(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削機本体の軸受ハウジングにカッタヘッドのカッタドラムが軸受を介して回転自在に支持され、前記カッタドラムにおいて歯車機構により回転トルクがカッタヘッドに伝達されると共に、前記軸受は前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離されて一体輸送が可能な大きさに形成され、その大きさ以内で軸受負荷容量を増加させると共に前記カッタヘッドに作用する負荷の内のスラスト力とラジアル力とモーメント力の三軸方向の荷重を担持する三軸コロ軸受であるトンネル掘削機に用いられる前記回転トルク伝達用歯車であって、
前記カッタドラムに結合されてそれ自身で真円を保持することが可能な支持輪と、該支持輪に非嵌合状態で結合される歯車輪に円筒間を二分割されると共に、前記歯車輪は、円周方向に複数個の歯車輪片に分割されてなることを特徴とする回転トルク伝達用歯車。
【請求項２】
前記請求項１に記載の回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、
前記歯車輪の歯切加工及び熱処理前に、各歯車輪片の両端近くにテーパピン孔を支持輪と共加工しておき、
歯切り加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、前記テーパピン孔にテーパピンを軽く押し込んで仮位置決めを行い、その状態で各歯車輪片の別の２以上の箇所に平行ピン孔、又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする回転トルク伝達用歯車の位置決め方法。
【請求項３】
前記請求項１に記載の回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、
歯切加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、掘削機本体の半径方向は支持輪に引いたケガキ線を基準に、円周方向は歯厚を計測しながら、又は歯当たりを見ながら仮位置決めを行い、その後、各歯車輪片の別の２以上の箇所に平行ピン孔又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする回転トルク伝達用歯車の位置決め方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シールド掘削機、トンネルボーリングマシン等のトンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の土圧式シールド掘削機等のトンネル掘削機においては、例えば図７乃至図１０に示すように、カッタヘッド１００のカッタドラム１０１は、掘削機本体１０２の軸受ハウジング１０３に歯車付き三軸コロ軸受１０４を介して回転自在に支持される（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、歯車付き三軸コロ軸受１０４の歯車１０４ａに、同じく軸受ハウジング１０３にカッタドラム１０１の円周方向に複数配設された減速機付き電動機１０５の出力軸に固設された歯車１０６が噛合され、この歯車機構により減速機付き電動機１０５の回転トルクがカッタヘッド１００に伝達されるようになっている。
【０００４】
前記歯車付き三軸コロ軸受１０４は、特に大口径のトンネル掘削機において多く使用され、それに伴い大径化して陸上輸送が困難な大きさとなった歯車付き三軸コロ軸受１０４の場合は、歯車１０４ａとこの歯車１０４ａがボルト１０７で結合されるレース輪１０４ｂとからなると共にカッタドラム１０１にボルト１０８で結合される外輪１０４Ａと、互いにボルト１０９で結合されるレース輪１０４ｃ，１０４ｄからなると共に軸受ハウジング１０３にボルト１１０で結合される内輪１０４Ｂの円筒間を分割し、その各円筒を円周方向に例えば４分割している。
【０００５】
図８中、Ｓ１は歯車１０４ａの分割線、Ｓ２はレース輪１０４ｂの分割線、Ｓ３はレース輪１０４ｃの分割線、Ｓ４はレース輪１０４ｄの分割線をそれぞれ示す。また、図９及び図１０中、１１１ａはカッタヘッド１００に作用するスラスト力を担持するコロ、１１１ｂは同じくラジアル力を担持するコロ、１１１ｃは同じくモーメント力を担持するコロである。また、図１０中、１１２，１１３は後述する位置決め用のテーパピンで、図８中１１２ａ，１１３ａはそのテーパピン孔である。
【０００６】
