(57)【要約】      （修正有）【課題】押圧部材とパイルとが土砂などにより密着した状態で、チャック装置をパイルから外そうとしてもパイルを持ち上げるおそれがないとともに、パイルの変形も防止でき、かつ、押圧部材でパイルを押圧している際には油圧装置などを常時作動させている必要がないこと。【解決手段】チャック装置は、パイル１２の外周面を押圧する外側押圧部材３１と、パイルの内周面を押圧する内側押圧部材３２と、外側押圧部材が上昇した際に内側方向に案内する外側押圧部材用カム機構３３と、内側押圧部材が上昇した際に外側方向に案内する内側押圧部材用カム機構３７と、押圧部材を径方向に移動可能に保持する連動部材５１，５２と、連動部材を上方に付勢する付勢手段５８，５９と、連動部材を付勢手段に抗して下降させる上下動装置６１とを備えている。【選択図】  図２
2009127394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイルを回転駆動装置で回転駆動させながら地中に埋める際に、回転駆動装置の下側にパイルを取り付けるためのチャック装置であって、
チャック装置の本体の上端部から上方に突出して設けられ、前記回転駆動装置に連結される連結部と、
チャック装置の本体の外郭としての略筒状のケーシングと、
このケーシングの内部の下部に、上下動可能に設けられているとともに、パイルの上端部の外周面を押圧する外側押圧部材と、
前記ケーシングの内部の下部に、上下動可能に設けられているとともに、パイルの上端部の内周面を押圧する内側押圧部材と、
前記外側押圧部材がケーシングに対して上昇した際に、外側押圧部材を内側方向に案内する外側押圧部材用カム機構と、
前記内側押圧部材がケーシングに対して上昇した際に、内側押圧部材を外側方向に案内する内側押圧部材用カム機構と、
前記外側押圧部材を径方向に移動可能に保持する外側連動部材と、
前記内側押圧部材を径方向に移動可能に保持するとともに、その上端が外側連動部材の上端よりも上方に延在する内側連動部材と、
前記外側連動部材を上方に付勢する下側付勢手段と、
前記内側連動部材を上方に付勢するとともに、前記下側付勢手段よりも上側に配置された上側付勢手段と、
前記外側連動部材および内側連動部材を下側付勢手段および上側付勢手段に抗して下降させる上下動装置とを備え、
かつ、前記外側押圧部材用カム機構、内側押圧部材用カム機構、外側連動部材、内側連動部材、下側付勢手段、上側付勢手段および上下動装置が、前記ケーシング内に配置されていることを特徴とするチャック装置。
【請求項２】
前記下側付勢手段および上側付勢手段は、皿バネで構成されているとともに、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されていることを特徴としている請求項１記載のチャック装置。
【請求項３】
前記上下動装置が、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されているとともに、その少なくとも一部が上側付勢手段としての皿バネの内側の空間に配置されていることを特徴としている請求項２記載のチャック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭としてのパイルを回転駆動装置で回転駆動させながら地中に埋める際に、杭打ち機の回転駆動装置の下側にパイルを取り付けるためのチャック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のチャック装置は、図４に図示するように、ケーシング０１を正回転（埋設させる方向）させると、ケーシング０１のカム面０２がチャックローラ０３を中心方向に移動させ、パイル０４の外周面を押圧してチャックする。そして、ケーシング０１の回転力が、カム面０２やチャックローラ０３を介してパイル０４に伝達される。一方、チャックを解除する際には、ケーシング０１を逆回転させ、チャックローラ０３を外側方向に移動させる。また、パイル０４の上端部には、変形しないように、中子０６がセットされる。
【０００３】
この様なチャック装置で、パイル０４をその上端部も地表面下に埋設しようとすると、チャックローラ０３とカム面０２との間に土などが侵入し噛み込んで、ケーシング０１を逆回転してもチャックが解除しないことがある。そして、解除しない状態でケーシング０１を逆回転し続けると、埋設したパイル０４が上昇し、地表に持ち上がることになる。したがって、従来のチャック装置を用いて、パイル０４の上端部を地表面下に円滑に埋設することは困難であった。そして、パイル０４の上端部を地表面上に残すと、たとえば、地表面を２メートル程度すきとって基礎を構築する際には、２メートル程度、打ち込んだパイル０４の上端部を切断する必要があった。また、中子０６をセットしても、チャックローラ０３とパイル０４の外周面とは線接触するためチャックローラ０３からの押圧によりパイル０４がつぶれて変形することがあった。
