JP2002173947A

JP2002173947A - 掘削機

Info

Publication number: JP2002173947A
Application number: JP2000374709A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Seki; 幸弘関; Kozo Miyano; 興三宮野; Takuya Kuwabara; 拓也桑原; Takahiro Mita; 恭弘三田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-12-08
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2002-06-21

Abstract

(57)【要約】【課題】地中深くまで効率良く縦坑を掘削することが
できるようにした掘削機を提供する。【解決手段】ロープウインチ２３から延びるワイヤロ
ープ２４に吊下げられたクラムシェルバケット３４を、
２個のクラムシェル４３，４５と、これら各クラムシェ
ル４３，４５を地面に押込みつつ開位置から閉位置へと
移動させる油圧シリンダ３５とにより構成する。これに
より、ロープウインチ２３から巻出したワイヤロープ２
４の長さ分だけ、クラムシェルバケット３４を地中深く
まで縦坑内に挿入することができ、油圧シリンダ３５に
よって各クラムシェル４３，４５を縦坑の底面に押込み
つつ開位置から閉位置へと移動させることにより、効率
良く縦坑を掘下げることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば地中に縦坑
を掘削するのに好適に用いられる掘削機に関し、特にク
ラムシェルバケットを備えた掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水道工事等の土木作業時にお
いて、地中に上，下方向に延びるマンホール等の縦坑を
掘削する場合には、クラムシェルバケットを備えた掘削
機が好適に用いられる。

【０００３】ところで、クラムシェルバケットを備えた
掘削機として、車体に俯仰動可能に設けられたブームの
先端側に、外筒と該外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納
された複数段の内筒とからなる伸縮式のアーム（テレス
コピックアーム）を備え、各内筒のうち最も内側に設け
られた内筒の先端側にクラムシェルバケットを取付けた
掘削機が知られている。

【０００４】そして、上述の如きテレスコピックアーム
にクラムシェルバケットを取付けた掘削機は、外筒から
各内筒を繰出すことによりテレスコピックアームを伸長
させて縦坑内にクラムシェルバケットを挿入し、このク
ラムシェルバケットを縦坑内で開，閉させて縦坑を掘削
するものである。

【０００５】しかし、上述の掘削機においては、テレス
コピックアームを最大に伸長させた状態が掘削深さの限
度となるので、テレスコピックアームの最大長さ以上の
深さをもった縦坑を掘削することができないという問題
がある。

【０００６】一方、他の従来技術による掘削機として、
ロープウインチを備えた自走可能な車体と、車体に俯仰
動可能に設けられたブームと、ロープウインチに巻回さ
れてブームから垂下したロープに吊下げられたクラムシ
ェルバケットとからなる掘削機が知られている。

【０００７】そして、この他の従来技術による掘削機
は、ロープウインチからロープを巻出すことによりクラ
ムシェルバケットを地中深くまで挿入することができる
ので、テレスコピックアームにクラムシェルバケットを
取付けた掘削機に比較して、縦坑の掘削深さを大きくす
ることができる。

【０００８】ここで、他の従来技術の掘削機に用いられ
るクラムシェルバケットは、例えば特開昭４９−８０８
０５号公報等に記載されているように、ロープウインチ
から延びるロープ（吊下げ用ロープ）に吊下げられた基
台と、この基台に設けられた上側のシーブと、前記基台
にレバーを介して開，閉可能に取付けられた２個のクラ
ムシェルと、各クラムシェルが開，閉するときの中心と
なる位置に設けられた下側のシーブとにより大略構成さ
れ、上側のシーブと下側のシーブとの間には各クラムシ
ェルを開，閉操作するためのロープ（開，閉用ロープ）
が巻回されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した他の
従来技術の掘削機に用いられるクラムシェルバケット
は、各クラムシェルが開，閉するときの中心となる位置
に下側のシーブが設けられ、開，閉用ロープを巻出して
下側のシーブを上側のシーブから離間するように下降さ
せることにより各クラムシェルが開き、開，閉用ロープ
を巻取って下側のシーブを上側のシーブに接近するよう
に上昇させることにより各クラムシェルが閉じる構成と
なっている。

【００１０】このため、例えば各クラムシェルを開いて
縦坑の底面に接地させたとしても、クラムシェルを閉じ
るときには該クラムシェルの開，閉中心が上方へ移動し
てしまい、各クラムシェルを地面（縦坑の底面）に押込
むことができず、地中深くまで効率良く縦坑を掘削する
のが困難であるという問題がある。

【００１１】また、上側のシーブと下側のシーブとの間
に巻回された開，閉用ロープは、クラムシェルの開，閉
に応じて接近、離間する上，下のシーブ間で屈伸を繰返
すため摩耗、損傷等を生じやすく、このため、開，閉用
ロープの交換を頻繁に行う必要があるという問題があ
る。

【００１２】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、地中深くまで効率良く縦坑を掘削するこ
とができるようにした掘削機を提供することを目的とし
ている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため本発明は、ロープウインチを備えた自走可能な車体
と、前記車体に俯仰動可能に設けられたブームと、前記
ロープウインチに巻回されてブームから垂下したロープ
に吊下げられたクラムシェルバケットとからなる掘削機
に適用される。

