JP3768687B2 - アースドリルのケリーバ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば地中深く縦穴を掘削するのに好適に用いられるアースドリルのケリーバ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高層ビル等の建設現場においては、地中深く掘削した縦穴内にコンクリート等を流込むことにより地盤を固める作業が行われ、地中に縦穴を掘削する作業にはアースドリルが好適に用いられている。そして、アースドリルには、通常、下端側に掘削バケットが設けられ縦穴の掘削深さに応じて下向きに伸長するケリーバ装置が搭載されている。
【０００３】
ここで、この種の従来技術によるケリーバ装置は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とからなっている。
【０００４】
そして、トルク付与手段により最外周側の筒体に与えられたトルクは、トルク伝達部によって内周側の筒体に順次伝達され、最内周側の筒体が掘削バケットと一体に回転し、掘削バケットの回転によって地中に縦穴を掘削する構成となっている（例えば、特開平３−５５３９０号公報等）。
【０００５】
ここで、ケリーバ装置の各筒体間に設けられるトルク伝達部は、各筒体のうち外側となる筒体の内周面に一定の間隔をもって形成された複数（例えば、３本）のトルク伝達用溝と、各筒体のうち内側となる筒体の外周面に設けられ、トルク伝達用溝に係合する複数のトルク伝達用突起とから構成されている。
【０００６】
そして、各筒体は、通常、長さ寸法が１０ｍ以上に達する長尺の上側筒体と、長さ寸法が６００ｍｍ未満の短尺の下側筒体とからなり、下側筒体の内周面を立削り盤（スロッタ）等の工作機械により切削して上述のトルク伝達用溝を形成した後、この下側筒体を上側筒体の下端側に溶接等によって接合する構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、掘削バケットに大きなトルクを伝達するためには、トルク伝達用突起と係合するトルク伝達用溝の溝長さを大きくする必要がある。
【０００８】
しかし、工作機械を用いて下側筒体の内周面にトルク伝達用溝を切削加工する方法では、トルク伝達用溝の溝長さを大きくするために工作機械等の設備が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、筒体の内周面を機械加工することなく筒体の内周面に溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができ、掘削バケットに大きなトルクを伝達できるようにしたアースドリルのケリーバ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明の特徴は、前記外側の筒体には前記各円弧状プレートと対応する位置に長さ方向に間隔をもって径方向の貫通穴を複数個設け、前記各貫通穴を通じて外部に露出した前記各円弧状プレートの外周面に前記各貫通穴の内周縁を溶接する構成としたことにある。
【００１２】
このように構成したことにより、各筒体のうち外側となる筒体の内周面に複数の円弧状プレートを固着するだけで、各円弧状プレート間にトルク伝達用溝を形成することができる。従って、円弧状プレートの長さ寸法を大きくするだけで、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができる。
【００１４】
しかも、筒体の内周面に円弧状プレートを配置すると、貫通穴を通じて円弧状プレートの外周面が筒体の外部に露出するから、貫通穴の内周縁を円弧状プレートの外周面に溶接することにより、円弧状プレートを筒体の内周面に容易に固着することができる。また、筒体に設ける貫通穴の数を増加することにより、筒体と円弧状プレートとの間の溶接部位を大きくすることができ、筒体に対する円弧状プレートの取付強度を高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項２の発明は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置において、各円弧状プレートには貫通穴を設け、外側の筒体には前記貫通穴と対応する位置に他の貫通穴を設け、前記外側の筒体の貫通穴と各円弧状プレートの貫通穴とには結合部材を挿嵌して設け、前記各円弧状プレートは前記結合部材を介して前記外側の筒体の内周面に固着する構成としたことにある。
【００１６】
このように構成したことにより、筒体の貫通穴と円弧状プレートの貫通穴とに結合部材を挿嵌するだけで、筒体の内周面に円弧状プレートを容易に固着することができる。また、円弧状プレートの貫通穴に結合部材を挿嵌した後、この結合部材を筒体の貫通穴に挿嵌することにより、筒体に対する円弧状プレートの位置合わせを容易に行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、結合部材は、各円弧状プレートの貫通穴と外側の筒体の貫通穴とに溶接する構成としたことにある。
【００１８】
このように構成したことにより、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に強固に固着することができ、各円弧状プレート間に形成されるトルク伝達用溝の強度を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるアースドリルのケリーバ装置の実施の形態について、図１ないし図１０を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１において、１は下部走行体、２は下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、上部旋回体２の前部にはブーム３が俯仰動可能に設けられている。また、上部旋回体２には、後述の主巻ロープ５が巻回される主巻ドラム４等が配設されている。
【００２１】
５は主巻ドラム４に一端側が巻回された主巻ロープで、この主巻ロープ５の他端側は、ブーム３の先端側に回転可能に設けられたシーブ６に巻回されて下方に垂下し、スイベルジョイント７を介してケリーバ装置８に接続されている。
【００２２】
次に、本実施の形態で採用したケリーバ装置８について説明するに、ケリーバ装置８は、ケリーバ本体９と、掘削バケット１０と、駆動装置１１とから大略構成されている。そして、ケリーバ本体９は、図２に示すように、互いに同軸上に位置し、上，下方向に伸縮可能に設けられた後述のインナケリーバ１３、セカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０からなっている。
【００２３】
１０はインナケリーバ１３の下端側に取付けられた掘削バケットで、この掘削バケット１０は、駆動装置１１によってケリーバ本体９と共に回転しつつ自重によって下方に移動することにより、地中深く縦穴を掘削するものである。
【００２４】
１１はアウタケリーバ３０にトルクを付与するトルク付与手段としての駆動装置で、この駆動装置１１は、例えば油圧モータ等の回転源からなり、上部旋回体２の前部に設けられたフロントフレーム１２の先端側に配設されている。そして、駆動装置１１は、アウタケリーバ３０を外側から回転駆動することにより、掘削バケット１０にトルクを付与するものである。
【００２５】
１３はケリーバ本体９の最内周側に位置する筒体としてのインナケリーバで、このインナケリーバ１３は、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法を有している。そして、図３に示すように、インナケリーバ１３の上端側には上側ロッド１３Ａが設けられ、上側ロッド１３Ａの上端は、図１に示すスイベルジョイント７を用いて主巻ロープ５に連結されている。また、インナケリーバ１３の下端側には、掘削バケット１０が取付けられる下側ロッド１３Ｂが設けられ、この下側ロッド１３Ｂには、後述するコイルばね１５用のばね受けとなるフランジ部１３Ｃが一体的に設けられている。
