JPH068535B2 - ケ−シングドライバのバンドシリンダ用油圧継手の着脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、建築、土木の基礎工事使用する大口径鋼管杭
あるいはこ鋼管類の圧入、引抜きを行なうための回転式
ケーシングドライバにおいて、ケーシングを回転体に固
定するバンドを開閉するバンドシリンダ用油圧継手の着
脱装置に関する。

（従来の技術） ケーシングドライバは、ジャッキにより水平に保持され
るベースフレームにスラストシリンダにより昇降自在に
取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに油圧モ
ータにより回転自在に取付けられた回転体と、該回転体
に取付けられたケーシング掴み用バンドと、該バンドを
開閉する油圧式バンドシリンダとを有し、前記回転体側
と前記昇降フレーム側にそれぞれ取付けられた継手を着
脱自在に接続することにより、前記バンドシリンダに対
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
継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダ作動油を
供給し、バンドを閉じる方向に作動させてケーシングを
バンドでチャッキングし、チャッキングが終了したら前
記継手を外し、スラストシリンダを昇降フレーム下降方
向に作動させると同時に、回転体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、さらにケーシングドライバに連結さ
れ、かつ掘削機が載置された架台の重みにより押込み力
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。次に再び前記継手を接続し、該継手を
介してバンドシリンダに作動油を供給し、バンドを開く
方向に作動させてケーシングのバンドによる拘束を解
き、昇降フレームを上昇させ、前記のようにバンドによ
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
うという動作を繰返えす。

反対にケーシングの引抜きを行なう場合は、昇降フレー
ムが最低位置にある状態において、前記継手を接続し、
該継手を介してバンドシリンダに作動油を供給し、バン
ドを閉じる方向に作動させてケーシングをバンドでチャ
ッキングし、チャッキング終了後は継手を外し、スラス
トシリンダ作動により昇降フレームをケーシングと共に
持ち上げると同時に、必要に応じて油圧モータにより回
転体と共にケーシングを回転させ、昇降フレームをスラ
ストシリンダの１ストローク分だけ上昇させたら、前記
継手を接続し、該継手を介してバンドシリンダに作動油
を供給し、バンドを開く方向に作動させてケーシングの
バンドによる拘束を解き、スラストシリンダにより昇降
フレームを下降させ、前記のようにバンドによるケーシ
ングのチャッキングと押上げを行なうという動作を繰返
えす。

このような回転式のケーシングドライバは、ケーシング
回転によりケーシングの芯出しを行ないながら圧入を行
なうことができるので、ケーシング圧入を垂直に行なえ
るという点で揺動式のものに比較し優れているが、前記
バンドシリンダは回転体側に取付けられるので、バンド
シリンダによりバンドの開閉動作を行なわせるには、バ
ンドシリンダ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を着脱しなければ
ならない。従来、この継手の着脱は入手により行なって
いたが、回転体側の油圧回路に油圧が残留するあめ、圧
抜きを行なってから継手の接続を行なわなければ入手に
よる接続が行なえず、継手の接続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。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、バンド
シリンダ用油圧継手の自動着脱が行なえる装置を提供し
てケーシング圧入、引抜き作業の能率向上を達成しよう
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、回転体側継手を回転体の外周部に回転体の法
線方向ないし法線に対して傾斜させて外向きに取付け、
昇降フレームに継手取付け用フレームを取付け、該継手
取付け用フレームにガイド部材を介して回転体に対して
近接離反方向に移動自在に、かつ回転体が所定の回動位
置にある状態において該回転体継手に対向し得る位置に
昇降フレーム側継手を搭載すると共に、該昇降フレーム
側継手を回転体側継手に向けて進退させて両継手を着脱
するアクチュエータを搭載したことを特徴とするもので
アクチュエータを使用することにより、回転体側の油圧
回路に残留する油圧に抗して継手を接続する力を得るこ
とは容易であるから、従来必要とした圧抜き作業を用す
ることなく継手を接続することが可能となり、また、昇
降フレーム側継手を退避させる装置により、昇降フレー
ム側継手を回転体の回転の邪魔にならない位置に自動的
に退避させることができるので、継手の自動着脱が可能
となる。

