JPS62248791A - 回転穿孔装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鉄筋コンクリート建造物等に穿孔するために
使用される回転穿孔装置の制御装置に関する。

（従来の技術） 自走式の車体に設けたガイドシェルに回転・打撃式のさ
く岩槻を搭載した大型の穿孔装置が石灰石鉱山や採石場
等で広く使用されている。しかしながら、この種の装置
は、稼動中に大きな騒音と震動を発生するので公害規制
の厳しい市街地周辺での使用に適していなかった。また
、上記貸来の穿孔装置では、老朽化したビルの解体工事
に必要な鉄筋入りのコンクリート建造物への穿孔ができ
なかった。

最近、鉄筋を切削することのできるような切刃をそなえ
たロックピットを用いて、鉄筋コンクリートに穿孔する
試みがなされているが、ロックピットの刃先が鉄筋に遭
遇したときには穿孔負荷が著しく増大するため、全稈注
意深く推力を調節しても、ロックピットの回転が伴出す
るいわゆる吹き止まり現象や打撃による鉄筋の伸び変形
により、実質的な鉄筋の切削・穿孔が不可能となること
が多かった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、送り装置駆動用の油圧回路とその制御用電気
回路とをうまく組み合わせ穿孔状態に応じてさく孔ロン
ドの前進速度を調整する制御！１装置を構成することに
より、上記従来の穿孔装置における鉄筋コンクリートへ
の穿孔が困難であるという問題点を解決しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため１本発明は、穿孔装置として
打撃を用いず回転と推力だけで穿孔を行なう回転穿孔式
の装置を採用するとともに、送り装置駆動用油圧回路と
制御用電気回路からなる次のような制御３１装置を採用
した。

すなわち、本発明にかかる制御装置は、さく孔ロッドを
保持し、これを回転させる油圧式回転装置と、該回転装
置をガイドシェルに沿って前後移動させる油圧式送り装
置とをそなえた回転穿孔装置の送り速度制御装置であっ
て、前記送り装置に前移動用油圧を供給する電磁弁と、
該電磁弁のソレノイドをパルス信号によって駆動する電
子回路と、前記回転装置の回転負荷を検出する検出装置
を設け、該検出装置から出力される回転負荷情報によっ
て前記電子回路からパルス信号を前記ソレノイドに供給
し、パルス信号に対応して開閉駆動することで、前記送
り装置に流入する油賃を制御し、回転負荷が大きいとき
は送り装置の前送り速度を低下させるように構成したこ
とを特徴としている。

（作用） コンクリート部分を穿孔しているときは検出装置によっ
て検出される回転装置の負荷が所定値以下であるので、
このときは電子回路の作用によって第１のソレノイドが
通電され、′ｗｔＩＩｉｌ弁はさく孔ロッドを正常送り
速度で前進させるように作動油流路が開かれている。ロ
ックピットの刃先が鉄筋等に当たると回転型この負荷が
増大変動するが、この負荷が所定値以上になると、検出
手段が反転しつつこれを検出して電子回路をトリガさせ
、第１のソレノイドへの通電、を停止上するとともに、
第２のソレノイドをパルス駆動させる。１パルス当りの
作動油流量を予め設定しておくことにより。

単位時間当りの流量が決定され、所望の低速送り速度を
得ることができる。したがって、コンクリート部分は正
常送り速度で穿孔を行ない、鉄筋簿の切削時は低速送り
に自動的に切り替わるため、ロックピットに無理な押付
は力が加わらず、良好な穿孔状態を維持することができ
る。

検出装置は公知の圧力スイッチであってもよく、回転圧
をアナログ的に検出する機構であれば、Ａ／Ｄ変換等を
用いてパルス駆動することもできる。

（実施例） 以下、図面にあられされた実施例について説明する。こ
の回転穿孔型２２１は、油圧ユニット２をそなえたガイ
ドシェル３にさく孔ロッド４の回転？ｔ２２５を前後動
自在に取り付けてなり、ガイドシェル３に固着した取付
は用のブラケット６によって油圧ンヨベルに取り付けら
れるようになっている。

