(57)【要約】【課題】ツインヘッダにおいて、切削不能部分または撹拌不能部分をさらに少なくして効率的な作業を行えるようにし、さらに切削作業に加えて混合撹拌作業等、一台で様々な作業に容易に対応できるようにする。【解決手段】作業車両のアーム部に設けられたブラケットに装着する取付フランジ２ａの先端側に支持ケーシング２ｂが延設された支持部２と、その下端に垂設され油圧モータ７及びその左右から水平に突設された横軸８とを有する本体ケーシング５と、油圧モータ７と作業車両の圧力ユニットを接続する支持ケーシング２ｂ内を挿通された一対の耐圧パイプ３，３と、前記横軸８の端部にそれぞれ換装可能に設けられた互いに対向する内側端の距離が支持ケーシング２ｂの幅に略等しい一対の回転ドラム４，４とを備えたツインヘッダとする。【選択図】        図１
2004190387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両のアーム部に設けられたブラケットに装着する取付フランジの先端側に支持ケーシングが延設された支持部と、前記支持ケーシングの下端に垂設され内部に油圧モータを保持するとともに前記油圧モータの左右から水平に突設され前記油圧モータにより回転させられる一対の横軸とを有する本体ケーシングと、前記油圧モータと作業車両の圧力ユニットから延長された送油ホース及びドレンホースとを接続する前記支持ケーシング内を挿通された一対の耐圧パイプと、前記一対の横軸の端部にそれぞれ換装可能に設けられた一対の回転ドラムとを備えたツインヘッダにおいて、前記一対の回転ドラムの互いに対向する内側端の距離が前記支持ケーシングの幅に略等しいツインヘッダ。
【請求項２】
前記支持部が、他の支持部に換装可能な請求項１記載のツインヘッダ。
【請求項３】
前記一対の耐圧パイプが、弾性素材からなり前記支持ケーシング内に屈曲させて保持できる、請求項２記載のツインヘッダ。
【請求項４】
前記回転ドラム外面に複数の植設基が設けられ、前記複数の植設基において所定の切削ピックと所定の撹拌杵とが換装可能な、請求項１，２または３記載のツインヘッダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業車両のアームに設けられたブラケットに装着する、切削や地盤撹拌等に用いるツインヘッダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
土木工事においては、切削や地盤撹拌等を行う場合に切削ピックや撹拌杵を設けた一対の回転ドラムを高速回転させながら地盤等に差し入れて作業を行う、作業車両のアームに装着するツインヘッダが多用されている。
従来、斯かるツインヘッダはギヤ駆動であり、ケーシングの内側にモータ等の動力源の高速回転を減速させてトルクを増大させる複数のギヤの組み合わせ等からなる減速機構を有しているため、構造が複雑でケーシングにはこの減速機構を収装するだけの幅が必要であるとともに、組立てに熟練工を必要としてコスト高となっていた。従って、ツインヘッダは左右の回転ドラムの間隔をケーシングの幅以上で設ける必要があることから、その間隔部分において切削不能部分や撹拌不能部分が生じてしまい、効率的な作業を実施する妨げとなっていた。
【０００３】
しかし、このようなギヤ駆動のツインヘッダにおけるケーシングの幅を縮小することは、強度的に問題があり困難であった。
一方、ツインヘッダは様々な用途に使用可能であるが、地盤を混合撹拌するのに用いられることも多い。この場合、土壌をより深く撹拌するためには、首部（支持ケーシング）を長くする必要があるため、切削用のツインヘッダの切削ドラムを撹拌ドラムに取り替えるだけでは対応することができず、交換作業に手間を要していた。即ち、ケーシングの筺体のみを長くするのではなく、ケーシング内部の減速機構等の内部品も組み替える必要が生じるため、作業現場での対応ができず、工場での作業を必要としていた。また、ケーシング内部について設計変更する必要があるため、そのためのコストも問題となっていた。
【０００４】