【００１４】そして、請求項１の発明の特徴は、前記ク
ラムシェルバケットは、互いに離間する開位置と接近す
る閉位置との間で開，閉しつつ地面を掘削する２個のク
ラムシェルと、これら各クラムシェルを地面に押込みつ
つ開位置から閉位置へと移動させる油圧アクチュエータ
とにより構成したことにある。

【００１５】このように構成したことにより、ロープウ
インチから巻出したロープの長さに応じてクラムシェル
バケットを地中深くまで挿入することができ、この状態
で油圧アクチュエータを作動させると、クラムシェルバ
ケットの各クラムシェルが、縦坑の底面（地面）に押込
まれつつ開位置から閉位置へと移動する。これにより、
クラムシェルバケットを用いて縦坑を効率良く掘削する
ことができ、地中深くまで縦坑を掘下げることができ
る。

【００１６】請求項２の発明は、ブームには、油圧アク
チュエータに圧油を給排するため該油圧アクチュエータ
に接続された油圧ホースを巻取るホースリールを回転可
能に設ける構成としたことにある。

【００１７】このように構成したことにより、クラムシ
ェルバケットを用いて縦坑を掘削する場合に、クラムシ
ェルバケットを下降させたときには、該クラムシェルバ
ケットに追従してホースリールから油圧ホースを円滑に
巻出すことができ、クラムシェルバケットを上昇させた
ときには、これに追従して油圧ホースをホースリールに
円滑に巻取ることができる。

【００１８】請求項３の発明は、ホースリールには、油
圧ホースに巻取り方向への張力を常時付与する張力付与
手段を設ける構成としたことにある。

【００１９】このように構成したことにより、ホースリ
ールに巻回された油圧ホースには、張力付与手段によっ
て巻取り方向への張力が常時作用しているので、油圧ホ
ースは弛みを生じることがなく、クラムシェルバケット
の昇降に追従して円滑に巻取り、巻出しすることがで
き、ブーム等に引掛かるのを抑えることができる。

【００２０】請求項４の発明は、ブームは、車体に俯仰
動可能に設けられた中空の外筒と、外筒内に長さ方向に
伸縮可能に収納された１段または複数段の内筒とからな
る伸縮式ブームにより構成したことにある。

【００２１】このように構成したことにより、クラムシ
ェルバケットによって掘削した土砂を排土するための排
土場所が、例えば車体から水平方向に離れた位置にあっ
ても、また、大型ダンプカーの荷台等の比較的高い位置
にある場合でも、伸縮式ブームの外筒を俯仰動させた
り、外筒から適宜に内筒を伸長させたりするだけで、ク
ラムシェルバケットを所望の排土場所まで移動させるこ
とができる。

【００２２】請求項５の発明は、ブームは、中空をなし
て長さ方向に延びた外筒と、外筒内に長さ方向に伸縮可
能に収納された１段または複数段の内筒とからなる伸縮
式ブームにより構成し、ホースリールは外筒の側面部近
傍に設ける構成としたことにある。

【００２３】このように構成したことにより、ホースリ
ールが外筒の上面から大きく突出するのを抑えることが
でき、掘削機の作業時、走行時においてホースリールが
掘削機の周囲に存在する電線等の障害物と干渉するのを
抑えることができ、掘削作業時や走行時の安全性を向上
することができる。

【００２４】請求項６の発明は、ブームは、中空をなし
て長さ方向に延びた外筒と、外筒内に長さ方向に伸縮可
能に収納された１段または複数段の内筒とからなる伸縮
式ブームにより構成し、外筒の下面部には左，右方向に
突出するブラケットを固着して設け、ホースリールはブ
ラケットに取付ける構成としたことにある。

【００２５】このように構成したことにより、ホースリ
ールは外筒の下面部に固着されたブラケットに支持され
るので、該ホースリールが外筒の上面側に大きく突出す
るのを抑えることができる。

【００２６】請求項７の発明は、車体は、自走可能な下
部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭載されブーム
が設けられた上部旋回体とにより構成し、下部走行体に
は、クラムシェルバケットを用いた掘削作業時の安定性
を確保するアウトリガを設ける構成としたことにある。

【００２７】このように構成したことにより、掘削作業
時に車体に作用する掘削反力を、地面に接地させたアウ
トリガによって受けることができるので、掘削反力によ
って車体が傾き等を生じるのを抑えることができ、車体
を安定させた状態で掘削作業を安全に行うことができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る掘削機の実施
の形態を、図１ないし図８を参照しつつ詳細に説明す
る。

【００２９】図中、１は自走可能な掘削機の車体で、該
車体１は、クローラ式の下部走行体２と、該下部走行体
２上に旋回可能に搭載された後述の上部旋回体１８とに
より大略構成されている。

【００３０】ここで、下部走行体２は、図２及び図３に
示すように、上方からみて略Ｘ型に形成されたセンタフ
レーム３と、該センタフレーム３の左，右両側に位置し
て前，後方向に延びた左，右のサイドフレーム４，５
と、該各サイドフレーム４，５の前，後に設けられた遊
動輪６及び駆動輪７と、これら遊動輪６と駆動輪７とに
巻回して設けられた履帯８とにより大略構成されてい
る。

