JP4124564B2 - ロックされた物体を解放打ちするための打撃装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、請求項１に発明の上位概念として規定した形式の打撃装置に関する。特に本発明は、打撃ハンマー及び／又はドリルハンマーにおいて使用できる打撃装置に関する。
【０００２】
打撃ハンマー及びドリルハンマーで作業する場合にしばしば、工具、例えばビット又はドリルが岩石内でくさび止めされ、つまりロックされることがある。熟練した操作工は、ドリルハンマーによる作孔時に工具のロックを大抵は阻止できるが、大形の打撃ハンマーによる削岩作業の場合、熟練工であってもビットのロックを回避することは必ずしも可能ではない。ロックされた工具を解放することはおおむね困難である。それというのは、第２のビットを用いて、打撃ハンマーが特定構造の場合には第２の打撃ハンマーを用いて打撃を加えてしか、ロックした工具を解放することができないからである。ロックしたドリルに打撃を加えて、これを解放する場合には、この解放作業に要する経費は概して格別高くつく。それというのはドリルがすでに深く岩石内に入り込んでいるので、ボアホール周辺の岩石を完全にビットで削り取る必要があるからである。いずれにしてもロックした工具に打撃を加えてこれを解放するには、著しい浪費時間と機器経費が必要になる。
【０００３】
本発明の課題は、ロックされた工具の解放打ちを簡単に実施できかつその作業の所要時間を大幅に削減できるような打撃装置を提供することである。
【０００４】
前記課題は本発明では、請求項１の特徴部に記載した打撃装置によって解決される。本発明の有利な構成は、従属請求項において特定されている。このような打撃装置は打撃ハンマ及び／又はドリルハンマにおいて特に有利に使用される。
【０００５】
軸方向に往復動可能な打撃ピストンを有する打撃発生装置を備えており、運転状態では前記打撃ピストンによって工具を運転打撃方向に負荷可能である形式の本発明の打撃装置においては、解放打ち状態では前記打撃ピストンの打撃は、打撃変換装置を介して工具に伝達されて、該工具を、前記運転打撃方向とは逆向きの解放打ち方向に負荷できるようになっている。
【０００６】
従って本発明の打撃装置では、ロックした工具を、通常の打撃方向とは逆向きの方向に負荷して、このロックした工具を岩石から再び叩き出すことによって、打撃発生装置に所属する打撃ピストンの打撃エネルギが活用される。通常は打撃ピストンは運転打撃方向で直接にか、あるいは間挿されたアンビルを介して、工具に対して打撃を加える。打撃変換装置によって、打撃ピストンの運動を運転打撃方向から解放打ち方向に変換して、かつ解放打ち方向の打撃の形で工具に供給することが可能である。
【０００７】
本発明では、打撃ピストンが打撃変換装置を運転打撃方向に負荷している場合に、打撃の伝達並びに方向変換が打撃変換装置を介して行なわれるので特に有利である。打撃ピストンは原則として、運転打撃方向で最大負荷を吸収できるように設計されている。それというのは打撃ピストンは、この方向の運動時に工具に対して打撃を加えるからである。それゆえに打撃ピストンは、解放打ちのために必要な負荷にも耐える。それというのは解放打ち状態で必要とされる力及び打撃の方が、運転打撃状態の場合よりも小さいからである。打撃装置を本発明のように構成する場合、慣用の打撃装置を打撃形状及び強度の点で新たに設計する必要はない。むしろ本発明の解決手段は、打撃変換装置を付加することによって得ることができる。
【０００８】
本発明の特に有利な実施形態は、打撃変換装置が打撃変向装置と打撃伝達装置を有し、前記打撃変向装置が、旋回軸線を支点として旋回可能な変向レバーを有し、該変向レバーが打撃ピストンによって第１のレバー端部で運転打撃方向に負荷可能であり、かつ前記旋回軸線を基準として見て反対側に位置していて解放打ち方向に運動可能な第２のレバー端部では打撃伝達装置と結合されており、かつ該打撃伝達装置が、解放打ち方向に運動可能なスライドタペットと、該スライドタペットに取付けられていて打撃を工具に伝達する工具ロッキング機構を有している点にある。
【０００９】
前記打撃変向装置は、打撃ピストンから発する運転打撃方向の打撃を受け取って逆向きの解放打ち方向の打撃に変向するためのものである。変向された打撃は、前記打撃伝達装置によって工具に伝達され、次いで該工具は解放打ちすることができる。
【００１０】
