(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡縮自在に設けられたビットにエアハンマで打撃振動を与えて地盤を掘削する拡径ビット式エアハンマ装置において、
前記エアハンマを収納するハンマケースと、
前記ハンマケースの先端部に摺動自在に設けられ、前記エアハンマにより打撃振動が与えられるビットボディと、
両側面に形成された支軸を介して前記ビットボディに枢支され、ビット径方向に揺動することによりビット径が拡縮するビットウイングと、
前記ビットボディに枢支されるビットウイングごとに分割形成された各分割体を結束させ、前記ビットウイングの基部に係合する前記ハンマケース先端部に設けられたハンマカバーと、
からなり、前記ビットボディが摺動すると、前記ビットウイングが前記ハンマカバー係合部に押圧されながらビット径方向に揺動することによりビット径が拡縮することを特徴とする拡径ビット式エアハンマ装置。
【請求項２】
前記ハンマケースには、前記エアハンマに圧力エアを供給する給気管と、排気エアを排出する排気管が設けてあることを特徴とする請求項１に記載の拡径ビット式エアハンマ装置。
【請求項３】
前記ハンマケース及び前記ハンマカバーには、排土用の貫通穴が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の拡径ビット式エアハンマ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は拡径ビット式エアハンマ装置に係り、特にケーシングパイプを後続させながら地盤を掘削する拡径ビット式エアハンマ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアハンマ装置で地盤を掘削する際、地層の崩壊を防止するために、ケーシングパイプを後続させながら掘削することがある。この場合、ケーシングパイプの地中への挿入を容易にするため、エアハンマ装置にはケーシングパイプの径よりも大きな径の掘削が可能な拡径ビットが装着される。
【０００３】
従来、この種の拡径ビットは、特開昭５３−１３２４０３号公報に開示されているように、ビット本体の先端にビット刃部をピンによって揺動自在に支持し、そのビット刃部の先端を主ビットの外周から突出させることにより、ビット径を拡大させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の拡径ビットは、ビット刃部が単にピンで支持されているだけであるため、そのピンに大きな負荷がかかりやすく、強度的に問題があった。また、ビット刃部が独立して揺動する構成であるため、拡縮動作が不安定になるという欠点もあった。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ビットが安定した拡縮動作する拡径ビット式エアハンマ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、拡縮自在に設けられたビットにエアハンマで打撃振動を与えて地盤を掘削する拡径ビット式エアハンマ装置において、前記エアハンマを収納するハンマケースと、前記ハンマケースの先端部に摺動自在に設けられ、前記エアハンマにより打撃振動が与えられるビットボディと、両側面に形成された支軸を介して前記ビットボディに枢支され、ビット径方向に揺動することによりビット径が拡縮するビットウイングと、前記ビットボディに枢支されるビットウイングごとに分割形成された各分割体を結束させ、前記ビットウイングの基部に係合する前記ハンマケース先端部に設けられたハンマカバーと、からなり、前記ビットボディが摺動すると、前記ビットウイングが前記ハンマカバー係合部に押圧されながらビット径方向に揺動することによりビット径が拡縮することを特徴とする拡径ビット式エアハンマ装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、ビットボディが摺動すると、ハンマケースの先端部に設けられたハンマカバー係合部に押圧されながらビット径方向に揺動し、ビット径が拡縮する。これにより、安定した拡縮動作を確保することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【０００９】
図１、図２は、それぞれ本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の一実施形態を示す正面図と底面図である。なお、各図には、それぞれ拡径ビット式エアハンマ装置の拡径時の状態（ａ）と縮径時の状態（ｂ）が示されている。
