掘削機
【課題】掘削フレームの引抜作業時において、地上での土砂の飛散を確実に防止することができる掘削機を提供すること。
【解決手段】掘削体６に設けられ、掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線回りに取り囲むカバー体８を備え、このカバー体８は、掘削体６に固定された基部カバー２４と、この基部カバー２４の外側の領域を通って当該基部カバー２４に対し前記軸線に相対変位自在に装着された延長カバー２５、２６とを有し、延長カバー２５、２６は、掘削体６がベースマシン２に対し最も上昇した状態において地表から露出する掘削チェーン１７を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、掘削体６がベースマシン２に対し最も下降した状態において地表から露出する掘削チェーン１７を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されている。
【解決手段】掘削体６に設けられ、掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線回りに取り囲むカバー体８を備え、このカバー体８は、掘削体６に固定された基部カバー２４と、この基部カバー２４の外側の領域を通って当該基部カバー２４に対し前記軸線に相対変位自在に装着された延長カバー２５、２６とを有し、延長カバー２５、２６は、掘削体６がベースマシン２に対し最も上昇した状態において地表から露出する掘削チェーン１７を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、掘削体６がベースマシン２に対し最も下降した状態において地表から露出する掘削チェーン１７を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に止水用、基礎用等の地中連続壁を造成するための連続溝を掘削する掘削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、掘削機として、ベースマシンに昇降自在に装着された掘削体を有し、この掘削体を昇降させることにより地中の土砂を掘削するものが知られている。
【０００３】
この種の掘削機では、掘削体を引き上げる際に、当該掘削体に付着した土砂等が周囲に飛散するおそれがあった。
【０００４】
このような土砂の飛散を防止する技術として、バケット式の掘削機において掘削バケットの周囲を取り囲む掘削バケット用シート装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
前記シート装置は、掘削バケットが地中に挿入された際に地上に残されて折り畳み状態に変位するとともに、掘削バケットを地上へ引き上げた際に自重で伸張状態となって掘削バケットを覆うように形成された蛇腹状のシートにより構成されている。
【特許文献１】実開平６−４１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記掘削機としては、上下方向に延びる掘削フレームと、この掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体と、この無端状体を循環駆動させる駆動部とを有する掘削体を備えたものが知られている。
【０００７】
この種の掘削機は、前記無端状体を循環駆動させながら掘削体を下降させて、掘削刃にて地面を掘削するように構成されているため、前記特許文献１のシート装置を採用するのに適していない。
【０００８】
すなわち、前記のように掘削刃を有する掘削機に対し前記特許文献１のシート装置を用いるためには当該シート装置に優れた柔軟性及び高い強度が要求される。これは、前記特許文献１の掘削機ではバケット開放時にバケット内に収納された静止状態にある土砂が飛散するため土砂等の運動エネルギーが比較的小さいのに対し、掘削刃を有する掘削機においては、掘削刃に付着していた土砂等が掘削刃の回転に伴って飛散するため土砂等の運動エネルギーが大きく、この運動エネルギーを吸収するための柔軟性及び強度がシート装置に要求されるためである。そして、これら双方の要求を満足したシート装置を形成するためには、シート素材として特殊な素材を用いる必要があることから高価なものとなりコスト面から採用することが困難だった。
【０００９】
特に、前記のように上下方向に延びる掘削フレームを有する掘削機に特許文献１のシート装置を採用する場合には、その長さに対応してシート装置が長大なものとなるため、掘削フレームを地中に挿入する際にシート装置の折り畳みをスムーズに行なうためにより大きな柔軟性が必要となる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、掘削フレームの引抜作業時において、地上での土砂の飛散を確実に防止することができる掘削機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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、上下方向に延びる掘削フレームとこの掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体とこの無端状体を循環駆動させる駆動部とを有するとともにベースマシンに対して少なくとも昇降自在に装着された掘削体を備え、前記掘削体を下降させて掘削フレームを地中に挿入するとともに前記無端状体を前記駆動部によって循環駆動させることにより地中の土砂を掘削する掘削機であって、前記掘削体に設けられ、前記無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲むカバー体をさらに備え、このカバー体は、前記掘削体に固定された基部カバーと、この基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し前記軸線方向に相対変位自在に装着された延長カバーとを有し、前記カバー体は、前記基部カバーに対する前記延長カバーの相対移動により、前記掘削体がベースマシンに対し最も上昇した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、前記掘削体がベースマシンに対し最も下降した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢とに切換可能となるように伸縮することを特徴とする掘削機を提供する。
【００１２】
本発明によれば、掘削体に設けられたカバー体が、延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されているので、掘削体の昇降位置にかかわらず地表に露出する無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲んで土砂が飛散するのを確実に防止することができる。
【００１３】
そして、前記掘削体は、基部カバーとこの基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し相対変位自在な延長カバーとを有するテレスコープ型に形成されているので、優れた柔軟性及び高い強度の双方を満足するシート材が要求される従来の技術と異なり、前記両カバーに金属材料等、強度の高い材質を有する材料を用いながら当該両カバーの相対変位によってカバー体を確実に伸縮させることができる。
【００１４】
前記カバー体は、その自重で伸縮させるようにしてもよいが、前記掘削体を前記ベースマシンに対し昇降させる昇降駆動部と、前記カバー体を前記延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮させる伸縮駆動部とをさらに備えていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、無端状体のメンテナンスを行う際等に、伸縮駆動部を作動させることにより、地表から露出する部分について、無端状体をカバー体から開放することができる。
【００１６】
さらに、前記昇降駆動部による掘削体の昇降位置を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記昇降位置に基づいて、前記カバー体が、地表から露出した前記無端状体を取り囲むことができる長さとなるように前記伸縮駆動部の駆動を制御する制御手段とを備えていることが特に好ましい。
【００１７】
この構成によれば、昇降駆動部による掘削体の昇降動作に同期してカバー体を伸縮させることにより、当該掘削体の昇降位置に応じて、地表に露出した無端状体を取り囲むことができるようにカバー体の長さを自動的に調整することができる。
【００１８】
前記掘削機において、前記掘削体には、前記カバー体によって取り囲まれた範囲内で前記無端状体の掘削刃に臨むように掻き取り部材が固定されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、掘削体に固定された掻き取り部材と、循環駆動する掘削刃とが相対的に移動する過程で、前記掻き取り部材によって掘削刃に付着した土砂等の異物を除去することができるので、掘削作業と掘削刃の清掃作業とを並行して行うことができ、掘削刃を清掃する手間を軽減することができる。
【００２０】
特に、上記構成では、カバー体によって取り囲まれた範囲内に掻き取り部材が設けられているので、当該掻き取り部材によって掻き取られた土砂等の異物が周囲に飛散するのをカバー体８によって防止しながら、掘削刃を清掃することができる。
【００２１】
前記伸縮駆動部の具体的態様としては、前記基部カバーの上端に取り付けられたウィンチと、このウィンチを回転駆動するモータと、前記ウィンチの回転駆動により巻上げ又は巻下げられるロープとを備え、前記ロープの巻き上げ又は巻下げ動作に応じて前記延長カバーを基部カバーに対し昇降させることにより前記カバー体を伸縮させる構成とすることができる。
【００２２】
この構成によれば、カバー体を伸縮させるウィンチモータを、前記基部カバーの上端に取り付けているので、無端状体の循環駆動によってカバー体の内側で多数の土砂等が飛散している場合であっても、当該土砂等がウィンチモータに与える影響を低減することができる。
【００２３】
また、前記カバー体は、複数の延長カバーを有しており、各延長カバーは、これに隣接する延長カバーに対して相対移動可能に設けられていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、複数の延長カバーを備えているので、本体カバーの伸縮範囲をより長くすることができ、逆に、伸縮範囲を一定にした場合には、基部カバーや延長カバー１個当たりの長さを短くしてコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
さらに、前記カバー体の下端部には、当該カバー体に進入する前記無端状体の掘削刃に対し予め設定された大きさ以上の異物が付着しているか否かを検出する異物検出手段が設けられているとともに、この異物検出手段により前記大きさ以上の異物が検出された場合に、前記無端状体の循環駆動を停止させるように前記駆動部を制御する制御手段を備えていることが特に好ましい。
