(57)【要約】【課題】出力軸に軸体が確実に固定され、大トルク、大推力を出力軸から軸体に伝達でき、しかも安価な建設機械のチャック装置を提供する。【解決手段】中貫型アースオーガの円筒型の出力軸３４に杭、ケリーバまたはスピンドルからなる軸体１９を貫挿する。出力軸３４にこの出力軸と同軸に円筒型のスリーブ３９を固定する。スリーブ３９の上下の全長にわたって縦溝４３を設ける。スリーブ３９に縦溝４３の途中より周方向に横溝４４を設ける。軸体１９の外周に突出してキー２３、２４を設ける。キー２３，２４が横溝４４に嵌合された状態において、縦溝４３と横溝４４との間の交差部に挿入されてキー２３，２４の抜け出しを防止する栓体４６を備える。栓体４６を前記交差部に対して抜き差しする装置を備える。【選択図】図６
2007186944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中貫型アースオーガの円筒型の出力軸を有する建設用基礎機械に使用され、前記出力軸に貫挿される杭、ケリーバまたはスピンドルからなる軸体を前記出力軸に着脱可能に固定するチャック装置において、
前記出力軸にこの出力軸と同軸に固定される円筒型のスリーブと、
前記スリーブの上下方向の全長にわたって設けた縦溝と、
前記スリーブに前記縦溝の途中より周方向に設けた横溝と、
前記軸体の外周に突出して設けられ、前記縦溝および横溝に沿って嵌合可能なキーと、
前記キーが前記横溝に嵌合された状態において、前記縦溝と前記横溝との間の交差部に挿入されて前記キーの横溝からの抜け出しを防止する栓体と、
前記出力軸を回転可能に保持する枠体に取付けられ、前記栓体を前記交差部に対して抜き差しする装置とを備えたことを特徴とする建設機械のチャック装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械のチャック装置において、
前記チャック装置を、前記出力軸の上下２箇所に設けたことを特徴とする建設機械のチャック装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械のチャック装置において、
前記軸体に上下方向に間隔を有して複数のキーを設けたことを特徴とする建設機械のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設用基礎機械に使用される中貫型アースオーガの円筒形の出力軸に貫挿される杭、ケリーバまたはスピンドルからなる軸体を出力軸に着脱可能に固定するチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設用基礎機械に使用される中貫型アースオーガにおいては、駆動装置の円筒形の出力軸に貫挿される杭、ケリーバまたはスピンドルからなる軸体をチャック装置により出力軸に固定している。
【０００３】
このようなチャック装置には、特許文献１または２に記載のものがある。特許文献１に記載のものは、駆動装置の円筒形の出力軸から軸体に推力を伝えるため、円筒形の出力軸の上部の内周面にテーパー部を形成し、このテーパー部と軸体との間に、油圧シリンダにより楔を圧入することにより、軸体を出力軸に固定している。
【０００４】
また、この特許文献１に記載のチャック装置においては、出力軸の回転力を軸体に伝えるため、軸体の外周に縦に長いキーを設け、出力軸の内周面には前記キーに嵌合するキー溝を設けている。
【０００５】
特許文献２に記載のものは、軸体の外周に周方向に溝を設け、その溝に対し、駆動装置の円筒型の出力軸側に設けたチャック板をばねの力により嵌合して出力軸に軸体を固定し、この固定の解除は、円錐状のコーン形チャック解除部材を前記チャック板に設けたコーン形チャック解除部材の受部に圧入することにより、チャック板をばねの力に抗して押し拡げることにより行なう構成である。また、駆動装置の回転力は、軸体に設けた角形部において伝達している。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８０８５２号公報
【特許文献２】特開平７−１８９５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のように、軸体の外周に長いキーを設け、円筒形の出力軸の内周にキー溝を設けたものにおいては、加工精度が要求されるため、製造コストが高くなり、また、土砂によるキー溝やキーの摩耗を防ぐため、メンテナンス費用がかかるという問題点がある。また、楔に泥が付着すると楔と軸体や出力軸との摩擦力が落ち、十分な推力が得られないという問題点がある。
