JP6105892B2 - 掘削装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケリーバに取り付けた掘削バケットを用いて、ケーシング（ケーシングチューブ）内の土砂を掘削する掘削装置に関する。

削孔工程において用いられる装置の一例である、図１３に示す地盤削孔装置１００では、伸縮式ケリーバ１０５と、その伸縮式ケリーバ１０５の下部を収容するとともにケーシングチューブ２００の上縁部に設置される支持フレーム１２０を備えている。伸縮式ケリーバ１０５の上端は、図示しない、移動式クレーンから巻き解かれるワイヤロープに吊り下げられている。そして、伸縮式ケリーバ１０５は、図示しないワイヤロープを繰り出すことにより、最内側ケリーバ（最内側筒部材）１０５ｃを順次伸長させるものであり、最内側ケリーバ１０５ｃの下端に掘削バケット１０３が取り付けられている。また、伸縮式ケリーバ１０５の外筒１０５ａを保持している、可動フレーム１１０には、油圧モータ１１１が搭載されており、油圧モータ１１１の出力軸に固定された駆動ギヤが伸縮式ケリーバ１０５の外筒１０５ａに固定されて環状のギヤと噛合し、伸縮式ケリーバ１０５を垂直軸まわりに回転させることになる。

そして、削孔工程では、まず、地盤削孔装置１００をケーシングチューブ２００の上縁部に載置し、クランプ装置１０１を用いて地盤削孔装置１００を固定する。次に、地盤削孔装置１００に搭載されている油圧モータ１０２を駆動させて掘削バケット１０３を自立駆動させ、伸縮式ケリーバ１０５の上端を吊り下げた、図示しない、ワイヤロープを巻き解く。図示しない、ワイヤロープを巻き解き、油圧モータ１１１の駆動により伸縮式ケリーバ１０５が回転しながら、最内側ケリーバ（最内側筒部材）１０５ｃを伸長させることで最内側ケリーバ１０５ｃの下端の掘削バケット１０３がケーシングチューブ２００内を中堀りするとともに、ケーシングチューブ２００を地中に圧入する（特許文献１）。

特開２００１−３１７２８２（段落００２９から段落００５５ 図２）

しかしながら、ケーシングチューブ２００内の中堀りに際しては、ケリーバ１０５の下端に取り付けられた掘削バケット１０３が回転しながら地盤の掘削を行うことになり、地盤の堅さ等の地盤の状況によっては地盤の掘削が行い難い場合もある。硬い岩等に掘削バケット１０３が当接しても、ケリーバ１０５からの回転により掘削バケット１０３が硬い岩に対して掘削の実行にかかる。このとき、掘削バケット１０３が硬い岩等に当接した状態で掘削のための回転をしようとするが、硬い岩等のため掘削のための回転が十分にできず、ケリーバ１０５からの回転が掘削バケット１０３に伝達できなきなくなる。つまり、油圧モータ１１１からの出力が掘削バケット１０３に伝達できず、その出力がケリーバ１０５に負荷となって加わる。その結果、ケリーバ１０５は掘削バケット１０３側を支点として捻られ、負荷の加わり方によってはケリーバ１０５が折れてしまう可能性が高くなる。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、掘削する地盤が固く、掘削中の掘削バケットによる掘削が行い難くなり、掘削バケットに連結されたケリーバに掘削バケットによる掘削が行い難くなったことによる負荷が加わらない掘削装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの移動を支持する円筒部と、該円筒部内では、前記円筒部内の中心孔側に配置された、中心孔に前記ケリーバが組み込まれ、前記円筒部の、前記中心孔から外周に向かって複数の突出部が形成された回転部材と、前記円筒部内では、前記回転部材を囲み、前記円筒部の、前記外周から前記中心孔に向かって複数形成された凹部と、該凹部には、底部側に弾性部材が設けられ、該弾性部材に固定され前記凹部内に組み込まれた、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり、前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したりする、コマと、を備え、前記円筒部の側面から前記円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、該ケリーバ用アタッチメントの前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部と噛み合ったり、前記円筒部内のコマが前記回転部材の突出部からの押圧により前記凹部側へ移動させられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合わなかったりすることが可能であることを特徴とする

従って、請求項１に記載の発明によれば、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入され、ケーシングに連結されたケリーバ用アタッチメントも回転し、ケリーバ用アタッチメントに配置された回転力伝達バーも回転することで回転力伝達バーに挟み込まれた円筒部が回転し、ケリーバが回転して掘削バケットがケーシング内の土砂を掘削する。このとき、円筒部内では、円筒部内のコマと回転部材の突出部と噛み合って、回転部材と共にケリーバが回転する。また、掘削中の掘削バケットが停止し、掘削バケットの回転が停止することでケリーバの回転が停止する。そして、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入されており、ケリーバ用アタッチメント、回転力伝達バー、及び円筒部は回転する。このとき、円筒部内では、円筒部の回転によりコマが回転部材の突出部に当接し、ケリーバの停止により回転部材も停止することでコマが回転部材の突出部からの押圧により、弾性部材の働きで円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させられ、さらなる円筒部の回転により、コマが回転部材の突出部を乗り越え、弾性部材の働きでコマは円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させられ、以上の回転部材の突出部を基点とする、コマと弾性部材との動作の繰り返しにより、円筒部内のコマが回転部材の突出部と噛み合わず、実質的には空回りすることでケリーバが入った回転部材の回転は停止し、回転部材を囲む円筒部が回転する。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記回転部材の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、前記回転部材の突出部と噛み合っていた前記円筒部に形成された前記凹部からの前記コマに、前記ケリーバが組み込まれた前記回転部材の突出部からの押圧が加わり、前記ケリーバの強度を超えない負荷で変化する弾性力を備えた前記弾性部材により、前記コマを前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させたり、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させたりして、前記円筒部を回転させることを特徴とする。

従って、請求項２に記載の発明によれば、回転部材の突出部と円筒部に形成された前記凹部からのコマとが噛み合って、回転部材と円筒部とが回転している際に、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止し回転部材の回転も停止し、ケーシングドライバーによりケーシングは回転する。これは、円筒部内で、円筒部と回転部材とが一体化せずに、円筒部と回転部材とが連携しない動作が可能な状態で円筒部と回転部材とが共に回転しており、弾性部材の弾性力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、円筒部が回転し回転部材が停止するという、円筒部と回転部材とが連携しない動作が実現し、回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが円筒部の径方向の動作（円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したり、円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり）により回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが空回りすることで円筒部を回転させる。

さらに、請求項３に記載の発明は、先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバが移動するのを支持する円筒部と、該円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、該ケリーバ用アタッチメントでは、円筒状の形状をなし、内部はドーナツ状の空間が形成され、中心軸方向に沿って、前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側である一方の端面側には、油圧ブレーキが取り付けられ、前記油圧ブレーキの先端に一方のブレーキパッドが取り付けられ、中心軸方向に沿って他方の端面に他方のブレーキパッドが取り付けられて、中心軸方向を横断する方向に対向して前記ブレーキパッドが設けられた、第一円筒部と、対向して設けられた前記ブレーキパッドに挟み込まれることで前記第一円筒部内に組み込まれる、中心軸方向に対して垂直に横断する方向で、一方の端部側に形成された円盤状の鍔部と、該鍔部に連続して中心軸方向に沿って伸びて他方の端部側に形成された円筒部と、により円筒状の形状をなす、第二円筒部と、からなり、前記第二円筒部の、該第一円筒部と連結された側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられていることを特徴とする。

従って、請求項３に記載の発明によれば、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入され、ケーシングに連結されたケリーバ用アタッチメントも回転し、ケリーバ用アタッチメントに配置された回転力伝達バーも回転することで回転力伝達バーに挟み込まれた円筒部が回転し、ケリーバが回転して掘削バケットがケーシング内の土砂を掘削する。このとき、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では第二円筒部の鍔部が油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持され、第二円筒部と共に第一円筒部が回転する。また、掘削中の掘削バケットが停止し、掘削バケットの回転が停止することでケリーバの回転が停止する。そして、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入されており、ケリーバ用アタッチメントの第二円筒部は回転する。このとき、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では、油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持された第二円筒部の鍔部がケーシングの回転に伴い、挟持されつつ回転を行い、つまり、ブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第二円筒部が回転する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の構成に加え、前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、前記ケーシングの回転により、前記第二円筒部が回転させられ、前記第二円筒部の鍔部は、前記ブレーキパッドに挟持されつつ回転させられ、前記ブレーキパッドには、前記ケリーバ用アタッチメント内の第一円筒部内で前記油圧ブレーキにより、前記ケリーバの強度を超えない挟持する力を付与する押圧が加えられたことを特徴とする。

従って、請求項４に記載の発明によれば、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では第二円筒部の鍔部が油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持され、第二円筒部と共に第一円筒部が回転している際に、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止しケリーバ用アタッチメントの第一円筒部の回転も停止し、ケーシングドライバーによりケーシングは回転する。これは、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内で、ブレーキパッドと第二円筒部の鍔部とが一体化せずに、第一円筒部と第二円頭部とが連携しない動作が可能な状態で第一円筒部と第二円筒部とが共に回転しており、油圧ブレーキからの押圧による力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、第二円筒部の鍔部がブレーキパッドに挟持されつつ、回転を行うという、第一円筒部と第二円筒部とが連携しない動作が実現し、油圧ブレーキからの押圧が加わったブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第一円筒部の回転が停止し、第二円筒部が回転する。

さらに、請求項５に記載の発明は、先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの移動を支持する円筒部と、該円筒部内では、前記円筒部内の中心孔側に配置された、中心孔に前記ケリーバが組み込まれ、前記円筒部の、前記中心孔から外周に向かって複数の突出部が形成された回転部材と、前記円筒部内では、前記回転部材を囲み、前記円筒部の、前記外周から前記中心孔に向かって複数形成された凹部と、該凹部には、底部側に弾性部材が設けられ、該弾性部材に固定され前記凹部内に組み込まれた、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり、前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したりする、コマと、を備え、前記円筒部の側面から前記円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、該ケリーバ用アタッチメントでは、円筒状の形状をなし、内部はドーナツ状の空間が形成され、中心軸方向に沿って、前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側である一方の端面側には、油圧ブレーキが取り付けられ、前記油圧ブレーキの先端に一方のブレーキパッドが取り付けられ、中心軸方向に沿って他方の端面に他方のブレーキパッドが取り付けられて、中心軸方向を横断する方向に対向して前記ブレーキパッドが設けられた、第一円筒部と、対向して設けられた前記ブレーキパッドに挟み込まれることで前記第一円筒部内に組み込まれる、中心軸方向に対して垂直に横断する方向で、一方の端部側に形成された円盤状の鍔部と、該鍔部に連続して中心軸方向に沿って伸びて他方の端部側に形成された円筒部と、により円筒状の形状をなす、第二円筒部と、からなり、前記第二円筒部の、該第一円筒部と連結された側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部と噛み合ったり、前記円筒部内のコマが前記回転部材の突出部からの押圧により前記凹部内へ移動させられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合わなかったりすることが可能であることを特徴とする。

