(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端が上下するように横軸回りに揺動可能なブームと、このブームの先端側から進退可能な索体とを有するベースマシンに、そのブームと索体とを介して取り付けられる掘削装置であって、
その索体に連結されることで、そのブームにより吊り下げ状に支持される回転駆動装置と、
その回転駆動装置により回転駆動される掘削用スクリューと、
そのブームに、横軸回りに相対揺動可能、且つ、そのスクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結されることで、そのブームにより吊り下げ状に支持される案内体とを備え、
その回転駆動装置は、その案内体に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、
その案内体は、そのスクリューの回転軸方向に伸縮可能とされ、
その案内体は第１部材と第２部材とを有し、
その第１部材は前記ブームに、横軸回りに相対揺動可能、且つ、前記スクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、
その第２部材は第１部材に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、かつ、その回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、
その第２部材の第１部材からの落下阻止手段が設けられ、
その第２部材に前記回転駆動装置が、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、
その回転駆動装置の第２部材に対するスクリューの回転軸方向における相対移動範囲の規制手段が設けられ、
その規制手段は、その第２部材に一体化される規制部材を有し、
その回転駆動装置が下方移動する時に第２部材が自重により回転駆動装置と共に下方移動可能なように、その規制部材は回転駆動装置に接することで第２部材に対する回転駆動装置の上方移動を阻止する掘削装置。
【請求項２】
その第１部材に対して第２部材を前記スクリューの回転軸方向に相対移動させる軸方向駆動力を付与する手段を備え、
その軸方向駆動力により第１部材に対して相対移動する第２部材によって、前記スクリューの掘削方向に向かって前記回転駆動装置を前記規制部材を介して押し付け可能である請求項１に記載の掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木工事現場等において掘削用スクリューにより掘削作業を行うために、例えばトラッククレーン等に取り付けられる掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
リーダと呼ばれる案内体と、回転駆動装置と、この回転駆動装置により回転駆動されるスクリューとを備え、その回転駆動装置は案内体に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結される掘削装置が従来から用いられている。その案内体の上端側は、トラッククレーン等のベースマシンのブームの先端に連結され、下端側はベースマシンにリンクを介して連結される。しかし、この従来の掘削装置においては、掘削深さに応じた高さの案内体の分解や組み立て作業が必要で作業能率が悪かった。
【０００３】
また、案内体を用いることなく回転駆動装置をブームに直結する掘削装置も従来から用いられている。しかし、この従来の掘削装置においては、その回転駆動装置はピンを介してブームに横軸回りに揺動可能に直結され、ブームを揺動させると共に伸縮させつつ掘削する必要があることから、そのピンが掘削反力により破損する恐れが大きく、また、掘削しつつブームを作動させるための動力や運転制御が必要になる。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決することのできる掘削装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、先端が上下するように横軸回りに揺動可能なブームと、このブームの先端側から進退可能な索体とを有するベースマシンに、そのブームと索体とを介して取り付けられる掘削装置であって、その索体に連結されることで、そのブームにより吊り下げ状に支持される回転駆動装置と、その回転駆動装置により回転駆動される掘削用スクリューと、そのブームに、横軸回りに相対揺動可能、且つ、そのスクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結されることで、そのブームにより吊り下げ状に支持される案内体とを備え、その回転駆動装置は、その案内体に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、その案内体は、そのスクリューの回転軸方向に伸縮可能とされ、その案内体は第１部材と第２部材とを有し、その第１部材は前記ブームに、横軸回りに相対揺動可能、且つ、前記スクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その第２部材は第１部材に