JPH05280546A - 軸継手構造及び軸着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸同士の連結を容易かつ確実に行う。 【構成】 雌継手２０にテーパー状の嵌入穴２５を設
け、雄継手３０にテーパー状の嵌入部３３を設ける。雌
継手２０にその軸方向にスライド可能にスリーブ４０を
装着し、このスリーブ４０の内周面と雄継手３０の外周
面とに互いに螺合する雌ねじ４３及び雄ねじ部３７を形
成する。そして、両者を螺合した状態で、上記スリーブ
４０の装着部４１が雌継手２０端部の大径部２７に当た
り、かつ嵌入穴２５及び嵌入部３３のテーパー面同士が
接触するようにスリーブ４０の軸方向寸法を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中止水壁施工機械や
地盤改良機械をはじめとする基礎工事機械等において用
いられる軸継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような基礎工事機械等において
は、長尺の軸が使用されることが多い。例えば、地中撹
拌式の地盤改良装置においては、何十メートルにも及ぶ
撹拌軸が上下方向に設置される。このような長尺の軸
は、そのままでは製造、運搬が極めて困難であるため、
一般には軸方向に複数に分割され、工事現場で適宜継ぎ
足されながら使用される。従って、このような軸には、
分割軸同士を連結するための軸継手が必要となる。

【０００３】このような軸継手としては、ねじ式、ピン
式、フランジ式等が知られているが、このうちねじ式の
ものは使用中にねじが緩むおそれがあるため、一般には
ピン式やフランジ式のものが多用されている。

【０００４】図７はフランジ式の軸継手構造の一例を示
したものである。図において、互いに連結される軸９０
の端部には、雄側フランジ９１及び雌側フランジ９２が
各々固定され、雄側フランジ９１の中央には円筒状の嵌
合突出部９１ａが、雌側フランジ９２の中央部には上記
嵌入部９２ａが嵌入可能な形状をもつ嵌入穴９２ａが形
成されている。そして、両者を嵌合した状態で、上記雄
側フランジ９１の周縁部に設けられたボルト穴９１ｂ及
び雌側フランジ９２の周縁部に設けられたボルト穴９２
ｂにボルト９３を通し、これにナット９４を締め付ける
ことにより、両軸９０の連結が行われている。

【０００５】また、図８，９に示すピン式のものでは、
雄継手９５に図９に示すような断面六角形状の嵌入部９
５ａが形成されているのに対し、雌継手９６には上記嵌
入部９５ａが嵌入可能な嵌入穴９６ａが設けられてお
り、この嵌入がなされた状態で側方からピン９９が挿入
されることにより、両継手９５，９６が連結される。な
お、図において９７，９８はシール部材、１００はピン
抜け止め用のＣリングである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一般に、基礎工事機械
等に用いられる大型の軸では、各分割軸を吊り上げ、こ
れらを連結するためにクレーン等の大がかりな機械が用
いられる。従って、上記図７に示したようなフランジ式
の継手では、その芯出し作業が困難であり、雄側の嵌入
部９５ａと雌側の嵌入部９６ａとを嵌合させるまでに相
当の手間を要する。また、ボルト、ナットの締結・緩脱
に時間がかかるとともに、土にまみれるボルト・ナット
のメンテナンスも必要となり、大幅なコストアップ及び
施工能率の低下は免れ得ない。

【０００７】一方、図８，９に示すピン式のものでは、
両継手を嵌合して連結した後も、両嵌合部の間には軸径
方向のすきまが必ず生じるので、このすきまに起因して
両継手ががたつき、この継手部分で軸９０の向きが微妙
に変わって、軸９０が精密に一直線上に並んだ状態で連
結されない不都合がある。また、上記がたつきを削減す
るために嵌め合いをきつくすると、その分嵌入作業はま
すます困難化することになる。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、連結作
業を容易にし、しかも連結後のがたつきを防ぐことがで
きる軸継手構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸同士を連結
するための軸継手構造であって、一方の軸の端部に装着
される雌継手と、他方の軸の端部に装着される雄継手と
を備え、雌継手に、上記軸が装着される側と反対側の方
向に開口しかつ開口に向かうに従って拡径するテーパー
状の嵌入穴を設け、雄継手に、上記軸が装着される側と
反対側に突出し、かつ上記雌継手の嵌入穴内に嵌入可能
なテーパー状の嵌入部を設け、これら雄継手、雌継手の
いずれか一方の継手に継手側ねじを設け、他方の継手の
周面に上記軸が装着される側の隣接部分よりも大きな外
径をもつ大径部を設けるとともに、両継手にまたがる連
結筒を備え、この連結筒に、上記大径部の外径よりも小
さくかつこの大径部の隣接部分の外径以上の内径を有
し、大径部に隣接する部分に軸方向にスライド可能に外
側から嵌められる装着部と、上記継手側ねじに螺合可能
な筒側ねじとを設け、上記嵌入穴に嵌入部が嵌入され、
かつ上記継手側ねじと筒側ねじとが螺合された状態で上
記装着部が上記大径部に当接し、かつ上記嵌入穴及び嵌
入部のテーパー面同士が接触するように連結筒の軸方向
寸法を設定したものである（請求項１）。

