JP2004232358A - 掻出装置、およびそれを搭載した鉄道用バラスト掻出機 - Google Patents

Abstract

【課題】一方面内の掘削搬送部と他方面内の搬送部との間の屈曲部での摺動抵抗を小さくして駆動効率の向上が図れる掻出装置、およびそれを搭載した鉄道用バラスト掻出機を提供する。
【解決手段】一方面内掘削・搬送部（１５１）の先端部および他方面内搬送部（１５３）の上端部にそれぞれ第１遊動輪（３３）及び第２遊動輪（３６）を設け、前記一方面内掘削・搬送部（１５１）の掘削・搬送後端部に無端連接体（１０）を回転駆動する駆動装置（３０）を設けた。駆動装置（３０）は、前記無端連接体（１０）の一方を上方に回転駆動する駆動輪（３１，３２）と、前記無端連接体（１０）の他方を回転自在にガイドする遊動輪（３２，３１）とを同軸上に備え、該駆動輪と遊動輪としての機能は互いに機能変換自在で、かつ駆動輪は逆転可能とされた機構を有する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掻出装置、およびそれを搭載した鉄道用バラスト掻出機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特許文献１に記載された道床のバラスト除去機械においては、水平面内で回転駆動される無端リンクチェーンの各リンクに取り付けた掘削ビット、堆積プレート、搬送プレートで、道床下のバラストを掘削して線路の左右いずれかの側方に搬送して堆積させる第１掘削搬送機と、垂直面内で回転駆動される無端リンクチェーンの各リンクに取り付けたバケットで、前記第１掘削搬送機により堆積されたバラストを掘削して上方に搬送して放出する第２掘削搬送機と、この放出されたバラストをシュータを介して受けて外部に向けて搬送する、車体上部に載置されたベルトコンベヤとを備えている。しかしながら、上記バラスト除去機械によると、第１掘削搬送機で搬送され堆積させたバラストを再度第２掘削搬送機で掘削搬送するので、第１掘削搬送機と第２掘削搬送機とが断続的な繋がりとなり、調和させるのが困難で、前記堆積したバラストがスムーズに車体上部に載置されたベルトコンベヤに搬送されず、搬送効率が良くないという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するものとして、例えば特許文献２に記載されたバラスト掻出装置（掘削装置）がある。これは、互いに直交する２つの方向に屈曲可能な無端チェーンに掻出用のカッタを取り付け、この掻出用チェーンが道床下方の水平部と、鉄道軌道に対して略垂直方向の搬送部とを連続的に周回するようにガイドするカッタフレームを設け、掻出用チェーンを前記搬送部の最上部に設けた駆動油圧モータで駆動し、前記水平部で掘削し搬送したバラストを搬送部で上方に搬送して、搬送部の最上端で放出し、排出シュート等により外部に排出するようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−６４２０６号公報（第５−６頁、第１４−１９図）
【特許文献２】
特公平７−１０３５２１号公報（第３−４頁、第６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の掘削・搬送装置には、次のような問題がある。
特許文献２に記載されたバラスト掻出装置では、掻出用チェーンの略垂直方向面内の搬送部と水平方向面内の水平部との境目の位置にチェーン屈曲部があり、しかも掻出用チェーンを搬送部の最上部に設けた駆動装置（油圧モータ）で駆動しているため、前記屈曲部のチェーンには、駆動装置による上方への駆動力と水平部での掘削反力とによって互いに反対方向への引張り力が作用している。このため、チェーンは屈曲部のカッタフレームに強い力で押圧されて摺動しながら駆動されていることになるため、この摺動抵抗が大きく、バラスト掻出装置の動力源、駆動装置が大容量になり、大型の装置となる。従って、狭い鉄道軌道上での作業時隣の軌道、電柱等の敷設物、プラットホーム等に注意し作業する必要があり、スムーズな作業ができない。また、軌道側部の埋設物を取り外さないと作業できない等作業効率が悪いという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、一方面内の掘削搬送部と他方面内の搬送部との間の屈曲部での摺動抵抗を小さくして駆動効率の向上が図れる掻出装置、およびそれを搭載した鉄道用バラスト掻出機を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、掻出装置において、無端状に連接され、かつ２方向に屈曲可能な無端連接体に、掘削・掻出をする掻出部を取り付け、前記無端連接体が、一方の面内に周回して、掘削、搬送を行う一方面内掘削・搬送部と、他方の面内に周回して掘削物を搬送する他方面内搬送部とを連続的に備え、前記一方面内掘削・搬送部の先端部および前記他方面内搬送部の上端部にそれぞれ第１遊動輪及び第２遊動輪を設け、前記一方面内掘削・搬送部の掘削・搬送後端部に無端連接体を回転駆動する駆動装置を設けた構成としている。
【０００８】
第１発明によると、一方面内掘削・搬送部の掘削・搬送後端部に無端連接体を回転駆動する駆動装置を設けたので、従来のような無端連接体の屈曲部に生じる摩擦抵抗による駆動損失が生じない。このため、駆動力の大部分が一方面内掘削・搬送部の掘削力として使用されるので、駆動効率を大幅に向上でき、動力源・駆動装置を小型化できる。さらに、屈曲部での曲率半径を無端連接体の有する最小曲率半径まで小さくできるので、駆動装置近傍での本装置の左右方向出っ張り量が少なく、左右方向の作業スペースの狭い軌道上の作業が容易になる。
【０００９】
また、第２発明は、第１発明の掻出装置において、前記駆動装置は、前記無端連接体の一方を上方に回転駆動する駆動輪と、前記無端連接体の他方を回転自在にガイドする遊動輪とを同軸上に備えた構成としている。
