JPS5848716B2 - 無反動双軸駆動掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水、石油等の井戸を掘削する作井機に適した
無反動双軸駆動掘削装置に関する。

従来、本件出願人により無反動単軸駆動掘削装置が提案
されている。

即ち第１図には無反動単軸駆動掘削装置の原理が示され
ており、第１図に於いて動力源１０には駆動軸１２が立
設されており、この駆動軸１２が動力源１０によって回
転されるようになっている。

駆動軸１２の回転力は駆動ギャ１４、アイドルギャ１６
、被駆動ギャ１８を介して被駆動軸２０にその回転力を
伝達できるようになっている。

駆動ギャ１４と被駆動ギャ１８とは等しい大きさのギヤ
で構威されており、その結果駆動軸１２と被駆動軸２０
とは同一回転数で回転し且両者にはアイドルギャ１６が
介在されているため駆動軸１２と被駆動軸２０とは同一
方向に回転する。

駆動ギャ１４、アイドルギャ１６、被駆動ギャ１８の各
々はギャケース２２によって収納されて回転力伝達手段
を構成し、ギャケース２２は駆動軸１２並びに被駆動軸
２０を枢支しており、更にギヤケース２２は駆動軸１２
に対して軸方向に摺動自在に取付けられている。

従ってこのように構成された掘削装置に於いてギヤケー
ス２２を図上で下方向に移動させて掘削すると、被駆動
軸２０には負荷トルクＴ。

が発生し、一方動力源１０には動力源反動トルクＴ１が
発生するが、前記したように駆動軸１２と被駆動軸２０
とは同一方向に同一回転数若しくは若干異なった回転数
で回転しているので、その結果負荷トルクＴ。

と動力源反動トルクＴ１とは異しい値となり、ギャケー
ス２２には回転モーメントは発生しない。

従ってギャケース２２を駆動ギャ１４、アイドルギャ１
６、被駆動ギャ１８、被駆動軸２０と共に駆動軸１２に
沿って下降させると、被駆動軸２０の先端に取付けられ
たビット２４によって垂直誤差の少ない孔を掘削するこ
とが可能である。

しかしながら前記の掘削装置は、ギャケース２２に回転
モーメントが発生しないという利点はあるが、駆動軸１
２が一本で構戒され、ギヤケース２２はこの駆動軸１２
にガイドされて摺動ずるため、ギャケース２２の下降時
に於いてギャケース２２が傾きその結果ギヤケース２２
と駆動軸１２との摺動面に大きな摺動抵抗が発生し、ギ
ヤケースの円滑な上下動が出来ない欠点があった。

本発明は前記従来の無反動単軸駆動掘削装置の欠点を排
除する為になされたもので、ギヤケースが円滑に上下動
する掘削装置を提供することを目的としている。

本発明では、地上で支持された回転動力源と、該回転動
力源によって回転される一対の駆動軸と、該各駆動軸に
平行に配置されて該駆動軸の回転が伝達手段を介して該
駆動軸と回転方向が同じで且該駆動軸と回転数が等しい
かまたは若干異なるように伝達される被駆動軸と、該被
駆動軸の先端に取付けられた掘削部と、からなり、前記
回転動力源と前記一対の駆動軸とは差動歯車装置を介し
て連結さへ前記伝達手段は駆動軸に対して摺動可能であ
って前記被駆動軸は移動して地中を掘削することにして
いるので、前記伝達手段は被駆動軸の両側に配置された
一対の駆動軸によってガイドされて下降するので、伝達
手段が傾くようなことはなく、その結果駆動軸と伝達手
段との間の摺動面には大きな摺動抵抗が発生せず伝達手
段の上下移動は円滑に行うことが出来る。

以下添付図面に従って本発明に係る無反動双軸駆動掘削
装置の好ましい実施例を詳説する。

第２図は本発明に係る実施例の正面図であり、第３図は
その側面図である。

第２図並びに第３図に示すように下ベース２６の上には
上ベース２８が載置されており、上ベース２８は第３図
上で左右方向に下ベース２６上で摺動することが出来る
。

上ベース２８の側面には複数のガイド３０が設けられて
おり、上ベース２８はガイド３０によって導かれて第３
図上で左右方向に摺動する。

なおガイド３０は第２図に示すように上ベース２８の両
側面に設けられる。

更に下ベース２６には第３図に於いて２点鎖線で示すよ
うにシリンダ３４が取付けられており、このシリンダ３
４の本体は下ベース２６に固着されているが、シリンダ
３４のロッド３６の端部はブラケット３８を介して上ベ
ース２８に固着されている。

従ってシリンダ３４を作動させることにより上ベース２
８を下ベース２８に対して摺動させて第３図の２点鎖線
で示すようにその位置を移動させることが出来る。

第３図に示すように上ベース２８上には源動機４０、ト
ランスミッション４２、差動歯車装置４４、チェーンケ
ース４６、ドライブケース４８Ａ，４８Ｂが設けられて
いる。

