JPH10238272A - 削岩機 - Google Patents
削岩機Info
- Publication number
- JPH10238272A JPH10238272A JP4642397A JP4642397A JPH10238272A JP H10238272 A JPH10238272 A JP H10238272A JP 4642397 A JP4642397 A JP 4642397A JP 4642397 A JP4642397 A JP 4642397A JP H10238272 A JPH10238272 A JP H10238272A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shank rod
- piston
- rock drill
- axis
- shank
- 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.)
- Pending
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- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ピストン１３を大型化することなく、シャン
クロッド２に大きな打撃力を与えて高い掘削性能を得る
ことが可能な削岩機を提供する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転可能かつこの軸線Ｏ方
向に進退自在に支持されるシャンクロッド２と、このシ
ャンクロッド２を回転させる回転機構３と、このシャン
クロッド２に軸線Ｏ方向に打撃力を与える打撃機構４と
を備え、この打撃機構４には、軸線Ｏ方向に進退可能に
シリンダ１２内に嵌挿されてシャンクロッド２を打撃す
るピストン１３を具備せしめ、このピストン１３を超硬
合金により形成する。
クロッド２に大きな打撃力を与えて高い掘削性能を得る
ことが可能な削岩機を提供する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転可能かつこの軸線Ｏ方
向に進退自在に支持されるシャンクロッド２と、このシ
ャンクロッド２を回転させる回転機構３と、このシャン
クロッド２に軸線Ｏ方向に打撃力を与える打撃機構４と
を備え、この打撃機構４には、軸線Ｏ方向に進退可能に
シリンダ１２内に嵌挿されてシャンクロッド２を打撃す
るピストン１３を具備せしめ、このピストン１３を超硬
合金により形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、岩石の穿孔等に使
用される削岩機に関するものである。
用される削岩機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の削岩機においては、ビット等の
掘削工具が取り付けられるシャンクロッドに回転打撃力
を与えて削岩を行うものが近年主流となりつつある。こ
のような回転打撃式の削岩機には、シャンクロッドを回
転させる回転機構とシャンクロッドに打撃力を与える打
撃機構とが備えられており、このうち打撃機構において
は、従来シャンクロッドの軸線方向に進退可能にシリン
ダ内に嵌挿された鋼材製のピストンを、空圧あるいは油
圧等によって高速で進退させてシャンクロッドの後端面
を打撃し、シャンクロッドに打撃力を与えるようにして
いた。
掘削工具が取り付けられるシャンクロッドに回転打撃力
を与えて削岩を行うものが近年主流となりつつある。こ
のような回転打撃式の削岩機には、シャンクロッドを回
転させる回転機構とシャンクロッドに打撃力を与える打
撃機構とが備えられており、このうち打撃機構において
は、従来シャンクロッドの軸線方向に進退可能にシリン
ダ内に嵌挿された鋼材製のピストンを、空圧あるいは油
圧等によって高速で進退させてシャンクロッドの後端面
を打撃し、シャンクロッドに打撃力を与えるようにして
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
打撃機構においてピストンからシャンクロッドに与えら
れる打撃エネルギーは、ピストンがシャンクロッドを打
撃する打撃速度が同じであるなら、ピストンの重量が大
きいほど大きくなる。従って、削岩機による掘削性能を
向上させるためにシャンクロッドに大きな打撃力をシャ
ンクロッドに与えるには、ピストンを大きくしてその重
量を増加させればよいのであるが、このようにピストン
が大きくなると、打撃機構自体が大型化するのは勿論の
こと、ピストンが高速で進退する際に発生する振動も大
きくなるので、かかる振動に抗するために削岩機本体に
も大きな強度を確保しなければならず、結果的に削岩機
が大型することが避けられない。また、こうしてピスト
