I If wearing winding for shock device clutch

【発明の詳細な説明】 衝撃装置用巻きつけばねクラッチ発明の背景本発明は、一般的にいえば、さく岩機などに用いるクラッチに関し、さらに詳細にいえば衝撃装置において回転運動を選択的伝えるために巻きつけばねを使用することに関する。 現在は、さく岩機などの衝撃装置における回転運動を伝えるためにラチェットボール型クラッチ機構が用いられている。 これらのクラッチ機構は機械加工が難しくて高価である。 ラチェットポール型クラッチが摩耗または破断すると、通常は、組立体全体の修理や交換を必要とする。 ラチェットボール型クラッチは、また、さく岩機の複雑さをかなり大きくする。 衝撃装置の製作と修理の容易さを高めるためにできるだけさく岩機の構造を簡単にすることが好ましい。 前述のことは現在のクラッチにあると分かっている限界である。 したがって上述の限界の一つ以上を解消することを目的とした代替品を提供することが有益であることは明らかである。 したがって、以下にさらに完全に開示される特徴を備える適当な代替品を提供する。 発明の概要本発明の一面において、これは衝撃装置における回転運動をたがねに伝えるクラッチ組立体を提供することによって達成される。 このクラッチ組立体は、第１の円筒形表面が表面に形成された第１のハブを備えている。 たがねに事実上回転可能に結合された第２のハブが第２の円筒形表面に形成されている。 第２の円筒形表面は第１の円筒形表面と共軸である。 巻きつけばねが第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合し、第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許され第２の方向に制限されている。 前述及びその他の面は添付図面とともに考慮されるとき本発明の以下の詳細な説明から明らかになる。 図面の簡単な説明図１は、巻きつけばねクラッチ組立体の一つの実施例を示す側斜視図である。 図２は、図１に示した巻きつけばねクラッチ組立体の分解図である。 図３は、巻きつけばねクラッチ組立体の代わりの実施例の一部切除した図である。 図４は、本発明の巻きつけばねクラッチ組立体を備える衝撃装置の第１の実施例の側部分断面図である。 図５は、本発明の巻きつけばねクラッチ組立体を備える衝撃装置の別の実施例の側断面図である。 図６は、本発明の巻きつけばねクラッチ組立体を備える衝撃装置のなおもう一つの代替実施例の側断面図である。 第７は、図５の関連のみぞを備えるピストン６０の一部分の部分側立面図である。 詳細な説明この開示においては、異なる実施例における同一要素は同一参照文字を与えられている。 衝撃装置、一般には、たとえば、ダウンホールまたはアウトオブザホール形式のものであってもよいさく岩機において、たがね１４に回転運動を加えることが望まれる。 巻きつけばねクラッチ組立体１６がこの回転運動の伝達を遂行する（ 図１〜３）。 巻きつけばねクラッチ組立体１６は第１のハブ１８、第２のハブ２ ０及び巻きつけばね１７を備えている。 第１のハブ表面２４が第１のハブ１８に形成され、第２のハブ表面２６が第２ のハブ２０に形成されている。 第１のハブ表面２４と第２のハブ表面２６は仮想軸２２の回りに共心である。 巻きつけばね１７は、第１のハブ表面２４及び第２のハブ表面２６の両方と確実な係合をする。 巻きつけばね１７のどの部分も第１のハブ表面２４または第２ のハブ表面２６のいずれにも固定して取り付けられていない。 第１のハブ１８が第２のハブ２０に対して第１の回転方向に回されると、巻きつけばね１７のコイルが第１のハブ表面２４及び第２のハブ表面２６の両方にさらにしっかり固着されるようになる。 それによって第１のハブ１８と第２のハブ２０の間の相対回転が制限される。 代わりとして、第１のハブ１８が第２のハブ２０に対して第２の方向に回転すると、巻きつけばね１７のコイルは、第１のハブ及び第２のハブ２０の回りでゆるむ。 このゆるみは第１のハブ１８と第２のハブの間の相対回転を可能にする。 第１のハブ表面２４及び第２のハブ表面２６は第１のハブ１８と第２のハブ２ ０の外側円周表面３２（図１及び２参照）またはそれらの内側円周表面３４（図３に示されている）のいずれかを形成できる。 両方の実施例において、第１のハブ１８と第２のハブ２０の間の相対回転が第１の回転方向２８で制限され、第２ の回転方向３０で可能になる。 駆動装置１２の運動をたがね１４の単一方向のインデクシングに変換する本発明の三つの代替実施例がある。 たがねのこのインデクシングは、たがねが作業表面に接触するたびに、たがねが異なる角度と位置にあるように望まれている。 図４示された第１の実施例においては、複数のプランジャ棒３６がプランジャ−カラ−３８に付けられたプランジャタブ３７の両側に往復動して作用する。 