油圧式作業機
【課題】煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる油圧式作業機を提供すること。
【解決手段】通常時は、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）により供給される圧油によりオーガ回転用油圧モータ２４ａを作動させる（上流側配管５７ａと下流側配管５７ｂとを接続する）。オーガ２４の駆動力を増加させる場合には、自機のエンジン３０よりも出力の大きな外部エンジン１１０を備える外部圧油供給装置１００から圧油を供給して（外部配管１３７を下流側配管５７ｂに接続して）、オーガ回転用油圧モータ２４ａを作動させる。これにより駆動力が増加される。この場合、圧油の供給元の変更は、接続部６０を繋ぎ替えるだけで良いので、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる。
【解決手段】通常時は、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）により供給される圧油によりオーガ回転用油圧モータ２４ａを作動させる（上流側配管５７ａと下流側配管５７ｂとを接続する）。オーガ２４の駆動力を増加させる場合には、自機のエンジン３０よりも出力の大きな外部エンジン１１０を備える外部圧油供給装置１００から圧油を供給して（外部配管１３７を下流側配管５７ｂに接続して）、オーガ回転用油圧モータ２４ａを作動させる。これにより駆動力が増加される。この場合、圧油の供給元の変更は、接続部６０を繋ぎ替えるだけで良いので、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式作業機に関し、特に、小型化を図ると共に、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる油圧式作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良機などの建設機械（油圧式作業機）を使用する現場が市街地などの狭隘地であると、狭い路地や直角に曲がった道路が多くあるため、大型の建設機械では、現場への搬入自体が制限されることがある。そのような場合には、小型のバックホーをベースマシンとして構成した建設機械を使用することが一般的である。即ち、ショベル（バケット）をリーダ及びオーガに取り替え、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプを流用して、オーガ回転用油圧モータ及びオーガ昇降用油圧モータを駆動する。
【０００３】
一方で、ベースマシンが小型になれば、その分、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプも小型（小出力）となるので、オーガ回転用油圧モータ及びオーガ昇降用油圧モータを高回転および高トルクで駆動することが困難となる。
【０００４】
この場合、オーガの出力（回転速度および回転トルク）を増加させる技術として、例えば、特許文献１には、オーガ２５と、そのオーガ２５により回転駆動されるスクリュー等の被回転体との間に、オーガ用出力増加装置３０を介設し、そのオーガ用出力増加装置３０が有する補助モータ３７の駆動力を、オーガ２５の駆動力に加えることで、出力を増加させる技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１５４７７号公報（段落［００１８，００２１］、図２など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の技術は、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプの出力を増加させるものではないため、そのベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプを流用して、モータ２５ｃ及び補助モータ３７を駆動する場合には、オーガ２５の回転数および回転トルクの双方を増加させ、掘削出力（駆動力）自体を大きくすることができないという問題点があった。また、補助モータ３７や回転伝達ギヤ３６，３８等を備え重量物であるオーガ用出力増加装置３０をオーガ２５に装着する構造であるので、その着脱作業が煩雑であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、小型化を図ると共に、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる油圧式作業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および発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の油圧式作業機によれば、エンジンにより油圧ポンプが駆動されると、油圧ポンプから圧油がポンプ側配管を介してコントロール弁に圧送される共に、そのコントロール弁により制御された圧油が、アクチュエータ側配管を介して作業機械装置の作業用アクチュエータに圧送される。その結果、作業用アクチュエータが作動され、その作業用アクチュエータの駆動力により作業駆動部が駆動される。作業駆動部の駆動力の増加が必要な場合には、接続部を経由して外部圧油供給装置から圧油を供給して、作業機械装置の作業用アクチュエータを作動させることで、作業駆動部の駆動力の増加を図ることができる。
【０００９】
即ち、請求項１によれば、アクチュエータ側配管は、その経路途中に介設される接続部を備え、その接続部を経由して外部圧油供給装置から供給された圧油により作業機械装置の作業用アクチュエータを作動可能に構成される。外部圧油供給装置の外部エンジンは、自機のエンジンよりも出力が大きいので、作業機械装置の作業用アクチュエータにより駆動される作業駆動部の駆動力の増加を図ることができる。
【００１０】
この場合、外部圧油供給装置から作業機械装置の作業駆動部への圧油の供給は、外部圧油供給装置の外部配管をアクチュエータ側配管の接続部に接続すれば良く、簡素な作業で行うことができる。
【００１１】
また、請求項１によれば、接続部は、コントロール弁よりも下流側のアクチュエータ側配管に設けられているので、外部圧油供給装置の外部エンジンから供給される圧油がコントロール弁を通過しない。よって、外部圧油供給装置の外部エンジンから作業機械装置の作業用アクチュエータへ圧油を供給する場合のためだけに、コントロール弁の容量を大きくしておく必要がない。よって、その分、部品コストを低減して、油圧式作業機全体としての製品コストの削減を図ることができると共に、油圧式作業機の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の油圧式作業機によれば、請求項１記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、作業機械装置の作業駆動部は、リーダに沿って昇降可能に設けられたオーガを備え、作業機械装置の作業用アクチュエータは、オーガを回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータと、オーガをリーダに沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータとを備え、油圧回路のアクチュエータ側配管は、コントロール弁およびオーガ回転用油圧モータの間を接続するオーガ回転用配管と、コントロール弁およびオーガ昇降用油圧モータの間を接続するオーガ昇降用配管とを備え、オーガ回転用配管が接続部を備えるので、その接続部を経由して外部圧油供給装置から供給する圧油により、オーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を効率的に図ることができるという効果がある。
【００１３】
即ち、オーガ回転用油圧モータは、駆動力の増加が最も必要とされる作業用アクチュエータである一方、オーガ昇降用油圧モータはその駆動力の増加が比較的要求されない作業用アクチュエータであるところ、請求項２によれば、外部圧油供給装置から供給される圧油をオーガ回転用油圧モータに使用するので、かかるオーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を効率的に図ることができる。
【００１４】
請求項３記載の油圧式作業機によれば、請求項２記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、オーガ回転用配管は、接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管内径が、少なくとも、接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管内径よりも大きな寸法に設定されるので、接続部を経由して外部圧油供給装置からオーガ回転用油圧モータに圧油を供給する場合に、その圧油の流速が早くなりすぎることを抑制できる。その結果、圧力損失の発生を低減して、オーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を図ることができるという効果がある。
【００１５】
