JPS595756B2 - 可逆衝撃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術の分野 本発明は建設機械、より詳しくは衝撃装置に関する。

本発明に係る装置は、例えば地下の作業工程でトレンチ
のない施工のために土中に穴を掘削する場合に適用がみ
られる。

また本発明は、技術的に地質探索を遂行する場合におい
て堆積物の採取や土壌サンプリングを得るために土中に
ケーシングを駆動する衝撃装置に用いることができる。

発明の背景 公知の衝撃装置（英国特許明細書第 １１７０１６７号参照、Ｉｎｔ、 Ｃ１，Ｅ２１Ｂ１１
０６．１９６７年３月１４日公告）はケーシングと、加
圧流体の作用で往復移動するようにこのケーシング内に
受容されたストライカと、このストライカの往復移動を
可能ならしめかつこのストライカをしてケーシングの前
端部の側（前進作用）へあるいはケーシングの後端部の
側（後進作用）へ衝撃風°（ブロー）を付与せしめる流
体分配システムとを含んでいる。

装置の両方向のための加圧流体の分配は、ストライカに
可動的に結合する制御部材によって制御される。

制御部材はケーシングに関して２つの位置−前端位置又
は後端位置−をとり、この制御部材は一方の位置にある
時は前進移動を可能ならしめる加圧流体の分配を制御し
、他方の位置にある時は後進移動を可能ならしめる加圧
流体の分配を制御する。

制御部材は、加圧流体の供給源に接続されたチューブに
よってケーシングに連結され、かつケーシングに取り付
けられたフランジのヘリカル形溝と共働するヘリカル形
溝を有する。

加圧流体はチューブに連結された可撓性の導管を通じて
そのチューブに供給される。

チューブには２対のストッパが設けてあり、チューブが
フランジ内で回転した時その制御部材の移動を制限する
。

可撓性のチューブは制御部材を装置の前進移動を可能な
らしめる位置に持って来るべく回転されなげればならな
い。

このようにチューブは、チューブの前端ストッパと７ラ
ンジが係合するまで制御部材と共に前端位置の側へ移動
せしめられる。

加圧流体の流入によって、ストライカはケーシング内で
往復移動を開始し、ケーシングの前端（頭）部の側に向
ったブローをケーシングに対して付与し、装置全体が土
中を移動してそのあとに穴を残す。

装置を後進（逆進）移動に切り換えるために、加圧流体
は閉じられる。

そして、可撓性のチューブは反対方向に回転される。

かくして、制御部材は、チューブ上のヘリカル形溝及び
フランジにより、チューブの後端ストッパとフランジと
が相互に係合するまで、チューブと共に後端位置の側へ
移動せしめられる。

この位置において、制御部材はケーシング内でのストラ
イカの往復移動を可能ならしめ、ケーシングの後端（尾
）部の側へのブローをケーシングに対し付与せしめ、装
置全体はこのようなブローの作用で穴を介して反対方向
へ、即ち装置は後進移動の機能をする。

装置を前進移動に切り換えるために、制御部材は前述の
ように前端位置へ戻される。

前述の装置は逆進をさせるのが困難である。

その理由は、穴の長さ及び可撓性導管の長さが非常に長
くなる場合あるいは不安定な穴の場合（柔らかい土壌に
穴を掘る場合）は可撓性のチューブを介・してチューブ
に回転運動を伝達するのがきわめて困難になるからであ
る。

また、チューブ及びフランジのヘリカル形溝が詰まるこ
とがあるが、これもまた逆転を妨げる。

更に、前述の公知の装置は、あらかじめ設定された機能
に維持することができず、即ち自動転換が不可能である
。

これは、各作動位置におけるケーシングに関する制御部
絃の信頼性のあるラッチが欠けていたことによるもので
あり、チューブとフランジのストッパはチューブをロッ
クし従って制御部材を一方向にのみロックし、従って装
置の作用中は可撓性導管を回動させることにより（これ
は可撓性の導管が前方に延長されていなかった場合）チ
ューブ及びそれに組み付けられた制御部材は他の位置を
とることができかつ装置の逆進、即ち機能の変換が行な
われる。

