(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも下端側が開放された円筒形状の杭本体と、
前記杭本体における円筒形状の軸線と交差する平面視で、前記杭本体の外周がなす円弧、および、前記杭本体と同軸かつ該杭本体より大径で所定の角度範囲にわたる円弧、に挟まれた扇形を形成する板状の部材であり、前記杭本体の外周面において下端側に接近した領域から上端側へと至る領域を螺旋状に取り囲む羽根と、
前記杭本体の下端からそれぞれ前記軸線方向に延出する３つの掘削刃と、を備え、
前記掘削刃は、前記軸線と交差する平面視で、前記杭本体の下端面を当該掘削刃の数に応じて３等分に分割してなる円弧領域それぞれに設けられ、該円弧領域のうち、前記羽根が前記杭本体の外周面を下端側から上端側へと螺旋状に取り囲む回転方向と反対方向の始点から終点に向けて延出量が大きくなることにより、前記円弧領域の終点を頂点とする直角三角形状とされており、
さらに、
前記羽根は、前記軸線と交差する平面視で、前記円弧領域における始点から所定距離だけ終点側に変位した位置から、前記杭本体の外周面において下端側から上端側へと至る領域を螺旋状に取り囲むことにより、前記杭本体の下端と最も接近する領域を、前記杭本体における前記円弧領域の終点にて前記掘削刃が最初に地中を掘削する領域に対して、前記軸線周りに間隔を空けた位置関係とされており、
前記掘削刃は、前記羽根が前記軸線と交差する平面に対して傾斜する傾斜角よりも、該平面に対して大きい傾斜角となるように当該掘削刃の下端面が形成されている、
管状杭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形状の杭本体を取り囲むように羽根が取り付けられた管状杭に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒形状の杭本体を取り囲むように羽根が取り付けられた管状杭では、地中の掘削を促進すべく、杭本体の先端に別部材の掘削刃を設けることが一般的である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９０３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
杭本体の先端に別部材の掘削刃を設けた管状杭では、別部材を用意して溶接などで取り付ける必要があることから、掘削刃の分だけ部品点数が増えたり、掘削刃を取り付ける作業が必要になるなど、管状杭としての製造コストが増加しており、コスト面での改善の余地が大きい。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、管状杭としての部品点数を減らして別部材を取り付ける作業を削減することで、管状杭としてのコスト面を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、少なくとも一端側が開放された円筒形状の杭本体と、前記杭本体における円筒形状の軸線と交差する平面視で、前記杭本体の外周がなす円弧、および、前記杭本体と同軸かつ該杭本体より大径で所定の角度範囲にわたる円弧、に挟まれた扇形を形成する板状の部材であり、前記杭本体の外周面において一端側から他端側へと至る領域を螺旋状に取り囲む羽根と、前記杭本体の一端からそれぞれ延出する複数の掘削刃と、を備え、前記掘削刃は、前記軸線と交差する平面視で、前記杭本体の一端面を当該掘削刃の数に応じて等分割してなる円弧領域それぞれに設けられ、該円弧領域のうち、前記羽根が前記杭本体の外周面を一端側から他端側へと螺旋状に取り囲む回転方向と反対方向の始点から終点に向けて延出量が大きくなる、といった構成の管状杭により解決される。
【０００７】
この管状杭では、杭本体の一端を軸線周りに等分割した円弧領域それぞれに、この円弧領域の始点から終点に向けて徐々に延出量が大きくなる掘削刃が設けられているため、円弧領域の始点から終点に向かう方向へと管状杭全体を回転させることによって、各掘削刃による地中の掘削が実現される。
【０００８】
