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建設機械
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- 【要約】
【課題】 リーダからフロントブラケットや支持腕に水平方向の反力が作用することを防止すると共に、杭芯位置の微調節を容易に行なうことのできる建設機械を提供する。
【解決手段】 前方にフロントブラケット10を具え、後方にバックステー12を起伏可能に配備した自走式車両14と、下方をフロントブラケット10に支持され、上方をバックステー12に支持されて、バックステー12の伸縮によって起伏可能なリーダ20を具える建設機械において、自走式車両14は、フロントブラケット10によるリーダ20の支持位置よりも下方位置でリーダ20を支持する第３支持手段22を具え、リーダ20は、フロントブラケット10、バックステー12及び第３支持手段22によって支持する。
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- 【特許請求の範囲】
【請求項１】 前方にフロントブラケット(10)を具え、後方に伸縮可能なバックステー(12)を起伏可能に具える自走式車両(14)と、下方をフロントブラケット(10)に支持され、上方をバックステー(12)に支持されて、バックステー(12)の伸縮によって起伏可能なリーダ(20)を具える建設機械において、自走式車両(14)は、フロントブラケット(10)によるリーダ(20)の支持位置よりも下方位置でリーダ(20)を支持する第３支持手段(22)を具えており、リーダ(20)は、フロントブラケット(10)、バックステー(12)及び第３支持手段(22)によって支持されることを特徴とする建設機械。
【請求項２】 リーダ(20)は、フロントブラケット(10)及びバックステー(12)によって支持される第１リーダ(24)と、第１リーダ(24)の下端に延長して配備され、第３支持手段(22)によって支持される第２リーダ(26)を具えており、第２リーダ(26)は第１リーダ(24)に対して相対的に回転可能である請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】 第３支持手段(22)は、リーダ(20)の軸心に対して垂直に配備する請求項１又は請求項２に記載の建設機械。
【請求項４】 第３支持手段(22)は、伸縮可能である請求項１乃至請求項３の何れかに記載の建設機械。
【請求項５】 第３支持手段(22)は、油圧シリンダ装置(28)である請求項４に記載の建設機械。
- 【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機、杭打機などの建設機械に関し、具体的には、建設機械のリーダ支持方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】掘削機、杭打機などの基礎工事用の建設機械(16)は、図８に示すごとく、自走式車両(14)の前方に、地面に対してほぼ垂直にリーダ(20)を支持しており、該リーダ(20)に、オーガスクリュー、掘削スクリュー、杭などを具えた作業装置(30)を昇降可能に配備して、オーガスクリュー等を地中に挿入、圧入して、掘削や杭打ちなどの各種作業を行なっている。建設機械(16)は、自走式車両(14)の前方にフロントブラケット(10)を具え、該フロントブラケットには、支持腕(32)が前後方向に揺動可能に枢支されている。また、自走式車両(14)の上方には長尺の油圧シリンダ装置からなる一対のバックステー(12)が起伏可能に枢支されている。
【０００３】リーダ(20)は、長尺の筒体であって、前面に作業装置(30)を昇降可能に案内するガイドレール(34)が形成されている。リーダ(20)の上方及び下方には、リーダ(20)の軸心を中心として回転可能なリーダ回転部(40)(42)が形成されている。上方のリーダ回転部(40)はバックステー(12)に支持され、下方のリーダ回転部(42)は前記支持腕(32)に支持されて、リーダ(20)は、前後方向及び左右方向に揺動可能となっている。下方のリーダ回転部(42)は、モータ等の回転手段(44)が連繋されており、該回転手段(44)を回転させると、リーダ(20)が、リーダ回転部(40)(42)に対して相対的に回転し、リーダ(20)の向きを約９０°変えることができる。
