JPH08326458A - 穴掘機の垂直誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導者を必要とせずに、ブーム操作に未熟な
作業者であっても容易に垂直な穴を掘ることができると
ともに、熟練した作業者においても作業時の労力の軽減
を図ることができる穴掘機の垂直誘導装置を得る。 【構成】 ブーム１３の起伏角度および伸縮量に基づい
てブーム１３の先端部であるアースオーガ手段１６が吊
下げられた枢支部１５ｂの水平位置を水平位置算出手段
によって算出し、穴掘作業開始時の枢支部１５ｂの水平
位置を先端部位置記憶手段に記憶させる。その後、アー
スオーガ手段１６による穴掘作業を行っている時には、
作業開始時の枢支部１５ｂの水平位置と現在の枢支部１
５ｂの水平位置との差を算出手段によって算出し、この
算出手段によって算出された差をなくすために必要なブ
ーム１３の伸縮方向を表示手段に表示するように構成し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブームの先端部にアー
スオーガ手段を備えてなる穴掘機の垂直誘導装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ブームの先端部にアースオーガ手段を備
えた穴堀機としては、図１に示すような穴掘建柱車１０
が知られている。この穴掘建柱車１０は、電柱等の柱状
物を地面に建てる場合にその柱状物を建て入れるための
穴掘を行うものであり、車体１１に配設された旋回台１
２に、起伏、伸縮等の作動が自在なブーム１３が取り付
けられ、このブーム１３の先端部には、アースオーガ手
段１６が垂直に吊り下げられている。

【０００３】このような穴掘建柱車１０による穴掘作業
を行う場合、穴掘が進むにつれてアースオーガ手段１６
を下降させる必要がある。ここで、アースオーガ手段１
６の下降はブーム１３の倒伏作動を行うことによってな
されるが、単にブーム１３の倒伏作動を行うのみでは、
アースオーガ手段１６の枢支部（ブームの先端部の位
置）１５ｂの位置が前方に移動する。

【０００４】すなわち、図３に示すように、穴掘開始時
の枢支部１５ｂの水平位置がＬ１だけ前方に移動する
（旋回台１２とブーム１３と枢支部１２ａから枢支部１
５ｂまでの水平距離ＬがＬ１だけ延びる）ため、そのま
ま穴掘作業を行うと、アースオーガ手段１６が角度θだ
け後方（図においては右方）に倒伏し、掘った穴が垂直
にならない。

【０００５】このため、図２に示すような地面に対して
垂直な穴を掘るためには、ブーム１３の倒伏作動を行う
とともにブーム１３の縮小作動も併せて行い、穴掘開始
時の枢支部１５ｂの水平位置（枢支部１２ａから枢支部
１５ｂまでの水平距離Ｌ）の変化が生じないようなブー
ムの作動制御を行う必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ブーム
１３の作動制御は、旋回台１２に配設された操作装置１
９によって行われるため、この操作装置１９を操作する
位置からアースオーガ手段１６の微妙な傾き（特にブー
ム１３の起伏方向と同一方向の傾き）を把握することは
困難である。そこで、穴掘作業を行う場合には、アース
オーガ手段１６の傾斜角を操作装置１９を操作する作業
者に伝えるために、アースオーガ手段の近傍にもう一人
の作業者（誘導者）を配置する必要があるという問題が
あった。

