ハンマーグラブ制御システム
【課題】２つのシェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御されるハンマーグラブの制御システムに関し、簡易な構造で、各シェルのスムースで継続的な姿勢制御を保障することのできる、ハンマーグラブ制御システムを提供する。
【解決手段】制御システム２００は、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０と、これらの機構を構成するシリンダ内でピストン１２，２２，３２にて分割された各第１の領域を流体連通する第１の流路系４０、各第２の領域を流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３，２３に装着されたシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、からなり、さらに、第２の流路系５０に流体連通する第３の流路系９０を介して第４のシリンダ機構８０を備え、ハンマーグラブ６０の姿勢制御の際に各ピストン１２，２２，３２を進退させる際に不足する量の流体が第４のシリンダ機構８０から提供されるようになっている。
【解決手段】制御システム２００は、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０と、これらの機構を構成するシリンダ内でピストン１２，２２，３２にて分割された各第１の領域を流体連通する第１の流路系４０、各第２の領域を流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３，２３に装着されたシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、からなり、さらに、第２の流路系５０に流体連通する第３の流路系９０を介して第４のシリンダ機構８０を備え、ハンマーグラブ６０の姿勢制御の際に各ピストン１２，２２，３２を進退させる際に不足する量の流体が第４のシリンダ機構８０から提供されるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭等の基礎工事等において、たとえばケーシング内の掘削土等を掴み出す際に適用される、ハンマーグラブ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先端に切削チップが装着された鋼管等からなるケーシングを回転もしくは揺動しながら地盤内に立て込み、上方からワイヤ等で吊持され、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを開姿勢で自由落下させてケーシング内の地盤に食い込ませ、ハンマーグラブを閉姿勢として地盤を掴み取り、ハンマーグラブを地上へ引き込んで掘削地盤を排出し、これを所定深度まで繰り返しながら地盤内に基礎用縦坑を造成する施工方法が基礎工事において適用されており、一般にオールケーシング工法と称されている。
【０００３】
なお、上記するハンマーグラブに関し、シェルの駆動機構につながる油圧配管チューブ、動力ケーブル、ワイヤ等が捩じれて切れたりするのを防止することを目的としたものが特許文献１に開示されている。このハンマーグラブは、筒状基枠の下端部にシェル取付枠を固定し、シェル取付枠に複数個のシェルを枢着し、筒状基枠内にシェル開閉駆動用シリンダを配置し、筒状基枠内に昇降枠を昇降可能に設け、昇降枠内に軸受を介して相対回転可能に取り付けた連結用ロッドにシリンダの下端側を連結し、シリンダの上端側には内軸体とこれに回転可能に外嵌された外筒体とからなるスイベル機構の内軸体を同心状に連結し、外筒体を筒状基枠側に固定すると共に、内軸体の上端側に吊り下げ接続部を設け、昇降枠とシェルとをリンク機構によって連動連結させ、シリンダの伸縮作動による昇降枠の昇降によってシェルを開閉させるようにしたものである。
【０００４】
ところで、上記オールケーシング工法をはじめとする各種基礎工事において、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを適用する際には、シェルの開閉機構に油圧駆動システムを適用する場合が多い。この油圧駆動システムは、地上に設置された油圧ポンプ、駆動モータ等によってオイルタンク内の油を油圧シリンダに圧送し、提供された作動油によってピストンロッドを進退させ、ピストンロッドに直接的に、もしくはリンク機構を介して間接的に回動自在に装着された２つのシェルを開閉制御するものである。
【０００５】
この２つのピストンロッドによって各シェルの姿勢制御が実行される、従来のハンマーグラブ制御システムを図３，４を参照して詳細に説明する。なお、図３で示す模式図はハンマーグラブが開姿勢の状態を、図４で示す模式図はハンマーグラブが閉姿勢の状態をそれぞれ示したものである。なお、図示するハンマーグラブ制御システムは、不図示のベースマシンに搭載され、ハンマーグラブ自体は、ベースマシンのブーム先端からワイヤにて吊持され、ケーシング内の地盤上に自由落下されるようになっている。
【０００６】
図示する従来のハンマーグラブ制御システム１００は、第１、第２のシリンダ１１、２１と、それぞれのシリンダ１１，２１内で進退自在な第１、第２のピストン１２、２２と、該ピストン１２、２２によってシリンダ内部が第１の領域１０Ａ，２０Ａと第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに区分され、第１、第２のピストン１２、２２に装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッド１３、２３と、からなる第１、第２のシリンダ機構１０、２０と、第３のシリンダ３１と、該シリンダ３１内で進退自在な第３のピストン３２と、該ピストン３２によってシリンダ内部が第１の領域３０Ａ、第２の領域３０Ｂに区分され、第３のピストン３２に装着されて進退自在となっているロッド３３と、該ロッド３３を進退動作させる駆動装置（油圧モータ等で不図示）と、からなる第３のシリンダ機構３０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａを流体連通する第１の流路系４０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂを流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、から構成されている。
【０００７】
ここで、シェルに作用する駆動力、制御性等の観点から、流体に作動油（圧力油）が適用されるのが一般的であり、図示例においても、第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ、第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂにはそれぞれ作動油Ｇが収容されている。
【０００８】
図３で示すように、不図示の駆動装置による押込み力：Ｐ１によって第３のピストン３２が前進すると(Ｚ１方向)、第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂ内の作動油Ｇが第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに提供され（Ｘ１方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ２方向）第１、第２のシェル６１，６２を開姿勢とし（Ｙ１方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第１の領域１０Ａ、２０Ａ内の作動油Ｇが第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａに押出される（Ｘ２方向）。たとえば、図３で示す姿勢でシェル６１，６２は地盤上に自由落下され、該地盤内にそれらの一部を食い込ませることができる。
【０００９】
次に、開姿勢のシェル６１，６２を図４のごとく閉姿勢とすることで、ハンマーグラブ６０にて切削地盤を掴み取り、これが引き上げられて切削地盤が排土される。
