JPH0228677B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ドリリング装置のドリリング・マシ
ーンに連結することができるとともに、ドリリン
グ・マシーンのドリル・ロツド・シヤンクにドリ
ル・ロツドをねじ込むことができるよう貫通穴を
備えたカツプリング・フレームと、該カツプリン
グ・フレームに取り付けられた把持手段とを有
し、この把持手段は、ドリル・ロツドをカツプリ
ング・フレームにロツクするようになつたカツプ
リング・フレームの前記貫通穴の中に延びる鎖錠
位置に移動できるとともに、カツプリング・フレ
ームに対してドリル・ロツドの移動を許容する取
りはずし位置に移動することができるようになつ
ている、組合せロツドを使用したドリリング装置
に用いられるドリル・ロツド開放装置に関する。

各ドリル・ロツドを接合したり、取りはずすよ
うにされた組合せロツドを使用したドリリング作
業にさいしては、いわゆる、保持ガイドと協働し
て使用される特殊なドリル・ロツド開放装置が使
用される。このドリル・ロツド開放装置の目的は
保持ガイドにより保持された状態でドリル・ロツ
ド・シヤンクを回転させることにより次のドリ
ル・ロツドから離れ勝手にドリル・ロツドの反対
側の端部をねじはずさなければならないとき、ド
リル・ロツド・シヤンクに関し回転不可にドリ
ル・ロツド・シヤンクにねじ込まれたドリル・ロ
ツドをロツクするとともに、ドリル・ロツド・シ
ヤンクを回転させることによりドリル・ロツド・
シヤンクから離れる方向にドリル・ロツドをねじ
はずすかあるいはドリル・ロツド・シヤンクにド
リル・ロツドをねじ込まなければならないとき、
ドリル・ロツドを連結状態から解除させることで
ある。

ドリリング・マシーンに面したドリル・ロツ
ド・シヤンクの端部に設けられている軸方向の穴
の中にピストンが挿入されていて、ドリル・ロツ
ド・シヤンクの前面開放端に向かつて前記ピスト
ンからカツプリング・ピンを突出させるよう構成
された開放装置がすでに米国特許第3851714号に
開示されている。カツプリング・ピンの外表面に
長さ方向に延在した溝が設けられていて、カツプ
リング・ピンがドリル・ロツド・シヤンクに形成
された穴の中に動かないよう取り付けられた案内
スリーブの中を摺動するようにされており、該案
内スリーブの内表面に前記溝に対応した溝が設け
られている。ピストンはばねの作用に抗して圧力
媒体により移動するようにされていて、突出状態
にある鎖錠位置とひつこんだ状態にある取りはず
し位置との間で案内スリーブの中をカツプリン
グ・ピンが摺動するようにされている。ドリル・
ロツド・シヤンクの前端にはねじ込みによりドリ
ル・ロツドを固定するねじ山が設けられている。
ドリル・ロツドの端部に軸方向に延在した穴が設
けられていて、該穴の内表面にカツプリング・ピ
ンの溝に類似した溝が設けられている。ドリル・
ロツド・シヤンクに関し回転不可にドリル・ロツ
ドをロツクしたいときは、カツプリング・ピンを
その鎖錠位置のほうに押し動かすが、このときロ
ツキング・ピンを押し動かして、ドリル・ロツド
の溝と係合するようになつている。ドリル・ロツ
ドとドリル・ロツドとの間で回転運動を生じさせ
たい場合、取りはずし位置までカツプリング・ピ
ンを戻す。

