JPH05321289A - 深掘り掘削機の増速回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土木工事などで、その直径に比べ深さが極め
て深い穴を掘り取る場合に用る深掘り掘削機であり、テ
レスコピック状に組み合わされた複数段のアームを迅速
に伸縮させることができる増速できる油圧回路である。 【構成】 複数個のアームをテレスコピック状に組み合
わせてその長さ方向に伸縮することのできる伸縮アーム
１５内に二つの油圧シリンダー２１、２２を持つ作動ユ
ニット２０を固定し、両油圧シリンダー２１、２２の圧
力室と排出室を相互に連結し、圧力室と油圧供給側６０
を接続し、両油圧シリンダー２１、２２の排出室と圧力
室とをパイロットチェック弁６７を介して接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば土木工事、建築
工事等において、その直径に比べ深さが極めて深い穴を
掘り取る場合に用いる深掘り掘削機に関し、特に、テレ
スコピック状に組み合わされた複数段のアームの伸縮速
度を早めることができる深掘り掘削機の増速回路に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より土木工事、建築工事等において
は直径に比べ深さが極めて深い穴を掘らなければならな
い場合がよくあった。例えば、鉄塔を支えるアンカー用
の穴、浄化槽の埋め込み用の穴、建築物の基礎工事、井
戸堀り工事等の作業があげられる。このような深掘りの
作業においては、穴の直径が５メートル程度であるのに
対し、深さが１５メートルないし２０メートルといった
極めて深い穴を掘らざる得ないものであった。

【０００３】このような深掘り作業には、従来では伸縮
する複数段のアームをテレスコピック状に組み立てた伸
縮アームを用い、この伸縮アームを掘削機のブームに取
り付けて、最下段のアームの先端にクラムシェルバケッ
トを連結した深掘り掘削機が用いられていた。この深掘
り掘削機の構造ではそのほとんどがブームの先端に取り
付けた伸縮できるアームによって構成されており、この
アームはテレスコピック状に組み合わされた２段以上の
複数段のアームによってバケットを深い穴の底まで吊り
下げるような構造となっているのが特徴であった。

【０００４】このような深掘り掘削機の伸縮アームの伸
縮機構で従来より一般的に用いられている方法には、ワ
イヤーやチェーンを各アーム間に張り渡し、チェーンや
ワイヤーによって各アームを同期させて伸縮させる構成
が採用されていた。このような機構では、テレスコピッ
ク状に組み立てられた複数段のアームをそれぞれ円滑に
伸縮させることができるが、各段のアームにワイヤーや
チェーンを張り渡さなければならず、ワイヤーやチェー
ンの取り廻しが極めて複雑となるものであった。また、
このワイヤーやチェーンが動作する際に、伸長するだけ
の機能ばかりではなく縮小するための機能のワイヤーや
チェーンを張らなけなければならず、一つのアームに対
して少なくとも二本のワイヤーやチェーンが必要とし、
取り廻し本数が極めて多くなるものであった。また、こ
のようなワイヤーやチェーンの取り廻しにおいては、ワ
イヤーやチェーンがアームの外側に露出することとな
り、外観上からも好ましいものではなく、また掘削作業
中にワイヤーやチェーンに土砂が付着することもあり、
磨耗や故障の原因となるものであった。

【０００５】このため、テレスコピック状となった伸縮
アームの中に油圧シリンダーを組み込み、油圧シリンダ
ーの力によって伸縮アームを伸縮させる機構も考えられ
ている。この場合、伸縮アームの内部に単一の油圧シリ
ンダーを収納しておき、この油圧シリンダーによって伸
縮アームを伸縮させることもできる。しかし、単一の油
圧シリンダーではその伸長量に限度があり、かつ、伸長
速度を早くすることができない。このため、２組つづの
アームの間にそれぞれ油圧シリンダーを介在させ、複数
の油圧シリンダーを同時に作動させることにより伸縮ア
ーム全体を伸縮させる構成も考えられる。しかし、複数
の油圧シリンダーを伸縮アーム内に収納させるとなれ
ば、圧力油を供給する高圧ホースをそれぞれの油圧シリ
ンダーに取り廻さなければならず、構造が複雑となるも
のであった。また、複数の油圧シリンダーを用いても伸
縮シリンダーを早い速度で伸縮動作させることはできな
いものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来からの深掘り掘削
機では、穴を掘削する場合にはバケットを穴の底に早く
到達させることができれば掘削の作業が早くなるなり、
作業効率も向上するものである。特に、穴が深くなれば
なるほど、地表から穴の底にバケットが到達する時間が
無駄時間となり、作業の効率が図れないものであった。
このため、ワイヤーやチェーンを用いずに伸縮ブームを
伸縮させることができ、しかもその伸縮速度を早くでき
る構成が求められていた。この場合、油圧シリンダーに
圧力油を供給する高圧ホース等の油圧回路が簡易であれ
ば構造上制作が容易となるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の欠点に鑑
み、車体と、この車体の上方に軸支されて上下に揺動で
きるブームと、このブームの先端に取り付けられ、複数
個のアームをテレスコピック状に組み合わせてその長さ
方向に伸縮することのできる伸縮アームと、伸縮アーム
の最先端のアームに取り付けられて土砂を掴み取ること
が出来るバケットとから成る深掘り掘削機において、中
間のアーム内に油圧によって動作する作動ユニットを固
定し、この作動ユニットは一対の油圧シリンダーをそれ
ぞれのシリンダーロッドが逆方向を向くように並列して
構成し、一方の油圧シリンダーのシリンダーロッドは上
段のアームに連結し、他方の油圧シリンダーのシリンダ
ーロッドは下段のアームに連結し、両油圧シリンダーの
圧力室を相互に接続するとともに両油圧シリンダーの排
出室を相互に接続し、両油圧シリンダーの圧力室と排出
室の間に一方向にのみ圧力油を流動させる合流手段を介
在させたこと特徴とする深掘り掘削機の増速回路を提供
するものである。

