JPS5833065B2 - 油圧打撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はピストンが前進して、コンクリートやくい、リ
ベット等の打撃対象物を打撃する打撃装置の改良に関す
るものである。

従来の打撃装置、例えば空気圧を動力源としているもの
は、排気により騒音が発生するし、効率が悪い。

またバネやカムを使用したものは、耐久性がないし、効
率が悪い。

またピストンを油圧により往復動させるものは、油路切
換弁がシリンダとは別の部分に設けられていて、構造及
び油路が複雑化するし、ピストンの作動が不安定になる
という問題があった。

本発明は前記の問題点に対処するもので、高圧ポート９
，１０低圧ポート１１高圧ポート１２゜１３をシリンダ
１内にその順に設けるとともに同高圧ポート１３，９を
圧油供給油路２０，１９゜１８．１５を介して圧油入口
１４に、同高圧ポート１２を連絡通路２１を介して同高
圧ポート１０に、同低圧ポート１１を戻り油通路２４を
介して戻り油出口２３に、それぞれ連絡し、打撃対象物
を打撃して後退を始めたときに高圧ポート１２゜１３を
連通すると同時に低圧ポート１１を閉じまた前進して打
撃対象物を打撃する直前に同高圧ポート１２．１３の連
通を遮断すると同時に同低圧ポート１１を開くピストン
８と、同ピストン８が後退して低圧ポート１１が閉じら
れてからは同ピストン８により後退させられて高圧ポー
ト９゜１０の連通を遮断すると同時に同高圧ポート１０
をピストン８の前進用後部受圧面８ａに対して開きまた
同ピストン８が前進して低圧ポート１１が開かれてから
は前方への付勢手段１６により前進させられて高圧ポー
ｔ−９，１０を連通ずると同時に同高圧ポート１０をピ
ストン８の前進用後部受圧面８ａに対して閉じるバルブ
５とをシリンダ１内に直列に嵌挿し、前記高圧ポート１
２をピストン８の後進用後部受圧面８ｂに常時開口させ
たことを特徴とする油圧打撃装置に係り、その目的とす
る処は、油路及び構造を簡単化できて、故障を少なくで
きるし、製作コストを低減できる。

また打撃力及びエネルギー効率を向上できる改良された
油圧打撃装置を供する点にある。

本発明の油圧打撃装置は前記のように構成されており、
ピストン８が打撃対象物を打撃し、圧油が１４．１５，
１８，１９，９，１０，２１゜１２からピストン８の後
進用中間受圧面８ｂに送られて、ピストン８が後退を始
めると、高圧ポート１２，１３が連通に、低圧ポート１
１が閉に、切換えられ、圧油が１８．２０，１３．１２
からピストン８の後進用中間受圧面８ｂにも送られて、
ピストン８が加速されながら後退を続け、その途中から
はバルブ５も後退を始め、ピストン８が後退を終ると、
バルブ５も後退を終って、高圧ポート９．１０が遮断に
、同高圧ポート１０がピストン８の前進用後部受圧面８
ａに対して開に、切換えられ、圧油が１４．１５，１８
，２０，１３゜１２．２Ｌ１０からピストン８の前進用
後部受圧面８ａに供給されて、ピストン８が加速されな
がら前進を始め、打撃対象物を打撃する直前まで前進す
ると、高圧ポーＮ２，１３が遮断に、低圧ポート１１が
開に、切換えられ、バルブ５が前方への付勢手段１６に
より前進して、高圧ポート９．１０が遮断に、同高圧ポ
ート１０がピストン８の前進用後部受圧面８ａに対して
開に、切換えられ、圧油が１４．１５，１８，１９，９
，１０゜２１．１２からピストン８の後進用中間受圧面
８ｂに送られるが、ピストン８は慣性によりそのまま前
進して、打撃対象物を打撃する。

このように本発明の油圧打撃装置は、前後進して低圧ポ
ート１１と高圧ポー）１２，１３とを切換える打撃用ピ
ストン８と、ピストン８の動きに追従して高圧ポート９
，１０を切換えるバルブ５とをシリンダ１内の前後部に
直列に嵌挿したので、油路及び構造を簡単化できて、故
障を少なくできるし、製作コストを低減できるものであ
る。

また前記のように構成されており、ピストン８が前進方
向に加速されてから後退を終るまでの間、圧油供給源か
ら圧油供給油路１５．１８〜２０に送られてくる圧油の
一部を同油路の途中に設けた前方への付勢手段１６に貯
えることが可能だし、これを次の加速時ピストン８に圧
力供給源からの圧油とともに作用させることができるの
で、圧油のもつエネルギーを有効に利用できて、打撃力
及びエネルギー効率を向上できるものである。

次に本発明の油圧打撃装置を第１図乃至第８図に示す一
実施例により説明すると、１がシリンダで、同シリンダ
１には、内径の異る内孔２，３゜４が同一軸線上に連続
して設けられ、同内孔２゜３には円筒状のバルブ５が、
内孔３，４には円柱状のピストン８が、それぞれ前後進
可能に嵌挿されている。

