(57)【要約】【課題】  水や泥等で汚染されやすい環境下で使用しても、故障する危険性が少なく耐久性の大きいケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を提供する。【解決手段】  ケーシングドライバに取り付けて昇降ストロークを検出するケーシングドライバの昇降ストローク検出装置であって、回動軸に固着された検知棒１３の上端部を昇降フレーム１側に回動軸１１を介して回動可能に軸着するとともに、昇降フレーム１の昇降に伴って検知棒１３を回動させ得るように検知棒１３の下端部をベースフレーム２の上面に当接させ、回動軸１１の基準位置からの回動変位量を検出する角度検出器１６を設けて、角度検出器１６での検出結果に基づいて昇降ストロークを検出することができるように構成した。【選択図】        図７
2005120698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームと、このベースフレームに昇降可能に設置されケーシングの把持及び回転駆動を行う手段を設けた昇降フレームと、昇降フレームを上昇下降させるように駆動するスラストシリンダとを備え、ケーシングを把持して回転駆動しながら昇降フレームをスラストシリンダで下降させることによりケーシングを地中に押し込むケーシングドライバに設置して昇降ストロークを検出するケーシングドライバの昇降ストローク検出装置であって、回動軸に固着された回動部材を昇降フレーム側に回動軸を介して回動可能に軸着するとともに、昇降フレームの昇降に伴って回動部材を回動させ得るように、回動部材をベースフレーム側と連係させ、回動部材の回動軸の基準位置からの回動変位量を検出するための回動変位量検出手段を、回動部材の回動軸の回動を伝達し得るように設けて、回動変位量検出手段での検出結果に基づいて昇降ストロークを検出することができるように構成したことを特徴とするケーシングドライバの昇降ストローク検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングドライバに設置して昇降ストロークを検出するケーシングドライバの昇降ストローク検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木、建築工事に使用する鋼管杭、羽根付き鋼管杭、鋼管類等のケーシング（以下単に「ケーシング」という。）の圧入作業や引き抜き作業を行う装置として、ケーシングドライバと称する縦穴掘削機が従来から一般的に知られている。本発明は、こうしたケーシングドライバについて、ケーシングの圧入、引き抜き作業時にケーシングを昇降させる昇降フレームの昇降ストロークを検出するケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を改良しようとするものである。
【０００３】
そこで、その改良点を容易に理解できるようするため、まず、ケーシングドライバの基本的な技術内容について概説する。ケーシングドライバには、種々のタイプのものがあるが、ここでは、従来出願人が実施していたケーシングドライバの典型的な例を図１１乃至図１４に基づいて説明する。図１１は、従来例のケーシングドライバの側面図で、昇降フレームが上昇したときの状態を示す図、図１２は、従来例のケーシングドライバの側面図で、昇降フレームが下降したときの状態を示す図、図１３は、図１２のケーシングドライバの正面図、図１４は、図１２のケーシングドライバの平面図である。
【０００４】
これらの図において、１は中央にケーシング８の挿通空間を有し上昇下降するようにベースフレーム２に昇降可能に設置される昇降フレーム、２は中央にケーシング８の挿通空間を有しケーシングドライバの基部をなす略方形枠状のベースフレーム、３はこのベースフレーム２に設けられケーシングドライバを地面に設置する際にその姿勢を水平に調整するための水平調整ジャッキ、４はベースフレーム２に立設され昇降フレーム１を昇降時に上下方向に案内するガイドポスト、５は昇降フレーム１を下降上昇させるように駆動するスラストシリンダ、６はケーシング８を把持するためのケーシング把持装置、７はケーシング８を回転駆動するための油圧モータ、８はケーシングである。
【０００５】
昇降フレーム１には、作業足場としての作業用ステージ９が高所に設置されており、この作業用ステージ９は、ケーシング８の挿通空間を中央部に有し、ケーシング８の建て込み、回収、鉄筋コンクリートの打設等種々の作業を行う。ガイドポスト４は、中空状をなしベースフレーム２の四隅に立設されている。スラストシリンダ５は、各ガイドポスト４の中空部にそれぞれ納められ、シリンダ部が昇降フレーム１に取り付けられロッド部がガイドポスト４に取り付けられている。ケーシング８は、先端部に掘削ビットを設けた地山掘削用の先端ケーシングと、これに継ぎ足される適当数の継ぎケーシングとからなり、先端ケーシングに継ぎ足される継ぎケーシングの数を調節することにより、地中に建て込むケーシング８の全長を調節することができる。油圧モータ７は、ここに示す例では昇降フレーム１の左右に一対ずつ計４台設置されている。