回転型Ｗ１５は、油圧モータ７、減速４１１８および駆
動部９からなり、駆動部９の基部９ａがガイドシェル３
に対し摺動自在に取り付けられているキャリッジｌＯに
ボルトで固着されている。駆動部９のハウジング１１お
よびその前端部にポル）Ｉトめされたキャップ１２の内
部には、減速機８の出力軸８ａが嵌合する筒部１３を後
端部にそなえ、ジヨイントピース１４が嵌合する筒部！
８を前端部にそなえたドライブアダプタ１５がスラスト
ベアリング１７、ローラベアリング１９およびポールベ
アリング２ｏによって支承されている。筒部１３に嵌合
した減速機８の出力軸８ａは、キー２２（スプライン嵌
合でもよい）によって固定される。また、ジヨイントピ
ース１４は、後端部と前端部にねじ部１４ａ、１４ｂを
有し、中間部に拡径部１４ｃを有する棒状に形成されて
おり、その後端部のねじ部１４ａを筒部１６に螺着する
ことによりドライブアダプタ１５に取り付けられる。

前記キャップ１２の内周部には環状の溝２４が設けられ
ており、筒部１８の孔底部には、この溝２４の位置まで
伸びる導入孔２５が穿設されるとともに、この導入孔２
５と溝２４とを接続する直径方向の接続孔２Ｂが穿設さ
れている。また、ＩＩ弯２４とキャップ！２の外周部と
を接続する通孔２７が穿設され、この部分に口管２９を
介してブロー用ホース３０が接続されている。キャップ
１２の口部とドライブアダプタ１５外周面との間にはシ
ール材３１が介装されている。

ガイドシェル３は、断面コ字形の溝型鋼を２木、互いに
間隔をおいて背中合せに接合してなり、前記キャリッジ
ｌＯは、その両側のフランジ部３ａ、３ａを表裏両面か
ら摺動自在に挟持する状態で取り付けられている。カイ
トシェル３の溝型鋼の間隔部には、油圧式送り装置とし
て油圧シリンダ３５が設けられている。この油圧シリン
ダ３５は両ロッドシリンダであり１両ピストンロッド３
５ａ。

３５ｂの先端部にガイドシェル３に対し転勤自在に設け
たローラ３［１、３８′が取り付けられている。そして
１両ローラ３Ｂ、３６′にそれぞれ併設されたスプロケ
ット３８ａ、　３Ｅｔａ　′の間にチェノ３３が張設さ
れている。キャリッジ１０は該チェノ３３に取り付けら
れており、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５ａ。

３５ｂを突出・Ｉ３！！させることにより、チェノ３７
が回転移動し、それにともなってキャリッジ１０が回転
装置５とともにガイドシェル３に沿って前後に送られる
ようになっている。油圧式送り装置としては、ガイドシ
ェル３の前後端部にスジロケ−２トホイールを取り付け
、これに張設したチェーンを油圧モータで駆動するよう
に構成し、このチェーンに前記キャリッジ１０を取り付
けてもよい、また、場合によっては、送り！８置として
油圧シリンダや油圧モータのかわりにエアシリンダやエ
アモータを代用してもよい、なお、ガイドシェル３の前
端部には、フートパット３７とセントラライザ３８が固
着されている。

ガイドシェル３には取付は用のブラケット６が固着され
ている。ブラケット６は、ガイドシェル３のフランジ部
にボルトで固着される基板４１と、一端部が該基板に溶
接された筒部４２と、該筒部の他端部に間隔をおいて一
体的に立設された概略三角形状を呈する１対の取付は板
４３．４３とからなり、該取付は板４３の自由端側のコ
ーナ一部には前後１対の取付は筒４４　、４４　′がそ
れぞれ固着されている。

油圧制御装置２は、ガイドシェル３の後端部に設けた油
圧ボックス４８に内蔵されている。以下、油圧ユニット
２の構成を第４図に示されている油圧回路図に基づいて
説明する。

回転装置５の油圧モータ７は、原品・制御弁５０と、４
個のチェック弁で構成されたループ回路５１を介して後
記油圧ショベルの操作弁に接続された油圧ホースＨ１，
Ｈ２に接続されている。また、送り装置の油圧シリンダ
３５は、油圧ホースＨ３。

Ｈ４によって前記油圧ホースＨ１，Ｈ２に接続されてい
る。ループ回路５１の働きにより、油圧ホースＨ，，Ｈ
２の何れが高圧である場合も油圧モータ７の回転方向は
一定である。言い換えれば、油圧シリンダ３５が前進す
る場合も後退する場合も油圧モータ７は同方向に回転す
る。

