特開 2022-104491 打撃方法及び打撃装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022104491

(43)【公開日】2022-07-08

(54)【発明の名称】打撃方法及び打撃装置

(51)【国際特許分類】

   B25D 9/16 20060101AFI20220701BHJP

   E02D 7/06 20060101ALI20220701BHJP

【ＦＩ】

B25D9/16

E02D7/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021055370

(22)【出願日】2021-03-29

(31)【優先権主張番号】P 2020219326

(32)【優先日】2020-12-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】500435470

【氏名又は名称】有限会社丸高重量

(71)【出願人】

【識別番号】521049458

【氏名又は名称】俣木鉄工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003063

【氏名又は名称】特許業務法人牛木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】高橋 節夫

【テーマコード（参考）】

2D050

2D058

【Ｆターム（参考）】

2D050CB11

2D058AA16

2D058CB03

2D058CB04

2D058CC07

(57)【要約】

【課題】空気圧の瞬発力を生かしつつ、設備面及び構造面において簡便であり、対象物の反発を抑制可能な打撃方法及び打撃装置を提供する。
【解決手段】打撃方法は、圧縮空気タンクＡＴから打撃装置１０に設けられているシリンダ２０のキャップ側空間Ａに圧縮空気を供給するステップＡと、高圧油圧ポンプＨＰからシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに作動油を送油し、ロッド２１に接続された打撃部５０を持ち上げるステップＢと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏから作動油タンクＯＴに作動油を返油し、打撃部５０を落下させるステップＣと、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

打撃方法であって、
圧縮空気タンクから打撃装置に設けられているシリンダのキャップ側空間に圧縮空気を供給するステップＡと、
高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に作動油を送油し、前記ロッドに接続された打撃部を持ち上げるステップＢと、
前記シリンダのロッド側空間から作動油タンクに前記作動油を返油し、前記打撃部を落下させるステップＣと、を備える、
ことを特徴とする打撃方法。

【請求項2】

前記ステップＢにおいて、前記シリンダのキャップ側空間の空気圧と前記打撃部の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって前記高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に前記作動油を送油する、ことを特徴とする請求項１に記載の打撃方法。

【請求項3】

前記ステップＣにおいて、前記作動油を二段階に分けて返油することとし、第１段階で油圧路に設けられたサブバルブを開放して前記打撃部を自然落下させ、第２段階で前記油圧路に設けられたメインバルブを開放して自然落下を開始した前記打撃部を加速させる、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の打撃方法。

【請求項4】

前記打撃装置は、杭打設装置、破砕装置、鍛造装置、プレス装置及び杵餅付き製造装置の１つであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の打撃方法。

【請求項5】

打撃装置であって、
シリンダと、
前記シリンダ内で往復運動するロッドと、
前記ロッドに接続された打撃部と、を備え、
前記シリンダのキャップ側空間に圧縮空気が供給され、
前記シリンダのロッド側空間に高圧の作動油が送油される、
ことを特徴とする打撃装置。

【請求項6】

前記作動油は、前記シリンダのキャップ側空間の空気圧と前記打撃部の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に送油される、ことを特徴とする請求項５に記載の打撃装置。

【請求項7】

前記作動油は、二段階に分けて返油され、第１段階で油圧路に設けられたサブバルブを開放して前記打撃部を自然落下させ、第２段階で前記油圧路に設けられたメインバルブを開放して自然落下を開始した前記打撃部を加速させる、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の打撃装置。

【請求項8】

杭打設装置、破砕装置、鍛造装置、プレス装置及び杵餅付き製造装置の１つであることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載の打撃装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、打撃方法及び打撃装置に関する。

【背景技術】

【0002】

様々な構築物の建設において、基礎工事として、鋼管杭など棒状の剛性体が地中に埋設される。これら剛性体を埋設する手段としては、現場で穴を掘削し鉄筋を挿入してコンクリートを流し込む場所打ち杭工法や、既成のコンクリートや鋼管製の杭を地中に挿入する既成杭工法（挿入する手段によって、埋め込み工法、打ち込み工法、回転圧入工法などあり）及びそれらに適合した各種装置が用いられている。これら各種の工法の中で剛性体を地中に打ち込む態様のものにおいても、種々の杭打設方法及び杭打設装置が使用されている。打ち込む態様の場合、油圧を利用した油圧式の杭打設装置及び杭打設方法が一般に用いられる。

