(57)【要約】【課題】２台分の昇降力得ることができる昇降用油圧回路を提供すること。【解決手段】上下２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、任意に選択した昇降装置の油圧モータ６１，７１に一つの油圧ポンプ４から作動油を送り込んで作業装置を昇降させるものであって、油圧ポンプ４からの作動油を上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータ６１，７１に送り込むための３個のコントロールバルブ２１，２２，２３を有し、上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブ２１，２３／２２，２３を使用して、上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータ６１，７１に油圧ポンプ４の作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させる昇降用油圧回路。【選択図】　　　　図１
2004092271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシンに立設されたリーダに対して上下に２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、油圧モータの駆動によって上下の各作業装置をそれぞれ昇降させる上側昇降装置及び下側昇降装置に対し、任意に選択した昇降装置の油圧モータに一つの油圧ポンプから作動油を送り込んで当該作業装置を昇降させる昇降用油圧回路であって、
前記油圧ポンプからの作動油を前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータに送り込むための３個のコントロールバルブを有し、前記上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、当該３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブを使用して、前記上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させるものであることを特徴とする昇降用油圧回路。
【請求項２】
請求項１に記載する昇降用油圧回路において、
前記コントロールバルブは、上側又は下側昇降装置用リモコンバルブの操作によって供給されるパイロット圧で切り換え可能なパイロット式スプール弁であることを特徴とする昇降用油圧回路。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する昇降用油圧回路において、
前記３個のコントロールバルブは、第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方に接続され、第３のコントロールバルブが他方に接続され、前記第１及び第３のコントロールバルブによって前記直列のオイルラインを形成し、前記第２と第３のコントロールバルブによって前記並列のオイルラインを形成するものであることを特徴とする昇降用油圧回路。
【請求項４】
請求項３に記載する昇降用油圧回路において、
前記第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置に接続された場合には、前記上側昇降装置用リモコンバルブが、ソレノイドバルブの切り換えによって前記第１のコントロールバルブ又は前記第２及び第３のコントロールバルブに接続され、前記下側昇降装置用リモコンバルブが、前記第３のコントロールバルブにシャトル弁によって前記上側昇降装置用リモコンバルブとともに接続されたものであることを特徴とする昇降用油圧回路。
【請求項５】
請求項２に記載する昇降用油圧回路において、
前記上側昇降装置及び下側昇降装置が当該油圧モータを駆動させる作動油の供給によってブレーキ状態が解除されるネガブレーキを有するものであって、
前記コントロールバルブから前記上側昇降装置に接続された上昇ライン及び下降ラインにタンク接続用バルブが接続され、そのタンク接続用バルブが、前記上側昇降装置用リモコンバルブを操作して前記上側昇降装置を駆動させる場合には、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを遮断し、前記上側昇降装置を駆動させない場合に、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを連通させるものであることを特徴とする昇降用油圧回路。
【請求項６】
ベースマシンの立設されたリーダに対して上下に装着され、各々が有する昇降装置によってリーダに沿った昇降が可能な２台の作業装置間に形成された連結手段において、
両装置を一体的に昇降させ又は各装置を独立して昇降させるように、装置本体を連結及び分離させるものであることを特徴とする連結手段。
【請求項７】
請求項６に記載する連結手段において、
上側の作業装置から延びた連結プレートと下側の作業装置に突設されたブラケットに重なる貫通孔が形成され、下側の作業装置には重ねられた貫通孔にロックピンを抜き差しするシリンダを有することを特徴とする連結手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースマシンのリーダに沿って昇降可能な昇降装置を駆動させる昇降用油圧回路に関し、特に２台の昇降装置を同時に駆動させて昇降力を増加させるための昇降用油圧回路に関する。また、そうした昇降用油圧回路を備えたベースマシンに装着し、各々が昇降装置を有する２台の作業装置を連結及び分離させる連結手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、軟弱地盤等の液状化現象を防止する場合には、そうした場所の軟弱地盤に対し砂、砕石、コンクリート殻等の粒状物等の中詰材がケーシングパイプ中に投入され、該ケーシングパイプの内側に設けたスラストスクリュウをオーガーモータ等の駆動装置等により回転させて排出する地盤の締固めが行われる。