ドライブケース４８Ａ，４８Ｂは第２図に示すように左
右一対設けられており、このドライブケース４８Ａ，４
８Ｂには各々断面が多角形状に構成された駆動軸５０Ａ
，５０Ｂが立設されている。

この駆動軸５０Ａ，５０Ｂにはギャケース５２が軸方向
に摺動自在に設けられ、更に一対のフィードシリンダ５
４Ａ，５４Ｂによって上下動させられる。

第２図に於いて示すように左側の駆動軸５０Ａにはギャ
５６Ａが取付けられており、このギャ５６Ａはアイドル
ギャ５８Ａを介して中央のギャ６０に噛合っている。

中央のギャ６０は第２図では図示しない被駆動軸に取付
けられており、この被駆動軸にはチャック６２が取付け
られていてこのチャック６２にポーリングロンドを取付
けるようになっている。

駆動軸５０Ａに取付けられたギャ５６Ａと被駆動軸側の
ギャ６０とは等しい大きさで構成されているので駆動軸
５０Ａと被駆動軸とは等しい回転数で回転し、而も両者
の間にはアイドルギャ５８Ａが介在しているので駆動軸
５０Ａと被駆動軸とは同一方向に回転する。

一方右側の駆動軸５０Ｂにはギヤ５６Ｂが取付けられて
おり、このギヤ５６Ｂはアイドルギャ５ＢＢを介して中
央のギャ６０と噛合っている。

駆動軸５０Ｂに取付けられたギヤ５６Ｂと被駆動軸に取
付けられたギャ６０とは前記左側のギャ５６Ａと同様に
等しい大きさで構或されているので駆動軸５０Ｂと被駆
動軸とが同一回転数で回転し、而も両者の間にはアイド
ルギャ５８Ｂが介在されている為に駆動軸５０Ｂと被駆
動軸とは同一方向に回転する。

次に原動機４０からトランスミッション４２、差動歯車
装置４４、チェーンケース４６、ドライブギャケース４
８Ａ，４８Ｂを経て駆動軸５０Ａ，５０Ｂに回転力が伝
達する機構について第４図並びに第５図に従って説明す
る。

第４図は原動機４０から駆動軸５０Ａ，５０Ｂに回転力
を伝達する機構の説明図であり、第５図は第４図に於い
て■一■線方向から見た説明図である。

第４図に示すように原動機４０とトランスミッション４
２とはチェーン６４を介して連結されており、更にこの
トランスミッション４２の出力軸６６にはべベルギャ６
８が取付けられている。

このベベルギャ６８は差動歯車装置４４のケース７０に
取付けられたべベルギャ７２と噛合っている。

このケース７０には第４図上に於いて上下方向にその軸
心を有する回転軸によって回転させられる差動ギャ７４
，７６が設けられている。

この差動ギャ７４，７６には第４図に於いて左右方向に
その軸心を有する回転軸によって回転させられる差動ギ
ャ７８，８０が噛合っている。

左側の差動ギャ７８には内軸８２が取付けられていて、
この内軸８２の右側端部にはスプロケット８４が取付け
られている。

一方右側の差動ギャ８０には外軸８６が取付けられてお
り、この外軸８６にはスプロケット８８が取付けられて
いる。

差動歯車装置４４は、ケース７０、上下の差動ギャ７４
， ７６、左右の差動ギャ７８．８０とから構或され
ており、従って内軸８２と外軸８６との回転数の和は常
にベベルギャ７２の回転数と等しくなる。

第４図に於いて示すように内軸８２の右側端部に取付け
られたスプロケット８４はチェーン９０を介してスプロ
ケット９２に連結され、内軸８２の回転力を軸９４に伝
達するようになっている。

軸９４の端部にはベベルギャ９６が取付けられており、
このベベルギャ９６は駆動軸側のべベルギャ９８と噛合
っている。

即ち軸９４の回転力はベベルギャ９６ ．９８を介して
駆動軸５０Ａを回転するようになっている。

一方、外軸８６の端部に取付けられたスプロケット８８
はチェーン９８を介してスプロケット１００と連結され
ており、外軸８６の回転力はスプロケット１００に伝達
されるようになっている。

スプロケット１００は軸１０２に取付けられており、こ
の軸１０２の他端にはベベルギャ１０４が取付けられて
おり、このべベルギャ１０４は駆動軸側のべベルギャ１
０６と噛合っている。

従って軸１０２の回転力はべベルギャ１ ０４ ， １
０６を介して駆動軸５０Ｂを回転するようになってい
る。

以上の如く構成された本発明に係る実施例の作用は次の
通りである。

先ず第２図に於いて示す駆動軸５０Ａ，５０Ｂと、チャ
ック６２が取付けられた被駆動軸とは同一方向に同一回
転数で回転するか若しくは若干異なる回転数で回転する
ようになる。

