JPS5848718B2 - ア−スオ−ガの拡大装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオーガースクリュウを用いる穿子睦におけるス
クリュウ先端部の可動切刃を地上より自在に拡大可能と
すると共に、その拡大量を検知できるアースオーガの拡
大装置に関する。

最近、スクリュウシャフトの先端に切刃を付けて大地を
穿孔するアースオーガにおいて、穿孔された孔に打込ま
したぐいの支持荷重を増加するため前記孔の根の部分の
直径を拡大してそこにセメントミルクなどの根固め液を
注入する工法が行われるようになった。

ところが従来は穿孔された孔の根底部を拡大するため可
動の切刃をスクリュウシャフトの下端部につけて該スク
リュウシャフトを強く押下げると戻しばねの力に抗して
可動切刃を押し拡げたり、或いはスクリュウシャフトを
逆転させると可動切刃を押し拡げるものはあったが、何
れにしても可動切刃の拡大量を任意かつ正確に調整でき
なかったり、拡大量を地上で察知するための指示装置を
装着することが困難であったり、拡大された可動切刃の
戻し作動が不確実であったり、また指示装置が装着出来
るようなものでもスクリュウシャフトや拡大用又は指示
装置用のロツドを適宜継ぎ足して深く穿孔して行くため
、主としてこの継手部分の構造が操作上、強度上、精度
上の信頼性がなかったりなど幾多の欠点があった。

本発明はスクリュウシャフト底部附近内に同心に設けら
れた送りねじのロツド下端に取付けられた切刃作動環の
上下動とリンク機構により可動切刃先端の列径の拡大、
縮少をさせると共に前記送りねじの上部に拡大用ロツド
を連ぎ穿孔機の本体の上部まで突出させ、該本体に固定
された流体圧シリンダなどのロツド固定装置により前記
拡大用ロツドの回転を止めて前記スクリュウシャフトと
相対的な回転を起さすことにより前記切刃作動頃をスク
リュウシャフトに対して上下動させて可動切刃の外径を
拡大又は縮少させ、かつ前記拡大用ロツドとスクリュウ
シャフト間の相対的軸方向の変位を前記本体上に設けた
拡大量検出機構により検出して可動切刃先端の外径を検
知することにより、可動切刃の拡大量を地上で正確に検
知出来、戻しもスクリュウシャフトを逆転して拡大用ロ
ツドをロックすれば確実であり、スクリュウシャフトや
拡大用ロツドの継ぎ足しも角柱ソケット継手やキー接続
でよいので操作容易である、操作上、強度上、精度上の
信頼性の高いアースオーガの拡大装置を提供するのが目
的である。

以下図面について従来及び本発明のアースオーガの拡大
装置について説明するが、各図面間において同一符号の
ものは同一名称の同一部品又は同二部分を示すので後出
のものは説明を省略する。

第１図は従来の穿孔機のスクリュウシャフトの下部附近
の一例を示す部分正面図で、掘削された？砂を地上に運
び上げるスクリュウ２を巻いたスクリュウシャフト１の
底部附近に軸３−１．３ −２が図の手前と向う側にあ
り、該軸を中心にそれぞれ可動切刃４−１．４−２が回
動自在に嵌装されると共にばね（図示されていない）に
より可動切刃先端直径が最小となるように付勢されてい
るものとする。

今スクリュウシャフト１を上から見て右方向に回転しな
がら穿孔している時にスクリュウシャフト１を軸方向に
強い力で押下げると可動切刃４，４−２の先端は押され
て図の矢印及び二点鎖線で示すように左右に拡大されて
大径の穿孔が出来る。

またスクリュウシャフト１の押し下げ力を弱めるとばね
により戻されて可動切刃の先端直径は縮少される。

しかしこの実施例のものは可動切刃先端の拡大量はスク
リュウシャフトの押し下げ力たけでなく掘削中の土砂の
状態に影響されること犬なので確定出来ず、また地上で
拡大量を検知出来る検出装置を取付けることも困難であ
るなどの欠点がある。

なおスクリュウシャフト１内に点線で示す中空孔１ａと
その底部に孔１ｂがあるのは掘削された土砂をスクリュ
ウ２で地上へ運び易いように水や空気などの流体を送り
込んだり、穿孔後の孔の底部にセメントミルクなどの根
固め材を注入するためのものである。

