(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にスピンドルが収容されたチャックボディと、前記スピンドルの周壁に設けられ、ボーリングロッドを把持する閉鎖位置と把持を解除する開放位置との間を半径方向に移動自在なチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えたロッドチャック装置において、
前記ばね部材は前記チャックピースの内部に収容されたねじりコイルばねからなり、
このねじりコイルばねの両自由端部が、前記チャックピースの両側面から突出して前記スピンドルの外周に係合していることを特徴とするロッドチャック装置。
【請求項２】
前記チャックピースには前記スピンドルの軸線方向に沿って延び、ピンが収容されるピン孔と、このピン孔を横切ってチャックピースの両側面に開口するばね孔とが設けられ、
前記ねじりコイルばねは前記ばね孔に収容されて、そのコイル部が前記ピンに枢支されていることを特徴とする請求項１記載のロッドチャック装置。
【請求項３】
前記スピンドルの外周に摺動自在に嵌合されたチャックブッシュと、前記チャックボディの内周に設けられ、前記チャックブッシュを駆動する円筒形のピストンを有する液圧シリンダとを備え、
前記チャックピースの背面が前記チャックブッシュの内面に形成された円錐面に摺動自在に係合していることを特徴とする請求項１又は２記載のロッドチャック装置。
【請求項４】
前記スピンドルの上部にロッドガイドが設けられ、このロッドガイドに環状のゴム部材が被着され、さらにこのゴム部材及び前記チャックボディの上部を覆う環状のカバーが被着されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のロッドチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロッドチャック装置に関し、さらに詳細には、地盤改良用ボーリング機械においてボーリングロッドをチャックするためのチャック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピンドル型のボーリング機械を用いて所定深度まで掘削した後、ボーリングロッドのステップ引上げを行いつつ、ボーリングロッドを通じてセメントなどの改良材を地盤に注入する地盤改良工法が知られている。
【０００３】
このような地盤改良工法に用いられるボーリング機械において、スピンドルにボーリングロッドを固定するためのロッドチャック装置は次のような構造となっている。すなわち、チャック装置は一般に油圧により作動する油圧チャックが用いられ、スピンドルに半径方向に移動自在に設けられたチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えている。
【０００４】
ばね部材としては、従来コイルばねが用いられ、このコイルばねはチャックピース背部のフランジとスピンドルとの間に配置されている。このため、スピンドルにコイルばねを取付けるための、きり穴を明ける穴明け加工を必要とし、またチャックピースの形状が複雑となるため、コスト高となり、メンテナンス性も良いとはいえない。また、チャックピースはフランジ背面が平坦なテーパ面となっていて、円筒形のチャックブッシュの内周に形成された溝に収容され、回転方向に規制されているが、チャックブッシュに対する溝加工を必要とし、スロッタ加工による加工費の増加や部品重量の増加を招いている。
【０００５】
さらに、チャック装置の内部にセメントなどの異物が侵入するのを防止する対策が施されているが、その対策はチャックボディの上部に被着されたカバーだけである。このため、カバーとロッドガイドの隙間から異物が侵入し、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を起こすという問題もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
【０００７】
この発明の目的は、チャックピースの開放ばねとしてコイルばねに代えて他のばねを用いることにより、チャックピースの形状の簡素化を図り、これにより種々の加工、組立コストを削減するとともに、軽量化を図り、またメンテナンス性を向上させたロッドチャック装置を提供することにある。
【０００８】