【００１０】
このシェル６１，６２の閉姿勢制御を図４を参照して説明するに、不図示の駆動装置による引き込み力：Ｐ２によって第３のピストン３２が後退されると(Ｚ３方向)、第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａ内の作動油が第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａに提供され（Ｘ３方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ４方向）第１、第２のシェル６１、６２を閉姿勢とし（Ｙ２方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ内の作動油が第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに押出される（Ｘ４方向）。
【００１１】
ここで、この図４で示すシェル６１，６２の閉姿勢制御に関し、シェル６１，６２の駆動に要する各シリンダ内の作動油量の関係を見てみる。
【００１２】
図３で示す第３のシリンダ３１内の作動油が第１の流路系４０を介して押出されて図４で示す第３のシリンダ３１の状態となる際の、この押出された作動油量：Ｖ１は、図３で示す状態の第１、第２のピストン１２、２２を図４の状態へ移行させる際に必要となる作動油量の合計量：Ｖ２（第１、第２のシリンダ１１、２１に流入する作動油量の合計量）よりも多くなくてはならない。すなわち、Ｖ１＞Ｖ２の関係を前提としてはじめて、第１，２のピストン１２、２２の移動、より具体的には、図３で示す状態から図４で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現される。
【００１３】
そして同時に、図３で示す状態から第１、第２のピストン１２、２２が作動油を押出し（この押出された作動油の合計量：Ｖ３）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１内に作動油を流入させ、この合計量：Ｖ３の作動油による流入圧によって図４で示すごとく第３のピストン３２を移動させて第１の領域３０Ａから作動油Ｇを押出すためには（この押出し量は上記するＶ１）、この押出し量：Ｖ１よりも、この押出しに要する上記作動油量の合計量：Ｖ３が多いことが必要となる。すなわち、Ｖ３＞Ｖ１の関係が前提である。
【００１４】
したがって、上記２つの関係式を合わせれば、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２の関係式が成立し、この関係式を満たしてはじめて、図３で示す状態から図４で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現され、シェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢変更制御が実現する。
【００１５】
したがって、上記するＶ３とＶ１の差分量に相当する量の流体を、何等かの形で系内に補足提供等することなくしては、各シェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御される図示例の形態のハンマーグラブの開閉姿勢制御を実現することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−１３８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、２つのシェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御されるハンマーグラブの制御システムに関し、簡易な構造で、各シェルのスムースで継続的な姿勢制御を保障することのできる、ハンマーグラブ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成すべく、本発明によるハンマーグラブ制御システムは、第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第１、第２のピストンに装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第３のピストンに装着されて進退自在となっているロッドと、該ロッドを進退動作させる駆動装置と、からなる第３のシリンダ機構と、第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系と、第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、前記第１、第２のロッドそれぞれの前記一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、からなり、前記駆動装置による第３のピストンの前進により、第３のシリンダの第２の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第２の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを開姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第１の領域内の流体が第３のシリンダの第１の領域に提供される、第１の制御と、前記駆動装置による第３のピストンの後退により、第３のシリンダの第１の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第１の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを閉姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第２の領域内の流体が第３のシリンダの第２の領域に提供される、第２の制御と、が実行される、ハンマーグラブ制御システムにおいて、前記第２の流路系の途中には、第４のシリンダ機構に連通する第３の流路系が流体連通しており、前記第４のシリンダ機構は、第４のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第４のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、少なくとも第２の領域には流体が収容され、該流体が第３の流路系を介して第２の流路系に出入り自在となっており、前記第１の制御、および／または前記第２の制御の際に、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に不足した量の流体が、前記第４のシリンダ機構から提供されるようになっているものである。
【００１９】
本発明のハンマーグラブ制御システムは、第１、第２のシェルがそれぞれに固有の第１、第２のシリンダ機構によってそれらの姿勢を制御されるハンマーグラブを具備するものであり、第１、第２のシリンダ機構と、第１、第２のシリンダとの間で流体（たとえば作動油もしくは圧油など）の出入りをおこなう第３のシリンダ機構を具備し、さらに、第１、第２のシェルが開姿勢状態、閉姿勢状態とされる際に、第１、第２、第３のシリンダ間における作動油の出入りのみでは不足する量の作動油を適宜補うことのできる、第４のシリンダ機構を有するものである。
【００２０】
この第４のシリンダ機構は、他のシリンダ機構と同様に、シリンダと該シリンダ内で進退自在なピストンとから構成されるものであるが、たとえば、ハンマーグラブの姿勢制御過程で作動油等の流体が不足し、これを補う作動油を提供する制御機構としては、たとえば以下のような実施の形態を挙げることができる。
【００２１】
その一つの形態は、第４のシリンダにおいて、ピストンの一方側には作動油が収容され（第２の領域）、ピストンの他方側には圧力エア（圧縮空気）を収容しておき（第１の領域）、第２の流路系で作動油が不足し、系内の圧力が低下した際に、圧力エアによる押圧力がこの低下した際の系内圧力に勝ってピストンを自動的に移動させ、第４のシリンダ内の作動油を第３の流路系を介して第２の流路系に提供するものである。
