JP2000505519A - ダウンホールハンマーアセンブリ用のドリル刃保持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 グランドホールの衝撃掘さく用ダウンホールハンマーアセンブリは、当該アセンブリのバレル内に収納されたチャックにより摺動可能に保持されたドリル刃を有している。ドリル刃の往復運動の行程は、ドリル刃の細くされた部分の周囲の適所に配置された保持具スリーブによって制限されている。このスリーブは、刃の往復運動を制限するリング部分と、ハンマーアセンブリの構成部材の内部に保持された円筒部とを備えており、バレルの分離時に保持具スリーブとドリル刃の紛失を防止するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 ダウンホールハンマーアセンブリ用のドリル刃保持具 技術分野 本発明は、土木工事あるいは建築工事における地中掘さく用の衝撃ドリル装置 に関する。さらに詳しくは、石油や鉱物資源の探査作業や採掘作業における掘さ く作業に用いられ、あるいは掘さく後の孔にコンクリートを充填し、ビルディン グ等の建築物の構造支柱を形成するための掘さく作業に用いられる衝撃ドリル装 置に関する。 背景技術 グランドホール（地孔）の掘さくに使用されるドリル刃（drill bit）は、ダ ウンホールハンマーアセンブリの部品である。このドリル刃は、分割されたリン グ状保持具（split ring retainers）によってハンマーアセンブリ内における軸 方向の移動を制限されることにより所定範囲内に保持されている。そのような分 割されたリング状保持具は、ハンマーを組み立てる間、最初は弾性リングによっ て適所に保持され、次いでこの分割されたリング状保持具は、リングと刃との係 合を維持しつつハンマーバレルの内壁によって所定範囲内に保持される。 ダウンホールハンマーによって行われる作業の間、例えば偏心下部リーマの使 用中に、ドリルパイプの反転が 必要となることがある。この場合、バレルはドリル刃チャックと螺合しているた め、このバレルがチャックや分割されたリング状保持具から離脱するように瞬間 的に引込まれ、分割されたリング状保持具が露出するに至ることがある。 また、保持具周囲の弾性リングはしばしば損傷し、２分割されている保持具が 刃との係合が外れて脱落してしまうことがある。これは、ハンマーを抜き取った 際に掘さくした孔内へ刃を置き去りにし、刃の紛失に帰着する。このような刃の 紛失は、回収費用の点で非常に高くつく。偏心下部リーマの使用は頻繁に行われ るため、この刃の紛失という問題は、現在多発している。他の掘さく作業では、 ドリル刃が噛み込んで停止した場合に、ハンマーの反時計方向の回転を必要とす る場合があるが、このような逆回転は、ハンマーバレルからハンマーチャックの 螺合が緩むという事態をもたらし、それにより分割されたリング状保持具が露出 し、分割されたリング状保持具とドリル刃が紛失する結果となる。 発明の概要 本発明は、新規のドリル刃用保持具を備えた改良されたダウンホールハンマー アセンブリにおいて具体化されている。このドリル刃用保持具は、ドリル刃チャ ックからのハンマーバレルの瞬間的な螺合の緩みが生じて保持具が露出した際で も、ドリル刃がすぐに紛失しないよう になっている。 本発明の保持具は、関係するハンマー構成要素内に密着して係合する円筒部（ スカート部）を備えている。従って、この円筒部は、ハンマーバレルがドリル刃 用保持具の周囲から瞬間的に離脱してもそれとは無関係にリング構造を維持する ように、分離が生じても保持されるようになっている。そして、ドリルパイプが 時計方向に回転すると、ハンマーはその元の配置状態に復帰するようになってい る。 本発明の重要な目的は、ドリル刃の周囲からドリル刃用保持具が紛失すること を防止することによって、掘さく作業中にドリル刃が紛失することを防止するこ とにある。また、このドリル刃用保持具の紛失とその結果として生じる刃の紛失 を、掘さく作業中において新規の保持具によって防止することを含む。この新規 の保持具は、バレルの連結が外れて保持具を通り過ぎて上方に引込まれて保持具 が露出しても、該保持具の露出とは無関係にドリル刃の周囲において保持される ようになっている。さらに、分割されたリング状の保持具の位置において従来使 用されてきた破損しやすくしかも故障しやすい弾性リングに依存することなく、 刃の周囲を保持する保持具を備えたドリル刃周囲に配置された分割されたリング 状保持具と円筒部との組合せを提供することを含む。 図面の簡単な説明 第１図は、ダウンホールハンマーアセンブリの下部を示す正面図である。 第２図は、先行技術に開示されているダウンホールハンマーアセンブリの縦断 面図である。 第３図は、第２図と同様の縦断面図であるが、本発明の改良実施例を示す。 第４図は、本発明の保持具を備えたドリル刃用チャックを示す分解斜視図であ る。 好適実施例の詳細な説明 図面を参照する上で、これらの図面では、同じ参照番号は同様の部品を示して おり、参照番号１はダウンホールハンマーアセンブリのバレルを示している。ド リル刃チャック２は、動力ドリル３を収容している。 ドリル３の中央には、軸線方向に延出する軸孔が穿孔されている。この軸孔は 、土砂や岩の破片を除去するために、ドリル刃の底面へ圧搾空気を送出するため のものであり、土砂や岩の破片は、圧搾空気の気流により送出され、ドリル刃ア センブリの周囲から上方に運ばれる。 先行技術を示す第２図に注目すると、符号４により示す分割されたリング状ド リル刃保持具（分割保持具）は、往復運動の範囲を制限するために、ドリル刃３ の小径部分３Ａに収容されている。弾性リング部材６は、分割されたリング状の 保持具４の周囲に設けられており、ハンマーの組立の間に前記保持具４をドリル 刃の周囲を閉鎖 するようになっている。