従って、請求項５に記載の発明によれば、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入され、ケーシングに連結されたケリーバ用アタッチメントも回転し、ケリーバ用アタッチメントに配置された回転力伝達バーも回転することで回転力伝達バーに挟み込まれた円筒部が回転し、ケリーバが回転して掘削バケットがケーシング内の土砂を掘削する。このとき、円筒部内では、円筒部内のコマと回転部材の突出部と噛み合って、回転部材と共にケリーバが回転する。また、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では第二円筒部の鍔部が油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持され、第二円筒部と共に第一円筒部が回転する。また、掘削中の掘削バケットが停止し、掘削バケットの回転が停止することでケリーバの回転が停止する。このとき、円筒部内では、円筒部の回転によりコマが回転部材の突出部に当接し、ケリーバの停止により回転部材も停止することでコマが回転部材の突出部からの押圧により、弾性部材の働きで円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させられ、さらなる円筒部の回転により、コマが回転部材の突出部を乗り越え、弾性部材の働きでコマは円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させられ、以上の回転部材の突出部を基点とする、コマと弾性部材との動作の繰り返しにより、円筒部内のコマが回転部材の突出部と噛み合わず、実質的には空回りすることでケリーバが入った回転部材の回転は停止し、回転部材を囲む円筒部が回転する。また、このとき、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では、油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持された第二円筒部の鍔部がケーシングの回転に伴い、挟持されつつ回転を行い、つまり、ブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第二円筒部が回転する。そして、ケーシングドライバによりケーシングが回転し地盤に圧入されており、ケリーバ用アタッチメント（第一円筒部及び第二円筒部）、回転力伝達バー、及び円筒部は停止しても、最終的には、ケリーバ用アタッチメントの第二円筒部が回転する。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の構成に加え、前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記回転部材の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、前記回転部材の突出部と噛み合っていた前記円筒部に形成された前記凹部からの前記コマに、前記ケリーバが組み込まれた前記回転部材の突出部からの押圧が加わり、前記ケリーバの強度を超えない負荷で変化する弾性力を備えた前記弾性部材により、前記コマを前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させたり、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させたりして、前記円筒部を回転させ、前記ケーシングの回転により、前記第二円筒部が回転させられ、前記第二円筒部の鍔部は、前記ブレーキパッドに挟持されつつ回転させられ、前記ブレーキパッドには、前記ケリーバ用アタッチメント内の第一円筒部内で前記油圧ブレーキにより、前記ケリーバの強度を超えない挟持する力を付与する押圧が加えられたことを特徴とする。

従って、請求項６に記載の発明によれば、回転部材の突出部と円筒部に形成された前記凹部からのコマとが噛み合って、回転部材と円筒部とが回転し、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では第二円筒部の鍔部が油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持され、第二円筒部と共に第一円筒部が回転している際に、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止し、ケーシングドライバーによりケーシングは回転する。このとき、円筒部内で、円筒部と回転部材とが一体化せずに、円筒部と回転部材とが連携しない動作が可能な状態で円筒部と回転部材とが共に回転しており、弾性部材の弾性力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、円筒部が回転し回転部材が停止するという、円筒部と回転部材とが連携しない動作が実現し、回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが円筒部の径方向の動作（円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したり、円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり）により回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが空回りすることで円筒部を回転させ、回転部材の回転は停止する。また、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内で、ブレーキパッドと第二円筒部の鍔部とが一体化せずに、第一円筒部と第二円頭部とが連携しない動作が可能な状態で第一円筒部と第二円筒部とが共に回転しており、油圧ブレーキからの押圧による力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、第二円筒部の鍔部がブレーキパッドに挟持されつつ、回転を行うという、第一円筒部と第二円筒部とが連携しない動作が実現し、油圧ブレーキからの押圧が加わったブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第一円筒部の回転が停止し、第二円筒部が回転する。

以上が請求項６に記載の発明の基本であるが、掘削する地盤の状態等によっては、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止し、ケーシングドライバーによりケーシングが回転する際に、弾性部材の弾性力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、円筒部内のコマが円筒部の径方向の動作（円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したり、円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり）により回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが空回りすることで円筒部を回転させ、回転部材の回転は停止する、か或いは、油圧ブレーキからの押圧による力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、第二円筒部の鍔部がブレーキパッドに挟持されつつ、油圧ブレーキからの押圧が加わったブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第一円筒部の回転が停止し、第二円筒部が回転する、といういずれか一方の動作も起こり得る。

さらに、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の構成に加え、前記回転力伝達バーを挟み込んで前記ケリーバ用アタッチメントに配置する、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に形成される二箇所の前記溝部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面から突出して、対向して設けられたブラケット同士で形成された溝部と、前記溝部と対向して、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に沿って、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面から突出して、対向して設けられたブラケット同士で形成された溝部と、であることを特徴とする。

従って、請求項７に記載の発明によれば、対向してブラケットによる溝部を形成し、その溝部に回転力伝達バーを挟み込むことで、ケリーバ用アタッチメントに対する回転力伝達バーの位置決めを行い、ケリーバ用アタッチメントの回転に伴い、回転力伝達バー３、３の中心に位置する円筒部の回転もケリーバ用アタッチメントと同心で行うことが可能になり、円筒部の安定した回転を維持することになり、特に、回転力伝達バーを挟む込む溝部では、回転力伝達バーを挟み込んだ状態で溝部との間（ブラケットとの間）に隙間があり、ケリーバ用アタッチメントの回転により回転力伝達バーが隙間を移動し、溝部（ブラケット）と当接した状態で回転することになり、回転時における回転力伝達バーの安定した状態を維持することになる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の構成に加え、前記回転力伝達バーを挟み込んで前記ケリーバ用アタッチメントに配置する、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に形成される二箇所の前記溝部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記ケリーバ用アタッチメントを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面に切り込むことで形成された溝部と、前記溝部と対向して、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に沿って、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面に切り込むことで形成された溝部と、であることを特徴とする。

従って、請求項８に記載の発明によれば、ケリーバ用アタッチメントの端面に対向して切り込みによる溝部を形成し、その溝部に回転力伝達バーを挟み込むことで、ケリーバ用アタッチメントに対する回転力伝達バーの位置決めを行い、ケリーバ用アタッチメントの回転に伴い、回転力伝達バー３、３の中心に位置する円筒部の回転もケリーバ用アタッチメントと同心で行うことが可能になり、円筒部の安定した回転を維持することになり、特に、回転力伝達バーを挟む込む溝部では、回転力伝達バーを挟み込んだ状態で溝部との間（切り込み（傾斜面）との間）に隙間があり、ケリーバ用アタッチメントの回転により回転力伝達バーが隙間を移動し、溝部（切り込み（傾斜面））と当接した状態で回転することになり、回転時における回転力伝達バーの安定した状態を維持することになる。

さらに、請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の構成に加え、前記溝部の、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む面部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から挟み込まれる前記回転力伝達バーの面部の傾斜と同じ方向に傾斜していることを特徴とする。

従って、請求項９に記載の発明によれば、回転力伝達バーを挟み込んだ状態でケリーバ用アタッチメントが回転すると、回転力伝達バーは、溝部内を（矢印ａ方向、或いは矢印ｂ方向へ）移動し、溝部（いずれかのブラケット、或いは傾斜面）に当接した状態で支持されることになる。回転力伝達バーとブラケットとが当接するのが同じ方向の傾斜面同士であるため安定して当接することになり、回転力伝達バーの安定した回転を得ることになる。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項１、２、５又は６のいずれかに記載の構成に加え、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合ったり、噛み合わなかったりして当接する面部同士が円弧状の形状で形成されていることを特徴とする。

従って、請求項１０に記載の発明によれば、円筒部内のコマの面部と回転部材の突出部の面部とがそれぞれ円弧状の形状をなし、ケリーバの回転が停止することで回転部材が停止し、ケーシングが回転し円筒部が回転するときに、円筒部内では、円筒部の回転によりコマが回転部材の突出部に当接し、コマが回転部材の突出部からの押圧により、弾性部材の働きで円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させられ、さらなる円筒部の回転により、コマが回転部材の突出部を乗り越え、弾性部材の働きでコマは円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させられる際に、当接する面部同士の形状が円弧状の形状をなしているため滑らかな移動を可能にし、回転が停止した、回転部材を囲む円筒部の回転を容易にする。

本発明によれば、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削において、掘削バケットを取り付けたケリーバを組み込み、円筒部の中心孔側に配置された回転部材の、突出部と円筒部に形成された前記凹部からのコマとが噛み合って、回転部材と円筒部とが回転している際に、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止し回転部材の回転も停止し、ケーシングドライバーによりケーシングは回転する。つまり、円筒部内で、円筒部と回転部材とが一体化せずに、円筒部と回転部材とが連携しない動作が可能な状態で円筒部と回転部材とが共に回転しており、弾性部材の弾性力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、円筒部と回転部材とが連携しない動作が実現し、回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが円筒部の径方向の動作（円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したり、円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり）により回転部材の突出部に対して、円筒部内のコマが空回りすることで円筒部を回転させ回転部材が停止することになる。その結果、ケーシングドライバーによる回転がケリーバに伝わることがなく、掘削中のケリーバの保護することになる。