【００２２】
この制御形態では、系内での作動油が不足した際の圧力を予め特定しておき、この圧力よりも大きな押圧力をピストンに与え得る圧力エアを第４のシリンダの第１の領域に収容しておくだけの極めて簡易な構成で、本形態のハンマーグラブの姿勢制御を保障することが可能となる。
【００２３】
ここで、前記第１の制御と前記第２の制御のいずれか一方の制御の際に前記第４のシリンダ機構から提供された量の流体が、他方の制御の際には該第４のシリンダ機構内に戻されるようになっているのが望ましい。
【００２４】
また、圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される過程で、第４のシリンダの第１の領域の体積が増大して圧力エアの圧力が低下し、次いで、該第４のシリンダ内に流体が戻される過程で、該第４のシリンダの第１の領域の体積が縮小して圧力エアの圧力が初期状態に復元されるような形態を適用することにより、より一層スムースで継続的なシェルの開閉姿勢制御を実現することができる。
【００２５】
また、他の形態としては、第２の流路系、第３の流路系等に圧力センサを設けておき、第４のシリンダ内のピストンを油圧モータ等で駆動制御できる構成としておき、作動油が不足した際の系内圧力を閾値データとして格納する制御部にて油圧モータ等を駆動させる形態を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明から理解できるように、本発明のハンマーグラブ制御システムによれば、２つのシェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御されるハンマーグラブを有する制御システムにおいて、極めて簡易なシステム構成により、ハンマーグラブの開姿勢制御と閉姿勢制御の双方を確実に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの開姿勢制御を説明した模式図である。
【図２】本発明のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの閉姿勢制御を説明した模式図である。
【図３】従来のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの開姿勢制御を説明した模式図である。
【図４】従来のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの閉姿勢制御を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１，２は、本発明のハンマーグラブ制御システムを説明した模式図であり、図１ではハンマーグラブの開姿勢制御を、図２ではハンマーグラブの閉姿勢制御をそれぞれ説明している。なお、図示する本発明のハンマーグラブ制御システムにおいて、図３，４で示した従来のハンマーグラブ制御システムと共通する構成要素には同一の図番を付している。
【００２９】
図１，２で示す本発明のハンマーグラブ制御システムの構成は、図３，４で示す従来構造のハンマーグラブ制御システムの構成との間の相違点に注目することで、その特徴構成は一層明りょうとなる。
【００３０】
図示する本発明の制御システム２００は、第１、第２のシリンダ１１、２１と、それぞれのシリンダ１１，２１内で進退自在な第１、第２のピストン１２、２２と、該ピストン１２、２２によってシリンダ内部が第１の領域１０Ａ，２０Ａと第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに区分され、第１、第２のピストン１２、２２に装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッド１３、２３と、からなる第１、第２のシリンダ機構１０、２０と、第３のシリンダ３１と、該シリンダ３１内で進退自在な第３のピストン３２と、該ピストン３２によってシリンダ内部が第１の領域３０Ａ、第２の領域３０Ｂに区分され、第３のピストン３２に装着されて進退自在となっているロッド３３と、該ロッド３３を進退動作させる駆動装置（油圧モータ等で不図示）と、からなる第３のシリンダ機構３０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａを流体連通する第１の流路系４０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂを流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、からその基本構成が形成されている。そしてさらに、第２の流路系５０に流体連通する第３の流路系９０を具備し、この第３の流路系９０に流体連通した第２の領域８０Ｂと、圧力エアＡを収容する第１の領域８０Ａと、からなる第４のシリンダ８１、該シリンダ８１内に配された第４のピストン８２、から構成された第４のシリンダ機構８０を備えており、これらの構成によって制御システム２００の大略が構成されるものである。
【００３１】
第１、第２のシェル６１，６２は、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着されるとともに、他の箇所でシェル固定部７０にて回動自在に装着されており、より具体的には、リンク部材７１（図２参照）を介して装着され、開閉時の双方の離間調整が図られている。なお、作動油を収容するオイルタンク、第３のピストン３３を押し引きする駆動源である油圧モータや油圧ポンプなどの図示は省略している。
【００３２】
この第４のシリンダ機構８０は、２つのシェル６１，６２を開姿勢制御（図１参照）および閉姿勢制御（図２参照）する場合において、第１、第２、第３の各シリンダ機構１０，２０、３０の間で作動油Ｇが不足する際に別途の作動油Ｇを補足提供するための機構である。すなわち、作動油Ｇが不足する際にはこれを補い、制御過程で作動油Ｇが不足しない状況下においては、補足提供されている作動油Ｇが今度は系内での余剰油となってしまうことから、この余剰油を第４のシリンダ８１内に戻すことにより、各ピストン１３，２３，３３のスムースな進退動作を保障するものである。
【００３３】
図１で示すハンマーグラブの開姿勢制御においては、不図示の駆動装置による押込み力：Ｐ１によって第３のピストン３２が前進すると(Ｚ１方向)、第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂ内の作動油Ｇが第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに提供され（Ｘ１方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ２方向）第１、第２のシェル６１，６２を開姿勢とし（Ｙ１方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第１の領域１０Ａ、２０Ａ内の作動油Ｇが第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａに押出される（Ｘ２方向）。
【００３４】
一方、図２で示すハンマーグラブの閉姿勢制御においては、不図示の駆動装置による引き込み力：Ｐ２によって第３のピストン３２が後退されると(Ｚ３方向)、第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａ内の作動油が第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａに提供され（Ｘ３方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ４方向）第１、第２のシェル６１、６２を閉姿勢とし（Ｙ２方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ内の作動油が第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに押出される（Ｘ４方向）。
