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【発明の名称】 ガス検圧機構
【発明者】 【氏名】小柴 英俊

【要約】 【課題】作業現場においてブレーカのバックヘッドガス室のガス圧の維持管理を簡単に行うことができるガス検圧機構の提供。

【解決手段】ブレーカのバックヘッドガス室につながる検圧ガス室58を有するボディー22と、検圧ガス室58に摺嵌されて、一端をボディー22外部に突出可能に構成されたスプール38と、検圧ガス室58のガス圧に抗する付勢力をスプール38に加えるスプリング52と、からガス検圧機構20を構成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブレーカのバックヘッドガス室に連通する検圧ガス室を有するボディーと、
検圧ガス室に摺嵌されて、検圧ガス室のガス圧によって一端をボディー外部に突出可能に構成されたスプールと、
検圧ガス室のガス圧に抗する付勢力をスプールに加えるスプリングと、を備えることを特徴とするガス検圧機構。
【請求項2】
検圧ガス室につながる給気弁と、検圧ガス室のガス圧を調整するニードル弁と、を備えることを特徴とする請求項1記載のガス検圧機構。
【請求項3】
ボディー外部に突出するスプールをボディー内部に押し込むキャップを備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガス検圧機構。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、ブレーカのバックヘッドガス室のガス圧を検査するガス検圧機構に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、岩石等を破砕するブレーカでは打撃ピストンの打撃行程をガス圧、又は、ガス圧と油圧を用いて行うものが多い(特許文献1参照)。かかるブレーカの一例を図8に示す。
ブレーカ1はブレーカ本体2とブラケット(図示せず)とからなり、ブレーカ本体2がブラケットによって支持され、ブラケットが作業機のアームに取り付けられる。
【0003】
ブレーカ本体2は、チゼル3、フロントヘッド4、シリンダ5、バックヘッド6、打撃ピストン10を備え、チゼル3がフロントヘッド4に装着され、チゼル3に打撃を与える打撃ピストン10がシリンダ5に内蔵され、バックヘッド6がシリンダ5の後端に連結されている。
バックヘッド6には、不活性ガスを封入したバックヘッドガス室8が設けられており、バックヘッドガス室8に打撃ピストン10の後端部が出入りする。打撃ピストン10の後退行程でバックヘッドガス室8の不活性ガスが圧縮され、打撃ピストン10の前進行程(すなわち、チゼル3を打撃する打撃行程)では、圧縮された不活性ガスが打撃ピストン10に前進力を加える。
【0004】
バックヘッドガス室8は不活性ガスが供給される給気孔9を有し、給気孔9に給気弁46が取付螺子によって螺着されている。
バックヘッドガス室8からの若干の不活性ガスの漏洩は避けられず、時間の経過とともにバックヘッドガス室8のガス圧が低下し、打撃ピストン10の打撃力が低下する。したがって、バックヘッドガス室8のガス圧を使用許容範囲に維持管理することが重要であり、バックヘッドガス室8のガス圧を定期的に検査し、必要に応じてバックヘッドガス室8に不活性ガスを補充する。
【0005】
バックヘッドガス室8のガス圧の検査は、ブルドン管圧力検出器等の圧力検出機器11を給気弁46に装着して行う。
バックヘッドガス室8への不活性ガスの補充は、不活性ガスのボンベ13をレギュレータ12を介して給気弁46に接続し、レギュレータ12によって不活性ガスの二次圧を調整しながら行う。不活性ガスをバックヘッドガス室8へ補充したら、圧力検出機器11を給気弁46に装着し、バックヘッドガス室8のガス圧を確認する。
【特許文献1】特開平4−300172号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、ブルドン管圧力検出器等の圧力検出機器11は精密機器であり破損しやすい。また、圧力検出機器11を給気弁46に着脱する際、不活性ガスがバックヘッドガス室8から漏洩しやすく、現場作業員等の非熟練者がバックヘッドガス室8のガス圧の検査を繰り返し行うと、バックヘッドガス室8のガス圧が短期間で低下しやすい。特に、バックヘッドガス室8の容量が小さい場合、圧力検出機器11を給気弁46に着脱する際に生じる不活性ガスの漏洩の影響が大きい。
【0007】
また、バックヘッドガス室8へ不活性ガスを補充する際、レギュレータ12の調整作業が煩雑である。
このため、現場作業員によるバックヘッドガス室8のガス圧の維持管理が困難であり、サービスマンを呼んでバックヘッドガス室8のガス圧の検査やバックヘッドガス室8への不活性ガスの補充を行っている。
本発明は、上記問題を解決するものであり、作業現場において現場作業員がブレーカのバックヘッドガス室のガス圧の維持管理を簡単に行うことができるガス検圧機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、その課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項1の発明に係るガス検圧機構は、ブレーカのバックヘッドガス室に連通する検圧ガス室を有するボディーと、検圧ガス室に摺嵌されて、検圧ガス室のガス圧によって一端をボディー外部に突出可能に構成されたスプールと、検圧ガス室のガス圧に抗する付勢力をスプールに加えるスプリングと、を備える。
