JPH02304123A - クレーン付き掘削機 - 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、土木、建築作業において土砂を掘り採ったり
排土する作業に用いられる掘削機に関し、特に掘削機の
アームをその長さ方向に伸縮できるように構成し、この
アームのうち先端の内アームにはフックを上下に移動で
きるよう吊り下げたことを特徴とするクレーン付き掘削
機に関するものである。

〔従来の技術２ 従来より、溝掘りゃ穴掘りの土木作業においてはブーム
とアームを連結し、このアームの先端にバケットを取り
付けた掘削機が盛んに用いられている。この掘削機（バ
ンクホーとも呼ぶ）は、道路工事や埋設作業においても
盛んに用いられてきている。

この掘削機の＠能としては地面を深く掘り下げる作業の
機能を有しており、機械力で多量の土砂を掘り採る作業
には極めて有効なものであり、人力に比べるとその作業
性が極めて向上するものである。さて、溝掘りゃ穴掘り
の作業現場においては、土砂を掘り採るという作業の他
に、パイプやヒユーム管をその掘り採った後に埋設した
り、掘り採った後の穴を鉄板などで覆う作業も付随して
発生ずるものであった。この重量物の吊り下げの作業に
おいては、人力で持ち上げる程度の重量であれば問題に
はならないが、例えば重量のあるヒユーム管や鉄板など
を吊り上げる場合には、保安基準からして専用のクレー
ン車を用いなければならないものである。重量物の吊り
上げには、専用の安全機構を備えたクレーン機構でなけ
れば作業の安全基準を満たさないからである。

しかしながら掘削機で作業をしている現場では、クレー
ン車を同時に使用する可能性のある作業工程が少ないも
のであり、個別の能力を持つ２つの車両を同時に準備し
ておくことが通常有り得ないものである。また現場の両
側が狭い作業深場では、掘削機だけを現場番こ導入する
のが限界であり、この状態の場所にクレーン車を更に持
ち込むことは狭い作業地形より不可詣なものであった。

さらに重量物を吊り上げる作業は土砂の掘り採り作業に
比べて極めて短時間に終了するものであり、吊り上げる
機能だけの専用のクレーン車を使用することとなればク
レーン車の出動時間には無駄な時間が生ずるものであっ
た。

このため土砂を掘り採る作業の途中において作業物を持
ち上げる場合には、従来では往々にして１局側機のバケ
ットυこワイヤーを引っ掛け、バケットを支えるブーム
を上下動させること乙こよ゛り重量物を持ち上げること
が行われているのが現状であった。バケットにワイヤー
を引っ掛けで重量物を吊り上げる作業は極めて簡易なこ
とであるが、掘削機は本来その機能が重量物を吊り上げ
るための構造を有していないため、ワイヤーが外れたり
して極めて危険なものである。また掘削機本来の機能か
ら外れた使用方法をするため、吊り上げ可能重量の限度
が不明となり、危険性の高い作業を行わざるを得ないも
のであった。

このような作業現場での不都合により、掘削機とクレー
ンを単一の車体に組み込んだクレーン機能が付いた掘削
機も案出されている（例えば特願昭６３年３１！１７８
７号など）。このようなりレーン付き掘削機ではアーム
の側面または内部に沖び縮みできるクレーンを収納させ
ておと、重量物を吊り上げる際においてはこのクレーン
機構をアームより伸び出させ、クレーン機構の先端より
ワイヤーを垂れ下げ、このワイヤーの先端にフックを連
結された構成であった。この構成では重量物を吊り上げ
ない場合には、クレーン機構を縮小させておき。

バケットの動作の邪魔にならないようにして掘削の作業
をするものであり、クレーンの機能と掘削の機能がそれ
ぞれ個別に機能し、狭い場所における土木作業番こは極
めて便利なものであった。

