(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシンに取り付けられる枠体の上部に軸支され、かつモータで駆動される駆動スプロケットと、上記枠体の下部に軸支され、かつ回転自在な従動スプロケットとが左右に設けられ、左側駆動スプロケットと左側従動スプロケット間、及び、右側駆動スプロケットと右側従動スプロケット間に、それぞれ外周面に複数の攪拌翼を列設した無端状のチェーンが別々に巻き掛けられ、両チェーンの周回により、各攪拌翼で地中を攪拌するように構成した地中攪拌機において、
上記モータとして、左側駆動スプロケットを駆動する左側モータと、右側駆動スプロケットを駆動する右側モータを、枠体の中心線に対して左右対称となるように配置したことを特徴とする地中攪拌機。
【請求項２】
各チェーンごとに、それぞれの張力を独立して調整する緊張装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の地中攪拌機。
【請求項３】
各攪拌翼は両チェーン間に架設され、チェーンの外周面に対し一端側が直立するように形成されたＬ字状部材からなることを特徴とする請求項１又は２記載の地中攪拌機。
【請求項４】
各攪拌翼の上記一端側の面は、チェーンの周回方向に向かって先すぼまりの傾斜面に形成されていることを特徴とする請求項３記載の地中攪拌機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばバックホーのアーム先端に取り付けられる地中攪拌機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中攪拌機能を備えた地盤改良機として以下のような構成が公知である（特開平8-144262号公報）。ここでは、図４に示すように、バックホー５１のアーム５２の先端に取り付けられた機枠５４の上部に回転駆動する駆動軸５５を軸支し、この駆動軸５５に駆動スプロケット５７を装着している、機枠５４の下端部には回転自在な従動スプロケット６０を軸支し、駆動スプロケット５７と従動スプロケット６０間に無端状のチェーン６１を巻き掛けている。そして、このチェーン６１の外周面に攪拌翼６２を複数列設している。この種の地盤改良機では、駆動源として油圧モータ６３を用い、このモータ６３でチェーン６１に列設された攪拌翼６２を周回させて、軟弱地を攪拌することができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、大型の油圧モータ６３が機枠５４から片持ちされた構造となるため、強度的にも不利なものとなり、また、機枠５４から突出した油圧モータ６３により、機械の挿入深度を深くすることが困難である。さらに、重量バランスが左右いずれか片側によって、機械の安定性が悪い。特に、この機械はロングリーチのバックホーのアーム先端に取り付けられて使用されることが多いが、機械の安定性が悪いと、操作性に影響を及ぼす。
【０００４】
そのため、油圧モータを駆動スプロケットの上方に配置して機枠の内側に配置することもできるが、その場合には、油圧モータと駆動スプロケット間をさらに別個のチェーンで連結するなどして駆動系統が複雑になっていた（特開平8-296219号公報）。このような配置としたのでは、構成部品が増加して，コストアップを招くこととなる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、駆動系が簡単で、安定性に優れる地中攪拌機を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、ベースマシンに取り付けられる枠体の上部に軸支され、かつモータで駆動される駆動スプロケットと、上記枠体の下部に軸支され、かつ回転自在な従動スプロケットとが左右に設けられ、左側駆動スプロケットと左側従動スプロケット間、及び、右側駆動スプロケットと右側従動スプロケット間に、それぞれ外周面に複数の攪拌翼を列設した無端状のチェーンが別々に巻き掛けられ、両チェーンの周回により、各攪拌翼で地中を攪拌するように構成した地中攪拌機において、上記モータとして、左側駆動スプロケットを駆動する左側モータと、右側駆動スプロケットを駆動する右側モータを、枠体の中心線に対して左右対称となるように配置したことを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によれば、上記モータとして、左側駆動スプロケットを駆動する左側モータと、右側駆動スプロケットを駆動する右側モータとが、枠体の中心線に対して左右対称となるように配置されたので、従来例のようにモータが枠体から大きく突出することがなくなり、強度的に有利なものとなる。また、枠体からの突出が小さくなることにより、機械の挿入深度が深くなる。
