説明

オーガ用変速装置

【課題】変速装置を接続したときのオーガ及び変速装置からなる駆動部の全長を短くすることができるとともに、変速装置の接続の有無を自動的に検出できるようにしたオーガ用変速装置を提供する。
【解決手段】オーガ5より下方のリーダ7にオーガ用変速装置6を着脱可能に配設する。オーガ5の中空多角形状の回転軸5fに嵌入される入力軸6cを変速機6bの入力側に設け、変速機6bの出力側に、回転軸5fの回転数やトルクを変換してオーガスクリュー8に伝達する出力軸6dを設ける。オーガ用変速装置6とオーガ5との接続の有無を感知するセンサ9を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オーガ用変速装置に係り、詳しくは、オーガの下方に取り付けてオーガの回転軸の回転数やトルクを作業状況に応じて変更するためのオーガ用変速装置に関する。
【背景技術】
【0002】
建築や土木などの基礎工事には、ベースマシンである杭打機に装着したオーガによりオーガスクリューやケーシング、杭等の被回転体を回転させて地盤を掘削し、杭体を地中に構築する様々な工法がある。
【0003】
例えば、スクリューにより柔らかい地盤を掘削しながら排土を行う作業の場合は、大きなトルクは必要としないのでスクリューを高速、低トルクで回転させ、固い地盤を掘削する作業場合は、大きなトルクを必要とするため、高トルクが得られるように低速、高トルクでスクリューを回転させるようにしている。
【0004】
1台の杭打機で両作業を行えるようにするため、高速、低トルクで作業するときには、オーガで直接スクリューを回転させ、低速、高トルクで作業するときには、オーガの下部に変速装置を接続し、スクリューの回転数を低くしてトルクを高く変換することが行われている(例えば、特許文献1及び2参照。)。
【特許文献1】特開2002−21456号公報参照
【特許文献2】特開2002−81285号公報参照
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述の各オーガ用変速装置では、オーガの回転軸から下方に突出した出力軸と、変速機から上方に突出した入力軸とをカップリング等を介して接続することから、回転軸と入力軸との接続部分に必要な寸法分、オーガと変速装置との距離が開いてしまう。
【0006】
このため、オーガと変速装置とからなる駆動部の全長が長くなってしまうため、その分、スクリュー等のストローク(施工長さ)が短くなってしまう。また、杭打機を輸送する際にリーダを杭打機本体の上部に倒したときに、変速装置の分だけオーガがリーダの上方に位置することになるため、オーガと杭打機本体の運転台とが干渉することがあった。このため、輸送時には変速装置を取り外し、オーガをリーダの下端部まで下げられるようにしなければならなかった。
【0007】
また、オーガに回転数を検出する検出器を設けて被回転体の回転数を管理している場合、変速装置の有無によって被回転体の回転数が異なるため、変速装置を接続したときには、オーガの回転数を実際の被回転体の回転数に変換するように設定を変更しなければならなかった。また、変速装置に出力軸の回転数を検出する検出器を設けた場合は、検出器への配線をオーガから変速装置へ繋ぎ替えなければならなかった。
【0008】
そこで本発明は、変速装置を接続したときのオーガ及び変速装置からなる駆動部の全長を短くすることができるとともに、変速装置の接続の有無を自動的に検出できるようにしたオーガ用変速装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記の目的を達成するため本発明は、オーガより下方のリーダに着脱可能に取り付けられ、前記オーガの回転軸の回転数を変速機で変換して出力するオーガ用変速装置において、前記変速機の入力側に、前記オーガに設けられた中空多角形状の回転軸に嵌入される入力軸を設けるとともに、前記変速機の出力側に、前記回転軸の回転数を変換して出力する出力軸を設けたことを特徴とし、さらに、前記オーガと前記変速機との接続を感知するセンサを設けたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
本発明は上述のように構成することにより、オーガと変速機との間隔を短くすることができるので、変速装置を使用したときの施工長さを従来より長くすることができる。さらに、オーガ及び変速装置を取り付けた状態でリーダを倒してもオーガが杭打機本体の運転台に干渉することがなくなる。また、変速装置が接続されたことを感知するセンサを設けたことにより、被回転体の回転数をカウントする設定等を自動的に切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の一形態例を図面に基づいて詳しく説明する。図1はオーガとオーガ用変速装置とを連設した状態を示す断面図、図2はオーガの平面図、図3はオーガ用変速機を装着した杭打機の作業状態を示す説明図、図4はオーガ用変速機を装着した杭打機の輸送状態を示す説明図、図5は標準仕様の杭打機の輸送状態を示す説明図である。
