JPS6364571B2

JPS6364571B2 -

Info

Publication number: JPS6364571B2
Application number: JP57162971A
Authority: JP
Priority date: 1982-09-18
Filing date: 1982-09-18
Publication date: 1988-12-13
Also published as: JPS5968435A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は道路等の掘削を行うための掘削機に関
し、特に、掘削機構の旋回範囲を車幅の範囲に収
めて、道路を専有することで他の車輌の進行を妨
げることなく、狭い範囲での掘削作業を可能にし
た掘削機に関し、さらに、掘削機構を載置した作
業台と、この作業台を支持した旋回台をそれぞれ
別個に旋回させて、その作業範囲を広げることが
できる掘削機の旋回機構に関する。

〔従来の技術〕

従来の掘削機における掘削作業を第１図により
説明すると、第１図は掘削機１によつて道路の一
方の車線に沿つて溝を掘り取つていく状態を示す
るものである。この図では、二車線のうち、一方
の一車線のみの掘削作業であり、掘削機１は一車
線分の幅だけ専有して、そのアーム２を上下動す
ることで、アーム２の先端にあるバケツト３を道
路面に掘り込み、溝４を掘削していくものであ
る。

この作業において、バケツト３によつて掘り取
つた土砂は、アーム２を旋回させて掘削機１の後
方に待機しているトラツク５の荷台に載置しなけ
ればならない。また、この溝４を順次掘り進むと
きには、溝４を掘削機１が落下するのを防ぐた
め、掘削機１を後方（矢印Ｚ方向）に移動させな
ければならない。

このような掘削作業においては、掘り取つた土
砂を移送させるため、アーム２及びバケツト３を
旋回させなければならないが、その回転の中心は
掘削機１の中心にあるＸ点であるので、アーム２
及びバケツト３の旋回半径は、図中Ｙに示す範囲
のものとなり、掘削を行わない他の車線までにも
その作動範囲が拡大するものとなる。

このため従来の掘削作業では、溝４を掘り込ま
ない正常な車線の車輌の進行を全面に停止させる
か、あるいはアーム２の旋回時だけ一時的に車輌
の進行を停止させるかして、事故が発生するのを
防いでいた。しかしながら、この従来の方法で
は、掘削していない他の車線における車輌の運行
を全面的、あるいは一時的に停止させることか
ら、車輌の流れが停滞し、運行経済上からも道路
専有上からも好ましいものではなかつた。

このような不都合のため、既に同一発明者によ
り提案された特開昭57年第66238号、特開昭第
127036号のような二軸旋回できる掘削機が提案さ
れている。これらの新しい掘削機では車体の上部
であつて、一方の側面に偏位した位置に扇形に揺
動できる回動体を軸支してあり、この回動体の先
端上部には掘削機構を揺動自在に載置した構造で
ある。そして、回動体と掘削機構の間には両者が
反対方向に旋回する連動機構を介在させてある。

この掘削機では、回動体が車体の上部で扇形に
揺動し、その先端は車体の前部から後部に向けて
移動することになる。そして、掘削機構はこの回
動体の揺動と連動して反対方向に揺動することに
なり、掘削機構は車体の幅の範囲内で前方から後
方にその方向を反転しながら移動することができ
る。このため、掘削機構は車体の側面より突出せ
ず、一方の車線の幅で土砂の搬送を行うことがで
きる。

しかし、この構成では回動体と掘削機構はいづ
れも120〜150度の範囲で扇形に揺動するものであ
り、車体に対しては揺動することとなる。このた
め、直期の使用では摩耗部分が多くなり、定期的
な点検で部品の交換を必要とするものであつた。
また、揺動する回動体の先端に重量がある掘削機
構を搭載させてあるので、回動体の軸支部には大
きな力が加えられることになり、強固な軸支機構
が必要となるものであつた。

