(57)【要約】      （修正有）【課題】製造工数と製造コストを抑えることができるボーリングマシンを提供する。【解決手段】既成の高所作業車の少なくとも車体１０１及び作業台の昇降装置１０３を用い、この車体１０１にボーリングマシンを構成する駆動系１０４と、この駆動系１０４に駆動されるスイベルヘッド１０５及びボーリングロッドの巻上装置を備え、昇降装置１０３によって昇降する部位に巻上装置のワイヤをスイベルヘッド１０５の上方に案内する架線装置１０６を装備した。【選択図】図１
0003176785.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
既成の高所作業車の少なくとも車体及び作業台の昇降装置を用い、この車体にボーリングマシンを構成する駆動系と、この駆動系に駆動されるスイベルヘッド及びボーリングロッドの巻上装置を備え、前記昇降装置によって昇降する部位に前記巻上装置のワイヤを前記スイベルヘッドの上方に案内する架線装置を装備した、ボーリングマシン。
【請求項２】
前記既成の高所作業車の自走装置を用いる請求項１に記載のボーリングマシン。
【請求項３】
前記架線装置を前記昇降装置の上端部に装備した請求項１又は２に記載のボーリングマシン。
【請求項４】
請求項１，２又は３に記載のボーリングマシンにおいて、
前記スイベルヘッドのロッドを回転駆動する回転部に装備され動力により回転する回転台と、この回転台に着脱可能かつ択一的に装着されることにより前記回転台と共に回転する少なくとも第１及び第２のアダプタとを備え、
前記第１のアダプタは第１のロッドの横断面の形状に対応して第１のロッドを支持し第１のアダプタの回転と共に第１のロッドを回転させる構造を有し、
前記第２のアダプタは前記第１のロッドとは横断面の形状が異なる第２のロッドの横断面の形状に対応して第２のロッドを支持し第２のアダプタの回転と共に第２のロッドを回転させる構造を有し、
前記第１及び第２のアダプタは、前記回転台の回転軸と前記ロッドの回転軸とが一致すように形成された、ボーリングマシン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、小型の掘削用ボーリングマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボーリング作業では、ボーリングマシンを稼働させるにあたり、掘削点の上方に試錐やぐらを組む必要があった。このため、やぐら用の資材の搬入、設置および撤去が必要であり、そのためのスペース、時間およびマンパワを必要とした。
一方、特許文献１のように、掘削点まで自走にて進入し、車体に装備されたボーリングマストを立ち上げることによって、試錐やぐらを不要とするボーリングマシンがある。
また、昇降装置を備えた作業車輛として、高所作業車が広く知られている。例えば、特許文献２に開示された高所作業車は、自走装置を備えた車体に、動力発生器の動力によって昇降（伸縮）するマストを備えている。
また、特許文献３のように、自走装置としてクローラを採用した高所作業車もある。また、アウトリガーを備えた高所作業車もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７６２９０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９９８５１号公報
【特許文献３】特開平９−４０３８２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
本願の考案者は、マストを備えたボーリングマシンと、高所作業車との構成に共通点が多いことを見出した。そこで本願では、既成の高所作業車を改変してボーリングマシンを構成することによって、ボーリングマシンの製造工数と製造コストを抑えることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するため、本考案は以下の構成を採る。
既成の高所作業車の少なくとも車体及び作業台の昇降装置を用い、この車体にボーリングマシンを構成する駆動系と、この駆動系に駆動されるスイベルヘッド及びボーリングロッドの巻上装置を備え、前記昇降装置によって昇降する部位に前記巻上装置のワイヤを前記スイベルヘッドの上方に案内する架線装置を装備した、ボーリングマシン。
