(57)【要約】【課題】コニカルビット以上の切削性能を備え、且つ安価に製造可能であり、コニカルビットが装備されるヘッダーやアンダーカットヘッダにも利用可能な切削刃物を得る。【解決手段】鋼鉄製ディスク或いは超硬合金チップや耐摩耗肉盛を含んだディスクの一側に支持軸が突設されてなるカッタと、支持軸を回転自在に支持する保持台によりディスクビットを構成する。このディスクビットをカッタヘッドドラムに支持軸の方向、ディスク刃先の位置を相違させた異なった切削ラインを有するように２種配置し、一方を岩盤を剥離切削するアンダーカット用ディスクビットとし、他方を岩盤を圧縮破砕するスクレーパ用ディスクビットとしたカッタヘッドを構成する。【選択図】　　　　図１
2004019311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼鉄製ディスク或いは超硬合金チップや耐摩耗肉盛を含んだディスクの一側に支持軸が突設されてなるカッタと、前記支持軸を回転自在に支持する保持台からなるディスクビット。
【請求項２】
請求項１に記載のディスクビットを、カッタヘッドドラムに支持軸の方向、ディスク刃先の位置を相違させた異なった切削ラインを有するように２種配置し、一方を岩盤を剥離切削するアンダーカット用ディスクビットとし、他方を岩盤を圧縮破砕するスクレーパ用ディスクビットとしたことを特徴とするカッタヘッド。
【請求項３】
請求項１に記載のディスクビットを、カッタドラムの周面であって円周方向に沿って隣同士のディスクビットが互いにずれた位置となるように配置したことを特徴とするカッタドラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、岩盤掘削機などの掘削刃として使用されるディスクビットと、これを用いて構成されるカッタヘッド、カッタドラムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ロードヘッダや油圧シャベルアタッチメント切削ヘッドドラム、ロードプレーナ、サーフェイスマイナーなどのカッタヘッドやカッタドラムには、図１１に示されるような、コニカルビットが使用されている。
【０００３】
コニカルビットを用いた岩石の切削は、一般に自由断面の岩盤の打撃、圧搾切削により行われ、軟岩切削に多用されている。しかし、硬岩を切削する場合は切削能力が低下し、また、ビットの摩耗や破損が大きく掘削効率が悪いため、経済的ではなかった。
【０００４】
本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、コニカルビットと同程度又はそれ以上の切削性能を備え、且つ安価に製造可能であり、コニカルビットが装備されるヘッダーやアンダーカットヘッダにも利用可能な切削刃物を得ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明は、鋼鉄製ディスク或いは超硬合金チップや耐摩耗肉盛を含んだディスクの一側に支持軸が突設されてなるカッタと、前記支持軸を回転自在に支持する保持台からなるディスクビットを構成した。
これによれば、掘削機のヘッダに取り付けられた本発明のディスクビットは、岩盤表面を回転移動しながら切削を行う。硬岩に対し、コニカルビットと同様に岩盤に打撃、圧搾しても、カッタが回転しながら圧搾又は岩盤をはぎとるように切削し、切削能力の低下が少なくてすむ。また、シンプルな構造であるため、安価に製造することができる。
【０００６】
前記構成のディスクビットは、コニカルビットが装備されるヘッダーやアンダーカットヘッダに取り付けて使用可能である。
アンダーカットヘッダに取り付ける場合、カッタヘッドドラムに支持軸の方向、ディスク刃先の位置を相違させた異なった切削ラインを有するように２種配置し、一方を岩盤を剥離切削するアンダーカット用ディスクビットとし、他方を岩盤を圧縮破砕するスクレーパ用ディスクビットとしてヘッダーを構成することができる。
また、カッタドラムに取り付ける場合、カッタドラムの周面であって円周方向に沿って隣同士のディスクビットが互いにずれた位置となるように配置して構成することができる。この場合、カッタドラムの周面にディスクビットを外周面に沿って螺旋状の並びとなるように、つまり、カッタドラムを回転した際、取り付けたディスクビットの切削方向の片側が自由断面となるような配列に取り付ければ、ディスクビットに強制回転を切削反力によって起こさせるのに都合が良い。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のディスクビットの一例の構成を示す要部破断外観図である。
