(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシーンに傾倒自在に立設されたリーダーに、スライドテーブルがリーダーに沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブルには給進装置が設けられて進退されると共に貫通型ドリルヘッドが固設され、このドリルヘッドにはドリルロッドを把持するチャック機構，ドリルロッドに回転を与えるモータ及び打撃を与える打撃装置が設けられ、チャック機構で把持したドリルロッドに、回転、給進及び打撃を与えるロータリーパーカッションドリルにおいて、
前記チャック機構は、前記モータに伝動機構を介して連結されて回転するスピンドルにチャックピースが設けられ、このチャックピースが、スピンドル内を貫通するドリルロッドの外周を把持する構成としてなり、
該チャックピースは、ドリルロッドに打撃力と給進力を伝達する打撃・給進用チャックピースと、ドリルロッドに回転力を伝達する回転伝達用チャックピースとで構成され、
前記打撃装置は、中空パーカッションシリンダの中空ピストンが位置するスピンドル内径を径大部とし、中空ピストンは、そのスピンドル内径の径大部に配設され、該中空ピストンがスピンドルの内周面に沿って摺動し、ドリルロッドを把持する前記打撃・給進用チャックピースを軸方向に打撃するよう設けられていることを特徴とするロータリーパーカッションドリル。
【請求項２】
ベースマシーンに傾倒自在に立設されたリーダーに、スライドテーブルがリーダーに沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブルには給進装置が設けられて進退されると共に貫通型ドリルヘッドが固設され、このドリルヘッドにはドリルロッドを把持するチャック機構，ドリルロッドに回転を与えるモータ及び打撃を与える打撃装置が設けられ、チャック機構で把持したドリルロッドに、回転、給進及び打撃を与えるロータリーパーカッションドリルにおいて、
前記チャック機構は、前記モータに伝動機構を介して連結されて回転するスピンドルにチャックピースが設けられ、このチャックピースが、スピンドル内を貫通するドリルロッドの外周を把持する構成としてなり、該チャックピースは、ドリルロッドに打撃力と給進力を伝達する打撃・給進用チャックピースと、ドリルロッドに回転力を伝達する回転伝達用チャックピースとで構成され、
前記打撃装置は、中空パーカッションシリンダの中空ピストンのチャックピース打撃端側が複数の分割片に分割され、スピンドル内周面には該分割片に対応する凹溝が軸方向に沿って設けられ、中空ピストンは、その分割片が該凹溝に挿入されてスピンドル内周面に沿って摺動し、ドリルロッドを把持する前記打撃・給進用チャックピースを軸方向に打撃するよう設けられていることを特徴とするロータリーパーカッションドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地盤に穿孔するロータリーパーカッションドリルに関し、特に、貫通型ドリルヘッドを備えるロータリーパーカッションドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルロッドに回転力、給進力及び打撃力（衝撃力）を与えて削孔するロータリーパーカッションドリルは、従来、トップドライブ型ドリルヘッドのものが多い。トップドライブ型とは、ドリルロッドの頂部をドリルヘッドにウォータースイベルを介して取付け、このドリルヘッドでドリルロッドに回転と打撃を与えつつドリルヘッドを給進して削孔する構造である。
【０００３】
このようにトップドライブ型ドリルヘッドは、ドリルロッドの頂部より回転力、給進力及び打撃力を伝達するため、ドリルロッドへの回転力、給進力及び打撃力の伝達には有効であるが、使用ロッドの長さに比例して、ドリルヘッドを保持するリーダーが長くなり重くなる不都合、ドリルロッドはドリルヘッドの削孔側にしか継ぎ足すことができないので、ドリルロッドの長さによってドリルヘッドのストロークを変えなければならないし、また、ドリルロッドの継ぎ足しが面倒となる、等の課題がある。
【０００４】
貫通型ドリルヘッドは、ドリルロッドがドリルヘッドの中を貫通し、回転力、給進力及び打撃力（衝撃力）の伝達は、ドリルロッドの軸部を把持したチャック機構を介して行なうもである。