前記米国特許に従がつた構成は、ドリル・ロツ
ド・シヤンクに回転不可に取り付けられたカツプ
リング要素に回転不可にドリル・ロツドをロツク
することによりドリル・ロツドとドリル・ロツ
ド・シヤンクを相互に回転不可に固定することが
できる考え方にもとづくものである。しかし、こ
のような原理に従がつて構成されたドリル・ロツ
ド解放装置について二、三顕著な欠点が指摘され
ている。すなわち、ピストンとスプリングを備え
たカツプリング・ピンはつねにドリル・ロツド・
シヤンクといつしよに回転しなければならないの
で、エネルギーを消費する。ドリル・ロツドの端
部にはカツプリング・ピンのため溝を設けなけれ
ばならないが、このような溝を作るには少なから
ぬ労力を必要とする。カツプリング・ピンを押し
動かしてドリル・ロツドの溝と係合させることは
不確実である。なぜなら、ドリル・ロツドの溝を
カツプリング・ピンの溝と正確に整列した状態に
位置ぎめしなければならず、このような位置ぎめ
にさいしては、ドリル・ロツド・シヤンクに関し
ドリル・ロツドの正確な角度位置を設定すること
が必要であるからである。よごれた作業条件のも
とで作業が行なわれるので、カツプリング・ピン
を確実に連結することが妨たげられている。さら
に、上述のように構成した場合、カツプリング・
ピンがドリル・ロツドの中央穴をふさぐので、正
確につらいちに取り付けを行なうことが困難であ
る。したがつて、このようなドリル・ロツド解放
装置は、衝撃式ドリリング・マシーンに使用する
には適していない。

そのほか、ドリル・ロツドを通す貫通穴を備え
ていて、ドリル・ロツド・シヤンクといつしよに
回転するリング状シヤフトにしつかりと固定され
た円筒状のカツプリング・フレームを有するドリ
ル・ロツド解放装置が英国特許第1302109号に開
示されている。カツプリング・フレームは３つの
等間隔に配置された偏心ホイールを備えていて、
該偏心ホイールは貫通穴のまわりでカツプリン
グ・フレームの中に取り付けられている。偏心ホ
イールは、カツプリング・フレームに関し自由に
回転するよう貫通穴の軸に平行にシヤフトのまわ
りに取り付けられている。貫通穴の中に入つた鎖
錠位置とひつこんだ状態の取りはずし位置との間
で偏心ホイールを回動させることは、ドリル・ロ
ツド・シヤンクといつしよにカツプリング・フレ
ームが回転するとき偏心ホイールに作用する質量
慣性力の作用により行なわれている。偏心ホイー
ルは突出したカムを備えており、該カムは、鎖錠
位置ではドリル・ロツド円周方向にドリル・ロツ
ドの外表面に当接し、カツプリング・フレームに
関し、したがつて、ドリル・ロツド・シヤンクに
関しドリル・ロツドが回転することを阻止してい
る。

前記英国特許に従がつた構成は、ドリル・ロツ
ド・シヤンクに関し回転不可に取り付けられたカ
ツプリング要素に回転不可にドリル・ロツドをロ
ツクすることによりドリル・ロツド・シヤンクと
ドリル・ロツドを相互に回転不可に取り付けるこ
とができる考え方にもとづくものである。上述の
ように、このような原理に従がつて構成されたド
リル・ロツド開放装置においては、偏心ホイール
を備えたカツプリング・フレームはつねにドリ
ル・ロツド・シヤンクといつしよに回転しなけれ
ばならない。よごれた作業条件のもとで作業しな
ければならないこと、偏心ホイールが摩耗するこ
と、制御システムが複雑なこと等のため、質量慣
性力の原理にもとづいて運転される偏心ホイール
をロツクするため信頼性は低い。

本発明の目的は、異なつた作動原理にもとづい
て運転され、したがつて、従来の装置に付随する
上述の欠点が解消されたドリル・ロツド開放装置
を提供することである。上記の目的を達成するた
め、前記ドリル・ロツド・シヤンクに対して回転
可能であるが軸方向にはほとんど移動不可能に前
記カツプリング・フレームが前記ドリリング・マ
シーンに連結されており、前記把持手段が前記鎖
錠位置ではカツプリング・フレームに対し軸方向
に移動不可能に前記ドリル・ロツドをロツクする
ようになつていることを特徴とするドリル・ロツ
ド開放装置が本発明に従がつて提案されたのであ
る。

