螺旋羽根、それを捲着した孔掘具および螺旋羽根の製造方法

【課題】孔掘具に捲設する螺旋羽根であって、穿孔時の前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる螺旋羽根、それを捲着する孔掘具および螺旋羽根の製造に好適な製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基軸を回転させて地中に回転挿入して引き上げることにより穿孔を行う孔掘具の前記基軸の下方外周に捲設する螺旋羽根であって、前記螺旋羽根の下端は前記螺旋の径方向に対して斜行するように形成し、前記孔掘具に装着した場合は、前記螺旋羽根の下端すなわち地中への当たり面が、前記螺旋羽根の径方向に対して平面視において所定角度がつくように構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、螺旋体を押圧回転させながら地中に挿入して引き上げることにより、地中に所望の深さの孔を掘ることができる孔掘具に捲着する螺旋羽根、それを捲着した孔掘具および螺旋羽根の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭、ポール又は支柱等を埋設するために使用する手動式の孔掘具としては、例えば、特開平１１−３０３１１８号公報（特許文献１）に記載のものが公知である。
【０００３】
前記孔掘具は、基軸の上部に略Ｔ字状にハンドルを設け、下方部には鋼鉄製の螺旋羽根を有するとともに、該螺旋羽根の下方に強度な差込軸部を設け差込軸先端を突起状にし、下方に鋼鉄製の捻子部を設けている。
【０００４】
前記孔掘具においては、基軸の下方外周に螺旋羽根を二重に（７２０度）巻回して捲設し螺旋羽根の傾斜角は穏やかになし、かつ、その間隔を狭くなす螺旋羽根は鋼鉄製とし、その外周縁には排土切削刃を設けているので、木の根等も切り取って排土ができ、また、螺旋羽根の下方には差込軸部を取り付け先込軸先端を突起状にして、地中に差し込みやすくし、差込軸部には鋼鉄製の先導捻子を設けているので、地中に対する進入を助けることができる。
【０００５】
しかしながら、前記先導捻子は、前記孔掘具を地中に差し込むためのものであり、穿孔作業自体は前記螺旋羽根で行うのであるが、図２０に示すように、前記螺旋羽根Ｓの下端Ｓ１、すなわち地中に回転挿入する際の当たり面は、前記螺旋羽根Ｓの径方向Ｒに沿って直線状に形成されているため、穿孔開始時には、回転挿入時に当たり面の幅全体で地中に切り込んでゆくこととなり、地中への挿入抵抗が大きく、前記孔掘具によっては、地中への回転挿入を行うには、かなりの労力が必要となる。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０３１１８号公報第１頁、図１および図３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、前記孔掘具を使用して穿孔する際において、穿孔時の前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる螺旋羽根、それを捲着する孔掘具および螺旋羽根の製造に好適な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の螺旋羽根は、基軸を回転させて地中に回転挿入して引き上げることにより穿孔を行う孔掘具の前記基軸の下方外周に捲設する螺旋羽根であって、前記螺旋羽根の下端は前記螺旋の径方向に対して斜行すべく形成してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の螺旋羽根にあっては、前記孔掘具に装着した場合は、前記孔掘具の下方に捲設すべき前記螺旋羽根の下端が前記螺旋の径方向に対して斜行して形成されているので、前記螺旋羽根の下端すなわち地中への当たり面が、前記螺旋羽根の径方向に対して平面視において所定角度がつくこととなり、前記孔掘具を回転させると前記当たり面の幅方向一端から地中に入り込むので、前記当たり面の全幅から地中に入り込むよりも前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる。
【００１０】
請求項２に記載の螺旋羽根は、請求項１に記載の螺旋羽根において、前記螺旋羽根の下端を湾曲状に形成してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の螺旋羽根にあっては、請求項１に記載の螺旋羽根において、前記螺旋羽根の下端を湾曲状に形成しているので、前記螺旋羽根が地中に入り込む際に、さらに円滑に地中に入り込むことができ、前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を、さらに軽減することができる。
