KR20220156600A

KR20220156600A - 커플링 스플라인이 구비된 섕크가 제공되어 있는 회전식 충격 유압 드릴

Info

Publication number: KR20220156600A
Application number: KR1020227036599A
Authority: KR
Inventors: 미쉘 에스콜; 길버트 셰르빈
Original assignee: 몽따베르
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2022-11-25
Also published as: EP4127374A1; EP4127374B1; US11866997B2; CN115698459A; AU2021247514A1; ZA202210463B; CA3172279A1; US20230151699A1; FR3108931A1; JP2023519696A; WO2021198605A1; FR3108931B1

Abstract

본 회전식 충격 유압 드릴(2)은,
- 본체(3);
- 도구가 구비된 적어도 하나의 드릴링 바아에 결합되는 생크(13) - 생크(13)는 섕크(13)의 연장 축선에 대해 서로 각도 오프셋된 암형 커플링 스플라인(16) 및 수형 커플링 스플라인(17)을 포함하는 커플링 부분을 포함함 -;
- 타격 축선(A)을 따라 본체(3) 내부에 슬라이딩 가능하게 장착되고 생크(13)를 타격하도록 구성된 타격 피스톤(5);
- 타격 축선과 실질적으로 일치하는 회전 축선을 중심으로 섕크(13)를 회전 구동시키도록 구성된 회전 구동 장치(18) - 회전 구동 장치(18)는 섕크(13) 주위에 배치되는 커플링 부재(19)를 포함하고, 이 커플링 부재(19)는 섕크(13)의 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)과 각각 회전 가능하게 결합되는 수형 커플링 스플라인 및 암형 커플링 스플라인을 포함함 -; 및
- 본체(3)에 대해 고정되는 전방 접촉 표면(23)을 포함하고,
전방 접촉 표면(23)은 환형이고 섕크(13) 주위로 연장되어 있으며, 섕크(13)는 섕크(13)의 전방 변위 행정을 제한하기 위해 전방 접촉 표면(23)과 접촉하도록 구성되어 있으며,
섕크(13)는 섕크(13)의 외부 표면에 제공되는 환형 베어링 플랜지(24)를 포함하고, 이 환형 베어링 플랜지는 전방 접촉 표면(23)에 접촉하도록 구성된 환형 베어링 표면(25)을 포함하며, 섕크(13)에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각은 환형 베어링 플랜지(24)로부터 타격 피스톤(5)의 방향으로 연장되어 있고, 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)은 바닥 표면(27) 및 각각의 바닥 표면(27)을 환형 베어링 플랜지(24)에 연결하는 연결 표면(28)을 포함하고, 이 연결 표면은 생크(13)의 연장 축선으로부터 멀어지게 전방으로 연장되어 있고, 섕크(13)에 제공된 각 암형 커플링 스플라인(16)의 연결 표면(28)은 실질적으로 각각의 암형 커플랑 스플라인의 연장 방향으로 연장되어 있는 만곡된 오목한 표면(28.1)에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 그 만곡된 오목한 표면은 섕크(13)에 제공되어 있는 각 수형 커플링 스플라인의 반경 방향 높이(Hr) 보다 작은 곡률 반경(R)을 갖는다.

Description

커플링 스플라인이 구비된 섕크가 제공되어 있는 회전식 충격 유압 드릴

본 발명은 특히 드릴링 설비에 사용되는 회전식 충격 유압 드릴에 관한 것이다.

드릴링 설비는, 알려진 방식으로, 슬라이드에 슬라이딩 가능하게 장착되고 하나 이상의 드릴링 바아를 구동시키는 회전식 충격 유압 드릴을 포함하며, 이러한 드릴링 바아 중의 마지막 드릴링 바아는, 암석과 접촉하는 절삭날이라고 하는 도구를 지니고 있다. 그러한 드릴의 목적은, 일반적으로, 내부에 폭발성 장약을 배치할 수 있도록 다소 깊은 구멍을 뚫는 것이다. 따라서 드릴은 드릴링 설비의 주요 요소인데, 이는, 한편으로, 암석을 천공하도록 드릴링 바아를 통해 절삭날에 회전 설정 및 충격 설정을 주고, 다른 한편으로는, 뚫린 구멍에서 파편을 추출하기 위해 주입 유체를 제공한다.

