JP2022092343A - Rod rotation drive device and ground improvement machine - Google Patents

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Abstract

To provide a ground improvement machine equipped with a rod rotation drive device and a rod rotation drive device capable of reliably gripping a rod and suppressing runout of an upper part of the rod.SOLUTION: In a rod rotation drive device 15 provided so as to be able to move up and down along a leader installed at a front of a base machine, the rod rotation drive device includes a drive device main body 25 rotatably provided with a drive shaft 24 having a rod insertion hole 24a through which the rod is inserted, and a pair of upper and lower rod chuck mechanisms 26 rotatably provided on the drive shaft. Further, the drive shaft has a gear 32 that transmits a rotational driving force to an intermediate portion in the rod axial direction. The pair of upper and lower rod chuck mechanisms are provided at the upper and lower ends of the drive shaft at intervals close to equal intervals from the gears.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ロッド回転駆動装置及び地盤改良機に関し、詳しくは、ベースマシンの前部に立設したリーダに沿って昇降可能に設けられるロッド回転駆動装置及び当該装置を備えた地盤改良機に関する。 The present invention relates to a rod rotation drive device and a ground improvement machine, and more particularly to a rod rotation drive device provided so as to be able to move up and down along a reader erected in front of a base machine, and a ground improvement machine provided with the device.

従来から、地盤改良機に用いるロッド回転駆動装置(オーガ)では、油圧モータや減速機などの回転駆動源を備えた駆動装置本体に、ロッドに設けた角軸部を挿通して係合可能な角孔を有するロッド回転部(出力軸)と、前記角軸部の下部に設けた周方向の溝部に係合可能なチャック板とを一体回転可能に備えたロッド回転駆動装置が知られている。チャック板は、スプリングの力により係合してロッド回転部にロッドを固定し、この固定の解除は、円錐状のコーン形チャック解除部材をチャック板に設けたコーン形チャック解除部材の受部に圧入し、チャック板をスプリングの力に抗して押し拡げることにより行なう構造である(特許文献1参照)。 Conventionally, in a rod rotation drive device (auger) used for a ground improvement machine, a square shaft portion provided on a rod can be inserted and engaged with a drive device main body equipped with a rotation drive source such as a hydraulic motor or a speed reducer. A rod rotation drive device is known in which a rod rotating portion (output shaft) having a square hole and a chuck plate that can be engaged with a groove portion in the circumferential direction provided at the lower portion of the square shaft portion are integrally rotatable. .. The chuck plate is engaged by the force of the spring to fix the rod to the rod rotating portion, and this fixing is released by the receiving portion of the cone-shaped chuck release member provided with the conical cone-shaped chuck release member on the chuck plate. It is a structure that is press-fitted and the chuck plate is pushed and expanded against the force of the spring (see Patent Document 1).

こうしたチャック板を有する係合溝構造は、その構造上、ロッドをチャックする位置が限られるという課題があった。このため、径方向に出没するクサビ部材によってロッドを任意の位置でチャックできる機構を備えたロッド回転駆動装置が開発されている。クサビ部材は、皿バネで締付力を発生させ、油圧シリンダで皿バネを撓ませてロッドを解放する構造である(特許文献2参照)。 The engaging groove structure having such a chuck plate has a problem that the position for chucking the rod is limited due to the structure. For this reason, a rod rotation drive device having a mechanism capable of chucking a rod at an arbitrary position by a wedge member that appears and disappears in the radial direction has been developed. The wedge member has a structure in which a tightening force is generated by a disc spring and the disc spring is flexed by a hydraulic cylinder to release the rod (see Patent Document 2).

特開平7-189576号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-189576 特許第6316220号公報Japanese Patent No. 6316220

近年、小型の地盤改良機では、高出力や掘削長の増大のニーズを受けて、ロッド回転駆動装置の回転トルクや推力を大きくすることが求められている。しかしながら、特許文献2に記載されたロッドチャック機構では、ロッドの把持位置に自由度があるものの、ロッドの外周面に泥が付着すると、ロッドとクサビ部材との摩擦力が落ち、十分な推力が得られないという問題があった。また、ロッドの長さがリーダより長いものになると、ロッド回転駆動装置の上方に突出したロッドが振れてみそすり運動が発生し、ロッドの耐久性が低下したり、駆動装置本体やその周辺部が損傷したりするおそれがあった。 In recent years, in small ground improvement machines, it is required to increase the rotational torque and thrust of the rod rotation drive device in response to the needs for high output and increase in excavation length. However, in the rod chuck mechanism described in Patent Document 2, although there is a degree of freedom in the gripping position of the rod, when mud adheres to the outer peripheral surface of the rod, the frictional force between the rod and the wedge member drops, and sufficient thrust is obtained. There was a problem that it could not be obtained. In addition, if the length of the rod is longer than that of the leader, the rod protruding above the rod rotation drive device swings and precession occurs, which reduces the durability of the rod and the drive device main body and its peripheral parts. Was at risk of being damaged.

そこで本発明は、ロッドの把持が確実に行え、かつ、ロッド上部の振れを抑えることができるロッド回転駆動装置及びロッド回転駆動装置を備えた地盤改良機を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a ground improvement machine provided with a rod rotation drive device and a rod rotation drive device capable of reliably gripping the rod and suppressing the runout of the upper portion of the rod.

上記目的を達成するため、本発明のロッド回転駆動装置は、ベースマシンの前部に立設したリーダに沿って昇降可能に設けられるロッド回転駆動装置であって、前記ロッド回転駆動装置は、ロッドが挿通される挿通孔を有する駆動シャフトを回転可能に備えた駆動装置本体と、前記駆動シャフトに一体回転可能に設けられた上下一対のロッドチャック機構とを備えていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the rod rotation drive device of the present invention is a rod rotation drive device provided so as to be able to move up and down along a reader erected at the front of the base machine, and the rod rotation drive device is a rod. It is characterized by including a drive device main body rotatably provided with a drive shaft having an insertion hole through which the rod is inserted, and a pair of upper and lower rod chuck mechanisms rotatably provided on the drive shaft.

また、前記上下一対のロッドチャック機構は、前記駆動シャフトの上下端部に設けられていることを特徴としている。さらに、前記駆動シャフトは、ロッド軸方向の中間部に回転駆動力を伝達する歯車を有し、前記上下一対のロッドチャック機構は、前記歯車から等間隔に近い間隔で離間して設けられていることを特徴としている。 Further, the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are characterized in that they are provided at the upper and lower end portions of the drive shaft. Further, the drive shaft has a gear that transmits a rotational driving force to an intermediate portion in the rod axial direction, and the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are provided at intervals close to equal intervals from the gear. It is characterized by that.

また、前記ロッドチャック機構は、前記ロッドの外周面に対向して配置された複数のクサビ部材と、該クサビ部材のロッド径方向外側に設けられ、前記クサビ部材の外面の傾斜面と接触するテーパ面とを備え、前記クサビ部材は、前記傾斜面と前記テーパ面とがロッド軸方向に押圧されることによりロッド径方向内側に移動可能に設けられていることを特徴としている。さらに、前記上下一対のロッドチャック機構は、前記クサビ部材の外面の傾斜面を、一方が上向きに、他方が下向きになるように、上下対称に設けられていることを特徴としている。 Further, the rod chuck mechanism is provided with a plurality of wedge members arranged facing the outer peripheral surface of the rod and on the outer side in the rod radial direction of the wedge member, and is a taper that comes into contact with the inclined surface of the outer surface of the wedge member. The wedge member is provided with a surface so that the inclined surface and the tapered surface can be moved inward in the radial direction of the rod by being pressed in the axial direction of the rod. Further, the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are characterized in that the inclined surfaces of the outer surface of the wedge member are provided vertically symmetrically so that one faces upward and the other faces downward.

