JPS6213531B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、総括的にはブレーキ装置に関する
ものである。更に詳しくは、本発明は、所定の方
向に回転するブレーキ装置の回転に相応して油を
選択的に循環させる内部型油ポンプ手段を有する
せん断力型のブレーキ装置に関するものである。

種々の形式のブレーキ装置が、油井やガス井戸
の建設等に使われている装置の如く、井戸のボー
リング用艤装、すなわちドリル用艤装の一部とし
て使用されている。油井やガス井戸のドリル作業
の一つの方法として、長い直立したパイプをドリ
ル用艤装に連結し、それから該ドリル用艤装を回
転させて地中深くドリルするという方法がある。
井戸のボーリングが進行すると、ケーシングを装
備する必要が生じる。このケーシングは通常直径
の大きなパイプを組合せて作つたスタンドである
が、ドリル装置を案内したり、地上の構造体を支
持したり、開口部をシールしたりその他種々の目
的のために使われる。ドリル装置は一般的に引抜
装置を含んでおり、この引抜装置はケーブル用ド
ラム、ケーブル用ドラムを駆動する回転可能な駆
動装置、主ブレーキ及びモード吸収装置と呼ばれ
る第２のブレーキを有している。引抜装置は、ド
リル圧力を制御するばかりでなく刃先の交替のた
めにドリルパイプ及び刃先を昇降させたり、ドリ
ルパイプを付加する等の役割をなしている。ま
た、引抜装置は、ケーシングの交替だけでなくケ
ーシングを取付ける場合にも使用される。ケーシ
ングはドリル作業の繰り返しによつて摩耗するた
め時々交替しなければならない。主ブレーキは一
般的に引抜装置のケーブル用ドラムに近接して設
けられ、ドリル装置、連結パイプその他を所望の
位置に停止且つ保持し、そこでモード吸収装置は
調速器の様に下降スピードを制限する。モード吸
収装置として、例えば流体中を回転するタービン
の抵抗を利用した流体ブレーキの型式を使用でき
る。モード吸収装置は加速割合を減少させ、それ
によつてオペレータが適正な値に修正するための
反応時間を増加させるが、引抜装置の駆動を切り
離さない限り上昇操作中厖大な荷重を引きずるこ
とになる。もし、モード吸収装置が引抜装置と連
結し続けるとすると、操作スピードはこの引きず
り現象のため減少させられると共にパワーの消費
は厖大なものとなる。従つて、上昇中にはモード
吸収装置は引抜装置から切り離なされていなけれ
ばならない。切離し行程は、貴重な操作時間の損
失を引き起こすばかりでなく、モード吸収装置と
の切離しはそれによつて提供される応答時間の増
加によつて得られる安全要因を減少させる。この
応答時間内にオペレータはパワー損失を伴うブレ
ーキ操作を行なう。更に、かかる吸収装置はメイ
ンテナンスを必要とする種々の付加的な部品を必
要とするばかりでなく、下降スピードを変化させ
るため抵抗を調節する付加的な制御装置を必要と
する。

従つて、本発明は従来主ブレーキとモード吸収
装置とによつてなされていた機能を１個のユニツ
ト装置によつて達成し得る如く組合わされた引抜
装置と一緒に使用され、更に経済的且つ効率的に
操作されると共にパワー損失に起因する破損から
ドリル装置を保護し、ブレーキをかけて地中内の
穴にドリル刃が進入するのを停止させ、あるいは
その他それに類する作業を安全に行ない得るブレ
ーキ装置を提供するものである。

本発明に係るブレーキ装置は、引抜装置に駆動
連結した入力シヤフトを含んでおり、この入力シ
ヤフトは内部型の油ギアポンプを駆動する。ギア
ポンプは、ブレーキプレートとブレーキデイスク
とを冷却し且つ潤滑するように、例えば連結パイ
プが下降している間所定方向の入力シヤフトの回
転に相応して大量の油をブレーキ装置を通過し第
１の流路に沿つて循環させる。上昇操作中ギアポ
ンプは、ポンプ操作に起因する引きずり現象を減
少させるように油を第２の抵抗の少ない流路を通
つて循環させる。従つて、パイプその他の工具類
が井戸内を下降している間、それらに作用する重
力はこの内部型油ポンプを駆動し、それによつて
大量の油をブレーキ装置内で循環させる。この下
降操作はブレーキ装置に最も厳しい負荷を課する
ため、このモードに於ける冷却及び潤滑のための
油の循環の必要性は最大となる。しかしながら、
井戸からパイプや工具等を上昇させる時は駆動さ
れている工具類上に作用する抵抗を最少にしてそ
れらの作業が最短時間に完了し且つパワー消費が
最小にすることが好ましい。従来、この引きずり
現象を減少させるため引抜装置からブレーキ装置
を切離すように余分ではあるが時間と手間をかけ
ることが好ましいとされていた。本発明に於いて
は、ブレーキ装置内の油流路が上昇操作中の引き
ずり現象を最小とするようにデザインされてお
り、それによつて引抜装置からブレーキ装置を切
離す作業に費やされていた時間を最小にしてい
る。これはまた、上昇操作中、ブレーキ装置が安
全装置の役割をなし得ることを意味する。上昇操
作中、工具類の破損等が発生した場合には、内部
型油ポンプは減少した工具に応答して直ぐに作動
し、ブレーキ装置を作動すべく制御流体圧力を上
昇させて工具の損失に起因する損害を最小限にす
る。

