JP3768275B2 - 掘削機における掘削ロッドの自動連結装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削機において駆動部の出力軸に設けられる雌継手と掘削ロッドに設けられる雄継手とを自動的に連結する自動連結装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上記のように駆動部の出力軸に掘削ロッドを連結して掘削作業を行う掘削機としては、例えば特開平6−27990号公報に記載のものがある。この公報に記載の連結装置は、雌継手の外周にあって雌継手と一体に回転するリングを非回転部材(減速機)のケースに配設された一対のシリンダの先端に設けられた外リングにベアリングを介して上下動可能に支持し、前記リングを上下動させて出力軸の先端に固設の雌継手の半径方向に動く一対のロック部材を進退させることにより雌継手に雄継手を自動的に連結するようになされたものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記従来の装置では、ロック部材が雄継手の半径方向から圧着するように雄継手の嵌合孔に係合するようにしているので、雌継手部分の構成が大型化するばかりでなく、掘削ロッドの上下方向の荷重により連結が解けるおそれがあるなどの問題点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、装置を大型することがなく、しかも掘削ロッドの荷重により連結状態が解かれるようなことがないようにすることを課題とするもので、リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合すべき雌継手を備えた掘削機において、前記雄継手にその軸線に対し直交する方向に形成されているピン嵌合溝に対応するように、雌継手内壁に該ピン嵌合溝と同じ方向に延びるスライド穴を有する雌継手と、前記スライド穴にその両端側から互いが向き合うようにスライド自在に嵌合する左右一対のロックピースと、前記駆動部側に設けられた上下作動機構に支持され前記雌継手を回転的に囲繞する作動リングと、この作動リングの内周に設けられ該作動リングの上下動に連繋して前記ロックピースを前記スライド穴にそってスライドさせるロックピース移動機構とを具有し、該ロックピースが互いに接近する方向に進出したとき雄継手の前記ピン嵌合溝に嵌合されるようにしたことを特徴とするものである。
【0005】
したがって、雌継手に雄継手が嵌合するときは、ロックピースは雄継手の側方にそれぞれ退去した位置におかれ、雄継手の嵌合後ロックピース移動機構により雄継手側に向けて互いに接近する方向に進出させることにより雄継手のロックピース嵌合溝内にその溝方向にスライドして嵌合し、雌継手に雄継手が連結される。雄継手を外すには上記とは逆に作動させればよい。
【0006】
このように雌継手の半径方向に退去移動する部材が存在しないので、装置全体の外形を大型化することがなく、またロックピースは雌継手の半径方向に移動する要素が存在しないので、掘削ロッドに大きな荷重が掛ってもロックピースに抜け方向への力が作用することがなく、連結が解かれるようなことがない。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0008】
本発明を適用する掘削機は、図1にその一例の側面図を示すように、作業機械1に立設されるタワー2にそって昇降自在な駆動部3を有し、この駆動部3は、タワー2の上端のトップシーブ4を経由するワイヤ5により吊持され、このワイヤ5は作業機械1に搭載の図示しないウインチにより巻上げ巻下げされるようになっている。
【0009】
上記駆動部3の下部に突出する出力軸6には、図4に示すように雌継手7が設けられている。この雌継手7は、前記出力軸6の下端に雌継手ホルダ8を介して固着された筒状のもので、その内面は図1に示す掘削ロッド9の上端の多角形断面(通常正6角形断面)の雄継手10が可及的密に嵌合する多角形状の内壁7aを有し、外周は円筒面とされている。
【0010】
前記雌継手7の内壁7aの相対向する2辺には、前記雄継手10の相対応する2辺に上下位置を違えて形成された水平方向に延びるピン嵌合溝11,11に対応する位置に横方向に貫通するスライド孔12,12が穿設されており、このスライド孔12,12に片側一対ずつのロックピース13,13の基板部14,14がスライド自在に挿通支持され、このロックピース13,13が図3、図7に示すように雌継手7の内壁7aの領域から退去した位置(図3)と、内壁7aの領域内に進入して該内壁7aの面より突出した状態におかれる位置(図7)とをとるようになっている。