また、本発明の地盤改良機は、前記ロッド回転駆動装置を備えていることを特徴とし、さらに、前記ロッドは、円形断面の外周を周方向等間隔に偶数箇所切り欠いて形成した平面部を有し、前記複数のクサビ部材は、前記平面部に対向して配置された前記平面部と同数のクサビ部材であることを特徴としている。 Further, the ground improving machine of the present invention is characterized by including the rod rotation driving device, and further, the rod has a flat surface portion formed by cutting out an even number of points on the outer circumference of a circular cross section at equal intervals in the circumferential direction. The plurality of rust members are characterized by having the same number of rust members as the plane portion arranged so as to face the plane portion.

本発明によれば、ロッド回転駆動装置が駆動シャフトと一体回転する上下一対のロッドチャック機構を備えているので、駆動装置本体上面からの突出量が大きい長尺ロッドであっても安定させて把持でき、ロッド上部の振れを抑えることができる。また、上下のロッドチャック機構を駆動シャフトの上下端部に設けているので、互いに最大限離した上下のロッドチャック機構により、長尺ロッドを安定させて確実に把持することができる。 According to the present invention, since the rod rotation drive device is provided with a pair of upper and lower rod chuck mechanisms that rotate integrally with the drive shaft, even a long rod having a large protrusion amount from the upper surface of the drive device main body can be stably gripped. It can suppress the runout of the upper part of the rod. Further, since the upper and lower rod chuck mechanisms are provided at the upper and lower ends of the drive shaft, the long rods can be stably and reliably gripped by the upper and lower rod chuck mechanisms that are separated from each other as much as possible.

さらに、上下のロッドチャック機構を動力伝達用の歯車から等間隔に近い間隔で離しているので、回転トルクがロッドにバランスよく伝わるだけでなく、歯車を収容する軸受ハウジングなどに無理な負荷がかかることもないので、駆動装置本体の剛性や耐久性の向上に有利である。加えて、ロッドチャック機構がロッド径方向に移動する複数のクサビ部材を備えているので、特許文献2のロッド回転駆動装置と同様にロッドを長さ方向の任意の位置でチャックすることができる。 Furthermore, since the upper and lower rod chuck mechanisms are separated from the power transmission gears at close intervals, not only the rotational torque is transmitted to the rods in a well-balanced manner, but also an unreasonable load is applied to the bearing housing that houses the gears. Therefore, it is advantageous for improving the rigidity and durability of the drive unit main body. In addition, since the rod chuck mechanism includes a plurality of wedge members that move in the rod radial direction, the rod can be chucked at an arbitrary position in the length direction as in the rod rotation drive device of Patent Document 2.

とりわけ、上下のロッドチャック機構におけるクサビ部材の外面の傾斜面を、一方が上向きに、他方が下向きになるように上下対称形状としているので、ロッドの押込方向や引抜方向のいずれにおいてもクサビ効果が高められ、ロッドと駆動シャフトとをより強固に一体化させることができる。 In particular, the inclined surface of the outer surface of the wedge member in the upper and lower rod chuck mechanism has a vertically symmetrical shape so that one side faces upward and the other side faces downward, so that the wedge effect can be obtained in either the pushing direction or the pulling direction of the rod. It is enhanced and the rod and the drive shaft can be more firmly integrated.

また、ロッド回転駆動装置に装着されるロッドが円形断面の外周を周方向等間隔に4箇所切り欠いて形成した平面部を有しているので、4面幅の各平面に対向する4つのクサビ部材でロッドを安定的にチャックし、より大きな回転トルクや推力に対応することができる。しかも、ロッドの外周面に付着した泥の清掃作業が容易に行えることから、従来の六角断面構造では生じるおそれのあったロッドとクサビ部材との摩擦力の低下を防ぎ、必要な回転トルクや推力をロッドに確実に伝えることができる。 Further, since the rod mounted on the rod rotation drive device has a flat surface portion formed by cutting out the outer circumference of the circular cross section at four points at equal intervals in the circumferential direction, four rusts facing each plane having a four-sided width are formed. The rod can be stably chucked by the member to cope with a larger rotational torque and thrust. Moreover, since the mud adhering to the outer peripheral surface of the rod can be easily cleaned, the frictional force between the rod and the wedge member, which may occur in the conventional hexagonal cross-sectional structure, is prevented from decreasing, and the required rotational torque and thrust are required. Can be reliably transmitted to the rod.

本発明の第1形態例を示すロッド回転駆動装置を適用した地盤改良機の側面図である。It is a side view of the ground improvement machine to which the rod rotation drive device which shows the 1st embodiment example of this invention is applied. 同じくロッド回転駆動装置の正面断面図である。Similarly, it is a front sectional view of a rod rotation drive device. ロッドのチャック状態及びチャック解除状態を示す要部断面正面図である。It is sectional drawing front view of the main part which shows the chuck state and the chuck release state of a rod. ロッドのチャック状態及びチャック解除状態を示す要部断面平面図である。It is sectional drawing of the main part which shows the chuck state and the chuck release state of a rod. 本発明の第2形態例を示すロッド回転駆動装置の正面図である。It is a front view of the rod rotation drive device which shows the 2nd Embodiment example of this invention. 同じくチャックシリンダを作動させる油圧回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which also shows the hydraulic circuit which operates a chuck cylinder.

図1乃至図4は、本発明のロッド回転駆動装置を地盤改良機に適用した第1形態例を示している。図1に示すように、地盤改良機11は、履帯走行する走行部を備えたベースマシン12の前部にリーダ13を立設し、該リーダ13をバックステー14にて支持している。リーダ13の長手方向に沿って設けられた左右一対のガイドパイプ13aには、ロッド回転駆動装置(オーガ)15が、ガイドギブ16を介して連結されるとともに、リーダ13の長手方向に掛け渡したチェーン13bによって昇降可能に設けられている。また、リーダ13の下部には、ロッド回転駆動装置15により回転するロッド17をガイドする下部ガイド18が設けられている。 1 to 4 show an example of a first embodiment in which the rod rotation drive device of the present invention is applied to a ground improvement machine. As shown in FIG. 1, in the ground improvement machine 11, a leader 13 is erected on the front portion of a base machine 12 provided with a traveling portion for crawler running, and the leader 13 is supported by a backstay 14. A rod rotation drive device (auger) 15 is connected to a pair of left and right guide pipes 13a provided along the longitudinal direction of the leader 13 via a guide give 16, and a chain spanned in the longitudinal direction of the leader 13. It is provided so as to be able to move up and down by 13b. Further, a lower guide 18 for guiding the rod 17 rotated by the rod rotation driving device 15 is provided in the lower portion of the reader 13.

ロッド17は、内部に地盤改良剤の流路を備えたパイプ状のものであって、複数本連結してリーダ13よりも長尺に形成され、下端には掘削刃19aと撹拌羽根19bとを備えた掘削ヘッド19が設けられている。また、図4に示すように、ロッド17の外周には全長に亘り、円形断面の外周を周方向等間隔に4箇所切り欠いて形成した平面部17aが設けられており、該4箇所の平面部17aからなる4面幅寸法は、円形断面の円周部分の外径寸法よりも僅かに小さくなっている。これにより、ロッド17の外周面は、円弧曲面部17bからなる領域が大きく占められ、実質的に角張った箇所が生じることのない略曲面状に形成されている。 The rod 17 is a pipe-shaped rod having a flow path of the ground improving agent inside, and is formed to be longer than the leader 13 by connecting a plurality of rods, and has an excavation blade 19a and a stirring blade 19b at the lower end. A provided excavation head 19 is provided. Further, as shown in FIG. 4, the outer periphery of the rod 17 is provided with a flat surface portion 17a formed by cutting out the outer periphery of the circular cross section at four points at equal intervals in the circumferential direction over the entire length, and the four points are flat surfaces. The four-plane width dimension including the portion 17a is slightly smaller than the outer diameter dimension of the circumferential portion of the circular cross section. As a result, the outer peripheral surface of the rod 17 is formed in a substantially curved surface shape in which the region formed by the arc curved surface portion 17b is largely occupied and substantially no angular portion is generated.

