JPH0716795Y2

JPH0716795Y2 - 拡底バケットの芯振れ防止装置

Info

Publication number: JPH0716795Y2
Application number: JP1991001809U
Authority: JP
Inventors: 正弘中島; 達雄伊藤
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1991-01-24
Publication date: 1995-04-19
Anticipated expiration: 2005-04-19
Also published as: JPH0499783U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、拡底バケットを掘削孔
内で回転させる際に、掘削孔に当接して回転案内をし、
拡底バケットの芯振れを防止する拡底バケットの芯振れ
防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、掘削装置により土木基礎工事
用の基礎杭孔を掘削する際には、まず素堀バケットによ
って所定の直径を有する直線状の掘削孔が掘削され、そ
の後、拡底バケットにより、掘削孔の底部を拡底掘削す
る。そして、掘削孔の底部まで降ろす際、あるいは底部
において拡底掘削する際に、拡底バケットが芯振れしな
がら回転してしまうのを防止するために、バケット本体
の上部に芯振れ防止装置を取り付けていた。例えば図７
に示すように、この芯振れ防止装置２００は、掘削され
た掘削孔の直径に対応させて形成された２つの半円筒枠
体２０２ａ、２０２ｂが、ボルト２０４でバケット本体
２０６に取り付けられている。そして、拡底バケットが
回転する際、半円筒枠体２０２ａ、２０２ｂの外周に設
けられた芯振れ防止面２０３ａ、２０３ｂが、掘削孔と
当接して回転案内をし、芯振れ回転を起こさないように
している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、土木基
礎工事現場で、数種類の直径を有する掘削孔の施工が混
在することが多い。そのため、掘削孔の直径が変わる毎
に、その直径に対応した径を持つ芯振れ防止装置２００
に取り替える必要があり、ボルト２０４をその都度締め
直す等の面倒な作業を行わなければならないため、作業
効率が悪かった。更に、掘削孔の直径の種類分だけ芯振
れ防止装置２００を準備しておかなければならず、部品
点数も多くなり、使用しない場合の保管場所の確保や紛
失の恐れといった不都合も生じてくる。

【０００４】そこで、本考案は上記の課題を解決するこ
とを目的とし、径変更を容易に行なうことができ、作業
性のよい掘削バケットの芯振れ防止装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本考案は課題を解決するための手段として次の構成
を取った。即ち、拡底バケットの上部に設けられ、掘削
孔に当接して回転案内可能な芯振れ防止面を備えた拡底
バケットの芯振れ防止装置において、前記掘削孔と対応
した円弧状の前記芯振れ防止面及び該芯振れ防止面の内
側に円弧の法線方向へ立設された角筒状の摺動部を有す
る複数の芯振れ防止部材と、前記拡底バケットの回転中
心から径方向に向かって放射状に配置され、前記摺動部
が内部を摺動可能なように角筒状に形成された複数のガ
イド部材と、前記回転中心回りに揺動可能に配設された
クランク部材と、前記クランク部材の揺動を前記各芯振
れ防止部材に伝達可能に、かつ複数の前記芯振れ防止部
材を同一円周上に配置した状態で、前記芯振れ防止部材
及び前記クランク部材を連結する複数のロッドと、前記
クランク部材を揺動させ、前記芯振れ防止部材を前記ガ
イド部材内を摺動させることによって所定位置に移動さ
せ、該所定位置で保持可能な移動保持機構と、前記所定
位置に移動された前記芯振れ防止部材と前記ガイド部材
とには、位置が合致するピン穴がそれぞれ設けられてお
り、そのピン穴にストッパピンを挿入することによって
両者を係止可能な係止機構とを備えたことを特徴とする
拡底バケットの芯振れ防止装置の構成がそれである。