회전식 충격 유압 드릴은, 특히, 한편으로는, 주 유압 공급 회로에서 오는 하나 이상의 유압 유체 유량에 의해 구동되고, 드릴의 각 작동 사이클에서 드릴링 바아에 결합된 섕크를 타격하도록 구성된 타격 피스톤을 포함하는 타격 장치, 및 다른 한편으로는, 유압 회전 모터를 구비하고 섕크와 드릴링 바아를 회전시키도록 구성된 회전 구동 장치를 포함한다.

회전 구동 장치는 특히 섕크 주위에 배치되는 커플링 부재를 포함하며, 이 커플링 부재는 섕크의 외부 표면에 제공된 암형 커플링 스플라인 및 수형 커플링 스플라인과 각각 회전 가능하게 결합되는 수형 커플링 스플라인 및 암형 커플링 스플라인을 포함한다. 섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인은 섕크의 연장 축선에 대해 실질적으로 평행하게 연장되고, 섕크의 연장 축선에 대해 서로 각도 오프셋되어 있다.

절삭날이 암석에서 차단될 때, 회전식 충격 유압 드릴은, 섕크에 제공된 수형 커플링 스플라인의 전방 단부가 회전식 충격 유압 드릴의 본체에 고정되는 전방 접촉 부재에 제공된 전방 접촉 표면에 접촉할 때까지 후퇴된다.

그 다음, 공구의 잠금을 해제하기 위해, 회전 구동 장치 및/또는 타격 장치가 활성화되어 생크를 회전 구동시키고 그리고/또는 타격 피스톤으로 생크에 충격을 가할 수 있다.

회전 구동 장치 및/또는 타격 장치의 그러한 활성화는 전방 접촉 표면에 대한 생크에 제공된 수형 커플링 스플라인의 회전 마찰 및/또는 전방 접촉 표면에 대한 생크에 제공된 수형 커플링 스플라인의 축방향 충격을 유발하게 된다.

그러나, 이러한 반복적인 축방향 충격과 회전 마찰은 섕크에 구비된 수형 커플링 스플라인의 빠른 마모를 발생시켜, 섕크를 자주 교체해야 한다. 또한, 수형 커플링 스플라인의 그러한 마모는, 회전식 충격 유압 드릴의 서로 다른 움직이는 부분 사이에 끼어 그 부분에 손상을 입힐 가능성이 있는 칩을 발생시킨다.

본 발명은 이러한 단점의 전부 또는 일부를 개선하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명의 기초가 되는 기술 과제는, 구조가 간단하고 경제적이며 신뢰성이 높으면서도 컴팩트한 회전식 충격 유압 드릴을 제공하는 데 있다.

이를 위해, 본 발명은 회전식 충격 유압 드릴에 관한 것으로, 이 드릴은,

- 본체;

- 도구가 구비된 적어도 하나의 드릴링 바아에 결합되는 생크 - 생크는 섕크의 연장 축선에 대해 서로 각도 오프셋된 암형 커플링 스플라인 및 수형 커플링 스플라인을 포함하는 커플링 부분을 포함함 -;

- 타격 축선을 따라 상기 본체 내부에 슬라이딩 가능하게 장착되고 생크를 타격하도록 구성된 타격 피스톤;

- 타격 축선과 실질적으로 일치하는 회전 축선을 중심으로 섕크를 회전 구동시키도록 구성된 회전 구동 장치 - 회전 구동 장치는 섕크 주위에 배치되는 커플링 부재를 포함하고, 이 커플링 부재는 섕크의 암형 및 수형 커플링 스플라인과 각각 회전 가능하게 결합되는 수형 커플링 스플라인 및 암형 커플링 스플라인을 포함함 -; 및

- 본체에 대해 고정되는 전방 접촉 표면을 포함하고,

전방 접촉 표면은 환형이고 섕크 주위로 연장되어 있으며, 섕크는 섕크의 전방 변위 행정을 제한하기 위해 상기 전방 접촉 표면과 접촉하도록 구성되어 있으며,