図８は、そのための杭打機をベースマシンにした地盤改良機の側面図である。地盤改良機１００は、杭打機１１０の起立したリーダ１２０に対し、作業装置としてオーガ駆動装置６０と中掘装置７０が上下に装着され、それぞれが昇降装置を備えて独立して昇降できるようになっている。
【０００３】
下方に位置する中掘装置７０には鋼管杭８０が連結され、上方に位置するオーガ駆動装置６０には鋼管杭８０の中に挿入されたスクリュウ９０が連結され、鋼管杭８０はそのまま地盤に圧入され、スクリュウ９０は下降しながら回転が与えられる。スクリュウ９０の先端には掘削刃が形成されており、昇降装置によって下降するオーガ駆動装置６０の回転出力によって地盤を掘削し、そうした掘削箇所を中掘装置７０の下降によって鋼管杭８０が地盤に圧入される。掘削された土は鋼管杭８０内をスクリュウによって上方に持ち上げられて排出される。
【０００４】
次に、図９はオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを昇降させる杭打機１１０に構成された昇降用油圧回路を示した図である。この油圧回路では、１台の油圧ポンプ２００から送られる作動油によってオーガ駆動装置６０の昇降装置（以下、「上側昇降装置」と記す）６０Ａと、中掘装置７０の昇降装置（以下、「下側昇降装置」と記す）７０Ａとを、それぞれ単独で昇降させることができるように構成されたものである。杭打機１１０の運転席１１１には上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａの昇降レバー２０１，２１１があって、その昇降レバー２０１，２１１によってコントロールバルブ２０２，２１２のパイロット圧を操作できるようになっている。
【０００５】
すなわち、リモコンバルブ２０３，２１３には、不図示のパイロット圧用油圧ポンプに接続された一対の減圧弁２０５，２０６又は２１５，２１６が設けられ、昇降レバー２０１，２１１の操作によって一方をタンク２５０からパイロット用油圧ポンプへと切り換えができるようになっている。コントロールバルブ２０２は、上昇ライン２０７と下降ライン２０８が上側昇降装置６０Ａに接続され、コントロールバルブ２１２は、上昇ライン２１７と下降ライン２１８が下側昇降装置７０Ａに接続されている。そして、コントロールバルブ２０２，２１２は、図示する中立状態ではセンターバイパス２０９が油圧ポンプ２００からタンク２５０まで連通している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の昇降用油圧回路は、上下２台の昇降装置６０Ａ，７０Ａの昇降力を十分に引き出すことができなかった。
例えば、図８に示す作業機で鋼管杭８０を一旦地盤に打ち込んだ後、その鋼管杭８０を引き抜くのに強い上昇方向の力が必要な場合、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を連結しても昇降装置２台分の力で鋼管杭８０を引き抜くことができなかった。
【０００７】
すなわち、昇降装置６０Ａ，７０Ａを上昇させるには、昇降レバー２０１，２１１をともに上昇側へ傾ければパイロット圧によりコントロールバルブ２０２，２１２のスプールが動いて図示する右側流路に切り換えられる。それによって油圧ポンプ２００からの作動油が、コントロールバルブ２０２から上昇ライン２０７を通って上側昇降装置６０Ａへと送られ、油圧モータ６１，６１を上昇方向に回転させた作動油が下降ライン２０８を通ってコントロールバルブ２０２へと戻る。
【０００８】
そして、コントロールバルブ２０２に戻った作動油は、センターバイパス２０９を通ってコントロールバルブ２１２に流れ込み、そこから上昇ライン２１７を通って下側昇降装置７０Ａへ送られる。そこで油圧モータ７１，７１を上昇方向に回転させた作動油は、下降ライン２１８を通ってコントロールバルブ２１２に戻り、タンク２５０へと流れる。こうして昇降装置６０Ａ，７０Ａに流れる作動油によって両装置の油圧モータ６１，６１，７１，７１が駆動し、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が同時に上昇する。
【０００９】
このとき従来の昇降用油圧回路は、昇降装置６０Ａ，７０Ａに同一の作動油が流れて油圧モータ６１，６１，７１，７１が駆動する、直列に接続されたいわゆるシリーズ回路になっているため、各装置の油圧モータ６１，６１，７１，７１にはほぼ同じ油量の作動油が流れ、両昇降装置６０Ａ，７０Ａがほぼ同じ速度で昇降することになる。そして、リリーフ弁２６０で設定された一定圧力の下、各昇降装置６０Ａ，７０Ａの油圧モータ６１，６１から油圧モータ７１，７１へ、作動油が２段階で送られるため、各油圧モータ６１，６１，７１，７１への作動油の供給圧が低くなり、そこで出力される動力も小さくなってしまい、２台の昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時に駆動させたとしても、結果的には１台分の昇降力しか得られなかった。
【００１０】
そこで本発明は、かかる課題を解決すべく、２台分の昇降力得ることができる昇降用油圧回路を提供することを目的とする。
