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Tunnel excavator, gear for transmitting rotation torque used in tunnel excavator, and positioning method for gear for transmitting rotation torque

阅读:1035发布:2020-10-13

专利汇可以提供Tunnel excavator, gear for transmitting rotation torque used in tunnel excavator, and positioning method for gear for transmitting rotation torque专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel excavator capable of reducing cost of a cutter driving device and improving its precision in excavation work irrespective of increased size of the diameter of a gear for transmitting torque and reducing a construction term as much as possible. SOLUTION: This tunnel excavator is constituted by supporting a cutter drum 12 of a cutter head 4 in a bearing housing 14 in a main part 1 of a soil pressure type shield machine through a triaxial roller bearing 13 rotatably to transmit rotation torque to the cutter head 4 by a gear mechanism in the cutter drum 12. The triaxial roller bearing 13 is separated from the gear 15 for transmitting rotation torque in the gear mechanism. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT,下面是Tunnel excavator, gear for transmitting rotation torque used in tunnel excavator, and positioning method for gear for transmitting rotation torque专利的具体信息内容。

  • 掘削機本体の軸受ハウジングにカッタヘッドのカッタドラムが軸受を介して回転自在に支持され、前記カッタドラムにおいて歯車機構により回転トルクがカッタヘッドに伝達されるトンネル掘削機において、
    前記軸受を前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離したことを特徴とするトンネル掘削機。
  • 前記軸受は、一体輸送が可能な大きさに形成され、その大きさ以内で軸受負荷容量を増加させたことを特徴とする請求項1に記載のトンネル掘削機。
  • 前記軸受は、前記カッタヘッドに作用する負荷の内のスラスト力とラジアル力とモーメント力の三軸方向の荷重を担持する三軸コロ軸受であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトンネル掘削機。
  • 前記回転トルク伝達用歯車は、前記軸受に対し掘削機本体の半径方向外側に離間されると共に円周方向に複数分割されてなることを特徴とする請求項1,2又は3に記載のトンネル掘削機。
  • 前記請求項1〜4のいずれか1項に記載のトンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車であって、
    カッタドラムに結合されてそれ自身で真円を保持することが可能な支持輪と、該支持輪に非嵌合状態で結合される歯車輪に円筒間を二分割されると共に、前記歯車輪は、円周方向に複数個の歯車輪片に分割されてなることを特徴とする回転トルク伝達用歯車。
  • 前記請求項5に記載の回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、
    前記歯車輪の歯切加工及び熱処理前に、各歯車輪片の両端近くにテーパピン孔を支持輪と共加工しておき、
    歯切り加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、前記テーパピン孔にテーパピンを軽く押し込んで仮位置決めを行い、その状態で各歯車輪片の別の2以上の箇所に平行ピン孔、又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする回転トルク伝達用歯車の位置決め方法。
  • 前記請求項5に記載の回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、
    歯切加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、掘削機本体の半径方向は支持輪に引いたケガキ線を基準に、円周方向は歯厚を計測しながら、又は歯当たりを見ながら仮位置決めを行い、その後、各歯車輪片の別の2以上の箇所に平行ピン孔又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする回転トルク伝達用歯車の位置決め方法。
  • 说明书全文

    本発明は、シールド掘削機、トンネルボーリングマシン等のトンネル掘削機及び該トンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法に関する。

    従来の土圧式シールド掘削機等のトンネル掘削機においては、例えば図7乃至図10に示すように、カッタヘッド100のカッタドラム101は、掘削機本体102の軸受ハウジング103に歯車付き三軸コロ軸受104を介して回転自在に支持される(特許文献1参照)。

    そして、歯車付き三軸コロ軸受104の歯車104aに、同じく軸受ハウジング103にカッタドラム101の円周方向に複数配設された減速機付き電動機105の出軸に固設された歯車106が噛合され、この歯車機構により減速機付き電動機105の回転トルクがカッタヘッド100に伝達されるようになっている。

    前記歯車付き三軸コロ軸受104は、特に大口径のトンネル掘削機において多く使用され、それに伴い大径化して陸上輸送が困難な大きさとなった歯車付き三軸コロ軸受104の場合は、歯車104aとこの歯車104aがボルト107で結合されるレース輪104bとからなると共にカッタドラム101にボルト108で結合される外輪104Aと、互いにボルト109で結合されるレース輪104c,104dからなると共に軸受ハウジング103にボルト110で結合される内輪104Bの円筒間を分割し、その各円筒を円周方向に例えば4分割している。

