JPS586022B2 - 車輛搭載用掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車輌、特に作業用車輌の一部に取付けられるよ
うな車輌搭載用掘削装置に関するものである。

水道管やガス管の如き路面下に埋設される施設の配管敷
設或は補修工事に際しては、まずトレンチャー或はバツ
クホー等の掘削機により溝を掘起すが、これらの掘削機
は本来掘削のみを目的としたものであると共に、作業現
場での移動のみを可能としたクローラーを有するため、
作業現場迄自走することはできず、他の車輌によって運
搬される。

また上記のような作業に際しては、溝を埋戻した後路面
を締固めるために締固めローラーを必要とするので、必
然的に掘削機と締固めローラーとを別個に備えておかな
ければならない。

このような事情を考慮した場合、掘削装置を他の車輌例
えば、前記の締固めローラーや土砂運搬用のトラックに
備え付けられるようにしておけば、締固めローラーの場
合では掘削作業と埋戻し後の締固め作業が一台の車輌で
行え、またトラックの場合では掘作装置の移動が簡単で
あると共に、掘削した土砂を直接荷台に積込んで運搬す
るのに便利である。

従来においてもバツクホー等の掘作装置を移動用車輌の
後部に備え付けたものは知られているが、バツクホーの
ようにアームの屈伸作用によって掘作を行うものは、掘
作時にアームを延ばしたリ一チの長い状態でアーム全体
を旋回させることもあるので、アームの旋回支持機構を
強力なものとする必要があると共に、アーム全体の旋回
のためと屈伸のために比較的大きなパワーを供給し得る
強力な油圧動力機構を必要とし、車輌はどうしてもこの
ような掘作装置を搭載するための専用的なものとせざる
を得ない。

従って本発明の目的とするような比較的小型の締固めロ
ーラーや土砂運搬用トラックの荷台に、前記のような強
力な旋回機構や大きなパワーを供給できる動力供給機構
を設けることは、経済的にも設計上からも適切でないこ
とになる。

本発明は上記のような観点に立ち、小型の締固めローラ
ー或は運搬作業用トラック等の各種車輌に搭載可能な動
力供給機構によって作動し得るように取付けられる経済
的な掘削装置の提供を目的としたものである。

本発明は上記のような目的を得るために、掘削装置を筒
状態とその下端に取付けたビット付のシャベルとにより
構成し、この筒状体を車輌の一部に設けた支持フレーム
前面にラックとピニオンとにより上下動可能なるように
支持させると共に、筒状体内には油圧モータにより回転
される回転活の回転運動を叩打子の上下動による衝撃運
動に伏える叩打機構を備えるように構成したことを特徴
とするものである。

次に本発明を図示の実施例に基いて詳記すれば第１図は
本発明に係る掘削装置を締固めローラーに搭載した場合
における締固めローラーの全体側面図であり、第２図は
その平面図である。

締固めローラー１のフレーム２前端に取付けられる掘削
装置は、下端にシャベル５を備え、背面にはラツク６を
設けた垂直な筒状体４と、この筒状体４を支持した状態
で上下方向に移動させることのできる支持フレーム３と
より構成されている。

支持フレーム３は第３図乃至第５図に示すように、ロー
ラーフレーム２の前端２′とこの前端部上部に突設した
ブラケット２’との間に側端部を縦軸７により水平旋回
可能なように取付けられ、前端に筒状体４を保持するた
めの案内フレーム８を有している。

この案内フレーム８は、支持フレーム３における前記縦
軸７軸支部と反対側の前端に、筒状体４の外径よりも大
きい間隔を隔てて突設された一対の板からなり、このフ
レーム８の上下における前後端に筒状体４の前面と背面
とを挟むようなローラー９を夫々軸着し、これにより筒
状体４が上下方向にスライドし得るように保持されてい
る。

また前記支持フレーム３内には、筒状体４の背面におけ
るラツク６と噛合うピン１１を周縁部に配置したピニオ
ン１０が横軸１２によって軸支され、このピニオン１０
は横軸１２の軸端に設けた減速歯車１３が、前記支持フ
レーム３内に固定配置した油圧モータ１４の駆動軸歯車
１５と噛合うことにより回転が伝えられ、これにより筒
状体４を上下動させるようになっている。

この支持フレーム３は、第３図及び第６図に示す如く、
該フレーム３を軸支する前記縦軸７の上端に設けた旋回
移動装置１６を介して水平に旋回移動できるようになっ
ている。

この旋回移動装置１６は、例えば縦軸７の上端に設けら
れるピニオン１７と、この縦軸上端部に直交するように
水平に配置したラツク２０を有するピストン１９を内装
したシリンダー１８とから成り、該シリンダー１８の両
端における給油孔２１．２２より夫々交互に作動油が供
給されることにより、ピストン１９のラツク２０と噛合
うピニオン１７をもった縦軸７が回転し、第５図及び第
６図に鎖線で示すように支持フレーム３全体が旋回され
る。