【０００４】
また、他のチャック装置としては、たとえば、特開２００４−１９０４３８号公報（特許文献１）に記載のように、押圧部材をカム機構によりパイルの外周面に押圧するものがある。この特許文献１のチャック装置では、昇降装置および回転駆動装置が横側に設けられており、パイルを地表面下に埋設することはできない。また、押圧部材とパイルとの解除は、押圧部材を上昇させることにより行っており、押圧部材とパイルとが土砂などで密着して解除が円滑に行われない場合には、パイルを持ち上げることになる。そして、押圧部材をパイルに押圧させている際には、カム機構の油圧装置は常時、押圧部材側のカムを下方に加圧している必要があり、ランニングコストが増大する。さらに、特許文献１のチャック装置では、中子をセットすることができず、パイルが変形するおそれがある。
【特許文献１】特開２００４−１９０４３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、押圧部材とパイルとが土砂などにより密着した状態で、チャック装置をパイルから外そうとするとパイルを持ち上げるおそれがある点、パイルを変形させるおそれがある点および、押圧部材でパイルを押圧している際には油圧装置などを常時作動させている必要があり、ランニングコストが高い点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のチャック装置（１１）は、パイル（１２）を回転駆動装置（４）で回転駆動させながら地中に埋める際に、回転駆動装置の下側にパイルを取り付けるためのものである。そして、チャック装置の本体の上端部から上方に突出して設けられ、回転駆動装置に連結される連結部（２２）と、チャック装置の本体の外郭としての略筒状のケーシング（２１）と、このケーシングの内部の下部に、上下動可能に設けられているとともに、パイルの上端部の外周面を押圧する外側押圧部材（３１）と、ケーシングの内部の下部に、上下動可能に設けられているとともに、パイルの上端部の内周面を押圧する内側押圧部材（３２）と、外側押圧部材がケーシングに対して上昇した際に、外側押圧部材を内側方向に案内する外側押圧部材用カム機構（３３）と、内側押圧部材がケーシングに対して上昇した際に、内側押圧部材を外側方向に案内する内側押圧部材用カム機構（３７）と、外側押圧部材を径方向に移動可能に保持する外側連動部材（５１）と、内側押圧部材を径方向に移動可能に保持するとともに、その上端が外側連動部材の上端よりも上方に延在する内側連動部材（５２）と、外側連動部材を上方に付勢する下側付勢手段（５８）と、内側連動部材を上方に付勢するとともに、下側付勢手段よりも上側に配置された上側付勢手段（５９）と、外側連動部材および内側連動部材を下側付勢手段および上側付勢手段に抗して下降させる上下動装置（６１）とを備え、かつ、前記外側押圧部材用カム機構、内側押圧部材用カム機構、外側連動部材、内側連動部材、下側付勢手段、上側付勢手段および上下動装置が、ケーシング内に配置されている。
【０００７】
また、下側付勢手段および上側付勢手段が、皿バネで構成されているとともに、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されている場合がある。
【０００８】
さらに、上下動装置が、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されているとともに、その少なくとも一部が上側付勢手段としての皿バネの内側の空間に配置されている場合がある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、チャック装置はパイルの上端部の外周面および内周面を、カム機構により押圧部材で押圧することにより挟持している。したがって、パイルの内側および外側の両側から押圧することができるとともに、押圧部材とパイルとを面接触させることができるので、パイルの変形を極力防止することができる。
【００１０】
そして、パイルを押圧する押圧部材はバネなどの付勢手段により付勢されているため、ランニングコストを削減することができる。しかも、チャック装置とパイルとの結合の解除は、パイルを下方に押し下げる方向に行われており、押圧部材とパイルとが土砂などで密着していたとしても、チャック装置とパイルとの結合の解除の際に、埋め込んだパイルを持ち上げるおそれはない。
【００１１】
また、下側付勢手段および上側付勢手段が、皿バネで構成されているとともに、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されているので、チャック装置のケーシングを略円筒状とすることができ、チャック装置を地表面下に降下させることができる。