本発明に係るドリル・ロツド開放装置は、ドリ
ル・ロツドとドリル・ロツド・シヤンクが互にね
じ係合の状態にあるので、ドリル・ロツド・シヤ
ンクに関しドリル・ロツドを回転させるにはつね
にドリル・ロツド・シヤンクに関しドリル・ロツ
ドを軸方向に移動させることが必要であつて、ド
リル・ロツド・シヤンクに関しドリル・ロツドが
軸方向に移動するのを阻止することによりドリ
ル・ロツドとドリル・ロツド・シヤンクを相互に
回転不可にロツクすることができる考え方にもと
づくものである。したがつて、ドリル・ロツド開
放装置のカツプリング・フレームをドリル・ロツ
ド・シヤンクに関し回転不可に取り付ける必要が
ないので、カツプリング・フレームはつねにドリ
ル・ロツド・シヤンクといつしよに回転するが、
ドリル・ロツド開放装置が取りはずし位置にある
とき、ドリル・ロツド・シヤンクが回転するにも
かかわらず、カツプリング・フレームが静止状態
にとどまつているようカツプリング・フレームを
取り付けることができるようになつている。この
ような構成のおかげで、ドリル・ロツド開放装置
の質量をむだに回転させることを必要としない。
カツプリング・フレームに関し軸方向に移動不可
にドリル・ロツドをロツクする把持手段を設ける
ことにより把持手段を動力で駆動させ、これによ
り積極的かつ確実に駆動手段を移動させるように
することが容易に可能である。

把持手段は偏心ホイールより成り、該偏心ホイ
ールはカツプリング・フレームに回転可能に取り
付けられているとともに、移動手段と係合されて
おり、該移動手段により鎖錠位置と取りはずし位
置との間で偏心ホイールを回転させることができ
る。このような構成の場合、カツプリング・フレ
ームの回転軸を通過する面に関し直角に偏心ホイ
ールの軸を位置ぎめすることが有利である。カツ
プリング・フレームの回転軸に関し直角に偏心ホ
イールの軸を位置ぎめすることにより、偏心ホイ
ールの軸がカツプリング・フレームの回転軸に平
行に延在している場合より装置の外側の寸法を小
さくすることが可能である。偏心ホイールの外周
はドリル・ロツドの真円度にあわせて成形されて
いるので、偏心ホイールの把持状態ならびに偏心
ホイールの耐摩耗性と作動の確実さを改善するこ
とができる。

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参
照しながら本発明を詳細に説明する。

添付図面のうち第１図と第２図において、参照
数字１はドリリング装置に使用されるドリリン
グ・マシーンを表示しており、該ドリリング・マ
シーン１は、送りビーム３に沿つて移動するよう
スレツジ２上に取り付けられている。ドリリン
グ・マシーンのフロント・カバー４は本発明に係
るドリル・ロツド開放装置５を支承している。ド
リリング装置６は互にねじで結合された連続した
ドリル・ロツド６ａと６ｂを備えている。ドリリ
ング・マシーンに近い方に位置ぎめされているド
リル・ロツド６ａはドリリング・マシーンに係着
された回転可能なドリル・ロツド・シヤンク７に
ねじ込まれている。送りビーム３の反対側の端に
はドリル・ロツドを支える保持ガイド８が設けら
れている。

第３図に示されているように、ドリル・ロツド
開放装置５は円筒状のカツプリング・フレーム９
を備えており、該カツプリング・フレーム９に中
央貫通穴１０と軸受けケース１１が設けられてい
て、該軸受けケース１１は前記貫通穴１０と同軸
に取り付けられているとともに、環状のすべり軸
受１２を備えている。２つの偏心ホイール１３が
貫通穴１０の直径上の向かい合つた位置でシヤフ
ト１４によりカツプリング・フレーム９内で回転
可能に取り付けられている。該シヤフト１４はカ
ツプリング・フレーム９の軸線Ａを通る平面に直
角に位置ぎめされている。