【００１０】さらに、上記雌継手に、円形以外の断面形
状をもつ異形断面穴を設け、雄継手に、上記嵌入穴内に
上記嵌入部が嵌入された状態で上記異形断面穴に嵌入さ
れる異形断面部を設けたり（請求項２）、上記大径部が
設けられる側の継手に、連結筒の装着部が上記大径部に
当接した状態でこの連結筒が螺合緩み方向に移動するの
を規制する拘束状態と開放する解放状態とに切換えられ
る連結筒移動規制手段を設けたりする（請求項３）こと
により、後述のようなより優れた効果が得られる。

【００１１】また本発明は、上記継手同士を連結及び切
離しするための装置であって、着脱用ローラと、この着
脱用ローラを上記両継手が装着された軸と略平行な軸回
りに回転可能に支持する着脱用ローラ支持部材と、上記
着脱用ローラを回転駆動する回転駆動手段と、上記雌継
手の嵌入穴に雄継手の嵌入部が嵌入された状態で上記連
結筒の外周面に着脱用ローラが圧接する位置と連結筒の
外周面から着脱用ローラが離間する位置との間で上記着
脱用ローラ及び着脱用ローラ支持部材を移動させる着脱
用ローラ進退駆動手段とを備えたものである（請求項
４）。

【００１２】さらに、反力受け用ローラと、この反力受
け用ローラを上記両継手が装着された軸と略平行な軸回
りに回転可能に支持する反力受け用ローラ支持部材と、
上記雌継手の嵌入穴に雄継手の嵌入部が嵌入された状態
で上記連結筒の外周面において上記着脱用ローラと反対
側の位置に反力受け用ローラが圧接する位置と連結筒の
外周面から反力受け用ローラが離間する位置との間で上
記反力受け用ローラ及び反力受け用ローラ支持部材を移
動させる反力受け用ローラ進退駆動手段とを備えれば、
より好ましいものとなる（請求項５）。

【００１３】

【作用】請求項１記載の構造において、各軸を連結する
際には、まず連結筒の装着部を大径部から離間させた状
態で、雌継手の嵌入穴内に雄継手の嵌入部を嵌入する。
次いで、連結筒を所定方向に回してその筒側ねじを相手
方の継手の継手側ねじに螺合し、上記連結筒の装着部が
大径部に当接する位置まで上記螺合を進行させると、こ
の連結筒により、一方の継手の大径部と他方の継手の継
手側ねじ部分とが互いに軸方向に引き寄せられることと
なり、これにより両継手の連結が完了する。

【００１４】この連結状態では、上記連結筒の存在によ
り、雄継手は雌継手から抜けなくなり、両継手間に作用
する軸方向引張力は上記連結筒を媒介として伝達され
る。しかも、上記連結筒の引き付けで嵌入部及び嵌入穴
のテーパー面同士が接触することにより、両継手の剛性
が高められる。特に、両軸が土中内に貫入される際に
は、雌継手及び雄継手はその軸方向に沿って互いに近づ
く向きの圧縮力を受けるので、この力により、上記テー
パー面同士の圧接力が増し、軸連結部の剛性は飛躍的に
高められる。

【００１５】さらに、請求項２記載の構造では、雄継手
の異形断面部が雌継手の異形断面穴内に嵌入されること
により、この部分で両継手間のトルク伝達が行われるこ
ととなる。

【００１６】これに対し、両軸を切り離したい場合に
は、上記連結筒を上記と逆の方向に回し、この連結筒の
筒側ねじと継手の継手側ねじとの螺合を解除すればよ
い。

【００１７】また、請求項３記載の構造では、上記螺
合、連結が完了した後、連結筒移動規制部材を解放状態
から拘束状態に切換えることにより、連結筒の筒側ねじ
と上記継手側ねじとの螺合の緩みが防がれる。

【００１８】請求項４記載の装置では、例えば次のよう
にして両継手の連結を行うことができる。

【００１９】まず、着脱用ローラ進退駆動手段により、
着脱用ローラ及びその支持部材を後退させた状態で、雌
継手の嵌入穴に雄継手の嵌入部を嵌入する。次いで、上
記着脱用ローラ及びその支持部材を前進させて上記着脱
用ローラを連結筒の周面に圧接させる。この状態で、回
転駆動手段により着脱用ローラを所定方向に回転させる
と、この着脱用ローラと連結筒との圧接による摩擦力
で、この着脱用ローラと略同期して連結筒が回転し、こ
の連結筒の筒側ねじと継手側ねじとの螺合が進められ、
これによって両継手の自動連結がなされる。逆に、この
状態から着脱用ローラを上記と逆の方向に回転駆動する
ことにより、上記連結筒は螺合緩み方向に回転し、この
連結筒による両継手の連結が解除される。