油圧シリンダ３５は、油圧ホース上１側が低圧で油圧ホ
ースＨ２側が高圧であるときに後退し、逆の場合に前進
する。そして、前進時には、油圧流路を切り付える電磁
弁５３を制御することにより、「正常送り」と「低速送
り」のうちの何れか一方の前進速度を選択することがで
きる。このｉｙ、　ｍ弁５３の制御は、油圧モータ７の
回転負荷を検出する検出装置としての、圧力スイッチ５
４と、該圧力スイッチ５４′に接続された電子回路５５
によって自動的に行なわれる。

なお、電子回路５５の後記リミットスイッチ５８は油圧
の操作ペダルに連動しており、シリンダ３５の後退時お
よび停止Ｆ時には電子回路５５には通電されず、シリン
グ３５の前進時にのみ電子回路５５に通電されるように
なっている。

゛市磁弁５３は、電子回路５５のＨ端子に接続されてい
る第１のソレノイド５９がａ′ｉ１ｔされたとき「正常
送り」川の油圧ホースＨ５を開放させる。このときの作
動油の波埴は、主調整弁６１によって大まかに調整され
、さらに副調整弁８２によってさらに正確に調整される
。また、電子回路５５のＬ端子に接続されている第２の
ソレノイド５９′がパルス駆動されたとき「低速送り」
用油圧ホースＨ６を開放させる。この場合は、ｌパルス
当りの流量を予め適当に設定しておくことにより、所望
の流量が得られる。

コンクリート部分を穿孔するときのような通常の穿孔時
には、圧力スイッチ５４がｒｏＦＦＪであるため電子回
路５５によりソレノイド５３に定常通電されており、第
１のソレノイド５８が駆動されて「正常送り」が選択さ
れる。「正常送り」による穿孔が行なわれているときに
ロックピットの刃先が鉄筋等に当ると油圧モータ７の回
転負荷が増大するが、それが所定値を超えると圧力スイ
ッチ５４が「ＯＮ」になり電子回路５５がトリガされる
。すると、’、Ｉｊ：Ｔ−回路５５内のタイマが作動を
開始し、第２のソレノイド５９′がパルス駆動され「低
速送り」に切り科わる。タイマの設定時間（５秒程度）
を経過してもなお油圧モータ７の回転負荷が所定値を超
えている場合には、タイマが再度作動して「低速送り」
が持続される。タイマの設定時間を経過した時点で油圧
モータ７の回転負荷が所定値以下であれば、「正常送り
」に切り替わる。

「正常送り」と「低速送り」の９１　ＦＦえを手動で行
なう場合は、電子回路５５のＳ端子に接続されている手
動スイッチ８４で操作する。そのときの前進速度は、Ｔ
端子に接続されている可変抵抗６５によって調整できる
。

なお、「低速送り」時に油圧モータ７の負荷が脈動する
と、圧力スイッチ５４が短時間で電気的・機械的寿命に
達するため、このような場合には圧力スイッチの代りに
ひずみ式の圧力センサを回転負荷の検出装置として採用
すればよい、また、回転負荷の検出装置としては、他の
適当な検出装置を採用してもよい。

つぎに、第５図のブロック図と第６図の回路図にあられ
されている電子回路５５の作用について説明する。

前述の如く、電子回路５５は操作ペダルを踏み込みシリ
ンダ３５が前進するときに通電される。圧力スイッチ５
４がｒＯＦＦＪのときには、タイマＱ４のタイム出力は
「Ｌ」　（電圧はゼロ）であり、またＱ２もｒｏＦＦＪ
であるため、ダーリントン接続されているＱ　ｖ　　＋
　Ｑ　ｓのベースにＲ２，Ｒ３を介して電圧が作用し、
両者のコレクタに接続したソレノイド５Ｂに電流が流れ
るとともに、それを表示する発光ダイオード青ＬＥＤが
点灯する。

油圧モータ７の回転負荷が高くなって圧力スイッチ５４
がｒｏＮＪに切り替えられると、Ｑ＋　の作用でタイマ
Ｑ４が作動を開始する（電圧が生じる）、すると、Ｑ２
がｒＯＮＪ　してそのコレクタ電圧が「Ｌ」になり、Ｑ
７のベース電圧も「Ｌ」になるため、ソレノイド５８へ
の通電が遮断されるとともに１．’１ＬＥＤは消灯する
。これと同時に。

