(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に位置する二物品を、係合ピンとピン孔とを用いて着脱自在に連結するピン式の連結装置であって、下側に位置する物品とクレーン等の吊り上げ手段によって吊持される上側の物品の双方に前記ピン孔を穿設し、これらピン孔に前記係合ピンを挿通して前記二物品を連結するピン式連結装置において、前記上側の物品のピン孔を連結ブラケットに穿設し、前記下側の物品のピン孔よりも下方位置には、前記連結ブラケットを先端で支承する調整ボルトを上下方向へ移動可能に螺着したことを特徴とするピン式連結装置。
【請求項２】
前記連結ブラケットの少なくとも外周面下側を円弧状に形成し、前記調整ボルトを複数個となすと共に、これら調整ボルトを下側の物品のピン孔方向へ傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載のピン式連結装置。
【請求項３】
上下に位置する二物品を、係合ピンとピン孔とを用いて着脱自在に連結するピン式の連結装置であって、下側に位置する物品とクレーン等の吊り上げ手段によって吊持される上側の物品の双方に前記ピン孔を穿設し、これらピン孔に前記係合ピンを挿通して前記二物品を連結するピン式連結装置において、前記上側の物品のピン孔を連結ブラケットに穿設して、該連結ブラケットの外周面を円弧状に形成し、前記下側の物品のピン孔よりも下方位置には、一対の調心用の治具を互いに接近及び離反方向へ移動可能に配設し、両治具の対向側上面に前記上側の物品の連結ブラケットの外周面を支承するテーパ状の受け面を設けたことを特徴とするピン式連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建築の基礎工事に用いられるチュービング装置や建設機械を始め、各種の産業分野において二つの物品を係合ピンとピン孔とを用いて着脱自在に連結するピン式の連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、土木建築の基礎工事等で、大口径の杭を回転させながら圧入するのに用いる大型のチュービング装置にあっては、その重量や大きさが輸送限界を超える場合に、輸送時と現場での作業の度に分解と組立とを行っており、その結合手段としてピン式の連結装置が用いられている。
【０００３】
上述のチュービング装置は、下側の物品であるケーシングチューブ回転装置と、上側の物品であるチャック装置とに分割され、ピン式の連結装置は、ケーシングチューブ回転装置の上部とチャック装置の下部とに穿たれたピン孔と、双方のピン孔に挿通される係合ピンとで構成されており、ケーシングチューブ回転装置とチャック装置とを着脱する場合には、接地面に据え置いたケーシングチューブ回転装置に対して、上部のチャック装置をクレーンで吊り上げながら、双方のピン孔に係合ピンを抜き差しすることによって両者の連結と分離とが行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
クレーンとワイヤロープを用いたチャック装置の吊り上げは、ケーシングチューブ回転装置との着脱に、上部のチャック装置の負荷荷重が係合ピンにかからないようにして該係合ピンの抜き差しを容易にするために行われる。
【０００５】
しかしながら、チャック装置をケーシングチューブ回転装置から分離する際には、クレーンによるチャック装置の吊り上げ力が不足してもまた吊り上げ過ぎても係合ピンに負荷荷重が作用して引き抜きが困難となり、さらにチャック装置をケーシングチューブ回転装置に連結する際にも、双方の装置のピン孔を正確に心合わせしないと係合ピンの差込みが困難であり、いずれの場合もワイヤロープの吊り具合を微妙に調整しなければならない煩わしいものであった。
【０００６】
本発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、その目的とするところは、上下に位置する二物品を着脱する際に、ワイヤロープの微妙な吊り具合を調整することなく係合ピンの抜き差しを簡便に行え、吊り上げ手段とワイヤロープとを用いた微妙な吊り具合を不要にして、短時間での容易で安全な着脱を行えるようにしたピン式連結装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、第１発明では、上下に位置する二物品を、係合ピンとピン孔とを用いて着脱自在に連結するピン式の連結装置であって、下側に位置する物品とクレーン等の吊り上げ手段によって吊持される上側の物品の双方に前記ピン孔を穿設し、これらピン孔に前記係合ピンを挿通して前記二物品を連結するピン式連結装置において、前記上側の物品のピン孔を連結ブラケットに穿設し、前記下側の物品のピン孔よりも下方位置には、前記連結ブラケットを先端で支承する調整ボルトを上下方向へ移動可能に螺着している。
