衝撃ユニットの配置

本発明は、破砕ハンマーまたは削岩機の衝撃ユニットの本体に関する。

本発明はさらに、衝撃ユニットと、衝撃ユニットの本体を形成する方法に関する。

本発明の分野は、独立請求項のプリアンブルでより具体的に規定される。

破砕ハンマーは、岩やコンクリートなどといった堅固な物質を破砕するために用いられる。破砕ハンマーは、破砕ハンマーに接続可能な破砕ツールへの衝撃パルスを生成する、衝撃装置を備える。破砕ハンマーは、内部に衝撃装置の打撃要素が設置されている、本体を備える。本体内における衝撃ユニットの現行の配置は、例えばそのサイズ及び重量に関して、いくつかの短所を含んでいることが示されている。

本発明の目的は、新規で改良された衝撃ユニットの本体を提供することである。さらなる目的は、新規で改良された衝撃ユニットと、衝撃ユニットの本体を形成する方法を提供することである。

本発明による本体は、第1の独立装置クレームの特徴によって特徴付けられる。

本発明による衝撃ユニットは、第2の独立装置クレームの特徴によって特徴付けられる。

本発明による方法は、独立方法クレームの特徴によって特徴付けられる。

開示される解決方法のアイデアは、衝撃ユニットの本体が、内部に本体内の衝撃ユニットの動作可能要素を配置するための内部空間が存在する、長形の中空部品であるということである。本体は、本体の軸方向に存在している、2つ以上の連続する本体部品を備える。本体部品には、装着用に、軸方向接続面が設けられている。連続する本体部品間に、1つ以上の軸方向接続ジョイントが形成されている。軸方向接続ジョイントでは、接続される本体部品の接続面同士が、互いの方を向いている。軸方向接続面同士は、締結ネジによって、互いに向かって押し付けられる。さらに、接続ジョイントは締結ネジを備えており、これらの締結ネジは、本体の軸方向に対して傾斜している。言い換えると、本体部品は、いくつかの傾斜した締結ネジによって締着されていて、そのネジの長手方向は、本体の軸方向からは逸脱している。

開示される解決方法の利点は、傾斜によって、締結ネジへのアクセスが向上し、それによって、傾斜した締結ネジの装着と締め付けが、本体の軸方向と平行に配向された従来の締結ネジと比べてより容易かつより迅速になることである。さらに、傾斜した締結ネジの使用によって、締結ネジを本体部品の側面のより近くに配置することが可能になる。したがって、連続して接続される本体部品の外形寸法及び重量は、削減され得る。要するに、開示される解決方法によって、妥当なサイズと重量を持ついくつかの連続する本体部品の使用が容易になり、本体部品同士の締着もまた容易になる。

一実施形態によると、衝撃ユニットの本体は、打撃ピストンといった衝撃要素を備える衝撃装置を、本体内に受容する手段が設けられるように設計されている。本体内には、制御バルブまたはこれに相当する制御要素と、蓄圧器もまたあってよい。さらに、本体は、衝撃装置の手段によって生成された衝撃パルスと応力波を伝達するための、ツール、シャンク、または中間要素を受容していてもまたよい。衝撃装置の上記の要素、及び衝撃パルスを伝達する要素は、動作可能な要素であり、衝撃ユニットの本体内に設置されている。

一実施形態によると、軸方向接続ジョイントの締結ネジは、回転ヘッドが設けられた第1の端部と、ネジ山が設けられた第2の端部とを備える。締結ネジは傾斜しており、それによって、締結ネジの長手方向軸は、締結ネジのネジ山付きの第2の端部の方が、反対にある回転ヘッド付きの第1の端部よりも、本体の中心軸により近接している。言い換えれば、傾斜した締結ネジの回転ヘッドは、ネジ山付き端部に比べて、中心軸からの横方向の距離がより大きくなっている。回転ヘッドが本体部品の側面からわずかに離れた向きを向いているため、回転ヘッドに対する締め付けツールの位置決めは容易になっている。こうして、回転ネジへのアクセスは向上している。回転ヘッドに対する締め付けツールの位置決めが容易である際には、組み立て中の、そしてまたその後の点検及び修理実施中の、本体の取り外し及び装着が容易である。

