(57)【要約】  保護構体(７)を削岩リグの送りビーム(６)へ取り付ける方法、および削岩リグ用の保護構体(７)。保護構体(７)は、送りビーム(６)の周囲のその少なくとも一部に配設されて、送りビーム(６)がその長手軸の曲がり方向(Ｂ)に曲がり、および/またはその長手軸を中心にねじれ方向(Ａ)にねじれても、保護構体（７)は実質的にその原形を維持する。【選択図】図２
2013509511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのブロック(12)から成る保護構体(７)を削岩リグの送りビームに対して該送りビーム(６)の周囲の少なくとも一部に取り付け、該送りビーム(６)はクレードル(５)を介して前記削岩リグのブーム(４)へ可動的に配設されている方法において、該方法は、
前記保護構体(７)のブロック(12)を前記送りビーム(６)へ取付けユニットにより取り付け、前記削岩リグの使用中に該送りビーム(６)に働く力に起因して前記送りビーム(６)がその長手軸の方向(Ｂ)において曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向(Ａ)にねじれても、前記ブロック(12)は実質的にその原型を維持することを特徴とする保護構体の送りビームへの取付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、該方法は、前記保護構体(７)を少なくとも２つのブロック(12)で形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、該方法は、各部品を相対的に動かす少なくとも１つの接続部材(20)によって前記ブロック（12）を互いに接続することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、該方法は、前記保護構体(７)のブロック(12)の間に弾性シーリングを配設して騒音の伝搬を防止しつつ前記部品の相対的動きを許容することを特徴とする特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記ブロック(12)の取付け要素(13)のうち少なくとも１つに継手を設けることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記ブロック(12)を前記送りビーム(６)に１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニットによって、または３つのＡ型取付けユニットによって取り付け、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手軸の方向において１メートル範囲内に設置され、該送りビーム(６)の長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に配置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビーム（６）の長手軸を中心に生ずる回転もしくはねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする方法。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、最大で６自由度を拘束する支持を行う取付け方式によって前記保護カバー(７)のブロック(12)を前記送りビーム(６)に取り付け、前記送りビームのねじれ方向(Ａ)および曲がり方向(Ｂ)は実質的に過剰支持にならないようにして、前記送りビーム(６)のねじれおよび曲がりにより前記ブロック(12)に生じる力の伝達を最小にすることを特徴とする方法。
【請求項８】
少なくとも１つのブロック(12)から成り、削岩リグのブーム(４)へクレードル(５)を介して可動的に配設された削岩リグの送りビーム(６)の周囲に少なくとも部分的に配設される削岩リグの保護構体において、該保護構体のブロック(12)には、該ブロック(12)を前記送りビーム(６)へ取り付ける取付けユニットが設けられ、該取付けユニットが該送りビーム(６)へ取り付けられると、前記削岩リグの使用中に前記送りビーム(６)に働く力に起因して該送りビーム(６)がその長手軸の曲がり方向(Ｂ)に曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向(Ａ)にねじれても、該保護構体(７)は実質的にその原形を保つことを特徴とする保護構体。
【請求項９】
請求項８に記載の保護構体において、該保護構体(７)は少なくとも２つのブロック(12)から成ることを特徴とする保護構体。
【請求項１０】
請求項９に記載の保護構体において、前記ブック(12)は、各部品の相対的動きを許容する少なくとも１つの接続部材によって互いに接続できることを特徴とする保護構体。
【請求項１１】
請求項９または10に記載の保護構体において、該保護構体７のブロックの間には、騒音の伝搬を防ぎつつ前記部品の相対的動きを許容する弾性シールを配設できることを特徴とする保護構体。
【請求項１２】
請求項８ないし11のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロック(12)の取付け要素(13)のうち少なくとも１つは継手を含むことを特徴とする保護構体。
【請求項１３】
請求項８ないし12のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロック(12)には、該ブロック(12)を前記送りビーム(６)に取り付ける１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニット、または３つのＡ型取付けユニットが設けられ、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手軸の方向において１メートルの範囲内に設置され、該送りビーム(６)の長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に設置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビーム(６)の長手軸を中心に生ずるねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする保護構体。
【請求項１４】
請求項８ないし13のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロック（12）には、前記送りビーム(６)に該ブロック(12)を取り付ける取付けユニットが備えられ、該ブロック(12)の取付けユニットは、前記送りビーム(６)へ取り付けられると、最大で６自由度を拘束する支持を形成し、前記送りビームのねじれ方向(Ａ)および曲がり方向(Ｂ)は実質的に過剰支持にならず、前記送りビーム(６)のねじれおよび曲がりによる前記ブロック(12)への力の伝達を最小にすることを特徴とする保護構体。
【請求項１５】
請求項８ないし14のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は騒音減衰ケーシングであることを特徴とする保護構体。
【請求項１６】
請求項８ないし14のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は安全ネットであることを特徴とする保護構体。
【請求項１７】
請求項８ないし16のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体に関連して、掘削にて使用されるレーザ受信機(23)を該保護構体へ支持する索構体(22、27)と、該索構体において該レーザ受信機(23)を該保護構体に対して動かす手段とが設けられていることを特徴とする保護構体。
【請求項１８】
請求項８ないし17のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は回転鋳造方法で製造されることを特徴とする保護構体。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つのブロックから成る保護構体を削岩リグの送りビームへ送りビームの周囲に少なくとも部分的に取り付ける方法に関するものであり、送りビームはクレードルを介して削岩リグのブームに可動的に配設されている。
【０００２】
本発明はさらに、削岩リグの保護構造体に関するものである。保護構体は、削岩リグの送りビームの周囲に少なくとも部分的に配設されることを企図し、送りビームはクレードルを介して削岩リグのブームに可動的に配設され、保護構体は少なくとも１つのブロックから成る。
【０００３】
通常、削岩は削岩装置を用いて行われ、削岩装置は、削岩機が可動的に取り付けられた送りビームに対応して１本以上のブームがキャリアに設けられたものである。送りビームは、別体のクレードルによってブーム端部へ可動的に取り付けられることが多く、これによって削岩の所望の位置および方向へ配置することができる。ブームおよび送りビームのこのようなさまざまな動きを達成するため、削岩リグには圧力流体により作動可能な公知の移送シリンダおよび液圧モータが設けられている。
