JP2813003B2 - 衝撃動装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、油圧パワーショベル等の先端に取り付
け、コンクリート構造部の解体、岩石の破砕、岩盤掘削
等に用いる油圧作動の衝撃動工具や杭打機などに利用す
る衝撃動装置に関するものである。
け、コンクリート構造部の解体、岩石の破砕、岩盤掘削
等に用いる油圧作動の衝撃動工具や杭打機などに利用す
る衝撃動装置に関するものである。
油圧作動の衝撃動工具は、大きく分けるとアキュムレ
ータ方式とガス方式に二分される。
ータ方式とガス方式に二分される。
アキュムレータ方式は、ピストンが上昇する時、アキ
ュムレータに油を蓄積しておいて、打撃行程でそれを放
出してピストンを加速する方式である。
ュムレータに油を蓄積しておいて、打撃行程でそれを放
出してピストンを加速する方式である。
ガス方式は、ピストンが油圧によって上昇するとき、
ピストン上方のガスを圧縮することによりエネルギーを
蓄積し、打撃行程では、ガスの膨張するエネルギーを利
用してピストンを加速する方式で特公昭54−32192号公
報のこの方式が示されている。
ピストン上方のガスを圧縮することによりエネルギーを
蓄積し、打撃行程では、ガスの膨張するエネルギーを利
用してピストンを加速する方式で特公昭54−32192号公
報のこの方式が示されている。
第４図は上記公報に記載された公知のガス方式の衝撃
動工具を示すもので、１は下端にチゼルなどの工具２を
進退自在に装着したシリンダである。
動工具を示すもので、１は下端にチゼルなどの工具２を
進退自在に装着したシリンダである。
このシリンダ１内には、中間部に大径部３を有し、下
降時に該工具２を打撃するピストン４を嵌装し、シリン
ダ１の上部には上昇したピストン４の上面にガス圧を加
えるガスを封入した上室５を設ける。
降時に該工具２を打撃するピストン４を嵌装し、シリン
ダ１の上部には上昇したピストン４の上面にガス圧を加
えるガスを封入した上室５を設ける。
また、ピストン４の大径部３の上下の小径部とシリン
ダ１の内周の間には中室６と下室７を設ける。
ダ１の内周の間には中室６と下室７を設ける。
８はシリンダ１の側部に設けた弁室で、この弁室内に
は中央に連通孔９を有する弁体10を嵌装してある。
は中央に連通孔９を有する弁体10を嵌装してある。
上記弁室８の上下と中室６および下室７の下部とはそ
れぞれ油路14、16で連通させ、シリンダ１の中間部と弁
室８の中間部も油路15と同油路の途中から分岐した油路
で連通させる。
れぞれ油路14、16で連通させ、シリンダ１の中間部と弁
室８の中間部も油路15と同油路の途中から分岐した油路
で連通させる。
また、弁室８の上部と下部寄りには排油口11と給油口
12を連通させ、この給油口12に通じる油路を弁体10を押
下するプランジャ13の後部に連通させる。
12を連通させ、この給油口12に通じる油路を弁体10を押
下するプランジャ13の後部に連通させる。
この公知の衝撃動工具は弁体10が、第４図のように下
限にあるとき給油口12からの油圧が油路16を経て下室７
に加わり、中室６が排油口11に通じているのでピストン
４が上昇して上室５内のガスを圧縮する。
限にあるとき給油口12からの油圧が油路16を経て下室７
に加わり、中室６が排油口11に通じているのでピストン
４が上昇して上室５内のガスを圧縮する。
ピストン４の上昇により大径部３の下端が油路15より
上になると、給油口12が弁体10を押上げる油路に通じ、
油圧の作用で弁体10が上昇して、下室７が弁体10の連通
孔９による排油口11に通じるので、上室５のガス圧によ
りピストン４が下降し、工具２を打撃する作用を行う。
上になると、給油口12が弁体10を押上げる油路に通じ、
油圧の作用で弁体10が上昇して、下室７が弁体10の連通
孔９による排油口11に通じるので、上室５のガス圧によ
りピストン４が下降し、工具２を打撃する作用を行う。
上記の作用を行う従来の衝撃動工具は、ピストン４の
打撃工程において、前記のように弁体10が上昇して下室
