JPH0742475A - 穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】コンクリート塊や岩石或いは岩盤を穿孔する際
の穿孔能力を向上させると共に小回り性を向上させる。 【構成】油圧駆動式の手持ち削岩機Ａを自走式台車Ｃの
ブーム21に取り付けた推進装置Ｂに取り付ける。手持ち
削岩機Ａはケーシング３の内部にライフルピストン４を
有し、該ピストン４の往復移動に伴って、ロッド２を介
してビット１に打撃力と回転力を伝達する。推進装置Ｂ
はガイドセルフレーム10に油圧モーター14によって駆動
されるスプロケットホィル11ａを設け、スプロケットホ
ィル11ａ，11ｂに巻き掛けたチェン12にベッド13を取り
付けると共に該ベッド13に削岩機Ａを取り付けて構成さ
れる。自走式台車Ｃはミニショベルを改造して構成され
る。手持ち削岩機Ａ，推進装置Ｂは自走式台車Ｃの運転
席で操作される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート塊や岩石
或いは岩盤等を穿孔する穿孔装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビットを打撃すると共に回転させてコン
クリート塊や岩石或いは岩盤等を穿孔する削岩機とし
て、油圧駆動式の削岩機や圧気駆動式の削岩機が提供さ
れている。

【０００３】油圧駆動式の削岩機では作動油の圧力を高
く設定することが出来るため、高い出力を得ることが可
能である。即ち、油圧駆動方式とした場合、高い穿孔能
力を発揮し得る削岩機を構成することが可能となる。こ
のため、油圧駆動式削岩機はクローラ式自走台車に搭載
され、主として大規模な土木工事に採用されてますます
大型化の方向を目指している。

【０００４】一方、圧気駆動式の削岩機は、法例の規制
により空気圧を高く設定することが困難なため出力は小
さい。このため、圧気駆動式削岩機は作業員が操作する
手持ち削岩機として主として小規模な工事に使用されて
いる。この圧気駆動式削岩機は排気音が大きく、騒音公
害の原因となるという問題がある。また山間部で道路工
事を行うような場合、圧縮強度の高い花崗岩層が存在す
ると圧気駆動式削岩機では穿孔し得ないという問題も生
じている。

【０００５】本件出願人は、上記圧気駆動式削岩機の問
題点を解決した油圧駆動式の手持ち削岩機を開発して既
に特許出願している（特願平３−260581号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近では、特に山間部
や都市部に於ける小規模の工事を行う場合、小回り性に
優れ且つ削岩機を所望の姿勢に保持して穿孔することが
可能な装置の開発が望まれている。

【０００７】従来の大型化された油圧駆動式削岩機で
は、該削岩機を搭載する自走台車も大型化し小回り性を
確保することが出来ないという問題がある。前記油圧駆
動式削岩機では、ビットを回転させる回転機構が打撃機
構から独立して構成されているのが一般であり、小型化
をはかる上で限界がある。

【０００８】また従来の圧気駆動式削岩機では、出力が
小さいために高い穿孔能力を発揮することが出来ないと
いう問題がある。

【０００９】本発明の目的は、小回り性に優れ且つ穿孔
能力の高い穿孔装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る穿孔装置は、ライフルピストン又はライ
フルバーを内蔵した油圧駆動式手持ち削岩機と、前記油
圧駆動式手持ち削岩機の反力に対抗し得る自走式台車
と、前記自走式台車に設けたブームに取り付けられたガ
イドセルフレームと該ガイドセルフレームに設けた一対
のスプロケットホィル及び該スプロケットホィルに巻き
掛けられたチェン及び該チェンに固定された取付治具と
からなる推進装置とを有し、前記推進装置の取付治具に
油圧駆動式手持ち削岩機を取り付けると共に、推進装置
及び油圧駆動式手持ち削岩機を自走式台車から操作し得
るように構成したしたものである。

【００１１】

【作用】上記穿孔装置によれば、小回り性を向上させる
と共に高い穿孔能力を発揮させることが出来る。

【００１２】即ち、油圧駆動式手持ち削岩機（以下単に
『手持ち削岩機』という）を該削岩機の反力に対抗し得
る自走式台車のブームに設けた推進装置に取り付けて穿
孔装置を構成したので、手持ち削岩機に供給する作動油
の圧力を適宜設定することで高い穿孔能力を発揮するこ
とが出来る。また自走式台車を手持ち削岩機の出力に応
じて小型化することが可能となり、小回り性を確保する
ことが出来る。