【０００４】
削岩は騒音を生じるが、これは主として、少なくとも削岩機の衝撃装置の作動およびそれに続く工具の岩盤に対する衝撃によるものであり、さらには回転運動および場合によっては他の機能によるものである。こうして発生した騒音は通常、さまざまな問題を生じる。騒音は環境にかなり広く拡散するので、とくに居住地域の近辺で問題を生じる。騒音を理由に作業時間や作業現場が制約を受けるのを避けるため、とくに地表掘削でこの問題を解決する努力が行われ、送りビームおよび削岩機の周囲に騒音減衰ケーシングなどのさまざまな保護構体が用いられてきた。
【０００５】
騒音減衰ケーシングに関する従来技術方式は、例えば国際公開WO 2006/38850号公報、WO 00/39412号公報、スウェーデンSE 523874号公報および特開平5-295978号公報に開示されている。これらの従来技術方式では、騒音を発生する構造物に対してできる限り完全な防音を施すことを企図している。しかし、これらの方式は送りビームの作動中の曲がりやねじれを考慮していない。このため、送りビームへ向かう負荷の一部がネジ継手を介して騒音減衰ケーシングへ伝達され、これによって応力を生じてケーシングが意外にも引き裂けを受けることさえある。
【０００６】
騒音に加えて、例えば機械の安全性も削岩に関連する諸問題や保護の必要性を生じることがある。なぜなら、可動部が労働災害を起こし、さらに居住地域に近い場所にある作業現場では部外者も危険にさらされることがあるからである。機械の操作員や他の現場作業員も、またその区域にいる人々の安全性を改善する１つの方法は、可動部分を保護構体で保護し、機械の操作中にこれらの可動部分へ過剰な接近を防ぐことである。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、削岩リグ用の新規で改善された保護構体、および保護構体の削岩リグへの取付け方法を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の方法は、保護構体のブロックを取付けユニットにより送りビームへ取り付け、削岩リグの使用中に送りビームに働く力に起因して送りビームがその長手軸の曲がり方向に曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向にねじれても、ブロックが実質的にその原型を保つことを特徴とする。
【０００９】
本発明の保護構体は、ブロックを送りビームへ取り付ける取付けユニットが保護構体のブロックに設けられ、送りビームに取り付けらると、削岩リグの使用中に送りビームに働く力に起因して送りビームがその長手軸の曲がり方向（Ｂ）に曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向（Ａ）にねじれても、保護構体が実質的にその原型を保つことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一概念は、削岩リグの保護構体および/またはその取付け部品の設計には、使用中の送りビームのねじれおよび/または曲がりを考慮し、これによって曲がりおよび/またはねじれにより保護構体へ伝わる力の量を最小にすることができることにある。
【００１１】
本発明の利点は、送りビームまたは負荷を受ける他の構造体がその長手軸を中心とする望ましくない曲がりおよびねじれもしくはゆがみを受けても、負荷を保護構体へ伝搬しないので、保護構体もしくはその各部に作用する外力の大きさが最小化され、保護構体も実質的にその原形を保つことにある。本発明は力を正しい方向へ向けることができるので、削岩リグの構造はそれぞれの実際の仕事の条件をよりよく満たすよう設計することができ、全体として構造がより軽量かつ手ごろな価格になる。さらに、外部負荷の問題が解決され、保護構体の剛性が計算しやすく、保護構体は突然の引き裂けを受けることが少なくなる。
【００１２】
一実施例によれば、保護構体は少なくとも２つのブロックから成る。この実施例の利点は、保護構体が複数のブロックから作られているので、各ブロックは送りビームのねじれおよび/または曲がりにより生じる力の一部だけを受け、このため各力が実質的に小さくなることにある。送りビームの全長に対するブロックの数を最適にすることによって、個々のブロックへ伝わる力をかなり減少させることができる。
【００１３】
一実施例によれば、ブロックは、各部品の相対的動きを許容する少なくとも１つの連結部材によって相互に接続してよい。本実施例の利点は、相対的に動くことのできる複数のブロックから成る保護構体によれば、各ブロックを従来の固定関節によって送りビームへ取り付けることができ、その場合、例えば送りビームのねじれおよび曲がりにより生じる何らの大量の力も各ブロックへ伝わることがないことにある。
【００１４】
一実施例によれば、保護構体のブロックの間に弾性シールを設けて騒音の伝搬を防止しつつ各部品の相対的動きを許容することができる。本実施例の利点は、保護構体が複数のブロックで作られている場合でも、保護構体の防音が良好であることにある。
【００１５】
一実施例によれば、ブロックの少なくとも１つの緊締要素は継手を含む。本実施例の利点は、送りビームの曲がりおよびねじれによる力のブロックへの伝搬がかなり減少する簡易で手ごろな価格の解決策がこれによって提供されることにある。
【００１６】
一実施例によれば、ブロックには、ブロックを送りビームへ取り付ける１つのＡ型緊締ユニットおよび１つのＢ型緊締ユニット、または３つのＡ型緊締ユニットが設けられ、１つのＡ型緊締ユニットは、少なくとも１つの線形自由度を占有もしくは拘束もしくは固定しつつ回転の全自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の緊締要素を含み、緊締要素は、送りビームの長手軸の方向において１メートルの範囲内に位置し、送りビームの長手軸を中心とするねじれが可能なように線形に配置され、１つのＢ型緊締ユニットは、少なくとも１つの線形自由度と送りビームの長手軸を中心とする回転自由度とを占有しつつ他の回転自由度は自由もしくは可撓にするとともに１つ以上の緊締要素を含み、緊締要素は、送りビームの方向において１メートルの範囲内に設置されている。本実施例の利点は、保護構体ブロックが上述のように送りビームへ取り付けられると、送りビームのねじれおよび/または曲がりにより生じる力のブロックへの伝達が実質的に少なくなることにある。
【００１７】
一実施例によれば、保護構体は騒音減衰ケーシングである。
【００１８】
一実施例によれば、保護構体は安全ネットである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
以下の図面を参照して、本発明のいくつかの実施例をさらに詳細に説明する。
【図１ａ】は削岩リグの模式的全体図である。
【図１ｂ】は第２の削岩リグの模式的全体図である。
【図２】は削岩リグの保護構体の模式的斜視図である。
【図３ａ】および
【図３ｂ】は、保護構体と送りビームの間の過剰支持された継手の模式的斜視図である。
【図４ａ】ないし
【図４ｃ】は、保護構体と送りビームの間の継手の模式的斜視図である。
【図５ａ】と
【図５ｂ】および
【図５ｃ】は、図4aないし図4cのさまざまな実施例における継手の詳細を示す模式的側面図である。
【図６ａ】および
【図６ｂ】は、ブロックと送りビームを互いに接続する継手の模式的上面図である。
【図７ａ】ないし
【図７ｃ】は、保護構体を送りビームへ接続する実施例を模式的に示す図であり、図7aは本実施例の前面図を、図7bは図7aの線A-Aに沿った断面を、また図7cは図7aの細部の部分断面をそれぞれ示す。
【図８ａ】ないし
【図８ｃ】は、２つ以上のブロックから成る保護構体の実施例の模式図である。
【図９】は、削岩で保護構体に関連して用いるレーザ受信機を配置するための装置の模式的側面図である。
【図１０】は、削岩で保護構体と関連して用いるレーザ受信機を配置するための他の装置の模式的側面図である。
【図１１】は、図10の装置の模式的横断面図である。
【発明の詳細な説明】
【００２０】
明瞭にするため、本発明のいくつかの実施例は図で簡略化してある。各図において、同様な部分は同様の参照番号で示す。
【００２１】
図1aおよび図1bは、キャリア２を有する削岩リグ１の模式図である。このキャリアには通常、車輪もしくは軌道が設けられ、軌道３はこの場合、一例として用いている。キャリア２は、これに公知の方式で取り付けられたブーム４を有し、ブームは公知の方式で１つ以上のブーム部品で構成することができ、同図は例として一部品を示している。ブーム４は公知の何らかのブーム構体でよく、これを詳細に説明する必要はない。ブーム４は、図示しないが、公知の方式でキャリア２へ枢着され、圧媒シリンダなどの動力部材によって公知の方式でキャリアに対して所望の角度に回転させることができる。
【００２２】
ブーム４の他方の端部には、ブームに枢動可能に接続されたクレードル５があり、そこでクレードルには送りビーム６が設けられ、送りビームはその長手方向に移動可能にこれに取り付けられている。送りビーム６は、圧媒シリンダ6aによって公知の方式でクレードル５に対して動かすことができる。送りビームには、図示しないが公知の削岩機が取り付けられ、削岩機は、ドリルロッドおよびこれに取り付けられた公知のドリルビットによって穿孔を行うものである。送りビームと削岩機および少なくともドリルロッドの一部は保護構体７に囲繞されているが、これは図1aでは、1aの場合は２つの異なる部分から成る典型的な騒音減衰ケーシングである。図1bにおいて、保護構体７は、機械の可動部分にその作動中、使用者もしくは部外者が近寄ることを防止する安全ネットである。
