JP2831432B2 - ケリーバ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、堀削作業に用いられるケリーバ装置に関す
る。

B.従来の技術 この種の従来のケリーバ装置は、例えば第６図に示す
ように、インナケリーバ（第１のケリーバ）１に、セカ
ンドケリーバ（第２のケリーバ）２、アウタケリーバ３
を順次に外挿して成り、アウタケリーバ３の上部が不図
示のケリーバ駆動装置に連結されるとともに、インナケ
リーバ１の下端に掘削バケット（不図示）が装着され
る。インナケリーバ１は第７図にも示すように、円筒状
の上部軸部1aと、この上部軸部1aの下端に嵌合されて溶
着された横断面外周形状が正方形の下部軸部1bとを有
し、下部軸部1bにばね受け４がつば状に溶着されてい
る。このばね受け４には緩衝用ばね６が保持され、緩衝
用ばね６の上端にリング状のばね受け５が載置される。
ケリーバ収縮時にセカンド，アウタケリーバ2,3はばね
受け５上で保持されるが、セカンド，アウタケリーバ2,
3がばね受け５に当接する際の音を低減する目的でばね
受け５の上面に緩衝材８が設けられている。そして、下
部軸部1bの下端を掘削バケットに形成された連結角孔に
挿入し、例えばピンを貫通孔1cに貫通させて連結する。

ここで、セカンド，アウタケリーバ2,3およびインナ
ケリーバ１の上部軸部1aが円筒状とされるのは、強度ア
ップと軽量化を図るためであるが、下部軸部1bは、矩形
連結孔を有する従来の掘削バケットに連結可能とするた
めに上述の如く角柱とされる。

一方、インナケリーバ１の上部軸部1aの外周面には、
第７図にも示すように軸方向に３本のトルク伝達用バー
７がそれぞれ溶接により延設されるとともに、セカンド
ケリーバ２の内周面にはバー７と噛合するトルク伝達用
角溝2aが刻設され、また図示はしないがセカンドケリー
バ２の外周面およびアウタケリーバ３の内周面にも同様
のバーおよび角溝がそれぞれ設けられている。したがっ
て上記ケリーバ駆動装置によりアウタケリーバ３を回転
させると、バーと角溝との噛合によりその回転がセカン
ドケリーバ２、インナケリーバ１に順次に伝達され、こ
れにより掘削バケットが回転駆動されて地面が掘削され
る。掘削が進むにつれてインナケリーバ1,セカンドケリ
ーバ２が一体となってアウタケリーバ３から伸出し、伸
びきるとインナケリーバ１がセカントケリーバ２から伸
出して更に深い孔が穿設可能となる。

C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記上部軸部1aから下部軸部1bに至る
箇所でインナケリーバ１の断面形状が円形から四角形に
急変するため、この形状変化部に応力集中が起こり易
く、上述したようにこの部分が単純な周方向の溶接（第
６図に符号WD1で示す）により連結される従来の構成で
は疲労強度が低く、ケリーバ装置の寿命が短い。

そこで、下部軸部1bを角材の削り出し構造とし、不図
示のバケットが連結される角柱部分よりも上方、つまり
ばね受け４の上方を加工して、外周面に上記バー７と同
一形状のバーが同位相で突設されて上部軸部1aと同径の
丸棒部分を形成し、この上端部を上部軸部1aと溶接する
ことも考えられる。この場合、丸棒部分の下端に上記ば
ね受け４を外挿して溶着するが、バー下端部をばね受け
４の上面に当てて溶接すると、ばね受け隅肉溶接部とバ
ー下端部の応力集中が重ってしまう。

さらに、従来はばね受け４を丸棒部分または角柱部分
の下部軸部1bに外挿してＫ型開先溶接（第６図に符号WD
2で示す）しているが、セカンドあるいはアウタケリー
バ2,3の落下衝撃力が緩衝ばね６を介してばね受け４に
伝達されるので、その溶接部に直接せん断力が働き好ま
しくない。

本発明の目的は、インナケリーバの強度を改善したケ
リーバ装置を提供することにある。

D.課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応づけて説明すると、本発
明は、トルク伝達用突起部61を有する第１のケリーバ50
に、トルク伝達用溝2aを有する第２のケリーバ２を伸縮
自在にかつトルク伝達可能に外挿して成り、第１のケリ
ーバ50に設けたばね受け40上のばねで第２のケリーバ２
を支承可能としたケリーバ装置に適用される。そして、
以下の構成により上記目的を達成する。