【００３１】また、センタフレーム３の前端側には、サ
イドフレーム４，５間に位置して排土板（図示せず）を
取付けるための左，右のブラケット９，９が固着して設
けられ、このブラケット９には排土板に代えて後述のア
ウトリガ１１が取付けられている。一方、サイドフレー
ム４の側面には、左，右方向に突出する前，後のブラケ
ット１０，１０が固着して設けられ、このブラケット１
０には後述のアウトリガ１５が取付けられている。

【００３２】１１はセンタフレーム３の前端側に配設さ
れたアウトリガで、該アウトリガ１１は、センタフレー
ム３に固着された各ブラケット９にピン１２を用いて着
脱可能に取付けられた略長方形状の支持フレーム１３
と、該支持フレーム１３の先端部に固着され上，下方向
に延びた左，右のジャッキ１４，１４とにより構成され
ている。

【００３３】ここで、ジャッキ１４は、支持フレーム１
３の先端部に固着され内周側に雌ねじ（図示せず）が形
成された円筒体１４Ａと、該円筒体１４Ａの雌ねじに螺
合し上，下方向に移動可能となったねじ軸１４Ｂとから
なり、ねじ軸１４Ｂの上端側には環状のハンドル１４Ｃ
が設けられ、ねじ軸１４Ｂの下端側には円板状の接地板
１４Ｄが設けられている。

【００３４】そして、アウトリガ１１は、車体１の走行
時にはジャッキ１４の接地板１４Ｄを地面から離間さ
せ、後述のクラムシェルバケット３４を用いた掘削作業
時には、ハンドル１４Ｃを回転させてねじ軸１４Ｂを下
方に移動させ、接地板１４Ｄを地面に当接させることに
より、車体１の安定性を確保するものである。

【００３５】１５，１５はサイドフレーム４の側面に配
設されたアウトリガで、該各アウトリガ１５は、サイド
フレーム４に固着されたブラケット１０にピン１６を用
いて着脱可能に取付けられ、左，右方向に延びた前，後
の支持アーム１７と、該支持アーム１７の先端部に固着
され上，下方向に延びたジャッキ１４とにより構成され
ている。そして、アウトリガ１５もアウトリガ１１と同
様に、車体１の走行時にはジャッキ１４の接地板１４Ｄ
を地面から離間させ、掘削作業時にはジャッキ１４の接
地板１４Ｄを地面に当接させることにより、車体１の安
定性を確保するものである。

【００３６】１８は下部走行体２上に旋回可能に搭載さ
れた上部旋回体で、該上部旋回体１８は、旋回フレーム
１９と、旋回フレーム１９の前部左側に設けられたキャ
ブ２０と、キャブ２０の後側に設けられた建屋カバー２
１と、建屋カバー２１の後側に設けられたカウンタウエ
イト２２とにより大略構成されている。

【００３７】２３は建屋カバー２１内に位置して旋回フ
レーム１９上に配設されたロープウインチで、該ロープ
ウインチ２３は、油圧モータ（図示せず）によって回転
駆動されるドラム２３Ａを有し、ドラム２３Ａには後述
のクラムシェルバケット３４を吊下げるためのワイヤロ
ープ２４が巻回されている。

【００３８】２５は上部旋回体１８の前部側に俯仰動可
能に設けられたブームで、該ブーム２５は、上面部２６
Ａ、下面部２６Ｂ、左側面部２６Ｃ、右側面部２６Ｄに
よって囲まれ長さ方向に延びた中空角筒状の外筒２６
と、同じく中空角筒状に形成され外筒２６内に長さ方向
に伸縮可能に収納された内筒２７とを備えた伸縮式（テ
レスコピック式）ブームとして構成されている。

【００３９】ここで、外筒２６の基端側は旋回フレーム
１９の前部中央に回動可能にピン結合され、外筒２６の
下面部２６Ｂと旋回フレーム１９との間には、外筒２６
を俯仰動させるブームシリンダ２８が設けられている。
また、外筒２６と内筒２７との間には油圧シリンダ等の
伸縮機構（図示せず）が設けられ、この伸縮機構により
内筒２７が外筒２６に対して伸縮する構成となってい
る。

【００４０】２９は内筒２７の先端部に固定して設けら
れた固定シーブケースで、該固定シーブケース２９内に
はワイヤロープ２４用のシーブ３０，３０が回転可能に
設けられ、固定シーブケース２９の右側面には後述する
油圧ホース５４用のシーブ３１が回転可能に取付けられ
ている。そして、各シーブ３０にはロープウインチ２３
からのワイヤロープ２４が巻回され、該ワイヤロープ２
４の先端側はシーブ３０から下方に垂下し、可動シーブ
ケース３２に回転可能に取付けられたシーブ３３に巻回
された後、固定シーブケース２９に掛止めされている。

【００４１】３４は可動シーブケース３２を介してワイ
ヤロープ２４に吊下げられたクラムシェルバケットで、
該クラムシェルバケット３４は、図４及び図５に示すよ
うに、後述の油圧シリンダ３５、各クラムシェル４３，
４５等からなり、これらクラムシェル４３，４５を地面
に押込みつつ地面を掘削するシェルプッシュ式のクラム
シェルバケットとして構成されている。

