JPH0448904B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は地面より地中に垂直方向の穴を掘り取
ることができる掘削機に関するものである。

〔従来の技術〕

建設現場や土木作業においては、地面の表面よ
り垂直に向けて深い穴を掘り取る作業が多いもの
であつた。例えば、電柱や基礎工事のための杭の
穴や、上下水道の本管に接続するためのマンホー
ル用の穴を掘り取る作業は極めてその作業工程が
多いものであつた。

従来において、このような穴を掘り取る作業の
ためには人力によりスコツプ等で掘り取ることが
多いものであつたが、極めて効率の悪いものであ
つた。

また、機械化のため、近年ではバツクホーと呼
ばれるアームの先端にバケツトを取り付けた掘削
機も盛んに使われて来ている。さらに、機械化の
ため、パワーシヤベルを利用し、アーム先端にグ
ラブバケツト装置を吊り下げ、これにより孔掘り
作業をできるようにしたもの（実公昭50年8882
号）、あるいは上下水平にバケツトを移動させる
ことができるようにした掘削装置（実開昭56年
55055号）が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このようなバツクホー等機械化
のための機構では、その装置が極めて大掛かりと
なり、重量も嵩むものであつた。このため、例え
ば送電線の鉄柱を建設するために、その基礎工事
となる穴を掘り取る作業のために山中にバツクホ
ー等を移送する場合には、バツクホーを分解して
軽量化し、ヘリコプター等を利用して移送するこ
とが多かつた。従つて、山深い場所等の掘削機を
運び難い場所においては相変わらず人力で掘削作
業が行われており、極めて効率の悪いものであつ
た。

また、市街地等においてもバツクホー等機械化
のための装置を使用するとなれば、その車体が移
動できる程度の幅がある道路を必要とし、奥まつ
た場所や極めて狭い場所等においてはバツクホー
を使用することができず、作業効率を向上させる
ことができ難いものであつた。

さらに、上下水平にバケツトを移動させること
ができるようにした掘削装置の場合、上下水平に
バケツトを移動させるため、水平方向及び高さ方
向に相当にスペースを要し、機械が大型化してし
まうという欠点があつた。

本発明は、上記のような掘削作業により土砂を
掘り取る作業について機械化することで効率化を
図り、かつ構造を簡略化することにより、狭い場
所においても作業の機械化を図れるようにして作
業効率を高めた掘削機を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の掘削装置
は、地面上に載置され、前方に向かつて開口した
コの字形状のフレームと、このフレームの対向す
る２つの辺の上部中央付近において揺動自在に軸
支された一対の支柱と、各支柱と前記フレーム上
部の後方位置との間に介在させた油圧シリンダ
と、前記各支柱の上端の間を連結し、各支軸に回
転自在に保持されている支軸と、この支軸に固定
され、その長さ方向に伸縮できるブーム体と、前
記支軸を含んでブーム体を回転させる油圧モータ
ーと、このブーム体の先端に取り付けられたバケ
ツトとから構成されたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明では、フレームの上部で支柱が揺動する
ことができるとともに、ブームが回転することが
でき、長いブームをタイミング良く回転させるこ
とで穴の中にバケツトを挿入することができる。
このため、掘り取つた土砂等を排土する作業が簡
易な構成で機能することができ、しかもバツクホ
ー等の大型の機構を必要とせずに作業をすること
が可能なものである。

〔実施例〕

以下、本発明について図示の実施例を参照しな
がら説明する。

第１図は、本発明の掘削装置の実施例を示す斜
視図である。

第１図において、地面上に載置されるフレーム
１はコの字形状に折り曲げられており、他の四隅
にはそれぞれローラー２が軸支してあり、フレー
ム１を自由に移動させることができる。このフレ
ーム１は前方に向けて開口したコの字形をしてお
り、対向する２つの辺の上面にはそれぞれ支柱
３，４が平行となるように垂直に位置させてあ
り、支柱３はピン４により、支柱５はピン６によ
つて前後方向に揺動できるように軸支されてい
る。

この両支柱３，４の上部には軸受け７，８がそ
れぞれ固定されており、軸受け７には支軸９が軸
支されており、軸受け８には支軸１０が軸支され
ている。そして軸受け７には油圧モーター１１が
固定されており、この油圧モーター１１によつて
支軸９が回転させられる。