섕크는 섕크의 외부 표면에 제공되는 환형 베어링 플랜지를 포함하고, 이 환형 베어링 플랜지는 전방 접촉 표면에 접촉하도록 구성된 환형 베어링 표면을 포함하며, 섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인 각각은 환형 베어링 플랜지로부터 타격 피스톤의 방향으로 연장되어 있고, 섕크에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인은 바닥 표면 및 각각의 바닥 표면을 환형 베어링 플랜지에 연결하는 연결 표면을 포함하고, 이 연결 표면은 생크의 연장 축선으로부터 멀어지게 전방으로 연장되어 있고, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 연결 표면은 실질적으로 각각의 암형 커플랑 스플라인의 연장 방향으로 연장되어 있는 만곡된 오목한 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 그 만곡된 오목한 표면은 섕크 제공되어 있는 각 수형 커플링 스플라인의 반경 방향 높이 보다 작은 곡률 반경을 갖는다.

섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인의 전방부에 그러한 환형 베어링 플랜지가 있으면, 전방 접촉 표면과 섕크에 제공된 수형 커플링 스플라인 사이의 접촉을 방지할 수 있으며 따라서 섕크의 무결성을 유지할 수 있다.

또한, 환형 베어링 플랜지에 환형 베어링 표면이 있으면, 전방 접촉 표면과 환형 베어링 플랜지 사이의 상대적으로 큰 접촉면이 보장되며 그래서 섕크에 의해 전방 접촉 표면에 가해지는 충격력 및/또는 마찰력이 더 잘 분산된다.

따라서, 본 발명에 따른 회전식 충격 유압 드릴의 특정 구성은 섕크의 수명을 상당히 증가시켜, 섕크를 교체하기 위한 드릴의 고정 기간 및 사용자의 안전에 영향을 줄 수 있는 드릴의 손상 위험을 상당히 감소시킬 수 있다.

또한, 섕크에 제공된 수형 커플링 스플라인이 환형 베어링 플랜지로부터 직접 연장되는 경우, 환형 베어링 플랜지의 존재에 의해 섕크의 축방향 길이가 영향을 받지 않으며, 그래서, 컴팩트한 회전식 충격 유압 드릴을 얻을 수 있다. 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인은 작은 곡률 반경을 갖는 만곡된 오목한 표면에 의해 적어도 부분적으로 형성된 연결 표면을 포함한다는 사실에 의해, 섕크의 축방향 길이가 더 감소될 수 있고 그래서 회전식 충격 유압 드릴의 컴팩트성이 더 증가될 수 있다.

섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 연결 표면의 특정 구성에 의해, 드릴의 작동 동안에 섕크에 높은 응력을 유발하여 섕크의 파열을 유발할 수 있는 날카로운 각도의 존재를 피할 수 있게 된다.

