(57)【要約】【課題】  回転圧入機の安定を害うことなく、しかも回転補助により既存モータのみで柱状材を回転できるまでに負荷が低減したときは、支障なく元の回転伝達に切換わるようにする。【解決手段】  リーダマストに昇降自在に支持されたモータを含む回転駆動部の出力軸に柱状材の一端部を接続して垂下した柱状材回転圧入機において、  上記リーダマストに回転補助装置を昇降自在に支持し、  上記回転補助装置は、  回転体と、それと同心的に環状揺動体とをそれぞれ回転自在に有し、  上記揺動体を揺動させる揺動駆動手段を備え、  上記揺動体と回転体とを、上記揺動体の一方向揺動時に該揺動を回転体に伝達すべく連結し、他方向揺動時に上記連結を解除する一方向クラッチ機構を設け、  上記回転補助装置を昇降させる昇降手段と、上記回転体を上記回転駆動部の出力軸に着脱自在に接続する接続する手段を装備した、柱状材回転圧入機における回転補助装置。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダマストに昇降自在に支持されたモータを含む回転駆動部の出力軸に柱状材の一端部を接続して垂下した柱状材回転圧入機において、
上記リーダマストに回転補助装置を昇降自在に且つ旋回不能に支持し、
上記回転補助装置は、
上記柱状材を囲む回転体と、上記回転体の外側に同心的に位置する環状揺動体とをそれぞれ回転自在に有し、
上記揺動体を揺動させる揺動駆動手段を備え、
上記揺動体と回転体とを、上記揺動体の一方向揺動時に該揺動を回転体に伝達すべく連結し、他方向揺動時に上記連結を解除する一方向クラッチ機構を設け、
上記回転補助装置をリーダマストに沿って昇降させる昇降手段と、上昇時に上記回転体を上記回転駆動部の出力軸と着脱自在に接続する接続手段を装備した、
柱状材回転圧入機における回転補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マストに昇降自在に支持されたモータを含む回転駆動部の出力軸に、鋼管ケーシング、鋼管杭、コンクリート杭、その他種々の中空又は中実の柱状材を接続し、上記回転駆動部の回転力により柱状材を回転させて地中に圧入する柱状材回転圧入機において、上記回転駆動部のみではトルク不足となったとき回転力を加勢するための回転補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、リーダマストに昇降自在に支持された駆動モータを含む回転駆動部の出力軸に、下端に掘削刃を形成した鋼管杭の上端を接続して垂下した鋼管杭回転圧入機において、一般に、鋼管杭の回転に必要な回転力は、鋼管杭下端の掘削刃により掘削する力と、鋼管杭表面の受ける摩擦に抗して回転する力に対応するものである。しかし圧入途中、礫等により回転不能となったとき、又は、一旦停止後始動時に静止摩擦を受けるとき、再始動のためには、これらに打ち勝つ回転力が必要となる。
【０００３】
これに対処するため、従来は、回転駆動部に高トルクの駆動モータを備える提案がなされたが、回転駆動部が大型、高重量となり、圧入機の安定上好ましくないため、必要時だけ一時的に既存駆動モータに加勢する回転補助タイプの開発が要望されるに至った。
【０００４】
そこで、回転駆動部に補助モータを付加し、必要時に該補助モータから既存モータへ加勢する試案がなされたが、通常補助モータより既存モータの方が回転数が高く、両者の回転数を同期させることが難しいため、既存モータのみで鋼管杭を回転させることができるレベルまで負荷が低減した後は、補助モータが空転できないので、回転数の違いによるブレーキ作用が発生する等の問題点が残されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、回転圧入機の安定を害うことなく、しかも回転補助により既存モータのみで柱状材を回転できるまでに負荷が低減したときは既存モータのみによる回転に支障なく切換えることのできる回転補助装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する手段として、本発明は、
リーダマストに昇降自在に支持されたモータを含む回転駆動部の出力軸に柱状材の一端部を接続して垂下した柱状材回転圧入機において、
上記リーダマストに回転補助装置を昇降自在に且つ旋回不能に支持し、
上記回転補助装置は、
上記柱状材を囲む回転体と、上記回転体の外側に同心的に位置する環状揺動体とをそれぞれ回転自在に有し、
上記揺動体を揺動させる揺動駆動手段を備え、
上記揺動体と回転体とを、上記揺動体の一方向揺動時に該揺動を回転体に伝達すべく連結し、他方向揺動時に上記連結を解除する一方向クラッチ機構を設け、