図示されるように、このディスクビット１は、鋼鉄製のディスク、或いはさらに鋼鉄製ディスク体の周辺部に超硬合金チップや耐摩耗肉盛を配してなるディスク２１の一側の面内に適宜長さで支持軸２２を突設してなるカッタ２と、支持軸２２を回転自在に支持する中空筒型の保持部３ａと下部取り付け部３ｂからなる保持台３により構成されている。カッタ２は、支持軸２２を保持部３ａの内部に嵌め入れ、支持軸２２の端部に嵌着されたストップリング４によって保持台３に回転自在に支持されている。
【０００８】
図２〜図５は、ディスクビット１をアンダカットヘッダに取り付けて使用する構成例を示している。
図２はカッタヘッドの側断面図、図３は正面図、図４は図２のカッタヘッドを回転させた状態における各ディスクビットの位置関係を示した図、図５はアンダーカット用ディスクビットとスクレーパ用ディスクビットの機能を説明するための図である。
図示されるように、カッタヘッドドラムには、支持軸の方向、ディスク刃先の位置を相違させた異なった切削ラインを有する２種のディスクビットが配置されている。
【０００９】
カッタヘッド５は、図２及び図３に示されるように、駆動軸を介して掘削ブームに取り付けられたカッタヘッドドラム６に２種のディスクビット１Ａ、１Ｂを円周方向に所定間隔で配置してあり、同種のディスクディスクビット１Ａ、１Ａ１Ａ及び１Ｂ、１Ｂ、１Ｂも円周方向に所定間隔で配置してある。
【００１０】
２種のディスクビット１Ａ、１Ｂは、支持軸の方向、ディスク刃先の位置を相違させて配置してあり、カッタヘッド５の移動方向、すなわち、主要切削方向に対応して、一方がアンダーカット用ディスクビット、他方がスクレーパ用ディスクビットとなる。
ディスクビット１Ａ、１Ｂの支持軸は、一方をカッタヘッド５の回転軸に対しておよそ略平行、他方をおよそ略直角としてあるが、ディスクビット１Ａ、１Ｂの支持軸とカッタヘッド５の回転軸とのなす角度α３、α４は、カッタの円形平面部が接岩し難いよう、また、岩盤の性状やヘッドの岩盤押し付け力などに合わせてディスクビットの岩盤への切り込み角度が選べるよう、適宜設定することができる。
【００１１】
図４において、カッタヘッド５が岩盤Ｉの切り羽に沿ってＸ方向に移動し、自由断面７を切削する場合には、ディスクビット１Ａがアンダーカット用ディスクビットに、ディスクビット１Ｂがスクレーパ用ディスクビットとなり、Ｘ３が岩盤主要切削ライン、Ｘ４がスクレーパ切削ラインとなる。
一方、カッタヘッド５が岩盤Ｉの切り羽に沿ってＹ方向に移動し、自由断面８を切削する場合には、ディスクビット１Ｂがアンダーカット用ディスクビットに、ディスクビット１Ａがスクレーパ用ディスクビットとなり、Ｙ４が岩盤主要切削ライン、Ｙ３がスクレーパ用切削ラインとなる。
ディスクビット１Ａ、１Ｂの刃先の前後上下位置関係や、切削ラインＸ３／Ｘ４、Ｙ３／Ｙ４の間隔については、岩盤の性状、カッタヘッド５の回転数、切削ブームの旋回速度、ディスクビット１Ａ、１Ｂの支持軸とカッタヘッド５の回転軸とのなす角度α３、α４などを考慮して適宜設定することができる。
【００１２】
また、図５において、カッタヘッド５が回転しながらＸ方向に移動すると、先ず、アンダーカット用ディスクビット１Ａａが岩盤Ｉに形成された自由断面７に切り込み、岩盤主要切削ラインＸ３に沿って切削するが、アンダーカットされた自由断面７はカッタ刃先付近から出発する破砕曲線９を描く。このとき、後続のスクレーパ用ディスクビットはＸ方向で１Ｂｂの位置にある。
次に、カッタヘッド５が回転しながらＸ方向にさらに移動すると、前記後続のスクレーパ用ディスクビットはＸ方向で１Ｂａの位置にきて、スクレーパ切削ラインＸ４に沿って岩盤を破砕し、当初の自由断面７に似た形状の自由断面１０を形成する。
よって、後続のアンダーカット用ディスクビット１Ａｂは先行のアンダーカット用ディスクビット１Ａａと同様に自由断面１０に深く切り込み、岩盤主要切削ラインＸ３に沿って切削することができる。以下同様にして、スクレーパ用ディスクビット１Ｂｂ、１Ｂｃ、１Ｂｄ、・・・及びアンダーカット用ディスクビット１Ａｂ、１Ａｃ、１Ａｄ、・・・によって岩盤Ｉが切削されていく。
【００１３】
図６は、コニカルビットに代えてディスクビット１を、ロードヘッダの切削ドラムに取り付けた構成例を示している。
図示されるように、ディスクビット１は、切削ドラム１１の外周面にその円周方向に沿って隣同士互いに位置がずれるようにして、ドラム先端から順次元端部にわたって螺旋状配列し、強制回転されるような岩石からの反力を受けやすいように配置して取り付けられる。これにより、同図（Ｂ）に示されるように、切り羽に対して、各ディスクビット１のディスク２１の片側が自由断面となり、ディスク２１が回転しやすくなる。
