(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削ヘッドに取り付けられた回転ビットの刃先から摩耗限界位置までを含む部分が前記回転ビットの回転に伴い通過する位置に、前記回転ビットの側面の法線方向に沿った方向に磁束を発生して磁界を形成するセンサコイルを有する渦電流式変位センサと、
回転に伴い前記磁界を通過する部分の側面の、回転軸周りの全周における１箇所のみに凹部又は凸部を有する前記回転ビットと
を備える掘削機。
【請求項２】
前記渦電流式変位センサが出力する信号に基づき、前記回転ビットの回転状態を特定する回転状態特定手段と、
前記渦電流式変位センサが出力する信号に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する摩耗状態特定手段と
を備える請求項１に記載の掘削機。
【請求項３】
側面の、摩耗限界位置より回転軸に近い側の前記摩耗限界位置に近接した位置に、回転軸周りの全周における１箇所のみに凹部を備える
掘削機の切削ヘッドに取り付けられる回転ビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するビットを備える掘削機の状態を管理する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや上下水道等の掘削工事において用いられるシールドマシンやトンネルボーリングマシン等の掘削機には、切削ヘッドに回転するビット（以下、本願において「回転ビット」という）を備えるものがある。
【０００３】
回転ビットは切羽地山との摩擦力により、切削ヘッドの回転に伴い回転する。従って、切羽地山の状態、掘削機の掘進力、切削ヘッドの回転速度等の諸条件によって、掘削中に回転ビットが回転を停止してしまう場合がある。
【０００４】
回転を停止した回転ビットは切羽地山に接している部分が急速に削られてゆき、偏摩耗、すなわち回転ビットの摩耗の程度が半径方向によって異なる状態が生じる。偏摩耗が進行した回転ビットはいったん停止すると回転を再開することが難しくなり、さらに偏摩耗が進行して礫破砕の役割を果たさなくなる。そのため、回転ビットが正常に回転しないと掘削効率が低下する。また、偏摩耗が進行すると、切削ヘッドの面盤や掘削機の本体が回転ビットを介さずに切羽地山に直接接してしまい、損傷を受けてしまう危険性がある。
【０００５】
従って、掘削機を保全しながら効率的に掘削を行うためには、掘削機のオペレータ等の作業員が回転ビットの回転状態と摩耗状態を把握し、摩耗の程度が限界に達した回転ビットを適切なタイミングで交換する必要がある。
【０００６】
回転ビットの状態を把握する方法として広く実施されているものは、作業員が直接回転ビットを目視する方法である。回転ビットを作業員が直接目視するためには、地盤改良を行ったり、立坑を掘ったりする必要があり、多大なコストを要する。また、掘削中に回転ビットを直接目視することはできないので、作業員は掘削中の回転ビットの状態をモニタリングすることはできない。
【０００７】
上記の問題を解消するために、センサを用いて回転ビットの回転状態と摩耗状態をモニタリングする技術が提案されている。例えば特許文献１には、カッター（回転ビットの一例）の回転部分に取り付けられた磁石の回転に伴う磁場の変化を検知する回転センサと、カッターの周縁の摩耗に伴う磁化物質の減少による磁場の変化を検知する摩耗センサとにより、カッターの回転状態と摩耗状態をモニタリングする仕組みが提案されている。
【０００８】
また、例えば特許文献２には、ローラーカッター（回転ビットの一例）の半径方向からローラーカッターの刃先に向かって磁界を形成する渦電流式センサにより、渦電流式センサの基準位置からローラーカッターの刃先までの距離を計測して、ローラーカッターの摩耗状態を検知する仕組みが提案されている。なお、特許文献２によれば、ローラーカッターの刃先外周における複数の位置での距離データを管理することにより、ローラーカッターの回転不良を早期発見することもできる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−３０７０９５号公報
