JP2022133055A - アースドリル機、アタッチメント、およびアタッチメント交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブーム式アースドリル機とリーダ式アースドリル機との入れ替え作業を、フロントアタッチメントの交換のみで行える新しいアースドリル機を提供する。【解決手段】本体（１０）と、本体に取り付けられるアタッチメント（１００、２００）と、を備えたアースドリル機（１）であって、本体は、アタッチメントを取り付けるためのアタッチメント取付部（２０）を有し、アタッチメント取付部は、ブーム式のアタッチメントまたはリーダ式のアタッチメントを選択的に取り付け可能に構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、アースドリル機、アースドリル機に使用されるアタッチメント、およびアタッチメント交換方法に関する。

従来より、場所打ち杭工法に用いられるアースドリル機にはブーム式とリーダ式とがある。リーダ式のアースドリル機として、例えば、特許文献１が知られている。また、ブーム式のアースドリル機として、例えば特許文献２が知られている。ブーム式は補巻クレーン作業に優れ、リーダ式は堅い地盤での掘削作業に優れる。そのため、作業現場や工法に応じてアースドリル機の種類を使い分けているのが一般的である。

特許第４０６９０４９号公報 特許第２５８９２３２号公報

現場の状況によって、アースドリル機を入れ替える場合、その入れ替え作業は大掛かりとなり、作業効率が悪くなっていた。

そこで、本発明は、ブーム式アースドリル機とリーダ式アースドリル機の入れ替え作業を容易に行えるアースドリル機を提供することを主な目的としている。

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、本体と、前記本体に取り付けられるアタッチメントと、を備えたアースドリル機であって、前記本体は、前記アタッチメントを取り付けるためのアタッチメント取付部を有し、前記アタッチメント取付部は、ブーム式の第１アタッチメントまたはリーダ式の第２アタッチメントを選択的に取り付け可能に構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ブーム式アースドリル機とリーダ式アースドリル機との入れ替え作業を容易に行うことができる。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

リーダ式のフロントアタッチメントが取り付けられたアースドリル機の側面図である。 ブーム式のフロントアタッチメントが取り付けられたアースドリル機の側面図である。 アースドリル機の本体の側面図である。 本体に設けられたアタッチメント取付部の側面図である。 リーダ式のフロントアタッチメントのサブフレームを含む要部を示す要部拡大図である。 ブーム式のフロントアタッチメントのサブフレームを含む要部を示す要部拡大図である。 ブーム式のフロントアタッチメントが取り付けられた状態におけるアースドリル機の油圧回路構成図である。 ブーム式のフロントアタッチメントが取り付けられた状態におけるコントローラの入力／出力を示す構成図である。 リーダ式のフロントアタッチメントが取り付けられた状態におけるアースドリル機の油圧回路構成図である。 リーダ式のフロントアタッチメントが取り付けられた状態におけるコントローラの入力／出力を示す構成図である。

以下図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、リーダ式のフロントアタッチメント１００が取り付けられたアースドリル機１の側面図である。図２は、ブーム式のフロントアタッチメント２００が取り付けられたアースドリル機１の側面図である。図３は、アースドリル機１の本体１０の側面図である。図４は、本体１０に設けられたアタッチメント取付部２０の側面図である。

（アースドリル機１）
図１および図２に示すように、本実施形態に係るアースドリル機１は、走行体２およびこの走行体２上に旋回可能に支持された旋回体３から成る本体１０に、リーダ式のフロントアタッチメント１００またはブーム式のフロントアタッチメント２００を選択的に取り付け可能に構成されている。即ち、本実施形態に係るアースドリル機１は、共通の本体１０にフロントアタッチメント１００、２００を交換するだけで、リーダ式とブーム式の２種類の仕様に変更できる構成である。但し、本体１０は、フロントアタッチメント１００、２００を支持可能であれば、走行体２および旋回体３の組み合わせに限定されない。

走行体２は、走行モータ８０、８１（図７参照）が回転駆動することによって走行する。旋回体３は、旋回モータ８２（図７参照）が回転駆動することによって、走行体２に対して旋回する。また、旋回体３は、キャブ４と、カウンタウェイト５と、リヤウインチ６と、フロントウインチ７とを主に備える。

キャブ４は、旋回体３の前端に設けられている。キャブ４には、アースドリル機１のオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。また、キャブ４の内部空間には、アースドリル機１を操作する各操作装置（レバー、スイッチ）５０～６０（図８参照）が設けられている。そして、キャブ４の内部空間に搭乗したオペレータが操作装置５０～６０を操作することによって、走行体２が走行し、旋回体３が旋回し、フロントアタッチメント１００、２００が動作する。

