特許 7285493 掘削作業用ロッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-25

(45)【発行日】2023-06-02

(54)【発明の名称】掘削作業用ロッド

(51)【国際特許分類】

   E21B 17/04 20060101AFI20230526BHJP

   E21B 17/05 20060101ALI20230526BHJP

   E21B 17/06 20060101ALI20230526BHJP

【ＦＩ】

E21B17/04

E21B17/05

E21B17/06

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022139099

(22)【出願日】2022-09-01

【審査請求日】2022-10-06

(73)【特許権者】

【識別番号】514142979

【氏名又は名称】株式会社マルナカ

(73)【特許権者】

【識別番号】390010043

【氏名又は名称】株式会社サンテック

(74)【代理人】

【識別番号】100078695

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 司

(72)【発明者】

【氏名】仲山 秀明

(72)【発明者】

【氏名】仲山 要

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開平７－２６８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２３９６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５２４７８３５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開平１－１１１９８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｂ １７／０４－１７／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オス継手・メス継手を端部に形成した掘削作業用ロッドのロッド内管に、フリージョイントで繋いだスイベル管同士をセメントミルク・水等の液体供給作動管として配設し、このスイベル管端部にカプラーホルダーを外向きフランジとして設け、カプラーホルダーにメスカップラーおよびオスカップラーを複数セットして油圧ホースを前記液体供給作動管に沿わせ、前記カプラーホルダーを掘削作業用ロッド内に固定することを特徴としたことを特徴とする掘削作業用ロッド。

【請求項2】

カプラーホルダーには掘削作業用ロッド内に形成するキーまたはキー溝が係合するキー溝またはキーを設ける請求項１記載の掘削作業用ロッド。

【請求項3】

カプラーホルダーは電気配線の端子ホルダーでもある請求項１または請求項２記載の掘削作業用ロッド。

【請求項4】

液体供給作動管を構成する一方のスイベル管の端のカプラーホルダーにはガイド軸を突設し、他方のスイベル管の端のカプラーホルダーにはこのガイド軸のガイド軸受け孔を形成した請求項１または請求項２記載の掘削作業用ロッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撹拌ロッドやスクリューロッドなど掘削作業用ロッドに関する。

【背景技術】

【0002】

掘削作業用ロッド１として例えばスクリューロッドは、複数を相互に接続すべきものとして図１９、図２０に示すように一端に正六角柱体のオス継手１０２を、他端に正六角孔のソケットを有するメス継手１０３形成しており、ロッド内管１０７をセメントミルク・水等の液体供給をする液体供給管とする。

【0003】

油圧配管（油圧ホース）１１１はこのロッド内管１０７に沿わせ、その延長上でメスカップラー１１８を、他端に設けたメス継手１０３に、同じく油圧配管延長上でオスカップラー１１７をそれぞれ接続し、前記オス継手１０２、メス継手１０３の係合時に前記メスカップラー１１８、オスカップラー１１７を係合させるようにした。

【0004】

かかるオス継手１０２、メス継手１０３の継手装置は、オスカップラー１１７、メスカップラー１１８が偏心位置にあるため、オス、メス継手の嵌合部に摩耗変形により回転方向のガタが生じた場合、前記オスカップラー１１７、メスカップラー１１８が回転方向にずれて係合不能に至る欠点がある。

【0005】

なお、掘削作業用ロッド１は図２１に示すようなスクリューを設けないロッドや攪拌羽根３０を設けるものなどもある

【0006】

発明者は先に、オス、メス継手の隙間から生じるズレを合わせて逃げ代を吸収し、継手係合部の回転方向のガタに対し、スクリューオーガロッドの油圧供給路を確実、容易に行うことができる掘削作業用ロッドとして下記特許文献のものを提案し、特許を取得した。

【文献】特許第５２４７８３５号公報

【0007】

図１８に示すように、掘削作業用ロッド１としてのスクリューオーガのスクリューロッドは、で、外周に旋回するスクリュー羽根１０１を有し、複数を相互に接続すべきものとして一端に、正六角柱体のオス継手１０２を接続形成してあり、他端に正六角孔のソケットを有するメス継手１０３を形成している。