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、かつ、その回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その第２部材の第１部材からの落下阻止手段が設けられ、その第２部材に前記回転駆動装置が、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、その回転駆動装置の第２部材に対するスクリューの回転軸方向における相対移動範囲の規制手段が設けられ、その規制手段は、その第２部材に一体化される規制部材を有し、その回転駆動装置が下方移動する時に第２部材が自重により回転駆動装置と共に下方移動可能なように、その規制部材は回転駆動装置に接することで第２部材に対する回転駆動装置の上方移動を阻止する。
本発明の構成によれば、回転駆動装置を吊り下げる索体をブームから進出させることで、その回転駆動装置により回転駆動されるスクリューにより掘削対象の地盤等を掘削できる。この際、その回転駆動装置は案内体によりスクリューの回転軸方向に案内され、その回転駆動装置は案内体にスクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その案内体はブームにスクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結されるので、回転駆動装置と案内体とがスクリューと連れ回りすることなく、ブームを作動させることなく、スクリューを回転軸方向に移動させて掘削できる。その案内体がスクリューの回転軸方向に伸縮することで掘削深さの変化に対応できる。その案内体はブームに対して横軸回りに揺動可能であるので、スクリューの回転軸方向を変化させて掘削方向を変更できる。
【０００６】
その案内体は第１部材と第２部材とを有し、その第１部材は前記ブームに、横軸回りに相対揺動可能、且つ、前記スクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その第２部材は第１部材に、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、かつ、その回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その第２部材の第１部材からの落下阻止手段が設けられ、その第２部材に前記回転駆動装置が、そのスクリューの回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、その回転駆動装置の第２部材に対するスクリューの回転軸方向における相対移動範囲の規制手段が設けられているので、シンプルな構造で案内体を伸縮させることができ、また、第１部材から第２部材が落下したり、回転駆動装置が第２部材から外れるのを防止できる。
【０００７】
その第１部材に対して第２部材を前記スクリューの回転軸方向に相対移動させる軸方向駆動力を付与する手段を備え、その軸方向駆動力により第１部材に対して相対移動する第２部材によって、前記スクリューの掘削方向に向かって前記回転駆動装置を前記規制部材を介して押し付け可能であるのが好ましい。これにより、シンプルな構造で掘削力を増大させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示す掘削装置１は、トラッククレーン２により例示する走行可能なベースマシンに取り付けられている。そのトラッククレーン２は、車体３と、この車体３に縦軸中心に回転駆動可能に取り付けられる旋回台４と、この旋回台４に先端が上下するように横軸回りに揺動駆動可能に取り付けられるブーム５と、このブーム５の先端側から進退可能なワイヤー（索体）６と、そのワイヤー６の送り出し及び巻き取りを行うウィンチ（図示省略）と、アウトリガー８とを有し、そのブーム５は伸縮駆動可能とされている。このトラッククレーン２は公知の構成のものでよい。
【０００９】
その掘削装置１は、そのブーム５とワイヤー６とを介してトラッククレーン２に取り外し可能に取り付けられるもので、回転駆動装置１１と、この回転駆動装置１１により回転駆動される掘削用スクリュー１２と、案内体１３とを備える。
【００１０】
図２、図３に示すように、その回転駆動装置１１は、ホルダー１５と、油圧モータや電動モータ等により構成されるオーガモータ１６とを有し、上記ブーム５にワイヤー６を介して連結される。そのホルダー１５は、バックプレート１５ａと、このバックプレート１５ａに一体化された一対のサイドプレート１５ｂ、１５ｃとを有し、そのバックプレート１５ａにオーガモータ１６がボルト等により固定され、両サイドプレート１５ｂ、１５ｃにより連結具１７が支持され、その連結具１７に上記ワイヤー６が取り外し可能に連結される。これによりワイヤー６に連結された回転駆動装置１１はブーム５により吊り下げ状に支持される。
【００１１】
そのスクリュー１２は、その回転駆動装置１１のオーガモータ１６に取り外し可能に取り付けられることで回転駆動される。
【００１２】
