(57)【要約】本発明は、掘削機などの建設装備に装着されピストンが下降してロッドを打撃することによって、ロッドが地盤の岩盤などを破砕する油圧打撃装置に関する。特に、地盤の岩盤の状態に従ってピストンとシリンダーとの間で上部に備わる上部チャンバーの圧力の大きさを感知して自動的に打撃モードを転換できる油圧打撃装置に関する。
2020529927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダー内で昇下降可能に配置されるピストンと、前記ピストンと前記シリンダーとの間で上部に備わる上部チャンバーと、前記ピストンと前記シリンダーとの間で下部に備わる下部チャンバーと、を有する油圧打撃装置において、
前記ピストンの昇下降を制御するピストン制御バルブと、
前記ピストン制御バルブを制御する打撃力調節バルブと、
前記打撃力調節バルブを制御する岩盤強度感知バルブと、
前記岩盤強度感知バルブと前記ピストン制御バルブを連結する第４供給ラインと、
前記打撃力調節バルブと前記ピストン制御バルブを連結する第３作動ラインと、を備え、
前記ピストン制御バルブは、
本体、
前記本体の内部に形成されるピストン制御バルブチャンバー、
前記本体と前記ピストン制御バルブチャンバーとの間で昇下降可能に配置される昇下降部、および
前記昇下降部に形成される第１溝を含み、
前記昇下降部が下降位置にある場合、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインは前記第１溝によって連結され、前記昇下降部が上昇位置にある場合、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインの連結は遮断され、
前記岩盤強度感知バルブが作動して、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインが連結されるにつれ作動油が前記第４供給ラインおよび前記第３作動ラインを通じて供給され、前記打撃力調節バルブを作動させることを特徴とする油圧打撃装置。
【請求項２】
前記ピストンと前記シリンダーとの間において、前記上部チャンバーと前記下部チャンバーとの間に備わる中間チャンバーと、
作動油が流入する流入口と前記打撃力調節バルブを連結する第３供給ラインと、
前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結する第１短打ラインと、
前記第１短打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２短打ラインと、
前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結し、前記中間チャンバーとの連結部分が前記第１短打ラインよりも前記中間チャンバーの上部に位置する第１長打ラインと、
前記第１長打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２長打ラインと、をさらに含み、
前記打撃力調節バルブは、前記打撃力調節バルブを作動させる第１スプールを備え、
前記第１スプールが加圧されて上昇される時、前記第１スプールは、前記第１短打ラインと第１短打ラインの連結を遮断し、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインを連結させ、前記第３供給ラインと前記第３作動ラインは連結されることを特徴とする請求項１に記載の油圧打撃装置。
【請求項３】
前記ピストンと前記シリンダーとの間において、前記上部チャンバーと前記下部チャンバーとの間に備わる中間チャンバーと、
作動油が流入する流入口と前記打撃力調節バルブを連結する第３供給ラインと、
前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結する第１短打ラインと、
前記第１短打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２短打ラインと、
前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結し、前記中間チャンバーとの連結部分が前記第１短打ラインよりも前記中間チャンバーの上部に位置する第１長打ラインと、
前記第１長打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２長打ラインと、をさらに含み、
前記打撃力調節バルブは、前記打撃力調節バルブを作動させる第１スプールを備え、
前記第１スプールは、
前記第１スプールの下面となる第１スプール下部加圧面、
前記第１スプール下部加圧面の上部に形成される第１スプール下部遮断部、
前記第１スプール下部遮断部の上部に形成される第１スプール上部遮断部、
前記第１スプール上部遮断部の上部に形成されて、前記第１スプールの表面となる第１スプール上部加圧面、
前記第１スプール下部加圧面と前記第１スプール下部遮断部との間に形成される第１スプール下部連結部、および
前記第１スプール下部遮断部と第１スプール上部遮断部との間に形成される第１スプール上部連結部を含み、
前記第１スプールが前記打撃力調節バルブ内で前記第１スプール下部加圧面が前記第３作動ラインの方向に位置するように配置される場合、前記第１スプールは第１配置位置にあり、
前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置されて、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインは前記第１スプール上部連結部によって連結され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール下部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール下部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２短打ラインは前記第１スプール上部連結部によって連結されることを特徴とする請求項１に記載の油圧打撃装置。
【請求項４】
前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第３供給ラインと前記第３作動油路の連結は前記第１スプール下部加圧面によって遮断され、
前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール下部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第３供給ラインと前記第３作動油路が連結されることを特徴とする請求項３に記載の油圧打撃装置。
【請求項５】
前記第１スプールが前記打撃力調節バルブ内で前記第１スプール上部加圧面が前記第３作動ラインの方向に位置するように配置される場合、前記第１スプールは第２配置位置にあり、
前記第１スプールが前記第２配置位置にあるように配置され、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部連結部によって連結され、
前記第１スプールが前記第２配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール上部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部連結部によって連結されることを特徴とする請求項３に記載の油圧打撃装置。
【請求項６】
前記第１スプール下部加圧面の断面積は前記第１スプール上部加圧面の断面積より大きいことを特徴とする請求項５に記載の油圧打撃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧打撃装置に関し、特に、掘削機などの建設装備に装着されピストンが下降してロッドを打撃することによって、前記ロッドが地盤の岩盤などを破砕する油圧打撃装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧打撃装置は、掘削機やローダーなどの建設装備に装着されて岩盤やコンクリートなどを破砕する装備であり、シリンダーの作動時、ピストンが下降して破砕工具であるロッド（ｒｏｄ）を打撃し、前記ロッドが地盤のコンクリートおよび岩盤など、破砕目的物に衝撃力を加えて破砕を達成する。
【０００３】
油圧打撃装置は、ピストンの上死点の位置によりロッドに加えられる打撃力を調節することができるし、上記のような打撃力調節は大きく２つの打撃で成り立つことができる。換言すれば、油圧打撃装置の打撃は相対的に高い上死点を持つことによって、ロッドを強く打撃する長打（ｌｏｎｇ−ｓｔｒｏｋｅ）と、相対的に低い上死点を持つことによってロッドを弱く打撃する短打（ｓｈｏｒｔ−ｓｔｒｏｋｅ）に分かれることができる。このような長打は主に強岩からなる地盤を破砕するのに効果的であり、短打は主に軟岩からなる地盤を破砕するのに効果的である。
【０００４】
従って、地盤の岩盤の状態により、前述した打撃、すなわち、長打または短打に変換できる油圧打撃装置が開発され、このような油圧打撃装置として、韓国登録特許第１０−１０７２０６９号（以下、「特許文献１」という）に記載されたものが公開されている。
【０００５】
特許文献１のブレーカーは、ブレーカーのシリンダーの外側に配置されるブレーカーの打撃力調節およびアイドルブロー防止用の方向転換部の強打表示部、弱打表示部およびアイドルブロー防止表示部のいずれか１つを選択し回転させる動作によって、これと連設された打撃調節バルブを通じてブレーカーの打撃ロッドをピストンによってアイドルブロー不可や強打、弱打の動作を選択的に実行することができる。
【０００６】