【0008】

また、オス継手１０２とメス継手１０３にはピン孔１０４、１０５が形成され、これらのピン孔１０４、１０５に接続ピン（図示せず）を打ちこんで継手接続を固定する。

【0009】

前記特許文献１は、図１７に示すように、油圧配管１１１を油圧ホースで構成し、また油圧配管１１１を繋ぐオスカップラー１１７とメスカップラー１１８を掘削作業用ロッド１のオス継手１０２とメス継手１０３の内部に配設した。

【0010】

図中１０７は前記掘削作業用ロッド１の中空内に内装したロッド内管で、ロッド内管１０７内には、該ロッド内管１０７よりも小径の油圧供給路１０８を同心的に縦通し、それによりロッド内管１０７と油圧供給路１０８との間にセメントミルク・水等の液体供給路１０９を形成する。

【0011】

図中１３２はカップラーホルダーで、オスカップラー１１７の外周を覆い、セットビス１４１でオスカップラー１１７に固定される。カップラーホルダー１３２はオス継手１０２にカップラーホルダー１３２をボルト固定する接続フランジ１３２ａを前端に形成している。

【0012】

ロッド内管１０７はロッドパイプ１０６の内側に設けたフランジ板１１０で支承される。

【0013】

このように油圧供給路１０８は、油圧配管１１１を配設してなるものであるが、その外周部はカバーパイプ１１２で覆い、オスカップラー１１７とメスカップラー１１８はカバーパイプ１１２の両端にそれぞれに取り付ける。

【0014】

図示は省略するが、オスカップラー１１７には誘導凸型ガイドを、メスカップラー１１８には誘導凸型ガイド誘導溝を形成する。

【0015】

メスカップラー１１８のストッパー１３４で抜防止をしてメスカップラー１１８に軸受１３５を回転自在に設け、油圧配管１１１の外周部カバーパイプ１１２の端を軸受１３５およびメスカップラー１１８に嵌合し、カバーパイプ１１２と軸受１３５とをストッパーセットボルト１３６で固定し、カバーパイプ１１２の位置決め用孔をルーズホールとする位置決めピン１３９をメスカップラー１１８の外周に螺着した。

【0016】

特許文献１によれば、オスカップラーには誘導凸型ガイドを、メスカップラーにはこの誘導凸型ガイドに係合する誘導溝をそれぞれ形成してあり、この誘導凸型ガイドと誘導溝とを係合させることで、確実にオスカップラーとメスカップラーとを嵌合させることができる。

【0017】

さらに、オス、メス継手の回転方向の元々の隙間１ｍｍからさらに多くなった隙間に対して、カバーパイプ１１２と軸受１３５に対してメスカップラー１１８が回転自在となっているので、メスカップラー１１８の位置を調整することで逃げ代を吸収し、調整することができる。

【0018】

このようなメスカップラー１１８の回転は、掘削時に生じようとしても、位置決めピン１３９がこれを規制し、また、位置決めピン１３９の位置決め用孔（ルーズホール）に対する隙間は、前記継手摩耗によるガタを吸収するものとなる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

近年の建築（ビル建設等）土木（橋梁工事等）に於ける掘削技術は、アースオーガの掘削先端（ヘッド等）に複数の油圧シリンダー等を設け拡大し、更に地質調査の為の電気器材を設けた構成が必要とされる。

【0020】

前記特許文献１では、セメントミルク等注入材を流すロッド内管１０７の中に油圧供給路１０８および油圧配管１１１をセットするため、ロッドとロッド（又はスクリューとスクリュー）の切り離しの時に、ロッド内管１０７内に残ったセメントミルクがオスカップラー１１７とメスカップラー１１８に付着し、カップラー内に詰まり、誤作動が発生している。

【0021】

本発明の目的は前記従来例の不都合を解消し、アースオーガなどの掘削作業用のロッドのヘッドに拡大用の複数の油圧シリンダー等を設け、また、地質調査の為の電気器材を設ける場合などに、掘削時及び掘削後の注入物・水／セメントミルク等が流れる液体供給作動管の外に油圧ホースの油圧カプラーをセットするので、ロッドの切り離しの時にロッド内に残るセメントミルク等が油圧カプラー及び電気配線には影響を及ぼさないようにすることができる掘削作業用ロッドを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0022】

