JP3994706B2

JP3994706B2 - 掘削工具

Info

Publication number: JP3994706B2
Application number: JP2001278350A
Authority: JP
Inventors: 猛林; 仁也久田; 和由中村
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-09-13
Filing date: 2001-09-13
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: JP2003082971A

Description

【０００１】
【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

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。