JP2019535542A

JP2019535542A - 打撃装置

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Publication number: JP2019535542A
Application number: JP2019526597A
Authority: JP
Inventors: ベルナールピラス
Original assignee: モンタベール
Priority date: 2016-11-17
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-12-12
Also published as: WO2018091791A1; US20190351538A1; FR3058664B1; FR3058664A1; KR20190084982A; EP3541581A1; CN109982814A

Abstract

【課題】困難な用途を含む打撃装置の効果的かつ確実な動作を確保しながらも、単純な構造を有する打撃装置を提供する。【解決手段】打撃装置は、ボディーと、ボディーに摺動可能に取り付けられた取付部を含む工具と、ボディー内で交互に変位するように取り付けられ、かつ取付部を打つように構成された打撃ピストンとを備える。工具の取付部は、環状保持リブを含む。環状保持リブは、第１支持面と第２支持面とを含む。第１支持面は、ボディーに設けられた第１ストップ面と協働することにより、打撃ピストンに向かう工具の変位ストロークを制限するように構成されている。第２支持面は、第１支持面の反対側にあり、また、ボディーに設けられた第２ストップ面と協働することにより、打撃ピストンの反対側での工具の変位ストロークを制限し、かつボディー内に工具の取付部を保持するように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、打撃装置に関し、より詳細には、加圧流体によって作動する打撃装置に関する。

加圧流体によって作動する打撃装置はまた、砕岩機と呼ばれ、岩を破砕することを意図した非常に強力な装置である。そういった打撃装置は、特に基礎工事を行ったり、発破作業後の塊を減らしたり、トンネル又は道路を掘ったりする等の多くの用途で用いることができる。

より詳細には、打撃装置は、油圧掘削機のアームの先端に取り付けられることが意図されている。油圧掘削機は、運搬機として機能するとともに、打撃装置の作動に必要な油圧エネルギーと、打撃装置の作動によって生じる反動力を維持するために不可欠な推力とを提供する。

打撃装置は、破砕しようとしている岩と接触している工具を打つ打撃ピストンの衝撃により生じる衝撃波を引き起こす。この工具が、岩を破砕する衝撃波を伝達するように意図された摩耗部品を構成している。また、この工具は、たがねタイプの工具が用いられてその工具が岩の断層にはまり込んだ場合に、その地形によってもたらされる回転トルクに耐えなければならない。また、実用面の理由から、打撃装置の変位中、又は軸受がないことによる空打ちの最中には、この工具は、打撃装置の内部に機械的に保持されなければならない。

特許文献１は、打撃装置のボディーの中に工具を保持するための装置を開示している。具体的には、そのような保持装置は２つの保持鍵部を備えており、その各々は、工具に設けられた横方向の切欠によって規定される停止面と協働するように構成されている。そのような保持装置は、打撃装置の最も可能性が高い用途においては、上述の工具を効果的かつ確実に保持することができる。

欧州特許第０５７５２７０号明細書

しかしながら、環境が極めて厳しいトンネル掘削等の極めて困難な用途のためには、工具と保持鍵部との間の接触面はあまりに限られているため、工具と保持鍵部の早期摩耗や、工具やボディーに亀裂を生じさせる可能性のある焼き付きを避けることはできない。

本発明は、上述の欠点の全部又は一部を克服することを目的とする。

本発明の根底にある技術的課題は、困難な用途を含む打撃装置の効果的かつ確実な動作を確保しながらも、単純な構造を有する打撃装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は打撃装置に関し、打撃装置は、
第１ボディー部及び第２ボディー部を有するボディーと、
第２ボディー部内に摺動可能に取り付けられるとともに打撃面を有する取付部を含む工具と、
第１ボディー部内に交互に変位するように取り付けられ、かつ取付部における打撃面を打つように構成された打撃ピストンと、を少なくとも備える。
工具の取付部は、環状保持リブを含む。環状保持リブは、第１支持面と第２支持面とを含む。第１支持面は、第２ボディー部内に設けられた第１ストップ面と協働することにより、打撃ピストンに向かう工具の変位ストロークを制限するように構成されている。第２支持面は、第１支持面の反対側にあり、また、第２ボディー部内に設けられた第２ストップ面と協働することにより、打撃ピストンの反対側での工具の変位ストロークを制限し、かつ第２ボディー部内に工具の取付部を保持するように構成されている。
そして、前記打撃装置は、
第２ボディー部内に取り付けられて工具の取付部を摺動可能に案内するように構成された第１ガイドエレメント（１１）及び第２ガイドエレメント（１２）と、
第２ボディー部内に取り付けられて第１ガイドエレメントと第２ガイドエレメントとの間に配置されたストップリングとを更に含む。
第１及び第２ガイドエレメントは、環状保持リブの両側に配置される。第１ストップ面は、ストップリング上に設けられている。第２ストップ面は、第２ガイドエレメント上に設けられている。

