JP2000008782A - シールド掘進機のカッタービット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】矩形断面トンネルを掘削するシールド掘進機の
カッターディスクに含まれる遊星カッターに装着される
カッタービットは、１面乃至２面のみで掘削するのでは
なく全周の全面で掘削するため、掘削性能、耐摩耗性、
耐久性確保する為には特有の構造のものとなる。 【解決手段】 カッタービット１８は、基材部４１とビ
ット本体部４２とからなり、ビット本体部４２は断面４
角形状をなし、４面の各面にすくい角が設定され、ビッ
ト本体部４２の先端面の大部分には逃げ角が設定され、
４つの先端角部４３が形成され、超硬チップ４４ａ，４
４ｂ，４４ｃが装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、シールド掘進機
のカッタービットに関し、特にカッターディスクに設け
られて遊星運動する遊星カッターに装備する為のカッタ
ービットに関する。

【０００２】

【従来の技術】 各種のシールド坑（上下水道用トンネ
ル、地下鉄用トンネル、通信ケーブル用トンネル、共同
溝用トンネルなど）をシールド工法により構築する為の
掘削装置としてシールド掘進機が広く実用に供されてい
る。通常のシールド掘進機は、カッターディスクを正回
転させつつ掘削する状態と逆回転させつつ掘削する状態
とを切換えながら、円形断面トンネルを掘削するように
構成されている。

【０００３】この種のシールド掘進機のカッターディス
クには、一般にカッターディスクを正転させる際にも逆
転させる際にも掘削可能な２方向掘削型のカッタービッ
トが適用される（例えば、実開平２−６７９５号公報、
実開昭６３−３６５９３号公報参照）。尤も、１方向に
のみ掘削可能なカッタービットと、他の方向にのみ掘削
可能なカッタービットとを相互に逆向きに配置すること
もある。

【０００４】ところで、近年、矩形断面トンネルを掘削
可能な矩形トンネル用シールド掘進機が提案され、実用
化の為の開発がなされている。例えば、特開平１０−６
１３８２号公報に記載されたシールド掘進機において
は、スキンプレートとして前側の矩形断面状の胴部材
と、その後端に連結された矩形断面状のシールド枠とが
設けられ、カッターディスクと、カッターディスクを回
転駆動するカッター回転駆動手段とが設けられ、カッタ
ーディスクはディスク本体とディスク本体に装備され且
つディスク本体の回転に同期して自転しつつ公転する１
対の遊星カッターとを有する。

【０００５】ディスク本体の回転に連動して遊星カッタ
ーを自転させる遊星歯車機構が設けられ、遊星カッター
の輪郭形状をその遊星カッターの自転回転数と公転回転
数との比に応じて形成して矩形断面トンネルを掘削可能
に構成してある。そして、遊星カッターはほぼ木の葉形
状をなし、その外周部には複数のカッタービットが装着
されている。

【０００６】このシールド掘進機においては、遊星カッ
ターの自転回転数と公転回転数との比は４：１に設定さ
れ、トンネル中央部の円形断面部をディスク本体のメイ
ンカッターで掘削し、その円形断面部と重複する部分と
４つ角部とを１対の遊星カッターで掘削する。遊星カッ
ターが自転しつつ公転する際遊星カッターの複数のカッ
タービットが夫々特殊な自由曲線状の軌跡を描きながら
移動して掘削を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】 前記矩形トンネル用
シールド掘進機に適したカッタービットは未だ提案され
ておらず、この種のシールド掘進機のカッタービットと
して、通常のシールド掘進機の２方向掘削型のカッター
ビットを適用することも考えられる。しかし、遊星カッ
ターの複数のカッタービットは、夫々特殊な自由曲線を
描いて掘削を行う関係上、それらカッタービットは２つ
の面で掘削するだけでなく、ほぼ全周の面で掘削を行
う。従って、遊星カッターに装着するカッタービットと
しては、ほぼ全周の面で能率的に掘削する特殊な構造の
カッタービットを適用する必要がある。

【０００８】本発明の目的は、前記のような遊星カッタ
ーに装着するのに好適のカッタービットを提供するこ
と、ほぼ全周の面で能率的に掘削できるカッタービット
を提供すること、等である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 請求項１のシールド掘
進機のカッタービットは、カッターディスクがディスク
本体と遊星カッターとを備えたシールド掘進機における
遊星カッターに装備する為のカッタービットにおいて、
カッタービットが、断面多角形状のビット本体部を有
し、このビット本体部の少なくとも先端側部分の外周部
が超硬部材で構成され、ビット本体部の多角形の各面に
すくい角が設定されるとともに、ビット本体部の先端面
の大部分に逃げ角が設定されたものである。

