特許 7390952 油圧ブレーカ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】油圧ブレーカ

(51)【国際特許分類】

   B25D 9/04 20060101AFI20231127BHJP

【ＦＩ】

B25D9/04

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020054429

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021154402

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2023-02-07

(73)【特許権者】

【識別番号】594149398

【氏名又は名称】古河ロックドリル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(72)【発明者】

【氏名】小柴 英俊

(72)【発明者】

【氏名】原 秀治

【審査官】城野 祐希

(56)【参考文献】

【文献】特公昭３６－０２４１９９（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】実開昭６３－１１３５７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特公昭５２－０２１２８６（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１９－１８８６０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｄ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自身先端側からチゼルが挿着されるフロントヘッドと、前記チゼルを打撃するピストンが自身内部に摺嵌されるシリンダと、前記シリンダの後部に装着されるバックヘッドと、を備え、前記フロントヘッド、前記シリンダおよび前記バックヘッドがこの順にスルーボルトによって連結される油圧ブレーカであって、
前記フロントヘッドと前記シリンダとの間の部分に打撃室を設けるとともに、前記スルーボルトが挿入されるスルーボルト穴を前記打撃室に連通させるように形成して、前記スルーボルト穴の空間を前記打撃室の容積の一部を兼ねる構成としたことを特徴とする油圧ブレーカ。

【請求項2】

前記バックヘッドには、前記シリンダ寄りの位置に、当該バックヘッドの前記スルーボルト穴と外気とを連通する連通穴が設けられており、該連通穴にチェック弁が付設されている請求項１に記載の油圧ブレーカ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、油圧ブレーカに関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ブレーカの打撃室は、ピストン前進時に圧縮される。そのため、打撃室が狭いと、ピストン前進後退時の圧力変動が大きくなる。そして、ピストン後退工程では、打撃室の容積が広がるので、打撃室の圧力変動が大きくなると、外部からダストが吸い込まれ易くなるという問題がある。
これに対し、打撃室が広いと、ピストン前進後退時の圧力変動が少なくなり、打撃室の圧力上昇が少なければ、ピストン後退工程でのダストの吸い込み量も少なくすることができる（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１３６３０２号公報（段落０００６）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、油圧ブレーカをより軽量コンパクトに構成したいという小型化の要求がある。そのため、単に打撃室自体を広く設けることは、油圧ブレーカを軽量コンパクトに構成する上では、必ずしも好ましいとはいえない。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、装置を軽量コンパクトに構成しつつ、より広い打撃室容量を得ることができる油圧ブレーカを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る油圧ブレーカは、自身先端側からチゼルが挿着されるフロントヘッドと、前記チゼルを打撃するピストンが自身内部に摺嵌されるシリンダと、前記シリンダの後部に装着されるバックヘッドと、を備え、前記フロントヘッド、前記シリンダおよび前記バックヘッドがこの順にスルーボルトによって連結される油圧ブレーカであって、前記フロントヘッドと前記シリンダとの間の部分に打撃室を設けるとともに、前記スルーボルトが挿入されるスルーボルト穴を前記打撃室に連通させるように形成して、前記スルーボルト穴の空間を前記打撃室の容積の一部を兼ねる構成としたことを特徴とする。

【0006】

本発明の一態様に係る油圧ブレーカによれば、フロントヘッドのスルーボルト穴を打撃室に連通させて、スルーボルト穴の空間を打撃室の容積の一部を兼ねる構成としたので、装置を軽量コンパクトに構成しつつ、より広い打撃室容量を得ることができる。これにより、打撃室の容積が実質的に広がるので、ピストン後退工程でのダストの吸い込みを抑制できる。
ここで、本願発明に係る油圧ブレーカにおいて、前記バックヘッドには、前記シリンダ寄りの位置に、当該バックヘッドの前記スルーボルト穴と外気とを連通する連通穴が設けられており、該連通穴にチェック弁が付設されていることは好ましい。
このような構成であれば、外部からダストが吸い込まれるという問題に対し、バックヘッド側のチェック弁により、チゼルから可及的に遠いバックヘッドの位置からスルーボルト穴を介して新気を打撃室まで吸い込むことができる。そのため、外部からダストが打撃室に吸い込まれるという問題に対し、これを防止または抑制する上でより好適である。

