(57)【要約】  回転打撃式油圧穿孔機（２）は、本体（３）と、取付具（１５）と、取付具（１５）を打撃するように構成された打撃ピストン（５）と、取付具（１５）に面する前面（１８）およびストッパピストンを受け入れるキャビティ（１４）の後壁（２１）に対向して位置する後面（１９）とを有するストッパピストン（１３）と、高圧流体供給路（９）および低圧流体リターン路（１１）を含む主油圧供給回路とを備える。本体（３）およびストッパピストン（１３）は、高圧流体供給導管（９）に恒久的に接続されかつストッパピストン（１３）を前側に付勢するように構成された第１制御チャンバ（２２）と、ストッパピストン（１３）を前側に付勢しかつ低圧流体リターン路（１１）に接続された低圧アキュムレータ（２６）に恒久的に接続するように構成された第２制御チャンバ（２５）とを区切る。【選択図】図２
2021513464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転打撃式油圧穿孔機（２）であって、
本体（３）と、
工具を備えた少なくとも１つの穿孔バーと接続される取付具（１５）と、
前記本体（３）内に打撃軸（Ａ）に沿って摺動可能に取り付けられ、前記取付具（１５）に衝突するように構成された打撃ピストン（５）と、
前記打撃軸（Ａ）に実質的に平行な変位軸に沿って前記本体（３）のキャビティ（１４）内に摺動可能に取り付けられ、前記取付具（１５）に対向しかつ前記打撃ピストン（５）に対して所定の平衡位置に前記取付具（１５）を位置決めするように構成された前面（１８）、および該前面（１８）に対向しかつ前記キャビティ（１４）の後壁（２１）に対向する後面（１９）を含むストッパピストン（１３）と、
前記打撃軸（Ａ）に沿った前記打撃ピストン（５）の交互摺動および前記変位軸に沿った前記ストッパピストン（１３）の摺動を制御するように構成され、高圧流体供給路（９）および低圧流体リターン路（１１）を含む主油圧供給回路と、を備え、
前記本体（３）および前記ストッパピストン（１３）は、前記高圧流体供給路（９）に恒久的に接続されかつ前記ストッパピストン（１３）を前側に付勢するように構成された第１制御チャンバ（２２）を少なくとも部分的に画定し、
前記ストッパピストン（１３）の前記後面（１９）が前記キャビティ（１４）の前記後壁（２１）から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、前記第１制御チャンバ（２２）を低圧流体リターン路（１１）に流体接続するように構成された接続チャネル（３３）を更に備え、
前記主油圧供給回路は、前記低圧流体リターン路（１１）に接続された低圧アキュムレータ（２６）を更に含み、
前記本体（３）および前記ストッパピストン（１３）は、前記低圧アキュムレータ（２６）に恒久的に接続され、前記ストッパピストン（１３）を前側に付勢するように構成された第２制御チャンバ（２５）を少なくとも部分的に更に画定することを特徴とする回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項２】
前記ストッパピストン（１３）は、前記変位軸に対して横方向に延在しかつ前記第１制御チャンバ（２２）を少なくとも部分的に画定する第１環状制御面（２８）と、前記変位軸に対して横方向に延在しかつ前記第２制御チャンバ（２５）を少なくとも部分的に画定する第２環状制御面（２９）とを含み、
前記第２環状制御面（２９）は、前記第１環状制御面（２８）の表面積より大きい表面積を有する、請求項１に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項３】
前記本体（３）および前記ストッパピストン（１３）は、前記低圧流体リターン路（１１）に恒久的に接続された第３制御チャンバ（３１）を少なくとも部分的に更に画定し、
前記第３制御チャンバ（３１）は、前記第１および第２制御チャンバ（２２、２５）に拮抗する、請求項１または２に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項４】
前記第３制御チャンバ（３１）は、較正されたオリフィス（４２）が設けられた流体連通チャネル（３２）によって前記低圧流体リターン路（１１）に接続されている、請求項３に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項５】
ストッパピストン（１３）は接続チャネル（３３）を含み、
前記接続チャネル（３３）は、
前記第３制御チャンバ（３１）に開口する第１端部（３３．１）と、
前記第１端部（３３．１）に対向し、ストッパピストン（１３）の外面に開口する第２端部（３３．２）と、
を含み、
