JP2007205106A - Rotating mechanism and excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同一中心で円形状および非円形状の軌跡をなす回転機構、および当該回転機構を用いて地盤などを掘削する掘削機に関するものである。 The present invention relates to a rotation mechanism that forms circular and non-circular trajectories at the same center, and an excavator that excavates the ground using the rotation mechanism.
一般的な掘削機は、回転機構によってカッタヘッドを回転させて当該カッタヘッドで地盤を掘削するものが知られている。このような掘削機は、カッタヘッドが所定の中心を以て回転することから必然的に断面形状が円形になる。しかし、鉄道や道路などのトンネル利用空間においては、必要とされる断面形状が非円形状であることが多く、上記円形の掘削断面内に非円形状とした鉄道や道路などの空間を構築する。このため、利用空間以上の掘削を行うことになるので、用地面積が多く必要となることに加えて建設費が嵩むという問題がある。 A general excavator is known in which a cutter head is rotated by a rotating mechanism and the ground is excavated by the cutter head. Such an excavator inevitably has a circular cross-section because the cutter head rotates about a predetermined center. However, in tunnel use spaces such as railways and roads, the required cross-sectional shape is often non-circular, and a non-circular railway or road space is constructed within the circular excavation cross-section. . For this reason, since excavation more than utilization space is performed, in addition to requiring a lot of land area, there exists a problem that construction cost increases.
従来、例えばルーロー三角形なるルーロー三角形回転体に切削用バイトを設け、当該ルーロー三角形回転体を回転することで、被加工物に正方形状の穴明けを行う正方形穴明け加工装置がある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, there is a square drilling device for forming a square hole in a workpiece by providing a cutting tool on a Rouleau triangle rotating body such as a Rouleau triangle and rotating the Rouleau triangle rotating body (for example, patents) Reference 1).
他に、加工部材をその中心周りに回転自在に加工部材自転支持装置に取り付け、当該加工部材自転支持装置を加工部材公転支持装置に取り付けた掘削機がある。加工部材には、中心と同芯状のほぼ正三角形の各頂点とその内方に掘削刃を設けて掘削作用面が形成してある。加工部材自転支持装置は、加工部材を前記正三角形の一辺の((1/2)/cos30°−(1/2))倍の半径で中心が回転するように加工部材公転支持装置に取り付けてある。そして、加工部材を自転させながらその自転方向とは逆の方向に3倍公転させる駆動手段を設けてある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, there is an excavator in which a machining member is attached to a machining member rotation support device so as to be rotatable about its center, and the machining member rotation support device is attached to the machining member revolution support device. The processed member is provided with an excavation working surface by providing excavation blades at the apexes of substantially equilateral triangles concentric with the center and inward thereof. The processed member rotation support device is attached to the processed member revolving support device so that the center rotates at a radius ((1/2) / cos30 ° − (1/2)) times one side of the equilateral triangle. is there. And the drive means which revolves 3 times in the direction opposite to the rotation direction while rotating a process member is provided (for example, refer patent document 2).
また他に、正三角形の各頂点を中心とし、その一辺の長さを半径とする円弧を各対辺の外側に描き、これらの3つの円弧により囲まれたルーロー三角形を外形とするカッタを、矩形状スキンプレートの中心軸の回りに公転させながら自転させて掘削する矩形シールド工法がある。スキンプレートの中心軸に対するカッタの回転軸の偏心距離は、(L/2)/cos30°−(L/2)を満足するように設定してある(L:ルーロー三角形の頂点間の距離)。なお、カッタの公転数は自転数の3倍で、公転方向と自転方向が逆方向である(例えば、特許文献3参照)。 In addition, a circular arc centered on each vertex of the regular triangle and having the length of one side as a radius is drawn on the outside of each opposite side, and a cutter having an outline of a Rouleau triangle surrounded by these three circular arcs is defined as a rectangle. There is a rectangular shield method in which excavation is performed by rotating while revolving around the central axis of the shape skin plate. The eccentric distance of the rotation axis of the cutter with respect to the center axis of the skin plate is set so as to satisfy (L / 2) / cos 30 ° − (L / 2) (L: distance between vertices of the Rouleau triangle). The revolution number of the cutter is three times the revolution number, and the revolution direction and the revolution direction are opposite directions (see, for example, Patent Document 3).
さらに、掘削断面の円形中心部を主カッタが掘削し、その外周部を複数の遊星カッタが掘削する自由断面シールド工法がある。遊星カッタは、主カッタの回転につれて主カッタの外周部を自転しながら公転する。この公転軌道は、遊星カッタを設置したスイングアームの角度調整によって任意に変えることができる。この結果、同一中心で矩形、楕円形、馬蹄形、卵形など様々な掘削断面形状を選択できる(例えば、非特許文献1参照)。 Furthermore, there is a free section shield method in which a main cutter excavates a circular center part of an excavation section and a plurality of planetary cutters excavate an outer peripheral part thereof. The planetary cutter revolves while rotating around the outer periphery of the main cutter as the main cutter rotates. This revolution trajectory can be arbitrarily changed by adjusting the angle of the swing arm provided with the planetary cutter. As a result, various excavation cross-sectional shapes, such as a rectangle, an ellipse, a horseshoe shape, and an egg shape, can be selected at the same center (for example, refer nonpatent literature 1).
ところで、ルーロー三角形を利用して非円形状である略矩形状に掘削を行う場合には、ルーロー三角形をその重心を中心として回転させ、かつルーロー三角形の重心を正方形の中心の周りに公転させる必要がある。 By the way, when digging into a non-circular, substantially rectangular shape using the rouleau triangle, it is necessary to rotate the rouleau triangle around its center of gravity and revolve the lureau triangle center of gravity around the center of the square. There is.
特許文献1の発明は、モータのトルクを伝達する軸と、ルーロー三角形回転体の重心の軸とを自在継手で連結してある。しかし、この構成では駆動伝達系に回転ぶれや振動が生じることになり、さらに大きなトルクが必要となる掘削機では自在継手は高価であり製造コストが嵩む。 In the invention of Patent Document 1, a shaft for transmitting the torque of the motor and a shaft at the center of gravity of the Rouleau triangle rotating body are connected by a universal joint. However, in this configuration, rotational vibration and vibration are generated in the drive transmission system, and in an excavator that requires a larger torque, the universal joint is expensive and the manufacturing cost increases.