また、本発明は、回転体側継手を前記回転体の外周部に
回転体の法線方向ないし法線に対して傾斜させて外向き
に取付け、該回転体側継手の側面に昇降フレーム側継手
の位置決め用ストッパを設け、前記昇降フレームに前記
回転体の接線方向ないし接線方向に対して傾斜した方向
にガイド部材を取付け、該ガイド部材に沿って移動自在
に移動体を装着すると共に、該移動体を移動させるアク
チュエータを設け、該移動体に継手取付け用フレームを
枢着し、該継手取付け用フレームにガイド部材を介して
移動自在に昇降フレーム側継手を搭載すると共に、該継
手を進退させるアクチュエータを搭載し、前記回転体の
所定の回動範囲において前記移動体の回転体側への近接
移動により回転体継手のストッパに当接させる係合片を
前記継手取付け用フレームに設け、前記移動体の回転体
への近接移動により前記係合片が前記ストッパに当接し
て前記継手取付け用フレームが回動し位置決めされるこ
とにより、前記回転体側継手に対して前記昇降フレーム
側継手が対向し、前記継手を進退させるアクチュエータ
の作動により前記昇降フレーム側継手が前記回転体側継
手に着脱される構成を有することを特徴とするもので、
回転体側継手に対し、昇降フレーム側継手が対向するよ
うに位置合わせが自動的に行われるので、継手の着脱が
容易にかつ能率良く行なえる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面により説明する。

第８図ないし第１０図は本発明による継手着脱装置１を
取付けたケーシングドライバを示すもので、ケーシング
ドライバ２は、４隅のジャッキ３により水平に保持さ
れ、かつ４隅に縦ガイドフレーム４ａ〜４ｄを有する略
方形枠状のベースフレーム４と、前記ガイドフレーム４
ａ〜４ｄに沿って昇降自在に取付けられたリング状の昇
降フレーム５と、該昇降フレーム５と前記ベースフレー
ム４との間に取付けられ、昇降フレーム５を昇降させる
複数本のスラストシリンダ６と、昇降フレーム５内に軸
受７（第３図参照）を介して油圧モータ１２により回転
されるように取付けられた回転体８（油圧モータ１２に
より回転される図示しないピニオンが回転体８に取付け
られた外歯歯車１３（第３図参照）に噛合する）と、該
回転体８に取付けられたケーシング１０掴み用バンド９
と、該バンド９を開閉する油圧式バンドシリンダ１１と
を有する。前記バンド９は、回転体８に固定された略半
円状の固定バンド９ａと、該固定バンド９ａの両端に枢
着軸１４，１５を中心として開閉自在に取付けられた一
対の可動バンド９ｂ，９ｃとからなり、該各可動バンド
９ｂ，９ｃの先端間に前記バンドシリンダ１１の両端が
ピン１６，１７により連結してある。１８，１９はそれ
ぞれ前記バンドシリンダ１１のボトム側、ロッド側室に
連通された油圧管であり、該油圧管は前記回転体８の外
周に適宜の固定具により固定して回転体８の全周近い範
囲にわたって取付けてあり、該管１８，１９には３個の
雄型継手２０がそれぞれ周方向に１２０度に間隔を隔て
て固定して配設されている。なお、ベースフレーム４に
結合される錘り載置用フレームについは図示を省略して
いる。

次に本発明による継手着脱装置１の詳細について第１図
ないし第７図により説明する。第１図ないし第３図に示
すように、前記雄型継手２０はＴ字形をなし、回転体８
の外周に溶接等により固設された取付け枠２１に、それ
ぞれ管１８，１９に対応してボルト２２によって固定す
ることにより、接続口を回転体８の法線方向に向けて取
付けられ、各管１８，１９の端部は、各継手２０の管１
８，１９に対応した接続口に嵌合され、締付けボルト２
３により締付けて接続されている。

一方、雄型継手２０に接続される雌型継手２４は以下の
機構により昇降フレーム５側に取付けてある。昇降フレ
ーム５の側面部には、雌型継手２４用取付け枠２５がボ
ルト等の固定具２６により固定され、該取付け枠２５
に、断面形状が方形をなすガイド枠２７を回転体８の接
線方向に取付け、該ガイド枠２７に対して摺動自在に摺
動筒２８を嵌合し、該摺動筒２８の下面に固着したブラ
ケット２９を、前記取付け２５の側面に固定したシリン
ダ取付け枠３０に取付けた油圧シリンダ３１のピストン
ロッド３１ａにピン３２により連結し、油圧シリンダ３
１の伸縮によって摺動筒２８がガイド枠２７のほぼ全長
にわたって摺動するように構成されている。