前記接続チャネル（３３）の前記第２端部（３３．２）は、前記ストッパピストン（１３）の前記後面（１９）が前記キャビティ（１４）の前記後壁（２１）から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、前記第１制御チャンバ（２２）に流体接続する、請求項３または４に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項６】
前記ストッパピストン（１３）は、前記接続チャネル（３３）を含む、請求項１〜４のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項７】
前記接続チャネル（３３）は、
前記第１制御チャンバ（２２）に開口する第１端部（３３．１）と、
前記第１端部（３３．２）とは反対側であって前記ストッパピストン（１３）の外面に開口する第２端部（３３．２）と、
を含み、
前記接続チャネル（３３）の前記第２端部（３３．２）は、前記ストッパピストン（１３）の前記後面（１９）が前記キャビティ（１４）の前記後壁（２１）から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、前記低圧流体リターン路（１１）に流体接続可能である、請求項６に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項８】
前記本体（３）は、前記キャビティ（１４）に開口しかつ前記低圧流体リターン路（１１）に恒久的に接続された環状溝（３４）を有し、
前記接続チャネル（３３）の前記第２端部（３３．２）は、前記ストッパピストン（１３）の前記後面（１９）が前記キャビティ（１４）の前記後壁（２１）から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、前記環状溝（３４）に流体接続される、請求項７に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項９】
前記第１制御チャンバ（２２）を前記高圧流体供給路（９）に接続する供給チャネル（２３）を含む、請求項１〜８のいずれかに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１０】
前記供給チャネル（２３）には、較正されたオリフィス（２４）が設けられている、請求項９に記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１１】
前記ストッパピストン（１３）は、前記打撃ピストン（５）の周囲に摺動可能に取り付けられている、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１２】
前記主油圧供給回路は、前記高圧流体供給路（９）に接続された高圧アキュムレータ（１２）を含む、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１３】
前記取付具（１５）と前記ストッパピストン（１３）の前記前面（１８）との間に配置された環状ストップ部材（３８）を更に含む、請求項１〜１２のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１４】
前記ストッパピストン（１３）の前記後面（１９）と前記キャビティ（１４）の前記後壁（２１）との間に配置されたスラストベアリング（４４）を含む、請求項１〜１３のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【請求項１５】
前記ストッパピストン（１３）が、前記本体（３）の環状停止面（４１）に当接するように構成された環状支持面（３９）を含む、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の回転打撃式油圧穿孔機（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に穿孔ユニットに用いられる回転打撃式油圧穿孔機に関する。
【背景技術】
【０００２】
公知の穿孔ユニットは、スライド上に摺動可能に取り付けられ、１つまたは複数の穿孔バーを駆動する回転打撃式油圧穿孔機を備え、これらの穿孔バーの端部は、岩石と接触するビットと呼ばれるツールを有する。そのような穿孔機の目的は一般に、火薬類をその中に入れることができるように、多かれ少なかれ深い孔をあけることである。したがって、穿孔機は穿孔ユニットの主要な要素であり、一方では岩石に穿孔するように穿孔バーを介してビットに回転と打撃を与え、他方では穿孔された孔から破片を取り出すように注入流体を供給する。
【０００３】