【０００８】

【作用】本発明では、深掘り掘削機の伸縮アームを複数
のアームによってテレスコピック状に組み立てておき、
その中段のアームに作動ユニットを固定させてある。こ
の作動ユニットでは二つの油圧シリンダーのシリンダー
ロッドを逆方向に向けて並列に組立た構成であり、一方
の油圧シリンダーのシリンダーロッドを上段のアームに
連結し、他方の油圧シリンダーのシリンダーロッドを下
段のアームに連結してある。そして、二つの油圧シリン
ダーの排出室と圧力室を接続させておき、一方の油圧シ
リンダーの圧力室に油圧を供給することで、他方の油圧
シリンダーの圧力室に排出された圧力油が供給され、一
つの油圧シリンダーに圧力を供給することによって他方
の油圧シリンダーも従動させるように構成させてある。
このため、一方の油圧シリンダーに圧力油を供給すれ
ば、他方の油圧シリンダーも同期して伸縮し、その伸縮
速度が極めて早くなるものである。また、一方の油圧シ
リンダーと他方の油圧シリンダーに高圧ホースを接続し
てあるため、従来のように各油圧シリンダーに高圧ホー
スを接続する必要が無く、高圧ホースの取り廻しが少な
くすることができ、構造が簡素となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。この実施例において、図１は掘削機の外観を示す斜
視図、第２図は伸縮アームの側面図、第３図は伸縮アー
ムの内部構造を示す断面図、第４図は作動ユニットを示
す断面図である。そして、本実施例では、地表より下部
方向に向けて垂直な深い穴を堀り、構造物の基礎工事や
埋設工事に利用するための深掘り掘削機について説明す
る。

【００１０】まず、車体１の左右にはそれぞれクローラ
ー２が巻き付けてあり、このクローラー２により車体１
は前後左右に自由に移動することができる。この車体１
の上面には作業台３が水平方向に３６０度自由に旋回で
きるように設置してあり、この作業台３の上部前面には
ややくの字形に折り曲げたブーム４が上下方向に揺動で
きるように軸支してある。このブーム４の中央と前記作
業台３の前面との間には俯仰制御用の油圧シリンダー５
が介在させてある。そして、ブーム４の先端には、断面
が四角形をした中空の細長い元アーム６がピン７によっ
て上下に揺動自在に連結してあり、ブーム４の背面中央
と元アーム６の後端との間には油圧シリンダー８が介在
させてある。この元アーム６は、例えば薄肉鋼板を折り
曲げて形成した断面四角形で内部中空の細長い形状をし
ており、その下端開口からは薄肉鋼板を折り曲げて形成
した断面四角形で内部中空の細長い形状の中アーム９が
摺動自在に挿入してある。さらに、この中アーム９の下
端開口からは、薄肉鋼板を折り曲げて形成した断面四角
形で内部中空の細長い形状の先アーム１０が摺動自在に
挿入させてある。これらの元アーム６、中アーム９、先
アーム１０によって、テレスコピック状に組み立てられ
た伸縮アーム１５が構成されている。そして、先アーム
１０の先端には円筒形をした吊り軸１２がピン１１によ
って常時自重によって下方を向くように連結させられて
おり、吊り軸１２の下端には左右に開閉動して土砂を堀
り取るための一対のシェルバケット１３が連結させてあ
り、吊り軸１２の中央と各シェルバケット１３の背面と
の間にはこのシェルバケット１３を作動させるための油
圧シリンダー１４がそれぞれ介在させてある。

【００１１】次に、図３は前述の伸縮アーム１５の内部
構成を示す断面図である。この伸縮アーム１５は、前述
のように元アーム６、中アーム９、先アーム１０がテレ
スコピック状に順次挿通されて組立られており、元アー
ム６、中アーム９、先アーム１０のそれぞれは相互にそ
の長さ方向に自由に摺動できるようになっている。この
伸縮アーム１５の内部には、一対の油圧シリンダーで構
成された作動ユニット２０がその長さ方向が伸縮アーム
１５の長さ方向と平行になるように配置してある。この
作動ユニット２０は、その形状が全く同一の油圧シリン
ダー２１と２２で構成され、油圧シリンダー２１、２２
の両軸方向が平行となるように配置してあり、各油圧シ
リンダー２１、２２のシリンダーロッドの作動方向は逆
方向に向けられ、両者は一体となるように結合してあ
る。この油圧シリンダー２１のシリンダーロッド２３は
下方に向けて配置してあり、油圧シリンダー２２のシリ
ンダーロッド２４は上方に向けて配置してある。この油
圧シリンダー２１の上部後端にはブロック状をした固定
ブロック２９が固着してあり、この固定ブロック２９と
中アーム９はピン３０によって連結してある。このた
め、作動ユニット２０全体は中アーム９と共に移動させ
られる。また、油圧シリンダー２１の下端より下方に向
けてれたシリンダーロッド２３の下端には、先アーム１
０とピン２７によって連結させてある。また、油圧シリ
ンダー２２の上端より上方に向けられたシリンダーロッ
ド２４の上端には、ブロック状をしたロッドヘッド２５
が固着してあり、ロッドヘッド２５はピン２６によって
元アーム６と連結してある。