上記回転補助装置をリーダマストに沿って昇降させる昇降手段と、上昇時に上記回転体を上記回転駆動部の出力軸と着脱自在に接続する接続手段を装備した、
柱状材回転圧入機における回転補助装置を提案する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の柱状材回転圧入機における回転補助装置によれば、回転補助装置は不使用時にリーダマストの下部に降下させておけばよいし、使用時に上昇させて回転駆動部の出力軸と接続するときは柱状材をすでに相当長地中に圧入している状態にあるから、回転圧入機の安定を保つことができ、又柱状材が礫等により回転不能となったとき、又は一旦停止後再始動時に静止摩擦を受けるときは、回転補助装置を回転駆動部の出力軸に接続して揺動体の揺動を回転駆動部に加勢して柱状材を再回転させることができ、その際回転駆動部のモータのみで柱状材を回転できるまで負荷が低減したときは、クラッチ機構が解除して空転し、それにより従来試案にみられるブレーキ作用の発生を防止することができ、従って操作においては、柱状材の正常回転を確認した後に揺動体の停止、回転補助装置と出力軸との離脱を行えばよく、操作の容易化がえられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による回転補助装置が使用される「柱状材回転圧入機」は、回転駆動部の出力軸に柱状材のみを接続し、該柱状材を回転させて圧入するもの、上記出力軸に中空柱状材を接続すると共に、下端に掘削刃を有するスクリューロッドを上記中空柱状材の中空内に挿通した状態で上記出力軸に接続し、これら中空柱状材及びスクリューロッドを回転させ、スクリューロッドにより中空柱状材の内部を掘削しつつ圧入させる中掘り式のもの、その他種々の構成のものがある。
【０００９】
なお、上記前者の場合、好ましくは柱状材の下端に適宜の掘削刃を設ける。
【００１０】
また、上記「揺動駆動手段」には、油圧シリンダ等の流体圧シリンダ、モータとリンク機構、その他種々の手段が使用される。
【００１１】
さらに、上記「一方向クラッチ機構」には、爪と爪車、内面摩擦クラッチ、自由回転クラッチ、遠心クラッチ、その他種々のものが含まれる。
【００１２】
また、上記回転補助装置の「昇降手段」としては、該回転補助装置に連結したワイヤロープをウィンチにより巻取り、巻戻すもの、その他種々のものが使用される。
【００１３】
さらに、上記回転体と回転駆動部の出力軸との「接続手段」には、上記回転体を、上記出力軸に固定された柱状材接続キャップと、又は接続出力軸と、ピンとピン孔係合、スプライン係合、その他種々の手段が使用される。
【実施例】
【００１４】
図１において、クローラ（１）の前端部にリーダマスト（２）を垂直に支持し、該マスト（２）の前面に敷設したガイドレール（３）、（３）に、モータ（５）及び減速機（６）を有する回転駆動部（４）をスライド金具（７）‥を介して上下摺動自在に支持すると共にワイヤロープ（８）により昇降自在に吊支し、この駆動部（４）の下面から突出した出力軸（９）に柱状材接続キャップ（１０）を固定し、該接続キャップ（１０）に、本例では、下端に掘削刃を有する鋼管杭（１１）の上端部を回転伝達可能に且つ着脱自在に係合し、このような鋼管杭回転圧入機のリーダマスト（２）に回転補助装置（Ａ）を昇降自在に且つ旋回不能に支持してある。
【００１５】
回転補助装置（Ａ）の構造は次のようである。図２、３、５において扁平ギヤボックス（１２）の中央部に、短円筒状の回転体（１３）を貫通状態で、ボールベアリング（１４）、（１５）を介して回転自在に支承し、上記ボックス（１２）内には、該回転体（１３）の外側に、環状の揺動体（２３）をボールベアリング（２４）により該回転体（１３）と同心位置に回転自在に支承し、これら揺動体（２３）と回転体（１３）との間の一方向クラッチ機構として、本例では一方の回転体（１３）の外周面に爪車（２５）を固定し、他方の揺動体（２３）に、上記爪車（２５）を一方向（図３において反時計方向）にのみ回転させる４個の爪（２６）…を軸（２７）…によりそれぞれ支持してある。各爪（２６）…は適宜のバネ（図示略）により爪車（２５）と係合する方向に常時弾発されている。
【００１６】
上記揺動体（２３）を揺動させる駆動手段として、２本の揺動油圧シリンダ（２８）、（２８）を互に平行に、且つ揺動体（２３）に対し接線方向に向けた状態で、ボックス（１２）内隅部に両シリンダ（２８）、（２８）の基部を軸（２９）、（２９）により回転自在に連結すると共に、それらのピストンロッド（３０）、（３０）の先端部を揺動体（２３）に軸（３１）、（３１）により連結してある。
