(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合すべき雌継手を備えた掘削機において、
前記雄継手（１０）にその軸線に対し直交する方向に形成されているピン嵌合溝（１１）に対応するように、雌継手内壁（７ａ）に該ピン嵌合溝（１１）と同じ方向に延びるスライド穴（１２）を有する雌継手（７）と、
前記スライド穴（１２）にその両端側から互いが向き合うようにスライド自在に嵌合する左右一対のロックピース（１３）と、
前記駆動部（３）側に設けられた上下作動機構（１７）に支持され前記雌継手（１０）を回転的に囲繞する作動リング（２１）と、
この作動リング（２１）の内周に設けられ該作動リング（２１）の上下動に連繋して前記ロックピース（１３）を前記スライド穴（１２）にそってスライドさせるロックピース移動機構（２３）とを具有し、
該ロックピース（１３）が互いに接近する方向に進出したとき雄継手（１０）の前記ピン嵌合溝（１１）に嵌合されるようにした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自動連結装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記のように駆動部の出力軸に掘削ロッドを連結して掘削作業を行う掘削機としては、例えば特開平６−２７９９０号公報に記載のものがある。この公報に記載の連結装置は、雌継手の外周にあって雌継手と一体に回転するリングを非回転部材（減速機）のケースに配設された一対のシリンダの先端に設けられた外リングにベアリングを介して上下動可能に支持し、前記リングを上下動させて出力軸の先端に固設の雌継手の半径方向に動く一対のロック部材を進退させることにより雌継手に雄継手を自動的に連結するようになされたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の装置では、ロック部材が雄継手の半径方向から圧着するように雄継手の嵌合孔に係合するようにしているので、雌継手部分の構成が大型化するばかりでなく、掘削ロッドの上下方向の荷重により連結が解けるおそれがあるなどの問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置を大型することがなく、しかも掘削ロッドの荷重により連結状態が解かれるようなことがないようにすることを課題とするもので、リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合すべき雌継手を備えた掘削機において、前記雄継手にその軸線に対し直交する方向に形成されているピン嵌合溝に対応するように、雌継手内壁に該ピン嵌合溝と同じ方向に延びるスライド穴を有する雌継手と、前記スライド穴にその両端側から互いが向き合うようにスライド自在に嵌合する左右一対のロックピースと、前記駆動部側に設けられた上下作動機構に支持され前記雌継手を回転的に囲繞する作動リングと、この作動リングの内周に設けられ該作動リングの上下動に連繋して前記ロックピースを前記スライド穴にそってスライドさせるロックピース移動機構とを具有し、該ロックピースが互いに接近する方向に進出したとき雄継手の前記ピン嵌合溝に嵌合されるようにしたことを特徴とするものである。
【０００５】
したがって、雌継手に雄継手が嵌合するときは、ロックピースは雄継手の側方にそれぞれ退去した位置におかれ、雄継手の嵌合後ロックピース移動機構により雄継手側に向けて互いに接近する方向に進出させることにより雄継手のロックピース嵌合溝内にその溝方向にスライドして嵌合し、雌継手に雄継手が連結される。雄継手を外すには上記とは逆に作動させればよい。
【０００６】
このように雌継手の半径方向に退去移動する部材が存在しないので、装置全体の外形を大型化することがなく、またロックピースは雌継手の半径方向に移動する要素が存在しないので、掘削ロッドに大きな荷重が掛ってもロックピースに抜け方向への力が作用することがなく、連結が解かれるようなことがない。
【０００７】
【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。
【０００８】
本発明を適用する掘削機は、図１にその一例の側面図を示すように、作業機械１に立設されるタワー２にそって昇降自在な駆動部３を有し、この駆動部３は、タワー２の上端のトップシーブ４を経由するワイヤ５により吊持され、このワイヤ５は作業機械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。
【０００９】