しかし、特許文献１のブレーカーは方向転換部を回転させてこそ、打撃力調節バルブがアイドルブロー防止管路または強打転換管路を遮断させることになって強打または弱打  モードを実行することができる。従って、ブレーカーで地盤の岩盤を破砕する作業をする場合、使用者が岩盤の状態を直接把握して方向転換部を回転させてこそ強打または弱打が変換されて実行することができるため、作業の効率が低下され、使用が不便だという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述した問題を解決するためになされたものであり、地盤の岩盤の状態によりピストンとシリンダーの間で上部に備わる上部チャンバーの圧力の大きさを感知して自動的に打撃モードを転換できる油圧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】
【０００８】
本発明の一形態による油圧打撃装置は、シリンダー内で昇下降可能に配置されるピストンと、前記ピストンと前記シリンダーとの間で上部に備わる上部チャンバーと、前記ピストンと前記シリンダーとの間で下部に備わる下部チャンバーと、を有する油圧打撃装置において、前記ピストンの昇下降を制御するピストン制御バルブと、前記ピストン制御バルブを制御する打撃力調節バルブと、前記打撃力調節バルブを制御する岩盤強度感知バルブと、前記岩盤強度感知バルブと前記ピストン制御バルブを連結する第４供給ラインと、前記打撃力調節バルブと前記ピストン制御バルブを連結する第３作動ラインと、を備え、前記ピストン制御バルブは、本体、前記本体の内部に形成されるピストン制御バルブチャンバー、前記本体と前記ピストン制御バルブチャンバーとの間で昇下降可能に配置される昇下降部、および前記昇下降部に形成される第１溝を含み、前記昇下降部が下降位置にある場合、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインは前記第１溝によって連結され、前記昇下降部が上昇位置にある場合、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインの連結は遮断され、前記岩盤強度感知バルブが作動して、前記第４供給ラインと前記第３作動ラインが連結されるにつれ作動油が前記第４供給ラインおよび前記第３作動ラインを通じて供給され、前記打撃力調節バルブを作動させることを特徴とする。
【０００９】
また、前記ピストンと前記シリンダーとの間において、前記上部チャンバーと前記下部チャンバーとの間に備わる中間チャンバーと、作動油が流入する流入口と前記打撃力調節バルブを連結する第３供給ラインと、前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結する第１短打ラインと、前記第１短打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２短打ラインと、前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結し、前記中間チャンバーとの連結部分が前記第１短打ラインよりも前記中間チャンバーの上部に位置する第１長打ラインと、前記第１長打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２長打ラインと、をさらに含み、前記打撃力調節バルブは、前記打撃力調節バルブを作動させる第１スプールを備え、前記第１スプールが加圧されて上昇される時、前記第１スプールは、前記第１短打ラインと第１短打ラインの連結を遮断し、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインを連結させ、前記第３供給ラインと前記第３作動ラインは連結されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記ピストンと前記シリンダーとの間において、前記上部チャンバーと前記下部チャンバーとの間に備わる中間チャンバーと、作動油が流入する流入口と前記打撃力調節バルブを連結する第３供給ラインと、前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結する第１短打ラインと、前記第１短打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２短打ラインと、前記中間チャンバーと前記打撃力調節バルブを連結し、前記中間チャンバーとの連結部分が前記第１短打ラインよりも前記中間チャンバーの上部に位置する第１長打ラインと、前記第１長打ラインと前記ピストン制御バルブを連結する第２長打ラインと、をさらに含み、前記打撃力調節バルブは、前記打撃力調節バルブを作動させる第１スプールを備え、前記第１スプールは、前記第１スプールの下面となる第１スプール下部加圧面、前記第１スプール下部加圧面の上部に形成される第１スプール下部遮断部、前記第１スプール下部遮断部の上部に形成される第１スプール上部遮断部、前記第１スプール上部遮断部の上部に形成されて、前記第１スプールの表面となる第１スプール上部加圧面、前記第１スプール下部加圧面と前記第１スプール下部遮断部との間に形成される第１スプール下部連結部、および前記第１スプール下部遮断部と第１スプール上部遮断部との間に形成される第１スプール上部連結部を含み、前記第１スプールが前記打撃力調節バルブ内で前記第１スプール下部加圧面が前記第３作動ラインの方向に位置するように配置される場合、前記第１スプールは第１配置位置にあり、前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置されて、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインは前記第１スプール上部連結部によって連結され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール下部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール下部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２短打ラインは前記第１スプール上部連結部によって連結されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第３供給ラインと前記第３作動油路の連結は前記第１スプール下部加圧面によって遮断され、前記第１スプールが前記第１配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール下部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第３供給ラインと前記第３作動油路が連結されることを特徴とする。
【００１２】
また、前記第１スプールが前記打撃力調節バルブ内で前記第１スプール上部加圧面が前記第３作動ラインの方向に位置するように配置される場合、前記第１スプールは第２配置位置にあり、前記第１スプールが前記第２配置位置にあるように配置され、前記第１スプールが下降位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部連結部によって連結され、前記第１スプールが前記第２配置位置にあるように配置され、前記第３供給ラインを通じて作動油が供給されて前記第１スプール上部加圧面が加圧されることによって前記第１スプールが上昇位置にある場合、前記第１短打ラインと前記第２短打ラインの連結は前記第１スプール上部遮断部によって遮断され、前記第１長打ラインと前記第２長打ラインの連結は前記第１スプール上部連結部によって連結されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第１スプール下部加圧面の断面積は前記第１スプール上部加圧面の断面積より大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したような本発明の油圧打撃装置によれば、次のような効果がある。
【００１５】
地盤の岩盤の状態により自動的に打撃モードが短打モードまたは長打モードに転換されるし、これによって地盤の破砕を効率的に達成することができる。
【００１６】
昇下降部の位置によって第１溝が第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３を連結したり遮断したりすることで、短打モードから長打モードに容易に転換することができる。
【００１７】
第１スプールが上昇位置まで上昇する場合、第３供給ラインと第３作動ラインが連結されるにつれ昇下降部を中間位置まで容易に上昇させる効果があるだけでなく、第１スプールが上昇位置で十分な時間維持されるようにし、これによって、長打モードでの転換をより一層容易にすることができる。
【００１８】
打撃力調節バルブの第１スプールの配置位置を第１配置位置または第２配置位置に選定させることによって、短打モードまたは長打モードへの変換を可能にしたり、長打モードでだけ維持させたりすることができ、これによって、破砕作業地域の岩盤の状態により望む打撃モードで作業を実行できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１ａ】本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置を示す図である。
【図１ｂ】図１ａのピストン制御バルブの昇下降部が下降位置にある状態を拡大して示す図である。
【図１ｃ】図１ａの打撃力調節バルブの第１スプールが第１配置位置に配置され、下降位置にある状態を拡大して示す図である。
【図１ｄ】図１ａの岩盤強度感知バルブの第２スプールが下降位置にある状態を拡大して示す図である。
【図２】図１ａの油圧打撃装置の状態でピストンが上昇して第１上死点に位置した状態を示す図である。
【図３ａ】図２の油圧打撃装置の状態でピストン制御バルブの昇下降部が下降位置にある状態を示す図である。
【図３ｂ】図３ａのピストン制御バルブを拡大して示す図である。
【図４】図３ａの油圧打撃装置の状態でピストンが下降して下死点に位置した状態を示す図である。