前記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、オス継手・メス継手を端部に形成した掘削作業用ロッドのロッド内管に、フリージョイントで繋いだスイベル管同士をセメントミルク・水等の液体供給作動管として配設し、このスイベル管端部にカプラーホルダーを外向きフランジとして設け、カプラーホルダーにメスカップラーおよびオスカップラーを複数セットして油圧ホースを前記液体供給作動管に沿わせ、前記カプラーホルダーを掘削作業用ロッド内に固定することを要旨とするものである。

【0023】

請求項１記載の本発明によれば、カプラーホルダーを外向きフランジとして設けたので、ここに複数のカプラーおよび電気端子を設けることが可能である。

【0024】

さらに、削時及び掘削後の注入物・水／セメントミルク等がロッド内管の液体供給作動管の中を流れる為、カプラーホルダーにより液体供給作動管の外にある油匡カプラー及び電気配線には影響を及ぼさない。

【0025】

掘削作業用ロッドのロッド内管にセメントミルク・水等の液体供給作動管として配設するのはフリージョイントで繋いだスイベル管同士によるものであり、フリージョイントで伸び縮み方向は固定されているが、回転方向はフリーとなっておりロッド製作時のオス及びメス継手の向きを注意することなく製作出来る。

【0026】

特にロッドにスクリュー羽根を取付溶接する時、全長に対して割り切れない羽根ピッチ（例えば全長5000に対し700ピッチの羽根）の時は、オスとメス継手の向きが合わないがフリージョイントによリカプラーの合わせが可能となる。

【0027】

請求項２記載の本発明は、カプラーホルダーには掘削作業用ロッド内に形成するキーまたはキー溝が係合するキー溝またはキーを設けることを要旨とするものである。

【0028】

請求項２記載の本発明によれば、カプラーホルダーはキーとキー溝の係合でオーガロッド内に係止するものであり、各々のカプラーホルダー及び継手のキーとキー溝には数mmの隙間があり、継手の六角部が磨耗しガタが発生しても繋がれた液体供給作動管のオス・メスカップラーには掘削時の回転力の影響が及ばない。

【0029】

請求項３記載の本発明は、カプラーホルダーは電気配線の端子ホルダーでもあることを要旨とするものである。

【0030】

請求項３記載の本発明によれば、電気配線もカプラーホルダーにより液体供給作動管の外側に配線可能なものとであり、液体供給作動管は着脱可能なので、緯圧の２ラインから８ライン相当の作動管の組み合わせも可能であり、掘削時及び掘削後の注入物・水／セメントミルク等が液体供給作動管の中を流れる為、その外にある電気配線には影響を及ぼさない。

【0031】

請求項４記載の本発明は、液体供給作動管を構成する一方のスイベル管の端のカプラーホルダーにはガイド軸を突設し、他方のスイベル管の端のカプラーホルダーにはこのガイド軸のガイド軸受け孔を形成したことを要旨とするものである。

【0032】

請求項４記載の本発明によれば、掘削作業用ロッドの接続の際はメス継手とオス継手の六角部が組み合わさった状態で、最初にオス・メス継手のφ部が当たり次にガイド軸が当たり、ガイド軸とガイド軸受け孔がなされて、オス・メスカップラーがセットされるので、カプラーをスムーズに接合することができる。

【発明の効果】

【0033】

以上述べたように本発明の掘削作業用ロッドは、アースオーガなどの掘削作業用のロッドのヘッドにアースオーガのヘッドに拡大用の複数の油圧シリンダー等を設け、また、地質調査の為の電気器材を設ける場合などに、掘削時及び掘削後の注入物・水／セメントミルク等が流れる液体供給作動管の外に油圧ホースの油圧カプラーをセットするので、ロッドの切り離しの時にロッド内に残るセメントミルク等が油圧カプラー及び電気配線には影響を及ぼさないようにすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す縦断正面図である。