カウンタウェイト５は、旋回体３の後端に設けられている。カウンタウェイト５は、フロントアタッチメント１００、２００および荷物（図示省略）の重量とのバランスをとる重量物である。リヤウインチ６は、リヤウインチ油圧モータ（リヤウインチ駆動モータ８４／図７参照）によって回転駆動されて、ケリーロープ１１６を巻き上げ或いは巻き下げる。フロントウインチ７は、フロントウインチ油圧モータ（フロントウインチ駆動モータ８３／図７参照）によって回転駆動されて、補巻ロープ１１７を巻き上げ或いは巻き下げる。なお、ケリーロープ１１６は必ずしもリヤウインチ６により巻き上げ或いは巻き下げられなくても良く、フロントウインチ７により巻き上げ或いは巻き下げられても良い。

（アタッチメント取付部２０）
本体１０を構成する旋回体３には、フロントアタッチメント１００、２００を取り付けるための構造体であるアタッチメント取付部２０が設けられている。図３に示すように、アタッチメント取付部２０は、旋回体３のメインフレーム３ａに前方から後方に亘って設けられている。そして、図４に示すように、アタッチメント取付部２０には、フロントアタッチメント１００、２００と連結するための連結ピン２１、２２が設けられている。これら連結ピン２１、２２は、油圧シリンダ（図示省略）の伸縮動作に伴って自身の軸方向（図４の紙面に垂直な方向）に伸縮自在に構成されており、後述するフロントアタッチメント１００のサブフレーム１３０に設けられたピン孔１３１、１３２（図５参照）またはフロントアタッチメント２００のサブフレーム２３０に設けられたピン孔２３１、２３２（図６参照）に連結ピン２１、２２が挿入されることで、フロントアタッチメント１００、２００がアタッチメント取付部２０に固定される。なお、連結ピン２１、２２の動作（即ち、連結ピン駆動用の油圧シリンダの伸縮動作）は、キャブ４内の作動スイッチの操作により行われる。

（リーダ式のフロントアタッチメント１００）
リーダ式のフロントアタッチメント１００は、旋回体３に連結ピン２１、２２を介して取り付けられている。フロントアタッチメント１００は、操作装置の操作に従って作業を行う。フロントアタッチメント１００の作業とは、掘削ツール１２１を用いて地面を掘削する掘削作業と、フック１２２に係止した荷物（図示省略）を昇降させる吊作業（補巻クレーン作業）とを含む。以下、フロントアタッチメント１００の詳細について図１および図５を用いて説明する。なお、図５は、リーダ式のフロントアタッチメント１００のサブフレーム１３０を含む要部を示す要部拡大図であり、分解時のフロントアタッチメント１００の姿勢を示している。

図１および図５に示すように、フロントアタッチメント１００は、アタッチメント本体と、サブフレーム１３０と、を有する。アタッチメント本体は、リーダ１１０、フロントフレーム１１２、トライアングルフレーム１１１、フロントステー１２６、ピン１２３、リーダヘッド１１３、主巻シーブ１１４、補巻シーブ１１５、主巻ロープ１１６、補巻ロープ１１７、ケリーバ１１８、ケリートップガイド１１９、ロータリドライブ１２０、フロントフレーム起伏シリンダ１２８、ステーシリンダ１２４、スラスタシリンダ１２７、掘削ツール１２１、フック１２２、およびガイドシーブ１２５を含む。サブフレーム１３０は、旋回体３に設けられたアタッチメント取付部２０に取り付けられる構造体である。

リーダ１１０は、長尺な管状の部材である。リーダ１１０は、地面に対して鉛直方向に起立した掘削姿勢と、この掘削姿勢よりも前傾した前傾姿勢との間で変位する。なお、リーダ１１０の前傾角度は、例えば鉛直方向に対して７°である。また、リーダ１１０の上端部には、リーダヘッド１１３が取り付けられている。さらに、リーダ１１０は、ケリートップガイド１１９およびロータリドライブ１２０を、延設方向に沿って昇降可能に支持する。

サブフレーム１３０は、フロントフレーム１１２、フロントフレーム起伏シリンダ１２８、フロントステー１２６のそれぞれの下端部を接続し、リーダ１１０を支持する（図５参照）。サブフレーム１３０は、前後にピン孔（被アタッチメント取付部）１３１、１３２を有する。これらのピン孔１３１、１３２に、旋回体３のアタッチメント取付部２０に設けられた連結ピン２１、２２を挿入することで、フロントアタッチメント１００が旋回体３に取り付けられる。

フロントフレーム１１２は、サブフレーム１３０を介して旋回体３に起伏可能に支持されている。フロントフレーム１１２の先端にはトライアングルフレーム１１１が設けられている。このトライアングルフレーム１１１は、フロントステー１２６によって支持されている。リーダ１１０は、トライアングルフレーム１１１とピン１２３を介して連結されている。こうして、リーダ１１０は、フロントフレーム１１２、フロントステー１２６、およびトライアングルフレーム１１１により起伏可能に支持される。