工具のそういった構成、特に環状保持リブが存在することで、先行技術に係る装置とは対照的に、装置の工具とボディーとの間に広い接触面が確保される。先行技術においては、これらの接触面は、保持鍵部の曲率半径と、工具に設けられた横方向の切欠によって規定される停止面の曲率半径と、に限定されていた。

したがって、本発明に係る打撃装置は、装置の工具及びボディーの摩耗、並びに、打撃装置の焼き付きのリスクを大幅に制限する。そのため、本発明に係る打撃装置は、高い信頼性を有する。

打撃装置は更に、以下の特徴のうちの１つ又は複数を、単独で又は組み合わせて有していてもよい。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２支持面のうちの少なくとも１つ、例えばその各々は、環状である。こうすることによって、打撃装置の工具とボディーとの間の接触面を更に広げることができる。したがって、打撃装置の信頼性が増す。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２ストップ面のうちの少なくとも１つ、例えばその各々は、環状である。

本発明の一実施形態によれば、打撃ピストン及び工具は、略同軸に伸長している。

本発明の一実施形態によれば、第１ボディー部及び第２ボディー部は、それぞれピストンボア及び工具ボアを含む。

本発明の一実施形態によれば、第１支持面は、打撃ピストンに向かって収束し、かつ第２支持面は、打撃ピストンとは反対方向に収束する。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２ガイドエレメントの各々は、ガイドブッシングによって形成されている。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２ガイドエレメントは、工具ボア内に取り付けられている。より具体的には、第１及び第２ガイドエレメントは、工具ボア内で、工具の取付部を摺動可能に案内するように構成されている。

本発明の一実施形態によれば、第２ガイドエレメントは、第２ボディー部内に、より具体的には工具ボア内に、着脱可能に取り付けられている。

本発明の一実施形態によれば、工具の取付部は、第１被ガイド部と第２被ガイド部とを含む。第１被ガイド部及び第２被ガイド部は、環状保持リブの両側に配置されて、それぞれが第１及び第２ガイドエレメントと協働するように構成されている。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２ガイドエレメントの各々は、中央ボアを含み、この中央ボアを通じて、工具の取付部が（例えば、第１及び第２被ガイド部の一方が）が伸長している。

本発明の一実施形態によれば、打撃装置は、第２ボディー部内に第２ガイドエレメントを保持するように構成された少なくとも１つの保持エレメントを更に含む。

本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの保持エレメントは、少なくとも１つの保持鍵部含む。例えば、少なくとも１つの保持鍵部は、第２ボディー部に設けられた貫通ボアと、第２ガイドエレメントに設けられた保持切欠と、を通って延びている。

本発明の一実施形態によれば、打撃装置は、第２ガイドエレメントに設けられ、かつ互いに正対する２つの保持切欠を通じて伸長する２つの保持鍵部を含む。

本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの保持エレメントは、第２ボディー部の端面に、例えばネジ留めによって着脱可能に固定されており、また、工具の通路を意図した通路ボアを含む。

本発明の一実施形態によれば、工具の取付部と、第１及び第２ガイドエレメントのうちの少なくとも１つとは、第２ボディー部に対して取付部が回転しないように構成されている。

本発明の一実施形態によれば、第１及び第２ガイドエレメントのうちの少なくとも１つの中央ボアは、非円形の断面を有する。

本発明の一実施形態によれば、工具の取付部は、第１及び第２ガイドエレメントのうちの１つと協働するように構成された少なくとも１つの平坦面を含む。

本発明の一実施形態によれば、ストップリングは、第１及び第２ガイドエレメントとは別個のものである。有利には、ストップリングは、第１及び第２ガイドエレメントに対して、軸方向にずれている。

本発明の一実施形態によれば、打撃装置は、打撃ピストンと工具の取付部とによって少なくとも部分的に区切られ、かつ加圧されるように構成された打撃チャンバーと、打撃チャンバーを密封するように構成された密封エレメントと、を更に備える。こうすることによって、工具の取付部に、特に工具の打撃面に、推進力を絶えず発生させることが可能となり、したがって工具を、その理論的衝撃位置から離隔させることができる。よって、もしオペレータが、工具に与えられる推進力を打ち消すために、運搬機を用いて工具に最小限の推力を与えなければ、打撃ピストンは工具を打つことはできない。これにより、本発明に係る打撃装置は、工具の空打ちを制限することができる。