【考案の効果】
【０００６】
本考案によれば、既成の高所作業車の装置を用いてボーリングマシンを構成するので、ボーリングマシンの製造工数と製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本考案の実施形態を示すボーリングマシンの一部省略した正面図。
【図２】図２は、図１に示すボーリングマシンの一部省略した平面図。
【図３】図３は、図１のロータリーテーブルに装備されるロッド交換装置の構成図。
【図４】図４は、図１のロータリーテーブルに装備されるロッド交換装置の構成図。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
以下、本考案の好ましい実施形態を説明する。本実施形態において、ボーリングマシンはスピンドル型であり、原動機、伝動装置、変速装置、巻上装置、スイベルヘッド、操縦装置、自走装置、油圧装置および昇降（伸縮）マストを備える。
【０００９】
原動機は、回転運動を発生し、伝動装置を経てスイベルヘッド等に回転を伝える。伝動装置は、原動機の動力をスイベルヘッド、巻上装置、油圧装置等に伝える。変速装置は、原動機の一定の回転数を種々の速度に変えてスイベルヘッドや巻上装置に伝える。巻上装置は、ワイヤロープを巻くドラムを正回転または逆回転させることによってボーリング孔内のビット、ロッド、ケーシング等を昇降させる。スイベルヘッドは、ボーリングロッドに回転運動と進退運動を与え、ビットに掘削機能を働かせる。操縦装置は、各部を動作させる手動操作レバー類を備えている。油圧装置（油圧ポンプ）は、スイベルヘッドの各部を駆動する油圧機構に油圧を供給する。
【００１０】
以下の説明では、特許文献２に開示された伸縮マストを有するタイプの自走式高所作業車をボーリングマシンに改変する例を示す。本願では、伸縮マストの最大地上高が約４ｍ程度の小型のボーリングマシンを構成することを想定している。
【００１１】
図１において、車体１０１、自走装置１０２および伸縮マスト１０３には、既成の高所作業車の車体、自走装置および伸縮マストを用いる。図１では、特許文献２の高所作業車の構成に合わせて車輪型の自走装置１０２を示しているが、クローラ型の自走装置を有する高所作業車を改変することにより、クローラ型の自走装置を備えたボーリングマシンを構成することもできる。また、伸縮マスト１０３に取り付けられた作業台１０３ａは、残してもよいし、取り外してもよい。
【００１２】
原動機、伝動装置、変速装置、操縦装置および油圧装置は、駆動系１０４として車体１０１の内部または外部に固定してもよいし、スイベルヘッド１０５に併設してもよい。また、巻上装置は、車体１０１に固定してもよいし、伸縮マストに固定してもよい。さらに、巻上装置のワイヤロープをスイベルヘッドの上方に案内するために、伸縮マスト１０３の上端部から横方向に、スナッチブロック等の架線装置１０６を支持する腕部材１０７を突設する。
【００１３】
スイベルヘッド１０５は、ボーリングロッドが架線装置１０６の下方に配置されるように車体１０１に固定されている。図１に示すように、スイベルヘッド１０５は、伸縮マスト１０３に近い車体１０１の側面に固定されている。スイベルヘッド１０５は、車体１０１に対し回動するベース１０８に固定されている。スイベルヘッド１０５は、ボーリングロッドに回転運動を与えるロータリーテーブル１０９と、このロータリーテーブル１０９をボーリングロッドの回転軸に沿って昇降させることによりボーリングロッドに進退運動を与える油圧シリンダ１１０とを備えている。ロータリーテーブル１０９は油圧モータを備え、油圧モータの回転によりボーリングロッドに回転運動を与える。図１において一点鎖線はボーリングロッドの回転軸を示している。
【００１４】
図２は、図１のボーリングマシンを上方から見た平面図である。図１では図示していないアウトリガー１１２を、車体１０１の前方の左右と後方の左右にそれぞれ備えている。アウトリガー１１２は、高所作業車に装備されている場合はそのアウトリガーを用い、高所作業車に装備されていない場合は装着する。本実施形態のアウトリガー１１２は、矢印に沿って変位できるようになっており、車体１０１の側に収納できるようになっている。車体前方のアウトリガーは、車体側の一端部が回動自在に軸支され、水平方向に回動可能となっている。一方、車体後方のアウトリガーは水平方向への直線運動が可能となっているが、車体前方のアウトリガーと同様に回動型のアウトリガーを採用してもよい。また、ベース１０８を回動させる回動装置１１３は、ボーリングロッドの回転軸と平行な縦方向の回動中心軸を持つ。この回動中心軸にベース１０８の左右の一端部が固定され、これにより、ベース１０８とスイベルヘッド１０５とが一体となって回動中心軸を中心として矢印のように水平方向に回動可能となっている。