【００１２】前記の２つの油圧シリンダー２１、２２の
圧力室は、作動ユニット２０の外部に露出した同調パイ
プ３１によって連通してあり、油圧シリンダー２１、２
２の排出室は、作動ユニット２０の外部に露出した同調
パイプ３２によって連通させてある。このため、両油圧
シリンダー２１、２２の圧力室と排出室は相互に連通さ
れていることになる。そして、油圧シリンダー２１の圧
力室側には給圧ホース３３の先端が連結させてあり、油
圧シリンダー２１の排出室側には戻りホース３４の先端
が連通させてある。これら給圧ホース３３、戻りホース
３４のそれぞれの他端は、元アーム６の外側面に固定し
てある圧力パイプ３５、３６のそれぞれの一端に連結し
てある。両圧力パイプ３５、３６は、元アーム６の外側
に平行に固定してあり、圧力パイプ３５、３６の上端に
はゴムまたは樹脂で形成して圧力油を流動させることが
できる柔軟性のある接続ホース３７、３８が接続してあ
る。なお、給圧ホース３３、戻りホース３４は、先アー
ム１０、中アーム９が元アーム６内で上下に摺動して
も、これらの移動における運動を妨げないよう、それぞ
れに撓みを持つだけの余分の長さを持たせて収納してあ
る。

【００１３】次に、図４は前述の作動ユニット２０の内
部構造を示したもので、油圧シリンダー２１、２２の一
部を破断してある。前記の油圧シリンダー２１は上下端
が開口した内部中空の丸パイプ状をしており、その上端
開口には閉鎖キャップ４０が気密に噛み合わせて閉鎖さ
せてある。また、油圧シリンダー２１の下端開口にはそ
の中央に摺動穴を形成した摺動キャップ４１が噛み合わ
せてあり、この摺動キャップ４１の摺動穴にはシリンダ
ーロッド２３が気密に、かつ摺動自在に挿通させてあ
る。このシリンダーロッド２３はパイプ状をしており、
このシリンダーロッド２３の上端にはその外周にネジを
形成した固定ボルト４２が固着してあり、この固定ボル
ト４２には油圧シリンダー２１の内周面に摺動自在で、
かつ気密に接触するピストン４３が挿通させてあり、ピ
ストン４３は固定ボルト４２のネジにねじ込んだナット
４４によってシリンダーロッド２３に連結している。こ
のように、油圧シリンダー２１の内部にピストン４３を
摺動自在に挿通することで、油圧シリンダー２１の内部
空間は２つの気密な部屋に区分され、上半分が圧力室、
下半分が排出室として構成される。

【００１４】同様に、油圧シリンダー２２は上下端が開
口した内部中空の丸パイプ状をしており、その下端には
閉鎖キャップ５０が気密に噛み合わせて閉鎖してある。
また、油圧シリンダー２２の上端開口には、その中央に
摺動穴を形成した摺動キャップ５１が噛み合わせてあ
り、この摺動キャップ５１の摺動穴にはシリンダーロッ
ド２４が気密に、かつ摺動自在に挿通させてある。この
シリンダーロッド２４の下端にはその外周にネジを形成
した固定ボルト５２が固着してあり、この固定ボルト５
２には油圧シリンダー２２の内周面に摺動自在で、かつ
気密に接触するピストン５３が挿通してあり、ピストン
５３は固定ボルト５２にねじ込んだナット５４によって
シリンダーロッド２４に連結させてある。このように、
油圧シリンダー２２の内部にピストン５３を摺動自在に
挿通することにより、油圧シリンダー２２の内部空間は
気密な２つの部屋に区分けされ、下半分は圧力室、上半
分が排出室として構成される。

【００１５】そして、油圧シリンダー２１の上部側面に
は油圧シリンダー２１の圧力室と連通するポート４５が
設けてあり、油圧シリンダー２１の下部側面には油圧シ
リンダー２１の排出室と連通するポート４６が設けてあ
る。そして、ポート４５には給圧ホース３３の先端が接
続してあり、ポート４６には戻りホース３４の先端が接
続してある。また、油圧シリンダー２１の上部側面には
圧力室と連通するポート４７が、下部側面には排出室と
連通するポート４８が設けてあり、油圧シリンダー２２
の下部側面には油圧シリンダー２２の圧力室と連通する
ポート５５が設けてあり、油圧シリンダー２２の上部側
面には排出室と連通するポート５６が設けてある。そし
て、ポート４７とポート５５は同調パイプ３１により接
続してあり、ポート４８とポート５６は同調パイプ３２
により接続してある。

【００１６】次に、図５は本実施例における油圧回路を
示すものである。この図５において、油圧ポンプ６０は
原動機６１によって従動されるもので、この油圧ポンプ
６０の吸引側は油タンク６３に連通させてあり、その吐
出側は切換弁６２に接続してある。そして、切換弁６２
の排出側は油タンク６３と接続させてある。この切換弁
６２の一方には、パイロットチェック弁６４を介して給
圧ホース３３に接続してあり、給圧ホース３３の末端は
油圧シリンダー２１のポート４５に連通している。ま
た、油圧シリンダー２１のポート４６には戻りホース３
４が接続してあり、この戻りホース３４にはインライン
チェック弁６５を介して切換弁６２に接続してある。こ
のインラインチェック弁６５の両側には、リリーフ弁６
６が並列となるように接続してある。そして、給圧ホー
ス３３とパイロットチェック弁６４の間と、戻りホース
３４とインラインチェック弁６５の間には、パイロット
チェック弁６７、インラインチェック弁６８が直列に接
続してある。これらの直列に接続してあるパイロットチ
ェック弁６７、インラインチェック弁６８とは、圧力制
御の方向が逆向きに設定してあり、圧力油の正圧状態で
は何れの方向からも圧力油が流れないように設定してあ
る。そして、パイロットチェック弁６４の制御ポートに
はインラインチェック弁６５側からの圧力を供給する圧
力路６９が接続してあり、パイロットチェック弁６７の
制御ポートにはパイロットチェック弁６４側からの圧力
を供給する圧力路７０が接続してある。これらのパイロ
ットチェック弁６７、インラインチェック弁６８により
合流手段が形成されている。

