(57)【要約】      （修正有）【課題】ロッドの固定またはその解除が容易であって、作業効率のよいボーリング装置を提供する。【解決手段】上下に貫通する挿通孔を有する昇降部２１と、内部が挿通孔に通ずる筒状のガイド部５１と、内部がガイド部に通ずる筒状のスピンドル３１と、スピンドルに挿通されるロッド４１と、ガイド部の外周を覆い、ガイド部に対して昇降可能な筒状の着脱部６５とを備え、着脱部の上昇または下降により、ボールが貫通孔の高さに合わせられたロッドの溝部に嵌り込み、着脱部のテーパー部がボールに当接してロッドが固定され、着脱部の下降または上昇により、ボールがガイド部の厚さ方向に移動可能となり、ロッド４１の固定が解除される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に貫通する挿通孔を有する昇降部と、
前記昇降部を昇降させる昇降駆動手段と、
前記昇降部から上方に向かって延伸し、内部が前記挿通孔に通ずる筒状のガイド部と、
一端が軸を中心として前記昇降部の前記挿通孔に回転可能に支持され、内部が前記ガイド部の内部に通ずる筒状のスピンドルと、
前記スピンドルを回転させる回転駆動手段と、
前記スピンドルに設けられ、前記スピンドルの内部に通ずる回転規制孔を有する回転規制部と、
前記昇降部の前記挿通孔、前記ガイド部、前記スピンドルおよび前記回転規制部の前記回転規制孔に挿通されるロッドと、
前記ガイド部の外周を覆い、かつ、前記ガイド部に対して昇降可能な筒状の着脱部と、
を備え、
前記ロッドには、その下端から上方に向かって、外周の形状が非円形である非円形部が設けられるとともに、前記非円形部より上方において、外周の周りに環状の溝部が設けられ、
前記回転規制孔には、前記ロッドの前記非円形部がスライド自在に嵌め通され、
前記ガイド部には、その内外を貫通する複数の貫通孔が環状に設けられ、
前記着脱部の内部には、上方または下方に向かって径が大きくなるテーパー部が設けられ、
前記貫通孔には、前記ガイド部の厚さより径が大きく、かつ、前記ロッドの前記溝部に嵌め込み可能なボールが、前記ガイド部の厚さ方向に移動可能に配され、
前記着脱部の上昇または下降により、前記ボールが前記貫通孔の高さに合わせられた前記ロッドの前記溝部に嵌り込み、前記着脱部の前記テーパー部が前記ボールに当接して前記ロッドが固定され、前記着脱部の下降または上昇により、前記ボールが前記ガイド部の厚さ方向に移動可能となり、前記ロッドの固定が解除されることを特徴とするボーリング装置。
【請求項２】
前記昇降部に、上下方向に回転可能に支持される開閉部を備え、前記着脱部が前記開閉部により上下方向に回転可能に支持されることを特徴とする請求項１記載のボーリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地質調査等に用いられる従来のスピンドル型のボーリング装置は、図８に示すように、スピンドル１０１に設けられたチャック１０２によりロッド１０３をスピンドル１０１に固定している。チャック１０２は、チャックピース１０４とチャックボルト１０５を備えている。また、ボーリング装置は、回転駆動装置１０６や昇降駆動装置１０７を備えており、これらによりスピンドル１０１やロッド１０３が回転し、または昇降する。
【０００３】
このボーリング装置によると、スピンドル１０１に対してロッド１０３を昇降させる場合には、チャックボルト１０５を緩めてロッド１０３の固定を解除し、ロッド１０３を昇降させた後、チャックボルト１０５を締め付けてロッド１０３をスピンドル１０１に固定している。このように、ロッド１０３の固定またはその解除には、チャックボルト１０５を締め付けたり、緩めたりする作業が必要となるため、手間や時間がかかるという問題があった。また、ボーリング装置を操作する作業者とは別に、ロッド１０３の固定およびその解除を行う作業者が必要となるので、人件費が掛かり、作業効率が悪いという問題もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、ロッドの固定または固定の解除が容易であって、作業効率のよいボーリング装置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】