회전식 충격 유압 드릴은 단독으로 또는 조합하여 다음과 같은 특징들 중의 하나 이상을 가질 수도 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인은 섕크의 연장 축선에 실질적으로 평행하게 연장된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 연결 표면은 전체적으로 각각의 만곡된 오목한 표면에 의해 형성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 환형 베어링 플랜지는 커플링 부분의 외경보다 크거나 같은 최대 외경을 갖는다. 이러한 커플링 부분의 구성에 의해, 커플링 부분에서의 생크의 단면을 감소시킬 수 있고, 따라서 큰 보호 표면을 유지하면서 커플링 부재의 단면을 감소시킬 수 있다. 따라서 이러한 배치에 의해, 본 발명에 따른 회전식 충격 유압 드릴의 점유 면적(footprint)을 줄이는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지에 제공된다. 본 발명의 일 변형예에 따르면, 섕크 상에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지에 인접할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 생크에 제공된 각 수형 커플링 스플라인의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지에 인접한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 수형 커플링 스플라인은 환형 베어링 플랜지로부터 연장되는 정상 표면을 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 수형 커플링 스플라인에 대해, 섕크의 연장 축선과 수형 커플링 스플라인의 정상 표면 사이의 반경 방향 거리는 수형 커플링 스플라인을 따라 실질적으로 일정하다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 각 만곡된 오목한 표면의 곡률 반경은 15 mm 미만, 예를 들어 10 mm 미만이다. 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 만곡된 오목한 표면의 곡률 반경의 이러한 값으로 인해, 베어링 플랜지와 섕크에 제공된 다른 커플링 스플라인 사이의 연결 길이를 줄이는 것이 가능하고, 따라서 생크의 길이를 줄일 수 있다. 따라서 이러한 배치에 의해, 본 발명에 따른 회전식 충격 유압 드릴의 컴팩트성을 증가시키는 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 연결 표면은, 섕크의 연장 축선에 대해 경사지고 전방 접촉 표면의 방향으로 발산되는 경사 표면을 포함한다. 유리하게, 그 경사 표면은 만곡된 오목한 표면의 연장으로 그리고 생크의 전방 단부의 방향으로 연장된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 환형 베어링 플랜지는 대체로 원통형인 외부 주변 표면을 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지의 외부 표면 안으로 개방되어 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부는 외부 주변 표면 안으로 개방되어 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 외부 주변 표면은 타격 피스톤의 방향으로 환형 베어링 표면의 연장으로 연장된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지의 환형 베어링 표면 안으로 개방되어 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 전방 단부의 출구에서 환형 베어링 플랜지의 반경 방향 높이는 환형 베어링 플랜지의 최대 반경 방향 높이의 50% 보다 크고, 예를 들어 60% 또는 70% 이상이다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인은, 길이 방향으로 연장되고 실질적으로 평행한 2개의 측방 표면을 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 환형 베어링 표면은 타격 축선에 대해 경사지고 타격 피스톤의 방향으로 발산되어 있다. 그러나, 본 발명의 일 변형예에 따르면, 환형 베어링 표면은 타격 축선에 수직일 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 전방 접촉 표면은 본체에 제공된다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 회전식 충격 유압 드릴은 본체에 배치된 환형 접촉 링을 포함하고, 이 환형 접촉 링은 섕크 주위에 배치되고 전방 접촉 표면을 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 커플링 부재는 회전 구동 장치에 속하는 구동 모터의 출력축과 예를 들어 직간접적으로 회전 가능하게 결합되는 외부 주변치부를 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 커플링 부재는 커플링 피니언이다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크의 암형 커플링 스플라인은 연장 축선 주위에 균일하게 분포된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 커플링 부재의 수형 커플링 스플라인은 섕크의 연장 축선 주위에 균일하게 분포된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크는, 타격 피스톤과 대항하고 이 타격 피스톤의 타격을 받는 끝면이 제공되어 제 1 단부, 및 제 1 단부의 반대편에 있고 적어도 하나의 드릴링 바아에 결합되는 제 2 단부를 포함한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 커플링 부분은 생크의 제1 단부에 의해 형성된다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 섕크의 연장 축선은 타격 축선과 평행하고, 예를 들어 그 타격 축선과 일치한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 회전식 충격 유압 드릴은 타격 축선을 따르는 타격 피스톤의 왕복 슬라이딩을 제어하도록 구성된 주 유압 공급 회로를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인 각각은 섕크의 후방 단부까지 연장된다. 본 발명의 일 변형예에 따르면, 생크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인 각각의 후방 단부는 생크의 후방 단부로부터 이격된다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인 각각은 100 mm 미만의 유용한 길이를 갖는다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 섕크는, 환형 베어링 플랜지의 전방부에서, 61mm 이하, 유리하게는 46 mm 미만의 최대 직경을 갖는다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 섕크에 제공된 각 암형 커플링 스플라인의 바닥 표면은 실질적으로 평평하다.

본 발명은 이러한 회전식 충격 유압 드릴의 한 실시 형태를 비제한적인 예로서 나타내는 첨부된 개략도를 참조하는 이하의 설명의 도움으로 더 잘 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 형태에 따른 회전식 충격 유압 드릴의 종단면 개략도이다.
도 2는 도 1의 회전식 충격 유압 드릴에 속하는 섕크의 측면도이다.
도 3은 도 2의 생크의 단면도이다.
도 4는 도 2의 섕크의 종단면 부분도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 회전식 충격 유압 드릴의 섕크의 종단면 부분도이다.