第２図は従来の他の実施例のスクリュウシャフト下部を
軸直角方向に断面して平面図的に見たもので、スクリュ
ウ２は煩雑になるので図示されていない。

この例ではスクリュウシャフト１の底部附近に突出させ
たブラケット５−１，５−２に装着された軸６−１−
６ − ２に回動自在に可動切刃γ−１，γ−２が嵌装
されている。

従って図においてスクリュウシャフト１を左方向に回転
させると、可動切刃は掘削抵抗により図の矢印及び２点
鎖線に示すように先端の直径が拡大され、スクリュウシ
ャフト１を右方向に回転させると可動切刃は掘削抵抗に
より実線で示すように先端の直径は縮少される。

しかしこの実施例のものも可動切刃先端の拡大量は掘削
中の土砂の状態に影響されて確定出来ず、また地上で拡
大量を検知出来る検出装置を取付けることも困難である
などの欠点がある。

第３図は本発明の第１実施例であるアースオーガ拡犬装
置の軸方向断面説明図で、スクリュウ２２を外周に巻付
けた底部スクリュウシャフト２１の底部附近に２〜数ケ
のブラケット２３−１，２３−２を突出させ、該ブラケ
ットの先端に装着された軸２４−，，２４−２に回転自
在に可動切刃２ ５−１．２ ５−２を下げる。

一方スクリュウシャフトの下方内孔部の軸方向に設けら
れた送りめねじ２１ａに螺合する送りねじ２６には下部
送りロツド２６ａ及び上部送リロツド２６ｂが伸ばされ
て軸心部には中空孔２６Ｃが上下に貫通している。

下部送りロツド２６ａの下端にはスラストベアリング２
γを介して切刃作動環２８が軸方向位置をおさえられて
回転自在に嵌装され、該切刃作動環２８の外周には、可
動切刃２５ ，，２５−２と同数のブラケソト２９−
１，２９−２を突出させ可動切刃２５−１．２５−２と
の間にリンク３０−１．３０−２を介してピン接続され
る。

なお必要に応じて切刃作動環の底部に適宜な数の固定切
刃３５−１，３５−２が取付けられる。

一方底部スクリュウシャフト２１の上には回転力伝達の
目的の六角ソケット継手３３及びその対角位置に打込ま
れた抜け止めピン３４を介して外周にスクリュウを巻付
けた中間スクリュウシャフト（図示されてないが穿孔の
深さにより適宜継ぎ足す。

）又は外周にスクリュウ３２を巻付けた天部スクリュウ
シャフト３１が接続される。

他方該天部スクリュウシャフト３１の軸心部には中空孔
３１ａがあって、中には天部拡犬用ロツド３６が入り前
記上部送りロツド２６ｂとの間に回転伝達の目的でキー
３γを介して接続される。

また、上部送りロツド２６ｂの軸心部にも中空孔３６ａ
があって、前記中空孔２６Ｃと接続され、流体的に力部
としゃ断するためパッキン３８が設けられる。

（なお図示されていないが拡大用ロツドも穿孔の深さに
応じて中間拡大用ロツドを適宜継ぎ足して行く。

）次に天部スクリュウシャフト３１の上部は歯車３１ｂ
が一体的に装着されテーパーローラーベアリング３９及
びスラストベアリング４１を介してケース伏のアースオ
ーガの本体４０に回転自在に支持され、更に本体４０に
装着された減速機付電動機４２−１．４２−２の軸に取
付けられかつ歯車３１ｂに噛合するピニオン４３−１，
４３−２により駆動される。

一方天部拡犬用ロツド３６は本体４０の上部に突出した
部分に外周に溝４４ａを切った歯止め車４４が一体的に
設けられ、更に上へ伸びて最上端にスイベルジョイント
４５があって？部より中空孔３６ａ ．２６ｃを通じて
穿孔孔の底部に空気、水、セメントミルクなどを送って
掘削された土砂をスクリュウ２２．３２で地上へ運び易
くしたり、穿孔底部の根固め材の注入などの目的に使用
される。

