【事件の表示】
　特許第３０１００２１号「ビーム型トンネル掘削機」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３０１００２１号の請求項１に係る特許を取り消す。
【理　由】
第１　手続の経緯
　
　本件特許第３０１００２１号は、平成８年８月２６日の出願であって、平成１１年１２月３日に特許の設定登録がされ、平成１２年７月２８日に石井健治より特許請求の範囲の請求項１に係る発明に対して特許異議の申立がされ、平成１３年３月１６日付けで取消理由通知がなされたところ、その指定期間内である平成１３年５月３０日付けで特許異議意見書とともに訂正請求書が提出されたものである。
　
第２　訂正の適否について
　
１．訂正の内容
  上記訂正請求書によって、特許権者が求める訂正の内容は、次のとおりである。
（１）訂正事項１
　特許請求の範囲の減縮を目的として、明細書の特許請求の範囲の請求項１の
　「【請求項１】前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
　中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。」を、
　「【請求項１】前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
　該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベアを設け、
　中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。」と訂正する。
（２）訂正事項２
　明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の発明の詳細な説明の欄の段落番号０００７の項を、次のように訂正する。
　「【発明の実施の形態】
　この出願発明に係るビーム型トンネル掘削機の実施形態としては、前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベアを設け、中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したものである。」
　
２．訂正の適否について
（１）上記訂正事項１は、特許請求の範囲の請求項１のメインビームの構造を限定するものであり、この訂正は、特許請求の範囲の減縮を目的としたものである。
　そして、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載されている事項の範囲内の訂正であり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（２）上記訂正事項２は、特許請求の範囲の請求項１の訂正に伴って、それとの整合を図るために発明の詳細な説明を訂正したもので、明りょうでない記載の釈明を目的とするものである。
　そして、この訂正は、願書に添付した明細書又は図面に記載されている事項の範囲内の訂正であり、また、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
（３）よって、平成１３年５月３０日付けの訂正請求は、特許法第１２０条の４第２項並びに同条第３項において準用する特許法第１２６条第２項及び同条第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
第３　特許異議の申立てについて
　
１．本件発明
　上記「第２」に記載したように平成１３年５月３０日付けの訂正は認められることから、本件発明は、上記「第２」の「１．訂正の内容」、「（１）訂正事項１」で訂正された請求項１に記載された事項により特定されるものである。
　
２．特許法第１７条の２第３項について　
（１）本件特許については、拒絶査定を不服とする審判請求時の平成１１年８月３日付けの手続補正書により、明細書及び図面の図４、図５が補正された。
　上記手続補正書により、発明の詳細な説明の欄においてカッターヘッドの首振りに関して次のとおり補正された（以下、平成１１年８月３日付け手続補正書による補正を本件補正という。）。
（ア）発明の詳細な説明の段落番号００１６及び００１８
　「【００１６】前部メインビーム９Ａの軸心線Ｏ１に直交し、中折れピン１３ａの軸心Ｏを通る直線Ｏ２上に左右の枢支ピン１４ａの軸心がくるようにスラストジャッキ１５と前部メインビーム９Ａとの連結部を配置する。これは、前部メインビーム９Ａの首振りのための力量が小さくて済むからである。かかる構成では、スラストジャッキ１５の力点が中折れピン１３ａを通る直線上にあり、カッターヘッド３は地山に押し付けられているため、カッターヘッドステアリング時の首振り中心は、カッターヘッド３と地山との接触部となる。そのため、カーブ中心と同じ側のスラストジャッキ１５を押すと、中折れピン１３ａは図５上において上方に振れ、前部メインビーム９Ａと後部メインビーム９Ｂとは中折れピン１３ａの位置で掘削が進むにつれて「く」の字形に大きく屈折する（図４に示すように後部メインビーム９Ｂは球面座１６ａを介して揺動自在である）。カッターヘッド３は掘削しながら所定方向に首振りする。」、