    図8中、S1は歯車104aの分割線、S2はレース輪104bの分割線、S3はレース輪104cの分割線、S4はレース輪104dの分割線をそれぞれ示す。 また、図9及び図10中、111aはカッタヘッド100に作用するスラスト力を担持するコロ、111bは同じくラジアル力を担持するコロ、111cは同じくモーメント力を担持するコロである。 また、図10中、112,113は後述する位置決め用のテーパピンで、図8中112a,113aはそのテーパピン孔である。

    尚、歯車付き三軸コロ軸受104が使用されるのは、軸受の外輪(又は内輪)に歯切加工と歯面高周波焼入れを追加することで成り立ち、トンネル掘削機のカッタ駆動装置における部品点数が少なくて済むためである。 また、三軸のコロ軸受が選定される理由は、トンネル掘削機では軸受に作用する負荷は高荷重の上、荷重の大きさは方向により大きく差があり、その個々の荷重を個別のコロが受け持つことで、設定が容易であるからである。

    特開2001−342794号公報

    ところで、前述した歯車付き三軸コロ軸受104の大きさは、軸受に作用する負荷に対して十分な負荷容量を保持するために定まる部分と、伝達すべきトルクと回転数より決定する歯車仕様(モジュール、歯数、歯幅等)部分がある。 そして、歯車付き三軸コロ軸受104の外径は、トンネル掘削機では、後者により定まる。 従って、外歯車式では歯車仕様そのものが外径となり、内歯車式でも内径が歯車仕様で決定されるので、内歯車付き三軸コロ軸受の外径はその値に規制され大きくなるのである。

    言い換えれば、軸受に作用する負荷容量から決定する軸受部分の大きさはより小型に収まるが、多大なトルクを伝達するため、大きな減速比を必要として大径の歯車となることから、歯車付き三軸コロ軸受104としても大きくなるのである。 トンネル掘削機の径が大きくなれば、その傾向は増加する。 実績では、トンネル掘削機の径がφ10mを越すと、歯車付き三軸コロ軸受104は陸上輸送等のため、分割している。

    そして、従来の分割した歯車付き三軸コロ軸受104の外輪104Aは、前述したように歯車104aとレース輪104bで構成され、両者は互いに嵌め合せ構造になっている(図9中、Eの箇所参照)。 歯車104aとレース輪104bは各々円周方向の位置が異なる箇所で4分割している(図8中、S1,S2の分割線参照)。

    ところで、歯車104aは歯切加工、材料の熱処理加工、歯面硬化熱処理等で歪が生じる。 レース輪104bも熱処理を行うので歪を生じる。 その歪量を許容できる範囲に抑えるため、素材はそれぞれリング鍛造し、両者を互いに嵌合させた状態で各々の各種加工、熱処理をして後、分割加工している。 更に、分割加工後、各歯車104aと各レース輪104bの位置決めにあたっては、予め共加工したテーパピン孔112aにテーパピン112を挿入して同じく予め加工されたボルト用キリ孔及びねじ穴にボルト107を挿入・螺合させて一体化している。 一方、内輪104Bも外輪104Aと同様である。

    このようにして、従来の分割した歯車付き三軸コロ軸受104にあっては、内,外輪104B,104A共に、素材をリング鍛造し、それに各種加工、熱処理をして後、分割加工しているので、歯車104aの径が大きくなるほど、国内,外で、各種加工、熱処理を行える工場等が極端に限定され、これにより、歯車径に比例して級数的にコストが上昇し、納期も掛かって工期に及ぼす影響も大きくなるという問題点があった。

    そこで、本発明の目的は、トルク伝達用歯車の大径化にもかかわらずカッタ駆動装置のコストダウンと高精度化が図れると共に工期に及ぼす影響も少なくて済むトンネル掘削機及び該トンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法を提供することにある。

