特許 7529420 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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】油圧ブレーカ

(51)【国際特許分類】

   B25D 9/06 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

B25D9/06

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020054428

(22)【出願日】2020-03-25

(65)【公開番号】P2021154401

(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】山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５４－０７８３０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１０４６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０１１３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６２－０２９２７８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１３６３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００１３８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｄ １／００ － １７／３２

(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部と、自身内部にシリンダライナを介してピストンが摺嵌されるシリンダ部と、自身内部にガス室が画成されるバックヘッド部と、が一体構造とされたブレーカ本体を備え、
前記ブレーカ本体は、前記シリンダ部内からの圧油の漏れを防止可能に前記シリンダ部の後端開口を覆うシリンダ部カバーと、前記バックヘッド部内からのガスの漏れを防止可能に前記バックヘッド部の後端開口を覆うバックヘッド部カバーと、を有し、
前記ガス室が、前記シリンダ部カバーと前記バックヘッド部カバーとの間に画成されており、
前記ブレーカ本体の後端面には、ショベル取り付け用のブラケットが直接装着されるように構成されており、
前記バックヘッド部カバーの後端面は、前記ブレーカ本体の後端面と面一または面一の位置よりも先端側寄りになっていることを特徴とする油圧ブレーカ。

【請求項2】

自身先端側からチゼルが挿着されるフロントヘッド部と、自身内部にピストンが摺嵌されるシリンダ部と、自身内部にガス室が画成されるバックヘッド部と、が一体構造とされたブレーカ本体を備え、
前記ブレーカ本体は、前記シリンダ部内からの圧油の漏れを防止可能に前記シリンダ部の後端開口を覆うシリンダ部カバーと、前記バックヘッド部内からのガスの漏れを防止可能に前記バックヘッド部の後端開口を覆うバックヘッド部カバーと、を有し、
前記ガス室が、前記シリンダ部カバーと前記バックヘッド部カバーとの間に画成されており、
前記シリンダ部カバーは、前記ブレーカ本体に固定されていることを特徴とする油圧ブレーカ。

【請求項3】

前記シリンダ部と前記ピストンとの間に配置されたシリンダライナを備える請求項２に記載の油圧ブレーカ。

【請求項4】

前記ブレーカ本体の後端面には、ショベル取り付け用のブラケットが直接装着されるように構成されており、
前記バックヘッド部カバーの後端面は、前記ブレーカ本体の後端面と面一または面一の位置よりも先端側寄りになっている請求項２または３に記載の油圧ブレーカ。

【請求項5】

前記バックヘッド部の外形は、前記シリンダ部の外形の幅よりも拡幅して形成されている請求項１から４のうちいずれか１項に記載の油圧ブレーカ。

【請求項6】

前記シリンダ部カバーの側面と対向する位置に、前記ガス室に連通する連通穴が形成されるとともに、該連通穴にガス封入弁が付設されている請求項１から５のうちいずれか１項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】

従来、フロントヘッド、シリンダおよびバックヘッドが分割された分割型の油圧ブレーカが知られている（例えば特許文献１参照）。この種の分割型の油圧ブレーカは、軸方向の中央部にシリンダを有し、このシリンダの前側にフロントヘッドが連結されるとともに、後側にバックヘッドが連結される。フロントヘッド、シリンダ及びバックヘッドは、長尺なスルーボルトによって相互に締結される。

【0003】

また、分割型の油圧ブレーカにおいて、例えば図４に示す油圧ブレーカ１００のように、フロントヘッド部１０１ａとシリンダ部１０１ｂとを一体化してシリンダ１０１を構成し、このシリンダ１０１の後側にバックヘッド１０３を連結した油圧ブレーカも知られている。
同図のタイプは、フラットトップ仕様と呼ばれており、シリンダ１０１の両側には、二枚合わせのプレート１６０が設けられ、バックヘッド１０３の後端側に張り出したプレート１６０の後端面に、ショベル取り付け用のブラケット１７０が配置され、油圧ブレーカ１００を後部（ショベル取り付け時には上部）から保持可能になっている。

