JPH0610583A - アースドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バッテリのスイッチオフ操作が不要となるかあ
るいは頻度を著しく減少させることができ、また、バッ
テリ交換の頻度も著しく減少させることができ、もって
高所作業が少なくなり、安全性の向上に寄与できるアー
スドリルを提供する。 【構成】ケリードライバ３の下面のセンタジョイント２
は、非回転のアウタハウジング１４と、ケリーバ７が上
下動自在に貫挿されかつケリーバ７と共に回転するイン
ナハウジング１３とを有する。インナハウジング１３に
は回転側搭載の電気機器用バッテリ２６を備える。アウ
タハウジング１４とインナハウジング１３との相対回転
運動を利用して発電するバッテリ２６充電用発電機２１
を備えた。また、別の例として、前記リールテーブルに
搭載されたホースリールのトルクモータの油圧回路に油
圧モータを挿入して発電機の駆動源とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、バケット等の回転側に
電源を要する電気機器が取付けられ、その電源として回
転側にバッテリが取付けられたアースドリルに係り、特
に拡底バケット使用のものに適用するに好適なバッテリ
充電手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来のアースドリル１をケリー
バ７に拡底バケット４０を取付けている作業状態で示
す。バケットとして拡底バケット４０を使用して拡底掘
削する場合は、運転室１ａに居る操作者が拡底バケット
の拡大翼の開き度合を確認しつつ掘削を行う。その拡大
翼の開き度合の確認方法としては、一般に、拡底バケッ
トに配置されたポテンショメータにより拡大翼の開き度
合を検出し、その検出信号を地上のリールテーブル４に
取付けてある送信器２９から無線により運転室１ａ近傍
の受信器３０に送り、運転室１ａ内に配置された表示計
に拡大翼の開き度として表示する方法が採られている。

【０００３】一方、送信器２９は回転体であるリールテ
ーブル４の上に取付けられているため、電源としてバッ
テリ２６を必要としていた。このバッテリ２６は、アー
スドリル１の非稼働中でも、送信器２９やポテンショメ
ータ等の回路を通して、１Ｗ程度で放電するため、この
バッテリ放電を防止するために、アースドリル１を稼働
させていない間は、バッテリ２６と送信器２９やポテン
ショメータ等の回路との間に設けられているスイッチを
オフ操作している。また、バッテリ２６が放電しつくし
て（いわゆるあがって）しまった場合にはバッテリ交換
を行う必要があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記バ
ッテリ２６が搭載されているリールテーブル４は、フロ
ントフレーム１ｂの先端のケリードライバ３の下面に取
付けられたセンタジョイント２を介して取付けられ、バ
ッテリのオン／オフ操作は、例えば８ｍの高所で行わな
ければならず危険であり、また、オフ操作を怠ると、バ
ッテリ交換を頻繁に行う必要がある等の問題があった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、バッテリのス
イッチオフ操作が不要となるかあるいは頻度を著しく減
少させることができ、また、バッテリ交換の頻度も著し
く減少させることができ、もって高所作業が少なくな
り、安全性の向上に寄与できるアースドリルを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、アースドリルのフロントフレームの先端
にケリードライバが取付けられ、該ケリードライバの下
面にセンタジョイントが取付けられ、該センタジョイン
トは、非回転のアウタハウジングと、ケリーバが上下動
自在に貫挿されかつケリーバと共に回転するインナハウ
ジングとを有し、該インナハウジングの下部にリールテ
ーブルが取付けられ、該リールテーブルに回転側に搭載
の電気機器用バッテリを備えたアースドリルにおいて、
前記アウタハウジングとインナハウジングとの相対回転
運動を利用して発電する発電機を備えると共に、該発電
機の発電電力で前記バッテリを充電する回路を備えたこ
とを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、前記発電機の代わりに油
圧モータにより駆動される発電機を備え、該発電機駆動
用油圧モータを、前記リールテーブルに搭載されたホー
スリールのトルクモータのリールテーブル上の油圧回路
に挿入したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、インナハウジングを回転さ
せてバケットによる掘削を行うと、アウタハウジングと
インナハウジングとの相対回転運動により発電機が発電
し、バッテリが充電される。これにより、例えば１週間
に一、二度稼働する程度の一般的なアースドリルの稼働
サイクルであれば、停止中の小電流によるバッテリ放電
があっても、バッテリをオフ操作しなくても、バッテリ
があがることはない。また、ホースリールのトルクモー
タの油圧回路に挿入した油圧モータにより駆動される発
電機は、拡底バケットによる掘削時に発電する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。図１は前記図１０に示したアースドリルに適用し
た本発明の要部構成および送受信系統図、図２は本実施
例のセンタジョイント２の部分断面図、図３は発電機２
１の取付け状態を示すセンタジョイント２の断面図、図
４は図３におけるＩ−Ｉ断面図、図５は前記要部の側面
図である。

