JP3461168B2 - Excavator - Google Patents

Excavator

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JP3461168B2
JP3461168B2 JP2001043150A JP2001043150A JP3461168B2 JP 3461168 B2 JP3461168 B2 JP 3461168B2 JP 2001043150 A JP2001043150 A JP 2001043150A JP 2001043150 A JP2001043150 A JP 2001043150A JP 3461168 B2 JP3461168 B2 JP 3461168B2
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pin
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excavator
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Rasa Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル等の地下
掘削作業に用いられる掘進機に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavator used for underground excavation work such as tunnels.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、地下の地盤を掘削してトンネル
等を形成するための掘進機は、図6に示すように、円筒
状の掘進機本体1の先端部に、掘削ビット2が取り付け
られたカッタ本体3が回転自在に設けられており、油圧
シリンダ4によって掘進機本体1にスラスト力を付与し
つつ、カッタモータ5等の回転駆動装置によってカッタ
本体3を回転させることにより、掘削ビット2で地中を
掘削して行くものである。
2. Description of the Related Art Generally, as shown in FIG. 6, an excavator for excavating underground soil to form a tunnel or the like has a drill bit 2 attached to the tip of a cylindrical excavator body 1. The cutter body 3 is rotatably provided, and while the thrust force is applied to the excavator body 1 by the hydraulic cylinder 4, the cutter body 3 is rotated by the rotary drive device such as the cutter motor 5 so that the excavation bit 2 It excavates underground.

【0003】ところで、上記掘進機においては、掘進途
中で上記掘削ビット2が摩耗した場合や、土質が変化し
た場合に、掘削効率が悪化して日進量が低下したり、場
合によってはカッタ本体を損傷したりするという弊害が
生じるため、適宜上記掘削ビット2を交換する必要があ
る。特に、土質が変化した場合、例えばシルト層や砂層
のような軟弱土質から、岩盤層や玉石層等の硬い土質へ
と変わった際には、上記掘削ビットを軟弱土質の掘削に
対応した歯型形状の固定ビットから硬い土質に対応した
ソロバン玉型形状のローラビットへと交換する作業が必
要になる。
In the excavator, when the excavation bit 2 is worn during excavation or when the soil quality changes, excavation efficiency is deteriorated and the daily progress amount is reduced. Since the adverse effect of damage is caused, it is necessary to replace the excavation bit 2 as appropriate. In particular, when the soil quality changes, for example, from soft soil such as silt layer or sand layer to hard soil such as bedrock layer or cobblestone layer, the above-mentioned drill bit is used as a tooth profile for excavating soft soil type. It is necessary to replace the fixed bit of the shape with the roller bit of the abacus ball shape corresponding to the hard soil.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来は、上記
掘進機としてビット交換型掘進機を採用することによ
り、カッタ本体1のチャンバー6内において上記掘削ビ
ット2の交換を行なっているが、当該交換作業は、狭い
空間内での過酷な作業になるとともに、別途薬液注入等
の地山改良が必要となるという問題点があった。
Therefore, conventionally, the excavator 2 is replaced in the chamber 6 of the cutter body 1 by adopting a bit exchanging excavator as the excavator. The replacement work is a harsh work in a narrow space, and there is a problem that it is necessary to separately improve the ground such as injecting a chemical solution.