【0004】

シリンダ１０１及びバックヘッド１０３は、ボルト１２１によって相互に締結される。シリンダ１０１内にはピストン１０５が摺嵌される。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、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が形成される。
シリンダ１０１には、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が軸方向ＣＬ上で前後進可能になっている。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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００８－１１４２９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、油圧ブレーカにおいて、打撃エネルギを上げる方策として、第一に、ピストンのロングストローク化、第二に、バックヘッドに封入されるガスの高圧化が考えられる。
しかし、ピストンのロングストローク化をするためには、機長（油圧ブレーカの軸方向の長さ）が伸びることになるため、小型コンパクトな構成とする上ではトレードオフの関係となる。特に、上述したような分割型の油圧ブレーカ１００においては、シリンダ１０１及びバックヘッド１０３が、ボルト１２１で相互に締結される。

【0007】

そのため、機長が伸びることによってボルト１２１に捩りが生じたり、ボルト１２１の締め付けが弛んだりするという問題が潜在している。また、機長が伸びることにより、ショベル取り付け状態での取り回し操作性が悪くなるという問題がある。特に、特許文献１記載の技術のように、フロントヘッド、シリンダおよびバックヘッドが分割された油圧ブレーカでは、このような問題がより顕著である。
一方、打撃エネルギを上げる方策として、バックヘッドのガス室に封入されるガスの高圧化も有効なものの、上述したような、バックヘッド１０３が分割型の油圧ブレーカ１００においては、封入ガスの高圧化により、シリンダおよびバックヘッド相互の分割部分からガス漏れが生じるおそれがある。

【0008】

また、封入ガス（例えば窒素ガス）は、油膜への浸入によって打撃とともにガス圧が低下するところ、高圧化によって油膜への浸入もより多くなるため、ガス圧を維持することがより難しくなる。さらに、ガス容量が小さいと、外気温の変化や、油圧ブレーカの温度変化、封入ガス自体の温度変化による影響を受け易いという問題がある。
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、小型コンパクトな構成にしつつもガス室のガス容量を増加し得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】

【0009】

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部と、自身内部にシリンダライナを介してピストンが摺嵌されるシリンダ部と、内部にガス室が画成されるバックヘッド部と、が一体構造とされたブレーカ本体を備えることを特徴とする。
本発明の一態様に係る油圧ブレーカによれば、フロントヘッド部、シリンダ部およびバックヘッド部が一体構造とされたブレーカ本体を備えるので、長尺なスルーボルトが不要であり、小型コンパクトな構成にしつつもガス室のガス容量を増加できる。

【0010】

ここで、本発明の一態様に係る油圧ブレーカにおいて、前記バックヘッド部の外形は、前記シリンダ部の外形の幅よりも拡幅して形成されていることは好ましい。このような構成であれば、ブレーカ本体のバックヘッド部が、シリンダ部の幅よりも拡幅して形成されるので、封入ガスのガス容量を大幅に増加可能とする上で好適である。
また、本発明の一態様に係る油圧ブレーカにおいて、前記ブレーカ本体は、前記シリンダ部内からの圧油の漏れを防止可能に前記シリンダ部の後端開口を覆うシリンダ部カバーと、前記バックヘッド部内からのガスの漏れを防止可能に前記バックヘッド部の後端開口を覆うバックヘッド部カバーと、を有し、前記ガス室が、前記シリンダ部カバーと前記バックヘッド部カバーとの間に画成されていることは好ましい。

【0011】

このような構成であれば、バックヘッド部内のガス室が、シリンダ部カバーとバックヘッド部カバーとの間に画成されるので、後部のバックヘッド部の内部空間総べてをガス室として用いることにより、封入ガスのガス容量を大幅に増加可能とする上で好適である。
さらに、ガス室の前後をそれぞれシリンダ部カバーとバックヘッド部カバーとによって閉止することにより、これら前後の専用カバーの協働により、シリンダ部内からの圧油の漏れを防止するとともに、バックヘッド部内からのガスの漏れを防止できるので、機長を伸ばすことなく小型コンパクトな構成を維持しつつも、ガス室のガス容量を増加するとともに、バックヘッドからの封入ガスのガス漏れを防止または抑制可能とする上で好適である。