【００４２】３５は可動シーブケース３２の下端側に取
付けられた油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ
で、該油圧シリンダ３５は、図８に示すように、チュー
ブ３６と、チューブ３６内に摺動可能に設けられ該チュ
ーブ３６内を上，下の油室３６Ａ，３６Ｂに画成するピ
ストン３７と、軸方向の中間部がピストン３７の中心部
に固着され軸方向の両端側がチューブ３６の外部に突出
したロッド３８とにより構成されている。

【００４３】また、チューブ３６の外周面には該チュー
ブ３６を径方向から挟む２個の取付アイ３９Ａ，３９Ｂ
を有するブラケット３９が固着され、ブラケット３９の
取付アイ３９Ａにはリンク４０の上端部がピン結合さ
れ、取付アイ３９Ｂにはリンク４１の上端部がピン結合
されている。

【００４４】そして、油圧シリンダ３５は、ロッド３８
の上端部が可動シーブケース３２にピン４２等を用いて
回動可能に取付けられることにより、可動シーブケース
３２を介してワイヤロープ２４に吊下げられ、チューブ
３６の油室３６Ａに圧油を供給したときにはチューブ３
６がロッド３８に沿って上方に移動し、チューブ３６の
油室３６Ｂに圧油を供給したときにはチューブ３６がロ
ッド３８に沿って下方に移動する構成となっている。

【００４５】４３は油圧シリンダ３５のロッド３８下端
側にピン４４を用いて回動可能に取付けられた一方のク
ラムシェルで、該クラムシェル４３にはリンク４０の下
端部がピン結合されている。４５は同じくロッド３８の
下端側にピン４６を用いて回動可能に取付けられた他方
のクラムシェルで、該クラムシェル４５にはリンク４１
の下端部がピン結合されている。

【００４６】そして、これらクラムシェル４３，４５
は、油圧シリンダ３５のチューブ３６がロッド３８に沿
って上方に移動したときには、ピン４４，４６を中心と
して互いに離間する開位置（図４の位置）へと移動し、
チューブ３６がロッド３８に沿って下方に移動したとき
には、ピン４４，４６を中心として互いに接近（衝合）
する閉位置（図５の位置）へと移動するものである。

【００４７】ここで、油圧シリンダ３５のロッド３８を
可動シーブケース３２に取付けるピン４２と、各クラム
シェル４３，４５が開，閉するときの中心（支点）とな
るピン４４，４６との間は、クラムシェル４３，４５が
開位置と閉位置との間で移動するときに一定の寸法Ａを
保つ。このため、油圧シリンダ３５により各クラムシェ
ル４３，４５を開位置から閉位置へと移動させたとき
に、各クラムシェル４３，４５を縦坑の底面（地面）に
押込むことができ、図５に示すように、各クラムシェル
４３，４５によって地面を大きく掘下げることができる
構成となっている。

【００４８】次に、図８は油圧シリンダ３５、及び後述
の油圧モータ６７を駆動するための油圧回路を示し、図
中、４７は油圧ポンプ、４８は油圧ポンプ４７と共に油
圧源を構成するタンクで、油圧ポンプ４７は、例えば上
部旋回体１８に設けられた原動機（図示せず）によって
駆動されるものである。また、油圧シリンダ３５を構成
するチューブ３６の各油室３６Ａ，３６Ｂは、主管路４
９，５０を介して油圧ポンプ４７，タンク４８に接続さ
れている。

【００４９】そして、主管路４９，５０の途中には方向
制御弁５１が設けられ、該方向制御弁５１は、例えばキ
ャブ２０内に配設された操作レバー（図示せず）の操作
に応じて中立位置（イ）から切換位置（ロ）または
（ハ）に切換わることにより、油圧ポンプ４７からの圧
油をチューブ３６の各油室３６Ａ，３６Ｂに給排するも
のである。

【００５０】５２，５３は主管路４９，５０の一部をな
す２本の油圧配管で、これら油圧配管５２，５３は、図
６に示すように、外筒２６の上面部２６Ａに長さ方向に
沿って延びるように固着されている。そして、油圧配管
５２は後述する油圧ホース５４の油路５４Ａ等と共に主
管路４９を構成し、油圧配管５３は油圧ホース５４の油
路５４Ｂと共に主管路５０を構成している。

【００５１】５４はクラムシェルバケット３４の油圧シ
リンダ３５に接続された油圧ホースで、該油圧ホース５
４は、例えば図６及び図７に示すように、互いに平行す
る２個の油路５４Ａ，５４Ｂが形成された１本のゴムホ
ースからなり、後述のホースリール５９からブーム２５
（内筒２７）先端側のシーブ３１を介して油圧シリンダ
３５へと延びている。そして、油圧ホース５４の基端側
は、ホースリール５９等を介して油圧配管５２，５３に
接続されている。一方、油圧ホース５４の先端側は、油
路５４Ａ，５４Ｂに対応した２本のホースに分岐して油
圧シリンダ３５のロッド３８上端側に接続され、図８に
示すように、油路５４Ａはロッド３８内に形成された油
孔３８Ａを通じてチューブ３６の油室３６Ａに連通し、
油路５４Ｂはロッド３８内に形成された油孔３８Ｂを通
じてチューブ３６の油室３６Ｂに連通している。

