JP7111356B2 - Drilling rigs and rotary excavators - Google Patents
Drilling rigs and rotary excavators Download PDFInfo
- Publication number
- JP7111356B2 JP7111356B2 JP2018229448A JP2018229448A JP7111356B2 JP 7111356 B2 JP7111356 B2 JP 7111356B2 JP 2018229448 A JP2018229448 A JP 2018229448A JP 2018229448 A JP2018229448 A JP 2018229448A JP 7111356 B2 JP7111356 B2 JP 7111356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation axis
- drilling
- drive unit
- joint
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、掘削装置、および、回転式掘削機に関する。更に詳しくは、従来の掘削装置(以下「従来装置」という)よりも打撃力が向上し、かつ、掘削作業中に掘削した穴(以下「掘削穴」という)内で掘削装置が破断し、先部が掘削穴内に残存する事故(以下「破断残存事故」)を抑制することができるものに関する。 The present invention relates to drilling rigs and rotary drilling machines. More specifically, the impact force is improved compared to a conventional drilling device (hereinafter referred to as "conventional device"), and the drilling device breaks in a hole drilled during drilling work (hereinafter referred to as "drilled hole"). It relates to a device capable of suppressing an accident in which a part remains in an excavated hole (hereinafter referred to as "fracture residual accident").
近年、特に都市部の建設工事において、基礎杭の杭打等に伴う掘削作業時に発生する振動および騒音が問題となっており、この問題を解決すべく、本発明者等は、下記特許文献1に記載された回転式掘削機を提案している。図11に、この回転式掘削機の掘削装置を掘削装置9として示す。
In recent years, especially in construction work in urban areas, vibration and noise generated during excavation work accompanying foundation pile driving, etc. have become a problem. proposes a rotary excavator described in . The excavator of this rotary excavator is shown as an
掘削装置9は、回転駆動装置(図示省略)によって回転運動を付与されて掘削作業(以下「回転掘削作業」という)を行うものであり、掘削装置9の掘削側端に、掘削装置9の直径よりも小さく、回転中心に配置されるビット(以下「中央ビット91」という)と、この中央ビットの周辺に配置されるビット(以下「周辺ビット92」という)とからなる複数のビットを有し、各ビットが互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されている。これにより、掘削穴と略同径の単一のビットを上下動させて地盤を打撃していた従来のダウンザホールハンマと比較して、ビットの打撃のサイクルを速くし、代わりにビットの一回の打撃毎に生じる地盤への衝撃が小さくなるようにして、低振動かつ低騒音での掘削作業を可能としている。
The
ところで、本発明者等が掘削装置9を使用した回転式掘削機の運用を行っていたところ、掘削装置9は、中央ビット91の打撃と周辺ビット92の打撃とが同時に行われる場合があることが判明した。仮にこのような同時打撃が起きたとしても、従来のダウンザホールハンマよりも低振動、低騒音での掘削作業が可能であるが、本発明者等は更なる振動、騒音の低減を目指し、掘削装置9を改良した試作機93を製作した。
By the way, when the inventors of the present invention operated a rotary excavator using the
図12(a)に示す試作機93は、掘削面において、中央ビットを廃止すると共に、周辺ビットについて、打撃面931を試作機93の回転軸心方向に拡張した角部933を設け、各周辺ビットの角部933の先端角を回転軸心9Rに位置させ、各角部933を互いに突き合わせて配置したものである(以下、このような構成の周辺ビットを「掘削ビット930」という)。なお、一般的に、掘削ビットの打撃面には、打撃面に対して凸部となる超硬合金製のチップが複数植設されると共に、各チップは所定間隔で分散配置されており、本試作機の掘削ビット930についても同様にチップ934を植設した構成としている。
A
そして、本発明者等が試作機93を使用した回転式掘削機の運用を行っていたところ、試作機93は、打撃力に関する第1の課題と、破断残存事故に関する第2の課題があることが判明した。
When the inventors of the present invention operated a rotary excavator using the
第1の課題は、本発明者等が試作機93を使用して掘削作業を行った際、土砂あるいは軟岩等からなる軟質層(以下「軟質層」という)からなると予測される地盤の掘削作業を行い、想定外の硬岩に当たった際に判明した。
The first problem is that when the inventors of the present invention perform excavation work using the
試作機93は、掘削ビット930の一回の打撃毎に生じる地盤への衝撃が小さくなるようにして、低振動かつ低騒音での掘削作業を可能とするものであるが、その反面、硬岩に対しては打撃力不足で、硬岩を破砕できないか、あるいは、硬岩の破砕に時間を要する、または、破砕できずに硬岩の傾斜面等に沿って掘削方向が逸れる、という支障(以下「打撃力不足による硬岩破砕不能等の支障」という)が生じていた。
The
このような場合、いったん試作機93を抜き取って、打撃力の大きな単ビット型ダウンザホールハンマと入れ替え、硬岩の破砕後に再度試作機93に入れ替えて、掘削作業を再開することで対処可能であるが、余計な手間と時間が掛かっていた。そして、単ビット型ダウンザホールハンマによる作業中は、大きな振動や騒音が発生していた。
In such a case, it is possible to remove the
第2の課題は、同様に試作機93を使用して掘削作業を行った際、掘削穴内で試作機93が破断し、先部が掘削穴内に残存する事故が起きたことで判明した。
The second problem was discovered when the
試作機93は、装置本体と接合した被接合物(例えばエアタンク)との接合部が平坦面で、接続ボルトによって長さ方向に接続された構造であり、この構造においては、掘削装置が掘削穴中で回転する際に土圧による抵抗を受け、試作機93の長手方向において捻られるような剪断荷重が加わるため、接続ボルトに大きな剪断力が加わることになる。
The
この状態が続くと接続ボルトが破断することがあり、接続ボルトが破断した場合、試作機93を掘削穴から引き揚げると、破断部分よりも先部が掘削穴内に残存すること(置き去り)になる。掘削作業を続行するためには、残存部分の引揚作業を要するが、残存部分もかなりの重量物であり、狭い穴内に収まった状態でもあるため、引揚作業に要する労力や時間、費用等の負担が大きかった。なお、掘削装置9でも同様の事故が起こりうるおそれがあった。
If this state continues, the connecting bolt may break, and when the connecting bolt is broken, when the
本発明は、以上の点を鑑みて創案されたものであり、従来装置よりも打撃力が向上し、かつ、掘削作業中に掘削穴内で起こる破断残存事故を抑制することができる掘削装置、および、回転式掘削機を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above points, and provides an excavating apparatus that has improved striking force compared to conventional apparatuses and that can suppress fracture and residual accidents that occur in an excavated hole during excavation work, and , the purpose of which is to provide a rotary excavator.
上記の目的を達成するために本発明の掘削装置は、回転軸心を中心に軸周方向に回転可能な柱体であり、回転軸心の周りに回転軸心と平行した駆動ユニット格納部が複数形成されると共に、駆動ユニット格納部を除く部分が略中実構造である胴部、駆動ユニット格納部に個別に格納され、エアを動力源として駆動力を供給可能な複数の駆動ユニットを有し、胴部の一方の端面に第1接合部が形成されると共に、同端面に駆動ユニット格納部と連通するエア導入穴が形成され、胴部の他方の端面に第2接合部が形成された装置本体と、装置本体と共に回転するように取り付けられ、機外からエアを導入可能なエア導入部、および、第1接合部と嵌合構造を以て接合され、嵌合状態にある第1接合部の離脱を抑制する離脱抑制構造を含む第3接合部が形成されたエアタンクと、装置本体と共に回転するように取り付けられ、第2接合部と接合する第4接合部が形成されると共に、駆動ユニット格納部と連通する配置で貫通したガイド穴が複数形成された、チャックガイドと、チャックガイドへの取り付け部分となる接続軸部、および、接続軸部の先端に設けられた打撃面を含むヘッド部を有し、ガイド穴毎に嵌挿された接続軸部を通じて駆動ユニットからの駆動力を受け、各々が軸方向に進退動する、複数の掘削ビットと、掘削ビットが各掘削ビットの一部または全部がタイミングを違えて進退動するように、駆動ユニットに供給するエアを分配可能なエア分配部とを備える。 In order to achieve the above object, the excavator of the present invention is a columnar body rotatable in the axial direction around the rotation axis, and has a drive unit storage part around the rotation axis parallel to the rotation axis. It has a plurality of drive units that are individually stored in the body and the drive unit storage, and that can supply driving force using air as a power source. A first joint portion is formed on one end face of the body portion, an air introduction hole communicating with the drive unit storage portion is formed on the same end face, and a second joint portion is formed on the other end face of the body portion. an apparatus main body, an air introduction section that is attached to rotate together with the apparatus main body and that can introduce air from outside the apparatus, and a first joint section that is joined to the first joint section with a fitting structure and is in a fitted state. an air tank formed with a third joint including a detachment restraint structure for restraining the detachment of the air tank; and a fourth joint attached to rotate together with the apparatus body and joined to the second joint. A chuck guide in which a plurality of through-holes are formed so as to communicate with the storage portion, a connection shaft portion to be attached to the chuck guide, and a head portion including a striking surface provided at the tip of the connection shaft portion. each of which receives a driving force from a drive unit through a connecting shaft portion inserted into each guide hole and moves forward and backward in the axial direction; An air distribution part capable of distributing air to be supplied to the drive unit is provided so that all move forward and backward at different timings.
ここで、本発明の掘削装置は、前述の駆動ユニット、胴部、第1接合部および第2接合部を有する装置本体を備えることにより、以下の作用効果を奏する。 Here, the drilling apparatus of the present invention has the following effects by including the apparatus main body having the aforementioned drive unit, body, first joint and second joint.
胴部は、形成された複数の駆動ユニット格納部毎に、複数の駆動ユニットを格納することができる。駆動ユニットは、各々が複数の掘削ビットヘ駆動力を供給し、対応する各掘削ビットを進退動させることができる。また、エア導入穴は、駆動ユニットの動力源となるエアを、エアタンクから駆動ユニット格納部へ導入することができる。 The body can store a plurality of drive units for each of the plurality of drive unit storages formed therein. The drive units can each supply a driving force to a plurality of drilling bits to move the corresponding drilling bits back and forth. Also, the air introduction hole can introduce air, which is the power source of the drive unit, from the air tank into the drive unit storage section.
そして、駆動ユニット格納部は、回転軸心と平行に設けられていることにより、駆動ユニットからの駆動力が掘削ビットヘ直線的に伝わり、伝達動力のロスを少なくすることができる。また、駆動ユニット格納部は、回転軸心の周りに設けられていることにより、ロータリーテーブル等を使用して掘削装置全体に回転運動を加えた際に、軸ブレによる振動や、軸ブレに伴う掘削穴の不要な拡張を抑制することができる。 Further, since the drive unit storage section is provided parallel to the rotation axis, the drive force from the drive unit is transmitted linearly to the excavation bit, and the loss of power transmission can be reduced. In addition, since the drive unit storage section is provided around the rotation axis, when rotary motion is applied to the entire drilling rig using a rotary table or the like, vibration due to shaft shake or vibration due to shaft shake may occur. Unnecessary expansion of the drilled hole can be suppressed.
更に、胴部は、従来装置のように胴部が中空筒体ではなく、駆動ユニット格納部を除く部分が略中実構造の柱体であることにより、従来装置と同体積であっても重量が大きくなるため、例えば掘削対象である地盤等の被掘削物(以下「被掘削物」という)に対する打撃力が向上している。また、略中実構造であることによって、従来装置よりも剛性が高く、胴部に起因する破損が起きにくくなるので、耐用年数を延ばすことができる。 Furthermore, unlike the conventional device, the body is not a hollow cylinder, but a substantially solid column except for the drive unit storage section. As a result, the striking force against an object to be excavated such as the ground to be excavated (hereinafter referred to as "object to be excavated") is improved. In addition, due to the substantially solid structure, the rigidity is higher than that of the conventional device, and breakage due to the body is less likely to occur, so that the service life can be extended.
なお、「駆動ユニット格納部を除く部分が略中実構造」とは、駆動ユニット格納部のほかに通気路あるいは通液路等が形成されているものの、駆動ユニット格納部と通液路等を除く部分が中実構造である態様を意味しており、また、中実構造も含む意味で使用している。 In addition, "substantially solid structure except for the drive unit storage part" means that the drive unit storage part and the liquid flow path, etc. are formed in addition to the drive unit storage part. It means an embodiment in which the portion to be removed has a solid structure, and is used in the sense of including a solid structure.
第1接合部は、嵌合構造を以て第3接合部と接合し、装置本体とエアタンクを接合することができる。また、第2接合部は、第4接合部と接合し、チャックガイドを装置本体に取り付けることができ、装置本体とチャックガイドを接合することができる。 The first joint portion can be joined to the third joint portion with a fitting structure to join the apparatus main body and the air tank. Further, the second joint portion can be joined to the fourth joint portion to attach the chuck guide to the apparatus main body, thereby joining the apparatus main body and the chuck guide.
本発明の掘削装置は、エアタンクがエア導入部を有することにより、エア導入部を介してコンプレッサー等の外部機器に接続してエアを導入することができる。また、エアタンクは、第3接合部を有することにより、装置本体と共に回転するように取り付けることができる。 In the drilling apparatus of the present invention, since the air tank has the air introduction portion, it can be connected to an external device such as a compressor through the air introduction portion to introduce air. Moreover, the air tank can be attached so as to rotate together with the apparatus main body by having the third joint portion.
