(57)【要約】【課題】  従来、一本のメイン流路から３本に分岐した固定側流路Ｄから各回転側流路Ｃに同時に流体が供給されることにより、各流路間に流体供給の偏りが生じ、各掘削軸に均等に流体供給することができなくなるという課題がある。【解決手段】  内部に軸心方向の縦軸流路２２を有する複数の回転軸３の外周所定部分にスイベルジョイント１３を設け、各スイベルジョイント１３にはメイン供給管１８から分岐する分岐管１６を接続し、前記スイベルジョイント１３には分岐管１６に連通する固定側流路２０を設け、各固定側流路２０には前記各回転軸３に設けた回転側流路２１が連通状態で前記縦軸流路２２に流体を供給する構成とし、前記複数の回転軸３の各回転側流路２１と各スイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断されるように構成した掘削装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に軸心方向の縦軸流路２２を有する複数の回転軸３のそれぞれの外周所定部分にスイベル２のスイベルジョイント１３を設け、各スイベルジョイント１３にはメイン供給管１８から分岐する分岐管１６を接続し、前記スイベルジョイント１３には分岐管１６に連通する固定側流路２０をそれぞれ設け、各固定側流路２０には前記各回転軸３に設けた回転する回転側流路２１が連通状態で前記縦軸流路２２に流体を供給する構成とし、前記複数の回転軸３の各回転側流路２１と各スイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断されるように構成した掘削装置。
【請求項２】
請求項１において、前記回転軸３は直線状または同心円状に複数並設した掘削装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記複数のスイベルジョイント１３の固定側流路２０は夫々位相を相違させて配置し、もって、複数の何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断されるように構成した掘削装置。
【請求項４】
請求項３において、前記固定側流路２０と回転側流路２１との間に、少なくとも、平面視扇形状の連通保持溝２５を設けた掘削装置。
【請求項５】
請求項４において、前記連通保持溝２５は前記スイベルジョイント１３または前記回転軸３に設けた掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に軸心方向の縦軸流路を有する３本の掘削軸をベースフレームに軸装し、各掘削軸の外周所定部分にスイベルのスイベルジョイントを設け、スイベルジョイントに設けた固定側流路から各掘削軸に設けた回転側流路を介して前記縦軸流路に流体を供給する構成は、公知である（特許文献１）。
このスイベルジョイントＡは、図１３のように、掘削軸Ｂの回転側流路Ｃの周囲に全周に渡って固定側流路Ｄを設けた構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１５０５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公知例は、一本のメイン流路から３本に分岐した固定側流路Ｄは各掘削軸Ｂの回転側流路Ｃの全周に位置しているので、複数の掘削軸Ｂの回転側流路Ｃに同時に流体が供給されることになり、同時に供給を受けている各流路間に圧力差が発生すると、流体は抵抗の少ない方に多く流れて、各流路間に流体供給の偏りが生じ、各掘削軸に均等に流体供給することができなくなるという課題がある。
また、偏りの頻度が不確定のため、この点でも、各掘削軸に均等に流体供給できない。
本発明では、複数の掘削軸への流体供給構成を工夫し、複数の掘削軸への均等な流体供給できる掘削装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、内部に軸心方向の縦軸流路２２を有する複数の回転軸３のそれぞれの外周所定部分にスイベル２のスイベルジョイント１３を設け、各スイベルジョイント１３にはメイン供給管１８から分岐する分岐管１６を接続し、前記スイベルジョイント１３には分岐管１６に連通する固定側流路２０をそれぞれ設け、各固定側流路２０には前記各回転軸３に設けた回転する回転側流路２１が連通状態で前記縦軸流路２２に流体を供給する構成とし、前記複数の回転軸３の各回転側流路２１と各スイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断されるように構成した掘削装置としたものである。
請求項２の発明は、前記回転軸３は直線状または同心円状に複数並設した掘削装置としたものである。
請求項３の発明は、前記複数のスイベルジョイント１３の固定側流路２０は夫々位相を相違させて配置し、もって、複数の何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断されるように構成した掘削装置としたものである。
