JP2589232B2

JP2589232B2 - アースドリル

Info

Publication number: JP2589232B2
Application number: JP17181491A
Authority: JP
Inventors: 宏久住
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1991-06-18
Filing date: 1991-06-18
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPH04368592A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、竪孔を掘削するアース
ドリルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のアースドリルは、掘削バケットの
中に土砂を取り入れ、地上に引き上げて排土することを
繰り返すことにより竪孔を掘削する関係上、この繰り返
し作業を容易にするために、図１のアースドリルの全体
側面図に示すように、アースドリル本体はブーム８を備
えたクレーン１により構成され、そのクレーン１のワイ
ヤロープ２により掘削バケット（以下バケットという）
３を支持する方式が取られている。尚、バケット３はケ
リーバ４の下端に取り付けられる。例えば図６に示すよ
うに、角パイプで構成されるケリーバ４はフロントフレ
ーム５０にスラストシリンダ１１０で吊支された角穴の
あいたケリードライブ装置６に差し込まれ、スラストシ
リンダ１１０を伸縮することで、掘削時の摩擦係合によ
り上下動自在に保持されると共に、上端が前記ワイヤロ
ープ２にスイベルジョイント等のジョイント金具７を介
して連結され、ケリードライブ装置６を作動させること
によってケリーバ４及びバケット３が回転するようにな
っている。またワイヤロープ２は、ブーム８の上端のシ
ーブ９に掛けられ、ウインチ１０によって繰り出し繰り
込みされることにより、バケット３の引き上げ降下がな
されるようになっている。

【０００３】図６は従来のケリーバ駆動部分を示す拡大
正面図である。ケリーバ４は、通常複数段の伸縮式にな
っており、バケット３を取り付けている一番内側のケリ
ーバ４’にジョイント金具７が接続されている。従って
掘削中は各段のケリーバ４がケリードライブ装置６から
の回転駆動力をバケット３に伝達するために噛み合って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここでケリーバ４とケ
リードライブ装置６との上下の噛み合い長さは、一番外
側のケリーバ４”の角パイプの一辺の長さの約２〜３倍
程度しかない上、ケリーバ４とケリードライブ装置６の
角穴との間にもバケット３の引き上げをスムーズに行う
に必要な隙間が設けられているほか、ケリードライブ装
置６とフロントフレーム５０との間にもケリードライブ
装置６が上下動するための隙間があることから、掘削時
にバケット３に水平力が作用し、水平方向に移動しよう
とした時それに充分対抗できず、その移動を許容せざる
を得ない構造であった。例えば杭孔の掘り始めにバケッ
ト３を地面に押し付けて回転させた時、表土の硬さにム
ラがあると、バケット３の底蓋に設けられた掘削刃への
抵抗に変化が生じ、特にバケット３の回転中心より偏心
した位置の掘削刃に大きな力が作用したとすると、その
掘削刃を中心としてバケット３が回転し、いわゆる味噌
スリ運動を生じる。このようにバケット３が水平方向に
移動したりして杭孔の中心位置が定まらない問題があっ
た。

【０００５】このため従来は、バケット３を地面に押し
付ける力を加減しながら掘削する等、オペレータの技量
によるところが大きかった。従って、掘削操作に熟練を
要すると共に、作業性が悪いという問題があった。

【０００６】これに対して、ケリーバ４とケリードライ
ブ装置６との噛み合い長さを長く取る方法が考えられる
が、このようにするとケリードライブ装置６の重量が重
くなるため、スラストシリンダ１１０の容量をアップさ
せなければならないという問題がさらに発生するばかり
でなく、このようにしても、ケリードライブ装置６とフ
ロントフレーム５０との隙間による振れを防止すること
はできないため、問題解決には至らない。

【０００７】本発明は、表土の掘削時にバケットに作用
する水平力を押さえ、杭孔の中心のズレを小さくする機
構を有するアースドリルを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、アースドリル本体と、そのアースドリル
本体に起伏可能に支持したフロントフレームと、そのフ
ロントフレームにスラストシリンダを介して装着したケ
リードライブ装置と、そのケリードライブ装置に回転可
能にかつ軸方向に移動可能に装着したケリーバと、その
ケリーバの下端に取り付けた掘削バケットとを備え、前
記フロントフレームにケリーバ振れ止め装置を設け、ケ
リーバをケリードライブ装置とケリーバ振れ止め装置と
の上下２点で支持するように構成したことを特徴とす
る。

