JP2522595B2 - 地盤掘削機用ホ―スの巻取繰出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、ハイドロフレーズ掘削機などの地盤掘削
機用ホースの巻取繰出し装置に関する。

《従来の技術》 ハイドロフレーズ掘削機には、掘削ズリの排出用の排
泥ホースが接続され、この排泥ホースは、ハイドロフレ
ーズ掘削機の下降及び上昇に連動して地表部に配置され
た巻取ドラムに巻き取ったり、繰出すよう制御する必要
がある。

このような用途に用いられるホースの巻取繰出し装置
として、例えば実公昭61−41728号公報に開示されてい
る装置がある。

この装置は、ホースの先端が接続され、一端が外部に
接続される中空回転軸を有する巻取ドラムと、この巻取
ドラムを回転させる駆動機構とから概略構成されたシー
ルド掘進機用のものであるが、ハイドロフレーズ掘削機
に用いることも可能である。

しかしながら、この公報に示されている装置をハイド
ロフレーズ掘削機に適用する際には、以下の技術的課題
があった。

《発明が解決しようとする課題》 すなわち、上記公報に開示されている装置では、巻取
ドラムの駆動機構が巻取ドラムの外周に接触するローラ
で構成されているが、巻取ドラムに巻き取られる排泥ホ
ースが接続される部分がほぼ水平に延びるシールド掘進
機では、巻取抵抗が比較的小さいので余り問題がないも
のの、排泥ホースが掘削溝の部分でほぼ直角に曲げられ
るハイドロフレーズ掘削機では、巻取抵抗が大きくな
り、巻取ドラムとローラとの摩擦力だけでは巻取ドラム
の回転が円滑に行われない。

また、これ以外に、ハイドロフレーズ掘削機では、巻
取ドラムによる排泥ホースの巻取ないし繰出し量と、ハ
イドロフレーズ掘削機の上昇ないしは下降量とを正確に
同期させることは非常に難しく、これらの同期が崩れた
ときには、ホースに大きな引っ張り荷重が加り、切断も
しくは変形するなど、ホースに対する悪影響が大きい。

この発明は以上の問題を解決するもので、ホースの円
滑な巻取ないしは繰出しが可能であって、かつ、ホース
に対して過度のテンションが加わることを防止し、ホー
スの安全性が得られるようにした地盤掘削機用ホースの
巻取繰出し装置を提供することを目的としている。

《課題を解決するための手段》 前記目的を達成するため、この発明は、ホースの先端
が接続され、一端が外部に接続される中空回転軸を備え
た巻取ドラムと、この巻取ドラムの回転駆動モータと、
この駆動モータと前記巻取ドラムのそれぞれに設けられ
たスプロケット間に懸架されて前記駆動モータの回転動
力を前記巻取ドラム側に伝達する巻掛動力伝達機構と、
この巻掛動力伝達機構に加わる荷重を検出するセンサー
と、このセンサーの検出荷重が設定荷重を上回ったとき
に前記駆動モータを所定時間逆転させる制御回路とを備
えたことを特徴とする。

《作 用》 以上の構成によれば、巻取ドラムの回転軸に対して、
駆動モータの回転力が巻掛動力伝達機構を介して直線伝
達されるので、排泥ホースの巻き取り抵抗が大きくなっ
ても巻取ドラムの円滑な駆動が確保される。

また、巻掛動力伝達機構には、これに加わる加重を検
出するセンサーが設けられ、このセンサーの検出値が所
定値以上になると駆動モータが逆転して、ホースを自動
的に所定長さ繰出し、ホースに対する過度の引っ張り荷
重を緩和する。

《実 施 例》 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第４図はこの発明にかかる地盤掘削機用
ホースの巻取繰出し装置を示すものである。

同図における巻取繰出し装置は、本発明をハイドロフ
レーズ掘削機に適用したもので、地表部において掘削溝
Ａに隣接して設置される基台１と、基台１上の一方側に
あって、矩形状に枠組みされたフレーム２と、フレーム
２の内側に回転自在に設けられ、かつ前記掘削溝Ａ内に
垂設された排泥用のホースＨに接続し、これの巻取及び
繰り出しを行う巻取ドラム３と、基台１の他方側にあっ
て、前記掘削溝Ａに近い位置に配置されて前記ホースＨ
を巻取ドラム３側に水平ガイドするガイド用ドラム４を
備えている。

