JPS5837568Y2 - 打撃装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はたがねなどの作用工具に往復運動により衝撃
エネルギを与えるピストン式のハンマをそなえた打撃装
置の改良に関するものである。

一般にさく岩槻やブレーカなどの打撃装置を使用する際
は、第１図Ａに示すようにたがねなどの作用工具８０の
先端を岩石などの被破砕物８１に接触させ、ハウジング
８２に内装したハンマ８３により作用工具８０の頭部を
打撃して被破砕物８１に打撃を与える。

ところが第１図Ｂに示すように被破砕物が軟弱であって
１回の打撃により作用工具８０が被破砕物８１に相当量
くい込んでしまった場合は、ハンマ８３が作用工具８１
の頭部を打撃できないいわゆる空打ち現象を生じ、ハン
マのピストン部８４がシリンダ端部８５内に嵌り込んで
から急停止することになるため、シリンダ等打撃装置の
各部に大きな衝撃力がかかり損傷を発生させるおそれが
ある。

また上記の他に打撃装置の使用中に作用工具が被破砕物
中にはさまれて抜けなくなった場合に、作用工具を能率
的に被破砕物から引抜くために空打ちをおこなって打撃
装置に振動を与えながら打撃装置を引上げることがあり
、このように作業上止むを得ずおこなう空打ちによって
も打撃装置に損傷が発生するおそれがある。

この考案は上記従来の欠点を解消するもので、正規の作
用工具打撃位置を越えて下降するハンマを油圧力により
減速させることにより、ハンマが作用工具を打撃しない
空打ち時においても打撃装置に損傷を生じることがない
打撃装置を提供しようとするものである。

以下第２図によってこの考案の一実施例を説明する。

図中、１はハウジングで、このハウジングに設けたシリ
ンダ２内に、ハンマ３が上下方向に摺動自在に内装され
ている。

４はハンマの上部ピストン、５は下部ピストン、６はハ
ンマの上部小径部、７は中部小径部、８は下部小径部で
ある。

下部小径部８の直径は上部小径部６より小さく、従って
下部ピストンの上昇用受圧面９の面積は上部ピストンの
下降用受圧面１０の面積より大きい。

シリンダ２の内壁面とハンマ３の各ピストン部とによっ
て、シリンダ２内には容積可変の上部室１１と下部室１
２、および容積不変の中部室１３が形成されている。

１４は下部室１２の下側に該下部室に連続して設けた緩
衝室で、細径部１４ａと環状溝部１４ｂとから成り、細
径部１４ ａの内径は下部ピストン５の外径より僅少量
大きい。

２０はハンマ３の往復運動制御用の切換弁で、そのスプ
ール２１はハウジング２２内に上下方向に摺動自在に内
装されている。

２３はスプールに設けられたハンマ駆動回路切替用の環
状凹溝部、２４はスプールの上部小径部、２５は該上部
小径部より直径の小さい下部小径部であり、従ってスプ
ールの上部受圧面２６の面積は下部受圧面２７の面積よ
り大きい。

この各受圧面とハウジング２２に設けられ各小径部が嵌
り込む穴とにより上部パイロット室２８および下部パイ
ロット室２９が形成されている。

一方３０は圧油供給用の高圧管路で、スプール２１の大
径部が嵌り込むバルブ穴３１に設けた環状の入口室３２
、下部パイロット室２９、およびシリンダの上部室１１
に連通しており、その人口３３は外部に設けた油圧バン
プなどの圧力供給源３４に接続されている。

また３５は戻り油用の低圧管路でシリンダに設けた環状
の低圧室３６およびバルブ穴に設けた環状の出口室３７
に連通しており、その出口３８はタンク３９に接続され
ている。