一方で、オーガ回転用配管の接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管は、自機のエンジンにより駆動される油圧ポンプから圧油を圧送する場合にのみ使用される配管であるので、かかる配管の配管内径は不必要に大きくする必要がない。即ち、オーガ回転用配管の内の接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管内径のみを大きくすることで、駆動力の増加を図りつつ、製品コストが増加することを抑制することができるという効果がある。
【００１６】
請求項４記載の油圧式作業機によれば、請求項２又は３に記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、接続部は、外部圧油供給装置からオーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を許容する場合、油圧回路のコントロール弁からオーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を遮断するので、外部圧油供給装置から圧送される圧油をオーガ回転用油圧モータへ安定的に供給することができるという効果がある。即ち、オーガ回転用油圧モータを駆動した後の戻り油の戻り先が油圧式作業機側と外部圧油供給装置側との２カ所となり、通過抵抗などにより片側のみに戻り油が送られて、オーバーフローを引き起こすことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態における地盤改良機の側面図であり、第１状態が図示される。
【図２】地盤改良機および外部圧油供給装置の油圧回路を模式的に図示する回路模式図であり、第１状態が図示される。
【図３】（ａ）は、図２の接続部近傍を部分的に拡大した油圧回路の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。（ｂ）は、第２実施の形態における接続部近傍を部分的に拡大した油圧回路の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、地盤改良機１について説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における地盤改良機１の側面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態における地盤改良機１は、ベースマシン１０と、そのベースマシン１０の前部（図１左側）に配設された作業機械装置２０とを備える。ベースマシン１０は、クローラにより走行する走行装置１１と、その走行装置１１の上部（図１上側）に旋回可能に配設された上部旋回体１２とを備える。
【００２０】
なお、上部旋回体１２の内部には、エンジン３０、油圧ポンプ４０、油圧回路５０などが収容されると共に（いずれも図２参照）、上部旋回体１２の上部（図１上側）略中央部には、運転台が設けられる。また、上部旋回体１２の前部（図１左側）には、左右の隅部にそれぞれジャッキ１３が配設される。
【００２１】
作業機械装置２０は、上部旋回体１２の上部前方（運転席の前側）に配設されるリーダサポート２１と、そのリーダサポート２１の前端側（図１左側）に起伏可能に軸支されたリーダ２２と、そのリーダ２２の後面側（図１右側）に先端が軸支されると共にリーダサポート２１に基端が軸支された起伏シリンダ２３と、リーダ２２に昇降可能に配設されるオーガ２４と、そのオーガ２４を昇降させる昇降装置２５と、吊り上げ用のウインチ２６（図２参照）とを備える。なお、リーダサポート２１は、図示しない油圧シリンダの伸縮により左右（図１紙面垂直方向）に傾動可能に構成される。
【００２２】
また、リーダ２２の下端には、ロアガイド２７が配設され、オーガ２４により回転駆動される掘削ロッド２８が回転可能に保持される。掘削ロッド２８は、リーダ２２よりも長尺であって、軸方向に沿って形成される内部空間が地盤改良剤の流通経路となるパイプ状に形成される。掘削ロッド２８の下端には、掘削具２８ａ及び撹拌具２８ｂが配設される。
【００２３】
外部圧油供給装置１００は、可搬式の油圧供給ユニットであり、その本体ケース１０１内には、外部エンジン１１０、油圧ポンプ１２０、油圧回路１３０などが収容される（いずれも図２参照）。なお、外部圧油供給装置１００から圧送される圧油は、外部配管１３７を介して、地盤改良機１の作業機械装置２０に供給され、オーガ２４の回転駆動に使用される。詳細については、図２において後述する。
【００２４】
次いで、図２を参照して、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００の油圧回路５０，１３０について説明する。図２は、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００の油圧回路５０，１３０を模式的に図示する回路模式図であり、第１状態（オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した状態）が図示される。
【００２５】
なお、図２では、図面を簡素化して、理解を容易とするために、主要な回路構成のみを図示する。よって、例えば、各機器からの戻り回路やジャッキ１３を作動せるための回路などは省略される。
【００２６】
図２に示すように、地盤改良機１は、エンジン３０と、そのエンジン３０により駆動される油圧ポンプ４０と、その油圧ポンプ４０から圧送される圧油を制御する油圧回路５０と、外部圧油供給装置１００からの外部配管１３７が接続される接続部６０と、各機器を操作するための遠隔操作弁であるリモコンバルブ７０とを主に備える。
【００２７】
油圧回路５０は、複数の弁体からなるコントロール弁５５を備える。コントロール弁５５は、各配管（ポンプ側配管）を介して油圧ポンプ４０から圧送される圧油を制御（圧力、流量、方向などを調整）すると共に各配管（各作業用アクチュエータに接続されるアクチュエータ側配管）への切替供給を行う。
【００２８】
コントロール弁５５には、走行装置１１のクローラを駆動するための左右一対の走行用油圧モータ１１ａと、上部旋回体１２を旋回させるための旋回用油圧モータ１２ａと、リーダ２２を起伏させるための起伏シリンダ２３と、オーガ２４を回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータ２４ａと、オーガ２４をリーダ２２に沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータ２５ａと、ウインチ２６を駆動するためのウインチ駆動用油圧モータ２６ａとがそれぞれ接続され、これら各機器の駆動状態がコントロール弁５５の作動により制御される。
【００２９】
接続部６０は、配管同士を着脱自在に接続するための油圧配管用継手（カップリング）により構成され、コントロール弁５５とオーガ回転用油圧モータ２４ａとを接続するオーガ回転用配管５７の途中に配設される。即ち、オーガ回転用配管５７は、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管５７ａと、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂとを備え、上流側配管５７ａの他端には、接続部６０を構成するカプラーのオス側が、下流側配管５７ｂの他端には、接続部６０を構成するカプラーのメス側が、それぞれ装着される。
【００３０】
ここで、図２及び図３（ａ）を参照して、接続部６０の繋ぎ替えについて説明する。図３（ａ）は、図２の接続部６０近傍を部分的に拡大した油圧回路５０，１３０の部分拡大模式図である。但し、図３（ａ）は、第２状態が図示される。
【００３１】
図２及び図３（ａ）に示すように、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端（コントロール弁１３５に接続された一端と反対側）にも、接続部６０を構成するカプラーのオス側が装着される。
【００３２】
よって、本実施の形態によれば、接続部６０を構成する各カプラーを繋ぎ替えることで、オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した図２に示す第１状態と、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端とオーガ回転用配管５７の下流側配管５７ｂの他端とを接続した図３（ａ）に示す第２状態とを選択的に形成することができる。
【００３３】
図２に戻って説明する。外部圧油供給装置１００は、外部エンジン１１０と、その外部エンジン１１０により駆動される油圧ポンプ１２０と、その油圧ポンプ１２０から圧送される圧油を制御する油圧回路１３０とを主に備える。油圧回路１３０は、油圧ポンプ１２０から圧送される圧油を制御（圧力、流量、方向などを調整）して外部配管１３７へ供給するコントロール弁１３５を備える。
【００３４】
なお、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０は、その出力（馬力）が、地盤改良機１のエンジン３０の出力（馬力）よりも大きいものが使用される。本実施の形態では、地盤改良機１のエンジン３０の出力が略５０馬力に、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０の出力が略１００馬力に、それぞれ設定される。
