JPH0343414B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、道路等の掘削を行うために用いら
れ、掘削機構の旋回中においてその占有範囲を狭
くできる掘削機に関し、特に、掘削機構を二軸で
旋回させて、二軸の旋回を１対２の比率で常時連
動させることができる掘削機の同期機構に関する
ものである。

〔従来の技術〕

まず、従来の掘削機による掘削作業を第１図に
より説明する。

第１図は、従来の掘削機１によつて道路の一方
の車線に沿つて溝４を掘つていく状態を示したも
のである。この図では、二車線のうち一方の一車
線のみの掘削作業であり、掘削機１は一車線分の
幅だけ専有して、そのアーム２を上下動してアー
ム２の先端に設けたバケツト３を道路面に掘り込
み、溝４を掘削していくものである。

この作業において、バケツト３によつて掘り取
つた土砂は、アーム２を旋回させて掘削機１の後
方に待機しているトラツク５の荷台に移送しなけ
ればならない。また、この溝４を順次掘り進むと
きには、溝４に掘削機１が落下するのを防ぐた
め、掘削機１を後方（矢印Ｚの方向）に移動させ
なければならないものである。

このような掘削作業においては、掘り取つた土
砂を移送させるためアーム２及びバケツト３を旋
回させなければならないが、その回転の中心は掘
削機１の中心であるＸ点であるので、アーム２及
びバケツト３の旋回半径は図中Ｙに示す範囲のも
のとなる。このため、アーム２の旋回の動作中に
おいては、掘削を行わない他の車線にまでその作
動範囲が拡大するものとなる。

このため従来の掘削作業では、溝４を掘り込ま
ない正常な車線の車輌の進行を全面に停止させる
か、あるいはアーム２の旋回時だけ一時的に車輌
の進行を停止させるかして、事故が発生するのを
防いでいた。しかしながら、この従来の方法で
は、掘削していない他の車線における車輌の運行
を全面的、あるいは一時的に停止させることか
ら、車輌の流れが停滞し、運行経済上からも道路
専有上からも好ましいものではなかつた。

このような不都合のため、既に同一発明者によ
り提案された特開昭57年第66238号、特開昭57年
第127036号のような偏心して二重に旋回できる掘
削機も提案されている。これらの新しい掘削機で
は車体の上部であつて、一方の側面に偏位した位
置に扇形に揺動できる回動体を軸支してあり、こ
の回動体の先端上部には掘削機構を揺動自在に載
置した構造である。そして、回動体と掘削機構の
間には両者が反対方向に旋回する連動機構を介在
させてある。

この掘削機では、回動体が車体の上部で扇形に
揺動し、その先端は車体の前部から後部に向けて
移動することになる。そして、掘削機構はこの回
動体の揺動と連動して反対方向に揺動することに
なり、掘削機構は車体の幅の範囲内で前方から後
方にその方向を反転しながら移動することができ
る。このため、掘削機構は車体の側面より突出せ
ず、一方の車線の幅で土砂の搬送を行うことがで
きる。

しかし、この構成では回動体と掘削機構はいづ
れも120〜150度の範囲で扇形に揺動するものであ
り、車体に対しては摺動することとなる。このた
め、長期の使用では摩耗部分が多くなり、定期的
な点検では部品の交換を必要とするものであつ
た。また、揺動する回動体の先端に重量がある掘
削機構を搭載させてあるので、回動体の軸支部に
は大きな力が加えられることになり、強固な軸支
機構が必要となるものであつた。

このように、重量のある掘削機構と土砂の荷重
を回動体の先端に加えることから、回動体が撓む
と共に、回動体の揺動運動はどちらかといえば車
体上での往復運動に近いものであり、摩耗等によ
つて長期の使用には向かないものであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この欠点のため、車体中央に全旋回できる旋回
台を設けるとともに、旋回台上の回転中心より偏
心した位置に作業台を旋回台に対して全旋回でき
るように設けた構成の掘削機も案出されている。