また本発明は、２台分の昇降力を得る場合の作業装置間の連結手段を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る昇降用油圧回路は、ベースマシンに立設されたリーダに対して上下に２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、油圧モータの駆動によって上下の各作業装置をそれぞれ昇降させる上側昇降装置及び下側昇降装置に対し、任意に選択した昇降装置の油圧モータに一つの油圧ポンプから作動油を送り込んで当該作業装置を昇降させるものであって、前記油圧ポンプからの作動油を前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータに送り込むための３個のコントロールバルブを有し、前記上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、当該３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブを使用して、前記上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させるものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る昇降用油圧回路は、次の実施態様であることが好ましい。
前記コントロールバルブが、上側又は下側昇降装置用リモコンバルブの操作によって供給されるパイロット圧で切り換え可能なパイロット式スプール弁であること。
前記３個のコントロールバルブが、第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方に接続され、第３のコントロールバルブが他方に接続され、前記第１及び第３のコントロールバルブによって前記直列のオイルラインを形成し、前記第２と第３のコントロールバルブによって前記並列のオイルラインを形成するものであること。
【００１３】
前記第１及び第２のコントロールバルブが前記上側昇降装置に接続された場合には、前記上側昇降装置用リモコンバルブが、ソレノイドバルブの切り換えによって前記第１のコントロールバルブ又は前記第２及び第３のコントロールバルブに接続され、前記下側昇降装置用リモコンバルブが、前記第３のコントロールバルブにシャトル弁によって前記上側昇降装置用リモコンバルブとともに接続されたものであること。
【００１４】
また、前記上側昇降装置及び下側昇降装置が当該油圧モータを駆動させる作動油の供給によってブレーキ状態が解除されるネガブレーキを有するものであって、前記コントロールバルブから前記上側昇降装置に接続された上昇ライン及び下降ラインにタンク接続用バルブが接続され、そのタンク接続用バルブが、前記上側昇降装置用リモコンバルブを操作して前記上側昇降装置を駆動させる場合には、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを遮断し、前記上側昇降装置を駆動させない場合に、上昇ライン及び下降ラインとタンクとを連通させるものであること。
【００１５】
よって、本発明の昇降用油圧回路によれば、上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列に接続させた場合には、油圧モータに同じ油量の作動油が供給されて両作業装置が同じ速度で昇降する一方、オイルラインを並列に接続させた場合には、分けられた作動油が供給されるため、昇降速度が落ちるが、上側昇降装置及び下側昇降装置を単独で駆動させた場合と同様のトルクを得ることができるので、上側及び下側昇降装置の同時昇降によって倍の昇降力を得ることが可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る連結手段は、ベースマシンの立設されたリーダに対して上下に装着され、各々が有する昇降装置によってリーダに沿った昇降が可能な２台の作業装置間に形成されたものであって、両装置を一体的に昇降させ又は各装置を独立して昇降させるように、装置本体を連結及び分離させるものであることを特徴とする。
その実施態様としては、上側の作業装置から延びた連結プレートと下側の作業装置に突設されたブラケットに重なる貫通孔が形成され、下側の作業装置には重ねられた貫通孔にロックピンを抜き差しするシリンダを有するものであることが好ましい。
【００１７】
例えば前述したように、上側昇降装置及び下側昇降装置を単独で駆動させた場合と同様のトルクを出力させて上下２台の作業装置をリーダに沿って昇降させれば、地盤に打ち込んだ鋼管杭を引き抜くような場合、上下の作業装置が機械的に連結されて一体になっているため、下側の作業装置に直接連結された鋼管杭は、その下側昇降装置の昇降力に上側昇降装置の昇降力を加えた倍の力で引き抜かれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る昇降用油圧回路の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である。本実施形態の昇降用油圧回路は、前記従来例と同様、図８に示すようにリーダ１２０に沿って昇降するオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａとを操作するためのものであり、リモコンバルブで操作するパイロット圧によってコントロールバルブを切り換え、油圧ポンプから送り出される作動油を制御して昇降装置を駆動させるものである。
【００１９】