【０００８】
また、左右同容量の小型モータを用いて容易に左右の重量バランスがとられ、機械の安定性が確保される。特に、この機械はロングリーチのバックホーのアーム先端に取り付けられて使用されることが多いが、機械の安定性が良好となる結果、操作性も向上される。
【０００９】
さらに、この構成では、モータは駆動スプロケットの駆動軸に同軸の減速機構を介して連結されるので、従来のチェーンを介在させる場合と比べて、その駆動系統が簡単なものとなり、構成部品を減少させて，コストダウンが図られる。
【００１０】
請求項２記載の発明のように、各チェーンごとに、それぞれの張力を独立して調整する緊張装置を設けたこととすれば、左右のチェーンの伸びに対しそれぞれ適切な調整がなされるとともに、攪拌時の左右のチェーンに対する衝撃がそれぞれタイミングよく吸収されることにより、左右のバランスのとれた駆動が可能となる。この場合には、攪拌時の偏荷重がなくなり、スムーズな攪拌作業が行えるようになる。
【００１１】
ところで、従来機における攪拌翼の構造は複雑なものが多く、その一部が損傷した場合の取替えも困難であった。そこで、請求項３記載の発明のように、各攪拌翼は両チェーン間に架設され、チェーンの外周面に対し一端側が直立するように形成されたＬ字状部材からなることとすれば、攪拌翼の構造が簡単化されるとともに、その攪拌翼をボルト固定して、各攪拌翼単位で取替え可能とすることにより、メンテナンス性が向上される。
【００１２】
また、各攪拌翼をチェーンの周回方向に対して垂直面をなすように形成したのでは、土砂への食い込みがうまくいかず、攪拌性能を低下させるおそれがある。そこで、請求項４記載の発明のように、各攪拌翼の上記一端側の面は、チェーンの周回方向に向かって先すぼまりの傾斜面に形成されていることとすれば、攪拌時の土砂への食い込みがよくなり、攪拌性能が向上される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態に係る地中攪拌機の構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る地中攪拌機Ｍでは、例えば図示しないバックホー（ベースマシン）のアーム先端に取り付けられる枠体１の上部に軸支され、かつモータ２ａ，２ｂで駆動される駆動スプロケット３ａ，３ｂと、枠体１の下部に軸支され、かつ回転自在な従動スプロケット４ａ，４ｂとが左右に設けられている。また、左側駆動スプロケット３ａと左側従動スプロケット４ａ間、及び、右側駆動スプロケット３ｂと右側従動スプロケット４ｂ間に、それぞれ外周面に複数の攪拌翼５，５，・・・を列設した無端状のチェーン６ａ，６ｂが別々に巻き掛けられており、両チェーン６ａ，６ｂの周回により、各攪拌翼５，５，・・・で地中を攪拌するように構成されている。そして、左側駆動スプロケット３ａを駆動する左側モータ２ａと、右側駆動スプロケット３ｂを駆動する右側モータ２ｂとが、枠体１の幅方向の中心線Ｃに対して左右対称となるように配置されていることを特徴としている。
【００１５】
モータ２ａ，２ｂは、例えば油圧モータであり、上記バックホー本体から適当に導設された油圧配管で供給される圧油を動力源として用いる。この圧油の供給量及び供給方向は、上記油圧配管中の図示しないコントロールバルブにより切り換えられるが、このコントロールバルブは、さらに図示しない操作レバーの操作により制御される。なお、モータ２ａ，２ｂの各コントロールバルブは、上記レバー操作によって同時に作動されることにより、その回転の同期がとられるようになっている。
【００１６】
枠体１は、前後及び左右方向に対称形状になっており、その上部がモータ２ａ，２ｂと、減速装置２ｃ，２ｄと、駆動スプロケット３ａ，３ｂとを支持する箱状の支持体１ｄとなっている。その上方には、上記アームに取り付け可能なアイピース１ｃ，１ｃが並設されており、その下方には、チェーン６ａ，６ｂを案内する中空の案内部１ａ，１ｂが左右に垂設されている。
【００１７】
チェーン６ａ，６ｂは、ローラリンクとピンリンクとからなるローラチェーンであって、このピンリンクを左右外側にＬ字状に屈曲させて攪拌翼５，５，・・・・をここに固定するようになっている。各案内部１ａ，１ｂの下端部には、各チェーン６ａ，６ｂごとに、それぞれの張力を独立して調整する緊張装置７ａ，７ｂが内設されている。
【００１８】
