(57)【要約】      （修正有）【課題】スピンドルの外周に複数の油圧シリンダを配置した鋼管杭打用油圧チャックにおいて、スピンドルと鋼管杭を駆動するヤットコを把持するとき、安定的にヤットコを把持できる油圧チャックを提供する。【解決手段】スライドスリーブ８４の外周面に、円筒状のリング状ブラケット８７が配置され、リング状ブラケットの上面には３個のローラ保持板８８が配置されている。ローラ保持板は、リング状の板を１２０度間隔で三分割して形成され、ローラ保持板の上面に配置された固定リング８９を複数のボルト８９１で締め付けて、３個のローラ保持板とリング状ブラケットを一体的に固定している。３個のローラ保持板には、回転軸８６２が各々固定され、回転軸にローラ８６３が各々回転可能に軸支されている。【選択図】図７
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
柱状のリーダに昇降可能に取り付けられたスイベルヘッドと、
前記スイベルヘッドに回転可能に軸支され、回転駆動装置によって略垂直軸線回りに回転駆動されるスピンドルと、
前記スピンドルの軸心に形成された貫通孔と、
前記スピンドルを軸支する下側軸受けよりも下側のスピンドルの軸心に形成されたヤットコ嵌合孔と、
前記ヤットコ嵌合孔に内嵌される中空筒状のヤットコと、
前記スピンドルの外周に配置され、一端のピストンロッドに回転自在にローラが設けられ、他端が前記スイベルヘッドに設けられた複数の流体圧シリンダと、
前記スピンドルの外周に軸線方向に移動自在に配置され、前記ローラが転動する環状溝が形成された環状溝部材と、
前記スピンドルに固定されたチャックボディと、
前記チャックボディに半径方向に出没自在に配置された把持爪と、
前記把持爪と接して、一端が前記環状溝部材に固定されたくさびブロックと
からなる鋼管杭回転圧入装置において、
前記環状溝部材の外周を囲み、前記ローラの回転軸を保持するリング状ブラケットを備えた
ことを特徴とする鋼管杭打用油圧チャック。
【請求項２】
請求項１に記載の鋼管杭打用油圧チャックにおいて、
前記リング状ブラケットに回転自在に配置され、前記環状溝部材の外周を転動する複数の偏芯防止ローラを備えた
ことを特徴とする鋼管杭打用油圧チャック。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の鋼管杭打用油圧チャックにおいて、
一端が前記スイベルヘッドに固定され、他端が前記リング状ブラケットを軸線方向に移動自在に案内する倒れ防止ブラケットを備えた
ことを特徴とする鋼管杭打用油圧チャック。
【請求項４】
請求項３に記載の鋼管杭打用油圧チャックにおいて、
前記倒れ防止ブラケットと前記リング状ブラケットはキー係合されている
ことを特徴とする鋼管杭打用油圧チャック。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、鋼管杭打用油圧チャックに関する。更に詳しくは、スイベルヘッドの回転駆動装置によって回転駆動されるスピンドルに鋼管杭を取り付けて、スピンドルの回転を鋼管杭に伝達して鋼管杭を施工する鋼管杭打用油圧チャックに関する。  
【背景技術】
【０００２】
地盤改良機等のロッド回転駆動装置において、回転駆動される断面形状が正六角形状のロッドを把持するために、半径方向に出没するクサビ部材で把持するものは公知である（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のクサビ部材は、皿バネで締付力を発生させ、油圧シリンダで皿バネを撓ませて、ロッドを解放する構造である。また、皿バネではなく、油圧シリンダによりロッドの締付力を発生させるものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
一方、鋼管杭回転圧入装置は、鋼管の先端部に回転羽根を備えた鋼管杭を回転させて、回転羽根の推進力と鋼管杭の自重で地中に埋め込む工法に使用される。この工法では、工事に応じて種々の直径の鋼管杭が必要になる。直径の異なる鋼管杭を鋼管杭回転圧入装置のスピンドルに固定するために、種々のチャック装置が使用される（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１７２３２４号公報