回転打撃式油圧穿孔機は、より詳細には、一方では主油圧供給回路からの１つまたは複数の油圧流体流によって駆動され、穿孔機の各動作サイクルで打撃するように構成された打撃ピストンと、穿孔バーに連結された取付具とを有する打撃システムとを備え、他方では油圧回転モータ有しかつ取付具および穿孔バーを回転させるように構成された回転システムを備える。
【０００４】
穿孔バー上の回転打撃式油圧穿孔機の支持力、すなわち岩石上のビットの支持力は、油圧シリンダまたは油圧モータによって動かされるケーブルまたは駆動チェーンのおかげで、スライドによって生成される。より具体的には、支持力が穿孔機の本体に組み込まれた停止要素を介して穿孔機の本体から取付具に伝達される。この停止要素は、強力な穿孔機では、ストッパピストンから構成することができ、ストッパピストンの少なくとも１つの面には、流体による支持力の伝達を確実にするように油圧が供給される。
【０００５】
回転打撃式油圧穿孔機の作動時における穿孔速度の安定性および性能は、特に、このストッパピストンの配置および油圧供給の方法に依存する。
【０００６】
特許文献１は、打撃システムの動作条件において、ストッパピストンが打撃ピストンと穿孔機の本体とによって画定され、高圧流体供給路に恒久的に接続された油圧制御チャンバを介して、打撃ピストンの所望の打撃ストロークによって平衡位置に配置され、油圧制御チャンバは、一方ではストッパピストンを前側に付勢するように構成され、他方ではストッパピストンの後面がストッパピストンを受け入れるキャビティの後壁から所定距離に位置するときに低圧流体リターン路に接続されるように構成される、回転打撃式油圧穿孔機を開示する。
【０００７】
ストッパピストンと特許文献１に記載されている本体の構成により、打撃システムの作動中にストッパピストンをほぼ安定して位置決めすることができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０８２８７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、ビットの繰り返し打撃に対する岩石の振動および反力は、特に、地中における穿孔バーの穿孔による工具の動作の間、および穿孔機の本体の様々な振動の間に、岩石上での穿孔バーの工具の支持力を不安定にする。岩石上でのビットの支持力の不安定性は、打撃ピストンに対する取付具の位置決めに影響を与えるため、油圧穿孔機の性能に影響を及ぼす。
【００１０】
本発明は、これらの欠点の全てまたは一部を改善することを目的とする。
【００１１】
すなわち、本発明の技術的課題は、構造が単純で経済的であるとともに、性能が改善された油圧穿孔機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的のために、本発明は、回転打撃式油圧穿孔機を対象として、本体と、工具を有する少なくとも１つの穿孔バーに連結される取付具と、打撃軸に沿って前記本体の内部に摺動可能に取り付けられ取付具に打撃を与えるように構成された打撃ピストンと、打撃軸に実質的に平行な変位軸に沿って前記本体のキャビティ内に摺動可能に取り付けられ、取付具に対向しかつ打撃ピストンに対して所定の平衡位置に位置決めされる前面およびキャビティの後壁に対向する後面を含むストッパピストンと、打撃軸に沿って打撃ピストンの交互の摺動を制御しかつ変位軸に沿ってストッパピストンの摺動を制御するように構成され、高圧流体供給路および低圧流体リターン路を含む主油圧供給回路と、を備え、本体およびストッパピストンは、高圧流体供給路に恒久的に接続され、ストッパピストンを前側に、すなわち取付具に向かって、これによりキャビティの後壁とは反対側に向かって付勢するように構成された第１制御チャンバを少なくとも部分的に区画し、ストッパピストンの後面が所定値よりも大きい距離だけキャビティの後壁から離れて位置するときに、第１制御チャンバを低圧流体リターン路に流体的に接続するように構成された接続チャネルを更に備え、主油圧供給回路は、低圧流体リターン路に接続された低圧アキュムレータを更に含み、本体およびストッパピストンは低圧アキュムレータに恒久的に接続され、ストッパピストンを前側に付勢するように構成された第２制御チャンバを少なくとも部分的に更に区画する、ことを特徴とする。
【００１３】
このような第２制御チャンバの構成により、第２制御チャンバと低圧アキュムレータとの恒久的な接続により、打撃ピストンの打撃を受けて岩石が降伏して、取付具が突然前側に自由に移動するときに、ストッパピストンの前側への高速変位を確保することが可能となる。これにより、穿孔バーが地面に侵入し、穿孔機の本体が様々に振動する運動にもかかわらず、地面上の穿孔バーの工具の垂直支持力を迅速に回復させることができる。
【００１４】
