(57)【要約】【課題】先端爪の取り外しを容易に行うことのできる掘削工具を提供する。【解決手段】地盤を掘削するオーガの先端部に接続される掘削工具である。この掘削工具は、オーガの先端部に接続される接続部と、接続部の先端部に着脱自在に設けられ、地盤を掘削する先端爪とを備える。接続部の先端部には、先端爪が接続される嵌合穴が設けられる。また、接続部の後端部には、軸方向に沿って貫通するとともに、嵌合穴と連通する連通孔が設けられる。【選択図】　　　　図２
2004052282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削するオーガの先端部に接続される掘削工具であって、
前記オーガの先端部に接続される接続部と、
前記接続部の先端部に着脱自在に設けられ、地盤を掘削する先端爪とが備えられ、
前記接続部の先端部には、前記先端爪が接続される嵌合穴が設けられ、
前記接続部の後端部には、軸方向に沿って貫通するとともに、前記嵌合穴と連通する連通孔が設けられることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
請求項１記載の掘削工具において、
前記オーガの内部は気体もしくは液体の流路とされ、
前記連通孔は、前記オーガの流路と連通し、前記流路を流れる気体もしくは液体を前記接続部の外部に導くことを特徴とする掘削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削する先端爪が着脱可能に設けられるとともに、オーガの先端部に着脱自在に設けられる掘削工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、硬質地盤を掘削して縦穴を形成する装置としてアースオーガが知られている。このアースオーガには、掘削地中へ空気や水を流し込む流路を有する管状のオーガ（オーガ軸）と、オーガに螺旋状に設けられたスクリューと、オーガの先端部に着脱自在に接続されて硬質地盤を掘削する掘削工具（オーガヘッド）とが備えられている。
【０００３】
オーガヘッド１００は、図４に示すように、オーガに接続される接続部１０１と、接続部１０１の先端部に着脱自在に取り付けられ、地盤を掘削する先端爪１０２と、先端爪１０２を接続部１０１に固定する固定ピン１０３とを備えている。
【０００４】
接続部１０１は、先端爪１０２を保持する保持部１０４と、保持部１０４の後面から後方（図では上方）に向かって突出し、オーガに嵌め合わされる嵌合部１０５とからなり、内部には、オーガの流路と連通し、空気や水を掘削土中に導く逆Ｔ字状の連通孔１０６が設けられている。
【０００５】
保持部１０４の外側面には、連通孔１０６の出口側の開口部１０６ｂが配置されている。つまり、保持部１０４には、保持部１０４の径方向に沿って連通孔１０６が貫通している。そして、保持部１０４には、連通孔１０６の出口側の開口部１０６ｂを開閉する開閉弁１０７が設けられている。
保持部１０４の先端部には、先端爪１０２が接続される嵌合穴１０８と、切欠１０９とが設けられている。そして保持部１０４には、テーパ部分１０４ｂを嵌合穴１０８から外側面まで貫通するピン孔１１０が、保持部１０４の径方向に沿った直線上に並んで設けられている。
【０００６】
嵌合部１０５は、オーガに設けられた凹部に嵌め合わされるように、オーガの凹部よりもいくらか小さめの略同形状に形成されている。また、嵌合部１０５の後面には、連通孔１０６の入口側の開口部１０６ａが配置されている。
【０００７】
先端爪１０２は、地盤を掘削する爪部１１１と、爪部１１１の後面から突出し、接続部１０１の嵌合穴１０８に嵌め込まれる凸部１１２とを備えている。
凸部１１２には、凸部１１２が接続部１０１の嵌合穴１０８に嵌め込まれた際に接続部１０１のピン孔１１０と連接する貫通孔１１３が、前記ピン孔１１０とほぼ同径で貫通している。そして、接続部１０１の２本のピン孔１１０と凸部１１２の貫通孔１１３とが連接した際に、固定ピン１０３をピン孔１１０及び貫通孔１１３に挿通すれば、接続部１０１と先端爪１０２とを固定できる。
【０００８】
この先端爪１０２を接続部１０１から取り外す際には、固定ピン１０３を取り外した後、接続部１０１の切欠１０９に、取り外し補助用の先の細い部材（例えばドライバー等）の先端部を入れ込むことで、接続部１０１と先端爪１０２の接合を弱めて、先端爪１０２を取り外している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、先端爪１０２の交換等のための取り外しは、掘削が行われた後に行われるので、掘削により接続部１０１と先端爪１０２の間に入り込んだ土砂が、接続部１０１と先端爪１０２の接合を強めてしまい、取り外し補助用の部材ではなかなか外れにくいのが現状であった。
