JPH08246797A

JPH08246797A - バネ掛け方法及びバネ掛け用ハンド

Info

Publication number: JPH08246797A
Application number: JP3021619A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishimura; 真西村
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-01-21
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】引張コイルバネにも製品のフック受けにも引
張コイルバネの張力以外の力を加えず、スムーズに引張
コイルバネを製品のフック受けに掛け替える作業を行
い、かつ引張コイルバネを保持する爪をシンプルな構造
にし、狭いスペースへのバネ掛け作業を可能にする。【構成】互いに対向配置された一対の爪９を略平行に
開閉する爪９の開閉機構と、これら一対の爪９の間隔を
狭める方向への駆動が可能な偏心回転機構を備えてい
る。そして、引張コイルバネ１０のフックにバネ掛け用
ハンド１４の爪９を通し、この引張コイルバネ１０を所
定の長さに拡張することでバネ供給治具１１から取り出
し、次に、バネ掛け用ハンド１４を所定位置まで移動し
て引張コイルバネ１０のフックを製品側フック受け１３
に通し、更にバネ掛け用ハンド１４の爪９を偏心回転さ
せてフックから抜き取ると共に、引張コイルバネ１０を
フック受け１３に掛け替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地中にトンネルを構築
する場合に用いるシールド掘進機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、曲線施工等において、シールド工
事におけるセグメントとシールド掘進機のスキンプレー
トとのテールクリアランスを測定するには、人間が直接
にスケール等を用いて測っていた。

【０００３】この測定方法は、セグメントを１リングだ
け押し終え、次のセグメントを組み上げて所定の測定位
置に人間が行き、スケールをセグメントとスキンプレー
トの隙間に当てて、目視で目盛りをよんでいた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
測定方法では、人間が数カ所の測定を行うので、移動す
る時間がかかり、シールド掘進機の上部を測る場合は、
高所での作業となり、危険を伴うという課題があった。

【０００５】この発明は斯かる課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、セグメントと
スキンプレートとのテールクリアランスを高精度でかつ
迅速に測定することのできるシールド掘進機を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、地中にトンネルを構築するシールド掘進
機において、セグメント組立装置にセグメントとシール
ド筒との相対位置を測定する距離測定器を移動自在に配
置してなることを特徴とする。

【０００７】

【作用】前記構成により、本発明によれば、セグメント
を組み立てるためのエレクタ装置等の旋回リングに距離
測定器を移動自在に配置したことから、この距離測定器
から光波等を放射し、これがセグメントやシールド筒に
当たって反射するまでの時間を測定することで、セグメ
ントとシールド筒との相対位置を算出することができ、
これによって、人間が直接に測定することなく自動測定
が可能となり、作業時間の短縮と高所での危険作業を避
けることができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面に基づき本発明の好ましい実施例
を説明する。（第１実施例）第１図（ａ）（ｂ）には本発明に係るシ
ールド掘進機の全体構成が示されている。

【０００９】同図において、シールド掘進機１には、前
部に地山を掘削するための掘削カッター１２が設けら
れ、掘削土砂はチャンバー１３に入り、排土装置である
スクリューコンベア１４により排土される。そして、排
土された後に、セグメント１０が順次組み立てられてト
ンネルが構築される。

【００１０】このトンネルを構成するセグメント１０
は、シールド掘進機１内で組み立てられ、また掘進機１
内には、セグメント１０を反力としてシールド掘進機１
を前進させるシールドジャッキ１１が装備されている。
なお、セグメント１０を１リング分掘り終えたら、シー
ルドジャッキ１１を引き戻して、次のセグメントを組み
立てる。

【００１１】このシールド掘進機１は、鋼板等から成り
略円筒状を成すシールド筒２を有する。また、エレクタ
ー装置３はセグメントを組立てるためのもので、３６０
度回転できる旋回リング４と、組立位置までセグメント
を掴んで運搬するエレクター５と、旋回リング４を回転
させるモータ、および旋回リング４をガイドするローラ
７とローラ台８で構成されている。

【００１２】距離の測定には、テールクリアランス測定
装置９が用いられ、この装置９は後述する距離測定器５
１を含み、測定範囲を自在に移動して、セグメントとシ
ールド筒間の距離を測定することができる。なお、第１
図は、土圧式シールドの例を示すものであるが、泥水式
等に採用できるのは勿論である。

【００１３】次に、テールクリアランス測定装置９の構
成と操作手順について説明する。第２図（ａ）に示され
るように、先ず、エレクタ装置３の旋回リング４に、レ
ール５０をシールド掘進機１の長手方向に対し平行に取
り付ける。続いて、距離測定器５１が装着された走行キ
ャリア５２をレール５０に取り付ける。この距離測定器
５１は、光波測距器の原理を応用した、主にトンネルに
用いる距離測定器である。これによって、旋回リング４
が３６０度回転したとしても位置ずれが生じることもな
く、一定の状態で測定を行うことができる。

