(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
油を送出して油圧を発生させる送出装置が設けられた本体と、その本体から吊り下げられて掘削作業を行なう拡底バケットと、その拡底バケットの掘削翼を拡径または縮径させるシリンダと、そのシリンダと前記送出装置との間で油の流れる流路を形成するホース部材とを備え、前記シリンダが、前記拡底バケットの掘削翼を拡径動作させる場合に前記送出装置から油が供給される第１供給室と前記拡底バケットの掘削翼を縮径動作させる場合に前記送出装置から油が供給される第２供給室とを備えると共に、前記ホース部材が、前記第１供給室に前記送出装置を接続する第１ホース部材と前記第２供給室に前記送出装置を接続する第２ホース部材とを備えて構成されるアースドリルにおいて、
前記送出装置から前記シリンダに油が供給される場合に油の供給先が前記第１供給室であるか又は前記第２供給室であるかを判断する判断手段と、
その判断手段によって油の供給先が前記第１供給室であると判断された場合に前記第２ホース部材を流れる油の流量に基づいて前記シリンダの伸縮量を算出し、前記判断手段によって油の供給先が前記第２供給室であると判断された場合に前記第１ホース部材を流れる油の流量に基づいて前記シリンダの伸縮量を算出する算出手段とを備えていることを特徴とするアースドリル。
【請求項２】
前記第１ホース部材に取着され、その第１ホース部材を流れる油の流量を検出する第１流量検出装置と、
前記第２ホース部材に取着され、その第２ホース部材を流れる油の流量を検出する第２流量検出装置とを備えていることを特徴とする請求項１記載のアースドリル。
【請求項３】
前記送出装置側に位置する前記第１ホース部材と前記拡底バケット側に位置する前記第１ホース部材とを回動可能状態にて連通させると共に、前記送出装置側に位置する前記第２ホース部材と前記拡底バケット側に位置する前記第２ホース部材とを回動可能状態にて連通させるロータリージョイントを備え、
前記第１流量検出装置は、前記拡底バケット側に位置する前記第１ホース部材に流れる油の流量を検出し、
前記第２流量検出装置は、前記拡底バケット側に位置する前記第２ホース部材に流れる油の流量を検出することを特徴とする請求項２記載のアースドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アースドリルに関し、特に、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるアースドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、先端拡大形状の杭を施工する場合に使用される拡底バケットを備えたアースドリルが知られている。例えば、特公昭６３−６５７９７号公報には、リンク１６を介して油圧シリンダー（シリンダ）１３の伸縮を拡大翼（掘削翼）３２へ伝えることで、拡大翼３２の拡径・縮径を行うアースドリルに関する技術が記載されている。
【０００３】
その拡底バケット１１は、拡大翼（掘削翼）３２を縮径した状態で地表から縦孔の下部に向けて下ろされ、その縦孔の下部で拡大翼３２の拡径を行いつつ回転されることで縦孔の下部を掘削して、その縦孔の下部に所定の直径の空間を形成する。
【０００４】
その後、拡大翼（掘削翼）３２の縮径を行い、掘削した土砂をケース３０に収容した後、縦孔の下部から地表へと引き上げられる（特許文献１）。
【０００５】
ここで、１回の掘削で、目標とする直径の空間を形成することができない場合には、上述した掘削を繰り返す。そのため、拡大翼（掘削翼）３２は、拡径・縮径を繰り返し行う必要があり、拡大翼（掘削翼）３２の拡大径を検出する必要があった。
【０００６】
そこで、特許３２２７０８２号公報には、ロータリージョイント１１と油圧シリンダー（シリンダ）１０との間の油圧ホース（ホース部材）１２に流量検出器（第１流量検出装置および第２流量検出装置）１８が挿入され、その流量検出器１８の検出流量に基づいて拡大翼（掘削翼）９ｂの拡大径を検出するアースドリルに関する技術が記載されている（特許文献２）。
【特許文献１】特公昭６３−６５７９７号公報（第５カラム第３６行目から第３８行目）
【特許文献２】特許３２２７０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許３２２７０８２号公報に記載の技術では、ホースリール１３で油圧ホース（ホース部材）１２を巻き取るので、油圧ホース１２の剛性を低く設定する必要があり、オイル（油）が油圧ホース１２の内部に供給されるとその供給されるオイルの圧力で油圧ホース１２の内径が拡大される。
【０００８】
そのため、油圧ホース１２の内径が拡大した分、油圧シリンダー（シリンダ）１０に流入したオイル（油）量と流量検出器（第１流量検出装置および第２流量検出装置）１８を通過したオイル量とに差が生じていた。その結果、拡大翼（掘削翼）９ｂの拡大径の検出精度が悪化するという問題点があった。
【０００９】
また、流量検出器（第１流量検出装置および第２流量検出装置）１８単体においても油圧ホース１２内のオイル（油）の圧力の違いによってオイル量の検出流量にばらつきが生じる。特許３２２７０８２号公報に記載の技術では、流量検出器１８が検出する油圧ホース１２内のオイルの圧力が拡径時と縮径時とで異なるため、同一の拡大径を示す流量を流量検出器１８が検出した場合でも、拡径時と縮径時とで実際に流量検出器１８を流れる流量が異なり、流量検出器１８の検出流量のばらつきを解消できない。そのため、拡大翼（掘削翼）９ｂの拡大径の検出精度が悪化するという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるアースドリルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために請求項１記載のアースドリルは、油を送出して油圧を発生させる送出装置が設けられた本体と、その本体から吊り下げられて掘削作業を行なう拡底バケットと、その拡底バケットの掘削翼を拡径または縮径させるシリンダと、そのシリンダと前記送出装置との間で油の流れる流路を形成するホース部材とを備え、前記シリンダが、前記拡底バケットの掘削翼を拡径動作させる場合に前記送出装置から油が供給される第１供給室と前記拡底バケットの掘削翼を縮径動作させる場合に前記送出装置から油が供給される第２供給室とを備えると共に、前記ホース部材が、前記第１供給室に前記送出装置を接続する第１ホース部材と前記第２供給室に前記送出装置を接続する第２ホース部材とを備えて構成されるものであり、前記送出装置から前記シリンダに油が供給される場合に油の供給先が前記第１供給室であるか又は前記第２供給室であるかを判断する判断手段と、その判断手段によって油の供給先が前記第１供給室であると判断された場合に前記第２ホース部材を流れる油の流量に基づいて前記シリンダの伸縮量を算出し、前記判断手段によって油の供給先が前記第２供給室であると判断された場合に前記第１ホース部材を流れる油の流量に基づいて前記シリンダの伸縮量を算出する算出手段とを備えている。
【００１２】
請求項２記載のアースドリルは、請求項１記載のアースドリルにおいて、前記第１ホース部材に取着され、その第１ホース部材を流れる油の流量を検出する第１流量検出装置と、前記第２ホース部材に取着され、その第２ホース部材を流れる油の流量を検出する第２流量検出装置とを備えている。
【００１３】
請求項３記載のアースドリルは、請求項２記載のアースドリルにおいて、前記送出装置側に位置する前記第１ホース部材と前記拡底バケット側に位置する前記第１ホース部材とを回動可能状態にて連通させると共に、前記送出装置側に位置する前記第２ホース部材と前記拡底バケット側に位置する前記第２ホース部材とを回動可能状態にて連通させるロータリージョイントを備え、記第１流量検出装置は、前記拡底バケット側に位置する前記第１ホース部材に流れる油の流量を検出し、前記第２流量検出装置は、前記拡底バケット側に位置する前記第２ホース部材に流れる油の流量を検出する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載のアースドリルによれば、シリンダの第１供給室に第１ホース部材を介して送出装置から油が供給されて掘削翼が拡径され、第２供給室に第２ホース部材を介して送出装置から油が供給されて掘削翼が縮径される。そして、送出装置からシリンダに油が供給される場合に油の供給先が第１供給室であるか又は第２供給室であるかが判断手段によって判断される。
【００１５】
その判断手段によって油の供給先が第１供給室であると判断された場合に第２ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出され、判断手段によって油の供給先が第２供給室であると判断された場合に第１ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出される。
【００１６】