【００２３】
図1aにおいて騒音減衰ケーシングとして実現される削岩リグ１および保護構体７と、図1bにおいて安全ネットとして実現される削岩リグ１および保護構体７は、削岩リグおよびこれへ配設される保護構体のほんの一例を提供したものである。実際上、削岩リグは、図１に示すものとは大きく異なることがあり、保護構体も、騒音減衰ケーシング、防音ケーシングもしくは安全ネット以外の、削岩リグに配設された何らかの保護構体でよい。図1aおよび図1bの実施例では、保護構体は送りビーム、削岩機もしくはドリルロッドの少なくとも一部を囲撓するように配設されている。保護構体で保護する掘削機装置は、削岩機でなく、ボルト打設機、インジェクション装置等の、作動中に送りビームにより移動する何らかの掘削用工具もしくは同様の装置であってもよい。
【００２４】
従来技術方式は典型的には、保護構体を強く頑丈なものにして、送りビームのねじれおよび曲がりにより保護構体に生じる力にできるだけ良好に耐えるようにすることを企図してきた。送りビームの曲がりおよびねじれの最大の要因は、掘削装置の使用中送りビームに働く送り力であり、これは、削岩機のドリルロッドもしくはその端部に取り付けられたドリルビット、あるいは他の作動部を岩盤に対して押し付けるものである。しかし、このような保護構体は総じて、力の大きさとその予測困難さのため、突然の引裂きを受けやすい。にもかかわらず、防音ケーシングもしくは安全ネットなどの保護構体の主要な役割は、送りビームに向う負荷に耐えることではない。保護構体を負荷に耐えるほど強く設計することが目的とは言えない。故に、本発明の方式は保護構体に働く外力の量を最小にすることを目的としている。これによって保護構体は、使用中その原型を維持することができる。さらに、これによって保護構体は、外部負荷により生じる引裂きおよび他の損傷から保護される。
【００２５】
本発明の方式では、騒音減衰構体もしくは安全ネットなどの保護構体７は少なくとも送りビーム６の周囲に配設され、保護構体７は１つ以上のブロックで構成してもよい。通常の使用では、負荷を受けた送りビーム６はその長手軸方向で屈曲し、その長手軸を中心としてねじれる。保護構体７のブロック12は送りビーム６へ取り付けられて、送りビーム６がその長手軸の曲がり方向Ｂに曲がっても、および/またはその長手軸を中心にねじれ方向Ａにねじれても、ブロック12が実質的にその原型を維持するようにする。これは、送りビーム６の曲がりおよびねじれによってブロック12に働く力の量を最小にすることによって達成できる。ブロック12に働く力の量を最小にする１つの方法は、送りビームの回転すなわちねじれ方向Ａおよび曲がり方向Ｂが過剰支持すなわち過度の支持を実質的に受けないことが確実な取付け方式によって各ブロック12を送りビーム６へ取り付けることである。この過剰支持の概念は後にさらに詳細に説明する。継手の曲げ強度、可撓性および自由度は、本明細書で定義しているが、図3aないし図3bおよび図4ａないし図4cに関する開示箇所に関連してさらに詳細に説明する。
【００２６】
一実施例によれば、保護構体は２つ以上のブロックで構成してよく、各ブロックは自立体として実現される。この場合、自立とは、各ブロックが自身の重量に起因する負荷を、例えばその構体をともに保持するための取付け要素などの外付け部品からの支持を必要とせずに、負担することを意味する。これによって保護構体はさらに、相方部品、この場合は送りビームに、保護構体が外力を受けることなく取り付けることができる。そこで保護構体は、その実際の役割に良好に対応した設計をとることができ、より軽量で、より手ごろな価格で製造できる。これによってまた、保護構体は、さまざまな大きさで容易に設計することができる。以下に、さまざまな実施例をさらに詳細に説明する。
【００２７】
個々の部品を何らの支持なしに、自由度として知られる６方向に動かすことができる。すなわち、x、yもしくはz方向の線形運動、およびx、yもしくはz軸を中心とする回転運動である。したがって、厳格に６自由度を拘束する、すなわち妨げる支持方式による部品を各自由度の方向に定位置に支持し、応力もしくはねじれ力を生じない。理論的には、６自由度を拘束するこのような支持は、例えば６つの支持点のそれぞれが１自由度を拘束することで実現することができる。これは、最初の平面、例えば平面xyの方向に３つの支持点を、次の平面、例えば平面yzの方向に２つの支持点を、また最後の平面、例えば平面xzの方向に１つの支持点を有する部品によって実現することができる。換言すれば、この種の取付けは、部品を全自由度の方向の定位置に支持するが、過剰支持すなわち過度な支持として知られる状態を生じることはない。
【００２８】
上述の６自由度を拘束する支持は部品の支持に最適であるが、一般に使用される支持は総じて明らかに過剰支持となる。例えば、ネジ継手などの１つの固定継手はそれだけで６自由度のすべてを拘束する。したがって、４つの固定継手で支持される部品は、例えば24自由度をすでに拘束する支持体を有し、これは、明らかに過剰支持であり、部品に対してそれなりに応力もしくはねじれ力を生じやすく、これによってまた強い外力が部品へ伝達される。しかしこの種の支持は、例えば、保護構体が直接、ネジ継手により送りビームへ固定的に取り付けられ、削岩リグの保護構体用の従来技術の取付け部品としては非常に典型的なものであり、送りビームのねじれおよび曲がりによって保護構体に大きな負荷を生じ、したがって保護構体に突然の引裂けや他の損傷さえ生じることになる。
【００２９】
図２は保護構体７の一実施例の模式図である。図２の実施例では、保護構体は２つのブロックから成る。図3aないし図3bおよび図4aないし図4cに関する開示に関連して以下に、保護構体７のブロック12および送りビーム６を接続する非好適な方式と好適な方式を詳細に説明する。
【００３０】
図3aないし図3bおよび図4aないし図4cの実施例では、継手は取付けユニットから成り、各取付けユニットは１つ以上の取付け要素13で構成することができる。用語「取付けユニット」とはＡ型取付けユニット、Ｂ型取付けユニットもしくはＣ型取付けユニットを言い、以下にさらに詳細に説明する。取付けユニットの型の定義は図3aないし図3bおよび図4aないし図4cの左側に示す座標系に基づくが、各軸の全方向に15度の許容誤差が許されている。しかし、注意すべきは、図3aないし図3bおよび図4aないし図4cにおける座標系は、可能な座標系の定義の仕方のほんの一例を提供しているにすぎず、基本的考えが同じであれば他の多くのやり方で座標系を定義してもよいことである。この支持は、特定の方向において使用中の自由度の可撓性が線形運動において３mmより少なく、ねじれ運動において0.5度より小さい場合、当該方向に拘束されているものと考える。この支持は、特定の方向において使用中の可撓性が線形運動において３ないし15mmであり、ねじれ運動において0.5ないし２度である場合、当該方向に可撓であると考える。ただし、両許容範囲の両端値を含む。この支持は、特定の方向において使用中の可撓性が線形運動において15mmを超え、ねじれ運動において２度を超える場合、当該方向において自由であると考える。
【００３１】
本開示では、Ａ型取付けユニットとは、少なくとも１つの拘束された線形自由度を有し、その回転もしくはねじれ自由度がすべて可撓すなわち自由である取付けユニットを言う。１つのＡ型取付けユニットを１つ以上の取付け要素13で構成することができる。x軸方向に１メートルの範囲内にあり、x軸を中心とする回転が可能な線形配設されたすべての取付け要素13は、同一のＡ型取付けユニットに属する。Ａ型取付けユニットの取付け要素が剛性の場合、この取付けユニットの３自由度、すなわちその全線形自由度が拘束される。Ａ型取付けユニットの取付け要素が一方向で可撓である場合、この取付けユニットは２自由度が拘束される。Ａ型取付けユニットの取付け要素が２方向で可撓である場合、このＡ型取付けユニットは１自由度が拘束される。
【００３２】
本開示において、Ｂ型取付けユニットとは、線形自由度の少なくとも１つが拘束され、かつx軸を中心とする回転が回転もしくはねじれ自由度に関して拘束される取付けユニットを言う。y軸およびx軸を中心とする回転は、支持がＢ型取付けユニットにより行われている場合、可撓または自由である。Ｂ型取付けユニットは、１つ以上の取り付け部材をx軸方向で１メートルの範囲内に、それらが送りビーム６のいずれの側にあるかに無関係に配置して構成することができる。Ｂ型取付けユニットにおける取付け要素が剛性である場合、この取付けユニットは１自由度、すなわちz軸を中心とする回転が自由である。Ｂ型取付けユニットにおける取付け要素がx方向に可撓である場合、この取付けユニットは２もしくは３自由度を有する。この場合、yおよびx方向における運動と、x軸を中心とする回転が拘束される。取付け要素のx方向における可撓性が15mmである場合、取付け要素の平面yz上の相互距離が15mm/sin2o=430mmより短いと、y軸を中心とする回転は自由である。x方向に15mmの可撓性を有する各取付け要素間の距離が430mmないし1720mm(両端値を除く)である場合、y軸を中心とする回転が拘束される。