ンが大型化すると、ピストンとシリンダとの摺動面積も
増大するため、両者の摩擦によって失われるエネルギー
損失も大きくなり、非効率的であるという問題もある。
打撃機構においてピストンからシャンクロッドに与えら
れる打撃エネルギーは、ピストンがシャンクロッドを打
撃する打撃速度が同じであるなら、ピストンの重量が大
きいほど大きくなる。従って、削岩機による掘削性能を
向上させるためにシャンクロッドに大きな打撃力をシャ
ンクロッドに与えるには、ピストンを大きくしてその重
量を増加させればよいのであるが、このようにピストン
が大きくなると、打撃機構自体が大型化するのは勿論の
こと、ピストンが高速で進退する際に発生する振動も大
きくなるので、かかる振動に抗するために削岩機本体に
も大きな強度を確保しなければならず、結果的に削岩機
が大型することが避けられない。また、こうしてピスト
ンが大型化すると、ピストンとシリンダとの摺動面積も
増大するため、両者の摩擦によって失われるエネルギー
損失も大きくなり、非効率的であるという問題もある。
【０００４】本発明は、このような背景の下になされた
ものであって、ピストンを大型化することなく、シャン
クロッドに大きな打撃力を与えて高い掘削性能を得るこ
とが可能な削岩機を提供することを目的としている。
ものであって、ピストンを大型化することなく、シャン
クロッドに大きな打撃力を与えて高い掘削性能を得るこ
とが可能な削岩機を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転可能かつ該軸線方向に進退自在に支持されるシャン
クロッドと、このシャンクロッドを回転させる回転機構
と、該シャンクロッドに上記軸線方向に打撃力を与える
打撃機構とを備え、この打撃機構に、上記軸線方向に進
退可能にシリンダ内に嵌挿されて上記シャンクロッドを
打撃するピストンを具備せしめ、このピストンを超硬合
金により形成したことを特徴とする。
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転可能かつ該軸線方向に進退自在に支持されるシャン
クロッドと、このシャンクロッドを回転させる回転機構
と、該シャンクロッドに上記軸線方向に打撃力を与える
打撃機構とを備え、この打撃機構に、上記軸線方向に進
退可能にシリンダ内に嵌挿されて上記シャンクロッドを
打撃するピストンを具備せしめ、このピストンを超硬合
金により形成したことを特徴とする。
【０００６】しかるに、従来のピストンを形成する鋼材
の比重が約７．８程度であるのに対して、ＷＣ（タング
ステンカーバイド）を主成分とする超硬合金は、その比
重が１３．５〜１５と大きく、このため同じピストンの
大きさであるなら、その重量を２倍以上に高めることが
でき、従って大きな打撃エネルギーを得ることが可能と
なる。逆に同じ打撃エネルギーを得るのであれば、ピス
トンを小さくすることができ、打撃機構の小型化や振動
の低減を図ることができる。しかも、かかる超硬合金
は、材料粉末を高温で焼結させた焼結合金であって、鋼
材等に比べて硬度および抗折力が高く、このため、より
衝撃的な打撃力をシャンクロッドに与えることが可能と
なるとともに、ピストンの強度を向上させてその寿命の
延長を図ることもできる。
の比重が約７．８程度であるのに対して、ＷＣ（タング
ステンカーバイド）を主成分とする超硬合金は、その比
重が１３．５〜１５と大きく、このため同じピストンの
大きさであるなら、その重量を２倍以上に高めることが
でき、従って大きな打撃エネルギーを得ることが可能と
なる。逆に同じ打撃エネルギーを得るのであれば、ピス
トンを小さくすることができ、打撃機構の小型化や振動
の低減を図ることができる。しかも、かかる超硬合金
は、材料粉末を高温で焼結させた焼結合金であって、鋼
材等に比べて硬度および抗折力が高く、このため、より
衝撃的な打撃力をシャンクロッドに与えることが可能と
なるとともに、ピストンの強度を向上させてその寿命の
延長を図ることもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態を示
すものである。本実施形態においては、削岩機本体１の
先端側にシャンクロッド２および該シャンクロッド２を
回転させる回転機構３が取り付けられるとともに、後端
側にはシャンクロッド２に打撃力を与える打撃機構４が
設けられている。シャンクロッド２は略円筒状の部材で
あって、チャック機構５を介して削岩機本体１に支持さ
れており、このチャック機構５に係合して一体にその軸
線Ｏ回りに回転可能、かつ該軸線Ｏ方向にチャック機構
５に対して進退自在とされていて、その先端には継ぎロ
ッド等を介して、あるいは直接的に、ビット等の掘削工
具が取り付けられる。なお、このシャンクロッド２の中
空部は、削岩時に削岩機本体１の後端側から供給される