特許文献2の発明では、モータからのトルクをクランク軸によって加工部材に伝達して公転装置を構成してある。しかし、クランクさせることによって回転軸部材にせん断力や曲げモーメントが生じて回転ぶれや振動の原因となる。
In the invention of
特許文献3の発明は、矩形状スキンプレートの中心に公転駆動盤を設けてこの公転駆動盤にカッタ回転軸を設けてある。そして、公転駆動盤を回転させるモータと、カッタ回転軸を回転させるモータを設けてある。しかし、カッタ回転軸を回転させるモータは、公転駆動盤に設けてあるため、配線や配管の処理を十分検討して設計する必要がある。さらに、各モータの回転数や回転方向を調整してそれぞれ同期させる必要がある。この結果、設計コストが嵩むことになる。
In the invention of
このように、ほぼ矩形状の軌跡をなすためにルーロー三角形の原理を利用した回転機構についての出願はあるものの、いずれも合理的な駆動を実現するものではない。また、大きなトルクが必要である掘削機においては、正方形枠は掘削孔内で大きなスペースを要することから正方形枠のない機構が望まれている。さらに、矩形状の掘削に限らず矩形状を含む多角形状の軌跡をなす回転機構、および当該回転機構を用いた掘削機を実現するものはない。 As described above, although there is an application for a rotation mechanism that uses the principle of the Rouleau triangle to form a substantially rectangular locus, none of them realizes rational driving. Further, in excavators that require a large torque, a square frame requires a large space in the excavation hole, so a mechanism without a square frame is desired. Furthermore, there is no realization of a rotating mechanism that forms a polygonal locus including a rectangular shape and an excavator using the rotating mechanism, not limited to rectangular excavation.
また、非特許文献1の工法は、矩形状や楕円形状の掘削に対応しているが、主カッタの回転につれて主カッタの外周部を自転しながら公転する複数の遊星カッタを得るために、スイングアームを用いた複雑な構成にしてある。この結果、製造コストが嵩むという問題がある。 In addition, the method of Non-Patent Document 1 corresponds to rectangular or elliptical excavation, but in order to obtain a plurality of planetary cutters that revolve while rotating around the outer periphery of the main cutter as the main cutter rotates, It has a complicated structure using an arm. As a result, there is a problem that the manufacturing cost increases.
本発明は、上記実情に鑑みて、駆動系の回転ぶれや振動を低減するとともに低コストで、同一中心で円形状および非円形状の軌跡をなす回転機構、および当該回転機構を用いて同一中心で円形状および非円形状の断面の掘削を連続して実現することができる掘削機を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention reduces the rotational shake and vibration of the drive system, and at a low cost, forms a circular and non-circular locus at the same center, and uses the rotation mechanism to achieve the same center. An object of the present invention is to provide an excavator capable of continuously excavating circular and non-circular cross sections.
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る回転機構は、所定の固定中心線を中心として回転可能に設けた中心軸と、前記中心軸の径外方向に延在して設けた主羽根部材と、前記固定中心線に平行な移動中心線を中心として前記主羽根部材に対して回転可能に設けた回転軸と、前記回転軸の径外方向に延在して当該回転軸の回転に伴い前記主羽根部材の先端からの突出寸法が変化する態様で設けた副羽根部材と、前記中心軸を回転駆動する駆動部と、前記中心軸の回転を回転軸の回転として伝達しつつ前記主羽根部材の1回転に対して前記副羽根部材を逆方向に4回転させる回転伝達機構とを備え、前記副羽根部材は、半円形状の半円部と、当該半円部の各端部からそれぞれ同じ円弧をなして連続する各円弧部とで画成した輪郭を有し、当該輪郭内であって前記半円部の直径の中央から半円部側に直径と垂直な方向に所定の偏心量を置いた回転中心を前記移動中心線に一致してあることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a rotating mechanism according to claim 1 of the present invention includes a central axis that is rotatable about a predetermined fixed center line, and extends radially outward from the central axis. A main blade member provided, a rotation shaft provided rotatably with respect to the main blade member about a moving center line parallel to the fixed center line, and the rotation extending in a radially outward direction of the rotation shaft A sub-blade member provided in such a manner that the projecting dimension from the tip of the main blade member changes with rotation of the shaft, a drive unit that rotationally drives the central shaft, and the rotation of the central shaft is transmitted as rotation of the rotational shaft. And a rotation transmission mechanism that rotates the sub blade member four times in the opposite direction with respect to one rotation of the main blade member. The sub blade member includes a semicircular semicircular portion, and a semicircular portion of the semicircular portion. Contours defined by each arc part that forms the same arc from each end. The center of rotation within the contour and having a predetermined amount of eccentricity in the direction perpendicular to the diameter from the center of the diameter of the semicircular portion to the semicircular portion is aligned with the moving center line. And
本発明の請求項2に係る掘削機は、請求項1に記載の回転機構を用いて、前記第二係合部を支持するとともに前記駆動部を内部に配置した筒状の胴部と、前記主羽根部材にカッタを配設した主掘削カッタと、前記副羽根部材にカッタを配設した副掘削カッタとを備えたことを特徴とする。 An excavator according to a second aspect of the present invention uses the rotating mechanism according to the first aspect to support the second engaging portion and to arrange the driving portion inside the cylindrical trunk portion, A main excavation cutter in which a cutter is disposed on the main blade member, and a sub excavation cutter in which a cutter is disposed on the sub blade member.
