(57)【要約】【課題】作業場の高さ制限に応じてボーリング用のロッドのサイズを選定し、これに対応してガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させることができる掘削機に関する。【解決手段】掘削機のガイドセルが、相対的に上方のスライドフレームを下方のスライドフレームに沿ってスライドさせて伸縮自在に連結してなる複数段のスライドフレームと、前記上方のスライドフレームの伸縮動を制御する制御手段と、前記ガイドセルの最上段のスライドフレームに装着されたドリルヘッドとを有してなり、前記制御手段により各スライドフレームの昇降動を流体圧シリンダを制御して行うことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機のガイドセルが、相対的に上方のスライドフレームを下方のスライドフレームに沿ってスライドさせて伸縮自在に連結してなる入れ子状に形成された複数段のスライドフレームと、前記上方のスライドフレームの伸縮動を制御する制御手段と、前記ガイドセルの最上段のスライドフレームに装着されたドリルヘッドとを有してなり、
前記制御手段により各スライドフレームの昇降動を制御して、作業場の高さ条件に応じて選定されたボーリング用のロッドの長さに対応するようにガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させることを特徴とする掘削機。
【請求項２】
複数段のスライドフレームが、相対的に下方のスライドフレーム内に上方のスライドフレームを嵌合し前記下方のスライドフレームに沿ってスライドして伸縮自在となし、相対的に下方のスライドフレームに流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部またはシリンダの基端部のいずれか一方を固定し、上方のスライドフレームに上記流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部またはシリンダの基端部のいずれか他方を固定してなり、
上記流体圧シリンダを制御手段で制御し伸縮動させて、作業場の高さ条件に応じて選定されたボーリング用のロッドの長さに対応するようにガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させることを特徴とする請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
相対的に下方となるスライドフレーム内に、上方となるスライドフレームを伸縮動させる左右一対の流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部を固定し、前記上方となるスライドフレームの左右の枠体には、上記左右一対の流体圧シリンダのシリンダ部をそれぞれ形成してなることを特徴とする請求項２に記載の掘削機。
【請求項４】
ガイドセルが、最下段ベースフレームと、第１中段スライドフレームと、第２中段スライドフレームと、最上段スライドフレームとの４段のスライドフレームからなっており、前記最下段ベースフレームと第１中段スライドフレームとに下段流体圧シリンダが介設されており、第１中段スライドフレームと第２中段スライドフレームとに中段流体圧シリンダが介設されており、第２中段スライドフレームと最上段スライドフレームとに上段流体圧シリンダが介設されていることを特徴とする請求項２または３に記載の掘削機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、作業場の高さ制限（条件）に応じてボーリング用のロッドの長さを選定し、これに対応してガイドセルの高さを変更することができる掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の掘削機では、作業現場で高さ制限のある空間では、ガイドセルを短くする等の大きな改造を必要とする。
また、掘削機の運搬時には、図７に点線で示すように、ガイドセルＧを倒して全高を低くして移動しており、手間のかかる作業となっていた。
一方、ガイドセルを伸縮する構成として、本出願人は、少なくとも２つ以上のガイドセルを長さ方向に相互にスライド可能に組み付けた伸縮自在なガイドセル組立体について特開２００１−２２０９８４を提案しており、相応の成果を挙げている。
上記構成では、ガイドセルの伸縮に伴って、給進装置の無端チェーンもこれに対応して伸縮して駆動させる必要があった。
【０００３】
【特許文献】特開２００１−２２０９８４  給進装置のチェーンもガイドセルの伸縮に対応して伸縮しながら駆動する構成からなる。図４参照
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、更に研究開発の結果、従来のチェーン構成の給進装置を用いずに、ガイドセルの伸縮をドリルヘッドの給進としても利用することを創案し、本発明を完成するに至った。
