JPH04166596A - シールド掘進機用のカッタービット - 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、シールド掘進機用のカッタービットの改良に
関するものである。

〔従来の技術〕

シールド掘進機は、１つの工事区間をカッタービットの
交換なしで掘削を完了することが前提とされている。

しかし、従来のシールド掘進機用のカッタービットは、
第８図に示すように超硬チップ８１を台金８２の切削が
わ端面の先端部にのみ埋め込んで構成しているので、掘
進中に台金８２が摩耗したり超硬チップ８１が礫層等に
当たって台金８２から欠落すると、掘削能力が低下し、
場合によっては掘進が不可能になるという問題があった
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、その
目的とするところは超硬チップが欠落しても予備の超硬
チップが台金の切削がわ端面の先端に位置することによ
り、掘削能力が低下することなく掘進を継続することが
できるシールド掘進機用のカッタービットを提供するこ
とを目的とする。

〔課題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は、次のように構成さ
れる。すなわち、 請求項（１）のシールド掘進機用のカッタービットは、
台金に超硬チップを埋め込んだシールド掘進機用のカッ
タービットにおいて、複数の超硬チップを台金の少なく
とも切削方向の前端面に台金の先端部から基端部がわに
かけて多段式に並べて埋め込み、切削に伴う上段の超硬
チップの欠落により下段の予備の超硬チップか台金の先
端部に位置するように構成したことを特徴とするとする
ものである。

請求項（２）のシールド掘進機用のカッタービットは、
台金に超硬チップを埋め込んだシールド掘進機用のカッ
タービットにおいて、複数の超硬チップを台金の切削方
向の前端面に台金の先端部から基端部がわにかけて多段
式に並べて埋め込み、これら各超硬チップにそれぞれ対
応する複数の超硬チップを台金の切削方向の後端面に多
段式に並べて埋め込むとともに、前端がわの超硬チップ
とこれに対応する後端がわの超硬チップの先端同士を結
ぶ線が台金の先端面と平行となるように構成し、切削に
伴う上段の前端がわの超硬チップとこれに対応する上段
の後端がわの超硬チップの欠落により下段の予備の前端
がわの超硬チップとこれに対応する下段の後端がわの超
硬チップが台金の先端部にそれぞれ位置するように構成
したことを特徴とするものである。

〔作用〕

請求項（１）のシールド掘進機用のカッタービットによ
れば、複数の超硬チップを台金の少なくとも切削方向の
前端面に台金の先端部から基端部がわにかけて多段式に
並べて埋め込み、切削に伴う上段の超硬チップの欠落に
より下段の予備の超硬チップが台金の先端部に位置する
ように構成したので、超硬チップが欠落しても予備の超
硬チップによって切削を継続することができ、しかも、
上段の超硬チップが欠落し台金の先端部が摩耗すれば、
直ぐ下の予備の超硬チップが台金の切削面の先端に位置
することとなり、超硬チップの欠落前とは変わらない掘
削能力を発揮することができる。

請求項（２）のシールド掘進機用のカッタービットによ
れば、超硬チップを台金の切削方向の前端面のみならず
後端面にも埋め込んだので、台金の後端がわの摩耗を抑
えつつ切削することかできる。

また、前端がわの超硬チップとこれに対応する後端がわ
の超硬チップの先端同士を結ぶ線を台金の先端面と平行
となるように構成し、切削に伴う上段の前端がわの超硬
チップとこれに対応する上段の後端がわの超硬チップの
欠落により下段の予備の前端がわの超硬チップとこれに
対応する下段の後端がわの超硬チップか台金の先端部に
それぞれ位置するように構成したので、上段の前後両端
の超硬チップの欠落しても、下段の予備の後端がわ超硬
チップによって台金の後端がわの摩耗を抑えつつ、下段
の予備の前端がわ超硬チップによって切削を継続するこ
とができる。

〔実施例〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図〜第３図に示すようにシールド掘進機Ａの先部に
装着される切削体Ｂは、モータ等の駆動手段Ｃにて回動
する駆動軸りの先端部にスリット孔Ｅ１を有するカッタ
ー板Ｅを固着し、このカッター板Ｅに複数のカッタービ
ット１を取着して構成され、掘削土砂はスクリュウ式の
排土装置Ｆにて排出するようになっている。

カッタービットｌは、第１図に示すように超硬材料から
なる超硬チップ３を台金２の切削方向イ（同図（ｂ）に
示す）の前端面に複数個埋め込むとともにこれら超硬チ
ップ３を台金２の先端部から基端部がわにかけて多段式
に並べて構成されている。さらに、台金２の基端部には
固定ピン挿通孔２ａを有する固定部が形成され、台金２
の先端面にはすくい面が形成されており、この逃げ角θ
１は１５°程度としている。また、台金２の切削方向イ
の前端面は前向きに傾斜して形成されており、すくい角
θ２は例えば１５°程度としている。

