JP3898824B2 - ロッドチャック装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロッドチャック装置に関し、さらに詳細には、地盤改良用ボーリング機械においてボーリングロッドをチャックするためのチャック装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
スピンドル型のボーリング機械を用いて所定深度まで掘削した後、ボーリングロッドのステップ引上げを行いつつ、ボーリングロッドを通じてセメントなどの改良材を地盤に注入する地盤改良工法が知られている。
【0003】
このような地盤改良工法に用いられるボーリング機械において、スピンドルにボーリングロッドを固定するためのロッドチャック装置は次のような構造となっている。すなわち、チャック装置は一般に油圧により作動する油圧チャックが用いられ、スピンドルに半径方向に移動自在に設けられたチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えている。
【0004】
ばね部材としては、従来コイルばねが用いられ、このコイルばねはチャックピース背部のフランジとスピンドルとの間に配置されている。このため、スピンドルにコイルばねを取付けるための、きり穴を明ける穴明け加工を必要とし、またチャックピースの形状が複雑となるため、コスト高となり、メンテナンス性も良いとはいえない。また、チャックピースはフランジ背面が平坦なテーパ面となっていて、円筒形のチャックブッシュの内周に形成された溝に収容され、回転方向に規制されているが、チャックブッシュに対する溝加工を必要とし、スロッタ加工による加工費の増加や部品重量の増加を招いている。
【0005】
さらに、チャック装置の内部にセメントなどの異物が侵入するのを防止する対策が施されているが、その対策はチャックボディの上部に被着されたカバーだけである。このため、カバーとロッドガイドの隙間から異物が侵入し、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を起こすという問題もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
【0007】
この発明の目的は、チャックピースの開放ばねとしてコイルばねに代えて他のばねを用いることにより、チャックピースの形状の簡素化を図り、これにより種々の加工、組立コストを削減するとともに、軽量化を図り、またメンテナンス性を向上させたロッドチャック装置を提供することにある。
【0008】
この発明の別の目的は、作業時におけるセメントなどの異物がチャック装置内部に侵入するのを防止し、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を防止したロッドチャック装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
【0010】
すなわちこの発明は、内部にスピンドルが収容されたチャックボディと、前記スピンドルの周壁に設けられ、ボーリングロッドを把持する閉鎖位置と把持を解除する開放位置との間を半径方向に移動自在なチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えたロッドチャック装置において、
前記ばね部材は前記チャックピースの内部に収容されたねじりコイルばねからなり、このねじりコイルばねの両自由端部が、前記チャックピースの両側面から突出して前記スピンドルの外周に係合していることを特徴とするロッドチャック装置にある。
【0011】
前記ねじりコイルばねは、より具体的には次のような態様で前記チャックピースに組込まれている。すなわち、前記チャックピースには前記スピンドルの軸線方向に沿って延び、ピンが収容されるピン孔と、このピン孔を横切ってチャックピースの両側面に開口するばね孔とが設けられ、前記ねじりコイルばねは前記ばね孔に収容されて、そのコイル部が前記ピンに枢支されている。
【0012】
この発明によるロッドチャック装置は、さらに前記スピンドルの外周に摺動自在に嵌合されたチャックブッシュと、前記チャックボディの内周に設けられ、前記チャックブッシュを駆動する円筒形のピストンを有する液圧シリンダとを備え、前記チャックピースの背面が前記チャックブッシュの内面に形成された円錐面に摺動自在に係合している。
【0013】