この構成においては、杭本体の一端から掘削刃を延出させることで、掘削刃を杭本体と一体の部材とすることができるため、掘削刃の分だけ部品点数が増えたり、掘削刃を取り付ける作業が必要になったりということがなく、管状杭としての製造コストを抑えることができる。
【０００９】
また、上記構成では、掘削刃に掘削された被掘削物が羽根の傾斜に沿って杭本体の他端側（上方）へと搬送されていくこととなるが、羽根が掘削刃よりも杭本体の他端側に位置していることから、羽根および掘削刃を効率的な掘削に適したものとすることが望ましい。
【００１０】
このためには、上記構成を以下のようにしてもよい。
具体的にいうと、前記羽根は、前記軸線と交差する平面視で、前記円弧領域における始点から所定距離だけ終点側に変位した位置から、前記杭本体の外周面において一端側から他端側へと至る領域を螺旋状に取り囲む、というものである。
【００１１】
この構成では、羽根において杭本体の一端と最も接近する領域と、杭本体における円弧領域の終点、つまり掘削刃において最初に地中を掘削する領域とが、軸線と交差する平面視で重ならず、軸線周りに間隔を空けた位置関係となっている。これにより、該当する掘削刃に掘削された被掘削物は、管状杭全体の回転に伴って、羽根において杭本体の他端側に位置する面（つまり上側の面）にまで到達しやすくなるため、被掘削物を効率的に搬送することが可能となる。
【００１２】
この構成において、羽根が、円弧領域のうちどの程度終点側に変位した位置から杭本体の外周面を取り囲むようにするかについては、地中を掘削する際に管状杭全体を回転させる速度や地中に埋設する速度が高いほど始点に近づけるようにするとよい。
【００１３】
また、羽根および掘削刃を効率的な掘削に適したものとするためには、上記各構成を以下のようにしてもよい。
【００１４】
具体的には、前記掘削刃は、前記羽根が前記軸線と交差する平面に対して傾斜する傾斜角よりも、該平面に対して大きい傾斜角となるように当該掘削刃の一端面が形成されている、というものである。
【００１５】
この構成では、軸線と交差する平面に対し、掘削刃の一端面がなす傾斜角が、羽根がなす傾斜角よりも大きくなっており、これにより掘削刃を尖らせて掘削能力を高めることによって、地中を効率的に掘削することが可能となる。
【００１６】
また、上記各構成において、掘削刃は複数設けられていればよい。ここで、３の掘削刃を設ける場合には、以下に示すようにするとよい。
【００１７】
具体的にいうと、前記掘削刃は、前記軸線と交差する平面視で、前記杭本体の一端面を３等分に分割してなる円弧領域それぞれに設けられている、というものである。
【００１８】
この構成では、３つの掘削刃を等間隔で配置することにより、各掘削刃として充分な強度を持たせつつ、各掘削刃による回転時のバランスを保ち、効率的な掘削を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】管状杭を示す正面図、平面図、底面図、右側面図
【図２】管状杭の使用状態を示す斜視図
【図３】管状杭を示す正面図
【図４】管状杭の要部断面図（正面図のＡ−Ａ‘断面図）
【図５】変形例としての管状杭を示す要部断面図（正面図のＡ−Ａ‘断面図）
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［構成］
管状杭１は、図１に示すように、少なくとも一端（図１の正面図における下端；以下同様）側が開放された円筒形状の杭本体１０と、杭本体１０の外周面において一端側から他端（図１の正面図における上端；以下同様）側へと至る領域を螺旋状に取り囲む羽根２０と、杭本体１０の一端からそれぞれ延出する複数の掘削刃３０と、杭本体１０における他端を閉鎖する板状の部材である蓋４０と、を備えている。
【００２１】
この管状杭１は、図２に示すように、杭本体１０よりも小径の杭１００を蓋４０に取り付けた状態で、この杭１００を介して、杭本体１０における円筒形状の軸線２００を回転中心として回転させることにより、各掘削刃３０による地中の掘削が実現される。
【００２２】
羽根２０は、軸線２００と交差する平面（図１の平面図および底面図参照）視で、杭本体１０の外周がなす円弧、および、杭本体１０と同軸かつ杭本体１０より大径で所定の角度範囲（本実施形態では３６０°）にわたる円弧、に挟まれた扇形を形成する板状の部材であり、杭本体１０の外周面において一端側から他端側へと至る領域を螺旋状に取り囲んでいる。