また、前記フレーム１の上面の両隅には油圧シ
リンダ１２，１３の基部が連結してあり、油圧シ
リンダ１２のシリンダロツドは支柱３の中央付近
に連結されており、油圧シリンダ１３のシリンダ
ロツドは支柱４の中間に連結されている。

次に前記支軸９，１０にはブーム体１４が固着
してあり、ブーム１４はこの支軸９，１０によつ
て上下に揺動できるように軸支されている。この
ブーム体１４は三つの元ブーム１５、中ブーム１
６、先ブーム１７より構成されており、それぞれ
が断面四角形状をしており、テレスコピツク状に
挿入されていて、その長さ方向に伸縮できる構成
となつている。そして元ブーム１５の内部には油
圧シリンダ１８が挿入してあり、この油圧シリン
ダ１８の伸縮力によつて中ブーム１６、先ブーム
１７はそれぞれ元ブーム１５に対して摺動させる
ことができるものである。そして元ブーム１５の
後端上面には均衡を保つためのカウンターウエイ
ト１９が載置固定してある。また、先ブーム１７
には土砂を掘り取るためのバケツト２０がピン２
１によつて回動自在に連結してある。

次に第２図は本実施例における油圧系統の配管
を示すものである。

圧力油を貯蔵する油タンク３０は油圧ポンプ３
１の吸引側に連通してあり、この油圧ポンプ３１
は原動機３２によつて作動されている。この油圧
ポンプ３１の吐出側はそれぞれ切換弁回路３３，
３４，３５にそれぞれ接続されており、各切換弁
回路３３，３４，３５の排出側は前記油タンク３
０に回収されている。この切換弁回路３３には前
記油圧シリンダ１８が接続されており、切換弁回
路３４には前記油圧シリンダ１２，１３が並列に
接続されており、切換弁回路３５には前記油圧モ
ーター１１が接続されている。そしてマイコン等
を収納した中央制御回路３６の出力はそれぞれ切
換弁回路３３，３４，３５にそれぞれ独立して制
御信号が伝えられており、この掘削機を制御をす
るための操作器３７の出力は前記中央制御回路３
６に伝えられている。

次に本実施例の作用を第１図及び第２図を基に
第３図を参照して説明する。

ここで、第３図イ〜ニは、本発明の実施例の作
用を説明するための図である。

原動機３２によつて油圧ポンプ３１を作動させ
ると油タンク３０より吸引された圧力油は切換弁
回路３３，３４，３５に伝えられる。ここにおい
て操作器３７を操作してブーム体１４を伸縮させ
たり、揺動させて地面の下方に向けて穴を掘削さ
せることができる。この動作を第３図イ，ロ，
ハ，ニの順で説明する。

先ず、第３図イでは掘削機が停止した状態を示
すものであり、この状態において掘削機自体をロ
ーラー２によつて移動させることにより掘削機全
体を道路または地面の上を転動さることで移動さ
せることができる。このイの状態において掘り取
ろうとする穴Ｘの上部にフレーム１を固定する。
そして操作器３７のボタンの内、ブーム１４を下
方に向けるためのボタンを押すと中央制御回路３
６はその制御信号を検知し、切換弁回路３４，３
５をそれぞれ適当なタイミングでもつて制御し、
油圧ポンプ、油圧シリンダ１２，１３及び油圧モ
ーター１１に圧力油を供給する。すると先ず油圧
シリンダ１２，１３がその長さを縮小し、支柱
３，４をピン５，６に対して回転するように傾け
る。このため支柱３，４は第３図イ中においてＡ
方向に傾くこととなり、支柱３，４によつて保持
されているブーム１４はその全体が掘削機の後方
に少し移動することとなる。同時に油圧モーター
１１が作動することで支軸９，１０は図中Ｂ方向
に回転し、ブーム１４の先端が地面の方に向くよ
うに傾斜させる。