【００２０】さらに、請求項５記載の構造によれば、上
記着脱用ローラを連結筒外周面に圧接させる際、反力受
け用ローラ進退駆動手段によって反力受け用ローラ及び
その支持部材を前進させ、反力受け用ローラを上記着脱
用ローラと反対側から連結筒外周面に押付けておくこと
により、上記着脱用ローラの押付けによる反力を上記反
力受け用ローラからとることができる。しかも、上記着
脱用ローラによる連結筒の回転駆動の際、この回転と同
期して反力受け用ローラが回転することにより、連結筒
の円滑な回転が確保される。

【００２１】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜４に基づいて説
明する。なお、図１，２では便宜上各部材を水平状態で
描いているが、実際には図の左側が上、右側が下の状態
で上下方向に軸が連結される。ただし、本発明では使用
中の各部材の方向は問わない。

【００２２】図において、１１，１２は互いに連結され
る軸である。この実施例では、地盤改良装置に用いられ
る撹拌軸、すなわち内部にグラウトが通される軸であっ
て、グラウト供給管１５，１６をそれぞれ有する管状の
軸１１，１２を示している。

【００２３】一方の軸１１の端部には、筒状の雌継手２
０が固定されている。詳しくは、雌継手の外周面に設け
られた軸装着部２３に上記筒状の軸１１が外篏、固定さ
れるとともに、雌継手２０の中央部に設けられた貫通路
２４内に上記軸１１内のグラウト供給管１５が嵌入、固
定されている。

【００２４】この雌継手２０の外周面において上記軸１
１が連結される側と反対側の端部（図１，２では右側端
部；以下、開口端部２２と称する。）に近い位置には小
径部（大径部に隣接する部分）２１が形成され、この小
径部２１は、この小径部２１に対して上記開口端部２２
と反対側に隣接する部分の外径よりも小さな外径を有し
ている。従って、この小径部２１と上記隣接部分との境
界部には段部２１ａが形成された状態になっている。

【００２５】この雌継手２０の略中央部には、上記開口
端部２２側（図１，２では右方）に開口する嵌入穴２５
が設けられ、この嵌入穴２５は、開口端部２２に向かう
に従って拡径するテーパー状に形成されている。この嵌
入穴２５と開口端部２２との間には、図３に示すような
異形断面（図例では正六角形断面）をもつ異形断面穴２
６が形成されている。

【００２６】さらに、雌継手２０の開口端部２２におい
ては、上記異形断面穴２６よりも一回り大きな円形穴が
設けられている。また、この開口端部２２の外周面に
は、図略のボルト等によってリング部材が固定されるこ
とにより、上記小径部２１よりも大きな外径をもつ大径
部２７が形成されている。

【００２７】他方の軸１２の端部には、筒状の雄継手３
０が固定されている。この雄継手３０の外周面に設けら
れた軸装着部３１には、上記軸１２が外篏、固定される
とともに、この雄継手３０の中央に設けられた貫通路３
２に上記軸１２内のグラウト供給管１６が接続、固定さ
れている。この雄継手３０において上記軸１２が装着さ
れる側と反対側の端部（図１では左側端部；以下、突出
端部と称する）には、先端に向かうに従って縮径するテ
ーパー状の嵌入部３３が形成されており、その形状は上
記雌側部材２０における嵌入穴２５に嵌入可能な形状に
設定されている。また、この嵌入部３３の端部外周面に
は、シール用のＯリング３４が嵌着されている。

【００２８】上記嵌入部３３よりも軸１２に近い位置に
は、図３に示すような異形断面（図例では正六角形断
面）をもつ異形断面部３５が形成されており、上記嵌入
穴２５に嵌入部３３が嵌入された状態で、上記異形断面
部３５が上記異形断面穴２６に嵌入されるように、これ
ら異形断面部３５及び異形断面穴２６の形状及び配設位
置が設定されている。

【００２９】雄継手３０において上記異形断面部３５と
軸装着部３１との間の部分には、上記異形断面部３５に
近い側から順に、小径部３６、雄ねじ部３７、及び大径
部３９が形成され、これらの順に外径が大きくなってお
り、小径部３６の外径が、上記開口端部２２の円形穴内
に嵌入可能な径に設定されている。雄ねじ部３７の外周
面には雄ねじ（継手側ねじ）が形成され、この雄ねじ部
３７と大径部３９との境界端部には、全周にわたるＯリ
ング３８が固定されている。

【００３０】さらに、この構造では、両継手２０，３０
を連結するためのスリーブ（連結筒）４０が備えられて
いる。このスリーブ４０は、装着部４１と本体部４２と
からなっている。

【００３１】装着部４１の軸方向寸法は、上記段部２１
ａから大径部２７までの寸法よりも小さく設定されてい
る。装着部４１の内径は、上記雌継手２０の小径部２１
の外径と同等もしくはそれよりも僅かに大きく設定され
ており、この装着部４１が小径部２１の外側に嵌められ
ている。従って、この装着部４１は雌継手２０に対して
その軸方向にスライド可能となっており、その移動範囲
は、段部２１ａと大径部２７との間の領域に規制されて
いる。また、この装着部４１の内周面には、シール用の
Ｏリング４４が装着されている。

