基礎杭施工用の掘削具
【課題】拡大掘り翼を拡開状態のまま駆動軸を上下移動させることができる掘削具の提供。
【解決手段】駆動軸２の下端側延長方向に伸縮軸３をスプライン結合し、伸縮軸３の外周の拡大掘り翼６と駆動軸２との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンク７を介在させ、駆動軸に対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されてこれに嵌まり込んで伸縮軸の伸長状態が維持され、駆動軸を他方側に回転させることによりキー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにし、キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅をキー部材幅より大きくし、駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるストッパー機構４０を備える。
【解決手段】駆動軸２の下端側延長方向に伸縮軸３をスプライン結合し、伸縮軸３の外周の拡大掘り翼６と駆動軸２との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンク７を介在させ、駆動軸に対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されてこれに嵌まり込んで伸縮軸の伸長状態が維持され、駆動軸を他方側に回転させることによりキー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにし、キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅をキー部材幅より大きくし、駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるストッパー機構４０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既製杭を地中に建て込む際に、下端部に既製杭の径より大きい根固め球根部を形成するために拡径掘削を行う拡大掘り翼を備えた基礎杭施工用の掘削具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既製杭を地中に建て込む際の工法として、プレボーリング工法と中堀工法があり、これらの工法において杭下端部に根固め球根を形成する場合には、杭の下端部が挿入される空間部を杭の径より大きく掘削した根固め用球根用掘削部を形成し、その内部にセメントミルクを主材とする固化材を注入し、その固化前に該固化材内部に既製杭の下端を挿入し、この状態で固化材が固化することによって既製杭の下端にその径より大きな拡大球根を一体に形成されるようにしている。
【０００３】
プレボーリング工法は、予め既製杭建込み用の穴を、拡大球根部も含めてオーガスクリュー等を使用した掘削装置によって形成し、その内部にスラリー状の固化材を注入し、その内部に既製杭を建て込むものであり、中堀工法は、円筒状の既製杭内の掘削装置を挿入し、掘削装置によって既製杭の内底部の土砂を掘削しつつ既製杭を建込み、所望の深さまで沈降させた後、その既製杭下部に拡大球根部を形成し、その内部に固化材を注入した後、既製杭を拡大球根部の固化材内に挿入し、拡大球根と既製杭の下端とを一体化させるものである。
【０００４】
このような既製杭建込みに際して使用する掘削具として、回転駆動される掘削軸の下端に軸方向に掘削する軸掘り用刃物を備えるとともに、掘削軸の中間高さ位置に前記軸掘り用刃物の回転半径より広い半径に拡開される拡大掘り翼を備え、その拡大掘り翼を拡開させることによって、拡大球根部を掘削形成する掘削具が使用されている。
【０００５】
この掘削具として、従来、図９に示すように、掘削軸１を、駆動軸２と、その下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸３とをもって構成し、伸縮軸３の先端部に軸掘り用刃物４を一体に備えるとともに、伸縮軸３の外周に、基端側が水平方向の軸５回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼６備え、拡大掘り翼６と駆動軸２との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンク７を介在させ、駆動軸２と伸縮軸３を軸方向の相対移動させることにより補助リンク７を介して拡大掘り翼６が拡開・すぼまり動作されるようにしたものが開発されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
この特許文献１に示されている掘削具は、前記両軸２，３の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝１０を備えるとともに、他方側に該キー溝１０に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材１１を備え、キー溝１０にキー部材１１を嵌合させて両軸をスプライン結合させている。
【０００７】
キー溝１０には、図１０に示すように、その一端側の一方の内側壁に、キー部材１１が水平方向に移動することによって嵌り合い、キー部材１１と上下に対向する突き当て面１２ａを有する拡幅部１２を備えておき、駆動軸２を吊り上げることにより伸縮軸３側の重量によって伸縮軸３が伸長する側に相対移動し、これによって拡大掘り翼６が半径方向にすぼめられるように折りたたまれる。この時キー部材１１は、キー溝の拡幅部１２がある側の端部に移動する。この状態で軸掘り用刃物４に回転方向の負荷を掛けて用駆動軸２を一方側に回転（これを仮に正回転とする。以下同じ）させることにより、キー部材１１がキー溝１０の一端側の拡幅部１２内に嵌まり込む。
【０００８】
この状態で、駆動軸２正回転させつつ下方に押し込むことにより、キー部材１１の下面が拡幅部１２の突き当て面１２ａに当接し、駆動軸２に対する伸縮軸３の押し込み方向の相対移動が阻止され、拡大掘り翼６がすぼめられた状態で軸掘りがなされる。
【０００９】
また、軸掘りによる所望の深さ位置で、駆動軸２を逆回転させることにより、両軸２，３間が水平方向に相対回転され、キー部材１１が、拡幅部１２の突き当て面１２ａから外れる位置まで水平移動される。この状態で駆動軸２を押し下げると、キー部材１１はキー溝１０内をその傾斜に沿って移動し、伸縮軸３が短縮方向に相対移動し、これによって拡大掘り翼６が拡開され、根固め部を拡大掘りすることができるようになっている。
【００１０】
