JP3994706B2 - 掘削工具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤等に回転打撃掘削により掘削孔を穿孔する掘削工具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記掘削工具の一例を図7及び図8に示す。図7は、掘削工具の構造を示す一部縦断面図、図8は、図7に示す掘削工具におけるデバイスに対するブロック軸の支持機構の構造を示す断面図である。
【0003】
ここで、掘削工具1のデバイス2には、その軸線上に、先端側(図中下方)に向けて流路2aが延設されると共に、流路2aの先端面から、複数の連通路2bがデバイス2の先端面2cに向けて延設されている。また、デバイス2は、内径がデバイス2の最大径と略同径とされた円筒状をなすケーシング3内に同軸をなすように挿通されている。
【0004】
デバイス2の先端面2cには、複数(図の例では2本)の軸穴2dが、デバイス2の軸線からずれ、かつデバイス2の周に沿って等間隔となるよう設けられている。また、これらの軸穴2dには、夫々ブロック軸4aが挿入され、ブロック軸4aは、軸穴2d内に、回転自在かつ後述する支持機構により抜け止めされて支持されている。
【0005】
軸穴2dに対するブロック軸4aの支持機構の詳細を図8と共に説明する。支持機構は、軸穴2dに挿入されたブロック軸4aと部分的に重なるよう、デバイス2に、その軸線と直行して形成されたピン穴5と、ピン穴5に挿入されたピン6等から構成されている。図8の場合、ピン穴5は、2本の軸穴2dの双方と部分的に重なるよう、デバイス2の径方向に沿って横断して形成されている。また、ブロック軸4aのうちピン穴5と重なる位置には、ピン穴5に挿入されたピン6と係合する断面U字状の溝部4bがブロック軸4aの周方向に沿って形成され、この溝部4bとピン6との係合により、ブロック軸4aが、軸穴2d内に、回転自在かつ抜け止め支持されている。
【0006】
更に、ピン穴5の内、挿入されたピン6の外側(デバイス2の径方向外方)には、ピン穴5を拡径してなる拡径部5aが形成され、この拡径部5aに嵌合されたスナップリング7により、ピン穴5に挿入されたピン6がピン穴5から抜け止めされる。
【0007】
一方、個々のブロック軸4aの先端には、端面視して扇状をなす同一形成のブロック4が端面視した際に全体としてデバイス2と略同径の円形をなすよう配設されている。また、ブロック4の先端面及び一部外周面には、硬質のチップ(刃体)8が複数個植設されている。ここで、ブロック4に対するブロック軸4aの相対位置は、ブロック4をケーシング3の先端から突出させ、掘削工具1を掘削回転方向に回動させた際に、掘削すべき地盤との掘削抵抗によりブロック4が夫々自転して、ブロック4の対向する側端面の一部がケーシング3の外周面より所定量だけ外方に突出し、かつ側面同士が当接するように設定されている。
【0008】
掘削に際しては、ブロック4をケーシング3の先端から突出させ、デバイス2及びブロック4をブロック4の側端面が回転方向前方を向くよう回転させると共に、デバイス2が連結されたエアハンマ(図示せず)を上下動させ、この振動をデバイス2を介してブロック4に伝達する。その結果、ブロック4に付与された回転力及び衝撃力により、チップ8が地盤を掘削し、掘削孔が穿孔される。
【0009】
また、ブロック4の掘削回転に伴い、地盤との掘削抵抗によりブロック4が夫々自転し、その結果、上記の通り、ブロック4の側端面の一部がケーシング3の外側面より所定量だけ外方に突出し、外周刃として掘削孔の孔壁部を掘削すると共に、ケーシング3が掘削孔内に下降し、孔壁の崩壊が防止される。一方、掘削の結果生じた土砂は、流路2a及び連通路2bを介して掘削孔内に噴射される圧縮空気と共に、掘削工具1とケーシング3の内周面との間に形成された空間を介して、地上へと排出される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のように構成された掘削工具では、以下のような問題点を有していた。
先ず、掘削中、掘削工具1にかかる様々な力により、ピン穴5に挿入されたピン6には、ピン6をその軸線方向に沿って移動させる力が生じる。その結果、上記従来の掘削工具1では、軸線方向に沿って移動するピン6とスナップリング7との衝突により、スナップリング7が拡径部5aから外れ、ピン穴5からピン6が抜けて、ブロック軸4aが軸穴2dから脱落する場合があった。