【０００８】
一方、特許文献２に記載のものは、軸体の外周の溝が土砂で埋まると溝にチャック板が入らず、チャックができないという問題点がある。また、前記溝を深くして土砂詰りによるチャック不能の問題を解決しようとすると、軸体の強度が弱くなるので、溝をあまり深くすることができず、このためチャックが強固に行なえないという問題点がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、出力軸に軸体が確実に固定され、大トルク、大推力を出力軸から軸体に伝達でき、しかも安価な建設機械のチャック装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の建設機械のチャック装置は、中貫型アースオーガの円筒型の出力軸を有する建設用基礎機械に使用され、前記出力軸に貫挿される杭、ケリーバまたはスピンドルからなる軸体を前記出力軸に着脱可能に固定するチャック装置において、
前記出力軸にこの出力軸と同軸に固定される円筒型のスリーブと、
前記スリーブの上下の全長にわたって設けた縦溝と、
前記スリーブに前記縦溝の途中より周方向に設けた横溝と、
前記軸体の外周に突出して設けられ、前記縦溝および横溝に沿って嵌合可能なキーと、
前記キーが前記横溝に嵌合された状態において、前記縦溝と前記横溝との間の交差部に挿入されて前記キーの横溝からの抜け出しを防止する栓体と、
前記出力軸を回転可能に保持する枠体に取付けられ、前記栓体を前記交差部に対して抜き差しする装置とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の建設機械のチャック装置は、請求項１に記載の建設機械のチャック装置において、
前記チャック装置を、前記出力軸の上下２箇所に設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の建設機械のチャック装置は、請求項１または２に記載の建設機械のチャック装置において、
前記軸体に上下方向に間隔を有して複数のキーを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明は、突起状のキーを出力軸に固定したスリーブの縦溝から横溝に嵌合して栓体により抜け止めする構造を有し、楔による場合のように軸体の泥の付着による摩擦力の影響を受けにくく、また、軸体の外周に溝を設けたもののような溝の嵌まり込みやすい構造でもなく、溝の深さの制限も受けず、土砂によるチャック力の低下あるいはチャック不能の問題もない。そして軸体のキーとスリーブの横溝との嵌合および栓体によるキーの抜け止め構造であり、楔を用いる場合のように、ロック機構に大きな力が作用しないため、コンパクトな構造で大トルク、大推力の軸体への伝達が可能となる。
【００１４】
また、請求項１のチャック装置は、コンパクトな構造であるため、安価に提供できると共に、ボルトだけて駆動装置に容易に取付けられる利点がある。
【００１５】
請求項２の発明によれば、最後の軸体の嵌入の際に、上のチャック装置により軸体を固定して軸体の埋設あるいは掘進を行なった後に、下のチャック装置を用いてチャックを行ない、埋設あるいは掘進を行なうことにより、軸体をより深く地中に埋設あるいは掘進することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、軸体の相対的に下側のキーにより軸体をチャックして埋設あるいは掘進を行なった後、上側のキーにより軸体をチャックして埋設あるいは掘進を行なうことにより、リーダより長い軸体を埋設あるいは掘進することができる。また、請求項２の構成、すなわち上下のチャック装置を備えた構成と組み合わせることにより、さらに長い軸体の埋設あるいは掘進が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は本発明のチャック装置を適用する基礎用建設機械の一実施の形態を示す側面図である。図１において、１は走行体、２はこの走行体１上に旋回装置３を介して設置した旋回体、４、５は旋回体２上に設置した運転室およびパワーユニットである。旋回体２には後部にアウトリガー６が取付けられると共に、リーダ７がバックステーシリンダ８により起伏可能に取付けられる。