本発明の付加的な特徴及び利点は、添付した図
面及びクレイムに関連して記載された好ましい実
施例から明らかになるであろう。

以下、図面を用いて本発明に係るブレーキ装置
について詳細に説明する。

第１図を参照すると、本発明に係るブレーキ装
置１０がドリル艤装装置１２との関係で記載され
ている。ドリル艤装装置１２は、油井及びガス井
戸の建設に一般的に使用されてきた従来周知のも
のであり、総括的に油井やぐら１４、油井やぐら
１４に導かれたケーブル１８を有し工具類、ドリ
ル刃等を井戸の中から上昇させたり井戸の中に下
降させたりする従来の引抜装置１６並びに引抜装
置１６を駆動する駆動装置２０を含んで構成され
ている。駆動装置２０は、ドリル現場の使用に適
したものであればどのような形式のものであつて
も良いが、例えば、電動モータ、デイーゼルエン
ジン、あるいはもし望むならば蒸気エンジン等を
使用し得る。ともかく、ブレーキ装置１０の入力
シヤフト２２は、引抜装置１６に駆動的に連結さ
れている。両者は、駆動装置２０を介して、ある
いは図示されている如く引抜シヤフト２１に直接
連結されているが、以下に詳しく説明する様に作
動中その回転を制御されている。

第２図から第４図に、ブレーキ装置１０の構造
が詳細に記されている。図示されている様に、ブ
レーキ装置１０は横断面がほぼシリンダ状のハウ
ジング２４を含んでいる。ハウジング２４は、縦
方向に間隔を開けられその両端部にボルト３０の
如き多数の締結手段によつて固定された一対の端
部プレート２６，２８を有しておりそれによつて
両端部プレート間に空所３１を形成する。ハウジ
ング２４は、また多数のフランジ部分３２、すな
わち支持脚を有しており、このフランジ部分３２
にはブレーキ装置を作業プラツトホームその他適
当な基部表面上に据え付けるための適当な開口部
３４が形成されている。

第４図に最もよく図示されている様に、端部プ
レート２６はその内側に開口部３６を有してお
り、入力シヤフト２２はその部分を貴通して空所
３１内に延びている。同様に、端部プレート２８
は開口部３８を有しており、入力シヤフト２２の
先端部はこの開口部３８内に受け止められてい
る。入力シヤフト２２の両端縁に近接して一対の
軸方向に間隔をあけられた環状の溝４２，４４が
形成されており、入力シヤフト２２をそれぞれ開
口部３６，３８内に効果的にシールするため、ち
りよけシール４６，４８が環状の溝４２，４４内
に挿着されている。入力シヤフト２２の各溝４２
及び４４の内側にそれぞれ付加的な溝５０，５２
及び５４，５６が形成されており、それらの中に
は適当な油シール５７が受け入れられている。ち
りよけシール４６，４８及び油シール５０，５
２，５４及び５６はピストンリングの形状を成し
ていることが好ましい。

入力シヤフト２２の内側部分に、少なくとも１
個のそして好ましくは円周方向に間隔をあけられ
た軸方向に延びる２個のスロツト、すなわちキー
溝６０，６２が形成されており、その中に縦長の
キー６４，６６が挿着されている。ほぼシリンダ
形状の、ギア及びブレーキデイスク支持体６８は
入力シヤフト２２の内側部分５８に固定されてい
ると共に端部プレート２６内側に取付けられたブ
ツシユ７２に係合するようになされた軸方向に延
び半径方向外側に向つて間隔をあけられたフラン
ジ部分７０を有しており、それにより入力シヤフ
ト２２の被駆動端部部分７４を回転自在に支持し
ている。ブツシユ７２は、半径方向内側に向つて
延びるブツシユ用ネジ７６の如き適当な締結手段
によつて端部プレート２６の内側に取付けられて
いる。ブツシユ７２の軸方向外側に且つそれに近
接して、端部プレート２６は環状の入り組んだ溝
を有している。入り組んだ溝は端部プレート２６
内に設けられた多数の溝７８を含み、フランジ部
分７０の周囲を近接して取り囲んでおり、それに
よつて入力シヤフト２２の周囲の領域７３に於い
てブツシユ７２を通る油の漏れがないように制御
している。ギア及びブレーキデイスク支持体６８
は、キー６４及び６６を用いて入力軸２２に収縮
ばめすることが好ましく、それによつて両者の間
に相対的な回転を生じないようにしている。