この発明によるロッドチャック装置は、さらに前記スピンドルの上部にロッドガイドが設けられ、このロッドガイドに環状のゴム部材が被着され、さらにこのゴム部材及び前記チャックボディの上部を覆う環状のカバーが被着されている。
【0014】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図6は、地盤改良用のボーリング機械の一例を示す正面図である。図示のものは、ロータリーテーブル併用型のスピンドル型ボーリング機械であり、フレーム1にはフィードシリンダ2、2により昇降するドリルヘッド3が設けられ、またフレーム1の下部にロータリーテーブル4が設けられている。これらのドリルヘッド3及びロータリーテーブル4の上部にロッドチャック装置5、5が設けられている。
【0015】
図1はロッドチャック装置5の軸線方向断面図である。チャックボディ6の内部にはこれと軸線を一致させてスピンドル7が収容されている。スピンドル7はドリルヘッド3内で図示しない駆動機構に連結され、回転するようになっている。図2は、スピンドル7の半径方向断面図であり、スピンドル7の周壁には複数の孔8が設けられ、これらの孔8にチャックピース9が収容されている。
【0016】
チャックピース9はスピンドル7内に挿通されるボーリングロッドRを把持する閉鎖位置と、把持を解除する開放位置との間を移動自在となっている。チャックピース9には、図3にも軸線方向断面で示すように、軸線方向に延びるピン孔10と、このピン孔10を横切ってチャックピース9の両側面に開口するばね孔11とが設けられている。
【0017】
ピン孔10には図1及び図2に示すようにピン12が挿入され、またばね孔11にはねじりコイルばね13が収容されている。そして、ねじりコイルばね13は、そのコイル部14がピン12に枢支され、両自由端部15、15がばね孔11から突出してスピンドル7の外周に係合している。このねじりコイルばね13により、チャックピース9は開放位置側(図2に鎖線A位置で示す)に常時付勢されている。
【0018】
スピンドル7の外周には円筒形のチャックブッシュ16が摺動自在に嵌合されている。チャックブッシュ16の上部内面は円錐面17に形成され、またチャックピース9の背面も円錐面18に形成され、これらの円錐面17、18を介してチャックピース9はチャックブッシュ16の内面に摺動自在に係合している。
【0019】
チャックブッシュ16の外周には筒状のピストン19が配置され、このピストン19とチャックブッシュ16との間にはラジアルベアリング20及びスラストベアリング21が介在されている。チャックボディ6の上部にシリンダカバー22が取付けられることにより、チャックボディ6の内周には油圧シリンダ室23が区画され、このシリンダ室23にピストン本体24が収容されている。ポート25、26はシリンダ室23に圧油を供給し、ピストンを作動させるめの油圧ポートである。
【0020】
ポート25に圧油を供給すると、ピストン19が上昇し、これに伴ってチャックブッシュ16が上昇する。これにより、チャックピース9がねじりコイルばね13の付勢力に抗して閉鎖位置側に移動し、ボーリングロッドRを把持する(図1の右側の状態)。また、ポート26に圧油を供給すると、ピストン19が下降し、これに伴ってチャックブッシュ16が下降し、チャックピース9はねじりコイルばね13の付勢力により開放位置に復帰する。
【0021】
このように、ねじりコイルばね13をチャックピース9に組込むことにより、従来のようなフランジが不要となってその形状が簡素化し、スピンドル7に対する穴明け加工も不要となる。また、チャックピース9とチャックブッシュ16との関係は円錐面17、18による係合構造としたので、従来のような回転方向の規制のための溝加工が不要となる。
【0022】
次に、スピンドル7の上部にはロッドガイド27がボルト28により取付けられている。ロッドガイド27ははスピンドル7内にボーリングロッドを案内するためのもので、ロッド径に応じたものが取付けられる。このロッドガイド27の上部には環状のゴム部材29が被着されている。図4、図5はゴム部材29のそれぞれ平面図及び断面図である。
【0023】
ゴム部材29は下部にロッドガイド27が嵌合される孔30を有し、さらにこの孔30の底部にはロッドガイド27の取付けボルト28が嵌合される孔31を有している。また、ゴム部材29の外周にはロッドガイド27に装着されるグリスニップル32の挿入孔33が設けられている。さらに、ゴム部材29及びロッドガイド27にはグリスニップル32から供給される潤滑油の通路34が設けられ、この通路34はゴム部材29の上面に開口している。
