特開 2024-163983 把持具、岩石穿孔ユニット、および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163983

(43)【公開日】2024-11-26

(54)【発明の名称】把持具、岩石穿孔ユニット、および方法

(51)【国際特許分類】

   E21B 19/18 20060101AFI20241119BHJP

   F15B 15/14 20060101ALI20241119BHJP

   E21B 19/20 20060101ALI20241119BHJP

【ＦＩ】

E21B19/18

F15B15/14 345Z

E21B19/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024075525

(22)【出願日】2024-05-07

(31)【優先権主張番号】23172251

(32)【優先日】2023-05-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】515277780

【氏名又は名称】サンドヴィック マイニング アンド コンストラクション オーワイ

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】マッコネン， エーロ

(72)【発明者】

【氏名】シッランパー， ヴェーサ

(72)【発明者】

【氏名】ルーティキヴィ， ユッカ

(57)【要約】      （修正有）

【課題】把持具、岩石穿孔ユニット、および穿孔ツールを取り扱う方法を提供する。
【解決手段】把持具（９）は、油圧シリンダと、油圧シリンダによって穿孔ツール（７）に向かって移動可能かつ穿孔ツール（７）から遠ざかるように移動可能である少なくとも１つの把持顎部とを備える。油圧シリンダは、第１の固定されたストッパによる第１の動作位置と、固定された第２のストッパによる第２の動作位置とを有する少なくとも１つの調整ピストンを備える。調整ピストンは、第１および第２の動作位置の一方においてピストンロッドの移動長さを制限して、把持顎部に把持顎部の極限移動位置間の中間位置を設ける。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

岩石穿孔ツール（７）を取り扱うための把持具（９）であって、
本体（１１）と、ピストン（１５）と、前記ピストン（１５）に接続されたピストンロッド（１１）と、作動圧力空間（ＷＰ）と、前記ピストン（１５）を第１の移動方向（Ａ）および反対の第２の移動方向（Ｂ）に移動させるべく加圧された油圧流体を供給および排出するために前記作動圧力空間に接続されたいくつかの圧力流体チャネル（１９、２０、２１）とを備える少なくとも１つの油圧シリンダ（１０）と、
前記油圧シリンダ（１０）によって、前記把持具（９）を通過するように配置された前記穿孔ツール（７）に向かって移動可能かつ前記把持具（９）を通過するように配置された前記穿孔ツール（７）から遠ざかるように移動可能である少なくとも１つの把持顎部（１２）と
を備えた把持具（９）において、
前記油圧シリンダ（１０）は、第１の固定されたストッパによる第１の動作位置と、固定された第２のストッパによる第２の動作位置とを有する少なくとも１つの調整ピストン（１６）を備え、
前記調整ピストン（１６）は、前記第１および第２の動作位置の一方において前記ピストンロッド（１１）の移動長さを制限して、前記少なくとも１つの把持顎部（１２）に前記少なくとも１つの把持顎部（１２）の極限移動位置間の中間位置を設けるように構成されている
ことを特徴とする、
把持具（９）。

【請求項2】

前記把持具（９）は、３つの動作モード（Ｍ１～Ｍ３）を備え、各々のモードは、前記ピストンロッド（１１）の突出長さ（Ｌｐ１～Ｌｐ３）が異なり、前記ピストンロッド（１１）の前記突出長さ（Ｌｐ）の大きさが、取り扱われている前記岩石穿孔ツール（７）に対する前記少なくとも１つの把持顎部（１２）の位置を定めるように構成されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項3】

前記把持具（９）は、開放モード（Ｍ１）、案内モード（Ｍ３）、および把持モード（Ｍ２）を有し、
前記ピストンロッド（１１）は、前記開放モード（Ｍ１）の選択に応答して第１の極限突出長さへと移動し、前記把持モード（Ｍ２）の選択に応答して反対の第２の極限突出長さへと移動するように構成され、
前記ピストンロッド（１１）は、前記案内モード（Ｍ３）の選択に応答して前記第１および第２の極限突出長さの間の中間位置に移動するように構成されている
ことを特徴とする、請求項２に記載の把持具。