【０００６】
ケーシング把持装置６は、４台の油圧モータ７で回転駆動し得るように昇降フレーム１に回転可能に取り付けられており、したがって、ケーシング８をケーシング把持装置６で把持して油圧モータ７を駆動すると、ケーシング把持装置６を介してケーシング８を回転駆動することができる。また、このケーシング把持装置６は、昇降フレーム１に取り付けられているため、スラストシリンダ５を伸縮して昇降フレーム１を上昇下降させることにより、ケーシング把持装置６を、昇降フレーム１を介して上昇下降させることができる。ケーシング把持装置６には、種々のタイプのものがあり、従来周知のものであるので、詳細な説明は省略するが、ここでは、ケーシング８をバンドで締め付けて把持するタイプのものを図示している。
【０００７】
こうした構造を備えたケーシングドライバによりケーシング８の圧入作業を実施する場合には、ケーシング８をケーシング把持装置６で把持して油圧モータ７で回転駆動しながら、スラストシリンダ５で下降させて地中に押し込むことにより縦穴を掘削する。また、スラストシリンダ５が限界近くまで縮んだら、ケーシング把持装置６によるケーシング８の把持を解除して、ケーシング把持装置６を、スラストシリンダ５を伸ばすことにより上昇させ、しかる後、再び、ケーシング８をケーシング把持装置６で把持して回転駆動しながら、下降させて地中に押し込むことにより縦穴を掘削する。
【０００８】
こうした操作は、ケーシング８の長さに応じて適当回数行って、ケーシング８を漸次押し込み、ケーシング８を地中に建て込む。この縦穴の掘削過程でケーシング８内に溜った土砂は、ハンマーグラブ等で地上に搬出する。こうしてケーシング８を地中に建て込んだら、これにケーシング８を溶接等により適宜継ぎ足して、同様の作業を順次繰り返して、ケーシング８を、設定した深度まで建て込む。ケーシング８の建て込みが終了した後、例えば、鉄筋コンクリートの地中構造物を構築する場合には、ケーシング８内に鉄筋かごを挿入して生コンクリートを打設する。
【０００９】
地中に建て込まれたケーシング８は、再利用できるように引き抜いて回収することもある。その回収作業について説明すると、ケーシング把持装置６でケーシング８の上端部を把持した後、ケーシング把持装置６をスラストシリンダ５でそのストローク分程度上昇させて、互いに連結された一連のケーシング８を引き上げる。次いで、ケーシング８を相伴クレーンで把持して落下しないようにした上で、ケーシング把持装置６によるケーシング８の把持を解除して、ケーシング把持装置８をスラストシリンダ５のストローク分程度下降させる。
【００１０】
しかる後、ケーシング８をケーシング把持装置６で把持した後、相伴クレーンによるケーシング８の把持を解除して、再び、ケーシング把持装置６を上昇させてケーシング８を引き上げ、こうした操作を適当回数行って、ケーシング８の長さ分程度ケーシング８を引き上げる。次いで、引き上げられた一連のケーシング８を相伴クレーンで把持した後、その把持したケーシング８の上方のケーシング８を分離して相伴クレーンで回収する。ケーシング８の引き抜き作業では、こうした工程をケーシング８の建て込み個数に応じて反復実施して、各ケーシング８を回収する。
【００１１】
ケーシングドライバによりこうしたケーシング８の圧入作業や引き抜き作業を実施する場合、作業の進捗状況等の施工情報を自動的に記録したり、ケーシング８の圧入作業を自動化したりする技術開発が最近活発化している。施工情報を自動的に記録するには、例えば、ケーシング８の圧入深度の経時的変化を計測することが必要である。また、ケーシング８の圧入作業を自動化するには、例えば、ケーシング８の建て込み工程において、スラストシリンダ５のストロークを把握したり、ケーシング８の圧入深度に応じてケーシング８に適切な押し込み力や回転力を付与することができるようにケーシング８の圧入深度を把握したりすることが必要になる。こうしたケーシング８の圧入深度やスラストシリンダ５のストロークは、従来、昇降ストローク検出装置で昇降ストロークを検出することにより測定していた。ここで、昇降ストロークとは、ベースフレーム２に対する昇降フレーム１の上下方向の移動量のことである。
【００１２】
そこで、従来多用されていたケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を図１５及び図１６に基づいて説明する。図１５は、従来の昇降ストローク検出装置を取り付けたケーシングドライバの正面図、図１６は、従来の昇降ストローク検出装置を図１５のケーシングドライバの中心側からみた要部の図である。
【００１３】