【００１３】

【実施例】以下、上記穿孔装置の一実施例について図を
用いて説明する。図１は穿孔装置の構成を説明する側面
図、図２は手持ち削岩機の要部の構成を説明する図、図
３は手持ち削岩機に於けるチャック部分の断面図であ
り、図２のIII-III 断面図、図４は手持ち削岩機に於け
るラチェットリング部分の断面図であり、図２のIV−IV
断面図、図５は推進装置の構成を説明する図である。

【００１４】図１に示す穿孔装置は圧油を駆動源とする
手持ち削岩機Ａを推進装置Ｂに取り付けると共に、この
推進装置Ｂを自走式台車Ｃのブームに取り付けて構成さ
れている。そして手持ち削岩機Ａを図示しない岩盤等に
対向させ、該削岩機Ａの先端に設けたビット１にロッド
２を介して打撃力及び回転力を付与することで、岩盤等
にビット１の径に応じた孔を穿孔することが可能であ
る。

【００１５】手持ち削岩機Ａは、図２〜図４に示すよう
に、ケーシング３の内部に圧油の供給によって駆動され
るライフルピストン或いはライフルバー（以下代表して
『ライフルピストン』という）４を備えており、このラ
イフルピストン４によってビット１に打撃力と回転力を
付与し得るように構成されている。

【００１６】即ち、ケーシング３の内部に軸方向に摺動
して圧油の供給経路を切り換えるスリーブ弁５が配置さ
れ、このスリーブ弁５の内部に軸方向に摺動可能なライ
フルピストン４が設けられている。ライフルピストン４
の先端部にはリードの長いネジ状のリードスプライン４
ａとストレートスプライン４ｂが形成されている。そし
て前記各スプライン４ａ，４ｂの溝底の距離がライフル
ピストン４の直径として設定される。

【００１７】図４に示すように、ライフルピストン４に
形成されたリードスプライン４ａは外周にラチェット爪
を形成したラチェットリング６と噛合している。このラ
チェットリング６の爪にはケーシング３に回動可能に支
持され、且つバネ７ａによって一方向に付勢されたポー
ル７ｂが噛合している。このため、ライフルピストン４
が軸方向に移動したとき、ラチェットリング６はライフ
ルピストン４の移動方向とリードスプライン４ａの進み
方向とに応じて矢印ａ方向にのみ回転する。

【００１８】図１，図３に示すように、ストレートスプ
ライン４ｂはケーシング３に回転可能に設けられたチャ
ック８と噛合している。このチャック８には先端にビッ
ト１を固着したロッド２の端部が嵌合され、ライフルピ
ストン４によって付与された打撃力をビット２に伝達す
ると共に該ピストン４の軸方向に対する往復移動に応じ
て付与された回転力を伝達する。

【００１９】上記構成に於いて、圧油の供給によってラ
イフルピストン４が前進（図２に於ける左方向への進
行）したとき、ラチェットリング６にはリードスプライ
ン４ａを介して回転力が付与される。このとき、ラチェ
ットリング６がポール７ｂによって回転を阻止されてい
る場合、ライフルピストン４自体が回転し、この回転に
伴って回転力がストレートスプライン４ｂを介してチャ
ック８に伝達され、ロッド２，ビット１を回転させ、同
時にライフルピストン４の先端面がロッド２の端面と衝
突して打撃力を付与する。従って、ライフルピストン４
の前進によりビット１を回転させると共に打撃力を付与
する。

【００２０】またライフルピストン４が前進したとき、
ラチェットリング６の回転が自由である場合、ライフル
ピストン４の前進によりビット１には打撃力のみが付与
される。この場合、ライフルピストン４が後退すると
き、ラチェットリング６の回転が阻止されてビット１が
回転する。

【００２１】従って、ライフルピストン４の１往復動作
でビット１に対する打撃力の付与と回転力の付与が行わ
れることとなる。即ち、本実施例の手持ち削岩機Ａは、
従来の油圧駆動式削岩機の如く、ビットに対し打撃力と
回転力を付与する機構を異なる機構によって構成するも
のではない。このため、油圧駆動式の削岩機を小型化す
ることが可能である。