【０００９】

【作用】フロントフレームにケリーバ振れ止め装置を設
け、ケリーバをケリードライブ装置とケリーバ振れ止め
装置との上下２点で鉛直に支持するように構成したの
で、表土の掘削時にバケットに作用する水平力によって
ケリーバが傾斜しようとした場合、ケリーバの支持点が
上下に長く設けられているため、この傾斜角を小さく押
さえることができる。従って、ケリーバの鉛直性が維持
される。また、スラストシリンダを少し縮小してはまた
伸ばすという操作を繰り返すことにより、ケリーバの支
持点の上下間隔をできるだけ長く維持することができ、
これによりケリーバの鉛直性がさらに向上する。また、
本発明のケリーバ振れ止め装置は、ケリーバを回転自在
かつ上下動自在に支持するように構成したので、掘削作
業時の作業性を損なう問題は発生しない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を用
いて、さらに具体的に説明する。図１は本発明に係わる
アースドリルの全体側面図、図２は本発明の要部である
ケリーバ駆動装置部分を一部断面して示す拡大正面図、
図３は図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う拡大断面図であ
る。

【００１１】フロントフレーム５は上フレーム５’と下
フレーム５”に分けることができる。上フレーム５’に
はコ字型フレームで構成されるガイド５’ａが設けられ
ており、ロッド側を上フレーム５’に支持し、ヘッド側
をケリードライブ装置６に支持したスラストシリンダ１
１を伸縮することにより、ケリードライブ装置６をガイ
ド５’ａに沿って上下に昇降させることができる。一方
上フレーム５’の下部にはケリーバ振れ止め装置１２が
設けられている。このケリーバ振れ止め装置１２は、ケ
リーバ４が通る角穴付きでかつ上下端にテーパ部を有す
るロータリブッシュ１３と、そのロータリブッシュ１３
をベアリング１４で支持する上フレーム５’と一体のボ
ス５’ｂと、ベアリング１４の押さえとシール１５のハ
ウジングを兼ね、ボルト１６によってボス５’ｂに固定
されたプレート１７とで構成される。

【００１２】またケリードライブ装置６には、ピニオン
付き油圧モータ１８によって駆動されるギヤ付きシャフ
ト１９が、ベアリング２０によって支持されて設けられ
ている。ここでギヤ付きシャフト１９にはケリーバ４の
通る角穴があいている。この角穴はケリーバ４に対し、
５〜１０mm程度の隙間が設けられている。ここでの角穴
の中心と前記ロータリブッシュ１３に設けられた角穴の
中心とは一致している。

【００１３】次に作用について説明する。油圧モータ１
８を駆動すると、油圧モータ１８に取り付けられたピニ
オンが回転し、これに噛み合っているギヤ付きシャフト
１９が回転する。これによりケリーバ４が回転し、油圧
モータ１８による回転トルクがケリーバ４の下端に取り
付けられたバケット３に伝達する。ここでこの回転トル
クが大きければ大きいほど、ケリーバ４とギヤ付きシャ
フト１９とは強く接触し合う。このためスラストシリン
ダ１１を縮小させるとケリードライブ装置６が下降する
が、ケリーバ４とギヤ付きシャフト１９との接触圧によ
る上下方向の摩擦力が作用し、ケリーバ４もケリードラ
イブ装置６と一体で下降する。

【００１４】またケリーバ４はケリーバ振れ止め装置１
２にも差し込まれており、ケリーバ４が回転するとロー
タリブッシュ１３も回転する。ベアリング１４で支持さ
れているため回転抵抗は小さく、ケリードライブ装置６
のようにケリーバ４とロータリブッシュ１３との間には
強い接触圧は作用しない。従ってスラストシリンダ１１
を縮小させてケリーバ４を下降させてもロータリブッシ
ュ１３がこれを妨げることはないと考えて良い。