【００１０】図２、図３に示すように、センタジョイン
ト２は、アウタハウジング１４と、その中にボールベア
リング１８を介して回転可能に支持されたインナハウジ
ング１３とを有してなる。アウタハウジング１４は、ケ
リードライバ３のフレーム３ｂに、ブラケット１７、ピ
ン１６及び回り止めフレーム１５を介して垂下して取付
けられている。

【００１１】一方、本例のインナハウジング１３は、ジ
ョイント１０、フランジ１２およびボルト１１を介し
て、ケリードライバ３のドライブ軸３ａの下部に取付け
られ、インナハウジング１３の下端には、図１に示すよ
うに、リールテーブル４が取付けられ、インナハウジン
グ１３は、掘削時にはリールテーブル４と共に回転する
ようになっている。

【００１２】前記拡底バケット４０や軸掘りバケットが
着脱可能なケリーバ７は、前記ドライブ軸３ａ及びイン
ナハウジング１３内に上下動自在に貫挿される。

【００１３】図５に示すように、リールテーブル４上に
は、ホースリール５と、ケーブルリール６とが搭載さ
れ、ケーブルリール６から繰り出されるケーブル８は、
コネクタ８ａを介して、拡底バケットの拡大翼の開き量
を検出するポテンショメータ３２（図１参照）に接続さ
れる。また、ケーブルリール４上には、バッテリ２６と
送信器２９が搭載される２１は本発明によりブラケット
２２を介して（図３参照）インナハウジング１３に取付
けた発電機である。アウタハウジング１４の外周には、
図４に示すように、発電機２１の回転ローラ２０に当接
させて該ローラ２０を回転させ発電させるためのバンド
１９を取付けている。このバンド１９は、回転を伝達で
きるものならば、例えば、摩擦係数の大きいゴム等の材
料からなるものでもよく、歯形状のプラスチック等の樹
脂部材からなるものでもよい。

【００１４】図１に示すように、インナハウジング１３
には、調整器２４が搭載される。該調整器２４は、発電
機２１とバッテリ２６との間にケーブル２３、２５によ
り接続されており、ケリーバ７の回転数の変化に対応し
得る例えば自動電圧調整器や自動充電スイッチ、逆転カ
ットリレー等により構成されている。

【００１５】送信器２９には、同じリールテーブル４上
に配置されたバッテリ２６から電源を供給するようにし
ている。これにより、掘削時に、送信器２９がリールテ
ーブル４と共に回転しても電源が確保される。

【００１６】前記スイッチ３３は、バッテリ２６と送信
器２９との間にケーブル２７により接続されて挿入され
ており、該スイッチ３３のオフ操作によりバッテリ放電
を防止できる。バッテリ２６は、ポテンショメータ３
２、送信器２９の電源としてのみならず、地上で拡底バ
ケット４０の拡大翼を開閉して表示計３１を調整する際
等にもその表示系の送信用電源として使用される。

【００１７】発電機２１は、アウタハウジング１４とイ
ンナハウジング１３との相対回転運動により発電し、バ
ッテリ２６が充電される。バッテリ２６からは、常に送
信器２９及びポテンショメータ３２に電源が供給可能と
なる。その結果、通常のアースドリル作業により、バッ
テリ２６は充電されるので、通常のアースドリルの稼働
サイクルではスイッチ３３のオン／オフ操作のための高
所作業が不要となり、バッテリ２６の交換も不要とな
る。

【００１８】図６ないし図９は本発明の他の実施例であ
り、本実施例は、前記センタジョイント２に取付けた発
電機２１の代わりに、図６の図１相当図、図７の平面機
器配置を示す平面図、図９の油圧回路図に示すように、
油圧モータ５１により駆動される発電機５８をリールテ
ーブル４上に搭載し、該発電機駆動用油圧モータ５１
を、前記リールテーブル４に搭載されたホースリール５
のトルクモータ５ａのリールテーブル上の油圧回路に挿
入したものである。該トルクモータ５ａの油圧回路につ
いてより詳しく説明すると、該トルクモータ５ａは、ホ
ースリールに巻かれた拡底バケットの拡大翼開閉用油圧
シリンダ（図示せず）に作動油を供給する油圧ホース
（図示せず）に一定の引き上げ力を付与するもので、該
トルクモータ５ａは、図９に示すように、アースドリル
１（図１０参照）の本体上に設置した油圧ポンプ６０に
前記センタジョイント２を介して接続され、トルクモー
タ５ａには並列に該トルクモータ５ａの出力トルクを設
定するオーバーロードリリーフバルブ５ｂが接続されて
いる。本実施例においては、トルクモータ５ａの下流側
回路６１に流量調整弁５０を介して該油圧モータ５１を
挿入し、該流量調整弁５０によって油圧モータ５１の油
流量を調整することによって発電機５８の回転数がバッ
テリ充電に適した回転数（出力電圧）に合わせられるよ
うにしている。６２は軸掘り時に開いてトルクモータ５
ａへの作動油の供給を止め、拡底掘削時には閉じること
により、トルクモータ５ａへ作動油を供給するバルブで
ある。

