JP2002301556A - 螺旋付き杭の成形用金枠およびコア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】螺旋羽根付き杭を鋳造する金枠において、金枠
に対するコア部材の位置合わせと固定を、金枠を静止さ
せず駆動回転させながらでも可能とし、また型の設定と
脱着の迅速化ならびに安全化を図ることを課題とする。 【解決手段】筒状の金枠１端面が螺旋状の端面とされ、
この螺旋状の端面が、径方向へ拡大されて第一の螺旋面
２とされ、前記第一の螺旋面２に対面する螺旋面と軸方
向面を有する第二の螺旋面４を有したコア部材５とから
なり、前記金枠１の軸方向延出筒部３内面と、前記コア
部材５外周面の一部に、互いの軸方向距離を近づけてい
ったとき、前記第一の螺旋面と第二の螺旋面の軸方向面
が対面接触する直前の周方向一定位置で互いに接触する
突起１０、１１がそれぞれ設けられ、この両突起の軸方
向長さが、該両突起が接触後さらに前記コア部材５を前
記金枠に接近させて行ったときに、第一の螺旋面２と前
記第二の螺旋面４の軸方向面の周方向投影面が重なる直
前で互いに軸方向にすれ違って接触が解消される軸方向
長さとされてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、螺旋付き杭の成
形用金枠およびコアの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属製杭として、先端外周に螺旋状の羽
根（以下螺旋条という）を形成した螺旋付き杭が知られ
ている。

【０００３】この螺旋付き杭は、一般に螺旋条が杭周囲
を一周以上旋回しているので、脱型時に製品を軸方向に
引き抜く遠心力鋳造では製造できない。このような問題
を解消するため、螺旋条の周回数を、杭周囲の一周以下
として、軸方向引抜を可能とすることにより、先端に螺
旋条を有する杭を遠心力鋳造法によって連続的に成形で
きるようにした螺旋付き杭の鋳造装置が提案されている
（例えば特開平１１−１７９５１７号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記螺旋付
き杭を連続的に製造する場合、従来では、図４に示すよ
うに、杭となる管を遠心力により鋳造する筒状の金枠１
の端面１ｂに径方向に広がる第一の螺旋面２を形成し、
この第一の螺旋面２の周方向外縁より軸方向に伸びる外
周枠部３ａと、この外周枠部３ａから段状に拡径された
軸方向延出筒部３を一体に形成した金枠１を使用し、前
記第一の螺旋面２に対し螺旋付き杭Ｐの螺旋条Ｐ１の肉
厚に相当する隙間を隔てて対面する第二の螺旋面４を有
するコア部材５を、矢印で示すように前記軸方向延出筒
部３内へ同軸に嵌め込むことにより螺旋条の型を形成
し、両者を固定した後に高速回転させて溶融鋳鉄を流し
こみ、末端に螺旋条Ｐ１を有する杭Ｐを成形し、次いで
金枠１の回転を止め、コア部材５を外し杭Ｐを脱型する
工程で製造されている。

【０００５】しかしながら、この方法を実施するには、
コア部材５の金枠１への嵌めこみを、第一の螺旋面２と
第二の螺旋面４との対面状態を正しく一致させた上、こ
れらの対面間隔を螺旋条の厚さに合致するように嵌め込
んでセットしなくてはならず、この調整に手間取る問題
があった。

【０００６】すなわち図５に示すように、上記の調整
は、金枠１を静止状態とし、両者の位置合わせを、金枠
１かコア部材５のどちらかを人力などで軸周囲に相対回
転させて第一と第二の螺旋面の対面状態を合致させ、ま
た軸方向へ押し込むことにより図４に示すようにセット
する作業手順によるので、金枠の位置設定や脱着に手間
がかかり、また連続製造する場合は前回の鋳造時の残熱
で金枠１が高温となっているので危険作業ともなる欠点
があった。

【０００７】この発明は上記問題を解消し、金枠に対す
るコア部材の位置合わせと固定を、金枠を静止させず駆
動回転させながらでも可能とし、また型の設定と脱着の
迅速化ならびに安全化を図ることを課題としてなされた
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の螺旋付き杭の
成形用金枠およびコアは、杭となる管を遠心力により鋳
造する筒状部を有する金枠であって、前記筒状部の端面
が螺旋状の端面とされ、この螺旋状の端面が、螺旋巻回
始端と終端との間にできる軸方向面を含め径方向へ拡大
されて第一の螺旋面とされ、またこの第一の螺旋面の周
方向外縁より軸方向に伸びる軸方向延出筒部を一体に形
成してなる金枠と、前記第一の螺旋面に対面する螺旋面
と軸方向面を有する第二の螺旋面を有したコア部材とか
らなり、前記金枠の軸方向延出筒部内面と、前記コア部
材外周面の一部に、互いの軸方向距離を近づけていった
とき、前記第一の螺旋面と第二の螺旋面の軸方向面が対
面接触する直前の周方向一定位置で互いに接触する突起
がそれぞれ設けられ、この両突起の軸方向長さが、該両
突起が接触後さらに前記コア部材を前記金枠に接近させ
て行ったときに、第一の螺旋面と前記第二の螺旋面の軸
方向面の周方向投影面が重なる直前で互いに軸方向にす
れ違って接触が解消される軸方向長さとされてなるもの
である。