【００１５】次にバケット３がケリーバ４の回転トルク
を受けて掘削を始めたとき、バケット３の底蓋に直径方
向に直線的に設けられた複数個の掘削刃に作用する力が
不均一になると、前述したようにバケット３が味噌スリ
運動を始めようとする。この時ケリーバ４は傾斜しよう
とする。しかしケリーバ４はケリードライブ装置６とケ
リーバ振れ止め装置１２との２カ所で鉛直に支えられて
いるため、傾斜の発生が防止される。ケリードライブ装
置６とケリーバ４の隙間及びケリードライブ装置６と上
フレーム５’のガイド５’ａとの隙間があるが、ケリー
バ４の支持点が上下に長く設けられているため、傾斜角
を小さく押さえることができる。また、バケット３の大
半が地盤に入ってしまえば掘削は安定する。

【００１６】また、本発明の実施例では、ケリーバ振れ
止め装置１２の上方にケリードライブ装置６を位置させ
る構成としたが、スラストシリンダ１１の取り付けを逆
にすれば、ケリーバ振れ止め装置１２の下方にケリード
ライブ装置６を位置させることができる。このようにし
て、ケリードライブ装置６を押下げれば、大きなスラス
ト力をケリーバに与えることができる。また、本発明の
実施例では、振れ止め装置１２にボールベアリング１４
を上下に設けたが、この代わりに油を含ませた焼結メタ
ル付きのプレーンベアリングを設け、回転抵抗を減じる
ようにしても良い。

【００１７】さらに改良された応用例を図４及び図５に
示す。図４は図２に相当する拡大正面図、図５は図４の
Ｖ−Ｖ線に沿う拡大断面図である。振れ止め装置１２の
ロータリブッシュ１３の上下にローラ２１を設け、この
ローラ２１とケリーバ４との隙間をロータリブッシュ１
３とケリーバ４との隙間より小さく設定し、ケリーバ４
とローラ２１とが転がり接触を生じるように構成されて
いる。

【００１８】これによりケリーバ４の下降時の抵抗はほ
とんどなくなり、面接触による上下摺動摩耗も防ぐこと
ができる。なお、本実施例では角パイプ構造のケリーバ
について述べたが、丸パイプにトルク伝達用キー材を取
付けた構造のケリーバについても同様である。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、バケ
ットの掘削刃に作用する力のアンバランスによって味噌
スリ運動が生じようとしても、ケリーバがケリードライ
ブ装置とケリーバ振れ止め装置の上下２点で鉛直に支持
されるため、ケリーバの鉛直性が維持され、杭孔中心の
ズレを防止でき、精度の良い杭の施工が可能となる。ま
た、２点でケリーバを支持する方式のため、ギヤ付きシ
ャフトを長くしてケリーバの鉛直性を良くしようとする
配慮も不要となり、ケリードライブ装置のコンパクト化
が図れる効果がある。さらに、従来はバケットの地盤へ
の押し付け力を加減する等のオペレータの技量に頼って
いたが、その必要がなくなると共に、作業性も向上する
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるアースドリルの全体側面図、

【図２】本発明の要部を示すケリーバ駆動部分の拡大正
面図、

【図３】図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う拡大断面図、

【図４】応用例を示す図２相当の拡大正面図、

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う拡大断面図、

【図６】従来の技術を示すケリーバ駆動部分の拡大正面
図である。

【符号の説明】

１アースドリル本体３バケット４ケリーバ５フロントフレーム５’ 上フレーム５’ａガイド５” 下フレーム６ケリードライブ装置１１スラストシリンダ１２ケリーバ振れ止め装置

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アースドリル本体と、そのアースドリル
本体に起伏可能に支持したフロントフレームと、そのフ
ロントフレームにスラストシリンダを介して装着したケ
リードライブ装置と、そのケリードライブ装置に回転可
能にかつ軸方向に移動可能に装着したケリーバと、その
ケリーバの下端に取り付けた掘削バケットとを備え、前
記フロントフレームにケリーバ振れ止め装置を設け、ケ
リーバをケリードライブ装置とケリーバ振れ止め装置と
の上下２点で支持するように構成したことを特徴とする
アースドリル。