JPH10121887A - 小口径推進機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 推進体を保持可能な保持部材４０を推進体の
推進方向Ｐに沿って往復移動可能に固定台３０上に設
け、保持部材４０を推進方向Ｐに移動操作する推進駆動
機構を設けてある推進装置において、推進駆動機構を作
動させる往復移動機構が往復の一サイクルにおいて推進
体を推進させる長さを、往復移動機構自体の往復ストロ
ークよりも大きく設定可能な推進装置を提供する。 【解決手段】 推進駆動機構を構成するに、固定台３０
上に第１ラック部材３２を、保持部材４０上に第２ラッ
ク部材４２を設け、第１ラック部材と第２ラック部材の
間でこれら両部材と同時に噛合するピニオンギヤ５０，
５０’を配置し、ピニオンギヤを回転自在に支持しなが
ら、これを推進方向Ｐに移動操作可能な油圧シリンダ６
０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、推進体をして地中
を推進せしめることによって導管等を埋設可能な埋設孔
を形成することの可能な推進装置に関し、より具体的に
は、推進体を保持可能な保持部材を推進体の推進方向に
沿って往復移動可能に固定台上に設け、前記保持部材を
前記推進方向に移動操作する推進駆動機構を設けてある
推進装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の推進装置の推進駆動機構
としては、例えば油圧シリンダなどと言った往復移動機
構から得られる往復動の一方の動きをそのまま直接的に
推進体用の保持部材に伝える構造のものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上に例示した従来の推
進装置の構造では、油圧シリンダー（往復移動機構の
例）の往復動の一サイクルで推進体を推進させることの
出来る長さは、高々、その油圧シリンダーの往復動のス
トロークの長さであるため、推進の作業効率が余り高く
なく、推進の作業効率を高めるには、油圧シリンダーの
往復動のストローク自体を延長する他はなく、これで
は、推進装置自体の大型化を余儀無くされて、装置が高
価になる、装置のハンドリングが困難になる等の問題が
あり、推進駆動機構そのものの改善が望まれていた。本
発明の目的は、上に例示した従来構造の推進装置に見ら
れる上記欠点に鑑み、往復移動機構の往復動の一サイク
ルによって推進体を推進させることの出来る長さが、往
復移動機構自体に求められる往復動のストロークよりも
大きく、これによって、推進の作業効率の高い推進装置
を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る推進装置では、推進駆動機構２０，
２０’を構成するに、固定台３０，３０’上に第１ラッ
ク部材３２，３２’を、保持部材４０，４０’上に、第
１ラック部材と対向した第２ラック部材４２，４２’を
設け、且つ、第１ラック部材３２，３２’および第２ラ
ック部材４２，４２’の間でこれら両部材と同時に噛合
するピニオンギヤ５０，５０’を配置し、さらに、ピニ
オンギヤ５０，５０’を回転自在に支持しながら、これ
を前記推進方向Ｐに移動操作可能な往復移動機構６０，
６０’を設けてあることを特徴構成としている。

【０００５】このように構成し、前記ピニオンギヤ５０
として例えば、最も一般的なものの一つ、すなわち、係
合用歯の形成された外周面を一つだけ有し、この唯一の
外周面が前記第１ラック部材３２と第２ラック部材４２
の双方と噛合するピニオンギヤを用いれば、作動原理を
示すために例示した図１から理解されるように、保持部
４０の往復ストローク（これは推進体の往復ストローク
に等しい）は、往復移動機構６０自体のストロークの２
倍になる。すなわち、仮に往復移動機構６０が距離
「１」だけ前記推進方向（矢印Ｐ）に移動すると、その
間にピニオンギヤ５０は往復移動機構６０と一体的にや
はり「１」だけ移動するが、ピニオンギヤ５０は固定台
３０に固定された第１ラック３２と噛合しているので前
記移動を行いながら回転を余儀無くされ、この回転に応
じて、ピニオンギヤ５０にやはり噛合している第２ラッ
ク４２と一体の保持部４０の方もやはり距離「１」だけ
ピニオンギヤ５０に対して推進方向Ｐに移動させられ
る。したがって、上記の状況で保持部４０は、ピニオン
ギヤ５０自体の移動距離「１」とピニオンギヤに対する
保持部４０の移動距離「１」を合わせた距離「１＋１＝
２」だけ推進方向Ｐに移動することになる。