【００２６】
この構成によれば、カバー体に進入する掘削刃に大きな異物が付着している場合に、無端状体の駆動を停止させることができるので、予め設定された大きさ以上の異物がカバー体の深部（上部）へ進入するのを未然に防止することにより、当該カバー体の内側に配設される構成部品（例えば、無端状体を駆動するモータ等）の破損を抑制することができる。
【００２７】
具体的に、前記異物検出手段は、その上端部が前記カバー体の下端部に水平軸回りに揺動自在に支持された検出板と、この検出板をカバー体の内側へ揺動する方向へ付勢する付勢手段と、前記検出板の下端部が前記予め設定された大きさに対応する距離だけ前記掘削刃から離間した位置となるように当該検出板のカバー体の内側への揺動を規制する規制手段と、前記検出板がカバー体の外側に揺動したか否かを検出する揺動位置検出手段とを備え、前記検出板の下端部には、上方へ向かうに従いカバー体の内側へ傾斜する内側面が形成され、この内側面とカバー体の内側へ進入する掘削刃に付着した前記予め設定された大きさ以上の異物とが摺接することにより、前記検出板がカバー体の外側に揺動する構成とすることができる。
【００２８】
この構成によれば、カバー体の内側へ進入する掘削刃に前記予め設定された大きさ以上の異物が付着している場合に、当該異物と検出板の内側面とが摺接することにより当該検出板がカバー体の外側へ揺動し、この揺動を揺動位置検出手段によって検出することにより、大きな異物が付着していることを検知して無端状体を停止させることができる。
【００２９】
前記掘削機において、前記規制手段により規制された姿勢で前記検出板がカバー体の外側へ揺動するのを規制する第二規制手段をさらに備え、この第二規制手段は、検出板の揺動を規制する規制状態と当該揺動を許容する許容状態とに遷移自在に構成されていることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、検出板をカバー体の内側へ揺動した姿勢で保持することにより検出板と無端状体との間の隙間を小さくした状態を維持することができるので、掘削刃に前記予め設定された大きさよりも小さな異物がカバー体の内側へ進入しこの異物がカバー体の内側で離脱した場合に、当該異物がカバー体の外側へ落下するための範囲をカバー体と掘削刃との狭い隙間に限定して、当該異物の飛散範囲をより小さくすることができる。
【００３１】
一方、前記第二規制手段は、カバー体の外側への検出板の揺動を許容する状態にも遷移自在とされているので、この許容状態とした場合には、上述した異物検出手段と制御手段とによってカバー体の深部へ大きな異物が進入するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、掘削フレームの引抜作業時において、地上での土砂の飛散を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施形態に係る掘削機を示す側面図である。図２は、図１の掘削機の正面図である。
【００３５】
図１及び図２を参照して、掘削機１は、ベースマシン２を備えている。このベースマシン２は、クローラ３ａが設けられた下部走行体３と、この下部走行体３上に旋回可能に配置された上部旋回体４とを備えている。
【００３６】
上部旋回体４は、その前部に立設されたリーダ５と、このリーダ５に対し昇降自在に取り付けられた掘削体６と、この掘削体６を昇降させる昇降シリンダ（昇降駆動部）７と、前記掘削体６に装着されたカバー体８とを備えている。
【００３７】
リーダ５は、上下に延びる筒状をなし、その上部に設けられたブラケット９がステー１０を介して上部旋回体４の所定部位に連結されている。このリーダ５には、上下に延びる左右一対のレール１１が固定され、これらレール１１に沿って前記掘削体６がスライド自在に装着されている。
【００３８】
図３は、図１の掘削体６の一部を省略して示す正面断面図である。図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００３９】
図１〜図４を参照して、掘削体６は、ベース１２と、このベース１２に設けられたスプロケット１４及びこれを回転駆動するモータ（駆動部）１５と、前記ベース１２から下方に延びるカッター本体１６と、このカッター本体１６と前記スプロケット１４との間に掛け渡される掘削チェーン（無端状体）１７とを備え、前記ベース１２及びカッター本体１６がスライダ１８を介して前記レール１１に装着されている。
【００４０】
カッター本体１６は、前記ベース１２の下端部に連結された上側掘削フレーム１９と、この上側掘削フレーム１９の下端部に着脱自在に連結された中間掘削フレーム２０と、この中間掘削フレーム２０の下端部に着脱自在に連結された下側掘削フレーム２１と、この下側掘削フレーム２１の下端部に装着されたアイドラ２２（図１及び図２参照）とを備えている。
【００４１】
そして、このアイドラ２２と前記スプロケット１４との間に、表面に前後に並ぶ複数のカッタービット２３（掘削刃：図４参照）をもつ無端状の掘削チェーン１７が掛け渡されることにより、前記スプロケット１４、モータ１５及びカッター本体１６によってチェーン式カッターが構成されている。
【００４２】
なお、本実施形態では、上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２１との間に、複数の中間掘削フレーム２０及び掘削チェーン１７を継ぎ足すことにより、カッター本体１６を上下方向に延長することが可能とされている。
【００４３】
前記昇降シリンダ７は、前記レール１１が形成された範囲内、すなわち、予め設定された昇降範囲（例えば、５ｍ）で、掘削体６を昇降するようになっている。
【００４４】
また、昇降シリンダ７には、そのロッドの伸縮位置を検出するロッド検出センサ５８（図８参照）が設けられている。このロッド検出センサ５８は、例えば、ロッドの伸縮動作に従動するケーブルと、このケーブルを巻き取る方向に付勢されたケーブルリールと、このケーブルリールの回転位置を検出するロータリーエンコーダとを備えた構成とすることができる。
【００４５】
カバー体８は、前記掘削体６に固定された基部カバー２４と、この基部カバー２４の外側に嵌め込まれた第一延長カバー２５と、この第一延長カバー２５の外側に嵌め込まれた第二延長カバー２６と、この第二延長カバー２６の下端部に取り付けられた異物検出手段４０と、これら各延長カバー２４、２５を基部カバー２４に対し伸縮させる伸縮駆動手段（伸縮駆動部）２７とを備え、各カバー２４〜２６により前記掘削チェーン１７を前記掘削フレーム１９〜２１の軸線（上下軸）回りに取り囲むように構成されている。
【００４６】
基部カバー２４は、長手方向を左右に向けた断面略長方形で、かつ、下方へ開く有底容器状に形成されている。また、基部カバー２４の後部壁面には、当該壁面を貫く切り欠き部２８が形成され、この切り欠き部２８の縁部が前記ベース１２に対しブラケット２９を介して固定されている。
【００４７】
また、基部カバー２４の左右の外側面には、上下方向に延びるレール３０と、ガイドローラ３１とが設けられている。
【００４８】
第一延長カバー２５及び第二延長カバー２６は、それぞれ長手方向を左右方向に向けた断面略長方形に形成されているとともに、前記ベース１２との干渉を避けるようにその後部壁面を貫通する切り欠き部３２及び切り欠き部３７がそれぞれ形成された部材である。
【００４９】
第一延長カバー２５の左右の内側面には、前記レール３０に転がり接触するガイドローラ３３と、上下に延びて前記ガイドローラ３１を転がり接触自在に支持するレール３４とが設けられている。一方、第一延長カバー２５の左右の外側面には、上下に延びるレール３５と、ガイドローラ３６とが設けられている。
【００５０】
第二延長カバー２６の左右の内側面には、前記レール３５に転がり接触するガイドローラ３８と、上下に延びて前記ガイドローラ３６を転がり接触自在に支持するレール３９とが設けられている。
【００５１】
そして、前記第一延長カバー２５の左右の外側面には、後述するロープ４４が掛けられるシーブ４１が設けられている一方、第二延長カバー２６の左右上端部には、ロープ４４が掛けられるシーブ４２（図３参照）が設けられている。
【００５２】
伸縮駆動手段２７は、図３に示すように、前記基部カバー２４の上面（上端）に固着された左右一対のウィンチ４３と、これらウィンチ４３にそれぞれ巻回された一対のロープ４４と、前記ウィンチ４３を回転駆動するウィンチモータ５９（図８参照）とを備え、このウィンチモータ５９の駆動によって各ウィンチ４３を回転させることにより、各ロープ４４をそれぞれ巻上げ又は巻下げすることが可能とされている。
【００５３】
前記ロープ４４は、基部カバー２４に設けられたシーブ４５を介して前記第一延長カバー２５のシーブ４１に掛け渡されて上方に向かい、前記第二延長カバー２６のシーブ４２に掛け渡されて、その下端部が取付部材４６によって第二延長カバー２６の外側面に固定されている。
【００５４】
したがって、各ウィンチ４３によりロープ４４を巻き上げることにより、カバー体８を図３の左側に示す短縮姿勢として掘削チェーン１７を開放することができる一方、各ウィンチ４３によりロープ４４を巻下げることにより、カバー体８を図３の右側に示す延長姿勢として掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線（上下軸）回りに取り囲むことができる。
【００５５】
そして、前記短縮姿勢から延長姿勢までのストロークＤ１が、前記昇降シリンダ７の昇降範囲と略同一とされている。
【００５６】
図５は、図３の異物検出手段４０を拡大して示す正面断面図である。
【００５７】
図３及び図５を参照して、異物検出手段４０は、前記第二延長カバー２６に対しそれぞれ水平軸Ｊ１回りに揺動自在に取り付けられた３枚の検出板４７を備えている。すなわち、各検出板４７は、第二延長カバー２６の左右側壁に対してそれぞれ前後方向に延びる水平軸Ｊ１回りに、前壁に対して左右方向に延びる水平軸Ｊ１（図示せず）回りに揺動自在とされている。以下、右側に設けられた検出板４７及びその周囲の構成のみについて説明する。
【００５８】
異物検出手段４０は、前記検出板４７と、この検出板４７を第二延長カバー２６の内側へ揺動する方向へ付勢する図略の巻ばね（付勢手段）と、前記検出板４７の第二延長カバー２６の内側への揺動を規制する規制ブロック（規制手段）４８と、検出板４７の第二延長カバー２６の外側への揺動を規制する規制レバー４９と、検出板４７が第二延長カバー２６の外側に揺動したか否かを検出するリミットスイッチ（揺動位置検出手段）５０（図７参照）とを備えている。
【００５９】
検出板４７は、図略の付勢手段によって、その下端部が掘削チェーン１７側へ向くように前記水平軸Ｊ１回りに付勢された状態で取り付けられている。
【００６０】
また、検出板４７は、板本体５１と、この板本体５１から屈曲した屈曲部５２とを備え、この屈曲部５２には、前記掘削チェーン１７側へ突出する突起部５３が形成されている。この突起部５３の下面は、上方へ向かうに従い掘削チェーン１７側へ傾斜するカム面（内側面）５３ａとされている。
【００６１】
