JPH0747517Y2 - 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】

【０００１】

【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
に関するものである。

【０００２】

【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。

【０００３】図２は従来装置の正面図、図３は図２のＩ
ＩＩ−ＩＩＩ断面図であって、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。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、エレクタ１の周方向に沿って環状
の歯車７が設けられ、この歯車７には駆動ピニオン８が
噛合い、歯車７を介してエレクタフレーム４を回転駆動
させるようになっている。

【０００４】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。

【０００５】このような要求を満たすため、駆動ピニオ
ン８は高速型油圧モーター９の出力軸１０に減速機１１
を介して接続されている。また、上記油圧モーター９の
出力軸１０には、これを制動するブレーキ１２が設けら
れている。具体的には、図４に示すように、油圧モータ
ー９の出力軸１０には、減速機１１の入力軸１３が連結
され、これら出力軸１０と入力軸１３上に油圧多板ブレ
ーキがブレーキ１２として設けられている。また、減速
機１１は、入力軸１３に取付けられた太陽歯車１４、ケ
ーシング１５に設けられた内歯歯車１６、これらの歯車
に噛合う遊星歯車１７からなる第一減速部と、その遊星
歯車１７にキャリア１８を介して設けられた太陽歯車１
９、ケーシング１５に設けられた内歯歯車２０、これら
の歯車に噛合う遊星歯車２１からなる第二減速部と、そ
の遊星歯車２１にキャリア２２を介して設けられた太陽
歯車２３、ケーシング１５に設けられた内歯歯車２４、
これらの歯車に噛合う遊星歯車２５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２５にキャリア２６を介して連結された出力軸
２７に上記駆動ピニオン８が取付けられている。

【０００６】エレクタ１を旋回させる場合にはブレーキ
１２を非作動の状態にし、高速型油圧モーター９を駆動
させる。油圧モーター９の出力軸１０の回転は減速機１
１を介して駆動ピニオン８に伝達され、さらに歯車７を
介してエレクタ１に伝達される。このように高速油圧モ
ーター９を採用し、減速機１１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。

【０００７】また、エレクタ１を位置決め停止する場合
には、油圧モーター９への油圧の供給を止めると共にブ
レーキ１２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。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら直径が７
〜８ｍのトンネルでセグメントを組立てる場合には上述
した装置で十分であるが、近年トンネルの直径がますま
す大径化する傾向にあって１０〜１４ｍ程度の場合もあ
り、その結果として周速が大きい高速時と微速時との比
が大きくなり、従来の装置では必要な微速性能を得るこ
とが困難となってきた。

【０００９】本考案はモーター自身の低速性能に頼るこ
となく、高速時と微速時との比を大きくとれるようにし
て従来達成できなかったエレクタの微速性能が得られる
ようにしたシールド掘進機用エレクタ旋回駆動装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案のシールド掘進機
用エレクタ旋回駆動装置は、逆転可能な第１のモーター
によって回転される第１の軸と、該第１の軸を停止させ
る第１のブレーキと、逆転可能な第２のモーターによっ
て回転され前記第１の軸の延長線上に設けられた第２の
軸と、該第２の軸を停止させる第２のブレーキと、前記
第１の軸と第２の軸との間に配設され前記第１の軸及び
第２の軸と直交する方向の第３の軸と、前記第１の軸に
固着された第１の傘歯車と、前記第２の軸に固着された
第２の傘歯車と、前記第３の軸に回転自在に支持され前
記第１の傘歯車及び第２の傘歯車と噛合う第３の傘歯車
と、前記第１の軸に回転自在に支持された第４の傘歯車
と、該第４の傘歯車に固着され前記第３の軸を回転自在
に支持するブラケットと、前記第４の傘歯車と噛合う入
力傘歯車と、減速機を介して前記入力傘歯車により回転
され旋回可能に支持されたエレクタの歯車と噛合う駆動
ピニオンを有した出力軸と、を設けたことを特徴とする
ものである。

【００１１】

【作用】第１のモーターと第２のモーターとを同方向に
回転させると、第３の傘歯車は回転せず、第４の傘歯車
と入力傘歯車とが回転して出力軸が回転する。ここで第
１、第２のモーターの高速域から低速域まで同時に回転
すれば、従来と同様の減速比が得られる。