この従来例では、駆動軸２を逆転させつつ押し込み方向に動作させることによって拡大掘り翼６を開くことができるものであるが、駆動軸２を引き上げ方向に動作させると、伸縮軸側の抵抗によって、伸縮軸３が伸長方向側に相対動作され、このため拡大掘り翼６がすぼまり側に回動し、拡大掘りができない場合があった。
【００１１】
一方、駆動軸２の上下に往復動作させても拡大掘り翼６が拡開された状態を維持するものとして、図 に示すように、スプライン結合部分におけるキー溝１０に、キー部材１１が拡大掘り翼６の拡開状態時の側の端部に拡幅部１３を形成しておき、拡大掘り翼６拡開状態であって且つ駆動軸２が逆転しているときに、拡幅部１３にキー部材１１が嵌り合い、これによって駆動軸２引き上げ方向に動作させても拡大掘り翼６のすぼまり方向の動作が阻止されるようにしたものも開発されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−３５０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１に示されている如き掘削具では、駆動軸を下向きに動作させるときのみに拡大掘り翼が拡開され、逆方向の動作時には拡大掘り翼が閉じられるため、掘削具の上下方向の両動作時に拡大掘りを行うことができず、拡大掘り翼を拡開した状態で徐下動作させることができないという問題があった。
【００１３】
また、引用文献２に示されている掘削具では、駆動軸の上下方向の両動作時においても拡大掘り翼の拡開状態を維持させておくことが可能であるが、駆動軸を逆回転させつつ押し込んで、キー部材をキー溝の拡大掘り翼拡開側の拡幅部に落とし込むまでの作業において、拡大掘り翼を徐々に開いて周囲の地盤を掘削しながら動作させるものであるため、キー溝の側面とキー部材の間には掘削時の大きな反力が作用し、キー部材が拡幅部に落ち込む際に大きな衝撃が生じる。
【００１４】
また、キー部材が、軸掘り操作における正回転時にはキー溝の一端の一方側面に形成した拡幅部内にあり、拡大掘り時の逆回転時には、キー溝の他端の他方側面に形成した拡幅部内にあるため、駆動軸と伸縮軸の相対回転角度が大きくなり、補助リンクを、掘削軸に対して回動可能に取り付けた回転ブラケットを介して掘削軸と結合させたとしても、補助リンクのねじれが生じ、的確な動作が阻害される懸念があった。
【００１５】
更に、キー溝の形状が複雑になり、その成型に時間と技術を要し、コスト高となるという問題があった。
【００１６】
本発明は上述の如き従来の問題に鑑み、駆動軸と伸縮軸の相対回転角度を大きくすることなく、拡大掘り翼を拡開状態のまま駆動軸を上下移動させて拡大掘り操作、及び拡大掘り後の掘削土砂の攪拌操作を行うことができる基礎杭施工用の掘削具の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、駆動軸と、該駆動軸の下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸とを有し、
前記伸縮軸の先端部に軸掘り用刃物を一体に備えるとともに、
該伸縮軸の外周に、基端側が水平方向の軸回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼を備え、
該拡大掘り翼と前記駆動軸との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンクが介在され、前記スプライン結合部における前記駆動軸と伸縮軸との軸方向の相対移動により前記補助リンクを介して拡大掘り翼が拡開・すぼまり動作され、
前記両軸の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝を備えるとともに、他方側に前記キー溝に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材を備え、該キー溝にキー部材を嵌合させて前記スプライン結合を構成させ、
前記キー溝には、その内部の前記キー部材が拡大掘り翼すぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材と上下に対向する突き当て面を有する拡幅部を有し、
前記駆動軸を、これに対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転（正回転）させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されて該拡幅部の内に嵌まり込んでその伸長状態が維持され、
前記駆動軸を他方側に回転（逆回転）させることにより前記キー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにしてなる基礎杭施工用の掘削具において、
前記キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅を、前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を水平方向に相対回動できるようにし、
前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作阻止解除状態となるストッパー機構を備えたことを特徴としてなる基礎杭施工用の掘削具。
【００１８】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１に記載の構成に加え、前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、
前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、
前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、
前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしたことしにある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る基礎杭施工用の掘削具においては、互いに伸縮動作される駆動軸と伸縮軸とのスプライン結合させるキー溝に、その拡大掘り翼閉じ状態の正回転時に基部材が嵌まりあう拡幅部を設けるとともに、前記キー溝の拡幅部以外の位置のキー溝幅を前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を正逆転側と逆回転側とに水平方向に相対回動できるようにし、且つ、前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作状態となるストッパー機構を備えたことにより、駆動軸を上下両方向の移動時においても拡大掘り翼の拡開状態を維持させる機構の掘削具において、拡開翼のすぼまり状態側から拡開完了状態に至るまでに前述した従来製品のような衝撃が生じることがなく、キー溝及びキー部材からなるスプライン結合部分の寿命を従来に比べて長いものとすることができる。
