JPH0428860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧式シヨベル系掘削機を母体と
し、そのフロントアタツチメント及び油圧系統機
器を改良して振動掘削機、振動輾圧機及び振動破
砕機として兼用し得るようにした振動式の多用途
機に関するものである。

〔従来の技術〕

シヨベル系掘削機には装軌式、装輪式、トラツ
ク搭載式などが有るが、各型式に共通して作業機
としてのフロントアタツチメントを有している。

上記のフロントアタツチメントの基体的な構造
は、第５図に示すように、フロントアタツチメン
トＦの基体をなすブーム１の先端にアーム２が回
動自在に軸支され、更にその先端にバケツト３な
どのように直接的に土砂等に触れる作業部材を取
りつけてなる。４はブームピン、５はアームピ
ン、６はバケツトピンである。７はブーム起伏用
の油圧シリンダ（ブームシリンダ）、８はアーム
回動用の油圧シリンダ（アームシリンダ）、９は
バケツト回動用の油圧シリンダ（バケツトシリン
ダ）である。

上記のような基本的構造のフロントアタツチメ
ントの他に、例えばバケツト３とアーム２との間
に吊棒を介装するなどの変形フロントアタツチメ
ントも多く用いられており、また、バケツト３に
も各種形式のバケツト（例えば岩石用バケツト、
溝掘用バケツト、粘性土用バケツト）が有つて交
換使用し得るのみでなく、バケツト３を取外して
リツパ、杭打機、コンクリートバイブレータなど
を取付けて使用することもできる。

従来一般に、バケツトによつて土砂を掘削する
場合、土砂が固結していると掘削が困難で、著し
く作業能率が低下する。また、土砂の粘性が大き
くてバケツトからの土離れが悪いときも著しく作
業能率が低下する。

固結した土砂を高能率で掘削できるようにする
と共に、掘削した土砂を篩い別け得るようにする
ため、バケツトに起振用の油圧シリンダを取り付
けて、バケツトの切刃に振動を与える構造が公知
（実公昭56−47252号）である。

また、バケツトに振動発生機（油圧、空圧、電
気などで駆動される起振機）を搭載して掘削性能
や土離れ性能を改良した構造も公知（実公昭54−
41526号）である。

さらに進歩した先行技術として、フロントアタ
ツチメントを構成しているアームを先端部と根元
部とに分割して、双方の部分の間に防振部材を介
装して接続した構造も公知（特開昭59−173492
号）である。

〔発明が解決しようとする課題〕

例えば地下に配管を埋設しようとした場合、 地表の固結層を破砕すること、 溝を掘ること、 溝を埋め戻すこと、及び、 埋め戻した土砂を輾圧すること。

が必要である。

従来の油圧式シヨベル系掘削機は、溝掘りと埋
め戻しとについては高能率で作業を行い得るが、
破砕と輾圧とに関しては能力が劣つていた。

しかし乍ら、狭隘な作業区域で比較的小規模な
配管埋設工事をする場合、専用の破砕機や専用の
輾圧機を取り揃えることは困難でもあり不経済で
もあるため、バツクホウと通称されるアタツチメ
ントを装着した油圧シヨベルによつて、破砕、溝
掘り、埋戻し、輾圧が行われることが少なくな
い。

しかし乍ら、従来の油圧式シヨベル系掘削機は
輾圧や破砕に適していなかつた。次に、その理由
について説明する。

(a) 第６図は、溝Ｄを埋め戻した盛土Ｓをバケツ
ト３で押さえつけて輾圧している状態の説明図
である。

シヨベル系掘削機は、バケツト３によつて通
常の掘削作業をする際、該バケツト３に対して
下向き方向の掘削反力が掛かつて、いわゆる尻
が浮く状態となるので、車体後方にバランスウ
エイトＣが装着されている。

このため、第６図の状態でバケツト３を盛土
Ｓに押しつけると、無限軌道接地面の前部ｆが
浮き上がつてしまい、充分な輾圧効果が得られ
ない。

実公昭54−41526号「振動式バクツホー」の
如くバケツト３に起振機が設置されていると、
有効な振動輾圧を行い得るが、例えば配管の寸
法に応じて大、中、小のバケツトを交換使用す
る際、該大中小それぞれのバケツトに起振機を
設置しなければならないので製造コストが割高
であり、バケツトの運搬、保管が厄介であり、
その上、バケツトの着脱交換に際して油圧ホー
スの継ぎ替え作業を必要とし、多大の時間、労
力を費さねばならない。

第７図は、アーム２の先端にリツパ爪１０を装
着して固結層Ｈを破砕している状態の説明図であ
る。

固結した土砂の掘削には振動を与えることが有
効である。

本発明は上述の事情に鑑みて為されたもので、
油圧式シヨベル系掘削機のフロントアタツチメン
ト、及び油圧系機器の１部を改良して、 大小各種バケツトの交換を迅速に行うことがで
き、 各バケツトに起振機を設置する必要無く、 有効な破砕、溝掘り、埋戻し、輾圧作業を行う
ことができ、 １台の油圧式シヨベル系掘削機を母体として、
そのフロントアタツチメントの１部を交換して、
破砕、広狭各種の幅寸法の溝掘削、上記溝の埋戻
し、及び埋め戻した土砂の輾圧を行い得る、振動
式の多用途機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための構成について、本
発明の１実施例に相当する第２図および、その
−断面図である第１図を参照して説明すると次
のごとくである。