【００１２】
請求項３に記載の孔掘具は、請求項１又は２の何れかに記載の螺旋羽根を下方に捲着することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の孔掘具にあっては、前記孔掘具の下方に捲設すべき前記螺旋羽根の下端が前記螺旋の径方向に対して斜行して形成されているので、前記螺旋羽根の下端すなわち地中への当たり面が、前記螺旋羽根の径方向に対して平面視において所定角度がつくこととなり、前記孔掘具を回転させると前記当たり面の幅方向一端から地中に入り込むので、前記当たり面の全幅から地中に入り込むよりも前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる。また、前記螺旋羽根の下端を湾曲状に形成すると、前記螺旋羽根が地中に入り込む際に、さらに円滑に地中に入り込むことができ、前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を、さらに軽減することができる。
【００１４】
請求項４に記載の螺旋羽根の製造方法は、請求項１に記載の螺旋羽根を製造する方法であって、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて切断する工程と、前記切除切断した平板を、螺旋面を形成した雄型と前記雄型と符合する螺旋面を形成した雌型とによりプレスして螺旋状に成形する工程とを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の螺旋羽根の製造方法にあっては、円形板を切除切断する工程と、前記工程で形成した平板を雄型と雌型とでプレス成形する工程により前記螺旋羽根を製造することができるので、特別な製造機械を用いることなく、容易かつ安価に前記螺旋羽根を製造することができる。
【００１６】
請求項５に記載の螺旋羽根の製造方法は、請求項４に記載の螺旋羽根の製造方法において、前記切断工程は、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて湾曲状に切断することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の螺旋羽根の製造方法にあっては、平板の状態で前記螺旋羽根の下端を湾曲状に切断するので、螺旋状に成形後に湾曲状に切断するよりも容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、基軸を回転させて地中に回転挿入して引き上げることにより穿孔を行う孔掘具の前記基軸の下方外周に捲設する螺旋羽根であって、前記螺旋羽根の下端は前記螺旋の径方向に対して斜行すべく形成しているので、前記孔掘具に装着した場合は、前記螺旋羽根の下端すなわち地中への当たり面が、前記螺旋羽根の径方向に対して平面視において所定角度がつくこととなり、前記孔掘具を回転させると前記当たり面の幅方向一端から地中に入り込むので、前記当たり面の全幅から地中に入り込むよりも前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の螺旋羽根に加えて、前記螺旋羽根の下端を湾曲状に形成しているので、前記螺旋羽根が地中に入り込む際に、さらに円滑に地中に入り込むことができ、前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を、さらに軽減することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、孔掘具において請求項１又は２の何れかに記載の螺旋羽根を下方に捲着しているので、前記螺旋羽根の下端が前記螺旋の径方向に対して斜行して形成され、前記螺旋羽根の下端すなわち地中への当たり面が、前記螺旋羽根の径方向に対して平面視において所定角度がつくこととなり、前記孔掘具を回転させると前記当たり面の幅方向一端から地中に入り込むので、前記当たり面の全幅から地中に入り込むよりも前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができる。また、前記螺旋羽根の下端を湾曲状に形成すると、前記螺旋羽根が地中に入り込む際に、さらに円滑に地中に入り込むことができ、前記螺旋羽根の地中への挿入抵抗を、さらに軽減することができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の螺旋羽根を製造する方法であって、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて切断する工程と、前記切除切断した平板を、螺旋面を形成した雄型と前記雄型と符合する螺旋面を形成した雌型とによりプレスして螺旋状に成形する工程とを備えているので、円形板を切除切断する工程と、前記工程で形成した平板を雄型と雌型とでプレス成形する工程により前記螺旋羽根を製造することができるので、特別な製造機械を用いることなく、容易かつ安価に前記螺旋羽根を製造することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の螺旋羽根の製造方法において、前記切断工程は、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて湾曲状に切断するので、螺旋状に成形後に湾曲状に切断するよりも容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明に係る孔掘具の正面図、（ｂ）は同側面図である。図２は図１（ａ）の要部拡大図であり、図３は図１（ｂ）の要部拡大図である。
【００２５】
図１乃至図３において、１０は本発明に係る孔掘具であり、金属製のパイプ材にて形成する基軸１２の先端は、地中に突入し易いように先鋭状部として閉塞し、前記基軸１２の基端には前記基軸１２と交差して全体として略Ｔ字状となるように金属製のパイプ材にて形成するハンドル部１３を溶接により固着している。該ハンドル部１３の両端にはゴム製のグリップ１４を被せている。
【００２６】
前記基軸１２の先端部には、切削刃３０（３１，３２）を外周縁に垂設する螺旋体２０（２１，２２）を溶接により捲設している。前記螺旋体２０（２１，２２）は、前記基軸１２の先端部に捲設する第一螺旋羽根２１と、前記基軸１２において該第一螺旋羽根２１と対称位置に捲設する第二螺旋羽根２２の二枚の螺旋羽根２１，２２から構成している。
【００２７】
前記第一螺旋羽根２１は、前記基軸１２の先端部における下方に前記基軸１２を３６０度巻回するように捲設しており、前記第二螺旋羽根２２は、前記第一螺旋羽根２１と対称となる位置で、前記基軸１２を３６０度巻回するように捲設している。すなわち、前記第一螺旋羽根２１の上端２１ｂの固定位置に対して前記第二螺旋羽根２２の上端２２ｂの固定位置を１８０度ずらして配置しているのであって、螺旋の開始位置を１８０度ずらして、２本の螺旋羽根２１，２２を配した二条螺旋構造として形成している。
【００２８】
図４は螺旋体を示す分解図であり、（ａ）は第一螺旋羽根の分解図であり、（ｂ）は第二螺旋羽根の分解図である。図５は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図６は第一螺旋羽根の要部縦断面図である。
【００２９】
前記螺旋羽根２１，２２は、前記下端２１ａ，２２ａを前記螺旋羽根２１，２２の径方向Ｒ２（図１０，図１１参照）に対して斜行して形成している。すなわち、前記螺旋羽根２１，２２の前記下端２１ａ，２２ａは、前記径方向Ｒ２に対して、平面視において所定の角度α（図１０，図１１参照）をつけて形成するのである。前記下端２１ａ，２２ａは直線状に形成しているが、湾曲状に形成してもよい（図１７（ｃ）参照）。
【００３０】
また、前記第一螺旋羽根２１の外周縁下端には、略扇形状に形成した切削刃３１が、回転方向に対して前方に傾斜する刃付面３１ａを前記第一螺旋羽根２１の下端２１ａに臨出するように垂設しており、また、該切削刃３１と対向する位置、すなわち、前記第二螺旋羽根２２のの外周縁下端には同様の切削刃３２を垂設している。
【００３１】
前記各切削刃３１，３２は、前述のように回転方向に対して切断刃下方を前方に傾斜して形成されているので、これにより、地中に回転挿入する際に、土中のガラや石を前記螺旋羽根の上面に押し上げ、また、土中に残留する根を効率良く切断することができる。
【００３２】