そして、検出板４７は、前記巻ばね（図示せず）の付勢力により第二延長カバー２６の内側へ揺動した板本体５１と規制ブロック４８とが当接することによって、当該板本体５１の下部が掘削チェーン１７側へ傾斜して配置されるとともに屈曲部５２が下に向けて配置され、このときの前記突起部５３と掘削チェーン１７との間の距離が後述する異物許容寸法Ｄ２に設定されている。
【００６２】
また、検出板４７の上端部には、前記水平軸Ｊ１が貫通する軸受け部材５４が設けられている。この軸受け部材５４には、第二延長カバー２６の外側へ延びるブラケット部５４ａが形成され、このブラケット部５４ａの先端部に水平軸Ｊ１の軸線方向に沿った貫通孔５４ｂが形成されている。
【００６３】
規制レバー４９は、第二延長カバー２６の外側面に突設されたブラケット５５に対し前記軸Ｊ１と平行な軸Ｊ２回りに片持ち状に軸支されている。この規制レバー４９の先端部には前記軸受け部材５４の貫通孔５４ｂと合致する貫通孔５５ａが形成されている。すなわち、規制レバー４９、ブラケット５５及び軸Ｊ２により第二規制手段が構成されている。
【００６４】
そして、この貫通孔５５ａ及び前記貫通孔５４ｂに規制ピン５６を挿通することにより、検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ揺動するのが規制される（以下、この状態をロック状態と称す）。一方、前記規制ピン５６を両貫通孔５４ｂ、５５ａから引き抜くことにより、図６に示すように、検出板４７の第二延長カバー２６の外側への揺動が許容される（以下、この状態を解除状態と称す）。
【００６５】
すなわち、図５に示すロック状態では、前記掘削チェーン１７のカッタービット２３に付着した土砂等の異物が、カバー体８の内側位置で脱離して矢印Ｙ１に示すように第二延長カバー２６の周囲に飛散しようとした場合であっても、当該第二延長カバー２６に対し内側に傾斜した検出板４７に衝突して、矢印Ｙ２に示すように掘削チェーン１７側へ方向転換させることができ、これにより、カバー体８から導出される異物の落下範囲を狭めることができる。
【００６６】
一方、図６に示す解除状態とすることにより、予め設定された異物許容寸法Ｄ２以上の異物Ｕがカバー体８の内部への進入するのを防止することができる。
【００６７】
すなわち、前記解除状態では、掘削チェーン１７のカッタービット２３と突起部５３との間の距離が異物許容寸法Ｄ２に設定されているとともに、検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ揺動することが許容されている。
【００６８】
そのため、異物許容寸法Ｄ２以上の大きさの異物Ｕの付着したカッタービット２３が第二延長カバー２６の内側へ進入しようとすると、図７の（ａ）に示すように、異物Ｕが突起部５３のカム面５３ａに対し摺動することにより検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ押し広げられることになる。
【００６９】
そして、このように揺動する検出板４７によって、図７の（ｂ）に示すように、第二延長カバー２６の外側面に設けられたリミットスイッチ５０が押し込まれ、当該検出板４７の揺動が検知される。
【００７０】
なお、本実施形態に係る掘削機１には、前述した構成を制御するコントローラ６０が設けられている。
【００７１】
図８は、図１の掘削機１に搭載されたコントローラの要部を示すブロック図である。
【００７２】
図８を参照して、コントローラ６０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、初期設定等の記憶領域として使用されるＲＡＭ又はＲＯＭ等により構成され、自動モード制御手段６１、手動モード制御手段６２又は非常停止制御手段６３として主に機能するようになっている。
【００７３】
具体的に、コントローラ６０は、前記上部旋回体４に設けられた切換スイッチ６４の入力操作によって前記自動モード制御手段６１を機能させる自動モードと手動モード制御手段６２を機能させる手動モードとを切換えることが可能に構成されている。
【００７４】
自動モード制御手段６１は、前記ロッド検出センサ５８により検出された昇降シリンダ７のロッドの昇降位置に基づいて地表に露出する掘削チェーン１７の高さ寸法を特定し、この高さ寸法の範囲について掘削チェーン１７を取り囲むことができる分だけウィンチモータ５９を駆動させてカバー体８を延長させる。なお、本実施形態では、常時、ロッドの昇降位置を検出してカバー体を伸縮するように構成されているが、前記ロッド検出センサ５８の検出タイミングは、所定時間ごとに行なってもよい。
【００７５】
手動モード制御手段６２は、前記上部旋回体４に設けられたレバー等からなる操作部６５による乗員の入力操作の分だけウィンチモータ５９を駆動してカバー体８を伸縮するように構成されている。
【００７６】
非常停止制御手段６３は、前記リミットスイッチ５０により検出板４７が揺動したことが検出された場合（図７に示す場合）に、掘削チェーン１７駆動用のモータ１５を停止させるようになっている。
【００７７】
以下、図１〜図３を参照して、前記掘削機１を用いた掘削作業のうち、まずカッター本体１６を引き上げる手順について説明する。
【００７８】
掘削作業の実行時には、図１に示すように、昇降シリンダ７が最も短縮した位置、すなわち、カバー体８が短縮姿勢とされた状態で、かつ、前記検出板４７の下端部が地表の高さ位置とされている。
【００７９】
この状態から、前記切換スイッチ６４の入力操作により自動モードに切換えるとともに昇降シリンダ７を伸張すると、掘削体６の上昇動作に応じてカバー体８が延長するようにコントローラ６０がウィンチモータ５９を作動させる。その結果、終には、図３の右側に示すように、カバー体８が延長姿勢となり、掘削体６が上昇しているにもかかわらず、掘削チェーン１７の地上部分を覆う状態となる。
【００８０】
次いで、前記モータ１５を停止して掘削チェーン１７の循環駆動を停止して、前記切換スイッチ６４の入力操作により手動モードに切換えるとともにウィンチモータ５９を駆動することにより、図３の左側に示すように、カバー体８を短縮姿勢とする。
【００８１】
これにより、短縮姿勢から延長姿勢までのストロークＤ１の分だけ、掘削チェーン１７が側方へ開放されるので、この状態で、地上にて開放された中間掘削フレーム２０を他の掘削フレーム１９〜２１から切り離すとともに、当該中間フレーム２０に沿って設けられた掘削チェーン１７を切り離して、当該中間掘削フレーム２０及び掘削チェーン１７を抜き取る。
【００８２】
次いで、中間掘削フレーム２０の長さ寸法の分だけ昇降シリンダ７を短縮することにより掘削体６を下降させて、上側掘削フレーム１９に対し他の中間掘削フレーム２０又は２１を連結し、さらに昇降シリンダ７を短縮して掘削体６を最下降位置まで下降させることにより、図１又は図２の状態とする。
【００８３】
そして、上述した手順を繰り返し行うことによりカッター本体１６を地上へ引き抜くことができる。
【００８４】
次いで、カッター本体１６を地中に挿入する（立て込む）手順について説明する。
【００８５】
まず、カッター本体１６を、上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２１とを連結するとともにこれら掘削フレーム１９、２１に対応する掘削チェーン１７をそれぞれ連結した状態とする（すなわち、中間掘削フレーム２０及びこれに対応する掘削チェーン１７を連結しない状態とする）。
【００８６】
次いで、地表に露出したカッター本体１６（掘削チェーン１７）を取り囲むようにカバー体８を延長し、前記切換スイッチ６４の入力装置により自動モードに切換えた上で、前記モータ１５を作動して掘削チェーン１７を循環駆動し、この状態で、掘削体６を下降させる。
【００８７】
これにより、カッター本体１６は、予め形成された掘削穴内に挿入される。このとき、掘削チェーン１７により前記掘削穴の一部が削られ、この際に土砂等の異物が掘削チェーン１７の循環駆動により地表へ導かれることになるが、この土砂は前記カバー体８により外側へ飛散することはない。
【００８８】
さらに、掘削体６の下降時には、前記昇降シリンダ７の短縮に応じてカバー体８が短縮する。
【００８９】
そして、掘削体６が予め設定された位置（掘削体６が最も下降する手前側の位置）まで下降すると、当該掘削体６の下降を停止するとともに前記モータ１５を停止することにより掘削チェーン１７の循環駆動を停止する。
【００９０】
次いで、前記切換スイッチ６４の入力装置により手動モードに切換えるとともにウィンチモータ５９を駆動することにより、図３の左側に示すように、カバー体８を短縮姿勢とする。
【００９１】
これにより、地表に露出したカッター本体１６の一部がカバー体８から開放されるので、この状態で、地上にて上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２０とを切り離すとともに、これら掘削フレーム１９、２０の間に中間掘削フレーム２１を継ぎ足す。
【００９２】
その後、カバー体８を延長してカッター本体１６を取り囲むとともに自動モードに切換えた上で、掘削チェーン１７を循環駆動させながら掘削体６を下降し、中間掘削フレーム２０を継ぎ足す上述した手順を繰り返すことになる。
【００９３】
以上説明したように、上記実施形態に係る掘削機１によれば、掘削体６に設けられたカバー体８が、延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されているので、掘削体６の昇降位置にかかわらず地表に露出する掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線回りに取り囲んで土砂が飛散するのを確実に防止することができる。
【００９４】
そして、前記掘削体６は、基部カバー２４とこの基部カバー２４の外側の領域を通って当該基部カバー２４に対し相対変位自在な各延長カバー２５、２６とを有するテレスコープ型に形成されているので、各カバー２４〜２６に金属材料等、強度高い材質を有する材料を用いながら当該各カバー１９〜２１の相対変位によってカバー体８確実に伸縮することができる。
【００９５】
また、前記実施形態のようにウィンチモータ５９によりカバー体８を伸縮するように構成すれば、掘削チェーン１７のメンテナンスを行う際等に、伸縮駆動部２７を作動させることにより、地表から露出する部分について、掘削チェーン１７をカバー体８から開放することができる。
【００９６】
さらに、前記実施形態のようにロッド検出センサ５８により検出された掘削体６の昇降位置に基づいて、カバー体８が地表から露出した掘削チェーン１７を取り囲むことができる長さとなるようにウィンチモータ５９の駆動を制御するに構成すれば、昇降シリンダ７による掘削体６の昇降動作に同期してカバー体８を伸縮させることにより、掘削体６の昇降位置に応じて、地表に露出した掘削チェーン１７を取り囲むことができるようにカバー体８の長さを自動的に調整することができる。
【００９７】
また、前記実施形態のようにウィンチモータ５９を基部カバー２４の上端に設けた構成とすることにより、掘削チェーン１７の循環駆動によってカバー体８の内側で多数の土砂等が飛散している場合であっても、当該土砂等がウィンチモータに与える影響を低減することができる。
【００９８】