例えば、図６は、貫通型ドリルヘッドの一例を示す概略説明図で、ベースマシンに傾倒自在に立設されたリーダー３に、スライドテーブル４がリーダー３に沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブル４に貫通型ドリルヘッド（以下、ドリルヘッドと略称する）５が固着され、スライドテーブル４には油圧シリンダ等の給進装置６が連結され、ドリルヘッド５には、ドリルロッド１を把持するチャック機構７およびドリルロッド１に回転を与えるモータ８が設けられている。チャック機構７は、スピンドル９に設けられ、このスピンドルには伝動機構を介して前記モータ８が連結され回転される。
【０００５】
ドリルロッド１は、ドリルヘッド５を貫通し、その軸部がチャック機構７でチャックされて把持され、ドリルロッド１には、給進装置６でスライドテーブル４が進退するドリルヘッド５の進退で給進及び引抜きが行なわれ、モータ８で回転が与えられる。このように貫通型ドリルヘッド５ではドリルロッドへの回転力、給進力、引抜力などの伝達は、チャック機構７を介して行なわれる。
【０００６】
しかして、貫通型ドリルヘッドは、ドリルロッド１がドリルヘッド５の中を貫通するので、チャック機構７の開閉とドリルヘッド５の進退（前後進）の繰り返しで削孔でき、リーダー３の長さに関係なく、すなわちリーダー３が短くても長いドリルロッド１が使用できる。
【０００７】
このような従来の貫通型ドリルヘッドでは、打撃はスピンドル（シャンクロッド）９を行なうものがほとんどである。例えば、特許第２７８４４５４号公報に示すボーリング装置（以下、従来例という）を例示することができる。この従来例はスピンドルの外周に中空ピストンを設け、スピンドルに設けた段部を中空ピストンで軸方向に打撃している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のようにスピンドルやドリルヘッドの他の部分を打撃するのでは、打撃力（衝撃力）はスピンドルを介しチャック機構からドリルロッドに伝達されるため、途中で打撃エネルギーが減衰され打撃効率が悪い課題がある。
【０００９】
また、スピンドルやドリルヘッドの他の部分を打撃するのでは打撃による衝撃がドリルヘッド内の装置や部品に直接伝達され、ドリルヘッド内の装置や部品が破壊されやすく、また故障の原因にもなる課題がある。
【００１０】
この発明は、このような点に鑑み前記従来の課題を解決したロータリーパーカッションドリルを提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明は、ベースマシーンに傾倒自在に立設されたリーダーに、スライドテーブルがリーダーに沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブルには給進装置が設けられて進退されると共に貫通型ドリルヘッドが固設され、このドリルヘッドにはドリルロッドを把持するチャック機構，ドリルロッドに回転を与えるモータ及び打撃を与える打撃装置が設けられ、チャック機構で把持したドリルロッドに、回転、給進及び打撃を与えるロータリーパーカッションドリルにおいて、前記チャック機構は、前記モータに伝動機構を介して連結されて回転するスピンドルにチャックピースが設けられ、このチャックピースが、スピンドル内を貫通するドリルロッドの外周を把持する構成としてなり、
該チャックピースは、ドリルロッドに打撃力と給進力を伝達する打撃・給進用チャックピースと、ドリルロッドに回転力を伝達する回転伝達用チャックピースとで構成され、
前記打撃装置は、中空パーカッションシリンダの中空ピストンが位置するスピンドル内径を径大部とし、中空ピストンは、そのスピンドル内径の径大部に配設され、該中空ピストンがスピンドルの内周面に沿って摺動し、ドリルロッドを把持する前記打撃・給進用チャックピースを軸方向に打撃するよう設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明は、ベースマシーンに傾倒自在に立設されたリーダーに、スライドテーブルがリーダーに沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブルには給進装置が設けられて進退されると共に貫通型ドリルヘッドが固設され、このドリルヘッドにはドリルロッドを把持するチャック機構，ドリルロッドに回転を与えるモータ及び打撃を与える打撃装置が設けられ、チャック機構で把持したドリルロッドに、回転、給進及び打撃を与えるロータリーパーカッションドリルにおいて、
