(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
さく岩機の前端に設けられ、シャンク（３）の走行方向に往復作動する衝撃ピストン（２）により衝撃を受ける往復作動する前記シャンク（３）と、そして前記シャンク（３）を前記衝撃ピストン（２）に向けて動かすために加圧流体により駆動される持ち上げ手段とで構成されるさく岩機の構造であって、前記持ち上げ手段は、前記シャンク（３）を取り巻く持ち上げスリーブ（７）を有し、この持ち上げスリーブ（７）は前記衝撃ピストン（２）の側に、前記シャンク（３）に作用する持ち上げ表面（７ａ）を有しており、前記シャンク（３）の周囲では、複数の円筒形持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）が、一方の端末で前記持ち上げスリーブ（７）に作用しており、そして反対側端末では加圧流体用のシリンダー室（９ａ，９ｂ）が設けてあることを特徴とするさく岩機の構造。
【請求項２】
前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）は、前記持ち上げピストンと前記持ち上げスリーブ（７）との間に配置された持ち上げペグ（２１）によって、前記持ち上げスリーブに作用するように対になっている事を特徴とする請求項１に記載のさく岩機の構造。
【請求項３】
前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）により形成される個々のグループの走行長さは、或る持ち上げピストンが前記衝撃ピストンに向けて他のピストンよりも長く作動するように、前記シャンク（３）に向けての走行長さが異なっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のさく岩機の構造。
【請求項４】
前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）の少なくとも二つの分離グループが設けてあり、前記二つの分離グループの背後には独立した加圧流体圧力が作用していることを特徴とする請求項３に記載のさく岩機の構造。
【請求項５】
前記衝撃ピストン（２）に向けて走行長さに沿う、前記持ち上げピストン（８ａ）が、前記シャンク（３）の方向で遠位点にあるときは、前記シャンク（３）は衝撃エネルギーの伝達に関して、最適位置にあることを特徴とする請求項４に記載のさく岩機の構造。
【請求項６】
前記シャンク（３）の摺動面を潤滑するために、複数の前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）が、分離シールを用いずに前記シリンダー室（９ａ，９ｂ）の中に装着されており、また前記シリンダー室（９ａ，９ｂ）間の間隙から前記シャンク（３）の表面にオイルの流れを供給するために、前記衝撃ピストン（２）に面する前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）の端末において、前記衝撃ピストンと連通する室（１２）があり、この室（１２）を経て、送給される空気流がオイルを潤滑すべき表面に搬送することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のさく岩機の構造。
【請求項７】
さく岩機の前端には、前記シャンク（３）を包囲して、前記シャンク内に配列された通路（３ｂ，３ｃ）を経てフラッシング剤を送給するためのフラッシング室を形成する分離フラッシングスリーブ（２７）が設けてあり、また、前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）が、前記分離フラッシングスリーブの所でさく岩機の長手方向に前記分離フラッシングスリーブの周囲に装着されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のさく岩機の構造。
【請求項８】
