【手続補正書】
【提出日】平成17年9月16日(2005.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】固結性材料の圧送装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】下部支持台と、この下部支持台の上方に離間して配置された上部支持台と、
これら上部支持台の下面及び下部支持台の上面にそれぞれ固定された上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレートと、
これら上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレート間にあって竪向の回転軸心周りに回転するように挟持された、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室を複数有し、少なくともジョイントプレートに接する面が金属製とされたロータと、
前記下部支持台に対して反力をとりつつ前記上部支持台を前記下部支持台側へ締め付けて前記ロータを前記上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレート間で挟持させる締付け装置と、
前記分配室の少なくとも一つの上方に下端開口を臨ませた固結性材料の受入ホッパーと、受入ホッパーが臨んでいない位置における他の分配室に臨んでその分配室へ圧気を供給する圧気供給口と、
その分配室を挟んで圧気供給口と反対側に形成された固結性材料吐出口とを備えた装置において、
前記上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレートを金属製としたことを特徴とする固結性材料の圧送装置。
【請求項２】前記ジョイントプレートは、ロックウェル硬さがＨＲＣ６８〜２０であり、前記ロータは少なくともジョイントプレートに接する面のロックウェル硬さがＨＲＣ６８〜２０である、請求項１記載の固結性材料の圧送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートやモルタル等の固結性材料を圧送する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＮＡＴＭ（Ｎｅｗ  Ａｕｓｕｔｒｉａｎ  Ｔｕｎｎｅｌｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ）工法やフリーフレーム工法など、固結性材料の吹付け作業を行う工法が多用される現在、固結性材料の圧送装置は、その重要性を増している。これらの工法において、固結性材料の吹付け作業は、圧送装置によってホース内を圧送した固結性材料を、ホース先端に設けた吹付けノズルから、トンネル内面や法面などの施工面に対して吹付けることによって行われる。したがって、圧送装置の性能が吹付け作業の精度、効率化に与える影響は大きい。このため、近年、固結性材料の圧送装置として、種々の装置が提案されるに至っており、その代表的なものとして、本願出願人らによるロータ式装置（特許文献１〜３参照。）を挙げることができる。
【０００３】
これら従来の装置において、そのロータ部分は、図１に示すように、上下に離間した２枚の上部及び下部支持台１３６，１３７が備えられ、この上下支持台１３６，１３７の間に、上下方向に延在する竪向の回転軸１３０を軸心として、図示しない駆動手段により連続的に回転するロータ１０３が挟まれた構成となっている。ロータ１０３の軸心周りには、内壁１３１、外壁１３２及び周方向の仕切壁（図示せず。）によって、ロータ１０３を平面的にみたとき周方向に分割されかつ上下に連通する分配室１３３が複数形成されている。
【０００４】
一方、上部支持台１３６の下面及び下部支持台１３７の上面には、ゴム製の上部ジョイントプレート１３６Ｂおよび下部ジョイントプレート１３７Ｂがそれぞれ固定されており、これら上部および下部ジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂ間にロータ１０３が挟持される。上部支持台１３６及び上部ジョイントプレート１３６Ｂには分配室１３３と連通する固結性材料の供給口１３６ａが形成されており、この固結性材料Ｃの供給口１３６ａに受入ホッパー１４０が連通されている。また、異なる位置の分配室１３３（図１では軸心に対して対称をなす右方位置）に連通するように、上部支持台１３６及びジョイントプレート１３６Ｂを貫通する圧気供給口１３６ｂ、ならびに下部支持台１３７および下部ジョイントプレート１３７Ｂを貫通するコンクリート類吐出口１３７ａが形成されている。
【０００５】
かくして構成された圧送装置においては、受入ホッパー１４０から分配室１３３に固結性材料Ｃが供給され、固結性材料Ｃが供給された分配室１３３は、ロータ１０３の回転により、やがて圧気供給口１３６ｂ及び吐出口１３７ａと連通される。そして、圧気供給口１３６ｂ及び吐出口１３７ａと連通された分配室１３３には、圧気供給口１３６ｂから圧気が吹き込まれ、これによって分配室１３３内の固結性材料Ｃが圧気に乗って吐出口１３７ａから吐出される。
【０００６】