即ち、この発明の主たる課題は、作業場の高さ条件（制限）に応じて使用するボーリング用のロッドの長さを選定し、これに対応してガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させることができる掘削機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
掘削機のガイドセルが、相対的に上方のスライドフレームを下方のスライドフレームに沿ってスライドさせて伸縮自在に連結してなる入れ子状に形成された複数段のスライドフレームと、前記上方のスライドフレームの伸縮動を制御する制御手段と、前記ガイドセルの最上段のスライドフレームに装着されたドリルヘッドとを有してなり、
前記制御手段により各スライドフレームの昇降動を制御して、使用するボーリング用のロッドのサイズに応じてガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させる、という技術的手段を講じている。
また、請求項２の発明では、
前記複数段のスライドフレームが、相対的に下方のスライドフレーム内に上方のスライドフレームを嵌合し前記下方のスライドフレームに沿ってスライドして伸縮自在となし、相対的に下方のスライドフレームに流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部またはシリンダの基端部のいずれか一方を固定し、上方のスライドフレームに上記流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部またはシリンダの基端部のいずれか他方を固定してなり、上記流体圧シリンダを制御手段で制御し伸縮動させて、使用するボーリング用のロッドのサイズに応じてガイドセルの高さを変更すると共にドリルヘッドを給進させる、という技術的手段を講じている。
また、請求項３の発明では、
相対的に下方となるスライドフレーム内に、上方となるスライドフレームを伸縮動させる左右一対の流体圧シリンダの伸縮ロッドの先端部を固定し、前記上方となるスライドフレームの左右の枠体には、上記左右一対の流体圧シリンダのシリンダ部をそれぞれ形成してなる、という技術的手段を講じている。
更に、請求項４の発明では、
前記ガイドセルが、最下段ベースフレームと、第１中段スライドフレームと、第２中段スライドフレームと、最上段スライドフレームとの４段のスライドフレームからなっており、前記最下段ベースフレームと第１中段スライドフレームとに下段流体圧シリンダが介設されており、第１中段スライドフレームと第２中段スライドフレームとに中段流体圧シリンダが介設されており、第２中段スライドフレームと最上段スライドフレームとに上段流体圧シリンダが介設されている、という技術的手段を講じている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の掘削機の好適実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１から図３に示す本実施例の掘削機１は、本体を支持するベース２と、ベース２上に立設されたガイドセル１０と、該ガイドセル１０の伸縮と共に前進後退するドリルヘッド３と、前記ベース２上に設けたコントロールユニット６と、制御盤７とからなっている。
【０００７】
そして、前記ドリルヘッド３の先端に設けられたスピンドル８に、図示省略の所定長のボーリング用のロッドを接続し該ロッドに回転が与えられるとともにドリルヘッド７の前進で掘削を行う構成からなっている。
この場合、前記ロッドに、回転と給進だけでなく打撃が与えられるパーカッションタイプのものであってもよい。
【０００８】
なお、図中、符号４は前記ガイドセル１０の上端に設けたヘッドシーブ、符号５はヘッドシーブ４用の油圧ウインチ、符号９はドリルヘッド３の中途位置に設けられた中間スイベル、符号１９はベース２に４個所設けたアウトリガーであるである。
【０００９】
本実施例のガイドセル１０は、ベース２上に固設された最下段ベースフレーム１１と、該最下段ベースフレーム１１に嵌合し上方に伸びる伸縮自在な第１中段スライドフレーム１２と、該第１中段スライドフレーム１２に嵌合し上方に伸びる伸縮自在な第２中段スライドフレーム１３と、該第２中段スライドフレーム１３に嵌合し上方に伸びる伸縮自在な最上段スライドフレーム１４との４段の入れ子構造からなっている。
本実施例では、ガイドセル１０は４段のスライドフレームからなっているが、３段、５段などその他の複数段のスライドフレームからなるものでもよい。
【００１０】
最下段ベースフレーム１１は、図２に明瞭なように、底板２３上で左右に幅広に離間する一対の枠体２１を有しており、該枠体２１の内側の縁部にはガイドレール２２が形成されている。なお２４は対向する枠体２１間に掛け渡されて固定された横架部材である。