【0009】
請求項1の発明によると、ブレーカのバックヘッドガス室のガス圧がガス検圧機構の検圧ガス室に伝わり、検圧ガス室のガス圧がスプールに働き、スプールがガス圧によって押され、スプールの一端がボディー外部に突出する。スプールの突出量はスプリングから働く付勢力と検圧ガス室のガス圧との差によって定まり、検圧ガス室のガス圧が高いとスプールの突出量が大きくなり、検圧ガス室のガス圧が低いとスプールの突出量が小さくなる。したがって、スプールの突出量を見れば、バックヘッドガス室のガス圧が使用許容範囲にあるか否かを容易に判断できる。
検圧のたびに圧力検出機器を着脱する必要がなく、検圧によってバックヘッドガス室のガス圧が低下することがない。
【0010】
請求項2の発明に係るガス検圧機構は、請求項1記載のガス検圧機構であって、検圧ガス室につながる給気弁と、検圧ガス室のガス圧を調整するニードル弁と、を備える。
請求項2の発明によると、給気弁からガス検圧機構の検圧ガス室を介してバックヘッドガス室にガスを補充できる。バックヘッドガス室のガス圧が使用許容範囲を超えた場合は、ニードル弁からガスを排気し、バックヘッドガス室のガス圧を使用許容範囲に調整できる。ニードル弁によってガスの排出流量を微調整できるので、ガス圧の調整は容易である。
必要に応じて、給気弁にブルドン管圧力検出器等の圧力検出機器を装着し、バックヘッドガス室のガス圧を検圧することも可能である。
【0011】
請求項3の発明に係るガス検圧機構は、請求項1又は請求項2に記載のガス検圧機構であって、ボディー外部に突出するスプールをボディー内部に押し込むキャップを備える。
請求項3の発明によると、ブレーカの稼動中、キャップによってスプールをボディー内部に押し込み、スプールの先端部をキャップで押さえておくことができる。スプールの先端部をキャップで押さえておけば、ブレーカの稼動中に打撃ピストンが往復動してバックヘッドガス室のガス圧が変動しても、スプールが動かず、スプールを付勢するスプリングがガス圧の変動に伴って伸縮することが防止される。これによって、スプールに装着されたO−リング等のシールの消耗やスプールとボディーとの間の摺動部の磨耗が低減されるとともに、スプリングの疲労が防止される。また、キャップによってスプールが外部に露出することを防止でき、ブレーカの稼動中に発生する粉塵等によってスプールの一端が磨耗したり損傷したりすることが防止される。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るガス検圧機構は、上記のような構成を有するので、作業現場において現場作業員がブレーカのバックヘッドガス室のガス圧の維持管理を簡単に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明を実施するための最良の形態を図1〜図7を参照しつつ説明する。
図1及び図2に示すブレーカのブレーカ本体2は、前述した従来のものと同じ構成を有し、シリンダ5、シリンダ5の後端に連結されたバックヘッド6、シリンダ5に内蔵された打撃ピストン10を備える。バックヘッド6は不活性ガスを封入したバックヘッドガス室8を有し、打撃ピストン10の後端部がバックヘッドガス室8に出入りする。バックヘッドガス室8は給気孔9を有し、給気孔9がバックヘッド6の上面7に開口している。
【0014】
図1〜図4に示すガス検圧機構20がバックヘッド6の上面7に装着されている。ガス検圧機構20はボディー22、スプール38、給気弁46、ニードル弁48、キャップ50を有する。
ボディー22はバックヘッド6の上面7にボルト止めされたブロック体であり、ボディー22の前面24Fに円柱状突起26が形成されている。貫通孔30が円柱状突起26の先端面28からボディー22の後面24Rまで貫通している。貫通孔30は円柱状突起26側から順番に並ぶ小径孔32、中径孔34、大径孔36によって形成されている。
【0015】
スプール38は小径部40と小径部40の後端側にある大径部42を有する。小径部40が小径孔32と中径孔34に挿入され、大径部42が大径孔36に摺嵌されており、大径部42に装着されたO−リング68aが大径部42と大径孔36の間をシールしている。小径部40の先端部分に段溝44が目盛りとして形成されており、円柱状突起26の先端面28と段溝44の位置関係によって、小径孔32からボディー22外部に突出する小径部40の突出量を視認可能に構成されている。
【0016】
中径孔34にはスプリング52が挿入されており、スプリング52がスプール38の大径部42を中径孔34側から大径孔36側に押圧付勢している。
大径孔36にはボディー22の後面24R側からプラグ54が螺着されている。プラグ54は大径孔36の内径よりも小径の棒状突起56を有し、棒状突起56の先端がスプール38の大径部42の移動範囲を規制している。大径孔36内でプラグ54と大径部42によって挟まれた部分が検圧ガス室58を形成している。