すなわち第１のケリーバ50は、外周形状が円形に形成
され外周面にトルク伝達用突起部61を設けた第１の軸部
51,52aと、この第１の軸部51,52aの下部に連設され掘削
バケットが連結される第２の軸部52bとを有し、第２の
軸部52bが連なる第１の軸部51,52aの下端までトルク伝
達用突起部52cを延設し、この第１の軸部51,52aの下端
にばね受け40を嵌合して溶着する。

また、第１の軸部51,52aが連なる第２の軸部52bの上
端にばね受け40を掛止する掛止部材52dを形成し、この
掛止部材52d上に載置するごとくばね受け用フランジ40
を第１のケリーバ50に外挿して溶着する。

E.作用 ばね受け40は外周円形形状の第１の軸部51,52aに外挿
されるが、第１の軸部52aの外周面に突設している３つ
の突起部52cの下端はばね受け40に嵌合されて第１の軸
部51,52aとばね受け40とがＫ型開先溶接される。そのた
め、突起部52cの下端部分が応力集中部とはなりえず、
第１の軸部51,52aの応力集中部はばね受け40のＫ型開先
溶接部分のみとなり、強度向上が図れる。

また、ばね受け40が第２の軸部52bと一体の掛止部材5
2d上に掛止されているので、セカンドケリーバ２やアウ
タケリーバ３が落下する際の衝撃力がこの掛止部材52d
で支持され、第２の軸部52bに対するばね受け40の取付
強度が向上する。

なお、本発明の構成を説明する上記Ｄ項およびＥ項で
は、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いた
が、これにより本発明が実施例に限定されるものではな
い。

F.実施例 次に、第１図〜第５図により本発明の一実施例を説明
する。なお、第６図と同様な箇所には同一の符号を付
し、相違点のみ説明する。

第１図および第２図において、インナケリーバ50は円
筒状の上部軸部51と、この上部軸部51の下端に溶着され
た下部軸部52とから成る。下部軸部52は、外周面に上記
バー７と同一形状のバー52cが突設され上部軸部51と同
径の丸棒部52a（第３図参照）と、丸棒部52aの下端に連
なり上端に掛止フランジ52dが形成されるとともにバケ
ット連結ピン取付孔52eが貫通された角柱部52bとを一本
の丸棒から加工して成り、丸棒部52aの下端部にはばね
受け40を外挿してＫ型開先溶接している。第４図からわ
かるように、ばね受け40は略リング状であり、中央部の
貫通孔の上側40aは、丸棒部52aの横断面形状に形成され
て丸孔部40a1と溝孔部40a2とを有し、下側40bは、掛止
フランジ52dと相補形状に形成されている。

一方、上部軸部51の外周面には、第２図にも示すよう
に上記バー52cと同じ位相で３箇所にトルク伝達用のバ
ー61が溶着され、このバー61の下端部は下部軸部52の外
周面に沿って上部軸部51の下端面よりも下方に突出さ
れ、そのバー61の下端部が上記バー52cの上端および丸
棒部52aの周面に溶着されている。これらのバー61およ
び52cは、上述したと同様にセカンドケリーバ２に刻設
されたトルク伝達用角溝2aと噛合される。

以上の構成によれば、３本のバー52cが延設されてい
る丸棒52aの下端部をばね受け40に嵌合してＫ型開先溶
接しているから、バー52cの下端部に生ずる丸棒部52aの
応力集中と、ばね受け40がＫ型開先溶接される丸棒部52
aの部分の応力集中とが重ならず、丸棒部52aの応力が緩
和される。

また、ばね受け40が下部軸部52と一体の掛止フランジ
52d上に掛止されて溶着されているので、セカンドケリ
ーバ２やアウタケリーバ３がばね受け５に落下する際の
衝撃力がこの掛止フランジ52dで支持されるから、下部
軸部52に対するばね受け40の取付強度が向上する。

さらに丸棒部52aと角柱部52bとから成る下部軸部52を
１本の丸棒を削りだして形成して、丸棒部52aを上部軸
部51に嵌合して溶着しているから、この接続部分の断面
形状の急変部がなくなり応力集中が緩和され、疲労強度
が向上する。また、上部軸部51の外周面に溶着されたバ
ー61の下端部が上部軸部51の下端面よりも下方に突出さ
れ、その下端部が上記バー52cの上端および丸棒部52aに
溶着されているので、上部軸部51と下部軸部52との接合
部の強度がアップするとともに、バー61の強度アップも
図れる。

ところで、掘削時には、上述したように掘削が進むに
つれてインナケリーバ50,セカンドケリーバ２が一体と
なってアウタケリーバ３から伸出し、これらが伸びきる
とインナケリーバ50がセカンドケリーバ２から伸出して
深い孔を穿設するようになっているが、通常はインナケ
リーバ50をセカンドケリーバ２から伸出させなくても済
む程度の深さの孔を穿設する場合が多い。そしてこの場
合には、丸棒部52aのバー52cは常にセカンドケリーバ２
の角溝2aと噛合してトルク伝達に供せられることにな
る。本実施例では、このように使用頻度が高いバー52c
が丸棒部52aと一体に削り出しで構成されているので、
以下のような効果がある。

