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JPH108869A - ダウンザホールハンマー - Google Patents

ダウンザホールハンマー

Info

Publication number
JPH108869A
JPH108869A JP8158090A JP15809096A JPH108869A JP H108869 A JPH108869 A JP H108869A JP 8158090 A JP8158090 A JP 8158090A JP 15809096 A JP15809096 A JP 15809096A JP H108869 A JPH108869 A JP H108869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pin
piston
piston case
sub
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8158090A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaname Nakayama
要 仲山
Makoto Kobayashi
眞 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suntech Co
Original Assignee
Suntech Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suntech Co filed Critical Suntech Co
Priority to JP8158090A priority Critical patent/JPH108869A/ja
Priority to KR1019960024876A priority patent/KR100205470B1/ko
Priority to AU32741/97A priority patent/AU719282B2/en
Priority to PCT/JP1997/002089 priority patent/WO1997048875A1/ja
Priority to EP97928443A priority patent/EP0851090A4/en
Publication of JPH108869A publication Critical patent/JPH108869A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
    • E21B17/0465—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches characterised by radially inserted locking elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E21B17/076—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers between rod or pipe and drill bit
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストンを内蔵するピストンケースの上端に
継手アダプターと連結するトップサブを接続し、下端に
ハンマービットを進退自在に収納するドライバーサムを
接続するダウンザホールハンマーにおいて、正逆回転さ
せても部材の結合がゆるむおそれがなく、部品交換の際
にも特殊な治具を用いることなく簡単に部品相互の結合
・離脱をおこなうことができる。 【解決手段】 継手アダプター18とトップサブ17は一体
物として形成し、ピストンケース１とトップサブ17との
結合およびピストンケース１とドライブサブ５との結合
は、トップサブ17やドライブサブ５の方の接続部を多角
形軸19またはスプライン軸とし、ピストンケース１の方
の接続部をこれら多角形軸19またはスプライン軸が嵌入
する凹部20として両者を嵌合させ、かつ、この嵌合の境
界部分に両者に跨がるようにピン孔21を形成し、このピ
ン孔21にキーとなるピン22を抜き差し自在に挿入しす
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、建築、土木の分野
で基礎工事として杭用の孔の掘削などを行うダウンザホ
ールハンマーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ダウンザホールハンマーは周知のごと
く、ピストンの動きでハンマーを上下動させ、打撃によ
り掘削を行うものであるが、この構成を図15、図16に示
すと、図中１はピストン２を内蔵させるピストンケー
ス、３はハンマービットで、ピストンケース１の下端部
にはこのハンマービット３の上部を進退自在に収納する
ドライブサブ５を螺合する。
【０００３】前記このハンマービット３の中央部はスプ
ライン軸として形成され、これが内周壁に凹凸の係合用
の溝条を形成したドライブサブ５の内部に嵌入する。図
中６はフートバルブ、７はＯリング、８はビットリティ
ーナリング、９はピストンリティーナリングである。
【０００４】ピストン２の上部には、Ｏリング10を外周
に介在させ、チョーク14を中央に保持するリジットバル
ブ11、メイクアップリング12、バルブガイド13、バルブ
スプリング15、チェックバルブ16を配設し、このチェッ
クバルブ16の弁座をなすトップサブ17をピストンケース
１の上部に螺合する。
【０００５】また、トップサブ17は中央に円錐台形の螺
子穴を形成し、オーガ軸への連結用の継手アダプター18
の下部に形成した円錐台形の螺子をここに螺合した。
【０００６】このように継手アダプター18とトップサブ
17、トップサブ17とピストンケース１、ピストンケース
１とドライブサブ５は螺子により接合している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記継手アダプター18