また、ケリーバ用アタッチメントを二つの部材で構成することにより、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内で、ブレーキパッドと第二円筒部の鍔部とが一体化せずに、第一円筒部と第二円頭部とが連携しない動作が可能な状態で第一円筒部と第二円筒部とが共に回転しており、油圧ブレーキからの押圧による力を超え、ケリーバの強度を超えない力がケリーバに加わることで、第二円筒部の鍔部がブレーキパッドに挟持されつつ、回転を行うという、第一円筒部と第二円筒部とが連携しない動作が実現し、油圧ブレーキからの押圧が加わったブレーキパッドの間を滑って回転を行い、第一円筒部の回転が停止し、第二円筒部が回転することになる。つまり、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削において、ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部内では第二円筒部の鍔部が油圧ブレーキにより押圧を加えられたブレーキパッドに挟持され、第二円筒部と共に第一円筒部が回転している際に、掘削バケットによるケーシング内の土砂の掘削の際のケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、掘削バケットを取り付けたケリーバの回転が停止しケリーバ用アタッチメントの第一円筒部の回転も停止し、ケーシングドライバーによりケーシングは回転する。その結果、ケーシングドライバーによる回転がケリーバに伝わることがなく、掘削中のケリーバの保護することになる。

本発明である掘削装置の概要を示す説明図である。 ケリーバ用アタッチメントでの回転力伝達バーの支持の状態を示す説明図である。（ａ）は、ケリーバ用アタッチメントの端面上で回転力伝達バーの支持を示す説明図である。（ｂ）は、ケリーバ用アタッチメントの端面上で回転力伝達バーの支持の他の形態を示す説明図である。（ｃ）は、ケリーバ用アタッチメントの端面上で回転力伝達バーの支持の別の形態を示す説明図である。（ｄ）は、ケリーバ用アタッチメント内の溝部で回転力伝達バーの支持を示す説明図である。 掘削装置のケリーバと、ケリーバが組み込まれる回転部材を示す説明図である。（ａ）は、ケリーバとケリーバの突出部を示すために、ケリーバを上方から示す説明図である。（ｂ）は、回転部材の正面方向から示す説明図である。 ケリーバと回転部材とを組み立てた状態における、ケリーバの突出部と回転部材の凹部との組立（挿入）の詳細を示す説明図である。 円筒部内を示す説明図である。（ａ）は、円筒部の中心軸を横断する断面方向（図１に示すＣ−Ｃ線の矢印に沿う断面方向）から円筒部内を示す説明図である。（ｂ）は、（ａ）に示す凹部の説明図である。（ｃ）は、円筒部の凹部に組み込まれるコマを示す説明図である。 回転部材を取り付けたケリーバを円筒部内に組み込んだ状態を円筒部の中心軸方向を横断する断面方向（図１に示すＣ−Ｃ線の矢印に沿う断面方向）から示した説明図である。 本発明である掘削装置で掘削する状態を示す説明図である。 回転部材の突出部と円筒部内のコマとの関係を示す説明図である。（ａ）は、回転部材の突出部と円筒部内のコマとが当接した状態を示す説明図である。（ｂ）は、負荷で停止した、回転部材の突出部に対して回転する、円筒部内のコマが回転部材の突出部から押圧が加わった状態を示す説明図である。（ｃ）は、負荷で停止した、回転部材の突出部を円筒部内のコマが乗り越えた状態を示す説明図である。 本発明の例２である掘削装置の概要を示す説明図である。 図９に示す掘削装置のケリーバ用アタッチメントを断面方向（図９に示すＤ−Ｄ線の矢印に沿う断面方向）から示す説明図である。 本発明の例３である掘削装置の概要を示す説明図である。 噛み合ったり、噛み合わなかったりする、円筒部内のコマの面部と回転部材７の突出部の面部とが円弧状の形状である場合を示す説明図である。（ａ）は、円筒部内に入るコマの形状を示す説明図である。（ｂ）は、円筒部内のコマの面部と回転部材７の突出部の面部との関係を示す説明図である。 特許文献１の、地盤削孔装置を部分的に拡大した説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。

（例１）
図１に示す掘削装置１では、図示しないスイベルを介して、伸長可能に複数段に形成されたケリーバ４を備え、第一段目のケリーバ４内に第２段目以降のケリーバ４が収納されており、掘削に際して第一段目から第二段目、・・・第ｎ段目が伸びて出ることになる。本例においては、第一段目から第四段目で構成されているケリーバ４を用いているが、特に、第一段目から第四段目で構成されているケリーバ４に限定されることなく、掘削する地盤の状態等により、第三段目以下の構成によるケリーバ４を用いたり、第五段目以上の構成によるケリーバ４を用いることになる。ケリーバ４には、図１に示すように、突起部４４がケリーバ４の長手方向に沿って形成されている。本例におけるケリーバ４の外周面４０には、ケリーバ４の長手方向を横断する断面方向において（円周方向に沿って）等間隔で複数の突起部４４が形成されている。図示していないが、第二段目、第三段目のケリーバ４についても同様に突起部４４が形成されている。そして、ケリーバ４の移動を支持し、ケリーバ４が移動することになる中心孔２３が形成された円筒部２は、円盤に近い円筒状に形成された鋼板からなり、図１においては、移動前の第一段目のケリーバ４の状態が示されており、第一段目のケリーバ４が移動すると、図示しないストッパが円筒部２に当接することで第一段目のケリーバ４が円筒部２の孔部を通過することになり、その後、第二段目のケリーバ４が第一段目のケリーバ４から出て伸びる。

それから、第三段目のケリーバ４が第二段目のケリーバ４から出て伸びることになる。また、ケリーバ４の最終段、本例では、第三段目のケリーバ４の先端に土砂を掘削するための装置である掘削バケット６を連結するためのソケット４２が取り付けられている。ソケット４２には孔部４３が形成されており、図示しないピン等をソケット４２の孔部４３に通すことでケリーバ４の先端（ケリーバ４の端部４１）に掘削バケット６を連結することになる。そして、ケリーバ４の第一段目が通過する円筒部２では、円筒部２の側面２１から円筒部２の側面２１に対して、径方向に伸びる（伸長して）回転力伝達バー３、３が対向して取り付けられている（設けられている）。回転力伝達バー３は、本例においては四角柱状の部材であるが、特に四角柱状の部材に限定されることなく円柱状の部材を用いることも可能である。

回転力伝達バー３は、図１に示すように、円筒部２の中心軸方向に沿う辺３１の長さが円筒部２の中心軸方向の長さである側面２１の幅２２より若干短いが、回転力伝達バー３の辺３１の長さを側面２１の幅２２と同じにすることも可能である。ケリーバ４を回転させることによる生じる、回転力伝達バー３に加わる負荷に回転力伝達バー３が耐えられる強度にするために、回転力伝達バー３の辺３１の長さを側面２１の幅２２と同じにする等して回転力伝達バー３の太さを決定することになる。そして、この対向する回転力伝達バー３、３がケリーバ用アタッチメント５に取り付けられることになる。ケリーバ用アタッチメント５は、図１に示すように、径の異なる二種類の円筒状の部材を重ね合わせた形状をなしている。第一円筒部５３側には、回転力伝達バー３、３が取り付けられる。第一円筒部５３は、円筒部２の外径より大きい外径をなしており、第一円筒部５３の内径は、円筒部２が入り込める大きさになっている。第一円筒部５３の端面５１にはブロックであるブラケット５２が設けられて、端面５１から突出している。本例では、ブラケット５２は、図１に示すように、直方体状の形状をなし、ブラケット５２、５２同士の間で回転力伝達バー３、３を挟み込んで回転力伝達バー３、３を支持している。

つまり、図１及び図２（ａ）に示すように、ケリーバ用アタッチメント５の第一円筒部５３の径方向に対向して設けられたブラケット５２、５２の間に回転力伝達バー３を配置することで、径方向を横断する方向に対向して設けられた二つのブラケット５２、５２で（二つのブラケット５２、５２で溝部を形成し）回転力伝達バー３をそれぞれ挟む込むことで回転力伝達バー３、３を支持することになる。本例では、第一円筒部５３の端面５１上に設けられた計四つのブラケット５２で回転力伝達バー３を挟み込んでいる。つまり、ケリーバ用アタッチメント５の径方向に形成される一箇所目の溝部は、回転力伝達バー３、３の長手方向を横断する方向から回転力伝達バー３、３を挟み込み、ケリーバ用アタッチメント５の端面５１から突出して、対向して設けられたブラケット５３、５３同士で形成された溝部である。二箇所目の溝部は、溝部と対向して、ケリーバ用アタッチメント５の径方向に沿って、回転力伝達バー３、３の長手方向を横断する方向からケリーバ用アタッチメント５を挟み込み、ケリーバ用アタッチメント５の端面５１から突出して、対向して設けられたブラケット５３、５３同士で形成された溝部である。そして、これらの対向する溝部で回転力伝達バー３、３を挟み込んでケリーバ用アタッチメント５に配置することになる。回転力伝達バー３、３をケリーバ用アタッチメント５に配置する際には、回転力伝達バー３、３の中心にある円筒部２をケリーバ用アタッチメント５と同心にし、円筒部２とケリーバ用アタッチメント５とが同心の状態でケリーバ用アタッチメント５が回転することになる。

そして、ケリーバ用アタッチメント５が回転しても回転力伝達バー３、３の支持を維持することになり、円筒部２及びケリーバ４の状態の支持も維持される。図２（ａ）に示すように、ブラケット５２、５２の間に（二つのブラケット５２、５２で溝部を形成し）回転力伝達バー３を挟み込んだ状態でケリーバ用アタッチメント５が回転すると、回転力伝達バー３は、矢印ａ方向、或いは矢印ｂ方向へ移動し、いずれかのブラケット５２に当接した状態で支持されることになる。以上のように、本例では、ブラケット５３が直方体状の形状をなしているが、必ずしも、直方体状の形状に限定されるものではない。図２（ｂ）では、ブラケット５２の形状（ブラケット５２の長手方向を横断する方向の（断面）形状）が、ブラケット５２、５２同士が対向する側（回転力伝達バー３の長手方向を横断する方向から回転力伝達バー３を挟み込む面部）が傾斜面５２１、５２１をなしている（台形形状）。また、この場合、回転力伝達バー３の形状（回転力伝達バー３の長手方向を横断する方向の面部の形状）も、ブラケット５２、５２の傾斜面５２１、５２１に対応する（同じ方向の）傾斜面３２、３２が形成されている。図２（ｂ）に示すように、ブラケット５２、５２の間に（二つのブラケット５２、５２で溝部を形成し）回転力伝達バー３を挟み込んだ状態でケリーバ用アタッチメント５が回転すると、回転力伝達バー３は、矢印ａ方向、或いは矢印ｂ方向へ移動し、いずれかのブラケット５２に当接した状態で支持されることになる。回転力伝達バー３とブラケット５２とが当接するのが傾斜面５２１、３２同士であるため安定して当接することになる。そして、図２（ｂ）においても、図２（ａ）と同様に、円筒部２及びケリーバ４の状態の支持も維持される。