その案内体１３は、上端のベース２１と、第１部材２２と、第２部材２３とを有し、上記ブーム５に横軸中心に相対揺動可能に連結される。すなわち、そのベース２１は、底壁２１ａと、この底壁２１ａに一体化された一対の側壁２１ｂ、２１ｃとを有する。両側壁２１ｂ、２１ｃの間に、上記ブーム５の先端にピン１９を介して固定された支持アーム２０が配置される。その支持アーム２０に一体化されたピン２５が、両側壁２１ｂ、２１ｃに形成された切り欠き２１ｂ′、２１ｃ′に挿通される。そのピン２５の軸心は、上記ブーム５の揺動中心である横軸と平行とされている。図４に示すように、各側壁２１ｂ、２１ｃにボルト等により取り外し可能に固定される抜け止め部材２６により、その切り欠き２１ｂ′、２１ｃ′の開放部を閉鎖することで、そのピン２５の各切り欠き２１ｂ′、２１ｃ′からの抜けが阻止される。これにより、その案内体１３はブーム５に、そのピン２５の軸心に一致する横軸回りに相対揺動可能、且つ、上記スクリュー１２の回転軸まわりの相対回転が阻止されるように取り外し可能に連結されている。この連結によって、案内体１３はブーム５により吊り下げ状に支持される。
【００１３】
その案内体１３の第１部材２２は、本実施形態では角筒状とされ、その長手方向はスクリュー１２の回転軸方向に沿う。この第１部材２２は、そのベース２１の下面にボルト等により一体化されることで、そのブーム５に、上記ピン２５の軸心に一致する横軸回りに相対揺動可能、且つ、上記スクリュー１２の回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結されている。
【００１４】
その第２部材２３は、本実施形態では長手方向がスクリュー１２の回転軸方向に沿う角筒状の本体３１と、この本体３１の一外側面に連結片３２を介して一体化される一対の真直なガイドロッド３３ａ、３３ｂとを有する。各ガイドロッド３３ａ、３３ｂは互いに平行とされ、各長手方向はスクリュー１２の回転軸方向に沿う。その本体３１は、図５に示すように第１部材２２の外周側に後述のストッパー５１、５２を介して相対摺動可能に嵌め合わされる。これにより、第２部材２３は第１部材２２に、上記スクリュー１２の回転軸方向に相対移動可能、かつ、その回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、第２部材２３は第１部材２２によりスクリュー１２の軸方向に案内される。そのスクリュー１２の回転軸方向に沿う第１部材２２に対する第２部材２３の相対移動により、案内体１３はスクリュー１２の回転軸方向に伸縮する。そのガイドロッド３３ａ、３３ｂが一体化されている本体３１の外側面は、ブーム５の先端から進出するワイヤー６に対向するように配置される。
【００１５】
その第２部材２３の第１部材２２からの落下を阻止する手段として、第１部材２２の下端外周各面に板状の第１ストッパー５２が一体化され、第２部材２３の上端内周各面に板状の第２ストッパー５１が一体化され、その第１ストッパー５２に第２ストッパー５１が接することで第２部材２３の第１部材２２からの落下が阻止される。
【００１６】
その回転駆動装置１１は、その案内体１３に、スクリュー１２の回転軸方向に案内されるように相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結される。すなわち、図２、図５に示すように、回転駆動装置１１のホルダー１５のバックプレート１５ａに、一方のガイドロッド３３ａの外周に沿う凹面１５ｅ′を有する上下一対のガイド受け１５ｅと、他方のガイドロッド３３ｂの外周に沿う凹面１５ｆ′を有する上下一対のガイド受け１５ｆとがボルト等を介して取り外し可能に取り付けられている。各ガイド受け１５ｅ、１５ｆは、凹面１５ｅ′、１５ｆ′を介してガイドロッド３３ａ、３３ｂにスクリュー１２の回転軸方向に沿って相対摺動可能に接する。上方のガイド受け１５ｅの上端と下方のガイド受け１５ｆの下端との間隔は、ガイドロッド３３ａ、３３ｂの長さよりも小さくされている。これにより、その回転駆動装置１１は、その第２部材２３に、スクリュー１２の回転軸方向に相対移動可能、且つ、その回転軸回りの相対回転が阻止されるように連結され、第２部材２３によりスクリュー１２の軸方向に案内される。本実施形態では、その案内体１３に連結された回転駆動装置１１よりもブーム５の先端が、ブーム５の先端側を前方として、横方向前方側に突出することがないものとされ、障害物との干渉防止が図られている。
【００１７】
その回転駆動装置１１の第２部材２３に対するスクリュー１２の回転軸方向における相対移動範囲を一定範囲に規制する手段が設けられている。すなわち、上記ガイドロッド３３ａ、３３ｂの上下位置において、第２部材２３の本体３１の外側面に規制部材６１、６２がボルト等により一体化される。上方の規制部材６１が回転駆動装置１１に接することで、第２部材２３に対する回転駆動装置１１の上方への移動が阻止され、下方の規制部材６２が回転駆動装置１１に接することで、第２部材２３に対する回転駆動装置１１の下方への移動が阻止される。
【００１８】
