ターンテーブル駆動方式の掘削機
【課題】ターンテーブル方式の回転駆動伝達装置の起動時の衝撃的接触面圧荷重を緩和する。
【解決手段】 ターンテーブル１の回転中心とケリーロッド４の中心を合致させてあり、ターンテーブルが矢印の方向に回転する際にターンテーブル１のトルク伝達面１１が接触する回転駆動力伝達用突起４１との間の隙間は実質的にゼロであり、反対面側とターンテーブル１のトルク伝達面との間に隙間（α）が形成してある。隙間が実質的にゼロであるので、ターンテーブル１の回転起動時の衝撃的接触面圧荷重が緩和され、ケリーロッド４の回転駆動力伝達用突起４１が損傷されにくくなり、ケリーロッドの使用期間を長くすることができ、経済的である。
【解決手段】 ターンテーブル１の回転中心とケリーロッド４の中心を合致させてあり、ターンテーブルが矢印の方向に回転する際にターンテーブル１のトルク伝達面１１が接触する回転駆動力伝達用突起４１との間の隙間は実質的にゼロであり、反対面側とターンテーブル１のトルク伝達面との間に隙間（α）が形成してある。隙間が実質的にゼロであるので、ターンテーブル１の回転起動時の衝撃的接触面圧荷重が緩和され、ケリーロッド４の回転駆動力伝達用突起４１が損傷されにくくなり、ケリーロッドの使用期間を長くすることができ、経済的である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブル駆動方式の掘削装置において、両側面に駆動力伝達用の突起を有するケリーロッドの回転駆動力の伝達の際の集中荷重を緩和し、均等に伝達するようにしたターンテーブルの構造に関し、更に詳しくはケリーロッドの回転駆動力伝達用突起の挿入部に関する。
【背景技術】
【０００２】
駅ビルを構築するなど駅の改良工事においてプラットホーム下の地盤に基礎杭用の杭穴を施工する場合、プラットホームに開口を設けて掘削装置を設置することが特許文献１（特許４０６４９８４号公報）で提案されているが、乗降客が利用するプラットホームの開口を囲む囲いを設ける必要があり、乗降客の通行を妨げるという問題があるので、駆動部を掘削装置のトップに設けず、ターンテーブル駆動方式を採用することによってプラットホームに開口を設ける必要のない超低空頭空間に設置可能とした掘削装置を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４０６４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ターンテーブル駆動方式の掘削装置は、図１に示すように、外周にリングギア（図示しない）が形成してあるターンテーブル１が回転可能にフレーム２に支持され、駆動モータ３がアイドルギアを介してターンテーブル１を回転駆動し、ターンテーブル１の中央部の挿入穴に挿入されたケリーロッド４の両側面に設けた突起４１、４１を介して回転駆動力をケリーロッド４に伝達し、ケリーロッド４の先端部に取り付けたビット３２によって掘削がおこなわれる。
【０００５】
ターンテーブルからケリーロッドに回転力が伝達される回転トルク伝達部を拡大したのが図２であり、従来はケリーロッド４の駆動力伝達用突起４１のトルク伝達面とターンテーブルのトルク伝達面１１との間には、図２（１）に示すように同じ大きさの隙間（ｄ）を対称に形成してあった。
【０００６】
ターンテーブルの起動時に、ターンテーブルが図２（２）の矢印の方向に回転して回転駆動力が駆動力伝達用突起のトルク伝達面を介してケリーロッドに伝達されるとき、ターンテーブルのトルク伝達面１１と回転駆動力伝達用突起４１に傾斜した隙間が生じケリーロッドの回転駆動力伝達用突起４１の先端角部４５は線接触状態になり過大な面圧が生じ、変形や損傷を起こすことがあり、ケリーロッドの寿命を短くする問題があった。
本発明は、ターンテーブルの起動時にケリーロッドの回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面に過大な接触面圧荷重を与えることなく円滑に起動回転が行われるようにし、回転駆動力伝達用突起の変形や損傷を極力少なくするようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ターンテーブルのトルク伝達面と回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面の隙間が、ターンテーブルが起動時に接触する側の隙間を実質的にゼロとし、回転駆動力伝達用突起の反対側にのみ隙間（α）を設け、隙間を回転駆動力伝達用突起４１の両側面において非対称とすることにより、ターンテーブルの起動回転時に回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面が均等な面接触状態となり、接触面圧荷重を小さくすることで変型や損傷がおこらないようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