【0003】

油圧式の杭打設装置１００の一例を図２に示す。杭打設装置１００は、上部構造として、シリンダ２００と、バルブ・ユニット３００と、アキュムレータ７００（第１アキュムレータ７１０，第２アキュムレータ７２０）を備えている。シリンダ２００の内側には上下に往復運動するロッドが設けられている。上部構造の下部には、ケーシング９００が固定されており、その中には、近接スイッチ４００と、ロッドに固定されたラムウエイト５００、クッション６００（ラム・クッション６１０，キャップ・クッション６２０）が設けられている。バルブ・ユニット３００には油圧路８００を介して高圧油圧ポンプＨＰが接続されており、高圧油圧ポンプＨＰやバルブ・ユニット３００は、電気的に接続されたコントロール・ボックスＣＢによって適宜に制御される。シリンダ２００内のロッドは、キャップ側空間及びロッド側空間のいずれにも高圧の作動油が送油されることによって上下に往復運動を行うが、その動作は、本実施形態と対比しつつ後述することとする。

【0004】

油圧式の杭打設装置１００以外には、打ち込みの工程において電柱などの剛性体を曲げることなく地中に打ち込むことができる打込装置として、油圧ピストンと空圧ピストンを直列的に併設したものも提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、油圧ポンプ装置から供給される油圧によって油圧ピストンを用いて上下位置変更可能にしたチャック本体で剛体棒の外周面を強く把持し、この状態で、空圧供給部から供給される空気圧によって空圧ピストンを前進移動させて打撃受筒の打撃面に衝突させる技術を開示しており、地面が固い場合などでは、打ち込み力をチャック本体と剛体棒との間の摺動などで逃がすことができるので、剛体棒を曲げることなく地中に打ち込むことができるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－１３０７２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、油圧式の場合、油圧路に設けられているアキュムレータ内で圧縮された空気圧と高圧油圧ポンプによるポンプ圧によってシリンダのキャップ側空間に作動油が送油されるが、空気圧の瞬発力が十分に生かされないという問題がある。また、特許文献１に開示されている杭打設装置では、油圧ピストンと空圧ピストンを併設しており、構造が複雑であるという問題がある。さらに、いずれの杭打設装置も、ラムウエイトの重量に対する反力によって生じる杭の抜け上りへの対策が講じられていないという問題がある。

【0007】

以上では杭打設装置について説明したが、油圧を用いて対象物に打撃を加えて仕事をする他の各種の打撃装置についても、それぞれの使用態様において同様又は同種の問題があり得る。

【0008】

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、空気圧の瞬発力を生かしつつ、設備面及び構造面において簡便であり、対象物の反発を抑制可能な打撃方法及び打撃装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
（１）本発明の第１の観点は、打撃方法であって、圧縮空気タンクから打撃装置に設けられているシリンダのキャップ側空間に圧縮空気を供給するステップＡと、高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に作動油を送油し、前記ロッドに接続された打撃部を持ち上げるステップＢと、前記シリンダのロッド側空間から作動油タンクに前記作動油を返油し、前記打撃部を落下させるステップＣと、を備える、ことを特徴とする。

【0010】

（２）上記（１）の構成において、前記ステップＢにおいて、前記シリンダのキャップ側空間の空気圧と前記打撃部の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって前記高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に前記作動油を送油する。

【0011】

（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記ステップＣにおいて、前記作動油を二段階に分けて返油することとし、第１段階で油圧路に設けられたサブバルブを開放して前記打撃部を自然落下させ、第２段階で前記油圧路に設けられたメインバルブを開放して自然落下を開始した前記打撃部を加速させる。

【0012】

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記打撃装置は、杭打設装置、破砕装置、鍛造装置、プレス装置及び杵餅付き製造装置の１つである。

