JPH0642110Y2 - トンネル堀進機駆動用パウダークラッチの保護装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はトンネル掘進機駆動用パウダークラッチの保護
装置、詳しくはシールド工法用のトンネル掘進機におけ
る１次側モータと２次側減速機との間に介装されたパウ
ダークラッチの保護装置に関する。

［従来の技術］ トンネル掘進機は例えば地下鉄、東京ディズニーランド
等の地下建造物用のトンネルを掘進する作業に使用さ
れ、このようなトンネル掘進作業は先ず竪穴を別作業で
掘った後、そこにシールド工法用のトンネル掘進機を組
み立てて設置し、前進方向へと掘って行くもので、掘進
作業後そのトンネル掘進機は最後に埋め込まれて処分さ
れるようになっている。

シールド工法用トンネル掘進機には種々の型式のものが
あるが、そのカッタヘッド駆動の一型式として例えば第
３図に示されるものがあって、モータＭから減速機Ｇ、
ピニオンＰ及びインターナルギヤＩを介してカッタヘッ
ドＣに動力が伝達されるようになっている。

モータＭと減速機Ｇとが直結型の場合には故障発生の危
険があるため、１次側モータ出力軸と２次側減速機入力
軸との間にパウダークラッチが介装されたものがあり、
そのパウダークラッチを保護するためのものとして本出
願人による特願昭63-83164号の「トンネル掘進機駆動用
パウダークラッチの保護装置」がある。

第２図には上述の保護装置が装着されたトンネル掘進機
駆動用パウダークラッチが示されており、パウダークラ
ッチ１はクラッチ１次側モータ出力軸２とクラッチ２次
側減速機入力軸３との間に介装されており、その保護装
置は、パウダークラッチ１のパウダー発生熱を感知して
所定温度以上になったら１次側モータの電源回路を遮断
するようになっているスナップアクションプロテクタ即
ちバイメタル式温度スイッチ４と、パウダークラッチ１
の２次側減速機入力軸３の回転数低下を感知して所定回
転数以下になったら警報信号を出すようになっている近
接スイッチ５とがパウダークラッチ１の近傍に配設され
ているものである。但し第２図に示されるパウダークラ
ッチはコイル回転型である。

前記バイメタル式温度スイッチ４はパウダークラッチ１
の近傍に埋め込まれリード線６によってモータの電源回
路に接続されており、パウダークラッチ１のパウダー発
生熱を感知して所定温度（例えば100℃）以上になると
そのバイメタル式温度スイッチ４の作動でモータの電源
回路を遮断してモータを停止させるのである。

前記近接スイッチ５はパウダークラッチ１の２次側減速
機入力軸３の上方に配設されており、パウダークラッチ
１において定まる所定のパルス数に見合ったクラッチ２
次側減速機入力軸速度となると警報信号を出してスリッ
プ開始を知らせ、作業者が適切な処置をとることができ
るようになっているのである。

［考案が解決しようとする課題］ 上述の特願昭63-83164号の従来のトンネル掘進機駆動用
パウダークラッチの保護装置にはパウダー発生熱を感知
するバイメタル式温度スイッチ４とクラッチの２次側回
転数を検出する近接スイッチ５とが設けられているが、
バイメタル式温度スイッチ４を作動させるのは危険温度
に達したときの保護のためであって、制御帯域がラフで
クラッチの１次側モータのコイル温度の検出は不可であ
り、又近接スイッチ５はクラッチの２次側減速機入力軸
の回転数設定値に対する回転数の大小を比較するのみ
で、50Hz、60Hzによる地域差に対応する設定値の変更は
不可であるという欠点がある。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上述の問題を解決するために、パウダークラッ
チのパウダー発生熱を感知して所定温度以上になったら
１次側モータの電源回路を遮断するようになっているバ
イメタル式温度スイッチの他に、運転中のパウダークラ
ッチの内部の温度を検出して外部に表示するか又は設定
値に対する警報発信を可能にしたクラッチ内部温度検出
機構と、機種別及び50Hz、60Hzの地域別の対応を可能に
するためにパウダークラッチの１次側、２次側のそれぞ
れの回転数を比較し両者の回転数差を検出して外部に表
示するか又は設定値に対する警報発信を可能にしたクラ
ッチ１次側、２次側回転数差検出機構とを有するトンネ
ル掘進機駆動用パウダークラッチの保護装置を提供しよ
うとするものである。

