JP3711915B2 - 地盤改良機用攪拌軸のチャック装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は軟弱地盤に攪拌軸を貫入して地盤安定剤を注入し、攪拌して地盤を改良する地盤改良機において、攪拌軸を掴み固定して昇降体と一体に昇降させるためのチャック装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
まず、地盤改良機の概要を図９，１０によって説明する。
【０００３】
図９において、１はクローラ式のベースマシンで、このベースマシン１の前部にリーダ２が立てられ、リーダサポート３とステイ４によって支えられる。
【０００４】
このリーダ２には、昇降体５が、図示しない昇降駆動手段（たとえばベースマシン１に搭載されたウィンチとここから引き出されたロープ）によりリーダ２に沿って昇降する状態で設けられ、この昇降体５にチャック装置６が設けられている。
【０００５】
このチャック装置６は、ここでは図示しないが周方向複数のチャックピースを備え、チャック装置６内を貫通する攪拌軸７がこのチャックピースによって外周から掴み固定される。
【０００６】
これにより、チャック装置６を介して攪拌軸７が昇降体５に連結され、昇降体５と一体に昇降する。
【０００７】
一方、リーダ下部には攪拌駆動装置８が設けられ、攪拌軸７がこの攪拌駆動装置８によってその軸心まわりに回転駆動される。
【０００８】
９は攪拌軸７の下端に設けられた攪拌翼、１０は攪拌軸上端を支持しながら攪拌軸７とともに昇降移動するスライダである。
【０００９】
図１０の（イ）は攪拌軸７を改良対象地盤上にセットした施工準備状態を示し、この状態から（ロ）に示すように攪拌軸７を地盤中に貫入させ、一定深度で（ハ）に示すように一旦チャック装置６を攪拌軸７から切り離して上昇させ、攪拌軸７の上部をチャックし直した上で（ニ）に示すように再び攪拌軸７を地盤中に貫入させる。
【００１０】
そして、この貫入工程、または貫入後の引き抜き工程で、攪拌軸７の上端から供給した地盤安定剤を攪拌軸下端から噴出させて地盤中に注入し、同時に攪拌軸７を回転させて地盤と安定剤を攪拌混合させる。
【００１１】
従来のチャック装置６の構成を図１１〜１３によって説明する。
【００１２】
図１１はチャック装置６全体の概略構成を示し、このチャック装置６は、ベース１１によって図９，１０中の昇降体５に一体に昇降可能に結合される。
【００１３】
ベース１１には、ベアリング１２を介してスピンドル１３が攪拌軸７の軸心Ｏまわりに回転自在に結合され、このスピンドル１３内を攪拌軸７が貫通する。
【００１４】
スピンドル１３の上下両端部には、攪拌軸７の外周面に嵌合する角穴１４ａ，１４ａを備えたガイドプレート１４，１４が設けられ、攪拌軸７の回転力がこのガイドプレート１４，１４を介してスピンドル１３に伝えられる。これにより、ベース１１は静止したままスピンドル１３が攪拌軸７と一体に回転するようになっている。
【００１５】
チャック装置６は、複数のチャックピース１５…と、このチャックピース１５…を作動させるチャックホルダー１６…と、このチャックホルダー１６…の駆動源としての流体圧シリンダ（たとえば油圧シリンダ。以下、チャックシリンダという）１７…を具備している。
【００１６】
チャックホルダー１６…は、ベアリング１８を介してハウジング１９…に取付けられ、このハウジング１９…とベース１１との間にチャックシリンダ１７…が取付けられている。
【００１７】
こうして、チャックシリンダ１７…の伸縮作動によってチャックホルダー１６…がハウジング１９…とともに攪拌軸７（スピンドル１３）の軸方向に移動するように構成されている。
【００１８】
各チャックピース１５…は、チャックホルダー１６…と対向する位置で、スピンドル１３に設けられたチャックピース孔２０…に、攪拌軸７の径方向にスライド自在に設けられている。
【００１９】