また、ロッド17の上端には、注入ホース(グラウトホース)20から地盤改良剤を導入するスイベルジョイント21が設けられ、該スイベルジョイント21の連れ回りを防止する回り止めロッド22の一端がロッド回転駆動装置15に固設され、他端がロッド17の上端に設けられた取付部材23に取り付けられている。 Further, a swivel joint 21 for introducing a ground improving agent from an injection hose (grout hose) 20 is provided at the upper end of the rod 17, and one end of a detent rod 22 for preventing the swivel joint 21 from rotating is driven by rod rotation. It is fixed to the device 15 and the other end is attached to the attachment member 23 provided at the upper end of the rod 17.

地盤改良機11を使用して地盤改良作業を行うには、ロッド17の中間部をロッド回転駆動装置15に把持させた状態で、下部ガイド18によってロッド17が回転可能かつ上下動可能に保持され、ロッド17の上端部においてスイベルジョイント21に注入ホース20が接続される(図1)。この作業開始状態で、ロッド17を回転駆動しながらリーダ13に沿って下降させるとともに、ロッド17を通って送られた地盤改良剤を掘削ヘッド19の先端から掘削孔に噴射することにより、掘削ヘッド19の掘削刃19aで掘削した土砂と地盤改良剤とを撹拌羽根19bで混合する。 In order to perform ground improvement work using the ground improvement machine 11, the rod 17 is held rotatably and vertically movable by the lower guide 18 while the intermediate portion of the rod 17 is held by the rod rotation drive device 15. , The injection hose 20 is connected to the swivel joint 21 at the upper end of the rod 17 (FIG. 1). In this work start state, the rod 17 is rotationally driven and lowered along the leader 13, and the ground improving agent sent through the rod 17 is sprayed from the tip of the excavation head 19 into the excavation hole to drive the excavation head. The earth and sand excavated by the excavation blade 19a of 19 and the ground improving agent are mixed by the stirring blade 19b.

ロッド回転駆動装置15がリーダ13の下端部に到達すると、中間部の把持を解除したロッド回転駆動装置15を上昇させ、上部を把持させる掴み替えを行う。このとき、ロッド17をその位置に固定しておくために、下部ガイド18の固定手段によってロッド17が把持される。ロッド回転駆動装置15の移動によってロッド17の把持位置を上部側に切り替えたら、再びロッド17を回転駆動しながら下降させて、掘削刃19aで掘削した土砂と地盤改良剤とを撹拌羽根19bで混合する。そして、所定深度まで掘削ヘッド19を下降させた後、逆の手順で掘削ヘッド19を引上げることによって地盤改良作業が終了する。 When the rod rotation drive device 15 reaches the lower end portion of the reader 13, the rod rotation drive device 15 that has released the gripping of the intermediate portion is raised, and the grip is changed so that the upper portion is gripped. At this time, in order to fix the rod 17 at that position, the rod 17 is gripped by the fixing means of the lower guide 18. After switching the gripping position of the rod 17 to the upper side by moving the rod rotation drive device 15, the rod 17 is lowered while being rotationally driven again, and the earth and sand excavated by the excavation blade 19a and the ground improving agent are mixed by the stirring blade 19b. do. Then, after the excavation head 19 is lowered to a predetermined depth, the excavation head 19 is pulled up in the reverse procedure to complete the ground improvement work.

こうした地盤改良作業を円滑に進めるために、ロッド回転駆動装置15には必要な回転トルクや推力をロッド17に確実に伝える構造が求められる。以下では、ロッド回転駆動装置15の具体的な構成について、図2乃至図4を参照しながら説明する。 In order to smoothly proceed with such ground improvement work, the rod rotation drive device 15 is required to have a structure that reliably transmits the required rotational torque and thrust to the rod 17. Hereinafter, a specific configuration of the rod rotation drive device 15 will be described with reference to FIGS. 2 to 4.

ロッド回転駆動装置15は、円形のロッド挿通孔24aを有する駆動シャフト24を回転可能に備えた駆動装置本体25と、駆動シャフト24に回転可能に設けられた上下一対のロッドチャック機構26,26と、該ロッドチャック機構26,26に対応する上下一対のチャック解除機構27,27と、駆動装置本体25内の減速機構28に接続される2台の回転駆動用油圧モータ29,29とを備えている。また、図示は省略するが、各機構は、防塵・防水性を有するシール構造や、メンテナンス性を考慮した給脂構造などを備えている。 The rod rotation drive device 15 includes a drive device main body 25 rotatably provided with a drive shaft 24 having a circular rod insertion hole 24a, and a pair of upper and lower rod chuck mechanisms 26, 26 rotatably provided on the drive shaft 24. A pair of upper and lower chuck release mechanisms 27, 27 corresponding to the rod chuck mechanisms 26, 26, and two rotary drive hydraulic motors 29, 29 connected to the deceleration mechanism 28 in the drive device main body 25 are provided. There is. Although not shown, each mechanism is provided with a dustproof / waterproof seal structure and a greasing structure in consideration of maintainability.

駆動シャフト24は、ロッド回転駆動装置15の取付部30の高さ(全高)と同程度の長さを有し、厚肉な中間部を挟んで両端部(上下端部)が対称形状をなす筒状に形成され、駆動装置本体25のハウジング(ギヤケース)25a内において、上下の軸受31,31を介して回転可能に設けられている。ロッド挿通孔24aにロッド17を挿通し、上下のロッドチャック機構26,26を作動してロッド17の外周を把持した状態で、駆動シャフト24の中間部外周に取り付けられた歯車32と、回転駆動用油圧モータ29の回転軸33によって駆動される歯車34とが噛合することにより、回転駆動用油圧モータ29の回転が駆動シャフト24に伝達されてロッド17を回転させる。 The drive shaft 24 has a length similar to the height (total height) of the mounting portion 30 of the rod rotation drive device 15, and both end portions (upper and lower end portions) form a symmetrical shape with a thick intermediate portion interposed therebetween. It is formed in a cylindrical shape and is rotatably provided in the housing (gear case) 25a of the drive device main body 25 via the upper and lower bearings 31 and 31. With the rod 17 inserted through the rod insertion hole 24a and the upper and lower rod chuck mechanisms 26 and 26 being operated to grip the outer periphery of the rod 17, the gear 32 attached to the outer periphery of the intermediate portion of the drive shaft 24 and the rotary drive By meshing with the gear 34 driven by the rotary shaft 33 of the hydraulic motor 29, the rotation of the rotary drive hydraulic motor 29 is transmitted to the drive shaft 24 to rotate the rod 17.

上下一対のロッドチャック機構26,26は、駆動シャフト24の上端部及び下端部において、駆動シャフト24に無理な負荷が掛からないよう中間部の歯車32から等間隔に近い間隔で上下に離間して設けられており、構成部品は同一であるが、互いの取付向きがロッド軸方向に180度異なる上下対称形状をなしている。これに対応する上下一対のチャック解除機構27,27についても構成部品は同一であるが、互いの取付向きがロッド軸方向に180度異なる上下対称形状をなしている。したがって、上下で部品共通化が図られている各機構26,27の具体的な構成や作用については、下端部側をとりあげて説明する。 The pair of upper and lower rod chuck mechanisms 26, 26 are vertically separated from the gear 32 in the intermediate portion at an interval close to equal intervals at the upper end and the lower end of the drive shaft 24 so as not to apply an excessive load to the drive shaft 24. It is provided and has the same components, but has a vertically symmetrical shape in which the mounting directions differ from each other by 180 degrees in the rod axial direction. The corresponding upper and lower pairs of chuck release mechanisms 27 and 27 have the same components, but have a vertically symmetrical shape in which the mounting directions differ by 180 degrees in the rod axial direction. Therefore, the specific configuration and operation of the mechanisms 26 and 27, which are designed to be common to the upper and lower parts, will be described by taking up the lower end side.