    上記の課題を解決するための本発明に係るトンネル掘削機は、掘削機本体の軸受ハウジングにカッタヘッドのカッタドラムが軸受を介して回転自在に支持され、前記カッタドラムにおいて歯車機構により回転トルクがカッタヘッドに伝達されるトンネル掘削機において、前記軸受を前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離したことを特徴とする。
    また、前記軸受は、一体輸送が可能な大きさに形成され、その大きさ以内で軸受負荷容量を増加させたことを特徴とする。
    また、前記軸受は、前記カッタヘッドに作用する負荷の内のスラスト力とラジアル力とモーメント力の三軸方向の荷重を担持する三軸コロ軸受であることを特徴とする。
    また、前記回転トルク伝達用歯車は、前記軸受に対し掘削機本体の半径方向外側に離間されると共に円周方向に複数分割されてなることを特徴とする。

    上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車は、前記トンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車であって、カッタドラムに結合されてそれ自身で真円を保持することが可能な支持輪と該支持輪に非嵌合状態で結合される歯車輪とに円筒間を二分割されると共に、前記歯車輪は、円周方向に複数個の歯車輪片に分割されてなることを特徴とする。

    上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法は、前記回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、前記歯車輪の歯切加工及び熱処理前に、各歯車輪片の両端近くにテーパピン孔を支持輪と共加工しておき、歯切り加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、前記テーパピン孔にテーパピンを軽く押し込んで仮位置決めを行い、その状態で各歯車輪片の別の2以上の箇所に平行ピン孔、又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする。

    上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法は、前記回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、歯切加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、掘削機本体の半径方向は支持輪に引いたケガキ線を基準に、円周方向は歯厚を計測しながら、又は歯当たりを見ながら仮位置決めを行い、その後、各歯車輪片の別の2以上の箇所に平行ピン孔又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする。

    本発明に係るトンネル掘削機によれば、軸受を前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離したので、軸受をその負荷容量のみ考慮して大径化することなく陸上輸送等が可能な一体物で製造することができ、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。

    本発明に係る回転トルク伝達用歯車によれば、支持輪に非嵌合状態で複数分割した歯車輪を結合するので、加工が容易であると共に少なくとも歯車輪を複数片の自由鍛造で製造することができ、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。

    本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法によれば、自由鍛造で製造された各歯車輪片の歪みを効果的に吸収して歯車全体として高精度なものを実現することができる。

    以下、本発明に係るトンネル掘削機及び該トンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

    図1は本発明の実施例1を示す土圧式シールド掘削機の側断面図である。

    図示のように、本実施例の土圧式シールド掘削機(トンネル掘削機)は、その掘削機本体が、円筒状の掘削機主部1と該掘削機主部1内に前後方向(トンネルの長手方向)へ相対移動可能に収装された図示しない円筒状の掘削機副部との二重筒状に形成される。 掘削機主部1は、更に前後方向に、前掘削機主部1aと後掘削機主部1bとに分割され、ピン結合部2において前掘削機主部1aが後掘削機主部1bに対して中折れ可能になっている。

    前記前掘削機主部1aの隔壁(バルクヘッド)3には、カッタヘッド4が後述する軸受等を介して回転自在に装着される。 カッタヘッド4の前面には放射状をなしてカッタスポーク5が固定され、このカッタスポーク5には、図示しない多数のカッタビット及びローラカッタが装着されると共に、カッタヘッド4の径方向へ油圧ジャッキ6により伸縮(出没)可能に、適当数のコピーカッタ7が装着される。

    また、隔壁3の中央部には、ロータリジョイント8が組み付けられ、このロータリジョイント8を介して前記コピーカッタ7の油圧ジャッキ6等に対し図示しない油圧源からの圧油の給,排が行われるようになっている。

    前記前掘削機主部1aと後掘削機主部1bの内部には、前記掘削機副部を貫通してスクリューコンベヤ9が配設され、カッタヘッド4で掘削された土砂をトンネルの後方へ排出可能になっている。 即ち、スクリューコンベヤ9の前端部(取出口)が隔壁3の下部を貫通して前記カッタヘッド4と隔壁3とで画成されたチャンバ室10に開口すると共に、後下部に設けた排出口がトンネル内の長手方向に配設された図示しないベルトコンベア上に対向するのである。

