(57)【要約】【課題】  掘削ロッドを倒す方向や位置を自由にして、駆動軸のメス継手ブロックと掘削ロッドの着脱作業を簡単に行う掘削ロッドの連結継手を提供する。【解決手段】  上部揺動部材の上部には駆動部のメス継手ブロックに嵌合固定するオス継手部を設け、下部揺動部材の上部には二股に分かれる一対の半円弧状の滑動部を設けるとともに、滑動部の半円弧状の回動中心軸には小回動軸受孔を設け、半円弧状の直径は前記一対の支持脚の内壁間隔にほぼ一致する大きさとし、大回動軸受孔に回動自在に大回動軸を嵌合し、大回動軸のほぼ中央部には滑動部の回動中心軸を嵌合する小回動軸受孔を設け、大回動軸の小回動軸受孔と滑動部の小回動軸受孔とを貫通して互いに回動自在に軸支する小回動軸を嵌合し、小回動軸に抜け止め部材を施した掘削機における掘削ロッドの連結継手。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部揺動部材と下部揺動部材からなる掘削ロッドの連結継手であって、
前記上部揺動部材の上部には駆動部のメス継手ブロックに嵌合固定するオス継手部を設け、
前記上部揺動部材の下部には二股に分かれる一対の支持脚を設けるとともに該支持脚にはそれぞれに大回動軸受孔を設け、
前記下部揺動部材の上部には二股に分かれる一対の半円弧状の滑動部を設けるとともに、該滑動部の半円弧状の回動中心軸には小回動軸受孔を設け、該半円弧状の直径は前記一対の支持脚の内壁間隔にほぼ一致する大きさとし、
前記下部揺動部材の下部には掘削ロッドの先端を嵌合固定するメス継手ブロックを設け、
前記大回動軸受孔に回動自在に大回動軸を嵌合し、該大回動軸のほぼ中央部には前記滑動部の回動中心軸を嵌合する小回動軸受孔を設け、
該小回動軸受孔の近傍は前記滑動部が面接触する平坦部を設け、
前記大回動軸の小回動軸受孔と前記滑動部の小回動軸受孔とを貫通して互いに回動自在に軸支する小回動軸を嵌合し、
該小回動軸に抜け止め部材を施したことを特徴とする掘削機における掘削ロッドの連結継手。
【請求項２】
前記オス継手部の中空孔は、前記支持脚の台座部の側部に開口する上部開口部の横孔に連通し、前記メス継手ブロックの内部の先端の中空孔は前記滑動部の台座部の側部に開口する下部開口部の横孔に連通し、これら両開口部は流通可撓管で連結することを特徴とする請求項１に記載の掘削機における掘削ロッドの連結継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機における掘削ロッドを駆動部の出力軸に連結する際の連結継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、掘削機の駆動軸に、スクリューオーガ、ケーシングオーガ、その他の掘削用部材等の掘削ロッドを取り付けるには、特許文献１、特許文献２に示すように、掘削箇所に垂直タワーを設け、これに沿って掘削ロッドを立てて、作業者がゲージに載って、掘削ロッド先端のオス継手部まで近づき、オス継手部を掘削機の駆動軸のメス継手ブロックに挿入して、メス継手部のロック溝にロック片を挿入してロックし組み立てる。
また、タワーを設けない場合、図１０に示すように、作業機ａもアームｂの頂部ｂ１からチェーンで掘削ロッドｃを垂直に立設し、作業者ｄが梯子ｅでアームｂの頂部まで移動して、掘削ロッドｃのオス継手部ｃ１を掘削機の駆動軸のメス継手ブロックに挿入する連結作業をしなければならず、高所作業は危険で厄介な作業でもあった。
このため、特許文献３に示されるように、連結部を折り曲げ可能にして、連結部を地上まで下ろして、掘削ロッドｃのオス継手部ｃ１を掘削機の駆動軸のメス継手ブロックに挿入して連結作業をする構造が提案されている。
【特許文献１】特公昭６３−５６３９８号公報
【特許文献２】特許第３０５４１０７号公報
【特許文献３】特許第２６５２７６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献３に開示されている先行技術は、掘削ロッドと駆動軸との折り曲げ可能な連結機構は、一方向に折り曲げ可能であるが、自由な方向に折り曲げ可能ではなく、特に大型モータの回転軸を手動で回転させるとなると、大きな力が必要である。このため、掘削ロッドを倒す方向や位置は限定され、駆動軸のメス継手ブロックから簡単に掘削ロッドの着脱作業が行えないとうい不都合があった。また、この連結機構を連結すると掘削ロッドの先端にセメントミルク等の液体を供給することはできないという不都合もあった。
