JPH03253693A - ロッド等の把持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ロッドやロックボルト〈以下ｒロッド等」）
をクサビにより把持して回転と打撃を伝達し、かつクサ
ビの開放機構を有する把持装置に関するものである。

〈従来の技術〉 ロッド等の尾端からドリフタにより打撃、回転を与える
装置に対して、ロッド等の中間を把持して中空ドリフタ
により打撃、回転を与える構造の装置が開発されている
。

この形式であると、尾端からエネルギーを与える形式の
装置に比較して打撃力や回転力が口・ンド等のたわみに
よって吸収されるといったロスがなく、作業足場の設置
も容易で迅速な作業を行うことができる。

〈本発明が解決しようとする問題点〉 上記の把持装置の場合、ロッド等を掘進方向に送り出す
には、ロッド等の把持、開放を繰り返しならが後退させ
ることによって行われる。

ところで、この把持装置によって、ロッド等にドリフタ
の回転と打撃を伝達可能に把持するためには、ロッド等
の表面とクサビのロッド等の把持面に、お互いに嵌合す
る凹凸部を設けたり、またクサビの把持面にロッド等に
食い込む歯を設ける等の工夫がされている。

そのため、このような嵌合式や食込み式によって、堅固
に把持されたロッド等を開放する作業は手数がかかり、
ロッド等の打ち込み作業全体の遅延を招いていた。

特に、食込み式による把持からロッド等を開放する場合
は、把持装置の先端に取り付けた油圧クランプ等により
ロッド等を固定しておき、ドリフタによりロッド等に逆
回転及び打撃力を与えてクサビの開放を行っているため
、作業が煩雑になってしまう。

〈本発明の目的〉 本発明は上記のような問題点を解決するためになされた
もので、ロッド等を把持するクサビを容易に開放するこ
とができるロッド等の把持装置を提供することを目的と
する。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、両端開放型の中空ドリフタに連結し
、このドリフタに貫通させたロッド等の周囲に、ロッド
等を把持、開放可能に配置したクサビを有する把持装置
において、前記クサビは、発条体にまりロッド等から離
れる方向に付勢したことを特徴とする、ロッド等の把持
装置である。

また、前記ロッド等の周囲に配置した複数のクサビを、
弾性を有するスプリングリングによって、周方向に連結
したことを特徴とする、ロッド等の把持装置である。

さらに、前記クサビのロッド等の把持面の反対側に外斜
面を形成し、かつこの外斜面と同一方向に傾斜する内斜
面を設け、ロッド等の周囲には、ロッドの軸方向に往復
摺動可能な中空のピストンを配置し、このピストンのク
サビ側の端部内面に、クサビの前記外斜面と係合する内
斜面を形成し、またピストンのクサビ側の端部外面に、
前記ピストンの内斜面と同一方向に傾斜し、かつ前記ク
サビの内斜面と係合する外斜面を設けたことを特徴とす
る、ロッド等の把持装置である。

〈本発明の説明〉 次に、本発明の詳細な説明する。

なお、以下は食込み式のクサビを有する把持装置を例に
上げて説明した場合であるが、嵌合式あるいはその他の
クサビによりロッド等を把持する構造の把持装置にも適
応することができる。

〈イ〉全体の構成 本発明の把持装置Ｇは、たとえば第１０図に示すような
方法で使用する。

すなわちロッドＲ等の中間を、本発明の把持装置Ｇで把
持し、この把持装置Ｇには打撃と回転を発生するドリフ
タＤを一体に接続する。

なお、ドリフタＤはガイドセルＳにより支持されており
、このガイドセルＳの先端には、ロッドＲ等を掴む油圧
クランプＫが取り付けである。

そしてドリフタＤの発生する打撃と回転は把持装置Ｇを
介してロッドＲ等に伝達され、その先端に取り付けたビ
ットによって岩盤の掘削を行う。

〈口〉ドリフタ ドリフタＤは特に両端開放の中空孔を貫通した装置を使
用する。

すなわち中空のピストンＤ１と中空の伝達筒Ｄ２よりな
り、この伝達ｆｉＤ２に対してピストンＤ１の軸方向の
打撃運動と、モータからの回転運動とが与えられる。

ピストンＤ１も伝達筒Ｄ２も、その中心にはロッドＲ等
が自由に貫通できる直径の中空孔を開口しである。

〈ハ〉把持装置の構造 本発明の把持装置Ｇは、クサビによってロッドＲ等の一
箇所を把持する構造のものと、ロッドＲ等の軸方向に間
隔をおいて三箇所を把持する構造のものとが考えられる
。