【0012】
本形態例の杭打機1は、クローラを備えた下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3とで構成され、上部旋回体3の前部には、トップシーブ4とオーガ5とが装着され、変速装置6が着脱可能に取り付けられるリーダ7が起伏可能に設けられている。
【0013】
上部旋回体3は、メインフレーム3a上に運転台3bと油圧ポンプ等を備える動力部とを有しており、前方にはリーダ支持フレーム3cが設けられている。また、メインフレーム3aの前方と後方とには、アウトリガ3dをそれぞれ備えている。
【0014】
リーダ7は、長手方向に沿って一対のガイドレール7aが敷設され、ガイドレール7aに、オーガ5と変速装置6とがガイドギブ5a,6aを介してそれぞれ昇降可能に連結されている。リーダ7には、リーダ下部に設けた昇降モータによって、リーダ7の長手方向に掛け渡したチェーン7bが回動するチェーン駆動昇降装置が設けられ、前記チェーン7bに前記オーガ5が連結されている。
【0015】
オーガ5は、前記ガイドギブ5aに連設された取付部5bの上部に設けられるモータ5cと、該モータ5cの下方に設けられるオーガ本体5dと、該オーガ本体5dの下方に設けられるチャック機構5eとを備えている。オーガ本体5dの中央部には、上下に開口した中空六角形状の挿通孔を有する回転軸5fが、上方及び下方に設けた軸受5g,5gを介して回動可能に配設されている。回転軸5fの外周には歯車5hが取り付けられ、該歯車5hはモータ5cの原動歯車5iに、回動軸5jによって連結された歯車5k、5mを介して噛み合い、この連結によってモータ5cの回転が回転軸5fに伝達される。チャック機構5eは、開閉可能に形成され、閉状態のときに、後述する入力軸6cの周溝6fや、スクリュー等の被回転体のロッドに設けられた周溝に侵入する係合部5nを備えている。
【0016】
オーガ用変速装置6は、前記ガイドギブ6aと、変速機6bと、入力軸6cと、出力軸6dとを備えている。変速機6bは、オーガ5の回転軸5fの回転数を低回転に変換して被回転体となるオーガスクリュー8に伝達するもので、入力側には前記回転軸5fに嵌入される前記入力軸6cが、出力側にはオーガスクリュー8を連結する前記出力軸6dが同軸上にそれぞれ固着されている。
【0017】
入力軸6cは、先端側に前記回転軸5fの内周に嵌入される六角軸部6eを、下方に前記チャック機構5eの係合部5nに係合される周溝6fをそれぞれ備え、下端部が変速機6b内の入力回動軸6gに固着されている。出力軸6dは、上端部が変速機6b内の出力回動軸6hに固着され、下端部には前記オーガスクリュー8のロッド上端を連結させる連結部6iが形成されている。また、六角軸部6eの上部には、3つのピン挿通部6sが突設され、万が一、チャック機構5eの係合部5nを誤って開き操作してしまった際にも、オーガ用変速装置6が落下しないように、一端部にフランジ部6tを備えた落下防止ピン6uを、前記3つのピン挿通部6sに挿通し、落下防止ピン6uの他端に抜止めピン6vを取り付けている。
【0018】
前記入力回転軸6gの外周には第1小径歯車6jが固着され、該第1小径歯車6jと該第1小径歯車6jに噛み合う第1大径歯車6kとによって第1歯車列6mが構成される。変速機6bの出力側に挿入された前記出力回転軸6hの外周には第2大径歯車6nが装着され、該第2大径歯車6nと該第2大径歯車6nに噛み合う第2小径歯車6oとによって第2歯車列6pが構成され、前記第1大径歯車6kと第2小径歯車6oとは回動軸6qにより連結されて一体に回転する。入力回動軸6gと出力回動軸6hとは、上方及び下方にそれぞれ設けた軸受6r,6rによって回転可能に保持されるとともに、前記第1歯車列6mと第2歯車列6pによる噛み合い接続状態により、入力回動軸6gの駆動力は所定の減速比の第1・第2歯車列6m,6pにより回転数を落としトルクを増加させて出力回動軸6hに伝達される。
【0019】
また、オーガ5の取付部5bの下面と、前記変速機6bの上面との間には、リミットスイッチ等を利用したセンサ9が取り付けられ、該センサ9によってオーガ用変速装置6のリーダ7への装着状態を感知するようにしている。このセンサ9の出力は任意に利用することができ、例えば、オーガ5の回転数をカウントする機器の設定を、センサ9がオーガ用変速装置6の接続を感知したときに、変速機6bの減速比に応じて回転数を自動的に切り換えてカウントするように設定変更することができ、出力トルクの管理にも適用できる。また、センサ9がオーガ用変速装置6の接続を感知したときに運転台3bに確認ランプを点灯させたり、管理項目を各工法に応じた項目に自動的に切り換えたりすることできる。