도 1 내지 도 4는 발파 구멍의 천공을 위한 회전식 충격 유압 드릴(2)을 나타낸다.

회전식 충격 유압 드릴(2)은 슬라이드에 슬라이딩 가능하게 장착되도록 구성된 본체(3)를 포함한다.

회전식 충격 유압 드릴(2)은, 몸체(3)에 의해 획정되고 타격 축선(A)을 따라 연장되는 피스톤 실린더(6)에서 교대로 슬라이딩하도록 장착된 타격 피스톤(5)을 포함하는 타격 장치(4)를 더 포함한다. 이 타격 피스톤(5) 및 피스톤 실린더(6)는 환형인 주 제어 챔버(7), 및 주 제어 챔버(7)보다 더 큰 단면을 가지며 주 제어 챔버(7)와 대향하는 보조 제어 챔버(8)를 획정한다.

타격 장치(4)는 타격 행정과 복귀 행정을 교대로 따르는 피스톤 실린더(6) 내에서의 타격 피스톤(5)의 왕복 운동을 제어하도록 배치되는 제어 밸브(9)를 더 포함한다. 이 제어 밸브(9)는 타격 피스톤(5)의 타격 행정 동안에 보조 제어 챔버(8)를 고압 비압축성 유체 공급 덕트와 같은 고압 유체 공급 덕트(11)에 연결하고 그리고 타격 피스톤(5)의 복귀 행정 동안에는 저압 비압축성 유체 복귀 덕트와 같은 압력 유체 복귀 덕트(12)에 연결하도록 구성되어 있다. 주 제어 챔버(7)에는 유리하게 공급 채널에 의해 고압 유체가 연속적으로 공급된다.

고압 유체 공급 덕트(11) 및 저압 유체 복귀 덕트(12)는, 타격 장치(4)가 제공되는 주 유압 공급 회로에 속한다. 이 주 유압 공급 회로는 유리하게 고압 유체 공급 덕트(11)에 연결된 고압 축압기를 포함할 수 있다.

회전식 충격 유압 드릴(2)은 또한 도구가 구비된 적어도 하나의 드릴링 바아(도에는 나타나 있지 않음)에 공지된 방식으로 결합되는 생크(13)를 포함한다. 이 섕크(13)는 타격 축선(A)과 유리하게 일치하는 연장 축선을 따라 길이 방향으로 연장되고, 타격 피스톤(5)과 대항하고 끝면(15)이 제공되어 있는 제 1 단부(14.1)를 포함하고, 회전식 충격 유압 드릴(2)의 각 작동 사이클 동안에 타격 피스톤(5)이 그 끝면을 타격하고, 섕크는, 또한, 제 1 단부(14.1)의 반대편에 있고 적어도 하나의 드릴링 바아에 결합되는 제 2 단부(14.2)를 포함한다.

생크(13)는, 예를 들어, 제 1 단부(14.1)에 의해 형성되는 커플링 부분을 포함하고, 이 커플링 부분은, 예들 들어 생크(13)의 연장 축선에 평행하게 연장되고 섕크(13)의 연장 축선에 대해 서로 각도 오프셋되어 있는 암형 커플링 스플라인(16)과 수형 커플링 스플라인(17)을 포함한다. 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)은 유리하게 섕크(13)의 연장 축선 주위에 고르게 분포되어 있다. 유리하게, 각 수형 커플링 스플라인(17)은 2개의 인접하는 암형 커플링 스플라인(16) 사이에 배치된다.

암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각은 타격 피스톤(5) 쪽으로 배향되는 후방 단부 및 각각의 후방 단부의 반대편에 있는 전방 단부를 포함한다. 도 1 내지 도 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각은 섕크(13)의 후방 단부까지 연장된다. 그러나, 본 발명의 한 변형예에 따르면, 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각의 후방 단부는 생크(13)의 후방 단부로부터 이격될 수 있다.

회전식 충격 유압 드릴(2)은, 타격 축선(A)과 실질적으로 일치하는 회전 축을 중심으로 섕크(13)를 회전 구동시키도록 구성된 회전 구동 장치(18)를 더 포함한다.

