(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水その他の流体を地盤中に圧入するための流路を有するスイベル本体の外周に上記流路と連通可能な供給口を有してスイベル本体を旋回可能に軸受けするシールケースを備えたスイベルジョイントの一端側にドリルヘッドが装着され、他端側に地盤貫入用のロッドを装着されてなる削孔装置において、スイベル本体が、ドリルヘッド装着部側とロッド装着部側とを傾動自在に連結する関節部を有しており、ロッド装着部側を傾動させてロッドを接続しまたは切り離しうることを特徴とした削孔装置。
【請求項２】
スイベル本体が、ドリルヘッド装着部を有する上部本体とロッド装着部を有する下部本体とに二分割されており、上部本体と下部本体とのいずれか一方に突片部が形成され、他方に該突片部を嵌合する連結受部が形成されると共に、突片部が連結受部に嵌合した状態で枢着されて関節部となり、下部本体を傾動可能とすることを特徴とする削孔装置。
【請求項３】
円柱状の上部本体の下部に同心小径の突片部が形成されており、該上部本体の中途位置で径方向に貫通し環状溝と連通する第１流路と、該第１流路と連通し軸線に沿って下方に延びる第２流路とを形成すると共に、突片部に横方向に貫通し上記第２流路と連通する第１孔部を設けてなり、
下部本体の上部に、上記突片部を左右両側で挟む一対のアーム部からなる連結受部が形成されており、嵌合時に突片部の第１孔部と連通する第２孔部と第３孔部を各アーム部に貫通形成してなり、各アーム部に第２および第３孔部と連通する第３および第４流路を形成し、該第３および第４流路を合流させて導出口へ導く第５流路を設けてなり、
上記アーム部と突片部の整合した第１孔部と第２孔部と第３孔部に、左右両側から一対のピンを嵌合して両ピンの間の隙間を前記第２流路と連通する接続流路となし、
上記一対のピンには、接続流路と第３または第４流路とを接続させる第１補助流路と第２補助流路とを設けてなることを特徴とする請求項１に記載の削孔装置。
【請求項４】
スイベル本体の上部本体がドリルヘッド装着部を有し、下部本体が流路を内蔵する部分とロッド装着部とを有しており、上部本体と下部本体とが傾動可能に連結されて関節部となり、下部本体を傾動可能とすることを特徴とする請求項１または２に記載の削孔装置。
【請求項５】
関節部が枢着構造からなっていることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の削孔装置。
【請求項６】
関節部が球面軸受構造からなっていることを特徴とする請求項１、２または４に記載の削孔装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、削孔装置に関し、特に、スイベル本体のロッド連結側を傾動自在にしてロッドの着脱や継ぎ足しが容易に行えるようにした構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のボーリングマシン（削孔装置）においては、スイベルジョイントのドリルヘッド取付ネジ部及びロッド取付ネジ部は一体に形成されているので、給進及び後退時にボーリングマシンのガイドセルと平行に動作するようになっている。
そのため、ロッドの着脱に際してはドリルヘッドを上方まで引き上げているが、特にロッドを継ぎ足す際は、ドリルヘッドを最上部まで昇動させてロッドを継ぎ足す必要がある。
そこで、掘さく効率を上げる為に長尺（３ｍ）ロッドを用いると、該ロッドの重量はＪＩＳ規格で４０Ｋｇ以上あって非常に重く、このようなロッドの着脱や特に継ぎ足しに際しては、人力によりロッドを持ち上げてドリルヘッドに取り付けるのは困難な作業であるばかりか、不安定で危険である。
また、従来のやぐら構造や、上部にウィンチを用いる構造などでは機構が複雑となるばかりか、掘さく位置の変更等のやぐらの移動による掘さく効率向上も期待できなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、ウォータースイベルのロッド装着部側を傾動自在とし、ロッドの着脱や継ぎ足しを斜めまたは水平にして行うことができるようにした削孔装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題の達成のため、請求項１の発明では、
水その他の流体を地盤中に圧入するための流路を有するスイベル本体の外周に上記流路と連通可能な供給口を有してスイベル本体を旋回可能に軸受けするシールケースを備えたスイベルジョイントの一端側にドリルヘッドが装着され、他端側に地盤貫入用のロッドを装着されてなる削孔装置において、