【0020】
上述の杭打機1は、柔らかい地盤をオーガスクリュー8によって掘削する際や、地盤改良材を撹拌するには、オーガ5の回転軸5fにオーガスクリュー8のロッド上端部を装着してチャック機構5eにて保持し、高速・低トルクの駆動力をオーガスクリュー8に供給する。
【0021】
また、固い地盤を掘削する際や、鋼管杭を圧入する際には、オーガ5の下部にオーガ用変速装置6を装着し、前記入力軸6cの六角軸部6eを回転軸5fの挿通孔に嵌入し、チャック機構5eの係合部5nを周溝6fに挿入するとともに、出力軸6dの連結部6iにオーガスクリュー8のロッド上端を連結する。これにより、回転軸5fの回転は、変速機6bの第1・第2歯車列6m,6pにより回転数を落としてトルクを増加させ、低速・高トルクの駆動力をオーガスクリュー8に供給することができる。
【0022】
このとき、オーガ用変速装置6の入力軸6cをオーガ5の回転軸5fに直接嵌入しているため、従来のカップリングを用いた場合に比べてオーガ5とオーガ用変速装置6との間隔を短くできるので、オーガスクリュー8のストロークを従来より長くすることができ、施工長さを十分に確保することができる。さらに、オーガ5へのオーガ用変速装置6の接続の有無を感知するセンサ9を設けたので、設定の変更や配線の繋ぎ替えを行わなくても、オーガスクリュー8の回転数を正確にカウントすることが可能となる。
【0023】
また、施工後に杭打機1を輸送する際、オーガ用変速装置6を使用していないときには、図5に示されるように、オーガ5をリーダ7の下部まで降ろし、リーダ7を上部旋回体3の上部に倒伏させる。そして、オーガ用変速装置6を取り付けた場合でも、図4に示されるように、オーガ5とオーガ用変速装置6との間隔が小さくなっているので、その分オーガ5の位置が下がり、リーダ7を上部旋回体3の上部に倒伏させてもオーガ5と運転台3bとが干渉することがなくなる。したがって、オーガ用変速装置6を取り付けたままで杭打機1を輸送することができ、オーガ用変速装置6を着脱する手間が省ける。
【0024】
なお、上述の形態例では被回転体としてオーガスクリューを例示したが、被回転体としては、ケーシング、杭等、杭打機に用いられる周知の被回転体を装着することができる。また、変速機は増速を行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一形態例を示すオーガとオーガ用変速装置とを連設した状態を示す断面図である。
【図2】同じくオーガの平面図である。
【図3】同じくオーガ用変速機を装着した杭打機の作業状態を示す説明図である。
【図4】同じくオーガ用変速機を装着した杭打機の輸送状態を示す説明図である。
【図5】同じく標準仕様の杭打機の輸送状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【0026】
1…杭打機、2…下部走行体、3…上部旋回体、3b…運転台、5…オーガ、5a…ガイドギブ、5b…取付部、5c…モータ、5d…オーガ本体、5e…チャック機構、5f…回転軸、5g…軸受、5h…歯車、5i…原動歯車、5k,5m…歯車、5n…係合部、6…オーガ用変速装置、6a…ガイドギブ、6b…変速機、6c…入力軸、6d…出力軸、6e…六角軸部、6f…周溝、6g…入力回動軸、6h…出力回動軸、6i…連結部、6j…第1小径歯車、6k…第1大径歯車、6m…第1歯車列、6n…第2大径歯車、6o…第2小径歯車、6p…第2歯車列、6q…回動軸、6r…軸受、7…リーダ、7a…ガイドレール、7b…チェーン、8…オーガスクリュー、9…センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
オーガより下方のリーダに着脱可能に取り付けられ、前記オーガの回転軸の回転数を変速機で変換して出力するオーガ用変速装置において、前記変速機の入力側に、前記オーガに設けられた中空多角形状の回転軸に嵌入される入力軸を設けるとともに、前記変速機の出力側に、前記回転軸の回転数を変換して出力する出力軸を設けたことを特徴とするオーガ用変速装置。
【請求項2】
前記オーガと前記変速機との接続を感知するセンサを設けたことを特徴とする請求項1記載のオーガ用変速装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−231681(P2007−231681A)
【公開日】平成19年9月13日(2007.9.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−57063(P2006−57063)
【出願日】平成18年3月3日(2006.3.3)
【出願人】(000004617)日本車輌製造株式会社 (722)
【Fターム(参考)】