このことから、この揺動運動ではどちらかとい
えば往復運動に近いものであり、重量のある掘削
機構と土砂を揺動させることでは長期の使用には
向かないものであつた。

この欠点を解消するために、更に同一発明者に
より特許出願昭和57年128468号のような二軸旋回
である掘削機が提案されている。この新しく提案
された構成では、車体の中央に載置した旋回台の
回転中心は車体の中心軸と一致させてあり、しか
も水平に全旋回することができる。また、旋回台
上に載置した作業台は、その回転軸を旋回台の回
転軸と少し離れて平行に位置されており、この作
業台も水平に全旋回することができるものであ
る。そして、旋回台と作業台の回転は駆動機構に
よつて両者の回転比率が一定になるように同期さ
れており、旋回台が回転する場合には同時に作業
台も回転し、作業台は車体に対し二軸で回転する
ことができる。

この構成のために、作業台上に固定してある掘
削機構はこの二軸旋回の動作によつて、先ず旋回
台によつて車体の一側に引き寄せられるように偏
位して移動される。同時に、作業台は旋回台の回
転方向とは反対方向に旋回し、その回転比は旋回
台の２倍となる。このことで、旋回台が180度回
転して車体の前方より後方に向くまでの間に作業
台は逆方向に360度回転し、作業台は車体の後方
に向く運動を行うものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この掘削機では、バケツトで掘り取つた土砂を
車体の前方から後方に移送する際には、掘削機構
が車体上方を通過し、バケツトを含む掘削機構は
車体側面より飛び出さず車輌の範囲内で旋回させ
ることができるものである。

しかしながら、この掘削機では旋回台と作業台
を常時その回転を同期させて作動させており、掘
削機構が車体の前方又は後方に位置した時にの
み、掘削機構のブームが車体の中心線と平行にな
る特徴を有している。

しかし、掘削機の作業においては必ずしも車両
の前方、後方の中央のみの掘削機構のみばかりで
はなく、掘削機構のブームを車体の長さ方向と平
行にさせたまま、前方又は後方の側面移動させて
掘削作業を行わせること（所謂きわ掘り）や、車
体の側面に掘削機構を向けて側方を掘削すること
もある。しかし、上記の構成では、旋回台と作業
台は常時連動されていて、細かい応用の掘削作業
は不可能なものであり、その作業の利用範囲が限
定させるものであつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、移動可能な車体と、この車体上面の
ほぼ中央においてその回転中心を一致させ、車体
に対して水平に全旋回することができる旋回台
と、この旋回台の回転中心より離した位置にその
回転中心を位置させ、旋回台に対して水平に全旋
回することができる作業台と、旋回台に載置され
た第１の駆動機構と、旋回台の回転中心とその軸
芯を一致させ、車体に固定させた第１の大歯車
と、第１の駆動機構により回転され、前記第１の
大歯車に噛み合う小歯車と、旋回台に載置された
第２の駆動機構と、作業台の回転中心とその軸芯
を一致させ、作業台に固定させた第２の大歯車
と、第２の駆動機構により回転され、前記第２の
大歯車に噛み合う小歯車と、作業台上に載置され
たバケツトを含む掘削機とから構成されたことを
特徴とする掘削機の旋回機構を提供するためのも
のである。

〔作用〕

本発明は上記のように構成してあるため、旋回
台と作業台はそれぞれ自由に水平方向に全旋回さ
せることができる。しかも、旋回台を車体に対し
て回転させる第一の駆動機構と、作業台を旋回台
に対して駆動させる第二の駆動機構はそれぞれ独
立させてあり、両駆動機構を一定の比率で同期さ
せることができると共に、両者を自由に無関係に
単独で作動させることができるものである。この
ため、作業台に設置した掘削機構を車体の全外周
方向の何れの位置にも自由に向けることができ、
掘削の作業範囲を極めて広くすることができるも
のである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

第２図は本発明の一実施例の斜視図、第３図は
側面図、第４図は正面、第５図は平面図である。

この掘削機は自走できるものであり、平坦な車
体１０の下面にはその四隅に車輪１１が軸支させ
てあり、車体１０の両側の各一対の車輪１１間に
はそれぞれキヤタピラ（無限軌道）１２が巻き廻
してある。この車体１０の上面中央には環状形を
した支持板１３が固着してあり、この支持板１３
上には変形八角形をした旋回台１４が水平方向
に、かつ、全旋回できるように回転自在に軸支し
てある。この支持板１３の回転中心は車体１０の
中心に一致させてある。

