JP3140325B2 - 台車の牽送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、資材を積載する台車
を牽引もしくは押すことによって、上記台車を軌道に沿
って走行させるための牽送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の牽送装置としては図３に
示すものがある。この牽送装置Ａは、シールド工法にお
いて使用されるものである。シールド工法においては、
立坑からシールド機を発進させて、地中に坑道を形成す
る。この種の建設工事では多くの作業が輻輳して行われ
るので、資材を搬送する台車５２が走行する軌道５１
は、他の建設機械の走行あるいは他の作業の邪魔になら
ないように地面上あるいは坑道の路盤上に敷設されてい
る。そして、台車５２を牽引する牽送装置Ａもこの軌道
５１上を走行する。

【０００３】牽送装置Ａは、台車５２を牽引もしくは押
すことによって地上または坑道に敷設された軌道５１上
を走行させ、上記台車５２に積載されている建設資材と
してのセグメント５７を運搬する。

【０００４】上記牽送装置Ａは、軌道５１上に配置され
た走行車輪５３,５４と、車輪５３,５４を軸支する基台
５５を備えている。この基台５５には、モータ５８とバ
ッテリー５９を含んでいる駆動装置５６が搭載されてい
る。この駆動装置５６は上記走行車輪５３を駆動して軌
道５１上を走行させるものである。車輪５３の回転力は
チェーン６０で車輪５４に伝達される。この牽送装置Ａ
は、車輪５３を駆動装置５６で直接に駆動する直接車輪
駆動方式を採用している。

【０００５】また、今一つの牽送装置としては、図４に
示すラック・ピニオン方式を採用したものがある。この
牽送装置Ｂは、基台６５と、この基台６５に軸支されて
おり軌道６１に沿って敷設したラック６２に噛合するピ
ニオン６３とを有している。ピニオン６３は、基台６５
に固定されている駆動装置６６によって回転駆動され
る。ピニオン６３が回転することによって、牽送装置Ｂ
が軌道６１に沿って走行する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記前者の
直接車輪駆動方式の牽送装置Ａは、走行車輪５３と軌道
５１の摩擦力によって力を伝達するので、牽送装置Ａの
重量が牽引する重量(台車５２とセグメントを加えた重
量)よりも軽いと走行車輪５３が軌道５１上でスリップ
して牽引できなくなる。したがって、牽送装置Ａの重量
を台車５２の重量よりも十分に重くしなければならない
という制約がある。

【０００７】また、図３(Ａ)に示すように、牽送装置Ａ
が台車５２を押しているときに、基台５５を支える前車
輪５３を支点とするモーメントＭ１が生じて、牽送装置
Ａの後部Ａ１が持ち上がり、台車５２を押す力が失われ
てしまうことや脱輪してしまうことがある。また、図３
(Ｂ)に示すように、牽送装置Ａが台車５２を牽引してい
るときに、基台５５を支える後車輪５４を支点とするモ
ーメントＭ２が生じて、牽送装置Ａの前部Ａ２が持ち上
がり、台車５２を牽引する力が失われてしまうことや脱
輪してしまうことがある。この牽送装置Ａの持ち上がり
は、特に、台車５２に大きな重量の資材を搭載した場合
に起こり易い。

【０００８】上記牽送装置Ａの持ち上がりの原因になる
モーメントは、走行車輪５３，５４の車軸の高さが、台
車５２と牽送装置Ａとの連結位置Ｐ１の高さと一致して
いない場合に発生する。上記高さが一致していることは
稀であり、ほとんどの場合には上記高さは一致していな
い。

【０００９】一方、後者のラックピニオン方式の牽送装
置Ｂは、ラック６２とピニオン６３が噛合しているの
で、スリップを生じることがなく力を伝達できる。従っ
て、牽送装置Ｂの重量が台車６５の重量よりも小さくて
も牽送力を発揮できる。