　「【００１８】以上のように構成される本実施例のトンネル掘削機１について、掘削動作を説明する。
Ａ） 通常の直線施工の場合：（省略）
Ｂ） 急曲線施工の場合（図５参照）：トンネルの掘削方向の制御は、カーブ半径が大きい（ゆるやかな曲線施工）の場合には、両側のメイングリッパ１７のグリッパジャッキ１７ｂのストローク差を利用して行うこともできるが、急曲線施工の場合には、グリッパ装置１６を地山（トンネル坑壁）に固定した状態で、左右のスラストジャッキ１５にストローク差を設けて、例えば図５の如く左に急カーブしたい時には、左のスラストジャッキ１５を右のものよりより長く伸ばすことにより中折れピン１３ａを図５において上方に押してこの位置で屈折させてカッターヘッド３を含む前部メインビーム９Ａを左方向に掘削進行の過程で所定の角度θだけ揺動させる。そして左右のストローク差をそのまま保持制御しながら、上記と同様な要領で掘進していくと所望の急カーブの掘削ができる。」と補正された。
（イ）図４において、符号１６ａ及びその引き出し線を追加するように補正された。
（ウ）図５が全面的に補正された。
（２）一方、本件特許の願書に最初に添付した明細書及び図面には、カッターヘッドの首振りに関して次のとおり記載されている。
（ア）特許請求の範囲の記載
　「【請求項１】 前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドの後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備えたトンネル掘削機において、前記グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中に中折れピンを有する中折れ機構を設けるとともに、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けたことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。
【請求項２】 前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備えたトンネル掘削機において、前記グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。
【請求項３】 中折れ駆動手段を、中折れピン位置付近の前部メインビーム上に該前部メインビームを挟んで両側に一対のスラストジャッキの一端を連結するとともにその他端をグリッパ装置に連結して構成したことを特徴とする請求項１又は２記載のビーム型トンネル掘削機。
【請求項４】 中折れピンの軸心を通りメインビーム軸心線に直交する直線上またはこの直線より前にスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とする請求項３記載のビーム型トンネル掘削機。」
（イ）発明の詳細な説明の欄の記載
　段落番号００１６には、
　「【００１６】図１、２に示すように、トンネル掘削機１は、バルクヘッド５とフロントサポート７から構成されるフロントボディ２を備えている。フロントボディ２の前端部には、多数の岩盤掘削用のローラーカッター３ａを有するカッターヘッド３が、軸受４を介して回動自在に配設されている。軸受４はバルクヘッド５に取り付けられており、バルクヘッド５の後部より取り付けられた駆動ユニット２０により回転駆動される。バルクヘッド５は円形の板体と環状のフレームとからなり、その外縁部の下方においてフロントサポート７とネジ止め等の手段で連結されている。また、バルクヘッド５の前面にはカッターチャンバー６が、カッターヘッド３との空間において一体に形成されている。フロントサポート７は、バルクヘッド５の下方に配設されており、坑壁に接地してカッターヘッド３とバルクヘッド５を支承している。」と記載され、
　段落番号００１９ないし００２１には、
　「【００１９】図１、図２に示すように、メインビーム後部９ｃにはグリッパ装置１６が前後方向に摺動自在に配設され、メインビーム９を前後方向に摺動自在に支持している。このグリッパ装置１６がメインビーム９に沿って前後方向に摺動自在する範囲を除いた前方部にメインビーム９の中折れピン１３ａを有する中折れ機構１３が設けられている。メインビーム９はこの中折れピン１３ａの前後で前部メインビーム９Ａと後部メインビーム９Ｂとに分割され、中折れピン１３ａを軸にしてカッタヘッド３を含む前部メインビーム９Ａが首振り（揺動）可能に枢支連結されている。