さく岩機の前端には、前記シャンク（３）を包囲して軸受け（５）があり、また、前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）が、さく岩機の長手方向に前記軸受け（５）により前記軸受け（５）の周囲に装着されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のさく岩機の構造。
【請求項９】
さく岩機の前端にあって、延長ロッドが固設されており、またシャンク（３）の作動方向に往復作動する衝撃ピストン（２）により衝撃を受ける往復作動する前記シャンク（３）と、前記シャンク（３）を包囲し、そして前記衝撃ピストン（２）の側に、前記シャンク（３）に作用するように配列された持ち上げ面（７ａ）をもつ持ち上げスリーブ（７）と、さく岩機の長手方向において、前記シャンクを所望の衝撃位置に動かすように、加圧流体により前記衝撃ピストン（２）に向けて前記シャンク（３）を持ち上げる作用をする２本以上の持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）と、そしてドリル加工中にさく岩機内に作用するように構成され、さく岩機を前方に押す送給力とで構成されるさく岩機により、延長ロッドによるドリル作業を用いて下方に伸びる孔のドリル加工に際して、さく岩機を制御する方法であって、下方に向かうドリル作業に際して、延長ロッドの本数に比例してそれらの重量が増すときに、送給力の大きさが低減し、また送給力がプリセットしたしきい値のＦｍｉｎに達するような加圧流体の圧力は、複数の前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）に作用するように設定され、これらの持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）はさく岩機と前記シャンク（３）の間に作用する力を維持し、そして前記しきい値にある所望の衝撃点まで前記シャンクに向けてさく岩機本体を動かすことを特徴とするさく岩機を制御する方法。
【請求項１０】
加圧流体圧力の値は、新規な延長ロッドが付加されると、その質量により生じた力に比例して常に増大することを特徴とする請求項９に記載のさく岩機を制御する方法。
【請求項１１】
前記持ち上げピストン（８ａ，８ｂ）に作用する加圧流体圧力は、前記シャンク（３）の最適衝撃点からさく岩機の前端に向けての一定距離を前記シャンク（３）が保つように調節され、前記衝撃ピストン（２）の衝撃エネルギーの一部は、前記衝撃ピストンの前端に設けた緩衝クッションで減衰され、衝撃力の一部分のみが前記シャンクを経てドリルビットに伝達されることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のさく岩機を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、さく岩機の前端にあってシャンクの作動方向において往復作動する衝撃ピストンにより衝撃を受ける往復作動シャンクと、そしてシャンクを衝撃ピストンに向けて作動するために加圧流体により駆動される持ち上げ手段とで構成されるさく岩機の構造に関する。
本発明は更に詳しくは、さく岩機を用いて延長ロッドによるドリル加工をなし、そして下方に伸びる孔のドリル加工をする際のさく岩作業を制御する方法に関し、このさく岩機の構成は、その前端に設けてある往復作動シャンクであって、このシャンクには延長ロッドが固設され、そしてこのシャンクはシャンクの作動方向に往復運動する衝撃ピストンで衝撃を受ける、このような構造の往復作動シャンクと、シャンクを包囲し、シャンクに作用する持ち上げ面を衝撃ピストンの側面にもつ持ち上げスリーブと、シャンクに作用する構造をもち、さく岩機の縦方向においてシャンクを所望の衝撃点に動かすように、加圧流体圧力を用いて、シャンクを衝撃ピストンに向けて持ち上げる作用をする構造の２本以上の持ち上げスリーブと、そしてドリル加工中にさく岩機に作用する構造をもち、さく岩機を前方に押す送給力とで構成されている。