本発明の一実施形態によれば、打撃チャンバー及び密封エレメントは、工具の理論的打撃位置から工具を離隔させるように、より具体的には、工具の取付部上に推進力を発生させることによって、工具の理論的打撃位置から工具を離隔させるように構成されている。

本発明の一実施形態によれば、打撃チャンバーは、取付部の打撃面によって、少なくとも部分的に区切られている。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、第２ボディー部と工具の取付部との間に配置されている。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、第２ボディー部に固定されており、また、工具の取付部と協働するように（例えば第１被ガイド部と環状保持リブとの間に配置される取付部の一部と協働するように）構成されている。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、Ｏリングガスケット、又は、リップシールである。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、第２ボディー部に設けられた環状溝内に固定されている。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、第１ガイドエレメントと環状保持リブとの間に配置されている。

本発明の一実施形態によれば、密封エレメントは、第１ガイドエレメントとストップリングとの間に配置されている。

図１は、本発明の実施形態１に係る打撃装置の、長軸方向の概略断面図である。図２は、図１の打撃装置の長軸方向の部分断面図である。図３は、図１の打撃装置の工具の側面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、本発明の実施形態２に係る打撃装置の、長軸方向の部分断面図である。図６は、本発明の実施形態３に係る打撃装置の、長軸方向の部分断面図である。図７は、本発明の実施形態４に係る打撃装置の、長軸方向の部分断面図である。

本打撃装置のいくつかの実施形態を非限定的な例として示す添付の概略図を参照しながら、本発明を説明する。本発明は、以下の説明によってより良く理解されるであろう。

図１〜３に示す、油圧砕岩機とも呼ばれる打撃装置２は、第１ボディー部３．１及び第２ボディー部３．２を有するボディー３を備える。第１ボディー部３．１はピストンボア４を備え、第２ボディー部３．２は工具ボア５を備える。有利には、ピストンボア４及び工具ボア５は同軸に伸長している。

打撃装置２はまた、ピストンボア４内で交互に摺動するように取り付けられた段付き打撃ピストン６と、工具ボア５に摺動可能に取り付けられる取付部８を含むとともに打撃面９を備える工具７と、を含む。打撃装置２の各動作サイクルの間、打撃ピストン６は、工具７の打撃面９を打つように意図されている。なお、ピストンボア４及び工具ボア５は、ボディー３内に直接形成されていてもよいし、或いは、ボディー３に装着する部品として形成されていてもよい。

また、打撃装置２は、第１ガイドエレメント１１と、第２ガイドエレメント１２とを含む。第１ガイドエレメント１１と第２ガイドエレメント１２は、第２ボディー部３．２内に取り付けられて、工具７の取付部８を工具ボア５内で摺動可能に案内するように構成されている。図１〜３に示す実施形態によれば、第１及び第２ガイドエレメント１１、１２は、２つのガイドブッシングによって形成されており、工具ボア５内に同軸に取り付けられている。有利には、第１及び第２ガイドエレメント１１、１２は、それぞれ、２つの中央ボア１３、１４と、２つのガイド面１５、１６と、を含む。中央ボア１３、１４を通して工具７の取付部８が伸長している。ガイド面１５、１６は、工具７の取付部８と協働するように構成されている。

有利には、第２ガイドエレメント１２は、工具ボア５に着脱可能に取り付けられている。この目的のために、図１〜３に示す実施形態によれば、打撃装置２は、工具ボア５内に第２ガイドエレメント１２を保持するように構成された、保持鍵部等の２つの保持エレメント１７を含む。各保持エレメント１７は、例えば、第２ボディー部３．２に設けられた貫通ボア１８と、第２ガイドエレメント１２に設けられた保持切欠１９と、を通って延びている。各保持エレメント１７は、例えば、円形又は楕円形の断面を有している。

打撃装置２はまた、第２ボディー部３．２内に取り付けられて、第１及び第２ガイドエレメント１１、１２と同軸に伸長するストップリング２１を含む。より詳細には、ストップリング２１は、第１ガイドエレメント１１と第２ガイドエレメント１２との間に配置され、また、有利には環状の第１ストップ面２２を備えている。