請求項４の発明は、前記固定側流路２０と回転側流路２１との間に、少なくとも、平面視扇形状の連通保持溝２５を設けた掘削装置としたものである。
請求項５の発明は、前記連通保持溝２５は前記スイベルジョイント１３または前記回転軸３に設けた掘削装置としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、複数の回転軸３の各回転側流路２１と各スイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が連通した状態で他の回転軸３の固定側流路２０と回転側流路２１との連通が遮断され、そのため、複数の流路に流体を供給する構成でありながら、同時に二カ所の流路に流体を供給しないので、連通した回転側流路２１には固定側流路２０から常に同じ流量の流体が流れ、流体を均一供給できるだけでなく、単一の流体供給ポンプ１９による複数の回転軸３の回転側流路２１への流体均一供給が可能になって、設備（設置）コストを低くすることができる。
請求項２の発明では、直線状または同心円状に複数並設した回転軸３に流体を均一供給できる。
請求項３の発明では、複数のスイベルジョイント１３の固定側流路２０を位相を相違させて配置しているので、複数の回転軸３のうちの一つに主として流体を供給でき、複数の回転軸３への流体の均一供給を簡単に実現でき、また、位相を相違させるという機械的構成により、複数の回転軸３へ流体均一供給できるので、この点でも、設備（設置）コストを低くすることができる。
請求項４の発明では、固定側流路２０と回転側流路２１との間に連通保持溝２５を設けているので、各流路に十分な量の流体を供給することができ、一層、流体均一供給を確実に実現できる。
請求項５の発明では、連通保持溝２５をスイベルジョイント１３または回転軸３に設けているので、複数の流路への流体均一供給を簡単に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】掘削装置の側面図。
【図２】スイベル部分の側面図。
【図３】同一部横断平面概略図。
【図４】スイベルジョイント部分の平面図。
【図５】スイベルジョイント部分の横断平面図。
【図６】同縦断側面図。
【図７】流体供給状態説明図。
【図８】スイベルジョイントの他の実施形態の横断平面図。
【図９】スイベルの他の実施形態の一部平面図および側面図。
【図１０】同平面図。
【図１１】スイベルの他の実施形態の一部横断平面概略図。
【図１２】スイベルの他の実施形態のスイベルジョイント部分の横断平面図。
【図１３】従来のスイベルジョイント部分の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態を図面により説明する。１はスイベル２を有し、かつ、複数の回転軸３を有する多数出力軸型の掘削装置であり（図１）、地盤上に設置したベースマシン４のブーム５に前記複数の回転軸３を取付ける。
掘削装置１は、ベースマシン４のブーム５に吊設されるベースフレーム１０を有して構成し、ベースフレーム１０には回転軸３に回転を伝達する歯車１１を設け、各回転軸３を駆動同期回転させている。
前記掘削装置１の下にはスイベル２を設け、スイベル２は地上に設置した流体供給ユニット（図示省略）からの水や作動油あるいは土壌改良剤（セメントミルク）等の流体を回転軸３の下端に設けた吐出口（図示省略）から地盤に供給して、掘削作業あるいは地盤土壌改良作業等を行う。
【０００９】
スイベル２はベースフレーム１０の下方の各回転軸３の外周にスイベルジョイント１３を設けて構成している。各スイベルジョイント１３には分岐管１６の先端を接続し、各分岐管１６の基部はハブ部１７に接続し、ハブ部１７には前記流体供給ユニット１４に一端を接続したメイン供給管１８の先端を接続し、メイン供給管１８の基部には単一の流体供給ポンプ１９を接続する。
前記各回転軸３に設けたスイベルジョイント１３には前記分岐管１６に接続される固定側流路２０を設け、固定側流路２０に対応する回転軸３には回転側流路２１を設け、回転側流路２１は掘削ヘッド１５に設けた流出口（図示省略）と連通する縦軸流路２２の上部に接続する。
【００１０】
この場合、複数の回転軸３の回転側流路２１とこの回転側流路２１に対応する各スイベル２のスイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が接続しているとき、他の固定側流路２０と回転側流路２１との接続（連通）が遮断されるように構成する。
すなわち、複数の回転軸３の回転側流路２１に対応する各スイベル２のスイベルジョイント１３の固定側流路２０は、それぞれ位相を変えて配置し、何れか一つの回転側流路２１に流体を供給するようにし、これにより、一つの流体供給ポンプ１９によって複数の回転軸３のそれぞれに流体を均等に供給することができる。
