JP4447751B2 - 昇降装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭打機の掘削用のオーガやハンマ等の作業装置を昇降させる昇降装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、杭打機の掘削装置やハンマ等の作業装置を昇降させる昇降装置として、図8に示されたものが知られている。すなわち、昇降装置100は、ベースマシン102の前部に立設されたリーダ104の軸方向に沿ってラック106とガイドパイプ108とが設けられ、さらに、ガイドパイプ108に摺動可能に取り付けられた掘削装置110を昇降させるラック昇降機112が連結手段113によって連結されている。ラック昇降機112にはピニオン114がラック106と噛み合うように設けられ、ピニオン114をモータ116によって回転駆動させることによりラック106に沿ってラック昇降機112が昇降し、これに伴い、ラック昇降機112に連結された掘削装置110がガイドパイプ108に沿って昇降する。
【0003】
ここで、このような構成の昇降装置100では、ラック106及びピニオン114材料強度やピニオン114の回転トルクによって、ラック昇降機112が掘削装置110を引き上げるときにおける最大の力が決まっている。
しかしながら、工法によっては、ラック昇降機112が掘削装置110を引き上げる力よりも大きい力で掘削装置110を引き上げなければならない場合がある。このような場合に対応する方法として次のことが考えられる。
【0004】
すなわち、図9に示されるように、ラック昇降機112を2台連結させて掘削装置110を引き上げる方法である。このようにすれば、掘削装置110を引き上げる力を大きくすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにラック昇降機112を2台連結させた昇降装置100では、掘削装置110にかかる昇降作用力は2倍になるが、ラック106にかかる引き抜き反力も2倍になるため、ラック106にその荷重による負担がかかってしまうという問題点がある。これにより、リーダ104にラックを固定するためのボルトの強度を強いものにしなければならず、さらに、前記ボルトがゆるむおそれがあるため、そのゆるみ防止対策が必要となる。
また、前記ラック昇降機112を2つ使用するため重量が大きくなり、これにより、昇降装置100全体の安定度が悪くなり、さらに、コストアップを招来する。
【0006】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものである。すなわち、その課題とするところは、ラックに対し荷重による負担を増加することなく掘削装置を引き抜く力を大きくすることができる簡易な構造の昇降装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明は、ベースマシンの前部に立設されたリーダの軸方向に沿って設けられたラックと、前記ラックに噛み合わされたピニオンを回転駆動させることにより前記ラックに沿って昇降する第1昇降機とを有する昇降装置において、前記第1昇降機の上方にあって前記リーダに対し摺動可能に取り付けられ、前記リーダの上方部に設けられた定滑車を介して送られたワイヤロープに動滑車を介してつり下げられた第2昇降機と、前記第1昇降機と第2昇降機とを連結する連結手段と、前記ワイヤロープを介して前記第2昇降機を昇降させるものであって、前記連結手段によって前記第2昇降機に連結した前記第1昇降機を上昇させる昇降駆動手段とを有することを特徴とする。
【0008】
上記構成の昇降装置によれば、第1昇降機は、ピニオンが回転駆動することによってラックに沿って上昇するものであり、前記第1昇降機が上昇する力によって掘削装置を引き抜く。さらに、第2昇降機には、動滑車が設けられ、前記動滑車によってリーダの最上部に位置している定滑車からワイヤロープによって吊り下げられており、そして、第2昇降機は、前記昇降駆動手段によってそのワイヤロープを介して、前記リーダに沿って昇降するようになっている。そして、第1昇降機と第2昇降機とが連結手段によって連結されている。
従って、通常のオーガ等の掘削装置における引き抜き作業では、第1昇降機と第2昇降機とを切り離しておき、そして、ピニオンを回転駆動させてラックに沿って第1昇降機を上昇させ、前記第1昇降機が上昇する力のみによって掘削装置を引き抜く。
