JPS63524A

JPS63524A - 拡底坑掘削機用バケツト開度検出器

Info

Publication number: JPS63524A
Application number: JP61140276A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Kitanaka; 北中　克巳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-18
Filing date: 1986-06-18
Publication date: 1988-01-05
Also published as: JPH0371557B2

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】（産業上の利用分野ンこの発明は、拡底坑を形成する掘削機の作業性および掘
削精度の向上を図るために、拡底坑の状態を自動的に計
測するための拡底坑計測装置に利用する拡底坑掘削機用
バケット開度検出器に関する。

（従来の技術）従来、地盤内に場所打ち杭を施工する場合、その杭の柱
部の下端部が拡大した形状として支持力を増大させる工
夫がなされている。

そして、このような場所打ち杭を形成するための底部が
拡開した坑井を掘るための機械として、例えば、特公昭
５８−２１０７９号公報に示されるような、分割バケッ
ト型回転掘削装置が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来、拡底坑掘削機で拡底坑を掘る場合
、その深さや、拡底部の拡開量等を正確に知る手段が無
かったため、通常は、作業員の勘に顛っているのが殆ど
であった。

このため、精度良く拡底坑を形成するには、熟練した作
業員を必要とする等、作業性や作業効率を高めるには限
界があった。

そこで、従来、上記バケットの開度をロータリーエンコ
ーダを用いて電気的に検出するようにした装置があり、
前記ロータリーエンコーダは、バケットの開閉に伴って
回動するアームの回動軸にギヤ等を介して連結されたも
のである。

このため、ロータリーエンコーダの回転量の範囲が小さ
く、従って、分解能が高いエンコーダが必要であり、ま
た、誤差も大きいものであった。

しかも、バケットのアームの付は根部分にエンコーダを
取付けるため、土砂の付着や摩擦を受は易く、故障の原
因ともなっていた。

（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に、本発明は、前記拡底坑掘
削機のバケットの開閉に伴って、該バケットの中央に立
設されたメインポストの外側を昇降する昇降ポストに一
体に取付けられて、該昇降ポストとともに上下動するラ
ックギヤと、前記メインポストに固定されるとともに、
前記ラックギヤに噛合うピニオンギヤの回転量を電気信
号に変換するエンコーダとを具備するものである。

（作　用）本発明は、上述のように、昇降ポストにラックギヤを取
付け、これに噛合うピニオンギヤによりエンコーダを回
転させるようにしたことによって、バケットの開閉に伴
うエンコーダの回転量の範囲が大きくなり、分解能の低
いエンコーダでも誤差の少ない筋精度の検出が行える。

また、エンコーダの取付は位置を、メインポストに設定
したことで、土砂の付着や摩擦の影響が少なくなり、故
障の発生率も低下する。

（実施例）本発明の一実施例の構成を第１図に示す。

バケット開度検出器ｌは、第２図に示す拡底坑掘削機１
００のバケッ目０１に取付けられている。

バケット１０１は、クローラクレーン１１０のクレーン
ブーム１１１に昇降自在に吊り下げられたケリーバ−１
１２の下端に取付けられており、アーム１１３に固定さ
れた回転駆動装置１１４により、ケリーバ−１１２を回
転させることで、バケット１０１はケリーバ−１１２と
一体に回転する。すなわち、ケリーバ−１１２は、バケ
ット１０１の回転軸になっている。

バケツ目０１　は、複数のカンタ−ユニット１０２を備
えており、これらのカッターユニット１０２は、パンタ
グラフ機構１０３を構成するアームに連結されている。

第３図に示すように、バケット１０１の中央には、前記
ケリーバ−１１２と一体化されたメインポスト１０５が
立設されており、このメインポスト１０５の外周には同
心円管状に配置された昇降ポスト１０４が、メインポス
ト１０５の外側で昇降可能に設けられている。この昇降
ポストｌＯ４の両側には、２本の油圧シリンダ１０６．
１０７が取付けてあり、シリンダロンドの先端部１２１
は、昇降ポスト１０４に形成されたスリットを介してメ
インポスト１０５に固定されている。また、パンタグラ
フ機構１０３のアームの一部は、昇降ポスト１０４に取
付部１２２を介して固定されている。