【特許文献２】特開２００３−０８２９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に提案されている仕組みによれば、掘削機のオペレータは回転ビットの回転状態と摩耗状態をモニタリングすることができる。ただし、特許文献１に提案されている仕組みにおいては、回転センサと摩耗センサを個別に設ける必要がある。
【００１１】
特許文献２に提案されている仕組みによれば、掘削機のオペレータは回転ビットの摩耗状態をモニタリングすることができる。ただし、特許文献２に提案されている仕組みによれば、回転ビットの回転状態をモニタリングするためには、回転ビットの刃先外周における複数の位置での距離データの管理が必要である。従って、回転ビットの刃先外周における複数の位置の各々に渦電流式センサを設ける必要がある。
【００１２】
上記のように、従来技術による場合、回転ビットの回転状態と摩耗状態をモニタリングするためには複数のセンサを設ける必要がある。センサの数が多ければ、導入コストが高くなるとともに、それらのセンサの保守作業が増加する。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑み、掘削機が備える回転ビットの回転状態と摩耗状態をモニタリングする仕組みを従来技術と比較して簡易な構成で実現する手段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】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明は、切削ヘッドに取り付けられた回転ビットの刃先から摩耗限界位置までを含む部分が前記回転ビットの回転に伴い通過する位置に、前記回転ビットの側面の法線方向に沿った方向に磁束を発生して磁界を形成するセンサコイルを有する渦電流式変位センサと、回転に伴い前記磁界を通過する部分の側面の、回転軸周りの全周における１箇所のみに凹部又は凸部を有する前記回転ビットとを備える掘削機を提案する。
【００１５】
上記の掘削機において、前記渦電流式変位センサが出力する信号に基づき、前記回転ビットの回転状態を特定する回転状態特定手段と、前記渦電流式変位センサが出力する信号に基づき、前記回転ビットの摩耗状態を特定する摩耗状態特定手段とを備える、という構成が採用されてもよい。
【００１７】
また、本発明は、側面の、摩耗限界位置より回転軸に近い側の前記摩耗限界位置に近接した位置に、回転軸周りの全周における１箇所のみに凹部を備える掘削機の切削ヘッドに取り付けられる回転ビットを提案する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、１つの渦電流式変位センサの出力信号に基づき、回転ビットの回転状態と摩耗状態が特定される。その結果、従来技術と比較して簡易な構成で、回転ビットの回転状態と摩耗状態をモニタリングする仕組みが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態にかかる掘削機の全体構成を模式的に示した図である。
【図２Ａ】一実施形態にかかる切削ヘッドの外観図である。
【図２Ｂ】一実施形態にかかる回転ビットの位置を示した図である。
【図３Ａ】一実施形態にかかる回転ビットと渦電流式変位センサの位置関係を示した図である。
【図３Ｂ】一実施形態にかかる回転ビットと渦電流式変位センサの位置関係を示した図である。
【図３Ｃ】一実施形態にかかる回転ビットと渦電流式変位センサの位置関係を示した図である。
【図４】一実施形態にかかる回転ビットの刃の摩耗量と渦電流式変位センサの計測値との関係を例示したグラフである。
【図５】一実施形態にかかる渦電流式変位センサの断面を側方から見た模式図である。
【図６Ａ】一実施形態にかかる回転ビットに設けられている凹部の配置および形状を例示した図である。
【図６Ｂ】一実施形態にかかる回転ビットに設けられている凹部の配置および形状を例示した図である。