なお内孔３，４の径は同じである。また本打撃装置をブ
レーカ等として使用する場合には、ピストン８前方のシ
リンダ１内に打撃工具３２が前後進可能に嵌挿されてい
る。

なお３３゜７０は同工具３２の前後進量を規制するピン
と溝である。

また上記内孔３には環状溝ポート９゜１０．１１．１２
が、上記内孔４には環状溝ポート１３が、それぞれ設け
られている。

また圧油入口１４が油路１５液室６油路１８，１９を経
て上記ポート９に、上記油路１８が油路２０を経て上記
ポート１３に、上記液室６が油路１７を経てアキュムレ
ータ１６に、上記ポート１０が油路２１を経て上記ポー
ト１２に、室７が油路２２を経て出口ポート２３に、上
記ポート１１が油路２４を経て上記出口ポート２３に、
それぞれ連絡している。

また５がバルブで、同バルブ５は、小径軸部２５と大径
軸部２６と鍔部２７とを有し、同小径軸部２５は前記内
孔２に、同大径軸部２６は前記内孔３に、それぞれ前後
進可能に嵌挿されている。

また同大径軸部２６にはバルブ５が前後進したときに前
記ポー）９．１０を連通したり遮断する環状溝２８が設
けられている。

また８がピストンで、同ピストン８は、大径軸部２９と
小径軸部３０とを有し、同大径軸部２９は前記内孔３に
、同小径軸部３０は前記内孔４に、それぞれ前後進可能
に嵌挿されている。

また同小径軸部３０にはピストン８が前後進したときに
前記ポート１２．１３を連通したり遮断する環状溝３１
が設けられている。

次に前記油圧打撃装置の作用を説明する。

第１図乃至第７図は本油圧打撃装置の一打撃サイクルを
示している。

まずピストン８が後退し始めた第１図の状態から説明す
ると、このときには、圧油供給源（図示せず）から圧油
入口１４へ送られた圧油が油路１５→液室６へ入り、そ
れがバルブ５の小径軸部２５の端面３６に作用し、バル
ブ５が矢印３７方向へ前進して、ポート９．１０がバル
ブ５の環状溝２８を介して連通している。

従って圧油が油路１８，１９→ポート９→バルブ５の環
状溝２８→ポート１０→油路２１を経てポート１２へ送
うれ、それがピストン８の大径軸部２９と小径軸部３０
との間の中間受圧面８ｂに作用して、ピストン８が矢印
３４方向へ後退し始めている。

そのためピストン８とバルブ５との間の油が油路２４を
経て出口２３から油タンク（図示せず）へ排出される。

ピストン８の上記方向への後退により、ピストン８の小
径軸部３０の前端部４８がシリンダ１の内孔４の端面か
ら離れて、ポート１３．１２が連通ずると、圧油が油路
２０→ピストン８の環状溝３１→ポート１２へ送られて
、ピストン８がさらに後退する。

また以上及び後述のピストン８後退時には圧油の一部が
油路１７を経てアキュムレータ１６内に蓄積される。

第２図はピストン８の大径軸部２９がシリンダ１の内孔
３に嵌合する瞬間を示している。

このときには、ピストン８がバルブ５に矢印３４方向の
動きを室３８内の油を介し伝えることができて、バルブ
５に衝突することはない。

このとき、ピストン８に作用している力、即ち、中間受
圧面８ｂに作用している力は、バルブ５の小径軸部２５
の端部３６に作用している力よりも大きい。

しかもバルブ５の質量はピストン８の質量よりもかなり
小さいので、ピストン８は減速することなくバルブ５と
ともに矢印３４方向へ後退し続ける。

そのため室７内の油が油路２２を経て出口２３から油タ
ンクへ排出される。

またピストン８及びバルブ５が第３図の位置まで後退す
ると、バルブ５の大径軸部２６がポート１０．９の間を
閉じると同時にバルブ５の下端面がポート１０よりも後
退し、ポート１０が溝７１を介し室３８と連通して、室
３８内の圧力が上昇する。

が、バルブ５では大径軸部２６内の方が小径軸部２５よ
りも受圧面積が大きいので、バルブ５は矢印３９方向へ
大きな力を受けて、急激に後退し、ポート１０が急速に
開いて、圧油が流入する。

そのためピストン８も後部受圧面８ａに矢印３９とは反
対の方向の大きな力を受ける。

それまでにアキュムレータ１６には圧油が満される状態
に蓄積されており、バルブ５が上記のように急速に後退
すると、それを補償するように圧油がアキュムレータ１
６から油路１８ 、２０゜２１→ポート１０を経てバル
ブ５とピストン８との間へ送られる。

またバルブ５が第４図の位置まで後退すると、圧油供給
源及びアキュムレータ１６から上記系統１８，２０，２
１．１０を経てバルブ５とピストン８との間に送られた
圧油がピストン８の後部受圧面８ａに作用して、ピスト
ン８が加速され乍ら前進を始める。