一実施形態によると、衝撃ユニットの長形の本体は、第1の端部と第2の端部を備える。衝撃装置は主に本体の第2の端部側に設置されており、衝撃ユニットに接続可能な破砕ツールは、本体の第1の端部側に設置されている。軸方向接続ジョイントの締結ネジは、回転ヘッドが設けられた第1の端部を備える。締結ネジの回転ヘッドは、本体の第1の端部の方を向いている。言い換えれば、回転ヘッドは、本体のツール側の側面の方を向いている。

一実施形態によると、接続ジョイントの締結ネジの回転ヘッドは、本体の第2の端部の方を向いている。したがってこの実施形態では、回転ヘッドは、前の実施形態とは反対の方向を向いている。通常、衝撃装置側の端部からの方が、アクセスは、より良い。

一実施形態によると、軸方向接続ジョイントは、1つ以上の傾斜した第1の締結ネジと、1つ以上の傾斜した第2の締結ネジとを備える。第1の締結ネジと第2の締結ネジの回転ヘッドは、互いに反対方向を向いている。こうして、第1の締結ネジは第1の端部の方を向き、第2の締結ネジは第2の端部の方を向いている。この解決方法によって、締結ネジを位置決めするためのさらなる可能性が提供される。

一実施形態によると、傾斜した締結ネジは、接続ジョイントの接続面の法線に対して角度を有している。傾斜した締結ネジの角度の大きさは、5°〜15°の間である。

一実施形態によると、1つの軸方向接続ジョイントの傾斜した締結ネジの全てが、接続ジョイントの接続面の法線に対して同じ角度を有している。

一実施形態によると、軸方向接続ジョイント(単数)は、種々の角度を持つ締結ネジ(複数)を備え得る。この実施形態は、接続ジョイントの1つ以上の締結ネジ用のスペースが限られているときに、有用であり得る。次いで、1つ以上のネジが、アクセス向上のために他のネジとはわずかに異なる角度で配向されていてもよい。

一実施形態によると、接続ジョイントは、傾斜した締結ネジのネジ孔のところに位置する平坦な支持面を備える。平坦な支持面は、本体部品の軸方向接続面に対して、両側に設置されている。支持面は、締結ネジの長手方向軸に対して垂直である。次に、締結ネジが締め付けられるときに、締結ネジの回転ヘッドの支持面が、対応して配向された支持面に対して押し当てられる。言い換えれば、締結ネジのところで互いの方を向いている支持面同士は平坦であり、締結ネジの傾斜角度に従って傾斜している。こうして、接続ジョイントのところで、回転ヘッドの平坦な底部が平坦な支持面に対して緊密に押し当てられる。平坦な支持面のお蔭で、回転ヘッドと支持面との間で線形の接触領域が形成されるのが回避される。

一実施形態によると、締結ネジは、接続ジョイントの方を向いた平坦な第1の支持面が設けられた、回転ヘッドを備える。接続ジョイントは、回転ヘッドの側に、締結ネジが貫通する開口が設けられた、支持フランジを備える。支持フランジには、ネジ開口のところに、平坦な第2の支持面がいくつか設けられている。平坦な第2の面は、ネジの回転ヘッドの底部にある平坦な支持面の方を向いている。ネジ用開口のところに設けられた、合わせられる平坦な支持面は、傾斜した締結ネジの長手方向軸に対して垂直である。言い換えれば、合わせられる平坦な支持面同士は、本体の中心軸に対して傾斜している。締結ネジが締め付けられると、傾斜した平坦な支持面同士が互いに対して適正に押し付けられ、回転ヘッドと支持フランジの間の接触領域の大きさは、生成された締付力を伝達するのに十分な大きさとなる。

一実施形態によると、接続ジョイントは第1の支持フランジを備える。第1の支持フランジは、本体部品の一端に設置され、別の本体部品の方を向いた環状の第1の接続面が設けられている。第1の支持フランジは、接続面に対して第1の支持フランジの反対側に、環状の補助面を有する。第1の支持フランジの環状の補助面は、本体の軸方向中心線に垂直な線に対して、傾斜している。さらに、傾斜した環状の補助面には、締結ネジのヘッドの平坦な底部の方を向いた、平坦な第2の支持面がいくつか設けられている。この種の局所的な平坦な第2の支持面は、例えばフライス加工によって機械加工され得る。

