JPH09131671A

JPH09131671A - 油圧ブレーカ

Info

Publication number: JPH09131671A
Application number: JP31585195A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasaki; 浩佐々木
Original assignee: Maruzen Kogyo Co Ltd
Current assignee: Maruzen Kogyo Co Ltd
Priority date: 1995-11-10
Filing date: 1995-11-10
Publication date: 1997-05-20

Abstract

(57)【要約】【課題】エルギー効率が高くしかも安定した打撃力を得
ることができ、それでいてガス漏れが起こりにくく耐久
性のすぐれた油圧ブレーカを提供する。【解決手段】下部に工具Ｔを装着した本体内にハンマピ
ストン３を配し、本体上端に設けたアキュムレータ２に
より蓄圧したエネルギーを作動油に与えてハンマピスト
ン３を作動させて工具Ｔに打撃を加える形式のブレーカ
であり、アキュムレータ２の下に、内部にハンマピスト
ン３の上部ピストン３ｃを臨ませた油室５０を隔壁５ａ
を介して区画する。隔壁外周には作動油入口通路６及び
ハンマピストン３を作動させる高圧通路１２とそれぞれ
接続した環状油室５１を設け、前記環状油室５１の近傍
外側には、油室５０内の圧力を所定範囲に制御するとと
もにハンマピストン３の昇降ストロークに伴う油室内の
圧力変動により油室内の作動油を少量ずつ入替えさせる
ための油室制御弁７を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ブレーカに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建設、土木工事などにおける岩石、岩
盤、コンクリートなどの破砕手段として油圧フレーカ
（油圧式打撃装置)が汎用されている。かかる油圧ブレ
ーカは、作動方式によってガスピストンタイプと全油圧
タイプの２種類に分けられる。前者は打撃力の発生源が
ガス圧力またはガスと油圧であり、油圧ショベルに装着
される大型の油圧ブレーカ類に採用されている。後者は
打撃力の発生源が油圧力のみであり、ハンドブレーカー
のような小型の油圧ブレーカに採用されている。

【０００３】しかして、ガスピストンタイプの特徴は、
同一の油圧源で使用した場合、全油圧式に比べて打撃数
が多くまた打撃力も大きくできること、つまり、油圧エ
ネルギーを打撃エネルギーに変換する効率が高いことに
ある。しかし、ガス圧力で直接ハンマーピストンを押す
ことで打撃力を得る関係から、ガス封入室にピストンの
後端が入り込んだ構造となっている。従って、ガス漏れ
を防ぐシールはピストンロッドシールとなるが、このガ
スシールはほとんど無潤滑でしかも高速で摺動するた
め、使用条件が非常に厳しく、すぐれた特性の合成樹脂
材料を使用しても寿命が短い問題がある。また、ガスは
油に比べ数十倍も漏れやすく、ピストンロッド部からの
漏れのため短期間でガスの再充填が必要になるという欠
点も併せ持っている。

【０００４】これに対して、全油圧タイプは、ガスはダ
イヤフラムで密閉されたガス室に封入されているためガ
ス漏れが起こりにくく、長期間にわたってガス圧を保つ
ことかできる。しかし、ハンマピストンを油圧で作動さ
せるため、作動油が高速で流れることによる損失が大き
く、またピストン上昇時のエネルギ−蓄積作用がないこ
とによりエルギー効率が低いという欠点を併せ持ってい
る。そこで、全油圧式とガスピストン方式を折衷した方
式として、本体の上端部にアキュムレータを設け、該ア
キュムレータに蓄積したエルギーを作動油を介してハン
マピストンに伝達するタイプのものが開発されている。
しかしながらこの方式では、アキュムレータ下部の油室
の作動油が循環しないため、油圧ブレーカの作動による
ダイヤフラムの圧縮膨張作用で油室内の作動油が高温と
なる点、油室が適正範囲の圧力に保持しがたいため、ダ
イヤフラムが損傷され、ガス漏れが起こりやすい点に問
題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記のような
問題点を解消するために研究して創案されたもので、そ
の目的とするところは、エルギー効率が高くしかも安定
した打撃力を得ることができ、それでいてガス漏れが起
こりにくく耐久性のすぐれた油圧ブレーカを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、下部に工具を装着した本体内にハンマピスト
ンを配し、本体上端に設けたアキュムレータにより蓄圧
したエネルギーを作動油に与えてハンマピストンを作動
させて工具に打撃を加える形式のブレーカにおいて、ア
キュムレータの下に、アキュムレータ蓄圧室に通じ内部
にハンマピストンの上部ピストンを臨ませた油室を隔壁
を介して画成すると共に、隔壁外周には作動油入口通路
及びハンマピストンを作動させる高圧通路とそれぞれ接
続した環状油室を設け、前記環状油室の近傍外側には、
油室内の圧力を所定範囲に制御するとともにハンマピス
トンの昇降ストロークに伴う油室内の圧力変動により油
室内の作動油を少量ずつ入替えさせるための油室制御弁
を設けた構成としている。