【0013】

（５）本発明の第２の観点は、打撃装置であって、シリンダと、前記シリンダ内で往復運動するロッドと、前記ロッドに接続された打撃部と、を備え、前記シリンダのキャップ側空間に圧縮空気が供給され、前記シリンダのロッド側空間に高圧の作動油が送油される、ことを特徴とする。

【0014】

（６）上記（５）の構成において、前記作動油は、前記シリンダのキャップ側空間の空気圧と前記打撃部の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって高圧油圧ポンプから前記シリンダのロッド側空間に送油される。

【0015】

（７）上記（５）又は（６）の構成において、前記作動油は、二段階に分けて返油され、第１段階で油圧路に設けられたサブバルブを開放して前記打撃部を自然落下させ、第２段階で前記油圧路に設けられたメインバルブを開放して自然落下を開始した前記打撃部を加速させる。

【0016】

（８）上記（５）から（７）のいずれか１つの構成において、打撃装置は、杭打設装置、破砕装置、鍛造装置、プレス装置及び杵餅付き製造装置の１つである。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、空気圧の瞬発力を生かしつつ、設備面及び構造面において簡便であり、対象物の反発を抑制可能な打撃方法及び打撃装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係る打撃装置を説明する図である。

【図2】従来の油圧式の打撃装置を説明する図である。

【図3】従来の油圧式の打撃装置の油圧系統について説明する図であって、図３（ａ）はシリンダ内のロッドが上昇する場合を、図３（ｂ）は同じくロッドが下降する場合を、それぞれ示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、添付図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明において、「上下」という方向を現す記載については、打撃装置１０を鉛直方向に配置した場合を想定した方向を示している。打撃装置１０は鉛直方向に限らず、斜め鉛直方向や水平方向に配置してもその機能を発揮するものであり、「上下」という方向は各要素間の相対的位置関係として理解されたい。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ符号を付している。

【0020】

（第１実施形態）
まず、図１を参照して、第１実施形態に係る打撃装置１０について説明する。第１実施形態に係る打撃装置１０は「杭打設装置」であり、基本的構成要素として、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１と、ロッド２１に接続された打撃部としてのラムウエイト５０と、を備えている。

【0021】

ロッド２１の上部には、クッションプランジャ２２を介してピストン２３が設けられている。さらに、第１実施形態においては、ピストン２３の上部にはピストンヘッド２４から位置センサ２６（不図示）に繋がるワイヤ２５が設けられている。位置センサ２６は、ラムウエイト５０の落下高さを制御するために用いられる。シリンダ２０のキャップ側（ピストン２３を挟んでロッド２１の反対側）空間Ａには、圧縮空気タンクＡＴから空気供給口２７を経由して圧縮空気が供給される。

【0022】

シリンダ２０の下部には、ケーシングＰが固定されており、ロッド２１及びラムウエイト５０は、ケーシングＰの内側に位置している。シリンダ２０の底部には、作動油供給口２８を介して作動油をシリンダ２０内に送油、又はシリンダ２０外へ返油する油圧路８０が接続されている。シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏには、高圧油圧ポンプＨＰから高圧の作動油が送油される。その際、作動油は、シリンダ２０のキャップ側空間Ａの空気圧とラムウエイト５０の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって、高圧油圧ポンプＨＰからシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに送油される。

【0023】

油圧路８０には、油圧源である高圧油圧ポンプＨＰ及び作動油を貯留しておく作動油タンクＯＴとの間において、バルブ３０が少なくとも３つ設けられている。まず、高圧油圧ポンプＨＰとシリンダ２０は主油圧路８１によって接続されており、その高圧油圧ポンプＨＰ寄りには作動油の送油返油を制御するマスターバルブ３１が設けられている。マスターバルブ３１からは、作動油タンクＯＴへ第１分岐油圧路８２が延在している。次に、主油圧路８１のマスターバルブ３１からみてシリンダ２０寄りには第２分岐油圧路８３がメインバルブ３２（タイマーバルブが好適に用いられる）を経由して、さらにシリンダ２０寄りには第３分岐油圧路８４がサブバルブ３３を経由して、作動油タンクＯＴへ延在している。

