(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラビットの設置空間が設けられ、ローラビットの固定軸の端部を装着するための軸装着空間とキーを嵌入するためのキー嵌入空間とを形成した壁部を有するローラビット取付部材と、キー嵌入空間に嵌入することにより軸装着空間に装着されたローラビットの固定軸の端部を支持しローラビット取付部材の壁部にキー取付ボルトで固着し得るキーと、その固定軸の端部をキーと対向する側から支持しローラビット取付部材の壁部にボルトで固着し得る支持部材とを備えたローラビット取付具において、キー嵌入空間に嵌入されたキーとともにキー取付ボルトで共締めすることによりローラビット取付部材の壁部をキーと協働して挟むようにしてその壁部に取り付け得るキー押え部材と、キー押え部材とキーとの相対的なずれを規制するようにこれらを一体的に連結する連結手段とを設けたことを特徴とするローラビット取付具。
【請求項２】
ローラビット取付部材の壁部には、キー嵌入空間と連通しローラビットの固定軸の端部を軸装着空間に装着する際に地盤切削側と反対側から挿通し得るようにするための軸挿通空間が形成されて、この軸挿通空間とキー嵌入空間とでＴ字状の空間が形成され、キーがこのＴ字状の空間に嵌入しうるようにＴ字状に形成されていることを特徴とする請求項１のローラビット取付具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラビット取付部材と、このローラビット取付部材に装着されたローラビットの固定軸端部を支持するためのキーと、この固定軸端部をキーと対向する側から支持するための支持部材とを備えたローラビット取付具に関するものであり、特に、シールド掘進機やＴＢＭ（トンネルボーリングマシン）に有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
地山を掘削装置で掘削する場合、地山が岩盤等の硬質地盤であるときには、カッタヘッドとともに公転し、推力の付与により自転しながら岩盤等を圧砕するがごとく切削するローラビットを用いる。ローラビットは、こうした動作により硬質地盤を切削することから、切削中に偏摩耗したり破損したりする。そのため、ローラビットは、いつでも交換できるようにローラビット取付具を用いてカッタヘッドに着脱可能に取り付けられる。また、前記の動作により硬質地盤を切削することから、その切削時、あらゆる方向の繰返し荷重が作用して、ローラビットを着脱可能にするためのローラビット取付具のボルトが緩むこともある。本発明は、こうした問題が生じないように従来のローラビット取付具を改良しようとするものである。
【０００３】
そこで、このことを容易に理解できるようにするため、従来一般的に用いられていたローラビット取付具の構造を図６及び図７に示し、その構造や取付ボルトが緩むメカニズムをこれらの図を用いて説明する。図６は、一部を断面で示す従来のローラビット取付具の正面図、図７は、図６のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【０００４】
図６及び図７において、１はカッタヘッドに取り付けられローラビットを取り付けるためのブラケットの働きをするローラビット取付部材、２は前述のローラビット、２ａはこのローラビット２の固定軸、３１  はこのローラビット２の固定軸２ａをローラビット取付部材１に固定するための止め具としての働きをするキー、５１  はこのキー３１  をローラビット取付部材１に固着するためのキー取付ボルト、６はローラビット２をローラビット取付部材に取り付けるための地盤切削側（切羽側）の支持部材である取付カバー、７はこの取付カバー６をローラビット取付部材１に固着するためのカバー取付ボルトである。この従来のローラビット取付具は、大別すると、ローラビット取付部材１とキー３１  と取付カバー６とで構成される。
【０００５】
ローラビット取付部材１は、ローラビット２の固定軸２ａの両端部を取り付けるための一対のローラビット取付壁１ａとこれら一対のローラビット取付壁１ａを接続するための接続壁１ｂとからなり、中央にローラビットの設置空間１ｃを設けている。一対の各ローラビット取付壁１ａには、ローラビットの固定軸２ａの端部を装着するための正方形状の軸装着空間１ｄとキーを嵌入するための幅広の長方形状のキー嵌入空間１ｅとを形成した壁部がある。この壁部には、キー嵌入空間１ｅと連通しローラビットの固定軸２ａの端部を軸装着空間１ｄに装着する際に地盤切削側とは反対側から挿通し得るようにするための軸挿通空間１ｆが形成されており、この軸挿通空間１ｆとキー嵌入空間１ｅとでＴ字状の空間が形成されている。また、各ローラビット取付壁１ａの地盤切削側には、取付カバー６を装着するためのカバー装着空間１ｇを形成した壁部がある。
