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
【０００１】
【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
【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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