JPS59205006A - 液圧ラムのための弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液圧ラムのための弁に関し、荷Ｑこくい打ち機
のハンマーを駆動するためのそのようｃ升付きのラムを
備えたくいわら機に関する。

くい打ち磯で用いられるような液圧ラムにおいては、０
１０体のｂｌｃれをハンマーの操作と同期させてラムシ
リンダに対し両速で出し入れしなければならない。その
ような流れを作るためにスプール弁を使用することが提
ボされている。スプールは圧力流体を弁の一方または他
方の側へ供給することによって細かされる。しかしこの
ためには、弁へ流体を送るための余分な流体ラインと、
歯側で複雑な緘封構造を備えなければならない。

そこで本発明首は、それらの問題点を少なくし、そして
弁組立体をよりコンパクトで知小な構造にでき、ヤ［っ
て製作費を節減できるという長所をもったスプール弁を
提供する。

このために不発明は、弁装置を通してシリンダへ送給さ
れる圧力０’Ｌ体の作用により該シリンダ内で梱１方向
に摺動するように装架されたピストンを備え、該弁装置
は、鈑シリンダを該圧力流体と流れ連通させることと、
該シリンダ内の該ピストンのストロークの完了と共に該
シリンダから眼圧力流体を放出させることとを行うよう
に何成されている液圧ラムにおいて、該弁装置か、ラム
の中に摺動自在に装架されたスプール部材ヲ１１１ηえ
、このスツール部材は、これの軸方向摺動に応じて、該
シリンダの壁に設けられた口とそれぞれに螢合するよう
にされた口を有し、該スプール部材は、これの実質的に
全ての位置において該圧力流体の送入口と連通ずるよう
にされた周方間凹部を形成され、該スプール部材の端部
に室が形成され、この室は低圧環境か、あるいは該圧力
流体と連通し、これによって該圧力流体は該スツール部
材の該端部の面に対して作用することができ、該圧力流
体に作用される該スプール部材の該端面の有効半径方向
面積は該周方向凹部の２つの半径方向側壁の有効半径方
向面積の差より大きく、該スプール部材の該端面に近い
方の該凹部の該側壁の有効半径方向面積は他方の該側壁
の有効半径方向面積より大きく、そこで該圧力流体が該
凹部に送給されると該スプール部材は該室の方向へ軸方
向に動かされ、そして該圧力流体が該室に送給さ・れる
と該スツール部材は反対方向へ軸方向に動かされること
を特徴とするラムを提供する。

好適には該スツール部材は、該シリンダ上に、符に該シ
リンダの外面上に摺動自在に装架されるスリーブ部材の
形にされ、そして該口は全て実質的に半径方向に１１ジ
戻される。

不発明はまた、ハンマーが本発明の液圧ラムによって往
仮昭勤されるくい打ち機を提供する。

本発明を更によく理解できるように、以下に添付図＋［
Ｉｉに７Ｉ＜す不発明の好適な夾施例を参照に説明する
。

本う６明によるラムは一許通のシリンダ１とピストン２
を１１ｉｆｉえる。このピストンはこれと人″員的に同
１１’ｌｌｌのピストンロッド３を相持し、このピスト
ンロッドはピストンからシリンダ１の端壁の緘封された
開口を貫通して延出し、くい打ち愼の）１ンマーウエイ
ト４をツｊシ持する。シリンダ１の上端部は、シリンダ
内のピストンの上万同運動によって排出される光１本を
１代月二′γキュムレータ５へ通すだめのｂｌｃ体戻り
１・’２１（Ｌへｌｉｉ」いＣいるか、またはそれへ連
通ずる口を／Ｉｊする。好適には法流体決り装置は、シ
リンダ１を取巻くスリーブ６の形にされ、これによって
シリンダ１をこれと央肖的に同軸に取巻く実質的に環状
のダクト７が形成される。シリンダ１とスリーブ６との
上端部は横方向壁によって閉じられる。