【０００６】
ローラビット２の固定軸２ａは、両端部が軸装着空間１ｄに装着して固定し得るように断面略正方形に形成され、中央部がベアリングを介してローラビット２を回転自在に支持し得るように断面円形に形成されている。キー３１  は、キー嵌入空間１ｅより僅かに小さい長方形状をしており、キー嵌入空間１ｅに嵌入することにより、軸装着空間１ｄに装着されたローラビット２の固定軸２ａの端部を支持し、ローラビット取付部材１の壁部にキー取付ボルト５１  で固着される。取付カバー６は、カバー装着空間１ｇに装着することにより、軸装着空間１ｄに装着された固定軸２ａの端部をキー３１  と対向する側すなわち地盤切削側から支持し、ローラビット取付部材１の壁部にカバー取付ボルト７で固着される。このように、従来のローラビット取付具においては、各ローラビット取付壁１ａの軸装着空間１ｄに装着された固定軸２ａの端部をキー３１  と取付カバー６とで挟持しローラビット２の上下方向の動きを規制するようにして、ローラビット２をローラビット取付部材１に取り付ける。そして、キー３１  は、キー取付ボルト５１  の締め付け力で生じるローラビット取付部材１の壁部との間の摩擦力により、外力に対抗して不動に固定するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、前述したように、ローラビット２は、カッタヘッドとともに公転し、推力の付与により自転しながら岩盤等を切削することから、その切削時、あらゆる方向に繰返し荷重が作用し、その当然の結果として、キー取付ボルト５１  の締め付け力により生じる前記摩擦力に対抗する力、すなわち図７でいえば前後左右方向の力がキー３１  に伝達される。そして、この力がその摩擦力より大きいと、キー３１  は前後左右に動かされるため、キー取付ボルト５１  は緩んでやがて脱落することとなる。
【０００８】
本発明は、従来の技術にみられるこうした問題を解消しようとするものであって、その目的は、掘削時にローラビットに作用する繰返し荷重がキーに伝達されてもキー取付ボルトが緩むのを防止できるローラビット取付具を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のこうした目的は、「ローラビットの設置空間が設けられ、ローラビットの固定軸の端部を装着するための軸装着空間とキーを嵌入するためのキー嵌入空間とを形成した壁部を有するローラビット取付部材と、キー嵌入空間に嵌入することにより軸装着空間に装着されたローラビットの固定軸の端部を支持しローラビット取付部材の壁部にキー取付ボルトで固着し得るキーと、この固定軸の端部をキーと対向する側から支持しローラビット取付部材の壁部にボルトで固着し得る支持部材とを備えたローラビット取付具」において、「キー嵌入空間に嵌入されたキーとともにキー取付ボルトで共締めすることによりローラビット取付部材の壁部をキーと協働して挟むようにしてその壁部に取り付け得るキー押さえ部材と、キー押さえ部材とキーとの相対的なずれを規制するようにこれらを一体的に連結する連結手段とを設けた」ことにより達成される。
【００１０】
本発明のローラビット取付具は、こうした技術手段を採用したので、ローラビットでの切削時に繰返し荷重が作用し、ローラビット取付部材の壁部とキーとの間の摩擦力に対抗するキーをずらすような力がキーに伝達されても、キー押え部材が連結手段によりキーと一体的に連結されて相対的にずれないように規制されているため、そのキーをずらすような力がキー押え部材にも確実に伝達され、その結果、摩擦力がローラビット取付部材の壁部とキーとの間だけでなくキー押え部材との間にも発生して、両摩擦力で分担してそのキーをずらすような力に対抗するため、キー取付ボルトがローラビットに作用する繰返し荷重で緩むのを防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１〜図５に基づいて説明することにより、本発明の実施の形態を明らかにする。