JP3378029B2

JP3378029B2 - 油圧ブレーカ

Info

Publication number: JP3378029B2
Application number: JP18573092A
Authority: JP
Inventors: 浩佐々木
Original assignee: 丸善工業株式会社
Priority date: 1991-08-08
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 2003-02-17
Anticipated expiration: 2018-02-17
Also published as: DE69222493T2; EP0527395B1; DE69222493D1; CA2075403A1; US5279120A; EP0527395A3; JPH05185378A; EP0527395A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は油圧ブレーカさらに詳細
には、油圧源として油圧建設機械などに装備されている
油圧発生装置を利用するのに好適な油圧ブレーカに関す
る。

【０００２】

【従来の技術及びその技術的課題】油圧式ブレーカは低
騒音でエネルギー効率の良い特性があるため、道路、建
造物などの破壊・破砕作業に汎用されている。この油圧
式ブレーカは、一般に、特公昭６０−５２９１４号公報
や米国特許第４４４４２７４号のように、シリンダにピ
ストンを摺動自在に配し、このピストンを油圧で往復動
させてチゼル等の工具を打撃する構造となっている。こ
のような油圧式ブレーカは、従来では、専用の油圧発生
装置(油圧ユニット)を油圧源として作動されていた。し
かし、専用の油圧発生装置を使用しなければならないこ
とは、それだけ装置コストが増し、設置スペースが増
し、不経済である。そこで、油圧発生装置を標準装備と
して有している油圧動力機械、たとえばパワーショベ
ル、ブルドーザ、ホイールローダ、油圧式クレーン車な
どの油圧式建設機械等を利用し、これら油圧式建設機械
の油圧発生装置から油圧を取り出し、油圧ブレーカに供
給する方式が採用されつつある。

【０００３】この方式は、専用の油圧発生装置が不要に
なるため、油圧ブレーカの使用範囲を広げ、油圧ブレー
カの一層の普及を図ることができるメリットがあり、油
圧式建設機械側でも油圧発生装置が有効に活用され、全
体として土木建設工事を能率的に行えるメリットを生
む。しかし、油圧式建設機械は多種多様であるから、油
圧式建設機械から取出すことのできる動力(圧力、流量)
の大きさも広範囲にわたっている。一方、油圧ブレーカ
は、油圧源から供給される作動油の流量が変化すると、
それに伴って作動圧力(ハンマピストンを動かす単位面
積当りの圧力)が変化する。すなわち、油圧源から供給
される作動油の流量の増加は作動圧力の上昇となって現
われ、作動油の流量の減少は作動圧力の低下となって現
れる。そして、油圧ブレーカのピストンが降下して工具
を打撃する打撃力の強さは作動圧力にほぼ比例する。こ
のため、コンクリート等を破砕する場合には、ある作動
圧力レベルを維持することが不可欠である。すなわち、
低すぎる作動圧力レベルでは打撃力も低下するため、ブ
レーカとしての機能が果せなくなる。逆に、高すぎる作
動圧力レベルのときには、打撃力が過大となるため、ブ
レーカ各部の部品の損耗が激しくなったり、過大な振動
が生じで油圧ブレーカの取扱い操作が困難になる。この
ため、油圧式建設機械から単純に油圧ブレーカに油圧を
導いただけでは、油圧ブレーカの良好で安定した作動を
実現できない。この対策として、従来では、油圧式建設
機械の油圧発生装置に付属している制御機器を使用し
て、油圧ブレーカに供給する流量を或る範囲(例えば２
０〜２５ｌ/min)となるように絞っていた。しかし、こ
の方法は、油圧ブレーカを使用するたびに、いちいち油
圧式建設機械側で吐出流量調整操作を行わなければなら
ないため非常に面倒であり、手間と時間がかかる。さら
に油圧ブレーカの使用を終えて油圧式建設機械を使用す
るときには、再び油圧式建設機械の容量に適合するよう
に制御機器弁を調整し直さなければならないため、これ
また面倒であった。このため、吐出流量調整を怠った
り、不十分な調整を行ったりし、それによって油圧ブレ
ーカを故障させる事故が多発していた。本発明は前記問
題点を解消するために創案されたもので、その目的とす
るところは、外部から供給される作動油の流量がどのよ
うなものであっても、また流量が変化しても、作動圧力
を自動的に常にほぼ一定の適切な大きさに自己調整する
ことができる実用的な油圧ブレーカを提供することにあ
る。