そして、カバー体８に進入する掘削チェーン１７のカッタービット２３に対し異物許容寸法Ｄ２よりも大きな異物Ｕが付着している場合に、掘削チェーン１７の循環駆動を停止させる前記実施形態によれば、異物許容寸法Ｄ２以上の大きさの異物Ｕがカバー体８の深部（上部）へ進入するのを未然に防止することにより、当該カバー体８の内側に配設される構成部品（例えば、モータ１５）の破損を抑制することができる。
【００９９】
ここで、規制レバー４９を検出板４７に連結することにより、カバー体８の外側への検出板４７の揺動を規制するようにした前記実施形態によれば、検出板４７をカバー体８の内側へ揺動した姿勢で保持することにより検出板４７と掘削チェーン１７との間の隙間を小さくした状態を維持することができるので、カッタービット２３に異物許容寸法Ｄ２よりも小さな異物Ｕがカバー体８の内側へ進入しこの異物Ｕがカバー体８の内側で離脱した場合に、当該異物Ｕがカバー体８の外側へ落下するための範囲をカバー体８とカッタービット２３との狭い隙間に限定して、当該異物Ｕの飛散範囲をより小さくすることができる。
【０１００】
一方、規制レバー４９から軸Ｊ２を引き抜くことによりカバー体８の外側への検出板４７の揺動を許容した場合には、前記リミットスイッチ５０とコントローラ６０とによってカバー体８の深部へ大きな異物Ｕが進入するのを防止することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態に加えて、図９及び図１０に示すように、掻き取り部材６６を設けることにより、掘削チェーン１７を清掃することができる。
【０１０２】
図９は、本発明の別の実施形態に係る掘削機を示す図４相当図である。図１０の（ａ）は図９の掻き取り部材を拡大して示す左側面図であり、（ｂ）は（ａ）の挟持部材を分解して示す斜視図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０３】
掻き取り部材６６は、前記上側掘削フレーム１９から前方へ延びる左右一対のブラケット６７と、これらブラケット６７に対し上下軸Ｊ３回りに揺動自在に支持された左右一対のアーム６８と、前記下側掘削フレーム２１から左右両側へ延びる一対の支持部６９と、各アーム６８上にそれぞれ設けられた挟持部７０と、この挟持部７０に挟持された複数のブラシ片７１とを備えている。
【０１０４】
前記ブラケット６７及び支持部６９は、それぞれ前記第二延長フレーム２６に取り囲まれた共通の高さ位置で、下側掘削フレーム２１に固定されている。
【０１０５】
アーム６８は、平面視Ｌ字型に形成された部材であり、一方の端末が前記上下軸Ｊ３に軸支されているとともに、他方の端末が連結ピン７２を挿抜することにより前記支持部６９に着脱自在とされている。
【０１０６】
したがって、連結ピン７２により支持部６９に固定されたアーム６８は、平面視でその一方の辺６８ａが左右方向に沿って配置されるとともに、他方の辺６８ｂが前後方向に沿って配置される。
【０１０７】
挟持部７０は、前記アーム６８の辺６８ｂ上に設けられている。また、挟持部７０は、上下に対をなす板材７３と、これら板材７３を上下に貫く複数のボルト７４とを備え、当該各ボルト７４を締結することにより各板材７３に相対向して形成された複数の凹溝７３ａ内で各ブラシ片７１をそれぞれ挟持するようになっている。
【０１０８】
具体的に、各凹溝７３内で挟持された各ブラシ７１は、各アーム６８が連結ピン７２により固定された状態において、それぞれ左右方向に沿って配置され、それぞれの内側の端末が前後に並ぶ複数のカッタービット２３の間に配置されるようになっている。
【０１０９】
この実施形態によれば、掘削体６に固定された各ブラシ片７１と、循環駆動するカッタービット２３とが相対的に移動する過程で、各ブラシ片７１によってカッタービット２３に付着した土砂等を除去することができるので、掘削作業とカッタービット２３の清掃作業とを並行して行うことができ、カッタービット２３を清掃する手間を軽減することができる。
【０１１０】
特に、前記実施形態では、カバー体８によって取り囲まれた範囲（上下位置）に掻き取り部材６６が設けられているので、当該掻き取り部材６６によって掻き取られた土砂等の異物が周囲に飛散するのをカバー体８によって防止しながら、カッタービット２３を清掃することができる。
【０１１１】
なお、前記実施形態では、基部カバー２４の外側に各延長カバー２５、２６を嵌め込んだ構成について説明しているが、各延長カバー２５、２６を基部カバー２４の内側に嵌め込んだ構成とすることもでき、また、各延長カバー２５、２６の数量は２つに限定されることはない。
【０１１２】
また、前記実施形態では、カバー体８を、ウィンチモータ５９によるロープ４４の巻上げ又は巻下げにより伸縮させるようにしているが、前記伸縮駆動手段２７は、この構成に限定されることはなく、例えば、油圧シリンダのロッドの伸縮動作によりカバー体８を伸縮させるように構成することもできる。
【０１１３】
さらに、前記実施形態では、掘削体６を最も下降させた状態において、短縮姿勢とされたカバー体８の下端部が地面に接触する長さ寸法に設定されているが、カバー体８の長さ寸法は、必ずしも地面に接触するように設定する必要はなく、少なくともカバー体８と地面との間を通して土砂が周囲に飛散されない範囲で調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態に係る掘削機を示す側面図である。
【図２】図１の掘削機の正面図である。
【図３】図１の駆動装置の一部を省略して示す正面断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３の異物検出手段を拡大して示す正面断面図である。
【図６】図５の異物検出手段を解除状態とした正面断面図である。
【図７】（ａ）は、図５の異物検出手段の検出板がカバー体の外側へ揺動した状態を示す正面断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図である。
【図８】図１の掘削機の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る掘削機を示す図４相当図である。
【図１０】（ａ）は、図９の掻き取り部材を拡大して示す左側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の挟持部材を分解して示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｄ１ ストローク（昇降駆動部の昇降範囲に対応する距離）
Ｄ２ 異物許容寸法（予め設定された大きさ）
Ｊ１ 水平軸
Ｊ２ 軸（第二規制手段）
Ｕ 異物
１ 掘削機
２ ベースマシン
５ リーダ
６ 掘削体
７ 昇降シリンダ（昇降駆動部）
８ カバー体
１５ モータ（駆動部）
１７ 掘削チェーン（無端状体）
１９ 上側掘削フレーム（掘削フレーム）
２０ 中間掘削フレーム（掘削フレーム）
２１ 下側掘削フレーム（掘削フレーム）
２３ カッタービット（掘削刃）
２４ 基部カバー
２５ 第一延長カバー（延長カバー）
２６ 第二延長カバー（延長カバー）
２７ 伸縮駆動手段（伸縮駆動部）
４０ 異物検出手段
４７ 検出板
４８ 規制ブロック（規制手段）
４９ 規制レバー（第二規制手段）
５０ リミットスイッチ（揺動位置検出手段）
５５ ブラケット（第二規制手段）
５６ 規制ピン（第二規制手段）
５８ ロッド検出センサ（検出手段）
６０ コントローラ（制御手段）
６６ 掻き取り部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に止水用、基礎用等の地中連続壁を造成するための連続溝を掘削する掘削機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、掘削機として、ベースマシンに昇降自在に装着された掘削体を有し、この掘削体を昇降させることにより地中の土砂を掘削するものが知られている。
【０００３】
この種の掘削機では、掘削体を引き上げる際に、当該掘削体に付着した土砂等が周囲に飛散するおそれがあった。
【０００４】
このような土砂の飛散を防止する技術として、バケット式の掘削機において掘削バケットの周囲を取り囲む掘削バケット用シート装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
前記シート装置は、掘削バケットが地中に挿入された際に地上に残されて折り畳み状態に変位するとともに、掘削バケットを地上へ引き上げた際に自重で伸張状態となって掘削バケットを覆うように形成された蛇腹状のシートにより構成されている。
【特許文献１】実開平６−４１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記掘削機としては、上下方向に延びる掘削フレームと、この掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体と、この無端状体を循環駆動させる駆動部とを有する掘削体を備えたものが知られている。
【０００７】
この種の掘削機は、前記無端状体を循環駆動させながら掘削体を下降させて、掘削刃にて地面を掘削するように構成されているため、前記特許文献１のシート装置を採用するのに適していない。
【０００８】
すなわち、前記のように掘削刃を有する掘削機に対し前記特許文献１のシート装置を用いるためには当該シート装置に優れた柔軟性及び高い強度が要求される。これは、前記特許文献１の掘削機ではバケット開放時にバケット内に収納された静止状態にある土砂が飛散するため土砂等の運動エネルギーが比較的小さいのに対し、掘削刃を有する掘削機においては、掘削刃に付着していた土砂等が掘削刃の回転に伴って飛散するため土砂等の運動エネルギーが大きく、この運動エネルギーを吸収するための柔軟性及び強度がシート装置に要求されるためである。そして、これら双方の要求を満足したシート装置を形成するためには、シート素材として特殊な素材を用いる必要があることから高価なものとなりコスト面から採用することが困難だった。
【０００９】
特に、前記のように上下方向に延びる掘削フレームを有する掘削機に特許文献１のシート装置を採用する場合には、その長さに対応してシート装置が長大なものとなるため、掘削フレームを地中に挿入する際にシート装置の折り畳みをスムーズに行なうためにより大きな柔軟性が必要となる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、掘削フレームの引抜作業時において、地上での土砂の飛散を確実に防止することができる掘削機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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、上下方向に延びる掘削フレームとこの掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体とこの無端状体を循環駆動させる駆動部とを有するとともにベースマシンに対して少なくとも昇降自在に装着された掘削体を備え、前記掘削体を下降させて掘削フレームを地中に挿入するとともに前記無端状体を前記駆動部によって循環駆動させることにより地中の土砂を掘削する掘削機であって、前記掘削体に設けられ、前記無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲むカバー体をさらに備え、このカバー体は、前記掘削体に固定された基部カバーと、この基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し前記軸線方向に相対変位自在に装着された延長カバーとを有し、前記カバー体は、前記基部カバーに対する前記延長カバーの相対移動により、前記掘削体がベースマシンに対し最も上昇した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、前記掘削体がベースマシンに対し最も下降した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢とに切換可能となるように伸縮することを特徴とする掘削機を提供する。