【請求項4】

前記把持具（９）は、前記油圧シリンダ（１０）のすべての圧力空間（Ｗｐ）が少なくとも１つのタンク圧力ラインに接続されるアイドルモードを有する
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項5】

前記調整ピストン（１６）は、前記ピストンロッド（１１）上に可動に取り付けられたスリーブ状部品である
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項6】

前記調整ピストン（１６）は、前記ピストン（１５）の方を向いた第１のフェース面（１７）を有し、前記第１のフェース面（１７）は、前記ピストン（１５）の方を向いたリング状の軸方向突出部（１８）を備え、前記軸方向突出部（１８）の直径が前記調整ピストン（１６）の外径よりも小さいことにより、前記軸方向突出部（１８）は、前記調整ピストン（１６）が前記ピストン（１５）に向かって極限位置へと移動したときに、前記ピストン（１５）のための軸方向ストッパ面として機能するように構成される
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項7】

前記油圧シリンダ（１０）は、３つの作動圧力空間（Ｗｐ１～Ｗｐ３）を含み、存在する圧力は、前記ピストン（１５）を移動させるため、かつピストン（１５）と前記調整ピストン（１６）との相対位置を移動させるために調整することができることを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項8】

前記把持具（９）は、リテーナ（８）の一部であり、前記リテーナ（８）は、前記リテーナ（８）を通過するように配置された前記穿孔ツール（７）に対して両側に取り付けられた２つの油圧シリンダ（１０ａ、１０ｂ）を備え、
前記油圧シリンダ（１０ａ、１０ｂ）のピストンロッド（１１ａ、１１ｂ）が互いに対向し、
前記リテーナ（８）は、前記ピストンロッド（１１ａ、１１ｂ）の遠位端に取り付けられた２つの把持顎部（１２ａ、１２ｂ）を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項9】

前記把持具（９）は、関節レバー機構を備えるリテーナ（８）の一部であり、前記レバー機構は、前記レバー機構のレバーアーム（１３ａ、１３ｂ）に取り付けられた前記把持顎部（１２ａ、１２ｂ）に前記油圧シリンダ（１０）の動きを伝達するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項10】

前記把持具（９）は、前記岩石穿孔ツール（７）を穿孔軸（ＤＡ）へと移動させるためのロッドハンドラ（２３）の一部であり、固定された相手方（１２ｂ）に対して可動である１つの可動把持顎部（１２ａ）を備える
ことを特徴とする、請求項１に記載の把持具。

【請求項11】

岩石表面の穿孔のための岩石穿孔ユニット（４）であって、
送りビーム（５）と、
前記送りビーム（５）上に可動に取り付けられた岩石穿孔機（６）と、
前記送りビーム（５）の前端部に位置し、前記岩石穿孔機（６）に取り付けることができる穿孔ツール（７）を選択的に把持することができるリテーナ（８）と
を備えた岩石穿孔ユニット（４）において、
前記リテーナ（８）は、請求項１から９のいずれか１項に記載の把持具（９）を備える
ことを特徴とする、
岩石穿孔ユニット（４）。

【請求項12】

岩石表面の穿孔のための岩石穿孔ユニット（４）であって、
前記岩石穿孔ユニット（４）は、
送りビーム（５）と、
前記送りビーム（５）上に可動に取り付けられた岩石穿孔機（６）と、
穿孔ツール（７）をツールマガジン（２４）と穿孔軸（ＤＡ）との間で移動させるためのロッドハンドラ（２３）と
を備えており、
前記ロッドハンドラ（２３）には、前記岩石穿孔機（６）に取り付けることができる前記穿孔ツール（７）を選択的に把持することができる把持具（９）が提供され、
前記ロッドハンドラ（２３）の前記把持具（９）は、請求項１から７および１０のいずれか１項に記載の把持具である
ことを特徴とする、
岩石穿孔ユニット（４）。