しかし、この構成では車体上で二軸に旋回する
２つの機器を同時に作動させるためには複雑な連
動機構を必要とされるものであつた。このため、
旋回台と作業台の旋回を同期させ、しかも、両者
の旋回量を常に１対２の比率に保持できる簡易な
同期機構が望まれていた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、移動可能な車体と、この車体上面の
ほぼ中央に水平に固定された固定内歯車と、この
固定内歯車上に載置されて水平に全旋回すること
ができる旋回台と、この旋回台に固定された駆動
手段と、この駆動手段の回転する出力軸に固着さ
れて前記固定内歯車に噛み合うピニオンと、前記
旋回台上であつてその中心軸を旋回台の回転中心
軸より偏位させて固定された環状の軸支体と、こ
の軸支体に保持されて水平に全旋回することがで
きる回転内歯車と、固定内歯車と回転内歯車の共
通した内周の上下方向に位置した連動軸と、この
連動軸の下部に固定されて前記固定内歯車に噛み
合う下部ピニオンと、前記連動軸の上部に固定さ
れて前記回転内歯車と噛み合う上部ピニオンと、
前記回転内歯車上に載置されたバケツトを含む掘
削機構とから成り、駆動手段の出力軸の回転によ
りピニオンが固定内歯車に沿つて回転し、旋回台
が車体に対して相対的に水平方向に旋回し、旋回
台が旋回することで固定内歯車に噛み合わせた下
部ピニオンが従動し、この下部ピニオンの回転で
連動軸と上部ピニオンを回転させ、この上部ピニ
オンの回転によつて回転内歯車と掘削機構が旋回
台に対して連動して逆方向に、かつ、旋回台の二
倍の速度で回転させることを特徴とする掘削機の
同期機構を提供するものである。

〔作用〕

この掘削機では、固定内歯車上に載置した旋回
台と、この旋回台上に載置した回転内歯車が、そ
れぞれ水平方向に、且つ全周方向に渡つて自由に
回転することができるものであり、回転内歯車上
の掘削機構は車体に対して２つの旋回の自由度を
持つものである。そして、固定内歯車と回転内歯
車から成る同期機構によつて１対２の回転比率で
連動されており、しかもそれぞれの回転方向が逆
方向に向くように制御されている。このため、旋
回台を車体に対して回転すると、旋回台上に載置
してある回転内歯車は旋回台とは逆方向に回転
し、回転内歯車が車体の一側面を通過する際に
は、回転内歯車に載置してある掘削機構は車体の
一方の側面に偏位して移動することになる。

こうして、掘削機構は車体の側面より突出せ
ず、車体の幅の範囲内で車体の上面を通過し、車
体前方より後方に向けて移動させることができる
ものである。このため、この掘削機を利用して掘
削作業を行う場合には、掘削機構は車体の側方よ
り突出せず、他の車輌の通行の障害を防止するこ
とができるものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

ここで、第２図は本実施例の側面図、第３図は
正面図、第４図は平面図である。

この掘削機は自走できるものであり、平坦な車
体１０の両面にはその四隅に車輪１１が軸支させ
てあり、車体１０の各側部の一対の車輪１１間に
はそれぞれキヤタピラ（無限軌道）１２が巻き廻
してある。この車体１０の上面中央には環状形を
した支持盤１３が固着してあり、この支持盤１３
上には変形八角形をした旋回台１４が水平方向
に、かつ、全旋回できるように回転自在に軸支し
てある。この支持盤１３の回転中心は車体１０の
中央に一致させてある。

旋回台１４は、正三角形の各頂点を裁断した平
面形状をしている。この旋回台１４の後方（第２
図、第４図左側）上部には旋回台１４の周辺に沿
つて、エンジン１５、燃料タンク１６、作動油タ
ンク１７が連結して載置、固定してある。また、
旋回台１４の上面であつて、旋回台１４の回転中
心より少し燃料タンク１６に接近した位置には、
駆動手段としての油圧モーター１８がその駆動軸
を下方に向けて固定してある。

そして、この旋回台１４の上部における前方
（第２図、第４図右方）には環形状をした保持盤
１９が載置固定してあり、前述の支持盤１３の中
心軸とこの保持盤１９の中心軸とは水平方向に離
れるように偏位させてあり、且つ、両者は平行に
なるよう位置させてある。この保持盤１９上には
円形をした作業台２０が保持盤１９に対して回転
自在に軸支してあり、この作業台２０上には垂直
方向に支持体２１が固着してあり、支持体２１に
はその上下に間隔を置いて、連結具２２が固着し
てある。前記連結具２２間には基端体２６が連結
してあり、この基端体２６にはくの字形をしたブ
ーム２７が上下に揺動自在に連結してあり、ブー
ム２７の先端にはアーム２８が揺動自在に連結し
てあり、更にアーム２８の先端にはバケツト２９
が揺動自在に連結してある。

そして、基端体２６とブーム２７の中央との
間、ブーム２７の中央とアーム２８の端部との
間、アーム２８とバケツト２９との間にはそれぞ
れ油圧シリンダー３０，３１，３２が介在させて
ある。このブーム２７、アーム２８、バケツト２
９等で掘削機構４７が構成される。