更に、第3接合部は、第1接合部と嵌合構造を以て接合することで、エアタンクと装置本体の接続箇所が嵌合構造により一体化して補強され、これによって剪断強度が向上しているので、従来装置でみられた、当該接続箇所に起因する前述の掘削穴内における破断残存事故発生の可能性を低減することができる。また、離脱抑制構造は、接合されたエアタンクと装置本体とが離脱する(外れる)ことを抑制することができる。 Furthermore, the third joint is joined to the first joint by a fitting structure, so that the joint between the air tank and the device body is integrated and reinforced by the fitting structure, thereby improving the shear strength. , it is possible to reduce the possibility of occurrence of a fracture residual accident in the above-mentioned excavated hole due to the connection point seen in the conventional device. In addition, the detachment restraint structure can restrain detachment (disengagement) of the joined air tank and apparatus main body.
本発明の掘削装置は、チャックガイドがガイド穴を有することにより、ガイド穴毎に掘削ビットを取り付けることができる。そして、各ガイド穴は、駆動ユニット格納部と連通した貫通穴であることから、掘削ビットの接続軸部を軸方向に進退動するように嵌挿することができると共に、格納された駆動ユニットからの駆動力を掘削ビットに伝えることができる。また、チャックガイドは、第4接合部を有することにより、装置本体と共に回転するように取り付けることができる。 In the drilling apparatus of the present invention, since the chuck guide has the guide holes, a drilling bit can be attached to each guide hole. Since each guide hole is a through hole that communicates with the drive unit storage portion, the connection shaft portion of the drilling bit can be inserted so as to move forward and backward in the axial direction, and the drive unit stored therein can be inserted. can be transmitted to the drill bit. Moreover, the chuck guide can be attached so as to rotate together with the apparatus main body by having the fourth joint portion.
本発明の掘削装置は、掘削ビットが、チャックガイドに嵌挿された接続軸部がガイド穴に沿って進退動し、これに伴ってヘッド部を含む掘削ビット全体も進退動するので、打撃面が掘削装置の先にある被掘削物を打撃し、被掘削物の掘削を行うことができる。 In the drilling apparatus of the present invention, the connecting shaft portion inserted into the chuck guide advances and retreats along the guide hole, and the drilling bit as a whole including the head portion also advances and retreats accordingly. hits the object to be excavated ahead of the excavator to excavate the object to be excavated.
なお、前述のチャックガイドは、各ガイド穴が駆動ユニット格納部と連通する配置であり、各駆動ユニット格納部は回転軸心の周りに形成されているので、チャックガイドに取り付けられた各掘削ビットは、チャックガイドの回転軸心の周りに配設された構成となる。このため、掘削装置を回転させながら掘削作業を行うことで、各掘削ビットが打撃する被掘削物をムラ無く掘削することができる。 The chuck guide described above is arranged such that each guide hole communicates with the drive unit storage section, and each drive unit storage section is formed around the rotation axis. are arranged around the rotation axis of the chuck guide. Therefore, by performing the excavation work while rotating the excavator, the object to be excavated that is hit by each excavation bit can be excavated evenly.
そして、エア分配部は、駆動ユニットに供給されるエアを、掘削ビットの打撃タイミングが相違するように分配することができ、これにより、各掘削ビットが交互に被掘削物を打撃し、かつ、被掘削物に対する各掘削ビットの同時打撃が起きにくくいため、従来装置の一種であるダウンザホールハンマよりも低振動、低騒音で掘削作業を行うことができる。 The air distribution section can distribute the air supplied to the drive unit so that the drilling bits strike at different timings, whereby the drilling bits alternately strike the object to be excavated, Since it is difficult for the drilling bits to hit the object to be drilled at the same time, the drilling work can be performed with less vibration and less noise than a conventional down-the-hole hammer.
なお、「各掘削ビットの一部または全部がタイミングを違えて」とは、各掘削ビットの進退動のタイミングが全て異なる場合と、各掘削ビットのうちの一部の進退動のタイミングが異なる場合の両方を含む意味で使用している。 It should be noted that "some or all of the drilling bits have different timings" means that all the drilling bits advance and retreat at different timings, and that some of the drilling bits advance and retreat at different timings. It is used in the sense of including both.
また、エア分配部の配置は特に限定するものではないが、例えば、エアタンク内や、エアタンクと装置本体の間に設ける態様であれば、エアの経路が短くて済み、エアタンク内に設けた場合は収まりが良く、かつ外力で破損する可能性も無いので、メンテナンスの面からより好ましい。 The arrangement of the air distribution section is not particularly limited. It fits well and is unlikely to be damaged by an external force, so it is more preferable from the standpoint of maintenance.
また、各掘削ビットの打撃面が、チャックガイドの回転軸心の周りに配置されると共に、打撃面の1つのみが回転軸心と重複して配置された第1配置態様、または、打撃面の回転軸心側に角部が形成され、回転軸心を挟んで対向配置された一組の打撃面の回転軸心側の縁部のみが回転軸心と重複し、かつ、角部の先端が回転軸心と重複しないように配置された第2配置態様、のいずれかであり、各打撃面の回転軸心側の縁部が回転軸心の近傍で近接するように集合させた構成である場合は、各掘削ビットが回転軸心とその近傍において殆ど隙間を空けずに取り付けられた構成にすることができる。 Also, a first arrangement mode in which the striking surfaces of each drilling bit are arranged around the rotation axis of the chuck guide and only one of the striking surfaces is arranged to overlap the rotation axis, or the striking surface A corner is formed on the side of the rotation axis, and only the edge on the side of the rotation axis of a pair of striking surfaces arranged opposite to each other across the rotation axis overlaps the rotation axis, and the tip of the corner is are arranged so as not to overlap with the rotation axis, and the edges of the striking surfaces on the rotation axis side are assembled so as to be close to each other near the rotation axis. In some cases, each drilling bit may be mounted with little clearance between and near the axis of rotation.
この掘削ビットの配置構成によれば、従来装置における掘削面中央に配置された掘削ビットを廃止したとしても、各掘削ビットが、打撃する被掘削物をムラ無く掘削することができ、特に硬岩掘削時において掘削穴の奥側中央に凸状の掘り残し部分(以下「中央凸部」という)が形成されることなく、掘削穴底を略平坦にする施工を行うことができる。 According to this arrangement configuration of the drilling bits, even if the drilling bits arranged in the center of the drilling surface in the conventional device are eliminated, the drilling bits can uniformly drill the object to be drilled, especially hard rock. During excavation, it is possible to make the bottom of the excavated hole substantially flat without forming a convex undigged portion (hereinafter referred to as "central convex portion") at the center of the deep side of the excavated hole.
中央凸部に関し、図12を参照して詳しく説明する。本発明者は、掘削装置9を更に改良し、前述した構成の試作機93(図12(a)参照)を作成した。そして、本発明者が試作機93を用いて掘削作業を行った際、土中の硬岩に偶然当たり、作業後に試作機93を引き抜いたところ、掘削穴H1の奥側中央に中央凸部H6が形成されていた(図12(c)参照)。
The central protrusion will be described in detail with reference to FIG. 12 . The present inventor further improved the
加えて、各掘削ビット930の角部933近傍が摩滅すると共に、打撃面931自体も凹んだ状態の中央変形部H7が発生していた(図12(b)参照)。後日、硬岩に対する掘削作業を再試行したところ、やはり、中央凸部H6の形成と、試作機93の中央変形部H7の発生が確認された。
In addition, the vicinity of the
前述の中央凸部H6形成と中央変形部H7発生の原因は必ずしも明らかではないが、以下のような理由によるのではないかと推察される。
(a)試作機93の稼働時において、掘削装置9の掘削側端に配置された掘削ビット930の各々は、個別に異なるタイミングで進退動作をする。つまり、退入状態と進出状態の各掘削ビット930が混在しており、その結果、各掘削ビット930に加わる荷重(自重による軸荷重、打撃による衝撃荷重)は、等分布せずに、進出状態の掘削ビット930に集中することになり、
(b)また、進出状態の掘削ビット930の打撃面931の縁、あるいは縁に近い部分が、平坦な他の部分より擦り減りやすく、特に角部933は先細りになっているので、先端に行くほど強度が弱い。加えて、角部とその近傍は、先細りになって他の部分よりも面積が狭いため、チップ934を他の部分と同様の密度で配置すると、植設可能なチップ934の数が少なく、
(c)前述の通り、進出状態の掘削ビット930に荷重が集中し、更に、進出状態の掘削ビット930のなかでも角部933に荷重が集中しやすいことを鑑みると、角部933に植設された少数のチップ934には、他の部分のチップより大きな負荷が加わり、これによって、他の部分よりも早い段階でチップ934が摩滅するか、あるいはチップ934の脱落といった破損が生じ、
(d)チップ934の破損で角部933近傍の掘削力が著しく低下したことで、打撃面931の他の部分との掘削力に差が生じると共に、チップ934よりも強度が劣るベース部分で直接掘削する状態になって、角部933とその近傍はベース部分ごと摩損または塑性変形して更に掘削力が低下し、
(e)この結果、打撃面931の中で回転軸心9R近傍とその他の部分の掘削力の違いから、掘削穴H1の穴底面H3において外周よりも中央部が盛り上がった形状の中央凸部H6が形成され、
(f)更に、掘削作業中の試作機93の被掘削物側端には、自機の重量あるいは機外からの荷重による強い押圧力が生じており、この押圧状態下で、中央凸部H6に対し、前述の角部933近傍の打撃面931が当たりながら試作機93が回転し続けたことで、塑性変形あるいは偏摩耗が起き、打撃面931に中央変形部H7が発生した、と考えられる。
Although the reasons for the formation of the central convex portion H6 and the occurrence of the central deformed portion H7 are not necessarily clear, it is presumed that they are due to the following reasons.
(a) During the operation of the
(b) In addition, the edge of the
(c) As described above, the load concentrates on the
(d) The breakage of the
(e) As a result, due to the difference in excavation force between the vicinity of the
(f) Further, the end of the excavated object side of the
しかしながら、本発明の掘削装置によれば、各掘削ビットが、前述の第1配置態様または第2配置態様のいずれかによって、各打撃面の回転軸心側の縁部がチャックガイドの回転軸心の近傍で近接するように集合させた構成であることによって、硬岩に対しても掘削作業が可能であると共に、掘削穴の奥側中央における中央凸部形成を抑制することができ、この中央凸部の形成に伴って生じる中央変形部の発生(即ち、掘削ビットの変形や偏摩耗)を抑制することができる。 However, according to the drilling apparatus of the present invention, each drilling bit is arranged such that the edge of each striking surface on the side of the rotation axis is aligned with the rotation axis of the chuck guide in either the first arrangement mode or the second arrangement mode. Because of the configuration in which the rocks are gathered in the vicinity of the , it is possible to excavate even hard rock, and it is possible to suppress the formation of a central protrusion at the center of the deep side of the excavated hole. It is possible to suppress the occurrence of a central deformed portion (that is, deformation and uneven wear of the drilling bit) caused by the formation of the convex portion.
即ち、各掘削ビットが第1配置態様で構成されている場合、打撃面の1つのみがチャックガイドの回転軸心と重複して配置される(以下「回転軸心重複配置」という)ので、打撃面が回転軸心とその近傍に常時重複した状態にすることができる。この回転軸心重複配置によれば、回転掘削作業時に、前述の打撃面の一部がチャックガイドの回転軸心とその近傍に確実に常時重複し通過する状態で掘削されるので、被掘削面の中央を常時掘削できると共に、角部への負荷集中が緩和される。この結果、硬岩掘削時においても、中央凸部の形成が抑制され、これに伴って中央変形部の発生も抑制される。 That is, when each drilling bit is configured in the first arrangement mode, only one of the striking surfaces is arranged so as to overlap the rotation axis of the chuck guide (hereinafter referred to as "rotational axis overlapping arrangement"). The striking surface can always overlap the rotation axis and its vicinity. According to this rotation axis overlapping arrangement, during rotary excavation work, excavation is performed in a state in which a portion of the striking surface reliably overlaps and passes through the rotation axis of the chuck guide and its vicinity at all times. The center of the hole can be excavated at all times, and the concentration of load on the corner is alleviated. As a result, even when excavating hard rock, the formation of the central convex portion is suppressed, and accordingly the occurrence of the central deformed portion is also suppressed.
そして、各掘削ビットが第2配置態様で構成されている場合、打撃面のチャックガイドの回転軸心側に角部が形成され、回転軸心を挟んで対向配置された一組の打撃面の回転軸心側の縁部のみが回転軸心と重複し、かつ、角部の先端が回転軸心と重複しないように配置されるので、回転掘削作業時に、掘削ビットの角部先端が回転軸心と重複しない配置(以下「打撃面への回転軸心非重複配置」という)となって、角部先端ではなく、長尺な縁部を、回転軸心とその近傍を断続的または略連続的に通過させることができる。これにより、被掘削面の中央を、対向配置された一組の打撃面のチャックガイドの回転軸心側の縁部とこれに沿う部分の打撃面で掘削することになり、打撃面に集中する負荷を複数(少なくとも2つ)の打撃面で分散させることができると共に、角部への負荷集中も緩和され、この結果、硬岩掘削時においても、中央凸部の形成が抑制され、これに伴って中央変形部の発生も抑制される。 When each drilling bit is configured in the second arrangement mode, a corner portion is formed on the striking surface on the side of the rotation axis of the chuck guide, and a pair of striking surfaces arranged opposite to each other with the rotation axis interposed therebetween. Only the edge on the side of the rotation axis overlaps the rotation axis, and the tip of the corner is arranged so as not to overlap the rotation axis. An arrangement that does not overlap with the center (hereinafter referred to as "non-overlapping arrangement of the rotation axis on the striking surface"), and the long edge instead of the tip of the corner is intermittently or substantially continuous between the rotation axis and its vicinity. can pass through. As a result, the center of the surface to be excavated is excavated by the edge of the chuck guide on the rotation axis side of the set of striking surfaces opposed to each other and the striking surfaces along the edges, and the striking surfaces are concentrated. The load can be distributed over a plurality of (at least two) striking surfaces, and the concentration of the load on the corners can be alleviated. Along with this, the occurrence of the central deformed portion is also suppressed.
