特許 6588211 さく岩機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6588211

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】さく岩機

(51)【国際特許分類】

   E21B 1/24 20060101AFI20191001BHJP

   E21B 17/00 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   E21B1/24

   E21B17/00

【請求項の数】4

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-27579(P2015-27579)

(22)【出願日】2015年2月16日

(65)【公開番号】特開2016-151091(P2016-151091A)

(43)【公開日】2016年8月22日

【審査請求日】2018年1月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】594149398

【氏名又は名称】古河ロックドリル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100066980

【弁理士】

【氏名又は名称】森 哲也

(74)【代理人】

【識別番号】100103850

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(72)【発明者】

【氏名】小泉 匡弘

【審査官】 亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３３２２７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００５０３６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１０−２３８２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−１４７５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０９７８８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００６５２２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１１５５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６４−０３３３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５１９００３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０９−５０３８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０５９２８４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００８−５０４４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３２０３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０５−５０５９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 大久保誠介 外２名，削岩機のスリーブ式ロッド継手の弾性波伝播特性に及ぼす弾性波の波長とロッド径の影響，資源と素材，日本，資源・素材学会，１９９５年 ５月，Vol.111，p.301-308，ＵＲＬ，hhps://www.jstage.jst.go.jp/article/shigentosozai1989/111/5/111_5_301/_pdf/-char/ja

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ １／００−１９／２４

Ｅ２１Ｂ ４４／００−４４／１０

Ｂ２５Ｄ １／００−１７／３２

Ｅ２１Ｃ ２５／００−３７／２６

Ｅ２１Ｃ ４５／００−４５／０８

Ｅ２１Ｃ ５０／００−５０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビットが前端に装着され中央部が拡径されたロッド空洞部を有するドリルチューブと、前記ドリルチューブの後端が前端に接続されるシャンクアダプタと、前記シャンクアダプタの後端に打撃を与えるピストンとを備え、前記打撃によって発生した応力波を前記シャンクアダプタ及び前記ドリルチューブを介して前記ビットに伝播するさく岩機であって、
前記応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃え、
前記シャンクアダプタは、側面と前端の端面とのそれぞれにフラッシングホールが設けられ、これら両フラッシングホールを連通し前記ロッド空洞部と同一の内径を有するシャンクアダプタ空洞部が設けられ、後端の端面に前記シャンクアダプタ空洞部と連通しないように画成され前記シャンクアダプタ空洞部と同一の内径を有する凹部が設けられ、
前記ピストンは、前記シャンクアダプタと同一の外径を有し、前記凹部と同一の内径を有する貫通孔が設けられることで、前記ピストンと前記シャンクアダプタとの界面の前後で断面形状を揃えたことを特徴とするさく岩機。

【請求項2】

ビットが前端に装着され中央部が拡径されたロッド空洞部を有するドリルチューブと、前記ドリルチューブの後端が前端に接続されるシャンクアダプタと、前記シャンクアダプタの後端に打撃を与えるピストンとを備え、前記打撃によって発生した応力波を前記シャンクアダプタ及び前記ドリルチューブを介して前記ビットに伝播するさく岩機であって、
前記応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃え、
前記ドリルチューブ、前記シャンクアダプタ、及び前記ピストンそれぞれの平均有効断面の形状を更に揃えたことを特徴とするさく岩機。

【請求項3】

前記ピストンの平均有効断面の面積の大きさを、前記シャンクアダプタの平均有効断面の面積以上としたことを特徴とする請求項２に記載のさく岩機。

【請求項4】

前記シャンクアダプタは、外周にスプラインが形成され、
前記スプラインの谷径は、前記シャンクアダプタのうち、前記スプラインが形成されていない部分の外径と同一であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のさく岩機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、さく岩機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のさく岩機としては、例えば、特許文献１記載の技術が開示されている。このさく岩機２００は、図３に示すように、さく岩機本体２０１と、ピストン２１０と、シャンクアダプタ２２０と、ロッド２３０とを備えて構成されている。ロッド２３０、シャンクアダプタ２２０、及びピストン２１０は、前端から後端へ向けて、この順番に並んでいる。ロッド２３０、シャンクアダプタ２２０、及びピストン２１０の軸心は、同一直線上に位置している。ピストン２１０は、中実の円柱体であり、その略中央に大径部２１１を有しており、その大径部２１１の前側には前側小径部２１２が、大径部２１１の後側には後側小径部２１３がそれぞれ設けられている。前側小径部２１２の前側には、打撃部２１４が設けられている。大径部２１１の中央部には、円環状の切換溝２１５が形成されている。

