JP2017155481A - スタビライザー - Google Patents

Abstract

【課題】撹拌混合されていない部分が残らないような使いやすいスタビライザーを提供する。【解決手段】キャタピラーによって走行する走行部と、走行部に支持され且つ回転可能な回転部からなり、回転部には操作者が操作する操作室があり、かつ回転部には、土壌を撹拌混合する撹拌混合部７が、垂直方向に平行四辺形を形成する平行な２本の連結部１１によって連結されている。撹拌混合部７を上下させるために、油圧シリンダー１２が、連結部１１の撹拌混合部側の下の点と回転部の前部に接続されている。撹拌混合部７にはさらにピストン１７とシリンダー１６が設けられている。シリンダー１６側に連結部１１が固定され、ピストン１７側に撹拌混合部７が連結されており、ピストン１７とシリンダー１６を相対的に移動すれば、撹拌混合部７が左右に平行移動する。【選択図】図３

Description

本発明は、スタビライザーに関するものである。

ここでいうスタビライザーは、土壌の表面を撹拌混合し、また固化材との混合も可能にするものである。構造的には、ブルドーザの前方ブレードに替えて、撹拌混合部を取り付けたものや、キャタピラーでなく、タイヤ型であってその前方のタイヤと後方のタイヤとの間に回転撹拌部を取り付けたもの等がある。

このスタビライザーは、表面土壌の強度が不足する場合、その土壌に固化材（セメント等）や、他の土壌を加えて撹拌混合するためのものである。撹拌するための回転切削刃（刃状でないものも刃と呼ぶ）を多数有するものである。

また、最近では、特許文献１のようなパワーショベルのショベル部分に回転刃（撹拌刃）を設けたものも考案されている。

特開平１０−８４５３号公報

しかしながら、従来のブルドーザ型のスタビライザーでは、狭い土地を施工する場合、撹拌混合部が回転（パワーショベルのように走行部以外の上部工作部分が走行部に対して回転すること）できないため施工できない部分が生じる。バック走行だけでは、必ず残る部分があるのである。

結局このような残った部分は、別途小型の特許文献１のようなパワーショベルを用いて行うしかなかった。しかし、パワーショベルのアームに撹拌機が固定されたものでは、アームが邪魔であるばかりか、撹拌時の下方への押圧力も小さく、深さを一定にしての走行も難しい。
そこで、できるだけ、撹拌混合されていない部分が残らないような使いやすいスタビライザーを提供する。

以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明スタビライザーを完成したものであり、その特徴とするところは、キャタピラーによって走行する走行部と、該走行部に支持され且つ回転可能な回転部からなり、該回転部には操作者が操作する操作室があり、かつ該回転部には、土壌を撹拌混合する撹拌混合部が、垂直方向に平行四辺形を形成する平行な２本の連結部によって連結されている点にある。

ここでいう走行部は、キャタピラーによって走行する部分であり、これに種々の装置を載置、逆にいうと走行部が種々の装置を支持して走行するのである。これは、一般的なパワーショベル等の走行部でよい。
本発明では、タイヤではなくキャタピラーに限定している。これは、軟弱地盤（土壌）に使用するためである。

回転部は、走行部に支持されており、また走行部に対して水平回転可能である。この回転については、パワーショベルと同様の機構でよい。また、この回転部には操作室があり、操作する者が乗って操作する。

この回転部には、土壌を撹拌混合する撹拌混合部が連結されている。撹拌混合部とは、回転軸とその軸に固定された撹拌刃からなるものである。実際には、回転軸を支持する支持部、回転駆動するためのモーター（電動や油圧等）、モーターと回転軸を連結するチェーン等の伝達具等を有している。
この撹拌混合部が、上記した回転部に連結されているのであるが、その連結の方法が本発明の第１のポイントである。本発明では、垂直方向に平行四辺形を形成する平行な２本の連結部によって連結されている。ここでいう平行四辺形は、この上下の２本の連結部の可回転の連結箇所４箇所が構成する形状である。攪拌混合部や連結部自体の形状をいうのではない。
このように平行四辺形を形成するように固定しているのは、撹拌混合部を上下させても、地面との水平を保つためである。
この平行四辺形を形成する連結部は、左右両方に設けるのが良い。

この撹拌混合部を上下させる方法は、エアーや油圧のシリンダーによって駆動すればよい。シリンダーの取付場所は自由であり、平行四辺形を変形させることができる位置であればどこでもよい。例えば、平行四辺形の撹拌混合部の下方点と、回転部の前方上部をシリンダー駆動部で連結する、平行四辺形の回転部側の下方点と攪拌混合部側と連結する等であるが、限定するものではない。このシリンダーも中心に１本でも、左右に１本づつ設けてもよい。

