(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の先端側にケーシング３ａが延設されているとともに、ケーシング３ａの先端部左右から回転ドラム４，４をそれぞれ換装可能な一対の横軸８，８が突設されており、ケーシング３ａの基端部に併設したモータ９によりケーシング３ａ内に収装したチェーン７を介して各回転ドラム４，４を回転させるツインヘッダであって、ケーシング３ａ内側の左右幅がチェーン７幅に略沿って形成されていることを特徴とするツインヘッダとする。【選択図】        図１
2004190386.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ケーシングが延設されているとともに、前記ケーシングの先端部左右から回転ドラムをそれぞれ換装可能な一対の横軸が突設されており、前記ケーシングの基端部に併設して設けた動力源によりケーシング内に収装した動力伝達機構を介して前記各回転ドラムを回転させるツインヘッダにおいて、前記動力伝達機構が、前記動力源の出力軸と前記横軸とにそれぞれ設けられたスプロケットとこれらのスプロケット間に架装されるチェーンとからなり、且つ、前記ケーシングは内側の左右幅が前記チェーン幅に略沿って形成されていることを特徴とするツインヘッダ。
【請求項２】
前記ケーシングが、異なるケーシングに換装可能である請求項１記載のツインヘッダ。
【請求項３】
前記各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または２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ギヤの組み合わせ等によ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り、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（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不可能となり、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併設されたモータの動力を、ケーシングの先端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掘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、別の切削作業用ツインヘッダを準備する必要があり、作業の効率化が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（ケーシング）を延長させ、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可部分の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かった。
【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ケーシングが延設されているとともに、前記ケーシングの先端部左右から回転ドラムをそれぞれ換装可能な一対の横軸が突設されており、前記ケーシングの基端部に併設した動力源によりケーシング内に収装した動力伝達機構を介して前記各回転ドラムを回転させるツインヘッダにおいて、前記動力伝達機構が、前記動力源の出力軸と前記横軸とにそれぞれ設けられたスプロケットとこれらのスプロケット間に架装されるチェーンとからなり、且つ、前記ケーシング内側の左右幅が前記チェーン幅に略沿って形成されていることを特徴とするツインヘッダとした。
【０００９】
これにより、構成が単純化されて組立コストが低廉になるとともに、ケーシング内側の左右幅をチェーンが包含できる最小限として左右の回転ドラムの間隔を最小限とすることにより切削・撹拌不能部分を減少させて作業を効率的に実施することができる。また、回転ドラムを異なるタイプのドラムに換装可能としたことで、容易に様々な作業に対応できるようになる。
【００１０】
さらに、前記ツインヘッダはチェーン式であって、動力伝達手段を有するケーシング部分とモータを設けた取付フランジとが脱着し易い構造であるため、前記ケーシングを異なるケーシングに換装可能とすれば、切削作業に適した短いケーシングと撹拌作業に適した長いケーシング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ようになる。
【００１１】
また、前記各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細かく迅速に対応できるようになる。
【００１２】
【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。
【００１３】
図１及び図２は、本発明を切削用に用いた好ましい実施の形態である、チェーン式のツインヘッダ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と、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ケーシング３ａと、ケーシング３ａの下部から左右に突出した一対の横軸８，８に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。また、ケーシング３ａは、取付フランジ２ａにボルト１５で脱着自在に係止されている。
【００１４】
ケーシング３ａの基端部側面に併設して取付フランジ２ａの下部に設けた垂直フランジ２ｂには、油圧モータ９が配置され、これをモータカバー９ｂが覆っている。また、モータ９の出力軸の先端はケーシング３ａ内に挿入されるとともにスプロケット５が設けられ、これに動力伝達手段としてのチェーン７（一点鎖線で示す）がケーシング３内で係合している。ケーシング３ａの先端部左右には、一対の軸支持部３ｃ，３ｃが設けられ、これを貫通して左右方向に水平に突設されている横軸８，８と、これらがその左右に設けられたスプロケット６がケーシング３ａ内に配置され、これに前記チェーン７が係合している。これらにより、油圧モータ９の回転を横軸８，８に伝導するチェーン駆動の動力伝達手段を構成している。尚、油圧モータ９の代わりに、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、さらには電動モータ等を用いても同様である。尚、一対の横軸８，８は一本の軸棒をスプロケット６を貫通させてケーシング３ａから左右に突設させるようにする場合も含むことはいうまでもない。