従来技術の装置は、各始動の前に装置が２つの機能のう
ちのいずれにあらかじめセットされているかを（例えば
、テストスタートをすることにより）確認しなげればな
らない点で、操作上非常に不便である。

かくして、穴を掘削した後、次の開始を準備するべく装
置を後進移動機能から前進移動機能へ変換しなければな
らない。

また、制御部材は（例えば、移行中において）前進及び
後進位置の間の中間位置をとることがありうる。

公知の可逆衝撃装置（ドイツ特許第 ２３４０７５１号参照、Ｉｎｔ、 Ｃ１，Ｅ ２１Ｂ
７１００．１９７３年８月１１日公告）は、ケーシング
と、圧力流体の作用でケーシング内を往復移動するよう
に設置されたストライカと、装置の前進移動のためにケ
ーシングの前端（頭）部の側又は装置の後進移動のため
にケーシングの後端（尾）部の側のいずれかに向ったブ
ローをケーシングに付与するべく、ストライカの往復移
動を可能ならしめる流体分配システムとを含んで成る。

装置の両機能のための加圧流体の分配は、移動可能にス
トライカに結合された制御部材によって制御される。

制御部材はケーシングに関して２つの位置、即ち前端位
置及び後端位置にロックされ、制御部材は一方の（前端
）位置において前進運動機能を可能ならしめる圧力流体
の分配を制御し、他方の（後端）位置において後進運動
機能を可能ならしめる圧力流体の分配を制御する。

制御部材は、フランジに接続されたチューブによりケー
シングに連結される。

フランジはケーシングに固着される。

加圧流体は、チューブに接続された可撓性の導管により
そのチューブに供給される。

制御部材は、チューブ上に設けられた２対のストッパに
よって、あるいはフランジに係合しかつ該フランジに装
着され制御ロープに連結されたばネ付勢ボールロック部
材によって、ケーシングに関して２つの位置の一方にロ
ックされる。

フランジはまたチューブストッパを受は入れるための長
手方向の溝を有する。

装置の前進移動作用を可能にするべく制御部材を前端位
置に設置するために、ロック用ボールをチューブのシー
トから解放するようにその制御ロープが引張られる。

装置を後進（逆進）移動に切り換えるために、圧力流体
の供給が中断される。

制御ロープを引張ることによってロック用ボールはその
シートから解放される。

次に、チューブは、可撓性の導管を回転させることによ
り一定の角度だけ回転せしめられ、チューブはフランジ
溝の反対側の位置で停止する。

引き続き、制御ロープからの引張力を除去することなく
可撓性チューブが引っ張られ、もってチューブの前端対
のストッパがフランジの反対側に来るようにチューブが
軸方向に動かされ、そしてチューブは再び一定角度だけ
回転されて、ロック用ボールはチューブ内のそれのシー
トに対向する。

制御ロープから引張力が除去されると、ボールはチュー
ブを７ランジ及びケーシングに関して前端対のストッパ
間にロックする（また制御部材もロックする）。

加圧流体が装置に供給されると、ストライカがケーシン
グ内で往復移動しケーシングに対しその後端（尾）部方
向にブローを付与し、かつ装置全体は掘削された穴を貫
通して後方へ移動する。

即ち、後進移動機能が得られる。装置を前進移動に切り
換えるために、制御部材は前述のように前端位置の側へ
戻される。

上述した装置は構造が複雑である上に、逆進が便利では
なくかつ信頼性がない。

というのは、制御ロープ（引張り）及び可撓性の導管（
回転及び引張り）でもって同時に幾つかの操作をしなけ
ればならないからである。

これは１人の操作者が行なうには容易ではなくかつ不便
である。

更に、柔らかい又は不安定な土壌内で長い穴を掘削する
場合に可撓性の導管を回転することが可能であるにして
も非常に困難なことである。

また、前述の装置は、前進移動に対応する位置に制御部
材を自動的に持って来る機構を有していない。

このような前進移動への装置の手動操作による切り換え
は装置の各始動毎に行なわなければならない。

更に、前述の装置はすべて、（例えば緊急な条件の下で
）後進移動機能から前進移動機能への変換が可能ではな
い。

このような変更を行なうにはチューブを前方に移動させ
なければならないが、可撓性のチューブを取り扱う場合
にはこれをすることができない。

発明の概要 本発明の目的は、従来技術の可逆衝撃装置における前述
の欠点を解消することである。

本発明の他の目的は、装置の作動機能の変換（逆進）を
容易ならしめることである。

本発明の更に他の目的は、装置の作動機能の変換（逆進
）の信頼性を向上させることである。

本発明は、操作上信頼性がありかつ簡単であり、また制
御部材をケーシングに関してその制限位置にロックする
ための新しい手段を用いることにより製造の容易な可逆
衝撃装置を提供する問題に基づ（ものである。