【０００９】従って、この発明の螺旋付き杭の成形用金
枠およびコアによれば、金枠の一端にコア部材をセット
する場合、回転させた金枠にコア部材を接近していけ
ば、突起が衝突することによって第一の螺旋面に対し第
二の螺旋面の回転方向位置が、正確な位置に近い状態に
調整されると共に、突起の衝突によってコア部材が金枠
とほぼ同じ回転数となるように付勢される。その後、そ
のままコア部材を金枠の一端に押し込んでいけば、突起
の係合は外れ、今度は第一の軸方向面と第二の軸方向面
とが接して、第一の螺旋面に対し第二の螺旋面が、正確
な位置にセットされる。そしてこのままコア部材を押し
込んでいき軸方向位置を所定の位置に固定すれば、金枠
の回転を完全に停止することなく金枠とコアの位置の設
定、固定が可能となるのである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説
明する。図１は、この発明の実施の形態である螺旋付き
杭の金枠とコアを示す説明図で、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は要部側面図である。

【００１１】なお、この実施の形態において使用される
金枠１の従来と異なる点は金枠１内面とコア部材外面に
設けた突起１０、１１の構造にあり、それ以外の従来と
同一部分に付いては図４、図５に付した符号を示すこと
で詳細な説明は省略する。

【００１２】ただし、図１（ａ）において、図中２ａは
第一の螺旋面２の螺旋巻回始端２ｂと終端２ｃとの間に
できる軸方向面を示す。図示例の場合、この軸方向面２
ｃは、金枠１の軸線１ａを含む平面とした場合を示して
いるが、金枠１の軸線１ａに対し型抜が容易な開き勝手
の方向へ傾斜させた面としても良い。

【００１３】また軸方向延出筒部３には、前記第一の螺
旋面２に対面する第二の螺旋面４を有するコア部材５が
嵌合可能とされている。すなわち、この第二の螺旋面４
は第一の螺旋面２と等しいピッチのねじ面とされ、第二
の螺旋面４の始端４ｂと終端４ｃとの間に形成される軸
方向面４ａが、第一の螺旋面２の軸方向面２ａと隙間無
く接するように形成されている。

【００１４】この第二の螺旋面４の軸方向面４ａも前記
と同様、金枠１の第一の螺旋面２に合わせ、金枠１の軸
線１ａに対し型抜が容易な開き勝手の方向へ傾斜させた
面としても良い。

【００１５】このコア部材５は鋳物砂で成形され、中心
部に貫通孔を設けたドーナツ上とされている。そして、
この鋳物砂製のコア部材５は、背面側５ａが保持具６で
支持されるようになっている。

【００１６】この保持具６は、その背面側６ａがベアリ
ング７を介して支持部材により支持可能とされている。
そして、上記金枠１の第一の螺旋面２周囲から軸方向に
延びる軸方向延出筒部３の内面と、この軸方向延出筒部
３内に挿入される前記保持具６の外面に、互いに周方向
相対回転した時に接触可能な突起１０、１１が形成され
ている。

【００１７】この突起１０、１１の周方向位置は、金枠
１を第一の軸方向面２ａが前面となるように回転させ、
そこへコア部材５を近づけていったとき、図１（ｂ）に
示すように第一の螺旋面２の軸方向面２ａと、第二の螺
旋面４の軸方向面４ａ（点線で示す）とが当接する直前
で突起１０が突起１１に接するような位置に設けられて
いる。

【００１８】なお、軸方向延出筒部３の先端側３ｂは、
突起１１を受容できるよう図示のように段状に拡径され
ている。また、この突起１０、１１の軸方向位置につい
ては、前記金枠１と前記コア部材５の軸方向距離を近づ
けていったとき、前記第一の螺旋面２の軸方向面２ａと
第二の螺旋面４の軸方向面４ａとの周方向投影面が重な
る直前、すなわち、前記軸方向面２ａ、４ａが対面接触
する直前で互いにすれ違って接触が解消される長さとさ
れて構成されている。

【００１９】また、ベアリング７部には図示されていな
いが油圧装置、エアシリンダなどが係合可能とされ、矢
印で示すように軸方向へ進退可能とされ、前記コア部材
５は金枠１の軸１ａと同一軸上を軸周囲に回転しながら
軸方向へ移動できるようにされている。

【００２０】次に、この実施の形態の作動について説明
する。まず、図１（ａ）に示したように、コア部材５を
保持具６に取り付けて自由回転可能にする。

【００２１】次いで、図２（ａ）に示すように第一の螺
旋面２における軸方向面２ａを矢印で示すように進ませ
る方向へ、ゆっくり回転させる。そして、図外の油圧装
置やエアシリンダなどの駆動装置を使用して保持具６
（図１（ａ））を移動させ、これに保持させたコア部材
５を第一の螺旋面２を囲む軸方向延出筒部３へ挿入して
いく。