【００１０】しかし、この牽送装置Ｂも、牽送装置Ｂで
台車６７を押しているときに、図４に示すように牽送装
置Ｂの基台６５を支える前輪軸６８を支点とするモーメ
ントＭ３が生じて、牽送装置Ｂの後部Ｂ１が持ち上がっ
て、ピニオンがラックから離脱して、押す力が消失した
り脱輪したりすることがある。逆に、牽送装置Ｂで台車
６７を牽引しているときには、上記後輪軸６９を支点と
するモーメントが生じて、牽送装置Ｂの前部Ｂ２が持ち
上がって、ピニオンがラックから離脱して、牽引力が消
失したり脱輪したりすることがある。上記牽送装置Ｂの
持ち上がりの原因になるモーメントは、ピニオン６３の
回転軸６３ａの高さが、台車６７と牽送装置Ｂとの連結
位置Ｐ２の高さと異なる場合に発生する。上記高さが一
致していることは稀であり、ほとんどの場合には上記高
さは一致していない。上記牽送装置Ｂの持ち上がりは、
台車６７の搭載重量が大きくて牽送重量が増大した場合
に起こり易い。

【００１１】そこで、従来は、牽送装置の基台に上記モ
ーメントが発生しても持ち上がりが起こらないような十
分な重量を持っている重りを搭載して、上述の牽送装置
の持ち上がりを防止している。あるいは、上記重りに替
えて、重心が移動自在な特殊な重り装置を設けて、上記
持ち上がりを防止している。このような重りもしくは重
り装置は、消費エネルギーの大幅な増加と大型化を招く
問題がある。

【００１２】そこで、本発明の目的は、牽送重量が自重
よりも重くても台車を牽送することができる上に、牽送
重量および台車との連結位置の高さがどのような値であ
っても、重心を移動させる手段無しで、軌道からの持ち
上がりや脱輪を防止できる牽送装置を提供することにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の台車の牽送装置は、資材を積載す
る台車を牽引あるいは押して所定の場所に敷設された軌
道上を走行させて上記台車に資材を搬送させる台車の牽
送装置において、一端と他端が上記軌道の始点と終点に
固定されていて、上記軌道に沿って設けられている鎖ベ
ルトと、上記軌道上に配置されて軌道上を走行させられ
る一対の前車輪と後車輪を軸支している基台と、上記前
車輪と後車輪の間の位置で上記基台に回転自在に軸支さ
れていて、上記鎖ベルトを上にして上記鎖ベルトに噛合
する主鎖歯車と、上記基台に固定されており、上記主鎖
歯車に回転力を与える駆動装置と、上記基台に固定され
ており、上記台車に対する連結装置とを備えていること
を特徴としている。

【００１４】また、請求項２の発明の台車の牽送装置
は、請求項１に記載の台車の牽送装置において、上記基
台に主鎖歯車と同一面内の下方に２個の案内歯車を備
え、上記鎖ベルトを上記主鎖歯車の上側に掛けわたすと
共に上記２個の案内歯車の下側に掛けわたしていること
を特徴としている。

【００１５】

【作用】請求項１の発明の上記牽送装置は、基台に固定
されている駆動装置が主鎖歯車を回転させる。すると、
主鎖歯車は鎖ベルトを回転方向に移動させる。鎖ベルト
が主鎖歯車に対して軌道方向に移動することによって、
基台は前車輪および後車輪とともに軌道上を走行する。

【００１６】基台に固定されている連結装置で基台に台
車を連結すれば、この牽送装置で台車を牽引もしくは押
すことによって台車で資材を搬送することができる。

【００１７】この発明の牽送装置は、鎖ベルトを主鎖歯
車の上側に噛合わせながら主鎖歯車を回転させて駆動力
を得ているので、牽送重量が自重よりも重くても台車を
牽送することができる。

【００１８】また、この発明の牽送装置は、基台に主鎖
歯車が軸支されていて、主鎖歯車は鎖ベルトを上にして
鎖ベルトに噛合している。従って、牽送荷重が大きくて
牽送装置を持ち上げるモーメントが発生しても主鎖歯車
が鎖ベルトから離脱することがない。さらに、この持ち
上げモーメントは、鎖ベルトに弛みがなくなると、主鎖
歯車から延びている鎖ベルトを軌道に向かって引っ張る
張力を発生させる。この鎖ベルトに生じた張力は、主鎖
歯車を軌道に向かわせる力になる。従って、この発明に
よれば、上記持ち上げモーメントが生じたときに、主鎖
歯車を軌道に向かわせる張力を鎖ベルトに発生させるこ
とができるから、基台の持ち上がりを未然に防止するこ
とができる。