【0005】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、容易に硬さの異なる地盤に対応した掘削ビットに
交換することができ、よって土質の変化に簡便に対応す
ることができて掘削効率を大幅に向上させることが可能
になる掘進機を提供することを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to easily replace the excavating bit with a excavating bit corresponding to a soil having a different hardness. Therefore, it is possible to easily respond to a change in soil quality and excavate. It is an object of the present invention to provide an excavator that can significantly improve efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
に係る掘進機は、掘削機本体の先端部に、回転駆動装置
によって回転するカッタ本体が設けられ、カッタ本体の
前面に、互いに硬さの異なる地盤に対応した第1の掘削
ビットと第2の掘削ビットとが設けられた掘進機であっ
て、上記カッタ本体に、可動部材を進退自在に設け、こ
の可動部材に第1または第2の掘削ビットを設けるとと
もに、当該可動部材を進退させる駆動装置を設けてな
り、かつ駆動装置は、カッタ本体の後面側に設けられた
往復動手段と、カッタ本体に固定された第1のピン廻り
に回動自在に設けられ、一端が往復動手段の出力軸に回
動自在に連結されるとともに、他端が可動部材に固定さ
れた第2のピンに回動自在に連結されて上記出力軸の往
復動を可動部材の進退運動に変換する1以上のリンクを
有するリンク機構と、可動部材の前進位置において当該
可動部材の後退を阻止するストッパ手段とを備えてなる
ことを特徴とするものである。
The excavator according to the present invention as set forth in claim 1 is provided with a cutter main body which is rotated by a rotary drive device at a tip end portion of the excavator main body, and is provided on the front surface of the cutter main body with each other. An excavator equipped with a first excavation bit and a second excavation bit corresponding to soils of different hardness, wherein a movable member is provided on the cutter body so as to be movable back and forth, and the movable member has a first or second movable member. A second excavating bit is provided, and a drive device for moving the movable member forward and backward is provided, and the drive device includes a reciprocating means provided on the rear surface side of the cutter body and a first reciprocating means fixed to the cutter body. The pin is rotatably provided around the pin and has one end rotatably connected to the output shaft of the reciprocating means and the other end rotatably connected to a second pin fixed to the movable member. The reciprocating motion of the output shaft advances the movable member. A link mechanism having one or more links to be converted into movement and is characterized by comprising a stopper means for preventing retraction of the movable member in the forward position of the movable member.

【0007】ここで、請求項2に記載の発明は、請求項
1に記載のリンク機構が、上記第1のピン廻りに回動自
在に設けられた第1のリンクと、この第1のリンクに連
結ピンを介して一端が回動自在に連結され、他端が上記
第2のピンに回動自在に連結された第2のリンクとを有
してなり、かつ上記ストッパ手段が、第1および第2の
リンクが回動して連結ピンが第1および第2のピンを結
んだ仮想線よりも回動方向側に移動した際に、当該回動
を阻止するストッパであることを特徴とするものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, the link mechanism according to the first aspect is provided with a first link rotatably provided around the first pin, and the first link. A second link rotatably connected at one end to the second pin via a connecting pin, and the other end rotatably connected to the second pin, and the stopper means is a first link. When the second link rotates and the connecting pin moves to the rotation direction side with respect to the imaginary line connecting the first and second pins, the stopper prevents the rotation. To do.

【0008】また、請求項3に記載の発明は、請求項2
に記載のリンク機構が、上記可動部材の長手方向に間隔
をおいて複数組み設けられ、一のリンク機構の第1のリ
ンクが往復動手段に連結されるとともに、他のリンク機
構の第1のリンクが連結杆を介して一のリンク機構の第
1のリンクに回動自在に連結されていることを特徴とす
るものである。
The invention described in claim 3 is the same as that of claim 2.
A plurality of sets of the link mechanism described in (4) are provided at intervals in the longitudinal direction of the movable member, the first link of one link mechanism is connected to the reciprocating means, and the first link of the other link mechanism. The link is rotatably connected to the first link of the one link mechanism via a connecting rod.

【0009】さらに、請求項4に記載の発明は、請求項
2または3に記載の発明において、上記可動部材に第3
のピンが設けられ、かつ当該第3のピンと上記第1のピ
ンとの間に、制限リンクが回動自在に介装されているこ
とを特徴とするものである。
Further, in the invention described in claim 4, in the invention described in claim 2 or 3, the movable member has a third structure.
Is provided, and a limiting link is rotatably interposed between the third pin and the first pin.

【0010】請求項1〜4のいずれかに記載の掘進機に
よれば、カッタ本体に往復動手段およびリンク機構から
なる駆動装置によって可動部材を進退自在に設け、この
可動部材に硬さの異なる地盤に対応した第1の掘削ビッ
トおよび第2の掘削ビットのいずれか一方を取り付けて
いるので、掘進途中で地山の土質が軟弱土質から硬い土
質に変化したような場合に、上記駆動装置によって可動
部材を進退させて、それまで使用していた第1または第
2の掘削ビットを、上記土質に対応した第2または第1
の掘削ビットに交換することにより、簡便な操作によっ
て地山の土質変化に対応することが可能になる。
According to the excavator according to any one of claims 1 to 4, a movable member is provided in the cutter body so as to be movable back and forth by a drive unit including a reciprocating means and a link mechanism, and the movable member has different hardness. Since either the first excavation bit or the second excavation bit corresponding to the ground is attached, when the soil quality of the ground changes from soft soil to hard soil during excavation, The movable member is moved back and forth, and the first or second excavation bit that has been used until then is replaced with the second or first corresponding to the soil quality.
By exchanging with the excavating bit, it becomes possible to cope with the soil quality change of the natural ground by a simple operation.