図２（ｃ）では、ブラケット５２の形状（ブラケット５２の長手方向を横断する方向の（断面）形状）が、ブラケット５２、５２同士が対向する側へ折り曲げられた形状である略Ｌ字状の形状をなしている。回転力伝達バー３は、図２（ａ）に示す回転力伝達バー３の形状と同じ直方体状の形状をなしている。図２（ｃ）に示すように、ブラケット５２、５２の間に（二つのブラケット５２、５２で溝部を形成し）回転力伝達バー３を挟み込んだ状態でケリーバ用アタッチメント５が回転すると、回転力伝達バー３は、矢印ａ方向、或いは矢印ｂ方向へ移動し、いずれかのブラケット５２に当接した状態で支持されることになる。図２（ｃ）においても、図２（ｂ）と同様に、円筒部２及びケリーバ４の状態の支持も維持される。さらに、図２（ｄ）では、ブラケット５２を設けていた、図２（ａ）から図２（ｃ）までとは異なり、第一円筒部５３の端面５１に溝部５１１を形成することで、回転力伝達バー３の支持を行っている。溝部５１１は、第一円筒部５３の端面５１に第一円筒部５３の径方向に沿って形成し（径方向に沿って、二箇所に形成し）、その溝部５１１、５１１内に回転力伝達バー３、３を組み込むことになる。

つまり、ケリーバ用アタッチメント５の径方向に形成される一箇所目の溝部５１１は、回転力伝達バー３、３の長手方向を横断する方向から回転力伝達バー３、３を挟み込む、ケリーバ用アタッチメント５の端面５１に切り込むことで形成された溝部である。二箇所目の溝部は、溝部５１１と対向して、ケリーバ用アタッチメント５の径方向に沿って、回転力伝達バー３、３の長手方向を横断する方向から回転力伝達バー３、３を挟み込む、ケリーバ用アタッチメント５の端面５１に切り込むことで形成された溝部である。そして、これらの対向する溝部５１１、５１１で回転力伝達バー３、３を挟み込んでケリーバ用アタッチメント５に配置することになる。回転力伝達バー３、３をケリーバ用アタッチメント５に配置する際には、回転力伝達バー３、３の中心にある円筒部２をケリーバ用アタッチメント５と同心にし、円筒部２とケリーバ用アタッチメント５とが同心の状態でケリーバ用アタッチメント５が回転することになる。

図２（ｄ）では、溝部５１１の対向する側（回転力伝達バー３の長手方向を横断する方向から回転力伝達バー３を挟み込む面部）に傾斜面５１２、５１２が形成されており、回転力伝達バー３（回転力伝達バー３の長手方向を横断する方向の面部）にも溝部５１１の傾斜面５２１、５２１に対応する（同じ方向の）傾斜面３２、３２が形成されている。そして、図２（ａ）から図２（ｃ）までと同様に、図２（ｄ）において、溝部５１１に回転力伝達バー３を組み込んだ状態でケリーバ用アタッチメント５が回転すると、回転力伝達バー３は、矢印ａ方向、或いは矢印ｂ方向へ移動し、溝部５１１のいずれかの傾斜面５１２、５１２に当接した状態で支持されることになる。図２（ｂ）と同様に、回転力伝達バー３と溝部５１１とが当接するのが傾斜面５１２、３２同士であるため安定して当接することになる。そして、図２（ｄ）においても、図２（ａ）から図２（ｃ）と同様に、円筒部２及びケリーバ４の状態の支持も維持される。

以上のようにして、ケリーバ用アタッチメント５の、第一円筒部５３に回転力伝達バー３、３を取り付けることになる。第一円筒部５３に連続する第二円筒部５４にはケーシング１２が取り付けられることになる。本例においては、図１に示すように、第二円筒部５４内にケーシング１２を組み込み、第二円筒部５４側から複数のボルト１３を用いて第二円筒部５４にケーシング１２を固定している。本例では、ボルト１３を用いることでケリーバ用アタッチメント５とケーシング１２との固定を行っているが、ボルト１３に限定されることなく、溶接等によりケリーバ用アタッチメント５とケーシング１２との固定を行うことも可能である。

以上が図１に示す掘削装置１における、ケリーバ用アタッチメント５、ケーシング１２、ケリーバ用アタッチメント５と回転力伝達バー３との支持構造の概要である。つぎに、図１において、矢印Ａで示す、円筒部２内及びケリーバ４の構成の詳細について説明する。

図１における、矢印Ａ示す位置である、円筒部２内では、第一段目のケリーバ４が入っている。本例でのケリーバ４の突起部４４は、図３（ａ）に示すように、断面長方形の四角柱の形状をなしているが、この形状に限定されることなく、ケリーバ４の外周面４０から突出する形状であればよい。本例では、ケリーバ４の長手方向を横断する方向で均等な三箇所の位置に突出部４４が形成されているが、三箇所に限定されることなく、三箇所以上とすることも可能である。また、突出部４４は、ケリーバ４と一体に成形することも可能であるし、ケリーバ４とは別体として、後からケリーバ４に取り付けることも可能である。その場合、例えば、ケリーバ４側には突出部４４が取り付けられる位置（外周面４０）に凹部を形成し、突出部４４には凸部を形成し、この凹部と凸部とを接着剤等を介して嵌合させることで、ケリーバ４と突出部４４と一体化することも可能である。

そして、このケリーバ４は、回転部材７に組み込まれることになる。図３（ｂ）に示す回転部材７は、基本的に円筒状の形状をなしており、回転部材７の中心軸方向の長さは、円筒部２の中心軸方向の長さ（幅２２）内に収まる長さになる。回転部材７の、ケリーバ４が組み込まれる中心孔７１側では、内周面７２から凹部７３が形成されている。凹部７３は、図３（ｂ）に示すように、回転部材７の中心軸に対して垂直方向をなす（回転部材７の長手方向に沿う端部側の）端面７４から切り込むことで端面７４、７４同士の間に形成されている。凹部７３の形状は、凹部７３に組み込まれるケリーバ４の突出部４４の形状に対応している。本例においては、ケリーバ４の突出部４４は、断面長方形の四角柱の形状をなしているため、凹部７３は、そのケリーバ４の突出部４４が組み込める矩形形状をなしている。また、凹部７３は、ケリーバ４の突出部４４の位置と数に対応して、ケリーバ４の突出部４４が組み込まれるように回転部材７の内周面７２側から形成されている。つまり、本例では、ケリーバ４に形成した突出部４４が三箇所であり、回転部材７の凹部７３が六ヶ所であり、掘削作業に際し、適宜、突出部４４と凹部７３との組み込み位置を換えることで凹部７３の経時変化を防止することになる。また、ケリーバ４の突出部４４の位置と数が変われば、それに応じて回転部材７の内周面７２側に形成される凹部７３の位置と数が変わることになる。

回転部材７の外周面７５側には、突出部７６が形成されている。突出部７６は、図３（ｂ）に示すように、回転部材７の中心軸に対して垂直方向では略三角形の形状をなしており、その略三角形は二等辺三角形に近い形状をなしている。具体的には、端辺７６１、７６１同士の長さが等しいため、端辺７６１、７６１のそれぞれ基点７６２、７６２から等しい距離に頂点７６３が形成されることになる。頂点７６３より回転部材７の中心軸方向に沿って端辺７６４が形成され、端辺７６４から、基点７６２、７６２より回転部材７の中心軸方向に沿って形成された端辺７６５、７６５それぞれに、面部７６６、７６６が形成されている。本例においては、頂点７６３（端辺７６４）を中心に端辺７６１、７６１同士（端辺７６４と端辺７６２、７６２との間の、図示しない面部同士）が直角に近い角度である角度αをなしている。ただし、角度αについては、特に直角に近い角度に限定されることなく、直角より大きい角度とすることも可能であり、直角より小さい角度とすることも可能である。本例においては、突出部７６が外周面７５に沿って均等に（等しい間隔で）形成されているが、特に均等に形成されることに限定されない。また、本例では、外周面７５に沿って突出部７６が８箇所に形成されているが、特に８箇所に限定されることなく、ケリーバ４の太さ等、掘削作業の状況等により８箇所より多く形成したり、少なく形成したりすることになる。

そして、以上の構成をなす回転部材７とケリーバ４との組立に際しては、円筒部２内の回転部材７の中心孔７１へケリーバ４を挿入し、ケリーバ４の突出部４４を回転部材７の端面７４側から凹部７３へ移動させ、ケリーバ４を回転部材７の中心孔７１に沿う方向に移動させることでケリーバ４の突出部４４が回転部材７の凹部７３内を摺動できるようになる（図４参照）。つまり、ケリーバ４の第一段目が掘削作業中に円筒部２（回転部材７）を中心にケリーバ４の長手方向に沿って移動することが可能になる。また、ケリーバ４が回転部材７の中心孔７１へ入ると、回転部材７の内周面７２とケリーバ４の外周面４０との間に隙間Ｓが形成されることになる（図４参照）。ケリーバ４の突出部４４と回転部材７の凹部７３と関係で、ケリーバ４の、外周面４０から突出部４４の端部までの長さが回転部材７の凹部７３の深さより長いため、ケリーバ４の外周面４０と回転部材７の内周面７２とが接触し難くなりケリーバ４の第一段目の移動の抵抗を少なくしている。以上が回転部材７へのケリーバ４の組立（挿入）である。

以上のようにして、ケリーバ４は、円筒部２内の回転部材７に摺動可能な状態で組み込まれることになる。ケリーバ４が組み込まれた回転部材７を収納した円筒部２内は、図５（ａ）に示すように、内周面２３４に複数のコマ２４が組み込まれて、コマ２４が円筒部２の中心軸に向かう方向へ移動したり、円筒部２の中心軸から離れる方向へ移動したりすることになっている。なお、図５（ａ）では、円筒部２内の詳細を示すために、ケリーバ４及び回転部材７を省いて示してある。円筒部２内の内周面２３４には、複数の凹部２３１が形成されており、凹部２３１は凹部２４内をコマ２４が移動できる大きさであり、凹部２３１内にコマ２４を組み込んだ際に、凹部２３１の内壁２３２とコマ２４の側面部２４１との間で若干の隙間が形成される程度の大きさである。この凹部２３１の形状は、図５（ａ）に示すように、コマ２４の底部２４２側の形状である四角柱が収まる形状をなしている。そして、図５（ｂ）に示す、凹部２３１の深さ（円筒部２の径方向の長さ）Ｌ１は、コマ２４の、底部２４２から頂部２４３までの長さＬ２より長く形成されている。凹部２３１内には、図５（ａ）に示すように、底部２３３側に弾性部材２５が設けられている。

