JP3323592B2 - ケリーバ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、掘削作業に用いられる
ケリーバ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来のケリ−バ装置は、例えば
図４に示すように、インナケリ−バ１に、セカンドケリ
ーバ２およびアウタケリーバ３を順次に外挿して成り、
アウタケリ−バ３の上部が不図示のケリ−バ駆動装置に
連結されるとともに、インナケリ−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−バ１は、
図５にも示すように、円筒状の本体軸部１ａと、この本
体軸部１ａの下端に嵌合され溶接された角状の連結軸部
１ｂとを有し、連結軸部１ｂにばね受け４がつば状に溶
接されている。またインナケリ−バ１には、ばね受け４
の上方にばね受け５が上下動可能に外挿され、これらの
ばね受け４，５間に緩衝用のばね６が介装されている。
さらにばね受け５の上部には、緩衝材８が設けられ、ケ
リ−バ収縮時にセカンドケリーバ２およびアウタケリ−
バ３の下端をこの緩衝材８に当接させて騒音の防止を図
っている。そして、連結軸部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１
ｃに貫通させて連結する。

【０００３】ここで、セカンドケリーバ２、アウタケリ
−バ３およびインナケリ−バ１の本体軸部１ａが円筒状
または丸棒状とされるのは、強度アップと軽量化を図る
ためであるが、連結軸部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
形とされる。

【０００４】一方、インナケリ−バ１の本体軸部１ａの
外周面には軸方向に３本のトルク伝達用のバ−７がそれ
ぞれ溶接により延設される。また、セカンドケリ−バ２
の内周面にはバ−７と周方向に係合するトルク伝達用の
突起部２ａが先端から後端側へ向けて一定長さＬの範囲
で形成される。また、図示はしないがセカンドケリ−バ
２の外周面およびアウタケリ−バ３の内周面にも同様の
バ−および突起部がそれぞれ設けられている。したがっ
て上記ケリ−バ駆動装置によりアウタケリ−バ３を回転
させると、バ−と突起部との係合によりその回転がセカ
ンドケリ−バ２、インナケリ−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−バ１，セカンド
ケリ−バ２が一体となってアウタケリ−バ３から伸出
し、伸びきるとインナケリ−バ１がセカンドケリ−バ２
から繰り出されて更に深い孔が穿設可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】インナケリーバ１は掘
削深さが一定量に達してから繰り出されるため、セカン
ドケリーバ２からインナケリーバ１へのトルクの伝達は
バー７の先端部（下端部）を介して行なわれる頻度が高
い。したがって、インナケリーバ１はその先端部が強度
上最も厳しい条件にあり、この部分を基準にインナケリ
ーバ１の強度を決定する必要がある。しかし、インナケ
リーバ１の全体を先端部での必要強度を基準に形成する
と重量が相当大きくなる。

【０００６】また、インナケリーバ１はセカンドケリー
バ２に挿入される構造上外径が小さく制限されるので、
その強度を確保するには、段付き形状となるばね受け４
の接合部分４ａの応力集中を極力低下させる必要があ
る。このため、従来は、ばね受け４の接合部分の溶接ビ
ードをグラインダ等により応力集中が小さいＲ形状に仕
上げるという煩わしい作業が必要不可欠であった。

【０００７】本発明の目的は、重量の増加や煩雑な仕上
げ作業を回避しつつインナケリーバ（第２のケリーバ）
の強度を高め得るケリーバ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】一実施例を示す図１に対
応付けて説明すると、請求項１の発明は、軸方向の先端
から後端側へ向けて一定範囲の内周にトルク伝達用の突
起部１００が設けられた第１のケリーバ１０と、この第
１のケリーバ１０の先端から繰り出し可能な状態で当該
第１のケリーバ１０内に挿入され、外周に第１のケリー
バ１０の突起部１００と周方向に係合するトルク伝達用
の突起部１１２が設けられた第２のケリーバ１１とを備
えるケリーバ装置に適用される。そして、第２のケリー
バ１１は、本体１１０と本体１１０の一端に形成される
軸端部１１からなり、少なくとも第２のケリーバ１１が
第１のケリーバ１０内に最も後退した状態で、第１のケ
リーバ１０に収容される軸端部１１の長さは、第２のケ
リーバ１１の突起部１１２と第１のケリーバ１０の突起
部１００の係合長さよりも長く形成され、第１のケリー
バ１１に収容される軸端部１１１の厚さは、本体１１０
の肉厚よりも大きく形成されることにより、上述した目
的を達成する。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載のケリ
ーバ装置において、第２のケリーバ１１を構成する本体
１１０は中空パイプ状に形成され、軸端部１１１は中実
軸状に形成されるものである。請求項３の発明は、請求
項１または２に記載のケリーバ装置において、第１のケ
リーバ１０から突出した第２のケリーバ１１の外周にば
ね受け１２が溶接され、第２のケリーバ１１のばね受け
１２が溶接される部分１１３を、隣接する部分よりも径
方向に突出させたものである。