【0003】

このピストン２１０が、さく岩機本体２０１の後方内部に摺嵌されることで、さく岩機本体２０１内にピストン前室２０２とピストン後室２０３とがそれぞれ画成されている。さく岩機本体２０１内には図示しない公知の切換弁機構が設けられており、切換弁機構の作動によりピストン前室２０２、及びピストン後室２０３に圧油が適宜給排されることで、ピストン２１０は前後進動を行うようになっている。これにより、ピストン２１０は、シャンクアダプタ２２０の後端に前端を当接して打撃（応力）を付与可能となっている。

【0004】

シャンクアダプタ２２０は、前端から後端へ向けて、外径ねじ部２２５、中継部２２４、前側摺動部２２２、スプライン部２２１、及び後側摺動部２２３を備えて構成されている。スプライン部２２１の外周には、シャンクアダプタ２２０の軸方向に沿って伸びている溝であるスプラインが形成されている。シャンクアダプタ２２０の前端の前面には、前方へと開口し軸心の中央部まで伸びている前側フラッシングホール２２６が設けられている。また、シャンクアダプタ２２０の側面には、前側フラッシングホール２２６に連通し側方へと開口している側面側フラッシングホール２２７が設けられている。

【0005】

このシャンクアダプタ２２０の前側摺動部２２２及び後側摺動部２２３が、さく岩機本体２０１の前方内部に摺動可能に保持されている。さく岩機本体２０１にはモータ２５０が設けられており、モータ２５０の回転動が駆動ギヤ２５１、及び被動ギヤ２５２を介してスプライン部２２１に伝達される。これにより、モータ２５０は、シャンクアダプタ２２０に回転を付与可能となっている。さく岩機本体２０１の側面側フラッシングホール２２７に対向する箇所には、フラッシング室２０４が設けられている。フラッシング室２０４には、図示しない給水通路によってフラッシング流体が供給される。フラッシング流体としては、例えば、水、または圧縮空気、または、これらを混合したものが用いられる。

【0006】

ロッド２３０は、前端から後端へ向けて、前側外径ねじ部２３３、外径部２３１、及び後側外径ねじ部２３２を備えて構成されており、その軸心にフラッシングホール２３４が貫通して設けられている。ロッド２３０の後側外径ねじ部２３２とシャンクアダプタ２２０の外径ねじ部２２５とは、内径ねじ部２４１を有するカップリングスリーブ２４０によって結合されている。これにより、ロッド２３０の後端とシャンクアダプタ２２０の前端とは、互いに接続されている。

【0007】

ロッド２３０の前側外径ねじ部２３３には図示しない公知のビットが装着されるが、ロッド２３０の長さを超える深さのさく孔を行う場合には、目標のさく孔深さに達するまでカップリングスリーブ２４０を介してロッド２３０を螺合して継ぎ足すことを繰り返す。
このさく岩機２００で岩盤にさく孔するには、切換弁機構からピストン前室２０２及びピストン後室２０３に圧油を給排してピストン２１０を前後進動させて、ピストン２１０の前端をシャンクアダプタ２２０の後端に繰り返し当接して打撃を与える。同時に、モータ２５０を作動させ、駆動ギヤ２５１及び被動ギヤ２５２を介してスプライン部２２１を回転動させて、シャンクアダプタ２２０に回転を与える。さらに、図示しない公知の送り機構によってさく岩機２００に前方への推力を与えて、さく岩機２００を前進させる。