リモコンバルブ１，２は、それぞれ昇降レバー１１，１２の傾きによって各一対の減圧弁１３，１４又は１５，１６の切り換え操作を行うようにしたものである。減圧弁１３，１４又は１５，１６は、パイロット圧を供給する不図示のパイロット圧用油圧ポンプとタンク５とに接続され、３つのコントロールバルブ２１，２２，２３からなる３連バルブ３との切り換えを行うようにしたものである。２台あるリモコンバルブ１，２のうち、リモコンバルブ１がオーガ駆動装置６０の上側昇降装置６０Ａを操作するためのものであり、リモコンバルブ２が、中掘装置７０の下側昇降装置７０Ａを操作するためのものである。
【００２０】
リモコンバルブ１の減圧弁１３，１４は、それぞれソレノイドバルブ２５，２６を介してコントロールバルブ２１，２２，２３の上昇側又は下降側パイロット室に接続されており、ソレノイドバルブ２５，２６は、その切り換えによって減圧弁１３，１４とコントロールバルブ２１又はコントロールバルブ２２，２３とを接続するようにしたものである。更に減圧弁１３，１４は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室にも接続されている。タンク接続用バルブ１８，１９は、コントロールバルブ２１，２２の中立ブロックがオールポートブロックになっている為に、バルブ中立時に圧がこもって上側昇降装置６０Ａのネガブレーキ６５，６５が解放してしまうのを防ぐためのものであり、上昇ライン４５又は下降ライン４６とタンク５とに接続されている。
【００２１】
一方、リモコンバルブ２の減圧弁１５，１６は、シャトル弁２７，２８によってそれぞれコントロールバルブ２３の上昇側又は下降側パイロット室に接続されている。このシャトル弁２７，２８は、前述したソレノイドバルブ２５，２６とも接続され、リモコンバルブ１，２の両方に接続されたコントロールバルブ２３が、その何れか一方からパイロット圧を受けるようにしたものである。
【００２２】
次に３連バルブ３は、そのコントロールバルブ２１，２２が上昇ライン３１及び下降ライン３２を介して上側昇降装置６０Ａに接続され、コントロールバルブ２３が上昇ライン３３及び下降ライン３４を介して下側昇降装置７０Ａに接続されている。ソレノイドバルブ２５，２６は、こうしたコントロールバルブ２１，２２，２３のうち、コントロールバルブ２１とコントロールバルブ２２，２３を選択して切り換えられるようにしたものである。
【００２３】
そして、３連バルブ３の各コントロールバルブ２１，２２，２３には、上昇ライン３１，３３や下降ライン３２，３４の他、中立状態で各コントロールバルブ２１，２２，２３を通るセンターバイパス３５、コントロールバルブ２２を介さないで作動油をコントロールバルブ２３へ送るようにたバイパスライン３６及び、リリーフ弁２４の配管されたタンクライン３７が各ポートにそれぞれ図示するように接続されている。
【００２４】
従って、こうした本実施形態の昇降用油圧回路では、３連バルブ３の作動によって昇降装置６０Ａ，７０Ａを駆動させるための流路を形成する。その中でも昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時に昇降させる場合に、コントロールバルブ２１，２３を直列接続（シリーズ接続）させてほぼ同じ速度で昇降させる従来例と同様な操作の他、本実施形態では、コントロールバルブ２２，２３を並列接続させて昇降力をアップさせる操作を可能としている。図１に示した回路のうち、これまでに説明した部分が昇降用油圧回路を構成する部分であり、図８に示すベースマシンである杭打機１１０の本体１１５に設けられている。そして、この昇降用油圧回路にリーダ１２０に装着されたオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の昇降装置６０Ａ，７０Ａが接続される。
【００２５】
上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａは同じく構成され、いずれも一対の油圧モータ６１，６１又は７１，７１を備え、各油圧モータ６１，６１，７１，７１ごとにモータ駆動回路が構成されている。モータ駆動回路は、３連バルブ３に接続された上昇ライン３１又は３３及び下降ライン３２又は３４にブレーキ弁６２，６２，７２，７２が接続され、そのブレーキ弁６２，６２，７２，７２から油圧モータ６１，６１，７１，７１までを往復する流路にクロスリリーフ弁６３，６４又は７３，７４が逆向き並列に接続されている。ブレーキ弁６２又は７２は、油圧モータ６１又は７１の逆転防止と昇降をホールドするものであり、またクロスリリーフ弁６３，６４又は７３，７４は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の過負荷時に油圧が過大になることを防止するものである。更に、ブレーキ弁６２，６２又は７２，７２にはネガブレーキ６５，６５又は７５，７５が接続され、作動油の圧力によってブレーキが解除できるようになっている。
【００２６】
ところで、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を昇降装置６０Ａ，７０Ａを用いて昇降させる場合、図８に示すラック式の他にもチェーン式によるものがある。ラック式は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の駆動によりラックに沿ってピニオンギヤを転動させて昇降させるものであり、チェーン式は、油圧モータ６１，６１又は７１，７１の駆動によってスプロケットを回転させ、リーダ１２０の上下端に掛け渡したチェーンに沿って昇降させるものである。本実施形態ではこのうちのラック式昇降装置を例に挙げて説明することとし、図６及び図７は、そうしたオーガ駆動装置６０と中掘装置７０を示した側面図と正面図である。
【００２７】