以下は、三箇所を把持する構造の場合について説明する
。

（１）クサビ収納筒（第７図） クサビ収納筒１は、中空の管体であって、軸方向にロッ
ドＲ等を貫通させる貫通孔を有し、かつ軸方向に間隔を
おいた外面の三箇所には、複数のクサビ収納孔１１を周
方向に開設する。

クサビ収納孔１１を開設する場合は、周方向に三箇所、
三箇所、四箇所等任意に開設する。

このクサビ収納孔１１は、クサビ収納筒１の軸とほぼ平
行な回転伝達面１２と、軸とほぼ直角な打撃伝達面１３
とで囲まれている。

クサビ収納筒１の一端には、拡径した中空の連結部１４
を設ける。

この連結部１４の内周面には内ネジ１５を刻設し、反対
側の縁部には環状溝１６を形成する。

一方、クサビ収納筒１１の連結部１４の反対側の端部外
局面には、外ネジ１７を刻設する。

なお、両側のクサビ収納孔１１から等しい距離には、リ
ング状のストッパー１８を突設する。

このストッパー１８は、クサビ収納筒１の外周面に環状
溝を設け、この溝内にはめ込むように取り付けるとよい
。

（２）クサビ（第１．８図） クサビ２は、収納筒１の収納孔１１内に収納可能な形状
に構成する。

このクサビ２を収納孔１１内に収納したときに、収納筒
１の軸心側に位置するロッドＲ等の把持面には、ロッド
Ｒ等に食い込む歯を突設する。

歯の形状には、クサビ２の軸とほぼ平行な回転伝達歯２
１と、周方向の打撃伝達歯２２がある。

これらの回転伝達歯２１及び打撃伝達１！ｒ２２は、把
持面に一条または複数条突設する。

一方、把持面の反対側の面には、一端に向かって次第に
肉薄になるように外斜面２３を形成し、その外斜面２３
の反対側の縁部には、係止８２４を突設する。

（３）ピストン（第８図） ピストン３は、クサビ収納ＩＩの両側のクサビ２間に外
装した二つの中空の筒体である。

これらの二つのピストン３は、クサビ収納筒１の軸と平
行に往復摺動可能に装着し、がっクサビ２側の端部内面
には、内斜面３１を形成する。

この内斜面３１は、クサビ２の外斜面２３と係合する寸
法に形成する。

また、内斜面３１の反対側の端部は拡径し、その両端面
を、それぞれ油圧作用面３２．３３とする。

（４）シリンダ（第１図） シリンダ４は、二つのピストン３の外周囲に遊嵌状態で
装着した中空の筒体である。

このシリンダ４には、油圧ホース等を連結するため、ド
リフタＤからの回転が伝わらないようにする。

そのためには、シリンダ４の内周面にオーリング等を取
り付けて、周方向に摺動可能に構成する。

なお、前述のストッパー１８は、シリンダ４の内周面に
突設してもよい。

（５）油圧回路（第１図） 油圧回路は、二つのピストン３を、ロッドＲ等の軸と平
行に往復摺動さるものである。

例えば、第１図に示すように、シリンダ４に油圧流出入
口５を開口し、この油圧流出入口５をビストン３の油圧
作用面３２間に形成される環状の油圧室５１に連通させ
る。

一方、二つのピストン３をクサビ２に完全に係合させた
状態において、各油圧作用面３３の周囲に環状の油圧室
５２をそれぞれ設ける。

そして、油圧室５２間は、シリンダ４内に設けた油圧路
５３によって連通し、また一方の油圧室５２は、シリン
ダ４に開設した油圧流出入口５４と連通ずる。

（６〉先端カバー（第１図〉 先端カバー６は中空の筒体であり、シリンダ４のドリフ