【００２０】
また、駆動軸と伸縮軸との相対回転角度を小さくし、しかも前記ストッパー機構は、掘削軸の外面に形成できるため、その取り付け加工が容易であり、しかも堅牢なものとでき、従来製品に比べて製造コストを削減できる。
【００２１】
また、前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしたことにより、精密な加工を要せず、堅牢なストッパー機構が簡単に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に本発明の実施の形態を図１〜図８に示した実施例に基づいて説明する。
【００２３】
図において、符合１は掘削軸であり、この掘削軸１は、駆動軸２とその下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸３とをもって構成されている。伸縮軸３の先端部に軸掘り用刃物４が一体に備えられている。この軸掘り用刃物４は、伸縮軸３の下端外周に下面が円錐形を構成するように複数放射状に突設した固定翼４ａと該固定翼４ａの下面に多数突設された掘削ビット４ｂとから構成されている。
【００２４】
伸縮軸３の外周には、左右対称配置に一対の拡大掘り翼６が取り付けられている。この拡大掘り翼６は、伸縮軸３の外周に固定した左右一対のブラケット２０に水平方向の軸５により先端側が上下に回動可能に枢支されている。この拡大掘り翼６には、先端側の約半分の長さに渡ってその上下面に多数の掘削ビット２１が突設されている。
【００２５】
拡大掘り翼６の中間長さ位置部分と駆動軸下端部外周との間に補助リンク７が介在されている。この補助リンク７は、各拡大掘り翼６毎に一対のリンク板７ａ，７ａから構成され、両リンク板７ａ，７ａの一端を拡大掘り翼６の両側面に重ね、水平方向の軸２２により枢着されている。リンク板７ａ，７ａの他端は、駆動軸２の下端外周に回転自在に嵌め合わせた回転筒からなる回転ブラケット２３に対し、水平方向の軸２４をもって枢支されている。
【００２６】
拡大掘り翼６は、駆動軸２に対し、図 に示すように伸縮軸３が伸長状態にあるときは半径方向に拡開され、逆に図 に示すように伸縮軸３が短縮状態にあるときは伸縮軸３に平行な状態にすぼめられるようになっている。
【００２７】
両軸２，３の外周にはそれぞれ放射状配置に複数のアジテータ２５が突設されている駆動軸２の上端には角柱状の軸継手部２８が一体に備えられ、地上からの操作軸（図示せず）に連結されるようになっている。
【００２８】
駆動軸２は図４に示すように、その下端側が開口された有底円筒状に形成され、その内部に伸縮軸３の上端部が軸方向に相対移動可能に挿入されている。駆動軸２の内部は、その下端内周面と伸縮軸外周面との間に介在させたリング状の止水パッキン（図示せず）によって止水されている。
【００２９】
駆動軸２と伸縮軸３とは、駆動軸２内においてスプライン結合されている。即ち、伸縮軸の上端部外周に多数のキー溝３０が互いに平行配置に多数形成され、そのキー溝３０に嵌まり合うキー部材３１が駆動軸の円筒状胴部２ａの内面に突設されており、キー部材３１がキー溝３０の上端側に位置している時が伸縮軸３の伸長状態、即ち拡大掘り翼６が閉じ状態にあり、逆にキー部材３１がキー溝３０の下端側に位置している時が伸縮軸３の縮小状態、即ち拡大掘り翼６が閉じ状態にある。
【００３０】
駆動軸２と伸縮軸３とは、キー溝３０内をキー部材３１が上下に移動できる長さ分だけ軸方向に相対移動できるようにストッパーによって規制されている。この規制は、キー溝の３０端部にキー部材３１が当接することによって行ってもよく、他のストッパーを備えることによって行わせても良い。
【００３１】
キー溝３０は図５に示すように、伸縮軸の軸心方向に対し逆ネジ方向に１５度程度傾斜した螺旋状に形成されており、駆動軸２を右方向（正回転方向）に回転させることにより、キー部材３１がキー溝３０左側側面を押圧し、キー溝３０の傾斜によって、キー部材３１に上向きの分力、即ち伸縮軸の伸長方向の分力が作用するようになっている。
【００３２】
前記キー溝３０には、その内部のキー部材３１が拡大掘り翼６のすぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材３１が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材３１と上下に対向する突き当て面３５ａを有する拡幅部３５を有している。即ち、キー溝３０の正回転方向側内側面（図 において左内側面）３０ａの上端に拡幅部３５が形成されている。
【００３３】
この拡幅部３５の水平方向の幅は、キー部材３１の水平方向の幅ａと略同じ長さに形成されている。また、キー溝３０の拡幅部３５を除く位置の水平方向の幅ｂは、キー部材３１の幅ａより後述するストッパー機構に必要な相対回動角度分だけ長く形成されている。
【００３４】
前記駆動軸２と伸縮軸３の外周には、伸縮軸３が駆動軸３に対して短縮位置にあるときに両軸２，３の伸長側の相対動作が阻止されるストッパー機構４０を備えている。このストッパー機構４０は、キー部材３１がキー溝３０の下端側内にあって、駆動軸２が逆回転してキー溝３０の右内側面に接している状態のときに伸縮軸３の伸長方向の動作が阻止され、この状態から駆動軸２正回転されることによってキー部材３１がキー溝３０の左内側面側に移動することによって伸長阻止が解除されるようになっている。
【００３５】
このストッパー機構４０は、図６に示すように、駆動軸２の下端部外周に半径方向に一体に突設した水平向き板状の係止突起４１と、伸縮軸３の上端部外周に、駆動軸下端部外周に位置に向けて上向きに突設した爪部材４２とから構成されている。
【００３６】
爪部材４２は縦向き、即ち伸縮軸の軸方向に向けた爪支持部材４３と、これに伸縮軸半径方向に向けた枢支軸４４をもって回動可能に支持させた係止用回動駒４５とから構成されている。爪支持部材４３には、駆動軸正回転方向側の面に、前述したキー溝３０の傾斜角度と略同角度に傾斜させた傾斜面４３ａを有しており、回動駒４５はこの傾斜面から突出するように取り付けられている。回動駒４５にはその下縁が係止突起係合部４５ａとなっており、これが水平に向けて傾斜面４３ａから突出されている。
【００３７】
