JPH052260Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、例えばトンネルに内張りされるセグ
メントをボルトとナツトで連結して組立てるセグ
メント自動組立装置のボルト締結機に係り、特に
セグメントの厚さ方向上下に配置される２組のボ
ルトとナツトを同時に締付ける構造を有するセグ
メント自動組立装置のボルト締結装置に関する。

［従来の技術］ セグメントは第２図に示す如く円弧状に形成さ
れ、その軸方向の端部には一つのボルト孔１を有
するフランジ２が設けられ、周方向の端部には厚
さ方向上下にボルト孔３，４を有するフランジ５
が設けられている。そして、これらフランジ２，
５の内側にはセグメント６の内面に開口したボル
ト締め穴７，８が形成され、これらボルト締め穴
７，８から重ね合わされたフランジ２，２又は
５，５のボルト孔１又は３，４にボルトを通して
これらボルトにナツトを締付け、セグメント６を
端部同士で連結して組立てるようになつている。

このセグメントを自動組立てするために、軸方
向端部のフランジ２を互いに重ね合わせてボルト
孔１にボルトを通し、そのボルトの頭部を一方の
アームで固定すると共に、ナツトを他方のアーム
に取付けられたソケツトで回転して締付けるよう
にした装置（60−263674号）は既に知られてい
る。

［考案が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記装置にあつては一組のボル
トとナツトの自動締付けを目的として構成されて
いたので、セグメントの周方向端部のフランジ５
に取付けられる２組のボルトとナツトの締付けに
用いることができなかつた。

そこで、本出願人等は一方のソケツトにボルト
の頭部が係合する二つの係合孔を設け、他方のソ
ケツトに二つのナツトを回転するソケツトを設
け、これらソケツトを同一方向に回転駆動するた
めに両ソケツトに歯車を形成し、一方の歯車に駆
動歯車を連結すると共に両歯車間に中間歯車を介
設した装置を未だ公開されていないが先に出願し
た（実願昭61−113403号）。

しかしながら、この装置は二つのソケツトを歯
車で同時に回転させて両方のソケツトを本締めす
るため、トルクが大きくなつてモータの大型化を
招き、また一方のナツトが締ると回転が停止する
結果、他方のナツトの締付けが不充分になる傾向
があつた。また、上のソケツトと下のソケツトは
同一方向に回転させるための中間歯車を用いてい
るため、上下のボルト間隔は一定限度以下に小さ
くできず、厚さが小さくボルト間隔が小さいセグ
メントの場合には使えないという難点があつた。
逆に、小型化を図るべく歯車を小さくすると強度
が低下するので小型化が図れなかつた。

本出願の目的は上記問題点を解決し、モータ及
びアームの小型化が図れると共に、両方のナツト
を充分に締付けることができるボルト締結装置を
提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本考案は、セグメン
トの端部に厚さ方向上下にボルト孔を有するフラ
ンジを設け、該フランジの内側にボルト締め穴を
形成し、該ボルト締め穴から上下のボルト孔に挿
入されたボルトとナツトとを締付けてセグメント
を組立てる装置において、上記ボルトの頭部が係
合する係合孔を上下に有し、重ね合わされたフラ
ンジの一方のボルト締め穴に挿入されてボルトを
上下のボルト孔に挿入するボルト支持アームと、
該ボルト支持アームに対して開閉自在に設けら
れ、他方のボルト締め穴に挿入されて上記ボルト
にナツトを締付ける回転自在のソケツトを上下に
有するナツト支持アームと、上記下部ソケツトを
歯車により回転駆動する本締め機構と、上部ソケ
ツトをチエーンにより下部ソケツトと同方向に回
転駆動する予備締め機構とを備えたものである。

［作用］ 一方のアームは二つのボルトの頭部を係合孔に
係合させてボルトを支持し、これらボルトを一方
のボルト締め穴からフランジの上下のボルト孔に
挿入する。他方のアームは二つのナツトをソケツ
トに係合させて支持し、これらナツトをボルト孔
から他方のボルト締め穴内に延出された上記ボル
トに対向させ、歯車駆動式の本締め機構とチエー
ン駆動式の予備締め機構により両ナツトを同時に
回転させて締付ける。上部ソケツトを回転する予
備締め機構は下部ソケツトを回転する本締め機構
よりもトルクが小さく設定されている。下部ナツ
トの本締めが完了したら、下部ソケツトを上部の
ナツトに差し替えてその本締めを行う。