【００１０】

【作用】請求項１の発明では、第２のケリーバ１１が第
１のケリーバ１０内に最も縮退した状態で、肉厚の大き
い軸端部１１１に形成した突起部１１２を介してトルク
伝達されて十分な強度が確保される一方、他の範囲の肉
厚が小さくなって第２のケリーバ１１が軽量化される。

【００１１】請求項２の発明では、第２のケリーバ１１
の本体１１０が中空状に形成され、軸端部１１１が中実
軸状に形成される。請求項３の発明では、第２のケリー
バ１１のばね受け１２が溶接される部分１１３が径方向
に突出して段付き形状部分１１３ａ，１１３ｂが一体に
構成されるので、削り出しにより当該段付き形状部分１
１３ａ，１１３ｂを応力集中の小さい形状に加工でき
る。

【００１２】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段と作用の項では、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。

【００１３】

【実施例】以下、図１および図２を参照して本発明の一
実施例を説明する。図１および図２において１０はセカ
ンドケリーバ、１１はインナケリーバである。セカンド
ケリーバ１０は不図示のアウタケリーバ内に挿入され、
アウタケリーバと一体に回転駆動されるとともに掘削深
さが一定量を越えるとアウタケリーバから下方へ繰り出
される。セカンドケリーバ１０の先端（下端）から後端
側へ向って一定長さＬの範囲の内周には、セカンドケリ
ーバ１０からインナケリーバ１１へトルクを伝達するた
めの３つの突起部１００が形成されている。

【００１４】インナケリーバ１１は中空パイプ状の本体
１１０の一端に中実軸状の軸端部１１１を同軸に溶接し
て形成され、この軸端部１１１をセカンドケリーバ１０
の先端側に向けた状態でインナケリーバ１１がセカンド
ケリーバ１０の内部に挿入される。インナケリーバ１１
の外周には軸方向へ延びる３本のバー１１２が溶接さ
れ、これらがセカンドケリーバ１０の突起部１００と周
方向に係合してセカンドケリーバ１０からインナケリー
バ１１にトルクが伝達される。インナケリーバ１１は、
セカンドケリーバ１０がアウタケリーバから伸び切るま
では図１に示す位置に保持される。この状態では、本体
１１０と軸端部１１１との接合位置Ｃが突起部１００よ
りもインナケリーバ１１の後端側（図の上側）に一定距
離Ｍだけ後退するように本体１１０および軸端部１１１
の長さが調整されている。そして、図１の状態ではバー
１１２の先端部のみが突起部１００と係合する。セカン
ドケリーバ１０が伸び切るとインナケリーバ１１がセカ
ンドケリーバ１０の先端（下端）から下方へ繰り出さ
れ、バー１１２の突起部１００に対する係合位置が後端
側へ移動する。

【００１５】インナケリーバ１１がセカンドケリーバ１
０の内部へ最も後退した図１の状態では、インナケリー
バ１１の軸端部１１１の略半分程度がセカンドケリーバ
１０から突出する。この突出部分には大径部１１３が形
成され、この大径部１１３にばね受け１２が溶接されて
いる。大径部１１３の隅部１１３ａ，１１３ｂはいずれ
も削り出し加工により全周に渡って一定曲率のＲ形状に
形成されている。なお、大径部１１３をその下段が大径
となる段付き形状に形成したのは、ばね受け１２に作用
する下向きの荷重を大径部１１３で受けてばね受け１２
の溶接部分の負担を軽減するためである。なお、図３に
示すように直径一定の大径部１１３Ａを形成してもよ
い。

【００１６】ばね受け１２の上方には従来と同様、ばね
受け１３および緩衝材１４が上下動自在に嵌装され、ば
ね受け１２，１３間にアウタケリーバおよびセカンドケ
リーバ１０の落下時の衝撃を緩衝するばね１５が嵌装さ
れている。軸端部１１１の先端１１４は、掘削バケット
の連結角孔（不図示）と嵌合するために角柱状に形成さ
れ、ここには掘削バケット連結用のピンと嵌合する貫通
孔１１５が形成されている。なお、軸端部１１１のその
他の部分、少なくとも大径部１１３よりもセカンドケリ
ーバ１０側は円柱状である。ただし、図５に示す例と同
様に、セカンドケリーバ１０から常に突出する部分をす
べて角柱状に形成してもよい。この場合、大径部１１３
は円形、角形のいずれでもよい。