【００２３】
掘削刃３０は、軸線２００と交差する平面視（図１の底面図参照）で、杭本体１０の一端面を掘削刃３０の数に応じて等分割してなる円弧領域１１それぞれに設けられ、円弧領域１１のうち、羽根２０が杭本体１０の外周面を一端側から他端側へと螺旋状に取り囲む回転方向と反対方向の始点から終点に向けて延出量が大きくなる。こうして掘削刃３０は、杭本体１０の一端面から延出ことにより、杭本体１０と一体の部材として形成されている。
【００２４】
本実施形態において、羽根２０が杭本体１０の外周面を一端側から他端側へと螺旋状に取り囲む回転方向は、図１の平面図において反時計回りとなっており、掘削刃３０は、円弧領域１１を同図の平面図における時計回りの始点から終点に向けて延出量が大きくなっている。こうして、各掘削刃３０は、杭本体１０と同じ厚さで、円弧領域１１の終点を頂点とする直角三角形状に延出する刃となっている。
【００２５】
また、掘削刃３０は、軸線２００と交差する平面視（図１の底面図参照）で、杭本体１０の一端面を３等分に分割してなる円弧領域１１それぞれに設けられている。
【００２６】
また、掘削刃３０は、図３に示すように、羽根２０が軸線２００と交差する平面３００に対して傾斜する傾斜角θ１よりも、この平面３００に対して大きい傾斜角θ２（θ２＞θ１）となるように掘削刃３０の一端（同図における下端）面が形成されている。
【００２７】
蓋４０は、杭本体１０よりも大径の円形をなす板状の部材であり、杭本体１０と同軸に配置することで、図４に示すように、杭本体１０の他端側を閉鎖している。この蓋４０における上方側の面に杭１００が取り付けられることとなる（図２参照）。
【００２８】
また、上述した羽根２０は、軸線２００と交差する平面（図１の底面図参照）視で、いずれかの円弧領域１１の始点から所定距離だけ終点側に変位した位置から、杭本体１０の外周面において一端側から他端側へと至る領域を螺旋状に取り囲んでいる。これにより、図３に示すように、羽根２０において杭本体１０の一端と最も接近する領域２１と、杭本体１０における円弧領域１１の終点、つまり掘削刃３０において最初に地中を掘削する領域３１とが、軸線２００と交差する平面視で重ならず、軸線２００周りに間隔を空けた位置関係となっている。
【００２９】
［変形例］
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得るものである。
【００３０】
例えば、上記実施形態においては、掘削刃３０に掘削された被掘削物が羽根２０の傾斜に沿って杭本体１０の他端側（上方）へと搬送されていくことから、羽根２０および掘削刃３０をより効率的な掘削に適したものとするとよい。具体的にいえば、羽根２０は、軸線２００と交差する平面視で、杭本体１０の一端と最も接近する領域２１を、地中を掘削する際に管状杭１全体を回転させる速度や地中に埋設する速度が高いほど始点に近づけた位置に配置した構成とするとよい。
【００３１】
また、上記実施形態では、掘削刃３０が３つ設けられているが、掘削刃３０は、管状杭１全体を地中で回転させる際のバランスや、各掘削刃３０の強度や掘削の効率などを考慮し、２つ、または、４つ以上を設けた構成としてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、羽根２０が杭本体１０の外周を全周（３６０°）にわたって螺旋状に取り囲むように構成されているが、この羽根２０は、杭本体１０の外周を螺旋状に取り囲むものであれば、軸線２００周りにおける一定の角度範囲（３６０°未満）のみを螺旋状に取り囲むように構成してもよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、単一の羽根２０が杭本体１０の外周を全周（３６０°）にわたって螺旋状に取り囲むように構成されているが、複数の羽根２０がそれぞれ間隔を空けつつ、杭本体１０の外周を全周（３６０°）にわたって螺旋状に取り囲むように構成してもよい。
【００３４】
