(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブーム先端部に設けたガイドロータリで、さく岩機を乗駕したガイドシェルを回転可能に支持するさく孔装置において、ガイドロータリのロータリボデイの前端にロータリアクチュエータを設置し、該ロータリアクチュエータにロータリボデイ内へ延出する回転検出軸を設け、該回転検出軸に磁性を有する歯車を取付け、歯車に臨んで磁気センサを設けたことを特徴とするガイドロータリの角度検出機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル掘削工事に使用されるジャンボ等のさく孔装置において、ブームの先端部でガイドシェルを回転可能に支持するガイドロータリの回転角度を検出するためのガイドロータリの角度検出機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にトンネル掘削工事では、さく孔装置を用いて切羽の岩石に発破用の孔をさく孔し、この孔に爆薬を装填して発破を行い、岩石を破砕する。
【０００３】
さく孔装置は、さく岩機を乗駕したガイドシェルをブームの先端で支持しており、このブームは、ガイドシェルを目標位置まで移動させて位置決めするために、伸縮、旋回、俯仰、チルト、スイング、回転等の動きができるように多関節構造になっている。
【０００４】
そして、近年は、操作を容易にするため、さく孔装置にコンピュータ等の制御手段を搭載し、ブームの各関節部にその作動量を検出する検出器を設けて、ガイドシェルや乗駕されたさく岩機のさく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決めを行えるようにしたものも用いられるようになっている。このブームの関節部の作動量の検出器としては、従来、角度検出器であるロータリエンコーダが使用されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ブームの先端部でガイドシェルを回転可能に支持するガイドロータリは、ガイドシェルの直ぐ近くにあるので、さく孔時のフラッシング水や、ルーフボルト施工時のモルタル等がかかりやすく、また岩石に衝突する可能性も大きい。
【０００６】
ロータリエンコーダは、フラッシング水やモルタル等に対する防水性防塵性等の耐環境性が劣っており、回転角度を検出するためガイドロータリにロータリエンコーダを取付ける場合、耐環境性を確保しようとすると取付構造が複雑化しスペースをとるようになり、また、外部に取付けなければならなくなるので岩石に衝突して破損されることも多くなって、耐久性が得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、さく孔装置のガイドロータリの回転角度の検出器の取付における上記問題を解決するものであって、防水性防塵性等の耐環境性が高く、構造が簡単でコンパクトに取付けることができ、耐久性の大きいガイドロータリの角度検出機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のガイドロータリの角度検出機構では、ブーム先端部に設けたガイドロータリで、さく岩機を乗駕したガイドシェルを回転可能に支持するさく孔装置において、ガイドロータリのロータリボデイの前端にロータリアクチュエータを設置し、このロータリアクチュエータにロータリボデイ内へ延出する回転検出軸を設け、この回転検出軸に磁性を有する歯車を取付け、歯車に臨んで磁気センサを設けている。
【０００９】
さく孔作業を行うときには、ブームを動かしてガイドシェルをさく孔位置に位置決めし、乗駕されているさく岩機を駆動してさく孔を行う。このときガイドロータリが回転すると、回転検出軸に取付けられている歯車が回転し、磁気センサが歯車の回転に応じてパルス信号を出力する。このパルスを計数することによりガイドロータリの回転角度が得られる。
【００１０】
磁気センサは、防水性防塵性に優れ耐環境性が高いので、耐環境性を確保するための特別な取付構造は不要であり、歯車と共にコンパクトにロータリボデイ内に設けることができる。従って、フラッシング水や、モルタル等がかからず、岩石に衝突して破損されることもなくなって、耐久性が大きく向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のガイドロータリの角度検出機構を設けたさく孔用のジャンボの全体側面図、図２はブームの側面図、図３は本発明の実施の一形態を示すガイドロータリの角度検出機構の構成を示す部分縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ線断面図、図５は回転角度検出作用の説明図である。
【００１２】
ここで、ジャンボ１では、台車１１に固設された基台１２上に、ブーム台１３を旋回軸１４によって枢着し、このブーム台１３に伸縮ブーム１５の基端を俯仰軸１６によって枢着している。伸縮ブーム１５は、基端ブーム４と先端ブーム５とからなり、先端ブーム５が基端ブーム４に対してスライドするよう装着されている。基台１２とブーム台１３との間には旋回用油圧シリンダ１７、伸縮ブーム１５の基端ブーム４とブーム台１３との間には俯仰用油圧シリンダ１８が設けられており、これらの伸縮によって伸縮ブーム１５は、旋回、俯仰可能になっている。