他方本体４０の上部のブラケット４６−１．４６−２に
はロンド４Ｂ−１．４８−２を有する流体圧シリンダ４
γ一、，４γ−２がそれらのロンド４ ８−１． ４
８−２が押出されると前記歯止め車４４の溝４４ａに係
合するような位置に装着される。

またストツパ車４４の上部にはスラストベアリング４９
を介して検出輪５０が載り、更にフェザーキー５１を介
してブラケット４６と係合させると共に該ブラケット４
６には固定抵抗５３を内蔵したポテンショメータ５２の
本体カ装着され、検出輪５０にはポテンショメータ５２
の摺動片５４が取付けられる。

以上のような構成であるからアースオーガの本体４０を
タワーのガイドに案内させながら釣り降すと同時に減速
機付電動機４２−１，４２−２を回転させるとピニオン
４３−１．４３−２から歯車３１ｂ１天部スクリュウシ
ャフト３１、底部スクリュウシャフト２１と回転が伝達
され、固定切刃３５−１．３５−２及び可動切刀２５−
１，２５−２が回転して大地の穿孔が始まる。

この時可動切刃２５−１．２５−２及び切刃作動機は第
３図の位置にある。

また流体圧シリンダ４γ−１，４ｌ−２のロッド４Ｂ−
１．４８−２は引込まれた状態にあるので天部拡犬用ロ
ツド３６及び下部送りロツド２６ａは、摩擦により舛周
にあるスクリュウシャフトと共に回転するから可動切刃
２５−１，２５−２は図示の位置を保ちながら穿孔が進
む。

穿孔が進むにつれて中間スクリュ，ウシャフト及び中間
拡大用ロンドを継ぎ足して行くことはゆうまでもない。

次に所定の拡底深さに達すると流体圧シリンダ４γ−１
，４γ１を作動してロツド４ ８ −ｔ ，４８−２を
押出すと溝４４ａと係合して歯止め車４４は停止するか
ら天部拡犬用ロツド３６及び上部送リロツド２６ｂが止
って底部スクリュウシャフト２１との間に相対的な回転
が起り送りねじ２６、下部送りロツド２６ａ及び切刃作
動環２８は上方に移動するのでリンク３０−１．３０−
２の働きで可動切刃２５−１．２５−２は軸２４ ，
．２４−２を中心に外方に回動して先端が拡がるから孔
の底を拡大出来る。

この拡大量は底部スクリユウシャフト２１に対する下部
送りロツドの相対的上昇移動量として天部拡太用ロツド
３６、検出輪５０、摺動片５４に伝達されるからポテン
ショメータ５２でその移動量をを出することにより可動
切刃２５−１．２５−２の先端の拡大量を地上で検知出
来る。

天部拡犬用ロツド３６には重みがあるので上部送りロツ
ドとの間に軸方向のがたが生ずる恐れはなく、また回転
はキー３７で確実に伝達されるから拡大量検出の精度も
高く、中間拡大用ロンドの継ぎ足しも容易で信頼性も高
い。

従って穿孔の送り量と相まって可動切刃２ ５−１．２
５−２を正確に拡大させることにより穿孔拡大部の形を
予期通りに掘削することが出来る。

第４図は可動切刃先端の拡大量検出装置部分の他の実施
例を示す軸方向部分断面図で第３図の実施例では拡大量
の検出は天部拡犬用ロツド３６の天部スクリュウシャフ
ト３１に対する軸方向の変位量を基にして行ったが、第
４図の実施例では天部拡犬用ロツド３６の天部スクリュ
ウシャフト・３１に対する回転方向の変位量を基にして
検知するようにしたところが異る。

即ち天部スクリュウシャフト３１の上部に固着された歯
車３ｌｂに噛合スるピニオン４３−１に更に噛合する歯
車６５の軸６５ａを本体４０に取付けられた指示装置６
０の一方の軸６１ａに接続させると共に天部拡大用ロツ
ド３６に一体的に固着され、かつ該天部拡犬用ロンドの
ストローク以上の厚みを有する歯車６６に噛合し本体４
０に取付けられたブラケツ｝４６−１上に取付けられた
ブラケット６γに回転自在に支持された歯車６８の軸６
８ａを指示装置６０の他方の軸６２ａにフレキシブルシ
ャフト６９で接続することにより、天部拡犬用ロツド３
６と天部スクリュウシャフト３１との間に相対的回転変
位を起せば指針６３を動かして指示板６４上に可動切刃
の拡大量を検知するようにしたものである。