【０００４】

【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、工具と、該工具を打撃するハンマピストン
と、ハンマピストンに対する作動油の流れを切換えるコ
ントロールバルブを備え、コントロールバルブの上方に
入口通路に通じる上部室を持ち、その上部室が、ハンマ
ピストンの下部受圧面が位置する下部ピストン室と通路
によって常時通じ、ハンマピストンの上部受圧面が位置
する上部ピストン室がコントロールバルブの弁体の下降
時に前記上部室と通じる形式の油圧ブレーカにおいて、
前記コントロールバルブの近傍に調整弁を配し、該調整
弁により前記上部ピストン室から出口に排出される途中
の作動油の流量を上部室に流入する作動油の圧力との関
連で絞り、上部ピストン室の圧力を制御するようにした
ものである。この構成を採用することにより、油圧式建
設機械の油圧発生装置に対する煩雑な流量調整操作を行
わずに済み、したがって、油圧ブレーカの油圧源として
油圧式建設機械を利用することができる。前記調整弁と
しては、コントロールバルブと平行状をなし下部が出口
通路と交差したバルブ穴と、バルブ穴に摺動自在に配さ
れた弁体と、入口通路に一端が望みここを通る作動油の
圧力で弁体を下降側に押圧するプランジャと、弁体を押
し上げ側に付勢するスプリングを備え、バルブ穴はコン
トロールバルブの弁体外周のバルブ室と通路を介して接
続され、バルブ室には上部ピストン室から押し出された
作動油が導かれるようになっている。前記調整弁は、通
路からバルブ穴に導入される作動油の流量を絞る形式の
ものでもよいし、バルブ穴から出口通路へ排出される作
動油の流量を絞る形式のものでもよい。前者の例として
は、バルブ穴が中間にリング状の制御室を有し、該制御
室はコントロールバルブの切換え動作に応じて上部ピス
トン室と連通・遮断される連絡孔と常時連通しており、
弁体は外周にロッド部を有すると共にそのロッド部には
弁体の軸線方向にうがった穴と連通する孔を有し、弁体
の位置の変化により制御室から該制御室より上の弁穴部
分に流入する油量を可変絞りするようになっているもの
がある。後者の例としては、バルブ穴が中間にはリング
状の制御室を有し、該制御室は通路によって出口と連通
しており、制御室よりも上の弁穴部分は、コントロール
バルブの切換え動作に応じて上部ピストン室と連通・遮
断される連絡孔と常時連通しており、弁体は弁穴部分か
ら制御室に達するロッドを有し、弁体の位置の変化によ
り弁穴部分から制御室へと流出する油量を可変絞りする
ようになっているものがある。

【０００５】

【実施例】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６は本発明による油圧ブレーカの第
１実施例を示しており、図７ないし図１１は第２実施例
を示している。図１と図７は打撃が終わってピストンが
上昇を開始したときの状態をそれぞれ示しており、図２
と図８はバルブ部分をそれぞれ拡大して示している。ま
た、図３はコントロールバルブの径と断面積の関係を示
している。図１と図７において、１は本体であり、アキ
ュムレータ１ａと、バルブボデイ１ｂと、シリンダ１ｃ
およびフロントエンド１ｄとを備え、それらは図示しな
いボルト類で結合されている。そして、バルブボデイ１
ｂまたはアキュムレータ１ａには図示しないが操作ハン
ドルが取付けられている。フロントエンド１ｄは筒状を
なし、中央穴にチゼルなどの工具６が摺動自在に内挿さ
れている。シリンダ１ｃは先端の段付き部をもってフロ
ントエンド１ｄの上端部に嵌合されており、中心部には
軸線方向に貫通穴１００ａが設けられている。

【０００６】この貫通穴１００ａにはハンマピストン４
が摺動自在にはめられている。ハンマピストン４は、貫
通穴１００ａを貫いてフロントエンド１ｄ内にまで伸び
るロッド部４ａと、このロッド部より径の大きなピスト
ン部４ｃとを有し、ロッド部４ａとピストン部４ｃとの
境にはリング状の下部受圧面４ｂが形成されている。ピ
ストン部４ｃは上端が開口した所要深さの盲穴を有し、
したがって、ピストン部４ｃは頂面にリング状の上部受
圧面４ｄが形成されている。上部受圧面４ｄよりも下方
の外周には幅の広いリング溝４００が設けられている。
前記貫通穴１００ａの上端部には段部１００ｂが設けら
れており、この段部１００ｂにシール部材２のヘッド２
ｂがはめこまれている。シール部材２は貫通穴１００ａ
と同軸のガイド軸部２ａを有し、このガイド軸部２ａ
に、前記ピストン部４ｃの盲穴がはめられている。これ
によって、前記上部受圧面４ｄとシール部材２のヘッド
２ｂとの間にはリング状をなした上部ピストン室１６が
形成されている。上部ピストン室１６はハンマピストン
４が摺動することによって容積が変化する。前記貫通穴
１００ａには、下降状態でのハンマピストン４の下部受
圧面４ｂに油圧を作用させるために、リング溝状の下部
ピストン室１５が設けられており、さらに貫通穴１００
ａにはこの下部ピストン室１５よりも上位レベルに、リ
ング溝からなる中間ピストン室１７が形成されている。
この中間ピストン室１７は、ハンマピストン４の下降ス
トロークの末期に前記リング溝４００と連通する位置に
ある。