【００３３】
本明細書において、yもしくはz軸を中心とする少なくとも回転運動もしくはねじれ運動を拘束するすべての取付けユニットはＣ型取付けユニットであると考え、これは支持および力の伝達に関しては非好適例である。
【００３４】
最適な支持は、Ｂ型取付けユニットの取付け要素が剛性であって５自由度を拘束する状況において達成されるが、この場合、z軸を中心とする回転は自由であり、Ａ型取付けユニットの取付け要素は１方向、すなわちy軸に沿った方向を拘束する。最適な支持はまた、Ｂ型取付けユニットの取付け要素が４自由度、すなわち線形自由度およびx軸を中心とする回転をすべて拘束し、Ａ型取付けユニットの取付け要素が２自由度、すなわちy軸およびz軸に沿った方向を拘束する場合にも、達成される。さらに、Ｂ型取付けユニットの取付け要素が３自由度、すなわちy軸およびz軸に沿った線形自由度とx軸を中心とする回転とを拘束し、Ａ型取付けユニットの取付け要素が３自由度、すなわちすべての線形自由度を拘束する場合、最適な支持が得られる。
【００３５】
いくつかの実施例によれば、送りビーム６の負荷により生じる曲がりおよびねじれが保護構体に伝わらないように保護構体７のブロック12に送りビーム６を取り付けることは、１つのＡ型取付けユニットおよび１つのＢ型取付けユニットで継手を形成することによって、または３つのＡ型取付けユニットで継手を形成することによって実現される。図3aないし図3bおよび図4aないし図4cは、保護構体７のブロック12を送りビーム６へ取り付ける非好適方法と好適方法を示す。
【００３６】
図3aは、保護構体７のブロック12を送りビーム６へ取り付ける非好適な方式を示す。明瞭な図を提供するため、同図およびこれに続く図3bないし図4cは保護構体のブロック12を模式的枠体として示すが、これは、実施例に応じて、保護構体７のブロック12の支持構体、またはブロック12自体の一部を表わすと考えてよい。図3aでは、保護構体のブロック12は２つの取付けユニットによって送りビーム６へ取り付けられ、このうち一方は図の左側で２つの取付け要素13によって形成され、他方は図の右側で２つの取付け要素13によって形成されている。これらの取付け要素間の間隔は１メートルを超える。
【００３７】
本実施例では、各取付けユニットは送りビーム６の両側に配設された２つの取付け要素13で構成され、各取付け要素13はこの場合、少なくとも１つのボール継手８と、一方の端部が送りビーム６に、また他方の端部がボール継手８に配設された第１のアーム９と、一方の端部がブロック12に、また他方の端部がボール継手８に配設された第２のアームとで構成されている。この種の取付け要素の原理は例えば、図5aに示すようなものでよい。これらの取付け要素13のそれぞれは３自由度、すなわち線形運動の全自由度を拘束するが、３つの回転もしくはねじれ方向はすべて許容されている。各取付けユニットの取付け要素13が実質的に同一の平面yz上にあって互いに一定の間隔で配設されているので、各取付けユニット全体は、それでもなお、x軸を中心とする回転運動を拘束する。換言すれば、図3aの取付けユニットは、その取付け要素13がy軸を中心として生ずる回転方向も可撓性があるほど直線方向xにおいて十分に可撓であれば、Ｂ型取付けユニットとなり、それ以外の場合、これはＣ型取付ユニットになり、それなりにすでに非好適例である。
【００３８】
したがって、上述の２つのＢ型取付けユニットのそれぞれは少なくとも４自由度を拘束する支持を形成し、合わせてこれらは少なくとも８自由度を拘束し、これによって過剰支持を生じるが、これは非好適例である。このような取付け方法に固有の問題は送りビームのねじれ方向Ａにおける過剰支持である。なぜなら、これによって保護構体７のブロック12が送りビームのねじれに起因するねじれ力と負荷を受け、これによってブロック12に容易に引き裂きを生じ、および/またはそうでなくても損傷を与え易いからである。
【００３９】
図3bは保護構体のブロック12を送りビームへ取り付ける他の非好適な方式を示す。この取付け方式は、送りビーム６の長手方向Ｃにおけるその中央領域においてブロック12と送りビーム６との間に第５の取付け要素13が設けられている点を除き、他は図3aのものと同様である。この取付け要素13は、送りビーム６の長手方向Ｃにおいて他方の取付け要素13から１メートルを超える間隔で存在し、これによって、回転もしくはねじれ方向の自由度ではなく、３つの線形自由度を拘束する第３の取付けユニットをこれ自体で形成している。したがって、この取付けユニットはＡ型を表し、図3bに示す継手全体は２つのＢ型取付けユニットと１つのＡ型取付けユニットから成るので、不利である。図3aの場合のように、２つの取付け要素13から成るＢ型取付けユニットは、y軸を中心とする回転もしくはねじれに対する支持が可撓であれば、４自由度を拘束する支持を形成し、さらに、Ａ型取付けユニットは３自由度を拘束する支持を形成し、したがって保護構体７内のブロック12は11自由度を拘束する支持部によって支持される。この取付け方式は、先に述べたものより明らかに過剰支持であり、また送りビーム６の曲がりにより生じる力をブロック12へ伝搬し、こうしてブロック12にかかる負荷とそれに起因する損傷が増大する。
【００４０】
図4aはブロック12を保護構体７へ取り付ける１つの方式を示す。同図において、ブロック12の一方の端部すなわち左側端部には、送りビームの曲がり方向Ｂに平行な両側で互いに離れて対向する２つの取付け要素13が設けられている。これらの取付け要素13はほとんど同一の平面yz上にあって互いに間隔をおいているので、y軸およびz軸方向において直線方向を拘束し、かつx軸を中心とする回転運動もしくはねじれ運動を拘束するがx軸方向には若干可撓であって、y軸方向の回転もしくはねじれが可撓である場合、３自由度を拘束する支持を有するＢ型取付けユニットを形成する。図4aの取付け要素13は図3aおよび図3bにおけるものと同じである。すなわちこれらは、少なくとも１つのボール継手８と、一方の端部が送りビーム６に、また他方の端部がボール継手８に配設された第１のアームと、一方の端部がブロック12に、また他方の端部がボール継手８に配設された第２のアーム10とから成る。
【００４１】
送りビーム６の遠端部、すなわち同図における右側には、送りビームの曲がり方向Ｂに垂直な面、すなわち同図における上面には、１つの取付け要素13が設けられている。この取付け要素は、例えば図5bもしくは図5cのものと同様でよい。この取付け要素によって、送りビーム６の長手方向Ｃにおいて送りビーム６およびブロック12が相対的に回転もしくはねじれ運動だけでなく線形運動も可能であれば、これは２自由度を拘束するにすぎない。この種の取付け要素は例えば、少なくとも１つのボール継手８と、一方の端部が送りビーム６に、また他方の端部がボール継手８に配設された第１のアームと、一方の端部がボール継手８に、また他方の端部がブロック12に配設された第２のアーム10とで取付け要素13を形成し、アーム９および10のうちの少なくとも一方は、材料および/または構造を選択することによって送りビームの長手方向Ｃにおいて可撓であるように形成することで、実現することができる。一実施例によれば、この種の取付け要素13は、少なくとも１つのボール継手８と、一方の端部が送りビーム６に、また他方の端部がボール継手８に配設された第１のアーム９と、一方の端部がボール継手８に、また他方の端部がブロック12に配設された第２のアーム10とでトラニオン11によって形成され、送りビーム６およびブロック12は送りビームの長手方向における相対的な線形運動が可能である。図5bおよび図5cは、この種の取付け要素の２つの可能な実施例の模式図である。この場合、図4aにおいて右側に示す取付け要素13で形成された取付けユニットは、２つの線形自由度を拘束するが、回転自由度は拘束せず、これによってＡ型取付けユニットとなっている。
【００４２】
換言すれば、図4aの取付け方式は１つのＡ型取付けユニットと１つのＢ型取付けユニットで構成することができる。１つのＢ型取付けユニットから成る支持は、Ｂ型取付け要素がx方向に可撓である場合、４ないし８自由度を拘束することができる。
【００４３】
図4bはさらに、保護構体７のブロック12を送りビーム６へ取り付ける方式を示す。この方式は、図4aにおけるものと非常によく似ているが、両図の左側にあるブロック12の端部には、送りビーム６の遠端部の取付け要素13と同じ側に別の取付け要素が配設されて、２つではなく３つの取付け要素13が設けられている点が異なる。同図の左側の３つの取付け要素13は、送りビーム６の長手方向Ｃにおいて互いの間に１メートル未満をとっているので、これらは１つの取付けユニットを形成している。この取付けユニットが少なくとも１つの線形運動と、x軸を中心として生ずる回転運動もしくはねじれ運動を拘束する場合、この取付けユニットはＢ型を呈する。取付けユニットにおける取付け要素が剛性である場合、図4bの取付けユニットはどの自由度も自由でなく、６自由度がすべて拘束され、これによってこの支持はＣ型取付けユニットになる。Ｂ型取付けユニットの取付け要素がx方向に可撓である場合、Ｂ型取付けユニットは１、２もしくは３自由度が自由である。この場合、拘束もしくは占有されている自由度はy軸およびx軸に沿ったものと、x軸を中心とする回転もしくはねじれである。さらに、y軸およびz軸を中心とする回転もしくはねじれは、自由であり、可撓であり、または拘束され得る。同図の右側の取付けユニットはＡ型取付けユニットであり、図4aに関連して開示したように機能することができる。Ａ型取付けユニットに関する先の実施例を参照すると、図4bによる支持は５ないし８自由度を拘束することができる。この種の取付け方式によっても、回転方向もしくはねじれ方向Ａにおける送りビーム６のねじれと、曲がり方向Ｂにおける曲がりとがかなり良好に可能である。なぜなら、この継手は、保護構体７にとって歪みを受ける際に重要な方向において必ずしも過剰支持にならないからである。