旋回台１４は正三角形の各頂点を裁断した平面
形状をしており、旋回台１４の後方（第３図、第
５図左側）上部には旋回台１４の周辺に沿つて、
エンジン１５、燃料タンク１６、作動油タンク１
７が連結して載置固定してある。また、旋回台１
４の上面であつて、旋回台１４の回転中心より少
し燃料タンク１６に接近した位置には、油圧モー
ター１８がその駆動軸を下方に向けて固定してあ
る。そして、この旋回台１４の上面中央より少し
作動油タンク１７に接近した位置には油圧モータ
１９がその駆動軸を下方に向けて固定してある。
この旋回台１４の上部における前方（第３図、第
５図右方）には環形状をした保持盤２０が載置固
定してあり、前述の支持板１３の中心軸とこの保
持盤２０の中心軸とは水平方向に離れるよう偏位
させ、且つ、平行になるように位置させてある。

この保持盤２０上には円形をした作業台２１が
保持盤２０に対して回転自在に軸支してあり、こ
の作業台２１上には垂直方向に支持体２２が固着
してあり、支持体２２にはその上下に間隔をおい
て連結具２３が固着してある。前記連結具２３間
には基端体２４が連結してあり、この基端体２４
にはくの字形をしたブーム２５が揺動自在に連結
してあり、ブーム２５の先端にはアーム２６が揺
動自在に連結してあり、さらにアーム２６の先端
にはバケツト２７が揺動自在に連結してある。そ
して、基端体２４とブーム２５の中央の間、ブー
ム２５の中央とアーム２６の端部との間、アーム
２６とバケツト２７の間にはそれぞれ油圧シリン
ダ２８，２９，３０が介在してある。このブーム
２５、アーム２６、バケツト２７等で掘削機構３
１が構成される。

また、前記基端体２４の一端には鋼板をＬ字形
に折り曲げた乗員台３２が固着してあり、この乗
員台３２上にはシート３３と制御棒３４が固着し
てある。

次に、第６図は本実施例における旋回機構を詳
しく示すもので、第５図中Ａ−Ａ矢視断面図に対
応するものである。

前述の支持板１３上には、外径がほぼ支持板１
３と同じで、内周に歯形を切削形成させた円形の
原動歯車３５が固着してあり、この原動歯車３５
の外周にはベアリング３６を介して環形状をした
スライダー３７が回動自在に嵌め合わせてある。
このスライダー３７の上面には前記旋回台１４が
載置固着してあり、旋回台１４はこの原動歯車３
５を中心にして全周方向に回転することができ
る。そして、油圧モータ１８の出力軸３８にはピ
ニオン３９が軸着してあり、ピニオン３９は歯面
は原動歯車３５の内歯面に噛み合わせてある。ま
た、旋回台１４の下面で、かつ、原動歯車３３の
内周側に位置して逆Ｔ字形の軸支片４０が固着し
てあり、この軸支片４０の両端と旋回台１４には
それぞれベアリング４１，４２，４３が設けてあ
る。このベアリング４１には油圧モータ１９の出
力軸４４の先端が軸支させてあり、ベアリング４
２，４３の間には中間軸４５が軸支させてあり、
こ中間軸４５の上部は旋回台１４の上面より上方
に位置させてある。この出力軸４４と中間軸４５
にはそれぞれスプロケツトホイール４６，４７が
固着してあり、両スプロケツトホイール４６，４
７間にはチエーン４８が巻き廻してある。

また、前記保持盤２０上にはこの保持盤２０と
ほぼ同一外径の環形状をした軸支体４９が固着し
てあり、軸支体４９の内周には環形状をして外径
をほぼ軸支体４９の内径とし、その内周に歯形を
切削形成した従動歯車５０が嵌め合わせてあり、
軸支体４９と従動歯車５０の間にはベアリング５
１が介在させてある。そして、前述の作業台２１
はこの従動歯車５０の上面に載置固定させてあ
り、作業台２１は軸支体４９の中心軸をその回転
中心として回転することができるにある。また、
前述の中間軸４５の上端にはピニオン５２が固着
してあり、このピニオン５２は従動歯車５０の内
歯面に噛み合わせてある。

