JPS6129788Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はドロツプハンマーを用いた自動杭打機
において、ハンマーの巻上げ、落下を油圧シリン
ダのピストンロツド伸縮によつて行うに際し、自
動操作を容易ならしむる為に構成した油圧回路及
び電気回路の組合せによる制御装置を備えた自動
杭打装置に関するものである。

従来、ドロツプハンマーを用いた杭打機は、ウ
インチ式が一般に実施されており、運転者はハン
マーを見ながらウインチにより巻上げ、落下を行
わせ、打撃と同時にウインチドラムにブレーキを
かけて惰力巻出しを停止させ、再度クラツチを入
れて巻上げを行うという操作を繰返して杭の打設
を行つている。しかるに上記操作は熟練を要し、
ワイヤーの弛緩、乱巻を発生し易く、操作ミスに
基づくワイヤーの切断、ウインチ機構の破損等重
大事故も誘発し易い危険がある。更に運転者の疲
労と共にウインチのクラツチ、ブレーキの過熱、
損耗が著しいという欠点を有している。

本考案は上記した従来の杭打機に存する欠点を
解消すべくなされたものであり、ワイヤーの巻上
げ、繰出しはウインチドラムとハンマーとの中間
に介装した油圧シリンダのピストンロツド伸縮に
より行い、ウインチは杭の沈下に伴うワイヤーの
繰出し、新杭の建込みの際に使用し、又杭打ちは
手動、自動切換可能であるともに自動杭打ち時に
おいて油圧シリンダ伸縮切換を電磁バルブで行
い、且つ該シリンダのピストンロツド先端に装備
したリミツトスイツチによりハンマーの落下を行
い、ピストンロツド縮小位置付近に装備したリミ
ツトスイツチにより警報及び自動停止等の安全装
置を含む電気回路を設けた事を特徴とする油圧シ
リンダ式自動杭打機の制御装置を得んとするもの
である。

第１図は本考案を適用した油圧シリンダ式自動
杭打機の全体構成を示し、図中１は公知のクレー
ン車、２は車台３上に設置した旋回装置で内部に
掘進機用ワイヤー及び杭打用ワイヤー、杭吊込用
ワイヤーを巻上げ、繰出す複数のウインチ４が装
備されている。５は伸縮ブームであり、起伏用油
圧シリンダ６により起伏する。７は杭打機を示
し、伸縮ブーム５の先端から杭打機７のリーダー
８が懸垂されて杭打現場に設置される。リーダー
８の上部には上部旋回座９が取付けられ、一側に
はリーダー８にガイドされ掘進機用ワイヤー１０
により上下するオーガー１１の駆動装置１２及び
ガイド装置１３が設けられ、他側にはリーダー８
にガイドされ杭打用ワイヤー１４により巻上げ、
落下するハンマー１５及び杭のキヤツプ１６が設
けられている。尚、１７は杭吊込用ワイヤーであ
る。

１８はウインチドラムとハンマーの中間に設け
た油圧シリンダ式ドロツプハンマー装置であり、
油圧シリンダ１９、固定シーブブロツク２０、可
動シーブブロツク２０、可動シーブブロツク２１
を主体として構成されている。同部分の詳細は第
２図に示す平面図、第３図に示す側面図により明
らかな如く、伸縮ブーム５の上面に沿つて油圧シ
リンダ１９が前部ピストンロツド２２側をブーム
先端側に向けて、前部はブラケツト２３、後部は
ピン２４を介してブラケツト２５により固定され
る。ピストンロツド２２の先端には複数個の可動
シーブ２１_１，２１_２，２１_３が同軸に軸支され
た可動シーブブロツク２１がピン２６で軸着さ
れ、該シーブブロツク２１の下面には第４図に示
すＡ−Ａ断面図のように伸縮ブーム５に取付けら
れた２本のガイドパイプ２７，２８を両側で挾持
する半円形のガイド２９，３０がリブ３１で補強
されて取付けられており、可動シーブブロツク２
１のピストンロツド２２回りの回動を防止すると
ともに、ピストンロツド２２の伸縮に応じて可動
シーブブロツク２１がガイドパイプ２７，２８に
沿つて摺動するように構成される。一方固定シー
ブブロツク２０も可動シーブブロツク２１と同様
に複数個の固定シーブ２０_１，２０_２，２０_３が
同軸に軸支されている。３１ａ，３１ｂは可動シ
ーブブロツク２１及び固定シーブブロツク２０の
前後に配設され、杭打用ワイヤー１４及び掘進機
用ワイヤー１０と杭吊込用ワイヤー１７をガイド
するローラーガイドである杭打用ワイヤー１４
は、一端がウインチ４のドラムに巻かれ、他端は
伸縮ブーム５に沿い、上段の固定シーブ２０_１の
側方を通り、上段の可動シーブ２１_１に巻回さ
れ、次いで中段の固定シーブ２０_２、中段の可動
シーブ２１_２と順次巻回され、最下段の可動シー
ブの側方を通つた後、伸縮ブーム５の先端から杭
打機７の上部旋回座９を介して先端にハンマー１
５が装着される。図面上では固定シーブ、可動シ
ーブともに３段にしてあるが、５段又は７段等多
段構成も可である。上のようにＸ段構成とした場
合、ピストンロツド２２の伸縮長さのＸ倍の伸縮
を杭打用ワイヤー１４に与えることになり、僅か
のピストンロツド２２の伸縮で迅速なハンマー１
５の巻上げ、落下に対応することができる。