【００１２】
本発明によれば、掘削体に設けられたカバー体が、延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されているので、掘削体の昇降位置にかかわらず地表に露出する無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲んで土砂が飛散するのを確実に防止することができる。
【００１３】
そして、前記掘削体は、基部カバーとこの基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し相対変位自在な延長カバーとを有するテレスコープ型に形成されているので、優れた柔軟性及び高い強度の双方を満足するシート材が要求される従来の技術と異なり、前記両カバーに金属材料等、強度の高い材質を有する材料を用いながら当該両カバーの相対変位によってカバー体を確実に伸縮させることができる。
【００１４】
前記カバー体は、その自重で伸縮させるようにしてもよいが、前記掘削体を前記ベースマシンに対し昇降させる昇降駆動部と、前記カバー体を前記延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮させる伸縮駆動部とをさらに備えていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、無端状体のメンテナンスを行う際等に、伸縮駆動部を作動させることにより、地表から露出する部分について、無端状体をカバー体から開放することができる。
【００１６】
さらに、前記昇降駆動部による掘削体の昇降位置を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記昇降位置に基づいて、前記カバー体が、地表から露出した前記無端状体を取り囲むことができる長さとなるように前記伸縮駆動部の駆動を制御する制御手段とを備えていることが特に好ましい。
【００１７】
この構成によれば、昇降駆動部による掘削体の昇降動作に同期してカバー体を伸縮させることにより、当該掘削体の昇降位置に応じて、地表に露出した無端状体を取り囲むことができるようにカバー体の長さを自動的に調整することができる。
【００１８】
前記掘削機において、前記掘削体には、前記カバー体によって取り囲まれた範囲内で前記無端状体の掘削刃に臨むように掻き取り部材が固定されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、掘削体に固定された掻き取り部材と、循環駆動する掘削刃とが相対的に移動する過程で、前記掻き取り部材によって掘削刃に付着した土砂等の異物を除去することができるので、掘削作業と掘削刃の清掃作業とを並行して行うことができ、掘削刃を清掃する手間を軽減することができる。
【００２０】
特に、上記構成では、カバー体によって取り囲まれた範囲内に掻き取り部材が設けられているので、当該掻き取り部材によって掻き取られた土砂等の異物が周囲に飛散するのをカバー体８によって防止しながら、掘削刃を清掃することができる。
【００２１】
前記伸縮駆動部の具体的態様としては、前記基部カバーの上端に取り付けられたウィンチと、このウィンチを回転駆動するモータと、前記ウィンチの回転駆動により巻上げ又は巻下げられるロープとを備え、前記ロープの巻き上げ又は巻下げ動作に応じて前記延長カバーを基部カバーに対し昇降させることにより前記カバー体を伸縮させる構成とすることができる。
【００２２】
この構成によれば、カバー体を伸縮させるウィンチモータを、前記基部カバーの上端に取り付けているので、無端状体の循環駆動によってカバー体の内側で多数の土砂等が飛散している場合であっても、当該土砂等がウィンチモータに与える影響を低減することができる。
【００２３】
また、前記カバー体は、複数の延長カバーを有しており、各延長カバーは、これに隣接する延長カバーに対して相対移動可能に設けられていることが好ましい。
【００２４】
この構成によれば、複数の延長カバーを備えているので、本体カバーの伸縮範囲をより長くすることができ、逆に、伸縮範囲を一定にした場合には、基部カバーや延長カバー１個当たりの長さを短くしてコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
さらに、前記カバー体の下端部には、当該カバー体に進入する前記無端状体の掘削刃に対し予め設定された大きさ以上の異物が付着しているか否かを検出する異物検出手段が設けられているとともに、この異物検出手段により前記大きさ以上の異物が検出された場合に、前記無端状体の循環駆動を停止させるように前記駆動部を制御する制御手段を備えていることが特に好ましい。
【００２６】
この構成によれば、カバー体に進入する掘削刃に大きな異物が付着している場合に、無端状体の駆動を停止させることができるので、予め設定された大きさ以上の異物がカバー体の深部（上部）へ進入するのを未然に防止することにより、当該カバー体の内側に配設される構成部品（例えば、無端状体を駆動するモータ等）の破損を抑制することができる。
【００２７】
具体的に、前記異物検出手段は、その上端部が前記カバー体の下端部に水平軸回りに揺動自在に支持された検出板と、この検出板をカバー体の内側へ揺動する方向へ付勢する付勢手段と、前記検出板の下端部が前記予め設定された大きさに対応する距離だけ前記掘削刃から離間した位置となるように当該検出板のカバー体の内側への揺動を規制する規制手段と、前記検出板がカバー体の外側に揺動したか否かを検出する揺動位置検出手段とを備え、前記検出板の下端部には、上方へ向かうに従いカバー体の内側へ傾斜する内側面が形成され、この内側面とカバー体の内側へ進入する掘削刃に付着した前記予め設定された大きさ以上の異物とが摺接することにより、前記検出板がカバー体の外側に揺動する構成とすることができる。
【００２８】
この構成によれば、カバー体の内側へ進入する掘削刃に前記予め設定された大きさ以上の異物が付着している場合に、当該異物と検出板の内側面とが摺接することにより当該検出板がカバー体の外側へ揺動し、この揺動を揺動位置検出手段によって検出することにより、大きな異物が付着していることを検知して無端状体を停止させることができる。
【００２９】
前記掘削機において、前記規制手段により規制された姿勢で前記検出板がカバー体の外側へ揺動するのを規制する第二規制手段をさらに備え、この第二規制手段は、検出板の揺動を規制する規制状態と当該揺動を許容する許容状態とに遷移自在に構成されていることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、検出板をカバー体の内側へ揺動した姿勢で保持することにより検出板と無端状体との間の隙間を小さくした状態を維持することができるので、掘削刃に前記予め設定された大きさよりも小さな異物がカバー体の内側へ進入しこの異物がカバー体の内側で離脱した場合に、当該異物がカバー体の外側へ落下するための範囲をカバー体と掘削刃との狭い隙間に限定して、当該異物の飛散範囲をより小さくすることができる。
【００３１】
一方、前記第二規制手段は、カバー体の外側への検出板の揺動を許容する状態にも遷移自在とされているので、この許容状態とした場合には、上述した異物検出手段と制御手段とによってカバー体の深部へ大きな異物が進入するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、掘削フレームの引抜作業時において、地上での土砂の飛散を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施形態に係る掘削機を示す側面図である。図２は、図１の掘削機の正面図である。
【００３５】
図１及び図２を参照して、掘削機１は、ベースマシン２を備えている。このベースマシン２は、クローラ３ａが設けられた下部走行体３と、この下部走行体３上に旋回可能に配置された上部旋回体４とを備えている。
【００３６】
上部旋回体４は、その前部に立設されたリーダ５と、このリーダ５に対し昇降自在に取り付けられた掘削体６と、この掘削体６を昇降させる昇降シリンダ（昇降駆動部）７と、前記掘削体６に装着されたカバー体８とを備えている。
【００３７】
リーダ５は、上下に延びる筒状をなし、その上部に設けられたブラケット９がステー１０を介して上部旋回体４の所定部位に連結されている。このリーダ５には、上下に延びる左右一対のレール１１が固定され、これらレール１１に沿って前記掘削体６がスライド自在に装着されている。
【００３８】
図３は、図１の掘削体６の一部を省略して示す正面断面図である。図４は、図３のIV−IV線断面図である。
【００３９】
図１〜図４を参照して、掘削体６は、ベース１２と、このベース１２に設けられたスプロケット１４及びこれを回転駆動するモータ（駆動部）１５と、前記ベース１２から下方に延びるカッター本体１６と、このカッター本体１６と前記スプロケット１４との間に掛け渡される掘削チェーン（無端状体）１７とを備え、前記ベース１２及びカッター本体１６がスライダ１８を介して前記レール１１に装着されている。
【００４０】
カッター本体１６は、前記ベース１２の下端部に連結された上側掘削フレーム１９と、この上側掘削フレーム１９の下端部に着脱自在に連結された中間掘削フレーム２０と、この中間掘削フレーム２０の下端部に着脱自在に連結された下側掘削フレーム２１と、この下側掘削フレーム２１の下端部に装着されたアイドラ２２（図１及び図２参照）とを備えている。
【００４１】
そして、このアイドラ２２と前記スプロケット１４との間に、表面に前後に並ぶ複数のカッタービット２３（掘削刃：図４参照）をもつ無端状の掘削チェーン１７が掛け渡されることにより、前記スプロケット１４、モータ１５及びカッター本体１６によってチェーン式カッターが構成されている。
【００４２】
なお、本実施形態では、上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２１との間に、複数の中間掘削フレーム２０及び掘削チェーン１７を継ぎ足すことにより、カッター本体１６を上下方向に延長することが可能とされている。
【００４３】
前記昇降シリンダ７は、前記レール１１が形成された範囲内、すなわち、予め設定された昇降範囲（例えば、５ｍ）で、掘削体６を昇降するようになっている。
【００４４】