回動駒４５は、常時は傾斜面４３ａから突出され、下側からの外力によっては回動しないが、上側からの外力によっては下端側が押し込み方向に容易に回動されるラチェット構造となっている。この回動駒４５は、常時傾斜面が４３ａから突出する方向にスプリング（図示せず）によって付勢されている。尚、この付勢は、スプリングを使用する他、回動駒４５の自重を利用しても良い。
【００３８】
このストッパー機構４０のスプライン結合構造との関係は、図８に示すようになっている。駆動軸２を逆転させつつ伸縮軸３を短縮させる方向に相対移動させて拡大掘り翼６の開き動作させている時は、図８（ａ）に示すように、キー部材３１がキー溝３０内その右側面ｂに沿って下方に移動している。この時係止突起４１は、爪部材の傾斜面４３ａの延長方向位置にある。
【００３９】
次いで図８（ｂ）に示すようにキー部材３１が、キー溝３０の下端部に近づくと、係止突起４１は傾斜面４３ａに接近し、これに沿って降下する。この時回動駒４５は、係止突起４１に押されて爪支持部材４３内に押し込まれる。
【００４０】
そして拡大掘り翼６が開き切った状態、即ち図８（ｃ）に示すようにキー部材３１がキー溝３０の下端部に達すると、係止突起４１は回動駒４５の下側に移動し、係止駒押し込み力が解除される。これによって係止駒４５は係止突起４１の上側に突出する。この状態が維持されること、即ち拡大掘り翼６が開き切った状態で逆転されている状態では、係止突起４１が係止駒４５によって上方への相対移動が阻止され、駆動軸２を上下に動作させても拡大掘り翼６の拡開状態が維持される。
【００４１】
拡大掘り翼６の開き状態からこれをすぼめるために駆動軸２を正回転させると、図８（ｄ）に示すようにキー部材３１はキー溝３０の下端において左側面ａに接するまで相対移動する。これによって係止突起４１は係止駒４５の下側から外れる位置まで相対移動し、上方へ相対移動、即ち伸縮軸３の伸縮方向側の動作が可能となり、駆動軸２を正回転させつつ引き上げ操作することによって拡大掘り翼６がすぼまり方向に動作される。
【００４２】
尚、上述した実施例では、正回転を時計回り方向としているが、反時計方向回りを正回転としてもよく、また、スプライン結合を伸縮軸側にキー溝を設け、駆動軸側にキー部材を設けているが、これとは逆に伸縮軸側にキー部材を設け、駆動軸側にキー溝を設けてもよい。更に、ストッパー機構において、駆動軸側に係止突起を設け、伸縮軸側に爪部材を設けているが、これとは逆に駆動時期側に爪部材を設け、伸縮軸側に係止突起を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る掘削具の一例の拡大掘り翼を拡開させた状態を示す正面図である。
【図２】同拡大掘り翼を拡開させた状態を示す正面図である。
【図３】図１の状態の平面図である。
【図４】図１に示す掘削具のスプライン結合部を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】同横断面図である。
【図６】図１に示す掘削具のストッパー機構部分を示す正面図である。
【図７】同側面図である。
【図８】図１に示す掘削具のスプライン結合部とストッパー機構部の動作を対比して示す説明図である。
【図９】従来の掘削具の一例を示す正面図である。
【図１０】同掘削具のスプライン結合部のキー溝とキー部材を示す説明図である。
【図１１】従来の掘削具の他の例のスプライン結合部のキー溝とキー部材を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 掘削軸
２ 駆動軸
３ 伸縮軸
４ 軸掘り用刃物
４ａ 固定翼
４ｂ 掘削ビット
６ 拡大掘り翼
７ 補助リンク
７ａ リンク板
２０ ブラケット
２１ 掘削ビット
２２ 軸
２３ 回転ブラケット
２４ 軸
２５ アジテータ
２８ 軸継手部
３０ キー溝
３１ キー部材
２ａ 円筒状胴部
３５ 拡幅部
３５ａ 突き当て面
４０ ストッパー機構
４１ 係止突起
４２ 爪部材
４３ 爪支持部材
４３ａ 傾斜面
４４ 枢支軸
４５ 係止用回動駒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既製杭を地中に建て込む際に、下端部に既製杭の径より大きい根固め球根部を形成するために拡径掘削を行う拡大掘り翼を備えた基礎杭施工用の掘削具に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既製杭を地中に建て込む際の工法として、プレボーリング工法と中堀工法があり、これらの工法において杭下端部に根固め球根を形成する場合には、杭の下端部が挿入される空間部を杭の径より大きく掘削した根固め用球根用掘削部を形成し、その内部にセメントミルクを主材とする固化材を注入し、その固化前に該固化材内部に既製杭の下端を挿入し、この状態で固化材が固化することによって既製杭の下端にその径より大きな拡大球根を一体に形成されるようにしている。
【０００３】
プレボーリング工法は、予め既製杭建込み用の穴を、拡大球根部も含めてオーガスクリュー等を使用した掘削装置によって形成し、その内部にスラリー状の固化材を注入し、その内部に既製杭を建て込むものであり、中堀工法は、円筒状の既製杭内の掘削装置を挿入し、掘削装置によって既製杭の内底部の土砂を掘削しつつ既製杭を建込み、所望の深さまで沈降させた後、その既製杭下部に拡大球根部を形成し、その内部に固化材を注入した後、既製杭を拡大球根部の固化材内に挿入し、拡大球根と既製杭の下端とを一体化させるものである。
【０００４】
このような既製杭建込みに際して使用する掘削具として、回転駆動される掘削軸の下端に軸方向に掘削する軸掘り用刃物を備えるとともに、掘削軸の中間高さ位置に前記軸掘り用刃物の回転半径より広い半径に拡開される拡大掘り翼を備え、その拡大掘り翼を拡開させることによって、拡大球根部を掘削形成する掘削具が使用されている。
【０００５】
この掘削具として、従来、図９に示すように、掘削軸１を、駆動軸２と、その下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸３とをもって構成し、伸縮軸３の先端部に軸掘り用刃物４を一体に備えるとともに、伸縮軸３の外周に、基端側が水平方向の軸５回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼６備え、拡大掘り翼６と駆動軸２との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンク７を介在させ、駆動軸２と伸縮軸３を軸方向の相対移動させることにより補助リンク７を介して拡大掘り翼６が拡開・すぼまり動作されるようにしたものが開発されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