を介してダウンザホールハンマーは掘削機としてのスク
リュー軸等のオーガ軸の先端部分に接続され、オーガ軸
とともに回転しながら地盤を掘削していく。
【０００８】この回転は右回転を主として掘削していく
が、地層のうち柔らかい層では掘削機の周面に土圧がか
かるため、ダウンザホールハンマーの外周が押さえ込ま
れてしまうことがある。このような事態に対しては、回
転を右のみならず左にもして左右回転を繰り返し、外周
のフリクションを切る。
【０００９】前記左回転を取り入れると、前記螺子によ
り接合した部分がゆるみ相互に離脱してしまうおそれが
ある。
【００１０】また、長時間の使用で右回転での掘削が長
く続くと、逆に螺子が固くしまってしまい、現場でハン
マービット３を交換しようとしても特殊な治具がないと
交換不可能となる。そのため、専用の取り外し、取り付
け治具（油圧チャック装置等）が必要となり、現場での
交換ができず、メーカーの工場への持ち込み交換となっ
ている。
【００１１】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、正逆回転させても部材の結合がゆるむおそれがな
く、部品交換の際にも特殊な治具を用いることなく簡単
に部品相互の結合・離脱をおこなうことができるダウン
ザホールハンマーを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、ピストンを内蔵するピストンケース
の上端に継手アダプターと連結するトップサブを接続
し、下端にハンマービットを進退自在に収納するドライ
ブサブを接続するダウンザホールハンマーにおいて、継
手アダプターと連結するトップサブとは一体物として形
成し、ピストンケースとトップサブとの結合およびピス
トンケースとドライブサブとの結合は、トップサブやド
ライブサブの方の接続部を多角形軸またはスプライン軸
とし、ピストンケースの方の接続部をこれら多角形軸ま
たはスプライン軸が嵌入する凹部として両者を嵌合さ
せ、かつ、この嵌合の境界部分に両者に跨がるようにピ
ン孔を形成し、このピン孔にキーとなるピンを抜き差し
自在に挿入することを要旨とするものである。
【００１３】第２に、ピン孔は水平方向に形成するこ
と、第３に、ピンの脱落防止として、挿入したピンの前
後にストップリングを配置すること、または、ピンの脱
落防止として、挿入したピンの側部に止めボルトの先端
を押圧させること、さらに第４に、ピン孔は上下段に平
行するものを２組計４個形成し、これに挿入する計４本
のピンで係止を行うことを要旨とするものである。
【００１４】請求項１記載の本発明によれば、継手アダ
プターと連結するトップサブとは一体物として形成する
のでこれらが従来のように螺子結合であることで緩むよ
うな事態を生じるおそれはなく、ピストンケースとトッ
プサブとの結合およびピストンケースとドライブサブと
の結合は、多角形軸またはスプライン軸がこれに見合う
凹部に嵌入し、かつ、この嵌合の境界部分に両者に跨が
るように配設するピン孔とキーとなるピンとで係止する
ものであるので、同じく従来のように螺子結合であるこ
とで緩むような事態を生じるおそれはない。
【００１５】さらに、部品交換などの場合はピン孔から
ピンを抜けば、凹部に嵌入した多角形軸またはスプライ
ン軸をそのまま引き抜くことができ、現場で特殊な治具
を用いることなく簡単かつ迅速に交換を行うことができ
る。
【００１６】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、ピン孔は水平方向に形成し、キーとなるピン
も水平方向に挿入するものであるからピンの長さ分を有
効に利用して水平方向に対する部材相互の係止が確実か
つ強固に行われる。
【００１７】請求項３記載の本発明によれば、ストップ
リングによりピンの脱落防止を簡単に実現できるもので
あり、請求項４記載の本発明によれば、挿入したピンの
側部に止めボルトの先端を押圧させることでピンの脱落
防止を簡単に実現できるものである。
【００１８】請求項５記載の本発明によれば、上下段に
配置する計４本のピンで係止を行うことで、より確実か
つ強固な係止が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明のダウンザホー
ルハンマーの第１実施形態を示す一部切欠いた正面図、
図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は同上Ｂ−Ｂ線断面
図で、前記従来例を示す図15、図16と同一構成要素には
同一参照符号を付したものである。
【００２０】本発明のダウンザホールハンマーも従来と
同じくピストンを内蔵するピストンケース１の上端に継
手アダプター18と連結するトップサブ17を接続し、この
ピストンケース１の下端にハンマービット３を進退自在
に収納するドライブサブ５を接続するものである。
【００２１】まず、本発明ではオーガ軸と連結するため
の継手アダプター18とトップサブ17とは一体物として形
成した。
【００２２】そして、このトップサブ17の接続部（継
手）は多角形軸19（図示の例は六角形軸）として形成
し、ピストンケース１の方の接続部をこの多角形軸19が
嵌入するようにこれに見合う多角形の凹部20として構成
する。図中35は前記トップサブ17の多角形軸19の下方に
配置するシールとしてのＯリングである。
【００２３】さらに、前記多角形軸19と凹部20のこの嵌
合の境界部分にそれぞれに断面半円形の溝を水平方向に
形成してこれら２つの溝を合わせてトップサブ17とピス
トンケース１の両者に跨がるような円形のピン孔21を水
平方向に形成する。
【００２４】このピン孔21は外部に開口するものであ
り、この開口よりピン孔21内にキーとなるピン22を抜き
差し自在に挿入する。
【００２５】この挿入するピン22の前後位置に孔の周方
向に溝を切り、溝に外周縁部を嵌め入れるストップリン
グ23を配置することでこのピン22のの抜け出しを防止す
る。図８、図９にピン22およびストップリング23を示す
が、ピン22は両端の頭部のないものであり、ストップリ