さらに、軸線Ａに平行な穴１５が偏心ホイール
１３の外側でカツプリング・フレーム９内に形成
されていて、シフト・ロツド１６が前記穴１５の
中で摺動可能に軸支されている。シフト・ロツド
１６の一端にラツク１７が刻設されており、該ラ
ツク１７は偏心ホイール１３の外周に刻設された
歯１８と噛み合つている。シフト・ロツド１６の
反対側の端部は支持リング１９に固定されてい
て、該支持リング１９はカツプリング・フレーム
９と同軸に取り付けられているシフト・リング２
０に回転可能に支承されている。シフト・リング
２０の底部にスライド２１が取り付けられてい
て、該スライド２１はスレツジ２に設けられた案
内２２に沿つて摺動するようにされている。スラ
イド２１はスレツジ２に固定された油圧シリンダ
ー２３のピストン・ロツド２４に取り付けられて
いる。

第５図は、以前から知られていて、上述のドリ
ル・ロツド開放装置が必要とする若干の修正を加
えたフロント・カバー（フラツシング・チヤンバ
ーのフランジ）４を示している。

フロント・カバー４は中心貫通穴２６を有する
円筒状の支持要素２５より成り、ドリリング・マ
シーン１のフレームにフロント・カバー４を固定
的に取り付けたとき、ドリリング・マシーン１の
ドリル・ロツド・シヤンク７が前記貫通穴２６を
通り抜けて延在するようになつている。支持要素
２５の外表面は軸受表面２７を形成していて、該
軸受表面２７は、フロント・カバー４に向かつて
カツプリング・フレーム９を押し動かしたとき、
ドリル・ロツド解放装置５のすべり軸受１２を受
け取るよう寸法ぎめされている。

環状の保持フランジ２９がボルト２８を用いて
フロント・カバー４の支持要素２５の端部に固定
されている。保持フランジ２９はすべり軸受１２
の端部に当接状態に取り付けられ、支持要素２５
上をカツプリング・フレーム９が軸方向に摺動す
ることを阻止している。

本発明に係るドリル・ロツド開放装置の動作を
説明すれば次の通りである。

ドリル・ロツド解放装置のカツプリング・フレ
ーム９は、ドリリング・マシーンのフロント・カ
バーにより回転可能ではあるが、軸方向に移動し
ないよう取り付けられている。ドリル・ロツド６
ａはカツプリング・フレーム９を通り抜けて延在
し、ねじ込みによりドリリング・マシーンのドリ
ル・ロツド・シヤンク７に固定されている。公知
のように、ドリル・ロツド・シヤンク７は衝撃式
ドリリング・マシーンに必要なごくわずかな軸方
向の遊びを除いて、フロント・カバーに関し軸方
向には移動不可であるが、回転機構（図示せず）
により回転させることができるようになつてい
る。フロント・カバー４はドリリング・マシーン
のフレームに固定されており、該フレームは軸方
向に移動不可に、しかもスレツジ２に関し回転不
可に固定されている。

油圧シリンダー２３を操作することによりシリ
ンダー２３に向かつてスライド２１が移動する
と、該スライド２１はシフト・リング２０を介し
てカツプリング・フレーム９から離れる方向に支
持リング１９を引つぱり、これによりシフト・ロ
ツド１６は該シフト・ロツド１６を収容している
穴の中を移動し、シフト・ロツド１６の後端に形
成されたラツクが第６図で見て時計と反対方向に
鎖錠位置に向かつて偏心ホイール１３を回転させ
る。鎖錠位置では偏心ホイール１３はカツプリン
グ・フレーム９に設けられた穴１０の中に突出
し、該穴１０の中に保持されているドリル・ロツ
ド６ａと係合して、軸方向に移動不可でしかもカ
ツプリング・フレーム９に関し回転不可にドリ
ル・ロツド６ａをロツクする。ドリル・ロツドが
カツプリング・フレーム９の中を軸方向に外に向
かつて移動しようとしても、ドリル・ロツドと偏
心ホイールとの間に一段と強いくさび作用が働ら
くから、ドリル・ロツドは移動することはできな
い。