【0008】

ピストン２１０の前端がシャンクアダプタ１２０の後端を打撃することで発生する応力波は、シャンクアダプタ２２０、カップリングスリーブ２４０、及びロッド２３０を介してビットへと伝播し岩盤を破砕する。また、シャンクアダプタ２２０の回転も、ビットに伝達され、一打撃ごとにビットが岩盤を破砕する点の位相を軸心回りに変化させる。
フラッシング室２０４に供給されたフラッシング流体は、側面側フラッシングホール２２７、前側フラッシングホール２２６及びフラッシングホール２３４を経てビットに送られ、ビットによって破砕された岩盤のくり粉を孔底から排除する。そして、くり粉が排除されることで、送り機構によって与えられる推力によりさらに前方へとさく孔して行く。

【0009】

このさく岩機２００では、長孔さく孔の際には、前述した通り、ロッド２３０を複数本継ぎ足してさく孔するが、ロッド２３０は細長形状であるために孔曲がりが発生し易いという問題がある。この孔曲がりの対策として有効なのはロッド径を大きくすることであるが、径大ロッドとして従来からドリルチューブが提案されている（例えば、特許文献２参照）。ドリルチューブは、中央部がパイプ形状を呈しており、その両端にねじ部が設けられている。すなわち、ドリルチューブは高い断面係数を有し、かつ軽量化が図られているので、孔曲がりが発生し難く、さく孔の直進性能が高いため、長孔さく孔に適している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２００８−１１５５２９号公報の図５

【特許文献2】特開平６−３２０３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

本出願人は、さく岩機のさく孔のメカニズムにおいて、ピストンの打撃エネルギーをいかに効率的に岩盤の破砕に消費するかについて永年研究を重ねており、その結果得た知見は以下の通りである。すなわち、ピストンの前端がシャンクアダプタの後端を打撃することで発生する応力波は、応力波の伝播経路に界面が少ない方が反射等の影響が無くビット（前端）へと伝播（伝達）すること、また、界面が存在する場合は、その前後において断面形状を揃えることで反射の影響を減ずることができること、さらには、伝播経路全体において断面形状の変化を少なくすることが伝達効率を維持する上で好ましいことである。

【0012】

ここで、図３のさく岩機２００を上記の観点で観察してみると、ピストン２１０の前端の打撃部２１４とシャンクアダプタ２２０の後端の後側摺動部２２３とは、どちらも中実構造であり、断面形状が等しくなるように設定されており、シャンクアダプタ２２０の前端の外径ねじ部２２５とロッド２３０の後端の後側外径ねじ部２３２も断面形状が略同じになっていることがみて取れる。また、ピストン２１０、シャンクアダプタ２２０、及びロッド２３０の全体をみても大きな形状変化がないといえる。

【0013】

そこで、図３のさく岩機２００において、ロッド２３０に替えて特許文献２に記載されたようなドリルチューブを装着することを想定してみると、孔曲がりが発生し難くなり、さく孔の直進性能を向上できるものの、シャンクアダプタ２２０とドリルチューブとの界面の前後で断面形状の変化が大きくなり、また、全体を通してみてもドリルチューブの箇所のみが径大かつ肉薄なパイプ形状であることから、ドリルチューブとシャンクアダプタ２２０の界面で応力波の反射や散乱が大きくなり打撃効率が低下することが推測される。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、さく孔の直進性能を向上しながらも、打撃効率が良好であるさく岩機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために、ビットが前端に装着され中央部が拡径されたロッド空洞部を有するドリルチューブと、ドリルチューブの後端が前端に接続されるシャンクアダプタと、シャンクアダプタの後端に打撃を与えるピストンとを備え、打撃によって発生した応力波をシャンクアダプタ及びドリルチューブを介してビットに伝播するさく岩機であって、応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃え、シャンクアダプタは、側面と前端の端面とのそれぞれにフラッシングホールが設けられ、これら両フラッシングホールを連通しロッド空洞部と同一の内径を有するシャンクアダプタ空洞部が設けられ、後端の端面にシャンクアダプタ空洞部と連通しないように画成されシャンクアダプタ空洞部と同一の内径を有する凹部が設けられ、ピストンは、シャンクアダプタと同一の外径を有し、凹部と同一の内径を有する貫通孔が設けられることで、ピストンとシャンクアダプタとの界面の前後で断面形状を揃えたことを特徴とする。