【００３２】本体部４２の外径は、雄継手３０の雄ねじ
部３７と略等しく設定されており、この本体部４２の端
部内周面には、上記雄ねじ部３７の雄ねじと螺合可能な
雌ねじ（筒側ねじ）４３が形成されている。そして、図
１に示すように両ねじが螺合した状態（両ねじの螺合が
完全に終了した状態でも完全に終了する前の状態でもよ
い。）で、上記装着部４１が大径部２７に当接し、かつ
嵌入部穴２５及び嵌入部３３の両テーパー面同士が接触
するように、スリーブ４０の軸方向寸法が設定されてい
る。

【００３３】次に、両継手２０，３０による軸１１，１
２同士の連結及び切離し要領を説明する。

【００３４】まず、各軸１１，１２の端部を雌継手２０
及び雄継手３０にそれぞれ外篏、固定し、かつスリーブ
４０の装着部４１を段部２１ａ側にスライドさせた状態
（図２の状態）で、雌継手２０の嵌入穴２５内に雄継手
３０の嵌入部３３を嵌入する。ここで、上記嵌入穴２５
及び嵌入部３３はテーパー状とされており、嵌入穴２５
の入口側内径（図１では右側内径）は嵌入部３３の端部
側外径（図１では左側外径）よりも十分大きいので、両
者の嵌合（すなわち軸１１，１２同士の芯出し）は図７
〜９に示した従来構造の継手と比べてはるかに容易に行
うことができる。

【００３５】なお、この嵌合の際には、図１に示すよう
に両継手２０，３０の間にシール部材４８を介在させて
おくことがより好ましい。

【００３６】上記嵌入完了後、上記スリーブ４０を所定
方向に回し、スリーブ４０の雌ねじ４３と雄継手３０の
雄ねじ部３７との螺合を進行させる。これにより、スリ
ーブ４０は雄継手３０側（図１，２では右側）に漸次ス
ライドするが、このスリーブ４０の装着部４１が上記大
径部２７に圧接し、かつ嵌入穴２５及び嵌入部３３のテ
ーパー面同士が接触した時点で、スリーブ４０の回転す
なわち螺合の進行を止める。

【００３７】これにより、雌継手２０の大径部２７と雄
継手３０の雄ねじ部３７とは互いに軸方向に引き付けら
れた状態となり、両継手２０，３０がスリーブ４０を介
して連結された状態となる。この状態では、両継手２
０，３０間の軸方向の引張力がスリーブ４０を媒介とし
て伝達される。しかも、上記スリーブ４０の引き付け
で、嵌入穴２５及び嵌入部３３のテーパー面同士が接触
しているので、両継手２０，３０の剛性が高められる。
特に、軸１１，１２が土中内に嵌入される際には、雌継
手２０及び雄継手３０はその軸方向に沿って互いに近づ
く向きの圧縮力を受けるので、この力により上記テーパ
ー面同士の圧接力が増し、これによって軸連結部の剛性
は飛躍的に高められる。

【００３８】さらに、この状態では、図３に示すように
雄継手３０の異形断面部３５が雌継手２０の異形断面穴
２６内に嵌入されているので、この部分で両継手２０，
３０間のトルク伝達が行われる。

【００３９】これに対し、両継手２０，３０を切り離し
たい場合には、上記スリーブ４０を上記と逆の方向に回
せばよい。これにより、スリーブ４０の雌ねじ４３と雄
継手３０の雄ねじ部３７との螺合が解かれ、スリーブ４
０を媒介としての連結が解除される。

【００４０】以上のように、この構造では、テーパー状
の嵌入部３３を同じくテーパー状の嵌入穴２５内に嵌入
するといった簡単な作業で、両軸１１，１２の芯出し作
業を行うことができ、しかも、この状態からスリーブ４
０を回してその雌ねじ４３を雄ねじ部３７に螺合するだ
けの簡単な作業で両継手２０，３０の連結を確実に行う
ことができる。また、この連結状態からスリーブ４０を
逆方向に回せば、後は雌継手２０から雄継手３０を引き
抜くだけの作業で、両軸１１，１２を容易に切り離すこ
とができる。

【００４１】さらに、この構造では、図４に示すような
スリーブ移動規制部材（連結筒移動規制部材）５０を備
えることにより、より優れた効果を得ることが可能であ
る。このスリーブ移動規制部材５０は、プラスチック等
の比較的硬質の弾性材で形成され、周方向の一部に切欠
５２をもつ平面視Ｃ状に形成されており、その内径は雌
継手２０の小径部２１と略等しく設定されている。ま
た、その軸方向寸法は、上記装着部４１が大径部２７に
圧接した状態（図１の状態）での、装着部４１と段部２
１ａとの間の寸法と略等しく設定されている。