３２，３３，３４，３５はピストンロツド２２
の伸縮に応じて切換えられるリミツトスイツチで
あり、後述するように油圧シリンダ１９の伸長及
び短縮を検知し、動作の切換え、自動停止、又は
警報ブザーの鳴動を行わせる為の信号を発するも
のであり、上記リミツトスイツチの取付状態を第
５図イ上面図、同図ロ側面図によつて説明する。
伸縮ブーム５上に装備した油圧シリンダ１９のピ
ストンロツド２２先端の可動シーブブロツク２１
の下部に、リブ３１の側面に略台形を成すカム３
６が設定されており、ガイドパイプ２７，２８上
を摺動しながら夫々のリミツトスイツチ３２，３
３，３４，３５のレバーに接して、断続せしめる
ように機能する。

まずリミツトスイツチ３２は油圧シリンダのピ
ストンロツド２２が最伸長位置に達した事を検知
し、即ちハンマーの上昇から落下へ移行する動作
の切換えを発する為のスイツチである。リミツト
スイツチ３４は警報ブザー用であり、杭打作業の
進行中に安全作業範囲においてピストンロツドが
最も短縮する手前においてワイヤーロープを繰出
すべき警報ブザーを発するものである。リミツト
スイツチ３３は油圧シリンダの自動停止を指示す
るスイツチであり、油圧シリンダが自動的に停止
される。尚、リミツトスイツチ３５は油圧シリン
ダの最縮小位置を表示する為のスイツチであり、
杭の建込時表示するランプを点灯する。即ちリミ
ツトスイツチ３２，３３，３４は自動杭打時に断
続させるものであり、リミツトスイツチ３５は杭
建込用スイツチと考えることができる。

第６図、第７図、第８図は本装置に適用される
油圧回路図であり、第９図は電気回路図を示して
いる。

先ず油圧回路図に関して説明すると、第６図に
おいて油圧ポンプ４０、リリーフバルブ４１に接
続する手動切換バルブ４２が設けられる。該バル
ブのレバーを切換えれば手動側４２ａ自動側４２
ｂへの切換えが可能となる。４３は自動用電磁切
換バルブ、４４は手動用手動切換バルブ、４５は
アキユムレータ、１９は油圧シリンダである。今
手動切換バルブ４２を図示のように中立位置にし
た場合には油の流れは矢印Ａの如く循環し、油圧
シリンダ１９が作動しない。次に第７図のように
手動切換バルブ４２を自動側４２ｂに位置させ、
且つ自動用電磁切換バルブ４３を巻上げ側４３ｂ
に位置させる事によつて、油の流れは矢印Ｂのよ
うに油圧シリンダ１９に伝達し、該シリンダの伸
長方向、即ちハンマーに対してこれを巻上げ方向
に作動する。この時手動用手動切換バルブ４４は
中立の位置に保つものとする。次に第８図に示す
ように手動切換バルブ４２を自動側４２ｂに位置
させたまま自動用電磁切換バルブ４３を落下側４
３ａに位置させると、油圧シリンダ１９への圧油
供給が停止し、油圧シリンダ１９内の油が矢印Ｃ
のように電磁切換バルブを経由して作動油タンク
に戻る為油圧シリンダが縮小し、ハンマーが落下
する事になる。ハンマーの巻上げ、落下の１サイ
クルを連続して実施すれば自動的に杭打作業が可
能となり、前記のリミツトスイツチの断接に応じ
て駆動する電気回路により、夫々の電磁バルブを
切換えつつ作業を遂行することができる。上記作
業に際し、油圧シリンダに設けたシーブブロツク
のワイヤー（ストロークＸワイヤー掛数）がハン
マーの巻上げ及び落下距離となるものであるが、
杭が順次埋設される事により、埋設距離をワイヤ
ー掛数で除した値が不足する事になり、この場合
には手動によつてウインチドラムのワイヤーロー
プを繰出す必要が生じて、それに伴う安全装置を
必要とする。即ちストローク最小位置に近接した
際に警報信号を発し、且つ更に縮小した時に自動
停止させなければならない。自動停止の際にはハ
ンマーが杭頭部に接触した状態で停止させる事も
安全面より重要である。

