JPH0354211B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電磁衝撃工具、特に杭、管、厚板
や矢板、ロツド等のような細長い要素を地面に打
込んだり地面から引抜いたり、また土木工事や鉱
山における穴あけ作業を選択的に行なうようにさ
れた種類の二方向作動装置に関する。一層詳しく
は、この発明は電磁ハンマ兼引抜機に関する。

（従来技術） 杭を地面から引抜くためには、杭に衝撃作用と
共に引抜力を加えて枕の引抜きを容易にすること
が望ましい。同様に、杭を地面に打込む際には、
杭に伝えられる衝撃エネルギが、振動と杭を地面
に打込む力との二つの要素から成る場合に最も良
好な効果を得ることができる。

様々な機械式、流体式および空気式装置がこの
ために設計された。機械式装置はむしろ複雑でた
いてい多くの損傷を受ける。他方、流体圧力装置
は周囲温度が極めて低い際にはほとんど作動でき
ない。

本出願人による米国特許第4215297号には、往
復動可能な非磁性体のラムが電磁コイルのアーマ
チユアと結合され、前記アーマチユアが主に一方
向作動を行なう電磁ハンマを構成するようにされ
た電磁衝撃工具が記載されている。

打込および引抜作業の両方に適した二方向作動
型の従来の装置はそれらを一方から他方の作動に
切換えるためには、たいてい交換可能な支持体上
で再び組立て直すか、上側を下にするように回転
させねばならない。

（発明が解決しようとする課題） 従つてこの発明の主な目的は、周囲温度が低い
時でも確実に作動し、かつ両方向の衝撃力を形成
するのに最も簡単な構成を有する改良された二方
向作動型電磁衝撃工具を提供することである。

（課題を解決するための手段） これらの目的は、軸方向に往復動可能なラムが
二つの同軸電磁コイルの移動可能なアーマチユア
を構成し、前記電磁コイルが互いに縦方向軸線に
そつて離隔され、制御された電源によつて間欠的
に付勢されるようにした本発明による衝撃工具に
おいて達成される。

ラムの両端に衝撃力を加えるように二つのアン
ビルが取付けられ、これらのアンビルはラムの衝
撃作用に基く関連した運動を行なうように互いに
連結される。一方のアンビルがラムにより衝撃力
を受けた際に他方のアンビルの軸方向運動を制限
するバンパが各アンビルに隣接して固定される。

一方または他方のコイルを付勢することによつ
て、打込まれるべき要素と結合された方のアンビ
ルは、この発明による衝撃工具の同じ作動位置で
前記要素たとえば杭を地面に打込んだり地面から
引抜いたりするのに選択的に用いられることがで
きる。

ラムは、アンビルを互いに連結してそれらの往
復動および回転の組合せを可能にする非磁性材料
の軸によつて移動できるように案内されるのが有
利である。

衝撃工具が井戸、穴等を掘るのに用いられる場
合、回転作用が一方または両方のアンビルに与え
られる。このため、少なくとも一つのアンビル
は、回転駆動装置と作動連結され、その装置はこ
の発明の一つの変形例によれば、アンビルと同軸
的に取付けられてアンビルの一方に連結される
が、アンビルの他方は、たとえば打込まれるべき
工具に、連結軸を介して回転作用を伝える。

この発明の別の変形例によれば、穴あけ用工具
と連結され得るアンビルは、無端チエーンにより
結合される二つのスプロケツトピニオンを有する
接続部を介して、側方に取付けられる駆動装置に
よつて直接駆動される。

地面からサンプルを採取したり穴あけ用流体を
導入したりするような作業では、連結軸およびア
ンビルに通路を設け、この通路の両端のポートを
外側から接近し得るようにすることが望ましい。
穴あけ作業は、電磁ハンマにより生ずる軸方向の
衝撃作用と組合せて行なわれるのが有利であり、
このため回転駆動装置のこれらの接続はアンビル
の独立した同時に作用する往復動および回転を可
能にするようにされる。

この発明の別の特徴によれば、衝撃工具は回転
穴あけ作業に使用しない時は、ケーブルに垂直に
吊下げられる。このような場合、アンビルの一方
すなわち通常上方のアンビルは、普通はバンパと
直接接触して支持されるが、他方のアンビルすな
わち下方のアンビルは、杭、工具または別の打込
まれるべき要素と協働するようにされる。