１発明が解決しようとする問題点〕 このように新しく提案されたクレーン付き掘削機では、
掘削の機能とは別にクレーンの吊り上げる機能も有して
一台で２つの作業を処理することができて便利なもので
ある。しかし、クレーン機構は掘削作業においで邪魔と
ならないようにその長さを伸縮できる機構を有さなけれ
ばならず、構造が複雑なものであった。また、掘削のた
めのアーム、ブームとは別に伸縮するためのクレーン機
構を掘削機に取り付けなければならず、製造工程が多く
なり、高価となる欠点を有していた。

り問題点を解決するだめの手段） 本発明は、移動できる車体と、この車体前部で上下方向
に揺動自在ムこ連結されたブームと、このブームの先端
において上下に揺動自在に連結された外アームと、この
外アームの長さ方向ｔこ伸縮できるように挿入された内
アームと、内アームの先端に連結されたバケットと、内
アームの先端下面５こおいて吊り下げられたフックとを
有するクレーン付き掘削機を折倒するものである。

二作用〕 本発明では掘削機本来の機能を持つアームをブームに連
結してあり、このアームは外アームと内アームの２つに
分けられていて、内アームは外アームに対してその長さ
方向に移動することができる。このため、この内アーム
の先端にはバケ・ントを連結するとともに、ワイヤーを
その先端より下方に向けて吊り下げ、このワイヤーにフ
・ツクを連結させである。この機構で重量物を持ち上げ
て移動させる場合に′は、この内アームを外アームに対
して伸縮させてその移動範囲を設定することができるの
で、構造が単純でありながら極めて便利である。

また、バケットによって土砂を掘り採る場合においても
、内アームを外アームから伸縮させることで掘り採る穴
の深さをより深くすることがでと、作業によってはバケ
ットを到達させるための距離を長くすることができるの
で、掘削の作業にお＆、する応用範囲を広げさせること
ができるものである。

内アームを外アームに対して伸悩させることができるの
でその到達できる距離が長いわりに、ブームを垂直に持
ち上げた場合においてもその高さが従来の掘削機と変わ
らず、電線や他の建造物と接触することがなく、事故が
発生ずるのを防止することができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明における掘削機を示す外観斜視図であ
る。

エンジン、油圧発生器等を収納した車体の下部左右には
クローラ−２が取りイ」りてあり、このクローラ−２１
こより車体１を自由に移動することができる。そして、
この車体１の前面中央にはややくの字形に曲げられたブ
ーム３が連結してあり、ブーム３の中央と車体１の前部
とは俯仰用の油圧シリンダー４によって連結されている
。

ブーム３の先端には直線上となった外アーム５が揺動自
在に連結してあり、この外アーム５の後部とブーム３の
背面との間には角度補正用の油圧シリンダー６が介在さ
せである。この外アーム５は鋼板を折り曲げて断面四角
形とした筒状をしており、この外アームの内部にはその
長さ方向已こ沿って摺動できるように断面四角形の内ア
ーム７が挿通させである。この内アーム７の先端にはバ
ケット８が揺動自在に連結しである。

そして、内アーム７の先端とバケット８の後部とに１よ
りンク機構を形成するためのレバー９．１０が取り付け
てあり、両レバー９．１０はその先端が結び着けられや
や三角形状をなし、両レバー９．１０の頂点にはバケッ
トシリングー１１のシリンダーロッド１２が連結されて
いる。前記外アーム５の上面の左右角ムこは断面り字形
をしたガイドｖｊ、１３が固着してあり、二の両ガイド
板１３にはその長さ方向に沿って移動できるようにスラ
イダー１４が挿通しである。そして、スライダー■４の
上面には一対の台形状をしだ軸支板１５が間隔を置いて
固定してあり、この軸支板１５の間にはバケットシリン
ダー１１の基部が挿入され、軸支板１５とバケットシリ
ンダー１１とはピン１６によって揺動自在に連結されて
いる。