【００１１】
換言すると、一つの流体供給ポンプ１９によって複数の流路に同時に流体を供給しようとすると、供給を受ける各流路の圧力差が発生し、この圧力差によって流体供給に偏り生じ、均等に流体供給することができなくなるが、本発明では、複数の回転軸３の回転側流路２１に位相を変えた固定側流路２０により一組の固定側流路２０と回転側流路２１とを連通させ、他の回転軸３の固定側流路２０と回転側流路２１との連通を遮断するので、連通した回転側流路２１には固定側流路２０から常に同じ流量の流体が流れ、一つの流体供給ポンプ１９による複数の回転軸３への流体の同時供給を実現することができる。
【００１２】
例えば、図２、３のように、４本の回転軸３がある場合、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は９０度ずつ位相を変えて設置し、図３に示すように、第一回転軸３Ａの回転側流路２１に固定側流路２０が連通しているとき、他の回転軸３の回転側流路２１は固定側流路２０との接続を遮断し、第一回転軸３Ａの次に第二回転軸３Ｂの回転側流路２１に固定側流路２０を連通させると、他の回転軸３の回転側流路２１は固定側流路２０との接続を遮断し、このように、第一回転軸３Ａから第四回転軸３Ｄへと順に連通させられるように構成する。
【００１３】
なお、所定の回転軸３の回転側流路２１に固定側流路２０を連通させた状態における、他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通状態の遮断は厳密に遮断する必要はなく、９：１や８：２の割合での遮断状態でもよく、主として接続した回転側流路２１への流体供給が確保できればよく、図７のように、連通状態は一部重複している。
また、対角同士に配置されている第一回転軸３Ａの回転側流路２１と第三回転軸３Ｃの回転側流路２１と、第二回転軸３Ｂの回転側流路２１と第四回転軸３Ｄの回転側流路２１とが、夫々同一方向に回転する。
【００１４】
また、図３および図６の模式図のように、回転側流路２１は固定側流路２０と対面している間に流体供給を受けるので、回転側流路２１と固定側流路２０との流路径相当断面積が所定量となるように設定すればよいが、固定側流路２０と回転側流路２１との間に平面視扇形状の連通保持溝２５を設けると、固定側流路２０の直径を大きくすることなく、回転側流路２１の連通状態を確保でき、好適である。
この連通保持溝２５はスイベルジョイント１３側と回転軸３側の何れに設けてもよく、図５、図６では連通保持溝２５をスイベルジョイント１３側に設け、図８では回転軸３側に連通保持溝２５を設けている。
また、連通保持溝２５の上下幅を固定側流路２０および回転側流路２１の何れよりも大きく形成したものでもよい（図６）。
また、固定側流路２０と回転側流路２１の径方向の断面形状は、円形のみならず、楕円や多角形あるいは方形でもよい。
【００１５】
図９、１０は、他の実施形態を示し、３本の回転軸３を直列に配置した場合で、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は１２０度ずつ位相を変えて設置している。
図１１は、他の実施形態を示し、３本の回転軸３を同心円状に配置した場合で、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は１２０度ずつ位相を変えて設置している。第一回転軸３Ａの回転側流路２１に固定側流路２０が連通しているとき、他の回転軸３の回転側流路２１は固定側流路２０との接続を遮断し、第一回転軸３Ａの次に第二回転軸３Ｂの回転側流路２１に固定側流路２０を連通させると、他の回転軸３の回転側流路２１は固定側流路２０との接続を遮断し、このように、第一回転軸３Ａから第三回転軸３Ｃへと順に連通させられるように構成する。
図１２は、他の実施形態を示し、２本の回転軸３がある場合で、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は略１８０度ずつ位相を変えて設置している。
【００１６】
（実施形態の作用）
本発明は上記構成であり、ベースフレーム１０に取付けた複数の回転軸３の掘削ヘッド１５を回転させて掘削し、回転軸３にスイベル２により供給した流体を掘削ヘッド１５から地盤に噴出させて土壌改良等の作業を行う。