すなわち、上部軸部51に溶接したバー61は、第５図
（ａ）に示すように、上部軸部51との接合部が溶接ビー
ド80を介する部分（幅ａ）のみであり、この部分に作用
する応力が高い。また、溶接ビード80は、そのビード止
端において応力集中を招く形状となり易く、これを防止
するためにはグラインダ仕上げが必要となり手間がかか
る。さらに、使用につれて溶接ビード80が摩耗するおそ
れがあるのに加えて、溶接時に上部軸部51に熱影響を与
え強度の低下を招く。

一方、丸棒部52aと一体に削り出しで構成したバー52c
は、第５図（ｂ）に示すように、丸棒部52aとの接合部
（幅ｂ）が広く、応力が平均的に低くなるのでグライン
ダ仕上げも不要であり、さらに溶接部の摩耗の心配もな
く、溶接を用いないので丸棒部52aに熱影響を与えるこ
ともない。このように、頻繁に使用されるバー52cが強
度的に非常に有利なので、ケリーバ装置の長寿命化が図
れる。

以上の実施例の構成において、インナケリーバ50が第
１のケリーバを、上部軸部51と丸棒部52aが第１の軸部
を、角柱部52bが第２の軸部を、バー61,52cがトルク伝
達用突起部を、角溝2aがトルク伝達用溝を、掛止フラン
ジ52dが掛止部材をそれぞれ構成する。

G.発明の効果 本発明によれば、第１のケリーバのトルク伝達用突起
部の下端をばね受け内に嵌合して溶接するようにしたの
で、トルク伝達用突起部下端の応力集中部とばね受け溶
接部の応力集中部とが重ならず、応力集中が緩和され
る。

また、ばね受けは角柱部と一体の掛止部材上に載置さ
れて溶接されているので、第２のケリーバ２の落下時の
衝撃が掛止部材で支持され、ばね受けの隅肉溶接部の疲
労強度が向上する。したがって本発明によれば、ケリー
バ装置の長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るケリーバ装置の一実施例の全体構
成を示す断面図である。 第２図はそのインナケリーバを示す斜視図である。 第３図は第１図のIII−III線断面図である。 第４図（ａ）はばね受けの平面図である。 第４図（ｂ）はばね受けの縦断面図である。 第５図（ａ），（ｂ）は下部トルク伝達用突起部の利点
を説明する図である。 第６図は従来のケリーバ装置を示す全体構成図である。 第７図はそのインナケリーバの斜視図である。 2:セカンドケリーバ、2a:角溝 3:アウタケリーバ、40:ばね受け 50:インナケリーバ、51:上部軸部 52:下部軸部、52a:丸棒部 52b:角柱部、52c,61:トルク伝達用バー 52d:掛止フランジ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トルク伝達用突起部を有する第１のケリー
   バに、トルク伝達用溝を有する第２のケリーバを伸縮自
   在にかつトルク伝達可能に外挿して成り、前記第１のケ
   リーバに設けたばね受け上のばねで前記第２のケリーバ
   を支承可能としたケリーバ装置において、 前記第１のケリーバは、外周形状が円形に形成され外周
   面に前記トルク伝達用突起部を設けた第１の軸部と、こ
   の第１の軸部の下部に連設され掘削バケットが連結され
   る第２の軸部とを有し、第２の軸部が連なる前記第１の
   軸部の下端まで前記トルク伝達用突起部を延設し、この
   第１の軸部の下端に前記ばね受けを嵌合して溶着するこ
   とを特徴とするケリーバ装置。
2. 【請求項２】トルク伝達用突起部を有する第１のケリー
   バに、トルク伝達用溝を有する第２のケリーバを伸縮自
   在にかつトルク伝達可能に外挿して成り、前記第１のケ
   リーバに設けたばね受け上のばねで前記第２のケリーバ
   を支承可能としたケリーバ装置において、 前記第１のケリーバは、外周形状が円形に形成され外周
   面に前記トルク伝達用突起部を設けた第１の軸部と、こ
   の第１の軸部の下部に連設され掘削バケットが連結され
   る第２の軸部とを有し、第１の軸部が連なる前記第２の
   軸部の上端に前記ばね受けを掛止する掛止部材を形成
   し、この掛止部材上に載置するごとく前記ばね受けを第
   １のケリーバに外挿して溶着したことを特徴とするケリ
   ーバ装置。