【０００７】油室制御弁は、好ましくは、油室と接続し
た連絡通路と、作動油出口通路と連絡する低圧通路と、
高圧通路に通じる高圧通路がそれぞれ接続された弁室
と、前記連絡通路と高圧通路間および連絡通路と低圧通
路間の連通切換え部分を有する弁体と、常態において連
絡通路と高圧通路が連通するように弁体を付勢するスプ
リングとを有しており、該油室制御弁は、弁室頂部から
導入される油室圧力により弁体が下降することで連絡通
路と高圧通路間を遮断して下限圧力を設定し、ハンマピ
ストンの上昇に伴い油室圧力が上限設定圧力に到ると弁
体がさらに下降することで連絡通路と低圧通路とを連通
させて油室内の作動油を作動油出口通路に導く構成とな
っている。前記隔壁は熱伝導性のよい材料で作られてい
ることが好ましい。また本発明において、前記油室の下
方にこれと区画され油圧の流れをハンマーピストンの昇
降により切換えるコントロールバルブを備えており、好
ましくは、該コントロールバルブの弁体は前記ハンマピ
ストンの上部ピストンと同心の筒穴を有するとともに上
端部と下端部が同じ受圧面積となっている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面に
基いて説明する。図１ないし図５は本発明による油圧ブ
レーカの一実施例を示しており、図６ないし図９は打撃
作動の１サイクルを示している。１は本体で、この実施
例では、上部体１ａと中間部体１ｂとフロントエンド１
ｃに分割されており、それらはボルトなどによって油密
に結合されている。フロントエンド１ｃにはチゼルなど
の工具Ｔが軸方向摺動可能に嵌められ、本体頂部として
の上部体１ａにはアキュムレータ２が冠着され、それよ
りも下部には図示しないが操作ハンドルが設けられてい
る。アキュムレータ２は内部にゴムなどからなるダイヤ
フラム２ａが張設され、ダイヤフラム２ａの内部にはガ
スＧが封入され、ダイヤフラム２ａの下側には蓄圧室２
０１が形成され、蓄圧室２０１の底壁には多数の通孔２
０２が配設されている。前記本体１の中心軸上にはハン
マピストン３が摺動可能に配されている。該ハンマピス
トン３はピストン部３ａの下部に前記工具Ｔと同軸上に
下部ピストン３ｄが連設され、該下部ピストン３ｄはフ
ロンエンド内に突出している。ピストン部３ａは長さ方
向中間に逃がし用のくびれ部３ｂを有し、ピストン部３
ａの上端には上部ピストン３ｃが連設されている。前記
ピストン部３ａと下部ピストン３ｄと上部ピストン３ｃ
とはそれぞれの径がＷ＞Ｗ₁＞Ｗ₂の関係に作られてお
り、くびれ部３ｂの直径Ｗ₃は下部ピストン３ｂの直径
Ｗ₁と同等以上に作られている。