本発明の可逆衝撃装置は、ケーシングを具え、その中に
、加圧流体の作用で往復移動するストライカ、及び装置
が前進移動にセットされている時ケーシングの前端部に
ブローを付与しまた装置が後進移動にセットされている
時ケーシングの後端部にブローを付与するようにストラ
イカを往復移動せしめる加圧流体を分配するシステムを
具え、このシステムは前進及び後進の両件用のための加
圧流体の分配を制御する制御部材を有し、この制御部材
はストライカに可動的に連結されかつケーシングに関し
て２つの制御位置にそれをロックする手段が設けられ、
制御部材は一方の位置において前進移動のための加圧流
体の分配を制御しかつ他方の位置において後進移動のた
めの加圧流体の分配を制御する可逆衝撃装置において、
装置の前進移動を可能ならしめる位置に制御部材をロッ
クする手段は、ボディを含み、このボディは制御部材に
関して移動可能であり、かつ加圧流体によって作用を受
けるに適した部分を有するべく制御部材及びケーシング
に関して装着され、一方の位置においてケーシングに係
合して制御部材をケーシングに関して軸方向に固定しか
つ他方の位置において装置が後進移動に切り換えられた
際ケーシングに関する制御部材の移動を可能ならしめる
ことを特徴とするものである。

本発明は、製造が容易でありかつ公知の同種の装置と比
較してより便利でありかつ作用上の信頼性があるにもか
かわらず、制御部材をケーシングに関してその制限位置
に信頼性をもってロックすることが可能な可逆衝撃装置
を提供する。

可動ボディは、加圧流体の供給源に連結される制御部材
のソケット内に装着されているのが好ましい。

この実施例は、可動ボディを所定の位置へ動かすための
加圧流体のエネルギーの使用を可能ならしめ、その所定
位置において制御部材をケーシングに関して軸方向にロ
ックする。

ケーシングにはシートが形成され、このシートは可動ボ
ディを受げ入れかつボディがシートに受は入れられてい
る時制御部材をケーシングに関してロックするに適した
ものであることが望ましい。