【請求項13】

岩石穿孔ユニット（４）上で穿孔ツール（７）を取り扱う方法であって、
岩石穿孔ユニット（４）によって岩石表面に穿孔を穿孔することと、
前記穿孔ユニット（４）に取り付けられた把持具（９）の少なくとも１つの把持顎部（１２）によって前記穿孔ツール（７）を把持することと、
前記把持具（９）の少なくとも１つの油圧シリンダ（１０）によって前記少なくとも１つの把持顎部（１２）を前記穿孔ツール（７）に対して移動させることと
を含む方法において、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の把持具（９）を使用し、前記把持具（９）に前記少なくとも１つの把持顎部（１２）の相対位置が異なる少なくとも３つの動作モード（Ｍ１～Ｍ３）を用意すること
を特徴とする、
方法。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

本発明は、岩石の穿孔に使用される岩石穿孔ツールを取り扱うための把持具に関する。把持具は、少なくとも１つの油圧シリンダによって可動である少なくとも１つの把持顎部を備える。

【0002】

さらに、本発明は、把持具を備えた岩石穿孔ユニット、および岩石穿孔ツールを取り扱う方法に関する。

【0003】

本発明の分野は、独立請求項の冒頭部分においてより具体的に定義される。

【0004】

鉱山、建設現場、および他の作業領域において、穿孔が、送りビーム上に移動可能に配置された岩石穿孔機を備える岩石穿孔ユニットによって穿孔される。穿孔ツールを、ねじ継手によって穿孔機に接続することができる。穿孔ツールは、１つ以上の穿孔ロッドまたはチューブと、穿孔ビットとを備えることができる。送りビームは、穿孔ツールの結合および分離時に穿孔ツールを不動に保持するためのリテーナを備える。典型的には、リテーナは、油圧シリンダによって動かされる把持顎部を備える。いくつかの異なるリテーナの設計が存在する。しかしながら、現在の解決策は、いくつかの欠点を含むことが示されている。

【発明の概要】

【0005】

本発明の目的は、岩石穿孔ツールを取り扱うための新規かつ改良された把持具および方法を提供することである。さらに、本発明は、リテーナを備え、本開示の把持具を利用する穿孔ユニットに関する。

【0006】

本発明による把持具は、装置についての第１の独立請求項の特徴的な特徴によって特徴付けられる。

【0007】

本発明による岩石穿孔ユニットは、装置についての第２の独立請求項の特徴的な特徴によって特徴付けられる。

【0008】

本発明による方法は、方法についての独立請求項の特徴的な特徴およびステップによって特徴付けられる。

【0009】

本開示の解決策の考え方は、岩石穿孔ツールを取り扱うための把持具が、少なくとも１つの油圧シリンダと、油圧シリンダによって、把持具を通過するように配置された穿孔ツールに向かって移動可能かつ把持具を通過するように配置された穿孔ツールから遠ざかるように移動可能である少なくとも１つの把持顎部とを備えることである。油圧シリンダは、第１の固定されたストッパによる第１の動作位置と、固定された第２のストッパによる第２の動作位置とを有する少なくとも１つの調整ピストンを備える。調整ピストンは、第１および第２の動作位置の一方においてピストンロッドの移動長さを制限して、少なくとも１つの把持顎部に少なくとも１つの把持顎部の極限移動位置間の中間位置を設けるように構成される。

【0010】

換言すると、調整ピストンは、油圧シリンダに従来からの２つの位置の代わりに３つの正確なピストンロッド位置をもたらす圧力作動要素である。

【0011】

調整ピストンは、２つの固定のストッパ面の間を移動することにより、その極限移動方向に２つの動作位置を有するように構成される。したがって、調整ピストンは、極限固定位置の間の中間位置を有さない。固定動作位置において、調整ピストンは、移動範囲を制限する物理的なストッパ面に押し付けられる。ストッパ面の位置は、調整ピストンの２つの動作位置を定め、したがってピストンロッドの２つの突出長さも定める。

