JP4650904B2 - リールユニット取付け装置とリールユニット取付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、アースドリルのケリードライブ装置の下部に取付けられ、拡底バケットに接続される油圧ホースやケーブルを巻取り繰出しするリールユニットの取付け装置と取付け方法に関する。

アースドリルは、クレーンをベースマシンとして用い、アースドリル本体またはブームにフロントフレームを起伏可能に取付け、フロントフレームの頂部に上フレームを回動可能に取付け、上フレームにケリードライブ装置を搭載し、このケリードライブ装置の回転盤の駆動穴に、ブームの頂部からワイヤロープおよびスイベルジョイントを介して垂下されるケリーバを上下動可能にかつ相対回転不能に貫挿し、ケリーバの下端にアースドリルバケットを取付けてなる。このアースドリルバケットとして、軸掘バケットを兼用する構造かあるいは軸掘バケットと付け替え式の拡底バケットが、ケリーバの下端に取付けられて縦穴の拡底部の掘削に用いられる。

このような拡底バケットは、円筒形のバケット本体に縦軸を中心に外側に油圧シリンダ等により開閉可能に取付けられる掘削用開閉翼を有し、ケリードライブ装置により回転されるケリーバを介して拡底バケットを回転させ、かつ開閉翼をゆっくり開きながら縦穴底部にテーパー形に拡大された拡底部を掘削する。この拡底部を形成する理由は、縦穴掘削後に充填されるコンクリートにより構成される場所打ち杭の支持力を上げるためのものである。

このような拡底バケットには、開閉翼を開閉するための油圧シリンダ等のアクチュエータと、開閉翼の開閉度合を検出するためのポテンショメータ等のセンサを備える。このため、地上の油圧源装置と拡底バケットの油圧シリンダ等を接続するための油圧ホースや、地上の電気装置と拡底バケットのセンサとを接続するケーブルが必要となる。このため、油圧ホースやケーブルを巻取り繰出しするリールを搭載したリールユニットをフロントフレームの上部の上フレームの下部に取付ける必要がある。

このようなリールユニットは、上フレームの下部のリールユニット取付け枠にボルトやピンにより着脱可能に取付けられ（特許文献１参照）、アースドリルの現場への輸送の際にはリールユニット取付け枠から外して輸送し、現場においてリールユニット取付け枠に固定具により結合して取付ける。

従来、現場においてリールユニットをリールユニット取付け枠に取付ける場合は、地面にリールユニットを置いておき、アースドリル本体を前後左右に移動させると共に旋回させ、フロントフレームを伏せて上フレームのリールユニット取付け枠をリールユニット上に重ね、リールユニット取付け枠の取付け部のピン孔等とリールユニットの取付け用ブラケットのピン孔等との位置合わせを行ない、ピン等により両者を結合している。

特開２００３−１２０１６３号公報

従来のように、地面にリールユニットを置いた状態でアースドリル本体を移動、旋回させ、フロントフレームを下ろし、リールユニット取付け枠のピン孔等にリールユニットのピン孔等を合わせて結合する構造では、位置合わせが非常に困難であり、リールユニットの取付けに時間、労力がかかるという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、リールユニットの取付けが容易かつ短時間に行なえるリールユニット取付け装置と取付け方法を提供することを目的とする。

請求項１のリールユニット取付け装置は、アースドリル本体の前部、またはアースドリル本体に取付けられたブームに起伏可能に取付けられるフロントフレームと、このフロントフレームの頂部に回動可能に取付けられた上フレームと、この上フレームにアクチュエータにより上下動可能に取付けられたケリードライブ装置と、前記上フレームの下部に設けられたリールユニット取付け枠と、このリールユニット取付け枠に固定具により着脱可能に取付けられるリールユニットとを備えたアースドリルにおいて、
前記ケリードライブ装置の複数箇所に設けられたブラケットと、
前記リールユニットにおける前記ブラケットに対応する複数箇所に設けられたブラケットと、
前記ケリードライブ装置が下降した状態において、前記ケリードライブ装置に設けられたブラケットと前記リールユニットに設けられたブラケット間を着脱可能に接続し、前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠の下方に間隔を有して吊り下げ支持する接続部材とを備え、
前記アクチュエータにより前記ケリードライブ装置を持ち上げることにより、前記接続部材を介して前記リールユニットが前記リールユニット取付け枠との結合可能な位置に持ち上げられる構成を有することを特徴とする。