【０００７】次に、バルブボデイ１ｂは、上端に上部室
１２が設けられるとともに、一側部には入口１０と出口
１１が設けられている。上部室１２はアキュムレータ１
ａに通じており、入口１０は先端が入口通路１０１によ
って上部室１２に通じ、後端は図示しないホースを介し
て油圧建設機械などの油圧発生装置の吐出部に接続され
る。前記上部室１２は、入口通路１０１の接続部と異な
る部位に第１通路１４の上端部が接続されている。この
第１通路１４はバルブボデイ１ｂを貫いてシリンダ１ｃ
に延出し、下端部が前記下部ピストン室１５に連通して
いる。出口１１は先端が通路１１１によって後述するコ
ントロールバルブ５の低圧室２４に連通している。出口
１１の後端は図示しないホースを介して油圧建設機械な
どの油圧発生装置のオイルタンクに連絡される。アキュ
ムレータ１ａは、シェルとチャンバ１００ｈにより形成
された空所にダイヤフラム１００ｉを張設しており、こ
のダイヤフラム１００ｉによってガス室１００ｊと蓄圧
室１００ｋが区画されている。そして蓄圧室１００ｋと
上部室１２とは小孔１００ｍで連通している。

【０００８】バルブボデイ１ｂは、前記シール部材２と
同軸上に、ハンマピストン４に対する圧油の流れを切り
替えるためのコントロールバルブ５を内蔵している。前
記コントロールバルブ５は、シール部材２のヘッド２ｂ
を底とするバルブ穴５ａと、シール部材２のヘッド２ｂ
への当接を下降限としてバルブ穴５ａに摺動自在にはめ
られた筒状の弁体５ｂを備えている。前記弁体５ｂは、
図２と図３および図８に示すように、上方から下方に向
かって、第１筒部５０と、第１ランド部５１と、第２筒
部５２と、第２ランド部５３と、第３筒部５４を有して
いる。いま、図３のように、第１筒部５０の外径を
ｄ₁、第２筒部５２の外径をｄ₃、第３筒部５４の外径を
ｄ₂とし、第１筒部５０の断面積をＡ₁、第３筒部５４の
断面積をＡ₂、第１ランド部５１の断面積をＡ₃、第２ラ
ンド部５３の断面積をＡ₄とした場合、それらは、次の
条件を満たすような寸法となっている。ｄ₃＞ｄ₂＞ｄ₁ Ａ₂＞Ａ₁…(1) Ａ₃＞Ａ₄…(2) Ａ₁＋Ａ₃＝Ａ₂＋Ａ₄…(3) Ａ₁−Ａ₂＋Ａ₃＝Ａ₄…(31) Ａ₃−Ａ₄＝Ａ₂−Ａ₁…(32)

【０００９】一方、バルブ穴５ａには、図２と図８のよ
うに、上部室１２に通じる孔より下に、第１バルブ室２
０、第２バルブ室２１、第３バルブ室２２、第４バルブ
室２３および低圧室２４が順次間隔をおいて形成されて
いる。第１バルブ室２０は弁体５ｂの第１筒部５０に対
応する領域にある。第１バルブ室２０は、弁体５ｂが上
昇限位置にあるときに、第１筒部５０により上部室１２
との連通が遮断される。そして第１バルブ室２０には第
２通路１８の上端部が接続されており、その第２通路１
８はバルブボデイ１ｂからシリンダ１ｃに延び、下端部
が前記上部ピストン室１６に接続されている。第２バル
ブ室２１は、第１ランド部５１が常に位置する領域に設
けられており、第２バルブ室２１は第３通路２６によっ
て前記中間ピストン室１７に接続されている。第３通路
２６は図面上は外部通路のように示されているが、実際
はバルブボデイ１ｂからシリンダ１ｃに延びる内部通路
であり、前記第１通路１４や第２通路１８と異なる断面
部位に設けられている。第３バルブ室２２は、弁体５ｂ
が上限位置にあるときに第２筒部５２が位置することに
よって開かれ、弁体５ｂが下限位置にあるときには第１
ランド部５１によって閉じられる位置にある。第４バル
ブ室２３は、弁体５ｂが上限位置にあるときに第２筒部
５２が位置し、したがって、第４バルブ室２３は第３バ
ルブ室２２と通じている。しかし、弁体５ｂが下降した
ときには、前記のように第１ランド部５１により第３バ
ルブ室２２が閉じられるため、第３バルブ室２２との連
通が遮断される。第４バルブ室２３は、分岐通路１９に
よって前記第２通路１８に接続されている。低圧室２４
は第３筒部５４を囲むようにバルブ穴の底領域に設けら
れており、低圧室２４は弁体５ｂがいずれの位置にあっ
ても、第２ランド部５３によって第４バルブ室２３とは
遮断されている。

