Hydraulic rotary percussion drill equipment

本発明は、穿孔用の油圧式ロータリーパーカッションドリル装置に関する。

ドリルは、採石場、トンネルまたは鉱山での掘削など、様々な用途において用いられている。

これらの装置は、「キャリア」として知られる運搬機械に設けられていて、このキャリア上には、ロータリーパーカッションドリル装置を固定するスライドが設けられている。

一般に、ドリルは、打撃機構および回転機構によって構成されている。 前記キャリアに搭載されたドリルは、流体動力を受けてこれを打撃力および回転力に変換し、岩盤に接触する穿孔棒およびドリルビットを用いて穿孔を形成する。

前記打撃機構は、一般的に、ロータリーパーカッション装置のケーシングに強固に取り付けられている。 一方、前記打撃機構のシャフトに対して平行なシャフト上に側方から取り付けられるモータを備えた回転機構は、減速ピニオンを介して穿孔棒の軸を回転させる。

したがって、この穿孔棒の軸は、回転しつつ、打撃機構のピストンから衝撃を受けるようになっている。

この従来構成の欠点は、装置に取り付けるための高価な機械設備を必要とする不経済な構成要素であるピニオンによって、装置のコストが高くなることである。

特許文献１には、打撃軸に沿って平行移動可能で、かつ、ビットに突き当たるように構成されたピストンを備えている打撃機構と、前記ピストンの打撃軸と略一致する回転軸を中心として、前記ビットを回転させるモータと、を備えたロータリーパーカッション装置が記載されている。

前記打撃機構は、モータのケーシングの背面に取り付けられている。

ケーシングと打撃機構とが並列配置されていることにより、ロータリーパーカッション装置のサイズは大きくなり、構造が複雑化してしまう。

一実施形態によれば、このモータは空気圧式である。 この場合には、ピニオンを設ける必要があり、装置のコストが増大する。

スイス国特許第３３８４１９号明細書

本発明は、小型かつ簡単な構造で、製造コストの安いロータリーパーカッション装置を提供することにより、これらの欠点を改善することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明では、穿孔用の油圧式ロータリーパーカッションドリル装置は、打撃軸に沿って平行移動可能で、かつ、ビットに突き当たるように構成されたピストンを有する打撃機構と、前記打撃軸と略一致する回転軸を中心として、前記ビットを回転させる油圧モータと、を備えた装置であって、支持体を構成するケーシングを有し、前記打撃機構は、油圧駆動式であって、前記ケーシングに回転可能に取り付けられた縦長の本体部を備え、該本体部は、本体部の軸線を中心として回転可能であり、前記油圧モータにより直接、回転駆動され、かつ、前記ビットに結合されていることを特徴とする。

この装置では、回転軸が打撃機構の軸と略一致しているため、ピニオンやその他のシステムを設ける必要がない。

有利な点として、前記油圧モータは、２つの流体供給ラインに接続され、前記打撃機構には、高圧供給源および低圧供給源にそれぞれ接続された入口ダクトおよび出口ダクトによって流体が供給される。

前記ビットは、前記本体部の一端に結合されているのが好ましい。

本発明の第１の実施形態によれば、前記本体部は、その端部で、前記モータの出力軸に結合されている。

第２の実施形態によれば、前記油圧モータは中空軸を有している。

第２の実施形態に関する特徴によれば、前記本体部の一部は、前記油圧モータの中空軸と一体的に回転する。

本発明は、添付の概略的な図面を参照する以下の記載によってさらに理解されうるものである。 これらの図面は、非限定的な実施例によってロータリーパーカッション装置の複数の実施形態を示す。

図１に、本発明の第１の実施形態を示す。 ロータリーパーカッション装置、すなわちドリルは、２つの供給ライン１５が接続される油圧モータ２を備えたケーシング１を有している。 油圧モータ２は、ドリルの後部に位置し、出力軸３を有している。

前記ドリルは、実質的に円筒形の本体部４によって構成される油圧式打撃機構をさらに備えている。 この本体部４の中には、打撃ピストン５が、該本体部４の軸線に沿って平行移動可能なように設けられている。

前記本体部４は、中央ハウジングが設けられている第１端部において、前記油圧モータ２の出力軸３に結合されている。

この結合は、例えばスプライン軸とそのハウジングを用いたタイプや、弾性接手を用いたタイプなど、直接的な同軸駆動装置によって実現される。

前記本体部４の軸線は、前記油圧モータ２の回転軸と一致している。 前記ピストン５は、打撃軸が前記油圧モータ２の回転軸と一致するように配置されている。 この打撃軸とは、ピストン５の並進軸であり、その軸上には、ピストンによってビットに与えられる力が合成された点である衝撃点が位置している。

前記モータ２の回転は、ケーシング１と本体部４との間に取り付けられた軸受や転がり軸受６によって供給される。

前記パーカッション装置は、ピストン５を往復運動させるための従来型の直接制御弁をさらに備えている。

流体は、高圧供給源および低圧供給源にそれぞれ接続された入口ダクト７および出口ダクト８を介して、パーカッション装置に供給される。

前記本体部４とケーシング１との間に設けられた多数のロータリーシール９は、組立体を分離している。

前記パーカッション装置の本体部４は、駆動端とは反対側の第２端部において、ドリルビット１０と嵌合するハウジングをさらに有している。

この嵌合は、例えば、複数の切子面および／またはスプラインによってそれぞれの形状を一致させることにより実現される。

公知の方法により、前記ハウジングには、ビット１０にピストンが突き当たるように、ピストン５の打撃面１１に対応して開口が形成されている。

ドリルの使用中は、前記油圧モータ２が、打撃機構の本体部４を介してビット１０を回転させる。 ピストン５は、前後運動しながらビット１０に突き当たる。

図２に、本発明の第２の実施形態を示す。 上記実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付す。

本実施形態では、油圧モータ２は中空軸を有し、ビット１０が嵌合する端部側に配置されている。

この端部において、本体部は、本体部４よりも直径が小さい駆動部１２を有している。

この駆動部１２の外径は、油圧モータ２の中空軸の内径と略一致しており、駆動部１２は、本体部４の回転軸がピストン５の打撃軸と一致するように、前記油圧モータ２の中空軸内に配置される。

パーカッション装置の動作およびビットと本体部との嵌合については、本発明の第１の実施形態と同様である。

上記２つの実施形態により、簡単な設計で低コストのパーカッション装置を得ることができる。

当然のことながら、本発明は上記において一例として述べた本装置の実施形態のみに限定されるものではなく、その他の変更をも包含する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るロータリーパーカッション装置の部分縦断面図である。

図２は、本発明の別の実施形態を示す図１相当図である。