４０はシリンダの下部室１２と、バルブ穴に設けた環状
の供給兼排出室４１に連通ずる供給兼排出管路である。

また４２はシリンダ２に設けた環状のパイロット室４３
と上部パイロット室２８とを連通ずる管路、４４はパイ
ロット室４３と緩衝室１４とを連通ずる管路である。

なお４５は高圧管路３０の適所に設けたアキュムレータ
、４６は大気中あるいはタンク３９に連通ずる低圧室、
４７はハウジング１に上下動自在に挿入されたたがね、
４８はその抜は止め具である。

なお上記構成においてハウジング１および２２は、ハン
マおよびスプール２１等を収容可能なように固着可能に
適宜分割しである。

次に上記構成になる打撃装置の動作を説明する。

第１図はハンマ３が作用工具打撃位置においてたがね４
７を正常に打撃した瞬間を示し、ハンマの下降用受圧面
１０には高圧管路３０からの高油圧Ｐが作用している。

一方切換弁２０のスプールの環状凹溝部２３は出口室３
７と供給兼排出室４１を連通しているので、ハンマの上
昇用受圧面９には低圧管路３５のほぼＯに等しい低油圧
Ｐ。

が作用している。

図示のハンマ３の位置においてパイロット室４３が高圧
の上部室１１に開口するので、管路４４を経て高圧油が
緩衝室１４に流入するとともに、スプール２１の上部受
圧面２６に圧力Ｐが作用してスプール２１は下方（矢印
Ｘ方向）へ駆動されて環状凹溝部２３が供給兼排出室４
１と入口室３２とを連通ずるので、ハンマ３の上昇用受
圧面９には圧力Ｐが作用し、上昇用受圧面９の面積は、
下降用受圧面１０の面積より大であるので、下降用受圧
面１０に作用する圧力Ｐによる押下刃に打勝ってハンマ
３が上昇する。

ハンマ３の上昇によりパイロット室４３が上部ピストン
４により遮断され、次いで低圧室３６が中部室１３に開
口し、ハンマ３がほぼ上部反転位置に達するとパイロッ
ト室４３が中部室１３に開口して低圧室３６、低圧管路
３５と連通ずる。

これによって緩衝室１４は低圧管路３５に連通ずること
になり、一方切換弁の上部パイロット室２８は管路４２
および中部室１３を介して低圧管路３５と連通ずること
になるので、スプール２１は上方に駆動され、スプール
２１が上昇して環状凹溝部２３が供給兼排出室４１と出
口室３７とを連通ずると、下部室１２は供給兼排出管路
４０を介して低圧管路３５に連通し、ハンマの上昇−用
受圧面９に作用する圧力はＰ。

まで低下するので、ハンマ３は下降用受圧面１０に作用
する圧力Ｐにより下方に駆動されることになり、以下上
記の運動を繰り返す。

次にハンマ３の空打動作について説明する。

第２図において鎖線５０で示すようにたがね４７が下方
へ移動してしまっている状態では、ハンマ３は実線で示
す正常の作用工具打撃位置を越えて高速のまま下方へ運
動し、下部ピストン５は切換弁２０の切換動作完了前の
まだ低圧の下部室１２を越える鎖線５１で示すように緩
衝室１４内に進入する。

この緩衝室１４は前述のように管路４４、パイロット室
４３、および上部室１１を経て高圧管路３０に連通して
いるので、ハンマの上昇用受圧面９に高油圧Ｐが作用し
、ハンマ３は適宜の減速度で減速して反転上昇する。

この際に発生する過渡的な衝撃圧はアキュムレータ４５
により吸収される。

ハンマ３の上昇によってパイロット室４３が上部ピスト
ン４によって閉鎖されるが、このときすでに切換動作を
完了している切換弁２０により下部室１２内の圧力はＰ
となっているので、ハンマ３は上昇を継続する。

ハンマ３の上部反転位置における反転動作は前記の正常
打撃時と同様であり、以下同様にして空打ちを繰返すこ
とができるのである。

なお上記実施例において、緩衝室１４を管路４４により
直接パイロット室４３に接続するかわりに、緩衝室１４
を管路４２または上部パイロット室２８に接続して間接
的にパイロット室４３に接続しても、同様な作用効果が
得られる。

