JPH10148083A - ボーリング用チャック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロッド継足し作業時の作業性、ボーリング穿
孔時のロッド安定性および直進性を向上できるボーリン
グ用チャック装置を提供する。 【解決手段】 ドライブロッド17の下端部にシリンダ22
を同心状に一体化し、シリンダ22内にチャックピストン
25を摺動自在に設け、チャックピストン25内に複数のチ
ャックジョー27を半径方向移動自在に設ける。シリンダ
22の外周部にアウタスリーブ31を回動自在に被嵌し、ア
ウタスリーブ31の外周面からチャックピストン25に対し
作動圧供給手段41を設ける。そして、チャックピストン
25に対し作動圧を供給し、ドライブロッド17に挿入した
ボーリング用のドリルロッドＲをチャックジョー27によ
り把持し、ドライブロッド17の回転力および上下方向の
力をドリルロッドＲに伝達する。チャックピストン25に
供給した作動圧は、シリンダ22の内部に設けた逆止弁52
により保持し、逆止解除用ピストン63により解除する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボーリング用のロ
ッドを把持してこのロッドに回転力と上下方向の力とを
付与するボーリング用チャック装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】特開平８−２３２５７２号公報に示され
るように、円筒状の駆動軸体（ドライブロッド）に挿通
されたボーリング用の中空ロッド（ドリルロッド）を把
持してドライブロッドの回転力および押下力または押上
力をドリルロッドに伝達するためのボーリング用チャッ
ク装置を、ドライブロッドの上端部に位置するロッド押
下用油圧シリンダとの連結部（クロスヘッド）の内部に
設けたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この公報記載のチャッ
ク装置は、それ以前のものと比較すると、ドライブロッ
ドの上端挿入口を比較的低い位置に設定できるが、ドラ
イブロッドの上端部に位置するので、ボーリングマシン
全高を低くするにも限界があり、ドリルロッドの継足し
作業を容易にするには、さらに改良する必要がある。

【０００４】また、この公報記載のチャック装置は、ド
ライブロッドの上端部にてドリルロッドの上部を把持す
るため、ドリルロッドのバイブレーションや、ボーリン
グ穿孔の孔曲りが生じやすい。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、ロッド継足し作業時の作業性、ボーリング穿孔時
のロッド安定性および直進性を向上できるチャック装置
を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、ボーリング用のロッドを挿通された状態で回転力
および上下方向の力を付与される円筒状の駆動軸体に装
着されるボーリング用チャック装置であって、駆動軸体
の下端部に同心状に一体化されたシリンダと、シリンダ
内に摺動自在に設けられたチャックピストンと、チャッ
クピストンにより半径方向内側に押圧されるロッド把持
体と、チャックピストンに対し作動圧を供給する作動圧
供給手段とを具備したボーリング用チャック装置であ
る。

【０００７】そして、駆動軸体の下端部にシリンダを設
けて全高を低く抑え、ロッド継足し作業時の作業性、ボ
ーリング穿孔時のロッド安定性などを向上させる。駆動
軸体にシリンダを一体に設けて部品点数を減少させる。

【０００８】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のボーリング用チャック装置において、シリンダの外
周部に回動自在に被嵌された外筒体を具備したボーリン
グ用チャック装置である。

【０００９】そして、駆動軸体と共に回転するシリンダ
を外筒体で覆う。

【００１０】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載のボーリング用チャック装置において、外筒体の外周
面に設けられた作動圧供給口と、シリンダの外周面と外
筒体の内周面との間に設けられ作動圧供給口に連通され
た環状の連通溝と、連通溝に沿ってシリンダの外周面と
外筒体の内周面との間に設けられた回転シール部と、シ
リンダの内部に設けられ連通溝を経てチャックピストン
に供給された作動圧を保持する逆止弁とを具備したボー
リング用チャック装置である。