ドリル・ロツドをドリル・ロツド・シヤンク７
から離れるようにねじまわす方向にドリル・ロツ
ド・シヤンク７が回転したとき、カツプリング・
フレーム９のすべり軸受１２がフロント・カバー
４の保持フランジ２９に当接した状態に押圧され
て、フロント・カバー４に関し、したがつて、ド
リル・ロツド・シヤンク７に関しカツプリング・
フレーム９が軸方向に移動することを阻止するか
ら、上述のようなねじはずしが生じることを阻止
することができる。その結果、ドリル・ロツドは
ドリル・ロツド・シヤンク７に関し回転不可にロ
ツクされることになる。（第１図に示されている
ように）保持ガイド８により回転不可にロツクさ
れているドリル・ロツド６ｂから離れる方向にド
リル・ロツド６ａをねじもどすさい、上述の鎖錠
作用を利用することができる。

ドリル・ロツド・シヤンク７の中にドリル・ロ
ツド６ａをねじ込もうとしたりあるいはドリル・
ロツド・シヤンク７から離れる方向にねじまわそ
うとしても、保持ガイドによりドリル・ロツドは
回転しないようロツクされ、ドリル・ロツド解放
装置の偏心ホイールは取りはずし位置に保持され
るので、ドリル・ロツド・シヤンクが回転してい
る間、カツプリング・フレームは適所に動かない
よう保持される（第２図参照）。保持ガイドがド
リル・ロツド６ａを案内しているドリリングの
間、この状態は同じである。