また、昇降シリンダ７には、そのロッドの伸縮位置を検出するロッド検出センサ５８（図８参照）が設けられている。このロッド検出センサ５８は、例えば、ロッドの伸縮動作に従動するケーブルと、このケーブルを巻き取る方向に付勢されたケーブルリールと、このケーブルリールの回転位置を検出するロータリーエンコーダとを備えた構成とすることができる。
【００４５】
カバー体８は、前記掘削体６に固定された基部カバー２４と、この基部カバー２４の外側に嵌め込まれた第一延長カバー２５と、この第一延長カバー２５の外側に嵌め込まれた第二延長カバー２６と、この第二延長カバー２６の下端部に取り付けられた異物検出手段４０と、これら各延長カバー２４、２５を基部カバー２４に対し伸縮させる伸縮駆動手段（伸縮駆動部）２７とを備え、各カバー２４〜２６により前記掘削チェーン１７を前記掘削フレーム１９〜２１の軸線（上下軸）回りに取り囲むように構成されている。
【００４６】
基部カバー２４は、長手方向を左右に向けた断面略長方形で、かつ、下方へ開く有底容器状に形成されている。また、基部カバー２４の後部壁面には、当該壁面を貫く切り欠き部２８が形成され、この切り欠き部２８の縁部が前記ベース１２に対しブラケット２９を介して固定されている。
【００４７】
また、基部カバー２４の左右の外側面には、上下方向に延びるレール３０と、ガイドローラ３１とが設けられている。
【００４８】
第一延長カバー２５及び第二延長カバー２６は、それぞれ長手方向を左右方向に向けた断面略長方形に形成されているとともに、前記ベース１２との干渉を避けるようにその後部壁面を貫通する切り欠き部３２及び切り欠き部３７がそれぞれ形成された部材である。
【００４９】
第一延長カバー２５の左右の内側面には、前記レール３０に転がり接触するガイドローラ３３と、上下に延びて前記ガイドローラ３１を転がり接触自在に支持するレール３４とが設けられている。一方、第一延長カバー２５の左右の外側面には、上下に延びるレール３５と、ガイドローラ３６とが設けられている。
【００５０】
第二延長カバー２６の左右の内側面には、前記レール３５に転がり接触するガイドローラ３８と、上下に延びて前記ガイドローラ３６を転がり接触自在に支持するレール３９とが設けられている。
【００５１】
そして、前記第一延長カバー２５の左右の外側面には、後述するロープ４４が掛けられるシーブ４１が設けられている一方、第二延長カバー２６の左右上端部には、ロープ４４が掛けられるシーブ４２（図３参照）が設けられている。
【００５２】
伸縮駆動手段２７は、図３に示すように、前記基部カバー２４の上面（上端）に固着された左右一対のウィンチ４３と、これらウィンチ４３にそれぞれ巻回された一対のロープ４４と、前記ウィンチ４３を回転駆動するウィンチモータ５９（図８参照）とを備え、このウィンチモータ５９の駆動によって各ウィンチ４３を回転させることにより、各ロープ４４をそれぞれ巻上げ又は巻下げすることが可能とされている。
【００５３】
前記ロープ４４は、基部カバー２４に設けられたシーブ４５を介して前記第一延長カバー２５のシーブ４１に掛け渡されて上方に向かい、前記第二延長カバー２６のシーブ４２に掛け渡されて、その下端部が取付部材４６によって第二延長カバー２６の外側面に固定されている。
【００５４】
したがって、各ウィンチ４３によりロープ４４を巻き上げることにより、カバー体８を図３の左側に示す短縮姿勢として掘削チェーン１７を開放することができる一方、各ウィンチ４３によりロープ４４を巻下げることにより、カバー体８を図３の右側に示す延長姿勢として掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線（上下軸）回りに取り囲むことができる。
【００５５】
そして、前記短縮姿勢から延長姿勢までのストロークＤ１が、前記昇降シリンダ７の昇降範囲と略同一とされている。
【００５６】
図５は、図３の異物検出手段４０を拡大して示す正面断面図である。
【００５７】
図３及び図５を参照して、異物検出手段４０は、前記第二延長カバー２６に対しそれぞれ水平軸Ｊ１回りに揺動自在に取り付けられた３枚の検出板４７を備えている。すなわち、各検出板４７は、第二延長カバー２６の左右側壁に対してそれぞれ前後方向に延びる水平軸Ｊ１回りに、前壁に対して左右方向に延びる水平軸Ｊ１（図示せず）回りに揺動自在とされている。以下、右側に設けられた検出板４７及びその周囲の構成のみについて説明する。
【００５８】
異物検出手段４０は、前記検出板４７と、この検出板４７を第二延長カバー２６の内側へ揺動する方向へ付勢する図略の巻ばね（付勢手段）と、前記検出板４７の第二延長カバー２６の内側への揺動を規制する規制ブロック（規制手段）４８と、検出板４７の第二延長カバー２６の外側への揺動を規制する規制レバー４９と、検出板４７が第二延長カバー２６の外側に揺動したか否かを検出するリミットスイッチ（揺動位置検出手段）５０（図７参照）とを備えている。
【００５９】
検出板４７は、図略の付勢手段によって、その下端部が掘削チェーン１７側へ向くように前記水平軸Ｊ１回りに付勢された状態で取り付けられている。
【００６０】
また、検出板４７は、板本体５１と、この板本体５１から屈曲した屈曲部５２とを備え、この屈曲部５２には、前記掘削チェーン１７側へ突出する突起部５３が形成されている。この突起部５３の下面は、上方へ向かうに従い掘削チェーン１７側へ傾斜するカム面（内側面）５３ａとされている。
【００６１】
そして、検出板４７は、前記巻ばね（図示せず）の付勢力により第二延長カバー２６の内側へ揺動した板本体５１と規制ブロック４８とが当接することによって、当該板本体５１の下部が掘削チェーン１７側へ傾斜して配置されるとともに屈曲部５２が下に向けて配置され、このときの前記突起部５３と掘削チェーン１７との間の距離が後述する異物許容寸法Ｄ２に設定されている。
【００６２】
また、検出板４７の上端部には、前記水平軸Ｊ１が貫通する軸受け部材５４が設けられている。この軸受け部材５４には、第二延長カバー２６の外側へ延びるブラケット部５４ａが形成され、このブラケット部５４ａの先端部に水平軸Ｊ１の軸線方向に沿った貫通孔５４ｂが形成されている。
【００６３】
規制レバー４９は、第二延長カバー２６の外側面に突設されたブラケット５５に対し前記軸Ｊ１と平行な軸Ｊ２回りに片持ち状に軸支されている。この規制レバー４９の先端部には前記軸受け部材５４の貫通孔５４ｂと合致する貫通孔５５ａが形成されている。すなわち、規制レバー４９、ブラケット５５及び軸Ｊ２により第二規制手段が構成されている。
【００６４】
そして、この貫通孔５５ａ及び前記貫通孔５４ｂに規制ピン５６を挿通することにより、検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ揺動するのが規制される（以下、この状態をロック状態と称す）。一方、前記規制ピン５６を両貫通孔５４ｂ、５５ａから引き抜くことにより、図６に示すように、検出板４７の第二延長カバー２６の外側への揺動が許容される（以下、この状態を解除状態と称す）。
【００６５】
すなわち、図５に示すロック状態では、前記掘削チェーン１７のカッタービット２３に付着した土砂等の異物が、カバー体８の内側位置で脱離して矢印Ｙ１に示すように第二延長カバー２６の周囲に飛散しようとした場合であっても、当該第二延長カバー２６に対し内側に傾斜した検出板４７に衝突して、矢印Ｙ２に示すように掘削チェーン１７側へ方向転換させることができ、これにより、カバー体８から導出される異物の落下範囲を狭めることができる。
【００６６】
一方、図６に示す解除状態とすることにより、予め設定された異物許容寸法Ｄ２以上の異物Ｕがカバー体８の内部への進入するのを防止することができる。
【００６７】
すなわち、前記解除状態では、掘削チェーン１７のカッタービット２３と突起部５３との間の距離が異物許容寸法Ｄ２に設定されているとともに、検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ揺動することが許容されている。
【００６８】
そのため、異物許容寸法Ｄ２以上の大きさの異物Ｕの付着したカッタービット２３が第二延長カバー２６の内側へ進入しようとすると、図７の（ａ）に示すように、異物Ｕが突起部５３のカム面５３ａに対し摺動することにより検出板４７が第二延長カバー２６の外側へ押し広げられることになる。
【００６９】
そして、このように揺動する検出板４７によって、図７の（ｂ）に示すように、第二延長カバー２６の外側面に設けられたリミットスイッチ５０が押し込まれ、当該検出板４７の揺動が検知される。
【００７０】
なお、本実施形態に係る掘削機１には、前述した構成を制御するコントローラ６０が設けられている。
【００７１】
図８は、図１の掘削機１に搭載されたコントローラの要部を示すブロック図である。
【００７２】
図８を参照して、コントローラ６０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、初期設定等の記憶領域として使用されるＲＡＭ又はＲＯＭ等により構成され、自動モード制御手段６１、手動モード制御手段６２又は非常停止制御手段６３として主に機能するようになっている。
【００７３】
具体的に、コントローラ６０は、前記上部旋回体４に設けられた切換スイッチ６４の入力操作によって前記自動モード制御手段６１を機能させる自動モードと手動モード制御手段６２を機能させる手動モードとを切換えることが可能に構成されている。
【００７４】
自動モード制御手段６１は、前記ロッド検出センサ５８により検出された昇降シリンダ７のロッドの昇降位置に基づいて地表に露出する掘削チェーン１７の高さ寸法を特定し、この高さ寸法の範囲について掘削チェーン１７を取り囲むことができる分だけウィンチモータ５９を駆動させてカバー体８を延長させる。なお、本実施形態では、常時、ロッドの昇降位置を検出してカバー体を伸縮するように構成されているが、前記ロッド検出センサ５８の検出タイミングは、所定時間ごとに行なってもよい。
【００７５】
手動モード制御手段６２は、前記上部旋回体４に設けられたレバー等からなる操作部６５による乗員の入力操作の分だけウィンチモータ５９を駆動してカバー体８を伸縮するように構成されている。
【００７６】
非常停止制御手段６３は、前記リミットスイッチ５０により検出板４７が揺動したことが検出された場合（図７に示す場合）に、掘削チェーン１７駆動用のモータ１５を停止させるようになっている。
【００７７】
以下、図１〜図３を参照して、前記掘削機１を用いた掘削作業のうち、まずカッター本体１６を引き上げる手順について説明する。
【００７８】
掘削作業の実行時には、図１に示すように、昇降シリンダ７が最も短縮した位置、すなわち、カバー体８が短縮姿勢とされた状態で、かつ、前記検出板４７の下端部が地表の高さ位置とされている。
【００７９】
この状態から、前記切換スイッチ６４の入力操作により自動モードに切換えるとともに昇降シリンダ７を伸張すると、掘削体６の上昇動作に応じてカバー体８が延長するようにコントローラ６０がウィンチモータ５９を作動させる。その結果、終には、図３の右側に示すように、カバー体８が延長姿勢となり、掘削体６が上昇しているにもかかわらず、掘削チェーン１７の地上部分を覆う状態となる。
【００８０】
