特許 7377488 掘削装置の芯振れ防止装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-01

(45)【発行日】2023-11-10

(54)【発明の名称】掘削装置の芯振れ防止装置

(51)【国際特許分類】

   E21B 17/10 20060101AFI20231102BHJP

【ＦＩ】

E21B17/10

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019198636

(22)【出願日】2019-10-31

(65)【公開番号】P2021070987

(43)【公開日】2021-05-06

【審査請求日】2022-07-26

(73)【特許権者】

【識別番号】519390416

【氏名又は名称】株式会社野間産業

(73)【特許権者】

【識別番号】000177416

【氏名又は名称】三和機材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089934

【弁理士】

【氏名又は名称】新関 淳一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100092945

【弁理士】

【氏名又は名称】新関 千秋

(72)【発明者】

【氏名】古川 辰男

(72)【発明者】

【氏名】野間 二郎

(72)【発明者】

【氏名】野間 和昭

(72)【発明者】

【氏名】田中 敏男

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６０－０９１６９０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００４－０１１３１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１２２２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｂ １７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースマシン１に設けたリーダー２に昇降自在に回転駆動部３を取付け、回転駆動部３には、下部に地盤改良や掘削作業を行う装置５を駆動する回転軸６の上部側を取付け、リーダー２の上下方向の所定位置には、回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れるのを防止する芯振れ防止装置１０を設け、芯振れ防止装置１０は、回転駆動部３より下方の回転軸６の外周面に当接して回転軸６と共回りする回転側筒部材１１と、前記リーダー２側に取付けた固定側筒部材１２とにより構成し、回転側筒部材１１の上部側には回転側筒部材１１の軸心に対して放射方向に回転側筒部材１１の全周に亘って水平方向に突出するようにフランジ部１６を設け、フランジ部１６は、フランジ部１６の下面のみが固定側筒部材１２の一部である支持筒部２３上に当接して垂直方向に支持されると共に、回転側筒部材１１が固定側筒部材１２に対して、回転自在でかつ上下方向には固定されるように支持する構成とし、フランジ部１６より下方の回転側筒部材１１の筒本体１５はフランジ部１６以外で固定側筒部材１２により支持されていない片持ち上げ状態により支持する構成とし、固定側筒部材１２の上部には、上方に起立し、かつ、上部に固定側筒部材１２の軸心に向かって屈曲して回転側筒部材１１のフランジ部１６に当接する押さえ部３６を有する押さえ部材３５を設け、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０は、側面視において、固定側筒部材１２のフランジ部２２の外周端３１よりも外側に位置させた掘削装置の芯振れ防止装置。

【請求項2】

請求項１において、前記回転側筒部材１１の上下中間の所定位置の外周面には固定側筒部材１２の内周に垂直状態で当接する当接部１７を形成した掘削装置の芯振れ防止装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２において、前記回転側筒部材１１は、回転軸６を挿通させる挿通孔１３を有し、挿通孔１３内の内周面の一部または全部を回転軸６の外周に当接させる構成とした掘削装置の芯振れ防止装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、掘削装置の芯振れ防止装置のおよび掘削装置の芯振れ防止装置の製作方法に係るものである。

【背景技術】

【0002】

従来、アースオーガーの回転軸の掘削装置の芯振れ防止装置として、回転軸の外周面に当接して回転軸と共回りする回転側筒部材と、固定側筒部材とにより構成し、固定側筒部材の上下両側にリング状の蓋部材を設け、蓋部材と回転側筒部材の上下両端の間にシール部材を液密的に介在させて回転側筒部材を浮き支持状態で設けた構成は、公知である（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平６－５３６９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前記公知例では、回転側筒部材が固定側筒部材に対してシール部材を液密的に介在させて浮き支持状態に取付ける構成のため、回転側筒部材の上下両側を固定側筒部材により支持する構成となり、しかも、液密的に支持するのでシール部材の取付けが必要になって、複雑な構造になっているという課題がある。
本願は、芯振れ防止装置の固定側筒部材と回転側筒部材の配置および支持構成を工夫し、特に、回転方向の摩擦を軽減させることにより、補修作業や部品交換を減らし、低コストな芯振れ防止装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