【００１０】
本発明の課題は、先端爪の取り外しを容易に行うことのできる掘削工具を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、例えば図２に示すように、
地盤を掘削するオーガの先端部に接続される掘削工具（例えばオーガヘッド１）であって、
前記オーガの先端部に接続される接続部（例えば接続部２）と、
前記接続部の先端部に着脱自在に設けられ、地盤を掘削する先端爪（例えば先端爪６）とが備えられ、
前記接続部の先端部には、前記先端爪が接続される嵌合穴（例えば嵌合穴２５）が設けられ、
前記接続部の後端部には、軸方向に沿って貫通するとともに、前記嵌合穴と連通する連通孔（例えば連通孔２３）が設けられることを特徴としている。
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、連通孔と嵌合穴とが連通しているので、先端爪を接続部から取り外す際に、連通孔から棒状の部材を挿通すれば、この棒状の部材が先端爪の後面を押して、先端爪を押し出すことができる。つまり、先端爪と接続部との間に土砂が入り込んで、両者の接合が強まっていたとしても、直接先端爪を押し出すことができ、容易に先端爪を取り外すことができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の掘削工具において、
前記オーガの内部は気体もしくは液体の流路とされ、
前記連通孔は、前記オーガの流路と連通し、前記流路を流れる気体もしくは液体を前記接続部の外部に導くことを特徴としている。
【００１４】
従来のような切欠を利用して先端爪を取り外す構成であれば、掘削時に切欠内に土砂が詰まって、取り外し補助用の部材を切欠内に入れ込むのにも、土砂を切欠から除去しなければならず容易ではなかったが、請求項２記載の発明によれば、掘削中においては、オーガの流路を流れる空気や水が、連通孔を介して接続部の外部に導かれる。つまり、掘削中には連通孔内に空気や水が流れているので、連通孔が土砂により詰まることはなく、従来のように土砂等を除去しなくとも、容易に先端爪を取り外すことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図３の図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施の形態のオーガヘッド（掘削工具）は、アースオーガの先端部に備えられて、地盤を掘削するものである。ここでアースオーガは、掘削地中へ空気や水を流し込む流路を有し、先端部にオーガヘッドが接続される管状のオーガ（オーガ軸）と、オーガに螺旋状に設けられたスクリューとを備える。
そして、この流路を流れる液体や気体を掘削土中に混入することで、掘削土を柔らかくでき、効率よく掘削できる。
【００１７】
オーガヘッド１は、図１及び図２に示すように、オーガに接続される接続部２と、接続部２の側部から側方に向かって延び出る一対の羽根３と、地盤を掘削する掘削爪４と、各羽根３に３つずつ取り付けられ、オーガの正回転方向に向かって突出するように掘削爪４を着脱自在に保持するホルダ部５と、接続部２の先端部に着脱自在に取り付けられ、地盤を掘削する先端爪６と、先端爪６を接続部２に固定する固定ピン７とを備えている。
【００１８】
接続部２は、羽根３及び先端爪６を保持する保持部２１と、保持部２１の後面から後方（図では上方）に向かって突出し、オーガスクリューに嵌め合わされる嵌合部２２とからなり、この接続部２の後端部には、軸方向に沿って貫通するとともに、オーガの流路と連通し、流路を流れる空気や水を接続部２の外部に導く逆Ｔ字形状の連通孔２３が設けられている（図２）。
【００１９】
保持部２１は、オーガヘッド１がオーガに取り付けられて掘削される際には、その外側面が掘削土中に臨む。そして、保持部２１は、上部の外形が円柱状であり、この円柱状部分２１ａの先端から先方（図では下方）に向けて外径が小さくなるようにテーパが形成されている。そして、円柱状部分２１ａとテーパ部分２１ｂの境目近辺には、連通孔２３の出口側の開口部２３ｂが配置される。つまり、保持部２１には、保持部２１の径方向に沿って連通孔２３が貫通し、保持部２１の外側面に連通孔２３の出口側の開口部２３ｂが配置される。