【００１８】
リーダ７の下部の左右にはアウトリガー９が取付けられる。１０は軸体１９を貫挿する中貫型オーガの駆動装置であり、この駆動装置１０はリーダ７に沿って設けたガイドパイプ１１に沿って摺動可能に嵌合するガイドギブ１２を有し、リーダ７に沿って昇降可能に装着される。
【００１９】
リーダ７の下部には駆動装置１０を昇降させるための油圧モータ等の駆動モータにより駆動される駆動スプロケット１３が取付けられ、このスプロケット１３とリーダの頂部や下部等の適宜箇所に取付けられた従動スプロケット１４にローラーチェーン１５を掛け回し、このローラーチェーン１５を駆動装置１０に接続している。このため、駆動スプロケット１３を駆動モータによって回転させることにより、駆動装置１０をリーダ７に沿って昇降させることができる。
【００２０】
駆動装置１０の枠体１７には軸体１９を回転させるための油圧モータ等の駆動モータ２０が取付けられる。枠体１７の上下には、軸体１９を後述の駆動用出力軸３４（図２参照）に固定するためのチャック装置２１、２２が設けてある。本実施の形態においては、軸体１９として、下部に掘削用のスクリュー羽根１９ａを取付けたものを示す。軸体１９としては、この他、円筒形の掘削用バケットを下端に取付けるケリーバや、下端に掘削具を取付けるスピンドル等を用いることができる。軸体１９の上部には、上下に間隔を有して角形突起であるキー２３、２４を設ける。この実施の形態においては、軸体１９の上部の上下２箇所にキー２３，２４を設けたが、これは1箇所あるいは3箇所以上設けてもよい。
【００２１】
２５は軸体１９等を吊り上げるために前記旋回体２上に設置したウインチである。このウインチ２５により巻取り繰り出しされるワイヤロープ２６は、リーダ７の背面に設けたシーブ２７や、リーダ７の頂部に旋回可能に設けたアーム２９に取付けたトップシーブ３０に掛け回し、フック３２をトップシーブ３０から垂下している。
【００２２】
図２は前記駆動装置１０を示す断面図である。３４は駆動装置１０の枠体１７に軸受３５により回転可能に支持された軸体駆動用の円筒型の出力軸である。この出力軸３４の外周にはリング状の外歯歯車３６が固定されている。この外歯歯車３６は、枠体１７上に設置した油圧モータ等でなる駆動モータ２０の出力歯車３７と噛合する。従って駆動モータ２０を作動させることによって出力軸３４が回転する。
【００２３】
図３ないし図７は出力軸３４の上部に取付けるチャック装置２１の構成を説明する図である。３９は前記出力軸３４の上部に固定する円筒形をなすスリーブである。このスリーブ３９の下部には前記出力軸３４に固定するためのフランジ４０を有し、このフランジ４０にはボルト挿通孔４１を有する。図６，図７
に示すように、このボルト挿通孔４１にボルト４２を挿通して出力軸３４に設けたねじ孔にねじ込むことにより、スリーブ３９が出力軸３４に固定される。
【００２４】
スリーブ３９には、その上下方向の全長にわたり、前記軸体１９のキー２３、２４を上下に移動可能に嵌合することができる縦溝４３を、１８０度隔たる２箇所に設ける。この2箇所に設けられる縦溝４３に対応して、キー２３，２４もそれぞれ軸体１９の１８０度周方向に隔てた箇所に設ける。また、縦溝４３の途中の部分から周方向に、キー２３、２４を移動可能に嵌合することができる横溝４４を、キー２３，２４の横幅よりやや深い深さに設ける。
【００２５】
図５ないし図７は縦溝４３と横溝４４との交差部に挿入する栓体４６の取付け構造を示す。前記スリーブ３９には、縦溝４３の幅とほぼ等しい間隔を有してガイド板４７が固定されている。これらのガイド板４７の間に栓体４６がスリーブ３９の半径方向に摺動可能に嵌合される。
【００２６】
図８、図９はこの栓体４６の取付け構造を示す側面断面図である。栓体４６の上面には凹部４６ａを有し、前記ガイド板４７に軸４９を中心に回動可能に取付けられたくの字形の駆動体５０の一端を前記凹部４６ａに係合させる。５１は前記駆動体５０の他端を摺動可能に収容して係合させた断面コ字形をなすリングであり、このリング５１は駆動装置１０の枠体１７に複数本の油圧シリンダ等の上下駆動装置５２により上下動可能に取付けられる。５３は前記スリーブ３９のフランジ４０に設けたばね取付け部であり、このばね取付け部５３に栓体４６を縦溝４３と横溝４４との間の交差部に向けて押圧するばね５４を設ける。
