JP3722782B2 - ケリーバの緩衝手段 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、場所打ち施工を行う際にアースドリルなどを吊設するケリーバと、そのケリーバに回転を与えるケリードライブとの間の打撃音を防止すものであり、ケリードライブに着脱可能なケリーバの緩衝手段に関する。
【０００２】
アースドリルを使用した掘削では、図７に示すように、クレーン車１によってケリーバ２を介して掘削バケット３が吊り下げられ、そのケリーバ２にケリードライブ４から回転が与えられて掘削バケット３による掘削が行われる。ケリーバ２は、複数の角又は円形断面のパイプを重ねた多重管として構成されたものであり、それに取り付けられた掘削バケット３は、ケリーバ２の伸長作動によって下降し、その際ケリーバ２を介して与えられる回転によって地盤を掘り下げていく。掘削バケット３は掘削した土砂を内部に収納しているため、ある程度掘削したところで一旦ケリーバ２が縮められて地上へと持ち上げられ、その掘削バケット３内から掘削土を排出する。こうしたケリーバ２の伸縮を伴う掘削バケット３の掘削と排土を繰り返すことによって縦穴が形成されていく。
【０００３】
ところで、アースドリルの掘削作業では、排土のためにブーム５が旋回すると、収縮した状態のケリーバ２が横揺れによって重なったパイプ同士衝突し、金属同士の打撃音が発生して騒音となる問題があった。そこで、従来こうした問題解決のための一案として、例えば特公平６−８９６２５号公報によるものが提案され、ケリーバ２を構成するパイプ同士に緩衝材を介在させ、衝突による金属同士の打撃音の発生を防止していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまでケリーバ２を構成するパイプ同士の衝突を防止する手段はあるものの、ケリーバ２に回転を与えるケリードライブ４を相手とした衝突については考慮されていなかった。
ここで、図８はケリードライブ４を示した平面図であるが、ケリーバ２（アウタケリーバのみを示している）は、そのキー２ａがケリードライブ４のドライブ軸１３に形成されたキー溝１３ａにはめ込まれ、その当たりによってケリードライブ４の回転がケリーバ２に伝達されるようになっている。そうしたケリーバ２とドライブ軸１３とは挿入し易いように多少のガタが設けられており、前述したように排土時にブーム５を旋回させると、ケリーバ２が振り子のように振れ、ドライブ軸１３に打ち付けられて金属的な打撃音を発生させることになる。
【０００５】
特に、この打撃音はケリードライブ４の部分で発生していることから音源が高い位置にあって、また排土する際にはケリーバ２を構成するパイプが重ねられた全縮状態で共鳴し易くなっているため、耳障りとなる不快な音が広範囲にわたって伝わることになる。こうした騒音を防止するためには、ケリーバ２とドライブ軸１３との間に緩衝材を設けて音の発生を抑えることが望ましいが、ケリーバ２はドライブ軸１３からせん断摩擦力によって回転を受け、その回転で掘削バケットに押し込み力を発生させているため、大きな力のかかるこの部分には緩衝材となる非鉄金属系の材料を介在させることができなかった。
【０００６】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、ケリーバとケリードライブとの衝突による打撃音の発生を防止するためのケリーバの緩衝手段を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明に係るケリーバの緩衝手段は、ケリーバに形成されたキーをケリードライブのドライブ軸に形成されたキー溝にはめ込み、そのドライブ軸を回転させてケリーバのキーに円周方向からキー溝を当てて回転を伝達するケリードライブに対し、当該ドライブ軸の軸方向端部に直接又は間接的に取り付けるものであって、ドライブ軸とそれを貫通したケリーバとの径方向の隙間より当該ケリーバとの径方向の隙間が小さくなるように形成された環状の緩衝材を有することを特徴とする。
よって本発明によれば、ドライブ軸に緩衝手段を取り付けるだけで、後は通常通りにアースドリルを使用した掘削を行えばよく、その際ケリーバが横揺れしても緩衝材によって受け止められ、ドライブ軸との衝突防止によって金属同士の打撃音の発生をなくすことができる。
【０００８】
また、本発明に係るケリーバの緩衝手段は、前記緩衝材が、キー溝部を挟んで径方向に切られたスリットが形成されたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、スリットが亀裂の進行を止めるので、緩衝材の欠損を局部的なものに抑えることができ、欠損が一部だけであれば衝撃を吸収する緩衝材として十分機能させることができ、取り替え期間を延ばすことができる。
