(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中連続溝掘削装置のエンドレスチェーンに取付けられる台座と、この台座に取付けられる掘削刃とからなるビットにおいて、前記台座に、前記掘削刃に設けられた係合部が、この台座に対して前記エンドレスチェーンの幅方向に位置変更自在、かつ挿脱自在に係合されると共に、前記エンドレスチェーンの幅方向と直交する向きに係合する固定手段によって前記掘削刃が取付けられるガイド手段を着脱自在にしたことを特徴とするビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に連続溝を掘削するに際して用いるビットの技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のとおり、地中に連続溝を掘削する場合、チェーン式カッタを備えたトレンチャータイプの掘削装置が使用されている。この掘削装置に取付けられるビットは台座と掘削刃とから構成されており、このビットの台座がエンドレスチェーンの外周部にボルトによって取付けられている。そして、台座には掘削刃が溶接により取付けられている。
【０００３】
また、台座に凹型の係止部材（ボス）を設けると共に、この係止部材に円または矩形断面の柱状の掘削刃の基端側を係合させる。そして、前記係止部材と前記掘削刃の基端側に設けたピン穴にピンを挿通して、前記係止部材に前記掘削刃を取付けるようにしたものが、特開平１１−８１３６８号公報に開示されている。
【０００４】
また、エンドレスチェーンにボルト付けされたビットプレート（台座）に、掘削刃（カッタービット）を溶接付けしたものが特開２００１−８１８０５に開示されている。
【０００５】
また、エンドレスチェーンにビット片配列が異なる複数種類（この場合は１０種類である）のカッタービットＡ〜Ｊをチェーン回転方向に間隔をおいて取付けて一組のカッタービットユニットを構成する。そして、このカッタービットユニットを複数組、チェーン回転方向に設けてエンドレスチェーンカッターを構成するようにしたものが特許２５５４４５１号公報に開示されている。この場合、掘削刃（カッター）は溶接によって固着されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例に係るビットは、掘削刃を台座に直接取付けるか、または掘削刃だけを交換できる掘削刃を取付けるボスが台座に設けられている。そのため、ビットの掘削刃の取付け配置に応じて、掘削刃または台座の異なる位置に掘削刃を取付けた複数のビットを用意する必要がある。つまり、工事現場で、予め全ての配設位置に掘削刃を備えたビットを用意しておくのは、極めて無駄である。これに加えて、連続溝の掘削中に、掘削刃が局部磨耗した場合や破損した場合には、掘削現場において、交換用の掘削刃を台座に溶接するという補修作業を行わなければならない。このような現場で掘削刃を溶接する場合には、溶接精度とそれに伴う品質を確保することが難しく、取付け位置の位置ずれ、溶接欠陥が生じ、局所的に掘削刃が外れたり、変形が生じたりし易い。そして、このような掘削刃の位置ずれ、破損、変形により掘削効率が低下するばかりでなく、連続溝の品質に悪影響を及ぼす原因になっている。
【０００７】
従って、本発明の目的は、現場での補修作業が容易で、しかも掘削刃の位置を容易に変更することを可能ならしめるビットを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るビットが採用した手段の特徴とするところは、地中連続溝掘削装置のエンドレスチェーンに取付けられる台座と、この台座に取付けられる掘削刃とからなるビットにおいて、前記台座に、前記掘削刃に設けられた係合部が、この台座に対して前記エンドレスチェーンの幅方向に位置変更自在、かつ挿脱自在に係合されると共に、前記エンドレスチェーンの幅方向と直交する向きに係合する固定手段によって前記掘削刃が取付けられるガイド手段を着脱自在にしたところにある。この請求項１に係るビットによると、複数種類の異なる形状の台座に対して同形状のガイド手段を適用することができるのに加えて、台座の形状に応じて異なる形状のガイド手段を取付けることができ、組立性や加工性が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態１に係る掘削刃、ビットおよび地中連続溝掘削装置を、添付図面を参照しながら説明する。図１は連続溝掘削中の地中連続溝掘削装置の模式的構成説明図であり、図２(ａ)はカッターチェーンの一部の正面図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)のＢ矢視図であり、図２(ｃ)は図２(ｂ)のＣ矢視図であり、図３は第１ビットの分解斜視図である。また、図４(ａ)，(ｂ)は台座へのガイド手段の取付け状態を示す別の実施形態の説明図である。