【0012】

本開示の解決策の利点は、調整ピストンによって、油圧シリンダをより汎用的なやり方で制御することができ、把持具をより良好に利用できることである。さらに、固定位置は、正確なピストンロッド突出長さを定める。ピストンの動きを簡単に制御することができる。

【0013】

把持具は、異なる寸法を有する穿孔ツールの取り扱いにも適用可能であり、既存の穿孔ユニットへの後付けが可能である。

【0014】

一実施形態によれば、把持具は、３つの動作モードを備え、各々のモードは、ピストンロッドの突出長さが異なり、ピストンロッドの突出長さの大きさが、取り扱われている岩石穿孔ツールに対する少なくとも１つの把持顎部の位置を定めるように構成されている。換言すれば、ピストンは、完全に後退した位置または短縮位置と、２つの異なる伸長位置または延長位置とを有し、これらの位置が動作モードを定める。

【0015】

一実施形態によれば、把持具は、開放モード、案内モード、および把持モードを有する。ピストンロッドは、開放モードの選択に応答して第１の極限突出長さへと移動し、把持モードの選択に応答して反対の第２の極限突出長さへと移動する。さらに、ピストンロッドは、案内モードの選択に応答して第１および第２の極限突出長さの間の中間位置に移動する。換言すれば、開放モードは、岩石穿孔ツールに対していかなる把持も接触もない把持具を提供するために利用される。案内モードにおいては、少なくとも１つの把持顎部が穿孔ツールの外面に近接しているが、穿孔ツールの外面に押し付けられてはいない一種のソフトな把持が存在する。把持モードにおいては、岩石穿孔ツールに対する強い把持がもたらされる。把持モードにおける穿孔ツールの移動は、強い把持によって防止される。

【0016】

一実施形態によれば、把持具の構造および機構を、ピストンロッドの最大突出長さを開放モードまたは把持モードのいずれかを生成するために実現することができるいくつかの代替的なやり方で設計することができる。同じことが、把持具の構造に応じて開放モードまたは把持モードのいずれかを生成するために利用することができるピストンロッドの最小突出長さについても当てはまる。

【0017】

一実施形態によれば、少なくとも案内モードは、調整ピストンによって定められる。

【0018】

一実施形態によれば、ピストンロッドは、開放モードの選択に応答して最小突出長さを有し、ピストンロッドは、把持モードの選択に応じて最大突出長さを有する。

【0019】

一実施形態によれば、把持具は、油圧シリンダのすべての圧力空間が少なくとも１つのタンク圧力ラインに接続されるアイドルモードを有する。換言すると、ピストンロッドは、外力の影響下でその移動方向のいずれかに自由に移動することができる。したがって、シリンダに圧力が存在しない。

【0020】

一実施形態によれば、調整ピストンは、ピストンロッド上に移動可能に取り付けられたスリーブ状の部品である。換言すると、調整ピストンは、ピストンロッド上を摺動して、２つの極限制御位置に向かって移動することができる一種の浮動ピストンである。この解決策の利点は、ピストンロッドに支持されているときに調整ピストンの動きが良好に制御されることである。調整ピストンの構造が、単純かつ堅牢であり得る。

【0021】

一実施形態によれば、調整ピストンは、ピストンの方を向いた第１のフェース面を有し、第１のフェース面は、ピストンの方を向いたリング状の軸方向突出部を備え、軸方向突出部の直径が調整ピストンの外径よりも小さいことにより、軸方向突出部は、調整ピストンがピストンに向かって極限位置へと移動したときに、ピストンのための軸方向ストッパ面として機能するように構成される。

【0022】

一実施形態によれば、調整ピストンの第１の軸方向突出部に代え、あるいは加えて、ピストンが、調整ピストンの方を向いた第２の軸方向突出部を備える。

【0023】

一実施形態によれば、油圧シリンダは、３つの作動圧力空間を含み、存在する圧力は、ピストンを移動させるため、かつピストンと調整ピストンとの相対位置を移動させるために調整可能である。換言すると、油圧シリンダは、ピストン側の第１の作動圧力空間、ならびに両方ともロッド側の第２の作動圧力空間および第３の作動圧力空間を備える。第２の作動圧力空間が、ピストンと調整ピストンとの間に位置する一方で、第３の作動圧力空間は、第２の作動圧力空間と比べて調整ピストンの反対側に位置する。作動圧力空間は、制御弁を制御することによって圧力ラインおよび排出ラインに接続可能である。