【０００４】上記構成の建設機械(16)において、リーダ(20)を起立させた状態から両バックステー(12)を縮めると、リーダ(20)は地面とほぼ平行な状態まで格納される。またリーダ(20)が格納された状態から両バックステー(12)を伸ばすと、リーダ(20)を起立させることができる。リーダ(20)を起立させた状態で、左右のバックステー(12)をそれぞれ伸縮させると、リーダ(20)の立設角度を調節できる。作業装置(30)の交換、杭、オーガスクリュー等の継ぎ足しや交換が必要な場合には、回転手段(44)を駆動して、リーダ(20)を約９０°回転させると、これら作業をスムーズに行なうことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】支持腕(32)には、リーダ(20)や作業装置(30)、さらには作業装置(30)に取り付けられるオーガスクリュー、杭などの重量と、掘削等の各種作業によって生ずる反力が作用する。作業によって生ずる反力のうち、オーガスクリュー等の回転によって生ずる反力は、図８の矢印Ａ方向に作用する。この反力は、リーダ(20)から支持腕(32)とバックステー(12)に作用する。特に、作業装置が支持腕(32)よりも下側に移動しているときには(図８中(31)で示す)、回転反力はバックステー(12)には殆んど作用せず、大部分が直接支持腕(32)に作用するから、リーダ(20)と支持腕(32)との連繋部(図８中のＢ部分)や支持腕(32)とフロントブラケット(10)との連繋部(図８中のＣ部分)が破損してしまう虞れがあった。
【０００６】また、従来、オーガスクリューや杭などの杭芯の位置合わせは、バックステー(12)を伸縮させて調節していた。しかしながら、バックステー(12)は、リーダ(20)の上端付近を支持しているから杭芯位置の微調節を行なうことは困難であった。
【０００７】本発明の目的は、上記問題に鑑みてなされたものであり、リーダからフロントブラケットや支持腕に水平方向の反力が作用することを防止すると共に、杭芯位置の微調節を容易に行なうことのできる建設機械を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明の建設機械は、支持腕(32)よりも下方でリーダを支持する第３支持手段を設けたものであり、リーダ(20)をフロントブラケット(10)、バックステー(12)及び第３支持手段(22)によって支持するようにしたものである。リーダ(20)は、フロントブラケット(10)及びバックステー(12)によって支持される第１リーダ(24)と、第１リーダ(24)の下端に配備され、第３支持手段(22)によって支持される第２リーダ(26)を具えており、第２リーダ(26)は第１リーダ(24)に対して相対的に回転可能とすることが望ましい。第３支持手段(22)は、リーダ(20)と直交する向きに配備し、リーダ(20)に作用する水平方向の力を支持するようにすることが望ましい。第３支持手段(22)は、伸縮可能なものを用いることが望ましく、油圧シリンダ装置(28)を例示することができる。
【０００９】
【作用】リーダ(20)や作業装置(30)の自重などの垂直方向の荷重は、フロントブラケット(10)によって支持し、水平方向の荷重、例えばオーガスクリュー等の回転反力などは、バックステー(12)と第３支持手段(22)によって支持する。リーダ(20)からフロントブラケット(10)へ水平方向の荷重が殆んど加わらないようにすることによって、リーダ(20)とフロントブラケット(10)との連繋部の破損を防止することができる。とくに、第３支持手段(22)をリーダ(20)の軸心に対して垂直な向きに配備し、リーダ(20)を垂直に支持するようにすると、効率よく水平方向の反力を第３支持手段(22)で受けることができる。また、第３支持手段(22)を伸縮させることによって、リーダ(20)の立設角度を調節することができる。フロントブラケット(10)よりも下方に配備された第３支持手段(22)によって杭芯位置の調節を行なうと、リーダ(20)の上端付近を支持しているバックステー(12)による杭芯位置の調節よりも、作用点が下方に位置するため微調節が可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】建設機械(16)は、図１に示すように、クローラで走行する自走式車両(14)の前方にフロントブラケット(10)を具え、自走式車両(14)の中央より後ろ側の上部には、一対のバックステー(12)が起伏可能に配備されている。