尚、歯車付き三軸コロ軸受１０４が使用されるのは、軸受の外輪（又は内輪）に歯切加工と歯面高周波焼入れを追加することで成り立ち、トンネル掘削機のカッタ駆動装置における部品点数が少なくて済むためである。また、三軸のコロ軸受が選定される理由は、トンネル掘削機では軸受に作用する負荷は高荷重の上、荷重の大きさは方向により大きく差があり、その個々の荷重を個別のコロが受け持つことで、設定が容易であるからである。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３４２７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、前述した歯車付き三軸コロ軸受１０４の大きさは、軸受に作用する負荷に対して十分な負荷容量を保持するために定まる部分と、伝達すべきトルクと回転数より決定する歯車仕様（モジュール、歯数、歯幅等）部分がある。そして、歯車付き三軸コロ軸受１０４の外径は、トンネル掘削機では、後者により定まる。従って、外歯車式では歯車仕様そのものが外径となり、内歯車式でも内径が歯車仕様で決定されるので、内歯車付き三軸コロ軸受の外径はその値に規制され大きくなるのである。
【０００９】
言い換えれば、軸受に作用する負荷容量から決定する軸受部分の大きさはより小型に収まるが、多大なトルクを伝達するため、大きな減速比を必要として大径の歯車となることから、歯車付き三軸コロ軸受１０４としても大きくなるのである。トンネル掘削機の径が大きくなれば、その傾向は増加する。実績では、トンネル掘削機の径がφ１０ｍを越すと、歯車付き三軸コロ軸受１０４は陸上輸送等のため、分割している。
【００１０】
そして、従来の分割した歯車付き三軸コロ軸受１０４の外輪１０４Ａは、前述したように歯車１０４ａとレース輪１０４ｂで構成され、両者は互いに嵌め合せ構造になっている（図９中、Ｅの箇所参照）。歯車１０４ａとレース輪１０４ｂは各々円周方向の位置が異なる箇所で４分割している（図８中、Ｓ１，Ｓ２の分割線参照）。
【００１１】
ところで、歯車１０４ａは歯切加工、材料の熱処理加工、歯面硬化熱処理等で歪が生じる。レース輪１０４ｂも熱処理を行うので歪を生じる。その歪量を許容できる範囲に抑えるため、素材はそれぞれリング鍛造し、両者を互いに嵌合させた状態で各々の各種加工、熱処理をして後、分割加工している。更に、分割加工後、各歯車１０４ａと各レース輪１０４ｂの位置決めにあたっては、予め共加工したテーパピン孔１１２ａにテーパピン１１２を挿入して同じく予め加工されたボルト用キリ孔及びねじ穴にボルト１０７を挿入・螺合させて一体化している。一方、内輪１０４Ｂも外輪１０４Ａと同様である。
【００１２】
このようにして、従来の分割した歯車付き三軸コロ軸受１０４にあっては、内，外輪１０４Ｂ，１０４Ａ共に、素材をリング鍛造し、それに各種加工、熱処理をして後、分割加工しているので、歯車１０４ａの径が大きくなるほど、国内，外で、各種加工、熱処理を行える工場等が極端に限定され、これにより、歯車径に比例して級数的にコストが上昇し、納期も掛かって工期に及ぼす影響も大きくなるという問題点があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、トルク伝達用歯車の大径化にもかかわらずカッタ駆動装置のコストダウンと高精度化が図れると共に工期に及ぼす影響も少なくて済むトンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車は、掘削機本体の軸受ハウジングにカッタヘッドのカッタドラムが軸受を介して回転自在に支持され、前記カッタドラムにおいて歯車機構により回転トルクがカッタヘッドに伝達されると共に、前記軸受は前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離されて一体輸送が可能な大きさに形成され、その大きさ以内で軸受負荷容量を増加させると共に前記カッタヘッドに作用する負荷の内のスラスト力とラジアル力とモーメント力の三軸方向の荷重を担持する三軸コロ軸受であるトンネル掘削機に用いられる前記回転トルク伝達用歯車であって、
前記カッタドラムに結合されてそれ自身で真円を保持することが可能な支持輪と、該支持輪に非嵌合状態で結合される歯車輪に円筒間を二分割されると共に、前記歯車輪は、円周方向に複数個の歯車輪片に分割されてなることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法は、前記回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、前記歯車輪の歯切加工及び熱処理前に、各歯車輪片の両端近くにテーパピン孔を支持輪と共加工しておき、歯切り加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、前記テーパピン孔にテーパピンを軽く押し込んで仮位置決めを行い、その状態で各歯車輪片の別の２以上の箇所に平行ピン孔、又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする。
