JP3710699B2

JP3710699B2 - 回転力伝達装置

Info

Publication number: JP3710699B2
Application number: JP2000297420A
Authority: JP
Inventors: 登吉川; 諭松沢
Original assignee: 不動建設株式会社
Priority date: 2000-09-28
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2020-09-28
Also published as: JP2002105947A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転力伝達装置に関し、さらに詳しくは、地盤改良装置の地盤改良用回転軸に回転駆動力を伝達する回転力伝達装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地盤改良装置として、図３及び図４に示すようなものが知られている。この地盤改良装置１は、ベースマシン２の装置架台３にリーダー４が立設されている。また、リーダー４の上端部には笠木５が設けられている。この笠木５等には昇降用ワイヤ６を懸けるシーブ７が回動自在に設けられている。そして、笠木５のシーブ７から垂下された昇降用ワイヤ６は、リーダー４に対して昇降自在に装着されたスラスト軸受８の上部に設けられているシーブブロック９に懸装されている。また、スラスト軸受８には角柱状の一対の撹拌軸１０，１０の上部が回転自在に連結されている。このため、昇降用ワイヤ６を介して一対の撹拌軸１０，１０を吊り上げるようになっている。
【０００３】
このような地盤改良装置１において、リーダー４の下部には、一対の撹拌軸１０，１０をそれぞれ挿通すると共に、該各撹拌軸１０を回転駆動する回転力伝達装置１１が固設されている。また、図３，図４に示すように、昇降用ワイヤ６′は笠木５等のシーブ７′と回転力伝達装置１１の上部に設けられたシーブブロック１２に懸装されており、前記昇降用ワイヤ６′を操作することにより撹拌軸１０を下降させるようになっている。
【０００４】
この回転力伝達装置１１は、図５に示すように、リーダー４の下部に固定された装置ブロック１３と、この装置ブロック１３に載置・固定された回転駆動用モータ１４と、この回転駆動用モータ１４により回転駆動される回転ブロック１７と、この回転ブロック１７の上部に回動自在に軸支されると共に、撹拌軸１０の周囲を取り囲むように配置され且つ側面に沿って転動する４つのローラ１５とを備えている。これらローラ１５は、回転ブロック１７の上部に設けられたブラケット１６にそれぞれのローラ軸１５Ａが軸支されている。このローラ１５は円筒形状である。図６に示すように、ローラ１５の周面と撹拌軸１０の側面との間には、撹拌軸１０の昇降を円滑にするために所定のクリアランスが設定されている。
【０００５】
このような地盤改良装置１の回転力伝達装置１１では、ローラ１５の周面と撹拌軸１０の側面との間にクリアランスを設定しているため、回転駆動用モータ１４を回転駆動して回転ブロック１７を図７において矢印で示す方向へ回転させた場合、それぞれのローラ１５は、図７において円で囲まれた位置で撹拌軸１０に対して点接触して、回転力を撹拌軸１０へ伝達するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の地盤改良装置１の回転力伝達装置１１においては、前記したようにローラ１５が撹拌軸１０に対して点接触して駆動力を伝達するため、ローラ１５や撹拌軸１０の摩耗が大きく、ローラ１５及び撹拌軸１０が擦り減るなどの問題があり、耐久性を低下させるという問題点があった。このため、回転力伝達装置１１のメンテナンスが面倒なものであった。
【０００７】
そこで、本発明は、地盤改良を行う回転軸や、回転軸に回転駆動力を伝達するローラの摩耗を低減することができると共に、回転軸に対して回転トルクを確実に伝達することができる回転力伝達装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、立設されたリーダーに沿って昇降駆動される角柱状の回転軸を挿通する回転ブロックと、この回転ブロックを回転駆動する回転駆動用モータと、前記回転ブロックに軸支され且つ前記回転軸の側面に沿って該回転軸の上下方向に相対的に転動自在に接触し且つ該回転軸に回転力を伝達するローラとを有する回転力伝達装置において、前記ローラの周面中央部が外側に膨出すると共に、該周面中央部の両側の周面がテーパ面であり、前記回転ブロックの回転に伴って前記テーパ面が前記回転軸の側面に線接触する一方、前記ローラが複数であり、前記回転軸の各側面に対峙して配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成の請求項１記載の発明では、ローラのテーパ面が回転ブロックの回転に伴って回転軸の側面に線接触するため、ローラや回転軸に部分的に応力集中が起こるのを防止することができ、ローラ及び回転軸の耐久性を高めることができる。また、回転軸の各側面にローラが当接し得るため、回転軸を円滑に回転させる作用がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る回転力伝達装置の詳細を図面に示す実施形態に基づいて説明する。なお、本実施形態において、従来と同様の構成については、図３〜図５を重複して用いて、同一の符号を付して説明する。また、図５に示したローラ１５は、符号２０を付して説明する。
【００１１】
本実施形態の地盤改良装置１は、例えば、軟弱地盤中に例えば粉粒体またはスラリー状の地盤改良剤を供給して、地盤粘性土と撹拌混合を行って、所望の地盤改良を行うための装置である。尚、本実施形態では、地盤改良剤供給機構の構成の説明は省略する。
【００１２】