【００１１】
図１に示す符号１は地中連続溝掘削装置である。この地中連続溝掘削装置１は履帯式の走行台車２を備えており、この走行台車２に昇降自在、かつ垂直なカッターポスト３が付設されている。このカッターポスト３は、このカッターポスト３の上下に設けられてなるスプロケットおよびアイドラーに掛装され、図示しない減速機付き油圧モータにより駆動されて地中に連続溝を掘削する、後述する構成になるエンドレスのカッターチェーン４を備えている。なお、連続溝は、前記走行台車２の走行と、前記カッターチェーン４との駆動によって掘削されるものである。
【００１２】
前記カッターチェーン４は、図２(ａ)，(ｂ)，(ｃ)および図３に示すようなカッターチェーンユニット５を備えており、複数のカッターチェーンユニット５が接続されることによりエンドレスになるように構成されている。前記カッターチェーンユニット５は、後述する構成になるチェーンユニット６を備えている。このチェーンユニット６の長手方向の中央部には、幅が最も広く、かつ同幅の４種類の後述する構成になる第１ビット７ａ，７ｂ、７ｃ、７ｄがボルト付けされており、そしてこれらの間に間隔保持プレート８がボルト付けされている。
【００１３】
また、同図における左右の第１ビットの両外側のそれぞれに、間隔保持プレート８を隔てて中幅の後述する構成になる第２ビット９がボルト付けされている。さらに、これら第２ビット９の反第１ビット７側には、小幅の台座１０１と、この台座１０１の幅方向の中心部に設けられたボス１０２と、このボス１０２に取付けられた掘削刃１０３とからなる第３ビット１０がボルト付けされている。そして、これら第３ビット１０の反第２ビット９側に、間隔保持プレート８がボルト付けされている。
【００１４】
前記第１ビット７ａ，７ｂ、７ｃ、７ｄは、図２（ａ），(ｂ)に示すように、横長で、両端側の幅が狭くなるように形成された横長の台座７１を備えている。そして、台座７１の前記チェーンユニット６の幅方向の中心線と直交する同一線上の位置で、かつ両端側のそれぞれに後述するガイド手段７２が突設されると共に、このガイド手段７２には、一対ずつの後述する掘削刃７３が取付けられている。これら掘削刃７３の取付け間隔は、第１ビット７ａがもっとも広く、第１ビット７ｂ、７ｃ、７ｄの順に掘削刃７３の厚さの２倍ずつ狭くなる位置に取付けられている。
【００１５】
ところで、本実施の形態１では、上記のとおり、台座７１の前記チェーンユニット６の幅方向の中心線と直交する同一線上の位置にガイド手段７２が突設されているが、このガイド手段７２を図４（ａ），(ｂ)に示す向きに突設することができる。例えば、図４(ａ)に示すように、二つのガイド手段７２を台座７１にハの字状（台座７１の幅方向の中心を通る中心線に対して軸対象である）に突設することができる。また、図４(ｂ)に示すように、ガイド手段７２を台座７１に平行、かつ傾斜した状態に突設することができる。つまり、ガイド手段７２の向きに限定されるものではない。
【００１６】
前記ガイド手段７２は板状部材の頂部に幅広の頭部が形成されなる構成、つまりその横断面形状は、あたかも鉄道車両用のレールの上部半部の横断面形状に類似した形状に形成されている。そして、このガイド手段７２の上面には、このガイド手段７２の長手方向と直交する向きに、複数本のピン係合溝７２ａが所定の間隔を隔てて平行に設けられている。前記掘削刃７３は、前記ガイド手段７２の板状部材の上部部分がとおり得る溝と、この溝に連なり、前記頭部が嵌まり込む頭部嵌合部とからなる係合部７３ａを備えると共に、この係合部７３ａと直交する向きのピン穴７３ｂを備えている。
【００１７】
つまり、前記ガイド手段７２に前記掘削刃７３を取付ける場合には、図３に示すように、ガイド手段７２の一端側から係合部７３ａを嵌め込む。次いで、掘削刃７３をガイド手段７２の長手方向に沿って移動させてピン穴７３ｂを目的の位置のピン係合溝７２ａに合わせる。そして、固定手段である固定ピン７４をピン穴７３ｂに嵌挿すると共に、ハンマ等で打撃して打ち込むことによって、掘削刃７３がガイド手段７２の長手方向の目的とする位置に固定されるものである。
【００１８】