【０００６】また、前記往復移動機構６０，６０’とし
ては、種々の機構が利用可能と考えられるが、請求項２
に記載の発明のように、前記往復移動機構６０，６０’
を、流体圧で操作されるシリンダー６１およびシリンダ
ー軸６２で構成すれば、推進管を高い土圧に抗して地中
で強制的に推進させる作業をより効率的に行うことがで
きる。

【０００７】さらに、前記ピニオンギヤとしては、請求
項３に記載の発明のように、前記ピニオンギヤとして、
前記第１ラック部材３２’と噛合する第１ギヤ部５１
と、前記第１ギヤ部５１と共通の軸芯回りで一体的に回
転可能で、前記第１ギヤ部５１を上回る外径を持ち、前
記第２ラック部材４２’と噛合する第２ギヤ部５２とか
らなるピニオンギヤ５０’を用いても良く、このような
構成で実施すれば、作動原理を示すために例示した図２
から理解されるように、保持部４０’の往復ストローク
（これは推進体の往復ストロークに等しい）は、往復移
動機構６０’自体のストロークの２倍を超える値にな
る。因みに、図２に示した例では、第２ギヤ部５２の外
径を第１ギヤ部５１の外径の２倍に設定しており、この
場合、保持部４０’の往復ストロークは、往復移動機構
６０’自体のストロークの３倍になる。すなわち、仮に
往復移動機構６０’が距離「１」だけ前記推進方向Ｐに
移動すると、その間にピニオンギヤ５０’は往復移動機
構６０’と一体的にやはり「１」だけ移動するが、ピニ
オンギヤはその第１ギヤ部５１で第１ラック３２’と噛
合しているので前記移動を行いながら回転をも余儀無く
され、この回転に応じてピニオンギヤ５０’の第２ギヤ
部５２に第２ラック部４２’によって噛合している保持
部４０’の方は、第１ギヤ部５１と第２ギヤ部５２との
外径の違いにより、距離「２」だけピニオンギヤ５０’
に対して推進方向に移動させられる（これは、ギヤの円
周長が外径の違いに比例することによる）。したがっ
て、上記の状況で保持部は、ピニオンギヤ５０’自体の
移動距離「１」とピニオンギヤ５０’に対する保持部４
０’の移動距離「２」を合わせた距離「１＋２＝３」だ
け推進方向Ｐに移動することになる。同様に、仮に、第
２ギヤ部５２の外径を第１ギヤ部５１の外径の３倍に設
定すれば、保持部４０’の往復ストロークは、往復移動
機構６０’自体のストロークの４倍になる。すなわち、
往復移動機構６０’が「１」だけ推進方向Ｐに移動する
間に、保持部４０’は、ピニオンギヤ自体の移動距離
「１」とピニオンギヤに対する保持部４０’の移動距離
「３」を合わせた距離「１＋３＝４」だけ推進方向Ｐに
移動する。

【０００８】尚、上記特徴構成の記載において、図面と
の対照を便利にするために符号を記すが、該記入により
本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。

【０００９】〔発明の効果〕上記の特徴構成のために、
本発明の内、請求項１の発明による推進装置では、ピニ
オンギヤとして例えば、最も一般的なものの一つ、すな
わち、ラックと噛合する外周面を一つだけ有し、この唯
一の外周面が前記第１ラック部材と第２ラック部材の双
方と噛合するものを用いるという条件で、往復移動機構
の往復動の一サイクルによって推進体を推進させること
の出来る長さを、往復移動機構自体に求められる往復動
のストロークよりも大きく、具体的には２倍にすること
が出来る。すなわち、これによって、油圧シリンダー等
の往復移動機構自体を大型化することなく、推進装置の
推進の作業効率を高めることができるという特有の効果
が生じる。