【００３５】
ここで、図１で示す第３のシリンダ３１内の作動油が第１の流路系４０を介して押出されて図２で示す第３のシリンダ３１の状態となる際の、この押出された作動油量：Ｖ１は、図１で示す状態の第１、第２のピストン１２、２２を図２の状態へ移行させる際に必要となる作動油量の合計量：Ｖ２（第１、第２のシリンダ１１、２１に流入する作動油量の合計量）よりも多くなくてはならない。そして同時に、図１で示す状態から第１、第２のピストン１２、２２が作動油を押出し（この押出された作動油の合計量：Ｖ３）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１内に作動油を流入させ、この合計量：Ｖ３の作動油による流入圧によって図２で示すごとく第３のピストン３２を移動させて第１の領域３０Ａから作動油Ｇを押出すためには（この押出し量は上記するＶ１）、この押出し量：Ｖ１よりも、この押出しに要する上記作動油量の合計量：Ｖ３が多いことが必要となる。
【００３６】
したがって、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２の関係式が成立し、この関係式を満たしてはじめて、図１で示す状態から図２で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現され、シェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢変更制御が実現する。
【００３７】
そこで、図１で示す状態から図２で示す状態へピストン１２、２２を移動させるに際しては、Ｖ３とＶ２の差分量に相当する量の作動油Ｇを、第３の流路系９０を介し（Ｘ６方向）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに提供すればよい。
【００３８】
ここで、第４のシリンダ８１の第１の領域８０Ａには、たとえば１ＭＰａ程度に圧力調整された圧力エアＡ（圧縮エア）が収容されており、この圧力エアＡによる押圧力ｐでピストン８２が押し込まれ（Ｚ５方向）、第２の領域８０Ｂ内に収容されていた作動油Ｇが系内に提供される。このピストン８２の移動によって第１の領域８０Ａの体積が増加し、圧力エアＡの圧力が低減されて、第３の流路系９０内の圧力相当となってピストン８２が停止する。すなわち、このピストン８２が停止するまでの間で所望量の作動油Ｇが系内に提供されるように、第１の領域８０Ａ内の圧力エアＡの圧力調整が図られている。
【００３９】
次いで、図１で示すハンマーグラブの開姿勢制御に移行すると、図２の状態において補足提供された量の作動油が、今度は系内で余剰分となってしまい、第１、第２のシリンダ機構１０，２０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂで収容しきれなくなってしまう。
【００４０】
この収容しきれない系内の余剰分の作動油Ｇは、今度は、第３の流路系９０を介して第４のシリンダ８１の第２の領域８０Ｂに送り返され（Ｘ５方向）、この際の圧力によってピストン８２が移動され（Ｚ６方向）、第１の領域８０Ａの体積が縮小されながら初期の圧力状態の圧力エアＡに戻される。
【００４１】
このように、所望圧に調整された圧力エアＡと、制御過程で系内にて不足する量を補足する作動油と、を収容する第４のシリンダ機構８０を、第３の流路系９０を介して第２の流路系５０に連通させたことにより、各固有のシリンダ機構１０，２０で駆動されるシェル６１，６２のスムースな開閉姿勢制御を保障することが可能となり、しかも、この姿勢制御に熟練した制御管理は一切必要ない。
【００４２】
また、図１，２から明らかなように、従来構造の制御システムに軽微な構成改良を加えただけの極めてシンプルな制御システムであることから、製造コストが大幅に増大することもない。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…第１のシリンダ機構、１０Ａ…第１の領域、１０Ｂ…第２の領域、１１…第１のシリンダ、１２…第１のピストン、１３…第１のロッド、２０…第２のシリンダ機構、２０Ａ…第１の領域、２０Ｂ…第２の領域、２１…第２のシリンダ、２２…第２のピストン、２３…第２のロッド、３０…第３のシリンダ機構、３０Ａ…第１の領域、３０Ｂ…第２の領域、３１…第３のシリンダ、３２…第３のピストン、３３…第３のロッド、４０…第１の流路系、５０…第２の流路系、６０…ハンマーグラブ、６１…第１のシェル、６２…第２のシェル、７０…シェル固定部、７１…リンク部材、８０…第４のシリンダ機構、８０Ａ…第１の領域、８０Ｂ…第２の領域、８１…第４のシリンダ、８２…第４のピストン、９０…第３の流路系、２００…制御システム、Ｇ…作動油、Ａ…圧力エア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、場所打ち杭等の基礎工事等において、たとえばケーシング内の掘削土等を掴み出す際に適用される、ハンマーグラブ制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
先端に切削チップが装着された鋼管等からなるケーシングを回転もしくは揺動しながら地盤内に立て込み、上方からワイヤ等で吊持され、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを開姿勢で自由落下させてケーシング内の地盤に食い込ませ、ハンマーグラブを閉姿勢として地盤を掴み取り、ハンマーグラブを地上へ引き込んで掘削地盤を排出し、これを所定深度まで繰り返しながら地盤内に基礎用縦坑を造成する施工方法が基礎工事において適用されており、一般にオールケーシング工法と称されている。
【０００３】
なお、上記するハンマーグラブに関し、シェルの駆動機構につながる油圧配管チューブ、動力ケーブル、ワイヤ等が捩じれて切れたりするのを防止することを目的としたものが特許文献１に開示されている。このハンマーグラブは、筒状基枠の下端部にシェル取付枠を固定し、シェル取付枠に複数個のシェルを枢着し、筒状基枠内にシェル開閉駆動用シリンダを配置し、筒状基枠内に昇降枠を昇降可能に設け、昇降枠内に軸受を介して相対回転可能に取り付けた連結用ロッドにシリンダの下端側を連結し、シリンダの上端側には内軸体とこれに回転可能に外嵌された外筒体とからなるスイベル機構の内軸体を同心状に連結し、外筒体を筒状基枠側に固定すると共に、内軸体の上端側に吊り下げ接続部を設け、昇降枠とシェルとをリンク機構によって連動連結させ、シリンダの伸縮作動による昇降枠の昇降によってシェルを開閉させるようにしたものである。
【０００４】
ところで、上記オールケーシング工法をはじめとする各種基礎工事において、開閉自在で対向するシェルから構成されたハンマーグラブを適用する際には、シェルの開閉機構に油圧駆動システムを適用する場合が多い。この油圧駆動システムは、地上に設置された油圧ポンプ、駆動モータ等によってオイルタンク内の油を油圧シリンダに圧送し、提供された作動油によってピストンロッドを進退させ、ピストンロッドに直接的に、もしくはリンク機構を介して間接的に回動自在に装着された２つのシェルを開閉制御するものである。
【０００５】
この２つのピストンロッドによって各シェルの姿勢制御が実行される、従来のハンマーグラブ制御システムを図３，４を参照して詳細に説明する。なお、図３で示す模式図はハンマーグラブが開姿勢の状態を、図４で示す模式図はハンマーグラブが閉姿勢の状態をそれぞれ示したものである。なお、図示するハンマーグラブ制御システムは、不図示のベースマシンに搭載され、ハンマーグラブ自体は、ベースマシンのブーム先端からワイヤにて吊持され、ケーシング内の地盤上に自由落下されるようになっている。
【０００６】