【００４２】このようなスリーブ移動規制部材５０を拡
径させながら、上記連結が完了した状態での上記段部２
１ａと装着部４１との間の領域に嵌め込めば、このスリ
ーブ移動規制部材５０の介在によって、スリーブ４０の
螺合緩み方向への移動（すなわち段部２１へ近づく方向
への移動）を規制することができ、これにより、雌ねじ
４３と雄ねじ部３７との螺合の緩みを簡単に防ぐことが
できる。

【００４３】上記のように、この継手構造では、スリー
ブ４０の回転で両継手２０，３０を連結できることか
ら、その連結作業及び切離し作業の自動化を図ることが
可能である。そこで、この着脱作業を自動的に行うため
の装置の一例を図５，６に基づいて説明する。

【００４４】図５は掘削機を示し、この掘削機は、軸１
１，１２，…を順に継足しながら超臨界抽出装置へ貫入
すべく構成されている。この掘削機は、地盤６０上を走
行する基台６２を備え、この基台６２上に一方向に延び
るガイドレール６３が敷設されており、このガイドレー
ル６３に沿って走行可能に軸収納装置６４が設置されて
いる。同じ基台６２上の所定位置には、軸貫入引抜装置
６６が設置されており、この軸貫入引抜装置６６に対
し、上記軸収納装置６４の走行によって同装置６４に収
納される軸１１，１２，…が順次供給されるようになっ
ている。

【００４５】軸貫入引抜装置６６は、基台６２上に立設
される門型フレーム６７を備え、この門型フレーム６７
に沿って昇降可能に昇降ハウジング６８が設けられてい
る。この昇降ハウジング６８には、軸１１，１２，…の
上端部を把持する把持部６９が設けられ、この把持状態
で軸１１，１２，…を自軸回りに回転駆動しながら昇降
ハウジング６８自体が下降することにより、軸１１，１
２，…の貫入が行われるようになっている。

【００４６】従って、この掘削機では、例えば軸１１を
その上端部のみを残して他の部分を地中に貫入した後、
次の軸１２の下端部を上記軸１１の上端部に連結して軸
１２の貫入を行うことにより、軸１１，１２，…の継足
し貫入を順次行うことが可能となっている。そして、こ
の軸１１，１２同士の連結作業が行われる位置、すなわ
ち、軸貫入引抜装置６６の下端部の位置に、図６に示す
ような軸着脱装置７０が設置されている。

【００４７】この軸着脱装置７０は、上記基台６２上に
立設される左右の支柱７１，７２を備えている。一方の
支柱７１には、内側向きに油圧シリンダ（着脱用ローラ
進退駆動手段）７４が固定され、この油圧シリンダ７４
のロッド７４ａの先端に、正面視コ字状のブラケット
（着脱用ローラ支持部材）７６が固定されており、この
ブラケット７６に、垂直軸７８を中心に回動可能にブラ
ケット（着脱用ローラ支持部材）８０が取付けられてい
る。

【００４８】このブラケット８０は、３つの水平壁８１
〜８３と、これら水平壁８１〜８３をつなぐ柱８４とか
らなる正面視Ｅ字状の全体形状を有し、上記柱８４の背
部に取付部８５が突設されており、この取付部８５が上
記垂直軸７８を介して上記ブラケット７６に連結されて
いる。このブラケット８０において、最上段の水平壁８
１には、ローラ駆動モータ（回転駆動手段）８６が下向
きに固定されており、このローラ駆動モータ８６の出力
軸８６ａが上記水平壁８１を上から下に貫いた状態とな
っている。

【００４９】中段及び下段の水平壁８２，８３には、上
下に延びるローラ中心軸８８が回転可能に支持され、こ
のローラ中心軸８８の上端がカップリング９０を介して
上記ローラ駆動モータ８６の出力軸８６ａに連結されて
いる。このローラ中心軸８８において、上記水平壁８
２，８３同士の間に位置する部分には、着脱用ローラ９
２が固定されており、上記ローラ駆動モータ８６の作動
によって、着脱用ローラ９２がローラ中心軸８８回りに
回転駆動されるようになっている。この着脱用ローラ９
２は、その外周部が例えばゴムのようにスリーブ４０と
の摩擦係数の高い材料で形成され、あるいは外周面にロ
ーレットの模様が刻まれるなどして、この着脱用ローラ
９２とスリーブ４０との間の摩擦係数の増大が図られて
いる。

【００５０】そして、この構造において、上記油圧シリ
ンダ７４が最も伸長した状態で図６実線に示すように上
記着脱用ローラ９２がスリーブ４０の外周面に圧接し、
逆に油圧シリンダ７４が最も収縮した状態で同図二点鎖
線に示すように上記着脱用ローラ９２がスリーブ４０の
外周面から離間するように、各部材のレイアウト及び油
圧シリンダ７４のストロークが設定されている。