【特許文献２】特開平８−１３５３６０号公報
【特許文献３】特開２００７−１９７９６７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
本考案の出願人は、鋼管杭のソケット構造のチャック装置を提案した（特願２０１８−１１８１９９号）。中空のスピンドル内にヤットコと呼ばれる中空管を挿入し、ソケット構造のチャックで鋼管杭を係合してスピンドルの回転を伝達するものである。スピンドルとヤットコの把持固定（チヤック）は、スピンドルの外周に複数の油圧シリンダを配置し、この油圧シリンダのピストンロッドにローラを設け、このローラを環状溝部材に形成された環状溝内を転動させるものである。油圧シリンダを駆動し、環状溝部材をローラを介して軸線方向に駆動して、クサビ部材を半径方向に出没させて、ヤットコを把持、解放するものである。
【０００６】
この構造において、油圧シリンダのスイベルヘッドへの固定が充分ではないので、油圧シリンダを駆動すると、ローラが環状溝部材の環状溝から脱輪することがある。本考案は、以上のような背景で考案されたものであり、以下の目的を達成するものである。
本考案の目的は、スピンドルと鋼管杭を駆動するヤットコを把持するとき、スピンドルの外周に複数の油圧シリンダを配置した鋼管杭打用油圧チャックにおいて、安定的なヤットコの把持をすることができる、鋼管杭打用油圧チャックを提供することにある。
本考案の他の目的は、スピンドルとヤットコを把持固定するとき、スピンドルの外周に複数の油圧シリンダを配置した鋼管杭打用油圧チャックにおいて、油圧シリンダのピストンロッドに設けたローラが環状溝部材の環状溝内を安定して転動するようにした、鋼管杭打用油圧チャックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は以下の手段によって解決される。
すなわち、本考案１の鋼管杭打用油圧チャックは、柱状のリーダに昇降可能に取り付けられたスイベルヘッドと、前記スイベルヘッドに回転可能に軸支され、回転駆動装置によって略垂直軸線回りに回転駆動されるスピンドルと、前記スピンドルの軸心に形成された貫通孔と、前記スピンドルを軸支する下側軸受けよりも下側のスピンドルの軸心に形成されたヤットコ嵌合孔と、前記ヤットコ嵌合孔に内嵌される中空筒状のヤットコと、前記スピンドルの外周に配置され、一端のピストンロッドに回転自在にローラが設けられ、他端が前記スイベルヘッドに設けられた複数の流体圧シリンダと、前記スピンドルの外周に軸線方向に移動自在に配置され、前記ローラが転動する環状溝が形成された環状溝部材と、前記スピンドルに固定されたチャックボディと、前記チャックボディに半径方向に出没自在に配置された把持爪と、前記把持爪と接して、一端が前記環状溝部材に固定されたくさびブロックとからなる鋼管杭回転圧入装置において、前記環状溝部材の外周を囲み、前記ローラの回転軸を保持するリング状ブラケットを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本考案２の鋼管杭打用油圧チャックは、本考案１において、前記リング状ブラケットに回転自在に配置され、前記環状溝部材の外周を転動する複数の偏芯防止ローラを備えたことを特徴とする。
【０００９】
本考案３の鋼管杭打用油圧チャックは、本考案１又は２において、一端が前記スイベルヘッドに固定され、他端が前記リング状ブラケットを軸線方向に移動自在に案内する倒れ防止ブラケットを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本考案４の鋼管杭打用油圧チャックは、本考案３において、前記倒れ防止ブラケットと前記リング状ブラケットはキー係合されていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１１】
本考案の鋼管杭打用油圧チャックは、ローラの回転軸を固定するリング状ブラケットが環状溝部材の外周を囲んで配置されている。従って、油圧シリンダを作動してローラに大きな力が加わっても、油圧シリンダの揺動やピストンロッドの回転を抑制することができる。その結果、ローラは環状溝部材の環状溝内を安定して転動するため、安定的なヤットコの把持をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本考案の鋼管杭打用油圧チャックを有する杭打ち機を示す全体正面図である。