【００２６】
１４，１４，…はインナケリーバ１３の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、図４に示すように、各トルク伝達用バー１４は、インナケリーバ１３の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー１４は、セカンドケリーバ１７の内周側に設けられた後述のトルク伝達用溝２０に係合するものである。
【００２７】
１５はインナケリーバ１３のフランジ部１３Ｃに下端側が当接したコイルばねで、このコイルばね１５の上端側は、インナケリーバ１３の外周側に遊嵌された環状のばね受１６に当接し、このばね受１６は、後述の支持筒１９を介してセカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０を下側から弾性的に支持するものである。
【００２８】
１７はインナケリーバ１３の外周側に挿嵌された筒体としてのセカンドケリーバで、このセカンドケリーバ１７は、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法を有し、インナケリーバ１３よりも大径の円筒体からなっている。そして、図３に示すように、セカンドケリーバ１７の上端側外周には環状のストッパ１８が設けられ、このストッパ１８が、サードケリーバ２２の内周側に設けられた後述する各円弧状プレート２５の上端部に当接したときに、サードケリーバ２２に対するセカンドケリーバ１７の伸長動作が停止する構成となっている。また、セカンドケリーバ１７の下端側外周には、サードケリーバ２２とアウタケリーバ３０の下端部を支持する支持筒１９が固着されている。
【００２９】
２０，２０，…はセカンドケリーバ１７の内周側に設けられた６本のトルク伝達用溝で、各トルク伝達用溝２０は、例えばセカンドケリーバ１７の内周面を機械加工することにより、図４に示すように、周方向に一定の間隔（例えば、６０°）をもって形成されている。そして、各トルク伝達用溝２０のうち３個には、インナケリーバ１３の外周側に設けた各トルク伝達用バー１４が係合する構成となっている。
【００３０】
２１，２１，…はセカンドケリーバ１７の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー２１は、セカンドケリーバ１７の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー２１は、サードケリーバ２２の内周側に設けられた後述の各トルク伝達用溝２８に係合するものである。
【００３１】
２２はセカンドケリーバ１７の外周側に挿嵌されたサードケリーバで、このサードケリーバ２２は、セカンドケリーバ１７よりも大径の円筒体からなっている。ここで、サードケリーバ２２は、図５ないし図７に示すように、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法Ａを有する長尺な上側円筒体２２Ａと、例えば８００〜９００ｍｍ程度の長さ寸法Ｂを有する下側円筒体２２Ｂとが、接合部２２Ｃで溶接等によって接合されることにより形成されている。また、サードケリーバ２２の上端側外周には環状のストッパ２３が設けられ、このストッパ２３が、アウタケリーバ３０の内周面に固着された後述する各円弧状プレート３３の上端部に当接したときに、アウタケリーバ３０に対するサードケリーバ２２の伸長動作が停止する構成となっている。
【００３２】
２４，２４，…はサードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに設けられた複数の貫通穴で、各貫通穴２４は、例えば下側円筒体２２Ｂの周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６か所に、下側円筒体２２Ｂの長さ方向に等しいピッチをもって４個づつ（合計２４個）穿設されている。
【００３３】
２５，２５，…は下側円筒体２２Ｂの内周面に固着された６枚の円弧状プレートで、各円弧状プレート２５は、下側円筒体２２Ｂの内周面に対応する曲率をもって円弧状に湾曲した板体からなっている。そして、各円弧状プレート２５には、下側円筒体２２Ｂに穿設された各貫通穴２４と等しい穴径を有する４個の貫通穴２６，２６，…が、各貫通穴２４と等しいピッチをもって穿設されている。
【００３４】
２７，２７，…は下側円筒体２２Ｂの各貫通穴２４と円弧状プレート２５の各貫通穴２６とに挿嵌された結合部材としての複数（合計２４個）の円板で、各円板２７は、例えば円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌され、貫通穴２６の内周縁に溶接部Ｗ１によって溶接された後、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌され、この貫通穴２４の内周縁に溶接部Ｗ２によって溶接されている。
【００３５】
ここで、各円弧状プレート２５が下側円筒体２２Ｂの内周面に一定の間隔をもって固着されることにより、隣合う各円弧状プレート２５間には、周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６個のトルク伝達用溝２８，２８，…が形成される。そして、これら各トルク伝達用溝２８には、セカンドケリーバ１７の外周面に設けた各トルク伝達用バー２１が係合する構成となっている。
【００３６】
この場合、各円弧状プレート２５の長さ寸法を大きくすることにより、各トルク伝達用溝２８の溝長さを大きくすることができるから、例えば下側円筒体２２Ｂの内周面を機械加工してトルク伝達用溝を形成する場合に比較して、各トルク伝達用溝２８の溝長さを容易に大きくすることができ、大きなトルクを伝達することができる。
【００３７】
また、円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌した円板２７を、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌することにより、下側円筒体２２Ｂに対する各円弧状プレート２５の位置合わせを容易に行うことができ、各円弧状プレート２５を下側円筒体２２Ｂの内周面に固着するときの作業性を向上させることができる。
【００３８】
２９，２９，…はサードケリーバ２２の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー２９は、サードケリーバ２２の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー２９は、アウタケリーバ３０の内周側に設けられた後述の各トルク伝達用溝３４に係合するものである。
【００３９】
ここで、各トルク伝達用バー２９のうち、サードケリーバ２２の下側円筒体２２Ｂ側に伸長した部位は、図７に示すように、下側円筒体２２Ｂの外周面に露出した円板２７の平坦面に溶接することができる。このため、各トルク伝達用バー２９を、サードケリーバ２２の下端側まで伸長させて設けることができ、かつ各トルク伝達用バー２９をサードケリーバ２２の外周面に溶接するときの作業性を向上させることができる。
【００４０】