【０００４】
本発明は、前述した不都合に鑑みてなされたもので、掘削ロッドと駆動軸との連結機構は、自由な方向に折り曲げ可能にして、掘削ロッドを倒す方向や位置を自由にして、駆動軸のメス継手ブロックと掘削ロッドの着脱作業が簡単に行え、また、連結機構を介在させても、掘削ロッドの先端にセメントミルク等の液体を供給することが可能な掘削機の掘削ロッドの連結継手を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、掘削機における上部揺動部材と下部揺動部材からなる掘削ロッドの連結継手であって、前記上部揺動部材の上部には駆動部のメス継手ブロックに嵌合固定するオス継手部を設け、 前記上部揺動部材の下部には二股に分かれる一対の支持脚を設けるとともに該支持脚にはそれぞれに大回動軸受孔を設け、 前記下部揺動部材の上部には二股に分かれる一対の半円弧状の滑動部を設けるとともに、該滑動部の半円弧状の回動中心軸には小回動軸受孔を設け、該半円弧状の直径は前記一対の支持脚の内側の間隔にほぼ一致する大きさとし、前記下部揺動部材の下部には掘削ロッドの先端を嵌合固定するメス継手ブロックを設け、前記大回動軸受孔に回動自在に大回動軸を嵌合し、該大回動軸のほぼ中心には前記滑動部の回動中心軸を嵌合する小回動軸受孔を設け、該小回動軸受孔の近傍は前記滑動部が面接触する平坦部を設け、前記大回動軸の小回動軸受孔と前記滑動部の小回動軸受孔とを貫通して互いに回動自在に軸支する小回動軸を嵌合し、該大回動軸の小回動軸受孔と前記滑動部の小回動軸受孔とを貫通して互いに回動自在に軸支する小回動軸を嵌合し、該小回動軸に抜け止め部材を施したことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載の掘削機における掘削ロッドの連結継手において、前記オス継手部の中空孔は前記支持脚の台座部の側部に開口する上部開口部の横孔に連通し、前記メス継手ブロックの内部の先端の中空孔は前記滑動部の台座部の側部に開口する下部開口部の横孔に連通し、これら両開口部は流通可撓管で連結することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、掘削ロッドと駆動部との連結機構は、自由な方向に折り曲げ可能にして、掘削ロッドを倒す方向や位置を自由にして、駆動軸のメス継手ブロックと掘削ロッドの着脱作業が簡単に行え掘削機における掘削ロッドの連結継手となり、かつ、連結継手自体も小回動軸に抜け止め部材を施すだけで簡単に組み立てができ、かつ、連結機構の回転方向への強度を大きく維持できる。
また、請求項２の発明においては、連結機構を介在させても、掘削ロッドの先端にセメントミルク等の液体を供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
ここで、本発明の掘削機における掘削ロッドの連結継手の実施例を、図面に沿って説明する。
図１は連結継手１が掘削機の駆動部Ａと掘削ロッドＢとの間に介在する状態を示すもので、図１(a)は駆動部Ａと連結継手１の嵌合状態、図１(ｂ)は連結継手１に嵌合する掘削ロッドＢの先端と連結継手１との関係を示すものである。
図１において、従来装置の連結継手が無い場合は、掘削ロッドＢの上部先端のオス継手部B1(図１(ｂ))を、掘削機の駆動部Ａの出力軸A1の軸心部に設けたメス継手ブロックA2に挿入して、オス継手部B1のロック溝B2にメス継手ブロックA2に設けたロック孔A3からロックキーB3を嵌合させ、掘削ロッドＢを駆動部Ａの出力軸A1に強固に固定して、確実に掘削ロッドＢを回転駆動するようにする。
本実施例の連結継手１は、駆動部Ａと掘削ロッドＢとの間に介在させるが、駆動部Ａの出力軸A1に対して、掘削ロッドＢがどの方向にも自由に折り曲げられるようにした、所謂ユニバーサルジョイントである。