【図２】図２は、図１のスイベルヘッドを示す縦断面図である。
【図３】図３（ａ）は、図２のスピンドルの下端近傍を示す縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、図２のスピンドル上端の油圧チャックを示す斜視図である。
【図５】図５は、図２のスピンドル上端近傍の斜視図である。
【図６】図６は、図５の分解斜視図である。
【図７】図７は、図５のＢ−Ｂ拡大断面図である。
【図８】図８は、図７のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】図９は、図７のＤ−Ｄ断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１３】
以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本考案の鋼管杭打用油圧チャックを有する杭打ち機を示す全体正面図である。図２は図１のスイベルヘッドを示す縦断面図、図３（ａ）は図２のスピンドルの下端近傍を示す縦断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、杭打ち機１は、クローラ装置１１によって走行する車体１２と、車体１２に起立及び傾倒可能に取り付けられた柱状のリーダ１３を有している。リーダ１３にはスイベルヘッド２が昇降可能に取り付けられ、図示しない送りモータによって昇降される。図２に示すように、スイベルヘッド２にはスピンドル３が下側軸受け４１と上側軸受け４２によって回転可能に軸支されている。リーダ１３を起立した状態では、スピンドル３は略垂直軸線回りに回転する。スピンドル３の外周には、スピンドル３の軸方向の長さのほぼ中間位置に平歯車３１が取り付けられ、油圧モータ４３、４３の出力軸４４、４４に取り付けられたピニオン４５、４５が平歯車３１に噛み合っている。図１では、一方の油圧モータ４３だけが見えている。従って、スピンドル３は、油圧モータ４３、４３、ピニオン４５、４５、平歯車３１で構成される回転駆動装置によって回転駆動される。
【００１４】
スピンドル３の軸心には貫通孔３２が形成されている。また、スピンドル３の軸心には、下側軸受け４１よりも下側に、貫通孔３２よりも大径のヤットコ嵌合孔３３が形成されている。スピンドル３の軸心には、中空筒状のヤットコ５が内嵌している。ヤットコ５の下側には、ヤットコ嵌合孔３３に若干の隙間を空けて内嵌する大径軸部５１が形成されている。また、ヤットコ５には、大径軸部５１の上側に、スピンドル３の貫通孔３２に密に内嵌する小径軸部５２が形成されている。小径軸部５２はスピンドル３の貫通孔３２を超えて上方に延びて配置されている。スピンドル３の貫通孔３２の内周面、ヤットコ５の小径軸部５２の外周面は正六角形に形成されて、密に嵌合し、スピンドル３の回転トルクがヤットコ５に伝達される。ヤットコ５の大径軸部５１の軸心にはアタッチメント嵌合孔５３が形成されている。従って、アタッチメント嵌合孔５３はスピンドル３の下端３４よりも上方に入り込んで配置される。アタッチメント嵌合孔５３には、鋼管杭アタッチメント６の上側に形成された軸部６１が内嵌している。
【００１５】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、アタッチメント嵌合孔５３の内周面、軸部６１の外周面は正六角形に形成されて、ヤットコ５の回転トルクが鋼管杭アタッチメント６に伝達される。鋼管杭アタッチメント６は、鋼管杭７の直径に応じて交換する。すなわち、鋼管杭アタッチメント６の下側には、鋼管杭７の直径に応じた内径寸法の嵌合孔６２が形成されている。また、鋼管杭アタッチメント６の下側には、縦溝６３と横溝６４と係止段部６５が形成されている。鋼管杭７を鋼管杭アタッチメント６の嵌合孔６２に挿入すると、鋼管杭７の上端に溶接された係合板７１が横溝６４と係止段部６５に係合して、鋼管杭アタッチメント６の回転トルクが鋼管杭７に伝達される。鋼管杭７の下端には、図１に示すように、回転羽根７２が取り付けられていて、鋼管杭７が回転すると、回転羽根７２の推進力と鋼管杭７等の自重で鋼管杭７を地中に埋め込むことができる。
【００１６】