【００１３】
先端ブーム５の先端部には、チルトアーム１９がチルトアーム軸２０によって枢着され、先端ブーム５との間にチルト用油圧シリンダ２１を設けてチルト可能になっている。チルトアーム１９には、スイングアーム２２がスイングアーム軸２３によって枢着され、チルトアーム１９との間にスイング用油圧シリンダ２４を設けてスイング可能になっている。スイングアーム２２にはガイドロータリ２５が設けられており、ロータリ軸Ｘを中心として回転可能になっている。ガイドロータリ２５には、ガイドマウンチング２６が支持され、このガイドマウンチング２６でガイドシェル６を前後スライド可能に支承している。
【００１４】
ガイドシェル６には、さく岩機９が乗駕されている。さく岩機９は、先端にビット７を具えたロッド８が挿着されている一般的な構造のドリフタであり、前後方向への送りが与えられて切羽の岩石にさく孔することができる。
【００１５】
スイングアーム２２に固定されているガイドロータリ２５のロータリボデイ３０は中空になっており、その前端には、ガイドマウンチング２６をガイドシェル６と平行なロータリ軸Ｘを中心として回転させるためのロータリアクチュエータ３１が設置されている。このロータリアクチュエータ３１には、ロータリボデイ３０内へ延出する回転検出軸が設けられており、この回転検出軸３２には磁性を有する歯車３３が取付けられている。
【００１６】
また、ロータリボデイ３０内には、歯車３３に臨んで磁気センサ３４が設けられている。磁気センサ３４は防水構造になっており、高い防水性、防塵性を有している。回転検出軸３２には歯車３３に隣接してベアリング３５が設けられ、ベアリング３５にセンササポータ３６が固定されており、このセンササポータ３６によって、磁気センサ３４と歯車３３の歯３７との間隔が所定距離に保持されている。
【００１７】
さく孔作業を行うときには、伸縮ブーム１５を動かしてガイドシェル６をさく孔位置に位置決めし、乗駕されているさく岩機１０を駆動してさく孔を行う。このときガイドロータリ２５が回転すると、回転検出軸３２に取付けられている歯車３３が回転する。すると、磁気センサ３４の検出点を歯車３３の歯３７と歯溝３８が交互に通過するので、磁気センサ３４はその凹凸を検出し電気パルス信号Ｐとして出力する。この電気パルス信号Ｐのパルスを計数することによりガイドロータリ２５の回転角度が得られる。
【００１８】
検出されたガイドロータリ２５の回転角度のデータは、コンピュータ等のジャンボ１の制御手段でさく岩機１０のさく孔位置の計算表示や、自動的なさく孔位置決め等を行うために利用される。
【００１９】
磁気センサ３４は、防水性防塵性に優れ耐環境性が高いので、耐環境性を確保するための特別な取付構造は不要であり、歯車３３と共にコンパクトにロータリボデイ３０内に設けることができる。従って、フラッシング水や、モルタル等がかからず、岩石に衝突して破損されることもなくなって、耐久性が大きく向上する。
【００２０】
また、構造が簡単でメンテナンスも容易であり、既存のガイドロータリ２５に取付ける場合でも大幅な改造を行う必要がなく容易に取付けることができ、改造の手間も費用も少なくてよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガイドロータリの角度検出機構は、防水性防塵性等の耐環境性が高く、構造が簡単でコンパクトに取付けることができ、破損のおそれがなく、耐久性が大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のガイドロータリの角度検出機構を設けたさく孔用のジャンボの全体側面図である。
【図２】ブームの側面図である。
【図３】本発明の実施の一形態を示すガイドロータリの角度検出機構の構成を示す部分縦断面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】回転角度検出作用の説明図である。
【符号の説明】
１      ジャンボ
４      基端ブーム
５      先端ブーム
６      ガイドシェル
７      ビット
８      ロッド
９      さく岩機
１１    台車
１２    基台
１３    ブーム台
１４    旋回軸
１５    伸縮ブーム
１６    俯仰軸
１７    旋回用油圧シリンダ
１８    俯仰用油圧シリンダ
１９    チルトアーム
２０    チルトアーム軸
２１    チルト用油圧シリンダ
２２    スイングアーム
２３    スイングアーム軸
２４    スイング用油圧シリンダ
２５    ガイドロータリ
２６    ガイドマウンチング
３０    ロータリボデイ
３１    ロータリアクチュエータ
３２    回転検出軸
３３    歯車
３４    磁気センサ
３５    ベアリング
３６    センササポータ
３７    歯
３８    歯溝
Ｐ      電気パルス信号
Ｘ      ロータリ軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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