背景技術
ある場合にさく岩機に起こる問題は、ドリル作動機構が故障した瞬間にシャンクが衝撃点（percussion point）まで持ち上げ可能でなければならないということである。これは基本的には、シャンクに直接か、あるいは分離してシャンクを取り巻くか、何れかの持ち上げピストンとしての公知の構造によって実施される。持ち上げピストンに作用するように設定された加圧流体圧力は、さく岩機の前端に関しては衝撃ピストンに向けてシャンクを動かすように働く。このような解決法は、例えば米国特許第４，１０９，７３４号と４，７１８，５００号及び５，００２，１３６号から知られる。このような解決法では、シャンクは、シャンクを包囲する分離環状部品である分離持ち上げピストン内に収められる。持ち上げピストンはドリル本体に設けられたシリンダー室内を作動し、また持ち上げピストンを押すためにシリンダー室内に送給される加圧流体を両側で室内に封止されなければならず、従ってシャンクはシャンク内の支持面を経て衝撃ピストンに、従って衝撃点に向かう。これらの解決法が抱える問題は、ピストンの封止が面倒であり、同様に持ち上げピストンのあらゆる場合に関して間隙が比較的広くなければならず、そしてシャンクに負荷された場合でも、シャンクは相互に適当に位置決め可能でなければならないということである。このことがまた加圧流体の過剰な漏洩を起こし、従って加圧流体の消費量を増す。更に、この構造を信頼できるように封止することは面倒であり、しかもシールの損傷が発生し易く、余計な操作と整備の費用が掛かることになる。
米国特許第４，５８２，１４５号で開示している解決法では、さく岩機のシリンダー内で作動する分離持ち上げピストンの表面はシャンクへと用意されている。この実施態様では、シャンクのピストン面に作用する圧力を作りだし、そしてシャンクをその衝撃点に向けて動かすように加圧流体をシリンダー室の中に送給することによって、シャンクが持ち上げ可能になっている。持ち上げピストンはこの構造においても念入りにシールされなければならず、シャンクの製造には特に費用が嵩む。同様に、シャンクの前端は軸受けに装着しなければならず、またシャンクが前方衝撃を印加するとき、シリンダー室から排出される加圧流体は前端でシールを破損しないような方法で封止されなければならない。このことが構造全体に加えられる必要条件を増し、当然製造費用の増大を招く。
これら全ての解決法の中のもう一つの問題は、シャンクの持ち上げ力は加圧流体圧力を調節することによってのみ調節され、制御可能であり、その結果、持ち上げピストンの力が衝撃ピストンにより発生する衝撃作動に不必要に高い抵抗力を強いることになる。このことはまた能力を削ぎ、加圧流体の不必要な加熱を強い、結果的にドリル作業の全体的能力低下をきたす。
発明の開示
簡単にしかも容易に衝撃位置までシャンクの持ち上げ作業を実施する構造を提供し、そして適当に環境に順応し、シャンクに作用する持ち上げ力を選択するための構造を提供することが本発明の目的である。本発明の更なる目的は、容易にそして簡単に製造できて、しかも信頼性高く、安全に作業できる構造を提供することである。
本発明の別の目的は、所定のドリル作業調節パラメータを、延長ロッドの個数またはドリルロッドの重量に無関係に、略同一に維持可能なように、特に延長ロッドによるドリル作業によって下方に伸びる孔をドリル加工する場合に、容易にそして簡単にさく岩機作業を制御する方法を提供することであり、この方法によってドリル加工能力が環境に従う必要性により各種の方法で調節可能である。
本発明の構造は、持ち上げ手段が、シャンクのまわりに、衝撃ピストンの側にシャンクに作用する持ち上げ面を有する持ち上げスリーブと、シャンクのまわりに、一端で持ち上げスリーブに作用し、他端で加圧流体のシリンダー室を構成する、複数の円筒形持ち上げピストン、を有する事を特徴としている。