図示する従来のハンマーグラブ制御システム１００は、第１、第２のシリンダ１１、２１と、それぞれのシリンダ１１，２１内で進退自在な第１、第２のピストン１２、２２と、該ピストン１２、２２によってシリンダ内部が第１の領域１０Ａ，２０Ａと第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに区分され、第１、第２のピストン１２、２２に装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッド１３、２３と、からなる第１、第２のシリンダ機構１０、２０と、第３のシリンダ３１と、該シリンダ３１内で進退自在な第３のピストン３２と、該ピストン３２によってシリンダ内部が第１の領域３０Ａ、第２の領域３０Ｂに区分され、第３のピストン３２に装着されて進退自在となっているロッド３３と、該ロッド３３を進退動作させる駆動装置（油圧モータ等で不図示）と、からなる第３のシリンダ機構３０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａを流体連通する第１の流路系４０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂを流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、から構成されている。
【０００７】
ここで、シェルに作用する駆動力、制御性等の観点から、流体に作動油（圧力油）が適用されるのが一般的であり、図示例においても、第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａ、第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂにはそれぞれ作動油Ｇが収容されている。
【０００８】
図３で示すように、不図示の駆動装置による押込み力：Ｐ１によって第３のピストン３２が前進すると(Ｚ１方向)、第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂ内の作動油Ｇが第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに提供され（Ｘ１方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ２方向）第１、第２のシェル６１，６２を開姿勢とし（Ｙ１方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第１の領域１０Ａ、２０Ａ内の作動油Ｇが第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａに押出される（Ｘ２方向）。たとえば、図３で示す姿勢でシェル６１，６２は地盤上に自由落下され、該地盤内にそれらの一部を食い込ませることができる。
【０００９】
次に、開姿勢のシェル６１，６２を図４のごとく閉姿勢とすることで、ハンマーグラブ６０にて切削地盤を掴み取り、これが引き上げられて切削地盤が排土される。
【００１０】
このシェル６１，６２の閉姿勢制御を図４を参照して説明するに、不図示の駆動装置による引き込み力：Ｐ２によって第３のピストン３２が後退されると(Ｚ３方向)、第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａ内の作動油が第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａに提供され（Ｘ３方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ４方向）第１、第２のシェル６１、６２を閉姿勢とし（Ｙ２方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ内の作動油が第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに押出される（Ｘ４方向）。
【００１１】
ここで、この図４で示すシェル６１，６２の閉姿勢制御に関し、シェル６１，６２の駆動に要する各シリンダ内の作動油量の関係を見てみる。
【００１２】
図３で示す第３のシリンダ３１内の作動油が第１の流路系４０を介して押出されて図４で示す第３のシリンダ３１の状態となる際の、この押出された作動油量：Ｖ１は、図３で示す状態の第１、第２のピストン１２、２２を図４の状態へ移行させる際に必要となる作動油量の合計量：Ｖ２（第１、第２のシリンダ１１、２１に流入する作動油量の合計量）よりも多くなくてはならない。すなわち、Ｖ１＞Ｖ２の関係を前提としてはじめて、第１，２のピストン１２、２２の移動、より具体的には、図３で示す状態から図４で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現される。
【００１３】
そして同時に、図３で示す状態から第１、第２のピストン１２、２２が作動油を押出し（この押出された作動油の合計量：Ｖ３）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１内に作動油を流入させ、この合計量：Ｖ３の作動油による流入圧によって図４で示すごとく第３のピストン３２を移動させて第１の領域３０Ａから作動油Ｇを押出すためには（この押出し量は上記するＶ１）、この押出し量：Ｖ１よりも、この押出しに要する上記作動油量の合計量：Ｖ３が多いことが必要となる。すなわち、Ｖ３＞Ｖ１の関係が前提である。
【００１４】
したがって、上記２つの関係式を合わせれば、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２の関係式が成立し、この関係式を満たしてはじめて、図３で示す状態から図４で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現され、シェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢変更制御が実現する。
【００１５】
したがって、上記するＶ３とＶ１の差分量に相当する量の流体を、何等かの形で系内に補足提供等することなくしては、各シェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御される図示例の形態のハンマーグラブの開閉姿勢制御を実現することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−１３８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記する問題に鑑みてなされたものであり、２つのシェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御されるハンマーグラブの制御システムに関し、簡易な構造で、各シェルのスムースで継続的な姿勢制御を保障することのできる、ハンマーグラブ制御システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成すべく、本発明によるハンマーグラブ制御システムは、第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第１、第２のピストンに装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第３のピストンに装着されて進退自在となっているロッドと、該ロッドを進退動作させる駆動装置と、からなる第３のシリンダ機構と、第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系と、第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、前記第１、第２のロッドそれぞれの前記一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、からなり、前記駆動装置による第３のピストンの前進により、第３のシリンダの第２の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第２の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを開姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