JP4287704B2

JP4287704B2 - Rod chuck of penetration tester

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Publication number: JP4287704B2
Application number: JP2003169682A
Authority: JP
Inventors: 忠雄熊中; 直也波多野
Original assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Current assignee: Nitto Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP2005002731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に貫入ロッドを貫入して試験を行う貫入試験機において、前記貫入ロッドを保持するためのロッドチャックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
住宅等の比較的小規模な建物を建築する場合、その建築予定地の地盤の耐力を調査する必要がある。この調査に当たっては、近年、日本工業規格Ａ１２２１「スウェーデン式サウンディング試験方法」に従った試験（以下、貫入試験という）が広く実施されている。
【０００３】
貫入試験は、荷重を２５０Ｎ単位で増減しながら荷重のみで貫入ロッドが地中に貫入する様子を観察する自沈貫入と、１ＫＮ（１０００Ｎ）の荷重を負荷した状態で貫入ロッドを回転駆動して貫入する様子を観察する回転貫入とを組み合わせて行われる。すなわち、荷重を２５０Ｎ単位で増減しながら貫入ロッドを自沈貫入させ、貫入ロッドが１ＫＮの荷重のみで自沈貫入しなくなると、その荷重負荷状態のまま貫入ロッドを回転駆動して回転貫入させる。この回転貫入中、貫入ロッドの貫入速度が速くなる場合には、回転を止めて荷重のみを負荷した自沈貫入に切り替える。この時、一般には貫入速度が所定の速度以下になるまで荷重が減じられる。このような貫入試験においては、自沈貫入の時は荷重値が、また回転貫入の時は所定貫入量毎の貫入ロッドの半回転数（ロッドの１回転を２としてカウントした回転回数）が、試験データとして記録される。試験後、これら試験データから換算Ｎ値が求められ、地盤の耐力を推測することができる。
【０００４】
特許文献に示される自動貫入試験機は、上述の貫入試験を自動化して実施できるものとして知られている。この自動貫入試験機において、貫入ロッドを保持するロッドチャック５０は、図８に示すように、貫入ロッド６が挿通可能な内孔５１を有する中空のチャック軸５２と、このチャック軸５２に沿って往復移動可能かつばねで常時チャック軸５２軸端側に付勢されたスリーブ５３と、このスリーブ５３のチャック軸５２軸端側への移動を規制するスリーブ押さえ５４と、前記チャック軸５２に配置されて常時前記スリーブ５３によりチャック軸５２の内孔５１に突出した状態に支持される保持部材５５とを備えている。このロッドチャック５０では、保持部材５５は鋼球であり、これが貫入ロッド６に形成された長溝６ａに係合することで、貫入ロッド６を保持するようになっている。
【０００５】
【特許文献】
特開平８−２８４１４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
貫入試験においては、貫入ロッド６が地中に貫入する過程で石・極めて堅い土層等に突き当たって貫入できなくなった場合、貫入ロッド６を打撃して貫入を試みる。これに対し、上記自動貫入試験機のロッドチャック５０においては、スリーブ押さえ５４がチャック軸５２の上端に載せられ、ねじ５４ａで止められる構造であるため、貫入ロッド６を打撃する際に誤ってスリーブ押さえ５４を打撃してしまい、スリーブ押さえ５４を破損してしまう不具合が発生していた。また、スリーブ押さえ５４を止めるねじ５４ａには、前記打撃による力等の外力が断続的に作用する。このため、ねじ５４ａが緩んで試験中にスリーブ押さえ５４が外れてしまう等の不具合も発生していた。
【０００７】
また、上記自動貫入試験機のロッドチャック５０は、チャック軸５２が上側５２ａと下側５２ｂの２分割構造とされ、これらをねじ部５２ｃの螺合で同軸上に連結するように構成されている。そして、これらで軸受５６ａ，５６ｂ，５６ｃを挟持する構成になっている。これに対し、貫入試験においてはロッドチャック５０が回転駆動されて貫入ロッド６の回転貫入が行われる。この結果、ねじ部５２ｃには捩りモーメントが作用し、チャック軸上側５２ａと下側５２ｂとが強固に締結されてしまう。よって、ロッドチャック５０の各部、特に軸受５６ａ〜５６ｃを取り外して点検・交換するためには、チャック軸５２を分割しなければならないが、これが極めて困難になる等の問題が発生していた。また、ねじ部５２ｃが強固に締まるため、この部分の内部応力が増大し、例えばロッドチャック５０が打撃された場合など、チャック軸５２に外力が作用した場合に容易にねじ部５２ｃ箇所が破断してしまう等の問題も発生していた。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みて創生されたものであり、強度の高いチャックの提供を第１の目的とし、またメンテナンス性の高いチャックの提供を第２の目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１および第２の各目的を達成するため、本発明は、貫入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチャック軸に沿って往復移動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブと、このスリーブのチャック軸端側への移動を規制するスリーブ押さえと、前記チャック軸に配置されて常時前記スリーブによりチャック軸の内孔に突出した状態に支持される保持部材とを備えて成る貫入試験機のロッドチャックにおいて、前記スリーブ押さえは、チャック軸端部に嵌合可能な押さえ本体と、チャック軸と直交する方向に延び、かつ前記押さえ本体と前記チャック軸端部とに渡って分割形成された係合穴に合致して挿通した係止部材と、この係止部材を押さえ本体から抜け止めするよう押さえ本体の外周に嵌め合わせた抜け止め部材とから成ることを特徴とする。
【００１０】
尚、前記抜け止め部材は、係合穴を塞ぐよう押さえ本体に嵌め合わされた弾性リングであることが望ましい。また、前記係合穴は、断面円形を成してチャック軸と直交する方向に延び、かつチャック軸および押さえ本体に渡って分割形成されているとともに、係止部材は係合穴に合致挿通する円柱状を成すことが望ましい。また、前記チャック軸の端部は、前記スリーブ押さえから突出していることが好ましい。さらに、前記チャック軸は、一の部材で成り、その一端には保持部材が配置され、また他端は一様な外径で軸受を挿通して延び回転駆動手段からの駆動を受けて回転するスプロケットが連結されていることが望ましい。
【００１１】