【発明の効果】

【0007】

上述のように、本発明によれば、装置を軽量コンパクトに構成しつつ、より広い打撃室容量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一態様に係る油圧ブレーカの一実施形態の説明図であり、同図（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、正面視方向における軸線に沿った縦断面図であり、軸線を境にしてピストンの一方が前進位置、他方が後退位置を示している。

【図2】本発明の一態様に係る油圧ブレーカの一実施形態の説明図であり、同図（ａ）は、図１（ａ）でのＣ－Ｃ断面図、（ｂ）は図１（ａ）でのＤ－Ｄ断面図である。

【図3】本発明の一態様に係る油圧ブレーカの一実施形態の説明図であり、バックヘッドよりも前方の部分は、図２（ａ）でのＡ－Ｏ－Ａ断面を示し、バックヘッドの部分は、図２（ｂ）でのＢ－Ｏ－Ｂ断面を示している。なお、軸線を境にしてピストンの一方が前進位置、他方が後退位置を示している。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。

【0010】

図１に示すように、本実施形態の油圧ブレーカ１００は、軸方向の中央部にシリンダ１０１を有し、シリンダ１０１の前側にフロントヘッド１０２が連結されるとともに、後側にバックヘッド１０３が連結されている。フロントヘッド１０２、シリンダ１０１およびバックヘッド１０３は、４本の長尺なスルーボルト１２１によって相互に締結されている。
シリンダ１０１内にはピストン１０５が摺嵌されている。フロントヘッド１０２の先端側には、フロントブシュ１０４が同軸に設けられ、また、フロントヘッド１０２の途中部分には、フロントホルダ１０９が同軸に設けられている。

【0011】

フロントヘッド１０２内には、先端側からチゼル１１２が挿着され、チゼル１１２は、フロントブシュ１０４およびフロントホルダ１０９によりピストン１０５と同軸線ＣＬ上に保持されている。このチゼル１１２の後端側とピストン１０５の先端側との間に打撃室１１１が形成されている。打撃室１１１は、フロントヘッド１０２の上端部分に設けられている。
シリンダ１０１には、コントロールバルブ１０６とアキュムレータ１０７とを含む公知の油圧打撃機構が設けられ、不図示の油圧供給源からコントロールバルブ１０６を介してシリンダ１０１に圧油を供給することにより圧力油の流路を切り換えてピストン１０５が軸線ＣＬ上で前後進可能になっている。

【0012】

そして、チゼル１１２は、ピストン１０５の打撃によって軸方向に所定距離の往復移動が可能になっている。なお、チゼル１１２は、不図示のロッドピンによって、軸方向での移動が規制され、その往復移動範囲が制限されている。
本実施形態の油圧ブレーカ１００では、シリンダ１０１の先端内面には、フロントヘッド１０２側から侵入した異物が、シリンダ１０１内面とピストン１０５との間隙にまで侵入するのを防止するダストシール１２０が設けられている。

【0013】

ここで、本実施形態の油圧ブレーカ１００では、図３に示すように、フロントヘッド１０２、シリンダ１０１及びバックヘッド１０３には、スルーボルト穴１０２ｈ、１０１ｈ、１０３ｈが同軸に穿孔され、上記スルーボルト１２１によって相互に締結される。
そして、スルーボルト１２１が挿入されるスルーボルト穴１０２ｈを、ダストシール１２０よりも先端側の位置に形成した連絡穴１０２ｒを介して打撃室１１１に連通させるように形成し、フロントヘッド１０２、シリンダ１０１及びバックヘッド１０３の、スルーボルト穴１０２ｈ、１０１ｈ、１０３ｈの空間を打撃室１１１の容積の一部を兼ねる構成としている。

【0014】

詳しくは、図２（ａ）および図３に示すように、フロントヘッド１０２には、自身のスルーボルト穴１０２ｈの先端に対し軸方向で対向する４つの位置それぞれに、二面幅を有するナット挿入穴１０２ｍが軸線ＣＬに直交する方向から形成されており、このナット挿入穴１０２ｍに、先端側ナット１２２が二面幅間に拘束されて回転不能に挿入される。なお、先端側ナット１２２の回り止め構造は二面幅間による拘束に限定されず、ナットを回り止め可能であれば、種々の態様とすることができる。