ただし、掘削機においては、出力軸A1の回転駆動時には、掘削ロッドが垂直方向にあり、常に重量のあることも相俟って、特別のロック機構がなくても、垂直方向(上下方向)に掘削が進行する。
【０００８】
図１、図２に示すように、駆動部Ａと掘削ロッドＢとの間に介在する連結継手１は、主に、上部揺動部材２と下部揺動部材３から構成され、下部揺動部材３の下端部分には、重量のある連結継手１を移動また取付るための回動係止具６が回動自在に設けられ、回動係止具６は鎖やロープ６２等(図８参照)に係止してクレーンで持ち上げて所定の位置まで移動設置する。
また、通常、掘削ロッドの中心軸にはセメントミルク等を掘削ロッド１の下部先端(図示せず)に供給するための中心中空孔が設けられるが、上部揺動部材２には駆動部Ａの出力軸A1の中心中空孔A4に連通する中空孔２５が、下部揺動部材３にも掘削ロッドの中心中空部B4に連通する中空孔３７が設けられ、上部揺動部材２の中空孔２５の出口開口２６と下部揺動部材３の中空孔３７の入口開口３８とは、可撓性の中空管７で連結されている。
したがって、図１に示すように、駆動部からのセメントミルク等は出力軸Ａ１の中心中空孔Ａ４→中空孔２５中のｌ1→中空管７中ｌ2→中空孔３７中のｌ3→中心中空部Ｂ４中のｌ4→の順に供給され、更に掘削ロッドＢの先端等に供給される。
【０００９】
図３、図１に示すように、前記上部揺動部材２の上部には、駆動部Ａの出力軸A1のメス継手ブロックA2に嵌合固定するオス継手部２１が台座部２２の上部に設けられ、オス継手部２１の適所にはロック溝211が設けられ、このロック溝211には、出力軸A1(図１)のメス継手ブロックA2における外枠の対向位置にロック孔A3にロックキーB3が挿入され出力軸A1と上部揺動部材２のオス継手部２１とを強固に固着する。
この台座部２２の底部には、支持脚基礎部231の下側に二股に分かれる一対の支持脚２３が設けられ、一対の支持脚２３にはそれぞれに大回動軸受孔２４が設けられ、この一対の大回動軸受孔２４には後述する大回動軸４が回動自在に挿入される。
また、前述したように、上部揺動部材２には出力軸A1の中心中空孔A4に連通する中空孔２５が設けられ、この中空孔２５はオス継手部２１及び台座部２２の中心軸と同軸に形成され、途中から支持脚２３の側面部の出口開口２６に連通している。そして、出口開口２６では接続具を介して、可撓性の中空管７で連結されている。
【００１０】
この大回動軸４は、図４に示すように、一対の支持脚２３の外枠の間隔以上であることが必要で、中央部には後述する一対の滑動部３１の回動中心軸３２を嵌合する小回動軸受孔４１が設けられ、小回動軸受孔４１の近傍は滑動部３１が内側壁が面接触して滑動する平坦部４２を設けられている。
なお、滑動部３１の外周は半円弧状を有しており、滑動部３１の半円弧状の外周311も前記一対の支持脚２３の対向する内壁232(図３参照)を滑動するように構成されるので、滑動部３１が外れない限り大回動軸４が支持脚２３から左右に移動することがないので、別途にロックピンやロックキー等を設ける必要がない。
【００１１】
図５、図１に示すように、前記下部揺動部材３の台座部３２の上部には二股に分かれる一対の半円弧状の滑動部３１を設け、滑動部３１の半円弧状の回動中心軸には小回動軸受孔３３が設けられ、滑動部３１の半円弧状の直径は、上部揺動部材２の支持脚２３の対向する内壁232の間隔にほぼ一致する大きさであり、上述したように滑動部３１の半円弧状の外周311は前記支持脚２３の対向する内壁232を滑動する。本実施例では、この滑動部３１の回動範囲は３４３度から１７度である。
この際、前述したように、大回動軸４の前記小回動軸受孔３３と小回動軸受孔４１の位置は一致し、大回動軸４の小回動軸受孔４１の近傍は、滑動部３１が内側壁312が面接触して滑動する平坦部４２を設けられており、このため、一対の滑動部３１が対向する内側壁312間隔は、対向する平坦部４２の間隔とほぼ同じである。平坦部４２を設けたのは小回動軸受孔３３、４１の小回動軸５が大回動軸４に比べて細いので、掘削ロッドＢの回転に対して、耐久性を持たせるため、小回動軸５と平坦部４２とに負荷を分散させるためである。