【００１９】したがって、この発明によれば、牽送重量
および台車との連結位置の高さがどのような値であって
も、重心を移動させる手段無しで、軌道から持ち上がっ
て牽引力や押す力が消失することがなく、さらに、脱輪
を防止できる。

【００２０】また、請求項２の台車の牽送装置によれ
ば、２個の案内鎖歯車が、鎖ベルトを下にして鎖ベルト
に噛合している。この案内鎖歯車は、主鎖歯車によって
持ち上げられた鎖ベルトを主鎖歯車の両側で軌道に沿う
ように案内する。

【００２１】したがって、請求項２の発明によれば、主
鎖歯車から延びている鎖ベルトを主鎖歯車の両側で強制
的に確実に軌道に沿わせることができる。したがって、
軌道から鎖ベルトが浮き上がることを防止できる。した
がって、鎖ベルトが、軌道に交差する他の運搬作業を邪
魔することを防止できる。さらに、上記案内鎖歯車の存
在によって、主鎖歯車に対する鎖ベルトの噛合を確実に
することができる。しかも、上記案内鎖歯車は、上記主
鎖歯車からの鎖ベルトを最短距離で軌道に案内すること
ができる。すなわち、案内鎖歯車は、主鎖歯車からの鎖
ベルトを軌道に対して垂直に案内することができる。従
って、主鎖歯車からの鎖ベルトに発生する張力の略全部
を主鎖歯車を軌道に向かって引っ張る力にすることがで
きる。したがって、請求項２の発明によれば、軌道から
の持ち上がりや脱輪を一層確実に防止できる。

【００２２】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。

【００２３】図１にこの発明の台車の牽送装置の実施例
を示す。この実施例は、資材を積載する台車Ｄを牽引あ
るいは押して所定の場所に敷設された軌道１上を走行さ
せて台車Ｄに資材を搬送させる牽送装置Ｅである。図１
(Ａ)に示すように、上記軌道１は、平行に配置されてい
るレール３１と３２と、このレール３１と３２と地面Ｚ
との間に配置されている横木３４と、レール３１と３２
の間の略中央に配置されている支持板３５を備えてい
る。

【００２４】この牽送装置Ｅは、支持板３５上に支持板
３５に沿って設けられている鎖ベルト２を有している。
上記鎖ベルト２は、一端２Ａと他端２Ｂが鎖ベルト固定
具２７と２８で支持板３５の始点３５Ａと終点３５Ｂに
固定されている。また、この牽送装置Ｅは、基台３を有
しており、基台３には前車輪５と後車輪６が軸支されて
いる。図１(Ａ)および図２に示すように、前車輪５と後
車輪６は、鎖ベルト２を挟んで軌道１上に配置されてお
り、軌道１上を走行させられるようになっている。

【００２５】上記基台３は、枠体１０と枠体１０の下面
に固定されている車輪台１１，１２と歯車台１３を備え
ている。上記前車輪５と後車輪６は車輪台１１と１２に
軸支されている。上記基台３の上面３Ａのうちの軌道方
向やや後方の位置には、変速機７が固定されており、こ
の変速機７には主鎖歯車８が軸支されている。この主鎖
歯車８は鎖ベルト２を上にして鎖ベルト２に噛合してい
る。