また、駆動ユニットが、第1配置態様においては打撃面が回転軸心と重複して配置された掘削ビット、または、第2配置態様においては打撃面が回転軸心側縁部のみ回転軸心と重複して配置された掘削ビット、のいずれかに対し、複数の掘削ビット中で最大の打撃力を付与するように設定されている場合は、回転軸心に重複して配置された掘削ビットの打撃力が特に強化される。 Further, the driving unit may be a drilling bit whose striking surface overlaps with the rotation axis in the first arrangement mode, or whose striking surface overlaps only the rotation axis side edge in the second arrangement mode. If it is set so as to apply the maximum impact force among the plurality of drilling bits to any one of the drilling bits that are overlapped, the drilling bits that are overlapped around the rotation axis Striking power is especially enhanced.
前述の設定によって、全ての掘削ビットが付与する打撃力が均一ではなく、打撃力に差を付けることができるので、例えば、回転掘削作業時に硬岩に当たった場合、最大の打撃力が付与された掘削ビットが硬岩を破砕するか、または、最初の打撃で硬岩に亀裂を生じさせ、続く他の掘削ビットの打撃によって小片に粉砕する(以下、これら作用効果を「硬岩を破砕等する」と総称する)ことができ、これによって、硬岩掘削時における中央凸部の形成抑止および中央変形部の発生抑制の各効果を更に高めることができる。 With the above settings, the impact force imparted by all excavation bits is not uniform, and the impact force can be differentiated. The drilling bit crushes hard rock, or the first blow causes it to crack and the subsequent blows of other drilling bits break it into small pieces (these effects are hereinafter referred to as "breaking hard rock, etc."). By doing so, it is possible to further enhance the effects of suppressing the formation of a central protrusion and suppressing the occurrence of a central deformed portion during excavation of hard rock.
ところで、各掘削ビット全ての打撃力を向上させようとした場合、駆動ユニットの各部品(ピストン等)の大型化等の措置が必要であり、掘削力の向上と引き換えに、装置全体の大型化、エアの消費量増加といった問題が生じるが、本発明は、少なくとも、各掘削ビットのいずれか1つについて打撃力を向上させる構成であるため、装置全体の大型化、駆動ユニットのエア消費量増加を必要最小限に抑えることもできる。 By the way, in order to improve the impact force of all drilling bits, it is necessary to take measures such as increasing the size of each part (piston, etc.) of the drive unit. However, since the present invention is configured to improve the striking force of at least one of the drilling bits, the size of the entire device is increased and the air consumption of the drive unit is increased. can be minimized.
加えて、前述の通り、掘削装置9等の従来装置では、想定外の硬岩に当たった場合に打撃力不足による硬岩破砕不能等の支障が生じうるが、本発明の掘削装置であれば、前述のいずれかの態様に設定された各掘削ビットによって硬岩に対処可能であるため、機材の入れ替えを行うことなく軟質層および硬岩のいずれにも対応することができ、これによって、機材の入れ替えによる余計な手間と時間を省略することができる。
In addition, as described above, conventional devices such as the
また、各掘削ビットが、チャックガイドの回転軸心方向視で掘削ビットの外周縁となる位置に沿って、打撃面から被掘削物方向に突出する突条打撃部が形成されたものである場合は、突条に沿って荷重を集中させる突条打撃部を以て、被掘削物に対する最初の打撃を加えることができるので、平坦な打撃面による打撃よりも更に打撃力が向上しており、仮に、被掘削物が掘削穴中の硬岩であっても、この打撃をきっかけとして硬岩を破砕等することができる。 In addition, when each drilling bit is formed with a ridge striking portion projecting from the striking surface toward the object to be excavated along the outer peripheral edge of the drilling bit when viewed in the direction of the rotation axis of the chuck guide. can apply the initial impact to the excavated object with the ridge striking part that concentrates the load along the ridge, so that the striking power is further improved than that of striking with a flat striking surface. Even if the object to be excavated is hard rock in an excavation hole, the hard rock can be crushed by this impact.
そして、前述の各掘削ビットの打撃面は、1つの平坦面のみから構成されるもののみならず、例えば、被掘削側となる面が段付きで複数面から構成されるもの、異なる複数の傾斜面を含むもの等の態様であってもよい。また、突条打撃部が形成された掘削ビットは、各掘削ビットの少なくとも一つ以上であり、全ての掘削ビットに突条打撃部が形成された態様についても当然含む。なお、各掘削ビットは、側面にも掘削部分(例えば、穴の内側壁を掘削する部分を有していてもよいが、当該側面の掘削部分は、前述の打撃面には該当しない。 The striking surface of each excavating bit described above is not limited to a single flat surface. A mode such as one including a surface may be used. In addition, the drilling bit having the ridge striking portion is at least one or more of the respective drilling bits, and naturally includes a mode in which all the drilling bits are formed with the ridge striking portion. Each drilling bit may have a drilling portion on its side surface (for example, a portion for drilling the inner wall of the hole), but the drilling portion on the side does not correspond to the striking surface described above.
また、第1接合部が、胴部の長手方向中間部分の外径よりも径小な略円柱状凸部で構成されると共に、凸部の側面に雄ネジが設けられた構造であり、第3接合部が、第1接合部が丁度収まる内径の開口部で、該開口部近傍の内面に雌ネジが設けられた構造である場合は、離脱抑止構造である雄ネジおよび雌ネジからなる簡易な構造でありながら、エアタンクと装置本体を強固に接合することができ、また、組み立て分解時の作業性も良い。 In addition, the first joint portion is configured by a substantially cylindrical convex portion having a smaller diameter than the outer diameter of the middle portion in the longitudinal direction of the body, and a male screw is provided on the side surface of the convex portion. 3. If the joint is an opening with an inner diameter that fits the first joint and has a structure in which a female screw is provided on the inner surface near the opening, a simple structure consisting of a male screw and a female screw, which is a detachment prevention structure, can be used. Although it has a simple structure, the air tank and the main body of the device can be firmly joined, and workability during assembly and disassembly is also good.
そして、エアタンクと装置本体の接合に接続ボルトが不要な構造であることから、前述した接続ボルトに起因する破断残存事故が起きることがない。また、エアタンクの第3接合部に装置本体の第1接合部を嵌めて螺着する構造であるため、第3接合部に第1接合部が隙間無く入り込んで一体化し、嵌合部分全体で応力を分散する(換言すると、特定箇所への応力集中を抑制する)ことができ、破断残存事故が起きる可能性を低減することができる。 Further, since the structure does not require connection bolts for joining the air tank and the apparatus main body, there is no possibility of the above-described accident of remaining fracture caused by the connection bolts. In addition, since the structure is such that the first joint portion of the device main body is fitted and screwed into the third joint portion of the air tank, the first joint portion enters the third joint portion without any gap and is integrated, and stress is applied to the entire fitting portion. can be dispersed (in other words, stress concentration at a specific location can be suppressed), and the possibility of a fracture residual accident occurring can be reduced.
また、第2接合部が、胴部の長手方向中間部分の外径よりも径小な円盤状凸部を、ガイド穴の延長方向に沿って凹曲面に切り欠いた形状で構成されていると共に、第4接合部が、チャックガイドの装置本体方向の端面に、第2接合部が丁度収まる凹形状で構成されている場合は、装置本体の第2接合部とチャックガイドの第4接合部を、凹凸による嵌合構造を以て接合することができる。 In addition, the second joint portion is formed by cutting out a disk-shaped convex portion having a smaller diameter than the outer diameter of the middle portion in the longitudinal direction of the body portion, along the extending direction of the guide hole. , when the fourth joint portion is formed in a recessed shape in which the second joint portion is just accommodated in the end face of the chuck guide in the apparatus main body direction, the second joint portion of the apparatus main body and the fourth joint portion of the chuck guide are , can be joined with a fitting structure by unevenness.
この嵌合構造によれば、第4接合部に第2接合部が入り込んで一体化し、掘削装置の長手方向に交差する方向で加わる外力に対して、嵌合部分全体で応力を分散する(換言すると、特定箇所への応力集中を抑制する)ことができ、破断残存事故が起きる可能性を低減することができる。そして、第2接合部の凸部が、ガイド穴の延長方向に沿って凹曲面に切り欠かれているため、掘削ビットの進退動を阻害しない。 According to this fitting structure, the second joint enters and integrates with the fourth joint, and stress is dispersed over the entire fitting portion against external force applied in a direction intersecting the longitudinal direction of the excavator (in other words, Then, it is possible to suppress the concentration of stress on a specific portion), and the possibility of occurrence of a fracture residual accident can be reduced. Further, since the convex portion of the second joint portion is notched in the concave curved surface along the extension direction of the guide hole, it does not hinder the advancing and retreating movement of the excavating bit.
また、第2接合部と第4接合部が当接する当接面に、回り止め構造が設けられている場合は、掘削装置を回転させる作業時に、第2接合部と第4接合部が、当接面において相互に滑る回転が生じないようすることができる。これにより、装置本体とチャックガイドとの継ぎ目で生じる剪断応力に対する剛性が向上し、装置本体とチャックガイドとの間で破断残存事故が起きる可能性を低減することができる。 In addition, if the contact surface where the second joint portion and the fourth joint portion abut against each other is provided with an anti-rotation structure, the second joint portion and the fourth joint portion will not come into contact with each other during the operation of rotating the excavator. Mutual slipping rotations at the tangent surfaces can be prevented. As a result, the rigidity against shearing stress generated at the seam between the device main body and the chuck guide can be improved, and the possibility of residual fracture accidents occurring between the device main body and the chuck guide can be reduced.
上記の目的を達成するために本発明の回転式掘削機は、回転軸心を中心に軸周方向に回転可能な柱体であり、回転軸心の周りに同回転軸心と平行した駆動ユニット格納部が複数形成されると共に、駆動ユニット格納部を除く部分が略中実構造である胴部、駆動ユニット格納部毎に個別に格納され、エアを動力源として駆動力を供給可能な複数の駆動ユニットを含み、胴部の一方の端面に第1接合部が形成されると共に、同端面に駆動ユニット格納部と連通するエア導入穴が形成され、胴部の他方の端面に第2接合部が形成された装置本体、装置本体と共に回転するように取り付けられ、機外からエアを導入可能なエア導入部、および、第1接合部と嵌合構造を以て接合され、嵌合状態にある第1接合部の離脱を抑制する離脱抑制構造を含む第3接合部が形成されたエアタンク、装置本体と共に回転するように取り付けられ、第2接合部と接合する第4接合部が形成されると共に、駆動ユニット格納部と連通する配置で貫通したガイド穴が複数形成されたチャックガイド、チャックガイドへの取り付け部分となる接続軸部、および、接続軸部の先端に設けられた打撃面を含むヘッド部を含み、ガイド穴毎に嵌挿された接続軸部を通じて駆動ユニットからの駆動力を受け、各々が軸方向に進退動する複数の掘削ビット、および、各掘削ビットの一部または全部がタイミングを違えて進退動するように、駆動ユニットに供給するエアを分配可能なエア分配部を有する掘削装置と、掘削装置に回転力を付与する回転駆動装置とを備える。 In order to achieve the above object, the rotary excavator of the present invention is a columnar body rotatable in the axial direction around the rotation axis, and a drive unit arranged around the rotation axis in parallel with the same rotation axis. A plurality of storage sections are formed, and the portions other than the drive unit storage section are substantially solid. Including a drive unit, a first joint is formed on one end face of the body, an air introduction hole communicating with the drive unit storage part is formed on the same end face, and a second joint is formed on the other end face of the body. is formed, an air introduction section that is attached to rotate together with the apparatus body and can introduce air from outside the machine, and a first joint that is joined with a fitting structure and is in a fitted state An air tank in which a third joint including a detachment suppression structure for suppressing detachment of the joint is formed, and a fourth joint is formed so as to rotate together with the apparatus body, and is joined to the second joint. A chuck guide having a plurality of through-holes that communicate with the unit storage section, a connection shaft that is attached to the chuck guide, and a head section that includes a striking surface provided at the tip of the connection shaft. a plurality of excavation bits each moving forward and backward in the axial direction by receiving a driving force from a drive unit through a connecting shaft portion inserted into each guide hole; An excavator having an air distribution section capable of distributing air supplied to a drive unit so as to move forward and backward with a drive unit;
ここで、本発明の回転式掘削機は、前述した装置本体、エアタンク、チャックガイド、掘削ビット、およびエア分配部を有する掘削装置と、回転駆動装置とを備えることにより、以下の作用効果を奏する。 Here, the rotary excavator of the present invention is provided with the above-described excavator having the apparatus main body, air tank, chuck guide, excavation bit, and air distribution section, and a rotary drive device, thereby exhibiting the following effects. .
本発明の掘削装置は、胴部を有することにより、複数の駆動ユニット格納部毎に、複数の駆動ユニットを格納することができる。駆動ユニットは、各々が複数の掘削ビットヘ駆動力を供給し、対応する各掘削ビットを進退動させることができる。また、エア導入穴は、駆動ユニットの動力源となるエアを、エアタンクから駆動ユニット格納部へ導入することができる。 Since the excavator of the present invention has the body portion, it is possible to store a plurality of drive units in each of the plurality of drive unit storage portions. The drive units can each supply a driving force to a plurality of drilling bits to move the corresponding drilling bits back and forth. Also, the air introduction hole can introduce air, which is the power source of the drive unit, from the air tank into the drive unit storage section.