この発明の別の目的は、作業時におけるセメントなどの異物がチャック装置内部に侵入するのを防止し、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を防止したロッドチャック装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
【００１０】
すなわちこの発明は、内部にスピンドルが収容されたチャックボディと、前記スピンドルの周壁に設けられ、ボーリングロッドを把持する閉鎖位置と把持を解除する開放位置との間を半径方向に移動自在なチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えたロッドチャック装置において、
前記ばね部材は前記チャックピースの内部に収容されたねじりコイルばねからなり、このねじりコイルばねの両自由端部が、前記チャックピースの両側面から突出して前記スピンドルの外周に係合していることを特徴とするロッドチャック装置にある。
【００１１】
前記ねじりコイルばねは、より具体的には次のような態様で前記チャックピースに組込まれている。すなわち、前記チャックピースには前記スピンドルの軸線方向に沿って延び、ピンが収容されるピン孔と、このピン孔を横切ってチャックピースの両側面に開口するばね孔とが設けられ、前記ねじりコイルばねは前記ばね孔に収容されて、そのコイル部が前記ピンに枢支されている。
【００１２】
この発明によるロッドチャック装置は、さらに前記スピンドルの外周に摺動自在に嵌合されたチャックブッシュと、前記チャックボディの内周に設けられ、前記チャックブッシュを駆動する円筒形のピストンを有する液圧シリンダとを備え、前記チャックピースの背面が前記チャックブッシュの内面に形成された円錐面に摺動自在に係合している。
【００１３】
この発明によるロッドチャック装置は、さらに前記スピンドルの上部にロッドガイドが設けられ、このロッドガイドに環状のゴム部材が被着され、さらにこのゴム部材及び前記チャックボディの上部を覆う環状のカバーが被着されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図６は、地盤改良用のボーリング機械の一例を示す正面図である。図示のものは、ロータリーテーブル併用型のスピンドル型ボーリング機械であり、フレーム１にはフィードシリンダ２、２により昇降するドリルヘッド３が設けられ、またフレーム１の下部にロータリーテーブル４が設けられている。これらのドリルヘッド３及びロータリーテーブル４の上部にロッドチャック装置５、５が設けられている。
【００１５】
図１はロッドチャック装置５の軸線方向断面図である。チャックボディ６の内部にはこれと軸線を一致させてスピンドル７が収容されている。スピンドル７はドリルヘッド３内で図示しない駆動機構に連結され、回転するようになっている。図２は、スピンドル７の半径方向断面図であり、スピンドル７の周壁には複数の孔８が設けられ、これらの孔８にチャックピース９が収容されている。
【００１６】
チャックピース９はスピンドル７内に挿通されるボーリングロッドＲを把持する閉鎖位置と、把持を解除する開放位置との間を移動自在となっている。チャックピース９には、図３にも軸線方向断面で示すように、軸線方向に延びるピン孔１０と、このピン孔１０を横切ってチャックピース９の両側面に開口するばね孔１１とが設けられている。
【００１７】
ピン孔１０には図１及び図２に示すようにピン１２が挿入され、またばね孔１１にはねじりコイルばね１３が収容されている。そして、ねじりコイルばね１３は、そのコイル部１４がピン１２に枢支され、両自由端部１５、１５がばね孔１１から突出してスピンドル７の外周に係合している。このねじりコイルばね１３により、チャックピース９は開放位置側（図２に鎖線Ａ位置で示す）に常時付勢されている。
【００１８】
スピンドル７の外周には円筒形のチャックブッシュ１６が摺動自在に嵌合されている。チャックブッシュ１６の上部内面は円錐面１７に形成され、またチャックピース９の背面も円錐面１８に形成され、これらの円錐面１７、１８を介してチャックピース９はチャックブッシュ１６の内面に摺動自在に係合している。
【００１９】
チャックブッシュ１６の外周には筒状のピストン１９が配置され、このピストン１９とチャックブッシュ１６との間にはラジアルベアリング２０及びスラストベアリング２１が介在されている。チャックボディ６の上部にシリンダカバー２２が取付けられることにより、チャックボディ６の内周には油圧シリンダ室２３が区画され、このシリンダ室２３にピストン本体２４が収容されている。ポート２５、２６はシリンダ室２３に圧油を供給し、ピストンを作動させるめの油圧ポートである。