【００１７】次に、本実施例の作用を説明する。

【００１８】本実施例において、深掘り掘削機の各部の
機構を作動させるためには、まず原動機６１を駆動し、
油圧ポンプ６０を従動させることにより、油圧ポンプ６
０によって油タンク６３より圧力油を吸引し、掘削機の
各部に圧力油を供給することによって行うことになる。
このとき、油圧シリンダー５及び油圧シリンダー８に対
し適度に圧力油を供給することにより、油圧シリンダー
５、油圧シリンダー８を伸長したり、縮小したりするこ
とで、アーム４を上下動させるとともに元アーム６を上
下動させ、図６の実線で示すようにやや傾斜している姿
勢の元アーム６を、図６の破線で示すように垂直方向に
向けた姿勢に変更することができる。

【００１９】次に、図１及び図７の実線で示しているよ
うに、縮小している状態の伸縮アーム１５を伸長させる
動作に付いて説明する。即ち、図１、図３、図６の実線
で示す状態で作動ユニット２０を作動させ、元アーム６
より中アーム９を引出し、中アーム９より先アーム１０
を引き出す作動に付いて説明する。

【００２０】先ず、切換弁６２を「正」側に投入し、油
圧ポンプ６０から吐出した圧力油をパイロットチェック
弁６４方向に流出させる。すると、パイロットチェック
弁６４の設定方向が正方向であるため、圧力油はそのま
まパイロットチェック弁６４を通過し、給圧ホース３３
を介してポート４５より油圧シリンダー２１の圧力室に
供給される。油圧シリンダー２１の圧力室内に供給され
た圧力油は、この圧力室で膨張するためピストン４３を
図４中において下方に押し下げることになり、シリンダ
ーロッド２３は下方に移動させられる。油圧シリンダー
２１の圧力室に供給された圧力油は、同時にポート４
７、同調パイプ３１、ポート５５を介して油圧シリンダ
ー２２の圧力室にも同時に供給される。このため、供給
された圧力油は油圧シリンダー２２の圧力室内で膨張す
ることから、ピストン５３を図４中において上方に押上
げ、シリンダーロッド２４を上方に押し上げることにな
る。こうして、油圧シリンダー２１からシリンダーロッ
ド２３が下方に突出し、油圧シリンダー２２からシリン
ダーロッド２４が上方に突出することになる。このと
き、油圧シリンダー２１の本体は中アーム９に固定され
ていて、シリンダーロッド２３が先アーム１０に固定さ
れていることから、油圧シリンダー２１に対するシリン
ダーロッド２３の伸長により、先アーム１０は中アーム
９より押し出されることになる。また、油圧シリンダー
２２よりシリンダーロッド２４が押し出されるが、油圧
シリンダー２２は中アーム９に固定されており、シリン
ダーロッド２４は元アーム６に固定されていることか
ら、シリンダーロッド２４は元アーム６に対して移動せ
ず、相対的に中アーム９が元アーム６より押し出される
ことになる。このため、中アーム９、先アーム１０はそ
れぞれ元アーム６に対して下方に移動し、竹の子状に伸
長することになる。

【００２１】そして、ピストン４３、５３がそれぞれ油
圧シリンダー２１、２２内で下方または上方に摺動する
ことにより、油圧シリンダー２１、２２の排出室内に残
留している圧力油は油圧シリンダー２１、２２内より押
し出される。油圧シリンダー２２の排出室の圧力油は、
ポート５６、同調パイプ３２、ポート４８を介して油圧
シリンダー２１の排出室に流入し、油圧シリンダー２１
の排出側の圧力油と合流してポート４６から流出して戻
りホース３４から排出される。このようにして、戻りホ
ース３４から流出した油圧シリンダー２１、２２の排出
室内の圧力油はインラインチェック弁６５方向に向かう
ことになるが、インラインチェック弁６５はその制御方
向が逆向きに設定されているため、圧力油はインライン
チェック弁６５を通過して切換弁６２に流動することは
できない。しかし、パイロットチェック弁６７には圧力
路７０を介して、油圧ポンプ６０からの圧力油がパイロ
ット圧力として供給されているためパイロットチェック
弁６７は開放している。このため、戻りホース３４から
の圧力油はパイロットチェック弁６７を通過し、次いで
正方向に設定してあるインラインチェック弁６８を通過
する。このインラインチェック弁６８を通過した圧力油
は、前述のパイロットチェック弁６４を通過した油圧ポ
ンプ６０からの圧力油と合流し、ここで２方向からの圧
力油は集流されて給圧ホース３３方向に流れることにな
る。このように、給圧ホース３３には、油圧ポンプ６０
からの圧力油と油圧シリンダー２１、２２の排出室から
の圧力油が合流するため、給圧ホース３３に供給される
圧力油の油量は油圧シリンダー２１、２２の排出室から
排出された分だけ増加し、この増加した圧力油は油圧シ
リンダー２１、２２の圧力室に移送される。このよう
に、油圧シリンダー２１、２２の圧力室には合流した圧
力油が供給されるので、ピストン４３、５３が下方に、
或いは上方に向けて移動させられる速度は早められ、同
時にシリンダーロッド２３、２４のそれぞれの移動速度
も早められる。このため、伸縮アーム１５を構成する中
アーム９、先アーム１０は元アーム６から早い速度で伸
長することになる。なお、油圧シリンダー２１、２２の
排出室から流出した圧力油の圧力が異常に高くなり、戻
りホース３４を介してインラインチェック弁６５に非常
に高い圧力が加えられた場合にはリリーフ弁６６が開放
し、圧力油はそのまま切換弁６２に流れ、油タンク６３
で回収される。このようにして、リリーフ弁６６でイン
ラインチェック弁６５に加えられた異常圧力により回路
が破壊されるのを防いで行くことができる。