各プランジャ棒３６は作動室５９ａ、ｂ内に入っている作動流体によって可逆的に回転作動される。 作動流体が作動室５９ａ、ｂに交互に加えられて当該技術において周知のようにピストン１２の往復運動を生じる。 第２のハブ２０のすべての回転運動がたがね１４に伝えられる。 図５及び図７は、本発明の第２の実施例を示している。 往復動ピストン６０が衝撃装置１０の中に取付けられている。 一つ以上の軸方向に整置されたみぞ６２がビストン６０の表面に軸方向に伸びている。 隆起６１が衝撃装置１０の一部分から軸方向に整列したみぞ６２の中に伸びている。 これはピストン６０が事実上全く回転しないで軸方向に並進することを確実にする。 ピストン上にはまた、一つ以上のらせんみぞ６６が形成されている。 ピストンナットまたはハブ７０が衝撃装置１０の一部分に対して事実上軸方向には固定されているが、衝撃装置１０の内部では回転できる。 突起７２がピストンナット７ ０に形成され、らせんみぞ６６の中に伸びこんでいる。 ピストンが衝撃装置内で軸方向に往復動するときは常に、らせんみぞに係合する突起７２はピストンナットをピストンに対して強制的に回転振動させる。 図４の実施例にあるピストン６ ０がみぞ６２または６６を含んでいないことに注意されたい。 ピストンハブまたはナット７０はピストンハブ表面７４を形成されている。 チャック７６がピストンナット７０に隣接して配置されている。 チャックハブ表面７８がチャック７６に形成されている。 チャックハブ表面７８はピストンナットハブ表面７４と共軸である。 このようにして、巻きつけばね１７はチャックハブ表面７８とピストンハブ表面７４の間でそれらにはまり合い接触をして伸びている。 巻きつけばねは前述のように二つのハブ表面７４と７８ と相互作用する。 こうして、ピストン６０の軸方向往復動がピストンナット７０の回転往復動をもたらし、その回転運動を巻きつけばね組立体１６がチャックの単方向回転インデクシングに変換する。 上述のようなたがね１４はチャック７６に対して事実上回転に対して固定されている。 しかし、たがねのチャック内での縦方向ずれは許される。 ピストンの衝撃装置１０内での往復運動の間、ピストンは軸方向に少しの距離変位することができるだけであるはがねに接触する。 この接触はたがねの結果として生じた変位とともにたがねの衝撃型運動をもたらす。 上述の二つの実施例において、巻きつけばね１７の上流での二方向回転振動が巻きつけばねの下流の単方向インデクシングに変換される。 本発明の巻きつけばねクラッチ組立体１６が衝撃装置の用途におけるすべての周知の型の装置によって作られる振動運動を単方向インデクシング運動に変換するのに使用できることが分かるはずである。 図６に示された本発明のなおもう一つの実施例においては、巻きつけばねクラッチ組立体１６は衝撃装置１０のバックヘッド８２につけられた固定ハブ８０とライフルバーハブ部分８６を備えている。 固定ハブ８０は第１の固定ハブ表面８ ５を表面に形成され、ライフルバーハブ部分８６は第２のハブ表面８８を表面に形成されている。 巻きつけばねは第１ のハブ表面８５と第２のハブ表面８８の間に伸び、この開示において前述したように機能する。 ライフルバーハブ部分８６にはらせんみぞ９０が中に形成された事実上円筒形の部分８９がある。 ピストン９４がライフルバーハブ部分８６と制限接触をする以外は自由に回転する。 ピストン９４の内面に形成されている一つ以上のライダ９８がライフルバーハブ部分８９のらせんみぞ９０の中に乗っている。 ピストン９４は衝撃装置１０の内部で軸方向の長さの回りに自由に回転する。 ピストンが上方に移動するにつれて、巻きつけばね１７は第２のハブ表面８８の回りに締め付けられ、固定ハブ８０とライフルバーハブ部分８６の間の相対回転が制限される。 したがってピストン９２がバックヘッド８２の方へ移動するたびに、ピストンはらせんみぞ９０をなぞる。 ピストン９４がバックヘッド８２から遠ざかるにつれて、ライダ９８はらせんみぞ９２に対して巻きつけばね１７を緩めるように作用する力を加える。 それによって固定ハブ８０とライフルバーハブ部分８６の間に相対回転を可能にする。 軸方向に整列したみぞ１０４がピストン９４の外面に形成されている。 チャック要素１０６ａと１０６ｂからなるチャック１０６がピストン９４を覆い、一つ以上のスプライン１０８がチャック１０６の内円周に形成されている。 それによってピストン９４ とチャック１０６の間の相対回転が縦変位をできるようしながら制限されている。 チャック１０６はたがね１４を包むように形成され、チャック１０６の中でピストンに加えられる事実上すべての回転がたがね１４に伝えられる。 本発明を好ましい実施例にしたがって図示して説明したが、請求の範囲に記載された発明からそれることなく他の変形や変化形を作れることが認められる。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９２年１０月１３日【補正内容】 請求の範囲 １． 