３０はサードケリーバ２２の外周側に挿嵌され、ケリーバ本体９の最外周側に位置する筒体としてのアウタケリーバで、このアウタケリーバ３０は、サードケリーバ２２よりも大径の円筒体からなっている。ここで、アウタケリーバ３０は、図８ないし図１０に示すように、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法Ｃを有する長尺な上側円筒体３０Ａと、例えば８００〜９００ｍｍ程度の長さ寸法Ｄを有する下側円筒体３０Ｂとが、接合部３０Ｃで溶接等によって接合されることにより形成されている。そして、上側円筒体３０Ａの上端側外周には環状のストッパ３１が設けられ、このストッパ３１が、駆動装置１１の上端部に当接したときに、アウタケリーバ３０の下降動作が停止する構成となっている。
【００４１】
３２，３２，…はアウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂに径方向に貫通して設けられた複数の貫通穴で、各貫通穴３２は、例えば下側円筒体３０Ｂの周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６か所に、下側円筒体３０Ｂの長さ方向に等しいピッチをもって４個づつ（合計２４個）穿設されている。
【００４２】
３３，３３，…は下側円筒体３０Ｂの内周面に固着された６枚の円弧状プレートで、各円弧状プレート３３は、下側円筒体３０Ｂの内周面に対応する曲率をもって円弧状に湾曲した板体からなっている。そして、各円弧状プレート３３は、下側円筒体３０Ｂの長さ方向に並んだ４個の貫通穴３２を閉塞するようにして下側円筒体３０Ｂの内周面に仮止めされた後、貫通穴３２を通じて下側円筒体３０Ｂの外部に露出した外周面に貫通穴３２の内周縁を溶接部Ｗ３によって溶接することにより、下側円筒体３０Ｂの内周面に固着されている。
【００４３】
かくして、各円弧状プレート３３が下側円筒体３０Ｂの内周面に一定の間隔をもって固着されることにより、隣合う各円弧状プレート３３間には、周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６個のトルク伝達用溝３４，３４，…が形成される。そして、これら各トルク伝達用溝３４には、サードケリーバ２２の外周面に設けた各トルク伝達用バー２９が係合する構成となっている。
【００４４】
この場合、各円弧状プレート３３の長さ寸法を大きくすることにより、各トルク伝達用溝３４の溝長さを大きくすることができるから、例えば下側円筒体３０Ｂの内周面を切削してトルク伝達用溝を形成する場合に比較して、各トルク伝達用溝３４の溝長さを容易に大きくすることができ、大きなトルクを伝達することができる。
【００４５】
３５，３５，…はアウタケリーバ３０の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー３５は、アウタケリーバ３０の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー３５は、駆動装置１１に設けられたトルク伝達用溝（図示せず）に係合するものである。
【００４６】
本実施の形態によるケリーバ装置８は上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００４７】
まず、図１に示すように、アウタケリーバ３０内にサードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を収容し、ケリーバ本体９を縮小させた状態で、ブーム３の先端側から主巻ロープ５によってケリーバ本体９および掘削バケット１０を吊下げる。そして、駆動装置１１に設けたトルク伝達用溝（図示せず）をアウタケリーバ３０の各トルク伝達用バー３５に係合させた状態で、駆動装置１１によりアウタケリーバ３０を回転駆動する。
【００４８】
このとき、アウタケリーバ３０に付与されるトルクは、各トルク伝達用溝３４と各トルク伝達用バー２９との係合によりサードケリーバ２２に伝達され、サードケリーバ２２のトルクは、各トルク伝達用溝２８と各トルク伝達用バー２１との係合によりセカンドケリーバ１７に伝達される。また、セカンドケリーバ１７のトルクは、各トルク伝達用溝２０と各トルク伝達用バー１４との係合によりインナケリーバ１３に伝達され、インナケリーバ１３の下端側に取付けられた掘削バケット１０にトルクが与えられる。
【００４９】
ここで、インナケリーバ１３の下端側に設けられたフランジ部１３Ｃは、コイルばね１５、ばね受１６および支持筒１９を介してセカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０の下端側を支持している。このため、掘削バケット１０には、インナケリーバ１３、セカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０の重量（ケリーバ本体９の自重）が常時作用しており、主巻ドラム４から主巻ロープ５を繰出すと、掘削バケット１０はケリーバ本体９の自重により縦穴を掘進していく。
【００５０】
そして、掘削バケット１０が縦穴を掘進するのに応じて、まず、アウタケリーバ３０が、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を収容した状態で下降し、アウタケリーバ３０のストッパ３１が駆動装置１１の上端部に衝合したときに、アウタケリーバ３０の下降動作が停止する。
【００５１】
次に、この状態で掘削バケット１０の掘進深さが増大するときには、サードケリーバ２２が、セカンドケリーバ１７およびインナケリーバ１３を収容した状態で、アウタケリーバ３０の下端側から下向きに伸長していく。そして、サードケリーバ２２は、その上端側に設けたストッパ２３がアウタケリーバ３０の各円弧状プレート３３の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５２】
さらに、掘削バケット１０の掘進深さが増大すると、セカンドケリーバ１７が、インナケリーバ１３を収容した状態で、サードケリーバ２２の下端側から下向きに伸長していく。そして、セカンドケリーバ１７は、その上端側に設けたストッパ１８がサードケリーバ２２の各円弧状プレート２５の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５３】
次に、この状態で掘削バケット１０の掘進深さが増大すると、インナケリーバ１３がセカンドケリーバ１７の下端側から下向きに伸長していく。そして、インナケリーバ１３は、その上端側に取付けられたスイベルジョイント７がセカンドケリーバ１７の各トルク伝達用溝２０の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５４】
かくして、アウタケリーバ３０、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３の全てが最大伸長する深さまで、掘削バケット１０によって縦穴を掘削することができる。
【００５５】
ここで、駆動装置１１からアウタケリーバ３０、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を介して掘削バケット１０に大きなトルクを伝達しようとする場合には、サードケリーバ２２の各トルク伝達用バー２９に係合するアウタケリーバ３０の各トルク伝達用溝３４、およびセカンドケリーバ１７の各トルク伝達用バー２１に係合するサードケリーバ２２の各トルク伝達用溝２８等の溝長さを大きく形成する必要がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂの内周面に複数の円弧状プレート２５を固着し、これら各円弧状プレート２５間にトルク伝達用溝２８を形成すると共に、アウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂの内周面に複数の円弧状プレート３３を固着し、これら各円弧状プレート３３間にトルク伝達用溝３４を形成する構成としている。
【００５７】