また、本発明は上記第１の目的を達成するため、貫入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチャック軸に沿って往復移動可能かつ常時チャック軸端側に付勢されたスリーブと、このスリーブのチャック軸端側への移動を規制するスリーブ押さえと、前記チャック軸に配置されて常時前記スリーブによりチャック軸の内孔に突出した状態に支持される保持部材とを備えて成る貫入試験機のロッドチャックにおいて、前記チャック軸端部は前記スリーブ押さえから突出して構成されていることを特徴とするものでもある。
【００１２】
また、本発明は上記第１および第２の各目的を達成するため、回転駆動手段の駆動を受けて回転可能かつ貫入ロッドが挿通可能な内孔を有する中空のチャック軸と、このチャック軸に配置されて常時チャック軸の内孔に突出した状態に支持される保持部材とを備えて成る貫入試験機のロッドチャックにおいて、前記チャック軸は、一の部材で成り、その一端側には前記保持部材が配置され、他端側には一様な外径で軸受を挿通して延び回転駆動手段からの駆動を受けて回転するスプロケットが連結されていることを特徴とするものでもある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１ないし図７において、１は貫入試験機であり、図２および図３に示すように、立設された支柱２に沿って昇降可能な昇降台３と、この昇降台３に回転可能に設けられたロッドチャック４と、このロッドチャック４を回転駆動するチャック回転駆動手段５と、前記ロッドチャック４に保持された貫入ロッド６と、前記昇降台３を支柱２に沿って昇降させる昇降ユニット７とを有する。
【００１４】
前記支柱２は、脚部２ａに立設されており、その背面には、係合部材の一例としてチェーン部材８が直線状に配置固定されている。このチェーン部材８には、詳細を後述する昇降ユニット７のスプロケット２１が噛合している。
【００１５】
前記昇降台３は、支柱２の両側面に形成されたレール部２ｂ，２ｂに沿う昇降ガイド部９を有する。この昇降ガイド部９は、上下両端部にレール部２ｂ，２ｂを挟むカムフォロア９ａを内蔵し、このカムフォロア９ａの回転で、支柱２に沿った昇降台３の滑らかな昇降動作を実現する。また、昇降台３の前部には、質量調整用の錘１０が配置されている。この錘１０による質量調整により、昇降台３、ロッドチャック４、チャック回転駆動手段５、昇降ユニット７等の総質量による荷重が１ＫＮになるよう調整されている。
【００１６】
前記ロッドチャック４は、図１および図４に示すように、貫入ロッド６が貫通可能な内孔４１ａを有する中空のチャック軸４１を有する。このチャック軸４１は全長に渡って一の部材で構成されており、その上部には、貫入ロッド６に形成された長溝６ａに係合する保持部材の一例である鋼球４２が３個、同一面上に等分配置されている。また、チャック軸４１の中間部から下部にかけての部位４１ｂは一様な外径に形成されており、この部位４１ｂは軸受４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを挿通して下方に延び、下部にはスプロケット４４が一体に取り付けられている。このため、スプロケット４４を取り外せば、軸受４３ａ〜４３ｄからチャック軸４１を引き抜くことができる。従って、ロッドチャック４の点検時等における分解を容易に行える。
【００１７】
前記鋼球４２は、ばね４５で常時上方に付勢されたスリーブ４６により、常時チャック軸４１の内孔４１ａに突出する位置に支持され、この状態で貫入ロッド６の長溝６ａに係合する。なお、スリーブ４６をばね４５の付勢に抗して押し下げると、鋼球４２は動作可能となり、以て貫入ロッド６の保持を解くことができる。この鋼球４２と貫入ロッド６の長溝６ａとにより、貫入ロッド６を基準とした場合、ロッドチャック４が貫入ロッド６に対して軸方向に長溝６ａの長さ分移動可能となり、かつ貫入ロッド６に回転を伝達可能とする保持構造が実現されている。
【００１８】
前記スリーブ４６は、チャック軸４１端部に配置したスリーブ押さえ４７により、上方への移動を規制されている。このスリーブ４７は、チャック軸４１端部外周に嵌合する環状の押さえ本体４７ａと、チャック軸４１と直交する方向に延び、かつこの押さえ本体４７ａとチャック軸４１端部とに渡って分割形成された係合穴４７ｂ，４７ｂに合致して挿通する係止部材の一例である係止ピン４７ｃ，４７ｃと、前記押さえ本体４７ａの外周に嵌め合わされて係止ピン４７ｃ，４７ｃを係合穴から抜け止めする抜け止め部材の一例であるゴム製の弾性リング４７ｄとから成る。チャック軸４１の端部は、このスリーブ押さえ４７から突出するように構成されている。また、前記係止ピン４７ｃ，４７は、図５に示すように、チャック軸４１の軸線と直角を成す方向に延びて平行に配置されており、その外周面で押さえ本体４７ａに作用する様々な外力を受けられるようになっている。
【００１９】
前記貫入ロッド６は、前述の長溝６ａが上部に形成されたロッド部１６と、このロッド部１６の先端に連結されたドリル形状のスクリューポイント１７とから成る。ロッド部１６は、上端に雄ねじ部１６ａ、下端に雌ねじ部（図示せず）が形成されたもので、次々と継ぎ足して延長できる。
【００２０】
前記チャック回転駆動手段５はインバータモータであり、電源周波数を変化させることにより、出力トルクと回転数とを変化させられるものである。このチャック回転駆動手段５の駆動軸５ａには、一方向クラッチ１８を介してスプロケット１９が取付けられている。このスプロケット１９と前記チャック軸４１下部のスプロケット４４とには、無端チェーン２０が巻き掛けられており（図４参照）、これにより前記チャック軸４１は、チャック回転駆動手段５の駆動を受けて回転するように構成されている。
【００２１】
前記一方向クラッチ１８は、貫入ロッド６の地中への自沈貫入時、ねじり形状のスクリューポイント１７に土の抵抗が作用することで貫入ロッド６が回転しようとするのを許容する。つまり、その方向の回転が貫入ロッド６側（ロッドチャック４側）から伝達された場合、一方向クラッチ１８は空転し、チャック回転駆動手段５の減速抵抗等が貫入ロッド６の回転の妨げとならないよう機能する。
【００２２】
前記昇降ユニット７は、昇降台３の後部に設けられており、図６および図７に示すように、前記チェーン部材８に噛合して回転可能なスプロケット２１と、このスプロケット２１を回転駆動可能な昇降用回転駆動手段２２と、パウダクラッチ２３とを備える。この昇降ユニット７のスプロケット２１が、チェーン部材８に噛合して回転することにより、昇降台３は昇降動作する。
【００２３】
前記昇降用回転駆動手段２２は、電源が遮断された場合、駆動軸２２ａを回転不能にロックするブレーキ機構（図示せず）を内蔵したインバータモータであり、チャック回転駆動手段５同様、電源周波数を変動させることにより、出力トルクおよび回転数を変化させることが可能である。この昇降用回転駆動手段２２の駆動軸２２ａには、駆動ギヤ２４ａを一体形成したギヤ軸２４が同軸上に連結されており、このギヤ軸２４には、同軸上に一方向クラッチ２５を介してストッパギヤ２６が取付けられている。また、前記駆動ギヤ２４ａは、回転自在に配置された中間ギヤ２７と噛合しており、さらにこの中間ギヤ２７はパウダクラッチ２３に取付けられた入力ギヤ２８と噛合させてある。
【００２４】
前記パウダクラッチ２３は、ケーシング２９に回転可能に設けられた入力軸３０と、この入力軸３０を貫通して回転可能に配置された出力軸３１とを有する。前記入力軸３０は２分割構造になっており、その内部には、出力軸３１と一体のカップリング３２が所定の隙間を持って配置されている。これらの隙間部分には、微小な磁性パウダ（図示せず）が封入される。また、ケーシング２９には、この磁性パウダを励磁するための電磁石３３が設けられる。