【０００７】また、ブーム操作に熟練した作業者であっ
ても誘導者の支持通りに穴掘速度に合わせて、ブーム１
３の倒伏作動と縮小作動とを同時に、且つ、スムーズに
行う操作装置の操作を行うことは容易ではなく、特に、
未熟な作業者では垂直な穴を掘る操作を行うことは困難
であるという問題もあった。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、誘導者を必要とせずに、ブーム操作に未
熟な作業者であっても容易に垂直な穴を掘ることができ
るとともに、熟練した作業者においても作業時の労力の
軽減を図ることができる穴掘機の垂直誘導装置を提供す
ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】上記の目的を
達成するために、本発明の穴掘機の垂直誘導装置におい
ては、基台上に少なくとも起伏、伸縮作動が自在に取り
付けられたブームの先端部にアースオーガ手段を吊下
げ、ブームの起伏作動と伸縮作動を併せて行うことによ
り、アースオーガ手段を垂直方向に昇降移動させて地面
に垂直の穴を掘ることができるように穴掘機を構成して
いる。そして、ブームの起伏角度および伸縮量に基づい
てブームの先端部の水平位置を水平位置算出手段によっ
て算出し、穴掘作業開始時のブームの先端部の水平位置
を先端部位置記憶手段に記憶させる。その後、アースオ
ーガ手段による穴掘作業を行っている時には、作業開始
時のブームの先端部の水平位置と現在のブームの先端部
の水平位置との差を算出手段によって算出し、この算出
手段によって算出された差をなくすために必要なブーム
の伸縮方向を表示手段に表示するように構成している。

【００１０】このように構成された穴掘機の垂直誘導装
置によれば、穴掘作業を行うに際してブームの起伏操作
を行うときに、表示装置によって表示されている方向へ
ブームの伸縮作動を行えばよい。このため、誘導者を必
要とせず、また、ブームの作動操作を行う作業者が未熟
である場合でも、地面に対して垂直な穴を容易に掘るこ
とができる。

【００１１】なお、算出手段によって算出されたブーム
先端部の水平位置の差をなくすために、必要な方向に必
要な量だけブーム補正作動手段によるブームの伸縮作動
を行うように構成してもよく、このように構成した穴掘
機の垂直誘導装置によれば、作業者はブームの起伏作動
を行うだけでよいため、地面に対して垂直な穴をより容
易に掘ることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について図面
を参照しながら説明する。まず、図１を参照して、本発
明に係る穴掘機の垂直誘導装置を備えた穴掘建柱作業車
１０の詳細な構成を説明する。なお、この図１は穴掘建
柱作業車１０を車両の後方から見た図である。この穴掘
建柱作業車１０の車体（基台）１１には、車体１１に対
して水平旋回が自在な旋回台１２が取り付けられてい
る。また、旋回台１２の上部には、基端ブーム１３ｂに
対して先端ブーム１３ａが入れ子式に（テレスコピック
に）伸縮自在に構成されたブーム１３が長手方向に起伏
自在に取り付けられている。

【００１３】ブーム１３の伸縮作動は、ブーム１３内に
配設された伸縮シリンダ（図示せず）の伸縮作動によっ
てなされ、ブーム１３の起伏作動は、基端ブーム１３ｂ
と旋回台１２との間に配設された起伏シリンダ１４の伸
縮作動によってなされる。

【００１４】先端ブーム１３ａ上には、オーガブラケッ
ト１５がその先端ブーム１３ａの長手方向にスライド移
動自在に取り付けられている。このオーガブラケット１
５の下部には、ロッド部材１５ａが取り付けられてお
り、さらに、このロッド部材１５ａの先端には、アース
オーガ手段１６がブーム１３の下方においてその長手方
向に揺動自在に取り付けられている。

【００１５】このアースオーガ手段１６は、オーガスク
リュー１６ａと、このオーガスクリュー１６ａを回転駆
動する油圧モータ１６ｂとから構成されており、ブーム
１３の先端から垂直に吊下げた状態でオーガスクリュー
１６ａを回転させることにより、地面の穴堀作業を行う
ことができる。

【００１６】このような穴掘建柱車１０を用いて穴掘作
業を行う場合には、穴堀位置の近傍に停止してブーム１
３の起仰作動を行い、格納状態にあったアースオーガ手
段１６を作業位置に揺動させた後、ブーム１３の倒伏、
伸長、旋回作動を行ってアースオーガ手段１６を穴堀位
置の上方に移動させる。

【００１７】そして、そのアースオーガ手段１６の下部
に取り付けられたオーガスクリュー１６ａを回転作動さ
せるとともにブーム１３の倒伏作動を行うことにより地
面Ｇを掘り、穴掘が終了した後はブーム１３の起仰作動
を行うとともに、アースオーガ手段１６を逆転させるこ
とによってオーガスクリュー１６ａを穴から出し、アー
スオーガ手段１６をブーム１３とほぼ平行になるように
引き上げて、基端ブーム１３ｂの側面に設けられたオー
ガ受け１７に受容させ格納する。

