(57)【要約】ケリーバ１に接続されるインナー部材３に係止体３ｄ、３ｊを設け、アウター部材６に係止体受け部６ｆを設ける。アウター部材６は円筒形バケット７とその中の開閉式バケット８とを有する。掘削具２が最縮状態にあるときにインナー部材３を正転方向に回すことにより、前記係止体３ｄ、３ｊが前記係止体受け部６ｆに係止されてインナー部材３とアウター部材６との相対的上下動を禁止する。この状態でケリーバ１に引き上げ方向の力を与えて掘削具を回転させると、掘削具２の荷重より小さな荷重をかけた状態で掘削を行うことができる。このため、小さな駆動力のアースドリルで大きな掘削具２による掘削ができる。インナー部材３の外周に設けた突起３ｋを、セカンド部材５の内周に縦方向に設けられたガイドレールに上下動自在に嵌合する。このため、地中障害物を開閉式バケット８で把持した状態で回転させて除去することが可能となる。
2003091532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケリーバ（１）に連結される筒状のインナー部材（３）と、前記インナー部材（３）の外側に昇降自在に嵌合される筒状のセカンド部材（５）と、前記セカンド部材（５）の外側に昇降自在に嵌合されるアウター部材（６）とを有し、
前記アウター部材（６）には円筒形バケット（７）とその中の開閉式バケット（８）とが取付けられ、
前記インナー部材（６）と前記セカンド部材（５）との間に第１の油圧シリンダ（９）が取付けられ、前記セカンド部材（５）と前記開閉式バケット（８）のシェル（８ａ）との間に前記第１の油圧シリンダ（９）からの圧油により伸縮する第２の油圧シリンダ（１２）が取付けられ、
前記インナー部材（３）とアウター部材（５）との間に係止機構を有し、前記係止機構は、インナー部材（３）の外周に設けた係止体（３ｄ、３ｊ）と、アウター部材（６）の上部に設けられた係止体受け部（６ｆ）とからなり、前記インナー部材（３）と前記アウター部材（６）とが一定の相対回動角度にあるとき、前記係止体受け部（６ｆ）に前記係止体（３ｄ、３ｊ）を通すことが可能であり、掘削具（２）が最縮状態にあるときにインナー部材（３）を正転方向に回すことにより、前記係止体（３ｄ、３ｊ）が前記係止体受け部（６ｆ）に係止されてインナー部材（３）とアウター部材（６）との相対的上下動を禁止する構成とし、
前記インナー部材（３）の外周に設けた突起（３ｋ）を、セカンド部材（５）の内周に縦方向に設けたガイドレール（５ｊ）に上下動自在に嵌合し、かつ掘削具（２）の最縮状態においてインナー部材（３）のセカンド部材（５）に対する正転方向の所定範囲について回動を許容する構成を有することを特徴とするアースドリル用掘削具。
【請求項２】
請求項１に記載のアースドリル用掘削具（２）において、前記インナー部材（３）は円筒部（３ｃ、３ｈ）の上部に前記係止体（３ｄ、３ｊ）を有し、
前記係止体（３ｄ、３ｊ）は、前記円筒部（３ｃ、３ｈ）より直径の大きい円板部から外方に一体に突出して設けられた突出部（３ｅ、３ｉ）を有し、
前記係止体受け部（６ｆ）は、前記係止体（３ｄ、３ｊ）とほぼ同形状で係止体（３ｄ、３ｊ）よりやや大きい係止体通過部（６ｇ）を有する板により構成することを特徴とするアースドリル用掘削具。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアースドリル用掘削具（２）において、前記インナー部材（３）は円筒部（３ｈ）を有し、
前記円筒部（３ｈ）は、その外周面を前記セカンド部材（５）内の角筒部（５ｎ）のコーナー部に設けた前記ガイドレール（５ｊ）と、前記角筒部（５ｎ）の内面に設けた振れ止めレール（５ｐ）に当接することを特徴とするアースドリル用掘削具。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれかに記載のアースドリル用掘削具（２）において、前記第１の油圧シリンダ（９）と前記第２の油圧シリンダ（１２）との間の油圧閉回路に、両油圧シリンダ（９、１２）間の給排油量の整合をとる第３の油圧シリンダ（２０）を備えることを特徴とするアースドリル用掘削具。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、アースドリルのケリーバに取付けられて玉石、転石またはコンクリート底盤等の掘削を行う掘削具に関する。