なお指示装置６０の内部機構は第５図にその一例を示す
。

即ち差動歯車機構を応用したもので同じ歯数の傘歯車６
１．６２を向い合せに底蓋γ１及びケースγ０に回転自
在に支持すると共に各々の軸６１ａ，６２ａはケース例
に突出させ、対向する両傘歯車６１．６２に噛合する１
ヶ以上の遊星傘歯車γ２−１，γ２−２は遊星軸Ｔ３に
回転自在に支持され、該遊星軸γ３は、両傘歯車６１，
？２の中心凹部に回転自在に支持されると共に列端はキ
ャリャＴ４に係合される。

キャリャγ４は、両軸６１ ａ ，６２ａに回転自在に
支持されると共に底蓋γ１およびケースＴＯに軸方向位
置を支持される。

またキャリャの軸γ４ａは軸６２ａを囲んでケースＴＯ
の列に突出させ指針６３が固定される。

また指示板６４はケース１０に固定される。そして前述
したように軸６１ａ，６２ａはそれぞれ歯車６５の軸６
５ａとフレキシブルシャフト６９を介して歯車６８の軸
６８ａに接続され、またケースγ０、底蓋γ１は本体４
０に固定される。

以上のような構造であり、歯車６８と歯車６６の歯数比
と歯車６５と歯車３ｌｂとの歯数比を等しくしておけば
天部スクリュウシャフトと天部拡犬用ロンドが同一方向
同一回転数で回転していれば、即ち送りねじ２６が摺動
していない時は傘歯車６１．６２は歯車６５．３１ｂの
間にはピニオン４３−１が入っているから同一回転数で
互に反対方向に回転する。

従って遊星傘歯車７２−１．７２，は回転はするが遊星
軸γ３及びキャリャＴ４は動かない。

従って指針６３は動かない。次に流体圧シリンダ４Ｔ，
４７−２が作動して天部拡犬用ロツドが固定されると天
部スクリュウシャフトとの間に相対的な回転変位を生ず
るからキャリャγ４が回動して指針が動き可動切刃の拡
大量が地上で検知出来る。

なお本例では最終検知部分が支持板６４と指針６３によ
る視覚によっているが、回転型ポテンショメー夕に置換
えて電気的に検知出来るようにもなることは明らかであ
る。

また木部スクリュウシャフト３１と天部拡犬用ロツド３
６との相対的回転変位を検出するには上記の差動歯車機
構による他に天部スクリュウシャフトｇよび天部拡犬用
ロツドのそれぞれに電気的回転検出装置（公知）をつけ
てそれらの計測値を電気的に比較（公知の装置）しても
検出出来ることは明らかである。