くり粉排出用の圧縮空気を上記ビットに送るための排気
孔６とされている。
すものである。本実施形態においては、削岩機本体１の
先端側にシャンクロッド２および該シャンクロッド２を
回転させる回転機構３が取り付けられるとともに、後端
側にはシャンクロッド２に打撃力を与える打撃機構４が
設けられている。シャンクロッド２は略円筒状の部材で
あって、チャック機構５を介して削岩機本体１に支持さ
れており、このチャック機構５に係合して一体にその軸
線Ｏ回りに回転可能、かつ該軸線Ｏ方向にチャック機構
５に対して進退自在とされていて、その先端には継ぎロ
ッド等を介して、あるいは直接的に、ビット等の掘削工
具が取り付けられる。なお、このシャンクロッド２の中
空部は、削岩時に削岩機本体１の後端側から供給される
くり粉排出用の圧縮空気を上記ビットに送るための排気
孔６とされている。
【０００８】また、この削岩機本体１の先端部には、上
記軸線Ｏに回転軸を平行にしてモータ等の駆動装置７お
よび駆動ギア８が取り付けられて上記回転機構３が構成
されており、この駆動ギア８は、上記チャック機構５の
外周に設けられたギア部９に噛み合わされ、これにより
上記シャンクロッド２はチャック機構５と一体に回転さ
せられる。なお、削岩機本体１の先端部に設けられたキ
ャップ１０にはサラバネ等の緩衝機構１１が内装されて
おり、上記打撃機構４により打撃されて前進したシャン
クロッド２による衝撃を受け止め、かつその弾性によっ
てシャンクロッド２を後退させるようになされている。
記軸線Ｏに回転軸を平行にしてモータ等の駆動装置７お
よび駆動ギア８が取り付けられて上記回転機構３が構成
されており、この駆動ギア８は、上記チャック機構５の
外周に設けられたギア部９に噛み合わされ、これにより
上記シャンクロッド２はチャック機構５と一体に回転さ
せられる。なお、削岩機本体１の先端部に設けられたキ
ャップ１０にはサラバネ等の緩衝機構１１が内装されて
おり、上記打撃機構４により打撃されて前進したシャン
クロッド２による衝撃を受け止め、かつその弾性によっ
てシャンクロッド２を後退させるようになされている。
【０００９】一方、削岩機本体１の後端側は、その内部
が中空とされたシリンダ１２とされており、この中空部
にピストン１３が嵌挿されて上記軸線Ｏ方向に進退自在
とされている。そして、本実施形態では、このピストン
１３は、ＷＣ（タングステンカーバイド）を主成分とす
る超硬合金により形成されている。なお、本実施形態で
は、このピストン１３もまたその内部が中空とされた円
筒状とされており、この中空部には管状のガイドピン１
４が嵌挿されていて、このガイドピン１４の先端は、上
記シャンクロッド２の排気孔６に挿入されるとともに、
後端は、この排気孔６に圧縮空気を供給するために削岩
機本体１の後端部に設けられたバルブ１５に接続されて
いる。
が中空とされたシリンダ１２とされており、この中空部
にピストン１３が嵌挿されて上記軸線Ｏ方向に進退自在
とされている。そして、本実施形態では、このピストン
１３は、ＷＣ（タングステンカーバイド）を主成分とす
る超硬合金により形成されている。なお、本実施形態で
は、このピストン１３もまたその内部が中空とされた円
筒状とされており、この中空部には管状のガイドピン１
４が嵌挿されていて、このガイドピン１４の先端は、上
記シャンクロッド２の排気孔６に挿入されるとともに、
後端は、この排気孔６に圧縮空気を供給するために削岩
機本体１の後端部に設けられたバルブ１５に接続されて
いる。
【００１０】さらに、上記シリンダ１２の中空部の内周
には、上記ピストン１３を進退せしめる駆動油の供給・
排出口１６…が形成されており、これらの供給・排出口
１６…は図示しない駆動油の供給・排出手段に接続され
ている。また、このシリンダ１２の中空部の後端側に
は、上記ピストン１３との間にバルブ機構１７が介装さ
れており、このバルブ機構１７の動作によって上記供給
・排出口１６…から駆動油が供給・排出させられること
により、上記ピストン１３は、図１において軸線Ｏより
上側に示されるように前進し、また図１において軸線Ｏ
よりも下側に示されるように後退するといった動作を所
定のストロークで高速で繰り返し、シャンクロッド２の
後端面を打撃するようになされている。
には、上記ピストン１３を進退せしめる駆動油の供給・
排出口１６…が形成されており、これらの供給・排出口
１６…は図示しない駆動油の供給・排出手段に接続され
ている。また、このシリンダ１２の中空部の後端側に
は、上記ピストン１３との間にバルブ機構１７が介装さ
れており、このバルブ機構１７の動作によって上記供給
・排出口１６…から駆動油が供給・排出させられること
により、上記ピストン１３は、図１において軸線Ｏより
上側に示されるように前進し、また図１において軸線Ｏ
よりも下側に示されるように後退するといった動作を所