掘削装置を構成する筒状体４は、第７図及び第８図に示
すように、内部に防振ゴム２３を介した支持板２４によ
って上下両端部分を支持された内筒２５が設けられ、更
にこの内筒２５内には上端に設けられた油圧モータ２７
によって回転される回転筒２６が同軸的に配置されてい
る。

この回転筒２６の下端は、前記筒状体４の下端に固定さ
れている底板２８の中央部上方に突出された中空軸３０
を介して連結されている。

また前記底板２８における中空軸２９の下方部には、角
孔３１が開設されていてシャベル５におけるビット４１
の上部角形端４５が摺動可能なるように挿通されていて
、該角形端４５の上端に設けた、径の小さい角形突子４
６が前記中空軸２９の下方部内に位置するように設けら
れている。

一方前記回転筒２６の内部下方には、該回転筒の内壁に
対して鋼球３２を介して回転自在な起動子３３が配置さ
れており、この起動子３３の下端に突出させた中空の芯
３４が前記底板中空軸２９の内部に挿入されている。

この中空芯３４は下端内部に前記ビット角形端４５上の
角形突子４６と挿合する角孔３５が設けられていて、第
１２図の如く前記ビット４１が上方に突き上げられた状
態において、角形突子４６と該角孔３５とが噛合うこと
により、起動子３３はシャベル５と連結された状態とな
り、従って鋼球３２を介して回転筒２６とは滑り乍ら回
転筒２６による回転を受けずに該筒内に固定されること
となる。

一方起動子３３の上端面は第１１図に示すように、緩い
Ｖ字形の保合面３６となっており、この係合面上には下
面に同様の係合面３７をもった叩打子３８が載置されて
いる。

この叩打子３８は回転筒２６の内壁面に形成された螺旋
溝３９と係合する鋼球４０が側面に突出されている。

従って前記の固定された起動子３３と係合面３６，３７
を介して係合された状態で、回転筒２６が回転されるこ
とにより、鋼球４ａが螺旋溝３９と係合しているので、
叩打子３８は螺旋溝３９に沿って上昇し、螺旋溝３９の
上端に至った時自重により該満３９に沿って落下して起
動子３３を叩打し、その衝撃力が下方のシャベルビット
４１に伝えられることになる。

シャベル５はビット４１とその両側に回転自在に軸着さ
れたシエル４２及びビット４１の上部に摺動自在に設け
た作動バー４３とから成り、この作動バー４３の中央部
と前記シエル４２の上端とが夫々リンク４４によって連
結されている。

また筒状体４内における内筒２５の上部には横軸４７を
介して油圧シリンダー４８が吊下げられていてこのシリ
ンダーのロツド４９の先端に軸着した分岐板５０と、前
記ビット４１における作動バー４３の両端とが、筒状体
４内の内筒２５外側に配置した平行な縦杆５１によって
連結されている。

尚第１図及び第２図において５２は油圧動力駆動源を示
している。

また前記実施例では筒状体４を昇降するために、筒状体
４の背面にラツク６を設けると共に、支持フレーム３内
に前記ラツク４と噛合するピニオン１０を設けるように
したが、この昇降機構としては、図示しないが、支持フ
レーム３と筒状体４の上端との間に油圧シリンダを設け
るようにしてもよい。

第１３図は本発明に係る掘削装置の別の実施例を示して
いる。

この実施例においては、ビット１４１がシエル１４２の
役割もはたすようになっていて、筒状体１１４の外側に
吊下げた油圧シリンダー１４８の田ノド１４９先端に別
のシエル１４３が軸着され、このシエル１４３の上端の
一部と筒状体１１４の背部下端との間にリンク１４４が
連結され、シエル１４３は油圧シリンダー１４８の作動
によって、同図に鎖線と実線とにて示すような動きによ
って掘削土を把むようになっている，掘削作業に際して
は、第７図に示す筒状体４内の油圧シリンダー４８のロ
ツド４９を僅かに押出して、下端のシャベル５における
シエル４２を外方へ開いた状態で、筒状体４を支持フレ
ーム３内のピニオン１０を回転させることにより下降さ
せる。

これと同時に筒状体４内の油圧モータ２７を作動させて
回転筒２６を回転させるが、この状態では第７図の如く
、未だビット４１の先端が掘削面と接していないので、
ビット４１は自重により降下し、上端の角形突子４６が
起動子３３における中空芯３４の角孔３５より外れた形
となり、従って起動子３３はビット４１からの固定作用
を受けずに回転筒２６と共に回転するから、叩打子３８
も同様に回転し、叩打子３８による上下運動即ち叩打作
用は生じない。

筒状体４の降下が進み、ビット４１の下端が掘削面と接
すると、ビット４１全体は第１２図の如く上方に突き上
げられ、上端の角形突子４６が起動子３３における中空
芯３４の角形３５に嵌り込むので、起動子３３は回転筒
２６の回転を受けずに固定され、前記の如く叩打子３８
は上下運動を開始し、起動子３３を介してビット４１に
連続的な叩打作用を与える。