請求項２のリールユニット取付け方法は、アースドリル本体の前部、またはアースドリル本体に取付けられたブームに起伏可能に取付けられるフロントフレームと、このフロントフレームの頂部に回動可能に取付けられた上フレームと、この上フレームにアクチュエータにより上下動可能に取付けられたケリードライブ装置と、前記上フレームの下部に設けられたリールユニット取付け枠と、このリールユニット取付け枠に固定具により着脱可能に取付けられるリールユニットとを備えたアースドリルにおいて、
前記ケリードライブ装置を下降させた状態として前記ケリードライブ装置により接続部材を介して前記リールユニットを支持しておき、
前記アクチュエータにより前記ケリードライブ装置を持ち上げることにより、前記接続部材を介して前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠との結合可能な位置に持ち上げて前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠に固定具により結合することを特徴とする。

本発明によれば、リールユニットを接続部材により吊り上げてリールユニット取付け枠の取付け部に位置合わせを行なうので、アースドリル本体の走行や旋回等による位置合わせが不要であり、リールユニットのリールユニット取付け枠に対する位置合わせが容易であり、リールユニットの取付けが短時間に行なえる。

図１は本発明のリールユニット取付け装置および取付け方法を適用するアースドリルの一例を示す側面図、図２は図１の部分拡大図、図３は図２の部分拡大図である。図１に示すように、アースドリル本体１はクレーンをベースマシンとして構成されたもので、クローラ式走行体２に旋回装置３を介して旋回体４を設置し、旋回体４上に油圧源や電源を備えたパワーユニット５や運転室６が搭載され、ブーム７が油圧シリンダ８によりピン７ａを中心に起伏可能に取付けられる。ブーム７は起伏ウインチにより巻取り繰出しされるワイヤロープにより支持されて起伏される構成が採用される場合もある。

９，１０は旋回体４上に搭載された巻上ウインチで、一方の巻上ウインチ１０により巻取り繰出しされるワイヤロープ１６は、ブーム７の頂部のシーブ１２を介して垂下され、スイベルジョイント１３を介してケリーバ１４に接続される。ケリーバ１４は後述のケリードライブ装置３０やリールユニット４５に貫挿され、その下端には軸掘バケットまたは図示のような開閉翼１５ａを有する拡底バケット１５が着脱可能に結合される。他方の巻上ウインチ９により巻取り繰出しされるワイヤロープ１１は、ブーム７の頂部のシーブ１７を介して垂下され、工事に要する各種用具や材料等の吊り上げに用いられる。

拡底バケット１５としては、ケリーバ１４に軸掘バケット（図示せず）の代わりに付け替えて用いる構造のものと、拡底バケット１５を軸掘バケットに兼用する構造のものとがある。２８はバケットにより掘削された縦穴であり、２８ａは拡底バケット１５により縦穴２８の底部に掘削された拡底部を示す。

１８は旋回体４にピン１９を中心として起伏可能に取付けられたフロントフレームである。このフロントフレーム１８は基部が２又状をなす構造を有し、フロントフレーム１８とブーム７との間に設けた左右の油圧シリンダ２０の伸縮により起伏される。このフロントフレーム１８については、巻上ウインチにより巻取り繰出しされるワイヤロープにより支持して起伏を行なう構成や、油圧シリンダの伸縮をワイヤロープの巻取り繰出しに変換してフロントフレーム１８の起伏を行なう構成等も採用できる。フロントフレーム１８はブーム７に起伏可能に取付ける構造を採用することもできる。

２２はフロントフレーム１８の頂部にピン２３を中心に油圧シリンダ２４により回動可能に取付けた上フレームである。図３とその正面図である図４とその平面図である図５に示すように、この上フレーム２２は上横枠部２５と左右の縦枠部２６とを有し、縦枠部２６の下部にはリールユニット取付け枠２７を設ける。

３０は上フレーム２２に上下動可能に取付けられたケリードライブ装置である。３１はこのケリードライブ装置３０の枠であり、この枠３１は、上フレーム２２の左右の縦枠部２６に設けたガイドレール３２に上下動可能に嵌合される摺動部３１ａを有する。この枠３１にはケリーバ１４を上下動可能にかつ相対回転不能に貫挿する駆動穴２９ａを有する回転盤２９を内蔵する。３３はその回転盤２９を回転させる油圧モータであり、この油圧モータ３３もケリードライブ装置３０に搭載する。