回転駆動力伝達用突起４１のトルク伝達面の両側の隙間を実質的にゼロにするとケリーロッドをターンテーブルに挿入する際に余裕がないため挿入が困難になるが、ターンテーブルが起動時に接触する側のみ隙間を実質的にゼロにし、反対面側には隙間（α）を形成してあるため、挿入を容易におこなうことができる。
また、ターンテーブルの回転起動時の衝撃的荷重が緩和されるので、ケリーロッドが損傷されにくくなり、ケリーロッドの使用期間を長くすることができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ターンテーブル駆動方式の超低空頭掘削装置の概念図。
【図２】従来のターンテーブルにケリーロッドが挿入された状態の拡大平面図。
【図３】本発明のターンテーブルにケリーロッドが挿入された状態の拡大平面図。
【図４】ケリーロッドの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ケリーロッド４は、図４に示すように管体の両側面にチャンネル鋼などの鋼材が溶接されて回転駆動力伝達用突起４１が形成されている。管体の両端部にはフランジ４３が設けてあり、補強リブ４２が設けてある。一方のフランジにはケリーロッド同士を接続する際の長短のガイド４４、４４が設けてあり、接続時の位置合わせを容易にしており、他方のフランジ４３の対応する位置には位置合わせ用の穴が形成してある。
【００１１】
ケリーロッド４の接続はボルト４６でおこない、一方のフランジにボルトが補助具によって予め取り付けてあり、狭い空間での接続作業を容易にしている。他方のフランジ４３には対応した位置に接続用の穴が形成してある。管体の側面にはケリーロッド４を取り扱う際のクレーンのフックなどを引っ掛ける金具４７が設けてある。
【００１２】
この、ケリーロッド４をターンテーブル１の挿入穴にセットした状態が図３である。
ターンテーブル１の回転中心とケリーロッド４の中心が合致するようにセットしてあり、ターンテーブル１の回転方向を矢印で示している。ターンテーブル１の回転駆動力はトルク伝達面１１からケリーロッド４の回転駆動力伝達用突起４１に伝えられてケリーロッド４が回転する。
ターンテーブルが矢印の方向に回転する際にターンテーブル１のトルク伝達面１１が接触する回転駆動力伝達用突起４１との間の隙間は実質的にゼロである。一方、回転駆動力伝達用突起４１の反対面側とターンテーブル１のトルク伝達面との間に隙間（α）が形成してある。
回転駆動力伝達用突起４１の幅をＬとすると、ターンテーブル１のトルク伝達面が回転駆動力伝達用突起４１に接触する側は回転中心からＬ／２の距離であり、他方側はＬ／２＋αであり、両者の間に隙間αが形成される。
【００１３】
ケリーロッド４の反対側面の回転駆動力伝達用突起４１とターンテーブル１のトルク伝達面１１との関係も前述と同じ関係にしてあり、図３においては上下で逆になっている。
【００１４】
ターンテーブル１が回転すると、隙間が実質的にゼロであるためターンテーブルの起動回転に伴う回転駆動力伝達用突起４１に対する衝撃的接触面圧荷重を小さくすることができ、回転駆動力伝達用突起４１の変形や損傷を防止することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１：ターンテーブル
１１：トルク伝達面
２：フレーム
３：モータ
４：ケリーロッド
４１：回転駆動力伝達用突起
４２：補強リブ
４３：フランジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブル駆動方式の掘削装置において、両側面に駆動力伝達用の突起を有するケリーロッドの回転駆動力の伝達の際の集中荷重を緩和し、均等に伝達するようにしたターンテーブルの構造に関し、更に詳しくはケリーロッドの回転駆動力伝達用突起の挿入部に関する。
【背景技術】
【０００２】