フロントフレーム１１２と旋回体３とは、フロントフレーム起伏シリンダ１２８を介して接続されている。そして、フロントフレーム起伏シリンダ１２８が伸長することでフロントフレーム１１２は起立し、フロントフレーム起伏シリンダ１２８が縮小することでフロントフレーム１１２は倒伏する。また、リーダ１１０とトライアングルフレーム１１１とは、ステーシリンダ１２４を介して接続されている。そして、ステーシリンダ１２４が伸長することによってリーダ１１０がピン１２３を中心にして起立し、ステーシリンダ１２４が縮小することによってリーダ１１０がピン１２３を中心として倒伏する。

リーダヘッド１１３は、リーダ１１０の上端（先端）に取り付けられている。リーダヘッド１１３は、主巻シーブ１１４と、補巻シーブ１１５とを回転可能に支持する。

ケリーロープ１１６は、リヤウインチ６から繰り出され、主巻シーブ１１４に巻き掛けられて、主巻シーブ１１４の前端から下方に垂下されている。補巻ロープ１１７は、フロントウインチ７から繰り出され、補巻シーブ１１５に巻き掛けられて、補巻シーブ１１５の前端から下方に垂下されている。

ケリーバ１１８は、長尺な管状の部材である。ケリーバ１１８は、ケリーシーブ１１４の前端から垂下された主巻ロープ１１６の下端に吊下されている。ケリーバ１１８の上端に、ケリートップガイド１１９が取付けられている。また、ケリーバ１１８の下端部は、ロータリドライブ１２０に挿入されている。さらに、ロータリドライブ１２０を通過したケリーバ１１８の下端には、掘削ツール１２１が着脱可能に取り付けられる。

ケリートップガイド１１９は、ロータリドライブ１２０より上方において、リーダ１１０に昇降可能に支持されている。また、ケリートップガイド１１９は、ケリーバ１１８を回転可能に支持している。なお、「ケリーバ１１８の回転」とは、ケリーバ１１８の延設方向に延びる回転軸線回りの回転を指す（以下同じ）。

ロータリドライブ（ドライブ装置）１２０は、ケリートップガイド１１９より下方において、リーダ１１０に昇降可能に支持されている。具体的には、ロータリドライブ１２０は、スラスタシリンダ１２７の伸縮動作に伴って昇降する。また、ロータリドライブ１２０は、ケリーバ１１８を回転可能に支持している。また、ロータリドライブ１２０は、スラスタシリンダ１２７の伸縮によって昇降する。さらに、ロータリドライブ１２０は、ケリーバ１１８を回転駆動する油圧モータ（ケリー回転駆動モータ８５／図９参照）を搭載している。

これにより、ケリーバ１１８は、リーダ１１０が掘削姿勢のときに、ケリートップガイド１１９およびロータリドライブ１２０によって鉛直方向に延設される。そして、リヤウインチ６で主巻ロープ１１６を巻き上げると、ケリーバ１１８が上昇する。また、リヤウインチ６で主巻ロープ１１６を巻き下げると、ケリーバ１１８が下降する。これにより、ケリーバ１１８の下端に装着された掘削ツール１２１が昇降する。また、ケリートップガイド１１９は、ケリーバ１１８と一体になって昇降する。

また、ロータリドライブ１２０に搭載されたケリー回転駆動モータ８５を駆動させることによって、ケリーバ１１８と、ケリーバ１１８に装着された掘削ツール１２１とが回転する。ロータリドライブ１２０は、ケリーバ１１８および掘削ツール１２１を駆動させるドライブ装置の一例である。

掘削ツール１２１は、例えば、地面に押圧された状態で回転することによって、地面を掘削するオーガである。但し、掘削ツール１２１の具体例は地面を掘削する機能を有するものであればオーガに限定されず、ドリリングバケット等でも良い。

フック１２２は、補巻シーブ１１５の前端から垂下された補巻ロープ１１７の下端に吊下されている。フック１２２は、荷物を係止可能に構成されている。そして、フロントウインチ７で補巻ロープ１１７を巻き上げると、フック１２２が上昇する。また、フロントウインチ７で補巻ロープ１１７を巻き下げると、フック１２２が下降する。これにより、フック１２２に係止された荷物が昇降する。なお、フック１２２には任意の荷物を係止することができるが、荷物の典型例としては、掘削ツール１２１で掘削した穴に挿入する鉄筋カゴ等が挙げられる。

（ブーム式のフロントアタッチメント２００）
ブーム式のフロントアタッチメント２００は、リーダ式のフロントアタッチメント１００と同様に旋回体３に連結ピン２１、２２を介して取り付けられている。ブーム式のフロントアタッチメント２００もリーダ式のフロントアタッチメント１００と同様に、操作装置の操作に従って掘削作業および吊作業を行う。以下、フロントアタッチメント２００の詳細について図２および図６を用いて説明する。なお、図６は、ブーム式のフロントアタッチメント２００のサブフレーム２３０を含む要部を示す要部拡大図であり、分解時のフロントアタッチメント２００の姿勢を示している。

