JPH04254090A - 回転式ケーシングドライバの油圧継手着脱装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雌雄の油圧継手を油圧
シリンダ等のアクチュエータを使用して着脱する装置に
係り、特に建築、土木の基礎工事に使用する大口径鋼管
杭あるいは鋼管類の圧入、引抜きを行なうための全旋回
式ケーシングドライバにおいて、ケーシングを回転円筒
体に固定する油圧式バンド装置のアクチュエータに作動
油を供給、排出する油圧回路に設けられる油圧継手のよ
うに、作動油供給先の油圧回路に高圧が残留する場合に
適用するに好適なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ケーシングドライバは、図９の平面図お
よび図１０の正面図に示すように、水平に保持されるベ
ースフレーム２０にスラストシリンダ（図示せず）によ
り昇降自在に取付けられたスラスタテーブル５と、該ス
ラスタテーブル５に油圧モータ（図示せず）により回転
自在に取付けられた回転円筒体１と、該回転円筒体１に
取付けられたケーシング掴み用バンド２３と、該バンド
２３を開閉する油圧式バンドシリンダ２２とを有し、前
記回転円筒体１側と前記スラスタテーブル５側にそれぞ
れ取付けられた雌雄の継手３０、２８を着脱自在に接合
することにより、前記バンドシリンダ２２に対して作動
油を供給、排出する油圧回路を構成する。そして、ケー
シングドライバで鋼管を圧入する場合は、前記継手３０
、２８を接合し、該継手３０、２８を介してバンドシリ
ンダ２２に作動油を供給し、バンド２２を閉じる方向に
作動させてその中に貫挿するケーシング（図示せず）を
バンド２３でチャッキングし、チャッキングが終了した
ら前記継手３０、２８を外し、スラストシリンダをスラ
スタテーブル５の下降方向に作動させると同時に、回転
円筒体１をケーシングと共に油圧モータにより回転させ
る。これにより、ケーシングは、ケーシングドライバお
よびケーシングドライバに取付けた錘りの重み等により
押込み力が与えられて地中にスラストシリンダの１スト
ローク分だけ圧入される。次に再び前記継手３０、２８
を接合し、該継手３０、２８を介してバンドシリンダ２
２に作動油を供給し、バンド２３を開く方向に作動させ
てケーシングのバンド２３による拘束を解き、１ストロ
ーク分スラスタテーブル５を上昇させ、前記のようにバ
ンド２３によるケーシングのチャッキングと押下げおよ
び回転を行なうという動作を繰り返す。

【０００３】ケーシングの引抜きを行なう場合にも１ス
トローク引抜き毎に継手３０、２８の着脱を行なう。

【０００４】このような全旋回式のケーシングドライバ
においては、前記バンドシリンダ２２は回転円筒体１側
に取付けられるので、バンドシリンダ２２によりバンド
２３の開閉動作を行なわせるには、バンドシリンダ２２
に対して作動油の供給、排出を行なわせるため、スラス
トシリンダの１ストローク分のケーシング圧入あるいは
引抜き動作毎に前記継手３０、２８を着脱しなければな
らない。従来、この継手３０、２８の着脱は人手により
行なっていたが、回転円筒体１側の油圧回路には、ケー
シングをバンド２３で締め付けるためのアキュムレータ
（図示せず）により油圧が残留するため、圧抜きを行な
ってから継手３０、２８の接合を行なわなければ人手に
よる接合が行なえない。

【０００５】すなわち、継手３０、２８は、図１１に示
すように、それぞれの継手３０、２８が接合されている
回路の内圧および各継手３０、２８の内蔵ばね４０、３
９の力に抗して、ポペット３８、３７どうしを当接した
状態で押し込むことにより接合するものであり、人手に
よる場合には、内圧等に打勝つ力が得がたいため、回転
円筒体１側の油圧を圧抜きを行なっていたのである。こ
のように、人手による場合は、継手３０、２８の接合お
よび脱離に時間を要し、作業能率低下の原因となってい
た。