【００３５】
また、オーガ回転用配管５７は、接続部６０よりも下流となる下流側配管５７ｂの配管内径が、接続部６０よりも上流となる上流側配管５７ａの配管内径よりも大きな寸法に設定される。なお、本実施の形態では、下流側配管５７ａの配管内径が３／４インチに、上流側配管５７ｂの配管内径が１インチ（即ち、外部配管１３７の配管内径と同寸法）に、それぞれ設定される。
【００３６】
このように、下流側配管５７ｂの配管内径を大きな寸法に設定することで、後述するように、接続部６０を経由して外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａに圧油を供給する場合に（図３（ａ）参照）、その圧油の流速が早くなりすぎることを抑制できる。その結果、圧力損失の発生を低減して、オーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動力の増加を効率的に図ることができる。
【００３７】
一方で、接続部６０よりも上流となる上流側配管５７ａは、自機のエンジン３０により駆動される油圧ポンプ４０から圧油を圧送する場合にのみ使用される配管であるので、かかる配管（上流側配管５７ａ）の配管内径は不必要に大きくする必要がない。よって、接続部よりも下流となる下流側配管５７ｂの配管内径のみを大きくすることで、駆動力の増加を図りつつ、部品コストが増加することを抑制することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、圧油の最大供給量が、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）は、略１２０Ｌ／ｍｉｎに、外部圧油供給装置１００（油圧ポンプ１２０）は、略２００Ｌ／ｍｉｎに、それぞれ設定される。この場合、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａに圧油が供給される第２状態において、下流側配管５７ｂの配管内径が、３／４インチであると流速が１１．７ｍ／ｓとなる一方、１インチであれば流速が６．６ｍ／ｓとなる。即ち、下流側配管５７ｂの配管内径を３／４インチとすることで、圧力損失の発生を低減できる。
【００３９】
次いで、図２及び図３（ａ）を参照して、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００を用いた施工方法について説明する。地盤改良作業を行う場合、通常時には、地盤改良機１のみにより地盤改良作業を行う。
【００４０】
即ち、この場合は、接続部６０のカプラーの繋ぎ替えにより、図２に示すように、オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した第１状態とする。
【００４１】
これにより、エンジン３０により油圧ポンプ４０が駆動され、油圧ポンプ４０から圧油が各配管（ポンプ側配管）を介してコントロール弁に圧送される共に、そのコントロール弁により制御された圧油が、各配管（アクチュエータ側配管）を介して、各油圧モータ２４ａ〜２６ａ等に圧送される。その結果、各油圧モータ２４ａ〜２６ａ等が作動され、その駆動力により各作業駆動部（オーガ２４や昇降装置２５など）が駆動されることで、地盤改良作業が実施される。
【００４２】
その際に、施工現場に岩盤などの硬い地層が出現したり、掘削径や掘削深さを大きくした施工の必要が生じた場合など、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力の増加が必要とされる場合には、外部圧油供給装置１００を利用する。
【００４３】
即ち、この場合には、接続部６０のカプラーの繋ぎ替えにより、図３（ａ）に示すように、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端とオーガ回転用配管５７の下流側配管５７ｂの他端とを接続した第２状態とする。
【００４４】
これにより、オーガ２４のオーガ回転用油圧モータ２４ａを、接続部６０を経由して（即ち、外部配管１３７から下流側配管５７ｂを経由して）、外部圧油供給装置１００から供給された圧油により駆動させることができる。外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０は、地盤改良機１のエンジン３０よりも出力（馬力）が大きいので、図２に示す第１状態の場合に比べて、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力を増加させることができる。
【００４５】
一方、施工条件の変化により、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力の増加が不要となった場合には、接続部６０のカプラーを繋ぎ替え、図３（ａ）に示す第２状態から、図２に示す第１状態に、変更する。これにより、柔らかい地層などでの地盤改良作業において、不必要に大きな駆動力を発揮することなく、経済的な施工を行うことができる。
【００４６】
このように、本実施の形態における地盤改良機１によれば、外部圧油供給装置１００を利用するか否かの選択は、接続部６０のカプラーを繋ぎ替えるだけで簡易に行うことができ、例えば、従来品のように、重量物（オーガ出力補助装置）を作業機械装置２０（図１参照）に着脱する作業を行う必要がない。即ち、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる。
【００４７】
また、本実施の形態における地盤改良機１によれば、接続部６０は、コントロール弁５５よりも下流側の配管（オーガ回転用配管５７）に設けられており、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０から供給される圧油がコントロール弁５５を通過しない。
【００４８】
よって、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０からオーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）へ圧油を供給する場合のためだけに、コントロール弁５５の容量を大きくしておく必要がない。その結果、部品コストを低減して、地盤改良機１全体としての製品コストの削減を図ることができると共に、地盤改良機１の小型化を図ることができる。
【００４９】
即ち、接続部６０は、コントロール弁５５よりも上流側の配管（油圧ポンプ４０とコントロール弁５５との間を接続する配管）に設けられていると、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０の出力（圧油の流量）に見合った容量が必要となるため、コントロール弁５５が大型化する。よって、部品コストが嵩み、製品コストの上昇を招く。また、コントロール弁５５を大型化したとしても、外部圧油供給装置１００の使用は一時的なものであり、通常時は、外部圧油供給装置１００ではなく、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）を利用するわけであるので、コントロール弁５５の大型化は、かかるコントロール弁が不必要な容量を持つこととなり、不経済である。
【００５０】
ここで、本実施の形態における地盤改良機１では、外部圧油供給装置１００から供給される圧油を、オーガ２４を回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動力の増加のために使用する。即ち、オーガ回転用油圧モータ２４ａは、最も大きな駆動力が要求されると共に、施工条件（地盤硬さや掘削径、掘削深さ）に応じて、要求出力が大きな幅で増減するだけでなく、駆動力の増加要求の絶対値も大きい。
【００５１】
一方で、他の作業用アクチュエータ（例えば、オーガ昇降用油圧モータ２５ａやウインチ駆動用油圧モータ２６ａ、或いは、起伏シリンダ２３や旋回用油圧モータ１２ａなど）は、大きな駆動力は比較的要求されず、施工条件が変化したとしても、その要求出力の増減幅は比較的小さい。
【００５２】
そこで、本実施の形態における地盤改良機１のように、オーガ回転用油圧モータ２４ａを、外部圧油供給装置１００を利用する際の駆動対象とすることで、施工条件の変化に確実に対応しつつ、経済性の向上も図ることができる。
【００５３】
また、このように、外部圧油供給装置１００から供給される圧油によりオーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動を行う場合には、その分、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）から圧送される圧油を、オーガ回転用油圧モータ２４ａ以外の他の作業用アクチュエータに使用することができる。よって、他の作業用アクチュエータの駆動力を増加させることができるので、この点においても、施工条件の変化に確実に対応しつつ、経済性の向上も図ることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態における地盤改良機１では、接続部６０がカプラーを繋ぎ替える構成であるため、図３（ａ）に示す第２状態では、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が許容され、かつ、コントロール弁５５からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が遮断される状態となる。一方、図２に示す第１状態では、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が遮断され、かつ、コントロール弁５５からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が許容される状態となる。これにより、外部圧油供給装置１００から圧送される圧油をオーガ回転用油圧モータ２４ａに安定的に供給することができる。