定のストロークで高速で繰り返し、シャンクロッド２の
後端面を打撃するようになされている。
【００１１】しかるに、このように構成された削岩機で
は、上述のようにシャンクロッド２に打撃力を与えるピ
ストン１３が超硬合金により形成されているので、従来
の鋼材製のピストンと同じ大きさで、同じ打撃速度で進
退するのであれば約２倍以上の打撃エネルギーをシャン
クロッド２に与えることが可能となる。従って、このシ
ャンクロッド２から掘削工具に与えられる打撃エネルギ
ーも同様に２倍以上となり、より大きな打撃力で岩石等
を掘削することが可能となるので、効率的な掘削作業を
行うことが可能となる。
は、上述のようにシャンクロッド２に打撃力を与えるピ
ストン１３が超硬合金により形成されているので、従来
の鋼材製のピストンと同じ大きさで、同じ打撃速度で進
退するのであれば約２倍以上の打撃エネルギーをシャン
クロッド２に与えることが可能となる。従って、このシ
ャンクロッド２から掘削工具に与えられる打撃エネルギ
ーも同様に２倍以上となり、より大きな打撃力で岩石等
を掘削することが可能となるので、効率的な掘削作業を
行うことが可能となる。
【００１２】しかも、このピストン１３を形成する超硬
合金は、その材料となるＷＣ粉末をＣｏ等を結合材とし
て高温で焼結成形した焼結合金であって、鋼材等に比べ
て硬度および抗折力が高く、このため、より衝撃的な打
撃力をシャンクロッド２から掘削工具に与えることがで
き、硬い岩石に対しても高い掘削性能を得ることができ
る。また、強度や耐摩耗性も高いことから、ピストン１
３の寿命の延長を図ることも可能となり、これにより上
述のような高い掘削性能を長期に渡って安定して発揮す
ることができる。
合金は、その材料となるＷＣ粉末をＣｏ等を結合材とし
て高温で焼結成形した焼結合金であって、鋼材等に比べ
て硬度および抗折力が高く、このため、より衝撃的な打
撃力をシャンクロッド２から掘削工具に与えることがで
き、硬い岩石に対しても高い掘削性能を得ることができ
る。また、強度や耐摩耗性も高いことから、ピストン１
３の寿命の延長を図ることも可能となり、これにより上
述のような高い掘削性能を長期に渡って安定して発揮す
ることができる。
【００１３】一方、逆に掘削性能を同じに設定するので
あれば、ピストン１３として超硬合金を用いた上記構成
の削岩機によれば、ピストン１３の大きさを従来の鋼材
製のものに比べて、その体積を２分の１以下に小型化す
ることが可能となる。従って、これに伴いシリンダ１２
の容量も小さくすることができるので、結果的に削岩機
本体１のコンパクト化を図ることが可能となり、特にハ
ンドドリルやレッグドリルサイズのものにあっては、そ
の取り扱いをきわめて容易とすることができる。しか
も、高速で進退するピストン１３がこのように小型化さ
れることにより、掘削時に削岩機本体１に発生する振動
の低減をも図ることができるので一層操作が容易とな
り、しかも振動に抗する強度を確保するために削岩機本
体１を大型化したり重量化したりする必要もなくなるの
で、より取り扱い性の高い削岩機を提供することが可能
となる。
あれば、ピストン１３として超硬合金を用いた上記構成
の削岩機によれば、ピストン１３の大きさを従来の鋼材
製のものに比べて、その体積を２分の１以下に小型化す
ることが可能となる。従って、これに伴いシリンダ１２
の容量も小さくすることができるので、結果的に削岩機
本体１のコンパクト化を図ることが可能となり、特にハ
ンドドリルやレッグドリルサイズのものにあっては、そ
の取り扱いをきわめて容易とすることができる。しか
も、高速で進退するピストン１３がこのように小型化さ
れることにより、掘削時に削岩機本体１に発生する振動
の低減をも図ることができるので一層操作が容易とな
り、しかも振動に抗する強度を確保するために削岩機本
体１を大型化したり重量化したりする必要もなくなるの
で、より取り扱い性の高い削岩機を提供することが可能
となる。
【００１４】なお、上記実施形態では、駆動油によりピ
ストン１３を進退せしめる油圧式の削岩機について説明
したが、本発明は、空圧式の削岩機に適用することも可
能であるし、場合によっては電動式のものに適用するこ
とも可能である。また、上記実施形態では、シャンクロ
ッド２を回転させる回転機構３とピストン１３によりシ
ャンクロッド２を打撃する打撃機構４とが独立した構成
とされているが、例えば上記回転機構３として、シャン
クロッド２の後端に連結されるとともにピストン１３に
嵌合されるライフルバーを用いて、ピストン１３の進退
によりシャンクロッド２を回転させるような構成とする
ことも可能である。
ストン１３を進退せしめる油圧式の削岩機について説明
したが、本発明は、空圧式の削岩機に適用することも可
能であるし、場合によっては電動式のものに適用するこ