【００１０】
図１、図２に示すように、本実施の形態の拡径ビット式エアハンマ装置１０は、ハンマケース１２の先端部に拡縮自在に設けられた一対の拡径ビット１４ａ、１４ｂをハンマケース１２に内蔵されたエアハンマ１６ａ、１６ｂで打撃振動させることにより地盤を掘削する。
【００１１】
ハンマケース１２は、エアハンマ１６ａ、１６ｂが内蔵されたハンマケース本体１８と、拡径ビット１４ａ、１４ｂが装着されたハンマカバー２０とで構成されており、ハンマカバー２０をハンマケース本体１８の先端部に装着することで一体化される。
【００１２】
ハンマケース本体１８は、円柱状に形成されており、その内側には一対のエアハンマ収容穴２２ａ、２２ｂと一対の排土穴２３、２３が形成されている。
【００１３】
各エアハンマ収容穴２２ａ、２２ｂは、ハンマケース本体１８の軸線と平行に形成されており、このエアハンマ収容穴２２ａ、２２ｂにエアハンマ１６ａ、１６ｂが収容配置されている。
【００１４】
排土穴２３、２３もハンマケース本体１８の軸線と平行に形成されており、ハンマケース本体１８の基部に接続された排土パイプ２５に接続されている。拡径ビット１４ａ、１４ｂで掘削された掘削土砂は、この排土穴２３と排土パイプ２５を介して地上に排土される。
【００１５】
また、このハンマケース本体１８の基部には、エアハンマ１６ａ、１６ｂの作動に必要な圧力エアを給気するための給気管２７と、エアハンマ１６ａ、１６ｂの作動に供したエアを排気する排気管２８とが接続されている。
【００１６】
エアハンマ１６ａ、１６ｂは、筒状に形成されたシリンダ２４ａ、２４ｂと、そのシリンダ２４ａ、２４ｂ内を摺動するピストン２６ａ、２６ｂとで構成されている。ピストン２６ａ、２６ｂは、エアの給排気でシリンダ２４ａ、２４ｂ内を摺動し、このピストン２６ａ、２６ｂがシリンダ２４ａ、２４ｂ内を摺動することにより、拡径ビット１４ａ、１４ｂが打撃振動される。
【００１７】
ハンマカバー２０は、円盤状に形成されており、その軸線と平行に一対のビット取付穴３０ａ、３０ｂが形成されている。一対のビット取付穴３０ａ、３０ｂは、ハンマケース本体１８に形成されたエアハンマ収容穴２２ａ、２２ｂに対応して形成されており、このビット取付穴３０ａ、３０ｂに拡径ビット１４ａ、１４ｂが装着される。
【００１８】
拡径ビット１４ａ、１４ｂは、図１〜図３に示すように、ビットボディ３２ａ、３２ｂとビットウイング３４ａ、３４ｂとで構成されている。
【００１９】
ビットボディ３２ａ、３２ｂは、シャンク部３６ａ、３６ｂと、そのシャンク部３６ａ、３６ｂの先端に形成されたビットウイング支持部３８ａ、３８ｂとで構成されている。
【００２０】
シャンク部３６ａ、３６ｂは、円柱状に形成されており、その上端部近傍に所定幅のクビレ部４０ａ、４０ｂが形成されている。ビットボディ３２ａ、３２ｂは、このシャンク部３６ａ、３６ｂをハンマカバー２０のビット取付穴３０ａ、３０ｂに嵌め込むことでハンマカバー２０に装着される。
【００２１】
ここで、このハンマカバー２０には、ビット取付穴３０ａ、３０ｂに連通してスプラインブッシュ４２ａ、４２ｂが取り付けられており、シャンク部３６ａ、３６ｂは、このスプラインブッシュ４２ａ、４２ｂによって周方向の回転が規制されながら軸方向に摺動自在に支持される。
【００２２】
また、このスプラインブッシュ４２ａ、４２ｂの上端部には、ストッパーリング４４ａ、４４ｂが取り付けられており、ストッパーリング４４ａ、４４はシャンク部３６ａ、３６ｂに形成されたクビレ部４０ａ、４０ｂに嵌入されている。シャンク部３６ａ、３６ｂは、このストッパーリング４４ａ、４４ｂがクビレ部４０ａ、４０ｂの上縁部又は下縁部に当接することにより、摺動範囲が規制される。
【００２３】
ビットウイング支持部３８ａ、３８ｂは、丸みを帯びた矩形のブロック状に形成されており、その下面にビットウイング３４ａ、３４ｂを収容するための凹部４６ａ、４６ｂが形成されている。
【００２４】
凹部４６ａ、４６ｂは、ビットウイング３４ａ、３４ｂの形状に対応して先端部溝幅が広いＴ字状に形成されている。この凹部４６ａ、４６ｂの基端部両壁面には、後述する軸受５４、５４を取り付けるための軸受溝４８、４８が形成されている。この軸受溝４８、４８は、ビットウイング支持部３８ａ、３８ｂの側面に開口して形成されており、この開口部を介して軸受５４、５４が嵌入される。
【００２５】
ビットウイング３４ａ、３４ｂは、図２及び図３に示すように、先端部が拡大したＴ字状に形成されており、その表面に多数のメタルチップ５０、５０、…が植設されている。このビットウイング３４ａ、３４ｂの基端部上面にはテーパ面５８ａ、５８ｂが形成されており、また、その基端部両側面には、それぞれ円柱状の支軸５２、５２が形成されている。