オーガ駆動装置６０と中掘装置７０は、図８に示す杭打機１１０のリーダ１２０に対してガイドギブ６６…，７６…によって摺動可能に装着され、昇降装置６０Ａ，７０Ａの駆動による昇降を可能にしたものである。リーダ１２０には２本のガイドパイプ１２１が平行に設けられ、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０は、そのガイドパイプ１２１をガイドギブ６６…，７６…によって両側から挟み込んで摺動可能に装着されている。
【００２８】
また、ラック式昇降装置では、リーダ１２０には２本あるガイドパイプ１２１の間に左右両歯をもったラック１２２が固定され、上側及び下側の昇降装置６０Ａ，７０Ａのピニオンギヤ６７，７７がラック１２２に対して両側から噛合している。従って、ピニオンギヤ６７，６７又は７７，７７は、図１に示すように油圧モータ６１，６１又は７１，７１によって回転が与えられ、そのピニオンギヤ６７，６７又は７７，７７が、噛合したラック１２２を転動することにより、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って昇降するようになっている。
【００２９】
オーガ駆動装置６０は、上部に上側昇降装置６０Ａが、その下にはドライブシャフト６８を回転させる油圧モータを内装した回転駆動部６９が構成され、ドライブシャフト６８に連結されたスクリュウ９０（図８参照）に回転を与えながら下降することによって地盤の掘削を行うようにするものである。一方、中掘装置７０は、下端に鋼管杭８０を連結可能なパイルキャップ７８を備え、それに連結された鋼管杭８０の中にオーガ駆動装置６０に連結したスクリュウ９０の回転を可能にし、下降することによって鋼管杭８０を地盤に圧入するようにしたものである。
【００３０】
ところで従来、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０は、単独で昇降する場合にかかわらず、上側及び下側の昇降装置６０Ａ，７０Ａが直列接続（シリーズ接続）してほぼ同じ速度で同時に昇降する場合は互いが分離した状態でも不都合はなかった。しかし、後述するように上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの力を合わせた昇降力を発揮すべく、油圧回路を並列接続させて同時に昇降させる場合には互いを機械的に連結する必要がある。そこで、本実施形態の昇降用油圧回路を備えるベースマシンに装着するオーガ駆動装置６０と中掘装置７０との昇降を行う場合には、両装置を連結・分離させる手段が必要になる。
【００３１】
そのため、オーガ駆動装置６０には、ドライブシャフト６８を挟むように左右両側に固定された連結プレート５１，５１が下方に突き出して固体され、他方の中掘装置７０には二股のブラケット５２，５２が上方に突設され、それぞれに両者が図示するように重なってできる貫通孔が形成されている。また中掘装置７０にはシリンダ５３，５３が固定されており、そのピストンロッドに固定されたロックピン５４，５４が、シリンダ５３，５３の伸縮によって連結プレート５１，５１及びブラケット５２，５２の貫通孔に対して抜き差しできるようになっている。
【００３２】
次に、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を昇降させる場合の昇降用油圧回路の作用について説明する。図２乃至図５は、図１と同様に本実施形態の昇降用油圧回路を示した図であり、特に回路を構成する各バルブの動作状態を表し、作動油の流れを太実線で、パイロット圧の流れを太破線で示している。
先ず、図２に従って上側昇降装置６０Ａの単独上昇、すなわちオーガ駆動装置６０の単独上昇について説明する。このとき図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とは分離した状態となっている。また、ソレノイドバルブ２５は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。
【００３３】
そこで昇降レバー１１が上昇側に倒されると、パイロット圧がソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２１の上昇側パイロット室に作用する。そのため、コントロールバルブ２１はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、下降ライン３２にはセンターバイパス３５を介してタンク５が接続される。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室にも作用し、その切り換えによって上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。
【００３４】
従って、油圧ポンプ４から送り出された作動油は、コントロールバルブ２１を通って上昇ライン３１を流れる。上側昇降装置６０Ａでは、上昇ライン３１から流れ込んだ作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５が解除された後にブレーキ弁６２，６２が切り換えられるため、油圧モータ６１，６１を通った作動油が下降ライン３２へと流れ出る。そして、下降ライン３２を流れた作動油はコントロールバルブ２１に戻り、そこからコントロールバルブ２２，２３を貫くセンターバイパス３５を通ってタンク５へと送られる。こうした作動油に流れによって油圧モータ６１，６１に回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０が上昇する。
【００３５】