また、このスライダー１４の後部には巻き上げ機４５が
固定してあり、この巻き上げ機４５から引き出さ机てい
るワイヤー４６は、外アーム５の先端にあるプーリー４
７で反転され、ワイヤー４６は外アーム５と内アーム７
の間を抜けて外アーム５の後部に案内される。そして、
外アーム５の後部で反転させられた後、ワイヤー４６の
先端は内アーム７の先端下部において引き出されており
、このワイヤー４６にはフック体４８が連結しである。

このフック体４８の下部にはフック４９が固着してあり
、このフック４９は内アーム７の先端下面にややＵ字形
に取り付けられたフンク受け５０に非使用時には引っ掛
けられて保持されている。

次乙こ、第２図は本実施例における外アーム５の内部構
造、および動悸機構、吊り上げ機構を示すものである。

また、第３図は第２図における構造において内アーム７
を外アーム５より押し出した状態を示す断面図である。

そして、第４図は第２図中においてＡ−Ａ矢視断面図で
あり、第５図は本実施例番こおける同期機構、吊り上Ｌ
ア機構の分解斜視図である。

前記内アーム７の内部中央には、その長さ方向と平行番
こなるように伸縮用の油圧シリンダー１７が挿入してあ
り、この油圧シリンダー１７の基部は外アーム５の後端
（第２図中右側）ムこ固定してあり、油圧シリンダー１
７のシリンダーロッド１８は内アーム７の中央に連結さ
せである。

次に、外アーム５の先端にはホイール２０が軸支してあ
り、外アーム５の後部（第２図中右側）の中央にはスプ
、ロケットホイール２１がそれぞれ軸支しである。そし
て、チェーン２２の先端は前記スライダー１４に連結し
てあり、このチェーン２２はホイール２０で反転させら
れて外アーム５と内アーム７の間を通過し、スプロケッ
トホイール２１で反転され、その他端は内アーム７の後
端に連結されている。

また、外アーム５の後端の上部にはこの外アーム５の上
面に半分露出してスプロケットホイール２３が軸支して
あり、さらに外アーム５の内側であり、かつ内アーム７
の外側の位置にはスプロケットホイール２４が外アーム
５に軸支されるように保持さ飢ている。そして、チェー
ン２５の先端はスライダー１４に連結され、チェーン２
５はスプロケットホイール２３によって反転させられて
、外アーム５と内アーム７の間に挿通され、バケット８
方向に延長し、スプロケットホイール２４で反転させら
れ、その後端は内アーム７の後部に連結されている。

次に、前記スライダー１４の後部には巻き上げ機４５が
固定さλており、この巻き上げ板４５により引き上げら
れるワイヤー４６は外アーム４５の先端上面に軸支した
プーリー４７によって反転させられ、外アーム５と内ア
ーム７の間で挿通される。また、外アーム５の後部の内
側器こはプーリー５１が軸支されており、このプーリー
５１によってワイヤー４６は反転され、内アーム７の内
部中央を案内させられる。そして、前記内アーム７の先
端中央には、プ−リー５２が軸支されており、案内され
たワイヤー４６はこのプーリー５２で下方に向けられる
。下方に向けられたワイヤー４６には、フンク体４８が
吊り下げられている。

次に、本実施例の作用を説明する。

溝や穴を掘り下げようとする場所にクローラ−２を駆動
させ、車体１を移動させる。そして掘り採ろうとする位
置にバケット８を合わせ、油圧シリンダー４．６．１１
をそれぞれ協同して動作させることによりバケット８を
回動させ、このバケット８で土砂を掘り採ることができ
る。この動作は従来の掘削機と同一の動作である。

次に、掘り取る穴や溝を深くする際ムこは、バケット８
をより深い位置に移動させなければならない。この場合
には、油圧シリンダー１７に油圧を供給し、シリンダー
ロッド１８を押し出させる。すると油圧シリンダー１７
とシリンダーロッド１８が伸びることによって内アーム
７は外アーム５の中より押し出され、第２図より第３図
のように内アーム７が摺動することになる。このためバ
ケット８は外アーム５の基部より長い位置に移動するの
で、バケット８を深い位置にまで掘り下げさせることが
できる。