【０００８】
また第２発明では、第１発明の連結ブラケットの少なくとも外周面下側を円弧状に形成し、調整ボルトを複数個となすと共に、これら調整ボルトを下側の物品のピン孔方向へ傾斜させている。
【０００９】
さらに第３発明では、上下に位置する二物品を、係合ピンとピン孔とを用いて着脱自在に連結するピン式の連結装置であって、下側に位置する物品とクレーン等の吊り上げ手段によって吊持される上側の物品の双方に前記ピン孔を穿設し、これらピン孔に前記係合ピンを挿通して前記二物品を連結するピン式連結装置において、前記上側の物品のピン孔を連結ブラケットに穿設して、該連結ブラケットの外周面を円弧状に形成し、前記下側の物品のピン孔よりも下方位置には、一対の調心用の治具を互いに接近及び離反方向へ移動可能に配設し、両治具の対向側上面に前記上側の物品の連結ブラケットの外周面を支承するテーパ状の受け面を設けている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のピン式連結装置を、土木建築の基礎工事等に用いられるチュービング装置に適用した形態例を図面に基づいて説明する。
図中、図１〜図３は本発明の第１形態例を示し、図１はケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態を示す要部断面正面図、図２はケーシングチューブ回転装置とチャック装置の分割状態を示すチュービング装置の全体正面図、図３はケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の断面側面図、図４は本発明の第２形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の要部断面正面図、図５は本発明の第２形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の要部断面正面図である。
【００１１】
図１〜図３の第１形態例に示すチュービング装置１は、本発明の下側の物品に相当するケーシングチューブ回転装置２と、本発明の上側の物品に相当するチャック装置３とからなっており、両装置２，３はピン式連結装置４を用いて上下に着脱可能に連結される。
【００１２】
ケーシングチューブ回転装置２は、ジャッキ型の支持脚５ａ，５ａを備えたベースフレーム５の上部に、回転フレーム６と昇降フレーム７とを有する昇降体８が複数の昇降シリンダ９を用いて昇降可能に支持されている。昇降フレーム７は、上述のベースフレーム５及び後述するチャックフレーム２０と共に矩形に形成されており、昇降フレーム７の四つの角部には、それぞれ回転フレーム６を回転させるための駆動モータ１０とチャック装置３の昇降をガイドする内ガイド筒１１とが設けられている。
【００１３】
昇降フレーム７には、上記内ガイド筒１１近傍の４箇所に縦方向の継手板１２，１３が内外に間隙Ｃ１をおいて配設されており、該継手板１２，１３にピン孔１２ａ，１３ａが同一の中心軸Ｌ１上に穿設されている。継手板１２，１３の下面を支承する受け板１４と昇降フレーム７の下側のウェブ７ａとの間には、ガイドスリーブ１５が縦方向に固着されており、該ガイドスリーブ１５の内部に調整ボルト１６が上下方向へ移動可能に螺着されている。
【００１４】
調整ボルト１６は、軸部１６ａの先端１６ｂを受け板１４から継手板１２，１３間の間隙Ｃ１へ突出させながら、その中心軸Ｌ２が継手板１２，１３間の間隙Ｃ１の中間部を通り、且つピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１と直交する位置に配設されている。軸部１６ａの基端側にはロックナット１７が螺着され、該ナット１７をウェブ７ａの下面に圧接して調整ボルト１６を固定することにより、軸部１６ａの先端１６ｂとピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１との間に所望の距離を得るようにしている。
【００１５】
前記チャック装置３は、チャックフレーム２０の下側に回転リング２１が設けられ、該回転リング２１の下部に複数のチャック部材２２が円周状に等間隔で垂設されている。チャックフレーム２０の４つの角部には、それぞれ外ガイド筒２３が上下に貫通して設けられ、該外ガイド筒２３の内側近傍に４つのチャックシリンダ２４が垂設されている。
【００１６】
また、前記複数のチャック部材２２は、その内側にケーシングチューブ（図示しない）を把持しながら、外側を回転フレーム６に形成したテーパ面（図示しない）に係合させて、前記駆動モータ１０の回転駆動によりケーシングチューブを回転し、昇降シリンダ９を縮小して昇降体８を下降することにより、ケーシングチューブを土中へ圧入して行く。チャック装置３の４つの外ガイド筒２３は、ケーシングチューブ回転装置２の内ガイド筒１１と上下同一位置に設けられており、各外ガイド筒２３を内ガイド筒１１に外挿することによって、ケーシングチューブを把持するチャック装置３の昇降をガイドすると共に、ケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを着脱する際にも、チャック装置３の昇降をガイドする。