【００５２】５５は外筒２６の先端側に設けられたブラ
ケットで、該ブラケット５５はホースリール５９を回転
可能に支持するものである。そして、ブラケット５５
は、外筒２６の下面部２６Ｂにボルト等を用いて固着さ
れた基板５６と、左，右方向に一定の間隔をもって基板
５６上に立設された左，右の軸支持板５７，５７とから
なり、各軸支持板５７には軸受５８がそれぞれ取付けら
れている。

【００５３】５９はブラケット５５を介して外筒２６の
右側面部２６Ｄ近傍に回転可能に設けられたホースリー
ルで、該ホースリール５９は油圧ホース５４を巻取るた
めのものである。ここで、ホースリール５９は、図６及
び図７に示すように、ブラケット５５の各軸支持板５７
間に配置され油圧ホース５４が巻回されたドラム６０
と、該ドラム６０にこれを左，右方向から挟むように固
着され油圧ホース５４を外れ止めする大径円板状のフラ
ンジ板６１，６１とにより大略構成されている。そし
て、ドラム６０の中心部には左，右方向に延びる軸６０
Ａ，６０Ｂが同軸に突設され、これら軸６０Ａ，６０Ｂ
は、軸支持板５７の軸受５８に回転可能に支持されてい
る。

【００５４】ここで、ドラム６０内には、基端側が軸６
０Ａの端面部に開口すると共に先端側がドラム６０の外
周面に開口する油路６０Ｃと、基端側が軸６０Ｂの端面
部に開口すると共に先端側がドラム６０の外周面に開口
する油路６０Ｄとが形成され、各油路６０Ｃ，６０Ｄの
先端側には油圧ホース５４の油路５４Ａ，５４Ｂがそれ
ぞれ接続されている。

【００５５】また、油路６０Ｃの基端側にはスイベルジ
ョイント６２を介して油圧ホース６３が接続され、該油
圧ホース６３は油圧配管５２に接続されている。一方、
油路６０Ｄの基端側にはスイベルジョイント６４を介し
て油圧ホース６５が接続され、該油圧ホース６５は油圧
配管５３に接続されている。従って、油圧ポンプ４７か
らの圧油は、油圧配管５２，５３、油圧ホース６３，６
５、ドラム６０の油路６０Ｃ，６０Ｄ、油圧ホース５４
の油路５４Ａ，５４Ｂ等を通じて油圧シリンダ３５を構
成するチューブ３６の各油室３６Ａ，３６Ｂに給排され
る構成となっている。

【００５６】ここで、ホースリール５９は、外筒２６の
右側面部２６Ｄと軸方向で対向するように配置されるこ
とにより、外筒２６の上面部２６Ａからの突出長さＢを
小さくすることができ、例えば掘削作業時、走行時等に
おいてホースリール５９が電線等の障害物と干渉するの
を抑えることができる。また、油圧ホース５４は、外筒
２６の右側面部２６Ｄ側でホースリール５９からシーブ
３１に巻回されるので、該油圧ホース５４が外筒２６の
上面部２６Ａ上を通過するワイヤロープ２４と干渉する
のを確実に抑えることができる構成となっている。

【００５７】６６はホースリール５９に巻回された油圧
ホース５４に巻取り方向への張力を常時付与する張力付
与装置で、この張力付与装置６６は、図６に示すように
後述の油圧モータ６７、スプロケット６８，６９、チェ
ーン７０等により構成されている。

【００５８】６７はホースリール５９の近傍に位置して
外筒２６の上面部２６Ａに配設された油圧モータで、該
油圧モータ６７の出力軸にはスプロケット６８が固定さ
れている。一方、ホースリール５９を構成するドラム６
０の軸６０Ａにはスプロケット６９が固定され、各スプ
ロケット６８，６９間にはチェーン７０が巻回されてい
る。

【００５９】ここで、油圧モータ６７には、例えば図８
に示すように、方向制御弁５１よりも上流側で主管路４
９，５０から分岐した分岐管路７１，７２が接続され、
これら分岐管路７１，７２の途中にはリリーフ弁７３が
設けられている。そして、油圧モータ６７には、分岐管
路７１，７２を通じて油圧ポンプ４７から給排される圧
油により、図６中の矢示Ｃ方向への回転力が常時付与さ
れている。また、分岐管路７１の途中には、油圧ポンプ
４７から吐出した圧油を油圧シリンダ３５に優先して供
給するための可変絞り弁７４が設けられ、分岐管路７２
の途中には、タンク４８内の作動油が油圧モータ６７へ
と逆流するのを防止する逆止弁７５が設けられている。

【００６０】従って、油圧モータ６７の回転力がチェー
ン７０、スプロケット６９等を介してホースリール５９
に伝達されることにより、ホースリール５９には油圧ホ
ース５４を巻取る方向への回転力が常時作用する。これ
により、ホースリール５９に巻回された油圧ホース５４
に対し巻取り方向への張力を常時付与することができる
構成となっている。

