JP3085813U - 削孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 垂直方向だけでなく、斜め方向の削孔が可能
で、しかもハンマによる打撃騒音の発生は少なく、地質
調査にも使用でき、かつ構造が簡単で安価な削孔装置を
提供する。 【解決手段】 リーダ１に摺動自在に設けられたスライ
ドケース１０と、該スライドケースをリーダに沿って進
退させる駆動手段と、スライドケース内に垂直方向に固
設されたガイドロッド１２に摺動自在に設けられたウエ
イトハンマ１３と、ウエイトハンマを持ち上げ、落下さ
せるリフト１４と、ウエイトハンマの落下により打撃さ
れるハンマサブ１５と、該ハンマサブを回転させるモー
タ１９と、より構成され、ハンマサブに削孔ロッドが連
結され、ウエイトハンマの落下による打撃力が伝達さ
れ、モータの駆動によるハンマサブの回転で回転力が伝
達される削孔装置であって、ウエイトハンマには、ウエ
イトハンマをハンマサブの打撃方向に付勢する付勢手段
が設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、削孔ロッドに回転力と打撃力を与えて給進させ削孔する削孔装置 に関し、特に、垂直方向だけでなく斜め方向にも削孔でき、かつ地質調査にも使 用できる削孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、回転、給進および打撃を与えて削孔する削孔装置としては、ロータリー パーカッションドリルが知られている。これは削孔ロッドを回転させつつ給進さ せると共に打撃力を与え削孔するものであり、例えば、下部走行体にパワーユニ ット、コントロールスタンド等によりなるベース本体が設けられ、このベース本 体に、ブームシリンダ、チルトシリンダ、ローテーションシリンダ及びスライド シリンダ等のシリンダを介してリーダが傾倒自在に立設され、該リーダにドリル ヘッドが設けられた構成となっている。

【０００３】 そして、ドリルヘッドは給進装置でリーダに沿って進退させると共に、ドリル ヘッドは、モータ及びハンマスプール（パーカッションシリンダ）などで構成さ れ、モータおよびハンマスプールで回転及び打撃されるハンマサブに削孔ロッド が連結され、回転、給進及び打撃が与えられるものである。このようなロータリ ーパーカッションドリルは、削孔ロッドに回転力と打撃力を与えて削孔するため 、岩盤のみならず削孔が困難な礫層等でも削孔できるし、削孔速度も早いもので ある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、ロータリーパーカッションドリルは、削孔ロッドが接続される ハンマサブをハンマスプールで打撃することにより削孔ロッド（ビット）に打撃 力を伝達するものであるため、ハンマ作動時には衝突音が発生し、この衝突音が ドリルヘッド外部に伝播して騒音が発生する。従って、市街地や住宅地において は騒音公害となるため使用が敬遠されるようになっている。そこで、この考案は ハンマによる打撃は使用するが、従来のようなパーカッションシリンダでなく、 騒音の発生が少ない削孔装置を提供することを第１の目的とする。

【０００５】 また、従来のロータリーパーカッションドリルにおいては、ハンマスプールの 構成において打撃はできるが貫入試験には使用できないし、ハンマスプールの打 撃では採取した試料コアが崩れ、地質調査にも不向きである。このような点に鑑 み本考案は、回転力及び打撃力を与えることができ、しかも貫入試験や地質調査 にも使用できる削孔装置の提供を第２の目的とする。

【０００６】 また、従来のロータリーパーカッションドリルは、構造が複雑となるため製造 にも手数がかかり、高価となる課題がある。そこで、この考案は、構造が簡単で 安価な削孔装置を提供することを第３の目的とする。