【図2】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す平面図である。

【図3】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す底面図である。

【図4】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示すロッドパイプの縦断正面図である。

【図5】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示すロッドパイプの平面図である。

【図6】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示すロッドパイプの底面図である。

【図7】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す液体供給作動管の説明図である。

【図8】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す液体供給作動管の平面図である。

【図9】本発明の掘削作業用ロッドの1実施形態を示す液体供給作動管の底面図である。

【図10】液体供給作動管の縦断側面図である。

【図11】液体供給作動管のカプラーホルダーに油圧カプラーをセットした正面図である。

【図12】液体供給作動管のカプラーホルダーに油圧カプラーをセットした背面図である。

【図13】液体供給作動管の他の角度からの縦断面図である。

【図14】液体供給作動管のカプラーホルダーに電気端子をセットした正面図である。

【図15】液体供給作動管のカプラーホルダーに電気端子をセットした背面図である。

【図16】従来例を示す要部である油圧配管の縦断側面図である。

【図17】従来例を示す縦断側面図である。

【図18】従来例を示す外観側面図である。

【図19】他の従来例を示す縦断正面図である。

【図20】他の従来例を示す側面図である。

【図21】スクリューロッド以外の掘削作業用ロッドを示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下図面について発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の掘削作業用ロッドの１実施形態を示す縦断正面図、図４は同上ロッドパイプの縦断正面図で、図中１は掘削作業用ロッドで、はオーガ等のスクリューロッドの場合である。該掘削作業用ロッド１はロッドパイプ６として形成される。

【0036】

ロッドパイプ６である掘削作業用ロッド１は、図１８にも示すように、複数を相互に接続すべきものとして一端に、正六角柱体のオス継手２を接続形成してあり、他端に正六角孔のソケットを有するメス継手３を形成している。図中αは六角部を、βは中部を示す。

【0037】

また、オス継手２とメス継手３にはピン孔４、５が形成され、これらのピン孔４、５に接続ピン（図示せず）を打ちこんで継手接続する。

【0038】

ロッドパイプ６にはロッド内管７が形成され、その内部にセメントミルク・水等の液体供給作動管８がこのロッド内管７に着脱自在に配設される。

【0039】

液体供給作動管８は伸び縮み方向は固定されるが、回転方向はフリーとなっているフリージョイント１１で繋いだスイベル管９，１０によるものである。

【0040】

フリージョイント１１は、セット用ボルト１１ｄの突出先端が係合する溝１１ｃを外周に形成した内管１１ａと、この内管１１ａに被嵌し、挿通孔に先端が内側に突出するように螺合したセット用ボルト１１ｄを設けた外管１１ｂからなり、内管１１ａに外管１１ｂを嵌め、セット用ボルト１１ｄの先端を前記溝１１ｃに係合させることで、伸び縮み方向は固定されるが、回転方向はフリーとなるものである。

【0041】

内管１１ａと外管１１ｂ間にはＯリング１２を介在させて水密とする。

【0042】

このフリージョイント１１でスイベル管９、１０を接続するに際しては、内管１１ａと外管１１ｂとはどちらをスイベル管９、１０の１方に設ければよい。

【0043】

前記スイベル管９、１０の端部に円盤に係合用透孔１３を円周配置したカプラーホルダー１４を外向きフランジとして設けた。

【0044】

前記スイベル管９に設けるカプラーホルダー１４にはキー１５を設け、これをロッド１のオス継手２内に形成するキー溝１７に係合させる。キー溝１７の巾はキー１５よりも数mm大きいものとする。

【0045】

前記スイベル管１０に設けるカプラーホルダー１４にはガイド軸１８を突設し、また、ロッド１のメス継手３内に形成するキー１９が係合するキー溝１６を設けた。

【0046】

前記スイベル管９に設けるカプラーホルダー１４にはスイベル管１０に設けるカプラーホルダー１４にはガイド軸１８が係合するガイド軸受け孔２０を形成する。

【0047】

カプラーホルダー１４は係合用透孔１３（図１３参照）を用いて電気配線の電気端子２４をセット可能なものである。

【0048】

前記液体供給作動管８を形成するスイベル管９、１０はロッドパイプ６を継ぎ足した時に、スイベル管９にスイベル管１０が接続するカップリング構造の端部となっている。

【0049】

カプラーホルダー１４に油圧ホース２１端部のメスカップラー２３，オスカップラー２２を係合用透孔１３を用いてセットし、図１に示すように油圧ホース２１を液体供給作動管８に沿わせ、また、図示は省略するが、電気端子２４をカプラーホルダー１４にセットすることで、電気配線も液体供給作動管８に沿わせる。なお、電気端子２４もカップリング接続構造としてもよい。