【００５１】他方の支柱７２には、内側向きに油圧シリ
ンダ９４が固定されている。この油圧シリンダ９４のロ
ッド９４ａの端部には、正面視コ字状のブラケット（反
力受け用ローラ支持部材）９５が固定されており、この
ブラケット９５には、垂直軸９６を中心として回転可能
に反力受け用ローラ９８が支持されている。そして、上
記油圧シリンダ９４が最も伸長した状態で図６実線に示
すように上記反力受け用ローラ９８がスリーブ４０の外
周面に上記着脱用ローラ９２と反対の側から圧接し、逆
に油圧シリンダ９４が最も収縮した状態で同図二点鎖線
に示すように上記反力受け用ローラ９８がスリーブ４０
の外周面から離間するように、各部材のレイアウト及び
油圧シリンダ９４のストロークが設定されている。

【００５２】このような軸着脱装置７０によれば、雌継
手２０の嵌入穴２５に雄継手３０の嵌入部３３を嵌入さ
せた状態で、両油圧シリンダ７４，９４の伸長により上
記着脱用ローラ９２及び反力受け用ローラ９８をスリー
ブ４０の外周面に圧接させ（すなわち両ローラ９２，９
８でスリーブ４０を挾持し）、ローラ駆動モータ８６を
作動させて着脱用ローラ９２をローラ中心軸８８を中心
に回転駆動すれば、この着脱用ローラ９２と同期してス
リーブ４０が回転することにより、このスリーブ４０に
おける雌ねじ４３と雄継手３０における雄ねじ部３７と
の螺合を進行させ、あるいは緩めることができ、これに
よって継手２０，３０の着脱を行うことができる。

【００５３】なお、本発明は以上記した実施例に限定さ
れるものではなく、例として次のような態様を採ること
も可能である。

【００５４】(1) 前記各実施例では、トルク伝達を行う
ための異形断面部として六角断面状のものを示したが
（図３）、本発明における異形断面部の断面形状はこれ
に限らず、他の多角形や、キー、スプライン等を設けた
ものなど、円以外の断面形状を有して良好にトルクを伝
達できるものであればよい。

【００５５】(2) 上記実施例では、雌継手２０側にスリ
ーブ４０を装着し、雄継手３０側に雄ねじ部３７を設け
たものを示したが、逆に、雌継手２０側に雄ねじを設
け、雄ねじ３０側にスリーブ４０を装着するようにして
も上記と同様の効果を得ることができる。

【００５６】(3) 上記実施例では、スリーブ４０側に雌
ねじ４３を設け、継手側に雄ねじ部３７を設けたものを
示したが、逆に、スリーブ４０の外周面に雄ねじを設
け、継手側に雌ねじを設けるようにしてもよい。この場
合には、継手を例えば二重筒構造とし、その外側筒の内
周面に上記雄ねじと螺合する雌ねじを刻めばよい。

【００５７】(4) 上記図６には、着脱用ローラ９２と反
力受け用ローラ９８の双方でスリーブ４０を挾持するも
のを示したが、軸１１，１２が他の個所で確実に固定さ
れている場合には、反力受け用ローラ９８を省略するこ
とが可能である。ただし、この場合でも、反力受け用ロ
ーラ９８を用いれば、着脱用ローラ９２とスリーブ４０
との圧接をより確実に行うことが可能となる。しかも、
着脱用ローラ９２によるスリーブ４０の回転駆動中、こ
のスリーブ４０の回転に伴って反力受け用ローラ９８も
回転するため、この反力受け用ローラ９８がスリーブ４
０の回転を阻害することはなく、スリーブ４０の円滑な
回転を確保することができる。

【００５８】(5) 上記図６では、着脱用ローラ９２及び
反力受け用ローラ９８の回転中心軸（ローラ中心軸８８
及び垂直軸９６）が軸１１，１２の長手方向と完全に平
行な装置を示したが、例えばスリーブ４０の外周面がテ
ーパー状に傾斜している場合には、これに合わせて両ロ
ーラ９２，９８の回転中心軸を若干傾斜させてもよい。

【００５９】(6) 本発明において、スリーブ４０の移動
を規制する手段としては、種々のものが考えられる。そ
の変形例を図７及び図８に示す。

【００６０】図７において、雌継手２０周面の適所に
は、抜け止め部材１００が設けられている。この抜け止
め部材１００の径方向内側端部（図では右側端部）に
は、他の部分よりも上方に突出した被係止部１０１が形
成される一方、雌継手２０側には径方向外側に開口する
収納穴１０２が設けられ、この収納穴１０２内に、上記
抜け止め部材１００の径方向内側端部が収納されてい
る。また、収納穴１０２の入口上辺には、上記被係止部
１０１を係止するための係止部１０４が下方に突設され
るとともに、抜け止め部材１００と収納穴１０２の奥壁
との間にはスプリング（付勢手段）１０６が圧入されて
おり、このスプリング１０６の弾発力により、通常は上
記被係止部１０１が係止部１０４に圧接する位置（拘束
位置）に抜け止め部材１００が保持されている。そし
て、この拘束位置で上記抜け止め部材１００が上記スリ
ーブ４０の下端に当接するように、抜け止め部材１００
の突出寸法が設定されている。