【００１１】
また、その左右の枠体２１の内側には、最下段ベースフレーム１１の長手方向に沿って左右一対の下段油圧シリンダが配置されており、その伸縮ロッド１５ａの先端が最下段ベースフレーム１１の底板２３に固定されている。
【００１２】
次ぎに、第１中段スライドフレーム１２は、前記最下段ベースフレーム１１の枠体２１間の空間に収納される大きさに設定されており、底板３３上で左右に離間する一対の枠体３１を有し、該枠体３１の外側下方の縁部には前記ガイドレール２２に沿って滑動するスライダー３５が形成されており、内側の縁部にはガイドレール３２が形成され、上端には抜止め用のガイド３６が形成されている。なお対向する枠体３１間の上部は横架部材３４によって固定されている。
【００１３】
そして、前記枠体３１は下面で開口する孔が形成されており、前記下段油圧シリンダのシリンダ部１５ｂが形成されている。
従って、下段油圧シリンダを縮小すると、第１中段スライドフレーム１２の枠体３１のシリンダ部１５ｂに伸縮ロッド１５ａが挿入されて、第１中段スライドフレーム１２を最下段ベースフレーム１１内に収納する短縮位置に変位することができる。
【００１４】
また、第１中段スライドフレーム１２の左右の枠体３１の内側には、その長手方向に沿って左右一対の中段油圧シリンダが配置されており、その伸縮ロッド１６ａの先端が第１中段スライドフレーム１２の底板３３に固定されている。
【００１５】
同様に、第２中段スライドフレーム１３は、前記第１中段スライドフレーム１２の枠体３１間の空間に収納される大きさに設定されており、底板４３上で左右に離間する一対の枠体４１を有し、該枠体４１の外側下方の縁部には前記ガイドレール３２に沿って滑動するスライダー４５が形成されており、内側の縁部にはガイドレール４２が形成され、上端には抜止め用のガイド４６が形成されている。  なお対向する枠体４１間の上部は横架部材（図示せず）によって固定されている。
【００１６】
そして、前記枠体４１は、下面で開口する孔が形成されており、前記中段油圧シリンダのシリンダ部１６ｂが形成されている。
従って、中段油圧シリンダを縮小すると、第２中段スライドフレーム１３の枠体４１のシリンダ部１６ｂに伸縮ロッド１６ａが挿入されて第２中段スライドフレーム１３を第１中段スライドフレーム１２内に収納する短縮位置に変位することができる。
【００１７】
また、第２中段スライドフレーム１３の左右の枠体４１の内側には、その長手方向に沿って左右一対の上段油圧シリンダが配置されており、その伸縮ロッド１７ａの先端が第２中段スライドフレーム１３の底板４３に固定されている。
【００１８】
次ぎに、最上段スライドフレーム１４は、前記第２中段スライドフレーム１３の枠体４１間の空間に収納される大きさに設定されており、底板上で左右に離間する一対の枠体５１を有し、該枠体５１の外側下方の縁部には前記ガイドレール４２に沿って滑動するスライダー５５が形成されている。なお対向する枠体４１間の上部には、前記ヘッドシーブ４が介設されており、両者を固定している。
【００１９】
そして、前記枠体５１は、同様に下面で開口する孔が形成されており、前記上段油圧シリンダのシリンダ部１７ｂが形成されている。
従って、上段油圧シリンダを縮小すると、最上段スライドフレーム１４の枠体５１はシリンダ部１７ｂとなって伸縮ロッド１７ａが挿入されて最上段スライドフレーム１４を第２中段スライドフレーム１３内に収納する短縮位置に変位することができる。
【００２０】
そして、最上段スライドフレーム１４には、その下端より更にスピンドル８の先端が突出するようにドリルヘッド３が固着されている。
前記下段、中段、上段の各油圧シリンダは、それぞれ制御手段としてのコントロールユニット６および制御盤７によって制御されて、三段のシリンダが同時に、または上から下に、あるいは下から上に順次に作動して伸縮するようになっている。
【００２１】
従って、上記下段、中段、上段の各油圧シリンダの伸縮によってガイドセル１０の高さを所望の高さに変更することができ、また下段、中段、上段の各油圧シリンダを短縮することによって最上段スライドフレームに取り付けられたドリルヘッド３を、駆動チェーンを用いることなく、図１に点線で示すように給進することができる構成となっている。
【００２２】
上記構成からなる掘削機の作用について、次ぎに説明する。
作業場で、作業の高さ条件が無い場合や、最長（本実施例では３ｍ）のボーリング用のロッドの使用が可能で特に支障がない場合には、上記ロッドを選定し、ガイドセル１０を最長姿勢に伸張する。
即ち、上記３ｍのロッドを使用する場合には、前記下段、中段、上段の各油圧シリンダを全て伸張する。
この際に、本実施例では、最上端スライドフレーム１４の上端までの高さ（全高）Ｈ１は５８５０ｍｍ、スピンドル８の先端から、ロッドホルダーまでのストロークＳ１が３６００ｍｍとなり、３ｍのロッドを使用することができる。
【００２３】