【００１２】一方のモーターを停止し、他方のモーター
の回転を続ければ、出力軸は微速で回転し、一方のモー
ターの回転を続けたまま他方のモーターを逆回転すれ
ば、出力軸はさらに微速で回転する。

【００１３】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１は本考案の一実施例の要部を示す断面
図であって、ケーシング３０には対向する位置に第１の
モーター３１と第２のモーター３２とが取付けられてい
る。第１のモーター３１及び第２のモーター３２はそれ
ぞれ逆転可能な油圧モーターであって、第１のモーター
３１は第１の軸３３を回転駆動し、第２のモーター３２
は第２の軸３４を回転駆動するようになっている。

【００１５】第２の軸３４は第１の軸３３の延長線上に
設けられていて、第１の軸３３の先端には第１の傘歯車
３５が固着されており、第２の軸３４の先端には第２の
傘歯車３６が固着されている。そして第１の軸３３は第
１のブレーキ３７を作動させることによって回転が停止
されるようになっており、第２の軸３４は第２のブレー
キ３８を作動させることによって停止されるようになっ
ている。

【００１６】第１の軸３３の先端と第２の軸３４の先端
との間には、第３の軸３９が第１の軸３３及び第２の軸
３４と直交する方向に配設されていて、この第３の軸３
９に回転自在に支持されている第３の傘歯車４０，４０
が前述した第１の傘歯車３５及び第２の傘歯車３６と噛
合っている。

【００１７】第１の軸３３には第４の傘歯車４１が回転
自在に支持されていて、第４の傘歯車４１は、減速機４
２の入力傘歯車４３と噛合っている。第４の傘歯車４１
にはブラケット４４，４４が固着されていて、ブラケッ
ト４４，４４は、第３の軸３９を回転自在に支持してい
る。

【００１８】入力傘歯車４３は減速機４２の入力軸４５
に固着されている。減速機４２は図４に示した従来の減
速機１１と同様のものであって、入力軸４５に取付けら
れた太陽歯車１４、ケーシング３０に設けられた内歯歯
車１６、太陽歯車１４及び内歯歯車１６と噛合う遊星歯
車１７、遊星歯車１７にキャリア１８を介して設けられ
た太陽歯車１９、ケーシング３０に設けられた内歯歯車
２０、太陽歯車１９及び内歯歯車２０と噛合う遊星歯車
２１、遊星歯車２１にキャリア２２を介して設けられた
太陽歯車２３、ケーシング３０に設けられた内歯歯車２
４、太陽歯車２３及び内歯歯車２４と噛合う遊星歯車２
５、遊星歯車２５にキャリア２６を介して連結された出
力軸２７より成っていて、出力軸２７に駆動ピニオン８
が固着されている。そして駆動ピニオン８は、図３に示
した従来の装置と同様にエレクタ１の周方向に沿って設
けた歯車７と噛合い、歯車７を介してエレクタフレーム
４を回転駆動させるようになっている。

【００１９】次に図１の作用を説明する。

【００２０】第１のモーター３１を第１の軸３３の方向
から見て右回転、第２のモーター３２を第２の軸３４の
方向から見て左回転させると、第１の傘歯車３５及び第
２の傘歯車３６はいずれも第３の傘歯車４０，４０と噛
合っているので、第３の傘歯車４０，４０は第３の軸３
９を中心とする自転は行わず、第１の軸３３、第２の軸
３４の延長軸を中心とする公転のみを行うことになる。

【００２１】第３の傘歯車４０，４０の公転は、第３の
軸３９、ブラケット４４，４４を介して第４の傘歯車４
１に伝えられ、第４の傘歯車４１を、第３の軸３９の方
向から見て右回転させることになる。この第４の傘歯車
４１の回転は、入力傘歯車４３、減速機４２、出力軸２
７を介して駆動ピニオン８を回転させることになる。こ
こで第１のモーター３１、第２のモーター３２の回転速
度を、高速域から低速域まで同時に同様に調整すれば、
従来の装置と同様に、エレクタフレーム４（図３参照）
の回転を、高速から低速まで調整することができ、さら
に第１のモーター３１及び第２のモーター３２を性能限
界の最低速度で回転させると、駆動ピニオン８も低速で
回転する。