【００２６】上記基台３の歯車台１３の下面に固定され
ているブラケット１５と１６には、案内鎖歯車１７と１
８が軸支されている。この案内鎖歯車１７と１８は、主
鎖歯車８の回転面と同一平面内にかつ主鎖歯車８の軸８
Ａよりも下方でブラケット１５と１６に軸支されてい
る。また、上記案内鎖歯車１７の軸１７Ａと案内鎖歯車
１８の軸１８Ａは、上記前車輪５および後車輪６の車軸
５Ａおよび６Ａよりも下方に位置し、鎖ベルトを支持板
３５から高く持ち上がらないようにしている。また、上
記案内鎖歯車１７の軸１７Ａと案内鎖歯車１８の軸１８
Ａは、上記主鎖歯車８の軸８Ａに対して軌道方向前方と
後方に所定の寸法だけ位置ズレしている。そして、上記
１対の案内鎖歯車１７と１８は、主鎖歯車８から下方に
延在している鎖ベルト２を下にして鎖ベルト２に噛合し
ている。そして、上記鎖ベルト２は案内鎖歯車１７から
軌道１に沿って軌道方向前方に延びている一方、鎖ベル
ト２は案内鎖歯車１８から軌道１に沿って軌道方向後方
に延びている。

【００２７】図１(Ａ)に示すように、上記変速機７には
モータ２０が接続されている。このモータ２０は基台３
の上面３Ａに固定されている。モータ２０は、基台３に
搭載されているバッテリー２４に接続されており、この
バッテリー２４から電力を得て、変速機７を介して主鎖
歯車８に回転力を与える。上記モータ２０とバッテリー
２４と変速機７が駆動装置を構成している。尚、電力源
は必ずしもバッテリーからでなくてもよく、軌道１に沿
って配された電力線から得てもよい。

【００２８】また、上記基台３の上面３Ａのうちの軌道
方向中央よりもやや前方の位置にはブラケット２１を介
して連結装置２２が軸支されている。この連結装置２２
は、シリンダ部２２Ａとシリンダ部２２Ａの先端に軸支
されたカム腕２２Ｂを有している。このカム腕２２Ｂ
は、折れ曲がり部２２Ｂ−１が枠体１０に軸支されてい
る。また、カム腕２２Ｂの先端にはピン２３が上向きに
固定されている。このピン２３は、シリンダ部２２Ａが
収縮したときに、台車Ｄの軌道方向後端に固定されてい
る被連結部２５に係合して、牽送装置Ｅを台車Ｄに連結
できるようになっている。そして、シリンダ部２２Ａを
伸長させることによって、ピン２３を被連結部２５から
離脱できるようになっている。

【００２９】上記牽送装置Ｅは、基台３に固定されてい
るモータ２０が変速機７を介して主鎖歯車８を回転させ
る。すると、主鎖歯車８は鎖ベルト２に沿って回転方向
に移動する。すると、鎖ベルト２を下にして鎖ベルト２
に噛合している一対の案内鎖歯車１７と１８は、持ち上
げられる状態の鎖ベルト２を主鎖歯車８の両側で軌道１
に沿うように案内する。主鎖歯車８と案内鎖歯車１７と
１８とが、両端を固定された鎖ベルト２に対して軌道方
向に移動することによって、その反作用として基台３は
前車輪５および後車輪６とともに軌道１上を走行する。

【００３０】基台３に固定されている連結装置２２のシ
リンダ部２２Ａを収縮させて、ピン２３と被連結部２５
との係合によって、基台３に台車Ｄを連結すれば、この
牽送装置Ｅで台車Ｄを牽引もしくは押すことによって台
車Ｄで資材を搬送することができる。

【００３１】この実施例の牽送装置Ｅは、主鎖歯車８，
案内鎖歯車１７，１８を鎖ベルト２に噛合させながら主
鎖歯車８を回転させているので、主鎖歯車８の回転力を
確実に鎖ベルト２に伝達できる。したがって、牽送重量
が自重よりも重くても台車Ｄを牽送することができる。
牽送重量とは、台車Ｄの重量と台車Ｄに搭載されている
資材の重量との和である。

