JP2014234627A

JP2014234627A - 建設機械

Info

Publication number: JP2014234627A
Application number: JP2013116511A
Authority: JP
Inventors: 恵一村田; Keiichi Murata
Original assignee: HOEI KOGYOSHO KK
Current assignee: HOEI KOGYOSHO KK
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-12-15
Anticipated expiration: 2033-05-31
Also published as: JP6247457B2

Abstract

【課題】低空頭かつ狭小地における杭打ち又は井戸掘削等に好適な建設機械を提供すること。
【解決手段】リーダ１に沿って鉛直方向に昇降するスライダ２を備え、このスライダ２に回転駆動装置３を装備し、第１の回転軸３１が鉛直方向から略水平方向に変位するように当該回転駆動装置３自体を回転させる第２の回転軸２４をスライダ２に固定すると共に、当該回転駆動装置３自体の回転を付勢する液圧シリンダ機構６を備え、当該液圧シリンダ機構６の一端部をスライダ２に固定すると共に、当該液圧シリンダ機構６の他端部を回転駆動装置３又は当該回転駆動装置３と一体的に回転する部材３３に固定した。
【選択図】図３

Description

本発明は、狭小地かつ低空頭の現場における杭打ち又は井戸掘削等に好適な建設機械に関する。

特許文献１は、低空頭の現場での作業に好適な杭打機を開示している。

この特許文献１に開示された杭打機は、杭装着孔を備えた回転駆動装置を有し、杭装着孔に装着した杭を回転駆動装置によって回転駆動する。この回転駆動装置は、リーダに昇降可能に設けられている。そして、回転駆動装置が、鉛直方向の回転軸を中心として杭を回転駆動しながら、リーダが回転駆動装置を鉛直方向に下降させることにより、杭打ち作業が行われる。リーダには、当該リーダを鉛直方向から水平方向へと９０度回動させる油圧シリンダが接続されている。この油圧シリンダの作動によりリーダが鉛直方向から水平方向へと変位すると共に、当該リーダに装備された回転駆動装置の回転軸も鉛直方向から水平方向へと向きを変える。このように、回転駆動装置の回転軸を水平方向に配置した状態で杭の着脱が行われる。

しかし、特許文献１に開示された杭打機では、リーダと回転駆動装置とを一体的に回動させるため、当該回動のための機構各部にリーダの重量と回転駆動装置の重量との両方がかかる。このため、当該機構各部の強度を確保する必要性が生じ、パーツの大型化や高い堅牢性の確保が必要となり、コスト高を招くと共に、杭打機全体を大型化する必要性も生じる。大型の杭打機は狭小地での作業に不向きである。

特開２０１１−１７１９号公報

本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、特に、低空頭かつ狭小地における杭打ち又は井戸掘削等に好適な建設機械を提供することを課題とする。

この課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用する。即ち、
鉛直方向に立設可能なリーダと、このリーダに沿って鉛直方向に昇降すると共に鉛直方向の第１の回転軸を中心として少なくとも杭を回転させる回転駆動装置と、前記リーダをブーム等の支持機構を介して支持するベースマシンと、前記少なくとも杭を回転させる第１の回転軸を鉛直方向から略水平方向に変位させる手段とを備えた建設機械において、
前記リーダに沿って鉛直方向に昇降するスライダを備え、このスライダに前記回転駆動装置を装備し、前記第１の回転軸が鉛直方向から略水平方向に変位するように当該回転駆動装置自体を回転させる第２の回転軸を前記スライダに固定すると共に、当該回転駆動装置自体の回転を付勢する液圧シリンダ機構を備え、当該液圧シリンダ機構の一端部を前記スライダに固定すると共に、当該液圧シリンダ機構の他端部を前記回転駆動装置又は当該回転駆動装置と一体的に回転する部材に固定した建設機械。

本発明によれば、液圧シリンダ機構を伸縮させることにより、スライダに装備された回転駆動装置だけが回転し、杭等の回転軸が鉛直方向から略水平方向に変位する。その際、リーダの回動を伴わない。よって、特許文献１に開示された先行技術のようにリーダと回転駆動装置との両方を回動させる場合にくらべ、液圧シリンダ機構にかかる負荷を軽減することができ、当該液圧シリンダ機構及びその周辺構造に要求される強度や力量が緩やかになり、パーツコストの低減が可能になると共に、パーツの小型化が可能になり、建設機械の小型化が可能になることから、低空頭での作業に好適なだけでなく、狭小地にも好適な建設機械を提供することができる。