【００１０】本発明の最も特徴とするところは、コント
ロールバルブ５と平行状にしかも前記入口通路１０１と
出口通路１１１と交差するように調整弁８を配置し、そ
の調整弁８によって上部ピストン室１６の圧力を制御
し、それによって下部ピストン室１５の圧力を制御する
ことにある。調整弁８は、第１実施例においても第２実
施例においても、バルブボデイ１ｃの下面から軸線方向
に形成されたバルブ穴８ａと、ここに摺動自在にはめら
れた弁体８ｂと、弁体８ｂの上面に配置されたプランジ
ャ８ｃと、バルブ穴８ａの底側に配置され弁体８ｂを支
えるスプリング８ｄとを有している。バルブ穴８ａは上
向き盲穴状をなし、天井から入口通路１０１に向かって
径が相対的に細い通孔８０を有しており、この通孔８０
にプランジャ８ｃが摺動自在にはめこまれている。前記
スプリング８ｄのセット荷重は弱く、弁体８ｂの上面は
バルブ穴８ａの天井に接触しない。したがって、弁体８
ｂの上面とバルブ穴８ａの天井との間には常に上室３６
が形成され、弁体８ｂの下面とバルブ穴８ａの底(シリ
ンダ１ｃの上端面）との間には下室３５が形成される。
その下室３５は前記のように出口通路１１１が交差し、
その出口通路１１１は常に低圧室２４と通じている。ま
た、図１と図７から明らかなように、下室３５の底には
シリンダ１ｃに穿った第４通路３２の上端が接続されて
おり、その第４通路３２の下端部は貫通穴１００ａの所
定位置に接続されている。くわしくは、第４通路３２の
下端部はハンマピストン４が動いたときにリング溝４０
０によって中間ピストン室１７とスイッチングされ得る
位置に通じている。

【００１１】第１実施例において、バルブ穴８ａは、図
２のように、高さレベルの中間にリング状の制御室８１
を有しており、その制御室８１は、第３バルブ室２２か
ら半径方向に延びる連絡孔８１２に通じている。弁体８
ｂは中心に縦穴８３が設けられており、その縦穴８３は
下方が下室３５に通じ、また上方は弁体天井壁に設けた
少なくとも１個の孔８３０によって上室３６に通じてお
り、したがって、上室３６と下室３５は常に等圧力に保
たれる。さらに、弁体８ｂの外周には上部にランドを残
すようにロッド部８２が形成されている。そして、ロッ
ド部８２には縦穴８３と外部とを連通させるための複数
個の孔８２０が設けられている。ロッド部８２の下端８
２１は制御室８１内に常に位置し、弁体８ｂが上限位置
にあっても、制御室８１を閉鎖させない寸法に作られて
いる。したがって、この第１実施例においては、制御室
８１とこれより上の弁穴部分８１３は常に連通してお
り、弁体８ｂの上下動に応じてロッド部８２の下端８２
１の位置が変化することにより、制御室８１とこれより
上の弁穴部分８１３間の開口面積を変化させ、連絡孔８
１２から弁穴部分８１３に流入する作動油の流量を可変
絞りする。すなわち、弁体８ｂが上昇すれば、ロッド部
８２の下端８２１が制御室８１の上縁に近づき、制御室
８１から弁穴部分８１３への作動油の流量は大きく絞ら
れる。逆に、弁体８ｂが下降すればロッド部８２の下端
８２１は制御室８１の上縁から遠ざかり、制御室８１か
ら弁穴部分８１３への作動油の流量の絞りは少なくな
る。

