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

深掘り掘削機の増速回路

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JPH05321289A
JPH05321289A JP4157331A JP15733192A JPH05321289A JP H05321289 A JPH05321289 A JP H05321289A JP 4157331 A JP4157331 A JP 4157331A JP 15733192 A JP15733192 A JP 15733192A JP H05321289 A JPH05321289 A JP H05321289A
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JP
Japan
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pressure
arm
hydraulic cylinder
hydraulic
cylinder
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JP4157331A
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Mitsuhiro Kishi
光宏 岸
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Japanic Corp
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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。
JP4157331A 1992-05-26 1992-05-26 深掘り掘削機の増速回路 Pending JPH05321289A (ja)

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US08/030,844 US5375348A (en) 1992-04-23 1993-03-12 Deep excavator
CA002091623A CA2091623A1 (en) 1992-04-23 1993-03-15 Deep excavator
EP93301961A EP0567218A1 (en) 1992-04-23 1993-03-16 Telescopic arm assembly with two interconnected hydraulic activators for grab bucket excavator
KR1019930006032A KR970011594B1 (ko) 1992-04-23 1993-04-10 깊게 파는 굴착기
AU36976/93A AU669885B2 (en) 1992-04-23 1993-04-16 Deep excavator

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