添付図面とこれに関連した説明は本発明の考え
方を説明するためのものにすぎない。したがつ
て、本発明の詳細事項について特許請求の範囲の
第１項より第８項までに限定されている本発明の
範囲を逸脱しない限り、本発明に係るドリル・ロ
ツド解放装置を適宜変更してもさしつかえない。
たとえば、歯が刻設されたシフト・ロツドの代わ
りに、レバー、チエーン、くさび、これらの部材
に相当した機構またはコツグ・ベルト、圧縮伸張
要素等いろいろな手段を使用することが可能であ
る。また、偏心ホイールの代わりに、くさび、ジ
ヨウ等の他の趣類の把持手段を使用することも可
能である。また、環状のすべり軸受の代わりに、
他の適当な軸受を使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明に係るドリル・ロツ
ド解放装置を備えたドリリング装置の概念的な側
面図であつて、ドリル・ロツドを取りはずす２つ
の異なつた段階を示す。第３図は、本発明に係る
ドリル・ロツド解放装置の一実施例を軸方向に切
断した拡大部分断面図。第４図は、ドリル・ロツ
ド解放装置の端面図。第５図は、ドリル・ロツド
解放装置用に設計されたフロント・カバーを備え
たドリリング・マシーンの側面図。第６図は、把
持手段が鎖錠位置でドリル・ロツド解放装置をド
リリング・マシーンのフロント・カバーに取り付
けた状態を示す軸方向に切断した拡大部分断面
図。 １……ドリリング・マシーン、２……スレツ
ジ、３……送りビーム、４……フロント・カバ
ー、５……ドリル・ロツド開放装置、６……ドリ
リング装置、６ａ，６ｂ……ドリル・ロツド、７
……回転可能なドリル・ロツド・シヤンク、８…
…保持ガイド、９……カツプリング・フレーム、
１０……中央貫通穴、１１……軸受けケース、１
２……環状のすべり軸受、１３……偏心ホイー
ル、１４……シヤフト、１５……穴、１６……シ
フト・ロツド、１７……ラツク、１８……歯、１
９……支持リング、２０……シフト・リング、２
１……スライド、２２……案内、２３……油圧シ
リンダー、２４……ピストン・ロツド、２５……
円筒状の支持要素、２６……中央貫通穴、２７…
…軸受表面、２８……ボルト、２９……保持フラ
ンジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ドリリング装置のドリリング・マシーン１に
   連結することができるとともに、ドリリング・マ
   シーン１のドリル・ロツド・シヤンク７にドリ
   ル・ロツド６ａをねじ込むことができるよう貫通
   穴１０を備えたカツプリング・フレーム９と、該
   カツプリング・フレーム９に取り付けられた把持
   手段１３とを有し、この把持手段１３は、ドリ
   ル・ロツド６ａをカツプリング・フレーム９にロ
   ツクするようになつたカツプリング・フレーム９
   の前記貫通穴１０の中に延びる鎖錠位置に移動で
   きるとともに、カツプリング・フレーム９に対し
   てドリル・ロツド６ａの移動を許容する取りはず
   し位置に移動することができるようになつてい
   る、組合せロツドを使用したドリリング装置に用
   いられるドリル・ロツド開放装置において、前記
   ドリル・ロツド・シヤンク７に対して回転可能で
   あるが軸方向にはほとんど移動不可に前記カツプ
   リング・フレーム９が前記ドリリング・マシーン
   １に連結されており、前記把持手段１３が前記鎖
   錠位置ではカツプリング・フレーム９に対し軸方
   向に移動不可に前記ドリル・ロツド６ａをロツク
   するようになつていることを特徴とするドリル・
   ロツド開放装置。 ２ カツプリング・フレーム９がドリリング・マ
   シーン１のフロント・カバー４に対し回転可能で
   あるが軸方向には移動不可にカツプリング・フレ
   ーム９を軸受するよう、貫通穴１０と同軸をなし
   て内設された環状の軸受１２を備えていることを
   特徴とする特許請求の範囲の第１項記載のドリ
   ル・ロツド開放装置。 ３ 把持手段１３が偏心ホイールより成り、該偏
   心ホイールがカツプリング・フレーム９に回転可
   能に取り付けられているとともに、シフト手段１
   ６に係合されており、該シフト手段１６を操作す
   ることにより前記鎖錠位置と前記取りはずし位置
   との間で偏心ホイールを回転させることができる
   ことを特徴とする特許請求の範囲の第１項または
   第２項記載のドリル・ロツド開放装置。 ４ 偏心ホイールがカツプリング・フレーム９の
   回転軸線Ａを通る面に対して直角に位置ぎめされ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲の第３項
   記載のドリル・ロツド開放装置。 ５ 前記シフト手段１６がラツク１７を備えてい
   て、該ラツク１７が前記回転軸線Ａに平行にカツ
   プリング・フレーム９の中で摺動可能に取り付け
   られており、このラツク１７を軸方向に移動する
   ようこのラツク１７が駆動機構２３，２４に連結
   されており、偏心ホイール１３が前記ラツク１７
   と噛み合う歯１８を備えていることを特徴とする
   特許請求の範囲の第４項記載のドリル・ロツド開
   放装置。 ６ ラツク１７がカツプリング・フレーム９の回
   転軸線Ａに平行に支持リング１９に固定されてお
   り、該支持リング１９は軸方向に移動可能なシフ
   ト・リング２０の中でカツプリング・フレーム９
   に対し回転可能に取り付けられており、前記シフ
   ト・リング２０が回転不可ではあるが軸方向には
   移動可能にスレツジ２上に取り付けられており、
   駆動機構２３，２４が前記スレツジ２に固定され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲の第５項
   記載のドリル・ロツド開放装置。 ７ ２つの偏心ホイール１３が貫通穴１０の直径
   上向かい合つた側でカツプリング・フレーム９に
   軸支されていることを特徴とする特許請求の範囲
   の第３項または第４項記載のドリル・ロツド開放
   装置。 ８ フロント・カバー４が円筒状の支持要素２５
   を備えていて、該円筒状の支持要素２５がカツプ
   リング・フレーム９の前記環状の軸受１２の軸受
   表面２７を形成している外被面を備えているとと
   もに、この支持要素２５が環状の保持フランジ２
   ９を備えていて、カツプリング・フレーム９の環
   状の軸受１２が前記保持フランジ２９に軸方向に
   押圧状態に当接し、フロント・カバー４に対し軸
   方向に移動不可にカツプリング・フレーム９をロ
   ツクするようにされていることを特徴とする特許
   請求の範囲の第２項記載のドリル・ロツド開放装
   置。