【００２０】前部メインビーム９Ａの後端の左右両側にブラケット１４が張り出して設けられ、このブラケット１４から張り出した上下一対の支持部材１４ｂにスラストジャッキ１５の一端が枢支ピン１４ａを軸として枢着され、その他端がグリッパ装置１６の外端部に枢着されている。その結果、左右のスラストジャッキ１５がハの字形をなして配設された形になっている。通常の場合、このスラストジャッキ１５が中折れ機構１３の中折れ駆動手段を構成するものであるが、本来、このスラストジャッキ１５は掘進用ジャッキとして働くものである。本願ではこれを中折れ駆動手段として利用して装置を簡便にしている。もっとも、スラストジャッキ１５を中折れ駆動手段として利用せずに、中折れピン１３ａに別途ロータリアクチュエータを接続して、中折れピン１３ａをロータリアクチュエータによって回動させることにより前部メインビーム９Ａを揺動させるようにしてもよい。
【００２１】通常、前部メインビーム９Ａの軸心線Ｏ１に直交し、中折れピン１３ａの軸心Ｏを通る直線Ｏ２上に左右の枢支ピン１４ａの軸心がくるようにスラストジャッキ１５と前部メインビーム９Ａとの連結部を配置するか、或いは、この直線Ｏ２より前にその連結部を設けるようにするとよい。これは、この連結部が直線Ｏ２より後方にくれば前部メインビーム９Ａの首振りのために大きなジャッキ力量が必要となるが、前方であれば力量は小さくて済むからである（これはスラストジャッキ１５の作用線と中折れピン１３ａとのレバーの大小に起因）。」と記載され、
　段落番号００２５には、
　「【００２５】Ｂ） 急曲線施工の場合（図５参照）：
　トンネルの掘削方向の制御は、カーブ半径が大きい（ゆるやかな曲線施工）の場合には、両側のメイングリッパ１７のグリッパジャッキ１７ｂのストローク差を利用して行うこともできるが、急曲線施工の場合には、グリッパ装置１６を地山（トンネル坑壁）に固定した状態で、左右のスラストジャッキ１５にストローク差を設けて、例えば図５の如く左に急カーブしたい時には、右のスラストジャッキ１５を左のものよりより長く伸ばすことにより中折れピン１３ａを支軸にしてカッターヘッド３を含む前部メインビーム９Ａを左方向に所定の角度θだけ揺動させる（そのために左側の地山を予め余堀りしておく必要がある）。そして左右のストローク差をそのまま保持制御しながら、上記と同様な要領で掘進していくと所望の急カーブの掘削ができる。」と記載されている。
（ウ）図５には、トンネル掘削機の急曲線施工時の動作図（平面図）が示されており、図において、上側のスラストジャッキは、下側のスラストジャッキよりも伸びており、前部メインブーム９Ａが後部メインブーム９Ｂに対して角度θだけ傾いた状態が示されている。
（３）以上より、本件特許の願書に最初に添付した明細書及び図面（特に図５）においては、例えば、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを図５に示されたように（進行方向に向かって）左の方向に傾ける場合には、右側（図面の上側）のスラストジャッキを延ばすことによって、所定の角度θだけ揺動させることになる。ここで、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを左側に揺動させるためには、カッターヘッド３の左側の地山を予め余堀りしておく必要があり（段落番号００２５）、そのように余掘りして空間を設けておくことにより、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａは中折れピン１３ａを中心として何ら抵抗を受けることなく揺動できるのであって、中折れピン１３ａの位置は移動せず、後部メインビーム９Ｂはグリッパ装置に対して相対的な移動や揺動はないものと考えられる。
　一方、本件補正により、図５とともに発明の詳細な説明における説明が補正され、例えば、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを補正後の図５に示されたように（進行方向に向かって）左の方向に傾ける場合には、左側（図面の下側）のスラストジャッキを右のものよりより長く伸ばすことにより、中折れピン１３ａを右側（図面の上側）に押して屈折させ、カッターヘッド３を含む前部メインビーム９Ａを左方向に所定の角度θだけ揺動させることになった。
　ここで、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａの揺動は、カッターヘッド３が地山に接触したまま、その接触部を中心として揺動（段落番号００１６）することになり、中折れピン１３ａが左側のスラストジャッキ１５によって右側に押し出され、そのことによって、後部メインビーム９Ｂはグリッパ装置の内部において相対的に揺動するものと考えられる。