なお、第７図はこれらの歯車による駆動機構を
分解した斜視図であり、第８図は同上の回転部分
の位置関係を示す平面図である。

次に、本実施例の作用を説明する。

バケツト２７を上下動させて、道路、地面の掘
削をする動作は従来から公知の動作であり、シー
ト３３に搭乗した操作者が制御棒３４を操作する
ことにより、各油圧シリンダ２８，２９，３０を
共動させることで行わせる。このバケツト２７に
より掘り取つた土砂は、バケツト２７を第４図に
示すように水平に持ち上げ、バケツト２７の下面
を旋回台１４上の機器の上面より少し高くし、こ
の状態でバケツト２７を車体１０の上方を通過さ
せて後方に移動させることで掘削機の後方に待機
しているトラツク等に移すことができる。

このバケツト２７を車体１０の上方を通過させ
て移動させるには、二つの油圧モータ１８，１９
を同期させて作動させることで旋回台１４と作業
台２１をそれぞれ逆方向に旋回させることにより
行わせることができる。

先ず油圧モータ１８に油圧を供給すると出力軸
３８が回転し、ピニオン３９が駆動歯車３５の内
歯面を回転し、スライダー３７を駆動歯車３５の
外周に沿つて回転させる。これにより、スライダ
ー３７に載置した旋回台１４は駆動歯車３５の中
心軸を回転中心として回転することになる。同時
に、油圧モータ１９に油圧を供給すると出力軸４
４が回転し、出力軸４４の回転はスプロケツトホ
イール４６、チエーン４８、スプロケツトホイー
ル４７、中間軸４５の順に伝達されてピニオン５
２を回転させる。このピニオン５２に噛み合わせ
た従動歯車５０は軸支体４９の中心軸を回転中心
として回転し、軸支体４９の内周において従動歯
車５０は従動する。この旋回台１４の旋回中心と
作業台２１の旋回中心は偏位させてあり、油圧モ
ータ１８，１９の出力軸３８，４４はそれぞれ逆
方向に回転するため、作業台２１と旋回台１４は
車体１０に対して遊星歯車的に回転し、旋回台１
４は作業台２１の回転中心を軸に大きく旋回する
ことになる。

この二軸旋回の動作のため、掘削機構３１は旋
回台１４の回転方向と逆方向に回転して掘削機構
３１はエンジン１５、燃料タンク１６、作動油タ
ンク１７の上方を通過して後方に向かうことにな
る。そして、作業台２１の旋回速度を旋回台１４
の旋回速度の二倍になるように設定すると、旋回
台１４が180度回転すると作業台２１は360度回転
することになる。このため、旋回台１４が車体１
０の前方より後方に回転する間に作業台２１は一
回転し、掘削機構３１は車体１０の上方を通過
し、車体１０の後方に向くことになり、車体１０
を中心として第５図中左側に反転することにな
る。この掘削機構３１が作業台２１と共に旋回す
る際には、第４図で示す様に作業台２１が車体１
０の一側に偏位し、折畳んだ掘削機構３１は車体
１０の幅の範囲に位置する。このため、旋回台１
４が車体１０に対して90度回転したときであつて
もバケツト２１は車体１０の下側から飛び出さ
ず、掘削機構３１は車体１０の幅の範囲内で回転
することになる。

上述の動作は、二つの油圧モータ１８，１９を
同期させて掘削機構３１を車体１０の前方中央か
ら後方中央に車幅の範囲で旋回させる場合に付い
て説明したが、次に、掘削機構３１を車体の前方
でその側線に沿つた方向の掘削の作業（きわ掘
り）を行わせる場合に説明する。

先ず、油圧モータ１８，１９の同期の動作を解
除させ、それぞれを単独で動作できるようにす
る。そして、油圧モータ１８のみを作動させて、
ピニオン３９と原動歯車３５によつて旋回台１４
を少し旋回させ、作業台２１の前側を車体１０の
一側に向けて斜めになるように停止させる。