【０００９】４は油圧の流れをハンマピストン３の昇降
により自動的に切換えるためのコントロールバルブであ
り、この実施例では本体１の上部体１ａと中間部体１ｂ
わたる領域に位置されている。コントロールバルブ４
は、筒状の弁体４ｂを内蔵した弁室４ａを備えている。
５はアキュムレータ２の直下の上部体１ａに前記弁室４
ａと隔壁１００を介して設けられた空所であり、前記上
部ピストン３ｃは隔壁１００の孔を貫いて空所５の中心
に突入している。この凹所５は上部ピストン３ｃを同心
状に囲むようなリング状の隔壁５ａを有しており、この
隔壁５ａよって凹所５は半径方向で２つに区画され、通
孔２０２の直下に上部ピストン３ｃを内包する油室５０
が画成されるとともに、周囲に通孔２０２と連通しない
環状油室５１が形成されている。前記隔壁５ａはたとえ
ばアルミニウム合金などの熱伝導性のよい材料で構成さ
れ、上下端部がアキュムレータ２の底隔壁と油室５０の
底壁とに油密に挟持固定されている。前記環状油室５１
には作動油入口通路６が接続されており、その作動油入
口通路６はホース類を介して図示しない油圧供給源に導
かれている。一方、コントロールバルブ５の下側位置に
は作動油出口通路６’が設けられ、該作動油出口通路
６’は図示しないタンクにホース類によって連絡されて
いる。

【００１０】前記環状油室５１の近傍外側部位には油室
５０の圧力を所定範囲に制御するとともにハンマピスト
ン３の昇降ストロークを利用して油室５０内の作動油を
少しずつ入替えさせるための油室制御弁７を設けてい
る。この油室制御弁７は、この実施例では本体１に直接
設けられているが、これに限らず別のブロック状部体と
して作られ、本体１に連結固定されてもよいことはいう
までもない。

【００１１】油室制御弁７は図２と図３に示すように、
筒状の弁室７ａと、これに摺動可能にはめられた弁体
(たとえばスプール)７ｂと、弁体７ｂを付勢するスプリ
ング７ｃとを備えている。弁室７ａは、高さ方向中間領
域の周壁に環状溝７０を有し、該環状溝７０は連絡通路
７１によって前記油室５０の底部に連通されている。前
記連絡通路７１の一部は分岐通路７１’を有し、該分岐
通路７１’は弁体７ｂで区画された上部室７２に連通さ
れている。前記環状溝７０よりも下方の弁室周壁には高
圧通路７３の先端が連通しており、該高圧通路７３は後
述するように環状油室５１を介して作動油入口通路６に
接続されている。弁室７ａの下部域には低圧油路７４の
先端が連通しており、該低圧油路７４は前記作動油出口
通路６’に直接接続されるか、または図２のようにコン
トールバルブ４の弁室４ａの下部域に接続されている。

【００１２】弁体７ｂは頂部に第１ランド７５ａを有
し、第１ランド７５ａの下に第１ロッド部７５ｂを介し
て第２ランド７５ｃが形成され、これの下に第２ロッド
部７５ｄを介して第３ランド７５ｅが形成され、この第
３ランド７５ｅから下方にはスプリング７ｃの支持とガ
イドのため第３ロッド部７５ｆが形成されている。そし
て前記第１ロッド部７５ｂには半径方向に複数個の通孔
７５０が穿設されており、弁体７ｂの中心部には下端か
ら前記通孔７５０に到るまで袋孔状の筒穴７５１が縦設
されている。前記弁体７ｂは第３ランド７５ｅの下端面
と弁室底との間に介装したスプリング７ｃによって上方
に付勢され、常態において、第２ロッド部７５ｄが環状
溝７０と高圧油路７３のポートにまたがる領域に位置す
るようになっている。そして、上部室７２に油室５０の
圧力が導入されて弁体７ｂがスプリング７ｃのセット力
に打ち勝って下降したときに、高圧油路７３と環状溝７
０が第２ランド７５ｃによって遮断され、これと同時に
第１ロッド部７５ｂが環状溝７０に臨むようになってい
る。高圧油路２０と環状溝７０が第２ランド７５ｃによ
って遮断されたときの圧力が下限設定圧力であり、これ
はスプリング７ｃのセット力によって任意に調整するこ
とができる。