【００１２】前記第１実施例は、制御室８１から弁穴部
分８１３に流れ込む作動油の流量を絞るいわゆる入口側
制御形式である。これに対し、第２実施例は、制御室８
１が下流にあり、弁穴部分８１３から制御室８１に流出
する作動油の流量を絞るいわゆる出口側制御形式であ
る。このため、制御室８１は第３バルブ室２２よりも下
位の高さレベルに設けられ、その制御室８１の一部は、
出口通路１１１と分離した通路８１０によって出口１１
に連通している。そして、制御室８１よりも上位の弁穴
部分８１３が連絡孔８１２によって第３バルブ室２２と
連通している。弁体８ｂは、中心に上室３６と下室３５
とを等圧力にするための縦穴８３が貫設されており、ま
た、外周中間部にはロッド部８２が設けられている。こ
のロッド部８２は、下端８２１が常に制御室８１内に位
置し、したがって、連絡孔８１２と制御室８１とが常時
連通し、制御室８１は閉鎖されることがない。この第２
実施例においては、作動油は連絡孔８１２から弁穴部分
８１３に自由に流入し、ロッド部８２の外周から制御室
８１を経て通路８１０に流出する。このときに、弁体８
ｂの上下動によるロッド部下端８２１の位置の変化で弁
穴部分８１３と制御室８１間の開口面積が変化され、弁
穴部分８１３から制御室８１へ流出する作動油の流量が
可変絞りされる。プランジャ８ｃは外周に複数本のラビ
リンス溝を一定間隔で有している。プランジャ８ｃは第
１実施例と第２実施例では弁体８ｂと別の部品としなっ
ているが、弁体８ｂと一体に作られていてもよい。この
場合にはプランジャの付け根に縦穴８３に通じる半径方
向孔が設けられる。

【００１３】

【実施例の作用】次に本発明の使用状況と作用を説明す
る。本発明による油圧ブレーカを使用するに当っては、
入口１０を任意の外部油圧源たとえばパワショベルなど
の油圧ユニットの吐出部とホースで接続し、出口１１を
ホースによって油圧ユニットのタンクに導いておく。図
１と図７において、入口１０から流入した作動油は、入
口通路１０１を通り、上部室１２から第１通路１４を経
て下部ピストン室１５に流入する。この下部ピストン室
１５にはハンマピストン４の下部受圧面４ｂが位置して
いるため、下部受圧面４ｂに作用する油圧によってハン
マピストン４は押し上げられる(上昇)。これと同時に、
上部ピストン室１６内に満たされている作動油は、第２
通路１８から押し出され、分岐通路１９を経て第４バル
ブ室２３に流入する。この段階では、図２と図８のよう
に、第４バルブ室２３は第３バルブ室２２に通じている
ため、上部ピストン室１６内の作動油は第３バルブ室２
２に流入する。第１実施例においては、図２のように、
第３バルブ室２２は連絡通路８１２によって制御室８１
と通じており、その制御室８１はこれより上の弁穴部分
８１３に開口している孔８２０を介して中央の縦穴８３
に通じている。このため、制御室８１に流入した上部ピ
ストン室１６の作動油は、弁穴部分８１３→孔８２０→
縦穴８３→下室３５→出口通路１１１のルートを経て出
口１１からタンクに戻される。第２実施例では、図８の
ように、第３バルブ室２２は連絡通路８１２を介して弁
穴部分８１３に通じ、弁穴部分８１３は下位の制御室８
１を介して通路８１０に通じている。このため、上部ピ
ストン室１６内の作動油は連絡通路８１２→弁穴部分８
１３→制御室８１→通路８１０のルートで出口１１から
タンクに戻される。

【００１４】ハンマピストン４が上昇ストロークの途中
では、入口通路１０１から上部室１２に流入した作動油
の一部は多数の小孔１００ｍを通り、その圧力でダイア
フラム１００ｉがガス室１００ｊ内のガスを圧縮するた
め、作動油は蓄圧室１００ｋ内に蓄えられる。図４と図
９のように、ハンマピストン４の下部受圧面４ｂが中間
ピストン室１７に達するまで上昇した段階では、ピスト
ン部４ｃよりも径の細いロッド部４ａと貫通穴１００ａ
との間にすきまが生まれる。このため、上部室１２から
第１通路１４を経て下部ピストン室１５内に送りこまれ
ている高圧の作動油は、前記すきまを上昇して中間ピス
トン室１７に流入し、さらに第３通路２６を通って第２
バルブ室２１に流入する。この第２バルブ室２１にはコ
ントロールバルブ５の弁体５ｂの第１ランド５１の上端
が位置しているため、第１ランド５１のリング状上端面
に高圧が作用する。一方、コントロールバルブ５の底の
低圧室２４は、調整弁８の下室３５とクロスする出口通
路１１１を介して出口１１と常に連通している。したが
って、低圧室２４は低圧となっている。この状態ではコ
ントロールバルブ５を下降させる力が生ずる。