【００１８】以上のような旋回台１２の旋回作動、ブー
ム１３の起伏作動および伸縮作動、オーガスクリュー１
６ａの回転の作動制御は、旋回台１２に設けられた操作
装置１９の操作に応じて行われる。これらの各作動は原
則として操作装置１９における操作によってそれぞれ独
立して行うことが可能であるが、作業時の安全を確保
し、容易に垂直の穴を掘ることができるように本穴掘建
柱作業車１０においては以下のような安全装置および垂
直誘導装置が備えられている。

【００１９】まず、安全装置について図４を参照して説
明する。この安全装置は、いわゆるモーメントリミッタ
と称される安全装置であり、車体１１に配設されたモー
メントリミッタユニット４０に設けられた種々の検出器
および作動手段によって作動制御される。

【００２０】上記のように構成された穴掘建柱車１０に
おいては、ブーム１３の先端部に吊り下げられたアース
オーガ手段１６は所定の重量を有しているため、ブーム
１３の作動を行うと車体１１を転倒させる方向のモーメ
ント（以下「転倒モーメント」と称する）が作用し、ブ
ーム１３の伸長量や起伏角度によっては、この転倒モー
メントが大きくなり、車体１１を不安定にさせる。この
ため、穴掘建柱車１０の車体１１の前後左右には、アウ
トリガジャッキ装置１８が配設され、転倒モーメントに
抗して車体１１を安定指示させることとしている。

【００２１】ここで、転倒モーメントは、ブーム１３の
伸長量が長くなるほど大きくなり、起伏角度が小さい
（浅い）ほど大きくなるとともに、ブーム１３の先端部
の重量（アースオーガ手段１６の重量）が重くなるほど
大きくなる。また、アウトリガジャッキ１８におけるア
ウトリガビーム１８ａの車体１１に対する伸長量（ジャ
ッキ張幅）が大きいほど、大きな転倒モーメントに抗し
て車体１１を安定支持させることができる。

【００２２】そこで、モーメントリミッタユニット４０
においては、ブーム１３の起伏角の検出を行う起伏角検
出手段４１、ブーム１３の伸縮量の検出を行う伸縮量検
出手段４２、ブーム１３に作用する荷重の検出を行う荷
重検出手段４３、旋回台１２の旋回角の検出を行う旋回
角検出手段４４を設けることにより、車体１１に作用す
る転倒モーメント（実モーメント）の算出を行う。ま
た、アウトリガジャッキ１８の張幅の検出を行うジャッ
キ張幅検出手段４５を設けることにより車体１１を安定
支持することのできるモーメント（許容モーメント）の
算出も行う。

【００２３】そして、実モーメントが許容モーメントを
越えるような各ブーム１３の作動制御がなされたとき
は、警報器４６による警報作動を行ったり、ブーム作動
規制手段４７によって操作装置１９によるブーム１３の
作動制御の如何に拘らず、転倒モーメントが大きくなる
方向のブーム１３の作動を規制することとしている。

【００２４】次に、垂直誘導装置について図５および図
６を加えて説明する。垂直誘導装置は、垂直堀誘導ユニ
ット３０と、表示ユニット２０とから構成され、アース
オーガ手段１６による穴掘作業を行うときに、垂直に穴
が掘れるように、ブーム１３の起伏作動とともに行うブ
ーム１３の伸縮作動の必要性および伸縮作動方向を作業
者に表示するものである。

【００２５】ここで、アースオーガ手段１６を常時垂直
に維持するためには、穴掘作業開始時におけるアースオ
ーガ手段１６の枢支位置１５ｂの水平位置を一定に保つ
ような制御を行えばよい。例えば、ブーム１３の枢支位
置１２ａを基準として水平位置を求める場合、枢支位置
１２ａから枢支位置１５ｂまでの水平距離をＬとする
と、穴掘作業中にはこの水平距離Ｌを一定に保つように
すればよい。