本発明の方法は、下方へのドリル加工に際して、延長ロッドの個数が増すと、その重量に比例して送給力（feed force）の大きさが減少するという特徴を更に有し、また、送給力がプリセットしたしきい値のＦｍｉｎに達すると、加圧流体圧力は、さく岩機とシャンクの間に作用し、そしてさく岩機本体をシャンク方向に、略前記値にある所望の衝撃点まで動かす力を維持する少なくとも数本の持ち上げピストン内で作用するように設定されているという特徴をもっている。
シャンクは分離持ち上げスリーブにより持ち上げられ、この分離持ち上げスリーブ自身はピストンとしては作動しないが、その代わりに持ち上げ力だけをシャンクに伝達することは、本発明の肝要な着想である。また、持ち上げ力を発生するために２本以上の円筒形ピストンがあって、これらは略対称的にシャンクの周囲に配置され、またそれぞれが専用のシリンダー室に配置され、できる限り適当に封止されていることは更に本発明の肝要な着想である。異なる作動距離をもつピストンの二つ以上のグループから成り、そしてこの構成によりシャンクが、環境を勘案して、衝撃点への異なる長さで持ち上げ可能であるということは、本発明の好適実施態様の特徴である。
延長ロッドの重量が増すことによりさく岩機に作用する送給力が低減すると、充分な動力の伝達は、持ち上げピストンの背後に送給することにより保証されるのであり、必要とあれば、さく岩機とシャンクを互に他に対してプリセットした力のレベルにおいて作動させる力を維持する圧力がシャンクを所望の衝撃点に位置させ、その一方で衝撃エネルギーの充分な伝達量もやはり、シャンクを経て延長ロッドに対して衝撃ピストンから伝えられる。このやり方で、その他のドリル加工のパラメータは、所望の方法で略同一に保たれ、さく岩機に固定される延長ロッドが何本であるか、またドリルロッドはどんな種類であるかは関係ないということは本発明の方法の肝要な着想である。
持ち上げスリーブが実際にはシールを必要としないので、その製造と装着作業を容易にするということが本発明の利点である。更に本発明の利点は、本発明に固設されるドリル本体または部品に対する小型ピストンシリンダーの製造と、そして同様に小型シリンダーピストンの製造は公知の解決法と比べて容易であり、簡単であるということである。更に本発明の別の利点は、異なる持ち上げ走行長さを実施する場合、持ち上げ作業の制御が容易で、簡単だということである。本発明の更なる利点は、部品類の変更を最小限に抑えることにより本発明の構造を現存の機械に適用するのが容易になることである。本発明のなお利点とすることは、小径ピストンの間隙が小さく、従って漏れも最小であり、漏洩オイルは潤滑に適用できるので、ピストンは必ずしもシールされる必要はないということである。なお、更なる利点は、たとえピストン、シャンク軸受け及び使用可能なフラッシング装置が同一の軸線方向にあっても、同一の構造の中へ共に配置されるので、さく岩機の通常の構造は長さを増すことはないということである。更なる利点は、ピストンがシールを採用すると、ピストンの間隙が小さいためにシール内の衝撃により生ずる圧力パルスを絞り、シール損傷の危険性を最小化するということである。本発明の方法の利点は、実際のドリル作業を調節するのに必要な調節パラメータの値は、ドリルロッドまたは延長ロッドの重量が変わるときに変更することはないが、持ち上げピストンの背後に作用する送給力と加圧流体圧力により、重量の変化は補償可能となっているため、ドリル加工は調節が容易であるということである。更なる利点は、ドリルビットを介してさく岩すべき岩に作用する衝撃力の大きさは、最適衝撃点からさく岩機の前端に向けてシャンクがある一定距離を維持するやり方で、持ち上げピストンの背後の圧力の値を調節することにより可能であり、衝撃ピストンは部分的に緩衝クッションに衝撃を与えており、そして衝撃力の一部は、残余の部分がシャンクを経てドリルロッドに、そしてドリルビットに作動が可能となっているときにのみ、これと同時に減衰されているということである。