第１の領域内の流体が第３のシリンダの第１の領域に提供される、第１の制御と、前記駆動装置による第３のピストンの後退により、第３のシリンダの第１の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第１の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを閉姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第２の領域内の流体が第３のシリンダの第２の領域に提供される、第２の制御と、が実行される、ハンマーグラブ制御システムにおいて、前記第２の流路系の途中には、第４のシリンダ機構に連通する第３の流路系が流体連通しており、前記第４のシリンダ機構は、第４のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第４のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、少なくとも第２の領域には流体が収容され、該流体が第３の流路系を介して第２の流路系に出入り自在となっており、前記第１の制御、および／または前記第２の制御の際に、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に不足した量の流体が、前記第４のシリンダ機構から提供されるようになっているものである。
【００１９】
本発明のハンマーグラブ制御システムは、第１、第２のシェルがそれぞれに固有の第１、第２のシリンダ機構によってそれらの姿勢を制御されるハンマーグラブを具備するものであり、第１、第２のシリンダ機構と、第１、第２のシリンダとの間で流体（たとえば作動油もしくは圧油など）の出入りをおこなう第３のシリンダ機構を具備し、さらに、第１、第２のシェルが開姿勢状態、閉姿勢状態とされる際に、第１、第２、第３のシリンダ間における作動油の出入りのみでは不足する量の作動油を適宜補うことのできる、第４のシリンダ機構を有するものである。
【００２０】
この第４のシリンダ機構は、他のシリンダ機構と同様に、シリンダと該シリンダ内で進退自在なピストンとから構成されるものであるが、たとえば、ハンマーグラブの姿勢制御過程で作動油等の流体が不足し、これを補う作動油を提供する制御機構としては、たとえば以下のような実施の形態を挙げることができる。
【００２１】
その一つの形態は、第４のシリンダにおいて、ピストンの一方側には作動油が収容され（第２の領域）、ピストンの他方側には圧力エア（圧縮空気）を収容しておき（第１の領域）、第２の流路系で作動油が不足し、系内の圧力が低下した際に、圧力エアによる押圧力がこの低下した際の系内圧力に勝ってピストンを自動的に移動させ、第４のシリンダ内の作動油を第３の流路系を介して第２の流路系に提供するものである。
【００２２】
この制御形態では、系内での作動油が不足した際の圧力を予め特定しておき、この圧力よりも大きな押圧力をピストンに与え得る圧力エアを第４のシリンダの第１の領域に収容しておくだけの極めて簡易な構成で、本形態のハンマーグラブの姿勢制御を保障することが可能となる。
【００２３】
ここで、前記第１の制御と前記第２の制御のいずれか一方の制御の際に前記第４のシリンダ機構から提供された量の流体が、他方の制御の際には該第４のシリンダ機構内に戻されるようになっているのが望ましい。
【００２４】
また、圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される過程で、第４のシリンダの第１の領域の体積が増大して圧力エアの圧力が低下し、次いで、該第４のシリンダ内に流体が戻される過程で、該第４のシリンダの第１の領域の体積が縮小して圧力エアの圧力が初期状態に復元されるような形態を適用することにより、より一層スムースで継続的なシェルの開閉姿勢制御を実現することができる。
【００２５】
また、他の形態としては、第２の流路系、第３の流路系等に圧力センサを設けておき、第４のシリンダ内のピストンを油圧モータ等で駆動制御できる構成としておき、作動油が不足した際の系内圧力を閾値データとして格納する制御部にて油圧モータ等を駆動させる形態を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の説明から理解できるように、本発明のハンマーグラブ制御システムによれば、２つのシェルが固有のシリンダ機構にて姿勢制御されるハンマーグラブを有する制御システムにおいて、極めて簡易なシステム構成により、ハンマーグラブの開姿勢制御と閉姿勢制御の双方を確実に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの開姿勢制御を説明した模式図である。
【図２】本発明のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの閉姿勢制御を説明した模式図である。
【図３】従来のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの開姿勢制御を説明した模式図である。
【図４】従来のハンマーグラブ制御システムに関し、ハンマーグラブの閉姿勢制御を説明した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１，２は、本発明のハンマーグラブ制御システムを説明した模式図であり、図１ではハンマーグラブの開姿勢制御を、図２ではハンマーグラブの閉姿勢制御をそれぞれ説明している。なお、図示する本発明のハンマーグラブ制御システムにおいて、図３，４で示した従来のハンマーグラブ制御システムと共通する構成要素には同一の図番を付している。
【００２９】
図１，２で示す本発明のハンマーグラブ制御システムの構成は、図３，４で示す従来構造のハンマーグラブ制御システムの構成との間の相違点に注目することで、その特徴構成は一層明りょうとなる。
【００３０】
図示する本発明の制御システム２００は、第１、第２のシリンダ１１、２１と、それぞれのシリンダ１１，２１内で進退自在な第１、第２のピストン１２、２２と、該ピストン１２、２２によってシリンダ内部が第１の領域１０Ａ，２０Ａと第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに区分され、第１、第２のピストン１２、２２に装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッド１３、２３と、からなる第１、第２のシリンダ機構１０、２０と、第３のシリンダ３１と、該シリンダ３１内で進退自在な第３のピストン３２と、該ピストン３２によってシリンダ内部が第１の領域３０Ａ、第２の領域３０Ｂに区分され、第３のピストン３２に装着されて進退自在となっているロッド３３と、該ロッド３３を進退動作させる駆動装置（油圧モータ等で不図示）と、からなる第３のシリンダ機構３０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａ、３０Ａを流体連通する第１の流路系４０と、第１、第２、第３のシリンダ機構１０、２０、３０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂを流体連通する第２の流路系５０と、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェル６１，６２から構成されたハンマーグラブ６０と、からその基本構成が形成されている。そしてさらに、第２の流路系５０に流体連通する第３の流路系９０を具備し、この第３の流路系９０に流体連通した第２の領域８０Ｂと、圧力エアＡを収容する第１の領域８０Ａと、からなる第４のシリンダ８１、該シリンダ８１内に配された第４のピストン８２、から構成された第４のシリンダ機構８０を備えており、これらの構成によって制御システム２００の大略が構成されるものである。
【００３１】