【０００９】
また、本発明に係るケリーバの緩衝手段は、前記緩衝材に形成されたキー溝部が、ケリーバのキーとドライブ軸のキー溝との当たりを妨げないように、ドライブ軸のキー溝より円周方向に広く形成されたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、ドライブ軸とケリーバとの衝突を緩衝することができるとともに、ドライブ軸の回転を直接ケリーバに伝えることができる。
【００１０】
また、本発明に係るケリーバの緩衝手段は、前記緩衝材が、前記ドライブ軸の軸方向端部に直接又は間接的に固定するためのスタンドと、そのスタンドに対してプレートによって挟み込まれるようにして取り付けられるようにしたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、交換作業をする場合に例えばプレート側のナットを取り外しするだけで緩衝材を容易に取り替えすることができる。
【００１１】
また、本発明に係るケリーバの緩衝手段は、前記スタンド又はプレートが、当該キー溝部に前記ケリーバのキーを前記緩衝材のキー溝部に案内するテーパの形成されたものであることを特徴とする。
よって、本発明によれば、緩衝材とケリーバとの隙間が狭くても緩衝手段におけるケリーバの挿入は、テーパによって案内され、ケリーバのケリードライブへの挿入を従来と同様に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るケリーバの緩衝手段について、一実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、ケリーバ２が貫通した状態のケリードライブ４を示した断面図であり、このケリードライブ４の平面は先の説明で挙げた図８に示す構成である。従って、同様の構成要素には同じ符号を付して示している。
このケリードライブ４は、図１に示すように油圧モータ１１を備え、その回転軸にピニオンギヤ１２が固定され、ピニオンギヤ１２がドライブ軸１３に固定されたドライブギヤ１４に噛合している。
【００１３】
従ってケリードライブ４は、油圧モータ１１の駆動によってピニオンギヤ１２からドライブギヤ１４に動力が伝達され、中空のドライブ軸１３から回転が出力されるようになっている。図７に示すようにしてアースドリルの掘削作業を行う場合には、図８に示すように中空のドライブ軸１３に対し、ケリーバ２のキー２ａをキー溝１３ａにはめ込んで通す。そして、油圧モータ１１が駆動すればキー２ａ及びキー溝１３ａのはめ合わせによってドライブ軸１３からケリーバ２に回転が与えられ、ケリーバ２に吊設された掘削バケットが回転して地盤の掘削が行われる。
【００１４】
本実施形態では、こうしたケリードライブ４に対し、ケリーバ２との衝突を防止するための緩衝手段２０がドライブ軸１３の下端に取り付けられている。図２は、緩衝手段２０を示した拡大断面図であり、図３は、その緩衝手段２０をドライブ軸１３下端の取付面（図２のＡ−Ａ面）側から示した平面図である。緩衝手段２０は、それぞれ環状に形成されたスタンド２１、３枚のラバーシート２２そしてプレート２３が重ねられたものである。すなわち３枚のラバーシート２２をスタンド２１とプレート２３とで挟み込んで一体にしたものであるが、その取り付けは、ドライブ軸１３の下端にスタンド２１をボルト２５でネジ止めし、そのスタンド２１に対してラバーシート２２を挟み込むようにプレート２３で下から押さえ付けナット２６でネジ止めするようにしている。
【００１５】
スタンド２１、ラバーシート２２及びプレート２３は、ドライブ軸１３の断面形状に合わせてキー溝が形成され、それぞれ同じ位置に合わせて重なっている。ここで図４は、ケリーバ（アウターケリーバのみを示す）２とラバーシート２２との関係を示した図であり、破線はドライブ軸１３やスタンド２１、或いはプレート２３のほぼ内周面の位置を示したものである。このようにラバーシート２２は、ドライブ軸１３などよりも内側に張り出すように形成されている。緩衝手段２０は、このラバーシート２２によって横揺れするケリーバ２を受け止めるようにしたのであり、ケリーバ２によって擦られることから例えば耐摩耗性の高いネオプレンゴムなどが使用される。
【００１６】