【０００５】
本発明のボーリング装置は、上下に貫通する挿通孔を有する昇降部と、昇降部を昇降させる昇降駆動手段と、昇降部から上方に向かって延伸し、内部が挿通孔に通ずる筒状のガイド部と、一端が軸を中心として昇降部の挿通孔に回転可能に支持され、内部がガイド部の内部に通ずる筒状のスピンドルと、スピンドルを回転させる回転駆動手段と、スピンドルに設けられ、スピンドルの内部に通ずる回転規制孔を有する回転規制部と、昇降部の挿通孔、ガイド部、スピンドルおよび回転規制部の回転規制孔に挿通されるロッドと、ガイド部の外周を覆い、かつ、ガイド部に対して昇降可能な筒状の着脱部と、を備え、ロッドには、その下端から上方に向かって、外周の形状が非円形である非円形部が設けられるとともに、非円形部より上方において、外周の周りに環状の溝部が設けられ、回転規制孔には、ロッドの非円形部がスライド自在に嵌め通され、ガイド部には、その内外を貫通する複数の貫通孔が環状に設けられ、着脱部の内部には、上方または下方に向かって径が大きくなるテーパー部が設けられ、貫通孔には、ガイド部の厚さより径が大きく、かつ、ロッドの溝部に嵌め込み可能なボールが、ガイド部の厚さ方向に移動可能に配され、着脱部の上昇または下降により、ボールが貫通孔の高さに合わせられたロッドの溝部に嵌り込み、着脱部のテーパー部がボールに当接してロッドが固定され、着脱部の下降または上昇により、ボールがガイド部の厚さ方向に移動可能となり、ロッドの固定が解除される。
【０００６】
また、本発明のボーリング装置は、昇降部に、上下方向に回転可能に支持される開閉部を備え、着脱部が開閉部により上下方向に回転可能に支持されるものであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のボーリング装置によると、着脱部を昇降させるだけでロッドの固定又はその解除を行うことができるので、従来の装置に比べ、容易かつ短時間にロッドの固定とその解除を行うことができる。また、本発明のボーリング装置によると、別途ロッドの固定等を行う作業者を必要としないので、作業人員を減らして作業の効率を図ることができる。
さらに、ロッドの非円形部を回転規制部の回転規制孔に挿通しているので、チャック等でロッドを保持する従来の装置に比べて、スピンドルのトルクを効率よくロッドに伝えることができる。また、ロッドや回転規制部等が摩耗しにくいので、部品の交換を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第一の実施形態のボーリング装置を示す正面図である。
【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】ボーリング装置のうち、着脱部周辺を示す平面図である。
【図４】ボーリング装置のうち、図３のＣ−Ｃ線の一部断面図である。
【図５】ボーリング装置のうち、図３のＤ−Ｄ線の一部断面図である。
【図６】開閉部が開いた状態を示す一部断面図である。
【図７】本発明の第二の実施形態のボーリング装置を示す正面図である。
【図８】従来のボーリング装置を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）はＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のボーリング装置の実施形態について説明する。図１〜図６は、本発明のうち、第一の実施形態のボーリング装置を示す。
第一の実施形態のボーリング装置のうち、ボーリング装置本体１１は、ボーリング装置の基礎部分となるベース１２と、ベース１２上に設けられるフレーム１３とにより構成されている。ボーリング装置本体１１には、回転駆動手段１４と、昇降駆動手段１６が設けられている。回転駆動手段１４としては、モーター、ギアボックスおよび駆動伝達部１５が用いられている。昇降駆動手段１６としては、ピストンロッド１７を有する一対の油圧シリンダ装置が用いられている。なお、回転駆動手段１４および昇降駆動手段１６は、上記のものに限定されるものではない。
駆動伝達部１５には、略円筒状のスピンドル３１が挿通されている。スピンドル３１は、回転駆動手段１４により、スピンドル３１の軸を中心として回転する。