即ち、第２ホース部材の内圧が第１ホース部材の内圧に対して低圧である場合に、第２ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出されるので、第２ホース部材の内部容積の変化の影響を小さくすることができる。よって、第２供給室から排出される油量と第２ホース部材を流れる油の流量との差を小さくして、シリンダの伸縮量の検出精度が向上される。その結果、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【００１７】
同様に、第１ホース部材の内圧が第２ホース部材の内圧に対して低圧である場合に、第１ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出されるので、第１ホース部材の内部容積の変化の影響を小さくすることができる。よって、第１供給室から排出される油量と第１ホース部材を流れる油の流量との差を小さくして、シリンダの伸縮量の検出精度が向上され。その結果、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【００１８】
また、本発明のアースドリルでは、第２ホース部材の内圧が第１ホース部材の内圧に対して低圧である場合に、第２ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出され、第１ホース部材の内圧が第２ホース部材の内圧に対して低圧である場合に、第１ホース部材を流れる油の流量に基づいてシリンダの伸縮量が算出される。
【００１９】
そのため、シリンダが伸びる場合に検出される油の圧力と、シリンダが縮む場合に検出される油の圧力との差を小さくすることができるので、検出する油の圧力の違いにより生じる算出手段自体の検出流量のばらつきを小さくすることができる。よって、シリンダの伸び量およびシリンダの縮み量の検出精度が向上されるので、シリンダが伸縮することにより生じるシリンダの伸縮量のずれを防止することができる。その結果、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【００２０】
また、拡底バケットにシリンダが実際に移動する実移動量測定するポテンシオメータなどのセンサを設ける必要が無くなるので、拡底バケット近傍の重量が増し不安定となることを防止すると共にセンサに泥水が浸入して破損や誤検出することを防止することができるという効果がある。
【００２１】
請求項２記載のアースドリルによれば、請求項１記載のアースドリルの奏する効果に加え、第１ホース部材に取着され、その第１ホース部材を流れる油の流量を検出する第１流量検出装置と、第２ホース部材に取着され、その第１ホース部材を流れる油の流量を検出する第２流量検出装置とを備えているので、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【００２２】
例えば、流量検出装置を１個だけ備える構成の場合、第１ホース部材及び第２ホース部材の内、内圧が低圧であるホース部材に流れる油の流量を検出するために、第１ホース部材及び第２ホース部材の接続を繋ぎ変える切替弁を有する切り替え装置を備える必要がある。
【００２３】
ここで、本発明のアースドリルでは、第１流量検出装置と第２流量検出装置との２個の検出手段を備えているので、切り替え装置を備える必要なく切り替え装置の切替弁からのリークの影響を回避することができる。よって、シリンダの伸縮量の検出精度が向上され、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【００２４】
また、切り替え装置を不要とすることができるので、アースドリルの簡素化を図ると共に油流路の可動部品を減らすことで、故障の可能性を低減して、アースドリルの信頼性の向上を図ることができるという効果がある。
【００２５】
請求項３記載のアースドリルによれば、請求項２記載のアースドリルの奏する効果に加え、送出装置側に位置する第１ホース部材と拡底バケット側に位置する第１ホース部材とを回動可能状態にて連通させると共に、送出装置側に位置する第２ホース部材と拡底バケット側に位置する第２ホース部材とを回動可能状態にて連通させるロータリージョイントを備え、第１流量検出装置は、拡底バケット側に位置する第１ホース部材に流れる油の流量を検出し、第２流量検出装置は、拡底バケット側に位置する第２ホース部材に流れる油の流量を検出するので、ロータリージョイントからの油漏れの影響を回避することができる。
【００２６】
即ち、例えば、第１流量検出装置が送出装置側に位置する第１ホース部材に流れる油の流量を検出する場合には、シリンダの第１供給室から排出される油がロータリージョイントから漏れ出すことにより、第１流量検出装置により検出される油の流量がシリンダの第１供給室から排出される油の流量より少ない流量として検出される。
【００２７】
また、同様に、第２流量検出装置が送出装置側に位置する第２ホース部材に流れる油の流量を検出する場合には、シリンダの第２供給室から排出される油がロータリージョイントから漏れ出すことにより、第２流量検出装置により検出される油の流量がシリンダの第２供給室から排出される油の流量より少ない流量として検出される。
【００２８】
しかしながら、本発明のアースドリルでは、第１流量検出装置は、拡底バケット側に位置する第１ホース部材に流れる油の流量を検出するので、シリンダの第１供給室から排出される油がロータリージョイントから漏れ出すことによる影響を回避することができる。よって、第１流量検出装置により検出された油の流量と実際にシリンダの第１供給室から排出される油の流量とを略同一とすることができる。
【００２９】
また、同様に、拡底バケット側に位置する第２ホース部材に流れる油の流量を検出するので、シリンダの第２供給室から排出される油がロータリージョイントから漏れ出すことによる影響を回避することができる。よって、第２流量検出装置により検出された油の流量と実際にシリンダの第２供給室から排出される油の流量とを略同一とすることができる。
【００３０】
その結果、第１流量検出装置により検出された油の流量または第２流量検出装置により検出された油の流量に基づいて算出されるシリンダの伸縮量の検出精度が向上され、拡底バケットの拡大径の検出精度を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態におけるアースドリル機１の側面図である。なお、図１に示す矢印Ｘは、アースドリル機１の垂直方向を示しており、その垂直方向は、後述するケリーバ１５が上下動作する方向である。また、本実施形態のアースドリル機１は、掘削作業を行なうものであり、具体的には、縦穴を掘削すると共にその縦穴の下部に任意の大きさの空間を掘削するものである。
【００３２】
図１に示すように、アースドリル機１は、主に、走行可能な下部本体１１と、その下部本体１１に対して旋回可能な上部旋回体１２と、その上部旋回体１２に対して起立した状態で取り付けられるブーム１３と、そのブーム１３に設けられたフロントフレーム部１４と、ブーム１３の上部（図１上方の端部、矢印Ｘ方向上方端部）に吊設される棒状のケリーバ１５と、そのケリーバ１５を回転駆動させると共にフロントフレーム部１４に連結されるケリーバ駆動装置１６と、そのケリーバ駆動装置１６の下方に連結され油を供給する油圧ホースｈ１５，ｈ１６（図３参照）の巻き取り又は巻き出しを行なうホースリール１７と、そのホースリール１７が搭載されたホースリール台１８と、ケリーバ１５の下方先端（図１下方先端、矢印Ｘ方向下方先端）に連結され、ケリーバ１５の回転に伴って回転動作を行なう拡底バケット１９と、その拡底バケット１９側とケリーバ駆動装置１６側とにおいて油を供給するロータリージョイント２０とを有して構成されている。なお、後述するが、ホースリール１７は、油圧ホースｈ１５，ｈ１６のそれぞれに対応して、ホースリール１７ａ，１７ｂの２つがホースリール台１８に搭載されている。また、拡底バケット１９の説明については、図２を参照して後述する。
【００３３】
ロータリージョイント２０は、拡底バケット１９に設けられた油圧シリンダ２３ａ，２３ｂ（図２参照）に油圧を供給するために設けられている。ロータリージョイント２０は、ホースリール台１８に固定された非回転の外筒と、その外筒の内部に回転自在に嵌合される内筒とで構成されており、外筒と内筒との間に溝状の流路が形成されている。なお、内筒の回転は、ケリーバ１５がケリーバ駆動装置１６により回転されることに伴って回転する。
【００３４】
次に、図２を参照して、拡底バケット１９の構成について説明する。図２は、拡底バケット１９の概略を示した図であり、図２（ａ）は、拡底バケット１９の底面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ視における拡底バケット１９が拡径した状態を示した側面図であり、図２（ｃ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｃ視における拡底バケット１９が縮径した状態を示した側面図である。
【００３５】
また、以下の説明では、掘削翼２２ａ，２２ｂが最大に拡径された場合の拡底バケット１９の最大径をＲｍａｘと示し、掘削翼２２ａ，２２ｂが最小に縮径された場合の拡底バケット１９の最小径をＲｍｉｎと示す。また、図２（ｂ）のフレーム２５ａ，２５ｂ及び図２（ｃ）のフレーム２５ｂは、一点鎖線で概略的に示す。