また図５は、ケリーバ２、ドライブ軸１３及びラバーシート２２についてキー溝部の関係を示した拡大図である。このようにラバーシート２２とケリーバ２とは、径方向の隙間がケリーバ２とドライブ軸１３との隙間以下になるように形成されている。しかし、円周方向にみた場合にはキー２ａ及びキー溝１３ａが当たってドライブ軸１３の回転が直接伝えられるように、ラバーシート２２の溝２２ａはドライブ軸１３のキー溝１３ａより広く形成されている。
【００１７】
ドライブ軸１３の回転はこうしてキー２ａ及びキー溝１３ａを介して直接ケリーバ２に伝達されるが、径方向の隙間がわずかしかないのでケリーバ２がラバーシート２２に押し付けられると、ラバーシート２２にはケリーバ２の回転反力を受けてせん断摩擦力が作用する。そうした場合、ラバーシート２２は、無理な変形によって亀裂が入ることがあり、最初は僅かな亀裂でも繰り返し作用することによって全体に広がってしまうことが考えられる。そうしたことを防止するため、ラバーシート２２には各キー溝２２ａを挟んで径方向にスリット２２ｂが入れられている。これは、特に亀裂の生じやすい箇所がキー溝２２ａの隅であると考えられるため、そこから生じた亀裂がスリット２２ｂで止められるようにしたものである。
【００１８】
また、緩衝手段２０にケリーバ２を通す際、弾性変形するラバーシート２２であっても引っかかれば挿入が困難になったり、引っかかった状態で無理にケリーバ２を通してしまえばラバーシート２２の欠損につながってしまう。そこで本実施形態では、緩衝手段２０にケリーバ２を通す際、ケリーバ２の先端がラバーシート２２内にスムーズに入るように、挿入先にあるスタンド２１にケリーバ２を案内するためのテーパ２１ｂが形成されている（図２参照）。
【００１９】
よって、アースドリルを使用して掘削を行うような場合には、図１に示すようにドライブ軸１３の下端に緩衝手段２０を取り付けるだけで、後は通常通りにアースドリルを使用した掘削を行えばよい。これによって図７に示すように縮められたケリーバ２が地上へと持ち上げられ、掘削バケット３内から掘削土を排出する場合、これまでは旋回動作によって上端で吊られたケリーバ２が振り子のように振れ、ドライブ軸１３に衝突して打撃音を発生させていたが、ラバーシート２２によってケリーバ２の横揺れが受け止められ、ドライブ軸１３との衝突防止によって金属同士の打撃音の発生をなくすことができる。また、多重管のケリーバ２は、アウターケリーバがラバーシート２２によって特に中間部分で支持されるため、内部でインナーケリーバがアウターケリーバに当たっても、衝撃音はラバーシート２２に吸収され共鳴を抑えることができる。
【００２０】
また、本実施形態の緩衝手段２０は前述したようにラバーシート２２にスリット２２ｂを備えているので、亀裂が入ったりしても局部的な欠損だけで抑えることができる。そして、欠損が一部だけであればケリーバ２の衝撃を吸収する緩衝材として十分機能させることができ、取り替え期間を延ばすことができる。
また、本実施形態では、緩衝材を厚肉の一体物とせず薄肉のラバーシート２２を３枚重ねているが、これによって一部のラバーシート２２に欠損が生じてもそれが他のラバーシート２２に影響することはない。従って、この点でも細かい亀裂などから生じる破損の拡大が防止されている。
また、ケリーバ２の当たりによって摩耗するラバーシート２２は消耗品であるが、交換の見極めはプレート２３からのはみ出し量によって容易に確認することができ、交換作業をするにしてもプレート２３のナット２６を外せば容易に取り替えすることができる。
【００２１】
更に、プレート２１にテーパ２１ｂが形成されているので、ラバーシート２２の隙間が狭くても緩衝手段２０におけるケリーバ２の挿入は、そのテーパ２１ｂによって案内され、ケリーバ２のケリードライブ４への挿入は従来と同様に行うことができる。
そして、ケリーバ２との隙間の狭い緩衝手段２０によって回転中心のブレを減少させることができるので、掘削初期の精度を向上させることができるようになる。
【００２２】
続いて、こうした緩衝手段２０は、各種タイプのケリードライブに取り付けることができる。例えば図６は前述とは別タイプのケリードライブに取り付けた場合を示したものであるが、当該ケリードライブは開閉可能な掘削バケットに作動油を送ることができるようにしたものである。
このケリードライブ３０は、前述したものと同様に油圧モータ３１を備えピニオン３２からドライブギヤ３３を介してドライブ軸３４に回転が与えられる。そして、そのドライブ軸３４にはやはり複数のキー溝が形成され、ケリーバ２は、キーをこのキー溝をはめ合わせて通されている。
【００２３】