【００１０】
第２発明によると、無端連接体の屈曲部での摺動抵抗が小さくなり、摺動抵抗を小さくする為に従来のように屈曲部の曲率半径を大きくする必要がなくなるので駆動装置の構成をコンパクトにでき、小型化が図れる。
【００１１】
また、第３発明は、第２発明の掻出装置において、前記駆動装置の駆動輪と遊動輪としての機能は互いに機能変換自在で、かつ駆動輪は逆転可能とされた機構を有する構成としている。
【００１２】
第３発明によると、一方面内掘削・搬送部の向きを一方面内で１８０度回転した場合に、駆動装置の駆動輪と遊動輪とを互いに入れ換えて、かつ逆転駆動することにより、掘削方向を変えても駆動力を確実に一方面内掘削・搬送部の掘削力として使用できるので、効率的に掘削できる。これにより、掻出装置の左右方向端部に出っ張った駆動装置を左右いずれ側にも設置できるようになり、掻出装置と外部との干渉を避けることが容易にでき、掻出装置の適用範囲が広がる。特に、軌道一方側部にプラットホームがある場合はプラットホームを避けて、他方側に駆動装置を配置して作業が可能になるので、操作が容易で、作業効率が向上する。
【００１３】
第４発明は、第１、第２又は第３発明に記載の掻出装置において、前記他方面内搬送部の第２遊動輪の代わりに、前記駆動装置の駆動をアシストして無端連接体を前記他方面内で回転駆動すると共に無端連接体の移動をガイドする第２の駆動装置を設けた構成としている。
【００１４】
第４発明によると、前記駆動装置の駆動をアシストして無端連接体を他方向に回転駆動する第２駆動装置を他方面内搬送部の上端部に設けたので、他方面内搬送部の途中での無端連接体の緩みが防止される。このため、他方面内搬送部での搬送物の詰りが無くなり、搬送効率を向上でき、確実に搬送できる。
【００１５】
第５発明は、第１〜第４発明のいずれか記載の掻出装置において、前記駆動装置と前記他方面内搬送部の先端部との間の屈曲部に、前記無端連接体をガイドする第３遊動輪を設けた構成としている。
【００１６】
第５発明によると、他方面内搬送部の途中にバラスト排出部を適切な位置に配置するため屈曲部を設け、該屈曲部に遊動輪を設けることにより、屈曲部での摺動抵抗が小さくなり、駆動効率を向上できる。さらに、屈折部の曲率半径を小さくできるので、小型化で無端連接体の長さが短くなり、摺動抵抗も小さくなる。
【００１７】
第６発明は、第１〜第３発明のいずれか記載の掻出装置において、前記駆動装置と前記第２遊動輪との間に、前記駆動装置の駆動をアシストして前記無端連接体の一方を回転駆動する第３の駆動輪と、前記無端連接体の他方をガイドする第３遊動輪とを設けた構成としている。
【００１８】
第６発明によると、前記駆動装置の駆動をアシストして無端連接体の一方を回転駆動する駆動輪を他方面内搬送部の途中に設けたので、他方面内搬送部の途中での無端連接体の緩みが防止される。このため、他方面内搬送部での搬送物の詰り防止、摺動抵抗の減少が図られ、搬送効率を向上でき、確実に搬送できる。
【００１９】
第７発明は、鉄道用バラスト掻出機において、
陸路を走行可能な走行体を備えた車体と、
前記車体の前後部にそれぞれ昇降自在に設けた、鉄道軌道上を走行可能な左右１対の鉄輪と、
鉄道軌道の道床のバラストを掘削、搬送する掘削・搬送装置と、
基端部が前記車体に上下方向揺動自在に取り付けられた第１アームと、
先端部に前記掘削・搬送装置が旋回可能に装着され、基端部が第１アームに昇降自在に取り付けられた第２アームと、
第１アームの先端下部に昇降自在に設けられ、軌道上を転動して前記掘削・搬送装置の高さ位置を設定する左右１対のガイドローラを有する高さ位置決め装置と、
前記掘削・搬送装置で搬送されたバラストを受けて外部に排出する排出装置と
を備え、
前記掘削・搬送装置は、第１〜第６発明のいずれかに記載の掻出装置を有する構成としている。
【００２０】
第７発明によると、前記掻出装置を鉄道用バラスト掻出機に適用することにより、駆動効率の優れた、しかも左右幅の小さいコンパクトな鉄道用バラスト掻出機を構成できる。また、鉄道軌道に沿って左右側方にある障害物（プラットホーム、電柱、制御盤等）を避けてバラスト交換作業を行う場合に、掻出装置の一方面内掘削・搬送部の向きを水平面内で１８０度回転させて使用することが可能となり、適用範囲を広げることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
以下では、本発明に係る掻出装置を搭載した鉄道用バラスト掻出機を例に挙げて説明する。まず、図１〜図５により、この鉄道用バラスト掻出機の構成を説明する。図１は鉄道用バラスト掻出機の側面図であり、図２はその正面図であり、図３は図２のＳ矢視図であり、また、図４はその鉄道用バラスト掻出機の水平掻出搬送部の正面図であり、図５は同底面図である。
【００２３】
図１及び図２において、鉄道用バラスト掻出機１００は軌陸両用の下部走行体１０１を備え、該下部走行体１０１上に旋回自在に上部旋回体１１０を有している。下部走行体１０１は、走行フレーム１０２の左右に１対のクローラ式走行装置１０３，１０３を備えると共に、該クローラ式走行装置１０３，１０３の内側で、走行フレーム１０２の前後部左右には４個の鉄輪１０５を上下方向に揺動自在に備えている。４個の鉄輪１０５はそれぞれ油圧シリンダ１０６の伸縮によって上下揺動し、下方に揺動したときに軌道４１上に押し付けられて下部走行体１０１のクローラ式走行装置１０３，１０３が地面（軌道４１の側方のバラスト上面）から浮き上がり、４個の鉄輪１０５で軌道４１上を走行可能となる。また、上部旋回体１１０の旋回フレーム１１１上には、車両前部左側に運転室１１２が設置され、車両後部にエンジンルーム１１３が設けられている。
【００２４】