【００２７】
出力軸３４の下部のチャック装置２２も、上部のチャック装置２１と上下の向きを逆にして上部のチャック装置２１と同様に構成される。なお、図２においては、図面の右側では栓体４６を縦溝４３と横溝４４との交差部に挿入した状態（ロック状態）を示し、図面の左側では栓体４６を縦溝４３と横溝４４との交差部から抜き出した状態（ロック解除状態）を示す。
【００２８】
次にこの装置の作用について説明する。最初に軸体１９を吊り込む作業について説明する。まず駆動スプロケット１３を作動させて駆動装置１０を最下端に置く。そしてアーム２９を側方から前方に旋回させてトップシーブ３０を駆動装置１０上に位置させる。また、図８に示すように、上下のチャック装置２１（２２）の上下駆動装置５２を伸長方向に作動させてリング５１を上げ（下げ）、駆動体５０をばね５４の力に抗して回して栓体４６を縦溝４３と横溝４４との交差部から退避させておく。
【００２９】
そしてフック３２を軸体１９に設けた係止具（図示せず）に掛け、ウインチ２５を作動させて軸体１９を吊り上げ、次に軸体１９を下げて軸体１９の下端をチャック装置２１内に差し込み、軸体１９の下端が地面に達するまで軸体１９を降ろす。この状態では、軸体１９は駆動装置１０により保持される。
【００３０】
続いてフック３２を軸体１９に設けた係止具から外すと共に係止具を外し、駆動スプロケット１３を作動させて駆動装置１０を上昇させる。そして軸体１９の途中にあるキー２４の真下まで上部チャック装置２１が来たところで駆動装置１０の上昇を停止させ、駆動モータ２０を作動させて出力軸３４をゆっくり回転させ、キー２４の真下に栓体４６が位置したところで出力軸３４の回転を止める。
【００３１】
そして、駆動スプロケット１３の作動により駆動装置１０を少し上げ、キー２４を縦溝４３内に嵌合した状態で駆動装置１０を上げる。そしてキー２４と栓体４６との高さが合ったところで駆動モータ２０を作動させて出力軸３４を若干正転させる。これによりキー２４が横溝４４内に収まる。
【００３２】
このようにキー２４が横溝４４に収まったことを確認して、図９に示すように、上下駆動装置５２を作動させてリング５１を下降させる。これによりばね５４の力も加わって駆動体５０が回転し、栓体４６が縦溝４３と横溝４４との交差部に挿入され、キー２４がロック状態となる。このロック状態を図６，図７に示す。
【００３３】
なお、栓体４６によるロック解除状態にするには、ばね５４の力に抗して上下駆動装置５２を伸長方向に作動させる必要があり、栓体４６を縦溝４３と横溝４４との交差部側に挿入する場合よりも大きな力が必要になるが、栓体４６を動かすにはそれほど大きな力を必要とせず、上下駆動装置５２は小規模の装置ですむ。
【００３４】
次に軸体１９の埋設作業のため、駆動装置１０を若干上げて軸体１９を持ち上げ、走行体１による走行や旋回装置３の作動による旋回により軸体１９の打設位置に軸体１９を移動して位置合わせ後、埋設作業を行なう。この埋設作業の際に、出力軸３４を正転させるが、このとき、出力軸３４から軸体１９にトルクを伝達するときは、キー２４が横溝４４の奥の面に押し付けられる形となり、栓体４６には力が作用しない。
【００３５】
さらに、軸体１９を出力軸３４を介して押し込む力に対しても、キー２４が横溝４４のキー２４上または下の面に押し付けられるだけで、栓体４６には大きな力は作用しない。
【００３６】
ただし、出力軸３４の逆転の際には、栓体４６をキー２４と縦溝４３の壁面との間で挟む形となり、このときだけ栓体４６は圧縮力を受けるが、圧縮を受ける部分はブロック状の栓体４６であるため、損傷のおそれはない。
【００３７】
次に軸体１９の解放のため、上下駆動装置５２によりリング５１を上げて栓体４６を縦溝４３と横溝４４との交差部から引き抜く。次に駆動モータ２０により出力軸３４を逆転させてキー２４を図４に示すように縦溝４３の壁面に当接させ、駆動装置１０を上昇させる。
【００３８】
この実施の形態においては、軸体１９の上方にも別のキー２３を設けているので、駆動装置１０を上昇させてキー２３についても前述したキー２４の場合と同様の作業により軸体１９を出力軸３４にチャックして軸体１９の埋設作業を行なう。
【００３９】
また、上部のチャック装置２１によりキー２３のロックを行なった後、下部のチャック装置２２を用いて軸体１９の埋設を行なう。