背景技術
アースドリルによる掘削は、円錐形の底蓋に設けたカッタにより縦穴底面を掘削しながらバケットに掘削土砂を取り込んで掘削を行うものである。このため、通常、Ｎ値で表示される地層の掘削には向いている。しかし、玉石、転石等ドリリングバケットに収納できない大きさの石の掘削やコンクリート底盤掘削等のいわゆる障害掘削には不向きである。掘削中にそのような地層に当った場合は、ハンマグラブバケットを別クレーンで準備し、玉石を除去したり、あるいはオールケーシング機を投入して対応する等の段取り替えが必要であった。
本発明者等は、このような問題点を解決する手段として、特開平１１−１４１２６１号において、前記底蓋を有するアースドリル用ドリリングバケットの代わりにケリーバに着け替え可能な円筒形のバケットと、その円形掘削溝の近傍に小穴を設けて掘削屑の落下を行わせるスクリューロッド型の掘削具とを備えたものを提案した。
しかし、前記特開平１１−１４１２６１号に記載のように円筒形バケットを用いたものは、掘削された円形底盤や岩石等を引き上げる必要がある場合、何らかの別の引き上げ手段が必要になるという問題点があった。
そこで、本発明者等は、特開２００１−９０４６５号において、アースドリルにより底盤、玉石、転石等の障害掘削において、掘削したものを地上に引上げることが可能となるアースドリル用掘削具を提案した。
前記公報に記載の掘削具は、ケリーバに上端が接続されるインナー部材と、アウター部材と、インナー部材とアウター部材との間に設けられたセカンド部材とからなる。そしてこれらの部材は相対的に上下動可能に組み合わされる。また、前記アウター部材には、下端に掘削爪を有する下面開口の円筒形バケットが取付けられる。また、前記アウター部材には、前記円筒形バケット内に収容されて前記円筒形バケットにより掘削された掘削物を掴む一対のシェルからなる開閉式バケットが設けられる。
前記開閉式バケットの開閉のため、セカンド部材の下端部は開閉式バケットのシェルに連結される。そして、セカンド部材がアウター部材に対して相対的に上がることにより開閉式バケットが閉じ、相対的に下がることにより開く構造を有する。すなわち、インナー部材とセカンド部材との間を第１の油圧シリンダにより接続し、セカンド部材と前記開閉式バケットとの間に第２の油圧シリンダを設ける。そして、ケリーバの引き上げによって第１の油圧シリンダが伸びると、それにより生じた圧油が第２の油圧シリンダに供給されて第２の油圧シリンダを伸ばす。これによりセカンド部材をアウター部材に対して引き上げ、その結果アウター部材に取付けられた開閉式バケットが閉じて土砂を取り込むように構成される。
この掘削具は、地上において、コッタによりインナー部材とセカンド部材とアウター部材とを最も縮めた状態に保持して縦穴の底に下ろすと、自動的にコッタによる各部材間の拘束が解かれ、伸長可能となるように構成される。そして、ケリーバを回転させると、インナー部材、セカンド部材、アウター部材と共に、円筒形バケットと開閉式バケットも回転して掘削が行われる。所定の深さに掘削を行った後、ケリーバを引き上げると、アウター部材は円筒形バケットや開閉式バケット等の自重によって縦穴の底部に留まり、インナー部材がケリーバと共に引き上げられる。このため、前述の動作によりセカンド部材にシェルが連結されている開閉式バケットが閉じ、掘削された土砂の取り込みが行われる。開閉式バケットが閉じた後は、アウター部材も円筒形バケットや開閉式バケットと共に地上に引き上げられる。そして、地上において、地面に円筒形バケットを着地してケリーバを下げると、第１の油圧シリンダが縮み、これにより生じた圧油により第２の油圧シリンダも縮み、セカンド部材も下がるので、開閉式バケットが開き、地上に排土される。
発明の開示
前記した特開２００１−９０４６５号に記載のアースドリル用掘削具には次のような問題点がある。