この特許文献１に示されている掘削具は、前記両軸２，３の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝１０を備えるとともに、他方側に該キー溝１０に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材１１を備え、キー溝１０にキー部材１１を嵌合させて両軸をスプライン結合させている。
【０００７】
キー溝１０には、図１０に示すように、その一端側の一方の内側壁に、キー部材１１が水平方向に移動することによって嵌り合い、キー部材１１と上下に対向する突き当て面１２ａを有する拡幅部１２を備えておき、駆動軸２を吊り上げることにより伸縮軸３側の重量によって伸縮軸３が伸長する側に相対移動し、これによって拡大掘り翼６が半径方向にすぼめられるように折りたたまれる。この時キー部材１１は、キー溝の拡幅部１２がある側の端部に移動する。この状態で軸掘り用刃物４に回転方向の負荷を掛けて用駆動軸２を一方側に回転（これを仮に正回転とする。以下同じ）させることにより、キー部材１１がキー溝１０の一端側の拡幅部１２内に嵌まり込む。
【０００８】
この状態で、駆動軸２正回転させつつ下方に押し込むことにより、キー部材１１の下面が拡幅部１２の突き当て面１２ａに当接し、駆動軸２に対する伸縮軸３の押し込み方向の相対移動が阻止され、拡大掘り翼６がすぼめられた状態で軸掘りがなされる。
【０００９】
また、軸掘りによる所望の深さ位置で、駆動軸２を逆回転させることにより、両軸２，３間が水平方向に相対回転され、キー部材１１が、拡幅部１２の突き当て面１２ａから外れる位置まで水平移動される。この状態で駆動軸２を押し下げると、キー部材１１はキー溝１０内をその傾斜に沿って移動し、伸縮軸３が短縮方向に相対移動し、これによって拡大掘り翼６が拡開され、根固め部を拡大掘りすることができるようになっている。
【００１０】
この従来例では、駆動軸２を逆転させつつ押し込み方向に動作させることによって拡大掘り翼６を開くことができるものであるが、駆動軸２を引き上げ方向に動作させると、伸縮軸側の抵抗によって、伸縮軸３が伸長方向側に相対動作され、このため拡大掘り翼６がすぼまり側に回動し、拡大掘りができない場合があった。
【００１１】
一方、駆動軸２の上下に往復動作させても拡大掘り翼６が拡開された状態を維持するものとして、図 に示すように、スプライン結合部分におけるキー溝１０に、キー部材１１が拡大掘り翼６の拡開状態時の側の端部に拡幅部１３を形成しておき、拡大掘り翼６拡開状態であって且つ駆動軸２が逆転しているときに、拡幅部１３にキー部材１１が嵌り合い、これによって駆動軸２引き上げ方向に動作させても拡大掘り翼６のすぼまり方向の動作が阻止されるようにしたものも開発されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００３−３５０８３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した特許文献１に示されている如き掘削具では、駆動軸を下向きに動作させるときのみに拡大掘り翼が拡開され、逆方向の動作時には拡大掘り翼が閉じられるため、掘削具の上下方向の両動作時に拡大掘りを行うことができず、拡大掘り翼を拡開した状態で徐下動作させることができないという問題があった。
【００１３】
また、引用文献２に示されている掘削具では、駆動軸の上下方向の両動作時においても拡大掘り翼の拡開状態を維持させておくことが可能であるが、駆動軸を逆回転させつつ押し込んで、キー部材をキー溝の拡大掘り翼拡開側の拡幅部に落とし込むまでの作業において、拡大掘り翼を徐々に開いて周囲の地盤を掘削しながら動作させるものであるため、キー溝の側面とキー部材の間には掘削時の大きな反力が作用し、キー部材が拡幅部に落ち込む際に大きな衝撃が生じる。
【００１４】
また、キー部材が、軸掘り操作における正回転時にはキー溝の一端の一方側面に形成した拡幅部内にあり、拡大掘り時の逆回転時には、キー溝の他端の他方側面に形成した拡幅部内にあるため、駆動軸と伸縮軸の相対回転角度が大きくなり、補助リンクを、掘削軸に対して回動可能に取り付けた回転ブラケットを介して掘削軸と結合させたとしても、補助リンクのねじれが生じ、的確な動作が阻害される懸念があった。
【００１５】
更に、キー溝の形状が複雑になり、その成型に時間と技術を要し、コスト高となるという問題があった。
【００１６】
本発明は上述の如き従来の問題に鑑み、駆動軸と伸縮軸の相対回転角度を大きくすることなく、拡大掘り翼を拡開状態のまま駆動軸を上下移動させて拡大掘り操作、及び拡大掘り後の掘削土砂の攪拌操作を行うことができる基礎杭施工用の掘削具の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、駆動軸と、該駆動軸の下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸とを有し、
前記伸縮軸の先端部に軸掘り用刃物を一体に備えるとともに、
該伸縮軸の外周に、基端側が水平方向の軸回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼を備え、
該拡大掘り翼と前記駆動軸との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンクが介在され、前記スプライン結合部における前記駆動軸と伸縮軸との軸方向の相対移動により前記補助リンクを介して拡大掘り翼が拡開・すぼまり動作され、
前記両軸の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝を備えるとともに、他方側に前記キー溝に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材を備え、該キー溝にキー部材を嵌合させて前記スプライン結合を構成させ、
前記キー溝には、その内部の前記キー部材が拡大掘り翼すぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材と上下に対向する突き当て面を有する拡幅部を有し、
前記駆動軸を、これに対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転（正回転）させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されて該拡幅部の内に嵌まり込んでその伸長状態が維持され、