【００１０】
ピストンロッド１７の上端には、昇降部２１が連結されている。昇降部２１は、ピストンロッド１７の上端に連結される昇降部本体２２と、昇降部本体２２の上側に設けられる基部２３と、基部２３の上側に設けられる支持部２４と、により構成されている。支持部２４には、後述する開閉部６１を上下方向に回転可能に支持するための軸部２５が設けられている。また、支持部２４の上面側には、後述する着脱部６５の挿入部６７を挿入するための溝２９が環状に設けられている。昇降部本体２２には、上下方向に貫通する第一挿通孔２７が設けられている。第一挿通孔２７には、スピンドル３１の上端が回転可能に支持されており、スピンドル３１は、昇降駆動手段１６（油圧シリンダ装置）の昇降に伴って昇降する。また、基部２３と支持部２４には、後述するガイド部５１を設置するとともに、ロッド４１を挿通するために、上下方向に貫通する第二挿通孔２８が設けられている。第二挿通孔２８は第一挿通孔２７に通じている。ここで、本発明において挿通孔２６とは第一挿通孔２７と第二挿通孔２８とのことをいうものとする。
なお、昇降部２１は、昇降部本体２２、基部２３および支持部２４を別々に形成する代わりに、一体的に形成したものであってもよい。
【００１１】
ロッド４１は、棒状であって、その横断面の外周が一部を除いて略円形に形成されている。ロッド４１は、スピンドル３１に挿通されており、ロッド４１がスピンドル３１に固定されると、スピンドル３１の回転または昇降に伴って回転または昇降する。なお、ロッド４１は、中空のものであってもよいし、中空のものでなくてもよい。
ロッド４１には、下端から所定の長さにおいて、その横断面の外周が非円形である非円形部４２が形成されている。非円形部４２の外周の形状は、ロッド４１の外周を面取りした形状となっている。なお、非円形部４２の外周の形状は、これに限られるものではなく、ロッド４１の外周の一部に直線部を含む形状としてもよいし、ロッド４１の外周に凸部や凹部を有する形状としてもよい。
また、ロッド４１のうち、非円形部４２の上方には、環状の溝部４３が上下方向に一定の間隔で複数設けられている。溝部４３の断面形状は、曲線状となっている。
なお、ロッド４１の下端には、ビット等を備えたコアチューブ等のサンプラーが取り付けられる。
【００１２】
スピンドル３１の下端には、回転規制部３２が設けられている。回転規制部３２には、上下方向に貫通し、かつ、ロッド４１の非円形部４２がスライド自在に嵌め通される回転規制孔３３が設けられている。回転規制孔３３のうち、少なくとも一部の断面形状は、ロッド４１の非円形部４２が嵌る形状となっている。ロッド４１は、非円形部４２を回転規制孔３３に挿通すると、ロッド４１自体の回転は規制されるものの、上下方向には移動可能となっている。なお、ロッド４１のうち、非円形部４２以外の部分は、回転規制孔３３に挿通不能となっている。
【００１３】
ボーリング装置には、ロッド４１自体の昇降を規制するために、ガイド部５１と、開閉部６１と、着脱部６５と、ボール６８が、設けられている。なお、以下の説明において、ロッド４１の非円形部４２を回転規制部３２の回転規制孔３３に挿通してロッド４１自体の昇降を規制することを、ロッド４１の固定というものとする。
【００１４】
ガイド部５１は、略円筒状であって、基部２３および支持部２４の第二挿通孔２８を通して、昇降部本体２２上に設けられ、第二挿通孔２８から上方に向かって延出している。ガイド部５１の内部は、昇降部本体２２の第一挿通孔２７に接続している。また、ガイド部５１の内部には、ロッド４１が挿通されている。
ガイド部５１の外側のうち、第二挿通孔２８より上側の部分には、段部５２が設けられている。ガイド部５１は、段部５２より上側の部分の外径が、段部５２の下側の部分の外径（主外径）より小さくなっている。そして、ガイド部５１のうち、段部５２より上側の部分には、ボール６８を挿通させるための貫通孔５３が、厚さ方向に設けられている。貫通孔５３は、ボール６８の数と同じ数だけ設けられる。貫通孔５３を複数設ける場合には、貫通孔５３はガイド部５１の周方向に環状に配される。ガイド部５１の厚さは、貫通孔５３からボール６８を突出させるために、ボール６８の径より小さくなっている。