ロッドチャック機構26は、図3及び図4にも示すように、駆動シャフト24の下端部である円筒体24bと、該円筒体24bに設けられたガイド孔24cに支持される4つのクサビ部材35と、該クサビ部材35のロッド径方向外側に設けられ、クサビ部材35の外面と接触してクサビ部材35をロッド径方向内側にガイドする円筒状のスライド部材36と、該スライド部材36をロッド軸方向上方に付勢するバネ部材37とで構成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the rod chuck mechanism 26 has four wedge members 35 supported by a cylindrical body 24b which is a lower end portion of the drive shaft 24 and a guide hole 24c provided in the cylindrical body 24b. A cylindrical slide member 36 provided on the outer side of the wedge member 35 in the radial direction of the rod, which comes into contact with the outer surface of the wedge member 35 to guide the wedge member 35 inward in the radial direction of the rod, and the slide member 36 as a rod shaft. It is composed of a spring member 37 that is urged upward in the direction.

円筒体24bは、内部にロッド挿通孔24aを有し、側壁には前記クサビ部材35をロッド径方向に移動可能に支持する角形のガイド孔24cが等間隔に4つ形成されている。各クサビ部材35は、ロッド側の内面がロッド17の外周面に対向して配置されており、反ロッド側の外面に、側面視において上端から下端に向かってロッド径方向内側に傾斜する下向きの傾斜面35aを有する略断面台形状のものである。さらに、クサビ部材35の上端と円筒体24bの外壁との間には、クサビ部材35をロッド径方向外側に付勢する付勢手段としてスプリング(図示せず)が設けられている。 The cylindrical body 24b has a rod insertion hole 24a inside, and four square guide holes 24c for supporting the wedge member 35 so as to be movable in the radial direction of the rod are formed on the side wall at equal intervals. The inner surface of each wedge member 35 is arranged so that the inner surface on the rod side faces the outer peripheral surface of the rod 17, and the outer surface on the opposite rod side is downwardly inclined inward in the rod radial direction from the upper end to the lower end in the side view. It has a substantially trapezoidal shape with an inclined surface 35a. Further, a spring (not shown) is provided between the upper end of the wedge member 35 and the outer wall of the cylindrical body 24b as an urging means for urging the wedge member 35 outward in the radial direction of the rod.

スライド部材36は、中央部に前記円筒体24bを挿通するシャフト挿通孔36aが設けられ(図2)、該シャフト挿通孔36aには、各クサビ部材35の配置に合わせて該クサビ部材35の傾斜面35aと接触する該傾斜面35aと略同じ勾配のテーパ面36bが部分的に形成されている。 The slide member 36 is provided with a shaft insertion hole 36a for inserting the cylindrical body 24b in the central portion (FIG. 2), and the shaft insertion hole 36a is inclined according to the arrangement of each wedge member 35. A tapered surface 36b having substantially the same slope as the inclined surface 35a in contact with the surface 35a is partially formed.

バネ部材37は、ロッド軸方向に重ねられた6枚の皿バネ37aで構成され、円筒体24bの下端に設けられたリング状の支持部材38とスライド部材36の下端との間に配置されることで、スライド部材36をロッド軸方向上側へ付勢している。また、スライド部材36の下部外周には、後述する押えプレート42によって押されるリング状の受けプレート40が設けられ、受けプレート40の周縁部の下部側に、バネ部材37をカバーするカバー筒41が設けられている。 The spring member 37 is composed of six disc springs 37a stacked in the rod axial direction, and is arranged between the ring-shaped support member 38 provided at the lower end of the cylindrical body 24b and the lower end of the slide member 36. As a result, the slide member 36 is urged upward in the rod axial direction. A ring-shaped receiving plate 40 pressed by a pressing plate 42, which will be described later, is provided on the lower outer periphery of the slide member 36, and a cover cylinder 41 covering the spring member 37 is provided on the lower side of the peripheral edge of the receiving plate 40. It is provided.

チャック解除機構27は、駆動装置本体25の下端面に対向配置される2つで一組のチャックシリンダ(反対側は図示せず)39と、該チャックシリンダ39のピストンロッド39aの先端部に取り付けられる押えプレート42と、前記受けプレート40とで構成される。押えプレート42は、チャックシリンダ39のピストンロッド39aの伸縮によって、ロッド軸方向に昇降可能に設けられており、中央にスライド部材36を挿通可能なリング状に形成されている。チャックシリンダ39の縮小状態では、押えプレート42と受けプレート40とは上下に離間して配置されている。チャックシリンダ39のピストンロッド39aが伸長すると、バネ部材37の付勢力(弾性力)に抗しながら、押えプレート42が受けプレート40の上面に当接し、受けプレート40をロッド軸方向下方へ押し付ける。 The chuck release mechanism 27 is attached to a set of two chuck cylinders (the opposite side is not shown) 39 and the tip of the piston rod 39a of the chuck cylinder 39, which are arranged opposite to each other on the lower end surface of the drive device main body 25. It is composed of a holding plate 42 to be pressed and the receiving plate 40. The presser plate 42 is provided so as to be able to move up and down in the rod axial direction by expanding and contracting the piston rod 39a of the chuck cylinder 39, and is formed in a ring shape in the center through which the slide member 36 can be inserted. In the reduced state of the chuck cylinder 39, the holding plate 42 and the receiving plate 40 are vertically separated from each other. When the piston rod 39a of the chuck cylinder 39 is extended, the pressing plate 42 abuts on the upper surface of the receiving plate 40 while resisting the urging force (elastic force) of the spring member 37, and presses the receiving plate 40 downward in the rod axial direction.

このように構成されたロッド回転駆動装置15は、駆動シャフト24の上下端部に2つ一組で設けた合計4本のチャックシリンダ39を同時に伸長又は縮小させて、駆動シャフト24に挿通したロッド17のチャックとその解除とが行われる。 The rod rotation drive device 15 configured in this way is a rod inserted into the drive shaft 24 by simultaneously expanding or contracting a total of four chuck cylinders 39 provided in pairs at the upper and lower ends of the drive shaft 24. 17 chucks and their release are performed.

ロッドチャック時には、ロッド17の平面部17aとクサビ部材35とが、ロッド17の挿通に従って回転方向に整合した後、互いに面接触でチャックされる。具体的には、図3(A)及び図4(A)に示すように、チャックシリンダ39を縮小させ、バネ部材37によってロッド軸方向上側へ付勢されたスライド部材36が上方に移動し、スライド部材36のテーパ面36bがクサビ部材35の下向きの傾斜面35aをロッド軸方向に押圧する。これにより、ロッド17の平面部17aに対向配置された4つのクサビ部材35が同時にロッド径方向内側に移動し、ロッド17をチャックする。 At the time of rod chucking, the flat surface portion 17a of the rod 17 and the wedge member 35 are aligned in the rotational direction according to the insertion of the rod 17, and then chucked by surface contact with each other. Specifically, as shown in FIGS. 3A and 4A, the chuck cylinder 39 is reduced, and the slide member 36 urged upward in the rod axial direction by the spring member 37 moves upward. The tapered surface 36b of the slide member 36 presses the downward inclined surface 35a of the wedge member 35 in the rod axial direction. As a result, the four wedge members 35 arranged to face the flat surface portion 17a of the rod 17 move inward in the radial direction of the rod at the same time, and chuck the rod 17.

