JPS6175191A - 延長ドリル装置用結合装置 - Google Patents

延長ドリル装置用結合装置

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JPS6175191A
JPS6175191A JP60197519A JP19751985A JPS6175191A JP S6175191 A JPS6175191 A JP S6175191A JP 60197519 A JP60197519 A JP 60197519A JP 19751985 A JP19751985 A JP 19751985A JP S6175191 A JPS6175191 A JP S6175191A
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drill
pulses
compression
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クリステル　グスタフソン
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SEKOROTSUKU AB
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明はｍ型穴あけ（ハンマドリル）用の延長ドリル装
置内にあり、ドリル装置とドリル刃先との間のドリル連
内に置かれる結合装置に関する。
口、従来の技術 例えば岩石などの衝撃穴あけは常に、ドリル刃先に衝撃
エネルギとトルクとを伝えるために使われるチューブ又
は棒内に圧縮及び引張応力を発生ずる。圧縮及び引張応
力はドリル連内でパルスの型で前肩に動く。これら圧縮
及び引張応力はしばしばドリル連内のチューブ又は棒を
接合し、及びドリル連をドリル刃先に結合する結合装置
内の反射により発ｑする反射パルスから成る。引張パル
スの型で反射して戻る大きい引張応力はとりわけドリル
刃先に発生する。刃先ではこの現象は原理的に、ドリル
装置の所に主としで発生する圧縮パルスが刃先に到達し
た時、圧縮パルスの一部が常に引張パルスとしてドリル
連を経て戻り反射し、岩石の破砕が不完全なほど引張パ
ルスが大きくなると言うことが出来る。例えば遊び衝撃
の場合、即ち刃先が岩石内の３１１れ目又は空所と′ｉ
：！遇した時に起る仕事をしない衝撃の場合には、ずべ
ての圧縮パルスは等しい大きさの引張パルスとして戻り
反）１１ｊる。
今まＣ知られているすべての結合装置、例えばａｌち酋
通の結合装置て・は、例えば延長ドリル装置の分解を容
易にするなど実際的理由のため、延長ドリル装置内に含
まれる部材（チューブ又は棒、及びドリル刃先）の結合
のためねじが設【Ｊられ。
パルスは結合装置を経て多少ともｔＪＪ３害なく伝えら
れる。ドリル装置からの衝撃により得られるパルス、即
ち圧縮パルス、及び反射される引張パルスはそれゆえ、
多少とも妨害されることなくドリル連を経てたびたび前
肩に動き、且つ材料の固有の緩衝性と穴あけされる孔の
壁に対するドリル運のＦｊ擦とにより徐々に緩衝される
。この事はドリル装置からの各衝撃の間で、何度も繰返
され、′ｆＪ撃（通常３０〜４０ヘルツ、但し１５０ヘ
ルツのこともある）から生ずる実存する高周波数により
、ドリル連はそれゆえ短時間に、多くの疲労サイクルに
さらされる。
これらドリル連内で前肩に動くパルスのために、進向に
摩耗と破１＠とを生じ、特に引張パルスのために極めて
早期の疲労破損を生じる。
衝撃穴あけ時にドリル連内を走るパルスに関する上記問
題を克服するためのどんな装置も今まで促供されていな
い。しかし回転ドリル結合装置は知られてＪ３す、この
装置は特に、撮動を避けるため、即ちバイブ緩衝装置が
構成され、これらは例えばフランス特許第△１−２４３
２０８１号、ノルウェイ特許第８−１４６５５０号、そ
の上アメリカ特許第△−３６０８２９７号を見よ。これ
ら結合装置はしかし、衝撃穴あけには適用が出来ず、そ
の理由はこれらがこのような適用では主衝撃エネルギと
その上反射パルスとの大部分を吸収し、その結末衝撃穴
あけに関して全く受入れ出来４１い効率を牛じ、その上
結合装置は発生する摩擦熱のために少なくとも速かに摩
耗してはならないからである。
ハ１発明が解決しようと覆る問題点 しかし本発明は上記問題が解決凸れた衝撃穴あけ用の延
長ドリル装置内の結合装ｄを得ており、本発明は、結合
装置に装置が設けられ、該装置はドリル刃先に向く方向
