JP2005016208A

JP2005016208A - 掘削装置

Info

Publication number: JP2005016208A
Application number: JP2003184274A
Authority: JP
Inventors: Kunihiro Suzuki; 邦廣鈴木; Yutaka Suzuki; 裕鈴木
Original assignee: SHIRAKAWA IDO BORING KK; TECHNODRILL KK
Current assignee: SHIRAKAWA IDO BORING KK; TECHNODRILL KK
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-27
Also published as: JP3770887B2

Abstract

【課題】掘削作業中にスクリュウだけを回転させ、排出管内の排土の詰まりなど排土の排出を円滑に行えるようにする。
【解決手段】排出管１内に螺旋状の羽根１１を備えたスクリュウ１２が配設されると共に、エアーハンマ７で排出管１の先端部に配設されたビットヘッド２に衝撃力と回転運動とを与えて掘削し、その排土をスクリュウ１２で排出する構造の掘削装置において、エアーハンマ７とビットヘッド２とを連結する結合機構に、エアーハンマ７とビットヘッド２とを着脱するスプライン歯８とスプライン溝９とのクラッチ機構を設けて構成される。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削装置、特にビットヘッドで掘削された排土（スライム）を排出管内のスクリュウで排出する掘削装置において、ビットヘッドを回転させることなくスクリュウだけを回転させ、掘削された排土の詰まりや排出能力以上に詰め込まれた排土の清掃を掘削作業中に簡単、容易にでき、排土の排出を円滑に行えるようにした掘削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の排土をスクリュウで排出する掘削装置の主要部の概略部分断面図を示している。
【０００３】
図８において、排出管１の先端部に配設されているビットヘッド２は、排出管１の先端から突出して回転自在に設けられているビット部３と、排出管１の内部に配置のビットヘッド本体４とを備えている。ビットヘッド２のビットヘッド本体４側には、ビットヘッド２に推進方向の打撃力を与えるハンマ本体５と、ビットヘッド２に回転運動を与える筒体６とを備えたエアーハンマ７が設けられている。ビットヘッド本体４の外周面にはスプライン歯８が切られており、また筒体６の内周面にはスプライン溝９が設けられ、ビットヘッド本体４のスプライン歯８と筒体６のスプライン溝９とのスプライン結合により、エアーハンマ７からビットヘッド２へ上記回転運動を与える構造が用いられている。そしてエアーハンマ７は、軸１０に羽根１１が設けられたスクリュウ１２を介し推進駆動装置１３に連結されている。
【０００４】
横穴或いは竪穴など、ビットヘッド２で掘削された排土を排出管１内に配設されているスクリュウ１２で排出する図８で示された従来の掘削装置は、推進駆動装置１３から与えられるエアーと回転運動とを基に、ビットヘッド２に衝撃力と回転運動とを与えて掘削し、ビット部３で掘削されたその排土は、スクリュウ１２の軸１０やエアーハンマ７やビットヘッド２など図示省略されているエアー穴からのエアーで、排出管１とビット部３との隙間から排出管１内に導入され、そしてスクリュウ１２で搬送排出されるようになってる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の掘削装置では、掘削を中断するとき、ビットヘッド２とエアーハンマ７との連結を開放するためエアーハンマ７をわずかに後退させ、エアーハンマ７に送り込まれるエアーの供給を絶ち、これによりエアーハンマ７の推進方向の衝撃力は消滅する。
【０００６】
しかしながら、削孔現場での掘削作業中は、ビットヘッド２とエアーハンマ７とは、長さＬ１のスプライン結合が外れる構造となっておらず、エアーハンマ７が回転すると必ずビットヘッド２も回転する構造になっていた。
【０００７】
従来の掘削装置は、スクリュウ１２だけを回転させることができないため、掘削された排土で排出管１が詰まったり、或いは排出能力以上にスクリュウ１２で詰め込まれた排土の除去や清掃をしようとしても、スクリュウ１２の回転と共にビット部３も回転しまい、ビット部３が新たに削孔してしまう結果、排出管１内に排土をさらに取り込んだり、またスクリュウ１２の清掃がすむ前にビット部３が削孔してしまい、掘削基盤の良くない所ではその基盤を崩してしまうおそれがあるなどの欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記の欠点を解決することを目的としており、ハンマとビットヘッドとの間に、作業現場での掘削作業中でも、着脱自在のクラッチを設け、必要に応じ、作業中、スクリュウだけを回転させ、排出管内の排土の詰まりや排出管内、スクリュウの清掃を可能とし、排土の排出清掃を円滑に行えるようにした掘削装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決するために、本発明の掘削装置は、排出管内に螺旋状の羽根を備えたスクリュウが配設されると共に、ハンマで排出管の先端部に配設されたビットヘッドに衝撃力と回転運動とを与えて掘削し、その排土をスクリュウで排出する構造の掘削装置において、ハンマとビットヘッドとを連結する結合機構に、掘削作業中、ハンマとビットヘッドとを自在に着脱可能なラッチ機構を設けたことを特徴としている。