【００１７】
上記の課題を解決するための本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法は、前記回転トルク伝達用歯車の位置決め方法において、歯切加工された前記各歯車輪片を支持輪に取り付ける際に、掘削機本体の半径方向は支持輪に引いたケガキ線を基準に、円周方向は歯厚を計測しながら、又は歯当たりを見ながら仮位置決めを行い、その後、各歯車輪片の別の２以上の箇所に平行ピン孔又はリーマボルト孔を支持輪と共加工して最終位置決めとすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るトンネル掘削機によれば、軸受を前記歯車機構の回転トルク伝達用歯車から分離したので、軸受をその負荷容量のみ考慮して大径化することなく陸上輸送等が可能な一体物で製造することができ、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。
【００１９】
本発明に係る回転トルク伝達用歯車によれば、支持輪に非嵌合状態で複数分割した歯車輪を結合するので、加工が容易であると共に少なくとも歯車輪を複数片の自由鍛造で製造することができ、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。
【００２０】
本発明に係る回転トルク伝達用歯車の位置決め方法によれば、自由鍛造で製造された各歯車輪片の歪みを効果的に吸収して歯車全体として高精度なものを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係るトンネル掘削機及び該トンネル掘削機に用いられる回転トルク伝達用歯車並びに該回転トルク伝達用歯車の位置決め方法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の実施例１を示す土圧式シールド掘削機の側断面図である。
【００２３】
図示のように、本実施例の土圧式シールド掘削機（トンネル掘削機）は、その掘削機本体が、円筒状の掘削機主部１と該掘削機主部１内に前後方向（トンネルの長手方向）へ相対移動可能に収装された図示しない円筒状の掘削機副部との二重筒状に形成される。掘削機主部１は、更に前後方向に、前掘削機主部１ａと後掘削機主部１ｂとに分割され、ピン結合部２において前掘削機主部１ａが後掘削機主部１ｂに対して中折れ可能になっている。
【００２４】
前記前掘削機主部１ａの隔壁（バルクヘッド）３には、カッタヘッド４が後述する軸受等を介して回転自在に装着される。カッタヘッド４の前面には放射状をなしてカッタスポーク５が固定され、このカッタスポーク５には、図示しない多数のカッタビット及びローラカッタが装着されると共に、カッタヘッド４の径方向へ油圧ジャッキ６により伸縮（出没）可能に、適当数のコピーカッタ７が装着される。
【００２５】
また、隔壁３の中央部には、ロータリジョイント８が組み付けられ、このロータリジョイント８を介して前記コピーカッタ７の油圧ジャッキ６等に対し図示しない油圧源からの圧油の給，排が行われるようになっている。
【００２６】
前記前掘削機主部１ａと後掘削機主部１ｂの内部には、前記掘削機副部を貫通してスクリューコンベヤ９が配設され、カッタヘッド４で掘削された土砂をトンネルの後方へ排出可能になっている。即ち、スクリューコンベヤ９の前端部（取出口）が隔壁３の下部を貫通して前記カッタヘッド４と隔壁３とで画成されたチャンバ室１０に開口すると共に、後下部に設けた排出口がトンネル内の長手方向に配設された図示しないベルトコンベア上に対向するのである。
【００２７】
尚、図示しないが、前記後掘削機主部１ｂと前記掘削機副部の内周部との間には主推進ジャッキが円周方向へ所定間隔離間して多数本配設される。そして、前記掘削機副部の外周部には、覆工部材としてトンネルの内周面に構築された（組み立てられた）既設のセグメントに対し伸縮し得る副推進ジャッキが円周方向へ所定間隔離間して多数本配設される。また、前記掘削機副部の後部には支持部材が組み付けられ、この支持部材上に前記セグメントを組み立てるエレクタと組み立てたセグメントの真円保持を行うセグメントアジャスタが装備される。
【００２８】
そして、本実施例では、前記カッタヘッド４の後部に中間リング１１を介してカッタドラム１２が結合され、このカッタドラム１２が三軸コロ軸受１３を介して前記隔壁３に組み付けられた軸受ハウジング１４に支持される。
【００２９】
前記カッタドラム１２には、前記三軸コロ軸受１３とは掘削機主部１の半径方向外側に分離・離間した位置にて、外歯車式の回転トルク伝達用歯車（リングギア）１５がボルト１６で結合されている。
【００３０】