なお、ガイド部５１は、昇降部本体２２に設ける代わりに、基部２３や支持部２４に設けてもよい。
【００１５】
支持部２４の軸部２５には、開閉部６１が上下方向に回転可能に支持されている。開閉部６１は、略円板状であり、その中央部には、着脱部６５を挿通するための孔が設けられている。また、この孔の周壁には、着脱部６５を上下方向に回転可能に支持するために、孔の中心に向かって突出する一対の軸部６２，６２が設けられている。
開閉部６１は、回転により開閉されるものであり、回転によりその板面を略水平とすると、閉じた状態となる。また、閉じた状態から開閉部６１を上方に回転させると、開いた状態となる。
開閉部６１には、開閉部６１の回転を操作するためのレバー６３が設けられている。レバー６３は、棒状であって、その一端が開閉部６１の側周に取り付けられている。また、レバー６３の他端には、手で握る部分として、略球状の把持部６４が設けられている。なお、開閉部６１を確実に閉じておくために、開閉部６１と、昇降部２１またはボーリング装置本体１１等とを連結しておくストッパーを設けてもよい。
【００１６】
着脱部６５は、略円筒状であって、開閉部６１の孔に挿通されるとともに、開閉部６１の軸部６２により上下方向に回転可能に支持されている。着脱部６５には、ガイド部５１が挿通されている。着脱部６５は、開閉部６１の回転に伴って着脱部６５が上下方向に昇降してガイド部５１に着脱する。
着脱部６５の内面には、下方に向かって径が大きくなるテーパー部６９が設けられている。また、そのテーパー部６９の下端には、段部６６が設けられており、段部６６の下側にはガイド部５１の主外径よりやや径の大きい挿入部６７が設けられている。着脱部６５は、開閉部６１を閉じた状態では、その挿入部６７が支持部２４に設けられた溝２９に挿入され、段部６６がガイド部５１の段部５２に当接する。
【００１７】
ボール６８は、略球体であって、ガイド部５１の貫通孔５３に配されている。また、ボール６８は、ガイド部５１の厚さ方向に移動可能となっている。ボール６８の径はガイド部５１の厚さより大きくなっている。また、ボール６８は、その一部がロッドの溝部に嵌るようになっている。
【００１８】
開閉部６１を閉じ、かつ、ロッドの溝部の位置（高さ）をガイド部の貫通孔の位置（高さ）に合わせた状態においては、ロッド４１の溝部４３の底から着脱部６５の内面までの水平方向距離は、ボール６８の径の大きさ以下であることが好ましい。このようにすると、開閉部６１を閉じた際に、ボール６８がロッド４１の溝部４３に嵌り込むとともに、着脱部６５の内面に当接し、または着脱部６５の内面から押圧されるので、確実にロッド４１を昇降部２１に固定できるようになる。
なお、着脱部６５の内面とガイド部５１の外面との間からボール６８を落下させないようにするため、着脱部６５の内面とガイド部５１の外面との隙間を適宜設定したり、開閉部６１の回転範囲を規制するためのストッパーを設けたりしてもよい。
【００１９】
これらによると、開閉部６１を閉じようとすると、開閉部６１の軸部６２に回転可能に支持された着脱部６５が真下に下降するので、ボール６８は、着脱部６５のテーパー部６９に押圧され、ガイド部５１の貫通孔５３を介して、ロッド４１の溝部４３に嵌り込む。開閉部６１を閉じた状態では、着脱部６５がガイド部５１に装着され、ボール６８は、ガイド部５１の環通孔５３を介してロッド４１の溝部４３に当接するとともに、着脱部６５のテーパー部６９に当接し、または押圧されて、ロッド４１が昇降部２１に固定される。また、開閉部６１を開いた状態では、開閉部６１に軸支された着脱部６５が真上に上昇して、着脱部６５がガイド部５１から取り外され、ボール６８が外側（ガイド部５１の厚さ方向）に移動可能となるので、ボール６８はロッド４１の昇降により又は自然にロッド４１の溝部４３から外れ、ロッド４１を上下方向に昇降させることが可能となる。
【００２０】
以下に、上記ボーリング装置の使用方法のうち、ロッド４１自体を昇降させる場合について説明する。ここで、ロッド４１は、スピンドル３１を挿通し、かつ、その非円形部４２が回転規制部３２の回転規制孔３３に嵌め通されているものとする。
