特開 2021-1451 杭打機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-1451(P2021-1451A)

(43)【公開日】2021年1月7日

(54)【発明の名称】杭打機

(51)【国際特許分類】

   E02D 7/14 20060101AFI20201204BHJP

【ＦＩ】

   E02D7/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2019-114470(P2019-114470)

(22)【出願日】2019年6月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128358

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 良彦

(74)【代理人】

【識別番号】100086210

【弁理士】

【氏名又は名称】木戸 一彦

(72)【発明者】

【氏名】岸田 充弘

【テーマコード（参考）】

2D050

【Ｆターム（参考）】

2D050CB02

2D050EE14

(57)【要約】

【課題】車体の限定されたスペースにおいて、フロントジャッキを配置可能なフレーム構造を備えた杭打機を提供する。
【解決手段】メインフレーム２４の前部に設けられた左右一対のフロントジャッキを備えている杭打機において、メインフレームの前板２４ａの前面両側部には、該メインフレームとフロントジャッキ（ジャッキアーム３４）との間に介在され、フロントジャッキが接地されたことによって生じる負荷を分散可能な負荷受け部３８，３８を設けている。また、負荷受け部は、メインフレームの側板２４ｂの板面に対応する面を含む複数の板面を有して箱状に形成されている。さらに、メインフレームは、フロントブラケットを連結するための連結部材３９，３９を有して形成され、該連結部材は、メインフレーム及び負荷受け部の相互間に渡って固着されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クローラを備えた下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部にフロントブラケットを介して起伏可能に設けられたリーダと、該リーダの前面に沿って昇降可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、下面に前記旋回ベアリングが取り付けられる箱状のメインフレームと、該メインフレームの前部に設けられた左右一対のフロントジャッキとを備えている杭打機において、
前記メインフレームの前面両側部には、該メインフレームと前記フロントジャッキとの間に介在され、前記フロントジャッキが接地されたことによって生じる負荷を分散可能な負荷受け部を設けていることを特徴とする杭打機。

【請求項2】

前記負荷受け部は、前記メインフレームの側面に対応する面を含む複数の板面を有して箱状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の杭打機。

【請求項3】

前記メインフレームは、前記フロントブラケットを連結するための連結部材を有して形成され、該連結部材は、前記メインフレーム及び前記負荷受け部の相互間に渡って固着されていることを特徴とする請求項１又は２記載の杭打機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、杭打機に関し、詳しくは、上部旋回体の前後に安定用のジャッキ装置を備えた杭打機に関する。

【背景技術】

【0002】

杭打機は、一般に、クローラを備えた下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部に起伏可能に設けられたリーダとを備え、上部旋回体に搭載したエンジンパワーユニットを稼働させることにより、オーガなどの作業装置をリーダの前面に沿って昇降させたり、ジャッキ装置を接地して車体を安定させたりする油圧制御がなされている。ジャッキ装置は、左右一対のジャッキシリンダを上部旋回体の幅方向中央に位置するメインフレームの前部側面及び後部側面にそれぞれ設けたもので、その中でも、前側のジャッキ装置（フロントジャッキ）には、先端にジャッキシリンダを取り付けたアームを有しており、メインフレームから前方に離れたリーダ側面付近に接地することによって車体安定性を向上させている（例えば、特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２９３３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、杭打機の掘削能力を向上させるニーズの高まりを受け、同クラスの機種であっても、作業装置や走行体であるクローラなどが大型化する傾向にある。その上、この種のパワーユニットを搭載する杭打機では、排ガス規制の強化に伴って各種部品が増加する傾向にもある。このような事情から、フロントジャッキが取り付けられるメインフレームの側面領域が、他の構造物の配置によって侵食され、その結果、フロントジャッキの配置において設計上の制約を従来よりも受けやすくなるという課題があった。