第１、第２のシェル６１，６２は、第１、第２のロッド１３、２３それぞれの一端に回動自在に装着されるとともに、他の箇所でシェル固定部７０にて回動自在に装着されており、より具体的には、リンク部材７１（図２参照）を介して装着され、開閉時の双方の離間調整が図られている。なお、作動油を収容するオイルタンク、第３のピストン３３を押し引きする駆動源である油圧モータや油圧ポンプなどの図示は省略している。
【００３２】
この第４のシリンダ機構８０は、２つのシェル６１，６２を開姿勢制御（図１参照）および閉姿勢制御（図２参照）する場合において、第１、第２、第３の各シリンダ機構１０，２０、３０の間で作動油Ｇが不足する際に別途の作動油Ｇを補足提供するための機構である。すなわち、作動油Ｇが不足する際にはこれを補い、制御過程で作動油Ｇが不足しない状況下においては、補足提供されている作動油Ｇが今度は系内での余剰油となってしまうことから、この余剰油を第４のシリンダ８１内に戻すことにより、各ピストン１３，２３，３３のスムースな進退動作を保障するものである。
【００３３】
図１で示すハンマーグラブの開姿勢制御においては、不図示の駆動装置による押込み力：Ｐ１によって第３のピストン３２が前進すると(Ｚ１方向)、第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂ内の作動油Ｇが第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂに提供され（Ｘ１方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ２方向）第１、第２のシェル６１，６２を開姿勢とし（Ｙ１方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第１の領域１０Ａ、２０Ａ内の作動油Ｇが第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａに押出される（Ｘ２方向）。
【００３４】
一方、図２で示すハンマーグラブの閉姿勢制御においては、不図示の駆動装置による引き込み力：Ｐ２によって第３のピストン３２が後退されると(Ｚ３方向)、第３のシリンダ３１の第１の領域３０Ａ内の作動油が第１、第２のシリンダ１１、２１それぞれの第１の領域１０Ａ、２０Ａに提供され（Ｘ３方向）、この流体圧によって第１、第２のピストン１２、２２を移動させて（Ｚ４方向）第１、第２のシェル６１、６２を閉姿勢とし（Ｙ２方向）、かつ、この際に、第１、第２のシリンダ１１、２１の第２の領域１０Ｂ、２０Ｂ内の作動油が第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに押出される（Ｘ４方向）。
【００３５】
ここで、図１で示す第３のシリンダ３１内の作動油が第１の流路系４０を介して押出されて図２で示す第３のシリンダ３１の状態となる際の、この押出された作動油量：Ｖ１は、図１で示す状態の第１、第２のピストン１２、２２を図２の状態へ移行させる際に必要となる作動油量の合計量：Ｖ２（第１、第２のシリンダ１１、２１に流入する作動油量の合計量）よりも多くなくてはならない。そして同時に、図１で示す状態から第１、第２のピストン１２、２２が作動油を押出し（この押出された作動油の合計量：Ｖ３）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１内に作動油を流入させ、この合計量：Ｖ３の作動油による流入圧によって図２で示すごとく第３のピストン３２を移動させて第１の領域３０Ａから作動油Ｇを押出すためには（この押出し量は上記するＶ１）、この押出し量：Ｖ１よりも、この押出しに要する上記作動油量の合計量：Ｖ３が多いことが必要となる。
【００３６】
したがって、Ｖ３＞Ｖ１＞Ｖ２の関係式が成立し、この関係式を満たしてはじめて、図１で示す状態から図２で示す状態へのピストン１２、２２の移動が実現され、シェルの開姿勢から閉姿勢への姿勢変更制御が実現する。
【００３７】
そこで、図１で示す状態から図２で示す状態へピストン１２、２２を移動させるに際しては、Ｖ３とＶ２の差分量に相当する量の作動油Ｇを、第３の流路系９０を介し（Ｘ６方向）、第２の流路系５０を介して第３のシリンダ３１の第２の領域３０Ｂに提供すればよい。
【００３８】
ここで、第４のシリンダ８１の第１の領域８０Ａには、たとえば１ＭＰａ程度に圧力調整された圧力エアＡ（圧縮エア）が収容されており、この圧力エアＡによる押圧力ｐでピストン８２が押し込まれ（Ｚ５方向）、第２の領域８０Ｂ内に収容されていた作動油Ｇが系内に提供される。このピストン８２の移動によって第１の領域８０Ａの体積が増加し、圧力エアＡの圧力が低減されて、第３の流路系９０内の圧力相当となってピストン８２が停止する。すなわち、このピストン８２が停止するまでの間で所望量の作動油Ｇが系内に提供されるように、第１の領域８０Ａ内の圧力エアＡの圧力調整が図られている。
【００３９】
次いで、図１で示すハンマーグラブの開姿勢制御に移行すると、図２の状態において補足提供された量の作動油が、今度は系内で余剰分となってしまい、第１、第２のシリンダ機構１０，２０それぞれの第２の領域１０Ｂ、２０Ｂで収容しきれなくなってしまう。
【００４０】
この収容しきれない系内の余剰分の作動油Ｇは、今度は、第３の流路系９０を介して第４のシリンダ８１の第２の領域８０Ｂに送り返され（Ｘ５方向）、この際の圧力によってピストン８２が移動され（Ｚ６方向）、第１の領域８０Ａの体積が縮小されながら初期の圧力状態の圧力エアＡに戻される。
【００４１】
このように、所望圧に調整された圧力エアＡと、制御過程で系内にて不足する量を補足する作動油と、を収容する第４のシリンダ機構８０を、第３の流路系９０を介して第２の流路系５０に連通させたことにより、各固有のシリンダ機構１０，２０で駆動されるシェル６１，６２のスムースな開閉姿勢制御を保障することが可能となり、しかも、この姿勢制御に熟練した制御管理は一切必要ない。
【００４２】
また、図１，２から明らかなように、従来構造の制御システムに軽微な構成改良を加えただけの極めてシンプルな制御システムであることから、製造コストが大幅に増大することもない。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…第１のシリンダ機構、１０Ａ…第１の領域、１０Ｂ…第２の領域、１１…第１のシリンダ、１２…第１のピストン、１３…第１のロッド、２０…第２のシリンダ機構、２０Ａ…第１の領域、２０Ｂ…第２の領域、２１…第２のシリンダ、２２…第２のピストン、２３…第２のロッド、３０…第３のシリンダ機構、３０Ａ…第１の領域、３０Ｂ…第２の領域、３１…第３のシリンダ、３２…第３のピストン、３３…第３のロッド、４０…第１の流路系、５０…第２の流路系、６０…ハンマーグラブ、６１…第１のシェル、６２…第２のシェル、７０…シェル固定部、７１…リンク部材、８０…第４のシリンダ機構、８０Ａ…第１の領域、８０Ｂ…第２の領域、８１…第４のシリンダ、８２…第４のピストン、９０…第３の流路系、２００…制御システム、Ｇ…作動油、Ａ…圧力エア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第１、第２のピストンに装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、
第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第３のピストンに装着されて進退自在となっているロッドと、該ロッドを進退動作させる駆動装置と、からなる第３のシリンダ機構と、
第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系と、
第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、
前記第１、第２のロッドそれぞれの前記一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、からなり、