【0024】

なお、図１では図示していないが、高圧油圧ポンプＨＰ及びマスターバルブ３１、メインバルブ３２、サブバルブ３３を含む油圧系統を構成する各要素は、別に電気的に接続される制御系統によって制御される。

【0025】

作動油は、マスターバルブ３１が開放、メインバルブ３２とサブバルブ３３が閉鎖された状態でシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに供給され、ロッド２１ひいてはラムウエイト５０を上方に持上げる。一方、ラムウエイト５０を下方に向かって打ち込むときには、作動油は、二段階に分けて作動油タンクＯＴへ返油される。第１段階では、第３分岐油圧路８４に設けられたサブバルブ３３を開放してラムウエイト５０を自然落下させ、第２段階で第２分岐油圧路８３に設けられたメインバルブ３２を開放して自然落下を開始したラムウエイト５０を加速させる。ラムウエイト５０は、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏが全縮小する前に杭を打撃する。

【0026】

これによって、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込みが可能となる。具体的には、ラムウエイト５０は、作動油の返油によって圧縮空気の瞬発力を享受して下方に落下するが、その際、落下開始と同時に加速を与えるとラムウエイト５０の重量が反力となって杭の上方への抜け上りが生じる。そこで、第１実施形態に係る杭打設装置１０では、サブバルブ３３をまず開放してラムウエイト５０を瞬間的に自然落下させ、その後にメインバルブ３２を開放してすでに自然落下を開始したラムウエイト５０を加速させることにより、反力ひいては杭の抜け上りを回避することが可能となる。

【0027】

ここで、杭打設装置１０の仕様の一例を示す。以下に示す数値はあくまで一例であり、第１実施形態はこれらの数値に限定されるものではない。
・最高圧力：７ＭＰ
・シリンダ２０の内径，長さ：Φ５０，５００ｍｍ
・ロッド２１の外径，長さ：Φ３５，２５０ｍｍ
・上下減速機能：１０～１５ｍｍ
・圧縮空気タンクＡＴの出力：１０～５０ｋＷ
・ラムウエイト５０の重量：１００～２０００ｋｇ
・サブバルブ３３の開放時間：約０．１秒
・油圧路８０の規格：主油圧路８１及び第２分岐油圧路８３は６分油圧ホース、第１分岐油圧路８２及び第３分岐油圧路８４は３分油圧ホース

【0028】

次に、第１実施形態に係る杭打設工法について説明する。杭打設工法は、圧縮空気タンクＡＴから杭打設装置１０に設けられているシリンダ２０のキャップ側空間Ａに圧縮空気を供給するステップＡと、高圧油圧ポンプＨＰからシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに作動油を送油し、ロッド２１に接続されたラムウエイト５０を持ち上げるステップＢと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏから作動油タンクＯＴに作動油を返油し、ラムウエイト５０を落下させるステップＣと、を備える。

【0029】

ステップＢにおいては、シリンダ２０のキャップ側空間Ａの空気圧とラムウエイト５０の荷重圧の合計を上回る押圧力をもって高圧油圧ポンプＨＰからシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに作動油を送油する。

【0030】

ステップＣにおいては、作動油を二段階に分けて返油することとし、第１段階で油圧路８０（第３分岐油圧路８４）に設けられたサブバルブ３３を開放してラムウエイト５０を自然落下させ、第２段階で油圧路８０（第２分岐油圧路８３）に設けられたメインバルブ３２を開放して自然落下を開始したラムウエイト５０を加速させる。

【0031】

ここで、従来の油圧式の杭打設装置１００の動作と対比しつつ、第１実施形態に係る杭打設工法について説明を加える。

【0032】

図３は、「背景技術」で説明した従来の油圧式の杭打設装置１００の油圧系統について説明する図であって、図３（ａ）はシリンダ２００内のロッド２１０が上昇する場合を、図３（ｂ）は同じくロッド２１０が下降する場合を、それぞれ示している。なお、図中、白太線矢印が作動油の流れを示している。