【００２２】次いで、従来よりさらに低速回転を得る場
合には、一方のモーター、例えば第１のモーター３１を
停止し、第１のブレーキ３７を作動させて第１の軸３３
及び第１の傘歯車３５を回転しないようにする。そして
他方の第２のモーター３２を第２の軸３４の方向から見
て左回転の作動を続けると、第２の傘歯車３６の回転に
よって第３の傘歯車４０，４０は自転しながら第１の傘
歯車３５上を公転し、第３の軸３９、ブラケット４４，
４４を介して第４の傘歯車４１を、第３の軸３９の方向
から見て右回転させることになる。第３の軸３９は第３
の傘歯車４０のピッチ円の中心、すなわちピッチ円直径
の１／２の位置に配置されているので、第２のモーター
３２の回転速度を変えることなく駆動ピニオン８の回転
速度を１／２とし、従来の装置の５０％の微速を得るこ
とができる。この変速過程は駆動ピニオン８の回転を止
めることなく、連続的に回転している状態で行われるの
で、変速のためにエレクタフレーム４を停止させる必要
がなく、極めてなめらかに行うことができる。

【００２３】次に第２のモーター３２の回転を続けたま
ま、第１のブレーキ３７を弛めて第１のモーター３１を
逆方向（この場合、第１の軸３３の方向から見て左方
向）に回転をさせ始めれば、第４の傘歯車４１の回転速
度は、第２のモーター３２の単位時間当りの回転数と第
１のモーター３１の単位時間当りの回転数との差の１／
２となり、前述の５０％よりさらに微速を得ることがで
きる。

【００２４】第１のモーター３１の逆転速度を第２のモ
ーター３２の速度と同一にすれば、第４の傘歯車４１を
静止させ、駆動ピニオン８を停止させることができる。
これはそのエレクタの要求する性能により選択すること
ができる。

【００２５】完全なブレーキ状態とするためには、第１
のモーター３１及び第２のモーター３２を停止し、第１
のブレーキ３７及び第２のブレーキ３８を作動させれ
ば、駆動ピニオン８はロックされる。

【００２６】

【考案の効果】本考案は、モーターの低速性能に頼るこ
となくエレクタの旋回を微速にすることができる。

【００２７】エレクタの旋回途中において一旦停止させ
ることなく円滑に変速することができ、また変速途中に
おいて逆負荷によりエレクタがオーバーランすることな
く変速することができる。

【００２８】従って大径のトンネルのセグメントを組立
てる場合でも十分に安定した微速が得られるので、既設
セグメントに対する位置合せやボルト穴合せを容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の要部を示す断面図である。

【図２】従来装置の正面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】従来の駆動装置の断面図である。

【符号の説明】

１ エレクタ ７ 歯車 ８ 駆動ピニオン ２７ 出力軸 ３１ 第１のモーター ３２ 第２のモーター ３３ 第１の軸 ３４ 第２の軸 ３５ 第１の傘歯車 ３６ 第２の傘歯車 ３７ 第１のブレーキ ３８ 第２のブレーキ ３９ 第３の軸 ４０ 第３の傘歯車 ４１ 第４の傘歯車 ４２ 減速機 ４３ 入力傘歯車 ４４ ブラケット

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 逆転可能な第１のモーターによって回転
   される第１の軸と、該第１の軸を停止させる第１のブレ
   ーキと、逆転可能な第２のモーターによって回転され前
   記第１の軸の延長線上に設けられた第２の軸と、該第２
   の軸を停止させる第２のブレーキと、前記第１の軸と第
   ２の軸との間に配設され前記第１の軸及び第２の軸と直
   交する方向の第３の軸と、前記第１の軸に固着された第
   １の傘歯車と、前記第２の軸に固着された第２の傘歯車
   と、前記第３の軸に回転自在に支持され前記第１の傘歯
   車及び第２の傘歯車と噛合う第３の傘歯車と、前記第１
   の軸に回転自在に支持された第４の傘歯車と、該第４の
   傘歯車に固着され前記第３の軸を回転自在に支持するブ
   ラケットと、前記第４の傘歯車と噛合う入力傘歯車と、
   減速機を介して前記入力傘歯車により回転され旋回可能
   に支持されたエレクタの歯車と噛合う駆動ピニオンを有
   した出力軸と、を設け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。