JP3641522B2 - 小型推進機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、推進体の推進方向に往復動自在に推進可動部材を推進機固定台上に設け、前記推進可動部材を前記推進方向に往復動させる駆動装置を設け、前記推進体の保持部を前記推進可動部材に設けてある小型推進機に関し、更に詳しくは、推進体である小口径推進ロッドが地中を推進しながら土砂を掘削して、埋設管等を埋設するための埋設孔を地中に形成する小口径推進工事における小型推進機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、小口径推進工事における小型推進機は、駆動装置として片押し油圧シリンダや油圧モータを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の小型推進機では、駆動装置として片押し油圧シリンダを用いた場合、前記片押し油圧シリンダの発生する駆動力をトルク変換せず直接推進体に加える方式を採用している。この場合、前記片押し油圧シリンダの伸長時の長さが推進機本体の取り得る最小長となり、前記片押し油圧シリンダのピストンストローク長が小型推進機の推進ストローク長となるため、推進機本体の取り得る最小長に対して推進ストローク長が前記片押し油圧シリンダの縮退時の長さ分だけ短くなり、推進機本体の寸法に比べて推進ストローク長が半分以下と短く、一定の推進距離に対する推進機の往復動作回数が多く必要となり、作業効率の向上を阻害していた。また、作業効率の向上のために推進ストローク長を長くするには、推進機本体を大型化する必要があった。
また、駆動装置として油圧モータを用いた場合は、上述の駆動装置として片押し油圧シリンダを用いた場合に比べて、推進機本体の寸法に対する推進ストローク長の比率は改善されるものの、油圧モータを駆動するための油量が大量に必要となり、油圧ユニットの大型化、つまりは推進機本体の大型化が避けられないという問題があった。
本発明の目的は、上述の欠点を解消し、推進機本体の大型化によらず推進ストローク長が長くでき、推進工事の作業効率の向上が可能な小型推進機を提供する点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による小型推進機の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項１に記載した通りであり、更に、図１乃至図５を参酌して記載すれば、推進体１６の推進方向に往復動自在に推進可動部材１を推進機固定台２上に設け、前記推進可動部材１を前記推進方向に往復動させる駆動装置３を設け、前記推進体１６の保持部４を前記推進可動部材１に設けてある小型推進機であって、
前記推進可動部材１を構成するに、前記推進機固定台２に対して前記推進方向に往復動自在な第１可動部５と、前記第１可動部５に対して前記推進方向に往復動自在な第２可動部６を設けるとともに、前記第２可動部６に前記保持部４を設け、前記第１可動部５で、前記推進方向の後方側から前方側先端部の巻掛け用支持部７に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の後方側に至る巻掛帯状体８を設け、前記巻掛帯状体８で、前記巻掛け用支持部７に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台２に固定し、他方側の一部を前記第２可動部６に連結してある点にある。
【０００５】
本発明による小型推進機の第二の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項２に記載した通りであり、更に、図１乃至図５を参酌して記載すれば、推進体１６の推進方向に往復動自在に推進可動部材１を推進機固定台２上に設け、前記推進可動部材１を前記推進方向に往復動させる駆動装置３を設け、前記推進体１６の保持部４を前記推進可動部材１に設けてある小型推進機であって、
前記推進可動部材１を構成するに、前記推進機固定台２に対して前記推進方向に往復動自在な第１可動部５と、前記第１可動部５に対して前記推進方向に往復動自在な第２可動部６を設けるとともに、前記第２可動部６に前記保持部４を設け、前記第１可動部５で、前記推進方向の後方側から前方側先端部の巻掛け用支持部７に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の後方側に至る第１巻掛帯状体８ａを設け、前記第１巻掛帯状体８ａで、前記巻掛け用支持部７に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台２に固定し、他方側の一部を前記第２可動部６に連結して、更に、前記推進方向の前方側から後方側先端部の巻掛け用支持部７に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の前方側に至る第２巻掛帯状体８ｂを設け、前記第２巻掛帯状体８ｂで、前記巻掛け用支持部７に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台２に固定し、他方側の一部を前記第２可動部６に連結してある点にある。