従来ケーシングドライバで多用されていた昇降ストローク検出装置１０は、ワイヤの繰り出し量により昇降ストロークを検出するワイヤリール内蔵型の昇降ストローク検出装置１０であり、繰り出されたワイヤをバネで巻き戻す機構を備えている。この昇降ストローク検出装置１０は、大別すると、ワイヤ１０ｂを収納するワイヤ収納部１０ａと、このワイヤ収納部１０ａに巻き取られた状態で収納され昇降ストロークの検出時に繰り出されるワイヤ１０ｂとで構成されている。また、ワイヤ収納部１０ａは、繰り出されたワイヤ１０ｂを巻き戻すためのバネを内蔵している。このワイヤ収納部１０ａは、昇降フレーム１の下面に取り付けられ、ワイヤ１０ｂは、滑車１０ｃに掛け回されてベースフレーム２の上面に取り付けられる。
【００１４】
したがって、昇降フレーム１を上昇させると、ワイヤ１０ｂが繰り出されてその繰り出し量により昇降フレーム１の上昇時の現在位置を知ることができる。また、昇降フレーム１を下降させると、繰り出されたワイヤ１０ｂがバネ力により巻き戻され、昇降フレーム１の当該下降位置におけるワイヤ１０ｂの繰り出し量により昇降フレーム１の下降時の現在位置を知ることができる。そして、昇降フレーム１の基準位置におけるワイヤ１０ｂの繰り出し量と昇降フレーム１の上昇位置又は下降位置におけるワイヤ１０ｂの繰り出し量との差を求めれば、昇降ストロークを検出することができる。この種の昇降ストローク検出装置は、例えば、特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平７ー３１０４８８号公報（第３−４頁、図１−２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、ケーシングドライバによるケーシング８の圧入作業では、地中の掘削作業、ケーシング内の土砂の搬出作業、コンクリートの打設作業等を行うことから、昇降フレーム１やベースフレーム２の周辺が水や泥等で汚染されやすい。一方、従来のワイヤリール内蔵型の昇降ストローク検出装置１０は、昇降ストロークの検出時にワイヤ１０ｂをワイヤ収納部１０ａから繰り出すことを要するため、こうしたケーシングドライバに取り付けると、ワイヤ１０ｂに水や泥等が付着することは避けられない。そして、繰り出されたワイヤ１０ｂをワイヤ収納部１０ａ内に巻き戻すと、ワイヤ１０ｂに付着した水や泥等がワイヤ収納部１０ａ内に入って、バネによる巻き戻し機構等のワイヤ収納部１０ａの内部機構を損傷させ、昇降ストローク検出装置の寿命を低下させる危険性が大きい。
【００１６】
なお、昇降ストローク検出装置には、レーザや超音波を利用した物理的な検出装置もあるが、この物理的な検出装置は、センサに水や泥等が付着すると使用不能になるという致命的な欠点があることに加えて、アンプを特にセンサの近傍に配置しなければならないという装置を設置する上での制約もあり、さらに、振動や衝撃にも弱い。
【００１７】
本発明は、従来の技術にみられるこうした問題を解決しようとするものであって、その技術課題は、水や泥等で汚染されやすい環境下で使用しても、故障する危険性が少なく耐久性の大きいケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、こうした技術課題を達成するため、ケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を次のように構成した。
【００１９】
「回動軸に固着された回動部材を昇降フレーム側に回動軸を介して回動可能に軸着するとともに、昇降フレームの昇降に伴って回動部材を回動させ得るように、回動部材をベースフレーム側と連係させ、回動部材の回動軸の基準位置からの回動変位量を検出するための回動変位量検出手段を、回動部材の回動軸の回動を伝達し得るように設けて、回動変位量検出手段での検出結果に基づいて昇降ストロークを検出することができるように構成した。」
このように構成された本発明のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置では、ケーシングの圧入作業や引き抜き作業を行うために昇降フレームを昇降させると、この昇降フレームの昇降に伴って、回動部材は、ベースフレーム側との連係により回動部材の回動軸と共に回動する。そうすると、回動変位量検出手段では、この回動部材の回動軸の回動が伝達されて同回動軸の基準位置からの回動変位量を検出するので、この回動変位量検出手段での検出結果に基づいてケーシングドライバの昇降ストロークを検出することができる。
【００２０】