旋回フレーム１１１前部の左右略中央には第１アーム１１５が上下揺動自在に取り付けられており、第１アーム１１５の先端部には下方に向けて延設された先端アーム１１６を有し、さらに先端アーム１１６の下端部左右に上下揺動自在にブラケット１１８がそれぞれ設けられている。この左右一対のブラケット１１８，１１８にはそれぞれ軌道４１上を転動可能なガイドローラ１１９が回転自在に設けられ、ブラケット１１８，１１８は、固定ピン１１７によって、図１に実線で図示の上端位置（クローラ接地作業姿勢）と、２点鎖線で図示の下端位置（鉄輪接地作業姿勢）とに固定自在となっている。作業時に、この左右のガイドローラ１１９，１１９を軌道４１上を転動させることにより、本掻出機の掘削高さを安定させるようにしている。本ガイドローラ１１９により、クローラ接地、鉄輪接地のそれぞれの条件において、第１アーム１１５及び第２アーム１２３、伸縮装置１２７をレールに対して一定の角度を保つ。
【００２５】
また第１アーム１１５の前部には平行リンク１２１，１２１を介して上下揺動自在に第２アーム１２３が設けられており、第１アーム１１５と平行リンク１２１との間に取り付けた油圧シリンダ１２２の伸縮によって、第２アーム１２３は上下揺動するようになっている。なお、第２アーム１２３は第１アーム１１５に軌道４１に対して昇降自在に設ければよい。第２アーム１２３は側面視（図１参照）で逆Ｌ字形状を成し、第２アーム１２３の先端部１２３ａ上には旋回ベアリンクを有する旋回装置１２５を介して伸縮装置１２７が備えられている。伸縮装置１２７は内蔵の油圧シリンダの伸縮によって伸縮自在とされた伸縮アーム１２８を有しており、この伸縮アーム１２８の先端部に、掘削・搬送装置１２０の支持フレーム１３１が上下方向のピン１２９を中心に水平揺動自在に取り付けられている。
【００２６】
図３に示すように、伸縮装置１２７の外装ケース部には油圧シリンダ１２６のチューブのロッド側端部が水平揺動自在に（すなわち、いわゆるトラニオン式に）連結されており、この油圧シリンダ１２６のロッド先端部はリンク機構１３０を介して前記支持フレーム１３１に水平揺動自在にピン連結されている。この油圧シリンダ１２６を伸縮することにより、支持フレーム１３１はピン１２９を中心に水平揺動し、車両左右方向姿勢（図３に示す姿勢Ｐ１）を中央位置として略車両前後方向を向く２つの姿勢Ｐ２，Ｐ３の間を所定角度θ（少なくとも１８０°）揺動するようになっている。なお、この姿勢を表す角度を検出する角度センサ（図示せず）が設けられており、位置決めの際にこの角度を確認できるようになっている。
【００２７】
支持フレーム１３１に本バラスト掻出機のガイドフレーム１３２が取り付けてあり、ガイドフレーム１３２の外周部に、掻出部を有する無端連接体１０が周回方向に移動自在に装着されている。ガイドフレーム１３２は正面視（図２参照）で略コの字形状を成しており、その下部は略水平方向に延設されていて水平掻出搬送部１５１を形成し、中間部は略垂直方向に延設されていて垂直搬送部１５２を形成し、また上部は車両中央へ向けてやや上方に傾斜させて延設されていて排出部１５３を形成している。ガイドフレーム１３２の上端部となる、該排出部１５３の終端部は、バラスト排出シュータ１４１の側面部に設けた開口孔内に貫通して設けられており、排出シュータ１４１はガイドフレーム１３２にブラケット１４２を介して支持されている。
【００２８】
図４、図５に示すように、無端連接体１０は略直交する２方向に屈曲可能に構成されており、本実施例では、２種類のリンク１，２が交互にピン７，８によって連結されている。第１のリンク１は平面視でコの字形状を成し、第２のリンク２は同じく平面視で逆コの字形状を成している。第１のリンク１の一端側と、第２のリンク２の他端側とを、一方向（図示の紙面に直交する方向）のピン７によって揺動自在に連結し、第１のリンク１の他端側で、前記コの字形状の上下一対の対向部と、第２のリンク２の一端側で、前記逆コの字形状の上下一対の対向部とを、ピン７に略直交する他方向（図示の上下方向）のピン８によって揺動自在に連結している。なお、ピン８の、第２のリンク２の上下一対対向部間部位の外周部には、回動自在に回動ブッシュ（図示せず）が装着されており、この回動ブッシュに後述の駆動装置３０のスプロケット３１の歯が係合するようになっている。第１のリンク１の前記上下一対の対向部のうち、一方の対向部側の外側面部には、掻出部２０の運搬基板２１が溶接等によって固着されている。
【００２９】
前記掻出部２０は、前記運搬基板２１と、この運搬基板２１の第１のリンク１と反対側の面に、外方に突出させて固着された運搬縦板２２と、この運搬縦板２２の先端部に取り付けた掘削歯２３とを備えている。各リンク１，２が第２ピン８の回りに揺動したときに、隣接する２つの運搬基板２１，２１の端部どうしが干渉しないように、一方の運搬基板２１の端部には切欠部２５が形成されている。また、隣接する２つの運搬基板２１，２１の端部は、切欠部２５の切欠量を少なくして運搬量を充分に確保するため、第２ピン８の軸線上近傍を通るように位置決めされている。本例では、無端連接体１０の周回方向に対して左右一側にのみ揺動するようにしているので、上記切欠部２５は第２ピン８の中心から一側（図４では上側）のみに形成している。さらに、この切欠部２５と反対側には、隣接する２つの運搬基板２１，２１のいずれか一方の端部に、上記の揺動時に両端部間に生じる隙間を覆うラップ板２４を取り付けている。
【００３０】
また、図４，図５に詳細に示すように、水平掻出搬送部１５１と垂直搬送部１５２との間の、車両前部下部の左側には、無端連接体１０の駆動装置３０がその駆動軸を略車両前後方向に向けて配設されており、水平掻出搬送部１５１の先端部の、車両前部下部の右側には第１遊動輪３３がその回動軸を略上下方向に向けて配設されている。また、図２に示すように、排出部１５３の終端部には第２遊動輪３６が回動軸を略上下方向に向けて配設され、排出部１５３と垂直搬送部１５２との間には第３遊動輪３７が回動軸を略前後方向に向けて配設されている。これらの駆動装置３０と第１遊動輪３３と第２遊動輪３６と第３遊動輪３７とに、前記掻出部２０を取り付けた無端連接体１０が巻装されている。
