(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
さく孔装置のガイドシェルと平行に軸支されたスイング軸上に、ロッドクランプ装置と、ローテータ装置と、スリーブクランプ装置とを前後に互いに離隔して配設し、前記ロッドクランプ装置と、ローテータ装置と、スリーブクランプ装置には、それぞれロッドクランプ部とローテータ部とスリーブクランプ部とをスイング軸と直交する方向へスライド自在に設けたことを特徴とするロッド交換装置。
【請求項２】
ロッドのねじ切り操作の際にローテータ装置を使用するローテータ使用モードと、ローテータ装置を使用しないローテータ不使用モードとを切換えるモード切換手段を設けたことを特徴とする請求項１記載のロッド交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、さく孔装置のロッドの継ぎ足し及び回収を行うためのロッド交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クローラドリル等のさく孔装置では、ガイドシェルに搭載されたさく岩機にシャンクロッドを挿着し、このシャンクロッドに所定長のロッドをスリーブを介して接続し、ロッド先端にはビットを取付け、さく岩機から打撃と回転をビットに伝達し、さく岩機に送りを与えて岩石にさく孔する。さく孔長がロッドより長い長孔さく孔を行う場合には、さく孔の途中でロッド交換装置を用いてロッドを継ぎ足す。目標とするさく孔長に達してさく孔が終わると、ロッド交換装置を用いてロッドを切り離し、回収する。
【０００３】
従来のロッド交換装置には、ロッドクランプ装置を備え、さく岩機の回転を利用してロッドの接続部のねじ込み及びねじ切りを行うものと、ローテータ装置を備え、ローテータ装置でロッドを回転させてロッドの接続部のねじ込み及びねじ切りを行うものとがある。
さく岩機の回転を利用してロッドの接続部のねじ込み及びねじ切りを行うロッド交換装置は、ねじ切り時のさく岩機の回転と送りの操作が難しく、熟練したオペレータでないとロッドの回収に時間を要し、作業能率が悪くなる。
【０００４】
これに対し、ローテータ装置でロッドを回転させてロッドの接続部のねじ込み及びねじ切りを行うロッド交換装置は、ねじ切り時の操作が簡単で、熟練したオペレータでなくとも、ロッドの継ぎ足し及び回収を容易に行うことができる。
このロッド交換装置は、図６に示すように、ガイドシェル６１の前後（図上左右）部に配設されたローテータ装置６２と、スリーブクランプ装置６４とを備えている。前部に設けられたローテータ装置６２は、図７に示すように、ガイドシェル６１に固定されているロッドラック部７１に枢支されたスイングアーム７２と、スイングアーム７２で支持されたローテータ部７３とを備えている。また、後部に設けられたスリーブクランプ装置６４は、図８に示すように、ガイドシェル６１に固定されているロッドラック部８１に枢支されたスイングアーム８２と、スイングアーム８２で支持されたスリーブクランプ部８３とを備えている。
【０００５】
ロッドの接続を行う場合には、さく岩機のシャンクロッドに接続されているロッドのスリーブをガイドシェル６１の先端部のセントラライザ６６で固定し、さく岩機を逆転・後退させてシャンクロッドをスリーブから切り離し、さく岩機をガイドシェル６１の後端まで後退させた後、ローテータ部７３とスリーブクランプ部８３とでロッドラック部７１、８１に格納されていたロッド６５の前後を把持し、スイングアーム７２、８２を作動させてロッド６５をさく孔軸線Ｘ上へ搬送し、スリーブクランプ部８３を緩め、ローテータ部７３でロッド６５を正回転させて前のロッドのスリーブにねじ込み接続する。次に、スリーブクランプ部８３を閉じてロッド６５後端のスリーブを固定し、さく岩機を正転・前進させてスリーブにシャンクロッドを接続する。
【０００６】
ロッド６５の回収を行う場合には、さく岩機を後退させてロッド６５を孔内から抜き出し、スイングアーム７２、８２を作動させてローテータ部７３とスリーブクランプ部８３をガイドシェル６１上に移動させ、スリーブクランプ部８３を閉じてロッド６５後端のスリーブを固定し、さく岩機を逆転・後退させてスリーブからシャンクロッドを切り離す。次に、スリーブクランプ部８３を緩め、ローテータ部７３を閉じてロッド６５を逆回転させ、ロッド６５を前のロッドのスリーブから切り離す。
【０００７】