【００３２】また、この牽送装置Ｅは、基台３に主鎖歯
車８と一対の案内鎖歯車１７，１８が軸支されている。
そして、主鎖歯車８は鎖ベルト２を上にして鎖ベルト２
に噛合している一方、一対の案内鎖歯車１７，１８は鎖
ベルト２を下にして鎖ベルト２に噛合している。従っ
て、牽送重量が大きくて牽送装置Ｅを軌道１から持ち上
げるモーメントが発生しても主鎖歯車８が鎖ベルト２か
ら離脱することがない。さらに、この持ち上げモーメン
トは、鎖ベルトに弛みがなくなると、主鎖歯車８から案
内鎖歯車１７,１８に向かって延びている鎖ベルト２に
軌道１に向かって下向きに引っ張る張力を発生させる。
この鎖ベルト２に生じた張力は、主鎖歯車８を軌道１に
向かわせる力になる。したがって、この牽送装置Ｅによ
れば、上記持ち上げモーメントが生じたときに、鎖ベル
ト２の張力で、主鎖歯車８を下方に向かわせることがで
きる。したがって、基台３の持ち上がりを未然に防止す
ることができる。

【００３３】従って、この実施例によれば、牽送重量お
よび台車Ｄとの連結位置の高さがどのような値であって
も、牽送装置Ｅの重心を移動させる手段無しで、軌道１
からの持ち上がりや脱輪を防止できる。従って、この実
施例によれば、常に安全かつ車輪のスリップのない高効
率の資材の運搬を実現することができる。

【００３４】また、上記実施例は、鎖ベルト２が、地上
に敷設された軌道１に沿って延設されていて、かつ、案
内鎖歯車１７，１８によって、主鎖歯車８から延びてい
る鎖ベルト２を主鎖歯車８の両側で強制的に確実に軌道
１に沿わせることができる。したがって、軌道１からの
鎖ベルト２の浮き上がりを防止でき、他の建設機械の走
行あるいは他の作業の邪魔になることがない。さらに、
上記一対の案内鎖歯車１７，１８の存在によって、鎖ベ
ルト２が主鎖歯車８に噛合している部分を長くすること
ができるから、主鎖歯車８に対する鎖ベルト２の噛合を
確実にすることができる。したがって、主鎖歯車８から
鎖ベルト２への駆動力の伝達能力を向上させることがで
きる。更に、上記案内鎖歯車１７，１８は、主鎖歯車８
からの鎖ベルト２を最短距離で軌道１に案内することが
できる。したがって、主鎖歯車８からの鎖ベルト２に発
生する張力の略全部を、主鎖歯車８を軌道１に向かって
引っ張る力にすることができる。したがって、この実施
例によれば、軌道１からの持ち上がり防止と脱輪防止を
確実にすることができる。

【００３５】尚、上記実施例では、軌道１が地面に敷設
されていたが、軌道１が地中に形成された坑道に敷設さ
れていてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の台車の牽送装置は、一端と他端が軌道の始点と終点
に固定されていて、軌道に沿って設けられている鎖ベル
トと、鎖ベルトを挟んで軌道上に配置されて軌道上を走
行させられる一対の前車輪と後車輪を軸支している基台
と、前車輪と後車輪の間の位置で基台に回転自在に軸支
されていて、鎖ベルトを上にして鎖ベルトに噛合する主
鎖歯車と、基台に固定されており、主鎖歯車に回転力を
与える駆動装置と、基台に固定されており、上記台車に
対する連結装置とを備えている。

【００３７】したがって、請求項１の発明の牽送装置に
よれば、主鎖歯車，案内鎖歯車を鎖ベルトに噛合させな
がら主鎖歯車を回転させて駆動力を得ているので、牽送
重量が自重よりも重くても台車を牽送することができ
る。

【００３８】また、請求項１の発明の牽送装置は、基台
に主鎖歯車が軸支されていて、主鎖歯車は鎖ベルトを上
にして鎖ベルトに噛合している。したがって、牽送荷重
が大きくて牽送装置を持ち上げるモーメントが発生して
も主鎖歯車が鎖ベルトから離脱することがない。さら
に、この持ち上げモーメントは、鎖ベルトに弛みがなく
なると、主鎖歯車から延びている鎖ベルトに軌道に向か
う張力を発生させる。この鎖ベルトに生じた張力は、主
鎖歯車を軌道に向かわせる力になる。従って、この発明
によれば、上記持ち上げモーメントが生じたときに、鎖
ベルトの張力で主鎖歯車を下方に向かわせることができ
る。したがって、基台の持ち上がりを未然に防止するこ
とができる。