【０００６】このため、図１０に示すように、本発明者
等は、油圧シリンダ２６を使用して継手３０、２８を着
脱する自動着脱装置を開発している。この自動着脱装置
は、回転円筒体１に固定したブラケット２９に配管２を
介してバンドシリンダ２２のロッド室、ボトム室にそれ
ぞれ接合される一対の雌継手３０を取付け、一方、スラ
スタテーブル５には、前記油圧シリンダ２６のピストン
ロッドにピン２７により連結された昇降ブラケット２５
に油圧源、油タンクに配管３３、３３を介して接続され
る一対の雄継手２８を前記雌継手３０に対向させて取付
け、該昇降ブラケット２５は、スラスタテーブル５に固
定した左右のガイド枠２４、２４間に左右に若干移動で
きるようにガタを持たせて装着されており、前記油圧シ
リンダ２６を伸長させると、昇降ブラケット２５に取付
けたテーパー形のガイドピース３１がブラケット２９に
設けたテーパー形のガイド穴３２に案内され、継手２８
、３０どうしの芯合わせがなされて継手２８、３０の接
合がなされるように構成されている。スラスタテーブル
５には、回転円筒体１側の継手３０がスラスタテーブル
５側の継手２８の対向位置に停止するように位置制御を
行なうためのリミットスイッチ３４が設けられ、その作
動片３４ａが回転円筒体１に取付けたドッグ３５に接触
することにより回転円筒体１の停止信号を発生させる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図９、図１０に示した
従来の油圧継手の着脱装置は、対をなす配管２、２内の
残留内圧の差により、昇降ブラケット２５を油圧シリン
ダ２６によって上昇させる際に該昇降ブラケット２５が
ピン２７を中心に傾動し、継手３０、２８どうしの接合
が良好に行なわれない場合があるという問題点があった
。

【０００８】本発明は、このような問題点に鑑み、被接
合側継手の配管内の内圧の存在の如何に拘らず、継手ど
うしの接合が確実に行なわれ、しかも構成が簡単な油圧
継手の着脱装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転円筒体に設ける第１の継手と、該回転
円筒体の周囲の非回転体に第１の継手と同高に設ける第
２の継手と、これらの継手どうしを着脱するアクチュエ
ータとからなる油圧継手の着脱装置において、前記回転
円筒体の外周面に固定した左右一対のサイドブラケット
と、前記第１の継手およびソケット（またはテーパガイ
ド）を固定した第１のプレートと、該第１のプレートの
両側に突出させて固定され、前記第１のプレートに設け
た穴または切欠きに左右および上下に移動自在に、かつ
継手の軸心方向に実質的に移動不能に挿入したハンガー
ガイドと、該第１のプレートの両側の前記ハンガーガイ
ドと異なる位置に突出させて固定され、前記第１のプレ
ートに設けた穴または切欠きに左右および上下に移動自
在に、かつ継手の軸心方向に実質的に移動不能に挿入し
たスライドガイドと、前記第１のプレートを前記左右の
サイドブラケット間のほぼ中央に位置させ、かつ該第１
のプレートの左右への移動を許容すると共に中央位置へ
の復元作用をなす弾性材またはダンパーと、前記アクチ
ュエータにより前記第１のプレートに対して進退され、
停止状態における前記第１の継手およびソケット（また
はテーパガイド）にそれぞれ対向させて前記第２の継手
およびテーパガイド（またはソケット）とを固定した第
２のプレートと、前記非回転体に取付けられ、該第２の
プレートを固定したロッドを摺動自在に保持したガイド
とを備え、前記アクチュエータの作動により前記第２の
プレートを第１のプレートに近接させると前記テーパガ
イドが前記ソケットに、継手どうしの係合に先行して係
合する構造を有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明の装置は、上記構造を有するので、回転
円筒体が停止し、第１の継手が第２の継手の対向位置に
ある状態において、油圧シリンダ等のアクチュエータに
より第２のプレートを第１のプレートに向けて押し出す
と、まずテーパガイドがソケットに係合し、第１、第２
の継手の芯ずれがあると、前記弾性材の伸縮により第１
のプレートが左右上下に移動して芯合わせがなされ、第
１の継手に対して第２の継手が接合される。第１のプレ
ートに固定したハンガーガイドとスライドガイドは、左
右のサイドガイドの穴等に対して継手の軸心方向に移動
不能に係合されているので、継手の軸心方向については
継手は剛性を持って支持され、回路内に高圧がある状況
下でも、確実な接合がなされる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す平面図、図２
は図１のＥ矢視図である。図１および図２において、１
は前記回転円筒体、５は該回転円筒体１を回転自在に支
持するスラスタテーブル、３は回転円筒体１側に取付け
られた第１の継手、４はスラスタテーブル５側に取付け
られた第２の継手である。これらの継手３、４は、下記
の構造により、軸心が回転円筒体１の半径方向を向き、
回転円筒体１の停止位置において対向するように位置制
御されるものである。