そして、駆動ユニット格納部は、回転軸心と平行に設けられていることにより、駆動ユニットからの駆動力が掘削ビットヘ直線的に伝わり、伝達動力のロスを少なくすることができる。また、駆動ユニット格納部は、回転軸心の周りに設けられていることにより、ロータリーテーブル等を使用して掘削装置全体に回転運動を加えた際に、軸ブレによる振動や、軸ブレに伴う掘削穴の不要な拡張を抑制することができる。 Further, since the drive unit storage section is provided parallel to the rotation axis, the drive force from the drive unit is transmitted linearly to the excavation bit, and the loss of power transmission can be reduced. In addition, since the drive unit storage section is provided around the rotation axis, when rotary motion is applied to the entire drilling rig using a rotary table or the like, vibration due to shaft shake or vibration due to shaft shake may occur. Unnecessary expansion of the drilled hole can be suppressed.
更に、胴部は、従来装置のように胴部が中空筒体ではなく、駆動ユニット格納部を除く部分が略中実構造の柱体であることにより、従来装置と同体積であっても重量が大きくなるため、被掘削物に対する打撃力が向上している。また、略中実構造であることによって、従来装置よりも剛性が高く、胴部に起因する破損が起きにくくなるので、耐用年数を延ばすことができる。 Furthermore, unlike the conventional device, the body is not a hollow cylinder, but a substantially solid column except for the drive unit storage section. , the impact force against the excavated object is improved. In addition, due to the substantially solid structure, the rigidity is higher than that of the conventional device, and breakage due to the body is less likely to occur, so that the service life can be extended.
第1接合部は、嵌合構造を以て第3接合部と接合し、装置本体とエアタンクを接合することができる。また、第2接合部は、第4接合部と接合し、チャックガイドを装置本体に取り付けることができ、装置本体とチャックガイドを接合することができる。 The first joint portion can be joined to the third joint portion with a fitting structure to join the apparatus main body and the air tank. Further, the second joint portion can be joined to the fourth joint portion to attach the chuck guide to the apparatus main body, thereby joining the apparatus main body and the chuck guide.
掘削装置は、エアタンクがエア導入部を有することにより、エア導入部を介してコンプレッサー等の外部機器に接続してエアを導入することができる。また、エアタンクは、第3接合部を有することにより、装置本体と共に回転するように取り付けることができる。 Since the air tank has the air introduction portion, the excavator can be connected to an external device such as a compressor through the air introduction portion to introduce air. Moreover, the air tank can be attached so as to rotate together with the apparatus main body by having the third joint portion.
更に、第3接合部は、第1接合部と嵌合構造を以て接合することで、エアタンクと装置本体の接続箇所が嵌合構造により一体化して補強され、これによって剪断強度が向上しているので、従来装置でみられた、当該接続箇所に起因する前述の掘削穴内における破断残存事故発生の可能性を低減することができる。また、離脱抑制構造は、接合されたエアタンクと装置本体とが離脱する(外れる)ことを抑制することができる。 Furthermore, the third joint is joined to the first joint by a fitting structure, so that the joint between the air tank and the device body is integrated and reinforced by the fitting structure, thereby improving the shear strength. , it is possible to reduce the possibility of occurrence of a fracture residual accident in the above-mentioned excavated hole due to the connection point seen in the conventional device. In addition, the detachment restraint structure can restrain detachment (disengagement) of the joined air tank and apparatus main body.
掘削装置は、チャックガイドがガイド穴を有することにより、ガイド穴毎に掘削ビットを取り付けることができる。そして、各ガイド穴は、駆動ユニット格納部と連通した貫通穴であることから、掘削ビットの接続軸部を軸方向に進退動するように嵌挿することができると共に、格納された駆動ユニットからの駆動力を掘削ビットに伝えることができる。また、チャックガイドは、第4接合部を有することにより、装置本体と共に回転するように取り付けることができる。 Since the chuck guide has guide holes, the drilling apparatus can attach a drilling bit to each guide hole. Since each guide hole is a through hole that communicates with the drive unit storage portion, the connection shaft portion of the drilling bit can be inserted so as to move forward and backward in the axial direction, and the drive unit stored therein can be inserted. can be transmitted to the drill bit. Moreover, the chuck guide can be attached so as to rotate together with the apparatus main body by having the fourth joint portion.
掘削装置は、掘削ビットが、チャックガイドに嵌挿された接続軸部がガイド穴に沿って進退動し、これに伴ってヘッド部を含む掘削ビット全体も進退動するので、打撃面が掘削装置の先にある被掘削物を打撃し、被掘削物の掘削を行うことができる。また、チャックガイドに取り付けられた各掘削ビットは、チャックガイドの回転軸心の周りに配設された構成となる。このため、掘削装置を回転させながら掘削作業を行うことで、各掘削ビットが打撃する被掘削物をムラ無く掘削することができる。 In the drilling rig, the connecting shaft portion inserted into the chuck guide advances and retreats along the guide hole, and the entire drilling bit including the head portion also advances and retreats accordingly. It is possible to excavate the object to be excavated by hitting the object to be excavated at the tip of the . Further, each drilling bit attached to the chuck guide is arranged around the rotation axis of the chuck guide. Therefore, by performing the excavation work while rotating the excavator, the object to be excavated that is hit by each excavation bit can be excavated evenly.
掘削装置は、エア分配部を有することにより、駆動ユニットに供給されるエアを、掘削ビットの打撃タイミングが相違するように分配することができ、これにより、各掘削ビットが交互に被掘削物を打撃し、かつ、被掘削物に対する各掘削ビットの同時打撃が起きにくくいため、従来装置の一種であるダウンザホールハンマよりも低振動、低騒音で掘削作業を行うことができる。 Since the drilling apparatus has the air distribution section, it is possible to distribute the air supplied to the drive unit so that the impact timings of the drilling bits are different. Since the drill bit hits the object to be excavated at the same time, it is difficult for the drill bits to strike the object at the same time, so that the excavation work can be performed with less vibration and less noise than a conventional down-the-hole hammer.
更に、本発明の回転式掘削機は、前述の回転駆動装置を備えるので、回転駆動装置と組み合わせて掘削装置を回転させることができ、これによって、掘削ビット群が周方向に回転しながら被掘削物に打撃力を加えて行う掘削方法を実施することができる。 Furthermore, since the rotary excavator of the present invention is provided with the above-described rotary drive device, it is possible to rotate the drilling device in combination with the rotary drive device. An excavation method can be carried out by applying an impact force to an object.
本発明の掘削装置、および、回転式掘削機によれば、従来装置よりも打撃力が向上し、かつ、掘削作業中に掘削穴内で起こる破断残存事故を抑制することができる。 According to the excavator and the rotary excavator of the present invention, the impact force can be improved as compared with the conventional equipment, and it is possible to suppress the fracture and residual accident that occurs in the excavated hole during the excavation work.
図1ないし図10を参照して、本発明の実施の形態を更に詳細に説明する。なお、以下の説明は、〔第1実施形態〕-〔第5実施形態〕の順序により行う。また、図面各図における符号は、煩雑さを軽減し理解を容易にする範囲内で付しており、同一符号が付される複数の同等物についてはその一部にのみ符号を付す場合がある。 Embodiments of the present invention will be described in further detail with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. The following description will be given in the order of [first embodiment] to [fifth embodiment]. In addition, the reference numerals in each figure of the drawings are attached within the scope of reducing complexity and facilitating understanding. .
図1に示す回転式掘削機1は、掘削装置2と、掘削装置2に回転運動を付与可能な回転駆動装置3を備える。各部については以下で詳述する。
A
〔第1実施形態〕
(掘削装置)
図1-5を参照する。掘削装置2は、エアタンク21、装置本体22、チャックガイド25、複数の掘削ビット26、および、エア分配部27を備える。
[First Embodiment]
(drilling equipment)
See Figures 1-5. The
(エアタンク)
エアタンク21は、装置本体22の一端側に接合され、図1等において掘削装置2の上部となるように(換言すると、掘削装置2の掘削方向と反対方向になる位置に)配置されている(図1-4参照)。
(air tank)
The
そして、エアタンク21は、機外のコンプレッサー等(図示省略)のエア供給源から導入した高圧なエアを一時貯留して装置本体22に供給するものであり、装置本体22よりも径小な有蓋円筒形状のタンク胴部210、タンク胴部210の一端側(図2等で上側)の蓋に設けられたエア導入部211、タンク胴部210の他端側(図2等で下側)に設けられた第3接合部212、タンク胴部210の側面に設けられた螺旋羽根213を有する構造である。
The
本実施形態において、エアタンク21は、着脱可能な円筒形状のアタッチメント(符号省略)を外嵌めして取り付けた構造であり、図1等でエアタンク21側面に表れた螺旋羽根213はアタッチメントに設けられたものであるが、これに限定するものではなく、例えば、螺旋羽根213に代えて装置長手方向に延びたフラットバー等を設けてもよいし、アタッチメント不使用で、エアタンク3表面に螺旋羽根を直接設ける態様であってもよい。
In this embodiment, the
タンク胴部210は、装置本体22よりも径小であることにより、タンク胴部210の最大径部分21Mと装置本体22の最大径部分22Mとが同一ないしタンク胴部210の方が僅かに径小(以下「略同一」という)となるように設定されており(図4等参照)、これにより、掘削作業の際に、装置本体22の最大径部分22Mから設定した当初設定値よりも掘削穴H1の穴径が拡張することなく、螺旋羽根を介して土を上昇させて排土を可能にしている。また、タンク胴部30は、気密構造であり、外部から供給されたエアを高圧状態で一時貯留することができる。
Since the
エア導入部211は、その回転軸心とエアタンク21の回転軸心が一致する六角柱状の連結ジョイントであって、基端がエアタンク21に取り付けられている。そして、エア導入部211は、その先端が自由端で開口した開口部214が形成されており、この開口部214からエアタンク21内に連通した流通路215が形成されている(図4参照)。このエア導入部211により、エアタンク21と後述する吊下軸体34とが回転可能に接続されると共に、吊下軸体34に接続されたエア供給管341を介して外部のコンプレッサー等からエアタンク21へエアが供給される(図1、図4参照)。
The
第3接合部212は、後述する第1接合部222が丁度収まる内径の開口部で、開口部近傍の内面に雌ネジ216が設けられた構造である(図3(b)参照)。これにより、第3接合部212は、内部に第1接合部222を嵌合させ、かつ、雌ネジ216と後述する第1接合部222の側面に設けられた雄ネジ225を以て螺着することができる。
The third
(装置本体)