前記駆動軸を他方側に回転（逆回転）させることにより前記キー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにしてなる基礎杭施工用の掘削具において、
前記キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅を、前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を水平方向に相対回動できるようにし、
前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作阻止解除状態となるストッパー機構を備えたことを特徴としてなる基礎杭施工用の掘削具。
【００１８】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１に記載の構成に加え、前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、
前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、
前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、
前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしたことしにある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る基礎杭施工用の掘削具においては、互いに伸縮動作される駆動軸と伸縮軸とのスプライン結合させるキー溝に、その拡大掘り翼閉じ状態の正回転時に基部材が嵌まりあう拡幅部を設けるとともに、前記キー溝の拡幅部以外の位置のキー溝幅を前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を正逆転側と逆回転側とに水平方向に相対回動できるようにし、且つ、前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作状態となるストッパー機構を備えたことにより、駆動軸を上下両方向の移動時においても拡大掘り翼の拡開状態を維持させる機構の掘削具において、拡開翼のすぼまり状態側から拡開完了状態に至るまでに前述した従来製品のような衝撃が生じることがなく、キー溝及びキー部材からなるスプライン結合部分の寿命を従来に比べて長いものとすることができる。
【００２０】
また、駆動軸と伸縮軸との相対回転角度を小さくし、しかも前記ストッパー機構は、掘削軸の外面に形成できるため、その取り付け加工が容易であり、しかも堅牢なものとでき、従来製品に比べて製造コストを削減できる。
【００２１】
また、前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしたことにより、精密な加工を要せず、堅牢なストッパー機構が簡単に構成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に本発明の実施の形態を図１〜図８に示した実施例に基づいて説明する。
【００２３】
図において、符合１は掘削軸であり、この掘削軸１は、駆動軸２とその下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸３とをもって構成されている。伸縮軸３の先端部に軸掘り用刃物４が一体に備えられている。この軸掘り用刃物４は、伸縮軸３の下端外周に下面が円錐形を構成するように複数放射状に突設した固定翼４ａと該固定翼４ａの下面に多数突設された掘削ビット４ｂとから構成されている。
【００２４】
伸縮軸３の外周には、左右対称配置に一対の拡大掘り翼６が取り付けられている。この拡大掘り翼６は、伸縮軸３の外周に固定した左右一対のブラケット２０に水平方向の軸５により先端側が上下に回動可能に枢支されている。この拡大掘り翼６には、先端側の約半分の長さに渡ってその上下面に多数の掘削ビット２１が突設されている。
【００２５】
拡大掘り翼６の中間長さ位置部分と駆動軸下端部外周との間に補助リンク７が介在されている。この補助リンク７は、各拡大掘り翼６毎に一対のリンク板７ａ，７ａから構成され、両リンク板７ａ，７ａの一端を拡大掘り翼６の両側面に重ね、水平方向の軸２２により枢着されている。リンク板７ａ，７ａの他端は、駆動軸２の下端外周に回転自在に嵌め合わせた回転筒からなる回転ブラケット２３に対し、水平方向の軸２４をもって枢支されている。
【００２６】
拡大掘り翼６は、駆動軸２に対し、図 に示すように伸縮軸３が伸長状態にあるときは半径方向に拡開され、逆に図 に示すように伸縮軸３が短縮状態にあるときは伸縮軸３に平行な状態にすぼめられるようになっている。
【００２７】
両軸２，３の外周にはそれぞれ放射状配置に複数のアジテータ２５が突設されている駆動軸２の上端には角柱状の軸継手部２８が一体に備えられ、地上からの操作軸（図示せず）に連結されるようになっている。
【００２８】
駆動軸２は図４に示すように、その下端側が開口された有底円筒状に形成され、その内部に伸縮軸３の上端部が軸方向に相対移動可能に挿入されている。駆動軸２の内部は、その下端内周面と伸縮軸外周面との間に介在させたリング状の止水パッキン（図示せず）によって止水されている。
【００２９】
駆動軸２と伸縮軸３とは、駆動軸２内においてスプライン結合されている。即ち、伸縮軸の上端部外周に多数のキー溝３０が互いに平行配置に多数形成され、そのキー溝３０に嵌まり合うキー部材３１が駆動軸の円筒状胴部２ａの内面に突設されており、キー部材３１がキー溝３０の上端側に位置している時が伸縮軸３の伸長状態、即ち拡大掘り翼６が閉じ状態にあり、逆にキー部材３１がキー溝３０の下端側に位置している時が伸縮軸３の縮小状態、即ち拡大掘り翼６が閉じ状態にある。
【００３０】
駆動軸２と伸縮軸３とは、キー溝３０内をキー部材３１が上下に移動できる長さ分だけ軸方向に相対移動できるようにストッパーによって規制されている。この規制は、キー溝の３０端部にキー部材３１が当接することによって行ってもよく、他のストッパーを備えることによって行わせても良い。
【００３１】
キー溝３０は図５に示すように、伸縮軸の軸心方向に対し逆ネジ方向に１５度程度傾斜した螺旋状に形成されており、駆動軸２を右方向（正回転方向）に回転させることにより、キー部材３１がキー溝３０左側側面を押圧し、キー溝３０の傾斜によって、キー部材３１に上向きの分力、即ち伸縮軸の伸長方向の分力が作用するようになっている。
【００３２】