次に第９図に基づいて電気回路系の説明を動作
に基づいて説明する。５０は主スイツチであり、
バツテリ電源より電力を供給して電源ランプ５
０′を点灯させる。５１は自動切換スイツチであ
り、手動により断接する。LS₁は第５図に示すリ
ミツトスイツチ３２に相当し、油圧シリンダのピ
ストンロツド２２が最伸長位置に達した時に信号
を発する。LS₂は同じくリミツトスイツチ３４に
相当し、開遅延リレーFDL₃を介して警報ブザー
５２を鳴動させる。LS₃は同じくリミツトスイツ
チ３３に相当し、油圧シリンダの自動停止を指示
するものでラチエツトリレーRL₁₂、フリツカー
リレーFRL₁、リレーRL₁₁によりオートストツプ
ランプ５３を点滅させるとともにオートストツプ
リレーRL₂をオンさせるように機能する。LS₄は
リミツトスイツチ３５に相当し、リレーRL₁₁に
より縮小位置ランプ５４を点灯させる。５５はリ
セツトスイツチであり、手動操作により動作が復
帰する。FDL₂はオートスタンバイリレー、５６
はオートスタンバイランプ、FDL₁は上下切換リ
レーであり電磁バルブを落下から巻上げへ移行す
る動作を、予め設定した時間で行つており、リレ
ーRL₃を介してハンマーの上り切換リレーRL₄、
下り切換リレーRL₅を切換駆動する。５７はシリ
ンダの伸長用押ボタンスイツチ、５８は同じく縮
小用押ボタンスイツチであり、手動操作時にハン
マーの巻上げ、落下を操作する為のものである。
オートストツプリレーRL₂からは更にリレー
RL₃、閉遅延リレーNDL₁を経てRL₅に接続されて
いる。したがつて自動停止時にハンマーは常時杭
頭部で停止する。５９はハンマーの巻上げ表示ラ
ンプであり６０は落下表示ランプであり、RL₄か
らはソレノイドＢ出力が第８図の４３ｂ側（巻上
げ側）に接続され、RL₅からはソレノイドＡ出力
が同じく４３ａ側（落下側）に接続されている。
運転操作をするに当たり、まず主スイツチ５０を
オンにし、電源ランプ５０′を点灯する。次に縮
小用押ボタン５８を手動操作すると油圧シリンダ
が縮小し、リミツトスイツチ３４（LS₂）がオン
となり警報ブザー５２が鳴動する。警報ブザーが
鳴り続いてなお油圧シリンダを縮小させるとリミ
ツトスイツチ３３（LS₃）がオンとなり、ラチエ
ツトリレーRL₁₂、フリツカーリレーFRL₁、リレ
ーRL₁₁により、オートストツプランプ５３がオ
ンとなり、リレーが点滅し、同時にオートストツ
プリレーRL₂が動作して油圧シリンダの縮小が停
止する。次いでリミツトスイツチ３５（LS₄）、
RL₁₁によりオートストツプランプを切換えて縮
小位置ランプ５４が点滅する。

