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スクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガー
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- 【要約】
【課題】 掘削機において、オーガー用のスクリューのためのリーダーを設置することなく、また、作業機のブームおよびシリンダーの高さを十分活用でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置して掘削作業が容易におこなえるアースオーガーを提供することにある。
【解決手段】 縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設けて、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが下降して掘削するスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガーであり、オーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置することなく、また、駆動源をほぼ固定でき作業機のブームおよびシリンダーの高さを自由に設定でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえる。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設けて、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下することを特徴とするスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガー。
【請求項２】 前記のスライド機構は、駆動源に直結したリーダーを多角形柱とし、スクリューには該多角形柱に嵌合する中空開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアースオーガー。【請求項１】 縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダーの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設け、該スライド機構はロータリースイベルを介して油圧でシリンダー部材を制御し、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下することを特徴とするスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガー。
【請求項２】 前記のスライド機構は、駆動源に直結したリーダーを多角形柱とし、スクリューには該多角形柱に嵌合する中空開口部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のアースオーガー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダーの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設け、該スライド機構はロータリースイベルを介して油圧でシリンダー部材を制御し、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下するアースオーガーである。そして、その作用はオーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置することなく、駆動源をほぼ固定できるから、作業機のブームおよびシリンダーの高さを自由に設定でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設け、該スライド機構はロータリースイベルを介して油圧でシリンダー部材を制御し、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下するアースオーガーであるから、オーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置することなく、駆動源をほぼ固定できるから、作業機のブームおよびシリンダーの高さを自由に設定でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえるという効果が得られる。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木工事において、建造物を建てる場合や、地盤の改良を行う場合に縦孔を掘削する装置に用いるアースオーガーの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来の縦孔を掘削する掘削機は、上下動するブームに取り付けたアースオーガーのブームが、下降することにより掘削するタイプのものが知られている。上記のタイプの掘削機は、図５に示すようにものであり、固定部材aによって地面等に固定された作業機bには、揺動可能で伸縮自在の第２ブームcが嵌挿された第１ブームdが配備され、第２ブームcの先端には回転駆動モータeが支点zに取り付けられている。回転駆動モータeの回転軸にはアースオーガーfが連結しており、アースオーガーfは螺旋状羽根からなる掘削刃gと先端の切削錐hからなり、ブームdが下降することにより掘削する。
【０００３】また、従来の他の縦孔を掘削する掘削機は、オーガー用のスクリューを上下方向に案内するリーダーを設置して縦孔を掘削するタイプのものが知られおり、このタイプの掘削機は、図６に示すようなものである。図６において、リーダーiを垂直に設置するために、作業機bのブームdの上下にそれぞれアームシリンダーjとトルクアームkが設けられている。そして、リーダーiには上下に摺動可能なスライドベースlが設けられ、スライドベースlにはオーガー用のスクリューを回転駆動するモータnが配備され、オーガー用のスクリューの掘削刃ｇは回転しながら下端に設けられたスクリューガイドpで位置決めされて下降することにより、地盤にスクリューの掘削刃gと先端の切削錐hによって縦孔を掘削する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の掘削機において、上下動するブームに取り付けたアースオーガーを、ブームが下降することにより掘削するタイプのものは、アースオーガーfを常に垂直に維持しなければならず、その為に第１ブームdが回動して下降する際には、第２ブームｃを図７の符号(B)→(C)→(D)で示すように短縮しながら制御しなければならず、この制御は熟練を要し作業効率も悪いという問題点があった。