図２に示すように、スピンドル３の上端には、中空筒状のチャック取付スリーブ８１がボルトで固定されている。チャック取付スリーブ８１の上端には、円盤状のチャックボディ８２がボルトで固定されている。図４は図２のスピンドル３の上端の油圧チャックを示す斜視図である。図２、図４に示すように、チャックボディ８２には、スピンドル３の軸心に対して直交する方向に摺動可能に３個の把持爪８３が取り付けられている。図４では、２個の把持爪８３だけが見えている。チャック取付スリーブ８１の外周面には、円盤状のスライドスリーブ（環状溝部材）８４がスピンドル３の軸心に対して平行な方向に摺動可能に外嵌している。スライドスリーブ８４の上端には、把持爪８３に各々係合するくさびブロック８５がボルトで固定されている。くさびブロック８５は把持爪８３の両側面に配置されている。把持爪８３の両側面には傾斜溝８３１、８３１が形成され、くさびブロック８５に形成された傾斜突起８５１が傾斜溝８３１、８３１に係合している。スライドスリーブ８４の外周面には環状溝８４１が形成されている。
【００１７】
図５は図２のスピンドル上端近傍の斜視図、図６は図５の分解斜視図、図７は図５のＢ−Ｂ拡大断面図、図８は図７のＣ−Ｃ断面図、図９は図７のＤ−Ｄ断面図である。図５から図９に示すように、スライドスリーブ８４の外周面には、円筒状のリング状ブラケット８７が配置され、リング状ブラケット８７の上面には３個のローラ保持板８８が配置されている。図８に示すように、ローラ保持板８８は、リング状の板を１２０度間隔で三分割して形成されている。ローラ保持板８８の上面に配置された固定リング８９を複数のボルト８９１で締め付けて、３個のローラ保持板８８とリング状ブラケット８７を一体的に固定している。３個のローラ保持板８８には、２個の回転軸８６２、８６２が各々固定され、回転軸８６２、８６２にローラ８６３、８６３が各々回転可能に軸支されている。ローラ８６３、８６３はスライドスリーブ８４の環状溝８４１に嵌合している。また、３個のローラ保持板８８には、１個の回転軸８６４が各々固定され、回転軸８６４に偏芯防止ローラ８６５が各々回転可能に軸支されている。偏芯防止ローラ８６５はスライドスリーブ８４の環状溝８４１の外周に転動可能に押し付けられている。
【００１８】
図２、図５、図６、図７に示すように、スイベルヘッド２には、チャック取付スリーブ８１を囲むように、６個の油圧シリンダ（流体圧シリンダ）８６が固定されている。油圧シリンダ８６のピストンロッド８６１の上端はリング状ブラケット８７の下端に各々ねじ込まれて固定されている。油圧シリンダ８６の下端は、ピン８６６でスイベルヘッド２に揺動可能に軸支されている。また、スイベルヘッド２には、リング状ブラケット８７を軸線方向に移動自在に案内する倒れ防止ブラケット８６７が固定されている。倒れ防止ブラケット８６７は１８０度対向した２箇所に固定されている。倒れ防止ブラケット８６７にはキー８６８が固定され、リング状ブラケット８７に形成されたキー溝８７１に係合している。スピンドル３が回転すると、チャック取付スリーブ８１、スライドスリーブ８４、チャックボディ８２が一緒に回転し、油圧シリンダ８６、ピストンロッド８６１、リング状ブラケット８７、ローラ保持板８８、固定リング８９は回転しない。
【００１９】
油圧シリンダ８６を作動すると、リング状ブラケット８７、ローラ保持板８８、ローラ８６３を介してスライドスリーブ８４、くさびブロック８５がスピンドル３の軸心に対して平行な方向に摺動する。くさびブロック８５がスピンドル３の軸心に対して平行な方向に摺動すると、３個の把持爪８３がスピンドル３の軸心に対して直交する方向に摺動する。図２、図７は油圧シリンダ８６のピストンロッド８６１が後退端（図２、図７の下方への移動端）にある状態を示し、この状態では３個の把持爪８３がスピンドル３の軸心に最も接近した状態にある。この状態では、ヤットコ５の小径軸部５２の外周に形成された環状溝５４に３個の把持爪８３が嵌入する。この時、把持爪８３の先端と環状溝５４の溝底との間には、若干の隙間が形成される。従って、ヤットコ５はスピンドル３に対して上下方向の移動が固定される。チャックボディ８２、把持爪８３、スライドスリーブ８４、油圧シリンダ８６、リング状ブラケット８７、ローラ保持板８８、ローラ８６３等によって油圧チャックを構成している。油圧シリンダ８６のピストンロッド８６１を前進端（図２の上方への移動端）まで移動し、ヤットコ５の環状溝５４から把持爪８３を離脱させた状態で、ヤットコ５をスピンドル３に着脱する。ヤットコ５は小径軸部５２を上にして、スピンドル３の下端３４からスピンドル３の貫通孔３２に挿入される。