【００１４】走行キャリア５２には、第２図（ｂ）のよ
うに、モータ５３が設けられており、更にラックとピニ
オン５２の組合せによって距離測定器５１は移動可能と
なっていて、しかも定位置で停止することができる。こ
のときの移動距離の測定は、ストローク計５５により行
われるが、このストローク計５５には、ワイヤー式や回
転計等が用いられる。

【００１５】次に、電算機によりテールクリアランスを
算出するための、演算式の一例の基本式を示す。すなわ
ち、テールクリアランスｔは、第３図（ａ）から明らか
なように、ｔ＝ｌ−ｌ₁−Ｗ・ｃｏｓ｛ｔａｎ^-1（（ｌ₂−ｌ₁）
／ｍ）｝から求められる。

【００１６】なお、ここで、ｌは距離測定器５１で測っ
たスキンプレートまでの距離、ｌ₁はセグメントの先端
Ａ点までの距離、ｌ₂はセグメントの任意のＢ点までの
距離、m は任意のＢ点とＡ点の水平距離、Ｗはセグメン
トの厚さであり、図中θはセグメントの傾き角である。

【００１７】また、第３図（ｂ）は、距離測定器５１が
測定対象物へ放った光波（または電磁波等）Ｒを表した
もので、１秒間に何点かの距離測定ができるようになっ
ている。

【００１８】第４図は、テールクリアランス測定装置９
とトランシット７０の組合せから、正確なセグメントの
位置を算出する状態を示すものである。すなわち、トラ
ンシット７０から距離測定器５１までの距離を測定する
と共に、シールド筒２の中心軸と、トランシット７０と
距離測定器５１を結ぶ光線Ｒとの成す角度θを求めるこ
とにより、セグメントの位置を正確に算出することがで
きる。

【００１９】この実施例によれば、例えばＥＣＬ工法に
おいて、図示しないが、覆工コンクリートをライニング
するための内型枠をテールクリアランス測定装置９で測
定することにより、覆工コンクリートの位置を正確に把
握することができる。

【００２０】（第２実施例）第５図は、本発明の第２実
施例であり、この実施例では、スクリューコンベア１４
に旋回するリング１５を装着しテールクリアランス測定
装置９を取り付けたものである。

【００２１】第６図は、距離測定装置が走行する部分の
詳細を示すものである。同図において、支持リング６０
はスクリューコンベア１４に取り付けられ、その方向は
第５図（ａ）のようにシールド掘進機１と略直角になっ
ている。また回転リング６１は、ローラ６２を介して支
持リング６０に支持されている。回転リング６１は、駆
動モータ６３により３６０度回転できると共に、ギヤと
ピニオンの組合せにより回転し、所定の場所で停止でき
る。

【００２２】

【発明の効果】この発明は、以上説明した通り、地中に
トンネルを構築するシールド掘進機において、セグメン
ト組立装置にセグメントとシールド筒との相対位置を測
定する距離測定器を移動自在に配置してなることによ
り、これまで人間が行っていた作業が省けるため、それ
まで必要であった足場や通路が不要となり省力化される
と共に、高精度かつ迅速な測定が可能となる。

【００２３】また、距離測定器を設けた旋回リングは、
送排泥管やセグメント組立用の足場の外周に設けられて
いるので、セグメントと測定器の間に障害物がない状態
で全周の測定が可能となる。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の第１実施例のシール
ド掘進機の縦断面図とそのＡ矢視図である。

【図２】（ａ）は距離測定器が走行する部分の詳細を示
す図、（ｂ）はその要部側面図である。

【図３】（ａ）はテールクリアランス測定装置とセグメ
ントおよびシールド筒との位置関係を示す図、（ｂ）は
その測定状態を示す図である。

【図４】セグメント位置の測定状態を示す平面図であ
る。

【図５】（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施例のシール
ド掘進機の縦断面図とそのＢ矢視図である。

【図６】距離測定器が走行する部分の詳細を示す図であ
る。

【００２５】

【符号の説明】

１・・・シールド掘進機２・・・シールド筒３・・・エレクタ装置４，１５・旋回リング９・・・テールクリアランス測定装置１０・・・セグメント１４・・・スクリューコンベア５１・・・距離測定器５５・・・ストローク計６０・・・支持リング６１・・・回転リング

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１０月１６日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】バネ掛け方法及びバネ掛け用ハンド