この実施例はケーシングに関する制御部材のロックの信
頼性を向上する。

制御部材のソケットは制御部材の開口を通じて加圧流体
の供給源に連通されるのが望ましい。

この実施例は簡単な手段を用いて制御部材のソケットに
加圧流体を供給するのを可能にする。

可動ボディはＵ字形ボディの形状に構成されかつ制御部
材の外周に形成された溝から成る制御部材のソケット内
に装着される請求の範囲第１項又は第２項記載の装置。

この実施例は可動ボディに対する加圧流体の作用を増加
しもって装置の作用の信頼性を向上することを可能なら
しめる。

制御部材の溝は装置の長手方向の軸に関して偏心して配
置され、かつ可動ボディは溝の形状に対応する三日月形
のボディであるのが望ましい。

この実施例は制御部材のロック手段のサイズを小さくし
かつ設計を容易にすることが可能になる。

可動ボディは制御部材に関してばね付勢されているのが
望ましい。

この実施例は、装置の作用上の信頼性を向上するべく、
制御部材の溝への可動部材の変位の信頼性を向上する。

制御部材にはリーフスプリングが設けてあり、そのリー
フスプリングの一端は制御部材の溝に受は入れられ他端
は可動ボディに対抗しているのが望ましい。

この実施例は装置の設計を容易ならしめる。

制御部材はケーシングに関してばね付勢されているのが
望ましい。

この実施例は装置を後進移動機能から前進移動機能へ自
動的に切り換えることを可能ならしめる。

【図面の簡単な説明】

次に、図面に示した特定の実施例を参照して本発明を説
明する。 第１図は本発明に係る可逆衝撃装置の部分長手断面で示
した概略図であり、第２図は装置に加圧流体を供給する
前の部材の位置を示す第１図のＡ部の詳細図であり、第
３図は装置の前進移動機能についての第１図のＡ部の詳
細図であり、第４図は装置の後進移動機能についての部
材の位置を示す第１図のＡ部の詳細図であり、第５図は
本発明に係る可動ボディの斜視図であり、第６図は本発
明に係る、可動ボディを受は入れるためのソケットを有
する制御部材の一部を、部分断面図で示した斜視図であ
り、第７図は第３図の線■−■に沿った断面図であり、
第８図は第２図の線ｖｍ−ｖｍに沿った断面図である。 好ましい実施例の説明 第１図に示す装置は中空ケーシング１を具え、この中空
ケーシングは頭（前端）部２と尾（後端）部３を有し、
これらはストライカ４による衝撃風（ブロー）を受は入
れるように設計されている。 ストライカ４は加圧流体の作用でケーシング１内で往復
移動する。 ストライカ４は前進の際ケーシング１０頭部２にブロー
を与える。 ストライカ４は後進の際ケーシング１の尾部３にブロー
を与える。 またこの装置は、装置の前進及び後進の両方向の移動の
ための加圧流体を分配する加圧分配システムを具えてい
る。 このシステムは、ケーシング１の内面とストライカ４の
外面によって規定された前端作動室５、及びストライカ
４の内部スペースによって規定された後端作動室６を含
む。 またこのシステムは、前端作動室、５と後端作動室６と
を連絡するポート７、及び加圧流体を大気へ排出するた
めのケーシング１のポート８を具えている。 この装置はまた、一端がストライカ４に可動的に接触す
る制御部材９を具え、その制御部材の他端にはケーシン
グ１に連結されたチューブ１０が設けである。 制御部材９はケーシングに関し２つの位置をとりうる。 制御部材は、一方の（前端）位置で装置の前進移動のた
めに加圧流体の分配を制御し、他方の（後端）位置で装
置の後進移動のための加圧流体の分配を制御する。 この装置はまた、装置の前進移動を可能にする少なくと
も一方の位置に制御部材９をロックする手段を具える。 ロック手段は、制御部材９に関して移動可能な可動ボデ
ィ１１（第２図）を具える。 可動ボディ１１は（第３図に示す如（）一方の位置でケ
ーシング１に係合し、制御部材９をケーシング１に関し
て軸方向に固定する。 可動ボディ１１は他方の位置において、装置が（第４図
及び第８図に示す如く）後進移動に切り換えられている
際、ケーシング１に関する制御部材９の移動を可能なら
しめる。 可動ボディ１１（第３図、第４図）は、制御部材９のチ
ューブ１０に設けたソケット１２に装着されている。 ソケット１２は加圧流体の供給源（図示せず）に連結さ
れている。 ソケット１２は、制御部材９のチューブ１０の開口１３
及び可撓性の導管１４を介して加圧流体供給源に連通ず
る。 導管１４の一端は制御部材９のチューブ１０に連結され
、他端は加圧流体供給源に連結されている。 設計を簡単にするために、可動ボディ１１は（第５図に