このため、各円弧状プレート２５，３３の長さを寸法を大きくすることにより、例えば工作機械等を用いて下側円筒体２２Ｂ，３０Ｂの内周面を機械加工することなく、溝長さの大きなトルク伝達用溝２８，３４を形成することができる。
【００５８】
また、サードケリーバ２２の内周側にトルク伝達用溝２８を形成する場合に、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに複数の貫通穴２４を設けると共に、各円弧状プレート２５に貫通穴２６を設け、円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌した円板２７を、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌することにより、下側円筒体２２Ｂの内周面に円弧状プレート２５を固着する構成としたので、下側円筒体２２Ｂに対する各円弧状プレート２５の位置合わせを容易に行うことができる。
【００５９】
この場合、円板２７は円弧状プレート２５の貫通穴２６に溶接部Ｗ１によって溶接され、かつ下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に溶接部Ｗ２によって溶接されているから、各円弧状プレート２５を円板２７を介して下側円筒体２２Ｂの内周面に強固に固着することができる。これにより、各円弧状プレート２５間に形成されるトルク伝達用溝２８の強度を高めることができる。
【００６０】
さらに、アウタケリーバ３０の内周側にトルク伝達用溝３４を形成する場合に、アウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂに複数の貫通穴３２を設け、この貫通穴３２の内周縁に円弧状プレート３３を溶接部Ｗ３によって溶接することにより、下側円筒体３０Ｂの内周面に各円弧状プレート３３を固着する構成としたので、例えば貫通穴３２の数を増加させることにより、下側円筒体３０Ｂと円弧状プレート３３との間の溶接部位を増加することができ、円弧状プレート３３の取付強度を大きくすることができる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態では、サードケリーバ２２（下側円筒体２２Ｂ）の内周面に１枚の円弧状プレート２５を固着するために、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに４個の貫通穴２４を設け、円弧状プレート２５に４個の貫通穴２６を設けると共に、４個の円板２７を用いた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばこれら貫通穴２４，２６、円板２７を３個以下、あるいは５個以上としてもよい。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、アウタケリーバ３０（下側円筒体３０Ｂ）の内周面に１枚の円弧状プレート３３を固着するために、アウタケリーバ３０の下側円筒体３０Ｂに４個の貫通穴３２を穿設した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば３個以下、あるいは５個以上の貫通穴３２を設けてもよく、さらに、円弧状プレート３３の長さ方向に延びる１個の長穴を設ける構成としてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、複数の筒体のうち外側となる筒体の内周面に一定の間隔をもって複数の円弧状プレートを固着することにより、各円弧状プレート間にトルク伝達用溝を形成する構成したので、各円弧状プレートの長さ寸法を大きくするだけで、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができ、掘削バケットに大きなトルクを伝達することができる。このため、例えば工作機械等を用いて筒体の内周面を機械加工する必要がなくなり、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成するための大型の工作機械等を不要とすることができる。
【００６４】
また、外側の筒体には各円弧状プレートと対応する位置に径方向の貫通穴を設け、貫通穴の内周縁を各円弧状プレートの外周面に溶接する構成としたので、貫通穴を通じて筒体の外部に露出した円弧状プレートの外周面を貫通穴の内周縁に溶接するだけで、円弧状プレートを筒体の内周面に固着することができる。この場合、筒体に設ける貫通穴の数を増加することにより、筒体と円弧状プレートとの間の溶接部を大きくすることができ、筒体に対する円弧状プレートの取付強度を高めることができる。
【００６５】
さらに、請求項２の発明によれば、円弧状プレートに設けた貫通穴と、外側の筒体に設けた貫通穴とに結合部材を挿嵌することにより、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に固着する構成としたので、筒体の貫通穴と円弧状プレートの貫通穴とに結合部材を挿嵌するだけで、筒体の内周面に円弧状プレートを容易に固着することができる。この場合、円弧状プレートの貫通穴に結合部材を挿嵌した後、この結合部材を筒体の貫通穴に挿嵌することにより、筒体に対する円弧状プレートの位置合わせを容易に行うことができ、筒体に円弧状プレートを固着するときの作業性を向上させることができる。
【００６６】
また、請求項３の発明によれば、結合部材は、各円弧状プレートの貫通穴と外側の筒体の貫通穴とに溶接する構成としたので、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に強固に固着することができ、各円弧状プレート間に形成されるトルク伝達用溝の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるケリーバ装置を備えたアースドリルを示す正面図である。
【図２】アウタケリーバからサードケリーバ、セカンドケリーバ、インナケリーバが伸長した状態を示すケリーバ本体の正面図である。
【図３】図１中のケリーバ本体の縦断面図である。
【図４】ケリーバ本体を構成する各ケリーバのトルク伝達部を示す図３中の矢示IV−IV方向からみた横断面図である。
【図５】サードケリーバを拡大して示す正面図である。
【図６】図５中の矢示VI−VI方向からみたサードケリーバの縦断面図である。
【図７】図５中の矢示 VII−VII 方向からみたサードケリーバの横断面図である。
【図８】アウタケリーバを拡大して示す正面図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみたアウタケリーバの縦断面図である。
【図１０】図８中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみたアウタケリーバの横断面図である。
【符号の説明】
８ ケリーバ装置
１０ 掘削バケット
１１ 駆動装置（トルク付与手段）
１３ インナケリーバ（筒体）
１４，２１，２９，３５ トルク伝達用バー（トルク伝達用突起）
１７ セカンドケリーバ（筒体）
２０，２８，３４ トルク伝達用溝
２２ サードケリーバ（筒体）
２４，２６，３２ 貫通穴
２５，３３ 円弧状プレート
２７ 円板（結合部材）
３０ アウタケリーバ（筒体）
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば地中深く縦穴を掘削するのに好適に用いられるアースドリルのケリーバ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高層ビル等の建設現場においては、地中深く掘削した縦穴内にコンクリート等を流込むことにより地盤を固める作業が行われ、地中に縦穴を掘削する作業にはアースドリルが好適に用いられている。そして、アースドリルには、通常、下端側に掘削バケットが設けられ縦穴の掘削深さに応じて下向きに伸長するケリーバ装置が搭載されている。
