(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根を有する外側円筒状部材内に上記羽根に対して反対回転する掘削ヘッドを有する内側丸棒状部材が回転自在かつ軸方向摺動自在に挿入された嵌合部において、
（ａ）内周面に軸方向摺動用シール材を有する軸方向摺動スリーブが、
上記内側丸棒状部材に対し、
該部材の外周面に上記軸方向摺動用シール材を接した状態で回転不能に且つ所要距離軸方向摺動のみ自在に被嵌され、
上記外側円筒状部材に対し、
回転のみ自在に且つ軸方向摺動不能に係合され、
（ｂ）内周面に回転用シール材を有する回転スリーブが、
上記軸方向摺動スリーブに対し、
該スリーブの外周面に上記回転用シール材を接した状態で回転のみ自在且つ軸方向摺動不能に被嵌され、
上記外側円筒状部材に対し、
固定され、上記外側円筒状部材と上記内側丸棒状部材との間の軸方向に対する放射方向に上記軸方向摺動用シール材と回転用シール材とを並設している、
２部材間の回転及び軸方向摺動用シール機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撹拌羽根を有するケーシングと、それに挿通された掘削ヘッドを有するロッドとを互に反対方向に回転させ且つ軸方向に往復摺動させる、いわゆる二重反転式撹拌ロッド等のような、２部材の回転自在かつ軸方向摺動自在の嵌合部に設ける回転及び軸方向摺動用シール機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば二重反転式撹拌ロッドにおけるケーシングとロッドの嵌合部に設けるシール機構として、上記ケーシングの下端部内周面に環状のシール材嵌め溝を複数本設け、該嵌め溝に弾性ゴムのリング状回転用シール材をそれぞれ保持させてロッド外周面に圧接させたものが用いられている。
【０００３】
そして、二重反転式撹拌ロッドを地盤改良等に使用する場合、マストにワイヤにて昇降自在に支持された回転駆動部に、上記撹拌ロッドのケーシング及びロッドの各上端を互に反対方向へ回転伝達可能にそれぞれ接続するのであるが、その場合上記ケーシングとロッドの長さに若干の差が生じることが避けられず、この差を吸収するため上記ケーシングとロッドが相対的に軸方向に摺動できる構成をとっている。
【０００４】
しかし、上記のような従来のシール機構における回転用シール材は、軸方向摺動部のシールに適さない構造であるため、その摺動時にロッド外周面に付着した土砂や薬液に乗り上げて所期のシールを果さないばかりでなく、シール材の摩耗が激しく、長期の使用に耐えられない欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、２部材の回転自在かつ軸方向摺動自在の嵌合部のシール機構として、回転及び軸方向摺動に適切なシール材で長期の使用に耐えうるものを提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を達成するための手段】
そこで、本発明は、
羽根を有する外側円筒状部材内に上記羽根に対して反対回転する掘削ヘッドを有する内側丸棒状部材が回転自在かつ軸方向摺動自在に挿入された嵌合部において、
（ａ）内周面に軸方向摺動用シール材を有する軸方向摺動スリーブが、
上記内側丸棒状部材に対し、
該部材の外周面に上記軸方向摺動用シール材を接した状態で回転不能に且つ所要距離軸方向摺動のみ自在に被嵌され、
上記外側円筒状部材に対し、
回転のみ自在に且つ軸方向摺動不能に係合され、
（ｂ）内周面に回転用シール材を有する回転スリーブが、
上記軸方向摺動スリーブに対し、
該スリーブの外周面に上記回転用シール材を接した状態で回転のみ自在且つ軸方向摺動不能に被嵌され、
上記外側円筒状部材に対し、
固定され、上記外側円筒状部材と上記内側丸棒状部材との間の軸方向に対する放射方向に上記軸方向摺動用シール材と回転用シール材とを並設している、
２部材間の回転及び軸方向摺動用シール機構を提案する。
以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。
【０００７】
【実施例】
本例は、外側円筒状部材として、図１のように下端部外周面に撹拌羽根（３）…を突設されたケーシング（２）内に、内側丸棒状部材として、下端に掘削ヘッド（５）を突設された中空のロッド（４）を回転自在かつ軸方向摺動自在に挿通してなる二重反転式掘削ロッド（１）における、上記ケーシング（２）下端部とロッド（４）との嵌合部に設けられたシール機構に実施した例である。
【０００８】
上記ケーシング（２）の内周面下端近くに、図２に示すように上記ロッド（４）を回転自在かつ軸方向摺動自在に支持する軸受（６）を設け、該軸受（６）の下のケーシング下端部内周面に、図５に特に示すように環状凹陥部（７）及び該凹陥部（７）の下端部にさらに環状凹陥部（８）を段階的に形成し、上記凹陥部（７）、（８）に軸方向摺動スリーブ（９）を回転自在に嵌合し、その外側に回転スリーブ（１０）を位置させてある。
【０００９】
上記摺動スリーブ（９）は、特に図４（イ）に示すように、上記ロッド（４）に被嵌できる内径を有する円筒体で、その内周面下部に形成された３本の環状保持溝にリング状軸方向摺動用シール材（１１）…を保持させ、内周面上部にはスライドキー溝（１２）を設けると共に、外周面上部にストッパーフランジ（１３）を突設してある。