装置本体22は、4つの駆動ユニット220、および、各駆動ユニット220を格納する胴部221を有する構造である。胴部221は、一方の端面(図2等で上方の端面)に第1接合部222が設けられ、他方の端面(図2等で下方の端面)に第2接合部223が設けられている。
(device body)
The apparatus
胴部221には駆動ユニット格納部224が設けられている。駆動ユニット格納部224は、装置本体22の回転軸心の周りに、回転軸心と平行に配置された貫通穴であり、等間隔で合計4つ設けられ、嵌挿された駆動ユニット220が丁度収まる広さに形成されている。また、駆動ユニット格納部224は、図2等で下方の端面にある開口部から駆動ユニット220を嵌挿することができ、駆動ユニット220の先部が嵌合するように図2等で上方の領域が徐々に狭くなる形状になっており、先端部分はエアタンク21のタンク胴部210内に開口して、エアを導入可能なエア導入穴226となっている。
A drive
駆動ユニット格納部224は、回転軸心と平行に設けられているため、駆動ユニット220からの駆動力が掘削ビット26へ直線的に伝わり、伝達動力のロスが少ない。また、駆動ユニット格納部224は、回転軸心の周りに回転軸心と平行に設けられているため、回転駆動装置3を使用して掘削装置2全体に回転運動を加えた際に、軸ブレによる振動や、軸ブレに伴う掘削穴の不要な拡張が抑制される。
Since the drive
そして、胴部221は、金属製の円柱体であり、駆動ユニット格納部224を除く部分が略中実構造である(図2、4参照)。当該構造を採用したことにより、掘削装置2は、従来装置(胴部が中空筒体)と比較して同体積であっても重量が大きく(従来装置の約2倍の重量となる)、被掘削物に対する打撃力が向上している。また、胴部221は略中実構造であるため剛性が高く、外力による変形がほぼ起きないため、耐用年数を延ばすことができる。
The
更にまた、胴部221の表面には、高張力鋼板による表面材(図示省略)が取り付けられている。この表面材を有することによって、胴部221自体が摩耗しないように対処されており、表面材が摩損あるいは毀損した際には、表面材の交換ないし補修を行うことで、耐摩耗性を回復することができる。
Furthermore, a surface material (not shown) made of a high-strength steel plate is attached to the surface of the
第1接合部222は、胴部の一方の端面(図2等において胴部22の上端)に設けられ、第3接合部212と嵌合する形状であると共に、接合状態にある第3接合部212の離脱を抑制する離脱抑制構造を含む構造である。第1接合部222は、嵌合構造を以て第3接合部212と嵌合することができ、すなわち、エアタンク21と装置本体22を接続することができる。
The first
本実施形態では、第1接合部222は、胴部22の長手方向中間部分の外径よりも径小で、かつ、第3接合部212の開口部に丁度収まる外径の略円柱状凸部であり、その側面に雄ネジ225(離脱抑制構造の対となる一部)が設けられた構造である。これにより、第1接合部222を第3接合部212内に嵌合させ、かつ、雌ネジ216と雄ネジ225を以て螺着することができる。そして、第1接合部222は、基端から上端までの高さが約20cmに設定されている。
In this embodiment, the first
この結果、雌ネジ216と雄ネジ225の螺着によって、接続されたエアタンク21と装置本体22とが離脱する(外れる)ことが抑制される。加えて、従来装置と比較して、エアタンク21と装置本体22の接合に接続ボルトが不要な構造でもあるので、掘削穴内における破断残存事故発生の可能性が低減している。また、当該嵌合構造は、簡易な構造であるため、組み立て分解時の作業性も良い。
As a result, it is suppressed that the
更に、この嵌合構造によれば、第3接合部212内に第1接合部222が隙間無く入り込んで一体化し、嵌合部分全体で応力を分散する(換言すると、特定箇所への応力集中を抑制する)ことで剪断強度が向上しており、この点も相俟って破断残存事故が起きる可能性が低減している。
Furthermore, according to this fitting structure, the first
第2接合部223は、胴部22の他方の端面(図2等において胴部22の下端)に設けられている。本実施形態では第2接合部223は平坦面であり、これを以て、同様に平坦面であるチャックガイド25の上面を隙間無く当接させて、装置本体22とチャックガイド25を接続することができる。なお、装置本体22とチャックガイド25の接続には、接続ボルト251を使用している。
The second
駆動ユニット220は、エアを動力源として駆動力を供給することができる構造であり、本実施形態ではピストン構造のものを採用している。駆動ユニット220は、公知のダウンザホールハンマの駆動機構(例えば、特開昭61-92288号公報記載)とほぼ同様の構造であり、シリンダー、ピストン、チェックバルブ、エアディストリビュータ、バルブスプリング、メイクアップリング、O-リング、ピストンリタイナーリング、ビットリティーナリング(以上、符号省略)等を有する構造である。
The
なお、駆動ユニット220の作用を簡単に説明すると、駆動ユニット220に流入したエアが、まず、ピストン側面を通過して掘削ビット側(図2等において駆動ユニット220下方)に回り、ピストンがエアタンク側へ移動する。次に、このピストンの移動に伴ってエアがピストンのエアタンク側に回ると共に、後述する掘削ビット26の接続軸部260のエア流入口263から打撃面262の開口部エア排出口264へエアが排出され、これにより、エアタンク側から掘削ビット側へピストンが移動する。
Briefly explaining the operation of the
この動作の繰り返しによりピストンが進退動し、ピストンが掘削ビット側へ移動した際に掘削ビット26へ衝撃力(前述の駆動力に相当する)が加わり、この衝撃力によって掘削ビット26が駆動する。また、この駆動ユニット4は、エア分配部27によって、エアの流入タイミングが調節され、ピストンが各々異なるタイミングで進退するように設定されている。
By repeating this action, the piston advances and retreats, and when the piston moves toward the drilling bit, an impact force (corresponding to the aforementioned driving force) is applied to the
(チャックガイド)
チャックガイド25は、被掘削側に切欠が形成された平面視略円形状で所定の厚みを有する形状で、複数のガイド穴250が形成されている。なお、チャックガイド25の上面は略平坦面であり、第4接合部252を構成する。また、チャックガイド25は、接続ボルト251とナット(符号省略)からなる締着具を用い、第2接合部223を介して装置本体22に接続されている。
(chuck guide)
The
ガイド穴250は、チャックガイド25の回転軸心の周りに、回転軸心と平行、かつ駆動ユニット格納部224と連通する配置で形成された貫通穴であり、等間隔で合計4つ設けられ、後述する掘削ビット26の接続軸部260が丁度収まる広さに形成されている。
The guide holes 250 are through holes formed around the rotation axis of the
また、ガイド穴250は、図2等で下方の端面にある開口部から奥に向かって、所定長さの内径部分が断面視六角形に形成され、当該開口部から掘削ビット26の接続軸部260を嵌挿することができ、嵌挿状態において接続軸部260がガイド穴250に沿って進退することができる。
The
つまり、チャックガイド25は、各ガイド穴250を介して掘削ビット26を取り付けることができ、ガイド穴250と連通した位置の駆動ユニット格納部224に格納された駆動ユニット220からの駆動力を、掘削ビット26に伝えることができる。
That is, the
(掘削ビット)
図2、図4、図5(a)を参照する。掘削ビット26は、接続軸部260と、図2等において接続軸部260の下端部(駆動ユニット220と反対方向)に設けられたヘッド部261を有する。また、図2等においてヘッド部261の下端部(接続軸部260と反対方向)には打撃面262が設けられ、略中央にエア排出口264が形成されている。
(drilling bit)
Please refer to FIGS. 2, 4 and 5(a). The
接続軸部260は、ガイド穴250に嵌挿可能な略筒状の外形であって、先端はエア流入口263が形成された自由端であり、基端はヘッド部261上部と固着された、駆動ユニット220との連結手段である。なお、接続軸部260内の流路と、ヘッド部261内に形成された流路とが連通し、エア流路265を構成している。エア流路265は、エア流入口263を始点とし、エア排出口264を終点としており、流路中にヘッド部261方向へ向かうエアの逆流を防止する逆止弁(図示省略)が設けている。
The
更に詳しくは、接続軸部260は、軸線方向中間からヘッド部261側の間の外周面が断面視六角形に形成されており、当該部分は、ガイド穴250への嵌挿時においてスプライン軸としての周方向への回転防止機能を発揮し、接続軸部260の進退動を阻害しないように構成されている。また接続軸部260は、前述したハンマビットリティーナリングとOリングにより、ガイド穴250から外れないように装着されている。
More specifically, the connecting
ヘッド部261は、略五角柱状であり、打撃面262も略五角形である。打撃面262は、チャックガイド25への取着状態(以下、本段落中で単に「取着状態」という)における底面視で、掘削装置2の外周の一部に沿う部分が円弧状に設けられ、当該円弧状部分の反対方向(すなわち、掘削装置2の回転軸心側)に先端が直角な角部267が設けられている。角部267は、同角部を挟む両辺の長さが同一である(等辺)構成となっている。
The
そして、ヘッド部261は、打撃面262の全域と、打撃面262から立ち上がった側壁の打撃面寄りの一部箇所に、ボタン状の超硬合金製のチップ(符号省略)が所定間隔で植設(分散配置)されている。
In the
エア排出口264は、打撃面262の略中央に形成され、ここからエア流路265を通過したエアが排出される。また、エア排出口264は、その口縁から打撃面262の側縁方向に向かう2条の排気ガイド溝266が形成されている。排気ガイド溝266は、掘削穴H1内において、エア排出口264から排出されるエアを、穴底面H3との間で、掘削装置2の外面方向にガイドし、穴内でエアを効率良く拡散させ、排土を促進することができる。
The
前述の構成である掘削ビット26は、接続軸部260がガイド穴250に沿って進退動し、これに伴って、ヘッド部261を含む掘削ビット26全体も進退動するので、打撃面262が掘削装置2の先にある被掘削物を打撃して掘削が行われる。
In the
また、4つの掘削ビット26は、角部267を突き合わせるようにして、装置本体の回転軸心2Rの周りに配設され、この結果、底面視で十字状に組み合わされた態様になっている。本実施形態において、各掘削ビット26は、各々の角部267先端が回転軸心2R近傍で近接すると共に、どの角部267も回転軸心2Rと重複しない配置(以下「回転軸心非重複配置」という)となっている。
The four
そして、掘削装置2は、各掘削ビット26が前述の構成で配設されていることにより、各掘削ビット26の各々の打撃面262が、装置本体の回転軸心2Rの近傍で近接して集合し、余分な隙間が空いていない構成となっている。当該構成によれば、掘削装置2を回転させながら掘削作業を行うことで、各掘削ビット26が打撃する被掘削物をムラ無く掘削することができる。
In the
なお、各掘削ビット26は同一構造であるため、後述する掘削ビット26a-26f2のように2種類の掘削ビットを製造、購入あるいは保管する必要がなく、一種類のみの調達で済む。これにより、例えば、交換部品または予備部品として使用する際に、どの掘削ビットが欠損しても1種類の掘削ビットを準備するだけでよいので、一方の種類の掘削ビットが余るといった無駄を減らすことができ、また、保管の際の省スペース化を図ることができ、更には、現場に搬入する交換部品等の点数を減らすこともできる。
Since each
(エア分配部)
エア分配部27は、エアタンク21内において第1接合部222上面に配置され、エア受部270と支持台部271を有する。エア受部270は、平板状で、上部に凹曲面が形成されている。支持台部271は、円筒状で、上端でエア受部270の下面を支え、下端が第1接合部222上面に固定されている。エア分配部27は、エアタンク21内において、エア導入部211を通じて供給されるエアの流れ方向を制御する。
(Air distributor)
The
詳しくは、最初に、エア受部270が、エア導入部211方向から供給されるエアを直接受け、その後、エアは、エア受部270に当たって流れの方向が変わると共にエアタンク21内で旋回し、各々異なるタイミングで装置本体22のエア導入穴226へ流入することで、エアの流通が制御される。このように、エアタンク21内のエアの流れを変えることにより、エアタンク21から駆動ユニット220に導入されるエアの到達時間も変わり、駆動ユニット220のピストンが各々異なるタイミングで進退動する。
Specifically, first, the
(回転駆動装置)
本実施の形態において、回転駆動装置3は、上下方向に貫通した挿通穴311が形成された回転テーブル31を有する本体部30と、本体部30を支持するアウトリガー構造の支持脚32を備えている。回転テーブル31は、油圧モータ、ギヤ装置等で構成される駆動部(図示省略)を有する。また、回転テーブル31の挿通穴311の内壁には、係止凸条部(図示省略)が挿通穴311の中心軸線に沿う方向に形成されている。
(rotation drive device)
In the present embodiment, the
回転駆動装置3は、前述の構成を備えることにより、掘削装置2を回転テーブル31の挿通穴311に通した際に、本装置に設けた係止凸条部と、掘削装置2の螺旋羽根213に形成された係止凹部(符号省略)とがスライド可能に係止され、これによって、回転駆動装置3に取り付けられた掘削装置2は、その自重により下降可能な状態となる。そして、係止凸条部と係止凹部とが係止状態にあるため、回転駆動装置3からの駆動力が掘削装置2に付与され、掘削装置2を水平方向に回転駆動させることができる。なお、回転駆動装置3は、例えば、特開2011-26955に開示されているような公知構造を有しているので、構造および作用の説明は上記概略の説明に止め、詳細については省略する。
The
〔変形例1〕
図5(b)を参照する。同図に示す掘削装置2aは、掘削装置2の他の態様(変形例1)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Modification 1]
Please refer to FIG. A
掘削装置2aは、同形状の掘削ビット26aを3つ有する態様である。底面視で、掘削ビット26aは、角部267aが鈍角(略120°)に設けられ、角部267aを挟む両辺の長さが同一である(等辺)構成となっている。この結果、各掘削ビット26aの打撃面262aが、周方向に等間隔な三叉状の配置となっている。
The
なお、この相違点に伴い、掘削ビット26aの数に対応する部分(装置本体22における胴部221の駆動ユニット格納部224、駆動ユニット220、および、エア導入穴226、チャックガイド25におけるガイド穴250)の数も3つずつ有するように構成されている。
Along with this difference, portions corresponding to the number of
〔第2実施形態〕
図6(a)を参照する。同図に示す掘削装置2bは、掘削装置2の他の態様(第2実施形態)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Second embodiment]
Please refer to FIG. A
掘削装置2bは、2組の形状の異なる掘削ビット26b1、26b2(合計4つ)を組み合わせてなり、打撃面の配置に前述した第2配置態様が適用された態様である。また、掘削ビット26b1、26b2は、打撃面262b1(掘削ビット26b1の打撃面)、262b2(掘削ビット26b2の打撃面)が装置本体の回転軸心2Rの周りに配置されており、同じ形状の掘削ビットが隣接しない(すなわち、掘削ビット26b1同士、掘削ビット26b2同士は隣接しない)並びとなっている。
The
掘削ビット26b1は、打撃面262b1に角部267b1を有し、角部267b1は、同角部を挟む両辺の長さが相違する(不等辺)構成となっている。掘削ビット26b2は、打撃面262b2に角部267b2を有し、角部267b2は、同角部を挟む両辺の長さが同一である(等辺)構成となっている。そして、掘削ビット26b1、26b2は、角部267b1、267b2が、装置本体の回転軸心2Rの方向に向き、同回転軸心近傍で近接して隙間が空かないように、集合して配置されている。