【００２６】
支軸５２には軸受５４が取り付けられており、軸受５４は軸受溝４８の形状に合致したブロック状に形成されている。ビットウイング３４ａ、３４ｂは、この軸受５４をビットウイング支持部３８ａ、３８ｂの軸受溝４８に嵌入することによりビットボディ３２ａ、３２ｂに装着される。ビットボディ３２ａ、３２ｂに装着されたビットウイング３４ａ、３４ｂは、その基端部がビットボディ３２ａ、３２ｂの周面から突出した状態でビットボディ３２ａ、３２ｂに揺動自在に支持される。そして、支軸５２を中心に揺動することにより、その先端部がビットボディ３２ａ、３２ｂの外周から出没し、ビットボディ３２ａ、３２ｂの外径を拡縮する。
【００２７】
以上のように構成された拡径ビット１４ａ、１４ｂは、上述したようにビットボディ３２ａ、３２ｂのシャンク部３６ａ、３６ｂをハンマカバー２０のビット取付穴３０ａ、３０ｂに嵌め込むことでハンマカバー２０に装着され、ハンマカバー２０の先端部に摺動自在に支持される。
【００２８】
ここで、図１及び図３に示すように、ハンマカバー２０の先端面中央には突起部（係合部材）６２が軸方向に突出して形成されており、拡径ビット１４ａ、１４ｂをハンマカバー２０に装着すると、この突起部６２の先端にビットウイング３４ａ、３４ｂのテーパ面５８ａ、５８ｂが係合する。ビットウイング３４ａ、３４ｂは、ビットボディ３２ａ、３２ｂの摺動に連動して、そのテーパ面５８ａ、５８ｂが突起部６２に押圧されることにより強制的に揺動する。すなわち、ビットボディ３２ａ、３２ｂがハンマカバー２０の先端面から退避する方向に移動すると（拡径ビット式エアハンマ装置１０を地盤に押し付けると）、ビットウイング３４ａ、３４ｂのテーパ面５８ａ、５８ｂが突起部６２によって強制的に押圧され、これにより、ビットウイング３４ａ、３４ｂが強制的に揺動する。この結果、ビットウイング３４ａ、３４ｂの先端部分がビットボディ３２ａ、３２ｂの外周面から外側へ回動し、ビット径が拡径する。一方、ビットボディ３２ａ、３２ｂがハンマカバー２０の先端面から突出する方向に移動すると（拡径ビット式エアハンマ装置１０を地盤から引き上げると）、ビットウイング３４ａ、３４ｂは自重によって縮径方向に揺動し、この結果、ビットウイング３４ａ、３４ｂの先端部分がビットボディ３２ａ、３２ｂの外周面から内側へ回動し、ビット径が縮径する。
【００２９】
前記のごとく構成された本実施の形態の拡径ビット式エアハンマ装置１０の作用は次のとおりである。
【００３０】
まず初めに拡径ビット式エアハンマ装置１０の組み立て方法について説明する。図３（ａ）に示すように、まず、ビットウイング３４ａ、３４ｂの支軸５２、５２に軸受５４、５４を取り付け、ビットボディ３２ａ、３２ｂに形成された軸受溝４８、４８に嵌入する。これにより、図３（ｂ）に示すように、ビットウイング３４ａ、３４ｂがビットボディ３２ａ、３２ｂに装着され、揺動自在に支持される。
【００３１】
次に、ビットボディ３２ａ、３２ｂのシャンク部３６ａ、３６ｂをハンマカバー２０のビット取付穴３０ａ、３０ｂに嵌め込む。これにより、図３（ｃ）に示すように、拡径ビット１４ａ、１４ｂがハンマカバー２０に装着される。
【００３２】
次に、ハンマカバー２０をハンマケース１２の先端部に取り付ける。これにより、図３（ｄ）に示すように、拡径ビット１４ａ、１４ｂがエアハンマ１６ａ、１６ｂの先端部に接続される。
【００３３】
拡径ビット式エアハンマ装置１０は、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すように、地盤に押し付けると、ビットボディ３２ａ、３２ｂがハンマカバー２０の先端面から退避する方向に移動し、ビットウイング３４ａ、３４ｂのテーパ面５８ａ、５８ｂが突起部６２に押圧されて揺動する。これにより、ビットウイング３４ａ、３４ｂの先端部分がビットボディ３２ａ、３２ｂの外周面から突出し、ビット径が拡径する。この結果、後続するケーシングパイプ６４の径よりも大きな径の孔を掘削することができるようになる。
【００３４】
一方、図１（ｂ）及び図２（ｂ）に示すように、ビットボディ３２ａ、３２ｂがハンマカバー２０の先端面から突出する方向に移動すると、ビットウイング３４ａ、３４ｂは自重によって縮径方向に揺動する。これにより、ビット径がケーシングパイプ６４の内径よりも小さくなり、ケーシングパイプ６４の内部を通して拡径ビット式エアハンマ装置１０を回収できる。
【００３５】