一方、前記隔壁３（及び軸受ハウジング１４）には、減速機付き電動機１７が取り付けられ、この減速機付き電動機１７の駆動ギア１８が前記回転トルク伝達用歯車１５に噛み合っている。
【００３１】
前記三軸コロ軸受１３は、その内輪１９が軸受ハウジング１４にボルト２０で結合されると共に外輪２１はカッタドラム１２にボルト２２で結合される。そして、この三軸コロ軸受１３の大きさは、一体で陸上輸送等が可能な大きさ以下（例えば外径φ４５５０×幅４５０（外周部幅４００ｍｍ））とされている。また、三軸コロ軸受１３の負荷容量は必要な容量まで増大させている（例えばシールド径でφ１４〜φ１５ｍ位まで必要とする負荷容量を保持させる）。
【００３２】
このように構成されるため、カッタヘッド４を回転させながら主推進ジャッキを伸ばして掘削機主部１を推進（前進）させることで、カッタヘッド４に装着された多数のカッタビット及びローラカッタが前方の地盤を掘削し、この掘削された土砂はチャンバ室１０からスクリューコンベヤ９等によって外部に排出される。
【００３３】
この掘削機主部１の推進（前進）に同期して、副推進ジャッキを伸縮することでエレクタ及びセグメントアジャスタによりセグメントを組み立てると共にその真円保持を行うことができる。この繰り返しによって、所定長さのトンネルを掘削・形成していく。
【００３４】
この際、本実施例では、減速機付き電動機１７の回転力は、駆動ギア１８→回転トルク伝達用歯車１５→カッタドラム１２→中間リング１１を経由してカッタヘッド４に伝えられる。逆に、カッタヘッド４に作用する負荷の内、スラスト力（矢印２３参照）、ラジアル力（矢印２４参照）、モーメント力（矢印２５参照）は、中間リング１１→カッタドラム１２を介して三軸コロ軸受１３に作用する。
【００３５】
このようにして本実施例では、回転トルク伝達用歯車１５とカッタヘッド４を支持する三軸コロ軸受１３を分離して、各々カッタドラム１２に結合したことにより、軸受ハウジング１４に三軸コロ軸受１３を固定しているボルト２２、及びカッタドラム１２を三軸コロ軸受１３に固定しているボルト２０にはカッタ回転力（矢印２６参照）による多大な剪断力は作用しない。
【００３６】
従って、三軸コロ軸受１３の負荷容量としては、カッタヘッド４等の自重によるラジアル荷重（矢印２４参照）による僅かな剪断力（矢印２８参照）とカッタヘッド４に作用する不均等荷重によるモーメント力（矢印２５参照）による荷重（ボルト２０には引張力（矢印２７参照）として作用する荷重）を考慮すれば良い。また、平行ピンとかリーマボルトあるいはテーパピン等の共加工を必要とする剪断力に有効な部品の使用が困難な環境下、回転力を支持する必要がないため、ボルト２０のサイズ、数を減らすことが可能となる。
【００３７】
また、回転トルク伝達用歯車１５をカッタドラム１２に固定しているボルト１６には、回転トルク伝達用歯車１５が一体物であれば、多数の減速機付き電動機１７で駆動するシールド掘削機の場合、ほとんどカッタ回転力（矢印２６参照）による剪断力が作用するのみである。従って、ボルト１６のサイズ、数は少なくて済み、平行ピンとかリーマボルトによる荷重負担が可能である。
【００３８】
また、大口径シールド掘削機（例えばφ１０ｍ以上）において、三軸コロ軸受１３を一体物で制作・輸送し、使用が可能であることは、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。
【実施例２】
【００３９】
図２は本発明の実施例２を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。
【００４０】
これは、実施例１におけるカッタ駆動装置の回転トルク伝達用歯車を外歯車式の回転トルク伝達用歯車１５から内歯式の回転トルク伝達用歯車１５Ａに変更した例で、その他の構成は実施例１と同様なので、図１と同一部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４１】
この実施例によるも、実施例１と同様の作用・効果が得られる。
【実施例３】
【００４２】
図３は本発明の実施例３を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図、図４は回転トルク伝達用歯車の背面図、図５は図４のＡ−Ａ線断面図、図６は図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４３】
これは実施例１における外歯車式の回転トルク伝達用歯車１５を、カッタドラム１２にボルト（ボルト挿通孔３５ａ参照）で結合される支持輪３０と該支持輪３０に非嵌合状態（図６参照）で結合される歯車輪３１とに円筒間を二分割した例である。従って、後述する以外の構成は実施例１と同様であるので、図１と同一部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４４】