【００１３】前記コントロールバルブ４の弁体４ｂは図
２と図５のように、中心部にストレートな筒穴４０を有
している。また、外周には図５のように上端から下端に
かけて外径がｄ₁の第１ロッド部４１と、外径がｄ₃の第
１ランド４２と、外径がｄ₂の第２ランド４３と、外径
がｄ₁の第２ロッド部４４が順次形成されている。そし
て第２ロッド部４４には筒穴４０に通じる少なくとも一
つの小穴４４０が穿設されている。第１ロッド部４１と
第２ロッド部４４の直径ｄ₁は等しく、第１ランド４２
と第２ランド４３の各直径ｄ₃，ｄ₂はｄ₃＞ｄ₂となって
おり、第２ランド４３の直径ｄ₂は、第１ロッド部４１
と第２ロッド部４４の直径ｄ₁とｄ₂＞ｄ₁の関係にあ
る。それゆえ、受圧面積の関係では、第１ロッド部４１
と第２ロッド部４４の端面の受圧面積Ａ₁は等しく、第
１ランド４２の上端受圧面の受圧面積をＡ₂とし、第１
ランド４２の下端受圧面の受圧面積をＡ₃とし、第２ラ
ンド４３の下端受圧面の受圧面積をＡ₄とすると、下記
の関係式となっている。Ａ₂＝Ａ₄＋Ａ₃（１）Ａ₄＝Ａ₂−Ａ₃（２）Ａ₃＝Ａ₂−Ａ₄（３）

【００１４】一方、前記弁室４ａには、図２のように、
上側と下側に前記第１ロッド部４１と第２ロッド部４４
の直径に対応する上下摺接面４１’，４４’が設けられ
るとともに、それら上下摺接面４１’，４４’間には、
前記第１ランド４２が摺接ししかも第１ランド４２の長
さ寸法よりも大きなりング状溝からなる第１バルブ室４
５と、第２ランド４３が摺接可能でかつ第２ランド４３
の長さ寸法と略等しいリング状溝からなる第２バルブ室
４６が形成されている。前記弁室４ａの下方には、これ
と同心にピストン３ａの外周が摺接する径を持つシリン
ダ孔８が連設されており、該シリンダ孔８の上部域から
前記筒穴４０にわたる領域が容積可変の上部ピストン室
９となっている。また、シリンダ孔８の底域にはピスト
ン部３ａの下端との間に容積可変の下部ピストン室１０
が形成され、該下部ピストン室１０と上部ピストン室９
の間のシリンダ孔８にはリング状溝からなる中間室１１
が形成されている。

【００１５】前記下部ピストン室１０の下部領域には前
記環状油室５１から延びる高圧通路１２が接続されてお
り、その高圧通路１２は、コントロールバルブ４の弁室
４ａの上摺接面４１’に通じる第１分岐路１２０と、前
記第１バルブ室４５の下部領域に通じる第２分岐路１２
１を有している。さらに、高圧通路１２は油室制御弁７
の前記高圧通路７３と接続している。次に、前記中間室
１１は連絡通路１３によって第１バルブ室４５の上部領
域に接続されている。また、前記第２バルブ室４６の下
部領域には作動油出口通路６’が接続されており、作動
油出口通路６’の接続部位と周方向で変位した第２バル
ブ室４６の下部領域には、前記油室御弁７の低圧通路７
４の端部が接続されている。前記作動油出口通路６’に
は先端が中間室１１より適度に上位のシリンダ孔８に通
じる低圧通路１４が分岐されている。なお、図面上では
高圧通路１２と連絡通路７１，低圧通路７４が、また連
絡通路１３と作動油出口通路６’が同じ断面上に示され
ているが、もちろん実際は交差しないように異なる位相
に穿設されている。高圧通路１２は図６ないし図９では
作動油入口通路６に近い環状油室５１に接続されている
が、好ましくは図１と図２のように反作動油入口通路６
の環状油室奥側に接続される。こうすることにより油室
５０内の作動油をより効果的に冷却できるようになる。

【００１６】前記ハンマーピストン３と各通路との関係
を説明すると、ハンマーピストン３が下降して工具Ｔを
打撃したときには、図６のように、くびれ部３ｂの下部
が中間室１１に臨んで中間室１１と低圧通路１４とを連
通させるとともに、ピストン部３ａの下端が高圧通路１
２のポートを遮断しない位置にある。そしてこのときに
は、コントロールバルブ４の弁体４ｂは上限位置すなわ
ち第１ロッド部４１の端面が弁室天井に接触し、小穴４
４０が第２バルブ室４６を介して低圧通路１４と連通す
る状態にある。ハンマーピストン３が上昇限に達したと
きに、ハンマーピストン３のピストン部３ａの下端が中
間室１１内に位置することにより、中間室１１と下部ピ
ストン室１０とを連通させるようになっている。このと
きにはコントロールバルブ４の弁体４ｂは上限位置に保
持される。この状態からハンマーピストン３が下降を開
始すると、ピストン部３ａの下端が中間室１１を閉じ、
このときにはコントロールバルブ４の弁体４ｂは下限位
置すなわち第２ロッド部４４の端面が弁室底に接触し、
第１分岐路１２０が弁室４ａと通じるようになってい
る。