アキュムレータ５は典型的には、圧粉Ｃｉ：ｒ　Ｈヒセ
クションを有する鋼製その他の圧力情で４１′＋’、ｒ
　戟される。

この楢に流体が送られると該圧扁セクションか圧縮され
てエネルギーが貯えられる。この貯えられたエネルギ゛
−は、アキュムレータに対する圧力が低下したとき、該
セクションを１９膨張させる。これは、ピストンの下降
ストロークの際の、訊槽力）らシリンダへの流体の迅速
な放出を助必する。該圧縮セクションは、例えはガスの
詰ま−クだ（・が償すことのできる袋、あるいは伸縮自
在なダイアフラムまたはベローズ壁とすることかできよ
う。

シリンダ１とスリーブ６の基部にＪｌ−ブロック８が備
えられる。この弁ブロックはシリンダ１と糸状ダクト７
の紙端部を閉じる役をしでいる。ブロック８は環状ダク
ト１と理辿する同掴周方回キ゛ヤラリ−９を備え、そこ
でピストンが上方向才たは下方向スｌ−ロークを行うと
き、低圧流体がそれら環状ダクト７と周方向ギヤラリ−
９及び弁ブロック８に設けられた半径方向口１３ｂを通
って低圧アキュムレータ５に人出することができる。シ
リンダ１の痒：に半径方向口１３が設けられており、ピ
ストンかＦ方向ストロークを行うとき、ピストンの下１
則のシリンダスペースから流体がその日１３を辿ってギ
ヤラリ−９へ流れることができる。

シリンダ璧はまた、口１３より軸方向に低い個所に半径
方向口１４を備え、高圧アキュムレータ１０とボング付
き供給部（図示せず）から尚圧流体がその日１４全通し
てピストン下のシリンダスペースへ送うれ、ピストンの
上昇ストロークを行わせる。弁ブロック８は、該アキュ
ムレータとポンプ装−１とにそれぞれ接続する半径方向
口１４ｂと１４　Ｃ’ｅ　’１１１６　／Ｌ　、これら
口１４ｂ、１４Ｃは前６己口１４と共同する。

シリンダ１の外壁と弁ブロック８の内側とに摺動自任に
緘封保合するように軸方向可動スリーブ２０が装架され
る。このスリーブ２０は軸方向に離間した半径方向口１
３ａと１４ａを補え、そしてシリンダ１上のスリーブ２
０の１つの軸方向位置において口１３ａが口１３と整合
し、他の軸方向位置において口１４ａが口１４と張合す
る。スリーブ２０の外面に、そのスリーブ２０　’ｉ　
１４］…する１個またはそれ以上の半径方向口１４ａと
１！１４１ｍする周方向ギャラリーオたは溝２１が備え
られる。

それら口１４ａは弁ブロック８の壁の口１４ｂ及び１４
ｃと共同して流体をピストン下のシリンダスペースへ通
す。ギヤラリ−２１は、弁７）１１立体の操作時のスリ
ーブ２０の全ての軸方同位置において弁ブロック８の口
１４ｂ及び１４ｃと＞’Ｉ：　＞１Ｍ状態を維持できる
長さだけ軸方向に延在するように形成される。

高圧アキュムレータ１０は好適にはアキュムレータ５と
同じ構造にされる。アキュムレータ１０は高圧流体をポ
ンプ（図示せずンかも商埃供舖されてもよいが、しかし
ポンプから口１４　ｃＸギャラＩＪ　−２１、及び口１
４ｂを介して一供給され、従つてピストンの上昇ストロ
ークの際に高圧流体が口１４ｂ＆１４ｃの共力から口１
４を通してシリンダに送られるようにするのが好適であ
る。