【００４４】
図4cは保護構体７のブロック12を送りビーム６へ取り付けるさらに他の方式を示す。本実施例では、継手は３つの取付け要素13で構成され、これらすべてが送りビームの長手方向Ｃにおいて１メートルを超える間隔で配され、こうしてそれぞれが別個の取付けユニットを形成している。各取付けユニットは１ないし３線形自由度を拘束できるが、回転方向もしくはねじれ方向のすべての自由度は自由または可撓であり、したがって、これらすべての取付けユニットはＡ型取付けユニットである。すなわち、図4aでは、継手は３つのＡ型取付けユニットで形成でき、合計３ないし９つの拘束された自由度を有する。図4cの取付け方法において最適な支持の一例は、左側端部の取付けユニットが３線形自由度、すなわちx軸、y軸およびz軸方向をすべて拘束し、右側端部の取付けユニットが２線形自由度、すなわちx軸、y軸およびz軸に沿った方向を拘束し、中央の取付けユニットだけが１線形自由度を、すなわちy軸に沿った方向を拘束し、これによって全体で６自由度を支持するものであろう。
【００４５】
取付け要素がヒンジであれば、５自由度の支持を呈する。しかし、ヒンジの取付けに用いる要素が可撓性の回転もしくはねじれが可能な程度まで可撓である場合、このヒンジは４自由度の支持を呈する。ヒンジの取付けによって両方向の回転もしくはねじれが可能であると、この要素は全体として３自由度を拘束するにすぎない。
【００４６】
図5aは取付け要素13の一実施例の模式図である。取付け要素13は、例えば、少なくとも１つのボール継手８と、送りビーム６など取り付けられる第１の部品に一方の端部が、またボール継手８に他方の端部が配設可能な第１のアーム９と、ブロック12など取り付けられる第２の部品に一方の端部が、またボール継手８に他方の端部が配設可能な第２のアーム10とで構成してもよい。取付け要素13にはさらに、取り付けられる第１および第２の部品に取付け要素13を固定するための、例えば緊締フランジ15を設けてもよい。この種の取付け要素だけで３線形自由度を拘束する。取付け要素13ならびに緊締される第１および/または第２の部品の間にはさらに、弾性減衰器14を設けてもよく、これは、例えば部品間で騒音が伝搬しないようにしつつ、各部品の互いに対する個々の動きを許容するものである。騒音減衰の他の方法は、ボール継手をゴムで作ることであり、これによってゴム製ボール継手はいずれの騒音も阻止する。この種のボール継手は線形自由度を拘束するが、回転もしくはねじれ方向には可撓もしくは自由であることが多い。
【００４７】
図5bは取付け要素13の第２の実施例の模式図である。ここで、取付け要素13は例えば、ボール継手８と、送りビーム６などの取り付けられる第１の部品に一方の端部が、またボール継手８に他方の端部が配設可能な第１のアーム９と、ブロック12などの取り付けられる第２の部品に一方の端部が、またボール継手８に他方の端部が配設可能な第２のアーム10と、同図に示すように、取り付けられる第１の部品に第１のアーム９を、もしくは取り付けられる第２の部品に第２のアームを取り付けることができるトラニオン11とで構成することができる。取付け要素13にはさらに、例えば取り付けられる第１および第２の部品に取付け要素13を緊締する緊締フランジを設けてもよい。この取付け要素だけで２線形自由度を拘束することができる。加えて、取付け要素13ならびに取り付けられる第１および/または第２の部品の間に弾性減衰器14を設けてもよく、これは、例えば部品間で騒音が伝わらないようにしつつ、各部品の互いに対する独立した動きを許容するものである。または、上述のようにボール継手をゴムで作ることによって、騒音減衰を行ってもよい。
【００４８】
図5cは取付け要素13の第３の実施例の模式図である。同図の取付け要素13は例えば、ボール継手８と、選択した方向において材料もしくは構造のいずれかにより可撓性を有し、一方の端部が送りビーム６など取り付けられる第１の部品に、また他方の端部がボール継手８に配設可能な第１のアーム９と、ブロック12など取り付けられる第２の部品に一方の端部が、またボール継手８に他方の端部が配設可能な第２のアーム10とで構成することができる。第１のアーム９は可撓性材料で、または、例えば負荷状態で選択された方向、例えば送りビームの長手方向Ｃへアームが屈曲可能な構造に作ってもよい。この種の取付け要素13は、そのアームが２方向に可撓であるので、１もしくは２線形自由度を拘束する。さまざまな実施例において第１のアーム９は、選択された方向、例えば送りビームの長手方向Ｃに可撓性を呈する第２のアーム10で置き換え、もしくは補足してもよい。
【００４９】
上述のように、張力、ねじり力および外力の伝搬について６自由度を拘束することで得られる最適な支持は、例えば各部品を１固定点で接続することによって実現してもよい。しかし、送りビームおよびこれに配設された保護構体などの大きな可動体に関するかぎり、この種の継手の寸法設計は、常にリスクを伴い、確実に安全な継手とするには、技術面、運用面、また費用面でも常に非現実的なやり方で強度に製造する必要がある。それでも、従来技術の取付け方式と比べると、上述のような６自由度を拘束する支持を用いれば、保護構体へ伝達される力をかなり減少させることができる。送りビームの回転もしくはねじれ方向Ａおよび曲がり方向Ｃが実質的に過剰支持すなわち過度な支持にならないように過剰支持の自由度を、もし選べるならば、送りビーム６のねじれおよび曲がりにより保護構体７に生じる過剰負荷を最小にすることは、依然として可能である。取付けユニットが上述のように３ないし15mm、移動したり、あるいは0.5ないし２度、回転もしくはねじれたりする(許容範囲の両端値を含む)場合、過剰支持は生じない。なぜなら、このような場合、その支持は特定の方向において可撓であり、したがって、理論的にはあり得ても、過剰支持状態が構体に害を与えることはない。
【００５０】
上述の実施例に示された１、２もしくは３自由度を拘束する支持は、１、２もしくは３線形自由度を拘束するものであるが、少なくともほとんどについてボール継手８により実現される。しかし、これは開示内容を簡略化しているにすぎない。同様の１、２もしくは３自由度を拘束する支持もまた、取付け要素13をゴムなどの弾性材で、例えばゴム製減衰器として作ることによって、または例えば金属性素子で特定の方向に可撓性を有し負荷状態で屈曲する各種のバネやプレートなどの構造を与えることによって、実現することができる。さらに、取付け要素13のさまざまな実施例は、摺動方式やレバー方式などの構造的方策を用いて実現することができる。さらにまた、必要な自由度が得られる支持は上述の方式をさまざまに組み合わせて達成することができる。
【００５１】
上述の実施例はまた、取付け要素13が少なくとも１つの第１のアーム９、第２のアーム10およびボール継手８から成ることも示している。しかし、１つ以上の取付け要素13がこれとは異なる構造を有してもよい。例えば、第１のアームだけを有し、第１のアームは、取り付けられる第１の部品に一方の端部が、また取り付けられる第２の部品に他方の端部が配設されてもよい。この場合、アームの材料および/または構造を選択して、ボール継手で実現される実施例に示すものと同様な支持を可能としてもよい。図6aは、この種の取付け要素13の実施例の模式図であり、これはブロック12と送りビーム６を互いに取り付けるものである。図6aの実施例では、取付け要素13は少なくとも１つの第１のアーム９を有し、その一方の端部は取り付けられる第１の部品に、すなわち同図における送りビーム６に、ネジ継手などの固定継手16によって取り付けられ、他方の端部は取り付けられるブロック12などの第２の部品にボール継手８によって取り付けられている。当然、これとは逆の継手も可能であり、その場合、取り付けられる第１の部品がブロック12であり、取り付けられる第２の部品が送りビーム６である。ボール継手がゴム８で作られている場合、取付け要素13は線形運動をすべて拘束するが、回転は可能である。アーム９によって可撓性が増すが、図6aの場合、これによってx軸に沿った運動が可能である。換言すれば、ボール継手８がこの図の紙面から上がったり下がったりすると考えてよい。したがって、図6aに示す支持は２自由度だけ、すなわち図6aに模式的に示すy軸およびx軸に沿った移動だけを拘束する。
【００５２】