次に、油圧モータ１９を作動させてピニオン５
２と従動歯車５０によつて作業台２１を旋回台１
４に対して旋回させ、旋回台１４の車体１０に対
する偏位角度と同一角度だけ作業台２１を旋回台
１４に対して逆方向に旋回させる。この角度補正
により掘削機構３１のブーム２５とアーム２６は
車体１０の長さ方向と平行になり、バケツト２７
を車体１０の側方（キヤタピラ１２側）に位置さ
せることができる。そして、前述のように油圧シ
リンダ２８，２９，３０を共動させることでバケ
ツト２７で掘削作業を行わせ、土砂の掘り取りを
行わせることができる。このとき、バケツト２７
は車体１０の前方側方に位置しており、側溝を掘
つたり、車体１０の中央で掘り下げた穴を左右に
拡大させる作業において有効になる。

なお、第９図はこのきわ掘り作業時における各
部材の位置関係を示すもので、第９図Ｘでは旋回
台１４を左方向にΘ₁だけ旋回させ、同時に作業
台２１を右方向にΘ₁だけ旋回させており、これ
により掘削機構３１は車体１０の中央軸線よりＷ
１の距離だけ左側に偏位している。

また、第９図Ｙでは旋回台１４を右方向にΘ₂
だけ旋回させ、同時に作業台２１を左方向にΘ₂
だけ旋回させており、これにより掘削機構３１は
車体１０の中央軸線よりＷ２の距離だけ右側に偏
位している。

なお、これらの作業例に限定されず、旋回台１
４と作業台２１の旋回角度を制御して掘削機構３
１を車体１０の何れか一方の側方に突出させ、キ
ヤタピラ１２の側方を掘削させることも可能であ
る。

〔効果〕

本発明は上述の様に構成したもので、二つの駆
動機構を同期させると掘削機を極力車体の側方に
偏位させながら、前方から後方に移動させること
ができ、掘削機構を車体の側面から突出させるこ
とがない。このため、他の車線を進行している車
輌運行に支障を生じさせることがなく、道路の使
用を掘削作業に専有させることがないため、道路
を効率良く使用することができる。

また、道路が車体の幅とほぼ同じ程度であつて
も、バケツト等が車体から突出しないので、例え
ば両側が塀などで囲まれた挟い使用除件の下でも
作業を進めることができる。

さらに、二つの駆動機構の同期を解除し、それ
ぞれ単独で旋回させると掘削機構を自由な方向に
向けて掘削機構の作業範囲を拡大させることがで
き、掘削できる範囲の自由度を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の掘削作業を示す説明図、第２図
は本発明の一実施例である掘削機を前方より視た
斜視図、第３図は同上の側面図、第４図は同上の
正面図、第５図は同上の平面図、第６図は旋回機
構を詳しく示す第５図中Ａ−Ａ矢視の断面図、第
７図は同上の旋回機構の構成を示す分解斜視図、
第８図は旋回機構の配置を示す説明、第９図はき
わ掘りの作業を示す説明図である。１０……車体、１４……旋回台、１８，１９…
…油圧モーター、２１……作業台、３１……掘削
機構。

Claims

【特許請求の範囲】

１移動可能な車体と、この車体上面のほぼ中央
においてその回転中心を一致させ、車体に対して
水平に全旋回することができる旋回台と、この旋
回台の回転中心より離した位置にその回転中心を
位置させ、旋回台に対して水平に全旋回すること
ができる作業台と、旋回台に載置された第１の駆
動機構と、旋回台の回転中心とその軸芯を一致さ
せ、車体に固定させた第１の大歯車と、第１の駆
動機構により回転され、前記第１の大歯車に噛み
合う小歯車と、旋回台に載置された第２の駆動機
構と、作業台の回転中心とその軸芯を一致させ、
作業台に固定させた第２の大歯車と、第２の駆動
機構により回転され、前記第２の大歯車に噛み合
う小歯車と、作業台上に載置されたバケツトを含
む掘削機構とから構成されたことを特徴とする掘
削機の旋回機構。