【００１４】
図７は、同じくコニカルビットに代えてディスクビット１を、油圧ショベルアタッチメント切削ヘッドドラムに取り付けた構成例を示しており、ディスクビット１はドラムの外周面に強制回転されるような岩石からの反力を受けやすいように配置して取り付けられる。
【００１５】
図８は、ロードプレーナ、サーフェイスマイナーなどの切削ドラムにディスクビット１を取り付けた構成例を示している。ディスクビット１は、切削ドラム１２の外周面に、その円周方向に沿って隣同士互いに位置がずれるように、且つドラムの一端部から他端部にわたって螺旋状配列となるように配置して取り付けられる。同図（Ｂ）に示されるように、切削ドラム１２の外周面に、各ディスクビット１が前後左右に位置をずらし螺旋状の配列となるように取り付けてあるので、切削中、各ディスクビット１は回転しながらディスク２１の片側が自由断面となるように岩石を切り崩しつつ切削する。
【００１６】
また、図９はシールドやＴＢＭの切削ヘッド１３に固定されるスクレーパビットの代わりに、ディスクビット１を取り付けた構成例を示している。この場合、図１０（Ａ）に示されるように、切削ヘッド１３に対し、その中心Ｏと任意の外周上の点を結ぶ半径線Ｒ上にディスクビット１、１を配置するよりも、同図（Ｂ）に示されるように、ディスクビット１、１を前記半径線Ｒ上からずれた位置に配置する、つまり各ディスクビット１、１の運動方向に対して互いに前後左右に位置をずらして配置した方が岩盤から受ける反力の方向によりディスクビット１、１が回転しやすく有利である。そのため図９に示されるように、各ディスクビット１は、前記半径線上から位置をずらして、常に強制回転に仕向けられるような岩石からの反力を受ける位置に配置される。
【００１７】
なお、図示したディスクビット、カッタヘッド、カッタドラムの形態は一例であり、本発明は他の適宜な形態に構成可能である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のディスクビットによれば、硬岩を切削する際にも切削能力の低下が少なく、安価に製造可能であるため経済的であり、また、コニカルビットが装備されるヘッダーやアンダーカットヘッダにもフレキシブルに利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスクビットの一例の構成を示す要部破断外観図である。
【図２】ディスクビットをアンダカットヘッダに取り付けて使用する構成例のカッタヘッドの側断面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】図２のカッタヘッドを回転させた状態における各ディスクビットの位置関係を示した図である。
【図５】アンダーカット用ディスクビットとスクレーパ用ディスクビットの機能を説明するための図である。
【図６】（Ａ）はディスクビットをロードヘッダの切削ドラムに取り付けた構成例を示す外観図、（Ｂ）はディスクビットが切り羽を切削する状態を示した図である。
【図７】ディスクビットを油圧ショベルアタッチメント切削ヘッドドラムに取り付けた構成例を示す図である。
【図８】ロードプレーナ、サーフェイスマイナーなどの切削ドラムにディスクビットを取り付けた構成例を示す、（Ａ）は概略側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図９】シールドやＴＢＭの固定スクレーパビットの代わりにディスクビットを取り付けた構成例を示す図である。
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）は図９のディスクビットの切削ヘッド上の取り付け位置を説明するための図である。
【図１１】コニカルビットの外観図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ　ディスクビット、２　カッタ、２１　ディスク、２２　支持軸、３　保持台、４　ストップリング
【図１】
2004019311.tif 000003
【図２】
2004019311.tif 000004
【図３】
2004019311.tif 000005
【図４】
2004019311.tif 000006
【図５】
2004019311.tif 000007
【図６】
2004019311.tif 000008
【図７】
2004019311.tif 000009
【図８】
2004019311.tif 000010
【図９】
2004019311.tif 000011
【図１０】
2004019311.tif 000012
【図１１】
2004019311.tif 000013