スイベル本体が、ドリルヘッド装着部側とロッド装着部側とを傾動自在に連結する関節部を有しており、ロッド装着部側を傾動させてロッドを接続しまたは切り離しうる、という技術的手段を講じている。
【０００５】
また、請求項２の発明では、請求項１の発明において、
スイベル本体が、ドリルヘッド装着部を有する上部本体とロッド装着部を有する下部本体とに二分割されており、
上部本体と下部本体とのいずれか一方に突片部が形成され、他方に該突片部を嵌合する連結受部が形成されると共に、突片部が連結受部に嵌合した状態で枢着されて関節部となり、下部本体を傾動可能とする、という技術的手段を講じている。
請求項３の発明では、請求項１の構成において、
円柱状の上部本体の下部に同心小径の突片部が形成されており、該上部本体の中途位置で径方向に貫通し環状溝と連通する第１流路と、該第１流路と連通し軸線に沿って下方に延びる第２流路とを形成すると共に、突片部に横方向に貫通し上記第２流路と連通する第１孔部を設けてなり、
下部本体の上部に、上記突片部を左右両側で挟む一対のアーム部からなる連結受部が形成されており、嵌合時に突片部の第１孔部と連通する第２孔部と第３孔部を各アーム部に貫通形成してなり、各アーム部に第２および第３孔部と連通する第３および第４流路を形成し、該第３および第４流路を合流させて導出口へ導く第５流路を設けてなり、
上記アーム部と突片部の整合した第１孔部と第２孔部と第３孔部に、左右両側から一対のピンを嵌合して両ピンの間の隙間を前記第２流路と連通する接続流路となし、
上記一対のピンには、接続流路と第３または第４流路とを接続させる第１補助流路と第２補助流路とを設けてなる、という技術的手段を講じている。
【０００６】
更に、請求項４の発明では、請求項１の発明において、スイベル本体の上部本体がドリルヘッド装着部を有し、下部本体が流路を内蔵する部分とロッド装着部とを有しており、上部本体と下部本体とが傾動可能に連結されて関節部となり、下部本体を傾動可能とする、という技術的手段を講じている。そして、前記関節部の構造は、枢着構造や球面軸受構造からなっているものでもよい。
【０００７】
【発明を実施する形態】
以下に、この発明の削孔装置の好適実施例について図面を参照しつつ説明する。
ここで、図１は、削孔装置に用いるウォータースイベル１の断面図、図２は流路Ｗおよびウォータースイベル１の動きを示す説明図、図３および図４は、削孔装置の使用例を示す側面図および正面図、図５は異なる実施例のウォータースイベルの側面図、図６はドリルヘッドとの装着構造を異にしたウォータースイベルの断面図、図７はそれらの使用例を示す側面図である。
【０００８】
このスイベルジョイント１は、下端側に地盤貫入用のロッドＲが螺着等で連結され、上端側に回転、推進（給進）、打撃などが与えられるドリルヘッドＨが螺着等で連結され水その他の流体Ｆを地盤中に圧入するための流路Ｗを内蔵するスイベル本体２と、該スイベル本体２の外周にシール材を介して装着され、前記流路Ｗと接続する環状溝３を内周面に有し、該環状溝３に連通する供給口４を外周面に形成したシールケース５とからなっている。
【０００９】
スイベル本体２は、ドリルヘッド装着部６ａを有する上部本体６と、ロッド装着部８ａを有する下部本体８とに二分されており関節部Ｊにより傾動可能に連結されている。
即ち、本実施例では、上部本体６は円柱状からなっており、その下部に同心小径の突片部７が形成されている。
該上部本体６は、その中途位置で径方向に貫通し前記環状溝３と連通する第１流路Ｗ１と、該第１流路Ｗ１の中央で連通し軸線に沿って下方に延びる第２流路Ｗ２とを穿設している。
また、突片部７には、横方向に貫通し上記第２流路Ｗ２と連通する第１孔部７ａを設けている。
【００１０】
下部本体８は、その上部に二股に分岐して前記突片部７を左右両側で挟む一対のアーム部９ａ、９ｂからなる連結受部９が形成されており、嵌合時に突片部７の第１孔部７ａと連通する第２孔部１０ａと第３孔部１０ｂを各アーム部９ａ、９ｂに貫通形成している。
この下部本体８の各アーム部９ａ、９ｂには、前記第２孔部１０ａおよび第３孔部１０ｂと連通する第３流路Ｗ３および第４流路Ｗ４とが形成されており、該第３流路Ｗ３および第４流路Ｗ４を合流させて導出口へ導く第５流路Ｗ５を設けている。
【００１１】
次に、上記アーム部９ａ、９ｂと突片部７の整合した第１孔部７ａと第２孔部１０ａおよび第３孔部１０ｂには、それぞれ左右両側から一対のピン１１、１２が嵌め込まれており、取付ネジ１５でアーム部１１，１２に固着されている。
この嵌着された一対のピン１１，１２の挿入端は衝合せず、第１孔部７ａの中央に隙間１３が形成されるようになっている。
そしてこの隙間１３が前記第２流路Ｗ２と連通する接続流路Ｗ１０となっている。
