JP2000356083A - ダウンハンマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 穿孔作業後であっても、掘削ビットを本体部
分から容易に分離できるようにしたダウンハンマーを得
る。 【解決手段】 本体の下端部を断面多角形の雌型ジョイ
ント部とし、掘削ビット案内部材４０Ａの外周面を雌型
ジョイント部に嵌合する断面多角形の雄型ジョイント部
とする。両ジョイント部を勘合し、かつ、雄形ジョイン
ト部と雌形ジョイント部の相互の嵌合壁部を径方向に貫
通形成されたピン孔６０にジョイントピン７０を挿入し
て、抜け止めと係止を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地下穿孔機などに用いら
れるダウンハンマーに関し、特に流体通路とその周囲に
圧搾空気通路とを有する回転軸の下端に連設して用いる
ダウンハンマーに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、車体１の前方に縦設
された案内台２に対して、スクリュー軸３と、これを回
転させるための発電機Ｇにより稼動する回転機４を配置
し、さらに、該スクリュー軸３の下段には、周囲にスク
リュー刃が形成されたダウンハンマーＢが連設されてな
る地下穿孔機は知られている。この例において、回転機
４とスクリュー軸３の間には供給体５が搭載され、エア
ーコンプレッサーＣからスクリュー軸３側に圧搾空気が
供給される。一方、図５にも示すように、スクリュー軸
３には、その中央部に水供給機Ｓから供給される水を回
転機４を通じてダウンハンマーＢまで受け渡すための流
体通路６が形成され、さらに、エアーコンプレッサーＣ
からの圧搾空気を供給体５を通じてダウンハンマーＢま
で受け渡すための圧搾空気通路７、７’が形成される。

【０００３】ダウンハンマーＢは、周囲にスクリュー刃
３０を持つアウタースリーブ３１、前記圧搾空気通路
７、７’から送給される圧搾空気の供給を断続するチェ
ックバルブ３２、圧搾空気により作動するピストン３
３、該ピストン３３の先端に配置された掘削ビット９、
ピストン３３および掘削ビット９の中央部を連通して設
けられた圧搾空気噴出路１０などから構成されている。

【０００４】さらに、ダウンハンマーＢの中心部には、
チェックバルブ３２に形成した開孔３４を通過する状態
で流体噴出管８が取り付けられ、該流体噴出管８は前記
圧搾空気噴出路１０内を掘削ビット９の内部にまで延出
している。さらに、ダウンハンマーＢの上方部位であっ
て前記流体噴出管８の周囲には複数本の圧搾空気の供給
路３６、３６’が形成されており、該供給路３６、３
６’の下流側先端は前記チェックバルブ３２の上方部位
において一体となり、円環状の供給路３７となってい
る。該円環状の供給路３７の下流端には前記チェックバ
ルブ３２が押圧されている。

【０００５】図５に示すように、スクリュー軸３にダウ
ンハンマーＢを装着した状態で、スクリュー軸３に形成
した流体通路６とダウンハンマーＢに形成した流体噴出
管８は連通状態となり、そこに流体供給路が形成され
る。また、スクリュー軸３に形成した圧搾空気通路７、
７’とダウンハンマーＢに形成した圧搾空気供給路３
６、３６’も連通状態となり、そこに圧搾空気噴出路１
０が形成される。そして、前記流体噴出管８の下端部３
５から噴出する水とその周囲に圧搾空気噴出路１０から
供給される圧搾空気とによって、そこにウォータージェ
ット現象が発生し、その状態で水は圧搾空気と共に掘削
ビット９の下方噴出路１１から噴出するようになってい
る。

【０００６】上記のダウンハンマーＢにおいて、アウタ
ースリーブ３１の下端部の内周面には雌ねじ４１が切ら
れており、該雌ねじ部４１には、掘削ビット案内部材４
０が螺合されている。掘削ビット案内部材４０は、外周
に前記雌ねじ部４１に螺合する雄ねじ部４２が形成され
た筒状部４３と、この筒状部４３の下端に設けられたフ
ランジ部４４とからなり、該フランンジ部４４には、締
め付け時の工具を係止するための係合穴４５が形成され
ている。また、掘削ビット案内部材４０の内周面にはス
プラインが切られており、掘削ビット９のステム部１２
には、該スプラインに係合するスプラインが形成されて
いて、掘削ビット９は掘削ビット案内部材４０に対し
て、軸線方向に摺動（振動）は可能であるが回動は阻止
された状態で装着されている。