【００３６】
図２（ａ）に示すように、拡底バケット１９は、主に、支点２１を中心として開閉される複数枚（本実施形態では２枚）の掘削翼２２ａ，２２ｂと、その掘削翼２２ａ，２２ｂをそれぞれ動作させる油圧シリンダ２３ａ，２３ｂ（図２（ｃ）参照）と、その油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸縮に伴って上下動作（図２（ａ）紙面垂直方向への動作）するベース２４と、そのベース２４と掘削翼２２ａ，２２ｂとをそれぞれ連結するフレーム２５ａ，２５ｂとを有して構成されている。
【００３７】
図２（ｂ）に示すように、拡底バケット１９が最大径Ｒｍａｘまで拡径されると、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂ（油圧シリンダ２３ｂは図示せず）が伸長した状態となり、ベース２４が下方に位置している。ベース２４が下方に位置すると、フレーム２５ａ，２５ｂが掘削翼２２ａ，２２ｂを外方向に押し出すことで拡径動作が行なわれる。
【００３８】
また、図２（ｃ）に示すように、拡底バケット１９が最小形Ｒｍｉｎまで縮径されると、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが収縮した状態となり、ベース部材２４が上方に位置している。ベース部材２４が上方に位置すると、フレーム２５ａ，２５ｂが掘削翼２２ａ，２２ｂ（掘削翼２２ｂは図示せず）を内方向に引き込むことで縮径動作が行なわれる。
【００３９】
ここで、アースドリル機１によって行なわれる掘削作業について簡単に説明する。掘削作業は、まず、ケリーバ１５の先端を掘削ドリル（図示せず）に付け替えて縦穴を掘削する。所望の深さの縦穴が掘削できたら、ケリーバ１５の先端に拡底バケット１９を取り付けて縦穴の下部に任意の大きさの空間を掘削する。拡底バケット１９は、掘削開始時に最大径Ｒｍａｘでの掘削を行えないので、掘削翼２２ａ，２２ｂを徐々に広げていき、複数回に分けて、任意の大きさの空間を縦穴下部に形成する。そして、掘削翼２２ａ，２２ｂを縮めて拡底バケット１９内に掘削した土砂を取り込んで縦穴から取り出す。よって、拡底バケット１９は、縦穴下部に任意の大きさの空間を形成するために、複数回上下動作が行われ、掘削翼２２ａ，２２ｂは、拡底バケット１９の上下動作の度に拡大収縮される。
【００４０】
そして、油圧ホースｈ１５，ｈ１６（図３参照）は、拡底バケット１９の上下動作に伴い、ホースリール１７により巻き取り又は巻き出しが繰り返し行われる。さらに、ロータリージョイント２０より拡底バケット１９側は回転動作するので、油圧ホースｈ１５，ｈ１６も拡底バケット１９の回転動作に伴って回転する。なお、掘削中は、縦穴の側面の崩れなどを防止する目的で、掘削穴内にベントナイトと呼ばれる水溶液が充填される。
【００４１】
次に、図３を参照して、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂへ油を供給する油圧回路、及び、拡底バケット１９の拡径動作または縮径動作を切り替える電気回路について説明する。図３は、アースドリル機１の油圧回路および電気回路を示した回路図である。なお、図３において、矢印ｑ１，ｑ２は、油の流れ方向を示している。また、油圧ホースｈ６，ｈ７の内部を流れる油の流量である第１検出流量Ｑ１及び第２検出流量Ｑ２の説明は、図５及び図６を参照して後述する。
【００４２】
まず、油圧回路の構成について説明する。油圧シリンダ２３ａ，２３ｂやその他の油圧を駆動源とする装置に供給される油は、上部旋回体１２（図１参照）に設けられたタンク３１内に貯留されている。タンク３１内に貯留されている油は、ストレーナ３２により吸い上げられ、そのストレーナ３２により吸い上げられた油が油圧ポンプ３３ａ，３３ｂ，３３ｃにより各装置に送り出される。
【００４３】
油圧ポンプ３３ａにより送り出された油は、電磁ソレノイド３４に供給され、油圧ポンプ３３ｂにより送り出された油は、パイロットソレノイド３５に供給され、油圧ポンプ３３ｃにより送り出された油は、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂに供給される。
【００４４】
また、油圧回路内には、電磁ソレノイド３４やパイロットソレノイド３５、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂの破損を防止するために油圧を調整する複数のリリーフ弁３７ａ〜３７ｄが設けられている。また、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂに油を供給する流路には、ストップ弁３８が設けられているが、これは、ホースリール１７ａ，１７ｂの巻き出しなどを手動で行なう場合に油圧の循環回路を構成するためのものである。即ち、ストップ弁３８は、通常時は流路を閉鎖し、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂに油を供給すると共に、手動時は流路を開放して油圧ホースｈ１１，ｈ１２を連通させる油の循環流路を形成するものである。
【００４５】
電磁ソレノイド３４の入力側には、油圧ポンプ３３ａから油が供給される流路を形成する油圧ホースｈ１と、タンク３１に油を戻す流路を形成する油圧ホースｈ２とが接続されており、電磁ソレノイド３５の出力側には、パイロットソレノイド３５の切り替えを行なう入力部までの流路を形成する油圧ホースｈ３，ｈ４が接続されている。
【００４６】
パイロットソレノイド３５の入力側には、油圧ポンプ３３ｂから油が供給される流路を形成する油圧ホースｈ５と、油圧ホースｈ２とが接続されており、パイロットソレノイド３５の出力側には、ロータリージョイント２０に接続される２つの流路を形成する油圧ホースｈ６，ｈ７と、油圧ホースｈ２とが接続されている。
【００４７】
なお、油圧ホースｈ６，ｈ７の内、油圧ホースｈ６は、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを拡径動作させる場合に油圧がかけられ、油圧ホースｈ７は、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを縮径動作させる場合に油圧がかけられる。
【００４８】
また、油圧ホースｈ６には、パイロットソレノイド３５とロータリージョイント２０との間に、油圧モータ７１が設けられ、油圧ホースｈ７には、パイロットソレノイド３５とロータリージョイント２０との間に、油圧モータ７２が設けられている。この油圧モータ７１，７２は、油圧ホースｈ６，ｈ７に油が流れると、その油の流れ方向に回転するものである。
【００４９】
また、油圧モータ７１には、第１流量検出器７３が設けられ、油圧モータ７２には第２流量検出器７４が設けられている。第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４は、油圧モータ７１，７２の回転数に応じた値をそれぞれ出力するものであり、油圧モータ７１，７２が１回転する毎に１パルスの信号を出力する。
【００５０】
よって、後述する演算器５１では、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４から出力される信号から供給された油の流量および排出された油の流量を算出できる。さらに、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４から出力される信号に基づいて、油圧ホースｈ６，ｈ７を流れる油の方向を検出することもできる。
【００５１】
また、油圧ポンプ３３ｃとロータリージョイント２０との間は、油圧ホースｈ８により接続されており、タンク３１とロータリージョイント２０との間は、油圧ホースｈ９により接続されている。さらに、ロータリージョイント２０は、上述したように、外筒と内筒とを有し、油圧ホースを回動可能状態で連通させるので、多少の油漏れが生じる。そのロータリージョイント２０から漏れ出す油は、油圧ホースｈ１０によりタンク３１に戻される。
【００５２】
ロータリージョイント２０より拡底バケット１９側には、４つの油圧ホースｈ１１〜ｈ１４が接続されている。油圧ホースｈ１１は、油圧ホースｈ８と連通しており、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂに油を送る流路を形成し、油圧ホースｈ１２は、油圧ホースｈ９と連通しており、ホースリールモータ３６ａ，３６ｂからの油をタンク３１に戻す流路を形成する。
【００５３】
また、油圧ホースｈ１３は、油圧ホースｈ６と連通しており、スイベルジョイント４２ａを介してホースリール１７ａに接続され、油圧ホースｈ１４は、油圧ホースｈ７と連通しており、スイベルジョイント４２ｂを介してホースリール１７ｂに接続されている。なお、スイベルジョイント４２ａ，４２ｂは、ロータリージョイント２０と同様に、回動可能状態で油圧ホースを連通させるジョイントである。
【００５４】