【図５】図４の油圧打撃装置の状態で岩盤強度感知バルブの第２スプールが上昇して上昇位置にある状態を示す図である。
【図６】図５の油圧打撃装置の状態で岩盤強度感知バルブの第２スプールが下降して下降位置に位置し、打撃力調節バルブの第１スプールが上昇して上昇位置に位置して、第３供給ラインと第３作動ラインが連結された状態を示す図である。
【図７ａ】図６の油圧打撃装置の状態でピストンが上昇して第２上死点に位置し、打撃力調節バルブの第１スプールが下降して第３供給ラインと第３作動ラインの連結が遮断された状態を示す図である。
【図７ｂ】図７ａのピストン制御バルブの昇下降部が中間位置にある状態を拡大して示す図である。
【図８】図７ａの状態で打撃力調節バルブの第１スプールが下降して下降位置にある状態を示す図である。
【図９】図１ａの油圧打撃装置の打撃力調節バルブの第１スプールが第２配置位置に配置されたことを拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下の説明で言及される打撃力調節バルブ５００および岩盤強度感知バルブ６００は、図１ａなどに油圧打撃装置１０のシリンダー１００の外部に位置することで示されているが、これは説明の容易さのために図示されたものであり、打撃力調節バルブ５００および岩盤強度感知バルブ６００がピストン制御バルブ４００と同様にシリンダー１００の内部に位置するように配置されたことで理解されることができる。
【００２１】
以下の説明で言及される第１上死点は、図２に示すように、ピストン２００の下部段差部２１０が第１短打ライン７３１の上部に位置する時までピストン２００が上昇した状態を言い、第２上死点は、図７ａに示すように、ピストン２００の下部段差部２１０が第１長打ライン７４１の上部に位置する時までピストン２００が上昇した状態を言う。
【００２２】
この場合、第１長打ライン７４１は中間チャンバー１１２との連結部分が第１短打ライン７３１よりも中間チャンバー１１２の上部に位置するので、第２上死点は第１上死点より高いピストン２００の位置を有するようになる。
【００２３】
また、下死点は、図４に示すように、ピストン２００が下降してピストン２００の下面がロッド３００の上面につくことによって、ロッド３００の上面を打撃する状態を言う。
【００２４】
以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明すれば次のとおりである。
【００２５】
図１ａは本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置を示す図であり、図１ｂは図１ａのピストン制御バルブの昇下降部が下降位置にある状態を拡大して示す図であり、図１ｃは図１ａの打撃力調節バルブの第１スプールが第１配置位置に配置され、下降位置にある状態を拡大して示す図であり、図１ｄは図１ａの岩盤強度感知バルブの第２スプールが下降位置にある状態を拡大して示す図であり、図２は図１ａの油圧打撃装置の状態でピストンが上昇して第１上死点に位置した状態を示す図であり、図３ａは図２の油圧打撃装置の状態でピストン制御バルブの昇下降部が下降位置にある状態を示す図であり、図３ｂは図３ａのピストン制御バルブを拡大して示す図であり、図４は図３ａの油圧打撃装置の状態でピストンが下降して下死点に位置した状態を示す図であり、図５は図４の油圧打撃装置の状態で岩盤強度感知バルブの第２スプールが上昇して上昇位置にある状態を示す図であり、図６は図５の油圧打撃装置の状態で岩盤強度感知バルブの第２スプールが下降して下降位置に位置し、打撃力調節バルブの第１スプールが上昇して上昇位置に位置して、第３供給ラインと第３作動ラインが連結された状態を示す図であり、図７ａは図６の油圧打撃装置の状態でピストンが上昇して第２上死点に位置し、打撃力調節バルブの第１スプールが下降して第３供給ラインと第３作動ラインの連結が遮断された状態を示す図であり、図７ｂは図７ａのピストン制御バルブの昇下降部が中間位置にある状態を拡大して示す図であり、図８は図７ａの状態で打撃力調節バルブの第１スプールが下降して下降位置にある状態を示す図であり、図９は図１ａの油圧打撃装置の打撃力調節バルブの第１スプールが第２配置位置に配置されたことを拡大して示す図である。
【００２６】
図１ａから図１ｄに示すように、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は、作動油が流入する流入口７００と、作動油が流出する流出口８００と、シリンダー１００内で昇下降可能に配置されるピストン２００と、ピストン２００により打撃されて地盤を破砕するロッド３００と、ピストン２００とシリンダー１００との間で上部に備わる上部チャンバー１１３と、ピストン２００とシリンダー１００との間で下部に備わる下部チャンバー１１１と、ピストン２００とシリンダー１００との間において上部チャンバー１１３と下部チャンバー１１１との間に備わる中間チャンバー１１２と、ピストン２００の昇下降を制御するピストン制御バルブ４００と、ピストン制御バルブ４００を制御する打撃力調節バルブ５００と、打撃力調節バルブ５００を制御する岩盤強度感知バルブ６００と、流入口７００とピストン制御バルブ４００を連結する第１供給ライン７１１と、流入口７００と岩盤強度感知バルブ６００を連結する第２供給ライン７１２と、流入口７００と岩盤強度感知バルブ６００を連結する第３供給ライン７１３と、岩盤強度感知バルブ６００とピストン制御バルブ４００を連結する第４供給ライン７１４と、第２短打ライン７３２および第２長打ライン７４２とピストン制御バルブ４００を連結することによって、打撃力調節バルブ５００とピストン制御バルブ４００を連結する第１作動ライン７２１と、上部チャンバー１１３と岩盤強度感知バルブ６００を連結する第２作動ライン７２２と、打撃力調節バルブ５００とピストン制御バルブ４００を連結する第３作動ライン７２３と、中間チャンバー１１２と打撃力調節バルブ５００を連結する第１短打ライン７３１と、第１短打ライン７３１と第１作動ライン７２１を連結することによって、第１短打ライン７３１とピストン制御バルブ４００を連結する第２短打ライン７３２と、中間チャンバー１１２と打撃力調節バルブ５００を連結して、中間チャンバー１１２との連結部分が第１短打ライン７３１よりも中間チャンバー１１２の上部に位置する第１長打ライン７４１と、第１長打ライン７４１と第１作動ライン７２１を連結することによって、第１長打ライン７４１とピストン制御バルブ４００を連結する第２長打ライン７４２と、メイン流出ライン８１０と打撃力調節バルブ５００を連結することによって、流出口８００と打撃力調節バルブ５００を連結する第１流出ライン８１１と、メイン流出ライン８１０と岩盤強度感知バルブ６００を連結することによって、流出口８００と岩盤強度感知バルブ６００を連結する第２流出ライン８１２と、メイン流出ライン８１０と打撃力調節バルブ５００を連結することによって、流出口８００と打撃力調節バルブ５００を連結する第３流出ライン８１３を含んで構成される。
【００２７】
流入口７００および流出口８００
流入口７００は、作動油が油圧打撃装置１０の内部に供給される時、作動油が流入する通路を言い、流出口８００は、作動油が油圧打撃装置１０の外部に回収される時、作動油が流出する通路を言う。
【００２８】
流入口７００はポンプ（図示せず）により作動油が供給される高圧ラインと連結され、流出口８００は排水ポンプ（図示せず）により作動油が吸入される低圧ラインと連結されている。
【００２９】
また、高圧ラインと低圧ラインは油圧打撃装置１０の外部で互いに連結されており、これによって、高圧ラインと低圧ラインおよび油圧打撃装置１０は一つの油圧循環回路を形成することになる。
【００３０】
従って、ポンプが稼動すると、作動油が高圧ラインおよび流入口７００を通じて油圧打撃装置１０の内部、すなわち、シリンダー１００の内部に流入して供給され、この場合、作動油は高圧状態で供給される。
【００３１】
また、高圧状態での作動油は、後述するバルブおよびラインを経て低圧ラインと流出口８００を通じて油圧打撃装置１０の外部、すなわち、シリンダー１００の外部に流出され、この場合、作動油は低圧状態で吸入され流出し回収される。
【００３２】
前述したように、図１ａなどには流入口７００および流出口８００がシリンダー１００の外部に位置するように図示されているが、これは説明の容易さのためのものであり、流入口７００および流出口８００はシリンダー１００に形成することができる。
【００３３】
シリンダー１００
以下、シリンダー１００に対して説明する。
【００３４】
シリンダー１００の内部には空洞１１０が形成され、空洞１１０にはピストン２００が昇下降可能に配置される。
【００３５】
空洞１１０の上部にはガスチャンバー１１４が形成され、空洞１１０の下部にはピストン２００により打撃されるロッド３００が昇下降可能に配置される。
【００３６】
シリンダー１００には、ピストン制御バルブ４００と、岩盤強度感知バルブ６００と、打撃力調節バルブ５００と、アキュムレーター１２０とが配置されている。
【００３７】
下部チャンバー１１１は、ピストン２００の下部段差部２１０の下部とシリンダー１００の内部、すなわち、空洞１１０により形成される空間を指す。
【００３８】
下部チャンバー１１１は、高圧の作動油が流入してピストン２００を上部へ上昇させる機能を有し、第１供給ライン７１１およびピストン制御バルブチャンバー４２０により流入口７００と連結される。
【００３９】
中間チャンバー１１２は、下部チャンバー１１１の上部に位置し、ピストン２００の上部段差部２２０および下部段差部２１０の間とシリンダー１００の内部、すなわち、空洞１１０により形成される空間を指す。
【００４０】
中間チャンバー１１２は、後述する第１および第２短打ライン７３１，７３２、第１および第２長打ライン７４１，７４２およびメイン流出ライン８１０と連結され、これに対する詳細は後述する。
【００４１】
上部チャンバー１１３は、中間チャンバー１１２の上部に位置し、ピストン２００の上部段差部２２０の上部とシリンダー１００の内部、すなわち、空洞１１０により形成される空間を指す。