これに対し、特開平７−１１６２６号公報には、ケーシングの上部に設けられたモータの動力を、ケーシングの先端の左右に設けた混合撹拌杵を植設した回転ドラムをチェーンで駆動させる混合撹拌機が提示されている。この混合撹拌機は、チェーンの長さを変える設計変更だけで容易にケーシングの長さを延長して、深い撹拌深度を確保することができた。
【０００５】
また、この混合撹拌機はチェーン駆動式で減速ギヤを不要としたため、その構成が単純化され、ケーシング幅も狭いものとなった。これにより撹拌作業における地盤の撹拌不能部分をある程度減少させることもできた。
しかし、この混合撹拌機はケーシング内側の左右幅をチェーンの幅に沿うようにまで狭小化したものではなく、混合撹拌不能部分の減少は充分ではなかった。また、ケーシングを延長するにしても、モータを含めた装置全体を換装する必要があった。さらに、これは切削にも対応することを想定したものではなく、回転ドラムをそのまま切削ドラムに換装することができないため、切削作業に対応できなかった。従って、切削作業を実施するためには、掘削作業用のツインヘッダを準備する必要があり、作業の効率化も充分ではなくコスト高であるとともに、目的別の作業機器を保管する保管場所も多数必要とした。
【０００６】
一方、特開平１０−６８１２４号公報には、油圧モータを用いることで、撹拌体を駆動させる機構を単純化して首（支持ケーシング）を容易に延長して撹拌深度を深くした撹拌機が提示されている。この撹拌機は、油圧モータで直接撹拌機を駆動するため構成が単純で設計が容易であり、部品数も少なく低コストである。また、この撹拌機はその先端左右に配置された撹拌体の間隔を狭小化して撹拌不能部分を減少させることができた。しかしながら、この撹拌機も、前述の混合撹拌機と同様に切削作業にも対応することを想定したものではなく、一台で様々な作業に対応することはできないものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、ツインヘッダのケーシングの幅を最小限とすることで、切削不能部分または撹拌不能部分をさらに少なくして効率的な作業を行えるようにすることを課題とし、さらに切削作業に加えて混合撹拌作業等、一台で様々な作業に容易に対応できるようにすることを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、作業車両のアーム部に設けられたブラケットに装着する取付フランジの先端側に支持ケーシングが延設された支持部と、前記支持ケーシングの下端に垂設され内部に油圧モータを保持するとともに前記油圧モータの左右から水平に突設され前記油圧モータにより回転させられる一対の横軸とを有する本体ケーシングと、前記油圧モータと作業車両の圧力ユニットから延長された送油ホース及びドレンホースとを接続する前記支持ケーシング内を挿通された一対の耐圧パイプと、前記一対の横軸の端部にそれぞれ換装可能に設けられた一対の回転ドラムとを備えたツインヘッダにおいて、前記一対の回転ドラムの互いに対向する内側端の距離が前記支持ケーシングの幅に略等しいツインヘッダとした。
【０００９】
このように、油圧モータのダイレクトドライブ方式を採用したことで減速ギヤを必要としなくなったため、構成が単純化されて組立てコストが低廉になるとともに、前記支持ケーシングを、一対の耐圧パイプを包含できるような内側幅で、外側幅を作業に耐えうる強度の最小限の幅にして、左右の回転ドラムの間隔を狭くさせることにより切削・撹拌不能部分を減少させれば、作業を効率的に実施できるようになる。また、回転ドラムを異なるタイプのドラムに換装することで、容易に様々な作業に対応できる。
【００１０】
さらに、前記支持部を他の支持部に換装可能とすることで、切削作業に適した短い支持ケーシングを有する支持部と撹拌作業に適した長い支持ケーシングを有する支持部との間で容易に切り替えが出来るようになり、様々な作業に更に容易に対応できる。尚、斯かる場合、支持ケーシング内部の動力伝達機構である内部品を組み替える必要がないため、この支持ケーシング組み替え作業は現場でも実施できるようになる。
【００１１】
さらにまた、前記一対の耐圧パイプを、弾性素材からなるようにして前記支持ケーシング内に屈曲させて保持できるようにすれば、長さの異なる支持ケーシングを有する複数の支持部に容易に換装できる。
【００１２】