【０００６】
本発明による小型推進機の第三の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項３に記載した通りであり、更に、図１乃至図５を参酌して記載すれば、上述の第二の特徴構成に加えて、前記第１巻掛帯状体８ａと前記第２巻掛帯状体８ｂが環状に一体化した環状巻掛帯状体８ｃである点にある。
【０００７】
本発明による小型推進機の第四の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項４に記載した通りであり、更に、図１乃至図５を参酌して記載すれば、上述の第一、第二または第三の特徴構成に加えて、前記巻掛け用支持部７に、回転軸方向が前記推進方向と垂直に回動部材９が回動自在に設けられ、前記巻掛帯状体８、または前記第１巻掛帯状体８ａと前記第２巻掛帯状体８ｂ、または前記環状巻掛帯状体８ｃが前記巻掛け用支持部７に滑動自在に巻掛けられる代わりに、前記各回動部材９の一部に密接または噛合する点にある。
【０００８】
本発明による小型推進機の第五の特徴構成は、特許請求の範囲の欄の請求項５に記載した通りであり、更に、図１乃至図５を参酌して記載すれば、上述の第二、第三または第四の特徴構成に加えて、前記駆動装置３が両押し油圧シリンダ１０であり、且つ、前記両押し油圧シリンダ１０のシリンダ本体部１１が前記第１可動部５を兼ねるか、または前記第１可動部５に固定され、前記両押し油圧シリンダ１０のシリンダ軸１２の両端が夫々、前記推進機固定台２の推進方向の前方側端部及び後方側端部に固定されている点にある。
【０００９】
尚、上記の本発明による小型推進機の特徴構成の記載において、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１０】
以下に作用を説明する。
第一の特徴構成によれば、前記巻掛帯状体で、前記推進機固定台に固定された箇所と前記第２可動部に連結した箇所の間の長さは一定であるため、前記第１可動部が推進体の推進方向に可動範囲内で任意の距離を前進したとき、前記巻掛帯状体の前記長さの内、前記第２可動部に連結した箇所と前記第１可動部の前記巻掛け用支持部までの長さが前記第１可動部が前進した距離に応じて短くなり、更に、前記巻掛け用支持部の位置は前記第１可動部が前進した距離分、前記推進方向に前進するため、前記第２可動部に連結した箇所、つまり前記第２可動部は前記第１可動部が前進した距離分以上に前記推進方向に前進することができる。特に、前記巻掛帯状体の前記巻掛け用支持部を挟んで両側部分の双方が互いに平行で逆方向に移動するように構成されている場合は、前記第２可動部は前記第１可動部が前進した距離分の２倍前進することができる。結果として、前記第２可動部は、推進方向前方に向け駆動装置が前記第１可動部に直接与えることのできる推進ストローク長よりも長い推進ストローク長を得ることができ、推進工事の作業効率を向上させることができるのである。
【００１１】
第二の特徴構成によれば、前記第１巻掛帯状体が前記第一の特徴構成における前記巻掛帯状体に相当し、前記第一の特徴構成と等価な作用を有すると同時に、前記第１可動部及び前記第２可動部が可動範囲内の前記推進方向最前端まで前進した後、前記推進方向最前端から前記推進方向最後端に向け後退する場合、前記第２巻掛帯状体が、前進時の前記第１巻掛帯状体と同等の作用を有するため、前記第２可動部に設けられた前記保持部を後退させるための手段として、前記第一の特徴構成に対して前記第２巻掛帯状体を追加するだけで、駆動装置が前記第１可動部に直接与えることのできる推進方向前後両方向の推進ストローク長よりも長い、最大２倍の推進ストローク長を得ることができ、推進工事の作業効率を向上させることができるのである。
【００１２】
第三の特徴構成によれば、一体の前記環状巻掛帯状体が前記第二の特徴構成の前記第１巻掛帯状体と前記第２巻掛帯状体の両方の機能及び作用を兼ね備えるため、前記第二の特徴構成と同様の作用を有するとともに、推進機本体の構成を簡単化できるのである。
【００１３】
第四の特徴構成によれば、前記巻掛帯状体、または前記第１巻掛帯状体と前記第２巻掛帯状体、または前記環状巻掛帯状体と前記巻掛け用支持部との間の巻掛けによる磨耗を防止することができ、更には、前記第１可動部の往復運動を前記回動部材を介して回転運動に変換することができ、必要に応じて、前記第１可動部にかかる駆動力を前記第２可動部以外の可動部分に伝達することができるのである。
【００１４】