コイルバネ２５の一方の端部２５１は、凹部２３１の底部２３３に固定されており、他方の端部２５２はコマ２４の底部２４２に固定されている。そして、コイルバネ２５が伸縮により、コイルバネ２５の他方の端部２５２に固定されたコマ２４が凹部２３１の内壁２３２に沿って、円筒部２の径方向に移動することになる。コマ２４は、図５（ｃ）に示すように、底部２４２側の四角柱の形状に続いて、頂部２４３側では三角柱状の形状をなしている。具体的には、四角柱の形状と三角柱の形状の境目である辺部２４４、２４４と頂部２４３との間には面部２４５、２４５が形成されている。面部２４５、２４５は、辺部２４４、２４４同士を結ぶ直線（図５（ｃ）に示す点線）に対して角度βをなして傾斜して形成されている。本例においては、角度βは鋭角であるが、特に鋭角に限定されない。この頂部２４３側である三角柱状の形状は回転部材７の突出部７６である、端辺７６４から、基点７６２、７６２より回転部材７の中心軸方向に沿って形成された端辺７６５、７６５との間にそれぞれ形成された、図示しない面部と噛み合うことになる。本例では、円筒部２内のコマ２４の頂部２４３側と回転部材７の突出部７６とが噛み合うことになるため、円筒部の中心軸方向に沿う長さが、円筒部２内のコマ２４の頂部２４３側と回転部材７の突出部７６側とではほぼ等しい長さとなっているが、回転部材７からの回転力が円筒部２内のコマ２４に伝えることができれば、円筒部２内のコマ２４の頂部２４３側と回転部材７の突出部７６側との、円筒部の中心軸方向に沿う長さがほぼ等しくなることに限定されない。

本例においては、弾性部材２５としてコイルバネを用いているが、特にコイルバネに限定されることなく弾力性のある部材であれば他の部材を用いることも可能である。例えば、弾性部材２５の代わりに油圧パッドを配置し、油圧パッドを膨張させたり。収縮させたりすることでコマ２４を弾性部材２５としてコイルバネを用いた場合と同様に動作させることになる。

以上の構成をなす円筒部２へケリーバ４を組み込むことになる。円筒部２へケリーバ４を組み込む前に既に、図６に示すように、円筒部２内では、円筒部２内のコマ２４の頂部２４３側と回転部材７の突出部７６とが噛み合う状態になっている。この状態でケリーバ４を円筒部２（の中心孔２３）に組み込むことでケリーバ４を回転部材７の中心孔７１へ組み込むことになる。そして、円筒部２を通過して出たケリーバ４の先端（端部４１）（ケリーバ４の第三段目）のソケット４２の孔部４３内に図示しないピン等を通すことで掘削バケット６を取り付ける。本例では、円筒部２の凹部２３１内に設けられた弾性部材２５であるコイルバネは、掘削に際して回転するケリーバ４に１２ｔの力が加わることでケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続けるばね力（弾性力）に設定してあるが、掘削される土地等の状態によってはケリーバ４の回転を停止させる、ケリーバ４に加わる力を１２ｔ以上とすることも可能であるし、１２ｔ以下とすることも可能である。掘削される土地等の状態によるが、本例においては、ケリーバ４に加わる力は、一例として、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。ただし、掘削される土地等の状態によっては、ケリーバ４に加わる力が４ｔから１４ｔの範囲内に収まらないことがあり、その場合には、ケリーバ４に加わる力に対応するために、４ｔから１４ｔの範囲とは異なる範囲で、ケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続けるばね力（弾性力）を設定することになる。本例においては、ケリーバ４は、掘削中のケリーバ４の回転を阻止する力が、一例として、４ｔから１４ｔの範囲内であればケリーバ４の強度を超えない負荷となる。具体的には、円筒部２と回転部材７とが共に回転することで（掘削を行い）、弾性部材２５の弾性力を超え、ケリーバ４の強度を超えない力（負荷）がケリーバ４に加わることで、円筒部２が回転し回転部材７（ケリーバ４）が停止することになる。このとき、円筒部２内のコマ２４が円筒部２の径方向の動作（円筒部２の中心孔２３から離れる方向へ移動したり、円筒部２の中心孔２３に向かう方向へ移動したり）を行わせる弾性部材２５の弾性力も、設定される、４ｔから１４ｔに対応して決定されることになる。

以上の構成の掘削装置１を用いた掘削に際しては、図７に示すように、地上Ｇに設置された回転駆動装置を内蔵したケーシングドライバー１１で、下端に、図示しない掘削爪を備えたケーシング１２を把持させてあり、ケーシング１２を全周旋回させつつ一定長づつ間欠的に地中に圧入することになる。また、図示しない、クレーンのワイヤの先端にスイベルジョイントを介してケリーバ４の上端が吊持してあり、図示しないクレーンの操作によりケリーバ４を下降して掘削装置１がケーシング１２内に下降する。ケリーバ４の第一段目は円筒部２（回転部材７の中心孔７１）を移動し、ケリーバ４の先端（端部４１）に取り付けられた地盤（土中）を掘削する掘削バケット６を掘削する土中に到達させる。

以上の状態となった掘削装置１を用いた掘削の際における、掘削装置１の動作について説明する。以下では、矢印Ｘ方向に回転する場合を例にとって説明しているが、矢印Ｘ方向とは反対方向である矢印Ｘ１方向に回転することも可能である。

ケーシングドライバー１１を駆動することで、ケーシング１２は回転しながら地中へ圧入され、図６に示す矢印Ｘ方向に沿う、ケーシング１２の回転によりケリーバ用アタッチメント５も回転し、ケリーバ用アタッチメント５上の溝部で支持された回転力伝達バー３、３が回転する。回転力伝達バー３、３の中心にある、円筒部２の回転によりケリーバ４が回転し、ケーシング１２内の掘削バケット６も回転しケーシング１２内の土砂を掘削する。このとき、ケリーバ４に取り付けた回転部材７の突出部７６は、図６に示す矢印Ｘ方向に回転し、円筒部２内のコマ２４に当接する。つまり、回転部材７の突出部７６の、端辺７６４から端辺７６５に形成された、図示しない面部と円筒部２内のコマ２４の面部２４５とが当接する。このときの掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力が１２ｔ以下であれば、円筒部２内のコマ２４の移動を制御するコイルバネ２５は収縮せずに、回転部材７の突出部７６が円筒部２内のコマ２４に当接する前の長さ（状態）が維持される。そして、回転部材７の突出部７６が円筒部２内のコマ２４に当接した状態（回転部材７の突出部７６と円筒部２内のコマ２４とが噛み合った状態）、つまり、ケリーバ４と円筒部２を含めた掘削バケット６は一体となって矢印Ｘ方向へ回転し、ケーシング１２の回転とともに掘削を続ける。

そして、ケーシング１２内の土砂を掘削バケット６で掘削して行くと、固い地層等に当たる場合がある。このとき掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力（負荷）が１２ｔ以上であれば、ケーリバ４の回転が停止して掘削バケット６の掘削も停止し（回転による掘削が停止し）、ケーシング１２の回転は続き、ケーシング１２の回転により回転力伝達バー３、３の中心にある円筒部２の回転が続く。具体的には、ケリーバ４が回転しているときは回転部材７の突出部７６が円筒部２内のコマ２４に当接した状態が維持されているが、ケリーバ４が停止し（回転部材７が停止し）、円筒部３が回転を続けることで、回転部材７の突出部７６に回転する円筒部２内のコマ２４が当接する。具体的には、図８（ａ）に示すように、停止している回転部材７の突出部７６の、端辺７６４から端辺７６５の面部７６６に、回転する円筒部２内のコマ２４の、辺部２４３から辺部２４４の面部２４５が当接し、コマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、回転部材７の突出部７６が停止しているため、コマ２４に矢印Ｙ方向の押圧が加わりコマ２４は円筒部２内の凹部２３１内へ押され、コマ２４の面部２４５の辺部２４３側が突出部７６の面部７６６の端辺７６４側へ摺動し、コマ２４は凹部２３１へ入りコイルバネ２５は収縮する。

図８（ｂ）に示すように、さらにコマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、コマ２４にさらに矢印Ｙ方向の押圧が加わり、コマ２４の面部２４５の辺部２４３側が突出部７６の面部７６６の端辺７６４側へ摺動し、コマ２４の面部２４５の辺部２４３が突出部７６の面部７６６の端辺７６４に接近し、コマ２４はさらに凹部２３１へ入りコイルバネ２５はさらに収縮する。続いてコマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、コマ２４の面部２４５の辺部２４３が突出部７６の面部７６６の端辺７６４に当接し、コマ２４は凹部２３１へ最も入り込みコイルバネ２５は最大限収縮する。そして、コマ２４の面部２４５の辺部２４３が突出部７６の面部７６６の端辺７６４を通過する。通過することにより、コマ２４が矢印Ｘ方向へ回転することでコマ２４に加わっていた回転部材７の突出部７６からの押圧が解除され、図８（ｃ）に示すように、コイルバネ２５は収縮された状態から伸長し始め、コマ２４の面部２４５が回転部材７の面部７６６を摺動する。つまり、矢印Ｚ方向に沿って、コマ２４の面部２４５の辺部２４３側が回転部材７の突出部７６の端辺７６５側へ摺動する。コマ２４が突出部７６を乗り越えたことになる。以上のように、円筒部２内の、回転部材７とコマ２４とが動作することでケリーバ４の回転が停止してケーシング１２が回転し続ける。

（例２）
例２では、例１と異なり、掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力（負荷）が１２ｔ以上となるとであると、ケーシング１２だけの回転が続き、ケリーバ４を含めた他の部材の動作（回転）は停止する掘削装置１０である。例２における掘削装置１０においても、基本的な構成は例１における掘削装置１と同じであるので、本例においては、例１と異なる部分を中心に説明する。なお、例２において、例１と同一の部材については例１の同一の参照符号を付してある。