打撃変向装置に所属する変向レバーは、運転打撃方向に運動する打撃ピストンによって直接に負荷可能であるのが有利である。
【００１１】
前記実施形態とは択一的に、打撃変向装置は、打撃ピストンと変向レバーとの間に、運転打撃位置と解放打ち位置間をシフト可能であってかつ一方の端部を支点として旋回可能なシフトレバーを有しており、該シフトレバーを介して、前記打撃ピストンの、運転打撃方向に作用する打撃を、前記変向レバーに伝達できるように構成することも可能である。前記シフトレバーは先ず第１に、動力伝達の点で特に有利な幾何学形状を有する変向レバーに対して、打撃ピストンからの打撃伝達を可能にする。更に前記シフトレバーは運転打撃位置と解放打ち位置との間をシフトすることができ、従って運転状態と解放打ち状態との間の切換え器として役立ち、この両状態を操作工はシフトレバーの調整によって自由に選択することができる。
【００１２】
本発明の有利な実施形態では打撃発生装置は、片側作用式の空気ばねを有する打撃機構を備えている。それ自体公知のこの打撃機構は、堅牢性が高く構造が単純という利点を有し、かつ実地において極めて賞用されている。打撃機構の設計上の変更を必要とすることなしに、打撃装置は、前記の本発明の構成手段を付加することによって補充することができる。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、打撃ピストンが打撃変換装置を解放打ち方向に負荷する場合に、打撃変換装置を介して打撃が伝達される。従ってこの場合、打撃ピストンは、前述の実施形態とは異なって、すでに工具が解放打ちすべき方向へ運動する訳である。これによって得られる利点は、特別の打撃変向装置を必要としないことである。
【００１４】
本発明の特に有利な実施形態は、打撃変換装置は打撃伝達装置を有し、該打撃伝達装置は、打撃ピストンによって解放打ち方向に負荷可能でありかつ工具取付け部に位置する部位に打撃を伝達するようになっており、かつ打撃伝達装置には、打撃を工具に伝達する工具ロッキング機構が固定されている点にある。
【００１５】
この構成によって、打撃エネルギを、すでに解放打ち方向に運動している打撃ピストンからタッピングし、逆方向に配置された工具に供給して、該工具を解放打ちすることが可能になる。
【００１６】
この実施形態では、打撃ピストンが解放打ち方向に運動している場合に、打撃伝達装置が、運転打撃方向で見て打撃ピストンの後方に位置する部位で、前記打撃ピストンによって解放打ち方向に負荷できるようにするのが特に有利である。
【００１７】
打撃発生装置が、両側で作用するダブル空気ばねを有する打撃機構を備えている実施形態は格別有利である。このようなダブル空気ばね自体はすでに公知であり、かつ静止状態からの始動を確実にしかつ材料をいたわるという利点を有している。両側で作用するダブル空気ばねの場合、打撃ピストンは規定のように解放打ち方向に運動するので、打撃ピストンの打撃エネルギは確実にタッピングされて工具に供給される。
【００１８】
以上挙げたすべての打撃装置の場合、工具ロッキング機構は、工具に所属するカラーの背面に係合するロッキングレバーを有しているのが有利である。このようなロッキングレバーは、工具を装置内に確保するために、すでに公知の打撃装置において慣用されている。この理由から解放打ちのために、工具に打撃エネルギを伝達する付加的な部材の必要はない。ロッキングレバーを、解放打ち時の動荷重に耐え得るように設計する必要があるのはもちろんのことである。
【００１９】
打撃装置を、運転状態と解放打ち状態との間を手動式に切換え可能に構成するのが特に有利である。すでにシフトレバーに関連して述べたように、この構成によって操作工は常時、どの方向に打撃作用を行なうか自分で決定することができる。手動式切換えは、ダブル空気ばねの場合も可能であり、その場合、電動モータと、空気ばねを作動するクランク伝動装置との間に配置されたクラッチが制御タペットを介して作動制御される。その場合、打撃装置を解放打ち状態に切換え得るようにするために、場合によってはクラッチをアイドリング位置に機械的に直結できることが必要である。
【００２０】
本発明の打撃装置は打撃ハンマー及び／又はドリルハンマーにおいて特に有利に使用することができる。
【００２１】
その他の構成手段及び利点は、以下の図面に基づく実施例の説明から明らかである。
【００２２】
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
【００２３】