以上のように本発明は穿孔機の底部スクリュウ，シャフ
トの軸心部軸方向に設けられた送りねじの下部送りロン
ドに回転自在に支持された切刃作動項の上下運動により
リンク機構を介して可動切刃の先端を拡大、縮少させる
と共に、前記送りねじの上部送りロンドに接続される大
部拡大用ロンドを地上に突出させて停止機構で適宜停止
さすことにより底部スクリュウシャフトとの間に相対的
回転変位を与えて前記送りねじを操作させると同時にこ
の相対的回転変位又は上記送り，ねじによる相対的軸方
向変位を検出することにより可動切刃の拡大量を地上で
検知して拡大量を正確にｆｆｔｌＪｆｌ出来、中間スク
リュウシャフト、中間拡大ロツドの継ぎ足しも容易で操
作上、強度上、精度上の信頼性の高いアースオーガの拡
大装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアースオーガのスクリュウシャフトの下
部附近の一例を示す部分正面図。 第２図は従来のアースオーガの他の実施例のスクリュウ
シャフト下部を軸直角方向に断面した平面図。 第３図は本発明の第１実施例の軸方向断面説明図。 第４図は本発明の第２実施例の拡大量検出装置部分の軸
方向部分断面図。 第５図は指示装置の軸方向断面図である。 １・・・・・・スクリュウシャフト、４ −１ ＊ ４
−２ ＊γ−１．７，，２５−１．２５ −２ ・・
・・・・可動切刃、２１・・・・・・底部スクリュウシ
ャフト、２６・・・・・・送りねじ、２８・・・・・・
切刃作動環、３０−１，３０−２・・・・・・リンク、
３１・・・・・・天部スクリュウシャフト、３ｌｂ・・
・・・・歯車、３３・・・・・・六角ソケット継手、３
４・・・・・・抜け止めピン、３６・・・・・・天部拡
犬用ロツド、３γ・・・・・・キー、４０・・・・・・
本体、４２−１，４２−２・・・・・・減速機付電動機
、４３−１．４３−２・・・・・・ピニオン、４４・・
・・・・歯止め車、４４ａ・・・・・・溝、４５・・・
・・・スイベルジョイント、４γ−１，４γ−２・・・
・・・流体圧シリンダ、５０・・・・・・検出輪、５２
・・・・・ボテンショメータ、６０・・・・・・指示装
置、６３・・・・・・指針、６４・・・・・・指示板、
γ４・・・・・・キャリャ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ オーガースクリュウを用いるアースオーガ装置にお
   いて、列周部にスクリュウを巻付けた底部スクリュウシ
   ャフトの底部にはヒンジによりＡ方に回動自在に支持さ
   れた可動切刃があり上部は中心に拡大用ロツドが貫通す
   る中間スクリュウシャフト又は天部スクリュウシャフト
   の下部と角柱ソケット１１どの回転伝達継手およびピン
   などの抜け止めで接続され前記天部スクリュウシャフト
   は本体ケース内に軸受により回転自在に支持されて原動
   機で駆動されてなる切刃回転伝達機構と、前記底部スク
   リュウシャフトの軸心部の軸方向に設けられた送りねじ
   の下部送りロンドには回転方向のみ自在に支持された切
   刃作動環を備え該切刃作動項は前記可動切刃とリンクに
   より接続されると共に前記送りねじの上部送りロンドの
   上部と前記拡大用ロンドの下部とはキー又は角柱ソケッ
   トｆＪどの回転伝達継手で接続されさらに前記本体ケー
   ス上に突出した前記拡大用ロツドに固定された歯止め車
   と係合離脱する液圧口゛冫クシリンダｌ５どのブレーキ
   機構よりなる前記可動切刃の拡大機構と、さらにポテン
   ショメータなどによる前記拡大用ロンドと前記本体ケー
   スとの間の軸方向変位を検出し前記可動切刃の拡大量を
   知る検知機構とを具備することを特徴とするアースオー
   カの拡大装置。 ２ オーガースクリュウを用いるアースオーガ装置にお
   いて、外周部にスクリュウを巻付けた底部スクリュウシ
   ャフトの底部にはヒンジにより列方に回動自在に支持さ
   れた可動切刃があり上部は中心に拡大用ロンドが貫通す
   る中間スクリュウシャフト又は天部スクリュウシャフト
   の下部と角柱ソケットなどの回転伝達継手およびピンな
   どの抜け止めで接続され前記天部スクリュウシャフトは
   本体ケース内に軸受により回転自在に支持されて原動機
   で駆動されてなる切刃回転伝達機構と、前記底部スクリ
   ュウシャフトの軸心部の軸方向に設けられた送りねじの
   下部送りロンドには回転方向のみ自在に支持された切刃
   作動環を備え該切刃作動環は前記可動切刃とリンクによ
   り接続されると共に前記送りねじの上部送りロンドの上
   部と前記拡大用ロンドの下部とはキー又は角柱ソケット
   ７ａ’どの回転伝達継手で接続されさらに前記本体ケー
   ス上に突出した前記拡大用ロンドに固定された歯止め車
   と係金離脱する液圧ロツクシリンダなどのブレーキ機構
   よりなる前記可動切刃の拡大機構と、さらに前記拡大用
   ロツドの回転と前記天部スクリュウシャフトの回転とを
   差動歯車の両軸に歯車などにより間接的；こ導くと共に
   前記差動歯車のキャリャの動きを指針又はポテンショメ
   ータなどに取り出すことにより前記拡大用ロンドと前記
   天部スクリュウシャフトとの相対的回転変位を検出し前
   記可動切刃の拡大量を知る検知機構とを具備することを
   特徴とするアースオーガの拡大装置。