（１）この掘削具において、開閉式バケットが開いた状態で円筒形バケットを掘削面に着地し、ケリーバを押し下げることにより、掘削具の自重にケリーバの押し付け力が加わった荷重をかけた状態で掘削することができる。しかしながら、開閉式バケットを開いた状態で掘削面にかけることができる荷重は、掘削具の荷重以上となり、掘削具未満の荷重からなる押し付け力はかけられない。なぜならば、掘削具を縦穴の底部に下ろすと、アウター部材に取付けたコッタがセカンド部材の孔やインナー部材の孔から自動的に外れ、この状態からケリーバを引き上げると、インナー部材がセカンド部材に対して引き上げられ、セカンド部材もアウター部材に対して引き上げられ、開閉式バケットが閉じるからである。
このため、駆動力の小さなアースドリルで大径の円筒形バケットを回転させて掘削を行なおうとすると、掘削面との抵抗の増加や大きな掘削具の自重等により、大きな掘削トルクが必要となり、掘削が困難になる場合があるという問題点がある。
（２）また、前記押し付け力を掘削具の自重未満に制御できないため、アウター部材の下端に取付けられたカッターの破損を招く原因ともなっていた。
（３）前記特開２００１−９０４６５号には、１つの実施の形態として、下記の構成のものが開示されている。すなわち掘削具が最も縮んだ状態において、インナー部材の外周に設けた突起が、セカンド部材の筒部に設けた切欠に係合することにより、各部材間の相対上下動を不能として、開閉式バケットが開いた状態で引き上げ可能としたものである。しかしこの構成によると、比較的大きな岩石等の地中障害物がある場合、シェルをある程度閉じることにより、シェルで地中障害物を掴んで回転させる等の方法によって地中障害物を除去することができないという問題点がある。
本発明の目的は、円筒形バケット内に開閉式バケットを有し、かつケリーバの引き上げ力を利用して開閉式バケットを閉じるアースドリル用掘削具において、掘削具の荷重より小さな荷重をかけた状態で掘削を行うことができ、もって駆動力の小さなアースドリルによって比較的大きな掘削具による掘削が可能になると共に、開閉式バケットをある程度閉じて回転させることにより、地中障害物の除去が可能となるアースドリル用掘削具を提供することを目的とする。
（１）上記目的を達成するため、本発明によるアースドリル用掘削具は、ケリーバに連結される筒状のインナー部材と、前記インナー部材の外側に昇降自在に嵌合される筒状のセカンド部材と、前記セカンド部材の外側に昇降自在に嵌合されるアウター部材とを有し、前記アウター部材には円筒形バケットとその中の開閉式バケットとが取付けられ、前記インナー部材と前記セカンド部材との間に第１の油圧シリンダが取付けられ、前記セカンド部材と前記開閉式バケットのシェルとの間に前記第１の油圧シリンダからの圧油により伸縮する第２の油圧シリンダが取付けられ、前記インナー部材とアウター部材との間に係止機構を有し、前記係止機構は、インナー部材の外周に設けた係止体と、アウター部材の上部に設けられた係止体受け部とからなり、前記インナー部材と前記アウター部材とが一定の相対回動角度にあるとき、前記係止体受け部に前記係止体を通すことが可能であり、掘削具が最縮状態にあるときにインナー部材を正転方向に回すことにより、前記係止体が前記係止体受け部に係止されてインナー部材とアウター部材との相対的上下動を禁止する構成とし、前記インナー部材の外周に設けた突起を、セカンド部材の内周に縦方向に設けたガイドレールに上下動自在に嵌合し、かつ掘削具の最縮状態においてインナー部材のセカンド部材に対する正転方向の所定範囲について回動を許容する構成を有することを特徴とする。
このように、掘削具の最縮状態においてインナー部材とアウター部材との相対的上下動を禁止する係止機構を設けたので、掘削時にケリーバにある程度引き上げ方向の力を作用させて正転方向すなわち掘削方向に回転させることにより、掘削具の荷重より小さい荷重を円筒形バケットから掘削面に作用させた状態で掘削を行うことができる。従って、比較的大きな掘削具を小さなアースドリルで回転駆動して掘削を行う場合でも、駆動力不足を生じることなく、掘削を行うことができる。また、状況に応じて、小さな押し付け力で好適な掘削を行うことができる。
また、縦穴底部において、開閉式バケットを閉じ方向に作用させたが引き上げ反力が大きすぎた場合に、インナー部材を再度下ろしてケリーバを正転方向に所定角度回して係止体を係止体受け部に係止させることにより、開閉式バケットを開いたままで引き上げることができる。このため、掘削具を地下から出すことができなくなる事態の発生が防止される。