ギア及びブレーキデイスク支持体６８は直径の
大きくなされたキー溝を付けられたセンター部分
８２を有しており、対応するキー溝が付けられた
センター孔を有する環状のリングギア８４は、支
持体６８と一緒に回転するようにセンター部分８
２の上方に載置されている。ギア８４は、ギア支
持体６８の上に両者の間に軸方向の相対運動が可
能な如く支持されており、且つハウジング２４の
軸方向に間隔をあけられた対向する壁部分８６及
び８８によつて軸方向に規制されている。

第５図に最も良く記載されている如く、ハウジ
ング２４はギア８４から半径方向外側に配置され
た３個の円周方向に間隔をあけられた相互に連結
する空所９０，９２及び９４を有している。中央
の空所９２は、固定された軸９８上に回転自在に
支持されたギアポンプ９６を有している。シヤフ
ト９８の両端部はそれぞれ壁部分８６及び８８内
に形成された開口部１００及び１０２内に受け止
められている。ブツシユ１０３は、ギアポンプ９
６の周囲から半径方向内側に向つて延びる多数の
ネジ１０４によつてギアポンプ９６に取付けられ
ている。作動中にネジ１０４が抜けてこないよう
に、ネジ１０４の半径方向外側部分上におおいか
ぶさるように形成された軸方向に延びる径路１０
６内に合わせ釘１０５を挿着する。合わせ釘１０
５はプラグ１０８の如き適当な方法によつて径路
１０６内に保持される。ブツシユ１０３に潤滑油
を供給するために、シヤフト９８は空所１１０に
開口する軸方向に延びる径路１０９及びその内側
端に連通する半径方向に延びる径路１１２を有し
ている。図示されている様に、半径方向の径路１
１２は、ブツシユ１０３の軸中心にほぼ一致する
ように設けられている。シヤフト９８は、またそ
の外側端、すなわち第４図の左端に設けられた溝
１１５内に挿着された油シール１１３を有してお
り、当該部分からの油の漏れを防止している。

ブツシユ７２及び１０３に、円周方向のわずか
なクリアランスを設けることが好ましく、それに
よりブレーキ装置の作動中におけるそれらの熱膨
張を許容する。

第２図及び第３図に最もよく示されている様
に、空所９０は外側に向つて開口する流体入口連
結部１１４を有しており、空所９０に流体を供給
するためそこに連結された流体パイプを有してい
る。空所９０は、またギアポンプ９６にこれらの
流体を供給する供給槽としての役割を果たす。こ
のギアポンプ９６は、ギア８４を介して半時計方
向に回転する入力シヤフトによつて駆動され、こ
れらの流体を、円周方向に間隔をあけられた隣接
する空所９４へ圧力をかけて送り出す。

ギア及びブレーキデイスク支持体６８のほぼシ
リンダ状の直径の大きくなつた中央部分１１６
は、多数の円周方向に間隔をあけた軸方向に延び
る比較的浅いスロツト１２２を有しており、ブレ
ーキデイスク及びブレーキプレートに潤滑油を導
く軸方向の油径路を提供する。中央部分１１６上
のスロツト１２２の間に、第２の多数の円周方向
に間隔を開けられ軸方向に延びるスロツト１２４
が形成されており、各溝１２４は軸方向に延びる
縦長のジブ１２６を受け入れる如くなされてい
る。ジブ１２６は第６図に示すように不規則な形
状を有しており、スロツト１２４内に受け止めら
れる基礎部分１２８、そこから半径方向外側に向
つて延びる円周方向の幅が狭くなされたネツグ部
分１３０及び円周方向外側に向つてそれぞれ反対
方向を向いた円弧形状の上側部１３２を含んでい
る。各ジブ１２６はスロツト１２４の底部に形成
されたネジ孔に螺着した軸方向に間隔をあけた多
数の締結手段１３４によつてギア支持体６８の中
央部分１１６に固定されていることが好ましい。
多数の半径方向外側に向つて延びるブレーキデイ
スク１３６が各ジブ１２６の間に且つそれらによ
つて保持されるように取付けられており、各ジブ
１２６に沿つて軸方向に移動可能であると共に入
力軸と一緒に回転する。ジブ１２６及びブレーキ
デイスク１３６は、「クラツチ・ユニツト」の名
称で出願された米国特許出願番号第849857号に開
示された形式のものを使用するが、参考のため
に、ここでも説明を加えることにする。尚、もし
望むならば、図示された如き円周方向に間隔をあ
けられたデイスクの代わりに円環状の連続したリ
ングを使用することもできる。ギア支持体６８の
中央部分１１６は、また第４図の右側に向つて延
びる軸方向に延びるフランジ部分１６４を有して
いる。このフランジ部分１６４は端部プレート２
８内に設けられた凹所１６８内に保持されたブツ
シユ１６６と係合し、それによつて入力軸２２の
先端部４０を回転自在に支持している。ブツシユ
１６６は円周方向に分割されていることが好まし
く、それによりブツシユ１６６の熱膨張を許すと
ともに各部材は適当なネジ切りされた締結手段１
７０によつて凹所１６８内に固定されている。多
数の溝１７２から成る他の入り組んだ溝がブツシ
ユ１６６から軸方向外側に設けられており、この
ブツシユ１６６は入力シヤフト２２の周囲の領域
１７４に於いてそこから大量の油が漏れ出さない
ようにしている。