本発明は、付属する図面によりより詳細に説明されるだろう。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の実施態様の概略図である。
図２は図１中でＡ−Ａ線を付した部分の概略断面図である。
図３は本発明の別の実施態様の概略図である。
図４は本発明の第三の実施態様の概略図である。
図５は本発明の方法の適用状態の概略図である。
発明を実施するために最良の形態
図１はさく岩機の前端の部分的断面の略図である。衝撃ピストン２は、それ自体が同業技術の熟練者にとって公知である打撃機構により、さく岩機本体１の内部で往復作動する。衝撃ピストン２の前方に設けたシャンク３の一方の端末に、ドリルロッド（図示してない）が公知のやり方で固設されており、そして衝撃ピストンに対面するドリルロッドの端末はさく岩作業中に衝撃ピストンによって正常に衝撃を受ける。さく岩機本体にはシャンクを交換する場合に本体１から取除くことが可能な前方部品４が前方端末に設けてある。前方部品４はシャンク軸受け５を有し、この軸受けにはシャンク３が乗っており、軸線方向に作動し、そしてシャンクの回転につれてこの軸受けは回転する。回転のためにシャンクはスプライン３ａをもち、このスプラインを介してシャンクは、それ自体公知であり、図示してないやり方で分離回転モーターにより回転される。図示の場合では、シャンクは回転スリーブ６で包囲されており、この場合、シャンクはそのスプライン嵌合の方向のために主としてその縦方向に作動する。回転スリーブ６は、回転スリーブ６とシャンク３が共に同一速度で回転しているスプライン６ａの周面に作用している回転モーターの回転につれて回転する。
シャンク３のスプライン３ａの前部には持ち上げスリーブ７があり、このスリーブ７の持ち上げ面７ａはスプライン３ａの側面に接する円錐形表面をもち、そして傘形端面をもつスプライン３ａの端面に平行となっている。このようにして、持ち上げスリーブ７はスプライン３ａの端末に対して確実に接する。前方部品４の中のシリンダー室９ａと９ｂ内にある持ち上げピストン８ａと８ｂは、持ち上げスリーブ７からさく岩機の前方端末、すなわち図の左に向けて配置されている。共通の持ち上げ圧力通路１０が持ち上げピストン８ａと８ｂの背後に通じている。持ち上げ圧力通路の中に送給される加圧流体はピストン８ａと８ｂの背後に作用し、そしてこれらのピストンをさく岩機の後方端末、すなわち図の右に向けて動かす。このようにして、持ち上げピストン８ａと８ｂが作動して持ち上げスリーブ７を押し、その結果シャンク３がさく岩機の後方部分、すなわち衝撃ピストン２に向けて押すように作用する。
図１に示すように、衝撃ピストン８ａと８ｂは走行距離が異なり、衝撃ピストン８ａは、シャンク３の作動を停止するカラー１１ａに突き当たる前に、シャンク３に向けて長い方の行程をさく岩機の縦方向に作動可能である。同様に、持ち上げピストン８ｂは、カラー１１ｂに突き当たる前にシャンク３に向けて短い方の行程を作動可能である。この構造に従って、シャンクは常にピストン８ａと８ｂの共通の力によってシャンク３に向けて作動するのだが、シャンクはピストン８ａの共通の力の作用によって、単独にその実際の最適衝撃点に向けて動く。シャンク軸受け５は、例えば図示の方法で潤滑可能である、すなわち図示の方法では、持ち上げピストン８ａと８ｂと、そしてシリンダー室９ａと９ｂとの間には分離シールが設けられてない。これはこれらの間の間隙が小さいためである。従って、持ち上げピストン８ａと８ｂの背後に作用する加圧流体は、持ち上げスリーブ７の側面に対する間隙を通って内部の空間１２の中に、ある程度流入することが許される。空気は空気通路１３を経て空間１２に導かれ、この空気流は流出する際に空間１２の中に既に入っているオイルを取り込み、これをシャンク３とシャンク軸受け５との間に導く。既に搬送された空気とオイルは、さく岩機の前端にある軸受け５の前方から排出路１４を経て取除かれる。更に、シャンクのスプラインを潤滑しなければならないが、これは図示の第二の排出路１４’を利用して実施可能であり、その結果、空気は流れる際にスプライン３ａ上を流れてこれらを潤滑し、そして通路１４’を経て流出する。