また、インナー部材をセカンド部材やアウター部材に対してある程度引き上げた状態、すなわち開閉式バケットが閉じ過程にある状態において、ケリーバと共にインナー部材を回転させると、セカンド部材およびアウター部材も連動して正逆方向に回転させることができるので、地中障害物を開閉式バケットで把持した状態で回転させることにより、地中障害物を従来より容易に除去することが可能となる。
（２）また、本発明のアースドリル用掘削具において、好ましくは、インナー部材は円筒部をなしてその上部に前記係止体を有し、前記係止体は、前記円筒部より直径の大きい円板部から外方に一体に突出して設けられた突出部を有し、前記係止体受け部は、前記係止体とほぼ同形状で係止体よりやや大きい係止体通過部を有する板により構成する。
このように、係止体および係止体受け部を円筒部よりサイズの大きな板によって構成することにより、係止体と係止体受け部との係止状態において、広い面積で両者が当接し、大きな荷重が受けられる。
（３）また、本発明のアースドリル用掘削具において、好ましくは、前記インナー部材は円筒部を有し、前記円筒部は、その外周面を前記セカンド部材内の角筒部のコーナー部に設けた前記ガイドレールと、前記角筒部の内面に設けた振れ止めレールに当接する構造とする。
このように、円筒状のインナー部材の外周面をガイドレールおよび振れ止めレールに当接させることにより、セカンド部材やアウター部材に対してインナー部材が芯ずれを起こすことなく、係止体を係止体受け部の係止体通過部に円滑に通過することができる。
（４）また、本発明のアースドリル用掘削具において、好ましくは、前記第１の油圧シリンダと前記第２の油圧シリンダとの間の油圧閉回路に、両油圧シリンダ間の給排油量の整合をとる第３の油圧シリンダを備える。
このようなダミーの第３の油圧シリンダを設ければ、アキュムレータ等の掘削具への搭載が必要なくなると共に、油圧シリンダのボトム室側を上にした構成が採用でき、油圧ホースではなく、鋼管による油圧配管による油圧閉回路の構成が可能となる。
発明を実施するための最良の形態
図１は本発明による掘削具を備えたアースドリルの一実施の形態を示す側面図である。図１に示すように、アースドリル本体５０にブーム５１が起伏装置５２により起伏自在に取付けられ、アースドリル本体５０の前部にフロントフレーム５３が起伏装置５４により起伏自在に取付けられる。フロントフレーム５３の頂部にはケリーバ１を上下動可能に貫挿しかつ回転させるケリードライブ装置５６が設置される。ケリーバ１はアースドリル本体５０に搭載した巻上ウインチ５７により巻取り繰出しされる巻上ロープ５８にスイベルジョイント５９を介して支持される。ケリーバ１は通常は３本以上の大小のパイプを上下動自在にかつ相互回転不能に嵌合してなるもので、最も内側のパイプにドリリングバケットが連結される。２は本発明により設けた掘削具であり、ケリーバ１に通常取付けられる前記ドリリングバケットの代わりに障害掘削のために着脱自在に取付けられたものである。
図２は前記掘削具２を最縮状態、すなわち開閉式バケットの開き状態で示す側面図、図３は前記掘削具２を最伸状態、すなわち開閉式バケットが閉じた状態で示す側面断面図、図４、図５はそれぞれ図２、図３の上面を示す平面図、図６は図２のＥ−Ｅ部分断面図、図７は開閉式バケットの開閉駆動装置を構成する油圧シリンダの構成図である。
図２〜図７において、３は前記ケリーバ１にピン４（図１参照）により着脱自在に連結されるインナー部材、５は前記インナー部材３の外側に昇降自在に嵌合されるセカンド部材、６はセカンド部材の外側に昇降自在に嵌合されるアウター部材である。前記アウター部材６には円筒形バケット７が取付けられ、前記円筒形バケット７内に開閉式バケット８が取付けられる。
図８は前記アウター部材６の側面図、図９はその正面図、図１０はアウター部材６の上面を示す平面図、図１１、図１２はそれぞれ図８のＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。