また、上記一対のピン１１、１２には、接続流路Ｗ１０と第３流路Ｗ３または第４流路Ｗ４とを接続させるＬ状の第１補助流路１１ａと第２補助流路１２ａとがそれぞれ設けられている。
これによりピン１１、１２を中心として上部本体と下部本体８の流路Ｗを接続したまま下部本体８を傾動可能とする関節部Ｊが構成される。
【００１２】
なお、図中Ｐは、各流路を形成するために開口端を塞ぐ高圧沈みプラグである。また、ＯはＯリングなどのシール部材であって、上記ピン１１、１２を支点として下部本体８が傾動しても流路から高圧の流体が漏れないように密封するものである。次にシールケース５には上部本体６との間にリテーナＲ１が取り付けられており、また上部本体５の旋回が容易となるようグリースなどの潤滑剤注入用の注入口部１４が設けられている。
【００１３】
上記構成からなっているので、供給口４から注入される高圧の水や空気その他の流体は、環状溝３を介して第１流路Ｗ１に導入され、次いで第２流路Ｗ２へ導かれて流下する。
第２流路Ｗ２は第１孔部７ａ内に形成されるピン１１，１２間の隙間１３で構成される接続流路Ｗ１０に接続されている。
次ぎに、該接続流路Ｗ１０から第３流路Ｗ３と第４流路Ｗ４へと分岐した後に第５流路Ｗ５で合流して下流へ導出されるようになっている。
【００１４】
そして、このウォータースイベル１は、上部本体６がシールケース５に対して旋回可能にスラスト軸受されている。
この上部本体６はピン１１、１２を介して下部本体８と連結されているので、上部本体６と下部本体８とは一体に連動するので、下部本体８に螺着されるロッドを旋回させ、また給進させることができる。
【００１５】
また、下部本体８は、ピン１１、１２を支点として上部本体６に対して枢動することができる。
この際にピン１１、１２に形成された第１および第２補助流路１１ａ、１２ａは下部本体８と連動して回転するが、その端部はピン１１、１２間の前記接続流路Ｗ１０に常時接続されているので、下部本体８の傾動時であっても流路Ｗが遮断される虞れがない。
【００１６】
これにより、図３に示すように、ドリルヘッドを下げた状態でスイベル本体２の下部本体８を左右側方に傾動して、斜めあるいは水平状態でロッドＲを接続ないし切り離すことができる。
また図４に示すように、スイベル本体２を９０度旋回させ、同様にドリルヘッドを下げた状態で下部本体８を前方に傾動して、斜めあるいは水平状態でロッドＲを接続ないし切り離すことができる。
なお、給進時には、下部に設けられたロッドガイドによりロッドＲの心ズレを防止することができる。
【００１７】
上記実施例では、下部本体８が２方向に傾動する場合について説明したが、この発明では、２方向に限らず４方向あるいは自在に任意の方向に傾動する構成としてもよい。
この場合、例えば前記２方向の枢動構成を９０度変位して上下に設けることにより４方向に傾動しうるようにしてもよい。
あるいは、例えば突片部を円球状に形成しておき、該突片部を受ける連結受部に略円球状の球面を形成して球面軸受としてもよい。
【００１８】
この場合には、下部本体は前後左右斜め等の任意の方向に切り替えることができる。
また連結受部に、突片部との係合範囲を規制する手段とし、例えば連結受部に十字状のスリットを形成し、突片部の頸部が十字状のスリットに沿ってガイドされて４方向に傾動することができる構成としてもよい。
【００１９】
次に、図５以降には、スイベルジョイント１の異なる実施例を示す。
このスイベルジョイント１は、下端にロッド装着部８ａを有し上端にドリルヘッド装着部６ａを有し流路Ｗを内蔵したスイベル本体２と、該スイベル本体２をシール材を介して軸受けし、前記流路Ｗと接続する環状溝３を内周面に有し、該環状溝３に連通する供給口４を外周面に形成したシールケース５とからなっている。
【００２０】
そして、上記スイベル本体２の上部本体６にドリルヘッド装着部６ａを形成し、下部本体８には流路Ｗを内蔵すると共に下端にロッド装着部８ａを螺着して一体とし、上部本体６と下部本体８の間に関節部Ｊを設けた構造からなっている。
ここで、図５に示すスイベルジョイント１ではドリルヘッド装着部６ａは、前記実施例と同様にネジ込み式を例示したが、図６に示すスイベルジョイント１ではドリルヘッド装着部６ａ’は一対のフランジによるドリルヘッドとの連結構造を例示している。
なお、図５と図６のスイベルジョイント１はその他の点は同一構成である。
【００２１】
上部本体６は、ドリルヘッド装着部６ａ（６ａ’）を上部に有し、下部が関節部Ｊを構成する一方の関節構成部２１となっている。
一方、下部本体８の上部には上記関節構成部２１と組み合わされる他方の関節構成部２２が形成されている。