また、ホースリール１７ａと油圧シリンダ２３ａ，２３ｂとの間は、油圧ホースｈ１５により接続されており、油圧ホースｈ１５は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂを伸長させる場合に油が供給される第１供給室２３ａ１，２３ｂ１に接続されている。ホースリール１７ｂと油圧シリンダ２３ａ，２３ｂとの間は、油圧ホースｈ１６により接続されており、油圧ホースｈ１６は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂを収縮させる場合に油が供給される第２供給室２３ａ２，２３ｂ２に接続されている。なお、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸縮した状態の説明は、図４を参照して後述する。
【００５５】
よって、油圧ホースｈ１５は、ケリーバ１５（図１参照）の上下動作に伴って、ホースリールモータ３６ａの駆動力によりホースリール１７ａが回転し巻き取り又は巻き出しが行なわれる。また、油圧ホースｈ１６は、ケリーバ１５の上下動作に伴って、ホースリールモータ３６ｂの駆動力によりホースリール１７ｂが回転し巻き取り又は巻き出しが行なわれる。
【００５６】
次に、図３を参照して、電気回路の構成について説明する。油圧シリンダ２３ａ，２３ｂを伸縮動作させるための電気回路は、主に、所定の処理を行なう演算器５１と、その演算器５１からの指示により切り替えられるリレー５２と、表示を行なうランプ５３と、音声を出力するブザー５４と、操作者により操作される切替スイッチ５５と、ランプ５３及びブザー５４、電磁ソレノイド３４に電源を供給する電源装置５６とを有して構成されている。
【００５７】
演算器５１は、演算処理装置であるＣＰＵ５１ａや、ＣＰＵ５１ａにより実行される制御プログラムやその実行の際に参照される固定値データ（例えば、後述する面積Ａ，Ｂの値など）が記憶されるＲＯＭ５１ｂ（記憶手段）、制御プログラムの実行に当たって各種のデータ等（例えば、後述する目標ストローク量Ｌｔ、比率ｐ、伸長側係数α，βなど）を一時的に記憶するＲＡＭ５１ｃを有して構成されている。
【００５８】
演算器５１には、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４が接続され、油圧ホースｈ６，ｈ７を流れる流量に関する信号が入力される。また、演算器５１は、リレー５２に接続され、演算器５１からの指示によりリレー５２を切り替えることができる。
【００５９】
リレー５２は、切替スイッチ５５に電源装置５６を接続するラインと、ランプ５３及びブザー５４に電源装置５６を接続するラインとを切り替えるスイッチであり、オフの状態で切替スイッチ５５と電源装置５６とを接続し、オンの状態でランプ５３及びブザー５４と電源装置５６とを接続する。
【００６０】
切替スイッチ５５は、電磁ソレノイド３４のオン／オフを切り替えるスイッチであり、拡径側に接続すると、油圧ホースｈ３に油が流れることにより、油圧ホースｈ６に油が流れて、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第１供給室２３ａ１（図４（ａ）参照），２３ｂ１に油が供給される。一方、切替スイッチ５５を縮径側に接続すると、油圧ホースｈ４に油が流れることにより、油圧ホースｈ７に油が流れて、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第２供給室２３ａ２（図４参照（ｂ）参照），２３ｂ２に油が供給される。
【００６１】
次に、図４を参照して、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸縮動作について説明する。図４は、油圧シリンダ２３ａが伸縮した状態を示した図であり、図４（ａ）は、油圧シリンダ２３ａの収縮時（拡底バケット１９の縮径時）の状態（図４（ａ）左側の図）から油圧シリンダ２３ａの伸長時（拡底バケット１９の拡径時）の状態（図４（ａ）右側の図）への移行を示した図であり、図４（ｂ）は、油圧シリンダ２３ａの伸長時（拡底バケット１９の拡径時）の状態（図４（ｂ）左側の図）から油圧シリンダ２３ａの収縮時（拡底バケット１９の縮径時）の状態（図４（ｂ）右側の図）への移行を示した図である。
【００６２】
なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）では、油圧シリンダ２３ａのみを図示したが、油圧シリンダ２３ｂも同様に構成されるものであるので、その説明を省略する。また、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す矢印Ｙは、油圧シリンダ２３ａの伸縮方向を示している。
【００６３】
また、図４に示すように、Ａは、第１供給室２３ａ１の油圧シリンダ２３ａの伸縮方向Ｙに直交する平面の面積（ピストン面積）であり、Ｂは、第２供給室２３ａ２の油圧シリンダ２３ａの伸縮方向Ｙに直交する平面の面積であり、Ｃは、シリンダ軸２３ａ３の油圧シリンダ２３ａの伸縮方向Ｙに直交する平面の面積である。
【００６４】
また、第２供給室２３ａ２の面積Ｂは、第１供給室２３ａ１の面積Ａからシリンダ軸２３ａ３の面積Ｃを減算したものと同等になる（面積Ｂ＝面積Ａ−面積Ｃ）。さらに、本実施形態の面積Ａ及び面積Ｂは、第１及び第２供給室２３ａ１，２３ａ２やシリンダ軸２３ａ３の凹凸などを考慮して定められた値である。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、実拡径ストローク量Ｌ１１は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが最大に収縮した状態（拡底バケット１９が最小径Ｒｍｉｎとなった状態（図２（ａ）参照））から油圧シリンダ２３ａが最大に伸長した状態（拡底バケット１９が最大径Ｒｍａｘとなった状態（図２（ａ）参照））まで伸長した油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長量である。
【００６６】
また、図４（ｂ）に示すように、実拡径ストローク量Ｌ２１は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが最大に伸長した状態（拡底バケット１９が最大径Ｒｍａｘとなった状態（図２（ａ）参照））から油圧シリンダ２３ａが最大に収縮した状態（拡底バケット１９が最小径Ｒｍｉｎとなった状態（図２（ａ）参照））まで収縮した油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの収縮量である。
【００６７】
上述したように、面積Ａは、面積Ｂより面積Ｃの分だけ大きいので、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが所定量だけ伸縮した場合には、第１供給室２３ａ１，２３ｂ１には、第２供給室２３ｂ２，２３ｂ２より多くの油が供給（排出）される。
【００６８】
また、油圧シリンダ２３ａを実拡径ストローク量Ｌ１１分移動させるには、理論上、実拡径ストローク量Ｌ１１に面積Ａを乗算した流量の油を第１供給室２３ａ１に供給する必要がある。即ち、本実施形態では、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂ（図３参照）を２本有しているので、Ｌ１１×２×Ａの流量を第１供給室２３ａ１，２３ｂ１に供給した場合に、実拡径ストローク量Ｌ１１に対応して拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が拡径される。
【００６９】
また、油圧シリンダ２３ａを実縮径ストローク量Ｌ２１分移動させるには、理論上、実縮径ストローク量Ｌ２１に面積Ｂを乗算した流量の油を第２供給室２３ａ２に供給する必要がある。即ち、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長時と同様に、Ｌ２１×２×Ｂの流量を第２供給室２３ａ２，２３ｂ２に供給した場合に、実縮径ストローク量Ｌ２１に対応して拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が縮径される。
【００７０】
以上、説明したように、操作者により切替スイッチ５５（図３参照）が操作されて、電磁ソレノイド３４（図３参照）がオン／オフされると、パイロットソレノイド３５（図３参照）が切り替わり、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂに油が供給される。その結果、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸縮動作して、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が拡径動作または縮径動作する。
【００７１】