【００１０】上記の特徴構成のために、本発明の内、請
求項２の発明による推進装置では、より高い推進管の推
進効率を期待することができる。

【００１１】上記の特徴構成のために、本発明の内、請
求項３の発明による推進装置では、往復移動機構の往復
動の一サイクルによって推進体を推進させることの出来
る長さを、往復移動機構自体に求められる往復動のスト
ロークの２倍を超える値にすることが出来る。すなわ
ち、これによって、油圧シリンダー等の往復移動機構自
体を大型化することなく、推進装置の推進の作業効率を
より一層高めることができるという特有の効果が生じ
る。また、ピニオンギヤの形状、すなわち、第１ギヤ部
と第２ギヤ部の間の外径の比を、推進装置を設置可能な
空間のサイズ、用いることのできる往復移動機構、例え
ば油圧シリンダーの寸法的乃至能力的条件、推進体を構
成する筒状ユニットの長さ等の種々の条件に応じて、自
由に設定できる、或いは、作業現場に応じて最適な外径
比のピニオンギヤに交換可能な構成にすることもできる
という特有の効果が生じる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて解説する。図３は、本発明の一実施形態における推
進装置の概略側面図であり、図４は図３−イのＡ−Ａ’
矢視断面である。図３と図４で、固定台３０は、底部フ
レーム３１、上部フレーム３３、前部フレーム３４、お
よび後部フレーム３５で構成されており、推進装置の外
郭を成している。図３に示すように、推進体を保持可能
な保持部材４０は推進体の推進方向Ｐに沿って往復移動
可能に固定台３０上に設けられている。すなわち、図４
に良く示されているように、保持部材４０には推進体の
推進方向Ｐに沿って延びた貫通孔が形成されており、固
定台３０上の前部フレーム３４と後部フレーム３５の間
に固定された剛体のガイドロッド７０は保持部材４０の
前記貫通孔内にフィットした状態で貫通しているので、
保持部材４０はガイドロッド７０上を円滑に、しかも、
密接した状態で往復摺動可能である。また、保持部材４
０を推進方向Ｐに沿って往復移動操作するための推進駆
動機構２０は、固定台３０上に固定された第１ラック部
材３２、保持部材４０上に、第１ラック部材３２と対向
して、且つ、互いに平行に設けられた第２ラック部材４
２、第１ラック部材３２と第２ラック部材４２の間でこ
れら両部材と同時に噛合するピニオンギヤ５０、およ
び、ピニオンギヤ５０を回転自在に支持しながら、これ
を推進方向Ｐに移動操作可能な往復移動機構６０を含ん
でいる。ピニオンギヤ５０が第１ラック部材３２と第２
ラック部材４２の双方と同時に噛合し易いように、第１
ラック部材３２は底部フレーム３１上に上向きに設けら
れており、第２ラック部材４２は保持部材４０上に下向
きに形成されている。

【００１３】往復移動機構６０は、油圧（流体圧の一
例）で操作される両押し型シリンダー６１およびシリン
ダー軸６２からなり、シリンダー軸６２は、ガイドロッ
ド７０と第２ラック部材４２の間で、固定台３０上の前
部フレーム３４と後部フレーム３５の間に固定されてい
る。両押し型シリンダー６１は、シリンダー軸６２に対
して推進方向Ｐに沿った向きで往復移動可能となってい
る。図３−イでは、両押し型シリンダー６１は、シリン
ダー軸６２に対して後方の死点に位置し、ピニオンギヤ
５０は第１ラック部材３２上の後端３２ａ付近にあり、
それと同時に、保持部材４０も固定台３０上の最も後退
した位置にある。図３−ロは、この図３−イの状態か
ら、両押し型シリンダー６１が、シリンダー軸６２に対
して推進方向Ｐに沿って移動して行き、シリンダー軸６
２に対して前方の死点に位置しる状態を示す。この図３
−イの状態から図３−ロの状態に到る両押し型シリンダ
ー６１の移動の際に、ピニオンギヤ５０は第１ラック部
材３２上の前端３２ｂ付近まで第１ラック部材３２の係
合歯と噛合したままの移動を余儀無くされるので、この
移動の間にピニオンギヤ５０は軸芯５０ａ回りで時計方
向の回転をする。そして、ピニオンギヤ５０は第２ラッ
ク部材４２の係合歯とも常に噛合しているので、第２ラ
ック部材４２と一体に設けられた保持部材４０はピニオ
ンギヤ５０に対して推進方向Ｐに沿って移動させられ
る。この結果、両押し型シリンダー６１が後方の死点か
ら前方の死点まで移動する間に、保持部材４０は、ピニ
オンギヤ５０の第１ラック部材３２上の後端３２ａから
前端３２ｂまでの移動分と、保持部材４０のピニオンギ
ヤ５０に対する移動分（これは第１ラック部材３２上の
後端３２ａから前端３２ｂまでの距離に等しい）とを合
計した距離を移動することができる。