【００１２】
さらに、上下動装置が、取り付けられたパイルと略同心軸上に配置されているとともに、その少なくとも一部が上側付勢手段としての皿バネの内側の空間に配置されているので、チャック装置をコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
押圧部材とパイルとが土砂などにより密着した状態で、チャック装置をパイルから外そうとしてもパイルを持ち上げるおそれがないとともに、パイルの変形も防止でき、かつ、押圧部材でパイルを押圧している際に油圧装置などを常時作動させている必要がないという目的を、パイルの外周面および内周面を外側押圧部材および内側押圧部材で挟持するとともに、この両押圧部材をカム機構およびバネなどの付勢手段により押圧する方向に付勢し、チャック装置とパイルとの結合は上下動装置で押圧部材を降下させて解除させることで実現した。
【実施例１】
【００１４】
次に、本発明におけるチャック装置の一実施例について、図１ないし図３を用いて説明する。図１は本発明における一実施例のチャック装置を装着した杭打ち機の側面図である。図２はチャック装置の断面図である。図３はチャック装置の説明図で、（ａ）がケーシングに配置された支持板の平面図、（ｂ）が押圧部材の配置を説明するための概略図である。
【００１５】
まず始めに、チャック装置が取り付けられた杭打ち機の全体構成を図１で説明する。
図１において、杭打ち機１のリーダ２には、回転駆動装置４が上下にスライド可能に取り付けられている。そして、この回転駆動装置４は、モータ７で駆動される昇降装置としてのスプロケットチェーン８により昇降される。また、回転駆動装置４には、チャック装置１１を介してパイル１２が取り付けられている。また、杭打ち機１にはウインチ１４が搭載されており、チャック装置１１から取り外されているパイル１２などを吊り上げることができる。
【００１６】
パイル１２は鋳鉄管製で、通称ダクパイルと呼ばれ、円筒状をしており、その下端部に掘削歯１６を具備している。
【００１７】
そして、パイル１２を地面に埋め込む際には、回転駆動装置４によりパイル１２を回転させながら、モータ７で回転駆動装置４を下降させる。すると、パイル１２は回転しながら、地面に食い込んでいく。パイル１２を所定の量、埋め込むと、チャック装置１１とパイル１２との結合を解除し、パイル１２を杭打ち機１から取り外す。
【００１８】
次に、チャック装置１１を説明する。
図２において、チャック装置１１は、その外郭を構成するケーシング２１の本体が略円筒形状をしている。ケーシング２１の上端部には、連結部２２が上方に突出して形成されている。この連結部２２が回転駆動装置４の下端部に着脱可能に連結される。この連結部２２の軸線に沿って油圧路２３が形成され、油圧をケーシング２１の外部から内部に供給可能となっている。
【００１９】
また、ケーシング２１の下端は、パイル１２の上端部が入り込むことが可能なように開口しているとともに、入り込んだパイル１２の外周面とケーシング２１の内面の下端との隙間が小さくなるように、先細のカバー部２６が形成されている。
【００２０】
ケーシング２１の内部の下部には、入り込んだパイル１２の上端部の外周面を押圧する外側押圧部材３１および、パイル１２の上端部の内周面を押圧する内側押圧部材３２が設けられている。この外側押圧部材３１および内側押圧部材３２には、パイル１２を押圧する押圧面とは反対側の面に、カム面３１ａ，３２ａが形成されている。そして、外側押圧部材３１のカム面３１ａおよび、ケーシング２１の下部の内面に形成されたカム面２１ａは外側のカム機構３３を構成している。また、ケーシング２１の下部の中央部分には内側カム案内部材３６が設けられている。この内側カム案内部材３６の上端は、ケーシング２１に固定された支持板４１で支持されている。そして、内側カム案内部材３６にはカム面３６ａが形成されており、このカム面３６ａおよび、内側押圧部材３２のカム面３２ａは内側のカム機構３７を構成している。
【００２１】
また、支持板４１には、内側カム案内部材３６を固定するためのボルト用孔４２、外側ピン用孔４３および、内側ピン用孔４４が形成されている。
【００２２】
外側押圧部材３１は外側連動部材５１で、ケーシング２１の径方向に移動可能に保持されているとともに、バネなどで外側に付勢されている。また、内側押圧部材３２は内側連動部材５２で、ケーシング２１の径方向に移動可能に保持されているとともに、バネなどで内側に付勢されている。
【００２３】
連動部材５１，５２は押圧部材を保持している部分から、支持板４１の外側ピン用孔４３および内側ピン用孔４４を貫通して、支持板４１よりも上方に延在している。連動部材５１，５２おいて、支持板４１の外側ピン用孔４３および内側ピン用孔４４を貫通している部分はピン状となっている。そして、内側連動部材５２の上端は、外側連動部材５１の上端よりも上方に延びている。各連動部材５１，５２の上端部材には、バネ押さえ５３，５４が取り付けられている。