【００１１】フロントブラケット(10)の先端には、支持腕(32)が軸支されている。なお、以下では、フロントブラケット(10)に支持腕(32)を取り付け、リーダ(20)を支持腕(32)で支持する実施例について説明するが、リーダ(20)をフロントブラケット(10)で直接支持した構成の建設機械にも本発明を適用することができる。支持腕(32)とフロントブラケット(10)との間には、図３に示すように、支持腕(32)と同軸に一対の支持プレート(50)が枢支されている。両支持プレート(50)の下側は、支持腕(32)の揺動を規制する補助プレート(52)によって接続されている。また、支持プレート(50)の下端と自走式車両(14)は、支持腕揺動用の油圧シリンダ装置(54)によって連繋されており、該油圧シリンダ装置(54)を伸縮させることによって、支持プレート(50)が揺動する。支持腕(32)の前方下端には、下向きにピストンロッド(56)が突出するよう小型のロック用油圧シリンダ装置(57)が取り付けられている。支持プレート(50)の前端には、前記ピストンロッド(56)が挿入されるロック用孔(58)が開設されており、支持腕(32)の下端を補助プレート(52)に当接させた状態でロック用油圧シリンダ装置(57)を伸ばすと、ピストンロッドがロック用孔(58)に嵌まって支持腕(32)が支持プレート(50)に固定される。この状態で前記支持腕揺動用の油圧シリンダ装置(54)を伸縮させると、支持腕(32)が支持プレート(50)と一体に前後方向に揺動する。
【００１２】フロントブラケット(10)の下部には、図１に示すように、リーダ(20)を支持する第３支持手段(22)が設けられている。第３支持手段(22)として、図５に示す一対の油圧シリンダ装置(28)(28)を例示することができる。各油圧シリンダ装置(28)の一端は、フロントブラケット(10)の下部に枢支されている。図５は、第３支持手段(22)である油圧シリンダ装置の一例を示す図である。図に示すように、左右の油圧シリンダ装置(28)(28)は、それぞれ複動型のシリンダであり、シリンダ側の作動室(62)(62)どうし、ピストンロッド側の作動室(64)(64)どうしは配管(66)(66)を介してそれぞれ連通しており、一方の油圧シリンダ装置(28)の各作動室(62)(64)は、自走式車両(14)に配備された油圧送給装置(60)に接続されている。このため、シリンダ側作動室(62)(62)どうしの油圧は同じであり、ピストンロッド側作動室(64)(64)どうしの油圧も同じである。なお、油圧シリンダ装置は、それぞれ独立して油圧送給装置に接続してもよい。また、油圧シリンダ装置は１基のみ設けるようにしてもよい。
【００１３】リーダ(20)は、断面略矩形の長尺筒体であって、図１に示すように、上方及び下方に、バックステー(12)及び支持腕(32)がそれぞれ連繋されるリーダ回転部(40)(42)が形成された第１リーダ(24)と、該第１リーダ(24)の下端に延長して第１リーダ(24)の軸心と同心で回転可能に枢支され、第３支持手段(22)によって支持された第２リーダ(26)から形成される。第１リーダ(24)と第２リーダ(26)の前面には、それぞれ作業装置(30)を案内する一対のガイドレール(34)が長手方向に形成されている。第１リーダ(24)の下方のリーダ回転部(42)は、図３に示すように、クロスジョイント(70)を介して支持腕(32)に連繋されており、該連繋部を中心として、前後方向及び横方向に揺動可能となっている。第１リーダ(24)の上方のリーダ回転部(40)は、クロスジョイント(72)を介して両バックステー(12)に連繋されており、該連繋部を中心として、前後方向及びリーダ(20)の垂直面内で回転可能となっている。また、第２リーダ(26)には、図１に示すように、ブラケット(74)が設けられている。第３支持手段(22)は、図５に示すように、該ブラケット(74)にクロスジョイント(76)を介して連繋されており、第２リーダ(26)は、第３支持手段(22)に対して前後方向及びリーダ(20)の垂直面内で揺動可能となっている。第２リーダ(26)と第３支持手段(22)との支持は、クロスジョイント(76)にピン(78)を差し込むことによって行なうことができ、該ピン(78)を引き抜くことによって第２リーダ(26)と第３支持手段(22)は切り離し可能となっている。