さらに、ロータ１０３は、上部及び下部ジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂ間に回転自在に挟持されており、この挟持は、ロータ３の周囲３箇所に均等の周方向間隔をもってそれぞれ設けられた、下部支持台１３７に対して反力をとりつつ上部支持台１３６を下部支持台１３７側へ締め付ける締付け装置１１０，１１０…によってなされるように構成されている。つまり、締付け装置１１０，１１０…により、上部及び下部ジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂとロータ１０３の上下面とが密着され、分配室１３３の密閉性が確保される。
【特許文献１】実開昭６１−８３４６８号公報
【特許文献２】特許第２８８１５２３号公報
【特許文献３】特開２００２−３３８０４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記締付け装置による締め付けがいくら十分であっても、ジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂが弾性材料製である場合、図２に示すように、ホッパー１４０から固結性材料Ｃの供給された分配室１３３（図２（Ａ）の状態）が、ロータ１０３の回転に伴って移動し始めると、図２の（Ｂ）に示すように、ジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂとロータ１０３との間に、固結性材料Ｃが押し込まれてしまうことが判明した。
【０００８】
この場合、ロータ１０３とジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂとは、固結性材料Ｃが入り込んだ状態で摩擦が生じることになるので、磨耗が激しくなりジョイントプレート１３６Ｂ，１３７Ｂの寿命が著しく短くなる。また、当然、ロータ１０３が磨耗する場合もある。
【０００９】
このため、従来は、１月程度の期間でジョイントプレートを交換しており、その度に装置を分解するという煩雑な作業を行っていた。
【００１０】
したがって、本発明の主たる課題は、ジョイントプレートの寿命を延ばし、もってジョイントプレートの交換という煩雑な作業の頻度を少なくすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
下部支持台と、この下部支持台の上方に離間して配置された上部支持台と、
これら上部支持台の下面及び下部支持台の上面にそれぞれ固定された上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレートと、
これら上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレート間にあって竪向の回転軸心周りに回転するように挟持された、周方向に分割されかつ上下に連通する分配室を複数有し、少なくともジョイントプレートに接する面が金属製とされたロータと、
前記下部支持台に対して反力をとりつつ前記上部支持台を前記下部支持台側へ締め付けて前記ロータを前記上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレート間で挟持させる締付け装置と、
前記分配室の少なくとも一つの上方に下端開口を臨ませた固結性材料の受入ホッパーと、受入ホッパーが臨んでいない位置における他の分配室に臨んでその分配室へ圧気を供給する圧気供給口と、
その分配室を挟んで圧気供給口と反対側に形成された固結性材料吐出口とを備えた装置において、
前記上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレートを金属製としたことを特徴とする固結性材料の圧送装置。
【００１２】
（作用効果）
このように、上部ジョイントプレートおよび下部ジョイントプレートを金属製としたことにより、固結性材料の供給された分配室がロータの回転に伴って移動し、その回転力が固結性材料をジョイントプレートとロータとの間に押し込むように作用したとしても、ジョイントプレート及びロータが実質的に変形しない、つまり、当該ジョイントプレートとロータとの間に固結性材料Ｃが押し込まれる余地が実質的にない。また、ジョイントプレートとロータとの間に固結性材料Ｃが多少入り込んだとしても、ジョイントプレート及びロータは金属製であるため摩擦に強い。よって、本発明によれば、ジョイントプレート及びロータ間に固結性材料が入り込むことによるジョイントプレート等の磨耗が著しく少なくなり、ジョイントプレート等の寿命が飛躍的に延び、もってジョイントプレート等の交換という煩雑な作業の頻度が著しく少なくなる。
【００１３】
なお、従来は、ジョイントプレートの機能すなわち支持台とロータとの密着シール機能を重視するあまり、弾性材料以外の材質を全く想定していなかったが、これを金属製としてみると磨耗が減るだけでなく、固結性材料の圧送を行う限り十分なシール性が発揮されることが判明し、本発明をなすに至ったものである。
【００１４】
＜請求項２記載の発明＞
前記ジョイントプレートは、ロックウェル硬さがＨＲＣ６８〜２０であり、前記ロータは少なくともジョイントプレートに接する面のロックウェル硬さがＨＲＣ６８〜２０である、請求項１記載の固結性材料の圧送装置。