【０００７】 さらに、この考案の出願人は、前記目的を達成するものとして特願２００１− １６０４９３号の掘削装置を提案した。しかしながら、この掘削装置は、垂直方 向の掘削（削孔）には大きな効果を奏するが、斜め方向の掘削には適さない不具 合がある。この考案は、この点を改良し斜め方向の掘削（削孔）も可能とした削 孔装置の提供を第４の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、この考案の削孔装置は、リーダに摺動自在に設けら れたスライドケースと、該スライドケースをリーダに沿って進退させる駆動手段 と、前記スライドケース内に垂直方向に固設されたガイドロッドに摺動自在に設 けられたウエイトハンマと、該ウエイトハンマを持ち上げ、落下させるリフトと 、前記ウエイトハンマの落下線上に設けられ、ウエイトハンマの落下により打撃 されるハンマサブと、該ハンマサブを伝動機構を介して回転させるモータと、よ り構成され、前記ハンマサブに削孔ロッドが連結され、削孔ロッドには、ウエイ トハンマの落下によるハンマサブへの打撃で打撃力が伝達され、モータの駆動に よるハンマサブの回転で回転力が伝達される削孔装置であって、前記ウエイトハ ンマには、ウエイトハンマをハンマサブの打撃方向に付勢する付勢手段が設けら れていることを特徴とする。

【０００９】 また、この考案の削孔装置は、前記付勢手段がばねであることを特徴とする。

【００１０】 さらに、この考案の削孔装置は、前記リフトは、スライドケース内に設けられ たスプロケット間に懸回されたチェーンに、ウエイトハンマの係止部材が固着さ れ、スプロケットに連結された駆動手段で駆動するチェーンの移動によりウエイ トハンマを係止部材で係止して下方より上方に持ち上げ、落下させる構成であり 、 前記ハンマサブにはスピンドルギアがスプライン結合により相対移動自在に設 けられ、このスピンドルギアにモータのギアが噛合しており、 前記ハンマサブには打撃緩衝用のばねが介在され、ハンマサブの打撃された時 のストロークが所定距離を越えると、ハンマサブは前記打撃緩衝用のばねで緩衝 されストッパで規制されることを特徴とする。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、この考案の実施の形態について図面と共に詳細に説明する。図１はこの 考案の実施の形態を示す側面図、図２はこの考案の実施の形態を示す概略斜視図 、図３はこの考案の実施の形態を示す要部正面図、図４はこの考案の実施の形態 を示す要部側面図、図５はこの考案の実施の形態を示す要部説明図である。

【００１２】 同図において、１はリーダであって、ベースマシン２に起倒自在に立設されて いる。本例においてはベースマシン２としてクローラタイプを示しており、下部 走行体３上にパワーユニット５やコントロールボックス６などよりなるベース本 体４にブームシリンダ７及びスライドシリンダ８等のシリンダを介して、起倒自 在に立設されている。前記ベース本体４には、アウトリガー９が設けられ、作業 時にベースマシン２を安定して支持できるようになっている。 なお、ベースマシン２としては、クローラタイプでなく、戴置式であってもよ い。

【００１３】 前記リーダ１には、スライドケース１０が摺動自在に設けられ、このスライド ケース１０には駆動手段が設けられ、リーダ１に沿って進退される。この駆動手 段は、従来公知の手段でよく、本例においてはシリンダ１１が採用されており、 シリンダ１１のシリンダロッド１１ａの先端がスライドケース１０の上端に固定 されて連結されている。

【００１４】 前記スライドケース１０内には、リーダ１を作業状態に立設したときの垂直方 向に固設されたガイドロッド１２に摺動自在にもうけられたウエイトハンマ１３ と、このウエイトハンマ１３をガイドロッド１２に沿って持ち上げ、落下させる リフト１４と、前記ウエイトハンマ１３の落下線上に設けられ、ウエイトハンマ １３の落下により、打撃されるハンマサブ１５と、ウエイトハンマ１３をハンマ サブ１５の打撃方向へ付勢する付勢手段２８と、ハンマサブ１５を回転させるモ ータ１６の伝動機構、などが大略内蔵されている。

【００１５】 スライドケース１０は、直方体の箱状であって、前記駆動手段としてのシリン ダロッド１１ａは、図２及び図４に示すようにその先端がスライドケース１０の 天板１０ａに固着されている。 また、前記ガイドロッド１２も図３及び図４に示すようにその先端がスライド ケース１０の天板１０ａに固着されて垂下されている。