【００２４】
支持板４１の上方には、２個の上下のバネ座５６，５７がケーシング２１の内側に固定されている。下側のバネ座５６と下側のバネ押さえ５３との間に、下側の付勢手段として皿バネ５８が設けられている。また、上側のバネ座５７と上側のバネ押さえ５４との間に、上側の付勢手段として皿バネ５９が設けられている。そして、皿バネ５８，５９により、連動部材５１，５２は上方に付勢されている。
【００２５】
ケーシング２１の内部の上部には、上下動装置としてのジャッキ６１が設けられている。ジャッキ６１には、作動部としての作動ピン６２が設けられている。この作動ピン６２は、外側連動部材５１の上部に当接可能であるとともに、内側連動部材５２に形成された上下に長いガイド孔６３に嵌まっている。そして、ジャッキ６１が稼働して、作動ピン６２が下降すると、連動部材５１，５２を押圧して下降させることができる。このジャッキ６１はケーシング２１と同心軸上に配置されているとともに、その一部が上側の皿バネ５９の内部空間に配置されている。
【００２６】
この様に構成されているチャック装置１１で、回転駆動装置４にパイル１２を取り付ける工程を説明する。
まず始めに、回転駆動装置４に、チャック装置１１の連結部２２を連結する。チャック装置１１内のジャッキ６１には当初は油圧が供給されておらず、作動ピン６２は、図２に図示した上昇位置にある。また、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２は、皿バネ５８，５９の付勢力により、連動部材５１，５２を介して上昇している。したがって、カム機構３３，３７により、外側押圧部材３１は内側に、また、内側押圧部材３２は外側に変位しており、外側押圧部材３１と内側押圧部材３２との間隔は狭くなっている。
【００２７】
この状態で、油圧を供給してジャッキ６１を稼働させ、作動ピン６２を、皿バネ５８，５９の付勢力に抗して下降させると、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２は下降する。そして、外側押圧部材３１はカム機構３３に案内されて外側に、また、内側押圧部材３２はカム機構３７に案内されて中心軸側に移動し、外側押圧部材３１と内側押圧部材３２との間隔は広くなる。
【００２８】
このジャッキ６１が稼働している状態で、外側押圧部材３１と内側押圧部材３２との間に、パイル１２の上端を嵌め込む。嵌め込みが終了すると、油圧の供給を停止する。すると、皿バネ５８，５９の付勢力により、連動部材５１，５２を介して、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２は上昇する。そして、外側押圧部材３１がパイル１２の外周面に当接すると、外側押圧部材３１や外側連動部材５１の上昇は停止する。また、内側押圧部材３２がパイル１２の内周面に当接すると、内側押圧部材３２や内側連動部材５２の上昇は停止する。この状態で、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２の上昇は停止するが、皿バネ５８，５９の付勢力により、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２はパイル１２の上端部の周面を押圧しており、両押圧部材３１，３２でパイル１２を挟持することができる。この様にして、チャック装置１１により、パイル１２を回転駆動装置４に取り付けることができる。
【００２９】
パイル１２を埋め込む際には、回転駆動装置４にパイル１２を取り付けた状態で、回転駆動装置４でパイル１２を回転させながら、回転駆動装置４を降下させる。
【００３０】
パイル１２を所定量埋め込むと、回転駆動装置４の回転および降下を停止させる。ついで、ジャッキ６１に油圧を供給して、作動ピン６２を降下させる。この作動ピン６２の降下により、連動部材５１，５２を介して、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２が下降し、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２がパイル１２の周面から離れる。この様にして、チャック装置１１とパイル１２との連結が解除され、チャック装置１１からパイル１２が取り外される。
【００３１】
前述の様に、実施例においては、チャック装置１１は外郭が円筒状をしており、パイル１２を埋め込む際に、チャック装置１１の下部も地表面下に降下させることが可能である。したがって、パイル１２の上端部も地表面下に埋め込むことができる。