従って被駆動軸が掘削に際して受ける反動トルクと駆動
軸５０Ａ，５０Ｂとが受ける反動トルクとは相殺され、
ギヤケース５２には回転モーメントは発生せず、垂直精
度の良い掘削作業が可能となる。

またギヤケース５２は２本の駆動軸５０Ａ，５０Ｂに沿
ってガイドされるのでギヤケース５２が傾くようなこと
はなく、ギャケース５２の上下動は円滑になされること
が出来る。

また通常１個の原動機４０から２本の駆動軸５０Ａ，５
０Ｂにその回転力を正確に伝達するためには、製作誤差
並びに組立誤差があるのでベベルギャ９６とベベルギャ
９８並びにベベルギャ１０４とベベルギャ１０６との接
触を弾性的に接触させない限り不可能である。

本発明に係る実施例に於いては前記したように原動機４
０と駆動軸５０Ａ，５０Ｂとの間の伝達経路に差動歯車
装置４４を用いているので、軸９４と軸１０２との回転
数の差が生じても、ベベルギャ９６とベベルギャ９８と
の接触並びにべベルギャ１０４とベベルギャ１０６との
接触は確実になさ札正確に回転力を伝達することが可能
である。

第６図は本発明に係る他の実施例の構造が示されている
。

第６図に於いて示す実施例では、第４図並びに第５図に
於いて説明した実施例で用いた同一の部材若しくは類似
の部材には同一の符号を付しその詳しい説明は省略する
。

第４図に於いてはトランスミッション４２から差動歯車
装置４４に回転力を伝達するのにベベルギャ６８．７２
を用いたのであるが、これに限定されるものではなく第
６図に於いてはトランスミッション４２と差動歯車装置
４４との間の伝達には平歯車１１０と平歯車１１２とを
用いて行っている。

即ちトランスミッション４２の出力軸６６には平歯車１
１０が取付けられており、この平歯車１１０は差動歯車
装置４４のケース７０に取付けられた平歯車１１２と噛
合っている。

また第４図並びに第５図に示す実施例では差動歯車装置
４４と駆動軸５０Ａ，５０Ｂとの回転力の伝達にチェー
ン９０，９８を用いていたのであるが、これに限定され
るものではなく第６図に於いては差動ギャ８０，８２か
らそれぞれ軸１１４，１１６を延設し、この軸１１４，
１１６にベベルギャ９６ ，１ ０４を取付け駆動軸５
０Ａ，５０Ｂ側のべベルギャ９８，１０６に噛合わせて
いる。

このようにしても差動歯車装置４４の回転力を駆動軸５
０Ａ，５０Ｂ側に伝達することが出来る。

以上説明したように本発明に係る無反動双軸駆動掘削装
置に拠れば、地上で支持された回転動力源と、該回転動
力源によって回転される一対の駆動軸と、該各駆動軸に
平行に配置されて該各駆動軸の回転が伝達手段を介して
該駆動軸と回転方向が同じで且該駆動軸と回転数が等し
いかまたは若干異なるように伝達される被駆動軸と、該
被駆動軸の先端に取付けられた掘削部と、からなり、前
記回転動力源と前記一対の駆動軸とは差動歯車装置を介
して連結さ札前記伝達手段は駆動軸に対して摺動可能で
あって前記被駆動軸が移動して地中を掘削することにし
ているので、前記伝達手段は回転モーメントを受けるこ
とは無く而も前記伝達手段の上下方向の移動は両側に駆
動軸が配置されているので円滑に上下動をなすことが出
来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の無反動単軸駆動掘削装置の原理を示す説
明図、第２図は本発明に係る無反動双軸駆動掘削装置の
実施例を示す正面図、第３図は同じく第２図で示した本
発明に係る実施例の側面図、第４図は本発明に係る実施
例の回転力伝達機構を示す説明図、第５図は第４図に於
いてＶ一■線から見た本発明に係る伝達経路の説明図、
第６図は本発明に係る他の実施例の伝達経路の説明図で
ある。 ４０・・・原動機、４４・・・差動歯車装置、５０Ａ，
５０Ｂ・・・駆動軸、５２・・・伝達手段としてのギヤ
ケース、６２・・・被駆動軸に取付けられたチャック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地上で支持された回転動力源と、該回転動力源によ
   って回転される一対の駆動軸と、該各駆動軸に平行に配
   置されて該各駆動軸の回転が伝達手段を介して該駆動軸
   と回転方向が同じで且該駆動軸と回転数が等しいかまた
   は若干異なるように伝達される被駆動軸と、該被駆動軸
   の先端に取付けられた掘削部と、からなり、前記回転動
   力源の回転力は差動歯車装置を介して前記一対の駆動軸
   に伝遠さへ前記伝達手段は駆動軸に対して摺動可能であ
   って前記被駆動軸が移動して地中を掘削することを特徴
   とする無反動双軸駆動掘削装置。