(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダマストに昇降自在に支持されている駆動部を有した掘削機において、前記駆動部の出力軸に設けられている雌継手と掘削ロッドに設けられている雄継手とを着脱自在に連結するための掘削ロッドの自動連結装置であって、
前記雌継手を囲繞するように配設されるとともに、前記駆動部に支持された油圧シリンダによって上下動される昇降リングと、
前記雌継手の外周に回転自在に外嵌されるとともに、前記昇降リングの上下動に伴って時計方向および反時計方向に回転するように構成された回動リングと、
前記雄継手に設けられている嵌合溝に嵌合する位置と前記嵌合溝から離脱した位置との間で前記雌継手の軸線に対して半径方向に進退可能な、前記雌継手の窓孔内に設けられたロックピースと、
前記回動リングの回転に連係して前記ロックピースを進退移動させるカム機構と、
を備え、
前記ロックピースは、
その一端がピンにより前記雌継手側に枢支されて回動自在であり、その他端が前記雌継手に対して半径方向に進退できるように構成され、
前記カム機構は、
前記回動リングに形成されてその切線方向に延びる水平案内溝と、前記ロックピースの外面に設けられてその端部が前記水平案内溝に嵌合するスライド部とを有し、
前記回動リングの回転に応じて前記水平案内溝の相対向する一対の案内面が前記スライド部を押し引きし、前記ロックピースを進退させるように構成されている、
ことを特徴とする掘削機における掘削ロッドの自動連結装置。
【請求項２】
リーダマストに昇降自在に支持されている駆動部を有した掘削機において、前記駆動部の出力軸に設けられている雌継手と掘削ロッドに設けられている雄継手とを着脱自在に連結するための掘削ロッドの自動連結装置であって、
前記雌継手を囲繞するように配設されるとともに、前記駆動部に支持された油圧シリンダによって上下動される昇降リングと、
前記雌継手の外周に回転自在に外嵌されるとともに、前記昇降リングの上下動に伴って時計方向および反時計方向に回転するように構成された回動リングと、
前記雄継手に設けられている嵌合溝に嵌合する位置と前記嵌合溝から離脱した位置との間で前記雌継手の軸線に対して半径方向に進退可能な、前記雌継手の窓孔内に設けられたロックピースと、
前記回動リングの回転に連係して前記ロックピースを進退移動させるカム機構と、
を備え、
前記ロックピースは、
前記窓孔の相対向する内側面にガイドされて半径方向に進退できるように構成され、
前記カム機構は、
前記回動リングに形成されてその切線方向に延びる水平案内溝と、前記ロックピースの外面に設けられてその端部が前記水平案内溝に嵌合するスライド部とを有し、
前記回動リングの回転に応じて前記水平案内溝の相対向する一対の案内面が前記スライド部を押し引きし、前記ロックピースを進退させるように構成されている、
ことを特徴とする掘削機における掘削ロッドの自動連結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削機において、リーダマストに昇降自在に支持される駆動部の出力軸に設けられる雌継手と掘削ロッドに設けられる雄継手とを自動的に連結するための掘削ロッドの自動連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のような掘削機において、駆動部の出力軸に掘削ロッドを自動的に連結して地盤を掘削するようになされたもの（例えば実開平７−２５０９０号公報）がある。
【０００３】
上記従来の掘削機では、駆動部側に垂設されたシリンダのピストンロッドの伸縮動によりリング部材を昇降させ、このリング部材の内周部に設けられたカム機構によりロックピースのレバーの一端を押圧または開放することによりロックピースを半径方向に進退させ、これによりロックピースを雌継手から雄継手に係合または離脱させるようになされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の技術では、シリンダにより昇降するリング部材の内周部に直接カム機構を設け、かつこのカム機構でロックピースのレバーを揺動させてロックピースを半径方向に所定のストロークにわたって進退させるので、上記カム機構を含む関連構成が大きくなり、特に半径方向に大きいスペースを要するため連結装置全体の外径が大きくなって大型化することが避けられないという問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置の小型化、特に半径方向のスペースをとらず、コンパクトな形態とすることができる掘削機の自動連結装置を提供することを課題としてなされたもので、その課題を解決する請求項１に記載の手段は、リーダマストに昇降自在に支持されている駆動部を有した掘削機において、前記駆動部の出力軸に設けられている雌継手と掘削ロッドに設けられている雄継手とを着脱自在に連結するための掘削ロッドの自動連結装置であって、
前記雌継手を囲繞するように配設されるとともに、前記駆動部に支持された油圧シリンダによって上下動される昇降リングと、
前記雌継手の外周に回転自在に外嵌されるとともに、前記昇降リングの上下動に伴って時計方向および反時計方向に回転するように構成された回動リングと、
前記雄継手に設けられている嵌合溝に嵌合する位置と前記嵌合溝から離脱した位置との間で前記雌継手の軸線に対して半径方向に進退可能な、前記雌継手の窓孔内に設けられたロックピースと、