そして、掘削装置を引き抜くときに第1昇降機が上昇する力よりも大きい力が必要な場合、第1昇降機と第2昇降機とを連結させ、そして、第1昇降機をラックに沿って上昇させるとともに第2昇降機も昇降駆動手段によってワイヤロープを介して上昇させる。すると、第1昇降機が上昇する力と第2昇降機が上昇する力との両方の力が掘削装置にかかる。従って、掘削装置には第1昇降機のみを上昇させる場合と比較して大きな力が掛かり、これにより、掘削装置を引き抜くときに通常よりも大きい力が必要な場合であっても、掘削装置を引き抜くことができる。このとき、第2昇降機は前記定滑車からワイヤロープによって吊り下げられており、ワイヤロープによって第2昇降機を昇降させるため、第2昇降機の荷重はワイヤロープにかかり、これより、ラックには第2昇降機の荷重がかからない。
以上により、本発明の昇降装置は、ラックに対し荷重による負担を増加することなく掘削装置を引き抜く力を大きくすることができる。
【0009】
また、本発明の昇降装置は、前記連結手段は、第1昇降機の上面に設けられるとともに第1係合穴部が開けられた第1ブラケットと、前記第2昇降機の下面に設けられるとともに、前記第1昇降機と前記第2昇降機とを連結させるときに前記第1係合穴部と重なるように第2係合穴部が開けられた第2ブラケットと、前記第1係合穴部と前記第2係合穴部とが重なった状態で前記第1係合穴部内及び前記第2係合穴部内を挿脱自在なピンと、前記ピンを前記挿脱方向に駆動するピン駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【0010】
上記構成の昇降装置では、第1昇降機の上面に第1ブラケットが設けられ、第2昇降機の下面には第2ブラケットが設けられている。そして、第1昇降機と第2昇降機とを連結させるとき、第1ブラケットに開けられた第1係合穴と第2ブラケットに開けられた第2係合穴とが重なる。この状態でピン駆動手段を駆動させて、重なった第1係合穴内及び第2係合穴内にピンを挿入する。これにより、第1昇降機と第2昇降機とが連結される。第1昇降機と第2昇降機とを離脱させるときは、ピン駆動手段を駆動させて前記第1係合穴内及び前記第2係合穴内からピンを外す。以上により、上記構成の昇降装置はピン駆動手段を駆動させることによってピンを第1係合穴部及び第2係合穴部内に挿脱することができ、これにより、第1昇降機及び第2昇降機を連結するときに第1係合穴部内及び第2係合穴部内に人手によってピンを通す必要がない。従って、第1昇降機と第2昇降機との着脱を容易に行うことができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の昇降装置を具体化した実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【0012】
まず、昇降装置全体の構成を図1〜図5に基づいて説明する。
図1に示されるように、昇降装置1は、自走式のベースマシン2の前部にリーダ4がアーム6とバックステ7とで立設されている。そして、図1及び図2に示されるように、リーダ4の前部には2本のガイドパイプ8,8がリーダ4の軸心に沿って設けられ、ガイドパイプ8,8の間にはラック板10がガイドパイプ8,8と略同一の長さで軸線方向にボルト(図示せず)でリーダ4に取り付けられ、ラック板10の両側面にはラック歯10A,10Aが形成されている。
さらに、リーダ4の前部には、オーガスクリューの掘削装置12が設けられ、掘削装置12はその上面でラック昇降機14と連結されている。
掘削装置12は、ガイドギブ12A,12Aがガイドパイプ8,8に摺動可能に取り付けられており、これにより、掘削装置12はガイドパイプ8,8に沿ってラック昇降機14によって昇降する。
【0013】
ラック昇降機14はピニオン16,16とその駆動装置18が設けられおり、ピニオン16,16はラック歯10A,10Aと噛合するように設けられている。駆動装置18は油圧源が同一でかつ前記1対のピニオン16,16を各々独立して駆動する2個の油圧モータ20,20と各油圧モータ20の駆動力を各ピニオン16,16に減速して伝達する減速機25とを備えている。そして、駆動装置18が駆動すると、両ピニオン16,16が回転してラック10を挟みながらラック歯10A,10Aを転動することによってラック昇降機14が昇降する。
【0014】
さらに、ラック昇降機14の上方には、補助昇降機22が設けられ、補助昇降機22には、図3に示されるように、2個のガイドギブ22A,22Aが設けられ、ガイドギブ22A,22Aはガイドパイプ8,8と摺動可能になっている。これにより、補助昇降機22はリーダ4に沿って昇降可能になっている。