【００３１】
また、上部旋回体１１０の左右略中央の上部には、搬送装置例のベルトコンベヤ１４３，１４８が配設されている。第１のベルトコンベヤ１４３の後部は、旋回フレーム１１１上に設けた支持フレーム１４６にピン１４４によって上下揺動自在に連結されており、その前部は、前記第２アーム１２３の上部に取り付けた支持フレーム１４７にボールローラ１４５を介して前後左右に摺動自在に支持されている。第１のベルトコンベヤ１４３の前部が、前記排出シュータ１４１の下方に位置するように設置される。また、第２のベルトコンベア１４８はその先端部を前記第１のベルトコンベヤ１４３後部の下方に重ねるように設けられ、旋回フレーム１１１上に設けた支持フレーム１４９に支持されている。
【００３２】
ここで、駆動装置３０の構造を図６〜図１０により詳細に説明する。図６は、図２のＸ視部分断面図である。前記駆動装置３０は、駆動源としての油圧モータ１３３を備え、油圧モータ１３３の出力軸にスプロケット１３６を装着している。油圧モータ１３３から所定距離離間して駆動シャフト１３５が回動自在に設けられており、駆動シャフト１３５の略中央部にはスプロケット１３７が装着され、前記２つのスプロケット１３６，１３７にはチェーン１３４が巻装されている。この駆動シャフト１３５には、前記スプロケット１３７の軸方向両側に、外周に前記無端連接体１０と係合する歯３１ａ，３２ａを有する回転体３１，３２が回動自在に装着されている。駆動シャフト１３５の軸方向両端部にはスプラインが形成されており、一側のスプラインに第１のキャップ部材１３８が、他側のスプラインに第２のキャップ部材１３９がそれぞれ軸方向摺動自在に、かつ前記回転体３１，３２の近傍位置まで挿入されている。第１のキャップ部材１３８及び第２のキャップ部材１３９は、駆動シャフト１３５の軸方向両端面にボルト１６２で締着されたプレート１６１，１６１によって軸方向に抜け止めされている。
【００３３】
前記回転体３１，３２は同一形状の部材で構成されており、前記第１のキャップ部材１３８及び第２のキャップ部材１３９との関係によって、無端連接体１０を駆動するためのスプロケット３１、又はガイドするための第４遊動輪３２としての機能を変換可能となっている。図７は図６のＹ−Ｙ矢視図で、図８は図７のＺ−Ｚ矢視図であり、また図９は図６のＵ−Ｕ矢視図で、図１０は図９のＶ−Ｖ矢視図である。図７〜図１０に示すように、回転体３１，３２（スプロケット３１、第４遊動輪３２）の第１，第２のキャップ部材１３８，１３９と対向する端面の所定位置には、回転軸心を中心にして円周方向に所定間隔で凸状の係合部３１ｂ，３２ｂが形成されており、一方、第１のキャップ部材１３８の、前記回転体３１，３２の凸状の係合部３１ｂ，３２ｂに対応する位置には凹状の係合部１３８ａが、第２のキャップ部材１３９の、前記回転体３１，３２の凸状の係合部３１ｂ，３２ｂに対応する位置には平面部１３９ａがそれぞれ形成されている。
【００３４】
上記構成の回転体３１，３２は、次のようにして、スプロケット３１又は第４遊動輪３２として機能する。油圧モータ１３３の回転動力はチェーン１３４を介して駆動シャフト１３５に伝達され、駆動シャフト１３５の軸方向両端部に装着された第１のキャップ部材１３８及び第２のキャップ部材１３９を回転させる。第１のキャップ部材１３８の凹状の係合部１３８ａと、回転体３１の凸状の係合部３１ｂとが係合しているので、第１のキャップ部材１３８によって回転体３１は回転動力を受け、同回転体３１の歯３１ａが無端連接体１０の第２ピン８の回動ブッシュに係合して無端連接体１０を駆動する。すなわち、スプロケット３１として機能する。一方、第２のキャップ部材１３９の平面部１３９ａは回転体３２の凸状の係合部３２ｂと係合していないため、回転体３２には第２のキャップ部材１３９の回転動力が伝達されず、回転体３２は回転自在となっている。回転体３２は、その歯３２ａが無端連接体１０の第２ピン８の回動ブッシュに係合しており、よって無端連接体１０をガイドする第４遊動輪３２として機能する。
【００３５】
また、駆動シャフト１３５の軸方向両端面のボルト１６２，１６２を緩めてプレート１６１，１６１を取外し、第１のキャップ部材１３８と第２のキャップ部材１３９を左右で入れ換えることも可能である。この場合、回転体３１，３２のうち、第１のキャップ部材１３８が装着された側がスプロケットとして機能し、第２のキャップ部材１３９が装着された側が遊動輪として機能することになる。
【００３６】
図４、図５に示すように、水平掻出搬送部１５１では、無端連接体１０は略水平面内で周回しており、水平掻出搬送部１５１の車体側では、駆動装置３０の駆動力により無端連接体１０をスプロケット３１の方に引張り、この引張り力により軌道４１の下方のバラスト４２を掻出部２０の掘削歯２３で掘削、掻出し、運搬基板２１及び運搬縦板２２で搬送するようにしている。垂直搬送部１５２では、無端連接体１０を略垂直面内で周回させており、この垂直搬送部１５２及び排出部１５３の無端連接体１０を覆う、図示しないフレームケース内に前記水平掻出搬送部１５１からのバラストを取り込み、前記掻出部２０の運搬基板２１及び運搬縦板２２で排出部１５３の排出シュータ１４１まで搬送している。そして、排出シュータ１４１の側面に設けた開口から前記搬送したバラストを排出し、排出シュータ１４１を経由して前記ベルトコンベヤ１４３，１４８等の搬送装置に供給し、搬送装置によって外部に搬送している。
【００３７】
次に、上記構成の鉄道用バラスト掻出機１００の作動を説明する。