駅ビルを構築するなど駅の改良工事においてプラットホーム下の地盤に基礎杭用の杭穴を施工する場合、プラットホームに開口を設けて掘削装置を設置することが特許文献１（特許４０６４９８４号公報）で提案されているが、乗降客が利用するプラットホームの開口を囲む囲いを設ける必要があり、乗降客の通行を妨げるという問題があるので、駆動部を掘削装置のトップに設けず、ターンテーブル駆動方式を採用することによってプラットホームに開口を設ける必要のない超低空頭空間に設置可能とした掘削装置を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４０６４９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ターンテーブル駆動方式の掘削装置は、図１に示すように、外周にリングギア（図示しない）が形成してあるターンテーブル１が回転可能にフレーム２に支持され、駆動モータ３がアイドルギアを介してターンテーブル１を回転駆動し、ターンテーブル１の中央部の挿入穴に挿入されたケリーロッド４の両側面に設けた突起４１、４１を介して回転駆動力をケリーロッド４に伝達し、ケリーロッド４の先端部に取り付けたビット３２によって掘削がおこなわれる。
【０００５】
ターンテーブルからケリーロッドに回転力が伝達される回転トルク伝達部を拡大したのが図２であり、従来はケリーロッド４の駆動力伝達用突起４１のトルク伝達面とターンテーブルのトルク伝達面１１との間には、図２（１）に示すように同じ大きさの隙間（ｄ）を対称に形成してあった。
【０００６】
ターンテーブルの起動時に、ターンテーブルが図２（２）の矢印の方向に回転して回転駆動力が駆動力伝達用突起のトルク伝達面を介してケリーロッドに伝達されるとき、ターンテーブルのトルク伝達面１１と回転駆動力伝達用突起４１に傾斜した隙間が生じケリーロッドの回転駆動力伝達用突起４１の先端角部４５は線接触状態になり過大な面圧が生じ、変形や損傷を起こすことがあり、ケリーロッドの寿命を短くする問題があった。
本発明は、ターンテーブルの起動時にケリーロッドの回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面に過大な接触面圧荷重を与えることなく円滑に起動回転が行われるようにし、回転駆動力伝達用突起の変形や損傷を極力少なくするようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ターンテーブルのトルク伝達面と回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面の隙間が、ターンテーブルが起動時に接触する側の隙間を実質的にゼロとし、回転駆動力伝達用突起の反対側にのみ隙間（α）を設け、隙間を回転駆動力伝達用突起４１の両側面において非対称とすることにより、ターンテーブルの起動回転時に回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面が均等な面接触状態となり、接触面圧荷重を小さくすることで変型や損傷がおこらないようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
回転駆動力伝達用突起４１のトルク伝達面の両側の隙間を実質的にゼロにするとケリーロッドをターンテーブルに挿入する際に余裕がないため挿入が困難になるが、ターンテーブルが起動時に接触する側のみ隙間を実質的にゼロにし、反対面側には隙間（α）を形成してあるため、挿入を容易におこなうことができる。
また、ターンテーブルの回転起動時の衝撃的荷重が緩和されるので、ケリーロッドが損傷されにくくなり、ケリーロッドの使用期間を長くすることができ、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ターンテーブル駆動方式の超低空頭掘削装置の概念図。
【図２】従来のターンテーブルにケリーロッドが挿入された状態の拡大平面図。
【図３】本発明のターンテーブルにケリーロッドが挿入された状態の拡大平面図。
【図４】ケリーロッドの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
ケリーロッド４は、図４に示すように管体の両側面にチャンネル鋼などの鋼材が溶接されて回転駆動力伝達用突起４１が形成されている。管体の両端部にはフランジ４３が設けてあり、補強リブ４２が設けてある。一方のフランジにはケリーロッド同士を接続する際の長短のガイド４４、４４が設けてあり、接続時の位置合わせを容易にしており、他方のフランジ４３の対応する位置には位置合わせ用の穴が形成してある。
【００１１】
