(57)【要約】【課題】ケリーバに伝達される衝撃を緩和するコイルばねを、簡単な構造で保護して破損を防止できるアースドリルを提供する。【解決手段】最内層の第１ケリーバ部材２８の下端部外周に設けられた固定ばね受け３７と、固定ばね受けの上方であって第１ケリーバ部材の外周に遊嵌された遊動ばね受け３８と、固定ばね受けと遊動ばね受けとの間に介設され、遊動ばね受けを介して第１ケリーバ部材に隣接する第２ケリーバを支持するコイルばね４０と、該コイルばねの周囲に設けられ、コイルばねが圧縮荷重を受けて縮むときに、固定ばね受けに当接することでコイルばねが所定量を超えて縮むことを規制する保護カバー３９とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸縮可能に嵌合された複数段のケリーバ部材を備え、前記複数段のケリーバ部材の最内層のケリーバ部材がブームの先端側から垂下したワイヤロープにスイベルジョイントを介して吊持され、前記複数段のケリーバ部材の最外層のケリーバ部材がケリーバ駆動装置により回転駆動されることで、前記最内層のケリーバ部材の下端部に装着された掘削バケットが回転して掘削対象を掘削するアースドリルにおいて、前記最内層のケリーバ部材の下端部外周に設けられた固定ばね受けと、該固定ばね受けの上方であって前記最内層のケリーバ部材の外周に遊嵌された遊動ばね受けと、前記固定ばね受けと前記遊動ばね受けとの間に介設され、前記遊動ばね受けを介して前記最内層のケリーバ部材に隣接するケリーバ部材を支持するコイルばねと、該コイルばねの周囲に設けられ、前記コイルばねが圧縮荷重を受けて縮むときに、前記固定ばね受け及び前記遊動ばね受けに当接することで前記コイルばねが所定量を超えて縮むことを規制する保護カバーとを備えたことを特徴とするアースドリル。
【請求項２】
前記保護カバーは、周壁に複数の開口を有する円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のアースドリル。
【請求項３】
前記保護カバーは、前記遊動ばね受けの下面に固着されていることを特徴とする請求項１又は２記載のアースドリル。
【請求項４】
前記保護カバーは、前記固定ばね受けの上面に載置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のアースドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アースドリルに関し、詳しくは、ケリーバに伝達される衝撃を緩和するコイルばねを備えたアースドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ベースマシンに起伏可能に設けられたブームの先端側から垂下したワイヤロープに、回転可能かつ昇降可能にケリーバを吊持したアースドリルでは、水平断面サイズの異なる複数本のケリーバ部材を伸縮可能に嵌合して、多段伸縮式に組み合わされた伸縮式ケリーバが用いられている。
【０００３】
このような伸縮式ケリーバでは、ケリーバの収縮時に、最内層のケリーバ部材の下端部と隣接するケリーバ部材の下端部との間に介設されたコイルばねからなる緩衝材により、ケリーバに伝達される衝撃を緩和している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０６４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、掘削施工中には、ケリーバに過負荷が生じる場合がある。例えば、掘削土を排土した後に、掘削バケットの底蓋を閉じる必要があるので、ケリーバを下降させて掘削バケットの底蓋を地面に押し付けるようにしている。このとき、ケリーバの下降速度が速すぎると、ケリーバから大きな圧縮荷重を受けてコイルばねが全圧縮状態になることがある。このような全圧縮状態が繰り返されると、コイルばねに変形や亀裂等が発生し、最悪の場合は破損するおそれがあった。
