(57)【要約】【課題】打撃による損傷を防止する自動貫入試験機のロッドチャックを提供する。【解決手段】  上記課題は、貫入ロッド４が挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸１１と、このチャック軸１１に沿って往復移動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブ１２と、このスリーブ１２のチャック軸端側への移動を規制するとともに、必要に応じて上面が打撃されるスリーブ押さえ１４と、前記チャック軸１１に配置されて常時スリーブ１２によりチャック軸１１の内孔に突出した状態に支持される保持部材１７ａ，１７ｂ，１７とを備えて成る貫入試験機１のロッドチャック１０において、前記スリーブ押さえ１４には、その上面の外周縁に面取傾斜部１４ａが形成されていることを特徴とする貫入試験機１のロッドチャック１０によって解決される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチャック軸に沿って往
復移動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブと、このスリーブのチャック軸
端側への移動を規制するとともに、必要に応じて上面が打撃されるスリーブ押さえと、前
記チャック軸に配置されて常時前記スリーブによりチャック軸の内孔に突出した状態に支
持される保持部材とを備えて成る貫入試験機のロッドチャックにおいて、
前記スリーブ押さえには、その上面の外周縁に面取傾斜部が形成されていることを特徴
とする貫入試験機のロッドチャック。
【請求項２】
前記スリーブ押さえは、前記チャック軸の後端が当該スリーブ押さえの上面から突出し
ない程度の厚みに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の貫入試験機のロッド
チャック。
【請求項３】
前記スリーブがフランジ形状の把手部を備えるとともに、前記面取傾斜部の延長線によ
り指定される領域内に、当該把手部が納まるように構成されていることを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の貫入試験機のロッドチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に貫入ロッドを貫入して試験を行う貫入試験機において、貫入ロッドを
保持するロッドチャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動貫入試験のロッドチャックとしては、特許文献１に示すものがある。こ
のロッドチャックは、貫入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチ
ャック軸に沿って往復移動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブと、このス
リーブのチャック軸端側への移動を規制するスリーブ押さえと、前記チャック軸に配置さ
れて常時前記スリーブによりチャック軸の内孔に突出した状態に支持される保持部材とを
備えて成る。
【０００３】
また、貫入試験中、貫入ロッドの先端が地中の岩石等に当接すると、貫入試験を続行す
ることができない。これでは、試験ポイントを変更して貫入試験をやり直さなければいけ
なくなる。そこで、前記スリーブ押さえの上面を作業者がハンマ等で打撃して岩石を粉砕
し、貫入試験を続行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２８７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ハンマによる打撃では、衝撃が強すぎて、スリーブ押さえ、チャック軸
、あるいはスリーブが損傷してしまう。しかも、余りにも衝撃が強い場合には、当該部品
が大きく変形してしまう。これでは、部品交換に際しても、部品の着脱が困難になり、交
換作業に非常に手間がかかっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の貫入試験機のロッドチャックは、上記課題に鑑みて創成されたものであり、貫
入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチャック軸に沿って往復移