この昇降ストローク検出装置では、回動部材に水や泥等が付着することは避けられないが、水や泥等の付着により故障する危険性が高い回動変位量検出手段それ自体は、回動部材の回動軸の回動を伝達し得るように設置しさえすれば、所望の態様で所望の個所に設置することができるので、ケース内に収納することにより水や泥等が付着しない状態で設置したり、水や泥等が付着しにくい場所に設置したりすることができる。そのため、回動変位量検出手段に水や泥等が付着して損傷する恐れはほとんどない。したがって、本発明によれば、水や泥等で汚染されやすい環境下で使用しても、故障する危険性が少なく耐久性の大きいケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以下の説明から明らかなように、本発明は、前記「課題を解決するための手段」の項に示した手段を採用しているので、本発明によれば、水や泥等で汚染されやすい環境下で使用しても、故障する危険性が少なく耐久性の大きいケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を得ることができる。また、この昇降ストローク検出装置をケーシングドライバに設置するときには、回動部材は、回動軸を介して昇降フレーム側に軸着するとともに、昇降フレームの昇降に伴ってベースフレーム側との連係により回動するようにベースフレーム側に所定態様で設置すればよく、回動変位量検出手段は、所望の態様で所望の個所に設置することができるので、ケーシングドライバへの設置の便がよい。さらに、こうしたシンプルな機械的メカニズムを主体にして、ケーシングドライバの昇降ストロークを検出するようにしているので、振動や衝撃にも強く、メンテナンスの便もよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを図１乃至図１０を用いて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。
【００２３】
以下に示す何れの例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置も、従来の昇降ストローク検出装置１０と同様、ベースフレーム２と、このベースフレーム２上に昇降可能に設置されケーシング把持装置６及び油圧モータ７を設けた昇降フレーム１と、昇降フレーム１を上昇下降させるように駆動するスラストシリンダ５とを備え、ケーシング８をケーシング把持装置６で把持して油圧モータ７で回転駆動しながら昇降フレーム１をスラストシリンダ５で下降させることによりケーシング８を地中に押し込むケーシングドライバに取り付けられ、昇降ストロークを検出するものであり、この点では、従来の昇降ストローク検出装置１０と変わらない。
【００２４】
以下に示す各例の昇降ストローク検出装置は、何れも、回動軸１１に固着された回動部材としての検知棒１３を昇降フレーム１側にこの回動軸１１を介して回動可能に軸着するとともに、昇降フレーム１の昇降に伴って検知棒１３を回動させ得るように、検知棒１３をベースフレーム２側と連係させ、検知棒１３の回動軸１１の基準位置からの回動変位量を検出するための回動変位量検出手段としての角度検出器１６を、その回動軸１１の回動を伝達し得るように設けて、角度検出器１６での検出結果に基づいて昇降ストロークを検出することができるように構成したことを特徴とするものである。
【００２５】
まず、この本発明を具体化した第１の例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を、図１乃至図７を用いて説明する。図１は、本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置を取り付けたケーシングドライバの正面図、図２は、本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置を図１のケーシングドライバの中心側からみた要部の図、図３は、図２の昇降ストローク検出装置の詳細を示す拡大図、図４は、図３の昇降ストローク検出装置を側面から見た拡大図、図５は、本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の変形例に関する図３と同様の図、図６は、本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の変形例に関する図４と同様の図、図７は、本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図である。
【００２６】
これらの図おいて既述の図１１乃至図１６と同一の符号を付けた部分は、これら図１１乃至図１６と同等の部分を表すので、詳述しない。
【００２７】