【0024】
ゴム部材29及びチャックボディ6の一部を構成しているシリンダカバー22の上部に密着して環状のカバー35が被着されている。カバー35は中心に筒状部36を有し、この筒状部36によりゴム部材29及びロッドガイド27の内周も覆われている。ここで、カバー35とゴム部材29との間には通路34を経て潤滑油が供給されるので、ゴム部材29のカバー35に対する回転が損なわれることがなく、また摩耗も防止される。このように、ゴム部材29を介してカバーを取付けたので、チャック装置内部への異物の侵入経路が遮断され、ベアリング20、21やチャックピース9の作動不良が防止され、またシールや摺動部品の摩耗も防止される。
【0025】
上記実施の形態では、この発明を地盤改良用ボーリング機械に適用した例について説明したが、スピンドル型のボーリング機械であれば、用途は地盤改良に限定されない。また、チャックピースの数や形状等は上記実施の形態に限定されるものではなく、全体構造も種々の形態を採り得る。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、チャックピースの開放ばねとしてコイルばねに代えて、ねじりコイルばねをチャックピースに組込んだので、チャックピースの形状の簡素化を図り、これにより種々の加工、組立コストを削減するとともに、軽量化を図ることができり、またメンテナンス性も向上させることができる。
【0027】
また、スピンドル上部のロッドガイドにゴム部材を被着したので、作業時におけるセメントなどの異物がチャック装置内部に侵入するのを防止することができ、ベアリングやチャックピースの作動不良、シールや摺動部品の摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はロッドチャック装置の軸線方向断面図である。
【図2】図2はスピンドルの半径方向断面図である。
【図3】図3はチャックピースの軸線方向断面図である。
【図4】図4はゴム部材の平面図である。
【図5】図5はゴム部材の断面図である。
【図6】図6はボーリング機械の全体正面図である。
【符号の説明】
5…ロッドチャック装置
6…チャックボディ
7…スピンドル
9…チャックピース
10…ピン孔
11…ばね孔
12…ピン
13…ねじりコイルばね
14…コイル部
15…自由端部
16…チャックブッシュ
17、18…円錐面
19…ピストン
22…シリンダカバー
23…シリンダ室
27…ロッドガイド
29…ゴム部材
35…カバー
Claims (4)
- 内部にスピンドルが収容されたチャックボディと、前記スピンドルの周壁に設けられ、ボーリングロッドを把持する閉鎖位置と把持を解除する開放位置との間を半径方向に移動自在なチャックピースと、このチャックピースを開放位置側に常時付勢するばね部材とを備えたロッドチャック装置において、
前記ばね部材は前記チャックピースの内部に収容されたねじりコイルばねからなり、
このねじりコイルばねの両自由端部が、前記チャックピースの両側面から突出して前記スピンドルの外周に係合していることを特徴とするロッドチャック装置。 - 前記チャックピースには前記スピンドルの軸線方向に沿って延び、ピンが収容されるピン孔と、このピン孔を横切ってチャックピースの両側面に開口するばね孔とが設けられ、
前記ねじりコイルばねは前記ばね孔に収容されて、そのコイル部が前記ピンに枢支されていることを特徴とする請求項1記載のロッドチャック装置。 - 前記スピンドルの外周に摺動自在に嵌合されたチャックブッシュと、前記チャックボディの内周に設けられ、前記チャックブッシュを駆動する円筒形のピストンを有する液圧シリンダとを備え、
前記チャックピースの背面が前記チャックブッシュの内面に形成された円錐面に摺動自在に係合していることを特徴とする請求項1又は2記載のロッドチャック装置。 - 前記スピンドルの上部にロッドガイドが設けられ、このロッドガイドに環状のゴム部材が被着され、さらにこのゴム部材及び前記チャックボディの上部を覆う環状のカバーが被着されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載のロッドチャック装置。
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