動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブと、このスリーブのチャック軸端側
への移動を規制するとともに、必要に応じて上面が打撃されるスリーブ押さえと、前記チ
ャック軸に配置されて常時前記スリーブによりチャック軸の内孔に突出した状態に支持さ
れる保持部材とを備えて成る貫入試験機のロッドチャックにおいて、前記スリーブ押さえ
には、その上面の外周縁に面取傾斜部が形成されている。
【０００７】
また、前記スリーブ押さえは、前記チャック軸の後端が当該スリーブ押さえの上面から
突出しない程度の厚みに設定されている。
【０００８】
また、前記スリーブがフランジ形状の把手部を備えるとともに、前記面取傾斜部の延長
線により指定される領域内に、当該把手部が納まるように構成されている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、スリーブ押さえの上面外周縁には面取傾斜部が形成されている。このため
、スリーブ押さえの打撃時にハンマが面取斜面部を滑り落ちるので、スリーブ押さえ、チ
ャック軸、あるいはスリーブが過大な衝撃を受けることを免れる。したがって、損傷、変
形が低減し、製品寿命が向上する。
【００１０】
また、前記スリーブ押さえは、前記チャック軸の後端がスリーブ押さえの上面から突出
しない程度の厚みに設定されている。そのため、スリーブ押さは打撃に対する耐久性に優
れるとともに、チャック軸あるいはスリーブの保護効果も向上する。
【００１１】
また、スリーブがフランジ形状の把手部を備えるとともに、前記面取傾斜部の延長線に
より指定される領域内に、当該把手部が納まるように構成されている。そのため、打撃の
勢いにより、ハンマが面取傾斜部を滑り落ちても把手部に接触することがないので、誤っ
て把手部を破壊する事態を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】貫入試験機を示す斜視図である。
【図２】貫入試験機を示す側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】貫入試験機のロッドチャックを示す拡大断面図である。
【図５】貫入試験機のロッドチャックを示す拡大平面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１において、１は貫入試験機
であり、スェーデン式サウンディング試験を自動で行うものである。その構成としては、
支柱２に沿って昇降可能な昇降台３を有しており、この昇降台３には、所定重量の錘３ａ
と、先端にスクリューポイント４ｄを備える貫入ロッド４を回転可能に保持するロッドチ
ャック１０と、昇降台３を昇降動作するための昇降ユニット２０とが載荷されている。そ
して、昇降台３は、図２に示すように、支柱２に沿って垂直に配された案内チェーン２ａ
に沿って回転するスプロケット５が案内チェーン２ａに沿って回転することで昇降するよ
うに構成されている。この昇降台３および昇降台３に載荷された総重量により、前記貫入
ロッド４には１ＫＮの荷重が負荷できるように構成されている。
【００１４】
前記昇降ユニット２０においては、図３に示すように、前記昇降用モータ２１の正逆転
可能な駆動軸２１ａには、駆動歯車２２、中間歯車２３および伝達歯車２４が当該昇降用
モータ２１の駆動に伴い回転自在に設けられている。そして、これら歯車列および一方向
クラッチ２５を介して伝達軸２６が連結されている。
【００１５】
具体的には、前記伝達歯車２４は、円柱を成し、その外周面に外歯を備える構成である
。そして、伝達歯車２４は、内部に一方向クラッチ２５を圧入して当該伝達歯車２４と一
体に回転するとともに、伝達軸２６に回転自在に支持されている。この一方向クラッチ１
３の作用によって、スプロケット５には、昇降台３を上昇させる方向にのみ昇降用モータ
２１の駆動が伝達される。一方、下降時には一方向クラッチ２５がスプロケット５の伝達
軸２６に対して空転する方向に駆動する。このため、スプロケット５の伝達軸２６は一方
向クラッチ２５の回転数以下の範囲内で回転自在となって、案内チェーン２ａに沿って回
転して昇降台３を自重により支柱２に沿って下降させる。
【００１６】
また、前記昇降ユニット２０の伝達軸２６の先端には、ロータリエンコーダ２７が設け
てあり、スプロケット５の回転に伴うパルス信号を出力できるように構成されている。そ