図１乃至図７において、１１は検知棒１３の上端部に固着された検知棒１３の回動軸、１２はこの検知棒１３の回動軸１１に連結された角度検出器１６の回動軸、１３は検知棒１３の回動軸１１を介して昇降フレーム１側に回動可能に軸着した回動部材としての検知棒、１４は昇降フレーム１の下面に固着され検知棒１３の回動軸１１を回動可能に支持する側面視Ｔ字状のブラケット、１５は検知棒１３の回動軸１１と角度検出器１６の回動軸１２の端部同士を連結するためのカップリング、１６は検知棒１３の回動軸１１の基準位置からの回動変位量（回動軸１１が基準位置から回動変位している角度）を検出するための回動変位量検出手段としての角度検出器、１７はこの角度検出器１６を固定しつつ角度検出器１６の回動軸１２を回動可能に支持する側面視倒Ｌ字状のブラケット、１８は角度検出器１６での検出信号をシーケンサ等の演算装置に送るための電気信号搬送用のケーブルである。
【００２８】
角度検出器１６は、ケーシング８の圧入、引き抜き作業時に発生する泥や水等に汚染されないように、ケース内に収納して昇降フレーム１の裏側に設置している。検知棒１３の下端部は、昇降フレーム１の昇降に伴って、検知棒１３を検知棒１３の自重の作用と相俟って回動させることができるようにベースフレーム２の上面に当接させている。したがって、いま、図７（ａ）に示すように、スラストシリンダ５を限界まで縮めて昇降フレーム１を下方限界位置まで下降させると、検知棒１３は、ベースフレーム２の上面を摺動するように動かされながら回動軸１１と共に回動して、垂直線に対してなす角度（角度変位量）がθ１となる。また、図７（ｂ）に示すように、昇降フレーム１を選択された所定位置まで上昇させると、検知棒１３は、ベースフレーム２の上面にガイドされながら自重も作用して、垂直線に対してなす角度がθ２となる。
【００２９】
図７において、昇降フレーム１を下方限界位置まで下降させたときのベースフレーム２に対する昇降フレーム１の垂直変位量をＢＣ、そのときの角度変位量をθ１、昇降フレーム１を前記の下方限界位置から所望の位置まで上昇させたときのベースフレーム２に対する昇降フレーム１の垂直変位量をＢＣｘ、そのときの角度変位量をθ２、検知棒１３の長さ（この長さは既知の一定値である。）をＡＣとすると、垂直変位量ＢＣ，ＢＣｘは、それぞれ次式で表すことができる。
【００３０】
〔式１〕
ＢＣ  ＝ＡＣ・ｃｏｓθ１
ＢＣｘ＝ＡＣ・ｃｏｓθ２
そうすると、これらＢＣとＢＣｘとの差から、ケーシングドライバの操作時における所望の時点での昇降ストロークを演算により求めることができる。
【００３１】
図５及び図６は、以上述べた第１の例の昇降ストローク検出装置の変形例を示すものである。この変形例の昇降ストローク検出装置では、第１の例の昇降ストローク検出装置における検知棒１３の下端部にローラ１９を転動可能に設けている。こうした構造を採用することにより、検知棒１３の下端部がベースフレーム２の上面に当接しながら摺動するときの摺動抵抗を低減することができる。そのため、ベースフレーム２の上面に泥等が付着して若干の凹凸があったり、ベースフレーム２の上面が粗面であったりする場合でも、検知棒１３の回動を円滑に行わせることができる。
【００３２】
また、この変形例の昇降ストローク検出装置では、回動軸１１のブラケット１４を設けずに、検知棒１３の回動軸１１を中空軸にしてこの中空軸に角度検出器１６の回動軸１２を回動不能に嵌着することにより、ブラケット１４の設置を省略することができるようにしている。なお、角度検出器１６の回動軸１２を中空軸にすれば、検知棒１３の回動軸１１の先端部を倒Ｌ字状に折り曲げてこの折り曲げ部を角度検出器１６の中空状の回動軸１２に回動不能に嵌着するという簡単な構造により、ブラケット１４の設置を省略することもできる。
【００３３】
以上述べた第１の例の昇降ストローク検出装置及びその変形例において、ベースフレーム２上にガイドレールを設けて、第１の例では検知棒１３の先端部を、変形例ではローラ１９をこのガイドレールでガイドさせるようにすることもできる。こうした構造を採用すれば、検知棒１３をガイドレールの滑らかな案内路に沿って摺動させることができて、検知棒１３の回動を一層円滑かつ安定した状態で行わせることができる。
【００３４】
次に、この本発明の具体化した第２の例及び第３の例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置並びに以上の各例の昇降ストローク検出装置に付設して角度検出器１６での検出値に基づいて昇降ストロークを演算するための演算装置を、図８乃至図１０を用いて説明する。
【００３５】
図８は、本発明を具体化した第２の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図、図９は、本発明を具体化した第３の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図、図１０は、本発明を具体化した各例の昇降ストローク検出装置の角度検出器での検出値に基づいて昇降ストロークを演算するための演算装置に関するブロック図である。
【００３６】