【0033】

杭打設装置１００では、まず、図３（ａ）に示すように、作動油がシリンダ２００のロッド２１０側空間に送油されることによってロッド２１０が上昇する。すなわち、バルブ３１０及びバルブ３２０が閉鎖され、バルブ３３０が開放された状態で高圧油圧ポンプＨＰが作動し、作動油が、シリンダ２００のロッド２１０側空間及び第１アキュムレータ７１０に送油される。シリンダ２００のロッド２１０側空間に送油された作動油は、その油圧によってロッド２１０をシリンダ２００内で上昇させる。その結果、ロッド２１０に固定されているラムウエイト５００が上昇する。第１アキュムレータ７１０に送油された作動油は、高圧を維持した状態で蓄積される。

【0034】

シリンダ２００のキャップ側空間を満たしている作動油は、ロッド２１０の上昇に伴って、開放されているバルブ３３０を経由して、第２アキュムレータ７２０及び作動油タンクＯＴに返油される。

【0035】

次に、図３（ｂ）に示すように、作動油がシリンダ２００のキャップ側空間に送油されることによってロッド２１０が下降する。すなわち、バルブ３３０が閉鎖され、バルブ３１０及びバルブ３２０が開放された状態で高圧油圧ポンプＨＰ及び第１アキュムレータ７１０が作動し、作動油が、シリンダ２００のキャップ側空間に送油される。シリンダ２００のキャップ側空間に送油された作動油は、その油圧によってロッド２１０をシリンダ２００内で下降させる。その結果、ロッド２１０に固定されているラムウエイト５００が下降する。

【0036】

シリンダ２００のロッド２１０側空間を満たしている作動油は、ロッド２１０の下降に伴ってシリンダ２００外へ流出した後、高圧油圧ポンプＨＰから送油された作動油と合流のうえ開放されているバルブ３１０を経由して、シリンダ２００のキャップ側空間に還流する。

【0037】

このように、従来の油圧式の杭打設装置１００では、シリンダ２００内のロッド２１０を上昇下降させるにあたり、いずれの場合も作動油の油圧によって仕事を行う。空気圧のエネルギは、第１アキュムレータ７１０内に蓄圧された空気の膨張する力によって作動油を瞬間的に押し出すことによって放出される。

【0038】

しかし、この場合、空気圧をシリンダ２００内に直接送り込むわけではないため、圧縮空気の空気圧による瞬発力が十分に生かされず、杭打設において半減するものであった。これに対し、第１実施形態に係る杭打設装置１０を用いた杭打設工法では、シリンダ２０のキャップ側空間Ａに圧縮空気を封入していることから、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏの作動油を外部へ排出した瞬間に圧縮空気が作用し、空気圧の瞬発力を十分に生かすことができる。

【0039】

さらに、第１実施形態に係る杭打設工法では、ラムウエイト５０を下方に向かって打ち込むときに、作動油は、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏから二段階に分けて作動油タンクＯＴへ返油される。すなわち、第１段階では、第３分岐油圧路８４に設けられたサブバルブ３３を開放してラムウエイト５０を自然落下させ、第２段階で第２分岐油圧路８３に設けられたメインバルブ３２を開放して自然落下を開始したラムウエイト５０を加速させる。ラムウエイト５０は、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏが全縮小する前に杭を打撃する。

【0040】

これによって、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込みが可能となる。具体的には、ラムウエイト５０は、作動油の返油によって圧縮空気の瞬発力を享受して下方に落下するが、その際、落下開始と同時に加速を与えるとラムウエイト５０の重量が反力となって杭の上方への抜け上りが生じる。そこで、第１実施形態に係る杭打設装置１０では、サブバルブ３３をまず開放してラムウエイト５０を瞬間的に自然落下させ、その後にメインバルブ３２を開放してすでに自然落下を開始したラムウエイト５０を加速させることにより、反力ひいては杭の抜け上りを回避することが可能となる。

【0041】

（第２実施形態）
次に、同じく図１を参照して、第２実施形態に係る打撃装置１０及び打撃方法について説明する。第２実施形態に係る打撃装置１０は「破砕装置」であり、基本的には図１と同種の構成を有している。ただし、岩盤やコンクリートなどを破砕するという使用態様から、構成要素としては、図１に示されたもののうち、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１を備えているが、ロッド２１に接続されたラムウエイト５０は備えておらず、ロッド２１の先端がチゼルに形成されて打撃部５０となる。