【０００７】このようなダウンハンマーを備えた地下穿
孔機では、回転機４とダウンハンマーＢを稼動し、掘削
作業をしながら堅固な地質あるいは岩盤に到達したら、
水供給機Ｓからスクリュー軸３の中心に形成された流体
通路６へ水を供給する。供給された水はダウンハンマー
Ｂに至りその流体噴出管８の下端部３５へ吹き出され
る。そこにおいて、圧搾空気噴出路１０を流下するダウ
ンハンマーＢのピストン３３および掘削ビット９を駆動
させるための圧搾空気と一体となり、そこでウォーター
ジェット現象が発生し、掘削ビット９の下方に強く吹き
出される（例えば、特公平７−９１９３１号公報など参
照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなダウンハ
ンマーＢは、組立、保守点検、消耗部品の交換などを行
う際、上記した掘削ビット案内部材４０とそこに摺動自
在に装着された掘削ビット９などをダウンハンマーＢの
本体部分（アウタースリーブ３１）から脱着し、それら
を再び取り付けることが要求される。しかしながら、従
来においては、アウタースリーブ３１に対する掘削ビッ
ト案内部材４０の装着は雌ねじ４１と雄ねじ４２とのね
じ嵌合（螺合）による締め付けで行っていたことから、
掘削時のダウンハンマーの回転により螺合部に増し締め
方向の力が作用して締め付けが強固になることもあり、
取り外しに作業に長時間を要し、効率が悪く、しかも、
極めて大きな労力を必要とするなどの問題があった。

【０００９】かかる点に鑑み、本発明は、ダウンハンマ
ーの本体部分に対する掘削ビット案内部材の装着及び取
り外しを、短時間で効率良く行うことを可能としたダウ
ンハンマーを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明に係るダウンハンマーは、本体の下端部に掘
削ビット案内部材が備えられ、該掘削ビット案内部材に
対して掘削ビットが軸線方向に振動可能に装着されてい
るダウンハンマーにおいて、本体の下端部は断面多角形
の雌型ジョイント部とされ、掘削ビット案内部材の外周
面は前記雌型ジョイント部に嵌合する断面多角形の雄型
ジョイント部とされ、両ジョイント部を勘合することに
より、掘削ビットが本体に対して回り止め連結状態とさ
れ、かつ、雄形ジョイント部と雌形ジョイント部の相互
の嵌合壁部を径方向に貫通形成されたピン孔にジョイン
トピンが挿入することにより抜け止めが行われることを
特徴とする。

【００１１】好ましい態様において、前記本体内部には
本体の軸方向に延出する圧搾空気流路と流体噴出管が設
けられ、さらに、該流体噴出管からの流体と圧搾空気流
路からの圧搾空気の双方のための噴出路がその開放部を
掘削ビットの下面に開放した状態で掘削ビットに形成さ
れていることを特徴とする。

【００１２】上述の構成とされた本発明に係るダウンハ
ンマーでは、ダウンハンマー本体への掘削ビットの装着
に際して、掘削ビット案内部材の外周面に設けられた六
角柱などの角柱プラグ状の雄形ジョイント部と該本体の
下端部に設けられた六角孔などの角孔ソケット状の雌形
ジョイント部とを嵌合させて、両者を相互に回り止め連
結し、その連結部の好ましくは中心を隔てた両側位置に
おいて各々雄形ジョイントと雌形ジョイントの相互の嵌
合壁部を径方向に貫通形成した二つのピン孔の各々にジ
ョイントピンを挿入することにより抜け止めを行う。