【００１０】遊星カッターは自転しつつ公転するため、
遊星カッターの外周部に装着される複数のカッタービッ
トは夫々特殊な自由曲線を描いて運動し掘削を行う。そ
れ故、各カッタービットの外周部のほぼ全周で掘削を行
うことになるが、ビット本体部の少なくとも先端側部分
の外周部が超硬部材で構成されているため、耐摩耗性と
耐久性に優れ、掘削性能も高くなる。ビット本体部は多
角形断面状で、そのビット本体部の多角形の各面にすく
い角が設定されているため、カッタービットの多角形の
各面での掘削性能を確保でき、また、ビット本体部の先
端面の大部分に逃げ角が設定されているので、掘削性能
を確保し、カッタービットが過熱するのを防止できる。

【００１１】請求項２のシールド掘進機のカッタービッ
トは、請求項１の発明において、前記ビット本体部の先
端部には複数の角部に近づく程先端側へ突出する複数の
先端角部が形成され、これら先端角部が超硬部材で構成
されたことを特徴とするものである。複数の先端角部は
複数の角部に近づく程先端側へ突出するため、それら複
数の先端角部を介して逃げ角が確保され、掘削性能が高
くなるうえ、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防
止にもなる。

【００１２】請求項３のシールド掘進機のカッタービッ
トは、請求項１の発明において、前記ビット本体部の先
端部には、逆多角錐状の凹部が形成されたことを特徴と
するものである。前記逆多角錐状の凹部を介してビット
本体部の先端面の大部分に逃げ角を設定でき、その逆多
角錐状の凹部を介して（つまり、逃げ角を介して）掘削
性能を高め、過熱を防止することができる。

【００１３】請求項４のシールド掘進機のカッタービッ
トは、請求項１の発明において、前記ビット本体部の先
端側所定長さ部分が一体的超硬部材で構成され、ビット
本体部の先端部には複数の角部に近づく程先端から遠の
くように後退する複数の先端谷部が形成されたことを特
徴とするものである。複数の先端谷部が複数の角部に近
づく程先端から遠のくように後退するので、それら複数
の先端谷部を介して逃げ角が確保され、掘削性能が高く
なるうえ、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防止
にもなる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。最初に、矩形トンネル用シールド掘進機に
ついて説明し、その後このシールド掘進機の遊星カッタ
ーに適用するカッタービットについて説明する。図１、
図２に示すように、シールド掘進機１は、矩形断面状の
胴部材１ａとその後側に連結された矩形断面状のシール
ド枠１ｂとを有し、胴部材１ａとシールド枠１ｂとは中
折れ部及び複数の中折れジャッキ３０を介して連結され
ている。カッターディスク２は、胴部材１ａの前端側に
配設され、このカッターディスク２は、ディスク本体４
とディスク本体４に装備された１対の遊星カッター５
と、ディスク本体４に複数の連結部材４ｂにて連結され
た環状のカッタードラム３を有する。

【００１５】ディスク本体４とカッタードラム３を回転
駆動するカッター回転駆動機構６が設けられ、ディスク
本体４の前端部にはメインカッター４ａが設けられ、メ
インカッター４ａはディスク本体４と一体的に回転する
ように構成され、メインカッター４ａには複数のカッタ
ービット１５が設けられている。図１〜図３に示すよう
に、カッタードラム３内には、ディスク本体４の回転つ
まりカッタードラム３の回転に連動して各遊星カッター
５を自転させる遊星歯車機構７が設けられ、遊星カッタ
ー５の正面視における輪郭形状は、その遊星カッター５
の自転回転数と公転回転数の比に応じて木の葉状に形成
されている。

【００１６】カッターディスク２の後側には、チャンバ
ー８を隔てて胴部材１ａに一体的に固定された隔壁構造
９が設けられ、この隔壁構造９は、横向き状の円筒体１
０と中央壁部１０ａと環状壁部１１とからなる。遊星歯
車機構７は、太陽ギヤ１２と、太陽ギヤ１２に噛合した
１対のアイドルギヤ１３と、１対のアイドルギヤ１３に
夫々噛合した１対の遊星ギヤ１４を有し、太陽ギヤ１２
は円筒体１０の外周に沿って形成されている。遊星カッ
ター５と遊星ギヤ１４とは遊星シャフト１６により連動
連結されている。