それから、ローテータ部７３とスリーブクランプ部８３とで切り離したロッド６５を把持し、スイングアーム７２、８２を作動させてローテータ部７３とスリーブクランプ部８３とをガイドシェル６１上から退避させ、ロッド６５をロッドラック部７１、８１に格納する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このロッド交換装置において、ローテータ部７３は、ロッド６５を把持する複数のローラ７４とローラ７４を開閉する開閉機構７５と、ローラ７４を回転させる回転機構（図示略）と、ローラ７４を前後にスライドさせるスライド機構７７とを備えているため、重量が大である。従って、スイングアーム７２のモーメントが大きくなり、スイング動作を迅速に行うことができず、ロッド６５の搬送に要する時間が長くなる。また、図７に示すように、ローラ７４の外幅Ｗやロッド６５の中心からローラ７４までの距離Ｌが大きいため、ロッドラック部７１からのロッド６５の受け渡しの際に干渉を生じる。スイングアーム７２の形状を工夫してこの干渉を避けようとすると、移動経路が長くなり、その結果ロッド６５の搬送に要する時間はさらに長くなる。
【０００９】
本発明は、ロッド交換装置における上記問題を解決するものであって、ローテータ装置を使用せずにロッドを搬送可能で、ロッドの搬送時間を短縮することができ、ロッド回収時のねじ切り操作が容易で非熟練者でも迅速にロッドの回収を行うことのできるロッド交換装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のロッド交換装置は、さく孔装置のガイドシェルと平行に軸支されたスイング軸上に、ロッドクランプ装置と、ローテータ装置と、スリーブクランプ装置とを前後に互いに離隔して配設し、前記ロッドクランプ装置と、ローテータ装置と、スリーブクランプ装置には、それぞれロッドクランプ部とローテータ部とスリーブクランプ部とをスイング軸と直交する方向へスライド自在に設けることにより上記課題を解決している。
【００１１】
ロッドの接続を行う場合には、さく岩機のシャンクロッドに接続されているロッドのスリーブをガイドシェルの先端部のセントラライザで固定し、さく岩機を逆転・後退させてシャンクロッドを切り離し、さく岩機をガイドシェルの後端まで後退させる。
次に、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部でロッドラック部に格納されているロッドの前後を把持し、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とをスライドさせてロッドラック部側から離隔させ、スイング軸を回動させ、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とをガイドシェル側へ向けてスライドさせてロッドをさく孔軸線上へ搬送する。
【００１２】
それから、さく岩機を正転・前進させてシャンクロッドをロッド後端のスリーブにねじ込み、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とを緩めてロッドを回転可能に保持し、さく岩機を正転・前進させてロッドを正回転させ、前のロッドのスリーブにねじ込み接続する。接続後、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とをスライドさせてガイドシェル側から退避させる。
【００１３】
ロッドの回収を行う場合には、さく岩機を後退させてロッドを孔内から抜き出した後、スイング軸を回動させ、ロッドクランプ部とローテータ部とスリーブクランプ部とをスライドさせてガイドシェル上へ移動させ、スリーブクランプ部を閉じてロッド後端のスリーブを固定する。
そこで、さく岩機を逆転・後退させてスリーブからシャンクロッドを切り離す。それから、スリーブクランプ部を緩め、ローテータ部を閉じてロッドを逆回転させ、ロッドを前のロッドのスリーブから切り離す。
【００１４】
その後、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とを閉じ、ローテータ部を開き、ロッドクランプ部とローテータ部とスリーブクランプ部とをスライドさせてガイドシェル上から退避させ、スイング軸を回動させ、ロッドクランプ部とスリーブクランプ部とをロッドラック部がわへスライドさせてロッドをロッドラック部に格納する。
【００１５】
ローテータ装置は、ロッド搬送の際には使用されないので、スイング軸のモーメントが増大することはなく、また、ローテータ装置とロッドラック装置との干渉を考慮する必要がないので搬送経路も短くでき、ロッド搬送に要する時間が短縮される。
ロッドのねじ切り操作の際にローテータ装置を使用するローテータ使用モードと、ローテータ装置を使用しないローテータ不使用モードとを切換えるモード切換手段を設けると、ローテータ装置が何らかの原因で作動できない場合に、ローテータ不使用モードに切換え、さく岩機の回転・送りを利用してロッドを切り離し回収することが可能となる。
【００１６】
