JPH11179680A - 衝撃装置 - Google Patents

衝撃装置

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JPH11179680A
JPH11179680A JP35114897A JP35114897A JPH11179680A JP H11179680 A JPH11179680 A JP H11179680A JP 35114897 A JP35114897 A JP 35114897A JP 35114897 A JP35114897 A JP 35114897A JP H11179680 A JPH11179680 A JP H11179680A
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JP
Japan
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reaction force
receiving plate
force receiving
pressure
magnetostrictive material
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JP35114897A
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English (en)
Inventor
Hideshi Watanabe
英志 渡辺
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Furukawa Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 超磁歪材を用いる衝撃機械のケーシング等の
衝撃振動を軽減する。 【解決手段】 パルス電圧が印加される励磁コイル4の
中央に超磁歪材1を配置し、この超磁歪材1の先端1a
に密接してロッド12を配置し、超磁歪材1の後端1b
に密接して反力受板3を設けた衝撃装置において、反力
受板3を前後移動可能なピストン構造とし、反力受板3
の後に圧力調整回路8を介して圧油が供給されるアキュ
ムレータ9と連通する油室10を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、超磁歪による衝撃
作用を利用した衝撃装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンクリートや岩石を破砕したり、岩石
にさく孔を行うブレーカやさく岩機のような衝撃機械に
おいて、油圧や空圧により作動する打撃ピストンでチゼ
ルやロッド等の衝撃伝達工具に衝撃波を発生させる油圧
式や空圧式の衝撃装置に代わるものとして、超磁歪材に
磁場の変化を与えたときの高速歪によって衝撃伝達工具
に衝撃波を発生させる衝撃装置が考えられている。
【0003】例えば、超磁歪材の高速歪によって衝撃伝
達工具に衝撃波を発生させる衝撃装置をさく岩機に用い
る場合には、図5に示すように、さく岩機Dのケーシン
グ5内に設けた励磁コイル4の中央に超磁歪材1が配置
され、この超磁歪材1の前端1aに密接して衝撃伝達工
具としてロッド2が配置され、超磁歪材1の後端1bに
密接して反力受板3が設けられる。ロッド2の先端に
は、ビット13が取付けられている。このさく岩機D
は、回転装置11とフラッシング装置12とを備えてお
り、ロッド2には、回転装置11で回転が与えられ、フ
ラッシング装置12からは繰粉排出用の流体が供給され
るようになっている。
【0004】さく孔作業時には、さく岩機Dは推力装置
(図示略)によって前方への推力が与えられてビット1
3の先端がさく孔の対象物7に押しつけられ、励磁コイ
ル4には電源装置6からパルス電圧が印加される。
【0005】励磁コイル4にパルス電圧が印加される
と、励磁コイル4に流れる励磁電流によって超磁歪材1
に磁場の変化が与えられて磁歪が発生し、超磁歪材1の
前端1aに密接したロッド2、ビット13を通じて対象
物7に衝撃波が伝達され、さく孔が行われる。
【0006】このとき、超磁歪材1の後端1bにも高速
の変位が発生する。この後端1bの変位を抑え、ロッド
2、ビット13に有効に衝撃を伝えるため、反力受板3
が超磁歪材1の反力を受ける。この反力受板3に発生す
る衝撃波をなるべく小さく抑えるため、反力受板3はロ
ッド2に比し、比較的大断面で、比重量、ヤング率の大
きな材質のものが選ばれる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、適切に反力受
板3の選択を行ったとしても、反力受板3で直接反力を
受けるようにした場合、ケーシング5等への振動の伝達
が避けられないという問題がある。
【0008】本発明は、超磁歪材による衝撃作用を利用
した衝撃装置におけるかかる問題を解決するものであっ
て、衝撃機械のケーシング等の衝撃振動を大幅に軽減す
ることのできる衝撃装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の衝撃装置は、パ