    尚、図示しないが、前記後掘削機主部1bと前記掘削機副部の内周部との間には主推進ジャッキが円周方向へ所定間隔離間して多数本配設される。 そして、前記掘削機副部の外周部には、覆工部材としてトンネルの内周面に構築された(組み立てられた)既設のセグメントに対し伸縮し得る副推進ジャッキが円周方向へ所定間隔離間して多数本配設される。 また、前記掘削機副部の後部には支持部材が組み付けられ、この支持部材上に前記セグメントを組み立てるエレクタと組み立てたセグメントの真円保持を行うセグメントアジャスタが装備される。

    そして、本実施例では、前記カッタヘッド4の後部に中間リング11を介してカッタドラム12が結合され、このカッタドラム12が三軸コロ軸受13を介して前記隔壁3に組み付けられた軸受ハウジング14に支持される。

    前記カッタドラム12には、前記三軸コロ軸受13とは掘削機主部1の半径方向外側に分離・離間した位置にて、外歯車式の回転トルク伝達用歯車(リングギア)15がボルト16で結合されている。

    一方、前記隔壁3(及び軸受ハウジング14)には、減速機付き電動機17が取り付けられ、この減速機付き電動機17の駆動ギア18が前記回転トルク伝達用歯車15に噛み合っている。

    前記三軸コロ軸受13は、その内輪19が軸受ハウジング14にボルト20で結合されると共に外輪21はカッタドラム12にボルト22で結合される。 そして、この三軸コロ軸受13の大きさは、一体で陸上輸送等が可能な大きさ以下(例えば外径φ4550×幅450(外周部幅400mm))とされている。 また、三軸コロ軸受13の負荷容量は必要な容量まで増大させている(例えばシールド径でφ14〜φ15m位まで必要とする負荷容量を保持させる)。

    このように構成されるため、カッタヘッド4を回転させながら主推進ジャッキを伸ばして掘削機主部1を推進(前進)させることで、カッタヘッド4に装着された多数のカッタビット及びローラカッタが前方の地盤を掘削し、この掘削された土砂はチャンバ室10からスクリューコンベヤ9等によって外部に排出される。

    この掘削機主部1の推進(前進)に同期して、副推進ジャッキを伸縮することでエレクタ及びセグメントアジャスタによりセグメントを組み立てると共にその真円保持を行うことができる。 この繰り返しによって、所定長さのトンネルを掘削・形成していく。

    この際、本実施例では、減速機付き電動機17の回転力は、駆動ギア18→回転トルク伝達用歯車15→カッタドラム12→中間リング11を経由してカッタヘッド4に伝えられる。 逆に、カッタヘッド4に作用する負荷の内、スラスト力(矢印23参照)、ラジアル力(矢印24参照)、モーメント力(矢印25参照)は、中間リング11→カッタドラム12を介して三軸コロ軸受13に作用する。

    このようにして本実施例では、回転トルク伝達用歯車15とカッタヘッド4を支持する三軸コロ軸受13を分離して、各々カッタドラム12に結合したことにより、軸受ハウジング14に三軸コロ軸受13を固定しているボルト22、及びカッタドラム12を三軸コロ軸受13に固定しているボルト20にはカッタ回転力(矢印26参照)による多大な剪断力は作用しない。

    従って、三軸コロ軸受13の負荷容量としては、カッタヘッド4等の自重によるラジアル荷重(矢印24参照)による僅かな剪断力(矢印28参照)とカッタヘッド4に作用する不均等荷重によるモーメント力(矢印25参照)による荷重(ボルト20には引張力(矢印27参照)として作用する荷重)を考慮すれば良い。 また、平行ピンとかリーマボルトあるいはテーパピン等の共加工を必要とする剪断力に有効な部品の使用が困難な環境下、回転力を支持する必要がないため、ボルト20のサイズ、数を減らすことが可能となる。

    また、回転トルク伝達用歯車15をカッタドラム12に固定しているボルト16には、回転トルク伝達用歯車15が一体物であれば、多数の減速機付き電動機17で駆動するシールド掘削機の場合、ほとんどカッタ回転力(矢印26参照)による剪断力が作用するのみである。 従って、ボルト16のサイズ、数は少なくて済み、平行ピンとかリーマボルトによる荷重負担が可能である。

    また、大口径シールド掘削機(例えばφ10m以上)において、三軸コロ軸受13を一体物で制作・輸送し、使用が可能であることは、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。