【００５５】
即ち、接続部６０に相当する部分を、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂの他端と、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管５７ａの他端と、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端との３本の配管を連通状態で接続する構成として、オーガ回転用油圧モータ２４ａに、コントロール弁５５側と外部圧油供給装置１００側との両者から圧油を供給することで、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力を更に増加させられるとも考えられる。
【００５６】
しかし、この場合には、オーガ２４を駆動した後の戻り油の戻り先が地盤改良機１側と外部圧油供給装置１００側との２カ所となるが、通過抵抗などにより片側のみに戻り油が送られて、オーバーフローを引き起こす場合がある。本実施の形態によれば、これを回避して、オーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の安定的な供給を達成できる。
【００５７】
次いで、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、接続部６０を油圧配管用継手により構成する場合を説明したが、第２実施の形態における接続部２６０は、切り替え弁により構成される。なお、上述した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５８】
図３（ｂ）は、第２実施の形態における接続部２６０近傍を部分的に拡大した油圧回路２５０，２３０の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。
【００５９】
図３（ｂ）に示すように、第２実施の形態における接続部２６０は、電磁式の切り替え弁により構成され、コントロール弁５５とオーガ回転用油圧モータ２４ａと（いずれも図２参照）の間を接続するオーガ回転用配管２５７の途中に配設される。
【００６０】
即ち、接続部２６０には、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管２５７ａの他端と、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂの他端と、外部圧油供給装置１００のコントロール弁１３５に一端が接続される外部配管２３７の他端と、がそれぞれ接続される。
【００６１】
よって、接続部２６０の状態を外部操作により切り替えることで、オーガ回転用配管２５７の上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂの他端同士が接続された状態（第１状態）と、外部圧油供給装置１００の外部配管２３７の他端およびオーガ回転用配管２５７の下流側配管２５７ｂの他端が接続された図３（ｂ）に示す第２状態と、を選択的に切り替えることができる。
【００６２】
このように、第２実施の形態によれば、外部圧油供給装置１００（図２参照）を利用するか否かの選択を、接続部２６０（即ち、電磁式の切り替え弁）の状態を外部操作により切り替えるだけで簡易に行うことができる。
【００６３】
なお、第２実施の形態における上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂの配管内径は、第１実施の形態における上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの配管内径とそれぞれ同一の内径に設定される。下流側配管２５７ｂの配管内径は、外部配管２３７の配管内径と同一の内径に設定される。また、接続部２６０内の各流路は、それら各流路に接続される上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂ（外部配管２３７）の配管内径にそれぞれ対応した容量（許容流量）の内径に設定される。
【００６４】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６５】
上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、エンジン３０や外部エンジン１１０の出力（馬力）の値は一例であり、施工条件などに応じて適宜選択することができる。また、上流側配管５７ａ，２５７ａ及び下流側配管５７ｂ，２５７ｂや外部配管１３７，２３７の配管内径も一例であり、使用するエンジン（エンジン３０や外部エンジン１１０）の出力などに応じて適宜選択することができる。
【００６６】
なお、上記各実施の形態では、油圧回路５０，２５０において、オーガ回転用配管５７，２５７の配管内径のみを説明したが、他の配管の配管内径については、エンジン３０（油圧ポンプ４０）の出力（流量）に応じて適宜設定（例えば、上流側配管５７ａと同等またはそれ以下の内径に設定）することができる。なお、他の配管については、上述したように、外部圧油供給装置１００から供給される圧油の流通経路とはならないため、これを考慮する必要がない。よって、他の配管の配管内径を不必要に大径化する必要がなく、部品コストを抑制できる。
【００６７】
上記各実施の形態では、外部エンジン１１０の出力（馬力）がエンジン３０の出力（馬力）の略２倍に設定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、その比率は、外部エンジン１１０の出力がエンジン３０の出力よりも高く設定される場合に、オーガ回転用油圧モータ２４ａの耐久性に影響を及ぼさない範囲で、適宜設定することができる。なお、一例としては、外部エンジン１１０の出力をエンジン３０の出力の略２．５倍以下とする場合や略２倍以下とする場合が例示される。
【符号の説明】
【００６８】
１ 地盤改良機（油圧式作業機）
３０ エンジン
４０ 油圧ポンプ
５０，２５０ 油圧回路
１１ 走行装置
１０ ベースマシン
２０ 作業機械装置
２３ 起伏シリンダ（作業用アクチュエータ）
２４ オーガ（作業駆動部）
２５ 昇降装置（作業用アクチュエータ）
２４ａ オーガ回転用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２５ｂ オーガ昇降用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２６ ウインチ（作業駆動部）
２６ａ ウインチ駆動用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２８ 掘削ロッド（作業駆動部）
５５ コントロール弁
５７，２５７ オーガ回転用配管（アクチュエータ側配管）
１１０ 外部エンジン
１００ 外部圧油供給装置
１３７，２３７ 外部配管
６０，２６０ 接続部
２２ リーダ
５７ａ 上流側配管（接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管）
５７ｂ 下流側配管（接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧式作業機に関し、特に、小型化を図ると共に、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる油圧式作業機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地盤改良機などの建設機械（油圧式作業機）を使用する現場が市街地などの狭隘地であると、狭い路地や直角に曲がった道路が多くあるため、大型の建設機械では、現場への搬入自体が制限されることがある。そのような場合には、小型のバックホーをベースマシンとして構成した建設機械を使用することが一般的である。即ち、ショベル（バケット）をリーダ及びオーガに取り替え、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプを流用して、オーガ回転用油圧モータ及びオーガ昇降用油圧モータを駆動する。
【０００３】
一方で、ベースマシンが小型になれば、その分、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプも小型（小出力）となるので、オーガ回転用油圧モータ及びオーガ昇降用油圧モータを高回転および高トルクで駆動することが困難となる。
【０００４】