フロントアタツチメントであるブームと、上記
ブームを起伏駆動するブームシリンダとを有する
油圧式のシヨベル系掘削機を母体とし、 上記ブームシリンダのピストンロツドの先端を
ブームに軸着するロツドピン７ｂがクランク軸状
をなしており、そのジヤーナルピン部分７_b-1が
前記ブーム１の略平行な１対の側板１ａ，１ｂを
貫通して回転自在に支持されており、上記ロツド
ピン７ｂがブームの１対の側板１ａ，１ｂから外
側に突出している部分が前記ジヤーナルピン７_b-
１に対して偏心してクランクピン７_b-2を形成して
おり、 かつ、前記１対の側板１ａ，１ｂの間に油圧モ
ータ１３が設置されていて前記ロツドピンのジヤ
ーナルピン部７_b-1を回動駆動する構造になつて
いるとともに、 前記ブームシリンダのピストンロツド７ａの先
端部に設けられた軸受孔７_a-1が前記クランクピ
ン７_b-2に対して回動自在に嵌合していることを
特徴とする。

油圧式シヨベル系掘削機のブームは一般にボツ
クスタイプに構成され、左右１対の平行な側板を
有しているが、強度設計などの関係により上記の
平行な側板は必ずしも厳密に平行でない場合も有
る。本発明について前述した略平行な１対の側板
とは、目視観察で平行と感じられる程度の平行度
を指すものである。

〔作用〕

上記の構成によれば、クランク軸状ロツドピン
の回転に伴つて、ブームが起伏方向に振動し、そ
の振動はアタツチメントの先端部材（例えばバケ
ツト、リツパなど）に伝えられる。

このため、バケツトで掘削するときは有効な振
動掘削が可能となる。

また、バケツトで輾圧するときは有効な振動輾
圧が可能となる。

また、リツパで固結層を破砕するときは有効な
振動破砕が可能になる。

また、粘性土をバケツトから放出する際に振動
を与えると土離れが良くなる。

また、バケツトやリツパ爪には起振機を搭載し
ていないので、その着脱交換に際して油圧ホース
の継ぎ替え作業を必要としないので迅速、容易に
着脱交換を行うことができる。しかも油圧モータ
１３が１対の側板１ａ，１ｂの間に収納された形
に設置されているので該油圧モータが邪魔になら
ず、外部障害物に衝突して破損するおそれも無
い。その上ジヤーナルピンの左右両端部にそれぞ
れクランクピンが設けられて作用対称形をなして
いるので、左右の力学的バランスが良い。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示す部分的外観図
であり、１はブームである。

この実施例は、第５図に示した従来例の油圧式
シヨベル系掘削機を母体とし、これに本発明を適
用して改良したものであつて、第５図と同一の図
面参照番号を付したものは前記従来例と同一乃至
は類似の構成部材である。

説明の便宜上、本発明においてブームとは、車
体に対して軸着され、油圧力によつて垂直面内で
往復回動せしめられる部材をいう。ただし、車体
が水平地盤上に置かれている場合である。

ブームシリンダ７のピストンロツド７ａは、そ
の先端をロツドピン７ｂによつてブーム１に連結
されている。

第２図に示した−断面を第１図に示す。

前記のロツドピン７ｂはクランク軸状に構成さ
れている。

即ち、ジヤーナルピン７_b-1と、１対のクラン
クピン７_b-2とが、図示寸法ｅだけ偏心して、平
行に一体成形されている。

上記ジヤーナルピン７_b-1は、ブーム１の１対
の側板１ａ，１ｂを貫通してベアリング１２によ
り回転自在に支持されている。該ジヤーナルピン
７_b-1の両端部に形成されたクランクピン７_b-2は
それぞれ側板１ａ，１ｂから外側に突出してい
る。１３はオイルシールである。

ブームシリンダのピストンロツド７ａの先端に
設けられた軸受孔７_a-1は、前記のクランクピン
７_b-2に回転自在に嵌合され、座金７_a-2と割ピン
７_a-3とで抜け止めを施されている。

一方、油圧モータ１３は、その回転軸を前記ジ
ヤーナルピン７_b-1と平行ならしめて、ブーム１
の１対の側板１ａ，１ｂの間に設置されている。

上記油圧モータ１３の回転軸には駆動プーリ１
４が固着されている。１７は軸受である。

また、前記ジヤーナルピン７_b-1には被動プー
リ１５が固着されていて、前記駆動プーリ１４と
の間にＶベルト１６が巻回されて連動されてい
る。

前記ロツドピン７ｂと、被動プーリ１５と、Ｖ
ベルト１６との関係を第３図に示す。本図は、ブ
ーム１とベアリング１２とを取り除いた状態を仮
想して、−断面を描いたものである。