図２および図６に示すように、フロントアタッチメント２００は、アタッチメント本体と、サブフレーム２３０と、を有する。アタッチメント本体は、ブーム２１０、フロントフレーム２１２、ロータリフレーム２１３、主巻シーブ２１４、補巻シーブ２１５、主巻ロープ２１６、補巻ロープ２１７、ケリーバ２１８、ロータリドライブ２２０、ブーム起伏シリンダ２２４、ブーム伸縮シリンダ２２８（図２において図示省略、図７参照）、フロントフレーム起伏シリンダ２２５、ロータリフレーム起伏シリンダ２２６、スラスタシリンダ２２７、掘削ツール（図示省略）、およびフック２２２を含む。サブフレーム２３０は、旋回体３に設けられたアタッチメント取付部２０に取り付けられる構造体である。

サブフレーム２３０は、フロントフレーム２１２の下端部及びブーム２１０の下端部を接続し、これらをブーム起伏シリンダ２２４及びフロントフレーム起伏シリンダ２２５と共に支持する（図６参照）。サブフレーム２３０は、前後にピン孔（被アタッチメント取付部）２３１、２３２を有する。これらのピン孔２３１、２３２に、旋回体３のアタッチメント取付部２０に設けられた連結ピン２１、２２を挿入することで、フロントアタッチメント２００が旋回体３に取り付けられる。

フロントフレーム２１２は、ブーム２１０にフロントフレーム起伏シリンダ２２５を介して起伏可能に支持されている。フロントフレーム２１２の先端にはロータリフレーム２１３が回動可能に設けられている。このロータリフレーム２１３は、ロータリドライブ２２０およびスラスタシリンダ２２７が取り付けられている。

ブーム２１０は、サブフレーム２３０を介して旋回体３に起伏可能に支持されている。本実施形態において、ブーム２１０はテレスコピックブーム式タイプであるが、その他にラチスブーム式タイプであっても良い。

ブーム２１０は、ブーム起伏シリンダ２２４の伸縮動作に伴って、ブーム２１０が旋回体３に対して起立または倒伏する。

ブーム２１０とフロントフレーム２１２とはフロントフレーム起伏シリンダ２２５を介して接続されており、フロントフレーム起伏シリンダ２２５の伸縮（操作）によりフロントフレーム２１２の角度を調整することができる。

フロントフレーム２１２とロータリフレーム２１３とはロータリフレーム起伏シリンダ２２６を介して接続されており、ロータリフレーム起伏シリンダ２２６の伸縮（操作）によりロータリフレーム２１３の角度を調整することができる。

ロータリドライブ２２０はスラスタシリンダ２２７の伸縮動作に伴って昇降する。ケリーバ２１８は、主巻シーブ２１４の前端から垂下された主巻ロープ２１６の下端に吊下されており、ケリーバ２１８の先端にはドリリングバケット等の掘削ツール（図示省略）が取り付けられている。そして、ロータリドライブ２２０がケリーバ２１８を回転駆動することで、掘削ツールが地盤を掘削する。この点は、リーダ式のフロントアタッチメント１００と同様である。

（油圧回路構成）－ブーム式の場合－
次に、アースドリル機１の油圧回路構成について説明する。説明の便宜上、まず、ブーム式のフロントアタッチメント２００が本体１０に取り付けられた場合におけるアースドリル機１の油圧回路構成について説明する。図７は、ブーム式のフロントアタッチメント２００が取り付けられた状態におけるアースドリル機１の油圧回路構成図の一例である。

図７に示すように、アースドリル機１は、例えば４つの可変容量式または固定容量式の油圧ポンプＰ１～Ｐ４を備えている。油圧ポンプＰ１は、油圧アクチュエータである走行モータ（左）８０、リヤウインチ駆動モータ８４、ケリー回転駆動モータ８５、およびブーム起伏シリンダ２２４とそれぞれ制御弁（コントロールバルブ）３０、３４、３５、３９を介して接続されており、各油圧アクチュエータ８０、８４、８５、２２４は、油圧ポンプＰ１から供給される圧油で駆動する。

油圧ポンプＰ２は、油圧アクチュエータである走行モータ（右）８１、フロントウインチ駆動モータ８３、およびブーム伸縮シリンダ２２８とそれぞれ制御弁３１、３３、４０を介して接続されており、各油圧アクチュエータ８１、８３、２２８は、油圧ポンプＰ２から供給される圧油で駆動する。

油圧ポンプＰ３（第２の油圧ポンプ）は、油圧アクチュエータである旋回モータ８２およびフロントフレーム起伏シリンダ２２５とそれぞれ制御弁３２、３７を介して接続されており、各油圧アクチュエータ８２、２２５は、油圧ポンプＰ３から供給される圧油で駆動する。