    図2は本発明の実施例2を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。

    これは、実施例1におけるカッタ駆動装置の回転トルク伝達用歯車を外歯車式の回転トルク伝達用歯車15から内歯式の回転トルク伝達用歯車15Aに変更した例で、その他の構成は実施例1と同様なので、図1と同一部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

    この実施例によるも、実施例1と同様の作用・効果が得られる。

    図3は本発明の実施例3を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図、図4は回転トルク伝達用歯車の背面図、図5は図4のA−A線断面図、図6は図4のB−B線断面図である。

    これは実施例1における外歯車式の回転トルク伝達用歯車15を、カッタドラム12にボルト(ボルト挿通孔35a参照)で結合される支持輪30と該支持輪30に非嵌合状態(図6参照)で結合される歯車輪31とに円筒間を二分割した例である。 従って、後述する以外の構成は実施例1と同様であるので、図1と同一部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

    前記支持輪30は、軟鋼からなるリング状板部34aと短筒部34bとの溶接構造で、輸送の都合上二つの支持輪片30a,30bに分割されている。 そして、自身で真円を保ち、歯車自重により変形しない剛性を有している。 また、各々の分割端部にはフランジ32を有し、リーマボルト33で位置決めし、接続している。 もちろん、フランジ接合以外の接続方法を用いても良い。

    前記歯車輪31は、本実施例では円周方向に八つの歯車輪片31a〜31hに分割されるが、この分割数は加工する機械等の都合で自由に決定する。 断面は歯面高周波焼入れによるねじれ歪を防止するため、矩形断面としている。 材料は自由鍛造あるいは板材からの場合はガス切断でも良い。 また、歯車輪片31a〜31hの各分割部は、歯車輪片31a〜31h同士が接触しない程度の隙間を開け、歯底部を分割点としている(図4参照)。

    歯車輪片31a〜31hは、支持輪片30a,30bに最終的にはボルト36と平行ピン(あるいはリーマボルト)37で結合され、全ての荷重をボルト36の引張力と平行ピン37の剪断力で支持する。 尚、円筒状の嵌合部は設けていない。 また、図4中36aはボルト挿通孔、37aは平行ピン孔である。

    ところで、歯車輪片31a〜31hは、歯切加工、及び歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工時に歪を発生する。 この歪は歯車輪片31a〜31hの曲率半径が大きくなる方向にひずみ、歪修正を実施しても、最終的にある程度の歪が残るが、歯車輪片31a〜31hの歪量・曲率半径の変化を配慮して、以下の二つの位置決め方法を適宜選択して、回転トルク伝達用歯車15全体として高精度なものとしている。

    −歯車輪片31a〜31hの第1位置決め方法−

    先ず、前記歯車輪31の歯切加工前の下加工(荒加工)時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工前に、各歯車輪片31a〜31hと支持輪片30a,30bには両者を固定するボルト挿通孔36a及びネジ穴を予め加工しておくと共に各歯車輪片31a〜31hの両端二箇所に位置決め用のテーパピン孔38aを支持輪片30a,30bと共加工する。 このテーパピン孔38aは歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工の後、歪を生じた各歯車輪片31a〜31hを支持輪30a,30b上に最終位置決めする際にも用いる。 従って、歯車輪31の歯切加工前の下加工(荒加工)時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工等は、各歯車輪片31a〜31hと支持輪片30a,30bとをテーパピン38で位置決めし、ボルト36で固定した状態で行われる。 そして、加工後は一旦両者を解放する。

    各歯車輪片31a〜31hと支持輪30a,30bとの二組のテーパピン孔38aは各歯車輪片31a〜31hに生じた歪により少しずれるが、その歪量が設定範囲内であれば、二組のテーパピン孔38aにテーパピン38を軽く打ち込むことで、支持輪30a,30b上に各歯車輪片31a〜31hの位置が定まる。 この位置は回転トルク伝達用歯車15の中心距離が予め設定した中止距離から増加することになる。 外歯車式の場合はバックラッシが少し増加する方向であるが、歯車精度はモジュールを大きく設定することにより、使用条件を満たす精度の歯車が得られる。