本発明によれば、駆動部の駆動力を中心軸に伝達することによって、中心軸が固定中心線を中心として回転する。このため、中心軸に設けた主羽根部材が固定中心線を中心として回転する。また、中心軸の回転が駆動伝達部によって回転軸に伝達されることによって、回転軸が移動中心線を中心として回転する。このため、回転軸に設けた副羽根部材が移動中心線を中心として回転(自転)する。すなわち、固定中心線を中心として主羽根部材を回転駆動して円形状の軌跡をなし、かつ、固定中心線を中心として公転する副羽根部材が自転することで主羽根部材の外側で円形状の掘削断面を拡張する軌跡をなす。この結果、副羽根部材の負担が小さい単純なメカニズムによって円形状を拡張した非円形状の軌跡を得ることができる。また、主羽根部材の駆動系は従前からある回転機構であり、この回転機構に副羽根部材の駆動系を補助的に付加しているため、低コストで信頼性の高い回転機構を得ることができる。そして、各羽根部材にカッタを配設した掘削カッタを備えた掘削機とすれば、円形状を拡張した非円形状の掘削断面の掘削孔を掘削することができる。この掘削孔は、一般的な円形状の掘削断面の掘削孔と比較して、不要な空間を掘削せずに利用空間のみの掘削で得られるため、必要以上の用地面積を要さないことに加えて建設費を低減することができる。 According to the present invention, by transmitting the driving force of the driving unit to the central axis, the central axis rotates about the fixed center line. For this reason, the main blade member provided on the central axis rotates around the fixed center line. Further, the rotation of the center axis is transmitted to the rotation axis by the drive transmission unit, whereby the rotation axis rotates about the movement center line. For this reason, the sub blade member provided on the rotation shaft rotates (rotates) around the movement center line. That is, the main blade member is driven to rotate around the fixed center line to form a circular locus, and the secondary blade member revolving around the fixed center line rotates to form a circular shape outside the main blade member. Make a trajectory to expand the excavation section. As a result, it is possible to obtain a non-circular locus in which the circular shape is expanded by a simple mechanism with a small burden on the sub blade member. Further, the drive system for the main blade member is a conventional rotation mechanism, and the auxiliary blade member drive system is supplementarily added to this rotation mechanism, so that a low-cost and highly reliable rotation mechanism can be obtained. it can. And if it is set as the excavator provided with the excavation cutter which provided the cutter in each blade member, the excavation hole of the non-circular excavation cross section which expanded the circular shape can be excavated. Compared with a general circular excavation hole, this excavation hole can be obtained by excavating only the use space without excavating unnecessary space, so it does not require more land area than necessary. In addition, construction costs can be reduced.
特に、回転伝達機構によって、主羽根部材の1回転に対して副羽根部材を逆方向に4回転(自転)することで、副羽根部材が固定中心線を中心とした略正方形状の軌跡をなす。この結果、略正方形状の掘削断面の掘削孔を掘進できる。 In particular, the rotation transmission mechanism causes the sub-blade member to rotate four times in the reverse direction (rotation) with respect to one rotation of the main blade member, so that the sub-blade member forms a substantially square locus centering on the fixed center line. . As a result, it is possible to excavate an excavation hole having a substantially square excavation cross section.
さらに、半円形状の半円部と、当該半円部の各端部からそれぞれ同じ円弧をなして連続する各円弧部とで画成した輪郭を有し、当該輪郭内であって半円部の直径の中央から半円部側に直径と垂直な方向に所定の偏心量を置いた回転中心を移動中心線に一致してある副羽根部材を用いたことによって、ほぼ完全な正方形状の掘削断面の掘削孔を掘進できる。 Furthermore, it has a contour defined by a semicircular semicircular portion and each circular arc portion that continues from each end of the semicircular portion to form the same arc, and the semicircular portion is within the contour. By using a sub-blade member whose center of rotation coincides with the moving center line with a predetermined amount of eccentricity in the direction perpendicular to the diameter from the center of the diameter to the semicircular side, an almost complete square excavation Can drill a cross-sectional borehole.
すなわち、本発明は、固定中心線を中心として主羽根部材を回転駆動して円形状の軌跡をなし、かつ、固定中心線を中心として公転する副羽根部材が自転することで主羽根部材の外側で円形状の掘削断面を拡張する軌跡をなす回転機構によって成り立っている。この結果、副羽根部材の負担が小さい単純なメカニズムによって略正方形状などの非円形状の掘削断面の掘進を行うことができる。また、主羽根部材の駆動系は従前からある回転機構であり、この回転機構に副羽根部材の駆動系を補助的に付加しているため、低コストで信頼性の高い回転機構および掘削機を得ることができる。 That is, according to the present invention, the main blade member is driven to rotate around the fixed center line to form a circular locus, and the sub blade member revolving around the fixed center line rotates to rotate outside the main blade member. It consists of a rotating mechanism that forms a trajectory that extends the circular excavation cross section. As a result, it is possible to dig a non-circular excavation section such as a substantially square shape by a simple mechanism with a small burden on the sub blade member. In addition, the drive system of the main blade member is a conventional rotation mechanism, and the auxiliary blade member drive system is supplementarily added to this rotation mechanism, so that a low-cost and highly reliable rotation mechanism and excavator can be provided. Obtainable.
さらに、固定中心線を中心として主羽根部材を回転駆動し、かつ、固定中心線を中心として副羽根部材を公転駆動する回転機構であるため、副羽根部材の駆動系である回転伝達機構による回転の伝達を行うことで副羽根部材を駆動して略正方形状などの非円形状の掘削断面の掘削を行う一方、回転伝達機構による回転の伝達を断つことで円形状の掘削断面の掘削を行うように切り替えることができる。この結果、例えば1台の掘削機によって線路用トンネルの円形状の掘削断面の掘削をし、続けて駅ホーム用トンネルの略正方形状などの非円形状の掘削断面の掘削をし、さらに続けて線路用トンネルの円形状の掘削断面の掘削をするなど、続けて異なる断面形状のトンネルを掘削でき、その断面中心を全て固定中心線に合わせることができる。 Furthermore, since the main blade member is driven to rotate around the fixed center line, and the sub blade member is driven to revolve around the fixed center line, rotation by the rotation transmission mechanism that is the drive system of the sub blade member. The sub-blade member is driven to transmit a non-circular excavation section such as a substantially square shape, while the circular transmission section is excavated by cutting off the rotation transmission by the rotation transmission mechanism. Can be switched as follows. As a result, for example, one excavator excavates a circular excavation cross section of a railway tunnel, followed by an excavation of a non-circular excavation cross section such as an approximately square shape of a tunnel for a station platform. It is possible to continuously excavate tunnels with different cross-sectional shapes, such as excavation of circular excavation cross sections of railway tunnels, and to align all of the cross-sectional centers with the fixed center line.
また、主羽根部材は中心軸の径外方向に延出する構成であって掘削面にあたるカッタヘッドの面積が過大にならないため、掘削土を胴部の内部に取り込むための開口面積を十分に確保することができる。 In addition, the main blade member is configured to extend radially outward from the central axis, so that the area of the cutter head that corresponds to the excavation surface does not become excessive, so a sufficient opening area for taking the excavated soil into the trunk is secured. can do.
また、中心軸が固定中心線上でその軸心がずれることなく回転するため、中心軸をさらに前方向に延長した先端にロックオーガーなどの円形ドリルを設けた掘削を併用することができる。この結果、掘削に先駆けて削岩を行うことが可能になり、主掘削カッタや副掘削カッタの負荷を軽減できる。 In addition, since the central axis rotates on the fixed center line without shifting its axis, excavation in which a circular drill such as a lock auger is provided at the tip of the central axis extending further forward can be used in combination. As a result, rock drilling can be performed prior to excavation, and the load on the main excavation cutter and the sub excavation cutter can be reduced.