【００２５】
前記パウダクラッチ２３は、電磁石３３への通電により生じる磁束により磁性パウダを励磁し、磁束に沿った磁性パウダ同士の磁力吸着状態を創出し、これに伴って生じる磁性パウダ同士の摩擦抵抗により、入力軸３０とカップリング３２との間に所定のクラッチ力を生じさせるものである。磁性パウダの磁力吸着状態は、磁束密度の大きさ、すなわち電磁石３３への通電量によって変動する。このため、電磁石３３の通電制御により、入力軸３０と出力軸３１の滑り具合を変化させ、入力軸３０と出力軸３１とを所定のクラッチ力で接続することが可能である。しかも、このパウダクラッチ２３は、微小な磁性パウダ同士の摩擦抵抗からクラッチ力を生むものであるため、通電量を変動させた場合、極めて滑らかにクラッチ力を変動させることができる。
【００２６】
前記パウダクラッチ２３の入力軸３０には、前記入力ギヤ２８が連結してある。これにより、前記駆動ギヤ２４ａ、中間ギヤ２７および入力ギヤ２８を通じ、入力軸３０に昇降用回転駆動手段２２の駆動を伝達できる。
【００２７】
また、パウダクラッチ２３の出力軸３１の一端は、遊星歯車減速機３４を介して前記スプロケット２１に連結されている。この遊星歯車減速機３４は、出力軸３１に一体に連結された太陽ギヤ軸３５と、この太陽ギヤ軸３５の先端に形成された太陽ギヤ３５ａに噛合する３個の遊星ギヤ３６・・と、この遊星ギヤ３６・・を回転自在に支持したキャリア３７とから成る。このキャリア３７には、前記スプロケット２１が一体に連結してあり、よってスプロケット２１は、太陽ギヤ３５ａと遊星ギヤ３６・・との作用によって減速された回転伝達を受ける。また、キャリア３７にはエンコーダ３８が連結してあり、スプロケット２１の回転に伴うパルス信号を出力できるよう構成されている。
【００２８】
一方、出力軸３１の他端には、前記ストッパギヤ２６と噛合する伝達ギヤ３９が一体に連結されている。この結果、前記ギヤ軸２４、一方向クラッチ２５、ストッパギヤ２６および伝達ギヤ３９を通じて、出力軸３１に昇降用回転駆動手段２２の駆動を伝達できるようになっている。この駆動伝達系は、前記入力軸３０への駆動伝達系よりもギヤが１個少ない。このため、昇降用回転駆動手段２２が駆動した時、出力軸３１には入力軸３０に伝達されるのとは逆方向の回転が伝達される。
【００２９】
スプロケット２１が回転する時、その回転は、出力軸３１等を介してストッパギヤ２６まで伝達される。その際、一方向クラッチ２５は、昇降台３が下降する時のスプロケット２１の回転がスプロケット２１側からストッパギヤ２６に伝達された時にはギヤ軸２４に対してロックし、逆方向の回転がスプロケット２１側からストッパギヤ２６に伝達された時にはギヤ軸２４に対して空転する。換言すると、ギヤ軸２４→ストッパギヤ２６→伝達ギヤ３９→出力軸３１→遊星歯車減速機３４→スプロケット２１の駆動伝達系において、昇降台３が下降する方向にスプロケット２１を回転させるよう昇降用回転駆動手段２２が駆動した時（以下、この昇降用回転駆動手段２２の駆動を「逆駆動」という）には、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６に対して空転し、これとは逆方向に昇降用回転駆動手段２２が駆動した時（以下、この昇降用回転駆動手段２２の駆動を「正駆動」という）には、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６と一体に回転可能となる。但し、ストッパギヤ２６がギヤ軸２４と同じ方向にギヤ軸２４よりも高速で回転している場合は、この限りではない。
【００３０】
次に本自動貫入試験機１の作用を貫入試験の手順に沿って述べる。
まず、試験前の電源が切られた状態において、パウダクラッチ２３の磁性パウダは励磁されないため、入力軸３０に対して出力軸３１は共に回転自在な状態にある。従って、昇降台３は自重で下降しようとするが、この時、昇降用回転駆動手段２２の駆動軸２２ａはブレーキ機構の作用で回転不能にロックされている。このため、昇降台３下降方向のスプロケット２１の回転がストッパギヤ２６に伝達されることで、一方向クラッチ２５がロックする。よって、昇降台３は下降することができない。
【００３１】
貫入試験を始める時は、制御手段（図示せず）からの入力操作により昇降用回転駆動手段２２を逆駆動し、スクリューポイント１７の先端が接地する所まで昇降台３を下降させる。続いて、試験スタート信号を入力すると、昇降用回転駆動手段２２が逆駆動する。これ以降、貫入ロッド６に荷重を負荷する状況下では、昇降用回転駆動手段２２は逆駆動を継続する。また、昇降用回転駆動手段２２の逆駆動開始と同時に、パウダクラッチ２３が作動して所定のクラッチ力を発生する。
【００３２】
昇降用回転駆動手段２２の逆駆動を受け、ギヤ軸２４はストッパギヤ２６よりも十分に速い速度で回転する。よって、ギヤ軸２４は一方向クラッチ２５の作用でストッパギヤ２６に対して空転する。このため昇降台３は下降可能となり、貫入ロッド６には昇降台３、ロッドチャック４、チャック回転駆動手段５、昇降ユニット７、錘１０等の合計質量による荷重が負荷される。その一方で、昇降用回転駆動手段２２の逆駆動により、入力軸３０には、ギヤ軸２４ないし入力ギヤ２８の駆動伝達系を通じ、昇降台３を上昇させる方向にスプロケット２１を回転させ得る方向の回転（出力軸３１の回転方向とは逆方向の回転）が伝達される。そして、これがパウダクラッチ２３のクラッチ力により出力軸３１に伝えられる。このため、スプロケット２１には相応の回転抵抗力（昇降台３を上昇させようとする力：以下、上昇力という）が作用する。この結果、貫入ロッド６には、昇降台３等の合計質量による荷重１ＫＮから上昇力を差し引いた荷重が負荷される。
【００３３】
前述のようにして、貫入ロッド６に負荷される荷重は最初２５０Ｎに設定され、土の抵抗等で貫入ロッド６の自沈貫入が停止する度に５００Ｎ、７５０Ｎ、１ＫＮの順に増やされる。つまり、パウダクラッチ２３のクラッチ力が調整されることにより、荷重の変更がなされるのである。このため、荷重変更が必要な時には即座に対応することができる。なお、１ＫＮの荷重は昇降台３等の合計質量による荷重であるため、１ＫＮの荷重を負荷する時は、パウダクラッチ２３は入力軸３０に対して出力軸３１を回転自在とする。また、自沈貫入中のある荷重下において、エンコーダ３８の単位時間当たりのパルス信号数が所定値以上となった場合、すなわち、貫入ロッド６の貫入速度が所定値以上となった場合は、貫入速度が所定値以下になるまで荷重が減らされる。
【００３４】
前述の自沈貫入中、貫入ロッド６は一方向クラッチ１８の作用により、スクリューポイント１７のねじりが土の抵抗を受けることで回転する。このため、土の抵抗による貫入抵抗を減らして正確な自沈貫入を実施することができる。
【００３５】
１ＫＮの荷重下で貫入ロッド６の自沈貫入が停止すると、チャック回転駆動手段５が駆動する。この時、１ＫＮの荷重はそのまま維持される。このチャック回転駆動手段５の駆動により、ロッドチャック４ないし貫入ロッド６に回転伝達がなされ、これにより貫入ロッド６はスクリューポイント１７のねじ込み方向に回転し、回転貫入が実行される。この回転貫入においては、貫入ロッド６の長溝６ａに鋼球４２が係合しているため、貫入ロッド６とロッドチャック４との間に滑りが生じず、よって、ロッドチャック４から貫入ロッド６へ確実に回転伝達を行うことが可能である。この回転貫入中、貫入ロッド６の貫入速度が所定値以上となった場合、チャック回転駆動手段５の駆動が停止し、その後は、前述の自沈貫入に制御が切り替えられる。