衝撃装置における回転運動をたがねに伝えるクラッチ組立体において、 第１の円筒形表面が表面に形成された第１のハブと、 たがねに事実上回転可能に結合され、第１の円筒形表面と共軸である第２の円筒形表面を表面に形成されている第２のハブと、第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合している巻きつけばねと、 前記衝撃装置内に往復動するように取り付けられ、前記第１と第２のハブの間の相対運動を生ずるように前記巻きつげばねを交互に緩めたり締めたりするピストンとを備え、 第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許され、第２の方向に制限されていることを特徴とするクラッチ組立体。 ２． 前記第１の円筒形表面と第２の円筒形表面は第１のハブと第２のハブの内側にそれぞれ形成されている請求項１に記載のクラッチ組立体。 ３． 前記第１の円筒形表面と第２の円筒形表面は第１のハブと第２のハブの外側にそれぞれ形成されている請求項１に記載のクラッチ組立体。 ４． 前記第１のハブが駆動ハブであり、前記第２のハブが従動ハブである請求項１に記載のクラッチ組立体。 ５． 前記第１のハブが前記衝撃装置のハウジングに回転可能に固定され、前記第２のハブが従動ハブである請求項１に記載のクラッチ組立体。 ６． プランジャ棒が前記第１のハブに接続されている請求項１に記載のクラッチ組立体。 ７． ライフルバーが前記第２のハブに接続されている請求項１に記載のクラッチ組立体。 ８． 衝撃装置における回転運動をたがねに伝えるクラッチ組立体において、 第１の円筒形表面が表面に形成された第１のハブと、 たがねに事実上回転可能に結合され、第１の円筒形表面と共軸である第２の円筒形表面を表面に形成されている第２のハブと、第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合している巻きつけばねと、 前記第２のハブとたがねの間の相対回転を事実上制限するが、それらの間の縦変位を可能にするコネクタ手段とを備え、 前記衝撃装置内に往復動するように取り付けられ、前記第１と第２のハブの間の相対運動を生ずるように前記巻きつけばねを交互に緩めたり締めたりするピストンとを備え、 第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許され第２の方向に制限されていることを特徴とするクラッチ組立体。 ９．１本の軸線と共軸の第１の円筒形表面を有する第１のハブと、 第１の円筒形表面と共軸である第２の円筒形表面を表面に形成され、前記第１ の円筒形表面の半径が前記第２の円筒形表面の半径に事実上等しくなっている第２のハブと、 前記第１のハブと第２のハブの間の前記軸線の回りの相対回転力を第１と第２ の方向に交互に与える往復動ピストン手段と、 第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合している巻きつけばねとを備え、 第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許され第２の方向に制限さていることを特徴とする衝撃装置。 １０．１本の軸線と共軸の第１の円筒形表面を有する第１のハブと、 第１の円筒形表面と共軸である第２の円筒形表面を表面に形成され、前記第１ の円筒形表面の半径が前記第２の円筒形表面の半径に事実上等しくなっている第２のハブと、 前記第１のハブと第２のハブの間の前記軸線の回りの相対回転力を第１と第２ の方向に交互に与える往復動ピストン手段と、 第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合している巻きつけばねと、 前記第２のハブとたがねの間の相対回転を制限するが、それらの間の縦変位を可能にするコネクタ手段とを備え、 第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許されるが第２の方向に制限されていることを特徴とする衝撃装置。 １１．１本の軸線と共軸の第１の円筒形表面を有する第１のハブと、 第１の円筒形表面と共軸である第２の円筒形表面を表面に形成され、前記第１ の円筒形表面の半径が前記第２の円筒形表面の半径に事実上等しくなっている第２のハブと、 前記第１のハブと第２のハブの間の前記軸線の回りに相対回転力を第１と第２ の方向に交互に与える往復動ピストン手段と、 第１の円筒形表面と第２の円筒形表面の両方の一部分に係合している巻きつけばねと、 たがねを包む第２のハブに回転可能に固定され、たがねの相対縦運動は許されるが相対回転は事実上制限されているチャックとを備え、 第１のハブと第２のハブの間の相対回転運動が第１の方向に許され第２の方向に制限されていることを特徴とする衝撃装置。