【0015】

本発明の一態様によれば、ドリルチューブを採用するとともに、打撃によって発生する応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃えたため、ドリルチューブによってもたらされるさく孔の直進性能を享受しながらも、打撃によって発生する応力波の反射や散乱を抑制することができるので打撃効率が良好である。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様によれば、さく孔の直進性能を向上しながらも、打撃効率が良好であるさく岩機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るさく岩機の実施形態の断面図である。

【図2】本発明に係るさく岩機の変形例の断面図である。

【図3】従来のさく岩機の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態について図面を適宜参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態のさく岩機１００は、さく岩機本体１０１と、ピストン１１０と、シャンクアダプタ１２０と、ドリルチューブ１３０とを備えて構成されている。ドリルチューブ１３０、シャンクアダプタ１２０、及びピストン１１０は、前端から後端へ向けて、この順番に並んでいる。ドリルチューブ１３０、シャンクアダプタ１２０、及びピストン１１０の軸心は、同一線上に位置する。ピストン１１０は、軸心に沿って伸びている貫通孔１１６が形成された中空の円筒体であり、その略中央に大径部１１１を有しており、その大径部１１１の前側には前側小径部１１２が、大径部１１１の後側には後側小径部１１３がそれぞれ設けられている。前側小径部１１２の前側には、打撃部１１４が設けられている。大径部１１１の中央部には円環状の切換溝１１５が形成されている。

【0019】

このピストン１１０が、さく岩機本体１０１の後方内部に摺嵌されることで、さく岩機本体１０１内にピストン前室１０２とピストン後室１０３とがそれぞれ画成されている。さく岩機本体１０１内には図示しない公知の切換弁機構が設けられており、切換弁機構の作動によりピストン前室１０２及びピストン後室１０３に圧油が適宜給排されることで、ピストン１１０は前後進動を行うようになっている。これにより、ピストン１１０は、シャンクアダプタ１２０の後端に前端を当接して打撃（応力）を付与可能となっている。

【0020】

シャンクアダプタ１２０は、前端から後端へ向けて、外径ねじ部１２４、中継部１２３、摺動部１２２、及びスプライン部１２１を備えて構成されている。スプライン部１２１の外周にはシャンクアダプタ１２０の軸方向に沿って伸びている溝であるスプラインが形成されている。シャンクアダプタ１２０の前端の端面には、前方へと開口している前側フラッシングホール１２５が設けられ、シャンクアダプタ１２０の側面には、側方へと開口している側面側フラッシングホール１２７が設けられている。また、シャンクアダプタ１２０の中央部には、前側フラッシングホール１２５と側面側フラッシングホール１２７とを連通する断面円形状の空洞部１２６が設けられている。前側フラッシングホール１２５、及び空洞部１２６の軸心は、シャンクアダプタ１２０の軸心と同軸に設けられている。

【0021】

シャンクアダプタ１２０の後端の端面には、断面円形状の凹部１２８が設けられている。空洞部１２６と凹部１２８とは、互いに連通しないように隔壁１２９で画成されている。凹部１２８の軸心は、シャンクアダプタ１２０の軸心と同軸に設けられている。
なお、本実施形態では、スプライン部１２１を、シャンクアダプタ１２０の後端に設ける例を示したが、例えば、シャンクアダプタ１２０の中央部に設ける構成としてもよい。

【0022】

このシャンクアダプタ１２０の摺動部１２２が、さく岩機本体１０１の前方内部に摺動可能に保持されている。さく岩機本体１０１にはモータ１４０が設けられており、モータ１４０の回転動が駆動ギヤ１４１及び被動ギヤ１４２を介してスプライン部１２１に伝達される。これにより、モータ１４０は、シャンクアダプタ１２０に回転を付与可能となっている。さく岩機本体１０１の側面側フラッシングホール１２７に対向する箇所には、フラッシング室１０４が設けられている。フラッシング室１０４には図示しない給水通路によってフラッシング流体（水、圧縮空気、またはこれらを混合したもの）が供給される。