【００２２】このような順序により、油圧ポンプ６０か
らの圧力がパイロットチェック弁６４、給圧ホース３３
を介して油圧シリンダー２１、２２のそれぞれの圧力室
に供給されると、油圧シリンダー２１、２２の排出室か
ら流出した圧力油は合流して再度油圧シリンダー２１、
２２に供給されるため、シリンダーロッド２３、２４の
摺動速度は早められる。このような手順により、伸縮ア
ーム１５の全体は伸長し、図６の鎖線で示すように伸縮
アーム１５の全長が長くなる。伸縮アーム１５の伸長に
より、シェルバケット１３の下端が深穴Ｂの底に接触
し、次いで油圧シリンダー１４を作動させてシェルバケ
ット１３を左右に開閉動させ、深穴Ｂの底の部分の土砂
を掴み取ることができる。

【００２３】次に、図６の鎖線で示したように、伸縮ア
ーム１５の全長を長くして、シェルバケット１３により
土砂を堀り取ったなら、次いで伸縮アーム１５の全長を
縮小して、シェルバケット１３を深穴Ｂより引き出す動
作について説明する。

【００２４】先ず、切換弁６２を「逆」方向に切換え、
油圧ポンプ６０からの圧力油をインラインチェック弁６
５方向に伝える。このインラインチェック弁６５は正方
向の接続であるため、圧力油はインラインチェック弁６
５を通過し、戻りホース３４、ポート４６を介して油圧
シリンダー２１の排出室に流入する。このとき、パイロ
ットチェック弁６７にはパイロット圧力が加えられてい
ないため、パイロットチェック弁６７は逆方向を向いて
いるため、インラインチェック弁６５を通過した圧力油
はパイロットチェック弁６７を通過しない。そして、油
圧シリンダー２１の排出室に流入した圧力油は排出室
し、ピストン４３を上方に押上げてシリンダーロッド２
３を油圧シリンダー２１の内部に引き込めるように作動
する。このため、先アーム１０は中アーム９の内部に引
き込まれる。油圧シリンダー２１の排出室に流入した圧
力油は、同時にポート４８、同調パイプ３２、ポート５
６を通過して油圧シリンダー２２の排出室にも流入して
排出室内で膨張し、ピストン５３を下方に引き下げら
れ、シリンダーロッド２４を油圧シリンダー２２の内部
に引き込めるように作動する。このため、中アーム９は
元アーム６の内部に引き込まれる。このようにして、元
アーム６の内部に中アーム９、先アーム１０が引き込ま
れ、伸縮アーム１５の全長は縮小されるのでシェルバケ
ット１３は上方に引き上げられる。

【００２５】そして、ピストン５３が油圧シリンダー２
２の内部で下方に押し下げられることから、油圧シリン
ダー２１、２２の圧力室内に残留している圧力油はポー
ト５５、同調パイプ３１、ポート４７を介して油圧シリ
ンダー２１の圧力室に流入する。同時に、ピストン４３
が油圧シリンダー２１の内部で上方に押し上げられるた
め、油圧シリンダー２２の圧力室からの圧力油と合流し
て、ポート４５、給圧ホース３３を介してパイロットチ
ェック弁６４方向に流動する。このパイロットチェック
弁６４では、インラインチェック弁６５からの圧力が圧
力路６９を介してパイロット圧力として供給されている
ため、パイロットチェック弁６４は開放しており、給圧
ホース３３からの圧力油はそのままパイロットチェック
弁６４を通過し、切換弁６２より油タンク６３に戻る。
この場合、油圧ポンプ６０からの圧力油は油圧シリンダ
ー２１、２２の排出室にそのまま供給されているため、
シリンダーロッド２３が油圧シリンダー２１に引き込ま
れる速度、シリンダーロッド２４が油圧シリンダー２２
に引き込まれる速度は増速されない。しかし、油圧シリ
ンダー２１、２２の排出室側におけるピストン４３、５
３への圧力断面積はシリンダーロッド２３、２４の断面
積分だけ減少しており、圧力室における圧力断面積より
も小さい。このため、油圧ポンプ６０の吐出量が同一で
あれば、ピストン４３、５３の摺動速度は伸長作動時に
比べ、縮小作動時の方が早くなる。

【００２６】このようにして、伸縮アーム１５を構成す
る中アーム９、先アーム１０が元アーム６内に収納され
て全長が縮小されると、伸縮アーム１５は図１及び図６
の実線で示される状態に変化し、シェルバケット１３は
深穴Ｂより地表に引き出される。この後、油圧シリンダ
ー５、８を駆動することにより伸縮アーム１５を傾斜さ
せ、シェルバケット１３によって堀り取った土砂をトラ
ックの荷台等に排土させることができる。

【００２７】このような一連の動作を繰り返すことによ
り、その直径に比べ深い深穴Ｂを堀り取ることが可能と
なる。なおこの深穴Ｂの堀り取り作業において、切換弁
６２を「正」側に切り換えて伸縮アーム１５を伸長させ
たときシェルバケット１３が深穴Ｂの底面に接触してか
らもなお圧力油を供給することで、シェルバケット１３
を深穴Ｂの底面に押し下げ、シェルバケット１３で堀り
取る土砂の量を多くすることもできる。