【００１７】

【実施例の作用】次に本発明による油圧ブレーカの作用
を説明する。作動油が作動油入口通路６から導入される
と、その作動油は環状油室５１に流入してここから高圧
通路１２へと流れる系統になる。このため隔壁５ａによ
って環状油室５１と区画されている油室５０内の油は、
隔壁５ａが熱伝導性のよい材料でリング状に作られてい
ることにより隔壁５ａを通して熱交換される。したがっ
て、油圧ブレーカにおいて重要な働きをする油室５０内
の作動油が冷却され、これによりダイヤフラムと作動油
の劣化を防止することができる。

【００１８】前記油室５０の圧力が油圧ブレーカ起動時
を含め設定圧力よりも低い時には、油室制御弁７の弁体
７ｂはスプリング７ｃのセット力によって上方に押し上
げられて図３(ａ)の状態となっている。このため、環状
油室５１を通った油は高圧通路１２から高圧通路７３へ
と分岐し、弁室７ａの環状溝７０を介して連絡通路７１
に導かれ、油室５０へと流入する。これにより油室５０
の圧力が上昇する。この油室５０の圧力は連絡通路７１
の分岐通路７１’から上部室７２に伝わり、弁体７ｂを
スプリング７ｃの力に打ち勝って押し下げる。こうして
弁体７ｂが下降すると、高圧通路７３と環状溝７０の連
通が弁体７ｂの第２ランド７５ｃによって遮断される。
このときの圧力が下限設定圧力となる。

【００１９】一方、同時に高圧通路１２を通った油は下
部ピストン室１０に導入されるためピストン部３ａは上
方へと押圧されハンマピストン３が上昇する。このハン
マピストン３の上昇により上部ピストン３ｃが油室５０
に進入するため油室内の作動油が圧縮され圧力が上昇す
る。その圧力が上限設定圧力を超えると、上部室７２の
圧力によってスプリング７ｃがさらに圧縮されるため弁
体７ｂが降下する。これにより図３(b)の状態となり、
環状溝７０と弁体７ｂの通孔７５０が連通する。このた
め油室５０内の作動油は環状溝７０から筒穴７５１に流
れ込み、弁室下端から低圧通路７４に流出する。この低
圧通路７４はコントロールバルブ４の第２バルブ室４６
を介して作動油出口通路６’に接続されているため油室
５０内の所要量の作動油はタンクに戻される。

【００２０】油室制御弁７がない場合、前記油室５０の
圧力は図４の波形の上限と下限の間で変動して圧力変動
範囲Ｐ₁となる。この圧力変動の範囲はハンマーピスト
ン３の径とストロークおよび油室５０の容積とアキュム
レータ２の容積によって決定されるが、本発明は油室制
御弁７の弁体７ｂの上限，下限の圧力設定を図４の圧力
変動範囲の内側の範囲Ｐ₂に設定することにより安定し
た打撃が得られ、アキュムレータ２のダイヤフラム２０
０の損傷を防止することができる。詳述すると、本発明
においては、ハンマーピストン３が上昇して油室５０内
の圧力が上限設定圧力に達すると、図３(b)の状態とな
り、前述のような油室制御弁７の弁体７ｂの作動により
油室５０内の作動油が押し出される。すなわちハンマー
ピストン３の残りの上昇分の作動油が低圧通路７４を介
して系外に押し出される。また、ハンマ−ピストン３が
下降するときには、油室５０内の圧力が下限設定圧力ま
で下降すると、油室制御弁７の弁体７ｂは図３(a)の状
態となり、油室５０にはハンマ−ピストン３の残りのス
トローク分の作動油が高圧通路７４と連絡通路７１を介
して補給される。以上のようなことから、油室５０内の
圧力は常に図４の上限と下限の設定圧力の間に納まる圧
力変動範囲Ｐ₂内で制御される。このため油圧ブレーカ
の打撃力を安定したものとすることができ、同時にアキ
ュムレータ２のダイヤフラム２ａに図４の斜線部分ａ，
ｂの余分な負荷が作用しなくなるため、ダイヤフラム２
ａの損傷を防止し、その耐久性を長くすることができる
のである。さらにまた、図３から明らかなように、油室
５０内の作動油がハンマーピストン３の上昇と下降に同
調して少しずつ押し出され・補給されるため循環により
入替えを行うことができ、作動油の劣化を防止すること
ができる。