７を排油口11に通じているため、ピストン４が工具２を
打撃した直後に激しく反発したとき、下室７の容積の急
激な拡大により下室内の圧力が急激に低下し、作動油の
中に含まれている気泡が急激に成長する、いわゆるキャ
ビテーション現象が発生する。
打撃工程において、前記のように弁体10が上昇して下室
７を排油口11に通じているため、ピストン４が工具２を
打撃した直後に激しく反発したとき、下室７の容積の急
激な拡大により下室内の圧力が急激に低下し、作動油の
中に含まれている気泡が急激に成長する、いわゆるキャ
ビテーション現象が発生する。
つぎに弁体10が下降して圧油が下室７に流入し、下室
の圧力が上昇すると、この成長した気泡が瞬間的に崩壊
して非常に高い圧力と衝撃波を発生する。
の圧力が上昇すると、この成長した気泡が瞬間的に崩壊
して非常に高い圧力と衝撃波を発生する。
この現象が一分間に数百回繰り返されるので、衝撃動
工具を長時間使用するとピストン４とシリンダ１の内面
に壊食（エロージョン）が生じる。
工具を長時間使用するとピストン４とシリンダ１の内面
に壊食（エロージョン）が生じる。
この発明の課題は、上記のようなキャビテーション現
象の発生を防止し、ピストン４とシリンダ１の表面に発
生する壊食（エロージョン）を無くして、耐久性を向上
せしめた衝撃動装置を提供することである。
象の発生を防止し、ピストン４とシリンダ１の表面に発
生する壊食（エロージョン）を無くして、耐久性を向上
せしめた衝撃動装置を提供することである。
上記の課題を解決するために、この発明は、シリンダ
内に、中間部に大径部を有するピストンを嵌装し、ピス
トンの大径部を下部におけるシリンダの内周には下室を
設け、油圧あるいは油圧とガス圧によるピストンの昇降
と、ピストンの昇降に伴う油圧の切換えにより弁体を昇
降させるようにした装置において、上記中室に下端部が
連通し、底部には上記下室に通じる油溜部を有する圧力
調整室を設け、この圧力調整室内に圧力調整ピストンを
はめると共に、その下端のプランジャを上記油溜部には
め、上記圧力調整室の上端部は排油路に連通させ、さら
に、圧力調整ピストンの上部には、このピストンより小
径の突部を設けて、この突部を給油路に通じる油圧室内
に昇降自在にはめた衝撃動工具を提供する。
内に、中間部に大径部を有するピストンを嵌装し、ピス
トンの大径部を下部におけるシリンダの内周には下室を
設け、油圧あるいは油圧とガス圧によるピストンの昇降
と、ピストンの昇降に伴う油圧の切換えにより弁体を昇
降させるようにした装置において、上記中室に下端部が
連通し、底部には上記下室に通じる油溜部を有する圧力
調整室を設け、この圧力調整室内に圧力調整ピストンを
はめると共に、その下端のプランジャを上記油溜部には
め、上記圧力調整室の上端部は排油路に連通させ、さら
に、圧力調整ピストンの上部には、このピストンより小
径の突部を設けて、この突部を給油路に通じる油圧室内
に昇降自在にはめた衝撃動工具を提供する。
また、上記中室に上端が連通し、底部には下室が連通
した圧力調整室を設け、この圧力調整室に圧力調整ピス
トンをはめ、この圧力調整ピストンの上部には、このピ
ストンより小径の突部を設けて、この突部を前記シリン
ダ内のガスを封入した上室に通じる圧力調整用ガス室内
に昇降自在にはめ込んだ衝撃動装置も提供する。
した圧力調整室を設け、この圧力調整室に圧力調整ピス
トンをはめ、この圧力調整ピストンの上部には、このピ
ストンより小径の突部を設けて、この突部を前記シリン
ダ内のガスを封入した上室に通じる圧力調整用ガス室内
に昇降自在にはめ込んだ衝撃動装置も提供する。
この発明は上記の構成であるから、第１の発明では弁
体が下限にあり、ピストンが下降位置にあるとき給油口
と下室が連通し、中室は排油口に連通するからピストン
は上昇し、上室のガスを圧縮する。
体が下限にあり、ピストンが下降位置にあるとき給油口
と下室が連通し、中室は排油口に連通するからピストン
は上昇し、上室のガスを圧縮する。
また、ピストンが上昇する途中で圧力調整室の下端部
に油圧が流入し、圧力調整ピストンを、油圧室に加わる