請求項１の発明は、ベースマシン１に設けたリーダー２に昇降自在に回転駆動部３を取付け、回転駆動部３には、下部に地盤改良や掘削作業を行う装置５を駆動する回転軸６の上部側を取付け、リーダー２の上下方向の所定位置には、回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れるのを防止する芯振れ防止装置１０を設け、芯振れ防止装置１０は、回転駆動部３より下方の回転軸６の外周面に当接して回転軸６と共回りする回転側筒部材１１と、前記リーダー２側に取付けた固定側筒部材１２とにより構成し、回転側筒部材１１の上部側には回転側筒部材１１の軸心に対して放射方向に回転側筒部材１１の全周に亘って水平方向に突出するようにフランジ部１６を設け、フランジ部１６は、フランジ部１６の下面のみが固定側筒部材１２の一部である支持筒部２３上に当接して垂直方向に支持されると共に、回転側筒部材１１が固定側筒部材１２に対して、回転自在でかつ上下方向には固定されるように支持する構成とし、フランジ部１６より下方の回転側筒部材１１の筒本体１５はフランジ部１６以外で固定側筒部材１２により支持されていない片持ち上げ状態により支持する構成とし、固定側筒部材１２の上部には、上方に起立し、かつ、上部に固定側筒部材１２の軸心に向かって屈曲して回転側筒部材１１のフランジ部１６に当接する押さえ部３６を有する押さえ部材３５を設け、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０は、側面視において、固定側筒部材１２のフランジ部２２の外周端３１よりも外側に位置させた掘削装置の芯振れ防止装置としたものである。
請求項２の発明は、前記回転側筒部材１１の上下中間の所定位置の外周面には固定側筒部材１２の内周に垂直状態で当接する当接部１７を形成した掘削装置の芯振れ防止装置としたものである。
請求項３の発明は、前記回転側筒部材１１は、回転軸６を挿通させる挿通孔１３を有し、挿通孔１３内の内周面の一部または全部を回転軸６の外周に当接させる構成とした掘削装置の芯振れ防止装置としたものである。

【発明の効果】

【0006】

請求項１の発明では、芯振れ防止装置を、回転軸６と共回りする回転側筒部材１１と、リーダー２側に取付けた固定側筒部材１２とにより構成し、回転側筒部材１１を、固定側筒部材１２に対して、回転自在でかつ上下方向には固定されるように、少なくとも、回転側筒部材１１に設けたフランジ部１６が下方から支持され、回転側筒部材１１の筒本体１５の下部は固定側筒部材１２により支持されていない片持ち上げ状態により支持しているので、簡素に構成でき、芯振れを防止ししつつ、回転側筒部材１１を支持する固定側筒部材１２の回転方向の摩耗を防止して、芯振れ防止装置１０の耐久性を向上させることができ、また、固定側筒部材１２の上部には、上方に起立し、かつ、上部に固定側筒部材１２の軸心に向かって屈曲して回転側筒部材１１のフランジ部１６に当接する押さえ部３６を有する押さえ部材３５を設けているので、回転側筒部材１１に下方から突き上げ荷重が掛かっても、回転側筒部材１１が固定側筒部材１２の上側に向けて移動するのを防止し、回転側筒部材１１により回転軸６の芯振れを確実に防止でき、芯振れ防止装置１０の構成を簡素にでき、芯振れ防止装置１０の重量の軽量化が図れ、製作・組立コストを低くでき、また、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０は、側面視において、固定側筒部材１２のフランジ部２２の外周端３１よりも外側に位置させているので、上方から落下する土砂等が固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に侵入するのを防止することができ、それゆえ、回転側筒部材１１のフランジ部１６は固定側筒部材１２の上部に載って回転側筒部材１１を支持する支持部材と固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２への異物侵入を防止する閉塞部材を兼用する合理的構成となって、終始略同径の固定側筒部材１２の嵌合孔２０に回転側筒部材１１を嵌合させる簡素な構成でありながら、回転側筒部材１１を回転軸６（機器７）と一体状に共回りさせて回転軸６（機器７）の放射方向の芯振れを防止すると共に、回転側筒部材１１の内周面が回転軸６の外周面との接触（摺接）摩擦による回転方向の摩耗を抑制して耐久性を向上させることができる。
請求項２の発明では、回転側筒部材１１の上下中間の所定位置の外周面に固定側筒部材１２の内周に当接する当接部１７を形成しているので、固定側筒部材１２が摩耗するのを抑制して、芯振れ防止装置１０の耐久性を向上させることができる。
請求項３の発明では、回転側筒部材１１は、回転軸６を挿通させる挿通孔１３を有し、挿通孔１３内の内周面の一部または全部を回転軸６の外周に当接させる構成としているので、回転側筒部材１１は回転軸６を確実に支持でき、芯振れを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】掘削作業機の側面図。