上方のアンビルはさらに、電気ジヤツキのタイ
ロツドに支持される側方突出部を備えるのが有利
であり、前記ジヤツキは衝撃工具のハウジングに
取付けられる。

衝撃工具の使用中に発生する振動がアンビルか
らケーブルに伝わらないようにするため、ばねま
たは弾性材料のブロツクにより構成されたダンパ
またはシヨツクアブソーバが、ケーブルと衝撃工
具のハウジングとの間、さもなくば突出部とタイ
ロツドとの間に介在される。

この発明の目的、特徴並びに利点は、添付図面
を参照して次の記載から一層容易に明らかとなろ
う。

（実施例） 第１図に示された電磁衝撃工具は往復動可能な
ラム１を有し、このラム１の下端は、装置が穴あ
け機として用いられる場合には下方のアンビル２
に衝撃力を加えるようにされ、また上端は、装置
が引抜機として使用される際には上方のアンビル
３と協働するようにされている。アンビル２，３
は、ラム１の軸方向中央通路５を通る非磁性材料
の軸４によつて互いに連結されている。ラム１
は、中央長手方向軸線６にそつて同軸に配置され
た二つの電磁ハンマ７，８と往復動できるように
協働し、各ハンマ７，８はフランス国特許第
2430827号（米国特許第4215297号も参照）に従つ
て設計されている。

下方のハンマ７は、ケーシング１０内に設けら
れた電磁コイル９を有し、このハンマ７の下方の
アンビル２は、コイル９内に挿入される円筒部１
１を有している。ラム１の最下端は、コイル９の
移動可能なアーマチユアを構成し、これもまたコ
イル９内に挿入されている。

これと対称的に、上方のハンマ８は、ケーシン
グ１３内に収納された上方の電磁コイル１２を有
し、ラム１の対応する最上端は、コイル１２の移
動可能なアーマチユアを構成している。このハン
マ８の上方のアンビル３は、コイル１２内に挿入
された円筒部１４を有している。

ラム１はその中央部分につば部１５を有し、こ
のつば部１５の両側は、ラム１の周りに取付けら
れて隔壁１８，１９に対して圧縮される二つの互
いに逆方向に作用するコイルばね１６，１７を支
持している。通常ラム１は、これらのばね１６，
１７によつて中間の浮動位置に支持される。二つ
の電磁ハンマ７，８は、中央ハウジング２１内の
二つの端ケース２０及び２０′の間に組付けられ
ている。作動に際してこの組立体は、外部の支持
体（図示されていない）たとえば必要な取付機構
および調節機構を備えたスライダに取付けられ
る。

これらの電磁ハンマ７，８は、ブロツク２２と
して概略的に示された電源および電気制御共通回
路に接続される。この回路２２は、フランス国特
許第2356483号およびフランス国追加特許第
2425302号（米国特許第4215297号も参照）に従つ
て設計されている。電源回路２２はスイツチ２３
に接続され、このスイツチ２３により作業者はコ
イル９またはコイル１２を選択的に付勢する。

衝撃工具が杭を地面に打込む場合、スイツチ２
３は下方の電磁ハンマ７のコイル９を付勢するよ
うに設定され、これによりラム１の下端は、ばね
１６，１７によつて保たれていた平衡状態に打勝
つて下方に動かされる。ラム１は、下方のアンビ
ル２の円筒部１１に衝撃力を与え、アンビル２の
つば２４は上方動して制限用バンパ２５と当接す
る。下方のアンビル２は、ラム１から受けた運動
エネルギを杭またはアンビル２の下端に固定され
ることのできる作動工具（図示されていない）に
伝える。

同じ作動位置で衝撃工具は、杭を地面から引抜
くのに用いることができ、このため、作業者はス
イツチ２３を電磁ハンマ８のコイル１２を付勢す
るように切換える。コイル１２に供給されるどの
電気パルスでも、ラム１の上端は、バンパ２７と
当接するつば２６を備えた上方のアンビル３の円
筒部１４に衝撃力を与える。アンビル３は連結軸
４を介してアンビル２に運動エネルギを伝える。

アンビル２，３間の軸４の長さは、ラム１が下
方のアンビル２に対して衝撃力を加える際に生ず
る逆方向の衝撃力から上方のアンビル３を保護す
るようにして選択される。同様に、杭を引抜く際
には、下方のアンビル２は、ハンマ８の作用によ
るラム１の衝撃力によつて生ずる逆方向の衝撃力
によりわずかではあるが影響を受ける。