ブレーキプレート支持体１３８はハウジング２
４に固定されており、ブレーキデイスク１３６の
半径方向外側に空間をあけた関係となるように空
所３１内に半径方向内側に向つて突出している。

多数のブレーキプレート１４０が支持体１３８
に軸方向に移動可能に且つ半径方向内側に突出し
て取り付けられている。このブレーキプレート１
４０は各ブレーキデイスク１３６の間に挿着され
る。ブレーキプレート支持体１３８は、また多数
の半径方向に延びる間隔をあけられた開口部１６
２を有しており、この開口部１６２は下降操作中
ブレーキプレート及びブレーキデイスクに供給さ
れた油を、そこから半径方向外側の領域１１０内
に流出させる。

ギア支持体６８の中央部分１１６は、また多数
の軸方向に延びる間隔をあけて設けられた孔１７
６を有しており、この孔１７６の一端は領域１７
４に開口していると共に他端は領域７３に開口し
ている。孔１７６は、領域７３を領域１７４に流
体的に連結する役割を果たし、それによつて両者
間の圧力を等しくして領域７３内に蓄積した油を
領域１７４に排出させる。端部壁１７８に開口部
１８０が形成されており、該部分に流体パイプが
連結され領域７３及び１７４から油を遠くの場所
に設けられた主貯蔵槽、すなわちタンクへ戻して
いる。また、比較的少量の油が入力シヤフト２２
の反対側の端部に設けられたシール５７を通つて
漏れ出し、該入力シヤフトに潤滑油を供給すると
共に先端部４０の周囲及び入力シヤフト２２の被
駆動端部部分７４の周囲にそれぞれ隣接して形成
された領域１８２及び１８４に蓄積される。領域
１８２及び１８４に油が過度に蓄積されたり不足
したりすることを防止するため、それぞれ開口部
１８６及び１８８が形成されており流体パイプを
連結してこの漏れ出した油を遠くに離れて設けら
れた第２の貯蔵槽、すなわち清掃タンク内へ送り
出す。

アクチユエータ手段が、ブレーキプレート１４
０とブレーキデイスク１３６とがブレーキ作動状
態及びブレーキ非作動状態のいずれかを選択する
ようにそれらを軸方向に移動させるべく設けられ
ており、ブレーキプレートと係合する表面１４４
を有する軸方向に移動可能なピストン装置１４２
を含んでいる。多数の同芯状に並べられた旋圧縮
スプリング１４６，１４７の形式からなる弾性偏
倚手段は、ピストン１４２の表面１４８とハウジ
ング２４の凹所表面１５０との間に設けられてい
る。スプリング１４６及び１４７はピストン１４
２を作動させて表面１４４と軸方向に間隔をあけ
て設けられたハウジング２４の対抗する表面１５
２との間に配置されたブレーキデイスク１３６及
びブレーキプレート１４０に係合力を発生させ
る。加圧された制御流体は径路１５６を通つてハ
ウジング２４内に導かれるが、この制御流体を受
け入れる圧力制御室１５４が設けられている。加
圧流体は、ピストン１４２をスプリング１４６及
び１４７の偏倚力に打ち勝つて第４図の右側に向
つて軸方向に駆動させ、それによつて係合力を解
放させる。圧力室１５４は、ピストン装置１４２
上に軸方向に間隔をあけて設けられた流体シール
１５８及び１６０によつてシールされている。