【００２０】
ポート２５に圧油を供給すると、ピストン１９が上昇し、これに伴ってチャックブッシュ１６が上昇する。これにより、チャックピース９がねじりコイルばね１３の付勢力に抗して閉鎖位置側に移動し、ボーリングロッドＲを把持する（図１の右側の状態）。また、ポート２６に圧油を供給すると、ピストン１９が下降し、これに伴ってチャックブッシュ１６が下降し、チャックピース９はねじりコイルばね１３の付勢力により開放位置に復帰する。
【００２１】
このように、ねじりコイルばね１３をチャックピース９に組込むことにより、従来のようなフランジが不要となってその形状が簡素化し、スピンドル７に対する穴明け加工も不要となる。また、チャックピース９とチャックブッシュ１６との関係は円錐面１７、１８による係合構造としたので、従来のような回転方向の規制のための溝加工が不要となる。
【００２２】
次に、スピンドル７の上部にはロッドガイド２７がボルト２８により取付けられている。ロッドガイド２７ははスピンドル７内にボーリングロッドを案内するためのもので、ロッド径に応じたものが取付けられる。このロッドガイド２７の上部には環状のゴム部材２９が被着されている。図４、図５はゴム部材２９のそれぞれ平面図及び断面図である。
【００２３】
ゴム部材２９は下部にロッドガイド２７が嵌合される孔３０を有し、さらにこの孔３０の底部にはロッドガイド２７の取付けボルト２８が嵌合される孔３１を有している。また、ゴム部材２９の外周にはロッドガイド２７に装着されるグリスニップル３２の挿入孔３３が設けられている。さらに、ゴム部材２９及びロッドガイド２７にはグリスニップル３２から供給される潤滑油の通路３４が設けられ、この通路３４はゴム部材２９の上面に開口している。
【００２４】
ゴム部材２９及びチャックボディ６の一部を構成しているシリンダカバー２２の上部に密着して環状のカバー３５が被着されている。カバー３５は中心に筒状部３６を有し、この筒状部３６によりゴム部材２９及びロッドガイド２７の内周も覆われている。ここで、カバー３５とゴム部材２９との間には通路３４を経て潤滑油が供給されるので、ゴム部材２９のカバー３５に対する回転が損なわれることがなく、また摩耗も防止される。このように、ゴム部材２９を介してカバーを取付けたので、チャック装置内部への異物の侵入経路が遮断され、ベアリング２０、２１やチャックピース９の作動不良が防止され、またシールや摺動部品の摩耗も防止される。
【００２５】
上記実施の形態では、この発明を地盤改良用ボーリング機械に適用した例について説明したが、スピンドル型のボーリング機械であれば、用途は地盤改良に限定されない。また、チャックピースの数や形状等は上記実施の形態に限定されるものではなく、全体構造も種々の形態を採り得る。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、チャックピースの開放ばねとしてコイルばねに代えて、ねじりコイルばねをチャックピースに組込んだので、チャックピースの形状の簡素化を図り、これにより種々の加工、組立コストを削減するとともに、軽量化を図ることができり、またメンテナンス性も向上させることができる。
【００２７】
また、スピンドル上部のロッドガイドにゴム部材を被着したので、作業時におけるセメントなどの異物がチャック装置内部に侵入するのを防止することができ、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はロッドチャック装置の軸線方向断面図である。
【図２】図２はスピンドルの半径方向断面図である。
【図３】図３はチャックピースの軸線方向断面図である。
【図４】図４はゴム部材の平面図である。
【図５】図５はゴム部材の断面図である。
【図６】図６はボーリング機械の全体正面図である。
【符号の説明】
５…ロッドチャック装置
６…チャックボディ
７…スピンドル
９…チャックピース
１０…ピン孔
１１…ばね孔
１２…ピン
１３…ねじりコイルばね
１４…コイル部
１５…自由端部
１６…チャックブッシュ
１７、１８…円錐面
１９…ピストン
２２…シリンダカバー
２３…シリンダ室
２７…ロッドガイド
２９…ゴム部材
３５…カバー
【図１】
0003898824.tif 000002
【図２】
0003898824.tif 000003
【図３】
0003898824.tif 000004
【図４】
0003898824.tif 000005
【図５】
0003898824.tif 000006
【図６】
0003898824.tif 000007