持ち上げピストン８ａと８ｂはやはり構成が異なり、そのためこれらのピストンはシャンクの作動に対して緩衝効果が異なっている。持ち上げピストン８ａの走行長さは、このピストンが、必要とあれば、緩衝するよりも早期にシャンクの衝撃を受け取るようになっている。その一方で、シリンダー室９ｂに面する衝撃ピストン８ｂの端末はスロットルペグ１５を有し、このスロットルペグ１５はシリンダー室９ｂの後方端末において加圧流体通路１６ｂの中に小間隙で突出可能である。この場合、スロットルペグ１５が通路の中に伸びるので、これらの間の間隙がスロットルとして作用し、シリンダー室９ｂから加圧流体通路への加圧流体の排出を遅延させ、従ってシャンクがシャンクの走行長さの前端部分を打つときに充分な緩衝体として作用する。同様に、持ち上げピストン８ａの加圧流体通路１６ａは、このピストン８ａにスロットルペグを付けないので直径を小さく設定できる。上述のスロットルペグは持ち上げピストン８ａの後方端末に対しても、勿論同様に構成可能である。スロットルペグの横断面は、このスロットルペグの直径を持ち上げピストンより小さくして、スロットルペグ１５が通路内に更に深く入ってスロットル効果を増すように、やはり変えることができる。
図２に示す断面の略図は、図１の実施態様のＡ−Ａ線に沿う構造である。この図は、持ち上げピストン８ａと８ｂがシャンク３の周囲にどのように位置するかを示しており、最も好ましくはシャンクと同軸状態にある円の周囲にあって、相互に交番的に作動し、そして最も好適な対称的な持ち上げ力を持ち上げスリーブ７に生ずる配置となっている。
同様に、図３はさく岩機前端部の断面図であり、本発明の第二の実施態様である。図３において、図１及び図２の部品に対応する部品に対しては同一の番号が用いてあり、そしてこれらの部品は、何らかの点で本発明を理解する上で分離する必要の無い限り、分離して説明することはしない。
図３の実施態様の有するさく岩機構造は、さく岩機の前端に、フラッシング剤をシャンク内部に供給するフラッシング室があり、フラッシング剤はこのシャンクを経てドリルロッドを通り、ドリル孔に供給される。この実施態様では、本体には、前方部分４と本体１との間にフラッシング室構造を内部にもつ分離スペーサー１７がある。シャンク３はその内側にフラッシング流路３ｂがあり、この流路３ｂは内部を通る横断流路３ｃによりシャンク３の外側表面に通じている。シャンクの縦方向の横断流路３ｃの両側で、シャンク３はシール１８ａと１８ｂに包囲され、その結果シャンクは横断流路３ｃの両側で封止されている。横断流路３ｃの周囲には、シャンク３を包囲して分配室１９があって、空間を形成し、この空間に沿ってフラッシング剤が流れて横断流路３ｃに到り、そして更に前方に流れる。分配室１９は再度フラッシング剤流路２０によりスペーサー１７の外側表面に連結され、そしてここから更にホースなどの図示してない公知の方法により先に進み、公知の図示してないフラッシング剤用装置に送給される。
本発明のこの実施態様では、持ち上げピストン８ａと８ｂの動力効果は、分離持ち上げペグ２１により持ち上げスリーブ７に導かれる。次いで、持ち上げペグ２１は、制御スリーブ２２に対して設けられている持ち上げペク２１に対応して、分離制御スリーブ２２により孔を動かす構成となっている。同様に、持ち上げピストン８ａが、長さの異なる所望の走行長さとするためにさく岩機の前端に対面する制御スリーブ２２の表面よりも更に深く伸びられるように、持ち上げピストン８ａ用の制御スリーブ２２に対して凹みが設けてある。この実施態様において、持ち上げピストン８ａと８ｂと、そしてシリンダー室９ａと９ｂとの間に、やはりシール２３があり、持ち上げピストンをシリンダー室に対して封止する。シール２３を保護するために、シールからさく岩機の前端に向けて、持ち上げピストン８ａと８ｂの間に、シリンダー室９ａと９ｂからの加圧流体が流入する排出溝２４が設けてある。排出溝２４は分離流路により加圧流体容器に到る戻りホースに連結されており、その結果この溝に作用する力は略ゼロである。