(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシンに立設したリーダと係合し油圧モータの駆動で昇降する作業装置を上下に２個備えた基礎工事用施工機の油圧回路において、２個の油圧ポンプの一方の油圧ポンプと昇降切換弁と一方の作業装置の油圧モータＡと他方の作業装置の油圧モータＢとを直列に配管接続するとともに他方の油圧ポンプを合流切換弁を介して該昇降切換弁の出力側に配管接続し、昇降切換弁と油圧モータＡを接続する流路に電磁開閉弁Ａを，油圧モータＡと油圧モータＢを接続する流路に電磁開閉弁Ｂを，油圧モータＢと昇降切換弁を接続する流路に電磁開閉弁Ｃを設け、かつ、電磁開閉弁Ｂと油圧モータＢを接続する流路から昇降切換弁と電磁開閉弁Ａを接続する流路へ連通する分岐流路と、油圧モータＡと電磁開閉弁Ｂを接続する流路から昇降切換弁と電磁開閉弁Ｃを接続する流路へ連通する分岐流路を設け、該両分岐流路にそれぞれ電磁開閉弁Ｄと電磁開閉弁Ｅを設け、該各電磁開閉弁を切り換えて油圧モータＡと油圧モータＢの両方またはいずれか片方を作動するようにしたことを特徴とする基礎工事用施工機の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リーダに油圧モータの駆動によって昇降する作業装置を上下に２個備えた基礎工事用施工機の油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、玉石混じりの砂礫地盤や硬い地盤では、オーガスクリュだけでは掘削できないため、先端に掘削用のビットを備えたケーシングを回転させ玉石や硬い地盤を掘削し、その中をオーガスクリュで掘削している。
【０００３】
この作業に使用される施工機は、図４に示すように、ベースマシン１に立設したリーダ２にオーガスクリュ５とケーシング６を回転駆動させる作業装置３，４を昇降自在に設けている。作業装置３のリーダ２への係合は図５に示すように、リーダ２の全長に付設された２本のガイドレール２ａに作業装置３に設けたガイドギブ３ａ，３ｂを係合させ、２本のガイドレール２ａ間のほぼ中央に縦に付設した両面ラック７に、作業装置３に搭載した油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）でそれぞれ駆動するピニオン８ａ，８ｂを両側から噛み合わせて設けている。ケーシングの作業装置４のリーダ２への係合も上記作業装置３と同様である。なお、図５において９はケーシングの駆動装置である。
【０００４】
作業装置３および作業装置４は、単独で使用する場合と２つ同時に使用する場合があり、作業装置３のピニオン８ａ，８ｂと図示してない作業装置４のピニオン８ｃ，８ｄを駆動する油圧回路は独立して設けている。
ピニオン８ａ，８ｂを駆動する油圧回路は図６に示すように、可変吐出型の油圧ポンプ１５と昇降切換弁１７と昇降装置２１から構成され、昇降装置２１は作業装置３に搭載されている。そして、昇降切換弁１７の操作レバー１７ａを操作することによって昇降装置２１の油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）の上昇または下降側へ圧油を送りピニオン８ａ，８ｂを駆動している。
【０００５】
ピニオン８ａを駆動する油圧モータＡ（２２ａ）とピニオン８ｂを駆動する油圧モータＡ（２２ｂ）は油圧ポンプ１５に並列に接続されており、昇降切換弁１７の操作により同時に駆動される。
油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）には、ブレーキ弁２５ａ，２５ｂと過大負荷を逃がすためのリリーフ弁２７、２８がそれぞれ設けられている。
【０００６】
ブレーキ弁２５ａ，２５ｂは切換弁１７が中立位置にあるときに、油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）が回動しないように保持するためのもので流入側と流出側の流路を閉鎖するとともにシリンダ２６によって油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）の出力軸が回動しないように固定している。
【０００７】
また、作業装置４は上記油圧ポンプ１５とは別の同容量の可変吐出型の油圧ポンプによって上記オーガの作業装置３と同じ油圧回路が設けられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように２つの作業装置は、単独で昇降させる場合と同時に昇降させる場合があるが、通常ベースマシンの走行用の左右２つのプランジャポンプを使用するので、油圧ポンプおよび油圧モータは同容量のものが設けられている。