ング23は一部を切欠いた形状で径を押縮めることができ
るドーナツ状のリングである。
【００２６】ドライブサブ５の上部の接続部（継手）も
多角形軸19（図示の例は六角形軸）として形成し、ピス
トンケース１の方の接続部をこの多角形軸19が嵌入する
ようにこれに見合う多角形の凹部20とし、さらに、この
両者の嵌合の境界部分に前記と同じ円形のピン孔21を水
平方向に形成し、ピン孔21内にキーとなるピン22を抜き
差し自在に挿入するものとする。また、この挿入するピ
ン22の前後位置に抜け出し防止用のストップリング23を
配置する。図中33はパッキング、34は半割りタイプの部
材を２個集めて輪体とするビット受けリングである。
【００２７】ドライブサブ５とハンマービット３の結合
は従来と同じであり、ハンマービット３の中央部をスプ
ライン軸として形成し、これが内周壁に凹凸の係合用の
溝条を形成したドライブサブ５の凹部24内に嵌入する。
【００２８】このようにしてトップサブ17とピストンケ
ース１およびピストンケース１とドライブサブ５とは多
角形軸19とこれに見合う多角形の凹部20との嵌合による
結合で左右いずれの回転に対しても一体性を保ってお
り、しかもキーとなるピン22で離脱が防止される。
【００２９】また、部材の交換などでこれらを分離する
場合にはストップリング23を外せばピン22を抜くことが
できる状態となるので、このピン22を抜き、さらにピス
トンケース１に対してトップサブ17やドライブサブ５の
多角形軸19を抜くようにすれば簡単に離脱できる。
【００３０】なお、トップサブ17やドライブサブ５の接
続部（継手）は多角形軸とする代わりに図４、図５に示
すようにスプライン軸25として構成し、ピストンケース
１側の凹部26はこれが嵌入するべく、スプライン溝を形
成したものとしてもよい。
【００３１】さらに本発明の第２実施形態として、ピン
22の脱落を防止するのに、図10、図11に示すようにピン
22は頭部22ａを有するものであり、さらに途中側部に平
坦な当接面を有する凹所22ｂを形成した。そして、止め
ボルト27を外部から差し入れその先端をこの凹所22ｂに
押圧させる。
【００３２】本発明の第３実施形態として、図12、図13
に示すような頭部22ａにバネ鋼32を介在させた通常アー
スオーガ等で使用されている形式のピン22を使用するよ
うにしてもよい。
【００３３】また、前記実施形態ではピン孔21は左右の
平行する１組としてが、さらに、本発明の第４実施形態
として、図15に示すようにピン孔21は左右の平行する１
組を上下段にかつ、この上下段になるもの同士が直交す
る向きになるように計４個を形成し、ここに挿入する計
４本のピン22で係止を行うようにしてもよい。
【００３４】このように多くのピン22で係止を行うこと
で、より確実かつ強固な係止が可能となる。
【００３５】図６は本発明のダウンザホールハンマーに
ハンマーカバー28を被せた場合であり、このハンマーカ
バー28は掘削径に合わせて交換するが、その上部には上
部ケーシング29またはオーガ軸の一形態としてのスクリ
ュー軸31が位置する。このハンマーカバー28には上下方
向の凸条30を適宜な間隔で形成してこれで上下方向の溝
を確保するようにし、回転するハンマーカバー28の外周
にエアーを通す空隙を確保できるようにした。
【００３６】なお、掘削機としてはリーダマストに沿っ
て駆動装置が上下動するアースオーガタイプのものの他
に駆動装置でロッドの外周をチャックしながらロッド自
体をスライドさせるタイプのものもある。そこで、ダウ
ンザホールハンマー上部に接続するのを前記上部ケーシ
ング29またはスクリュー軸31の代わりにオーガ軸を多角
形のロッドとしてこれを回転駆動させるクラッチとして
使用するような方法も可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように本発明のダウンザホー
ルハンマーは、正逆回転させても部材の結合がゆるむお
それがなく、部品交換の際にも特殊な治具を用いること
なく簡単に部品相互の結合・離脱をおこなうことができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダウンザホールハンマーの第１実施形
態を示す一部切欠いた正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】トップサブとピストンケースの結合の他例を示
す横断平面図である。
【図５】ドライブサブとピストンケースの結合の他例を
示す横断平面図である。
【図６】ハンマーカバーを設けた場合の縦断側面図であ
る。
【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】第１実施形態で使用するピンの平面図である。
【図９】第１実施形態で使用するストップリングの平面
図である。
【図１０】第２実施形態で使用するピンの平面図であ
る。
【図１１】第２実施形態を示す要部の横断平面図であ
る。
【図１２】第３実施形態で使用するピンの平面図であ
る。
【図１３】第３実施形態を示す要部の横断平面図であ
る。
【図１４】第４実施形態を示す要部の縦断側面図であ
る。
【図１５】従来のダウンザホールハンマーの縦断側面図
である。
【図１６】従来のダウンザホールハンマーの分解斜視図
である。
【符号の説明】
１…ピストンケース ２…ピストン ３…ハンマービット ５…ドライブサブ ６…フートバルブ ７…Ｏリング ８…ビットリティ
ーナリング ９…ピストンリティーナリング 10…Ｏリング 11…リジットバルブ 12…メイクアップ
リング 13…バルブガイド 14…チョーク 15…バルブスプリング 16…チェックバル
ブ 17…トップサブ 18…継手アダプタ
ー 19…多角形軸 20…凹部 21…ピン孔 22…ピン 22ａ…頭部 22ｂ…凹所 23…ストップリング 24…凹部 25…スプライン軸 26…凹部 27…止めボルト 28…ハンマーカバ
ー 29…上部ケーシング 30…凸条 31…スクリュー軸 32…バネ鋼 33…パッキング 34…ビット受けリ
ング 35…Ｏリング