該摺動筒２８の上面には、前記雌型継手２４を搭載する
回動枠３３を軸３４を中心として水平方向に回動自在に
取付け、かつ、該回動枠３３と摺動筒２８との間には、
回動枠３３を摺動筒２８に対して第１図の２点鎖線３
３′に示すように傾斜させておく引張りばね７１を介装
し、摺動筒２８の上面には、回動枠３を前記引張りばね
７１の力により当接させておくストッパ７２を取付けて
いる。また、該回動枠３３には、油圧源装置（図示せ
ず）につながる油圧ホース３５が接続された管３６を摺
動自在に嵌合した筒体３７を、前記油圧管１８，１９に
それぞれ接続される雄型継手２０に対応して上下２段に
取付け、各段の管３６の先端に雌型継手２４を取付けて
いる。また、回動枠３３には、前記管３６に平行をなす
ように、一端をピン３８により連結して継手着脱用の油
圧シリンダ３９を取付け、そのピストンロッド３９ａを
上下の各管３６に連結具４０により結合している。

前記雄型継手２０は、第４図に示すように、直管部２０
ＡとＴ字形部２０Ｂとからなり、直管部２０Ａは中間の
フランジ４１より図面上右側部分を前記雌型継手２４が
嵌合される嵌合部４２とし、フランジ４１より図面上左
側部分を取付け枠２１に穿設した取付け穴４３に挿着
し、後端の外周に設けたねじ溝４４にナット４５を螺合
し締付けることによって取付け枠２１に固定される。前
記直管部２０Ａの前端部には弁座５６を形成すると共
に、内部には弁体４６が内蔵されて弁を構成し、該弁体
４６の軸４７は、直管部２０Ａの内部に固定された弁体
保持体４８の中心の筒体４８ａ（４８ｂは弁体保持体４
８に設けた油通路である）に摺動自在に挿着され、弁体
保持体４８と弁体４６との間には弁体４６を弁座５６に
押圧する押しばね４９を介在させてある。Ｔ字形部２０
Ｂは、先端部の外周に形成したねじ溝を直管部２０Ａの
後部の内周のねじ溝５０に螺合すると共に、両者間にシ
ールリング５１を介在させ、止めねじ５２で固定するこ
とにより直管部２０Ａに結合され、Ｔ字形部２０Ｂと前
記弁体保持体４８との間には、弁体保持体４８の抜け止
め筒５３が介在させてある。Ｔ字形部２０Ｂには、前記
油圧管１８または１９を結合するねじ溝５４，５５が設
けてある。

一方、前記雌型継手２４は、第５図に示すように、前部
（雄型継手２０側）に前記雄型継手２０の嵌合部４２が
嵌入される嵌合部５７を有し、該嵌合部５７の内周面に
はシールリング５８，５９を嵌着すると共に、前端部に
は、取付けねじ６０により固定されるパッキングホルダ
６１によりダストリング６２が取付けられている。ま
た、該継手２４の中間部には弁座６３が形成されると共
に、該弁座６３の後方には弁体６４が内蔵され、該弁体
６４の軸６５は、後方に固定された弁体保持体６６の中
心の筒体６６ａ（６６ｂは弁体保持体６６に設けた油通
路である）に摺動自在に挿着され、弁体保持体６６と弁
体６４との間には弁体６４を弁座６３に押圧する押しば
ね６７を介在させてある。また、前記油圧ホース３５を
接続した管３６は、先端部の外周に形成したねじ溝を継
手２４の後部の内周のねじ溝６８に螺合すると共に、シ
ールリング６９を介在させ、止めねじ７０で固定するこ
とにより継手２４に結合される。前記油圧シリンダ３９
のピストンロッド３９ａと管３６との連係具４０は、管
３６に対して図示のような溶接あるいはボルトを用いて
結合される。

このような雌雄の継手２０，２４は、油圧シリンダ３９
の伸長により嵌合部４２，５７が嵌合される時には、第
６図に示すように、弁体４６と６４とが当接し、押しば
ね４９，６７のばね力に抗して弁体４６，６４が相互に
押し込まれるので、各弁座５６，６３と弁体４６，６４
との間がそれぞれ開き、雌型継手２４と雄型継手２０の
内部が連通し、雌雄の継手２０，２４が離される時に
は、押しばね４９，６７の力によって各弁が閉じるよう
に構成されている。

第１図に示すように、前記回動枠３３の先端にには、前
記雄型継手２０の取付け枠２１の先端部に形成された第
１、第２のストッパ７３，７４に後述の機構によって接
触する係合片７５が形成され、また、前記第１のストッ
パ７３は雄型継手２０の嵌合部４２の側方に位置してい
る。