図示例の場合、一方の関節構成部２１は、略半円状の受部からなっており、他方の関節構成部２２は略半円状の凸部からなっており、両者はピン２３で枢着されて関節部Ｊを構成しており、左右に傾動することができるようになっている。
この枢着構造は９０度変位して設ければ前後に傾動しうるようになる。
また、ここで関節部Ｊは、凸部を略球体状とし、受部を略球面状の凹部とする公知の球面軸受構造としてもよく、任意の方向に傾動させることができる。
【００２２】
図示例では、下部本体８は、上記関節構成部２２の下に、該関節構成部２２を中央に突設した円盤状の取付鍔部３１を有しており、流路Ｗを内蔵した流路内蔵部８’の上部に形成されて上記取付鍔部３１と同一形状の取付鍔部３２とボルト締めまたはピンなどで一体的に連結されている。
この下部本体８（流路内蔵部８’）に形成される流路Ｗは、直径方向に延びる第１流路Ｗ１１と、該第１流路Ｗ１１の中央からスイベル本体２の軸線に沿って垂下する第２流路Ｗ１２からなっている。
【００２３】
次に、シールケース５は、下部本体８を軸受けするものであり、該下部本体８の外周にシール材を介して装着され、前記流路Ｗと接続する環状溝３を内周面に有し、該環状溝３に連通する供給口４を外周面に形成している。
従って、スイベル本体２が旋回しても、下部本体８の流路Ｗは環状溝３を介して供給口４と接続されている。
また、前記実施例と異なり、上記流路Ｗは一体であり、下部本体８が傾動しても変位しない。
【００２４】
従って、図７に示すように、スイベル本体２を関節点Ｊで屈曲させることができるので、前記実施例と同様に、下部本体８を傾動して、斜めあるいは水平状態でロッドＲを接続ないし切り離すことができる。
更に、ロッドの継ぎ足しも容易に行える。
なお、給進時には、下部に設けられたロッドガイド（図示せず）によりロッドＲの心ズレを防止することもできる。
【００２５】
上記実施例でスイベルジョイントは、水などの流体を供給する流路を設けている場合を例示したが、掘さくされた土砂や水などを排出する流路を併せ持つ構造であってもよい。
また、削孔装置のその他の構成は、この発明では特に限定されるものではなく、種々構成を用いることができる。
この発明では、要するに、スイベル本体に関節部を設けロッド装着部が傾動しるものであればよく、上記実施例の構成に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の削孔装置のウォータースイベルによれば、下部本体を傾動することができるので、ロッドを水平あるいは斜めに倒した状態で着脱することができる。
これにより、例えば１本のロッドを用いての掘さく作業の終了時で、ロッドとドリルヘッド側とのネジ等の連結を外した際のドリルヘッドが比較的下位置にあるときに、長尺のロッドを斜めにして取り付けることができる。
その後ドリルヘッドを上部まで引き上げることにより上記ロッドに更にロッドを継ぎ足すことが容易に、且つ安全に行うことができる。
従って、従来のやぐら構造や、上部にウィンチを用いる構造などを用いる必要がなく、掘さく位置の変更も容易に行うことができる。
また削孔装置（ボーリングマシン）のいずれかの方向に障害物があったとしても、ウォータースイベルの下部本体を傾動させるだけでロッドの着脱やロッドの継ぎ足しをおこなうことができるので、堀際や壁際、その他の狭い場所でも作業を行うことができるようになり極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるウォータースイベルの断面図である。
【図２】流路およびウォータースイベルの動きを示す説明図である。
【図３】左右に傾動して使用する状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】前方に傾動して使用する状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】異なる実施例のウォータースイベルの側面図である。
【図６】ドリルヘッドとの装着構造を異にしたウォータースイベルの断面図である。
【図７】上記実施例の使用状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１・・・ウォータースイベル
２・・・表壁面
３・・・環状溝
４・・・供給口部
５・・・シールケース
６・・・上部本体
７・・・突片部
８・・・下部本体
９ａ、９ｂ・・アーム部
１１、１２・・・ピン
１３・・・隙間
２１、２２・・関節構成部
３１、３２・・取付鍔部
Ｊ・・・関節部
Ｗ・・・流路
【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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