【００１２】図１、図２に示すように、回転円筒体１の
外周面には、左右一対のサイドブラケット６が固定され
る。前記第１の継手３は、これらのサイドブラケット６
、６間に、図３〜図７に示す機構により取付けられる。 図３は第１の継手３を軸心方向に外側より見た図、図４
、図５、図６はそれぞれ図３のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ
断面図、図７は図６のＤ−Ｄ断面図である。

【００１３】図３〜図７において、７は円筒体でなるソ
ケット８を上下方向の中央に固定し、かつその上下に対
をなす第１の継手３、３を固定した第１のプレートであ
る。該第１プレート７の上部の両側には、ロッド状のハ
ンガーガイド９がそのねじ部を第１のプレート７にねじ
込むことにより、突出させて固定され、各ハンガーガイ
ド９は、前記サイドブラケット６の上部に設けた長穴（
上方からの切欠きでも良い）１０に上下、左右に移動自
在に、かつ継手の軸心方向についてはガタ分を除いて実
質的に移動不能に挿入されている。１１は各ハンガーガ
イド９の外端に設けられたストッパであり、サイドブラ
ケット６に当接することにより、第１のプレート７の左
右の移動量を制限するものである。

【００１４】前記第１プレート７の中央部の両側には、
前記ハンガーガイド９と同様に、ねじ部をねじ込むこと
により、ロッド状のスライドガイド１２が突出させて固
定され、各スライドガイド１２は、前記サイドブラケッ
ト６の上部に設けた長穴（下方からの切欠きでも良い）
１３に上下、左右に移動自在に、かつ継手の軸心方向に
ついてはガタ分を除いて実質的に移動不能に挿入されて
おり、該スライドガイド１２は第１のプレート７の左右
移動のガイドを行なうものである。１４は各ハンガーガ
イド９の外端に設けられたストッパであり、サイドブラ
ケット６に当接することにより、第１のプレート７の左
右の移動量を制限するものである。

【００１５】１５は第１のプレート７とサイドブラケッ
ト６との間に介在させ、前記スライドガイド１２を貫挿
した粘弾性を持つゴム（またはばね）でなる弾性材であ
り、第１のプレート７を前記左右のサイドブラケット６
、６間のほぼ中央に位置させ、かつ該第１のプレート７
の左右への移動を許容すると共に、中央位置への復元作
用をなすもので、継手３、４の嵌合が解かれた時に第１
のプレート７がスライドガイド１２の軸心方向のほぼ中
心に復元させるため、スライドガイド１２の軸心と弾性
材１５の復元力の作用軸とが一致するように弾性材１５
が取付けてある。なお、弾性材１５の代わりにダンパー
を用いても良い。

【００１６】図３、図４に示すように、ハンガーガイド
１２は、長穴１０の底面に接し、スライドガイド１２は
、長穴１３の中間に位置することにより、第１のプレー
ト７はハンガーガイド９によって吊り下げられた形とな
る。

【００１７】図６、図７において、１６は第１のプレー
ト７の内側でサイドブラケット６、６間にボルト１７に
より固定して取付けられ、後端部ａを回転円筒体１の外
周面に当接させた第１のプレート７支持用ブラケットで
ある。該ブラケット１６には、ボルトでなる支持具１８
が、その先端をソケット８の後端に当接させて取付けら
れ、該支持具１８には、ロックナット１９が螺合されて
支持具１８の軸方向の移動が拘束される。

【００１８】図１、図２および図６において、４１は第
２のプレートであり、これには、停止状態における前記
第１の継手３、３およびソケット８にそれぞれ対向させ
て、前記第２の継手４、４およびテーパガイド４２が固
定されている。テーパガイド４２は、先端を円錐状にテ
ーパー加工したもので、継手３、４のポペット５０どう
しが接触する直前にソケット８に係合され、挿入される
ように、継手４の先端より突出して取付けられる。第２
の継手４、４と一体をなすロッド４３、４３は、油圧配
管の一部をなすもので、該ロッド４３は、スラスタテー
ブル５上にブラケット４４を介して固定されたガイド４
５のガイド穴４６、４６に摺動自在に貫挿して保持され
る。ガイド４５と第２のプレート４１との間には、第２
のプレート４１を第１のプレート７に向けて進退させる
油圧シリンダ４７が取付けられる。前記パイプ４３、４
３は、それぞれ油圧源、油タンクに油圧ホース（いずれ
も図示せず）を介して接合される。