第７図は前記係合片７５とストッパ７３，７４との位置
関係を説明する図であり、第７図と第１図を用いて継手
２０，２４接続のための位置決め装置、昇降フレーム側
継手２４の退避装置および継手２０，２４の着脱装置の
動作説明を行なう。第１のストッパ７３は第２のストッ
パ７４よりも回転体８の法線方向にＷの距離だけ突出
し、第１のストッパ７３と第２のストッパ７４との間隔
は、係合片７５の圧さよりやや大きく形成されている。
また、第１のストッパ７３は、オペレータが回転体８を
回転させる前記油圧モータ１２を作動させて雄型継手２
０がａからｂの範囲にあるように位置設定すれば、２点
鎖線で示す姿勢で油圧シリンダ３１を収縮させる（すな
わち摺動筒２８と共に回動枠３３を第７図の矢印７８の
方向に移動させる）ことによって係合片７５の先端を当
接させることができ、係合片７５が第１のストッパ７３
に当接すると係合片７５（すなわち回動枠３３の先端
部）の回転体８の接線方向の移動が阻止されるので。摺
動筒２８の移動を持続したままで回動枠３３がピン３４
を中心として矢印７７の方向に回動することにより、係
合片７５が第１のストッパ７３と第２のストッパ７４と
の間に引張りばね７１の力に抗して第１のストッパ７３
に圧接しつつ進入し、係合片７５が第２のストッパ７４
に当接すると矢印７７方向の回動が阻止され、これによ
って摺動筒２８の移動、すなわち油圧シリンダ３１の収
縮も阻止される。

この状態においては、第１図の実線に示したように、管
３６および雌型継手２４と雄型継手２０とはこれらの軸
心が一致して対向するように自動的に位置決めされるの
で、油圧シリンダ３９を伸長させることにより、油圧管
１８，１９に多少の残留圧力があっても、圧抜きを行な
うことなく、油圧シリンダ３９に作用する油圧により、
第６図に示したように、雄型継手２０と雌型継手２４と
が強制的に接続され、内部回路が連通する。従って、油
圧ホース３５に接続される切換弁（図示せず）をオペレ
ータが操作することにより、雌雄の継手２０，２４およ
び油圧管１８，１９を介してバンドシリンダ１１に対す
る作動油の供給、排出を行なうことができ、バンドシリ
ンダ１１を収縮あるいは伸長させてケーシング１０のバ
ンド９によるチャッキングまたは解放を行なうことがで
きる。

バンドシリンダ１１を収縮あるいは伸長させた後は、油
圧シリンダ３９を収縮させて雌雄の継手２０，２４を離
し、続いて油圧シリンダ３１を伸長させることにより、
回動枠３３は前記とは逆の方向に回動し、係合片７５は
ストッパ７３，７４間から抜け、引張りばね７１の力に
よりストッパ７２に回動枠３が当接した姿勢で、回転体
８が回転しても第１、第２のストッパ７３，７４に接触
しない第１図および第７図の２点鎖線に示す退避位置に
移動させることができる。なお、回動枠３３が退避位置
に退避したか否かはリミットスイッチ（図示せず）によ
り検出し、退避位置にある場合にのみ回転体８が回転可
能となるように構成することにより、継手着脱装置１が
回転体８の回転により破損させられることがないように
している。

この例のように、第１、第２のストッパ７３，７４およ
び係合片７５等を用いた位置決め装置により、継手２
０、２４を自動的に対向させることができ、オペレータ
が油圧モータ１２を作動させて回転体８を回転させて接
続位置へ移動させた場合、継手２０が多少好適位置から
ずれていても、係合片７５がストッパ７３と７４に当接
することで自動的に位置が決まって、着脱が可能となる
ので、オペレータは回転体８側継手２０の停止位置につ
いて細心の注意を払うことなく、容易にかつ能率良く継
手の着脱を行なうことができる。また、回転体８側継手
２０は１個設けてもよいが、上記実施例のように回転方
向に複数個設けることにより、継手接続時における回転
体８の回動角を小さくすることができるので、能率上好
ましい。

上記実施例においては、昇降フレーム５側継手２４を回
転体８の接線方向に動かすことによって継手２４を退避
させる例について説明したが、回転体８の法線方向ある
いは法線に対して傾斜した方向に油圧あるいは空気圧シ
リンダもしくはラック、ピニオン機構等によって退避さ
せるようにしてもよい。また、上記例のような自動位置
決め装置の代わりに、継手２０，２４の少なくとも一方
の取付け枠に若干のガタを持たせ、あるいは若干の角度
だけ回動できるように取付け、かつ継手２０，２４が近
接する場合に芯合わせを行なうガイド手段を設けること
により、自動着脱を行なわせることができる。また、回
転体８側継手２０とこれに対向する継手２４の取付け方
向は、法線方向に対して傾斜した方向であってもよい。
また、継手２０，２４を着脱するアクチュエータとして
は、油圧シリンダの代わりに、空気圧シリンダまたは電
動あるいは油圧モータや、電磁石を用いることもでき
る。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明においては、回転体側継手に
対し、昇降フレーム側継手を着脱するアクチュエータ
と、昇降フレーム側継手を回転体側機器に接触しない位
置に退避させる装置とを備えたので、アクチュエータに
より、回転体側の油圧回路に残留する油圧に抗して継手
を接続することが可能となり、従来必要とした圧抜き作
業を要することなく継手を接続することが可能となり、
また、昇降フレーム側継手を退避させる装置により、昇
降フレーム側継手を回転体の回転の邪魔にならない位置
に自動的に退避させることができるので、遠隔操作によ
る継手の自動着脱が可能となる。従って、従来のよう
に、入手によって継手を着脱する場合に比較して、ケー
シング圧入、引抜き作業を能率良く行なうことができ
る。