このように、もし衝撃ピストン２がシャンクをシャンク３の前端まで打撃したとしても、シール２３はかなり大きな衝撃圧力をうけることは、ほとんどないはずである。シャンク３とその軸受け５との間の潤滑は、オイルミストを含む空気を空気通路１３を経て、持ち上げピストン８ａと８ｂの前方に送給することによって行われるのであり、このオイルミストは持ち上げペグ２１と制御スリーブ２２の間の間隙を通って持ち上げスリーブの側面に流れ、またそこから更にシャンク３とその軸受け５の間に流れ、更に排出路１４を経てオイル分離装置に流れる。
この実施態様では圧力が、相互に異なる大きさに設定されていて、それぞれ持ち上げピストン８ａ，８ｂの背後の分離通路１０'と１０"を経て独立に作用し、持ち上げピストン８ａにより形成されるグループにより発生した持ち上げ力は、持ち上げピストン８ａ，８ｂにより生ずる共通の持ち上げ力とは異なるようになっている。
次いで図４は、本発明の第三の実施態様によるさく岩機の前端部分の断面図である。図４では、図１乃至図３における対応部品を示すには同一番号が用いてあり、これらの部品は本発明の理解上必要なければ別に説明はしてない。この実施態様では、持ち上げピストン構造内側の前方部分にフラッシング室がある。その結果この構造の直径を増しているが、長手方向には短くなっている。持ち上げピストンの操作と構造、そしてフラッシングと潤滑作業は図３の場合と同様になされるが、ただ異なる点はシャンク３とその軸受け５の潤滑は分離潤滑流路２５を用いて実施されるのであり、この流路２５はオイルミスト含有空気を、持ち上げスリーブの側面からフラッシング室を通過して、シャンク３とその軸受け５を通りその前方側面に導く。また図４が示すのは、前方部分４の内側に装着されたスリーブ状の補助部品を用いて異なった機能が如何に実施され、その結果、前方部分４に対してシール２６により必要とされた箇所を封止された分離シリンダースリーブ４ａに対してシリンダー室９ａと９ｂが配列されるようなやり方である。図３に示すように、フラッシング室は、前方部分４に関して必要とされるシールにより、同様に封止された分離フラッシングスリーブ２７により同様に形成される。潤滑を施すために、前方部分４と、シリンダースリーブ４ａと、そしてフラッシングスリーブ２７により形成された溝内に配置された制御スリーブ２２は、その内外両周面をシール２９で封止し、オイルの流れを所定経路に沿って流す。またシャンク３の前端には、図３でやはり見られるシール３０があり、これはシャンク３と、そしてさく岩機の外側の前方部分との間からオイルが流れるのを阻止する作用をもつ。この図と前掲の図３は、ピストン８ａ，８ｂのシリンダー室９ａ，９ｂが、さく岩機の前端に向かう通路１０'，１０"に対して、緩衝クッションを如何にして提供するかを示している。これらの場合、緩衝作用は持ち上げピストン８ａ，８ｂに基づいており、この場合、通路１０'，１０"を通過後、シリンダー室に流入してピストン８ａと８ｂの間隙を経ることによってのみ、排出される液体クッションを打撃し、その結果、ピストンをシリンダーの底部に機械的に打撃させることなく、シリンダー室９ａ，９ｂに強力な緩衝作用を起こさせる。
本発明に従い、さく岩機によりさく岩作業をする場合に、このさく岩作業は調節されるのであり、持ち上げピストン８ａ，８ｂの背後に、従ってシャンクと、シャンクに固設したドリルロッドまたは延長ロッドを衝撃ピストンに向けて動かす力を生ずるような圧力の加圧流体を送給して、下方にさく岩作業が進められる。この作業は、新規な延長ロッドを加える際に、持ち上げピストン８ａ，８ｂの背後に作用する圧力のレベルを対応する比率に増すことにより、延長ロッドの重量増加が補償されるのである。ドリル加工する岩にドリルビットを経て伝達される衝撃力を調節しようとすれば、持ち上げピストン８ａ，８ｂの背後の加圧流体の圧力は調節され、そのやり方で、シャンクはその最適衝撃点、すなわちさく岩機の前端に向けてある距離をもつ点、すなわちこの実施態様では、短い方の走行長さをもつ衝撃ピストン８ａにより決められる距離をもつ点に留まるのである。