この場合、まず、開閉部６１のレバー６３を持ち上げて開閉部６１を上方に開く。次に、ロッド４１が所定の高さになるように、ロッド４１を手動で昇降させる。この際、ロッド４１の溝部４３の位置（高さ）を、ガイド部５１の貫通孔５３の位置（高さ）に合わせる。最後に、開閉部６１のレバー６３を下して、開閉部６１を閉じると、ロッド４１の固定が完了する。
なお、ボーリング装置による掘削やコアの採取の方法については、従来のスピンドル型装置と同様である。
【００２１】
以上のボーリング装置によると、開閉部６１の開閉のみ、言い換えれば着脱部６５を昇降させるだけでロッド４１の固定とその解除を行うことができるので、チャック等でロッド４１を保持する従来の装置に比べ、容易かつ短時間にロッド４１の固定と解除を行うことができる。また、本発明のボーリング装置によると、ボーリング装置を操作する作業者が、ロッド４１の昇降作業を行うことができ、別途ロッド４１の固定等を行う作業者を必要としないので、作業人員を減らして作業の効率を図ることができる。
また、ロッド４１の非円形部４２を回転規制部３２の回転規制孔３３に挿通しているので、チャック等でロッド４１を保持する従来の装置に比べて、スピンドル３１のトルクを効率よくロッド４１に伝えることができる。また、ロッド４１や回転規制部３２等が摩耗しにくいので、部品の交換を減らすことができる。
【００２２】
なお、本発明のうち、ガイド部５１の貫通孔５３は、外側に向かって径が大きくなるテーパー状の形状としてもよい。このようにすると、ロッド４１の溝部４３にボール６８が嵌り込みやすくなるとともに、ロッド４１の固定を解除する際には、着脱部６５の上昇にともなってボール６８がロッド４１の溝部４３から外れるようになる。
着脱部６５の昇降については、開閉部６１の代わりに、油圧シリンダ装置等を用いて昇降させるものであってもよい。
【００２３】
次に本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態は、図７に示すように、小型ボーリング装置である。
小型ボーリング装置は、ベース１２に立てられた支柱７１に、回転駆動手段（図示略）を有する昇降部２１が昇降自在に取り付けられている。ヘッド部の昇降は、ラック・ピニオン機構等の昇降駆動手段１６により行われる。昇降部２１にはスピンドル３１が回転可能に取り付けられている。スピンドル３１の下端には、上記回転規制部３２が設けられている。スピンドル３１および昇降部２１には上記ロッド４１が挿通され、ロッド４１のうち非円形部４２は回転規制部３２に挿通されている。また、昇降部２１の上部には、上記と同様に、基部２３、支持部２４、ガイド部５１、開閉部６１、着脱部６５およびボール６８が設けられている。
小型ボーリング装置の使用方法は、上記第一実施形態のボーリング装置と同様である。
【符号の説明】
【００２４】
１１    ボーリング装置本体
１２    ベース
１３    フレーム
１４    回転駆動手段
１５    駆動伝達部（回転駆動手段）
１６    昇降駆動手段
１７    ピストンロッド（昇降駆動手段）
２１    昇降部
２２    昇降部本体
２３    基部
２４    支持部
２５    軸部
２６    挿通孔
２７    第一挿通孔（挿通孔）
２８    第二挿通孔（挿通孔）
２９    溝
３１    スピンドル
３２    回転規制部
３３    回転規制孔
４１    ロッド
４２    非円形部
４３    溝部
５１    ガイド部
５２    段部（ガイド部）
５３    貫通孔
６１    開閉部
６２    軸部
６３    レバー
６４    把持部
６５    着脱部
６６    段部（着脱部）
６７    挿入部
６８    ボール
６９    テーパー部
７１    支柱
【図１】
2014173304.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014173304.tif 000007
【図６】
2014173304.tif 000008
【図７】
2014173304.tif 000009
【図８】
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