にドリル進向で圧縮パルスを伝える他に、反射により、
圧縮パルスと反対に向けられるドリル進向の引張パルス
を圧縮パルスに変換することを特徴とする。
それゆえ本発明による結合装置により、有害な１　　　
引／ｆ、　ｔ＜　ＪＬｔ　２　＋より□。エイ７１１．
ユ、変換、□う。オいかえると、本発明による結合装置
は、有用なエネルギ（圧縮パルス）は通過し、有害なエ
ネルギ（引張パルス）は有用なエネルギに変換される形
態を与えられている。この結果、ずでに知られている。
結合装置を使った時に得られる効率と比べて、効率が改
善される。その上、引張パルスを圧縮パルスに変換する
ことにより、ドリル連のか命は、ドリル進向の有害な引
張応力の全高さが相当に減少することにより相当に増大
する。
二０問題点を解決するための手段 好適実施例では、本発明による結合装置における前記装
置４；Ｌ、ＬＬいに＠線方向に動くことの出来る部材を
一緒に保持する要素と、部材の協力する面とから成り、
この面は圧縮パルスの時は互いに圧力下で接触し、引張
パルスの時は分離することを特徴とする。前記部材はド
リル連と一線上で同心であるのが好ましい。この事はい
くつかの有利な実施例で実現することが出来、そのいく
つかは特許請求の範囲内に述べられている。
前記の往復する圧縮及び引張パルスの他に、又剪断応力
がドリル進向に存在する。これらはドリル刃先に伝えら
れるトルクにより生ずる応力の型Ｃ１その土、中ＣもＹ
：Ｇに対するドリル刃先の回転により牛ヂる重複しｌ、
：捩りパルスの型で存在する。回転パルスはその性質上
剪断応力の型の動的応力であり、このパルスは各瞬間に
、圧縮及び引張パルスに加えることが出来、それゆえ又
ドリル連の疲労に寄与する。本発明による結合装置の好
適実施例では、これら捩りパルスに対し、結合装置内゛
のドリル進向の捩りパルスから発生する運動エネルギを
吸収するため結合装置内に装置を設けることによる考え
がとられている。
ホ、実施例 本発明による結合装置のいくつかの実施例を次に添付図
面について詳しく説明する。
異なる図面において対応する詳細は同じ符号で示されて
いる。
」−記のように、本発明についての実質的事項は次のよ
うな結合装置、叩らドリル刃先に向く方向にドリル進向
に圧縮パルスを伝える他に、又反射により圧縮パルスと
反対に向くドリル進向の引張パルスを圧縮パルスに変換
する結合装置を得ることであり、図面はこれがどのよう
に実現出来るかの、より詳しいいくつかの例を示してい
る。
第１図から第８図に示す結合装置はすべてドリル連に結
合するための内ねじ１４がその外端に設けられた２＠の
部材、即ちチューブ１を有する。
チューブの反対端は衝撃面２に沿って互いに接触する。
チューブ１は引張棒３とワッシャ４とにより耐撃面２を
経て軸線方向に一緒に保持される。
例えばばねワッシャ６で組立てられたばねは引張棒の端
部のナラ１−５とワッシャ４との間に置かれる。チュー
ブ１は予め応力を加えることなく、又はナツト５を締め
ることにより互いに接触することが出来、それにより軸
線方向に予め加えられる調節可能の応力が得られる。そ
の上結合装置は、以下で詳しく述べる軸線方向に可動の
モーメント伝達要素７を有する。
へ０作用及び実施例 圧縮パルスを伝え、引張パルスを圧縮パルスに変換する
ために、結合装置は次のように作動する。
引張パルスが例えばドリル刃先から結合装置に入り、衝
撃面２に向けて走る時、引張パルスは引張棒３と軸線可
動モーメント伝達要素とを小さいｆ）＋内紙抗体として
把握する。チューブ１は衝撃面２の所で引張パルスの作
用で分離する。それゆえ、引張パルスは分離した衝撃面
を自由面として把握し、圧縮パルスが引張パルスに変換
される時にドリル刃先の上記自由衝撃時に起こるのとほ
ぼ同様に戻り反射される圧縮パルスに変換される。他方
では圧縮パルスが衝撃面２に向けて走る時、面は互いに
押圧され、圧縮パルスは変ることなく通過することか出
来、この事は、ドリル装置からの主パルスが圧縮パルス
であり、衝撃エネルギを運ぶため結合装置に封する欠く
ことの出来ない要求が、圧縮パルスが妨害なく通過する
事であるので重要である。
それゆえ、引張パルスは結合装置を通過するのを妨害さ
れ、ドリル進向に伝わる。それによりドつ リル進向の応力は、有害な引張パルスを有用な圧縮パル
スに変換することによる衝撃穴あけの効率の増加と同時
に相当に減少する。
第９図から第１２図は、圧縮パルスを伝え、引張パルス
を圧縮パルスに変換する結合装置のいくつかの他の実施
例を示している。第９図、第１１図では、結合装置はド