【００３６】
前述の回転貫入時、貫入ロッド６にかかる回転抵抗が大きい程、チャック軸４１には大きな捩りモーメントが働く。これに対しチャック軸４１は、スプロケット４４が連結される部位から鋼球４２が配置される部位までが一の部材で構成されているため、従来のロッドチャックに見られた捩りモーメントに対する内部応力の増大が生じない。よって、例えば後述の貫入ロッド６の打撃作業において、誤ってロッドチャック４が打撃されても、その衝撃によりチャック軸４１が容易に破断するようなこともない。
【００３７】
貫入試験中に貫入ロッド６が石等に突き当たって貫入しない場合は、貫入ロッド６を打撃して貫入が試みられる。この時、チャック軸４１の端部はスリーブ押さえ４７から突出しているので、スリーブ押さえ４７が直接打撃される可能性を減らし、スリーブ押さえ４７の損壊を防止することができる。また、誤ってスリーブ押さえ４７に打撃が加えられた場合など、スリーブ押さえ４７に様々な外力が作用する場合においても、この外力を係合穴４７ｂおよび係止ピン４７ｃの周面で分散して受けられる。よって、スリーブ押さえ４７の強度は高い。さらに、係止ピン４７ｃは弾性リング４７ｄによって抜け止めされているので、スリーブ押さえ４７に外力が断続的に作用しようとも係止ピン４７ｃが抜けることはなく、よって、スリーブ押さえ４７が突然外れてしまうような不具合の発生もなくなる。しかも、ゴム製の弾性リング４７ｄは弾力を有するため、簡単に取り外すことができる。よって、弾性リング４７ｄを外して係止ピン４７ｃを抜けば、特に工具を使用することなくチャック軸４１からスリーブ押さえ４７を取り外すことができる。
【００３８】
貫入試験は、前述の自沈貫入と回転貫入とを切り替えながら行われる。その過程で、制御手段においては、自沈貫入の時には荷重が変更される度に、その時の貫入ロッド６の貫入量と荷重値が記録され、また、回転貫入の時には、貫入ロッド６が２５０ｍｍ貫入する毎に要した半回転数が記録される。そして、これら試験データは、試験終了後、地盤の耐力判定を行うための基礎データとして用いられる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の貫入試験機のロッドチャックは、チャック軸と直交する方向に延び、かつスリーブ押さえの本体とチャック軸とに分割形成された係合穴に係止部材を挿入し、これを抜け止め部材で抜け止めするようになっている。よって、スリーブ押さえを常に確実にチャック軸に取り付けておくことが可能になり、スリーブ押さえがチャック軸から外れてしまう等の不具合の発生をなくすことができる。また、抜け止め部材はゴム等で成る弾性リングであることから、これを外して係合穴から係止部材を抜くのに工具を用いずともよく、メンテナンス等のための分解作業を容易かつ迅速に行うことができる等の利点がある。さらに、チャック軸の端部はスリーブ押さえから突出しているため、貫入ロッドを打撃する時に誤ってスリーブ押さえが打撃される可能性が減少するとともに、スリーブ押さえの損壊も防止できる。もしスリーブ押さえが打撃されても、チャック軸に対して直交する方向に延びる係合穴に係止部材を配しているため、打撃力の伝達が分散できる。特に、係合穴は断面円形で係止部材はこれに嵌るよう円柱状を成しているので、打撃力は係合穴および係止部材の周面で分散して受けられる。よって、打撃に対するスリーブ押さえの強度を高めることができる。
【００４０】
また、チャック軸は一の部材で成り、その一端側には保持部材が配置され、他端側は一様な外径で軸受を挿通して回転駆動手段により回転するスプロケットが連結されている構成である。よって、チャック軸を分割構造としていた従来のロッドチャックに比べ、捩りモーメント等が作用しても内部応力の増大が生じず、チャック軸の強度を高めることができる。このため、例えばロッドチャックが打撃された場合等、チャック軸に外力が作用した場合にも、この外力によってチャック軸が容易に破断するのを防止することが可能になる。また、軸受からチャック軸を引き抜くことで分離できるようになり、ロッドチャックを分解してメンテナンス作業を行う時等の作業性が向上する等の利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の貫入試験機のロッドチャックの拡大断面図である。
【図２】本発明に係る貫入試験機の正面図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ線に係る拡大断面図である。
【図４】本発明に係る貫入試験機の要部拡大一部切欠断面図である。
【図５】図１のＡ−Ａ線に係る要部拡大断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に係る要部拡大一部切欠断面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ線に係る要部拡大一部切欠断面図である。
【図８】従来の貫入試験機のロッドチャックの拡大断面図である。
【符号の説明】
１自動貫入試験機
２支柱
３昇降台
４ロッドチャック
４１チャック軸
４１ａ内孔
４２鋼球
４３ａ〜４３ｄ軸受
４４スプロケット
４５ばね
４６スリーブ
４７スリーブ押さえ
４７ａ押さえ本体
４７ｂ係合穴
４７ｃ係止ピン
４７ｄ弾性リング
５チャック回転駆動手段
６貫入ロッド
７昇降ユニット
８チェーン部材
１０錘
１６ロッド部
１７スクリューポイント
１８一方向クラッチ
１９スプロケット
２０無端チェーン
２１スプロケット
２２昇降用回転駆動手段
２３パウダクラッチ
２４ギヤ軸
２４ａ駆動ギヤ
２５一方向クラッチ
２６ストッパギヤ
２７中間ギヤ
２８入力ギヤ
２９ケーシング
３０入力軸
３１出力軸
３２カップリング
３３電磁石
３４遊星歯車減速機
３５太陽ギヤ軸
３５ａ太陽ギヤ
３６遊星ギヤ
３７キャリア
３８エンコーダ
３９伝達ギヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rod chuck for holding a penetrating rod in a penetrating tester that performs a test by penetrating the penetrating rod into the ground.
[0002]
[Prior art]
When building a relatively small building such as a house, it is necessary to investigate the strength of the ground of the planned construction site. In this investigation, in recent years, a test according to Japanese Industrial Standard A1221 “Swedish Sounding Test Method” (hereinafter referred to as penetration test) has been widely performed.