また上記実施例においてパイロット室４３は切換弁２０
作動用のパイロット室と緩衝室１４の圧力切換用のパイ
ロット室とを兼用しているが、両者を別個に設けてもよ
く、たとえば第２図においてパイロット室４３に管路４
２のみを接続し、パイロット室４３の近傍にパイロット
室４３ ａを設けてこれに管路４４を接続してもよい。

なおこの場合パイロット室４３ Ｈの位置によってはハ
ンマ３がほぼ上部反転位置に達してもパイロット室４３
・ａが上部ピストン４により閉じられたままである場合
があるが、下部室１２が切換弁２０により低圧に切換え
られればこの下部室１２と一体の緩衝室１４内も低圧と
なるので、ハンマ３の反転、下降は支障なくおこなわれ
る。

第３図はこの考案の他の実施例を示し、緩衝室６０を下
部ピストン５の外径より適宜量大きな内径を有する円筒
状に構成し、緩衝室内壁と下部ピストン外周との間に積
極的にすきま６１を設けた点のみが第２図の実施例と異
なる。

この実施例においては、下部ピストン５進入後の緩衝室
６０内の圧油はすきま６１．下部室１２、供給兼排出管
路４０、切換完了前の切換弁の環状凹溝部２３を経て低
圧管路３５に流出し、この流出油量に応じてピストン上
昇用受圧面９には最初圧力Ｐより幾分低い圧力が作用し
、スプール２１の下方への移動に伴って上記流出油量が
減少するので緩衝室６０内の圧力は上昇して最終的に圧
力Ｐに達する。

従ってハンマ３の減速力はハンマの下方への移動量に応
じて増加し円滑な減速をおこなえ、衝撃圧の発生も少な
いので、アキュムレータ４５はなくてもよい。

ただし緩衝室６０の軸方向長さをやや大きくする必要が
ある。

なおすきま６１を設けるかわりに第２図の実施例におい
て下部室１２と環状溝部１４ｂとを連通ずる細い導管を
設ける等の構成としてもよく、さらにこの導管の途中に
可変絞り弁を設ければ空打ち時のハンマの減速度を調節
することができる。

第４図はこの考案のさらに他の実施例を示すもので、図
中第１図と同一符号を付した部分は第１図と同一部分又
は相当部分を示す。

図中、７０はハンマ３の上部小径部６が嵌入するガス室
で、圧縮空気あるいは加圧された窒素などの不活性ガス
が封入されている。

低圧室３６は上部室１１の外側に設けて上部室１１を常
に低圧に維持するとともに、高圧管路３０に連通ずる環
状溝７１をパイロット室４３の下方に設けである。

また切換弁の上部パイロット室２８は短い管路７２によ
って緩衝室の環状溝部１４ｂに連通させである。

下降用受圧面１０は上部小径部６の上端面である。

すなわちこの実施例ではハンマの下降用受圧面１０に常
に作用するガス室７０内の圧縮ガス圧力によりハンマの
下降をおこなわせ、切換弁２０の切換により上昇用受圧
面９に油圧Ｐを作用させて圧縮ガス圧力による押下刃に
打勝ってハンマ３を反転、上昇させるものであり、詳細
な説明は省略するが第２図の実施例と同様な作用効果が
得られるものである。

なお図示のようにパイロット室４３の高油圧への切換は
、環状溝７１が下部ピストン５の通過により中部室１３
に開口することによりおこなわれ、またパイロット室４
３の低油圧への切換は、ハンマ３が上昇して低圧室３６
が上部ピストン４の通過により中部室１３に開口するこ
とによりおこなわれる。