チャックピース１５…とチャックホルダー１６…とは、上下方向に延びる互いの傾斜面１５ａ…，１６ａ…で接触し、チャックホルダー１６…の上方移動時に、図１１の右側に示すように、上記傾斜面１５ａ…，１６ａ…のくさび作用によりチャックピース１５…が攪拌軸７の外周面に押し付けられるチャック位置に移動して攪拌軸７を外周から掴み固定する。
【００２０】
一方、チャックホルダー１６…の下方移動時に、図１１の左側に示すようにチャックピース１５…がそれぞれ戻しバネ（図１２，１３参照）２１のバネ力によって攪拌軸外周面から離れるチャック解除位置に戻り、攪拌軸７が解放される。
【００２１】
従来、戻しバネ２１の取付構造として、図１２に示すように、チャックピース１５におけるスピンドル外周側の端部にフランジ２２、スピンドル１３におけるチャックピース孔２０の内側孔縁部にバネ座２３をそれぞれ設け、これらの間に戻しバネ（圧縮コイルバネ）２１を介装する構造が公知である（特開平１１−１９０１８６号参照）。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
チャックピース１５は、攪拌軸７との接触面及びチャックホルダー１６との接触面（傾斜面１５ａ）がチャック作動の繰り返し等によって摩耗し、砂の噛み込み等によって損傷する場合もあるため、定期的に点検し、必要に応じて交換する必要がある。
【００２３】
ところが、上記のように、チャックピース１５のフランジ２２とスピンドル１３のバネ座２３との間に戻しバネ２１を設けた公知構造によると、このチャックピース１５は、フランジ２２とバネ座２３が邪魔になるため単独でスピンドル１３の内周側に抜くことができない。
【００２４】
従って、チャックピース１５は、上記点検、交換時に、いちいちチャックホルダー１６、ベアリング１８、チャックシリンダ１７等を取り外した上でスピンドル外周側に抜き取らなければならない。
【００２５】
すなわち、チャック装置６の大部分を分解しなければならないため、チャックピース１５の点検、交換作業が大がかりできわめて面倒となっていた。
【００２６】
なお、チャックピース１５をスピンドル内周側に抜き取ることができるように、図１３（イ）（ロ）に示すように、スピンドル側のバネ座２３をスピンドル１３と別体のプレートとしてスピンドル内周側からボルト２４で着脱自在に取付ける構造をとることが考えられる。しかし、この構造によると、筒状のスピンドル１３の内周面にボルト２４をねじ込むためのねじ孔２５を加工しなければならないため、この加工がきわめて困難で、実用に適さない。
【００２７】
一方、特開平８−１３５３６０号中の図８に示されているように、攪拌軸７の外周にコイルバネを縮径状態で嵌め込み、このコイルバネが広がろうとする力でチャックピース１５を外向き（チャック解除位置）に戻す構造をとれば、コイルバネを取外した上でチャックピース１５をスピンドル内周側に抜くことが可能となる。
【００２８】
しかし、コイルバネは、軸方向に移動しないようにスピンドル内周面及びチャックピース１５の溝に嵌め込む構成がとられ、自らのバネ力で溝内に食い込んだ状態となっているため、実際上、このコイルバネを取外す作業が非常に面倒で、結局、チャックピース１５の取外し作業が困難となる。
【００２９】
そこで本発明は、チャックピースをスピンドル内周側から容易に抜き差しすることができ、しかも、困難なスピンドル内周側からの加工を必要としない地盤改良機用攪拌軸のチャック装置を提供するものである。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、次の構成を具備するものである。
【００３１】
（Ａ）攪拌軸に外嵌される筒状のスピンドルの周壁における周方向複数個所にチャックピース孔が貫通して設けられていること。
【００３２】
（Ｂ）複数のチャックピースが、上記攪拌軸の外周面に押し付けられて攪拌軸を掴み固定するチャック位置と攪拌軸外周面から離れて攪拌軸を解放するチャック解除位置との間で移動可能で、かつ、スピンドル内周側に抜き取り可能な状態で上記チャックピース孔に挿入されていること。