巻取ドラム３は、中空のドラム回転軸５と、このドラ
ム回転軸５の両側に固定されたリング状のフランジ６と
からなっている。

ドラム回転軸５の外径は、前記ホースＨの最小曲げ寸
法に応じて折れ曲がりのない最小の径以上に設定されて
いるとともに、その外周にはホース接続用ジョイント部
７が斜めに突設され、このジョイント部７に前記ホース
Ｈの先端を接続している。

また、ドラム回転軸５の回転中心は、前記フレーム２
の一側部両側に回動可能に配置されたアーム８の自由端
に軸受９を介して回転自在に軸受されている。

なお、一方の軸受９はスイベルジョイントを構成し、
この部分に排泥管10を接続することによりドラム回転軸
５を介してホースＨを排泥管10に連通させている。

さらに、前記フランジ６の下部両側は、基台１上に揺
動可能に設けた複数のガイドローラ11に接し、これに支
持されている。

また、前記フレーム２の内側には、ドラム駆動用のモ
ータ12が配置され、これの出力軸に設けたスプロケット
13と、前記ドラム回転軸５の回転中心と同軸上に設けた
スプロケット14間にチェーン15（巻掛動力伝達機構）を
懸架し、前記駆動モータ12の正逆回転駆動によって巻取
ドラム３を正逆方向に回転し、ドラム回転軸５に対する
ホースＨの巻取と繰出しを行っている。

前記チェーン15には、テンション検出装置が設けられ
ている。

このテンション検出装置は、フレーム２の上部側に揺
動可能に懸垂され、チェーン15の中間位置に噛合したテ
ンション検出用スプロケット16と、一端をスプロケット
16に接続し、かつ他端をフレーム２の下部側に接続され
てスプロケット16を所定の付勢力ｗで常時チェーン15側
を押し付け、チェーン15に所定の撓み量ａの撓みを与え
る荷重計17と、荷重計17に設けられたリミットスイッチ
18とを備えている。

そして、前記チェーン15が張り、すなわち巻取ドラム
３に加わる荷重が所定の値をこえ、チェーン15に大きな
荷重Ｐが働くとスプロケット16が上昇してリミットスイ
ッチ18がONし、また荷重Ｐが小さくなるとリミットスイ
ッチ18はOFFする。

一方、前記駆動モータ12用の駆動回路は、正逆転駆動
回路12aに接続され、手動操作の正転スイッチSW1および
逆転スイッチSW2のON動作によってそれぞれ正逆転駆動
される。

そして、この駆動回路12aには、前記リミットスイッ
チ18のON動作によって、起動するタイマー12bが接続さ
れ、モータ12が正転（この場合、正転を一担停止させ
る）か或いは停止しているかのいずれの状態であって
も、駆動回路12aはタイマー12bの起動中にモータ12を逆
転させ、前記タイマー12bのタイムアップによって現状
に復帰する。

したがって、リミットスイッチ18がONすればホースＨ
は所定長さ繰り出され、過度の引っ張り荷重が除去され
るのである。

つまり、モータ12が停止している状態でハイドロフレ
ーズ掘削機が下降すると、ホースＨに過度のテンション
が加わるとともに、これとは逆にモータ12を正転させて
いる状態でハイドロフレーズ掘削機の上昇動作より早い
巻取速度でホースＨを巻き取ると、ホースＨに過度のテ
ンションが加わるのであるが、いずれの場合であっても
過度のテンションが加わった状態ではモータ12はその状
態如何にかかわらず自動的に逆転してテンションを一定
の値に引き戻し、ホースＨに過度な荷重が加わることを
未然に防止するのである。

なお、チェーン15に加わる荷重Ｐは、チェーン15の撓
み量a,両スプロケット13,14間の距離ｂ及び両スプロケ
ット13,14間におけるテンション検出装置の取り付け位
置c:dに応じて荷重計17に加わる荷重ｗに換算できるの
で、チェーン15に加わる最大荷重Ｐに応じて荷重計17に
加わる最大荷重が設定でき、この制定荷重を越えるとリ
ミットスイッチをONさせれば良い。

ちなみに、現状ではチェーン15に加わる最大荷重Ｐを
2500kgとすると、荷重計17に加わる荷重は460kgとなる
ので、これを上回った状態でリミットスイッチ18をONす
るように設定すればよい。

また、タイマー12bの設定時間を約１秒に設定する
と、ホースＨは約30cm繰り出されることになり、この程
度の繰出し量で過荷重は取り除かれるが、除去されない
場合には、リミットスイッチ18のON状態によって再びタ
イマー12bが起動するので、結局は過荷重が除去される
まで繰出し動作が自動的に継続されることになる。