図９に示す掘削装置１０では、例１と同様に、図示しないスイベルを介して、伸長可能に複数段に形成されたケリーバ４を備え、ケリーバ４の外周面４０には、突起部４４がケリーバ４の長手方向に沿って等間隔に形成されている。ケリーバ４が移動することになる中心孔２３が形成された円筒部２は、円盤に近い円筒状に形成された鋼板からなり、図９においては、移動前の第一段目のケリーバ４の状態が示されている。例１と同様に最終段（第三段目）のケリーバ４の先端に土砂を掘削するための装置である掘削バケット６を連結するための孔部４３が形成されたソケット４２が取り付けられており、図示しないピン等をソケット４２の孔部４３に通すことでケリーバ４の先端（ケリーバ４の端部４１）に掘削バケット６を連結することになる。そして、ケリーバ４の第一段目が通過する円筒部２では、例１と同様に、円筒部２の側面２１から円筒部２の側面２１に対して、径方向に伸びる回転力伝達バー３、３が対向して取り付けられている。この対向する回転力伝達バー３、３がケリーバ用アタッチメント５に取り付けられることになる。

ケリーバ用アタッチメント５は、図９に示すように、例１と同様に、径の異なる二種類の円筒状の部材を重ね合わせた形状をなしており、第一円筒部５５側には、回転力伝達バー３、３が取り付けられ、第一円筒部５５は、円筒部２の外径より大きい外径をなしており、第一円筒部５５の内径は、円筒部２が入り込める大きさになっている。例２においても、例１と同様に、ブラケット５２、５２同士の間で回転力伝達バー３、３を挟み込んで回転力伝達バー３、３を支持している。ただし、例１と同様に、図２に示す形態である溝部により回転力伝達バー３、３を支持することも可能である。このようにして、ケリーバ用アタッチメント５の、第一円筒部５３に回転力伝達バー３、３を取り付けることになる。そして、例２では、例１における、一体成形である、第一円筒部５３と第二円筒部５４の連続とは異なる構成で、第一円筒部５５と第二円筒部５６の連結が行われている。

ケリーバ用アタッチメント５は、図１０に示すように、第一円筒部５５と第二円筒部５６とが独立して回転できるように構成されている。例２における第一円筒部５５は、円筒状の部材であり、内部にドーナツ状の空間５５１が形成されている。第一円筒部５５に組み込まれる第二円筒部５６は、例１と同様に径が第一円筒部５５より小さく、同様に、基本的には円筒状の部材である。この第二円筒部５６では、図１０に示すように、第一円筒部５５に組み込まれる、一方の端部側に鍔部５６１が円盤状に形成されている。この鍔部５６１は、第一円筒部５５の径より小さく、鍔部５６１が第一円筒部５５内に組み込まれても鍔部５６１は第一円筒部５５の内周面５５１と接触することはない。そして、第一円筒部５５の、第二円筒部５６の鍔部５６１側を収納する側の端面５５３には、ブレーキパッド５７（５７１）が取り付けられている。そして、端面（他方の端面）５５３に対向する、回転力伝達バー３、３を挟み込んで配置する側である端面（一方の端面）５５４側には油圧ブレーキ５８が取り付けられ、油圧ブレーキ５８の先端にはブレーキパッド５７（５７１）が取り付けられている。第一円筒部５５に第二円筒部５６が組み込まれて連結されると、第一円筒部５５の端面５５３側に第二円筒部５６の鍔部５６１が配置され、第一円筒部５５の中心軸方向（ケリーバ用アタッチメント５内（第一円筒部５５及び第二円筒部５６内）をケリーバ４が伸びる方向）を横断する方向に対向するブレーキパット５７で挟み込まれる。

第二円筒部５６では、鍔部５６１から連続して第二円筒部５６の中心軸方向に沿って円筒部５６２が伸びて形成されており、円筒部５６２にケーシング１２が取り付けられることになる。ケーシング１２の取り付けも例１と同様に、円筒部５６２内にケーシング１２を組み込み、円筒部５６２側から複数のボルト１３を用いて円筒部５６２にケーシング１２を固定している。例１と同様に、ボルト１３ではなく溶接等によりケリーバ用アタッチメント５とケーシング１２との固定を行うことも可能である。

例２における円筒部２は、例１における円筒部２と異なり、円筒部２内に、コマ２４、弾性部材２５、及び回転部材７は組み込まれておらず、図９に示すように、円筒部２の中心孔２３は、第一段目のケリーバ４の外周面４０に形成された突出部４４が摺動可能に形成されている。つまり、円筒部２は、中心孔２３だけが形成されているに過ぎない部材である。

以上のように、例２においては、例１とは異なり、ケリーバ用アタッチメント５（第一円筒部５５）内に油圧ブレーキ５８、ブレーキパッド５７を組み込み、油圧ブレーキ５８からの押圧がブレーキパッド５７２（５７）に加わることで、ケリーバ用アタッチメント５（第二円筒部５６）の回転を制御している。例２において、例えば、掘削に際して回転するケリーバ４に１２ｔの力が加わることでケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続ける押圧に設定してあるが、掘削される土地等の状態によってはケリーバ４の回転を停止させる、ケリーバ４に加わる力を１２ｔ以上とすることも可能であるし、１２ｔ以下とすることも可能である。例１と同様に、掘削される土地等の状態によるが、本例においては、ケリーバ４に加わる力は、一例として、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。ただし、掘削される土地等の状態によっては、ケリーバ４に加わる力が４ｔから１４ｔの範囲内に収まらないことがあり、その場合には、ケリーバ４に加わる力に対応するために、４ｔから１４ｔの範囲とは異なる範囲で、ケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続ける押圧に設定することになる。本例においては、ケリーバ４は、掘削中のケリーバ４の回転を阻止する力が、例１と同様に、一例として、４ｔから１４ｔの範囲内であればケリーバ４の強度を超えない負荷となる。具体的には、第一円筒部５５と第二円筒部５６とが共に回転することで（掘削を行い）、油圧ブレーキ５８からの押圧による力を超え、ケリーバ４の強度を超えない力がケリーバ４に加わることで、第二円筒部５６が回転し第一円筒部５５（ケリーバ４側）が停止することになる。このときの、第二円筒部の鍔部がブレーキパッドに挟持されつつ、回転を行う（ブレーキパッドの間を滑って回転を行う）という、油圧ブレーキ５８からの押圧も、設定される、４ｔから１４ｔに対応して決定されることになる。

以上の構成の掘削装置１０を用いた掘削に際しては、基本的には、例１と同様である。つまり、図７に示すように、ケーシングドライバー１１で（下端に掘削爪を備えた）ケーシング１２を把持し、全周旋回させつつ一定長づつ間欠的に地中に圧入する。また、図示しない、クレーンのワイヤの先端にスイベルジョイントを介してケリーバ４の上端が吊持し、図示しないクレーンの操作によりケリーバ４を下降して掘削バケット６がケーシング１２内を下降する。ケリーバ４の第一段目は円筒部２を移動し、ケリーバ４の先端（端部４１）に取り付けられた地盤（土中）を掘削する掘削バケット６を掘削する土中に到達させる。

以上の状態となった掘削装置１０を用いた掘削の際における、掘削装置１０の動作について説明する。以下では、矢印Ｘ方向に回転する場合を例にとって説明しているが、矢印Ｘ方向とは反対方向である矢印Ｘ１方向に回転することも可能である。

ケーシングドライバー１１を駆動することで、ケーシング１２は回転しながら地中へ圧入され、図７及び図１０に示す矢印Ｘ方向に沿う、ケーシング１２の回転によりケリーバ用アタッチメント５も回転し、ケリーバ用アタッチメント５上の溝部で支持された回転力伝達バー３、３が回転する。回転力伝達バー３、３の中心にある、円筒部２の回転によりケリーバ４が回転し、ケーシング１２内の掘削バケット６も回転しケーシング１２内の土砂を掘削する。このとき、ケリーバ用アタッチメント５の第一円筒部５５内では、油圧ブレーキ５８からの押圧がブレーキパッド５７２（５７）に加わり、第二円筒部５６の鍔部５６１をブレーキパッド５７２（５７）と第一円筒部５５内の端面５５３に取り付けられているブレーキパッド５７１（５７）とで挟み込むことで、第一円筒部５５と第二円筒部５６とが一体となったケリーバ用アタッチメント５が図７及び図１０に示す矢印Ｘ方向に回転する。つまり、掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力が１２ｔ以下であれば、油圧ブレーキ５８からの押圧によるブレーキパッド５７での第二円筒部５６の鍔部５６１が挟持された状態が維持される。そして、ケーシングドライバー１１からの駆動により、矢印Ｘ方向へケリーバ用アタッチメント５が回転する。

そして、ケーシング１２内の土砂を掘削バケット６で掘削して行くと、固い地層等に当たる場合がある。このとき掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力（負荷）が１２ｔ以上であれば、ケリーバ４の回転が停止して掘削バケット６の掘削も停止し（回転による掘削が停止し）、回転力伝達バー３、３の中心にある円筒部２の回転も停止し、ケーシングドライバー１１によるケーシング１２の回転は続く。具体的には、ブレーキパッド５７による第二円筒部５６の鍔部５６１を挟持する油圧ブレーキ５８からの押圧より掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力（負荷）が大きくなり、掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４の回転は停止する。ケーシングドライバー１１の回転は停止していないので、ケーシング１２に取り付けられ連結された第二円筒部５６は回転する。第二円筒部５６の鍔部５６１は、油圧ブレーキ５８からの押圧によるブレーキパッド５７での第二円筒部５６の鍔部５６１が挟持された状態にあるが、ケーシング１２の回転に伴い、ブレーキパッド５７で挟持された鍔部５６１は、挟持されつつ回転を行い、つまり、ブレーキパッド５７１、５７２の間を滑って回転を行い、第二円筒部５６が回転する。その結果、ケリーバ用アタッチメント５における、第一円筒部５５は回転を停止し、第二円筒部５６は回転を続け、例１と同様に、ケリーバ４の回転が停止してケーシング１２が回転し続ける。