【0042】

破砕装置の場合、ロッド２１の先端（図中、下端）は、破砕に対応した鋭角的な先端形状となっており、チゼル（のみ、たがね）とも呼ばれているように、例えば、最も一般的なポイント（尖形）形状、ポイント形状の中央に合金工具鋼を圧入した芯入りポイント形状、溝掘りなどに適応したフラット（横一文字）形状、法面の整形などに適したワイドフラット（幅広横一文字）形状、砕石の２次破砕などに適したフラットエンド形状などとされている。第２実施形態は、いずれのロッド２１にも適用可能である。

【0043】

この破砕装置に、図１を参照して説明した第１実施形態と同様の構成を適用することにより、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込みが可能となる。

【0044】

これにより、水中で使用することができない従来の破砕装置に対して、第２実施形態に係る打撃装置１０としての破砕装置は、例えば護岸工事などにおいて、ロッド２１を水中に水没させた状態で破砕作業を行う場合でも、圧縮空気と油圧を有効に組み合わせたシリンダ２０を採用することによって、構造の簡素化と、より強力なパワーを用いた水中での使用が可能となる。当該破砕装置を用いた破砕方法についても同様である。

【0045】

（第３実施形態）
次に、同じく図１を参照して、第３実施形態に係る打撃装置１０及び打撃方法について説明する。第３実施形態に係る打撃装置１０は「鍛造装置」であり、基本的には図１と同種の構成を有している。ただし、対象物を鍛造するという使用態様から、構成要素としては、図１に示されたもののうち、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１を備えているが、ロッド２１にはラムウエイト５０に代えて打撃部５０としてのハンマーが備えられている。

【0046】

鍛造装置の場合、このように、ロッド２１の先端（図中、下端）に設けられたハンマーを金敷の上に置かれた対象物に衝撃的に打ち付けることにより、対象物を加工する。ハンマーによる鍛造では、大きなエネルギを投入できるが、１回で目標の形状に鍛造できない場合には、数回の打撃を繰り返すことになる。また、鍛造には、ハンマーに打撃部５０として金型を用いて対象物を押しつぶす自由鍛造や、凹凸が彫刻された一対の金型で材料をたたいて金型の形状を対象物に転写する型鍛造があるが、第３実施形態は、いずれの鍛造加工にも適用可能である。なお、型鍛造の場合、対象物と型との接触時間が短いため、対象物には熱が奪われにくく、型もあまり熱くならないため、熱間鍛造に適している。

【0047】

この鍛造装置に、図１を参照して説明した第１実施形態と同様の構成を適用することにより、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込みが可能となる。

【0048】

これにより、例えば、作業員が手作業で行うような鍛造加工であっても、第３実施形態に係る打撃装置１０としての鍛造装置は、圧縮空気と油圧を有効に組み合わせたシリンダ２０を採用することによって、より小型化、高速化、高出力とすることが可能となる。当該鍛造装置を用いた鍛造方法についても同様である。

【0049】

（第４実施形態）
次に、同じく図１を参照して、第４実施形態に係る打撃装置１０及び打撃方法について説明する。第４実施形態に係る打撃装置１０は「プレス装置」であり、基本的には図１と同種の構成を有している。ただし、対象物をプレスするという使用態様から、構成要素としては、図１に示されたもののうち、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１を備えているが、ロッド２１にはラムウエイト５０に代えて打撃部５０としての各種の金型等が備えられている。

【0050】

プレス装置の場合、このように、ロッド２１の先端（図中、下端）に設けられた各種の金型等を金敷の上に置かれた対象物に押し当てることにより、対象物を加工する。プレス加工には、対象物を切断するせん断加工、対象物から不要な部分を打ち抜く抜き加工、対象物を所望の形に曲げる曲げ加工、凸の型（パンチ）により凹の形（ダイ）を動かすことで、継ぎ目が無い空容器を作る絞り加工があるが、第４実施形態は、いずれのプレス加工にも適用可能である。

【0051】

このプレス装置に、図１を参照して説明した第１実施形態と同様の構成を適用することにより、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込み（押し込み）が可能となる。