さらに、ラック昇降機14の上面及び補助昇降機22の下面には、図4及び図5に示されるように、ラック昇降機14と補助昇降機22とを着脱自在に連結する後述する連結装置21が設けられている。
【0015】
そして、補助昇降機22には動滑車23が設けられ、ベースマシン2の後方内部にウインチ24が設けられ、ウインチ24にワイヤロープ26が巻かれている。そして、ウインチ24に巻かれているワイヤロープ26は、ベースマシン2の前部に設けられたガイド滑車28からリーダ4の上部に設けられた定滑車30,30に掛け回され、さらに、補助昇降機22の動滑車23に掛け回され、リーダ4の最上部にワイヤロープ26の端部が固定されている。これにより、定滑車30からワイヤロープ26を介して動滑車23によって補助昇降機22が吊り下げられている。従って、ワイヤロープ26を巻く方向(図1において反時計回り)にウインチ26を駆動させると、ワイヤロープ26によって動滑車23がつり上げられ、これにより、補助昇降機22は、リーダ4の軸心に沿って取り付けられたガイドパイプ8に摺動して上昇する。さらに、ワイヤロープ26を引き出す方向(図1において時計回り)にウインチ24を駆動させると、補助昇降機22は、それ自身の重さによってリーダ4の軸心に沿って取り付けられたガイドパイプ8に摺動して下降する。
【0016】
次に、ラック昇降機14の上面と補助昇降機22の下面に形成された連結装置21について図6及び図7に基づいて説明する。
連結装置21では、補助昇降機22の下面22Bには、2個のブラケット21A,21Aが形成され、ブラケット21A,21Aには、係合穴21B,21Bが開けられている。
また、ラック昇降機14の上面14Aには、2つで1組のブラケット21C,21Cが2組形成され、図7に示されるように、補助昇降機22の下面22Bに形成された各々のブラケット21A,21Aがそれに対応した各々の1組のブラケット21C,21Cの間に挿入されるようになっている。さらに、ブラケット21C,21Cには、係合穴21D,21Dが開けられている。
そして、図7に示されるように、ブラケット21Aがブラケット21C,21Cの間に挿入されたときには、ちょうど係合穴21Bと係合穴21D,21Dとが1直線に重なるようになっている。
さらに、ラック昇降機14の上面には、ピン21E,21Eが各々の組の係合穴21B、21D,21Dの内部を挿脱可能となるように設けられ、さらに、ピン21E,21Eを挿脱方向に駆動させる油圧シリンダ21F,21Fが設けられている。
【0017】
以上の構成からなる本実施の形態の昇降装置の作用について、地中に埋まっているオーガスクリューの掘削装置12を引き抜く場合を例として説明する。
まず、ウインチ24によってワイヤロープ26を巻き上げて、図1、図2に示されるように、補助昇降機22をリーダ4の最上部付近に待避させておく。そして、駆動装置18によってピニオン16を駆動させてラック昇降機14を上昇させる。すると、ラック昇降機14が上昇する力によってオーガスクリューの掘削装置12が地中から引き抜かれる。
【0018】
ここで、ラック昇降機14が上昇する力のみで掘削装置12を引き抜くことができないとき、まず、図4、図5に示されるように、ワイヤロープ26を引き出す方向にウインチ24を回転駆動させて、補助昇降機22をガイドパイプ8に沿って下降させる。そして、補助昇降機22とラック昇降機14とを連結装置21で連結させる。
【0019】
このとき、図7に示されるように、ラック昇降機14上面に形成された2組のブラケット21C,21Cの間に補助昇降機22の下面22Bに形成されたブラケット21Aが挿入される。すると、ブラケット21C,21Cに開けられた係合穴21D,21D及びブラケット21Aに開けられた係合穴21Bが一直線に重なる。ここで、油圧シリンダ21F,21Fでピン21Eを駆動させてピン21Eを係合穴21D,21D及び21Aの内部に挿入させる。かくして、ラック昇降機14と補助昇降機22とが連結される。そして、ラック昇降機14と補助昇降機22とを切り離すとき、係合穴21D,21D及び21Aの内部から離脱する方向にピン21Eを駆動させる。従って、ラック昇降機14と補助昇降機22とを連結するときに係合穴21D,21D及び21Aの内部に連結用のピンを人手によって挿脱しなくてもよいため、補助昇降機22とラック昇降機14との着脱を容易に行うことができる。
【0020】
