JP3753265B2 - スクリューコンベヤのスクリュー接続装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に小口径管を推進して埋設する小口径管推進機のスクリューコンベヤのスクリュー接続装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
第1の従来技術として、図6,7に示す「実開平6−27992」について説明する。図6は組立時の状態を示す図で、(A)はスクリュー軸接続装置の側面断面図で、(B)は上面図、(C)は下面図であり、図7は組立完了時の状態を示す図である。
互いに接続すべきスクリュー軸51,52の一方に多角形状の嵌合部51aを、また他方に前記嵌合部51aが嵌合自在な継手部52bを設け、これら嵌合部51aおよび継手部52bにボルト孔51b,52cを形成して、これらボルト孔51b,52cに首部に圧縮バネ54を嵌装した段付きボルト53を挿入してナット55で締め付けると共に、継手部52b側のボルト孔52cの開口部に、ボルト53の頭部53aおよびナット55の回転を阻止する2面幅52e,52gを有する凹部52f,52hを形成して、スクリュー軸接続装置が構成されている。
【0003】
図6(A)において、段付きボルト53を圧縮バネ54に抗してX方向に押し付けた状態で、ナット55を2面幅52gに掛かるまで段付きボルト53に締め付けた後、X方向に押し付けていた力を取り除くと図7の状態となり、ボルト53の頭部53aは2面幅52eにより、またナット55は2面幅52gにより回転を阻止するため、段付きボルト53およびナット55の緩みが防止される。
【0004】
第2の従来技術として、図8に示す「実開平5−22695」について説明する。図8(A)はユニバーサルジョイント部の側面断面図、(B)は(A)のB−B断面図である。
ユニバーサルジョイント63は両端部に六角形状の嵌合凸部63a,63bが形成されている。これら嵌合凸部63a,63bに軸線と直交する方向にボルト孔63cが穿孔されており、前記スクリュー軸61,62の端部に穿設されたボルト孔61c,62cと嵌合凸部63a,63bに穿設されたボルト孔63cにボルト64を挿通することにより、各スクリュー軸61,62間がユニバーサルジョイント63を介して、ボルト64とボルト孔63cとの隙間分だけ屈曲自在に結合されている。
一方前記スクリュー軸61,62の端部側外周は小径部61d,62dが形成されていて、これら小径部61d,62dにはフローティングシール65が設けられている。
【0005】
スクリュー軸61,62に引張力が作用しても各スクリュー軸61,62とユニバーサルジョイント63の間がボルト64で結合されているため、抜け外れることがないと共に、各スクリュー軸61,62の間に設けられたフローティングシール65により土砂等がスクリュー軸61,62とユニバーサルジョイント63の間に侵入するのを阻止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記各従来技術の構成においては次の問題がある。
(1)第1の従来技術では、X方向に押し付けていた力を取り除くと、ナット55が凹部52hの底面に当たるまで移動するため、少なくともナット55の高さだけ段付きボルト53の頭53aが外方へ戻る。従ってナット55あるいは段付きボルト53の頭53aがスクリュー軸52の継手部52b外面から突出して掘削土砂の搬送抵抗となる。
(2)また第1の従来技術では圧縮バネ54や2面幅52e,52gの加工が必要であると共に、組立操作が面倒となる。
(3)第2の従来技術では、ボルト64の頭部およびダブルナットが各スクリュー軸61,62の外面から大きく突出するため、掘削土砂の搬送抵抗は第1の従来技術にも増して増大する。
【0007】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、スクリュー接続部における突出部をなくして掘削土砂の搬送抵抗を低減できると共に、組立の簡単なスクリューコンベヤのスクリュー接続装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段、および作用・効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の第1の発明においては、スクリューコンベヤを構成する複数のスクリューをトルク伝達可能に接続するためのスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、一方のスクリューに設置される嵌合軸部材と、前記嵌合軸部材にトルク伝達可能に嵌合するための、他方のスクリューに設置される嵌合穴部材と、円環の一部を切り欠いたC形リングを、長手方向中央部分に形成される小径部に嵌合してなるピンとを有し、前記嵌合軸部材には、前記C形リングの外径部が圧接するピン穴が前記嵌合軸部材を貫通するように形成されるとともに、前記嵌合穴部材には、前記嵌合軸部材と嵌合したときに、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に一致するように、前記ピンが通過可能なピン穴が前記嵌合穴部材を貫通するように形成されてなることを特徴とする。