【００１７】以上のように構成されたケリーバ装置で
は、セカンドケリーバ１０からのインナケリーバ１１の
繰り出し量が図１の状態から距離Ｍに等しく増加するま
では、バー１１２の軸端部１１１上に溶接された部分だ
けが突起部１００と係合する。軸端部１１１は中実軸状
なので、その外周のバー１１２の溶接ビード止め端１１
２ａに生じる応力は中空パイプ状の本体１１０側よりも
低い。インナケリーバ１１が図１の状態に保持される頻
度が高いことは既述の通りであり、このため、インナケ
リーバ１１の疲労強度は本体１１０を図１の状態で突起
部１００と係合する位置まで延設した場合と比較して著
しく向上する。他方、突起部１００と係合する頻度が少
ないインナケリーバ１１の後端側が中空パイプ状の本体
１１０で構成されるので、インナケリーバ１１の全体を
中実軸状とした場合と比較してインナケリーバ１１の実
用上の強度がさほど低下することなく重量が大きく削減
される。

【００１８】本実施例では、ばね受け１２の溶接部分が
大径部１１３とされ、その隅部１１３ａ，１１３ｂが削
り出し加工により全周に渡って一定曲率のＲ形状に形成
されているので、溶接のビードＢをグラインダによりＲ
形状に仕上げなくても応力集中率が低下して強度が高く
維持される。隅部１１３ａ，１１３ｂの形状を一定にで
きるので品質も安定する。

【００１９】なお、第１のケリーバ１０の突起部１００
から第２のケリーバ１１の接合位置Ｃまでの距離Ｍは第
２のケリーバ１１の軽量化の点ではなるべく小さくする
ことが望ましいが、距離Ｍが過度に小さいと図１の状態
でも本体１１０側にトルクが伝わって疲労強度が低下す
るおそれがあるため、安全を見込んで多少大きめに設定
するとよい。

【００２０】以上の実施例では、セカンドケリーバ１０
が第１のケリーバを、インナケリーバ１１が第２のケリ
ーバを、バー１１２が第２のケリーバの突起部を、大径
部１１３がばね受けとの溶接部分を構成する。なお、実
施例ではインナケリーバ１１の軸端部１１１を中実軸状
としたが、本体１１０側よりも肉厚の大きな円筒形状と
してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、第２のケリーバのうち第１のケリーバの突起部
と係合する頻度が高い範囲のみが大きい肉厚で形成され
るので、第２のケリーバの重量の増加を防止しつつ必要
な強度を確保できる。請求項３の発明によれば、第２の
ケリーバのばね受けが溶接される部分の段付き形状を削
り出しにより応力集中の小さい形状に加工できるので、
溶接後のグラインダ等による仕上げ作業を省略しても第
２のケリーバの強度が高く維持されて品質が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例での軸方向断面図。

【図２】図１のII−II線における断面図。

【図３】図１の変形例を示す図。

【図４】従来のケリーバ装置の軸方向断面図。

【図５】従来のケリーバ装置におけるインナケリーバ先
端部の斜視図。

【符号の説明】

１０ セカンドケリーバ（第１のケリーバ） １１ インナケリーバ（第２のケリーバ） １２ ばね受け １００ セカンドケリーバの突起部 １１２ インナケリーバのバー（突起部） １１３ 大径部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向の先端から後端側へ向けて一定範
   囲の内周にトルク伝達用の突起部が設けられた第１のケ
   リーバと、この第１のケリーバの前記先端から繰り出し
   可能な状態で当該第１のケリーバ内に挿入され、外周に
   前記第１のケリーバの突起部と周方向に係合するトルク
   伝達用の突起部が設けられた第２のケリーバとを備える
   ケリーバ装置において、前記第２のケリーバは、本体と前記本体の一端に形成さ
   れる軸端部からなり、 少なくとも前記第２のケリーバが前記第１のケリーバ内
   に最も後退した状態で、前記第１のケリーバに収容され
   る前記軸端部の長さは、前記第２のケリーバの突起部と
   前記第１のケリーバの突起部の係合長さよりも長く形成
   され、前記第１のケリーバに収容される前記軸端部の厚
   さは、前記本体の肉厚よりも大きく形成される ことを特
   徴とするケリーバ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のケリーバ装置におい
   て、 前記第２のケリーバを構成する前記本体は中空パイプ状
   に形成され、前記軸端部は中実軸状に形成される ことを
   特徴とするケリーバ装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のケリーバ装置
   において、 前記第１のケリーバから突出した前記第２のケリーバの
   外周にばね受けが溶接され、前記第２のケリーバの前記
   ばね受けが溶接される部分を、隣接する部分よりも径方
   向に突出させたことを特徴とするケリーバ装置。