【０００３】
ここで、この種の従来技術によるケリーバ装置は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とからなっている。
【０００４】
そして、トルク付与手段により最外周側の筒体に与えられたトルクは、トルク伝達部によって内周側の筒体に順次伝達され、最内周側の筒体が掘削バケットと一体に回転し、掘削バケットの回転によって地中に縦穴を掘削する構成となっている（例えば、特開平３−５５３９０号公報等）。
【０００５】
ここで、ケリーバ装置の各筒体間に設けられるトルク伝達部は、各筒体のうち外側となる筒体の内周面に一定の間隔をもって形成された複数（例えば、３本）のトルク伝達用溝と、各筒体のうち内側となる筒体の外周面に設けられ、トルク伝達用溝に係合する複数のトルク伝達用突起とから構成されている。
【０００６】
そして、各筒体は、通常、長さ寸法が１０ｍ以上に達する長尺の上側筒体と、長さ寸法が６００ｍｍ未満の短尺の下側筒体とからなり、下側筒体の内周面を立削り盤（スロッタ）等の工作機械により切削して上述のトルク伝達用溝を形成した後、この下側筒体を上側筒体の下端側に溶接等によって接合する構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、掘削バケットに大きなトルクを伝達するためには、トルク伝達用突起と係合するトルク伝達用溝の溝長さを大きくする必要がある。
【０００８】
しかし、工作機械を用いて下側筒体の内周面にトルク伝達用溝を切削加工する方法では、トルク伝達用溝の溝長さを大きくするために工作機械等の設備が大型化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、筒体の内周面を機械加工することなく筒体の内周面に溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができ、掘削バケットに大きなトルクを伝達できるようにしたアースドリルのケリーバ装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置に適用される。
【００１１】
そして、請求項１の発明の特徴は、前記外側の筒体には前記各円弧状プレートと対応する位置に長さ方向に間隔をもって径方向の貫通穴を複数個設け、前記各貫通穴を通じて外部に露出した前記各円弧状プレートの外周面に前記各貫通穴の内周縁を溶接する構成としたことにある。
【００１２】
このように構成したことにより、各筒体のうち外側となる筒体の内周面に複数の円弧状プレートを固着するだけで、各円弧状プレート間にトルク伝達用溝を形成することができる。従って、円弧状プレートの長さ寸法を大きくするだけで、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができる。
【００１４】
しかも、筒体の内周面に円弧状プレートを配置すると、貫通穴を通じて円弧状プレートの外周面が筒体の外部に露出するから、貫通穴の内周縁を円弧状プレートの外周面に溶接することにより、円弧状プレートを筒体の内周面に容易に固着することができる。また、筒体に設ける貫通穴の数を増加することにより、筒体と円弧状プレートとの間の溶接部位を大きくすることができ、筒体に対する円弧状プレートの取付強度を高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項２の発明は、同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置において、各円弧状プレートには貫通穴を設け、外側の筒体には前記貫通穴と対応する位置に他の貫通穴を設け、前記外側の筒体の貫通穴と各円弧状プレートの貫通穴とには結合部材を挿嵌して設け、前記各円弧状プレートは前記結合部材を介して前記外側の筒体の内周面に固着する構成としたことにある。
【００１６】
このように構成したことにより、筒体の貫通穴と円弧状プレートの貫通穴とに結合部材を挿嵌するだけで、筒体の内周面に円弧状プレートを容易に固着することができる。また、円弧状プレートの貫通穴に結合部材を挿嵌した後、この結合部材を筒体の貫通穴に挿嵌することにより、筒体に対する円弧状プレートの位置合わせを容易に行うことができる。
【００１７】
また、請求項３の発明は、結合部材は、各円弧状プレートの貫通穴と外側の筒体の貫通穴とに溶接する構成としたことにある。
【００１８】
このように構成したことにより、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に強固に固着することができ、各円弧状プレート間に形成されるトルク伝達用溝の強度を高めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるアースドリルのケリーバ装置の実施の形態について、図１ないし図１０を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
図１において、１は下部走行体、２は下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体を示し、上部旋回体２の前部にはブーム３が俯仰動可能に設けられている。また、上部旋回体２には、後述の主巻ロープ５が巻回される主巻ドラム４等が配設されている。
【００２１】
５は主巻ドラム４に一端側が巻回された主巻ロープで、この主巻ロープ５の他端側は、ブーム３の先端側に回転可能に設けられたシーブ６に巻回されて下方に垂下し、スイベルジョイント７を介してケリーバ装置８に接続されている。
【００２２】
次に、本実施の形態で採用したケリーバ装置８について説明するに、ケリーバ装置８は、ケリーバ本体９と、掘削バケット１０と、駆動装置１１とから大略構成されている。そして、ケリーバ本体９は、図２に示すように、互いに同軸上に位置し、上，下方向に伸縮可能に設けられた後述のインナケリーバ１３、セカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０からなっている。
【００２３】
１０はインナケリーバ１３の下端側に取付けられた掘削バケットで、この掘削バケット１０は、駆動装置１１によってケリーバ本体９と共に回転しつつ自重によって下方に移動することにより、地中深く縦穴を掘削するものである。
【００２４】
１１はアウタケリーバ３０にトルクを付与するトルク付与手段としての駆動装置で、この駆動装置１１は、例えば油圧モータ等の回転源からなり、上部旋回体２の前部に設けられたフロントフレーム１２の先端側に配設されている。そして、駆動装置１１は、アウタケリーバ３０を外側から回転駆動することにより、掘削バケット１０にトルクを付与するものである。
【００２５】
１３はケリーバ本体９の最内周側に位置する筒体としてのインナケリーバで、このインナケリーバ１３は、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法を有している。そして、図３に示すように、インナケリーバ１３の上端側には上側ロッド１３Ａが設けられ、上側ロッド１３Ａの上端は、図１に示すスイベルジョイント７を用いて主巻ロープ５に連結されている。また、インナケリーバ１３の下端側には、掘削バケット１０が取付けられる下側ロッド１３Ｂが設けられ、この下側ロッド１３Ｂには、後述するコイルばね１５用のばね受けとなるフランジ部１３Ｃが一体的に設けられている。
【００２６】
１４，１４，…はインナケリーバ１３の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、図４に示すように、各トルク伝達用バー１４は、インナケリーバ１３の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー１４は、セカンドケリーバ１７の内周側に設けられた後述のトルク伝達用溝２０に係合するものである。
【００２７】
１５はインナケリーバ１３のフランジ部１３Ｃに下端側が当接したコイルばねで、このコイルばね１５の上端側は、インナケリーバ１３の外周側に遊嵌された環状のばね受１６に当接し、このばね受１６は、後述の支持筒１９を介してセカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０を下側から弾性的に支持するものである。
【００２８】
１７はインナケリーバ１３の外周側に挿嵌された筒体としてのセカンドケリーバで、このセカンドケリーバ１７は、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法を有し、インナケリーバ１３よりも大径の円筒体からなっている。そして、図３に示すように、セカンドケリーバ１７の上端側外周には環状のストッパ１８が設けられ、このストッパ１８が、サードケリーバ２２の内周側に設けられた後述する各円弧状プレート２５の上端部に当接したときに、サードケリーバ２２に対するセカンドケリーバ１７の伸長動作が停止する構成となっている。また、セカンドケリーバ１７の下端側外周には、サードケリーバ２２とアウタケリーバ３０の下端部を支持する支持筒１９が固着されている。
【００２９】
２０，２０，…はセカンドケリーバ１７の内周側に設けられた６本のトルク伝達用溝で、各トルク伝達用溝２０は、例えばセカンドケリーバ１７の内周面を機械加工することにより、図４に示すように、周方向に一定の間隔（例えば、６０°）をもって形成されている。そして、各トルク伝達用溝２０のうち３個には、インナケリーバ１３の外周側に設けた各トルク伝達用バー１４が係合する構成となっている。
【００３０】
２１，２１，…はセカンドケリーバ１７の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー２１は、セカンドケリーバ１７の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー２１は、サードケリーバ２２の内周側に設けられた後述の各トルク伝達用溝２８に係合するものである。
【００３１】
２２はセカンドケリーバ１７の外周側に挿嵌されたサードケリーバで、このサードケリーバ２２は、セカンドケリーバ１７よりも大径の円筒体からなっている。ここで、サードケリーバ２２は、図５ないし図７に示すように、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法Ａを有する長尺な上側円筒体２２Ａと、例えば８００〜９００ｍｍ程度の長さ寸法Ｂを有する下側円筒体２２Ｂとが、接合部２２Ｃで溶接等によって接合されることにより形成されている。また、サードケリーバ２２の上端側外周には環状のストッパ２３が設けられ、このストッパ２３が、アウタケリーバ３０の内周面に固着された後述する各円弧状プレート３３の上端部に当接したときに、アウタケリーバ３０に対するサードケリーバ２２の伸長動作が停止する構成となっている。
【００３２】
２４，２４，…はサードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに設けられた複数の貫通穴で、各貫通穴２４は、例えば下側円筒体２２Ｂの周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６か所に、下側円筒体２２Ｂの長さ方向に等しいピッチをもって４個づつ（合計２４個）穿設されている。
【００３３】
２５，２５，…は下側円筒体２２Ｂの内周面に固着された６枚の円弧状プレートで、各円弧状プレート２５は、下側円筒体２２Ｂの内周面に対応する曲率をもって円弧状に湾曲した板体からなっている。そして、各円弧状プレート２５には、下側円筒体２２Ｂに穿設された各貫通穴２４と等しい穴径を有する４個の貫通穴２６，２６，…が、各貫通穴２４と等しいピッチをもって穿設されている。
【００３４】
２７，２７，…は下側円筒体２２Ｂの各貫通穴２４と円弧状プレート２５の各貫通穴２６とに挿嵌された結合部材としての複数（合計２４個）の円板で、各円板２７は、例えば円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌され、貫通穴２６の内周縁に溶接部Ｗ１によって溶接された後、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌され、この貫通穴２４の内周縁に溶接部Ｗ２によって溶接されている。
【００３５】
ここで、各円弧状プレート２５が下側円筒体２２Ｂの内周面に一定の間隔をもって固着されることにより、隣合う各円弧状プレート２５間には、周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６個のトルク伝達用溝２８，２８，…が形成される。そして、これら各トルク伝達用溝２８には、セカンドケリーバ１７の外周面に設けた各トルク伝達用バー２１が係合する構成となっている。
【００３６】
この場合、各円弧状プレート２５の長さ寸法を大きくすることにより、各トルク伝達用溝２８の溝長さを大きくすることができるから、例えば下側円筒体２２Ｂの内周面を機械加工してトルク伝達用溝を形成する場合に比較して、各トルク伝達用溝２８の溝長さを容易に大きくすることができ、大きなトルクを伝達することができる。
【００３７】
また、円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌した円板２７を、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌することにより、下側円筒体２２Ｂに対する各円弧状プレート２５の位置合わせを容易に行うことができ、各円弧状プレート２５を下側円筒体２２Ｂの内周面に固着するときの作業性を向上させることができる。
【００３８】
２９，２９，…はサードケリーバ２２の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー２９は、サードケリーバ２２の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー２９は、アウタケリーバ３０の内周側に設けられた後述の各トルク伝達用溝３４に係合するものである。
【００３９】
ここで、各トルク伝達用バー２９のうち、サードケリーバ２２の下側円筒体２２Ｂ側に伸長した部位は、図７に示すように、下側円筒体２２Ｂの外周面に露出した円板２７の平坦面に溶接することができる。このため、各トルク伝達用バー２９を、サードケリーバ２２の下端側まで伸長させて設けることができ、かつ各トルク伝達用バー２９をサードケリーバ２２の外周面に溶接するときの作業性を向上させることができる。
【００４０】
３０はサードケリーバ２２の外周側に挿嵌され、ケリーバ本体９の最外周側に位置する筒体としてのアウタケリーバで、このアウタケリーバ３０は、サードケリーバ２２よりも大径の円筒体からなっている。ここで、アウタケリーバ３０は、図８ないし図１０に示すように、例えば１２〜１３ｍ程度の長さ寸法Ｃを有する長尺な上側円筒体３０Ａと、例えば８００〜９００ｍｍ程度の長さ寸法Ｄを有する下側円筒体３０Ｂとが、接合部３０Ｃで溶接等によって接合されることにより形成されている。そして、上側円筒体３０Ａの上端側外周には環状のストッパ３１が設けられ、このストッパ３１が、駆動装置１１の上端部に当接したときに、アウタケリーバ３０の下降動作が停止する構成となっている。
【００４１】
３２，３２，…はアウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂに径方向に貫通して設けられた複数の貫通穴で、各貫通穴３２は、例えば下側円筒体３０Ｂの周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６か所に、下側円筒体３０Ｂの長さ方向に等しいピッチをもって４個づつ（合計２４個）穿設されている。
【００４２】
３３，３３，…は下側円筒体３０Ｂの内周面に固着された６枚の円弧状プレートで、各円弧状プレート３３は、下側円筒体３０Ｂの内周面に対応する曲率をもって円弧状に湾曲した板体からなっている。そして、各円弧状プレート３３は、下側円筒体３０Ｂの長さ方向に並んだ４個の貫通穴３２を閉塞するようにして下側円筒体３０Ｂの内周面に仮止めされた後、貫通穴３２を通じて下側円筒体３０Ｂの外部に露出した外周面に貫通穴３２の内周縁を溶接部Ｗ３によって溶接することにより、下側円筒体３０Ｂの内周面に固着されている。
【００４３】
かくして、各円弧状プレート３３が下側円筒体３０Ｂの内周面に一定の間隔をもって固着されることにより、隣合う各円弧状プレート３３間には、周方向に等しい間隔（例えば、６０°）をもった６個のトルク伝達用溝３４，３４，…が形成される。そして、これら各トルク伝達用溝３４には、サードケリーバ２２の外周面に設けた各トルク伝達用バー２９が係合する構成となっている。
【００４４】
この場合、各円弧状プレート３３の長さ寸法を大きくすることにより、各トルク伝達用溝３４の溝長さを大きくすることができるから、例えば下側円筒体３０Ｂの内周面を切削してトルク伝達用溝を形成する場合に比較して、各トルク伝達用溝３４の溝長さを容易に大きくすることができ、大きなトルクを伝達することができる。
【００４５】
３５，３５，…はアウタケリーバ３０の外周面にほぼ全長に亘って延びたトルク伝達用突起としての３本のトルク伝達用バーで、各トルク伝達用バー３５は、アウタケリーバ３０の外周面に周方向に等しい間隔（例えば、１２０°）をもって溶接等により固着されている。そして、各トルク伝達用バー３５は、駆動装置１１に設けられたトルク伝達用溝（図示せず）に係合するものである。
【００４６】
本実施の形態によるケリーバ装置８は上述の如き構成を有するもので、以下、その作動について説明する。
【００４７】
まず、図１に示すように、アウタケリーバ３０内にサードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を収容し、ケリーバ本体９を縮小させた状態で、ブーム３の先端側から主巻ロープ５によってケリーバ本体９および掘削バケット１０を吊下げる。そして、駆動装置１１に設けたトルク伝達用溝（図示せず）をアウタケリーバ３０の各トルク伝達用バー３５に係合させた状態で、駆動装置１１によりアウタケリーバ３０を回転駆動する。
【００４８】
このとき、アウタケリーバ３０に付与されるトルクは、各トルク伝達用溝３４と各トルク伝達用バー２９との係合によりサードケリーバ２２に伝達され、サードケリーバ２２のトルクは、各トルク伝達用溝２８と各トルク伝達用バー２１との係合によりセカンドケリーバ１７に伝達される。また、セカンドケリーバ１７のトルクは、各トルク伝達用溝２０と各トルク伝達用バー１４との係合によりインナケリーバ１３に伝達され、インナケリーバ１３の下端側に取付けられた掘削バケット１０にトルクが与えられる。
【００４９】
ここで、インナケリーバ１３の下端側に設けられたフランジ部１３Ｃは、コイルばね１５、ばね受１６および支持筒１９を介してセカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０の下端側を支持している。このため、掘削バケット１０には、インナケリーバ１３、セカンドケリーバ１７、サードケリーバ２２、アウタケリーバ３０の重量（ケリーバ本体９の自重）が常時作用しており、主巻ドラム４から主巻ロープ５を繰出すと、掘削バケット１０はケリーバ本体９の自重により縦穴を掘進していく。
【００５０】
そして、掘削バケット１０が縦穴を掘進するのに応じて、まず、アウタケリーバ３０が、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を収容した状態で下降し、アウタケリーバ３０のストッパ３１が駆動装置１１の上端部に衝合したときに、アウタケリーバ３０の下降動作が停止する。
【００５１】
次に、この状態で掘削バケット１０の掘進深さが増大するときには、サードケリーバ２２が、セカンドケリーバ１７およびインナケリーバ１３を収容した状態で、アウタケリーバ３０の下端側から下向きに伸長していく。そして、サードケリーバ２２は、その上端側に設けたストッパ２３がアウタケリーバ３０の各円弧状プレート３３の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５２】
さらに、掘削バケット１０の掘進深さが増大すると、セカンドケリーバ１７が、インナケリーバ１３を収容した状態で、サードケリーバ２２の下端側から下向きに伸長していく。そして、セカンドケリーバ１７は、その上端側に設けたストッパ１８がサードケリーバ２２の各円弧状プレート２５の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５３】
次に、この状態で掘削バケット１０の掘進深さが増大すると、インナケリーバ１３がセカンドケリーバ１７の下端側から下向きに伸長していく。そして、インナケリーバ１３は、その上端側に取付けられたスイベルジョイント７がセカンドケリーバ１７の各トルク伝達用溝２０の上端部に衝合したときに伸長動作を停止する。
【００５４】
かくして、アウタケリーバ３０、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３の全てが最大伸長する深さまで、掘削バケット１０によって縦穴を掘削することができる。
【００５５】
ここで、駆動装置１１からアウタケリーバ３０、サードケリーバ２２、セカンドケリーバ１７、インナケリーバ１３を介して掘削バケット１０に大きなトルクを伝達しようとする場合には、サードケリーバ２２の各トルク伝達用バー２９に係合するアウタケリーバ３０の各トルク伝達用溝３４、およびセカンドケリーバ１７の各トルク伝達用バー２１に係合するサードケリーバ２２の各トルク伝達用溝２８等の溝長さを大きく形成する必要がある。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂの内周面に複数の円弧状プレート２５を固着し、これら各円弧状プレート２５間にトルク伝達用溝２８を形成すると共に、アウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂの内周面に複数の円弧状プレート３３を固着し、これら各円弧状プレート３３間にトルク伝達用溝３４を形成する構成としている。
【００５７】
このため、各円弧状プレート２５，３３の長さを寸法を大きくすることにより、例えば工作機械等を用いて下側円筒体２２Ｂ，３０Ｂの内周面を機械加工することなく、溝長さの大きなトルク伝達用溝２８，３４を形成することができる。
【００５８】
また、サードケリーバ２２の内周側にトルク伝達用溝２８を形成する場合に、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに複数の貫通穴２４を設けると共に、各円弧状プレート２５に貫通穴２６を設け、円弧状プレート２５の貫通穴２６に挿嵌した円板２７を、下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に挿嵌することにより、下側円筒体２２Ｂの内周面に円弧状プレート２５を固着する構成としたので、下側円筒体２２Ｂに対する各円弧状プレート２５の位置合わせを容易に行うことができる。
【００５９】