して、制御装置（図示せず）が当該ロータリエンコーダ２７の発するパルス信号を処理し
、貫入ロッド４の貫入量、貫入速度等を求めるとともに、昇降台３が所定の高さまで上昇
あるいは下降するよう昇降用モータ２１に指令信号を発するように構成されている。
【００１７】
前記ロッドチャック１０は、図４に示すように、貫入ロッド４が挿通可能な中空のチャ
ック軸１１を有する。このチャック軸１１の下部には、スプロケット８が取り付けられて
いる。そして、図２に示すように、このスプロケット８と、チャック用モータ６の駆動に
伴って回転するスプロケット７とには、無端チェーン９が巻け掛けられている。この構成
により、チャック軸１１はチャック用モータ６の駆動に伴い回転することができる。
【００１８】
また、前記チャック軸１１は、アンギュラ玉軸受３０ａ，３０ｂおよび円筒ころ軸受３
１ａ，３１ｂに支持されている。さらに、チャック軸１１にはワッシャ型ロードセル３２
が挿入されており、貫入ロッド４にかかる荷重を検出するように構成されている。
【００１９】
また、前記チャック軸１１には、マシンキー（図示せず）を介してスリーブ１２が挿入
されており、チャック軸１１に沿って往復移動可能、かつ一体に回転可能に構成されてい
る。また、このスリーブ１２は、常時チャック軸１１の先端側へばね１３によって付勢さ
れている。そこで、チャック軸１１の先端には抜け止めとしてスリーブ押さえ１４が取り
付けられている。
【００２０】
前記スリーブ押さえ１４は、抜け止めの他に、被打撃部材の目的で取り付けられている
。その理由としては、貫入試験中、貫入ロッド４の先端が地中の岩石等に当接すると、貫
入試験を続行することができない。そこで、スリーブ押さえ１４の上面を作業者がハンマ
等で打撃し、岩石を粉砕することで、貫入試験を続行する。
【００２１】
前記スリーブ押さえ１４およびチャック軸１１には、図６に示すように、当該チャック
軸１１に直交する方向に延び、かつこれらに分割形成された係合穴１５ａ，１５ｂが穿設
されている。そして、これら係合穴１５ａ，１５ｂには、係止ピン１６ａ，１６ｂが挿入
され、抜け止めとして弾性リング１７が嵌め合わせてある。このようにして、スリーブ押
さえ１４は、チャック軸１１に取り付けられている。また、係止ピン１６ａ，１６ｂは、
チャック軸１１の軸線と直角を成す方向に延びて平行に配置されており、その外周面で前
述したハンマによる打撃を受けられるように構成されている。
【００２２】
ところで、打撃により、スリーブ押さえ１４あるいはチャック軸１１に変形が生じると
、前記係止ピン１６ａ，１６ｂが抜けなくなる虞がある。これでは、スリーブ押さえ１４
を取り外すことができず、交換作業に手間がかかる。
【００２３】
そこで、前記スリーブ押さえ１４には、その上面の外周縁に４５度面取りを施すことに
より、面取傾斜部１４ａが形成されている。これにより、スリーブ押さえ１４の打撃時に
、ハンマが面取斜面部１４ａを滑り落ちるので、スリーブ押さえ１４、チャック軸１１は
、過大な衝撃を受けることなく、変形を免れる。
【００２４】
また、ワッシャ型ロードセル３２は、その本体に生じる歪みを電気信号として荷重を検
出するものであるから、衝撃により変形してしまうと、荷重検出精度を低下させてしまう
問題がある。本発明においては、前記スリーブ押さえ１４あるいはチャック軸１１への衝
撃が低減されるとともに、前記ワッシャ型ロードセル３２への衝撃も低減されるから、当
該ワッシャ型ロードセル３２の変形を防止できる。
【００２５】
さらに、前記スリーブ押さえ１４は、前記チャック軸１１の後端が当該スリーブ押さえ
１４の上面から突出しない程度の厚みに設定されている。そのため、ハンマによる打撃に
対する耐久性に優れたものとなる。
【００２６】
前記チャック軸１１の先端付近には、その外周から内周へ貫通する貫通穴１１ａが円周
方向へ所定の間隔をおいて３箇所に穿設されている。また、これら貫通穴１１ａにはそれ
ぞれ、保持部材の一例である鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが動作可能に収納されている。
さらに、スリーブ１２の先端近傍においては、その内周面がチャック軸１１の外径よりも
大きく形成された収納溝１２ａが穿設されている。この構成により、ばね１３の付勢に逆
らってフランジ形状の把手部１２ｂを下方に押下げると、貫通穴１１ａと収納溝１２ａと