ルス電圧が印加される励磁コイルの中央に超磁歪材を配
置し、この超磁歪材の前端に密接して衝撃伝達工具を配
置し、超磁歪材の後端に密接して反力受板を設けた衝撃
装置において、反力受板を前後移動可能なピストン構造
とし、反力受板の後に緩衝手段を設けることにより上記
課題を解決している。
【0010】磁歪とは、強磁性体を磁化した際に磁性体
の外形寸法が変化する現象であり、超磁歪材は磁歪によ
り10-3オーダーの歪みを発生する。この衝撃装置で
は、励磁コイルにパルス電圧を印加し励磁コイルに流れ
る励磁電流によって超磁歪材に磁場の変化を与えて所望
の衝撃波形を生ずる磁歪を発生させ、前端に密接した衝
撃伝達工具を通じて破砕の対象物に衝撃波を伝達し対象
物を破砕する。
【0011】このとき、超磁歪材の後端にも高速の変位
が発生し、反力受板が超磁歪材の反力を受けるが、反力
受板の後に設けられた緩衝手段が超磁歪材からの衝撃波
を緩衝するので、衝撃機械のケーシング等、衝撃伝達工
具以外に伝えられる衝撃振動を大幅に軽減する。
【0012】緩衝手段は圧力調整回路を介して圧油が供
給されるアキュムレータと連通する油室とすれば、圧力
調整回路に所望の圧力を設定し、アキュムレータの油圧
の変動に対応する圧力調整を行って、ケーシング等の衝
撃振動を最小に抑えることができる。
【0013】また、圧油の供給が面倒で、加圧空気が容
易に得られるような場合には、緩衝手段を逆止弁を介し
て加圧空気が供給される空気室とすることで緩衝効果を
得ることができる。加圧空気は予め圧力調整しておくこ
とが望ましい。
【0014】圧油も、加圧空気も得難い場合には、緩衝
手段を逆止機能を有する充填バルブを介して加圧気体が
充填される気室とすることで緩衝効果を得ることができ
る。これは、作業現場において圧油も、加圧空気も不要
となるので、ブレーカなどに好適である。
【0015】緩衝手段はゴム等の高分子弾性体としても
よい。弾性体は予め圧縮した状態で反力受板とケーシン
グの間に装着する。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
る衝撃装置を用いたさく岩機の構成図、図2乃至図4は
本発明の他の実施の形態である衝撃装置の緩衝手段の構
成図である。
【0017】図1に示すさく岩機Dの基本的構成は図5
に示すものと同様であり、ケーシング5内に設けた励磁
コイル4の中央に超磁歪材1が配置され、この超磁歪材
1の前端1aに密接して衝撃伝達工具としてロッド2が
配置され、超磁歪材1の後端1bに密接して反力受板3
が設けられる。ロッド2の先端には、ビット13(図5
参照)が取付けられている。このさく岩機Dは、回転装
置11とフラッシング装置12とを備えており、ロッド
2には、回転装置11で回転が与えられ、フラッシング
装置12からは繰粉排出用の流体が供給されるようにな
っている。
【0018】ここで、反力受板3はケーシング5内で前
後移動可能なピストン構造となっており、この反力受板
3の後に、圧力調整回路8を介して圧油が供給されるア
キュムレータ9と連通する油室10が設けられている。
アキュムレータ9は、ダイアフラム11によって液圧空
間12とガス空間13とが隔成されていて、液圧空間1
2は油室10と連通しており、且つこの液圧空間12に
は圧力調整回路8の供給管路14から圧油が供給される
ようになっている。ガス空間13には高圧ガスが充填さ
れている。
【0019】圧力調整回路8には、弁体15bと弁調整
装置15aとを備えた圧力調整弁15が設けられてい
る。弁体15bは、アキュムレータ9と連通している供
給管路14から分岐したパイロット管路16の油圧によ
って切換えられるようになっており、この油圧が弁調整
装置15aで設定した圧力より低くなると移動して供給
管路14を高圧管路17と連通させ、アキュムレータ9
の液圧空間12の圧力を上昇させる。また、アキュムレ
ータ9の液圧空間12の圧力が上昇しすぎると供給管路
14を低圧管路18と連通させ、アキュムレータ9の液
圧空間12の圧力を低下させる。
【0020】通常、さく岩機には、回転装置11及び推
力装置(図示略)の動力として油圧が用いられているの
で、高圧管路17から圧油を供給するための油圧源は容
易に得られる。
【0021】さく孔作業時には、さく岩機Dは推力装置
によって前方への推力が与えられてビット13の先端が
さく孔の対象物に押しつけられ、励磁コイル4には電源
装置6からパルス電圧が印加される。
【0022】励磁コイル4にパルス電圧が印加される
と、励磁コイル4に流れる励磁電流によって超磁歪材1
に磁場の変化が与えられて磁歪が発生し、超磁歪材1の
前端1aに密接したロッド2、ビット13を通じて対象
物に衝撃波が伝達され、さく孔が行われる。
【0023】このとき、超磁歪材1の後端1bにも高速
の変位が発生し、反力受板3は衝撃を受けて後方へ移動
しようとする。ロッド2、ビット13に有効に衝撃を伝
えるためには、反力受板3は、後方へ移動したとして
も、速やかに復帰させて超磁歪材1に密着させておきロ
ッド2を押さえ込むことが必要である。また、油室10
内の作動油は、反力受板3の摺動により少しづつではあ
るが漏れを生ずる。
【0024】そこで、この作動油の漏れを補充でき、且