【０００５】加えて、上記のタイプの掘削機は、図７に示すように、回転駆動モータeの支点zは斜線部分(A)の範囲でしか稼働することができず、第１ブームdと第２ブームcの最大長がＨmaxとかなり高くなるにもかかわらず、最大でもＹmaxであって最大値Ｈmaxよりも大幅に低く作業効率も低いという問題点があった。即ち、アースオーガーfは常に垂直でなければならないから、第１ブームdが回動して地表近くに下降したとき(B)に第２ブームcを最小に縮めることになるが、ブーム回動中心Ｘ＝0,Ｙ＝Ｙminからの距離の最小値はＸminとなり、これ以下にすることができない。また、回転駆動モータeの支点zの高さの最大値は、第１ブームdにおける第２ブームcを最大に延ばして距離Ｘminの垂直線上と交わった位置Ｙmaxとなり、これ以上高くすることはできない。
【０００６】また、図６に示して上述した、リーダーiを設置して縦孔を掘削するタイプのものは、リーダーiの設置に手間が掛かるという問題点があった。即ち、リーダーiを設置するには、作業機bのブームdの上下のアームシリンダーjとトルクアームkとを調整して、リーダーiを垂直に調整するとともに、オーガー用のスクリューも垂直に立てる必要があるからである。本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、オーガー用のスクリューのためのリーダーを設置することなく、また、作業機のブームおよびシリンダーの高さを十分活用でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置して掘削作業が容易におこなえるアースオーガーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設けて、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下するスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガーである。そして、その作用はオーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置することなく、駆動源をほぼ固定できるから、作業機のブームおよびシリンダーの高さを自由に設定でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえる。
【０００８】上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、前記のスライド機構が駆動源に直結したリーダーを多角形柱とし、スクリューには該多角形柱に嵌合する中空開口部を設けたアースオーガーである。そして、その作用は請求項１に記載の発明の作用に加えて、スライド機構が簡単・堅牢にできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】ここで、本発明に好適なスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガーの１実施例を説明するが、図１、図２は、スクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガーを作業機に取り付けてた全体の概略であり、図３、図４は本実施例のスクリューとリーダーとのスライド機構の要部を示した図であるが、まず、図１、図２に沿って本実施例の概略を説明する。
【００１０】図１において、アースオーガー１の上部には、駆動源としての回転駆動モータ11が取り付けられるが、ムーブ２の吊部材21の支点211にモータケーシング111の支点112を介して取り付けられる。そして、アースオーガー１のスクリュー12は、モータ11の回転軸112(図３)からカップリング13を介して駆動される。上記のスクリュー12は、円柱の長い中空管121からなっており、外周には螺旋状羽根からなる掘削刃122と、中空管121の下部先端の切削錐123とが固着されている。ムーブ２は、固定部材22により地上に固定された作業機23の指令により、上下左右に回動自在に制御されるとともに、ブーム２は第１ブーム24と第２ブーム25と第３ブーム25からなり、伸縮自在に構成されてブーム２の高さ（長さ）を作業機23の指令により制御する。したがって、上記の回転駆動モータ11の吊部材21の支点211は、地上での位置および高さは自由に設定できる。なお、第１ブーム24の先端には後述するロータリースイベル３からの供給・排出管31,32を固定する固定部材27,28が配設されてロータリースイベル３の回動を阻止し、第３ブームの先端には吊部材27が設けられクレーンを用いる作業の際に使用する。本実施例のアースオーガー1は、固定リーダーを用いなくても、それ自体が上下に移動するが、カップリング13からの駆動軸131には、その下部のフランジ14に固着された中空の四角柱リーダー132が連結される。この四角柱リーダー132とスクリュー12とは上下方向にはスライド機構により自由であるが、回転方向には束縛され四角柱リーダー132の回転に従ってスクリュー12も回転するが、後の図３についての説明で詳細に述べる。
【００１１】図２において、スクリュー12が下方向に加圧し下降して、縦孔を掘削した状態を示しているが、回転する四角柱リーダー132に対して、スクリュー12がスライドしながら滑り降下するが、この降下の制御はカップリング13からの駆動軸131と中空の四角柱リーダー132の間に設けたロータリースイベル３から供給される油圧によってなされるが、ロータリースイベル３自体は回転しない。さらに、このロータリースイベル３は作業機23からの指令により、供給・排出管31,32から油圧の制御がなされる。
【００１２】次に、回転する四角柱リーダー132とスクリュー12とのスライド機構を図３、および、図４を用いて説明する。図３,図４において、ロータリースイベル３は、回転する駆動軸131に対して供給・排出管31,32によって固定される(この場合、ロータリースイベル３は固定部材27で固定された供給・排出管31,32によって回動を阻止されているが、他の適宜の固定手段でもよく、例えば、モータケーシング111にロータリースイベル３を固定する固定部材を別途設けてもよく、要は、ロータリースイベル３の回動を阻止する手段を有しさえすればよい。)。そして駆動軸131とロータリースイベル３の間は、メカニカルシールやＯリングの密封部材４で密封されており、ロータリースイベル３側には、供給・排出管31,32に連通する駆動軸131の周りに環状の環状溝311,321が設けられ、他方、駆動軸131側に設けられた連通孔133,134により、駆動軸131が回転しても常に連通孔133,134が供給・排出管31,32に連通するようになっている。