図１は打撃ハンマーの打撃装置の部分断面図であるが、打撃発生装置の周知の構成エレメントは、図面を簡単にする理由から省略されている。とくに電動モータ、該電動モータによって駆動されるクランク伝動装置及び該クランク伝動装置によって軸方向に運動可能の駆動ピストンは図示されていない。なお前記駆動ピストンは、打撃ピストン１の中空円筒形の凹設部内で軸方向に可動である。
【００２４】
打撃ピストン１は、打撃ハンマーのケーシング２内に軸方向可動に配置されており、かつ駆動ピストンによって、該駆動ピストンと打撃ピストン１の閉じられた端面３との間に形成された空気ばねを介して駆動される。従って打撃ピストン１は、クランク伝動装置と連結された駆動ピストンの強制運動に従動する。
【００２５】
打撃ピストン１が、駆動ピストンによって前方に向かって（図１で見れば下方へ向かって）最大限に駆動された図１に示した下限位置に達すると常に該打撃ピストンは工具４に打ち当たる。該工具４、例えばビットはハンマーに挿嵌されており、かつカラー５を有し、該カラーは、ロッキングレバー６を介して確保される。該ロッキングレバー６は、図示を省いたばねによって負荷されるので、突起７がカラー５の下面に常時係合して工具４をケーシング２内に保持する。操作工によってロッキングレバー６が作動されると始めて前記突起７は、カラー５の運動経路外へ旋回され、かつ工具４を打撃ハンマーから取り外すことができる。以上の構成は、それ自体公知であるので、これ以上の究明はここでは割愛する。
【００２６】
図２に示した実質的に類似した断面図では、工具４はアイドリング位置にあり、かつカラー５がロッキングレバー６の突起７に載るまでケーシング２から滑り出ている。
【００２７】
図２に示したアイドリング位置では打撃ピストン１はもはや工具４に達することができないので、打撃力が工具４に伝達されることもない。工具４が、加工すべき岩石の上に載ると始めて、工具４は再び打撃ハンマー内へ押し込められて、図１に示した位置に達する。
【００２８】
次に本発明の打撃変換装置を説明する。
【００２９】
打撃変換装置は本実施形態では、打撃ピストン１によって送出された先ず運転打撃方向（矢印Ｂの方向）の打撃作用を解放打ち方向（矢印Ｆの方向）に変向するための打撃変向装置並びに、今度は解放打ち方向Ｆの打撃作用を工具４に伝達するための打撃伝達装置を有している。
【００３０】
打撃変向装置の構成要素はシフトレバー８であり、該シフトレバーは一方の端部で旋回ピン９に旋回可能に取付けられており、かつ該シフトレバーの他端部は、図１に示した運転位置ではケーシング２から突出している。シフトレバー８は、旋回ピン９との取付け部に長穴１０を有しており、これによって図１に示した運転位置と図２に示した解放打ち位置との間をシフト可能である。両位置はそれぞれ外部からシフトレバー８を押圧することによって切換えることができる。図１に示した運転位置では工具４の一端はシフトレバー８の貫通口１１を貫通している。従ってシフトレバー８は運転状態では機能しない。
【００３１】
シフトレバー８の下には変向レバー１２が配置されており、該変向レバーはほぼその中点で旋回ピン１３を支点として旋回可能にケーシング２内に保持されている。一方の端部で変向レバー１２は、連行ピン１４によって、打撃伝達装置に所属するスライドタペット１５と結合されている。更に変向レバー１２は旋回ピン１３の片側に貫通口１６を有しており、該貫通口を通って工具４の端部が通走可能であり、その場合、工具４と変向レバー１２は接触することはない。
【００３２】
スライドタペット１５はケーシング２内で縦方向に運動可能に配置されており、かつピン１４から離反した方の端部にロッキングレバー６を支持しており、該ロッキングレバーはスライドタペット１５に旋回可能に配置されており、かつ該スライドタペットと共にやはり縦方向に運動可能である。
【００３３】
すでに述べたように、図１に断面図で示した打撃装置は図２では解放打ち状態にある。このために操作工は、加工すべき岩石から打撃ハンマーを離間したので、工具４は、そのカラー５が突起７によって保持されるまで、図２に示したアイドリング位置へ滑る。
【００３４】
ところで工具、例えばビットが岩石内にロックしたことを操作工が確認すると、該操作工はシフトレバー８を運転位置から、図２に示した解放打ち位置へシフトし、これによって貫通口１１も側方へ移動し、この貫通口の代わりに打撃面１７が打撃ピストン１の下に配置されることになる。
【００３５】
