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公開番号2024163979
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-26
出願番号2024063345
出願日2024-04-10
発明の名称建設機械のための振動発生装置及び動作方法
出願人ユーロドリルゲーエムベーハー,EURODRILL GmbH
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類B06B 1/18 20060101AFI20241119BHJP(機械的振動の発生または伝達一般)
要約【課題】極めて効率が良い、特に建設機械用振動発生装置又は振動発生方法を提供する。
【解決手段】ハウジングと、第1の反転点と第2の反転点の間で進退可能なピストンと、少なくとも1つの駆動可能な制御弁を用いて、動作チャンバへの加圧流体の供給と動作チャンバからの加圧流体の排出とをそれぞれ行うことで、ピストンの往復運動を引き起こして振動を発生させることが可能な加圧流体供給部と、少なくとも1つの制御弁を駆動し、動作チャンバ内のピストンの移動を制御して調整できる制御ユニットと、を含む。本発明によれば、制御ユニットは、振動を発生させる第1動作モード、及び衝撃パルスを発生させる第2動作モードでピストンを制御するように構成され、動作チャンバの少なくとも1つの端面に衝撃面が形成され、ピストンが2つの反転点の少なくとも一方に到達したときに打撃面を叩くことで衝撃パルスを発生させることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
建設機械のための、振動を発生させる装置であって、
ハウジング（１６）と、
前記ハウジング（１６）内の動作チャンバ（２０）の中で、第１の反転点と第２の反転点との間で進退移動可能なピストン（１８）と、
加圧流体供給部であって、少なくとも１つの駆動可能な制御弁（１９）を用いて、前記第１の反転点及び／又は前記第２の反転点の領域において、前記動作チャンバ（２０）への加圧流体の供給と前記動作チャンバ（２０）からの加圧流体の排出とをそれぞれ行うことで、ピストン（１８）の往復運動を引き起こして振動を発生させることが可能な加圧流体供給部と、
前記少なくとも１つの制御弁（１９）を駆動するように構成され、前記少なくとも１つの制御弁（１９）を用いて、前記動作チャンバ（２０）内の前記ピストン（１８）の移動を制御して調整できる制御ユニット（３０）と、
を含み、
前記制御ユニット（３９）は、振動を発生させる第１動作モード、及び衝撃パルスを発生させる第２動作モードで前記ピストン（１９）を駆動するように構成され、
前記動作チャンバ（２０）の少なくとも１つの端面に打撃面（２２）が形成され、前記ピストン（１８）が前記反転点の少なくとも一方に到達したときに前記打撃面（２２）を叩くことによって衝撃パルスを発生させる、装置。
続きを表示（約 750 文字）【請求項２】
前記制御弁（１９）は、ソレノイドバルブとして構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記動作チャンバ（２０）内の前記ピストン（１８）の位置を特定する測定デバイス（３２）が設けられる、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記測定デバイス（３２）は、リニアセンサを含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記制御ユニット（３０）を用いて、前記ピストン（１８）の周期及び／ストロークを設定及び調整できる、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記制御ユニット（３０）は、前記ピストン（１８）を制御する制御プログラムを格納可能なプログラムメモリを含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記制御ユニット（３０）は、選択デバイスを含み、前記選択デバイスを利用して、オペレータが手動で、及び／又は検出された動作状態に応じて自動で、動作モードを選択できる、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記動作チャンバ（２０）に、それぞれ１つの打撃面（２２）を有する２つの端面が形成され、前記ピストン（１８）が前記打撃面（２２）を交互に叩いて衝撃パルスを発生させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の振動及び衝撃パルスを発生させる装置（１０）が配設されている、建設機械。
【請求項１０】