【００１４】図４は、第１リーダ(24)と第２リーダ(26)との接続部分を示す拡大図である。第１リーダ(24)の下端及び第２リーダ(26)の上端には、フランジ(80)(82)が形成されている。第２リーダ(26)の上端近傍には、上方に向けてピストンロッド(84)が出没可能となるようにシリンダ(86)が固定された油圧シリンダ装置(88)からなる回止め機構(90)を具える。第１リーダ(24)と第２リーダ(26)の各フランジには、第１リーダ(24)と第２リーダ(26)のガイドレール(34)が一直線となるように位置合わせして油圧シリンダ装置(88)を伸ばしたときに、ピストンロッド(84)の出没移行路となる位置に固定用孔(92)(92)が夫々開設されている。ガイドレール(34)が一直線上に位置するように第１リーダ(24)と第２リーダ(26)を位置合わせして、回止め機構(90)の油圧シリンダ装置(88)を伸ばすと、ピストンロッド(84)が両フランジ(80)(82)の固定用孔(92)(92)に嵌まって第２リーダ(26)は第１リーダ(24)に対して固定される。また、油圧シリンダ装置(88)を縮めると、ピストンロッド(84)が固定用孔(92)(92)から抜けて、第２リーダ(26)は第１リーダ(24)に対して回転可能となる。
【００１５】上記構成の建設機械(16)の動作について説明する。建設機械(16)を使用しない場合、例えば保管や移動の場合には、リーダ(20)を地面とほぼ平行になるまで傾けて格納しておく。なお、このとき、第２リーダ(26)と第３支持手段(22)は切り離しておく。リーダ(20)が格納された状態から、バックステー(12)を伸ばして、リーダ(20)を起立させる。リーダ(20)が地面とほぼ垂直な状態となるまで起立させた後、第３支持手段(22)と第２リーダ(26)を連結する。図１に示すように、リーダ(20)を起立させた状態で、各種作業が行なわれる。例えば、掘削作業を行なう場合、まず、オーガスクリューを取り付けた作業装置(30)をリーダ(20)の上部近郊まで上昇させ、油圧シリンダ装置を伸縮させて支持腕(32)の傾きを調節すると共に、バックステー(12)を伸縮させて、掘削位置との大まかな位置合わせを行なう。このとき、油圧送給手段(図示せず)から第３支持手段(22)へのオイルの供給、排出を止めておくと、図５及び図６に示すように、シリンダ側作動室(62)(62)どうし、ピストンロッド側作動室(64)(64)どうしでそれぞれオイルが行き来するから、バックステー(12)によるリーダ(20)の傾動に第３支持手段(22)が追従する。このため、バックステー(12)の伸縮に合わせて第３支持手段(22)の制御は不要である。
【００１６】バックステー(12)による大まかな位置合わせを行なった後、必要に応じて、第３支持手段(22)の油圧シリンダ装置(28)(28)にオイルを供給、排出し、第３支持手段(22)を伸縮させて、リーダ杭芯の微妙な位置合わせを行なう。第３支持手段(22)は、リーダ(20)の下方を支持しているから、リーダ(20)の上方を支持しているバックステー(12)によって位置合わせをする場合に比べて、杭心位置の微調節が可能である。杭芯の位置合わせが完了すると、作業装置(30)を降下させつつオーガスクリューを回転させて、地盤の掘削が行なわれる。掘削作業によって、作業装置(30)からリーダ(20)に伝えられる回転反力は、図２の矢印Ａ方向に作用する。この反力は、第３支持手段(22)とバックステー(12)が受けるから、支持腕(32)には作用しない。特に、作業装置(30)が支持腕(32)とリーダ(20)との連繋部よりも下方に位置した場合でも、矢印Ａ方向の反力は第３支持手段(22)が受けて、支持腕(32)には作用しない。従って、支持腕(32)が回転反力によって破損することもない。