【0005】

そこで本発明は、車体の限定されたスペースにおいて、フロントジャッキを配置可能なフレーム構造を備えた杭打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】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の杭打機は、クローラを備えた下部走行体と、該下部走行体の上部に旋回ベアリングを介して旋回可能に設けられた上部旋回体と、該上部旋回体の前部にフロントブラケットを介して起伏可能に設けられたリーダと、該リーダの前面に沿って昇降可能に設けられた作業装置とを備え、前記上部旋回体は、下面に前記旋回ベアリングが取り付けられる箱状のメインフレームと、該メインフレームの前部に設けられた左右一対のフロントジャッキとを備えている杭打機において、前記メインフレームの前面両側部には、該メインフレームと前記フロントジャッキとの間に介在され、前記フロントジャッキが接地されたことによって生じる負荷を分散可能な負荷受け部を設けていることを特徴としている。

【0007】

また、前記負荷受け部は、前記メインフレームの側面に対応する面を含む複数の板面を有して箱状に形成されていることを特徴とし、さらに、前記メインフレームは、前記フロントブラケットを連結するための連結部材を有して形成され、該連結部材は、前記メインフレーム及び前記負荷受け部の相互間に渡って固着されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、メインフレームの前面両側部に、フロントジャッキが接地されたことによって生じる負荷を分散可能な負荷受け部を設けているので、フロントジャッキのフレーム取付部を負荷受け部に対応する位置に、すなわち、メインフレームの前面位置よりも前方に設けて、杭打ち作業における車体の安定及び強度を確保することができる。これにより、メインフレームの側面領域が他の構造物の配置によって侵食された場合であっても、フロントジャッキを、その支持機能を損なわずにメインフレームに設けることができる。しかも、負荷受け部がメインフレームの前面両側部に位置しているので、リーダの前傾動作を妨げるといった不都合はなく、リーダとメインフレームとの互いの位置関係を保ってコンパクトに車体を形成することができる。

【0009】

また、負荷受け部がメインフレームの側面に対応する面を含む複数の板面を有して箱状に形成されているので、安価で製作性のよい負荷受け部を備えたフレーム構造が得られる。とりわけ、負荷受け部がメインフレームの幅方向に突出しない構成であるため、メインフレームの製造時にジャッキを溶接する前段階において、ライン上の移動や、ライン上で各種の機械加工を施す工程が円滑に行え、リードタイムの短縮による生産性向上を図ることができる。

【0010】

さらに、負荷受け部が有する箱型構造によって、フロントジャッキの接地反力を受けて生じた負荷の分散が効果的に行える。これに加えて、フロントジャッキの左右それぞれに対応した負荷受け部同士が、メインフレームの前面を介して互いにつながって形成されているので、軽量ながら曲げや捩り負荷に強い一体化構造が図れ、メインフレームの耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一形態例を示す杭打機の側面図である。

【図2】同じくベースマシンの側面図である。

【図3】同じくベースマシンの平面図である。

【図4】同じくベースマシンの正面図である。

【図5】同じくメインフレームの要部側面図である。

【図6】同じくメインフレームの要部平面図である。

【図7】同じくメインフレームの要部正面図である。

【図8】同じくメインフレームの要部斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１乃至図８は、本発明の杭打機の一形態例を示すものである。杭打機１１は、図１に示すように、クローラ１２ａを備えた下部走行体１２と、該下部走行体１２の上部に旋回ベアリング１３を介して旋回可能に設けられた上部旋回体１４とからなるベースマシンと、該上部旋回体１４の前部に前後方向に揺動可能に設けられたフロントブラケット１５と、該フロントブラケット１５の先端に前後方向に起伏可能に設けられたリーダ１６と、作業姿勢に起立させたリーダ１６を上部旋回体１４の後部側から支持する左右一対のバックステー１７，１７と、輸送姿勢で後方に倒伏させたリーダ１６を上部旋回体１４の後部側で下方から支持する後部サポートシリンダ１８とを備えている。また、上部旋回体１４の後端部には安定用のカウンタウエイト１９が搭載されている。