鉄道用バラスト掻出機１００は、軌道４１の左右側方の作業スペースの大きさや作業障害物（作業時隣の軌道、電柱等の敷設物、プラットホーム）等の作業環境に応じて、掘削・搬送装置１２０の設置位置を車両本体に対して左右いずれか一側に（図２では左側に）選択できるように、掘削・搬送装置１２０を旋回可能に配設している。すなわち、掘削・搬送装置１２０は手動で押すことにより旋回装置１２５を中心として旋回させることができ、図示しない旋回ロックピンを所定のロック穴に挿入することにより旋回位置が車両本体の左右いずれかに固定される。いま、図２に示すように車両本体の左側に旋回位置を固定して、作業を開始するものとする。これに伴って、駆動装置３０の第１のキャップ部材１３８を、車体本体に近い側、つまり図６に示す回転体３１側の駆動シャフト１３５に装着する。
【００３８】
（１）まず、最初に、左右のブラケット１１８を、クローラを枕木４３上に接し、車体を支持する時は上端位置に固定ピン１１７で固定し、鉄輪１０５をレール４１の上面に接して車体を支持する時は下側に固定し、掘削・搬送装置１２０を地面と平行にセットする。そして、作業開始前に、他の掘削方法で、図１１に示すように、軌道４１の左側方で、枕木４３の長手方向端部よりも外側に、枕木４３の下面よりも深い穴４４を掘る。次に、油圧シリンダ１２６を伸長して支持フレーム１３１を姿勢Ｐ２にすることにより、本掻出機の水平掻出搬送部１５１が車体前方へ向けて軌道４１に沿うようにすると共に、水平掻出搬送部１５１が枕木４３よりも左方に位置するように伸縮装置１２７を伸長させる。さらに、第２アーム１２３を下降して、水平掻出搬送部１５１を前記軌道側方の穴４４内に入れ、略水平姿勢にする。このとき、下部走行体１０１は鉄輪１０５又はクローラ式走行装置１０３で走行可能な状態とする。
【００３９】
（２）次に、図１１に示すように、駆動装置３０の油圧モータ１３３を正転方向に駆動して無端連接体１０を矢印Ａ方向に動かしつつ、油圧シリンダ１２６を縮小して水平掻出搬送部１５１が車両左右方向を向くように徐々に矢印Ｂ方向へ揺動させ、さらに伸縮装置１２７を徐々に縮小して水平掻出搬送部１５１を左右軌道４１，４１の側方から中央に位置させる。これにより、水平掻出搬送部１５１の車体側の無端連接体１０は駆動装置３０の回転体３１（このときはスプロケット３１として機能している）によって該回転体３１の方へ引っ張られ、車体側の無端連接体１０の掻出部２０で枕木４３よりも下方のバラスト４２を掘削し、掻き出し、水平掻出搬送部１５１は図１２に示す車両左右方向を向いた作業姿勢Ｐ１になる。
【００４０】
（３）水平掻出搬送部１５１が車両左右方向を向いた作業姿勢になると、次に、下部走行体１１０を鉄輪１０５又はクローラ式走行装置１０３によって所定速度で後方へ移動させる。このとき、水平掻出搬送部１５１における無端連接体１０の車体側の掻出部２０によってバラスト４２が掻出され、搬送され、前述のように垂直搬送部１５２で上方へ搬送され、排出部１５３で排出シュータ１４１内に排出され、ベルトコンベヤ１４３，１４８によって外部に搬送される。
【００４１】
この際、無端連接体１０が第１遊動輪３３及び第２遊動輪３６の周りを略水平面内で周回するときには、第１ピン７を中心にして各リンク１，２は揺動する。また、スプロケット３１、第３遊動輪３７及び第４遊動輪３２の周りを略垂直面内で周回するときには、第２ピン８を中心にして各リンク１，２は揺動する。
【００４２】
次に、作業障害物を避けるために、掘削・搬送装置１２０の設置位置を車両本体に対して左側から右側へ変更する場合は、以下のように行う。
（１）一旦、駆動装置３０の駆動を停止し、油圧シリンダ１２６を伸張させつつ、伸縮装置１２７を徐々に伸ばして、図１１に示す元の姿勢Ｐ２に水平掻出搬送部１５１を戻す。
（２）そして、第２アーム１２３を上昇させて水平掻出搬送部１５１を軌道４１よりも上方に上げ、この状態で再び水平掻出搬送部１５１を車両左右方向の姿勢Ｐ１に揺動させる。
（３）この後、旋回ロックピンを抜いて手動で掘削・搬送装置１２０を１８０度旋回させ、掘削・搬送装置１２０の支持フレーム１３１が車体右側になるようにし、その旋回位置をロックする。さらに、駆動装置３０の第１のキャップ部材１３８と第２のキャップ部材１３９を入れ換えて、回転体３１，３２の機能をそれぞれ第４遊動輪３１及びスプロケット３２に入れ換える。これにより、車体側の回転体３２がスプロケットとして機能する。
【００４３】
（４）次に、前述した、掘削・搬送装置１２０が車体左側にある場合の（１）とほぼ同様にして、水平掻出搬送部１５１を枕木４３よりも右方で、かつ下方位置に設置する。すなわち、他の掘削方法で、図１３に示すように、軌道４１の右側方で、枕木４３の長手方向端部よりも外側に、枕木４３の下面よりも深い穴４４を掘る。次に、油圧シリンダ１２６を縮小して支持フレーム１３１を姿勢Ｐ３にすることにより、水平掻出搬送部１５１が車体前方へ向けて軌道４１に沿うようにすると共に、水平掻出搬送部１５１が枕木４３よりも右方に位置するように伸縮装置１２７を伸長させる。さらに、第２アーム１２３を下降して、水平掻出搬送部１５１を前記軌道側方の穴４４内に入れ、略水平姿勢にする。このとき、下部走行体１０１は鉄輪１０５又はクローラ式走行装置１０３で走行可能な状態とする。
【００４４】
（５）次に、図１３に示すように、駆動装置３０の油圧モータ１３３を逆転方向に駆動して無端連接体１０を矢印Ｃ方向に動かしつつ、油圧シリンダ１２６を伸長して水平掻出搬送部１５１が車両左右方向を向くように徐々に矢印Ｄ方向へ揺動させ、さらに伸縮装置１２７を徐々に縮小して水平掻出搬送部１５１を左右軌道４１，４１の側方から中央に位置させる。これにより、水平掻出搬送部１５１の車体側の無端連接体１０は駆動装置３０のスプロケット３２によって該スプロケット３２の方へ引っ張られ、車体側の無端連接体１０の掻出部２０で枕木４３よりも下方のバラスト４２を掘削し、掻き出し、水平掻出搬送部１５１は図１４に示す車両左右方向を向いた作業姿勢Ｐ１になる。
【００４５】