次ぎに、作業現場に所定の高さ制限がある場合には、この高さ制限に応じて、使用可能なボーリング用のロッドを選定する。
本実施例で、例えば１ｍのボーリング用のロッドを使用する場合には、前記下段、中段、上段の各油圧シリンダをそれぞれ縮めて、第１中段スライドフレーム１２から最上段スライドフレーム１４までを図５で示す中途位置まで短縮する。
この際に、本実施例では、最上端スライドフレーム１４の上端までの高さ（全高）Ｈ２は３４９５ｍｍ、スピンドル８の先端から、ロッドホルダーまでのストロークＳ２が１２４５ｍｍとなり、１ｍのロッドを使用することができる。
【００２４】
また、不使用時には、図６で示すように、前記下段、中段、上段の各油圧シリンダを最短位置まで縮め、第１中段スライドフレーム１２から最上段スライドフレーム１４までを最短の長さとなるまで短縮する。
この際に、本実施例では、最上端スライドフレーム１４の上端までの高さ（全高）Ｈ３は２２５０ｍｍとなる。
【００２５】
従って、従来の掘削機のようにガイドセルを傾倒する必要（図７参照）がなく、そのまま運搬することができる。
なお、上記寸法は高さ可変の一例を説明するために示したもので、この発明の内容を限定するものではなく、この発明では用途に応じて種々の高さに変更することができることは勿論である。
【００２６】
また、上記実施例では、全ての油圧シリンダを同時に伸縮して高さ調整する構造を例示したが、各油圧シリンダを個別に制御して、例えば下方の油圧シリンダから順次伸縮したり、あるいは上方の油圧シリンダから順次伸縮するなど、制御方法は問わない。
要するに、各油圧シリンダの伸縮動を制御して、ガイドセルの高さを変更し、その状態で、最上段のスライドフレーム１４を最下位置まで下降させてドリルヘッドを給進させるものであればよい。
【００２７】
上記実施例では、各スライドフレームの伸縮に３段に設けた油圧シリンダを用いたが、長尺のテレスコープタイプの油圧シリンダを用いてもよい。
この場合、油圧シリンダは、最下段ベースフレーム１１と最上段スライドフレーム１４との間に連結し、第１、第２中段スライドフレーム１２、１３は最上段スライドフレーム１４に連動可能に連結する構成であってもよい。
【００２８】
前記油圧シリンダは左右一対に設けたが、１本の油圧シリンダを用いてもよい。また、スライドフレームの油圧シリンダその他の流体に代えて空気圧シリンダでもよいし、ネジが刻設された回転軸と該回転軸に沿って昇降するナットとの組合せ等、その他の直線方向に昇降動する公知の伸縮機構を用いてもよい。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。
【００２９】
【発明の効果】
この発明は、上記構成からなっているので、作業場の高さ条件（制限）に応じてボーリング用のロッドの長さを選定し、これに対応してガイドセルの高さを変えることができるので、工場屋内のように高さ制限のある空間であっても掘削作業を行うことができ、様々な空間で稼働できる。
また、ガイドセルは使用するロッドの長さに応じて最適の高さに変更されるので、ドリルヘッドのストロークにも無駄が無い。
更に、ガイドセルを最短に縮めることで、高さ制限のある作業場でも、運搬時にはガイドセルを倒さなくても、短縮状態のままで移動することができる。
また、従来の構造に比べて、簡単な構造で高さを変えることができ、且つ廉価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す掘削機の側面図である。
【図２】同掘削機の正面図である。
【図３】同掘削機の平面図である。
【図４】３ｍのロッドを使用する場合の掘削機の側面図である。
【図５】１ｍのロッドを使用する場合の掘削機の側面図である。
【図６】ガイドセルを短縮した運搬時の掘削機の側面図である。
【図７】従来の掘削機の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
１      掘削機
２      ベース
３      ドリルヘッド
４      ヘッドシーブ
６      コントロールユニット
７      制御盤
８      スピンドル
１０      ガイドセル
１１      最下段ベースフレーム
１２      第１中段スライドフレーム
１３      第２中段スライドフレーム
１４      最上段スライドフレーム
１５ａ    下段油圧シリンダの伸縮ロッド
１５ｂ    下段油圧シリンダのシリンダ部
１６ａ    中段油圧シリンダの伸縮ロッド
１６ｂ    中段油圧シリンダのシリンダ部
１７ａ    上段油圧シリンダの伸縮ロッド
１７ｂ    上段油圧シリンダのシリンダ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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