第五の特徴構成によれば、前記両押し油圧シリンダのシリンダ本体部が推進機本体の長さの約半分の距離を往復できるため、前記第２可動部は推進機本体の略全長にわたって往復運動可能となり、所定の推進ストローク長に対して、駆動装置を含む推進機本体の小型化が可能となる。また、両押し油圧シリンダは前進及び後退時の駆動力が略等しいため、後退時の負荷の大きい推進工事にも使用することができ、更に、推進機の設置時に前後反転して使用できるため、同じ設置状態で前後両方向に対する推進工事も可能となるのである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１乃び図２は夫々、本発明の小型推進機の一実施形態を示す側面図及び平面図である。図１（イ）と図２は本実施形態の一状態を示し、図１（ロ）は図１（イ）の要部における別状態を示している。また、図３は図１（ロ）と同じ要部の正面図である。
図１に示すように、推進機固定台２は底板２ａと枠体２ｂより構成されており、駆動装置３である両押し油圧シリンダ１０が２基、夫々のシリンダ軸１２が推進方向に一致して、且つ、前記シリンダ軸１２の両端が夫々前記枠体２ｂの前方端と後方端に固定され、各シリンダ本体部１１が前後往復動自在に前記推進機固定台２の左右両側に設置されている。本実施形態においては、前記シリンダ本体部１１が本発明の構成用件の第１可動部５に相当する。
各シリンダ本体部１１の前後両先端部左右の巻掛け用支持部７の４ヶ所夫々に、回動部材９であるスプロケット９ａが取り付けられ、巻掛帯状体８或いは環状巻掛帯状体８ｃである２本のチェーン８ｄが、前記スプロケット９ａの前後一対毎に一本づつ、前記スプロケット９ａに咬合しながら前後両スプロケット９ａ間に張設されている。前記各チェーン８ｄはチェーン止め部材１３ａで前記推進機固定台２の前後方向に対する中央部分に固定されている。
第２可動部６を滑動自在に支持するガイドロッド１４が長手方向を推進方向に一致させて前記枠体２ｂの前方端と後方端の間で、且つ前記推進機固定台２の左右両側に２本づつ前記各両押し油圧シリンダ１０の上方に設けられている。前記第２可動部６は左右両側を夫々前記各ガイドロッド１４で前後方向に滑動自在に支持されている。また、前記各シリンダ本体部１１と前記第２可動部６が夫々の可動範囲内において最後部に位置している状態において、前記第２可動部６と前記各シリンダ本体部１１に取り付けられた前記各チェーン８ｄとがチェーン連結部材１３ｂを介して連結されている。
図４に示すように、例えば地中に設けられた作業用ピット１７に本発明の小型推進機を設置し、推進体１６を地中に向け推進方向前方に押し込むために前記推進体１６の後方端を保持する保持部４が前記第２可動部６の左右方向の中央部に設けられている。また、前記推進体１６の前方端を支持する推進体支持フレーム１５が前記枠体２ｂの前方端中央部に設けられている。
【００１６】
図１（イ）は前記各シリンダ本体部１１及び前記第２可動部６が夫々の可動範囲内において最後部に位置している状態を示しており、同図（ロ）は同最前部に位置している状態を示している。
本実施形態の小型推進機の主要寸法は、前記推進機固定台２の推進方向の長さが１２７ｃｍ、幅が６０ｃｍであり、推進ストローク長が前記両押し油圧シリンダ１０のストローク長４６ｃｍに対し２倍の９２ｃｍである。
【００１７】
以下に、別実施形態を説明する。
両押し油圧シリンダ１０、前記チェーン８ｄ、前記スプロケット９ａ、及び前記ガイドロッド１４の個数、または、前記各主要寸法は、本実施形態における値に限定されるものではない。
図１乃至図３に示した実施形態では、前記巻掛帯状体８或いは前記環状巻掛帯状体８ｃとしてチェーン８ｄを用いていたが、平ベルト、Ｖベルト、歯付きベルト等の各種ベルトを代用しても構わない。この場合、前記回動部材９としては前記各種ベルト形状に合ったプーリを用いる必要がある。図５（イ）、（ロ）に示すように、前記各チェーン８ｄまたは前記各種ベルトは環状且つ一体に成形されていなくても、１本の巻掛帯状体８としてその両端部が、前記推進機固定台２の前後方向に対する中央部分に固定されているか、または、前記第２可動部６に連結されているのも好ましい形態である。更には、図５（ハ）に示すように、前記各チェーン８ｄまたは前記各種ベルトが２本の巻掛帯状体８、つまり、第１巻掛帯状体８ａと第２巻掛帯状体８ｂとして、夫々の両端部が、一方は前記推進機固定台２の前後方向に対する中央部分に固定され、且つ、他方は前記第２可動部６に連結されているのも好ましい形態である。
駆動装置３として、前記両押し油圧シリンダ１０の代わりに片押し油圧シリンダを用いて、シリンダ軸の先端部を前記枠体２ｂの前方端または後方端に固定しても構わない。尚、この場合、推進方向前方の駆動力が大きくなるように前記片押し油圧シリンダの取付け方向を配慮する必要がある。