タＤと反対側の開放端を閉塞するカバーである。

この先端カバー６の一端には内ネジ６１を刻設し、クサ
ビ収納筒１の外ネジ１７と螺合させる。

また、先端カバー６の他端の外周には環状溝６２を形成
し、ピストン３とシリンダ４との間に位置させる。

ここで、前述の油圧室５２は、ピストン３とシリンダ４
、先端カバー６とで囲まれて形成された空間であるため
、油圧漏れを防止するために、先端カバー６のピストン
３との接触面に、オーリング等を取り付けて密閉する。

〈二〉クサビの開放機構（第２〜６図）ロッドＲ等に食
い込んだクサビ２を開放する手段としては、次の機構を
採用できる。

（ａ）第２図に示すように、周方向に配置した複数のク
サビ２内に、弾性を有するスプリングリング７を周方向
に埋め込み、スプリングリング７の拡径しようとする力
によって、ロッドＲ等へ食い込んだ歯を開放する構造。

（ｂ）第３図に示すように、クサビ２の外斜面２３側の
軸方向の両端部に、突起２５を突設し、これらの突起２
５とクサビ収納筒１との間に、コイル状等のスプリング
７１を配置する構造。

（Ｃ）クサビ収納孔１１内に、第４．５図に示すような
板バネ７２の両端を、クサビ収納筒ｌの軸方向に摺動自
在に埋設し、この板バネ７２の頂点部を、クサビ２から
水平方向に張り出す当接面２６に当接させる構造。

当接面２６は、クサビ２に段差を設けて、この段差の境
界に形成される面である。

この場合は、板バネ７２が折曲がることによって、当接
面２６が板バネ７２の頂点部によって押し出され、ロッ
ドＲ等が開放される。

（ｄ）第６図に示すように、クサビ２の外斜面２３を折
り返して、同一方向に傾斜する内斜面２７を形成する。

一方、ピストン３の端部外面には、ピストン３の内斜面
３１と同一方向に傾斜し、クサビ２の内斜面２７と係合
する外斜面３４を形成する。

これによって、ピストン３がクサビ２から離れる方向に
摺動すると、外斜面３４が内斜面２７を押し戻して、ク
サビ２の把持面がロッドＲ等から離れて、ロッドＲ等が
開放される。

〈ホ〉各部材の組立て（第１図） 先ず、ドリフタＤの伝達筒Ｄ２の先端と、クサビ収納筒
１の内ネジ１５を螺合する。

なお、伝達筒Ｄ２とクサビ収納筒１とは、予め一体に製
造しておいてもよい。

次に、連結部１４側のクサビ収納孔１１内に、一方の側
のクサビ２を収納する。

この場合、クサビ２の外斜面２３を、ストッパー１８側
に向けて収納する。

（１）スプリングリングを取り付けた場合第２図に示す
ように、クサビ２にスプリングリング７を取り付けた場
合は、スプリングリング７を広げた状態で、各クサビ２
をクサビ収納孔１１内に収納する。

（２）スプリングを取り付けた場合 また、第３図に示すようなスプリング７１を用いる場合
は、スプリング７１の伸縮方向の一端を突起２５に取り
付けた状態で、クサビ収納孔１１内に収納する。

（３）板バネを取り付けた場合 また、第４．５図に示すような板バネ７２を用いる場合
は、予めクサビ収納孔１１内に板バネ７２を装着してお
き、当接面２６と板バネ７２の頂点部が接触するように
クサビ２を収納する。

上記（１）〜（３）のようにクサビ２を収納した後、シ
リンダ４の一端を、クサビ収納筒１の環状溝１６に遊嵌
状態ではめ合わせ、クサビ収納筒１の周囲に位置させた
状態で、クサビ２とシリンダ４との間に、一方のピスト
ン３を挿入する。