【図2】芯振れ防止装置の側面図。

【図3】同平面図。

【図4】同側面図。

【図5】同縦断側面図。

【図6】回転側筒部材の側面図。

【図7】固定側筒部材の側面図。

【図8】芯振れ防止装置の一部縦断側面図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の一実施形態を図により説明する。１はベースマシン、２はベースマシン１に設けたリーダー、３はリーダー２に昇降自在に取付けた回転駆動部（アースオーガー）であり、回転駆動部３には回転軸体４の上部を取付ける（図１）。
回転軸体４には、図示は省略するが、地盤改良装置や掘削装置等の装置５を駆動する回転軸（掘削軸）６の上部を取付ける。回転軸６には装置５の掘削ヘッドやスクリューオーガ等の機器７を取付ける（図１）。Ｋは装置５の機器７の外周を包囲するケーシングである。

【0009】

リーダー２の所定位置には、前記回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れるのを防止する芯振れ防止装置１０を設ける。芯振れ防止装置１０は、回転駆動部３より下方の回転軸６の外周面に当接して回転軸６と共回りさせることにより回転軸６を支持して、回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れる芯振れを防止する回転側筒部材１１と、該回転側筒部材１１を二重筒状態に回転のみ自在に嵌合させて支持する、前記リーダー２側に取付けた固定側筒部材１２とにより構成する。

【0010】

回転側筒部材１１は、回転軸６を挿通させる上下方向の挿通孔１３を有し、挿通孔１３内の内周面の一部または全部を回転軸６の外周に当接させる。回転側筒部材１１は、終始同径の筒本体１５の上部所定位置に、回転側筒部材１１の軸心に対して放射方向に突出するフランジ部１６を形成し、フランジ部１６は筒本体１５の上部の全周に形成する。回転側筒部材１１の筒本体１５の上下中間の所定位置の外周面には固定側筒部材１２の外周に当接する当接部１７を形成する（図５）。

【0011】

固定側筒部材１２は、回転側筒部材１１を嵌合させる嵌合孔２０を有する筒本体２１を終始略同径に形成する。筒本体２１の上部所定位置には、固定側筒部材１２の軸心に対して放射方向に突出するフランジ部２２を形成する。フランジ部２２より上方の固定側筒部材１２の部位は、嵌合孔２０に嵌合させた回転側筒部材１１のフランジ部１６を下方から当接支持する支持筒部２３に形成する（図８）。
筒本体２１の上下方向の所定位置には、任意形状の取付部２５を設け、取付部２５を介して固定側筒部材１２をリーダー２に取付ける。

【0012】

したがって、芯振れ防止装置１０の回転側筒部材１１は、固定側筒部材１２に対して、回転自在でかつ上下方向には固定されるように、少なくとも、回転側筒部材１１に設けたフランジ部１６が下方から支持され、回転側筒部材１１の筒本体１５の下部は固定側筒部材１２により支持されていない片持ち上げ状態により支持する構成となる。
すなわち、回転側筒部材１１は、回転側筒部材１１の上下方向の両側のうち、上側部分にて固定側筒部材１２により支持する構成としている。

【0013】

そのため、芯振れ防止装置１０の構成を簡素にでき、芯振れ防止装置１０の重量の軽量化が図れ、製造・組立コストを低くできる。
また、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０は側面視において、固定側筒部材１２のフランジ部２２の外周端３１よりも間隔Ｔの分外側に位置させ、上方から落下する土砂等が固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に侵入するのを防止する（図８）。

【0014】

また、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０の下方には下方に突出する下向きフランジ部３０Ａを形成し、下向きフランジ部３０Ａの下端は固定側筒部材１２の支持筒部２３の上面よりも間隔ｔの分下方に位置させ（図８）、上方から落下する土砂等が固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に侵入するのを防止する。

【0015】

したがって、回転側筒部材１１のフランジ部１６は固定側筒部材１２の上部に載って回転側筒部材１１を支持する支持部材と固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２への異物侵入を防止する閉塞部材を兼用する合理的構成となって、終始略同径の固定側筒部材１２の嵌合孔２０に回転側筒部材１１を嵌合させる簡素な構成でありながら、固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に土砂等の異物が侵入するのを防止でき、回転側筒部材１１を回転軸６と一体状に共回りさせて回転軸６の放射方向の芯振れを防止すると共に、回転側筒部材１１の内周面が回転軸６の外周面との接触（摺接）摩擦による摩耗を抑制して耐久性を向上させられる。