図８、図９、図１１に示すように、アウター部材６は中心に一部側面が切除された角筒部６ｉを有する。角筒部６ｉの前後面には平行板状の取付け板６ａを固着してその下部に前記円筒形バケット７を固着してなる。図２、図３に示すように、円筒形バケット７の下端には複数個の掘削爪７ａが周方向に配設される。
図２、図３に示すように、インナー部材３内には第１の油圧シリンダ９が収容され、そのピストンロッドがピン１０によりインナー部材３に連結され、ボトム側がセカンド部材５にピン１１により連結される。
図１３は前記セカンド部材５の正面図、図１４はその底面図、図１５はその側面図、図１６はその平面図である。図１３〜図１５において、５ｎはセカンド部材５の中心に設けた角筒部であり、前記角筒部がアウター部材６の角筒部６ｉ内に相対回転不能に、かつ上下動可能に嵌合される。５ａは前記ピン１１を挿着するためにセカンド部材５に設けたピン孔を示す。前記第１の油圧シリンダ９は、ケリーバ１と共にインナー部材３が引き上げられることによりセカンド部材５に対して伸長にすることにより伸びて、開閉式バケット８の開閉用の第２の油圧シリンダ１２に圧油を供給するものである。
第２の油圧シリンダ１２は、セカンド部材５の角筒部５ｎの前後に設けたブラケット５ｂ（図１３〜図１５参照）とアウター部材６の前後に設けた円筒形バケット取付け用の平行板部６ａに設けたブラケット６ｊ（図１２参照）に、それぞれピン１３、１４により連結して取付けられる。図１３〜図１５の５ｃ、図８、図１２の６ｃはそれぞれピン１３、１４を挿着するピン孔である。
図１３〜図１５に示すように、セカンド部材５の角筒部５ｎの左右には、取付け板５ｄが固着される。これらの取付け板５ａの先端にはブラケット５ｆが取付けられる。各ブラケット５ｆには、開閉式バケット８のシェル８ａの上部内側の枢着部をピン１５（図２、図３参照）により回動自在に連結するピン孔５ｅを有する。
図２、図３に示すように、前記アウター部材６のブラケット６ｂとシェル８ａの中央部との間は、それぞれリンク１６およびピン１７、１９により回動自在に連結される。図８、図９、図１２の６ｄはピン１７を挿着するピン孔である。
図７に示すように、前記第１の油圧シリンダ９と前記第２の油圧シリンダ１２との間の一方の油圧回路には、第３の油圧シリンダ２０が設けられる。前記第３の油圧シリンダ２０は、両油圧シリンダ９、１２間の給排油量の整合をとるダミーの油圧シリンダである。このような第３の油圧シリンダ２０を備えることにより、アキュムレータ等を掘削具に搭載する必要なくなる。また、第１の油圧シリンダ９のピストンロッド側を上にし、第２の油圧シリンダ１２のボトム室側を上にした構成が採用でき、油圧ホースではなく、鋼管による油圧配管による油圧閉回路の構成が可能となる。前記第３の油圧シリンダ２０は、図２、図４、図５、図８、図９、図１１に示すように、前記アウター部材６の平行板状のリブ６ｅに設けられたブラケット６ｈに上端をピン付けして取付けられる。
図６に示すように、前記インナー部材３は第１部材３Ａと第２部材３Ｂとからなる。図１７ないし図１９は第１部材３Ａを示しており、前記第１部材３Ａは円筒部３ｃの上部に円筒部３ｃより大きな円板状の係止体３ｄを有する。前記係止体３ｄは外周方向に突出した複数の突出部３ｅを有する。前記係止体３ｄの上には角筒状のケリーバ１との連結部３ｆを有し、前記連結部３ｆにはケリーバ１に取付けるための前記ピン４を通すピン孔３ｇを有する。
図２０ないし図２２は第２部材３Ｂを示しており、前記第２部材３Ｂは円筒部３ｈの頂部に、前記係止体３ｄと同形状の突出部３ｉを有し、かつ円筒部３ｈより大きな円板状をなすの係止体３ｊを有する。また、円筒部３ｈ内には前記第１の油圧シリンダ９のピン１０の接続具２２を支持する円筒体２３を固定する。図３、図６に示すように、前記第１部材３Ａと第２部材３Ｂとは円筒部３ｃ、３ｈどうしを嵌合して固定具２４により固定する。また、図２〜図５に示すように、係止体３ｄ、３ｊを、突出部３ｅ、３ｉが同一位置で重なるように重ねて固定具２５により相互に固定する。