次に、前記ガイド用ドラム４について説明する。

このガイド用ドラム４は、基台１の他側部上にあっ
て、前記巻取ドラム３のトラバース方向に移動可能に配
置された移動テーブル20上に回転可能に配置されたもの
である。

移動テーブル20は、基台１上のトラバース方向に固定
配置されたガイドレール21上を転動する２対の車輪22を
下部に設け、上部に前記ガイド用ドラム４を回転自在に
軸支した一対の縦フレーム23を立設したものである。そ
して、前記移動テーブル20の掘削溝Ａ側の端部にはガイ
ドローラ24が回転自在に設けられ、ガイド用ドラム４に
導かれるホースＨの側部に接している。また、縦フレー
ム23の上端23aは、前記ホースＨをガイド用ドラム４に
導き入れるために上方に拡開している。

前記ガイド用ドラム４の外周は前記ホースＨの曲がり
の最小半径以上の径であり、かつホースＨの外径に相当
する幅寸法に設定されたドラム本体4aと、ドラム本体4a
の両側に一体に設けた脱落防止用リング4bとからなって
いる。

さらに、前記移動テーブル20の下部にはこれの移動機
構が設けられている。

この移動機構は、基台１上に固定されて正逆回転する
駆動モータ25と、この駆動モータ25にスプロケット26,2
7及びチェーン28を介して回転動力を伝達され、かつ前
記ガイドレール21と平行に配置されて両端を基台１側に
軸支されたネジ棒29と、移動テーブル20の下面に固定配
置されてこのネジ棒29に螺合してネジ送り方向に移動す
る雌ネジ部30とからなっている。

したがって、前記駆動モータ25の正逆転駆動によって
前記ガイド用ドラム４は巻取ドラム３のトラバース方向
に移動しつつ、ホースＨの移動によって転動し、ホース
Ｈを巻取ドラム３の外周に搬送し、これにより巻取ドラ
ム３の外周にホースＨを整列状態に巻き取ることができ
る。

なお、このトラバース駆動は、ホースＨの径が太く、
しかも巻取及び繰出し動作は比較的ゆっくりしているの
で、作業員の目視によってトラバース方向を判断し、手
動スイッチ操作によって移動をおこなわせるようにして
も良いし、前記巻取ドラムの正逆転駆動に連動させて自
動的にトラバースを行うようにしても良い。

また、前記ガイドドラム４およびその移動テーブル20
などは、必ずしも必要とせず、巻取繰出し装置の巻取ド
ラム３を掘削溝Ａに近接設置し、排泥ホースＨを直接掘
削溝Ａ内に落とし込むようにしてもよい。

《発明の効果》 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明
による地盤掘削機用ホースの巻取繰出し装置にあって
は、巻取ドラムを巻掛動力伝達機構を介して直接駆動す
るようにしたので、排泥ホースの巻取抵抗が大きくなっ
ても、その巻取が円滑に行えるとともに、センサーによ
って巻掛動力伝達機構に加わる荷重を検出し、この検出
値が所定値以上になると、駆動モータが逆転して、ホー
スを自動的に所定長さ繰出し、ホースに対する過度の引
っ張り荷重を緩和するため、ホースの安全性を十分に確
保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる地盤掘削機用ホースの巻取繰
出し装置を示す正面図、第２図は同平面図、第３図は側
面図、第４図は巻取ドラムの駆動及びテンション検出装
置を示す説明図である。 ３……巻取ドラム 12……駆動モータ 12a……正逆転駆動回路 12b……タイマー 13,14……スプロケット 15……チェーン（巻掛動力伝達機構） 16……テンションスプロケット 17……荷重計 18……リミットスイッチ（センサー） Ｈ……ホース

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホースの先端が接続され、一端が外部に接
   続される中空回転軸を備えた巻取ドラムと、この巻取ド
   ラムの回転駆動モータと、この駆動モータと前記巻取ド
   ラムのそれぞれに設けられたスプロケット間に懸架され
   て前記駆動モータの回転動力を前記巻取ドラム側に伝達
   する巻掛動力伝達機構と、この巻掛動力伝達機構に加わ
   る荷重を検出するセンサーと、このセンサーの検出荷重
   が設定荷重を上回ったときに前記駆動モータを所定時間
   逆転させる制御回路とを備えたことを特徴とする地盤掘
   削機用ホースの巻取繰出し装置。