また、ローテータ装置を使用せず迅速にロッドの回収を行うことのできる熟練したオペレータは、自分の操作しやすいモードを任意に選択して操作できるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態であるロッド交換装置の側面図、図２はロッドクランプ部の作動を示す図１のＡ−Ａ線断面図、図３はローテータ部の作動を示す図１のＢ−Ｂ線断面図、図４は操作盤の正面図、図５は操作盤の側面図である。さく孔装置のガイドシェル１の側面には、ロッドラック部２がブラケット３で支持されており、このロッドラック部２の上方に、スイング軸４がガイドシェル１と平行に軸支されている。このスイング軸４上には前方（図上左方）からロッドクランプ装置５と、ローテータ装置６と、スリーブクランプ装置７とが互いに離隔して配設されている。
【００１８】
ロッドラック部２には、周上にロッド８を格納するための切欠９を複数個配設したラックディスク１０が回転自在に支持されている。
ロッドクランプ装置５には、開閉可能なクランプ機構１１を備えたロッドクランプ部１２が、スライド機構１３によってスイング軸４と直交する方向へスライド自在に設けられている。
【００１９】
スリーブクランプ装置７には、開閉可能なクランプ機構１４を備えたスリーブクランプ部１５が、スライド機構（図示略）によってスイング軸４と直交する方向へスライド自在に設けられている。
ローテータ装置６には、ロッド８をを把持する複数のローラ１６とローラ１６を開閉する開閉機構（図示略）と、ローラ１６を回転させる回転機構（図示略）とを備えたローテータ部１８が、送り機構１７によって前後に移動可能かつスライド機構１９によってスイング軸４と直交する方向へスライド自在に設けられている。
【００２０】
さく孔装置の操作盤２０の正面には、ロッド交換装置の操作レバー２１が設けられており、操作レバー２１を傾動させることにより、ロッド交換装置を作動できるようになっている。
操作盤２０の側面には、ローテータ装置６を使用するローテータ使用モードと、ローテータ装置６を使用しないローテータ不使用モードとを切換えるためのモード切換手段であるロッド交換装置のローテータ選択スイッチ２２が設けられている。
【００２１】
ロッド８の接続を行う場合には、オペレータは、さく岩機のシャンクロッドに接続されているロッドのスリーブをガイドシェル１の先端部のセントラライザで固定し、さく岩機を逆転・後退させてシャンクロッドを切り離し、さく岩機をガイドシェルの後端まで後退させる。
次に、ローテータ選択スイッチ２２がoff の状態で、操作レバー２１を左側へ傾動させる。すると、図２（Ａ）に示すように、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５がロッドラック部２に格納されているロッド８の前後を把持し、図２（Ｂ）のように、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とがスライドしてロッドラック部２側から離隔され、図２（Ｃ）のように、スイング軸４が回動して、図２（Ｄ）のように、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とがガイドシェル１側へ向けてスライドしてロッド８をさく孔軸線Ｘ上へ搬送する。
【００２２】
それから、さく岩機を正転・前進させてシャンクロッドをロッド８後端のスリーブ２８にねじ込み、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とを緩めてロッド８を回転可能に保持し、さく岩機を正転・前進させてロッド８を正回転させ、前のロッドのスリーブにねじ込み接続する。接続後、操作レバー２１を右側へ傾動させると、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とがスライドしてガイドシェル１側から退避し、スイング軸４が回動して、図２（Ａ）の位置に戻る。
【００２３】
ローテータ選択スイッチ２２がoff となっているので、この間、ローテータ部１８はスライドせず、図３（Ａ）、または図３（Ｂ）の位置にある。
ロッド８を何本も接続することが必要な長孔さく孔を行う場合には、以後さく孔と上記ロッド接続の工程とを繰り返す。
ロッド８の回収を行う場合には、オペレータは、さく岩機を後退させてロッド８を孔内から抜き出した後、ローテータ選択スイッチ２２をonとし、操作レバー２１を左側へ傾動させる。すると、スイング軸４が回動し、ロッドクランプ部１２とローテータ部１８とスリーブクランプ部１５とがスライドしてガイドシェル１上へ移動し、スリーブクランプ部１５が閉じてロッド８後端のスリーブ２８を固定する。
【００２４】
そこで、さく岩機を逆転・後退させてスリーブ２８からシャンクロッドを切り離す。