【０００６】

【作用】前記構成を有する本考案の拡底バケットの芯振
れ防止装置は、移動保持機構によりクランク部材を揺動
させると、ロッドがその揺動を複数の芯振れ防止部材に
伝達し、同一円周上に配置された芯振れ防止部材はガイ
ド部材内を摺動して径方向に移動する。芯振れ防止部材
を所定位置に移動させた後、移動保持機構により所定位
置で保持する。また、所定位置に移動された芯振れ防止
部材とガイド部材とに設けられたピン穴にストッパピン
を挿入することによって両者を係止することができる。
そして、各底バケットが掘削孔と芯振れを生じた場合
は、芯振れ防止部材の芯振れ防止面が掘削孔に当接して
回転案内し、拡底バケットの芯振れ回転を防止する。上
記芯振れ防止部材は、掘削孔と対応した円弧状の芯振れ
防止面及びこの芯振れ防止面の内側に円弧の法線方向へ
立設された角筒状の摺動部を有しており、この摺動部
は、角筒状に形成された複数のガイド部材の内部を摺動
して、拡底バケットの回転中心から径方向に向かって移
動する。このため、どの位置に移動しても、摺動部は拡
底バケットの回転中心から径方向に向かって放射状に配
置されることとなり、角筒状の摺動部の軸方向は芯振れ
防止部材に加わる外力（掘削孔からの反力）の方向とほ
ぼ等しくなる。したがって、外力が加わる部材の強度的
な面でも十分対応可能としながら、筒状構成による軽量
化の利点を享受できる。また、所定位置に移動された芯
振れ防止部材とガイド部材とをピン穴にストッパピンを
挿入することによって係止することができるため、上記
外力に対してその両者の位置ずれを防止する点でも好ま
しい。例えば、上記移動保持機構として油圧シリンダ等
を採用した場合に、上記外力に対抗する能力を確保する
ためには比較的大きな油圧力が必要とされるため、油圧
シリンダ自体の大型化を招いてしまう。本考案の場合に
は、ピン穴にストッパピンを挿入することによる部材同
士の係合によって外力に対抗できるので、上記移動保持
機構においては、相対的に最小限の保持機能を持たせれ
ばよくなる。

【０００７】

【実施例】以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図２は、本考案の一実施例である拡底バケッ
トの芯振れ防止装置を備えた掘削装置の概略構成図であ
る。この掘削装置は、自走式の本体１に設けられたブー
ム２の先端に回動可能に支承されたシーブ４に、ウイン
チ６によって繰り出し、あるいは巻き上げされるワイヤ
ロープ８を巻き掛け、このワイヤロープ８の先端にケリ
ーバ１０をスイベルジョイント１２で回転可能に吊り下
げて、ウインチ６を駆動することによりケリーバ１０を
昇降させることができるように構成されている。

【０００８】また、ブーム２に支持されたアーム１４の
先端には回転駆動装置１６が配設されており、前記ケリ
ーバ１０がこの回転駆動装置１６に挿通されて、回転駆
動装置１６の駆動によりケリーバ１０が回転駆動装置１
６内を摺動して昇降可能に構成されている。

【０００９】前記回転駆動装置１６は、本体１に設けら
れた図示しない油圧ユニットから、油圧ホース群２０を
介して供給される高圧作動油によって駆動される図示し
ない油圧モータを備え、油圧モータを駆動させてケリー
バ１０を回転させるようにされている。

【００１０】一方、図３に示すように、拡底バケット１
８のバケット本体３２から、拡底バケット１８の幾何学
的な中心と一致する回転中心Ｃの軸方向に沿って、上方
に延出した角筒状のジョイント部３３にはケリーバ１０
が挿入され、ピン３５で両者を固定されることにより、
ケリーバ１０の先端に拡底バケット１８が取り付けられ
ている。

【００１１】尚、本掘削装置は、拡底バケット１８に代
えて、図示しない複数の素堀バケットを交代でケリーバ
１０に取り付け、６種類の直径ｄｎ（ｎ＝１〜６）の直
線掘削孔（以下単に掘削孔と言う。）Ａを掘削すること
ができるように構成されている。本実施例においては、
直径ｄｎは、最小の直径ｄ１から最大の直径ｄ６（本実
施例では、図６に直径ｄ５のみ示す。）まで、添字ｎが
１大きくなる毎に、所定長△ｄづつ大きくなるようにさ
れている。