【0023】

ドリルチューブ１３０は、前端から後端へ向けて、外径ねじ部１３３、外径部１３１、及び内径ねじ部１３２を備えて構成されている。ドリルチューブ１３０の前端の端面には前方へと開口している前側フラッシングホール１３４が設けられ、ドリルチューブ１３０の後端の端面には後方へと開口している後側フラッシングホール１３５が設けられている。また、ドリルチューブ１３０の中央部には、前側フラッシングホール１３４と後側フラッシングホール１３５とを連通する断面円形状の空洞部１３６が設けられている。前側フラッシングホール１３４、後側フラッシングホール１３５及び空洞部１３６の軸心は、ドリルチューブ１３０の軸心と同軸に設けられている。空洞部１３６は、中央部が拡径されたパイプ形状を呈している。ドリルチューブ１３０の内径ねじ部１３２とシャンクアダプタ１２０の外径ねじ部１２４とは結合されている。これにより、ドリルチューブ１３０の後端とシャンクアダプタ１２０の前端とは、互いに接続されている。

【0024】

このように、本実施形態では、ドリルチューブ１３０を用いたため、断面係数を増大し、軽量化できる。これにより、孔曲がりが発生し難く、さく孔の直進性能を向上できる。
ドリルチューブ１３０の外径ねじ部１３３、つまり、前端には図示しない公知のビットが装着されるが、ドリルチューブ１３０の長さを超える深さのさく孔を行う場合には、目標のさく孔深さに達するまでドリルチューブ１３０を螺合して継ぎ足すことを繰り返す。

【0025】

ここで、ドリルチューブ１３０の空洞部１３６の内径をφＩＤ_１、シャンクアダプタ１２０の空洞部１２６の内径をφＩＤ_２、シャンクアダプタ１２０の凹部１２８の内径をφＩＤ_３、ピストン１１０の貫通孔１１６の内径をφＩＤ_４とすると、
φＩＤ_１＝φＩＤ_２＝φＩＤ_３＝φＩＤ_４
に設定した。

【0026】

また、ドリルチューブ１３０の外径部１３１の外径をφＯＤ_１、シャンクアダプタ１２０の中継部１２３の外径をφＯＤ_２、シャンクアダプタ１２０の摺動部１２２の外径とスプラインの谷径をφＯＤ_３、ピストン１１０の打撃部１１４の外径をφＯＤ_４とすると、
φＯＤ_１＝φＯＤ_２＝φＯＤ_３＝φＯＤ_４
に設定した。

【0027】

すなわち、ピストン１１０、シャンクアダプタ１２０、及びドリルチューブ１３０は全て中空構造を呈するものとし、ドリルチューブ１３０の外径（外径部１３１の外径φＯＤ_１）、シャンクアダプタ１２０の外径（中継部１２３の外径φＯＤ_２、摺動部１２２の外径φＯＤ_３）、及びピストン１１０の外径（打撃部１１４の外径φＯＤ_４）を同一とした。なお「同一」には、製造時の寸法のばらつきがあるため、数％程度のずれを含むものも許容されることは勿論である。また、ドリルチューブ１３０の空洞部１３６の内径φIＤ_１、シャンクアダプタ１２０の空洞部１２６の内径φＩＤ_２、シャンクアダプタ１２０の凹部１２８の内径φＩＤ_３及びピストン１１０の貫通孔１１６の内径φＩＤ_４も同一とした。

【0028】

これにより、ピストン１１０、シャンクアダプタ１２０、及びドリルチューブ１３０それぞれの中空部の内外径を同一とした。そして、ピストン１１０とシャンクアダプタ１２０との当接箇所（≒界面）の前後で断面形状を同一とするとともに、シャンクアダプタ１２０とドリルチューブ１３０との接合箇所（≒界面）の前後で断面形状を同一とした。すなわち、打撃によって発生する応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃えた。なお「揃える」には、完全同一とすることに加え、数％程度のずれを含むものも許容される。