（６）次に、下部走行体１１０を鉄輪１０５又はクローラ式走行装置１０３によって所定速度で後方へ移動させる。このとき、水平掻出搬送部１５１における無端連接体１０の車体側の掻出部２０によってバラスト４２が掻出され、搬送され、垂直搬送部１５２で上方へ搬送され、排出部１５３で排出シュータ１４１内に排出され、ベルトコンベヤ１４３，１４８によって外部に搬送される。
【００４６】
次に、上記構成による作用および効果を説明する。
バラストを掘削・搬送する水平掻出搬送部１５１の終了位置すなわち掘削・搬送後端部に、無端連接体１０を回転駆動する駆動装置３０を設けたため、この駆動装置３０の駆動部（上記実施例では、スプロケットとして機能する回転体３１，３２）方向への引っ張り力で無端連接体１０の掘削・搬送時の駆動トルクが得られる。しかも、駆動装置３０のスプロケット及び遊動輪（同じく、回転体３１，３２）の位置が、無端連接体１０の屈曲部となるので、従来のように無端連接体の屈曲部に生じる摩擦抵抗による駆動損失がない。このため、駆動力の大部分が水平掻出搬送部１５１の掘削力として使用されるので、駆動効率を大幅に向上でき、動力源（同じく、油圧モータ１３３）及び駆動部を小型化できる。また、上記のため、屈曲部での曲率半径を無端連接体の有する最小曲率半径まで小さくできるので、駆動装置３０近傍での本掘削搬送装置１２０の車両左右方向の出っ張り量が少なく、左右方向の作業スペースの狭い軌道上でも作業が容易になる。
【００４７】
駆動装置３０はスプロケット、遊動輪となる回転体３１，３２を同一の駆動シャフト１３５上に備えているので、簡単な構成となり、しかもこのスプロケット及び遊動輪によって無端連接体１０の屈曲部での摺動抵抗が小さくなるので、摺動抵抗を小さくする為に従来のように屈曲部の曲率半径を大きくする必要がなくなる。従って、駆動装置の構成をコンパクトにでき、小型化が図れる。
【００４８】
また、駆動装置３０の回転体３１，３２は、これを駆動シャフト１３５に第１キャップ部材１３８で固定するとスプロケットとして機能し、第２キャップ部材１３９で装着すると遊動輪として機能するため、第１、第２キャップ部材１３８，１３９を互いに入れ換えることによって、スプロケット（駆動輪）及び遊動輪としての機能を変更自在となっている。すなわち、スプロケット及び遊動輪としての機能を変更可能である。また、駆動シャフト１３５を駆動する油圧モータ１３３の回転方向を逆転させることにより、スプロケットの回転方向を変更可能である。従って、本掘削搬送装置１２０を旋回させて、水平掻出搬送部１５１の向きを水平面内で１８０度回転させた場合に、駆動装置３０の回転体３１，３２のスプロケットと遊動輪の機能を互いに入れ換えて、かつ逆転駆動することにより、駆動装置３０の車体側の回転体３１，３２をスプロケットとして機能させえることができると共に、水平掻出搬送部１５１の無端連接体１０を前記スプロケット方向へ引っ張る駆動力が得られる。
【００４９】
これにより、水平掻出搬送部１５１での掘削方向が左または右方向に変わっても、スプロケット駆動力を確実に水平掻出搬送部１５１の掘削力として使用できるので、効率的に掘削できる。この結果、掻出装置の左右方向端部に出っ張った駆動装置近傍の部位を左右いずれ側にも設置できるようになり、掻出装置と外部との干渉を避けることが容易にでき、掻出装置の適用範囲が広がる。特に、軌道の一方側部にプラットホーム、配電盤等の障害物がある場合はこれらの障害物を避けて、他方側部に前記駆動装置を配置して作業が可能になるので、本掻出装置の操作が容易で、作業効率が向上する。
【００５０】
水平掻出搬送部１５１から排出部に向けて上下方向へ掘削物を搬送する他方面内搬送部、つまり駆動装置３０と第２遊動輪３６との間の途中に屈曲部を設け、この屈曲部に第３遊動輪３７を設けたため、屈曲部での摺動抵抗が小さくなり、駆動効率を向上できる。また、屈折部の曲率半径を小さくできるので、小型化で無端連接体の長さが短くなり、摺動抵抗も小さくなる。さらに、掘削・搬送装置の経路形状を整えて、排出部が適切な位置になり、かつスムーズに搬送物が排出されるようにすることができる。
【００５１】
次に、図１５により第２実施形態を説明する。図１５は、第２実施形態の他方面内搬送部の屈曲部の側面図であり、図２のＷ視図に相当する。尚、以下では、前出の図に示した構成要素と略同一の機能を有する構成要素には同じ符号を付して、説明を省く。
【００５２】
垂直搬送部１５２と排出部１５３との中間の屈曲部には、２つの回転体３７，３９が回転自在に設けられている。一方の回転体は油圧モータ１７２が取り付けられ、無端連接体１０に係合してスプロケットとして機能し、油圧モータ１７２の回転により無端連接体１０を上方へ駆動するようになっている。また、他方の回転体は、下方へ向かう無端連接体１０に係合しつつガイドする第３遊動輪として機能する。図１５では、回転体３９がスプロケット３９として、回転体３７が第３遊動輪３７として機能しており、前記図２と同様に掘削・搬送装置１２０が車体左側に設置されている例を示している。油圧モータ１７２は、２つの回転体３７，３９のいずれか一方に取り付け可能となっており、掘削・搬送装置１２０の左右設置位置に応じて取付位置を切り換えるようにしている。この油圧モータ１７２とスプロケット３７又は３９とにより、第２駆動装置１７０を構成している。
【００５３】
なお、上記第２駆動装置１７０においても、前記第１駆動装置３０の構成と同様に、２つの回転体３７，３９のスプロケットまたは遊動輪としての機能を切り換え可能な機構で構成しても構わない。
【００５４】
上記の構成によると、第１実施形態の効果に加えて、さらに以下の効果が得られる。垂直搬送部１５２の搬送後端部、すなわち垂直搬送部１５２と搬出部１５３との中間の屈曲部に、第２駆動装置１７０を設け、この第２駆動装置１７０で第１駆動装置３０による上方への駆動力をアシストしているので、垂直搬送部１５２での無端連接体１０の緩みが防止される。これにより、搬送物の詰まりが防止されるので、確実に搬送でき、また搬送部での摺動抵抗が低減されるので、搬送効率を向上できる。