また、中心軸が固定中心線上でその軸心がずれることなく回転するため、回転ぶれや振動を低減することが可能になる。さらに、中心軸と回転軸との回転の伝達に従前の自在継手を要することがないので、自在継手に係るコストを低減することができる。回転機構は、固定中心線を中心として主羽根部材を回転駆動し、かつ、固定中心線を中心として副羽根部材を公転駆動する回転機構である。このため、従前のごとくスイングアームを用いた複雑な構成にすることがなく、製造コストを低減することができる。すなわち、上記回転機構(掘削機)は、簡素な機構で略正方形状などの非円形状の掘削断面の掘削孔を掘進するため、故障が起こり難く信頼性が高く、コストを低減することができる。 Further, since the central axis rotates on the fixed center line without shifting its axis, it is possible to reduce rotational shake and vibration. Furthermore, since a conventional universal joint is not required for transmission of rotation between the central axis and the rotation axis, the cost associated with the universal joint can be reduced. The rotation mechanism is a rotation mechanism that rotationally drives the main blade member around the fixed center line and revolves the sub blade member around the fixed center line. Therefore, the manufacturing cost can be reduced without using a complicated configuration using a swing arm as before. That is, the rotating mechanism (excavator) digs a hole having a non-circular excavation cross section such as a substantially square shape with a simple mechanism, so that failure is unlikely to occur and the reliability is high, and the cost can be reduced. .
以下に添付図面を参照して、本発明に係る回転機構および掘削機の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a rotating mechanism and an excavator according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係る回転機構を用いた掘削機の実施の形態1を示す概略側断面図、図2は図1に示す回転機構を軸方向(前方向)から視た概念図、図3は副羽根部材を示す概念図、図4は図2の一部拡大図である。 FIG. 1 is a schematic side sectional view showing Embodiment 1 of an excavator using a rotating mechanism according to the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram of the rotating mechanism shown in FIG. 1 viewed from the axial direction (front direction), and FIG. Is a conceptual diagram showing a sub blade member, and FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG.
図1および図2に示すように掘削機は、胴部1と掘削カッタ21,22とを備えている。胴部1は、掘削カッタを支持するものであって、掘削機の外郭をなし、筒状とした内部に掘削カッタ21,22を回転駆動する回転機構3を有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the excavator includes a trunk portion 1 and
回転機構3は、中心軸31、駆動部32、回転軸33、回転伝達機構34、主羽根部材211および副羽根部材221を有している。
The
中心軸31は、胴部1の前後方向に沿って配置した所定の固定中心線Oを中心として回転可能に支持してある。中心軸31は、胴部1の前方に前端が延出して設けてあり、当該前端に主羽根部材211が設けてある。
The
主羽根部材211は、固定中心線Oと直交して中心軸31の径外方向に延在して、胴部1の前方外側に設けてある。主羽根部材211は、図2に示すように固定中心線Oから相反する方向に同じ長さで延在した一文字形状を2つ合わせて十字形状に形成してある。この主羽根部材211は、主掘削カッタ21を構成する。
The
駆動部32は、中心軸31を回転させるものであり、例えばモータなど胴部1に設けた駆動源からなる。駆動部32は、固定中心線O上に出力軸を配置し、当該出力軸を中心軸31に接続してある。なお、駆動部32は、図には明示しないが駆動源と中心軸31との間に適宜減速機構を有していてもよい。なお、小さな機構では、中心軸31を手動で回転させてもよい。
The
回転軸33は、固定中心線Oに平行な移動中心線Pを中心として主羽根部材211に対して回転可能に設けてある。回転軸33は、主羽根部材211に貫通して配設してあり、胴部1の前方に延出した前端に副羽根部材221が設けてある。なお、回転軸33は、図2に示すように固定中心線Oから相反する方向に延在した一文字形状の主羽根部材211の各端部で2つ設けてある。
The
副羽根部材221は、移動中心線Pと直交して回転軸33の径外方向に延在して設けてある。副羽根部材221は、図3に示すように半円形状の半円部221aと、当該半円部221aの各端部からそれぞれ同じ円弧をなして連続する各円弧部221bとで画成した輪郭を有し、当該輪郭内であって半円部221aの直径の中央から半円部221a側に直径と垂直な方向に所定の偏心量rを置いた回転中心を前記移動中心線Pに一致してある。すなわち、各円弧部221bの交わる部位を頂部とした略涙形状をなす(雨滴形状,どんぐり形状と言うこともできる)。具体的に副羽根部材221は、図3に示すように半円部221aの半径をbとし、円弧部221bの中心が半円部221aの直径上にあり半径をcとしたとき、円弧部221bの半径cをb≦c≦2bの範囲としてある。そして、c=bの場合は、円弧部221bが無く半円部221aを2つ重ねた円形状の輪郭となる。また、涙形状(雨滴形状,どんぐり形状)の基本形であるc=2bの場合は、円弧部221bを各辺としたルーロー三角形の1辺を半円部221aとした輪郭となる。このため、副羽根部材221は、回転軸33の回転に伴って主羽根部材211の先端からの突出寸法が変化しながら回転移動する。この副羽根部材221は、副掘削カッタ22を構成する。
The