【００１７】
４つのチャックシリンダ２４は、その伸縮によってチャック装置３を昇降し、チャック部材２２をケーシングチューブと回転フレーム６との間に出し入れすることにより、ケーシングチューブを把持または開放するのに用いるほか、下端の連結ブラケット２５とケーシングチューブ回転装置２の継手板１２，１３とに係合ピン２６を係脱することによって、ケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを着脱自在に連結するのに用いられる。
【００１８】
連結ブラケット２５は、継手板１２，１３間の間隙Ｃ１に差し込み可能な厚板で、外側形状がチャックシリンダ２４につながる上部を除いて円弧状に形成され、その中央には継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａと同径のピン孔２５ａが穿設されている。また、この連結ブラケット２５は、ケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３のガイド筒１１，２３を内外に嵌挿した場合に、継手板１２，１３間の間隙Ｃ１内に位置し、且つピン孔２５ａの中心軸Ｌ３が調整ボルトＬ２の中心軸上Ｌ２と交差するよう設定されている。
【００１９】
係合ピン２６は、ピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａに差し込み可能な外径を持ち、且つ離間した継手板１２，１３に亙る長さの軸部２６ａの基端に、矩形の板材を用いた頭部２６ｂを付設して構成されており、前述のピン式連結装置４は、この係合ピン２６と、ピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａを穿った継手板１２，１３及び連結ブラケット２５と、昇降フレーム７に設けたガイドスリーブ１５並びに調整ボルト１６とで構成されている。
【００２０】
本形態例は以上のように構成されており、チュービング装置１としてケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを連結した状態では、双方のピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａに差し込んだ係合ピン２６がボルトや割りピン，サークリップ，係合ピン等の適宜な抜け止め手段によって抜け止めされている。また、調整ボルト１６は下方へねじ戻されていて、軸部１６ａの先端１６ｂがチャック装置３の連結ブラケット２５の外周面下端から離間しており、チャック装置３の荷重を４本の係合ピン２６が坦持している。
【００２１】
このように連結されているケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを搬送等で分解する場合には、調整ボルト１６を上方へねじ込んで軸部１６ａの先端１６ｂを連結ブラケット２５の外周面下端に当接させ、チャック装置３を調整ボルト１６のねじ込みで押し上げて、継手板１２，１３側と連結ブラケット２５側のピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａの中心軸Ｌ１，Ｌ３を位置合わせし、この状態をロックナット１６の締め付けで保持しておく。
【００２２】
チャック装置３の上部には、図示しないクレーンから吊り下げたワイヤロープ２７を掛止めしておき、係合ピン２６に係着した抜け止め手段を外して軸部２６ａをピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａから引き抜いたのち、チャック装置３をクレーンにて吊り上げることにより、ケーシングチューブ回転装置２からチャック装置３が分離される。
このようにして、チャック装置３を分離した後の調整ボルト１６の先端１６ｂとチャック装置３側のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１との間には、連結ブラケット２５の下側半径に相当する長さの間隔がそのまま残される。
【００２３】
また、輸送等で分解されたケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを作業現場等で連結するには、接地面に据え置いたケーシングチューブ回転装置２の上方にチャック装置３をクレーンで吊り上げ、外ガイド筒２３のそれぞれを内ガイド筒１１に外挿したのち、ガイド筒１１，２３の案内によってチャック装置３を下降して行く（図２参照）。