ラック昇降機14と補助昇降機22との連結を完了した後、ラック昇降機14を上昇させるとともにワイヤロープ26をウインチ24によって巻き上げて補助昇降機22を上昇させる。すると、掘削装置12には、ラック昇降機14の上昇によって掘削装置12を引き抜く力がかかるとともに、補助昇降機22の上昇によって掘削装置12を引き抜く力が掛かる。従って、ラック昇降機14の上昇のみによって引き抜くときよりも大きい力が掘削装置12にかかり、これにより、ラック昇降機14のみの引き抜き力では掘削装置12を引く抜くことができない場合であっても、掘削装置12を引き抜くことができる。このとき、補助昇降機22は、ワイヤロープ26によって補助昇降機22の動滑車23をリーダ4の上部に引き上げられることによって上昇するので、補助昇降機22の引き抜き荷重はワイヤロープ26にかかり、これにより、ラック10には、補助昇降機22による引き抜き反力はかからない。
かくして、掘削装置12を引き抜くときにラック昇降機14のみが上昇する力以上の力が必要な場合であっても、ラック10に対し補助昇降機22の引き抜き反力をかけることなくして掘削装置12を引き抜くことができる。
【0021】
以上、詳細に説明したように本実施の形態の昇降装置1は、ベースマシン2の前部に立設されたリーダ4の軸方向に沿って設けられたラック10と、前記ラック10に噛み合わされたピニオン16を回転駆動させることにより前記ラック10に沿って昇降するラック昇降機14とを有する昇降装置1において、前記リーダ4の最上部に設けられた定滑車30と、ラック昇降機14の上方に設けられるとともに、前記定滑車30からワイヤ26によってつり下げられた動滑車23を備えた補助昇降機22と、前記ワイヤ26を介して前記補助昇降機22を昇降駆動させるウインチ24と、ラック昇降機14と補助昇降機22とを着脱自在に連結する連結装置21とを有するので、掘削装置12を引き抜くときにラック昇降機14のみによって引き抜く力以上の力が必要な場合であっても、ラック10に対し補助昇降機22の引き抜き反力をかけることなく掘削装置12を引き抜くことができ、これにより、ラック10をリーダ4に取り付けるボルトの強度を強いものにする必要がなく、さらに、前記ボルトの弛み止め対策を行う必要がない。
また、本実施の形態の昇降装置1では、補助昇降機22は、動滑車23を適数個設けた単純な構造であるため、ラック昇降機を2つ取り付ける場合と比較して、コストを低く押さえることができる。さらに、ラック昇降機を2つ取り付ける場合と比較して、重量を非常に軽くすることができ、これにより、昇降装置1全体の重量を軽くすることができる。従って、安定した状態でベースマシン2の前方に昇降装置1を立設することができる。
【0022】
また、前記連結装置21は、ラック昇降機14の上面に設けられるとともに係合穴21Bが開けられたブラケット21Aと、補助昇降機22の下面に設けられるとともに、ラック昇降機14と補助昇降機22とを連結させるときに係合穴21Bと重なるように係合穴部21Dが開けられたブラケット21Cと、係合穴部21Bと係合穴21Dとが重なった状態で係合穴21B内及び係合穴21D内を挿脱自在なピン21Eと、ピン21Eを前記挿脱方向に駆動する油圧シリンダ21Fとを備えるので、連結時に係合穴21B内及び第2係合穴21D,21D内にピンを人手で通す必要がないので、ラック昇降機14と補助昇降機22とを容易に連結することができる。
【0023】
なお、本実施の形態は、単なる例示にすぎず本発明を何ら限定するものではない。従って、本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内での種々の変形、改良が可能である。
例えば、本実施の形態では、ラック昇降機14の上面に形成されたブラケット21C,21Cの間に、補助昇降機22の下面22Bに形成されたブラケット21Aが挿入される構成となっているが、逆に、補助昇降機22に2つで1組のブラケットを形成し、その間にラック昇降機14のブラケットを挿入する構造にしてもよい。さらに、ラック昇降機14及び補助昇降機22に形成されたブラケットの数は本実施の形態の数に限定されない。また、油圧シリンダ21Fはラック昇降機14と補助昇降機22のうちのどちらに設けてもよく、さらに、油圧シリンダ21Fはエアシリンダやその他の駆動装置でもよい。
【0024】
【発明の効果】