前記キー溝３０には、その内部のキー部材３１が拡大掘り翼６のすぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材３１が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材３１と上下に対向する突き当て面３５ａを有する拡幅部３５を有している。即ち、キー溝３０の正回転方向側内側面（図 において左内側面）３０ａの上端に拡幅部３５が形成されている。
【００３３】
この拡幅部３５の水平方向の幅は、キー部材３１の水平方向の幅ａと略同じ長さに形成されている。また、キー溝３０の拡幅部３５を除く位置の水平方向の幅ｂは、キー部材３１の幅ａより後述するストッパー機構に必要な相対回動角度分だけ長く形成されている。
【００３４】
前記駆動軸２と伸縮軸３の外周には、伸縮軸３が駆動軸３に対して短縮位置にあるときに両軸２，３の伸長側の相対動作が阻止されるストッパー機構４０を備えている。このストッパー機構４０は、キー部材３１がキー溝３０の下端側内にあって、駆動軸２が逆回転してキー溝３０の右内側面に接している状態のときに伸縮軸３の伸長方向の動作が阻止され、この状態から駆動軸２正回転されることによってキー部材３１がキー溝３０の左内側面側に移動することによって伸長阻止が解除されるようになっている。
【００３５】
このストッパー機構４０は、図６に示すように、駆動軸２の下端部外周に半径方向に一体に突設した水平向き板状の係止突起４１と、伸縮軸３の上端部外周に、駆動軸下端部外周に位置に向けて上向きに突設した爪部材４２とから構成されている。
【００３６】
爪部材４２は縦向き、即ち伸縮軸の軸方向に向けた爪支持部材４３と、これに伸縮軸半径方向に向けた枢支軸４４をもって回動可能に支持させた係止用回動駒４５とから構成されている。爪支持部材４３には、駆動軸正回転方向側の面に、前述したキー溝３０の傾斜角度と略同角度に傾斜させた傾斜面４３ａを有しており、回動駒４５はこの傾斜面から突出するように取り付けられている。回動駒４５にはその下縁が係止突起係合部４５ａとなっており、これが水平に向けて傾斜面４３ａから突出されている。
【００３７】
回動駒４５は、常時は傾斜面４３ａから突出され、下側からの外力によっては回動しないが、上側からの外力によっては下端側が押し込み方向に容易に回動されるラチェット構造となっている。この回動駒４５は、常時傾斜面が４３ａから突出する方向にスプリング（図示せず）によって付勢されている。尚、この付勢は、スプリングを使用する他、回動駒４５の自重を利用しても良い。
【００３８】
このストッパー機構４０のスプライン結合構造との関係は、図８に示すようになっている。駆動軸２を逆転させつつ伸縮軸３を短縮させる方向に相対移動させて拡大掘り翼６の開き動作させている時は、図８（ａ）に示すように、キー部材３１がキー溝３０内その右側面ｂに沿って下方に移動している。この時係止突起４１は、爪部材の傾斜面４３ａの延長方向位置にある。
【００３９】
次いで図８（ｂ）に示すようにキー部材３１が、キー溝３０の下端部に近づくと、係止突起４１は傾斜面４３ａに接近し、これに沿って降下する。この時回動駒４５は、係止突起４１に押されて爪支持部材４３内に押し込まれる。
【００４０】
そして拡大掘り翼６が開き切った状態、即ち図８（ｃ）に示すようにキー部材３１がキー溝３０の下端部に達すると、係止突起４１は回動駒４５の下側に移動し、係止駒押し込み力が解除される。これによって係止駒４５は係止突起４１の上側に突出する。この状態が維持されること、即ち拡大掘り翼６が開き切った状態で逆転されている状態では、係止突起４１が係止駒４５によって上方への相対移動が阻止され、駆動軸２を上下に動作させても拡大掘り翼６の拡開状態が維持される。
【００４１】
拡大掘り翼６の開き状態からこれをすぼめるために駆動軸２を正回転させると、図８（ｄ）に示すようにキー部材３１はキー溝３０の下端において左側面ａに接するまで相対移動する。これによって係止突起４１は係止駒４５の下側から外れる位置まで相対移動し、上方へ相対移動、即ち伸縮軸３の伸縮方向側の動作が可能となり、駆動軸２を正回転させつつ引き上げ操作することによって拡大掘り翼６がすぼまり方向に動作される。
【００４２】
尚、上述した実施例では、正回転を時計回り方向としているが、反時計方向回りを正回転としてもよく、また、スプライン結合を伸縮軸側にキー溝を設け、駆動軸側にキー部材を設けているが、これとは逆に伸縮軸側にキー部材を設け、駆動軸側にキー溝を設けてもよい。更に、ストッパー機構において、駆動軸側に係止突起を設け、伸縮軸側に爪部材を設けているが、これとは逆に駆動時期側に爪部材を設け、伸縮軸側に係止突起を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る掘削具の一例の拡大掘り翼を拡開させた状態を示す正面図である。
【図２】同拡大掘り翼を拡開させた状態を示す正面図である。
【図３】図１の状態の平面図である。
【図４】図１に示す掘削具のスプライン結合部を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】同横断面図である。
【図６】図１に示す掘削具のストッパー機構部分を示す正面図である。
【図７】同側面図である。
【図８】図１に示す掘削具のスプライン結合部とストッパー機構部の動作を対比して示す説明図である。
【図９】従来の掘削具の一例を示す正面図である。
【図１０】同掘削具のスプライン結合部のキー溝とキー部材を示す説明図である。
【図１１】従来の掘削具の他の例のスプライン結合部のキー溝とキー部材を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 掘削軸
２ 駆動軸
３ 伸縮軸
４ 軸掘り用刃物
４ａ 固定翼
４ｂ 掘削ビット
６ 拡大掘り翼
７ 補助リンク
７ａ リンク板
２０ ブラケット
２１ 掘削ビット
２２ 軸
２３ 回転ブラケット
２４ 軸
２５ アジテータ
２８ 軸継手部
３０ キー溝
３１ キー部材
２ａ 円筒状胴部
３５ 拡幅部
３５ａ 突き当て面
４０ ストッパー機構
４１ 係止突起
４２ 爪部材
４３ 爪支持部材
４３ａ 傾斜面
４４ 枢支軸
４５ 係止用回動駒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸の下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸とを有し、
前記伸縮軸の先端部に軸掘り用刃物を一体に備えるとともに、
該伸縮軸の外周に、基端側が水平方向の軸回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼を備え、