회전 구동 장치(18)는, 섕크(13) 주위에 배치되는 관형인 커플링 피니언과 같은 커플링 부재(19)를 포함한다. 커플링 부재(19)는, 섕크(13)의 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)과 각각 회전 가능하게 결합되는 수형 커플링 스플라인 및 암형 커플링 스플라인을 포함한다. 커플링 부재(19)에 제공된 수형 커플링 스플라인과 암형 커플링 스플라인은 섕크(13)의 연장 축선 주위에 고르게 분포된다.

유리하게는, 커플링 부재(19)는 회전 구동 장치(18)에 속하는 유압 공급 외부 회로에 의해 유압적으로 공급받는 유압 모터와 같은 구동 모터(21)의 출력 축과회전 가능하게 결합되는 외부 주변 치부를 포함한다. 회전 구동 장치(18)는 예를 들어 중간 피니언(22)을 포함할 수 있고, 이 중간 피니언은, 한편으로, 구동 모터(21)의 출력 축에 결합되고, 다른 한편으로는, 커플링 부재(19)의 외부 주변 치부에 결합된다.

회전식 충격 유압 드릴(2)은, 환형이고 섕크(13) 주위에 연장되어 있는 전방 접촉 표면(23)을 더 포함한다. 전방 접촉 표면(23)은 커플링 부재(19)에 대해 타격 피스톤(5)의 반대편에 위치된다. 전방 접촉 표면(23)은 본체(3)에 직접 제공되거나, 본체(3)에 배치된 환형 접촉 링에 제공될 수 있다.

섕크(13)는 이 섕크(13)의 외부 표면에 제공되는 환형 베어링 플랜지(24)를 포함한다. 환형 베어링 플랜지(24)는 환형 베어링 표면(25)을 포함하고, 이 한형 베어링 표면은, 섕크(13)의 전방 변위 행정을 제한하기 위해 전방 접촉 표면(23)에 접촉하도록 구성되어 있다. 유리하게, 환형 베어링 표면(25)은 타격 축선(A)에 대해 경사져 있고 생크(13)의 커플링 부분의 방향으로 발산되어 있다.

도 1 내지 도 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 환형 베어링 플랜지(24)는, 일반적으로 원통형이고 섕크(13)의 후방 단부의 방향으로 환형 베어링 표면(25)의 연장으로 연장되는 외부 주변 표면(26)을 더 포함한다. 외부 주변 표면(26)은 유리하게 커플링 부분의 외경보다 크거나 같은 외경을 갖는다.

유리하게는, 각 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)은 환형 베어링 플랜지(24)로부터 섕크(13)의 후방 단부의 방향으로 연장된다. 도 1 내지 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지(24)에 제공되고 환형 베어링 플랜지(24)의 외부 표면 및 예를 들어 외부 주변 표면(26) 안으로 개방되어 있다.

도 1 내지 도 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 각 암형 커플링 스플라인(16)은, 실질적으로 평평하고 암형 커플링 스플라인의 연장 방향으로 연장되는 바닥 표면(27), 및 각각의 바닥 표면(27)을 환형 베어링 플랜지(24)에 연결하고 섕크(13)의 연장 축선으로부터 멀어지게 전방으로 연장되는 연결 표면(28)을 포함한다. 도 1 내지 도 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 각 암형 커플링 스플라인(16)의 연결 표면(28)은, 전체적으로, 각각의 암형 커플링 스플라인(16)의 연장 방향으로 연장되고 섕크(13)에 제공된 각 수형 커플링 스플라인(17)의 반경 방향 높이(Hr) 보다 작은 곡률 반경(R)을 갖는 만곡된 오목한 표면(28.1)에 의해 형성된다. 각 만곡된 오목한 표면(28.1)의 곡률 반경(R)은 유리하게는 15 mm 미만이고, 예를 들어 10 mm 미만이다.

각 암형 커플링 스플라인(16)은 예를 들어 직사각형 단면을 가질 수 있고, 따라서 길이 방향으로 연장되고 실질적으로 평행한 2개의 측방 표면을 가질 수 있다. 그러나, 각 암형 커플링 스플라인(16)은 대체로 V-형인 단면을 가질 수 있다.