本発明の昇降装置は、ベースマシンの前部に立設されたリーダの軸方向に沿って設けられたラックと、前記ラックに噛み合わされたピニオンを回転駆動させることにより前記ラックに沿って昇降する第1昇降機とを有する昇降装置であって、前記リーダの上方部に設けられた定滑車と、前記第1昇降機の上方に設けられるとともに前記定滑車からワイヤロープによってつり下げられた動滑車を備えた第2昇降機と、前記ワイヤロープを介して前記第2昇降機を昇降駆動させる昇降駆動手段と、前記第1昇降機と前記第2昇降機とを連結する連結手段とを有するので、ラックに対し荷重による負担が増加することなく掘削装置を引き抜く力を大きくすることができ、これにより、ラックをリーダに取り付けるボルトの強度を強いものにする必要がなく、さらに、ラックをリーダに取り付けるボルトの弛み止め対策を行う必要がない。
また、本発明の昇降装置では、第2昇降機は、動滑車を適数個設けた単純な構造であるため、ラック昇降機を2つ取り付ける場合と比較して、コストを低く押さえることができる。さらに、ラック昇降機を2つ取り付ける場合と比較して、重量を非常に軽くすることができ、これにより、昇降装置全体の重量を軽くすることができる。従って、安定した状態でベースマシンの前方に昇降装置を立設することができる。
【0025】
また、本発明の昇降装置は、前記連結手段は、第1昇降機の上面に設けられるとともに第1係合穴部が開けられた第1ブラケットと、前記第2昇降機の下面に設けられるとともに、前記第1昇降機と前記第2昇降機とを連結させるときに前記第1係合穴部と重なるように第2係合穴部が開けられた第2ブラケットと、前記第1係合穴部と前記第2係合穴部とが重なった状態で前記第1係合穴部内及び前記第2係合穴部内を挿脱自在なピンと、前記ピンを前記挿脱方向に駆動するピン駆動手段とを備えるので、連結時に第1係合穴部内及び第2係合穴部内にピンを人手で通す必要がないので、第1昇降機と第2昇降機とを容易に連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施の形態の昇降装置がベースマシンによって立設された状態を示す側面図である。
【図2】 本実施の形態の昇降装置が立設されている状態を示す正面図である。
【図3】 本実施の形態の補助昇降機の上面図である。
【図4】 本実施の形態の昇降装置がベースマシンによって立設された状態を示す側面図であり、ラック昇降機と補助昇降機とが連結された状態を示す図である。
【図5】 本実施の形態の昇降装置が立設されている状態を示す正面図であり、ラック昇降機と補助昇降機とが連結された状態を示す図である。
【図6】 本実施の形態の連結装置において、ラック昇降機と補助昇降機とが連結されていない状態を示す図である。
【図7】 本実施の形態の連結装置においてラック昇降機と補助昇降機とが連結されている状態を示す図である。
【図8】 従来の昇降装置がベースマシンによって立設された状態を示す図である。
【図9】 従来の昇降装置において、ラック式昇降機2台を連結させたものを示す図である。
【符号の説明】
1 昇降装置
2 ベースマシン
4 リーダ
10 ラック
12 掘削装置
14 ラック昇降機
16 ピニオン
21 連結装置
22 補助昇降機
Claims (2)
- ベースマシンの前部に立設されたリーダの軸方向に沿って設けられたラックと、前記ラックに噛み合わされたピニオンを回転駆動させることにより前記ラックに沿って昇降する第1昇降機とを有する昇降装置において、
前記第1昇降機の上方にあって前記リーダに対し摺動可能に取り付けられ、前記リーダの上方部に設けられた定滑車を介して送られたワイヤロープに動滑車を介してつり下げられた第2昇降機と、
前記第1昇降機と第2昇降機とを連結する連結手段と、
前記ワイヤロープを介して前記第2昇降機を昇降させるものであって、前記連結手段によって前記第2昇降機に連結した前記第1昇降機を上昇させる昇降駆動手段とを有することを特徴とする昇降装置。 - 請求項1に記載する昇降装置において、
前記連結手段は、
第1昇降機の上面に設けられるとともに第1係合穴部が開けられた第1ブラケットと、
前記第2昇降機の下面に設けられるとともに、前記第1昇降機と前記第2昇降機とを連結させるときに前記第1係合穴部と重なるように第2係合穴部が開けられた第2ブラケットと、
前記第1係合穴部と前記第2係合穴部とが重なった状態で前記第1係合穴部内及び前記第2係合穴部内を挿脱自在なピンと、
前記ピンを前記挿脱方向に駆動するピン駆動手段とを備えたことを特徴とする昇降装置。
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