回転伝達機構34は、第一係合部341、第二係合部342および駆動伝達部343を有している。第一係合部341は、移動中心線Pを中心とした外周部341aを有して円盤状に形成してあり、当該移動中心線Pを中心に回転するように各回転軸33の後端にそれぞれ固定してある。第二係合部342は、固定中心線Oを中心とした外周部342aを有し、かつ、中心軸31を回転可能に内挿して胴部1に固定してある。駆動伝達部343は、第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aに係合して中心軸31の回転を回転軸33の回転として伝達する。この駆動伝達部343は、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221を逆方向に4回転させるように、第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aに掛け回して係合する無端状部材からなる。本実施の形態における回転伝達機構34は、第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aをスプロケットとして構成し、このスプロケットにチェーンとして構成した無端状部材からなる駆動伝達部343を係合する構成としてある。他に、第一係合部341の外周部341a、第二係合部342の外周部342aおよび無端状部材からなる駆動伝達部343の係合は、高摩擦材などを介して接触滑りが防止された係合であってもよい。
The
掘削カッタは、中心軸31の前端に設けた主羽根部材211の前面に掘削ビット(図示せず)を設けることによって主掘削カッタ21が構成される。また、掘削カッタは、回転軸33の前端に設けた副羽根部材221の前面に掘削ビット(図示せず)を設けることによって副掘削カッタ22が構成される。
The
ここで、回転機構3に係る寸法設定について説明する。上述したように副羽根部材221の半円部221aの半径をbとし、偏心量(半円部221aの中心Gから回転軸33の中心(移動中心線P)に至る距離)rをr≦bと設定する。そして、図2および図4に示すように第一係合部341の外周部341aの直径DをD≦2(b−r)と設定し、第二係合部342の外周部342aの直径を4Dと設定する。すなわち、第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aに掛け回して係合する無端状部材の駆動伝達部343を設けることによって、第一係合部341の外周部341aが副羽根部材221の輪郭の外側にはみ出すことなく、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221を逆方向に4回転(自転)させる駆動条件が満足される。
Here, the dimension setting which concerns on the
上記構成の掘削機は、回転機構3において駆動部32の駆動力を中心軸31に伝達することによって、中心軸31が固定中心線Oを中心として回転(例えば図2における反時計回り方向)する。このため、中心軸31に設けた主羽根部材211(主掘削カッタ21)が固定中心線Oを中心として回転(例えば図2における反時計回り方向)する。また、中心軸31の回転が駆動伝達部343によって回転軸33に伝達されることによって、回転軸33が移動中心線Pを中心として回転(例えば図2における時計回り方向)する。このため、回転軸33に設けた副羽根部材221(副掘削カッタ22)が移動中心線Pを中心として回転(例えば図2における時計回り方向)する。このとき、上述した回転伝達機構34によって、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221を逆方向に4回転(自転)させることになる。なお、これは掘削機に固定された絶対座標系において、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221が逆向きに3回転することに相当している。
The excavator having the above configuration transmits the driving force of the driving
具体的には、図2に示すように副羽根部材221が、主羽根部材211の先端から最も後退した位置であって、固定中心線Oから副羽根部材221の中心G、移動中心線Pの順で所望とする略正方形状の軌跡の1辺に直交する直線上に並ぶように位置している。この状態から、固定中心線Oを中心に主羽根部材211を反時計回りに1回転させる。このとき、主羽根部材211は、二点鎖線で示すように固定中心線Oを中心とした円形状の軌跡をなす。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
一方、固定中心線Oを中心に主羽根部材211を反時計回りに1回転させると、副羽根部材221は、主羽根部材211の固定中心線Oからの延在方向に対して、移動中心線Pを中心に逆方向に4回転する。すなわち、主羽根部材211が図2、図5および図6に至り反時計回りに45°回転する過程で、副羽根部材221は時計回りに180°回転し、主羽根部材211の先端から最も進出した位置であって、副羽根部材221の半円部221aの中心Gが固定中心線Oと移動中心線Pとを結ぶ直線上に位置する。次いで、主羽根部材211が、図6から図8に至り反時計回りにさらに45°回転する過程で、副羽根部材221は時計回りにさらに180°回転し、主羽根部材211の先端から最も後退した位置であって、副羽根部材221の半円部221aの中心Gが固定中心線Oと移動中心線Pとを結ぶ直線上に位置する。次いで、主羽根部材211が、図8から図10に至り反時計回りにさらに45°回転する過程で、副羽根部材221は時計回りにさらに180°回転し、主羽根部材211の先端から最も進出した位置であって、副羽根部材221の半円部221aの中心Gが固定中心線Oと移動中心線Pとを結ぶ直線上に位置する。最後に、主羽根部材211が、図10から図12に至り反時計回りにさらに45°回転する過程で、副羽根部材221は時計回りにさらに180°回転し、主羽根部材211の先端から最も後退した位置であって、副羽根部材221の半円部221aの中心Gが固定中心線Oと移動中心線Pとを結ぶ直線上に位置する。このようにして、副羽根部材221は、主羽根部材211の1回転に対して逆方向に4回転することで、図12に示すように固定中心線Oを中心として角部を円弧状とした略正方形状の軌跡をなす。この結果、本掘削機を前方向(図1参照)に推進することで図12に示すように角部がやや円弧状の略正方形状の掘削断面の掘削孔Hを掘進することが可能になる。
On the other hand, when the
略正方形状の軌跡を得る原理構成としては、ルーロー三角形の原理が用いられる。図13は図2に示す回転機構の絶対座標系での掘削軌跡を示す図である。ここでは、中心Gを中心とした半径bの円形状とした副羽根部材221’を用いている。すなわち、図13に示すように、掘削機から見て主羽根部材211が固定中心線O(座標0,0)を中心にφ/3だけ回転する間に、副羽根部材221’が移動中心線Pを中心にφだけ主羽根部材211と逆方向に1回転するようにする。このとき、移動中心線Pから偏心量r離れた副羽根部材221の中心Gの座標は、横軸をX座標、縦軸をY座標とする絶対座標系で、O,G,Pの順で直線上に並んだ位置からの主羽根部材211の回転角をφ/3として下記数1および数2で得られる。なお、ルーロー三角形の幾何学条件から、図13にあるように副羽根部材221’の中心Gがなす略正方形状の軌跡の辺長をa’として、下記数3のごとく偏心量r=0.0774a’と求まる。この偏心量rは、略正方形状の軌跡の長辺をaとして0.06a〜0.07aの範囲が好ましく、この範囲よりも大きくすると略正方形状の辺中央部が内側に凹形状となり、小さくすると円形状の軌跡に近づくように調整することが可能である。
The principle of the Reuleau triangle is used as the principle configuration for obtaining a substantially square locus. FIG. 13 is a diagram showing excavation trajectories in the absolute coordinate system of the rotation mechanism shown in FIG. Here, a sub blade member 221 'having a circular shape with a radius b centered on the center G is used. That is, as shown in FIG. 13, while the