【０００６】
そこで本発明は、ケリーバに伝達される衝撃を緩和するコイルばねを、簡単な構造で保護して破損を防止できるアースドリルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明のアースドリルは、伸縮可能に嵌合された複数段のケリーバ部材を備え、前記複数段のケリーバ部材の最内層のケリーバ部材がブームの先端側から垂下したワイヤロープにスイベルジョイントを介して吊持され、前記複数段のケリーバ部材の最外層のケリーバ部材がケリーバ駆動装置により回転駆動されることで、前記最内層のケリーバ部材の下端部に装着された掘削バケットが回転して掘削対象を掘削するアースドリルにおいて、前記最内層のケリーバ部材の下端部外周に設けられた固定ばね受けと、該固定ばね受けの上方であって前記最内層のケリーバ部材の外周に遊嵌された遊動ばね受けと、前記固定ばね受けと前記遊動ばね受けとの間に介設され、前記遊動ばね受けを介して前記最内層のケリーバ部材に隣接するケリーバ部材を支持するコイルばねと、該コイルばねの周囲に設けられ、前記コイルばねが圧縮荷重を受けて縮むときに、前記固定ばね受け及び前記遊動ばね受けに当接することで前記コイルばねが所定量を超えて縮むことを規制する保護カバーとを備えたことを特徴としている。
【０００８】
さらに、本発明のアースドリルは、前記保護カバーが、前記固定ばね受け又は前記遊動ばね受けのいずれか一方に設けられ、周壁に複数の開口を有する円筒状に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のアースドリルによれば、コイルばねに全圧縮するような荷重が生じても、保護カバーが固定ばね受けと遊動ばね受けとに当接することでコイルばねが所定量を超えて縮むことを規制するので、コイルばねが全圧縮して変形や亀裂等が発生することを抑制できる。また、保護カバーがコイルばねを包囲するので、万が一、コイルばねが破損しても、コイルばねの破片が飛散することを防止できる。
【００１０】
さらに、保護カバーが周壁に複数の開口を有して円筒状に形成されているので、分解せずともコイルばねの状態を目視確認できることから、コイルばねに付着した土砂の清掃を容易に行えるとともに、コイルばねの劣化を早期に発見することができ、メンテナンスのタイミングを容易に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１形態例を示す伸縮式ケリーバを備えたアースドリルの側面図である。
【図２】同じく伸縮式ケリーバの半断面図である。
【図３】同じく伸縮式ケリーバの要部の一部断面図である。
【図４】本発明の第２形態例を示す伸縮式ケリーバの要部の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１乃至図３は、本発明のアースドリルの第１形態例を示すものである。図１に示すように、アースドリル１１のベースマシン１２は、クローラ１３ａを備えた下部走行体１３の上部に旋回ベアリングを介して上部旋回体１４を回転可能に設けている。上部旋回体１４の前部には、ブーム１５が起伏可能に設けられており、上部旋回体１４の後部には、折り畳み可能なガントリ１６が設けられている。ブーム１５とガントリ１６との間の上部旋回体１４の幅方向中央部には、吊り上げ用の昇降ロープである主巻ロープ１７及び補巻ロープ１８並びにブーム起伏用の起伏ロープ１９を巻回した複数のウインチ（図示せず）がそれぞれ配置されている。上部旋回体１４の後端部には、カウンタウエイト２０が搭載されている。また、上部旋回体１４の右側部には運転席１４ａや機器室１４ｂが設けられ、左側部にはエンジンや油圧ポンプを収納したエンジン室（図示せず）が設けられている。