　このように、願書に最初に添付した明細書及び図面に記載された技術的事項と、本件補正による技術的事項とでは、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを揺動させるための原理が全く異なり、しかも、願書に最初に添付した明細書及び図面には、本件補正のように、中折れピン１３ａを右側（図５の上側）に押して屈折させ、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを揺動させる技術的事項は全く記載されておらず、そのことを示唆する記載も認められない。
　したがって、本件補正は、願書に最初に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてなされたものとすることはできず、特許法第１７条の２第３項の要件を満たしていない。
（４）特許権者は、平成１３年５月３０日付け特許異議意見書において、本件発明の場合、どのスラストジャッキを伸ばせばどの方向にくの字形に屈曲するかといった程度のことは当業者であれば自明であり、当初の記載は単なる誤記であった旨主張するが、願書に最初に添付した明細書及び図面に記載されたように、例えば、カッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを左に傾ける場合に、カッターヘッド３の左側を余掘りしておき、右側のスラストジャッキ１５を伸ばすことによりカッターヘッド３を含む前部メインブーム９Ａを中折れピン１３ａを中心として揺動させることに何ら不都合、不自然な作動はなく、この点が誤記であったとは考えられない。
　
第４　むすび
　
　以上のとおりであるから、本件特許は、特許法第１７条の２第３項の要件を満たしていない補正をした特許出願に対してされたものであり、同法第１１３条第１項第１号に該当し、取り消されるべきものである。
　よって、結論のとおり審決する。
【異議決定日】
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６）
【訂正の要旨】
　訂正の要旨
１．訂正事項１
　特許請求の範囲の減縮を目的として、明細書の特許請求の範囲の請求項１の
　「【請求項１】前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
　中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。」を、
　「【請求項１】前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
　該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベアを設け、
　中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。」と訂正する。
２．訂正事項２
　明りょうでない記載の釈明を目的として、明細書の発明の詳細な説明の欄の段落番号０００７の項を、次のように訂正する。
　「【発明の実施の形態】
　この出願発明に係るビーム型トンネル掘削機の実施形態としては、前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベアを設け、中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したものである。」
（５４）【発明の名称】
ビーム型トンネル掘削機
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
　
該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベヤを設け、
　中折れ駆動手段を該前部メインビームを挟んで両側に設けたスラストジャッキで構成し、該スラストジャッキの前端を前部メインビームの後端上に枢支ピンを軸として枢着連結するとともにその後端をグリッパ装置の外端部に枢着し、前記中折れピンの軸心を通り前部メインビーム軸心線に直交する直線上に前記したスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置したことを特徴とするビーム型トンネル掘削機。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】