【００１０】
上記回転スリーブ（１０）は、特に図４（ロ）に示すように、上記摺動スリーブ（９）に被嵌できる内径を有する短円筒体で、その内周面下部に形成された環状保持溝にリング状回転用シール材（１４）…を保持させると共に、円筒体に軸方向と平行の多数のボルト通し孔（１５）…を設けてある。
【００１１】
上記のような摺動スリーブ（９）のストッパーフランジ（１３）に、図６に特に示すように横断面コ字状のブッシュ（１６）を回転自在に被嵌し、一方上記ロッド（４）外周面のケーシング（２）下端部に対応する位置にスライドキー（１７）を突設し（図２に参照）、そして上記摺動スリーブ（９）を、そのキー溝（１２）を上記スライドキー（１７）に摺動自在に係合すると共にそのブッシュ（１６）を上記凹陥部（８）に嵌入した状態で、上記ロッド（４）に摺動自在に被嵌しつつ上部を上記凹陥部（７）に挿入し、ついで上記回転スリーブ（１０）を、上記摺動スリーブ（９）に回転自在に被嵌すると共にスリーブ（１０）上端面を上記ケーシング（２）下端面及び上記ブッシュ（１６）下面にそれぞれ当接して該ブッシュ（１６）を凹陥部（８）内に保持した状態で、ボルト（１８）…を通し孔（１５）…からケーシング（２）に螺入して固定する。
【００１２】
それにより、上記摺動スリーブ（９）は、上記ロッド（４）に対し、その摺動用シール材（１１）…をロッド（４）外周面に接した状態で、上記キー溝（１２）とスライドキー（１７）の係合により該キー溝（１２）の長さ範囲で軸方向摺動可能で且つ回転不能となり、また上記ケーシング（２）に対しては、回転自在で且つ上記ストッパーフランジ（１３）により軸方向摺動不能となり、それにより上記摺動用シール材（１１）…は、上記ロッド（４）又はケーシング（２）の軸方向摺動時にのみロッド（４）外周面を軸方向に摺動し、ロッド（４）又はケーシング（２）の回転時にはロッド（４）外周面を摺動回転しない。一方、上記回転スリーブ（１０）は、上記摺動スリーブ（９）に対し、その回転用シール材（１４）…をスリーブ（９）外周面に接した状態で、回転自在で且つ軸方向摺動不能となり、また上記ケーシング（２）に対し一体に固定され、それにより上記回転用シール材（１４）…は、上記ケーシング（２）又はロッド（４）の回転時にのみ摺動スリーブ（９）外周面を摺動回転し、ケーシング（２）又はロッド（４）の軸方向摺動時には摺動スリーブ（９）外周面を摺動しない。
【００１３】
上例の二重反転式掘削ロッド（１）を、一例として、マストにワイヤにより昇降自在に支持された回転駆動部に接続し、ケーシング（２）とロッド（４）を互に反対方向に回転させて地中へ掘削及び撹拌を行った場合、ケーシング（２）及びロッド（４）の互の反転回転において、回転スリーブ（１０）が回転して、その回転用シール材（１４）…により回転スリーブ（１０）と摺動スリーブ（９）の回転部、ひいてはケーシング（２）とロッド（４）の回転部をシールし、また掘進、引き上げ等によるケーシング（２）又はロッド（４）の軸方向摺動においては、摺動スリーブ（１０）が軸方向に移動して、その摺動用シール材（１１）…により摺動スリーブ（９）とロッド（４）の摺動部、ひいてはケーシング（２）とロッド（４）の摺動部をシールする。このように回転用シール材（１４）…は回転時のみのシールにそれぞれ個別に与かる。
【００１４】
上記回転用シール材（１４）及び摺動用シール材（１１）は、それぞれ回転及び軸方向摺動に適した材質及び形状のもので経済的なものを選択することができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の２部材間の回転及び軸方向摺動用シール機構によれば、外側円筒状部材と内側棒状部材の間における回転時のシールは、回転用シール材により、軸方向摺動時のシールは軸方向摺動用シール材によりそれぞれ個別に行うことができ、それにより各シール材に回転及び軸方向摺動にそれぞれ適した材質及び形状のものであって経済的なものを選択することができるようになり、また特に回転用シール材は軸方向摺動に与らないから摩耗が少く、長期の使用に耐えることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】二重反転式撹拌ロッドの一部省略正面図である。
【図２】シール機構部分の拡大縦断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】（イ）軸方向摺動スリーブの縦断面図である。（ロ）回転スリーブ縦断面図である。
【図５】ケーシング下端部の縦断面図である。
【図６】ブッシュの縦断面図である。
【符号の説明】
１  二重反転式撹拌ロッド
２  ケーシング
４  ロッド
９  軸方向摺動スリーブ
１０  回転スリーブ
１１  軸方向摺動用シール材
１２  キー溝
１４  回転用シール材
１６  ブッシュ
１７  スライドキー
１８  ボルト
【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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