前記駆動装置による第３のピストンの前進により、第３のシリンダの第２の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第２の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを開姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第１の領域内の流体が第３のシリンダの第１の領域に提供される、第１の制御と、
前記駆動装置による第３のピストンの後退により、第３のシリンダの第１の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第１の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを閉姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第２の領域内の流体が第３のシリンダの第２の領域に提供される、第２の制御と、が実行される、ハンマーグラブ制御システムにおいて、
前記第２の流路系の途中には、第４のシリンダ機構に連通する第３の流路系が流体連通しており、
前記第４のシリンダ機構は、第４のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第４のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、少なくとも第２の領域には流体が収容され、該流体が第３の流路系を介して第２の流路系に出入り自在となっており、
前記第１の制御、および／または前記第２の制御の際に、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に不足した量の流体が、前記第４のシリンダ機構から提供されるようになっている、ハンマーグラブ制御システム。
【請求項２】
前記第１の制御と前記第２の制御のいずれか一方の制御の際に前記第４のシリンダ機構から提供された量の流体が、他方の制御の際には該第４のシリンダ機構内に戻されるようになっている、請求項１に記載のハンマーグラブ制御システム。
【請求項３】
前記流体は作動油であり、前記シリンダは油圧シリンダであって、
前記第４のシリンダの第１の領域には圧力エアが収容されており、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に流体が不足した際に、第４のシリンダ機構において、圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される、請求項１または２に記載のハンマーグラブ制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載のハンマーグラブ制御システムにおいて、
圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される過程で、第４のシリンダの第１の領域の体積が増大して圧力エアの圧力が低下し、次いで、該第４のシリンダ内に流体が戻される過程で、該第４のシリンダの第１の領域の体積が縮小して圧力エアの圧力が初期状態に復元される、ハンマーグラブ制御システム。
【請求項１】
第１、第２のシリンダと、それぞれのシリンダ内で進退自在な第１、第２のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第１、第２のピストンに装着されてその一端がシリンダ外で進退自在となっているロッドと、からなる第１、第２のシリンダ機構と、
第３のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第３のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、第３のピストンに装着されて進退自在となっているロッドと、該ロッドを進退動作させる駆動装置と、からなる第３のシリンダ機構と、
第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第１の領域を流体連通する第１の流路系と、
第１、第２、第３のシリンダ機構それぞれの第２の領域を流体連通する第２の流路系と、
前記第１、第２のロッドそれぞれの前記一端に回動自在に装着され、相互に開姿勢と閉姿勢を形成自在な第１、第２のシェルから構成されたハンマーグラブと、からなり、
前記駆動装置による第３のピストンの前進により、第３のシリンダの第２の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第２の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを開姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第１の領域内の流体が第３のシリンダの第１の領域に提供される、第１の制御と、
前記駆動装置による第３のピストンの後退により、第３のシリンダの第１の領域内の流体が第１、第２のシリンダそれぞれの第１の領域に提供され、この流体圧によって第１、第２のピストンを移動させて第１、第２のシェルを閉姿勢とし、かつ、この際に、第１、第２のシリンダの第２の領域内の流体が第３のシリンダの第２の領域に提供される、第２の制御と、が実行される、ハンマーグラブ制御システムにおいて、
前記第２の流路系の途中には、第４のシリンダ機構に連通する第３の流路系が流体連通しており、
前記第４のシリンダ機構は、第４のシリンダと、該シリンダ内で進退自在な第４のピストンと、該ピストンによってシリンダ内部が第１、第２の領域に区分され、少なくとも第２の領域には流体が収容され、該流体が第３の流路系を介して第２の流路系に出入り自在となっており、
前記第１の制御、および／または前記第２の制御の際に、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に不足した量の流体が、前記第４のシリンダ機構から提供されるようになっている、ハンマーグラブ制御システム。
【請求項２】
前記第１の制御と前記第２の制御のいずれか一方の制御の際に前記第４のシリンダ機構から提供された量の流体が、他方の制御の際には該第４のシリンダ機構内に戻されるようになっている、請求項１に記載のハンマーグラブ制御システム。
【請求項３】
前記流体は作動油であり、前記シリンダは油圧シリンダであって、
前記第４のシリンダの第１の領域には圧力エアが収容されており、前記第１、第２、第３のピストンを進退させる際に流体が不足した際に、第４のシリンダ機構において、圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される、請求項１または２に記載のハンマーグラブ制御システム。
【請求項４】
請求項３に記載のハンマーグラブ制御システムにおいて、
圧力エアによる押圧力によって作動油が第３の流路系に提供される過程で、第４のシリンダの第１の領域の体積が増大して圧力エアの圧力が低下し、次いで、該第４のシリンダ内に流体が戻される過程で、該第４のシリンダの第１の領域の体積が縮小して圧力エアの圧力が初期状態に復元される、ハンマーグラブ制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４９１４９（Ｐ２０１１−１４９１４９Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８８２４（Ｐ２０１０−８８２４）
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９３１５７７５８）株式会社エーコー (8)
【出願人】（３０９０１７９６５）朝日技研株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１９日（２０１０．１．１９）
【出願人】（５９３１５７７５８）株式会社エーコー (8)
【出願人】（３０９０１７９６５）朝日技研株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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