JP4660852B2

JP4660852B2 - 掘削機における掘削ロッドの連結装置

Info

Publication number: JP4660852B2
Application number: JP2006128671A
Authority: JP
Inventors: 孝行大塚
Original assignee: 孝行大塚
Priority date: 2006-04-05
Filing date: 2006-04-05
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-04-05
Also published as: JP2007278047A

Description

本発明はベースマシンに回転駆動装置，掘削ロッドを取付けた掘削機における掘削ロッドの連結装置に関する。

従来の掘削機における掘削ロッドの連結方法には，回転駆動装置のケースにシリンダを垂設して機構を作動させ掘削ロッドを連結する連結装置がある。
なお、関連技術に下記物件がある。

実開平６−２７９９０号公報実開平６−４３０９２号公報特開平９−２０９６８０号公報

上記特許文献１の技術内容は、出力軸に設けた雌継手に挿入されるロッドの雄継手に形成されたロック溝に係脱するロック部材を、前記雌継手の半径方向に進退可能に設け、該ロック部材をシリンダにて進退させる掘進機のロッド連結装置において、前記シリンダを非回転部に配設し、該シリンダのロッド先端に、前記雌継手と一体に回転するリングをベアリングを介して上下動可能に支持し、該リングと前記ロック部材との間に、リングの上下動に伴ってロック部材を進退する進退機構を設けたことを特徴とする掘進機のロッド連結装置。

上記特許文献２の技術内容は、タワーにそって昇降自在な駆動部に掘削ロッドが連結され、この掘削ロッドを回転駆動することにより地中に竪穴を削孔する掘進機において、前記駆動部の出力軸に連結されて垂下する内側ロッドと、この内側ロッドに回転不能でかつ軸方向に摺動可能に外嵌され、前記駆動部にシリンダにより懸架支持された外側ロッドとを有し、前記内側ロッドの下端部には掘削ロッド連結用雌継手部を備え、この雌継手部には、掘削ロッドの雄継手部の係合部に係脱自在な係止部を有する回転筒を回転可能でかつ上下動不能に装着し、この回転筒を前記外側ロッドの上下動により所要角度回転するように連係させたことを特徴とする掘進機における掘削ロッドの自動連結装置。

上記特許文献３の技術内容は、リーダーマストにそって昇降自在に支持された駆動部の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合して掘削ロッドを連結する雌継手を有する掘削機において、前記雌継手の内壁部に設けられ、前期雄継手にその軸線に対し直交する方向に形成されているピン嵌合溝に嵌脱自在なロックピースと、前記駆動部側に垂設された左右一対の油圧シリンダのピストンロッドに連結され、前記雌継手を回転的に囲繞する昇降リング部材と、この昇降リング部材に設けられ、当該リング部材の上下動に連繋して水平面内で回動する回動リングと、この回動リングの回動に連繋して前記ロックピースを進退移動させるカム機構とを具備することを特徴とする掘削機における掘削ロッドの自動連結装置。

また、特開平９−１７０３９５号公報，特開平１１−５０７７４号公報もある。

以上に述べた従来の連結装置では、回転駆動装置のケースに一対のシリンダを垂設しているため機構の簡素化が困難である。

特許文献１では回転駆動装置のケースに一対のシリンダを垂設して外リングからベアリングを介し雌継手と一体で回転するテーパリングを上下動可能に支持しているため、既存の掘削機に新たに連結装置を装着する際、回転駆動装置のケースへ一対のシリンダの装着や取付け寸法調整などで大掛かりとなり容易ではない。

また、ベアリングを介して非回転部と回転部を支持しているため複雑な構成となり全体が大型化して半径方向に大きなスペースを必要とする。

更に、テーパリングの上下動運動に伴って固定金具を半径方向に進退させる構造は、テーパリングの漸次縮径するテーパー面のため、テーパリングのテーパー面とロック部材の背面の半円状部が常に点接触によるスライド部となり、繰り返しによる金属の耐久性に問題がある。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題点を解決しようとするものであり、既存の掘削機への連結装置の装着を容易なものとせしめ、耐久性を高め装置の小型軽量化を実現することを目的とするものである。