油圧ポンプＰ４（第１の油圧ポンプ）は、油圧アクチュエータであるスラスタシリンダ２２７およびロータリフレーム起伏シリンダ２２６とそれぞれ制御弁３６、３８を介して接続されており、各油圧アクチュエータ２２７、２２６は、油圧ポンプＰ４から供給される圧油で駆動する。

なお、油圧ポンプＰ１～Ｐ４に接続されるアクチュエータ（油圧モータ、油圧シリンダ）は図７の構成に限定されないし、油圧ポンプの数も４つに限定されない。

（コントローラ７５の入力／出力）－ブーム式の場合－
次に、コントローラ７５の入力／出力について説明する。説明の便宜上、まず、ブーム式のフロントアタッチメント２００が本体１０に取り付けられた場合におけるコントローラ７５の入力／出力について説明する。図８は、ブーム式のフロントアタッチメント２００が取り付けられた状態におけるコントローラ７５の入力／出力を示す構成図である。なお、図８において、点線は電気信号を示し、実線は油圧配管を示す。

コントローラ７５は、図示しないが、各種演算等を行うＣＰＵ、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭやＨＤＤ等の記憶装置、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ、および他の機器とデータを送受信する際のインタフェースである通信インタフェースを含むハードウェアと、記憶装置に記憶され、ＣＰＵにより実行されるソフトウェアとから構成される。コントローラ７５の各機能は、ＣＰＵが、記憶装置に格納された各種プログラムをＲＡＭにロードして実行することにより、実現される。

なお、本実施形態では、リーダ式のフロントアタッチメント１００とブーム式のフロントアタッチメント２００とで異なる制御プログラムが記憶措置に記憶されており、ＣＰＵは、ブーム長さ計７０からの入力信号（所定の信号）の有無により実行する制御プログラムを切り換えている。具体的には、ブーム長さ計７０は、ブーム２１０の伸縮する長さを計測しているため、コントローラ７５にブーム長さ計７０で検出されたブーム２１０の長さのデータが入力された場合には、ＣＰＵは、ブーム式のフロントアタッチメント２００が本体１０に取り付けられていると判断して、ブーム用の制御プログラムを実行する。一方、ブーム長さ計７０からの入力信号がない場合には、ＣＰＵは、リーダ式のフロントアタッチメント１００が本体１０に取り付けられていると判断して、リーダ用の制御プログラムを実行する。このように、コントローラ７５は、フロントアタッチメント１００とフロントアタッチメント２００の何れであるかを識別する識別手段として機能する。なお、本実施形態では、ブーム２１０の伸縮動作に関する信号として、ブーム長さ計７０によるブーム２１０の長さに関する信号を計測しているが、これに限らない。ブームの伸縮量を計測しても良い。

図８に示すように、コントローラ７５には、キャブ４内に設けられた各種操作レバーや操作スイッチ（操作装置）からの操作信号が入力される。具体的には、走行レバー（左）５０、走行レバー（右）５１、旋回レバー５２、フロントウインチレバー５３、リヤウインチレバー５４、ケリー回転レバー５５、スラスタスイッチ５６、フロントフレーム起伏スイッチ５７、ロータリフレーム起伏スイッチ５８、ブーム起伏レバー５９、およびブーム伸縮レバー６０からの各操作信号がコントローラ７５に入力される。

走行レバー（左）５０からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３０に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３０が作動して、油圧ポンプＰ１から走行モータ（左）８０に圧油が供給され、走行モータ（左）８０が駆動する。これにより、走行体２が走行する。

走行レバー（右）５１からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３１に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３１が作動して、油圧ポンプＰ２から走行モータ（右）８１に圧油が供給され、走行モータ（右）８１が駆動する。これにより、走行体２が走行する。

旋回レバー５２からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３２に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３２が作動して、油圧ポンプＰ３から旋回モータ８２に圧油が供給され、旋回モータ８２が回転する。これにより、旋回体３が旋回する。

フロントウインチレバー５３からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３３に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３３が作動して、油圧ポンプＰ２からフロントウインチ駆動モータ８３に圧油が供給され、フロントウインチ駆動モータ８３が回転する。これにより、フロントウインチ７が回転駆動する（補巻クレーン操作）。

リヤウインチレバー５４からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３４に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３４が作動して、油圧ポンプＰ１からリヤウインチ駆動モータ８４に圧油が供給され、リヤウインチ駆動モータ８４が回転する。これにより、リヤウインチ６が回転駆動する。

ケリー回転レバー５５からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３５に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３５が作動して、油圧ポンプＰ１からケリー回転駆動モータ８５に圧油が供給され、ケリー回転駆動モータ８５が回転する。これにより、ロータリドライブ２２０が回転駆動する。

スラスタスイッチ５６からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３６に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３６が作動して、油圧ポンプ（第１の油圧ポンプ）Ｐ４からスラスタシリンダ２２７に圧油が供給され、スラスタシリンダ２２７が伸縮動作する。これにより、ロータリドライブ２２０が昇降動作する。