ここで、副羽根部材221’の半径bは、偏心量r以上(r≦b)で、かつ、固定中心線O,中心G,移動中心線Pの直線上に並んだ状態で副羽根部材221’が主羽根部材211の先端からあまり突出しないようにする。主羽根部材211の先端に移動中心線Pがある場合はb=rであるが回転軸33を設ける寸法が必要となるため、実施する寸法はb>rとなる。なお、回転軸33を主羽根部材211に設ける寸法を考慮すると、主羽根部材211の長さ(固定中心線Oからの延在長さ)Lは、L=0.5a’+bとなる。すなわち、図13に示す絶対座標系において、固定中心線Oを中心とした主羽根部材211の円形状の軌跡の四隅を、当該主羽根部材211とは逆向きで3倍の速度で回転する副羽根部材221’で掘削することがわかる。これは、主羽根部材211に副羽根部材221’を取り付けた座標系(移動座標系)においては、主羽根部材211が1回転する間に副羽根部材221’が逆方向に4回転(自転)することに相当する。
Here, the radius b of the
上述した原理構成から、本実施の形態における副羽根部材221の輪郭を設定する。副羽根部材221を円形状とした場合、主羽根部材211の回転角(φ/3)≦30°、すなわち副羽根部材221の回転角φ≦90°までは、正方形状の辺中央部は直線の軌跡をなす(図13に示す直線域)。これ以上になると、直線性を保てず円弧状の軌跡をなす。そこで、副羽根部材221の回転中心である移動中心線Pからの回転角が−90°≦φ≦90°の範囲においては、副羽根部材221の輪郭を上記半円部221aとする。
From the above-described principle configuration, the contour of the
一方、主羽根部材211の回転角(φ/3)>30°、すなわち副羽根部材221の回転角φ>90°では、直線域から外れる。この外れた範囲においても直線域の直線を延長した軌跡となるように副羽根部材221の輪郭を設定する。このため、副羽根部材221の輪郭が直線に接するようにする。そして、副羽根部材221の回転により、直線と副羽根部材221の半円部221aの中心Gとの関係が変化するので、これを図14において副羽根部材221に固定した座標系に直線を追記することで示す。なお、図14では、副羽根部材221と主羽根部材211との接合部である移動中心線Pを原点とし、副羽根部材221を15°ずつ回転したときの直線を示す。
On the other hand, when the rotation angle (φ / 3) of the
図14に示すように主羽根部材211の回転角が30°<(φ/3)≦50°、すなわち副羽根部材221の回転角が90°<φ≦150°の場合、直線との接線の包絡線は、半円部221aの一端Bを中心として、半円部221aの直径を半径とする円弧で近似されることがわかる。そして、当該円弧を左右対称として画成した輪郭が上記円弧部221bとなる。なお、φがさらに大きくなると副羽根部材221の輪郭は、もはや直線に接しなくなる。副羽根部材221の輪郭を直線(接線)の包絡線通りにすればφ≦150°で副羽根部材221の輪郭が厳密に正方形の辺に接するが、副羽根部材221の上記輪郭形状は、ルーロー三角形の原理を利用して得る正方形状としては最適な形状といえる。
As shown in FIG. 14, when the rotation angle of the
本実施の形態における回転機構は、副羽根部材221の半円部221aの中心Gが正方形状の辺中央部と対角線とにそれぞれ一致するとき以外は、正方形状の軌跡の中心(固定中心線O)と、副羽根部材221の回転中心(移動中心線P)と、副羽根部材221の輪郭が正方形状の軌跡に接する位置とが、直線上に並ぶことはない。また、本実施の形態における回転機構は、副羽根部材221に固定された座標系で、正方形状を規定する直線の包絡線に基づいて副羽根部材221の輪郭を定めているため、副羽根部材221が正方形状の軌跡から外にはみ出すことがない。
The rotation mechanism in the present embodiment is the same as the center of the square locus (fixed center line O) except that the center G of the
図15は円形状の輪郭の副羽根部材221’を用いた場合の軌跡を示す概念図であり、図16は本発明に係る副羽根部材221を用いた場合の軌跡を示す概念図である。図15では、固定中心線Oから先端までの主羽根部材211の長さを100cmとし、副羽根部材221’の半径を20cmとし、偏心量(r)を12.5cmとし、固定中心線Oから移動中心線Pまでの距離を92.5cmとする。この場合、得られる正方形状の軌跡は、辺長が200cmとなり、各辺中央部の直線域が148cmで、その両端(4隅)の26cmずつは直線でなくなる。一方、図16では、同じく固定中心線Oから先端までの主羽根部材211の長さを100cmとし、副羽根部材221の半径を20cmとし、偏心量(r)を12.5cmとし、固定中心線Oから移動中心線Pまでの距離を92.5cmとする。この場合、得られる正方形状の軌跡は、辺長が200cmとなり、4隅にほとんど丸みのない正方形状となる。この結果、図15で示す円形状の輪郭の副羽根部材221’に対して、本実施の形態における副羽根部材221では、ほぼ完全な正方形状の軌跡(掘削孔H)を得ることが可能になる。
FIG. 15 is a conceptual diagram showing a trajectory when the
このように、上述した実施の形態における回転機構3(掘削機)は、所定の固定中心線Oを中心として回転可能に設けた中心軸31と、中心軸31の径外方向に延在して設けた主羽根部材211(主掘削カッタ21)と、固定中心線Oに平行な移動中心線Pを中心として主羽根部材211に対して回転可能に設けた回転軸33と、回転軸33の径外方向に延在して回転軸33の回転に伴い主羽根部材211の先端からの突出寸法が変化する態様で設けた副羽根部材221(副掘削カッタ22)と、中心軸31を回転駆動する駆動部32と、中心軸31の1回転を回転軸33の逆方向の4回転として伝達する回転伝達機構34とを備えている。
As described above, the rotation mechanism 3 (excavator) in the above-described embodiment extends in the radially outward direction of the
そして、駆動部32の駆動力を中心軸31に伝達することによって、中心軸31が固定中心線Oを中心として回転する。このため、中心軸31に設けた主羽根部材211が固定中心線Oを中心として回転する。また、中心軸31の回転が駆動伝達部343によって回転軸33に伝達されることによって、回転軸33が移動中心線Pを中心として中心軸31と逆方向に回転する。このため、回転軸33に設けた副羽根部材221が移動中心線Pを中心として主羽根部材211と逆方向に回転する。このとき、回転伝達機構34によって、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221を逆方向に4回転する。このため、主羽根部材211が固定中心線Oを中心とした円形状の軌跡をなし、副羽根部材221が固定中心線Oを中心とした略正方形状の軌跡をなす。この結果、略正方形状の掘削断面の掘削孔Hを掘進できる。
Then, by transmitting the driving force of the driving
すなわち、固定中心線Oを中心として主羽根部材211を回転駆動して円形状の掘削断面の掘削をし、かつ、固定中心線Oを中心として公転する副羽根部材221が自転することで主羽根部材211の外側で円形状の掘削断面を拡張するように略正方形状の掘削断面の掘削をする回転機構によって成り立っている。この結果、副羽根部材221の負担が小さい単純なメカニズムによって略正方形状の掘進を行うことが可能になる。また、主羽根部材211の駆動系は従前からある回転機構であり、この回転機構に副羽根部材221の駆動系を補助的に付加しているため、低コストで信頼性の高い回転機構および掘削機を得ることが可能である。