ところで、従来例では、掘削刃が溶接により台座に固定されているために、掘削刃の間隔が異なる４種類の第１ビットを必要とした。それに対して、本実施の形態の場合には、掘削刃７３をガイド手段７２の長手方向の目的とする位置に、機械的に固定するのであるから、１種類の台座７１と掘削刃７３とにより４種類の第１ビットを構成することができる。さらに、掘削刃７３を台座７１に取付けるのに溶接作業が不要であるから、掘削刃７３の位置ずれや溶接欠陥が発生するような恐れがない。なお、前記固定ピン７４の直径は、ピン穴７３ｂの内径に対して、トマリ嵌めまたはシマリ嵌めになるように設定されている。
【００１９】
前記第２ビット９は、図２(ａ)，(ｂ)に示すように、チェーンユニット６の長手方向と直交する辺長が長い長方形の台座９１を備えている。この台座９１の幅方向の中心部で、かつチェーンユニット６の幅方向の中心線と直交する向きに、一つの後述するガイド手段９２が突設されると共に、このガイド手段９２には、一対ずつの後述する掘削刃９３が取付けられている。この掘削刃９３は、ガイド手段９２の長手方向の端部のそれぞれに取付けられている。
【００２０】
前記ガイド手段９２は板状部材の頂部に幅広の頭部が形成された構成（車両用のレール状）になっている。そして、このガイド手段９２の上面には、このガイド手段９２の長手方向と直交する向きに複数本のピン係合溝９２ａが所定の間隔を隔てて平行に設けられている。前記掘削刃９３は、前記ガイド手段９２の板状部材の上部部分がとおり得る溝と、この溝に連なり、前記頭部が嵌まり込む頭部嵌合部とからなる係合部９３ａを備えると共に、この係合部９３ａと直交する向きのピン穴９３ｂを備えている。
【００２１】
以上の説明から良く理解されるように、この第２ビット９は、台座の形状および寸法と、ガイド手段の数、ガイド手段の位置とが第１ビット７と異なるだけであって、ガイド手段の構成、および掘削刃の構成は何れも同一構成になるものである。従って、前記掘削刃９３は、第１ビット７の掘削刃７３の場合と同様に、固定ピン７４と同形状、同寸法の固定ピン９４によってガイド手段９２の所定の位置に取付けられる。
【００２２】
前記カッターチェーンユニット５の幅方向の掘削刃の配設状態を見てみると、図２(ｃ)に示すように、第１ビット７の台座７１の全幅にわたって掘削刃が配設されている。これにより、地中に第１ビット７の台座７１の全幅に相当する幅の連続溝を掘削することが可能になる。ところで、前記第３ビット１０は、上記のとおり、小幅の台座１０１と、この台座１０１の幅方向の中心部に設けられたボス１０２と、このボス１０２に嵌着された掘削刃１０３とから構成されている。  しかしながら、前記第２ビット９によれば、台座９１の幅方向の中央位置に、掘削刃９３を取付けることができるから、この第３ビット１０を前記第２ビット９に代えることができる。
【００２３】
以下、本実施の形態１に係る地中連続溝掘削装置１の作用態様を説明する。即ち、この地中連続溝掘削装置１の掘削刃、およびビットによれば、下記のとおりの効果を得ることができる。
（１）  ガイド手段７２，９２に係合部を係合させるだけで、掘削刃７３，９３を台座７１，９１に取付けることができる
（２）  ガイド手段７２，９２により台座７１，９１の幅方向の異なる位置に掘削刃７３，９３を保持することができる。
（３）  同一形状の掘削刃を形状が異なる台座７１，９１に取付けることができるので、掘削刃７３，９３の汎用性が向上する。
（４）  掘削刃７３，９３は、挿脱自在な固定ピン７４，９４により前記ガイド手段７２，９２に保持されるので、掘削刃７３，９３が磨耗、損傷したときに容易に新品の掘削刃７３，９３に交換することができる。
（５）  掘削刃７３，９３を所定の位置に取付けることができるので、磨耗、損傷した掘削刃７３．９３を交換した後でも、交換前と同様の掘削効率で、同品質の連続溝を掘削することができる。
【００２４】
ところで、以上の実施の形態１においては、横断面形状がレールの上部半部の横断面形状に類似したガイド手段が台座に突設されてなるビットの場合を例として説明した。しかしながら、この構成に限らず、ビットを後述するような構成にすることができる。以下、添付図面を参照しながら、ビットに係る幾つかの実施の形態を順次説明する。
【００２５】