まず、第２の例の昇降ストローク検出装置を図８に基づいて説明する。この第２の例の昇降ストローク検出装置は、検知棒１３を昇降フレーム１の下部に回動軸１１を介して回動可能に軸着するようにしている点では第１の例の昇降ストローク検出装置と変わらないが、昇降フレーム１の昇降に伴って検知棒１３を回動させ得るように検知棒１３をベースフレーム１側と連係させるための連係手段が第１の例とは異なる。すなわち、第１の例では、検知棒１３の下端部をベースフレーム２の上面に当接させて検知棒１３をベースフレーム１側と連係させているのに対し、第２の例では、検知棒１３を摺動可能に嵌挿することができる環状のガイドリング２０をベースフレーム２の側部に設けて、検知棒１３の下半部をガイドリング２０に挿通して昇降フレーム１の昇降時にガイドリング２０でガイドさせるようにして検知棒１３をベースフレーム２側と連係させるようにしている。
【００３７】
第２の例の昇降ストローク検出装置は、このような構造を備えているので、図８（ａ）に示すように、スラストシリンダ５を限界まで縮めて昇降フレーム１を下方限界位置まで下降させると、検知棒１３は、ベースフレーム２の側部のガイドリング２０でその動きが拘束されてガイドされながら回動軸１１と共に回動して、角度変位量がθ１となるように回動変位する。また、図８（ｂ）に示すように、昇降フレーム１を所望の位置まで上昇させると、検知棒１３は、ガイドリング２０でその動きが拘束されてガイドされながら回動軸１１と共に回動して、角度変位量がθ２となるように回動変位する。なお、ガイドリング２０は、こうした機能を果たすものであれば、他の手段であってもよい。
【００３８】
いま、検知棒１３の回動軸１１とガイドリング２０との間の水平距離（この距離は既知の一定値である。）をＡＢとすると、垂直変位量ＢＣ，ＢＣｘは、それぞれ次式で表すことができる。
【００３９】
〔式２〕
ＢＣ  ＝ＡＢ／ｔａｎθ１
ＢＣｘ＝ＡＢ／ｔａｎθ２
そうすると、これらＢＣとＢＣｘとの差から、ケーシングドライバの操作時における所望の時点での昇降ストロークを演算により求めることができる。
【００４０】
次に、第３の例の昇降ストローク検出装置を図９に基づいて説明する。この第３の例の昇降ストローク検出装置は、検知棒１３を昇降フレーム１の下部に回動軸１１を介して回動可能に軸着するようにしている点では第１の例の昇降ストローク検出装置と変わらないが、昇降フレーム１の昇降に伴って検知棒１３を回動させ得るように検知棒１３をベースフレーム１側と連係させるための連係手段がリンク機構２１である点において、第１の例とは異なる。
【００４１】
そのリンク機構２１の構造を具体的に説明すると、２１ａは上端部を検知棒１３の回動軸１１に回動可能に軸着した上右側のリンク部材、２１ｂは上端部を検知棒１３の下端部に回動可能に軸着し下端部を下右側のリンク部材２１ｃの下端部と回動可能に軸着した下左側のリンク部材、２１ｃは上端部を上右側のリンク部材２１ａの下端部に回動可能に軸着し下端部を下左側のリンク部材２１ｂの下端部と回動可能に軸着した下右側のリンク部材、２１ｄは下左側のリンク部材２１ｂを検知棒１３に回動可能に軸着するためのピン、２１ｅは下右側のリンク部材２１ｃを上右側のリンク部材２１ａに回動可能に軸着するためのピン、２１ｆは下左側のリンク部材２１ｂ及び下右側のリンク部材２１ｃの下端部同士を回動可能に軸着するためのピンである。
【００４２】
リンク機構２１は、検知棒１３が上左側のリンク部材をなし、この検知棒１３と上右側のリンク部材２１ａと下左側のリンク部材２１ｂと下右側のリンク部材２１ｃとにより四節のリンク機構として構成されている。これら各リンク部材２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、検知棒１３と同じ長さに形成されている。このリンク機構２１による昇降ストローク検出装置は、検知棒１３の回動軸１１を既述の例と同様に昇降フレーム１側に回動可能に取り付け、リンク部材２１ｂ，２１ｃの下端部同士を軸着するピン２１ｆをベースフレーム２側に取り付けることにより、ケーシングドライバに設置する。
【００４３】
第３の例の昇降ストローク検出装置は、このような構造を備えているので、図９（ａ）に示すように、スラストシリンダ５を限界まで縮めて昇降フレーム１を下方限界位置まで下降させると、検知棒１３及びリンク部材２１ａが検知棒１３の回動軸１１を中心にして倒れるように傾動するとともにリンク部材２１ｂ及びリンク部材２１ｃがピン２１ｆを中心にして倒れるように傾動する。そして、特に検知棒１３は、ベースフレーム２側に取り付けた下左側のリンク部材２１ｂでその動きが拘束されながら回動軸１１と共に回動して、角度変位量がθ１となるように回動変位する。また、図９（ｂ）に示すように、昇降フレーム１を所望の位置まで上昇させると、検知棒１３は、各リンク部材２１ａ，２１ｂ，２１ｃと共に起立するように傾動して、特に下左側のリンク部材２１ｂでその動きが拘束されながら、角度変位量がθ２となるように回動変位する。
【００４４】