【0011】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、掘削時においてピン穴からのピンの脱落、それに伴う軸穴からのブロック軸の脱落を防止する掘削工具を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
請求項1に係る発明は、先端面に軸穴が穿孔されたデバイスと、この軸穴に挿入されたブロック軸と、このブロック軸の先端に設けられたブロックと、このブロックに植設された刃体とを具備し、前記デバイスに、前記軸穴に挿入された前記ブロック軸と部分的に重なるピン穴が形成され、このピン穴に挿入されたピンにより、前記ブロック軸が前記軸穴内に回転自在に支持されている掘削工具において、前記ピン穴の開口部近傍に拡径部が形成され、前記ピンの端面に該ピンの軸方向に向けて頭部にテーパ面が形成されたネジが螺着され、該ネジの頭部に前記テーパ面により互いに離間させられた複数の駒が前記拡径部に係合されて配置されことを特徴とするものである。
【0013】
この発明に係る掘削工具においては、駒がピンを保持しつつ拡径部に係合しているため、ピンがピン穴から脱落することが無く、デバイスからブロックが脱落することがない。
【0014】
請求項2に係る発明は、請求項1記載の掘削工具において、前記ピン穴内に周方向に平坦部を有する係合部が形成され、前記ピンに外周面に平坦面が形成された大径部が形成され、該大径部がその平坦面を前記平坦部に係合させて前記係合部内に配置されていることを特徴とするものである。
【0015】
この発明に係る掘削工具においては、大径部の平坦面が係合部の平坦部に係合するため、ネジの螺着時にピンの回転を有効適切に阻止することができ、ネジの螺着を確実に行うことができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図1は本発明の掘削工具の構造を示す一部を切り欠いた断面図、図2は本発明の掘削工具のピンとネジと駒との関係を示す拡大断面図、図3、図4は駒を示す平面図及び断面図、図5、図6ピンを示す平面図及び側面図である。
図1において、掘削工具10は、先端面12cに軸穴12dが穿孔されたデバイス12と、この軸穴12dに挿入されたブロック軸14aと、このブロック軸14aの先端に設けられたブロック14と、このブロック14に植設された刃体15とを具備している。
【0017】
また、デバイス12には、軸穴12dに挿入されたブロック軸14aと部分的に重なるピン穴16が形成され、このピン穴16に挿入されたピン17により、ブロック軸14aが軸穴12d内に回転自在に支持されていると共に抜け止めされている。この場合、前述した図7の構成と同様に、ブロック軸14aには、断面U字状の溝部14bが形成されており、該溝部14bにピン17が係合している。
【0018】
更に、ピン穴16の開口部近傍には、図1及び図2に示すように拡径部18が段状に形成されている。また、拡径部18の奥部には、周方向に平坦部を有する係合部16aが形成されている。ピン17は、略円柱状をしており、端面17aに雌ネジ17bが形成されている。この雌ねじ17bには、ピン17の軸方向に向けて頭部にテーパ面19aが形成されたネジ19が螺着可能となっている。また、ネジ19の頭部には、テーパ面19aにより互いに離間させられた複数の駒20が拡径部18に係合されて配置される。
【0019】
駒20は、図3、4に示すように本実施の形態では、2分割され円柱状をしており、中央にテーパ状の凹部20aを有している。
図5、図6にはピン17の詳細が示されている。これらの図に示すようにピン17は、その一端部に大径部21を備えており、この大径部21にはその外周面に平坦面21aが形成されている。このピン17は、図2に示すようにピン穴16内に挿入された状態において、大径部21が係合部16a内に位置し、平坦面21aが係合部16aの平坦部に係合することによって回転できないようになっている。
【0020】
次に、以上のように構成されたピン17、ネジ19、駒20を使用して、デバイス12にブロック14及びブロック軸14aを係止する手順について説明する。先ず、デバイス14の軸穴12dにブロック軸14aを挿入し、この軸穴12dと部分的に重なるピン穴16にピン17を挿入する。その後、ピン穴16の開口部近傍に形成された拡径部18に複数に分割された駒20を挿入し、ピン17の端面17aに形成された雌ネジ17bに頭部にテーパ面19aが形成されたネジ19を螺着する。