各回転軸３の所定部分の外周に設けたスイベル２の各スイベルジョイント１３には分岐管分岐管１６の先端を接続し、各分岐管１６の基部はハブ部１７に接続し、ハブ部１７には前記流体供給ユニット１４に一端を接続したメイン供給管１８の先端を接続し、メイン供給管１８の基部には単一の流体供給ポンプ１９を設け、各回転軸３に設けたスイベルジョイント１３に分岐管１６に接続される固定側流路２０を設け、固定側流路２０と同じ高さ位置に対応する回転軸３には回転側流路２１を設け、複数の回転軸３の回転側流路２１とこの回転側流路２１に対応する各スイベル２のスイベルジョイント１３の固定側流路２０とは、何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０が接続しているとき、他の固定側流路２０と回転側流路２１とは遮断されるように構成しているので、通常、一つの流体供給ポンプ１９によって複数の流路に同時に流体を供給しようとすると、供給を受ける各流路間に発生する圧力差によって供給される流体の量に偏り生じ、均等な流体供給ができなくなるが、本発明では、複数の回転軸３の回転側流路２１うちの何れか一つの回転側流路２１に固定側流路２０を接続させ、他の回転側流路２１は固定側流路２０との接続を遮断して流体供給でき、各回転軸３に一つの流体供給ポンプ１９によって均等流体供給を可能にし、スイベル２の設備コストを低減することができる。
【００１７】
すなわち、複数の回転側流路２１に対する複数のスイベル２の固定側流路２０の位相を変えて配置し、相対的に、複数の回転側流路２１のうちの一つの回転側流路２１が固定側流路２０から流体供給を受ける構成としているので、複数の回転軸３の回転側流路２１に固定側流路２０から流体が供給されるが、流体の供給を受ける回転側流路２１は常時一つであり常に同じ流量の流体が流れ、複数の回転軸３に均等にしかも同時に流体を供給することができる。
【００１８】
例えば、図２、３のように４本の回転軸３がある場合、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は９０度ずつ位相を変えて設置し、図３に示すように、第一回転軸３Ａの回転側流路２１に固定側流路２０が連通しているとき、他の回転軸３の回転側流路２１は固定側流路２０との接続が遮断されるので、第一回転軸３Ａの回転側流路２１と固定側流路２０とのみが連通し、このときの第一回転軸３Ａの回転側流路２１内の流体の流量は次に連通したときの第二回転軸３Ｂの回転側流路２１内の流体の流量と一致し、第一回転軸３Ａ〜第四回転軸３Ｄの各回転側流路２１に均等に流体が供給される。
【００１９】
なお、所定の回転軸３の回転側流路２１に固定側流路２０を連通させた状態における、他の固定側流路２０と回転側流路２１との連通状態の遮断は厳密に遮断する必要はなく、９：１や８：２の割合での遮断状態でもよく、主として接続した回転側流路２１への流体供給が確保できれば、第一回転軸３Ａ〜第四回転軸３Ｄの各回転側流路２１に均等に流体が供給される。
また、図３の模式図のように、回転側流路２１は固定側流路２０と対面している間に流体供給を受けるので、回転側流路２１と固定側流路２０との流路径相当断面積が所定量となるように設定すればよいが、固定側流路２０と回転側流路２１との間に、少なくとも、平面視扇形状の連通保持溝２５を設けているので、固定側流路２０の直径を大きくすることなく、回転側流路２１の連通状態を確保でき、好適である。
【００２０】
すなわち、連通保持溝２５に接している回転側流路２１は、固定側流路２０から流体の供給を受け、第一回転軸３Ａの回転側流路２１が連通保持溝２５から離脱すると、直ぐに、第二回転軸３Ｂの回転側流路２１が連通保持溝２５から流体の供給を受けるので、流体供給ポンプ１９は常時一定流量の流体を送り続けることができ、流体供給ポンプ１９は単独の回転軸３の回転側流路２１へ流体を供給する能力があればよく、この点でも、スイベル２の設備コストを低減することができる。
また、複数の回転軸３のうちの何れかの回転側流路２１が連通保持溝２５により流体供給を受けるので、固定側流路２０内の圧力上昇に起因する流体供給ポンプ１９の破損を防止する。
【００２１】
したがって、固定側流路２０と回転側流路２１との間に所定容積を有する連通保持溝２５を設けているので、固定側流路２０と回転側流路２１の流量の設定を容易にし、しかも、流体供給ポンプ１９の破損も防止できる。
また、固定側流路２０と回転側流路２１の断面形状は、円形のみならず、楕円や多角形あるいは方形でもよいので、スイベル２の構成を容易にできる。
図９、図１１の実施形態では、スイベルジョイント１３の固定側流路２０は１２０度ずつ位相を変えて設置しているので、３本の回転軸３に均等に流体を供給できるスイベル２の構成とすることができる。
【符号の説明】
【００２２】
１…掘削装置、２…スイベル、３…回転軸、４…ベースマシン、５…ブーム、６…アースオーガー、１０…ベースフレーム、１１…歯車、１３…スイベルジョイント、１６…分岐管、１７…ハブ部、１８…メイン供給管、１９…流体供給ポンプ、２０…固定側流路、２１…回転側流路、２２…縦軸流路、２５…連通保持溝。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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