（例３）
図１１に示す例３における掘削装置２０では、例１における掘削装置１及び例２における掘削装置１０の構成を合わせた構成をなしている。具体的には、図１１に示す円筒部２内には、例１と同様に、円筒部２の内周面２３４に弾性部材２５と共に組み込まれた複数のコマ２４、このコマ２４と噛み合うことが可能な突出部７６を備え、ケリーバ４と共に回転する、ケリーバ４が組み込まれた回転部材７を備えている（図６等参照）。また、図１１に示すケリーバ用アタッチメント５は、例２と同様に、第一円筒部５５と第二円筒部５６とからなり、第一円筒部５５に第二円筒部５６が組み込まれて連結されると、第一円筒部５５の端面（他方の端面）５５３側に第二円筒部５６の鍔部５６１が配置され、対向するブレーキパット５７で第二円筒部５６の鍔部５６１が挟み込まれ、第一円筒部５５の端面（一方の端面）５５４に取り付けられた油圧ブレーキ５８がブレーキパッド５７に押圧を加え、第一円筒部５５側で第二円筒部５６を保持することを可能にしている（図１０等参照）。なお、例３の他の構成については、基本的に例１及び例２と同じであり、例３において、例１及び例２と同一の部材については例１及び例２の同一の参照符号を付してある。

そして、例３においても、例１と同様に、円筒部２の凹部２３１内に設けられた弾性部材２５であるコイルバネは、掘削に際して回転するケリーバ４に１２ｔの力が加わることでケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続けるばね力（弾性力）に設定してあるが、掘削される土地等の状態によってはケリーバ４の回転を停止させる、ケリーバ４に加わる力を１２ｔ以上とすることも可能であるし、１２ｔ以下とすることも可能である。掘削される土地等の状態によるが、本例においては、ケリーバ４に加わる力は、一例として、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。ただし、掘削される土地等の状態によっては、ケリーバ４に加わる力が４ｔから１４ｔの範囲内に収まらないことがあり、その場合には、ケリーバ４に加わる力に対応するために、４ｔから１４ｔの範囲とは異なる範囲で、ケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続けるばね力（弾性力）を設定することになる。本例においては、ケリーバ４は、掘削中のケリーバ４の回転を阻止する力が、一例として、４ｔから１４ｔの範囲内であればケリーバ４の強度を超えない負荷となり、ケリーバ４に加わる力は、例１と同様に、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。つまり、円筒部２と回転部材７とが共に回転することで（掘削を行い）、弾性部材２５の弾性力を超え、ケリーバ４の強度を超えない力（負荷）である、４ｔから１４ｔの範囲の力がケリーバ４に加わることで、円筒部２が回転し回転部材７（ケリーバ４）が停止することになる。このとき、円筒部２内のコマ２４が円筒部２の径方向の動作（円筒部２の中心孔２３から離れる方向へ移動したり、円筒部２の中心孔２３に向かう方向へ移動したり）を行わせる弾性部材２５の弾性力も、設定される、４ｔから１４ｔに対応して決定されることになる。

また、例２と同様に、ケリーバ用アタッチメント５（第一円筒部５５）内での油圧ブレーキ５８からの押圧によるブレーキパッド５７、５７同士での第二円筒部５６の鍔部５６１の挟持に対して、例えば、掘削に際して回転するケリーバ４に１２ｔの力が加わることでケリーバ４が停止し（第一円筒部５５側が停止し）、ケーシング１２側（第二円筒部５６側）が回転を続ける押圧に設定してあるが、掘削される土地等の状態によってはケリーバ４の回転を停止させる、ケリーバ４に加わる力を１２ｔ以上とすることも可能であるし、１２ｔ以下とすることも可能である。例１及び例２と同様に、掘削される土地等の状態によるが、本例においては、ケリーバ４に加わる力は、一例として、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。ただし、掘削される土地等の状態によっては、ケリーバ４に加わる力が４ｔから１４ｔの範囲内に収まらないことがあり、その場合には、ケリーバ４に加わる力に対応するために、４ｔから１４ｔの範囲とは異なる範囲で、ケリーバ４が停止し、ケーシング１２側が回転を続ける押圧に設定することになる。本例においては、ケリーバ４は、掘削中のケリーバ４の回転を阻止する力が、例１及び例２と同様に、一例として、４ｔから１４ｔの範囲内であればケリーバ４の強度を超えない負荷となり、ケリーバ４に加わる力は、例１及び例２と同様に、４ｔから１４ｔの範囲で設定されることになる。つまり、第一円筒部５５と第二円筒部５６とが共に回転することで（掘削を行い）、油圧ブレーキ５８からの押圧による力を超え、ケリーバ４の強度を超えない力（負荷）である、４ｔから１４ｔの範囲の力がケリーバ４に加わることで、第二円筒部５６が回転し第一円筒部５５（ケリーバ４側）が停止することになる。このときの、第二円筒部の鍔部がブレーキパッド５７に挟持されつつ、回転を行う（ブレーキパッド５７１、５７２の間を滑って回転を行う）という、油圧ブレーキ５８からの押圧も、設定される、４ｔから１４ｔに対応して決定されることになる。

以上の構成の掘削装置２０を用いた掘削に際しては、基本的には、例１及び例２と同様である。つまり、図７に示すように、ケーシングドライバー１１で（下端に掘削爪を備えた）ケーシング１２を把持し、全周旋回させつつ一定長づつ間欠的に地中に圧入する。また、図示しない、クレーンのワイヤの先端にスイベルジョイントを介してケリーバ４の上端が吊持し、図示しないクレーンの操作によりケリーバ４を下降して掘削バケット６がケーシング１２内を下降する。ケリーバ４の第一段目は円筒部２を移動し、ケリーバ４の先端（端部４１）に取り付けられた地盤（土中）を掘削する掘削バケット６を掘削する土中に到達させる。

以上の状態となった掘削装置２０を用いた掘削の際における、掘削装置２０の動作について説明する。以下では、矢印Ｘ方向に回転する場合を例にとって説明しているが、矢印Ｘ方向とは反対方向である矢印Ｘ１方向に回転することも可能である。

ケーシングドライバー１１を駆動することで、ケーシング１２は回転しながら地中へ圧入され、図６に示す矢印Ｘ方向に沿う、ケーシング１２の回転によりケリーバ用アタッチメント５も回転し、ケリーバ用アタッチメント５上の溝部で支持された回転力伝達バー３、３が回転する。回転力伝達バー３、３の中心にある、円筒部２の回転によりケリーバ４が回転し、ケーシング１２内の掘削バケット６も回転しケーシング１２内の土砂を掘削する。このとき、ケリーバ４に取り付けた回転部材７の突出部７６は、図６に示す矢印Ｘ方向に回転し、円筒部２内のコマ２４に当接する。つまり、回転部材７の突出部７６の、端辺７６４から端辺７６５に形成された、図示しない面部と円筒部２内のコマ２４の面部２４５とが当接する。このときの掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力が１２ｔ以下であれば、円筒部２内のコマ２４の移動を制御するコイルバネ２５は収縮せずに、回転部材７の突出部７６が円筒部２内のコマ２４に当接する前の長さ（状態）が維持される。そして、回転部材７の突出部７６が円筒部２内のコマ２４に当接した状態（回転部材７の突出部７６と円筒部２内のコマ２４とが噛み合った状態）、つまり、ケリーバ４と円筒部２を含めた掘削バケット６は一体となって矢印Ｘ方向へ回転する。また、このとき、ケリーバ用アタッチメント５の第一円筒部５５内では、油圧ブレーキ５８からの押圧が加わったブレーキパッド５７で第二円筒部５６の鍔部５６１を端面５５４のブレーキパッド５７２（５７）と第一円筒部５５内の端面５５３に取り付けられているブレーキパッド５７１（５７）とで挟持した状態であり、第一円筒部５５と第二円筒部５６とが一体となったケリーバ用アタッチメント５が図７に示す矢印Ｘ方向に回転する。

そして、ケーシング１２内の土砂を掘削バケット６で掘削して行くと、固い地層等に当たる場合がある。このとき掘削に際して掘削バケット６を含めた円筒部２、ケリーバ４に加わる力（負荷）が１２ｔ以上であれば、ケーリバ４の回転が停止して掘削バケット６の掘削も停止し（回転による掘削が停止し）、ケーシング１２の回転は続く。具体的には、ケリーバ４が停止し（回転部材７が停止し）、円筒部３が回転を続けることで、回転部材７の突出部７６に回転する円筒部２内のコマ２４が当接する。停止している回転部材７の突出部７６の面部７６６に、回転する円筒部２内のコマ２４の面部２４５が当接し、コマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、コマ２４に矢印Ｙ方向の押圧が加わりコマ２４は円筒部２内の凹部２３１内へ押され、コマ２４は凹部２３１へ入りコイルバネ２５は収縮する（図８（ａ）参照）。さらにコマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、コマ２４はさらに凹部２３１へ入りコイルバネ２５はさらに収縮する（図８（ｂ）参照）。続いてコマ２４が矢印Ｘ方向へ回転すると、コマ２４の面部２４５の辺部２４３が突出部７６の面部７６６の端辺７６４を通過し、コマ２４に加わっていた回転部材７の突出部７６からの押圧が解除され、コイルバネ２５は収縮された状態から伸長し始め、コマ２４が突出部７６を乗り越えたことになる（図８（ｃ）参照）。そして、ケリーバ４の回転は停止するが、ケーシングドライバー１１の回転は停止していないので、ケーシング１２に取り付けられ連結された第二円筒部５６は回転する。つまり、第二円筒部５６の鍔部５６１は、油圧ブレーキ５８からの押圧によるブレーキパッド５７での第二円筒部５６の鍔部５６１が挟持された状態にあるが、ケーシング１２の回転に伴い、ブレーキパッド５７で挟持された鍔部５６１は、挟持されつつ回転を行い、つまり、ブレーキパッド５７１、５７２の間を滑って回転を行い、第二円筒部５６が回転し（図１０参照）、ケーシング１２が回転し続ける。

なお、例１及び例３では、円筒部２内のコマ２４と回転部材７の突出部７６との、噛み合ったり、噛み合いが解除されたりする部分は、実質的には三角柱状の形状をなしているが（図５（ｂ）参照）、この形状に限定されることはない。特に、円筒部２内のコマ２４の面部２４５と回転部材７の突出部７６の面部７６６の摺動が滑らかに行われ、円筒部２内のコマ２４と回転部材７の突出部７６との、噛み合ったり、噛み合いが解除されたりすることがより実現し易ければ他の形態をとることも可能である。以下では、その一例として、円筒部２内のコマ２４と回転部材７の突出部７６との当接する部分を円弧同士とした場合を説明する。