次に、図５を参照して、ロータリージョイント２０よりケリーバ駆動装置１６側に第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３や回転方向検出器４１を設けた状態で、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂの開度を正確に検出する方法について説明する。
【００７２】
図５は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸縮する場合に第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３により検出された流量から油圧シリンダ２３ａ，２３ｂに実際に供給される流量を算出するための係数を設定する設定方法を示したフローチャートであり、図５（ａ）は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸長する場合の伸長側係数αの設定方法を示したフローチャートであり、図５（ｂ）は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが収縮する場合の収縮側係数βの設定方法を示したフローチャートである。
【００７３】
図５（ａ）に示すように、伸長側係数αの設定は、まず、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が最小径Ｒｍｉｎ（図２（ａ）参照）の状態で、切替スイッチ５５を拡径側に切り替えて、拡底バケット１９を最大径Ｒｍａｘまで拡径動作させる（Ｓ１）。
【００７４】
そして、拡底バケット１９が最大径Ｒｍａｘまで拡径した場合に、第２流量検出器７４により検出された値から第２検出流量Ｑ２を算出する（Ｓ２）。第２検出流量Ｑ２の算出は、第２流量検出器７４から入力される１パルスに対応した流量を、第２流量検出器７４から入力されるパルス数に乗算して算出することができる。
【００７５】
そして、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）が最大径Ｒｍａｘまで拡径動作した場合に、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが実際に移動した実拡径ストローク量Ｌ１１を検出（測定）し、その実拡径ストローク量Ｌ１１と、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第２供給室２３ａ２，２３ｂ２の面積Ｂ（図４参照）とから拡径側排出流量Ｑ２１を算出する（Ｓ３）。拡径側排出流量Ｑ２１は、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが２つあるので、面積Ｂの２倍の値に実拡径ストローク量Ｌ１１を乗算して算出することができる（Ｑ２１＝２×Ｂ×Ｌ１１）。
【００７６】
そして、Ｓ２で算出した第２検出流量Ｑ２と、Ｓ３で算出した拡径側排出流量Ｑ２１とから伸長側係数αを算出する（Ｓ４）。伸長側係数αは、第２検出流量Ｑ２と、拡径側排出流量Ｑ２１との比率であり、拡径側排出流量Ｑ２１を第２検出流量Ｑ２で除算して算出することができる（α＝Ｑ２１／Ｑ２）。
【００７７】
図５（ｂ）に示すように、収縮側係数βの設定は、まず、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が最大径Ｒｍａｘ（図２（ａ）参照）の状態で、切替スイッチ５５を縮径側に切り替えて、拡底バケット１９を最小径Ｒｍｉｎまで縮径動作させる（Ｓ１１）。
【００７８】
そして、拡底バケット１９が最小径Ｒｍｉｎまで縮径した場合に、第１流量検出器７３により検出された値から第１検出流量Ｑ１を算出する（Ｓ１２）。第１検出流量Ｑ１の算出は、第２検出流量Ｑ２の算出と同様に、第１流量検出器７３から入力されるパルス数に所定の流量を乗算して算出することができる。
【００７９】
そして、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）が最小径Ｒｍｉｎまで縮径動作した場合に、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが実際に移動した実縮径ストローク量Ｌ２１を検出（測定）し、その実縮径ストローク量Ｌ２１と、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第１供給室２３ａ１，２３ｂ１の面積Ａとから縮径側排出流量Ｑ１１を算出する（Ｓ１３）。縮径側排出流量Ｑ１１は、面積Ａの２倍の値に実縮径ストローク量Ｌ２１を乗算して算出することができる（Ｑ１１＝２×Ａ×Ｌ２１）。
【００８０】
そして、Ｓ１２で算出した第１検出流量Ｑ１と、Ｓ１３で算出した縮径側排出流量Ｑ１１とから収縮側係数βを算出する（Ｓ１４）。収縮側係数βは、第１検出流量Ｑ１と、縮径側排出流量Ｑ１１との比率であり、縮径側排出流量Ｑ１１を第１検出流量Ｑ１で除算して算出することができる（β＝Ｑ１１／Ｑ１）。
【００８１】
以上のように、伸長側係数α及び収縮側係数βは、ロータリージョイント２０よりケリーバ駆動装置１６側に設けられた第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３により実際に検出された第２検出流量Ｑ２及び第１検出流量Ｑ１と、ロータリージョイント２０より拡底バケット１９側に設けられた油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが実際に移動した実拡径ストローク量Ｌ１１，実縮径ストローク量Ｌ２１とから算出されるので、ロータリージョイント２０から漏れ出す油のリーク量を考慮した値を設定することができる。
【００８２】
よって、拡底バケット１０の掘削翼２２ａ，２２ｂを拡径動作または縮径動作させた場合に、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが実際に移動した実拡径ストローク量Ｌ１１，Ｌ２１を正確に算出することができる。従って、その実拡径ストローク量Ｌ１１，Ｌ２１から拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂの開度を正確に把握することができる。
【００８３】
なお、伸長側係数αの設定は、Ｓ１〜Ｓ４までの手順を複数回実行し、その平均値を設定した方が好ましい。また、収縮側係数βの設定は、Ｓ１１〜Ｓ１４までの手順を複数回実行し、その平均値を設定した方が好ましい。このように伸長側係数α及び収縮側係数βを複数回の平均値から設定することで、ロータリージョイント２０から漏れ出す油のリーク量も平均化することができ、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂから排出される流量を正確に算出することができる。
【００８４】
さらに、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを任意である所定の開度に拡径動作させた場合に算出された伸長側係数αの平均値、及び、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを任意である所定の開度に縮径動作させた場合に算出される収縮側係数βの平均値を、伸長側係数α及び収縮側係数βに設定するものとしても良い。
【００８５】
即ち、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを任意である所定の開度に拡径動作または縮径動作させた伸長側係数αまたは収縮側係数βを、さらに複数回算出し、その平均値を伸長側係数αまたは収縮側係数βに設定すれば、掘削翼２２ａ，２２ｂの所定の開度におけるリーク量に伴う誤差を極力小さくすることができる。
【００８６】
なお、本実施形態では、伸長側係数α及び収縮側係数βはアースドリル機１が出荷される前に設定されるが、出荷後にユーザ自身によって設定変更可能に構成するものとしても良い。
【００８７】
次に、図６を参照して、演算器５１により実行される拡底バケット１９の停止処理について説明する。図６は、演算器５１により実行される拡底バケット停止処理を示したフローチャートである。
【００８８】
図６に示す拡底バケット１９の停止処理が実行されると、まず、演算器５１は、演算器５１のＲＡＭ５１ｃ（図３参照）に記憶されている目標ストローク量Ｌｔを取得する（Ｓ３００）。次に、第１流量検出器７３（図３参照）により検出された値から第１検出流量Ｑ１を算出する（Ｓ３０１）。そして、Ｓ３０１の処理で算出された第１検出流量Ｑ１と、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第１供給室２３ａ１，２３ｂ１の面積Ａ（図４参照）とから第１ストローク量Ｌ１を算出する（Ｓ３０２）。第１ストローク量Ｌ１は、第１検出流量Ｑ１を２つの油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの面積Ａの２倍の値で除算することで算出される（Ｌ１＝Ｑ１／（２×Ａ））。
【００８９】