スリーブ２０は口１４を超え、弁ブロック８の壁を通っ
て延びるか弁ブロック８の全長いっばいに丈では延びず
、従ってスリーブ２０の基部の所に環状室３０が形成さ
れる。この室３０は、スリーブ２０のｊ：Ｍ壁３１、シ
リンダ１の外壁、弁ブロックの端壁、及び弁ブロックの
側壁の内面によって囲まれる。弁ブロック８の壁に口１
６が設けられて室３０に通じ、これによって、口１４ｂ
と１４、　ｃに送られる流体と同じ圧力の流体を、例え
ば口１４Ｃへの流体送給ラインのブランチを通して室３
０へ同時に送るこ♂ができる。あるいはまた口１４ｂか
ら流体がダクトまたはラインにより弁（図ボせず）を介
して口１６へ送られる。この弁は好適には２位置４弁と
され、ピストンの上昇ストロークを始めるに際しては口
１６を口１４ｂと連通させて尚圧６ｆｆｉ体を室３０に
通し、またピストンの下呻ストロークを始めるに際して
は口１６を口１３Ｃと連通させて室３０内の尚圧流体を
放出させる。また該弁は、この升あるいは重圧流体送給
ラインに支障が生じたとき、ノ１シマーく←持上げられ
ない位置へ弁が設定されるように、はね偏倚して口１３
Ｃと連通ずるように１１°ＱＩＪ戎するのが好適である
。

ギヤラリ−２１の軸方向下側壁２７は、ぞの蜘１方向上
側壁２７ａより大きい有効半イーη方向面）ｆ／２を有
する。その半径方向面積の差は、好刺に（沫スリーブ２
０を外径の異なる２つのセクションで４１°、ν成する
ことによって作られる。スリーブかその中に装架される
弁ブロックの内ボアは対応した段付き形状を備える。

スリーブ２０の端壁３１の有効半径方向面４メ（は壁２
７と２７ａの有効半佳方向面槙の７牝より大きＧ）。従
って同じ圧力の流体が￥３０とギヤラリ−２１とに同時
に送給されると、スリーブ２０を上方向へ動かす軸方向
力が生じ、そこで１」１４と１４ａが整合し、これによ
って高圧ｂＩＬ体か口１４ｂと１４０からシリンダ１内
へ流入でき、ピストン２の上昇ストロークを行わせる。

スリーブ２０を軸方向にりのかす力の大きさは、壁韮た
は肩部２７と２７ａ及び！ψ３１の面積の半径方向成分
の比に応じて決まる。好適には、壁３１の有効半径方向
面積は、Ｈバ１（２ｒと２７　ａの面積の間の差より少
なくとも１０％、好適には２００から１０００％大きい
ものとされる。壁３１及び肩部２１と２７ａは図示のよ
うに光全に半径方向になっている必要はなく、段付き、
スリーブ：ｔＴＩＩ心に対する傾斜付き、あるいは間開
の形状であってもよい。従ってここでいう有効半径方向
面積というのは、流体が作用する壁よたは）ｉ４部の半
径方向平面に写した面積のことである。

典型的な操１′１＝において、圧力流体が口１４ｃへ送
給され、そこでその流体はギヤラリ−２１と口１４ｂを
１ってアキュムレータ１０に流入する。

これは、シリンダ１同でピストン２を所要な詠だけ上昇
させるに必要な圧力が作られるまで枕く。

そこで峨７１’Ｌｅ体の一部が、例えば適当な弁を開く
ことによって口１６へ送られ、これによってスリーブ２
０が持上げられて口１４と”　ａｆＪ’　ｆｌ　会する
。

これによって高圧流体が口１４ｂと１４Ｃからシリンダ
のピストンの下側のスペースに入り、ピストンを上方向
へ駆動する。ピストン上１１１１１の１ハ仁１仝はダク
ト７、ギヤラリ−９、及び升ブロック８のａｙの口１３
ｂと１３Ｃを通って１入圧アキュムレータ５と低圧流体
槽（図示せす）とにそれぞれ人っていく。スリーブ２０
の上方向移動は韮た口１３と１３ａの整合を外し、従っ
てシリンダ憎を威刊状態にする。スリーブ２０の上下刃
向のｆＴ綿は幻−遍には適当なストップによって１淑矩
される。スＩＪ　−プのｆｉ４撃減速を小さくするため
、それらストツノには経倫装置を備えてもよい。