【００１１】そして、外筒体の作動圧供給口から、シリ
ンダと外筒体との間の連通溝を経てシリンダ内に作動圧
を供給し、シリンダ内の逆止弁を経てチャックピストン
に作動圧を供給し、チャックピストンによりロッド把持
体を半径方向内側に押圧して、ボーリング用のロッドを
一体的に把持し、このロッドに回転力および上下方向の
力を伝える。逆止弁は、いったんチャックピストンに供
給された作動圧を保持しているので、シリンダが回転し
ているときは作動圧供給口への作動圧供給を解除して、
シリンダの外周面と外筒体の内周面との間の回転シール
部に作用する圧を下げ、回転シール部の摩耗を減少でき
る。

【００１２】請求項４に記載された発明は、請求項３記
載のボーリング用チャック装置において、逆止弁に対し
進退自在に設けられた逆止解除用ピストンを具備したボ
ーリング用チャック装置である。

【００１３】そして、ロッド把持体によるロッド把持を
解除するときは、逆止解除用ピストンにより逆止弁を押
し開き、逆止弁により保持されていたチャックピストン
への作動圧を解除する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
および図２を参照しながら説明する。

【００１５】図２は、ボーリング用のドリルロッドを把
持して強制的に回転かつ上下方向へ駆動するための駆動
装置を示し、ベース11上に駆動ユニット本体12が設けら
れ、この駆動ユニット本体12の上部に回転伝達装置13が
設けられ、この回転伝達装置13の左右部に一対の油圧シ
リンダ14が取付けられ、これらの油圧シリンダ14により
昇降駆動されるピストンロッド15の上部間に連結部16を
介して円筒状の駆動軸体としてのドライブロッド17の上
端部が回転自在に連結されている。

【００１６】このドライブロッド17は、回転伝達装置13
を貫通して下方へ突出され、このドライブロッド17の下
端部に本発明に係るチャック装置18が装着されている。
この回転伝達装置13とチャック装置18との間には蛇腹19
が設けられている。

【００１７】ドライブロッド17およびチャック装置18
は、ボーリング用のドリルロッド（図示せず）を上方か
ら下方へ挿通できるように円筒状に形成されており、ド
リルロッドを挿通された状態で回転伝達装置13から回転
力を付与されながら、油圧シリンダ14から押下力または
押上力を付与される。

【００１８】図１に示されるように、チャック装置18
は、ドライブロッド17の下端部に螺合されたチャックボ
ディ21を介してシリンダ22が螺合により同心状に一体化
され、このシリンダ22内にＯリング23，24を介して中空
のチャックピストン25が軸方向摺動自在に同心嵌合され
ている。

【００１９】このチャックピストン25の内側テーパ面26
に、チャックピストン25により半径方向内側に押圧され
るロッド把持体としての複数のチャックジョー27が半径
方向移動自在に嵌合されている。

【００２０】さらに、シリンダ22は、ストレート形状の
外周面に対し、内周面は下側ほど肉厚となるように多段
に形成し、このシリンダ22の下部内周面に内筒部28を螺
合して一体化したものである。

【００２１】このシリンダ22および内筒部28の外周面に
下側より外筒体としてのアウタスリーブ31が被嵌され、
シリンダ22および内筒部28に対し、上部のブッシュ32、
下部のベアリング33およびオイルシール34を介してアウ
タスリーブ31が回転自在に嵌合されている。

【００２２】内筒部28の上部にはチャックピストン25の
下部が軸方向摺動自在に嵌合されている。また、アウタ
スリーブ31の上部に前記蛇腹19の下部が接続されてい
る。

【００２３】把持力発生用のチャックピストン25は、チ
ャックボディ21の環状溝35に嵌着されたリターンスプリ
ング36により下方へ押圧され、また、各チャックジョー
27の相互間には圧縮コイルスプリング37が嵌着され、各
チャックジョー27が拡径方向に付勢されている。

【００２４】チャックピストン25に対し作動圧（油圧）
を供給する作動圧供給手段41が設けられている。この作
動圧供給手段41は、アウタスリーブ31の外周面に作動圧
供給口42が設けられ、シリンダ22の外周面とアウタスリ
ーブ31の内周面との間に、孔43により作動圧供給口42に
連通された環状の連通溝44が設けられ、この連通溝44の
上下両側縁に沿ってシリンダ22の外周面とアウタスリー
ブ31の内周面との間の液密を保つための回転シール部と
してのＯリング45，46が嵌着されている。