【００２１】図６は打撃が完了した状態であり、この状
態で作動油入口通路６から流入した作動油は環状油室５
１から高圧通路１２を経て下部ピストン室１０に流入
し、ここに臨んでいるくびれ部３ｂの上端の受圧面に作
用してハンマーピストン３を押し上げようとする。この
とき、作動油の一部は高圧通路１２から分岐した第２分
岐通路１２１を介してコントロールバルブ４の第２バル
ブ室４６に流入し、弁体４ｂの第１ランド下端受圧面Ａ
₃に作用するため、弁体４ｂは上限位置に持ち上げられ
る。また作動油の一部は高圧通路７３と環状溝７０と連
絡通路７１を経て油室５０へと流入する。この油室５０
の圧力は分岐通路７１’を介して上部室７２にも加わ
り、この圧力でスプリング７ｃを圧縮し弁体７ｂを押し
下げる。弁体７ｂが下降すると、高圧通路７３と連絡通
路７１が第２ランド７５ｃによって遮断される。すなわ
ち、油室５０はその圧力が上部室７２の圧力とスプリン
グ７ｃの力がバランスする圧力まで上昇すると作動油入
口通路６の圧力と遮断されるのであり、この圧力が油室
５０の最低圧力となる。

【００２２】ハンマーピストン３は前記した下部ピスン
室１０に作用する圧力により、図７のように押し上げら
れる。このとき、コントロールバルブ４の弁室７ａに連
続した上部ピストン室９内の作動油は、ハンマーピスト
ン４のピストン部上端受圧面の上昇によって押し出さ
れ、弁体４ｂの第２ロッド４４の下側部位に設けられて
いる小穴４４０から第２バルブ室４６に流出し、ここに
開口している作動油出口通路６’を経て外部のタンクに
戻る。これと同時にハンマーピストン３の上部ピストン
３ｃが油室５０に押し込まれる。このため油室５０内の
容積が減り、圧力が上昇した作動油は押し出されるが、
この時には連絡通路７１が弁体７ｂの第２ランド７５ｃ
によって遮断されているため、作動油は専ら油室５０の
上方に作用し、アキュムレータ２の底に配設されている
多数の通孔２０２を通って流入し、ダイヤフラム２ａを
押し上げダイヤフラムガス室内に充填されているガスＧ
を圧縮しながら蓄圧室２０１に移動する。こうしてハン
マピストン３のピストン部３ａの下端が中間室１１の位
置まで達すると、下部ピストン３ｄによって下部ピスト
ン室１０と中間室１１が連通し、下部ピストン室１０内
の高圧の作動油は中間室１１から連絡通路１３を経てコ
ントロールバルブ４の第１バルブ室４５に達し、ここが
高圧になるため、弁体４ｂは下降を始める。

【００２３】詳しく述べると、コントロールバルブ４の
弁体４ｂの第１ランド４２の上端の受圧面積Ａ₂には高
圧が作用し、第１ランド４２の下端の受圧面積Ａ₃には
作動油入口通路６からの高圧Ｐｈが作用し、また第２ラ
ンド４３の下端の受圧面積Ａ₄には前記した小穴４４０
から第２バルブ室４６を経て作動油出口通路６’に流出
する低圧Ｐｌが常時作用している。第１ロッド部４１と
第２ロッド部４４の受圧面積Ａ₁は同じであり、常に同
じ圧力が作用しているため相殺される。したがってコン
トロールバルブを押し下げようとする力ＦｄはＦｄ＝（Ａ₂×Ｐｈ）−（Ａ₃×Ｐｈ）−（Ａ₄×Ｐｌ）＝（Ａ₂−Ａ₃）×Ｐｈ−（Ａ₄×Ｐｌ）ここでＡ₄＝Ａ₂−Ａ₃であるからＦｄ＝（Ａ₄×Ｐｈ）−
（Ａ₄×Ｐｌ）＝Ａ₄（Ｐｈ−Ｐｌ）＞０となる。