次いで、前記モータ１５を停止して掘削チェーン１７の循環駆動を停止して、前記切換スイッチ６４の入力操作により手動モードに切換えるとともにウィンチモータ５９を駆動することにより、図３の左側に示すように、カバー体８を短縮姿勢とする。
【００８１】
これにより、短縮姿勢から延長姿勢までのストロークＤ１の分だけ、掘削チェーン１７が側方へ開放されるので、この状態で、地上にて開放された中間掘削フレーム２０を他の掘削フレーム１９〜２１から切り離すとともに、当該中間フレーム２０に沿って設けられた掘削チェーン１７を切り離して、当該中間掘削フレーム２０及び掘削チェーン１７を抜き取る。
【００８２】
次いで、中間掘削フレーム２０の長さ寸法の分だけ昇降シリンダ７を短縮することにより掘削体６を下降させて、上側掘削フレーム１９に対し他の中間掘削フレーム２０又は２１を連結し、さらに昇降シリンダ７を短縮して掘削体６を最下降位置まで下降させることにより、図１又は図２の状態とする。
【００８３】
そして、上述した手順を繰り返し行うことによりカッター本体１６を地上へ引き抜くことができる。
【００８４】
次いで、カッター本体１６を地中に挿入する（立て込む）手順について説明する。
【００８５】
まず、カッター本体１６を、上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２１とを連結するとともにこれら掘削フレーム１９、２１に対応する掘削チェーン１７をそれぞれ連結した状態とする（すなわち、中間掘削フレーム２０及びこれに対応する掘削チェーン１７を連結しない状態とする）。
【００８６】
次いで、地表に露出したカッター本体１６（掘削チェーン１７）を取り囲むようにカバー体８を延長し、前記切換スイッチ６４の入力装置により自動モードに切換えた上で、前記モータ１５を作動して掘削チェーン１７を循環駆動し、この状態で、掘削体６を下降させる。
【００８７】
これにより、カッター本体１６は、予め形成された掘削穴内に挿入される。このとき、掘削チェーン１７により前記掘削穴の一部が削られ、この際に土砂等の異物が掘削チェーン１７の循環駆動により地表へ導かれることになるが、この土砂は前記カバー体８により外側へ飛散することはない。
【００８８】
さらに、掘削体６の下降時には、前記昇降シリンダ７の短縮に応じてカバー体８が短縮する。
【００８９】
そして、掘削体６が予め設定された位置（掘削体６が最も下降する手前側の位置）まで下降すると、当該掘削体６の下降を停止するとともに前記モータ１５を停止することにより掘削チェーン１７の循環駆動を停止する。
【００９０】
次いで、前記切換スイッチ６４の入力装置により手動モードに切換えるとともにウィンチモータ５９を駆動することにより、図３の左側に示すように、カバー体８を短縮姿勢とする。
【００９１】
これにより、地表に露出したカッター本体１６の一部がカバー体８から開放されるので、この状態で、地上にて上側掘削フレーム１９と下側掘削フレーム２０とを切り離すとともに、これら掘削フレーム１９、２０の間に中間掘削フレーム２１を継ぎ足す。
【００９２】
その後、カバー体８を延長してカッター本体１６を取り囲むとともに自動モードに切換えた上で、掘削チェーン１７を循環駆動させながら掘削体６を下降し、中間掘削フレーム２０を継ぎ足す上述した手順を繰り返すことになる。
【００９３】
以上説明したように、上記実施形態に係る掘削機１によれば、掘削体６に設けられたカバー体８が、延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮自在に構成されているので、掘削体６の昇降位置にかかわらず地表に露出する掘削チェーン１７を掘削フレーム１９〜２１の軸線回りに取り囲んで土砂が飛散するのを確実に防止することができる。
【００９４】
そして、前記掘削体６は、基部カバー２４とこの基部カバー２４の外側の領域を通って当該基部カバー２４に対し相対変位自在な各延長カバー２５、２６とを有するテレスコープ型に形成されているので、各カバー２４〜２６に金属材料等、強度高い材質を有する材料を用いながら当該各カバー１９〜２１の相対変位によってカバー体８確実に伸縮することができる。
【００９５】
また、前記実施形態のようにウィンチモータ５９によりカバー体８を伸縮するように構成すれば、掘削チェーン１７のメンテナンスを行う際等に、伸縮駆動部２７を作動させることにより、地表から露出する部分について、掘削チェーン１７をカバー体８から開放することができる。
【００９６】
さらに、前記実施形態のようにロッド検出センサ５８により検出された掘削体６の昇降位置に基づいて、カバー体８が地表から露出した掘削チェーン１７を取り囲むことができる長さとなるようにウィンチモータ５９の駆動を制御するに構成すれば、昇降シリンダ７による掘削体６の昇降動作に同期してカバー体８を伸縮させることにより、掘削体６の昇降位置に応じて、地表に露出した掘削チェーン１７を取り囲むことができるようにカバー体８の長さを自動的に調整することができる。
【００９７】
また、前記実施形態のようにウィンチモータ５９を基部カバー２４の上端に設けた構成とすることにより、掘削チェーン１７の循環駆動によってカバー体８の内側で多数の土砂等が飛散している場合であっても、当該土砂等がウィンチモータに与える影響を低減することができる。
【００９８】
そして、カバー体８に進入する掘削チェーン１７のカッタービット２３に対し異物許容寸法Ｄ２よりも大きな異物Ｕが付着している場合に、掘削チェーン１７の循環駆動を停止させる前記実施形態によれば、異物許容寸法Ｄ２以上の大きさの異物Ｕがカバー体８の深部（上部）へ進入するのを未然に防止することにより、当該カバー体８の内側に配設される構成部品（例えば、モータ１５）の破損を抑制することができる。
【００９９】
ここで、規制レバー４９を検出板４７に連結することにより、カバー体８の外側への検出板４７の揺動を規制するようにした前記実施形態によれば、検出板４７をカバー体８の内側へ揺動した姿勢で保持することにより検出板４７と掘削チェーン１７との間の隙間を小さくした状態を維持することができるので、カッタービット２３に異物許容寸法Ｄ２よりも小さな異物Ｕがカバー体８の内側へ進入しこの異物Ｕがカバー体８の内側で離脱した場合に、当該異物Ｕがカバー体８の外側へ落下するための範囲をカバー体８とカッタービット２３との狭い隙間に限定して、当該異物Ｕの飛散範囲をより小さくすることができる。
【０１００】
一方、規制レバー４９から軸Ｊ２を引き抜くことによりカバー体８の外側への検出板４７の揺動を許容した場合には、前記リミットスイッチ５０とコントローラ６０とによってカバー体８の深部へ大きな異物Ｕが進入するのを防止することができる。
【０１０１】
なお、上述した実施形態に加えて、図９及び図１０に示すように、掻き取り部材６６を設けることにより、掘削チェーン１７を清掃することができる。
【０１０２】
図９は、本発明の別の実施形態に係る掘削機を示す図４相当図である。図１０の（ａ）は図９の掻き取り部材を拡大して示す左側面図であり、（ｂ）は（ａ）の挟持部材を分解して示す斜視図である。なお、上述した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０３】
掻き取り部材６６は、前記上側掘削フレーム１９から前方へ延びる左右一対のブラケット６７と、これらブラケット６７に対し上下軸Ｊ３回りに揺動自在に支持された左右一対のアーム６８と、前記下側掘削フレーム２１から左右両側へ延びる一対の支持部６９と、各アーム６８上にそれぞれ設けられた挟持部７０と、この挟持部７０に挟持された複数のブラシ片７１とを備えている。
【０１０４】
前記ブラケット６７及び支持部６９は、それぞれ前記第二延長フレーム２６に取り囲まれた共通の高さ位置で、下側掘削フレーム２１に固定されている。
【０１０５】
アーム６８は、平面視Ｌ字型に形成された部材であり、一方の端末が前記上下軸Ｊ３に軸支されているとともに、他方の端末が連結ピン７２を挿抜することにより前記支持部６９に着脱自在とされている。
【０１０６】
したがって、連結ピン７２により支持部６９に固定されたアーム６８は、平面視でその一方の辺６８ａが左右方向に沿って配置されるとともに、他方の辺６８ｂが前後方向に沿って配置される。
【０１０７】
挟持部７０は、前記アーム６８の辺６８ｂ上に設けられている。また、挟持部７０は、上下に対をなす板材７３と、これら板材７３を上下に貫く複数のボルト７４とを備え、当該各ボルト７４を締結することにより各板材７３に相対向して形成された複数の凹溝７３ａ内で各ブラシ片７１をそれぞれ挟持するようになっている。
【０１０８】
具体的に、各凹溝７３内で挟持された各ブラシ７１は、各アーム６８が連結ピン７２により固定された状態において、それぞれ左右方向に沿って配置され、それぞれの内側の端末が前後に並ぶ複数のカッタービット２３の間に配置されるようになっている。
【０１０９】
この実施形態によれば、掘削体６に固定された各ブラシ片７１と、循環駆動するカッタービット２３とが相対的に移動する過程で、各ブラシ片７１によってカッタービット２３に付着した土砂等を除去することができるので、掘削作業とカッタービット２３の清掃作業とを並行して行うことができ、カッタービット２３を清掃する手間を軽減することができる。
【０１１０】
特に、前記実施形態では、カバー体８によって取り囲まれた範囲（上下位置）に掻き取り部材６６が設けられているので、当該掻き取り部材６６によって掻き取られた土砂等の異物が周囲に飛散するのをカバー体８によって防止しながら、カッタービット２３を清掃することができる。
【０１１１】
なお、前記実施形態では、基部カバー２４の外側に各延長カバー２５、２６を嵌め込んだ構成について説明しているが、各延長カバー２５、２６を基部カバー２４の内側に嵌め込んだ構成とすることもでき、また、各延長カバー２５、２６の数量は２つに限定されることはない。
【０１１２】
また、前記実施形態では、カバー体８を、ウィンチモータ５９によるロープ４４の巻上げ又は巻下げにより伸縮させるようにしているが、前記伸縮駆動手段２７は、この構成に限定されることはなく、例えば、油圧シリンダのロッドの伸縮動作によりカバー体８を伸縮させるように構成することもできる。
【０１１３】
さらに、前記実施形態では、掘削体６を最も下降させた状態において、短縮姿勢とされたカバー体８の下端部が地面に接触する長さ寸法に設定されているが、カバー体８の長さ寸法は、必ずしも地面に接触するように設定する必要はなく、少なくともカバー体８と地面との間を通して土砂が周囲に飛散されない範囲で調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施形態に係る掘削機を示す側面図である。
【図２】図１の掘削機の正面図である。
【図３】図１の駆動装置の一部を省略して示す正面断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３の異物検出手段を拡大して示す正面断面図である。
【図６】図５の異物検出手段を解除状態とした正面断面図である。
【図７】（ａ）は、図５の異物検出手段の検出板がカバー体の外側へ揺動した状態を示す正面断面図であり、（ｂ）は（ａ）の一部を拡大して示す図である。
【図８】図１の掘削機の電気的構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る掘削機を示す図４相当図である。