同様に、ブーム１とベアリング１２とを取り除
いた状態を仮想して矢視図を描くと第４図の如
くである。

第３図に示した段付寸法Ｅは、第１図に示した
偏心量ｅの２倍に相当する。

ロツドピン７ｂはこのようにクランク軸状に構
成されているので、いま仮にブーム１を固定して
ジヤーナルピン７_b-1を油圧モータ１３で回すと、
ピストンロツド７ａは第１図において上下動せし
められる。

しかし、実際には、ピスンロツド７ａの上下動
は油圧ロツクにより拘束されているので、ジヤー
ナルピン７_b-1を回転させると、ブーム１が起伏
方向に振動せしめられる。

上記の振動は、増幅されてブーム先端に、さら
にアームに伝えられ、アーム先端のバケツト、リ
ツパ等に伝えられる。

この振動を利用して、バケツトによる振動掘
削、粘性土の振動放出、リツパによる固結土砂の
振動破砕、バケツトによる振動輾圧など、各種の
振動工法を施工することが出来る。

いま、小径の枝管を埋設するため、幅寸法W₁
の小形バケツトで溝を掘つて埋め戻したとする
と、溝幅が約W₁であるから、埋め戻した盛土の
輾圧は幅寸法W₁の小形バケツトで行うのが一番
好都合である。

次いで大径の幹管を埋設するには、W₂＞W₁な
る幅寸法W₂の大形バケツトで溝を掘り、該大形
バケツトで埋め戻し、該大形バケツトで輾圧する
のが最も好都合である。

このように、バケツトを交換使用する必要が有
る場合、本実施例によれば、大、中、小各種サイ
ズのバケツトを交換する際、油圧ホースの着脱操
作を必要としないので迅速、容易に行い得る。

また、各サイズのバケツトそれぞれに起振機を
搭載する必要が無いので、バケツトの製造コスト
が安く、かつ、バケツトの運搬、保管が容易であ
る。

さらに、溝の掘削に際して、固結土砂の破砕を
必要とする場合は、バケツトをリツパ爪（第７図
における図面参照番号１０）と交換する。この交
換も迅速、容易に行い得る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、 大小各種バケツトの交換を迅速に行うことがで
き、 各バケツトに起振機を設置する必要が無く、そ
のフロントアタツチメントの１部を交換して、振
動を利用した破砕、広狭各種の幅寸法の溝の振動
掘削、上記溝の埋戻し、及び、埋め戻した土砂の
振動輾圧を１台の機械で行い得るという、優れた
実用的効果を奏する。

また、粘性土の土離れを良くするという効果も
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明に係る輾圧機兼破砕
機の一実施例を示し、第１図は部分的断面図、第
２図は部分的外観図、第３図は第１図の−断
面模式図、第４図は第１図の矢視模式図であ
る。第５図乃至第７図は油圧式シヨベル系掘削機
の従来例を示し、第５図は全体的外観図、第６図
は輾圧作業中の状態を描いた説明図、第７図はリ
ツパ作業中の状態を描いた説明図である。 １……ブーム、１ａ，１ｂ……側板、２……ア
ーム、３……バケツト、４……ブームピン、５…
…アームピン、６……バケツトピン、７……ブー
ムシリンダ、７ａ……ブームシリンダのピストン
ロツド、７_a-1……軸受孔、７_a-2……座金、７_a-3
……割ピン、７ｂ……ロツドピン、７_b-1……ジ
ヤーナルピン、７_b-2……クランクピン、１２…
…ベアリング、１３……オイルシール、１４……
駆動プーリ、１５……被動プーリ、１６……Ｖベ
ルト、１７……軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ フロントアタツチメントであるブームと、上
   記ブームを起伏駆動するブームシリンダとを有す
   る油圧式のシヨベル系掘削機において、 上記ブームシリンダのピストンロツドの先端を
   ブームに軸着するロツドピン７ｂがクランク軸状
   をなしており、そのジヤーナルピン部分７_b-1が
   前記ブーム１の略平行な１対の側板１ａ，１ｂを
   貫通して回転自在に支持されており、上記ロツド
   ピン７ｂがブームの１対の側板１ａ，１ｂから外
   側に突出している部分が前記ジヤーナルピン７_{b-
   １}に対して偏心してクランクピン７_b-2を形成して
   おり、 かつ、前記１対の側板１ａ，１ｂの間に油圧モ
   ータ１３が設置されていて前記ロツドピンのジヤ
   ーナルピン部７_b-1を回転駆動する構造になつて
   いるとともに、 前記ブームシリンダのピストンロツド７ａの先
   端部に設けられた軸受孔７_a-1が前記クランクピ
   ン７_b-2に対して回転自在に嵌合していることを
   特徴とする、油圧式シヨベル系掘削機を母体とし
   た振動掘削・輾圧・破砕機。