図２１、図２２に示すように、第２部材３Ｂの下部には、対向する２箇所に突起３ｋを設ける。一方、セカンド部材５の円筒部５ｎには、図２３、図２４に示すように、その対向する２つのコーナー部に、それぞれ２本ずつのロッド５ｈ、５ｉからなる縦方向のガイドレール５ｊを設ける。また、セカンド部材５の円筒部５ｎの内面には、インナー部材３の円筒部３ｈの外周面をガイドレール５ｊと共に当接させる振れ止めレール５ｐを設ける。また、セカンド部材また、セカンド部材５の対向する２側面には、前記突起３ｋを嵌める開口部５ｋを設け、前記開口部５ｋにはその縁に沿ってストッパ５ｍを設ける。図２３に示すように、２本のロッド５ｈ、５ｉのうち、開口部５ｋに近い方のロッド５ｈの下端は、開口部５ｋの上辺にほぼ等しい高さＨ１に位置し、遠い方のロッド５ｉの下端は、開口部５ｋの下辺にほぼ等しい高さＨ２に位置する。
図４、図５、図１０に示すように、アウター部材６の頂部には、前記インナー部材の係止体３ｄ、３ｊの形状とほぼ同形でサイズがやや大きな係止体通過部６ｇを設けた板状の係止体受け部６ｆを有する。係止体通過部６ｇには前記突出部３ｅ、３ｉに対応する凹部６ｊ（溝でもよい）を有する。インナー部材３の突起３ｋが前記ガイドレール５ｊに嵌合されている状態では、図５に示すように、係止体３ｄ、３ｊの突出部３ｅ、３ｉは係止体通過部６ｇの凹部６ｊに対応する位置にあるので、係止体３ｄ、３ｊは係止体通過部６ｇを通過することができる。ここで、インナー部材３の円筒部３ｈの外周面をガイドレール５ｊおよび振れ止めレール５ｐに当接させているので、セカンド部材５やアウター部材６に対してインナー部材３が芯ずれを起こすことなく、その結果、がたが無く、係止体３ｄ、３ｊを係止体通過部６ｇに円滑に通過させることができる。
インナー部材３がアウター部材６に対して最も低い位置、すなわち掘削具が最縮状態にあるときは、図２３に示すように、インナー部材３の突起３ｋはロッド５ｈの下端よりも下に位置するので、インナー部材３をケリーバ１と共に正転（掘削方向に回転）させると、セカンド部材５、アウター部材６に対してインナー部材３が正転し、突起３ｋが開口部５ｋより出てストッパ５ｍに当接する。このようにインナー部材３を正転させると、図４に示すように、係止体３ｄ、３ｊの突出部３ｅ、３ｉが係止体受け部６ｆに係止され、ケリーバ１を引き上げると、インナー部材３と共にアウター部材６を引き上げることができる。ここで、係止体３ｄ、３ｊおよび係止体受け部６ｆを円筒部３ｃ、３ｈよりサイズの大きな板によって構成することにより、係止体３ｄ、３ｊと係止体受け部６ｆとの係止状態において、広い面積で両者が当接し、大きな荷重が受けられる。
次にこの掘削具の使用について説明する。地上において排土した状態では開閉式バケット８は開いた状態であり、その状態から円筒形バケット７が着地した状態でケリーバ１を正転させると、図４に示すように、係止体３ｄ、３ｊが係止体受け部６ｆに係止された状態となる。この状態で縦穴３０（図１参照）内にこの掘削具２を吊り込む。
掘削具２の円筒形バケット７が縦穴３０の底面に着地すると、ケリードライブ装置５６を作動させてケリーバ１を介して掘削具２を正転させる。これにより、インナー部材３の突起３ｋはセカンド部材５のストッパ５ｍに当接した状態となる。また、係止体３ｄ、３ｊの突出部３ｅ、３ｉはアウター部材６の係止体受け部６ｆに係止される。この状態でケリーバ１の回転力は円筒形バケット７に伝達されてこれが回転し、底盤、玉石あるいは転石等が円筒形バケット７により掘削される。
このような掘削状態において、巻上ウインチ５７を若干引き上げ方向に作動させることにより、ケリーバ１にある程度引き上げ方向の力を作用させて正転方向すなわち掘削方向に回転させれば、掘削具２の荷重より小さい荷重を掘削面に作用させた状態で掘削を行うことができる。従って、比較的大きな掘削具２を小さなアースドリルで回転駆動して掘削を行う場合でも、小さな押し付け力で掘削を行うことができ、その結果、駆動力不足を生じることなく、掘削を行うことができる。また、掘削反力が大きすぎる場合、好適な押し付け力で掘削を行うことができる。勿論、状況に応じて、ケリードライブ装置５６に備えた押し付け装置（図示せず）によりケリーバ１を下方向に押し付けて掘削具２等の荷重以上の押し付け力で掘削することも可能である。