【００１５】
以上のように本実施形態によれば、既成の高所作業車の車体及び伸縮マストを利用しつつ、ボーリングマシンに必要なスイベルヘッドその他の装置を搭載することによりボーリングマシンを構成することができ、ボーリングマシンの製造工数と製造コストを抑えることができる。また、高所作業車の自走装置を利用することにより、自走式のボーリングマシンを構成することができる。また、架線装置を伸縮マストの上端部に設けることにより、架線装置を最も高い位置に配置することができる。
【００１６】
ここで、本考案は、既成の高所作業車の少なくとも車体と作業台の昇降装置とを利用してボーリングマシンを構成できれば有意義であり、高所作業車のその他の装置を利用するか否かを問わず、また、ボーリングマシンを構成するために追加する各装置の構造、仕様、サイズを問わない。また、ベースとなる高所作業車の車体の構造や昇降装置の構造も問わない。
【００１７】
次に、ロータリーテーブル１０９に搭載するボーリングロッドの交換装置について説明する。
【００１８】
上記の通り、スイベルヘッド１０５にはロータリーテーブル（回転部）１０９を装備しており、このロータリーテーブル１０９にロッド交換装置を搭載する。上記の通り、ロータリーテーブル１０９は、油圧シリンダ１１０に取り付けられ、油圧シリンダ１１０の作動力によってロッドがその回転軸に沿って昇降するように構成されている。図３は、そのロータリーテーブルの構造を示している。図３では、ロッドＲＤ１の回転軸（一点鎖線）を図面に平行かつ縦にとって正面図とし、平面図ではロッドＲＤ１の回転軸を図面の法線方向にとって描いている。正面図において、コアチューブやビットは図面の下方に取り付けられる。また、正面図ではターンテーブル１を平面図におけるＡ−Ａ断面で示している。
【００１９】
ターンテーブル１は、円盤状に形成されている。ターンテーブル１の回転軸は、円盤円周の中心に位置し、円盤平面の法線方向に沿っている。このターンテーブル１の回転軸は、ロッドＲＤ１の回転軸と一致している。ターンテーブル１は、回転駆動手段２からの動力を受け、回転軸を中心として矢印Ｒの方向に回転するようになっている。ターンテーブル１の回転軸を含む中央部には、方形の穴３が形成されている。
【００２０】
このターンテーブル１の中央部に形成された方形の穴３には、ロッドＲＤ１の横断面の形状に応じたアダプタ１０が取り付けられる。図３では、横断面が方形のロッドＲＤ１に適したアダプタ１０が取り付けられている。アダプタ１０は、ターンテーブル１の中央部に形成された方形の穴３に挿入される嵌合部１１と、この嵌合部１１の上方に配置されアダプタ１０がターンテーブルの中央部の穴３に落ち込まないようにターンテーブル１の円盤平面に当接してアダプタ１０の上下方向の位置決めをすると共にアダプタ１０をターンテーブル１に固定するための固定部を備えたフランジ部１２と、このフランジ部１２の上方に配置されロッドＲＤ１の表面に沿って周回する筒を備えると共に当該ロッドＲＤ１を固定するチャック機構１４を備えたチャック部（ロッド支持部）１３とを備えている。
【００２１】
アダプタ１０の嵌合部１１、フランジ部１２およびチャック部１３は、例えば鋳造などの工法により鉄等の硬度の高い金属で一体的に形成されている。嵌合部１１の外形は、ターンテーブル１の中央部に形成された方形の穴３にぴったりと嵌るようにほぼ同じ方形に形成されている。
【００２２】
フランジ部１２は方形の板状に形成され、当該方形の四隅にボルト４を通すためのバカ穴が形成されている。嵌合部１１をターンテーブル１に嵌め込んだとき、バカ穴に対応する位置においてターンテーブル１の円盤平面にボルト穴が形成されている。フランジ部１２のバカ穴を通してターンテーブル１のボルト穴にボルト４を締めることにより、フランジ部１２がターンテーブル１に固定される。これにより、アダプタ１０がターンテーブル１に固定される。逆に、ボルト４を抜くことにより、ターンテーブル１からアダプタ１０を取り外すことができるようになっている。