【００１５】詳述すると、低圧室２４が低圧ＰＬである
一方、図３に示されているコントロールバルブ５の弁体
５ｂの面積Ａ₁、Ａ₂には常に高圧ＰＨが作用している。
第２バルブ室２１(面積Ａ₃）に高圧ＰＨが作用すると、
弁体５ｂを下降させようとする力ＦＤが作用する。この
力ＦＤは下記の式で表される。ＦＤ＝ＰＨ×Ａ₁＋ＰＨ×Ａ₃−ＰＨ×Ａ₂−ＰＬ×Ａ₄ ＝ＰＨ（Ａ₁−Ａ₂＋Ａ₃）−ＰＬ×Ａ₄ これに、先に述べた式(31)を代入してＦＤ＝ＰＨ×Ａ₄−ＰＬ×Ａ₄ ＦＤ＝Ａ₄（ＰＨ−ＰＬ）＞０したがって、この圧力差による力ＦＤにより弁体５ｂは
押し下げられるのである。

【００１６】上記のようにコントロールバルブ５の弁体
５ｂが下降すると、それに伴い、図５と図１０のよう
に、上部室１２と第１バルブ室２０とが連通する。これ
と同時に、弁体５ｂの第１ランド５１によって第３バル
ブ室２２と第４バルブ室２３とが遮断される。このた
め、上部室１２内の高圧の作動油は、第１バルブ室２０
から第２通路１８を経て上部ピストン室１６に流入す
る。この上部ピストン室１６に位置する上部受圧面４ｄ
の面積は、中間ピストン室１７付近にある下部受圧面４
ｂの面積にくらべてはるかに大きいため、その受圧面積
差によりハンマピストン４は急激に加速され下降する。
この時、下部ピストン室１５内の作動油は押し出され、
ロッド部４ａの外周と貫通穴１００ａのすきまから第１
通路１４を経て上部室１２に逆流する。

【００１７】ハンマピストン４が下降ストロークを始め
ると、アキュムレータ蓄圧室１００ｋで蓄圧された作動
油が***１００ｍを通じて放出され、その高い圧力が第
１バルブ室２０、第２通路１８を経て上部ピストン室１
６に供給され、高圧回路の圧力を補償する。このため、
ハンマピストン４は急激に降下し、図６と図１１のよう
に工具６の頭部を打撃し、工具６はこの打撃力をコンク
リート等に伝達し、コンクリート等を破砕する。ハンマ
ピストン４が打撃点まで下降すると、ハンマピストン４
の下部受圧面４ｂが下部ピストン室１５に達する一方、
ハンマピストン４のリング溝４００が中間ピストン室１
７に到る。これにより、中間ピストン室１７はリング溝
４００を介して第４通路３２間と連通する。その結果、
コントロールバルブ５の第２バルブ室２１は、図６と図
１１の矢印からわかるように、第３通路２６→中間ピス
トン室１７→第４通路３２→下室３５→出口通路１１１
のルートによって出口１１とつながる。このため、コン
トロールバルブ５の第２バルブ室２１は低圧ＰＬとな
り、コントロールバルブ５には押し上げる力が作用す
る。

【００１８】すなわち、図３で説明すると、面積Ａ₁、
Ａ₂には常に高圧ＰＨが作用している。第２バルブ室２
１(面積Ａ₃)に低圧ＰＬが作用すると、コントロールバ
ルブ５には上昇させようとする力ＦＵが作用する。この
上昇力ＦＵは下記の式で表される。ＦＵ＝ＰＨ×Ａ₂＋ＰＬ×Ａ₄−ＰＨ×Ａ₁−ＰＬ×Ａ₃ ＝ＰＨ（Ａ₂−Ａ₁）−ＰＬ（Ａ₃−Ａ₄）そして、前記式（32）を代入して＝ＰＨ（Ａ₂−Ａ₁）−ＰＬ（Ａ₂−Ａ₁）＝（ＰＨ−ＰＬ）(Ａ₂−Ａ₁）＞０この上昇作用力ＦＵにより、コントロールバルブ５は押
し上げられる。コントロールバルブ５が上昇すると、図
１の状態に戻り、ハンマピストン４は再び上昇を開始す
る。以下同じ作動を繰り返し、工具６を打撃し続ける。