この実施例においては切換弁の上部パイロット室２８と
緩衝室の環状溝部１４ｂとを直接短い管路７２で連通し
であるので、空打時に下部ピストン５の緩衝室１４内へ
の進入により過渡的に発生する圧力ｐより大きい高圧力
が減衰することなく上部パイロット室２８に伝播するた
め、スプール２１の下方への駆動が迅速におこなわれ、
またこのスプール２１の移動により上記高圧力の異常上
昇を防ぐという効果が得られる。

またこの実施例においてハンマ上昇時に下部室１２から
排出される油はハンマの下降に伴い容積の増大する上部
室１１内へ流入するので、ハウジング外部へ流出する油
流による管路抵抗がないため下部室１２内の背圧が低く
、ハンマ３を高速度で下降させ能率的な打撃をおこなう
ことができるのである。

なお上記各実施例において、ハンマを下向きに付勢する
駆動源としては油圧、ガス圧などの流体圧以外に圧縮ば
ねなどの弾撥力を利用してもよいし、数種類の駆動源を
併用してもよい。

また切換弁２０としては上記以外の構造のものを用いて
もよい。

またパイロット室４３は、上記各実施例に示すように下
降中のハンマが作用工具打撃位置に達する直前に高圧管
路に連通しはじめるもののほか、遅くとも下部ピストン
５の緩衝室１４内への進入直後までに高圧管路に連通し
はじめるものであればよい。

以上はこの考案をブレーカに適用した場合について説明
したが、この考案はさく岩槻など他の打撃装置にも適用
できるものである。

以上説明したように、この考案によれば正規の作用工具
打撃位置を越えて下降するハンマのピストンが嵌り込む
緩衝室を設け、この緩衝室を高圧管路に連通させてハン
マの減速をおこなうようにしたので、ハンマは液圧力に
より減速反転するか充分減速後低速度でシリンダ端部に
接触する程度なので、空打ちによる打撃装置の損傷を生
じることがなく、打撃装置の運転を継続したまま通常の
作用工具打撃および空打ちのいずれをも自由におこなう
ことができ、軟弱地盤の破砕や連続空打ちによる作用工
具引抜等も支障なくおこなうことができて、作業能率の
向上をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは従来の打撃装置の要部縦断面図、第２図
はこの考案の一実施例を示す打撃装置の縦断面図、第３
図はこの考案の他の実施例を示す打撃装置の要部縦断面
図、第４図はこの考案のさらに他の実施例を示す第２図
相当図である。 ２・・・・・・シリンダ、３・・・・・・ハンマ、５・
・・・・・下部ピストン、９・・・・・・上昇用受圧面
、１０・・・・・・下降用受圧面、１２・・・・・・下
部室、１４・・・・・・緩衝室、１４ ａ・・・・・・
細径部、１４ｂ・・・・・・環状溝部、２０・・・・・
・切換弁、３０・・・・・・高圧管路、３４・・・・・
・圧力供給源、３５・・・・・・低圧管路、４３・・・
・・・パイロット室、４３ ａ・・・・・・パイロット
室、４４・・・・・・管路、４７・・・・・・たがね、
６０・・・・・・緩衝室、６１・・・・・・すきま、７
０・・・・・・ガス室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 下降運動時にたがねなどの作用工具を打撃するようにシ
   リンダ内に上下方向に往復自在に配置され上昇用受圧面
   を有するピストン部をそなえたハンマを、流体圧および
   ／または弾撥力により下向きに付勢するとともに、上記
   ハンマの位置に関連して液圧駆動される切換弁の切換動
   作によって上記上昇用受圧面により上記シリンダを区切
   って形成した下部室を高圧管路と低圧管路に交番に連通
   して上記ハンマを上下駆動するようにした打撃装置にお
   いて、上記ハンマの上記ピストン部が嵌り込む緩衝室を
   上記下部室の下側に上記下部室に連通して設け、下降中
   の上記ハンマがほぼ作用工具打撃位置に達したときに高
   圧管路に連通ずるパイロット室を上記緩衝室に管路によ
   り接続したことを特徴とする打撃装置。