従って、油圧シリンダ１０６．１０７が収縮すると、昇
降ボス目０４．が下降して、パンタグラフ機構１０３を
押拡げ、これにより、カッターユニット１０２が拡開す
る。

そして、第２図に示すように、予めアースドリル等によ
り、地盤３００に、所望の深さの坑井２００を形成して
おき、この坑井２００内へ、上記バケノ目０１を、カッ
ターユニット０２を収縮させた状態で下降させ、図中の
Ａ、位置に設定する。

この状態から、ケリーバ−１１２の回転を行ってバケッ
ト１０１回転させるとともに、徐々トカ、ターユニット
１０２を拡開させて行き、かつ、バケット１０１の下降
も行う。

この動作により、坑井２００の底部は、円錐状に掘削さ
れて、拡底坑２０１が形成される（バケット１０１はＡ
２位置の状態になる）。

そして、前記バケソ・ト開度検出器１は、上記バケット
１０１の拡開量を検出するものであり、第１図に示すよ
うに、エンコーター（ロータリーエンコーダー）２を備
えている。

上記バケット開度検出器１は、第３図に示すように、メ
インボスト１０５に固定されているとともに、昇降ポス
ト１０４の上端に取付けられて、該昇降ポスト１０４と
ともに上下動する丸う・７クギヤ１０８に噛合うピニオ
ンギヤ１０９が、エンコーダ２のシャフト３に軸着され
たものである。

従って、油圧シリンダ１０６，１０７が収縮して昇降ポ
スト１０４が下降すると、九ランクギヤ１０８も下降し
てピニオンギヤ１０９の回転量を電気信号に交換して出
力する。丸うフクギャ１０８の下降量とバケット１０１
の開度は比例することから、エンコーダ２の出力Ｓ１は
バケット開度を表す信号となる。

バケット開度検出器１の検出信号Ｓ１は、コード５を介
して送信機２０へ送られる。上記コード５は、バケット
１０１の適宜位置に固定されたシャックル７を通り、コ
ードリール６に巻かれた後、送信機２０へ接続されてお
り、リール６の働きにより、バケットの昇降に伴って、
コード５の長さを伸縮させることができる。

また、第１図に示す原点スイッチ４は、バケット間度検
出器１の検出値をす七ノドするためのもので、カンタ−
ユニット１０１が予め設定された最収縮位置まで収縮し
たときに、機械的な力でＯＮされて、上記検出値をリセ
ットする７前記送信機２０は、例えば、第２図に示すように、回転
駆動装置１１４の下方に、ケリーバ−１１４と一体に回
転する台座２３上に設置されている。この台座２３は、
ケリーバ−１１４と一体回転するけれども、ケリーバ−
１１４が下降しても、一定位置に留まっているように、
固定ベアリング等を用いて、支持されている。

台座２３には、降下量検出器１０が取付けられている。

この降下量検出器１０は、先端がバケット１０１に固定
されたワイヤ１１を巻取るリール１２の回転量を検出す
るロータリーエンコーダーで構成されており、バケット
１０１の降下に伴ってワイヤ１１が伸長すると、リール
１２が回転し、バケット降下量に対応する検出信号Ｓ２
が出力される。

また、第１図に示す原点スイッチ２１は、上記降下量検
出器１０の検出値をリセットするためのもので、バケッ
ト１０１が予め設定された最上位置まで上昇したときに
、機械的な力でＯＮされて、上記検出値のりセットを行
う。

送信機２０ば、上記バケット間度検出器１で検出される
バケット開度の検出信号Ｓ１と、上記降下量検出器１０
で検出されるバケット１０１の降下量の検出信号Ｓ２を
、電磁波信号に変換して、送信アンテナ２２から送信す
る。この送信アンテナ２２も、ケリーバ−１１４ととも
に回転するように設置されている。

そして、クローラクレーン１１０の非回転部分、例えば
、上記送信機２０に近いアーム１１３の上部等に、受信
アンテナ３１が取付けられており、上記送信アンテナ２
２から送信された電磁波信号の受信を行う。

受信アンテナ３１で受信された受信信号は、受信機３９
で信号処理（検波・増幅等）された後、前記バケット開
度の検出信号Ｓｔ　とバケットの降下■の検出信号Ｓ２
が抽出されて、コンピュータユニット４０へ入力される
。

コンピュータユニット４０は、カラーＣＲＴ　７０、Ｄ
Ｃ，／ＡＣコンバータ５０、スイッチボックス８０とと
もに、クローラクレーン１１０の操縦席に設置されてい
る。

ＤＣ／ＡＣコンバータ５０は、クローラクレーン１１０
に搭載されているバッテリー６０の直流電源を交流に変
換して、上記コンピュータユニット４０、カラーＣＲＴ
　７０、受信機３０の電源として供給している。