【００１５】
（作用効果）
ジョイントプレートおよびロータの磨耗防止の観点からは、かかる硬さを有するジョイントプレートおよびロータの組み合わせが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明を実施するに際しては、ジョイントプレートの材質を変える以外は、つまり構造および機構については前述の従来例をそのまま採用できる。すなわち、図３〜図５は、本発明に係る圧送装置の実施形態を示しており、主に駆動装置部１と圧送装置部２とからなる構成されている。
【００１７】
駆動装置部１には、ロータ３を回転駆動するための減速機３Ｒ及びモータ３Ｍと、圧送エア（圧気）を供給するための配管Ｐ，Ｐ及びコンプレッサ（図示せず）とが備えられている。
【００１８】
圧送装置部２には、さらに図６及び図７にも示すように、上下に離間した上部および下部支持台３６，３７が設けられており、これら上部および下部支持台３６，３７の間に、上下方向に延在する竪向の回転軸３０を軸心として、図示しない駆動手段により連続的に回転するロータ３が配されている。
【００１９】
より詳細には、上部支持台３６の下面および下部支持台３７の上面には、金属製の上部ジョイントプレート３６Ｂおよび金属製の下部ジョイントプレート３７Ｂがそれぞれ固定されており、これらジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ間にロータ３が挟まれ密着される。ロータ３は、本体部３Ｂと、この本体部３Ｂの上面に、シール部材ｓを介して固定された上部ロータプレート３Ａと、本体部３Ｂの下面に、シール部材ｓを介して固定された下部ロータプレート３Ｃとから構成されている。ロータ３には、その軸心周りに、内壁３１、外壁３２及び周方向の仕切壁（図示せず。）によって、ロータ３を平面的にみたとき周方向に分割されかつ上下に連通する分配室３３が複数形成されている。
【００２０】
本発明では、かかるジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂが金属製とされる。なお、ロータ３における少なくともジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂに接する面、すなわち本実施形態の場合には上部及び下部ロータプレート３Ａ，３Ｃも、従来と同様に金属性とされる。これらジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ等の硬さは試験を行って適宜決定すれば良いが、特にジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂのロックウェル硬さをＨＲＣ６８〜２０とし、かつロータ３におけるジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂに接する面のロックウェル硬さをＨＲＣ６８〜２０とするのが好ましい。この範囲内であれば、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂおよびロータ３の磨耗を著しく低減できる。部材間の馴染みを重視する場合には、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂとロータ３とに硬度差を持たせたほうが好ましく、耐摩耗性を重視する場合には硬度差を少なくする又は無くす（実質的に同一の硬度にする）こともできる。これらの部材の具体的な材質としては、入手容易性や費用対効果の観点から、工具鋼や高張力鋼等の鋼を採用するのが望ましい。
【００２１】
他方、本実施形態の装置では、従来例と同様に、上部支持台３６及び上部ジョイントプレート３６Ｂには、これらを貫通する固結性材料Ｃの供給口３６ａが、分配室３３，３３…の少なくとも１つに開口が臨むように形成されている。この固結性材料Ｃの供給口３６ａには受入ホッパー４０が連通されており、受入ホッパー４０は当該供給口３６ａを介して分配室３３の少なくとも１つと連通するようになっている。また受入ホッパー４０は、上部フランジ３６Ａによって支持されるとともに、その外周面に受入ホッパー４０を振動させる振動発生装置Ｖが取り付けられており、この振動発生装置Ｖの振動により、ホッパー４０が振動し、内部の固結性材料Ｃが分配室３３内へ円滑に落下供給されるようになっている。
【００２２】
また、上部支持台３６及び上部ジョイントプレート３６Ｂには、これらを貫通する圧気の供給口３６ｂが、固結性材料Ｃの供給口３６ａとは別の位置（図６では軸心に対して対称をなす位置）における分配室３３に開口が臨むように形成されている。さらに、下部支持台３７及び下部ジョイントプレート３７Ｂの圧気供給口３６ｂと分配室３３を挟んで反対側の位置には、これら下部支持台３７及び下部ジョイントプレート３７Ｂを貫通する固結性材料Ｃの吐出口３７ａが形成されている。
【００２３】
また、従来例と同様に、締付け装置１０，１０…が、ロータ３の周囲３箇所に均等の周方向間隔で配置され、上部および下部支持台３６，３７間が連結されている。締付け装置１０としては、前述の従来例のものを好適に使用できる。