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】両端にフックを有する引張コイル
バネのバネ掛け方法およびバネ掛け作業に用いるバネ掛
け用ハンドに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５〜図７は、従来のバネ掛け作業を行
うための装置を示すものであり、図５において、バネ掛
け作業用ハンド４１は、枠４２とピン４３により回転自
在に支持された一対の指４４と、この指４４の下端に固
定され引張コイルバネ２５を保持するための爪４５と、
上記指４４の下端を閉じる方向に付勢するスプリング４
６と、枠４２の上端に固定されロッド４７がスプリング
４８によって常時押し上げられるようにしたシリンダ４
９によって構成されている。

【０００３】このバネ掛け作業用ハンド４１の動作は、
図６において、バネ供給用ジグ３１のフック受台２１に
供給された引張コイルバネ２５は、そのフック部がフッ
ク受台２１で支えられていて、バネ掛け作業用ハンド４
１を下降させると、指４４の下端に固定されている爪４
５が、フック受台２１に保持されている引張コイルバネ
２５の両端のコイル部とフック部との間に挟入される。

【０００４】この状態でシリンダ４９内に圧縮空気が送
り込まれると、ロッド４７が押し下げられ指４４を回動
させる。その結果、指４４は引張コイルバネ５を爪４５
に係着したままの状態でストッパ５２に当たるまで回動
し、引張コイルバネ２５を引伸ばしながらフック受台２
１を押し拡げ、引張コイルバネ２５を保持する。

【０００５】ついで、図７に示すように、保持している
引張コイルバネ２５のフック部を製品２７のフック受け
２６に所定の深さまで挿入する。この状態でシリンダ４
９に供給されている圧縮空気を排気すると、ロッド４７
はスプリング４８の抗圧力によって押し上げられて上昇
する。同時に、指４４もスプリング４６と引張コイルバ
ネ２５の抗張力によって先端が閉じる方向に回動させら
れて、引張コイルバネ２５は製品２７のフック受け２６
に組付けられる（以下、従来例１という）。

【０００６】また、他の従来例として、特開昭６２−１
２０９８３号が提案されているが、この従来例では、図
８のように、バネ掛け作業用ハンド６１は、ガイド軸６
３によって摺動自在に支持された一対の指６４と、一対
のピン７４で回動自在に支持されこのピン７４と同軸状
にピニオン７５を持つ一対の爪６５と、この爪６５を開
閉させるラック７６と、上記ラック７６を直進運動させ
る一対のエアシリンダ７７と、常時は圧縮コイルバネ７
２によって所定の長さだけ突出しているフック押さえピ
ン７３と、一対のラック６６と螺合しているピニオン６
７と、一方の指６４に固定されたナット６８と螺合する
送りねじ６９と、この送りねじ６９の回転角度を位置決
めするＤＣサーボモータ７０およびエンコーダ７１とに
よって構成されている。

【０００７】そして、フック押さえピン７３は供給され
た引張コイルバネ２５のフック部を押しつけて水平に
し、その後爪６５が引張コイルバネ２５の両端のフック
部とコイル部との間をはさみつけて引張コイルバネ２５
を保持する（以下、従来例２という）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
１では、引張コイルバネ２５のフック部を製品のフック
受けに挿入した後、シリンダー４９に供給されている圧
縮空気を排気すると、爪４５はスプリング４６と引張コ
イルバネ２５の張力により先端が自動的に閉じる方向に
回転するため、スプリング４６のバネ力が大きいとスプ
リング４６が引張コイルバネ２５、あるいは製品のフッ
ク受けを破損、変形させるという課題が生じる。

【０００９】また、従来例２では、引張コイルバネ保持
部が大型化してしまい、狭いスペースへのバネ掛け作業
には適さないという課題があった。

【００１０】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、引張コ
イルバネにも製品のフック受けにも引張コイルバネの張
力以外の力を加えず、スムーズに引張コイルバネを製品
のフック受けに掛け替える作業を行い、かつ引張コイル
バネを保持する爪をシンプルな構造にし、狭いスペース
へのバネ掛け作業を可能にするバネ掛け方法およびバネ
掛け用ハンドを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、引張コイルバネのフックにバネ掛け用
ハンドの爪を通し、引張コイルバネを所定の長さに拡張
してバネ供給治具から取り出し、所定位置まで移動して
引張コイルバネのフックを製品側フック受けに通し、更
にバネ掛け用ハンドの爪を偏心回転させてフックから抜
いて引張コイルバネをフック受けに掛けることを特徴と
する。

【００１２】また、互いに対向配置された一対の爪を略
平行に開閉する爪の開閉機構と、これら一対の爪の間隔
を狭める方向への駆動が可能な偏心回転機構を備えたこ
とを特徴とする。