Ｑａのベース電圧が「Ｈ」になるため、Ｑａのエミッタ
電圧が「Ｈ」になり、Ｑｓ、Ｑｓに通電される。その結
果、非安定マルチバイブレータＱ５がパルスを発振し、
このパルスでシュミットトリガＱ６がトリガされるｓＱ
ｓは正確な１パルスの幅を決定する。したがって、Ｑｓ
のパルス数を変化しても、Ｑｓが出力するパルス幅は変
化しないｓＱｓの出力はＲ５を介してダーリントン接続
されているＱｓ、ＱＡに作用し１両者のコレクタに接続
されたソレノイド５８′を断続的に駆動させるとともに
、これを表示する発光ダイオード赤ＬＥＤを点滅させる
。

つぎに、油圧モータ７の回転負荷が低下して圧力スイッ
チ５４がｒｏ　ＦＦＪに切り替わると、タイマの設定時
間が経過後Ｑ４のタイマが切れＱａのベース電圧がｒＬ
Ｊになるため、Ｑｓ、Ｑａへの通電が停止トされる。ま
た、Ｑ２のベース電圧も「Ｌ」になるため、Ｑ７．Ｑｌ
ｌが作用して再びソレノイド５９を駆動させるとともに
青ＬＥＤを点灯させる。

また、Ｓ端子に１１ｉ統した手動スイッチＢ４を投入し
た場合は、Ｄ２を介してＱ２．Ｑ３のベースに電圧が作
用し、Ｑ４のタイマが作動したときと同じように、Ｑ？
、Ｑ８によるソレノイド５９の駆動が停市するとともに
青ＬＥＤを消灯させ、ならびにＱｓ、ＱＡによりソレノ
イド５３′を駆動させるとともに、赤ＬＥＤを点滅させ
る。なお、前記可変抵抗８５は、Ｑｓのパルス数を調整
する働きをしている。

この穿孔装置１は、走行装置をそなえた油圧ショベルの
ショベル取付は部に取り付けて使用される９図示例の油
圧ショベル７０は、機体７１の下部に走行装置７２とし
ての無限軌道（車輪でもよい）をそなえ、前部には操縦
席を内蔵するキャビン７３とブーム７５が設けられてい
る０機体は、走行装置７２に対し軸７４を中心として左
右に回転させることができる。ブーム７５の基部は、キ
ャビン７３の側部にピンによって枢着され、先端部には
アーム７７がピン７９によって枢着されるとともに、該
アーム７７の先端部に穿孔装置１が取り付けられている
。

アーム７７の先端部には、本来、第６図に示す如くパケ
ット８０が取り付けられるようになっているが、この穿
孔’Ａ　Ｍ　１を使用するときは、ピン８１゜８１を抜
いて」−記バケーｚト８０を取り外し、その後に取り付
ける。この場合、前記ブラケット６の取付筒４４　、４
４　′をそれぞれアーム７７の先端部とパケット８０用
の先端部のピン穴に屯ね合わせ、ピン８１゜８１を挿入
して取り付ける０図示例では、ガイドシェル３がアーム
の操譬席側に取り付けられ、しかも回転装置５が操縦席
から見て手前側に位置するように支持されているので、
穿孔作業中における穿孔個所や状況の観察が容易である
。

なお、ブーム７７の両側部には、該ブーム回動用の左右
１対の油圧シリンダ８４．８４が、その基部を機体７１
に枢着し、ピストンロッド先端部を該ブームの中間部に
枢着して設けられている。また。

ブーム７５の上面部には、アーム７７回動用の油圧シリ
ンダ８２の基部が枢着され、該油圧シリンダのピストン
ロット先端部は、アーム７７のブーム７５に対する枢着
点よりも後方へ突出する端部７７ａに枢着されている。