加えて、前記回転ドラム外面に複数の植設基を設け、前記複数の植設基において所定の切削ピックと所定の撹拌杵とを換装可能とすることで、少ないコストで用途に応じて更に迅速に対応出来るようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明における実施の形態について図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明を切削用ツインヘッダに用いた好ましい実施の形態であり、ダイレクトドライブ式のツインヘッダ１Ａの縦断面図を示している。
ツインヘッダ１Ａは、その上部に図示しない作業車両のアームに設けられたブラケットに装着する取付フランジ２ａ及び取付フランジ２ａの下面から下方向に延設された幅狭で略直方体の支持ケーシング２ｂからなる支持部２と、支持部２の支持ケーシング２ｂの下端に垂設されモータ７を保持する本体ケーシング５と、モータ７の左右から水平に突出した横軸８，８と、横軸８，８にそれぞれ換装可能に取り付けられた左右の回転ドラム４，４とを備えている。尚、一対の横軸８，８は一本の軸棒をモータを貫通して左右に突設するようにする場合も含むことはいうまでもない。
【００１５】
本体ケーシング５は、支持部２の支持ケーシング２ｂの下端に複数のボルト１５で係止されており、支持部２と脱着自在である。これにより、本体ケーシング５をそのままにして異なる長さの支持ケーシングを有する支持部に換装することができる。また、支持部２を作業車両に設けたブラケットに装着したままで、本体ケーシング５を異なる機能の回転ドラムを有する他の本体ケーシングに換装することもできる。
【００１６】
支持部２の支持ケーシング２ｂ内には、一対の耐圧パイプ３，３が挿通され、これらの基端部には作業車両の圧力ユニットから延長された送油ホースまたはドレンホースに接続される接続部を有し、先端部はそれぞれ油圧モータに接続されている。また、この一対の耐圧パイプ３，３は、例えばホース状のゴムの周囲を鋼線で螺旋状に巻回された耐圧パイプ等の全体として弾性を有する素材でできており、支持ケーシング２ｂの長さより長い全長を有し、これが屈曲させられて支持ケーシング２ｂに収納され、異なる長さの支持ケーシングを有する支持部に換装する場合でも、容易に対応できるようになっている。
【００１７】
本体ケーシング５内部には、油圧モータ７が保持され、これにより油圧モータ７の左右に突設された横軸８，８を回転させるようになっている。横軸８，８の端部には、受け座８ｂ，８ｂがビスで固定され、これに回転ドラム４，４が複数のボルト１１で着脱自在に装着されている。従って、回転ドラム４，４は、作業目的に応じて異なる機能を有するものに容易に換装することができる。
【００１８】
回転ドラム４，４は、その外面に設けられた多数の植設基１３ｂを介して、切削ピック１３が各々植設され、油圧モータ７でこれを高速回転させることで、地盤等を容易に切削することができる。尚、本実施の形態のように複数の植設基をそれぞれ高さが異なるようにするとともに、切削ピック１３の植設角度を異なるようにすれば、回転ドラムの切削面に多彩な変化を与えることができる。
【００１９】
この回転ドラム４，４は切削作業用であり、これらは横軸８，８に設けられた受け座８ｂ，８ｂに脱着自在に固定されているため、図２に示すように、これらを容易に取り外すことができる。さらに、後に述べる混合撹拌用の撹拌杵１４を植設した回転ドラム４等に容易に換装することもできる。
加えて、回転ドラム４はそのままで、切削ピック１３を撹拌杵１４に換装したり、形状の異なる切削ピックに換装すれば、低コストかつ保管場所をとらずに作業目的に合わせてさらに細かく対応できるようになっている。
【００２０】
ツインヘッダ１Ａは、作業車両に設けた圧力ユニットからの送油パイプに耐圧パイプ３を接続してその動力を油圧モータ７を介して横軸８，８に伝えることが出来るようになっている。このように、油圧モータ７はダイレクトドライブ方式で駆動するため、減速ギヤを設ける必要がない。従って、支持部２の支持ケーシング２ｂ及び本体ケーシング５内部の構成が単純となり、回転ドラム４，４間の間隔を最小として切削中の地盤における切削不能部分を更に少なくすることもできる。