【００３３】
（Ｃ）上記スピンドルにおけるチャックピース孔の孔縁部複数個所に、スピンドル周壁を径方向に貫通する溝孔と、スピンドル外周側に開口する凹部とがスピンドル周方向に隣接して設けられていること。
【００３４】
（Ｄ）上記凹部にバネ受け取付プレートが取付けられていること。
【００３５】
（Ｅ）バネ受けが、スピンドル内周側から上記溝孔に挿入されて上記バネ受け取付プレートに着脱可能に取付けられていること。
【００３６】
（Ｆ）上記チャックピースのスピンドル外周側の端部にバネ座が設けられていること。
【００３７】
（Ｇ）チャックピースを上記チャック解除位置に向けて付勢する戻しバネが、上記バネ座とバネ受けとの間に介装されていること。
【００３８】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、バネ受けがバネ受け取付プレートに対して、スピンドル内周側からボルトによって着脱可能に取付けられたものである。
【００３９】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、バネ座にバネ支持ピンがスピンドル内周側に向かって突設され、このバネ支持ピンに戻しバネが嵌め込まれたものである。
【００４０】
上記構成によると、
▲１▼ チャックピースはスピンドル内周側に抜き取り可能な状態でチャックピース孔に挿入され、
▲２▼ バネ受け取付プレートがスピンドルの凹部に外周側から取付けられ、
▲３▼ このバネ受け取付プレートにバネ受けがスピンドルの内周側から着脱可能に取付けられている
ため、チャックピースをスピンドル内周側に抜き取る唯一の障害であるバネ受けをバネ受け取付プレートからスピンドル内周側に取り外せば、チャックピースを戻しバネとともにスピンドル内周側に抜き取り、また逆の手順で組み付けることができる。
【００４１】
このため、チャックピースの点検・交換作業を、大がかりな分解・再組立作業なしできわめて容易に行うことができる。
【００４２】
しかも、スピンドルの加工部分である凹部等は、スピンドル外周側から加工できるため、困難なスピンドル内周側からの加工が一切不要となる。
【００４３】
また、請求項２の構成によると、バネ受けがバネ受け取付プレートに互いの間に戻しバネが介装された状態でボルト止めされるため、ボルトの締め込み力によって戻しバネを圧縮することができる。
【００４４】
このため、戻しバネのセットを含む組立（再組み付け作業を含む）も容易となるとともに、戻しバネのバネ力を強く設定しても組立作業に支障が生じないことから、チャック解放作用をより確実なものとすることができる。
【００４５】
一方、請求項３の構成によると、チャックピースの組み付け時に、戻しバネがバネ支持ピンによって保持され、その脱落等を防止されるため、組立作業がより一層容易となる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図８によって説明する。
【００４７】
図１，２はスピンドル２６にチャックピース２７を組み付けた状態を示し、図１は組み付け部分の水平断面図、図２は同部分をスピンドル内周側から見た図である。
【００４８】
チャックピース２７は、従来技術の項で説明したようにスピンドル２６の周方向複数個所に取付けられるが、その取付構造は同一のため、ここではそのうちの一つのみを示している。
【００４９】
チャックピース２７は、従来同様、スピンドル２６のチャックピース孔２８に、攪拌軸（ここでは図示しない）の外周面に押し付けられて攪拌軸を掴み固定するチャック位置と、攪拌軸外周面から離れて攪拌軸を解放するチャック解除位置との間に移動可能で、かつ、次のようにスピンドル内周側に抜き取り可能な状態で設けられる。
【００５０】
図３〜５にも示すように、スピンドル２６におけるチャックピース孔２８の孔縁部複数個所（通常は図示のように上下二個所。以下、この例で説明する）において、スピンドル周壁を径方向に貫通する溝孔２９と、この溝孔２９の両側でスピンドル外周に開口する凹部３０，３０とがスピンドル周方向に隣接して設けられている。