とも可能である。また、上記実施形態では、シャンクロ
ッド２を回転させる回転機構３とピストン１３によりシ
ャンクロッド２を打撃する打撃機構４とが独立した構成
とされているが、例えば上記回転機構３として、シャン
クロッド２の後端に連結されるとともにピストン１３に
嵌合されるライフルバーを用いて、ピストン１３の進退
によりシャンクロッド２を回転させるような構成とする
ことも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ピストンの大きさが従来と同じならば、削岩機の本体を
大型化することなく、より大きな打撃力をシャンクロッ
ドに与えて、高い掘削性能を安定して得ることができ、
また掘削性能を同じとするのであれば、削岩機のコンパ
クト化を図ってその取り扱い性を向上させることが可能
となる。
ピストンの大きさが従来と同じならば、削岩機の本体を
大型化することなく、より大きな打撃力をシャンクロッ
ドに与えて、高い掘削性能を安定して得ることができ、
また掘削性能を同じとするのであれば、削岩機のコンパ
クト化を図ってその取り扱い性を向上させることが可能
となる。
【図１】 本発明の一実施形態を示す断面図である。
１ 削岩機本体 ２ シャンクロッド ３ 回転機構 ４ 打撃機構 ５ チャック機構 １２ シリンダ １３ ピストン １６ 駆動油の供給・排出口 １７ バルブ機構 Ｏ シャンクロッド２の回転軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和由 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内
Claims (1)
- 【請求項１】 軸線回りに回転可能かつ該軸線方向に進
退自在に支持されるシャンクロッドと、このシャンクロ
ッドを回転させる回転機構と、該シャンクロッドに上記
軸線方向に打撃力を与える打撃機構とを備え、この打撃
機構は、上記軸線方向に進退可能にシリンダ内に嵌挿さ
れて上記シャンクロッドを打撃するピストンを具備し、
このピストンが超硬合金により形成されていることを特
徴とする削岩機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4642397A JPH10238272A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 削岩機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4642397A JPH10238272A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 削岩機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10238272A true JPH10238272A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=12746752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4642397A Pending JPH10238272A (ja) | 1997-02-28 | 1997-02-28 | 削岩機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10238272A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016151091A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 古河ロックドリル株式会社 | さく岩機 |
| CN110566178A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-13 | 安徽科信矿山机械制造有限公司 | 一种凿岩石机用智能化保护装置及其使用方法 |
-
1997
- 1997-02-28 JP JP4642397A patent/JPH10238272A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016151091A (ja) * | 2015-02-16 | 2016-08-22 | 古河ロックドリル株式会社 | さく岩機 |
| CN110566178A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-13 | 安徽科信矿山机械制造有限公司 | 一种凿岩石机用智能化保护装置及其使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010424 |