本発明によれば、高さを制限された現場で、かつ狭小地における杭打ち又は井戸掘削に好適な建設機械を提供することができる。

本発明の第１実施形態を示す建設機械の概略構成図。図１に示すスライダ周りの構成図。図１に示すスライダ周りの構成図。

以下、本発明の第１実施形態を説明する。図１の概略構成図において、本実施形態の建設機械は、クローラ型の自走装置を備えたベースマシン１０を備えている。ベースマシン１０の運転席前方の端部には、リーダ１と、このリーダ１に沿って昇降するスライダ２と、このスライダ２に固定された回転駆動装置３とを備えている。リーダ１は、ブーム機構４（支持機構）を介してベースマシン１０の運転席前方の端部に固定されている。また、ベースマシン１０の運転席後方の端部には、２点式（後方左右）のアウトリガ５が設けられている。

スライダ２周りの構成は、図２及び図３に示すようになっている。図２は、図１と同じように、運転席側面の側から見た状態を示している。図３は、運転席前方から見た状態を示している。リーダ１は、図２の紙面の奥行方向に幅を有する板状に形成され、幅方向の両側面にスライダ２と噛み合う凸状のレール１１を備えている。本実施形態において、リーダ１は、伸縮式ではなく、固定長の高さを有し、この高さに応じてスライダ２の昇降ストロークが固定されている。

スライダ２は、リーダ１よりも幾分幅が狭い板状に形成され、幅方向の両側面の上下４ヵ所に凹状のガイド２１が固定されている。各凹状のガイド２１が、リーダ１に設けられた凸状のレール１１と噛み合い、ガイド２１がレール１１に沿ってスライドすることにより、スライダ２がリーダ１に沿ってスライドする。また、スライダ２とリーダ１との間には、リーダ１とスライダ２との間の隙間を一定に保ちスライドの安定性を確保するスペーサ２２が設けられている。スライダ２に固定されたガイド２１及びスペーサ２２がリーダ１に接する部分にはベアリングが装備され両者間のスムーズなスライド動作を実現している。

また、スライダ２の下方には、回転駆動装置３を回転可能に支持する回転支持機構２３が装備されている。回転支持機構２３は、スライダ２のリーダ１とは反対側の面に回転駆動装置３を支持する。回転支持機構２３が回転駆動装置３を回転させる際の回転軸２４（第２の回転軸、支軸）は、スライダ２が回転駆動装置３を装備する面の法線方向に設定されている。

回転駆動装置３は、中央に杭（鋼管杭）又は掘削ツールスを挿通する貫通孔である杭等装着孔を備え、当該杭等装着孔に挿通された杭等を第１の回転軸３１を中心にして回転させるようになっている。杭等装着孔の内部には、杭等を固定するチャック機構が設けられている。本実施形態において、チャック機構は、油圧により杭等を固定するようになっている。また、チャック機構に装着されたコマをサイズの異なるコマに交換することにより、複数の径の杭等を固定できるようになっている。回転駆動装置３には、油圧駆動装置３２が装備されている。油圧駆動装置３２は、杭等を回転駆動するための油圧モータ及びその回転力の伝達機構と、チャック駆動用の油圧系とを備えている。

回転駆動装置３とスライダ２との間には、回転駆動装置３に固定されたハンドル部材３３が設けられている。このハンドル部材３３は、回転駆動装置３と一体的に第２の回転軸２４の周りを回転する。ハンドル部材３３の回転軸２４から離れた端部には、油圧シリンダ６（軸回転装置）の一端部が接続されている。油圧シリンダ６の他端部は、スライダ２の上端部に固定されている。油圧シリンダ６の伸縮に応じてハンドル部材３３の端部が押され又は引かれ、これによりハンドル部材３３及び回転駆動装置３が第２の回転軸２４の周りを一体的に回転する（油圧シリンダ６の伸縮方向の延長線と回転軸２４とが交わらないように各部の位置決めがなされている）。このとき、ハンドル部材３３の端部の回転に伴って、油圧シリンダ６の姿勢（角度）が変化するため、油圧シリンダ６の一端部はハンドル部材３３の端部に対して回動可能に接続されると共に、油圧シリンダ６の他端部はスライダ２の上端部に回動可能に固定されている。図２では、油圧シリンダ６が縮んだ状態を示しており、このとき、リーダ１及びスライダ２が鉛直方向に立設されている状態において、杭等を回転させる第１の回転軸は鉛直方向に設定されるようになっている。一方、図３では、油圧シリンダ６が伸びた状態を示しており、このとき、杭等を回転させる第１の回転軸は水平方向に設定されるようになっている。

図３に示すように、リーダ１には、スライダ２のスライド方向と平行に伸縮する一対の油圧シリンダ７，７（スライド駆動装置）が併設されている。リーダ１及びスライダ２が鉛直方向に立設されているとき、油圧シリンダ７，７の長手方向が鉛直方向となる。油圧シリンダ７，７のチューブは、リーダ１の幅方向の両脇に間隔を隔てて当該リーダ１に固定されている。一方、油圧シリンダ７，７のロッドは、チューブの下方に配置され、各油圧シリンダ７，７の各ロッドヘッド部の間に、連結部材７１が架け渡されている。この連結部材７１にスライダ２の下端部が固定され、これにより、油圧シリンダ７，７の伸縮に応じて、連結部材７１及びスライダ２がリーダ１に沿ってスライドする。油圧シリンダ７，７のロッドが伸びた状態から縮んだ状態までのいずれの状態においても、スライダ２がリーダ１から離脱しないように、各部の位置決めがなされている。