【００１７】オーガスクリューの継ぎ足しや交換、作業装置(30)を交換などを行なう場合には、回止め機構(90)の油圧シリンダ装置(88)を縮めて第１リーダ(24)と第２リーダ(26)のロックを解除し、回転手段(44)を駆動して、図７に示すように第１リーダ(24)のみを約９０°回転させる。このとき、第２リーダ(26)は、第３支持手段(22)に支持されているから、第１リーダ(24)と一体には回転しない。従って、例えば、杭を回転させつつ圧入する作業を行なうときなどに、杭を継ぎ足す際に、既に圧入された杭(96)を地中で回転させておく必要があるが、このようなときには、図７に示すように、第２リーダ(26)に杭を回転させるモータ、減速機構等を具えた杭回転手段(94)を取り付け、第１リーダ(24)を回転させて杭の継ぎ足しを行なうときに杭回転手段(94)によって地中の杭(96)を低速で回転させるようにすればよい。従来のリーダでは、杭の継ぎ足しの際に地中の杭を回転させることができない不都合があった。新たなオーガスクリュー等を作業装置(30)に取り付けた後、第１リーダ(24)を前記とは逆向きに９０°回転させて、第１リーダ(24)のガイドレール(34)と第２リーダ(26)のガイドレール(34)を位置合わせし、回止め機構(90)の油圧シリンダ装置を伸ばして第１リーダ(24)と第２リーダ(26)を連結して、掘削作業を行なえばよい。
【００１８】リーダ(20)を地面とほぼ平行な状態まで傾けて格納する場合には、第３支持手段(22)と第２リーダ(26)の連結を解き、バックステー(12)を縮めると共に、支持腕揺動用の油圧シリンダ装置(54)を縮めて支持腕(32)を後方に傾ければよい。これによって、リーダ(20)は、地面とほぼ平行となるまで傾いて格納される。
【００１９】上記実施例では、支持腕(32)を後方に傾けてリーダ(20)の格納を行なったが、支持腕(32)を前方に傾けてリーダ(20)の格納を行なってもよい。この場合、図３に示すように、ロック用の油圧シリンダ装置(57)を伸ばして支持プレート(50)と支持腕(32)を固定した状態で、支持腕揺動用の油圧シリンダ装置(54)を伸ばして支持腕(32)を前方に傾けつつバックステー(12)を縮めればよい。なお、通常の作業中は支持腕(32)と支持プレート(50)とのロックは解除しておけばよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明の建設機械(16)によれば、リーダ(20)の垂直方向の荷重を支持腕(32)で受け、各種作業によって生ずる回転反力、特に前後方向(図２の矢印Ａ方向)の反力は、バックステー(12)と第３支持手段(22)で受けて、支持腕(32)及びフロントブラケット(10)には殆んど作用しない。このため、リーダ(20)と支持腕(32)、フロントブラケット(10)との連繋部がこれら反力によって破損することもない。とくに、第３支持手段(22)とリーダ(20)が直交するように、第３支持手段(22)を配備すると、リーダ(20)に作用する水平方向の反力を、第３支持手段(22)で効率よく受けることができる。また、杭芯の微調節は、リーダ下部の第３支持手段(22)によって行なうことができるから、従来よりも精度よく位置合わせすることができる。さらに、第３支持手段(22)を一対の油圧シリンダ装置(28)(28)から構成し、該油圧シリンダ装置(28)(28)のシリンダ側作動室(62)(62)どうし、ピストンロッド側作動室(64)(64)どうしをそれぞれ連通させておくと、バックステー(12)によるリーダ(20)の傾動に、第３支持手段(22)は追従するから、各油圧シリンダ装置(28)(28)への油圧の供給、排出等の制御は不要である。
【００２１】上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
- 【公開番号】特開２０００−８７５９（Ｐ２０００−８７５９Ａ）
【公開日】平成１２年１月１１日（２０００．１．１１）
【発明の名称】建設機械
- 【出願番号】特願平１０−１７６８２１
【出願日】平成１０年６月２４日（１９９８．６．２４）
【出願人】
【識別番号】０００１６３３２７
【氏名又は名称】近畿イシコ株式会社
- 【代理人】
【識別番号】１０００６６７２８
【弁理士】
【氏名又は名称】丸山 敏之 （外２名）
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