図２は緊張装置の構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。左右の緊張装置７ａ，７ｂは同一の構成であるので、以下では、左の緊張装置７ａについてのみ説明する。
【００１９】
この緊張装置７ａは、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、案内部１ａの最下端側にあって、この案内部１ａに摺動自在に内設され、例えば左側従動スプロケット４ａを軸支する下フレーム７１と、案内部１ａの下端側から若干上部に架設された上フレーム７２と、両フレーム７１，７２間に配設されるスプリング式のショックアブソーバ７３とからなっている。なお、図では明らかではないが、下フレーム７１には、左側従動スプロケット４ａの取り付け高さを調整できる調整機構が設けられている。
【００２０】
そして、下フレーム７１に回転自在にはめ込まれた左側従動スプロケット４ａの回転軸７４を、ショックアブソーバ７３のスプリング力で押し下げることにより、チェーン６ａを緊張させ、チェーンがスプロケットから脱落しないようにするとともに、攪拌中にチェーンに加わる衝撃力を吸収するようになっている。このように左右別個の緊張装置７ａ，７ｂを設けることにより、左右のバランスのとれたチェーン駆動が可能となる。この場合には、攪拌時の偏荷重がなくなり、スムーズな攪拌作業が行えるようにもなる。
【００２１】
ところで、従来機における攪拌翼の構造は複雑なものであり、その一部が損傷した場合の取替えも困難であった。そこで、本実施形態では、各攪拌翼５，５，・・・には高張力鋼（いわゆるハイテン材）を使用して、耐久性を向上させるとともに、両チェーン６ａ，６ｂ間に架設され、チェーン６ａ，６ｂの外周面に対し一端側５ａが直立するように形成されたＬ字状部材から構成している（図１（ｂ）参照）。その左右方向の幅寸法は、枠体１の案内部１ａ，１ｂ間の最大幅よりも若干大きいものとしている。
【００２２】
このように、攪拌翼５，５，・・・の構造を大型化しかつ簡単化するとともに、その攪拌翼５，５，・・・を上記チェーン６ａ，６ｂのピンリンクに例えば図示しないボルト等で固定して、各攪拌翼５，５，・・・単位で取替え可能とすることにより、攪拌性能とメンテナンス性をともに向上させることができる。なお、モータ２ａ，２ｂの回転は上述したように同期がとられているので、このようにチェーン６ａ，６ｂ間に架設されることとしても、チェーン６ａ，６ｂは互いにねじられることなく、その駆動力を左右で均一に受けて、攪拌翼５，５，・・・に伝えることができる。
【００２３】
しかし、各攪拌翼５，５，・・・の上記一端側５ａをチェーン６ａ，６ｂに対して垂直面に形成したのでは、攪拌中、土砂への食い込みがうまくいかず、攪拌性能を低下させるおそれがある。そこで、本実施形態では、各攪拌翼５，５，・・・の上記一端側５ａの面は、チェーン６ａ，６ｂの周回方向に向かって先すぼまりの傾斜面に形成することにより、攪拌時の土砂への食い込みをよくして、攪拌性能をさらに向上させている。本実施形態では、上記一端側５ａの面の傾斜角を周回方向に対して約４５°としており、特にチェーン６ａ，６ｂが、時計方向に周回するときに土砂に食い込んでその攪拌性能を発揮できるようになっている。
【００２４】
図３は本地中攪拌機の動作を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、まず、本地中攪拌機Ｍを図示しないバックホーのアーム先端に取り付けたまま、左右モータ２ａ，２ｂで左右駆動スプロケット３ａ，３ｂを回転駆動することにより、チェーン６ａ，６ｂを周回させつつ、地上から４〜５ｍの深度まで挿入する。本実施形態の攪拌翼５，５，・・・は、上述したように土砂への食い込みが容易であるので、その食い込み力により軟弱地盤へのスムーズな挿入が可能となる。なお、図中のＧは地盤を示している。
【００２６】
そして、広い領域を攪拌するには、以下のようにする。すなわち、図３（ｂ）において、まず地中攪拌機Ｍを縦移動（ＡＡ方向）させることにより、▲１▼部分を攪拌し、ついで地中攪拌機Ｍを▲１▼部分にラップしないように横移動させてから縦移動（ＢＢ方向）させることにより、▲２▼部分を攪拌する。しかる後、地中攪拌機Ｍを▲１▼，▲２▼部分の境界線まで横移動させてから縦移動（ＣＣ方向）させて、▲３▼部分を再度攪拌することにより、重ねて攪拌する。ついで地中攪拌機Ｍを▲２▼部分にラップしないように横移動させてから縦移動（ＤＤ方向）させることにより、▲４▼部分を攪拌する。以上をくり返すことにより、所定領域をまんべんなく攪拌することができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態の地中攪拌機Ｍによれば、左側駆動スプロケット３ａを駆動する左側モータ２ａと、右側駆動スプロケット３ｂを駆動する右側モータ２ｂとが、枠体１の中心線Ｃに対して左右対称となるように配置されたので、従来例のようにモータ２ａ，２ｂが枠体１から大きく突出することがなくなり、強度的に有利なものとなる。また、枠体１からの突出が小さくなることにより、機械の挿入深度が深くなる。