【0009】
第1の発明によれば、一方のスクリューに設置された嵌合軸部材が、他方のスクリューに設置された嵌合穴部材に嵌合することにより、複数のスクリューがトルク伝達可能に接続される。
嵌合軸部材と嵌合穴部材とに貫通するピン穴に嵌合するピンにより、嵌合軸部材と嵌合穴部材とが抜け止めされ、またピンは抜止め手段によりピン穴に対して抜け止めされる。
従ってピンの挿入・取り外しだけで各スクリュー相互の着脱が可能となり、前記各従来技術のようにボルト・ナットの締め付け、取り外しが不要となるため、スクリューの接続・取り外し作業時間が短縮される。
またスクリューからボルト・ナットなどが突出しないため、土砂の搬送抵抗が大幅に低減される。
C形リングの内径部はピンの長手方向中央部に形成された小径部に嵌合し、C形リングの外径部は嵌合軸部材に形成されたピン穴を圧接することにより、ピンはC形リングを介して嵌合軸部材により、軸方向に位置決めされてピンの抜け止めとなる。従って、C形リングを組み込んだピンをピン穴に押し込むだけでよいため、前記各従来技術に比較してスクリュー接続装置の構成が簡素化される。
【0012】
本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の第2の発明は、スクリューコンベヤを構成する複数のスクリューをトルク伝達可能に接続するためのスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、一方のスクリューに設置される嵌合軸部材と、前記嵌合軸部材にトルク伝達可能に嵌合するための、他方のスクリューに設置される嵌合穴部材と、円環の一部を切り欠いたC形リングを、長手方向中央部分に形成された小径部に嵌合してなるピンとを有し、前記嵌合軸部材にはピン穴が前記嵌合軸部材を貫通するように形成され、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴は、長手方向中央部分に前記C形リングが嵌合する大径部を有する段付き形状とされ、前記嵌合穴部材には、前記嵌合軸部材と嵌合したときに、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に一致するように、前記ピンが通過可能なピン穴が前記嵌合穴部材を貫通するように形成されてなることを特徴とする。
【0013】
第2の発明によれば、C形リングの内径部はピンに形成された小径部に嵌合し、C形リングの外径部は嵌合軸部材に形成されたピン穴の大径部に嵌合するため、嵌合軸部材に対するピンの抜け止めが確実となる。
【0014】
本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の第3の発明は、第2の発明において、前記C形リングの外径部は前記嵌合軸部材を貫通するピン穴の大径部に圧接することを特徴とする。
【0015】
第3の発明によれば、C形リングの外径部が嵌合軸部材を貫通するピン穴の大径部を圧接して、C形リングを確実に嵌合軸部材に固定するため、ピンの抜け止めがさらに確実となる。
【0016】
本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の第4の発明は、第2の発明において、前記C形リングの外径部は前記嵌合軸部材を貫通するピン穴の大径部に遊嵌することを特徴とする。
【0017】
第4の発明によれば、C形リングの内径部とピンに形成された小径部、またC形リングの外径部と嵌合軸部材のピン穴の大径部とは共に遊嵌状態となり、C形リングに応力が作用しないためC形リングの耐久性が向上する。
【0018】
本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の第5の発明は、第1、第2、第3又は第4の発明において、前記ピンは、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に嵌合するピン大径部と、前記嵌合穴部材に形成されたピン穴に嵌合するピン小径部と、これらピン大径部とピン小径部とを接続するテーパ部とを有することを特徴とする。