この場合、オーガの出力（回転速度および回転トルク）を増加させる技術として、例えば、特許文献１には、オーガ２５と、そのオーガ２５により回転駆動されるスクリュー等の被回転体との間に、オーガ用出力増加装置３０を介設し、そのオーガ用出力増加装置３０が有する補助モータ３７の駆動力を、オーガ２５の駆動力に加えることで、出力を増加させる技術が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１１５４７７号公報（段落［００１８，００２１］、図２など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の技術は、ベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプの出力を増加させるものではないため、そのベースマシンに搭載されるエンジン及び油圧ポンプを流用して、モータ２５ｃ及び補助モータ３７を駆動する場合には、オーガ２５の回転数および回転トルクの双方を増加させ、掘削出力（駆動力）自体を大きくすることができないという問題点があった。また、補助モータ３７や回転伝達ギヤ３６，３８等を備え重量物であるオーガ用出力増加装置３０をオーガ２５に装着する構造であるので、その着脱作業が煩雑であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、小型化を図ると共に、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる油圧式作業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および発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の油圧式作業機によれば、エンジンにより油圧ポンプが駆動されると、油圧ポンプから圧油がポンプ側配管を介してコントロール弁に圧送される共に、そのコントロール弁により制御された圧油が、アクチュエータ側配管を介して作業機械装置の作業用アクチュエータに圧送される。その結果、作業用アクチュエータが作動され、その作業用アクチュエータの駆動力により作業駆動部が駆動される。作業駆動部の駆動力の増加が必要な場合には、接続部を経由して外部圧油供給装置から圧油を供給して、作業機械装置の作業用アクチュエータを作動させることで、作業駆動部の駆動力の増加を図ることができる。
【０００９】
即ち、請求項１によれば、アクチュエータ側配管は、その経路途中に介設される接続部を備え、その接続部を経由して外部圧油供給装置から供給された圧油により作業機械装置の作業用アクチュエータを作動可能に構成される。外部圧油供給装置の外部エンジンは、自機のエンジンよりも出力が大きいので、作業機械装置の作業用アクチュエータにより駆動される作業駆動部の駆動力の増加を図ることができる。
【００１０】
この場合、外部圧油供給装置から作業機械装置の作業駆動部への圧油の供給は、外部圧油供給装置の外部配管をアクチュエータ側配管の接続部に接続すれば良く、簡素な作業で行うことができる。
【００１１】
また、請求項１によれば、接続部は、コントロール弁よりも下流側のアクチュエータ側配管に設けられているので、外部圧油供給装置の外部エンジンから供給される圧油がコントロール弁を通過しない。よって、外部圧油供給装置の外部エンジンから作業機械装置の作業用アクチュエータへ圧油を供給する場合のためだけに、コントロール弁の容量を大きくしておく必要がない。よって、その分、部品コストを低減して、油圧式作業機全体としての製品コストの削減を図ることができると共に、油圧式作業機の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項２記載の油圧式作業機によれば、請求項１記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、作業機械装置の作業駆動部は、リーダに沿って昇降可能に設けられたオーガを備え、作業機械装置の作業用アクチュエータは、オーガを回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータと、オーガをリーダに沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータとを備え、油圧回路のアクチュエータ側配管は、コントロール弁およびオーガ回転用油圧モータの間を接続するオーガ回転用配管と、コントロール弁およびオーガ昇降用油圧モータの間を接続するオーガ昇降用配管とを備え、オーガ回転用配管が接続部を備えるので、その接続部を経由して外部圧油供給装置から供給する圧油により、オーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を効率的に図ることができるという効果がある。
【００１３】
即ち、オーガ回転用油圧モータは、駆動力の増加が最も必要とされる作業用アクチュエータである一方、オーガ昇降用油圧モータはその駆動力の増加が比較的要求されない作業用アクチュエータであるところ、請求項２によれば、外部圧油供給装置から供給される圧油をオーガ回転用油圧モータに使用するので、かかるオーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を効率的に図ることができる。
【００１４】
請求項３記載の油圧式作業機によれば、請求項２記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、オーガ回転用配管は、接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管内径が、少なくとも、接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管内径よりも大きな寸法に設定されるので、接続部を経由して外部圧油供給装置からオーガ回転用油圧モータに圧油を供給する場合に、その圧油の流速が早くなりすぎることを抑制できる。その結果、圧力損失の発生を低減して、オーガ回転用油圧モータの駆動力の増加を図ることができるという効果がある。
【００１５】
一方で、オーガ回転用配管の接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管は、自機のエンジンにより駆動される油圧ポンプから圧油を圧送する場合にのみ使用される配管であるので、かかる配管の配管内径は不必要に大きくする必要がない。即ち、オーガ回転用配管の内の接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管内径のみを大きくすることで、駆動力の増加を図りつつ、製品コストが増加することを抑制することができるという効果がある。
【００１６】
請求項４記載の油圧式作業機によれば、請求項２又は３に記載の油圧式作業機の奏する効果に加え、接続部は、外部圧油供給装置からオーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を許容する場合、油圧回路のコントロール弁からオーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を遮断するので、外部圧油供給装置から圧送される圧油をオーガ回転用油圧モータへ安定的に供給することができるという効果がある。即ち、オーガ回転用油圧モータを駆動した後の戻り油の戻り先が油圧式作業機側と外部圧油供給装置側との２カ所となり、通過抵抗などにより片側のみに戻り油が送られて、オーバーフローを引き起こすことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施の形態における地盤改良機の側面図であり、第１状態が図示される。
【図２】地盤改良機および外部圧油供給装置の油圧回路を模式的に図示する回路模式図であり、第１状態が図示される。
【図３】（ａ）は、図２の接続部近傍を部分的に拡大した油圧回路の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。（ｂ）は、第２実施の形態における接続部近傍を部分的に拡大した油圧回路の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、地盤改良機１について説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における地盤改良機１の側面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態における地盤改良機１は、ベースマシン１０と、そのベースマシン１０の前部（図１左側）に配設された作業機械装置２０とを備える。ベースマシン１０は、クローラにより走行する走行装置１１と、その走行装置１１の上部（図１上側）に旋回可能に配設された上部旋回体１２とを備える。
【００２０】
なお、上部旋回体１２の内部には、エンジン３０、油圧ポンプ４０、油圧回路５０などが収容されると共に（いずれも図２参照）、上部旋回体１２の上部（図１上側）略中央部には、運転台が設けられる。また、上部旋回体１２の前部（図１左側）には、左右の隅部にそれぞれジャッキ１３が配設される。
【００２１】