【0017】
大径孔36のプラグ54側部分に圧伝達孔60、給気孔62、調圧用孔64が形成されている。
圧伝達孔60はボディー22の底面24Bに開口しており、底面24Bの圧伝達孔60の開口部分がバックヘッド6の上面7の給気孔9の開口部分と対向し、この開口部分に装着されたO−リング68bが、圧伝達孔60と給気孔9の間をシールしている。
給気孔62はボディー22の上面24Tに開口しており、従来からバックヘッドガス室8の給気孔9に装着されていたものと同じ給気弁46が、この給気孔62に装着されている。
【0018】
調圧用孔64はボディー22の側面24Sに開口しており、ニードル弁48が装着されている。調圧用孔64において、ニードル弁48の弁体がある位置から排ガス孔66が分岐し、排ガス孔66が円柱状突起26の先端面28に開口している。
円柱状突起26の外周に雄螺子が切られており、内周に雌螺子を切ったキャップ50が円柱状突起26に着脱可能に構成されている。キャップ50の開口部分にO−リング68cが装着されており、キャップ50を円柱状突起26に装着すると、O−リング68cがキャップ50とボディー22の前面24Fとの間をシールし、円柱状突起26がキャップ50内に密閉可能に構成されている。
【0019】
次に、作用について説明する。
まず、バックヘッドガス室8のガス圧の検査方法について説明する。バックヘッドガス室8は、給気孔9と圧伝達孔60を介して検圧ガス室58に連通しているので、バックヘッドガス室8のガス圧は検圧ガス室58のガス圧と一致する。スプール38の大径部42には検圧ガス室58のガス圧とスプリング52の付勢力が働いている。キャップ50を円柱状突起26から取り外すと、検圧ガス室58のガス圧とスプリング52の付勢力との差に応じて、スプール38の小径部40の先端部分が円柱状突起26の先端面28からボディー22外部に突出する。スプール38の小径部40の突出量は、検圧ガス室58のガス圧が高ければ大きく、検圧ガス室58のガス圧が低ければ小さい。
【0020】
スプール38の小径部40の段溝44の形成位置を予め調整し、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲にあるときに、段溝44の先端側段部と後端側段部の間にある一点が円柱状突起26の先端面28と同じ位置にくるようにしておくことにより、円柱状突起26の先端面28と段溝44の位置関係を視認してバックヘッドガス室8のガス圧を検査できる。すなわち、段溝44の後端側段部が円柱状突起26の先端面28からボディー22外部に出ていれば、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲を超えていることがわかる(図3及び図4を参照)。段溝44の先端側段部と後端側段部の間にある一点が円柱状突起26の先端面28と同じ位置にあれば、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲にあることがわかる(図5を参照)。段溝44が円柱状突起26の先端面28からボディー22外部に出ていなければ、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲よりも低下していることがわかる(図6を参照)。
【0021】
次に、バックヘッドガス室8への不活性ガスの供給・補充方法について説明する。キャップ50を円柱状突起26から取り外し、円柱状突起26を外部に露出させる。そして、円柱状突起26の先端面28と段溝44の位置関係から、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲よりも低下していることを確認する。給気弁46に不活性ガスのボンベを直接接続し、不活性ガスのボンベのバルブを開き、バックヘッドガス室8に不活性ガスを供給・補充する。不活性ガスが、給気弁46、給気孔62、検圧ガス室58、圧伝達孔60、給気孔9を通ってバックヘッドガス室8に流れる。バックヘッドガス室8のガス圧が上昇し、検圧ガス室58のガス圧が上昇すると、スプール38の小径部40の先端部分が円柱状突起26の先端面28からボディー22外部に突出する。スプール38の小径部40の段溝44の後端側段部が、円柱状突起26の先端面28と同じ位置となったら、不活性ガスのボンベのバルブを閉じる。
【0022】
不活性ガスのボンベのバルブを閉じたら、スプール38の小径部40の段溝44の位置を視認し、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲にあるか否かを確認する。
バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲を超えてしまった場合、スプール38の小径部40の段溝44の位置を見ながらニードル弁48を開き、不活性ガスを検圧ガス室58から調圧用孔64と排ガス孔66を介して外部に放出する。不活性ガスが外部に放出されると、バックヘッドガス室8のガス圧が低下し、検圧ガス室58のガス圧も低下し、ボディー22外部に突出していたスプール38の小径部40が引っ込む。ニードル弁48によって不活性ガスの放出量を容易に微調整できるので、スプール38の小径部40の段溝44の後端側段部が円柱状突起26の先端面28と同じ位置となったら、ニードル弁48を閉じ、バックヘッドガス室8のガス圧を使用許容範囲とする。