逆に、上側昇降装置６０Ａを単独下降させるには昇降レバー１１が下降側に倒される。減圧弁１４が切り換えられ、ソレノイドバルブ２６を介して送られたパイロット圧によってコントロールバルブ２１が切り換えられる。これによって、油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２から上側昇降装置６０Ａへ送られ、更に上昇ライン３１を通り、コントロールバルブ２１に戻ってタンク５へと流れる。こうした作動油の流れによって油圧モータ６１，６１には逆向きの回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０が下降する。
【００３６】
次に、図３に従って下側昇降装置７０Ａの単独下降、すなわち中掘装置７０の単独下降について説明する。このときも図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とは分離された状態となっている。また、ソレノイドバルブ２６は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。そこで昇降レバー１２が下降側に倒されると、パイロット圧はシャトル弁２８を介してコントロールバルブ２３の下降側パイロット室に作用する。
【００３７】
このためコントロールバルブ２３は、スプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、下側昇降装置７０Ａの下降ライン３４に油圧ポンプ４が接続され、上昇ライン３３にはタンクライン３７を介してタンク５が接続される。なお、リモコンバルブ２を操作する場合、タンク接続用バルブ１８，１９は上側昇降装置６０Ａに接続された上昇ライン３１及び下降ライン３２をタンク５に連通させている。そのため、上側昇降装置６０Ａのネガブレーキ６５，６５は油圧から解放され、確実に上側昇降装置６０Ａのブレーキがかかり、オーガ駆動装置６０が不意に落下してしまうような危険は回避できる。
【００３８】
油圧ポンプ４から送り出された作動油は、センターバイパス３５及びバイパスライン３６を通ってコントロールバルブ２３へ流れ、そこから下降ライン３４へと送られる。下側昇降装置７０Ａでは、下降ラインから流れ込んだ作動油の圧力によってネガブレーキ７５が解除された後にブレーキ弁２５が切り換えられるため、油圧モータ７１，７１を通って上昇ライン３３へと流れ出る。そして、上昇ライン３３を流れた作動油はコントロールバルブ２３に戻り、タンクライン３７を通ってタンク５へと送られる。こうした作動油に流れによって油圧モータ７１，７１に回転が発生し、ピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することで中掘装置７０が下降する。
【００３９】
逆に、下側昇降装置７０Ａを単独上昇させるには昇降レバー１２が上昇側に倒される。減圧弁１５が切り換えられ、シャトル弁２７を介して送られたパイロット圧によって、コントロールバルブ２３が切り換えられる。これによって、油圧ポンプ４から送り出された作動油が上昇ライン３３から下側昇降装置７０Ａへ送られ、更に下降ライン３４を通り、コントロールバルブ２３に戻ってタンク５へと流れる。こうした作動油の流れによって油圧モータ７１，７１には逆向きの回転が発生し、ピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することで中掘装置７０が上昇する。
【００４０】
次に、図４に従って上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの同時上昇、すなわちオーガ駆動装置６０と中掘装置７０の同時上昇について説明する。特にオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを非連結状態で上昇させる場合の作用について説明する。そのため、このときも図６に示すシリンダ５３，５３は収縮作動し、ロックピン５４，５４が引き抜かれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とが分離された状態となっている。また、ソレノイドバルブ２５，２６は、不図示の切り換えスイッチによって図示する接続状態になっている。
【００４１】
そこで昇降レバー１１，１２が同時に上昇側に倒されると、パイロット圧がリモコンバルブ１からソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２１の上昇側パイロット室に作用する。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室に作用する。そのため、タンク接続用バルブ１８，１９が切り換えられ、上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。一方、リモコンバルブ２では、パイロット圧がシャトル弁２８を介してコントロールバルブ２３の上昇側パイロット室に作用する。
【００４２】
これによって、コントロールバルブ２１はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３２はセンターバイパス３５へ接続される。一方、コントロールバルブ２３はスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３３にバイパスライン３６が接続され、その下降ライン３４がタンク５へと接続される。この場合、コントロールバルブ２１，２３は、油圧ポンプ４からタンク５にかけて上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａが直列にシリーズ接続されている。
【００４３】