【0024】

一実施形態によれば、把持具は、リテーナの一部であり、リテーナは、リテーナを通過するように配置された穿孔ツールに対して両側に取り付けられた２つの油圧シリンダを備える。油圧シリンダのピストンロッドが互いに対向し、リテーナは、ピストンロッドの遠位端に取り付けられた２つの把持顎部を備える。

【0025】

一実施形態によれば、２つの油圧シリンダは、それらのピストンロッドが同様の様相で移動するように同時かつ同期した様相で制御される。

【0026】

一実施形態によれば、２つの油圧シリンダは、互いに独立して制御される。その場合、第１の油圧シリンダを制御して、第１の把持顎部を取り扱い中の穿孔ツールの近くに移動させることができ、すなわちベース位置に移動させることができ、第２の油圧シリンダを制御して、第２の把持顎部を開放モード、案内モード、および把持モードの原理に従った位置に移動させることができる。

【0027】

一実施形態によれば、把持具は、関節レバー機構を備えるリテーナの一部であり、レバー機構は、レバー機構のレバーアームに取り付けられた把持顎部に油圧シリンダの動きを伝達するように構成されている。換言すると、１つの油圧シリンダが、レバー機構を移動させ、把持顎部に本開示の動きおよびモードを提供することができる。

【0028】

一実施形態によれば、把持具は、岩石穿孔ツールを穿孔軸へと移動させるためのロッドハンドラの一部であり、固定された相手方に対して可動である１つの可動把持顎部を備える。

【0029】

さらに、一実施形態によれば、本開示の解決策は、岩石表面に孔を穿孔するための岩石穿孔ユニットに関する。岩石穿孔ユニットは、送りビームと、送りビーム上に可動に取り付けられた岩石穿孔機と、送りビームの前端部に位置し、岩石穿孔機に取り付けることができる穿孔ツールを選択的に把持することができるリテーナとを備える。さらに、リテーナは、本明細書に開示の特徴および実施形態による把持具を備える。

【0030】

さらに、一実施形態によれば、本開示の解決策は、岩石表面に孔を穿孔するための岩石穿孔ユニットに関する。岩石穿孔ユニットは、送りビームと、送りビーム上に可動に取り付けられた岩石穿孔機と、穿孔ツールをツールマガジンと穿孔軸との間で移動させるためのロッドハンドラとを備え、ロッドハンドラには、岩石穿孔機に取り付けることができる穿孔ツールを選択的に把持することができる把持具が提供される。さらに、ロッドハンドラの把持具は、本明細書に開示の特徴および実施形態による把持具である。

【0031】

さらに、一実施形態によれば、本開示の解決策は、岩石穿孔ユニット上で穿孔ツールを取り扱う方法に関する。本方法は、岩石穿孔ユニットによって岩石表面に穿孔を穿孔することと、穿孔ユニットに取り付けられた把持具の少なくとも１つの把持顎部によって穿孔ツールを把持することと、把持具の少なくとも１つの油圧シリンダによって少なくとも１つの把持顎部を穿孔ツールに対して移動させることとを含む。本方法は、本明細書に開示の把持具を使用すること、および把持具に少なくとも１つの把持顎部の相対位置が異なる少なくとも３つの動作モードを用意することをさらに含む。

【0032】

上記開示の実施形態を、上記の特徴のうちの必要とされる特徴を有する適切な解決策を形成するために、組み合わせることができる。

【0033】

いくつかの実施形態が、添付の図面において、さらに詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】穿孔ユニットを備えた岩石穿孔リグの概略の側面図である。