【００１２】また、拡底バケット１８は複数枚の、本実
施例では２枚の拡底翼２８、３０を備えており、各拡底
翼２８、３０は、バケット本体３２に扉の如く開閉可能
に支持されている。バケット本体３２には、その中央に
上下方向に角柱３４が立設されており、角柱３４には、
その軸方向に摺動可能に移動部材３６が嵌挿されてい
る。

【００１３】この移動部材３６と拡底翼２８、３０と
は、リンクアーム３９、４０により、その両端に設けら
れた自在継手４１、４２、４３、４４を介して接続され
ており、移動部材３６が下方に移動するにつれて拡底翼
２８、３０は拡開するようにされている。

【００１４】また、バケット本体３２と移動部材３６と
の間には、拡底翼用油圧シリンダ３８が配置されてい
る。この拡底翼用油圧シリンダ３８は、油圧ホース群２
０を介して供給される高圧作動油によって駆動され、図
示しないピストン及びロッドを往復動させることによ
り、前記移動部材３６を上下に移動させられるように構
成されている。

【００１５】そして、バケット本体３２の上部には、芯
振れ防止装置５０が設けられている。この芯振れ防止装
置５０は、図１に示すように、角筒状のガイド部材５２
を備えており、内側に摺動孔５３が形成されている。本
実施例では、このガイド部材５２は、拡底バケット１８
の回転中心Ｃから径方向へ延出し、回転中心Ｃを中心と
する円を４分割するように、４箇所に設けられている。
以下その一つを代表として説明する。

【００１６】図４に示すように、ガイド部材５２の下部
はバケット本体３２に固定されており、上部は、回転中
心Ｃを中心とする環状の補強部材８０と固定されてい
る。そして、図５に示すように、回転中心Ｃから径方向
への所定位置に、ストッパピン９０の円柱状のピン摺動
部９２を貫入可能であると共に、補強部材８０、ガイド
部材５２及びバケット本体３２を貫通して形成されたガ
イド孔８２が、摺動孔５３の延出方向と直交して２個穿
設されている。

【００１７】一方、補強部材８０には、図４に示すよう
に、ガイド孔８２の周囲から上方に向かって、円筒状の
係止部材９８が設けられており、内部には、ピン摺動部
９２を挿入可能な貫通孔９６が、ガイド孔８２の延出方
向上に形成されている。また、ガイド孔８２の延出方向
と直交して、係止部材９８を貫通する係止孔１０２が穿
設されている。

【００１８】ストッパピン９０のピン摺動部９２の他端
には、方形枠状の取手９４が固定されている。そして、
ピン摺動部９２には、取手９４が係止部材９８の縁に当
接した際の係止孔１０２と同じ高さに、ピン摺動部９２
の延出方向と直交して貫通するロックピン穴１００が穿
設されている。このロックピン穴１００と係止孔１０２
には、ロックピン１０４が摺動可能に嵌合されている。

【００１９】一方、芯振れ防止部材５１の摺動部５４
は、ガイド部材５２の摺動孔５３内を摺動可能な角筒状
にされているこの摺動部５４には、ガイド孔８２の延
出方向と平行に、摺動部５４を貫通する第１〜第６スト
ッパピン穴５５ａ〜５５ｆが穿設されている。これら第
１〜第６ストッパピン穴５５ａ〜５５ｆは、ストッパピ
ン９０のピン摺動部９２が挿入可能であると共に、回転
中心Ｃに向かって、前述した所定長△ｄの半分の間隔Ｗ
で、２列の千鳥配列とされている。

【００２０】また、摺動部５４の先端には、円筒を４分
割した円弧状の形状の芯振れ防止部５６が一体的に設け
られており、芯振れ防止部５６の外周には、円弧状の芯
振れ防止面５８が形成されている。本実施例では、芯振
れ防止面５８の曲率は、掘削孔Ａの最小の直径ｄ１の曲
率より僅かに小さくされている。