【００２４】
ガイド筒１１，２３を内外に嵌挿した状態では、下側のケーシングチューブ回転装置２に対するチャック装置３の横方向の位置が設定通りに決められ、連結ブラケット２５は、継手板１２，１３間の間隙Ｃ１の直上に位置し、且つそのピン孔２５ａの中心軸Ｌ３は、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１と直交する調整ボルト１６の中心軸Ｌ２上に位置する。そして、チャック装置３をさらに下降させると、連結ブラケット２５が間隙Ｃ１に入り込み、各連結ブラケット２５の外周面下端に調整ボルト１６の先端１６ｂが当接して、チャック装置３全体の下降が停止する。
【００２５】
連結ブラケット２５側の中心軸Ｌ３の横方向の位置は、上記した如く内外ガイド筒１１，２３の嵌挿によって、既に継手板１２，１３側の中心軸Ｌ１と合致しており、さらに連結ブラケット２５を支承する調整ボルト１６の先端１６ｂが、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１との間に、連結ブラケット２５の下側半径に相当する長さを設定しているため、継手板１２，１３側と連結ブラケット２５側の中心軸Ｌ１，Ｌ３も合致する。
【００２６】
継手板１２，１３側と連結ブラケット２５側の双方のピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａは、このようにして正確に位置合わせされ、これらピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａに係合ピン２６の軸部２６ａを挿通し、該係合ピン２６を前記ボルトや割りピン等の抜け止め手段を用いて抜け止めする。しかるのち、調整ボルト１６を下方へねじ戻して該ボルト１６の先端１６ｂを連結ブラケット２５の外周面下端から離間することにより、チャック装置３の荷重を４本の係合ピン２６によって坦持する。
【００２７】
以上のように、本形態例のピン式連結装置４は、チュービング装置１のチャック装置３をクレーンで吊り上げながらケーシングチューブ回転装置２と連結したり分離する場合に、双方の装置２，３のピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａを正確で且つ簡便に位置合わせできるようになり、係合ピン２６の抜き差しが容易に行える。
【００２８】
これにより、ケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３との着脱に、クレーンで微妙な吊り具合を調整する必要がなくなり、クレーンからの吊り下げによるいたずらな負荷荷重が係合ピン２６にかからなくなるので、ケーシングチューブ回転装置２とチャック装置３とを短時間で且つ安全に分解したり組立することができるようになる。
【００２９】
尚、上述の連結と分解の説明では、ピン式連結装置４の係合ピン２６をピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａに差し込んだ状態で調整ボルト１６をねじ戻し、その先端１６ｂを連結ブラケット２５の外周面下端から離間するとしたが、係合ピン２６の差し込み状態時に、調整ボルト１６の先端１６ｂと連結ブラケット２５の外周面下端とをそのまま当接させておいても差し支えはない。
【００３０】
次に、本発明の第２，第３形態例を説明する。尚、第１形態例と同一構成部分ついては同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図４の第２形態例に示すピン式連結装置３０では、ケーシングチューブ回転装置２の継手板１２，１３の下方に、第１形態例のガイドスリーブ１５と調整ボルト１６とが２組用いられており、その他の部分は第１形態例と略同様の構成となっている。
【００３１】
ガイドスリーブ１５，１５と調整ボルト１６，１６は、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１と交差する縦方向の中心軸Ｌ４を挟んで、ピン孔１２ａ，１３ａ方向へ傾斜する左右対称に配設されており、中心軸Ｌ４寄りに位置する双方の軸部１６ａ，１６ａの先端１６ｂ，１６ｂにて、連結ブラケット２５の円弧状外周面下側両側部を支承することにより、連結ブラケット２５のピン孔２５ａの中心軸Ｌ３の左右及び上下位置が、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１に自動調心されるようになる。
従って本形態例の場合には、第１形態例の内外ガイド筒１１，２３の嵌挿を用いずとも双方のピン孔１２ａ，１３ａ，２５ａを安価で簡便に位置合わせすることができる。
【００３２】