【0015】

フロントヘッド１０２に形成された４つのスルーボルト穴１０２ｈのうち、コントロールバルブ１０６が設けられた側とは反対側に位置する二つのフロントヘッド１０２のスルーボルト穴１０２ｈには、円形の連絡穴１０２ｒが、スルーボルト穴１０２ｈの一部に連通するように軸線ＣＬに直交する方向から穿設され、連絡穴１０２ｒの先端が打撃室１１１まで貫通している。本実施形態では、連絡穴１０２ｒは、フロントヘッド１０２とシリンダ１０１のインロー部が形成する円環状の隙間の部分に開口するように設けられている。

【0016】

また、バックヘッド１０３には、図２（ｂ）および図３に示すように、自身のスルーボルト穴１０３ｈに連通するように、シリンダ１０１の側面の軸心寄りの位置に、チェック弁１４０を装着するための連通穴１０３ｒが軸線ＣＬに直交する方向から貫通形成されるとともに、チェック弁１４０が連通穴１０３ｒに付設されている。
チェック弁１４０は、外気圧よりも内気側の圧力が高いときには閉止され、内気側の圧力が下がるときには、弁が開いて外気が連通穴１０３ｒを介してスルーボルト穴１０３ｈ内に吸い込まれる。そのため、このチェック弁１４０により、チゼル１１２から可及的に遠いバックヘッド１０３側の位置から新気を吸い込むことができるようになっている。

【0017】

スルーボルト１２１は、先端側から順に、先端雄ねじ１２１ａ、第一逃げ部１２１ｂ、第一保持部１２１ｃ、第二逃げ部１２１ｄ、第二保持部１２１ｅ、第三逃げ部１２１ｇ、第三保持部１２１ｈ、第四逃げ部１２１ｉ、および、後端雄ねじ１２１ｊを同軸に有する。
このスルーボルト１２１が、先端雄ねじ１２１ａを先にしてバックヘッド１０３の後端面側からスルーボルト穴１０３ｈ～１０１ｈ～１０２ｈに挿入され、先端雄ねじ１２１ａが先端側ナット１２２に螺合される。さらに、後端雄ねじ１２１ｊが、ワッシャ１２３を介装後に後端側ナット１２４を螺合することで、フロントヘッド１０２、シリンダ１０１及びバックヘッド１０３が相互に締結される。

【0018】

スルーボルト１２１の後端雄ねじ１２１ｊに後端側ナット１２４を締結すると、相互のネジ山同士、並びに、フロントヘッド１０２と先端側ナット１２２との座面同士およびバックヘッド１０３と後端側ナット１２４との座面同士がそれぞれ密着してスルーボルト穴１０２ｈ、１０１ｈ、１０３ｈの軸方向両端が閉止される。
この締結状態において、フロントヘッド１０２およびシリンダ１０１相互の対向面の位置に、第一保持部１２１ｃが位置し、シリンダ１０１およびバックヘッド１０３相互の対向面の位置に、第二保持部１２１ｅが位置するようになっている。また、第一逃げ部１２１ｂは、連絡穴１０２ｒに対向する位置とされ、円滑な連通状態が確保されるようになっている。

【0019】

ここで、フロントヘッド１０２およびシリンダ１０１相互の対向面の当接位置、およびシリンダ１０１およびバックヘッド１０３相互の対向面の当接位置には、極僅かな段が生じる。
これに対し、本実施形態のスルーボルト１２１は、フロントヘッド１０２およびシリンダ１０１相互の対向面の当接位置には、円環溝１２１_ｆ１が形成され、また、シリンダ１０１およびバックヘッド１０３相互の対向面の当接位置には、円環溝１２１ｆ２が形成されている。これにより、当該箇所での極僅かな段による応力集中等の悪影響がスルーボルト１２１に及ばないようになっている。

【0020】

次に、本実施形態の油圧ブレーカ１００の作用効果について説明する。
ここで、油圧ブレーカ１００を使用した際、破砕作業雰囲気中の粉塵（ダスト）や内蔵部品摩耗粉等の異物が油圧打撃機構側へ流動するところ、シリンダ１０１の先端内面には、フロントヘッド１０２側から侵入した異物がシリンダ１０１内面とピストン１０５との間隙にまで侵入するのを防止するために、上述したダストシール１２０が設けられる。
これにより、シリンダ１０１の前側に設置されたダストシール１２０にて油圧打撃機構内への異物の侵入防止を図っている。しかし、油圧打撃機構内への異物の侵入は、ダストシール１２０によって、ある程度は防止できるものの、ダストが飛散し易い場合など、油圧ブレーカ１００の使用条件によっては、ダストシール１２０の寿命が短くなるおそれがある。