【００２１】そして、芯振れ防止部５６の内周には、連
結部材５９が一体的に設けられており、連結部材５９に
は、回転中心Ｃの軸方向に連結穴６０が形成されてい
る。一方、ジョイント部３３の外側に固定された支持部
材６１の外周には、クランク部材６４のリング状の揺動
部６２が、回転中心Ｃ回りに揺動自在に支承されてい
る。そして、揺動部６２の外周にはアーム部６６が設け
られており、アーム部６６には、回転中心Ｃの軸方向に
ピン穴６８が形成されている。

【００２２】そして、ロッド７０の一端は、連結穴６０
に回動自在に連結され、他端はピン穴６８に回動自在に
連結されている。本実施例では、上述した構成のガイド
部材５２、芯振れ防止部材５１、ロッド７０、係止部材
９８、ストッパピン９０、ロックピン１０４等の各部材
が４組づつ、それぞれ円を４分割するように設けられて
いる。

【００２３】そして、前述した第１ストッパピン穴５５
ａをガイド孔８２に一致させた際、芯振れ防止面５８の
外接円が、直径ｄ１の掘削孔Ａの内周より僅かに小さな
円を形成する位置に、第１ストッパピン穴５５ａが設け
られている。同様に、第２〜第６ストッパピン穴５５ｂ
〜５５ｆをガイド孔８２に一致させた際、芯振れ防止面
５８の外接円が、それぞれ直径ｄ２〜ｄ６の掘削孔Ａに
対応する円を形成する位置に、第２〜第６ストッパピン
穴５５ｂ〜５５ｆが設けられている。

【００２４】また、第１ストッパピン穴５５ａをガイド
孔８２に一致させた状態と、第６ストッパピン穴５５ｆ
をガイド孔８２に一致させた状態との両状態において、
芯振れ防止部材５６及びクランク部材６４がロッド７０
によって連結されるよう、連結穴６０及びピン穴６８の
位置、ロッド７０の長さが定められている。

【００２５】また、４つのガイド部材５２のうち、互い
に反対方向に延出した２つには、油圧シリンダ７２が、
ピストンロッド７３をガイド部材５２とほぼ平行にし
て、かつ揺動可能に取り付けられており、ピストンロッ
ド７３の先端は、芯振れ防止部５６の連結部材５９に取
り付けられている。

【００２６】油圧シリンダ７２は、切換弁１０６、油圧
ホース群２０等を介して供給される高圧作動油によって
駆動され、切換弁１０６を前進位置１０６ａに切り換え
たとき、ピストンロッド７３を前進させ、後退位置１０
６に切り換えたとき、ピストンロッド７３を後退させら
れるように構成されている。

【００２７】また、中立位置１０６ｃに切り換えたと
き、Ａ、Ｂ、Ｐ、Ｒポートを全て遮断してピストンロッ
ド７３を停止させ、その位置で保持できるように構成さ
れている。なお、上述した油圧シリンダ７２、切換弁１
０６により本実施例の移動保持機構が構成されている。
本実施例では油圧シリンダ７２を２つ用いているが、ど
ちらか１つでもよい。

【００２８】次に、本実施例の拡底バケットの芯振れ防
止装置の作動を、図６に示すように、直径ｄ５の掘削孔
Ａの拡底掘削の場合について説明する。まず、ストッパ
ピン９０を抜く。そして、切換弁１０６を前進位置１０
６ａに切り換え、油圧シリンダ７２を駆動させてピスト
ンロッド７３を前進させると、摺動部５４がガイド部材
５２の摺動孔５３を摺動し、芯振れ防止部材５１は回転
中心Ｃから遠ざかる方向へ移動する。