【００２２】上記の如く構成された手持ち削岩機Ａで
は、作業員による操作を考慮して総重量が約30kg程度に
抑えられており、また穿孔作業時の反力を想定して出力
が１kg−ｍ〜２kg−ｍ程度に設定されている。前記重量
と出力の比率を逸脱した場合、作業員に対する疲労度が
極端に上昇したり、或いは穿孔能力が阻害される虞があ
る。即ち、作業員による手持ち操作の削岩機としては、
出力に対する重量の比率が前記範囲（0.03kg−m/kg〜0.
06kg−m/kg）であることが最も好ましい範囲である。

【００２３】またライフルピストン４の可動部分の長さ
は直径（各スプライン４ａ，４ｂの溝底の距離）の４倍
〜10倍の範囲に設定されており、リードスプライン４ａ
のリード角は20度，ライフルピストン４のストロークは
13mmに設定されている。従って、ライフルピストン４の
１往復移動によってビット１が13mm往復移動し、且つ20
度回転する。

【００２４】またライフルピストン４を駆動する圧油の
量は、ビット１を毎分5000回打撃する条件で毎分30〜50
リットルの範囲になるようにライフルピストン４，スリ
ーブ弁５，ケーシング３の寸法が設定されている。

【００２５】上記の如く、手持ち削岩機Ａは作業員によ
る手操作に対応した重量，出力，ストロークを持って構
成されている。然し、出力は作動油の圧力を上昇させる
ことによって大きくすることが可能である。

【００２６】推進装置Ｂは図５に示すように、ガイドセ
ルフレーム10と、ガイドセルフレーム10に回転可能に装
着された一対のスプロケットホィル11ａ，11ｂと、スプ
ロケットホィル11ａ，11ｂに巻き掛けられたチェン12
と、チェン12に取り付けられ且つ手持ち削岩機Ａを取り
付ける取付治具となるベッド13とによって構成されてい
る。

【００２７】ガイドセルフレーム10の先端には岩盤等の
表面と当接するストッパー10ａが取り付けられており、
またベッド13に固定された手持ち削岩機Ａのロッド２を
支持する支持部材10ｂが設けられている。またガイドセ
ルフレーム10の下面所定位置にはスライドベース10ｃが
固着されている。

【００２８】一方のスプロケットホィル11ａには油圧モ
ーター14が接続されており、該モーター14によって矢印
ｂ，ｃ方向に駆動され、これにより、手持ち削岩機Ａを
固定したベッド13を前進或いは後退させる。油圧モータ
ー14は自走式台車Ｃに配置した図示しないバルブ機構と
ホース15によって接続されており、オペレーターが運転
席に配置した操作レバー26を操作することで、所望の方
向に回転し得るように構成されている。

【００２９】ベッド13はチェン12にアタッチメント12ａ
を介して取り付けられている。またベッド13の上面には
取付部材13ａが設けられ、この取付部材13によって手持
ち削岩機Ａのケーシング３を挟持して固定し得るように
構成されている。

【００３０】上記の如くしてベッド13に固定された手持
ち削岩機Ａは、ホース16を介して自走式台車Ｃに配置し
たバルブ機構と接続されており、オペレーターが運転席
に配置した操作レバー26を操作することで、ビット１を
打撃すると共に回転させて岩盤等を穿孔し得るように構
成されている。

【００３１】自走式台車Ｃは、バケット容量が0.08立方
メートル程度のミニショベルを改造して構成されてい
る。この自走式台車Ｃは走行部20ａとフレーム20ｂとか
らなり、オペレーターの運転操作によって所望の方向に
走行することが可能であり、且つフレーム20ｂが走行部
20ａに対して旋回することが可能である。本実施例で
は、走行部20ａはクローラ式に構成されている。

【００３２】自走式台車Ｃは油圧によって駆動する方式
で構成されており、フレーム20ｂには吐出量が毎分30〜
50リットルの油圧ポンプ（図示せず）が設けられてい
る。

【００３３】フレーム20ｂの端部にはブーム21が設けら
れている。このブーム21は２本のアーム21ａ，21ｂと、
各アーム21ａ，21ｂを駆動する２本の油圧シリンダー21
ｃ，21ｄを有して構成され、各シリンダー21ｃ，21ｄに
同時に或いは選択的に圧油を供給することで、各アーム
21ａ，21ｂを所望の角度に設定することが可能である。