【００１３】

【作用】前記構成により、本発明によれば、引張コイル
バネのフックにバネ掛け用ハンドの爪を通し、この爪を
開閉機構により平行に開くことにより、引張コイルバネ
を所定の長さに拡張してバネ供給治具から取り出すこと
ができ、続いてバネ掛け用ハンドを所定位置まで移動し
て引張コイルバネのフックを製品側フック受けに挿入す
ると共に、バネ掛け用ハンドの爪を偏心回転機構により
偏心回転させれば、フックは爪から製品のフック受けに
掛け替えられる。以上により、バネを破損等することな
く、しかも狭いスペースでのバネ掛け作業が可能とな
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面に基づき本考案の好ましい実施例
を説明する。図１に示すように、バネ掛け用ハンド１４
は、互いに対向配置された一対の爪を略平行に開閉する
爪の開閉機構と、これら一対の爪の間隔を狭める方向へ
の駆動が可能な偏心回転機構を備えている。

【００１５】すなわち、爪９の開閉機構は、アーム３
と、アーム３の開閉用シリンダー１と、ガイド２を有し
ている。また、偏心回転機構は、ベアリング８を介して
アーム３に取付けられた回転軸７と、この回転軸７の回
転中心から偏心して取付けられた爪９と、ピニオン６を
介して回転軸７を回転させるためのラック５と、アーム
３に取付けられこのラック５を駆動するシリンダー４と
を有している。前記爪９には、引張コイルバネ１０のフ
ックを係止するための係止部１５が形成されている。

【００１６】上記のように構成されたバネ掛け用ハンド
１４の動作を以下に説明する。図２は、バネ掛け作業の
際における引張コイルバネ１０と位置決めブロック１１
および爪９との位置関係を示したものである。すなわ
ち、予め１個ずつ分離されてバネ供給用ジグの位置決め
ブロック１１上に供給された引張コイルバネ１０は、図
中実線のような状態で位置決めブロック１１上に置か
れ、この状態で引張コイルバネ１０の上方より爪９が引
張コイルバネ１０のフック内に下降し、その後図の矢印
の方向に爪９が開く。

【００１７】このとき、位置決めブロック１１は通常引
張コイルバネ１２とストッパー（図示せず）により、図
中実線の位置にあるが、爪９の開閉に合わせて回転す
る。そして、爪９が「開」の状態では図中一点鎖線のよ
うになり、これによって爪９はその係止部１５によりフ
ックを係止し、引張コイルバネ１０を保持することがで
きる。

【００１８】ついで、バネ掛け用ハンド１４を上昇さ
せ、所定の組み付け位置にある製品の上方に移動させた
後下降させ、図３（ａ）に示すように、保持している引
張コイルバネ１０を製品のフック受け１３の所定の深さ
まで挿入する。次に、回転軸７を１８０度回転させる
と、図３（ｂ）のように、引張コイルバネ１０のフック
は爪９から製品のフック受け１３に掛け替えられる。そ
の後、図３（ｃ）に示すように、爪９を上昇させてバネ
掛け作業は完了する。

【００１９】図４に、引張コイルバネ１０を爪９から製
品のフック受け１３に掛け替える際の、爪９と引張コイ
ルバネ１０および製品のフック受け１３の位置関係の詳
細を示す。同図におけるＡの状態が図３（ａ）の状態に
対応し、またＢの状態が図３（ｂ）の状態に対応してい
る。

【００２０】尚、上記回転軸７は、本実施例では一対の
回転軸として説明しているが、この場合それぞれ独立し
て駆動させてもよい。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、引張コイルバネを保持
した一対の爪を偏心回転させることで、引張コイルバネ
は爪から製品のフック受けに掛け替えられるため、スム
ーズに掛け替えを行うことができる。

【００２２】また、引張コイルバネや製品のフック受け
には引張コイルバネの張力以外の力が加わることはない
ため、引張コイルバネや製品のフック受けが破損したり
変形したりする心配がない。

【００２３】更に、引張コイルバネの保持機構が２本の
爪だけで構成されていて、小型でシンプルなため狭いス
ペースでのバネ掛け作業が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】バネ掛け用ハンドの側面図である。

【図２】バネ掛け用ハンドがバネを保持する際の引張コ
イルバネとバネ供給用ジグ、および爪の位置関係を示す
ものである。

【図３】引張コイルバネを製品のフック受けに掛ける際
の爪の動作を示すものである。

【図４】引張コイルバネを爪から製品のフック受けに掛
け替える際の動作の詳細を示すものである。

【図５】一従来例のバネ掛け用ハンド装置である。

【図６】従来例の動作説明図である。

【図７】同従来例の動作説明図である。

【図８】他の従来例を示す。

【符号の説明】１、４・シリンダー２・・・ガイド３・・・アーム５・・・ラック６・・・ピニオン７・・・回転軸８・・・ベアリング９・・・爪１０・・引張コイルバネ１３・・フック受け１４・・バネ掛け用ハンド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地中にトンネルを構築するシールド掘進機
において、セグメント組立装置にセグメントとシールド
筒との相対位置を測定する距離測定器を移動自在に配置
してなることを特徴とするシールド掘進機。