さらに、第１制御チャンバおよび接続チャネルの特定の構成は、打撃ピストンの最適打撃ストロークに対応するほぼ安定した平衡位置にストッパピストンを油圧的に位置決めすることを可能にする。
【００１５】
したがって、本発明による回転打撃式油圧穿孔機の特定の構成は、従来技術の回転打撃式油圧穿孔機と比較して改善された性能を与える。
【００１６】
油圧穿孔機は、単独で又は組み合わせて、以下の特徴の１つ又はそれ以上を更に有することができる。
【００１７】
本発明の一実施形態によれば、低圧アキュムレータは、流体圧アキュムレータのような膜アキュムレータである。膜アキュムレータは有利には可撓性膜を含み、可撓性膜の第１面は、膜アキュムレータ内に収容されたある体積の圧縮性ガスの圧力を受け、可撓性膜の第２面は、低圧流体リターン路からの低圧流体の圧力を受ける。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、第２制御チャンバは、リターンチャネルによって低圧アキュムレータに接続される。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは、変位軸に対して横方向に延在し、第１制御チャンバを少なくとも部分的に緩和する第１環状制御面と、変位軸に対して横方向に延在し、第２制御チャンバを少なくとも部分的に緩和する第２環状制御面とを含み、第２環状制御面は、第１環状制御面の表面積よりも大きい表面積を有する。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、第１制御チャンバは、第２制御チャンバの断面よりも小さい断面を有する。
【００２１】
本発明の一実施形態によれば、第１および第２環状制御面は、それぞれ、変位軸に対して実質的に垂直に延在する。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、第１環状制御面は、第２環状制御面よりもストッパピストンの前面に近い。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、本体およびストッパピストンは低圧流体リターン路に恒久的に接続された第３制御チャンバを少なくとも部分的に画定し、第３制御チャンバは、第１および第２制御チャンバと拮抗する。
【００２４】
本発明の一実施形態によれば、第３制御チャンバは、低圧アキュムレータに恒久的に接続される。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、第３制御チャンバは、ストッパピストンを後側、すなわちキャビティの後壁に向かって、これにより、取付具とは反対側に向かって付勢するように構成される。
【００２６】
本発明の一実施形態によれば、第３制御チャンバは、較正されたオリフィスが設けられた流体連通チャネルによって低圧流体リターン路に接続される。
【００２７】
本発明の一実施形態によれば、リターンチャネルは、較正されたオリフィスを備えるスプレーノズルを含む。
【００２８】
本発明の一実施形態によれば、第３制御チャンバは、第２制御チャンバの断面よりも小さい断面を有する。
【００２９】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは連結チャネルを含み、連結チャネルは、第３制御チャンバ内に開口する第１端部と、第１端部に対向する第２端部と、ストッパピストンの外面への開口とを含み、第２端部は、ストッパピストンの後面がキャビティの後壁から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、第１制御チャンバに流体的に接続することができる。
【００３０】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは接続チャネルを含む。
【００３１】
本発明の一実施形態によれば、接続チャネルは、第１制御チャンバ内に開口する第１端部と、第１端部に対向する第２端部と、ストッパピストンの外面への開口とを含み、接続チャネルの第２端部は、ストッパピストンの後面が上部キャビティの後壁から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、低圧流体リターン路に流体的に接続することができる。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、本体は、キャビティ内への環状溝開口部を含み、低圧流体リターン路に恒久的に接続され、接続チャネルの第２端部は、ストッパピストンの後面がキャビティの後壁から所定値よりも大きく離れた位置にあるときに、環状溝に流体的に接続することができる。
【００３３】