図6bは、ブロック12および送りビーム６を互いに取り付ける他の取付け要素13の模式図である。図6bの実施例では、取付け要素13は少なくとも１つのアーム９を有し、その一方の端部は取り付けられる第１の部品、すなわち同図における送りビーム６にネジ継手などの固定継手16によって取り付けられ、他方の端部は取り付けられるブロック12などの第２の部品にトラニオン11によってy軸方向に取り付けられている。当然、逆の取付けも可能であるが、その場合、ブロック12が第１の部品になり、送りビーム６は取り付けられる第２の部品になる。トラニオンがy軸方向に取り付けられると、トラニオン自体で、y軸を中心とする回転もしくはねじれ以外の他の全自由度を拘束する。しかし、アーム９が薄板で作られているとすれば、z軸を中心とする回転もしくはねじれに対しても曲がりやすくなってしまうであろう。したがって、この支持体は２線形自由度、すなわちy軸およびz軸の方向と、１回転自由度、すなわちこの図の紙面に垂直なx軸を中心に生ずる回転とを支持することになってしまう。取付け要素13と取り付けられる第１および/または第２の部品との間には、可撓性減衰器14を配設してもよく、これは例えば、騒音が部品間を伝搬するのを防ぎつつ、各部品間の互に対する個々の動きを許容するものである。図６では、この種の減衰器がトラニオン11に関連して配設されている。
【００５３】
図7a、図7bおよび図7cは、クレードル５への取付けおよび移送シリンダ6aの軌道に必要な部分を除いて送りビーム６全体が保護構体７の内側に配設されている一実施例を示す。この場合、送りビーム６と保護構体７との間に可動継手が形成され、送りビーム６と保護ケーシングが相対的に動いても、それらの間の力を減少させ、また継手を封止する。図7bは、図6aの断面A-Aに沿った構体７の模式的前面図である。図7cは図7aに破線で示す細部の部分的横断面の模式図である。
【００５４】
図7aないし図7cの実施例では、可動継手は、保護構体７と送りビーム６およびこれに取り付けたシーリングプレート18との間に配設されたシール17によって形成されている。可動継手のシール17は、送りビーム６の長手方向各側では、図7bに示すように、この長手方向に平行で送りビーム６と保護構体７との間に配設され、送りビーム６の周囲の部分では、とくに図7cに示すように、シーリングプレート18と保護構体７との間で垂直に配設されている。この場合、シーリングプレート18は送りビーム６へ取り付けられてその形状に追随し、シール17は、例えば取付け部品19によって保護構体７へ取り付けられている。換言すれば、シーリングプレート18は送りビーム６に固定され、これとともに移動する。この種の可動継手は、保護構体７の防音能力など、その利用目的を実質的に損なうことなく、例えば±10mmの動きを受けることができる。上述のように、本実施例においても保護構体７は１つ以上のブロック12で構成することができる。
【００５５】
図8aないし図8cは、送りビーム６の方向Ｃに実質的に連続して配された少なくとも２つのブロックで保護構体７が構成された保護構体７の実施例の模式図であり、各ブロックは同図において参照番号12’、12”および12’”で示す。
【００５６】
図8aは、送りビーム６の方向Ｃに実質的に連続して配設された３つのブロック12’、12”および12’”で保護構体７が構成された一実施例の模式図である。送りビーム６の長さに対して選択されたブロック12の数が適切であれば、それだけですでに送りビーム６の曲がりおよびねじれに起因する力のブロック12への伝達が減少し、この減少は、各ブロックの送りビーム６への取付け方に無関係である。なぜなら、保護構体７が複数のブロック12から成る場合、各ブロック12の全長に加わる曲がりおよびねじれが保護構体７の全長のそれより相応に小さくなるからである。換言すれば、保護構体を３つ以上のブロック12で作ることがさらに望ましい。ブロックが短いほど、曲がりにより生じる問題が少なくなる。単一の取付けユニットで６自由度を拘束すれば、非常に短いブロックを複数、取り付けることもできる。しかし、ブロック数が増えるにつれてシールの費用もかさむ。
【００５７】
図8bは、保護構体の２つのブロック、例えば同図のブロック12’および12”が送りビームの長手方向Ｃに連続して配設された一実施例の模式図であり、取り付けられる第１のブロックには、取り付けられる第２のブロックより小さい横断面の取付け端部を設けることによって、両ブロックが一緒に配設される。第１のブロックの取付け端部は、少なくともその大部分が第２のブロックの端部の内側に配設され、この端部は同図に破線で示す。この種の実施例における構造、材料および取付け部品は、継手により生ずる小さな回転もしくはねじれを各ブロックごとに許容するよう、または両ブロック12の入れ子状端部の相対的な回転もしくはねじれを許容するように設計してもよい。両ブロック12の入れ子状端部の相対的回転もしくはねじれは、各端部が十分に相対的回転もしくはねじれを行える間隙を内側の部分に設けることによって、または入れ子状端部が送りビームの回転もしくはねじれ方向Ｃにおいて回転したりねじれたりしないような鋭い隅部や他の同様の形状を有さないプロファイルを保護構体７に設けることによって、実現することができる。継手に間隙を設ける場合、継手を封止して騒音を減らしてもよい。
【００５８】
図8cは、送りビームの長手方向Ｃに連続して２つのブロック、例えば同図では12’および12”が配設された一実施例の模式図であり、両ブロックは、同図ではベローズである接続部材20によって相互接続されている。ベローズに代わって、他の何らかの弾性部材を使用してもよい。接続部材20は好ましくは、ブロック12を互いに接続し、これらが同時に相対的に運動することができる。保護構体７の両ブロック12の間には、騒音の伝搬を防ぎつつブロック12の相対的動きを可能にする、例えば弾性シールを配設することができる。ブロック12はそれぞれの端部で互いに連結することができる。この場合、接続部材20はこれらの端部間に配設されるか、または両ブロック12はそれぞれの端部で部部的に入れ子にしてもよいが、これは、ブロック12の形状でこれが可能な場合、すなわちその形状が両ブロック12の相対的な回転もしくはねじれを妨げるような隅部もしくは切欠き部を有さない場合に限られる。
【００５９】
保護構体７が２つ以上のブロックから成る一実施例では、ブロックと保護構体７間に、例えば弾性材で作られた弾性シールが設けられる。このシールは例えば、騒音の伝搬を防止しつつ、ブロックの相対的な個々の動きを許容にする。
【００６０】
掘削中、穿孔すべき穴の深度に関する情報を削岩機へ伝送するが、これは、鉱山もしくは掘削現場に配置されたレーザ送信機と、削岩機台車、送り装置もしくは送りビームに配設されたレーザ受信機とにより行われる。このような装置は、送信機と受信機との間の見通しがよいことが必要である。上述した保護構体や従来技術の保護構体が削岩リグに設けられている場合、送信機と受信機の間の見通しが妨げられる。このような場合、保護構体が見通し可能なほど開放をすることができない限り、レーザ受信機は削岩機台車、送り装置もしくは送りビームに配設することができない。しかし、これは掘削を妨げる可能性がある。なぜなら、これらの装置の騒音もしくは安全性が必ずしも許容レベルに維持されないからである。
【００６１】
したがって、保護構体を備えた装置では、レーザ受信機は保護構体を形成する構造物の外側に配してレーザ送信機と直接接続する必要がある。しかも、レーザ受信機は、レーザ送信機により与えられるレーザフィールドを識別できるよう上下に動かすことができる必要がある。加えて、掘削場所が分かればレーザ受信機と削岩リグの間の距離を計算し、これによってレーザビームの高さに対する削岩リグの位置が求められるよう、レーザ受信機の削岩リグにおける位置が既知でなければならない。
【００６２】
図９は削岩において使用するレーザ受信機を保護構体と関連して配置する装置の模式的側面図である。図９の装置では、送りビーム６の周囲に部分的に配設された保護構体７の外側に滑走索22が止め具21によって取り付けられ、レーザ受信機23が滑走索に可動的に支持されている。この装置はさらに、レーザ受信機23を滑走索22上で移動させる手段を有している。図９の装置では、これらの可動手段は、電動機24、綱車25および歯付きベルト26を含み、歯付きベルト26はレーザ受信機23および電動機24に接続されている。電動機24を駆動することによって、歯付きベルト26は、歯付きベルト26が動くと一緒にレーザ受信機23が、図９で見た場合の上下に、すなわち図９において保護構体７の垂直方向すなわち高さ方向に動くように、電動機24もしくはその一部と綱車25を周回することができる。保護構体７の高さ方向におけるレーザ受信機23の位置は例えば、綱車25の付近に配置された絶対値センサなどの模式的に示す測定装置28によって判別することができる。測定装置は、歯付きベルト26の走行量もしくは綱車23の回転運動に基づいてレーザ受信機23の位置を測定するように構成されている。明瞭にするため、電動機24および綱車25の保護構体への支持方法は、記載していない。
【００６３】
図９の装置の利点は、レーザ送信機より送信されたレーザビームを使ってレーザ受信機を保護構体の高さ方向に移動させることによりレーザビームの高さに到達することができ、その場合、例えば削岩機台車を全く移動させる必要がないことである。加えて、レーザビームの高さは掘削作業を妨げることなく掘削中に決めることができる。レーザ受信機は、これを現場の送り装置と無関係に自由に配置することができ、これによってレーザ受信機はレーザビームが最も照射されやすい位置に設置することができる。