前記建設機械は、土壌及び/又は岩石の掘削に用いられる掘削リグとして構成される、請求項９に記載の建設機械。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械のための振動発生装置に関し、請求項１のプリアンブルに係る本装置は、ハウジングと、ハウジングの動作チャンバ内で第１の復帰点と第２の復帰点との間で進退移動可能なピストンと、第１の反転点及び／又は第２の反転点の領域内で、加圧流体の動作チャンバへの供給及び動作チャンバからの排出を、少なくとも１つの駆動可能な制御弁を介して行える加圧流体供給部であって、ピストンが前記領域内で往復運動するように設定して振動を発生させることが可能な加圧流体供給部と、少なくとも１つの制御弁を駆動するように構成された制御ユニットと、を備え、制御ユニットを用いて、動作チャンバ内のピストンの動きを制御して調整できる装置である。
続きを表示（約 1,800 文字）【０００２】
本発明は、更に、装置の動作方法に関し、請求項１２のプリアンブルに係る本方法は、ピストンが、第１の反転点と第２の反転点の間で反転する方式で、動作チャンバ内で前後に移動され、加圧流体及び少なくとも１つの駆動可能な制御弁を用いて、ピストンを往復運動させることで振動を発生させる方法であり、加圧流体は、第１の反転点及び／又は第２の反転点の間の領域内で動作チャンバに導入され、且つ動作チャンバから排出され、少なくとも１つの制御弁が制御ユニットによって駆動され、動作チャンバ内のピストンの動きを制御及び調整できる、方法である。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１に、建設機械用の振動発生器が開示されている。この既知の振動発生器では、ハウジング内の動作チャンバが、動作ピストンによって２つの圧力チャンバに分割される。この２つの圧力チャンバに対して、入口と出口から意図した方式で加圧流体を供給することで、動作ピストンが反転方式で移動して振動を発生させる。各圧力チャンバに対する加圧流体の適時給排出は、動作ピストン内の複雑なダクトアセンブリによって実現する。また、動作ピストンの内部には制御ピストンが摺動可能に搭載されており、ハウジングの両端面から突出する止め具を用いて、動作ピストンに対する制御ピストンの相対位置を選択的に変化させることで、特定のチャンネルを開閉できるようになっている。したがって、加圧流体の給排出は、このような機械的手段によって達成され、所定のチャンネルが特定の転換点に到達したときに加圧流体の供給と排出が切り替えられる。
【０００４】
振動発生器のための同様の機械式制御デバイスは、たとえば、特許文献２，特許文献３、又は特許文献４に記載されている。これらの既知のデバイスは全て、動作ピストンと制御ピストンを備えており、これらのピストンが、ハウジング内に各位置に応じて特定のチャンネルを開閉することによって、２つの対向する圧力チャンバへの目的とする交互の供給を行って、動作ピストンを移動している。
【０００５】
特許文献５又は特許文献６から、制御弁を制御する制御ユニットを備えた汎用の振動発生器が知られている。本出願人が出願した特許文献６は、このような制御ユニットを振動発生器又は衝撃機構に利用できることを教示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
欧州特許第１７２８５６４号明細書
英国特許第９２０１５８号明細書
米国特許第４１２６１０３号明細書
米国特許第４０３１８１２号明細書
独国特許出願公開第３０３８８３５号明細書
欧州特許出願公開第３４１７９５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の基となる課題は、極めて効率が良く、特に建設機械で利用できる振動発生装置又は振動発生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本課題は、請求項１に記載の特徴を有する装置によって達成される一方で、請求項１２に記載の特徴を有する方法によっても達成される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明に係る装置は、制御ユニットが、振動を発生させる第１動作モード、及び衝撃パルスを発生させる第２動作モードでピストンを駆動するように構成されており、動作チャンバの少なくとも１つの端面に打撃面が形成され、動作ピストンが少なくとも１つの反転点に到達したときに打撃面を叩くことで、衝撃パルスを発生させることを特徴とする。
【００１０】
本発明の基本的概念は、振動の生成と衝撃パルスの生成の両方を行えるように構成された装置を提供することである。このため、動作チャンバの少なくとも１つの端面に打撃面が形成される。ピストンにも対応する打撃面が設けられて、衝撃パルスを発生させるように構成される。好ましい構成として、動作チャンバは向かい合う２つの端面を備えてよく、２つの端面にそれぞれ打撃面が形成される。したがって、ピストンにも対応する２つの端面を設けることができる。打撃面は、隣接する壁面と比べて硬化されていると好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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