【0011】この結果、掘削作業の中断を短時間に抑え
ることができることにより、掘削効率を大幅に向上され
ることができる。しかも、本発明に係る掘進機において
は、上記可動部材の前進位置において、その後退を阻止
するストッパ手段を設けているので、特に可動部材を前
進させた際に発生する地山からの大きな反力を、上記ス
トッパ手段によってリンク機構自体で支承することによ
り、上記反力が往復動手段に作用することを未然に防止
することができる。
As a result, since the interruption of the excavation work can be suppressed in a short time, the excavation efficiency can be greatly improved. Moreover, since the excavator according to the present invention is provided with the stopper means for preventing the retreat of the movable member at the forward position, a large reaction force from the natural ground generated when the movable member is advanced. Is supported by the link mechanism itself by the stopper means, it is possible to prevent the reaction force from acting on the reciprocating means.

【0012】なお、上記リンク機構としては、1または
2以上のリンクを組み合わせる各種の形態が適用可能で
あるが、例えば請求項2に記載の発明のように、上記第
1のピン廻りに回動自在に設けられた第1のリンクと、
この第1のリンクに連結ピンを介して一端が回動自在に
連結され、他端が上記第2のピンに回動自在に連結され
た第2のリンクとによって構成すれば、第1および第2
のリンクが回動して、連結ピンが第1および第2のピン
を結んだ仮想線と一直線をなす近傍において、いわゆる
トッグル効果により、小さな回動力によって大きな地山
側への押だし力を得ることができるために好適である。
As the link mechanism, various forms in which one or two or more links are combined can be applied. For example, as in the invention described in claim 2, the link mechanism is rotated around the first pin. The first link freely provided,
If the first link is composed of a second link rotatably connected to the first link via a connecting pin and the other end is rotatably connected to the second pin, the first and the second links are formed. Two
In the vicinity where the link rotates, and the connecting pin forms a straight line with the imaginary line connecting the first and second pins, a large turning force can be obtained with a small turning force by the so-called toggle effect. It is suitable because it can

【0013】この際に、請求項2に記載の発明によれ
ば、上記第1および第2のリンクが回動して、連結ピン
が第1および第2のピンを結んだ仮想線よりも回動方向
に進んだ位置、すなわち第1および第2のリンクがく字
状をなした位置において、ストッパにより当該回動が阻
止される。そして、この状態で、可動部材に地山から反
力が作用すると、第1および第2のリンクは、上記スト
ッパによって回動が阻止されるとともに、逆方向にも回
動不可能であるために、結局上記反力を第1および第2
のピンならびに連結ピンによって確実に支承することが
できる。
In this case, according to the second aspect of the invention, the first and second links are rotated so that the connecting pin is rotated more than a virtual line connecting the first and second pins. At a position advanced in the moving direction, that is, at a position where the first and second links have a V shape, the rotation is blocked by the stopper. In this state, when a reaction force acts on the movable member from the natural ground, the first and second links are prevented from rotating by the stopper, and cannot rotate in the opposite direction. , After all, the above reaction force is applied to the first and second
It can be surely supported by the pin and the connecting pin.

【0014】また、請求項3に記載の発明においては、
リンク機構を可動部材の長手方向に間隔をおいて複数組
み設け、互いの第1のリンク同士を、連結杆を介して連
結しているので、可動部材としてカッタ本体の径方向に
延在するスポーク状の長尺部材を使用した場合において
も、全体を安定的に進退させることが可能になる。
Further, in the invention described in claim 3,
Since a plurality of sets of link mechanisms are provided at intervals in the longitudinal direction of the movable member and the first links of the movable members are connected to each other via the connecting rod, the spokes that extend in the radial direction of the cutter body as the movable member. Even when a strip-shaped long member is used, it is possible to stably move the entire unit forward and backward.