【００６４】
図10は、削岩にて用いられるレーザ受信機を保護構体へ配置する第２の装置の模式的側面図であり、図11は、図10の装置の線B-Bに沿った断面を模式的に示す。図９および10の実施例では、送りビーム６の周囲に配設された保護構体７の外側にこれに関連して滑走索27がある。この滑走索はこれに可動的に支持されたレーザ受信機23を有している。この装置はさらに、レーザ受信機23を滑走索22上で移動させる可動装置を含んでいる。図10および図11の装置において、可動装置は電動機24、綱車25および歯付きベルト26を含み、歯付きベルト26はレーザ受信機23および電動機24へ接続されている。電動機24を駆動することで歯付きベルト26は、歯付きベルト26が動くにつれてこれとともにレーザ受信機が、図10で見た場合の上下に、すなわち図10において保護構体７の垂直方向すなわち高さ方向に動くように、電動機24もしくはその一部と綱車25を周回することができる。保護構体７の高さ方向におけるレーザ受信機23の位置は、絶対値センサなどの模式的に示す測定装置によって判別することができる。測定装置は、歯付きベルト26の走行量もしくは綱車23の回転量に基づいてレーザ装置23の位置を測定するように構成されている。明瞭にするため、電動機24もしくは綱車25の保護構体７への支持方法は、図示していない。
【００６５】
図９および図10の装置では、滑走索27は、回転鋳造方法によって保護構体７の一部として形成することができる。なぜなら、回転鋳造方法を用いて保護構体７を作ることによって滑走索27は回転鋳造技術で保護構体７と一体の部分として同時に作ることができるからである。この方法で製造された滑走索は、寸法が精密で軽い。同時に滑走索は、それが必要な装置に対して自動的に得ることができる。加えて、図９の装置と比較すると、例えば、部品とその固定素子が少なくてすむ。回転鋳造方法によれば、使用する技術的設計に応じて保護構体および削岩リグ全体の外観を所望に応じて容易に形成することができる。
【００６６】
場合によって、本願に開示した各構成要件は他の構成要件と無関係に用いてもよい。他方、本願に開示した各構成要件は、必要に応じて組み合わせて、さまざまな組合せを提供することができる。
【００６７】
図面および関連明細書は本発明の概念の説明のみを意図している。図面は寸法を表わしていない。本発明の内容は特許請求の範囲内で変えることができる。
【図１ａ】
2013509511.tif 000003
【図１ｂ】
2013509511.tif 000004
【図２】
2013509511.tif 000005
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2013509511.tif 000009
【図４ｃ】
2013509511.tif 000010
【図５ａ】
2013509511.tif 000011
【図５ｂ】
2013509511.tif 000012
【図５ｃ】
2013509511.tif 000013
【図６ａ】
2013509511.tif 000014
【図６ｂ】
2013509511.tif 000015
【図７ａ】
2013509511.tif 000016
【図７ｂ】
2013509511.tif 000017
【図７ｃ】
2013509511.tif 000018
【図８ａ】
2013509511.tif 000019
【図８ｂ】
2013509511.tif 000020
【図８ｃ】
2013509511.tif 000021
【図９】
2013509511.tif 000022
【図１０】
2013509511.tif 000023
【図１１】
2013509511.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成23年8月16日(2011.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのブロック(12)から成る保護構体(７)を削岩リグの送りビームに対して該送りビーム(６)の周囲の少なくとも一部に取り付け、該送りビーム(６)はクレードル(５)を介して前記削岩リグのブーム(４)へ可動的に配設されている方法において、該方法は、
前記保護構体(７)のブロック(12)を前記送りビーム(６)へ取付けユニットにより取り付け、該取付けユニットは１つ以上の取付け要素(13)から成り、該取付け要素（13）のうち少なくとも１つは継手を含み、前記削岩リグの使用中に該送りビーム(６)に働く力に起因して前記送りビーム(６)がその長手軸の方向(Ｂ)において曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向(Ａ)にねじれても、前記ブロック(12)は実質的にその原型を維持することを特徴とする保護構体の送りビームへの取付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、該方法は、前記保護構体(７)を少なくとも２つのブロック(12)で形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、該方法は、各部品を相対的に動かす少なくとも１つの接続部材(20)によって前記ブロック（12）を互いに接続することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、該方法は、前記保護構体(７)のブロック(12)の間に弾性シーリングを配設して騒音の伝搬を防止しつつ前記部品の相対的動きを許容することを特徴とする特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記ブロック(12)を前記送りビーム(６)に１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニットによって、または３つのＡ型取付けユニットによって取り付け、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手軸の方向において１メートル範囲内に設置され、該送りビーム(６)の長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に配置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビーム（６）の長手軸を中心に生ずる回転もしくはねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、最大で６自由度を拘束する支持を行う取付け方式によって前記保護カバー(７)のブロック(12)を前記送りビーム(６)に取り付け、前記送りビームのねじれ方向(Ａ)および曲がり方向(Ｂ)は実質的に過剰支持にならないようにして、前記送りビーム(６)のねじれおよび曲がりにより前記ブロック(12)に生じる力の伝達を最小にすることを特徴とする方法。
【請求項７】
少なくとも１つのブロック(12)から成り、削岩リグのブーム(４)へクレードル(５)を介して可動的に配設された削岩リグの送りビーム(６)の周囲に少なくとも部分的に配設される削岩リグの保護構体において、該保護構体のブロック(12)には、該ブロック(12)を前記送りビーム(６)へ取り付ける取付けユニットが設けられ、該取付けユニットは１つ以上の取付け要素(13)から成り、該取付け要素（13）のうち少なくとも１つは継手を含み、該取付けユニットが該送りビーム(６)へ取り付けられると、前記削岩リグの使用中に前記送りビーム(６)に働く力に起因して該送りビーム(６)がその長手軸の曲がり方向(Ｂ)に曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向(Ａ)にねじれても、該保護構体(７)は実質的にその原形を保つことを特徴とする保護構体。
【請求項８】
請求項７に記載の保護構体において、該保護構体(７)は少なくとも２つのブロック(12)から成ることを特徴とする保護構体。
【請求項９】
請求項８に記載の保護構体において、前記ブック(12)は、各部品の相対的動きを許容する少なくとも１つの接続部材によって互いに接続できることを特徴とする保護構体。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の保護構体において、該保護構体７のブロックの間には、騒音の伝搬を防ぎつつ前記部品の相対的動きを許容する弾性シールを配設できることを特徴とする保護構体。
【請求項１１】
請求項７ないし10のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロック(12)には、該ブロック(12)を前記送りビーム(６)に取り付ける１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニット、または３つのＡ型取付けユニットが設けられ、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手軸の方向において１メートルの範囲内に設置され、該送りビーム(６)の長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に設置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビーム(６)の長手軸を中心に生ずるねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素(13)を含み、該取付け要素は、前記送りビーム(６)の長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする保護構体。