［実施例］ 以下本考案によるトンネル掘進機駆動用パウダークラッ
チの保護装置の実施例について第１図を参照して説明す
る。

第１図は１次側モータと２次側減速機との間に介装され
たパウダークラッチ及びその周辺部分の半断面側面図で
あり、第１図における中央部にパウダークラッチ11、右
端部にモータ12のクラッチ１次側モータ出力軸13、左端
部にクラッチ２次側減速機入力軸14が配設されている。

そのパウダークラッチ11はコイル静止形であって、コイ
ル15はユニットケーシング16に固定されており、本考案
による保護装置として、バイメタル式温度スイッチ17
と、クラッチ内部温度検出機構に含まれる熱電対素子18
と、クラッチ１次側、２次側回転数差検出機構に含まれ
る１次側回転数検出スイッチ19及び２次側回転数検出ス
イッチ20とがパウダークラッチ11の近傍に配設されてい
る。

先ずバイメタル式温度スイッチ17は、特願昭63-83164号
の明細書に記載されたスナップアクションプロテクタ４
と同様のものであって、静止部分のコイル内に埋設さ
れ、リード線21によってモータ12の電源回路に接続され
ており、パウダークラッチ11のパウダー発生熱を感知し
て所定温度（例えば100℃）以上になったらバイメタル
が動作してモータ12の電源回路を遮断してモータ12を停
止させるのである。

次にクラッチ内部温度検出機構は、静止部分のコイル内
に埋設された熱電対素子18を含み、パウダークラッチ11
の内部の温度を検出して別置のアナログ又はデジタルメ
ータにより外部に表示するか又は設定値に対する警報発
信を可能にしている。

次にクラッチ１次側、２次側回転数差検出機構は、１次
側モータ出力軸13に連設された１次側回転数検出スイッ
チ19及び２次側減速機入力軸14に連設された２次側回転
数検出スイッチ20を含み、１次側及び２次側回転数から
両者の回転数差を検出して外部に表示するか又は別置の
演算器により設定値に対する警報発信を可能にしてい
る。

クラッチ内部温度検出機構及びクラッチ１次側、２次側
回転数差検出機構による表示又は警報発信により、作業
者が例えば、 進行速度を遅くする、 パウダークラッチの電流を増大し連結度を高めてスリ
ップを無くす、 等の適切な処置をとることができるようになっている。

「考案の効果］ 本考案によるトンネル掘進機駆動用パウダークラッチの
保護装置は、バイメタル式温度スイッチ、クラッチ内部
温度検出機構及びクラッチ１次側、２次側回転数差検出
機構を含んでいるので、従来の保護装置に比して下記の
効果がある。

トンネル掘進機が三重に保護されるようになっている
ため信頼性が向上する。

危険発生の事前察知が可能となり、従来のように保護
装置作動後３〜４時間休止してから復帰するということ
がなくなり、トンネル掘進機の運転効率が向上する。

50Hz、60Hzの相違する作業工区の変更による設定値変
更の必要がなくなり、トンネル掘進機の操作性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はトンネル掘進機駆動用パウダークラッチに本考
案による保護装置が装着された状態を示す半断面側面
図、 第２図はトンネル掘進機駆動用パウダークラッチに従来
の保護装置が装着された状態を示す半断面側面図、 第３図はシールド工法用のトンネル掘進機のカッタヘッ
ド駆動の一型式を示す線図的断面側面図である。 １……パウダークラッチ ２……クラッチ１次側モータ出力軸 ３……クラッチ２次側減速機入力軸 ４……バイメタル式温度スイッチ ５……近接スイッチ ６……リード線 11……パウダークラッチ 12……モータ 13……クラッチ１次側モータ出力軸 14……クラッチ２次側減速機入力軸 15……コイル 16……ユニットケーシング 17……バイメタル式温度スイッチ 18……熱電対素子 19……１次側回転数検出スイッチ 20……２次側回転数検出スイッチ 21……リード線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】１次側モータ出力軸と２次側減速機入力軸
   との間に介装されたトンネル掘進機駆動用パウダークラ
   ッチの保護装置であって、前記パウダークラッチのパウ
   ダー発生熱を感知して所定温度以上になったら前記１次
   側モータの電源回路を遮断するようになっているバイメ
   タル式温度スイッチと、前記パウダークラッチの内部の
   温度を検出して外部に表示するか又は警報発信するよう
   になっているクラッチ内部温度検出機構と、前記パウダ
   ークラッチの１次側回転数及び２次側回転数から両者の
   回転数差を検出して外部に表示するか又は警報発信する
   ようになっているクラッチ１次側、２次側回転数差検出
   機構とを有することを特徴とするトンネル掘進機駆動用
   パウダークラッチの保護装置。