【図７】一実施形態にかかるデータ処理装置のハードウェアとして用いられるコンピュータの基本構成を示した図である。
【図８】一実施形態にかかるデータ処理装置の機能構成を示した図である。
【図９】一実施形態にかかるデータ処理装置に記憶されるデータの構成を例示した図である。
【図１０】一実施形態にかかるデータ処理装置が取得する信号の経時変化を例示したグラフである。
【図１１】一実施形態にかかるデータ処理装置が取得する信号の経時変化を例示したグラフである。
【図１２】一実施形態にかかるデータ処理装置が表示する画面を例示した図である。
【図１３】一実施形態にかかるデータ処理装置が表示する画面を例示した図である。
【図１４】一実施形態にかかるデータ処理装置が表示する画面を例示した図である。
【図１５Ａ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凹部の配置および形状を例示した図である。
【図１５Ｂ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凹部の配置および形状を例示した図である。
【図１６Ａ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凹部の配置および形状を例示した図である。
【図１６Ｂ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凹部の配置および形状を例示した図である。
【図１７Ａ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凸部の配置および形状を例示した図である。
【図１７Ｂ】一変形例にかかる回転ビットに設けられる凸部の配置および形状を例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［実施形態］
図１は、本発明の一実施形態にかかる掘削機１の全体構成を模式的に示した図である。掘削機１は切羽地山に接する位置に配置された切削ヘッド１１と、切削ヘッド１１が備える複数の回転ビット１１１（図１において図示略）の各々の回転状態と摩耗状態を特定する計測装置１２を備える。計測装置１２は、複数の回転ビット１１１の各々に応じて１つずつ配置された渦電流式変位センサ１２１と、渦電流式変位センサ１２１が出力する信号に対し例えばノイズ除去等の必要な変換処理を施す変換装置１２２と、変換装置１２２が出力する信号に基づき回転ビット１１１の回転状態と摩耗状態を特定するデータ処理装置１２３を備える。なお、図１に例示の掘削機１はシールドマシンであるが、掘削機１の種別はシールドマシンに限られず、回転ビットを有する切削ヘッドを備える掘削機であれば、トンネルボーリングマシン等の他の種別の掘削機であってもよい。
【００２１】
本実施形態においては例として、渦電流式変位センサ１２１の各々と変換装置１２２、および変換装置１２２とデータ処理装置１２３は有線接続されている。ただし、渦電流式変位センサ１２１の各々と変換装置１２２、および変換装置１２２とデータ処理装置１２３の少なくとも１組が無線接続により信号の送受信を行ってもよい。
【００２２】
また、本実施形態においては例として、変換装置１２２が渦電流式変位センサ１２１およびデータ処理装置１２３から独立して設けられている。これに代えて、渦電流式変位センサ１２１もしくはデータ処理装置１２３が変換装置を内蔵していてもよい。なお、渦電流式変位センサ１２１から出力される信号がアナログ信号であり、データ処理装置１２３がデジタル信号の入力しか受け付けない場合、変換装置１２２がＡ／Ｄ変換処理を行う。
【００２３】
図２Ａは切削ヘッド１１を図１の矢印Ａが示す方向から見た外観図である。図２Ｂは図２Ａに示される切削ヘッド１１が備える回転ビット１１１の位置を示している。回転ビット１１１の各々は、掘削機１の掘進に伴い切羽地山に押し付けられた状態で切削ヘッド１１が回転すると、刃と切羽地山との間に生じる摩擦力により回転する。回転ビット１１１は回転しながら切羽地山を掘削する。
【００２４】
