JP7217477B1 - 建設機械 - Google Patents
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Abstract
Description
複数のガイドセルのそれぞれにアタッチメントを連結することによってガイドセルの損傷の発生リスクを低減するとともに、これらを個別に駆動することができるので安全かつ安定した作業が可能となる。また、ガイドセルを回動機構によって回動することによって使用するアタッチメントを作業位置に合わせることができ、作業効率の向上を図ることができる。
二つのロータリシリンダを用いることによって、確実かつ円滑にガイドセルを回動することができる。
俯仰機構として第1チルトシリンダ及び第2チルトシリンダを用いることとしたので、ひとつのチルトシリンダで俯仰させる場合に比べて安全かつ確実にセルマウントを俯仰することができる。また、セルマウントの一方の端部に第1シルトシリンダを設け、他方の端部に第2チルトシリンダを設けることによって、セルマウントの倒伏のリスクを回避することができる。
車両本体にエアコンプレッサを搭載することによって、車両本体の重量を増加させ、建設機械全体のバランスをとることができる。
アウトリガを設けることによって、作業中における建設機械の倒伏等の事故を未然に防止することができる。
図1~図4を参照すれば、この発明にかかる建設機械CEは、オペレータが搭乗する車両本体Vと、車両本体Vに取り付けられた作業機Wとを備える。図1及び図3において、説明のため車両本体Vは仮想線で示す。車両本体Vは、クローラ式の下部走行体V1と、下部走行体V1の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体V2とを備え、上部旋回体V2に作業機Wが設けられる。作業機Wは、上部旋回体V2にブームリフトシリンダ1を介して取り付けられた伸縮ブーム2と、伸縮ブーム2に俯仰機構3を介して連結されるセルマウント4と、セルマウント4に保持された第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52とを備える。セルマウント4には第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52をその長手方向Yにそれぞれ移動させるためのセルスライドシリンダ6を備えるとともに、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52を長手方向Yに延びる軸を中心に回動させる回動機構7を備える。第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52の第1連結端51a及び第2連結端52aにはアタッチメントを取り付けるためのアタッチメント取付機構55を備える。
俯仰機構3として、伸縮ブーム2及びセルマウント4間に設置した第1チルトシリンダ31及び二つの第2チルトシリンダ32を備える。二つの第2チルトシリンダ32は、セルマウント4の長手方向Yに延びる両側に離間してそれぞれ設置される。第1チルトシリンダ31の基端は伸縮ブーム2に連結され、先端はセルマウント4の一方の端部4a近傍に連結される。第2チルトシリンダ32の基端は伸縮ブーム2に連結され、先端は他方の端部4b近傍に連結される。セルマウント4は、第1チルトシリンダ31が連結される一方の端部4aと第2チルトシリンダ32が連結される他方の端部4bとの間で伸縮ブーム2と連結され、この連結軸33を中心に回動することによって俯仰可能とされる。すなわち、第1チルトシリンダ31が収縮し、第2チルトシリンダ32が伸長することによって、セルマウント4と伸縮ブーム2とが連結軸33を中心に接近し図1に示した俯位置へと回動可能である。一方、第1チルトシリンダ31が伸長し、第2チルトシリンダ32が収縮することによって、セルマウント4が伸縮ブーム2に対して連結軸33を中心に起立し図3に示した仰位置へと回動可能である。
第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52は、種々の建設用アタッチメントを連結可能な第1連結端51a及び第2連結端52aと、その反対側に位置するとともに俯仰機構3によって仰位置へと起立した際、地面に当接する第1接地端51b及び第2接地端52bとを備える。第1接地端51b及び第2接地端52bには、複数のピン53が突出する固定板54が設けられ、第1接地端51b及び第2接地端52bを地面に当接した際、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52を安定してそれぞれ地面に設置することができるようにしている。
この実施形態においてアタッチメントとして、削孔マシンA及び打ち込み用ブレーカマシンBを用いる。第1ガイドセル51には、アタッチメント取付機構55を介して削孔マシンAを取り付ける。削孔マシンAは、アタッチメント取付機構55に接続し油圧によって作動する回転モータA1と、回転モータA1に連結する連結パイプA2と、連結パイプA2先端に配置されるパーカッションドリルA3とを備える。パーカッションドリルA3は、ボディA31内部に図示しないピストンを備え、このピストンが摺動移動することによりボディA31先端に配置されたビットA32が打撃を行う。この削孔マシンAによれば、回転モータA1により連結パイプA2が回転しながら、連結パイプA2の先端でパーカッションドリルA3による掘削が可能となる。すなわち、回転しながら削孔部分に直接打撃することができ削孔効率を格段に向上させることができる。また、削孔が進むにつれビットA32での打撃は地中で行われることとなり、打撃による騒音を低減することができる。上記のようなパーカッションドリルA3のピストンの摺動移動は空圧により作動される。したがって、削孔マシンAの一部である回転モータA1は油圧により作動され、一部であるパーカッションドリルA3は空圧により作動される。空圧供給のためのエアコンプレッサ12は車両本体Vに搭載される。