【００２０】
そして、保持部２１には、連通孔２３の出口側の開口部２３ｂを開閉する開閉弁２４が、保持部２１の外側面から開閉弁２４をはみ出させないように窪んだ開閉弁収納部２４ａに設けられている。この開閉弁２４には、閉じる方向に付勢力が働いており、連通孔２３内に空気や水が流入すると開閉弁２４は空気や水に押されて開き、掘削土中に空気や水が流れ込む。そして、開閉弁２４は、連通孔２３内に空気や水が流れ込まないと付勢力により、連通孔２３の出口側の開口部２３ｂを閉じて、連通孔２３内に土砂が入り込むことを防止する。
【００２１】
また、保持部２１の先端部には、先端爪６が接続される嵌合穴２５が設けられている。この嵌合穴２５は、先端爪６の凸部６２（後述）よりもいくらか大きめの略同形状の窪みであり、先端爪６の凸部６２が嵌め込まれる。そしてこの嵌合穴２５は、連通孔２３と繋がって連通しており、嵌合穴２５と連通孔２３によって接続部２に先後方向（軸方向）に沿って貫通する孔を形成している。
そして、保持部２１には、テーパ部分２１ｂを嵌合穴２５から外側面まで貫通する２本のピン孔２６が、保持部２１の径方向に沿った直線上に並んで設けられている。２本のピン孔２６のうち少なくとも一方のピン孔２６には、固定ピン７の板部７２（後述）を、保持部２１の外側面からはみ出させないように収納する固定ピン収納凹部２６ａが設けられている。
【００２２】
嵌合部２２は、オーガの先端部に設けられた凹部に嵌め合わされるように、オーガの凹部よりもいくらか小さめの略同形状（ここでは、略六角柱状）に突出して形成されている。そして嵌合部２２の対向する面には、オーガスクリューとオーガヘッド１とを固定するヘッド固定ピンが挿通される溝２２ａが設けられている。そして、嵌合部２２の後面には、連通孔２３の入口側の開口部２３ａが配置される。つまり、オーガにオーガヘッド１が取り付けられると、オーガの凹部を形成し、かつ流路の開口部が配置されるオーガの内面に、嵌合部２２の後面が臨んで接触することとなる。これにより、オーガの流路と連通孔２３の入口側の開口部２３ａとが連接し、オーガの流路からの水や空気が、連通孔２３により掘削土中まで導かれる。
【００２３】
先端爪６は、図２に示すように、地盤を掘削する爪部６１と、爪部６１の後面から後方に向かって突出し、接続部２の嵌合穴２５に嵌め込まれる凸部６２とを備えている。
爪部６１は、上部の外形が円柱状であり、この円柱状部分６１ａの下端から先が尖るように円錐状に形成されている。
【００２４】
凸部６２は、爪部６１の後面から後方に向かって突出する第一凸部６３と、第一凸部６３の後面から後方に向かって円柱状に突出する第二凸部６４とからなる。
【００２５】
第一凸部６３は、基端部分が円柱状であるとともに、先端部分が多角柱状に形成されている。この第一凸部６３には、先端爪６の凸部６２が接続部２の嵌合穴２５に嵌め込まれた際に接続部２の２本のピン孔２６と連接する貫通孔６３ａが、前記ピン孔２６とほぼ同径で貫通している。また、第一凸部６３の基端部分の外周面には、周方向に沿って溝６３ｂが形成されており、この溝６３ｂにはオーリング６５が嵌め合わされる。
第二凸部６４の外側面には周方向に沿って溝６４ａが形成されており、この溝６４ａにはオーリング６６が嵌め合わされる。そして、先端爪６が接続部２に取り付けられた際には、この第二凸部６４の後面が連通孔２３に臨むこととなり、連通孔２３の入口側の開口部２３ａから棒状の部材を挿入すれば、棒状の部材の先端部が第二凸部６４の後面に接触することができる。
【００２６】
固定ピン７は、接続部２に先端爪６が取り付けられた際に、接続部２のピン孔２６及び先端爪６の貫通孔６３ａに挿通されて、接続部２と先端爪６とを固定するものである。この固定ピン７は、図３に示すように、ピン孔２６及び貫通孔６３ａの内径よりもいくらか外径が小さい略円柱状の固定部７１と、固定部７１の一端部に設けられ、固定部７１よりも外径の大きい略円板状の板部７２と、固定部７１の両端部にそれぞれ取り付けられるオーリング７３とを備えている。
【００２７】
固定部７１の両端部には、オーリング７３が取り付けられる溝７１ａが設けられている。また、固定部７１の板部７２側の端部には、固定ピン７がピン孔２６及び貫通孔６３ａに挿通された際に、板部７２側から抜けるのを防止する断面Ｃ字状の抜け止め材８が設けられている。
板部７２は、固定ピン７がピン孔２６及び貫通孔６３ａに挿通された際に固定部７１の他端部側から抜けるのを防止するものである。