Ｓ３０２の処理で、第１ストローク量Ｌ１が算出されると、次に、第２流量検出器７４により検出された値から第２検出流量Ｑ２を算出する（Ｓ３０３）。そして、Ｓ３０３の処理で算出された第２検出流量Ｑ２と、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第２供給室２３ａ２，２３ｂ２の面積Ｂ（図４参照）とから第２ストローク量Ｌ２を算出する（Ｓ３０４）。第２ストローク量Ｌ２は、第２検出流量Ｑ２を２つの油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの面積Ｂの２倍の値で除算することで算出される（Ｌ２＝Ｑ２／（２×Ｂ））。
【００９０】
Ｓ３０４の処理で、第２ストローク量Ｌ２が算出されると、油が供給されているのが第１供給室２３ａ１，２３ｂ１であるかを判断する（Ｓ３０５）。即ち、第１検出流量Ｑ１に基づいて算出された第１ストローク量Ｌ１が第２検出流量Ｑ２に基づいて算出された第２ストローク量Ｌ２より大きな値であるか否かが判断される。
【００９１】
Ｓ３０５の処理では、油の圧力と油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内径拡大との関係および、ロータリージョイント２０からのリーク量と油圧ホースｈ６，ｈ７の流量との関係から油の流れる方向を検出することができる。
【００９２】
ここで、油の圧力と油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内径拡大との関係、および、ロータリージョイント２０からのリーク量と油圧ホースｈ６，ｈ７の流量との関係に関して説明する。
【００９３】
油圧ホースｈ６，ｈ７は、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを動作させる供給側のときは油が供給されるので加圧され、排出側のときは油がタンク３１に排出されるので供給側より低い圧力状態となる。そのため、油圧ホースｈ６，ｈ７に接続される油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内部の圧力も、供給側が高くなり、排出側が低くなる。
【００９４】
油圧ホースｈ１５，ｈ１６は、ホースリール１７ａ，１７ｂに巻き付けられるので、剛性を高めることが困難であり、油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内部の圧力によって内径が拡大し易い。そのため、油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内径は、供給側（油が供給されている側）が大きくなり、排出側（油が排出されている側）が小さくなる。
【００９５】
よって、供給側の油圧ホースｈ１５，ｈ１６の流量から算出されるストローク量の方が大きくなり、排出側の油圧ホースｈ１５，ｈ１６の流量から算出されるストローク量が小さくなるという第１の関係が成り立つ。
【００９６】
また、ロータリージョイント２０からの油のリーク量は、ロータリージョイント２０に供給される油の圧力が高いほどリーク量が多くなる。そのため、供給側からの漏れ量が多く、排出側からのリーク量が少なくなる。よって、供給側の油圧ホースｈ６又は油圧ホースｈ７の流量が大きくなり、排出側の油圧ホースｈ７又は油圧ホースｈ６の流量が小さくなる。
【００９７】
その結果、供給側の油圧ホースｈ６又は油圧ホースｈ７の流量から算出されるストローク量が大きくなり、排出側の油圧ホースｈ７又は油圧ホースｈ６の流量から算出されるストローク量が小さくなるという第２の関係が成り立つ。
【００９８】
Ｓ３０５の処理で、第１ストローク量Ｌ１が第２ストローク量Ｌ２より大きいと判断されると（Ｓ３０５：Ｙｅｓ）、上記第１の関係および第２の関係から油の流れる方向が検出され油圧ホースｈ６が加圧状態であると判断される。即ち、拡径動作であると判断される。そして、油圧ホースｈ７が油圧ホースｈ６に対して低圧となるので、Ｓ３０２の処理で算出された第２ストローク量Ｌ２から補正拡径ストローク量Ｌｘ２を算出する（Ｓ３０６）。
【００９９】
なお、第２ストローク量Ｌ２は、低圧状態である油圧ホースｈ７を流れる第２検出流量Ｑ２から算出された値であるので、油圧ホースｈ７に接続される油圧ホースｈ１６の内径の拡大による流量誤差の影響と、ロータリージョイント２０からのリーク量の影響とを受け難く、実用上においては、実拡径ストローク量Ｌ１１として使用することもできる。
【０１００】
補正拡径ストローク量Ｌｘ２は、第２ストローク量Ｌ２に伸長側係数αを乗算して算出される（Ｌｘ２＝α×Ｌ２）。伸長側係数αは、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸長する場合におけるロータリージョイント２０（図３参照）から漏れ出す油のリーク量に基づいて設定される値である。本実施形態では、非加圧状態の油圧ホースの流量から算出されたストローク量に伸長側係数αを乗算する。
【０１０１】
よって、ロータリージョイント２０からのリーク量の影響を回避するように補正することができる。また、加えて、第２供給室２３ａ２，２３ｂ２の容積のばらつきにより発生する、第２検出流量Ｑ２に基づいて算出される第２ストローク量Ｌ２の実拡径ストローク量Ｌ１１に対するずれを補正することができる。
【０１０２】
Ｓ３０６の処理で、補正拡径ストローク量Ｌｘ２が算出されると、その算出された補正拡径ストローク量Ｌｘ２を比較用拡径ストローク量Ｌｍとして演算器５１の図示しないＲＡＭに記憶し（Ｓ３０７）、補正拡径ストローク量Ｌｘ２が目標ストローク量Ｌｔ以上であるか否かが判断される（Ｓ３０８）。
【０１０３】
Ｓ３０８の処理で、補正拡径ストローク量Ｌｘ２が目標ストローク量Ｌｔより小さいと判断されると（Ｓ３０８：Ｎｏ）、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３からの信号の入力が所定時間以上ないか否かを判断する（Ｓ３０９）。
【０１０４】
Ｓ３０９の処理で、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３からの信号の入力が所定時間以上ないと判断されると（Ｓ３０９：Ｙｅｓ）、そのまま、本処理を終了する。一方、Ｓ３０９の処理で、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３（図３参照）からの信号の入力が所定時間以内であれば（Ｓ３０９：Ｎｏ）、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）の拡径動作が継続中であると判断し、Ｓ３０１の処理へ移行して、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３から新たに入力されたパルス数に基づき第１ストローク量Ｌ１及び第２ストローク量Ｌ２を算出する。
【０１０５】
一方、Ｓ３０８の処理で、補正拡径ストローク量Ｌｘ２が目標ストローク量Ｌｔ以上であると判断されると（Ｓ３０８：Ｙｅｓ）、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）が標ストローク量Ｌｔ以上となったことになるので、拡径動作を停止するために、リレー５２（図３参照）をオンする指示を出力し、リレー５２（図３参照）をランプ５３及びブザー５４（図３参照）側に切り替え（Ｓ３１０）、その後、本処理を終了する。
【０１０６】
また、Ｓ３０５の処理で、第１検出流量Ｑ１に基づいて算出された第１ストローク量Ｌ１が第２検出流量Ｑ２に基づいて算出された第２ストローク量Ｌ２より小さいと判断されると（Ｓ３０５：Ｎｏ）、油圧ホースｈ７（図３参照）が加圧状態となるので、縮径動作であると判断され、油圧ホースｈ６が油圧ホースｈ７に対して低圧となるので、Ｓ３０４の処理で算出された第１ストローク量Ｌ１から補正縮径ストローク量Ｌｘ１を算出する（Ｓ３１１）。
【０１０７】
なお、第１ストローク量Ｌ１は、低圧状態である油圧ホースｈ６を流れる第１検出流量Ｑ１から算出された値であるので、油圧ホースｈ６に接続される油圧ホースｈ１５の内径の拡大による流量誤差の影響と、ロータリージョイント２０からのリーク量の影響とを受け難く、実用上においては、実縮径ストローク量Ｌ２１として使用することもできる。
【０１０８】
補正縮径ストローク量Ｌｘ１は、第１ストローク量Ｌ１に収縮側係数βを乗算して算出される（Ｌｘ１＝β×Ｌ１）。収縮側係数βは、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが短縮する場合におけるロータリージョイント２０（図３参照）から漏れ出す油のリーク量に基づいて設定される値である。本実施形態では、非加圧状態の油圧ホースの流量から算出されたストローク量に収縮側係数βを乗算する。
【０１０９】
よって、ロータリージョイント２０からのリーク量の影響を回避するように補正することができる。また、加えて、第１供給室２３ａ１，２３ｂ１の容積のばらつき（設計値に対する製品の製造ばらつき）により発生する第１ストローク量Ｌ１の実拡径ストローク量Ｌ１１に対するばらつき及び、第２供給室２３ａ２，２３ｂ２の容積のずれにより発生する第２ストローク量Ｌ２の実縮径ストローク量Ｌ２１に対するばらつきを補正することができる。