本実施の形態２に係るビットを、台座の平面図の図５(ａ)と、図５(ａ)のＤ−Ｄ線断面図の図５(ｂ)を参照しながら、最も幅広の第１ビットを例として説明する。即ち、台座７１の上面には、後述する構成になる一対のガイド手段７２が設けられている。このガイド手段７２は、上面に台座７１の長手方向に沿う長穴状の開口を有し、この開口の奥に、この開口より幅が広い座面が形成されると共に、このガイド手段７２と直交する向きに複数のピン穴７２ｂが平行に設けられている。そして、このガイド手段７２に、座板とボスとからなるホルダ７２ｃと、前記ボスに基端部が嵌着された掘削刃本体とからなる掘削刃７３が嵌込まれている。前記ガイド手段７２に嵌込まれている掘削刃７３は、前記ピン穴７２ｂと、前記ボスおよび前記掘削刃本体の基端部を貫通するピン穴７３ｂに固定ピン７４が嵌挿されることにより、台座７１に固定されている。
【００２６】
上記実施の形態２に係る第１ビット７によれば、固定ピン７４で掘削刃７３をガイド手段７２の長手方向の複数箇所に自在に固定することができ、さらにホルダ７２ｃの交換で、複数種類の掘削刃を装着することができる。従って、本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同等の効果を期待することができる。なお、本実施の形態２の場合にあっても、上記実施の形態１の場合と同様に、一対のガイド手段７２を台座７１の上面にハの字状に突設することができ、またガイド手段７２を台座７１の上面に平行、かつ傾斜した状態に突設することができる。勿論、ホルダ７２ｃのない直接保持でも良い。
【００２７】
本実施の形態３に係るビットを、台座の平面図の図６(ａ)と、図６(ａ)のＥ−Ｅ線断面図の図６(ｂ)を参照しながら、最も幅広の第１ビットの場合を例として説明する。即ち、第１ビット７の台座７１には、後述する構成になる一対のガイド手段７２が設けられている。このガイド手段７２は、台座７１の裏面に設けられた幅広の長溝と、この長溝より幅が狭く、この長溝から上面に貫通する、台座７１の長手方向に沿う長穴状の開口を有している。また、この開口の幅方向に、幅方向の両側で対となる複数対のねじ穴７２ｂが設けられている。そして、このガイド手段７２に、一対のボルト穴７３ｂを有する座板を備えたホルダと、このホルダの先端に取付けられてなる掘削刃本体とからなる掘削刃７３が嵌込まれている。ガイド手段７２に嵌込まれている掘削刃７３は、前記ボルト穴７３ｂに挿通されると共に、前記ねじ穴７２ｂに螺着された固定ボルト７４で台座７１に固定されている。
【００２８】
本実施の形態３に係る第１ビット７によれば、固定ボルト７４によって掘削刃７３をガイド手段７２の長手方向の複数箇所に自在に固定することができる。従って、本実施の形態３によれば、上記実施の形態１と同等の効果を期待することができる。なお、本実施の形態３の場合にあっても、上記実施の形態１の場合と同様に、一対のガイド手段７２を台座７１の上面にハの字状に設けることができ、またガイド手段７２を台座７１の上面に平行、かつ傾斜した状態に設けることができる。
【００２９】
本実施の形態４に係るビットを、台座の平面図の図７(ａ)と、図７(ａ)のＦ−Ｆ線断面図の図７(ｂ)を参照しながら、最も幅広の第１ビットの場合を例として説明する。即ち、台座７１には、後述する構成になる一対のガイド手段７２が設けられている。このガイド手段７２は、台座７１の裏面に設けられた幅広の長溝と、この長溝より長さが小寸で、この長溝から上面に貫通すると共に、台座７１の長手方向に所定の間隔で開口する複数の開口を有している。また、この開口幅方向に、幅方向の両側で対となる複数対のねじ穴７２ｂが設けられている。そして、このガイド手段７２には、一対のボルト穴７３ｂを有する座板を備え、先端部の両角部にチップが固着されてなる掘削刃７３が嵌込まれている。
前記ガイド手段７２に嵌込まれている掘削刃７３は、前記ボルト穴７３ｂに挿通されると共に、前記ねじ穴７２ｂに螺着された固定ボルト７４で台座７１に固定されている。
【００３０】
本実施の形態４に係る第１ビット７によれば、固定ボルト７４によって掘削刃７３を台座７１の長手方向の複数箇所に自在に固定することができる。従って、本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同等の効果を期待することができる。なお、本実施の形態４の場合にあっても、上記実施の形態１の場合と同様に、一対のガイド手段７２を台座７１の上面にハの字状に設けることができ、またガイド手段７２を台座７１の上面に平行、かつ傾斜した状態に設けることができる。
【００３１】