【0013】

リーダ１６の前部側には、リーダ１６の長手方向に平行に設けられた左右一対のガイドパイプ２０，２０と、各ガイドパイプ２０，２０の車体幅方向外面側をそれぞれ摺動可能に抱持する複数のガイドギブ２１を介してリーダ１６の前面に沿って昇降可能に設けられた作業装置の一例であるオーガ２２とを備えている。そして、リーダ１６を鉛直方向に起立させた作業姿勢（図１）では、オーガ２２で鋼管杭やスクリューロッド２３などの施工部材を把持した状態で、これらを回転させながら地中に埋設することによって杭の施工が行われる。一方、リーダ１６を水平方向に倒伏させた輸送姿勢（図示せず）では、縮小したバックステーシリンダ１７ａや後部サポートシリンダ１８を、上部側が切り離されたリーダ１６と共に上部旋回体１４上に倒伏させた状態のままで、輸送車の荷台に搭載されるようになっている。

【0014】

上部旋回体１４は、図２乃至図４に示すように、下面に旋回ベアリング１３が取り付けられる矩形箱状のメインフレーム２４と、該メインフレーム２４の車幅方向両側部に補強材を有して枠組みされたフロアフレーム２５，２６とを備えており、各種大型部品は主にメインフレーム２４に装着されている。また、メインフレーム２４の前後左右４箇所には、安定用のジャッキ装置が設けられている。具体的には、フロアフレーム２５，２６を挟んで前後方向の両側において、前端部に左右一対のフロントジャッキ２７，２７が、後端部に左右一対のリヤジャッキ２８，２８がそれぞれ設けられ、下端に接地板２７ａ，２８ａを備えたジャッキシリンダ２７ｂ，２８ｂを伸長させることによって車体を安定的に支持可能になっている。

【0015】

また、右側のフロアフレーム２６上の前部には、オーガ２２や上部旋回体１４、下部走行体１２などを駆動させる操作がなされる運転室２９が設置され、メインフレーム２４上の中央部には、ウインチ搭載部３０が設けられ、例えば、オーガ昇降用ウインチ装置など複数のウインチ装置が搭載されている。オーガ昇降用ウインチ装置からのロープ（図示せず）は、リーダ１６の頂部に設けられたトップシーブブロック３１を介してオーガ２２に連結され（図１）、ウインチ操作を行うことによってオーガ２２を昇降させることができる。

【0016】

さらに、右側のフロアフレーム２６上の後部には、作動油タンクや油圧モータなどの油圧機器（図示せず）を収納する機器収納ハウス３２が設けられている。一方、左側のフロアフレーム２５上には、エンジンの駆動を受けて圧油を供給するための油圧源装置として、パワーユニットや、これに付属する燃料タンク、排ガス浄化装置などの複数の関連機器（図示せず）を収納するエンジン収納ハウス３３が設けられている。また、各ハウス３２，３３には昇降梯子３３ａや複数の点検扉３３ｂ（反対側は図示せず）がそれぞれ設けられている。

【0017】

ところで、この種の杭打機１１に備わるジャッキ装置は、上部旋回体１４を全周旋回させた場合であっても走行体であるクローラ１２ａと干渉しないように、その取付位置が考慮されている。これに加えて、ジャッキ装置には、杭の施工中に車体をより安定的に支持する機能が求められている。そのため、フロントジャッキ２７には、ジャッキシリンダ２７ｂをリーダ１６の側面付近に接地させることが可能なジャッキアーム３４を備えている。ここで、上述のように、車体上にパワーユニットや排ガス浄化装置など多くの機器を搭載するため、フロアフレーム２５，２６は、その外形寸法が前後方向に大きくなっている。これに伴い、フロントジャッキ２７が取り付けられるメインフレーム２４の側面領域は、フロアフレーム２５，２６の前端部によって侵食され、その面積が小さくなっている。