【0015】さらに、請求項2または3に記載の発明に
おいては、第2のリンクの両端がカッタ本体に固定され
ていないために、可動部材が左右にガタ付く虞がある
が、請求項4に記載の発明によれば、上記可動部材に第
3のピンを設け、これとカッタ本体に固定された第1の
ピンとを相対的に回動自在な制限リンクによって連結し
ているので、可動部材の上記ガタ付きも抑えることがで
きる。
Further, in the invention described in claim 2 or 3, since both ends of the second link are not fixed to the cutter body, the movable member may rattle to the left and right. According to the invention described above, a third pin is provided on the movable member, and the first pin fixed to the cutter body is connected by a relatively rotatable restriction link. It is possible to suppress the rattling.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1〜図5は、本発明の掘進機の
一実施形態を示すもので、図中符号10が円筒状に形成
された掘削機本体であり、この掘進機本体10の先端部
に、カッターモータ(回転駆動装置)11によって回転
するカッタ本体12が設けられている。そして、図2に
示すように、このカッタ本体12の前面に、支持軸13
が周方向に90°離間した位置に径方向に向けて設けら
れ、それぞれの支持軸13に、主として硬い土質を掘削
する際に適したソロバン玉型形状の自転するローラビッ
ト(第1の掘削ビット)14が、3組または4組づつ取
り付けられている。
1 to 5 show an embodiment of an excavator according to the present invention. In the drawings, reference numeral 10 is an excavator main body formed in a cylindrical shape. A cutter body 12 that is rotated by a cutter motor (rotational drive device) 11 is provided at the tip of the cutter. Then, as shown in FIG. 2, the support shaft 13 is provided on the front surface of the cutter body 12.
Are provided in the radial direction at positions separated by 90 ° in the circumferential direction, and each support shaft 13 is mainly suitable for excavating hard soil, and has an abacus ball-shaped rotating roller bit (first excavating bit). ) 14 are attached in groups of three or four.

【0017】また、カッタ本体12の前面には、上記支
持軸13間に位置するように、カッタースポーク(可動
部材)15がカッタ本体12の前面に対して進退自在に
設けられている。このカッタースポーク15は、カッタ
本体12の径方向に延在する立方体状の長尺部材であ
り、その前面に、主として軟弱土質を掘削する際に適し
た歯型形状の固定ビット(第2の掘削ビット)16が、
同様に径方向に9または10組づつ取り付けられてい
る。
Further, cutter spokes (movable members) 15 are provided on the front surface of the cutter body 12 so as to be positioned between the support shafts 13 so as to be movable back and forth with respect to the front surface of the cutter body 12. The cutter spokes 15 are cubic long members that extend in the radial direction of the cutter body 12, and have a fixed tooth-shaped fixed bit (second excavation) that is suitable for excavating mainly soft soil on the front surface thereof. 16)
Similarly, 9 or 10 groups are attached in the radial direction.

【0018】他方、図3〜図5に示すように、カッタ本
体12の後方には、円板状の壁板17が設けられてお
り、この壁板17には、カッタースポーク15を全長に
わたって収納可能な一対の案内板18が一体的に設けら
れている。そして、カッタースポーク15の後端側の両
側面には、ぞれぞれへ字状の凹部19が長手方向の2箇
所に形成されており、これら凹部19に、一対の第2の
リンク20a、20bがカッタースポーク15を挟むよ
うに配設されている。これら第2のリンク20a、20
bは、凹部19の深さ寸法を略等しい厚さ寸法に形成さ
れており、凹部19間を貫通する第2のピン21によっ
て回動自在に設けられている。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 to 5, a disk-shaped wall plate 17 is provided at the rear of the cutter body 12, and the cutter spokes 15 are accommodated in the wall plate 17 over the entire length. A pair of possible guide plates 18 are integrally provided. Further, on both side surfaces on the rear end side of the cutter spoke 15, a V-shaped recess 19 is formed at each of two locations in the longitudinal direction, and the recess 19 has a pair of second links 20a, 20b are arranged so as to sandwich the cutter spoke 15. These second links 20a, 20
The depth b of the recesses 19 is formed so that the depths of the recesses 19 are substantially equal to each other.

【0019】また、第2のリンク20a、20bの他端
部には、連結ピン22を介して第1のリンク23a、2
3bが相対的に回動自在に設けられている。この第1の
リンク23a、23bは、く字状の部材であり、屈曲部
において案内板18間に挿通された第1のピン24廻り
に回動自在に設けられている。そして、一方の第1のリ
ンク23aの他端部は、ピン32を介して案内板18の
後端側に設けられた油圧シリンダ(往復動手段)25の
出力軸26に回動自在に連結されている。また、他方の
第1のリンク23bの他端部は、連結杆27を介して上
記第1のリンク23aに挿通されたピン33廻りに回動
自在に連結されている。
The other ends of the second links 20a, 20b are connected to the first links 23a, 2 via the connecting pin 22.
3b is provided so as to be relatively rotatable. The first links 23a and 23b are V-shaped members and are rotatably provided around the first pin 24 inserted between the guide plates 18 at the bent portion. The other end of the one first link 23a is rotatably connected to an output shaft 26 of a hydraulic cylinder (reciprocating means) 25 provided on the rear end side of the guide plate 18 via a pin 32. ing. The other end of the other first link 23b is rotatably connected around a pin 33 inserted through the first link 23a via a connecting rod 27.