【００１３】
また、ブーム１５の上端には、吊り上げ用の主巻ロープ１７及び補巻ロープ１８が掛け回されるトップシーブ２１が設けられ、ブーム１５の下端側には、ケリーバ駆動装置２２を支持するためのアーム２３及び複数のシリンダ２４が取り付けられている。
【００１４】
主巻ロープ１７は、トップシーブ２１に掛け回されてブーム１５の上端から垂下し、スイベルジョイント２５を介してケリーバ２６を昇降可能かつ回転可能に吊持している。ケリーバ駆動装置２２の回転駆動部を貫通したケリーバ２６の下端部には、掘削バケット２７が取り付けられ、ケリーバ駆動装置２２でケリーバ２６を回転させながらウインチから主巻ロープ１７を巻き出し、回転しながら下降する掘削バケット２７により掘削作業を行う。
【００１５】
図２に示すように、ケリーバ２６は、最内層の第１ケリーバ部材２８、該第１ケリーバ部材２８が挿通される第２ケリーバ部材２９、該第２ケリーバ部材２９が挿通される第３ケリーバ部材３０、該第３ケリーバ部材３０が挿通される第４ケリーバ部材３１、該第４ケリーバ部材３１が挿通される最外層の第５ケリーバ部材３２を組み合わせた５層構成のテレスコピック型の伸縮式ケリーバであって、掘削深さに応じて伸縮するように形成されている。
【００１６】
各ケリーバ部材２８〜３２の外周面には、周方向に等間隔で複数本の係合リブ（図示せず）が軸線方向にそれぞれ設けられており、第１ケリーバ部材２８を除く他のケリーバ部材２９〜３２の下端部には、前記係合リブが軸線方向に摺動可能に係合する係合溝（図示せず）を有する筒状のガイド部材２９ａ〜３２ａがそれぞれ設けられている。また、ケリーバ駆動装置２２の回転駆動部の内周面には、最外層の第５ケリーバ部材３２の係合リブが軸線方向に摺動可能に係合する係合溝（図示せず）が設けられている。
【００１７】
第１ケリーバ部材２８の上端部外周には、第２ケリーバ部材２９の下部に設けられたガイド部材２９ａの上面に当接して第１ケリーバ部材２８が第２ケリーバ部材２９から下方に抜けないようにするための円筒状の抜止部材３４が固定ピン３４ａによって着脱可能に設けられており、抜止部材３４の外周には、第２ケリーバ部材２９の内周面に摺接する緩衝材３５が固定ボルト３５ａによって取り付けられている。
【００１８】
また、最内層及び最外層を除く各ケリーバ部材２９〜３１の上端部外周には、外側に隣接する各ケリーバ部材３０〜３２の内周面にそれぞれ摺接する緩衝材２９ｂ〜３１ｂが固定ボルト４１〜４３によって着脱可能に設けられ、各緩衝材２９ｂ〜３１ｂの下方には、外側に隣接するケリーバ部材３０〜３２のガイド部材３０ａ〜３２ａに当接してケリーバ部材２９〜３１の下方への抜け落ちを防止するためのストッパ２９ｃ〜３１ｃがそれぞれ固着されている。
【００１９】
一方、ガイド部材２９ａ〜３１ａの下部には、フランジ部材２９ｄ〜３１ｄが、半径方向に挿入する複数本の固定ピン４４〜４６によって着脱可能にそれぞれ設けられている。各フランジ部材２９ｄ〜３１ｄの外径は、最外層のガイド部材３２ａの外径と略同一に設定されており、ケリーバ２６の短縮時に上下に重なるように形成されている。
【００２０】
第１ケリーバ部材２８の上端部には、スイベルジョイント２５を連結ピン（図示せず）によって着脱可能に連結するため、ピン挿通孔３３ａを有するスイベルジョイント連結部３３が設けられ、第１ケリーバ部材２８の下端部には、掘削バケット２７を連結ピン（図示せず）によって着脱可能に連結するため、連結ピン挿通孔３６ａを有するバケット連結部３６が設けられている。
【００２１】
第１ケリーバ部材２８の下部で、バケット連結部３６の上部には、第１ケリーバ部材２８の外周方向に突出したリング状の固定ばね受け３７が固設されており、固定ばね受け３７の上方には、第１ケリーバ部材２８の外周に遊嵌されるとともに、第２ケリーバ部材２９のフランジ部材２９ｄ下面に当接可能なリング状の遊動ばね受け３８が設けられている。