撹拌混合部には、掘削（撹拌）深さ調整用のスキー部が設けられている。このスキー部は、少なくとも地表に沿う水平に長い部材を有している。通常は、このスキー部と撹拌混合部は、上下に関しては一定距離フリーにしておく。即ち、撹拌混合部（即ち撹拌刃）を地中に入れるときに、他の部材は撹拌刃とともに下降するが、スキー部はその下面が、地表に接した時点から、それ以降は下降しないようにするためである。その方法は、長孔を介して支持し、その長孔の中では上下フリーであり、前後左右にはフリーでない。勿論、長孔の上下の端部に至るとそこからは同伴することは言うまでもない。
そして、このスキー部が接した状態で走行すれば、掘削深さが容易に一定にできる。パワーショベルのようなバケットに撹拌混合部が固定されるものでは、水平に保って移動することは非常に難しい。

スキー部は、攪拌混合部とはフリーでなく、調整可能に固定されてもよい。例えば、攪拌混合部と油圧シリンダーによって連結され、攪拌混合部とレベルを調整でき、その位置で固定もできる方法である。ここで７００ｍｍと固定すれば、それは再調整するまでは変わらないため、掘削深さがより一定に保つことができる。

上記したスキー部と、攪拌混合部とのレベル（高さ）の差を、操作室から認識できるように、攪拌混合部に操作室から見えるメジャーを設け、スキー部に固定された指示具を設けておくのがよい。その指示具の位置を見ればレベルの差が読み取れるようする。
これは、スキー部がフリーの場合でも固定の場合でも使用できる。

このスキー部か、又は撹拌混合部にはカバーを設けても良い。カバーは撹拌刃によって土壌や石、砂等が周囲に飛散するのをある程度防止する。

回転軸（撹拌刃）の駆動は、撹拌混合部の中に設けられたモーターで行うのが一般的である。モーターと回転軸はチェーンで伝達するのがよい。この回転軸にチェーンを掛ける部分は、当然撹拌部分（撹拌刃）の外側にある。中にあれば、その部分には撹拌刃が取り付けられず、撹拌できない部分ができてしまうためである。
そして、このチェーンが掛かっている部分（通常はカバーされている）は、当然ながら地表から下には行かない。ということは、回転軸は地表面より下には行かないということである。

このため、掘削（撹拌）深さは、撹拌刃の径で決まることになる。より、深く掘削しようとすると、撹拌刃の径を大きくするしかないのである。しかし、これは非常にコストのかかることである。

そこで、チェーンによって駆動される回転軸（地表までしか下降できない）の内側にギアを設けて、そのギアの下方でかみ合うギアを持った回転軸を設けて、それに撹拌刃を設けてもよい。このようにすると、撹拌刃の回転軸が、チェーンによって駆動される回転軸より下方にあるため、より深く掘削ができる。

更に、回転部には、リッパーを設けてもよい。リッパーとは、犂と同様のもので土を掘り起こし、大きな石や根等を除去するためのものである。取り付け場所としては、撹拌混合部と反対側に付けるのが良い。複数個（３〜６本）設けるのが良い。

また、走行部がキャタピラーであるため、横方向に移動することはできず、少しでも横の部分を撹拌混合するのは非常に手間がかかる。これを解消するため、この撹拌混合部は、左右に平行移動できるようにしてもよい。例えば、水平なシリンダーを前記連結部に設け、撹拌混合部をそのシリンダー内のピストンに設けて、そのピストンが油圧で左右に移動できるようにすればよい。

本発明スタビライザーには次のような効果がある。
（１） スタビライザーであるにもかかわらず、操作部が回転可能であり、細かい移動ができる。
（２） 連結部が平行四辺形であり、撹拌混合部が地表と平行を保ったまま上下できる。
（３） スキー部を設けたものでは、一定深さでの走行が非常に容易である。
（４） 撹拌混合部を横移動可能にしたものでは、微調整ができ狭い部分でも効率よく表層改良できる。
（５） リッパーを設けたものでは、大きな石や根等も容易に除去できる。

本発明スタビライザーの１例を示す側面図である。 本発明スタビライザーの撹拌混合部７が上下しているところを示す側面図である。 本発明の撹拌混合部７の平面図である。 本発明の撹拌混合部７の駆動を示す断面図である。