この分割されたリング状保持具４は、通常、バレルの下 部内において、ベアリングスリーブ７によって保持されている。このベアリング スリーブ７は、チャック２の上端の適所に保持されている。符号１９は、スナッ プリングである。チャック２は、符号１１で示す螺旋が設けられたバレル１の下 方内側に螺合するために、符号１０で示す螺合用螺旋がその外側に設けられてい る。スプライン１２及び１３は、チャック及びドリル刃上に設けられている。ハ ンマー１４は、ドリル刃の上端１５へ衝撃を与える。 掘さく作業において、下部リーマ（図示せず）を用いる場合、反時計方向の動 きがバレル１に与えられることもあり、それによりチャック２の外側螺旋１０と の螺合が外れてバレル１が緩むという事態が生ずることがある。それにより、バ レル１が分割保持具４の上方に移動してしまう。そのような場合には、弾性リン グ部材６が損傷することもしばしばあり、最終的に分割保持具４の紛失が生じ、 その結果、ドリル刃がバレル１の抜取りの際にグランドホール内に脱落してしま うことがある。 本発明を最も明瞭に示す第３図に注目すると、グランドホールハンマーアセン ブリのバレル２１は、ドリル刃チャック２２内に摺動可能に収容されたドリル刃 ２３を保持している。このドリル刃２３の中央には、軸線方向に延出する軸孔が 穿孔されており、この軸孔を通じて、土砂や岩の破片を除去するための圧搾空気 が、ドリル刃 の底面へ送出される。なお、本実施例のハンマーアセンブリの直径は、約６０cm である。しかし、本発明に係るハンマーアセンブリの直径は、当該寸法に限定さ れるものではなく、直径が１０cm程度の小さなものから９０cm以上の大きなもの まで全て含まれる。符号２４よって示される分割保持具スリーブは、ドリル刃２ ３の小径部分２８の周囲に配置されたリング部分２４Ａを備えている。このリン グ部分２４Ａは、角部２４Ｂによってドリル刃の往復運動の範囲を制限している 。円筒部（スカート部）２５の周壁の厚さは、前記リング部分の周壁の厚さより も薄く、摺動可能にドリル刃２３を保持している。円筒部の下端側に一体に形成 された延長部２６は、ドリル刃チャック２２の上端に形成されているカウンタボ ア２７内へ密接に係合している。従って、この保持具スリーブは、先に記載した 先行技術の構成にあるような弾性固定部材に頼ることなく、当該刃の周囲におい て保持される。符合２９は、スナップリングを示している。符号３２及び３３は 、刃及びチャックのスプラインを示している。チャック２２は、バレル内壁の螺 旋３５と螺合するための螺旋３４を有している。 掘さく作業の間に、万一チャックの螺旋３４との螺合からバレル２１が緩み、 続いて当該バレルが保持具スリーブ２４を越えた位置へ上昇した場合であっても 、当該スリーブは、円筒部の延長部２６が放射方向への変位を制限されているた め、刃に対して同じ位置に留まる。さ らに、そのような一時的なバレル２１の分離が生じても、バレル２１の時計回り の回転によってチャック２２との連結が再度達成され、第３図に示すハンマーア センブリの配置状態に復帰する。 第３図は、チャック２２の上端に係合している円筒部２５を示している。この 円筒部は、他の挿入可能な係合方法で係合させてもよい。例えば、円筒部を収容 するために厚さを薄くした壁面を有するハンマーアセンブリのベアリングスリー ブを設けてもよい。 ここに本発明の１実施例を示したが、本発明は、本発明の精神及び範囲から逸 脱することなしに、他の方法によっても実施可能であることは当業者にとって明 らかであろう。 以上のように本発明を開示し、それ故に、以下の請求の範囲に記載した内容に ついて特許による保護を求める。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ， ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，Ｎ Ｚ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ドリル刃用チャック及び該チャックにより摺動可能に保持されているドリル 刃を備えたバレルを有するダウンホールハンマーにおいて、前記ダウンホールハ ンマーは、前記刃の周囲に配設されると共に、前記刃の軸方向の移動を制限する 分割保持具スリーブを有しており、 前記保持具スリーブは、前記刃と接触可能な内側角部と、前記ドリル刃チャッ クに挿入されて係合する円筒部とを有しており、 前記チャックは、前記保持具スリーブの前記円筒部を収納するための内周面を 区画する壁の厚さが薄くなった端部を有することを特徴とするダウンホールハン マー。 ２．バレルと、 前記バレル内の適所に配置されたチャックと、 前記チャックにより保持されると共に小径部分を有するドリル刃と、 前記ドリル刃の周囲に位置し、且つ該ドリル刃の前記小径部分の周囲に配設さ れ、前記刃の軸方向の移動を制限する内側角部と、前記チャックに挿入されて係 合する円筒部とを備え、それによってドリル刃周囲の適所に前記内側角部を保持 するようになっている保持具スリーブと を備えたことを特徴とするグランドホール形成用のダ ウンホールハンマー。 ３．前記スリーブは、分割構造である請求の範囲第２項に記載のダウンホールハ ンマー。 ４．往復運動を行うドリル刃を有するグランドホールハンマーアセンブリであっ て、前記グランドホールハンマーアセンブリは、 第１の壁厚のリング部分を有する分割保持具用スリーブと、 前記リング部分と一体に形成され、前記第１の壁厚よりも薄い壁厚の円筒部と 、を有し、 前記円筒部は、前記ハンマーアセンブリの他の構成部材に挿入された状態で係 合していることを特徴とするグランドホールハンマーアセンブリ。