【００１９】油圧ブレーカの作動圧力は、図２と図８に
おける上部室１２の圧力を意味する。この上部室１２の
圧力は、先に述べたように、入口１０から供給される作
動油の流量が少ないと上部室１２の圧力は低くなり、作
動油の流量が多いと上部室１２の圧力が高くなる。ハン
マピストン４は、先に述べたように、下部ピストン室１
５に流入する作動油の圧力により押し上げられ上昇す
る。同時に上部ピストン室１６内の作動油は押し出さ
れ、第２通路１８から第４バルブ室２３と第３バルブ室
２２および連絡孔８１２を経て調整弁８に到る。調整弁
８には、下からスプリング８ｄで支えられた弁体８ｂが
内蔵されており、調整弁８の上室３６と下室３５は、弁
体８ｂに設けた縦穴８３と孔８３０(第1実施例)、また
は縦穴８３(第2実施例)により通じ合わされているため
ほぼ同圧力に保たれ、下室３５は出口通路１１１と直接
つながっているため、低圧となっている。弁体８ｂの天
井面に接するプランジャ８ｃは、上端が上部室１２に近
い入口通路１０１に臨んでいるため、プランジャ８ｃに
は上部室１２と同等の圧力が作用する。

【００２０】一方、上部室１２と下部ピストン室１５と
は第１通路１４によって直接つながっているため、両者
はほぼ同じ圧力となる。下部ピストン室１５の圧力は、
上部ピストン室１６から押し出される作動油の圧力Ｐ
と、上部ピストン室と下部ピストン室の面積比との積に
相当する圧力となる。上部ピストン室１６から押し出さ
れた作動油は、先に述べたように、第２通路１８→コン
トロールバルブ５の第４バルブ室２３→第３バルブ室２
２→連絡通路８１２を経る。そして、第１実施例では、
制御室８１から上の弁穴部分８１３に流入するときに、
ロッド部８２の下端８２１と制御室８１の上縁との間で
流量が絞られ、制御された流量が孔８２０→縦穴８３→
下室３５を経て出口通路１１１に排出される。第２実施
例では、連絡通路８１２からを弁穴部分８１３に入り、
これから制御室８１を経て流出するときに、ロッド部８
２の下端８２１と制御室８１の上縁との間で流量が絞ら
れ、制御された流量が通路８１０から出口１１に流出す
る。このため、いずれにしてもロッド部８２の下端８２
１と制御室８１の上縁による絞り作用により、上部ピス
トン室１６の圧力が決められることになる。そして、絞
りの程度(弁穴部分８１３と制御室８１間の開口面積)
は、プランジャ８ｃが入口通路１０１から上部室１２と
ほぼ等しい圧力を受けて下降することにより弁体８ｂを
押し下げる力とスプリング８ｄの押し上げ力とのバラン
スにより決められる。

【００２１】上部室１２の圧力が高くなると、プランジ
ャ８ｃへの押圧力も強くなるため、スプリング８ｄのば
ね力に抗して弁体８ｂが押し下げられ、ロッド部８２の
下端８２１の位置が下がる。このため前記開口面積が大
きくなり、絞り作用は弱くなる。したがって、上部ピス
トン室１６から出口１１へ排出される作動油の量が増
し、上部ピストン室１６の圧力が低下する。一方、上部
室１２の圧力が低下すると、スプリング８ｄにより弁体
８ｂが押し上げられるため、ロッド部８２の下端８２１
の位置が上がり、前記開口面積が減少するため絞り作用
が強くなる。その結果、上部ピストン室１６の圧力が高
くなる。上部ピストン室１６と下部ピストン室１５の面
積比は通常３〜５倍に設定されている。また、ハンマピ
ストン４の油圧による力のバランスを考えると、上部ピ
ストン室１６の圧力に上述した面積比を掛けたものが下
部ピストン室１５の圧力に相当する。したがって、前記
のように上部ピストン室１６の圧力が低下すると、下部
ピストン室１５の圧力も自動的に低下し、上部ピストン
室１６の圧力が上昇すると、下部ピストン室１５の圧力
も自動的に上昇する。以上のことから、上部ピストン室
１６の圧力を制御することにより、下部ピストン室１５
の圧力を制御できることがわかる。したがって、調整弁
８の上記した働きで上部ピストン室１６と下部ピストン
室１５の圧力がほぼ一定に保たれることにより、上部室
１２の圧力もほぼ一定に保たれる。それゆえ、入口１０
から流入する作動油の流量が変化しても、油圧ブレーカ
の作動圧力が自動的にほぼ一定になるため、入口１０に
作動油を供給する油圧源側の機械の吐出量を調整する必
要がなくなるのである。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した本発明によるときには、入
口通路から流入する作動油の流量が変化しても、油圧ブ
レーカ本体に内蔵されている調整弁により作動圧力を自
動的に一定の大きさにコントロールできるため、適正な
打撃力を発生させることができる。したがって、油圧建
設機械等の母機側での煩雑な流量調整操作を必要としな
くなり、使い勝手がよくなる。このため、広範囲な油圧
建設機械等を自在に油圧源として活用し、破砕・破壊等
を行うことが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第１実施例を打撃
が完了し上昇を開始した時の状態で示す断面図である。