【００２５】連通溝44は、孔51を経てシリンダ22の内部
に設けられた逆止弁52に連通され、この逆止弁52を経た
孔53により、シリンダ22とチャックピストン25との間に
形成された作動圧室54に連通されている。

【００２６】逆止弁52は、作動圧供給口42から連通溝44
を経てチャックピストン25の作動圧室54に供給された作
動圧を保持するもので、シリンダ22の内孔に嵌着された
シート55と、このシート55に対し上側から接離自在に設
けられたポペット弁56と、このポペット弁56をシート55
に付勢する圧縮コイルスプリング57と、このスプリング
57の上端を係止するプラグ58とにより形成する。

【００２７】この逆止弁52のポペット弁56に対し、シリ
ンダ22の内孔61にＯリング62を介して液密に嵌合された
逆止解除用ピストン63の先端押圧子64が対向され、この
逆止解除用ピストン63の下部はシリンダ22の内孔61に螺
合されたプラグ65により係止されている。シリンダ22に
おいてその中心に対し内孔61の対称位置にはバランスホ
ール66が設けられている。

【００２８】そして、アウタスリーブ31の外周面に逆止
解除用のパイロット圧供給口71が設けられ、シリンダ22
の外周面とアウタスリーブ31の内周面との間に、孔72に
よりパイロット圧供給口71に連通された環状の連通溝73
が設けられ、連通溝73の上下両側に、シリンダ22の外周
面とアウタスリーブ31の内周面との間の液密を保つため
のＯリング46，74が嵌着されている。連通溝73は、孔75
を経て逆止解除用ピストン63の下部に設けられたパイロ
ット圧室76に連通されている。

【００２９】次に、この実施形態の作用を説明する。

【００３０】図示されない油圧源の油圧ポンプより油圧
バルブおよび油圧配管を経てアウタスリーブ31の作動圧
供給口42に作動圧（油圧）を供給すると、作動圧供給口
42から連通溝44などを経てシリンダ22内の逆止弁52に作
動圧（油圧）が供給され、さらにこの逆止弁52を経てチ
ャックピストン25の作動圧室54に作動圧が供給され、こ
の作動圧によりチャックピストン25がスプリング36に抗
して上方へ押上げられる。

【００３１】チャックピストン25が上昇すると、内側テ
ーパ面26を介してチャックジョー27が半径方向内側に押
出され、複数のチャックジョー27はドライブロッド17に
挿通されたボーリング用のドリルロッドＲを一体的に把
持して、このドリルロッドＲに回転力および押下力また
は押上力を伝達する。

【００３２】作動圧供給口42への作動圧供給を停止また
は解除しても、逆止弁52のシート55に密着したポペット
弁56は、チャックピストン25の作動圧室54内に供給され
た作動圧を保持しているので、ボーリング時にシリンダ
22がドライブロッド17とともに回転しているときは、作
動圧供給口42への作動圧供給を解除して、シリンダ22の
外周面とアウタスリーブ31の内周面との間の回転摺擦面
およびその間のＯリング45，46に作用する圧をなくすこ
とにより、Ｏリング45，46の摩耗を減少することができ
る。

【００３３】一方、複数のチャックジョー27によるドリ
ルロッドＲの把持を解除するときは、パイロット圧供給
口71から環状の連通溝73などを経てパイロット圧室76に
逆止解除用パイロット圧（油圧）を供給し、このパイロ
ット圧により逆止解除用ピストン63を押上げて、逆止弁
52のポペット弁56をシート55から押し開き、この逆止弁
52により保持されていた作動圧室54内のチャックピスト
ン押上作動圧を解除する。このため、チャックピストン
25はリターンスプリング36により下方へ復帰動作され、
各チャックジョー27はスプリング37により拡径復帰さ
れ、ドリルロッドＲから後退する。

【００３４】また、ドライブロッド17の下端部にシリン
ダ22を一体に取付けて、チャックピストン25、チャック
ジョー27および作動圧供給手段41などによりチャック装
置18を構成したから、従来のドライブロッドの上端部に
チャック装置が位置する場合よりも全高をさらに低く抑
えることができ、この全高を低く抑えることにより、ボ
ーリング用のドリルロッドＲの継足し作業をさらに容易
に行なえる。

