JPH03260291A - 地中堀削機のデータ伝送装置およびその伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、地中掘削機のデータ伝送装置およびその伝送
方法に係わり、特には土を押広げる推進機または掘削す
る掘削機等の土木工事機械に付設される障害物探知装置
のデータ伝送装置およびその伝送方法の改良に関する。

（従来の技術） 従来、推進機または掘削する掘削機等の土木工事機械の
先端部のカッタヘッドには障害物探知装置が装着され、
電値波（一般的に、１００ＭＨｚ〜ＩＧＨｚの周波数）
を地中に送信し、障害物からの反射波を受信して、これ
を探査することが知られている。このために、回転する
カッタヘッドに送信アンテナ、受信アンテナを装着し、
その検出した信号をスリップリングを介して後部の回転
しないシールド本体に送り、コンピータで演算し、その
結果を表示装置に表示して障害物のを無を検知する方法
等が行われている。

（発明が解決しようとする課！ｌ） しかしながら、上記従来のスリップリングを用いる電気
接続方法によれば、高周波的インピーダンス整合がとれ
ないため、数１００ＭＨｚの高周波信号を通すことが出
来ない、このために、低周波数に変換して伝達している
が効率が悪くなるとともに、コストが高くなる。また、
スナップリングによる電気接続では、接触点に発生する
ノイズ、あるいは、外部からのノイズを受は易く、アナ
ログ信号や、比較的高い高周波の信号を高い信頼性を保
持して送ることが困難であるという問題がある。

本発明は上記問題点に着目し、高周波で伝送できる地中
掘削機のデータ伝送装置およびその伝送方法の提供を目
的としている。

帽１を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明に係わる第１の発明
では、回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
配設し、前方の地山の状況を検出し後方のシールド本体
で表示する地中掘削機において、回転するカンタヘッド
と回転しないシールド本体の間に光ロータリ−・ジノイ
ンドを配設している。第２の発明では回転するカッタヘ
ッドの前面外周部に探査装置を配設し、前方の地山の状
況を検出する地中掘削機において、探査装置から光ロー
タリ−・ジｉインドを通して後方のシールド本体に信号
を伝送している。

（作用） 上記構成によれば、光ファイバと光ロータリ−・ジ健イ
ンドを用いているため、低損失で、広帯域にて高周波を
伝送できる。このため、インピーダンスの整合が良く出
来るとともに外部から絶縁ができ効率が良くなる。また
、細径、軽量、可撓性に優れているため構造が簡単にな
り安価になる（実施例） 以下に、本発明に係わる地中掘削機のデータ伝送袋Ｗお
よびその伝送方法の実施例につき、図面を参照して詳細
に説明する。第１図は本発明に係わる地中掘削機のデー
タ伝送装置の第１実施例を示す全体構成図、第２図は地
中掘削機の第１実施例のデータ伝送装置のブロック図で
ある。第１図、第２図において、地中掘削機１はカンタ
ヘッドｌＯをモータ１１で回転駆動して土砂、岩盤等の
掘削を行う、力フタヘッド１０の背部には回転せずに前
進するシールド本体２０が設けられている、カッタヘッ
ド１０には、カッタへンド１０の前方の地山の崩壊を監
視するための探査旧１０が配設されている。探査装置Ｅ
３０は送信装置４０と、受信器ｗ５０と、から構成され
前記のごと（カッタヘッド１０に装着されている。また
、カッタヘッド１０には制御装置１６０も配設されてい
る。

シールド本体２０には表示装置７０が配設されている。

制御装置６０と表示装置７０との間の伝送には伝送装置
８０が用いられている。伝送装置８０は電気・光変換器
８１、光ファイバ８２、光ロータリ・ジ１インド１００
　（カッタヘッド１０とシールド本体２０との間の相互
に回転する光ロータリ・ジ習インドは１００とする。）
、光・電気変換５８４とで構成されている。この送信袋
Ｗ４０は、電波を発射するタイミングを与えるためのト
リガ信号を出力するトリガ発生器４１と、トリガ信号に
従ってパルス信号を発生するパルス発生器４２と、発生
したパルス信号に従って電磁波を発射する送信アンテナ
４３とから構成されている、図示しない地中埋設物から
反射したエコー波は受信器ｆ５０で受信される。受信装
置５０は受信する受信アンテナ５１と、受信したエコー
波を受信器５２と、Ａ／Ｄコンバータ５３と、から構成
されている。受信ｒａ５２からの高周波はＡ／Ｄコンバ
ータ５３によりディジタル信号に変換されている。ディ
ジタル信号に変換された信号はマイコン等からなるｔ４
ｇｉ装置６０で演算される。ｓｌ！御装置！６０からの
信号は電気・光変換器８１により光り信号に変換され、
光ファイバ８２、光ロータリ・ジノインド１００を介し
て光・電気変換器８４に送られる。光・電気変換器８４
では電気信号に変換され、ＴＶモニタ等の表示装置７０
に表示される。