【００５５】
次に、図１６により第３実施形態を説明する。図１６は、第３実施形態の鉄道用バラスト掻出機の正面図である。
排出部１５３の先端部には、前記遊動輪３６の代わりに、第２駆動装置１７０ａが設けられている。第２駆動装置１７０ａは、無端連接体１０に係合するスプロケット３８と、これを回転駆動する油圧モータ１７１とを備えており、油圧モータ１７１は図示しない切換弁で正逆回転切換可能となっている。第２駆動装置１７０ａは、無端連接体１０を上方に引張るように駆動しており、前記第１の駆動装置３０の駆動力をアシストしている。
【００５６】
第３実施形態の構成によると、第１実施形態の効果の他、さらに以下の効果が得られる。
第１の駆動装置３０よりも上方の位置、本例では排出部１５３の上端部に、前記第２遊動輪３６の代わりに第２の駆動装置１７０ａを設け、この第２の駆動装置１７０ａによって、水平掻出搬送部１５１の掘削搬送後端部に設けた第１の駆動装置３０の駆動をアシストして無端連接体１０を垂直方向（他方向）に回転駆動すると共に、無端連接体１０の移動をガイドするようにしたため、垂直搬送部１５２および排出部１５３での途中での無端連接体１０の緩みが確実に防止される。このため、バラスト（搬送物）の詰まりが防止されるので、確実に搬送でき、また搬送部での摺動抵抗が低減されるので、搬送効率を向上できる。
【００５７】
次に、図１７により第４実施形態を説明する。図１７は、第４実施形態の鉄道用バラスト掻出機の正面図である。
本実施形態の掘削・搬送装置１２０は、正面視で略逆くの字形状をなし、その下部に水平掻出搬送部１５１を設け、上部には、この水平掻出搬送部１５１に連続的に接続され、無端連接体１０が連続的にガイドされる排出部１５３を設けている。排出部１５３の先端部（上端部）には、スプロケット１７３と、このスプロケット１７３を駆動する油圧モータ１７４とを備えた第２駆動装置１７０ｂを設けている。油圧モータ１７４は図示しない切換弁で正逆回転切換可能となっている。
【００５８】
第４実施形態の構成によると、第１実施形態と同様に、第１駆動装置３０を水平掻出搬送部１５１の搬送部後端部に設けたことによる駆動効率の向上等の効果が得られると共に、上方へ無端連接体１０を引っ張って駆動する第２駆動装置１７０ｂを排出部１５３の上端部に設け、この第２駆動装置１７０ｂで第１駆動装置３０の駆動力をアシストしているため、垂直方向に搬送する排出部１５３の途中での無端連接体１０の緩みが確実に防止される。このため、排出部１５３でのバラスト（搬送物）の詰りが無くなり、確実に搬送でき、また搬送部での摺動抵抗が低減されるので、搬送効率を向上できる。
【００５９】
なお、第４実施形態において、第２駆動装置１７０ｂの代わりに第２遊動輪３６を備えたものであっても、第１実施形態の効果と同じ、第１駆動装置３０を水平掻出搬送部１５１の搬送部後端部に設けたことによる駆動効率の向上、駆動装置の左右方向の出っ張り量の抑制等の効果が得られることは言うまでもない。
【００６０】
なお、以上の実施形態では、掘削・搬送装置１２０が、無端連接体１０を水平面内で周回させて掘削、搬送する水平掻出搬送部１５１と、略垂直面内で周回させてバラストを上方へ搬送する垂直搬送部１５２と、排出部１５３と備えた例、または、水平掻出搬送部１５１と、排出部１５３とを備えた例を挙げて説明したが、本発明は各搬送部の周回面の方向を上記に限定するものではなく、少なくとも２つの異なる面内に周回させるようにしたものであればよい。
【００６１】
以上説明したように、本発明によると以下の効果を奏する。
道床のバラスト等を掘削し搬送する一方面内掘削・搬送部の搬送後端部に、無端連接体の周回移動を駆動する駆動装置を設けたため、駆動装置の部分が一方面内掘削・搬送部から多方面内搬送部への屈曲部となって、従来のような屈曲部での摺動抵抗を無くすことができ、駆動装置の駆動トルクの大部分が一方面内掘削・搬送部での掘削トルクに使用される。従って、駆動効率を大幅に向上でき、駆動装置やその動力源（油圧ポンプ等）を小形化できる。また、上記屈曲部での曲率半径を無端連接体の有する最小曲率半径まで小さくできるので、駆動装置近傍での本装置の左右方向出っ張り量が少なくなり、左右方向の作業スペースの狭い軌道上の作業が容易になる。
【００６２】
また、上記の駆動装置の駆動力をアシストする第２の駆動装置を他方面内の搬送部に設けることにより、他方面内の搬送部での無端連接体の緩みを確実に無くすことができるので、搬送物（バラスト等）の詰りが無く、確実に搬送できると共に、摩擦抵抗が更に小さくなり、駆動装置の駆動効率をさらに向上できる。
【００６３】
また、駆動装置には駆動輪と遊動輪を同軸上に設けたので、無端連接体の屈曲部での摺動抵抗が小さくなり、摺動抵抗を小さくする為に従来のように屈曲部の曲率半径を大きくする必要がなくなるので、駆動装置の構成をコンパクトにでき、小型化が図れる。
さらに、駆動装置の駆動輪と遊動輪としての機能は互いに機能変換自在で、かつ駆動輪は逆転可能としたため、掻出装置の左右方向端部に出っ張った駆動装置を左右いずれ側にも設置できるようになり、掻出装置と外部との干渉を避けることが容易にでき、掻出装置の適用範囲が広がる。特に、軌道の一方の左右側部にプラットホームがある場合はプラットホームを避けて、他方側に駆動装置を配置して作業ができるので、作業が容易にでき、作業効率が向上する。
【００６４】
他方面内搬送部の途中に屈曲部を設け、該屈曲部に遊動輪を設けることにより、掘削搬送装置を所望の形状にすることが可能となって掘削物排出部を適切な位置に配置することができる。しかも、屈曲部での摺動抵抗は小さいので、駆動効率を向上できる。さらに、屈折部の曲率半径を小さくできるので、小型化できるから無端連接体の長さが短くなり、摺動抵抗も小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る鉄道用バラスト掻出機の側面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】図２のＳ矢視図である。