【００３４】アーム21ｂの先端に取付ブラケット22が回
動可能に取り付けられている。この取付ブラケット22は
アーム21ｂに設けた油圧シリンダー22ａを駆動すること
で、ピン22ｂを中心に回動し得るように構成されてい
る。また取付ブラケット22の一方の側面には推進装置Ｂ
のガイドセルフレーム10を摺動可能に装着するスライド
ガイド23が取り付けられている。

【００３５】スライドガイド23にはスライドシリンダー
24が取り付けられている。またスライドガイド23にはガ
イドセルフレーム10のスライドベース10ｃが嵌合してお
り、更に、ガイドセルフレーム10に設けたステー10ｄと
スライドシリンダー24のロッド24ａが接続されている。

【００３６】フレーム20ｂに設けた運転席25には、ブー
ム21に設けた各シリンダー21ｃ，21ｄ，22ａ，24，推進
装置Ｂに設けた油圧モーター14及び手持ち削岩機Ａに選
択的に圧油を供給する複数の操作レバー26が配置されて
いる。従って、オペレーターが作業の目的に応じた操作
レバー26を選択して操作することで、前記各部材に圧油
を供給してブーム21の姿勢を変化させ、或いは取付ブラ
ケット22を回動させて手持ち削岩機Ａを岩盤等に対し垂
直にセットし、更に、油圧モーター14を駆動して手持ち
削岩機Ａを前進させつつ、該削岩機Ａを駆動して岩盤等
に穿孔することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
穿孔装置では、自走式台車に設けたブームに推進装置を
取り付けると共に、この推進装置に小型化された油圧駆
動式の手持ち削岩機を取り付けたので、高い穿孔能力を
発揮させることが出来る。

【００３８】また自走式台車は手持ち削岩機の反力に対
抗し得る程度の重量を保持していれば良い。このため、
自走式台車を小型化することが可能となり、小回り性を
向上させることが出来る等の特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】穿孔装置の構成を説明する側面図である。

【図２】手持ち削岩機の要部の構成を説明する図であ
る。

【図３】手持ち削岩機に於けるチャック部分の断面図で
あり、図２のIII-III 断面図である。

【図４】手持ち削岩機に於けるラチェットリング部分の
断面図であり、図２のIV−IV断面図である。

【図５】推進装置の構成を説明する図である。

【符号の説明】

Ａ 手持ち削岩機 Ｂ 推進装置 Ｃ 自走式台車 １ ビット ２ ロッド ３ ケーシング ４ ライフルピストン ４ａ リードスプライン ４ｂ ストレートスプライン ５ スリーブ弁 ６ ラチェットリング ７ｂ ポール ８ チャック 10 ガイドセルフレーム 11ａ，11ｂ スプロケットホィル 12 チェン 13 ベッド 14 油圧モーター 15，16 ホース 20ａ 走行部 20ｂ フレーム 21 ブーム 22 取付ブラケット 23 スライドガイド 26 操作レバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ライフルピストン又はライフルバーを内
   蔵した油圧駆動式手持ち削岩機と、前記油圧駆動式手持
   ち削岩機の反力に対抗し得る自走式台車と、前記自走式
   台車に設けたブームに取り付けられたガイドセルフレー
   ムと該ガイドセルフレームに設けた一対のスプロケット
   ホィル及び該スプロケットホィルに巻き掛けられたチェ
   ン及び該チェンに固定された取付治具とからなる推進装
   置とを有し、前記推進装置の取付治具に油圧駆動式手持
   ち削岩機を取り付けると共に、推進装置及び油圧駆動式
   手持ち削岩機を自走式台車から操作し得るように構成し
   たことを特徴とした穿孔装置。
2. 【請求項２】 前記油圧駆動式手持ち削岩機が、出力と
   本体重量の比率が0.03kg−m/kg〜0.06kg−m/kgの範囲に
   設定され、且つライフルピストン又はライフルバーに於
   けるライフル軸の直径と可動部分の長さの比率が0.10〜
   0.25の範囲に設定され、更に操作に必要な油量が毎分30
   〜50リットルの範囲に設定されたものであることを特徴
   とした請求項１記載の穿孔装置。