【００１０】
そして上記クラッチ機構は、スプライン歯及びスプライン溝のスプライン結合のかみ合いクラッチが用いられている。またスプライン結合のかみ合いクラッチは、そのスプライン溝の結合端部がスプライン軸に対して垂直な平面の構造、或いはスプライン歯及びスプライン溝の結合端部が同じ傾斜角のテーパで形成されている構造が用いられている。
【００１１】
また上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、スプライン結合を容易にするガイド機構を備えていてもよい。
【００１２】
作業中に、ハンマとビットヘッドとを分離できるので、ビットヘッドを回転させることなくスクリュウだけを回転させることができ、排出管内の排土を容易に除去でき、排出管内も容易に清掃できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る掘削装置の主要部の概略部分断面図、図２は本発明の掘削装置に用いられているクラッチ機構の一実施例部分拡大断面図を示している。
【００１４】
図２の図は、作業中にクラッチを外し、ビットヘッド２とエアーハンマ７とを分離したときの状態を示している。
【００１５】
図１，図２において、排出管１の先端部に配設されているビットヘッド２は、排出管１の先端から突出して回転自在に設けられているビット部３と、排出管１の内部に配置のビットヘッド本体４とを備えている。ビットヘッド２のビットヘッド本体４側には、ビットヘッド２に推進方向の打撃力を与えるハンマ本体５と、ビットヘッド２に回転運動を与える筒体６とを備えたエアーハンマ７が設けられている。ビットヘッド本体４の外周面にはスプライン歯８が切られており、また筒体６の内周面にはスプライン溝９が設けられ、ビットヘッド本体４のスプライン歯８と筒体６のスプライン溝９とのスプライン結合により、エアーハンマ７からビットヘッド２へ上記回転運動を与える構造が用いられている。そしてエアーハンマ７は、軸１０に羽根１１が設けられたスクリュウ１２を介し推進駆動装置１３に連結されている。
【００１６】
推進駆動装置１３から与えられるエアーと回転運動とを基に、エアーハンマ７を介しビットヘッド２に衝撃力と回転運動とを与えて掘削する。横穴或いは竪穴など、ビット部３で掘削された排土は、スクリュウ１２の軸１０やエアーハンマ７やビットヘッド２などエアー穴（図示省略）からのエアーで、排出管１とビット部３との隙間から排出管１内に導入され、そしてスクリュウ１２の回転で搬送排出されるようになってる。
【００１７】
図８に示された従来のスプライン歯８の長さＬ１（スプライン歯８の切り始めからビットヘッド本体４の付け根まで）よりかなり短い長さＬ２（スプライン歯８の切り始めからビットヘッド本体４の付け根まで）のビットヘッド本体４の外周面に切られたスプライン歯８と筒体６の内周面に設けられたスプライン溝９とでクラッチ機構が構成されている。図２図示如く、スプライン溝９の結合端部がその軸に対して垂直な平面である構造のときは、作業中、推進駆動装置１３からの作動でエアーハンマ７を、スプライン歯８の長さＬ２よりほんのわずかに大きい位置まで後退させることにより、当該クラッチ機構のクラッチ機能が外れ、ビットヘッド２とエアーハンマ７とが分離される。
【００１８】
従って、スクリュウ１２だけを回転させることができ、排出管１内の詰まった排土や、排出能力以上にスクリュウ１２で詰め込まれた排土の除去やスクリュウ１２の清掃をすることができる。
【００１９】
図３は本発明の掘削装置に用いられているクラッチ機構の他の実施例部分拡大断面図を示している。
【００２０】
図３の図も、作業中にクラッチを外し、ビットヘッド２とエアーハンマ７とを分離したときの状態を示している。
【００２１】
同図において、図１と同じものは同じ符号が付されている。図１と同じ符号のものは同じ機能構成を有するので、その説明は省略する。図３が図２のものと異なる点は、スプライン歯８とスプライン溝９とで構成のクラッチ機構のスプライン歯８及びスプライン溝９のスプライン結合のかみ合い結合端部である。
【００２２】
すなわち、スプライン歯８及びスプライン溝９の結合端部が、同じ傾斜角θのテーパで形成されている。スプライン歯８の長さＬ２が図２のものと同じ長さがＬ２であっても、スプライン溝９の結合端部が同じ傾斜角θのテーパで形成されているため、エアーハンマ７を、スプライン歯８の有効長さＬ３の位置からほんのわずか後退させることで、ビットヘッド２とエアーハンマ７とが分離される。すなわち図３図示のクラッチ機構は図２図示のものに比べ、エアーハンマ７の後退動作を少なくて済ますことができる利点を有する。
【００２３】
本発明の掘削装置では、作業中に排出管１内が排土で詰まったときなど、作業中にクラッチを外し、エアーハンマ７とビットヘッド２とを分離させるので、クラッチを元の状態に戻すため、エアーハンマ７がビットヘッド２に簡単に嵌め込まれることが望まれる。そのために本発明の掘削装置はスプライン結合のかみ合いクラッチに、スプライン溝９をスプライン歯８の位置に導くガイド機構を備えている。