また、複数の羽根２０それぞれを杭本体１０の長さ方向に間隔を空けて配置するとともに、それぞれが杭本体１０の外周を螺旋状に取り囲むように構成してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、掘削刃３０が円弧領域１１の始点から終点へと徐々に延出量を大きくしており、その一端が所定の傾斜角θ２でもって傾斜するように構成されている。ただ、この掘削刃３０は、図５（ａ）に示すように、その一端が始点から終点へと至る一定距離間隔で段階的に延出量を大きくし、その一端が始点から終点に至るまで階段状になる構成としてもよい。また、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、掘削刃３０の一端が連続的に傾斜角を小さくまたは大きくなる傾斜面をなすように構成してもよい。
【００３６】
［作用効果］
上記実施形態に係る管状杭１では、杭本体１０の一端を軸線２００周りに等分割した円弧領域１１それぞれに、この円弧領域１１の始点から終点に向けて徐々に延出量が大きくなる掘削刃３０が設けられているため、円弧領域１１の始点から終点に向かう方向へと管状杭１全体を回転させることによって、各掘削刃３０による地中の掘削が実現される。
【００３７】
この構成においては、杭本体１０の一端から掘削刃３０を延出させることで、掘削刃３０を杭本体１０と一体の部材とすることができるため、掘削刃３０の分だけ部品点数が増えたり、掘削刃３０を取り付ける作業が必要になったりということがなく、管状杭１としての製造コストを抑えることができる。
【００３８】
また、上記構成では、羽根２０において杭本体１０の一端と最も接近する領域２１と、杭本体１０における円弧領域１１の終点、つまり掘削刃３０において最初に地中を掘削する領域３１とが、軸線２００と交差する平面視で重ならず、軸線２００周りに間隔を空けた位置関係となっている。これにより、該当する掘削刃３０に掘削された被掘削物は、管状杭１全体の回転に伴って、羽根２０において杭本体１０の他端側に位置する面（つまり上側の面）にまで到達しやすくなるため、被掘削物を効率的に搬送することが可能となる。
【００３９】
また、上記構成では、軸線２００と交差する平面に対し、掘削刃３０の一端面がなす傾斜角θ２が、羽根２０がなす傾斜角θ１よりも大きくなっており、これにより掘削刃３０を尖らせて掘削能力を高めることによって、地中を効率的に掘削することが可能となる。
【００４０】
また、上記構成では、３つの掘削刃３０を等間隔で配置することにより、各掘削刃３０として充分な強度を持たせつつ、各掘削刃３０による回転時のバランスを保ち、効率的な掘削を実現することができる。
【００４１】
また、上記構成において、掘削刃３０の一端が連続的に傾斜角を大きくなる傾斜面をなすものとした場合であれば（図５（ｃ））、掘削刃３０において軸線２００周りの幅を広く確保することができるため、掘削刃３０としての強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  管状杭
１０  杭本体
１１  円弧領域
２０  羽根
２１  領域
３０  掘削刃
３１  領域
４０  蓋
１００  杭
２００  軸線
３００  平面
【要約】      （修正有）【課題】管状杭としての部品点数を減らして別部材を取り付ける作業を削減することで、コスト面で改善される管状杭を提供する。【解決手段】少なくとも一端側が開放された円筒形状の杭本体１０と、杭本体の軸線２００と交差する平面視で、杭本体の外周がなす円弧、及び、杭本体と同軸かつ大径で所定の角度範囲にわたる円弧、に挟まれた板状扇形の部材であり、杭本体の外周面において一端側から他端側へと至る領域を螺旋状に取り囲む羽根２０と、杭本体の一端からそれぞれ延出する複数の掘削刃３０と、を備え、掘削刃は、軸線と交差する平面視で、杭本体の一端面を掘削刃の数に応じて等分割してなる円弧領域１１それぞれに設けられ、羽根が杭本体の外周面を一端側から他端側へと螺旋状に取り囲む回転方向と反対方向の始点から終点に向けて延出量が大きくなる。【選択図】図１【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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