本実施形態において、上述した各油圧シリンダ６，７，７、回転駆動装置３の油圧モータ及び油圧チャック、ブーム機構４並びにアウトリガ５は油圧により動作する。これら油圧で動作する各装置には、油圧源からの油圧が分配器を介して供給される。各装置への油圧の供給は、操作子の操作に応じて分配器の弁を開閉することにより制御される。

杭打ちの作業を行う場合、ブーム機構４によりリーダ１を鉛直方向に立設させる。また、回転駆動装置３の杭等装着孔に杭を挿通し、チャック機構により固定する。油圧シリンダ７，７を縮めてスライダ２及びこれに固定された回転駆動装置３をリーダ１の上方に位置付け、回転駆動装置３によって第１の回転軸３１を中心として杭を回転させながら、油圧シリンダ７，７を徐々に伸ばしてスライダ２を鉛直方向に徐々に下降させる。この際、油圧シリンダ６は縮めた状態とし、回転駆動装置３の第１の回転軸３１の向きを鉛直方向に設定しておく。スライダ２の下降と共に回転駆動装置３が下降し、杭は回転しながら地中に圧入される。油圧シリンダ７，７が伸びてスライダ２及び回転駆動装置３がリーダ１の下方まで降りたら、チャック機構を解除して杭を開放し、油圧シリンダ７，７を縮めて再度スライダ２及びこれに固定された回転駆動装置３をリーダ１の上方に位置付ける。そして、チャック機構により杭を再度掴み、上記の回転圧入動作を繰り返す。これにより、杭打ちが行われる。

先端羽根付き鋼管杭等を使用する場合、当該杭を回転駆動装置３に装着する際に、油圧シリンダ６を伸ばし、回転駆動装置３を第２の回転軸２４の周りに回転させ、杭等装着孔及び第１の回転軸３１を略水平方向に位置付ける。この状態で先端羽根付き鋼管杭等を杭等装着孔に装着すると、杭の装着作業を容易に行うことができる。杭打ち作業を行う際は、上記のとおり、油圧シリンダ６を縮め、回転駆動装置３の杭等装着孔及び第１の回転軸３１を鉛直方向に設定する。

このとき、本実施形態によれば、リーダ１及びスライダ２を回転させずに、回転駆動装置３のみを回転させるので、特許文献１に開示された先行技術のようにリーダと回転駆動装置との両方を回動させる場合にくらべ、油圧シリンダ６（軸回転装置）にかかる負荷を軽減することができ、軸回転装置及びその周辺構造に要求される強度や力量が緩やかになり、パーツコストの低減が可能になると共に、パーツの小型化が可能になり、建設機械の小型化が可能になることから、低空頭での作業に好適なだけでなく、狭小地にも好適な建設機械を提供することができる。

ここで、本発明は、以上説明した実施形態に限られるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲である。軸回転装置としての液圧シリンダは、当該液圧シリンダの両端部を回動可能に固定するために、リンク機構やギヤ機構を備えていてもよい。また、ベースマシン１０として小型の油圧ショベル、バックホー等の既成のマシンを用いてもよい。当該マシンを改造することにより、本発明にかかる建設機械の製造が可能である。

１リーダ
２スライダ
３回転駆動装置
４支持機構
５アウトリガ
６油圧シリンダ（軸回転装置、液圧シリンダ機構）
７油圧シリンダ（スライド駆動装置）
１０ベースマシン
１１レール
１２支持機構の回動支点
２１ガイド
２２スペーサ
２３回転支持機構
２４第２の回転軸
３１第１の回転軸
３２油圧駆動装置
３３ハンドル部材
７１連結部材

Claims

鉛直方向に立設可能なリーダと、このリーダに沿って鉛直方向に昇降すると共に鉛直方向の第１の回転軸を中心として少なくとも杭を回転させる回転駆動装置と、前記リーダをブーム等の支持機構を介して支持するベースマシンと、前記少なくとも杭を回転させる第１の回転軸を鉛直方向から略水平方向に変位させる手段とを備えた建設機械において、
前記リーダに沿って鉛直方向に昇降するスライダを備え、このスライダに前記回転駆動装置を装備し、前記第１の回転軸が鉛直方向から略水平方向に変位するように当該回転駆動装置自体を回転させる第２の回転軸を前記スライダに固定すると共に、当該回転駆動装置自体の回転を付勢する液圧シリンダ機構を備え、当該液圧シリンダ機構の一端部を前記スライダに固定すると共に、当該液圧シリンダ機構の他端部を前記回転駆動装置又は当該回転駆動装置と一体的に回転する部材に固定した建設機械。