【００２０】
図２、図３に示すように、ヤットコ５を把持爪８３でスピンドル３に固定した後、ヤットコ５のアタッチメント嵌合孔５３に鋼管杭アタッチメント６の軸部６１を挿入する。次に、ピン５５、５５をスピンドル３の軸心に直交する方向から挿入して、ヤットコ５の大径軸部５１と鋼管杭アタッチメント６の軸部６１を結合し、ヤットコ５の大径軸部５１から鋼管杭アタッチメント６が下方に外れないように固定する。軸部６１の外周面には、対向する２辺に、ピン５５挿入用の半円状の溝６６が形成されている。また、ヤットコ５の大径軸部５１にはピン５５挿入用の円形孔５６が形成されている。この状態で、鋼管杭７を鋼管杭アタッチメント６の嵌合孔６２に挿入する。本考案の実施の形態では、スイベルヘッド２、スピンドル３、ヤットコ５、鋼管杭アタッチメント６等で鋼管杭回転圧入装置が構成される。
【００２１】
本考案の実施の形態の鋼管杭打用油圧チャックは、油圧シリンダ８６がピン８６６を中心にして揺動可能である。また、油圧シリンダ８６のピストンロッド８６１は、ピストンロッド８６１の軸心を中心とする回転方向には固定されていない。しかし、本考案の実施の形態の鋼管杭打用油圧チャックは、ローラ８６３の回転軸８６２を固定するリング状ブラケット８７、ローラ保持板８８がスライドスリーブ（環状溝部材）８４の外周を囲んで配置されている。さらに、リング状ブラケット８７が倒れ防止ブラケット８６７のキー８６８によって軸線方向に移動自在に案内されている。また、偏芯防止ローラ８６５によって、リング状ブラケット８７がスピンドル３の回転中心軸に対して偏芯しないように支持されている。従って、油圧シリンダ８６を作動してローラ８６３に大きな力が加わっても、油圧シリンダ８６の揺動やピストンロッド８６１の回転を抑制することができる。その結果、ローラ８６３はスライドスリーブ８４の環状溝８４１内を安定して転動するため、安定的なヤットコの把持をすることが可能となる。
【００２２】
以上、本考案の実施例を説明したが、本考案はこの実施例に限定されることはない。例えば、前述した実施例では、ローラの回転軸を固定するローラ保持板とリング状ブラケットが別部品で構成されているが、一体的に構成してもよい。また、ローラ保持板はリング状の板を三分割して形成されているが、分割数は限定されるものではなく、さらにローラ保持板は分割しなくてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１…杭打ち機
１１…クローラ装置
１２…車体
１３…リーダ
２…スイベルヘッド
３…スピンドル
３１…平歯車
３２…貫通孔
３３…ヤットコ嵌合孔
３４…スピンドルの下端
４１…下側軸受け
４２…上側軸受け
４３…油圧モータ
４４…出力軸
４５…ピニオン
５…ヤットコ
５１…大径軸部
５２…小径軸部
５３…アタッチメント嵌合孔
５４…環状溝
５５…ピン
５６…円形孔
６…鋼管杭アタッチメント
６１…軸部
６２…嵌合孔
６３…縦溝
６４…横溝
６５…係止段部
６６…半円状の溝
７…鋼管杭
７１…係合板
７２…回転羽根
８１…チャック取付スリーブ
８２…チャックボディ
８３…把持爪
８３１…傾斜溝
８４…スライドスリーブ（環状溝部材）
８４１…環状溝
８５…くさびブロック
８５１…傾斜突起
８６…油圧シリンダ（流体圧シリンダ）
８６１…ピストンロッド
８６２…回転軸
８６３…ローラ
８６４…回転軸
８６５…偏芯防止ローラ
８６６…ピン
８６７…倒れ防止ブラケット
８６８…キー
８７…リング状ブラケット
８７１…キー溝
８８…ローラ保持板
８９…固定リング
８９１…ボルト
【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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【図８】
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【図９】
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