　この出願に係る発明は、急曲線施工に適したビーム型（オープン型ともいう）トンネル掘削機に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来より、岩盤におけるトンネル掘削用として、例えば、特公昭６２−３２３１９号公報に従来技術として記載されている図６のようなビーム型トンネル掘削機が知られている。これによれば、前端にカッターヘッド３１を備えたビーム３２に沿って、前後に間隔をあけ且つ一体に連結された前後一対のグリッパ３３を前後方向に摺動自在に配設し、後側グリッパ３３ｂとビーム３２後端部をスラストジャッキ３６で連結した構造からなる。ビーム３２の後端には駆動ユニット３７を備え、ビーム３２の中心部を軸方向に貫通する回転軸３８を介してカッターヘッド３１を回転させる。また、ビーム３２の後端にはサポート３９を下向きに伸縮自在に備えている。そして、前後のグリッパ３３を伸長させてトンネル坑壁に押し当てて掘進時の反力をとり、カッターヘッド３１を回転しながらスラストジャッキ３６収縮して前進させ、掘削作業を行って所定距離前進した後、前後のグリッパ３３を収縮し、スラストジャッキ３６を伸長させグリッパ３３をビーム３２に沿って前方へ戻す。こうした作業を繰り返し行うことにより、トンネルを掘削するものである。
　【０００３】
　また、従来のビーム型トンネル掘削機としては、これとは別に図８のようなものも知られている。これは、岩盤掘削用のローラーカッター４３ａ有するカッターヘッド４３が軸受４４を介して回転自在に配設されている。軸受４４は、バルクヘッド４５に取り付けられており、カッターヘッド４３の駆動ユニット４７もその前端部がバルクヘッド４５に固定されている。バルクヘッド４５は、その外周縁部の下方部分において、フロントサポート（図示せず）とボルト止め等の手段で結合され、一体としてフロントボディ４２を構成する。メインビーム４９は、バルクヘッド４５の中心付近に固設され、フロントボデイ４２から後方へ延びている。メインビーム４９に隣接して掘削土の搬出用ベルトコンベヤ（図示せず）がカッターチャンバー４６から後方へ延設されているが、このベルトコンベヤは、メインビーム４９を中空構造としてその内部に配設してもよい。メインビーム４９の後端には一対のグリッパ装置５０が前後方向に摺動自在に配置されている。メインビーム４９の前部とグリッパ装置５０はスラストジャッキ５１によって連結されている。メインビーム４９の後端は、一対のリヤサポート５２が下方に配設されている。このトンネル掘削機４１は、グリッパ５０を伸長させ、トンネル坑壁に押し当てて掘削時の反力をとり、カッタヘッド４３を回転させつつ、スラストジャッキ５１を伸長して前進させ、掘削作業を行って所定距離前進した後、リヤサポート５２を伸長してメインビーム４９の後端側を支承し、グリッパ装置５０のグリッパーシュー５０ａを収縮した状態で、スラストジャッキ５１を収縮することにより、グリッパ装置５０をメインビーム４９に沿って前方へ引き寄せ、元の状態に戻す。こうした作業を繰り返すことによって。トンネルを掘削するものである。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】
　上記した前者（図６）の従来のビーム型トンネル掘削機では、図７に示すようにカーブ掘削施工時に掘削機の後部を左右に移動してカッターヘッドの向きを変えるが、せいぜい実線で示すカーブ程度の掘削しかできず、仮想線で示すような急曲線施工には対応できない。なぜなら、
▲１▼　グリッパ３３のストロークに限界があり、必要なだけの移動ができず、
▲２▼　ビーム３８の後端がトンネル壁に接触し必要な移動量が得られない、
等の理由からであり、従って、施工できるカーブ半径に制約がある。
　【０００５】
　また、後者（図８）の従来のビーム型トンネル掘削機においても同様のことが言える。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】
　この出願に係る発明は、ビーム型トンネル掘削機におけるビームの途中に中折れ機構を設け、カッターヘッドを含む前部ビームを該中折れ機構の中折れピンを支点として首振り可能にすることにより、急曲線施工に対応できるようにしたものである。
　【０００７】
　【発明の実施の形態】
　この出願発明に係るビーム型トンネル掘削機の実施形態としては、前端部にカッターヘッドを有し、該カッターヘッドを回転自在に支持駆動するカッターヘッド駆動部と、該駆動部から後方へ向けて延びるメインビームと、該メインビームの後部に該メインビームに沿って前後に摺動自在なグリッパ装置とを備え、該グリッパ装置の摺動範囲外の前記メインビームの途中を前部メインビームと後部メインビームとに分割し、この分割部に中折れ機構を構成する中折れピンを設けて前部メインビームと後部メインビームとを連結枢着し、該中折れ機構に中折れ駆動手段を設けて該中折れピンを支点としてカッターヘッドを含む前部メインビームを該中折れ駆動手段により首振り可能に構成したビーム型トンネル掘削機において、
該メインビームを中空構造としてその内空部にベルトコンベヤを設け、
　【０００８】
　これによって、中折れピンを軸にして前部メインビーム等を曲線施工したい方向に所定量（角度）揺動させることができ、急曲線施工に容易に対応できる。また、中折れピンの軸心を通りメインビームの軸心線に直交する直線上にスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置することで、スラストジャッキの力量を最小にしつつ前部メインビーム等を容易に揺動させることが可能となり、しかも、周囲にある他の設備に干渉することなく、コンパクトにスラストジャッキ等を配置することができる。