第2ガイドセル52には、アタッチメント取付機構55を介して打ち込み用ブレーカマシンBを取り付ける。図1及び図3において打ち込み用ブレーカマシンBは第2連結端52aから離間して第2接地端52b側に移動した状態を示し、図2及び図4においては第2連結端52aに近接した状態を示す。打ち込み用ブレーカマシンBは油圧により作動するとともに、H鋼などの建築用補強柱の端部を殴打することにより地中に打ち込むことができる。
エアコンプレッサ12は、車両本体Vの下部走行体V1の上であって上部旋回体V2の進行方向Xの後方に設置される。エアコンプレッサ12を上部旋回体V2の後方に搭載することによって、車両本体Vの後方に加重することができる。アクチュエータは車両本体Vの前方において駆動されるから、車両本体Vの前方に荷重がかかりやすくなるが、エアコンプレッサ12を後方に搭載することによって車両本体V全体のバランスをとることができ、建設機械CEの横転を防止することができる。エアコンプレッサ12として、例えば重量1600kg程度のものを用いることができる。
第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52には、アタッチメントを長手方向Yに移動するためのフィード機構8をそれぞれ備える。フィード機構8は、第1接地端51b及び第2接地端52b近傍に設置される油圧フィードモータ81と、油圧フィードモータ81によって回転するスプロケット82と、スプロケット82に掛架されるフィードチェーン83と、を備える。スプロケット82は、第1連結端51a及び第2連結端52a近傍と、第1接地端51b及び第2接地端52b近傍とにそれぞれ設けられ、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52の長手方向Yのほぼ全長に亘ってフィードチェーン83を無端回転可能とする。アタッチメントはフィードチェーン83の正回転移動及び逆回転移動に伴って長手方向Yへと進退移動可能とされる。
図5を参照すれば、回動機構7は、回動軸71を介してセルマウント4の他方の端部4bに連結されるロータリブラケット72と、ロータリブラケット72の一方の側縁72a近傍であって第1ガイドセル51に対応する位置に取り付けられた第1ロータリシリンダ73と、他方の側縁72b近傍であって第2ガイドセル52に対応する位置に取り付けられた第2ロータリシリンダ74と、を備える。第1ロータリシリンダ73が伸長し第2ロータリシリンダ74が収縮することによって、第1ガイドセル51が第2ガイドセル52へと向かうように、セルマウント4は図5の左方向、すなわち矢印75の方向へ回動する。一方、第1ロータリシリンダ73が収縮し第2ロータリシリンダ74が伸長することによって第2ガイドセル52が第1ガイドセル51へと向かって、図5の右方向、すなわち矢印76の方向へ回動する。第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52の仰位置において、回動機構7を作動させることにより、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52を所望の位置に配することができる。
ロータリブラケット72を二つのロータリシリンダを用いて回動することによって、セルマウント4を確実かつ円滑に回動することができる。
伸縮ブーム2は、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52を車両本体Vの進行方向Xに移動させることができる。すなわち、伸縮ブーム2には図示しないブームシリンダが設けられ、ブームシリンダが伸長することによって伸縮ブーム2に固定されたセルマウント4が進行方向Xに前進移動し、これに倣って第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52も前進移動する。一方、ブームシリンダが収縮することによってセルマウント4が進行方向Xに後退移動し、これに倣って第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52も後退移動する。このように第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52が進行方向Xに前進後退移動することによって、第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52の仰位置における進行方向Xにおける微調整が可能となる。
建設機械CEにはウインチ機構10を設ける。より詳細には、第2ガイドセル52の第2連結端52a近傍に360度旋回可能なプーリ10aを固定し、それよりも第2接地端52b側に油圧ウインチ10bを設ける。このようにウインチ機構10を設けることによって、クレーン車等の他の建設機械を要せず、これと同様の作業を行うことができる。ウインチ機構10はオペレータによって操作することもできるし、オペレータ以外の作業員によって遠隔操作することもできる。
さらに、建設機械CEにはアウトリガ11を設けることもできる。アウトリガ11は、車両本体Vの下部走行体V1の両側にそれぞれ2つずつ設けることができる。アウトリガ11を設けることによってアタッチメントを用いた作業時における建設機械CEの固定をすることができ、作業時における横転等の事故を未然に防ぐことができる。
上記のような建設機械CEにおいてアタッチメントとして削孔マシンAと打ち込み用ブレーカマシンBとを用い、削孔マシンAで任意の場所を削孔し、その穴に打ち込み用ブレーカマシンBを用いて建築用補強柱Rを地中に打ち込む作業について説明する。この実施形態において削孔マシンAは空圧と油圧により作動し、打ち込み用ブレーカマシンBは油圧により作動する。削孔マシンA以外のシリンダ等のアクチュエータはすべて油圧式である。