【００２４】上記の関係によりコントロールバルブ４の
弁体４ｂは下降される。すると、図８のように小穴４４
０は摺接壁４４’によって閉じられ、それと同時に高圧
通路１２の第１分岐通路１２０と弁室４ａとの間が開か
れる。このため高圧の作動油は上部ピストン室９に流入
して高圧となる。上部ピストン室９の容積（ピストン３
ａの上部の受圧面積）は下部ピストン室１０のそれ（ピ
ストン部３ａの下部受圧面積）に比べて少し大きく設定
されているので、ハンマーピストン３は下降する。さら
にハンマピストン３の上部ピストン３ｃの端面３００に
は油室５０の油圧力が作用する。これらの相乗作用によ
りハンマ−ピストン３は急激に下側されて下降する。そ
して油室５０には蓄圧室２０１から多数の小穴２０２を
通って作動油が供給される。ガス室内のガスは膨張しダ
イヤフラム２００を押し下げる。このとき下部ピストン
室１０内の作動油はピストン部３ａの下降により押し出
され、高圧通路１２を逆流して第１分岐通路１２０から
上部ピストン室９へ逆流する。

【００２５】かくしてハンマ−ピストン３は高速で下降
し、図９のように下部ピストン３ｄが工具Ｔの頭部を打
撃する。工具１１はこの打撃エネルギを伝達し、その機
能に従ってたとえば先端部で岩やコンクリートなどを破
砕する。ハンマ−ピストン３が工具Ｔを打撃する位置ま
で下降するときには、ピストン部３ａに設けられている
くびれ部３ｂが中間室１１の位置まで達する。これによ
りくびれ部３ｂを介して連絡通路１３のポートと中間室
１１とが連通する。したがって、コントロールバルブ４
の第１バルブ室４５内の高圧の作動油は連絡通路１３→
中間室１１→低圧通路１４を経て作動油出口通路６’に
流出し、これにより第１バルブ室４５は低圧となり、弁
体４ｂには上昇力Ｆｕが作用する。この上昇力Ｆｕは、
弁体４ｂの各受圧面積により次のようになる。Ｆｕ＝（Ａ₄×Ｐｌ）＋（Ａ₃×Ｐｈ）−（Ａ₂×Ｐｌ）＝（Ａ₃×Ｐｈ）−（Ａ₂−Ａ₄）ＰｌＡ₃＝（Ａ₂−Ａ₄）を代入してＦｕ＝Ａ₃（Ｐｈ−Ｐｌ）＞０こうして弁体４ｂは再び上昇し、それにより図６の状態
に戻り、前記と同じ動作を繰り返すものである。なお、
コントロールバルブ４の弁体４ｂの中空部にはハンマー
ピストン３の打撃作用により激しい圧力変動が生ずる
が、弁体４ｂは上下端の第１ロッド部４１と第２ロッド
部４４の直径ｄ₁を同じにしているため、常に圧力によ
る力がバランスし、したがって前記圧力変動の影響を受
けず、確実に作動させることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した本発明の請求項１によれ
ば、アキュムレータで蓄圧したエルギーを作動油を介し
てハンマーピストンに伝える形式の油圧ブレーカにおい
て、油室５０の外周に隔壁５ａを介して環状油室５１を
画成し、ここに作動油入口通路６から作動油を導入して
ハンマーピストン作動用の高圧通路１２へと送るため、
隔壁５ａを通した熱交換により油室５０内の熱が放出さ
れ、アキュムレータ２に出し入れされる油を適切に冷却
することができ、これによりダイヤフラムと作動油の劣
化を防止することができる。また、ハンマーピストン３
の昇降に伴い制御弁７により油室５０内の少量ずつ出し
入れさせるため作動油の劣化を防止することができる。
しかもハンマーピストン３の昇降による油室５０の圧力
の変動を自動的に制御して常に適正範囲内に納めること
ができるため、打撃力を安定化させることができるとと
もに、ダイヤフラム２ａの損傷とこれによるガス漏れを
防止することができ、このため、エネルギー効率が高
く、耐久性の良好な油圧ブレーカとすることができると
いうすぐれた効果が得られる。