一実施形態によると、接続ジョイントは第1の支持フランジを備える。第1の支持フランジは、本体部品の一端に位置しており、別の本体部品の方を向いた環状の第1の接続面が設けられている。支持フランジには、締結ネジが貫通するための開口が設けられている。さらに、第1の支持フランジには、ネジ孔のところに位置する窪みが設けられている。これらの窪みは、締結ネジのネジヘッドを受容するように寸法決めされている。窪みの底部は、傾斜した締結ネジの配向に従って、傾斜している。窪みは、フライス加工ツールまたはブローチドリルによって、容易に、且つ正確に機械加工され得る。

一実施形態によると、衝撃ユニットの中空の本体の内部には、衝撃方向に衝撃パルスを生成する衝撃装置がある。衝撃装置は、衝撃ユニットの使用中、接続ジョイント内部で軸方向に往復して動くように構成された、打撃ピストンまたは、これに相当する軸方向を向いた機械的な衝撃要素を備えていてよい。本体にはさらに、本体の衝撃端に、交換可能なツールを衝撃装置に接続するための連結手段が設けられている。ツールは、本体の中心軸上に設置されており、衝撃装置によって生成された衝撃パルスを受容するように構成されている。

一実施形態によると、衝撃ユニットの本体、並びに接続ジョイント及び接続手段の開示される特徴は、破砕ハンマー内に実装される。

一実施形態によると、衝撃ユニットの本体、並びに接続ジョイント及び接続手段の開示される特徴は、削岩機内に実装される。

一実施形態によると、接続ジョイントは、一般的な締結ネジによって互いに接続された、2つの中空の本体部品のみを備える。

一実施形態によると、接続ジョイントは、一般的な締結ネジによって互いに接続された、3つ以上の本体部品を備え得る。このように、2つの中空の主要本体部品間に、中間フランジ、封止フランジ、またはこれらに相当する要素が配置されてよい。

一実施形態によると、本体は、3つ以上の本体部品と少なくとも2つの接続ジョイントを備える。

一実施形態によると、接続ジョイントの全ての締結ネジが傾斜している。

一実施形態によると、接続ジョイントの少なくとも1つの締結フランジは、円形である。

一実施形態によると、接続ジョイントの少なくとも1つの締め付けフランジは、長方形である。

一実施形態によると、少なくとも1つの本体部品は、円形の外表面と接続面の役割を果たす軸方向面とが設けられた、締結フランジを備え得る。締結フランジには、いくつかのネジ孔がさらに設けられている。締結ネジは、これらのネジ孔を通って装着され得る。ネジ孔は、ピッチ径上に位置している。ピッチ径の大きさは、次の式、即ち、「1.3×本体部品の外形の大きさ」の、積よりも小さい。ピッチ径の大きさは、締結ネジの回転ヘッドの底面と、締結ネジの長手方向軸との交点で測定される。この実施形態のお蔭で、締結ネジは、本体部品の外側面の比較的近くに設置される。

一実施形態によると、本体部品間の接続ジョイントは、別個の封止要素を全く有していなくてよい。さらに、接続された本体部品間には、接続ジョイントの内側空間によって規定される部分で接続ジョイントを通る、連続した流体の流動が流れることはまったくない。さらに、衝撃ユニットの使用中、且つ軸方向を向いた機械的な要素が、接続ジョイント内部で軸方向に前後に動くように構成されている。

一実施形態によると、開示される本体の接続ジョイントは、衝撃ユニットの稼働中、長手方向軸の周囲で回転されない。破砕ハンマー及び削岩機の本体は、その装着構造物に支持されており、回転が防止されている。

一実施形態によると、少なくとも1つの接続ジョイントは、連結された本体部品の内表面と外表面の間に、少なくとも1つの軸方向チャネルを備え得る。内表面は、本体部品の中心軸方向の中空の空間によって規定される。軸方向チャネルは、例えば潤滑チャネルであってよい。

