JPS6253675B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自公転掘削機に係り、特にビツトを
自転させると共に自転方向と同一方向にビツトを
公転させて掘削するエピトロコイド式自公転掘削
機に関する。

従来、ビツトを自転させると共に自転方向と同
一方向にビツトを公転させ、ビツトの受ける掘削
反動トルクを地上の支持部で受けながら掘削する
自公転掘削機が提案されている。この自公転掘削
機は、ビツトがエピトロコイド軌跡を描きながら
掘削する為硬岩掘削用としてのローラビツト等を
具備する場合、ローラビツトの転がりを円滑にし
て滑りを少なくする為にはビツトの公転数に対し
てビツトの自転数を大きくした方がよい。しかし
ながら、従来のエピトロコイド式自公転掘削機
は、ビツトの公転数に対してビツトの自転数を充
分に大きくとれない構造上の問題があつた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、ビツトの公転数に対して自転数を大きくとる
ことができる自公転掘削機を提案することを目的
としている。

本発明は、上端が地上で回動不能に支持された
パイプと、モータが搭載されパイプの下部に固着
された本体ケースと、本体ケースの下部に枢支さ
れた公転ケースと、本体ケース内から公転ケース
内に延在し両ケースの中心部に枢支された伝達軸
と、公転ケースに伝達軸と平行に枢支された少な
くとも１本以上のビツト軸とを有し、伝達軸は上
部でモータの出力軸とギア連結されると共に下部
に於いてビツト軸とギア連結されてビツト軸を回
転駆動し、前記モータの出力軸はギア減速装置を
介して公転ケースと連結され公転ケースをビツト
軸の回転方向と同方向に回転させることを特徴と
している。

以下添付図面に従つて本発明に係る自公転掘削
機の好ましい実施例を詳説する。

第１図は、本発明に係る自公転掘削機によつて
掘削する状態を示す図面で、１０は自公転掘削
機、１２は自公転掘削機に接続され地上まで延び
ているリバースロツド、１４はケーブル、１６は
地上に支持されている架台である。リバースロツ
ド１２の上部には角柱状のケリーロツド１８が接
続され、ケリーロツド１８は架台１６に設けられ
た反力受部２０に回転不能に支持されている。従
つて自公転掘削機１０が受ける掘削反動トルクは
リバースロツド１２、ケリーロツド１８を介して
地上の反力受部２０で支持される。ケリーロツド
１８の上部にはベントパイプ２２が接続され、ベ
ントパイプ２２はホース２４を介してサクシヨン
ポンプ２６に接続されている。ベントパイプ２２
はワイヤロープ２８を介してクレーン３０に懸架
される。尚、３２はガイドローラ３４を介してケ
ーブル１４が巻回されたケーブルリール、３６は
掘削孔３８の上縁に挿入されたスタンドパイプ、
４０は掘削孔３８内に掘削水を供給するパイプで
ある。

第２図では自公転掘削機１０の動力伝達機構が
示され、４２は本体ケース、４４は本体ケース４
２に搭載された水中モータ（又は油圧モータ）、
４６はその上部４７が本体ケース４２の下部に枢
支された公転ケース、４８はその上部４９が公転
ケース４６に枢支された拡孔ケース、５０は拡孔
ケース４８に枢支されたビツト軸である。モータ
４４は減速装置５２を介して本体ケース４２に枢
支された出力軸５４と連結されている。出力軸５
４にはギア５６が設けられ、このギア５６は中央
伝達軸５８の上部に設けられたギア６０とかみ合
つている。中央伝達軸５８は図に示すように本体
ケース４２内から公転ケース４６内にかけて延在
し、本体ケース４２並びに公転ケース４６に枢支
されている。中央伝達軸５８の下部即ち公転ケー
ス４６内に位置する部分にはギア６１が設けら
れ、このギア６１はギア６２とかみ合つている。
ギア６２は軸６４に設けられ、この軸６４は上部
が公転ケース４６に枢支され、下部は拡孔ケース
４８に枢支されている。この軸６４の下部即ち拡
孔ケース４８内に位置する部分にはギア６６が設
けられ、このギア６６はアイドルギア６８を介し
てビツト軸５０の上部に設けられたギア７０とか
み合つている。従つてモータ４４の回転力が、出
力軸５４、ギア５６、ギア６０、中央伝達軸５
８、ギア６１、ギア６２、軸６４、ギア６６、ア
イドルギア６８、ギア７０を介してビツト軸５０
に伝達されることになる。尚ビツト軸５０の下端
部には取付板７２が設けられ、取付板７２にはロ
ーラビツト７４が設けられている。