【0052】

これにより、第４実施形態に係る打撃装置１０としてのプレス装置は、圧縮空気と油圧を有効に組み合わせたシリンダ２０を採用することによって、より小型化、高速化、高出力とすることが可能となる。当該プレス装置を用いたプレス方法についても同様である。

【0053】

（第５実施形態）
次に、同じく図１を参照して、第５実施形態に係る打撃装置１０及び打撃方法について説明する。第５実施形態に係る打撃装置１０は「杵突き餅製造装置」であり、基本的には図１と同種の構成を有している。ただし、対象物を製造するという使用態様から、構成要素としては、図１に示されたもののうち、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１を備えているが、ロッド２１にはラムウエイト５０に代えて打撃部５０としての杵が備えられている。

【0054】

杵突き餅製造装置の場合、このように、ロッド２１の先端（図中、下端）に設けられ杵を臼の上に置かれた対象物に衝撃的に打ち付けることにより、対象物を加工する。従来、業務用に使用されている餅突き機では、杵をロッド２１の先端に設けるもののほか、杵の動作をクランク式で上下させたり、杵を自由落下させたりするものがあるが、第５実施形態は、油圧を用いたロッド式のものに適用される。

【0055】

この油圧を用いたロッド式の杵突き餅製造装置に、図１を参照して説明した第１実施形態と同様の構成を適用することにより、シリンダ２０内において、シリンダ２０のキャップ側空間Ａ内の圧縮空気エネルギと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏ内の油圧圧力エネルギを組み合わせた打ち込みが可能となる。

【0056】

これにより、第５実施形態に係る打撃装置１０としての杵突き餅製造装置は、圧縮空気と油圧を有効に組み合わせたシリンダ２０を採用することによって、従来使用されている低圧力の当該装置に比べて、小型化、高速化、高出力とすることが可能となる。当該杵突き餅製造装置を用いた杵突き餅製造方法についても同様である。

【0057】

（実施形態の効果）
上記した第１から第５の実施形態に係る打撃方法は、圧縮空気タンクＡＴから打撃装置１０に設けられているシリンダ２０のキャップ側空間Ａに圧縮空気を供給するステップＡと、高圧油圧ポンプＨＰからシリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに作動油を送油し、ロッド２１に接続された打撃部５０を持ち上げるステップＢと、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏから作動油タンクＯＴに作動油を返油し、打撃部５０を落下させるステップＣと、を備えることから、いずれも、それぞれの使用態様において、設備面及び構造面において簡便であり、対象物の反発を抑制可能な打撃方法を提供することができる。

【0058】

また、上記した第１から第５の実施形態に係る打撃装置１０は、シリンダ２０と、シリンダ２０内で往復運動するロッド２１と、ロッド２１に接続された打撃部５０と、を備え、シリンダ２０のキャップ側空間Ａに圧縮空気が供給され、シリンダ２０のロッド２１側空間Ｏに高圧の作動油が送油されることから、いずれも、それぞれの使用態様において、設備面及び構造面において簡便であり、対象物の反発を抑制可能な打撃装置を提供することができる。

【0059】

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またそのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0060】

１０…打撃装置（杭打設装置、破砕装置、鍛造装置、プレス装置、杵突き餅製造装置）
２０…シリンダ
２１…ロッド
２２…クッションプランジャ
２３…ピストン
２４…ピストンヘッド
２５…ワイヤ
２６…位置センサ
２７…空気供給口
２８…作動油供給口
３０…バルブ
３１…マスターバルブ
３２…メインバルブ
３３…サブバルブ
５０…打撃部（ラムウエイト、チゼル、ハンマー、金型、杵）
８０…油圧路
８１…主油圧路
８２…第１分岐油圧路
８３…第２分岐油圧路
８４…第３分岐油圧路
Ａ…シリンダのキャップ側空間
Ｏ…シリンダのロッド側空間
ＡＴ…圧縮空気タンク
ＨＰ…高圧油圧ポンプ
ＯＴ…作動油タンク
Ｐ…ケーシング

【図1】

【図2】

【図3】