油圧に抗して押し上げている。
に油圧が流入し、圧力調整ピストンを、油圧室に加わる
油圧に抗して押し上げている。
ピストンの上昇途中で弁体が油圧により上昇して下室
が弁体の連通孔により排油口に通じると、上室のガス圧
によりピストンが急激に下降し、工具を打撃する。
が弁体の連通孔により排油口に通じると、上室のガス圧
によりピストンが急激に下降し、工具を打撃する。
上記のように、ピストンが下降したとき、圧力調整室
底部の油溜部が排油口に通じて、油圧室の油圧により圧
力調整ピストンが下降し、その下部のプランジャが油溜
部内の油を下室に流入させるので、ピストン反発による
急激な圧力低下はなく、従って下室内の圧油中の気泡は
成長せずキャビテーションは発生しない。
底部の油溜部が排油口に通じて、油圧室の油圧により圧
力調整ピストンが下降し、その下部のプランジャが油溜
部内の油を下室に流入させるので、ピストン反発による
急激な圧力低下はなく、従って下室内の圧油中の気泡は
成長せずキャビテーションは発生しない。
また、第２の発明では、ピストンが上昇するさい、下
室の油圧が圧力調整室の下部に流入し、同圧力調整室の
上部が排油口に通じて圧力調整ピストンが圧力調整用ガ
ス室の圧力に抗して上昇している。
室の油圧が圧力調整室の下部に流入し、同圧力調整室の
上部が排油口に通じて圧力調整ピストンが圧力調整用ガ
ス室の圧力に抗して上昇している。
ピストンの上昇途中で弁体が油圧により上昇して下室
が弁体の連通孔により排油口に通じると、上室のガス圧
によりピストンが急激に下降し、工具を打撃する。
が弁体の連通孔により排油口に通じると、上室のガス圧
によりピストンが急激に下降し、工具を打撃する。
上記のように、ピストンが下降したとき、圧力調整室
の下部が排油口に通じて、圧力調整用ガス室のガス圧に
より、圧力調整ピストンが下降し、圧力調整室の下部の
油を下室に流入させるので、ピストン反発による急激な
圧力低下はなく、従って下室内の圧油中の気泡は成長せ
ずキャビテーションは発生しない。
の下部が排油口に通じて、圧力調整用ガス室のガス圧に
より、圧力調整ピストンが下降し、圧力調整室の下部の
油を下室に流入させるので、ピストン反発による急激な
圧力低下はなく、従って下室内の圧油中の気泡は成長せ
ずキャビテーションは発生しない。
第１図ないし第２図は第１の実施例を示すもので、シ
リンダ１や弁機構は第４図の従来例と同じであるが、シ
リンダ１とは別に圧力調整室21を設ける。
リンダ１や弁機構は第４図の従来例と同じであるが、シ
リンダ１とは別に圧力調整室21を設ける。
この調整室21の底部には小径の油溜部22を設け、その
下端を油路23により下室７に連通させる。
下端を油路23により下室７に連通させる。
24は上記室21内にはめた圧力調整ピストンで、その上
端と下端に突部25とプランジャ26を一体に設ける。
端と下端に突部25とプランジャ26を一体に設ける。
上記ピストン24の直径をＤ、突部25の直径をd1、プラ
ンジャ26の直径をd2とすると、Ｄ＞d1＞d2の条件で、か
つ（D2−d2 2）＜d1 2の条件とする。
ンジャ26の直径をd2とすると、Ｄ＞d1＞d2の条件で、か
つ（D2−d2 2）＜d1 2の条件とする。
また、プランジャ26は前記油溜部22に摺動自在には
め、突部25は室21の上部の貫通孔を液密を保って摺動自
在に貫通し、油圧室28内に突出させる。
め、突部25は室21の上部の貫通孔を液密を保って摺動自
在に貫通し、油圧室28内に突出させる。
また、上記調整室21の下部と上部に通じる油路29、30
は、それぞれ、中室６の下端と排油口11に連通させ、油
圧室28は油路31により給油口12に連通させる。
は、それぞれ、中室６の下端と排油口11に連通させ、油
圧室28は油路31により給油口12に連通させる。
上記の実施例の場合、ピストン４と弁体10の作用は第
４図の従来例と同じである。
４図の従来例と同じである。
いま、第１図のようにピストン４が下端にあるとき、
下室７は給油口12に通じているから、給油口12からの油
圧は下室７と油溜部22に流入し、圧力調整室21の上下は