[0003]
The penetration test consists of a self-sinking penetration that observes the penetration of the penetration rod into the ground with only the load while increasing / decreasing the load in increments of 250N, and the penetration rod is driven by rotating the penetration rod under a load of 1KN (1000N). This is done in combination with rotational intrusion to observe the situation. That is, the penetrating rod self-sinks while increasing / decreasing the load in increments of 250 N, and when the penetrating rod stops self-sinking only with a load of 1 KN, the penetrating rod is rotationally driven while rotating under the load condition. If the penetration speed of the penetration rod increases during this rotation penetration, the rotation is stopped and the self-subduction penetration with only the load applied is switched. At this time, the load is generally reduced until the penetration speed becomes a predetermined speed or less. In such a penetration test, the load value during self-sink penetration, and the number of half rotations of the penetration rod for each predetermined penetration amount (number of rotations counted as one rotation of the rod as 2) during rotation penetration are tested. Recorded as data. After the test, the converted N value is obtained from these test data, and the proof stress of the ground can be estimated.
[0004]
The automatic penetration testing machine shown in the patent document is known as being capable of automating the above penetration test. In this automatic penetration testing machine, a rod chuck 50 for holding a penetration rod includes a hollow chuck shaft 52 having an inner hole 51 through which the penetration rod 6 can be inserted, and the chuck shaft 52 as shown in FIG. A sleeve 53 that is reciprocally movable and is always urged toward the end of the chuck shaft 52 by a spring, a sleeve presser 54 that restricts the movement of the sleeve 53 toward the end of the chuck shaft 52, and a chuck shaft 52. And a holding member 55 supported by the sleeve 53 so as to protrude into the inner hole 51 of the chuck shaft 52 at all times. In this rod chuck 50, the holding member 55 is a steel ball, and the penetrating rod 6 is held by engaging with a long groove 6 a formed in the penetrating rod 6.
[0005]
[Patent Literature]
JP-A-8-284143 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the penetrating test, when the penetrating rod 6 hits a stone or an extremely hard soil layer or the like in the process of penetrating into the ground, the penetrating rod 6 is hit to try to penetrate. On the other hand, in the rod chuck 50 of the automatic penetration tester, since the sleeve presser 54 is mounted on the upper end of the chuck shaft 52 and can be stopped by the screw 54a, the sleeve is accidentally hit when hitting the penetration rod 6. There was a problem that the presser 54 was hit and the sleeve presser 54 was damaged. Further, an external force such as a force due to the impact acts intermittently on the screw 54a for stopping the sleeve presser 54. For this reason, troubles such as loosening of the screw 54a and removal of the sleeve retainer 54 during the test occurred.
[0007]
Further, the rod chuck 50 of the automatic penetration testing machine has a chuck shaft 52 having a two-part structure of an upper side 52a and a lower side 52b, and these are connected coaxially by screwing of a screw portion 52c. . And these are the structures which clamp bearing 56a, 56b, 56c. On the other hand, in the penetration test, the rod chuck 50 is rotationally driven and the penetration rod 6 is rotated and penetrated. As a result, a torsional moment acts on the threaded portion 52c, and the chuck shaft upper side 52a and the lower side 52b are firmly fastened. Therefore, in order to remove and inspect and replace each part of the rod chuck 50, particularly the bearings 56a to 56c, the chuck shaft 52 must be divided. However, there has been a problem that this becomes extremely difficult. Further, since the threaded portion 52c is firmly tightened, the internal stress of this portion increases, and when the external force acts on the chuck shaft 52, for example, when the rod chuck 50 is hit, the threaded portion 52c easily breaks. There were also problems such as
[0008]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object is to provide a chuck having high strength, and a second object is to provide a chuck having high maintainability.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first and second objects, the present invention provides a hollow chuck shaft having an inner hole through which a penetrating rod can be inserted, reciprocating along the chuck shaft, and always on the chuck shaft end side. A biased sleeve, a sleeve presser that restricts the movement of the sleeve toward the chuck shaft end, and a holding member that is disposed on the chuck shaft and is supported by the sleeve so as to protrude into the inner hole of the chuck shaft at all times. In the rod chuck of the penetration testing machine, the sleeve presser includes a presser body that can be fitted to the chuck shaft end portion , and extends in a direction perpendicular to the chuck shaft, and the presser main body and the chuck shaft end portion. a locking member inserted through and conform to the engaging hole which is separately formed over a preparative, disconnect that fitted on the outer periphery of the body presser to retaining the body holding the locking member Characterized in that it consists of a stop member.
[0010]
The retaining member is preferably an elastic ring fitted to the holding body so as to close the engagement hole. The engagement hole has a circular cross section and extends in a direction perpendicular to the chuck shaft, and is dividedly formed over the chuck shaft and the pressing body, and the locking member is inserted through the engagement hole. It is desirable to form a cylindrical shape. Moreover, it is preferable that the end portion of the chuck shaft protrudes from the sleeve presser. Further, the chuck shaft is composed of one member, a holding member is disposed at one end thereof, and the other end is inserted through a bearing with a uniform outer diameter and rotated by receiving a drive from a rotation driving means. It is desirable that the sprockets are connected.
[0011]
In order to achieve the first object, the present invention achieves the above-mentioned first object, and includes a hollow chuck shaft having an inner hole through which the penetrating rod can be inserted, reciprocating along the chuck shaft, and constantly biased toward the chuck shaft end side. A sleeve holding member that restricts movement of the sleeve toward the chuck shaft end, and a holding member that is disposed on the chuck shaft and is supported by the sleeve so as to protrude into the inner hole of the chuck shaft at all times. In the rod chuck of the penetration testing machine, the chuck shaft end portion protrudes from the sleeve presser.
[0012]
In order to achieve the first and second objects, the present invention provides a hollow chuck shaft having an inner hole that can be rotated by the rotation driving means and through which the penetration rod can be inserted, and the chuck shaft. The chuck shaft is formed of a single member, and is held at one end of the holding chuck. member is disposed at the other end is also characterized by the fact that the sprocket to rotate by receiving the driving force from the rotary drive means extends through the bearing at a uniform outer diameter is connected.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 7, reference numeral 1 denotes an penetration tester. As shown in FIGS. 2 and 3, as shown in FIGS. 2 and 3, an elevator 3 that can be raised and lowered along an upright column 2, and that can be rotated by the elevator 3. A provided rod chuck 4, a chuck rotation driving means 5 for rotating the rod chuck 4, a penetrating rod 6 held by the rod chuck 4, and an elevating unit for elevating the elevating platform 3 along the column 2. 7.
[0014]
The column 2 is erected on the leg 2a, and a chain member 8 as an example of an engagement member is linearly arranged and fixed on the back surface of the column 2. The chain member 8 is meshed with a sprocket 21 of an elevating unit 7 which will be described in detail later.