本発明の一実施形態によれば、環状溝は低圧アキュムレータに接続される。
【００３４】
本発明の一実施形態によれば、回転打撃式油圧穿孔機は、第１制御チャンバを高圧流体供給路に接続する供給チャネルを含む。
【００３５】
本発明の一実施形態によれば、供給チャネルは較正されたオリフィスを備える。
【００３６】
本発明の一実施形態によれば、供給チャネルは較正されたオリフィスを備えるスプレーノズルを含む。
【００３７】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは、打撃ピストンの周囲に摺動可能に取り付けられている。
【００３８】
本発明の一実施形態によれば、主油圧供給回路は、高圧流体供給路に接続された高圧アキュムレータを含む。
【００３９】
本発明の一実施形態によれば、高圧アキュムレータは、流体圧アキュムレータのような膜アキュムレータである。高圧アキュムレータを形成する膜アキュムレータは、有利には可撓性膜を含み、第１面は膜アキュムレータ内に収容されたある体積の圧縮性ガスの圧力を受け、第２面は高圧流体供給路からの高圧流体の圧力を受ける。
【００４０】
本発明の一実施形態によれば、回転打撃式油圧穿孔機は、取付具とストッパピストンの前面との間に配置された環状ストップ部材を更に含む。
【００４１】
本発明の一実施形態によれば、環状停止部材は停止リングである。
【００４２】
本発明の一実施形態によれば、回転打撃式油圧穿孔機は、ストッパピストンの後面とキャビティの後壁との間に配置されたスラスト軸受を含む。スラスト軸受は例えば、スラストころ軸受とすることができる。
【００４３】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは、本体の環状のストップ面に当接するように構成された環状の軸受面を含む。
【００４４】
本発明の一実施形態によれば、環状の軸受面は、ストッパピストンの後面がキャビティの後壁から所定値よりも大きい所定距離だけ置いて位置するときに、本体の環状のストップ面に当接するように構成されている。
【００４５】
本発明の一実施形態によれば、環状の軸受面は、変位軸に対して傾斜している。
【００４６】
本発明の一実施形態によれば、ストッパピストンは、環状軸受面を含む環状フランジを含む。
【００４７】
本発明の一実施形態によれば、環状フランジは、第３制御チャンバを少なくとも部分的に画定する。
【００４８】
本発明の一実施形態によれば、環状フランジは第１環状制御面を含む。
【００４９】
本発明の一実施形態によれば、本体は打撃ピストンが交互に摺動可能に取り付けられたピストンシリンダを含み、キャビティは、本体内にピストンシリンダと同軸に形成されている。
【００５０】
本発明の一実施形態によれば、取付具は、打撃軸に沿って長手方向に延在する。
【００５１】
本発明の一実施の形態によれば、取付具は、打撃ピストンに対向しかつ打撃ピストンが当接する予定の端面を備える第１端部と、少なくとも１つの穿孔バーに結合される予定の第１端部に対向する第２端部とを備える。
【００５２】
本発明の一実施形態によれば、高圧流体供給路は高圧非圧縮性流体供給路であり、低圧流体リターン路は、低圧非圧縮性流体リターン路である。
【００５３】
いずれの場合も、本発明は、非限定的な例として、この油圧穿孔機のいくつかの実施形態を表す添付の概略図を参照して、以下の説明を用いて明確に理解されるのであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、本発明の実施形態１に係る回転打撃式油圧穿孔機の縦断面図である。
【図２】図２は、図１の詳細を拡大して示す縦断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態２に係る回転打撃式油圧穿孔機の縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態３に係る回転打撃式油圧穿孔機の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
（実施形態１）
図１および図２は噴射孔を穿孔することを意図し、特に打撃システムおよび回転システムを備える回転打撃式油圧穿孔機２の実施形態１を示す。
【００５６】
回転打撃式油圧穿孔機２は、より詳細にはピストンシリンダ４を含む本体３を含む。図１および図２に示す実施形態１によれば、本体１は、ピストンシリンダ４を部分的に区切る本体３．１と、本体３．１によって区切られたボア３．４に力を加えて取り付けられたフロントライナ３．２およびリアライナ３．３とを含む。
【００５７】
