JPH01210524A - 堀削機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地面より地中に垂直方向の穴を掘り取ること
ができ、然も掘り取る穴の幅を自由に変動することがで
きる掘削機に関するものである。

〔従来の技術〕

建設現場や土木作業においては、地面の表面より垂直に
向けて深い穴を掘り取る作業が多いものであった０例え
ば、電柱や杭のための穴や、上下水道の本管に接続する
ためのマンホールの穴を掘り取る作業は極めて多いもの
であった。

従来において、この様な穴を掘り取る作業のためには、
人力によりスコップ等で掘り取ることが多いのであった
が極めて効率の悪いものであった。

又、機械化のため、近年ではバックフォーと呼ばれるア
ームの先端にバケットを取りつけられた掘削機も盛んに
用いられてきている。然しなから、これらのバックフォ
ーの機構では、その装置が極めて大掛かりとなり、重量
も嵩むる物であった。

このため例えば、送電線の鉄柱を建設する為に、その基
礎工事となる穴を掘り取る作業で、山中にバックフォー
を移動する場合には、バックフォーを分解して軽量化し
、ヘリコプタ−等を利用して移動することが多かった。

従って、山が深くて掘削機を運び難い場所においては、
相変わらず人力で掘削作業が行われており、極めて効率
の悪いものであった。

又市街地等に置いてもバンクフォーを使用するとなれは
、その車体が移動できる程度の幅がある道路を必要とし
、奥まった場所や極めて狭い場所等においてはバックフ
ォーを使用することは出来ず、作業効率を向上すること
が出来にくいものであった。

このため、バケットを取りつけたブームを二関節で揺動
させ、簡略化した構造の掘削装置も考えられている。し
かしながら、単にバケットを上下に降下させるだけであ
っては、そのバケットの形状をした穴しか掘り取ること
が出来ないものである。現実の掘削作業においては、種
々の大きさの′穴が必要とされ、穴の幅を自由に設定す
ることが望まれていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本願の発明では、上述のような土砂を掘り取る掘削作業
において、人力でしか出来なかった作業を機械化するこ
とで掘削作業の効率化を図ることを目的としている。そ
して、構造を簡略化することにより、従来では成る程度
の広さを必要とする場所でなければ発揮出来なかった機
械力を、極めて狭い場所で実現させることが出来るよう
にしている。そして、ブームを前後方向ばかりでなく左
右方向にも移動できる様にし、掘削する穴の幅を自由に
設定することができる掘削機を提供するものである。

〔発明を解決するための手段〕

地面上に配置される基台に、この基台上部において揺動
自在に軸支された一対の支柱と、これらの支柱の上端の
間を連結する回転可能な支軸と、その長さ方向に伸縮で
きると共に前記支軸に対して横方向に移動できるブーム
体と、このブーム体の先端に取りつけられたバケットか
ら構成されたことを特徴とする掘削機。

〔作用〕

本発明では、基台の上部で支柱を揺動することが出来る
と共にブームを支軸に対して回転させることができ、二
関節によってブームを揺動させることが出来る。このた
め長いブームをタイミング良く回動させることで、掘削
しようとする穴の中にバケットを挿入することが出来る
。そして、簡易な構成でありながら掘り取った土砂等を
排除する作業をすることができ、従来のように大型の機
構を必要としないものである。そして、バケットを含む
ブームは支軸に対して横方向に移動させることが出来る
ので、掘り取る穴の幅を自由に設定することができ、作
業の応用性を高めることが出来るものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

地面上に載置されるフレームｌはコの字形状に折り曲げ
られており、その四角の下面にはそれぞれローラーＺが
軸支してあり、フレーム１を自由に移動させることが出
来る。このフレーム１は前方に向けて開口したコの字形
をしており、対向する二つの辺の上面にはそれぞれ支柱
３．４が平行となる様に位置させてあり、支柱３はピン
４により、支柱５はピン６により前後方向に揺動出来る
様に軸支されている。

この両支社３．４の上部にはそれぞれ軸受７．８が固定
されており、軸受７．８の間には支軸９が回転自在に保
持させである。この支軸９はその断面形状を四角形とし
たものであり、この支軸９には軸受７の外側に固定した
油圧モーターｌＯによって回転される。