それから、操作レバー２１を上側へ傾動させと、スリーブクランプ部１５が緩み、図３（Ｃ）に示すように、ローテータ部１８が閉じて、ローラ１６がロッド８を逆回転させ、ロッド８を前のロッドのスリーブから切り離す。このとき、ローラ１６は、送り機構１７によりロッド８のねじのピッチに合わせて、後方へ移動する。
【００２５】
ロッド８が切り離されたら、操作レバー２１を右側へ傾動させる。すると、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とが閉じ、ローテータ部１８が開き、ロッドクランプ部１２とローテータ部１８とスリーブクランプ部１５とがスライドしてガイドシェル１上から退避し、スイング軸４が回動し、ロッドクランプ部１２とスリーブクランプ部１５とがロッドラック部２側へスライドしてロッド８をロッドラック部２に格納する。
【００２６】
以上のようにローテータ装置６は、ローテータ選択スイッチ２２がon又はoff のどちらに選択されてもロッド８搬送の際には使用されないので、スイング軸４のモーメントが増大することはなく、また、ローテータ装置６とロッドラック部２との干渉を考慮する必要がないので搬送経路も短くでき、ロッド搬送に要する時間が短縮される。
ローテータ選択スイッチ２２によって、ロッド８のねじ切り操作の際にローテータ装置６を使用するローテータ使用モードと、ローテータ装置６を使用しないローテータ不使用モードとが切換え可能なので、ローテータ装置６が何らかの原因で作動できない場合には、ローテータ不使用モードに切換え、さく岩機の回転・送りを利用してロッド８を切り離し回収することが可能である。
【００２７】
また、ローテータ装置６を使用せず迅速にロッド８の回収を行うことのできる熟練したオペレータは、自分の操作しやすいモードを任意に選択して操作することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロッド交換装置では、ロッドの搬送時には、ローテータ装置を使用しないのでスイング軸のモーメントが増大することはなく、また、ローテータ装置６とロッドラック部２との干渉を考慮する必要がないので搬送経路も短くでき、ロッド搬送に要する時間が短縮できる。ロッド回収時にはローテータ装置６を使用するので、ねじ切り操作が容易で非熟練者でも迅速確実にロッドの継ぎ足し、回収を行うことができる。
【００２９】
ロッドのねじ切り操作の際にローテータ装置を使用するローテータ使用モードと、ローテータ装置を使用しないローテータ不使用モードとを切換えるモード切換手段を設けると、ローテータ装置が何らかの原因で作動できない場合に、ローテータ不使用モードに切換え、さく岩機の回転・送りを利用してロッドを切り離し回収することが可能となる。
【００３０】
また、ローテータ装置を使用せず迅速にロッドの回収を行うことのできる熟練したオペレータは、自分の操作しやすいモードを任意に選択して操作できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態であるロッド交換装置の側面図である。
【図２】ロッドクランプ部の作動を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ローテータ部の作動を示す図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】操作盤の正面図である。
【図５】操作盤の側面図である。
【図６】従来のロッド交換装置の平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１      ガイドシェル
２      ロッドラック部
３      ブラケット
４      スイング軸
５      ロッドクランプ装置
６      ローテータ装置
７      スリーブクランプ装置
８      ロッド
９      切欠
１０    ラックディスク
１１    クランプ機構
１２    ロッドクランプ部
１３    スライド機構
１４    クランプ機構
１５    スリーブクランプ部
１６    ローラ
１７    送り機構
１８    ローテータ部
１９    スライド機構
２０    操作盤
２１    操作レバー
２２    ローテータ選択スイッチ
Ｘ      さく孔軸線
【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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【図７】
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【図８】
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