回転打撃式油圧穿孔機２の打撃システムは、打撃軸Ａに沿ってピストンシリンダ４内に交互に摺動可能に取り付けられた打撃ピストン５を含み、特に図２に示すように、打撃ピストン５とピストンシリンダ４は、環状の一次制御チャンバ６と、一次制御チャンバ６の断面よりも大きい断面を有し、一次制御チャンバ６と拮抗する二次制御チャンバ７とを画定する。
【００５８】
回転打撃式油圧穿孔機２の打撃システムは、打撃ストロークとリターンストロークとに応じて、ピストンシリンダ４の内側の打撃ピストン５の往復運動を交互に制御するように配置された制御分配器８を更に含む。制御分配器８は、打撃ピストン５の打撃行程中に、高圧非圧縮性流体供給路のような高圧流体供給路９に対して、また、打撃ピストン５のリターン行程中に、低圧非圧縮性流体リターン路のような低圧流体リターン路１１に対して、二次制御チャンバ７を交互に接続するように構成されている。高圧流体供給路９および低圧流体リターン路１１は、打撃システムを備えた主油圧供給回路に属する。主油圧供給回路は、高圧流体供給路９に接続された高圧アキュムレータ１２を有利に含むことができる。
【００５９】
特に、制御分配器８は、該制御分配器８が高圧流体供給路９に対して二次制御チャンバ７を接続するように構成された第１位置（図２参照）と、低圧流体リターン路１１に対して制御分配器８が二次制御チャンバ７を接続するように構成された第２位置との間で、本体３内に形成されたボア内に移動可能に取り付けられている。
【００６０】
一次制御チャンバ６は、供給チャネル（図には表されていない）によって高圧流体を恒久的に供給されることが好適であり、その結果、制御分配器８の各位置は、打撃ピストン５の打撃ストロークを生じさせ、次いで、打撃ピストン５のリターンストロークを生じさせる。
【００６１】
回転打撃式油圧穿孔機２の打撃システムはまた、管状でありかつ打撃軸線Ａに平行な変位軸線に沿って、好ましくは打撃軸線Ａに一致して、本体３のキャビティ１４内に摺動可能に装着されるストッパピストン１３を備える。図１および図２に表わす実施形態１によると、ストッパピストン１３は、打撃ピストン５の周囲に摺動可能に装着され、キャビティ１４は、本体３内でピストンシリンダ４と同軸に形成される。
【００６２】
回転打撃式油圧穿孔機２はさらに、公知の方法で、工具を備えた少なくとも１つの穿孔バー（図示省略）に連結される取付具１５を含む。取付具１５は、打撃軸線Ａに沿って長手方向に延在し、打撃ピストン５に対向する第１端部１６と、回転式打撃油圧穿孔機２の各動作サイクル中に打撃ピストン５が打撃することが予定されている端面１７と、第１端部１６に対向する第２端部（図示省略）とを含み、少なくとも１つの穿孔バーに結合されるものとする。
【００６３】
特に、図２に示すように、ストッパピストン１３は、取付具１５に対向しかつ取付具１５を打撃ピストン５に対して所定の平衡位置に位置決めする前面１８と、前面１８に対向しかつキャビティ１４の後壁２１に対向して位置する後面１９とを含む。
【００６４】
本体３およびストッパピストン１３は、打撃ピストン５と共に、高圧流体供給路９に恒久的に接続され、ストッパピストン１３を前側、つまり、取付具１５に向かって、これにより、キャビティ１４の後壁２１とは反対側に向かって付勢するように構成された第１制御チャンバ２２を区画する。回転打撃式油圧穿孔機２は、有利には第１制御チャンバ２２を高圧流体供給路９に接続する供給チャネル２３を含む。図１および図２に示す実施形態１によれば、供給チャネル２３には、例えば、供給チャネル２３に組み込まれたスプレーノズル上に設けることができる較正オリフィス２４が設けられている。
【００６５】
本体３およびストッパピストン１３は、打撃ピストン５と共に、打撃システムの主油圧供給回路に属しかつ低圧流体リターン路１１に接続されている低圧アキュムレータ２６に接続された第２制御チャンバ２５を有している。第２制御チャンバ２５は、第１制御チャンバ２２と同様に、ストッパピストン１３を前側に付勢するようにも構成されている。有利には、回転打撃式油圧穿孔機２は、第２制御チャンバ２５を低圧アキュムレータ２６に接続するリターンチャネル２７を備える。
【００６６】
図１および図２に表わされる実施形態１によれば、ストッパピストン１３は、第１環状活性面と呼ばれかつ変位軸に対して垂直に延びかつ第１制御チャンバ２２を部分的に区切る第１環状制御面２８と、第２環状活性面と呼ばれかつ変位軸に対して垂直に延びかつ第２制御チャンバ２５を部分的に区切る第２環状制御面２９とを含む。第２環状制御面２９は、有利には第１環状制御面２８の表面積よりも大きい表面積を有する。換言すれば、第２制御チャンバ２５は、第１制御チャンバ２２の断面よりも大きい断面を有することが有利である。
【００６７】