このとと、内アーム７が外アーム５に対して移動すると
チェーン２２を引っ張ることになり、チェーン２２はス
プロケットホイール２１を介して反転し、ホイール２０
Ｌこよって再度反転させられ、スライダー１４を外アー
ム５の開口端方向に移動させることになる。このスライ
ダー１４の移動においては、スライダー１４の両端がガ
イド板１３に摺動して案内されるため、バケットシリン
ダー１１は内アーム７の移動と同時にその移動量を同期
して移動することｔ二なる。

こうして、油圧シリンダー１７を作動させてシリンダー
ロッド１８を押し出した場合においては、内アーム７は
外アーム５より押し出されるが、バケットシリンダー１
１が同時に移動させられることから、バケット８品保持
角度は同一角度に維持されたまま移動することとなり、
掘削の操作において何ら違和感がなく、動作させること
ができるものである。

そして、バケット８によって掘り取った土砂を引き上げ
る場合には、まず油圧シリンダー１７を動作させてシリ
ンダーロッド１８を縮小させる。すると内アーム７は外
アーム５の内部方向に引き入れられることになる。この
ときチェーン１７は内アーム７の後部に連゛結されてい
ることから、チェーン２５は外アーム５の基部方向に引
っ張られ、チェーン２５はスプロケットホイール２４で
反転され、さらにスプロケットホイール２３で反転させ
られて引っ張られ、スライダー１４を外アーム５の基部
方向に引き上げさせることになる。

このため前述と同様に内アーム７が移動するとバケット
シリンダー１１も同期して同じ移動量で引っ張られて移
動されることになり、バケット８の保持角度は同一とな
ったまま引き上げられるので掘り取った土砂は落下する
ことがない。この後、油圧シリンダー４．６、バケット
シリンダー１１をそれぞれ協同させて動作させることに
より、バケット８によって掘り取った土砂を車体１の後
方に待機したトラックに詰め替えたり、または別の場所
に移し替えることができる。

次に、この掘削機を使って重量物を吊るし上げる場合に
ついて説明する。

まず、フック４９をフック受け５０から取外し、フック
体４日を自由に吊り下げさせる。そして巻き上げ機４５
を動作させてワイヤー４６を弛ませることにより、ワイ
ヤー４６はプーリー４７．５１．５２を介して引き出さ
れ、フック体４８は内アーム７の先端より下方に向けて
吊り下げられる。そして、重量物をフック４９にワイヤ
ー掛けなどによって引っ掛けた後、巻き上げ機４５を逆
転させるとワイヤー４６は巻き取られる。このためワイ
ヤー４６番こよって吊り下げられているフック体４８は
、引き上げられて重量物は吊り上げられる。

また、吊り上げた重量物を移動させる場合においては、
油圧シリンダー１７を作動させてシリンダーロッド１８
を押し出すと内アーム７は外アーム５に対して摺動し、
フック体４８の位置は車体１より離れた方向に移動させ
られることになるつこの時において前述と同様にスライ
ダー１４がチェーン２２によって移動され、スライダー
１４と内アーム７の移動量は同期していることから１、
ワイヤー４６は弛んだり引っ張られたりすることがなく
、同じ長さを保ったまま引き出されるので内アーム７の
摺動によってフック体４８が上下に移動することなく、
その高さ位置を保ったまま重量物を移動させることがで
きる。

このフック体４８による重量物の吊り上げにおいては、
バケットシリンダー１１は第２図、第３図に示すように
その長さを短縮し、バケット８を上方に向けて大きく回
動させておく必要がある。また、外アーム５．７の仰角
を変更する場合には、油圧シリンダー６を動作させてそ
の傾斜角度を変更させることができる。なお、重置物の
吊り下げの動作が終了した場合には、フック４９をフッ
ク受け５０に引っ掛けてワイヤー４６を少し引っ張るこ
とにより、フック体４８は内アーム７の下部に固定させ
ることができる。