打撃装置２は、第２ストップ面２３を更に含む。第２ストップ面２３は、有利には環状であり、図１〜３に示す実施形態によれば、第２ガイドエレメント１２上に直接設けられている。

図３により詳細に示すように、工具７の取付部８は特に、環状保持リブ２４と、環状保持リブ２４の両側に配置され、かつ第１及び第２ガイドエレメント１１、１２とそれぞれ協働するように構成された第１及び第２被ガイド部２５、２６と、を含む。

環状保持リブ２４は有利には、第１支持面２４．１と、第２支持面２４．２と、を含む。第１支持面２４．１は、ストップリング２１上に設けられた第１ストップ面２２と協働することにより、打撃ピストン６に向かう工具７の変位ストロークを制限するように構成されている。第２支持面２４．２は、第１支持面２４．１の反対側にあり、また、第２ガイドエレメント１２に設けられた第２ストップ面２３と協働することにより、打撃ピストン６の反対側での工具７の変位ストロークを制限し、かつ第２ボディー部３．２内に工具７の取付部８を保持するように構成されている。

有利には、第１及び第２支持面２４．１、２４．２の各々は、環状である。また、第１及び第２ストップ面２２、２３の各々は、環状である。

図１〜３に示す実施形態によれば、第１支持面２４．１は、打撃ピストン６に向かって収束している。第２支持面２４．２は、打撃ピストン６とは反対方向に収束している。環状保持リブ２４は、第１及び第２支持面２４．１、２４．２を繋ぐ円筒中間面２４．３を更に含む。

有利には、工具７の取付部８と、第１及び第２ガイドエレメント１１、１２のうちの少なくとも１つとは、第２ボディー部３．２に対して取付部８が回転しないように構成されている。図１〜３に示す実施形態によれば、第１被ガイド部２５は、２つの正対した平坦面２７を含み、第１ガイドエレメント１１の中央ボア１３は、第１被ガイド部２５の断面と略相補的な断面を有する。

図５は、実施形態２に係る打撃装置２を示す。この打撃装置２は、図１〜３に示す打撃装置２とは以下の点で実質的に異なる。すなわち、第２ボディー部３．２の端面２９に、例えばネジ留めによって着脱可能に固定されることにより、第２ガイドエレメント１２を工具ボア５内に保持するよう保持エレメント２８を含む点が異なる。保持エレメント２８は、有利には、工具７の通路を意図した通路ボア３１を含む。本発明のこの実施形態によれば、保持エレメント２８はストップ面３２を含み、この面に対して第２ガイドエレメント１２が支えられている。

図６は、実施形態３に係る打撃装置２を示す。この打撃装置２は、ストップリング２１と第１ガイドエレメント１１との間に配置された中間ガイドエレメント３３を含む点で、図５に示す打撃装置２とは実質的に異なる。

図７は、実施形態４に係る打撃装置２を示す。この打撃装置２は、図１〜３に示す打撃装置２とは以下の点で実質的に異なる。すなわち、打撃ピストン６と工具７の第１被ガイド部２５とによって少なくとも部分的に区切られた打撃チャンバー３５を密封するように構成された、Ｏリングガスケット又はリップシール等の密封エレメント３４を含む点が異なる。打撃チャンバー３５は、加圧されるように構成されている。例えば、密封エレメント３４は、第１ガイドエレメント１１とストップリング２１との間において、第２ボディー部３．２に設けられた環状溝内に固定されるとともに、工具７の取付部８（例えば、第１被ガイド部２５と環状保持リブ２４との間の取付部８）と協働するように構成されている。この密封エレメント３４の存在によって、工具７の取付部８に、特に工具８の打撃面９に、打撃ピストン６の軸方向における反対側に向けられた推進力Ｆを発生させることが可能となり、したがって工具８を、その理論的衝撃位置から離隔させることができる。よって、もしオペレータが、工具８に与えられる推進力Ｆを打ち消すために、打撃装置２が固定される運搬機を用いて工具８に最小限の推力を与えなければ、打撃ピストン６は工具８を打つことはできない。これにより、本発明に係る打撃装置２は、工具８の空打ちを制限することができる。

図示しない変形例によれば、第１ストップ面２２は、第２ボディー部３．２に直接設けられていてもよく、又は、第１ガイドエレメント１１に設けられていてもよい。また、第２ストップ面２３は、第２ガイドエレメント１２とは別個のストップ部材に設けられるとともに工具ボア５内に取り付けられていてもよい。