【００１９】図８の側面断面図に示すように、前記油圧
モータ５１の出力軸５２を発電機５８の回転子５５の軸
５３とをカップリング５４により接続し、固定子５６の
巻線より発電電力を得るように構成され、発電機５８の
ケース内に前記調整器２４を収容し、該調整器２４およ
び出力ケーブル５７を介してバッテリ２６に充電電流を
供給するように構成されている。

【００２０】この構成によれば、拡底掘削時にはバルブ
６２を閉じて油圧ポンプ６０からトルクモータ５ａに作
動油を供給することにより、拡底バケットの拡大翼開閉
用油圧シリンダにつながるホースに対して張力を付与す
る。同時に、トルクモータ５ａを出た油は流量調整弁５
０を通して油圧モータ５１に供給され、油圧モータ５１
が作動し、これにより発電機５８より発電電力が得ら
れ、バッテリ２６が充電される。軸掘り時にはバルブ６
２を開くため、トルクモータ５ａへの作動油の供給は行
われず、発電機５８による充電は行われない。

【００２１】このように、ホースリール５のトルクモー
タ５ａに供給される作動油を利用して発電電力を得るよ
うにすれば、センタジョイント２に発電装置を付設する
場合に比較して一連の発電装置を搭載するだけですみ、
既設のアースドリルの改変を行うことなく容易に実施で
きるという利点がある。また、本実施例のように、トル
クモータ５ａを出た油を利用して発電することにより、
余剰エネルギが有効に活用できる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、スイッチ３３をマニュアルスイッチでな
く、ラジコンやレーザーにより動作する遠隔スイッチと
してもよい。これによれば、長期不稼働によるバッテリ
２６の放電を防止できる。また、太陽電池による充電も
併用してもよい。夜間作業では充電できず、必要な面積
を確保するための設置スペースを考慮すると暗電流の補
充程度にしか使用できないが、長期保管時の暗電流の補
充に適用できる。また、発電機２１をバッテリ２６を介
さずに、直接送信器２９の電源としてもよい。

【００２３】

【発明の効果】請求項１によれば、アースドリル作業に
おけるバケットの回転によりバッテリが充電されるた
め、特にスイッチが高所にある場合に、オン／オフ操作
をする必要がなくなるか、あるいは頻度が大幅に減少す
るので、安全性が増す。また、バッテリ放電によるバッ
テリの交換の頻度が大幅に減少するか、あるいは不必要
となるので、効率的に作業が行える。従って、安全性及
び作業性の向上が達成できる。

【００２４】請求項２によれば、既成のアースドリルの
構造を改変する必要なく容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアースドリルの一実施例の要部構成お
よびその送受信系統図である。

【図２】本実施例のセンタジョイントの部分断面図であ
る。

【図３】本実施例の発電機の取付け状態を示すセンタジ
ョイントの断面図である。

【図４】図３におけるＩ−Ｉ断面図である。

【図５】本実施例の要部の側面図である。

【図６】本発明のアースドリルの他の実施例の図１相当
図である。

【図７】図６の実施例の機器の配置を示す平面図であ
る。

【図８】図６の実施例の油圧モータと発電機との組合わ
せ構造を示す側面断面図である。

【図９】図６の実施例の油圧回路図である。

【図１０】アースドリルの側面図である。

【符号の説明】

１ アースドリル ２ センタジョイント ３ ケリードライバ ４ リールテーブル ５ ホースリール ５ａ トルクモータ ５ｂ リリーフバルブ ６ ケーブルリール ７ ケリーバ ８ ケーブル １３ インナハウジング １４ アウタハウジング １９ バンド ２０ ローラ ２１、５８ 発電機 ２４ 調整器 ２６ バッテリ ２９ 送信器 ３０ 受信器 ３２ ポテンショメータ ５０ 流量調整弁 ５１ 油圧モータ ６２ 拡底掘削時に閉じるバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アースドリルのフロントフレームの先端に
   ケリードライバが取付けられ、該ケリードライバの下面
   にセンタジョイントが取付けられ、該センタジョイント
   は、非回転のアウタハウジングと、ケリーバが上下動自
   在に貫挿されかつケリーバと共に回転するインナハウジ
   ングとを有し、該インナハウジングの下部にリールテー
   ブルが取付けられ、該リールテーブルに回転側に搭載の
   電気機器用バッテリを備えたアースドリルにおいて、前
   記アウタハウジングとインナハウジングとの相対回転運
   動を利用して発電する発電機を備えると共に、該発電機
   の発電電力で前記バッテリを充電する回路を備えたこと
   を特徴とするアースドリル。
2. 【請求項２】請求項１において、前記発電機の代わりに
   油圧モータにより駆動される発電機を備え、該発電機駆
   動用油圧モータを、前記リールテーブルに搭載されたホ
   ースリールのトルクモータのリールテーブル上の油圧回
   路に挿入したことを特徴とするアースドリル。