【0018】

そこで、車体の限定されたスペースにおいて、フロントジャッキ２７の配置を可能にすべく、メインフレーム２４の前面両側部に、該メインフレーム２４とフロントジャッキ２７，２７との間に介在され、フロントジャッキ２７，２７が接地されたことによって生じる負荷を分散可能な、後述する負荷受け部３８，３８を設け（図４）、フロントジャッキ２７，２７のフレーム取付部を、この負荷受け部３８，３８に対応させた位置であるメインフレーム２４の前端両角部に、すなわち、フロントジャッキ２７，２７をフロアフレーム２５，２６の前端部に対して干渉させない前方位置に設けている（図２，図３）。

【0019】

フロントジャッキ２７において、矩形開口状のフレーム取付部３４ａを有するジャッキアーム３４は、基本的に、ジャッキの接地反力による曲げや捩り負荷に耐えられるように、必要な高さ及び幅の断面寸法をもって角筒状に形成されており、基端部（フレーム取付部３４ａ）がメインフレーム２４の前部側面におけるフレーム下面を基準高さに位置合わせがなされて固着され、前方に向けて湾曲させながら延びるとともに、徐々に幅狭となる形状を有し、先端部にはジャッキシリンダ２７ｂが取り付けられている。また、ジャッキアーム３４は、中間位置でボルト締結がなされるフランジ３５を備えており、該フランジ３５の合わせ面を境に、基端側のショルダー部３６に対して先端側のアーム部３７が分離可能に結合されている。

【0020】

負荷受け部３８は、図５乃至図８に示すように、メインフレーム２４の前板２４ａの前面両側部に左右対称に設けた箱型構造であって、前記フレーム取付部３４ａの前側半分に対応する外板３８ａと、前方外側に向かって傾斜した内板３８ｂと、メインフレーム２４の前板２４ａの板面に平行な前板３８ｃと、フレーム取付部３４ａの高さ寸法に対応させて互いに上下間隔を設定した上板３８ｄ及び下板３８ｅとを有して形成されている。また、負荷受け部３８は、メインフレーム２４の前端角部に対して板面を揃えるように、外板３８ａがメインフレーム２４の側板２４ｂと、下板３８ｅがメインフレーム２４の下板２４ｃとそれぞれ一体的に形成されている。

【0021】

さらに、負荷受け部３８の上板３８ｄとメインフレーム２４の上板２４ｄとの互いの高低差によって生じる段差部には、フロントブラケット１５を連結するための左右一対の連結部材（ボス板）３９，３９が溶接されている。これにより、連結部材３９は、メインフレーム２４及び負荷受け部３８の相互間に渡って強固に固着され、上板３８ｄの真上であって、かつ、メインフレーム２４の前板２４ａの前方に位置させた筒状のボス３９ａに連結ピン４０を挿通することで、フロントブラケット１５が連結ピン４０の軸回りに前後方向に揺動可能になっている（図２）。

【0022】

このように、メインフレーム２４の前面両側部に、フロントジャッキ２７が接地されたことによって生じる負荷を分散可能な負荷受け部３８を設けているので、フロントジャッキ２７のフレーム取付部３４ａを負荷受け部３８に対応する位置に、すなわち、メインフレーム２４の前面位置よりも前方に設けて、杭打ち作業における車体の安定及び強度を確保することができる。これにより、メインフレーム２４の側面領域が他の構造物の配置によって侵食された場合であっても、フロントジャッキ２７を、その支持機能を損なわずにメインフレーム２４に設けることができる。しかも、負荷受け部３８がメインフレーム２４の前面両側部に位置しているので、リーダ１６の前傾動作を妨げるといった不都合はなく、リーダ１６とメインフレーム２４との互いの位置関係を保ってコンパクトに車体を形成することができる。