That is, the
さらに、副羽根部材221は、半円形状の半円部221aと、当該半円部221aの各端部からそれぞれ同じ円弧をなして連続する各円弧部221bとで画成した輪郭を有し、当該輪郭内であって半円部221aの直径の中央から半円部221a側に直径と垂直な方向に所定の偏心量rを置いた回転中心Gを前記移動中心線Pに一致してある。この結果、円形状の輪郭の副羽根部材221’(図15参照)に対して、ほぼ完全な正方形状の軌跡(掘削孔H)を得ることが可能である。
Further, the
さらに、固定中心線Oを中心として主羽根部材211を回転駆動し、かつ、固定中心線Oを中心として公転する副羽根部材221が自転する回転機構であるため、副羽根部材221の駆動系である回転伝達機構34による回転の伝達を行うことで副羽根部材221を駆動して略正方形状の掘削断面の掘削を行う一方、回転伝達機構34による回転の伝達を断つことで円形状の掘削断面の掘削を行うように切り替えることが可能である。この結果、例えば1台の掘削機によって線路用トンネルの円形状の掘削断面の掘削をし、続けて駅ホーム用トンネルの略正方形状の掘削断面の掘削をし、さらに続けて線路用トンネルの円形状の掘削断面の掘削をするなど、続けて異なる断面形状のトンネルを掘削でき、その断面中心を全て固定中心線Oに合わせることができる。
Further, since the
また、副羽根部材221の主羽根部材211に対する位相角を調整することで、正方形状の辺の方向を自由に設定できる。ここで、位相角とは、主羽根部材211と副羽根部材221とを接合する回転軸33(移動中心線P)から固定中心線Oまでのベクトルに対する、主羽根部材211と副羽根部材221とを接合する回転軸33(移動中心線P)から副羽根部材221の中心Gまでのベクトルの回転角を指し、当該回転角が0となる方向が正方形状の1辺の方向である。
Further, by adjusting the phase angle of the
また、主羽根部材211は十文字形状に配置されているため、掘削面にあたるカッタヘッドの面積が過大にならないため、掘削土を胴部1の内部に取り込むための開口面積を十分に確保することができる。
Further, since the
また、中心軸31が固定中心線O上でその軸心がずれることなく回転するため、中心軸31をさらに前方向に延長した先端にロックオーガーなどの円形ドリルを設けた掘削を併用することができる。この結果、掘削に先駆けて削岩を行うことが可能になり、主掘削カッタ21や副掘削カッタ22の負荷を軽減できる。
Further, since the
また、上記回転機構3は、固定中心線Oを中心として主羽根部材211を回転駆動し、かつ、主羽根部材211に対して移動中心線Pを中心として副羽根部材221を回転駆動する構成である。このため、従前の略正方形状の軌跡をなすようにルーロー三角形の外幅を一辺とする正方形枠にルーロー三角形状の軸を支持して回転させる必要がない。すなわち、枠体が必要ない。このため、掘進した掘削孔Hの断面形状に対して、掘削機の胴部1の前面視の輪郭を小さく形成することが可能になる。この結果、掘削カッタが先行して掘進した掘削孔Hに胴部1が通過できるので、略正方形状の掘削断面の掘削孔Hの掘進を行う掘削機を得ることが可能になる。さらに、中心軸31が固定中心線O上でその軸心がずれることなく回転するため、回転ぶれや振動を低減することが可能になる。また、中心軸31と回転軸33との回転の伝達に従前の自在継手を要することがないので、自在継手に係るコストを低減することが可能になる。また、上記回転機構3は、固定中心線Oを中心として主羽根部材211を回転駆動し、かつ、固定中心線Oを中心として副羽根部材221を公転駆動する回転機構である。このため、従前のごとくスイングアームを用いた複雑な構成にすることがなく、製造コストを低減することが可能である。すなわち、上記回転機構3(掘削機)は、簡素な機構で略正方形状の掘削断面の掘削孔Hを掘進するため、故障が起こり難く信頼性が高く、コストを低減することが可能である。
The
ところで、図17および図18は回転伝達機構34の他の例を示している。ここでの回転伝達機構34は、第一係合部341、第二係合部342および駆動伝達部345を有している。第一係合部341は、移動中心線Pを中心とした外周部341aを有して円盤状に形成してあり、当該移動中心線Pを中心に回転するように各回転軸33の後端にそれぞれ固定してある。第二係合部342は、固定中心線Oを中心とした外周部342aを有し、かつ、中心軸31を回転可能に内挿して胴部1に固定してある。駆動伝達部345は、第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aに係合して中心軸31の回転を回転軸33の回転として伝達する。この駆動伝達部345は、回転軸345Aと、第三係合部345Bとで構成してある。回転軸345Aは、固定中心線Oおよび移動中心線Pと平行な中心線Sを中心として主羽根部材211に回転可能に設けてある。回転軸345Aは、主羽根部材211に貫通した後端が主羽根部材211の後方に延出して設けてある。なお、回転軸345Aは、図18に示すように固定中心線Oから相反する方向に延在した一文字形状の主羽根部材211に2つ設けてある。第三係合部345Bは、中心線Sを中心とした外周部345Baを有して円盤状に形成してあり、当該中心線Sを中心に回転するように各回転軸345Aの後端にそれぞれ固定してある。この第三係合部345Bは、外周部345Baを第一係合部341の外周部341aおよび第二係合部342の外周部342aに係合してある(例えば、歯車の噛合による係合)。なお、第一係合部341の外周部341a、第二係合部342の外周部342a、第三係合部345Bの外周部345Baの係合は、高摩擦材などを介して接触滑りが防止された係合であってもよい。
17 and 18 show other examples of the
このような他の回転伝達機構34であっても、上述した回転伝達機構34と同様に、回転軸33に設けた副羽根部材221を、移動中心線Pを中心として主羽根部材211と逆方向に回転させ、主羽根部材211の1回転に対して副羽根部材221を逆方向に4回転させる。すなわち、主羽根部材211が固定中心線Oを中心とした円形状の軌跡をなし、副羽根部材221が固定中心線Oを中心とした略正方形状の軌跡をなし、略正方形状の掘削断面の掘削孔Hを掘進できる。
Even in such other
ところで、上記構成の掘削機において、中心軸31を複数並設し、隣接する相互の掘削カッタの回転軌跡が前面視で重複する態様で隣接する相互の掘削カッタの位置を固定中心線Oの軸方向でずらして配置する。このように構成すれば、略正方形状の掘削断面を一連に連続した略長方形状の掘削断面の掘削孔を得ることが可能になる。また、中心軸31を複数並設し、隣接する相互の掘削カッタの回転軌跡を前面視で重複する態様で配置する場合、隣接する各掘削カッタを固定中心線Oの軸方向で並べて同一面上に配置しつつ、隣接する各中心軸31を逆方向に回転駆動し、掘削カッタが干渉しないように回転機構に例えば45°の位相差を設ける。さらに、同様にして従前の円形状の掘削断面と略正方形状の掘削断面を一連に連続した掘削断面の掘削孔も得ることが可能である。
By the way, in the excavator having the above-described configuration, a plurality of
また、上述した実施の形態では、略正方形状の軌跡をなす回転機構3および略正方形状の掘削断面の掘削孔を得る掘削機について説明したが、当該回転機構3の原理を応用して略正多角形状の軌跡をなす回転機構および略正多角形状の掘削断面の掘削孔を得る掘削機とすることもできる。具体的には、略正n角形状(n≧3)の軌跡および掘削孔とする場合、絶対座標系において主羽根部材と逆方向に(n−1)倍の速度で副羽根部材を回転させる。偏心量については、所望とする正n角形の寸法から適宜求める。