またピストン８が第５図の位置まで前進すると、ポート
１１の端面４５がピストン８め大径軸部２９の上端部４
６から開口し、ポート１１，１０が連通し、室３８内の
油が油路２４を経て出口２３から油タンクへ排出される
。

そのため室３８内の圧力が低下し、ピストン８及びバル
ブ５に作用していた力がなくなるが、ピストン８は高速
度で前進しており、それからは慣性で第６図の位置まで
前進する。

またこのときには、ピストン８の小径軸部３０によりポ
ー）１２．１３間が閉じられて、室３８内の圧力がさら
に低下する。

そのためバルブ５が圧油供給源から入口１４に供給され
てバルブ５の小径軸部２５の端面３６に作用している圧
油により矢印４２方向へ前進を始める。

また残りの圧油はアキュムレータ１６内へ送られて蓄積
される。

ピストン８が第７図の位置まで前進すると、打撃工具３
２を介して打撃対象物を打撃する。

その間、バルブ５は矢印４２方向への移動を続け、バル
ブ５の大径軸部２６の環状溝２８がポー）９．１０を連
通ずると同時にバルブ５の鍔部２７が室７の下端の環状
溝４４に入り始め、流体力学的にブレーキがかかつて、
バルブ５が室７の下端壁４３に柔かく接触する。

また人口１４からの圧油が油路１５→液室６→油路１８
，１９→ポート９→環状溝２８→ポート１０→油路２１
を経てポート１２へ送られ、ピストン８の中間受圧面８
ｂに作用し、ピストン８が矢印３４方向へ後退を開始し
て、第１図の状態に戻る。

それからも同様に作動して、打撃対象物を打撃する。

また上記打撃を一時停止させるときには、本打撃装置を
打撃対象物から離して、打撃工具３２を第８図の非打撃
位置まで前進させる一方、ピストン８の大径軸部２９の
前端をシリンダ１の内孔３に嵌合し、流体力学的にブレ
ーキをかけて、ピストン８を停止させるようにする。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種種の設計の改変を施し
うるものである。

例えば第９図のようにバルブ５をプランジャ５３とバル
ブ本体５４とにより構成すれば、プランジャ５３を収容
しているシリンダ１の内孔２とバルブ本体５４を収容し
ているシリンダ１の内孔３とを同一軸線上に配設しなく
よく、高精度を要求されなくて、シリンダ１の製作を容
易化できる。

また第１０図のように小径軸部２７またはプランジャ５
３の替りにスプリング５５を設ければ、液室６を省略で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明に係る油圧打撃装置の一実施
例の作動順序を示す縦断側面図、第８図は同油圧打撃装
置の停止状態を示す縦断側面図、第９．１０図は本発明
に係る油圧打撃装置の他の実施例を示す縦断側面図であ
る。 １・・・・・・シリンダ、５・・・・・・バルブ、８・
・・・・・ピストン、８ａ・・・・・・前進用後部受圧
面、８ｂ・・・・・・後進用中間受圧面、９，１０，１
２．１３・・・・・・高圧ポート、１１・・・・・・低
圧ポート、１４・・・・・・圧油入口、１５．１８〜２
０・・・・・・圧油供給油路、１６・・・・・・前方へ
の付勢手段、２１・・・・・・連絡通路、２３・・・・
・・戻り油出口、２４・・・・・・戻り油通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高圧ポート９，１０低圧ポート１１高圧ポー１−１
   ２．１３をシリンダ１内にその順に設けるとともに同高
   圧ポート１３，９を圧油供給油路２０゜１９．１８．１
   ５を介して圧油入口１４に、同高圧ポート１２を連絡通
   路２１を介して同高圧ポート１０に、同低圧ポート１１
   を戻り油通路２４を介して戻り油出口２３に、それぞれ
   連絡し、打撃対象物を打撃して後退を始めたときに高圧
   ポート’１２．１３を連通ずると同時に低圧ポート１１
   を閉じまた前進して打撃対象物を打撃する直前に同高圧
   ポート１２，１３の連通を遮断すると同時に同低圧ポー
   ト１１を開くピストン８と、同ピストン８が後退して低
   圧ポート１１が閉じられてからは同ピストン８により後
   退させられて高圧ポート９．１０の連通を遮断すると同
   時に同高圧ポート１０をピストン８の前進用後部受圧面
   ８ａに対して開きまた同ピストン８が前進して低圧ポー
   ト１１が開かれてからは前方への付勢手段１６により前
   進させられて高圧ポー１−９，１０を連通ずると同時に
   同高圧ポルト１０をピストン８の前進用後部受圧面８ａ
   に対して閉じるバルブ５とをシリンダ１内に直列に嵌挿
   し、前記高圧ポート１２をピストン８の後進用後部受圧
   面８ｂに常時開口させたことを特徴とする油圧打撃装置
   。