このように、本実施の形態の拡径ビット式エアハンマ装置１０によれば、ビットボディ３２ａ、３２ｂがハンマカバー２０の先端部から退避する方向に移動すると、必ずビットウイング３４ａ、３４ｂが拡径するため、安定した拡縮動作を確保することができる。
【００３６】
なお、本実施の形態の拡径ビット式エアハンマ装置１０は、２つの拡径ビットを備えた拡径ビット式エアハンマ装置を例に説明したが、拡径ビットの設置数は、これに限定されるものではなく、１つでもよいし、また３つ以上であってもよい。
【００３７】
図４、図５は、それぞれ拡径ビットを４つ設置した拡径ビット式エアハンマ装置７０の正面図と底面図である。同図に示すように、ハンマケース７２の先端部に４つの拡径ビット７４ａ〜７４ｄが所定の間隔をもって設置されている。拡径ビット７４ａ〜７４ｄの構成は上述した拡径ビット式エアハンマ装置１０の拡径ビット１４ａ、１４ｂと同じである。
【００３８】
なお、ハンマケース７２の中央部分には、通常のビット、すなわち拡縮機能のないビット７６ａ、７６ｂが一対設置されている。
【００３９】
また、上述した拡径ビット式エアハンマ装置１０と同様にハンマケース７２には排土穴９０が形成されており、この排土穴９０とハンマケース７２の基部に接続された排土パイプ９２を介して掘削土砂が排土される。
【００４０】
また、ハンマケース７２には排土穴９０が形成されており、この排土穴９０とハンマケース７２の基部に接続された排土パイプ９２を介して掘削土砂が排土される。
【００４１】
また、ハンマケース７２の基部には、エアハンマ１６ａ、１６ｂの作動に必要な圧力エアを給気するための給気管９４と、エアハンマ１６ａ、１６ｂの作動に供したエアを排気する排気管９６とが接続されている。
【００４２】
各拡径ビット７４ａ〜７４ｂは、ハンマケース７２に装着すると、ハンマケース７２の先端部に突出して形成された突起部（押圧部材）７８にビットウイング８０ａ〜８０ｄのテーパ面８２ａ〜８２ｄが係合する。ビットウイング８０ａ〜８０ｄは、ビットボディ８４ａ〜８４ｄの上下動に連動して、そのテーパ面８２ａ〜８２ｄが突起部７８に押圧されることにより強制的に揺動し、これにより、ビット径が拡縮する。
【００４３】
このように、拡径ビットを複数個設置した場合であっても、本発明によれば安定した拡縮動作を確保することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、拡径ビット式エアハンマ装置を地盤に押し付けると、必ずビットウイングが拡径するので、安定した拡縮動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の一実施形態を示す正面図
【図２】本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の一実施形態を示す底面図
【図３】拡径ビット式エアハンマ装置の組立図
【図４】本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の他の実施の形態を示す正面図
【図５】本発明に係る拡径ビット式エアハンマ装置の他の実施の形態を示す底面図
【符号の説明】
１０…拡径ビット式エアハンマ装置、１２…ハンマケース、１４ａ〜１４ｂ…拡径ビット、１６ａ〜１６ｂ…エアハンマ、１８…ハンマケース本体、２０…ハンマカバー、２２ａ〜２２ｂ…エアハンマ収容穴、２３…排土穴、２４ａ〜２４ｂ…シリンダ、２５…排土パイプ、２６ａ〜２６ｂ…ピストン、２７…給気管、２８…排気管、３０ａ〜３０ｂ…ビット取付穴、３２ａ〜３２ｂ…ビットボディ、３４ａ〜３４ｂ…ビットウイング、３６ａ〜３６ｂ…シャンク部、３８ａ〜３８ｂ…ビットウイング支持部、４０ａ〜４０ｂ…クビレ部、４２ａ〜４２ｂ…スプラインブッシュ、４４ａ〜４４ｂ…ストッパーリング、４６ａ〜４６ｂ…凹部、４８…軸受溝、５０…メタルチップ、５２…支軸、５４…軸受、５８ａ〜５８ｂ…テーパ面、６２…突起部、６４…ケーシングパイプ、７０…拡径ビット式エアハンマ装置、７２…ハンマケース、７４ａ〜７４ｄ…拡径ビット、７６ａ〜７６ｂ…ビット、７８…突起部、８０ａ〜８０ｄ…ビットウイング、８２ａ〜８２ｄ…テーパ面、８４ａ〜８４ｄ…ビットボディ、９０…排土穴、９２…排土パイプ、９４…給気管、９６…排気管
【図１】
0003952838.tif 000002
【図２】
0003952838.tif 000003
【図３】
0003952838.tif 000004
【図４】
0003952838.tif 000005
【図５】
0003952838.tif 000006