【００２２】
固定ばね受け３７と遊動ばね受け３８との間には、下端を固定ばね受け３７の上面に、上端を遊動ばね受け３８の下面にそれぞれ当接させたコイルばね４０が、第１ケリーバ部材２８の外周に遊嵌されている。
【００２３】
さらに、遊動ばね受け３８の下面には、円筒形の保護カバー３９が溶接によって固着されている。この保護カバー３９は、コイルばね４０の外周を包囲する内径を有しており、上下方向の長さ（高さ）は、全圧縮状態におけるコイルばね４０の長さより長く、無負荷状態におけるコイルばね４０の長さより短く設定され、短縮状態で、コイルばね４０が第２ケリーバ部材２９〜第５ケリーバ部材３２を支持した通常の使用状態のときには、固定ばね受け３７の上面と保護カバー３９の下端とに所定の隙間（Ａ）が形成されている（図３）。また、保護カバー３９の周壁には、複数の開口３９ａが設けられている。
【００２４】
アースドリル１１で掘削作業を行う際には、図１に示すように、主巻ロープ１７にスイベルジョイント２５を介して昇降可能かつ回転可能に第１ケリーバ部材２８を吊持したケリーバ２６をケリーバ駆動装置２２の回転駆動部に挿通し、ケリーバ駆動装置２２から第５ケリーバ部材３２に回転駆動力を付与し、第１ケリーバ部材２８の下端に連結した掘削バケット２７を回転させながら、主巻ロープ１７を巻き出して掘削バケット２７を地中に挿入することにより、掘削バケット２７によって土砂を掘削する。
【００２５】
ケリーバ駆動装置２２からの回転駆動力は、第５ケリーバ部材３２から第４ケリーバ部材３１、第３ケリーバ部材３０、第２ケリーバ部材２９を介して第１ケリーバ部材２８に伝達され、掘削バケット２７を回転させる。また、主巻ロープ１７の巻出しによって第１ケリーバ部材２８が下降すると、第２ケリーバ部材２９〜第４ケリーバ部材３１が下方に移動することにより、掘削深さに対応させた長さにケリーバ２６が自動的に伸長する。
【００２６】
掘削バケット２７で掘削した掘削土を排土する際に、主巻ロープ１７をウインチに巻き戻して第１ケリーバ部材２８を上昇させる。第１ケリーバ部材２８を上昇させると、遊動ばね受け３８が第２ケリーバ部材２９のフランジ部材２９ｄに突き当たる。このとき、コイルばね４０が圧縮されて第２ケリーバ部材２９に伝達される衝撃が緩和されるとともに、第２ケリーバ部材２９が遊動ばね受け３８を介してコイルばね４０に支持される。
【００２７】
以下、同様に、第１ケリーバ部材２８を上昇させていくと、フランジ部材２９ｄがフランジ部材３０ｄに、フランジ部材３０ｄがフランジ部材３１ｄに、フランジ部材３１ｄが第５ケリーバ部材３２の下端に、それぞれコイルばね４０によって衝撃を緩和されて突き当たり、ケリーバ２６が短縮状態になって掘削バケット２７が掘削孔から地上に引上げられる。
【００２８】
コイルばね４０は、前述のように、第１ケリーバ部材２８を上昇させていく際のフランジ同士の衝突による衝撃を緩和する程度の圧縮力では、完全圧縮しないように、適切な撓み量を考慮して設計されている。
【００２９】
一方、掘削バケット２７の底蓋を開いてバケット内の掘削土を排出した後、底蓋を地面に押し当てた状態で第１ケリーバ部材２８を下降させて掘削バケット２７を下降させ、底蓋を閉じる操作を行う。このとき、第１ケリーバ部材２８を急激に下降させ、掘削バケット２７が落下するような状態で底蓋を閉じると、コイルばね４０には、遊動ばね受け３８を介して支持している第２ケリーバ部材２９〜第４ケリーバ部材３１の全重量が急激に作用し、コイルばね４０が全圧縮するような荷重が遊動ばね受け３８に作用することがある。
【００３０】