【００２８】
また、左右同容量の小型モータ２ａ，２ｂを用いており、容易に左右の重量バランスがとられるので、機械の安定性を確保することができる。特に、この機械はロングリーチのバックホーのアーム先端に取り付けられて使用されることが多いが、機械の安定性が良好となる結果、操作性も向上する。
【００２９】
さらに、本実施形態では、モータ２ａ，２ｂは駆動スプロケット３ａ，３ｂの駆動軸に同軸の減速機構２ｃ，２ｄを介して連結されるので、従来のチェーンを介在させる場合と比べてその駆動系統が簡単なものとなり、構成部品を減少させて，コストダウンを図ることができる。
【００３０】
なお、上記実施形態では、バックホーのアーム先端に装着された地中攪拌機を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、例えばこの地中攪拌機をクレーンで吊り下げるなど、その他の建設機械で使用することもできる。
【００３１】
また、上記実施形態では、左右モータ２ａ，２ｂを油圧モータとしているが、電動モータ等であってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、上記モータとして、左側駆動スプロケットを駆動する左側モータと、右側駆動スプロケットを駆動する右側モータとが、枠体の中心線に対して左右対称となるように配置されたので、従来例のようにモータが枠体から大きく突出することがなくなり、強度的に有利なものとなる。また、枠体からの突出が小さくなることにより、機械の挿入深度を深くすることができる。
【００３３】
また、左右同容量の小型モータを用いて容易に左右の重量バランスがとられ、機械の安定性を確保することができる。特に、この機械はロングリーチのバックホーのアーム先端に取り付けられて使用されることが多いが、機械の安定性が良好となる結果、操作性も向上する。この場合には、攪拌時の偏荷重がなくなり、スムーズな攪拌作業を行うことができる。
【００３４】
さらに、この構成では、モータは駆動スプロケットの駆動軸に同軸の減速機構を介して連結されるので、従来のチェーンを介在させる場合と比べて、その駆動系統が簡単なものとなり、構成部品を減少させて，コストダウンを図ることができる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、左右のチェーンの伸びに対しそれぞれ適切な調整を行うことができ、また攪拌時の左右のチェーンに対する衝撃がそれぞれタイミングよく吸収されることにより、左右のバランスのとれた駆動を行うことができる。
【００３６】
請求項３記載の発明によれば、攪拌翼の構造を簡単化できるとともに、その攪拌翼をボルト固定して、各攪拌翼単位で取替え可能とすることにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００３７】
請求項４記載の発明によれば、攪拌時の土砂への食い込みがよくなり、攪拌性能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に係る地中攪拌機の構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図２】緊張装置の構成を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本攪拌機による攪拌作業の様子を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図４】従来の地質改良機の一例における構成を示す図である。
【符号の説明】
Ｍ  地中攪拌機
１  枠体
２ａ，２ｂ  左右モータ
３ａ，３ｂ  左右側駆動スプロケット
４ａ，４ｂ  左右側従動スプロケット
５  攪拌翼
６  チェーン
７ａ，７ｂ  緊張装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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