[0015]
The elevating platform 3 has elevating guide portions 9 along rail portions 2b, 2b formed on both side surfaces of the support column 2. The elevating guide portion 9 incorporates cam followers 9a sandwiching the rail portions 2b, 2b at both upper and lower ends, and the elevating platform 3 along the column 2 can be smoothly moved up and down by the rotation of the cam followers 9a. In addition, a weight 10 for mass adjustment is disposed at the front portion of the lifting platform 3. By adjusting the mass by the weight 10, the load due to the total mass of the lifting platform 3, the rod chuck 4, the chuck rotation driving means 5, the lifting unit 7 and the like is adjusted to 1 KN.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 4, the rod chuck 4 has a hollow chuck shaft 41 having an inner hole 41 a through which the penetrating rod 6 can pass. The chuck shaft 41 is formed of a single member over its entire length, and three steel balls 42 as an example of a holding member that engages with the long groove 6a formed in the penetrating rod 6 are the same on the upper portion thereof. Evenly arranged on the surface. Further, a portion 41b from the middle portion to the lower portion of the chuck shaft 41 is formed to have a uniform outer diameter, and this portion 41b extends downward through the bearings 43a, 43b, 43c, 43d, and a sprocket at the lower portion. 44 is attached integrally. For this reason, if the sprocket 44 is removed, the chuck shaft 41 can be pulled out from the bearings 43a to 43d. Accordingly, the rod chuck 4 can be easily disassembled at the time of inspection.
[0017]
The steel ball 42 is always supported at a position protruding from the inner hole 41a of the chuck shaft 41 by a sleeve 46 constantly biased upward by a spring 45, and engages with the long groove 6a of the penetrating rod 6 in this state. Note that when the sleeve 46 is pushed down against the bias of the spring 45, the steel ball 42 becomes operable, and the holding of the penetrating rod 6 can be released. With the steel ball 42 and the long groove 6a of the penetrating rod 6, when the penetrating rod 6 is used as a reference, the rod chuck 4 can move in the axial direction relative to the penetrating rod 6 by the length of the long groove 6a. A holding structure that can transmit the rotation is realized.
[0018]
The sleeve 46 is restricted from moving upward by a sleeve presser 47 disposed at the end of the chuck shaft 41. This sleeve 47 extends in a direction orthogonal to the chuck shaft 41 and is fitted to the outer periphery of the chuck shaft 41 end portion, and is divided and formed across the press body 47a and the chuck shaft 41 end portion. The locking pins 47c and 47c, which are examples of locking members that are inserted through the engagement holes 47b and 47b, and the locking pins 47c and 47c that are fitted on the outer periphery of the pressing body 47a are removed from the engagement holes. It consists of a rubber elastic ring 47d which is an example of a retaining member to be stopped. The end of the chuck shaft 41 is configured to protrude from the sleeve presser 47. Further, as shown in FIG. 5, the locking pins 47c and 47 extend in a direction perpendicular to the axis of the chuck shaft 41 and are arranged in parallel, and various outer peripheral surfaces act on the pressing body 47a. You can receive external force.
[0019]
The penetrating rod 6 includes a rod portion 16 having the above-described long groove 6a formed in the upper portion thereof, and a drill-shaped screw point 17 connected to the tip of the rod portion 16. The rod portion 16 is formed with a male screw portion 16a at the upper end and a female screw portion (not shown) at the lower end, and can be extended by one after another.
[0020]
The chuck rotation driving means 5 is an inverter motor and can change the output torque and the number of rotations by changing the power supply frequency. A sprocket 19 is attached to the drive shaft 5 a of the chuck rotation driving means 5 via a one-way clutch 18. An endless chain 20 is wound around the sprocket 19 and the sprocket 44 below the chuck shaft 41 (see FIG. 4), whereby the chuck shaft 41 is rotated by receiving the drive of the chuck rotation driving means 5. Is configured to do.
[0021]
The one-way clutch 18 allows the penetration rod 6 to rotate due to the earth resistance acting on the torsion-shaped screw point 17 when the penetration rod 6 self-sinks into the ground. That is, when rotation in that direction is transmitted from the penetrating rod 6 side (rod chuck 4 side), the one-way clutch 18 idles, and the deceleration resistance of the chuck rotation driving means 5 does not hinder the rotation of the penetrating rod 6. It works as follows.
[0022]
The elevating unit 7 is provided at the rear part of the elevating platform 3, and as shown in FIGS. 6 and 7, the sprocket 21 meshed with the chain member 8 and rotatable, and the sprocket 21 can be driven to rotate. A lifting drive means 22 for raising and lowering and a powder clutch 23 are provided. As the sprocket 21 of the lifting unit 7 meshes with the chain member 8 and rotates, the lifting platform 3 moves up and down.
[0023]
The rotary drive means 22 for raising and lowering is an inverter motor having a built-in brake mechanism (not shown) that locks the drive shaft 22a so as not to rotate when the power is cut off. By varying it, it is possible to change the output torque and the rotational speed. A gear shaft 24 integrally formed with a drive gear 24 a is coaxially connected to the drive shaft 22 a of the ascending / descending rotational drive means 22. The gear shaft 24 is coaxially connected via a one-way clutch 25. A stopper gear 26 is attached. The drive gear 24a meshes with an intermediate gear 27 that is rotatably arranged. The intermediate gear 27 meshes with an input gear 28 attached to the powder clutch 23.
[0024]
The powder clutch 23 includes an input shaft 30 that is rotatably provided in the casing 29, and an output shaft 31 that is rotatably disposed through the input shaft 30. The input shaft 30 has a two-part structure, and a coupling 32 integral with the output shaft 31 is disposed in the interior thereof with a predetermined gap. A minute magnetic powder (not shown) is enclosed in these gaps. The casing 29 is provided with an electromagnet 33 for exciting the magnetic powder.
[0025]
The powder clutch 23 excites the magnetic powder by the magnetic flux generated by energizing the electromagnet 33, creates a magnetic force adsorption state between the magnetic powders along the magnetic flux, and the frictional resistance between the magnetic powders generated along with this creates an input. A predetermined clutch force is generated between the shaft 30 and the coupling 32. The magnetic powder adsorption state of the magnetic powder varies depending on the magnitude of the magnetic flux density, that is, the energization amount to the electromagnet 33. Therefore, it is possible to connect the input shaft 30 and the output shaft 31 with a predetermined clutch force by changing the degree of sliding between the input shaft 30 and the output shaft 31 by energization control of the electromagnet 33. In addition, since the powder clutch 23 generates a clutch force from the frictional resistance between minute magnetic powders, the clutch force can be changed extremely smoothly when the energization amount is changed.
[0026]
The input gear 28 is connected to the input shaft 30 of the powder clutch 23. As a result, the drive of the ascending / descending rotary drive means 22 can be transmitted to the input shaft 30 through the drive gear 24a, the intermediate gear 27, and the input gear 28.
[0027]
One end of the output shaft 31 of the powder clutch 23 is connected to the sprocket 21 via a planetary gear reducer 34. The planetary gear speed reducer 34 includes a sun gear shaft 35 integrally connected to the output shaft 31, three planetary gears 36 that mesh with a sun gear 35 a formed at the tip of the sun gear shaft 35, and It comprises a carrier 37 that rotatably supports the planetary gears 36. The sprocket 21 is integrally connected to the carrier 37, so that the sprocket 21 receives rotation transmission decelerated by the action of the sun gear 35a and the planetary gears 36. In addition, an encoder 38 is connected to the carrier 37 so that a pulse signal accompanying the rotation of the sprocket 21 can be output.