【0020】そして、以上の第1のピン24廻りに回動
自在に設けられ第1のリンク23a、23b、第2のピ
ン21に回動自在に連結された第2のリンク20a、2
0bおよびこれらを連結する連結ピン22によって、リ
ンク機構が構成され、これらリンク機構と油圧シリンダ
25とによって、カッタースポーク15の駆動装置が構
成されている。ここで、上記駆動装置は、油圧シリンダ
25によって図4に実線で示すように、カッタースポー
ク15を前進させた際に、固定ビット16がローラビッ
ト14よりも前方に突出し、図中鎖線で示すようにカッ
タースポーク15を後退させた際に、固定ビット16が
ローラビット14の後方に位置するように寸法諸元が設
定されている。
Then, the second links 20a, 2b rotatably provided around the first pin 24 and rotatably connected to the first links 23a, 23b, and the second pin 21 described above.
0b and the connecting pin 22 that connects them together form a link mechanism, and the link mechanism and the hydraulic cylinder 25 form a drive device for the cutter spoke 15. Here, in the above drive device, when the cutter spokes 15 are moved forward by the hydraulic cylinder 25 as shown by the solid line in FIG. 4, the fixed bit 16 projects further forward than the roller bit 14, as shown by the chain line in the figure. The dimensional specifications are set so that the fixed bit 16 is located behind the roller bit 14 when the cutter spokes 15 are retracted.

【0021】さらに、案内板18間には、第1のリンク
23a、23bおよび第2のリンク20a、20bがそ
れぞれ第1のピン24または第2のピン21廻りに回動
して、連結ピン22が第1および第2のピン24、21
を結んだ仮想線よりも回動方向側に移動した際に、その
回動を阻止するストッパピン(ストッパ手段)28が設
けられている。また、カッタースポーク15の後端部中
央には、ブラケット29が一体に設けられ、このブラケ
ット29に第3のピン30を介して、制限リンク31が
回動自在に設けられ、この制限リンク31の他端が一方
の第1のピン24に回動自在に連結されている。
Further, between the guide plates 18, the first links 23a, 23b and the second links 20a, 20b are rotated around the first pin 24 or the second pin 21, respectively, so that the connecting pin 22 is formed. Are the first and second pins 24, 21
There is provided a stopper pin (stopper means) 28 that prevents the rotation of the moving portion when it moves to the rotation direction side of the imaginary line connecting the two. Further, a bracket 29 is integrally provided at the center of the rear end portion of the cutter spoke 15, and a limiting link 31 is rotatably provided on the bracket 29 via a third pin 30. The other end is rotatably connected to one of the first pins 24.

【0022】以上の構成からなる掘進機においては、岩
盤層や玉石層等の硬い土質に対する掘削を行なう場合に
は、図3に示すように油圧シリンダ25の出力軸26を
伸ばして、カッタースポーク15を後退させ、固定ビッ
ト16をカッタ本体12に直接取り付けられたローラビ
ット14の後方に位置させることにより、主として上記
ローラビット14によって当該掘削を行なって行く。
In the excavator having the above structure, when excavating hard soil such as rock layer or cobblestone layer, the output shaft 26 of the hydraulic cylinder 25 is extended as shown in FIG. And the fixed bit 16 is positioned behind the roller bit 14 directly attached to the cutter body 12, so that the excavation is performed mainly by the roller bit 14.

【0023】次いで、上記土質がシルト層や砂層のよう
な軟弱土質に変化した際には、図4に示すように、油圧
シリンダ25の出力軸26を縮める。すると、第1のリ
ンク23a、23bは、第1のピン24廻りに反時計方
向に回動し、この結果第2のリンク20a、20bが時
計回りに回動して、カッタースポーク15が前方へ移動
する。この際に、第1のリンク23a、23bおよび第
2のリンク20a、20bが回動して、連結ピン22が
第1および第2のピン24、21を結んだ仮想線と一直
線をなす近傍において、いわゆるトッグル効果により、
小さな回動力によって大きな押だし力が得られ、カッタ
ースポーク15を地山側へと強力に押し出すことができ
Next, when the soil changes to a soft soil such as a silt layer or a sand layer, the output shaft 26 of the hydraulic cylinder 25 is contracted as shown in FIG. Then, the first links 23a and 23b rotate counterclockwise around the first pin 24, and as a result, the second links 20a and 20b rotate clockwise and the cutter spokes 15 move forward. Moving. At this time, the first links 23a and 23b and the second links 20a and 20b are rotated, and in the vicinity where the connecting pin 22 is aligned with a virtual line connecting the first and second pins 24 and 21. , By the so-called toggle effect,
A large pushing force can be obtained by a small turning force, and the cutter spokes 15 can be pushed strongly toward the natural ground side.