【００１６】 ウエイトハンマ１３は、前記ガイドロッド１２に摺動自在に設けられており、 ガイドロッド１２に沿って上下動が可能となっている。このウエイトハンマ１３ にはウエイトハンマ１３をハンマサブ１５の打撃方向に付勢する付勢手段２８が 設けられている。本例においては付勢手段２８としてばねが示されている。この ばね２８は、ウエイトハンマ１３と天板１０ａとの間に、ガイドロッド１２に巻 装されて設けられている。前記ウエイトハンマ１３は、ハンマサブ１５を打撃す ることによってハンマサブ１５に連結される削孔ロッドＲに打撃力を付与するも のである。従って、付勢手段２８が設けられていると、ウエイトハンマ１３の自 由落下の打撃力に付勢手段２８、例えば、ばねの付勢力が加重される。このウエ イトハンマ１３は、ガイドロッド１２に回転不可であって軸方向に摺動自在に装 着されるのが、ウエイトハンマ１３の持ち上げ、落下時に回転しないので好まし い。

【００１７】 前記ウエイトハンマ１３は、リフト１４によって所定の高さまで持ち上げられ て落下される。このリフト１４によりウエイトハンマ１３が持ち上げられると、 付勢手段としてのばね２８が圧縮され、ウエイトハンマ１３の落下時には、ウエ イトハンマ１３を付勢する。本例のリフト１４は、スライドケース１０の左右の 側壁上方にスプロケット１７ａ、１８ａが回転自在に設けられ、スライドケース １０の下方の左右にモータ１９の駆動軸１９ａに固着されてスプロケット１７ｂ 、１８ｂが設けられ、スプロケット１７ａ、１７ｂ間及びスプロケット１８ａ、 １８ｂ間にチェーン２０、２１が懸回され、この左右のチェーン２０、２１の同 位置にウエイトハンマ１３の係止部材２２が設けられたものである。

【００１８】 従って、モータ１９を駆動させ駆動軸１９ａを回転させるとスプロケット１７ ｂ、１８ｂが回転し、チェーン２０、２１が回動する。チェーン２０、２１が回 動すると、係止部材２２が図３、図４に示すようにウエイトハンマ１３の下端を 係止して持ち上げて行き、チェーン２０、２１が上方のスプロケット１７ａ、１ ８ａで反転しようとすると係止部材２２がウエイトハンマ１３の係止から外れて 、ウエイトハンマ１３はガイドロッド１２に沿って落下し、ハンマサブ１５を打 撃するものである。この時の打撃力は、ウエイトハンマ１３の自由落下の打撃力 に付勢手段としてのばね２８の付勢力が加重された打撃力となる。モータ１９を 駆動している間は、この動作を繰り返すことになる。本例においては、係止部材 ２２が、チェーン２０、２１の２等分した位置にそれぞれ設けられているため、 チェーン２０、２１の半回転で１回の打撃動作となる。 ここでウエイトハンマ１３の落下させる高さは、上下のスプロケット１７ａ、 １７ｂ間及び１８ａ、１８ｂ間の間隔を調整することによって決定できる。

【００１９】 前記ハンマサブ１５は、ウエイトハンマ１３の落下線上に同心的にもうけられ る。即ち、ハンマサブ１５の上面に中心孔１５ａが穿設され、この中心孔１５ａ に前記ガイドロッド１２の先端が挿入されており、ウエイトハンマ１３と同軸的 関係を維持している。 このハンマサブ１５の外周には、スピンドル２３が回転不可で軸方向摺動自在 に設けられている。このスピンドル２３の上端とハンマサブ１５のフランジ体１ ５ｂとの間には、ハンマサブ１５の外周に位置してばね２４が介在されており、 ハンマサブ１５に付与された打撃力は、ばね２４を介してスピンドル２３に伝達 され、スピンドル２３はハンマサブ１５と共動する。この時、スピンドル２３に は、フランジ体２３ａが設けられており、下方に移動するとこのフランジ体２３ ａが機枠２５に当接して制止されるようになっているため、ハンマサブ１５との 間で緩衝作用をすることになる。上記の関係においてハンマサブ１５及びスピン ドル２３のストローク範囲は、スピンドル２３のフランジ体２３ａが機枠２５に 当接して規制されるまでの範囲Ｌとなる。

【００２０】 前記スピンドル２３の外周には、スピンドルギア２６がスプライン結合により 相対移動自在に設けられ、このスピンドルギア２６にモータ１６のギア（ピニオ ンも含む）２７が噛合されている。従って、ハンマサブ１５は、モータ１６の駆 動による回転力がギア２７、スピンドルギア２６、スピンドル２３を介して伝達 され回転される。