また、本体３およびストッパピストン１３は、第３制御チャンバ３１を区画する。第３制御チャンバ３１は、第３制御チャンバ３１内に開口した流体連通チャネル３２および流体連通チャネル３２を低圧流体リターン路１１に接続するリターンチャネル２７によって、低圧流体リターン路１１に恒久的に接続されている。第３制御チャンバ３１は、第１および第２制御チャンバ２２、２５に対向していて、これにより、ストッパピストン１３を後側に付勢するように構成されている。
【００６８】
有利には、第２制御チャンバ２５は、第３制御チャンバ３１の有効面よりもはるかに大きいストッパピストン１３上の有効面を有するように寸法決めされている。リターンチャネル２７および低圧アキュムレータ２６に接続されている第２および第３制御チャンバ２５、３１は、第２および第３制御チャンバ２５、３１の２つの有効面の差を計算することで、ストッパピストン１３を前側に押し出し、低圧アキュムレータ２６の圧力を受ける有効面が与えられる。
【００６９】
回転打撃式油圧穿孔機２は、ストッパピストン１３の後面１９が、キャビティ１４の後壁２１に対して所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、第１制御チャンバ２２を低圧流体リターン路１１に流体的に接続するように構成された接続チャネル３３を更に備える。図１および図２に示す実施形態１によれば、ストッパピストン１３は接続チャネル３３を含み、接続チャネル３３は、第１制御チャンバ２２に開口する第１端部３３．１と、第１端部３３．１とは反対側でストッパピストン１３の外面に開口する第２端部３３．２とを含む。有利には、接続チャネル３３の第２端部３３．２が、ストッパピストン１３の後面１９がキャビティ１４の後壁２１から所定値よりも大きい距離を置いて位置するときに、キャビティ１４内に開口しかつ低圧流体リターン路１１に恒久的に接続される環状溝３４に流体的に接続することができる。
【００７０】
回転打撃式油圧穿孔機２の打撃システムが供給されると、較正されたオリフィス２４を通って流れた油の流れにより、第１制御チャンバ２２内に確立された圧力が、ストッパピストン１３を、低圧流体リターン路１１に恒久的に接続された環状溝３４内に接続チャネル３３が開くような位置まで前側に偏らせる。このとき、ストッパピストン１３は、岩石によって、回転打撃式油圧穿孔機２によって及ぼされる押圧力に反作用する力を受け、前側への移動を停止し、環状溝３４内の接続チャネル３３の出口の縁部上に平衡位置を見つける。この平衡位置により、打撃ピストン５に設けられた打撃ストロークＣに相当する打撃ピストン５から離れた位置に取付具１５を配置することができる。較正されたオリフィス２４は、接続チャネル３３およびリターンチャネル２７に対して非常に小さな寸法であることが有利であることに留意されたい。その結果、接続チャネル３３が環状溝３４内で開くときに、第１制御チャンバ２２内に確立される圧力が非常に迅速に低下する。加えて、較正されたオリフィス２４を通過する流量は、好ましくは高圧流体供給路９から取り出されるので、低いままであるべきである。
【００７１】
前述したように、第１制御チャンバ２２に供給する流体の流れは低く、これにより、この流体の流れから生じるストッパピストン１３の変位の速度も低い。一方、第２制御チャンバ２５は、低圧アキュムレータ２６によって自由に供給され、例えば、岩石が打撃ピストン５の衝撃を受けて崩れて、取付具１５が突然前側へ自由に移動するときに、ストッパピストン１３を高速で押すことが可能となる。これにより、穿孔バーが地面に侵入し、穿孔機の本体３が種々の振動をする運動にもかかわらず、穿孔バーの工具の垂直支持力を岩石上に迅速に回復させることができ、同時に、第１制御チャンバ２２により、打撃ピストン５の与えられた打撃ストロークＣを考慮したストッパピストン１３の平均位置を確保することができる。
【００７２】
回転打撃式油圧穿孔機２はまた、取付具１５の回転運動を確実にするように、駆動ピニオン３６および受けピニオン３７を駆動する油圧モータ３５を含む回転システムを備える。油圧モータ３５は、有利には外側の油圧供給回路によって油圧的に供給される。
【００７３】
回転打撃式油圧穿孔機２が作動しているとき、取付具１５は油圧モータ３５のおかげで回転し、取付具１５はその端面１７上で、主油圧供給回路によって供給される打撃システムによって確保される打撃ピストン５の繰返し衝撃を受け取る。同時に、回転打撃式油圧穿孔機２が取り付けられたキャリアは、回転打撃式油圧穿孔機２の本体３および取付具１５を介して、穿孔バーに押圧力を加える。穿孔機の内側で、本体３と取付具１５との間で、この力は、ストッパピストン１３と、取付具１５とストッパピストン１３の前面１８との間に配置されたストップリングのようなストップ部材３８との手段によって伝達される。このように、ストッパピストン１３の位置決めは純粋に油圧によるものであり、打撃ピストン５の打撃ストロークＣが守られるように配置される。