フロントフレーム起伏スイッチ５７からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３７に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３７が作動して、油圧ポンプＰ３からフロントフレーム起伏シリンダ２２５に圧油が供給され、フロントフレーム起伏シリンダ２２５が伸縮動作する。これにより、フロントフレーム２１２が起伏動作する。

ロータリフレーム起伏スイッチ５８からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３８に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３８が作動して、油圧ポンプＰ４からロータリフレーム起伏シリンダ２２６に圧油が供給され、ロータリフレーム起伏シリンダ２２６が伸縮動作する。これにより、ロータリフレーム２１３が起伏動作する。

ブーム起伏レバー５９からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁３９に対して制御信号を出力する。すると、制御弁３９が作動して、油圧ポンプＰ１からブーム起伏シリンダ２２４に圧油が供給され、ブーム起伏シリンダ２２４が伸縮動作する。これにより、ブーム２１０が起伏動作する（起伏操作）。

ブーム伸縮レバー６０からの操作信号がコントローラ７５に入力されると、コントローラ７５は、制御弁４０に対して制御信号を出力する。すると、制御弁４０が作動して、油圧ポンプＰ２からブーム伸縮シリンダ２２８に圧油が供給され、ブーム伸縮シリンダ２２８が伸縮動作する。これにより、ブーム２１０が伸縮動作する。

なお、本実施形態では、コントローラ７５の入力側にある各種操作レバー５０、５１、５２、５３、５４、５５、５９、６０は、電気式レバーのものを例示したが、勿論、これらは油圧式レバーであっても良い。

（油圧回路構成）－リーダ式の場合－
次に、リーダ式のフロントアタッチメント１００が本体１０に取り付けられた場合におけるアースドリル機１の油圧回路構成について説明する。図９は、リーダ式のフロントアタッチメント１００が取り付けられた状態におけるアースドリル機１の油圧回路構成図の一例である。なお、本実施形態では、共通の本体１０にフロントアタッチメント１００、２００を選択的に取り付ける構成のため、図７と共通する箇所についての説明は省略する。

図９に示すように、リーダ式のフロントアタッチメント１００が本体１０に取り付けられた状態では、ブーム起伏シリンダ２２４（図７参照）に代わりフロントフレーム起伏シリンダ１２８が油圧ポンプＰ１と接続され、フロントフレーム起伏シリンダ（図７参照）２２５に代わりスラスタシリンダ１２７が油圧ポンプＰ３と接続され、スラスタシリンダ２２７（図７参照）に代わりステーシリンダ１２４が油圧ポンプＰ４と接続されている。なお、リーダ式では、ブーム伸縮シリンダ２２８およびロータリフレーム起伏シリンダ２２６（図７参照）に代わる構成が存在しないため、制御弁４０および制御弁３８の接続先は空きとなる。

（コントローラ７５の入力／出力）－リーダ式の場合－
次に、コントローラ７５の入力／出力について説明する。図１０は、リーダ式のフロントアタッチメント１００が取り付けられた状態におけるコントローラ７５の入力／出力を示す構成図である。なお、本実施形態では、共通の本体１０にフロントアタッチメント１００、２００を選択的に取り付ける構成のため、図８と共通する箇所についての説明は省略する。

図１０に示すように、コントローラ７５の入力側は図８と基本的に同じ構成である。しかし、後述する理由により、スラスタスイッチ５６とフロントフレーム起伏スイッチ５７の入力に対する出力先をコントローラ７５の制御で変更している。また、制御弁３６の先にはステーシリンダ１２４が接続され、制御弁３７の先にはスラスタシリンダ１２７が接続され、制御弁３９の先にはフロントフレーム起伏シリンダ１２８が接続されている（図９を併せて参照）。

本実施形態では、ブーム式のフロントアタッチメント２００を構成するスラスタシリンダ２２７を動作させるのに十分な吐出流量の油圧ポンプＰ４が用いられている。しかし、この油圧ポンプＰ４では、リーダ式のフロントアタッチメント１００を構成するスラスタシリンダ１２７に対しては十分な流量の圧油を供給できない。スラスタシリンダ１２７への圧油の流量が不足すると、スラスタシリンダ１２７の速度が遅くなり作業性が悪くなる。そこで、本実施形態では、リーダ式のフロントアタッチメント１００を本体１０に取り付ける際には、スラスタシリンダ１２７を制御弁３７の先に接続させ、ステーシリンダ１２４を制御弁３６の先に接続させるようにしている。即ち、スラスタシリンダ１２７に対して油圧ポンプＰ３（第２の油圧ポンプ）から圧油を供給している。これにより、スラスタシリンダ１２７に供給する圧油の流量は十分となる。