【００２１】 しかして、ハンマサブ１５に削孔ロッドＲを連結すると、削孔ロッドＲには、 ウエイトハンマ１３とばね２８の付勢力が加重された打撃力と、モータ１６によ る回転力と、シリンダ１１による給進力が伝達される。 この作用について更に説明すると、リフト１４のモータ１９を駆動するとチェ ーン２０、２１が回動して係止部材２２がウエイトハンマ１３を係止して持ち上 げては落下させる動作を繰り返す。この時のウエイトハンマ１３の落下によりハ ンマサブ１５は繰り返し打撃される。この時の打撃力は、ウエイトハンマ１３の 自由落下の打撃力にばね２８の付勢力が加重されたものである。このハンマサブ １５には削孔ロッドＲが連結されているため、前記ハンマサブ１５への打撃力は 削孔ロッドＲに伝達される。

【００２２】 この削孔ロッドＲに付与された打撃力で削孔される分だけ削孔ロッドＲは打ち 込まれるが、このことはその分ハンマサブ１５も移動することになる。この時、 ハンマサブ１５とスピンドル２３の間にはばね２４が介在されているため、ハン マサブ１５の打撃力はばね２４を介してスピンドル２３にも伝達され、スピンド ル２３もハンマサブ１５と共に移動する。このスピンドル２３の移動は、フラン ジ体２３ａが機枠２５に当接して規制されるから、この時のばね２４はハンマサ ブ１５との間で緩衝作用をする。

【００２３】 また、ハンマサブ１５及びスピンドル２３のストロークは、スピンドル２３の 移動が制止されるまでの範囲Ｌである。従って、削孔ロッドＲの１回の打撃で打 ち込まれるストロークは、スピンドル２３の移動が制止されるまでの範囲Ｌであ る。これにより、軟弱地盤に当たってもストロークは制御される。

【００２４】 また、ハンマサブ１５はスピンドル２３が回転不可で軸方向摺動自在に設けら れ、該スピンドル２３にはスピンドルギア２６がスプライン結合により相対移動 自在に設けられ、このスピンドルギア２６にモータ１６のギア２７が噛合されて いるので、ハンマサブ１５には、モータ１６の回転力が、ギア２７、スピンドル ギア２６及びスピンドル２３を介して伝達され回転される。これによりハンマサ ブ１５に連結する削孔ロッドＲを回転させることができる。

【００２５】 また、スライドケース１０にはシリンダ１１のシリンダロッド１１ａが連結さ れているからこのシリンダ１１により、リーダ１に沿って進退させることができ る。ハンマサブ１５を含むドリルヘッド全体は、スライドケース１０内に内蔵さ れているため、スライドケース１０の進退により進退する。これにより、ハンマ サブ１５に連結する削孔ロッドＲに給進力を付与することができる。

【００２６】 さらに、ウエイトハンマ１３には、付勢手段２８、例えば、ばねが設けられて いるので、垂直方向だけでなく、斜め方向の削孔（掘削）も可能となる。

【００２７】 なお、この考案は前記実施の形態に限定されるものではなく、この考案の要旨 を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、スピンドル２３は必ずし も必要ではなく、これを無くしハンマサブ１５にスピンドルギア２６を設ける構 成であってもよいし、削孔ロッドＲは、ロッドサブを介在してハンマサブ１５に 連結するようにしてもよい。また、この実施の形態ではウエイトハンマ１３で打 撃するので、ハンマサブ１５と称しているが、回転することからこれをスピンド ルと称し、前記説明中のスピンドル２３をスピンドルスリーブと称しても同じこ とであり、構成が同一性の範囲内であれば名称の異同には関係なく、この考案の 範囲に属するものである。さらに、付勢手段２８を設ける位置や数も前記実施の 形態に限定されるものではない。

【００２８】

【考案の効果】

以上詳細に説明した通り、この考案によれば、次のような効果を奏する。 （１）打撃力としてウエイトハンマの自由落下に付勢手段の付勢力が加重される 。従って、打撃力を、ウエイトハンマの重量及び持ち上げの高さ（落下させる高 さ）だけでなく、付勢手段でもコントロールできる。ウエイトハンマの自由落下 より落下スピードが速くなるので打撃回数をふやすことができるし、削孔効率を 向上させることができる。 （２）落下距離を小さくできるので、小型化が可能となる。