【0021】

一方、油圧ブレーカ１００による破砕作業の雰囲気中のダスト若しくは内蔵部品の摩耗粉等の異物が打撃室１１１に侵入した場合、打撃室１１１の内径がピストン１０５外径と同程度の寸法であるとチゼルの潤滑用のグリスと共に油圧打撃機構側に異物が侵入し易くなる。
そこで、この種の油圧ブレーカでは、打撃室１１１の容積を一定量確保する必要がある。その理由は、ピストン１０５の往復運動による打撃室１１１中の空気の圧力変化を最小限にする必要があるためである。

【0022】

換言すれば、打撃室１１１中の圧力変化が大きくなると、大気側への排出だけではなく、油圧打撃機構側へのダスト等の異物の侵入も起こり易くなるため、ある程度の容積が必要となるのである。
これに対し、本実施形態の油圧ブレーカ１００では、図３に示したように、スルーボルト１２１が挿入されるスルーボルト穴１０２ｈを、ダストシール１２０よりも先端側の位置に形成した連絡穴１０２ｒを介して打撃室１１１に連通させるように形成して、スルーボルト穴１０２ｈ、１０１ｈ、１０３ｈの空間を打撃室１１１の容積の一部を兼ねる構成としている。

【0023】

これにより、本実施形態の油圧ブレーカ１００によれば、スルーボルト穴１０２ｈを打撃室１１１に連通させて、スルーボルト穴１０２ｈ、１０１ｈ、１０３ｈの空間を打撃室１１１の容積の一部を兼ねる構成としたので、装置を軽量コンパクトに構成しつつ、より広い打撃室容量を得ることができる。これにより、打撃室１１１の容積が実質的に広がるので、ピストン後退工程でのダストの吸い込みを抑制できる。特に、本実施形態では、連絡穴１０２ｒの開口箇所は、フロントヘッド１０２とシリンダ１０１のインロー部が形成する円環状の隙間なので、気流の均一化が図られる。

【0024】

また、本実施形態では、バックヘッド１０３側に、スルーボルト穴１０３ｈに連通するようにチェック弁１４０を付設した。これにより、本実施形態の油圧ブレーカ１００によれば、外部からダストが吸い込まれるという問題に対し、バックヘッド１０３側のチェック弁１４０により、チゼル１１２から可及的に遠い位置から新気を吸い込むことができる。

【0025】

特に、本実施形態では、チェック弁１４０をバックヘッド１０３の側面の軸心寄りの位置に配置しているので、平置き姿勢（非稼働時）において、水等の侵入リスクが低減される。
そのため、ピストン１０４の後退時に、バックヘッド１０３側、つまり、チゼル１１２から離れた位置から空気を「吸い込む」ため、ピストン後退工程で外部からダストが吸い込まれるという問題に対し、これを防止または抑制する上でより好適である。
なお、本発明に係る油圧ブレーカは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0026】

１００ 油圧ブレーカ
１０１ シリンダ
１０１ｈ スルーボルト穴
１０２ フロントヘッド
１０２ｈ スルーボルト穴
１０２ｒ 連絡穴
１０３ バックヘッド
１０３ｈ スルーボルト穴
１０３ｒ 連通穴
１０４ フロントブシュ
１０５ ピストン
１０６ コントロールバルブ
１０７ アキュムレータ
１０９ フロントホルダ
１１１ 打撃室
１１２ チゼル
１２０ ダストシール
１２１ スルーボルト
１２１ａ 先端雄ねじ
１２１ｂ 第一逃げ部
１２１ｃ 第一保持部
１２１ｄ 第二逃げ部
１２１ｅ 第二保持部
１２１ｆ１ 第一逃げ溝
１２１ｆ２ 第二逃げ溝
１２１ｇ 第三逃げ部
１２１ｈ 第三保持部
１２１ｉ 第四逃げ部
１２１ｊ 後端雄ねじ
１２２ 先端側ナット
１２３ ワッシャ
１２４ 後端側ナット
１３０ 埋栓
１４０ チェック弁
ＣＬ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】