次に、第６図は前記フック体４８を収納する場合におけ
る他の構成を示したものであり、この実施例では第１図
におけるフック掛け５０を必要としないものである。

前記内アーム７の先端における内部には、下方に向けて
開口したコの字形をしたヘッド５５が取り付けてあり、
このヘシド５５の内部には軸５６によって２つのプーリ
ー５７．５８が回転自在に軸支しである。また、このヘ
ッド５５の下部にはコの字形をなった反転体５９がピン
６０によって回動自在に軸支してあり、このピン６０は
前記軸５６よりその位置を少しバケット方向に向けて偏
位させである。また、ヘッドＳ５の左右の側面には、こ
の反転体５９が接触するためのストンパー６１が左右に
突出して固定しである。そして、フック体４８の内部に
はプーリー６２が軸支してあり、前記ワイヤー４６はプ
ーリー５７によって下方に向けて反転され、このプーリ
ー６２によってさらに上方に向けて反転させられ、つい
でプーリー５８によって下方に向けて反転させられ、ワ
イヤー４６の先端はフック体４８の上部に連結されてい
る。

この第６図における他の実施例の動作を第７図によって
説明する。

まず、第７図Ａではフック体４８を吊り下げた状態であ
り、外アーム７の内部に収納していない状態である。こ
の状態でワイヤー４６を引き上げると、ワイヤー４６に
よってフック体４８は上方に引き上げられる。するとフ
ック体４８の上面が反転体５９の下部と接触し、第７図
Ｂの状態となる。この状態においてさらにワイヤー４６
を引き上げると、反転体５９によってその長さが限定さ
れていることから、ワイヤー４６の力は反転体５９に直
接加えられることになり、垂直方向の力となって反転体
５９に与えられる。このため反転体５９のピン６０と上
昇方向の力の中心である軸５６の位置が偏心している二
とから、ワイヤー４６・の力は反転体５９を回転させる
分力となり、第７図Ｃに示すように反転体５９およびフ
ック体４８をそのまま上方に持ち上げる力となる。この
ため、ワイヤー４６を引き上げると反転体５９は水平位
置にまで持ち上げられ、反転体５９ニストノパー６１が
接触してその状態で停止する。

この実施例では反転体５９ニよってフック体４８が垂直
方向より水平方向に反転させられるので、フック体４８
は内アーム７の内部Ｚこ直接収納され、収納した場合に
おいて外部からはフック体４８をみることができず、内
アーム７は直線上の突起がない形状となる。このためバ
ケット８を作動させて土砂を掘り採る場合番ごおいて、
フック体４８がその掘削動作における障害とならないも
のである。

次に、第８図は本実施例におレノる同期機構の他の実施
例を示すものである。図中同一の機構には同一の符号を
付し、その説明を省略しである。

第８図は同期機構の側断面図、第９図は同上の第８図中
Ｂ−Ｂ矢視断面図、第１０図は同期機構の分解斜視図で
ある。

前述の内アーム７の上面中央にはその長さ方向にわたっ
て凹部３０が形成されており、この凹部３０の底にはラ
ンク３１が固定されている。また外アーム５の上部中央
には穴３２が開口されており、この穴３２の左右より前
記凹部３０方向に向けて平行ムこ軸支板３３が固定され
ている。この軸支板３３には軸３４、３５乙こよってそ
れぞれピニオン３６．３７が軸支されており、ピニオン
３６は前記ラック３１に噛み合わされており、ピニオン
３６．３７はそれぞれ互いムこ噛の合わされている。な
お、ピニオン３７の上部の歯面は外アーム５の上面より
突出させである。

次に、前記一対のガイド板１３の間にはその前方と後方
番こそれぞれガイド３８．３９が摺動自在に挿通してあ
り、このガイド３８．３９の間シニはラック４０がその
歯面を下方番こ向けるように連結してあり、ガイド３８
．３９、ラック４０によりＨ形状に組み立てられている
。このガイド３８．３９、ラック４０はガイド板１３に
案内されて、外アーム５の長さ方向に沿って移動させら
れる。このランク４０は前記ピニオン３７と噛み合わさ
れている。そして、スライダー１４の下部はややコの字
形になるように切り込まれており、このコの字形になっ
た空間に前記ランク４０が挿通されており、スライダー
１４をラック４０は連結されている 次に、二の実施例の作用を説明する。