【図２】図１の一部拡大図である。

【図３】本発明におけるコントロールバルブ弁体の各部
の寸法と面積の関係を示す説明図である。

【図４】第１実施例の下降開始の状態を示す断面図であ
る。

【図５】同じく加速時の状態を示す断面図である。

【図６】同じく打撃時の状態を示す断面図である。

【図７】本発明の第２実施例を打撃が完了し上昇を開始
した時の状態で示す断面図である。

【図８】図７の一部拡大図である。

【図９】第２実施例の下降開始の状態を示す断面図であ
る。

【図１０】同じく加速時の状態を示す断面図である。

【図１１】同じく打撃時の状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１本体４ハンマピストン５コントロールバルブ６工具８調整弁８ｂ弁体８ｃプランジャ８ｄスプリング１０入口通路１１出口通路１２上部室１５下部ピストン室１６上部ピストン室

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】工具６と、該工具６を打撃するハンマピス
トン４と、ハンマピストン４に対する作動油の流れを切
換えるコントロールバルブ５を備え、コントロールバル
ブ５の上方に入口通路１０に通じる上部室１２を持ち、
その上部室１２がハンマピストン４の下部受圧面４ｂが
位置する下部ピストン室１５と常時通路１４によって通
じ、ハンマピストン４の上部受圧面４ｄが位置する上部
ピストン室１６がコントロールバルブ５の弁体５ｂの下
降時に前記上部室１２と通じる形式の油圧ブレーカにお
いて、前記コントロールバルブ５の近傍に、前記上部ピ
ストン室１６から出口１１に排出される途中の作動油の
流量を上部室１２に流入する作動油の圧力との差に関連
して絞り、上部ピストン室１６の圧力を制御する調整弁
８を配したことを特徴とする油圧ブレーカ。
【請求項２】調整弁８が、コントロールバルブ５と平行
状のバルブ穴８ａと、これに摺動自在に配された弁体８
ｂと、入口通路１０１に一端が望みここを通る作動油の
圧力で弁体８ｂを下降側に押圧するプランジャ８ｃと、
弁体８ｂを押し上げ側に付勢するスプリング８ｄを有
し、バルブ穴８ａは下部に出口１１とコントロールバル
ブ５の低圧室２４を常時つなぐ通路１１１を有する一
方、中間にはリング状の制御室８１を有し、該制御室８
１はコントロールバルブ５の切換え動作に応じて上部ピ
ストン室１６と連通・遮断される連絡孔８１２と常時連
通しており、弁体８ｂは外周に弁穴部分８１３から制御
室８１に達する長さのロッド部８２を有すると共にその
ロッド部８２には弁体の軸線方向にうがった穴８３と連
通する孔８２０を有し、弁体８ｂの位置の変化により制
御室８１から該制御室８１より上の弁穴部分８１３へと
流入する油量を可変絞りするようになっている請求項１
に記載の油圧ブレーカ。
【請求項３】調整弁８が、コントロールバルブ５と平行
状のバルブ穴８ａと、これに摺動自在に配された弁体８
ｂと、入口通路１０１に一端が望みここを通る作動油の
圧力で弁体８ｂを下降側に押圧するプランジャ８ｃと、
弁体８ｂを押し上げ側に付勢するスプリング８ｄを有
し、バルブ穴８ａは下部に出口１１とコントロールバル
ブ５の低圧室２４を常時つなぐ通路１１１を有する一
方、中間にはリング状の制御室８１を有し、該制御室８
１は通路８１０によって出口１１と連通しており、制御
室８１よりも上の弁穴部分８１３は、コントロールバル
ブ５の切換え動作に応じて上部ピストン室１６と連通・
遮断される連絡孔８１２と常時連通しており、弁体８ｂ
は弁穴部分８１３から制御室８１に達する長さのロッド
部８２を有し、弁体８ｂの位置の変化により弁穴部分８
１３から制御室８１へと流出する油量を可変絞りするよ
うになっている請求項１に記載の油圧ブレーカ。