【００６１】なお、張力付与装置６６により油圧ホース
５４に付与される巻取り方向の張力は、ロープウインチ
２３からワイヤロープ２４を巻出してクラムシェルバケ
ット３４を下降させたときに、ホースリール５９から巻
出されていく油圧ホース５４に作用する巻出し方向の張
力よりも充分に小さく設定されている。

【００６２】このため、ロープウインチ２３からワイヤ
ロープ２４を巻出し、クラムシェルバケット３４を下降
させたときには、クラムシェルバケット３４に追従して
油圧ホース５４をホースリール５９から円滑に巻出すこ
とができる。一方、ロープウインチ２３によってワイヤ
ロープ２４を巻取り、クラムシェルバケット３４を上昇
させたときには、油圧ホース５４を確実にホースリール
５９に巻取ることができ、該油圧ホース５４が弛みを生
じてブーム２５等に引掛かるのを抑えることができる構
成となっている。

【００６３】本実施の形態による掘削機は上述の如き構
成を有するもので、以下、この掘削機を用いて地中に縦
坑を掘削する作業について説明する。

【００６４】まず、図１に示すように、掘削すべき縦坑
の近傍で車体１を停止させた後、アウトリガ１１，１５
を構成する各ジャッキ１４のハンドル１４Ｃを作業者等
が回転させることにより、該ジャッキ１４の接地板１４
Ｄを地面に当接させる。

【００６５】次に、キャブ２０内の操作レバー等（図示
せず）を操作して方向制御弁５１を切換位置（ロ）に切
換えることにより、油圧シリンダ３５を構成するチュー
ブ３６の油室３６Ａに油圧ポンプ４７からの圧油を供給
し、クラムシェルバケット３４の各クラムシェル４３，
４５を開位置に移動させる。この状態で、ロープウイン
チ２３からワイヤロープ２４を巻出すことによりクラム
シェルバケット３４を下降させ、図４に示すように各ク
ラムシェル４３，４５の下端部を縦坑の底面に接地させ
る。

【００６６】このとき、クラムシェルバケット３４の油
圧シリンダ３５に接続された油圧ホース５４は、クラム
シェルバケット３４の下降動作に追従してホースリール
５９から円滑に巻出される。

【００６７】次に、操作レバーを操作して方向制御弁５
１を切換位置（ハ）に切換えることにより、チューブ３
６の油室３６Ｂに油圧ポンプ４７からの圧油を供給し、
各クラムシェル４３，４５を開位置から閉位置へと移動
させる。この場合、油圧シリンダ３５のロッド３８と可
動シーブケース３２との間を連結するピン４２と、ロッ
ド３８とクラムシェル４３，４５との間を連結するピン
４４，４６とは一定の寸法Ａを保っている。このため、
クラムシェル４３，４５を縦坑の底面に押込みつつ開位
置から閉位置へと移動させることができ、図５に示すよ
うに、クラムシェル４３，４５によって底面を大きく掘
下げることができる。

【００６８】そして、クラムシェル４３，４５によって
縦坑の底面を掘削した後、クラムシェル４３，４５を閉
位置に保持した状態で、ロープウインチ２３によってワ
イヤロープ２４を巻取ることにより、クラムシェルバケ
ット３４を上昇させて縦坑から抜出す。このクラムシェ
ルバケット３４により掘削した土砂を引上げる際、クラ
ムシェルバケット３４の重量増加により車体１には転倒
荷重が作用するが、下部走行体２にはアウトリガ１１，
１５を設けているので、これらアウトリガ１１，１５に
よって車体１を安定に支持し、安定性を確保することが
できる。

【００６９】このとき、ホースリール５９に巻回された
油圧ホース５４には、張力付与装置６６によって巻取り
方向への張力が常時作用しているので、油圧ホース５４
をクラムシェルバケット３４の上昇動作に追従して確実
にホースリール５９に巻取ることができる。これによ
り、クラムシェルバケット３４の昇降動作に応じてホー
スリール５９から必要な長さ分だけの油圧ホース５４を
巻出すことができるので、クラムシェルバケット３４の
昇降時に油圧ホース５４が弛んでブーム２５等に引掛か
るのを確実に抑えることができ、油圧ホース５４の損傷
を抑え、掘削作業を安全に行うことができる。

【００７０】次に、クラムシェルバケット３４を縦坑か
ら抜出した後には、例えば上部旋回体１８を旋回させ、
クラムシェルバケット３４を所望の排土場所へと移動さ
せ、クラムシェル４３，４５を閉位置から開位置へと移
動させることにより、掘削した土砂を排出する。

【００７１】ここで、クラムシェルバケット３４によっ
て掘削した土砂を、例えば大型ダンプカーの荷台（図示
せず）等の比較的高い排土場所に排出する場合には、ブ
ーム２５の外筒２６から内筒２７を適宜に伸長させてク
ラムシェルバケット３４を持上げることができ、クラム
シェルバケット３４によって掘削した土砂を高い排土場
所に排出することができる。

【００７２】また、ホースリール５９は、ブーム２５を
構成する外筒２６の下面部２６Ｂに固着されたブラケッ
ト５５によって、外筒２６の右側面部２６Ｄと軸方向で
対向するように配設されている。このため、外筒２６の
上面部２６Ａからのホースリール５９の突出長さＢを可
及的に小さくすることができ、上部旋回体１８を旋回さ
せたときに、ホースリール５９が電線等の障害物に干渉
するのを抑えることができ、掘削作業時の作業性、安全
性を高めることができる。