ここで、上端部側の構成は、下端部側の構成を上下反転させた対称形状であるため、バネ部材37によってロッド軸方向下側へ付勢されたスライド部材36が下方に移動し、スライド部材36のテーパ面36bがクサビ部材35の上向きの傾斜面35aをロッド軸方向に押圧する。これにより、ロッド17の平面部17aに対向配置された4つのクサビ部材35が同時にロッド径方向内側に移動し、ロッド17をチャックする。 Here, since the configuration on the upper end side is a symmetrical shape in which the configuration on the lower end side is inverted upside down, the slide member 36 urged downward in the rod axial direction by the spring member 37 moves downward and slides. The tapered surface 36b of the member 36 presses the upward inclined surface 35a of the wedge member 35 in the rod axial direction. As a result, the four wedge members 35 arranged to face the flat surface portion 17a of the rod 17 move inward in the radial direction of the rod at the same time, and chuck the rod 17.

一方、チャックシリンダ39を伸長させたチャック解除時には、図3(B)及び図4(B)に示すように、スライド部材36がロッド軸方向下方へ移動し、クサビ部材35に対するスライド部材36の押し付けが弱まる。その結果、前記付勢手段の付勢力で4つのクサビ部材35が同時にロッド径方向外側に移動し、ロッド17のチャックが解除される。こうした作用は上端部側の構成についても同様である。 On the other hand, when the chuck cylinder 39 is extended and the chuck is released, the slide member 36 moves downward in the rod axial direction as shown in FIGS. 3 (B) and 4 (B), and the slide member 36 is pressed against the wedge member 35. Is weakened. As a result, the four wedge members 35 are simultaneously moved outward in the rod radial direction by the urging force of the urging means, and the chuck of the rod 17 is released. This effect is the same for the configuration on the upper end side.

このような上下対称形状のロッドチャック機構26,26では、施工中にロッド17の回転を受けてロッドチャック機構26,26も一体に回転し、ロッドチャック機構26,26には押込力及び引抜力がかかる。そして、押込方向に対しては、上向きの力(反力)が作用し、スライド部材36のテーパ面36bとクサビ部材35の上向きの傾斜面35aとの摩擦力が大きくなり、上端部側のクサビ部材35の押し付けが強まる。すなわち、上端部側の構成におけるクサビ効果が顕著に得られ、ロッド17の平面部17aに作用する面圧が高まる。一方、引抜方向に対しては、下向きの力(反力)が作用し、スライド部材36のテーパ面36bとクサビ部材35の下向きの傾斜面35aとの摩擦力が大きくなり、下端部側のクサビ部材35の押し付けが強まる。すなわち、下端部側の構成におけるクサビ効果が顕著に得られ、ロッド17の平面部17aに作用する面圧が高まる。 In such a vertically symmetrical rod chuck mechanism 26, 26, the rod chuck mechanism 26, 26 also rotates integrally in response to the rotation of the rod 17 during construction, and the rod chuck mechanism 26, 26 has a pushing force and a pulling force. It takes. Then, an upward force (reaction force) acts in the pushing direction, and the frictional force between the tapered surface 36b of the slide member 36 and the upward inclined surface 35a of the wedge member 35 increases, resulting in wedges on the upper end side. The pressing of the member 35 is strengthened. That is, the wedge effect in the configuration on the upper end side is remarkably obtained, and the surface pressure acting on the flat surface portion 17a of the rod 17 is increased. On the other hand, a downward force (reaction force) acts in the pulling direction, and the frictional force between the tapered surface 36b of the slide member 36 and the downward inclined surface 35a of the wedge member 35 increases, resulting in wedges on the lower end side. The pressing of the member 35 is strengthened. That is, the wedge effect in the configuration on the lower end side is remarkably obtained, and the surface pressure acting on the flat surface portion 17a of the rod 17 is increased.

このように、本発明の第1の構成によれば、ロッド回転駆動装置15が駆動シャフト24と一体回転する上下一対のロッドチャック機構26,26を備えているので、駆動装置本体25上面からの突出量が大きい長尺ロッドであっても安定させて把持でき、ロッド上部の振れを抑えることができる。また、上下のロッドチャック機構26,26を駆動シャフト24の上下端部に設けているので、互いに最大限離した上下のロッドチャック機構26,26により、長尺ロッドを安定させて確実に把持することができる。 As described above, according to the first configuration of the present invention, since the rod rotation drive device 15 includes a pair of upper and lower rod chuck mechanisms 26, 26 that rotate integrally with the drive shaft 24, the rod rotation drive device 15 is provided from the upper surface of the drive device main body 25. Even a long rod with a large protrusion can be stably gripped, and the runout of the upper part of the rod can be suppressed. Further, since the upper and lower rod chuck mechanisms 26 and 26 are provided at the upper and lower ends of the drive shaft 24, the upper and lower rod chuck mechanisms 26 and 26 separated from each other as much as possible to stably and reliably grip the long rod. be able to.

さらに、上下のロッドチャック機構26,26を動力伝達用の歯車32から等間隔に近い間隔で離しているので、回転トルクがロッド17にバランスよく伝わるだけでなく、歯車32を収容する軸受ハウジングなどに無理な負荷がかかることもないので、駆動装置本体25の剛性や耐久性の向上に有利である。加えて、ロッドチャック機構26がロッド径方向に移動する複数のクサビ部材35を備えているので、特許文献2のロッド回転駆動装置と同様にロッド17を長さ方向の任意の位置でチャックすることができる。 Further, since the upper and lower rod chuck mechanisms 26 and 26 are separated from the power transmission gear 32 at close intervals, not only the rotational torque is transmitted to the rod 17 in a well-balanced manner, but also the bearing housing for accommodating the gear 32 and the like. Since no unreasonable load is applied to the drive device body 25, it is advantageous for improving the rigidity and durability of the drive device main body 25. In addition, since the rod chuck mechanism 26 includes a plurality of wedge members 35 that move in the rod radial direction, the rod 17 can be chucked at an arbitrary position in the length direction as in the rod rotation drive device of Patent Document 2. Can be done.

とりわけ、上下のロッドチャック機構26,26におけるクサビ部材35の外面の傾斜面35aを、一方が上向きに、他方が下向きになるように上下対称形状としているので、ロッド17の押込方向や引抜方向のいずれにおいてもクサビ効果が高められ、ロッド17と駆動シャフト24とをより強固に一体化させることができる。 In particular, the inclined surface 35a on the outer surface of the wedge member 35 in the upper and lower rod chuck mechanisms 26 and 26 has a vertically symmetrical shape so that one faces upward and the other faces downward, so that the rod 17 is in the pushing direction and the pulling direction. In either case, the wedge effect is enhanced, and the rod 17 and the drive shaft 24 can be more firmly integrated.

また、ロッド回転駆動装置15に装着されるロッド17が円形断面の外周を周方向等間隔に4箇所切り欠いて形成した平面部17aを有しているので、4面幅の各平面に対向する4つのクサビ部材35でロッド17を安定的にチャックし、より大きな回転トルクや推力に対応することができる。しかも、ロッド17の外周面に付着した泥の清掃作業が容易に行えることから、従来の六角断面構造では生じるおそれのあったロッド17とクサビ部材35との摩擦力の低下を防ぎ、必要な回転トルクや推力をロッドに確実に伝えることができる。 Further, since the rod 17 mounted on the rod rotation drive device 15 has a flat surface portion 17a formed by cutting out the outer periphery of the circular cross section at four points at equal intervals in the circumferential direction, the rod 17 faces each of the four planes. The rod 17 can be stably chucked by the four rust members 35 to cope with a larger rotational torque and thrust. Moreover, since the mud adhering to the outer peripheral surface of the rod 17 can be easily cleaned, it is possible to prevent a decrease in the frictional force between the rod 17 and the wedge member 35, which may occur in the conventional hexagonal cross-sectional structure, and to perform the necessary rotation. Torque and thrust can be reliably transmitted to the rod.