さしあたってアイドリング位置に在る打撃ピストン１は、やや貫通口１１内へ滑り込んで該打撃ピストンの空気ばねが通常のように脱気されるが、この打撃ピストンはシフトレバー８によって押し戻されて、今度は再び運転位置になり、かつ先に工具４に対して行なったのと同様に、打撃面１７に打ち当たる。
【００３６】
打撃ピストン１の打撃は、旋回ピン９を支点とするシフトレバー８の旋回によって、突起８ａを介して変向レバー１２の外端部に伝達される。変向レバー１２は旋回ピン１３に沿って旋回可能に取付けられているので、それに相応して、打撃導入部位とは反対側の連行ピン１４を有する方の変向レバー１２の端部は、逆方向に、つまり解放打ち方向Ｆに運動する。連行ピン１４はスライドタペット１５を連行し、従って又、ロッキングレバー６及び工具４の確保されたカラー５も連行するので、工具４は解放打ち方向Ｆに負荷され、かつ僅かな打撃の後にはロック状態から再び解放される。
【００３７】
打撃を打撃ピストンから直接に、或いは付加的な中間片を介して打撃変向装置に伝達できるのは明らかである。同じく又、運転打撃方向Ｂの打撃エネルギを、打撃ピストン１から工具４に直接伝達することができ、或いは介在させたアンビル片（図示せず）を介して伝達することももちろん可能である。
【００３８】
図１及び図２に示した片側作用式空気ばねに代えて図３では両側作用式空気ばねを使用した、本発明の別の実施形態が概略的に図示されている。
【００３９】
図３には、クランク連接棒２０の一部分が図示されているが、該クランク連接棒が駆動ピストン２１を往復動させる。打撃ピストン２２は公知のように駆動ピストン２１の運動に従動し、この場合、打撃ピストン２２の前後にはそれぞれ１つの空気ばね２３が形成されている。「ダブル空気ばね」の名称もこれに由来する。
【００４０】
公知のように打撃ピストン２２は工具２４に打ち当たる。これとは択一的に打撃ピストン２２は、図示は省いたが工具２４と打撃ピストン２２との間に配置されたアンビル片に打ち当たることもできる。
【００４１】
打撃ピストン２２はその後端部２５に、運転打撃方向Ｂで見て後方へ向かって駆動ピストン２１を貫通する延長部を有している。前記後端部２５には、打撃伝達装置としてのスライドタペット２７のフック２６が配置されており、該フックは、解放打ち方向Ｆへの打撃ピストン２２の運動時に該打撃ピストンの後端部によって負荷される。解放打ち方向Ｆの打撃エネルギは、フック２６とスライドタペット２７及び略示したロッキングエレメント２８を介して工具２４のカラー２９に伝達されるので、工具２４に対して解放打ちが行なわれる。
【００４２】
打撃ハンマーが岩石から離間され、かつ打撃装置がアイドリング状態になると、前述のように工具２４は特定距離だけ打撃ハンマーのケーシングから滑り出る。スライドタペット２７及びロッキングエレメント２８は特定距離だけこの滑り運動に従動して同じくケーシングから突出運動する。これによってフック２６は、打撃ピストン２２の後端部２５の運動領域内へ達するので、次いで打撃ピストン２２の打撃エネルギはスライドタペット２７を介して工具２４に伝達される。
【００４３】
工具２４がアイドリング位置を占めた時に、駆動装置とダブル空気ばねとの間の動力流束を中断するクラッチを打撃装置が備えている場合には、空気ばね式打撃機構を工具２４のアイドリング位置においても運転できるようにするために前記クラッチの直結（ロック・アップ）機構又は該クラッチを手動操作するためのスイッチを設けておかねばならないのはもちろんのことである。
【００４４】
工具２４のカラー２９のロッキングは、打撃エネルギの伝達のために実質的に役立つ打撃ハンマー内のロッキングエレメント２８によって直接行なう必要はない。むしろ、図３では図示を省いたが工具２４の別体のロッキング機構を設けるのが有利である。この場合ロッキングエレメント２８はもっぱら、解放打ち方向Ｆの打撃エネルギを伝達するために使用される。従って工具のロッキング機構は、打撃伝達のための付加機能と見なすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 運転状態で示した片側式空気ばねを有する本発明の打撃装置の部分断面図である。
【図２】 解放打ち状態で示した本発明の打撃装置の部分断面図である。
【図３】 運転状態で示したダブル空気ばねを有する本発明の打撃装置の別の実施形態の概略図である。
【符号の説明】
１ 打撃ピストン
２ ケーシング
３ 端面
４ 工具
５ カラー
６ ロッキングレバー
７ 突起
８ シフトレバー
８ａ 突起
９ 旋回ピン