【００２８】次に、図７より図９は本発明の他の実施例
を示すものであり、前述の第一の実施例における作動ユ
ニット２０の変形例である。この他の実施例の構成の説
明においては、図１から図４と同一の部材は同一の符号
を付して、説明を省略している。

【００２９】この図７は、伸縮アーム１５の内部構成を
示す断面図である。この伸縮アーム１５は、前述のよう
に元アーム６、中アーム９、先アーム１０がテレスコピ
ック状に順次挿通されて組立られており、元アーム６、
中アーム９、先アーム１０のそれぞれは相互にその長さ
方向に自由に摺動できるようになっている。この伸縮ア
ーム１５の内部には、一対の油圧シリンダーで構成され
た作動ユニット８０がその長さ方向が伸縮アーム１５の
長さ方向と平行になるように配置してある。この作動ユ
ニット８０は、その形状が全く同一の油圧シリンダー８
１と８２で構成され、油圧シリンダー８１、８２の両軸
方向が平行となるように配置してあり、各油圧シリンダ
ー８１、８２のシリンダーロッドの作動方向は逆方向に
向けられ、両者は一体となるように結合してある。この
油圧シリンダー８１のシリンダーロッド８３は下方に向
けて配置してあり、油圧シリンダー８２のシリンダーロ
ッド８４は上方に向けて配置してある。この油圧シリン
ダー８１の上部後端にはブロック状をした固定ブロック
８９が固着してあり、この固定ブロック８９と中アーム
９はピン９０によって連結してある。このため、作動ユ
ニット８０全体は中アーム９と共に移動させられる。ま
た、油圧シリンダー８１の下端より下方に向けてれたシ
リンダーロッド８３の下端には、先アーム１０とピン８
７によって連結させてある。また、油圧シリンダー８２
の上端より上方に向けられたシリンダーロッド８４の上
端には、ブロック状をしたロッドヘッド８５が固着して
あり、ロッドヘッド８５はピン８６によって元アーム６
と連結してある。

【００３０】前記の２つの油圧シリンダー８１、８２の
圧力室は、作動ユニット８０の外部に露出した同調パイ
プ９１によって連通してあり、油圧シリンダー８１、８
２の排出室は、作動ユニット８０の外部に露出した同調
パイプ９２によって連通させてある。このため、両油圧
シリンダー８１、８２の圧力室と排出室は相互に連通さ
れていることになる。さらに、前記ロッドヘッド８５の
左右には、前記接続ホース３７、３８が接続してある。
これらの、接続ホース３７、３８によって両油圧シリン
ダー８１、８２に圧力油が供給され、作動ユニット８０
の各部が動作することになる。

【００３１】次に、図８は前述の作動ユニット８０の内
部構造を示したもので、油圧シリンダー８１、８２の一
部を破断して説明している。前述の油圧シリンダー８１
は上下端が開口した内部中空の丸パイプ状をしており、
その上端開口には閉鎖キャップ９５が気密に噛み合わせ
て閉鎖させてある。また、油圧シリンダー８１の下端開
口にはその中央に摺動穴を形成した摺動キャップ９６が
噛み合わせてあり、この摺動キャップ９６の摺動穴には
シリンダーロッド８３が気密に、かつ摺動自在に挿通さ
せてある。このシリンダーロッド８３はパイプ状をして
おり、このシリンダーロッド８３の上端にはその外周に
ネジを形成した固定ボルト９７が固着してあり、この固
定ボルト９７には油圧シリンダー８１の内周面に摺動自
在で、かつ気密に接触するピストン９８が挿通させてあ
り、ピストン９８は固定ボルト９７のネジにねじ込んだ
ナット９９によってシリンダーロッド８３に連結してい
る。このように、油圧シリンダー８１の内部にピストン
９８を摺動自在に挿通することで、油圧シリンダー８１
の内部空間は２つの気密な部屋に区分され、上半分が圧
力室、下半分が排出室として構成される。

【００３２】そして、油圧シリンダー８１の上部側面に
は油圧シリンダー８１の圧力室と連通するポート１００
が設けてあり、油圧シリンダー８１の下部側面には油圧
シリンダー８１の排出室と連通するポート１０１が設け
てある。このポート１００には同調パイプ９１の一端が
接続してあり、ポート１０１には同調パイプ９２の一端
が接続してある。

【００３３】同様に、油圧シリンダー８２は上下端が開
口した内部中空の丸パイプ状をしており、その下端には
閉鎖キャップ１０５が気密に噛み合わせて閉鎖してあ
る。また、油圧シリンダー８２の上端開口には、その中
央に摺動穴を形成した摺動キャップ１０６が噛み合わせ
てあり、この摺動キャップ１０６の摺動穴にはシリンダ
ーロッド８４が気密に、かつ摺動自在に挿通させてあ
る。このシリンダーロッド８４の内部には、シリンダー
ロッド８４の内径より外径が小さい中パイプ１０５が挿
入してあり、この中パイプ１０５の下端外周には雄ネジ
を形成したネジ部１０８が設けてある。この中パイプ１
０５の下端には、油圧シリンダー８２の内周面に摺動自
在で、かつ気密に接触するピストン１０７が挿通してあ
り、ピストン１０７は中パイプ１０５のネジ部１０８に
ねじ込んだナット１０８によって中パイプ１０５に連結
させてある。このように、油圧シリンダー８２の内部に
ピストン１０７を摺動自在に挿通することにより、油圧
シリンダー８２の内部空間は気密な２つの部屋に区分け
され、下半分は圧力室、上半分が排出室として構成され
る。なお、シリンダーロッド８４の下部には、シリンダ
ーロッド８４の内外周を連通させる通孔１１１が開口し
てある。