本発明は上記課題を解決するために、ベースマシンに立設したリーダにそって昇降自在に支持された回転駆動装置の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合して掘削ロッドを連結する雌継手を有する掘削機において、回転部の雌継手の外周に電動シリンダへの給電用スリップリングを配設して雌継手と一体に回転する複数の電動シリンダを雌継手外周に垂設し、その電動シリンダのロッド先端にばねを介して左右一対から成る固定金具押込み板を雌継手の軸方向に移動可能に支持し、固定金具押込み板の移動に伴い雌継手に挿入する掘削ロッドの雄継手のピン嵌合溝に半径方向に進退自在に設けられた固定金具が嵌脱するように構成されていることを特徴とする掘削機における掘削ロッドの連結装置。

本発明は上記構成から成るので以下に示す効果が期待できる。
１．雌継手上部のフランジ平面に電動シリンダを垂設したため連結装置がユニット化されて既存の掘削機への装着が簡単。
２．連結装置がユニット化したことにより機構が単純化され小型軽量化ができる。
３．主要部品のスライド接触部を面接触としたため耐久性を高めることができる。
４．電動シリンダのロッドの先端にばねを介して機構を作動させるため、無理な負荷をばねが吸収して機構を保護する。

以下，本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１に示すように、掘削機はベースマシン１に立設したリーダ２のガイドレール３にそって昇降自在な回転駆動装置４を有し、この回転駆動装置４はリーダ２の上端のトップシーブ５を経由するワイヤ６により吊持され、このワイヤ６はベースマシン１に搭載されたウィンチ７により巻上げ巻下げされるようになっている。

上記、回転駆動装置４の下部に位置する出力軸８の先端にボルト１２で固着された図１のＡ部に示す連結装置９に、掘削ロッド１０の雄継手１１を連結する。

図２は本発明の第１実施例を示すもので、連結装置９は、回転駆動装置４の出力軸８先端と、雌継手１４の上部に位置するフランジ１３でボルト１２にて固着される。

回転部の雌継手１４上部のフランジ１３外周に電動シリンダ１８への給電用スリップリング２３を配設して電源ケーブル２０よりブラシ２１，スリップリング２３を経由してリード線２２から電動シリンダ１８へと給電される。

雌継手１４上部のフランジ１３の平面に、複数の電動シリンダ１８を垂設して、その電動シリンダ１８のロッド２５先端に左右一対から成る固定金具押込み板１７を接続する接続板１６にスリーブ２８，ばね１９，ナット２７を介して雌継手１４の軸方向に移動可能に支持している。

固定金具押込み板１７の移動に伴い、雌継手１４に挿入される掘削ロッド１０の雄継手１１にその軸線に対し、直交する方向に形成されたピン嵌合溝２４に対応する雌継手１４の内壁に、ピン嵌合溝２４の方向に両端側から内端が向き合うように進退可能に設けられた左右一対からなる固定金具１５が配設されている。

固定金具押込み板１７の内側と固定金具１５の軸心と反対側の側面は平面で接触していて、その接触面は互いに所定の角度で傾斜した平面を形成しており、電動シリンダ１８のロッド２５が伸張すると、接続板１６と固定金具押込み板１７は下降し、固定金具１５の傾斜した平面と固定金具押込み板１７の内側の傾斜した平面とが面接触しながらスライドして、固定金具１５が軸心方向に押されて軸心に向かって進出し、図４に示すように雄継手１１のピン嵌合溝２４に嵌合する。

しかして、固定金具１５が雄継手１１のピン嵌合溝２４に嵌合した状態において、固定金具１５は固定金具１５の軸心と反対側の側面の軸心に平行な平面部と接続板１６に接続された左右一対の固定金具押込み板１７内側の軸心に平行な平面部とが密着して固定するため、固定金具１５が雄継手１１のピン嵌合溝２４から嵌脱することなく、連結状態が確実に維持される。

また、電動シリンダ１８のロッド２５が縮小すると固定金具押込み板１７が上昇して、固定金具押込み板１７は固定金具１５を軸心方向に押さなくなり固定金具１５に配設された、ばね２６の付勢力で固定金具１５は軸心と反対の半径方向に後退して、雄継手１１のピン嵌合溝２４から嵌脱する。

図６は、雌継手１４と雄継手１１との嵌合が不充分であるため，ピン嵌合溝２４が固定金具１５の嵌合する位置にない場合で、電動シリンダ１８のロッド２５を連結のため伸長して固定金具１５が軸心方向に押されるが固定金具１５は軸心方向に進出できず、接続板１６，固定金具押込み板１７も下方向に移動できない。しかるに、電動シリンダ１８のロッド２５の先端にはスリーブ２８，ばね１９，ナット２７を配設して連結板１６を支持しているので、電動シリンダ１８のロッド２５の伸長量をばね１９が収縮して吸収するため、電動シリンダ１８に無理な負荷が掛からず機構を保護する。