本実施の形態５に係るビットを、台座の平面図の図８(ａ)と、図８(ａ)のＧ−Ｇ線断面図の図８(ｂ)を参照しながら、中幅の第２ビットの場合を例として説明する。即ち、台座９１は、第１台座９１ａと第２台座９１ｂとからなら２分割構成になっており、そして後述する構成になるガイド手段取付け部が設けられている。このガイド手段取付け部は、第１台座９１ａと第２台座９１ｂとの裏面に設けられた幅広の溝と、前記第１台座９１ａの第２台座９１ｂ側に設けられ、前記溝より幅が狭く、この溝から上面に貫通すると共に、台座９１の幅方向に長い切欠きを有している。また、この切欠きの幅方向に、幅方向の両側で対となる複数対のねじ穴９１ｃが設けられている。そして、このガイド手段取付け部には、一対のボルト穴９２ｂを有する座板を備え、先端部の表面に複数本の平行なピン係合溝９２ａが設けられてなる、上部構造が上記実施の形態１に係るガイド手段と同構成のガイド手段９２が嵌込まれている。前記ガイド手段取付け部に嵌込まれているガイド手段９２は、前記ボルト穴９２ｂに挿通されると共に、前記ねじ穴９１ｃに螺着された固定ボルト９５で台座９１に固定されている。
【００３２】
本実施の形態５に係る第２ビット９によれば、ガイド手段９２の長手方向の複数箇所に、固定ピンを用いて図示しない掘削刃を自在に固定することができる。従って、本実施の形態５によれば、上記実施の形態１と同等の効果を期待することができる。さらに、本実施の形態５によれば、異なる形状の台座に対して同形状のガイド手段９２を適用することができるのに加えて、台座の形状に応じて異なる形状のガイド手段を取付けることができるから、ビットの組立性や加工性が向上するという効果を期待することができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の請求項１に係るビットによれば、地中連続溝掘削装置のエンドレスチェーンに取付けられる台座に、前記掘削刃に設けられた係合部が、この台座に対して前記エンドレスチェーンの幅方向に位置変更自在、かつ挿脱自在に係合されると共に、前記エンドレスチェーンの幅方向と直交する向きに係合する固定手段によって前記掘削刃が取付けられるガイド手段を着脱自在にしたので、複数種類の異なる形状の台座に対して同形状のガイド手段を適用することができるのに加えて、台座の形状に応じて異なる形状のガイド手段を取付けることができ、組立性や加工性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１に係り、連続溝掘削中の地中連続溝掘削装置の模式的構成説明図である。
【図２】  本発明の実施の形態１に係り、図２(ａ)はカッターチェーンの一部の正面図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)のＢ矢視図であり、図２(ｃ)は図２(ｂ)のＣ矢視図である。
【図３】  本発明の実施の形態１に係り、第１ビットの分解斜視図である。
【図４】  本発明の実施の形態１に係り、図４(ａ)，(ｂ)は台座へのガイド手段の取付け状態を示す別の実施形態の説明図である。
【図５】  本発明の実施の形態２に係り、図５(ａ)は台座の平面図であり、図５(ｂ)は図５(ａ)のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】  本発明の実施の形態３に係り、図６(ａ)は台座の平面図であり、図６(ｂ)は図６(ａ)のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】  本発明の実施の形態４に係り、図７(ａ)は台座の平面図であり、図７(ｂ)は図７(ａ)のＦ−Ｆ線
【図８】  本発明の実施の形態５に係り、図８(ａ)は台座の平面図であり、図８(ｂ)は図８(ａ)のＧ−Ｇ線断面図である。
【符号の説明】
１…地中連続溝掘削装置、２…走行台車、３…カッターポスト、４…カッターチェーン、５…カッターチェーンユニット、６…チェーンユニット
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…第１ビット、７１…台座、７２…ガイド手段、７２ａ…ピン係合溝、７２ｂ…ピン穴またはねじ穴、７３…掘削刃、７３ａ…係合部、７３ｂ…ピン穴またはボルト穴、７４…固定ピンまたは固定ボルト
８…間隔保持プレート
９…第２ビット、９１…台座、９１ａ…第１台座、９１ｂ…第２台座、９１ｃ…ねじ穴、９２…ガイド手段、９２ａ…ピン係合溝、９２ｂ…ボルト穴、９３…掘削刃、９３ａ…係合部、９３ｂ…ピン穴、９４…固定ピン、９５…固定ボルト  １０…第３ビット、１０１…台座、１０２…ボス、１０３…掘削刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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