JP2015143434A - チェーンコンベアカッタ - Google Patents

Abstract

【課題】 チェーン固定具の結合解除や再結合のような、やっかいな作業を大幅に削減できるだけでなく、ナットのゆるみ、ボルトの折損、パターンプレートの変形などの問題を軽減できるチェーンコンベアカッタを提供する。
【解決手段】 本装置は、周回するチェーン２にシャックル３で固定される共通プレート４と、共通プレート４上に、ボルト及びナット９により着脱可能に連結され、互いに異なる配置パターンによりビットホルダ１０が固定される、パターンプレート５〜８と、ビットホルダ１０のそれぞれに着脱可能に装着されるビット１１とを備える。パターンプレート５〜８から下方に延び共通プレート４に対するスライドを規制し、ボルト及びナット９に作用するスラスト荷重を受け止めるストッパ１２と、パターンプレート５〜８の底面から下方へ延びチェーンに当接するライナ１３とを設けてなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、リターンローラを周回するチェーンに複数のビットプレートを固定し、これらのビットプレートのそれぞれに複数のビットを配置して地中を掘削するチェーンコンベアカッタに関するものである。

特許文献１（特開２００１−８１８０５号公報）に記載されているように、旋回するチェーンに複数のビットプレートを固定し、これらのビットプレートに複数のビットを配置して、地中を掘削するチェーンコンベアカッタが知られている。

この種のチェーンコンベアカッタでは、特許文献２（特開２００３−３３６２８２号公報）に記載されているように、ビットプレート毎にビットの配列パターンを変え全体として地中を均等に掘削することが望ましい。

一方、掘削される土壌と地山との境界付近には、いずれのビットプレートにも境界付近を掘削するビットを設けるなど、配置の一部には共通性を持たせることも合わせて考慮される。

チェーンとビットプレートとの結合には、（１）両端チェーン方式：ビットプレートの両端部をシャックルを用いてチェーンに固定する方式、（２）中間チェーン方式：ビットプレートの中間部を連結バーでチェーンに固定する方式、（３）中心チェーン方式：ビットプレートの中心部を、一本又は２本一対のチェーンに連結バーを用いて固定する方式等がある。

ここで、本明細書において、シャックル又は連結バーのようにチェーンにビットプレートを固定する部材を、「チェーン固定具」という。（１）〜（３）のいずれの方式によっても、チェーンとビットプレートと結合する、あるいは取り外す作業は、チェーン固定具の結合あるいは取り外しを必須とし、チェーンを部分的に切り離して行われることが多く、作業負担が重くしかも長時間を要する。

一方、ビットが地中を掘削する際に、ビットの摩耗、破損、曲がり等を生じたり、ビットプレートそのものが同じような損傷を受けるトラブルに見舞われることが多い。トラブルを生ずると、ビットあるいはビットプレートそのものの交換が必要になる。

このような交換を行う都度、チェーンとビットプレートとの結合を解き、別の部材と交換するようにすると、作業が難航するだけでなく、長時間作業が断絶されてしまうことになる。

この点を考慮し、ビットプレートを、上下二段の二つのプレートに分け、これらのプレートを着脱が比較的容易なボルト及びナットで連結するのが、合理的かつ経済的である。

二つのプレートの下段は、チェーン固定具でチェーンに結合される共通プレートとし、共通プレートはほとんど交換しなくてすむようにする。こうすれば、チェーンとの結合を解いたり再結合したりするような、やっかいな作業を大幅に削減できる。

二つのプレートの上段は、それぞれビットの配置が異なるパターンプレートとし、パターンプレートと共通プレートとをボルト及びナットで容易に着脱できるようにする。こうすれば、チェーンとの結合をそのままにした上で、パターンプレート乃至その上に配置されているビットを交換できる。

しかしながら、このようにしても、後に詳述するように、ナットのゆるみ、ボルトの折損、パターンプレートの変形などの問題があった。
特開２００１−８１８０５号公報 特開２００３−３３６２８２号公報 特開平１０−３０２５３号公報 特開２００３−２７５２１号公報 特開平１１−１８１８２６号公報

そこで本発明は、チェーン固定具の結合解除や再結合のような、やっかいな作業を大幅に削減できるだけでなく、ナットのゆるみ、ボルトの折損、パターンプレートの変形などの問題を軽減できるチェーンコンベアカッタを提供することを目的とする。

第１の発明に係るチェーンコンベアカッタは、リターンローラを周回するチェーンと、チェーンにチェーン固定具で固定される複数の共通プレートと、複数の共通プレートのそれぞれ上に、ボルト及びナットにより着脱可能に連結され、互いに異なる配置パターンにより複数のビットホルダが固定される、複数のパターンプレートと、複数のビットホルダのそれぞれに着脱可能に装着される複数のビットとを備えるチェーンコンベアカッタであって、複数のパターンプレートのそれぞれから下方に延び共通プレートに対するスライドを規制し、ボルト及びナットに作用するスラスト荷重を受け止めるストッパと、複数のパターンプレートの底面から下方へ延びチェーンに当接するライナとを設けてなる。