【００２４】
一例を挙げると、図８に示す締付け装置１０を用いることができる。この締付け装置１０は、それぞれ上下方向に沿う下側軸部材１１及び上側軸部材１２と、挟み部材１３とから主に構成されている。下側軸部材１１は、下端部が下部支持台３７に対してピン１４を介して揺動自在に連結されるとともに上側部分に雌ねじ部１１Ｎが形成されたものである。また、上側軸部材１２は、下端部に下側軸部材１１の雌ねじ部１１Ｎと螺合する雄ねじ部１２Ｎが形成されるとともに、上部支持台３６の上側に貫通延在した部分には横断面六角形の頭部ＨＤを有するフランジ部１２Ｆが固定され、このフランジ部１２Ｆが上部支持材３６の貫通孔３６Ｈよりも大径のリング状挟み部材１３を介して上部支持台３６上面に対して係合される。挟み部材１３の側部にはハンドル１３Ｈが固定されるとともに、上面にはフランジ部１２Ｆ下面と当接するローラー１３Ｒ，１３Ｒが周方向に沿って複数配設されている。このローラー１３Ｒ，１３Ｒの摩擦軽減機能により、フランジ部１２Ｆを上部支持台３６に対して容易に回転させることができる。また、フランジ部１２Ｆ下端と挟み部材１３との隙間から塵埃等が侵入するのを防止するべく、当該隙間を塞ぐ防塵リング１５が図示例ではフランジ部１２Ｆ側に取り付けられている。
【００２５】
よって、ハンドル１３Ｈを固定しながら、フランジ部頭部ＨＤをレンチ等で回転させ、上側軸部材１２の雄ねじ部１２Ｎを下側軸部材１１の雌ねじ部１１Ｎ内に捻じ込むことにより、下部支持台３７に反力をとりつつ上側軸部材１２がフランジ部１２Ｆをともなって下降し、このフランジ部１２Ｆが挟み部材１３を介して上部支持台３６を下部支持台３７側へ押し下げて締め付けることができる。
【００２６】
そして、かかる操作によって、上部支持台３６および下部支持台３７間の距離を調整でき、ロータ３を上部及び下部ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ間に回転可能に挟持するとともに、分配室３３の密閉性を確保できる。
【００２７】
他方、以上のように構成された本実施の形態に係る圧送装置では、固結性材料Ｃが受入ホッパー４０から分配室３３内に供給され、この分配室３３が、ロータ３の回転により、やがて圧気供給口３６ｂ及び吐出口３７ａと連通される。そして、圧気供給口３６ｂ及び吐出口３７ａと連通された分配室３３には、圧気供給口３６ｂから圧気が吹き込まれ、これによって分配室３３内の固結性材料Ｃが圧気に乗って吐出口３７ａから吐出される。
【００２８】
この際、本実施形態では、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂおよびロータ３（のロータプレート３Ａ，３Ｃ）が金属製とされているため、固結性材料Ｃの供給された分配室３３がロータ３の回転に伴って移動し、その回転力が固結性材料Ｃをジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂとロータ３との間に押し込むように作用したとしても、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ及びロータ３間に固結性材料Ｃが押し込まれる余地が実質的にない。また、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂとロータ３との間に固結性材料Ｃが多少入り込んだとしても、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ及びロータ３は金属製であるため摩擦に強い。よって、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ及びロータ３間に固結性材料Ｃが入り込むことによるジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂおよびロータ３の磨耗が抑制され、ジョイントプレート３６Ｂ，３７Ｂ等の寿命が飛躍的に延びるようになる。
【００２９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、ジョイントプレート等の寿命が延び、もってジョイントプレート等の交換という煩雑な作業の頻度が著しく減少するといった利点がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来の圧送装置部を概略的に示した縦断面図である。
【図２】
従来の圧送装置部のロータ部分を拡大して示した説明図である。
【図３】
本発明に係る圧送装置の正面図である。
【図４】
本発明に係る圧送装置の平面図である。
【図５】
本発明に係る圧送装置の右側面図である。
【図６】
本発明に係る圧送装置部を概略的に示した縦断面図である。
【図７】
本発明に係る圧送装置部のロータ部分を示した分解斜視図である。
【図８】
締付け装置例の縦断面図である。
【符号の説明】
１…駆動装置部、２…圧送装置部、３…ロータ、１０…締付け装置、１１…下側軸部材、１２…上側軸部材、３４…上部ジョイントプレート、３５…下部ジョイントプレート、３６…上部支持台、３７…下部支持台、４０…ホッパー。