また、台金２の切削方向イの後端面にも、前端面と同様
に超硬チップ３Ａを台金２の先端部から基端部がわにか
けて多段式に並べて埋め込まれている。前端がわの超硬
チップ３とこれに対応する後端がわの超硬チップ３Ａの
各先端部を結ぶ線（第１図（ｂ）において−点鎖線で示
す）を台金２の先端面と平行となるように構成し、各超
硬チップ３．３Ａは差歯式に埋め込まれており、差歯角
度θ３は４５°程度としている。

以上のようにして構成されるカッタービットｌを有する
シールド掘進機は、駆動軸りの回動により地山を掘削し
、切削土砂を排土装置Ｆにより排出しながら推進ジヤツ
キＧで掘進するものである。

そして、掘削中に、超硬チップ３が礫層に当たって超硬
チップ３，３Ａが欠落し、台金２の先端面が第１図（ｂ
）中の一点鎖線で示す位置まで摩耗すると、下段の超硬
チップ３，３Ａが台金２の先端部に表れ、しかも下段の
超硬チップ３，３Ａが表れたときのカッタービットの先
端部の形状は、上段超硬チップ３，３Ａの欠落前と全く
同じ形状となって逃げ角ｅ１を所定角度に保持すること
ができる。したがって、台金２の後端がわの摩耗を抑え
つつ、上段の超硬チップ３，３Ａの欠落前とは変わらな
い掘削能力で掘進を継続することができるものである。

第４図乃至第８図は本発明の他の実施例を示している。

第４図は、超硬チップ３を台金２の切削がわ端面の他に
、台金２の先端面にも超硬チップ３Ｂを多段式に埋め込
み、前端がわの超硬チップ３とこれに対応する超硬チッ
プ３Ｂの各先端部を結ぶ線（第４図（ｂ）において−点
鎖線で示す）を台金２の先端面と平行とし、逃げ角θ１
、すくい角θ２および差歯角度θ３は第１実施例のもの
と同じとなるように構成されている。

したがって、超硬チップ３，３Ｂが欠落し、台金２の先
端面が第４図（ｂ）中の一点鎖線で示す位置まで摩耗す
ると、下段の超硬チップ３，３Ａか台金２の先端部に表
れ、しかも、下段の超硬チップ３，３Ｂが表れたときの
カッタービットの先端部の形状は、上段超硬チップ３，
３Ａの欠落前と全く同じ形状となって逃げ角θｌを所定
角度に保持することができ、よって台金２の先端面の摩
耗を抑えつつ、上段の超硬チップ３，３Ｂの欠落前とは
変わらない掘削能力で掘進を継続することができるもの
である。

第５図は、超硬チップ３を台金２の切削端面に張刃式に
埋め込んで配設し、台金２の先端面にもボタン状（円柱
状）の超硬チップ３Ｃを多段式に埋め込んで構成される
カッタービット１を示しており、また、前端がわの超硬
チップ３とこれに対応する超硬チップ３Ｃの各先端部を
結ぶ線（第５図（ｂ）において−点鎖線で示す）を台金
２の先端面と平行となるように構成されている。

かかる構成において、張刃式に埋め込まれる超硬チップ
３は、差歯式に埋め込まれる超硬チップ３よりも台金２
−＼の付着強度が強く、台金２から欠落しにくくなって
いる。また、台金２の先端面の摩耗は超硬チップ３Ｃの
存在により防止される。

また、上段の超硬チップ３，３Ｂか欠落し、台金２の先
端面が第５図（ｂ）中の一点鎖線で示す位置まで摩耗す
ると、下段の超硬チップ３，３Ａか台金２の先端部に表
れ、しかも、下段の超硬チップ３，３Ｃが表れたときの
カッタービットの先端部の形状は、上段超硬チップ３，
３Ａの欠落前と全く同じ形状となって逃げ角θ１を所定
角度に保持することができ、よって台金２の先端面の摩
耗を抑えつつ、上段の超硬チップ３，３Ｂの欠落前とは
変わらない掘削能力で掘進を継続することができるもの
である。

第６図は、超硬チップ３を張力式に埋め込むととともに
、超硬チップ３Ｄをくし刃のようにして多数列設して超
硬チップ３の背部に直に埋め込み、さらに台金２の先端
面の中間部にボタン状の超硬チップ３Ｃを多段式に埋め
込んで構成されるカッタービット１を示している。

このようにして構成されるカッタービット１は、第５図
に示す実施例のカッタービット１よりも超硬チップ３の
背面部の台金２の摩耗に対する防御機能が一層向上する
ものである。