図5及び図6は、本発明のロッド回転駆動装置の第2形態例を示している。図5はロッドチャック機構を備えたロッド回転駆動装置の正面図、図6はチャックシリンダを作動させる油圧回路図である。なお、以下の説明において、前記形態例に示した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。 5 and 6 show a second embodiment example of the rod rotation drive device of the present invention. FIG. 5 is a front view of a rod rotation drive device provided with a rod chuck mechanism, and FIG. 6 is a hydraulic circuit diagram for operating a chuck cylinder. In the following description, the same components as those shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

本形態例におけるロッド回転駆動装置50では、前記形態例と同様に、駆動シャフト51の上下端部に、複数のクサビ部材52を備えた上下一対のロッドチャック機構53,53を一体回転可能に設けたもので、特に、ロッド17のチャック状態をバネ部材の弾性力に替えて、チャックシリンダ54の油圧で保持する油圧方式を採用している。 In the rod rotation drive device 50 in this embodiment, as in the above embodiment, a pair of upper and lower rod chuck mechanisms 53, 53 provided with a plurality of wedge members 52 are integrally rotatable at the upper and lower ends of the drive shaft 51. In particular, a hydraulic method is adopted in which the chuck state of the rod 17 is replaced with the elastic force of the spring member and is held by the hydraulic pressure of the chuck cylinder 54.

駆動シャフト51は、ロッド回転駆動装置50の駆動装置本体25を貫通できる程度の長さを有し、中間部を挟んで両端部(上下端部)が対称形状をなす筒状に形成され、駆動装置本体25のハウジング25a内において、上下の軸受31,31を介して回転可能に設けられている。上下一対のロッドチャック機構53,53は、駆動シャフト51の上端部及び下端部において上下に離間して設けられており、構成部品は同一であるが、互いの取付向きがロッド軸方向に180度異なる上下対称形状をなしている。したがって、上下で部品共通化が図られているロッドチャック機構53の具体的な構成や作用については、下端部側をとりあげて説明する。 The drive shaft 51 has a length sufficient to penetrate the drive device main body 25 of the rod rotation drive device 50, and both end portions (upper and lower end portions) are formed in a symmetrical tubular shape with the intermediate portion interposed therebetween to drive. It is rotatably provided in the housing 25a of the apparatus main body 25 via the upper and lower bearings 31 and 31. The pair of upper and lower rod chuck mechanisms 53, 53 are provided vertically separated from each other at the upper end and the lower end of the drive shaft 51, and although the components are the same, the mounting orientation of the drive shaft 51 is 180 degrees in the rod axial direction. It has a different vertically symmetrical shape. Therefore, the specific configuration and operation of the rod chuck mechanism 53, in which the upper and lower parts are standardized, will be described by taking up the lower end side.

ロッドチャック機構53は、ロッド17の外周面に対向して配置された4つのクサビ部材52と、該クサビ部材52のロッド径方向外側、具体的には、駆動シャフト51の下端部内周側に設けられ、クサビ部材52の外面の傾斜面52aと接触するテーパ面51aとを備えている。各クサビ部材52は、ロッド側の内面がロッド17の平面部17aに対向して配置されており、反ロッド側の外面に、側面視において上端から下端に向かってロッド径方向外側に傾斜する上向きの傾斜面52aを有する略断面三角形状のものである。また、テーパ面51aは、上端がロッド挿通孔51bの下端に連続しており、各クサビ部材52の傾斜面52aと接触する該傾斜面52aと略同じ勾配を有している。 The rod chuck mechanism 53 is provided with four wedge members 52 arranged facing the outer peripheral surface of the rod 17 and outside the wedge member 52 in the rod radial direction, specifically, on the inner peripheral side of the lower end portion of the drive shaft 51. It is provided with a tapered surface 51a that comes into contact with the inclined surface 52a on the outer surface of the wedge member 52. The inner surface of each wedge member 52 is arranged so that the inner surface on the rod side faces the flat surface portion 17a of the rod 17, and the outer surface on the opposite rod side is upwardly inclined outward in the rod radial direction from the upper end to the lower end in the side view. It has a substantially triangular cross section having an inclined surface 52a of. Further, the tapered surface 51a has an upper end continuous with the lower end of the rod insertion hole 51b and has substantially the same slope as the inclined surface 52a in contact with the inclined surface 52a of each wedge member 52.

また、各クサビ部材52は、リンク部材55の一端(上端)が支持ピン56を介して回動可能に連結されており、リンク部材55の他端(下端)は支持ピン57を介して内枠部材58に回動可能に連結されている。内枠部材58は、中央にロッド17を挿通可能なリング状に形成され、これと同心の外枠部材59に軸受60を介して回転可能に設けられている。 Further, in each wedge member 52, one end (upper end) of the link member 55 is rotatably connected via the support pin 56, and the other end (lower end) of the link member 55 is connected to the inner frame via the support pin 57. It is rotatably connected to the member 58. The inner frame member 58 is formed in a ring shape into which a rod 17 can be inserted in the center, and is rotatably provided on the outer frame member 59 concentrically with the rod 17 via a bearing 60.

外枠部材59と駆動装置本体25との間は、左右一対のチャックシリンダ54,54と、該チャックシリンダ54,54の前後に配置された合計4本のガイド筒61とを介して連結されている。チャックシリンダ54は、作動油をピストンの両側に供給可能な復動油圧シリンダであり、シリンダチューブ54aの底部が駆動装置本体25のハウジング25aの下面に固着(直付け)され、ピストンロッド54bの先端部が支持ピン62を介して外枠部材59に連結されている。 The outer frame member 59 and the drive device main body 25 are connected via a pair of left and right chuck cylinders 54, 54 and a total of four guide cylinders 61 arranged in front of and behind the chuck cylinders 54, 54. There is. The chuck cylinder 54 is a reactive hydraulic cylinder capable of supplying hydraulic oil to both sides of the piston, and the bottom portion of the cylinder tube 54a is fixed (directly attached) to the lower surface of the housing 25a of the drive device main body 25, and the tip of the piston rod 54b is attached. The portion is connected to the outer frame member 59 via the support pin 62.

こうしたリンク方式のロッドチャック機構53では、チャックシリンダ54の最大伸長時においても、クサビ部材52の傾斜面52aと駆動シャフト51のテーパ面51aとが上下方向に重なり合い、リンク部材55に組み込まれたスプリング(図示せず)により、クサビ部材52をロッド径方向外側に付勢している。これにより、クサビ部材52は、チャックシリンダ54の伸縮によってテーパ面51aを摺動し、最大伸長時において、テーパ面51aとの係合状態を維持したまま、ロッド挿通孔51bに挿通したロッド17の外周面から離れて位置される。 In such a link type rod chuck mechanism 53, the inclined surface 52a of the wedge member 52 and the tapered surface 51a of the drive shaft 51 overlap each other in the vertical direction even when the chuck cylinder 54 is maximally extended, and the spring incorporated in the link member 55. (Not shown) urges the wedge member 52 outward in the radial direction of the rod. As a result, the wedge member 52 slides on the tapered surface 51a due to the expansion and contraction of the chuck cylinder 54, and the rod 17 inserted into the rod insertion hole 51b while maintaining the engaged state with the tapered surface 51a at the time of maximum extension. It is located away from the outer peripheral surface.