このように一方のソケツトを本締め用とし、他
方のソケツトを予備締め用としたので、両ソケツ
トを本締め用とするものよりもトルクが小さくな
り、モータの小型化が図れる。また、予備締めさ
れた上部ナツトに下部ソケツトを差し替えて本締
めすることにより、両ナツトを充分に締付けるこ
とが可能となる。両ソケツトの駆動機構を別系統
にしたので、両ソケツト間に必要であつた中間歯
車が不要になる。

［実施例］ 以下本考案の一実施例を添付図面に基づいて詳
述する。

第１図において、６，６′はセグメントであり、
その端部には厚さ方向上下にボルト孔３，４を有
するフランジ５が取付けられ、フランジ５の内側
にはセグメント６，６′の内側に開口したボルト
締め穴８が形成されている。二つのセグメント
６，６′はフランジ５を互いに重ね合わせた状態
でボルト孔３，４を介して二組のボルト９，１０
とナツト１１，１２とを締付けることにより連結
される。一般にシールド掘進機は新セグメント
（左側）を支持して既設セグメント（右側）に対
して運搬するエレクタ等からなるセグメント運搬
部１３を有し、上記二組のボルト９，１０とナツ
ト１１，１２とを締付けるためのセグメント自動
組立装置１４は上記セグメント運搬的１３に取付
けられる。

セグメント自動組立装置１４は上記ボルト９，
１０を支持するボルト支持アーム１５と、ナツト
１１，１２を支持するナツト支持アーム１６とを
有し、これらアーム１５，１６の基端部は架台１
７に取付けられた水平のガイドロツド１８に摺動
自在に取付けられている。架台１７にはピストン
ロツド１９ａをナツト支持アーム１６の上端に突
設されたブラケツト２０に連結して、ナツト支持
アーム１６をガイドロツド１８に沿つて移動させ
て位置決めする第１のシリンダ１９が取付けら
れ、ブラケツト２０にはピストンロツド２１ａを
ボルト支持アーム１５の上端部に連結してこれを
ガイドロツド１８に沿つてナツト支持アーム１６
に対して接近離反移動させて位置決めする第２の
シリンダ２１が取付けられている。

上記アーム１５，１６を左右のボルト締め穴８
内に挿入自在に位置決めするために、上記セグメ
ント運搬部１３には上記架台１７を昇降自在に案
内するための垂直のガイドロツド２２がブラケツ
ト２３を介して取付けられ、このブラケツト２３
にはピストンロツド２４ａを架台１７に連結して
これを昇降移動させて位置決めする第３のシリン
ダ２４が取付けられている。

上記ボルト支持アーム１５の先端部のナツト支
持アーム１６と対向する内側部には上記上下のボ
ルト孔３，４と対向する位置にボルト９，１０の
頭部９ａ，１０ａが係合する係合孔２５，２６が
形成され、ナツト支持アーム１６の上記ボルト支
持アーム１５の係合孔２５，２６と対向する位置
にはナツト１１，１２が係合する係合孔２７ａ，
２８ａを有するナツト締付用ソケツト２７，２８
が軸受２９，３０を介して回転自在に取付けられ
ている。そして、ナツト支持アーム１６の先端部
に位置した下部ソケツト２８にはこれを歯車によ
り回転駆動する本締め機構３１が連結され、上部
ソケツト２７にはこれをチエーンにより回転駆動
する予備締め機構３２が連結されている。即ち、
下部ソケツト２８の基部には従動歯車３３が形成
され、この従動歯車３３には本締め機構３１を構
成すべく駆動歯車３４が中間歯車３５を介して連
結されている。駆動歯車３４はナツト支持アーム
１６の基端部に取付けられたモータ３６の回転軸
３７に取付けられている。なお、中間歯車３５は
ナツト支持アーム１６に固定された軸３８上に軸
受３９を介して回転自在に取付けられ、上記上部
ソケツト２７の基部はその軸３８の先端部に軸受
２９を介して回転自在に支持されている。

上部ソケツト２７の基部には従動スプロケツト
４０が取付けられ、上記モータ３６の回転軸３７
先端部には予備締め機構３２を構成すべく駆動ス
プロケツト４１がこれを所定のトルク以上で空転
させるトルクリミツタ４２を介して取付けられ、
この駆動スプロケツト４１と従動スプロケツト４
１とには無端チエーン４３が巻掛けられている。
なお、トルクリミツタ４２はチエーン４３の切断
を防止すべく所定のトルク以上で作動するように
設定されている。