前記回動リングの回転に連係して前記ロックピースを進退移動させるカム機構と、
を備え、
前記ロックピースは、
その一端がピンにより前記雌継手側に枢支されて回動自在であり、その他端が前記雌継手に対して半径方向に進退できるように構成され、
前記カム機構は、
前記回動リングに形成されてその切線方向に延びる水平案内溝と、前記ロックピースの外面に設けられてその端部が前記水平案内溝に嵌合するスライド部とを有し、
前記回動リングの回転に応じて前記水平案内溝の相対向する一対の案内面が前記スライド部を押し引きし、前記ロックピースを進退させるように構成されている、
ことを特徴としている。
また、請求項２に記載した手段は、リーダマストに昇降自在に支持されている駆動部を有した掘削機において、前記駆動部の出力軸に設けられている雌継手と掘削ロッドに設けられている雄継手とを着脱自在に連結するための掘削ロッドの自動連結装置であって、
前記雌継手を囲繞するように配設されるとともに、前記駆動部に支持された油圧シリンダによって上下動される昇降リングと、
前記雌継手の外周に回転自在に外嵌されるとともに、前記昇降リングの上下動に伴って時計方向および反時計方向に回転するように構成された回動リングと、
前記雄継手に設けられている嵌合溝に嵌合する位置と前記嵌合溝から離脱した位置との間で前記雌継手の軸線に対して半径方向に進退可能な、前記雌継手の窓孔内に設けられたロックピースと、
前記回動リングの回転に連係して前記ロックピースを進退移動させるカム機構と、
を備え、
前記ロックピースは、
前記窓孔の相対向する内側面にガイドされて半径方向に進退できるように構成され、
前記カム機構は、
前記回動リングに形成されてその切線方向に延びる水平案内溝と、前記ロックピースの外面に設けられてその端部が前記水平案内溝に嵌合するスライド部とを有し、
前記回動リングの回転に応じて前記水平案内溝の相対向する一対の案内面が前記スライド部を押し引きし、前記ロックピースを進退させるように構成されている、
ことを特徴としている。
【０００６】
したがって油圧シリンダを伸長作動すると、昇降リングが下降し、その下降に伴って回動リングが水平面内で回転し、この回動リングの回転によりそのカム機構によりロックピースが軸心側へ移動して雄継手の嵌合溝に嵌合し、連結状態となる。連結の解除時には油圧シリンダを短縮作動することにより上記連結時とは逆の動きでロックピースが雄継手の嵌合溝から脱出し、連結状態が解かれる。
【０００７】
このように昇降リングの上下動を回動リングの回転に変換し、その回転を利用してロックピースを進退させるので、半径方向にスペースが不要となり、連結部の外径を最小限に抑えることが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【０００９】
本発明を適用する掘削機は、図１にその一例の側面を示すように、ベースマシン１に立設されるリーダマスト２のガイドレール３にそって昇降自在な駆動部４を有し、この駆動部４はリーダマスト２の上端のトップシーブ５を経由するワイヤ６により吊持され、このワイヤ６はベースマシン１に搭載の図示しないウインチにより巻上げ巻下げされるようになっている。
【００１０】
上記駆動部４の下部に突出する出力軸７には図２に示すように雌継手８が設けられている。この雌継手８は全体として略円筒形を有し、下部には掘削ロッド９の上端の多角形断面（通常正六角形断面）を有する雄継手１０に外嵌し得るこれと相似の多角形断面の内壁１１を有している。
【００１１】
上記雌継手８の上方部には、図２、図３に示すように駆動部４（非回転部）に基部がピン１２により支持された左右一対の油圧シリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａにピン１４，１４により取付けられているリング部材１５（非回転）が外嵌され、このリング部材１５の内周には昇降リング１６がベアリング１７を介して回転自在に接続されており、この昇降リング１６の内周の上下部には上部ボス１８，１８および下部ボス１９，１９が左右一対ずつ設けられている。
【００１２】
前記雌継手８の下部外周には回動リング２０が外嵌され、この回動リング２０はその上端内周のフランジ２１が雌継手８の外周の周溝２２に嵌合されて上下のブッシュ２３，２３を介して回転自在に支承されている。
【００１３】
前記昇降リング１６の上部ボス１８は、図２に示すように雌継手８の外周に上下方向に形成された上下案内溝２４，２４に摺動自在に嵌合され、下部ボス１９，１９は、前記回動リング２０の外周に所要角度傾斜して形成された傾斜案内溝２５，２５に摺動自在に嵌合されている。そして昇降リング１６の最上昇時には上部ボス１８，１８および下部ボス１９，１９とも各案内溝２４，２４，２５，２５の上端に位置されるようになっている（図２の状態）。
【００１４】
一方、雌継手８の下方位置で、雌継手８に雄継手１０が嵌合した際にその雄継手１０の相対応する二面に軸線に直交する方向に形成されている嵌合溝１０ａ，１０ａと対応する位置にロックピース２６，２６が半径方向に移動可能に設けられている。
【００１５】
このロックピース２６は、図６に示すように平面視が略半月状を有するもので、その弦に相当する平坦な内面には前記雄継手１０の嵌合溝１０ａに嵌る突条２７が形成され、弧に相当する外面にはスライド部２８が設けられており、前記雌継手８の内外面に貫通して形成された窓孔２９内に位置されている。