【００７４】
ストッパピストン１３は、本体３の環状のストップ面４１に当接するように構成された環状の軸受面３９を更に含む。これにより、ストッパピストン１３の前側、すなわち、取付具１５側への変位ストロークが制限される。有利には、環状の軸受面３９は、ストッパピストン１３の後面１９がキャビティ１４の後壁２１から所定距離に位置するときに本体３の環状のストップ面４１に当接するように構成されている。所定距離は所定値よりも大きい。本発明の実施形態１によれば、環状の軸受面３９は変位軸線に対して傾斜しており、第３制御チャンバ３１を部分的に区切っている。
【００７５】
（実施形態２）
図３は、本質的に実施形態１と異なる回転打撃式油圧穿孔機２の実施形態２を表す。流体連通チャネル３２には、例えば、流体連通チャネル３２に組み込まれたスプレーノズル上に設けることができる較正オリフィス４２が設けられており、接続チャネル３３の第１端部３３．１は第３制御チャンバ３１内に開口し、接続チャネル３３の第２端部３３．２はストッパピストン１３の外面に開口し、ストッパピストン１３の後面１９がキャビティ１４の後壁２１から所定値よりも大きい距離を置いた位置にあるときに、接続チャネル３３の第２端部３３．２が第１制御チャンバ２２に流体的に接続することができる。
【００７６】
本発明の実施形態２に係る回転打撃式油圧穿孔機２が作動しているとき、第１制御チャンバ２２は高圧にさらされ、接続チャネル３３の第２端部３３．２が第１制御チャンバ２２内に開口するまで、ストッパピストン１３が前側に変位する。次いで、高圧下のオイルは、リターンチャネル２７との接続が較正されたオリフィス４２によって絞られる第３制御チャンバ３１に流入する。第１制御チャンバ２２と第３制御チャンバ３１とはかなり近い圧力になり、ストッパピストン１３の前側への推力を減少または相殺する。その結果、ストッパピストン１３は、接続チャネル３３の第２端部３３．２のこの位置を中心として安定した作動位置を見いだすことになる。
【００７７】
本発明の実施形態１と同様に、第２制御チャンバ２５は低圧アキュムレータ２６によって自由に供給され、例えば、岩石が打撃ピストン５の衝撃を受けて進行中のときに、ストッパピストン１３を前側および高速で押すことを可能にする。これにより、地面への穿孔バーの侵入および穿孔機の本体３の種々の振動による運動にもかかわらず、岩石上の穿孔バーの工具の垂直支持力に迅速に戻ることができ、同時に、第１および第３制御チャンバ２２、３１により、打撃ピストン５の与えられた打撃ストロークＣに関連するストッパピストン１３の平均位置を確実にする。
【００７８】
本発明の実施形態２によれば、ストッパピストン１３は環状ショルダーとも呼ばれる環状フランジ４３を含み、環状軸受面３９および第１環状制御面２８を含む。したがって、環状フランジ４３は、有利には部分的に第１制御チャンバ２２と第３制御チャンバ３１とを画定する。
【００７９】
本発明の実施形態２によれば、供給チャネル２３は、較正されたオリフィス、または任意の他の特定の絞り要素を有さないことが有利である。
【００８０】
（実施形態３）
図４は本質的に、回転打撃式油圧穿孔機２が、ストッパピストン１３の後面１９とキャビティ１４の後壁２１との間に配置された、ローラスラストベアリングのようなスラストベアリング４４を含む点で、実施形態１とは異なる回転打撃式油圧穿孔機２の実施形態３を示す。
【００８１】
回転打撃式油圧穿孔機２の打撃システムが供給されず、後者の回転システムが作動しているときに、取付具１５は、ストップ部材３８およびストッパピストン１３と同様に回転している。ストッパピストン１３の所定の平衡位置への位置決めは打撃システムが作動している（これにより、第１、第２、および第３制御チャンバ２２、２５、３１に必要な流体を供給する）ときにのみ行われるので、ストッパピストン１３は地面の反力によって、キャビティ１４の後壁２１（これは本体３に対するストッパピストン１３の回転摩擦を誘発し、これにより、穿孔機の異なる構成部品に損傷を生じさせることがある）に対してではなく、スラストベアリング４４（これは回転打撃式油圧穿孔機２の摩耗を大幅に制限し、これはストッパピストン１３の高さに外側流体を追加することなく行われる）に対して押圧される。
【００８２】
言うまでもなく、本発明は例として上述したこの油圧穿孔機の実施形態のみに限定されず、反対に、本発明は、その全ての変形形態を包含する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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