第７図は、台金２の４つの各角部に超硬チップ３．３Ａ
を差力式に埋め込むとともに、台金２の前面の中間部及
び後面の中間部にも角柱状の超硬チップ３１．３１Ａを
多段式に埋め込み、さらに台金２の先端面にボタン状の
超硬チップ３Ｃを多段式に埋め込んで構成されるカッタ
ービット１を示している。

このようにして構成されるカッタービット１によれば、
台金２の摩耗に対する台金２の全周面の防御が可能とな
り、また超硬チップ３の耐摩耗性と台金２への付着強度
を上述の実施例よりも向上させることができるものであ
る。

第８図は、超硬チップ３をくし刃のようにして多数列設
して台金２の前端面に埋め込み、さらに台金２の前後面
の中間部にボタン状の超硬チップ３Ｃを多段式に埋め込
んで構成されるカッタービット１を示している。

このようにして構成されるカッタービット１は、台金２
の先端面の摩耗を抑えることができる。

なお、第５図乃至第８図に示す他の実施例の逃げ角θ１
及びすくい角θ２の大きさは第１実施例のものと同じと
なるように構成されている。

〔発明の効果〕

上記説明からも明らかなように請求項（１）のシールド
掘進機用のカッタービットによれば、上段の超硬チップ
が摩耗若しくは欠落し台金の先端部が摩耗すれば、直ぐ
下の予備の超硬チップが台金の切削面の先端に位置する
ので、超硬チップの欠落前とは変わらない掘削能力を発
揮することかできて円滑で安定した掘削作業かでき、１
つの工事区間をカッタービットの交換なしに掘削できる
という効果を奏する。

請求項（２）のシールド掘進機用のカッタービットによ
れば、上段の前後両端の超硬チップの欠落しても下段の
予備の後端がわ超硬チップによって台金の後端がわの摩
耗を抑えつつ、下段の予備の前端かわ超硬チップによっ
て切削を継続することができるので、掘削距離を伸ばす
ことができ、１つの工事区間か比較的長くてもをカッタ
ービットの交換なしに掘削できるという効果を奏する。

しかも、多段式に埋め込まれる前端がわの超硬チップと
これに対応する後端かわの超硬チップの各先端同士を結
ぶ線が台金の先端面と平行となるように構成されている
ので、上段の超硬チップか欠落して下段の超硬チップが
表れたときのカッタービットの先端部の形状は、上段の
超硬チップの欠落前と全く同じ形状となって逃げ角を所
定角度に保持することができ、したがって、欠落前と同
じ切削能力を保持しつつ、シールド掘進機を掘進させる
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明のカッタービットの
一実施例を示す正面図、側面図及び平面図、第２図（ａ
）（ｂ）はシールド掘進機の側断面図及び正面図、第３
図はカッター板の拡大断面図、第４図〜第８図の（ａ）
は本発明のカッタービットの他の実施例を示す正面図、
第４図〜第８図の（ｂ）は本発明のカッタービットの他
の実施例を示す側面図、第４図〜第８図の（ｃ）は本発
明のカッタービットの他の実施例を示す平面図、第９図
（ａ）（ｂ）（ｃ）は従来例のカッタービットの一実施
例を示す正面図、側面図及び平面図である。 （符号の説明） ■・・・カッタービット ２・・・台金 ３・・・超硬チップ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）台金に超硬チップを埋め込んだシールド掘進機用
   のカッタービットにおいて、複数の超硬チップを台金の
   少なくとも切削方向の前端面に台金の先端部から基端部
   がわにかけて多段式に並べて埋め込み、切削に伴う上段
   の超硬チップの欠落により下段の予備の超硬チップが台
   金の先端部に位置するように構成したことを特徴とする
   シールド掘進機用のカッタービット。
2. （２）台金に超硬チップを埋め込んだシールド掘進機用
   のカッタービットにおいて、複数の超硬チップを台金の
   切削方向の前端面に台金の先端部から基端部がわにかけ
   て多段式に並べて埋め込み、これら各超硬チップにそれ
   ぞれ対応する複数の超硬チップを台金の切削方向の後端
   面に多段式に並べて埋め込むとともに、前端がわの超硬
   チップとこれに対応する後端がわの超硬チップの先端同
   士を結ぶ線が台金の先端面と平行となるように構成し、
   切削に伴う上段の前端がわの超硬チップとこれに対応す
   る上段の後端がわの超硬チップの欠落により下段の予備
   の前端がわの超硬チップとこれに対応する下段の後端が
   わの超硬チップが台金の先端部にそれぞれ位置するよう
   に構成したことを特徴とするシールド掘進機用のカッタ
   ービット。