【０１１０】
Ｓ３１１の処理で、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が算出されると、演算器５１のＲＡＭ５１ｃに記憶されている比較用拡径ストローク量Ｌｍが読み出され（Ｓ３１２）、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が比較用拡径ストローク量Ｌｍ以上でるか否かが判断される（Ｓ３１３）。
【０１１１】
Ｓ３１３の処理で、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が比較用拡径ストローク量Ｌｍより小さいと判断された場合（Ｓ３１３：Ｎｏ）、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が目標ストローク量Ｌｔ以上であるか否かが判断され（Ｓ３１４）、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が目標ストローク量Ｌｔより小さいと判断された場合（Ｓ３１４：Ｎｏ）、Ｓ３０１の処理へ戻る。これは、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が縮径動作をしたが、未だ最小径Ｒｍｉｎに達していないからである。
【０１１２】
一方、Ｓ３１３の処理で、実ストローク量Ｌｘが比較用拡径ストローク量Ｌｍ以上であると判断された場合（Ｓ３１３：Ｙｅｓ）、又は、Ｓ３１４の処理で、補正縮径ストローク量Ｌｘ１が目標ストローク量Ｌｔ以上であると判断された場合には（Ｓ３１４：Ｙｅｓ）、拡底バケット１９（図２（ａ）参照）の掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）が最小径Ｒｍｉｎに達したということなので、縮径動作を停止するために、リレー５２をオンする指示を出力し、リレー５２（図３参照）をランプ５３及びブザー５４（図３参照）側に切り替え（Ｓ３１０）、その後、本処理を終了する。
【０１１３】
なお、ユーザによって、拡底バケット１９の縮径動作時の開度に相当する径が最小径Ｒｍｉｎに達する前に拡底バケット１９が停止するように設定された場合には、Ｓ３１４の処理がＮｏとなった後に、Ｓ３０９の処理と同様の処理を行うものとしても良い。この構成では、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３からの入力が所定時間以上なければ、そのまま本処理を終了し、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３からの入力が所定時間以内にあれば、Ｓ３０１の処理へ移行する。
【０１１４】
以上、説明したように、油圧ホースｈ１５，ｈ１６は、ホースリール１７ａ，１７ｂに巻き付けられるので、剛性を高めることが困難であり、油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内部の圧力によって内径が拡大し易い。そのため、油圧ホースｈ１５，ｈ１６の内径は、内部の圧力に応じて拡大する。よって、拡大した分は、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４にて検出することができないので、拡底バケット１９の拡大径の検出精度が悪化する。
【０１１５】
ここで、第１実施の形態では、Ｓ３０５の処理において、油圧ホースｈ７の内圧が油圧ホースｈ６の内圧に対して低圧である場合に、油圧ホースｈ７を流れる油の流量に基づいて油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの収縮量が算出されるので、油圧ホースｈ７に油圧ホースｈ１４を介して接続される油圧ホースｈ１６の内部容積の変化の影響を小さくすることができる。
【０１１６】
よって、第２供給室２３ａ２から排出される油量と油圧ホースｈ７を流れる油の流量との差を小さくして、第１流量検出器７３にて検出される油の流量の検出精度が向上される。その結果、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの収縮量の検出精度が向上されるので、拡底バケット１９の拡大径の検出精度を向上させることができる。
【０１１７】
同様に、油圧ホースｈ６の内圧が油圧ホースｈ７の内圧に対して低圧である場合に、油圧ホースｈ６を流れる油の流量に基づいて油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長量が算出されるので、油圧ホースｈ６に油圧ホースｈ１３を介して接続される油圧ホースｈ１５の内部容積の変化の影響を小さくすることができる。
【０１１８】
よって、第２供給室２３ａ２から排出される油量と油圧ホースｈ６を流れる油の流量との差を小さくして、第１流量検出器７３にて検出される油の流量の検出精度が向上される。その結果、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長量の検出精度が向上されるので、拡底バケット１９の拡大径の検出精度を向上させることができる。
【０１１９】
また、第１実施の形態では、油圧ホースｈ７の内圧が油圧ホースｈ６の内圧に対して低圧である場合に、油圧ホースｈ７を流れる油の流量に基づいて油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの収縮量が算出され、油圧ホースｈ６の内圧が油圧ホースｈ７の内圧に対して低圧である場合に、油圧ホースｈ６を流れる油の流量に基づいて油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長量が算出される。
【０１２０】
そのため、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸長する場合に検出される油の圧力と、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが収縮する場合に検出される油の圧力との差を小さくすることができるので、検出する油の圧力の違いにより生じる第１流量検出器７３自体の検出流量のばらつき及び第２流量検出器７４自体の検出流量のばらつきを小さくすることができる。
【０１２１】
よって、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸長量および油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの収縮量の検出精度が向上されるので、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが伸縮することにより生じる油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸縮量のずれを防止することができる。その結果、拡底バケット１９の拡大径の検出精度を向上させることができる。
【０１２２】
また、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂから流れ出す油の流量を測定して拡底バケット１９の拡大径を検出するので、拡底バケット１９に油圧シリンダ２３ａ，２３ｂが実際に移動する実移動量測定するポテンシオメータなどのセンサを設ける必要が無い。その結果、拡底バケット近傍の重量が増し不安定となることを防止すると共にセンサに泥水が浸入して破損や誤検出することを防止することができる。
【０１２３】
また、例えば、流量検出装置を１個だけ備える構成の場合、油圧ホースｈ６及び油圧ホースｈ７の内、内圧が低圧であるホース部材に流れる油の流量を検出するために、油圧ホースｈ６及び油圧ホースｈ７の接続を繋ぎ変える切替弁を有する切り替え装置を備える必要がある。
【０１２４】
ここで、第１実施の形態では、第１流量検出器７３と第２流量検出器７４との２個の流量検出装置を備えているので、切り替え装置を備える必要なく切り替え装置の切替弁からのリークの影響を回避することができる。よって、油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの伸縮量の検出精度が向上され、拡底バケット１９の拡大径の検出精度を向上させることができる。
【０１２５】
また、切り替え装置を不要とすることができるので、アースドリル機１の簡素化を図ると共に油流路の可動部品を減らすことで、故障の可能性を低減して、アースドリル機１の信頼性の向上を図ることができる。
【０１２６】
また、２つの第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４により検出される第１検出流量Ｑ１及び第２検出流量Ｑ２から、油圧ホースｈ６，ｈ７を流れる油の方向を判断することができるので、油の方向を検出するための回転方向検出器や圧力検出器を設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。
【０１２７】