一実施形態によると、本体は、本体の第2の端部において、第1の端部本体部品を備え得る。第1の端部本体部品は、衝撃ユニットの端部カバーの役割を果たす。

一実施形態によると、本体の少なくとも1つの接続ジョイントの少なくとも1つの本体部品は、少なくとも1つの圧力媒体空間を備える。

一実施形態によると、本体の少なくとも1つの接続ジョイントの少なくとも1つの本体部品は、蓄圧器を備える。

一実施形態によると、本体の少なくとも1つの接続ジョイントの少なくとも1つの本体部品は、フラッシングハウジングを備える。この実施形態は、フラッシングを用いた削岩機に関する。

一実施形態によると、各接続ジョイントにおける締結ネジの数は、8〜36の間である。

一実施形態によると、締結ボルトの直径は、12〜36mmの間である。

一実施形態によると、本体は2つ以上の接続ジョイントを有し、締結ネジの角度の大きさは、全ての接続ジョイントにおいて同じである。

一実施形態によると、本体は2つ以上の接続ジョイントを有し、締結ネジの角度の大きさは接続ジョイントによって異なる。

本願では、軸方向接続面は、本体の長手方向に対して垂直な面に関する。垂直で平坦な面の部分に加えて、軸方向接続面は、径方向ガイド面が設けられた長手方向突出部といった、ガイド面を含み得る。

上記した装着の原理及び方法が、本願で開示される以外の型の破砕ハンマー及び衝撃ユニットに対してもまた適切であることは、言及される。例えば、打撃装置または衝撃装置が示されるものと異なっていてもよい。

上記で開示された実施形態は、開示された必要な機能を備える所望の解決策を形成するために、組み合わせられることができる。

幾つかの実施形態は、添付の図面によってより詳細に説明される。

長手本体の内部に配置された衝撃装置が設けられた、破砕ハンマーの概略側面断面図である。

破砕ハンマーの代替方法による本体の、概略側面断面図である。

ある実施可能な軸方向接続ジョイントの、概略側面断面図である。

ある実施可能な軸方向接続ジョイントの、概略側面断面図である。

ある実施可能な軸方向接続ジョイントの、概略側面断面図である。

支持フランジ及び、ネジ孔箇所に位置する平坦な支持面が設けられた本体部品の、概略部分軸断面図である。

本体部品の長方形支持フランジの軸の概略図である。

図7に示す長方形フランジの、概略側面図である。

締結ネジの概略側面図である。

明確にするため、これらの図では、開示の実施形態のいくつかを単純化した方法で示している。図面中、同様の参照番号は同様の要素を示す。

図1は、破砕ハンマー1の基本的構造を開示する。破砕ハンマー1は、ツール2側の端部に第1の端部A即ち前端と、反対側の端部に第2の端部B即ち後端を有する。第2の端部Bには、破砕ハンマー1を作業機械のブームに接続する装着手段があってよい。破砕ハンマー1は、長形の本体3を備える。本体3は、保護ケーシング4によって囲まれていてよい。本体3は中空の構造であり、それによって、本体3の内部に衝撃装置IDを受容するための内部空間が設けられている。衝撃装置IDは、打撃ピストン5及び蓄圧器6を備え得る。打撃ピストン5は、本体内部の作業圧力空間7、8に加圧された流体を向けることによって、本体3に対して、長手方向Cに往復して動くように配置されている。横方向の流体チャネルFCが、圧力空間を規定する内表面に対して開口していてよい。打撃ピストン5の衝撃面9は、破砕ツール2の上端10を打撃するように配置されている。このように、本体3の内部には、ツール2に対する衝撃パルスを生成するための衝撃ユニットの動作可能な要素が設置されている。

図1では、本体3は、1つの単一で一様な本体構造の代わりに、3つの本体部品11を備える。本体3の第1の端部Aには第1の主要本体部品11aが位置しており、第1の主要本体部品11aの後端には、第2の主要本体部品11bが接続されている。さらに、第2の本体部品11bの後端には、終端本体部品11fが接続されている。本体部品11a、11b、11fは、本体3の軸方向に続けて配置される。第1の本体部品11aと第2の本体部品11bの間には第1の軸方向接続ジョイント12aが、第2の本体部品11bと終端本体部品11fの間には後部軸方向接続ジョイント12eが存在する。軸方向接続ジョイント12aにおいて、第1の本体部品11aと第2の本体部品11bの軸方向接続面ACは、いくつかの締結ネジ13によって、互いに対して押し付けられている。後部軸方向接続ジョイント12eにおいて、第2の本体部品11bと終端本体部品11fの接続面ACは、締結ネジ13によって、互いに対して押し付けられている。後部軸方向接続ジョイント12eにおいて、本体部品11bと11fの間に、中間要素14が存在していてよい。終端本体部品11fの内部に、加圧された流体を本体部品の内部空間に保存する蓄圧器が存在していてよい。打撃ピストン5の後端は、終端本体部品11fの内部に位置していてよく、ピストン5の前端は、第1の本体部品11aの内側空間内に延在してよい。