【００４２】
上部チャンバー１１３は、高圧の作動油が流入してピストン２００を下部へ下降させる機能を有し、第２作動ライン７２２により岩盤強度感知バルブ６００と連結される。
【００４３】
ガスチャンバー１１４は、空洞１１０の最上部を構成する空間を指し、ガスチャンバー１１４の内部には窒素ガスが充填されている。
【００４４】
ガスチャンバー１１４の内部に充填された窒素ガスは、上昇されたピストン２００がガスチャンバー１１４の上部につかないようにする緩衝機能を有するとともに、前記窒素ガスのガス圧でピストン２００を下部に押し出してピストン２００の下降に寄与する機能を有する。
【００４５】
アキュムレーター１２０は、内部に充填された窒素ガスを利用してピストン２００が下死点まで下降してロッド３００を打撃する時に下部チャンバー１１１の瞬間的な圧力上昇を緩衝させ、下部チャンバー１１１の圧力上昇による作動油の抑留を防止する機能を有する。
【００４６】
ピストン２００
以下、ピストン２００に対して説明する。
【００４７】
図１ａに示すように、ピストン２００はシリンダー１００の内部に形成された空洞１１０の内部で昇下降可能に配置され、ピストン２００の下部には下部段差部２１０が形成され、ピストン２００の上部には上部段差部２２０が形成されている。
【００４８】
従って、下部チャンバー１１１に高圧の作動油が供給されると、前記高圧の作動油が下部段差部２１０を上部に押し出すことによって、ピストン２００が上昇する。
【００４９】
また、上部チャンバー１１３に高圧の作動油が供給されると、前記高圧の作動油が上部段差部２２０を下部に押し出すことによって、ピストン２００が下降する。
【００５０】
上部チャンバー１１３に作動油が供給されてピストン２００が下降されると、ピストン２００はピストン２００の下部に位置するロッド３００を打撃することになる。
【００５１】
上記のように、ピストン２００により打撃されたロッド３００は下降して地盤を打撃し、これによって、地盤の破砕などを達成することができる。
【００５２】
ピストン２００の下部段差部２１０および上部段差部２２０の直径は空洞１１０の直径と同じ大きさを有する。
【００５３】
また、上部段差部２２０の油圧面積は下部段差部２１０の油圧面積より大きく形成される。換言すれば、上部段差部２２０の幅は下部段差部２１０の幅より大きく形成され、これによって、前記作動油による油圧面積は上部段差部２２０が下部段差部２１０より大きい。
【００５４】
従って、上部チャンバー１１３と下部チャンバー１１１に高圧の作動油が同時に供給される場合、上部段差部２２０を下部に押し出す加圧力がもっと大きく作用し、これによって、ピストン２００が容易に下降できるようになる。
【００５５】
ピストン制御バルブ４００
以下、ピストン制御バルブ４００に対して説明する。
【００５６】
ピストン制御バルブ４００は、上部チャンバー１１３に供給される作動油の供給を選択的に制御することによって、ピストン２００の昇下降を制御する機能を有する。
【００５７】
ピストン制御バルブ４００は、図１ａおよび図１ｂに示すように、第１供給ライン７１１により流入口７００と連結され、第１作動ライン７２１により第２短打ライン７３２および第２長打ライン７４２と連結され、第３作動ライン７２３により打撃力調節バルブ５００と連結され、第４供給ライン７１４により岩盤強度感知バルブ６００と連結され、第１流出ライン８１１、第１−１流出ライン８１１ａ、第１−２流出ライン８１１ｂおよび第１−３流出ライン８１１ｃにより流出口８００と連結される。
【００５８】
また、ピストン制御バルブ４００は、図１ａおよび図１ｂに示すように、油圧打撃装置１０のシリンダー１００の内部に配置され、シリンダー１００の内部に固定するように配置された本体４１０と、本体４１０内部に形成されたピストン制御バルブチャンバー４２０と、本体４１０とピストン制御バルブチャンバー４２０との間で昇下降可能に配置された昇下降部４３０と、昇下降部４３０に形成された第１ないし第３溝４３１，４３２，４３３を含んで構成される。
【００５９】
本体４１０は、ピストン制御バルブ４００でシリンダー１００に固定されるように配置された部分であり、本体４１０の外面は第４供給ライン７１４、第１作動ライン７２１、第３作動ライン７２３、第１−１流出ライン８１１ａ、第１−２流出ライン８１１ｂ、第１−３流出ライン８１１ｃと連結される。
【００６０】
また、本体４１０の上部には昇下降部４３０の挿入部４３４が挿入される挿入チャンバー４１１が形成されている。
【００６１】
このような挿入チャンバー４１１は、挿入部４３４が挿入チャンバー４１１の下部に挿入することと同時に、第１−１流出ライン８１１ａと連結される。
【００６２】
従って、挿入チャンバー４１１に流入した作動油は第１−１流出ライン８１１ａを通じてシリンダー１００の外部に流出することができる。
【００６３】
ピストン制御バルブチャンバー４２０は、本体４１０の内部に形成される空間を指し、アキュムレーター１２０、下部チャンバー１１１および上部チャンバー１１３を第１供給ライン７１１に連結する機能を有する。
【００６４】
昇下降部４３０は、本体４１０の内面と密着するように配置され、作動油の供給により本体４１０とピストン制御バルブチャンバー４２０との間で上、下にスライド可能に配置される。
【００６５】
上記のような昇下降部４３０は、第１作動ライン７２１に供給される作動油の供給の有無により作動する。
【００６６】
もし、昇下降部４３０が図１ｂに示すように、下降位置にある場合、すなわち、昇下降部４３０が本体４１０の下部に位置する場合、ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３の連結を遮断することになり、これによって、上部チャンバー１１３への高圧の作動油の供給を遮断することができる。
【００６７】
もし、昇下降部４３０が上昇して図３ｂに示すように、上昇位置に位置する場合、すなわち、昇下降部４３０の本体４１０の上部に位置する場合、ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３が連結さらることになり、これによって、上部チャンバー１１３への高圧の作動油の供給を達成することができる。
【００６８】
昇下降部４３０には本体４１０の挿入チャンバー４１１に挿入される挿入部４３４と、第１ないし第３溝４３１，４３２，４３３が形成されている。
【００６９】
挿入部４３４は、本体４１０の挿入チャンバー４１１に挿入され、昇下降部４３０が歪まず定位置で昇下降するのに寄与する機能を有する。
【００７０】
第１溝４３１は、昇下降部４３０が図１ｂに示すように下降位置にあったり、図７ｂに示すように中間位置にある時、第４供給ライン７１４および第３作動ライン７２３を連結する機能を有する。
【００７１】
従って、昇下降部４３０が下降位置または中間位置にある時、第４供給ライン７１４に供給された作動油は第１溝４３１および第３作動ライン７２３を通じて打撃力調節バルブ５００に供給され、打撃力調節バルブ５００を作動させることができる。
【００７２】
ただ、上記のような第１溝４３１の構造によって、昇下降部４３０が図３ｂに示すように上昇位置にある場合、すなわち、昇下降部４３０が本体４１０の上部に位置する場合、第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３の連結が遮断され、第３作動ライン７２３は第１溝４３１により第１−３流出ライン８１１ｃと連結される。
【００７３】
従って、第３作動ライン７２３に残存した作動油は第１−３流出ライン８１１ｃを通じてシリンダー１００の外部へ容易に流出することができる。
【００７４】
換言すれば、第３作動ライン７２３に残存した作動油は、第１−３流出ライン８１１ｃ、第１流出ライン８１１およびメイン流出ライン８１０を通じて流出口８００に流出することによって、油圧打撃装置１０の外部へ容易に回収できるようになる。
【００７５】
第２溝４３２は、昇下降部４３０が下降位置にある場合、第１−２流出ライン８１１ｂおよび上部チャンバー１１３と連結される。
【００７６】
従って、昇下降部４３０が下降位置にある時、上部チャンバー１１３の内部の作動油は第１−２流出ライン８１１ｂを通じてシリンダー１００の外部に流出することができ、これによって、ピストン２００を容易に上昇させることができる。
【００７７】
換言すれば、上部チャンバー１１３に残存した作動油は、第１−２流出ライン８１１ｂ、第１流出ライン８１１およびメイン流出ライン８１０を通じて流出口８００に流出することで、油圧打撃装置１０の外部で容易に回収することができ、これによって、ピストン２００を容易に上昇させることができる。
【００７８】
上昇第３溝４３３は、第１作動ライン７２１と連結され、第１作動ライン７２１に高圧の作動油が供給される時、前記作動油が第３溝４３３を加圧することで、昇下降部４３０を上部へ上昇させる機能を有する。
【００７９】
従って、第１作動ライン７２１を通じて作動油が第３溝４３３の内部に供給されると、昇下降部４３０が上昇されることで、上部チャンバー１１３へ作動油を供給することができ、これによって、ピストン２００を下降させることができる。
【００８０】
打撃力調節バルブ５００
以下、打撃力調節バルブ５００に対して説明する。
【００８１】
打撃力調節バルブ５００は、ピストン制御バルブ４００が上部チャンバー１１３へ作動油を供給する時点を制御することによって、ピストン制御バルブ４００を制御する機能を有し、打撃力調節バルブ５００を作動させる第１スプール５１０を備えている。
【００８２】
打撃力調節バルブ５００は、図１ａおよび図１ｃに示すように、第３供給ライン７１３により流入口７００と連結され、第３作動ライン７２３によりピストン制御バルブ４００と連結され、第３流出ライン８１３およびメイン流出ライン８１０により流出口８００と連結される。
【００８３】
