JPH0621999Y2 - シールド掘進機用エレクタ旋回駆動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、シールド掘進機によって掘削されたトンネル
にセグメントを組立てるエレクタを旋回駆動するシール
ド掘進機用エレクタ旋回駆動装置装置の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に、シールド掘進機内にはセグメントを掘削トンネ
ル内に組立てるためのエレクタ装置が設けられている。
このエレクタは、第３図〜第６図に示す構成が採用され
ている。

図示するように、エレクタ１は、シールドフレーム２内
にその周方向に沿って支持ローラ３を介して旋回自在に
支持された環状のエレクタフレーム４を備え、このエレ
クタフレーム４には、セグメントを把持するための把持
部５を中央に有するアーチ状の吊りビーム６がシリンダ
を介して径方向に往復移動自在に設けられている。ま
た、エレクタ１は、上記エレクタフレーム４を旋回駆動
する装置７を備えている。この駆動装置７は、第４図に
示すように、エレクタフレーム４にその周方向に沿って
設けられた歯車８と、この歯車８に噛合する駆動ピニオ
ン９と、この駆動ピニオン９を出力軸１０に取付けた油
圧モータ１１とから主に構成されていた。特に油圧モー
タ１１は、直接エレクタ１を旋回駆動するため、大トル
クの低速型油圧モータが採用されていた。

ところで、セグメント組立ての自動化等を図る場合に
は、エレクタフレーム４には、セグメント組立て時のボ
ルト穴合わせ等により停止直前の微速が要求されまた停
止後はそのままでの姿勢の維持が要求される。

［考案が解決しようとする課題］ しかしながら、従来のエレクタ旋回駆動装置にあって
は、上述したように大トルクの低速型油圧モータを用い
て直接駆動する構造のため、油圧モータを１〜２ｒｐｍ
程度の低速度で回転させようとしても、油圧モータ内が
脈動を起こし安定した低速が得られなかった。

また、自動化のためにボルト穴等を合わせた後そのまま
の位置でエレクタを停止維持しようとしても、モータが
大トルクゆえコンパクトなブレーキを設けることができ
ず、やむおえずオイルブロックで停止維持させている
が、オイルリークにより確実に停止保持しておくことが
困難であった。

本考案の目的は、上記課題を解決しエレクタを安定して
微速旋回させることができると共に、確実に停止保持さ
せることができるシールド掘進機用エレクタ旋回駆動装
置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は、上記目的を達成するために、シールドフレー
ム内にその周方向に沿って旋回自在に支持され、セグメ
ントを掘削トンネル内に組立てるエレクタを旋回駆動す
る装置において、上記エレクタにその周方向に沿って設
けられた歯車と、高速型油圧モータと、そのモータの出
力軸に入力軸が連結されると共に、減速出力軸に上記歯
車と噛合する駆動ピニオンが取付けられた減速機と、そ
の減速機のケーシング内であって上記高速型油圧モータ
の出力軸と減速機の入力軸上に設けられたブレーキとを
備えたことにより構成されたものである。

［作用］ エレクタを旋回させる場合にはブレーキを非作動の状態
にし、高速型油圧モータを駆動させる。油圧モータの出
力軸の回転は減速機を介して駆動ピニオンに伝達され、
さらに歯車を介してエレクタに伝達される。このように
高速型油圧モータを採用し、減速機を介してエレクタを
旋回駆動するようにしたので、エレクタを低速で旋回さ
せる場合に脈動を生じることがなく、エレクタを安定し
て微速旋回させることができる。

また、エレクタを位置決め停止する場合には、油圧モー
タへの油圧の供給を止めると共にブレーキを作動させ
る。これにより正確な位置決め停止ができると共に長時
間にわたって停止状態を保持しておくことができる。

さらに、ブレーキが減速機のケーシング内に設けられて
いるため、ブレーキ内に粉塵などが入らず、セメントの
粉塵や水のかかるシールドトンネル工事にも適用でき
る。また、ブレーキが高速型油圧モータの出力軸と減速
機の入力軸上に設けられているため、長手方向の寸法を
短くすることができる。