【0023】

また、負荷受け部３８がメインフレーム２４の側板２４ｂの板面に対応する面を含む複数の板面を有して箱状に形成されているので、安価で製作性のよい負荷受け部３８を備えたフレーム構造が得られる。とりわけ、負荷受け部３８がメインフレーム２４の幅方向に突出しない構成であるため、メインフレーム２４の製造時にジャッキアーム３４を溶接する前段階において、ライン上の移動や、ライン上で各種の機械加工を施す工程が円滑に行え、リードタイムの短縮による生産性向上を図ることができる。

【0024】

さらに、負荷受け部３８が有する箱型構造によって、フロントジャッキ２７の接地反力を受けて生じた負荷の分散が効果的に行える。これに加えて、フロントジャッキ２７の左右それぞれに対応した負荷受け部３８，３８同士が、メインフレーム２４の前板２４ａを介して互いにつながって形成されているので、軽量ながら曲げや捩り負荷に強い一体化構造が図れ、メインフレーム２４の耐久性を向上させることができる。

【0025】

また、フロントブラケット１５を連結する連結部材３９がメインフレーム２４及び負荷受け部３８の相互間に渡って固着されているので、強度を保持した状態のままで負荷受け部３８の小型化を図ることができ、もって、負荷受け部３８の形状をフレーム取付部３４ａの形状に対応させて定めることが容易になる。さらには、連結部材３９に備わるボス３９ａが、負荷受け部３８の上板３８ｄの真上であって、かつ、メインフレーム２４の前板２４ａの前方に位置しているので、連結ピン４０を介して作用する負荷を軽減させることが可能となり、総合的に最適設計を行うことができる。

【0026】

さらに、ジャッキアーム３４が中間位置でボルト締結されるフランジ３５を備えているので、フレーム取付部３４ａを簡素に形成して製作性の向上が図れる。しかも、フランジ３５の合わせ面を境に、ショルダー部３６に対してアーム部３７が分離可能であることから、保守性に優れているという利点があるだけでなく、フロントジャッキ２７を意図的に取り外して施工を行うなど、特別な使用態様にも応えることが可能となり、実用的価値の高い杭打機１１を実現することができる。

【0027】

なお、本形態例では、負荷受け部を箱型構造としたが、これに限られず、厚板材を重ねて溶接した構造としてもよく、また、左右の負荷受け部同士を単一の部材で形成してもよい。さらに、負荷受け部の上板の高さ位置をメインフレームの上板の高さ位置に揃えてもよく、フロントブラケットを取り付けるスペースなどの各種条件に応じて適宜に形成することができる。すなわち、負荷受け部の形状は、メインフレームの前端角部においてジャッキ接地による負荷を受け止め可能であれば、製造コストや歩留まりなどを考慮して任意に形成することができる。

【符号の説明】

【0028】

１１…杭打機、１２…下部走行体、１２ａ…クローラ、１３…旋回ベアリング、１４…上部旋回体、１５…フロントブラケット、１６…リーダ、１７…バックステー、１７ａ…バックステーシリンダ、１８…後部サポートシリンダ、１９…カウンタウエイト、２０…ガイドパイプ、２１…ガイドギブ、２２…オーガ、２３…スクリューロッド、２４…メインフレーム、２４ａ…前板、２４ｂ…側板、２４ｃ…下板、２４ｄ…上板、２５，２６…フロアフレーム、２７…フロントジャッキ、２７ａ…接地板、２７ｂ…ジャッキシリンダ、２８…リヤジャッキ、２８ａ…接地板、２８ｂ…ジャッキシリンダ、２９…運転室、３０…ウインチ搭載部、３１…トップシーブブロック、３２…機器収納ハウス、３３…エンジン収納ハウス、３３ａ…昇降梯子、３３ｂ…点検扉、３４…ジャッキアーム、３４ａ…フレーム取付部、３５…フランジ、３６…ショルダー部、３７…アーム部、３８…負荷受け部、３８ａ…外板、３８ｂ…内板、３８ｃ…前板、３８ｄ…上板、３８ｅ…下板、３９…連結部材、３９ａ…ボス、４０…連結ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】