【００１４】また、図４に最も良く示されているよう
に、保持部材４０には、上部フレーム３３に設けられた
下向きのガイド面３３１と常時接当する上向きの肩部４
０１が形成されており、しかも、上部フレーム３３と底
部フレーム３１の相対距離は、両部材同士を連結する補
強用部材９０によって略一定に維持されているので、ピ
ニオンギヤ５０の第１ラック部材３２および第２ラック
部材４２との噛合状態は、両押し型シリンダー６１の移
動に基づくピニオンギヤ５０自身の位置に関わらず常に
保持される。図５に示すように、例えば地中に掘削形成
された作業用ピット２００に推進装置２０を固定設置
し、連設された複数の円筒状の推進体１００，１０
０，．．の後端を保持部材４０上に固定した上で、両押
し型シリンダー６１を図３−イの状態から図３−ロの状
態まで油圧で移動させると、推進体１００，１０
０，．．を地中に向けて推進方向Ｐに押し込むことがで
きる。推進体１００の一本分の長さは、両押し型シリン
ダー６１の往復ストロークと一致している。両押し型シ
リンダー６１のワンストロークによって推進体１００の
一本分が地中に押し込まれると、次に両押し型シリンダ
ー６１を後方の死点まで戻し、円筒状の推進体１００，
１００，．．の後端と保持部材４０の間に新たに推進体
１００を一個追加して再び両押し型シリンダー６１を前
方の死点まで移動させるという一連の作業を繰り返して
行う。

【００１５】〔別実施形態〕上記の実施形態では、ピニ
オンギヤとして、係合用歯の形成された外周面を一つだ
け有し、この唯一の外周面が前記第１ラック部材３２と
第２ラック部材４２の双方と噛合するピニオンギヤ５０
を用いたが、ピニオンギヤとしては、図６に示す例のよ
うに、固定側の第１ラック部材３２’と噛合する第１ギ
ヤ部５１と、第１ギヤ部５１と共通の軸芯回りで一体的
に回転可能で、第１ギヤ部５１を上回る外径を持ち、移
動側すなわち保持部材側の第２ラック部材４２’と噛合
する第２ギヤ部５２とからなる複合型の構造を持ったピ
ニオンギヤ５０’を用いても良い。この別実施形態で
は、第２ギヤ部５２の外径は、第１ギヤ部５１の外径の
２倍に設定されているので、図６−イの状態から図６−
ロの状態まで両押しシリンダー６０’が移動する時、保
持部４０’の往復ストロークは、両押しシリンダー６
０’自体のストロークの３倍になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る推進機の作動原理図

【図２】本発明の別の実施形態に係る推進機の作動原理
図

【図３】図１の推進機の概略側面図

【図４】図３のＡ−Ａ’断面図

【図５】図１の推進機の使用状態を示す略図

【図６】図２の推進機の概略側面図

【符号の説明】

Ｐ 推進方向 ２０，２０’ 推進駆動機構 ３０，３０’ 固定台 ３２，３２’ 第１ラック部材 ４０，４０’ 保持部材 ４２，４２’ 第２ラック部材 ５０，５０’ ピニオンギヤ ６０，６０’ 往復移動機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 推進体を保持可能な保持部材を推進体の
   推進方向に沿って往復移動可能に固定台上に設け、前記
   保持部材を前記推進方向に移動操作する推進駆動機構を
   設けてある推進装置であって、 前記推進駆動機構を構成するに、前記固定台上に第１ラ
   ック部材を、前記保持部材上に、前記第１ラック部材と
   対向した第２ラック部材を設け、且つ、前記第１ラック
   部材と前記第２ラック部材の間でこれら両部材と同時に
   噛合するピニオンギヤを配置し、さらに、前記ピニオン
   ギヤを回転自在に支持しながら、これを前記推進方向に
   移動操作可能な往復移動機構を設けてある推進装置。
2. 【請求項２】 前記往復移動機構は、流体圧で操作され
   るシリンダーおよびシリンダー軸で構成されている請求
   項１に記載の推進装置。
3. 【請求項３】 前記ピニオンギヤは、前記第１ラック部
   材と噛合する第１ギヤ部と、前記第１ギヤ部と共通の軸
   芯回りで一体的に回転可能で、前記第１ギヤ部を上回る
   外径を持ち、前記第２ラック部材と噛合する第２ギヤ部
   とからなる請求項１に記載の推進装置。