これらの各図は、本発明のローラビット取付具をシールド掘進機に適用した場合の具体化例を示すもので、図１は、一部を断面で示す本発明の具体化例のローラビット取付具の正面図、図２は、図１のＩ  −Ｉ  線断面図、図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線矢視図、図４は、本発明の具体化例のローラビット取付具に関する部品の組立を説明するための正面図、図５は、図４のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線断面図である。図１乃至図５において、図６及び図７と同一の符号を付けた部分は、これらの図面と同等の部分を表しているので、説明の重複を避けるため詳述しない。本発明の具体化例のローラビット取付具は、従来のローラビット取付具と同様、ローラビット２の設置空間１ｃが設けられ、ローラビット２の固定軸２ａの端部を装着するための軸装着空間１ｄとキーを嵌入するためのキー嵌入空間１ｅとを形成した壁部を有するローラビット取付部材１と、キー嵌入空間１ｅに嵌入することにより軸装着空間１ｄに装着された固定軸２ａの端部を支持しローラビット取付部材１の壁部にキー取付ボルト５で固着し得るキーと、その固定軸２ａの端部をキーと対向する側から支持しローラビット取付部材１の壁部にカバー取付ボルト７で固着し得る支持部材としての取付カバー６とを備えている。
【００１２】
図１乃至図５において、３はキー嵌入空間１ｅに嵌入することにより、軸装着空間１ｄに装着されたローラビット２の固定軸２ａの端部を支持する本具体化例に関するキー、４は本具体化例で新設されたキー押え金具、５はこのキー押え金具及びキー３を共締めしてローラビット取付部材１の壁部に固着するための本具体化例に関するキー取付ボルトである。キー３は、従来のローラビット取付具におけるキー３１  と同様の働きをするキー本体３ａと、キー押え金具４と一体的に連結するための連結手段としての連結部３ｂとでＴ字状に形成されている。前述したように、従来一般的に用いられていたローラビット取付具において、ローラビット取付部材１の壁部には、キー嵌入空間１ｅと軸挿通空間１ｆとでＴ字状の空間が形成されているが、本具体化例に関するキー３は、このＴ字状の既存の空間に着目しその空間を有効に活用する観点から、従来のキー３１  に相当するキー本体３ａに新規機能を有する連結部３ｂを付設してＴ字状にすることにより、その既存のＴ字状空間に嵌入し得るようしたものである。キー押え金具４には、キー３の連結部３ｂの端部に嵌合させることのできる嵌合凹部４ａを設けている。そして、その連結部３ｂの端部と嵌合凹部４ａとの嵌め合いは、連結部３ｂの端部を嵌合凹部４ａに無理なく嵌合でき、かつ、キー３がキー嵌入空間１ｅ内でがたつくのを抑止することのできる中間嵌め程度とするのが望ましい。キー押え金具４は、キー嵌入空間１ｅに嵌入したキー３の連結部３ｂに嵌合凹部４ａを嵌合させた上で、キー３とともにキー取付ボルト５で共締めすることによりローラビット取付部材１の壁部をキー３と協働して挟むようにしてその壁部に取り付けることができる。
【００１３】
次に、図４及び図５を用いて、本具体化例のローラビット取付具に関する部品の組立を説明すると、まず、ローラビット２の固定軸２ａを軸挿通空間１ｆに通しながら地盤切削側と反対側から挿通して軸装着空間１ｄに装着する。次いで、Ｔ字状のキー３をキー嵌入空間１ｅに側方から嵌入して、軸装着空間に装着されているローラビット２の固定軸２ａの端部を支持した状態にしてから、キー３の連結部３ｂの端部にキー押え金具４の嵌合凹部４ａを嵌合させ、キー３とキー押え金具４とをキー取付ボルト５で共締めすることにより、キー３とキー押え金具４とでローラビット取付部材１の壁部を挟むようにして、その壁部にこれらの部品３，４を固着する。最後に、取付カバー６をカバー装着空間１ｇに装着することにより、ローラビット２の固定軸２ａの端部をキー３と対向する側から支持し、その取付カバー６をローラビット取付部材１の壁部にカバー取付ボルト７で固着する。なお、ローラビット２の固定軸２ａを軸装着空間１ｄに装着する場合、図４及び図５では、地盤切削側と反対側から挿通して装着する例を説明したが、ローラビット２の固定軸２ａは、カバー装着空間１ｇを通じて地盤切削側からも装着することができる。したがって、本具体化例のローラビット取付具を用いて例えばシールド掘進機にローラビット２を取り付ける場合には、機内側及び切羽側の何れからも取り付けることができ、ローラビット２の交換作業が機内、機外の所望の側で行える。
【００１４】