下部揺動部材３の台座部３２の下部には掘削ロッドＢの上部先端を嵌合固定するメス継手ブロック３４が設けられ、メス継手ブロック３４の外枠341の適所には、掘削ロッドＢのオス継手部B1のロック溝B2に対向するロック孔３５が設けられ、下部揺動部材３のメス継手ブロック３４に掘削ロッドＢを挿入固定するする際には、このロック孔３５からロックキーB3を挿入し、掘削ロッドＢのロック溝B2に嵌合させて両者を固定する。
【００１２】
大回動軸４に下部揺動部材３の滑動部３１を装着した後に、滑動部３１の小回動軸受孔３３と、大回動軸４の小回動軸受孔４１の孔を一致させ、図７に示すような、小回動軸５を挿入する。この小回動軸５は軸より大径の頭部５１と、各受孔３３，４１の厚みの長さの軸部５２、小回動軸５の先端部のロック孔５３からなっており、小回動軸５に挿入後に頭部５１の反対側のロック孔５３に弾性材からなるロックピン５４を挿入して、挿入後に図７に示すように、ピン先端部541が開いてロック孔５３から抜け落ちないように取り付ける。
また、図６に示すように、メス継手ブロック３４の外枠341の下端部分には一対のリング部３６が設けられ、この一対のリング部３６(図５参照)の間に回動係止具６を回動自在に設け、一対のリング部３６を溶接固定している。この回動係止具６には両端に係止孔６１が設けられ、図８に示すように、現場ではこの係止孔６１に鎖やロープ６２等のフック６３を係止して、クレーンで重量のある連結継手や掘削ロッドを持ち上げて所定の位置まで移動して組み立てる際、或いは、解体する際の便を図っている。
前述したように、下部揺動部材３のメス継手ブロック３４の上端には同軸的に中空孔３７が形成され、途中から台座部３２の側面部の入口開口３８に連通している。そして、入口開口３８では接続具を介して、可撓性の中空管７に連結されている。
【００１３】
本実施例の連結継手１は以上の構成であるが、図１、図９に沿って、多段ブームを装備した自走式掘削機Ｃの駆動部Ａに、連結継手１を用いて掘削ロッドＢを装着手順(１)〜(６)について説明する。
（１）先ず、図９(a)において、図８に示すように、回動係止具６の係止孔６１にロープ(鎖)６２の先端のフック６３を係止してクレーンで所定の位置まで移動させ、自走式掘削機Ｃの多段ブームＤの掘削機の駆動部Ａの出力軸A1のメス継手ブロックA2に、連結継手１の上部揺動部材２のオス継手部２１を挿入して、ロック孔A3にロックキーB3を差し込み、多段ブームＤの先端に駆動部Ａに連結継手１を装着する。
（２）続いて、図２に示すように、装着した連結継手１の下部揺動部材３を上部揺動部材２に対して、大回動軸４を中心として、約９０度程度に折り曲げる。本実施例では、大回動軸の回動範囲は２６０度から１００度である。
（３）図９(ａ)において、掘削ロッドＢのオス継手部B1の近傍で、オス継手部B1をメス継手ブロック３４に挿入すべく、オス継手部B1の軸心線を上部揺動部材２の軸心線に交差するように移動する。
（４）下部揺動部材３のメス継手ブロック３４の孔軸線を、小回動軸５を中心として回動して、掘削ロッドＢのオス継手部B1の軸心線と一致させるように配置し、図９(ｂ)に示すように、オス継手部B1をメス継手ブロック３４に挿入し、ロック孔３５にロックキーB3を差し込み、掘削ロッドＢをメス継手ブロック３４に装着する。
なお、この作業の際、メス継手ブロック３４の孔軸線を掘削ロッドＢのオス継手部B1の軸心線と正確に一致させなければならないが、駆動部Ａが磁力等で微妙な回転位置での停止の調整が難しいが、図１に示すように、支持脚２３の内壁232に滑動しながら、スムーズに無段階で回動するので、容易にメス継手ブロック３４の孔軸線とオス継手部B1の軸心線とを正確に一致させることができる。
【００１４】
（５）多段ブーム先端の駆動部Ａに、掘削ロッドＢを装着を終了すると、図９(ｃ)に示すように、多段ブームＤを立て先端を高くし、掘削ロッドＢを垂直に立てて、掘削作業を開始する準備を終了する。
この際、掘削ロッドＢを垂直にし、駆動部Ａの出力軸Ａ１の軸線とを一致させれば、常に重量のあることも相俟って、特別のロック機構がなくても、垂直方向(上下方向)に掘削が進行する。尤も、必要があれば、折り曲げ防止のロック機構を別途設けてもよい。