ピストン３は、内斜面３１がクサビ２側に向くように装
着する。

次に、ストッパー１８をクサビ収納筒ｌの溝にはめ合わ
せた後、もう一方のピストン３を、二つのピストン３の
油圧作用面３２が面対向するように装着する。

そして、他方のクサビ収納孔１１内に、上記（１〉〜（
３）と同じ様にクサビ２を収納する。

この場合も、クサビ２の外斜面２３を、ストッパー１８
側に向けて収納する。

最後に、先端カバー６の内ネジ６１と、クサビ収納筒１
の外ネジ１７を螺合させ、また先端カバー６の環状溝６
２を、ピストン３とシリンダ４との間に位置させて、先
端カバー６を装着する。

（４）内外斜面を設けた場合 第６図に示すような内斜面２７と外斜面３４を形成した
場合は、次のように組立てを行う。

■クサビ２の外斜面２３をストッパー取付溝側に向けて
、連結部１４側の収納孔１１内に収納する。

■シリンダ４を上記（１）〜（３）と同じ様に取り付け
る。

■一方のピストン３をクサビ収納筒１に外装する。

この場合、ピストン３の外斜面３４を形成した側をクサ
ビ２側に向け、内斜面３１と外斜面２３、内科面２７と
外科面３４がそれぞれ係合するよう装着する。

装着方法は、クサビ２を収納孔１１内がら浮かせた状態
（内斜面３１と外斜面２３をほぼ直線上に位置させた状
態）で、ピストン３の端部を挿入するとよい。

■他方のピストン３を、ストッパー取付溝側に寄せてク
サビ収納筒１に外装する。

■他方のクサビ２をクサビ収納孔１１内に収納した後、
上記■と同様の方法で、ピストン３をクサビ２と係合す
るよう装着する。

■ストッパー１８を油圧流出入口５より装着する。

この場合、ストッパー１８はシリンダ４側に取り付ける
。

最後に、先端カバー６を装着する。

〈その他の態様〉 以上は、ピストン３を二つ用いて、ロッドＲ等を間隔を
おいて三箇所で把持する構造であるが、勿論、ロッドＲ
等の一箇所を把持する構造でも同一の目的を達成するこ
とができる。

例えば第９図に示すように、クサビ収納孔１１を一方の
側のみ（例えばドリフタＤ（ＩＮ）に開設したクサビ収
納筒１９をシリンダ４１内に配置し、ピストン３を一つ
だけ内装し、クサビ収納筒１９の先端部を、先端カバー
６３で閉塞した構造が考えられる。

この場合、ロッドＲ等の周囲に配置するクサビ２は、回
転及び打撃を伝達できるように歯を組み合わせる。

例えば、一方のクサビ２に回転伝達歯２１を形成し、他
方のクサビ２に打撃伝達歯２２を形成するか、あるいは
一つのクサビ２の把持面に設けること等が考えられる。

〈本発明の作動〉 以下本発明の作動を詳細に説明する。

〈イ〉ロッド等の把持 上記のように構成した把持装置Ｇ及びドリフタＤに、ロ
ッドＲ等を貫通させる。

次に、油圧流出入口５から油圧室５１内に圧力をかけ、
ピストン３の油圧作用面３２を、クサビ２側に押圧する
。

すると、ピストン３の内斜面３１とクサビ２の外斜面２
３が係合するため、クサビ２の回転伝達歯２１及び打撃
伝達歯２２がロッドＲ等に食い込んで把持する。

そのため、ロッドＲ等にドリフタＤの回転及び打撃力を
伝達することができる。

〈口〉ロッド等の開放 ロッドＲ等を開放する場合は、油圧流出入口５４より油
圧室５２に圧力をかけ、ピストン３の油圧作用面３３を
、シリンダ４の中央に向けて押し戻す。

これによって、クサビ２の外斜面２３と、ピストン３の
内斜面３１との係合が外れる。

すると、スプリングリング７を用いた場合は、このスプ
リングリング７の拡径しようとする力によって、クサビ
２がロッドＲ等から離れる方向に自然に押し戻される。

そのため、クサビ２の歯がロッドＲ等から抜けて開放さ
れる。

また、コイル状のスプリング７１を用いた場合は、その
伸長力により、板バネ７２を用いた場合は、その折れ曲
がり力によって、クサビ２をロッドＲ等から離れる方向
に押し戻して、開放することができる。