円筒形バケット７による掘削が進行し、開閉式バケット８によって取り込むに好適な量の掘削屑が円筒形バケット７内に蓄積したら、ケリーバ１と共にインナー部材３を逆転させる。この逆転により、インナー部材３の突起３ｋは、図２５、図２６に示すように、ガイドレール５ｊを構成する一方のロッド５ｉに当接する。
次に図２５、図２６の状態からケリーバ１と共にインナー部材３を引き上げる。この場合、セカンド部材５にアウター部材６、円筒形バケット７、開閉式バケット８の荷重がかかっているために、まず、第１の油圧シリンダ９が伸長する。このように第１の油圧シリンダ９が伸長すると、図７において、第１の油圧シリンダ９のロッド室ａの油が圧縮されて圧油となり、矢印で示すように第２の油圧シリンダ１２の上部のボトムｂ室に入る。また、第２の油圧シリンダ１２のロッド室ｃの油は第３の油圧シリンダ２０のロッド室ｄに入り、第３の油圧シリンダ２０のボトム室ｅの油は第１の油圧シリンダ９のボトム室ｆに入る。
このような油の流れにより、第２の油圧シリンダ１２が伸長し、これに伴い、セカンド部材５も上昇する。このため、セカンド部材５に固着されたブラケット５ｆにピン１５により連結されたシェル８ａの対向端が持ち上げられ、図３に示すように開閉式バケット８が閉じ、掘削屑を掴む。なお、底盤の場合には、円盤状に掘削された底盤の周囲を掴む状態となり、閉じる度合いは小さくなる。
このように、ケリーバ１の引き上げ力を開閉式バケット８の閉じ力として利用することができ、巻上ウインチ５７の巻上げ力を用いた強力な閉じ力が得られる。
ここで、第２の油圧シリンダ１２と第３の油圧シリンダ２０は、第１の油圧シリンダ９のロッド室ａとボトム室ｆとの間の断面積の差に基づく油の給排量の差を補うブースタの役目を果たすので、アキュムレータを要することなく、閉じ回路が構成できる。
このようにして掘削屑を開閉式バケット８により掴んだ後、巻上ウインチ５７によりケリーバ１を掘削具２と共に引き上げる。そして、掘削具２を地上に引き上げ、地面に着地させた後、ケリーバ１を下げると、図７において、油は矢印と逆方向に流れ、図２に示すように、第１の油圧シリンダ９が収縮し、これにより第２の油圧シリンダ１２が収縮して開閉式バケット８が開き、開閉式バケット８により掴まれた掘削屑を排出することができる。
前記動作中、縦穴底部において、開閉式バケット８を閉じ方向に作用させたが引き上げ反力が大きすぎた場合に、インナー部材３を再度下ろしてケリーバを正転方向に所定角度回して係止体３ｄ、３ｊを係止体受け部６ｆに係止させることにより、開閉式バケット８を開いたままで引き上げることができる。このため、掘削具を地下から出すことができなくなる事態の発生が防止される。
また、図２７、図２８に示すように、インナー部材３をセカンド部材５やアウター部材６に対してある程度引き上げた状態、すなわち開閉式バケット８が閉じ過程にある状態では、インナー部材３の突起３ｋがガイドレール５ｊのロッド５ｈ、５ｉ間に挟まった状態となる。この状態では、ケリーバ１と共にインナー部材３を回転させると、セカンド部材５およびアウター部材６も連動して正逆方向に回転させることができる。このため、地中障害物を開閉式バケット８で把持した状態で回転させることにより、地中障害物を従来より容易に除去することが可能となる。
本発明は、特開２００１−９０４６５号公報に記載のように、円筒形バケット７の下端部に掘削爪を有する円筒形の継ぎ足し式掘削具がボルト等の固定具により着脱自在に取付ける構造も採用できる。このような構造とすれば、種々の高さ、掘削爪を持った継ぎ足し式掘削具を準備しておいて掘削現場に適した深さ、機能を持った掘削具を選択することにより、最適な掘削が行える。
また、本発明を実施する場合、例えば第２の油圧シリンダ１２の上下を逆転させて第３の油圧シリンダ２０を省略することができる。また、アースドリルは、リーダに沿ってケリードライブ装置を昇降させる構成とすることもできる。また、インナー部材３は２重円筒形ではなく、１重の円筒形のものでもよい。
産業上の利用可能性