示す如＜）Ｕ字形ボディで構成され、このＵ字形ボディ
の内面１５及び外面１６は相互に偏心して配置されもっ
てＵ字形可動ボディ１１は三日月状のボディとして構成
される。 可動ボディのかかる表面形状に応じて、ソケット１２は
（第３図及び第６図に示す如く）制御部材９のチューブ
１０の外面に溝を具えている。 溝の軸は装置の軸に関してオフセットしている。 これにより、三日月状の可動ボディ１１の表面形状と偏
心溝の形状に形成されたソケット１２の表面形状とを一
致ならしめている。 開口１３はソケット１２に設けである。 可動ボディ１１は（第２図に示す如く）、装置の作用の
信頼性を向上するべくリーフスプリング１７により付勢
されている。 リーフスプリング１７は、その一端を制御部材９のチュ
ーブ１０の溝１８内に受は入れられる態様で装着されて
いる。 リーフスプリング１７の他端は可動ボディ１１の溝１９
に対抗している。 可動ボディ１１はケーシング１に係合して制御部材９を
軸方向に固定するが、これはシート２０の使用により最
も都合よく達成される。 シート２０はケーシング１内に設けてあり一１可動ボデ
ィ１１の後端面２２に係合するように設計されたそれの
後端面２１を有する。 シート２０はまた、装置の逆進の際ケーシング１に関す
る制御部材９の移動を可能ならしめるべく、可動ボディ
１１が制御部材９のチューブ１０のソケット１２内に移
動する場合において、その可動ボディ１１の移動を容易
ならしめるための前端ランプ２３を有する。 第３図において制御部材９のチューブ１０の前端ストッ
パ２４は、その制御部材が装置の後進移動のための加圧
流体の分配を制御する位置に、その制御部材９をロック
するのを可能ならしめる。 この装置はまた圧縮スプリング２５を具えている。 この圧縮スプリング２５は、装置の前進移動のための加
圧流体の分配を制御する前端位置へ制御部材９が移動す
るのを可能ならしめる。 第２図において、制御部材９のチューブ１０は制御部材
９の軸方向の移動を制限する後端ストッパ２６を具える
。 この装置は前進移動の際は次のように作用する。 第１図において、加圧流体は可撓性チューブ１４及びチ
ューブ１０を通じて後端作動室６へ、またポート７を通
じて前端作動室５へ供給される。 制御部材９及びチューブ１０は、第３図に示す如く、後
端作動室６内の加圧流体の作用で後方へ（ケーシング１
０尾部３の方向へ）移動せられ、圧縮スプリング２５を
押圧する。 同時に、チューブ１０からチューブ１０の開口を通じて
可動ボディ１１の偏心面１５に供給された加圧流体は、
可動ボディを、ケーシング１のシート２０に受は入れら
れるべ（、チューブ１０のソケット内へ移動せしめる。 リーフスプリング１７の強さは、チューブ１０のソケッ
ト１２内での可動ボディ１１の移動を妨げない程度とす
る。 可動ボディ１１がその新しい位置にある時、その後端面
２２はケーシング１のシート２０の後端面２１に対抗し
、チューブ１０及び制御部材９をケーシング１に関して
ロックする。 装置の部材のこの位置は装置の前方移動に対応する。 ストライカ４は前端室５及び後端室６内の加圧流体の作
用で往復移動し、ケーシング１（第１図〕の頭部にブロ
ーを付与する。 このようなブローの作用により装置は土中を動きそのあ
とに穴を残す。 加圧流体はポート７を通じて前端作動室５へ流入し、そ
こからポート７及びポート８を通じて排出される。 装置を逆進させる（後方移動に切り換える）ために、加
圧流体の供給が中断される。 そして、圧縮スプリング２５（第２図）は制御部材９及
びチューブ１０を装置（第１図）のケーシング１の頭部
２の側へ前進せしめる。 か（して、可動ボディ１１はリーフスプリング１７及び
シート２０の前端ランプ２３によってチューブ１０のソ
ケット１２内へ移動せしめられ、第２図に示す位置をと
る。 チューブ１０の後端ストッパ２６はケーシング１に係合
する。 引き続いて可撓性導管１４は圧縮スプリング２５の力に
打ち勝つ力で後方へ引っ張られる。 第４図において、制御部材９及びチューブ１０は、可動
部材１１がケーシング１のシート２０によって通過しケ
ーシング１０尾部３に近接する位置をとる（図示のよう
にシートから右方へ）まで、ケーシング１０尾部３に向
って移動せしめられる。 そこで、加圧流体は、可撓性導管１４から引張力を抜き
取ることなく装置の作動室５，６へ供給される。 制御部材９及びチューブ１０は、チューブ１０の前端ス
トッパ２４がケーシング１に当たるまで、作動室６内の
加圧流体の作用でケーシング１の尾部３の側へ移動せし