又前記フレーム１の上面の両隅には油圧シリンダー１１
．　＋２の基部が連結してあり、油圧シリンダー１２の
シリンダーロンドは支柱３の中央付近に連結されており
、油圧シリンダー１２のシリンダーロンドは支柱４の中
間に連結されている。

次に、前記支軸９には四角形の貫通口を形成したスライ
ダー１３が支軸９の長さ方向に移動出来るように挿通し
てあり、このスライダー１３にはブーム体１４が装着し
である。このブーム体１４は支軸９の回転により従動し
て上下に揺動出来る様に保持されている。このブーム体
１４は三つの元ブーム１５、中プーム１６、先プーム１
７より構成されており、それぞれの断面が四角形状をし
ていてテレスコピック状に挿入さており、その長さ方向
に伸縮できる構成となっている。そして、元ブーム１５
の内部には油圧シリンダー１８が挿入してあり、この油
圧シリンダー１８の伸縮力によって中プーム１６、先プ
ーム１７はそれぞれ元ブーム１５に対して摺動させるこ
とが出来るものである。

又前記支軸９の一辺にはその長さ方向にラック１９が形
成してあり、元ブーム１５の側面に固定しである移動用
の油圧モーター２０に取りつけたピニオン２１はこのラ
ック１９に噛み合わされている。そして、前記先ブーム
１７の先端には、土砂を堀り取る為のバケット２２がピ
ン２３によって回動自在に連結しである。

次に、第２図は本実施例における油圧系統の配管を示す
ものである。

圧力油を貯蔵する油タンク３０は油圧ポンプ３１の吸引
側に連通してあり、この油圧ポンプ３１は原動ｎ３２に
よって作動されている。この油圧ポンプ３１の吐出側は
それぞれ切換弁回路３３．３４．３５．３６に連結され
ており、各切換弁回路３３．３４．３５．３６の排出側
は前記油タンク３０に回収されている。この切換弁回路
３３には前記油圧モーター２０が接続されており、切換
弁回路３４には前記油圧シリンダー１８が接続されてお
り、切換弁回路３５には前記油圧シリンダー１１．１２
が並列に接続されており、切換弁回路３６には前記油圧
モーター１０が接続されている。

そして、マイコン等を収納した中央制御回路３７の出力
はそれぞれ切換弁回路３３．３４．３５．３６に独立し
て制御信号が伝えられている。また、この掘削機全体を
制御する為の操作器３８には、ブーム体１４を掘り取る
穴に挿入したり、また引き上げたりする為の上下のスイ
ッチ、ブーム体１４を伸縮させる為の伸縮のボタン及び
ブーム体１４を支軸９に対して横方向に移動させる為の
左右のボタンがそれぞれ独立して設けてあり、この操作
器３８の出力は前記中央制御回路３７に伝えられている
。

次に、本実施例の作業を説明する。

原動４ｉ１３２によって油圧ポンプ３１が作動されると
、油タンク３０より吸引された圧力油は各切換弁回路３
３．３４．３５．３６に伝えられる。ここにおいて、操
作器３８を操作して、ブーム体１４を伸縮させたり揺動
させたりまた左右に移動させる事によって地面の下方に
むけて必要とする大きさの穴を掘削させる事ができる。

まず、バケット２２による掘削の連続動作を第３図（イ
）、（ロ）、（ハ）、（ニ）の順で説明する。

まず第３図（イ）では掘削機が停止した状態を示すもの
であり、その状態において掘削機自体をローラー２によ
って移動させることにより、掘削機全体を道路又は地面
の上を転勤させて移動させることが出来る。この（イ）
の状態において掘り取ろうとする穴Ｘの上部にフレーム
ｌを固定する。そして、操作器３８のボタンの内ブーム
体１４を下方に向ける為のボタンを押すと、中央制御回
路３７はその制御信号を検知し、切換弁回路３５．３６
をそれぞれ適当なタイミングで制御し、油圧ポンプ３１
からの圧力油を油圧シリンダー１１．１２及び油圧モー
ター１０に供給する。するとまず油圧シリンダー１１．
１２がその長さを縮小し、支柱３．４をピン５．６を中
心として回転する様に傾ける。このため支柱３．４は第
３図（イ）中において入方向に傾くことになり、支柱３
．４によって保持されているプーム１４はその全体が掘
削機の後方に少し移動することになる。同時に油圧モー
ター１０が作動することで支軸９は図中Ｂ方向に回転し
、ブーム体１４の先端が地面の方に向くように傾斜させ
る。