この場合、第４供給ライン７１４が岩盤強度感知バルブ６００とピストン制御バルブ４００を連結するので、第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３により間接的に岩盤強度感知バルブ６００と連結される。
【００８４】
また、第１短打ライン７３１により中間チャンバー１１２と連結され、第２短打ライン７３２および第１作動ライン７２１によりピストン制御バルブ４００と連結される。
【００８５】
また、第１長打ライン７４１により中間チャンバー１１２と連結され、第２長打ライン７４２および第１作動ライン７２１によりピストン制御バルブ４００と連結される。
【００８６】
第１スプール５１０は、図１ｃに示すように、打撃力調節バルブ５００の内部に配置され、第１スプール５１０の下面である第１スプール下部加圧面５１１と、第１スプール下部加圧面５１１の上部に形成される第１スプール下部遮断部５１２と、第１スプール下部遮断部５１２の上部に形成される第１スプール上部遮断部５１３と、第１スプール上部遮断部５１３の上部に形成され、第１スプール５１０の上面である第１スプール上部加圧面５１６と、第１スプール下部加圧面５１１と第１スプール下部遮断部５１２との間に形成される第１スプール下部連結部５１４と、第１スプール下部遮断部５１２と第１スプール上部遮断部５１３との間に形成される第１スプール上部連結部５１５とを含んで構成される。
【００８７】
また、第１スプール５１０は、打撃力調節バルブ５００に配置される位置により、第１配置位置または第２配置位置に区分されることができる。
【００８８】
第１配置位置は、図１ｃに示すように、打撃力調節バルブ５００内で第１スプール下部加圧面５１１が第３作動ライン７２３の方向に位置するように配置されたことを言う。
【００８９】
このような第１配置位置の場合、第１スプール上部加圧面５１６は第１スプリング５２０に挿入されることになり、第１スプリング５２０は弾性力で第１スプール上部遮断部５１３の上面を加圧することになる。
【００９０】
また、第１配置位置の場合、第３作動ライン７２３を通じて供給された作動油は第１スプール下部加圧面５１１を加圧することになり、これによって、打撃力調節バルブ５００が作動する。
【００９１】
第２配置位置は、図９に示すように、打撃力調節バルブ５００内で第１スプール上部加圧面５１６が第３作動ライン７２３の方向に位置するように配置されたことを言う。
【００９２】
換言すれば、第２配置位置は第１配置位置の第１スプール５１０の方向を上、下に反転させて打撃力調節バルブ５００内に配置されている。
【００９３】
このような第２配置位置の場合、第１スプール下部加圧面５１１は第１スプリング５２０の方向に位置することになり、第１スプール下部加圧面５１１が第１スプリング５２０を加圧する形態となる。
【００９４】
また、第２配置位置の場合、第３作動ライン７２３を通じて供給された作動油は第１スプール上部加圧面５１６を加圧することになり、これによって、打撃力調節バルブ５００が作動する。
【００９５】
第１スプール５１０は、前述した第１配置位置および第２配置位置によりその機能に差が発生し、以下の説明では第１スプール５１０が第１配置位置にあることを基準として説明し、第１スプール５１０が第２配置位置にある場合については別途説明する。
【００９６】
第１スプール５１０が第１配置位置にあるのを前提に、図１ｃに示すように、第１スプール５１０が下降位置にある場合、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２は第１スプール上部連結部５１５により連結され、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２の連結は第１スプール上部遮断部５１３により遮断され、第３供給ライン７１３と第３作動ライン７２３の連結は第１スプール下部加圧面５１１により遮断される。
【００９７】
従って、図１ｃの状態、すなわち、第１スプール５１０が第１配置位置にあり、下降位置にある状態ではピストン２００が上昇する場合、中間チャンバー１１２の作動油が第１短打ライン７３１、第２短打ライン７３２、第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００に供給され、ピストン２００は第１上死点に位置することになる。
【００９８】
上記のように、ピストン２００が第１上死点に位置するようにする打撃モード（ｐｅｒｃｕｓｓｉｏｎ  ｍｏｄｅ）を短打モード（ｓｈｏｒｔ−ｓｔｒｏｋｅ  ｍｏｄｅ）とし、これに対する詳細は後述する。
【００９９】
第１スプール５１０が第１配置位置にあるのを前提に、図６に示すように、第１スプール５１０が上昇位置にある場合、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結は第１スプール下部連結部５１４により遮断され、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２は第１スプール上部連結部５１５により連結され、第３供給ライン７１３と第３作動ライン７２３は互いに連結される。
【０１００】
従って、図６の状態、すなわち、第１スプール５１０が第２配置位置にあり、上昇位置にある状態ではピストン２００が上昇する場合、中間チャンバー１１２の作動油が第１長打ライン７４１、第２長打ライン７４２、第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００に供給され、ピストン２００は第２上死点に位置することになる。
【０１０１】
上記のように、ピストン２００が第２上死点に位置するようにする打撃モード（ｐｅｒｃｕｓｓｉｏｎ  ｍｏｄｅ）を長打モード（ｌｏｎｇ−ｓｔｒｏｋｅ  ｍｏｄｅ）とし、これに対する詳細は後述する。
【０１０２】
また、打撃力調節バルブ５００は、上記のような第１スプール５１０の第１配置位置または第２配置位置での配置位置変更を容易にするために、第１スプリング５２０と第１スプール５１０が配置される空間を覆うカバー５３０は着脱可能に構成されることが好ましい。
【０１０３】
岩盤強度感知バルブ６００
以下、岩盤強度感知バルブ６００に対して説明する。
【０１０４】
岩盤強度感知バルブ６００は、打撃力調節バルブ５００に作動油を供給してその作動を制御することによって、打撃力調節バルブ５００を制御する機能を有し、岩盤強度感知バルブ６００を作動させる第２スプール６１０を備えている。
【０１０５】
岩盤強度感知バルブ６００は、図１ａおよび図１ｄに示すように、第２供給ライン７１２により流入口７００と連結され、第４供給ライン７１４によりピストン制御バルブ４００と連結され、第２作動ライン７２２により上部チャンバー１１３と連結され、第２流出ライン８１２およびメイン流出ライン８１０により流出口８００と連結される。
【０１０６】
この場合、第３作動ライン７２３が打撃力調節バルブ５００とピストン制御バルブ４００を連結するので、第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３により間接的に打撃力調節バルブ５００と連結される。
【０１０７】
上記のような構成によって、岩盤強度感知バルブ６００はロッド３００により破砕される地盤の岩盤の強度に従ってその作動が制御され、これに対する詳細は後述する。
第２スプール６１０は、図１ｄに示すように、岩盤強度感知バルブ内に配置され、第２スプール６１０の下面である第２スプール加圧面６１１と、第２スプール加圧面６１１の上部に形成される第２スプール遮断部６１２と、第２スプール加圧面６１１と第２スプール遮断部６１２との間に形成される第２スプール連結部６１３とを含んで構成される。
【０１０８】
この場合、第２スプール６１０は、第２スプール加圧面６１１が第２作動ライン７２２の方向に位置するように配置される。従って、第２作動ライン７２２を通じて供給された作動油は第２スプール加圧面６１１を加圧することになり、これによって、岩盤強度感知バルブ６００が作動する。
【０１０９】
第２スプール６１０が図１ｄに示すように下降位置にある場合、第２スプール遮断部６１２は第２供給ライン７１２と第４供給ライン７１４の連結を遮断する。
【０１１０】
また、図５に示すように、作動油が第２作動ライン７２２を通じて供給され第２スプール６１０の第２スプール加圧面６１１を加圧することによって、第２スプール６１０が上昇位置にある場合、第２スプール連結部６１３は第２供給ライン７１２と第４供給ライン７１４を連結する。
【０１１１】
本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０の地盤破砕動作
以下、前述した構成を有する本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０の地盤破砕動作について説明する。
【０１１２】
本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は、ロッド３００で破砕する地盤の岩盤強度に応じて油圧打撃装置１０のバルブおよびラインを流動する作動油によって自動的に打撃モードを切り替えることができる。
【０１１３】
従って、従来の油圧打撃装置とは異なって、使用者が一々地盤の岩盤の状態を把握して打撃モードを切り替える必要がない。
【０１１４】
詳細に説明すると、油圧打撃装置１０の岩盤の強度が弱い軟岩が主である地盤を打撃する場合、岩盤強度感知バルブ６００は作動しないことになり、これによって、図２に示すように、ピストン２００が第１上死点まで上昇することになる短打モードを維持して地盤の破砕を実行する。
【０１１５】
第１上死点は、図２に示すように、ピストン２００の下部段差部２１０が第１短打ライン７３１の上部に位置する時までピストン２００が上昇した状態を言う。
【０１１６】
逆に、油圧打撃装置１０は岩盤の強度が強い強岩が主である地盤を打撃する場合、岩盤強度感知バルブ６００が作動し、これによって、図７ａに示すように、ピストン２００が第２上死点まで上昇することになる長打モードに変換されて地盤の破砕を実行する。