次に公転ケース４６の動力伝達機構について説
明する。出力軸５４の下端部近傍にはギア７６が
設けられ、さらにこの出力軸５４の下端部は本体
ケース４２と一体の支持板７８に枢支されてい
る。出力軸５４と平行にギア軸８０が設けられ、
このギア軸８０は本体ケース４２と一体の支持板
８２に枢支されている。このギア軸８０の上部に
はギア８４が設けられ、このギア８４は出力軸５
４側のギア７６とかみ合つている。またギア軸８
０の下部にはギア８６が設けられ、このギア８６
は公転ケース４６の上部４７に設けられたギア８
８とかみ合つている。従つてモータ４４の出力軸
５４と公転ケース４６とは、ギア７６，８４，８
６，８８から成るギア減速装置８９を介して連結
され、出力軸５４の回転数は減速されて公転ケー
ス４６に伝達される。

ギア軸８０は第３図に示すように内軸９０とこ
の内軸９０が遊嵌された外軸９２とから成つてお
り、ギア８４は内軸９０に設けられ、ギア８６は
外軸９２に設けられている。内軸９０と外軸９２
とはピン例えばシエアピン９４で連結され、この
シエアピン９４は一定以上の荷重が作用すると切
断され、両軸の連結が断たれる。また、本体ケー
ス４２にはギア軸８０の下端部を覆うキヤツプ９
６が着脱自在に設けられている。キヤツプ９６
は、シエアピン９４の交換する際に開閉される。

次に本実施例の孔径変化機構について説明す
る。拡孔ケース４８の上部４９は公転ケース４６
の下端部９８に枢支され、拡孔ケース４８は軸６
４の軸線を中心に回動自在である。従つて拡孔ケ
ース４８の上部４９を公転ケース４６に対して任
意の位置でピン１００等で固定すれば、掘削孔の
孔径は自由に変えることができる。このような掘
削孔の孔径変化は作業員が手動で拡孔ケース４８
を回動させ、任意の位置でピン止め等をすること
により行われる。

尚中央伝達軸５８の内部にはリバースパイプ１
０２が配置され、このリバースパイプ１０２は本
体ケース４２に固定されると共に上部のリバース
ロツド１２と連通されている。また公転ケース４
６の中央下端部には中空の中央ビツト軸１０４が
設けられ、この中央ビツト軸１０４の下端部には
スライム吸入口１０８を備えた中央ビツト１０６
が設けられている。従つてこの中央ビツト１０６
は公転ケース４６と共に回転し、ローラビツト７
４で掘削した残存部分を掘削する。

前記の如く構成された本発明に係る実施例の作
用は次の通りである。先ずモータ４４の回転力は
前記ビツト軸動力伝達機構によりビツト軸５０を
自転させる。更にモータ４４の回転力はギア減速
装置８９を含む公転ケース動力伝達機構によつて
ビツト軸５０の自転方向と同方向に公転ケース４
６を回転させる。この場合公転ケース４６の動力
伝達機構にはギア減速装置８９が含まれているの
で、公転ケース４６の回転数は自転ビツト軸５０
の回転数に対して充分小さく設定することが可能
である。従つてローラビツト７４の回転軌跡は硬
岩掘削に適するエピトロコイド軌跡を描くように
なる。

前記実施例に於いてはビツト軸５０の回転数に
比べて公転ケース４６の回転数は充分小さくなる
ので、そのビツト７４の空転時に公転ケース４６
が障害物等に当たると公転ケース４６には過大な
回転トルクが働き、内部の動力伝達機構が破壊す
るおそれがある。しかしながら本実施例に於いて
は、このような非常時に於いてシエアピン９４が
切断され、出力軸５４と公転ケース４６との連結
を断ち、動力伝達機構の破壊を防止する。