【００２９】 （３）付勢手段の付勢力においてウエイトハンマを落下させハンマサブを打撃す ることができるので、垂直方向の削孔（掘削）だけでなく、斜め方向の削孔も可 能となる。

【００３０】 （４）ウエイトハンマで打撃するが、パーカッションシリンダによるハンマスプ ールに比較して打撃回数が少ないこと、打撃面（衝突面）に消音（減音）材を使 用できること、及びスライドケースに内蔵されていること、等により、衝突音（ 打撃音）による騒音の発生が少ない。従って、市街地、住宅地での使用も可能と なる。

【００３１】 （５）削孔ロッドには、回転力、打撃力および給進力の全部を同時に付与するこ とができるし、その中から選択するいずれかとすることもできる。従って、削孔 （掘削）はもちろんのこと削孔ロッドの尖端にサンプラーやコアチューブ等を用 いることで地質調査にも使用できる。特に、ウエイトハンマの落下させる高さお よびウエイトハンマの重量は自由に設定できるため、貫入試験にも使用でき、汎 用性がきわめて高いものである。

【００３２】 （６）騒音の発生が少なく、構造が簡単でも削孔能力は高い。しかもウエイトハ ンマの持ち上げ、落下はリフトにより自動的に行うため人の労力も減少する。ま た、構造が簡単なので安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施の形態を示す側面図である。

【図２】この考案の実施の形態を示す概略斜視図であ
る。

【図３】この考案の実施の形態を示す要部正面図であ
る。

【図４】この考案の実施の形態を示す要部側面図であ
る。

【図５】この考案の実施の形態を示す要部説明図であ
る。

【符号の説明】

１ リーダ ２ ベースマシン １０ スライドケース １１ シリンダ（駆動手段） １１ａ シリンダロッド １２ ガイドロッド １３ ウエイトハンマ １４ リフト １５ ハンマサブ １６ モータ １７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ スプロケット １９ モータ ２０、２１ チェーン ２２ 係止部材 ２３ スピンドル ２４ ばね ２６ スピンドルギア ２７ ギア ２８ 付勢手段（ばね） Ｒ 削孔ロッド

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーダに摺動自在に設けられたスライド
   ケースと、該スライドケースをリーダに沿って進退させ
   る駆動手段と、前記スライドケース内に垂直方向に固設
   されたガイドロッドに摺動自在に設けられたウエイトハ
   ンマと、該ウエイトハンマを持ち上げ、落下させるリフ
   トと、前記ウエイトハンマの落下線上に設けられ、ウエ
   イトハンマの落下により打撃されるハンマサブと、該ハ
   ンマサブを伝動機構を介して回転させるモータと、より
   構成され、前記ハンマサブに削孔ロッドが連結され、削
   孔ロッドには、ウエイトハンマの落下によるハンマサブ
   への打撃で打撃力が伝達され、モータの駆動によるハン
   マサブの回転で回転力が伝達される削孔装置であって、
   前記ウエイトハンマには、ウエイトハンマをハンマサブ
   の打撃方向に付勢する付勢手段が設けられていることを
   特徴とする削孔装置。
2. 【請求項２】 前記付勢手段は、ばねであることを特徴
   とする請求項１記載の削孔装置。
3. 【請求項３】 前記リフトは、スライドケース内に設け
   られたスプロケット間に懸回されたチェーンに、ウエイ
   トハンマの係止部材が固着され、スプロケットに連結さ
   れた駆動手段で駆動するチェーンの移動によりウエイト
   ハンマを係止部材で係止して下方より上方に持ち上げ、
   落下させる構成であり、 前記ハンマサブにはスピンドルギアがスプライン結合に
   より相対移動自在に設けられ、このスピンドルギアにモ
   ータのギアが噛合しており、 前記ハンマサブには打撃緩衝用のばねが介在され、ハン
   マサブの打撃された時のストロークが所定距離を越える
   と、ハンマサブは前記打撃緩衝用のばねで緩衝されスト
   ッパで規制されることを特徴とする請求項１または２記
   載の削孔装置。