前記支持輪３０は、軟鋼からなるリング状板部３４ａと短筒部３４ｂとの溶接構造で、輸送の都合上二つの支持輪片３０ａ，３０ｂに分割されている。そして、自身で真円を保ち、歯車自重により変形しない剛性を有している。また、各々の分割端部にはフランジ３２を有し、リーマボルト３３で位置決めし、接続している。もちろん、フランジ接合以外の接続方法を用いても良い。
【００４５】
前記歯車輪３１は、本実施例では円周方向に八つの歯車輪片３１ａ〜３１ｈに分割されるが、この分割数は加工する機械等の都合で自由に決定する。断面は歯面高周波焼入れによるねじれ歪を防止するため、矩形断面としている。材料は自由鍛造あるいは板材からの場合はガス切断でも良い。また、歯車輪片３１ａ〜３１ｈの各分割部は、歯車輪片３１ａ〜３１ｈ同士が接触しない程度の隙間を開け、歯底部を分割点としている（図４参照）。
【００４６】
歯車輪片３１ａ〜３１ｈは、支持輪片３０ａ，３０ｂに最終的にはボルト３６と平行ピン（あるいはリーマボルト）３７で結合され、全ての荷重をボルト３６の引張力と平行ピン３７の剪断力で支持する。尚、円筒状の嵌合部は設けていない。また、図４中３６ａはボルト挿通孔、３７ａは平行ピン孔である。
【００４７】
ところで、歯車輪片３１ａ〜３１ｈは、歯切加工、及び歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工時に歪を発生する。この歪は歯車輪片３１ａ〜３１ｈの曲率半径が大きくなる方向にひずみ、歪修正を実施しても、最終的にある程度の歪が残るが、歯車輪片３１ａ〜３１ｈの歪量・曲率半径の変化を配慮して、以下の二つの位置決め方法を適宜選択して、回転トルク伝達用歯車１５全体として高精度なものとしている。
【００４８】
−歯車輪片３１ａ〜３１ｈの第１位置決め方法−
【００４９】
先ず、前記歯車輪３１の歯切加工前の下加工（荒加工）時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工前に、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈと支持輪片３０ａ，３０ｂには両者を固定するボルト挿通孔３６ａ及びネジ穴を予め加工しておくと共に各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの両端二箇所に位置決め用のテーパピン孔３８ａを支持輪片３０ａ，３０ｂと共加工する。このテーパピン孔３８ａは歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工の後、歪を生じた各歯車輪片３１ａ〜３１ｈを支持輪３０ａ，３０ｂ上に最終位置決めする際にも用いる。従って、歯車輪３１の歯切加工前の下加工（荒加工）時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工等は、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈと支持輪片３０ａ，３０ｂとをテーパピン３８で位置決めし、ボルト３６で固定した状態で行われる。そして、加工後は一旦両者を解放する。
【００５０】
各歯車輪片３１ａ〜３１ｈと支持輪３０ａ，３０ｂとの二組のテーパピン孔３８ａは各歯車輪片３１ａ〜３１ｈに生じた歪により少しずれるが、その歪量が設定範囲内であれば、二組のテーパピン孔３８ａにテーパピン３８を軽く打ち込むことで、支持輪３０ａ，３０ｂ上に各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの位置が定まる。この位置は回転トルク伝達用歯車１５の中心距離が予め設定した中止距離から増加することになる。外歯車式の場合はバックラッシが少し増加する方向であるが、歯車精度はモジュールを大きく設定することにより、使用条件を満たす精度の歯車が得られる。
【００５１】
次に、二組のテーパピン３８を軽く打ち込み、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈを支持輪３０ａ，３０ｂ上に位置決め後、別の二箇所に平行ピン孔（あるいはリーマボルト孔）３７ａを共加工し、位置を確定する。各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの位置決めに使用したテーパピン３８は、平行ピン３７の取付け後、取り外す。
【００５２】
−歯車輪片３１ａ〜３１ｈの第２位置決め方法−
【００５３】