この場合、ピン17は、その大径部21の平坦面21aが係合部16aの平坦部に係合して回転が阻止されているので、ネジ19の螺着を確実行うことができる。このネジ19を螺合するに従ってテーパ面19aにより互いに駒20が離間させられ拡径部18に係合される。このようにして、ピン17は、ピン穴16内に固着される。したがって、ブロック軸14aが軸穴12d内に回転自在に支持されると共に抜け止めされる。
【0021】
以上のように構成した場合、掘削工具10は、掘削時に衝撃や摩擦抵抗を受けても、ピン17がピン穴16から脱落することが無いので、デバイス12からブロック14が脱落する虞がない。しかも、ピン17は、ネジ19、駒20を使用してピン穴16内に固着されているので、一層確実に抜け止めが実現できる。更に、ネジ19を締め付けることにより、テーパ面を有する駒20を自由に拡径できるので、より確実にピン17の脱落が防止できる。
【0022】
なお、本発明は以上の実施例に限ることなく本発明の技術思想に基づいて種々の設計変更が可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に係る発明によれば、先端面に軸穴が穿孔されたデバイスと、この軸穴に挿入されたブロック軸と、このブロック軸の先端に設けられたブロックと、このブロックに植設された刃体とを具備し、前記デバイスに、前記軸穴に挿入された前記ブロック軸と部分的に重なるピン穴が形成され、このピン穴に挿入されたピンにより、前記ブロック軸が前記軸穴内に回転自在に支持されている掘削工具において、前記ピン穴の開口部近傍に拡径部が形成され、前記ピンの端面に該ピンの軸方向に向けて頭部にテーパ面が形成されたネジが螺着され、該ネジの頭部に前記テーパ面により互いに離間させられた複数の駒が前記拡径部に係合されて配置されたので、ピンの脱落が防止されてると共にデバイスからブロックが脱落するのを防止することができる。
【0024】
また、請求項2に係る発明によれば、ピンに形成された大径部の平坦面を係合部の平坦部に係合させるようにしたので、ネジの螺着にピンの回転を阻止することができ、ネジの螺着を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の掘削工具の構造を示す一部を切り欠いた断面図である。
【図2】 同掘削工具のピンとネジと駒との関係を示す拡大断面図である。
【図3】 同掘削工具に使用される駒を示す平面図である。
【図4】 同掘削工具に使用される駒の図3におけるA−A線断面図である。
【図5】 本発明の別の実施の形態を示すピンの平面図である。
【図6】 同ピンの側面図である。
【図7】 従来の掘削工具の構造を示す一部縦断面図である。
【図8】 従来の掘削工具における軸穴に対するブロック軸の支持機構の構造の例を示す、図7のI−I線に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 掘削工具
12 デバイス
12c 先端面
12d 軸穴
14 ブロック
14a ブロック軸
15 刃体
16 ピン穴
17 ピン
17a 端面
17b 雌ネジ
18 拡径部
19 ネジ
19a テーパ面
20 駒
21 大径部
21a 平坦面
Claims (2)
- 先端面に軸穴が穿孔されたデバイスと、この軸穴に挿入されたブロック軸と、このブロック軸の先端に設けられたブロックと、このブロックに植設された刃体とを具備し、前記デバイスに、前記軸穴に挿入された前記ブロック軸と部分的に重なるピン穴が形成され、このピン穴に挿入されたピンにより、前記ブロック軸が前記軸穴内に回転自在に支持されている掘削工具において、
前記ピン穴の開口部近傍に拡径部が形成され、
前記ピンの端面に該ピンの軸方向に向けて頭部にテーパ面が形成されたネジが螺着され、
該ネジの頭部に前記テーパ面により互いに離間させられた複数の駒が前記拡径部に係合されて配置されたことを特徴とする掘削工具。 - 請求項1記載の掘削工具において、
前記ピン穴内に周方向に平坦部を有する係合部が形成され、前記ピンに外周面に平坦面が形成された大径部が形成され、該大径部がその平坦面を前記平坦部に係合させて前記係合部内に配置されていることを特徴とする掘削工具。
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