その後、雌継手１４と雄継手１１との嵌合が充分となった場合、ピン嵌合溝２４が固定金具１５に嵌合する位置にきて、収縮していたばね１９の付勢力で接続板１６，固定金具押込み板１７が下方向に移動して、それに伴い固定金具１５が軸心方向に押されて固定金具１５は軸心に向かって進出し、ピン嵌合溝２４に嵌合する。

図７は本発明の第２実施例を示すもので、連結装置９は回転駆動装置４の出力軸８先端と、雌継手１４の上部に位置するフランジ１３でボルト１２にて固着される。

回転部の雌継手１４の外周に電動シリンダ１８への給電用スリップリング２３を配設して電源ケーブル２０よりブラシ２１，スリップリング２３を経由してリード線２２から電動シリンダ１８へと給電される。

固定金具押込み板１７の内側は、所定の角度で傾斜した平面を形成しており固定金具１５にピン３０にて連結されたバー２９の側面と面接触している。

電動シリンダ１８のロッド２５が伸張すると、固定金具押込み板１７の傾斜した平面部がバー２９の側面を接触しながら下降しそれに伴いピン３０を挿入して連結しているバー２９と固定金具１５が、軸心方向に押されて固定金具１５は軸心に向かって進出し、雄継手１１のピン嵌合溝２４に嵌合する。

また、電動シリンダ１８のロッド２５が縮小すると、所定の角度で傾斜したピン摺動溝３１を内面に形成された接続板１６が上昇する。その接続板１６の上昇とともにピン３０はピン摺動溝３１を摺動するため、そのピン３０を挿入して連結している固定金具１５を軸心と反対の半径方向に後退させて、雄継手１１のピン嵌合溝２４から嵌脱させる。

図９は、固定金具押込み板１７が下降して固定金具１５が雄継手１１のピン嵌合溝２４に嵌合している状態であるが、固定金具押込み板１７の内側に形成されたバー固定面３２にバー２９の側面が密着して固定することにより、固定金具１５は雄継手１１のピン嵌合溝２４から嵌脱することなく、連結状態が確実に維持される。

更に、第一実施例，第二実施例では、固定金具１５に対応する雄継手１１のピン嵌合溝２４を対向して高さ方向の位相が同一に設けたもので説明したが、掘削ロッド１０に掛かる回転掘削力が大きい場合の掘削では、ピン嵌合溝２４の高さ方向の位相をずらして設けた場合も有り得る。

本発明を適用する掘削機の一例を示す側面図。第一実施例として図１Ａ部の連結装置のロッド連結前を示す部分断面側面図図２における連結装置のＡ−Ａ線矢視図第一実施例として図１Ａ部の連結装置のロッド連結後を示す部分断面側面図図４における連結装置のＢ−Ｂ線矢視断面図不完全なロッド連結状態を示す連結装置の部分断面側面図第二実施例として図１Ａ部の連結装置のロッド連結前を示す部分断面側面図図７における連結装置のＣ−Ｃ線矢視図第二実施例として図１Ａ部の連結装置のロッド連結後を示す部分断面側面図図９における連結装置のＤ−Ｄ線矢視断面図

符号の説明

２リーダ
４回転駆動装置
８出力軸
９連結装置
１０掘削ロッド
１１雄継手
１３フランジ
１４雌継手
１５固定金具
１６接続板
１７固定金具押込み板
１８電動シリンダ
１９ばね
２０電源ケーブル
２１ブラシ
２２リード線
２３スリップリング
２４ピン嵌合溝
２５ロッド
２６ばね
２７ナット
２８スリーブ
２９バー
３０ピン
３１ピン摺動溝
３２バー固定面

Claims

ベースマシンに立設したリーダにそって昇降自在に支持された回転駆動装置の出力軸に、掘削ロッドの雄継手に嵌合して掘削ロッドを連結する雌継手を有する掘削機において、回転部の雌継手の外周に電動シリンダへの給電用スリップリングを配設して雌継手と一体に回転する複数の電動シリンダを雌継手外周に垂設し、その電動シリンダのロッド先端にばねを介して左右一対から成る固定金具押込み板を雌継手の軸方向に移動可能に支持し、固定金具押込み板の移動に伴い雌継手に挿入する掘削ロッドの雄継手のピン嵌合溝に半径方向に進退自在に設けられた固定金具が嵌脱するように構成されていることを特徴とする掘削機における掘削ロッドの連結装置。