回動部材９であるスプロケット９ａの取り付けは、回転軸が推進方向に対して垂直でさえあれば十分で、特に回転軸を水平にする必要はない。
前記環状巻掛帯状体８ｃとしてチェーン８ｄまたは外側面に歯状構造を有するベルトを用いて、且つ、前記推進機固定台２に前記環状巻掛帯状体８ｃと咬合可能な直線状の歯状構造を設けることにより、前記環状巻掛帯状体８ｃの所定個所を前記推進機固定台２の前後方向に対する中央部分に固定する代わりに、前記環状巻掛帯状体８ｃと前記推進機固定台２に設けられた歯状構造を咬合させるのも好ましい形態である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来の小型推進機において問題となっていた、推進機の小型化と推進ストローク長の改善という相反する課題を同時に解決して、推進機本体の大型化によらず推進ストローク長を長くでき、結果として、推進工事の作業効率の向上が可能な小型推進機を提供することができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である小型推進機の側面図
【図２】本発明の一実施形態である小型推進機の平面図
【図３】本発明の一実施形態である小型推進機の要部正面図
【図４】本発明の一実施形態である小型推進機の使用状況を示す説明図
【図５】本発明の別実施形態である小型推進機の要部側面図
【符号の説明】
１ 推進可動部材
２ 推進機固定台
３ 駆動装置
４ 保持部
５ 第１可動部
６ 第２可動部
７ 巻掛け用支持部
８ 巻掛帯状体
８ａ 第１巻掛帯状体
８ｂ 第２巻掛帯状体
８ｃ 環状巻掛帯状体
９ 回動部材
１０ 両押し油圧シリンダ
１１ シリンダ本体部
１２ シリンダ軸
１６ 推進体

Claims (5)

1. 推進体の推進方向に往復動自在に推進可動部材を推進機固定台上に設け、前記推進可動部材を前記推進方向に往復動させる駆動装置を設け、前記推進体の保持部を前記推進可動部材に設けてある小型推進機であって、
   前記推進可動部材を構成するに、前記推進機固定台に対して前記推進方向に往復動自在な第１可動部と、前記第１可動部に対して前記推進方向に往復動自在な第２可動部を設けるとともに、前記第２可動部に前記保持部を設け、前記第１可動部で、前記推進方向の後方側から前方側先端部の巻掛け用支持部に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の後方側に至る巻掛帯状体を設け、前記巻掛帯状体で、前記巻掛け用支持部に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台に固定し、他方側の一部を前記第２可動部に連結してある小型推進機。
2. 推進体の推進方向に往復動自在に推進可動部材を推進機固定台上に設け、前記推進可動部材を前記推進方向に往復動させる駆動装置を設け、前記推進体の保持部を前記推進可動部材に設けてある小型推進機であって、
   前記推進可動部材を構成するに、前記推進機固定台に対して前記推進方向に往復動自在な第１可動部と、前記第１可動部に対して前記推進方向に往復動自在な第２可動部を設けるとともに、前記第２可動部に前記保持部を設け、前記第１可動部で、前記推進方向の後方側から前方側先端部の巻掛け用支持部に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の後方側に至る第１巻掛帯状体を設け、前記第１巻掛帯状体で、前記巻掛け用支持部に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台に固定し、他方側の一部を前記第２可動部に連結して、更に、前記推進方向の前方側から後方側先端部の巻掛け用支持部に滑動自在に巻掛けて再び前記推進方向の前方側に至る第２巻掛帯状体を設け、前記第２巻掛帯状体で、前記巻掛け用支持部に巻掛けた一方側の一部を前記推進機固定台に固定し、他方側の一部を前記第２可動部に連結してある小型推進機。
3. 前記第１巻掛帯状体と前記第２巻掛帯状体が環状に一体化した環状巻掛帯状体である請求項２記載の小型推進機。
4. 前記巻掛け用支持部に、回転軸方向が前記推進方向と垂直に回動部材が回動自在に設けられ、前記巻掛帯状体、または前記第１巻掛帯状体と前記第２巻掛帯状体、または前記環状巻掛帯状体が前記巻掛け用支持部に滑動自在に巻掛けられる代わりに、前記各回動部材の一部に密接または噛合する請求項１、２または３記載の小型推進機。
5. 前記駆動装置が両押し油圧シリンダであり、且つ、前記両押し油圧シリンダのシリンダ本体部が前記第１可動部を兼ねるか、または前記第１可動部に固定され、前記両押し油圧シリンダのシリンダ軸の両端が夫々、前記推進機固定台の推進方向の前方側端部及び後方側端部に固定されている請求項２、３または４記載の小型推進機。

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