【００１３】上記の回転駆動軸131の同心軸上に、小径中空軸135が設けられて連通孔133に連結し、大径中空軸136が設けられて連通孔134に連通して二重の中空管を形成している。そして、小径中空軸135の下端先端にはピストン137が固着され、ピストン137の下面部の開口138で小径中空軸135が開口され、ピストン137の上面部の開口139で大径中空軸136が開口されている。即ち、回転駆動軸131には、上述した中空の四角柱リーダー132の他に、小径中空軸135とピストン137、および、大径中空軸136が固着されている。
【００１４】一方、スクリュー12は中空の四角柱リーダー132を上下にスライドするが、スクリュー12の中空管121の上端開口部５は、外側に四角柱リーダー132を強固に固着するためのフランジ51が設けられ、上端開口部５の内側には四角柱リーダー132を嵌合する四角形の中空開口部52が設けられ、四角柱リーダー132の回転に従って中空開口部52も回転するような構造としてある。
【００１５】スクリュー12の中空管121の下部先端の切削錐123が固着されているが、更に、上記の大径中空軸136とピストン137に摺動して嵌合するシリンダー部材53が固着されている。このシリンダー部材53の内径にはシリンダー室531が設けられ、ピストン137の下面部にピストン137との間に第１シリンダー室532が設けられ、ピストン137の上面部にピストン137との間に第２シリンダー室533が設けられ、シリンダー室531の内壁とピストン137の外周にはメカニカルシールやＯリング等の密封部材41で密封されている。また、シリンダー室531の上部は、大径中空軸136と摺動して嵌合するシリンダー部材53のシリンダーヘッド534にもメカニカルシールやＯリング等の密封部材42で密封されている。
【００１６】[動作]先ず、スクリュー12が回転駆動軸131に対して下降するスライド機構の動作を説明する。供給・排出管31より油圧が供給されると、矢印a方向に加圧され、ロータリースイベル３を介して小径中空軸135を通じ、ピストン137の下面部の開口138から油圧が供給されて、第１シリンダー室532の容量が増大し、結果として第１シリンダー室531の下面、即ち、シリンダー部材53を押し下げる。この時、第２シリンダー室533の油は開口139から大径中空軸136からロータリースイベル３を介して供給・排出管32より矢印d方向に排出される。上記の供給・排出管31より油圧が供給され続けて、スクリュー12が回転駆動軸131により回転する四角柱リーダー132に沿って下降し続けるが、回転駆動軸131の回転も継続して回転しており、四角柱リーダー132の回転に従って、スクリュー12に固着された四角の中空開口部52も回転するから、スクリュー12も回転し掘削を続ける。
【００１７】そして、掘削作業を終了し、スクリュー12を上昇する動作は、下降の動作の逆であるが、供給・排出管32より油圧が供給され、矢印b方向に加圧され、ロータリースイベル３を介して大径中空軸136を通じ、ピストン137の上面部の開口139から油圧が供給されて、第２シリンダー室533の容量が増大し、結果として第２シリンダー室533の上面、即ち、シリンダー部材53を押し上げる。この時、第１シリンダー室532の油は開口138から小径中空軸135からロータリースイベル３を介して供給・排出管32より矢印c方向に排出される。この際、通常の掘削作業においてはスクリュー12の回転を止めて引き上げてもよく、また、圧密工法においては逆回転させながら徐々に引き上げてもよい。したがって、本実施例のアースオーガーは、オーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置する必要がなく、モータの位置を固定するから、作業機のブームおよびシリンダーの高さは、従来とは異なりほぼ自由に設定でき、また、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえる。
【００１８】さらに、本実施例のスライド機構は、駆動源に直結したリーダーを四角形柱とし、スクリューにはこの四角柱に嵌合する中空開口部としたから、スライド機構が簡単・堅牢にでき、掘削工事等の過酷な条件においても耐えうるものであり、保守も容易である。
【００１９】なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、例えば、リーダ132は中空の四角柱としたが、回転が伝達できれば、三角形柱や五角形柱等の多角形柱でもよく、加工は複雑となるがスプライン形の柱状としてもよい。また、スクリュー12側のリーダー132を嵌合する四角形の中空開口部52はリーダーの形状に合わせればよい。さらに、中空開口部52はスクリュー12の上部部分だけでなく、スクリュー内周の上下長の全面に設けてもよい。さらに、シリンダー部材おけるピストン上下面への油圧の供給は、本実施例においては、二重の中空管にしたが、１本の中心軸となるロッドに２系統の配管を設けた構成にしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、縦孔を掘削する掘削機のアースオーガーにおいて、スクリューを駆動回転する駆動源に直結したリーダーを設け、該リーダの内部にはスクリューを上下させるためのシリンダー部材を設けるとともに、スクリューとリーダーとは回転を伝達するが上下方向には摺動自在としたスライド機構を設けて、駆動源は移動せずにスクリュー部分のみが上下するスクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガーであるから、オーガー用のスクリューのためのリーダーを別途設置することなく、駆動源をほぼ固定できるから、作業機のブームおよびシリンダーの高さを自由に設定でき、かつ、工事現場において簡単で短時間にアースオーガーを設置でき、掘削作業が容易におこなえるという効果が得られる。
【００２１】また、請求項２に記載の発明によれば、スライド機構が駆動源に直結したリーダーを多角形柱とし、スクリューには該多角形柱に嵌合する中空開口部を設けたアースオーガーとしたから、スライド機構が簡単・堅牢にできるという効果が得られる。
- 【公開番号】特開２０００−４５６６９（Ｐ２０００−４５６６９Ａ）
【公開日】平成１２年２月１５日（２０００．２．１５）
【発明の名称】スクリューの内部にリーダーを配設したアースオーガー
- 【出願番号】特願平１０−２１３５５８
【出願日】平成１０年７月２９日（１９９８．７．２９）
【出願人】
【識別番号】０００２１４６８５
【氏名又は名称】
- 【代理人】
【識別番号】１００１１１４４２
【弁理士】
【氏名又は名称】小原 英一 （外１名）
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