排油口11に通じている。
下室７は給油口12に通じているから、給油口12からの油
圧は下室７と油溜部22に流入し、圧力調整室21の上下は
排油口11に通じている。
従ってピストン４は上昇し、圧力調整ピストン24は油
圧室28から突部25に加わる油圧により押し下げられたま
まである。
圧室28から突部25に加わる油圧により押し下げられたま
まである。
ピストン４が上昇して第２図のように大径部３の下端
が油路15、16を連通させる位置となると、油路29により
調整室21の下部にも油圧が加わるので、ピストン24が突
部25の上面に加わる油圧に打ち勝って上昇する。
が油路15、16を連通させる位置となると、油路29により
調整室21の下部にも油圧が加わるので、ピストン24が突
部25の上面に加わる油圧に打ち勝って上昇する。
上記のように、油路15、16が連通して油圧により弁体
10が上昇すると、弁体10の連通孔９により下室７が排油
口11に通じ、同時に調整室21底部の油溜部22も排油口11
に通じる。
10が上昇すると、弁体10の連通孔９により下室７が排油
口11に通じ、同時に調整室21底部の油溜部22も排油口11
に通じる。
従ってピストン４が上室５のガス圧により急速に下降
して工具２を打撃する。
して工具２を打撃する。
上記のようにピストン４が下降を始めて工具２を打撃
するまでの時間は２〜3/100secであり、圧力調整ピスト
ン24の下降速度はピストン４の下降速度より遅いので、
ピストン４が工具２を打撃して反撥した時点では圧力調
整ピストン24はまだ下降中であり、従って下降中のプラ
ンジャ26により油溜部22の油を下室７に供給し、下室７
内の油圧の急激な低下を防止する。
するまでの時間は２〜3/100secであり、圧力調整ピスト
ン24の下降速度はピストン４の下降速度より遅いので、
ピストン４が工具２を打撃して反撥した時点では圧力調
整ピストン24はまだ下降中であり、従って下降中のプラ
ンジャ26により油溜部22の油を下室７に供給し、下室７
内の油圧の急激な低下を防止する。
この実施例では圧力調整室21の上部は油路30で排油口
11に連通しているが、中室６の上部に連通させてもよ
い。
11に連通しているが、中室６の上部に連通させてもよ
い。
第３図に示す第２の実施例は圧力調整ピストン24にプ
ランジャを設けず、圧力調整室21の底部と下室７を油路
23で直接連通する。
ランジャを設けず、圧力調整室21の底部と下室７を油路
23で直接連通する。
また、突部25は室21の上部の貫通孔を液密を保って摺
動自在に貫通し、圧力調整用ガス室32内に突出させる。
動自在に貫通し、圧力調整用ガス室32内に突出させる。
上記ガス室32は、その上端を連通路33により上室５に
連通させる。
連通させる。
この実施例では中室６の上部と調節室21の上部を油路
34により連通させる。
34により連通させる。
この実施例の場合は第３図のようにピストン４が下端
にあるとき、下室７は給油口12に通じているから、給油
口12からの油圧は下室７と圧力調整室21に下部に流入
し、同調整室21の上部は油路34、中室６などを介して排
油口11に通じている。
にあるとき、下室７は給油口12に通じているから、給油
口12からの油圧は下室７と圧力調整室21に下部に流入
し、同調整室21の上部は油路34、中室６などを介して排
油口11に通じている。
従ってピストン４は上昇し、圧力調整ピストン24も上
昇して室21の下部に圧油を流入させる。
昇して室21の下部に圧油を流入させる。
ピストン４が上昇して大径部３の下端が油路15、16を
連通させる位置となり、油圧により弁体10が上昇し、下
室７が排油口11に通じると、ピストン４が上室５のガス
圧により急速に下降して工具２を打撃する。
連通させる位置となり、油圧により弁体10が上昇し、下
室７が排油口11に通じると、ピストン４が上室５のガス
圧により急速に下降して工具２を打撃する。
上記のように下室７が排油口11に通じると同時に油路
23により調整室21の下部も下室７を介して排油口11に通
じるので、ガス室32のガス圧により圧力調整ピストン24