しかし、図８に示すように、ブーム式のフロントアタッチメント２００の場合には、制御弁３６はスラスタスイッチ５６の操作により作動し、制御弁３７はフロントフレーム起伏スイッチ５７の操作により作動する。そのため、リーダ式のフロントアタッチメント１００の場合において、コントローラ７５が入力に対する出力先を変更しない場合には、オペレータがスラスタスイッチ５６を操作すると、本来であればロータリドライブ１２０が昇降動作するところ、ステーシリンダ１２４が動作することとなる。同様に、制御弁３７はスラスタシリンダ１２７と接続されるため、オペレータがフロントフレーム起伏スイッチ５７を操作すると、本来であればリーダ１１０が倒伏動作するところ、スラスタシリンダ１２７が動作することとなる。

これでは、オペレータの意図に反するフロントアタッチメント１００の動作が行われることとなり、使い勝手が悪い。そこで、本実施形態では、リーダ式のフロントアタッチメント１００を本体１０に取り付ける際には、スラスタスイッチ５６とフロントフレーム起伏スイッチ５７の入力に対する出力先をコントローラ７５が変更するよう制御することで、オペレータの操作に対応する油圧アクチュエータが動作するようにしている。即ち、本実施形態では、スラスタスイッチ５６とフロントフレーム起伏スイッチ５７の出力先をコントローラ７５が入れ替えることで、リーダ式とブーム式の両方において、違和感なく、同じ掘削操作を同じ操作装置で行うことができるようにしている。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。

リーダ式のフロントアタッチメント１００とブーム式のフロントアタッチメント２００とを本体１０に選択的に取り付け可能な構成であるため、ブーム式アースドリル機とリーダ式アースドリル機との入れ替え作業を、フロントアタッチメント１００、２００の交換のみで簡単に行うことができる。

例えば、ブーム式のフロントアタッチメント２００をリーダ式のフロントアタッチメント１００に交換する場合には、まず、連結ピン２１、２２を外してブーム式のフロントアタッチメント２００をアタッチメント取付部２０から取り外す（第１工程）。その後、リーダ式のフロントアタッチメント１００のサブフレーム１３０をアタッチメント取付部２０と位置合わせし、連結ピン２１、２２をピン孔１３１、１３２に挿入して、リーダ式のフロントアタッチメント１００をアタッチメント取付部２０に取り付ける（第２工程）。このように、フロントアタッチメント１００、２００を交換するだけの簡単な作業で、アースドリル機１の仕様を変更できる。現場内での組換え作業も可能となり作業効率が向上する。

また、フロントアタッチメント１００、２００は、それぞれサブフレーム１３０、２３０を有しているため、本体１０のアタッチメント取付部２０への取付が可能である。しかも、サブフレーム１３０のピン孔１３１、１３２とサブフレーム２３０のピン孔２３１、２３２は共通に設計されているため、例えば現場にあるブーム式のアースドリル機に対してフロントアタッチメントを交換するだけでリーダ式のアースドリル機になる。よって、ブーム式のアースドリル機とリーダ式のアースドリル機の２台を用意する必要がない。すなわち、従来であれば、様々な作業現場や工法に対応するためには、２種類のアースドリル機が必要となりコストが増加するところ、本実施形態では、フロントアタッチメント１００，２００のみを準備して交換すれば足りるため、低コスト化を実現できる。

また、フロントアタッチメント１００、２００を入れ替えても、操作装置と掘削作業との対応が一致しているため、良好な操作性は維持される。即ち、オペレータは意図した操作が可能となり、フロントアタッチメント１００、２００の入れ替えに伴う操作の不都合はない。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。前記実施形態は、好適な例を示したものであるが、当業者ならば、本明細書に開示の内容から、各種の代替例、修正例、変形例あるいは改良例を実現することができ、これらは添付の特許請求の範囲に記載された技術的範囲に含まれる。

例えば図１０において、コントローラ７５のプログラム（ソフトウェア）によりスラスタスイッチ５６とフロントフレーム起伏スイッチ５７の入力に対する出力先を変更するよう制御したが、コントローラ７５の機能を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。この場合には、スラスタスイッチ５６と制御弁３６とを接続する電気配線と、フロントフレーム起伏スイッチ５７と制御弁３７とを接続する電気配線とを入れ替えることで、上記した実施形態と同様の作用効果を奏することができる。しかも、コントローラ７５を用いなくて済むため、安価である。