【００２２】そのまま挿入していくとコア部材５の突起
１１は図２（ｂ）に示すように軸方向延出筒部３内面に
設けた突起１０と周方向に衝突する。この衝突によりコ
ア部材５は金枠１とほとんど同じ回転速度で回転させら
れ、相対速度差がほとんど無くなる。

【００２３】なお、このときの衝撃は、金属部分に設け
られた突起１０、１１同士の衝突であるので、砂型など
とされたコア部材５がショックにより破壊される心配は
ない。

【００２４】その後さらにコア部材５を押し込んでいく
と、図２（ｃ）に示すようにコア側の突起１１は金枠側
の突起１０部分を通り抜け、コア部材５は惰性回転の状
態となる。

【００２５】しかし、このとき、両者の周方向位置関係
は、第一、第二の螺旋面２、４の軸方向面２ａ、４ａを
対面当接する状態に近いので、この直後両者が接触した
ときの衝撃はほとんど無い。また、当接すれば図２
（ｄ）に示すように互いの軸方向面を当接した状態で両
者は一体となって回転する。

【００２６】最終的にコア部材５は、第一の螺旋面２の
周方向外縁より軸方向に伸びる外周枠部３ａに当接す
る。その状態となれば図３に示したようにコア部材５と
金枠１は固定爪（図示せず）などで離れないように固定
される。

【００２７】次いで、金枠１を高速に回転させ、内部に
溶融鋳鉄を流し込んで螺旋付き杭を遠心力鋳造法により
成形する。成形が終了すれば、回転数を下げ、固定爪を
外しコア部材５を引き出し成形した杭Ｐ（図４）を金枠
１から軸方向へ引出すのである。

【００２８】そして、保持具６に新たなコア部材５を装
着し、金枠１が回転している間に再び上記と同様にして
コア部材５を金枠１に挿入して取り付け、成形を繰り返
すのである。

【００２９】以上説明したように、この発明の螺旋付き
杭の成形用金枠およびコアによれば、金枠１が回転して
いてもコア部材５のセットが可能となるため、従来のよ
うにコア部材５を金枠１にセットする際、金枠１の回転
を完全に停止させなくて良いので、金枠１の反復使用に
要する時間を短くすることができ、迅速な製造が可能と
なる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の螺旋付
き杭の成形用金枠およびコアによれば、螺旋付き杭を製
造する場合、杭先端の螺旋条を成形するのに必要なコア
部材の金枠に対する脱着が、金枠を回転させたままでで
きるので、金枠を完全に停止させて位置合わせする工程
が省略でき、製造時間の短縮化が図られ、生産効率の向
上が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の螺旋付き杭の成形用金
枠およびコアの説明図であり（ａ）は断面図、（ｂ）は
要部側面図である。

【図２】この発明の螺旋付き杭の成形用金枠およびコア
を使用する場合の工程説明図であり、（ａ）より順に
（ｂ）（ｃ）（ｄ）へと工程が進む状態を示している。

【図３】この発明の実施の形態の螺旋付き杭の成形用金
枠およびコアをセットした状態を示す断面図である。

【図４】従来使用されている螺旋付き杭の成形用金枠お
よびコアの断面図である。

【図５】従来の螺旋付き杭の成形用金枠およびコアの使
用状態を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 金枠 １ａ 金枠の中心回転軸線 １ｂ 金枠端面 ２ 第一の螺旋面 ２ａ 第一の螺旋面に形成された軸方向面 ３ 軸方向延出筒部 ３ｂ 軸方向延出筒部 ４ 第二の螺旋面 ４ａ 第二の螺旋面に形成された軸方向面 ５ コア部材 ６ 保持具 ７ ベアリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4E093 NA10 NB10 QA04 QB01 QB10 UC01 UC02

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】杭となる管を遠心力により鋳造する筒状部
   を有する金枠であって、前記筒状部の端面が螺旋状の端
   面とされ、この螺旋状の端面が、螺旋巻回始端と終端と
   の間にできる軸方向面を含め径方向へ拡大されて第一の
   螺旋面とされ、さらにこの第一の螺旋面の周方向外縁よ
   り軸方向に伸びる軸方向延出筒部を一体に形成してなる
   金枠と、前記第一の螺旋面に対面する螺旋面および軸方
   向面を有する第二の螺旋面を有したコア部材とからな
   り、前記金枠の軸方向延出筒部内面と、前記コア部材外
   周面の一部に、互いの軸方向距離を近づけていったと
   き、前記第一の螺旋面と第二の螺旋面の軸方向面が対面
   接触する直前の周方向一定位置で互いに接触する突起が
   それぞれ設けられ、この両突起の軸方向長さが、該両突
   起が接触後さらに前記コア部材を前記金枠に接近させて
   行ったときに、第一の螺旋面と前記第二の螺旋面の軸方
   向面の周方向投影面が重なる直前で互いに軸方向にすれ
   違って接触が解消される軸方向長さとされてなる螺旋付
   き杭の成形用金枠およびコア。