が下降し、調整室21の下の油が下室７に流入する。
23により調整室21の下部も下室７を介して排油口11に通
じるので、ガス室32のガス圧により圧力調整ピストン24
が下降し、調整室21の下の油が下室７に流入する。
従って、工具２を打撃してピストン４が反撥した際の
下室７の急激な圧力低下を防止する。
下室７の急激な圧力低下を防止する。
なお、以下の各実施例においては説明を簡略にするた
めに、シリンダ内に直接ピストンを嵌装した構造を示し
ているが、この発明におけるシリンダとは、直接ピスト
ンを内挿したブッシュ部と、このブッシュ部を内装する
シリンダ部とに分割した構造のものを含むことは勿論で
ある。
めに、シリンダ内に直接ピストンを嵌装した構造を示し
ているが、この発明におけるシリンダとは、直接ピスト
ンを内挿したブッシュ部と、このブッシュ部を内装する
シリンダ部とに分割した構造のものを含むことは勿論で
ある。
また、上記各実施例は衝撃動工具にこの発明を実施し
たものを示したが衝撃動工具以外の例えば杭打ち機によ
うな下降行程において、対象物に打撃を加えて何等かの
仕事を行う装置に広く利用できる。
たものを示したが衝撃動工具以外の例えば杭打ち機によ
うな下降行程において、対象物に打撃を加えて何等かの
仕事を行う装置に広く利用できる。
第１の請求項に記載した発明は、前記のように油溜部
を有する圧力調整室を設けて、シリンダ内のピストンが
上昇する行程において、圧力調整室内のピストンを押上
げて、油溜部に油を溜めるようにしたから、ピストン工
具などを打撃して反撥した際に、油圧によって圧力調整
ピストンが押し下げられて油溜部内の油が下室内に流入
することにより下室の急激な圧力低下を防止する。従っ
てキャビテーションの発生を防止する効果がある。
を有する圧力調整室を設けて、シリンダ内のピストンが
上昇する行程において、圧力調整室内のピストンを押上
げて、油溜部に油を溜めるようにしたから、ピストン工
具などを打撃して反撥した際に、油圧によって圧力調整
ピストンが押し下げられて油溜部内の油が下室内に流入
することにより下室の急激な圧力低下を防止する。従っ
てキャビテーションの発生を防止する効果がある。
また、第２の請求項に記載した発明は、ピストンの上
昇時には圧力調整室の下部に油を溜め、ピストンが下降
して工具などを打撃して反撥したときはガス圧により圧
力調整ピストンが押し下げられて圧力調整室内下部の油
が下室内に流入することにより、請求項１に記載の発明
と同様に下室の急激な圧力低下によるキャビテーション
の発生を防止する効果がある。
昇時には圧力調整室の下部に油を溜め、ピストンが下降
して工具などを打撃して反撥したときはガス圧により圧
力調整ピストンが押し下げられて圧力調整室内下部の油
が下室内に流入することにより、請求項１に記載の発明
と同様に下室の急激な圧力低下によるキャビテーション
の発生を防止する効果がある。
従って、何れの発明においてもピストンやシリンダの
損傷が著しく減少し、衝撃動装置の耐久性を向上させ
る。
損傷が著しく減少し、衝撃動装置の耐久性を向上させ
る。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の第１の実施例を示す縦断正面図、第
２図は同上要部の作動を示す縦断正面図、第３図はこの
発明の第２の実施例を示す縦断正面図、第４図は従来装
置の縦断正面図である。 １……シリンダ、３……大径部、 ４……ピストン、５……上室、 ６……中室、７……下室、 ８……弁室、10……弁体、 11……排油口、12……給油口、 13……プランジャ、21……圧力調整室、 22……油溜部、24……圧力調整ピストン、 25……突部、26……プランジャ、 28……油圧室、32……圧力調整用ガス室。
２図は同上要部の作動を示す縦断正面図、第３図はこの
発明の第２の実施例を示す縦断正面図、第４図は従来装
置の縦断正面図である。 １……シリンダ、３……大径部、 ４……ピストン、５……上室、 ６……中室、７……下室、 ８……弁室、10……弁体、 11……排油口、12……給油口、 13……プランジャ、21……圧力調整室、 22……油溜部、24……圧力調整ピストン、 25……突部、26……プランジャ、 28……油圧室、32……圧力調整用ガス室。