従って、油圧ポンプ４から送り出された作動油は、先ずコントロールバルブ２１から上昇ライン３１へと送られ、上側昇降装置６０Ａでは作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５が解除された後ブレーキ弁６２，６２が切り換えられるため、油圧モータ６１，６１を通って下降ライン３２へと流れ出る。
下降ライン３２を流れた作動油は、コントロールバルブ２１に戻り、そこからバイパスライン３６を通ってコントロールバルブ２３へと送られる。そして上昇ライン３３から下側昇降装置７０Ａへと送られ、作動油の圧力によってネガブレーキ７５，７５が解除された後にブレーキ弁７２，７２が切り換えられるため、油圧モータ７１，７１を通って下降ライン３４へと流れ出る。その後、作動油はコントロールバルブ２３に戻り、タンクライン３７を介してタンク５へと流れる。
【００４４】
こうした作動油に流れによって油圧モータ６１，６１及び油圧モータ７１，７１に回転が発生し、ピニオンギヤ６７，６７及びピニオンギヤ７７，７７がラック１２２を転動することでオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が上昇する。
このとき、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａとは、油圧ポンプ４とタンク５との間に直列接続され、油圧モータ６１，６１，７１，７１が同じ油量の作動油が供給されるため、ピニオンギヤ６７，６７，７７，７７の回転数が一致し、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とがほぼ同じ速度で上昇する。ただし、下側昇降装置７０Ａでは、油圧モータ６１，６１でドレンへリークしてしまった分だけ油圧モータ７１，７１へ流れ込む油量が減るため、実際には上側昇降装置６０Ａに比べて若干速度が落ちている。
【００４５】
逆に、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時下降させるには昇降レバー１１，１２が下降側に倒される。減圧弁１４，２３が切り換えられ、ソレノイドバルブ２６、シャトル弁２８を介して送られたパイロット圧によって、コントロールバルブ２１，３３が切り換えられる。これにより油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２側から上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａへと、前記上昇時と同じようにシリーズ接続された回路を逆向きに流れる。従って、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａの油圧モータ６１，６１，７１，７１は、同じ油量の作動油によって駆動するためピニオンギヤ６７，６７，７７、７７の回転数が一致し、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とがほぼ同じ速度で下降する。
【００４６】
次に、図５に従って上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａの同時上昇、すなわちオーガ駆動装置６０と中掘装置７０の同時上昇について説明する。特に、ここではオーガ駆動装置６０と中掘装置７０とを連結させて上昇させる場合について説明する。そのためには先ず杭打機の運転席にある不図示のスイッチが入れられ、図７に示すようにシリンダ５３，５３が伸長作動して連結プレート５１，５１及びブラケット５２，５２の貫通孔にロックピン５４，５４が差し込まれ、オーガ駆動装置６０と中掘装置７０とが連結される。そして、このときソレノイドバルブ２５，２６は励磁され、図５に示すように接続が切り換えられる。
【００４７】
オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０を連結させて昇降を行う場合、リモコンバルブ１の昇降レバー１１のみが上昇側に倒される。すると、パイロット圧はソレノイドバルブ２５を介してコントロールバルブ２２，２３の上昇側パイロット室に作用する。またパイロット圧は、シャトル弁１７を介してタンク接続用バルブ１８，１９のパイロット室に作用し、上昇ライン３１及び下降ライン３２がタンク５と遮断される。
【００４８】
コントロールバルブ２２は、スプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、上側昇降装置６０Ａの上昇ライン３１に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３２がタンクライン３７を介してタンク５へと接続される。一方、コントロールバルブ２３でもスプールが作動して図示するように流路が切り換えられ、バイパスライン３６を介して直接下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３３に油圧ポンプ４が接続され、その下降ライン３４がタンクライン３７を介してタンク５へと接続される。従って、上側昇降装置６０Ａと下側昇降装置７０Ａは、油圧ポンプ４からタンク５にかけて並列に接続される。
【００４９】
そこで、油圧ポンプ４から送り出された作動油はバイパスライン３６で分かれ、一方はコントロールバルブ２２を、他方はコントロールバルブ２３を通り、それぞれ上側昇降装置６０Ａ又は下側昇降装置７０Ａの上昇ライン３１又は３３へと流れる。上下の昇降装置６０Ａ，７０Ａでは、ともに作動油の圧力によってネガブレーキ６５，６５，７５，７５が解除された後にブレーキ弁６２，６２，７２，７２が切り換えられるため、作動油は油圧モータ６１，６１，７１，７１を通って下降ライン３２又は３４へと流れ出る。このため、油圧モータ６１，６１，７１，７１の出力によってピニオンギヤ６７，６７，７７，７７に上昇方向の回転が与えられ、噛合したラック１２２を転動してオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って上昇することとなる。