外アー１５より内アーム７を引き出させようとする場合
には、油圧シリンダー１７を作動させ、シリンダーロッ
ド１８を押し出させる。すると内アーム７は外アーム５
より押し出されてバケット８と外アーム５の後端との距
離が長くなる。内アーム７の移動と同時番こラック３】
が移動するのでピニオン３６が回転させられ、そのピニ
オン３６の回転はピニオン３７によって逆方向に反転さ
せられ、ランク４０に伝えられる。このためラック４０
はガイド３８．３９に案内されて、ガイド板１３の長さ
方向ムこ移動することになる。そして、このラック４０
の移動方向、および移動量は内アーム７の移動方向、移
動量と同一であり、ラック４０に連結されたスライダー
１４は内アーム７と同じ移動量で移動させられることに
なる。このためスライダー１４に固定しであるバケット
シリンダー１１の移動量は内アーム７との移動量と同じ
になり、バケット８の傾斜角度は常に同一の状態を保持
させられることになる。

また、内アーム７を短縮させてバケット８を持ち上げよ
うとする場合には、前述とは逆にシリンダーロッド１８
を油圧シリンダー１７の方向に引き込めること番こより
、内アーム７を外アーム５の内方向に移動させる。する
と、この移動動作はラック３１、ピニオン３６．３７を
介してランク４０に伝えられ、スライダー１４を内アー
ム７と同じ移動量で戻させること番こなる。このため、
バケット８の傾斜角度は常に一定の角度を保持したまま
後方に移動させられることになる。

（効果〕 本発明は上述のように構成したので、土砂の掘り採り作
業と重量物の吊り下げの作業が同一の掘削機で作業する
ことがでと、それぞれの個別の機能を持たせることで安
全な作業を行うことができることになる。また、このク
レーン機構においては内アームが外アームに対して摺動
することから、通常のクレータと同じようにその長さ方
向に沿って重量物を移動させることがでと、専用のクレ
ーン機構を従来の掘削機のアームに取り付ける必要がな
く、構成が極めて簡単となり、製造が容易となるもので
ある。

また、掘削動作の場合においてバケットをより深い位置
に移動させようとする場合にば、内アームを移動させる
ことによってバケットをより長い距ＭＬこ移動させるこ
とができるので、掘削の作業における作動範囲が広くな
るものである。

・１．開面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例を示す掘削機の外観斜視図、
第２図は外アームの内部の構造を示す側断面図、第３図
は同上の内アームを外アームより引き出した状態を側断
面図、第４図は第２図中Ａ−Ａ矢視断面図、第５図は同
！ｔＩＩ機構の構成を示す分解斜視図、第６図はフック
体の収納方法を示す他の実施例の分解斜視図、第７図は
本実施例おける動作を示す説明図、第８図は同期機構の
他の実施例を示す外アームの側断面図、第９図は第６図
中におけるＢ−Ｂ矢視断面図、第１０図は同上の同！ｔ
！ｍ構の構成を示す分解斜視図である。

１・・・車体、３・・・ブーム、５・・・外アーム、７
・・・内アーム、８・・・バケット、１１・・・バケッ
トシリンター４５・・・巻き上げ機、４６・・・ワイヤ
ー、４８・・・フック体、４９・・・フンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動できる車体と、この車体前部で上下方向に揺動自在
   に連結されたブームと、このブームの先端において上下
   に揺動自在に連結された外アームと、この外アームの長
   さ方向に伸縮できるように挿入された内アームと、内ア
   ームの先端に連結されたバケットと、内アームの先端下
   面において吊り下げられたフックとを有するクレーン付
   き掘削機。