図３Ａ〜図３Ｃは回転ビット１１１と渦電流式変位センサ１２１の位置関係を示した図である。図３Ａは回転ビット１１１の回転軸の方向に見た回転ビット１１１と渦電流式変位センサ１２１の外観図である。図３Ｂは図３Ａの矢印Ｂが示す方向から見た回転ビット１１１と渦電流式変位センサ１２１の外観図である。図３Ｃは図３Ａの矢印Ｃが示す方向から見た回転ビット１１１と渦電流式変位センサ１２１の外観図である。ただし、図３Ａおよび図３Ｂには、回転ビット１１１を保持するホルダ１１２も示されている。ホルダ１１２は切削ヘッド１１の本体に固定され、回転ビット１１１を回転可能に保持する。
【００２５】
図３Ｃに示されるように、渦電流式変位センサ１２１は長手方向が回転ビット１１１の刃の側面の法線方向に沿った方向となるように配置されている。また、渦電流式変位センサ１２１のセンサヘッドは回転ビット１１１の刃に近接した位置に配置されている。渦電流式変位センサ１２１は切削ヘッド１１の本体またはホルダ１１２に対し固定されているため、回転ビット１１１の回転に伴い回転することはない。
【００２６】
渦電流式変位センサ１２１は、センサヘッドの内部に設けられたコイルを流れる高周波電流により高周波磁界を発生し、当該高周波磁界に近接して配置されている回転ビット１１１の刃の表面に発生する渦電流によるコイルのインピーダンスの変化に伴う発振の振幅幅の変化を整流することにより、回転ビット１１１の刃の摩耗量に応じた直流電圧を計測値として出力する。図４は回転ビット１１１の刃の摩耗量（単位はｍｍ）と、渦電流式変位センサ１２１の計測値（単位はＶ）との関係の一例を示したグラフである。図４に示されるように、渦電流式変位センサ１２１の計測値は回転ビット１１１の刃の摩耗量の増加関数である。なお、回転ビット１１１の刃の摩耗量と渦電流式変位センサ１２１の計測値の関係は、回転ビット１１１の形状や渦電流式変位センサ１２１の特性等に応じて変化する。従って、図４のグラフの形状はあくまで一例であって、例えば回転ビット１１１の刃の摩耗量と渦電流式変位センサ１２１の計測値の関係が線形であってもよい。
【００２７】
図５は概ね円柱形状の渦電流式変位センサ１２１の軸を含む平面で渦電流式変位センサ１２１を切断した場合の断面を側方から見た模式図である。渦電流式変位センサ１２１は本体１２１１と、センサヘッド１２１２と、ガード１２１３を備える。ガード１２１３は、本体１２１１およびセンサヘッド１２１２の側面を覆い、土砂等の衝撃から本体１２１１およびセンサヘッド１２１２を保護する。
【００２８】
回転ビット１１１の刃には、回転ビット１１１の回転軸から刃先に向かう或る半径方向において、渦電流式変位センサ１２１に対向する側面上に凹部が設けられている。この凹部は、データ処理装置１２３が渦電流式変位センサ１２１の計測値に基づき回転ビット１１１の回転状態を特定可能とするために設けられている。
【００２９】
図６Ａおよび図６Ｂは回転ビット１１１に設けられている凹部１１１１の配置および形状の一例を示した図である。図６Ａは回転軸に垂直な方向に見た回転ビット１１１を示し、図６Ｂは回転軸に沿った方向に見た回転ビット１１１を示している。図６Ａおよび図６Ｂにおいて破線Ｌは回転ビット１１１の摩耗限界位置を示す。摩耗が摩耗限界位置に達するまで摩耗量が増加した場合、回転ビット１１１は交換を要する。
【００３０】
図６Ａおよび図６Ｂに例示される凹部１１１１の形状は、回転ビット１１１の回転軸から刃先に向かう半径方向を長手方向とする溝形状である。凹部１１１１を長手方向に垂直な平面で切った場合の断面の形状は例えば「コ」の字であるが、「Ｖ」の字等の他の形状であってもよい。
【００３１】
また、凹部１１１１は回転ビット１１１の刃先から回転軸に向かう所定長の範囲内に配置されている。凹部１１１１の回転軸側の端部は、摩耗限界位置より回転軸側に突出している。従って、回転ビット１１１の刃が摩耗限界位置まで摩耗しても、凹部１１１１の一部は残存しデータ処理装置１２３は回転ビット１１１の回転状態を特定することができる。
【００３２】