第７図に示されている如く、ブレーキ装置１０
は主潤滑油貯蔵槽、すなわちタンク２１２にそれ
ぞれパイプ２１４及び２１６を経由しそて連結さ
れている入口１１４及び出口１１９を有してい
る。ブレーキ装置１０は循環行程及び逆循環行程
を行なうようにデザインされているから、ギアポ
ンプ９６にキヤビテーシヨン、すなわち衝撃音が
発生しないように空所３１を潤滑油で充満させて
おくことが好ましい。これは、タンク２１２の油
表面２１７をブレーキ装置１０の頂部より上方と
なるように配置することによつて簡単に達成され
る。他のリターンパイプ２１８がブレーキ装置１
０の開口部１８０からタンク２１２へ延びてお
り、ブレーキ装置１０の領域７３及び１７４内に
集積された油をタンク内へ戻している。第２のタ
ンク２２０が設けられており、ブレーキ装置１０
の開口部１８６及び１８８から延びる流体パイプ
２２２及び２２４が連結されている。このタンク
２２０はそれぞれブレーキ装置１０の領域１８２
及び１８４から潤滑油を排出する役割をなす。タ
ンク２２０内にフロートスイツチ２２６が設けら
れており、タンク２２０内に集積された潤滑油を
パイプ２３０を経由し主タンク２１２へ戻すよう
にポンプ２２８を制御している。タンク２２０
を、領域１８２及び１８４から潤滑油が重力によ
つて排出されるようにブレーキ装置１０に対して
相対的な位置に設定する。ブレーキ装置１０の領
域１８２及び１８４に集積される潤滑油は比較的
わずかな量であると予想されるから、水平方向の
応答ポンプ手段を使用したシリンダ状の作動シス
テムを採用することが好ましい。しかしながら、
もし望むならば比較的低容量の連続作動のポンプ
をその代わりに使用することもできる。

さて、ブレーキ装置１０の使用方法をドリル用
艤装と関連して説明するが本発明は他の種々の装
置と一緒に使用することもできるということは注
意すべきである。

図示されているように、ブレーキ装置１０は、
下降操作中矢印１９０で示す反時計方向に入力シ
ヤフト２２が回転するように配置されている。下
降操作を開始するために、スプリング１４６及び
１４７によつて、交互に配置されたブレーキデイ
スク１３６とブレーキプレート１４０との間のピ
ストン装置１４２によつて付与されていた係合力
によるブレーキ力を解放する必要がある。これ
は、単に加圧制御の下に流体を径路１５６内を通
つて室１５４へ導入し、それによつてピストン装
置１４２を第４図の右側へ移動して係合圧力を減
少させると共に、下降さるべき工具等上に作用す
る重力が入力シヤフト２２を反時計方向に回転す
るようにすることによつて達成される。入力シヤ
フト２２及びそれと係合するギア支持体６８及び
ギア８４の反時計方向の回転は、ギアポンプ９６
の時計方向の回転を引き起こし、入口１１４及び
空所９０からポンプ室９２を通つて空所９４へ油
を加圧状態の下で圧送することになる。空所９４
の壁部分８６に円弧状のスロツト１９１が形成さ
れており、これにより空所９４はギア支持体６８
に隣接する領域１９２に流体的に連結する。従つ
て、油は加圧状態の下でスプライン８２に潤滑性
を与えると共にそこを通つてブツシユ７２へ送り
込まれ、制御された量だけ入り組んだ溝７８を通
つてシール５７へ送り出される。この加圧流体の
大部分は領域１９２から軸方向に延びるスロツト
１２２を通り、更にブレーキデイスク１３６とブ
レーキプレート１４０との間に半径方向外側に向
つて圧送される。それにより、両者に潤滑性及び
冷却性を付与すると共にこれらの対向する表面に
連続的なフイルムを形成する。この油はブレーキ
プレート支持体１３８内に形成された径路１６２
を経由して領域１１０へ流れる。径路１６２の数
と大きさは、そこから油が加圧状態で落下するよ
うに、油の流量に関係して選択される。従つて、
下降操作中、領域１９２は領域１１０によつて達
成される圧力よりも高い圧力になされる。もちろ
ん、この圧力差は、入力シヤフト２２の回転スピ
ード及びそれに噛み合うギアポンプの回転スピー
ドに由るものである。

領域１１０へ流れ込む油の一部分は、ギアポン
プ９６のブツシユ１０３を潤滑するため軸方向へ
延びる径路１０９及び半径方向に延びる径路１１
２へ分岐される。残りの油は空所３１の下側部分
に集積され、ハウジング２４の下側側壁部分に形
成された戻し用開口部１９４を経由して離れて設
けられた貯蔵槽、すなわちタンクへ戻される。