前記実施例に於いては公転ケース４６に拡孔ケ
ース４８を取付けたのであるが、これに限定され
るものではなく、公転ケース４６から拡孔ケース
４８を取外し、軸６４の下端部にビツトを設け、
軸６４をビツト軸として用いるようにしてもよ
い。この場合にも軸６４の自転数に対して軸６４
の公転数を充分に小さくすることができるので、
ローラビツト７４を備えた自公転掘削機に於いて
硬岩掘削に適するエピトロコイド軌跡を描かせる
ことができる。

尚、公転ケース４６に拡孔ケース４８を枢支さ
せた孔径変化機構は、第２図の自公転掘削機に限
定されるものではなく、他の自公転掘削機にも応
用することができる。即ち、ビツトを自転させる
と共に自転方向と同一方向にビツトを公転させて
掘削するいかなるエピトロコイド式自公転掘削機
にも応用することができるし、またビツトを自転
させると共に自転方向と逆方向にビツトを公転さ
せて掘削するハイポトロコイド式自公転掘削機に
も応用することができる。

前記実施例に於いてはビツト軸５０の下端部に
ローラビツト７４を設けたのであるが、これに限
定されるものではなく、リングビツトを設けても
同様の効果を期待できる。

以上説明したように本発明に係る自公転掘削機
によれば、ビツト軸動力伝達機構と公転ケース動
力伝達機構とを構成し、しかも公転ケース動力伝
達機構にはギア減速装置を設けたのでビツト軸の
自転数は公転数に対して充分大きくとることがで
き、ローラビツトを備えたビツト軸は硬岩掘削に
適するエピトロコイド軌跡を描くことができる。
また公転ケースの下端部に任意の位置で係止可能
な拡孔ケースが設けられているので、掘削孔の孔
径変化を自由に変えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の掘削状態を示す概略図、第
２図は本実施例の動力伝達機構の詳細な構造を示
す断面図、第３図は本実施例のギア減速装置を示
す断面図である。 １０……自公転掘削機、１２……リバースロツ
ド、４２……本体ケース、４６……公転ケース、
４８……拡孔ケース、５０……ビツト軸、５４…
…出力軸、５８……中央伝達軸、８９……ギア減
速装置、９４……シエアピン、１０４……ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端が地上で回動不能に支持されたパイプ
   と、モータが搭載されパイプの下部に固着された
   本体ケースと、本体ケースの下部に枢支された公
   転ケースと、本体ケース内から公転ケース内に延
   在し両ケースの中心部に枢支された伝達軸と、公
   転ケースの下部に伝達軸と平行に枢支された少な
   くとも１本以上のビツト軸とを有し、伝達軸は上
   部に於いてモータの出力軸とギア連結されると共
   に下部に於いてビツト軸とギア連結されてビツト
   軸を回転駆動し、前記モータの出力軸はギア減速
   装置を介して公転ケースと連結され公転ケースを
   ビツト軸の回転方向と同方向に回転させることを
   特徴とする自公転掘削機。 ２ ギア減速装置のギア軸は２重管で構成され、
   この２重管はシエアピン等で連結されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項の自公転掘削
   機。 ３ 上端が地上で回動不能に支持されたパイプ
   と、モータが搭載されパイプの下部に固着された
   本体ケースと、本体ケースの下部に枢支された公
   転ケースと、公転ケースに枢支され公転ケースの
   回転中心と偏心した回転中心を有する少なくとも
   １つ以上の拡孔ケースと、本体ケース内から公転
   ケース内に延在し両ケースの中心部に枢支された
   伝達軸と、拡孔ケースに枢支され拡孔ケースの回
   転中心と偏心した回転中心を有するビツト軸とを
   有し、伝達軸は上部に於いてモータの出力軸とギ
   ア連結されると共に下部に於いてビツト軸とギア
   連結されてビツト軸を回転駆動し、前記モータの
   出力軸はギア減速装置を介して公転ケースと連結
   され公転ケースをビツト軸の回転方向と同方向に
   回転させ、拡孔ケースは公転ケースに対して任意
   の角度位置で係止可能であることを特徴とする自
   公転掘削機。