データ処理装置１２３のハードウェアは、例えば一般的なコンピュータである。図７はデータ処理装置１２３のハードウェアとして用いられるコンピュータ１０の基本構成を示した図である。コンピュータ１０はメモリ１０１と、メモリ１０１に記憶されるプログラムに従い各種データ処理を行うプロセッサ１０２と、渦電流式変位センサ１２１から出力される計測値を示すデータを受信するためのＩＦ（Interface）である通信ＩＦ１０３と、ユーザの操作を受け付けるキーボード等の操作装置１０４と、ユーザに対する各種情報を表示する液晶ディスプレイ等の表示装置１０５を備える。なお、操作装置１０４および表示装置１０５の少なくとも一方がコンピュータ１０に対し接続される外部の装置として構成されてもよい。
【００３３】
図８はデータ処理装置１２３の機能構成を示した図である。すなわち、コンピュータ１０は本実施形態にかかるデータ処理装置１２３用のプログラムに従うデータ処理を行うことにより、図８に示される構成を備える装置が実現される。以下にデータ処理装置１２３が備える機能構成部を説明する。信号取得手段１２３１は渦電流式変位センサ１２１が出力する計測値を示す信号を取得する。
【００３４】
記憶手段１２３２は渦電流式変位センサ１２１の計測値と回転ビット１１１の摩耗量との関係を示すデータを記憶する。図９は記憶手段１２３２に記憶されるデータを格納するテーブルの構成を例示した図である。図９に例示のテーブルは、渦電流式変位センサ１２１の計測値を示すデータを格納するフィールド［計測値］と、当該計測値に応じた回転ビット１１１の摩耗量を示すデータを格納するフィールド［摩耗量］を有している。なお、図４は図９のテーブルに格納されるデータの関係を示したグラフである。
【００３５】
図８に戻りデータ処理装置１２３の機能構成部の説明を続ける。回転状態特定手段１２３３は、信号取得手段１２３１が取得した信号に基づき回転ビット１１１の回転状態を特定する。図１０は信号取得手段１２３１が取得した信号の経時変化を例示したグラフである。図１０のグラフの横軸は掘削期間中における時刻であり、縦軸は渦電流式変位センサ１２１の計測値である。
【００３６】
図１０のグラフによれば、時刻ｔk〜時刻ｔk+4の各々において、渦電流式変位センサ１２１の計測値が短期間の上昇（ピーク）を示している。これらのピークは回転ビット１１１に設けられた凹部１１１１が渦電流式変位センサ１２１のセンサヘッド１２１２付近を通過するタイミングで生じる。従って、回転状態特定手段１２３３は渦電流式変位センサ１２１の計測値のピークを検出し、検出したピークのタイミングが概ね一定の周期で発生している場合、回転ビット１１１が正常に回転していると判定する。
【００３７】
また、回転状態特定手段１２３３は、最後にピークを検出したタイミングの後、一定の周期に応じた所定時間Ｔ0の期間内に次のピークが検出できない場合、回転ビット１１１の回転に異常を生じていると判定する。図１０に示される期間Ｅは、回転状態特定手段１２３３によって回転ビット１１１の回転に異常が生じていると判定される期間の例である。
【００３８】
なお、回転状態特定手段１２３３は所定時間Ｔ0を、例えば過去に回転ビット１１１が正常に回転していると判定した期間内における計測値のピーク間の時間長（例えば、時刻ｔkから時刻ｔk+1までの時間長、時刻ｔk+1から時刻ｔk+2までの時間長等）の平均値に、ピークの発生する周期の変動幅に応じた所定の比率（例えば、「１．２」等）を乗じて算出する。ただし、回転状態特定手段１２３３が所定時間Ｔ0を算出する方法はこれに限られず、例えば切削ヘッド１１の回転速度を変数とする所定の算出式に従い所定時間Ｔ0を算出する等、他の方法が採用されてもよい。
【００３９】
再び図８に戻りデータ処理装置１２３の機能構成部の説明を続ける。摩耗状態特定手段１２３４は、信号取得手段１２３１が取得した信号に基づき回転ビット１１１の摩耗状態を特定する。図１１は図１０と同様に信号取得手段１２３１が取得した信号の経時変化を例示したグラフである。ただし、図１０と図１１の横軸のスケールは異なっており、図１１は図１０よりも長期間に渡る渦電流式変位センサ１２１の計測値の経時変化を示している。また、図１１に示される計測値は、例えば過去の所定期間内における計測値の移動平均値であり、図１０に示されるピークが平滑化されている。