第４図に最もよく示され、且つ前述の如く、ピ
ストン１４２によつて発生されたブレーキ力は、
スプリング１４６，１４７の偏倚力に打ち勝つよ
うに室１５４に制御された流体圧力を作用するこ
とによつて解放される。しかしながら、入力シヤ
フト２２の回転スピードが増加すると、ギアポン
プ９６はブレーキ装置を通る油の量を増加させよ
うとする。増加された油の流れは、制御されたオ
リフイス径路１６２によつて抵抗を受け、それに
よつて領域１９２及び１９６内の圧力を増加させ
る。図示されているように、ピストン１４２は、
室１５４内のピストン１４２の軸方向反対側に設
けられたもう１つの領域、すなわち室２００内に
表面１９８を有している。従つて、室２００が領
域１９６と連通する比較的制限されていない流体
で満たされているため、その中の流体圧力のいか
なる増加も、ピストン１４２の表面１９８に作用
することになる。従つて、入力シヤフト２２の回
転スピードが増加する時、領域１９６及び対応す
る領域２００内の圧力は、表面２０２と１９８と
の間の圧力差がピストン１４２を図面の軸取向左
側へ移動させるような値まで増加し、それによつ
て、入力シヤフト２２の回転スピードが減少する
ようにブレーキ力を作用させる。スピードが減少
すると、領域１９６と２００内の圧力もまたスピ
ードが一定となるまでで減少する。従つて、本発
明に係るブレーキ装置は、内部型の自己−調速機
を提供する。これは、下降速度が突発的に増加し
た場合、例えば、地中内の孔でドリルが破壊した
場合、上昇操作中に動力の故障があつた場合等に
安全性の点で本発明の重要な特徴となつている。
ギアポンプ９６の回転スピードが増加すると循環
する油の圧力が増加し、この圧力の増加によりピ
ストン装置１４２上に作用していた制御圧力を打
ち勝つてブレーキデイスク１３６及びブレーキプ
レート１４０に係合力を発生させ、それによつ
て、制御及び工具類の損失を完全に防止する。

上昇操作中、入力シヤフト２２は時計方向に回
転せしめられ、それによつてギアポンプ９６を時
計方向に回転させ、そのポンプ作用を逆転する。
すなわち、室９４から室９０へ油を圧送する。

上昇操作中に於いては、安全性の保たれている
限りできるだけ高スピードで作業を行なうことが
好ましいから、ギアポンプのスターベーシヨンを
起こさないように油を供給するためには制限され
た通路１６２では充分ではない。更に、ドリル立
てを効果的に上昇させるのに必要とする動力を最
小とするために、引きずり現象から生じる抵抗を
減少するようにギアポンプ９６に潤滑油を自由に
供給することが好ましい。従つて、ハウジング２
４は、領域１１０に連通する開口部２０４を有し
ており、流体パイプ２０６はこの領域１１０に連
結されている。流体パイプ２０６は、チエツクバ
ルブ２０８を経由して端部プレート２８内に形成
された他の開口部２１０に延びており、開口部２
１０はブレーキ装置１０の領域１９６に開口して
いる。従つて、主供給タンクの油表面のレベルが
ブレーキ装置の高さに比べて高くなされているこ
とによつて生じるヘツト圧力のために、領域１１
０が油で充満している状態を維持しており、それ
によつて油はパイプ２０６、チエツクバルブ２０
８を通つて領域１９６へ流れ込む。このようにし
て、油はスロツト１２２を通つて領域１９２、室
９４及びギアポンプ９６を通り入口側空所９０を
経由して遠くに離れて設けられた主タンクへ流れ
る。従つて、ギアポンプ９６のスターベーシヨン
は効果的に防止され、それによつてキヤビテーシ
ヨンや衝撃音の発生を減少することができる。更
に、引きずり現象が減少されていることによつ
て、最小の動力消費でドリル孔から工具を迅速に
上昇させるためにブレーキ装置を駆動系から切り
離す必要もなくなつている。従つて、ブレーキ装
置が連続的に連結されているため、ブレーキ装置
は、動力の故障その他上昇装置の故障が発生した
場合付加的な安全要素を供給する準備を整えてい
ることになる。

チエツクバルブ２０８は、領域１１０から領域
１９６への油の流れは許すが、領域１９６から領
域１１０への流れは許さず、それによつて下降操
作中領域１９６からの加圧を確実に行なう。