【０１１７】
前述した長打モードの場合、ピストン２００が第２上死点まで上昇した後にロッド３００を打撃することになるので、短打モードよりもロッド３００に加えられる打撃力（または、衝撃力）が強い。これは、第２上死点の高さが第１上死点の高さより高いからである。
【０１１８】
従って、ロッド３００が地盤を破砕する打撃力はまた強くなり、これによって、強岩の破砕に非常に効果的である。
【０１１９】
短打モードによる地盤破砕
以下、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０が軟岩を主とする地盤を打撃する時に実行される短打モードによる地盤破砕について詳細に説明する。
【０１２０】
本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０の短打モードによる地盤破砕は図１ａ、図２、図３ａ、図４の順で行う。
【０１２１】
先に、地盤の軟岩を破砕するために油圧打撃装置１０のロッド３００を地盤につくように位置させ、地盤を破砕する準備をさせる。
【０１２２】
その後、図１ａに図示された油圧打撃装置１０の状態で、高圧ラインから高圧の作動油が供給され、流入口７００を通じて油圧打撃装置１０の内部に流入すると、高圧の作動油は第１ないし第３供給ライン７１３へ流動する。
【０１２３】
この場合、第２供給ライン７１２は、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０の第２スプール遮断部６１２により閉鎖されるので、第２供給ライン７１２の作動油は第４供給ライン７１４へ流動されない。
【０１２４】
また、第３供給ライン７１３は、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０の第１スプール下部遮断部５１２により閉鎖されるので、第３供給ライン７１３の作動油は第３作動ライン７２３へ流動されない。
【０１２５】
逆に、第１供給ライン７１１を通じて流動される作動油はピストン制御バルブ４００およびシリンダー１００の内部を通じて流動し下部チャンバー１１１に供給される。
【０１２６】
下部チャンバー１１１に供給されて流入した高圧の作動油はピストン２００の下部段差部２１０の下面を押し上げることになり、これによって、図２に示すように、ピストン２００は第１上死点まで上昇する。
【０１２７】
上記のようなピストン２００が上昇する場合、上部チャンバー１１３に残存した作動油はピストン制御バルブ４００の第２溝４３２および第１−２流出ライン８１１ｂを通じて第１流出ライン８１１に流動され、第１流出ライン８１１へ流動した作動油はメイン流出ライン８１０および流出口８００を通じて油圧打撃装置１０の外部に流出して回収される。
【０１２８】
従って、上部チャンバー１１３の内部圧力は減ることになり、これによって、ピストン２００を容易に上昇させることができる。
【０１２９】
ピストン２００が第１上死点まで上昇されるにつれ、下部チャンバー１１１と第１短打ライン７３１は連結され、これによって、下部チャンバー１１１の高圧の作動油は第１短打ライン７３１、第２短打ライン７３２、第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００へ流動する。
【０１３０】
第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００に流動された高圧の作動油はピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０に形成された第３溝４３３を加圧し、これによって、図３ａおよび図３ｂに示すように、昇下降部４３０は上昇して上昇位置に到達する。
【０１３１】
昇下降部４３０が上昇されるにつれ、ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３は連結され、これによって、ピストン制御バルブチャンバー４２０に供給された高圧の作動油は上部チャンバー１１３で流動することになる。
【０１３２】
上部チャンバー１１３に供給されて流入した高圧の作動油は、ピストン２００の上部段差部２２０の上面を押し下げることによって、図４に示すように、ピストン２００は下死点まで下降することになる。
【０１３３】
上記のようにピストン２００が下降する場合、下部チャンバー１１１に残存した作動油はメイン流出ライン８１０および流出口８００を通じて油圧打撃装置１０の外部に流出し回収される。
【０１３４】
従って、下部チャンバー１１１の内部圧力が減ることによって、ピストン２００は容易に下降することができる。
【０１３５】
ピストン２００が下死点まで下降するのにつれ、ピストン２００の下面がロッド３００の上面を打撃することになり、打撃されたロッド３００はその衝撃によって下降し地盤の軟岩を破砕して軟岩の破砕が達成される。
【０１３６】
ロッド３００が軟岩を破砕することになると、ピストン２００には反発力が伝えられる。この場合、軟岩は弱い強度を有するので、ピストン２００に伝えられた反発力は相対的に不備であり、これによって、上部チャンバー１１３の内部の作動油の圧力は不備に上昇する。
【０１３７】
従って、上部チャンバー１１３と連結される第２作動ライン７２２の内部の作動油の圧力もまた、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０を上昇させるのには不足し、これによって、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０は上昇せず、図１ｄに示すように、下降位置に位置したまま維持される。
【０１３８】
また、ピストン２００が下死点に位置すると、メイン流出ライン８１０、中間チャンバー１１２および第１短打ライン７３１が連結されるので、第１作動ライン７２１を通じて供給されて第３溝４３３を押し出すことによって、昇下降部４３０を上昇させた作動油はメイン流出ライン８１０および流出口８００を通じて流出し、これによって、図４に示すように、ピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０は再び下降されて下降位置に復帰する。
【０１３９】
上記のように、ピストン２００が下死点に位置してロッド３００を打撃すると、ピストン２００は再び図１ａの位置に戻り、前述した順序を繰り返すことによって、ピストン２００の短打モードによる地盤破砕を繰り返すことができる。
【０１４０】
換言すれば、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は図１ａから図４の状態を繰り返すことによって、油圧打撃装置１０の短打モードを実行することになる。
【０１４１】
長打モードによる地盤破砕
以下、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０が強岩を主とする地盤を打撃する時に実行される強打モードによる地盤破砕について詳細に説明する。
【０１４２】
本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０の強打モードによる地盤破砕は、図１ａ、図２、図３ａ、図５、図６、図７ａ、図８の順で行う。
【０１４３】
油圧打撃装置１０の強打モードは短打モードの図４の状態から始まる。従って、図１ないし図４に示されたピストン２００の上昇などの動作は前述した短打モードの動作と同様であり、これに対する説明は省略する。
【０１４４】
油圧打撃装置１０は、前述した短打モードで説明した図４の状態を経た後、ピストン２００が完全に下降して下死点に位置することによって、ピストン２００の下面はロッド３００の上面を打撃することになる。従って、打撃されたロッド３００は下降して地盤の強岩を打撃することによって、強岩の破砕が達成される。
【０１４５】
ロッド３００が強岩を破砕すると、ピストン２００に反発力が伝えられる。この場合、強岩は強い強度を有するので、ピストン２００に伝えられた反発力は非常に大きくて、上部チャンバー１１３の内部の作動油の圧力は瞬間的に高圧で上昇することになる。
【０１４６】
従って、上部チャンバー１１３と連結される第２作動ライン７２２の内部の作動油の圧力は岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０を上昇させるのに充分であり、これによって、第２作動ライン７２２で流動された作動油は第２スプール６１０の第２スプール加圧面６１１を加圧する。
【０１４７】
従って、図５に示すように、第２スプール６１０は上昇して上昇位置に位置することになる。
【０１４８】
第２スプール６１０が上昇位置に位置するのにつれ、第２供給ライン７１２と第４供給ライン７１４が連結され、これによって、流入口７００で供給された高圧の作動油は第２供給ライン７１２および第４供給ライン７１４を通じてピストン制御バルブ４００に供給される。
【０１４９】
この場合、ピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０は下降位置にあるので、第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３は昇下降部４３０の第１溝４３１により連結される（図１ｂ参照）  。
【０１５０】
従って、第４供給ライン７１４に流動した作動油は、第１溝４３１を通じて第３作動ライン７２３へ流動して打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０の第１スプール下部加圧面５１１を加圧する。
【０１５１】
第１スプール下部加圧面５１１が加圧されるにつれ、第１スプール５１０は図６に示すように上昇して上昇位置に位置することになる。
【０１５２】