シリンダ１への間圧流体の最初のＩノＩｔ；入によつ゛
Ｃピストン２は上方向ζこ卵速される。尚圧流体の流入
が癌断されてもピストン２はこれが相持するウェイト４
の慣性によって上昇し枕（ブる。梃つ°Ｃ１ピストンが
最高地点に達する以θＩＪに、し１ｊえは口１４ｃと１
６を結合するライン内の升を作切することにより室３υ
への圧力供帖をＩＪＥ　１）ｆすることによって、上記
υ１し人が切られる。そこで口１６は、既述のように２
位ｌＩ４１升と口１３’Ｃを介してラム液圧回路の低圧
部、例えはキ゛ヤラ１ｊ−９へ接続される。これによっ
てψ＋Ａｉ壁３１に対する圧力は除去されるか、ギヤラ
リ−２１に対する、従って壁２７と２７ａに対する圧力
はなお残っている。壁２１の面積の万がｖｔｔ　２７　
ａのそれより大きいため、スリーブ２０は下方向へ動か
され、口１４と１４ａＯ）整合は外れる。従ってピスト
ン下のシリンダスペースへの簡ｔｔ　ＩＡｔ体の流れは
遮断される。口１３と１３ａが整合する。そこで流体は
シリンダのピストンの上側のスペースから環状ダクト７
及び口１３ａと１３を堰ってシリンダのピストンの下側
のスペースへと流れることができる。これによってビス
１−ン２は献連される。ピストンによって排出される宗
刺なｌＪ＋＋ｊ体は口１３ｂを通って１入圧アキュムレ
ータ５へ、才た口１３ｃを辿って低圧部へ流れる。梗っ
゛Ｃピストンはシリンダ１内の流体から大賞的に１μ」
の干渉も受けずに目出に動けるので、その慣性か無くな
るまで上方向の行程を耽ける。

ピストンが最高地点に達すると′１１力によって、各下
し始め、ピストン下側の流体を、口１３と１３ａ１ギヤ
ラリ−９、及びダクト７を萌してピストン上側へ排出す
る。このとき低圧アキュムレータ５から流体が補足され
る。流体の自由な流れによってピストンはこれの最低地
点まで浴上する。てれから再び高圧流体が口１６に送給
されてスリーブ２０が持上げられ、これによって１７１
　Ｉｆ、流体かピストン下のシリンダペース内へ送込ま
れて次のサイクルが再開される。

流体の自由な流れを一層助長するため、弁グロック８、
スリーブ２０、及びシリンダ１のｋｌｖζこ設けられる
半径方向口の対の数を増やして、それら口の有効面積を
大きくするようにできる。これはまた弁組立への流体の
送給とその中を辿るｍｌ、れをより均等にする。

図面に示される弁ブロックは、尚出７ノ１１体をピスト
ンの下側のシリンダスペースへ送るよう４位１１１にな
っている。しかしラムの向きを図ボのそれとは逆にして
、高圧流体をピストンの上記へ込ｌ！８することも回部
である。

ラムとスリーブは任意の適当な材料で作ることかでき、
そして本発明の装置は、升スリーブを動かずための別１
１＾］の圧力供給源や′６Ｌ雑な緘封構成を必蒙としな
いｔＭｊ単な構造を提供する。才だ他の設計によるより
もコンパクトで短かい弁組立体を作ることができる。本
発明によればシールにおける漏洩の間、Ｉ！幌が少なく
なり、従って弁の操作を比較的小さい出力走で充分に行
うことができ、これによって弁Ａ、ｌ、ｌ立体の作動寿
命とその信頼性の両方が助長される。

本発明のこれまでの説明は、くい打ち機を対象としてき
た。しかしここに記述してきた弁構造を、液圧ラムの篩
ｍ１周駆動を必要とする他の場合、例えば削岩槻、振動
ふるい装置、あるいはテーブル分離壁のようなＪ易合に
適用することも本発明の範囲に宮まれるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はラムの概略断面図である。 １・・・シリンダ、２・・・ピストン、４・・・ハンマ
ーウェイト、５・・・低圧アキュムレータ、６・・・ス
リーブ、７・・・猿状ダクト、８・・・弁ブロック、９
・・・ギヤラリ−１１０・・・高圧アキュムレータ、１
３．１３ａ１１３ｂ、１３ｃ、１４．１４ａ、１４ｂ、
１４Ｃ１１６・・・口、２０・・・摺動スリーブ、３１
・・同端壁、２１・・・ギャラＩＪ−１２７・・・同軸
方間下１１ＩＩＩ壁、２７ａ・・・同軸方向上側壁、３
０・・・環状室。 代理人　浅　村　　　晧 手続補正書（方式） 昭和５９年６　月１１日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５９　　年特￥１願第　３０１３４　　　　号２、
発明の名称 ′ＪＬブｊに；２ノｔシ＼のｔ２−ｙｉ２Ｊフ寸３、補
正をする者 事件との関係　特、：′１出願人 ４、代理人 ５、補正命令のロイ」 昭和５９年　５月２９日 ８、補正の内容　　別紙のとおり