【００４０】
図１１に示されるように、掘削に伴う回転ビット１１１の摩耗量の増加に伴い渦電流式変位センサ１２１の計測値も増加する。摩耗状態特定手段１２３４は記憶手段１２３２に記憶されているテーブル（図９）を参照し、渦電流式変位センサ１２１の計測値に応じた回転ビット１１１の摩耗量を特定する。なお、図１１に示される時刻ｔLは、回転ビット１１１の摩耗が摩耗限界位置に達した時刻を示す。
【００４１】
再び図８に戻りデータ処理装置１２３の機能構成部の説明を続ける。通知手段１２３５は、回転状態特定手段１２３３により特定された回転ビット１１１の回転状態と、摩耗状態特定手段１２３４により特定された回転ビット１１１の摩耗状態を、掘削機１のオペレータ等の作業員（データ処理装置１２３のユーザ）に対し通知する。
【００４２】
図１２は回転ビット１１１の回転状態をユーザに通知するために通知手段１２３５が表示する画面（以下、「回転モニタリング画面」という）を例示した図である。回転モニタリング画面においては、正常に回転している回転ビット１１１と回転に異常を生じている回転ビット１１１の位置を示す図形（例えば矩形）が、例えば破線と実線のように異なる態様で図示される。ユーザは回転モニタリング画面により複数の回転ビット１１１の各々が正常に回転しているか否かを容易に知ることができる。
【００４３】
図１３は回転モニタリング画面に表示される「履歴」ボタンがユーザにより操作された場合に通知手段１２３５が表示する画面（以下、「回転履歴表示画面」という）を例示した図である。回転履歴表示画面には、複数の回転ビット１１１の各々が過去に回転異常を示した期間がグラフ表示される。ユーザは回転履歴表示画面により複数の回転ビット１１１の各々に過去に生じた回転異常の有無や回転異常が生じた期間を容易に知ることができる。
【００４４】
図１４は回転ビット１１１の摩耗状態をユーザに通知するために通知手段１２３５が表示する画面（以下、「摩耗モニタリング画面」という）を例示した図である。摩耗モニタリング画面においては、回転ビット１１１に応じた位置を示す図形（例えば矩形）が回転ビット１１１の摩耗量に応じて異なる態様（例えば摩耗量に応じた濃度や色）で図示される。また、摩耗モニタリング画面においては、摩耗限界に達していない回転ビット１１１と摩耗限界に達した回転ビット１１１の位置を示す図形が、例えば破線と実線のように異なる態様で図示される。ユーザは摩耗モニタリング画面により複数の回転ビット１１１の各々の摩耗量と、それらの回転ビット１１１の各々が摩耗限界に達しているか否かを容易に知ることができる。
【００４５】
［変形例］
上述の実施形態は本発明に一具体例であって、本発明の技術的思想の範囲内において様々に変形可能である。以下にそれらの変形の例を示す。
【００４６】
（１）図６Ａおよび図６Ｂに示した凹部１１１１の形状および配置は一例であって、他の形状および配置の凹部１１１１が回転ビット１１１に設けられてもよい。例えば、図１５Ａおよび図１５Ｂに示すように、概ね円柱形状（または概ね円錐形状）の凹部１１１１が回転ビット１１１に設けられてもよい。
【００４７】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示される変形例において、回転ビット１１１の回転軸から刃先に向かう方向における凹部１１１１の位置は、限界摩耗位置より回転軸に近い側の位置であり、かつ、渦電流式変位センサ１２１の計測範囲内の位置である。そのような位置に凹部１１１１が配置されると、凹部１１１１が渦電流式変位センサ１２１に近い位置を通過するとき、計測値に明確なピークが生じる。また、回転ビット１１１が摩耗限界に達しても凹部１１１１が残存するため、計測値にピークが生じる。
【００４８】
また、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、回転ビット１１１に複数の凹部１１１１が設けられてもよい。図１６Ａおよび図１６Ｂに例示の回転ビット１１１には、回転軸から刃先に向かう直線上の異なる位置に２つの凹部１１１１（各々の形状は概ね円柱形状または円錐形状）が設けられている。これらの２つの凹部１１１１の一方は摩耗限界位置より回転軸に近い側に配置され、他方は摩耗限界位置に刃先側から接するように配置されている。