【図2】リテーナを備えた穿孔ユニットの概略の上面図である。

【図3】把持具の３つの動作モードを示す概略図である。

【図4】固定された把持顎部に対向する１つの油圧シリンダを有する把持具を備えたリテーナを示す概略の上面図である。

【図5】油圧シリンダから把持顎部に力を伝達するための機構を示す概略図である。

【図6】油圧シリンダから把持顎部に力を伝達するための機構を示す概略図である。

【図7】１つの固定された把持顎部と１つの可動な把持顎部とを備える把持具の一部分の概略図である。

【図8】調整シリンダを備えた油圧シリンダの動作モードを示す概略図である。

【図9】開放モードにある把持具の油圧シリンダおよび油圧回路の概略図である。

【図10】案内モードにある把持具の油圧シリンダおよび油圧回路の概略図である。

【図11】フリーモードにある把持具の油圧シリンダおよび油圧回路の概略図である。

【図12】把持モードにある把持具の油圧シリンダおよび油圧回路の概略図である。

【図13】送りビームの方向に見たロッドハンドラの概略図である。

【図14】ロッドハンドラの把持具の概略の詳細図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

分かりやすくするために、図は、開示される解決策のいくつかの実施形態を簡略化して示している。図において、同様の参照番号は同様の要素を示す。

【0036】

図１が、キャリア２と、少なくとも１つの穿孔ブーム３と、ブーム３の遠位端部分の穿孔ユニット４とを備える岩石穿孔リグ１を開示している。穿孔ユニット４は、送りビーム５と、送りビーム５に支持され、送り装置によって穿孔軸ＤＡに沿って長手方向に移動するように構成された岩石穿孔機６とを備える。穿孔ロッド７ａおよび穿孔ビット７ｂなどの穿孔ツール７を、穿孔中の岩石表面へと衝撃パルスおよび回転を導くために、穿孔機６に取り付けることができる。穿孔ツール７の着脱時に穿孔ツール７を穿孔軸ＤＡ上に不動に支持するために、リテーナ８が、送りビームの前端部にあってよい。リテーナ８は、本明細書による把持具９を備える。

【0037】

図２が、送りビーム５の一端部にあるリテーナ８を開示している。岩石穿孔機６を、送りビーム５上で移動させることができ、穿孔機６に接続された穿孔ツール７は、穿孔軸ＤＡ上にあり、リテーナ８の一部である把持具９を通過している。把持具９は、穿孔ツール７に対して両側に取り付けられた２つの油圧シリンダ１０ａ、１０ｂを備える。油圧シリンダ１０ａ、１０ｂのピストンロッド１１ａ、１１ｂが、互いに対向しており、２つの把持顎部１２ａ、１２ｂを備えている。油圧シリンダ１０ａ、１０ｂは、本明細書に開示される特徴および機能を備える。

【0038】

図３が、把持具９が少なくとも３つのモードを備えることができることを開示している。モードは、開放モードＭ１、把持モードＭ２、および案内モードＭ３であってよい。図３において、把持顎部１２、１２ｂを通過する穿孔ツール７は、穿孔ロッド７ａである。開放モードＭ１において、把持具９は、把持顎部１２ａ、１２ｂと穿孔ロッド７ａとの間に把持および接触が生じないように制御される。案内モードＭ３において、把持顎部１２ａ、１２ｂが穿孔ツールの外面に近接しているが、穿孔ツールの外面を押さえてはいない一種のソフトな把持が存在する。換言すると、開放モードＭ１において、すき間Ｃ１は、案内モードＭ３におけるすき間Ｃ２よりも大きい。把持モードＭ２においては、穿孔ロッド７ａに対する強い把持が存在する。把持モードＭ２における穿孔ツール７の移動は、強い把持によって防止される。把持モードＭ２においては、当然ながら、把持顎部１２ａ、１２ｂと穿孔ロッド７ａとの間に接触Ｃｔが存在し、すき間は存在しない。

【0039】

図４が、１つの可動把持顎部１２ａを移動させるための１つの油圧シリンダ１０ａを有する把持具９を備えたリテーナ８を開示している。把持顎部１２ａは、動作モードを提供するために本明細書に開示されるやり方で、不動に配置された把持顎部１２ｂに対して移動可能である。