従って、前述した通り、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結は第１スプール下部遮断部５１２により遮断され、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２は第１スプール上部連結部５１５により連結され、第３供給ライン７１３と第３作動ライン７２３が連結される。
【０１５３】
この場合、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０は下降位置に位置することになる。
【０１５４】
これは、第２作動ライン７２２に流動した上部チャンバー１１３の作動油は上部チャンバー１１３の内部の瞬間的な圧力上昇により流動するので、これ以上第２スプール加圧面６１１を加圧できないからである。従って、図６に示すように、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０は下降して下降位置に位置することになる。
【０１５５】
上記のように、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結が遮断される一方、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２が連結されるにつれ、油圧打撃装置１０の短打モードが長打モードに変換される。
【０１５６】
従って、下部チャンバー１１１に高圧の作動油が供給されると、図７ａに示すように、ピストン２００が第２上死点まで上昇される。
【０１５７】
これは、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結が遮断されたので、下部チャンバー１１１に供給される作動油は第１長打ライン７４１が形成された位置まで流入するからである。
【０１５８】
上記のように、ピストン２００が第２上死点まで上昇する途中、ピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０は図７ｂに示すように中間位置まで上昇する。
【０１５９】
これは、図６の状態で第４供給ライン７１４に供給された作動油が第１溝４３１を押し上げることによって、昇下降部４３０が少し上昇するからである。
【０１６０】
もちろん、前述した通り、昇下降部４３０が中間位置に位置する場合にも第１溝４３１は第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３を連結させる。
【０１６１】
ただし、岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０が下降位置にあるにつれ、第４供給ライン７１４での作動油の供給が中断されるため、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０は図７ａに示すように多少下降することになり、これによって、第３供給ライン７１３と第３作動ライン７２３の連結は第１スプール下部加圧面５１１により遮断される。
【０１６２】
ピストン２００が上昇して第２上死点に到達すると、下部チャンバー１１１の作動油は第１長打ライン７４１、第２長打ライン７４２および第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００へ流動する。
【０１６３】
従って、第１作動ライン７２１に流動した作動油は第３溝４３３を押し出して昇下降部４３０を上昇させ、これによって、昇下降部４３０は上昇位置に位置することになる。
【０１６４】
従って、ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３は連結され、高圧の作動油が上部チャンバー１１３に供給され、図５に示すように、ピストン２００が下死点まで下降してロッド３００を打撃することができる。
【０１６５】
上記のように、ピストン２００が下死点まで下降してピストン２００の下面がロッド３００の表面を打撃すると、ピストン２００は再び反発力を受け、前述した順序を繰り返すことによって、長打モードによる油圧打撃装置１０の破砕を繰り返すことができる。
【０１６６】
換言すれば、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は、図１ａから図４、図５から図８の状態を順に実行した後、図５から図８の状態を順に繰り返すことによって、油圧打撃装置１０の長打モードを実行することになる。
【０１６７】
前述した本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は従来の油圧打撃装置とは異なり、岩盤の状態に応じて自動的に打撃モードを変換することで、地盤の破砕を効率的に達成することができる。
【０１６８】
また、岩盤強度感知バルブ６００が作動して打撃力調節バルブ５００を作動させる時、昇下降部４３０が下降位置および中間位置にある場合、第１溝４３１が第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３を連結させ、昇下降部４３０が上昇位置にある場合、第１溝４３１が第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３の連結を遮断することによって、短打モードから長打モードへの転換を容易にすることができる。
【０１６９】
詳細に説明すると、岩盤強度感知バルブ６００が作動する場合、すなわち、第２スプール６１０が上昇位置に位置すると、高圧の作動油が第４供給ライン７１４を通じてピストン制御バルブ４００に供給される。
【０１７０】
この場合、昇下降部４３０が下降位置にある状態で高圧の作動油が供給され、このような高圧の作動油は第１溝４３１と連結された第３作動ライン７２３を通じて流動し第１スプール５１０を加圧することによって、打撃力調節バルブ５００を作動させる。
【０１７１】
第１スプール５１０が加圧されて上昇することによって、第１スプール５１０が上昇位置に位置すると、第３供給ライン７１３と第３作動ライン７２３が連結され、第２スプール６１０は下降して下降位置に位置するため、高圧の作動油は第４供給ライン７１４、第１溝４３１、第３作動ライン７２３、第３供給ライン７１３、第２供給ライン７１２、第１供給ライン７１１、ピストン制御バルブ  チャンバー４２０に閉じ込められる。
【０１７２】
換言すれば、前記第４供給ライン７１４等が一瞬閉鎖回路を形成し、これによって、作動油は第１溝４３１を押し出して昇下降部４３０が中間位置に上昇される。
【０１７３】
昇下降部４３０が中間位置に上昇するのにつれ、第１溝４３１が第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３の連結を遮断するため、第１スプール５１０は再び下降する。
【０１７４】
また、この場合、第１長打ライン７４１および第２長打ライン７４２を通じて供給された作動油は、第１作動ライン７２１を通じて第３溝４３３に供給されピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０を完全に上昇させることによって、上部チャンバー１１３へ作動油を供給する。
【０１７５】
前述した通り、短打モードから長打モードへの転換は岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０の位置と、ピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０の位置と、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０の位置それぞれがどこに位置するかによる。
【０１７６】
換言すれば、岩盤強度感知バルブ６００の作動（すなわち、第２スプール６１０が上昇）により打撃力調節バルブ５００が作動し、打撃力調節バルブ５００の作動（すなわち、第１スプール５１０が上昇）により第１および第２長打ライン７４１，７４２が連結され、ピストン制御バルブ４００の昇下降部４３０が中間位置で上昇するにつれ、打撃力調節バルブ５００の作動が中断（すなわち、第１スプール５１０が下降）され、ピストン２００が第２上死点に到達するのにつれ第１および第２長打ライン７４１，７４２を通じて作動油が供給され、昇下降部４３０が完全に上昇されてピストン２００が再び下降する。
【０１７７】
従って、長打モードへの転換については、ピストン制御バルブ４００、打撃力調節バルブ５００、岩盤強度感知バルブ６００の有機的な作動が重要であり、前述した昇下降部４３０の位置による第４供給ライン７１４および第３作動ライン７２３の連結の有無はこのような有機的な作動を容易にする効果がある。
【０１７８】
また、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０が上昇位置まで上昇する場合、第３供給ライン７１３および第３作動ライン７２３が連結されるにつれ、作動油は昇下降部４３０を中間位置まで容易に上昇させる効果を有するだけでなく、第１スプール５１０が上昇位置で十分な時間維持されるように寄与することによって、長打モードへの転換をより容易にする効果がある。
【０１７９】
油圧打撃装置１０の無段階の挙動
前述した本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は短打モードと長打モードの間の打撃モードを有することができる。
【０１８０】
例えば、ピストン２００に伝えられる反発力が岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０を上昇位置よりも低く上昇させるほどの力である場合、第４供給ライン７１４と第３作動ライン７２３を通じて流動する作動油の量が前述した場合よりも相対的に少なく流動することになる。従って、相対的に少ない量の作動油によって打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０は短い時間の間だけ上昇することになる。
【０１８１】