作業機械装置２０は、上部旋回体１２の上部前方（運転席の前側）に配設されるリーダサポート２１と、そのリーダサポート２１の前端側（図１左側）に起伏可能に軸支されたリーダ２２と、そのリーダ２２の後面側（図１右側）に先端が軸支されると共にリーダサポート２１に基端が軸支された起伏シリンダ２３と、リーダ２２に昇降可能に配設されるオーガ２４と、そのオーガ２４を昇降させる昇降装置２５と、吊り上げ用のウインチ２６（図２参照）とを備える。なお、リーダサポート２１は、図示しない油圧シリンダの伸縮により左右（図１紙面垂直方向）に傾動可能に構成される。
【００２２】
また、リーダ２２の下端には、ロアガイド２７が配設され、オーガ２４により回転駆動される掘削ロッド２８が回転可能に保持される。掘削ロッド２８は、リーダ２２よりも長尺であって、軸方向に沿って形成される内部空間が地盤改良剤の流通経路となるパイプ状に形成される。掘削ロッド２８の下端には、掘削具２８ａ及び撹拌具２８ｂが配設される。
【００２３】
外部圧油供給装置１００は、可搬式の油圧供給ユニットであり、その本体ケース１０１内には、外部エンジン１１０、油圧ポンプ１２０、油圧回路１３０などが収容される（いずれも図２参照）。なお、外部圧油供給装置１００から圧送される圧油は、外部配管１３７を介して、地盤改良機１の作業機械装置２０に供給され、オーガ２４の回転駆動に使用される。詳細については、図２において後述する。
【００２４】
次いで、図２を参照して、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００の油圧回路５０，１３０について説明する。図２は、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００の油圧回路５０，１３０を模式的に図示する回路模式図であり、第１状態（オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した状態）が図示される。
【００２５】
なお、図２では、図面を簡素化して、理解を容易とするために、主要な回路構成のみを図示する。よって、例えば、各機器からの戻り回路やジャッキ１３を作動せるための回路などは省略される。
【００２６】
図２に示すように、地盤改良機１は、エンジン３０と、そのエンジン３０により駆動される油圧ポンプ４０と、その油圧ポンプ４０から圧送される圧油を制御する油圧回路５０と、外部圧油供給装置１００からの外部配管１３７が接続される接続部６０と、各機器を操作するための遠隔操作弁であるリモコンバルブ７０とを主に備える。
【００２７】
油圧回路５０は、複数の弁体からなるコントロール弁５５を備える。コントロール弁５５は、各配管（ポンプ側配管）を介して油圧ポンプ４０から圧送される圧油を制御（圧力、流量、方向などを調整）すると共に各配管（各作業用アクチュエータに接続されるアクチュエータ側配管）への切替供給を行う。
【００２８】
コントロール弁５５には、走行装置１１のクローラを駆動するための左右一対の走行用油圧モータ１１ａと、上部旋回体１２を旋回させるための旋回用油圧モータ１２ａと、リーダ２２を起伏させるための起伏シリンダ２３と、オーガ２４を回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータ２４ａと、オーガ２４をリーダ２２に沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータ２５ａと、ウインチ２６を駆動するためのウインチ駆動用油圧モータ２６ａとがそれぞれ接続され、これら各機器の駆動状態がコントロール弁５５の作動により制御される。
【００２９】
接続部６０は、配管同士を着脱自在に接続するための油圧配管用継手（カップリング）により構成され、コントロール弁５５とオーガ回転用油圧モータ２４ａとを接続するオーガ回転用配管５７の途中に配設される。即ち、オーガ回転用配管５７は、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管５７ａと、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂとを備え、上流側配管５７ａの他端には、接続部６０を構成するカプラーのオス側が、下流側配管５７ｂの他端には、接続部６０を構成するカプラーのメス側が、それぞれ装着される。
【００３０】
ここで、図２及び図３（ａ）を参照して、接続部６０の繋ぎ替えについて説明する。図３（ａ）は、図２の接続部６０近傍を部分的に拡大した油圧回路５０，１３０の部分拡大模式図である。但し、図３（ａ）は、第２状態が図示される。
【００３１】
図２及び図３（ａ）に示すように、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端（コントロール弁１３５に接続された一端と反対側）にも、接続部６０を構成するカプラーのオス側が装着される。
【００３２】
よって、本実施の形態によれば、接続部６０を構成する各カプラーを繋ぎ替えることで、オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した図２に示す第１状態と、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端とオーガ回転用配管５７の下流側配管５７ｂの他端とを接続した図３（ａ）に示す第２状態とを選択的に形成することができる。
【００３３】
図２に戻って説明する。外部圧油供給装置１００は、外部エンジン１１０と、その外部エンジン１１０により駆動される油圧ポンプ１２０と、その油圧ポンプ１２０から圧送される圧油を制御する油圧回路１３０とを主に備える。油圧回路１３０は、油圧ポンプ１２０から圧送される圧油を制御（圧力、流量、方向などを調整）して外部配管１３７へ供給するコントロール弁１３５を備える。
【００３４】
なお、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０は、その出力（馬力）が、地盤改良機１のエンジン３０の出力（馬力）よりも大きいものが使用される。本実施の形態では、地盤改良機１のエンジン３０の出力が略５０馬力に、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０の出力が略１００馬力に、それぞれ設定される。
【００３５】
また、オーガ回転用配管５７は、接続部６０よりも下流となる下流側配管５７ｂの配管内径が、接続部６０よりも上流となる上流側配管５７ａの配管内径よりも大きな寸法に設定される。なお、本実施の形態では、下流側配管５７ａの配管内径が３／４インチに、上流側配管５７ｂの配管内径が１インチ（即ち、外部配管１３７の配管内径と同寸法）に、それぞれ設定される。
【００３６】
このように、下流側配管５７ｂの配管内径を大きな寸法に設定することで、後述するように、接続部６０を経由して外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａに圧油を供給する場合に（図３（ａ）参照）、その圧油の流速が早くなりすぎることを抑制できる。その結果、圧力損失の発生を低減して、オーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動力の増加を効率的に図ることができる。
【００３７】
一方で、接続部６０よりも上流となる上流側配管５７ａは、自機のエンジン３０により駆動される油圧ポンプ４０から圧油を圧送する場合にのみ使用される配管であるので、かかる配管（上流側配管５７ａ）の配管内径は不必要に大きくする必要がない。よって、接続部よりも下流となる下流側配管５７ｂの配管内径のみを大きくすることで、駆動力の増加を図りつつ、部品コストが増加することを抑制することができる。
【００３８】
なお、本実施の形態では、圧油の最大供給量が、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）は、略１２０Ｌ／ｍｉｎに、外部圧油供給装置１００（油圧ポンプ１２０）は、略２００Ｌ／ｍｉｎに、それぞれ設定される。この場合、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａに圧油が供給される第２状態において、下流側配管５７ｂの配管内径が、３／４インチであると流速が１１．７ｍ／ｓとなる一方、１インチであれば流速が６．６ｍ／ｓとなる。即ち、下流側配管５７ｂの配管内径を３／４インチとすることで、圧力損失の発生を低減できる。
【００３９】
次いで、図２及び図３（ａ）を参照して、地盤改良機１及び外部圧油供給装置１００を用いた施工方法について説明する。地盤改良作業を行う場合、通常時には、地盤改良機１のみにより地盤改良作業を行う。
【００４０】
即ち、この場合は、接続部６０のカプラーの繋ぎ替えにより、図２に示すように、オーガ回転用配管５７の上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの他端同士を接続した第１状態とする。
【００４１】
これにより、エンジン３０により油圧ポンプ４０が駆動され、油圧ポンプ４０から圧油が各配管（ポンプ側配管）を介してコントロール弁に圧送される共に、そのコントロール弁により制御された圧油が、各配管（アクチュエータ側配管）を介して、各油圧モータ２４ａ〜２６ａ等に圧送される。その結果、各油圧モータ２４ａ〜２６ａ等が作動され、その駆動力により各作業駆動部（オーガ２４や昇降装置２５など）が駆動されることで、地盤改良作業が実施される。
【００４２】