図６の（１）は、上記構成により地盤に鉛直方向に沿う孔を掘削する場合における掘削開始当初の状態の一例を示す。この状態では、ワイヤー６のブーム５からの進出量は最小とされ、回転駆動装置１１とスクリュー１２は最も上方に配置され、スクリュー１２の先端は掘削位置に接するものとされている。また、案内体１３の第２部材２３は回転駆動装置１１により上方の規制部材６１を介して支持され、案内体１３は最も縮小された状態となっている。この状態からウィンチによりワイヤー６を送り出してブーム５の先端から進出させ、回転駆動装置１１によりスクリュー１２を回転駆動することで、スクリュー１２および回転駆動装置１１の重量に基づき、回転駆動装置１１およびスクリュー１２は下方に移動する。この際、その回転駆動装置１１は案内体１３にスクリューの回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結され、その案内体１３はブーム５にスクリュー１２の回転軸まわりの相対回転が阻止されるように連結されるので、回転駆動装置１１と案内体１３とがスクリュー１２と連れ回りすることなく、また、ブーム５を作動させることなく、スクリュー１２を回転軸方向に移動させて地盤を掘削できる。また、案内体１３の第２部材２３も自重に基づき回転駆動装置１１と共に移動し、案内体１３は伸長を開始する。さらにスクリュー１２による掘削が進むことで案内体１３が伸長すると、第１部材２２に対する第２部材２３の相対移動が両ストッパー５１、５２が互いに接することで阻止される。これにより、図６の（２）に示すように案内体１３は最も伸長した状態となる。この状態からさらにスクリュー１２による掘削が進むと、図１に示すように回転駆動装置１１は案内体１３の第２部材２３に対してスクリュー１２の回転軸方向にスクリュー１２と共に相対移動する。掘削作業が終われば、スクリュー１２を掘削時の逆方向に回転させつつワイヤー６をウィンチにより巻き取ってブーム５の先端に向かい後退させることで、掘削した孔からスクリュー１２を引き抜くと共に回転駆動装置１１を上昇させ、さらに上昇する回転駆動装置１１により案内体１３の第２部材２３を規制部材６１を介して押し上げることができる。
【００１９】
その案内体１３がスクリュー１２の回転軸方向に伸縮することで掘削深さの変化に対応できる。また、その案内体１３はブーム５に対して横軸回りに揺動可能であるので、スクリュー１２の回転軸方向を変化させて掘削方向を変更し、鉛直方向に沿う孔だけでなく、鉛直方向に対して傾斜する孔を掘削できる。また、シンプルな構造で案内体１３を伸縮させることができると共に、第１部材２２から第２部材２３が落下したり、回転駆動装置１１が第２部材２３から外れるのを防止できる。
【００２０】
本発明は上記実施形態に限定されない。
例えば上記実施形態の構成に、案内体１３の第２部材２３を第１部材２２に対してスクリュー１２の回転軸方向に相対移動させる軸方向駆動力を付与する手段を付加してもよい。例えば、図２において２点鎖線で示すように、スクリュー１２の回転軸方向に伸縮可能な油圧シリンダ７１のシリンダ７１ａを案内体１３のベース２１に取り付けることで第１部材２２に対して固定し、その油圧シリンダ７１の伸縮ロッド７１ｂを第２部材２３に固定する。これにより、その油圧シリンダ７１を油圧により伸長することで、第１部材２２に対して第２部材２３をスクリュー１２の回転軸方向に相対移動させる軸方向駆動力が付与される。その軸方向駆動力により第１部材２２に対して相対移動する第２部材２３は、上方の規制部材６１を介して、スクリュー１２の掘削方向に向かって回転駆動装置１１を押し付けることができる。これにより、シンプルな構造で掘削力を増大させることができる。この場合、案内体１３の伸縮は油圧シリンダ７１の伸縮により行うことができる。この軸方向駆動力の付与手段は油圧シリンダ７１に限定されず、例えばモータシリンダであってもよい。
【００２１】
また、ベースマシンはトラッククレーンに限定されず、例えばクローラクレーン等の他の走行体であってもよいし、定置型のクレーン等であってもよい。また、ベースマシンのブームは伸縮しないものであってもよい。また、案内体を互いにスクリューの回転軸方向に相対移動可能な３以上の部材から構成してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、掘削用スクリューの回転駆動装置の案内体を掘削深さの変化に応じて伸縮でき、スクリューによる掘削時にブームを作動させる必要がなく、シンプルな構造で作業能率、安全性、操作性、掘削性を向上できる掘削装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の掘削装置の使用状態での側面図
【図２】本発明の実施形態の掘削装置の側面図
【図３】本発明の実施形態の掘削装置の正面図
【図４】本発明の実施形態の掘削装置のベースの側面図
【図５】本発明の実施形態の掘削装置の平断面図
【図６】本発明の実施形態の掘削装置の（１）は掘削開始状態を示す側面図、（２）は掘削途中を示す側面図
【符号の説明】
１  掘削装置
２  トラッククレーン（ベースマシン）
５  ブーム
６  ワイヤー（索体）
１１  回転駆動装置
１２  スクリュー
１３  案内体
２２  第１部材
２３  第２部材
５１、５２  ストッパー
６１、６２  規制部材
７１  油圧シリンダ
【図１】
0003586597.tif 000002
【図２】
0003586597.tif 000003
【図３】
0003586597.tif 000004
【図４】
0003586597.tif 000005
【図５】
0003586597.tif 000006
【図６】
0003586597.tif 000007