【０００９】
しかしながら、油圧ポンプを駆動するエンジンの最大出力は、通常、各油圧ポンプの最大出力の合計より小さなものが使用されており、作業装置に大きな負荷がかかるとエンジンの最大出力を越えないように油圧ポンプの吐出量が減少するように制御している。
【００１０】
したがって、両方の作業装置３、４を作動させている場合に一方の昇降装置の負荷が大きくなった場合にはその油圧ポンプは吐出量が減少するので、２個の作業装置の昇降速度が異なったものとなり、同期した作業ができないという問題がある。
【００１１】
また、従来の昇降装置は上昇と下降が同じ速度であるが、例えば、オーガスクリュを上昇させる場合のように掘削作業をしないときは高速で行い作業効率を上げたいたいという要望がある。
そこで、本発明は、独立した２つのプランジャポンプで作業装置を同時に昇降させるときは必然的に同期され、また、必要に応じて高速または低速に昇降できる基礎工事用施工機の油圧回路を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では次の手段を取った。即ち、
ベースマシンに立設したリーダと係合し油圧モータの駆動で昇降する作業装置を上下に２個備えた基礎工事用施工機の油圧回路において、２個の油圧ポンプの一方の油圧ポンプと昇降切換弁と一方の作業装置の油圧モータＡと他方の作業装置の油圧モータＢとを直列に配管接続するとともに他方の油圧ポンプを合流切換弁を介して該昇降切換弁の出力側に配管接続し、昇降切換弁と油圧モータＡを接続する流路に電磁開閉弁Ａを，油圧モータＡと油圧モータＢを接続する流路に電磁開閉弁Ｂを，油圧モータＢと昇降切換弁を接続する流路に電磁開閉弁Ｃを設け、かつ、電磁開閉弁Ｂと油圧モータＢを接続する流路から昇降切換弁と電磁開閉弁Ａを接続する流路へ連通する分岐流路と、油圧モータＡと電磁開閉弁Ｂを接続する流路から昇降切換弁と電磁開閉弁Ｃを接続する流路へ連通する分岐流路を設け、該両分岐流路にそれぞれ電磁開閉弁Ｄと電磁開閉弁Ｅを設け、該各電磁開閉弁を切り換えて油圧モータＡと油圧モータＢの両方またはいずれか片方を作動するようにしたことを特徴としている。
【００１３】
本発明は中掘工法、シート圧入工法、ロックオーガ工法などリーダに作業装置を上下に２個備えた基礎工事用施工機であって、作業装置の昇降はリーダに付設されたチェーンまたはラックに油圧モータで駆動されるスプロケットまたはピニオンによって行うものに適用される。
【００１４】
各流路に設ける電磁開閉弁はソレノイドの励磁によって流路を開放または遮断する簡単な開閉弁でよい。
また、油圧ポンプは可変吐出型のもので、ベースマシンの走行用を使用するのが一般的であるが、他の油圧ポンプを使用してもよい。なお、この場合２つの油圧ポンプは同容量でなくてもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図４および図５で説明した基礎工事用施工機に適用した実施形態例に基づいて説明する。
図１は、リーダに係合して設けた作業装置３，４の昇降装置の油圧回路であり、図６と同じ符号は同じ構成部品を示す。
【００１６】
この油圧回路は可変吐出型で同容量の油圧ポンプ１５，１６と、操作レバー１７ａ，１８ａを操作することによって切り換わる昇降切換弁１７および合流切換弁１８と、流路を開閉する複数の電磁開閉弁２０ａ〜２０ｅを組み合わせて設けたバルブブロック２０と、作業装置３の昇降装置２１と、作業装置４の昇降装置３１とを配管接続して構成している。なお、図示してないが油圧ポンプ１５，１６はベースマシン１の走行用の油圧モータの駆動にも使用されている。
【００１７】
昇降装置２１はリーダに付設された両面ラック７（図５参照）に両側から挟むように噛み合わされたピニオン８ａ，８ｂを駆動する油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）が並列に接続されている。なお、油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）にはブレーキバルブ２５ａ，２５ｂと図示してない従来の図６と同じリリーフバルブ２７，２８とシリンダ２６が設けられている。
【００１８】