도 1 내지 도 4에 나타나 있는 실시 형태에 따르면, 각 수형 커플링 스플라인(17)에 대해, 섕크(13)의 연장 축선과 수형 커플링 스플라인(17)의 정상 표면(29) 사이의 반경 방향 거리(D_R)는 수형 커플링 스플라인을 따라 실질적으로 일정하다.

절삭날이 암석에서 차단되면, 회전식 충격 유압 드릴(2)은, 환형 베어링 플랜지(24)의 환형 베어링 표면(25)이 전방 접촉 표면(23)에 접촉할 때까지 후퇴된다.

그런 다음, 절삭날을 잠금 해제하기 위해, 회전 구동 장치(18)가 활성화되어 섕크(13)를 회전 구동시킨다. 타격 장치(4)는 또한 타격 피스톤(5)으로 생크(13)에 충격을 가하도록 회전 구동 장치(18)와 동시에 활성화될 수 있다.

회전 구동 장치(18) 및 가능하게는 타격 장치(4)의 그러한 활성화는, 전방 접촉 표면(23)에 대한 환형 베어링 플랜지(24)의 환형 베어링 표면(25)의 회전 마찰 및 전방 접촉 표면(23)에 대한 환형 베어링 표면(25)의 잠재적인 축방향 충격을 유발하게 된다.

섕크(13)에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)의 전방부에 환형 베어링 플랜지(24)가 존재하면, 섕크(13)에 제공된 수형 커플링 스플라인(17)과 전방 접촉 표면(23) 사이의 접촉을 피할 수 있고, 따라서 후자의 무결성을 유지할 수 있다. 또한, 환형 베어링 표면(25)이 환형이라는 사실은, 전방 접촉 표면(23)과 환형 베어링 플랜지(24) 사이의 상대적으로 큰 접촉 표면을 보장하고, 따라서 섕크(13)에 의해 전방 접촉 표면(23)에 가해지는 충격력의 더 양호한 분산을 보장한다.

따라서, 본 발명에 따른 회전식 충격 유압 드릴(2)의 특정 구성은 섕크(13)의 사용 수명을 크게 증가시켜, 섕크(13)를 교체하기 위해 회전식 충격 유압 드릴(2)의 고정 기간 및 섕크(13)의 마모 입자에 의해 회전식 충격 유압 드릴(2)이 손상될 위험을 상당히 감소시킨다.

또한, 섕크(13)에 제공되어 있는 수형 커플링 스플라인(17)이 환형 베어링 플랜지(24)로부터 직접 연장되는 경우, 섕크(13)의 축방향 길이는 환형 베어링 플랜지(24)의 존재에 의해 영향을 받지 않는데, 이로써, 컴팩트한 회전식 충격 유압 드릴(2)을 얻을 수 있다.

도 5는, 본질적으로, 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부가 환형 베어링 플랜지(24)의 환형 베어링 표면(25) 안으로 개방되어 있다는 점에서 도 1 내지 4에 나타나 있는 제 1 실시 형태와 다른 본 발명의 제 2 실시 형태에 따른 회전식 충격 유압 드릴(2)의 섕크(13)를 나타낸다. 본 발명의 그러한 실시 형태에 따르면, 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부의 출구에서 환형 베어링 플랜지(24)의 반경 방향 높이는 환형 베어링 플랜지(24)의 최대 반경 방향 높이의 50%보다 크고, 예를 들어 60% 또는 70% 이상이다.

물론, 본 발명은 예로서 위에서 설명된 이 회전식 충격 유압 드릴의 유일한 실시 형태에 한정되지 않으며, 반대로 그의 모든 변형예를 포함한다.