上記油圧シリンダの縮小後、運転席においてハ
ンマー用クラツチレバーを操作してクラツチを入
れ、ハンマー用ブレーキペダルをはずしてハンマ
ー巻上げレバーを入れる事によりウインチドラム
にてハンマーが巻上げられ、所定位置で停止させ
る。この状態で杭建込みを行つた後、前記ハンマ
ー巻上げレバーを操作して杭頭部に対してハンマ
ー１５、キヤツプ１６が当接するようにハンマー
を降下させる。次に自動杭打に移行する為に、第
６図の油圧回路図で示した手動切換バルブ４２を
自動側４２ｂに設定する。杭の頭部にハンマー１
５、キヤツプ１６をのせたまま、まずクラツチを
切り、ブレーキペタルをゆるめ、油圧シリンダの
伸長用押ボタンスイツチ５７を手動操作して、油
圧シリンダを最長位置まで伸長させる。するとリ
ミツトスイツチ３２（LS₁）がオンとなり、オー
トスタンバイリレーFDL₂によりオートスタンバ
イランプ５６が点灯し、上下切換リレーFDL₁が
駆動開始状態となる。次にリセツトスイツチ５５
を押すとオートストツプランプが消灯し、油圧シ
リンダを伸長させた状態でクラツチを入れ、ブレ
ーキを開放し、ハンマー巻上げレバーを巻上側に
してハンマーを所定落下高さまで巻上げる。以上
によつて自動杭打準備が完了し、自動切換スイツ
チ５１をオンにすると自動杭打作業が連続して始
まることになる。その際ハンマー１５が落下して
いる時は落下表示ランプ６０が点灯し、ハンマー
１５が巻上げられている時は巻上げ表示ランプ５
９が点灯し、両者は杭打作業中交互に点灯するも
のである。上下切換リレーFDL₁からリレーRL₃
を介してハンマーの上り切換リレーRL₄，下り切
換リレーRL₅からのソレノイドＢ出力，ソレノイ
ドＡ出力が夫々取り出されており、前述の油圧回
路の自動用電磁切換ブ４３ｂ，４３ａ側を交互に
切換えて自動操作を繰返し行うものである事はい
うまでもない。

更に自動杭打が進行すると、杭が土中に打設さ
れた長さのワイヤーロープ掛数で除した長さだけ
シリンダが縮小される事になるが、ある位置まで
縮小されるとリミツトスイツチ３４（LS₂）が動
作して警報ブザーが断続音を発するので、その際
ハンマー用ウインチのハンマークラツチを入れ、
ブレーキを開放し、ハンマー巻上用レバーを巻下
げ側にしてワイヤーロープを繰出す必要がある。
この場合ハンマーの落下距離を目視しながら適宜
繰出し長さを決定すれば良い。ワイヤーロープ繰
出しが適正でなかつた場合ハンマーが杭に当たる
手前で停止する事になるが、本装置の場合にはリ
ミツトスイツチ３３、ラチエツトリレーRL₁₂，
フリツカーリレーFRL₁によりオートストツプラ
ンプ５３が点灯するとともにオートストツプリレ
ーRL₂が開遅延リレーNDL₁を介してハンマーの
下り切換リレーRL₅に接続してあるので、自動停
止の際に、ハンマーが必ず杭頭部に接触した状態
で停止するように機能する。上記安全装置によつ
てハンマーを吊上げているロープ及び機械全体に
過大な衝撃力が加わる等の恐れを無くする事がで
きるものである。

以上、自動杭打時の操作方法を主に動作の説明
を行つたが、本装置を用いて手動操作を行う場合
には第６図に示す油圧回路の手動切換バルブ４２
を手動側４２ａとし、手動用手動切換バルブ４４
を適宜切換えれば手動操作が行える事は当然であ
る。

尚第１０図は配電箱の一例を示しており、５０
は主スイツチ、５０′は電源ランプ、５６はオー
トスタンバイランプ、５４は油圧シリンダの縮小
位置ランプ、５９は同じく巻上げ表示ランプ、６
０は落下表示ランプ、５７は伸長用押しボタンス
イツチ、５８は縮小用押しボタンスイツチ、５３
はオートストツプランプ、５５はリセツトスイツ
チ、６１はオートランプ、５１は自動切換スイツ
チの夫々の配列状態を示す。