【００１９】図８は本実施例の作用説明に供する座標系
であり、Ｘは継手４の押し込み方向、Ｙは継手３の停止
位置の位置ずれを起こす回転方向、Ｚは鉛直方向であり
、継手３、４を接合する際の押し込み力はＸ方向に作用
するから、Ｘ方向を剛支持、他の方向を軟支持とする。 より詳細に説明すると、第１のプレート７は、第２のプ
レート４１に対する装置の組立時の取付け誤差を吸収で
きる程度の自由度があれば良く、これは、ハンガーガイ
ド９と長穴１０との上下方向の隙間で吸収できる。 また、図示のα、β、γ方向についても、取付け誤差を
吸収できる程度であれば良く、これは、ハンガーガイド
９と長穴１０、およびスライドガイド１２と長穴１３と
の上下の隙間あるいは継手３の軸心方向のガタで吸収で
きる。ケーシングドライバにおいては、Ｙ方向の変位、
すなわち回転円筒体１の停止位置のずれが継手３、４の
軸心のずれの最大要因であるのが実状であり、この調心
のため、ハンガーガイド９とスライドガイド１２を長穴
１０、１３に沿って左右に移動自在に貫挿しているので
ある。

【００２０】この実施例の構成によれば、回転円筒体１
を継手３、４どうしが対向するように停止した状態で油
圧シリンダ４７を伸長させることにより、前記第２のプ
レート４１を第１のプレート７に近接させると、まず前
記テーパガイド４２が前記ソケット８に挿入され、継手
３、４の係合に先行して係合し、また、ソケット８の円
筒部は、継手３、４の図８のＸ方向のガイド機能を果た
す。この調心動作において、弾性材１５が伸縮しながら
スライドガイド１２、ハンガーガイド９がそれぞれ長穴
１３、１０に沿って移動することにより、継手３、４の
軸心が合致して接合がなされる。また、図８のα、β、
γおよびＺ方向の位置調整は、長穴１０、１３とハンガ
ーガイド９、スライドガイド１２との間の隙間により吸
収される。継手３、４の嵌合時に生じる押し込み反力は
、継手３、４のポペット５０どうしが接触してから作用
する。従って、テーパガイド４２の先端テーパ部で調心
している間は第１のプレート７はスムーズに移動する。 第１のプレート７が図８のＸ方向については剛支持され
ていることにより、回路内に高圧が存在する状況下でも
接合がなされる。特に本実施例のように、ソケット８の
後部に支持具１８を設けて支持させることにより、第１
のプレート７に加えられた力は、支持具１８、ブラケッ
ト１６を介して回転円筒体１で受けられる。その結果、
スライドガイド１２に大剛性と強度が無くとも第１のプ
レート７を支持できるため、円滑な継手の接合ができる
。

【００２１】なお、上下２個の継手３、４の双方に高圧
が存在している場合は、押し込み力がスライドガイド１
２の上下でバランスするため、ハンガーガイド９には大
きな力はかからず、第１のプレート７はスライドガイド
１２および支持具１８等を介して受けられる。上下の継
手３、４の内、一方の継手だけに高圧が存在する場合は
、スライドガイド１２に図８のβ方向の回転モーメント
し、第１のプレート７はβ方向に回転しようとするが、
このとき、ハンガーガイド９が長穴１０の側辺に接触し
て第１のプレート７の回転を制限し、押し込み力を支持
する。

【００２２】調心のために図８のＺ方向に移動した第１
のプレート７は、テーパガイド４２とソケット８との嵌
合が解かれると、自重により元の位置に復元し、また、
Ｙ方向に移動している場合は、弾性材１５の弾力により
サイドブラケット６、６間の中央位置に復元する。

【００２３】ハンガーガイド９およびスライドガイド１
２にそれぞれ設けたストッパ１１、１４は、図８のＹ方
向の移動量を制限し、これらのガイド９、１２の抜け落
ちと、弾性材１５の過大変形による劣化を防止している
。