前述した如く、入り組んだ溝７８及び１７２に
沿つて設けられたブツシユ７２及び１６６は、ブ
レーキ装置１０の空所３１を部分的にシールして
いる。しかしながら、ブツシユ７２及び１６６に
潤滑油を供給しなければならないと共に比較的高
圧力によつて、油の一部分はその部分から漏れ出
している。従つて、領域７３及び１７４はいずれ
も幾分圧力の加えられた油の流れにさらされてお
り、油は径路１７６及び開口部１８０に連結され
た流体パイプ２１８を経由して主タンクに戻され
る。更に、油のいくらかは、入力シヤフト２２の
両端部の領域１８２及び１８４に於いて、シール
５７を通過するときに漏れ出す。領域１８２及び
１８４にはそれぞれそこから油を排出するための
流体パイプ２２２及び２２４が取付けられてい
る。しかしながら、領域１８２及び１８４内の油
圧力は大気圧又はそれとほぼ同圧になされてお
り、且つタンク２１２内の油のレベルが領域１８
２及び１８４のレベルよりも上方に位置するた
め、それによるヘツド圧力のためにこの油を直接
主タンクに戻すことはできない。従つて、流体パ
イプ２２２及び２２４は潤滑油を第２のタンクに
排出し、それによつてフロートスイツチ２２６を
上昇させて、ポンプ２２８を作動させるのに充分
なレベルとする。それから、ポンプ２２８はタン
ク２２０からパイプ２３０を経由してタンク２１
２へ油を戻し、それによつてスロートスイツチ２
２６がポンプ２２８の作動を切るまでタンク２２
０の油のレベルを減少させる。

ブレーキ装置１０は、下降操作中に入力シヤフ
ト２２が反時計方向に回転するように組み立てら
れて図示されているが、これは、入口連結部１１
４を空所９４と連通する位置に移動し且つスロツ
ト１９１を空所９０に連通する対応する位置に移
動することによつて、簡単に下降操作中時計方向
に回転するように修正することができる。ブレー
キ装置１０内の操作及び油の循環は、上述した実
施例とほぼ同一である。