【0011】
前記駆動部3の非回転部分の下部に前記雌継手7の下端位置までを覆う外筒15が固設され、この外筒15の外面に上下作動機構が設けられている。図示の実施形態における上下作動機構は、前記外筒15の上方部に設けられたブラケット16,16に基部が固定された左右一対の油圧シリンダ17,17により構成されており、この外筒15の前記油圧シリンダ17,17が設けられる位置の下端から所要高さ位置にかけてスリット18,18が切設されている。
【0012】
前記外筒15の内周にそって昇降し得るリング状の支持部材19の直径線上対称位置の外面に突設されたブラケット20,20が前記スリット18,18を通して外筒15の外面に突出され、このブラケット20,20が前記油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aの先端に連結されている。
【0013】
上記支持部材19の内周には、前記雌継手7を囲繞するように作動リング21がベアリング(またはブッシュ)22を介して支持部材19に対し回転自在に設けられ、この作動リング21の内周には前記支持部材19の上下動に連繋して前記ロックピース13,13を水平方向に移動させるロックピース移動機構23が設けられている。
【0014】
図2〜図8に示す実施形態におけるロックピース移動機構23は、前記作動リング19の内面のボス24,24に基端が軸25,25により共に枢支された片側一対ずつのレバー26,26を有し、これらレバー26,26の先端に前記ロックピース13,13の基板部14,14の外端がピン27,27により枢支されている。したがって油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aが短縮すると、図2に見られるように左右のレバー26,26が一直線状になって左右のロックピース13,13を離間させ、ロックピース13,13が雌継手7の内壁7aの一辺外に退去し(図5示)、逆にピストンロッド17a,17aが伸長すると、両レバー26,26の基端を引下げて(図6示)ロックピース13,13の基端14,14を引寄せ、ロックピース13,13が雌継手7の内面から突出した状態(図8示)に進出するようになっている。
【0015】
次に上記実施の形態の作用を説明する。
【0016】
掘削ロッド9を駆動部3に連結するに際しては、図1のように駆動部3を上昇させておき、油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aを短縮させて図2、図5に示すようにロックピース移動機構23により各ロックピース13,13を側方へ退去させておく。
【0017】
こうしたのち駆動部3を下降させて掘削ロッド9の上端の雄継手10に雌継手7を嵌合し、次いで油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aを伸長作動させると、支持部材19を介して作動リング21が下降し、レバー26,26の端部を共に下降させることによりロックピース13,13は互に接近する方向にスライドして雄継手10のロックピース嵌合溝11,11内に側方から進入して雌継手7と雄継手10とがロックピース13,13を介して連結される。ここで油圧シリンダ17,17の油圧回路をロックすることにより雄継手10との連結状態が維持される。
【0018】
掘削ロッド9を外すときは、油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aを短縮作動させれば、支持部材19を介して作動リング21が上昇し、レバー26,26の端部を共に上昇させることによりロックピース13,13は互に離間する方向にスライドして雌継手7の内壁7aの一辺外に退去し、雄継手10のロックピース嵌合溝11,11から外れて連結が解かれ、駆動部3を引上げることにより雌継手7から雄継手10が抜かれて切離すことができる。
【0019】
なお掘削作業時に出力軸6を回動して雌継手7が回転しても、ロックピース移動機構23を含む作動リング21はベアリング22を介して回転するので支障なく掘削ロッド9を回転することができる。
【0020】
図9〜図12は前記ロックピース移動機構23の他の実施形態を示すもので、作動リング21の内面でロックピース13,13と対応する位置に側面視が台形状をなすくさび部材30,30が固設され、このくさび部材30,30の傾斜側面部30a,30aに蟻溝状の摺動溝31,31が形成されており、この摺動溝31,31にロックピース13,13の基板部14,14の後端に前記傾斜に合わせて傾斜して形成された頭部14a,14aがスライド自在に嵌合されている。他の構成は前述の実施形態と同様であるからこれと同一符号を付すに留め、その説明は省略する。