該拡大掘り翼と前記駆動軸との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンクが介在され、前記スプライン結合部における前記駆動軸と伸縮軸との軸方向の相対移動により前記補助リンクを介して拡大掘り翼が拡開・すぼまり動作され、
前記両軸の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝を備えるとともに、他方側に前記キー溝に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材を備え、該キー溝にキー部材を嵌合させて前記スプライン結合を構成させ、
前記キー溝には、その内部の前記キー部材が拡大掘り翼すぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材と上下に対向する突き当て面を有する拡幅部を有し、
前記駆動軸を、これに対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転（正回転）させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されて該拡幅部の内に嵌まり込んでその伸長状態が維持され、
前記駆動軸を他方側に回転（逆回転）させることにより前記キー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにしてなる基礎杭施工用の掘削具において、
前記キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅を、前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を水平方向に相対回動できるようにし、
前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作阻止解除状態となるストッパー機構を備えたことを特徴としてなる基礎杭施工用の掘削具。
【請求項２】
前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、
前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、
前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、
前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしてなる請求項１に記載の基礎杭施工用の掘削具。
【請求項１】
駆動軸と、該駆動軸の下端側延長方向に同軸心配置にスプライン結合した伸縮軸とを有し、
前記伸縮軸の先端部に軸掘り用刃物を一体に備えるとともに、
該伸縮軸の外周に、基端側が水平方向の軸回動自在に支持され、先端側を上下方向に回動可能にした複数の拡大掘り翼を備え、
該拡大掘り翼と前記駆動軸との間に拡大掘り翼回動操作用の補助リンクが介在され、前記スプライン結合部における前記駆動軸と伸縮軸との軸方向の相対移動により前記補助リンクを介して拡大掘り翼が拡開・すぼまり動作され、
前記両軸の一方側にその軸方向に対して傾斜した向きの複数のキー溝を備えるとともに、他方側に前記キー溝に嵌合し、その内面に沿って上下に移動するキー部材を備え、該キー溝にキー部材を嵌合させて前記スプライン結合を構成させ、
前記キー溝には、その内部の前記キー部材が拡大掘り翼すぼまり側に対応する端部における一方の内側壁に、該キー部材が水平方向に移動することによって嵌り合い、該キー部材と上下に対向する突き当て面を有する拡幅部を有し、
前記駆動軸を、これに対する伸縮軸を引き伸ばす方向に動作させつつ一方側に回転（正回転）させることによりキー部材がスプライン溝の拡幅部側端部に移動されて該拡幅部の内に嵌まり込んでその伸長状態が維持され、
前記駆動軸を他方側に回転（逆回転）させることにより前記キー溝の拡幅部からキー部材が外れて伸縮軸が駆動軸に対して短縮側に相対移動できるようにしてなる基礎杭施工用の掘削具において、
前記キー溝の拡幅部以外の位置の溝幅を、前記キー部材幅より大きくして、該両幅の差分だけ駆動軸に対して伸縮軸を水平方向に相対回動できるようにし、
前記駆動軸と伸縮軸との外周に、伸縮軸が駆動軸に対して短縮位置にあって、前記キー部材がキー溝内における逆回転側にあるときに両軸の伸長側の動作が阻止されるとともに正回転側にあるときに伸長側動作阻止解除状態となるストッパー機構を備えたことを特徴としてなる基礎杭施工用の掘削具。
【請求項２】
前記ストッパー機構は、駆動軸及び伸縮軸のいずれか一方側に爪部材を備えるとともに他方側に前記爪部材が係合される係止突起を備え、
前記爪部材は、前記両軸の軸方向に向けた爪支持部材と、該爪支持部材に前記両軸の半径方向に向けた枢支軸によって回動可能に支持させた回動爪とを有し、
前記爪支持部材には、駆動軸逆回転方向側の面に前記キー溝の傾斜角度と略同じ傾斜角度を有する傾斜面を備え、前記回動爪は、該傾斜面より水平方向に突出する向きに付勢され、両軸が接近する方向側の動作力によっては回動するがその逆向きの動作では回動しないラチェット構造を備え、
前記駆動軸が逆回転されて伸縮軸が短縮側に移動される際に、前記係止突起が前記回動爪を押動かして係止位置に移動し、駆動軸が正回転することによって前記キー溝幅とキー部材幅との差分誰だけ両軸が水平方向に相対回動することによって、前記係止突起が爪部材から外れるようにしてなる請求項１に記載の基礎杭施工用の掘削具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２４９９４４（Ｐ２００９−２４９９４４Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１００４０２（Ｐ２００８−１００４０２）
【出願日】平成２０年４月８日（２００８．４．８）
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（３９１０３３８０５）株式会社東京製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２９日（２００９．１０．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月８日（２００８．４．８）
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（３９１０３３８０５）株式会社東京製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
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