図1で開示されるように、締結ネジ13は、本体3の中心軸Dに対して傾斜している。締結ネジ13は、ネジの一端に回転ヘッド15を、反対端にネジ山付き端部16を備えていてよい。図1では、両方の軸方向接続ジョイント12a及び12eの締結ネジ13が、回転ヘッド15が第2の端部B、即ち破砕ハンマー1の後端に向くようにして、配向されている。さらに、締結ネジ13の長手方向軸17は、回転ヘッド15における方が、ネジ山付き端部16におけるよりも中心軸Dからの横方向の向きが大きくてよい。締結ネジ13は、長手方向軸17と軸方向接続面ACの法線Nとの間に、傾斜角Sを有する。図1は、軸方向接続ジョイント12aと12eの締結ネジ13の傾斜角が、わずかに異なっていてよいことをさらに示す。

打撃ピストン5は、軸方向接続ジョイント12a、12eを超えて延在し、軸方向に、軸方向接続ジョイントに対して動く。さらに、第1の本体部品11aは、破砕ツール6を第1の本体部品11aに接続するための、1つ以上の横方向接続ピン19を備え得る。

図2は、6つの連続的に配置された本体部品11a〜11fを備える本体3が設けられた、破砕ハンマー1を開示する。本体部品間には、本体部品の対向する軸方向接続面AC同士を接続するための、軸方向接続ジョイント12a〜12eが存在する。軸方向接続ジョイント12a〜12eは、本体3の中心軸Dに対して傾斜している、締結ネジ13a、13bを備え得る。第1の締結ネジ13aの回転ヘッド15は、本体3の第2の端部Bの方を向いており、第2の締結ネジ13bの回転ヘッド15は、本体の第1の端部Aの方を向いている。このように本体3は、様々に配向された、傾斜した締結ネジ13a、13bを有する、軸方向接続ジョイントを備え得る。第1の軸方向接続ジョイント12aでは、1つの単一の軸方向接続ジョイントにおいて対向する配向を有する締結ネジがあり得ることが、破線20によってさらに示されている。さらに、破線21は、中空の本体部品11a〜11fの内表面を示している。

図3は、図1で開示された本体3の後部軸方向接続ジョイント12eをより詳細に開示している。終端本体部品11fは、圧力空間22を含み得、本体3の端部カバーとしてもまた機能し得る。終端本体部品11fは、締結ネジ13用のネジ孔24が設けられた、支持フランジ23を備える。支持フランジ23は、いくつかの窪み25をさらに備える。窪み25はネジ孔24のところに設置され、締結ネジ13の回転ヘッド15を受容するように寸法決めされている。窪み25の底部26は平坦であり、底部26は、締結ネジ13の長手方向軸17に対して垂直に配向されている。それによって、底部26は、傾斜した締結ネジ13の回転ヘッド15の底面とマッチするように、傾斜している。第2の本体部品11bは、締結ネジ13のネジ付き端部16を受容するための、いくつかのネジ山付きブラインド孔27を備える。当然、ブラインド孔27は、締結ネジ13及びネジ孔24と同じ径斜方向を有していなくてはならない。さらに、中間要素14は、ほぼ円盤形の部品であってよく、その内表面側に、制御面28または制御エッジが設けられていてよい。中間要素14は、封止要素が設けられていてもまたよく、それによって、本体部品11b及び11fの軸方向接続面ACには、封止手段が全くなくてもよい。