【0024】そして、これら第1のリンク23a、23
bと第2のリンク20a、20bとを連結する連結ピン
22が第1および第2のピン24、21を結んだ仮想線
よりも回動方向側に移動した際に、ストッパピン28に
よってその回動が阻止される。これにより、固定ビット
16がローラビット14よりも前方に突出し、主として
当該固定ビット16を用いた掘削が行なわれる。
Then, these first links 23a, 23
When the connecting pin 22 that connects b and the second links 20a and 20b moves to the rotation direction side with respect to the virtual line connecting the first and second pins 24 and 21, the rotation is stopped by the stopper pin 28. Movement is blocked. As a result, the fixed bit 16 projects forward of the roller bit 14, and excavation is mainly performed using the fixed bit 16.

【0025】このように、上記掘進機によれば、カッタ
本体12に直接ローラビット14を取り付けるととも
に、油圧シリンダ25およびリンク機構を介してカッタ
ースポーク15を進退自在に設け、このカッタースポー
ク15に固定ビット16を取り付けているので、掘進途
中で地山の土質が変化したような場合に、カッタースポ
ーク15を進退させて、土質に対応したローラビット1
4または固定ビット16に交換することにより、簡便な
操作によって地山の土質変化に対応することができる。
As described above, according to the above-described excavator, the roller bit 14 is directly attached to the cutter body 12, and the cutter spokes 15 are provided so as to be movable back and forth through the hydraulic cylinder 25 and the link mechanism, and fixed to the cutter spokes 15. Since the bit 16 is attached, if the soil quality of the ground changes during excavation, the cutter spokes 15 are moved back and forth to adjust the roller bit 1 to the soil quality.
4 or fixed bit 16 can be used to cope with changes in the soil quality of the natural ground by a simple operation.

【0026】このため、掘削作業の中断を短時間に抑え
ることができることにより、掘削効率を大幅に向上させ
ることができる。しかも、第1のリンク23a、23b
および第2のリンク20a、20bが回動して、連結ピ
ン22が第1および第2のピン24、21を結んだ仮想
線よりも回動方向に進んだ位置、すなわち第1および第
2のリンクがく字状をなした位置において、ストッパピ
ン28によって当該回動を阻止しているので、地山から
カッタースポーク15に作用する反力を、第1および第
2のピン24、21ならびに連結ピン22によって確実
に支承することができる。
Therefore, since the interruption of the excavation work can be suppressed in a short time, the excavation efficiency can be greatly improved. Moreover, the first links 23a, 23b
And the second links 20a and 20b rotate, and the connecting pin 22 advances in the rotation direction from the virtual line connecting the first and second pins 24 and 21, that is, the first and second links. Since the rotation is blocked by the stopper pin 28 at the position where the link has a dogleg shape, the reaction force acting on the cutter spoke 15 from the ground is suppressed by the first and second pins 24 and 21 and the connecting pin. 22 can be surely supported.

【0027】また、リンク機構をカッタースポーク15
の長手方向に間隔をおいて2組み設け、互いの第1のリ
ンク23a、23b同士を、連結杆27を介して連結し
ているので、カッタ本体12の径方向に延在する長尺の
カッタースポーク15を安定的に進退させることができ
る。しかも、カッタースポーク15に、第3のピン30
を設け、これとカッタ本体12に固定された第1のピン
24とを相対的に回動自在な制限リンク31によって連
結しているので、カッタースポーク15のガタ付きも抑
えることができる。
Further, the link mechanism has a cutter spoke 15
Since two sets are provided at intervals in the longitudinal direction of the cutter and the first links 23a and 23b are connected to each other via the connecting rod 27, a long cutter extending in the radial direction of the cutter body 12. The spokes 15 can be stably moved back and forth. Moreover, the cutter spoke 15 has a third pin 30
Since this is provided and the first pin 24 fixed to the cutter body 12 is connected by the relatively rotatable limiting link 31, the rattling of the cutter spoke 15 can be suppressed.