［実施例］ 以下、本考案の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

シールド掘進機は、第３図に示すように、シールドフレ
ーム２内に掘削されたトンネルに沿ってセグメントを組
立てるためのエレクタ１を備えている。このエレクタ１
は、第１図及び第３図に示すように、シールドフレーム
２内にその周方向に沿って支持ローラ３を介して旋回自
在に支持された環状のエレクタフレーム４を備えてい
る。上記エレクタ１を旋回駆動するために、エレクタフ
レーム４の端部にはその周方向に沿って環状の歯車８が
設けられ、この歯車８には駆動ピニオン９が噛合されて
いる。この駆動ピニオン９は高速型油圧モータ１２の出
力軸１３に減速機１４を介して接続されている。また、
上記油圧モータ１２の出力軸１３には、これを制動する
ブレーキ１５が設けられている。具体的には、第２図に
示すように、油圧モータ１２の出力軸１３には、減速機
１４の入力軸１６が連結され、これら出力軸１３と入力
軸１６上であって減速機１４のケーシング１８内に油圧
多板ブレーキ１５が設けられている。なお、油圧モータ
の出力軸もケーシング内に配設されている。また、減速
機１４は、入力軸１６に取付けられた太陽歯車１７、ケ
ーシング１８に設けられた内歯歯車１９、これらの歯車
に噛合う遊星歯車２０からなる第一減速部と、その遊星
歯車２０にキャリア２１を介して設けられた太陽歯車２
２、ケーシング１８に設けられた内歯歯車２３、これら
の歯車に噛合う遊星歯車２４からなる第二減速部と、そ
の遊星歯車２４にキャリア２５を介して設けられた太陽
歯車２６、ケーシング１８に設けられた内歯歯車２７、
これらの歯車に噛合う遊星歯車２８からなる第三減速部
とを備えた多段式遊星歯車装置からなり、第三減速部の
遊星歯車２８にキャリア２９を介して連結された減速出
力軸３０に上記駆動ピニオン９が取付けられている。

次に実施例の作用について述べる。

エレクタ１を旋回させる場合にはブレーキ１５を非作動
の状態にし、高速型油圧モータ１２を駆動させる。油圧
モータ１２の出力軸１３の回転は減速機１４を介して駆
動ピニオン９に伝達され、さらに歯車８を介してエレク
タ１に伝達される。このように高速型油圧モータ１２を
採用し、減速機１４を介してエレクタ１を旋回駆動する
ようにしたので、エレクタ１を低速で旋回させる場合に
脈動を生じることがなく、エレクタ１を安定して微速旋
回させることができる。

また、エレクタ１を位置決め停止する場合には、油圧モ
ータ１２への油圧の供給を止めると共にブレーキ１５を
作動させる。これにより正確な位置決め停止ができると
共に長時間にわたって停止状態を保持しておくことがで
き、作業が安全にできる。

例えば、駆動ピニオン９の歯数を１５枚、歯車８の歯数
を２５０枚、減速機１４の速比を１：１００とすると、
エレクタフレーム４を１．４ｒｐｍ（定格）の回転数で
旋回させるには、高速型油圧モータ１２の回転数は 1.4×(250/15)×100≒2333rpmとなる。

エレクタフレーム４を０．１ｒｐｍの回転数で旋回させ
るには、高速油圧モータ１２の回転数は2333×(0.1/1.
4)≒166rpmとなり、高速型油圧モータ１２自体の回転数
は高く維持されているので、油圧モータ１２内に油の逆
流を生じることがなく、エレクタ１を安定して微速旋回
することができる。

本考案のエレクタ駆動装置のようにブレーキ１５を構成
すれば、減速機１４の速比を１：１００とすると、ブレ
ーキ１５のトルクは駆動ピニオン９のトルクより１／１
００と小さくなり、内蔵できるコンパクトの小トルクブ
レーキを設けられる。

さらに、ブレーキ１５が減速機１４のケーシング１８内
に設けられているため、ブレーキ１５内にトンネル内の
粉塵などが入らず、セメントの粉塵や水のかかるシール
ドトンネル工事にも適用することができる。また、ブレ
ーキ１５が高速型油圧モータ１２の出力軸１３と減速機
１４の入力軸１６上に設けられて継手としても兼用して
いるため、モータ１２の出力軸１３や減速機１４の入力
軸１６にブレーキ１５を介設する場合に比して長手方向
の寸法を短くすることができる。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、エレクタを安定して微速
旋回させられると共に正確な位置決め停止が行え、長時
間にわたって停止状態を保持しておくことができ、かつ
セメントの粉塵や水のかかるシールドトンネル工事にも
適用可能で長手方向の寸法を短くできるシールド掘進機
用エレクタ旋回駆動装置を提供できるという優れた効果
を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るエレクタ駆動装置を示す側面図、
第２図はエレクタ駆動装置の要部を示す概略側断面図、
第３図はエレクタ装置を示す側面図、第４図は従来のエ
レクタ駆動装置を示す側面図、第５図は第３図のＶ−Ｖ
線断面図、第６図は第３図のVI−VI線断面図である。 図中、１はエレクタ、２はシールドフレーム、８は歯
車、９は駆動ピニオン、１２は高速型油圧モータ、１４
は減速機、１５はブレーキである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドフレーム内にその周方向に沿って
   旋回自在に支持され、セグメントを掘削トンネル内に組
   立てるエレクタを旋回駆動する装置において、上記エレ
   クタにその周方向に沿って設けられた歯車と、高速型油
   圧モータと、該モータの出力軸に入力軸が連結されると
   共に、減速出力軸に上記歯車と噛合する駆動ピニオンが
   取付けられた減速機と、該減速機のケーシング内であっ
   て上記高速型油圧モータの出力軸と減速機の入力軸上に
   設けられたブレーキとを備えたことを特徴とするシール
   ド掘進機用エレクタ旋回駆動装置。