【００４０】
また、必要に応じて、軸体１９に別の軸体を継ぎ足して埋設作業を行なう。
【００４１】
本実施の形態のチャック装置２１、２２は、突起状のキー２３，２４を出力軸３４に固定したスリーブ３９の縦溝４３から横溝４４に嵌合して栓体４６により抜け止めする構造を有するものであり、従来のような楔による場合のように軸体４６の泥の付着による摩擦力の影響を受けにくく、また、軸体４６の外周に溝を設けたもののような土砂によるチャック力の低下あるいはチャック不能の問題もない。そして軸体１９のキー２３．２４とスリーブ３９の横溝４４との嵌合および栓体４６によるキー２３，２４の抜け止め構造であり、楔を用いる場合のように、ロック機構に大きな力が作用しないため、コンパクトな構造で大トルク、大推力の軸体への伝達が可能となる。
【００４２】
また、チャック装置２１，２２は、上記のようなコンパクトな構造であるため、安価に提供できると共に、ボルト４２だけて駆動装置１０に容易に取付けられる利点がある。
【００４３】
また、本実施の形態のチャック装置は、出力軸３４の上下にチャック装置２１，２２を設けているので、上のチャック装置２１により軸体１９を固定して掘削を行なった後に、下のチャック装置２２を用いてチャックを行なうことにより、軸体１８をより深く地中に埋設あるいは掘進することができる。
【００４４】
また、本実施の形態のチャック装置は、軸体１９の相対的に下側のキー２４により軸体１９をチャックして埋設あるいは掘進を行なった後、上側のキー２３により軸体１９をチャックして埋設あるいは掘進を行なうことにより、リーダ７より長い軸体１９を埋設あるいは掘進させることができる。また、本実施の形態のように、上下のチャック装置２１，２２を備えると共に、上下に隔てて軸体１９に設けた複数のキー２３，２４を備えることにより、さらに長い軸体１９の埋設あるいは掘進が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明のチャック装置の一実施の形態を備えた建設機械の一例を示す側面図である。
【図２】本実施の形態の駆動装置の断面図である。
【図３】本実施の形態のスリーブおよび軸体の組み合わせ構造を示す分解斜視図である。
【図４】図３のスリーブと軸体とを組み合わせる途中の段階を示す斜視図である。
【図５】本実施の形態における栓体の取付け構造を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態において、横溝に軸体のキーを収めて栓体により抜け止めした状態を示す水平断面図である。
【図７】本実施の形態において、横溝に軸体のキーを収めて栓体により抜け止めした状態を示す側面図である。
【図８】本実施の形態において、栓体を縦溝と横溝との交差部から退避させた状態を示す断面図である。
【図９】本実施の形態において、栓体を縦溝と横溝との交差部に挿入した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：走行体、２：旋回体、３：旋回装置、４：運転室、５：パワーユニット、６、９：アウトリガー、７：リーダ、８：バックステーシリンダ、１０：駆動装置、１１：ガイド、１２：ガイドギブ、１３：駆動スプロケット、１４：従動スプロケット、１５：ローラーチェーン、１７：枠体、１９：軸体、２０：駆動モータ、２１、２２：チャック装置、２３，２４：キー、２５：ウインチ、２６：ワイヤロープ、２７，３０：シーブ、２９：アーム、３２：フック、３４：出力軸、３５：軸受、３６：外歯歯車、３７：出力歯車、３９：スリーブ、４０：フランジ、４１：ボルト挿通孔、４２：ボルト、４３：縦溝、４４：横溝、４６：栓体、４７：ガイド板、４９：軸、５０：駆動体、５１：リング、５２：上下駆動装置、５３：ばね取付け部、５４：ばね
【図１】
2007186944.tif 000003
【図２】
2007186944.tif 000004
【図３】
2007186944.tif 000005
【図４】
2007186944.tif 000006
【図５】
2007186944.tif 000007
【図６】
2007186944.tif 000008
【図７】
2007186944.tif 000009
【図８】
2007186944.tif 000010
【図９】
2007186944.tif 000011