また、本発明において、回転体側継手に対し、昇降フレ
ーム側継手が対向するように位置合わせを行なう位置決
め装置を設けたので、継手の位置決めに細心の注意を払
う必要がなくなるので、継手の着脱がより容易にかつ能
率良く行なえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は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、第２図および第３図はそれぞれ第１図のＥ
−Ｅ断面図およびＦ−Ｆ断面図、第４図および第５図は
本実施例における雄雌の継手を示す半断面図、第６図は
第４図および第５図に示した継手の接続状態を示す半断
面図、第７図は本実施例装置の位置決め装置の位置関係
および動作を説明する平面図、第８図は本発明を適用し
たケーシングドライバの平面図、第９図および第１０図
はそれぞれ第８図の右側面図および正面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベースフレームにスラストシリンダにより
   昇降自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレー
   ムに油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体
   と、該回転体に取付けられたケーシング掴み用バンド
   と、該バンドを開閉する油圧式バンドシリンダとを有
   し、前記回転体側と前記昇降フレーム側にそれぞれ取付
   けられた継手を着脱自在に接続することにより、前記バ
   ンドシリンダに対して作動油を供給、排出する油圧回路
   を構成するケーシングドライバにおいて、 前記回転体側継手を前記回転体の外周部に回転体の法線
   方向ないし法線に対して傾斜させて外向きに取付け、 前記昇降フレームに継手取付け用フレームを取付け、該
   継手取付け用フレームにガイド部材を介して回転体に対
   して近接離反方向に移動自在に、かつ回転体が所定の回
   動位置にある状態において該回転体継手に対向し得る位
   置に昇降フレーム側継手を搭載すると共に、該昇降フレ
   ーム側継手を回転体側継手に向けて進退させて両継手を
   着脱するアクチュエータを搭載した ことを特徴とするケーシングドライバのバンドシリンダ
   用油圧継手の着脱装置。
2. 【請求項２】ベースフレームに油圧シリンダにより昇降
   自在に取付けられた昇降フレームと、該昇降フレームに
   油圧モータにより回転自在に取付けられた回転体と、該
   回転体に取付けられたケーシング掴み用バンドと、該バ
   ンドを開閉する油圧式バンドシリンダとを有し、前記回
   転体側と前記昇降フレーム側にそれぞれ取付けられた継
   手を着脱自在に接続することにより、前記バンドシリン
   ダに対して作動油を供給、排出する油圧回路を構成する
   ケーシングドライバにおいて、 前記回転体側継手を前記回転体の外周部に回転体の法線
   方向ないし法線に対して傾斜させて外向きに取付け、該
   回転体側継手の側面に昇降フレーム側継手の位置決め用
   ストッパを設け、 前記昇降フレームに前記回転体の接線方向ないし接線方
   向に対して傾斜した方向にガイド部材を取付け、該ガイ
   ド部材に沿って移動自在に移動体を装着すると共に、該
   移動体を移動させるアクチュエータを設け、 該移動体に継手取付け用フレームを枢着し、該継手取付
   け用フレームにガイド部材を介して移動自在に昇降フレ
   ーム側継手を搭載すると共に、該継手を進退させるアク
   チュエータを搭載し、 前記回転体の所定の回動範囲において前記移動体の回転
   体側への近接移動により回転体継手のストッパに当接さ
   せる係合片を前記継手取付け用フレームに設け、 前記移動体の回転体への近接移動により前記係合片が前
   記ストッパに当接して前記継手取付け用フレームが回動
   し位置決めされることにより、前記回転体側継手に対し
   て前記昇降フレーム側継手が対向し、前記継手を進退さ
   せるアクチュエータの作動により前記昇降フレーム側継
   手が前記回転体側継手に着脱される構成を有する ことを特徴とするケーシングドライバのバンドシリンダ
   用油圧継手の着脱装置。