【００２６】このため、垂直掘り誘導ユニット３０にお
いては、図５にフローチャートを示すような制御を行う
ことにより、水平距離Ｌを一定に保つようにしている。
穴掘作業を行う場合には、ブーム１３の先端部から垂直
に吊り下げられたアースオーガ手段１６の先端部１６ｃ
を地面Ｇにおける穴掘位置に接触させて位置決めを行
う。この状態で、表示ユニット２０に設けられた垂直誘
導スイッチ２２のオン操作を行う。

【００２７】垂直誘導スイッチ２２のオン操作が行われ
たことが、フローチャートにおけるステップＳ１におい
て検出された場合には、ステップＳ２に進んでこの垂直
誘導スイッチ２２のオン操作が行われたときの水平距離
Ｌを垂直掘り誘導ユニット３０内に設けられた記憶手段
（図示せず）に記憶させる。なお、この水平距離Ｌは、
モーメントリミッタユニット４０内に設けられた起伏角
検出手段４１の検出値および伸縮量検出手段４２の検出
値に基づいて、同じく誘導ユニット３０内に設けられた
水平位置算出手段（図示せず）によって算出される。

【００２８】そして、操作装置１９の操作を行うことに
より穴掘作業を行った場合、穴を深くするためにはブー
ム１３の倒伏作動を行う必要があるが、倒伏作動を行っ
ただけでは、穴掘を行っている時の水平距離（現水平距
離）と記憶された水平距離（記憶水平距離）Ｌとの間に
ずれを生じるため、ステップＳ３において記憶水平距離
Ｌと現水平距離との比較を行う。この比較の結果、記憶
水平距離Ｌよりも現水平距離の方が長い（Ｌが長くなっ
た）と判断された場合には、ステップＳ４に進んで表示
ユニット２０に設けられた表示ランプ２１の「入」ラン
プ２１ｂを点滅させる。

【００２９】これにより作業者は、ブーム１３の倒伏作
動を行うとともにこのランプの点滅に従い、記憶水平距
離Ｌとなるまでブーム１３の入操作（縮小操作）を行う
ことにより、アースオーガ手段１６を垂直に戻す。な
お、現水平距離が記憶水平距離Ｌと一致した場合には、
ステップＳ３における比較結果が同一となり、ステップ
Ｓ４に進むことがなくなって「入」ランプ２１ｂが消灯
するため、作業者はこの「入」ランプ２１ｂが消灯する
までブーム１３の縮小操作を行えばよい。

【００３０】ここで、作業者が入操作を行いすぎた場合
には、ステップＳ５に進んで「出」ランプ２１ａが点滅
することとなるため、このランプ２１ａの指示通りにブ
ーム１３の出操作（伸長操作）を行えばよく、作業者が
ブーム操作に熟練していなくてもアースオーガ手段１６
の垂直を容易に維持することができる。

【００３１】なお、上記の実施例においては、穴を掘り
進めるときのブーム操作について説明したが、所望の深
さまで穴掘を行い、地面Ｇからアースオーガ手段１６を
引き抜く場合には、上記とは逆にブーム１３の起仰作動
を行いながら、表示ランプ２１の表示に従ってブーム１
３の出作動（伸長作動）を行うこととなる。

【００３２】このように構成された穴掘機の垂直誘導装
置によれば、簡単な構成で、アースオーガ手段１６を常
時垂直に維持することができるように、作業者に対する
ブーム１３の伸縮作動方向の表示を行うことができる。
このため、誘導者を必要とせず、作業者がブーム操作に
馴れていない者であっても容易に垂直の穴を掘ることが
できるとともに、熟練した作業者においても作業労力の
軽減を図ることができる。

【００３３】さらに、上記のようにモーメントリミッタ
ユニット４０を設けている穴掘建柱車１０においては、
ブーム１３の起伏角度検出手段４１や、ブーム１３の伸
縮量検出手段４２の検出値を用いることができるため、
垂直掘り誘導ユニット３０および表示ユニット２０を追
加するだけでよく、より簡単な構成で垂直誘導装置を得
ることができる。これにより、新車製作時においても低
コストで垂直誘導装置を設けることができるのはもちろ
んのこと、既存の穴掘建柱車にも簡単に且つ安価に垂直
誘導装置を設けることができる。