いま、リンク部材としての検知棒１３の長さを前述したようにＡＣとすると、垂直変位量ＢＣ，ＢＣｘは、それぞれ次式で表すことができる。
【００４５】
〔式３〕
ＢＣ  ＝２ＡＣ・ｃｏｓθ１
ＢＣｘ＝２ＡＣ・ｃｏｓθ２
そうすると、これらＢＣとＢＣｘとの差から、ケーシングドライバの操作時における所望の時点での昇降ストロークを演算により求めることができる。この第３の例では、リンク部材を４個設けてリンク機構２１を四節のものとしているが、上右側のリンク部材２１ａ及び下右側のリンク部材２１ｃを省略しても、こうした機能を果たすことができる。
【００４６】
以上述べた第１の例乃至第３の例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置は、何れも、ケーシング８の圧入作業や引き抜き作業を行うために昇降フレーム１を昇降させたときに、昇降フレーム１の昇降に伴って、検知棒１３がベースフレーム２側との連係により検知棒１３の回動軸１１と共に回動するようにしている。そして、この検知棒１３の回動軸１１の回動が角度検出器１６の回動軸１２に伝達され、角度検出器１６では、検知棒１３の回動軸１１の基準位置からの回動変位量を検出するので、この角度検出器１６での角度変位量に関する検出値θ１，θ２に基づいて、既述の式１、式２及び式３のうちの所定の式に従ってケーシングドライバの昇降ストロークを検出することができる。
【００４７】
これらの各例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置では、検知棒１３に水や泥等が付着することは避けられないが、水や泥等の付着により故障する危険性が高い角度検出器１６それ自体は、検知棒１３の回動軸１１の回動を伝達し得るように設置しさえすれば、所望の態様で所望の個所に設置することができるので、ケース内に収納することにより水や泥等が付着しない状態で設置したり、水や泥等が付着しにくい場所に設置したりすることができる。そのため、角度検出器１６に水や泥等が付着して損傷する恐れはほとんどない。したがって、第１の例乃至第３の例によれば、水や泥等で汚染されやすい環境下で使用しても、故障する危険性が少なく耐久性の大きいケーシングドライバの昇降ストローク検出装置を得ることができる。
【００４８】
各例のケーシングドライバの昇降ストローク検出装置は、こうした効果を奏することに加え、これをケーシングドライバに設置するときには、検知棒１３は、上端部を回動軸１１を介して昇降フレーム１側に軸着するとともに、昇降フレーム１の昇降に伴ってベースフレーム２側との連係により回動するように図７乃至図９に図示の態様でベースフレーム２側に設置すればよく、角度検出器１６は、前記のように所望の態様で所望の個所に設置することができるので、ケーシングドライバへの設置の便がよい。さらに、シンプルな機械的メカニズムを主体にして、ケーシングドライバの昇降ストロークを検出するようにしているので、振動や衝撃にも強く、メンテナンスの便もよい。
【００４９】
特に、第１の例の昇降ストローク検出装置では、検知棒１３をベースフレーム２側と連係させるための連係手段として検知棒１３の下端部を単にベースフレーム２の上面に当接させる手段を採用しているので、構造がシンプルで安価に製作することができ、ケーシングドライバへの設置の便も至便である。特に、第１の例の変形例に係る昇降ストローク検出装置では、こうした効果を奏することに加え、検知棒１３の下端部にローラ１９を転動可能に設けているので、検知棒１３の下端部がベースフレーム２の上面に当接しながら摺動するときの摺動抵抗を低減することができ、そのため、ベースフレーム２の上面に泥等が付着して凹凸ができる等、ベースフレーム２の上面が平滑面でない場合でも、検知棒１３の回動を円滑に行わせることができる。
【００５０】
特に、第２の例の昇降ストローク検出装置では、検知棒１３を環状のガイドリング２０に挿通することにより、昇降フレーム１の昇降時に検知棒１３を特にガイドリング２０でガイドさせるようにしているので、検知棒１３を、その自重に依存することなく、昇降フレーム１の昇降時に確実に回動させることができる。また、ガイドリング２０は、ベースフレーム２の側部に設けられるので、昇降ストローク検出装置をケーシングドライバの側部に配置することができる。
【００５１】
特に、第３の例の昇降ストローク検出装置では、前記連係手段がリンク機構２１によるものであるので、第２の例と同様、検知棒１３を、その自重に依存することなく、昇降フレーム１の昇降時に確実に回動させることができる。また、リンク機構２１は、その機素をなす節が全て軸着されて回動運動を行うので、昇降フレーム１の昇降時に軽快に作動させることができる。さらに、この第３の例の昇降ストローク検出装置は、ケーシングドライバの内部（昇降フレーム１とベースフレーム２との間）及び側部の何れにもに配置することができて、配置する上での制約条件が少ない。