    次に、二組のテーパピン38を軽く打ち込み、各歯車輪片31a〜31hを支持輪30a,30b上に位置決め後、別の二箇所に平行ピン孔(あるいはリーマボルト孔)37aを共加工し、位置を確定する。 各歯車輪片31a〜31hの位置決めに使用したテーパピン38は、平行ピン37の取付け後、取り外す。

    −歯車輪片31a〜31hの第2位置決め方法−

    本方法は、第1位置決め方法におけるテーパピン38を用いずに位置決めするもので、先ず、各歯車輪片31a〜31hと支持輪片30a,30bには両者を固定するボルト挿通孔36a及びネジ穴を予め加工しておく。 そして、支持輪片30a,30bには各歯車輪片31a〜31hの位置出しのための歯先ピッチ円をケガいておく。 従って、歯車輪31の歯切加工前の下加工(荒加工)時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工等は、各歯車輪片31a〜31hと支持輪片30a,30bとをケガキ線で位置決めし、ボルト36で固定した状態で行われる。 そして、加工後は一旦両者を解放する。

    次に、歯切加工された各歯車輪片31a〜31hを支持輪片30a,30bに取り付ける際に、各歯車輪片31a〜31hの両端の歯先をケガキ線に合わせる。 各歯車輪片31a〜31hの半径方向の位置はケガキ線に合わせるだけで十分な精度が得られる。

    次に、円周方向の位置合わせは、例えば歯切台上で、あるいは旋回台上で歯当たりを見ながら、あるいはまたぎ歯厚をチェックしながら行なう。 この円周方向の位置決め後、平行ピン孔37a(あるいはリーマボルト孔)を共加工し、位置を確定する。

    この実施例によれば、回転トルク伝達用歯車15と三軸コロ軸受13を分離したので実施例1と同様の作用・効果が得られることに加えて、回転トルク伝達用歯車15を支持輪30と歯車輪31とに分割形成して歯車輪31を八つの歯車輪片31a〜31hに分割するようにしたので、合金鋼等を使用する可能性の高い歯車輪31の材料をリング鍛造(例えばφ6.14m×5.0m)せず、2m前後の自由鍛造とすることができ、鍛造加工をはじめ機械加工及び熱処理加工に大型加工機を必要としないことから、加工可能な工場が飛躍的に増加し、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。

    また、材料入手の納期が掛かる歯車輪31の加工に歯切以外に大型機械加工機を必要としないことは、工程上利点が多く、しかも完成した歯車の精度は多少のバックラッシの増加はあるが、十分使用に耐える精度となる。

    尚、本実施例は、内歯車式の回転トルク伝達用歯車15Aにも適用することができる。

    また、各実施例では、本発明のトンネル掘削機を土圧式シールド掘削機として説明したが、泥式シールド掘削機に適用しても良く、また岩盤を掘削するトンネルボーリングマシンに適用することもできる。 その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることはいうまでもない。

    本発明の実施例1を示す土圧式シールド掘削機の側断面図である。

    本発明の実施例2を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。

    本発明の実施例3を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。

    回転トルク伝達用歯車の背面図である。

    図4のA−A線断面図である。

    図4のB−B線断面図である。

    従来の土圧式シールド掘削機の側断面図である。

    歯車付き三軸コロ軸受の背面図である。

    図8のC−C線断面図である。

    図8のD−D線断面図である。

    符号の説明

    1 掘削機主部 1a 前掘削機主部 1b 後掘削機主部 2 ピン結合部 3 隔壁(バルクヘッド)
    4 カッタヘッド 5 カッタスポーク 6 油圧ジャッキ 7 コピーカッタ 8 ロータリジョイント 9 スクリューコンベヤ 10 チャンバ室 11 中間リング 12 カッタドラム 13 三軸コロ軸受 14 軸受ハウジング 15 外歯車式の回転トルク伝達用歯車(リングギア)
    15A 内歯車式の回転トルク伝達用歯車(リングギア)
    16 ボルト 17 減速機付き電動機 18 駆動ギア 19 三軸コロ軸受の内輪 20 ボルト 21 三軸コロ軸受の外輪 22 ボルト 30 支持輪 30a,30b 支持輪片 31 歯車輪 31a〜31h 歯車輪片 36 ボルト 37 平行ピン 38 テーパピン

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