この構成において、複数のパターンプレートのそれぞれから下方に延び共通プレートに対するスライドを規制し、ボルト及びナットに作用するスラスト荷重を受け止めるストッパを設けたため、ボルト及びナットに作用するスラスト荷重が低減され、ナットの緩みやボルトの折損を抑制できる。

また、複数のパターンプレートの底面から下方へ延びチェーンに当接するライナを設けたため、ビットが障害物に接触し、共通プレート及びパターンプレートがのけぞる方向のモーメントが作用しても、ライナがチェーンに接してこれに対抗することができる。したがって、このモーメントにより折れ曲がらないように、パターンプレートを保護することができる。

以上により、ビットやプレートのトラブルを低減し、部品の交換作業により掘削作業が中断される確率を低減でき、その結果、掘削作業の歩留まりを向上できる。

第２の発明に係るチェーンコンベアカッタでは、第１の発明に加え、複数のパターンプレートのうち、複数のビットホルダが固定される位置において、複数のパターンプレートにシャンク孔及び／又はシャンク切欠を開設し、複数のビットホルダに装着されるビットの底部に位置するそれぞれのシャンクを、シャンク孔及び／又はシャンク切欠へ至らしめ、それぞれのシャンクの底部を下方に露出させると共に、複数のパターンプレートの上面からビットの上端部までの高さを低減した。

この構成において、ビットのシャンクを少なくとも部分的にパターンプレートの上面よりも下方に位置させることができ、ビットに作用するモーメントについて腕の長さ（パターンプレートの上面からビットの上端部までの高さ）を低減できるため、ビットや各プレートへのダメージを低減できる。

また、ビットのシャンクの底部は、下方に露出しているため、ビットを交換すべき場合に、シャンク孔及び／又はシャンク切欠の裏側からハンマ等の工具を用いてシャンクの底部を打撃し、ビットホルダからビットをスムーズに抜き取ることができる。

第１の発明によれば、ビットプレートを共通プレートとパターンプレートに分割し、これらのプレートをボルト及びナットで連結しているため、チェーン固定具の結合解除や再結合のような、やっかいな作業を大幅に削減できる。しかも、ストッパとライナを設けたため、ナットのゆるみ、ボルトの折損、パターンプレートの変形などの問題を軽減できる。

さらに、第２の発明によれば、ビットに作用するモーメントを低減できるだけでなく、ビットの打ち抜きをスムーズに行える。

以下図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施の形態におけるチェーンコンベアカッタの一部拡大側面図である。図１は、チェーンコンベアカッタのスプロケットホイール１付近を示す。

チェーン２はリターンローラ１に張架される。リターンローラ１の反対側にあるスプロケットホイール（図示せず）が回転すると、チェーン２は、スプロケットホイールに駆動されてリターンローラ１を周回する。

チェーン２は、水平リング２ａと垂直リング２ｂとを交互に連結して構成されるが、一定ピッチ毎に水平リング２ａが外され、その代わりにシャックル３が取り付けられる。

ここで、「背景技術」の項で述べたように、シャックル３は、チェーン固定具の一例であり、その代わりに連結バーを用いても良いし、さらには、チェーンとビットプレートとの結合方式は、（１）両端チェーン方式、（２）中間チェーン方式、（３）中心チェーン方式のいずれであっても良く、これらのオプションのいずれを用いても、本発明は成立するし、本願発明の保護範囲に属する。

但し、図示の便宜上、図１〜図６では、シャックル３を用いた（１）両端チェーン方式によるものとする。

水平リング２ａの代わりに取り付けられたシャックル３には、下側から共通プレート４が固定される。なお、本発明の本質は、シャックル３と共通プレート４との取付要領には関係しないので、取付要領に関する更なる記述は省略する。

次に、共通プレート４の上には、互いにビットホルダ１０の配置が異なる数種（本形態では、４種とするがこれは例示に過ぎず、必要に種類を増減させても差し支えない。）のパターンプレート５、６、７、８が重ね合わされ、これらのパターンプレート５、６、７、８と共通プレート４には、サイズ及び位置が一致する４箇所（この個数も適宜増減しても良い。）のボルト孔１６が開けられている。