【００６１】このような構造において、図示のように抜
け止め部材１００に外力を加えない状態では、スプリン
グ１０６の弾発力によって抜け止め部材１００が上記拘
束位置まで突出するため、この抜け止め部材１００によ
りスリーブ４０の下方への移動（すなわち螺合の緩み）
が防がれることとなり、これによって両継手２０，３０
の連結の確実性がより向上する。これに対し、継手２
０，３０の切離しを行いたい場合には、抜け止め部材１
００を上記スプリング１０６の弾発力に抗して上記解放
位置まで径方向内側に押し込み、この状態でスリーブ４
０を螺合緩み方向に回すことにより、両継手２０，３０
の切離しを行うことができる。

【００６２】図８においては、雌継手２０の外周部に、
正面視略扇形の収納穴１１７が設けられるとともに、こ
の収納穴１１７に対して入出可能に同じく扇形の抜け止
め部材１２０が設けられている。この抜け止め部材１２
０は、雌継手２０側に設けられた水平軸１１８を中心に
回動可能に構成され、この回動により、上記収納穴１１
７から大きく突出する位置（図の実線位置；拘束位置）
と、収納穴１１７内に没入する位置（図の二点鎖線位
置；解放位置）との間を移動するとともに、上記水平軸
１１８の周囲に設けられたねじりバネ１２４により、図
８の時計回り方向（すなわち拘束位置へ向かう方向）に
付勢されている。

【００６３】このような構造においても、スリーブ４０
を締め付けた状態では、抜け止め部材１２０がねじりバ
ネ１２４の付勢力で拘束位置に保持されるため、スリー
ブ４０の螺合の緩みが防がれる。これに対し、上記抜け
止め部材１２０をねじりバネ１２４の付勢力に抗して上
から押圧し（図示の力Ｆ）、解放位置まで押し込むこと
により、スリーブ４０を螺合緩み方向に回すことができ
る。

【００６４】なお、この実施例では抜け止め部材１２０
を水平軸１１８回りに回動させるものを示したが、抜け
止め部材を垂直軸（すなわち継手の軸方向と平行な軸）
回りに回動させるようにしても、この抜け止め部材を上
記拘束位置と解放位置との間で移動させることが可能で
ある。

【００６５】(7) 本発明では、嵌入部と異形断面部との
相対位置関係、及び嵌入穴と異形断面穴との相対位置関
係を問わず、例えば雄継手において同じ個所に嵌入部と
異形断面部とを形成する、すなわち異形断面をもったテ
ーパー状の嵌入部を形成し、雌継手において異形断面を
もったテーパー状の嵌入穴を形成するようにしてもよ
い。

【００６６】(8) 本発明では、互いに連結される軸の種
類を問わず、各図に示した管状のもののほか、中実のも
のであってもよい。また、軸継手の断面形状も適宜設定
すればよい。

【００６７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば次のよう
な効果を得ることができる。

【００６８】まず、請求項１記載の構造では、雌継手に
おける嵌入穴へ雄継手における嵌入部を嵌入するだけで
両継手の芯出しを行うことができ、しかも上記嵌入作業
を極めて容易に行うことができる。しかもその後は、連
結筒を回してこの連結筒の筒側ねじと継手側ねじとを螺
合するだけの簡単な作業で両継手を連結し、また逆方向
の回転によって容易に切離しを行うことができる効果が
ある。そして、連結状態では、連結筒による引き付けで
嵌入穴及び嵌入部のテーパー面同士が圧接しているため
に、継手の剛性を高めることができ、特に、軸方向圧縮
力を受けた場合には、その圧縮力だけ上記テーパー面同
士の圧接力が増すため、両継手の剛性を飛躍的に高める
ことができる。

【００６９】さらに、請求項２記載の構造によれば、異
形断面穴と異形断面部とを嵌合するだけの簡単な構造
で、継手間のトルク伝達を確実に行うことができ、また
請求項３記載の構造によれば、連結作業終了後、連結筒
移動規制手段を開放状態から拘束状態に切換えることに
より、連結筒と継手との螺合の緩みを確実に防ぐことが
できる効果がある。

【００７０】また、上記のような構造の採用に伴い、請
求項４記載の装置を用いて、その着脱用ローラの回転に
よって上記連結筒を回すことにより、継手同士の連結及
び切離し作業の自動化さらには無人化を図ることができ
る。さらに、請求項５記載の装置によれば、上記着脱用
ローラと反対の側から反力受け用ローラを連結筒の外周
面に押し当てることにより、この反力受け用ローラで反
力を取りながら上記着脱用ローラによる連結筒の回転駆
動をより円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例において継手同士を連結し
た状態を示す断面正面図である。

【図２】上記実施例において継手同士を切り離した状態
を示す半断面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】上記継手同士を連結した状態で用いられるスリ
ーブ移動規制部材の斜視図である。