【００７３】そして、掘削した土砂を排出した後には、
再び上部旋回体１８を旋回させてクラムシェルバケット
３４を排土場所から縦坑の上方へと移動させ、上述した
と同様にクラムシェルバケット３４を用いて縦坑を掘削
していく。

【００７４】この場合、クラムシェルバケット３４は、
ロープウインチ２３に巻回されたワイヤロープ２４に吊
下げられているので、ロープウインチ２３から巻出され
るワイヤロープ２４の長さに応じてクラムシェルバケッ
ト３４を地中深く挿入することができ、該クラムシェル
バケット３４を用いて地中深くまで縦坑を掘削すること
ができる。

【００７５】なお、上述した実施の形態では、クラムシ
ェルバケット３４の各クラムシェル４３，４５を開，閉
する油圧アクチュエータとして、１本の油圧シリンダ３
５を用いた場合を例に挙げたが、本発明はこれに限るも
のではなく、例えば２個のクラムシェルに１本づつ、合
計２本の油圧シリンダを用いて各クラムシェルを開，閉
する構成としてもよい。

【００７６】また、上述した実施の形態では、油圧モー
タ６７とホースリール５９のドラム６０との間をチェー
ン７０等を用いて連結した場合を例に挙げたが、本発明
はこれに限らず、例えば油圧モータ６７の出力軸をホー
スリール５９のドラム６０に直接的に接続する構成とし
てもよい。

【００７７】また、上述した実施の形態では、ホースリ
ール５９に巻回された油圧ホース５４に巻き取り方向へ
の張力を付与する手段として、油圧モータ６７等を備え
た張力付与装置６６を用いた場合を例に挙げたが、本発
明はこれに限らず、例えばぜんまい等を用いてホースリ
ールに巻取り方向への回転力を与えることにより、該ホ
ースリールに巻回された油圧ホースに巻取り方向への張
力を常時付与する構成としてもよい。

【００７８】さらに、上述した実施の形態では、外筒２
６と内筒２７とからなる伸縮式のブーム２５を用いた場
合を例に挙げたが、本発明はこれに限るものではなく、
例えばクレーンブームのように長さ寸法が一定のブーム
を用いてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、クラムシェルバケットを、開位置と閉位置との間
で開，閉しつつ地面を掘削する２個のクラムシェルと、
これら各クラムシェルを地面に押込みつつ開位置から閉
位置へと移動させる油圧アクチュエータとにより構成し
たので、ロープウインチからロープを巻出してクラムシ
ェルバケットを地中深くまで挿入した状態で、油圧アク
チュエータを作動させることにより、各クラムシェルを
縦坑の底面（地面）に押込みつつ開位置から閉位置へと
移動させることができる。これにより、ロープウインチ
から巻出したロープの長さに応じて地中深くまで縦坑を
効率良く掘下げることができる。

【００８０】また、請求項２の発明によれば、ブームに
は、油圧アクチュエータに圧油を給排するため該油圧ア
クチュエータに接続された油圧ホースを巻取るホースリ
ールを回転可能に設ける構成としたので、クラムシェル
バケットを下降させたときにはホースリールから油圧ホ
ースを円滑に巻出すことができ、クラムシェルバケット
を上昇させたときには油圧ホースをホースリールに円滑
に巻取ることができる。このため、クラムシェルバケッ
トの昇降時に油圧ホースが弛むのを抑えることができ、
掘削作業時の安全性を高めることができる。

【００８１】また、請求項３の発明によれば、ホースリ
ールには、油圧ホースに巻取り方向への張力を常時付与
する張力付与手段を設ける構成としたので、油圧ホース
を弛ませることなく確実にホースリールに巻取ることが
できる。これにより、クラムシェルバケットの昇降動作
に応じてホースリールから必要な長さ分だけの油圧ホー
スを巻出すことができ、油圧ホースが弛んでブーム等に
引掛かるのを抑え、掘削作業時の安全性を高めることが
できる。

【００８２】また、請求項４の発明によれば、ブーム
を、車体に俯仰動可能に設けられた中空の外筒と、外筒
内に長さ方向に伸縮可能に収納された内筒とからなる伸
縮式ブームにより構成したので、クラムシェルバケット
によって掘削した土砂を排土するための排土場所が、例
えば大型ダンプカーの荷台等の比較的高い位置にある場
合でも、伸縮式ブームの外筒から適宜に内筒を伸長させ
るだけで、クラムシェルバケットを所望の排土場所まで
持上げることができ、掘削した土砂を高い排土場所に排
出することができる。

【００８３】また、請求項５の発明によれば、ブーム
を、外筒とこの外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納され
た内筒とからなる伸縮式ブームにより構成し、ホースリ
ールを外筒の側面部近傍に設ける構成としたので、ホー
スリールが外筒の上面から大きく突出するのを抑えるこ
とができる。このため、掘削機の作業時、走行時におい
てホースリールが掘削機の周囲に存在する電線等の障害
物と干渉するのを抑えることができ、掘削作業時や走行
時の安全性を向上することができる。