【0023】
バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲にあることを確認したら、キャップ50を円柱状突起26に装着する(図7を参照)。
バックヘッドガス室8から微量の不活性ガスが漏洩することを完全に防止できないので、バックヘッドガス室8のガス圧を定期的に検査する。バックヘッドガス室8のガス圧を検査する場合、キャップ50を円柱状突起26から取り外し、円柱状突起26の先端面28からボディー22外部に突出するスプール38の小径部40の突出量を、スプール38の小径部40の段溝44と円柱状突起26の先端面28の位置関係によって調べる。バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲よりも低下していれば、給気弁46からバックヘッドガス室8に不活性ガスを補充する。そして、バックヘッドガス室8のガス圧が使用許容範囲にあることを確認してからキャップ50を円柱状突起26に装着する。
【0024】
以上のようなガス検圧機構20であるので、ブレーカの作業現場で、作業員がブルドン管圧力検出器等の圧力検出機器を用いることなくバックヘッドガス室8のガス圧を検査でき、バックヘッドガス室8のガス圧を簡単に調整できる。バックヘッドガス室8のガス圧を簡単に調整できるので、不活性ガスのボンベからレギュレータを介さずに不活性ガスの供給・補充作業を行うことも可能である。
【0025】
ブレーカの稼動中、打撃ピストン10が往復動してバックヘッドガス室8のガス圧が変動するが、円柱状突起26にキャップ50を装着し、スプール38をボディー22内に押し込んでおけば、バックヘッドガス室8のガス圧の変動によってスプール38が動くことを防止できる。スプール38が動くことを防止することによって、これによって、スプール38の大径部42に装着されたO−リング68aが消耗することが低減され、スプール38の大径部42と大径孔36との間の摺動部が磨耗することも低減され、スプリング52がバックヘッドガス室8のガス圧の変動に伴って頻繁に伸縮して疲労することが防止される。
【0026】
また、ブレーカの稼動中、円柱状突起26にキャップ50を装着しておけば、ブレーカの稼動中に発生する粉塵等によってスプール38の先端部分が磨耗したり損傷したりすることが防止される。
さらに、バックヘッドガス室8のガス圧を検査していないとき、円柱状突起26にキャップ50を装着しておけば、キャップ50のO−リング68cによって円柱状突起26をキャップ50とボディー22の前面24Fとの間に密閉でき、小径孔32や排ガス孔66から不活性ガスが漏洩することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明に係るガス検圧機構を備えるブレーカのバックヘッドの外観図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】ガス圧が使用許容範囲を超えた状態でのガス検圧機構の説明図である。
【図4】図3のB−B線断面図である。
【図5】ガス圧が使用許容範囲にある状態でのガス検圧機構の説明図である。
【図6】ガス圧が使用許容範囲よりも低下した状態でのガス検圧機構の説明図である。
【図7】キャップを装着したガス検圧機構の説明図である。
【図8】従来のブレーカの構造図である。
【符号の説明】
【0028】
2 ブレーカ本体
5 シリンダ
6 バックヘッド
7 バックヘッドの上面
8 バックヘッドガス室
9 バックヘッドガス室の給気孔
10 打撃ピストン
20 ガス検圧機構
22 ボディー
24F ボディーの前面
24R ボディーの後面
24T ボディーの上面
24B ボディーの底面
24S ボディーの側面
26 円柱状突起
28 円柱状突起の先端面
30 貫通孔
32 小径孔
34 中径孔
36 大径孔
38 スプール
40 小径部
42 大径部
44 段溝
46 給気弁
48 ニードル弁
50 キャップ
52 スプリング
54 プラグ
56 プラグの棒状突起
58 検圧ガス室
60 圧伝達孔
62 給気孔
64 調圧用孔
66 排ガス孔
68a、68b、68c O−リング
【出願人】 【識別番号】594149398
【氏名又は名称】古河ロックドリル株式会社
【出願日】 平成18年10月31日(2006.10.31)
【代理人】 【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也

【識別番号】100075579
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 嘉昭

【識別番号】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 秀▲てつ▼


【公開番号】 特開2008−114296(P2008−114296A)
【公開日】 平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願番号】 特願2006−296765(P2006−296765)