その際に、施工現場に岩盤などの硬い地層が出現したり、掘削径や掘削深さを大きくした施工の必要が生じた場合など、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力の増加が必要とされる場合には、外部圧油供給装置１００を利用する。
【００４３】
即ち、この場合には、接続部６０のカプラーの繋ぎ替えにより、図３（ａ）に示すように、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端とオーガ回転用配管５７の下流側配管５７ｂの他端とを接続した第２状態とする。
【００４４】
これにより、オーガ２４のオーガ回転用油圧モータ２４ａを、接続部６０を経由して（即ち、外部配管１３７から下流側配管５７ｂを経由して）、外部圧油供給装置１００から供給された圧油により駆動させることができる。外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０は、地盤改良機１のエンジン３０よりも出力（馬力）が大きいので、図２に示す第１状態の場合に比べて、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力を増加させることができる。
【００４５】
一方、施工条件の変化により、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力の増加が不要となった場合には、接続部６０のカプラーを繋ぎ替え、図３（ａ）に示す第２状態から、図２に示す第１状態に、変更する。これにより、柔らかい地層などでの地盤改良作業において、不必要に大きな駆動力を発揮することなく、経済的な施工を行うことができる。
【００４６】
このように、本実施の形態における地盤改良機１によれば、外部圧油供給装置１００を利用するか否かの選択は、接続部６０のカプラーを繋ぎ替えるだけで簡易に行うことができ、例えば、従来品のように、重量物（オーガ出力補助装置）を作業機械装置２０（図１参照）に着脱する作業を行う必要がない。即ち、煩雑な着脱作業を不要としつつ、駆動力の増加を図ることができる。
【００４７】
また、本実施の形態における地盤改良機１によれば、接続部６０は、コントロール弁５５よりも下流側の配管（オーガ回転用配管５７）に設けられており、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０から供給される圧油がコントロール弁５５を通過しない。
【００４８】
よって、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０からオーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）へ圧油を供給する場合のためだけに、コントロール弁５５の容量を大きくしておく必要がない。その結果、部品コストを低減して、地盤改良機１全体としての製品コストの削減を図ることができると共に、地盤改良機１の小型化を図ることができる。
【００４９】
即ち、接続部６０は、コントロール弁５５よりも上流側の配管（油圧ポンプ４０とコントロール弁５５との間を接続する配管）に設けられていると、外部圧油供給装置１００の外部エンジン１１０の出力（圧油の流量）に見合った容量が必要となるため、コントロール弁５５が大型化する。よって、部品コストが嵩み、製品コストの上昇を招く。また、コントロール弁５５を大型化したとしても、外部圧油供給装置１００の使用は一時的なものであり、通常時は、外部圧油供給装置１００ではなく、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）を利用するわけであるので、コントロール弁５５の大型化は、かかるコントロール弁が不必要な容量を持つこととなり、不経済である。
【００５０】
ここで、本実施の形態における地盤改良機１では、外部圧油供給装置１００から供給される圧油を、オーガ２４を回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動力の増加のために使用する。即ち、オーガ回転用油圧モータ２４ａは、最も大きな駆動力が要求されると共に、施工条件（地盤硬さや掘削径、掘削深さ）に応じて、要求出力が大きな幅で増減するだけでなく、駆動力の増加要求の絶対値も大きい。
【００５１】
一方で、他の作業用アクチュエータ（例えば、オーガ昇降用油圧モータ２５ａやウインチ駆動用油圧モータ２６ａ、或いは、起伏シリンダ２３や旋回用油圧モータ１２ａなど）は、大きな駆動力は比較的要求されず、施工条件が変化したとしても、その要求出力の増減幅は比較的小さい。
【００５２】
そこで、本実施の形態における地盤改良機１のように、オーガ回転用油圧モータ２４ａを、外部圧油供給装置１００を利用する際の駆動対象とすることで、施工条件の変化に確実に対応しつつ、経済性の向上も図ることができる。
【００５３】
また、このように、外部圧油供給装置１００から供給される圧油によりオーガ回転用油圧モータ２４ａの駆動を行う場合には、その分、自機のエンジン３０（油圧ポンプ４０）から圧送される圧油を、オーガ回転用油圧モータ２４ａ以外の他の作業用アクチュエータに使用することができる。よって、他の作業用アクチュエータの駆動力を増加させることができるので、この点においても、施工条件の変化に確実に対応しつつ、経済性の向上も図ることができる。
【００５４】
なお、本実施の形態における地盤改良機１では、接続部６０がカプラーを繋ぎ替える構成であるため、図３（ａ）に示す第２状態では、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が許容され、かつ、コントロール弁５５からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が遮断される状態となる。一方、図２に示す第１状態では、外部圧油供給装置１００からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が遮断され、かつ、コントロール弁５５からオーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の供給が許容される状態となる。これにより、外部圧油供給装置１００から圧送される圧油をオーガ回転用油圧モータ２４ａに安定的に供給することができる。
【００５５】
即ち、接続部６０に相当する部分を、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂの他端と、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管５７ａの他端と、外部圧油供給装置１００の外部配管１３７の他端との３本の配管を連通状態で接続する構成として、オーガ回転用油圧モータ２４ａに、コントロール弁５５側と外部圧油供給装置１００側との両者から圧油を供給することで、オーガ２４（オーガ回転用油圧モータ２４ａ）の駆動力を更に増加させられるとも考えられる。
【００５６】
しかし、この場合には、オーガ２４を駆動した後の戻り油の戻り先が地盤改良機１側と外部圧油供給装置１００側との２カ所となるが、通過抵抗などにより片側のみに戻り油が送られて、オーバーフローを引き起こす場合がある。本実施の形態によれば、これを回避して、オーガ回転用油圧モータ２４ａへの圧油の安定的な供給を達成できる。
【００５７】
次いで、第２実施の形態について説明する。第１実施の形態では、接続部６０を油圧配管用継手により構成する場合を説明したが、第２実施の形態における接続部２６０は、切り替え弁により構成される。なお、上述した第１実施の形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。
【００５８】
図３（ｂ）は、第２実施の形態における接続部２６０近傍を部分的に拡大した油圧回路２５０，２３０の部分拡大模式図であり、第２状態が図示される。
【００５９】
図３（ｂ）に示すように、第２実施の形態における接続部２６０は、電磁式の切り替え弁により構成され、コントロール弁５５とオーガ回転用油圧モータ２４ａと（いずれも図２参照）の間を接続するオーガ回転用配管２５７の途中に配設される。
【００６０】
即ち、接続部２６０には、コントロール弁５５に一端が接続される上流側配管２５７ａの他端と、オーガ回転用油圧モータ２４ａに一端が接続される下流側配管５７ｂの他端と、外部圧油供給装置１００のコントロール弁１３５に一端が接続される外部配管２３７の他端と、がそれぞれ接続される。
【００６１】
よって、接続部２６０の状態を外部操作により切り替えることで、オーガ回転用配管２５７の上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂの他端同士が接続された状態（第１状態）と、外部圧油供給装置１００の外部配管２３７の他端およびオーガ回転用配管２５７の下流側配管２５７ｂの他端が接続された図３（ｂ）に示す第２状態と、を選択的に切り替えることができる。
【００６２】
このように、第２実施の形態によれば、外部圧油供給装置１００（図２参照）を利用するか否かの選択を、接続部２６０（即ち、電磁式の切り替え弁）の状態を外部操作により切り替えるだけで簡易に行うことができる。
【００６３】