【００２８】
オーリング６５、６６、７３は、例えば樹脂やゴム等で形成された弾性を有する円環状の部材である。このオーリング６５、６６、７３を先端爪６の第一凸部６３、第二凸部６４、固定ピン７に設けていることで、先端爪６を接続部２に取り付けた場合や、固定ピン７を接続部２及び先端爪６に取り付けた場合に、先端爪６と接続部２との隙間や、固定ピン７と接続部２、先端爪６との隙間を封鎖して、これら隙間に土砂が入り込むことを防止できる。また、先端爪６の第二凸部６４に取り付けられたオーリング６６は、連通孔２３から流れる空気や水等の漏れも防止できる。
【００２９】
次に、先端爪６を接続部２に着脱する際の手順について説明する。
【００３０】
先端爪６を接続部２に取り付ける際、先ず作業者は、先端爪６の貫通孔６３ａと接続部２のピン孔２６とが直線状に並ぶように、先端爪６の凸部６２を接続部２の嵌合穴２５に嵌め合わせる。そして、作業者は、固定ピン７を接続部２のピン孔２６及び先端爪６の貫通孔６３ａに挿通し、接続部２と先端爪６とを固定し、先端爪６の取り付けを完了する。
【００３１】
その後、オーガヘッド１がオーガスクリューに取り付けられて、掘削が行われた後、摩耗した先端爪６の交換タイミングとなると、作業者は、オーガスクリューからオーガヘッド１を取り外して、先端爪６の交換を開始する。
【００３２】
先ず、作業者は、固定ピン７がピン孔２６及び貫通孔６３ａから押し出されるように、棒状の部材で、固定ピン７の先端側（板部７２が設けられた端部とは反対側）を押す。固定ピン７が押し出されると、作業者は、連通孔２３の入口側の開口部２３ａから棒状の部材を挿通し、棒状の部材の先端で先端爪６の後面を押し、先端爪６の凸部６２を接続部２の嵌合穴２５から押し出し、先端爪６を接続部２から取り外す。これにより先端爪６の取り外しが完了する。
【００３３】
以上のように、本実施の形態のオーガヘッド１によれば、連通孔２３の入口側の開口部２３ａから棒状の部材を挿通すれば、この棒状の部材が先端爪６の後面を押して、先端爪６を押し出せるので、先端爪６と接続部２との間に土砂が入り込んで、両者の接合が強まっていたとしても、直接先端爪を押し出すことができ、容易に先端爪を取り外すことができる。
また、オーリング６５、６６、７３によって土砂が入り込むことを防止されているので、固定ピン７や先端爪６の取り外しが容易に行うことができる。また、洗浄等も容易に行うことができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、本実施の形態では、オーリング６５、６６、７３は、接続部２に取り付けられる部材（先端爪６、固定ピン７）に設けられる構成であったが、接続部２側にオーリングを設ける構成であってもよい。また、各隙間に土砂等の侵入を防止するものであればオーリングでなくとも、如何なるものでもよく、例えば、各隙間を封印するシール部材やパッキン部材などが挙げられる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、先端爪を接続部から取り外す際に、連通孔から棒状の部材を挿通すれば、この棒状の部材が先端爪の後面を押して、先端爪を押し出すことができる。つまり、先端爪と接続部との間に土砂が入り込んで、両者の接合が強まっていたとしても、直接先端爪を押し出すことができ、容易に先端爪を取り外すことができる。
請求項２記載の発明によれば、掘削中においては、オーガの空洞を流れる空気や水が、連通孔を介して接続部の外部に導かれる。つまり、掘削中には連通孔内に空気や水が流れているので、連通孔が土砂により詰まることはなく、従来のように土砂等を除去しなくとも、容易に先端爪を取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した実施の形態のオーガヘッドの全体図を表す斜視図である。
【図２】図１のオーガヘッドを表す側断面図である。
【図３】図１のオーガヘッドに備わる固定ピンを表す正面図である。
【図４】従来のオーガヘッドを表す側断面図である。
【符号の説明】
１　　　オーガヘッド（掘削工具）
２　　　接続部
６　　　先端爪
２３　　　連通孔
２５　　　嵌合穴
【図１】
2004052282.tif 000003
【図２】
2004052282.tif 000004
【図３】
2004052282.tif 000005
【図４】
2004052282.tif 000006