【0029】

このように、本実施形態では、ドリルチューブ１３０を採用するとともに、打撃によって発生する応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃えた。具体的には、ピストン１１０とシャンクアダプタ１２０との界面の前後で断面形状を揃え、シャンクアダプタ１２０とドリルチューブ１３０との界面の前後で断面形状を揃えた。それゆえ、ドリルチューブ１３０によってもたらされるさく孔の直進性能を享受しながらも、打撃によって発生する応力波の反射や散乱を抑制することができるので打撃効率が良好にすることができる。そのため、本実施形態によれば、長孔さく孔により好適なものとすることができる。

【0030】

さらに、シャンクアダプタ１２０とドリルチューブ１３０との界面の前後、つまり、シャンクアダプタ１２０の外径ねじ部１２４とドリルチューブ１３０の内径ねじ部１３２とが螺合している箇所の前後では、拡径状態も同一とし、断面形状の変化状態も同一とした。これにより、打撃によって発生する応力波の反射や散乱をより抑制することができる。
また、ドリルチューブ１３０、シャンクアダプタ１２０、及びピストン１１０それぞれの平均有効断面の形状を更に揃えた。平均有効断面としては、例えば、内径の径変化及び外径の径変化のそれぞれを全長にわたって均すことによって得られる平均断面がある。これにより、応力波の伝播経路全体において断面形状の変化を少なくすることができる。

【0031】

なお、ピストン１１０の平均有効断面を、シャンクアダプタ１２０の平均有効断面と揃える例を示したが、打撃エネルギーの発生という見地からは、ピストン１１０の平均有効断面の大きさを、シャンクアダプタ１２０の平均有効断面以上とすることが好ましい。
また、スプラインの谷径φＯＤ_３は、シャンクアダプタ１２０のうち、スプラインが形成されていない部分の外径（シャンクアダプタ１２０の中継部１２３の外径φＯＤ_２、シャンクアダプタ１２０の摺動部１２２の外径φＯＤ_３）と同一とした。それゆえ、応力波の伝播経路の断面形状がスプラインが形成されている部分で変化することを抑制できる。

【0032】

このさく岩機１００で岩盤にさく孔するには、切換弁機構からピストン前室１０２及びピストン後室１０３に圧油を給排してピストン１１０を前後進動させて、ピストン１１０の前端をシャンクアダプタ１２０の後端に繰り返し当接して打撃を与える。同時に、モータ１４０を作動させ、駆動ギヤ１４１及び被動ギヤ１４２を介してスプライン部１２１を回転動させて、シャンクアダプタ１２０に回転を与える。さらに、図示しない公知の送り機構によってさく岩機１００に前方への推力を与えて、さく岩機１００を前進させる。

【0033】

ピストン１１０の前端がシャンクアダプタ１２０の後端を打撃することで発生する応力波は、シャンクアダプタ１２０及びドリルチューブ１３０を介してビットへと伝播し岩盤を破砕する。また、シャンクアダプタ１２０の回転もドリルチューブ１３０を介してビットに伝達され、一打撃ごとにビットが岩盤を破砕する点の位相を軸心回りに変化させる。
フラッシング室１０４に供給されたフラッシング流体は、側面側フラッシングホール１２７から空洞部１２６、前側フラッシングホール１２５、後側フラッシングホール１３５、空洞部１３６、及び前側フラッシングホール１３４を経て、ビットに送られ、ビットによって破砕された岩盤のくり粉を孔底から排除する。そして、くり粉が排除されることで、送り機構によって与えられる推力によりさらに前方へと進んでさく孔して行く。

【0034】

本実施形態では、図１の空洞部１３６がロッド空洞部を構成する。また、図１の空洞部１２６がシャンクアダプタ空洞部を構成する。
（本実施形態の効果）
本実施形態は、次のような効果を奏する。

【0035】

（１）本実施形態に係るさく岩機１００は、ビットが前端に装着され中央部が拡径された空洞部１３６を有するドリルチューブ１３０と、ドリルチューブ１３０の後端が前端に接続されるシャンクアダプタ１２０と、シャンクアダプタ１２０の後端に打撃を与えるピストン１１０とを備え、打撃によって発生した応力波をシャンクアダプタ１２０及びドリルチューブ１３０を介してビットに伝播する構成とした。また、さく岩機１００は、打撃によって発生する応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃える構成とした。