【0019】
第5の発明によれば、嵌合軸部材に形成されたピン穴と、嵌合穴部材に形成されたピン穴とがずれていても、ピンに形成されたテーパ部によりピンを容易に挿入できる。また嵌合穴部材に形成されたピン穴とピンに形成されたピン小径部との隙間により、嵌合軸部材と嵌合穴部材とに隙間を形成すれば、接続されるスクリュー同志を傾斜させることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係るスクリューコンベヤのスクリュー接続装置の各実施例について、図1〜図5を参照して詳述する。
図1は小口径管推進工法の概略を示す図、図2はスクリューコンベヤにおけるスクリュー接続装置の配置を示す図、図3は本発明に係るスクリュー接続装置の第1実施例を示す図、図4は本発明に係るスクリュー接続装置の第2実施例を示す図、図5は本発明に係るスクリュー接続装置の第3実施例を示す図である。
【0021】
図1において、発進立坑1内に設置した小口径管推進機10により、先導管11の先端に装着されたカッタヘッド11aにより掘削しながら地中推進させた後、予めスクリューコンベヤ12を収容した小口径管13を小口径管推進機10と先導管11の間へ搬入し、先導管11内のスクリューコンベヤ12のスクリューと小口径管13内のスクリューコンベヤ12のスクリューとを接続して、先導管11と同様にして地中推進させる。このようにして新しい小口径管13を順次地中推進させることにより、到達立坑2まで小口径管13が敷設される。
【0022】
図2において、先導管11後端のスクリューコンベヤ12部には、スクリューコンベヤ12のスクリューに作用する土砂搬送反力を支持するためのスラスト受け3が設置されている。このスラスト受け3の後部には小口径管13内に装着されている、ケーシング12aとスクリュ12bとからなるスクリューーコンベヤ12が接続される。
前記スラスト受け3の前部には先導管11内のスクリュー12bと接続するための第1接続部Sがあり、スラスト受け3の後部には小口径管13内に装着されるスクリュー12bと接続するための第2接続部Tがあり、小口径管13の後端には次の小口径管13のスクリュー12bと接続するための第3接続部Rが設置される。前記第1接続部S〜第3接続部Rには次に述べるスクリュー接続装置20が装着される。
【0023】
図3により本発明の第1実施例について説明する。
横断面が六角形状に形成さた嵌合軸21aを有する嵌合軸部材21は一方のスクリュー12b端部に固定され、嵌合軸21aに嵌合する横断面が六角形状に形成された嵌合穴22aを有する嵌合穴部材22は、他方のスクリュー12b端部に固定される。これら嵌合軸21aと嵌合穴22aとにはピン穴21b、22bが貫通しており、このピン穴21b、22bにはピン23が嵌合している。
このピン23は、嵌合軸21aに形成されたピン穴21bに嵌合するピン大径部となる外周面23bと、嵌合穴22aに形成されたピン穴22bに嵌合するピン小径部となる端部外周面23eと、これら外周面23bと端部外周面23eとを接続するテーパ部23fとよりなる。
なお、嵌合軸部材21と一方のスクリュー12b、あるいは嵌合穴部材22と他方のスクリュー12bとは同一部材でもよいことは勿論である。
ピン23の長手方向中央部分に形成された小径部23aには、金属製円環の一部を切り欠いたC形リング24の内径部24aが嵌合し、このC形リング24はピン23の小径部23aと外周面23bとの段差部23c,23dにより、ピン23に対する軸方向の移動を規制されている。
【0024】
またC形リング24の外径部24bはその弾性力により、嵌合軸21aに形成されたピン穴21bを圧接してC形リング24を嵌合軸21aに固定している。これらのC形リング24、ピン23の段差部23c,23d、およびC形リング24の外径部24bが圧接する嵌合軸21のピン穴21bとにより、ピン23の抜止め手段25が構成されている。
嵌合軸21aと嵌合穴22a間には嵌合軸部材21と嵌合穴部材22とが屈折できるために僅かの隙間が設けられている。
【0025】
以下に図3の作動について説明する。
一方のスクリュー12bに設置された嵌合軸21aが、他方のスクリュー12bに設置された嵌合穴22aに嵌合することにより、複数のスクリュー12bがトルク伝達可能に接続される。
嵌合軸21aと嵌合穴22aとはこれらの間に貫通するピン穴21bに嵌合されたピン23により抜け止めされる。