【００２７】請求項２によれば、隔壁５ａの熱伝導性が
よいため、油室内の油の温度上昇を抑えることができ、
ダイヤフラムと作動油の劣化を防止することができると
いうすぐれた効果が得られる。請求項３によれば、油室
５０の圧力の制御と作動油の交換とを比較的簡単な構造
によって実現することができるというすぐれた効果が得
られる。請求項４によれば、ハンマ−ピストン３の昇降
に伴う激しい圧力変動によっても弁体４ｂはみだりに動
かされず、安定した油圧の方向切換えを行うことがで
き、しかもこれを簡単な構造によって実現できるという
すぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による油圧ブレーカの一実施例を示す縦
断側面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】本発明における油室制御弁の動作を示す説明図
である。

【図４】本発明と従来の油室内圧力の変動を示す線図で
ある。

【図５】本発明のコントロールバルブにおける弁体各部
の受圧面積を説明する説明図である。

【図６】本発明においてハンマーピストンによる工具打
撃が完了し、上昇ストロークが開始された状態の断面図
である。

【図７】同じく上昇ストローク中の状態を示す断面図で
ある。

【図８】同じく下降ストローク開始状態を示す断面図で
ある。

【図９】同じく工具打撃時の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１本体２アキュムレータ２ａダイヤフラム２０１蓄圧室３ハンマーピストン３ｃ上部ピストン４コントロールバルブ４ａ弁室４ｂ弁体５ａ隔壁５０油室５１環状油室６作動油入口通路６’作動油で口通路７油室制御弁７ａ弁室７ｂ弁体７ｃスプリング１２高圧通路７１連絡通路７２上部室７３高圧通路７４低圧通路Ｔ工具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下部に工具Ｔを装着した本体内にハンマピ
ストン３を配し、本体上端に設けたアキュムレータ２に
より蓄圧したエネルギーを作動油に与えてハンマピスト
ン３を作動させて工具Ｔに打撃を加える形式のブレーカ
において、アキュムレータ２の下に、アキュムレータ蓄
圧室２０１に通じ内部にハンマピストン３の上部ピスト
ン３ｃを臨ませた油室５０を隔壁５ａを介して画成する
と共に、隔壁外周には作動油入口通路６及びハンマピス
トン３を作動させる高圧通路１２とそれぞれ接続した環
状油室５１を設け、前記環状油室５１の近傍外側には、
油室５０内の圧力を所定範囲に制御するとともにハンマ
ピストン３の昇降ストロークに伴う油室内の圧力変動に
より油室内の作動油を少量ずつ入替えさせるための油室
制御弁７を設けたことを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項２】隔壁５ａが熱伝導性のよい材料で作られて
いる請求項１に記載の油圧ブレーカ。
【請求項３】油室制御弁７は、油室５０と接続した連絡
通路７１と、作動油出口通路６’と連絡する低圧通路７
４と、高圧通路１２に通じる高圧通路７３がそれぞれ接
続された弁室７ａと、前記連絡通路７１と高圧通路７３
間および連絡通路７１と低圧通路７４間の連通切換え部
分を有する弁体７ｂと、常態において連絡通路７１と高
圧通路７３が連通するように弁体７ｂを付勢するスプリ
ング７ｃとを有しており、該油室制御弁７は、弁室頂部
から導入される油室圧力により弁体７ｂが下降すること
で連絡通路７１と高圧通路７３間を遮断して下限圧力を
設定し、ハンマピストン３の上昇に伴い油室圧力が上限
設定圧力に到ると弁体７ｂがさらに下降することで連絡
通路７１と低圧通路７４とを連通させて油室５０内の作
動油を作動油出口通路６’に導く構成となっている請求
項１または請求項２のいずれかに記載の油圧ブレーカ。
【請求項４】油室５０の下方にこれと区画され油圧の流
れをハンマーピストン３の昇降により切換えるコントロ
ールバルブ４を備えており、該コントロールバルブ４の
弁体４ｂは前記ハンマピストン３の上部ピストン３ｃと
同心の筒穴を有するとともに上端部と下端部が同じ受圧
面積となっている請求項１ないし請求項３のいずれかに
記載の油圧ブレーカ。