が連通して鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが収納溝１２ａに納まり、貫通穴１１ａから抜け
落ちない程度に動作することができる。
【００２７】
また、図４に示すように、前記スリーブ押さえ１４の面取傾斜部１４ａの延長線により
指定される領域内に、前記スリーブ１２の把手部１２ｂが納まるように、把持部１２ｂの
直径、面取傾斜部１４ａの高さ位置、あるいは面取傾斜部１４ａの傾斜角が設定されてい
る。この構成により、打撃の勢いにより、ハンマが面取傾斜部１４ａを滑り落ちても、把
手部１２ｂを破壊する事態を防止できる。
【００２８】
以下、貫入ロッド４をロッドチャック１０に装着する方法を説明する。この貫入ロッド
４の周面には、３箇所に係合溝４ａ，４ｂが穿設されており、それぞれの係合溝４ａ，４
ｂに前記鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃと嵌合するように構成されている。そこで、前述の
とおり、スリーブ１２を下方に押下げると、鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが収納溝１２ａ
に納まるから、チャック軸１１に貫入ロッド４を挿入可能となる。このようにスリーブ１
２を押下げた状態で、作業者は、下方から貫入ロッド４を挿入する。このとき、作業者は
、貫入ロッド４の係合溝４ａ，４ｂと鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃとを嵌合させるべく、
上方から目視により、位置合わせをする。しかしながら、スリーブ１２を押下げた状態で
は、鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが収納溝１２ａに収納されているため、上方から鋼球１
７ａ，１７ｂ，１７ｃを確認することができず、装着作業が困難であった。
【００２９】
そこで、チャック軸１１の上面には、鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃが位置する箇所に、
位置決め目印１８ａ，１８ｂ，１８ｃが刻印されている。これにより、貫入ロッド４の係
合溝４ａ，４ｂと鋼球１７ａ，１７ｂ，１７ｃとの位置合わせが容易になり、貫入ロッド
４を正確かつ迅速に装着することができる。
【００３０】
なお、図５に示すように、貫入ロッド４の上面にも、係合溝４ａ，４ｂが位置する箇所
に位置決め目印１９ａ，１９ｂ，１９ｃを刻印するとよい。このようにすれば、図４に一
点鎖線で示した貫入ロッド４のように、作業者が係合溝４ａ，４ｂを上方から確認可能な
位置まで貫入ロッドを持ち上げなくても、係合溝４ａ，４ｂの位置を確認することができ
る。そのため、係合溝４ａ，４ｂがチャック軸１１の内部に位置する高さで位置合わせが
可能となり、さらに貫入ロッド４の装着作業が容易になる。
【符号の説明】
【００３１】
１  貫入試験機
２  支柱
２ａ  案内チェーン
３  昇降台
３ａ  錘
４  貫入ロッド
４ａ，４ｂ  係合溝
４ｄ  スクリューポイント
５  スプロケット
６  チャック用モータ
７  スプロケット
８  スプロケット
９  無端チェーン
１０  ロッドチャック
１１  チャック軸
１１ａ  貫通穴
１２  スリーブ
１２ａ  収納溝
１２ｂ  把手部
１３  ばね
１４  スリーブ押さえ
１４ａ  面取傾斜面
１５ａ，１５ｂ  係合穴
１６ａ，１６ｂ  係止ピン
１７  弾性リング
１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  鋼球
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  位置決め目印
１９ａ，１９ｂ，１９ｃ  位置決め目印
２０  昇降ユニット
２１  昇降用モータ
２１ａ  駆動軸
２２  駆動歯車
２３  中間歯車
２４  伝達歯車
２５  一方向クラッチ
２６  伝達軸
２７  ロータリエンコーダ
３０ａ，３０ｂ  アンギュラ玉軸受
３１ａ，３１ｂ  円筒ころ軸受
３２  ワッシャ型ロードセル
【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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