【００２１】
上述のように支持ケーシング２ｂ及び本体ケーシング５内の構成が単純となったことで、全体重量が軽くなって作業性が向上する。また、部品点数が少なくなって、組立容易で熟練工を必要としなくなるため製造コストの低下が実現するとともに、装置の故障等のトラブルも少なくなる。
【００２２】
さらに、図２に示すように、支持部２における支持ケーシング２ｂは、本体ケーシング５に複数のボルト１５で脱着可能に取付けられているため、その長さを延長して地盤の深い部分において作業する場合に、支持部２から取り外して首長タイプの支持ケーシングに換装すれば、深い地盤にも容易に対応できるようになる。この場合、一対の耐圧パイプ３，３は支持ケーシング２ｂより長い全長を有しこれを屈曲して支持ケーシング２ｂ内に保持しているため、支持ケーシング２ｂより長い支持ケーシングを有する支持部にそのまま対応して換装することができる。これにより、支持部２の換装作業は作業現場においても容易に実施できるようになる。
【００２３】
図３は、本発明を混合撹拌作業用に用いた、本発明における第２の好ましい実施の形態である、ダイレクトドライブ式のツインヘッダ１Ｂの縦断面図であり、ツインヘッダ１Ａの切削用の回転ドラム４，４に植設された切削ピック１３を、撹拌杵１４に換装するとともに、支持部２をこれより長い支持ケーシング６ｂを有する支持部６に換装したものである。回転ドラム４，４の円柱状の外周面に設けた複数の植設基１３ｂには、各々撹拌杵１４が中心軸方向から放射状に植設されている。
【００２４】
また、支持ケーシング６ｂ寄りの撹拌杵１４は外周面に垂直に植設されているが、左右の回転ドラム４，４の間隔が狭いため、これによる地盤の撹拌不能部分は少なく、効率的に混合撹拌作業を実施することができる。そして、回転ドラム４，４の端部の平面には撹拌杵が植設されていないが、端部寄りの外周面に植設された撹拌杵１４は、外側に傾斜して広い範囲で地盤を混合撹拌できるようになっている。
【００２５】
この長い支持ケーシング６ｂを有するツインヘッダ１Ｂを用いれば、混合撹拌作業において地盤の深い部分を容易に混合撹拌することができるとともに、長く外側に広がった撹拌杵１４で広範囲かつ効率的に混合撹拌作業を実施することができる。また、ツインヘッダ１Ｂとツインヘッダ１Ａとは、支持部を換装して回転ドラム４，４ごと換装、または回転ドラム４，４に植設された切削ピック１３または撹拌杵１４を他のものに換装するだけで相互に容易に切り替えることができる。
【００２６】
尚、本発明を実施するための最良の形態は以上の説明で十分に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明であるダイレクトドライブ式のツインヘッダにより、ツインヘッダにおける左右の回転ドラムの間隔を最小限とすることで、さらに切削不能部分または撹拌不能部分を少なくして効率的な切削・撹拌作業を行えるようなった。また、支持部を換装可能としたことで様々な深さの作業に容易に対応できるようになり、回転ヘッドに植設された切削ピックまたは撹拌杵を換装可能としたことで、細かい対応が容易となって、一台のツインヘッダを用いて低コストで様々な作業に対応可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における好ましい実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のツインヘッダの分解図である。
【図３】本発明における第２の好ましい実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１Ａ，１Ｂ  ツインヘッダ、２，６  支持部、２ａ，６ａ  取付フランジ、２ｂ，６ｂ  支持ケーシング、３  耐圧パイプ、４  回転ドラム、５  本体ケーシング、７  油圧モータ、８  横軸、８ｂ  受け座、９  モータ、１０，１２  ボルト孔、１１、１５  ボルト、１３  切削ピック、１３ｂ  植設基、１４  撹拌杵
【図１】
2004190387.tif 000003
【図２】
2004190387.tif 000004
【図３】
2004190387.tif 000005