【0040】

図５および図６が、２つの把持顎部１２、１２ｂを穿孔ツール７に向かって移動させたり、穿孔ツール７から離れるように移動させたりするために、把持具９について可能な機構を開示している。これらの解決策においては、ジョイント１４を中心にして回転可能に互いに接続された機械アーム１３ａ、１３ｂの間に油圧シリンダ１０が配置されるため、把持顎部１２ａ、１２ｂに必要な動きを生成するために、１つの専用の油圧シリンダ１０で充分である。

【0041】

図７が、把持具９が１つの固定把持顎部１２ａと１つの可動把持顎部１２ｂとを備えてもよいことをさらに示している。把持顎部１２ｂの動きは、本明細書に開示される油圧シリンダによって直接的または間接的に生成される。１つの可動把持顎部を有する本開示の把持具９を、穿孔プロセスにおいて使用されるさまざまなツールおよび部品を取り扱うために汎用的に利用することができる。

【0042】

図８が、把持具９の油圧シリンダ１０の例示的な構造を開示している。把持具９は、ピストン１５によって移動可能なピストンロッド１１について、３つの異なる突出長さ位置Ｌｐ１を備える。ピストンロッド１１の突出長さの大きさは、把持顎部（図示されていない）の位置を規定する。ピストンロッド１１は、完全に後退した位置（左側、Ｌｐ１）、部分的に伸長した中間位置（右側、Ｌｐ３）、および完全に伸長した位置（中央、Ｌｐ２）を有することができ、これらの位置が、把持具９の動作モードＭ１～Ｍ３を規定する。ピストン１５およびピストンロッド１１の動きを達成するための調整ピストン１６が存在する。少なくとも右側の中間長さ位置Ｌｐ３は、調整ピストン１６によって定められる。調整ピストン１６は、ピストンロッド１１上に移動可能に取り付けられたスリーブ状の部品である。したがって、調整ピストン１６は、ピストンロッド１１上を摺動して、２つの極限制御位置に向かって移動することができる一種の浮動ピストンであってよい。調整ピストン１６は、ピストン１５の方を向いた第１のフェース面１７を有し、第１のフェース面１７は、ピストン１５の方を向いたリング状の軸方向突出部１８を備える。軸方向突出部１８の直径は、調整ピストン１６の外径よりも小さく、したがって、軸方向突出部１８は、調整ピストン１６がピストン１５に向かって極限位置まで移動すると、ピストン１５のための軸方向ストッパ面として機能することができる。さらに、油圧シリンダ１０は、３つの作動圧力空間Ｗｐ１、Ｗｐ２、およびＷｐ３を備え、存在する圧力を、ピストン１５を移動させるため、およびピストン１５と調整ピストン１６との相対位置を移動させるために調整可能である。第１の作動圧力空間Ｗｐ１は、ピストン側にあり、第２の作動圧力空間Ｗｐ２は、ピストン１５と調整ピストン１６との間に位置し、第３の作動圧力空間Ｗｐ３は、第２の作動圧力空間Ｗｐ２と比べて調整ピストンの反対側に位置する。作動圧力空間Ｗｐ１～Ｗｐ３は、１つ以上の圧力流体ライン１９、２０、および２１に接続される。

【0043】

図８に見られるように、ピストン１１は、長さ位置Ｌｐ１において、その最も上方の極限位置に移動し、長さ位置Ｌｐ２において、ピストン１５は、その最も下方の極限位置に移動し、やはり最も下方の極限位置にある調整ピストン１６に当接する。長さ位置Ｌｐ３において、調整ピストン１６は、その最も上方の極限位置に移動し、ピストン１５が、軸方向突出部１８に対して設定されることで、中間位置が達成される。図８は、調整ピストン１６が中間位置を持つことなく、本体２２の固定面に当接する極限軸方向位置の間を移動することを明確に開示している。