【００１７】
上記のような回転補助装置（Ａ）を、ギヤボックス（１２）背面に突設されたスライド金具（３２）、（３２）を上記リーダマスト（２）のガイドレール（３）、（３）に係合して上下摺動自在に且つ旋回不能に支持してある。
【００１８】
上記回転補助装置の回転体（１３）を回転駆動部（４）の出力軸（９）に接続する装置は次のようである。ギヤボックス（１２）上面から突出する回転体（１３）の上端にフランジ（３３）を形成し、該フランジ（３３）上に図２、５に示すように２本の回転伝達ピン（３４）、（３４）を上向きに突設し、一方、上記出力軸（９）の下端に接続された円筒状の柱状材接続キャップ（１０）の下端にフランジ（３５）を形成し、該フランジ（３５）の下面に、図４に示すように上記回転伝達ピン（３４）、（３４）と挿脱自在の回転伝達スリーブ（３６）、（３６）を上記ピン（３４）、（３４）に対応する位置に下向きに突設してある。  
【００１９】
上記回転補助装置（Ａ）を昇降させる手段として、図１に示すようにギヤボックス（１２）をワイヤロープ（３９）により吊支し、該ワイヤロープ（３９）をトップシーブを介してクローラ（１）に設置されたウインチ（図示略）に連結してある。
【００２０】
図４において、柱状材接続キャップ（１０）の内周面には、母線方向に延長する複数本の係止溝（３７）、（３７）を形成すると共に、鋼管杭（１１）の上端部外周面に複数の係止突条（３８）、（３８）を突設し、該鋼管杭（１１）の上端部分をキャップ（１０）内に挿入すると共に係止突条（３８）、（３８）を係止溝（３７）、（３７）に係止して回転伝達可能に接合してある。
【００２１】
上例の作用を次に説明する。回転補助装置（Ａ）をリーダマスト（２）の下端近くに降下させた状態で、回転駆動部（４）のモータ（５）を始動し、鋼管杭（１１）を回転させて地中への圧入を開始する。圧入途中において、地中の礫等により鋼管杭（１１）の回転が停止したときは、まず、ワイヤロープ（３９）の巻取りにより回転補助装置（Ａ）を接続キャップ（１０）まで上昇させて、その回転伝達ピン（３４）、（３４）を上記接続キャップ（１０）の回転伝達スリーブ（３６）、（３６）に挿入する。
【００２２】
その状態で、駆動部（４）のモータ（５）を再始動して鋼管杭（１１）に回転を伝達すると同時に、揺動油圧シリンダ（２８）、（２８）の一方を伸長駆動、他方を縮小駆動して揺動体（２３）を図３において反時計方向へ所定角度回転させ、その爪（２６）…により爪車（２５）を同方向へ同角度回転させ、この回転が回転体（１３）、回転伝達ピン（３４）、（３４）及びスリーブ（３６）、（３６）、ついで接続キャップ（１０）を経て鋼管杭（１１）に加勢され、それにより鋼管杭（１１）が礫等及び静止摩擦の負荷を越えることが可能となる。
【００２３】
揺動体（２３）の１回の揺動によって負荷を越えられないときは、上記油圧シリンダ（２８）、（２８）の一方を縮小駆動、他方を伸長駆動して揺動体（２３）を図４の時計方向に所定角度戻し回転させて揺動を間欠的に繰り返せばよい。  
【００２４】
鋼管杭（１１）が礫等の負荷を越え、駆動部のモータ（５）の回転力のみによって回転するに至ったときは、鋼管杭（１１）に付随して爪車（２５）が爪（２６）…を空送りしつつ回転し、、ブレーキ作用を受けることがないから、鋼管杭（１１）の正常回転を確認してから回転補助装置（Ａ）を元の下方位置に降下させて回転伝達ピン（３４）、（３４）をスリーブ（３６）、（３６）から離脱させればよく、操作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による回転補助装置を備えた鋼管杭回転圧入機の側面図である。
【図２】回転補助装置の拡大平面図である。
【図３】回転補助装置の横断平面図である。
【図４】柱状材接続キャップ部分の拡大一部縦断側面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ  回転補助装置
２  リーダマスト
４  回転駆動部
５  モータ
９  出力軸
１１  鋼管杭
１３  回転体
２３  揺動体
２５  爪車
２６  爪
２８  揺動油圧シリンダ
３４  回転伝達ピン
３６  回転伝達スリーブ
３９  ワイヤロープ
【図１】
2005076306.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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