リル連に沿って置かれるものを示し、第１０図、第１２
図では結合装置はドリル刃先に結合されて示されている
。
第９図、第１１図に示す実施例では、結合装置は、その
一端にすでに述べた実施例のねじ１４に該当するねじ１
４が設けられ、一方反対端部２１はドリル連ヂ」−−１
２２の中に取付けるよう形成される。チューブ２２の端
面ば結合装置のショルダ２３と接触し、端部とショルダ
とは前の実施例の衝撃面２に該当するＷＪ撃面な形成す
る。横方向のくさび２４はくさびに対応するチューブ２
２内の溝２５の中に取付けられているが端部２１の中に
作られた溝２６の中で遊びを持つよう置かれる。
第１０図、第１２図による実施例では、対応するくさび
２４はドリル連チューブ２２内の溝２５の中に取付けら
れ、ドリル刃先２７のスカート２８の中の溝２６の中に
遊びを持つよう置かれる。
衝撃面２はチューブ２２の端部と、刃先のショルダ２９
との間に形成される。
第１図から第８図による実施例の棒３と異なり、組合せ
要素は第９図から第１２図に示す実施例ではくさび２４
で構成される。第９図から第１２図による実施例は第１
図・から第８図による実施例より構造的に簡単であるが
、運動学的見地からいくらか劣っており、その理由はド
リル装置からの主圧縮パルスの一部が、第９図では部材
２１と２２との間、第１０図では部材２２と２７との間
の所面槓の差のために戻り反射されるからである。しか
し引張パルスは、衝撃面が引張パルスに対し分離される
事により、第１図から第８図による実施例のように効果
的に変換される。
図示してないけれども、例えばいくつかのくさびを持つ
実流例も、その上第１図から第８図による棒と組合わさ
れたくさびを持つ実施例も可能であるが、この場合ばね
ワツシＡ７６に該当するばねは省略され、又は１個のば
ねだけが棒の一部に置かれる。
ドリル装置からドリル刃先に衝撃エネルギを伝える他に
、結合装置は又捩り力を伝えるような形態にせねばなら
ない。
第１図から第８図による実施例では、チューブ１間のト
ルクの伝達は、モーメント伝達要素７、及びくさび又は
ボールで？ｊなわれる。第１図、第４図の実施例では長
手のくざび８がモーメント伝達要素とチューブ１とのく
さび溝内に置かれる。
第２図、第５図による実施例ではくさび８は弾性の捧又
はくさび１５に置きかえられている。第３図、第６図に
よる実施例は図示のように、第１図、第３図のくさび８
に対応するくさびを持っている。
第７図、第８図による実施例ではくさび８は横方向のく
さび２０に置きかえられている。第９図がら第１２図に
よる実施例では部材２１．２２及び２２．２７を夫々結
合するくさび２４は又トルク伝達装置を構成する。
前記のように、軸線方向の圧縮及び引張パルスがドリル
進向に発生ずるだけでなく、捩りパルス５発生し、この
パルスは軸線パルスに加えられ、それゆえドリル連の疲
労に寄与する。本発明による結合装置ではこの理由のた
め、好適実施例では又これら捩りパルスを完全に、又は
部分的に排除する装置が完備又は設けられている。
第３図、第６図はこの完備した実施例を示している。こ
こではモーメント伝達要素７はスリーブ１８により結合
された２個の部分即ち部材１６゜１７で構成され、スリ
ーブは部材１６に固定され、部材１７の内側を走る。ス
リーブ１８はその一端が装置に固定され、スリーブは部
材１７に接触するその面上に、部材１７の対応する輪郭
内に適合するカム面が形成される。捩りパルスとトルク
とを受けると、部材１６．１７は互いに捩じられ、ここ
で部材１７はカム曲線に従かうよう押圧され、それゆえ
部材１６に向けて押圧される。このことが捩りパルスに
より発生するばね１９の圧縮と運動エネルギの吸収とを
もたらす。モーメント伝達９　　　司素７は第３ａ図の
側面図では分離されて示されている。
第２図、第５図による実施例では、弾性ロール又はくさ
びが捩りパルスをいくらか排除している。
図示してないけれども、又もちろんその他の実施例にも
、捩りパルスにより発生する運動エネルギを吸収するた
め例えば何かの型のばね装置を設けることが出来る。
その上、第１図から第８図は、モーメント伝達要素７に
は鋼、減摩金属、又は重合体のビン又はワッシャ９が設
りられることを示し、このワッシャはモーメント伝達要
素７とチューブ１との間の発熱を防ぐ。モーメント伝達
要素７は実際上可動であり、この運動は棒３上のばね１
０とカラー１１とで案内される。棒は作動時に、圧縮パ
ルスの通過によりドリル刃先の方向にモーメント伝達要
素７に衝撃力を生じその結果モーメント伝達要素の軸線