【００２４】
図４は本発明の掘削装置に用いられるスプライン溝をスプライン歯位置に導くガイド機構の一実施例拡大断面図、図５は図４に示されたビットヘッドの矢視Ａ−Ａ断面図、図６は図４に示された筒体の矢視Ａ−Ａ断面図、図７は図４に示された筒体の矢視Ｂ−Ｂ断面図をそれぞれ示している。
【００２５】
図４ないし図７において、図１と同じものは同じ符号が付されている。図１と同じ符号のものは同じ機能構成を有するので、その説明は省略する。図４が図１、すなわち図２のものと異なる点は、スプライン歯８とスプライン溝９とのスプライン結合のかみ合いクラッチにおいて、ビットヘッド２のスプライン歯８の結合端部の１個所が他のスプライン歯８より長いガイド部１４が形成されているところと、図４では図示されていないが図６に図示されている様に、エアーハンマ７の筒体６の結合端部には、１個所、隣り合う２つのスプライン溝９とスプライン溝９との間を除き深さＬ（図４参照）の凹みが形成されていて、エアーハンマ７を回転させたとき、上記ガイド部１４が当接するガイド壁１５、１６を具備しているところである。
【００２６】
この様に、ビットヘッド２のスプライン歯８が他のスプライン歯８より長いガイド部１４を有し、エアーハンマ７の筒体６にガイド部１４が当接するガイド壁１５、１６が、隣り合う２つのスプライン溝９の間に１個所形成されているので、ビットヘッド２の長いガイド部１４を有するスプライン歯８を、図４に示されている如くエアーハンマ７を前進させ、その後ゆっくりとエアーハンマ７を回転させれば、エアーハンマ７の回転方向に応じ、ビットヘッド２の長いガイド部１４は上記ガイド壁１５か１６のいずれかに当接する。その後エアーハンマ７を前進させると、長いガイド部１４は当接したガイド壁１５又は１６にガイドされ、ビットヘッド２のスプライン歯８とエアーハンマ７のスプライン溝９とが噛み合う位置に導かれ、両者が噛み合う。
【００２７】
このスプライン溝９をスプライン歯８の位置に導くガイド機構として、その外にビットヘッド２のスプライン歯８の結合端部の１個所が他のスプライン歯８より長いガイド部１４が形成されている機構では、他のスプライン溝９より大きな幅と、スプライン溝９方向に次第に正規のスプライン溝幅となる溝幅とを備えたところのガイド溝が形成されたスプライン溝９を、エアーハンマ７の筒体６の結合端部に１個所設けておき、エアーハンマ７を前進させながら回転させることにより、ビットヘッド２のスプライン歯８とエアーハンマ７のスプライン溝９とのかみ合わせ位置に容易に導くことができる。
【００２８】
以上の説明では、ビットヘッド２側にスプライン歯８を設け、エアーハンマ７側にスプライン溝９を設けた構造で説明してきたが、スプライン歯８をエアーハンマ７側に設け、スプライン溝９をビットヘッド２側に設けた掘削装置についても、同様のことが適用される。
【００２９】
そして、排出管１内に螺旋状の羽根１１を備えたスクリュウ１２が配設されると共に、エアーハンマ７などのハンマで排出管１の先端部に配設されたビットヘッド２に衝撃力と回転運動とを与えて掘削し、その排土をスクリュウ１２で排出する構造の掘削装置であれば、ハンマはエアーハンマ７に限られることはなく、いかなるハンマであってもよい。また、ビットヘッド２の構造も図１などで図示されたものに限られるものではなく、そのビット部３が複数個に分割され移動する構造のもの、ビット部３の先端面が傾斜している構造のもの、リングビット部を備えた構造のものなど、あらゆる構造のものに対しても、本発明が適用される。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、作業中にビットヘッドを分離してスクリュウだけを回転させ得る構造のクラッチをハンマとビットヘッドとの間に設けたので、排出管内の排土の詰まりや排出管内、スクリュウの清掃などが容易に行える。またビットヘッドを回転させてはいけない掘削基盤の良くない所でも排出管内の排土の詰まりや排出管内、スクリュウの清掃などが行えるので、時間効率のよい掘削が可能となる。
【００３１】
クラッチにガイド機構を設けたものは、作業中にクラッチを外し清掃した後のクラッチのかみあわせが容易にでき、時間効率のよい掘削が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る掘削装置の主要部の概略部分断面図である。
【図２】本発明の掘削装置に用いられているクラッチ機構の一実施例部分拡大断面図である。
【図３】本発明の掘削装置に用いられているクラッチ機構の他の実施例部分拡大断面図である。
【図４】本発明の掘削装置に用いられるスプライン溝をスプライン歯位置に導くガイド機構の一実施例拡大断面図である。
【図５】図４に示されたビットヘッドの矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図６】図４に示された筒体の矢視Ａ−Ａ断面図である。
【図７】図４に示された筒体の矢視Ｂ−Ｂ断面図である。
【図８】従来の排土をスクリュウで排出する掘削装置の主要部の概略部分断面図である。
【符号の説明】
１排出管
２ビットヘッド
３ビット部
４ビットヘッド本体
５ハンマ本体
６筒体
７エアーハンマ
８スプライン歯
９スプライン溝
１２スクリュウ
１３推進駆動装置
１４ガイド部
１５，１６ガイド壁