また、前記各切削刃３１，３２は、図６に示すように、前記各螺旋羽根２１，２２の上面から若干（本実施例においては１０ｍｍ乃至１５ｍｍ程度）上方に突き出た突出部３１ｂ，３２ｂを夫々形成している。これにより、前記各切削刃３１，３２は、前記突出部３１ｂ，３２ｂを形成することにより、上部の溶接シロを確保して上下両面から溶接ができるようにして強度を高めると共に、前記突出部３１ｂ，３２ｂにより、前記孔掘具１０を地中から引く抜く際に前記切削刃３１，３２で切り取った土塊を効果的に抱き込むことができる。なお、前記切削刃３１，３２は、熱処理によって耐摩耗性と耐衝撃性を高めた炭素鋼により形成され、前記刃付面３１ａ，３２ａには、刃付け加工を施して、孔周側面の切削能力を向上させている。
【００３３】
図７は図２のＢ−Ｂ断面図であり、図８は押込板の平面図であり、図９は図８のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【００３４】
図７乃至図９に詳細に示すように、前記押込板４０は掘削孔ＨＬの径と略同径の円錐台状の金属板を、前記基軸１２における前記螺旋体２０の上方位置に嵌装し溶接により固着しており、前記押込板４０の中心には前記基軸の挿通孔４０ａを開設し、その周囲の環状平坦面４０ｂと、該環状平坦面４０ｂの周囲に円錐台状のテーパ面４０ｃとを形成している。
【００３５】
以上の構成からなる前記孔掘具１０に捲着される前記螺旋羽根２１，２２は、次のように製造する。
【００３６】
図１０は、円形の平板の切除切断工程を示す図であり、（ａ）は平板の斜視図であり、（ｂ）は平板の平面図である。図１１は、他の平板の切除切断工程を示す図であり、（ａ）は平板の斜視図であり、（ｂ）は平板の平面図である。図１２は所定形状に成形された平板のプレス工程を示す概略図であり、図１３はプレス状態の概略図であり、図１４は円形平板を螺旋状に成形した状態を示す概略図である。
【００３７】
先ず、図１０に示すように、円形に形成された金属製平板５０の中心に、前記基軸１２が挿通する挿通孔５１を抜き、前記円形平板５０の径方向Ｒ１に沿って切断すると共に、径方向Ｒ２に対して所定角度αをつけて（径方向Ｒ２に対して斜行して）切断する。このとき、径方向Ｒ１に沿って切断した切断面５２ｂの長さＤ１と、径方向Ｒ２に対して所定角度αをつけて切断した切断面５２ａの長さＤ２は、前記５２ａが前記径方向Ｒ２に対して斜行しているのでＤ２はＤ１よりも長く形成される。なお、前記の工程においては、図１１に示すように、径方向Ｒ２に対して所定角度αをつけて切断するときに湾曲状に切断してもよい。この場合は、５２ａはＤ２よりも長く形成されることとなる。
【００３８】
前記の工程で所定形状に切断切除した前記平板５０を、図１２及び図１３に示す雄型６１と雌型６２とを備えるプレス機械６０で、螺旋状にプレス成形を行う。前記雄型６１は中心に前記挿通孔５１が挿通する円筒状の突出部６１ａを立設しその周囲に螺旋面６１ｂを形成している。前記雌型６２は、中心に前記突出部６１ａが突入可能な円形孔６２ａを設けると共に、その周囲に前記螺旋面６１ｂに符合する螺旋面６２ｂを形成している。
【００３９】
そして、図１２に示すように、前記雄型６１と前記雌型６２との間に、前記突出部６１ａに前記円形平板５０の挿通孔５１を挿入するように位置させて、図１３に示すように、前記雌型６２を加圧して、図１４に示すように、前記円形平板５０を螺旋状に成形するのである。
【００４０】
以上のように形成された前記孔掘具１０を使用する場合について説明する。図１５乃至図１９は、本発明に係る孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【００４１】
先ず、図１５に示すように、前記孔掘具１０の先鋭状部を、地面Ｇに対して垂直に突き刺す。このとき、前記切削刃３１の先端は同様に地面に突き刺さり、３点を地面に突き立てた状態で、コンパスで円を描く要領で回転押圧すると、正確な位置にて掘削時のセンタリングを容易に行うことができ、かつ、斜行することなく垂直に掘削を行うことが容易となる。
【００４２】
次に、図１６に示すように、前記孔掘具１０を押圧回転させて、孔ＨＬの側面を前記切削刃３１，３２によって切り取りながら、地中に挿入する。このとき、従来の孔掘具に依ると、図１７（ａ）に示すように、前記螺旋羽根Ｓの下端（すなわち、当たり面）Ｓ１は、前記螺旋Ｓの径方向に沿って直線状に形成しているので、矢印で示す回転方向に対して、前記下端Ｓ１の幅全体で当たることとなるが、本発明に係る前記孔掘具１０によっては、図１７（ｂ），（ｃ）に示すように、前記螺旋羽根２１の下端（すなわち、当たり面）２１ａ，２１ｃは、矢印で示す回転方向によって、地中にＫ点から入り込み、Ｐ点に向かい順次、入り込むため、前記螺旋羽根２１への地中への挿入抵抗が減少することとなる。
【００４３】