昇降装置３１は、上記の昇降装置２１と同じ構成を有するもので、ピニオン８ｃ，８ｄを駆動する油圧モータＢ（３２ａ，３２ｂ）が並列に接続されている。そして、油圧ポンプ１５は昇降切換弁１７を介して昇降装置２１の油圧モータＡ（２２ａ）と油圧モータＡ（２２ｂ）へ配管４１によって並列に接続され、油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）の下降側は油圧モータＢ（３２ａ）および油圧モータＢ（３２ｂ）へ配管４２によって接続され、油圧モータＢ（３２ａ）および油圧モータＢ（３２ｂ）の下降側は昇降切換弁１７へ配管４３によって接続されている。
【００１９】
また、油圧ポンプ１６は合流切換弁１８を介して配管４１および配管４３へ配管４６および配管４７によってそれぞれ接続されている。
そして、配管４１には電磁開閉弁Ａ（２０ａ）が、配管４２には電磁開閉弁Ｂ（２０ｂ）が、配管４３には電磁開閉弁Ｃ（２０ｃ）が設けられ、さらに、電磁開閉弁Ｂ（２０ｂ）と油圧モータＢ（３２ａ）および油圧モータＢ（３２ｂ）を接続する配管４２から電磁開閉弁Ａ（２０ａ）と昇降切換弁１７を接続する配管４１へ連通する配管４５を接続しこの分岐流路に電磁開閉弁Ｄ（２０ｄ）を設け、電磁開閉弁Ｂ（２０ｂ）と油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）を接続する配管４２から電磁開閉弁Ｃ（２０ｃ）と昇降切換弁１７を接続する配管４３へ連通する配管４４を接続しこの分岐流路に電磁開閉弁Ｅ（２０ｅ）を設けている。
【００２０】
そして、運転室には上記電磁開閉弁Ａ〜Ｅ（２０ａ〜２０ｅ）を開閉するコントローラ５３とこれに接続して切換操作盤５０が設けられている。
切換操作盤５０のレバー５１を「Ａ単独」にすると油圧モータＡ（２２ａ）と油圧モータＡ（２２ｂ）に、「Ｂ単独」にすると油圧モータＢ（３２ａ）と油圧モータＢ（３２ｂ）に油圧ポンプ１５から圧油が送られるようにコントローラ５３は図２（ｂ）に示される表にしたがって各電磁開閉弁Ａ〜Ｅ（２０ａ〜２０ｅ）を開放または遮断させる。また、「ＡＢ同時」にすると同様に油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）および油圧モータＢ（３２ａ，３２ｂ）に圧油が送られる。
【００２１】
次に、このように構成された油圧回路の作用について説明する。
まず、作業装置３と作業装置４を同時に上昇させる場合は切換操作盤５０のレバー５１を「ＡＢ同時」へ切り換え、昇降切換弁１７を上昇側へ切り換える。これにより、電磁開閉弁Ａ（２０ａ）、電磁開閉弁Ｂ（２０ｂ）および電磁開閉弁Ｃ（２０ｃ）が開放される。そして、図３に示すように、油圧ポンプ１５からの圧油は昇降切換弁１７を通り配管４１へ送られ、電磁開閉弁Ａ（２０ａ）を通って油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）の上昇側のポートへブレーキバルブ２５ａ，２５ｂを介して送られ、ピニオン８ａとピニオン８ｂを回転させる。油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）から流出された圧油は、配管４２を通って電磁開閉弁Ｂ（２０ｂ）を通り油圧モータＢ（３２ａ）および油圧モータＢ（３２ｂ）の上昇側のポートへ流入し、ピニオン８ｃおよびピニオン８ｄを回転させる。
【００２２】
そして、油圧モータＢ（３２ａ）および油圧モータＢ（３２ｂ）の流出側からは、配管４３を通り電磁開閉弁Ｃ（２０ｃ）を通過して昇降切換弁１７から油タンクへ戻される。また、作業装置３および作業装置４の上昇速度を上げるときは、合流切換弁１８を上昇側に切り換える。これにより油圧ポンプ１６からの圧油が配管４６を通り配管４１に流入する。したがって、油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）および油圧モータＢ（３２ａ，３２ｂ）へは倍の油量が送られることになり高速で回転する。このとき、従来の回路（図６）とした場合に比べ作業装置３、４の昇降速度が２倍になる。
【００２３】
また、作業装置３と作業装置４を同時に下降させる場合は、昇降切換弁１７を下降側へ切り換える。これによって、油圧ポンプ１５からの圧油は昇降切換弁１７から配管４３へ送られ、図３における矢印と逆の方向に圧油が流れ油圧モータＡ（２２ａ，２２ｂ）および油圧モータＢ（３２ａ，３２ｂ）が上記とは逆方向に回転する。
【００２４】
次に、作業装置３のみを上昇させる場合は切換操作盤５０のレバー５１を「Ａ単独」へ切り換え、昇降切換弁１７を上昇側へ切り換える。これにより、電磁開閉弁Ａ（２０ａ）と電磁開閉弁Ｅ（２０ｅ）が開放される。そして、油圧ポンプ１５からの圧油は昇降切換弁１７を通り配管４１へ送られ、電磁開閉弁Ａ（２０ａ）を通って油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）の上昇側のポートへブレーキバルブ２５ａ，２５ｂを介して送られ、ピニオン８ａおよびピニオン８ｂを回転させる（ここまでは図３と同じである）。油圧モータＡ（２２ａ）および油圧モータＡ（２２ｂ）の流出側の油は、配管４２から配管４４（分岐流路）および配管４３を通って昇降切換弁１７から油タンクへ戻される。