【００４９】
図１６Ａおよび図１６Ｂに示される変形例において、回転ビット１１１が摩耗限界に達すると２つの凹部１１１１のうち刃先に近い方の凹部１１１１が無くなる。そのため、回転ビット１１１が摩耗限界に達すると、渦電流式変位センサ１２１の計測値のピークの高さ（図１０に示すｈ）が低くなる。摩耗状態特定手段１２３４は、計測値のピークの高さの低下を検出することにより、回転ビット１１１が摩耗限界に達したことを検知する。
【００５０】
また、図１７Ａおよび図１７Ｂに示すように、凹部１１１１に代えて凸部１１１２が切削ヘッド１１に設けられてもよい。
【００５１】
また、凹部１１１１を埋めるように、回転ビット１１１の刃の素材と磁性の異なる素材が配置されてもよい。さらに、凹部１１１１または凸部１１１２を設ける代わりに、それらの位置における磁性を高める処理（着磁処理）が施されてもよい。これらの変形例においては、回転ビット１１１の刃が、磁性が不連続に変化する部分を有する。従って、回転ビット１１１が凹部１１１１や凸部１１１２を有する場合と同様に、回転ビット１１１の回転に伴い、渦電流式変位センサ１２１の計測値にピーク（または短期間における下落）が生じる。その結果、回転状態特定手段１２３３による回転状態の特定が可能となる。
【００５２】
（２）上述した実施形態において、データ処理装置１２３はコンピュータ１０がプログラムに従ったデータ処理を実行することにより実現される。これに代えて、例えば図８に示される構成部がハードウェアにより実現される専用装置としてデータ処理装置１２３が構成されてもよい。
【００５３】
（３）図１において、データ処理装置１２３は掘削機１の本体内に配置されている。データ処理装置１２３が配置される位置は掘削機１の本体内に限られず、例えば地上に配置されてもよい。また、掘削機１の本体内に配置されるデータ処理装置１２３から、例えば地上に配置される外部の装置に対し、渦電流式変位センサ１２１の計測値を示すデータや、データ処理装置１２３において生成された各種データ（例えば、回転状態特定手段１２３３が特定した回転ビット１１１の回転状態を示すデータや、摩耗状態特定手段１２３４が特定した回転ビット１１１の摩耗状態を示すデータ等）が送信されてもよい。この変形例によれば、例えば掘削機１の管理者等のユーザが、掘削機１の外部において回転ビット１１１の回転状態や摩耗状態をモニタリングすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…掘削機、１０…コンピュータ、１１…切削ヘッド、１２…計測装置、１０１…メモリ、１０２…プロセッサ、１０３…通信ＩＦ、１０４…操作装置、１０５…表示装置、１１１…回転ビット、１１２…ホルダ、１２１…渦電流式変位センサ、１２２…変換装置、１２３…データ処理装置、１１１１…凹部、１１１２…凸部、１２１１…本体、１２１２…センサヘッド、１２１３…ガード、１２３１…信号取得手段、１２３２…記憶手段、１２３３…回転状態特定手段、１２３４…摩耗状態特定手段、１２３５…通知手段
【図１】
0006777376.tif 000002
【図２Ａ】
0006777376.tif 000003
【図２Ｂ】
0006777376.tif 000004
【図３Ａ】
0006777376.tif 000005
【図３Ｂ】
0006777376.tif 000006
【図３Ｃ】
0006777376.tif 000007
【図４】
0006777376.tif 000008
【図５】
0006777376.tif 000009
【図６Ａ】
0006777376.tif 000010
【図６Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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