The drilling bit 26b1 has a corner portion 267b1 on the striking surface 262b1, and the corner portion 267b1 has different lengths on both sides sandwiching the same corner portion (unequal sides). The drilling bit 26b2 has a corner portion 267b2 on the striking surface 262b2, and the corner portion 267b2 has the same length on both sides sandwiching the same corner portion (equilateral). The excavation bits 26b1 and 26b2 are collectively arranged so that the corners 267b1 and 267b2 face the direction of the
各掘削ビット26b1は、装置本体の回転軸心2Rを挟んで対向配置され、角部267b1の長辺のみが装置本体の回転軸心2Rと重複し、かつ、角部267b1の先端が装置本体の回転軸心2Rと重複しないように配置されている。また、各掘削ビット26b2は、各掘削ビット26b1の間で、装置本体の回転軸心2Rを挟んで対向配置され、角部267b2の先端および両辺が装置本体の回転軸心2Rと重複しないように配置されている。
The respective excavation bits 26b1 are arranged opposite to each other across the
この第2配置態様で配置された掘削ビット26b1、26b2によれば、各打撃面262b1、262b2が、装置本体の回転軸心2Rとその近傍において、殆ど隙間を空けずに取り付けられる。この構成によれば、掘削ビット26b1、26b2が打撃する被掘削物Hは、ムラ無く掘削され、掘削作業によって形成された掘削穴H1は、内底に中央凸部が形成されることなく略平坦なものとなる。
According to the drilling bits 26b1 and 26b2 arranged in the second arrangement mode, the striking surfaces 262b1 and 262b2 are attached to the
また、回転軸心非重複配置である掘削ビット26b1、26b2は、回転掘削作業の際に、角部267b1を挟む長縁部分が、装置本体の回転軸心2Rとその近傍を断続的または略連続的に通過し、当該長縁部分とこれに沿う部分の打撃面262b1、262b2を以て掘削することになる。これにより、装置本体の回転軸心2R近傍の打撃面に集中する負荷が、複数箇所(本実施形態では2つ)で分散されて角部にある少数のチップへの負荷集中も緩和され、この結果、硬岩掘削時においても中央凸部H6形成が抑制され、これに伴って中央変形部H7の発生も抑制される。
Further, the excavation bits 26b1 and 26b2, which are arranged so that the rotation axis does not overlap, intermittently or substantially continuously rotate the
なお、掘削ビット26b1、26b2は、打撃面等の形状および大きさが相違しており(掘削ビット26b1よりも掘削ビット26b2の方が小さい)、これによって、回転軸心方向視において、各掘削ビット26b1の長辺部分のみが装置本体の回転軸心2Rに近接配置され、一方で、掘削ビット26b2は、角部267b2と同角部を挟む両辺のいずれもが装置本体の回転軸心2Rに近接配置されない(換言すると、装置本体の回転軸心2Rから離隔配置される)構成となっている。
The drilling bits 26b1 and 26b2 have different shapes and sizes of striking surfaces (the drilling bit 26b2 is smaller than the drilling bit 26b1). Only the long side portion of the drilling bit 26b1 is arranged close to the
掘削ビット26b1、26b2は、その角部の先端が、装置本体の回転軸心2Rを基準として、装置本体の回転軸心2Rから胴部221の外周端までの距離の約6%となる箇所に配置されるように設定されている。
The tips of the corners of the excavation bits 26b1 and 26b2 are located at positions that are about 6% of the distance from the
〔変形例2〕
図6(b)を参照する。同図に示す掘削装置2cは、掘削装置2bの他の態様(変形例2)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2bと概ね同じであるため、その説明を省略する。また、変形例2においても、変形例1と同様に、掘削ビットの数に対応する部分(駆動ユニット格納部、駆動ユニット、および、エア導入穴、チャックガイド25におけるガイド穴)の数も3つずつ有するように構成されている。
[Modification 2]
See FIG. 6(b). A
掘削装置2cは、2組の形状の異なる掘削ビット26c1、26c2(合計3つ)を組み合わせてなり、打撃面の配置に前述した第1配置態様が適用された態様である。また、掘削ビット26c1、26c2は、打撃面262c1(掘削ビット26c1の打撃面)、262c2(掘削ビット26c2の打撃面)が装置本体の回転軸心2Rの周りに配置され、各掘削ビットの打撃面が周方向に等間隔の並んだ三叉状の配置となっている。
The
掘削ビット26c1は、打撃面262c1に角部267c1を有し、角部267c1は、同角部を挟む両辺の長さが同一である(等辺)構成となっている。掘削ビット26c2は、打撃面262c2に角部267c2を有し、角部267c2は、同角部を挟む両辺の長さが相違する(不等辺)構成となっている。そして、掘削ビット26c1、26c2は、角部267c1、267c2が、装置本体の回転軸心2Rの方向に向き、同回転軸心近傍で近接して隙間が空かないように、集合して配置されている。
The drilling bit 26c1 has a corner portion 267c1 on the striking surface 262c1, and the corner portion 267c1 has the same length on both sides sandwiching the same corner portion (equilateral). The drilling bit 26c2 has a corner portion 267c2 on the striking surface 262c2, and the corner portion 267c2 has different lengths on both sides sandwiching the same corner portion (unequal sides). The excavation bits 26c1 and 26c2 are collectively arranged so that the corners 267c1 and 267c2 face the direction of the
打撃面262c1は打撃面262c2と比較してやや大きく形成され、角部267c1の先端が、装置本体の回転軸心2Rを越えて(回転軸心を含んで、とも換言できる)延出した回転軸心重複配置である。つまり、角部267c1のみが装置本体の回転軸心2Rと重複し、角部267c2は装置本体の回転軸心2Rと重複しないように配置されている。また、各打撃面262c2は、角部267c2の一方の側縁が直径線を挟んで隣接し、他方の側縁が角部267c1と隣接するように配置されている。
The striking surface 262c1 is formed slightly larger than the striking surface 262c2, and the tip of the corner portion 267c1 extends beyond the
この第1配置態様で配置された掘削ビット26c1、26c2によれば、各打撃面262c1、262c2が、装置本体の回転軸心2Rとその近傍において、殆ど隙間を空けずに取り付けられる。この構成によれば、掘削ビット26c1、26c2が打撃する被掘削物Hは、ムラ無く掘削され、掘削作業によって形成された掘削穴H1は、内底に中央凸部が形成されることなく略平坦なものとなる。
According to the drilling bits 26c1 and 26c2 arranged in the first arrangement mode, the striking surfaces 262c1 and 262c2 are attached to the
また、掘削ビット26c1、26c2は、回転掘削作業の際に、掘削ビット26c1の打撃面267c1が、装置本体の回転軸心2Rとその近傍を常時通過しながら掘削する。これにより、装置本体の回転軸心2R近傍の打撃面に集中する負荷を、比較的広く、かつチップが多く配置されている角部267c1で受けるため、負荷集中が緩和され、この結果、硬岩掘削時においても中央凸部H6形成が抑制され、これに伴って中央変形部H7の発生も抑制される。
Further, the drilling bits 26c1 and 26c2 drill while the striking surface 267c1 of the drilling bit 26c1 always passes through the
掘削ビット26c1、26c2は、その角部の先端が、装置本体の回転軸心2Rを基準として、装置本体の回転軸心2Rから胴部221の外周端までの距離の約5.4%となる箇所に配置されるように設定されている。
The tips of the corners of the excavation bits 26c1 and 26c2 are about 5.4% of the distance from the
〔第3実施形態〕
図7(a)を参照する。同図に示す掘削装置2dは、掘削装置2の他の態様(第3実施形態)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Third Embodiment]
Please refer to FIG. A
掘削装置2dは、掘削装置2bと同様、2組の形状の異なる掘削ビット26b1、26b2(合計4つ)を組み合わせてなり、打撃面の配置に前述した第2配置態様が適用された態様である。そして、掘削装置2dは、4つの駆動ユニット220a、220b、220c、220dが、打撃面が回転軸心側縁部のみ回転軸心と重複して配置された掘削ビットに対し、各掘削ビット中で最大の打撃力を付与する構造となっている。
Like the
駆動ユニット220a、220b、220c、220dは、シリンダーが各々異径で、内蔵するピストンの重量が相違するように設定してある。
The
具体的には、図7(a)の右下側に位置する掘削ビット26b1を基準として、掘削ビット26b1に駆動力を供給する駆動ユニット220aは、直径が10インチ(254mm)で重量が46kgであり、その時計回り周方向に隣接する掘削ビット26b2に駆動力を供給する駆動ユニット220bは、直径が6インチ(152.4mm)で重量が23kgであり、その時計回り周方向に隣接する掘削ビット26b1に駆動力を供給する駆動ユニット220cは、直径が8インチ(203.8mm)で重量が31kgであり、その時計回り周方向に隣接する掘削ビット26b1に駆動力を供給する駆動ユニット220cは、直径が5インチ(127mm)で重量が9.4kgに、設定されている。
Specifically, with the excavation bit 26b1 located on the lower right side of FIG. , and the
このように、掘削ビット26b1、26b2中で最大の打撃面(掘削ビット26b1の打撃面262b1)に対して、最大のピストンを有する駆動ユニット220aが宛がわれ、最大の打撃力が付与されるため、回転掘削作業時に、掘削ビット26b1が硬岩H4を破砕するか、または、硬岩H4に亀裂を生じさせ、続く他の掘削ビット26b1、26b2の打撃によって小片に粉砕することができる。
In this way, the
掘削装置2dによれば、装置全体の重量増加、作動流体(エア)の消費量増加を必要最小限に抑えつつも、硬岩掘削時における中央凸部H6の形成抑止および中央変形部H7の発生抑制の各効果を更に高めることができる。
According to the
〔変形例3〕
図7(b)を参照する。同図に示す掘削装置2eは、掘削装置2dの他の態様(変形例3)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2dと概ね同じであるため、その説明を省略する。また、変形例3においても、変形例1と同様に、掘削ビットの数に対応する部分(駆動ユニット格納部、駆動ユニット、および、エア導入穴、チャックガイド25におけるガイド穴)の数も3つずつ有するように構成されている。
[Modification 3]
Refer to FIG. 7(b). A
掘削装置2eは、掘削装置2cと同様、2組の形状の異なる掘削ビット26c1、26c2(合計3つ)を組み合わせてなり、打撃面の配置に前述した第1配置態様が適用された態様である。そして、掘削装置2eは、3つの駆動ユニット220e、220f、220gが、打撃面が回転軸心と重複して配置された掘削ビットに対し、各掘削ビット中で最大の打撃力を付与する構造となっている。
Like the
駆動ユニット220e、220f、220gは、シリンダーが各々異径で、内蔵するピストンの重量が相違するように設定してある。
The
具体的には、図7(b)の中央下側に位置する掘削ビット26c1を基準として、掘削ビット26c1に駆動力を供給する駆動ユニット220eは、直径が10インチ(254mm)で重量が46kgであり、その時計回り周方向に隣接する掘削ビット26b2に駆動力を供給する駆動ユニット220fは、直径が8インチ(203.8mm)で重量が31kgであり、その時計回り周方向に隣接する掘削ビット26b2に駆動力を供給する駆動ユニット220gは、直径が6インチ(152.4mm)で重量が23kgに設定されている。
Specifically, with the excavation bit 26c1 positioned at the bottom center of FIG. , and the
掘削装置2eもまた、装置全体の重量増加、作動流体(エア)の消費量増加を必要最小限に抑えつつも、硬岩掘削時における中央凸部H6の形成抑止および中央変形部H7の発生抑制の各効果を更に高めることができる。
The
〔変形例4〕
図7(c)を参照する。同図に示す掘削装置2fは、掘削装置2dの他の態様(変形例4)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2dと概ね同じであるため、その説明を省略する。また、変形例4においても、変形例1と同様に、掘削ビットの数に対応する部分(駆動ユニット格納部、駆動ユニット、および、エア導入穴、チャックガイド25におけるガイド穴)の数も2つずつ有するように構成されている。
[Modification 4]
Refer to FIG. 7(c). A
掘削装置2fは、2組の形状の異なる掘削ビット26f1、26f2(合計2つ)を組み合わせてなり、打撃面の配置に前述した第1配置態様が適用された態様である。掘削ビット26f1、26f2は打撃面が略半円形であり、掘削ビット26f1の打撃面262f1が、掘削ビット26f2の打撃面262f2よりも大きい。そして、掘削ビット26f1の打撃面262f1の装置本体の回転軸心2R側の縁部が、装置本体の回転軸心2Rを越えて(回転軸心を含んで、とも換言できる)延出した回転軸心重複配置である。つまり、打撃面262f1のみが装置本体の回転軸心2Rと重複し、打撃面262f2は装置本体の回転軸心2Rと重複しないように配置されている。
The
そして、掘削装置2fは、2つの駆動ユニット220h、220iが、シリンダーが各々異径で、内蔵するピストンの重量が相違するように設定してあり、打撃面が回転軸心と重複して配置された掘削ビットに対し、各掘削ビット中で最大の打撃力を付与する構造となっている。
In the
具体的には、図7(c)の左下側に位置する掘削ビット26f1を基準として、掘削ビット26f1に駆動力を供給する駆動ユニット220hは、直径が10インチ(254mm)で重量が46kgであり、隣接する掘削ビット26f2に駆動力を供給する駆動ユニット220iは、直径が8インチ(203.8mm)で重量が31kgに設定されている。
Specifically, with the excavation bit 26f1 positioned on the lower left side of FIG. , the
掘削装置2fは、静粛性や低振動性に関しては前述した他の掘削装置に譲るものの、単一ビットのダウンザホールハンマよりも低振動かつ低騒音であり、他の掘削装置よりも打撃力が大きいため、硬岩を多く含む被掘削物に対し好適に使用することができる。そして、掘削装置2fもまた、装置全体の重量増加、作動流体(エア)の消費量増加を必要最小限に抑えつつも、硬岩掘削時における中央凸部H6の形成抑止および中央変形部H7の発生抑制の各効果を更に高めることができる。
Although the
なお、本変形例では、掘削装置2fの駆動ユニットが、シリンダー径とピストン重量が相違するように設定されているが、これに限定するものではなく、例えば、シリンダーが同径で、内蔵するピストンの重量も同じ態様であってもよい。
In this modification, the drive unit of the
〔第4実施形態〕
図8(a)、(b)を参照する。同図に示す掘削装置2gは、掘削装置2の他の態様(第4実施形態)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