さらに、第６図のような開放機構の場合は、ピストン３
をクサビ２から離れる方向に摺動させて、ピストン３の
外斜面３４によってクサビ２の内斜面２７を押し戻し、
クサビ２の把持面をロッドＲ等から離して開放すること
ができる。

なお、油圧室５１内の中間にはストッパー１８が設けで
あるため、ピストン３の戻り時に、一方のピストン３だ
けが戻りすぎて、油圧のバランスが崩れるのを防止でき
る。

また、クサビ２には、係止部２４が設けられており、ロ
ッドＲ等を引き抜いた時に、係止部２４がクサビ収納孔
１１の縁部に係止されるため、クサビ収納孔１１内に落
ち込むのを防止することができる。

〈本発明の効果〉 本発明は上記したような構造であるから、次のような効
果を達成することができる。

即ち、従来、嵌合式や食込み式のクサビによって、堅固
に把持されたロッド等を開放する作業は手数がかかり、
ロッド等の打ち込み作業全体の遅延を招いていた。

特に、食込み式による把持からロッド等を開放する場合
は、把持装置の先端に取り付けた油圧クランプ等にまり
ロッド等を固定しておき、ドリフタによりロッド等に逆
回転及び打撃力を与えてクサビの開放を行っているため
、作業が煩雑になってしまう。

それに対して本発明は、スプリングリングを用いた場合
は、このスプリングリングの拡径しようとする力によっ
て、クサビをロッド等がら離れる方向に自然に押し戻し
て開放することができる。

また、コイル状のスプリングを用いた場合は、その伸長
力により、板バネを用いた場合は、その折れ曲がり力に
よって、クサビをロッド等から離れる方向に押し戻して
、開放することができる。

さらに、ピストンをクサビから離れる方向に摺動させた
ときに、ピストンの外斜面によってクサビの内斜面を押
し戻し、クサビの把持面をロッド等から離して、開放さ
せるよう構成することもできる。

従って、ロッド等が嵌合式や食込み式等のクサビによっ
て堅固に把持されていても、ロッド等を開放する作業を
容易に行うことができ、ロッド等の打ち込み作業全体の
迅速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図：２ピストンタイプの把持装置の説明図第２〜６
図：クサビの開放機構の説明図第７図：クサビ収納筒の
斜視図 第８図：クサビ及びピストンの斜視図 第９図：１ピストンタイプの把持装置の説明間第１註

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端開放型の中空ドリフタに連結し、このドリフ
   タに貫通させたロッド等の周囲に、ロッド等を把持、開
   放可能に配置したクサビを有する把持装置において、 前記クサビは、発条体によりロッド等から離れる方向に
   付勢したことを特徴とする、 ロッド等の把持装置。
2. （２）両端開放型の中空ドリフタに連結し、このドリフ
   タに貫通させたロッド等の周囲に、ロッド等を把持、開
   放可能に配置したクサビを有する把持装置において、 ロッド等の周囲に配置した複数のクサビを、弾性を有す
   るスプリングリングによって、周方向に連結したことを
   特徴とする、 ロッド等の把持装置。
3. （３）両端開放型の中空ドリフタに連結し、このドリフ
   タに貫通させたロッド等の周囲に、ロッド等を把持、開
   放可能に配置したクサビを有する把持装置において、 前記クサビのロッド等の把持面の反対側に外斜面を形成
   し、かつこの外斜面と同一方向に傾斜する内斜面を設け
   、 ロッド等の周囲には、ロッドの軸方向に往復摺動可能な
   中空のピストンを配置し、 このピストンのクサビ側の端部内面に、クサビの前記外
   斜面と係合する内斜面を形成し、またピストンのクサビ
   側の端部外面に、前記ピストンの内斜面と同一方向に傾
   斜し、かつ前記クサビの内斜面と係合する外斜面を設け
   たことを特徴とする、 ロッド等の把持装置。