３５はケリードライブ装置３０を上下動させるアクチュエータとして設けた油圧シリンダである。この油圧シリンダ３５は左右にそれぞれ１本ずつ設けられ、上端のボトム部を縦枠部２６に設けたブラケット３６にピン３７により連結し、ピストンロッドの下端をケリードライブ装置３０の枠３１に設けたブラケット３８にピン３９により連結して取付ける。したがって油圧シリンダ３５の伸縮に伴って枠３１の摺動部３１ａをガイドレール３２に摺動させながらケリードライブ装置３０を上下動させることができる。この油圧シリンダ３５は、軸掘りの際に、ケリーバ１４を介してバケット底部の掘削刃を掘削穴の底部に押し付け、掘削能率を上げる役目を果たす。ケリードライブ装置３０を上下動させるアクチュエータとしては、油圧シリンダ以外に駆動源としてモータを用いたものを用いることができる。

４５はリールユニット取付け枠２７に取付けられるリールユニットである。図６はリールユニット４５のリールユニット取付け枠２７への取付け前の状態を示す側面図、図７はその正面図、図８はリールユニット４５のリールユニット取付け枠２７への取付け構造を示す横断面図である。図１に示した拡底バケット１５の開閉翼１５ａは、油圧シリンダにより開閉可能なものである。リールユニット４５は、ターンテーブル４８とセンタージョイント４９とを含む。

ターンテーブル４８には、２台のホースリール４６，４６と、１台のケーブルリール４７とを搭載する。ホースリール４６は、開閉翼１５ａを開閉するための油圧シリンダ（図示せず）に作動油を供給するための油圧ホース（図示せず）を巻取り繰出しするものであり、油圧ホースに一定の張力を付与するための定トルクモータを有する。ケーブルリール４７は、開閉翼１５ａの開閉度合を検出するためにその開閉用油圧シリンダのストローク等を検出するポテンショメータ等のセンサに接続されるケーブル（図示せず）を巻取り繰出しするものであり、ケーブルに一定の張力を付与するための定トルクモータを有する。ターンテーブル４８は、ホースリール４６およびケーブルリール４７を搭載した下板４８ａと、中央部の縦枠部４８ｂと、上板４８ｃとを備える。

センタージョイント４９は、筒状の非回転の外筒と、その外筒内に回転可能に嵌合された内筒とからなる。このセンタージョイント４９は、拡底作業時に拡底バケット１５とターンテーブル４８との間の油圧ホースやケーブル等をケーブルと共に回転させるために設けるものである。このセンタージョイント４９は、ホースリール４６に巻かれた油圧ホースを介して開閉翼１５ａを開閉する油圧シリンダへの作動油を供給するための回転式油路を構成するものである。ターンテーブル４８の上板４８ｃは、センタージョイント４９の回転部である内筒に結合される。拡底バケット１５を拡底掘削作業に用いる場合にのみ、ターンテーブル４８を回転させるように、回転部とターンテーブル４７との間に、ケリードライブ装置３０の回転部の回転力をターンテーブル４８を伝達するか否かを制御するクラッチを設ける場合もある。

図８に示すように、リールユニット取付け枠２７は中央にケリーバ１４を貫挿する開口部２７ａを有するドーナツ形を有する。すなわち、リールユニット取付け枠２７は底板２７ｂと内外の側板２７ｃ，２７ｄと天板（図示せず）とを溶接し内部を空洞としたもので、底板２７ｂにはリールユニット４５のセンタージョイント４９の非回転部の上面の３箇所に上方に突出させて設けた取付け用ブラケット５０を通す開口部２７ｅを有する。また、底板２７ｂの開口部２７ｅに対応する内外の側板２７ｃ，２７ｄの箇所にはリールユニット４５を取付けるための固定具であるピン５１を挿着するスリーブ５２，５３を溶接により固着している。リールユニット４５側のブラケット５０にもピン５１を挿着するためのボス５４を有する。なお、ケリーバ７は横断面のサイズが異なる複数の分割ケリーバを伸縮可能に、かつ相対回転不能にテレスコピップに嵌合して構成されるが、図８に示すケリーバ１４は伸長状態であって、最も外側の分割ケリーバのみを示している。