１０ 長穴
１１ 貫通口
１２ 変更レバー
１３ 旋回ピン
１４ 連行ピン
１５ スライドタペット
１６ 貫通口
１７ 打撃面
２０ 連接棒
２１ 駆動ピストン
２２ 打撃ピストン
２３ 空気ばね
２４ 工具
２５ 後端部
２６ フック
２７ スライドタペット
２８ ロッキングエレメント
２９ カラー
Ｂ 運転打撃方向
Ｆ 開放打ち方向

Claims (11)

1. 軸方向に往復動可能な打撃ピストン（１，２２）を有する打撃発生装置を備えており、運転状態では前記打撃ピストンによって工具（４，２４）を運転打撃方向（Ｂ）に負荷可能であり、かつ解放打ち状態では前記打撃ピストン（１，２２）の打撃を、打撃変換装置を介して工具（４，２４）に伝達して、該工具を、前記運転打撃方向とは逆向きの解放打ち方向（Ｆ）に負荷できるようにした形式の打撃装置において、打撃ピストン（１）が打撃変換装置を運転打撃方向（Ｂ）に負荷している場合、打撃の伝達並びに方向変換が打撃変換装置を介して行なわれることを特徴とする、ロックされた物体を解放打ちするための打撃装置
2. 打撃変換装置が打撃変向装置（８，９，１０，１１，１２，１３）と打撃伝達装置（１５，６，７）を有し、
   前記打撃変向装置が、旋回軸線（１３）を支点として旋回可能な変向レバー（１２）を有し、該変向レバーが打撃ピストン（１）によって第１のレバー端部で運転打撃方向（Ｂ）に負荷可能であり、かつ前記旋回軸線を基準として見て反対側に位置していて解放打ち方向（Ｆ）に運動可能な第２のレバー端部では打撃伝達装置と結合されており、
   かつ該打撃伝達装置が、解放打ち方向に運動可能なスライドタペット（１５）と、該スライドタペットに取付けられていて打撃を工具（４）に伝達する工具ロッキング機構（６）を有している、請求項１記載の打撃装置。
3. 変向レバー（１２）が、運転打撃方向（Ｂ）に運動する打撃ピストン（１）によって直接に負荷可能である、請求項２記載の打撃装置。
4. 打撃変向装置が、打撃ピストン（１）と変向レバー（１２）との間に、運転打撃位置と解放打ち位置間をシフト可能であってかつ一方の端部を支点として旋回可能なシフトレバー（８）を有しており、該シフトレバーを介して、前記打撃ピストンの、運転打撃方向（Ｂ）に作用する打撃が、前記変向レバー（１２）に伝達可能である、請求項２記載の打撃装置。
5. 打撃発生装置が、片側作用式の空気ばねを有する打撃機構を備えている、請求項１から４までのいずれか１項記載の打撃装置。
6. 軸方向に往復動可能な打撃ピストン（１，２２）を有する打撃発生装置を備えており、運転状態では前記打撃ピストンによって工具（４，２４）を運転打撃方向（Ｂ）に負荷可能であり、かつ解放打ち状態では前記打撃ピストン（１，２２）の打撃を、打撃変換装置を介して工具（４，２４）に伝達して、該工具を、前記運転打撃方向とは逆向きの解放打ち方向（Ｆ）に負荷可能であり、かつ打撃ピストン（２２）が打撃変換装置を解放打ち方向（Ｆ）に負荷している場合に、打撃の伝達が打撃変換装置（２６，２７，２８）を介して行なわれる形式の打撃装置において、打撃変換装置が、打撃伝達装置（２６，２７，２８）を有し、該打撃伝達装置が、工具軸線方向で軸方向に可動なスライドタペット（２７）を備え、該スライドタペットが、打撃ピストン（２２）によって負荷可能な打撃面（２６）と、打撃を工具に伝達する工具ロッキングエレメント（２８）とに結合されていることを特徴とする、ロックされた物体を解放打ちするための打撃装置。
7. 打撃ピストンが解放打ち方向（Ｆ）に運動している場合に、打撃伝達装置が、運転打撃方向で見て打撃ピストン（２２）の後方に位置する部位で、前記打撃ピストンによって解放打ち方向（Ｆ）に負荷可能である、請求項６記載の打撃装置。
8. 打撃発生装置が、ダブル空気ばね（２３）を有する打撃機構を備えている、請求項６又は７記載の打撃装置。
9. 工具ロッキング機構（６，２８）が、工具（４，２４）に所属するカラー（５，２９）の背面に係合するロッキングレバーを有している、請求項２又は６記載の打撃装置。
10. 打撃装置が、運転状態と解放打ち状態との間を手動式に切換え可能である、請求項１から９までのいずれか１項記載の打撃装置。
11. 打撃ハンマー及び／又はドリルハンマーで使用される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の打撃装置。

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