本発明は、好ましい実施例について説明してき
たが、種々の修正、改変が可能であることは明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、パイプの昇降スタンドのための引抜
装置を有するドリル用艤装の側面図であり、本発
明に係るブレーキ装置が取付けられている。第２
図は、本発明に係るブレーキ装置の側面図であ
る。第３図は、本発明に係るブレーキ装置の正面
図である。第４図は、第２図の４−４線に沿つて
とつた本発明に係るブレーキ装置の上側部分の部
分縦断面図である。第５図は、第４図の５−５線
に沿つてとつた本発明に係るブレーキ装置の部分
横断面図である。第６図は、第４図の６−６線に
沿つてとつた本発明に係るブレーキ装置の部分横
断面図である。そして、第７図は、第２図のブレ
ーキ装置が第１及び第２の流体貯蔵槽と関連して
設置されている状態を示している。 １０…ブレーキ装置、１２…ドリル艤装装置、
１４…油井やぐら、１６…引抜装置、１８…ケー
ブル、２０…駆動装置、２２…入力シヤフト、２
１…引抜シヤフト、２４…ハウジング、２６，２
８…端部プレート、３０…ボルト、３２…フラン
ジ部分、３４…開口部、３６，３８…開口部、３
１…空所、４０…先端部、４２，４４…環状溝、
４６，４８…シール、５０，５２，５４，５６…
溝、５７…油シール、６０，６２…キー溝、６
４，６６…キー、６８…支持体、７０…フランジ
部分、７２…ブツシユ、７４…被駆動端部部分、
７６…ブツシユ用ネジ、７８…溝、８２…センタ
ー部分、８４…リングギア、８６，８８…壁部
分、９０，９２，９４…空所、９６…ギアポン
プ、９８…軸、１００，１０２…開口部、１０４
…ネジ、１０３…ブツシユ、１０５…合わせ釘、
１０６…径路、１０８…プラグ、１１０…空所、
１１２…径路、１１３…油シール、１１４…流体
入口連結部、１１５…溝、１１６…中央部分、１
１８…、１２０…、１２２，１２４…スロツト、
１２６…ジブ、１２８…基礎部分、１３０…ネツ
ク部分、１３２…上側部分、１３４…締結手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボーリング用パイプを昇降させるためのドリ
   ル艤装装置に該パイプの昇降を制御すべく作動的
   に連結されたブレーキ装置において、 内部に空所を有するハウジング； 一端が上記ハウジングの空所内を延びており且
   つ他端が上記装置に連結されている上記ハウジン
   グ内に回転可能に軸支された入力シヤフト； 上記入力シヤフトの軸方向に移動可能に且つそ
   れと一緒に回転するように取り付けられた多数の
   ブレーキデイスク； 上記ハウジングのキヤビテイ内に上記シヤフト
   の軸方向に移動可能に、しかし、回転しないよう
   に取り付けられた上記ブレーキデイスクの間に挿
   着された多数のブレーキプレート； 上記ブレーキデイスク及びブレーキプレートを
   ブレーキ作動状態に移動させ、それよつて、入力
   シヤフトの回転を停止するアクチユエータ手段； 一方側に油入口、そして他方側に油圧チヤンバ
   ーを有する上記入力シヤフトによつて駆動される
   ギアポンプであつて、上記入力シヤフトが第１の
   方向に回転したとき上記油入口から上記油圧チヤ
   ンバーに向かつて油を圧送するようにしてなるギ
   アポンプ； 油を、上記油圧チヤンバーから上記ブレーキデ
   イスク及びブレーキプレートを横切つて上記アク
   チユエータ手段まで導入する第１の油通路； 上記アクチユエータ手段の一方の側に解放圧力
   を付与し、上記ブレーキデイスク及びブレーキプ
   レートをそのブレーキ作動状態から解放するよう
   に上記アクチユエータ手段を移動させる圧力流体
   源； 上記入力シヤフトが第２の方向に回転した時、
   それに応答して上記ギアポンプの油圧チヤンバー
   側に油を供給する第２の油通路であつて、それに
   より、上記ギアポンプのポンプ作用に起因する引
   きずり現象を減少させる第２の油通路； 上記入力シヤフトが第１の方向に回転している
   とき、上記ブレーキデイスク及び上記ブレーキプ
   レートから油の流れを受け、且つ上記第２の方向
   の回転に応答して上記第２の油通路に油を供給す
   る上記ブレーキデイスク及びブレーキプレートの
   周囲を取り囲む油出口チヤンバーを含んで構成さ
   れてなり、 上記ギアポンプは、上記入力シヤフトが第１の
   方向に回転した時、加圧された油を上記第１の油
   通路を通して供給し、上記アクチユエータ手段の
   他方の側に対して上記入力シヤフトの回転速度に
   応答する上記解放圧力と反対方向の作動圧力を加
   え、それにより、上記ドリル艤装装置の下降速度
   の増加に応答して、上記ブレーキ装置により発生
   せしめられるブレーキ力を増加させるように構成
   されてなるブレーキ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のブレーキ装置
   において、 上記第２の油通路は、上記油出口チヤンバーに
   連結した第２の入口と上記第１の油通路に連結し
   た第２の出口を有しており、それにより、上記ブ
   レーキデイスク及びブレーキプレートに対してバ
   イパスとしての役割を果たすようにしてなるブレ
   ーキ装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のブレーキ装置
   において、 上記第２の油通路は、上記第２の出口から上記
   第２の入口へ向う方向の油の流れを阻止するチエ
   ツクバルブを含んで構成されてなるブレーキ装
   置。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載のブレーキ装置
   において、 さらに、上記ブレーキデイスク及び上記ブレー
   キプレートをそのブレーキ作動状態に移動するよ
   うに上記アクチユエータ手段を偏倚する偏倚手段
   を含んでおり、上記加圧流体は上記偏倚手段の偏
   倚力に打ち勝つて作動するようにされてなるブレ
   ーキ装置。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のブレーキ装置
   において、 上記アクチユエータ手段が、上記ハウジング内
   に移動可能に取り付けられたピストンであつて、
   上記ハウジングの一部分に協働した上記ブレーキ
   デイスク及び上記ブレーキプレートに把持力を加
   える上記ブレーキデイスク及び上記ブレーキプレ
   ートの一方と係合可能な表面を有しており、そし
   て、上記偏倚手段は上記他方の側と上記ハウジン
   グとの間に延在してなるブレーキ装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載のブレーキ装置
   において、 上記入力シヤフトが上記第１の方向に所定の速
   度で回転したとき、上記偏倚手段及び上記作動圧
   力は協働して上記解放圧力とバランスするように
   されており、 上記ギアポンプは、上記所定の回転速度を超え
   たとき上記解放圧力に打ち勝つように上記作動圧
   力を上昇させ、それにより、上記ブレーキデイス
   ク及び上記ブレーキプレートをブレーキ作動状態
   に作動し、ドリル艤装装置のランアウエイ状態を
   脱するようにしてなるブレーキ装置。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載のブレーキ装置
   において、 上記偏倚手段が、上記ピストンと上記ハウジン
   グとの間に延びる多数のスプリングから構成され
   てなるブレーキ装置。 ８ 特許請求の範囲第６項に記載のブレーキ装置
   において、 上記偏倚手段が、第１及び第２の複数のスプリ
   ングから構成されており、上記第１の複数のスプ
   リングは、上記第２の複数のスプリングの内側に
   同心的に配置されてなるブレーキ装置。