方向の振動運動を生じ、この運動がピン又はワッシャ９
と共に局部的発熱を防ぐ。このモーメント伝達要素７の
振動運動のために、くさび８、ワッシャ９、チューブ１
の間に支持潤滑フィルムを又維持することが出来る。モ
ーメント伝達要素７への衝撃力はドリル装置からワッシ
ャ４を経て棒３への圧縮応力の一部を移すことで得られ
、棒はそのカラー１１を経てモーメンｌ−伝達要素に打
ち当る。その上第１図から第８図は、棒３とワツシＶ４
とに、例えば空気など洗滌媒体を自由に通すため夫々洗
滌通路１２．１３が設けられることを示している。チュ
ーブ１の内面と要素７との間に隙間があり、この中に要
素７、くさび８、チューブ１を冷却する洗滌媒体を通す
ことが出来る。
上記には本発明による結合装置のいくつかの実施例が述
ぺられ、それら結合装置は夫々互いに軸線方向に動くこ
との出来る部材１．２１と２２．２２と２７用の捧３又
はくさび２４の型の内部結合要素を持っている。しかし
、結合要素は又外側に置くことら出来、第１３図、第１
４図ではこのような実施例が例として示されている。こ
こで要、素は、ドリル連の棒３２と係合する上記内ねじ
３１と、７ランジ３５を持つナツト状要素３４と係合す
るド部内ねじ３３とが設【ブられた外側スリーブ３０か
ら成り、この７ランジに向けてスリーブの下端面が接触
する。要素３４は、カラー３７が設けられ、且つ例えば
六角形断面の延長体３８を持つ棒３６上に通され、六角
形部分はスリーブ３０内の対応する断面を持つ孔３９の
中に取何けられる。棒３６は例えばドリル刃先に結合す
ることが出来る。要素３４とカラー３７との間に置かれ
たばね要素４０は、スリーブ３０と棒３６との間の隙間
内に置かれ、ばね要素はナツトにより予め応力を加える
ことが出来る。ドリル連の棒３２の端面と、延長体３８
の端面とは萌述の実施例の衝撃面に相当する衝撃面を形
成する。延長体３８は父性）ボの実施例のｔ−メン１−
伝達要素７とくざび２４とに該当するトルク伝達装置で
ある。。
本発明はその範囲及び精神を、上記の、且つ添付図面に
示した実施例に限るものではなく、特許請求の範囲内で
他のいくつかの実施例も実現することが出来る。
図面のｆｆ１ｌな説明 第１図、第２図、第３図、第７図、第９図、第１０図及
び第１３図は本発明による結合装置の異なる実施例の１
＃線断面図、 第４図、第５図、第６図、第８図、第１１図、第１２図
及び第１４図は夫々第１図、第２図、第３図、第７図、
第９図、第１０図、及び第１３図による結合装置の横断
面図、 第３ａ図は第３図による実施例に組入れられたモーメン
ト伝達要素の側面図である。
１・・・チューブ、２・・・面、３・・−棒、４・・・
ワッシャ、５・・・ナツト、６・・・ワッシャ、７・・
・要素、８・・・くさび、９・・・ワッシャ、１０・・
・ばね、１１・・・カラー、１２．１３・・通路、１４
・・ねじ、１５・・・くさび、１６．１７・・・部材、
１８・・・スリーブ、１９・・・ばね、２ｏ・・・くさ
び、２１・・・端部、２２・・・チューブ、２３・・・
ショルダ、２４・・・くさび、２５．２６・・・溝、２
７・・・刃先、２８・・・スカート、２９・・・ショル
ダ、３０・・・スリーブ、３１・・・ねじ、３２・−・
棒、３３・・−ねじ、３４・・・廿素、３５・・・７ラ
ンジ、３６・・・棒、３７・・・カラー、３８・・・延
長体、３９・・・孔、４ｏ・・・要忍。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）衝撃穴あけのため延長穴あけドリル装置内にあり
    、且つドリル装置とドリル刃先との内のドリル連の中に
    置かれた結合装置において、前記結合装置には装置（２
    、３；２、２４；２、３０）が設けられ、前記装置は前
    記ドリル刃先（２７）に向く方向に前記ドリル連内で圧
    縮パルスを伝える他に、反射により、前記圧縮パルスと
    反対に向けられる前記ドリル連内の引張パルスを圧縮パ
    ルスに変換することを特徴とする結合装置。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の結合装置において、
    前記装置は互いに軸線方向に動くことの出来る部材（１
    ；２１；２４；２２、２７；３２、３６）を結合する少
    なくとも１個の要素（３；２４；３０）と、前記部材に
    相互作用面（２）とから成り、前記面は圧縮パルスの時
    は互いに接触するよう押圧され、引張パルスの時は分離
    されることを特徴とする結合装置。