以下実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
図１は、本発明スタビライザー１の１例を示す側面図である。回転部２は走行部３に回転可能に支持されている。回転可能に支持する方法は、従来のパワーショベル等と同様の機構でよい。本発明では、走行部３はキャタピラー４によって移動する。これは軟弱地盤等ではタイヤ走行は無理であるためである。

この回転部２の操作部５の前部６に撹拌混合部７が固定されている。この撹拌混合部７は、回転軸８と撹拌刃９を有している。この回転軸８は支持部１０に支持され、この支持部１０が連結部１１によって前記前部６に連結されている。

また、撹拌混合部７を上下させるために、油圧シリンダー１２が、平行四辺形を形成する連結部１１の撹拌混合部側の下の点（左右には少しずれている）と前部６に接続されている。この油圧シリンダー１２は平行四辺形を変形でき、撹拌混合部を上下できればどこに設けてもよい。この例では、油圧シリンダー１２は左右に１対設けている。

支持部１０の上部にはモーター１３が設けられ、チェーン１９によって回転軸８を駆動している。

また、支持部１０にはスキー部１４が設けられている。地表に沿うようにスキーのような形状である。勿論、形状は限定しない。この例では、この支持部１０にはカバー１５も取り付けている。

図２は、本発明スタビライザー１の撹拌混合部７が上下しているところを示す側面図である。連結部１１の変形に従って撹拌混合部７が上下し、当然回転軸８が上下している。しかし、スキー部１４は、その下面が地面に接したままで、上下はしていない。これは、撹拌混合部７が、スキー部１４に対して、上下に関して一定距離フリーになっているためである。

図３は、本発明の撹拌混合部７の平面図である。連結部１１が左右（この図では上下）一対設けられているのがわかる。油圧シリンダー１２も一対設けられている。回転軸８に撹拌刃９が固定されているが、一部のみ記載している。刃はどのような形状でもよい。
この例では、撹拌混合部７の手前側（この図では右側）にピストン１７とシリンダー１６が設けられている。このシリンダー１６側に連結部１１が固定され、ピストン１７側に撹拌混合部７が連結されている。
ピストン１７とシリンダー１６を相対的に移動すれば、撹拌混合部７が左右に平行移動することになる。

図４は、撹拌刃の駆動部を示す。（ａ）は、従来の方法であり、（ｂ）はギアを介して駆動する例である。（ａ）では、チェーンカバー１８内に、チェーン１９が掛けられたスプロケット２０がある。このスプロケット２０の軸と撹拌刃のついた回転軸８とは同軸である。よって、撹拌刃の回転軸は、これ以上深くは下降できない。
（ｂ）は、スプロケット２０と同軸でギア２１を設け、そのギア２１とかみ合うギア２２を回転軸８に設けている。このようにすると、撹拌刃が同じ径であっても、スプロケット２０と回転軸８の高さの差だけ、深く掘削できる。この例では、チェーンカバー１８が上記２つのギアもカバーしている。また、ギアに近い部分の撹拌刃９は、このギアをカバーする部分も掘削できるように刃が長くなっている。ここを掘削しなければ、ギアの部分が地表より下方に進まないためである。

１ 本発明スタビライザー
２ 回転部
３ 走行部
４ キャタピラー
５ 操作部
６ 前部
７ 撹拌混合部
８ 回転軸
９ 撹拌刃
１０ 支持部
１１ 連結部
１２ 油圧シリンダー
１３ モーター
１４ スキー部
１５ カバー
１６ シリンダー
１７ ピストン
１８ チェーンカバー
１９ チェーン
２０ スプロケット
２１ ギア
２２ ギア

Claims (5)

1. キャタピラーによって走行する走行部と、該走行部に支持され且つ回転可能な回転部からなり、該回転部には操作者が操作する操作室があり、かつ該回転部には、土壌を撹拌混合する撹拌混合部が、垂直方向に平行四辺形を形成する平行な２本の連結部によって連結されていることを特徴とするスタビライザー。
2. 該撹拌混合部は、回転軸と撹拌刃によって構成されており、かつ、掘削深さ調整用のスキー部が該撹拌混合部に設けられているものである請求項１記載のスタビライザー。
3. 該回転部の該撹拌混合部が連結されている側と反対側に、リッパーが設けられているものである請求項１又は２記載のスタビライザー。
4. 該撹拌混合部は、横方向に平行移動可能である請求項１乃至３のいずれか１項記載のスタビライザー。
5. 該回転軸は、モーターによってチェーンを介して駆動される軸に設けられたギアにかみ合うギアを有するものである請求項１乃至４のいずれか１項記載のスタビライザー。
   
   
   

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