上記駆動部３の下部に突出する出力軸６には、図４に示すように雌継手７が設けられている。この雌継手７は、前記出力軸６の下端に雌継手ホルダ８を介して固着された筒状のもので、その内面は図１に示す掘削ロッド９の上端の多角形断面（通常正６角形断面）の雄継手１０が可及的密に嵌合する多角形状の内壁７ａを有し、外周は円筒面とされている。
【００１０】
前記雌継手７の内壁７ａの相対向する２辺には、前記雄継手１０の相対応する２辺に上下位置を違えて形成された水平方向に延びるピン嵌合溝１１，１１に対応する位置に横方向に貫通するスライド孔１２，１２が穿設されており、このスライド孔１２，１２に片側一対ずつのロックピース１３，１３の基板部１４，１４がスライド自在に挿通支持され、このロックピース１３，１３が図３、図７に示すように雌継手７の内壁７ａの領域から退去した位置（図３）と、内壁７ａの領域内に進入して該内壁７ａの面より突出した状態におかれる位置（図７）とをとるようになっている。
【００１１】
前記駆動部３の非回転部分の下部に前記雌継手７の下端位置までを覆う外筒１５が固設され、この外筒１５の外面に上下作動機構が設けられている。図示の実施形態における上下作動機構は、前記外筒１５の上方部に設けられたブラケット１６，１６に基部が固定された左右一対の油圧シリンダ１７，１７により構成されており、この外筒１５の前記油圧シリンダ１７，１７が設けられる位置の下端から所要高さ位置にかけてスリット１８，１８が切設されている。
【００１２】
前記外筒１５の内周にそって昇降し得るリング状の支持部材１９の直径線上対称位置の外面に突設されたブラケット２０，２０が前記スリット１８，１８を通して外筒１５の外面に突出され、このブラケット２０，２０が前記油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａの先端に連結されている。
【００１３】
上記支持部材１９の内周には、前記雌継手７を囲繞するように作動リング２１がベアリング（またはブッシュ）２２を介して支持部材１９に対し回転自在に設けられ、この作動リング２１の内周には前記支持部材１９の上下動に連繋して前記ロックピース１３，１３を水平方向に移動させるロックピース移動機構２３が設けられている。
【００１４】
図２〜図８に示す実施形態におけるロックピース移動機構２３は、前記作動リング１９の内面のボス２４，２４に基端が軸２５，２５により共に枢支された片側一対ずつのレバー２６，２６を有し、これらレバー２６，２６の先端に前記ロックピース１３，１３の基板部１４，１４の外端がピン２７，２７により枢支されている。したがって油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａが短縮すると、図２に見られるように左右のレバー２６，２６が一直線状になって左右のロックピース１３，１３を離間させ、ロックピース１３，１３が雌継手７の内壁７ａの一辺外に退去し（図５示）、逆にピストンロッド１７ａ，１７ａが伸長すると、両レバー２６，２６の基端を引下げて（図６示）ロックピース１３，１３の基端１４，１４を引寄せ、ロックピース１３，１３が雌継手７の内面から突出した状態（図８示）に進出するようになっている。
【００１５】
次に上記実施の形態の作用を説明する。
【００１６】
掘削ロッド９を駆動部３に連結するに際しては、図１のように駆動部３を上昇させておき、油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａを短縮させて図２、図５に示すようにロックピース移動機構２３により各ロックピース１３，１３を側方へ退去させておく。
【００１７】
こうしたのち駆動部３を下降させて掘削ロッド９の上端の雄継手１０に雌継手７を嵌合し、次いで油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａを伸長作動させると、支持部材１９を介して作動リング２１が下降し、レバー２６，２６の端部を共に下降させることによりロックピース１３，１３は互に接近する方向にスライドして雄継手１０のロックピース嵌合溝１１，１１内に側方から進入して雌継手７と雄継手１０とがロックピース１３，１３を介して連結される。ここで油圧シリンダ１７，１７の油圧回路をロックすることにより雄継手１０との連結状態が維持される。
【００１８】
掘削ロッド９を外すときは、油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａを短縮作動させれば、支持部材１９を介して作動リング２１が上昇し、レバー２６，２６の端部を共に上昇させることによりロックピース１３，１３は互に離間する方向にスライドして雌継手７の内壁７ａの一辺外に退去し、雄継手１０のロックピース嵌合溝１１，１１から外れて連結が解かれ、駆動部３を引上げることにより雌継手７から雄継手１０が抜かれて切離すことができる。