このようにして油圧シリンダ１２，１３、油圧
モーター１１が共同して作動し、ブーム体１４が
傾斜した状態が第３図ロで示すものである。

次にこの第３図ロの状態ではブーム体１４の全
体が傾斜し、しかも後方に移動した状態となるた
め、バケツト２０は穴Ｘの開口上方に位置するこ
となる。そして、この状態の時おいて中央制御回
路３６はその状態を検出し、油圧モーター１１の
回転方向を同一としたまま、油圧シリンダ１２，
１３をそれぞれ伸張させて、支柱３，４をそれぞ
れ元に戻すように図中Ｃ方向に回動させる。この
ため、支柱３，４の回転方向Ｃブーム体１４の回
転方向Ｂが一致し、両者の回転速度を調整するべ
く中央制御回路３６が切換弁回路３４，３５を制
御することでバケツト２０が常時穴Ｘの上方の位
置に保持しながらブーム体１４は垂直方向に向け
て起立させられる。

そして油圧モーター１１の作用と油圧シリンダ
１２，１３の押し上げる力によつて支柱３，４が
垂直となつた時にブーム体１４は地面に対して垂
直に起立し、第３図ハで示す位置となる。この状
態においてはバケツト２０は穴Ｘの中央開口に位
置し、ブーム体１４はこの穴Ｘの掘り取られる方
向に垂直となつて位置することになる。このよう
にして支柱３，４がフレーム１に対して垂直に復
帰され、各ブーム体１４フレーム１に体して垂直
に位置した時において中央制御回路３６は切換弁
回路３４，３５の制御を停止する。

次に、バケツト２０を穴Ｘの内部に挿入するた
めには、操作器３７のブーム体１４を伸ばすボタ
ンを押して制御信号を中央制御回路３６に伝え
る。中央制御回路３６ではその信号により切換弁
回路３３に制御信号を伝え、油圧シリンダ１８に
油圧を供給する。これによりブーム体１４を構成
している中ブーム１６、先ブーム１７は元ブーム
１５より押し出され、先ブーム１７に連結してあ
るバケツト２０は第３図ハ中Ｄ方向に向けて押し
下げられることになる。第３図ニではバケツト２
０が穴Ｘの底に達するまで押し下げられバケツト
により穴Ｘの底にある土砂をつかみ取る直前の状
態を示すものである。

そしてバケツト２０が穴Ｘの底に接した時に図
示しない油圧機構によりバケツト２を広げると同
時に土砂を掘り取り、バケツトで土砂をつかみ取
る作用をする。

この後、バケツトを穴Ｘより引き上げ、地面に
掘り取つた土砂を排土させることにより穴Ｘより
深く掘り進むことができるのである。そしてバケ
ツト２０を第３図イで示す状態にまで戻す状態は
前述とは逆にブーム体１４を縮小させ、支柱３，
４を揺動させるとともに支軸９，１０を回転させ
バケツトが穴Ｘの側面や開口に接触しないように
して持ち上げることができるものである。

〔発明の効果〕

本発明は、上述のように構成したので、極めて
簡易な構成でありながら、バケツトを地面より穴
の挿入して深い穴の土砂を掘り取らせることがで
き、掘削の作業において機械化を行うことができ
る効果がある。

また、本発明によれば、従来のようにバツクホ
ー等の大掛かりな機構を必要としないため、極め
て狭い場所や道路が無く、バツクホー等の大型機
械を持ち運ぶことが出来ないような辺鄙な場所に
おいても土砂を掘り取る作業を機械的に行うこと
ができて、作業の効率化が図れる効果がある。

さらに、本発明によれば、支柱の揺動範囲が限
定されており、その揺動とブーム体の回転とを制
御することにより、ブーム体の移動範囲が小さい
くなり、狭い場所で土砂を掘り取る作業を効率的
に行うことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である堀削機の全体
を示す斜視図、第２図は同上の油圧制御回路を示
す回路図、第３図は本実施例の各部の動作を示す
説明図である。 １……フレーム、３，４……支柱、９，１０…
…支軸、１１……油圧モーター、１２，１３……
油圧シリンダ、１４……ブーム体、２０……バケ
ツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 地面上に載置され、前方に向かつて開口した
   コの字形状のフレームと、このフレームの対向す
   る２つの辺の上部中央付近において揺動自在に軸
   支された一対の支柱と、各支柱と前記フレーム上
   部の後方位置との間に介在させた油圧シリンダ
   と、前記各支柱の上端の間を連結し、各支軸に回
   転自在に保持されている支軸と、この支軸に固定
   され、その長さ方向に伸縮できるブーム体と、前
   記支軸を含んでブーム体を回転させる油圧モータ
   ーと、このブーム体の先端に取り付けられたバケ
   ツトとから構成されたことを特徴とする掘削機。