【００１６】
前記スライド部２８は、側面視がＴ字状をなし、回動リング２０に水平方向に形成された切線方向の水平案内溝３０にスライド部２８の上下端が嵌合され、回動リング２０の回転に応じその水平案内溝３０の相対向する案内面３０ａ，３０ａにより前記スライド部２８を押し引きして前記突条２７を雌継手８の内壁１１内の退没位置と雄継手１０の嵌合溝１０ａへの嵌合位置とにわたり進退移動させるカム機構を形成している。
【００１７】
図６の実施形態は、ロックピース２６の平面視の一端が雌継手８側にピン３１により枢支され、このピン３１を支点としてロックピース２６が水平面内で回動して図６（Ａ）〜（Ｂ）のように進退移動されるようになされており、図７の実施形態は、雌継手８の窓孔２９の内側面２９ａ，２９ａをガイドとして直進により図７（Ａ）〜（Ｂ）のように進退移動されるようになされており、これらいずれを採用してもよい。なおロックピース２６の進退時にそのスライド部２８を逃がすため、昇降リング１６の内面に逃げ３２が設けられている。図中符号３３は薬液注入用の供給管を示す。
【００１８】
次に上記実施の形態の作用を説明する。
【００１９】
掘削ロッド９を駆動部４に連結するに際しては、図２、図３のように駆動部４を上昇させておき、油圧シリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａを短縮させ、昇降リング１６を上昇させておく。これにより図３（Ｂ），図６（Ａ）のようにロックピース２６，２６は雌継手８の窓孔２９，２９内に退没した状態におかれ、雌継手８を掘削ロッド９の雄継手１０に嵌合し得る状態におかれる。
【００２０】
こうしたのち駆動部４を下降させて掘削ロッド９の雄継手１０に雌継手８を嵌合させ、次いで油圧シリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａを伸長作動させると、昇降リング１６がその上部ボス１８，１８が雌継手８の上下案内溝２４，２４にそって垂直に下降する。これと同時に下部ボス１９，１９が回動リング２０の傾斜案内溝２５，２５にそって垂直に下降することにより回動リング２０に回転が与えられ、図６（Ａ）において反時計方向に回動する。
【００２１】
回動リング２０が上記のように回動すると、ロックピース２６のスライド部２８が回動リング２０の水平案内溝３０の案内面３０ａ，３０ａにより徐々に軸心側へ寄せられ、最終的には図６（Ｂ）のようにロックピース２６の突条２７が雌継手８の内壁１１から突出して雄継手１０の嵌合溝１０ａに嵌合し、雌継手８と雄継手１０が連結される（図５示）。この状態で油圧シリンダ１３，１３の油圧回路をロックすることにより上記の連結状態が維持される。
【００２２】
掘削ロッド９を切り離すときは、油圧シリンダ１３，１３のピストンロッド１３ａ，１３ａを短縮作動させれば、昇降リング１６が垂直に上昇し、これに伴い下部ボス１９，１９により回動リング２０が前記とは逆の方向に回動してロックピース２６が退去移動し、図３（Ｂ）、図６（Ａ）の状態となってその突条２７が雄継手１０の嵌合溝１０ａから脱出し、連結状態が解かれ、駆動部４を引き上げることにより雌継手８から雄継手１０が抜けて切り離すことができる。
【００２３】
図７（Ａ），（Ｂ）に示す実施形態においても上記と同様な作用によりロックピース２６が直進的に進退されて同様な機能を果たす。
【００２４】
なお図示の実施形態では、雄継手１０が多角形断面の代表例として六角形断面の場合について示したが、円形その他の断面形状の場合であっても実施可能であることはもちろんである。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、油圧シリンダにより垂直に上下動する昇降リングの昇降動を回動リングの回転に変換し、この回動リングの回転によりロックピースを進退させるようにしたので、各部材が雌継手の外周面にそっての昇降および回動となり、そのため装置の半径方向に厚みを必要とせず、その結果装置全体をきわめてスリムな形態に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する掘削機の一例を示す側面図。
【図２】本発明の一実施形態の自動連結前の状態を示す断面図。
【図３】（Ａ）は同正面図、（Ｂ）は同断面図。
【図４】（Ａ）は図３における昇降リングを下降した状態を示す正面図、（Ｂ）は断面図。
【図５】自動連結後の状態を示す要部の断面図。
【図６】（Ａ）は連結前、（Ｂ）は連結後の状態を示す図２のＡ矢視断面図。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は他の実施形態を示す図６相当図。
【符号の説明】
１  ベースマシン
２  リーダマスト
４  駆動部
７  出力軸
８  雌継手
９  掘削ロッド
１０  雄継手
１０ａ  嵌合溝
１１  内壁
１３  油圧シリンダ
１５  リング部材
１６  昇降リング
１８  上部ボス
１９  下部ボス
２０  回動リング
２４  上下案内溝
２５  傾斜案内溝
２６  ロックピース
２７  突条
２８  スライド部
２９  窓孔
３０  水平案内溝
３０ａ  案内面
【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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