Refer to FIGS. 8(a) and 8(b). A
掘削装置2gは、掘削装置2と掘削ビットの構造が相違しており、掘削装置2gは、4つの掘削ビット26gを組み合わせてなる態様である。各掘削ビット26gは、回転軸心方向視で、掘削ビット26gの外周縁となる位置に沿って、打撃面262gから被掘削物方向に突出する突条打撃部268が形成されている。
The
突条打撃部268は、打撃面262gの平坦部分との間に傾斜面が形成され、この傾斜面は、平坦部分から突条打撃部268先端面に向かう傾斜角度が35°の逆テーパ状であり、突条打撃部268の突出高さは平坦部分から3cmに設定されている。
The
掘削装置2gは、各掘削ビット26gにおいて突条に沿って荷重を集中させる突条打撃部268を以て、被掘削物に対する最初の打撃を加えることができるので、平坦な打撃面による打撃よりも更に打撃力が向上しており、仮に、被掘削物が掘削穴中の硬岩であっても、この打撃をきっかけとして硬岩を破砕等することができる。
The
また、掘削装置2gは、この突条打撃部268を有することで、機材の入れ替え不要で軟質層および硬岩のいずれにも対応することができ、かつ、機材の入れ替えによる余計な手間と時間を省略することができる。そして、硬岩掘削時にも、比較的低騒音かつ低振動で掘削作業を行うことができる。加えて、この突条打撃部268は、前述の傾斜角度および突出高さに設定されたことで、欠けにくく優れた耐久性を発揮する構造となっている。
In addition, since the
〔変形例5〕
図8(c)を参照する。同図に示す掘削装置2hは、掘削装置2gの他の態様(変形例5)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Modification 5]
See FIG. 8(c). A
掘削装置2hは、同形状の掘削ビット26hを3つ有し、底面視で、周方向に等間隔な三叉状の配置となっている態様である。各掘削ビット26hは、回転軸心方向視で、掘削ビット26gの外周縁となる位置に沿って、打撃面262hから被掘削物方向に突出する突条打撃部268が形成されている。突条打撃部268は、打撃面262hの平坦部分との間に傾斜面が形成され、この傾斜面は、平坦部分から突条打撃部268先端面に向かう傾斜角度が35°の逆テーパ状であり、突条打撃部268の突出高さは平坦部分から3cmに設定されている。
The
なお、この相違点に伴い、掘削ビット26hの数に対応する部分(駆動ユニット格納部、駆動ユニット、および、エア導入穴、チャックガイドにおけるガイド穴)の数も3つずつ有するように構成されている。
Due to this difference, the number of parts corresponding to the number of
〔第5実施形態〕
図9、10を参照する。同図に示す掘削装置2iは、掘削装置2の他の態様(第5実施形態)であり、図面に基づいて相違点について説明する。なお、後述する相違点を除き、各部における構造および作用効果は、掘削装置2と概ね同じであるため、その説明を省略する。
[Fifth embodiment]
Please refer to FIGS. The drilling rig 2i shown in the figure is another aspect (fifth embodiment) of the
掘削装置2iでは、エアタンク21下端と装置本体22上端の接合部分の外面には溶接による溶接部217が形成されている。この溶接部217によって、エアタンク21下端と装置本体22上端の接合部分における耐摩耗性、剪断応力に対する剛性、および、緩み止め力が向上している。
In the excavator 2i, a welded
また、掘削装置2iは、装置本体22の第2接合部223iが、胴部221の長手方向中間部分の外径よりも径小な円盤状凸部を、ガイド穴250の延長方向に沿って凹曲面に切り欠いた形状(端面方向視で略三叉状)で構成されていると共に、チャックガイド25の上面(装置本体22方向の端面)に、第2接合部223iが丁度収まる凹部で構成された第4接合部252iを有する構造である。
Further, in the excavator 2i, the second
当該構造を有することにより、第2接合部223iと第4接合部252iが、凹凸による嵌合構造を以て接合され、第4接合部252iに第2接合部223iが入り込んで一体化し、掘削装置2iの長手方向に交差する方向で加わる外力に対して、嵌合部分全体で応力を分散する(換言すると、特定箇所への応力集中を抑制する)ことができ、破断残存事故が起きる可能性を低減することができる。そして、第2接合部223iの凸部が、ガイド穴250の延長方向に沿って凹曲面に切り欠かれているため、掘削ビットの接続軸部260の進退動を阻害しない。
By having this structure, the second
更に、掘削装置2iは、第2接合部223iと第4接合部252iが当接する当接面に、回り止め構造4が設けられている。回り止め構造4は、第2接合部223iに設けられた第1嵌入穴41(合計3箇所)と、第1嵌入穴41と対応する位置で第4接合部252iに設けられた第2嵌入穴42(合計3箇所)が形成され、相互に位置を合わせた両穴に丁度収まる長さおよび太さの回り止め軸43が嵌着された構造である。
Furthermore, the excavator 2i is provided with a
回り止め構造4を有することにより、掘削装置2iの回転掘削作業時に、第2接合部223iと第4接合部252iが、当接面において相互に滑る回転が生じないようすることができる。これにより、接続ボルト251単体で接合する構造よりも、装置本体22とチャックガイド25との継ぎ目で生じる剪断応力に対する剛性が向上し、装置本体22とチャックガイド25との間で破断残存事故が起きる可能性を低減することができる。
By having the
また、第4接合部252iおよびガイド穴250の縁部に沿って凹部253が形成され、同凹部に、同凹部の幅および深さよりもやや大きいゴムリング254が圧入して嵌め込まれており、これにより、ガタツキを押さえて緩衝効果を奏するように構成している。
A
掘削装置2-2iは、装置本体22に格納された駆動ユニット220-220iの数が、2つないし4つであるが、これに限定するものではなく、例えば、5つ以上であってもよく、その場合、駆動ユニット格納部の数、掘削ビットの数等もこれに合わせた数に適宜変更してもよい。
The excavator 2-2i has two to four drive units 220-220i housed in the device
装置本体22は、胴部221外周の長手方向と平行なフラットバーが設けられた態様であるが、これに限定するものではなく、例えば、胴部外周の長手方向に亘って排土のための螺旋羽根を設ける態様、更に、螺旋羽根の間に架設した補強リブを設ける態様等の各種変形を除外するものではない。
The device
装置本体22は、第1接合部の一例として、胴部の長手方向中間部分の外径よりも径小な略円柱状凸部で構成される構造を挙げているが、これに限定するものではなく、例えば、楕円柱状凸部、三角柱状凸部、四角その他の多角柱状凸部であってもよく、エアタンク21の第3接合部の形状も第1接合部に合わせて形状変更してもよい。この場合、離脱抑制構造には、例えば、第3接合部と第1接合部の両方を貫通する係止ピンで固定する等の公知手段を適用してもよい。
As an example of the first joint portion, the apparatus
また、第1接合部222は、基端から上端までの高さが約20cmに設定されているが、これに限定するものではなく、例えば、第1接合部222の基端から上端までの高さは、10cm-30cmの範囲内であることが好ましい。10cm未満であると嵌合部分が小さくなり、全体で応力を分散することによる剪断強度向上効果があまり期待できないため好ましくなく、また、30cmを超えるとエアタンク内の内底が底上げされることになってタンク容量が少なくなるため、やはり好ましくない。
In addition, although the first
更にまた、装置本体22の第2接合部と、チャックガイド25の第4接合部は、凹凸が逆(第2接合部が凹部で、第4接合部が凸部)の構造であってもよく、そして、凸部形状は前述の形状のみならず、他の形状に適宜変更してもよい。
Furthermore, the second joint portion of the apparatus
掘削ビット26-26hは、打撃面262-262hに設けられたエア排出口が1つであるが、これに限定するものではなく、例えば、エアの流路をヘッド部内で分岐させ、エア排出口を2以上設ける態様であってもよい。エア排出口を2以上設けた場合、掘削穴底において掘削屑を周方向に拡散させやすくすることができ、排土の効率を更に促進することができる。 The drilling bits 26-26h have one air discharge port provided on the striking surfaces 262-262h, but this is not a limitation. may be provided two or more. When two or more air discharge ports are provided, it is possible to facilitate the diffusion of excavated debris in the circumferential direction at the bottom of the excavated hole, thereby further promoting the efficiency of earth removal.
また、掘削ビット26-26hは、排気ガイド溝266がエア排出口264の口縁から異なる向きで2条(エア排出口264を中心に2条が合流するので、1条とも表現可能)形成されているが、これに限定するものではなく、例えば、排気ガイド溝は1条または3条以上であってもよいし、また、排気ガイド溝266の向きが同じ方向に向いた態様等であってもよい。
Further, the
更にまた、掘削ビット26-26hは、打撃面262-262hにチップを分散配置して植設しているが、これに限定するものではなく、例えば、打撃面に凹溝を複数条形成し、平坦面と凹部が連続した結果、平坦面が実質的に凸部としてチップの機能を代替するようにした態様等であってもよい。 Furthermore, although the excavation bits 26-26h have chips dispersedly planted on the striking surfaces 262-262h, the present invention is not limited to this. As a result of connecting the flat surface and the recessed portion, the flat surface may be substantially a convex portion and substitute for the function of the chip.
各掘削ビットが第1配置態様または第2配置態様で配置されている場合において、各掘削ビットは、その角部の先端が、装置本体の回転軸心2Rを基準として、装置本体の回転軸心2Rから胴部221の外周端までの距離の約6%となる箇所に配置されるように設定されているが、これに限定するものではなく、例えば、当該距離は5%~30%の半径領域の内側に収まるように設定されていることが好ましい。5%未満であると角部が回転軸心に寄り過ぎ、硬岩掘削時において掘削穴の奥側中央に、図12(c)に示すような中央凸部H6が形成され、これに伴う掘削ビットに中央変形部H7が発生するおそれがあるため、好ましくなく、一方、30%を超えると、ピストン部材の直径よりも小さくなる掘削ビットが生じる可能性があり、打撃力の伝達効率が低下するおそれがあるため、やはり好ましくない。
When each drilling bit is arranged in the first arrangement mode or the second arrangement mode, each drilling bit is arranged so that the tip of the corner thereof is positioned relative to the
掘削ビット26-26hは、打撃面262-262hの面形状が五角形または略半円形に形成されているが、これに限定するものではなく、例えば、打撃面の形状は、扇形、略三角形または略方形の四角形等であってもよく、掘削装置へ複数の掘削ビットを装着した状態において、各掘削ビットの装置本体の回転軸心2Rの方向の部分が、同回転軸心近傍で近接して隙間が空かないように、集合して配置されるように構成されていればよい。また、ヘッド部は、角柱状のみならず、底面が打撃面となる錐台状等であってもよい。
The drilling bits 26-26h have striking surfaces 262-262h formed in a pentagonal or substantially semicircular shape, but are not limited to this. It may be rectangular or the like, and when a plurality of drilling bits are attached to the drilling device, the portions of the drilling bits in the direction of the
掘削ビットに設けられた突条打撃部268は、傾斜面の傾斜角度が35°に設定されているが、これに限定するものではなく、例えば、同傾斜角度は20°~60°の範囲内に設定されることが好ましく、更に好ましくは30°~50°である。この傾斜角度が20°未満では打撃面部全体における傾斜面が広くなり過ぎて全体的に平坦となり、硬岩に食い込ませるような打撃力が発揮しにくくなり、更に、掘削穴に中央凸部が発生するおそれがあることから好ましくなく、一方、この傾斜角度が60°を超えると、突条打撃部が尖鋭に突出し過ぎて、硬岩打撃時に突条打撃部が欠けやすくなり、やはり好ましくないためである。
The ridge
また、突条打撃部268は、その突出高さが打撃面の平坦部分から3cmに設定されているが、これに限定するものではなく、例えば、この高さは平坦部分から2cm~6cmの高さであることが好ましく、更に好ましくは3~5cmである。突出高さが2cm未満では平坦部分からの突出高さが低いため、硬岩に食い込ませるような打撃力が発揮しにくいことから好ましくなく、一方、6cmを超えると突条打撃部が突出し過ぎて、硬岩を打撃した際に突条打撃部が欠けやすくなり、やはり好ましくないためである。
In addition, the projection
図示したエア分配部27は、盃形状であるが、これに限定するものではなく、例えば、エア分配部は、円周方向に所定間隔で穴が開いたディスク状の板体を第1接合部222上面に沿って回動可能に取り付け、回転に伴って装置本体22に形成されたエア導入穴226を断続的に塞ぐようにした構造のもの、エアタンク21から駆動ユニット220-220iに至る各々の経路の長さを長短に分けて流入タイミングを変更する構造のもの等、エアタンク内のエアが駆動ユニットに同じタイミングで流れ込まない形状又は構造に設計されたものであれば、特に限定されるものではない。
The illustrated
図示した回転駆動装置3は、掘削装置2a-2iの自重により下降可能な状態で掘削装置に回転力を付与する態様であるが、これに限定するものではなく、例えば、回転駆動装置は取り付けた掘削装置を被掘削物側へ押し出す機構を有する態様であってもよく、その場合、特に岩壁等の壁状の被掘削物に対して好適に使用することができる。また、図示した回転駆動装置3は、テーブル状に設けられた態様であるが、これに限定するものではなく、例えば、掘削装置の胴部に取り付ける抱持部を有し、抱持部を介して掘削装置に回転力を付与する態様の回転駆動装置等、掘削装置に回転力を付与可能な装置であれば、特に限定されるものではない。
The illustrated
本明細書および特許請求の範囲で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書および特許請求の範囲に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。また、第一、第二などの言葉は、等級や重要度を意味するものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用したものである。 The terms and expressions used in the specification and claims are for the purpose of description only and are not limiting in nature. There is no intention to exclude some equivalent terms or expressions. Moreover, it goes without saying that various modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Also, the terms first, second, etc. do not imply a degree or importance, but are used to distinguish one element from another.