【0028】なお、上記実施の形態においては、カッタ
本体12に直接ローラビット14を設け、カッタ本体1
2に進退自在に設けられたカッタースポーク15に固定
ビット16を取り付けた場合に付いてのみ説明したが、
これに限るものではなく、逆にカッタ本体12に固定ビ
ット16を設けるとともに、カッタースポーク15にロ
ーラビット14を設けてもよく、さらにはローラビット
14および固定ビット16の双方を、独立した駆動装置
によって個々に進退駆動される可動部材に設けてもよ
い。
In the above embodiment, the cutter body 12 is directly provided with the roller bit 14, and the cutter body 1 is provided.
Although only the case where the fixed bit 16 is attached to the cutter spoke 15 that is provided in 2 so as to be able to move back and forth has been described,
Not limited to this, conversely, the cutter body 12 may be provided with the fixed bit 16 and the cutter spokes 15 may be provided with the roller bit 14, and both the roller bit 14 and the fixed bit 16 may be independent drive devices. It may be provided on a movable member that is individually driven to move back and forth.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜4のい
ずれかに記載の発明によれば、掘進途中で地山の土質が
軟弱土質から硬い土質に変化したような場合に、駆動装
置およびリンク機構によって可動部材を進退させて掘削
ビットを交換することにより、簡便な操作によって地山
の土質変化に対応することができるために、掘削作業の
中断を短時間に抑えて、掘削効率を大幅に向上すること
ができるとともに、ストッパ手段によって、可動部材を
前進させた際に発生する地山からの大きな反力がリンク
機構を介して往復動手段に作用することを未然に防止す
ることができる。
As described above, according to the invention as set forth in any one of claims 1 to 4, when the soil quality of the ground changes from soft soil to hard soil during excavation, the drive unit is driven. By changing the excavation bit by moving the movable member back and forth by the link mechanism and changing the excavation bit by a simple operation, it is possible to suppress interruption of excavation work in a short time and improve excavation efficiency. In addition to being able to greatly improve, the stopper means can prevent a large reaction force from the natural ground generated when the movable member is moved forward from acting on the reciprocating means via the link mechanism. it can.

【0030】また、請求項2に記載の発明によれば、ト
ッグル効果により小さな回動力によって可動部材を強力
に押し出すことができるとともに第1および第2のリン
クがく字状をなした位置において回動を阻止するストッ
パによって上記反力を第1および第2のピンならびに連
結ピンによって確実に支承することができ、請求項3に
記載の発明によれば、可動部材としてカッタ本体の径方
向に延在するスポーク状の長尺部材を使用した場合にお
いても、全体を安定的に進退させることができ、さらに
請求項4に記載の発明によれば、可動部材におけるガタ
付きも抑えることができるといった効果が得られる。
According to the second aspect of the invention, the movable member can be strongly pushed out by a small turning force due to the toggle effect, and the first and second links are rotated at the position where they have a dogleg shape. The above-mentioned reaction force can be reliably supported by the first and second pins and the connecting pin by the stopper that blocks the movement of the cutter body as a movable member in the radial direction of the cutter body. Even when a spoke-shaped long member is used, the entire structure can be moved forward and backward in a stable manner, and according to the invention described in claim 4, it is possible to suppress rattling of the movable member. can get.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の掘進機の一実施形態を示す縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment of the excavator of the present invention.

【図2】図1の正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG.

【図3】図1の要部の縦断面図である。3 is a vertical cross-sectional view of a main part of FIG.

【図4】図3の可動部材が前進した状態を示す縦断面図
である。
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a state where the movable member of FIG. 3 has advanced.

【図5】図4(図3)の側面図であるFIG. 5 is a side view of FIG. 4 (FIG. 3).