【図５】上記継手が設けられた軸を順次継足し貫入する
ための掘削機の全体正面図である。

【図６】上記掘削機に設置された軸着脱装置の正面図で
ある。

【図７】スリーブ移動規制手段の変形例を示す断面図で
ある。

【図８】スリーブ移動規制手段の変形例を示す断面図で
ある。

【図９】従来のフランジ式軸連結構造の一例を示す一部
断面正面図である。

【図１０】従来のピン通し式軸連結構造の一例を示す断
面正面図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ線断面図である。

【符号の説明】

１１，１２ 軸 １５，１６ グラウト供給管 ２０ 雌継手 ２１ 小径部（大径部に隣接する部分） ２１ａ 段部 ２３ 軸装着部 ２５ 嵌入穴 ２６ 異形断面穴 ２７ 大径部 ３０ 雄継手 ３１ 軸装着部 ３３ 嵌入部 ３５ 異形断面部 ３７ 雄ねじ部 ４０ スリーブ（連結筒） ４１ 装着部 ４２ 本体部 ４３ 雌ねじ ５０ スリーブ移動規制部材 ７０ 軸着脱装置 ７４ 油圧シリンダ（着脱用ローラ進退駆動手段） ８０ ブラケット（着脱用ローラ支持部材） ８６ ローラ駆動モータ（回転駆動手段） ９２ 着脱用ローラ ９４ 油圧シリンダ（反力受け用ローラ進退駆動手段） ９８ 反力受け用ローラ １００，１２０ 抜け止め部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸同士を連結するための軸継手構造であ
   って、一方の軸の端部に装着される雌継手と、他方の軸
   の端部に装着される雄継手とを備え、雌継手に、上記軸
   が装着される側と反対側の方向に開口しかつ開口に向か
   うに従って拡径するテーパー状の嵌入穴を設け、雄継手
   に、上記軸が装着される側と反対側に突出し、かつ上記
   雌継手の嵌入穴内に嵌入可能なテーパー状の嵌入部を設
   け、これら雄継手、雌継手のいずれか一方の継手に継手
   側ねじを設け、他方の継手の周面に上記軸が装着される
   側の隣接部分よりも大きな外径をもつ大径部を設けると
   ともに、両継手にまたがる連結筒を備え、この連結筒
   に、上記大径部の外径よりも小さくかつこの大径部の隣
   接部分の外径以上の内径を有し、大径部に隣接する部分
   に軸方向にスライド可能に外側から嵌められる装着部
   と、上記継手側ねじに螺合可能な筒側ねじとを設け、上
   記嵌入穴に嵌入部が嵌入され、かつ上記継手側ねじと筒
   側ねじとが螺合された状態で上記装着部が上記大径部に
   当接し、かつ上記嵌入穴及び嵌入部のテーパー面同士が
   接触するように連結筒の軸方向寸法を設定したことを特
   徴とする軸継手構造。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸継手構造において、上
   記雌継手に、円形以外の断面形状をもつ異形断面穴を設
   け、雄継手に、上記嵌入穴内に上記嵌入部が嵌入された
   状態で上記異形断面穴に嵌入される異形断面部を設けた
   ことを特徴とする軸継手構造。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の軸継手構造にお
   いて、上記大径部が設けられる側の継手に、連結筒の装
   着部が上記大径部に当接した状態でこの連結筒が螺合緩
   み方向に移動するのを規制する拘束状態と解放する解放
   状態とに切換えられる連結筒移動規制手段を設けたこと
   を特徴とする軸継手構造。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の継手同
   士を連結及び切離しするための装置であって、着脱用ロ
   ーラと、この着脱用ローラを上記両継手が装着された軸
   と略平行な軸回りに回転可能に支持する着脱用ローラ支
   持部材と、上記着脱用ローラを回転駆動する回転駆動手
   段と、上記雌継手の嵌入穴に雄継手の嵌入部が嵌入され
   た状態で上記連結筒の外周面に着脱用ローラが圧接する
   位置と連結筒の外周面から着脱用ローラが離間する位置
   との間で上記着脱用ローラ及び着脱用ローラ支持部材を
   移動させる着脱用ローラ進退駆動手段とを備えたことを
   特徴とする軸着脱装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の軸着脱装置において、反
   力受け用ローラと、この反力受け用ローラを上記両継手
   が装着された軸と略平行な軸回りに回転可能に支持する
   反力受け用ローラ支持部材と、上記雌継手の嵌入穴に雄
   継手の嵌入部が嵌入された状態で上記連結筒の外周面に
   おいて上記着脱用ローラと反対側の位置に反力受け用ロ
   ーラが圧接する位置と連結筒の外周面から反力受け用ロ
   ーラが離間する位置との間で上記反力受け用ローラ及び
   反力受け用ローラ支持部材を移動させる反力受け用ロー
   ラ進退駆動手段とを備えたことを特徴とする軸着脱装
   置。