さらに、アーム７７の上面部にはパケット８０（または
穿孔装置１）回動用の油圧シリンダ８５が設けられてい
る。

穿孔型ａｔを装着して使用するときは、油圧ホースＨＩ
　　＋　Ｈ２を油圧ショベル７ｏの油圧操作弁に接続す
る。操作弁は、キャビン７３内に設けられている操作ペ
ダル５８と操作ボックス９ｏとで操作ならびに制御され
る。第１０図（ａ）、（ｂ）は図示側油圧シ１ベル７０
の操作ボックスをあられし、この操作ボックス９０は、
自動制御と手動制御とを切り替える操作レバー３１と低
速穿孔時に第２のソレノイド５８′を駆動するパルスの
発振数を調整する調整ツマミ９２とを両側部に配置し、
「正常送り」を点灯表示する表示ランプ（青ＬＥＤ）９
４と「低速送り」を点灯表示する表示ランプ（赤ＬＥＤ
）９５とを中央部に併こしてなる。このように、この操
作ボックス９０はコンパクトであるので、キャビン７３
内に設けることができる。電子回路を採用してぃない従
来の制御装置は、操作ボックスが複雑でかつ大型であっ
たため、操作ボックスがキャビン外に設けられており、
穿孔作業のたびに作業者はキャビンから降りて操作しな
ければならなかった。これに対しこの制御装置は、電子
回路を採用することにより操作ボックス９０が小型化し
、操作ペダルおよび操作ボックス９０がキャビン７３内
に収納されているので、作業者が運転席に坐ったまま穿
孔操作を行なうことができるようになっている。

（考案の効果） 以上の説明から明らなように、本発明にかかる回転穿孔
装置の制御装置は、さく孔ロッド操作用の油圧回路とこ
れを制御する電子回路とを効果的に組み合わせることに
より１例えば鉄筋コンクリートのような異種の材質から
なる被さく礼物に対する穿孔をうまく行なうことが可能
となった。

また、装置が小型・軽星であるので、自走式車体の遅転
席への設置が容易になった。以−ヒの説明では専ら鉄筋
コンクリートを例にとって説明したが、Ａしく岩質の異
なる層を含む岩盤等の穿孔に用いる場合も同様に効果的
である。

また、以北の説明では油圧ショベルに取り付けて使用す
る穿孔装装置を例にとって説明したが、他の穿孔専用機
に適用することができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案にかかる回転穿孔装置の１
例をあられす側面図および正面図、第３図はその要部の
断面図、第４図は制御装置の油圧回路図、第５図は電子
回路のブロック図、第６図はその回路図、第７図と第８
図は回転穿孔装置を油圧ショベルに装着した状態をあら
れす平面図および側面図、第９図はパケット装着状態の
説明図、第１０図（ａ）、（ｈ）は操作ボックスの正面
図と背面図である。 １・・・回転穿孔装置　２・・・油圧制御装置　３・・
・ガイドシェル　４・・・さく孔ロッド　５・・・回転
装置７・・・油圧モータ　１０・・・キャリッジ　３５
・・・油圧シリンダ（送り装置）５４・・・圧力スイッ
チ（検出装置）５５・・・電子回路　５９・・・第１の
ソレノイド５９′・・・第２のソレノイド　７０・・・
油圧ショベル７１・・・機体７５・・・ブーム　７７・
・・アーム　８０・・・　／ヘケット９０・・・操作ボ
ックス 特許出願人　オカダアイヨン株式会社 株式会社帝国慇岩機 代理人　弁理士　菅　原　弘　志 第６図 第９図 ７ａ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）さく孔ロッドを保持し、これを回転させる油圧式
   回転装置と、該回転装置をガイドシェルに沿って前後移
   動させる油圧式送り装置とをそなえた回転穿孔装置の送
   り速度制御装置であって、前記送り装置に前移動用油圧
   を供給する電磁弁と、該電磁弁のソレノイドをパルス信
   号によって駆動する電子回路と、前記回転装置の回転負
   荷を検出する検出装置を設け、該検出装置から出力され
   る回転負荷情報によって前記電子回路からパルス信号を
   前記ソレノイドに供給し、パルス信号に対応して開閉駆
   動することで、前記送り装置に流入する油量を制御し、
   回転負荷が大きいときは送り装置の前送り速度を低下さ
   せるように構成したことを特徴とする回転穿孔装置の制
   御装置。
2. （２）電磁弁は、回転負荷が小さいときの前送り速度を
   決定する第１のソレノイドと、回転負荷が大きいときの
   前送り速度を決定する第２のソレノイドを有し、検出装
   置は圧力により反転出力する反転機能をそなえており、
   電子回路は、軽負荷時には第１のソレノイドに通電し、
   重負荷によって反転した検出装置出力により、第２のソ
   レノイドにパルス通電されるように構成されている特許
   請求の範囲第１項記載の回転穿孔装置の制御装置。