本具体化例のローラビット取付具では、特に、キー３の連結部３ｂの端部にキー押え金具４の嵌合凹部４ａを嵌合させ、これによりキー３とキー押え金具４の相対的なずれを規制するようにこれらを一体的に連結するとともに、キー３とキー押え金具４とをキー取付ボルト５で共締めすることにより、キー３とキー押え金具４とでローラビット取付部材１の壁部を挟むようにして、その壁部との間にキー３との摩擦力に加えてキー押え金具４との摩擦力も発生するようにしているため、図１において前後左右方向の外力がキー３に作用しても、従来のローラビット取付具と比べて２倍程度の摩擦力でその外力に対抗できる。すなわち、ローラビット２での切削時に繰返し荷重が作用し、ローラビット取付部材１の壁部とキー３との間の摩擦力に対抗する方向の前後左右方向の力がキー３に伝達されても、キー押え金具４がキー３と一体的に連結されて相対的にずれないように規制されているため、その前後左右方向の力がキー押え金具４にも確実に伝達され、その結果、摩擦力がローラビット取付部材１の壁部とキー３との間だけでなくキー押え金具４との間にも発生して、両摩擦力で分担してその前後左右方向の力に対抗するため、キー取付ボルト５がローラビット２に作用する繰返し荷重で緩むのを防ぐことができる。
【００１５】
本具体化例では、キー押え金具４を一体的に連結する新規機能を有する連結部３ｂをキー本体３ａに付設してキー３をＴ字状に形成したため、従来のローラビット取付具が本来もっているローラビット取付部材１のＴ字状の空間に嵌入できるようになって、従来の技術における既存の構造を有効に活用でき、従来のローラビット取付具に簡単な改造を加えるだけで実用化することが可能になる。本具体化例では、キー３に連結部３ｂを付設してＴ字状に形成し、キー押え金具４にその連結部３ｂの端部に嵌合させることのできる嵌合凹部４ａを設けているが、キー押え金具４に連結部３ｂに相当するものを付設してＴ字状に形成し、キー３に嵌合凹部４ａに相当するものを設けるようにしてもよく、要は、キー押え部材とキーとの相対的なずれを規制するようにこれらを一体的に連結する連結手段を設けるようにすればよく、その連結手段の種類は問はない。
【００１６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、「キー嵌入空間に嵌入されたキーとともにキー取付ボルトで共締めすることによりローラビット取付部材の壁部をキーと協働して挟むようにしてその壁部に取り付け得るキー押え部材と、キー押え部材とキーとの相対的なずれを規制するようにこれらを一体的に連結する連結手段とを設ける」ようにしたので、掘削時にローラビットに作用する繰返し荷重がキーに伝達されてもキー取付ボルトが緩むのを防止できるローラビット取付具が得られる。本発明を具体化する場合、特に、特許請求範囲の請求項２に記載の技術手段を採用すれば、こうした効果に加えて、従来の技術における既存の構造を有効に活用でき、従来のローラビット取付具に簡単な改造を加えるだけで実用化することが可能になるという効果を併せ発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一部を断面で示す本発明の具体化例のローラビット取付具の正面図である。
【図２】図１のＩ  −Ｉ  線断面図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。
【図４】本発明の具体化例のローラビット取付具に関する部品の組立を説明するための正面図である。
【図５】図４のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線断面図である。
【図６】一部を断面で示す従来のローラビット取付具の正面図である。
【図７】図６のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
１    ローラビット取付部材
１ｃ  ローラビットの設置空間
１ｄ  軸装着空間
１ｅ  キー嵌入空間
１ｆ  軸挿通空間
１ｇ  カバー装着空間
２    ローラビット
２ａ  ローラビットの固定軸
３    キー
３ａ  キー本体
３ｂ  連結部
４    キー押え金具
４ａ  嵌合凹部
５    キー取付ボルト
６    取付カバー
７    カバー取付ボルト
【図１】
0003615298.tif 000002
【図２】
0003615298.tif 000003
【図３】
0003615298.tif 000004
【図４】
0003615298.tif 000005
【図５】
0003615298.tif 000006
【図６】
0003615298.tif 000007
【図７】
0003615298.tif 000008