【００３４】このシリンダーロッド８４の上端には、ロ
ッドヘッド８５が気密に連結してあり、同時にロッドヘ
ッド８５には中パイプ１０５の上端が気密に連結してあ
る。このため、シリンダーロッド８４の内部には二重に
なった同心円状の空間が形成されることになる。しか
し、両空間は導通せず、中パイプ１０５の下端はその開
口により油圧シリンダー８２の圧力室側に連通してお
り、ロッドヘッド８５の内側と中パイプ１０５の外側の
空間は通孔１１１によって油圧シリンダー８２の排出室
側と連通している。そして、シリンダーロッド８４に
は、ポート１１４、１１５が形成してあり、ポート１１
４は中パイプ１０５の内部に連通させてあり、ポート１
１５はシリンダーロッド８４の内側と中パイプ１０５の
外側の空間に連通させてある。このポート１１４には接
続ホース３７が接続してあり、ポート１１５には接続ホ
ース３８が接続してある。

【００３５】そして、油圧シリンダー８２の下部側面に
は圧力室と連通するポート１１３が、上部側面には排出
室と連通するポート１１２が設けてありる。このポート
１１３には同調パイプ９１の一端が接続してあり、ポー
ト１１２には同調パイプ９２の一端が接続してある。

【００３６】この実施例において、作業台３からの圧力
油は接続ホース３７、３８から作動ユニット８０に供給
されることになる。この場合、接続ホース３７から圧力
油が供給されると、ポート１１４、中パイプ１０５を通
過し、油圧シリンダー８２の圧力室に流動し、圧力室内
で膨張する。このため、ピストン１０７及びシリンダー
ロッド８４は油圧シリンダー８２内で上方に摺動するこ
とになり、シリンダーロッド８４が元アーム６に連結し
てあり、油圧シリンダー８２が中アーム９に連結してあ
ることから、中アーム９は元アーム６より引き出される
ことになる。同時に、供給された圧力油はポート１１
３、同調パイプ９１、ポート１００を通過して油圧シリ
ンダー８１の圧力室にも供給され、圧力室内で膨張する
ことになる。このため、ピストン９８を油圧シリンダー
８１内で下方に摺動させ、ピストン９８及びシリンダー
ロッド８３を押し下げ、油圧シリンダー８１よりシリン
ダーロッド８３を突出させる。この油圧シリンダー８１
は中アーム９に連結してあり、シリンダーロッド８３は
先アーム１０に連結してあることから、両者の間隔が引
き離され、先アーム１０は中アーム９より押し出される
ことになる。こうして、両油圧シリンダー８１、８２が
同時に作動し、テレスコピック状になった伸縮アーム１
５が伸長することになる。なお、ピストン１０７が油圧
シリンダー８２内で上方に摺動することにより、油圧シ
リンダー８２の排出室に残留していた圧力油は通孔１１
１よりシリンダーロッド８４の内部に流入し、シリンダ
ーロッド８４と中パイプ１０５の間を流動し、ポート１
１５、接続ホース３８より圧力源に還流することにな
る。また、油圧シリンダー８１でも同様で、排出室内に
残留していた圧力油はポート１０１、同調パイプ９２、
ポート１１２の順に流れ、通孔１１１より流出すること
になる。

【００３７】この実施例では、第一の実施例のように圧
力油を供給、排出するための給圧ホース３３、戻りホー
ス３４、圧力パイプ３５、３６を長く取り廻す必要が無
くなり、元アーム６の上部で簡単にまとめることが可能
となる。このため、構造が簡易となり、長期の使用では
変質し易い高圧ホースを長く取り廻さずに済むため、保
守が容易となる。

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、そ
の直径に比べて底が深い深穴を堀り取る際にクラムシェ
ルバケットを吊り下げた伸縮アームを一対の油圧シリン
ダーで構成された作動ユニットで伸縮の作動を行わせる
ことができる。この作動において、各油圧シリンダーの
排出側から流動した圧力油を各油圧シリンダーを伸長さ
せるための圧力油と合流させ、合流させて圧力室に供給
することができるので、単に圧力源から供給された圧力
油の供給量に比べて圧力油の供給量が大きくなる。この
ため、各油圧シリンダーの伸長速度を早めることがで
き、バケットを深穴に掘り下げる速度を早めることがで
き、バケットが穴の底に到達する速度を早めることがで
き、掘削の作業効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である深掘り掘削機の外観を
示す斜視図である。

【図２】伸縮アームの外観の全体を示す側面図である。

【図３】伸縮アームの内部の構成を示す一部破断した側
面図である。

【図４】本実施例における作動ユニットの構造を示す断
面図である。

【図５】本実施例における油圧系統を示す配管図であ
る。

【図６】本実施例における作動を示す説明図である。

【図７】本発明の他の実施例の伸縮アームの内部の構造
を示す断面図である。

【図８】本発明の他の実施例の作動ユニットの構造を示
す断面図である。

【図９】本発明の他の実施例の油圧シリンダーの構造を
示す断面図である。 １ 車体 ２ クローラー ３ 作業台 ４ ブーム ６ 元アーム ９ 中アーム １０ 先アーム １３ シェルバケット １５ 伸縮アーム ２０ 作動ユニット ２１ 油圧シリンダー ２２ 油圧シリンダー ２３ シリンダーロッド ２４ シリンダーロッド ３１ 同調パイプ ３２ 同調パイプ ３３ 給圧ホース ３４ 戻りホース ４３ ピストン ５３ ピストン ６４ パイロットチェック弁 ６５ インラインチェック弁 ６７ パイロットチェック弁 ６８ インラインチェック弁