この様にして油圧シリンダー１１．１２、油圧モーター
ｌＯが協同して作動し、ブーム体１４を傾斜させた状態
が第３図（ロ）で示す状態である。

次に、この第３図（ロ）の状態ではブーム体１４の全体
が傾斜し、しかも後方に移動した状態となるのでバケッ
ト２２には穴Ｘの開口部上方に位置することになる。そ
して、この状態の時に中央制御回路３６はその状態を検
出し、油圧モーター１０の回転方向を同一とさせたまま
油圧シリンダー１１．１２をそれぞれ伸張させ、支柱３
．４をそれぞれ元の状態に戻す様第３図（ロ）中でＣ方
向に回動させる。

このため支柱３．４の回転方向Ｃとブーム体１４の回転
方向Ｂが一致し、両者の回転速度を調整するべく中央制
御回路３７が切換弁回路３５．３６を制御することでバ
ケット２０が常時穴Ｘの上方に保持させながらブーム体
１４全体を垂直に向けて起立させる。

そして、油圧モーター１０の作用と油圧シリンダー１１
．１２の押し上げる力によって、支柱３．４が垂直とな
った時にブーム体１４は地面に対して垂直に起立し、第
３図（ハ）で示す状態となる。この状態においてはバケ
ット２２は穴Ｘの開口部中央に位置し、ブーム体１４は
この穴Ｘの掘り取られている方向に垂直となって位置す
ることになる。この様にして支柱３．４がフレーム１に
対して垂直に復帰し、ブーム体１４がフレーム１に対し
て垂直に位置した時において中央制御回路３７は切換弁
回路３５．３６の制御を停止する。

次に、バケット２２を穴Ｘの内部に挿入する為には、操
作器３７の内でブーム体１４を伸ばすためのボタンを押
し、その制御信号を中央制御回路３７に伝える。中央制
御回路３７ではその信号により切換弁回路３４にその制
御信号を伝え、油圧シリンダー１８に油圧を供給する。

これによりブーム体１４を構成している中ブーム１６、
先プーム１７は元ブーム１５より押し出され、先ブーム
１７の先端に連結しであるバケット２２は第３図（ハ）
中のＤ方向に向けて押し出されることになる。そして第
３図（ニ）で示す様にバケット２２が穴Ｘの底にまで達
し、押しつけられたバケットが穴Ｘの底になる土砂をつ
かみ取る直前の状態を示すものである。そしてバケット
２２が穴Ｘの底に接した時、図示しない油圧機構により
バケット２２を拡げると同時に土砂を掘り取り、バケッ
ト２２で土砂を掴み取る作業をさせる。

この後、バケット２２を穴Ｘより引き上げ地面に掘り取
った土砂を排除させることにより、穴Ｘをより深く掘り
進むことが出来る。そしてバケット２２を第３図（イ）
で示す状態まで戻す作用は、前述とは逆にブーム体１４
を縮小させ、支柱３．４を揺動させると共に支軸９を回
転させ、バケット２２が穴Ｘの側面や開口部分に接触し
ないようにして持ち上げることができるものである。

上述の様に支柱３．４とブーム体１４を揺動させること
によってバケット２２を穴Ｘに挿入して土砂を掘り取る
ことが出来ても、その掘り取った穴Ｘの形状はバケット
２２の大きさに限定される。しかしながら掘り取る穴の
幅を広くしたい場合には、第３図で示す堀取りの作用だ
けでは不可能である。