次に実施例の作用を述べる。

既設セグメント６′に対して新セグメント６を
連結するに際して、ボルト支持アーム１５の係合
孔２５，２６にはボルト９，１０の頭部９ａ，１
０ａを、且つナツト支持アーム１６のソケツト２
７，２８にはナツト１１，１２をそれぞれ予め係
合しておく。そして、既設セグメント６′に対し
て新セグメント６をこれらのフランジ５同士が重
ね合わさるように位置決めしたら、第３のシリン
ダ２４によりこれらアーム１５，１６を新セグメ
ント６のボルト締め穴８と既設セグメント６′の
ボルト締め穴８にそれぞれ挿入させてボルト９，
１０とボルト孔３，４とが一致するように位置決
めする。次いで第１のシリンダ１９によりナツト
支持アーム１６を移動させてナツト１１，１２を
ボルト孔３，４の近傍に位置決めし、モータ３６
により上下のソケツト２７，２８を回転させつつ
第２のシリンダ２１によりボルト支持アーム１５
をナツト支持アーム１６に接近移動させてボルト
９，１０をフランジ５のボルト孔３，４に挿入さ
せ、これによりナツト１１，１２がボルト９，１
０に螺合して締付けられることになる。

そして、上部ソケツト２７は所定のトルクにな
るとトルクリミツタ４２により回転が停止されて
上部ナツト１１の予備締めを完了し、下部ソケツ
ト２８はモータ３６から歯車により最大限のトル
クが加えられて下部ナツト１２の本締めを行う。
下部ナツト１２の本締めが完了したら、モータ３
６を停止し、第１及び第２のシリンダ１９，２１
により両アーム１５，１６を互いに離反移動させ
て係合孔２５，２６からボルト９，１０の頭部９
ａ，１０ａを、且つソケツト２７，２８からナツ
ト１１，１２をそれぞれ外し、第３のシリンダ２
４により両アーム１５，１６を上昇させて下部ソ
ケツト２８を上部ナツト１１に位置決めする。次
いで両アーム１５，１６を互いに接近移動させて
その下部の係合孔２６に上部ボルト９の頭部９ａ
を、且つ下部ソケツト２８に上部ナツト１１をそ
れぞれ係合させ、この上部ナツト１１をモータ３
６の駆動により本締めする。

このようにして２組のボルト９，１０とナツト
１１，１２をそれぞれ確実に本締めすることがで
きる。

なお、アーム１５，１６のボルト９，１０及び
ナツト１１，１２の支持を確実にするために、ボ
ルト支持アーム１５の係合孔２５，２６及びソケ
ツト２７，２８の係合孔２７ａ，２８ａに磁性体
から構成されたボルト頭部９ａ，１０ａ及びナツ
ト１１，１２を吸着する磁石を取付けるようにし
てもよい。

なお、スプロケツト４１で、チエーンを介して
スプロケツト４０を回わしソケツトを駆動する代
りに、軸３７と上部ソケツト２７とに夫々歯車を
取り付け、その間に中間ギアを配設して上部ソケ
ツト２７を回転させても良い。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば次の如き優れた効
果を発揮する。

(1) 下部ソケツトを歯車式の本締め機構により駆
動し、上部ソケツトをチエーン等の予備締め機
構により駆動するようにしたので、両ソケツト
を本締め機構により駆動するものよりも、トル
クが小さくなり、モータの小型化が図れる。

(2) また、予備締めされた上部ナツトに下部ソケ
ツトを差し替えることにより本締めすることが
できるので、両ナツトを充分に締付けることが
できる。

(3) 両ソケツトの駆動機構を別系統としたので、
両ソケツト間に必要であつた中間歯車が不要に
なり、アームの小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す側断面図、第
２図はセグメントの斜視図である。 図中、３，４はボルト孔、５はフランジ、６，
６′はセグメント、８はボルト締め穴、９，１０
はボルト、９ａ，１０ａはボルトの頭部、１１，
１２はナツト、１５はボルト支持アーム、１６は
ナツト支持アーム、２５，２６は係合孔、２７，
２８はソケツト、３１は本締め機構、３２は予備
締め機構である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下にボルト孔を有するフランジ同士をボルト
   とナツトとで締付けるボルト締結装置において、
   上記ボルトの頭部が係合する係合孔を上下に有
   し、重ね合わされたフランジの一方の側からボル
   トを上下のボルト孔に挿入するボルト支持アーム
   と、該ボルト支持アームに対して開閉自在に設け
   られ、もう一方のフランジ側から上記ボルトにナ
   ツトを締付ける回転自在のソケツトを上下に有す
   るナツト支持アームと、上記下部ソケツトを歯車
   により回転駆動する本締め機構と、上部ソケツト
   を下部ソケツトと同方向に回転駆動する予備締め
   機構とを備えたことを特徴とするボルト締結装
   置。