また、前記基端体２６の一端には鋼板をＬ字形
に折りまげた乗員台２３が固着してあり、この乗
員台２３が固着してあり、この乗員台２３上には
シート２４と制御箱２５が固着してある。

次に、第５図は本実施例における旋回機構を詳
しく示すもので、第４図中Ａ−Ａ矢視断面図に対
応するものである。

前述の支持盤１３上には、外形がほぼ支持盤１
３と同じで、内周に歯形を切削形成させた円形の
固定内歯車３３が固着してあり、この固定内歯車
３３の外周には、ベアリング３４を介して環形状
したスライダー３５が回転自在に嵌め合わせてあ
る。このスライダー３５の上面には前記旋回台１
４が載置固着してあり、旋回台１４はこの固定内
歯車３３を中心にして全周方向に回転することが
できる。そして、油圧モーター１８の出力軸３６
にはピニオン３７が軸着してあり、ピニオン３７
の歯面は固定内歯車３３の内歯面に噛み合わせて
ある。

又、旋回台１４の下面で、かつ、固定内歯車３
３の内周に位置して、Ｌ字形の軸支片３８が焼回
台１４に固着してある。この軸支片３８と旋回台
１４にはそれぞれベアリング３９，４０が設けて
あり、両ベアリング３９，４０により連動軸４１
が軸支されており、この連動軸４１は旋回台１４
の上下面に貫通している。この連動軸４１の軸支
片３８と旋回台１４の間には下部ピニオン４２が
固着してあり、この下部ピニオン４２は固定内歯
車３３の内歯面に噛み合わせてある。また前記保
持盤１９上には、この保持盤１９とほぼ同一形状
の環形状した軸支体４３が固着してあり、軸支体
４３の内周には、外形をほぼ軸支体４３の内径と
一致させ、環形状をしてその内周に歯形を切削形
成した回転内歯車４５が嵌め合わせてある。

この回転内歯車４５はその内径を前記固定内歯
車３３の内径の半分としてあり、軸支体４３と回
転内歯車４５の間にはベアリング４４を介在させ
て自由に回転できるように保持させある。また、
前述の連動軸４１の上端には上部ピニオン４６が
固着してあり、この上部ピニオン４６は回転内歯
車４５の内歯面に噛み合わせてある。この上部ピ
ニオン４６は前記下部ピニオン４２と同一の外径
に形成してある。そして、前述の作業台２０はこ
の回転内歯車４５の上面に載置固定させてあり、
作業台２０は軸支体４３の中心軸をその回転中心
として回転することになる。

なお、第６図はこの旋回機構の回転部分を分離
した斜視図であり、第７図は、同上の回転部材の
位置関係を示す平面図である。

次に、本実施例の作用を説明する。

バケツト２９を上下動させて、道路、地面の掘
削をする作業は従来から公知の動作であり、シー
ト２４に搭乗した操作者が制御箱２５を操作する
ことにより、各油圧シリンダー３０，３１，３２
を共動させることで行わせる。このバケツト２９
により掘り取つた土砂は、バケツト２９を第３図
に示すように水平に持ち上げ、バケツト２９の下
面を旋回台１４上の機器の上面より少し高くし、
この状態でバケツト２９を車体１０の後方に旋回
させることで後方のトラツク等に移すことができ
る。

前記油圧モーター１８に油圧を供給すると出力
軸３６が回転し、出力軸３６に固定したピニオン
３７が固定内歯車３３の内歯面を伝動し、スライ
ダー３５を固定内歯車３３の外周に沿つて回転さ
せる。これにより、スライダー３５に固定した旋
回台１４は固定内歯車３３の中心軸をその回転中
心として回転することになる。この旋回台１４の
下面には連動軸４１が軸支させてあることから、
旋回台１４が回転すると下部ピニオン４２は固定
内歯車３３の内歯面に沿つて転動され、下部ピニ
オン４２、連動軸４１及び連結した上部ピニオン
４６は旋回台１４の旋回量に比例して回転させら
れることになる。

この上部ピニオン４６が従動して回転すること
により、上部ピニオン４６に噛み合わせた回転内
歯車４５は軸支体４３を中心に回転させられ、回
転内歯車４５は軸支体４３の内周に沿つて旋回台
１４の旋回方向とは逆方向に回転することにな
る。そして、回転内歯車４５の内径は固定内歯車
３３の内径の半分であり、下部ピニオン４２、上
部ピニオン４６はそれぞれ同一径であることか
ら、回転内歯車４５は旋回台１４の２倍の回転速
度で回転する。このため、回転内歯車４５の上部
に載置固着した作業台２０及び掘削機構４７は旋
回台１４とは逆方向に、しかも２倍の速度で回転
し、基端体２６から突出したブーム２７、アーム
２８、バケツト２９は旋回台１４上において二重
に回転することになる。