【００１３】そのようにして掘削ビットを装着したダウ
ンハンマーは、図４及び図５に基づき説明したと同様に
して地下穿孔などの作業に用いられ、回転と軸方向の振
動を受ける。しかし、本発明のダウンハンマーにおいて
は、本体と掘削ビットとの連結が、ねじによる螺合では
なく、断面多角形のソケット状の雌型ジョイント部と、
該雌型ジョイント部に嵌合する断面多角形の雄型ジョイ
ント部とによる勘合により行われ、抜け止めはジョイン
トピンにより行われので、掘削時に回転運動が生じて
も、嵌合部及び抜け止め部に従来のように増し締め作用
などが生じることはない。そのために、両者の連結部は
ほぼ組み付け時と同じ状態に保持されることとなり、組
立、保守点検、消耗部品の交換などを行う際に、単にジ
ョイントピンを引き抜くことにより、容易に、掘削ビッ
トを本体部分から分離することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明に係るダウンハンマーの一実施の形態を説明する。な
お、ダウンハンマー本体への掘削ビットの装着部の構造
を除いて、ダウンハンマーの他の構成は、図５に示した
ような従来知られたものと同様であってよい。また、該
ダウンハンマーの使用態様も、図４に基づき説明した従
来知られた使用態様であってよい。従って、以下の説明
では、前記ダウンハンマー本体への掘削ビットの装着構
造についてのみ詳細に説明し、他の構成については同じ
部材には同じ符号を付すことにより、説明を省略する。

【００１５】図示の例において、本体を形成するアウタ
ースリーブ３１の下端部の外周面には雄ねじ３１Ａが切
られており、該雄ねじ３１Ａに対して、雌形ジョイント
部としての機能を果たす、断面六角形の貫通穴５１を持
つ角孔ソケット５０が、その上端に形成した雌ねじ５２
を螺合することにより、装着されている。角孔ソケット
５０には、その六角形の貫通穴５１における対向する一
対の側壁面５３，５３の部分をそれぞれ半円形状に切り
欠くようにしてジョイントピン７０を貫通させるための
穿設孔５４，５４が設けられ、また、外側壁面には、角
孔ソケット５０をアウタースリーブ３１に螺合するとき
の工具を係止するための係合穴５５が形成されている。

【００１６】前記角孔ソケット５０に対して、掘削ビッ
ト案内部材４０Ａが装着される。掘削ビット案内部材４
０Ａは、筒状部４３Ａと、筒状部４３Ａの下端に設けた
フランジ部４４Ａとからなり、該フランンジ部４４Ａに
は、前記角孔ソケット５０への装着時に利用される係合
穴４５Ａが形成される。また、掘削ビット案内部材４０
Ａの内周面には、従来の掘削ビット案内部材４０と同様
にスプライン６１が切られており、従来のダンウンハン
マーＢと同様に、そこに掘削ビット９のステム部１２に
形成されたスプライン１２Ａ部分を係合して、掘削ビッ
ト９を掘削ビット案内部材４０Ａに対して、軸線方向に
摺動（振動）は可能であるが回動は阻止された状態で装
着する。

【００１７】本発明による掘削ビット案内部材４０Ａに
おいて、前記筒状部４３Ａの外周面は、角柱プラグ状の
雄形ジョイント部として機能するように、前記角孔ソケ
ット５０に形成した六角形の貫通穴５１に嵌合し得る断
面六角形状の柱状体とされている。そして、該六角柱部
分の対向する一対の側壁面４６Ａ，４６Ａには、そこを
それぞれ切り欠くようにして半円形のピン溝４７Ａ，４
７Ａが形成されている。該半円形のピン溝４７Ａ，４７
Ａは、図１に示すように、アウタースリーブ３１の下端
部に螺合した角孔ソケット５０に対して、掘削ビット案
内部材４０Ａを所定位置に嵌合係止したときに、該ピン
溝４７Ａ，４７Ａの位置と前記角孔ソケット５０に形成
した穿設孔５４，５４の前記半円形の切り欠き部分とが
対向する位置となるようにされており、それにより、相
互の嵌合壁部を貫通形成したピン孔６０が形成される。