In the above-described embodiment, the
なお、上述した実施の形態では、回転機構3を掘削機に適用した例で説明しているが、上記回転機構3は掘削機に限るものではない。例えば略矩形状の軌跡をなす上記回転機構3の他の用途として、地中連続壁などで略矩形状の掘削断面の掘削に用いたり、セメントなどの硬化材を地盤中に注入する地盤改良で地盤を硬化材とともに混練り攪拌するときに用いたり、あるいは工作物の略矩形状の切削に用いたり、地盤以外の混練り物製造の攪拌に用いたりするなど、様々な用途が考えられる。すなわち、地盤改良や混練り攪拌に上記回転機構3を用いる場合には、各羽根部材が攪拌羽根となる。また、切削に上記回転機構3を用いる場合には、各羽根部材に切削刃を設けて切削カッタとなる。したがって、本発明の実施の形態での掘削は、攪拌や切削を含む意味で用いている。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上述した実施の形態における回転機構3では、ほぼ完全な正方形状の軌跡が得られるため、入隅部分を清掃する清掃機にも用いることが可能である。ここで清掃とは、刷毛などによる拭き掃除、掃除機などによる吸引、雑巾などによる拭き掃除を指す。すなわち、回転機構3は、建物の窓ガラス拭きや車のフロントガラスへのワイパー、床の清掃などに置いて角部まできちんと対応できる機構に用いられる。また、例えば表面処理作業としてのコーティングや塗装にも適用できる。また、建設工事において、床コンクリート打設後のコテ均し機にも適用できる。
In addition, since the
1 胴部
21 主掘削カッタ
211 主羽根部材
22 副掘削カッタ
221 副羽根部材
221a 半円部
221b 円弧部
3 回転機構
31 中心軸
32 駆動部
33 回転軸
34 回転伝達機構
341 第一係合部
341a 外周部
342 第二係合部
342a 外周部
343 駆動伝達部
345 駆動伝達部
345A 回転軸
345B 第三係合部
345Ba 外周部
a 略正方形状の辺長
b 副羽根部材の半径
D 第一係合部の外周部直径
G 副羽根部材の半円部の中心
H 掘削孔
O 固定中心線
P 移動中心線
r 偏心量
s 中心線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記中心軸の径外方向に延在して設けた主羽根部材と、
前記固定中心線に平行な移動中心線を中心として前記主羽根部材に対して回転可能に設けた回転軸と、
前記回転軸の径外方向に延在して当該回転軸の回転に伴い前記主羽根部材の先端からの突出寸法が変化する態様で設けた副羽根部材と、
前記中心軸を回転駆動する駆動部と、
前記中心軸の回転を回転軸の回転として伝達しつつ前記主羽根部材の1回転に対して前記副羽根部材を逆方向に4回転させる回転伝達機構と
を備え、
前記副羽根部材は、半円形状の半円部と、当該半円部の各端部からそれぞれ同じ円弧をなして連続する各円弧部とで画成した輪郭を有し、当該輪郭内であって前記半円部の直径の中央から半円部側に直径と垂直な方向に所定の偏心量を置いた回転中心を前記移動中心線に一致してあることを特徴とする回転機構。 A central axis provided rotatably about a predetermined fixed center line;
A main blade member provided extending in a radially outward direction of the central axis;
A rotating shaft provided to be rotatable with respect to the main blade member around a moving center line parallel to the fixed center line;
A sub-blade member that extends in a radially outward direction of the rotary shaft and is provided in such a manner that the projecting dimension from the tip of the main blade member changes as the rotary shaft rotates,
A drive unit that rotationally drives the central axis;
A rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the central shaft as rotation of the rotation shaft while rotating the sub blade member four times in the opposite direction with respect to one rotation of the main blade member;
The sub-blade member has a contour defined by a semicircular semicircular portion and each circular arc portion that continues from the respective end portions of the semicircular portion so as to form the same circular arc. And a rotation center having a predetermined eccentric amount in a direction perpendicular to the diameter from the center of the diameter of the semicircular portion to the semicircular portion side is aligned with the movement center line.
前記第二係合部を支持するとともに前記駆動部を内部に配置した筒状の胴部と、
前記主羽根部材にカッタを配設した主掘削カッタと、
前記副羽根部材にカッタを配設した副掘削カッタと
を備えたことを特徴とする掘削機。 Using the rotation mechanism according to claim 1,
A cylindrical body portion that supports the second engaging portion and has the driving portion disposed therein,
A main excavation cutter in which a cutter is disposed on the main blade member;
An excavator comprising: a sub-excavation cutter in which a cutter is disposed on the sub-blade member.
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JP2006027575A JP2007205106A (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Rotating mechanism and excavator |
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2006
- 2006-02-03 JP JP2006027575A patent/JP2007205106A/en active Pending
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