【0050】

液体供給作動管８はカプラーホルダー１４を介してキー接合によりロッド内管７に着脱自在にセットされる。

【0051】

また、オス継手２の開口内にはセット溝２５が形成され、前記カプラーホルダー１４付の液体供給作動管８を収めた後で、ストップリング２６を嵌めることによりカプラーホルダー１４の抜け出しを防止する。

【0052】

このようにして、油圧ホース２１や電気配線を沿わせた液体供給作動管８はカプラーホルダー１４によりロッド内管７に配設されおり、ロッド１の接続は、最初にオス継手２とメス継手３のφ部が当たり、次にガイド軸１８が当たりガイド軸受け孔２０に挿入され、オスカップラー２２とメスカップラー２３が係合する。

【0053】

以上は掘削作業用ロッドがオーガ等のスクリューロッドの場合について説明したが、液体供給作動管８のセットは図２１に示すようなスクリューロッド以外の掘削作業用ロッドについても可能である。

【0054】

なお、各種ロッドはスクリューロッドのみの継足しで構成する場合の他、例えば図２１の上の掘削作業用ロッド１に、下の攪拌羽根３０を設けた掘削作業用ロッド１やスクリューロッドを設ける場合などがある。

【符号の説明】

【0055】

１…スクリューロッド ２…オス継手
３…メス継手 ４、５…ピン孔
６…ロッドパイプ ７…ロッド内管
８…液体供給作動管 ９、１０…スイベル管
１１…フリージョイント １１ａ…内管
１１ｂ…外管 １１ｃ…溝
１１ｄ…セット用ボルト １２…Ｏリング
１３…係合用透孔 １４…カプラーホルダー
１５…キー １６…キー溝
１７…キー溝 １８…ガイド軸
１９…キー ２０…ガイド軸受け孔
２１…油圧ホース ２２…オスカップラー
２３…メスカップラー ２４…電気端子
２５…セット溝 ２６…ストップリング
３０…攪拌羽根
１０１…スクリュー羽根
１０２…オス継手 １０３…メス継手
１０４、１０５…ピン孔 １０６…ロッドパイプ
１０７…ロッド内管 １０８…油圧供給路
１０９…液体供給路 １１０…フランジ板
１１１…油圧配管 １１１ａ…非可撓管
１１２…配管カバーパイプ １１３、１１４…配管ホルダー
１１７…オスカップラー １１８…メスカップラー
１１９…油圧オスカップラー １２１…弁
１２２…スプリング １３２…カップラーホルダー
１３２ａ…接続フランジ １３４…ストッパー
１３５…軸受 １３６…ストッパーセットボルト
１３７…セットビス １３９…位置決めピン
１４１…セットビス １４２…ボルト

【要約】      （修正有）

【課題】アースオーガなどの掘削作業用のロッドのヘッドに拡大用の複数の油圧シリンダー等を設け、また、地質調査の為の電気器材を設ける場合などに、ロッドの切り離しの時にロッド内に残るセメントミルク等が油圧カプラー及び電気配線には影響を及ぼさないようにすることができる掘削作業用ロッドを提供する。
【解決手段】オス継手２・メス継手３を端部に形成した掘削作業用ロッド１のロッド内管７に、フリージョイント１１で繋いだスイベル管９，１０同士をセメントミルク・水等の液体供給作動管８として配設し、このスイベル管９，１０の端部にカプラーホルダー１４を外向きフランジとして設け、カプラーホルダー１４にメスカップラー２３およびオスカップラー２２をセットして油圧ホース２１を前記液体供給作動管８に沿わせ、これらカプラーホルダー１４を掘削作業用ロッド１の内部に固定する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】