JP2018103296A - さく岩機 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、高出力化に対応可能なさく岩機を提供することを課題とする。
そのため、回転伝達部であるシャンクロッドとチャックの接触部で局所的な応力集中が発生して温度が上昇しても、チャックの熱伝導性が良好なため、温度上昇はチャック全体に拡散し、局所的な高温状態となることが防止または抑制される。さらに、オイルミストによって冷却と潤滑がなされるので、チャックの早期損耗を抑制できる。よって、本発明の一態様に係るさく岩機によれば、さく岩機の高出力化に充分に対応できる。
さらに、フロントカバー32の内部には、シャンクロッド40の後部の位置に、チャック50およびチャックドライバ60が装着されている。
また、チャック50の前後の端面には、同図(a)に示すように、径方向に延びる端面スリット53、53´が設けられ、さらに、各端面スリット53、53´に連通してチャック50の内周面に内径溝54、54´が形成されるとともに、チャック50の中央部分には、径方向に貫通する連通孔55が設けられている。
シャンクロッド40は、打撃ピストン20の打撃によって瞬間的に前進するところ、この前進時に、シャンクロッド40の後端面41と打撃ピストン20の前端面21および前端面66相互の当接状態が解かれて、第1潤滑空間91と第2クリアランス94とが連通するように構成されている。
表1は、本実施形態と比較例1〜3の物理的・機械的性質のうち、熱伝導率、硬さ、および伸びの対比表である。また、表2は、本実施形態と比較例1〜3の組成の対比表である(単位はwt%)。なお、比較例1はアルミニウム青銅、比較例2は特殊高力黄銅、および比較例3はリン青銅であり、いずれもさく岩機のチャックに採用されることの多い銅合金材料である。
表2に示すように、本実施形態のチャック50の材質は、Ni:1.5〜3.0wt%、Si:0.5〜1.5wt%、Cr:0.5〜1.5wt%、Sn:0.1〜0.3wt%、および、残部がCuおよび不可避的不純物元素からなる銅合金である。
ここで、熱伝導率は、200W/(m・K)よりも小さいと局所的な異常高温が発生する。なお、硬さについては、80HRB以上であることが、チャック50の機能上から必須であることから、本発明に係るチャック50は、実質的に銅合金製に限定されることになり、無酸素銅の熱伝導率391W/(m・K)は、本発明の範囲外、すなわち熱伝導率の上限値と考えてよい。
オイルミストは、さく岩機10を搭載する台車に装備されたコンプレッサ(いずれも図示略)から供給される圧縮空気と、圧縮空気に潤滑油をルブリケータ(図示略)で滴下混合することで生成する。
本実施形態におけるオイルミストの諸条件は、風量が0.1m3/min以上0.6m3/min以下、かつ、風量あたりの消費油量が、10cc/m3以上25cc/m3以下としている。風量が0.1m3/minよりも少ないとチャック50の冷却が不十分となり、0.6m3/minよりも大きいと油量が嵩む。風量あたりの消費油量が10cc/m3よりも小さいと潤滑皮膜が不十分となり、25cc/m3よりも大きいとミスト状態が不安定となり潤滑斑が発生し、また、機外へと排出される潤滑油の量が増大して作業環境が悪化する。
このさく岩機10でさく孔作業を行う際は、打撃機構100を作動させ、打撃ピストン20でシャンクロッド40の後端面41を打撃するとともに、モータ33を駆動し、駆動ギヤ34から、チャックドライバ60およびチャック50のスプライン嵌合部を介してシャンクロッド40に回転駆動力を伝達する。シャンクロッド40には、図示しないスリーブ、継ぎ足しロッドおよび先端ビットが接続されており、シャンクロッド40で発生した打撃と回転を先端ビットへと伝達して岩盤を破砕する。
さらに、本実施形態のさく岩機10であれば、オイルミスト経路90にオイルミストが供給されているので、スプライン歯およびスプライン溝相互の接触箇所に、充分な冷却作用と潤滑がなされる。そのため、チャック50が早期に損耗することを抑制することできる。
20 打撃ピストン
21 前端面
30 回転機構
31 フロントヘッド
32 フロントカバー
33 モータ
34 駆動ギヤ
35 フロントリング
36 第3連通孔
37 オイルミスト排出口
40 シャンクロッド
41 後端面
42 外径角スプライン
43 摺接部
44 水孔
50 チャック
51 内径角スプライン(スプライン溝)
52 外径角スプライン(スプライン歯)
53、53´ 端面スリット
54、54´ 内径溝
55 第6連通孔
60 チャックドライバ
61 内径角スプライン
62 内径円環溝(大)
63 内径円環溝(小)
64 外径ギヤ部
65 チャックドライバブッシュ
66 前端面
67 端面スリット
68 第4連通孔
69 第5連通孔
70 ダンパ機構
71 ダンパハウジング
72 プッシングピストン
73 ダンピングピストン
74 オイルミスト導入口
75 第1連通孔
76 第2連通孔
80 スイベル機構
81 フロントキャップ
82 スイベルボディ
83 第8連通孔
84 第7連通孔
90 オイルミスト経路
91 第1潤滑空間
92 第2潤滑空間
93 第1クリアランス
94 第2クリアランス
95 第3潤滑空間
100 打撃機構
Claims (3)
- スプライン歯が外面に形成されたシャンクロッドと、該シャンクロッドのスプライン歯に回転力を伝達するとともに軸方向に沿った摺動が可能に嵌合されるスプライン溝が内面に形成されたチャックと、を有する回転伝達部を備えるさく岩機であって、
前記チャックの材質は、熱伝導率が200W/(m・K)以上の銅合金であり、
前記スプライン歯および前記スプライン溝相互の接触箇所に、オイルミストを供給するオイルミスト供給手段を有することを特徴とするさく岩機。 - 前記オイルミストは、風量が、0.1m3/min以上0.6m3/min以下、かつ、風量あたりの消費油量が、10cc/m3以上25cc/m3以下のものである請求項1に記載のさく岩機。
- 前記チャックの材質は、Ni:1.5〜3.0wt%、Si:0.5〜1.5wt%、Cr:0.5〜1.5wt%、Sn:0.1〜0.3wt%、および、残部がCuおよび不可避的不純物元素からなる銅合金である請求項1または2に記載のさく岩機。
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