【発明の効果】

【0012】

上述のように、本発明によれば、小型コンパクトな構成を維持しつつも、ガス室のガス容量を増加できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一態様に係る油圧ブレーカの第一実施形態の説明図であり、同図（ａ）は正面視における軸線に沿った断面図、（ｂ）は平面図である。

【図2】図１の油圧ブレーカのブレーカ本体を説明する図であり、同図（ａ）は平面図、（ｂ）は背面視における軸線に沿った断面図、（ｃ）は（ｂ）での右側面視の図である。

【図3】本発明の一態様に係る油圧ブレーカの第二実施形態の説明図であり、同図（ａ）は背面視における軸線に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）での右側面視の図である。

【図4】従来の分割型の油圧ブレーカの一例（シリンダ部とバックヘッド部とが分割構造）を説明する図であり、同図（ａ）はブラケットを装着した状態での正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は、ブラケットを非装着状態において、背面視におけるブレーカ本体の軸線に沿った断面図である。

【図5】従来の分割型の油圧ブレーカでのシリンダ部とバックヘッド部との結合部分のシール構造を説明する図（図４（ｃ）の要部拡大図）である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

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。

【0015】

図１に示すように、この油圧ブレーカ１０は、自身先端側からチゼル１２が挿着されるフロントヘッド部４１と、自身内部にピストン５が摺嵌されるシリンダ部４２と、内部にガス室６０が画成されるバックヘッド部４３と、が一体に形成とされたブレーカ本体１を有する。
つまり、本実施形態の油圧ブレーカ１０は、一のブレーカ本体１の軸方向後側がバックヘッド部４３とされ、シリンダ部４２の前側がフロントヘッド部４１とされ、フロントヘッド部４１とバックヘッド部４３との間の部分が、シリンダ部４２とされた一体構造を備える。ブレーカ本体１の後端にはフランジ部１ｆが形成され、フランジ部１ｆの後端面には、ショベル取り付け用のブラケット７０が直接装着されている。

【0016】

図２に示すように、フロントヘッド部４１内には、先端側からチゼル１２が挿着され、チゼル１２はピストン５と同軸線ＣＬ上に一体型のフロントブシュ３によって保持されている。チゼル１２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。なお、同図の例では、一体型のフロントブシュ３を例示したが、これに限らず、軸方向の前後それぞれを支持する複数のブシュからフロントブシュ３を構成してもよい。

【0017】

シリンダ部４２内には、シリンダライナ２３を介してピストン５が摺嵌されている。フロントヘッド部４１とシリンダ部４２との間には、チゼル１２の後端側とピストン５の先端側との間に打撃室２が形成されている。
打撃室２は、フロントヘッド部４１とシリンダ部４２との間の部分に設けられている。この油圧ブレーカ１０の打撃室２は、打撃室２の内径を全体として拡大するような加工は施されておらず、ピストン５の外形に対して僅かな隙間を隔てた程度のほぼ同寸法である。

【0018】

ブレーカ本体１のシリンダ部４２には、油圧打撃機構を構成する切り替え制御弁６がピストン５と同軸に配置された、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シリンダ部４２に圧油を供給することにより、圧力油の流路を切り替え制御弁６によって切り換えてピストン５が軸線ＣＬ上で前後進可能になっている。そして、チゼル１２は、ピストン５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。

【0019】

ここで、本実施形態のブレーカ本体１は、シリンダ部４２内からの圧油の漏れを防止可能にシリンダ部４２の後端開口を覆うシリンダ部カバー５２と、バックヘッド部４３のガス室６０内からのガスの漏れを防止可能にバックヘッド部４３の後端開口を覆うバックヘッド部カバー５３と、を有する。シリンダ１とピストン５との間にはガスシール部９０が設けられ、シリンダ部カバー５２は、シリンダ部４２の後端面に、複数（この例では４箇所）のボルト５１によって固定されている。

【0020】

バックヘッド部４３は、図２に示すように、シリンダ部４２の幅よりも拡幅して形成されるとともに、ガス室６０が、シリンダ部カバー５２とバックヘッド部カバー５３との間に画成されている。本実施形態では、バックヘッド部カバー５３の後端面は、ブレーカ本体１の後端面と面一になっている。なお、バックヘッド部カバー５３の後端面は、ブレーカ本体１の後端面と面一の位置よりも先端側寄りに形成してもよい。