められる。 可動ボディ１１は、ケーシング１によってカバーされる
ので、チューブ１０のソケット１２内にとどまる。 圧縮スプリング２５は押圧される。 加圧流体が供給された後は可撓性導管は解放される。 ストライカ４は前端作動室５及び後端作動室６内の加圧
流体の作用でケーシング１内で往復移動する。 制御部材９は今では、ケーシング１０尾部３の側へ軸方
向にオフセットしている新しい位置をとるという事実に
より、加圧流体はポート７を通じてより早く前端作動室
５へ流入し、後にポート７゜８を通じて前端作動室５か
らの排出が生じ、もってストライカ４はケーシング１の
尾部３にブローを付与する。 このようなブローの作用でケーシン夛１及び装置全体が
掘削された穴に沿って打撃点へ向って移動する。 この装置は、装置への流体の供給が中断された後自動的
に前方移動に切り換えられる。 この場合、第２図に示すように圧縮スプリング２５は、
チューブ１０の後端ストッパ２６がケーシング１に当た
るまで、チューブ１０及び制御部材９を再び前端位置へ
移動せしめる。 そこで、加圧流体が前述のように装置へ供給された後、
装置の各部材は第３図に示す位置をとり、この装置は前
方移動作用を行なう。 産業上の利用可能性 本発明に係る可逆衝撃装置は製作が簡単であることを特
徴としかつその制御部材をケーシングに関する制限され
た位置にロックすることの信頼性を保証する。 またこの装置は、同種の公知の装置に比較して非常に便
利でありかつ作用上の信頼性がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングを具え、その中に、加圧流体の作用で往
   復移動するストライカ、及び装置が前進移動にセットさ
   れている時ケーシングの前端部にブローを付与しまた装
   置が後進移動にセットされている時ケーシングの後端部
   にブローを付与するようにストライカを往復移動せしめ
   る加圧流体を分配するシステムを具え、このシステムは
   前進及び後進の両件用のための加圧流体の分配を制御す
   る制御部材を有し、この制御部材はストライカに可動的
   に連結されかつケーシングに関して２つの制御位置にそ
   れをロックする手段が設けられ、制御部材は一方の位置
   において前進移動のための加圧流体の分配を制御しかつ
   他方の位置において後進移動のための加圧流体の分配を
   制御する可逆衝撃装置において、装置の前進移動を可能
   ならしめる位置に制御部材９をロックする手段は、ボデ
   ィ１１を含み、このボディは制御部材に関して移動可能
   であり、かつ加圧流体によって作用を受けるに適した部
   分を有するべく制御部材９及びケーシング１に関して装
   着され、一方の位置においてケーシング１に係合して制
   御部材９をケーシング１に関して軸方向に固定しかつ他
   方の位置において装置が後進移動に切り換えられた際ケ
   ーシング１に関する制御部材９の移動を可能ならしめる
   ことを特徴とする可逆衝撃装置。 ２ 可動ボディ１１は、加圧流体の供給源に連結される
   制御部材９のソケット１２内に装着されている請求の範
   囲第１項記載の装置。 ３ ケーシング１にはシート２０が形成され、このシー
   トは可動ボディ１１を受は入れかつボディ１１がシート
   に受は入れられている時制御部材９をケーシング１に関
   してロックするに適したものである請求の範囲第１項記
   載の装置。 ４ 制御部材のソケット１２は制御部材９の開口１３を
   通じて加圧流体の供給源に連通される請求の範囲第２項
   記載の装置。 ５ 可動ボディ１１はＵ字形ボディの形状に構成されか
   つ制御部材９の外周に形成された溝から成る制御部材９
   のソケット１２内に装着される請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の装置。 ６ 制御部材９の溝は装置の長手方向の軸に関して偏心
   して配置され、かつ可動ボディ１１は溝の形状に対応す
   る三日月形のボディである請求の範囲第５項記載の装置
   。 ７ 可動ボディ１１は制御部材９に関してばね付勢され
   ている前記請求の範囲のいずれか１項に記載の装置。 ８ 制御部材９にはリーフスプリング１Ｔが設けてあり
   、そのリーフスプリングの一端は制御部材９の溝に受は
   入れられ他端は可動ボディ１１に対抗している請求の範
   囲第７項記載の装置。 ９ 制御部材９はケーシング１に関してばね付勢されて
   いる請求の範囲第８項記載の装置。