【図４】本発明の鉄道用バラスト掻出機の水平掻出搬送部の正面図である。
【図５】同底面図である。
【図６】図２のＸ視部分断面図である。
【図７】図６のＹ−Ｙ矢視図である。
【図８】図７のＺ−Ｚ矢視図である。
【図９】図６のＵ−Ｕ矢視図である。
【図１０】図９のＶ−Ｖ矢視図である。
【図１１】作動の説明図である。
【図１２】作動の説明図である。
【図１３】作動の説明図である。
【図１４】作動の説明図である。
【図１５】第２実施形態の他方面内搬送部の屈曲部の側面図である。
【図１６】第３実施形態の鉄道用バラスト掻出機の正面図である。
【図１７】第４実施形態の鉄道用バラスト掻出機の正面図である。
【符号の説明】
１，２，…リンク、７，８…ピン、１０…無端連接体、２０…掻出部、２１…運搬基板、２２…運搬縦板、２３…掘削歯、２４…ラップ板、２５…切欠部、３０…駆動装置、３１，３２…回転体（スプロケット，遊動輪）、３１ａ，３２ａ…歯、３１ｂ，３２ｂ…係合部、３３，３６，３７…遊動輪、３８…スプロケット、３７ａ，３９…回転体（スプロケット，遊動輪）、４１…軌道、４２…バラスト、４３…枕木、１００…鉄道用バラスト掻出機、１０１…下部走行体、１０３…クローラ式走行装置、１０５…鉄輪、１１０…上部旋回体、１１１…旋回フレーム、１１２…運転室、１１３…エンジンルーム、１１５…第１アーム、１１６…先端アーム、１１８…ブラケット、１１９…ガイドローラ、１２０…掘削・搬送装置、１２１…平行リンク、１２２…油圧シリンダ、１２３…第２アーム、１２５…旋回装置、１２６…油圧シリンダ、１２７…伸縮装置、１２９…ピン、１３０…リンク機構、１３１…支持フレーム、１３２…ガイドフレーム、１３３…油圧モータ、１３４…チェーン、１３５…駆動シャフト、１３６，１３７…スプロケット、１３８，１３９…キャップ部材、１３８ａ…係合部、１３９ａ…平面部、１４１…排出シュータ、１４２…ブラケット、１４３，１４８…ベルトコンベヤ、１５１…水平掻出搬送部、１５２…垂直搬送部、１５３…排出部、１６１…プレート、１６２…ボルト、１７０，１７０ａ，１７０ｂ…駆動装置、１７１，１７２…油圧モータ、１７３…スプロケット、１７４…油圧モータ。

Claims (7)

1. 掻出装置において、
   無端状に連接され、かつ２方向に屈曲可能な無端連接体（１０）に、掘削・掻出をする掻出部（２０）を取り付け、
   前記無端連接体（１０）が、一方の面内に周回して、掘削、搬送を行う一方面内掘削・搬送部（１５１）と、他方の面内に周回して掘削物を搬送する他方面内搬送部（１５２，１５３）とを連続的に備え、
   前記一方面内掘削・搬送部（１５１）の先端部および前記他方面内搬送部（１５３）の上端部にそれぞれ第１遊動輪（３３）及び第２遊動輪（３６）を設け、
   前記一方面内掘削・搬送部（１５１）の掘削・搬送後端部に無端連接体（１０）を回転駆動する駆動装置（３０）を設けた
   ことを特徴とする掻出装置。
2. 請求項１記載の掻出装置において、
   前記駆動装置（３０）は、前記無端連接体（１０）の一方を上方に回転駆動する駆動輪（３１，３２）と、前記無端連接体（１０）の他方を回転自在にガイドする遊動輪（３２，３１）とを同軸上に備えた
   ことを特徴とする掻出装置。
3. 請求項２記載の掻出装置において、
   前記駆動装置（３０）の駆動輪と遊動輪としての機能は互いに機能変換自在で、かつ駆動輪は逆転可能とされた機構を有する
   ことを特徴とする掻出装置。
4. 請求項１，２又は３記載の掻出装置において、
   前記他方面内搬送部（１５３）の第２遊動輪（３６）の代わりに、前記駆動装置（３０）の駆動をアシストして無端連接体（１０）を前記他方面内で回転駆動すると共に無端連接体（１０）の移動をガイドする第２の駆動装置（１７０ｂ）を設けた
   ことを特徴とする掻出装置。
5. 請求項１，２，３又は４記載の掻出装置において、
   前記駆動装置（３０）と前記他方面内搬送部（１５３）の先端部との間の屈曲部に、前記無端連接体（１０）をガイドする第３遊動輪（３７）を設けた
   ことを特徴とする掻出装置。
6. 請求項１，２又は３記載の掻出装置において、
   前記駆動装置（３０）と前記他方面内搬送部（１５３）の先端部との間の屈曲部に、前記駆動装置（３０）の駆動をアシストして前記無端連接体（１０）の一方を回転駆動する第３の駆動輪（３９）と、前記無端連接体（１０）の他方をガイドする第３遊動輪（３７ａ）とを設けた
   ことを特徴とする掻出装置。
7. 鉄道用バラスト掻出機において、
   陸路を走行可能な走行体（１０１）を備えた車体（１１０）と、
   前記車体（１１０）の前後部にそれぞれ昇降自在に設けた、鉄道軌道上を走行可能な左右１対の鉄輪（１０５）と、
   鉄道軌道（４１）の道床のバラストを掘削、搬送する掘削・搬送装置（１２０）と、
   基端部が前記車体（１１０）に上下方向揺動自在に取り付けられた第１アーム（１１５）と、
   先端部に前記掘削・搬送装置（１２０）が旋回可能に装着され、基端部が第１アーム（１１５）に昇降自在に取り付けられた第２アーム（１２３）と、
   第１アーム（１１５）の先端下部に昇降自在に設けられ、軌道（４１）上を転動して前記掘削・搬送装置（１２０）の高さ位置を設定する左右１対のガイドローラ（１１９）を有する高さ位置決め装置と、
   前記掘削・搬送装置（１２０）で搬送されたバラストを受けて外部に排出する排出装置（１４１）と
   を備え、
   前記掘削・搬送装置（１２０）は、請求項１〜６のいずれかに記載の掻出装置を有する
   ことを特徴とする鉄道用バラスト掻出機。

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