【００５２】
最後に、以上述べた第１の例乃至第３の例の昇降ストローク検出装置において、角度検出器１６の検出値θ１，θ２に基づいて昇降ストロークを演算する演算装置を図１０に基づいて説明する。図１０は、こうした演算装置の一例としてシーケンサをブロック図で示したものである。この図１０に図示のシーケンサは、角度検出器１６の検出値θ１，θ２がロータリーエンコーダでデジタル信号として入力される場合、検出値θ１，θ２がロータリーエンコーダでシリアル信号として入力される場合、検出値θ１，θ２がポテンショメータ、シンクロセンサ及びレゾルバでそれぞれアナログ信号として入力される場合の五つのケースを、便宜上、一つの図面に同時に図示したものである。
【００５３】
この図１０に図示のシーケンサでは、検出値θ１，θ２に関する信号がロータリーエンコーダによるデジタル信号ならば、デジタル入力ポートを通じて、ロータリーエンコーダによるシリアル信号ならば、通信ポートを通じて、ポテンショメータ、シンクロセンサ及びレゾルバの何れかによるアナログ信号ならば、アナログ入力ポートを通じて、それぞれ中央演算装置（ＣＰＵ）に入力される。中央演算装置では、デジタル入力ポート、通信ポート及びアナログ入力ポートの何れかから入力される電気信号化された検出値θ１，θ２に基づいて、既述の式１、式２及び式３のうちの所定の式に従ってケーシングドライバの昇降ストロークを演算する。そして、その演算結果は、アナログ出力ポートやデジタル出力ポートから出力されて表示装置に表示されるとともに、施工情報の自動記録化やケーシング８の圧入作業の自動化等のために活用される。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置を取り付けたケーシングドライバの正面図である。
【図２】本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置を図１のケーシングドライバの中心側からみた要部の図である。
【図３】図２の昇降ストローク検出装置の詳細を示す拡大図である。
【図４】図３の昇降ストローク検出装置を側面から見た拡大図である。
【図５】本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の変形例に関する図３と同様の図である。
【図６】本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の変形例に関する図４と同様の図である。
【図７】本発明を具体化した第１の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図である。
【図８】本発明を具体化した第２の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図である。
【図９】本発明を具体化した第３の例の昇降ストローク検出装置の模式図で、（ａ）は昇降フレームを限界まで下降させたときの状態を示す図、（ｂ）は昇降フレームを所定位置に上昇させたときの状態を示す図である。
【図１０】本発明を具体化した各例の昇降ストローク検出装置の角度検出器での検出値に基づいて昇降ストロークを演算するための演算装置に関するブロック図である。
【図１１】従来例のケーシングドライバの側面図で、昇降フレームが上昇したときの状態を示す図である。
【図１２】従来例のケーシングドライバの側面図で、昇降フレームが下降したときの状態を示す図である。
【図１３】図１２のケーシングドライバの正面図である。
【図１４】図１２のケーシングドライバの平面図である。
【図１５】従来の昇降ストローク検出装置を取り付けたケーシングドライバの正面図である。
【図１６】従来の昇降ストローク検出装置を図１５のケーシングドライバの中心側からみた要部の図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    昇降フレーム
２    ベースフレーム
４    ガイドポスト
５    スラストジャッキ
６    ケーシング把持装置
７    油圧モータ
８    ケーシング
１０    （従来の）ケーシングドライバの昇降ストローク検出装置
１１    （検知棒１１の）回動軸
１２    （角度検出器１６の）回動軸
１３    検知棒
１４    （回動軸１１の）ブラケット
１５    カップリング
１６    角度検出器
１７    （角度検出器１６の）ブラケット
１８    ケーブル
１９    ローラ
２０    ガイドリング
２１    リンク機構
２１ａ〜２１ｃ  リンク部材
２１ｄ〜２１ｆ  ピン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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