【請求項１２】
請求項７ないし11のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロック（12）には、前記送りビーム(６)に該ブロック(12)を取り付ける取付けユニットが備えられ、該ブロック(12)の取付けユニットは、前記送りビーム(６)へ取り付けられると、最大で６自由度を拘束する支持を形成し、前記送りビームのねじれ方向(Ａ)および曲がり方向(Ｂ)は実質的に過剰支持にならず、前記送りビーム(６)のねじれおよび曲がりによる前記ブロック(12)への力の伝達を最小にすることを特徴とする保護構体。
【請求項１３】
請求項７ないし12のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は騒音減衰ケーシングであることを特徴とする保護構体。
【請求項１４】
請求項７ないし12のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は安全ネットであることを特徴とする保護構体。
【請求項１５】
請求項７ないし14のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体に関連して、掘削にて使用されるレーザ受信機(23)を該保護構体へ支持する索構体(22、27)と、該索構体において該レーザ受信機(23)を該保護構体に対して動かす手段とが設けられていることを特徴とする保護構体。
【請求項１６】
請求項７ないし15のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は回転鋳造方法で製造されることを特徴とする保護構体。
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月7日(2012.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのブロックから成る保護構体を削岩リグの送りビームに対して該送りビームの周囲の少なくとも一部に取り付け、該送りビームはクレードルを介して前記削岩リグのブームへ可動的に配設されている方法において、該方法は、
前記保護構体のブロックを前記送りビームへ取付けユニットにより取り付け、該取付けユニットは１つ以上の取付け要素から成り、該取付け要素のうち少なくとも１つは継手を含み、前記削岩リグの使用中に該送りビームに働く力に起因して前記送りビームがその長手軸の方向において曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向にねじれても、前記ブロックは実質的にその原型を維持することを特徴とする保護構体の送りビームへの取付け方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、該方法は、前記保護構体を少なくとも２つのブロックで形成することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、該方法は、各部品を相対的に動かす少なくとも１つの接続部材によって前記ブロックを互いに接続することを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の方法において、該方法は、前記保護構体のブロックの間に弾性シーリングを配設して騒音の伝搬を防止しつつ前記部品の相対的動きを許容することを特徴とする特徴とする方法。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記ブロックを前記送りビームに１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニットによって、または３つのＡ型取付けユニットによって取り付け、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手軸の方向において１メートル範囲内に設置され、該送りビームの長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に配置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビームの長手軸を中心に生ずる回転もしくはねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、該方法は、最大で６自由度を拘束する支持を行う取付け方式によって前記保護カバーのブロックを前記送りビームに取り付け、前記送りビームのねじれ方向および曲がり方向は実質的に過剰支持にならないようにして、前記送りビームのねじれおよび曲がりにより前記ブロックに生じる力の伝達を最小にすることを特徴とする方法。
【請求項７】
少なくとも１つのブロックから成り、削岩リグのブームへクレードルを介して可動的に配設された削岩リグの送りビームの周囲に少なくとも部分的に配設される削岩リグの保護構体において、該保護構体のブロックには、該ブロックを前記送りビームへ取り付ける取付けユニットが設けられ、該取付けユニットは１つ以上の取付け要素から成り、該取付け要素のうち少なくとも１つは継手を含み、該取付けユニットが該送りビームへ取り付けられると、前記削岩リグの使用中に前記送りビームに働く力に起因して該送りビームがその長手軸の曲がり方向に曲がり、および/またはその長手軸を中心としてねじれ方向にねじれても、該保護構体は実質的にその原形を保つことを特徴とする保護構体。
【請求項８】
請求項７に記載の保護構体において、該保護構体は少なくとも２つのブロックから成ることを特徴とする保護構体。
【請求項９】
請求項８に記載の保護構体において、前記ブックは、各部品の相対的動きを許容する少なくとも１つの接続部材によって互いに接続できることを特徴とする保護構体。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の保護構体において、該保護構体７のブロックの間には、騒音の伝搬を防ぎつつ前記部品の相対的動きを許容する弾性シールを配設できることを特徴とする保護構体。
【請求項１１】
請求項７ないし10のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロックには、該ブロックを前記送りビームに取り付ける１つのＡ型取付けユニットもしくは１つのＢ型取付けユニット、または３つのＡ型取付けユニットが設けられ、１つのＡ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度を拘束しつつ回転もしくはねじれの自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手軸の方向において１メートルの範囲内に設置され、該送りビームの長手軸を中心としたねじれが可能なように線形に設置され、１つのＢ型取付けユニットは、少なくとも１つの線形自由度と前記送りビームの長手軸を中心に生ずるねじれとを拘束しつつ他の回転もしくはねじれ自由度は可撓もしくは自由にするとともに１つ以上の取付け要素を含み、該取付け要素は、前記送りビームの長手方向において１メートルの範囲内に設置されていることを特徴とする保護構体。
【請求項１２】
請求項７ないし11のいずれかに記載の保護構体において、前記ブロックには、前記送りビームに該ブロックを取り付ける取付けユニットが備えられ、該ブロックの取付けユニットは、前記送りビームへ取り付けられると、最大で６自由度を拘束する支持を形成し、前記送りビームのねじれ方向および曲がり方向は実質的に過剰支持にならず、前記送りビームのねじれおよび曲がりによる前記ブロックへの力の伝達を最小にすることを特徴とする保護構体。
【請求項１３】
請求項７ないし12のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は騒音減衰ケーシングであることを特徴とする保護構体。
【請求項１４】
請求項７ないし12のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は安全ネットであることを特徴とする保護構体。
【請求項１５】
請求項７ないし14のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体に関連して、掘削にて使用されるレーザ受信機を該保護構体へ支持する索構体と、該索構体において該レーザ受信機を該保護構体に対して動かす手段とが設けられていることを特徴とする保護構体。
【請求項１６】
請求項７ないし15のいずれかに記載の保護構体において、該保護構体は回転鋳造方法で製造されることを特徴とする保護構体。
【国際調査報告】
2013509511.tif 000025
2013509511.tif 000026
2013509511.tif 000027