【図１０】（ａ）は、図９の掻き取り部材を拡大して示す左側面図であり、（ｂ）は、（ａ）の挟持部材を分解して示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１５】
Ｄ１ ストローク（昇降駆動部の昇降範囲に対応する距離）
Ｄ２ 異物許容寸法（予め設定された大きさ）
Ｊ１ 水平軸
Ｊ２ 軸（第二規制手段）
Ｕ 異物
１ 掘削機
２ ベースマシン
５ リーダ
６ 掘削体
７ 昇降シリンダ（昇降駆動部）
８ カバー体
１５ モータ（駆動部）
１７ 掘削チェーン（無端状体）
１９ 上側掘削フレーム（掘削フレーム）
２０ 中間掘削フレーム（掘削フレーム）
２１ 下側掘削フレーム（掘削フレーム）
２３ カッタービット（掘削刃）
２４ 基部カバー
２５ 第一延長カバー（延長カバー）
２６ 第二延長カバー（延長カバー）
２７ 伸縮駆動手段（伸縮駆動部）
４０ 異物検出手段
４７ 検出板
４８ 規制ブロック（規制手段）
４９ 規制レバー（第二規制手段）
５０ リミットスイッチ（揺動位置検出手段）
５５ ブラケット（第二規制手段）
５６ 規制ピン（第二規制手段）
５８ ロッド検出センサ（検出手段）
６０ コントローラ（制御手段）
６６ 掻き取り部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延びる掘削フレームとこの掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体とこの無端状体を循環駆動させる駆動部とを有するとともにベースマシンに対して少なくとも昇降自在に装着された掘削体を備え、前記掘削体を下降させて掘削フレームを地中に挿入するとともに前記無端状体を前記駆動部によって循環駆動させることにより地中の土砂を掘削する掘削機であって、
前記掘削体に設けられ、前記無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲むカバー体をさらに備え、
このカバー体は、前記掘削体に固定された基部カバーと、この基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し前記軸線方向に相対変位自在に装着された延長カバーとを有し、
前記カバー体は、前記基部カバーに対する前記延長カバーの相対移動により、前記掘削体がベースマシンに対し最も上昇した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、前記掘削体がベースマシンに対し最も下降した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢とに切換可能となるように伸縮することを特徴とする掘削機。
【請求項２】
前記掘削体を前記ベースマシンに対し昇降させる昇降駆動部と、前記カバー体を前記延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮させる伸縮駆動部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
前記昇降駆動部による掘削体の昇降位置を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記昇降位置に基づいて、前記カバー体が、地表から露出した前記無端状体を取り囲むことができる長さとなるように前記伸縮駆動部の駆動を制御する制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の掘削機。
【請求項４】
前記掘削体には、前記カバー体によって取り囲まれた範囲内で前記無端状体の掘削刃に臨むように掻き取り部材が固定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項５】
前記伸縮駆動部は、前記基部カバーの上端に取り付けられたウィンチと、このウィンチを回転駆動するモータと、前記ウィンチの回転駆動により巻上げ又は巻下げられるロープとを備え、前記ロープの巻き上げ又は巻下げ動作に応じて前記延長カバーを基部カバーに対し昇降させることにより前記カバー体を伸縮させることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項６】
前記カバー体は、複数の延長カバーを有しており、各延長カバーは、これに隣接する延長カバーに対して相対移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項７】
前記カバー体の下端部には、当該カバー体に進入する前記無端状体の掘削刃に対し予め設定された大きさ以上の異物が付着しているか否かを検出する異物検出手段が設けられているとともに、この異物検出手段により前記大きさ以上の異物が検出された場合に、前記無端状体の循環駆動を停止させるように前記駆動部を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項８】
前記異物検出手段は、その上端部が前記カバー体の下端部に水平軸回りに揺動自在に支持された検出板と、この検出板をカバー体の内側へ揺動する方向へ付勢する付勢手段と、前記検出板の下端部が前記予め設定された大きさに対応する距離だけ前記掘削刃から離間した位置となるように当該検出板のカバー体の内側への揺動を規制する規制手段と、前記検出板がカバー体の外側に揺動したか否かを検出する揺動位置検出手段とを備え、前記検出板の下端部には、上方へ向かうに従いカバー体の内側へ傾斜する内側面が形成され、この内側面とカバー体の内側へ進入する掘削刃に付着した前記予め設定された大きさ以上の異物とが摺接することにより、前記検出板がカバー体の外側に揺動することを特徴とする請求項７に記載の掘削機。
【請求項９】
前記規制手段により規制された姿勢で前記検出板がカバー体の外側へ揺動するのを規制する第二規制手段をさらに備え、この第二規制手段は、検出板の揺動を規制する規制状態と当該揺動を許容する許容状態とに遷移自在に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の掘削機。
【請求項１】
上下方向に延びる掘削フレームとこの掘削フレームの上下に配された回転体の間に掛け渡された掘削刃を有する無端状体とこの無端状体を循環駆動させる駆動部とを有するとともにベースマシンに対して少なくとも昇降自在に装着された掘削体を備え、前記掘削体を下降させて掘削フレームを地中に挿入するとともに前記無端状体を前記駆動部によって循環駆動させることにより地中の土砂を掘削する掘削機であって、
前記掘削体に設けられ、前記無端状体を掘削フレームの軸線回りに取り囲むカバー体をさらに備え、
このカバー体は、前記掘削体に固定された基部カバーと、この基部カバーの内側又は外側の領域を通って当該基部カバーに対し前記軸線方向に相対変位自在に装着された延長カバーとを有し、
前記カバー体は、前記基部カバーに対する前記延長カバーの相対移動により、前記掘削体がベースマシンに対し最も上昇した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む延長姿勢と、前記掘削体がベースマシンに対し最も下降した状態において地表から露出する前記無端状体を前記軸線回りに取り囲む短縮姿勢とに切換可能となるように伸縮することを特徴とする掘削機。
【請求項２】
前記掘削体を前記ベースマシンに対し昇降させる昇降駆動部と、前記カバー体を前記延長姿勢と短縮姿勢との間で伸縮させる伸縮駆動部とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
前記昇降駆動部による掘削体の昇降位置を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記昇降位置に基づいて、前記カバー体が、地表から露出した前記無端状体を取り囲むことができる長さとなるように前記伸縮駆動部の駆動を制御する制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載の掘削機。
【請求項４】
前記掘削体には、前記カバー体によって取り囲まれた範囲内で前記無端状体の掘削刃に臨むように掻き取り部材が固定されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項５】
前記伸縮駆動部は、前記基部カバーの上端に取り付けられたウィンチと、このウィンチを回転駆動するモータと、前記ウィンチの回転駆動により巻上げ又は巻下げられるロープとを備え、前記ロープの巻き上げ又は巻下げ動作に応じて前記延長カバーを基部カバーに対し昇降させることにより前記カバー体を伸縮させることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項６】
前記カバー体は、複数の延長カバーを有しており、各延長カバーは、これに隣接する延長カバーに対して相対移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項７】
前記カバー体の下端部には、当該カバー体に進入する前記無端状体の掘削刃に対し予め設定された大きさ以上の異物が付着しているか否かを検出する異物検出手段が設けられているとともに、この異物検出手段により前記大きさ以上の異物が検出された場合に、前記無端状体の循環駆動を停止させるように前記駆動部を制御する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の掘削機。
【請求項８】
前記異物検出手段は、その上端部が前記カバー体の下端部に水平軸回りに揺動自在に支持された検出板と、この検出板をカバー体の内側へ揺動する方向へ付勢する付勢手段と、前記検出板の下端部が前記予め設定された大きさに対応する距離だけ前記掘削刃から離間した位置となるように当該検出板のカバー体の内側への揺動を規制する規制手段と、前記検出板がカバー体の外側に揺動したか否かを検出する揺動位置検出手段とを備え、前記検出板の下端部には、上方へ向かうに従いカバー体の内側へ傾斜する内側面が形成され、この内側面とカバー体の内側へ進入する掘削刃に付着した前記予め設定された大きさ以上の異物とが摺接することにより、前記検出板がカバー体の外側に揺動することを特徴とする請求項７に記載の掘削機。
【請求項９】
前記規制手段により規制された姿勢で前記検出板がカバー体の外側へ揺動するのを規制する第二規制手段をさらに備え、この第二規制手段は、検出板の揺動を規制する規制状態と当該揺動を許容する許容状態とに遷移自在に構成されていることを特徴とする請求項８に記載の掘削機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１７７４４４（Ｐ２００７−１７７４４４Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７５２７８（Ｐ２００５−３７５２７８）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【出願人】（３０４０２０３６２）コベルコクレーン株式会社 (296)
【Ｆターム（参考）】
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