次に、図７を参照して、第２実施の形態におけるアースドリル機２００について説明する。前述した第１実施の形態におけるアースドリル機１は、ロータリージョイント２０よりタンク３１側（ケリーバ駆動装置１６側）の油圧ホースｈ６，ｈ７に第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３をそれぞれ設け、その第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３からの信号を直接演算器５１に入力するものとした。
【０１２８】
これに代えて、第２実施形態のアースドリル機２００は、ロータリージョイント２０より拡底バケット１９側の油圧ホースｈ１３，ｈ１４に流量検出器７３，７４をそれぞれ設け、その流量検出器７３，７４からの信号を無線通信システムにより演算器５１に入力するものとした。
【０１２９】
また、前述した第１実施の形態におけるアースドリル機１は、リレー５２にて切替スイッチ５５を電源装置５６から遮断するように構成し、リレー５２がランプ５３およびブザー５４を作動する側（図８下側）に切り替わると電磁ソレノイド３４への電源の供給を停止して掘削翼２２ａ，２２ｂ（図２（ａ）参照）の拡径動作または縮径動作を停止するものとした。
【０１３０】
これに代えて、第２実施形態のアースドリル機２００は、切替スイッチ５５を電気的にリレー５２から切り離し、別途、切替スイッチ５５の専用の電源である電源装置２５６を備えるものとした。なお、第１実施形態と同一部分には、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１３１】
図７は、第２実施形態のアースドリル機２００の油圧回路および電気回路を示した回路図である。
【０１３２】
図７に示すように、第２実施形態の油圧回路には、ロータリージョイント２０とホースリール１７ａとの間であって、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを拡径する場合に油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第１供給室２３ａ１，２３ｂ１に油を供給する油圧ホースｈ１３に油圧モータ７１が設けられ、拡底バケット１９の掘削翼２２ａ，２２ｂを縮径する場合に油圧シリンダ２３ａ，２３ｂの第２供給室２３ａ２，２３ｂ２に油を供給する油圧ホースｈ１４に油圧モータ７２が設けられている。
【０１３３】
なお、油圧ホースｈ１３，ｈ１４は、ロータリージョイント２０とスイベルジョイント４２ａ，４２ｂとの間を接続する油圧ホースであり、ホースリール１７ａ，１７ｂにより巻き取り又は巻き出しが行われない。
【０１３４】
油圧モータ７１には、第１流量検出器７３が取り付けられ、油圧モータ７２には、第２流量検出器７４が取り付けられている。そして、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４は、ホースリール台１８上に設けられた送信機８１に電気的に接続されている。また、演算器５１には、受信機８２が接続されている。よって、第１流量検出器７３及び第２流量検出器７４からの信号は、送信機８１及び受信機８２を介して、演算器５１に入力される。
【０１３５】
ロータリージョイント２０は、拡低バケット１９を回動させるために、回動可能に接続された内筒と外筒とによって構成されており、その内筒と外筒との摺動によって拡低バケット１９は回動可能とされている。そのため、その内筒と外筒との隙間から油が漏れだしてくる。
【０１３６】
よって、第１実施の形態では、ロータリージョイント２０から漏れ出す油による検出精度の悪化を防止するために、第２流量検出器７４にて検出された第２検出流量Ｑ２または第１流量検出器７３にて検出された第１検出流量Ｑ１に係数を掛けて漏れた油の分も補正する必要があった。しかしながら、ロータリージョイント２０から漏れ出す油の量は、係数を設定したときの状態と実際に使用される状態とで異なる。例えば、温度変化に伴う油の粘性変改や油圧ホースｈ６，ｈ７の内圧の変化によって漏れ出す油の量は変化する。そのため、係数を掛けても検出精度の向上が十分ではなかった。
【０１３７】
また、第２流量検出器７４及び第１流量検出器７３から出力されるパルス数の信号を送信機８１及び受信機８２を介して、演算器５１に入力する構成としたので、拡底バケット１９の回動によって信号線が絡まることなく演算器５１に信号を入力することができる。
【０１３８】
また、切替スイッチ５５の電源を電源装置２５６から直接供給する構成としたので、リレー５２の動作に連動して掘削翼２２ａ，２２ｂの拡径動作または縮径動作が停止されることを防止することができる。よって、掘削翼２２ａ，２２ｂを拡径動作または縮径動作させる油圧シリンダ２３ａ，２３ｂのストローク量である第１ストローク量Ｌ１または第２ストローク量Ｌ２が目標ストローク量Ｌｔと同等のストローク量となった後でも、掘削翼２２ａ，２２ｂの拡径動作または縮径動作を継続させることができる。そのため、操作者の意志で掘削翼２２ａ，２２ｂの拡大径を微調整することができる。
【０１３９】
ここで、上記各実施の形態において、請求項１の判断手段としては図６のＳ３０５の処理が該当し、請求項１の算出手段としては図６のＳ３０６の処理および図６のＳ３１１の処理が該当する。
【図面の簡単な説明】
【０１４０】
【図１】本発明の第１実施の形態におけるアースドリル機の側面図である。
【図２】（ａ）は、拡底バケットの底面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ視における拡底バケットが拡径した状態を示した側面図であり、（ｃ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｃ視における拡底バケットが縮径した状態を示した側面図である。
【図３】図アースドリル機の油圧回路および電気回路を示した回路図である。
【図４】（ａ）は、油圧シリンダの収縮時の状態から油圧シリンダ２３ａの伸長時の状態への移行を示した図であり、（ｂ）は、油圧シリンダ２の伸長時の状態から油圧シリンダの収縮時の状態への移行を示した図である。
【図５】（ａ）は、油圧シリンダが伸長する場合の伸長側係数αの設定方法を示したフローチャートであり、（ｂ）は、油圧シリンダが収縮する場合の収縮側係数βの設定方法を示したフローチャートである。
【図６】演算器により実行される拡底バケット停止処理を示したフローチャートである。
【図７】第２実施形態のアースドリル機の油圧回路および電気回路を示した回路図である。
【符号の説明】
【０１４１】
１，２００              アースドリル機（アースドリル）
１１                    下部本体（本体の一部）
１２                    上部旋回体（本体の一部）
１９                    拡底バケット
２０                    ロータリージョイント
２２ａ，２２ｂ          掘削翼
２３ａ，２３ｂ          油圧シリンダ（シリンダ）
２３ａ１，２３ｂ１      第１供給室
２３ａ２，２３ｂ２      第２供給室
２３ａ３，２３ｂ３      シンリンダ軸（シリンダの一部）
２３ａ４，２３ｂ４      ピストン（シリンダの一部）
２４                    ベース（拡底バケットの一部）
３３ａ，３３ｂ          油圧ポンプ（送出装置）
７１                    油圧モータ（第１流量検出装置の一部）
７２                    油圧モータ（第２流量検出装置の一部）
７３                    第１流量検出器（第１流量検出装置の一部）
７４                    第２流量検出器（第２流量検出装置の一部）
Ｑ１                    第１検出流量（第１流量検出装置により検出された油の流量）
Ｑ２                    第２検出流量（第２流量検出装置により検出された油の流量）
Ｑ１１                  縮径側排出流量（油の供給先が第２供給室であると判断された場合に第１ホース部材を流れる油の流量）
Ｑ２１                  拡径側排出流量（油の供給先が第１供給室であると判断された場合に第２ホース部材を流れる油の流量）
ｈ１，ｈ２，ｈ３，ｈ４，ｈ５    油圧ホース（ホース部材）
ｈ６，ｈ７                      油圧ホース（ホース部材、第１ホース部材、第２ホース部材、拡底バケット側に位置する第１ホース部材の一部、拡底バケット側に位置する第２ホース部材の一部）
ｈ１３，ｈ１４，ｈ１５，ｈ１６  油圧ホース（ホース部材、拡底バケット側に位置する第１ホース部材、拡底バケット側に位置する第２ホース部材）
【図１】
0005078595.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005078595.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005078595.tif 000008