ケリードライブ装置３０の枠３１には複数箇所（本実施の形態においては左右２箇所）に、リールユニット４５を支持するためのブラケット５５を溶接またはボルトを用いて取付ける。この例のブラケット５５は縦板にピン孔を有するものである。一方、リールユニット４５の上部のセンタージョイント４９の側面にも、ブラケット５５に対応する箇所にブラケット５６を溶接またはボルトを用いて取付ける。この例のブラケット５６も縦板にピン孔を設けたものである。５７はブラケット５５，５６間を接続する接続部材であり、この接続部材５７はリールユニット取付け枠２７に対して位置合わせを容易にする上で図示のような可撓性を有する部材または上下、左右方向に変位可能な構造とすることが好ましい。この例の接続部材５７は上下に輪状をなす部分５８，５９を形成したワイヤ６０と、各輪状部５８，５９に結合したシャックル６１，６２とからなる。

このアースドリルにおいて、輸送に当たり、リールユニット４５を上フレーム２２と一体のリールユニット取付け枠２７から分離して輸送し、現場で組み立てる。組立の際には、地上にリールユニット４５を置き、ブーム７やフロントフレーム１８を取付けた状態のアースドリル本体１の走行、旋回により、リールユニット４５上にリールユニット取付け枠２７を位置させることができるようにおおよその位置合わせをし、油圧シリンダ２０を伸長させてリールユニット４５の上にリールユニット取付け枠２７を位置させる。また、ケリードライブ装置３０を上下動させる油圧シリンダ３５は伸長させてケリードライブ装置３０を最も低い位置に設定しておく。

そして、図６、図７に示すように、ケリードライブ装置３０の枠３１に設けたブラケット５５のピン孔にシャックル６１のピン６１ａを挿着して結合すると共に、リールユニット４５のブラケット５６のピン孔にシャックル６２のピン孔６２ａを挿着して結合する。この場合、リールユニット取付け枠２７とリールユニット４５との間の間隔が生じた状態であっても接続部材５７による接続が可能となるように構成しているので、リールユニット４５とリールユニット取付け枠２７との間に多少の位置ずれがあっても容易に接続することができる。接続後、油圧シリンダ２０を収縮させてフロントフレーム１８を上フレーム２２やケリードライブ装置３０と共に持ち上げ、リールユニット４５を空中に浮かせる。

次に、油圧シリンダ２４の伸縮度合の調整により、上フレーム２２を垂直姿勢とする。その後、ケリードライブ装置３０を上下動させる油圧シリンダ３５を収縮させる。この油圧シリンダ３５の収縮により、リールユニット４５はリールユニット取付け枠２７に対してケリードライブ装置３０と共に持ち上げられ、リールユニット４５のブラケット５０がリールユニット取付け枠２７の底板２７ｂの開口部２７ｅから挿入され、ブラケット５０のボス５４が、リールユニット取付け枠２７の側板２７ｃ，２７ｄに設けたスリーブ５２，５３間に挿入される。この状態で作業員がピン５１をスリーブ５２，５３およびボス５４に挿着し、抜け止めピン６３をスリーブ５３とピン５１に半径方向に設けたピン孔に挿着して抜け止めすることにより、リールユニット取付け枠２７にリールユニット４５を取付ける。ここで、この実施の形態の接続部材５７は、リールユニット取付け枠３７とリールユニット４５との間を上下方向、横方向に相対変位可能に接続するため、スリーブ５２，５３とボス５４との間に多少の位置ずれがあっても、作業員がリールユニット４５に力を加えてスリーブ５２，５３とボス５４のピン孔が合うように位置合わせを行なうことができる。

このように、本実施の形態においては、リールユニット４５をケリードライブ装置３０に接続部材５７により接続し、ケリードライブ装置３０を上動させることにより、ケリードライブ装置３０と共にリールユニット４５を吊り上げ、浮かせた状態でリールユニット取付け枠２７の取付け部に位置合わせを行なうので、本体の走行や旋回等による位置合わせを行なう場合に比較し、リールユニット４５のリールユニット取付け枠２７に対する位置合わせが容易であり、リールユニット４５の取付けが短時間に行なえる。