【００２３】
チャック部１３は、横断面が方形のロッドＲＤ１の表面にぴったり沿うように、ほぼ同じ方形の筒状に形成されている。チャック部１３は、ロッドＲＤ１の両側面からロッドＲＤ１を固定するチャック機構１４を備えている。チャック機構１４を締めることによりアダプタ１０にロッドＲＤ１が固定され、チャック機構１４を解除することによりアダプタ１０に対しロッドＲＤ１が自由に上下できるようになる。チャック部１３に形成されたロッドＲＤ１の外形に沿う四角柱の穴は、チャック部１３だけでなくフランジ部１２および嵌合部１１にも形成され、チャック部１３の上端から嵌合部１１の下端まで貫通している。このロッドＲＤ１の外形に沿ってアダプタ１０を貫通する穴の中心軸は、ロッドＲＤ１の回転軸に一致している。
【００２４】
平面図の中央に断面で示したのがロッドＲＤ１である。図３において、ロッドＲＤ１は横断面が正方形のロッドであり、これは井戸掘りに用いるロッドの一部を想定している。ロッドＲＤ１の内部は送水のため筒状に中空になっている。
【００２５】
ボーリングロッドは、複数のロッドを繋げて用いるが、この方形のロッドＲＤ１は少なくとも最上部に接続して用いればよい。この方形のロッドＲＤ１を用いた掘削の手順は後述する。
【００２６】
以上の構成において、ターンテーブル１が回転すると、アダプタ１０はターンテーブル１と一体となって回転し、アダプタ１０に挿通されたロッドＲＤ１も回転する。
【００２７】
回転駆動手段２は、油圧モータの動力をターンテーブル１に伝達する。例えばターンテーブル１の上面に、その円周を一周するかさ歯車（ベベルギア）を備え、このかさ歯車と油圧モータとの間に所定のギア機構を介在させることにより、ターンテーブル１を所望のトルクと速度で回転させる。このとき、ターンテーブル１の底面にはベアリングを配置し、ターンテーブル１を支持させる。
【００２８】
横断面が方形のロッドＲＤ１を用いて行う掘削作業は次の手順による。まず、方形のロッドＲＤ１をアダプタ１０に挿通し、コアチューブとビットを取り付ける。チャック機構１４は解除しておく。そして、ターンテーブル１を回転駆動すると、方形のロッドＲＤ１の角のある外形はキーとして機能し、ロッドＲＤ１はターンテーブル１とアダプタ１０の回転に伴って回転する。かつ、チャック機構１４の解除により、フリーのロッドＲＤ１はビットの掘進に伴って地中に入ってゆく。ロッド１本分の深さの掘削を完了したらロッドＲＤ１を引き上げ、コアチューブとビットを外し、方形のロッドＲＤ１の下方にロッドを付け足し、再度コアチューブとビットを装着する。付け足すロッドは横断面が円形のロッドで構わない。そして、ロッドとビットを地中に降ろし、再度ターンテーブル１を駆動して掘削を進める。このときも最初と同様に、最上部の方形のロッドＲＤ１の角がキーとなり、ターンテーブル１とアダプタ１０の回転に伴ってロッドが回転する。かつ、ビットの掘進に伴いフリーのロッドが地中に入ってゆく。この繰り返しにより、ボーリング作業を進める。最上部にフリーの方形のロッドＲＤ１を用いるこの工法は、井戸掘りに好適である。
【００２９】
また、ビットの先端に加圧したい場合は、チャック機構１４を締めてロッドＲＤ１をアダプタ１０に固定し、ロータリーテーブルの昇降機能によりロッドＲＤ１を下方に押すことにより、ビット先端を加圧することができる。また、チャック機構１４を解除すればロッドの巻上装置により、ロッドＲＤ１を引き上げることが可能である。また、チャック機構１４を締めたままロータリーテーブルを上昇させることにより、ロッド、コアチューブおよびビットを引き上げることが可能である。
【００３０】
図４は、図３に示したアダプタ１０とは異なるアダプタ２０を取り付けた状態を示している。図４に示すアダプタ２０は、横断面が円形のロッドＲＤ２に対応している。チャック部２３は、横断面が円形のロッドＲＤ２の表面にぴったり沿うように、ほぼ同じ円形の筒状に形成されている。チャック部２３は、ロッドＲＤ２の両側面からロッドＲＤ２を固定するチャック機構２４を備えている。チャック機構２４を締めることによりアダプタ２０にロッドＲＤ２が固定され、チャック機構２４を解除することによりアダプタ２０に対しロッドＲＤ２が自由に上下できるようになる。チャック部２３に形成されたロッドＲＤ２の外形に沿う円筒状の穴は、チャック部２３だけでなくフランジ部２２および嵌合部２１にも形成され、チャック部２３の上端から嵌合部２１の下端まで貫通している。このロッドＲＤ２の外形に沿ってアダプタ２０を貫通する穴の中心軸は、ロッドＲＤ２の回転軸に一致している。嵌合部２１およびフランジ部２２の外観形状は図３に示したアダプタ１０と同一である。