[0028]
On the other hand, a transmission gear 39 that meshes with the stopper gear 26 is integrally connected to the other end of the output shaft 31. As a result, the drive of the ascending / descending rotary drive means 22 can be transmitted to the output shaft 31 through the gear shaft 24, the one-way clutch 25, the stopper gear 26, and the transmission gear 39. This drive transmission system has one less gear than the drive transmission system to the input shaft 30. Therefore, when the ascending / descending rotation driving means 22 is driven, rotation in the direction opposite to that transmitted to the input shaft 30 is transmitted to the output shaft 31.
[0029]
When the sprocket 21 rotates, the rotation is transmitted to the stopper gear 26 via the output shaft 31 and the like. At this time, the one-way clutch 25 is locked to the gear shaft 24 when the rotation of the sprocket 21 when the elevator 3 is lowered is transmitted to the stopper gear 26 from the sprocket 21 side, and the reverse rotation is the sprocket 21 side. Is transmitted to the stopper gear 26, the gear shaft 24 is idled. In other words, in the drive transmission system of the gear shaft 24 → the stopper gear 26 → the transmission gear 39 → the output shaft 31 → the planetary gear reducer 34 → the sprocket 21, the rotary drive for raising and lowering the sprocket 21 is rotated in the direction in which the elevator 3 is lowered. When the means 22 is driven (hereinafter referred to as “reverse driving”), the gear shaft 24 idles with respect to the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. When the up-and-down rotation drive means 22 is driven in the reverse direction (hereinafter, the drive of the up-and-down rotation drive means 22 is referred to as “forward drive”), the gear shaft 24 is integrated with the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. Can be rotated. However, this is not the case when the stopper gear 26 rotates at a higher speed than the gear shaft 24 in the same direction as the gear shaft 24.
[0030]
Next, the operation of the automatic penetration testing machine 1 will be described along the procedure of the penetration test.
First, in a state where the power before the test is turned off, the magnetic powder of the powder clutch 23 is not excited, so that both the output shaft 31 and the input shaft 30 are rotatable. Accordingly, the lifting platform 3 tends to descend by its own weight, but at this time, the drive shaft 22a of the lifting rotary drive means 22 is locked so as not to rotate by the action of the brake mechanism. For this reason, the rotation of the sprocket 21 in the descending direction of the lifting platform 3 is transmitted to the stopper gear 26, whereby the one-way clutch 25 is locked. Therefore, the lifting platform 3 cannot be lowered.
[0031]
When the penetration test is started, the lifting rotary drive means 22 is reversely driven by an input operation from a control means (not shown), and the lifting platform 3 is lowered to a place where the tip of the screw point 17 contacts the ground. Subsequently, when a test start signal is input, the ascending / descending rotation driving means 22 is reversely driven. Thereafter, under a situation where a load is applied to the penetrating rod 6, the rotary drive means 22 for ascending / descending continues the reverse drive. At the same time as the reverse drive of the ascending / descending rotational drive means 22 is started, the powder clutch 23 is operated to generate a predetermined clutch force.
[0032]
The gear shaft 24 rotates at a sufficiently higher speed than the stopper gear 26 under the reverse driving of the ascending / descending rotation driving means 22. Therefore, the gear shaft 24 idles with respect to the stopper gear 26 by the action of the one-way clutch 25. For this reason, the lifting platform 3 can be lowered, and the load due to the total mass of the lifting platform 3, the rod chuck 4, the chuck rotation driving means 5, the lifting unit 7, the weight 10 and the like is applied to the penetrating rod 6. On the other hand, by the reverse drive of the rotary drive means 22 for raising and lowering, the input shaft 30 is rotated in the direction in which the sprocket 21 can be rotated in the direction to raise the elevator 3 through the drive transmission system of the gear shaft 24 to the input gear 28. Rotation (rotation in the direction opposite to the rotation direction of the output shaft 31) is transmitted. This is transmitted to the output shaft 31 by the clutch force of the powder clutch 23. For this reason, a corresponding rotational resistance force (force that raises the lifting platform 3, hereinafter referred to as lifting force) acts on the sprocket 21. As a result, the penetration rod 6 is loaded with a load obtained by subtracting the ascending force from the load 1KN due to the total mass of the lifting platform 3 and the like.
[0033]
As described above, the load applied to the penetrating rod 6 is initially set to 250N, and is increased in the order of 500N, 750N, and 1KN each time the self-sinking of the penetrating rod 6 stops due to soil resistance or the like. That is, the load is changed by adjusting the clutch force of the powder clutch 23. For this reason, when a load change is required, it can respond immediately. Since the load of 1KN is a load due to the total mass of the elevator 3 and the like, the powder clutch 23 makes the output shaft 31 rotatable with respect to the input shaft 30 when a load of 1KN is applied. In addition, when the number of pulse signals per unit time of the encoder 38 exceeds a predetermined value under a certain load during self-sinking penetration, that is, when the penetration speed of the penetration rod 6 exceeds a predetermined value, the penetration speed. The load is reduced until is below a predetermined value.
[0034]
During the self-sinking penetration described above, the penetration rod 6 is rotated by the torsion of the screw point 17 due to the resistance of the earth by the action of the one-way clutch 18. For this reason, the penetration resistance due to the resistance of the soil can be reduced and accurate self-sinking can be carried out.
[0035]
When the self-sinking of the penetrating rod 6 stops under a load of 1 KN, the chuck rotation driving means 5 is driven. At this time, the load of 1 KN is maintained as it is. By driving the chuck rotation driving means 5, rotation is transmitted to the rod chuck 4 or the penetrating rod 6, whereby the penetrating rod 6 rotates in the screwing direction of the screw point 17 and the rotation penetrating is executed. In this rotational penetration, since the steel ball 42 is engaged with the long groove 6 a of the penetration rod 6, no slip occurs between the penetration rod 6 and the rod chuck 4, and therefore, from the rod chuck 4 to the penetration rod 6. It is possible to reliably transmit rotation. When the penetration speed of the penetration rod 6 becomes a predetermined value or more during the rotation penetration, the driving of the chuck rotation driving means 5 is stopped, and thereafter, the control is switched to the above-described self-sinking penetration.
[0036]
The larger torsional moment acts on the chuck shaft 41 as the rotational resistance applied to the penetrating rod 6 is larger at the time of the above-described rotational penetration. On the other hand, since the chuck shaft 41 is composed of a single member from the part where the sprocket 44 is connected to the part where the steel ball 42 is arranged, the internal stress against the torsional moment found in the conventional rod chuck is reduced. There is no increase. Therefore, for example, even when the rod chuck 4 is hit by mistake in the hitting operation of the penetrating rod 6 described later, the chuck shaft 41 is not easily broken by the impact.