【0036】

このような構成によれば、ドリルチューブ１３０を採用するとともに、打撃によって発生する応力波の伝播経路の界面の前後で断面形状を揃えたため、ドリルチューブ１３０によってもたらされるさく孔の直進性能を享受しながらも、打撃によって発生する応力波の反射や散乱を抑制することができるので打撃効率が良好である。

【0037】

（２）本実施形態に係るさく岩機１００では、シャンクアダプタ１２０は、側面と前端の端面とのそれぞれに前側フラッシングホール１２５、側面側フラッシングホール１２７が設けられ、これら両フラッシングホール１２５、１２７を連通しドリルチューブ１３０の空洞部１３６と同一の内径φＩＤ_２を有する空洞部１２６が設けられ、後端の端面に空洞部１２６と連通しないように画成され空洞部１２６と同一の内径φＩＤ_３を有する凹部１２８が設けられている。また、ピストン１１０は、シャンクアダプタ１２０と同一の外径φＯＤ_４を有し、凹部１２８と同一の内径φＩＤ_４を有する貫通孔１１６が設けられることで、ピストン１１０とシャンクアダプタ１２０との界面の前後で断面形状を揃えた。
このような構成によれば、ピストン１１０とシャンクアダプタ１２０との界面で、打撃によって発生する応力波の反射や散乱を抑制することができる。

【0038】

（３）本実施形態に係るさく岩機１００では、ドリルチューブ１３０、シャンクアダプタ１２０、及びピストン１１０それぞれの平均有効断面の形状を更に揃えた。
このような構成によれば、応力波の伝播経路全体において断面形状の変化を少なくすることができるので、応力波の伝達効率を向上することができる。

【0039】

（４）本実施形態に係るさく岩機１００では、ピストン１１０の平均有効断面の大きさを、シャンクアダプタ１２０の平均有効断面以上とした。
このような構成によれば、ピストン１１０が油圧により得た運動エネルギーを打撃エネルギーとしてドリルチューブ１３０に伝達する際の伝達効率を向上することができる。

【0040】

（５）本実施形態に係るさく岩機１００では、スプラインの谷径は、シャンクアダプタ１２０のうち、スプラインが形成されていない部分の外径と同一とした。
このような構成によれば、応力波の伝播経路の断面形状がスプラインが形成されている部分で変化することを抑制できるので、応力波の伝達効率をより向上することができる。

【0041】

（変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明に係るさく岩機は、上記実施形態のさく岩機１００に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しなければ、その他の種々の変形や各構成要素を変更することが許容されることは勿論である。
（１）例えば、ピストン前室１０２を高圧としピストン後室１０３を低圧とした第１状態と、ピストン前室１０２を低圧としピストン後室１０３を高圧とした第２状態とを交互に切り替え、ピストン１１０を前後進動させる構成としてもよい。これにより、例えば、ピストン前室１０２とピストン後室１０３とのいずれか一方を一定圧で維持し、いずれか他方の圧力を増減して、ピストン１１０を前後進動させる構成に比べ、ピストン１１０の後端により強い打撃を付与できるため、長孔さく孔により好適なものとすることができる。

【0042】

（２）また、例えば、図２に示すように、ドリルチューブ１３０の後端に内径ねじ部１３２に替えて外径ねじ部１３７を設け、ドリルチューブ１３０の外径ねじ部１３７とシャンクアダプタ１２０の外径ねじ部１２４とを、内径ねじ部１５１を有するカップリングスリーブ１５０によって結合させる構成としてもよい。

【符号の説明】

【0043】

１００ さく岩機
１１０ ピストン
１１６ 貫通孔
１２０ シャンクアダプタ
１２１ スプライン部
１２５ 前側フラッシングホール
１２６ 空洞部
１２７ 側面側フラッシングホール
１２８ 凹部
１３０ ドリルチューブ
１３４ 前側フラッシングホール
１３５ 後側フラッシングホール
１３６ 空洞部

【図1】

【図2】

【図3】