【００３１】
アダプタ２０は、フランジ部２２を固定しているボルト４をターンテーブル１から取り外すことにより、ターンテーブル１から取り外すことができる。よって、図３に示したアダプタ１０と、図４に示すアダプタ２０は、ターンテーブル１に対して選択的に取り付けることができる。ここで、図３に示すターンテーブル１と図４に示すターンテーブル１は同じものである。
【００３２】
平面図の中央に断面で示したのがロッドＲＤ２である。図４において、ロッドＲＤ２は横断面が円形のロッドである。ロッドＲＤ２の内部は送水のため筒状に中空になっている。
【００３３】
ロッドＲＤ２により掘削を行う場合は、ロッドＲＤ２をアダプタ２０に挿通し、コアチューブとビットを取り付け、チャック機構２４を締める。このように、横断面が円形のロッドＲＤ２をアダプタ２０に固定した状態で、ターンテーブル１を矢印Ｒの方向に回転させる。ターンテーブル１を回転させながら昇降機能によりロータリーテーブルを下降させると、ロッドＲＤ２の先端に取り付けられたビットにより掘削が進められる。また、チャック機構２４を解除すればロッドの巻上装置によりロッドＲＤ２を引き上げること、およびロッドＲＤ２を開放して落下させることが可能である。また、チャック機構２４を締めたままロータリーテーブルを上昇させることにより、ロッドＲＤ２を引き上げることが可能である。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、ロッドに回転力を与えるターンテーブルに異なるアダプタを取り付けることにより、外形の異なる複数の種類のロッドを選択的に取り付けることができ、１台のボーリングマシンで横断面の形状が異なる複数種類のロッドを差し替えて使用することが可能となる。
【００３５】
よって例えば、調査・試験と井戸掘りとの両方の作業を行う事業者であっても、調査・試験用のボーリングマシンと井戸掘り用のボーリングマシンとを別々に持つ必要がなくなり、保管場所も１台分で済み、メンテナンス費用も１台分で済む。また、現場において調査・試験と井戸掘りとの両方を行う場合でも、調査・試験用のマシンと井戸掘り用のマシンとの両方を現場に搬入する必要がなくなり、運搬コストも１台分で済み、現場で使用していないボーリングマシンの待機場所を確保する必要もなくなる。同じ工事場所で調査・試験と井戸掘りとの両方を行う場合でもマシンの入れ換えを行わずにロッドを交換するだけで作業を継続することができる。
【００３６】
ここで、本考案は、上述した実施形態に限られず、例えば、ターンテーブルの形状とアダプタの形状との関係は、ターンテーブルの回転に伴ってアダプタが一緒に回転する形状になっていればよい。また、ターンテーブル中央の穴の形状は必ずしも方形である必要はない。また、アダプタに形成されたロッド挿通用の穴の形状は、少なくともチャック部においてロッドの表面形状と一致していれば足り、フランジ部および嵌合部においてロッドの表面形状と一致していなくてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１  ターンテーブル（回転台）
２  回転駆動手段
３  ターンテーブル中央の方形の穴
４  ボルト
１０，２０  アダプタ
１１，２１  アダプタの嵌合部
１２，２２  アダプタのフランジ部
１３，２３  アダプタのチャック部
１４，２４  チャック機構
１０１  車体
１０２  自走装置
１０３  昇降（伸縮）マスト
１０４  駆動系
１０５  スイベルヘッド
１０６  架線装置
１０７  腕部材
１０８  ベース
１０９  ロータリーテーブル
１１０  油圧シリンダ
１１２  アウトリガー
１１３  回動装置
ＲＤ１，ＲＤ２  ロッド
【図１】
0003176785.tif 000003
【図２】
0003176785.tif 000004
【図３】
0003176785.tif 000005
【図４】
0003176785.tif 000006