このように構成されたロッドチャック機構53は、チャックシリンダ54を縮小させたチャック時には、上方移動したクサビ部材52が駆動シャフト51のテーパ面51aとロッド17の平面部17aとの間に挿入され、テーパ面51aがクサビ部材52の上向きの傾斜面52aをロッド軸方向に押圧する。これにより、4つのクサビ部材52が同時にロッド径方向内側に移動し、ロッド17をチャックする(図5)。一方、チャックシリンダ54を伸長させたチャック解除時には、クサビ部材52がロッド軸方向下方へ移動し、クサビ部材52に対するロッド径方向の押し付けが弱まる。その結果、4つのクサビ部材52が同時にロッド径方向外側に移動し、ロッド17のチャックが解除される。こうした作用は上端部側の構成についても同様である。 In the rod chuck mechanism 53 configured in this way, when the chuck cylinder 54 is reduced to chuck, the wedge member 52 that has moved upward is inserted between the tapered surface 51a of the drive shaft 51 and the flat surface portion 17a of the rod 17. The tapered surface 51a presses the upward inclined surface 52a of the wedge member 52 in the rod axial direction. As a result, the four wedge members 52 move inward in the radial direction of the rod at the same time to chuck the rod 17 (FIG. 5). On the other hand, when the chuck cylinder 54 is extended and the chuck is released, the wedge member 52 moves downward in the rod axial direction, and the pressing against the wedge member 52 in the rod radial direction is weakened. As a result, the four wedge members 52 move outward in the radial direction of the rod at the same time, and the chuck of the rod 17 is released. This effect is the same for the configuration on the upper end side.

ところで、チャックシリンダ54の作動によりロッド17を長時間チャックする場合、時間経過に伴って油圧回路の弁などから作動油が徐々に漏れ、チャックシリンダ54の保持圧が低下することがある。そこで、図6に示すように、チャックシリンダ54を作動させる油圧回路63にアキュムレータ(蓄圧器)64を備えることにより、チャック時の圧力保持を支援している。 By the way, when the rod 17 is chucked for a long time by the operation of the chuck cylinder 54, the hydraulic oil may gradually leak from the valve or the like of the hydraulic circuit with the passage of time, and the holding pressure of the chuck cylinder 54 may decrease. Therefore, as shown in FIG. 6, the hydraulic circuit 63 that operates the chuck cylinder 54 is provided with an accumulator (accumulator) 64 to support pressure holding during chucking.

油圧回路63は、操作弁(図示せず)とチャックシリンダ54との間の流路を開閉可能なパイロットチェック弁65を備えており、該パイロットチェック弁65とチャックシリンダ54とを接続する流路には、所定圧力の作動油によってロッド17をチャックする方向にチャックシリンダ54を作動(縮小)させるチャックシリンダ把持流路66と、チャックを解除する方向にチャックシリンダ54を作動(伸長)させるチャックシリンダ開放流路67とを備えている。前記アキュムレータ64は、油圧の圧力エネルギーを窒素ガスなどの気体の圧力エネルギーに変換して蓄圧する機器であり、チャックシリンダ把持流路66に設けられている。 The hydraulic circuit 63 includes a pilot check valve 65 capable of opening and closing the flow path between the operation valve (not shown) and the chuck cylinder 54, and the flow path connecting the pilot check valve 65 and the chuck cylinder 54. The chuck cylinder gripping flow path 66 operates (reduces) the chuck cylinder 54 in the direction of chucking the rod 17 with hydraulic oil of a predetermined pressure, and the chuck cylinder 54 operates (extends) the chuck cylinder 54 in the direction of releasing the chuck. It is provided with an open flow path 67. The accumulator 64 is a device that converts hydraulic pressure energy into pressure energy of a gas such as nitrogen gas and stores the pressure, and is provided in the chuck cylinder gripping flow path 66.

チャックシリンダ把持流路66を通じてチャックシリンダ54のロッド側油室に作動油を供給すると、ピストンロッド54bが縮小し、これに伴うクサビ部材52の移動でロッド17がチャックされる。このとき、アキュムレータ64内にも作動油の一部が流入して貯留される。そして、操作弁を中立に戻すと、チャックシリンダ54内の作動油はパイロットチェック弁65の閉塞作用によって封止されるとともに、アキュムレータ64の蓄圧作用(油圧放出)によってチャックシリンダ54のロッド側油室が所定圧力で保持される。この場合、チャックシリンダ開放流路67は、チャックシリンダ54の作動を受けて戻り流路として機能し、ボトム側油室からの排出油がタンクに戻される。 When hydraulic oil is supplied to the rod-side oil chamber of the chuck cylinder 54 through the chuck cylinder gripping flow path 66, the piston rod 54b shrinks, and the rod 17 is chucked by the movement of the wedge member 52 accompanying this. At this time, a part of the hydraulic oil also flows into and is stored in the accumulator 64. Then, when the operation valve is returned to the neutral position, the hydraulic oil in the chuck cylinder 54 is sealed by the closing action of the pilot check valve 65, and the oil chamber on the rod side of the chuck cylinder 54 is sealed by the accumulator 64's accumulator action (hydraulic pressure release). Is held at a predetermined pressure. In this case, the chuck cylinder open flow path 67 functions as a return flow path in response to the operation of the chuck cylinder 54, and the oil discharged from the bottom side oil chamber is returned to the tank.

一方、チャックシリンダ開放流路67を通じてチャックシリンダ54のボトム側油室に作動油を供給すると、ピストンロッド54bが伸長し、これに伴うクサビ部材52の移動でロッド17のチャックが解除される。そして、操作弁を中立に戻すと、チャックシリンダ54内の作動油はパイロットチェック弁65の閉塞作用によって封止される。この場合、チャックシリンダ把持流路66は、チャックシリンダ54の作動を受けて戻り流路として機能し、ロッド側油室からの排出油がタンクに戻される。 On the other hand, when hydraulic oil is supplied to the oil chamber on the bottom side of the chuck cylinder 54 through the chuck cylinder open flow path 67, the piston rod 54b is extended, and the chuck of the rod 17 is released by the movement of the wedge member 52 accompanying this. Then, when the operation valve is returned to the neutral position, the hydraulic oil in the chuck cylinder 54 is sealed by the closing action of the pilot check valve 65. In this case, the chuck cylinder gripping flow path 66 functions as a return flow path in response to the operation of the chuck cylinder 54, and the oil discharged from the rod-side oil chamber is returned to the tank.

このような第2の構成においても、第1の構成のバネ部材37を用いた場合と同様の効果が発揮でき、さらに、本形態例の場合には、ロッド17のチャックを油圧で直接的に行うので、ロッド17を強力にチャックすることができる。しかも、アキュムレータ64の蓄圧作用により、チャックシリンダ54のロッド側油室はチャック時の圧力に保持され、ロッド17のチャック状態が弛むことはない。また、チャック解除時には、チャックシリンダ54のボトム側油室に油圧供給がなされるので、チャック時よりも大きなシリンダ推進力を得てチャックの解除が行える。したがって、押込力や引抜力が作用してクサビ部材52が強く食い込んだ状態でも、その解除が容易なものとなる。 Even in such a second configuration, the same effect as when the spring member 37 of the first configuration is used can be exhibited, and further, in the case of this embodiment, the chuck of the rod 17 is directly hydraulically pressed. Therefore, the rod 17 can be strongly chucked. Moreover, due to the accumulator action of the accumulator 64, the oil chamber on the rod side of the chuck cylinder 54 is held at the pressure at the time of chucking, and the chuck state of the rod 17 does not loosen. Further, when the chuck is released, hydraulic pressure is supplied to the oil chamber on the bottom side of the chuck cylinder 54, so that the chuck can be released by obtaining a cylinder propulsive force larger than that at the time of chucking. Therefore, even in a state where the wedge member 52 strongly bites into the wedge member 52 due to the action of the pushing force and the pulling force, it is easy to release the wedge member 52.

なお、本発明は、前記各形態例に限定されるものではなく、ロッド回転駆動装置は、駆動シャフトの上下端部にロッドチャック機構を設けてロッドの支持点を増やした構成であればよく、支持点同士の間隔も適宜変更することができる。また、ロッドの断面形状について、本形態例では製作が容易な円形断面を基本に形成しているが、従来からの多角断面形状とした場合は、これに応じてクサビ部材の数を増減させることができる。さらに、チャック時の圧力保持を支援する構成には、油圧回路にアキュムレータ以外の補給回路を設けることができる。 The present invention is not limited to the above-mentioned examples, and the rod rotation drive device may have a configuration in which a rod chuck mechanism is provided at the upper and lower ends of the drive shaft to increase the support points of the rod. The spacing between the support points can also be changed as appropriate. In addition, the cross-sectional shape of the rod is basically formed in a circular cross-section that is easy to manufacture in this embodiment, but if the conventional polygonal cross-sectional shape is used, the number of wedge members should be increased or decreased accordingly. Can be done. Further, in the configuration for supporting the pressure holding at the time of chucking, a supply circuit other than the accumulator can be provided in the hydraulic circuit.