【0044】

図９～図１２が、油圧ピストン１０、および油圧ピストン１０を動作させて、ピストンロッド１１に異なる長さ位置Ｌｐ１～Ｌｐ３をもたらすための油圧回路の構造を開示している。油圧回路は、ピストン１５および調整ピストン１６を所望の位置に移動させるために、圧力流体を作動圧力空間Ｗｐ１～Ｗｐ３に供給するため、および作動圧力空間Ｗｐ１～Ｗｐ３から排出するための２つの制御弁、すなわち第１の制御弁Ｃｖ１および第２の制御弁Ｃｖ２を備えることができる。制御弁Ｃｖ１およびＣｖ２は、圧力流体ライン１９、２０、および２１に接続される。

【0045】

図９において、第１の制御弁Ｃｖ１は、第１の作動圧力空間Ｗｐ１をタンクＴに接続し、これにより、ピストン１５は、第２の制御弁Ｃｖ２が圧力流体を第２の作動圧力空間Ｗｐ２へと導くがゆえに、最も左側の位置に移動することができる。第３の作動圧力空間Ｗｐ３からタンクＴへの流体の流れは防止される。したがって、ピストンロッド１１は後退し、その可能な最短位置を有する。図９において、第１の移動方向はＡとして記され、反対の第２の移動方向はＢとして記されている。

【0046】

図１０において、ピストンロッド１１は、調整ピストン１６がピストン１５の右方への移動を制限する中間位置を有する。第２の制御弁Ｃｖ２が、自身の位置を変化させており、圧力流体の流れを第３の作動圧力空間Ｗｐ３へと導き、第２の作動圧力空間Ｗｐ２をタンクＴに接続する。

【0047】

図１１において、ピストンロッド１１は、図９と同じ長さ位置Ｌｐ１にあるが、第２の制御弁Ｃｖ２がその中央位置に移動しているため、いずれかの移動方向に自由に移動できる。すべての作動圧力空間Ｗｐ１～Ｗｐ３が、制御弁Ｃｖ１およびＣｖ２によってタンクＴに接続されている。

【0048】

図１２において、ピストンロッド１１は完全に押し出され、その可能な限り最長の位置を有する。調整ピストン１６は、第３の作動圧力空間Ｗｐ３が第２の制御弁Ｃｖ２によってタンクＴに接続されているため、最も右側の位置に移動している。第２の作業圧力空間Ｗｐ２は、第１の制御弁Ｃｖ１によってタンクＴに接続されている。第１の制御弁Ｃｖ１が、自身の位置を変化させており、圧力流体の流れを第１の作動圧力空間Ｗｐ１に導くことによって、ピストン１５をその最も右側の極限位置に向かって移動させる。

【0049】

図９～図１２において、制御圧力ラインが破線で示されている。

【0050】

図１３が、ロッドハンドリング装置２３に関連して配置された把持具９を開示している。装置２３は、いくつかの穿孔ロッド７ａを格納するためのマガジン２４を備えることができる。マガジン２４は、回転可能に取り付けられてよく、あるいは他のインデキシング手段を備えてもよい。さらに、把持具９を備えた可動アームまたはマニピュレータ２５が存在する。マニピュレータ２５は、マガジン２４と岩石穿孔装置６の穿孔軸ＤＡとの間で穿孔ロッド７ａを移動させることができる。把持具９は、図１４にさらに詳細に開示されており、把持具９が、１つの可動な把持顎部１２ａと、マニピュレータ２５の構造部分であってよく、マニピュレータ２５に取り付けられた別個の部分であってもよい１つの不動な把持顎部１２ｂとを備えてよいことが示されている。可動な把持顎部１２ａを移動させるための油圧シリンダ１０は、本明細書に開示された特徴および実施形態によるものであり、把持具９に把持モード、案内モード、および開放モードを提供するように構成されてよい。

【0051】

穿孔ビットなどの他の穿孔ツールを取り扱うために同じ種類の装置２３を使用することも可能であってよい。

【0052】

図面および関連の説明は、本発明の考え方を例示することのみを意図している。その詳細において、本発明は、特許請求の範囲の技術的範囲内でさまざまであってよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【外国語明細書】