【００１８】従って、図３に示すように、その状態で角
孔ソケット５０に形成した穿設孔５４，５４の一方側か
らジョイントピン７０，７０を挿入すると、該ジョイン
トピン７０，７０は前記ピン孔６０の部分を通過した
後、反対側からその先端を露出することとなり、それに
より、角孔ソケット５０からの掘削ビット案内部材４０
Ａの抜け止めと係止が行われる。また、ジョイントピン
７０，７０を引き抜くことにより、角孔ソケット５０と
掘削ビット案内部材４０Ａとの係止は解放され、掘削ビ
ット案内部材４０Ａ（すなわち、掘削ビット９）は、容
易に角孔ソケット５０（すなわち、ダウンハンマー本
体）から離脱する。

【００１９】上記のようであり、本発明のダウンハンマ
ーにおいては、ダウンハンマー本体と掘削ビット９との
連結が、ねじによる螺合ではなく、断面多角形のソケッ
ト状の雌型ジョイント部と、該雌型ジョイント部に嵌合
する断面多角形の雄型ジョイント部とによる嵌合により
行われ、抜け止めはジョイントピン７０により行われる
ので、掘削時に回転運動が生じても、嵌合部及び抜け止
め部に従来のように増し締め作用などが生じることはな
く、穿孔作業後も、両者の連結部はほぼ組み付け時と同
じ状態に保持することができる。そのために、組立、保
守点検、消耗部品の交換などを行う際に、前記ジョイン
トピン７０を引き抜くことにより、容易に、掘削ビット
９を本体部分から分離することが可能となり、作業の効
率化が推進される。

【００２０】なお、上記の例では、ダウンハンマー本体
側であるアウタースリーブ３１の下端部に、別部材とし
て用意した角孔ソケット５０を螺合により装着するよう
にしているが、螺合によらず、溶着により一体化しても
よい。また、別部材とすることなく、アウタースリーブ
３１の下端部の内面形状を断面多角形のソケット状と
し、そこに直接、ジョイントピン７０挿通用の穿設孔５
４，５４を穿設するようにしてもよい。さらに、断面形
状の六角形は例示であって、八角形、四角形など、回り
留めが可能であれば、任意の断面形状であってよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、ダウンハンマーの組
立、保守点検、消耗部品の交換などを行う際に、単にジ
ョイントピンを引き抜くことにより、容易に、掘削ビッ
トを本体部分から分離することが可能となり、穿孔作業
の効率化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるダウンハンマーの一実施の形態を
説明する概略断面図。

【図２】本体と掘削ビットとの取り付け状態を説明する
ための一部断面による分解図。

【図３】図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面を示
す図。

【図４】ダウンハンマーを用いて掘削穿孔するシステム
の一例を説明する図。

【図５】従来のダウンハンマーを説明する概略断面図。

【符号の説明】

Ｂ…ダウンハンマー、９…掘削ビット、３１…ダウンハ
ンマーの本体部分であるアウタースリーブ、５０…角孔
ソケット、５１…八角穴、５３…角穴部分の対向する一
対の側壁面、５４…穿設孔、４０Ａ…掘削ビット案内部
材、４６Ａ…角柱部分の対向する一対の側壁面、４７Ａ
…ピン溝、６０…ピン孔、７０…ジョイントピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体の下端部に掘削ビット案内部材が備
   えられ、該掘削ビット案内部材に対して掘削ビットが軸
   線方向に振動可能に装着されているダウンハンマーにお
   いて、 本体の下端部は断面多角形の雌型ジョイント部とされ、
   掘削ビット案内部材の外周面は前記雌型ジョイント部に
   嵌合する断面多角形の雄型ジョイント部とされ、両ジョ
   イント部を勘合することにより、掘削ビットが本体に対
   して回り止め連結状態とされ、かつ、雄形ジョイント部
   と雌形ジョイント部の相互の嵌合壁部を径方向に貫通形
   成されたピン孔にジョイントピンが挿入することにより
   抜け止めが行われることを特徴とするダウンハンマー。
2. 【請求項２】 本体内部には本体の軸方向に延出する圧
   搾空気流路と流体噴出管が設けられ、さらに、該流体噴
   出管からの流体と圧搾空気流路からの圧搾空気の双方の
   ための噴出路がその開放部を掘削ビットの下面に開放し
   た状態で掘削ビットに形成されていることを特徴とする
   請求項１記載のダウンハンマー。