図２（ａ）は、本発明の一実施の形態におけるビット配列図、図２（ｂ）は、同パターンプレートの平面図、図２（ｃ）は、同パターンプレートの側面図である。

また、図３（ａ）〜図３（ｄ）は、それぞれ本発明の一実施の形態における第１、第２、第３及び第４パターンプレートの平面図である。

図２（ｂ）に示すように、これらのボルト孔１６を通すことにより、ボルト及びナット９でパターンプレート５、６、７、８と共通プレート４をそれぞれ、上下に着脱可能に連結する。

このようにしたのは、「背景技術」の項で述べた「ビットプレートを、上下二段の二つのプレートに分け、これらのプレートを着脱が比較的容易なボルト及びナットで連結するのが、合理的かつ経済的である」という考え方によるものである。

より詳しくは、先に共通プレート４をチェーン２にシャックル３で固定しておけば、その後、基本的には共通プレート４やシャックル３を操作しなくて良くなる。また、共通プレート４は同じ部品であるから、部品点数を減らして、製造コストを低減できる。

パターンプレート５、６、７、８のビットホルダ１０の配置（言い換えればビット１１の配置）を異ならしめることにより、均等に地中を掘削できる。図２（ａ）に示すように、各ビット１１を一列に並べると、ほぼ左右対称な配置となる。

このような配置とするため、図２（ａ）の「１」〜「９」、「１’」〜「９’」の番号が付されたビット１１をパターンプレート５、６、７、８にバランス良く配置してある。その結果、地中がほぼ均等に掘削されることになる。

なお、ボルト及びナット９が配置される部分にビットホルダ１０、ビット１１を配置すると、干渉を生じてしまうため、この部分を避けてビットホルダ１０、ビット１１が配置されている。

したがって、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、各パターンプレート５、６、７、８の形状には、共通点があるものの、輪郭形状や後述する、シャンク孔１７、シャンク切欠１８のレイアウト等に相違点がある。

一方、地山との境界付近は、集中して掘削する必要があり、しかも抵抗が大きいため、各パターンプレート５、６、７、８の両脇部には、共通の配置でビットホルダ１０及びビット１１を配置してある。

この点については、図２（ａ）において「１０」、「１０’」という番号が付された位置を参照されたい。また、図３（ａ）〜図３（ｄ）では、同じ位置にシャンク孔１７が設けられている点に注目されたい。

図１に戻り、ストッパ及びライナを設けた理由について説明する。なお、図４は、図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図５は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図４に示すように、パターンプレート５、６、７、８のそれぞれのボルト孔１６が開設される部分の前方には、パターンプレート５、６、７、８の前面から下方に延び共通プレート４の前面をカバーするストッパ１２と、同部分の後方であってパターンプレート５、６、７、８の底面から共通プレート４の背面をカバーする補助ストッパ１２ａが設けられる。

これらのストッパ１２、１２ａは、共通プレート４に対するパターンプレート５、６、７、８のスライドを規制し、ボルト及びナット９に作用するスラスト荷重を受け止める。

これは、図１の中段に示すように、ビット１１が障害物１５に当接しこれを掘削しようとする際、チェーン２に作用する張力により、ビット１１には矢印Ｎ２方向の接線力が作用する。一方、障害物１５はこれに対して矢印Ｎ３で示すように、掘削抵抗を及ぼす。

もし、ストッパ１２、１２ａが無いと、共通プレート４に対してパターンプレート５、６、７、８が横ずれ（スライド）し、共通プレート４とパターンプレート５、６、７、８を連結するボルト及びナット９に、強いスラスト荷重が作用し、その結果、ボルト及びナット９の緩みや折損等のトラブルを生じてしまう。

これを防止すべく、ストッパ１２、１２ａを設け、ストッパ１２、１２ａがこようなスライドを規制することにより、ボルト及びナット９の負荷を軽減するものである。トラブルが未然に防止されれば、チェーンコンベアカッタを停止する必要がないので、掘削作業の歩留まりが向上する。

また、図５に示すように、パターンプレート５、６、７、８の底面において、チェーン２の真上に位置する箇所（図３も参照。）には、パターンプレート５、６、７、８の底面から下方へ延びチェーン２に当接するライナ１３が設けてある。

これは、図１の上段に示すように、ビット１１が障害物１４に当接しこれを掘削しようとする際、ビット１１には矢印Ｎ１方向で示すように、後ろにのけぞる方向のモーメントが作用する。

もし、ライナ１３が無いと、共通プレート４及びパターンプレート５、６、７、８が後ろ向きに傾斜し、ビット１１が障害物１４に向く角度が大きくなりすぎて不正になる。その結果、掘削の効率が低下してしまう。

これを防止すべく、ライナ１３を設け、ライナ１３がチェーン２に当接することにより、このような不正な傾斜を防止し、掘削の効率を良好に保持しようとするものである。

さて、図３を用いて上述したように、パターンプレート５、６、７、８のうち、ビットホルダ１０が固定される位置において、パターンプレート５、６、７、８にシャンク孔１７、シャンク切欠１８が開設されている。