　【０００９】
　【実施例】
　以下、この出願に係る発明のビーム型トンネル掘削機の実施例を図面を参照しながら説明する。
　【００１０】
　図１はビーム型トンネル掘削機の全体を概略的に示す概略平面図、図２は同概略側面図（掘削機の前部は断面して示す）、図３の左半分は図２のＡ−Ａ線断面図で、右半分は図２のＢ−Ｂ線断面図、図４の左半分は図２のＣ−Ｃ線断面図で、右半分は図２のＤ−Ｄ線断面図、図５はこの出願発明のトンネル掘削機の急曲線施工時の動作図（平面）である。
　【００１１】
　図１、２に示すように、トンネル掘削機１は、バルクヘッド５とフロントサポート７から構成されるフロントボディ２を備えている。フロントボディ２の前端部には、多数の岩盤掘削用のローラーカッター３ａを有するカッターヘッド３が、軸受４を介して回動自在に配設されている。軸受４はバルクヘッド５に取り付けられており、バルクヘッド５の後部より取り付けられた駆動ユニット２０により回転駆動される。バルクヘッド５は円形の板体と環状のフレームとからなり、その外縁部の下方においてフロントサポート７とネジ止め等の手段で連結されている。また、バルクヘッド５の前面にはカッターチャンバー６が、カッターヘッド３との空間において一体に形成されている。フロントサポート７は、バルクヘッド５の下方に配設されており、坑壁に接地してカッターヘッド３とバルクヘッド５を支承している。
　【００１２】
　メインビーム９は、矩形断面の形状を持ち、中空構造となっている。メインビーム９は、その前端部がバルクヘッド５の中央部付近に固設され、フロントボディ２から後方へ延びている。メインビーム９は、前端から後方にかけて段階的に形状が小さくなっている。メインビーム９の内空部にはベルトコンベヤ１０がカッターチャンバー６からトンネル掘削機１の後端まで延設されている。また、メインビーム９の後端部には一対のリヤサポート１１が下向きに配設されている。リヤサポート１１は、図４のように接地用の断面円弧状シュー１１ａをジャッキ１１ｂで進退させる構造からなる。
　【００１３】
　メインビーム９の前方部分には、図３のように（図１、２には簡単のため省略）、エレクタ１２ａが配備される。エレクタ１２ａは、メインビーム前部９ａに配設されたガイドレール１２に沿って円周方向に回転自在となっており、地山の支保部材（例えばリング支保等）を組み立てるものである。
　【００１４】
　図１、図２に示すように、メインビーム後部９ｃにはグリッパ装置１６が前後方向に摺動自在に配設され、メインビーム９を前後方向に摺動自在に支持している。このグリッパ装置１６がメインビーム９に沿って前後方向に摺動自在する範囲を除いた前方部にメインビーム９の中折れピン１３ａを有する中折れ機構１３が設けられている。メインビーム９はこの中折れピン１３ａの前後で前部メインビーム９Ａと後部メインビーム９Ｂとに分割され、中折れピン１３ａを軸にしてカッタヘッド３を含む前部メインビーム９Ａが首振り（揺動）可能に枢支連結されている。
　【００１５】
　前部メインビーム９Ａの後端の左右両側にブラケット１４が張り出して設けられ、このブラケット１４から張り出した上下一対の支持部材１４ｂにスラストジャッキ１５の一端が枢支ピン１４ａを軸として枢着され、その他端がグリッパ装置１６の外端部に枢着されている。その結果、左右のスラストジャッキ１５がハの字形をなして配設された形になっている。通常の場合、このスラストジャッキ１５が中折れ機構１３の中折れ駆動手段を構成するものであるが、本来、このスラストジャッキ１５は掘進用ジャッキとして働くものである。本願ではこれを中折れ駆動手段として利用して装置を簡便にしている。もっとも、スラストジャッキ１５を中折れ駆動手段として利用せずに、中折れピン１３ａに別途ロータリアクチュエータを接続して、中折れピン１３ａをロータリアクチュエータによって回動させることにより前部メインビーム９Ａを揺動させるようにしてもよい。
　【００１６】
　前部メインビーム９Ａの軸心線Ｏ１に直交し、中折れピン１３ａの軸心Ｏを通る直線Ｏ２上に左右の枢支ピン１４ａの軸心がくるようにスラストジャッキ１５と前部メインビーム９Ａとの連結部を配置する。これは、前部メインビーム９Ａの首振りのための力量が小さくて済むからである。かかる構成では、スラストジャッキ１５の力点が中折れピン１３ａを通る直線上にあり、カッターヘッド３は地山に押し付けられているため、カッターヘッドステアリング時の首振り中心は、カッターヘッド３と地山との接触部となる。そのため、カーブ中心と同じ側のスラストジャッキ１５を押すと、中折れピン１３ａは図５上において上方に振れ、前部メインビーム９Ａと後部メインビーム９Ｂとは中折れピン１３ａの位置で掘削が進むにつれて「く」の字形に大きく屈折する（図４に示すように後部メインビーム９Ｂは球面座１６ａを介して揺動自在である）。カッターヘッド３は掘削しながら所定方向に首振りする。