C形リング24の内径部24aはピン23に形成された小径部23aに嵌合し、C形リング24の外径部24bは嵌合軸21aに形成されたピン穴21bを圧接することにより、ピン23はC形リング24を介して嵌合軸21aにより、その軸方向に位置決めされてピン23の抜け止めとなる。
【0026】
各スクリュー12bの接続・分離作業時には、嵌合軸21aと嵌合穴22aとに貫通するピン穴21bに、小径部にC形リング24を嵌合したピン23を押し込めば、各スクリュー12bは接続される。また嵌合軸21aと嵌合穴22aとに貫通するピン穴21bから、ピン23を押し出せば各スクリュー12bは分離される。
従って前記各従来技術に比較してスクリュー接続装置20の構成が簡素化されると共に、ピン23の挿入・取り外しだけで各スクリュー12b相互の着脱が可能となり、スクリュー12bの接続・分離作業時間が短縮される。
またスクリュー12bからボルト・ナットなどが突出しないため、土砂の搬送抵抗が大幅に低減される。
更に嵌合軸21aに形成されたピン穴21bと、嵌合穴22aに形成されたピン穴22bとがずれていても、ピン23に形成されたテーパ部23fによりピン23を容易に挿入できる。また嵌合軸部材21と嵌合穴部材22とか屈折しても、ピン23の端部外周面23eとピン穴22bとに形成された隙間により、ピン23にはスクリュー12bのトルクが伝達しないため、ピン23がピン穴21bから抜け出すことを防止できる。
【0027】
図4により本発明の第2実施例について説明する。なお図3に示す第1実施例と同様な部品には同一符号を付しその説明を省略する。
嵌合軸21aの軸方向中央部分に大径部21cが形成され、この大径部21cをC形リング24の外径部24bが圧接する以外は図3と同様である。
従って第2実施例におけるピン23の抜止め手段35は、C形リング24と、ピン23の段差部23c,23dと、ピン穴21bと嵌合軸21aの大径部21cとの段差部21d,21eと、C形リング24が圧接する嵌合軸21aの大径部21cとにより構成される。
【0028】
以下に図4の作用について説明する。
C形リング24は嵌合軸21aの段差部21d,21e、およびC形リング24が嵌合軸21aの大径部21cを圧接することにより、嵌合軸21aに対する軸方向の移動を規制され、またピン23はその段差部23c,23dにより、C形リング24に対する軸方向の移動を規制される。従ってピン23はC形リング24を介して嵌合軸21aに対する軸方向の移動を規制されてピン23の抜け止めとなる。
各スクリュー12bの接続作業時には、小径部23aにC形リング24を嵌合したピン23をピン穴21bに押し込むと、C形リング24の外径部24bが嵌合軸21aの大径部21cに嵌合するため、C形リング24が嵌合軸21aの大径部21cを圧接すると共に、段差部21d,21eにより、嵌合軸21aに対するC形リング24の軸方向の移動が確実に規制され、ピン23の抜け止め作用がより確実となる。
また各スクリュー12bの分離作業時には、C形リング24の外径部24bが段差部21d,21eを乗り越えるに必要な力をピン23に与えれば、ピン23がピン穴21bから押し出されて各スクリュー12bを分離できる。
【0029】
図5により本発明の第3実施例について説明する。なお図4に示す第2実施例と同様な部品には同一符号を付してその説明を省略する。
嵌合軸21aの軸方向中央部分に、無荷重におけるC形リング24の外径部24bより大きい大径部21cが形成されている以外は図4と同様である。
従って第3実施例におけるピン23の抜止め手段45は、C形リング24と、ピン23の段差部23c,23dと、ピン穴21bと嵌合軸21aの大径部21cとの段差部21d,21eとにより構成される。
【0030】
C形リング24は嵌合軸21aの段差部21d,21eにより、嵌合軸21aに対する軸方向の移動を規制され、またピン23はその段差部23c,23dにより、C形リング24に対する軸方向の移動を規制される。従ってピン23はC形リング24を介して嵌合軸21aに対する軸方向の移動を規制されてピン23の抜け止めとなる。
ピン23をピン穴21bに挿入した状態で、嵌合軸21aの大径部21cにC形リング24の外径部24bが圧接しないため、C形リング24が無荷重状態となり、C形リング24の耐久性が向上する以外は図4に示す第2実施例と同様のため説明を省略する。
【0031】
各スクリュー12bの接続・分離作業は、図4に示す第2実施例と同様のため説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図1】小口径管推進工法の概略を示す図である。