前記チャック機構は、前記モータに伝動機構を介して連結されて回転するスピンドルにチャックピースが設けられ、このチャックピースが、スピンドル内を貫通するドリルロッドの外周を把持する構成としてなり、該チャックピースは、ドリルロッドに打撃力と給進力を伝達する打撃・給進用チャックピースと、ドリルロッドに回転力を伝達する回転伝達用チャックピースとで構成され、
前記打撃装置は、中空パーカッションシリンダの中空ピストンのチャックピース打撃端側が複数の分割片に分割され、スピンドル内周面には該分割片に対応する凹溝が軸方向に沿って設けられ、中空ピストンは、その分割片が該凹溝に挿入されてスピンドル内周面に沿って摺動し、ドリルロッドを把持する前記打撃・給進用チャックピースを軸方向に打撃するよう設けられていることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態に係るロータリーパーカッションドリルの一例を示す側面図、図２は図１のＡ部の概略拡大図、図３は図２の概略部分拡大図である。なお同図において図６と同一構成要素は、同一符号を付して説明する。
【００１４】
図１乃至図３において、ベースマシン２にリーダー３が傾倒自在に立設され、このリーダー３には油圧シリンダ１６が連結され削孔する角度に応じリーダー３の角度調整が自在となっている。このリーダー３には、スライドテーブル４がリーダー３に沿って摺動自在に設けられ、このスライドテーブル４に貫通型ドリルヘッド（以下、ドリルヘッドと略称する）５が固着される。また、スライドテーブル４には油圧シリンダ又は駆動モータからのスプロケットを介して駆動伝達されるフィールドチェーン等の給進装置６が連結され、スライドテーブル４はこの給進装置６で進退される。
【００１５】
ドリルヘッド５には、ドリルロッド１を把持するチャック機構７、ドリルロッド１に回転を与えるモータ８及びドリルロッドに打撃を与える打撃装置１５が設けられている。チャック機構７は、スピンドル９にチャックピース７ａが設けられ、スピンドル９内を貫通するドリルロッド１の外周を把持する構成としてなり、このスピンドル９には歯車１３が固着され、この歯車１３にはモータ８の駆動軸に連結された歯車１２が噛合される。従って、チャック機構７はモータ８の駆動により歯車１２、１３の伝動機構を介してスピンドル９を回転することによって回転させることができる。
【００１６】
打撃装置１５は、ドリルヘッド５の上部に中空パーカッションシリンダ１０が設けられ、その中空ピストン１１が、スピンドル９の内側面に設けた凹溝に沿ってスピンドル９内に延出して挿入され、チャック機構７のチャックピース７ａに当接され、チャックピース７ａを軸方向に打撃するようになっている。
【００１７】
前記中空ピストン１１のスピンドル９内への挿入構造は、図５に示すように中空ピストン１１の端部をチャックピース７ａの数に対応して分割１１ａし、その分割部分１１ａに対応する凹溝を、スピンドル９内周面にチャックピース９ａに向けて溝設し、この凹溝に沿って中空ピストン１１の分割部分１１ａを挿入しチャックピース９ａに当接するようにしてもよいし、スピンドル９内で中空ピストン１１が位置するスピンドル９の内径を径大部とし、この部分に中空ピストンを延出して挿入しチャックピース７ａに当接するようにしてもよい。このように構成することによって中空ピストン１１が、スピンドル９の内周面と同一面か、内周面より外径側に位置することとなるため、貫通されたドリルロッド１の通過に邪魔にならないし、ドリルロッド１と接触しないので故障の原因にもならないし、中空ピストン１１の動きもスムーズになる。
【００１８】
チャックピース７ａは、ドリルロッド１に打撃力と給進力を伝達する打撃・給進用チャックピースと、ドリルロッド１に回転力を伝達する回転伝達力用チャックピースとで構成してもよい。このようにすると打撃・給進用チャックピースと回転伝達力用チャックピースとの構成をそれに適した構成とすることができるので好ましい。
【００１９】
次に前記ロータリーパーカッションドリルの作用を説明する。チャック機構７は、モータ８の駆動により歯車１２、１３を介してスピンドル９を回転するとスピンドル９と共に回転する。ドリルヘッド５は、リーダー３に沿って摺動するスライドテーブル４に固着され、スライドテーブル４には給進装置６が連結されているため、この給進装置６でスライドテーブル４を進退させると、ドリルヘッド５はスライドテーブル４と共に進退する。また、打撃装置１５を構成する中空ロータリーシリンダ１０を駆動し、中空ピストン１１を往復動させると、中空ピストン１１はチャックピース７ａを軸方向に打撃するので、この打撃力はチャックピース７ａを介してドリルロッドに伝達される。