Claims (2)
- 【請求項１】シリンダ内に、中間部に大径部を有するピ
ストンを嵌装し、ピストンの大径部の下部におけるシリ
ンダの内周には下室を設け、同大径部の上部におけるシ
リンダの内周には中室を設け、油圧あるいは油圧とガス
圧によるピストンの昇降と、ピストンの昇降に伴う油圧
の切換えにより弁体を昇降させるようにした装置におい
て、上記中室に下端部が連通し、底部には上記下室に通
じる油溜部を有する圧力調整室を設け、この圧力調整室
内に圧力調整ピストンをはめると共に、その下端のプラ
ンジャを上記油溜部にはめ、上記圧力調整室の上端部は
排油路に連通させ、さらに、圧力調整ピストンの上部に
は、このピストンより小径の突部を設けて、この突部を
給油路に通じる油圧室内に昇降自在にはめ込んだ衝撃動
装置。 - 【請求項２】シリンダ内に、中間部に大径部を有するピ
ストンを嵌装し、ピストンの大径部の下部におけるシリ
ンダの内周には下室を設け、同大径部の上部におけるシ
リンダの内周には中室を設け、シリンダ上部にはガスを
封入した上室を設け、この上室内にピストンの上部を昇
降自在にはめ込み、油圧とガス圧によるピストンの昇降
と、ピストンの昇降に伴う油圧の切換えにより弁体を昇
降させるようにした装置において、上記中室に上端が連
通し、底部には下室と連通した圧力調整室を設け、この
圧力調整室に圧力調整ピストンをはめ、この圧力調整ピ
ストンの上部には、このピストンより小径の突部を設け
て、この突部を前記シリンダ内のガスを封入した上室に
通じる圧力調整用ガス室内に昇降自在にはめ込んだ衝撃
動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24279089A JP2813003B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 衝撃動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24279089A JP2813003B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 衝撃動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104570A JPH03104570A (ja) | 1991-05-01 |
| JP2813003B2 true JP2813003B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17094333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24279089A Expired - Fee Related JP2813003B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 衝撃動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813003B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100901145B1 (ko) * | 2007-12-10 | 2009-06-04 | 주식회사 에버다임 | 유압 브레이커 |
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-
1989
- 1989-09-19 JP JP24279089A patent/JP2813003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH03104570A (ja) | 1991-05-01 |
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