【図2】スクリューコンベヤにおけるスクリュー接続装置の配置を示す図である。
【図3】本発明に係るスクリュー接続装置の第1実施例を示す図である。
【図4】本発明に係るスクリュー接続装置の第2実施例を示す図である。
【図5】本発明に係るスクリュー接続装置の第3実施例を示す図である。
【図6】第1の従来技術を示す図で、(A)は組立状態を示すスクリュー軸接続装置の側面断面図、(B)は上面図、(C)は下面図である。
【図7】図6に示すスクリュー軸接続装置の組立完了時の状態を示す側面断面図である。
【図8】第2の従来技術を示す図で、(A)はユニバーサルジョイントの側面断面図、(B)は(A)のB−B断面図である。
【符号の説明】
1 発進立坑
2 到達立坑
3 スクリュースラスト受け
10 小口径管推進機
11 先導管
11a カッタヘッド
12 スクリューコンベヤ
12a ケーシング
12b スクリュ
13 小口径管
20 スクリュー接続装置
21 嵌合軸部材
21a 嵌合軸
21b,22b ピン穴
21c 大径部
21d,21e 段差部
22 嵌合穴部材
22a 嵌合穴
23 ピン
23a 小径部
23b 外周面
23c,23d 段差部
23e 端部外周面
23f テーパ部
24 C形リング
24a 内径部
24b 外径部
25,35,45 抜止め手段
S 第1接続部
T 第2接続部
R 第3接続部
Claims (5)
- スクリューコンベヤを構成する複数のスクリューをトルク伝達可能に接続するためのスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、
一方のスクリューに設置される嵌合軸部材と、
前記嵌合軸部材にトルク伝達可能に嵌合するための、他方のスクリューに設置される嵌合穴部材と、
円環の一部を切り欠いたC形リングを、長手方向中央部分に形成された小径部に嵌合してなるピンとを有し、
前記嵌合軸部材には、前記C形リングの外径部が圧接するピン穴が前記嵌合軸部材を貫通するように形成されるとともに、
前記嵌合穴部材には、前記嵌合軸部材と嵌合したときに、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に一致するように、前記ピンが通過可能なピン穴が前記嵌合穴部材を貫通するように形成されてなる
ことを特徴とするスクリューコンベヤのスクリュー接続装置。 - スクリューコンベヤを構成する複数のスクリューをトルク伝達可能に接続するためのスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、
一方のスクリューに設置される嵌合軸部材と、
前記嵌合軸部材にトルク伝達可能に嵌合するための、他方のスクリューに設置される嵌合穴部材と、
円環の一部を切り欠いたC形リングを、長手方向中央部分に形成された小径部に嵌合してなるピンとを有し、
前記嵌合軸部材にはピン穴が前記嵌合軸部材を貫通するように形成され、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴は、長手方向中央部分に前記C形リングが嵌合する大径部を有する段付き形状とされ、
前記嵌合穴部材には、前記嵌合軸部材と嵌合したときに、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に一致するように、前記ピンが通過可能なピン穴が前記嵌合穴部材を貫通するように形成されてなる
ことを特徴とするスクリューコンベヤのスクリュー接続装置。 - 請求項2記載のスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、前記C形リングの外径部は前記嵌合軸部材を貫通するピン穴の大径部に圧接することを特徴とするスクリューコンベヤのスクリュー接続装置。
- 請求項2記載のスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、前記C形リングの外径部は前記嵌合軸部材を貫通するピン穴の大径部に遊嵌することを特徴とするスクリューコンベヤのスクリュー接続装置。
- 請求項1,2,3又は4に記載のスクリューコンベヤのスクリュー接続装置において、前記ピンは、前記嵌合軸部材に形成されたピン穴に嵌合するピン大径部と、前記嵌合穴部材に形成されたピン穴に嵌合するピン小径部と、これらピン大径部とピン小径部とを接続するテーパ部とを有することを特徴とするスクリューコンベヤのスクリュー接続装置。
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