本発明によれば、円筒形バケット内に開閉式バケットを有し、かつケリーバの引き上げ力を利用して開閉式バケットを閉じるアースドリル用掘削具において、掘削具の最縮状態でインナー部材の係止体をアウター部材の係止体受け部に係止させることができるため、荷重より小さな荷重をかけた状態で掘削を行うことができる。このため、駆動力の小さなアースドリルによって比較的大きなバケットによる掘削が可能になる。また、状況に応じて、小さな押し付け力で好適な掘削を行うことができる。また、セカンド部材にガイドレールを設け、このガイドレールにインナー部材の外周の突起を上下動自在に係合させる構成としてので、開閉式バケットをある程度閉じて回転させることができ、これにより、状況に応じた地中障害物の除去が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明による掘削具を備えたアースドリルの一実施の形態を示す側面図である。
図２は図１の掘削具を最縮状態で示す側面図である。
図３は図２の掘削具を最伸状態で示す側面断面図である。
図４は図２の上面を示す平面図である。
図５は図３の上面を示す平面図である。
図６は図２のＥ−Ｅ部分断面図である。
図７は本実施の形態の開閉式バケットの開閉駆動装置を構成する油圧シリンダの構成図である。
図８は本実施の形態のアウター部材の側面図である。
図９は図８の正面図である。
図１０は本実施の形態のアウター部材の上面を示す平面図である。
図１１、図１２はそれぞれ図８のＦ−Ｆ断面図、Ｇ−Ｇ断面図である。
図１３は本実施の形態のセカンド部材を示す正面図である。
図１４は図１３の底面図である。
図１５は本実施の形態のセカンド部材を示す側面図である。
図１６は図１５のＤ−Ｄ断面図である。
図１７は本実施の形態のインナー部材の第１部材を示す平面図である。
図１８は図１７の第１部材の半断面側面図である。
図１９は図１８のＨ−Ｈ断面図である。
図２０は本実施の形態のインナー部材の第２部材を示す平面図である。
図２１は図２０の第１部材の側面図である。
図２２は図２０の底面図である。
図２３は本実施の形態の掘削具の最縮状態における正転時のインナー部材とセカンド部材との組み合わせ構造を示す側面図である。
図２４は図２３のＩ−Ｉ断面図である。
図２５は本実施の形態の掘削具の最縮状態における逆転時のインナー部材とセカンド部材との組み合わせ構造を示す側面図である。
図２６は図２５のＩ−Ｉ断面図である。
図２７は本実施の形態の掘削具において、開閉式バケットが半とじ状態にあるときのインナー部材とセカンド部材との組み合わせ構造を示す側面図である。
図２８は図２７のＫ−Ｋ断面図である。
【図１】
2003091532.tif 000003
【図２】
2003091532.tif 000004
【図３】
2003091532.tif 000005
【図４】
2003091532.tif 000006
【図５】
2003091532.tif 000007
【図６】
2003091532.tif 000008
【図７】
2003091532.tif 000009
【図８】
2003091532.tif 000010
【図９】
2003091532.tif 000011
【図１０】
2003091532.tif 000012
【図１１】
2003091532.tif 000013
【図１２】
2003091532.tif 000014
【図１３】
2003091532.tif 000015
【図１４】
2003091532.tif 000016
【図１５】
2003091532.tif 000017
【図１６】
2003091532.tif 000018
【図１７】
2003091532.tif 000019
【図１８】
2003091532.tif 000020
【図１９】
2003091532.tif 000021
【図２０】
2003091532.tif 000022
【図２１】
2003091532.tif 000023
【図２２】
2003091532.tif 000024
【図２３】
2003091532.tif 000025
【図２４】
2003091532.tif 000026
【図２５】
2003091532.tif 000027
【図２６】
2003091532.tif 000028
【図２７】
2003091532.tif 000029
【図２８】
2003091532.tif 000030
【国際調査報告】
2003091532.tif 000031
2003091532.tif 000032