【００２５】
また、作業装置４のみを上昇させる場合は切換操作盤５０のレバー５１を「Ｂ単独」へ切り換え、昇降切換弁１７を上昇側へ切り換える。これにより、電磁開閉弁Ｃ（２０ｃ）と電磁開閉弁Ｄ（２０ｄ）が開放される。そして、油圧ポンプ１５からの圧油は昇降切換弁１７を通り配管４１から配管４５（分岐流路）を通り配管４２へ送られ、油圧モータＢ（３２ａ）と油圧モータＢ（３２ｂ）の上昇側のポートへ送られ、ピニオン８ｃおよびピニオン８ｄを回転させる。油圧モータＢ（３２ａ）と油圧モータＢ（３２ｂ）の流出側の油は、配管４３を通って昇降切換弁１７から油タンクへ戻される。
【００２６】
上昇速度を上げるときは、合流切換弁１８を上昇側に切り換え油圧ポンプ１６の圧油を合流させる。また、作業装置３または作業装置４を下降させる場合は、昇降切換弁１７を下降側へ切り換えればよい。
なお、上記実施形態例では、リーダに付設した両面ラックに２個のピニオンを係合させたもので説明したが、片面ラックをリーダに付設し１個のピニオンで行うものやリーダにチェーンを固設してこれに噛合うスプロケットを油圧モータで駆動するようにしたものなどにも本発明が適用できることは当然である。
【００２７】
また、２つの油圧ポンプは走行用の油圧モータを駆動させるもので説明したが、別の油圧ポンプでもよく、この場合同容量でなくてもよい。
以上本発明はこの様な実施形態例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基礎工事用施工機の作業装置の油圧回路は、２個の油圧ポンプの一方の油圧ポンプと昇降切換弁と一方の作業装置の油圧モータＡと他方の作業装置の油圧モータＢとを直列に配管接続するとともに他方の油圧ポンプを合流切換弁を介して該昇降切換弁の出力側に配管接続し、該配管に複数の電磁開閉弁を組み合わせて設けて、作業装置を単独でまたは両方を昇降できるようにしたので、両作業装置を昇降させたときは一方の油圧モータの負荷が大きくても同期して昇降させることができる。また、他方の油圧ポンプの圧油を合流して使用するので従来の油圧回路に比べ、合流分作業装置の昇降速度が増加させることができ、施工現場の状況に合った作業ができ、掘削効率および作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての基礎工事用施工機の作業装置の昇降装置の油圧回路図である。
【図２】同  油圧回路に設けられる電磁開閉弁の操作説明図である。
【図３】同  図１において２つの作業装置を同時に上昇させた場合の圧油の流れを示すフロー図である。
【図４】基礎工事用施工機の全体を示す側面図である。
【図５】同  作業装置３のリーダへの取付部の詳細を示す側面図である。
【図６】従来の作業装置３の昇降装置の油圧回路図である。
【符号の説明】
１…ベースマシン          ２…リーダ
２ａ…ガイドレール        ３…作業装置
３ａ，３ｂ…ガイドギブ    ４…作業装置
５…オーガスクリュ        ６…ケーシング
７…両面ラック            ８ａ，８ｂ…ピニオン
８ｃ，８ｄ…ピニオン      ９…ケーシング駆動装置
１５，１６…油圧ポンプ    １７…昇降切換弁
１７ａ…操作レバー        １８…合流切換弁
１８ａ…操作レバー        ２０…バルブブロック
２０ａ…電磁開閉弁Ａ      ２０ｂ…電磁開閉弁Ｂ
２０ｃ…電磁開閉弁Ｃ      ２０ｄ…電磁開閉弁Ｄ
２０ｅ…電磁開閉弁Ｅ      ２１…昇降装置
２２ａ，２２ｂ…油圧モータＡ
２５ａ，２５ｂ…ブレーキバルブ
２６…シリンダ            ２７，２８…リリーフ弁
３１…昇降装置            ３２ａ，３２ｂ…油圧モータＢ
３５ａ，３５ｂ…ブレーキバルブ
４１，４２，４３…配管    ４４，４５…配管（分岐流路）
４６，４７…配管          ５０…切換操作盤
５１…レバー              ５３…コントローラ
【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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