従って、ピストン２００が第１上死点と第２上死点の間の上死点を有する程に上昇する時、作動油は第１および第２短打ライン７３１，７３２と第１作動ライン７２１を通じてピストン制御バルブ４００に流入し昇下降部４３０を上昇させることによって、ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３を連結させる。
【０１８２】
ピストン制御バルブチャンバー４２０と上部チャンバー１１３が連結されるにつれ、高圧の作動油が上部チャンバー１１３に供給され、ピストン２００が下死点まで下降してロッド３００を打撃する。
前述した通り、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０が上昇する時間に応じてピストン２００の上死点は第１上死点の高さより高いが、第２上死点の高さより低く位置することができる。
【０１８３】
換言すれば、岩盤の状態によりピストン２００に伝えられる反発力が岩盤強度感知バルブ６００の第２スプール６１０を上昇させるほどの力だけを有すると、前記反発力の大きさに従って前述した短打モードの第１上死点（図２の状態）と、前述した長打モードの第２上死点（図７ａの状態）の範囲内でピストン２００の上死点が位置することができる。
【０１８４】
従って、ピストン２００の上死点の位置が図２の状態と図７ａの状態の範囲内に位置することができ、これによって、油圧打撃装置１０の打撃は岩盤状態による連続的な挙動、すなわち、段階的挙動でない無段階の挙動となることができる。
【０１８５】
前述した無段階の挙動によって、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は、地盤を破砕する時、破砕する岩盤の状態が変化し続けてもこれに合わせて自動的にピストン２００の上死点の位置を変えることができる。
【０１８６】
従って、岩盤の強度に従って、前述した短打モード、長打モードまたは短打モードと長打モードの間の打撃モード（「第１上死点＜上死点＜第２上死点」の条件を満たすモード）へ即刻に変換されることができ、これによって油圧打撃装置１０の破砕効率を向上するという効果がある。
【０１８７】
打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０の第２配置位置による油圧打撃装置１０の作動
以下、打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０が第２配置位置に位置するように配置される場合、油圧打撃装置１０の作動について説明する。
前述した通り、第１スプール５１０は、その配置位置により第１配置位置と第２配置位置に区分され、このような第２配置位置の第１スプール５１０は図９に示されている。
【０１８８】
図９に示すように、第２配置位置を有する第１スプール５１０は、打撃力調節バルブ５００の内部で第１スプール上部加圧面５１６が第３作動ライン７２３の方向に位置し、第１スプール下部加圧面５１１が第１スプリング５２０と当接する形態を有する。
【０１８９】
従って、油圧打撃装置１０が軟岩を主とする地盤を破砕することによって、岩盤強度感知バルブ６００が作動しなくなり、第１スプール５１０が下降位置にある場合、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結は第１スプール上部遮断部５１３により遮断され、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２の連結は第１スプール上部連結部５１５により連結される。
【０１９０】
また、油圧打撃装置１０が強岩を主とする地盤を破砕することによって、岩盤強度感知バルブ６００が作動し第１スプール５１０が上昇位置にある場合にも、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結は第１スプール上部遮断部５１３により遮断され、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２の連結は第１スプール上部連結部５１５により連結される。
【０１９１】
上記のように、第１スプール５１０が上昇位置にある場合にも第１および２長打ライン７４１，７４２だけが連結される理由は、第１スプール下部加圧面５１１の断面積が第１スプール上部加圧面５１６の断面積よりも大きいためである。
【０１９２】
詳細に説明すると、第１スプール下部加圧面５１１の断面積は第１スプール上部加圧面５１６の断面積より大きいので、第３作動ライン７２３を通じて供給された作動油が第１スプール上部加圧面５１６を加圧することになっても、第１スプール５１０は高く上昇されない。
【０１９３】
従って、第１スプール５１０が上昇位置にあっても、第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２は第１スプール上部連結部５１５により連結されたまま維持され、第１短打ライン７３１と第２短打ライン７３２の連結は第１スプール上部遮断部５１３により遮断されたまま維持される。
【０１９４】
上記のように、第１スプール５１０が打撃力調節バルブ５００内で第２配置位置にある場合、岩盤強度感知バルブ６００の作動の有無に関係なく第１長打ライン７４１と第２長打ライン７４２が連結されることによって、油圧打撃装置１０は常に長打モードを維持する。従って、地盤の岩盤の強度と関係なくピストン２００は第２上死点まで上昇する。
【０１９５】
このように、本発明の好ましい実施形態による油圧打撃装置１０は打撃力調節バルブ５００の第１スプール５１０を第１配置位置および第２配置位置の中のどの配置位置に配置するかにより、短打モードまたは長打モードに変換させたり、長打モードだけを維持するように選択できる効果がある。
【０１９６】
換言すれば、地盤の岩盤の軟岩と強岩が混在されている地域では、第１スプール５１０を第１配置位置に配置することによって、地盤の岩盤の状態に従って短打モードまたは長打モードを自動的に変換可能になり、これによって、地盤を効率的に破砕させることができる。
【０１９７】
また、地盤の岩盤の強岩を主とする地域では、第１スプール５１０を第２配置位置に配置することによって、常に長打モードを維持して地盤を早く破砕することができる。
以上のように、油圧打撃装置１０の使用者は破砕作業を実行する地域の特性に従って第１スプール５１０の配置位置を簡単に変えて配置することによって、作業の効率性を高めることができる。
【０１９８】
また、前述した通り、第１スプリング５２０と第１スプール５１０が配置される空間を覆うカバー５３０が着脱式に構成されることによって、第１スプール５１０の第１配置位置または第２配置位置への配置位置変更を容易にすることができるという効果がある。
【０１９９】
前述した通り、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、下記の特許請求の範囲に記載された本発明の構想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正または変形して実施することができる。
【符号の説明】
【０２００】
１０：  油圧打撃装置
１００：  シリンダー
１１０：  空洞
１１１：  下部チャンバー
１１２：  中間チャンバー
１１３：  上部チャンバー
１１４：  ガスチャンバー
１２０：  アキュムレーター
２００：  ピストン
２１０：  下部段差部
２２０：  上部段差部
３００：  ロッド
４００：  ピストン制御バルブ
４１０：  本体
４１１：  挿入チャンバー
４２０：  ピストン制御バルブチャンバー
４３０：  昇下降部
４３１：  第１溝
４３２：  第２溝
４３３：  第３溝
４３４：  挿入部
５００：  打撃力調節バルブ
５１０：  第１スプール
５１１：  第１スプール下部加圧面
５１２：  第１スプール下部遮断部
５１３：  第１スプール上部遮断部
５１４：  第１スプール下部連結部
５１５：  第１スプール上部連結部
５１６：  第１スプール上部加圧面
５２０：  第１スプリング
５３０：  カバー
６００：  岩盤強度感知バルブ
６１０：  第２スプール
６１１：  第２スプール加圧面
６１２：  第２スプール遮断部
６１３：  第２スプール連結部
７００：  流入口
７１１：  第１供給ライン
７１２：  第２供給ライン
７１３：  第３供給ライン
７１４：  第４供給ライン
７２１：  第１作動ライン
７２２：  第２作動ライン
７２３：  第３作動ライン
７３１：  第１短打ライン
７３２：  第２短打ライン
７４１：  第１長打ライン
７４２：  第２長打ライン
８００：  流出口
８１０：  メイン流出ライン
８１１：  第１流出ライン
８１１ａ：  第１−１流出ライン
８１１ｂ：  第１−２流出ライン
８１１ｃ：  第１−３流出ライン
８１２：  第２流出ライン
８１３：  第３流出ライン
【図１ａ】
2020529927.tif 000003
【図１ｂ】
2020529927.tif 000004
【図１ｃ】
2020529927.tif 000005
【図１ｄ】
2020529927.tif 000006
【図２】
2020529927.tif 000007
【図３ａ】
2020529927.tif 000008
【図３ｂ】
2020529927.tif 000009
【図４】
2020529927.tif 000010
【図５】
2020529927.tif 000011
【図６】
2020529927.tif 000012
【図７ａ】
2020529927.tif 000013
【図７ｂ】
2020529927.tif 000014
【図８】
2020529927.tif 000015
【図９】
2020529927.tif 000016
【国際調査報告】
2020529927.tif 000017
2020529927.tif 000018
2020529927.tif 000019
2020529927.tif 000020