ケリーロッド４の接続はボルト４６でおこない、一方のフランジにボルトが補助具によって予め取り付けてあり、狭い空間での接続作業を容易にしている。他方のフランジ４３には対応した位置に接続用の穴が形成してある。管体の側面にはケリーロッド４を取り扱う際のクレーンのフックなどを引っ掛ける金具４７が設けてある。
【００１２】
この、ケリーロッド４をターンテーブル１の挿入穴にセットした状態が図３である。
ターンテーブル１の回転中心とケリーロッド４の中心が合致するようにセットしてあり、ターンテーブル１の回転方向を矢印で示している。ターンテーブル１の回転駆動力はトルク伝達面１１からケリーロッド４の回転駆動力伝達用突起４１に伝えられてケリーロッド４が回転する。
ターンテーブルが矢印の方向に回転する際にターンテーブル１のトルク伝達面１１が接触する回転駆動力伝達用突起４１との間の隙間は実質的にゼロである。一方、回転駆動力伝達用突起４１の反対面側とターンテーブル１のトルク伝達面との間に隙間（α）が形成してある。
回転駆動力伝達用突起４１の幅をＬとすると、ターンテーブル１のトルク伝達面が回転駆動力伝達用突起４１に接触する側は回転中心からＬ／２の距離であり、他方側はＬ／２＋αであり、両者の間に隙間αが形成される。
【００１３】
ケリーロッド４の反対側面の回転駆動力伝達用突起４１とターンテーブル１のトルク伝達面１１との関係も前述と同じ関係にしてあり、図３においては上下で逆になっている。
【００１４】
ターンテーブル１が回転すると、隙間が実質的にゼロであるためターンテーブルの起動回転に伴う回転駆動力伝達用突起４１に対する衝撃的接触面圧荷重を小さくすることができ、回転駆動力伝達用突起４１の変形や損傷を防止することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１：ターンテーブル
１１：トルク伝達面
２：フレーム
３：モータ
４：ケリーロッド
４１：回転駆動力伝達用突起
４２：補強リブ
４３：フランジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターンテーブルの中央部の穴に挿入されたケリーロッドの両側面に設けた回転駆動力伝達用突起とターンテーブルのトルク伝達面を接触させて回転駆動力をケリーロッドに伝達する掘削機において、駆動力伝達用突起とターンテーブルのトルク伝達面の隙間が、ターンテーブルが起動時に接触する側の隙間を実質的にゼロとし、回転駆動力伝達用突起の反対側にのみ隙間（α）を設け、隙間を回転駆動力伝達用突起の両側面において非対称とすることにより、ターンテーブルの起動時に回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面に衝撃的接触面圧荷重を緩和したターンテーブル駆動方式の掘削機。
【請求項１】
ターンテーブルの中央部の穴に挿入されたケリーロッドの両側面に設けた回転駆動力伝達用突起とターンテーブルのトルク伝達面を接触させて回転駆動力をケリーロッドに伝達する掘削機において、駆動力伝達用突起とターンテーブルのトルク伝達面の隙間が、ターンテーブルが起動時に接触する側の隙間を実質的にゼロとし、回転駆動力伝達用突起の反対側にのみ隙間（α）を設け、隙間を回転駆動力伝達用突起の両側面において非対称とすることにより、ターンテーブルの起動時に回転駆動力伝達用突起のトルク伝達面に衝撃的接触面圧荷重を緩和したターンテーブル駆動方式の掘削機。
【図１】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５３４８２（Ｐ２０１３−５３４８２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９３３９１（Ｐ２０１１−１９３３９１）
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【出願人】（５９９１１２１１３）株式会社東亜利根ボーリング (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２１日（２０１３．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月５日（２０１１．９．５）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（０００２１６０２５）鉄建建設株式会社 (109)
【出願人】（５９９１１２１１３）株式会社東亜利根ボーリング (25)
【Ｆターム（参考）】
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