図１２（ａ）に示すように、円筒部２内の凹部２３１に弾性部材２５と共に設けられる（組み込まれる）コマ２４の、頂部２４３と辺部２４４、２４４との間の面部２４５、２４５が円弧状の形状で形成されている。また、図１２（ｂ）に示すように、コマ２４の面部２４５、２４５と当接する、回転部材７の突出部７６の、端辺７６４と端辺７６５との間の面部７６６、７６６も円弧状の形状で形成されている。そのため、円筒部２内のコマ２４と回転部材７の突出部７６との当接が円弧状の形状同士となり、円筒部２内のコマ２４と回転部材７の突出部７６との噛み合い、噛み合いの解除（噛み合ったり、噛み合わなかったり）が滑らかに行われることになる。そして、例１及び例３での、円筒部２内のコマ２４の面部２４５、２４５と回転部材７の突出部７６の面部７６６、７６６を、図１２に示すように、円弧状の形状にすることでも、例１及び例３に示す、円筒部２内のコマ２４の面部２４５、２４５と回転部材７の突出部７６の面部７６６、７６６とが平面状の形状と同様に、噛み合い、噛み合いの解除が行われることになり、結果として、ケリーバ４とケーシング１２とを共に回転させたり、ケリーバ４の回転を停止させて、ケーシング１２だけを回転させたりすることが可能になる。

なお、以上では、掘削装置１、１０、２０におけるケリーバ４等の回転方向を矢印Ｘ方向としているが、矢印Ｘ方向と反対方向である矢印Ｘ１方向に回転することもあり、その場合の掘削装置１、１０、２０における動作は、矢印Ｘ方向の回転の場合と同じである。

１、１０、２０…掘削装置、１１…ケーシングドライバー、１２…ケーシング、
２…円筒部、２１…側面、２２…幅（中心軸方向の長さ）、
２３…中心孔、２３１…凹部、２３２…内壁、２３３…底部、２３４…内周面、
２４…コマ、２４１…側面部、２４２…底部、２４３…頂部、２４４…辺部、２４５…面部、
２５…弾性部材（コイルバネ）、２５１…一方の端部、２５２…他方の端部、
３…回転力伝達バー、３１…辺、３２…傾斜面、
４…ケリーバ、４０…外周面、４１…端部、４２…ソケット、４３…孔部、４４…突出部、４５…端面
５…ケリーバ用アタッチメント、５１…端面、５１１…溝部、５１２…傾斜面、５２…ブラケット、５２１…傾斜面、５３、５５…第一円筒部、５４、５６…第二円筒部、５３１…溝部、５５１…空間、５５２…内周面、５５３、５５４…端面、５６１…鍔部、５７、５７１、５７２…ブレーキパッド、５８…油圧ブレーキ、５６２…円筒部
６…掘削バケット
７…回転部材、７１…中心孔、７２…内周面、７３…凹部、７４…端面、７５…外周面、７６…突出部、７６１、７６４、７６５…端辺、７６２…基点、７６３…頂点、
Ｇ…地上
Ｌ１…凹部の深さ（円筒部の径方向の長さ）、Ｌ２…コマの、底部から頂部までの長さ

Claims (10)

1. 先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、
   該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの移動を支持する円筒部と、
   該円筒部内では、
   前記円筒部内の中心孔側に配置された、中心孔に前記ケリーバが組み込まれ、前記円筒部の、前記中心孔から外周に向かって複数の突出部が形成された回転部材と、
   前記円筒部内では、前記回転部材を囲み、前記円筒部の、前記外周から前記中心孔に向かって複数形成された凹部と、該凹部には、底部側に弾性部材が設けられ、該弾性部材に固定され前記凹部内に組み込まれた、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり、前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したりする、コマと、を備え、
   前記円筒部の側面から前記円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、
   該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、
   該ケリーバ用アタッチメントの前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、
   該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられ、
   前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部と噛み合ったり、前記円筒部内のコマが前記回転部材の突出部からの押圧により前記凹部側へ移動させられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合わなかったりすることが可能であることを特徴とする掘削装置。
2. 前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記回転部材の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、
   前記回転部材の突出部と噛み合っていた前記円筒部に形成された前記凹部からの前記コマに、前記ケリーバが組み込まれた前記回転部材の突出部からの押圧が加わり、前記ケリーバの強度を超えない負荷で変化する弾性力を備えた前記弾性部材により、前記コマを前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させたり、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させたりして、前記円筒部を回転させることを特徴とする請求項１に記載の掘削装置。
3. 先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、
   該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバが移動するのを支持する円筒部と、
   該円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、
   該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、
   該ケリーバ用アタッチメントでは、
   円筒状の形状をなし、内部はドーナツ状の空間が形成され、中心軸方向に沿って、前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側である一方の端面側には、油圧ブレーキが取り付けられ、前記油圧ブレーキの先端に一方のブレーキパッドが取り付けられ、中心軸方向に沿って他方の端面に他方のブレーキパッドが取り付けられて、中心軸方向を横断する方向に対向して前記ブレーキパッドが設けられた、第一円筒部と、
   対向して設けられた前記ブレーキパッドに挟み込まれることで前記第一円筒部内に組み込まれる、中心軸方向に対して垂直に横断する方向で、一方の端部側に形成された円盤状の鍔部と、該鍔部に連続して中心軸方向に沿って伸びて他方の端部側に形成された円筒部と、により円筒状の形状をなす、第二円筒部と、からなり、
   前記第二円筒部の、該第一円筒部と連結された側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、
   該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられていることを特徴とする掘削装置。
4. 前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記ケリーバ用アタッチメントの第一円筒部の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、
   前記ケーシングの回転により、前記第二円筒部が回転させられ、前記第二円筒部の鍔部は、前記ブレーキパッドに挟持されつつ回転させられ、前記ブレーキパッドには、前記ケリーバ用アタッチメント内の第一円筒部内で前記油圧ブレーキにより、前記ケリーバの強度を超えない挟持する力を付与する押圧が加えられたことを特徴とする請求項３に記載の掘削装置。
5. 先端に土砂を掘削する掘削バケットを取り付けたケリーバと、
   該ケリーバが中心孔に入り、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの移動を支持する円筒部と、
   該円筒部内では、
   前記円筒部内の中心孔側に配置された、中心孔に前記ケリーバが組み込まれ、前記円筒部の、前記中心孔から外周に向かって複数の突出部が形成された回転部材と、
   前記円筒部内では、前記回転部材を囲み、前記円筒部の、前記外周から前記中心孔に向かって複数形成された凹部と、該凹部には、底部側に弾性部材が設けられ、該弾性部材に固定され前記凹部内に組み込まれた、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動したり、前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動したりする、コマと、を備え、
   前記円筒部の側面から前記円筒部の径方向に沿って、対向して伸長して設けられ、前記ケリーバを回転させる回転力伝達バーと、
   該回転力伝達バーを挟み込んで配置する、径方向に少なくとも二箇所の溝部が形成されたケリーバ用アタッチメントと、
   該ケリーバ用アタッチメントでは、
   円筒状の形状をなし、内部はドーナツ状の空間が形成され、中心軸方向に沿って、前記回転力伝達バーを挟み込んで配置する側である一方の端面側には、油圧ブレーキが取り付けられ、前記油圧ブレーキの先端に一方のブレーキパッドが取り付けられ、中心軸方向に沿って他方の端面に他方のブレーキパッドが取り付けられて、中心軸方向を横断する方向に対向して前記ブレーキパッドが設けられた、第一円筒部と、
   対向して設けられた前記ブレーキパッドに挟み込まれることで前記第一円筒部内に組み込まれる、中心軸方向に対して垂直に横断する方向で、一方の端部側に形成された円盤状の鍔部と、該鍔部に連続して中心軸方向に沿って伸びて他方の端部側に形成された円筒部と、により円筒状の形状をなす、第二円筒部と、からなり、
   前記第二円筒部の、該第一円筒部と連結された側とは反対側に、地盤に圧入されるケーシングが連結され、
   該ケーシングには、前記ケーシングを前記地盤に圧入するために前記ケーシングを回転させるケーシングドライバーが取り付けられ、
   前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部と噛み合ったり、前記円筒部内のコマが前記回転部材の突出部からの押圧により前記凹部内へ移動させられ、前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合わなかったりすることが可能であることを特徴とする掘削装置
6. 前記掘削バケットによる前記ケーシング内の前記土砂の掘削の際の、前記ケリーバの強度を超えない負荷が前記掘削バケットに加わることで、前記掘削バケットを取り付けた前記ケリーバの回転が停止し前記回転部材の回転も停止し、前記ケーシングドライバーにより前記ケーシングは回転し、
   前記回転部材の突出部と噛み合っていた前記円筒部に形成された前記凹部からの前記コマに、前記ケリーバが組み込まれた前記回転部材の突出部からの押圧が加わり、前記ケリーバの強度を超えない負荷で変化する弾性力を備えた前記弾性部材により、前記コマを前記円筒部の中心孔から離れる方向へ移動させたり、前記円筒部の中心孔に向かう方向へ移動させたりして、前記円筒部を回転させ、
   前記ケーシングの回転により、前記第二円筒部が回転させられ、前記第二円筒部の鍔部は、前記ブレーキパッドに挟持されつつ回転させられ、前記ブレーキパッドには、前記ケリーバ用アタッチメント内の第一円筒部内で前記油圧ブレーキにより、前記ケリーバの強度を超えない挟持する力を付与する押圧が加えられたことを特徴とする請求項５に記載の掘削装置。
7. 前記回転力伝達バーを挟み込んで前記ケリーバ用アタッチメントに配置する、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に形成される二箇所の前記溝部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面から突出して、対向して設けられたブラケット同士で形成された溝部と、前記溝部と対向して、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に沿って、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面から突出して、対向して設けられたブラケット同士で形成された溝部と、であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の掘削装置。
8. 前記回転力伝達バーを挟み込んで前記ケリーバ用アタッチメントに配置する、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に形成される二箇所の前記溝部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記ケリーバ用アタッチメントを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面に切り込むことで形成された溝部と、前記溝部と対向して、前記ケリーバ用アタッチメントの径方向に沿って、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む、前記ケリーバ用アタッチメントの端面に切り込むことで形成された溝部と、であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の掘削装置。
9. 前記溝部の、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から前記回転力伝達バーを挟み込む面部は、前記回転力伝達バーの長手方向を横断する方向から挟み込まれる前記回転力伝達バーの面部の傾斜と同じ方向に傾斜していることを特徴とする請求項７又は８に記載の掘削装置。
10. 前記円筒部内のコマと前記回転部材の突出部とが噛み合ったり、噛み合わなかったりして当接する面部同士が円弧状の形状で形成されていることを特徴とする請求項１、２、５又は６のいずれかに記載の掘削装置。
    
    

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