Claims

排出管内に螺旋状の羽根を備えたスクリュウが配設されると共に、ハンマで排出管の先端部に配設されたビットヘッドに衝撃力と回転運動とを与えて掘削し、その排土をスクリュウで排出する構造の掘削装置において、
ハンマとビットヘッドとを連結する結合機構に、掘削作業中、ハンマとビットヘッドとを自在に着脱可能なクラッチ機構を設けたことを特徴とする掘削装置。
上記クラッチ機構は、スプライン歯及びスプライン溝のスプライン結合のかみ合いクラッチであることを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、そのスプライン溝の結合端部がスプライン軸に対して垂直な平面であることを特徴とする請求項２に記載の掘削装置。
上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、そのスプライン歯及びスプライン溝の結合端部が同じ傾斜角のテーパで形成されていることを特徴とする請求項２に記載の掘削装置。
上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、スプライン歯をスプライン溝位置に又はスプライン溝をスプライン歯位置に導くガイド機構を備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の掘削装置。
上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、スプライン歯の結合端部の１個所が他のスプライン歯より長いガイド部を有すると共に、ハンマ又はビットヘッドを回転させたとき、当該ガイド部が当接するガイド壁が、ハンマの隣り合う２つのスプライン溝の間に少なくとも１個所形成されていることを特徴とする請求項５に記載の掘削装置。
上記スプライン結合のかみ合いクラッチは、スプライン歯の結合端部の１個所が他のスプライン歯より長いガイド部を有すると共に、ハンマのスプライン溝の結合端部の１個所が他のスプライン溝９より大きな幅と、スプライン溝方向に次第に正規のスプライン溝幅となる溝幅とを備えたガイド溝が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の掘削装置。