本発明は、上記実施の形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。例えば接続部材５７としてはワイヤに限らず、ベルトやチェーンを用いることも可能である。また、ブラケット５５，５６の構造もフック状のものにしたり、シャックル６１の代わりにフック等を用いたり、ワイヤを直接掛ける構造とすることも可能である。また、リールユニット４５の頂部のブラケット５０をスリーブ５２，５３間にガイドするためのガイド部を設ければ、リールユニット４５のリールユニット取付け枠２７への位置合わせがさらに容易となる。また、リールユニット４５をリールユニット取付け枠２７に取付ける固定具としてはボルトまたはボルト、ナットを用いることができる。また、本発明は、ターンテーブル４８上にケーブルリール４７を搭載しないものにも本発明を適用することが可能である。

本発明のリールユニットの取付け装置および取付け方法を適用するアースドリルの一例を示す側面図である。 図１の部分拡大図である。 図２の部分拡大図である。 図３の正面図である。 図３の平面図である。 本実施の形態の取付け装置を用いてリールユニットを取付けている状態を示す側面図である。 図６の正面図である。 本実施の形態のリールユニット取付け枠とリールユニットとの結合構造を示す横断面図である。

符号の説明

１：アースドリル本体、２：走行体、３：旋回装置、４：旋回体、５：パワーユニット、６：運転室、７：ブーム、８：油圧シリンダ、９，１０：巻上ウインチ、１１，１６：ワイヤロープ、１２，１７：シーブ、１３：スイベルジョイント、１４：ケリーバ、１５：拡底バケット、１５ａ：開閉翼、１８：フロントフレーム、２０：油圧シリンダ、２２：上フレーム、２４：油圧シリンダ、２５：上横枠部、２６：縦枠部、２７：リールユニット取付け枠、２７ａ：開口部、２７ｂ：底板、２７ｃ，２７ｄ：側板、２７ｅ：開口部、３０：ケリードライブ装置、３１：枠、３１ａ：摺動部、３２：ガイドレール、３３：油圧モータ、３５：油圧シリンダ、３６：ブラケット、３８：ブラケット、３７，３９：ピン、４５：リールユニット、４６：ホースリール、４７：ケーブルリール、４８：ターンテーブル、４８ａ：ターンテーブル下板、４８ｂ：ターンテーブルの縦枠部、４８ｃ：ターンテーブルの上板、４９：センタージョイント、５０：ブラケット、５１：ピン、５２，５３：スリーブ、５４：ボス、５５，５６：ブラケット、５７：接続部材、５８，５９：輪状部、６０：ワイヤ、６１，６２：シャックル、６１ａ，６２ａ：ピン

Claims (2)

1. アースドリル本体の前部、またはアースドリル本体に取付けられたブームに起伏可能に取付けられるフロントフレームと、このフロントフレームの頂部に回動可能に取付けられた上フレームと、この上フレームにアクチュエータにより上下動可能に取付けられたケリードライブ装置と、前記上フレームの下部に設けられたリールユニット取付け枠と、このリールユニット取付け枠に固定具により着脱可能に取付けられるリールユニットとを備えたアースドリルにおいて、
   前記ケリードライブ装置の複数箇所に設けられたブラケットと、
   前記リールユニットにおける前記ブラケットに対応する複数箇所に設けられたブラケットと、
   前記ケリードライブ装置が下降した状態において、前記ケリードライブ装置に設けられたブラケットと前記リールユニットに設けられたブラケット間を着脱可能に接続し、前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠の下方に間隔を有して吊り下げ支持する接続部材とを備え、
   前記アクチュエータにより前記ケリードライブ装置を持ち上げることにより、前記接続部材を介して前記リールユニットが前記リールユニット取付け枠との結合可能な位置に持ち上げられる構成を有することを特徴とするリールユニット取付け装置。
2. アースドリル本体の前部、またはアースドリル本体に取付けられたブームに起伏可能に取付けられるフロントフレームと、このフロントフレームの頂部に回動可能に取付けられた上フレームと、この上フレームにアクチュエータにより上下動可能に取付けられたケリードライブ装置と、前記上フレームの下部に設けられたリールユニット取付け枠と、このリールユニット取付け枠に固定具により着脱可能に取付けられるリールユニットとを備えたアースドリルにおいて、
   前記ケリードライブ装置を下降させた状態として前記ケリードライブ装置により接続部材を介して前記リールユニットを支持しておき、
   前記アクチュエータにより前記ケリードライブ装置を持ち上げることにより、前記接続部材を介して前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠との結合可能な位置に持ち上げて前記リールユニットを前記リールユニット取付け枠に固定具により結合することを特徴とするリールユニット取付け方法。

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