【００３２】
また、チャック装置１１の下端部には、先細のカバー部２６が設けられているため、ケーシング２１とパイル１２との間の隙間から、土砂がケーシング２１の内部に侵入してくることを極力防止できる。なお、カバー部２６の先端とパイル１２との間の隙間は小さく、土砂が侵入してくる可能性は低いが、侵入してくるおそれがある場合には、シール材などでカバー部２６の先端とパイル１２との間の隙間を密封する。
【００３３】
そして、パイル１２の埋め込み作業時は、皿バネ５８，５９の付勢力により、パイル１２を挟持しており、油圧で行う場合などと比較して、ランニングコストを減少させることができる。
【００３４】
さらに、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２は、カム機構３３，３７で変位量が調整されており、パイル１２の外径や内径にバラツキがある場合にも対応することが可能である。そのため、鋼管よりも外径や内径にバラツキがある鋳鉄管製のパイルに最適である。
【００３５】
また、パイル１２をチャック装置１１から取り外す際には、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２を下側に押圧しており、土砂などによりパイル１２と押圧部材３１，３２とが密着していても、埋め込んだパイル１２を押し込む方向に力が加わるため、パイル１２が持ち上げられるおそれはない。
【００３６】
そして、外側押圧部材３１を付勢する付勢手段（皿バネ５８）と内側押圧部材３２を付勢する付勢手段（皿バネ５９）は、上下に配置されており、ケーシング２１の外径を小さくすることができる。したがって、チャック装置１１を地表面下に円滑に降下させることができる。
【００３７】
さらに、チャック装置１１とパイル１２との結合は、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２とパイル１２の周面との面接触による押圧で行うことができ、パイル１２の変形を極力防止することができる。
【００３８】
また、チャック装置１１とパイル１２との結合を解除する際に、外側押圧部材３１および内側押圧部材３２の下降を、１個の上下動装置（ジャッキ６１）で行っており、外側押圧部材３１の下降と内側押圧部材３２の下降とを個別の上下動装置で行う場合と比して、部品点数が削減でき、コストが減少する。
【００３９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）チャック装置１１は、内径や外径にバラツキ（製造誤差）があるダクパイルなどの鋳鉄管パイルに最適であるが、チャックするパイルは、鋼管製パイルなどの他の形式のパイルでも可能である。
（２）連動部材５１，５２を上方に付勢する付勢手段は、連動部材５１，５２を上方に付勢することができるならば、必ずしも皿バネである必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
パイルの外周面および内周面を外側押圧部材および内側押圧部材で挟持するとともに、この両押圧部材をカム機構およびバネなどの付勢手段により押圧する方向に付勢し、チャック装置とパイルとの結合は上下動装置で押圧部材を降下させて解除させている。この様に、パイルの外周面および内周面を外側押圧部材および内側押圧部材で挟持してチャックすることができるので、外径や内径にバラツキのある鋳鉄管パイルをチャックするチャック装置に適用することが最適である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は本発明における一実施例のチャック装置を装着した杭打ち機の側面図である。
【図２】図２はチャック装置の断面図である。
【図３】図３はチャック装置の説明図で、（ａ）がケーシングに配置された支持板の平面図、（ｂ）が押圧部材の配置を説明するための概略図である。
【図４】図４はチャック装置の従来例の説明図で、（ａ）が前側から見た断面図、（ｂ）がＡ−Ａ断面図、（ｃ）がチャック時のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
４  回転駆動装置
１１  チャック装置
１２  パイル
２１  ケーシング
２２  連結部
３１  外側押圧部材
３２  内側押圧部材
３３  外側押圧部材用カム機構
３７  内側押圧部材用カム機構
５１  外側連動部材
５２  内側連動部材
５８  下側の皿バネ（下側付勢手段）
５９  上側の皿バネ（上側付勢手段）
６１  ジャッキ（上下動装置）
【図１】
2009127394.tif 000003
【図２】
2009127394.tif 000004
【図３】
2009127394.tif 000005
【図４】
2009127394.tif 000006