以上詳細に本考案の構成、及び動作に関して説
明を行つたが、本考案の特徴は油圧シリンダのピ
ストンロツド先端のリミツトスイツチの動作によ
つて巻下げ側のソレノイドを作動させ、それによ
り油圧回路を切換えてシリンダ内の作動油を油タ
ンクに戻す事によりハンマーを落下せしめ、一方
杭が打込まれた時点で電気回路により電源が電磁
弁の巻上げ側ソレノイドを作動させ、油圧回路を
切換えて高圧油を油圧シリンダに送り込み、油圧
シリンダを伸長してハンマーを巻上げ、最伸長時
にリミツトスイツチがオンしてハンマーが落下す
るという動作を繰返して自動杭打が実施される事
にある。杭の埋設によつて油圧シリンダのストロ
ークが順次小になると、零の手前で警報ブザーを
鳴動させ、ワイヤーロープの繰出しを指令する。
一方手動操作の場合には電気系統に関係なく手動
自動切換弁を手動として操作を行えば杭打作業が
実施できるので、万一電気回路の故障が発生して
も作業の継続が可能である。

本考案に係る油圧シリンダ式自動杭打装置は従
来のウインチ式装置のように、巻上げ、クラツチ
切断、ブレーキ、クラツチ接続、ウインチの巻上
げ等の繁雑なしかも熟練を要する作業を必要とせ
ず、極めて容易に自動杭打操作を可能にするとと
もに自動と手動の併用も行える上、ウインチ等の
機械部の損耗も少ないので耐用性が増大するとい
う効果を有する。更にウインチ式の場合に発生し
易いワイヤーの乱巻き、誤操作によるワイヤー切
断等事故もなくなり、且つ固定シーブと可動シー
ブの段数によつて僅かのピストンロツドの伸縮が
拡大されるので迅速なハンマーの巻上げ、落下に
対処する事が出来るという優れた特徴も有する。

尚、本考案において説明した各実施例は、良好
な結果をもたらす場合を想定した例を示しており
各種の変形も可能である。例えばリミツトスイツ
チの取付状態を示す第５図の例において各リミツ
トスイツチ３２，３３，３４，３５の取付位置も
図示のものに限定されず、自動停止用のリミツト
スイツチ３３をカム３６上の他のリミツトスイツ
チ側と同列に並置しても良いことはいうまでもな
く、実用新案登録請求の範囲に記載した技術思想
を逸脱しない範囲で、種々の設計的変更あるは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示しており、第１図
は、全体構成を示す。第２図は油圧シリンダ部分
の拡大平面図、第３図は同側面図、第４図はＡ−
Ａ断面図、第５図イ，ロはリミツトスイツチの取
付状態を示す上面図及び側面図、第６図、第７
図、第８図は油圧回路図、第９図は電気回路図、
第１０図は配電箱の一例を示す。 １……クレーン車、２……旋回装置、３……車
台、４……ウインチ、５……伸縮ブーム、６……
起伏用油圧シリンダ、７……杭打機、８……リー
ダー、１１……オーガー、１５……ハンマー、１
９……油圧シリンダ、２０……固定シーブブロツ
ク、２１……可動シーブブロツク、２７，２８…
…ガイドパイプ、３２，３３，３４，３５……リ
ミツトスイツチ、３６……カム、４０……油圧ポ
ンプ、４２……手動切換バルブ、４３……自動用
電磁切換バルブ、４４……手動用手動切換バル
ブ、５０……主スイツチ、５１……自動切換スイ
ツチ、５２……警報ブザー、５３……オートスト
ツプランプ、５４……縮小位置ランプ、５５……
リセツトスイツチ、５６……オートスタンバイラ
ンプ、５７……伸長用押しボタンスイツチ、５８
……縮小用押しボタンスイツチ、５９……巻上げ
表示ランプ、６０……落下表示ランプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ウインチドラムとハンマーとの中間に、単数又
   は複数段で成る固定シーブと油圧シリンダを介装
   し、油圧シリンダのピストンロツド先端に前記固
   定シーブに対応する可動シーブを軸支し、ウイン
   チドラムの杭打用ワイヤーを固定シーブ及び可動
   シーブに順次交互に巻回し、油圧シリンダの油圧
   回路中に手動自動切換バルブ、巻上及び落下用電
   磁切換バルブを具備せしめ、前記の油圧シリンダ
   のピストンロツドの伸縮に応じて動作するリミツ
   トスイツチを付設して、該ピストンロツドの最伸
   長又は最縮小位置を検出し、油圧回路を駆動させ
   る電気回路において、前記リミツトスイツチに応
   動する自動停止機能、警報発生機能、停止時の安
   全機能を具備させるとともにハンマーの巻上げ、
   落下を自動切換する機能を具備せしめた事を特徴
   とする油圧シリンダ式自動杭打装置。