シャンク孔１７、シャンク切欠１８の内部は空洞であり、本形態は、この空洞を次のように有効活用する。

図６（ａ）は、本発明の一実施の形態におけるビットホルダ及びビットの縦断面図、図６（ｂ）は、同ビットホルダの正面図である。

まず、ビットホルダ１０の高さを通常よりも低く形成するが、ビットホルダ１０の前面に位置するテーパ面１０ｂの傾斜及びそれに直交する軸方向を有するシャンク挿通孔１０ａの向きは、ビット１１の角度が適正となるように、通常通り設定する。

その結果、ビット１１の下部にあるシャンク１１ａ（特にシャンク１１ａの底部）は、通常よりも下方に下がると共に、シャンク孔１７、シャンク切欠１８の空洞へ至り、下方に露出することになる。

このようにすると、ビット１１の主要部品であり、チェーン２から地中を掘削するチップ１１ｃ（通常、シャンク１１ａの上部に連結されるカラー１１ｂの中央先端部に固着される）までの高さＨが、通常よりもかなり小さくなる。

このことは、図１の上段に示したモーメントにおいて、腕の長さが低減したことと同値であり、ビット１１の傾斜角をゆがめるモーメントの作用を事実上低減することになる。言い換えれば、ビット１１の傾斜角を良好に保持して、掘削効率を高く維持できる。

さらに、仮にこのビット１１が痛んで交換の必要を生じた場合、シャンク１１ａの底部が、シャンク孔１７、シャンク切欠１８の空洞を介して外部に露呈しているため、ハンマー等の工具を直接、かつ容易にシャンク１１ａの底部へ打ち込むことができ、ビット１１の交換が容易かつ短時間に実行できる。

なお、従前のビットホルダ及びビットプレートでは、このような配慮を欠いていたため、ビットの交換に困難を伴うことが多かった。以上のように本形態によれば、このような困難は既に解消されており、ビット交換の作業性が著しく向上する。

本発明の一実施の形態におけるチェーンコンベアカッタの一部拡大側面図 （ａ）本発明の一実施の形態におけるビット配列図 （ｂ）本発明の一実施の形態におけるパターンプレートの平面図 （ｃ）本発明の一実施の形態におけるパターンプレートの側面図 （ａ）本発明の一実施の形態における第１パターンプレートの平面図 （ｂ）本発明の一実施の形態における第２パターンプレートの平面図 （ｃ）本発明の一実施の形態における第３パターンプレートの平面図 （ｄ）本発明の一実施の形態における第４パターンプレートの平面図 図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図 図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図 （ａ）本発明の一実施の形態におけるビットホルダ及びビットの縦断面図 （ｂ）本発明の一実施の形態におけるビットホルダの正面図

１ リターンローラ
２ チェーン
２ａ 水平リング
２ｂ 垂直リング
３ シャックル
４ 共通プレート
５〜８ パターンプレート
９ ボルト及びナット
１０ ビットホルダ
１０ａ シャンク挿通孔
１０ｂ テーパ面
１１ ビット
１１ａ シャンク
１１ｂ カラー
１１ｃ チップ
１２ ストッパ
１２ａ 補助ストッパ
１３ ライナ
１４、１５ 障害物
１６ ボルト孔
１７ シャンク孔
１８ シャンク切欠

Claims (2)

1. リターンローラを周回するチェーンと、
   前記チェーンにチェーン固定具で固定される複数の共通プレートと、
   前記複数の共通プレートのそれぞれ上に、ボルト及びナットにより着脱可能に連結され、互いに異なる配置パターンにより複数のビットホルダが固定される、複数のパターンプレートと、
   前記複数のビットホルダのそれぞれに着脱可能に装着される複数のビットとを備えるチェーンコンベアカッタであって、
   前記複数のパターンプレートのそれぞれから下方に延び前記共通プレートに対するスライドを規制し、前記ボルト及び前記ナットに作用するスラスト荷重を受け止めるストッパと、
   前記複数のパターンプレートの底面から下方へ延び前記チェーンに当接するライナとを設けたことを特徴とするチェーンコンベアカッタ。
2. 前記複数のパターンプレートのうち、前記複数のビットホルダが固定される位置において、前記複数のパターンプレートにシャンク孔及び／又はシャンク切欠を開設し、
   前記複数のビットホルダに装着されるビットの底部に位置するそれぞれのシャンクを、前記シャンク孔及び／又は前記シャンク切欠へ至らしめ、
   前記それぞれのシャンクの底部を下方に露出させると共に、前記複数のパターンプレートの上面から前記ビットの上端部までの高さを低減した請求項１記載のチェーンコンベアカッタ。

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