そして、旋回台１４が180度回転すると作業台
２０は360度回転し、両者の回転比率は１対２と
なる。このため、旋回台１４が車体１０の前方か
ら後方に向いたときには作業台２０も車体１０の
前方から後方に向き、掘削機構４７は旋回台１４
上部を通過して方向を転換されることになる。こ
の両者の連動した一連の動作で、掘削機構４７は
が車体１０の前方から後方に旋回するまでの間、
車体１０の側方にバケツト２９が突出することな
く、車体１０の幅の範囲で旋回することになる。

つまり、掘削機構４７は旋回台１４の旋回と作
業台２０の逆方向の旋回の運動を受け、その回転
中心を偏位させながら二重に旋回することにな
る。掘削機構４７は車体１０の前方から後方に向
かつて移動する時には、必ず旋回台１４の上方を
通過して回転し、掘削機構４７を車体１０の側方
に突出しないように、最小限の範囲で旋回させる
ことができる。

〔効果〕

本発明は、上述の様に構成したので、掘削機の
掘削機構を極力車体の側方に偏位させながら、前
方から後方に移動させることができ、掘削機構を
車体の幅から突出させることがない。このため、
他の車線を運行している車輌に支障を生じること
なく、道路の使用を掘削作業に専有させることが
でき、道路を効率よく使用させることができる。
また、道路が掘削機の車体の幅とほぼ同じ程度で
あつても、バケツト等が車体の側面から突出しな
いので、両側が堀などで囲まれた狭い条件の下で
も作業を進めることができる。

そして、旋回台と掘削機構とは、車体に対して
それぞれ水平方向に自由に旋回することができ、
両者は１つ駆動手段で作用されており、駆動機構
が簡単になつている。この駆動手段は、内歯車と
複数のピニオンを介して掘削機構にまで伝えられ
て旋回の運動を行つているので、確実に連動が行
われることになる。また、旋回台と掘削機構は受
に１対２の比率で旋回しなければならないが、複
数の歯車によつて両者が連動しているので、同期
が確実に行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の掘削作業を示す説明図、第２図
は本発明の一実施例を示す側面図、第３図は同上
の正面図、第４図は同上の平面図、第５図は旋回
機構を詳しく示す第４図中Ａ−Ａ矢視の断面図、
第６図は同上の旋回機構の構成を示す分解図、第
７図は旋回機構の配置を示す説明図である。 １０……車体、１４……旋回台、１８……駆動
手段としての油圧モーター、２０……作業台、３
３……固定内歯車、３６……出力軸、３７……ピ
ニオン、４２……下部ピニオン、４５……回転内
歯車、４６……上部ピニオン、４７……掘削機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 移動可能な車体と、この車体上面のほぼ中央
   に水平に固定された固定内歯車と、この固定内歯
   車上に載置されて水平に全旋回することができる
   旋回台と、この旋回台に固定された駆動手段と、
   この駆動手段の回転する出力軸に固着されて前記
   固定内歯車に噛み合うピニオンと、前記旋回台上
   であつてその中心軸を旋回台の回転中心軸より偏
   位させて固定された環状の軸支体と、この軸支体
   に保持されて水平に全旋回することができる回転
   内歯車と、固定内歯車と回転内歯車の共通した内
   周の上下方向に位置した連動軸と、この連動軸の
   下部に固定されて前記固定内歯車に噛み合う下部
   ピニオンと、前記連動軸の上部に固定されて前記
   回転内歯車と噛み合う上部ピニオンと、前記回転
   内歯車上に載置されたバケツトを含む掘削機構と
   から成り、駆動手段の出力軸の回転によりピニオ
   ンが固定内歯車に沿つて回転し、旋回台が車体に
   対して相対的に水平方向に旋回し、旋回台が旋回
   することで固定内歯車に噛み合わせた下部ピニオ
   ンが従動し、この下部ピニオンの回転で連動軸と
   上部ピニオンを回転させ、この上部ピニオンの回
   転によつて回転内歯車と掘削機構が旋回台に対し
   て連動して逆方向に、かつ、旋回台の二倍の速度
   で回転させることを特徴とする掘削機の同期機
   構。