【００３４】次に、他方の本発明の穴掘機の垂直誘導装
置について図７を加えて説明する。この垂直誘導装置
は、前記の垂直誘導装置における表示ユニット２０に代
わりブーム補正作動手段５０を設けて構成されている。
なお、図７に示す垂直誘導装置におけるモーメントリミ
ッタユニット４０の構成は、図４に示すモーメントリミ
ッタユニット４０と同一の構成であるため、同一の符号
を付して内容の詳細な説明は省略する。

【００３５】ブーム補正作動手段５０は、垂直掘り誘導
ユニット３０からの制御信号に基づいてブーム１３の起
伏作動時に、ブーム１３の伸縮作動を併せて行わせるも
のである。ブーム１３の伸縮作動は、垂直掘り誘導ユニ
ット３０において、図５に示すフローチャートのステッ
プＳ４における「入」ランプ２１ｂを点滅させる信号の
送信に代えてブーム１３の縮小作動信号の送信を行い、
ステップＳ５における「出」ランプ２１ａを点滅させる
信号の送信に代えてブーム１３の伸長作動信号の送信を
行うことによってなされる。

【００３６】すなわち、垂直誘導スイッチ２２のオン操
作が行われたことが、ステップＳ１において検出された
場合には、ステップＳ２に進んでこのときの水平距離Ｌ
を記憶手段に記憶させ、ステップＳ３において記憶水平
距離Ｌと現水平距離との比較を行う。この比較の結果、
記憶水平距離Ｌよりも現水平距離の方が長いと判断され
た場合には、ステップＳ４に進んでブーム補正作動手段
５０に縮小作動信号の送信を行う。縮小作動信号を受信
したブーム補正作動手段５０は、操作装置１９における
伸縮操作の如何に拘らず、ステップＳ３において比較結
果が等しくなるまでブーム１３の縮小作動を行わせるこ
とにより、アースオーガ手段１６を垂直に維持する。

【００３７】また、穴掘作業終了後にアースオーガ手段
１６を地面Ｇから引き抜く場合、ブーム１３の起仰作動
を行うと、記憶水平距離Ｌよりも現水平距離の方が短く
なるため、ステップＳ３からステップＳ５に進んでブー
ム補正作動手段５０に伸長作動信号の送信を行う。伸長
作動信号を受信したブーム補正作動手段５０は、操作装
置１９における伸縮操作の如何に拘らず、ブーム１３の
伸長作動を行わせてアースオーガ手段１６を垂直に維持
する。これにより、垂直な穴を掘る作業を行うに際し、
作業者はブーム１３の起伏操作のみを行えばよいため、
穴掘作業時の作業者の労力をより軽減させることができ
る。

【００３８】なお、上記の各実施例においては、垂直誘
導スイッチ２２がオン操作されたときに穴掘作業開始時
の枢支位置１５ｂの水平位置を記憶手段に記憶させるこ
ととしているが、本発明はこれに限られるものではな
く、アースオーガ手段１６における油圧モータ１６ｂの
回転駆動を行ったときに、この回転駆動がなされたこと
を駆動検出手段によって検出し、この検出信号に基づい
て枢支位置１５ｂの水平位置の記憶を行うように構成し
てもよい。

【００３９】また、上記の各実施例においては、起伏角
度検出手段や伸縮量検出手段としてモーメントリミッタ
ユニット４０に設けられている起伏角度検出手段４１や
伸縮量検出手段４２を用いることとしているが、本発明
はこれに限られるものではなく、モーメントリミッタを
設けていない穴掘建柱車においては、垂直掘り誘導ユニ
ット３０および表示ユニット２０と合わせて起伏角度検
出手段や伸縮量検出手段を設ければよい。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の穴掘機の垂直誘導
装置は、アースオーガ手段によって穴掘作業を行ってい
る時には、作業開始時のブームの先端部の水平位置と現
在のブームの先端部の水平位置との差を算出手段によっ
て算出し、この算出手段によって算出された差をなくす
ために必要なブームの伸縮方向を表示手段に表示するよ
うにしている。そして、作業者は、ブームの起伏操作を
行う時に表示装置に表示されている方向へブームの伸縮
を併せて行えばよいため、ブーム先端部の水平位置を同
一位置に維持することができる。