【0016】

また、固定側筒部材１２のフランジ部２２には、上方に起立する鍵状の押さえ部材３５を設け、押さえ部材３５は固定側筒部材１２に回転側筒部材１１を嵌合させた後に、任意の手段（ボルト固定あるいは溶接等の手段）によりフランジ部２２に固定し、押さえ部材３５の押さえ部３６が回転側筒部材１１のフランジ部１６の上面上方位置に位置させる（図８）。
すなわち、押さえ部材３５は、下部に押さえ部３６と平行な下側当接部３５Ａを形成し、下側当接部３５Ａの上面はフランジ部２２の下面に当接させ、押さえ部３６と下側当接部３５Ａとによりフランジ部１６を上下両側から挟持する構成としている。

【0017】

そのため、固定側筒部材１２の押さえ部３６が回転側筒部材１１のフランジ部１６の上面上方位置に位置しているので、回転側筒部材１１に下方から突き上げ荷重が掛かっても、回転側筒部材１１が固定側筒部材１２の上側に向けて移動して外れるのを防止し、回転側筒部材１１により回転軸６の芯振れを確実に防止する。
また、回転側筒部材１１の当接部１７に対応する固定側筒部材１２の筒本体２１の部位には、グリースニップル４０を設ける。

【0018】

そのため、固定側筒部材１２に対して回転する回転側筒部材１１の外周の摺接部分にグリースを供給でき、回転を円滑にさせられる。
同様に、回転側筒部材１１のフランジ部１６にもグリースニップル４１を設け、固定側筒部材１２の支持筒部２３の上方の回転側筒部材１１のフランジ部１６にはグリースニップル４１を設けている。

【0019】

（実施形態の作用）
本発明は上記構成であり、リーダー２の回転駆動部３の回転軸体４の下部に機器７を有する回転軸６の上部を取付け、装置５の装着が完了する。
次に、回転駆動部３により回転軸体４および回転軸６を回転させ、装置５の機器７を作動させて作業を行う。
リーダー２の所定位置には、回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れるのを防止する芯振れ防止装置１０を設けているので、装置５の機器７を作動させて掘削孔を掘削する際に、装置５の機器７が回転軸６の軸心方向に対して放射方向に振れるのを防止でき、掘削孔の掘削精度を向上させられる。

【0020】

芯振れ防止装置１０は、回転駆動部３より下方の回転軸６の外周面に当接して回転軸６と共回りさせることにより回転軸６を支持して、回転軸６が軸心方向に対して放射方向に振れる芯振れを防止する回転側筒部材１１と、該回転側筒部材１１を二重筒状態に回転のみ自在に嵌合さて支持する、前記リーダー２側に取付けた固定側筒部材１２とにより構成しているので、芯振れ防止装置１０の回転側筒部材１１の内周面に機器７の外周面が当接して共回りすることにより支持しつつ、芯振れを防止ししつつ、回転側筒部材１１を支持する固定側筒部材１２が摩耗するのを防止して、芯振れ防止装置１０の耐久性を向上させられる。

【0021】

すなわち、回転側筒部材１１の内周面が回転軸６の外周面に当接して回転軸６と共回りすることにより、回転側筒部材１１の回転方向の摩耗が減少して回転方向の耐摩耗性を向上させられ、この回転側筒部材１１を二重筒状態に固定側筒部材１２に嵌合させているので、回転側筒部材１１の外周面および固定側筒部材１２の内周面の回転方向の耐摩耗性も向上させられる。

【0022】

そして、装置５の回転軸６と、芯振れ防止装置１０の回転側筒部材１１と、固定側筒部材１２とは、本来、回転軸６の昇降に伴う昇降摩耗よりも、摺接距離および時間の長い回転摩耗に対応でき、芯振れ防止装置１０の耐久性を向上させられる。
この場合、回転側筒部材１１の筒本体１５の上下中間の所定位置の外周面には固定側筒部材１２の内周に当接する当接部１７を形成しているので、この点でも、固定側筒部材１２が摩耗するのを抑制して、芯振れ防止装置１０の耐久性を向上させられる。