【0021】

また、同図（ｃ）に示すように、バックヘッド部カバー５３は、拡幅されたバックヘッド部４３の後端面を覆うように円形に設けられ、その周囲にはＯリングによるシール部８０が設けられている。バックヘッド部カバー５３の周囲の適所が複数（この例では８箇所）のボルト５４によって固定されている。ボルト５４の頭は、後方に突出しないように、バックヘッド部カバー５３に形成された凹の段部内に埋め込まれている。
バックヘッド部４３は、シリンダ部カバー５２の側面と対向する位置に、ガス室６０に連通する連通穴６１が形成されるとともに、この連通穴６１にガス封入弁６２が付設されている。

【0022】

次に、本実施形態の油圧ブレーカ１０の作用・効果について説明する。
本実施形態の油圧ブレーカ１０を駆動するときは、不図示の油圧供給源からシリンダ部４２の油圧打撃機構に圧油を供給する。これにより、圧力油の流路が油圧打撃機構で切り換えられてピストン５が軸線ＣＬ上で前後進し、チゼル１２が、ピストン５の打撃によって軸方向に所定距離の往復移動を行うことにより、所望の打撃動作を行うことができる。

【0023】

そして、本実施形態の油圧ブレーカ１０は、自身先端側からチゼル１２が挿着されるフロントヘッド部４１と、自身内部にシリンダライナ２３を介してピストン５が摺嵌されるシリンダ部４２と、バックヘッド部４３とが一体構造とされたブレーカ本体１を有するので、長尺なスルーボルトが不要であり、ボルトの捩れや弛みの問題を解消できる。また、小型でコンパクトにブレーカ本体１を構成できる。
本実施形態の油圧ブレーカ１０は、ブレーカ本体１のフランジ部１ｆの後端面に、ショベル取り付け用のブラケット７０が直接装着されるので、図４に示した油圧ブレーカ１００と比べて、バックヘッド１０３の締結用のボルト１２１および二枚合わせのプレート１６０等の部品が不要なため、その分、より一層小型でコンパクトにブレーカ本体１を構成できる。

【0024】

特に、本実施形態の油圧ブレーカ１０は、バックヘッド部カバー５３の後端面が、ブレーカ本体１のフランジ部１ｆの後端面と面一または面一の位置よりも先端側寄りになっているので、ブレーカ本体１の後端面に、ショベル取り付け用のブラケット７０を装着する構成において、油圧ブレーカの軸方向の長さ（機長）をコンパクトにする上で好適である。機長は、ショベル取り付け状態での取り回し操作性に影響するため、機長が短く重心がショベル取り付け部側に近い方が、取り回し操作性に優れる。

【0025】

また、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、バックヘッド部４３が、シリンダ部４２の幅よりも拡幅して形成され、バックヘッド部４３の内部のガス室６０が、シリンダ部カバー５２とバックヘッド部カバー５３との間に画成されるので、シリンダ部４２よりも後部のバックヘッド部４３の内部空間総べてをガス室６０とし、ガス容量を大幅に増加可能である。
さらに、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、ガス室６０の前後をそれぞれシリンダ部カバー５２とバックヘッド部カバー５３とによって閉止しているので、シリンダ部４２内からの圧油の漏れを防止するとともに、バックヘッド部４３のガス室６０内からのガスの漏れを防止できる。よって、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、機長を短縮して小型コンパクトな構成としつつ、ガス室６０のガス容量を大幅に増加可能である。

【0026】

ここで、図４に示した油圧ブレーカ１００では、同図（ｃ）に示すように、バックヘッド１０３をシリンダ１０１に締結用のボルト１２１で固定する構造なので、バックヘッド１０３および締結用のボルト１２１は、バックヘッド１０３の固定機能に加え、ピストン１０５側の圧油の圧力およびガス室１６０のガス圧に対する耐圧機能を同時に担うことになる。
これに対し、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、ガス室６０の前側を、専用のシリンダ部カバー５２によって閉止し、ガス室６０の後側を、専用のバックヘッド部カバー５３によって閉止して、いわば「役割分担」をしているので、シリンダ部カバー５２は、ピストン５側の圧油の圧力を専ら担い、バックヘッド部カバー５３は、ガス室６０のガス圧を専ら担うことができる。