つ超磁歪材1の保護のため過大とならない一定の力で反
力受板3が超磁歪材1を押さえ、もし超磁歪材1から離
れても速やかに密着状態へ復帰するように、油室10は
アキュムレータ9により一定の圧力に保てるようにする
ことが望ましい。
【0025】弁調整装置15aで圧力調整弁15の作動
圧力を適切に設定すれば、アキュムレータ9の油圧が弁
調整装置15aで設定した圧力より低くなると弁体15
bが移動して供給管路14を高圧管路17と連通させ、
アキュムレータ9の液圧空間12の圧力を上昇させ、反
力受板3の後退でアキュムレータ9の液圧空間12の圧
力が上昇しすぎると供給管路14を低圧管路18と連通
させ、アキュムレータ9の液圧空間12の圧力を低下さ
せる。
【0026】従って、アキュムレータ9の油圧の変動に
対応して圧力が調整され、適切な圧力のもとで油室10
が反力受板3の衝撃波を緩衝するので、ケーシング5等
の衝撃振動は最小に抑えることができる。
【0027】緩衝手段は図2に示すように、逆止弁21
を介して加圧空気が供給される空気室22とすること
で、空気の圧力により反力受板3の緩衝効果を得ること
ができる。これは、圧油の供給が面倒で、加圧空気が容
易に得られるような場合に好都合である。加圧空気は予
め圧力調整しておくことが望ましい。
【0028】緩衝手段は図3に示すように、逆止機能を
有する充填バルブ31を介して加圧気体が充填される気
室32とすることで反力受板3の緩衝効果を得ることが
できる。これは、予め加圧気体を充填しておけば、作業
現場において圧油も、加圧空気も得難い場合に好都合で
あり、ブレーカなどに好適である。加圧気体としては、
空気や窒素ガス等が用いられる。
【0029】緩衝手段は、図4に示すように、ゴム等の
弾性体41としてもよい。弾性体41は予め適切な圧力
で圧縮した状態で反力受板3とケーシング5の間に装着
される。弾性体41を用いると、流体が漏れることがな
いのでメンテナンスが容易となる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の衝撃装置
は、超磁歪材による高速歪みが発生するとき確実に衝撃
伝達工具へ衝撃波が伝達できると共に、超磁歪材の遊び
による破壊を防ぎ且つケーシングなどの衝撃伝達工具以
外の衝撃振動を大幅に軽減することができる。
【0031】緩衝手段は、圧力調整回路を介して圧油が
供給されるアキュムレータと連通する油室とすることに
より、衝撃振動は最小に抑えることができる。また、緩
衝手段を逆止弁を介して加圧空気が供給される空気室と
すれば、圧油の供給が面倒で、加圧空気が容易に得られ
るような場合に好都合であり、緩衝手段を逆止機能を有
する充填バルブを介して加圧気体が充填される気室とす
れば、圧油も、加圧空気も得難い場合に好都合である。
緩衝手段を弾性体とすればメンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である衝撃装置を用いた
さく岩機の構成図である。
【図2】本発明の他の実施の形態である衝撃装置の緩衝
手段の構成図である。
【図3】本発明の他の実施の形態である衝撃装置の緩衝
手段の構成図である。
【図4】本発明の他の実施の形態である衝撃装置の緩衝
手段の構成図である。
【図5】従来の衝撃装置を用いたさく岩機の構成図であ
る。
【符号の説明】
1 超磁歪材 1a 前端 1b 後端 2 ロッド 3 反力受板 4 励磁コイル 5 ケーシング 6 電源装置 8 圧力調整回路 9 アキュムレータ 10 油室 11 回転装置 12 フラッシング装置 14 供給管路 15 圧力調整弁 15a 弁調整装置 15b 弁体 16 パイロット管路 17 高圧管路 18 低圧管路 21 逆止弁 22 空気室 31 充填バルブ 32 気室 41 弾性体 D さく岩機

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス電圧が印加される励磁コイルの中
    央に超磁歪材を配置し、該超磁歪材の前端に密接して衝
    撃伝達工具を配置し、超磁歪材の後端に密接して反力受
    板を設けた衝撃装置であって、反力受板を前後移動可能
    なピストン構造とし、反力受板の後に緩衝手段を設けた
    ことを特徴とする衝撃装置。
  2. 【請求項2】 緩衝手段が、圧力調整回路を介して圧油
    が供給されるアキュムレータと連通する油室であること
    を特徴とする請求項1記載の衝撃装置。
  3. 【請求項3】 緩衝手段が、逆止弁を介して加圧空気が
    供給される空気室であることを特徴とする請求項1記載
    の衝撃装置。
  4. 【請求項4】 緩衝手段が、逆止機能を有する充填バル
    ブを介して加圧気体が充填される気室であることを特徴
    とする請求項1記載の衝撃装置。
  5. 【請求項5】 緩衝手段が、弾性体であることを特徴と
    する請求項1記載の衝撃装置。
JP35114897A 1997-12-19 1997-12-19 衝撃装置 Pending JPH11179680A (ja)

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