【００２９】その芯振れ防止部材５１の移動がロッド７
０を介してクランク部材６４に伝達されると、クランク
部材６４は図１において左回りに揺動する。クランク部
材６４の揺動に伴い、油圧シリンダ７２の接続されてい
ない芯振れ防止部材５１も、ロッド７０を介して押さ
れ、径方向に沿って回転中心Ｃから遠ざかる方向へ移動
する。こうして、４つの芯振れ防止部材５１は、油圧シ
リンダ７２を駆動させてクランク部材６４を揺動させる
にしたがって、それぞれ同じ距離づつ径方向に移動す
る。

【００３０】摺動部５４の第５ストッパピン穴５５ｅが
ガイド孔８２に一致するまで移動させた後、切換弁１０
６を中立位置１０６ｃに切り換えて、油圧シリンダ７２
への作動油の出入りを止めることにより、ピストンロッ
ド７３の移動を停止させてその位置で保持する。

【００３１】すると、芯振れ防止部材５１は、第５スト
ッパピン穴５５ｅがガイド孔８２に一致した位置で保持
され、４つの芯振れ防止面５８の外接円は直径ｄ５の掘
削孔Ａの内周より僅かに小さな円を形成する。

【００３２】その後、ストッパピン９０のピン摺動部９
２を、係止部材９８の貫通孔９６、ガイド孔８２、及び
第５ストッパピン穴５５ｅに、取手９４が係止部材９８
の縁に当接するまで挿入する。

【００３３】そして、ピン摺動部９２のロックピン穴１
００と係止部材９８の係止孔１０２とが一致するように
ストッパピン９０を回転し、ロックピン１０４をロック
ピン穴１００及び係止孔１０２に挿入する。このロック
ピン１０４は、ストッパピン９０が第５ストッパピン穴
５５ｅから抜けるのを防止している。

【００３４】なお、ストッパピン９０は、油圧シリンダ
７２及び切換弁１０６の故障等により、所定位置での芯
振れ防止部材５１の保持ができなくなった際、芯振れ防
止部材５１の摺動部５４が、ガイド部材５２に対して自
由に摺動してしまうのを阻止するものである。

【００３５】こうして準備を終えた後、ワイヤロープ８
が繰り出され、ケリーバ１０と共に、拡底翼２８、３０
を閉じた拡底バケット１８が直径ｄ５の掘削孔Ａ内に降
ろされ、ケリーバ１０が回転させられることにより、拡
底バケット１８も回転させられる。この際、芯振れ防止
面５８は掘削孔Ａの内周に案内されながら降下してい
く。

【００３６】拡底バケット１８が掘削孔Ａの底部に達し
た後、拡底バケット１８を回転させながら拡底翼用油圧
シリンダ３８を駆動させ、拡底翼２８、３０を拡開させ
る。この際、芯振れ防止面５８が掘削孔Ａにほぼ当接し
ながら回転案内することにより、芯振れ防止部５６は、
回転中心Ｃ回りに回転する。そして、拡底バケット１８
が、芯振れを起こすことなく回転する。

【００３７】直径ｄ５の場合について説明したが、その
他の直径ｄｎの場合でも、直径ｄｎに応じて、第１〜第
６ストッパピン穴５５ａ〜５５ｆをガイド孔８２と一致
する位置まで移動させて保持することにより、芯振れ防
止面５８の外接円をそれぞれの直径ｄｎの掘削孔Ａに応
じた円に形成することができる。

【００３８】このように、土木基礎工事現場に、直径ｄ
ｎの異なる掘削孔Ａが同時に存在する場合でも、油圧シ
リンダ７２を駆動させて、クランク部材６４を回転中心
Ｃ回りに揺動させ、芯振れ防止部５６をそれぞれの直径
ｄｎに応じた位置に移動させて保持することにより、芯
振れ防止面５８の外接円の直径を容易に変更することが
できるので、作業性を向上させることができる。