1 回転式掘削機
2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i 掘削装置
2R 装置本体の回転軸心
21 エアタンク
210 タンク胴部
211 エア導入部
212 第3接合部
213 螺旋羽根
214 開口部
215 流通路
216 雌ネジ
217 溶接部
21M タンク胴部の最大径部分
22 装置本体
220、220a、220b、220c、220d、220e、220f、220g、220h、220i 駆動ユニット
221 胴部
222 第1接合部
223、223i 第2接合部
224 駆動ユニット格納部
225 雄ネジ
226 エア導入穴
22M 装置本体の最大径部分
25 チャックガイド
250 ガイド穴
251 接続ボルト
252、252i 第4接合部
253 凹部
254 ゴムリング
26、26a、26b1、26b2、26c1、26c2、26f1、26f2、26g、26h 掘削ビット
260 接続軸部
261 ヘッド部
262、262a、262b1d、262b2、262c1、262c2、262f1、262f2、262g、262h 打撃面
263 エア流入口
264 エア排出口
265 エア流路
266 排気ガイド溝
267、267a、267b1、267b2、267c1、267c2 角部
268 突条打撃部
27 エア分配部
270 エア受部
271 支持台部
3 回転駆動装置
30 本体部
31 回転テーブル
311 挿通穴
32 支持脚
34 吊下軸体
341 エア供給管
4 回り止め構造
41 第1嵌入穴
42 第2嵌入穴
43 回り止め軸
9 掘削装置
91 中央ビット
92 周辺ビット
93 試作機
930 掘削ビット
931 打撃面
933 角部
934 チップ
9R 回転軸心
H 被掘削物
H1 掘削穴
H6 中央凸部
H7 中央変形部
Reference Signs List 1 rotary excavator 2, 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f, 2g, 2h, 2i excavator 2R rotation axis of device main body 21 air tank 210 tank body 211 air introducing portion 212 third joint 213 spiral Blade 214 Opening 215 Flow passage 216 Female thread 217 Welded portion 21M Maximum diameter portion of tank body 22 Device main body 220, 220a, 220b, 220c, 220d, 220e, 220f, 220g, 220h, 220i Drive unit 221 Body 222 1 joint portion 223, 223i 2nd joint portion 224 drive unit storage portion 225 male screw 226 air introduction hole 22M maximum diameter portion of device body 25 chuck guide 250 guide hole 251 connection bolt 252, 252i fourth joint portion 253 recess 254 rubber ring 26, 26a, 26b1, 26b2, 26c1, 26c2, 26f1, 26f2, 26g, 26h Drilling bit 260 Connection shaft 261 Head 262, 262a, 262b1d, 262b2, 262c1, 262c2, 262f1, 262f2, 262g, 262h Striking surface 263 Air inlet 264 Air outlet 265 Air channel 266 Exhaust guide groove 267 , 267 a , 267 b 1 , 267 b 2 , 267 c 1 , 267 c 2 Corner portion 268 Projection hitting portion 27 Air distribution portion 270 Air receiving portion 271 Support base portion 3 Rotation drive device 30 Body Part 31 Rotating Table 311 Insertion Hole 32 Supporting Leg 34 Hanging Shaft 341 Air Supply Pipe 4 Anti-rotation Structure 41 First Insertion Hole 42 Second Insertion Hole 43 Anti-rotation Shaft 9 Drilling Device 91 Central Bit 92 Peripheral Bit 93 Prototype 930 drilling bit 931 striking surface 933 corner 934 chip 9R rotation axis H object to be drilled H1 drilling hole H6 central protrusion H7 central deformation
Claims (7)
該装置本体と共に回転するように取り付けられ、機外からエアを導入可能なエア導入部、および、前記第1接合部と嵌合構造を以て接合され、嵌合状態にある同第1接合部の離脱を抑制する離脱抑制構造を含む第3接合部が形成されたエアタンクと、
前記装置本体と共に回転するように取り付けられ、前記第2接合部と接合する第4接合部が形成されると共に、前記駆動ユニット格納部と連通する配置で貫通したガイド穴が複数形成された、チャックガイドと、
該チャックガイドへの取り付け部分となる接続軸部、および、該接続軸部の先端に設けられた打撃面を含むヘッド部を有し、前記ガイド穴毎に嵌挿された前記接続軸部を通じて前記駆動ユニットからの駆動力を受け、各々が軸方向に進退動する、複数の掘削ビットと、
該各掘削ビットの一部または全部がタイミングを違えて進退動するように、前記駆動ユニットに供給する前記エアを分配可能なエア分配部とを備え、
前記第2接合部が、前記胴部の長手方向中間部分の外径よりも径小な円盤状凸部を、前記ガイド穴の延長方向に沿って凹曲面に切り欠いた形状で構成されていると共に、前記第4接合部が、前記チャックガイドの装置本体方向の端面に、前記第2接合部が丁度収まる凹形状で構成されている
掘削装置。 A columnar body rotatable in an axial circumferential direction about a rotation axis, and a plurality of drive unit storage sections are formed around the rotation axis in parallel with the rotation axis, and the drive unit storage section is excluded. A body having a substantially solid structure, a plurality of drive units individually stored in the drive unit storage section and capable of supplying a driving force using air as a power source, and a second drive unit on one end surface of the body. an apparatus main body in which a first joint portion is formed, an air introduction hole communicating with the drive unit storage portion is formed in the same end surface, and a second joint portion is formed in the other end surface of the body portion;
An air introduction part that is attached so as to rotate together with the apparatus main body and is capable of introducing air from the outside of the apparatus, and a disengagement of the first joint part that is joined to the first joint part with a fitting structure and is in a fitted state. an air tank formed with a third joint including a detachment suppression structure that suppresses
A chuck mounted so as to rotate together with the apparatus main body, formed with a fourth joint portion joined to the second joint portion, and formed with a plurality of through guide holes arranged to communicate with the drive unit storage portion. a guide and
It has a connection shaft portion which is a portion to be attached to the chuck guide, and a head portion including a striking surface provided at the tip of the connection shaft portion. a plurality of drilling bits each axially moved forward and backward by receiving a driving force from the drive unit;
an air distribution unit capable of distributing the air supplied to the drive unit so that part or all of the drilling bits advance and retreat at different timings ;
The second joint portion is formed by cutting out a disk-shaped convex portion having a smaller diameter than the outer diameter of the middle portion in the longitudinal direction of the body portion into a concave curved surface along the extension direction of the guide hole. In addition, the fourth joint portion is formed in a recessed shape in which the second joint portion is just accommodated in the end face of the chuck guide in the apparatus main body direction.
drilling rig.
請求項1に記載の掘削装置。 a first arrangement mode in which the striking surfaces of each of the drilling bits are arranged around the rotation axis of the chuck guide, and only one of the striking surfaces is arranged to overlap the rotation axis; or A corner portion is formed on the rotation axis side of the striking surface, and only the edges on the rotation axis side of the pair of striking surfaces arranged opposite to each other across the rotation axis overlap with the rotation axis. and a second arrangement mode in which the tips of the corners are arranged so as not to overlap the rotation axis, and the edge of each of the striking surfaces on the rotation axis side is the rotation axis. 2. Drilling rig according to claim 1, in a contiguously clustered configuration near the core.
請求項2に記載の掘削装置。 The driving unit is the excavating bit in which the striking surface overlaps with the rotation axis in the first arrangement mode, or the striking surface is arranged on the side edge of the rotation axis in the second arrangement mode. 3. The excavation according to claim 2, wherein the excavation according to claim 2 is set so as to apply a maximum striking force among the plurality of excavation bits to one of the excavation bits arranged so as to overlap with the rotation axis only at a portion thereof. Device.
請求項1、請求項2または請求項3に記載の掘削装置。 Each of the excavation bits has a ridge striking portion projecting from the striking surface toward the object to be excavated along a position corresponding to the outer peripheral edge of the excavation bit when viewed in the direction of the rotation axis of the chuck guide. A drilling rig according to claim 1, claim 2 or claim 3.
前記第3接合部が、前記第1接合部が丁度収まる内径の開口部で、該開口部近傍の内面に雌ネジが設けられた構造である
請求項1、請求項2、請求項3または請求項4に記載の掘削装置。 The first joint portion is configured by a substantially cylindrical projection having a smaller diameter than the outer diameter of the middle portion in the longitudinal direction of the body, and a male screw is provided on the side surface of the projection,
1, 2, 3 or claim 1, 2, 3, or claim 3, wherein the third joint is an opening having an inner diameter that accommodates the first joint, and a female screw is provided on the inner surface near the opening. Item 5. The drilling rig according to item 4.
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4または請求項5に記載の掘削装置。A drilling rig according to claim 1, claim 2, claim 3, claim 4 or claim 5.
該掘削装置に回転力を付与する回転駆動装置とを備えるand a rotary drive device that imparts a rotary force to the drilling device.
回転式掘削機。rotary excavator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229448A JP7111356B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Drilling rigs and rotary excavators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018229448A JP7111356B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Drilling rigs and rotary excavators |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020090864A JP2020090864A (en) | 2020-06-11 |
JP7111356B2 true JP7111356B2 (en) | 2022-08-02 |
Family
ID=71013657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018229448A Active JP7111356B2 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Drilling rigs and rotary excavators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7111356B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000506574A (en) | 1996-03-14 | 2000-05-30 | サンドビック アクティエボラーグ | Rock drill bit and rock drilling tool |
JP2002364282A (en) | 2001-06-12 | 2002-12-18 | Mitsubishi Materials Corp | Excavating tool and anchoring method using the same |
JP3651948B2 (en) | 1995-02-06 | 2005-05-25 | 博文 山▲崎▼ | Drilling rig |
JP2007092447A (en) | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Kazunari Furuki | Rotary excavator and rotational driving device |
JP2008138474A (en) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Kazunari Furuki | Excavating device for underground excavation, rotary excavator, and underground excavation construction method |
US20100018774A1 (en) | 2006-12-04 | 2010-01-28 | Kazunori Furuki | Excavator apparatus for underground excavation |
JP2010043404A (en) | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Kazunari Furuki | Drilling method, drilling machine, and drilling device |
JP2010281121A (en) | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kazunari Furuki | Drilling hammer device and rotary drilling device using the same |
JP2011122328A (en) | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Jfe Civil Engineering & Construction Corp | Drilling bit, rotary percussion drilling equipment, and method for testing bottom of drilled hole |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0434231Y2 (en) * | 1986-06-06 | 1992-08-14 | ||
JPH0216286A (en) * | 1988-07-05 | 1990-01-19 | Akiba Sangyo Kk | Pit-expanding bit device |
JPH03290585A (en) * | 1990-04-09 | 1991-12-20 | Tokyo Riyuuki Seizo Kk | Directional control type cluster downhaul drilling machine |
JPH0730664B2 (en) * | 1991-02-07 | 1995-04-10 | 憲雄 籠田 | Drilling method and drilling device |
JP2704940B2 (en) * | 1994-09-28 | 1998-01-26 | 株式会社森組 | Tip pipe device for cutting |
JP3248091B2 (en) * | 1995-10-09 | 2002-01-21 | 東洋企画株式会社 | Double pipe perforator |
-
2018
- 2018-12-06 JP JP2018229448A patent/JP7111356B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3651948B2 (en) | 1995-02-06 | 2005-05-25 | 博文 山▲崎▼ | Drilling rig |
JP2000506574A (en) | 1996-03-14 | 2000-05-30 | サンドビック アクティエボラーグ | Rock drill bit and rock drilling tool |
JP2002364282A (en) | 2001-06-12 | 2002-12-18 | Mitsubishi Materials Corp | Excavating tool and anchoring method using the same |
JP2007092447A (en) | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Kazunari Furuki | Rotary excavator and rotational driving device |
JP2008138474A (en) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Kazunari Furuki | Excavating device for underground excavation, rotary excavator, and underground excavation construction method |
US20100018774A1 (en) | 2006-12-04 | 2010-01-28 | Kazunori Furuki | Excavator apparatus for underground excavation |
JP2010043404A (en) | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Kazunari Furuki | Drilling method, drilling machine, and drilling device |
JP2010281121A (en) | 2009-06-05 | 2010-12-16 | Kazunari Furuki | Drilling hammer device and rotary drilling device using the same |
JP2011122328A (en) | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Jfe Civil Engineering & Construction Corp | Drilling bit, rotary percussion drilling equipment, and method for testing bottom of drilled hole |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020090864A (en) | 2020-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102678050B (en) | A kind of have the gear wheel composite drill bit impacting cutting structure | |
JP4954542B2 (en) | Drilling rod, drilling bit and drilling tool | |
KR101406159B1 (en) | Pile hole drilling apparatus | |
JP2019124009A (en) | Drilling machine, rotational drilling machine, drilling method and drilling bit | |
US20160090791A1 (en) | Percussive rock drill bit | |
EA035053B1 (en) | Impacting device wherein insertion hole of mining machine is provided with main and side reciprocating teeth | |
US20020112894A1 (en) | Bit for horizontal boring | |
JP2011026955A (en) | Earth excavating hammer and rotary excavator with the same | |
JP5049913B2 (en) | Drilling machine | |
JP4628413B2 (en) | Underground excavation hammer and rotary excavator provided with the same | |
US10378187B2 (en) | Replaceable mounting apparatus for reducing elements | |
JP7111356B2 (en) | Drilling rigs and rotary excavators | |
JP6864199B2 (en) | Excavator, rotary excavator, excavation method and excavation bit | |
JP7177471B2 (en) | Drilling rigs and rotary excavators | |
US9670729B2 (en) | Hydraulic rotator converter for a hydraulic impact hammer and method | |
JP2019132031A (en) | Casing for drilling rig, and drilling rig | |
US20090133934A1 (en) | Method and device for releasing a block on a bore crown during a boring process | |
AU2014202882A1 (en) | Hybrid Rotary Cone Bit | |
JP6322520B2 (en) | Down-the-hole hammer, down-the-hole hammer weight adjustment method, and excavation method | |
KR101582166B1 (en) | Excavating bit having air-hammer and screw for excavating ground composed by earth, sand, soft rock and boulder | |
JP6716085B2 (en) | Excavator, rotary excavator, excavation method and excavation bit | |
JP3234002U (en) | Drilling equipment casing and drilling equipment | |
AU2013354372A1 (en) | Rock bit tip and rock bit | |
JP3234114U (en) | Excavator and rotary excavator | |
KR101258506B1 (en) | Hammer bit structure of ground boring apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181213 |
|
RD05 | Notification of revocation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425 Effective date: 20190816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20190817 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220304 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220323 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220713 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7111356 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |