JP3897742B2 - 管材キャッチ装置 - Google Patents
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Description
一方、内嵌タイプのキャッチ装置のうち、回転軸の回転力を使うものでは外嵌タイプのキャッチ装置と同様に、回転駆動装置(即ち、クレーン等側にもともと設けられているもの)をそのまま使えることになる。
すなわち、管材の一端部内では当初、シュー部材の外面と管材の内周面との間に周隙間が発生しているから、シュー部材を管材内周面へ当接させるまでは、回転軸とシュー部材とが一体回転してしまうのを阻止するための回り止め機構が別途必要になる。そこで、管材の端面(管材肉厚のリング状断面)に回り止め用の円板(特許文献4中では「保護円板7」や「蓋部材12」と記載)を強く押しつけることでこの円板を管材と共に回転しない(回転軸と供回りしない)状態に保持させ、そのうえでこの円板に関連付けてシュー部材の回り止めをすると説明されている。
即ち、本発明に係る管材キャッチ装置1は、管材3の端部内に挿入可能とされるプラグ部5と、このプラグ部5から管材3の端部外方へ延び出る向きに連結されたシャンク部6とを有している。プラグ部5はカム軸10とシュー部材11と弾性部材12とを有している。カム軸10は管材3の軸心を中心にしつつシャンク部6と一体回転可能になったものであり、シュー部材11はカム軸10まわりに周方向移動自在な状態に保持されたもので、且つ、カム軸10との相対回動で径方向へ移動可能となったものである。また、弾性部材12はシュー部材11がカム軸10により拡径方向へ移動される前の段階にあるときに予め拡径方向へ押出付勢し、これによってプラグ部5の外径を管材3の内径より径大に保持させるものである。
カム軸10は、断面多角形に形成すればよい。これによりカム軸10の外周面には、長手方向を軸方向へ向けた複数の稜線部20と、この稜線部20の相互間に挟まれる複数の外折れカム面21とが設けられたものとなる。これに対して各シュー部材11は、カム軸10における少なくとも一本の稜線部20と、その両側の外折れカム面21とに対応した内折れカム面43を有したものとすればよい。このようにすることで、これらカム軸10の外折れカム面21とシュー部材11の内折れカム面43とが一致したときにはシュー部材11が縮径状態となり、またこの状態からカム軸10を回動させたときには、シュー部材11の内折れカム面43がカム軸10の外折れカム面21に対して周方向にズレて、拡径することになる。
弾性部材12は、カム軸10のまわりを取り囲み且つ全てのシュー部材11の内側を押圧するリング形に形成されている。このような弾性部材12を採用することが、構造簡潔にできコンパクトに収めるうえで有益となる。
図1乃至図6は、本発明に係る管材キャッチ装置1の一実施形態を示している。この管材キャッチ装置1は、例えば無排土式回転杭打ち機などに装備されたクレーン(図示略)により昇降されるようになった回転駆動装置(油圧モータ)2と連結され、この回転駆動装置2と一緒に昇降されたり、またこの回転駆動装置2により正回転や逆回転されたりする。従ってこの場合、この管材キャッチ装置1は、管材3の一端部(上端部)を吊り上げた状態で、この管材3を回転させて地盤への打ち込みや引き抜きに活用される。
プラグ部5はカム軸10とこのまわりに設けられるシュー部材11とを有している。またこのプラグ部5は、これらカム軸10とシュー部材11との間に設けられる弾性部材12を有している。
図4に示すように、外筒部16は、その断面形状の輪郭が正多角形(図例では正12角形)に形成されている。そのため、この外筒部16の外周面には、長手方向を軸方向へ向けた複数の稜線部20と、この稜線部20の相互間に挟まれる複数の外折れカム面21とが設けられている。すなわち、カム軸10としての外周面に、その周方向で稜線部20と外折れカム面21とが交互配置で設けられていることになる。
カム軸10は、上記したように心棒部15と外筒部16との二重軸構造になっているため、心棒部15に基部側フランジ部材22用の位置決め段部30を形成させて、この位置決め段部30で基部側フランジ部材22を当て止めして位置決めできる。また心棒部15の先端部にボルト部31を突設させて、このボルト部31に螺合させるナット32で先端側フランジ部材23をカム軸10へ止め付けることができる。すなわち、基部側フランジ部材22は位置決め段部30と外筒部16の尾端とで挟持固定され、先端側フランジ部材23はカム軸10(心棒部15及び外筒部16)の先端とナット32とで挟持固定される。なお、言うまでもなくこのナット32は、カム軸10に対する先端側フランジ部材23の組み付け及び抜け止めにもなっている。
この弾性部材12は、リングの一部が途切れており、この途切れ部分の間隔を拡縮させることでリング径を拡縮させる方向での弾性作用を生じるようになっている。そして、無負荷状態にあってこの弾性部材12は、リング内径が周溝35の溝底部での外径よりも径大になされ遊嵌状態となり、またリング外径はカム軸10の外径よりも径大になってカム軸10のまわりで略全周的に張り出すようになっている。そのため、カム軸10のまわりにシュー部材11が保持されるとき、弾性部材12はこのシュー部材11の内側に当接する状態となり、この状態でシュー部材11がカム軸10側へ向けて押圧されたときには、この押圧力に反発して径方向外方へ向けた弾性付勢作用を生起させることになる。
個々のシュー部材11は、外面が円弧状に凸湾曲し、内面が山形に内折れした断面形状を有した短冊形となっている。そして短冊形の長手方向両端側には、内面側を面一のまま同方向へ延長させることによる係合片40が突設されている。これらの係合片40は、各シュー部材11が、上記したようにカム軸10の長手方向両端部に設けられた基部側フランジ部材22と先端側フランジ部材23との相互間で挟持されるときに、基部側フランジ部材22とカム軸10の外周面との間の周隙間24へ差し込まれたり、或いは先端側フランジ部材23とカム軸10の外周面との間の周隙間26へ差し込まれたりする部分である。
この管材3の仮保持状態でクレーン等を作動させ、回転駆動装置2及び管材キャッチ装置1を上昇させ、管材3を吊り上げる。そして管材3の下端部(掘削用の羽根が設けられたヘッド部又はこのようなヘッド部を有して連結された別の管材3)を地盤へ突き立てて回転抵抗を発生させた状態で回転駆動装置2を回転駆動させる。するとプラグ部5では、シャンク部6と一体回転しようとするカム軸10と、管材3を介して地盤に対する回転抵抗を受けた状態にあるシュー部材11との間で相対回動作用が生じる。
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。例えば、杭打ち機は無排土式回転杭打ち機に限定されない。またカム軸10において心棒部15と外筒部16との回り止めは、串刺しピン17に代えて図7に示すようなキー50を用いることも可能である。
カム軸10とシュー部材11との間で構成するカム機構は、上記実施形態で説明した外折れカム面21と内折れカム面43とより組み合わされるものに限定されず、例えば偏心円柱と、これに対応する偏心円筒状の凹面との組み合わせより成るものとしてもよい。
3 管材
5 プラグ部
6 シャンク部
10 カム軸
11 シュー部材
12 弾性部材
20 稜線部
21 外折れカム面(
22 フランジ部材(基部側)
23 フランジ部材(先端側)
42 滑止め加工
43 内折れカム面
Claims (5)
- 管材(3)の端部内に挿入可能とされるプラグ部(5)と、このプラグ部(5)から管材(3)の端部外方へ延び出る向きに連結されたシャンク部(6)とを有し、プラグ部(5)は管材(3)の軸心を中心にしつつシャンク部(6)と一体回転可能なカム軸(10)と、このカム軸(10)まわりに周方向移動自在な状態に保持され且つカム軸(10)との相対回動で径方向へ移動可能とされたシュー部材(11)と、このシュー部材(11)がカム軸(10)により拡径方向へ移動される前の段階にあるときに予め拡径方向へ押出付勢することによってプラグ部(5)の外径を管材(3)の内径より径大に保持させる弾性部材(12)とを有していることを特徴とする管材キャッチ装置。
- 前記プラグ部(5)は、カム軸(10)の外周全周を複数のシュー部材(11)が均等配置で取り囲み、これらシュー部材(11)がカム軸(10)の長手方向両端部に設けられた一対のフランジ部材(22,23)相互間で挟持されることによって形成されていることを特徴とする請求項1記載の管材キャッチ装置。
- 前記カム軸(10)は断面多角形に形成されることでその外周面には長手方向を軸方向へ向けた複数の稜線部(20)とこの稜線部(20)の相互間に挟まれる複数の外折れカム面(21)とが設けられたものとなっており、各シュー部材(11)はカム軸(10)における少なくとも一本の稜線部(20)とその両側の外折れカム面(21)とに対応した内折れカム面(43)を有しており、これらカム軸(10)の外折れカム面(21)とシュー部材(11)の内折れカム面(43)とが一致したときに縮径し相対回動に伴う周方向のズレが生じたときに拡径する構造となっていることを特徴とする請求項2記載の管材キャッチ装置。
- 前記弾性部材(12)は、カム軸(10)まわりを取り囲み且つ全てのシュー部材(11)の内側を押圧するリング形に形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の管材キャッチ装置。
- 前記シュー部材(11)の外面に、管材(3)の内面との相対回動を邪魔する滑止め加工(42)が施されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の管材キャッチ装置。
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