【００４１】これにより、ブーム操作に未熟な作業者で
あっても地面に対して垂直な穴を容易に掘ることができ
るとともに、熟練した作業者にあっても作業労力の軽減
を図ることができる。また、アースオーガ手段近傍の誘
導者も不要となるため、作業の省人力化を図ることがで
きる。さらに、簡単な構成であるため、低コストで製作
することができる。

【００４２】また、算出手段によって算出された差をな
くすために、ブーム補正作動手段によってブームの起伏
作動に併せてブームの伸縮作動を行わせるように構成し
てもよく、このように構成された穴掘機の垂直誘導装置
によれば、より容易に垂直の穴を掘ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る穴掘機の垂直誘導装置を備えた穴
掘建柱車の後面図である。

【図２】上記穴掘建柱車の穴掘時の状態を示す後面図で
ある。

【図３】上記穴掘建柱車のアースオーガ手段が傾斜した
ときの穴掘時の状態を示す後面図である。

【図４】上記穴掘機の垂直誘導装置のブロック図であ
る。

【図５】垂直掘り誘導ユニットにおける制御を示すフロ
ーチャートである。

【図６】上記穴掘機の垂直誘導装置における表示ユニッ
トの正面図である。

【図７】他の実施例に係る穴掘機の垂直誘導装置のブロ
ック図である。

【符号の説明】

１０ 穴掘建柱車 １２ 旋回台 １３ ブーム １４ 起伏シリンダ １５ オーガブラケット １６ アースオーガ手段 １９ 操作装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台上に少なくとも起伏、伸縮作動が自
   在に取り付けられたブームおよび、このブームの先端部
   に少なくともブームの起伏方向と同一方向の揺動が自在
   に吊下げられたアースオーガ手段を有し、前記ブームの
   起伏作動および伸縮作動を併せて行うことにより前記ア
   ースオーガ手段を垂直方向に昇降移動させて地面に垂直
   の穴を掘る穴掘機の垂直誘導装置であって、 前記ブームの起伏角度および伸縮量に基づいて前記ブー
   ムの先端部の水平位置を算出する水平位置算出手段と、 前記アースオーガ手段による穴掘作業開始時の前記ブー
   ムの先端部の水平位置を記憶する先端部位置記憶手段
   と、 前記アースオーガ手段による穴掘作業時に、前記穴掘作
   業開始時の前記ブームの先端部の水平位置と現在の前記
   ブームの先端部の水平位置との差を算出する算出手段
   と、 この算出手段によって算出された差をなくすために必要
   な前記ブームの伸縮方向の表示を行う表示手段とからな
   ることを特徴とする穴掘機の垂直誘導装置。
2. 【請求項２】 基台上に少なくとも起伏、伸縮作動が自
   在に取り付けられたブームおよび、このブームの先端部
   に少なくともブームの起伏方向と同一方向の揺動が自在
   に吊下げられたアースオーガ手段を有し、前記ブームの
   起伏作動および伸縮作動を併せて行うことにより前記ア
   ースオーガ手段を垂直方向に昇降移動させて地面に垂直
   の穴を掘る穴掘機の垂直誘導装置であって、 前記ブームの起伏角度および伸縮量に基づいて前記ブー
   ムの先端部の水平位置を算出する水平位置算出手段と、 前記アースオーガ手段による穴掘作業開始時の前記ブー
   ムの先端部の水平位置を記憶する先端部位置記憶手段
   と、 前記アースオーガ手段による穴掘作業時に、前記穴掘作
   業開始時の前記ブームの先端部の水平位置と現在の前記
   ブームの先端部の水平位置との差を算出する算出手段
   と、 この算出手段によって算出された差をなくすために必要
   な前記ブームの伸縮作動を行うブーム補正作動手段とか
   らなることを特徴とする穴掘機の垂直誘導装置。