【0027】

つまり、図４に示した油圧ブレーカ１００において、バックヘッド１０３内のガス室の密封部は、図５に要部を拡大図示するように、バックヘッド１０３とシリンダ１０１との境界のインロー部に設けられたＯリングによるシール部１８０と、シリンダ１０１とピストン１０５との間に設けられたガスシール部１９０とが担っている。
ここで、Ｏリングによるシール部１８０に着目すれば、このシール部１８０に偏った外力が作用すればシール機能が低下するところ、この油圧ブレーカ１００では、バックヘッド１０３とシリンダ１０１とをボルト１２１で締結しているため、バックヘッド１０３にコジリ方向の外力が作用すると、これがシール部１８０へと伝搬し、シール部１８０に偏った外力が作用してシール機能が低下することになる。

【0028】

これに対し、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、そもそもバックヘッドが存在せず、これに替えてバックヘッド部カバー５３でガス室６０を閉止する構造である。上述のように、バックヘッド部カバー５３は、複数のボルト５４によってブレーカ本体１に固設されるから、バックヘッド部カバー５３のシール部８０には、コジリ方向の外力が作用することがない。
そのため、バックヘッド部カバー５３のシール部８０のシール機能は安定しており、その結果、ガス漏れを防止または抑制することができる。換言すれば、上記「役割分担」により、専用のバックヘッド部カバー５３は、封入ガスの高圧化に対し、ガス室６０のガス圧に対する耐圧機能に特化できる。これにより、ガス圧を従来よりも高く設定することも可能となる。

【0029】

そして、専用のシリンダ部カバー５２についても、複数のボルト５１によってブレーカ本体１のガス室６０内の位置に固定されるので、封入ガス（例えば窒素ガス）の高圧化によって油膜へのガスの浸入を防止しつつピストン１０５側の圧油の圧力を受ける上で、専用部品化により役割が分担されているため、図４に示した油圧ブレーカ１００に比べ、ガス室６０からのガス漏れを防止または抑制する上でより好適である。よって、ガス室６０のガス容量を大幅に増加してその機能をより確実に奏しつつ、機長を短縮して小型コンパクトな構成とする上で優れた構造であるといえる。

【0030】

特に、図２（ｂ）に示したように、バックヘッド部４３の外形は、シリンダ部４２の外形の幅よりも拡幅して形成され、図２（ｃ）に示したように、その拡幅されたバックヘッド部４３の後端面を覆うようにバックヘッド部カバー５３が円形に設けられているので、ガス室６０のガス容量を大幅に増加してその機能をより確実に奏しつつ、機長を短縮して小型コンパクトな構成とするに際し、高圧ガスの耐圧蓋とする上で優れた構造であるといえる。

【0031】

このように、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、ガス室６０が、専用のシリンダ部カバー５２と専用のバックヘッド部カバー５３との間に画成されているので、これら二つのカバー５２、５３との協働による作用効果によって、図４に示した油圧ブレーカ１００では奏し得ない、ガス室６０のガス容量を大幅に増加してその機能をより確実に奏しつつ機長を短縮して小型コンパクトな構成とすることができるのである。

【0032】

以上説明したように、本実施形態の油圧ブレーカ１０によれば、機長を伸ばすことなく小型コンパクトな構成を維持しつつも、ガス室のガス容量を増加するとともに、バックヘッドからの封入ガスのガス漏れを防止または抑制できる。
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。例えば、上記第一実施形態では、油圧打撃機構を構成する切り替え制御弁６が、ピストン５と同軸に配置された例を示したが、これに限らず、図３に第二実施形態を示すように、油圧打撃機構を構成する切り替え制御弁６をピストン５とは非同軸に形成することができる。

【符号の説明】

【0033】

１ ブレーカ本体
２ 打撃室
３ フロントブシュ
５ ピストン
６ 制御弁
１０ 油圧ブレーカ
１２ チゼル
２３ シリンダライナ
４１ フロントヘッド部
４２ シリンダ部
４３ バックヘッド部
５２ シリンダ部カバー
５３ バックヘッド部カバー
６０ ガス室
６１ 連通穴
６２ ガス封入弁
７０ ブラケット
ＣＬ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】