【００５１】
この両凹部３０，３０の底面間には、図６〜図８にも示すようにバネ受け取付プレート３２が溝孔２９を跨いで架け渡され、ボルト３３，３３によって取付けられている。図８中、３４，３４はバネ受け取付プレート３２の両側に設けられたボルト孔、図３，４中、３５，３５は凹部底面に設けられたボルト孔である。
【００５２】
なお、スピンドル２６の凹部３０，３０及びボルト孔３５，３５は、スピンドル外周側からエンドミル等の切削工具によって切削加工することができる。
【００５３】
こうしてスピンドル２６に取付けられたバネ受け取付プレート３２，３２には、それぞれスピンドル内周側の面に厚板状のバネ受け３６が、同プレート３２に対しＴ字形に重ねられた状態で、互いのボルト孔３７，３８（図８参照）に跨って挿入されたボルト３９によって着脱可能に取付けられている。
【００５４】
一方、図１，２，６〜８に示すように、チャックピース２７の外周面における、スピンドル２６の溝孔２９，２９に対応する対称二個所に、チャックピース外周側とスピンドル内周側とに開口する凹溝４０，４０が設けられ、チャックピース２７をチャック解除位置に向けて付勢する戻しバネ（圧縮コイルバネ）４１，４１が、凹溝４０，４０内に挿入された状態で、凹溝４０，４０の底面であるバネ座４２，４２とバネ受け３６，３６との間に介装されている。
【００５５】
また、バネ座４２，４２にはバネ支持ピン４３，４３がスピンドル内周側に向かって突設され、戻しバネ４１，４１の一端側がこのバネ支持ピン４３，４３にはめ込まれて支持される。
【００５６】
チャックピース２７の組立手順を図６，７によって説明する。
【００５７】
▲１▼ 図６に示すように、スピンドル２６の凹部底面にバネ受け取付プレート３２，３２をスピンドル外周側からボルト３３，３３によって取付ける。
【００５８】
一方、チャックピース２７の凹溝４０，４０に戻しバネ４１，４１を挿入し、その一端側をバネ支持ピン４３，４３で支持させる。
【００５９】
▲２▼ 図７に示すように、チャックピース２７をスピンドル内周側からチャックピース孔２８に挿入する。
【００６０】
▲３▼ 同図に示すように、バネ受け３６，３６をチャックピース２７の凹溝４０，４０とスピンドル２６の溝孔２９，２９に跨ってスピンドル内周側から挿入し、バネ受け取付プレート３２，３２にボルト３９，３９によって取付ける。
【００６１】
このとき、ボルト３９，３９の締め込み力により、戻しバネ４１，４１がバネ受け３６，３６（スピンドル２６）とバネ座４２，４２（チャックピース２７）との間で圧縮され、バネ力が蓄積される。
【００６２】
こうして、図１，２に示すように戻しバネ４１，４１付きのチャックピース２７がチャックピース孔２８に組み付けられ、チャックホルダー（ここでは図示しない）と戻しバネ４１，４１の作用によりチャックピース２７がスピンドル径方向に移動してチャック作用／チャック解除作用を行う。
【００６３】
一方、チャックピース２７を点検や交換のために取外すときは、上記と逆の手順、すなわち、図７，８に示すボルト３９，３９をスピンドル内周側から締め戻してバネ受け３６，３６を取り外した上で、チャックピース２７を戻しバネ４１，４１とともにスピンドル内周側に抜き取ればよい。
【００６４】
このように、チャックピース２７を戻しバネ４１，４１とともにスピンドル内周側から抜き差しすることができるため、スピンドル外周側の部品（チャックホルダー等）は一切分解する必要がない。すなわち、チャックピース２７の点検・交換作業を、大がかりな分解・再組立作業なしできわめて容易に行うことができる。
【００６５】
しかも、スピンドル２６に対する加工部分は、凹部３０，３０とそのボルト孔３５，３５のみであり、前記のようにこれらはすべてスピンドル外周側から加工できるため、困難なスピンドル内周側からの加工が一切不要となる。
【００６６】
また、組み付け時に、