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）弁装置＃ｉを通してシリンダへ送給される圧力流
   体の作用により該シリンダ内で軸方向に摺動するように
   装架されたピストンを備え、ｌＩ記弁装置は、目［■記
   シリンダを前記圧力流体と流れ連通させることと、１Ｊ
   ＩＪ　ｉｊ己シリンダ内の前Ｓ己ピストンのストローク
   σ〕光了と共にｍ　ｆｆ己クシリンダら前記圧力流体を
   放出させることとを行うように構成されている液圧ラム
   に、！６いて、＋４ｉＪ記弁装置〆が、ラムの中に摺動
   目在に装架されたスツール部材（２０）を備え、このス
   フ０−ル部材は、該スプール部材の軸方向摺動にｊ心じ
   て、１１１．１　ｉｊ己クシリンダハ・ζに設けられた
   口（１３，１４）とそれぞれに整合するようにされた口
   （１３ａ、１４ａ）をイ丁し、［３１■記スゾ一ル台μ
   材（２０）ｉま、該スフ０一ル部材の来貢的に全ての位
   置においてｒ＋ｉＪ記圧力流圧力流体口（１４ｂ　、１
   ４ｃ）と連通するようにされた周方向凹部（２１）を形
   成され、前記スプール部材（２０）の端部にとと（３０
   ）が形成され、この室は１μ、圧猿視か、あるいは前記
   圧力流体♂連通し、これによって該圧力流体は前記スプ
   ール部材（２０）の喘ｇの面（３１）に対して作用する
   ことができ、圧力流体に作用される前記スツール部材（
   ２０）の！’ｊ、ｉ　１１１１（３１）の有効半径方向
   面積は前記周万回凹１１１≦（２１）の２つの半径方向
   側壁（２７，２７ａ）の有効半径方向面積の差より大き
   く、ｌ’ｌｌＪＭビスプール部材（２０）の端部（３１
   ）に点い方の＋ＪｉＪ記四部（２１）の側壁（２７）の
   不効半住方向１１１１槓は他方の前記側壁（２７ａ）の
   南効半使方同１川イ）克より大きく、そこで前記圧力庫
   体か１１］記凹ｆ！ｌ＋ｓ　（２１）に送給されると前
   記スプール部材（２υ）は１４１Ｊ記室（３０）の方向
   へ＋ｆＩＩｌｌ方回に動か方向、モして別記圧力流体か
   前記室（３０）に送給されると１ｒｉ１把スプール部材
   （２０）は反対方向へ軸方向に１１υカ）されることを
   特徴とする液圧ラム。 （２、特許請求の範囲第１項の液圧ラムにおいて、前記
   スツール部材（２０）か、前記シリンタ（１）の外面上
   に摺動自在に緘封係合するように装架されて該シリンダ
   に対し軸方向に動くことができるスリーブ（２０）によ
   って構成される、液圧ラム。 （３）特許請求の範囲第１項の液圧ラムにおいて、前記
   シリンダ（１）内の前記ピストン（２）の上方向運動に
   よって排出される流体を低圧ｔｆａ（５）へ通スための
   流体戻り装置に対し前記シリンダ（１）が開かれている
   か、才たはそれと連通ずる口を南し、前記流体戻り装置
   は前記シリンダ（１）を取巻くスリーブ（６）を備え、
   これによって前記シリンダ（１）をこれと実質的に同軸
   に取巻く実質的に環状のダクト（７）が形成される、液
   圧ラム。 （４）特許、３１１求の範囲第２項の液圧ラムにおいて
   、前記スリーブ（２０）が、前記シリンダ（１）の基部
   に設けられる弁ブロック（８）内に摺動自在に緘封保合