図５に示す第３形態例のピン式連結装置４０は、継手板１２，１３側のピン孔１２ａ，１３ａと、連結ブラケット２５側の２５ａと、これらをつなぐ係合ピン２６と、ピン孔１２ａ，１３ａの下方に設けられた一対の治具移動手段４１，４１とからなっている。
【００３３】
治具移動手段４１，４１は、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１と交差する縦方向の中心軸Ｌ４を挟んで左右対称に配設されており、治具移動手段４１のそれぞれは、昇降フレーム７の下側のウェブ７ａに立設したガイド板７ｂに調整ボルト４２を螺着し、ガイド板７ｂから中心軸Ｌ４側へ突出する調整ボルト４２の軸部４２ａの先端を調心用の治具４３に回転可能に嵌挿し、同じくガイド板７ｂから中心軸Ｌ４と反対側へ突出する調整ボルト４２の軸部４２ａにロックナット４４を螺着して構成されている。
【００３４】
治具４３，４３は、他方との対向側上面に連結ブラケット２５の円弧状外周面下側を支承するテーパ状の受け面４３ａ，４３ａを設けたテーパブロックで、これら治具４３，４３を、調整ボルト４２のねじ回しによってチャック装置３の昇降方向である中心軸Ｌ４と直交するウェブ７ａ上を互いに接近または離間方向へ移動させ、その移動位置をロックナット４４の締め付けにて固定するようにしている。
【００３５】
本形態例のピン式連結装置４０は、上述のように治具４３，４３を互いに接近または離間方向へ移動させることによって、受け面４３ａ，４３ａとケーシングチューブ回転装置２側の継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１との間に、連結ブラケット２５の下側半径に相当する長さを設定して、受け面４３ａ，４３ａ上に連結ブラケット２５の円弧状外周面下側両側部を支承することにより、連結ブラケット２５のピン孔２５ａの中心軸Ｌ３の左右及び上下位置が、継手板１２，１３のピン孔１２ａ，１３ａの中心軸Ｌ１と自動的に調心される。
【００３６】
尚、連結ブラケットの外周面下側は、必ずしもその内側に穿設されるピン孔と同心円状の円弧面でなくともよい。また、調整ボルトは下側の物品に直接ねじ込んでよく、形態例に用いたガイドスリーブは省略が可能である。ピン孔の自動調心に用いられる複数の調整ボルトや一対の調心用治具は、必ずしも連結ブラケットの下方に左右対称で設けなくとも、上下双方の物品のピン孔の自動調心が可能である。
さらに本発明は、形態例で示したチュービング装置以外にも、各種の産業分野において二つの物品を上下に着脱自在に連結するピン式の連結装置として幅広く適用が可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のピン式連結装置によれば、上側の部品をクレーン等の吊り上げ手段で吊り上げながら下側の部品と連結したり分離する場合に、双方の部品のピン孔を正確で容易に心合わせできるので、係合ピンの抜き差しが容易に行えるようになる。これにより、クレーンとワイヤロープとを用いた吊り具合の微妙な調整をする必要がなくなり、短時間での容易で安全な連結と分解作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態を示す要部断面正面図
【図２】本発明の第１形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の分割状態を示すチュービング装置の全体正面図
【図３】本発明の第１形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の断面側面図
【図４】本発明の第２形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の要部断面正面図
【図５】本発明の第３形態例を示すケーシングチューブ回転装置とチャック装置の連結状態の要部断面正面図
【符号の説明】
１…チュービング装置、２…ケーシングチューブ回転装置（本発明の下側の物品）、３…チャック装置（本発明の下側の物品）、４，３０，４０…ピン式連結装置、７…昇降フレーム、８…昇降体、１１…内ガイド筒、１２，１３…継手板、１２ａ，１３ａ，２５ａ…ピン孔、１４…受け板、１５…ガイドスリーブ、１６…調整ボルト、１６ａ…軸部、１６ｂ…軸部１６ａの先端、１７…ロックナット、２０…チャックフレーム、２２…チャック部材、２３…外ガイド筒、２４…チャックシリンダ、２５…連結ブラケット、２６…係合ピン、２６ａ…軸部、２６ｂ…頭部、４１…治具移動手段、４２…調整ボルト、４２ａ…軸部、４３…治具、４４…ロックナット、Ｃ１…継手板１２，１３の間の間隙、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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