このため穴Ｘの幅を広げるために、操作器３８のブーム
体１４を左右に移動させる為のボタンを押すと、その信
号は中央演算回路３７に伝えられ、その制御信号は切換
弁回路３３に伝えられる。そして切換弁回路３３によっ
て圧力油が油圧モーター２０に伝えられ、油圧モーター
２０に固定しであるピニオン２１を回転させる。このた
めピニオン２１に噛み合わせであるラック１９が支軸９
に固定しであることから、スライダー１４は支軸９の長
、さ方向に沿って摺動し、ブーム体１４を第４図Ｅ方向
又はＦ方向に移動させることが可能となる。このためバ
ケット２２は基台１に対して左右方向に移動し、穴Ｘの
幅を広げる様に掘り取ることができるものである。なお
この油圧モモ−ター２０によってブーム体１４を支軸９
に対して移動させた場合においても、前述の第３図にお
けるバケット２０を釣り上げる動作は同じである。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示すものである。

この実施例では前記軸受７．８にはそれぞれ円盤形をし
た保持板４０．４１がそれぞれそれぞれ回転自在に軸支
されており、この保持板４０．４１の間には平行となる
様に支軸４２．４３が連結しである。そして、保持板４
０は油圧モーター１０によって回転させられる。各支軸
４２．４３にはそれぞれスライダー４４．４５が摺動自
在に挿通してあり、スライダー４４．４５の間にはブー
ム体１４の元ブーム１５の両側面が固着しである。これ
によりブーム体１４はスライダ４４．４５に支えられて
、支軸４２．４３の長さ方向に移動出来る様になってい
る。また、前記支軸４２の側面にはその長さ方向に沿っ
てラック４６が形成してあり、元ブーム１５の側面に固
定した油圧モーター４７によって回転されるピニオン４
８はこのラック４６に噛み合わされている。

２の実施例において油圧モーター４７を回転させること
により、ピニオン４８は噛み合ったラック４６上を転動
し、これによりスライダー４４．４５を支軸４２．４３
の長さ方向にわたって移動させることができる。従って
、掘削するバケット２２によって掘削する穴の幅を変更
する場合には、油圧モーター４７を作動させて、スライ
ダー４４．４５によってブーム体１４を支軸４２．４３
の長さ方向に移動させることで可能となる。この実施例
ではブーム体１４は二つ支軸４２．４３の間に保持され
ており、安定してブーム体１４を保持させることが出来
ものである。

〔効果〕

本発明は上述の様に構成したので、極めて簡易な構成で
ありながらバケットを地面より穴に挿入し、深い穴の土
砂を掘り取らせることができ、掘削の作業を効率化させ
ることができるものである。

そして、従来の様なバックフォー等の大掛かりな機構を
必要としない為、極めて狭い場所や大型機械を持ら運ぶ
ことが出来ないような辺郡な場所においても穴を掘り取
る作業を可能とするものである。また、ブーム体を左右
に移動させることによってバケットを偏位させ、これに
よりバケットが掘り取る穴の幅を変動させることができ
、自由な開口断面積を持つ穴を形成させることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である掘削機の全体を示す斜
視図、第２図は同上の油圧回路を示す回路図、第３図は
本実施例の各部の動作を示す説明図、第４図はブーム体
を左右方向に移動させる状態を示す説明図、第５図は本
発明の他の実施例を示す斜視図である。 ゛　ｌ・・・フレーム、３．４・・・支柱、９．４２．
４３・・・支軸、１０・・・油圧モータ、ＩＬ　１２．
１８．２０・・・油圧シリンダー、１３．４４．４５・
・・スライダー、１４・・・ブーム体、＋９．４６・・
・ラソ’）、２１．４Ｂ・・・ピニオン、２２・・・バ
ケット 特許出願人　　　株式会社　彦　間　製　作　所代理人
　　弁理士　日　比　伍　明 第２図 第３図 第３図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　地面上に配置される基台に、この基台上部において揺
   動自在に軸支された一対の支柱と、これらの支柱の上端
   の間を連結する回転可能な支軸と、その長さ方向に伸縮
   できると共に前記支軸に対して横方向に移動できるブー
   ム体と、このブーム体の先端に取りつけられたバケット
   から構成されたことを特徴とする掘削機。