第３図は光ロータリ・ジ習インド１００の一例を示し、
カッタヘッド１０に取り付けられたジ醤インド部１０１
と、シールド本体２０に取り付けられ、ジｄインド部１
０１に一部挿入されるとともに小さいスキマで対向する
ジ四インド部１０２とから構成されている。ジ町インド
部１０１，１０２はボールベアリング１０３で回転自在
に結合されるとともに、その回転軸を光軸とする光路を
設け、その光路にロフトレンズ１０４．１０５を配設し
、それぞれの突き合わせ端面との反対側には光フアイバ
コネクタ１０６．１０７を光ファイバ１０８．１０９の
光軸とロフトレンズ１０４．１０５の光軸とを一致させ
た配設した構造としている。

第４図は本発明に係わる地中掘削機のデータ伝送装置の
第２実施例を示す全体構成図、第５図は地中掘削機の第
２実施欝のデータ伝送装置のブロック図である。なお、
第１実施例と同一部品は同一符号を付し説明を省略する
。シールド本体２０には制御装置！６０と、表示装Ｗ７
０が配設されている。トリガ発生器４１とパルス発生！
５４２との間、および、受信器５２とＡ／Ｄコンバータ
５３との間には電気・光変換器８１、光ファイバ８２、
光ロータリ・ジジイント１２０（カンタヘッド１０とシ
ールド本体２０との間の相互に回転する光ロータリ・ジ
碧インドは１２０とする。）、光・電気変換器８４の伝
送装置２００が配設され、電気を光に変換して伝送して
いる。光ロータリ・シロインド１２０は第１チヤンネル
１２１と第２チヤンネル１２２とを有し、第１チヤンネ
ル１２１はトリガ発生５４１とパルス発生！４２との間
をバンドルファイバで接続し、第２チヤンネル１２２は
受信器５２とＡ／Ｄコンバータ５３との間を第１実施例
と同様に単心光ファイバを用いて接続している。第１チ
センネル１２１のバンドルファイバ１２３．１２４は入
出力ポートまで導出し、外部単心光ファイバ１２５．１
２６との光結合をレンズ等の入出力光結合器１２７．１
２８で結合している。

なお、上記実施例では、バンドルファイバを用いたがプ
リズムを用いた多チヤンネル光ロータリコネクタを使用
しても良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、光ロータリ・ジ
ヨイントを用いて光にて伝送しているため、低損失で、
広帯域にて高周波を伝送できるとともに、インビダンス
の整合が良くなる。また、ＩＬ軽量、可撓性に優れてい
るため構造が簡単になり安価になるという優れた効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地中掘削機のデータ伝送装置の第１実
ｊＩ例を示す全体構成図、 第２図は本発明の地中掘削機のデータ伝送装置の第１実
施例のブロック図、 第３図は本発明に用いる光ロータリ・ジヨイントの一例
を示す断面図、 第４図は本発明の地中掘削機のデータ伝送装置の第２実
施例を示す全体構成図、 １１５ＦＥＪは本発明の地中掘削機のデータ伝送装置の
第２実施例のブロック図。 １・・・・・・・・・地中掘削機、 １０・・・・・・・・カッタヘッド、 ２０・・・・・・・・シールド本体、 ３０・・・・・・・・探査装置、 ４０・・・・・・・・受信装置、 ５０・・・・・・・・送信装置、 ６０　・ ７０　・ ８０　・ ８１　・ ８２　・ ８４　・ 　００ ・制御袋Ｌ ・表示装置、 ・伝送装置、 ・電気・光変換器、 ・光ファイバ、 ・光・電気変換器、 ・光ロータリ・シロインド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
   配設し、前方の地山の状況を検出し後方のシールド本体
   で表示する地中掘削機において、回転するカッタヘッド
   と回転しないシールド本体の間に光ロータリー・ジョイ
   ントを配設したことを特徴とする地中掘削機のデータ伝
   送装置。
2. （２）回転するカッタヘッドの前面外周部に探査装置を
   配設し、前方の地山の状況を検出する地中掘削機におい
   て、探査装置から光ロータリー・ジョイントを通して後
   方のシールド本体に信号を伝送する地中掘削機のデータ
   伝送方法。