また、このケリードライブ３０には円筒状の連結パイプ３５がドライブ軸３４に固定され、その連結パイプ３５の外側にはハウジング３７に固定されたロータリージョイント３６が配置されている。そして、支持部材３７の内側には回動自在なローター３８が設けられ、そのローター３８が連結パイプ３５と一体に回転するようになっている。ローター３８の摺動面には作動油を供給する供給口４１が設けられている。ローター３８と一体に回転する回転テーブル３９にはホースリール４０などが設けられ、例えばそこに巻かれた不図示の油圧ホースを介して供給口４１からの作動油がケリーバ下端の掘削バケットに供給される。
【００２４】
こうしたケリードライブ３０では、前述したケリードライブ４のようにドライブ軸１３下端に緩衝手段２０を取り付けることができないため、下方に突設された連結パイプ３５の下端に間接的に取り付けられる。
この場合でも前述した場合と同様の効果を得ることができ、緩衝手段２０は、ラバーシート２２によってケリーバ２の横揺れが受け止められ、ドライブ軸１３との衝突防止によって金属同士の打撃音の発生をなくすことができ、その際、多重管であるケリーバ２に生じる共鳴音を抑えることなどが可能となった。
【００２５】
以上、ケリーバの緩衝手段について一実施形態を示して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態ではドライブ軸の下端側に緩衝手段２０と取り付けるようにしたが、逆にドライブ軸の上端側に取り付けるようにしてもよい。
【００２６】
本発明は、ケリーバに形成されたキーをケリードライブのドライブ軸に形成されたキー溝にはめ込み、そのドライブ軸を回転させてケリーバのキーに円周方向からキー溝を当てて回転を伝達するケリードライブに対し、当該ドライブ軸の軸方向端部に直接又は間接的に取り付けるものであって、ドライブ軸とそれを貫通したケリーバとの径方向の隙間より当該ケリーバとの径方向の隙間が小さくなるように形成された環状の緩衝材を有する構成としたので、ケリーバとケリードライブとの衝突による打撃音の発生を防止するためのケリーバの緩衝手段を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ケリーバが貫通した状態のケリードライブを示した断面図である。
【図２】緩衝手段を示した拡大断面図である。
【図３】緩衝手段をドライブ軸下端の取付面（図２のＡ−Ａ面）側から示した平面図である。
【図４】ケリーバ（アウターケリーバのみを示す）とラバーシートとの関係を示した図である。
【図５】ケリーバ、ドライブ軸及びラバーシートについてキー溝部の関係を示した拡大図である。
【図６】ケリーバが貫通した状態のケリードライブの別例を示した断面図である。
【図７】アースドリルによる施工状態を示した図である。
【図８】ケリードライブを示した平面図である。
【符号の説明】
２ ケリーバ
４ ケリードライブ
１１ 油圧モータ
１３ ドライブ軸
２０ 緩衝手段
２１ スタンド
２２ ラバーシート
２３ プレート

Claims (5)

1. ケリーバに形成されたキーをケリードライブのドライブ軸に形成されたキー溝にはめ込み、そのドライブ軸を回転させてケリーバのキーに円周方向からキー溝を当てて回転を伝達するケリードライブに対し、当該ドライブ軸の軸方向端部に直接又は間接的に取り付けるものであって、
   ドライブ軸とそれを貫通したケリーバとの径方向の隙間より当該ケリーバとの径方向の隙間が小さくなるように形成された環状の緩衝材を有することを特徴とするケリーバの緩衝手段。
2. 請求項１に記載するケリーバの緩衝手段において、
   前記緩衝材は、キー溝部を挟んで径方向に切られたスリットが形成されたものであることを特徴とするケリーバの緩衝手段。
3. 請求項１又は請求項２に記載するケリーバの緩衝手段において、
   前記緩衝材に形成されたキー溝部が、ケリーバのキーとドライブ軸のキー溝との当たりを妨げないように、ドライブ軸のキー溝より円周方向に広く形成されたものであることを特徴とするケリーバの緩衝手段。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載するケリーバの緩衝手段において、
   前記緩衝材は、前記ドライブ軸の軸方向端部に直接又は間接的に固定するためのスタンドと、そのスタンドに対してプレートによって挟み込まれるようにして取り付けられるようにしたものであることを特徴とするケリーバの緩衝手段。
5. 請求項４に記載するケリーバの緩衝手段において、
   前記スタンド又はプレートは、当該キー溝部に前記ケリーバのキーを前記緩衝材のキー溝部に案内するテーパが形成されたものであることを特徴とするケリーバの緩衝手段。

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