そして、図１８に示すように、前記押込板４０が若干地中に入り込む程度に押圧回転を続けて、図１９に示すように、切り取った土塊を前記切削刃３１，３２で抱持しつつ前記螺旋体２０に乗せた状態で引き抜くのである。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る前記螺旋羽根２１，２２を捲着した前記孔掘具１０を用いて掘削する場合は、前記孔掘具１０を回転させると前記螺旋羽根２１，２２の下端２１ａ，２２ａ（すなわち、前記当たり面）の幅方向の前記基軸１２側一端から地中Ｇに入り込むので、下端２１ａ，２２ａの全幅から地中に入り込むよりも前記螺旋羽根２１，２２の地中Ｇへの挿入抵抗を軽減することができ、少ない労力で効率良く回転挿入を行うことができるのである。
【００４５】
なお、本実施の形態の前記孔掘具１０Ａは、前記螺旋羽根２１Ａ，２２Ａは二枚で構成したが、これに限定されるものではなく、適宜の数及び位置にて構成することができる。また、前記切削刃３１Ａ，３２Ａ，３３Ａについても同様に適宜の数および位置に配設することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】（ａ）は本発明に係る第１の実施の形態の孔掘具の正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】図１（ａ）の要部拡大図である。
【図３】図１（ｂ）の要部拡大図である。
【図４】螺旋体を示す分解図であり、（ａ）は第一螺旋羽根の分解図であり、（ｂ）は第二螺旋羽根の分解図である。
【図５】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】第一螺旋羽根の要部縦断面図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】押込板の平面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図１０】円形の平板の切除切断工程を示す図であり、（ａ）は平板の斜視図であり、（ｂ）は平板の平面図である。
【図１１】他の平板の切除切断工程を示す概略図である。
【図１２】所定形状に成形された平板のプレス工程を示す概略図である。
【図１３】プレス状態の概略図である。
【図１４】円形平板を螺旋状に成形した状態を示す概略図である。
【図１５】孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【図１６】孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【図１７】孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【図１８】孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【図１９】孔掘具の使用方法を示す模式図である。
【図２０】先行技術を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０孔掘具
１２基軸
２０螺旋体
２１，２２螺旋羽根
２１ａ，２２ａ螺旋羽根の下端（当たり面）
Ｒ１，Ｒ２径方向

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基軸を回転させて地中に回転挿入して引き上げることにより穿孔を行う孔掘具の前記基軸の下方外周に捲設する螺旋羽根であって、
前記螺旋羽根の下端は前記螺旋の径方向に対して斜行すべく形成してなることを特徴とする螺旋羽根。
【請求項２】
前記螺旋羽根の下端は湾曲状に形成してなることを特徴とする請求項１に記載の螺旋羽根。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかに記載の螺旋羽根を下方に捲着することを特徴とする孔掘具。
【請求項４】
請求項１に記載の螺旋羽根を製造する方法であって、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて切断する工程と、前記切除切断した平板を、螺旋面を形成した雄型と前記雄型と符合する螺旋面を形成した雌型とによりプレスして螺旋状に成形する工程とを備えることを特徴とする螺旋羽根の製造方法。
【請求項５】
前記切断工程は、円形に形成した平板から前記基軸が貫通する円形孔を切除すると共に前記螺旋羽根の下端を形成すべく前記平板の径方向に対して所定角度をつけて湾曲状に切断することを特徴とする請求項４に記載の螺旋羽根の製造方法。

【図１】