【００３５】さらに、このチャック装置18は、ボーリン
グ穿孔の孔口に近いところでドリルロッドＲを安定的に
保持するため、ドリルロッドＲのバイブレーションを抑
えることができるとともに、ボーリング穿孔の孔曲りを
減少させることができる。また、ドライブロッド17にシ
リンダ22を一体に設けたから、従来のチャック装置より
部品点数を少なくすることができ、メンテナンスも容易
に行なえる。

【００３６】加えて、ドライブロッド17と共に回転する
シリンダ22の外側をアウタスリーブ31で覆う構造とした
から、回転部がほとんど露出せず安全である。このアウ
タスリーブ31を確実に固定すれば、シリンダ22の振動を
効果的に抑制することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、駆動軸体
の下端部にシリンダを設けてチャック装置を構成したか
ら、従来の駆動軸体の上端部にチャック装置が位置する
場合よりも全高を低く抑えることができ、ロッド継足し
作業時の作業性、ボーリング穿孔時のロッド安定性およ
び直進性を向上できる。また、駆動軸体にシリンダを一
体に設けて構造を簡単にしたから、従来のチャック装置
より部品点数を減少させることができ、メンテナンス性
も向上できる。

【００３８】請求項２記載の発明によれば、駆動軸体と
共に回転するシリンダを外筒体で覆い、カバーすること
ができる。

【００３９】請求項３記載の発明によれば、チャックピ
ストンに供給された作動圧を逆止弁により保持している
ので、シリンダが回転しているときは作動圧供給口への
作動圧供給を解除して、シリンダの外周面と外筒体の内
周面との間の回転シール部に作用する圧を下げることが
でき、回転シール部の摩耗を減少できる。

【００４０】請求項４記載の発明によれば、逆止弁に対
し逆止解除用ピストンを進退自在に設けたから、逆止解
除用ピストンに作動圧を供給してこの逆止解除用ピスト
ンにより逆止弁を開くのみで、逆止弁により保持されて
いたチャックピストンへの作動圧を簡単に解除でき、ロ
ッド把持体によるロッド把持を容易に解除できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るボーリング用チャック装置の一実
施形態を示す断面図である。

【図２】同上チャック装置を備えたボーリング用のドラ
イブロッドを強制的に回転かつ上下方向へ駆動するため
の駆動装置を示す正面図である。

【符号の説明】

Ｒ ボーリング用のロッド（ドリルロッド） 17 駆動軸体としてのドライブロッド 22 シリンダ 25 チャックピストン 27 ロッド把持体としてのチャックジョー 31 外筒体としてのアウタスリーブ 41 作動圧供給手段 42 作動圧供給口 44 環状の連通溝 45，46 回転シール部としてのＯリング 52 逆止弁 63 逆止解除用ピストン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボーリング用のロッドを挿通された状態
   で回転力および上下方向の力を付与される円筒状の駆動
   軸体に装着されるボーリング用チャック装置であって、 駆動軸体の下端部に同心状に一体化されたシリンダと、 シリンダ内に摺動自在に設けられたチャックピストン
   と、 チャックピストンにより半径方向内側に押圧されるロッ
   ド把持体と、 チャックピストンに対し作動圧を供給する作動圧供給手
   段とを具備したことを特徴とするボーリング用チャック
   装置。
2. 【請求項２】 シリンダの外周部に回動自在に被嵌され
   た外筒体を具備したことを特徴とする請求項１記載のボ
   ーリング用チャック装置。
3. 【請求項３】 外筒体の外周面に設けられた作動圧供給
   口と、 シリンダの外周面と外筒体の内周面との間に設けられ作
   動圧供給口に連通された環状の連通溝と、 連通溝に沿ってシリンダの外周面と外筒体の内周面との
   間に設けられた回転シール部と、 シリンダの内部に設けられ連通溝を経てチャックピスト
   ンに供給された作動圧を保持する逆止弁とを具備したこ
   とを特徴とする請求項２記載のボーリング用チャック装
   置。
4. 【請求項４】 逆止弁に対し進退自在に設けられた逆止
   解除用ピストンを具備したことを特徴とする請求項３記
   載のボーリング用チャック装置。