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と、この車体の上方に軸支されて上
   下に揺動できるブームと、このブームの先端に取り付け
   られ、複数個のアームをテレスコピック状に組み合わせ
   てその長さ方向に伸縮することのできる伸縮アームと、
   伸縮アームの最先端のアームに取り付けられて土砂を掴
   み取ることが出来るバケットとから成る深掘り掘削機に
   おいて、中間のアーム内に油圧によって動作する作動ユ
   ニットを固定し、この作動ユニットは一対の油圧シリン
   ダーをそれぞれのシリンダーロッドが逆方向を向くよう
   に並列して構成し、一方の油圧シリンダーのシリンダー
   ロッドは上段のアームに連結し、他方の油圧シリンダー
   のシリンダーロッドは下段のアームに連結し、両油圧シ
   リンダーの圧力室を相互に接続するとともに両油圧シリ
   ンダーの排出室を相互に接続し、両油圧シリンダーの圧
   力室と排出室の間に一方向にのみ圧力油を流動させる合
   流手段を介在させたこと特徴とする深掘り掘削機の増速
   回路。
2. 【請求項２】 合流手段は、制動方向が逆向きになるよ
   うにチェック弁を直列に接続させて構成したことを特徴
   とする請求項１記載の深掘り掘削機の増速回路。
3. 【請求項３】 車体と、この車体の上方に軸支されて上
   下に揺動できるブームと、このブームの先端に取り付け
   られ、複数個のアームをテレスコピック状に組み合わせ
   てその長さ方向に伸縮することのできる伸縮アームと、
   伸縮アームの最先端のアームに取り付けられて土砂を掴
   み取ることが出来るバケットとから成る深掘り掘削機に
   おいて、中間のアーム内に油圧によって動作する作動ユ
   ニットを固定し、この作動ユニットは一対の油圧シリン
   ダーをそれぞれのシリンダーロッドが逆方向を向くよう
   に並列して構成し、一方の油圧シリンダーのシリンダー
   ロッドは上段のアームに連結し、他方の油圧シリンダー
   のシリンダーロッドは下段のアームに連結し、両油圧シ
   リンダーの圧力室を相互に接続するとともに両油圧シリ
   ンダーの排出室を相互に接続し、両油圧シリンダーの圧
   力室と排出室の間に制流方向が逆向きになるように一対
   のチェック弁を直列に接続し、油圧シリンダーの圧力室
   か排出室の何れか一方と圧力源の間にチェック弁を介在
   させたこと特徴とする深掘り掘削機の増速回路。
4. 【請求項４】 両油圧シリンダーの圧力室と排出室の間
   に介在させたチェック弁の一方はパイロットチェック弁
   であり、そのパイロットチェック弁が接続されている圧
   力源とは逆の圧力源からパイロット圧を入力させている
   ことを特徴とする請求項３記載の深掘り掘削機の増速回
   路。
5. 【請求項５】 車体と、この車体の上方に軸支されて上
   下に揺動できるブームと、このブームの先端に取り付け
   られ、複数個のアームをテレスコピック状に組み合わせ
   てその長さ方向に伸縮することのできる伸縮アームと、
   伸縮アームの最先端のアームに取り付けられて土砂を掴
   み取ることが出来るバケットとから成る深掘り掘削機に
   おいて、中間のアーム内に油圧によって動作する作動ユ
   ニットを固定し、この作動ユニットは一対の油圧シリン
   ダーをそれぞれのシリンダーロッドが逆方向を向くよう
   に並列して構成し、一方の油圧シリンダーのシリンダー
   ロッドは上段のアームに連結し、他方の油圧シリンダー
   のシリンダーロッドは下段のアームに連結し、両油圧シ
   リンダーの圧力室を相互に接続するとともに両油圧シリ
   ンダーの排出室を相互に接続し、両油圧シリンダーの圧
   力室と排出室の間に制流方向が逆向きになるように一対
   のチェック弁を直列に接続し、油圧シリンダーの圧力室
   と一方の圧力源の間にチェック弁を介在させ、油圧シリ
   ンダーの排出室と他方の圧力源の間にチェック弁を介在
   させたこと特徴とする深掘り掘削機の増速回路。
6. 【請求項６】 油圧シリンダーの圧力室と一方の圧力源
   の間に介在させたチェック弁はパイロットチェック弁で
   あり、このパイロットチェック弁のパイロット圧は他方
   の圧力源から供給し、両油圧シリンダーの圧力室と排出
   室の間に制流方向が逆向きになるように直列に接続した
   一対のチェック弁の内で排出室に接続した方はパイロッ
   トチェック弁であり、このパイロットチェック弁のパイ
   ロット圧は一方の圧力源から供給したことを特徴とする
   請求項５記載の深掘り掘削機の増速回路。
7. 【請求項７】 上段のアームに連結した一方の油圧シリ
   ンダーのシリンダーロッド内にはその長さ方向に細径の
   中パイプを挿通し、中パイプの先端と一方の油圧シリン
   ダーの圧力室を連通させ、シリンダーロッドと中パイプ
   の間の空間を一方の油圧シリンダーの排出室と連通さ
   せ、圧力油の給排油を一方の油圧シリンダーのシリンダ
   ーロッドの上部で行わせるようにしたことを特徴とする
   請求項１、２、３、４、５、６記載の深掘り掘削機の増
   速回路。