第１図に示された工具の一つの変形例によれ
ば、杭または打込まれるべき工具の回転は回転駆
動装置２８によつて行なわれ、この駆動装置２８
は、二重作動電磁ハンマ７，８の上方にそれらの
軸線６にそつて取付けられる。その駆動は、通常
のモータおよび減速機を組合せて行なわれるが、
減速機の出力軸２９は、スプライン付端部によつ
て上方のアンビル３と回転できるように接続され
ており、前記スプライン付端部は、回転を伝える
こととは無関係にアンビル３を軸方向に変移でき
るようにする。連結軸４を介して回転は、アンビ
ル３から、工具を回転するようにされているアン
ビル２へ伝達される。

第２図は、モータおよび減速機を有する回転駆
動部材３０がアンビル２，３の側方に取付けられ
た装置の別の変形例を示している。駆動装置３０
の出力軸３３は、駆動用スプロケツトピニオン３
４を支持し、このピニオン３４は無端ベルト３５
を介して被駆動用スプロケツトピニオン３６と接
続され、このピニオン３６は下方のアンビル２の
断面六角形の軸３７を受ける軸方向の断面六角形
の空所（六角穴）を有している。この伝達機構
は、駆動装置３０を支持するケーシング３２内に
配置され、駆動装置３０の軸３１は、衝撃工具の
軸線６と平行に設けられている。チエーン伝達機
構は、回転中アンビルの軸方向運動を損わないよ
うにされている。

第２図はまた、アンビル２，３と同軸上に取付
けられかつそれらの軸方向通路３９，４０に封鎖
可能に嵌合された管３８によつて構成される連結
管４を示している。ハウジングの上方カバー４１
には、軸線６にそつてポート４２が設けられ、こ
のポート４２は岩のサンプルをアンビル２，３の
通路３９，４０および管３８を経て採取したり、
穴あけ用流体を前記通路および管を経て供給した
りするために設けられている。封鎖リング５１は
通路４０に配置されている。

下方のアンビル２の下方突出部４２は、工具ま
たは地面に打込まれるべき要素と結合するため、
アダプタたとえばねじ付頭部やチヤツクを備える
ことができる。もちろん特別の型のアダプタは、
使用する工具の特性や行なわれるべき回転作用に
応じて選択される。

この発明による衝撃工具は、いかなる穴あけ作
業や回転作用も行なわない場合、たいていクレー
ンのケーブル４３（第３図）によつて吊下げるこ
とができる。工具のアンビルからケーブル４３に
振動が伝わらないようにするため、シヨツクアブ
ソーバ４５がハウジング４４上部の上方ブラケツ
ト４７とケーブル４３との間に介在される。

最初の状態で下方のアンビル２が、下方のバン
パ２５に支持されるようにハウジング４４が吊下
げられると、工具は杭を地面に打込むのに適合す
る。また逆に上方のアンビル３が最初に上方のバ
ンパ２７に支持された場合には、衝撃工具は杭を
地面から引抜くように準備される。

第４，５図に示された変形例では、上方のアン
ビル３は二つの側方突出部４６を備え、これらの
突出部４６は、二つの吊下げブラケツト４７の間
でハウジング４４の外側に、二つの小型電気ジヤ
ツキ４８のタイロツド４９に支持され、前記ジヤ
ツキ４８のケースはハウジング４４の両側に取付
けられている。

ジヤツキ４８を用いることで装置の一方または
他方のアンビルは、最初にバンパ２５または２７
により支持されることができ、下方または上方の
衝撃作用を行なうようにされる。

作動中衝撃工具内に発生する振動によつてケー
ブルが影響を受けないようにするため、シヨツク
アブソーバ５０がそれぞれタイロツド４９と突出
部４６との間に挿入される。

シヨツクアブソーバ４５，５０は、ゴム製ブロ
ツク、ばね、またはいかなる場合でもアンビルに
より発生する振動を減衰することのできる他の適
当な通常の装置であつてよい。

（発明の効果） 本発明の電磁衝撃工具は、上記のような構成を
有するので、 機械式、流体式及び空気式に比して簡単な構
造で確実に作動し、しかも寒冷地においても支
障なく使用できる。