【００２０】
従って、ドリルロッド１を、ドリルヘッド５を貫通し、その軸部をチャック機構７でチャック（把持）して取付け、そこで、、モータ８、給進装置６及び打撃装置１５を駆動すると、ドリルロッド１にはチャック機構７を介してモータ８の回転、給進装置６での進退及び打撃装置１５の打撃が伝達される。すなわち、給進装置６での進退は、給進及び引抜きであるから、ドリルロッド１には、回転力、給進力、引抜力及び打撃力が伝達されることになる。
【００２１】
図１に示すようにドリルロッド１の先端には掘削ビット１４が設けられているから、ドリルロッド１に回転、給進及び打撃を与えると地盤に所定の削孔を行なうことができる。
【００２２】
図４は、この発明の実施の形態を示す具体的なドリルヘッドの断面図である。同図において、符号１０１はドリルロッドで、前記ドリルロッド１に対応し、１０７はチャック機構及び１０７ａはチャックピースで、前記チャック機構７及びチャックピース７ａに対応し、１０８はモータで前記モータ８に対応し、１０９はスピンドルで前記スピンドル９に対応し、１１０は中空パーカッションシリンダで前記パーカッションシリンダ１０に対応し、１１１は中空ピストンで前記中空ピストン１１に対応し、１１２及び１１３は歯車で前記歯車１２及び１３に対応し、１１５は打撃装置で前記打撃装置１５に対応する。
【００２３】
従って、この図４に示すドリルヘッドにおいても図１乃至図３に示したロータリーパーカッションドリルで説明したと同様の作用をするものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り、この発明はロータリーパーカッションドリルにおける貫通型ドリルヘッドの打撃装置を、中空パーカッションシリンダの中空ピストンでチャックピースを打撃するように構成したので、次のような効果を奏する。
（１）ドリルロッドをチャック（把持）しているチャックピースを直接打撃するので、打撃力がドリルロッドに伝達されるまでに打撃エネルギーの減衰がほとんどなく打撃効率がきわめてよい。
（２）また、ドリルロッドをチャックしているチャックピースを直接打撃するので、ドリルヘッド内部の装置や部品に打撃エネルギーが直接伝達しない。従って、打撃によるドリルヘッドの装置や部品の破壊が防止されるし、故障もなくなるものである。
（３）中空ピストンが位置するスピンドル内径を径大部とし、中空ピストンは、そのスピンドル内径の径大部に配設されているか、または、中空ピストンのチャックピース打撃端側が複数の分割片に分割され、スピンドル内周面には該分割片に対応する凹溝が軸方向に沿って設けられ、中空ピストンは、その分割片が該凹溝に挿入されてスピンドル内周面に沿って摺動するようになっているので、中空ピストンの内周面が、スピンドルの内周面と同一面か、内周面より外径側（低くなる）に位置することとなり、貫通されたドリルロッドの通過に邪魔にならないし、ドリルロッドと接触しないので故障の原因にもならないし、中空ピストンの動きもスムーズとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態に係るロータリーパーカッションドリルの一例を示す側面図である。
【図２】  図１のＡ部の概略拡大図である。
【図３】  図２の概略部分拡大図である。
【図４】  この発明の実施の形態に係る具体的なドリルヘッドの断面図である。
【図５】  中空ピストンの一例を示す斜視図である。
【図６】  従来例を示すドリルヘッドの概略説明図である。
【符号の説明】
１、１０１    ドリルロッド
３    リーダー
４    スライドテーブル
５    ドリルヘッド
６    給進装置
７、１０７    チャック機構
７ａ、１０７ａ  チャックピース
８、１０８    モータ
９、１０９    スピンドル
１０、１１０    中空パーカッションシリンダ
１１、１１１    中空ピストン
１２、１３、１１２、１１３  歯車
１５、１１５    打撃装置
【図１】
0003700154.tif 000002
【図２】
0003700154.tif 000003
【図３】
0003700154.tif 000004
【図４】
0003700154.tif 000005
【図５】
0003700154.tif 000006
【図６】
0003700154.tif 000007