このような大きな荷重がコイルばね４０に作用した際、コイルばね４０が全圧縮する前に保護カバー３９の下端が固定ばね受け３７の上面に当接してコイルばね４０の圧縮荷重を受け止めるので、コイルばね４０が全圧縮することを防止できる。これにより、コイルばね４０が所定量を超えて縮むことを規制して全圧縮することがなくなるので、コイルばね４０の疲労を軽減でき、コイルばね４０に変形や亀裂等が発生することを抑制できる。
【００３１】
また、保護カバー３９がコイルばね４０の外周を包囲しているので、万が一、コイルばね４０が破損しても、コイルばね４０の破片が飛散することを防止できる。さらに、保護カバー３９を遊動ばね受け３８の下面に設け、保護カバー３９の下端と固定ばね受け３７の上面との間に隙間（Ａ）を形成しているので、保護カバー３９内に土砂や水が溜まることを防止できる。加えて、保護カバー３９の周壁に複数の開口３９ａを設けているので、ケリーバ２６を分解せずとも、コイルばね４０の状態を外部から目視確認できるので、コイルばね４０の劣化を早期に発見することができ、メンテナンス時期を容易に把握できる。
【００３２】
図４は、本発明の第２形態例を示す伸縮式ケリーバの要部の一部断面図である。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
本形態例では、前記第１形態例と同様に形成した保護カバー５１を固定ばね受け３７の上面に載置した状態でコイルばね４０を囲むように配置し、通常の使用状態のときには、遊動ばね受け３８の下面と保護カバー５１の上端とに所定の隙間（Ｂ）が形成されている。
【００３３】
これにより、コイルばね４０に大きな圧縮荷重が作用したときには、遊動ばね受け３８の下面が保護カバー５１の上端に当接することでコイルばね４０に作用する圧縮荷重を受け止めるので、前記同様に、コイルばね４０が全圧縮状態になることを防止できる。また、コイルばね４０が破損しても、コイルばね４０の破片が飛散することを防止でき、周壁に設けた複数の開口５１ａによってコイルばね４０の状態を外部から目視確認できる。
【００３４】
さらに、保護カバー５１を固定ばね受け３７の上面に載置するようにしているので、溶接の手間を省くことができ、保護カバー５１を僅かに持ち上げるだけで、保護カバー５１の内部から水や土砂を排出することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１１…アースドリル、１２…ベースマシン、１３…下部走行体、１３ａ…クローラ、１４…上部旋回体、１４ａ…運転席、１４ｂ…機器室、１５…ブーム、１６…ガントリ、１７…主巻ロープ、１８…補巻ロープ、１９…起伏ロープ、２０…カウンタウエイト、２１…トップシーブ、２２…ケリーバ駆動装置、２３…アーム、２４…シリンダ、２５…スイベルジョイント、２６…ケリーバ、２７…掘削バケット、２８…第１ケリーバ部材、２９…第２ケリーバ部材、２９ａ…ガイド部材、２９ｂ…緩衝材、２９ｃ…ストッパ、２９ｄ…フランジ部材、３０…第３ケリーバ部材、３０ａ…ガイド部材、３０ｂ…緩衝材、３０ｃ…ストッパ、３０ｄ…フランジ部材、３１…第４ケリーバ部材、３１ａ…ガイド部材、３１ｂ…緩衝材、３１ｃ…ストッパ、３１ｄ…フランジ部材、３２…第５ケリーバ部材、３２ａ…ガイド部材、３３…スイベルジョイント連結部、３３ａ…ピン挿通孔、３４…抜止部材、３４ａ…固定ピン、３５…緩衝材、３５ａ…固定ボルト、３６…バケット連結部、３６ａ…連結ピン挿通孔、３７…固定ばね受け、３８…遊動ばね受け、３９…保護カバー、３９ａ…開口、４０…コイルばね、４１，４２，４３…固定ボルト、４４，４５，４６…固定ピン、５１…保護カバー、５１ａ…開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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