【００１５】
横軸８，８の両端には、左右の受け座８ｂ，８ｂがビス留めされており、これに設けられた複数のボルト孔１０に、複数のボルト１１を介して回転ドラム４，４がそれぞれ換装可能に装着されている。
回転ドラム４，４は、その外面に設けられた複数の植設基１３ｂを介して、切削ピック１３が各々植設され、チェーン駆動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、各切削ピック１３の植設角度が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。
【００１６】
回転ドラム４，４は切削作業用であり、横軸８，８の端部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、容易にこれを取り外すこともできる。そして、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。さらに、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、低コストで保管場所をとらずに作業目的別にさらに細かく対応できるようになっている。
【００１７】
ツインヘッダ１Ａは、以上のような簡易な構成によって、モータ９の駆動力を横軸８，８に伝えるようになっており、スプロケット５，６の径に差を設けるだけで、モータ９を減速できるとともにトルクを上げることができるため、減速ギヤを設ける必要がない。従って、ケーシング３内部の構成が単純となり、その幅はその内部にチェーン７を収めて動かせるだけの幅まで狭くすることができる。
【００１８】
また、上述のようにケーシング３ａ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とともに、部品点数が少なくなり、組立容易となって熟練工を必要としなくなり製造コストの低下も実現する。そして、ケーシング３ａの内側幅を略チェーン７の幅にまで狭小化としたことで、回転ドラム４，４の間隔も狭くすることができ、切削中の地盤における切削不能部分がより少なくなって、作業効率が改善される。
【００１９】
さらに、図２に示すようにケーシング３ａは、取付フランジ２ａにボルト１５で脱着可能に取付られているため、地盤のより深い部分において作業する場合に、取付フランジ２ａからこれを取り外すことができるようになっており、ケーシング３ａを他の長いタイプのものに換装すれば、深い地盤にも容易に対応できるようになる。その際、ケーシング３ａの筺体とチェーン７を延長するだけで済むことから、設計変更も容易である。
【００２０】
斯かる場合、例えばモータ９に固定したスプロケット５にチェーンを掛け替えるか、或いはチェーンが掛かったスプロケット５をケーシング３ａ側に設けて、これにモータ９の出力軸が挿脱自在として、ケーシングと取付フランジとを脱着容易な構成にすればよい。これにより、ケーシング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。
【００２１】
図３は、本発明を混合撹拌用に用いた、本発明における第２の好ましい実施の形態を示しており、ツインヘッダ１Ｂの縦断面図を示している。ツインヘッダ１Ｂは、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、ケーシング３ａ及びチェーン７をこれより長いタイプのケーシング３ｂ及びチェーン７ｂに換装したものである。回転ドラム４，４の円柱状の各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。
【００２２】
また、ケーシング３ｂ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、植設基の孔の設置角度が外側に傾斜していることにより外側に傾斜しており、広い範囲で地盤を混合撹拌できるようになっている。
【００２３】
斯かる首長タイプのケーシング３ｂを備えたツインヘッダ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できるとともに、長く外側に広がった撹拌杵１４により、広範囲で効率的に混合撹拌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、ケーシング部分を換装するほか、回転ドラム４，４換装するか、或いは回転ドラム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、容易に相互に切り替えることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明であるツインヘッダによ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、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、ケーシング部分を換装可能としたことで、様々な深さの作業に対応することができるようになり、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容易に対応可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の好ましい実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のチェーン式ツインヘッダの分解図である。
【図３】本発明の第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、２ａ  取付フランジ、２ｂ  垂直フランジ、３ａ，３ｂ  ケーシング、３ｃ  軸支持部、４  回転ドラム、５，６  スプロケット、７，７ｂ  チェーン、８  横軸、８ｂ  受け座、９  モータ、９ｂ  モータカバー、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】
2004190386.tif 000003
【図２】
2004190386.tif 000004
【図３】
2004190386.tif 000005