【００３９】また、芯振れ防止装置５０は、拡底バケッ
ト１８に常に取り付けておけばよいため、保管場所を確
保する必要もなく、紛失の恐れもない。そして、上記芯
振れ防止部材５１は、どの位置に移動しても、摺動部５
４は拡底バケット１８の回転中心Ｃから径方向に向かっ
て放射状に配置されることとなり、角筒状の摺動部５４
の軸方向は芯振れ防止部材５１に加わる外力（掘削孔Ａ
からの反力）の方向とほぼ等しくなる。したがって、外
力が加わる部材の強度面でも十分対応可能としながら、
筒状構成による軽量化の利点を享受できる。また、所定
位置に移動された芯振れ防止部材５１とガイド部材５２
とをストッパピン穴５５ａ〜５５ｆにストッパピン９０
を挿入することによって係止することができるため、上
記外力に対してその両者の位置ずれを防止する点でも好
ましい。上記外力に対抗する能力を油圧シリンダ７２だ
けで確保するためには、油圧シリンダ７２の大型化を招
いてしまうが、本実施例の場合には、ストッパピン穴５
５ａ〜５５ｆにストッパピン９０を挿入することによる
部材同士の係合によって外力に対抗できるので、油圧シ
リンダ７２においては、最小限の移動・保持機能のみ持
たせればよくなる。以上本考案はこの様な実施例に何等
限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範
囲において種々なる態様で実施し得る。例えば、本実施
例では、油圧シリンダ７２で、芯振れ防止部材５１を移
動させ、ロッド７０を介してクランク部材６４に伝達さ
れているが、直接クランク部材６４を回転中心Ｃ回りに
揺動させる構成としてもよい。

【００４０】

【考案の効果】以上詳述したように本考案の拡底バケッ
トの芯振れ防止装置は、芯振れ防止部材を径方向に移動
させ、所定位置で保持することにより、掘削孔の直径に
応じて径変更を容易に行なうことができるので、作業性
を向上させることができるという効果を奏する。そし
て、径変更容易であるにも関わらず、径変更された各位
置において、掘削孔からの反力に強度的にも十分対応可
能であり、また芯振れ防止部材の位置決めも確実に実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である拡底バケットの芯振れ
防止装置の上面図である。

【図２】本実施例の芯振れ防止装置を備えた掘削装置の
概略構成図である。

【図３】拡開した拡底バケットの正面図である。

【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図５】油圧回路と共に示す本実施例の芯振れ防止装置
の芯振れ防止部材を分離した状態の部分拡大上面図であ
る。

【図６】掘削孔と芯振れ防止装置との関係を示す説明図
である。

【図７】従来の拡底バケットの芯振れ防止装置の概略を
示す上面図である。

【符号の説明】

１８拡底バケット５０芯振れ防止装置５１芯振れ防止部材５５ａ〜５５ｆスト
ッパピン穴５８芯振れ防止面６４クランク部材７０ロッド７２油圧シリンダ１０６切換弁

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】拡底バケットの上部に設けられ、掘削孔
に当接して回転案内可能な芯振れ防止面を備えた拡底バ
ケットの芯振れ防止装置において、前記掘削孔と対応し
た円弧状の前記芯振れ防止面及び該芯振れ防止面の内側
に円弧の法線方向へ立設された角筒状の摺動部を有する
複数の芯振れ防止部材と、前記拡底バケットの回転中心
から径方向に向かって放射状に配置され、前記摺動部が
内部を摺動可能なように角筒状に形成された複数のガイ
ド部材と、前記回転中心回りに揺動可能に配設されたク
ランク部材と、前記クランク部材の揺動を前記各芯振れ
防止部材に伝達可能に、かつ複数の前記芯振れ防止部材
を同一円周上に配置した状態で、前記芯振れ防止部材及
び前記クランク部材を連結する複数のロッドと、前記ク
ランク部材を揺動させ、前記芯振れ防止部材を前記ガイ
ド部材内を摺動させることによって所定位置に移動さ
せ、該所定位置で保持可能な移動保持機構と、前記所定
位置に移動された前記芯振れ防止部材と前記ガイド部材
とには、位置が合致するピン穴がそれぞれ設けられてお
り、そのピン穴にストッパピンを挿入することによって
両者を係止可能な係止機構とを備えたことを特徴とする
拡底バケットの芯振れ防止装置。