このやり方では、衝撃ピストン２はその前端に位置し、図１の、一般に公知の文字Ｖを印された緩衝クッションに衝撃を与え、その結果衝撃ピストンにより提供されたある程度の衝撃力を生じ、緩衝クッションにより提供された抵抗力にまで消滅し、そしてかくして衝撃ピストン２の衝撃力によりシャンクに加えられたある程度の衝撃力のみが、ドリルロッドまたは延長ロッドを経てドリルビットに伝達され、従ってドリル加工すべき岩にまで伝達される。環境条件により、この特別な圧力の大きさは所望のように調節されるのであり、その結果ドリルビットを経て異なる大きさの衝撃力を岩に伝達する。
図５に示す略図は、所望の岩盤接触力と動力伝達を達成するために、持ち上げピストン８ａの背後に作用する加圧流体圧力を、下方延長ロッドによるドリル加工中に、如何にして調節するかを示した図である。図では段階線Ｍがあり、この線Ｍは連続配列の延長ロッドの質量により生じた力を表しており、そしてこの力をドリルビットが用いてドリル加工すべき岩を凹ませる炊いで線Ｆは、延長ロッドの重量とさく岩機に作用する送給力の合計とを表し、送給力は段階線Ｍと線Ｆとの間の距離に相当する。図中、点Ｋでは、さく岩機本体を新規な衝撃点に動かすのに必要であって、衝撃ピストンの前方への加速により生ずる力を含む力Ｆｉに送給力の値が接近すると、そのような加圧流体圧力は持ち上げピストン８の背後に作用するようになり、結果的にシャンクをその衝撃点に動かし、そして線Ｆの上方の段階曲線ΔＦにより示される力を生ずるようになる。このことが、Ｆｉよりも大きく、シャンクとさく岩機を相互に最適な衝撃位置に設定し、シャンクとさく岩機の間に作用する力Ｆｍｉｎを生ずる。目的は力ＦｍｉｎとＦｉとの差異を一定に保つことにあって、シャンクはかくして所望のやり方で適切な衝撃点において衝撃の瞬間にあり、そして所望のエネルギー伝達が実施される。異常環境において、例えばドリルが故障した等のある特定の場合には衝撃力の一部だけが使用され、その結果、そのような力は当然シャンクに印加され、シャンクは、例えばピストン８ｂにより決められる点に設定され、衝撃力の一部だけが伝達される。
上述の説明と図面は実施例によってのみ本発明を説明したものであり、本発明はこれらの実施例に限定するものではない。持ち上げピストンの走行長さは全ての持ち上げピストンと同一であり、または持ち上げピストンは数種類の異なる走行長さであってよい。持ち上げピストンとシャンクの間、あるいは持ち上げピストンからさく岩機の後端に向かう間の他に、フラッシング室構造がさく岩機の前端に配置可能であり、その配置方法では、持ち上げピストンはフラッシング室から衝撃ピストンの間に置かれる。異なる構造を用いる場合は、所望の通路や経路に沿って水や空気やオイルを流すように、所望した点で、公知の方法に対応して適当なシールが用いられる。その他の別の潤滑構成や方法はやはり全く公知の範囲内で実施可能である。
産業上の利用可能性
この説明と図面により展開された本発明の構成は、やはりドリル作業方向とは別個な特定の適用状態、すなわち故障したドリルロッドまたはドリルパイプを打撃することにより、緩めて引張る状態、別言すればドリル作業の装置の中で利用可能である。この状態において、抜き取りに必要な力は説明した構造を経てシャンクに伝達されるのであり、更にドリル装置に伝えられる。抜き取り作業中のシャンクに対する衝撃ピストンの打撃は、装置の取外しに役立つ。しかし、衝撃力を完全に使い切ると装置を損なうが、上述のような方法で衝撃力の調節構造を利用すれば、前記欠陥は回避できる。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図３】
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【図４】
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