   するように装架されて該ブロック（８）内及び目ＩＪ記
   シリンダ壁の外面上で軸方向に動くことができ、これに
   よって、前記スリーブに設けられた半径方向口（１３ａ
   ）と（１４ａ）がそれぞに前記シリンダ壁に設けられた
   半径方向口（１３）と（１４）に整合するように動かさ
   れ、前記スリーブ（２０）の外面に前記口（１４）と共
   回す包実質的に周方向の四部（２１）か形成され、この
   凹部（２１）は、前記シリンダ内に整合した場合に前記
   凹部（２１）、口（１４ａ）及び口（１４）を通して圧
   力流体を送給するための１］’ＩＩ　ｇＱ弁ブロック（
   ８）の壁に設けられた半径方向口（１４ｂ）及び（１４
   ｃ）と整合し、前記スリーブ（２０）は前記弁ブロック
   （８）の全長まで延出せず、これによって前記スリーブ
   （２０）の基部に、該スリーブ（２０）の端壁（３１）
   、前記シリンダ（１）の外壁、前記弁ブロックの端壁、
   及び訳弁ブロックの側壁の内面によって囲まれる環状室
   （３０）が形成され、前記弁ブロック（８）の壁を貫通
   して前記室（３０）内へつながる口（１６）が備えられ
   、これによって、自ｆＪ　ｆｉ己弁プロ゛ンクの付−の
   前記口（１４ｂ、１４ｃ）へ送られる流体と同圧力の流
   体が同時に前記室（３０）へ送給されることができる、
   液圧ラム。 （５）　　特許請求の範囲第４項の液圧ラムｌζおいて
   、前記室（３０）の前記口（１６）への流体送給が２位
   ｉ７弁ｌこよってｒテわれ、しかしてこの２位置弁の第
   １位置ｔこおいて圧力流体が前記スリーブ（２０）の前
   記四部（２１）と前記室（３０）との両刀へ送られ、第
   ２位置において前記室（３０）内の圧力流体かラムの液
   圧回路の低圧部分へ放出される、液圧ラム。 （６）脣５’ｆ　ｉｉｔσ求の範囲第１項の液圧ラムに
   おいて、前記スプールｔ・１１≦材（２０）の前記端面
   （３１）の有効半径方向面積が、該スプール部材（２０
   ）内の前記凹部（２１）の半径方向側壁（２７，２７ａ
   ）の有効半径方向面積の差より少なくとも１０％大きい
   、液圧ラム。 （力　特許ｍ’（求の範囲第１項の液圧ラムにおいて、
   前記スプール部材（２０）の前記端面（３１）の４ｊ″
   効半径方回而ｌ；ｊ（が、該スツール部材（２０）内の
   １１１１記凹１＝ｉｌｉ　（２１）の半径方向側ｍ（２
   ７，２７ａ）の有効ヱ（６南方回面稙′の２００から１
   ０００％大きい、液圧ラム。 （８）特許請求の範囲第７項の液圧ラムにおいて、前記
   スプール部材（２０）か前記周方向凹部（２１）を囲む
   外径の異なる２つのセクションで形成され、該スツール
   部材（２０）かその中をこ装架される前記弁ブロック（
   ８）かそれに対応した段付き形状を備える、液圧ラム。 （９）特許請求の範囲第１項の液圧ラムにおいて、前記
   シリンダ壁と前記スツール部材とζこ設けられる前記口
   が実質的に半径方向のものとされ、それら流体を流すた
   めの口の竹効面ｉｂｔ’ｉ大きくするため、それぞれの
   口が１個以上１１ｉｔｉえられる、液圧ラム０ （１０）ハンマーが液圧ラムによって仕複駆動されるく
   い打ち機において、該液圧ラムか符ｇ′１；囮求のに屯
   囲＠１項に記載の如き液圧ラムであることを４１イ■と
   するくい打ち機。