この場合、円板２７は円弧状プレート２５の貫通穴２６に溶接部Ｗ１によって溶接され、かつ下側円筒体２２Ｂの貫通穴２４に溶接部Ｗ２によって溶接されているから、各円弧状プレート２５を円板２７を介して下側円筒体２２Ｂの内周面に強固に固着することができる。これにより、各円弧状プレート２５間に形成されるトルク伝達用溝２８の強度を高めることができる。
【００６０】
さらに、アウタケリーバ３０の内周側にトルク伝達用溝３４を形成する場合に、アウタケリーバ３０を構成する下側円筒体３０Ｂに複数の貫通穴３２を設け、この貫通穴３２の内周縁に円弧状プレート３３を溶接部Ｗ３によって溶接することにより、下側円筒体３０Ｂの内周面に各円弧状プレート３３を固着する構成としたので、例えば貫通穴３２の数を増加させることにより、下側円筒体３０Ｂと円弧状プレート３３との間の溶接部位を増加することができ、円弧状プレート３３の取付強度を大きくすることができる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態では、サードケリーバ２２（下側円筒体２２Ｂ）の内周面に１枚の円弧状プレート２５を固着するために、サードケリーバ２２を構成する下側円筒体２２Ｂに４個の貫通穴２４を設け、円弧状プレート２５に４個の貫通穴２６を設けると共に、４個の円板２７を用いた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えばこれら貫通穴２４，２６、円板２７を３個以下、あるいは５個以上としてもよい。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、アウタケリーバ３０（下側円筒体３０Ｂ）の内周面に１枚の円弧状プレート３３を固着するために、アウタケリーバ３０の下側円筒体３０Ｂに４個の貫通穴３２を穿設した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、例えば３個以下、あるいは５個以上の貫通穴３２を設けてもよく、さらに、円弧状プレート３３の長さ方向に延びる１個の長穴を設ける構成としてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、複数の筒体のうち外側となる筒体の内周面に一定の間隔をもって複数の円弧状プレートを固着することにより、各円弧状プレート間にトルク伝達用溝を形成する構成したので、各円弧状プレートの長さ寸法を大きくするだけで、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成することができ、掘削バケットに大きなトルクを伝達することができる。このため、例えば工作機械等を用いて筒体の内周面を機械加工する必要がなくなり、溝長さの大きなトルク伝達用溝を形成するための大型の工作機械等を不要とすることができる。
【００６４】
また、外側の筒体には各円弧状プレートと対応する位置に径方向の貫通穴を設け、貫通穴の内周縁を各円弧状プレートの外周面に溶接する構成としたので、貫通穴を通じて筒体の外部に露出した円弧状プレートの外周面を貫通穴の内周縁に溶接するだけで、円弧状プレートを筒体の内周面に固着することができる。この場合、筒体に設ける貫通穴の数を増加することにより、筒体と円弧状プレートとの間の溶接部を大きくすることができ、筒体に対する円弧状プレートの取付強度を高めることができる。
【００６５】
さらに、請求項２の発明によれば、円弧状プレートに設けた貫通穴と、外側の筒体に設けた貫通穴とに結合部材を挿嵌することにより、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に固着する構成としたので、筒体の貫通穴と円弧状プレートの貫通穴とに結合部材を挿嵌するだけで、筒体の内周面に円弧状プレートを容易に固着することができる。この場合、円弧状プレートの貫通穴に結合部材を挿嵌した後、この結合部材を筒体の貫通穴に挿嵌することにより、筒体に対する円弧状プレートの位置合わせを容易に行うことができ、筒体に円弧状プレートを固着するときの作業性を向上させることができる。
【００６６】
また、請求項３の発明によれば、結合部材は、各円弧状プレートの貫通穴と外側の筒体の貫通穴とに溶接する構成としたので、各円弧状プレートを結合部材を介して外側の筒体の内周面に強固に固着することができ、各円弧状プレート間に形成されるトルク伝達用溝の強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるケリーバ装置を備えたアースドリルを示す正面図である。
【図２】アウタケリーバからサードケリーバ、セカンドケリーバ、インナケリーバが伸長した状態を示すケリーバ本体の正面図である。
【図３】図１中のケリーバ本体の縦断面図である。
【図４】ケリーバ本体を構成する各ケリーバのトルク伝達部を示す図３中の矢示IV−IV方向からみた横断面図である。
【図５】サードケリーバを拡大して示す正面図である。
【図６】図５中の矢示VI−VI方向からみたサードケリーバの縦断面図である。
【図７】図５中の矢示 VII−VII 方向からみたサードケリーバの横断面図である。
【図８】アウタケリーバを拡大して示す正面図である。
【図９】図８中の矢示IX−IX方向からみたアウタケリーバの縦断面図である。
【図１０】図８中の矢示Ｘ−Ｘ方向からみたアウタケリーバの横断面図である。
【符号の説明】
８ ケリーバ装置
１０ 掘削バケット
１１ 駆動装置（トルク付与手段）
１３ インナケリーバ（筒体）
１４，２１，２９，３５ トルク伝達用バー（トルク伝達用突起）
１７ セカンドケリーバ（筒体）
２０，２８，３４ トルク伝達用溝
２２ サードケリーバ（筒体）
２４，２６，３２ 貫通穴
２５，３３ 円弧状プレート
２７ 円板（結合部材）
３０ アウタケリーバ（筒体）
Claims (3)
- 同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、
前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置において、
前記外側の筒体には前記各円弧状プレートと対応する位置に長さ方向に間隔をもって径方向の貫通穴を複数個設け、前記各貫通穴を通じて外部に露出した前記各円弧状プレートの外周面に前記各貫通穴の内周縁を溶接する構成としたことを特徴とするアースドリルのケリーバ装置。 - 同軸上に配設され互いに伸縮可能となった複数の筒体と、前記各筒体のうち最内周側に位置する筒体に取付けられ、トルクが付与されることにより縦穴を掘削する掘削バケットと、前記各筒体のうち最外周側に位置する筒体にトルクを与えるトルク付与手段と、前記トルク付与手段によるトルクを最外周側の筒体から前記掘削バケットに伝達するため前記各筒体間に設けられたトルク伝達部とを備え、
前記トルク伝達部は、前記各筒体のうち外側の筒体に対応する曲率をもって円弧状に湾曲され、前記外側の筒体の内周面に周方向に一定の間隔をもって固着された複数の円弧状プレートと、前記外側の筒体の内周側に位置して前記各円弧状プレート間に形成されたトルク伝達用溝と、前記各筒体のうち内側の筒体の外周面に設けられ、前記トルク伝達用溝に係合するトルク伝達用突起とから構成してなるアースドリルのケリーバ装置において、
前記各円弧状プレートには貫通穴を設け、前記外側の筒体には前記貫通穴と対応する位置に他の貫通穴を設け、前記外側の筒体の貫通穴と各円弧状プレートの貫通穴とには結合部材を挿嵌して設け、前記各円弧状プレートは前記結合部材を介して前記外側の筒体の内周面に固着する構成としたことを特徴とするアースドリルのケリーバ装置。 - 前記結合部材は、前記各円弧状プレートの貫通穴と前記外側の筒体の貫通穴とに溶接する構成としてなる請求項２に記載のアースドリルのケリーバ装置。
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