【００３９】したがって、請求項１の発明によれば、牽
送重量および台車との連結位置の高さがどのような値で
あっても、重心を移動させる手段なしで、主鎖歯車が鎖
ベルトから離脱して牽引力や押す力が消失するのを防止
でき、さらに、軌道からの持ち上がりや脱輪を防止でき
る。

【００４０】また、請求項２の台車の牽送装置によれ
ば、上記主鎖歯車と同一面内の下方に２個の案内歯車を
備え、鎖ベルトが上記２個の案内鎖歯車の下側に掛けわ
たされている。この案内鎖歯車は、主鎖歯車によって持
ち上げられた鎖ベルトを主鎖歯車の両側で軌道に沿うよ
うに案内する。

【００４１】したがって、請求項２の発明によれば、主
鎖歯車から延びている鎖ベルトを主鎖歯車の両側で強制
的に確実に軌道に沿わせることができる。したがって、
軌道から鎖ベルトが浮き上がることを防止できる。した
がって、鎖ベルトが、軌道に交差する他の運搬作業を邪
魔することを防止できる。さらに、上記案内鎖歯車の存
在によって、主鎖歯車に対する鎖ベルトの噛合を確実に
することができる。しかも、上記案内鎖歯車は、上記主
鎖歯車からの鎖ベルトを最短距離で軌道に案内すること
ができる。即ち、案内鎖歯車は、主鎖歯車からの鎖ベル
トを軌道に対して垂直に案内することができる。したが
って、主鎖歯車からの鎖ベルトに発生する張力の略全部
を主鎖歯車を軌道に向かって引っ張る力にすることがで
きる。したがって、請求項２の発明によれば、軌道から
の持ち上がりや脱輪を一層確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１(Ａ)はこの発明の牽送装置の実施例の平
面図であり、図１(Ｂ)は上記平面図のＸ‐Ｘ断面図であ
る。

【図２】 上記平面図のＹ‐Ｙ断面図である。

【図３】 図３(Ａ)は従来の牽送装置の後部が持ち上が
っている様子を示す側面図であり、図３(Ｂ)は上記牽送
装置の前部が持ち上がっている様子を示す側面図であ
る。

【図４】 今一つの従来例の側面図である。

【符号の説明】

１…軌道、２…鎖ベルト、３…基台、５…前車輪、６…
後車輪、７…変速機、８…主鎖歯車、１７，１８…案内
鎖歯車、２０…モータ、２２…連結装置、２２Ａ…シリ
ンダ部、２２Ｂ…カム腕、２３…ピン、Ｄ…台車、Ｅ…
牽送装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 淳二郎 大阪府大阪市阿倍野区松崎町２丁目２番 ２号 株式会社奥村組内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21F 13/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 資材を積載する台車を牽引あるいは押し
   て、軌道上を走行させる台車の牽送装置において、 一端と他端が上記軌道の始点と終点に固定されていて、
   上記軌道に沿って設けられている鎖ベルトと、 上記軌道上に配置されて軌道上を走行させられる一対の
   前車輪と後車輪を軸支している基台と、 上記前車輪と後車輪の間の位置で上記基台に回転自在に
   軸支されていて、上記鎖ベルトを上にして上記鎖ベルト
   に噛合する主鎖歯車と、 上記基台に固定されており、上記主鎖歯車に回転力を与
   える駆動装置と、 上記基台に固定されており、上記台車に対する連結装置
   とを備えていることを特徴とする台車の牽送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の台車の牽送装置におい
   て、 上記基台に主鎖歯車と同一面内の下方に２個の案内歯車
   を備え、上記鎖ベルトを上記主鎖歯車の上側に掛けわた
   すと共に上記２個の案内歯車の下側に掛けわたしている
   ことを特徴とする台車の牽送装置。