Claims

회전식 충격 유압 드릴(2)로서,
본체(3);
도구가 구비된 적어도 하나의 드릴링 바아에 결합되는 생크(13) - 생크(13)는 섕크(13)의 연장 축선에 대해 서로 각도 오프셋된 암형 커플링 스플라인(16) 및 수형 커플링 스플라인(17)을 포함하는 커플링 부분을 포함함 -;
타격 축선(A)을 따라 상기 본체(3) 내부에 슬라이딩 가능하게 장착되고 생크(13)를 타격하도록 구성된 타격 피스톤(5);
상기 타격 축선과 실질적으로 일치하는 회전 축선을 중심으로 상기 섕크(13)를 회전 구동시키도록 구성된 회전 구동 장치(18) - 회전 구동 장치(18)는 섕크(13) 주위에 배치되는 커플링 부재(19)를 포함하고, 이 커플링 부재(19)는 상기 섕크(13)의 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17)과 각각 회전 가능하게 결합되는 수형 커플링 스플라인 및 암형 커플링 스플라인을 포함함 -; 및
상기 본체(3)에 대해 고정되는 전방 접촉 표면(23)을 포함하고,
상기 전방 접촉 표면(23)은 환형이고 섕크(13) 주위로 연장되어 있으며, 섕크(13)는 섕크(13)의 전방 변위 행정을 제한하기 위해 상기 전방 접촉 표면(23)과 접촉하도록 구성되어 있으며,
상기 섕크(13)는 섕크(13)의 외부 표면에 제공되는 환형 베어링 플랜지(24)를 포함하고, 이 환형 베어링 플랜지는 전방 접촉 표면(23)에 접촉하도록 구성된 환형 베어링 표면(25)을 포함하며, 상기 섕크(13)에 제공된 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각은 상기 환형 베어링 플랜지(24)로부터 타격 피스톤(5)의 방향으로 연장되어 있고, 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)은 바닥 표면(27) 및 각각의 바닥 표면(27)을 환형 베어링 플랜지(24)에 연결하는 연결 표면(28)을 포함하고, 이 연결 표면은 생크(13)의 연장 축선으로부터 멀어지게 전방으로 연장되어 있고, 상기 섕크(13)에 제공된 각 암형 커플링 스플라인(16)의 연결 표면(28)은 실질적으로 각각의 암형 커플랑 스플라인의 연장 방향으로 연장되어 있는 만곡된 오목한 표면(28.1)에 의해 적어도 부분적으로 형성되고, 그 만곡된 오목한 표면은 섕크(13)에 제공되어 있는 각 수형 커플링 스플라인의 반경 방향 높이(Hr) 보다 작은 곡률 반경(R)을 갖는, 회전식 충격 유압 드릴.
제 1 항에 있어서,
상기 환형 베어링 플랜지(24)는 상기 커플링 부분의 외경보다 크거나 같은 최대 외경을 갖는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부는 상기 환형 베어링 플랜지(24)에 제공되는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 수형 커플링 스플라인(17)은 상기 환형 베어링 플랜지(24)로부터 연장되어 있는 정상 표면(29)을 포함하는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)의 연결 표면(28)은 전체적으로 각각의 만곡된 오목한 표면(28.1)에 의해 형성되는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 암형 및 수형 커플링 스플라인(16, 17) 각각은 섕크(13)의 후방 단부까지 연장되는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 만곡된 오목한 표면(28.1)의 곡률 반경(R)은 15 mm 미만인, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 베어링 플랜지(24)는 대체로 원통형인 외부 주변 표면(26)을 포함하는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 8 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부는 상기 외부 주변 표면(26) 안으로 개방되어 있는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부는 환형 베어링 플랜지(24)의 환형 베어링 표면(25) 안으로 개방되어 있는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 10 항에 있어서,
상기 섕크(13)에 제공되어 있는 각 암형 커플링 스플라인(16)의 전방 단부의 출구에서 상기 환형 베어링 플랜지(24)의 반경 방향 높이는 환형 베어링 플랜지(24)의 최대 반경 방향 높이의 50% 보다 큰, 회전식 충격 유압 트릴(2).
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 베어링 표면(25)은 타격 축선에 대해 경사져 있고 타격 피스톤(5)의 방향으로 발산되어 있는, 회전식 충격 유압 드릴(2).
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전식 충격 유압 드릴은 상기 본체(3)에 배치되는 환형 접촉 링을 포함하고, 이 환형 접촉 링은 섕크(13) 주위에 배치되고 전방 접촉 표면(23)을 포함하는, 회전식 유압 충격 드릴(2).