単に杭を打込んだり、地面に穴をあけるとい
う一方向（下方方向）のみの作業だけでなく、
杭を引抜くという上方方向の作業も行えるの
で、二方向作動が可能となる。

軸方向変位によつて衝撃を与えるのとは別個
に、回転運動も可能である。

という効果を得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、二重作動電磁ハンマと同軸上に取付
けられた回転駆動装置を備えた、この発明による
二方向作動型電磁衝撃工具の縦断面図であり、第
２図は、側方に取付けられる回転装置を備える衝
撃工具の変形例の縦断面図であり、第３図はケー
ブルに吊下げられたこの発明による衝撃工具の上
部の側面図であり、第４図は第３図に示された上
部の変形例の部分断面側面図であり、第５図は第
４図の衝撃工具の上部の平面図である。 １：ラム、２，３：アンビル、４：軸、９，１
２：コイル、１６，１７：ばね、２１：ハウジン
グ、２２：電源装置、２５，２７：バンパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジング、前記ハウジング内に互いに離隔
   して同軸に固定される二つの電磁コイル、前記コ
   イル間で同軸的に往復動でき、前記コイルの移動
   可能なアーマチユアを構成するラム、前記ラムを
   通常は前記コイル間の中間位置に保持する保持装
   置、前記ラムからの衝撃力を受けるように前記ハ
   ウジング内で前記ラムの両側に設けられ、前記ラ
   ムにより生ずる衝撃作用に基く組合された運動を
   行なうように互いに連結される二つのアンビル、
   前記ハウジング内に固定されて前記アンビルの両
   方向における軸方向変位を制限するバンパ、およ
   び前記コイルを選択的に付勢して前記ラムを前記
   保持装置の力に抗して一方向に変位させる制御さ
   れた電源装置を有し、これにより一方または他方
   の前記コイルが付勢されることで前記アンビルの
   一方が軸方向衝撃力を受けるようにされることを
   特徴とする電磁衝撃工具。 ２ 前記ラムが、前記アンビルを互いに連結する
   非磁性材料の軸によつて移動できるように案内さ
   れる特許請求の範囲第１項に記載の工具。 ３ 前記アンビルが、各コイル内に挿入される円
   筒部と、前記ハウジングの両端で各バンパと係合
   できる肩部とを有し、前記ラムが、ラムと同軸上
   に設けられるコイルばねを両側で支持する中央つ
   ば部を有する特許請求の範囲第２項に記載の工
   具。 ４ 少なくとも一つのアンビルが、往復動とは無
   関係に回転を行なうため回転駆動装置と作動的に
   連結される特許請求の範囲第２項に記載の工具。 ５ 前記アンビルの一方が、打込まれるべき要素
   と協働するようにされ、また他方のアンビルが、
   軸方向に調整可能なスプライン継手によつて、前
   記ハウジング上に前記アンビルと同軸に取付けら
   れる前記回転駆動装置と連結され、前記連結軸
   が、前記他方のアンビルからの回転を前記一方の
   アンビルに伝えるようにされる特許請求の範囲第
   ４項に記載の工具。 ６ 前記回転駆動装置が、前記アンビルのハウジ
   ングの側方に取付けられ、前記駆動装置が、無端
   チエーンによりアンビルと連結され、前記無端チ
   エーンが前記駆動装置および前記アンビルにそれ
   ぞれ固定される二つのスプロケツトピニオンと協
   働するようにされる特許請求の範囲第４項に記載
   の工具。 ７ 前記連結軸および前記アンビルが、外側から
   接近し得るポートで終端する軸方向通路を有する
   特許請求の範囲第５項に記載の工具。 ８ 前記ハウジングがケーブルに吊下げられ、上
   方のアンビルが、通常上方のダンパと接触して支
   持され、また打込まれるべき要素と協働するよう
   にされた下方のアンビルが、最初下方のバンパか
   ら軸方向に離隔される特許請求の範囲第１項に記
   載の工具。 ９ 前記上方のアンビルが、前記ハウジングに取
   付けられる電気ジヤツキのタイロツドに支持され
   る側方突出部を有する特許請求の範囲第８項に記
   載の工具。 １０ 前記ケーブルが、減衰要素を介して前記ハ
   ウジングの上部に接続される特許請求の範囲第８
   項に記載の工具。 １１ 減衰要素が、前記タイロツドと突出部との
   間に挿入される特許請求の範囲第９項に記載の工
   具。