（イ）戻しバネ４１，４１をバネ支持ピン４３，４３によって支持し、その脱落等を防止できること、
（ロ）図７，８に示すボルト３９，３９の締め込み力によって戻しバネ４１，４１を難なく圧縮させ得ること
の二点により、戻しバネ４１，４１のセットを含む組立（再組み付け作業を含む）も容易となるとともに、戻しバネ４１，４１のバネ力を強く設定しても、上記（ロ）の作用によって組立作業に支障が生じないことから、チャック解放作用をより確実なものとすることができる。
【００６７】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、チャックピースを戻しバネとともにスピンドル内周側から抜き差しすることができるため、チャックピースの点検・交換作業を、大がかりな分解・再組立作業なしできわめて容易に行うことができ、しかも、困難なスピンドル内周側からの加工が一切不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるチャック装置の組立状態の一部水平断面図である。
【図２】図１の部分をスピンドル内周側から見た側面図である。
【図３】組立前のスピンドルの図２相当図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】組立手順を説明するための図１相当の断面図である。
【図７】図６の状態からチャックピースをチャックピース孔に挿入した状態の断面図である。
【図８】実施形態にかかるチャックピースと関係部品の斜視図である。
【図９】地盤改良機の全体構成を示す概略側面図である。
【図１０】（イ）（ロ）（ハ）（ニ）は地盤改良機の作業工程を説明するための図である。
【図１１】従来のチャック装置の全体断面図である。
【図１２】同装置の一部拡大断面図である。
【図１３】（イ）（ロ）は同装置の組立手順を説明するための図１２相当図である。
【符号の説明】
２６ スピンドル
２７ チャックピース
２８ スピンドルのチャックピース孔
２９ スピンドルの溝孔
３０，３０ 同凹部
３２ バネ受け取付プレート
３３ バネ受け取付プレートを凹部に取付けるためのボルト
３６ バネ受け
３９ バネ受けをバネ受け取付プレートに取付けるためのボルト
４０ チャックピースの凹溝
４２ 凹溝の底面であるバネ座
４１ 戻しバネ
４３ バネ支持ピン

Claims (3)

1. 次の構成を具備することを特徴とする地盤改良機用攪拌軸のチャック装置。
   （Ａ）攪拌軸に外嵌される筒状のスピンドルの周壁における周方向複数個所にチャックピース孔が貫通して設けられていること。
   （Ｂ）複数のチャックピースが、上記攪拌軸の外周面に押し付けられて攪拌軸を掴み固定するチャック位置と攪拌軸外周面から離れて攪拌軸を解放するチャック解除位置との間で移動可能で、かつ、スピンドル内周側に抜き取り可能な状態で上記チャックピース孔に挿入されていること。
   （Ｃ）上記スピンドルにおけるチャックピース孔の孔縁部複数個所に、スピンドル周壁を径方向に貫通する溝孔と、スピンドル外周側に開口する凹部とがスピンドル周方向に隣接して設けられていること。
   （Ｄ）上記凹部にバネ受け取付プレートが取付けられていること。
   （Ｅ）バネ受けが、スピンドル内周側から上記溝孔に挿入されて上記バネ受け取付プレートに着脱可能に取付けられていること。
   （Ｆ）上記チャックピースのスピンドル外周側の端部にバネ座が設けられていること。
   （Ｇ）チャックピースを上記チャック解除位置に向けて付勢する戻しバネが、上記バネ座とバネ受けとの間に介装されていること。
2. バネ受けがバネ受け取付プレートに対して、スピンドル内周側からボルトによって着脱可能に取付けられたことを特徴とする請求項１記載の地盤改良機用攪拌軸のチャック装置。
3. バネ座にバネ支持ピンがスピンドル内周側に向かって突設され、このバネ支持ピンに戻しバネが嵌め込まれたことを特徴とする請求項１または２記載の地盤改良機用攪拌軸のチャック装置。

Images