【００２４】上記実施例においては、ソケット８および
テーパガイド４２をプレート７、４１の中央に設けた例
について示したが、これらをプレート７、４１の継手３
、４の外側でプレート７、４１の中心点Ｏ（図８参照）
に対して対称の位置に２個設けても良い。また、ソケッ
ト８を第２のプレート４１に、テーパガイド４２を第１
のプレート７に取付けても良い。

【００２５】本発明は、ケーシングドライバ以外に、回
転円筒体に油圧式アクチュエータを有し、非回転体側か
ら継手を介して作動油を供給する必要がある他の建設機
械（特に回路に高圧が残留する場合）に適用するに好適
である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１によれば、回転円筒体側継手を
固定したプレートを、左右、上下については移動可能に
、継手の軸心方向には実質的に移動不能に設けることに
より、継手接合時の押し込み力が剛支持されるようにし
たので、調心機構の作用とも相俟って、回路内に高圧が
存在する状況下でも、継手どうしの接合が確実に行なえ
る。また、本発明によれば、継手の着脱装置が、特殊な
高価な継手装置を必要とすることなく、プレート、弾性
材、テーパガイド、ソケット、スライドガイド、弾性材
等の比較的簡単で小型の部材により、簡単な構造で安価
に実現できる。

【００２７】請求項２によれば、ハンガーガイドとスラ
イドガイドにストッパを設けて第１のプレートの左右方
向の移動量を制限したので、これらのガイドの抜け落ち
と、弾性材を用いる場合のその過大変形による劣化が防
止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による油圧継手の着脱装置の一実施例を
示す平面図である。

【図２】図１のＥ矢視図である。

【図３】本実施例の第１の継手を軸心方向に外側より見
た図である。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】図３のＣ−Ｃ断面図である。

【図７】図６のＤ−Ｄ断面図である。

【図８】該実施例の作用説明に供する座標系である。

【図９】従来の継手着脱装置を有するケーシングドライ
バの正面図である。

【図１０】図１０の平面図である。

【図１１】油圧継手の接続状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　回転円筒体 ３　　第１の継手 ４　　第２の継手 ５　　スラスタテーブル ６　　サイドブラケット ７　　第１のプレート ８　　ソケット ９　　ハンガーガイド １０、１３　　長穴 １２　　スライドガイド １５　　弾性材 ４１　　第２のプレート ４２　　テーパガイド ４３　　パイプ ４５　　ガイド ４６　　ガイド穴 ４７　　油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転円筒体に設ける第１の継手と、該回転
   円筒体の周囲の非回転体に第１の継手と同高に設ける第
   ２の継手と、これらの継手どうしを着脱するアクチュエ
   ータとからなる油圧継手の着脱装置において、前記回転
   円筒体の外周面に固定した左右一対のサイドブラケット
   と、前記第１の継手およびソケット（またはテーパガイ
   ド）を固定した第１のプレートと、該第１のプレートの
   両側に突出させて固定され、前記第１のプレートに設け
   た穴または切欠きに左右および上下に移動自在に、かつ
   継手の軸心方向に実質的に移動不能に挿入したハンガー
   ガイドと、該第１のプレートの両側の前記ハンガーガイ
   ドと異なる位置に突出させて固定され、前記第１のプレ
   ートに設けた穴または切欠きに左右および上下に移動自
   在に、かつ継手の軸心方向に実質的に移動不能に挿入し
   たスライドガイドと、前記第１のプレートを前記左右の
   サイドブラケット間のほぼ中央に位置させ、かつ該第１
   のプレートの左右への移動を許容すると共に中央位置へ
   の復元作用をなす弾性材またはダンパーと、前記アクチ
   ュエータにより前記第１のプレートに対して進退され、
   停止状態における前記第１の継手およびソケット（また
   はテーパガイド）にそれぞれ対向させて前記第２の継手
   およびテーパガイド（またはソケット）とを固定した第
   ２のプレートと、前記非回転体に取付けられ、該第２の
   プレートを固定したロッドを摺動自在に保持したガイド
   とを備え、前記アクチュエータの作動により前記第２の
   プレートを第１のプレートに近接させると前記テーパガ
   イドが前記ソケットに、継手どうしの係合に先行して係
   合する構造を有することを特徴とする油圧継手の着脱装
   置。
2. 【請求項２】前記ハンガーガイドと前記スライドガイド
   の左右方向への移動量を制限するストッパを設けたこと
   を特徴とする請求項１記載の油圧継手の着脱装置。