コンピュータユニット４０では、人力されるバケット開
度の検出信号Ｓ、と、バケットの降下量の検出信号Ｓ２
とを、カラーＣＲＴ　７０に表示するための処理を行う
。

カラーＣＲＴ　７０には、第４図に示すような画面が表
示される。この表示は、バゲノ目０１を坑井２００の底
へ降下させた後に、スイッチボックス８０の基準セント
ボタン８１をＯＮ操作することにより表示される。

表示内容は、坑井２００とバケット１０１の絵表示、お
よび、バケット１０１の降下量、すなわち深さ位置の数
値表示（図中では「フカサ」で表示されている）、拡底
坑の径の数値表示（図中では「カフティケイ」で表示さ
れている）、バケットの径の数値表示（図中では「バケ
ット」で表示されている）、および「フカサ」の目盛の
表示（図中左側に表示されている）である。

そして、拡底坑２０１の掘削作業が開始されると、上記
検出信号Ｓｌ、ＳＺに基づいて、「フカサ」、「バケッ
ト」、「カフティケイ」の表示が変更されるとともに、
バケットの絵表示１０１ａの位置および大きさが変化す
る。また、拡底坑２０１の絵表示２０１ａもバケットの
拡大に伴って膨らむ。

従って、作業員は、上記画面を見ながら、拡底坑の絵表
示２０１ａの周囲が、設定ライン２０１ｂに一致するよ
うになるまで掘削を行うことで、設計どおりの拡底坑２
０１を形成することができる。

作業が終了した後は、スイッチボックス８０の終了ボタ
ン８２をＯＮ操作すれば、カラーＣＩ？Ｔ７０の画面表
示はクリアされる。

なお、上記カンターユニッｌ−１０２の拡開量から、坑
井２００内でのバケツ）　１０１の位置（坑井の中心に
対する偏心ｆｆ１）を検出することも可能である。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、本発明は、上述のように、
昇降ポストにラックギヤを取付け、これに噛合うピニオ
ンギヤによりエンコーダを回転すせるようにしたことに
よって、バケットの開閉に伴うエンコーダの回転量の範
囲が大きくなり、分解能の低いエンコーダでも誤差の少
ない高精度の検出が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は第１図に示す実施例が適用される拡底坑掘削機
の一例を示す側面図、第３図は同拡底坑掘削機におけるバケット付近の拡大図
、第４圓は第１図に示すカラーＣＩ？Ｔに表示される画面
の内容の一例を示す図である。 ■・・・バケット開度検出器２・・・エンコーダー　　　４・・・原点スイッチ５・
・・コード　　　　　　１０・・・降下量検出器２０・
・・送信機　　　　　　２１・・・原点スイッチ２２・
・・送信アンテナ　　　３０・・・受信機３１・・・受
信アンテナ　　　４０・・・コンピュータユニット５０
・・・ＤＣ／ＡＣコンバータ　７０・・・カラーＣＲＴ
８０・・・スイッチボックス　１００・・・拡底坑掘削
機１０１・・・バケット　　　　１０２・・・カッター
ユニット１０３・・・パンタグラフ機構１０４・・・昇降ポスト　　　１０５・・・メインポス
ト１０６、　”０７・・・油圧シリンダ１０８・・・丸ラックギヤ　　１０９・・・ピニオンギ
ヤ１１０・・・クローラクレーン１１２・・・ケリーバ−（回転軸）１１４・・・回転駆動装置　−

Claims

【特許請求の範囲】１、回転軸先端に支持されて、拡開・収縮可能なカッタ
ーを備えるバケットを、地盤に堀込形成された坑井内へ
降下させ、前記カッターを拡開しつつバケットを回転さ
せることにより、前記坑井の底部周囲を掘削して拡底坑
を形成する拡底坑掘削機に設けられて、前記バケットの
開度を検出する拡底坑掘削機用バケット開度検出器にお
いて、前記バケットの開閉に伴って、該バケットの中央に立設
されたメインポストの外側を昇降する昇降ポストに一体
に取付けられて、該昇降ポストとともに上下動するラッ
クギヤと、前記メインポストに固定されるとともに、前記ラックギヤに噛合うピニオンギヤの回転量を電気信
号に変換するエンコーダとを具備することを特徴とする
拡底坑掘削機用バケット開度検出器。