【図6】従来の掘進機を示す縦断面図である。FIG. 6 is a vertical sectional view showing a conventional excavator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 掘進機本体 11 カッターモータ(回転駆動装置) 12 カッタ本体 14 ローラビット(第1の掘削ビット) 15 カッタースポーク(可動部材) 16 固定ビット(第2の掘削ビット) 20a、20b 第2のリンク 21 第2のピン 22 連結ピン 23a、23b 第1のリンク 24 第1のピン 25 油圧シリンダ(往復動手段) 26 出力軸 27 連結杆 28 ストッパピン(ストッパ手段) 30 第3のピン 31 制限リンク 10 Excavator body 11 Cutter motor (rotary drive device) 12 cutter body 14 Roller Bit (First Drilling Bit) 15 Cutter spoke (movable member) 16 fixed bits (second drill bit) 20a, 20b Second link 21 second pin 22 Connecting pin 23a, 23b First link 24 first pin 25 Hydraulic cylinder (reciprocating means) 26 Output shaft 27 connection rod 28 Stopper pin (stopper means) 30th pin 31 restricted links

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 掘削機本体の先端部に、回転駆動装置に
よって回転するカッタ本体が設けられ、上記カッタ本体
の前面に、互いに硬さの異なる地盤に対応した第1の掘
削ビットと第2の掘削ビットとが設けられた掘進機であ
って、 上記カッタ本体に、可動部材を進退自在に設け、この可
動部材に上記第1または第2の掘削ビットを設けるとと
もに、当該可動部材を進退させる駆動装置を設けてな
り、かつ上記駆動装置は、上記カッタ本体の後面側に設
けられた往復動手段と、上記カッタ本体に固定された第
1のピン廻りに回動自在に設けられ、一端が上記往復動
手段の出力軸に回動自在に連結されるとともに、他端が
上記可動部材に固定された第2のピンに回動自在に連結
されて上記出力軸の往復動を上記可動部材の進退運動に
変換する1以上のリンクを有するリンク機構と、上記可
動部材の前進位置において当該可動部材の後退を阻止す
るストッパ手段とを備えてなることを特徴とする掘進
機。
1. A cutter main body that is rotated by a rotary drive device is provided at a tip end portion of the excavator main body, and a first excavating bit and a second excavating bit corresponding to grounds having different hardnesses are provided on a front surface of the cutter main body. An excavator provided with an excavating bit, wherein a movable member is provided on the cutter body so as to be movable back and forth, the movable member is provided with the first or second excavating bit, and a drive for moving the movable member forward and backward. The drive device is provided with a reciprocating means provided on the rear surface side of the cutter body, and is rotatably provided around a first pin fixed to the cutter body, one end of which is The reciprocating means is rotatably connected to the output shaft and the other end is rotatably connected to a second pin fixed to the movable member to reciprocate the output shaft to move the movable member forward and backward. Convert to motion 1 or more Shield machine of a link mechanism having a link, characterized in that it comprises a stopper means for preventing retraction of the movable member in the forward position of the movable member.
【請求項2】 上記リンク機構は、上記第1のピン廻り
に回動自在に設けられた第1のリンクと、この第1のリ
ンクに連結ピンを介して一端が回動自在に連結され、他
端が上記第2のピンに回動自在に連結された第2のリン
クとを有してなり、かつ上記ストッパ手段は、上記第1
および第2のリンクが回動して上記連結ピンが上記第1
および第2のピンを結んだ仮想線よりも上記回動方向側
に移動した際に、当該回動を阻止するストッパであるこ
とを特徴とする請求項1に記載の掘進機。
2. The link mechanism includes a first link rotatably provided around the first pin, and one end rotatably connected to the first link via a connecting pin. The other end has a second link rotatably connected to the second pin, and the stopper means is the first
And the second link is rotated to move the connecting pin to the first
The excavator according to claim 1, wherein the excavator is a stopper that blocks the rotation when the second pin is moved to a side closer to the rotation direction than an imaginary line connecting the second pins.
【請求項3】 上記リンク機構は、上記可動部材の長手
方向に間隔をおいて複数組み設けられ、一の上記リンク
機構の上記第1のリンクが上記往復動手段に連結される
とともに、他の上記リンク機構の上記第1のリンクが連
結杆を介して上記一のリンク機構の上記第1のリンクに
回動自在に連結されていることを特徴とする請求項2に
記載の掘進機。
3. A plurality of sets of the link mechanism are provided at intervals in the longitudinal direction of the movable member, and the first link of one of the link mechanisms is connected to the reciprocating means, and another link mechanism is provided. The excavator according to claim 2, wherein the first link of the link mechanism is rotatably connected to the first link of the one link mechanism via a connecting rod.
【請求項4】 上記可動部材に第3のピンが設けられ、
かつ当該第3のピンと上記第1のピンとの間に、制限リ
ンクが回動自在に介装されていることを特徴とする請求
項2または3に記載の掘進機。
4. A third pin is provided on the movable member,
The excavator according to claim 2 or 3, wherein a limiting link is rotatably interposed between the third pin and the first pin.
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