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンを内蔵するピストンケースの上
    端に継手アダプターと連結するトップサブを接続し、下
    端にハンマービットを進退自在に収納するドライブサブ
    を接続するダウンザホールハンマーにおいて、継手アダ
    プターとトップサブは一体物として形成し、ピストンケ
    ースとトップサブとの結合およびピストンケースとドラ
    イブサブとの結合は、トップサブやドライブサブの方の
    接続部を多角形軸またはスプライン軸とし、ピストンケ
    ースの方の接続部をこれら多角形軸またはスプライン軸
    が嵌入する凹部として両者を嵌合させ、かつ、この嵌合
    の境界部分に両者に跨がるようにピン孔を形成し、この
    ピン孔にキーとなるピンを抜き差し自在に挿入すること
    を特徴とするダウンザホールハンマー。
  2. 【請求項２】 ピン孔は水平方向に形成する請求項１記
    載のダウンザホールハンマー。
  3. 【請求項３】 ピンの脱落防止として、挿入したピンの
    前後にストップリングを配置する請求項１または請求項
    ２記載のダウンザホールハンマー。
  4. 【請求項４】 ピンの脱落防止として、挿入したピンの
    側部に止めボルトの先端を押圧させる請求項１または請
    求項２記載のダウンザホールハンマー。
  5. 【請求項５】 ピン孔は上下段に平行するものを２組計
    ４個形成し、これに挿入する計４本のピンで係止を行う
    請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のダウンザホー
    ルハンマー。
JP8158090A 1996-06-19 1996-06-19 ダウンザホールハンマー Pending JPH108869A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8158090A JPH108869A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 ダウンザホールハンマー
KR1019960024876A KR100205470B1 (ko) 1996-06-19 1996-06-28 타격식 해머
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PCT/JP1997/002089 WO1997048875A1 (en) 1996-06-19 1997-06-18 Down-the-hole hammer
EP97928443A EP0851090A4 (en) 1996-06-19 1997-06-18 IN-HOLE DRILLING HAMMER

Applications Claiming Priority (1)

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JP8158090A JPH108869A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 ダウンザホールハンマー

Publications (1)

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JPH108869A true JPH108869A (ja) 1998-01-13

Family

ID=15664088

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JP8158090A Pending JPH108869A (ja) 1996-06-19 1996-06-19 ダウンザホールハンマー

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0851090A4 (ja)
JP (1) JPH108869A (ja)
KR (1) KR100205470B1 (ja)
AU (1) AU719282B2 (ja)
WO (1) WO1997048875A1 (ja)

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