【００５０】
逆に、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａを同時下降させるには昇降レバー１１が下降側に倒され、ソレノイドバルブ２６を介して送られたパイロット圧によってコントロールバルブ２２，２３が切り換えられる。これにより油圧ポンプ４から送り出された作動油が下降ライン３２，３４側から上側昇降装置６０又は下側昇降装置７０Ａに、それぞれ前記上昇時と同様に並列接続された回路を逆向きに流れる。このため、油圧モータ６１，６１，７１，７１の出力によってピニオンギヤ６７，６７，７７，７７に下降方向の回転が与えられ、噛合したラック１２２を転動してオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０がリーダ１２０に沿って下降することとなる。
【００５１】
ところで前述した図４に示すシリーズ接続の場合には、上側昇降装置６０Ａの油圧モータ６１，６１と下側昇降装置７０Ａの油圧モータ７１，７１に送り込まれる作動油の供給圧は、その合計がリリーフ圧に達したところで限界になるが、今回のように並列接続させた場合には、共通の油圧ポンプ４からの作動油が分かれて供給されるため、リリーフ弁２４の設定圧で各々に作動油が供給される。従って、油圧モータ６１，６１と油圧モータ７１，７１へは油量が半減し、昇降速度が落ちる一方、上側昇降装置６０Ａ及び下側昇降装置７０Ａを単独で駆動させた場合と同様のトルクを得ることができるので、上側及び下側昇降装置６０Ａ，７０Ａによって倍の昇降力を得ることができる。
【００５２】
こうした昇降を行う場合としては、地盤に打ち込んだ鋼管杭８０を引き抜く場合がある。このとき、オーガ駆動装置６０及び中掘装置７０が機械的に連結されて一体になっているため、鋼管杭８０は、直接連結された下側昇降装置７０Ａの昇降力に加え上側昇降装置６０Ａの昇降力で引き抜くことができる。例えばオーガ駆動装置６０及び中掘装置７０の最大昇降力がそれぞれ１０ｔｏｎであるとした場合、シリーズ接続では１０ｔｏｎしか出力されなかったものが、２０ｔｏｎの最大昇降力を出力することができるようになった。
【００５３】
以上、昇降用油圧回路及び連結手段の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、ベースマシンに立設されたリーダに対して上下に２台の作業装置が昇降可能に装着された場合に、油圧モータの駆動によって上下の各作業装置をそれぞれ昇降させる上側昇降装置及び下側昇降装置に対し、任意に選択した昇降装置の油圧モータに一つの油圧ポンプから作動油を送り込んで当該作業装置を昇降させるものであって、前記油圧ポンプからの作動油を前記上側昇降装置及び下側昇降装置の一方又は両方を選択してその油圧モータに送り込むための３個のコントロールバルブを有し、前記上側昇降装置及び下側昇降装置を同時に昇降させる場合に、当該３個のコントロールバルブから２個のコントロールバルブを使用して、前記上側昇降装置及び下側昇降装置の各油圧モータに油圧ポンプの作動油を送り込むオイルラインを直列又は並列に接続させるようにしたので、２台分の昇降力得ることができる昇降用油圧回路を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である。
【図２】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（上側昇降装置の単独上昇状態）。
【図３】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（下側昇降装置の単独下降状態）。
【図４】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（オイルライン直列接続による上側及び下側昇降装置の同時上昇状態）。
【図５】昇降用油圧回路の一実施形態を示した回路図である（オイルライン並列接続による上側及び下側昇降装置の同時上昇状態）。
【図６】オーガ駆動装置と中掘装置を示した側面図である。
【図７】オーガ駆動装置と中掘装置を示した正面図である。
【図８】杭打機をベースマシンにした地盤改良機の側面図である。
【図９】従来の昇降用油圧回路を示した回路図である。
【符号の説明】
１，２　　　　　　　リモコンバルブ
４　　　　　　　　　油圧ポンプ
５　　　　　　　　　タンク
２１，２２，２３　　コントロールバルブ
２４　　　　　　　　リリーフ弁
２５，２６　　　　　ソレノイドバルブ
１７，２７，２８　　シャトル弁
１８，１９　　　　　タンク接続用バルブ
３１，３３　　　　　上昇ライン
３２，３４　　　　　下降ライン
６１，７１　　　　　油圧モータ
【図１】
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【図２】
2004092271.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004092271.tif 000006
【図５】
2004092271.tif 000007
【図６】
2004092271.tif 000008
【図７】
2004092271.tif 000009
【図８】
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【図９】
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