　【００１７】
　図４に示す如く、上記グリッパ装置１６の両側にはメイングリッパ１７がそれぞれ配設されている。メイングリッパ１７は、断面円弧状のグリッパシュー１７ａを複数本のグリッパジャッキ１７ｂの先端に連結して取り付け、グリッパジャッキ１７ｂの伸縮動作によりグリッパシュー１７ａを両側方に進退させ、トンネル坑壁に押付け可能な構造からなる。また、スラストジャッキ１５の後端部は、本例では、グリッパシュー１７ａに摺動自在に当接させたうえで、メイングリッパ１７のグリッパシュー１７ａに鉛直ピン１５ｂ（図５）を介して連結されている。なお、スラストジャッキ１５の後端部は、グリッパ装置１６に当接させて連結することもできる。
　【００１８】
　以上のように構成される本実施例のトンネル掘削機１について、掘削動作を説明する。
Ａ）　通常の直線施工の場合：
　岩盤等の硬質地盤におけるトンネル掘削に際しては、メイングリッパ１７のグリッパシュー１７ａを坑壁に押し当て、グリッパ装置１６を地山（トンネル坑壁）に固定した状態で、カッターヘッド３を回転させながらスラストジャッキ１５を伸長させることによりフロントボディ２を前進させて掘削作業を行う。所定距離の掘削後は、リヤサポート１１を伸長してメインビーム９の後端側を支承し、メイングリッパ１７のグリッパシュー１７ａを収縮した状態で、スラストジャッキ１５の収縮によりグリッパ装置１６をメインビーム９に沿って前方へ引き寄せ、元の状態に戻し、後は上記の作業を繰り返すことにより、掘削作業を遂行する。
Ｂ）　急曲線施工の場合（図５参照）：
　トンネルの掘削方向の制御は、カーブ半径が大きい（ゆるやかな曲線施工）の場合には、両側のメイングリッパ１７のグリッパジャッキ１７ｂのストローク差を利用して行うこともできるが、急曲線施工の場合には、グリッパ装置１６を地山（トンネル坑壁）に固定した状態で、左右のスラストジャッキ１５にストローク差を設けて、例えば図５の如く左に急カーブしたい時には、左のスラストジャッキ１５を右のものよりより長く伸ばすことにより中折れピン１３ａを図５において上方に押してこの位置で屈折させてカッターヘッド３を含む前部メインビーム９Ａを左方向に掘削進行の過程で所定の角度θだけ揺動させる。そして左右のストローク差をそのまま保持制御しながら、上記と同様な要領で掘進していくと所望の急カーブの掘削ができる。
　【００１９】
　【発明の効果】
　以上説明したこの出願発明の実施形態によれば下記の優れた効果が得られる。
▲１▼　中折れピンの軸にして前部メインビーム等を曲線施工したい方向に所定量（角度）揺動させることができ、急曲線施工に容易に対応できる。
▲２▼　本来掘進用として使用される左右のスラストジャッキを利用して、これを中折れ駆動手段とすることで装置が簡便となる。この左右のスラストジャッキにストローク差をつけることによって、前部メインビーム等が中折れピンを軸として揺動させることができ、急曲線施工に難無く対応可能となる。
▲３▼　中折れピンの軸心を通りメインビーム軸心線に直交する直線上にスラストジャッキと前部メインビームとの連結枢支ピンを配置することにより、スラストジャッキの力量を最小にしつつ前部メインビーム等を容易に揺動させることが可能となり、しかも、コンパクトにスラストジャッキ等を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　この出願発明に係る実施例としてのトンネル掘削機の全体を概略的に示した平面図である。
　【図２】
　同概略側面図（掘削機の前部は断面して示す）である。
　【図３】
　左半分は図２のＡ−Ａ線断面図で、右半分は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
　【図４】
　左半分は図２のＣ−Ｃ線断面図で、右半分は図２のＤ−Ｄ線断面図である。
　【図５】
　この出願発明のトンネル掘削機の急曲線施工時の動作図（平面）である。
　【図６】
　従来の一般的なビーム型トンネル掘削機の全体を概略的に示す側面図である。
　【図７】
　従来の一般的なビーム型トンネル掘削機の曲線施工時の課題を説明するための概略平面図である。
　【図８】
　従来の一般的なビーム型トンネル掘削機の全体を概略的に示した平面図である。
　【符号の説明】
１…トンネル掘削機
２…フロントボディ
３…カッターヘッド
５…バルクヘッド
６…カッターチャンバー
７…フロントサポート
９…メインビーム
９Ａ…前部メインビーム
９Ｂ…後部メインビーム
１５…スラストジャッキ（中折れ駆動手段）
１６…グリッパ装置
１７…メイングリッパ
１３…中折れ機構
１３ａ…中折れピン
１４ａ…枢支ピン
２０…駆動ユニット