本発明は、例として上述した打撃装置の実施形態のみに限定されるものではなく、むしろその全ての変形例を含むものであることは言うまでもない。

２打撃装置
３ボディー
３．１第１ボディー部
３．２第２ボディー部
６打撃ピストン
７工具
８取付部
９打撃面
１１第１ガイドエレメント
１２第２ガイドエレメント
１７保持エレメント
２１ストップリング
２２第１ストップ面
２３第２ストップ面
２４環状保持リブ
２４．１第１支持面
２４．２第２保持面
２８保持エレメント
３４密封エレメント
３５打撃チャンバー

Claims

打撃装置（２）であって、
第１ボディー部（３．１）及び第２ボディー部（３．２）を有するボディー（３）と、
前記第２ボディー部（３．２）内に摺動可能に取り付けられるとともに打撃面（９）を有する取付部（８）を含む工具（７）と、
前記第１ボディー部（３．１）内に交互に変位するように取り付けられ、かつ前記取付部（８）における前記打撃面（９）を打つように構成された打撃ピストン（６）と、を少なくとも備え、
前記工具（７）の前記取付部（８）は、環状保持リブ（２４）を含み、
前記環状保持リブ（２４）は、第１支持面（２４．１）と第２支持面（２４．２）とを含み、
前記第１支持面（２４．１）は、前記第２ボディー部（３．２）内に設けられた第１ストップ面（２２）と協働することにより、前記打撃ピストン（６）に向かう前記工具（７）の変位ストロークを制限するように構成され、
前記第２支持面（２４．２）は、前記第１支持面（２４．１）の反対側にあり、また、前記第２ボディー部（３．２）内に設けられた第２ストップ面（２３）と協働することにより、前記打撃ピストン（６）の反対側での前記工具（７）の変位ストロークを制限し、かつ前記第２ボディー部（３．２）内に前記工具（７）の前記取付部（８）を保持するように構成され、
前記打撃装置（２）は、
前記第２ボディー部（３．２）内に取り付けられて前記工具（７）の前記取付部（８）を摺動可能に案内するように構成された第１ガイドエレメント（１１）及び第２ガイドエレメント（１２）と、
前記第２ボディー部（３．２）内に取り付けられて前記第１ガイドエレメント（１１）と第２ガイドエレメント（１２）との間に配置されたストップリング（２１）とを更に含み、
前記第１及び第２ガイドエレメント（１１、１２）は、前記環状保持リブ（２４）の両側に配置され、
前記第１ストップ面（２２）は、前記ストップリング（２１）上に設けられ、
前記第２ストップ面（２３）は、前記第２ガイドエレメント（１２）上に設けられている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１に記載の打撃装置（２）において、
前記第１及び第２支持面（２４．１、２４．２）のうちの少なくとも１つは環状である
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１又は２に記載の打撃装置（２）において、
前記第１及び第２ストップ面（２２、２３）のうちの少なくとも１つは環状である
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１〜３のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記第２ボディー部（３．２）内に前記第２ガイドエレメント（１２）を保持するように構成された少なくとも１つの保持エレメント（１７、２８）を更に含む
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１〜４のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記工具（７）の前記取付部（８）と、前記第１及び第２ガイドエレメント（１１、１２）のうちの少なくとも１つとは、前記第２ボディー部（３．２）に対して前記取付部（８）が回転しないように構成されている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１〜５のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記打撃ピストン（６）と前記工具（７）の前記取付部（８）とによって少なくとも部分的に区切られ、かつ加圧されるように構成された打撃チャンバー（３５）と、
前記打撃チャンバー（３５）を密封するように構成された密封エレメント（３４）と、を更に備える
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項６に記載の打撃装置（２）において、
前記密封エレメント（３４）は、前記第２ボディー部（３．２）と前記工具の前記取付部（８）との間に配置されている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項６又は７に記載の打撃装置（２）において、
前記密封エレメント（３４）は、前記第２ボディー部（３．２）に固定され、かつ前記工具（７）の前記取付部（８）と協働するように構成されている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項６〜８のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記密封エレメント（３４）は、前記第１ガイドエレメント（１１）と前記環状保持リブ（２４）との間に配置されている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項６〜９のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記打撃チャンバー（３５）及び前記密封エレメント（３４）は、前記工具（７）の理論的打撃位置から前記工具（７）を離隔させるように構成されている
ことを特徴とする打撃装置（２）。
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の打撃装置（２）において、
前記第２ガイドエレメント（１２）は、前記第２ボディー部（３．２）に着脱可能に取り付けられている
ことを特徴とする打撃装置（２）。