【0023】

回転側筒部材１１は、回転軸６を挿通させる挿通孔１３を有し、挿通孔１３内の内周面の一部または全部を機器７（回転軸６）の外周に当接させるので、回転側筒部材１１は機器７を確実に支持する。
回転側筒部材１１は、終始同径の筒本体１５の上部所定位置に、回転側筒部材１１の軸心に対して放射方向に突出するフランジ部１６を形成し、固定側筒部材１２は、回転側筒部材１１を嵌合させる嵌合孔２０を有し、終始略同径に形成した筒本体２１の上部所定位置に固定側筒部材１２の軸心に対して放射方向に突出するフランジ部２２を形成し、フランジ部２２より上方の固定側筒部材１２の部位は上方に突出させた支持筒部２３を設けているので、回転側筒部材１１を固定側筒部材１２の嵌合孔２０を上方から嵌合させると、回転側筒部材１１のフランジ部１６は下方から固定側筒部材１２の支持筒部２３により支持される。

【0024】

固定側筒部材１２のフランジ部２２には、上方に起立し、かつ、上部に固定側筒部材１２の軸心に向かって屈曲する押さえ部３６を設けているので、固定側筒部材１２に回転側筒部材１１を嵌合させ、押さえ部材３５の押さえ部３６を回転側筒部材１１のフランジ部１６の上面上方位置に位置させた状態で、ボルト固定あるいは溶接等の任意の手段方法によりフランジ部２２に押さえ部材３５の基部を固定すると、掘削等の機器７による作業中に、回転側筒部材１１に下方から突き上げ荷重が掛かっても、回転側筒部材１１が固定側筒部材１２の上側に向けて移動するのを防止し、回転側筒部材１１により回転軸６の芯振れを確実に防止する。

【0025】

したがって、芯振れ防止装置１０の回転側筒部材１１は、リーダー２側に支持されている固定側筒部材１２に対して、回転側筒部材１１のフランジ部１６のみが下方から支持され、回転側筒部材１１の筒本体１５の下部は固定側筒部材１２により支持されていない片持ち上げ状態により支持する構成となるので、芯振れ防止装置１０の構成を簡素にでき、芯振れ防止装置１０の重量の軽量化が図れ、製作・組立コストを低くできる。

【0026】

また、回転側筒部材１１のフランジ部１６の外周端３０は側面視において、固定側筒部材１２のフランジ部２２の外周端３１よりも外側に位置させているので、上方から落下する土砂等が固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に侵入するのを防止する。

【0027】

したがって、回転側筒部材１１のフランジ部１６は固定側筒部材１２の上部に載って回転側筒部材１１を支持する支持部材と固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２への異物侵入を防止する閉塞部材を兼用する合理的構成となって、終始略同径の固定側筒部材１２の嵌合孔２０に回転側筒部材１１を嵌合させる簡素な構成でありながら、固定側筒部材１２の内周と回転側筒部材１１の外周の間の隙間３２に土砂等の異物が侵入するのを防止でき、回転側筒部材１１を回転軸６（機器７）と一体状に共回りさせて回転軸６（機器７）の放射方向の芯振れを防止すると共に、回転側筒部材１１の内周面が回転軸６の外周面との接触（摺接）摩擦による摩耗を抑制して耐久性を向上させられる。

【0028】

また、回転側筒部材１１の当接部１７に対応する固定側筒部材１２の筒本体２１の部位には、グリースニップル４０を設けているので、固定側筒部材１２に対して回転する回転側筒部材１１の外周の摺接部分にグリースを供給でき、回転側筒部材１１の回転を円滑にさせられ、回転軸６（機器７）の放射方向の芯振れを防止する。

【0029】

同様に、回転側筒部材１１のフランジ部１６にもグリースニップル４０を設け、固定側筒部材１２の支持筒部２３の上方の回転側筒部材１１のフランジ部１６にはグリースニップル４０を設けているので、回転側筒部材１１の回転を円滑にさせられ、回転軸６（機器７）の放射方向の芯振れを防止する。

【符号の説明】

【0030】

１…ベースマシン、２…リーダー、３…回転駆動部、４…回転軸体、５…装置、６…回転軸、７…機器、１０…芯振れ防止装置、１１…回転側筒部材、１２…固定側筒部材、１３…挿通孔、１５…筒本体、１６…フランジ部、１７…当接部、２０…嵌合孔、２１…筒本体、２２…フランジ部、２３…支持筒部、２５…取付部、３０…外周端、３１…外周端、３２…隙間、３５…押さえ部材、３６…押さえ部、４０…グリースニップル、４１…グリースニップル。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】