（６）このようにして、図９(ｄ)に示すように、掘削ロッドＢを回転させて、多段ブームＤの先端を下降させて、縦穴を掘削する。この際に、駆動部Ａの中心中空孔A4を、中空管７によって、掘削ロッドＢの中心中空孔Ｂ４に連通させているので、必要に応じて、掘削ロッドＢの下部先端から、セメントミルク等を供給することができる。
【００１５】
また、連結継手１は大きな回転駆動力に対しても、大径の大回動軸４とし、小回動軸５も大回動軸４の平坦部４２を設けることによって荷重集中を避けて回転荷重を分散させ、堅牢性を維持させるようにしている。
なお、取付手順の１例を示したが、掘削ロッドＢの取り外しは、この逆の手順で行えばよい。また、全(１)項で、先ず、連結継手１を出力軸A1に装着したが、連結継手１を掘削ロッドＢに装着してから、連結継手１を出力軸A1に装着してもよく、この場合でも、二段に回動されることにより、自由な方向に折り曲げ可能にすることができる。
【００１６】
以上のように、本実施例は、掘削ロッドＢと駆動部Ａとの連結継手１は、自由な方向に折り曲げ可能にして、掘削ロッドＢを倒す方向や平面方向の位置も自由にして、駆動部Ａのメス継手ブロックA2と掘削ロッドＢの着脱作業が簡単に行え掘削機における掘削ロッドＢの連結継手１となり、かつ、連結継手１自体も小回動軸５に抜け止め部材のロックピン５４を施すだけで簡単に組み立てることができ、かつ、連結機構の回転方向への強度を大きく維持できる。
また、駆動部Ａの中心中空孔A4を、中空管７によって、掘削ロッドＢの中心中空孔Ｂ４に連通させているので、必要に応じて、掘削ロッドＢの下部先端から、セメントミルク等を供給することが可能となる。
本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１(a)は、本発明の実施例の掘削機の駆動部と連結継手との結合を説明する正面図、図１(b)は連結継手と掘削ロッドとの関係を説明する正面図、
【図２】図２(a)は図１(a)の上面図、図２(b)は図１(a)の側面図、
【図３】図３(a)は図１(a)の上部揺動部材の正面図、図３(b)はその側面図、
【図４】図４(a)は図１(a)の大回動軸の側面図、図４(b)はその上面図、図４(ｃ)はその側面図、
【図５】図５(a)は図１(a)の上部揺動部材の正面図、図５(ｂ)はその側面図、
【図６】回動係止具の平面図、
【図７】図７(a)は図１(a)の小回動軸の側面図、図７(ｂ)は小回動軸に用いるロックピンの平面図、
【図８】実施例の連結継手の上部揺動部材と下部揺動部材を約９０度折り曲げて、回動係止具に吊った状態の側面図、
【図９】自走式掘削機Ｃの駆動部Ａに、連結継手１を用いて掘削ロッドＢの装着手順を説明する説明図である。
【図１０】従来の掘削機における掘削ロッドの接続関係を説明する側面図である。
【符号の説明】
【００１８】
Ａ…掘削機の駆動部、A1…出力軸、A2…メス継手ブロック、A3…ロック孔、
A4…中心中空孔、
Ｂ…掘削ロッド、B1…オス継手部、B2…ロック溝、B3…ロックキー、
B4…中心中空部、
Ｃ…自走式掘削機、Ｄ…多段ブーム、
１…連結継手、
２…上部揺動部材、２１…オス継手部、211…ロック溝、２２…台座部、
２３…支持脚、231…支持脚基礎部、232…内壁、２４…大回動軸受孔、
２５…中空孔、２６…出口開口、
３…下部揺動部材、３１…滑動部、311…外周、312…内側壁、３２…台座部、
３３…小回動軸受孔(回動中心軸)、３４…メス継手ブロック、341…外枠、
３５…ロック孔、３６…リング部、 
３７…中空孔、３８…入口開口、
４…大回動軸、４１…小回動軸受孔、４２…平坦部、…
５…小回動軸、５１…頭部、５２…軸部、５３…ロック孔、
５４…ロックピン、541…ピン先端部、
６…回動係止具、６１…係止孔、６２…ロープ(鎖)、６３…フック
７…中空管、
【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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【図１０】
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