【００８４】また、請求項６の発明によれば、ブーム
を、外筒とこの外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納され
た内筒とからなる伸縮式ブームにより構成し、外筒の下
面部に左，右方向に突出するブラケットを固着して設
け、このブラケットにホースリールを取付ける構成とし
ている。これにより、ホースリールを外筒の下面部に固
着されたブラケットによって支持することができ、該ホ
ースリールが外筒の上面側に大きく突出するのを抑える
ことができる。また、ホースリールに巻回された油圧ホ
ースが、ブームの上面側でクラムシェルバケットを吊下
げるロープと干渉するのを確実に抑えることができる。

【００８５】さらに、請求項７の発明によれば、車体を
自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回可能に搭
載されブームが設けられた上部旋回体とにより構成し、
下部走行体にはアウトリガを設ける構成としたので、掘
削作業時に車体に作用する掘削反力を、地面に接地させ
たアウトリガによって受けることにより、掘削反力によ
って車体が傾き等を生じるのを抑えることができ、車体
を安定させた状態で掘削作業を安全に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に適用される掘削機を示す
正面図である。

【図２】下部走行体、アウトリガ等を図１中の矢示II−
II方向からみた拡大断面図である。

【図３】下部走行体、アウトリガ等を図１中の矢示III
−III方向からみた左側面図である。

【図４】クラムシェルバケットを各クラムシェルが開位
置となった状態で示す要部拡大図である。

【図５】クラムシェルバケットを各クラムシェルが閉位
置となった状態で示す図４と同様位置の要部拡大図であ
る。

【図６】ブーム、ホースリール、油圧ホース、張力付与
装置等を図１中の矢示VI−VI方向からみた拡大平面図で
ある。

【図７】ブーム、ホースリール、油圧ホース等を図６中
の矢示VII−VII方向からみた拡大断面図である。

【図８】クラムシェルバケットの油圧シリンダ、張力付
与装置の油圧モータを駆動するための油圧系統を示す油
圧回路図である。

【符号の説明】

１車体２下部走行体１１，１５アウトリガ１８上部旋回体２３ロープウインチ２４ワイヤロープ（ロープ）２５ブーム２６外筒２７内筒３４クラムシェルバケット３５油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）４３，４５クラムシェル５４油圧ホース５９ホースリール６６張力付与装置（張力付与手段）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｅ０２Ｆ 3/39 Ｅ０２Ｆ 3/39 5/02 5/02 Ｒ 9/00 9/00 ＨＥ２１Ｂ 11/04 Ｅ２１Ｂ 11/04 (72)発明者桑原拓也東京都文京区後楽二丁目５番１号日立建機株式会社内 (72)発明者三田恭弘東京都文京区後楽二丁目５番１号日立建機株式会社内Ｆターム(参考） 2D012 EA02 2D015 BA01 2D029 GA02 PA05 PB05 PC01 PD02 3F004 AA03 AG01 AJ01 EA36 NA08 PA06 PB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロープウインチを備えた自走可能な車体
と、前記車体に俯仰動可能に設けられたブームと、前記
ロープウインチに巻回されてブームから垂下したロープ
に吊下げられたクラムシェルバケットとからなる掘削機
において、前記クラムシェルバケットは、互いに離間する開位置と
接近する閉位置との間で開，閉しつつ地面を掘削する２
個のクラムシェルと、これら各クラムシェルを地面に押
込みつつ開位置から閉位置へと移動させる油圧アクチュ
エータとにより構成したことを特徴とする掘削機。
【請求項２】前記ブームには、前記油圧アクチュエー
タに圧油を給排するため該油圧アクチュエータに接続さ
れた油圧ホースを巻取るホースリールを回転可能に設け
る構成としてなる請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】前記ホースリールには、前記油圧ホース
に巻取り方向への張力を常時付与する張力付与手段を設
ける構成としてなる請求項２に記載の掘削機。
【請求項４】前記ブームは、前記車体に俯仰動可能に
設けられた中空の外筒と、前記外筒内に長さ方向に伸縮
可能に収納された１段または複数段の内筒とからなる伸
縮式ブームにより構成してなる請求項１，２または３に
記載の掘削機。
【請求項５】前記ブームは、中空をなして長さ方向に
延びた外筒と、前記外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納
された１段または複数段の内筒とからなる伸縮式ブーム
により構成し、前記ホースリールは前記外筒の側面部近
傍に設ける構成としてなる請求項２または３に記載の掘
削機。
【請求項６】前記ブームは、中空をなして長さ方向に
延びた外筒と、前記外筒内に長さ方向に伸縮可能に収納
された１段または複数段の内筒とからなる伸縮式ブーム
により構成し、前記外筒の下面部には左，右方向に突出
するブラケットを固着して設け、前記ホースリールは前
記ブラケットに取付ける構成としてなる請求項２または
３に記載の掘削機。
【請求項７】前記車体は、自走可能な下部走行体と、
前記下部走行体上に旋回可能に搭載され前記ブームが設
けられた上部旋回体とにより構成し、前記下部走行体に
は、前記クラムシェルバケットを用いた掘削作業時の安
定性を確保するアウトリガを設ける構成としてなる請求
項１，２，３，４，５または６に記載の掘削機。