【0021】
したがって油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aを伸長させて作動リング21を下降させると、くさび部材30,30も共に下降するので、このくさび部材30,30の傾斜側面部30a,30aにそって形成されている摺動溝31,31によりロックピース13,13の基板部14,14が外方へ引かれ、ロックピース13,13は雌継手7の内壁7aの一辺外に退去し(図9、図12示)、雄継手10を連結可能な状態となる。
【0022】
一方、雄継手10に嵌合したのち油圧シリンダ17,17のピストンロッド17a,17aを短縮させると、支持部材19を介して作動リング21が上昇し、これと共に上昇するくさび部材30,30の摺動溝31,31の傾斜によりロックピース13,13は互に接近する方向に押されるので、雌継手7に嵌合している雄継手10のピン嵌合溝11,11に進入し、雌継手7と雄継手10とがロックピース13,13を介して連結されることになる。
【0023】
なお図示の実施形態では、雄継手10が多角形断面を代表して6角形断面の場合について示したが、円形その他の断面形状の場合であっても実施可能であることはもちろんである。また上下作動機構として油圧シリンダ17,17を用いた場合を示したが、これに代えてエア作動のシリンダによるもの、電動ネジ機構によるもの、さらには作動リング21を直接油圧で昇降させるようにするなど、作動リング21を上下に動かし得るものであればよい。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、雌継手に嵌合される雄継手のピン嵌合溝の側方からロックピースを嵌合させて雌継手と雄継手とを連結する構成としたので、雌継手の半径方向から出入する部材が不要となり、これにより装置をコンパクトに構成することができる。またロックピースが一旦嵌合したのちは掘削ロッドの荷重によりロックピースが抜けて外れることが絶無であり、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する掘削機の一例を示す側面図。
【図2】駆動部の下部を示す側面図。
【図3】掘削ロッドの連結前の状態を示す縦断正面図。
【図4】同、雌継手を非断面とした図3相当図。
【図5】図4のA矢視図。
【図6】同、連結状態とした図4相当図。
【図7】図6の側面視図。
【図8】図6のB矢視図。
【図9】ロックピース移動機構の他の実施形態を示す一部を断面とした連結前の状態を示す側面図。
【図10】同、連結後の状態を示す側面図。
【図11】図9のC矢視図。
【図12】図9のD矢視図。
【符号の説明】
2 タワー
3 駆動部
6 出力軸
7 雌継手
9 掘削ロッド
10 雄継手
11 ピン嵌合溝
12 スライド孔
13 ロックピース
14 基板部
15 外筒
17 油圧シリンダ
19 支持部材
21 作動リング
23 ロックピース移動機構
26 レバー
30 くさび部材
31 摺動溝
Claims (1)
- リーダマストにそって昇降自在に支持された駆動部の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合すべき雌継手を備えた掘削機において、
前記雄継手(10)にその軸線に対し直交する方向に形成されているピン嵌合溝(11)に対応するように、雌継手内壁(7a)に該ピン嵌合溝(11)と同じ方向に延びるスライド穴(12)を有する雌継手(7)と、
前記スライド穴(12)にその両端側から互いが向き合うようにスライド自在に嵌合する左右一対のロックピース(13)と、
前記駆動部(3)側に設けられた上下作動機構(17)に支持され前記雌継手(10)を回転的に囲繞する作動リング(21)と、
この作動リング(21)の内周に設けられ該作動リング(21)の上下動に連繋して前記ロックピース(13)を前記スライド穴(12)にそってスライドさせるロックピース移動機構(23)とを具有し、
該ロックピース(13)が互いに接近する方向に進出したとき雄継手(10)の前記ピン嵌合溝(11)に嵌合されるようにしたことを特徴とする掘削機における掘削ロッドの自動連結装置。
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