上記のような建設機械CEは、使用するアタッチメントをあらかじめ第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52に取り付けて作業現場に搬入される。この実施形態では第1ガイドセル51に削孔マシンAを連結し、第2ガイドセル52に打ち込み用ブレーカマシンBを連結する。車両本体Vとして例えばミニショベルに使用されるような油圧式の小型旋回式建設車両を用いることができる。このような車両本体Vを用いることで狭い作業現場にも複数のアタッチメントを一度に搬入することができる。アタッチメントを取り付けた第1ガイドセル51及び第2ガイドセル52は図1及び図2に示したように、俯位置に保持され搬送される。
オペレータは、ブームシリンダを伸縮させて伸縮ブーム2に固定されたセルマウント4を進行方向Xに前進又は後退させ、削孔マシンAの先端を削孔位置に一致させる。
削孔マシンAの先端と削孔位置とが一致したら、第1ガイドセル51を接地させる。より詳細に、第1ガイドセル51の第1接地端51bを地面に対向させ、セルスライドシリンダ6を収縮させて第1ガイドセル51を長手方向Yにおいて地面側へと移動させる。そして、複数のピン53を地面に突き刺すとともに固定板54を地面に押圧する。これにより第1ガイドセル51を地面に固定することができる。
次に、打ち込み用ブレーカマシンBを用いて建築用補強柱Rを削孔した位置に埋め込むべく、回動機構7を用いてセルマウント4を回動させる。すなわち、第1ガイドセル51に対応する位置に取り付けられた第1ロータリシリンダ73を収縮し、第2ガイドセル52に対応する位置に取り付けられた第2ロータリシリンダ74を伸長させることによってロータリブラケット72及びセルマウント4を回動させる。これにより第1ガイドセル51の削孔マシンAが孔上から外れ、第2ガイドセル52の打ち込み用ブレーカマシンBが孔上へと位置する。
建築用補強柱の打ち込み作業完了後、オペレータは第2ガイドセル52を地面から離間させるべく、セルスライドシリンダ6を収縮させて第2ガイドセル52を長手方向Yにおける地面とは離れる方向に移動させることができる。
アタッチメントとして削孔マシンA及び打ち込み用ブレーカマシンBを用いることとしたが、これに限定されることなく、例えば削岩機やオーガスクリュー、バイブレータマシン等、種々のアタッチメントを用いることができる。
4 :セルマウント
4a :一方の端部
4b :他方の端部
6 :セルスライドシリンダ
7 :回動機構
11 :アウトリガ
12 :エアコンプレッサ
31 :第1チルトシリンダ
32 :第2チルトシリンダ
51 :第1ガイドセル(ガイドセル)
52 :第2ガイドセル(ガイドセル)
55 :アタッチメント取付機構
71 :回動軸
72 :ロータリブラケット
72a :一方の側縁
72b :他方の側縁
73 :第1ロータリシリンダ
74 :第2ロータリシリンダ
A :削孔マシン(アタッチメント)
B :打ち込み用ブレーカマシン(アタッチメント)
CE :建設機械
V :車両本体
V1 :下部走行体
V2 :上部旋回体
W :作業機
Y :長手方向
X :進行方向
R :建築用補強柱
Claims (5)
- 車両本体と前記車両本体に取り付けられた作業機とを備える建設機械であって、
前記作業機は、種々の建設用のアタッチメントを連結可能な複数のガイドセルと、
複数の前記ガイドセルを保持するセルマウントと、
前記セルマウントに設けられるとともに前記ガイドセルを前記車両本体に対して俯仰させる俯仰機構と、
前記セルマウントに設けられるとともに前記ガイドセルを長手方向に移動させるセルスライドシリンダと、
前記セルマウントに設けられるとともに前記ガイドセルを前記長手方向に延びる軸を中心に回動させる回動機構と、を備え、
前記ガイドセルの端部には前記アタッチメントを取り付けるためのアタッチメント取付機構を備えることを特徴とする建設機械。 - 前記回動機構は、
前記セルマウントに固定されるロータリブラケットと、
前記ロータリブラケットの一方の側縁及び他方の側縁にそれぞれ配置された第1ロータリシリンダ及び第2ロータリシリンダと、を備え、
前記第1ロータリシリンダ及び前記第2ロータリシリンダのいずれか一方が伸長し、いずれか他方が収縮することによって前記ロータリブラケットが回動軸を中心に回動するとともに、前記ロータリブラケットの回動に付随して前記ガイドセルを回動させることができることを特徴とする請求項1記載の建設機械。 - 前記俯仰機構は、
前記セルマウントに連結されるとともに、前記セルマウントの一方の端部に設置された第1チルトシリンダと、他方の端部に設置された第2チルトシリンダと、を備え、
前記第1チルトシリンダ又は前記第2チルトシリンダの一方が伸長し、他方が収縮することによって、前記セルマウントが俯位置又は仰位置へと回動可能であることを特徴とする請求項1又は2記載の建設機械。 - 前記アタッチメントは、少なくともその一部が空圧で駆動され、前記車両本体にはエアコンプレッサを搭載することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の建設機械。
- 前記車両本体は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回自在に設けられた上部旋回体とを備え、
前記下部走行体には、前記車両本体を固定するためのアウトリガを設けることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の建設機械。
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