図4は、図1で開示された本体3の第1の軸方向接続ジョイント12aをより詳細に開示している。第2の本体部品11bは、平坦な第2の支持面31が設けられた、支持フランジ29を備える。支持フランジ29は、傾斜した締結ネジ13aが通って配置される、いくつかのネジ孔を備える。締結ネジ13aの回転ヘッド15は、第2の本体部品11bの側部に位置しており、第1の本体部品は、ネジ山付きブラインド孔27が設けられている。締結ネジ13aの長手方向軸17は、回転ヘッド15の底部では本体の中心軸Dから第1の距離L1に位置しており、ネジ付き端部16ではより短い第2の距離L2に位置している。

図5は、図4で開示されたものに代替する、接続ジョイント12を開示する。基本的構造及び機能は、図4で開示された軸方向接続ジョイント12aに相当する。しかし、支持フランジ29は、第1の本体部品11aの一部であり、締結ネジ13bの回転ヘッド15は、本体の第1の端部A側に存在している。回転ヘッド15の底部の中心は、ネジ山付き端部16に比べて、中心軸Dからより大きい距離L1のところに位置している。言い換えれば、第1の距離L1は、回転ヘッド15の底面と締結ネジ13の長手方向軸17との交点において測定され、第2の距離L2は、長手方向軸17と締結ネジ13の最外端との交点において測定される。

図6は、本体11の第1の端部に設置された支持フランジ29を開示する。支持フランジは、環状補助面30を備える。環状補助面30は傾斜し、本体部品11の第2の端部の方を向いている。補助面側の反対側には、別の本体部品の方を向いている環状接続面が存在する。環状補助面30には、ネジ孔24のところに、いくつかの平坦な第2の支持面31が設けられている。平坦な第2の支持面31は、本体部品11の外周32から、支持フランジ29の外周33へと延在していてよい。留意され得るように、表面30と31とは、支持フランジ29上で入れ替わってよい。平坦な第2の支持面31に対する代替方法は、本願の上記で開示されているように、ネジ孔24のところに平坦な底部を有する窪み25を形成することである。ネジ孔24は、ピッチ径34上に設置されている。締結ネジが傾斜しているおかげで、本体部品11の外周32の直径に比べて、ピッチ径34は比較的小さく寸法決めされてよい。このように、支持フランジ29の外周33の直径は、比較的小さくてよい。図6では、支持フランジ29の大きさは、明確さを向上させるため誇張されている。図6は、本体部品11が、内周36と外周32との間に、1つ以上の軸方向流体チャネル35を備え得ることをさらに開示する。

図7及び図8は、本体部品11の長方形の支持フランジ29を開示する。支持フランジ29は、異なる配向を有する2つの平坦な支持面部分31a及び31bを備える。支持面31a及び31bは、本体の中心軸Dに対して傾斜している。異なる傾斜を有する面31aと31bとの間に、分割線36が形成されており、分割線36は、中心軸Dに位置する。図8は、傾斜した支持面31aが、傾斜した締結ネジ13の回転ヘッド15の底部と適合していることを示す。表面31a、31bの傾斜角度は、締結ネジ13の傾斜角度Sに応じて選択される。

図9は、第1の端部に回転ヘッド15を備え、第2の端部にネジ山16を備える締結ネジ13をさらに開示する。回転ヘッド15の底部には、平坦な第1の支持面40が存在する。平坦な第1の支持面40は、上記で開示されているように、平坦な第2の支持面に対して押し付けられていてよい。

さらに、本特許出願は追加の解決方法を開示するが、それは本特許出願の主題によるものではない。この代替的な解決方法は、本体の長手方向軸に対する横方向に、1つ以上の接続ジョイントを備える衝撃ユニットの本体に関する。言い換えると、この接続ジョイントは、2つの本体部品を、衝撃ユニットの本体の軸方向以外の方向に接続する。この種の接続ジョイントは、蓄圧器またはバルブ装置の本体部品を、衝撃ユニットの本体と接続し得る。この横方向の接続ジョイントは、本特許出願で開示される全ての特徴に従った、1つ以上の傾斜した締結ネジを備えていてよい。この代替的な解決法は、図2で開示される。図2では、横方向本体部品37及び、本体3と横方向要素37との間の横方向接続ジョイント38が、横方向の傾斜した締結ネジ39と共に示されている。

図面及び関連する記述は、本発明のアイデアを説明することのみを目的とする。本発明は、その詳細に関して、特許請求の範囲の中で様々であってよい。