１ アースドリル機
２ 走行体
３ 旋回体
４ キャブ
５ カウンタウェイト
６ リヤウインチ
７ フロントウインチ
１０ 本体
２０ アタッチメント取付部
２１、２２ 連結ピン
３０～４０ 制御弁
５０ 走行レバー（左）
５１ 走行レバー（右）
５２ 旋回レバー
５３ フロントウインチレバー
５４ リヤウインチレバー
５５ ケリー回転レバー
５６ スラスタスイッチ
５７ フロントフレーム起伏スイッチ
５８ ロータリフレーム起伏スイッチ
５９ ブーム起伏スイッチ
６０ ブーム伸縮レバー
７０ 長さ計
７５ コントローラ（識別手段）
８０ 走行モータ（左）
８１ 走行モータ（右）
８２ 旋回モータ
８３ フロントウインチ駆動モータ
８４ リヤウインチ駆動モータ
８５ ケリー回転駆動モータ
１００ フロントアタッチメント（リーダ式のアタッチメント）
１１０ リーダ
１１１ トライアングルフレーム
１１２ フロントフレーム
１１３ リーダヘッド
１１４ 主巻シーブ
１１５ 補巻シーブ
１１６ 主巻ロープ
１１７ 補巻ロープ
１１８ ケリーバ
１１９ ケリートップガイド
１２０ ロータリドライブ（ドライブ装置）
１２１ 掘削ツール
１２２ フック
１２３ ピン
１２４ ステーシリンダ
１２５ テンションローラ
１２６ フロントステー
１２７ スラスタシリンダ
１２８ フロントフレーム起伏シリンダ
１３０ サブフレーム
１３１、１３２ ピン孔（被アタッチメント取付部）
２００ フロントアタッチメント（ブーム式のアタッチメント）
２１０ ブーム
２１２ フロントフレーム
２１３ ロータリフレーム
２１４ 主巻シーブ
２１５ 補巻シーブ
２１６ 主巻ロープ
２１７ 補巻ロープ
２１８ ケリーバ
２２０ ロータリドライブ（ドライブ装置）
２２２ フック
２２４ ブーム起伏シリンダ
２２５ フロントフレーム起伏シリンダ
２２６ ロータリフレーム起伏シリンダ
２２７ スラスタシリンダ
２２８ ブーム伸縮シリンダ
２３０ サブフレーム
２３１、２３２ ピン孔（被アタッチメント取付部）
Ｐ１ 油圧ポンプ
Ｐ２ 油圧ポンプ
Ｐ３ 油圧ポンプ（第２の油圧ポンプ）
Ｐ４ 油圧ポンプ（第１の油圧ポンプ）

Claims (11)

1. 本体と、前記本体に取り付けられるアタッチメントと、を備えたアースドリル機であって、
   前記本体は、前記アタッチメントを取り付けるためのアタッチメント取付部を有し、
   前記アタッチメント取付部は、
   ブーム式のアタッチメントまたはリーダ式のアタッチメントを選択的に取り付け可能に構成されていることを特徴とするアースドリル機。
2. 請求項１に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントは、それぞれアタッチメント本体と、前記アタッチメント取付部に取り付けられるサブフレームと、を有し、
   前記サブフレームは、前記アタッチメント取付部に取り付けられる被アタッチメント取付部を有することを特徴とするアースドリル機。
3. 請求項１または２に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントは、それぞれ対応する掘削操作を同じ操作装置で操作可能であることを特徴とするアースドリル機。
4. 請求項３に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントは、それぞれケリーバと、前記ケリーバを回転駆動するドライブ装置と、前記ドライブ装置を昇降動作させるスラスタシリンダと、を備え、
   前記ブーム式のアタッチメントが取り付けられているときには第１の油圧ポンプにより前記スラスタシリンダに圧油を供給し、
   前記リーダ式のアタッチメントが取り付けられているときには第２の油圧ポンプにより前記スラスタシリンダに圧油を供給し、
   前記スラスタシリンダの操作を同じ前記操作装置で操作可能であることを特徴とするアースドリル機。
5. 請求項３に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントは、それぞれ補巻クレーン操作を同じ前記操作装置で操作可能であることを特徴とするアースドリル機。
6. 請求項３に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントは、それぞれ起伏操作を同じ前記操作装置で操作可能であることを特徴とするアースドリル機。
7. 請求項１～６の何れか１項に記載のアースドリル機において、
   前記ブーム式のアタッチメントおよび前記リーダ式のアタッチメントの何れが前記本体に取り付けられたかを識別する識別手段を有することを特徴とするアースドリル機。
8. 請求項７に記載のアースドリル機において、
   前記識別手段は、ブームの伸縮動作に基づいて識別を行うことを特徴とするアースドリル機。
9. 請求項１に記載のアースドリル機に使用されるブーム式のアタッチメント。
10. 請求項１に記載のアースドリル機に使用されるリーダ式のアタッチメント。
11. 請求項１に記載のアースドリル機に使用されるアタッチメントの交換方法であって、
    前記本体に取り付けられている前記ブーム式のアタッチメントまたは前記リーダ式のアタッチメントを前記アタッチメント取付部から取り外す第１工程と、
    前記第１工程の後に、新たに前記リーダ式のアタッチメントまたは前記ブーム式のアタッチメントを前記アタッチメント取付部に取り付ける第２工程とを含むことを特徴とするアタッチメント交換方法。
    

Images