【００１９】
なお掘削作業時に出力軸６を回動して雌継手７が回転しても、ロックピース移動機構２３を含む作動リング２１はベアリング２２を介して回転するので支障なく掘削ロッド９を回転することができる。
【００２０】
図９〜図１２は前記ロックピース移動機構２３の他の実施形態を示すもので、作動リング２１の内面でロックピース１３，１３と対応する位置に側面視が台形状をなすくさび部材３０，３０が固設され、このくさび部材３０，３０の傾斜側面部３０ａ，３０ａに蟻溝状の摺動溝３１，３１が形成されており、この摺動溝３１，３１にロックピース１３，１３の基板部１４，１４の後端に前記傾斜に合わせて傾斜して形成された頭部１４ａ，１４ａがスライド自在に嵌合されている。他の構成は前述の実施形態と同様であるからこれと同一符号を付すに留め、その説明は省略する。
【００２１】
したがって油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａを伸長させて作動リング２１を下降させると、くさび部材３０，３０も共に下降するので、このくさび部材３０，３０の傾斜側面部３０ａ，３０ａにそって形成されている摺動溝３１，３１によりロックピース１３，１３の基板部１４，１４が外方へ引かれ、ロックピース１３，１３は雌継手７の内壁７ａの一辺外に退去し（図９、図１２示）、雄継手１０を連結可能な状態となる。
【００２２】
一方、雄継手１０に嵌合したのち油圧シリンダ１７，１７のピストンロッド１７ａ，１７ａを短縮させると、支持部材１９を介して作動リング２１が上昇し、これと共に上昇するくさび部材３０，３０の摺動溝３１，３１の傾斜によりロックピース１３，１３は互に接近する方向に押されるので、雌継手７に嵌合している雄継手１０のピン嵌合溝１１，１１に進入し、雌継手７と雄継手１０とがロックピース１３，１３を介して連結されることになる。
【００２３】
なお図示の実施形態では、雄継手１０が多角形断面を代表して６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。また上下作動機構として油圧シリンダ１７，１７を用いた場合を示したが、これに代えてエア作動のシリンダによるもの、電動ネジ機構によるもの、さらには作動リング２１を直接油圧で昇降させるようにするなど、作動リング２１を上下に動かし得るものであればよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、雌継手に嵌合される雄継手のピン嵌合溝の側方からロックピースを嵌合させて雌継手と雄継手とを連結する構成としたので、雌継手の半径方向から出入する部材が不要となり、これにより装置をコンパクトに構成することができる。またロックピースが一旦嵌合したのちは掘削ロッドの荷重によりロックピースが抜けて外れることが絶無であり、安全性を高めることができる。
【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】駆動部の下部を示す側面図。
【図３】掘削ロッドの連結前の状態を示す縦断正面図。
【図４】同、雌継手を非断面とした図３相当図。
【図５】図４のＡ矢視図。
【図６】同、連結状態とした図４相当図。
【図７】図６の側面視図。
【図８】図６のＢ矢視図。
【図９】ロックピース移動機構の他の実施形態を示す一部を断面とした連結前の状態を示す側面図。
【図１０】同、連結後の状態を示す側面図。
【図１１】図９のＣ矢視図。
【図１２】図９のＤ矢視図。
【符号の説明】
２  タワー
３  駆動部
６  出力軸
７  雌継手
９  掘削ロッド
１０  雄継手
１１  ピン嵌合溝
１２  スライド孔
１３  ロックピース
１４  基板部
１５  外筒
１７  油圧シリンダ
１９  支持部材
２１  作動リング
２３  ロックピース移動機構
２６  レバー
３０  くさび部材
３１  摺動溝
【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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【図１１】
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【図１２】
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