勿論このビット４１の叩打が続いている間中ピニオン１
０による筒状体４の下降状態も徐々に継続するわけであ
り、これによりシャベル５内に掘削士が把み込まれる。

しかるのちに筒状体４内上部の油圧シリンダ４８のロツ
ド４９を引込めることにより縦杆５１を引上げて、シャ
ベル５のシエル４２を夫々第１２図に示すように中央の
ビット４１の方向に閉じるように回動し、掘削士をしっ
かりと把み、今度は支持フレーム３内のピニオン１０を
逆回転して筒状体４を支持フレーム３の上方に引上げる
。

シャベル５が掘削面の上方に持ち上げられたのち、今度
は支持フレーム３上の旋回移動装置１６により該フレー
ム３自体を旋回し、シャベル５を開放して掘削士を放し
、再び支持フレーム３を元の位置に旋回して前記と同様
の手順により掘削を続行する。

以上のように本発明に係る掘削装置は、締固めローラー
或は作業用車輌の一部に油圧モータにより駆動されるピ
ニオン１０を備えた支持フレーム３を設けて、この支持
部３に前記ピニオン１０と噛合うラツク６を背面に設け
た筒状体４を、前記ピニオンとラックとの保合により上
下方向に移動可能なるように装着したため、従来のアー
ムを屈伸させる型式の掘削装置の如く、強力な旋回支持
機構を設けることなく掘削が行え、またアームの旋回及
び屈伸のために要する強力な油圧動力供給機構を必要と
せず、小型の締固めローラーや作業車に適用併設する堀
削機構として著しく合理的なものとすることができる。

またシャベル５はビット４１とシャベルシェル４２とに
より構成し、このビット４１を筒状体４内に設けた回転
運動を衝撃運動に変える叩打機構によって叩打すると共
に、併せて筒状体４をその背面に設けたラツク６と支持
フレーム３におけるピニオン１０との噛合によって徐々
に下降させるようにしたので掘削が能率的に行えるとい
う利点を有する。

更に筒状体４内の衝撃運動を発生するための叩打子３８
は、回転筒２６を油圧モータ２７によって常に一方向に
回転させるだけでよく、またビット４１が掘削面と接触
しない状態においては、ビット上端の角形突子４６が起
動子３３における中空芯３４の角孔３５より外れること
により、叩打子３８は回転筒２６が回転していても叩打
作用を生じないため、前記油圧モータ２７に対する取扱
い操作が簡単であるという利点を有し、更にこれらの運
動機構が全て筒状体４内に密封されているので、掘削士
の侵入を確実に防ぐことができ耐用命数の延長を期待で
きるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る掘削装置を締固めローラーに搭載
した実施例の全体側面図、第２図はその平面図、第３図
は第２図のＩ−１線における断面図、第４図は第２図の
■一■線における断面図、第５図は第４図のＶ−■線に
おける断面図、第６図は第３図の■−■線における断面
図、第７図は第５図の■一■線における断面図、第８図
は第７図の■−■線における断面図、第９図は第７図の
Ｎ−Ｍ線における断面図、第１０図は第７図のＸ−Ｘ線
における断面図、第１１図は回転筒内の起動子と叩打子
の関係を示す斜視図、第１２図は第７図と同じ部分の作
動状態を示す部分断面図、第１３図は第７図と同じ状態
における他の実施例を示す断面図である。 図において、１：締固めローラー、２：フレーム、３：
掘削装置支持フレーム、４：筒状体、５：シャベル、６
：ラツク、７：縦軸、８：案内フレーム、９：ローラー
、１０：ピニオン、１２：横軸、１３：減速歯車、１４
：油圧モータ、１５：歯車、１６：旋回移動装置、１７
：ピニオン、１８：シリンダー、１９：ピストン、２０
：ラック、２１，２２：給油孔、２３：防振ゴム、２４
：支持板、２５：内筒、２６：回転筒、２７：油圧モー
タ、２８：底板、２９：中空軸、３０：ベアリング、３
１，３５：角孔、３２，４０：鋼球、３３：起動子、３
４：中空芯、３６，３７：係合面、３８：叩打子、３９
：螺旋溝、４１：シャベルビット、４２：シエル、４３
：作動バー、４４：リンク、４５：角形端、４６：角形
突子、４７二横軸、４８：油圧シリンダー、４９：ロツ
ド、５０：分岐板、５１：縦杆。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 下端にシャベルを備えた筒状体が車体の一部に設け
   た支持フレームにより上下動可能なように支持されてい
   る掘削装置において、筒状体内には上端の油圧モータに
   より回転される回転筒を設けて、該回転筒内の下端には
   筒状体底板を貫通するシャベルビットの上端角形端と係
   合する上端にＶ字形の形合面をもった起動子が内装され
   ると共に該起動子の上部には起動子のＶ字形保合面と係
   合するＶ字形係合面を下端に有し、且つ側面には回転筒
   の内壁に設けた螺旋溝に係合する球体をもった叩打子が
   配置されていることを特徴とした車輌搭載用掘削装置。