なお、第２実施の形態における上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂの配管内径は、第１実施の形態における上流側配管５７ａ及び下流側配管５７ｂの配管内径とそれぞれ同一の内径に設定される。下流側配管２５７ｂの配管内径は、外部配管２３７の配管内径と同一の内径に設定される。また、接続部２６０内の各流路は、それら各流路に接続される上流側配管２５７ａ及び下流側配管２５７ｂ（外部配管２３７）の配管内径にそれぞれ対応した容量（許容流量）の内径に設定される。
【００６４】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６５】
上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。例えば、エンジン３０や外部エンジン１１０の出力（馬力）の値は一例であり、施工条件などに応じて適宜選択することができる。また、上流側配管５７ａ，２５７ａ及び下流側配管５７ｂ，２５７ｂや外部配管１３７，２３７の配管内径も一例であり、使用するエンジン（エンジン３０や外部エンジン１１０）の出力などに応じて適宜選択することができる。
【００６６】
なお、上記各実施の形態では、油圧回路５０，２５０において、オーガ回転用配管５７，２５７の配管内径のみを説明したが、他の配管の配管内径については、エンジン３０（油圧ポンプ４０）の出力（流量）に応じて適宜設定（例えば、上流側配管５７ａと同等またはそれ以下の内径に設定）することができる。なお、他の配管については、上述したように、外部圧油供給装置１００から供給される圧油の流通経路とはならないため、これを考慮する必要がない。よって、他の配管の配管内径を不必要に大径化する必要がなく、部品コストを抑制できる。
【００６７】
上記各実施の形態では、外部エンジン１１０の出力（馬力）がエンジン３０の出力（馬力）の略２倍に設定される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、その比率は、外部エンジン１１０の出力がエンジン３０の出力よりも高く設定される場合に、オーガ回転用油圧モータ２４ａの耐久性に影響を及ぼさない範囲で、適宜設定することができる。なお、一例としては、外部エンジン１１０の出力をエンジン３０の出力の略２．５倍以下とする場合や略２倍以下とする場合が例示される。
【符号の説明】
【００６８】
１ 地盤改良機（油圧式作業機）
３０ エンジン
４０ 油圧ポンプ
５０，２５０ 油圧回路
１１ 走行装置
１０ ベースマシン
２０ 作業機械装置
２３ 起伏シリンダ（作業用アクチュエータ）
２４ オーガ（作業駆動部）
２５ 昇降装置（作業用アクチュエータ）
２４ａ オーガ回転用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２５ｂ オーガ昇降用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２６ ウインチ（作業駆動部）
２６ａ ウインチ駆動用油圧モータ（作業用アクチュエータ）
２８ 掘削ロッド（作業駆動部）
５５ コントロール弁
５７，２５７ オーガ回転用配管（アクチュエータ側配管）
１１０ 外部エンジン
１００ 外部圧油供給装置
１３７，２３７ 外部配管
６０，２６０ 接続部
２２ リーダ
５７ａ 上流側配管（接続部よりも上流となるコントロール弁側の配管）
５７ｂ 下流側配管（接続部よりも下流となるオーガ回転用油圧モータ側の配管）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン、そのエンジンにより駆動される油圧ポンプ、その油圧ポンプから圧送される圧油を制御する油圧回路、及び、その油圧回路から供給される圧油により作動する走行装置を有するベースマシンと、そのベースマシンに取り付けられると共に前記油圧回路から供給される圧油により作動する作業機械装置と、を備える油圧式作業機において、
前記作業機械装置は、供給された圧油により作動する作業用アクチュエータと、その作業用アクチュエータの駆動力により駆動される作業駆動部と、を備え、
前記油圧回路は、コントロール弁と、そのコントロール弁および前記油圧ポンプの間を接続するポンプ側配管と、前記コントロール弁および前記作業用アクチュエータの間を接続するアクチュエータ側配管と、を備え、
前記アクチュエータ側配管は、その経路途中に介設され、前記エンジンよりも出力が大きい外部エンジンを有する外部圧油供給装置の外部配管が接続される接続部を備え、
その接続部を経由して前記外部圧油供給装置から供給された圧油により前記作業機械装置の作業用アクチュエータが作動可能に構成されることを特徴とする油圧式作業機。
【請求項２】
前記作業機械装置の作業駆動部は、リーダに沿って昇降可能に設けられたオーガを備え、
前記作業機械装置の作業用アクチュエータは、前記オーガを回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータと、前記オーガを前記リーダに沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータと、を備え、
前記油圧回路のアクチュエータ側配管は、前記コントロール弁およびオーガ回転用油圧モータの間を接続するオーガ回転用配管と、前記コントロール弁およびオーガ昇降用油圧モータの間を接続するオーガ昇降用配管と、を備え、
前記オーガ回転用配管が前記接続部を備えることを特徴とする請求項１記載の油圧式作業機。
【請求項３】
前記オーガ回転用配管は、前記接続部よりも下流となる前記オーガ回転用油圧モータ側の配管内径が、少なくとも、前記接続部よりも上流となる前記コントロール弁側の配管内径よりも大きな寸法に設定されることを特徴とする請求項２記載の油圧式作業機。
【請求項４】
前記接続部は、前記外部圧油供給装置から前記オーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を許容する場合、前記油圧回路のコントロール弁から前記オーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を遮断するように構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の油圧式作業機。
【請求項１】
エンジン、そのエンジンにより駆動される油圧ポンプ、その油圧ポンプから圧送される圧油を制御する油圧回路、及び、その油圧回路から供給される圧油により作動する走行装置を有するベースマシンと、そのベースマシンに取り付けられると共に前記油圧回路から供給される圧油により作動する作業機械装置と、を備える油圧式作業機において、
前記作業機械装置は、供給された圧油により作動する作業用アクチュエータと、その作業用アクチュエータの駆動力により駆動される作業駆動部と、を備え、
前記油圧回路は、コントロール弁と、そのコントロール弁および前記油圧ポンプの間を接続するポンプ側配管と、前記コントロール弁および前記作業用アクチュエータの間を接続するアクチュエータ側配管と、を備え、
前記アクチュエータ側配管は、その経路途中に介設され、前記エンジンよりも出力が大きい外部エンジンを有する外部圧油供給装置の外部配管が接続される接続部を備え、
その接続部を経由して前記外部圧油供給装置から供給された圧油により前記作業機械装置の作業用アクチュエータが作動可能に構成されることを特徴とする油圧式作業機。
【請求項２】
前記作業機械装置の作業駆動部は、リーダに沿って昇降可能に設けられたオーガを備え、
前記作業機械装置の作業用アクチュエータは、前記オーガを回転駆動するためのオーガ回転用油圧モータと、前記オーガを前記リーダに沿って昇降駆動するためのオーガ昇降用油圧モータと、を備え、
前記油圧回路のアクチュエータ側配管は、前記コントロール弁およびオーガ回転用油圧モータの間を接続するオーガ回転用配管と、前記コントロール弁およびオーガ昇降用油圧モータの間を接続するオーガ昇降用配管と、を備え、
前記オーガ回転用配管が前記接続部を備えることを特徴とする請求項１記載の油圧式作業機。
【請求項３】
前記オーガ回転用配管は、前記接続部よりも下流となる前記オーガ回転用油圧モータ側の配管内径が、少なくとも、前記接続部よりも上流となる前記コントロール弁側の配管内径よりも大きな寸法に設定されることを特徴とする請求項２記載の油圧式作業機。
【請求項４】
前記接続部は、前記外部圧油供給装置から前記オーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を許容する場合、前記油圧回路のコントロール弁から前記オーガ回転用油圧モータへの圧油の供給を遮断するように構成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の油圧式作業機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２２５０７０（Ｐ２０１２−２２５０７０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９４３１２（Ｐ２０１１−９４３１２）
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２０日（２０１１．４．２０）
【出願人】（０００００４６１７）日本車輌製造株式会社 (722)
【Ｆターム（参考）】
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