  3. （３）特許請求の範囲第２項記載の結合装置において、
    前記部材（１；２１、２２；２２、２７；３２、３６）
    は前記ドリル連と同心に整合していることを特徴とする
    結合装置。
  4. （４）特許請求の範囲第２項又は第３項記載の結合装置
    において、前記要素（３；３０）は前記部材を前記面（
    ２）間の予め加えられた応力による接触圧力により結合
    していることを特徴とする結合装置。
  5. （５）特許請求の範囲第４項記載の結合装置において、
    前記予め加えられる応力を調節する装置（５；３４）を
    有することを特徴とする結合装置。
  6. （６）特許請求の範囲第２項から第５項までの何れか一
    つに記載の結合装置において、前記要素は前記ドリル連
    内に軸線方向に置かれた引張棒（３）から成ることを特
    徴とする結合装置。
  7. （７）特許請求の範囲第２項から第５項までの何れか一
    つに記載の結合装置において、前記要素はロープから成
    ることを特徴とする結合装置。
  8. （８）特許請求の範囲第２項から第５項までの何れか一
    つに記載の結合装置において、前記要素は前記ドリル連
    に関し横方向に置かれた少なくとも１個のくさび（２４
    ）から成り、前記くさびは前記部材（２１、２２；２２
    、２７）の一方に固定され、且つ前記部材の他方に関し
    前記ドリル連の方向に軸線方向に動くことが出来ること
    を特徴とする結合装置。
  9. （９）特許請求の範囲第２項から第５項までの何れか一
    つに記載の結合装置において、前記要素は前記部材の外
    部に置かれたスリーブ（３０）から成ることを特徴とす
    る結合装置。
  10. （１０）特許請求の範囲第１項から第９項までの何れか
    一つに記載の結合装置において、前記ドリル連内の捩り
    パルスにより前記結合装置内に発生する運動エネルギを
    吸収する装置（１９）を有することを特徴とする結合装
    置。
  11. （１１）特許請求の範囲第１０項記載の結合装置におい
    て、互いに回転の出来る２個の部材（１６、１７）と、
    前記部材間の回転時に発生する運動エネルギを吸収する
    弾性部材（１９）とを有することを特徴とする結合装置
    。
  12. （１２）特許請求の範囲第２項から第１１項までの何れ
    か一つに記載の結合装置において、互いに軸線方向に動
    くことの出来る前記部材（１；２１、２２；２２、２７
    ：３２、３６）間でトルクを伝達する装置（７、２４、
    ３８）を有することを特徴とする結合装置。
JP60197519A 1984-09-06 1985-09-06 延長ドリル装置用結合装置 Pending JPS6175191A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8404488A SE459514B (sv) 1984-09-06 1984-09-06 Skarvfoerband i skarvborrutrustning foer slagborrning
SE8404488-2 1984-09-06

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JPS6175191A true JPS6175191A (ja) 1986-04-17

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ID=20356948

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JP60197519A Pending JPS6175191A (ja) 1984-09-06 1985-09-06 延長ドリル装置用結合装置

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EP (1) EP0173922B1 (ja)
JP (1) JPS6175191A (ja)
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AU (1) AU577406B2 (ja)
BR (1) BR8504293A (ja)
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