本方法は、第１位置決め方法におけるテーパピン３８を用いずに位置決めするもので、先ず、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈと支持輪片３０ａ，３０ｂには両者を固定するボルト挿通孔３６ａ及びネジ穴を予め加工しておく。そして、支持輪片３０ａ，３０ｂには各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの位置出しのための歯先ピッチ円をケガいておく。従って、歯車輪３１の歯切加工前の下加工（荒加工）時、歯切・歯面高周波焼入れ等歯面硬化加工等は、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈと支持輪片３０ａ，３０ｂとをケガキ線で位置決めし、ボルト３６で固定した状態で行われる。そして、加工後は一旦両者を解放する。
【００５４】
次に、歯切加工された各歯車輪片３１ａ〜３１ｈを支持輪片３０ａ，３０ｂに取り付ける際に、各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの両端の歯先をケガキ線に合わせる。各歯車輪片３１ａ〜３１ｈの半径方向の位置はケガキ線に合わせるだけで十分な精度が得られる。
【００５５】
次に、円周方向の位置合わせは、例えば歯切台上で、あるいは旋回台上で歯当たりを見ながら、あるいはまたぎ歯厚をチェックしながら行なう。この円周方向の位置決め後、平行ピン孔３７ａ（あるいはリーマボルト孔）を共加工し、位置を確定する。
【００５６】
この実施例によれば、回転トルク伝達用歯車１５と三軸コロ軸受１３を分離したので実施例１と同様の作用・効果が得られることに加えて、回転トルク伝達用歯車１５を支持輪３０と歯車輪３１とに分割形成して歯車輪３１を八つの歯車輪片３１ａ〜３１ｈに分割するようにしたので、合金鋼等を使用する可能性の高い歯車輪３１の材料をリング鍛造（例えばφ６．１４ｍ×５．０ｍ）せず、２ｍ前後の自由鍛造とすることができ、鍛造加工をはじめ機械加工及び熱処理加工に大型加工機を必要としないことから、加工可能な工場が飛躍的に増加し、カッタ駆動装置のコスト削減が可能となると共に工期に与える影響も少なくて済む。
【００５７】
また、材料入手の納期が掛かる歯車輪３１の加工に歯切以外に大型機械加工機を必要としないことは、工程上利点が多く、しかも完成した歯車の精度は多少のバックラッシの増加はあるが、十分使用に耐える精度となる。
【００５８】
尚、本実施例は、内歯車式の回転トルク伝達用歯車１５Ａにも適用することができる。
【００５９】
また、各実施例では、本発明のトンネル掘削機を土圧式シールド掘削機として説明したが、泥水式シールド掘削機に適用しても良く、また岩盤を掘削するトンネルボーリングマシンに適用することもできる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例１を示す土圧式シールド掘削機の側断面図である。
【図２】本発明の実施例２を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。
【図３】本発明の実施例３を示す土圧式シールド掘削機の要部側断面図である。
【図４】回転トルク伝達用歯車の背面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】従来の土圧式シールド掘削機の側断面図である。
【図８】歯車付き三軸コロ軸受の背面図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  掘削機主部
１ａ  前掘削機主部
１ｂ  後掘削機主部
２  ピン結合部
３  隔壁（バルクヘッド）
４  カッタヘッド
５  カッタスポーク
６  油圧ジャッキ
７  コピーカッタ
８  ロータリジョイント
９  スクリューコンベヤ
１０  チャンバ室
１１  中間リング
１２  カッタドラム
１３  三軸コロ軸受
１４  軸受ハウジング
１５  外歯車式の回転トルク伝達用歯車（リングギア）
１５Ａ  内歯車式の回転トルク伝達用歯車（リングギア）
１６  ボルト
１７  減速機付き電動機
１８  駆動ギア
１９  三軸コロ軸受の内輪
２０  ボルト
２１  三軸コロ軸受の外輪
２２  ボルト
３０  支持輪
３０ａ，３０ｂ  支持輪片
３１  歯車輪
３１ａ〜３１ｈ  歯車輪片
３６  ボルト
３７  平行ピン
３８  テーパピン
【図１】
0004648364.tif 000002
【図２】
0004648364.tif 000003
【図３】
0004648364.tif 000004
【図４】
0004648364.tif 000005
【図５】
0004648364.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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