図３に示すように、本実施形態の地盤改良装置１は、ベースマシン２の装置架台３にリーダー４が立設されている。また、リーダー４の上端部には笠木５が設けられている。この笠木５等には昇降用ワイヤ６を懸けるシーブ７が回動自在に設けられている。そして、笠木５のシーブ７から垂下された昇降用ワイヤ６は、リーダー４に対して昇降自在に装着されたスラスト軸受８の上部に設けられているシーブブロック９に懸装されている。また、スラスト軸受８には角柱状（断面正角形の筒状）の一対の撹拌軸１０,１０の上部が回転自在に連結されており、昇降用ワイヤ６を介して一対の撹拌軸１０，１０を吊り上げるようになっている。
【００１３】
このような地盤改良装置１において、リーダー４の下部には、一対の撹拌軸１０，１０をそれぞれ挿通すると共に、該各撹拌軸１０を回転駆動する回転力伝達装置１１が固設されている。また、図３，図４に示すように、昇降用ワイヤ６′は笠木５等のシーブ７′と回転力伝達装置１１の上部に設けられたシーブブロック１２に懸装されており、前記昇降用ワイヤ６′を操作することにより撹拌軸１０を下降させるようになっている。
【００１４】
この回転力伝達装置１１は、リーダー４の下部に固定された装置ブロック１３と、この装置ブロック１３に載置・固定された回転駆動用モータ１４と、この回転駆動用モータ１４により回転駆動される回転ブロック１７と、回転ブロック１７の上部に回動自在に軸支されると共に、撹拌軸１０の周囲を取り囲むように配置され且つ側面に沿って転動する４つのローラ２０とを備えている。これらローラ１５は、回転ブロック１７の上部に設けられたブラケット１６にそれぞれのローラ軸１５Ａが軸支されている。
【００１５】
本実施形態では、ローラ２０は略円筒形状であるが、その周面は、図１及び図２に示すように、中央部２０Ａが外側に最も膨らむようになっている。そして、この中央部２０Ａの両側（上下）の周面は、ローラ軸２１に対して所定角度をなすテーパ面２０Ｂ，２０Ｂとなっている。本実施形態においても、ローラの中央部２０Ａと撹拌軸１０の側面との間には、撹拌軸１０の昇降を円滑にするために所定のクリアランスが設定されている。
【００１６】
このような地盤改良装置１の回転力伝達装置１１では、回転駆動用モータ１４を回転駆動して回転ブロック１７を図２において太い矢印で示す方向へ回転させた場合、それぞれのローラ２０は、撹拌軸１０の各側面に対してテーパ面２０Ｂと線接触して、回転力を撹拌軸１０へ伝達するようになっている。このように、撹拌軸１０の側面に対してローラ２０のテーパ面２０Ｂが線接触するようにするには、予め、ローラ２０と撹拌軸１０とのクリアランスやテーパ角度を適宜設定しておけばよい。
【００１７】
上記構成の本実施形態では、回転ブロック１７が回転駆動用モータ１４により回転駆動されると、回転ブロック１７とともにローラ２０が回転をして、撹拌軸１０の側面に対してローラ２０のテーパ面２０Ｂが線接触して、撹拌軸１０に回転力を伝達する。このように、撹拌軸１０の側面に対してローラ２０のテーパ面２０Ｂが線接触するため、回転力が撹拌軸１０に対して確実に伝達される共に、ローラ２０や撹拌軸１０に応力集中が起こることを抑制することができる。この結果、ローラ２０及び撹拌軸１０の耐久性を高めることができる。
【００１８】
以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、構成の要旨に付随する各種の設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、地盤改良用の回転軸が撹拌軸である場合に本発明を適用したが、撹拌軸ではない他の回転軸への回転力の伝達に本発明を適用しても勿論よい。また、一対の平行な撹拌軸を備える地盤改良装置に本発明を適用したが、単数の回転軸（撹拌軸）や３本以上の回転軸を備える装置にも適用可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、ローラのテーパ面が回転ブロックの回転に伴って回転軸の側面に線接触するため、ローラや回転軸に部分的に応力集中が起こるのを防止することができ、ローラ及び回転軸の耐久性を高めることができる。また、ローラ及び回転軸の耐久性を高めたことにより、メンテナンス回数を低減させる効果がある。
【００２０】
また、回転軸の各側面にローラが当接し得るため、回転軸を円滑に回転させる効果がある。さらに、ローラが回転軸の各側面に当接するため、回転ブロックの回転力を各ローラで分散して伝達することができ、ローラや回転軸の耐久性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転力伝達装置の実施形態を示す要部の横断面図である。
【図２】実施形態の回転力伝達装置の回転時の状態を示す要部の横断面図である。
【図３】本発明が適用される地盤改良装置の側面図である。
【図４】本発明が適用される地盤改良装置の正面図である。
【図５】実施形態及び従来の回転力伝達装置を示す要部の縦断面図である。
【図６】従来の回転力伝達装置を示す要部の横断面図である。
【図７】従来の回転力伝達装置の回転時の状態を示す要部の横断面である。
【符号の説明】
４リーダー
１０撹拌軸（回転軸）
１１回転力伝達装置
１４回転駆動用モータ
１７回転ブロック
２０ローラ
２０Ａ周面中央部
２０Ｂテーパ面

Claims

立設されたリーダーに沿って昇降駆動される角柱状の回転軸を挿通する回転ブロックと、この回転ブロックを回転駆動する回転駆動用モータと、前記回転ブロックに軸支され且つ前記回転軸の側面に沿って該回転軸の上下方向に相対的に転動自在に接触し且つ該回転軸に回転力を伝達するローラとを有する回転力伝達装置において、
前記ローラの周面中央部が外側に膨出すると共に、該周面中央部の両側の周面がテーパ面であり、前記回転ブロックの回転に伴って前記テーパ面が前記回転軸の側面に線接触する一方、前記ローラは複数であり、前記回転軸の各側面に対峙して配置されていることを特徴とする回転力伝達装置。