11…地盤改良機、12…ベースマシン、13…リーダ、13a…ガイドパイプ、13b…チェーン、14…バックステー、15…ロッド回転駆動装置、16…ガイドギブ、17…ロッド、17a…平面部、17b…円弧曲面部、18…下部ガイド、19…掘削ヘッド、19a…掘削刃、19b…撹拌羽根、20…注入ホース、21…スイベルジョイント、22…回り止めロッド、23…取付部材、24…駆動シャフト、24a…ロッド挿通孔、24b…円筒体、24c…ガイド孔、25…駆動装置本体、25a…ハウジング、26…ロッドチャック機構、27…チャック解除機構、28…減速機構、29…回転駆動用油圧モータ、30…取付部、31…軸受、32…歯車、33…回転軸、34…歯車、35…クサビ部材、35a…傾斜面、36…スライド部材、36a…シャフト挿通孔、36b…テーパ面、37…バネ部材、37a…皿バネ、38…支持部材、39…チャックシリンダ、39a…ピストンロッド、40…受けプレート、41…カバー筒、42…押えプレート、50…ロッド回転駆動装置、51…駆動シャフト、51a…テーパ面、51b…ロッド挿通孔、52…クサビ部材、52a…傾斜面、53…ロッドチャック機構、54…チャックシリンダ、54a…シリンダチューブ、54b…ピストンロッド、55…リンク部材、56,57…支持ピン、58…内枠部材、59…外枠部材、60…軸受、61…ガイド筒、62…支持ピン、63…油圧回路、64…アキュムレータ、65…パイロットチェック弁、66…チャックシリンダ把持流路、67…チャックシリンダ開放流路 11 ... Ground improvement machine, 12 ... Base machine, 13 ... Leader, 13a ... Guide pipe, 13b ... Chain, 14 ... Backstay, 15 ... Rod rotation drive device, 16 ... Guide give, 17 ... Rod, 17a ... Flat part, 17b ... Arc curved surface, 18 ... Lower guide, 19 ... Excavation head, 19a ... Excavation blade, 19b ... Stirring blade, 20 ... Injection hose, 21 ... Swivel joint, 22 ... Anti-rotation rod, 23 ... Mounting member, 24 ... Drive shaft , 24a ... Rod insertion hole, 24b ... Cylindrical body, 24c ... Guide hole, 25 ... Drive device body, 25a ... Housing, 26 ... Rod chuck mechanism, 27 ... Chuck release mechanism, 28 ... Deceleration mechanism, 29 ... Rotational drive hydraulic pressure Motor, 30 ... Mounting part, 31 ... Bearing, 32 ... Gear, 33 ... Rotating shaft, 34 ... Gear, 35 ... Rabbit member, 35a ... Inclined surface, 36 ... Slide member, 36a ... Shaft insertion hole, 36b ... Tapered surface, 37 ... Spring member, 37a ... Countersunk spring, 38 ... Support member, 39 ... Chuck cylinder, 39a ... Piston rod, 40 ... Receiving plate, 41 ... Cover cylinder, 42 ... Presser plate, 50 ... Rod rotation drive device, 51 ... Drive Shaft, 51a ... Tapered surface, 51b ... Rod insertion hole, 52 ... Rabbit member, 52a ... Inclined surface, 53 ... Rod chuck mechanism, 54 ... Chuck cylinder, 54a ... Cylinder tube, 54b ... Piston rod, 55 ... Link member, 56 , 57 ... Support pin, 58 ... Inner frame member, 59 ... Outer frame member, 60 ... Bearing, 61 ... Guide cylinder, 62 ... Support pin, 63 ... Hydraulic circuit, 64 ... Accumulator, 65 ... Pilot check valve, 66 ... Chuck Cylinder gripping flow path, 67 ... Chuck cylinder open flow path

Claims (7)

ベースマシンの前部に立設したリーダに沿って昇降可能に設けられるロッド回転駆動装置であって、
前記ロッド回転駆動装置は、ロッドが挿通される挿通孔を有する駆動シャフトを回転可能に備えた駆動装置本体と、前記駆動シャフトに一体回転可能に設けられた上下一対のロッドチャック機構とを備えていることを特徴とするロッド回転駆動装置。
It is a rod rotation drive device that can be raised and lowered along a reader installed at the front of the base machine.
The rod rotation drive device includes a drive device main body rotatably provided with a drive shaft having an insertion hole through which a rod is inserted, and a pair of upper and lower rod chuck mechanisms rotatably provided on the drive shaft. A rod rotation drive device characterized by being
前記上下一対のロッドチャック機構は、前記駆動シャフトの上下端部に設けられていることを特徴とする請求項1記載のロッド回転駆動装置。 The rod rotation drive device according to claim 1, wherein the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are provided at the upper and lower ends of the drive shaft. 前記駆動シャフトは、ロッド軸方向の中間部に回転駆動力を伝達する歯車を有し、前記上下一対のロッドチャック機構は、前記歯車から等間隔に近い間隔で離間して設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載のロッド回転駆動装置。 The drive shaft has a gear that transmits a rotational driving force to an intermediate portion in the rod axial direction, and the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are provided at intervals close to equal intervals from the gear. The rod rotation drive device according to claim 1 or 2, wherein the rod rotation drive device is characterized. 前記ロッドチャック機構は、前記ロッドの外周面に対向して配置された複数のクサビ部材と、該クサビ部材のロッド径方向外側に設けられ、前記クサビ部材の外面の傾斜面と接触するテーパ面とを備え、
前記クサビ部材は、前記傾斜面と前記テーパ面とがロッド軸方向に押圧されることによりロッド径方向内側に移動可能に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のロッド回転駆動装置。
The rod chuck mechanism includes a plurality of wedge members arranged facing the outer peripheral surface of the rod, and a tapered surface provided on the outer side of the wedge member in the radial direction of the rod and in contact with an inclined surface on the outer surface of the wedge member. Equipped with
The wedge member is any one of claims 1 to 3, wherein the inclined surface and the tapered surface are provided so as to be movable inward in the radial direction of the rod by being pressed in the rod axial direction. The rod rotation drive according to description.
前記上下一対のロッドチャック機構は、前記クサビ部材の外面の傾斜面を、一方が上向きに、他方が下向きになるように、上下対称に設けられていることを特徴とする請求項4記載のロッド回転駆動装置。 The rod according to claim 4, wherein the pair of upper and lower rod chuck mechanisms are provided vertically symmetrically so that one of the inclined surfaces of the outer surface of the wedge member faces upward and the other faces downward. Rotational drive. 請求項1乃至3のいずれか1項記載のロッド回転駆動装置を備えていることを特徴とする地盤改良機。 A ground improvement machine comprising the rod rotation drive device according to any one of claims 1 to 3. 請求項4又は5記載のロッド回転駆動装置を備えた地盤改良機であって、前記ロッドは、円形断面の外周を周方向等間隔に偶数箇所切り欠いて形成した平面部を有し、前記複数のクサビ部材は、前記平面部に対向して配置された前記平面部と同数のクサビ部材であることを特徴とする地盤改良機。 The ground improvement machine provided with the rod rotation drive device according to claim 4 or 5, wherein the rod has a flat surface portion formed by cutting out an even number of outer circumferences of a circular cross section at equal intervals in the circumferential direction. The wedge member is the same number of wedge members as the flat surface portion arranged to face the flat surface portion.
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