[0037]
When the penetration rod 6 hits a stone or the like during the penetration test and does not penetrate, the penetration rod 6 is hit and penetration is attempted. At this time, since the end of the chuck shaft 41 protrudes from the sleeve presser 47, the possibility that the sleeve presser 47 is directly hit can be reduced, and the sleeve presser 47 can be prevented from being damaged. Even when various external forces are applied to the sleeve retainer 47, such as when the sleeve retainer 47 is accidentally hit, the external force is distributed and received on the peripheral surfaces of the engagement hole 47b and the locking pin 47c. It is done. Therefore, the strength of the sleeve presser 47 is high. Further, since the locking pin 47c is prevented from being removed by the elastic ring 47d, the locking pin 47c does not come off even if an external force is intermittently applied to the sleeve pressing 47, and therefore the sleeve pressing 47 is suddenly removed. The occurrence of such problems is eliminated. Moreover, since the elastic ring 47d made of rubber has elasticity, it can be easily removed. Therefore, if the elastic ring 47d is removed and the locking pin 47c is removed, the sleeve presser 47 can be removed from the chuck shaft 41 without using a tool.
[0038]
The penetration test is performed while switching between the self-sinking penetration and the rotation penetration described above. In the process, the control means records the penetration amount and the load value of the penetration rod 6 at that time each time the load is changed during self-sinking, and the penetration rod 6 penetrates 250 mm during rotation penetration. The half rotation number required for each time is recorded. These test data are used as basic data for determining the strength of the ground after the end of the test.
[0039]
【The invention's effect】
The rod chuck of the penetration testing machine according to the present invention has a locking member inserted into an engagement hole extending in a direction orthogonal to the chuck shaft and divided into the sleeve presser main body and the chuck shaft, and preventing this from coming off. It comes to prevent it from coming off. Therefore, it is possible to always securely attach the sleeve presser to the chuck shaft, and it is possible to eliminate problems such as the sleeve presser coming off the chuck shaft. Further, since the retaining member is an elastic ring made of rubber or the like, it is not necessary to use a tool to remove the retaining member and remove the locking member from the engaging hole. There is an advantage that can be performed. Further, since the end of the chuck shaft protrudes from the sleeve presser, the possibility that the sleeve presser is accidentally hit when hitting the penetrating rod is reduced , and damage to the sleeve presser can be prevented . Even if the sleeve presser is struck , the engagement force is distributed in the engagement hole extending in the direction orthogonal to the chuck shaft, so that the transmission of the striking force can be dispersed. In particular, since the engagement hole is circular in cross section and the locking member is formed in a columnar shape so as to fit into the engagement hole , the striking force is received in a distributed manner on the peripheral surface of the engagement hole and the locking member. Therefore, the strength of the sleeve press against the impact can be increased.
[0040]
The chuck shaft comprises one member, that at one end is disposed the retaining member, the other end is a sprocket which rotates more rotation driving means by inserting the bearing at a uniform outer diameter is connected It is a configuration. Therefore, as compared with the conventional rod chuck in which the chuck shaft has a split structure, the internal stress does not increase even when a torsional moment or the like is applied, and the strength of the chuck shaft can be increased. Therefore, even when an external force is applied to the chuck shaft, for example, when the rod chuck is hit, it is possible to prevent the chuck shaft from being easily broken by this external force. In addition, the chuck shaft can be separated from the bearing by being pulled out, and there is an advantage that workability is improved when the rod chuck is disassembled and maintenance work is performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a rod chuck of a penetration testing machine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of the penetration testing machine according to the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view taken along line BB in FIG.
FIG. 4 is an enlarged partial cutaway cross-sectional view of a main part of the penetration testing machine according to the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part taken along line AA in FIG. 1;
6 is an enlarged partial cutaway cross-sectional view of an essential part taken along line CC in FIG. 2;
7 is an enlarged partially cutaway cross-sectional view of a main part taken along line DD in FIG. 6;
FIG. 8 is an enlarged sectional view of a rod chuck of a conventional penetration tester.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic penetration test machine 2 Support | pillar 3 Lifting stand 4 Rod chuck 41 Chuck shaft 41a Inner hole 42 Steel balls 43a-43d Bearing 44 Sprocket 45 Spring 46 Sleeve 47 Sleeve presser 47a Presser body 47b Engagement hole 47c Locking pin 47d Elastic ring 5 Chuck rotation driving means 6 Penetration rod 7 Lifting unit 8 Chain member 10 Weight 16 Rod portion 17 Screw point 18 One-way clutch 19 Sprocket 20 Endless chain 21 Sprocket 22 Lifting rotation driving means 23 Powder clutch 24 Gear shaft 24a Drive gear 25 One-way Clutch 26 Stopper gear 27 Intermediate gear 28 Input gear 29 Casing 30 Input shaft 31 Output shaft 32 Coupling 33 Electromagnet 34 Planetary gear reducer 35 Sun gear shaft 35a Sun gear 36 Planetary gear 37 Carrier 38 En Coda 39 transmission gear

Claims

A hollow chuck shaft having an inner hole through which the penetrating rod can be inserted, a sleeve that can reciprocate along the chuck shaft and is always urged toward the chuck shaft end side, and a movement of the sleeve toward the chuck shaft end side. In a rod chuck of a penetration tester comprising: a sleeve presser that regulates; and a holding member that is arranged on the chuck shaft and is always supported by the sleeve so as to protrude into the inner hole of the chuck shaft.
The sleeve retainer is fitted with a retainer body that can be fitted to the chuck shaft end, and an engagement hole that extends in a direction perpendicular to the chuck shaft and is divided between the retainer body and the chuck shaft end. A rod chuck for an penetration testing machine, comprising: a locking member inserted through the holding body; and a retaining member fitted on the outer periphery of the presser body so as to prevent the retaining member from coming off from the presser body.

The rod chuck of the penetration testing machine according to claim 1, wherein the retaining member is an elastic ring fitted to the holding body so as to close the engaging hole.

The engagement hole has a circular cross section, extends in a direction perpendicular to the chuck shaft, and is dividedly formed over the chuck shaft and the holding body, and the locking member has a cylindrical shape that fits into the engagement hole. The rod chuck of the penetration testing machine according to claim 1, wherein the rod chuck is formed.

The rod chuck of the penetration tester according to any one of claims 1 to 3, wherein an end portion of the chuck shaft protrudes from the sleeve presser.

The chuck shaft is composed of one member, and a holding member is arranged at one end, and the other end is connected to a sprocket that rotates by receiving a drive from a rotation drive means extending through a bearing with a uniform outer diameter. The rod chuck of the penetration testing machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the rod chuck is formed.

A hollow chuck shaft having an inner hole through which the penetrating rod can be inserted, a sleeve that can reciprocate along the chuck shaft and is always urged toward the chuck shaft end side, and a movement of the sleeve toward the chuck shaft end side. In a rod chuck of a penetration tester comprising: a sleeve presser that regulates; and a holding member that is arranged on the chuck shaft and is always supported by the sleeve so as to protrude into the inner hole of the chuck shaft.
The chuck chuck is characterized in that the chuck shaft end portion protrudes from the sleeve presser.