【００１７】遊星シャフト１６の後端部１６ａと遊星ギ
ヤ１４とはスプライン結合により連結され、遊星シャフ
ト１６の前端部１６ｂと遊星カッター５とはボルトを介
して連結されている。遊星シャフト１６には遊星ハウジ
ング１７が外装されている。

【００１８】図１に示すように、カッター回転駆動機構
６は、カッタードラム３の後端側と環状壁部１１の間に
設けられた内歯を有するリングギヤ１９と、このリング
ギヤ１９を回転駆動する複数のカッター駆動モータ２０
とで構成されている。リングギヤ１９はカッタードラム
３に固定されて旋回軸受を介して環状壁部１１に支承さ
れている。各カッター駆動モータ２０は例えば油圧モー
タからなり、そのモータ軸に固定のピニオンギヤ２０ａ
がリングギヤ１９に噛合している。トンネル掘削の際、
１リング分掘削する毎にカッターディスク２の回転方向
が反転される。

【００１９】複数のシ−ルドジャッキ２２は、掘進の推
力を発生する為のもので、各シールドジャッキ２２は後
方向きに配設されて、そのロッドの先端部には偏心金具
２２ａを介してスプレッダー２２ｂが連結され、シール
ドジャッキ２２によりトンネルの内面に覆工済みのセグ
メント３４に反力をとって掘進推力を発生させる。矩形
トンネルの掘進方向を湾曲させる際に、トンネル外形を
大きめに余堀りする為に、メインカッター４ａにはコピ
ーカッター２３Ａが設けられ、一方の遊星カッター５に
は１対のコピーカッター２３Ｂが設けられ、他方の遊星
カッター５にはコピーカッター２３Ｃが設けられてい
る。

【００２０】排土設備として、中央壁部１０ａから後方
へ延びるスクリューコンベヤ２８が設けられ、チャンバ
ー８内の土砂をシ−ルド枠１ｂ内のベルトコンベヤへ移
送し、そのベルトコンベヤに送られた土砂はベルトコン
ベヤ又は搬送台車によりトンネル内の後方へ搬送され地
上に搬送される。尚、矩形断面のトンネルの内面にセグ
メントを組付けるエレクタ装置３３も設けられている。

【００２１】前記の遊星歯車機構７に関して、矩形断面
のトンネルを掘削する掘進機では、遊星カッター５の公
転回転数と自転回転数の比が１：４となるように、太陽
ギヤ１２，アイドルギヤ１３，遊星ギヤ１４の歯数が設
定される。それ故、各遊星カッター５はディスク本体４
が４分の１回転すると１回自転する。尚、ディスク本体
４と遊星カッター５の回転方向は逆方向である。

【００２２】遊星カッター５の正面視における輪郭形状
を木の葉状に形成し、各遊星カッター５で矩形断面の角
部を掘削して、矩形断面のトンネルを掘削する原理につ
いて説明する。図４に示すように、トンネルの矩形断面
形状を仮想線で示す正方形ｈとし、シ−ルド掘進機１で
この正方形断面のトンネルを掘削するには、遊星カッタ
ー５が公転しつつ自転する際、常にこの正方形ｈに内接
するような軌跡を描かなければならない。それ故、遊星
カッター５が１回公転しつつ４回自転すると、遊星カッ
ター５の公転中心Ｏからの最遠点部の軌跡が、正方形ｈ
を描くように、遊星カッター５の輪郭形状が決定されて
いる。

【００２３】今、遊星カッター５の自転中心Ｏｂの公転
軌跡を円Ｋとすると、円Ｋ上の点ｍ1 ，ｍ2 ，・・・
は、遊星カッター５を角度θ（θ＝１５°）ずつ回転さ
せた場合の各角度θにおける遊星カッター５の自転中心
Ｏｂの位置を示す。正方形ｈ上の点Ｐ1 ，Ｐ2 ，・・・
は、円Ｋ上の各点ｍ1 ，ｍ2 ，・・・と公転中心Ｏとを
結ぶ直線が正方形ｈと交わる点である。

【００２４】ここで、遊星カッター５の自転中心Ｏｂが
点ｍ1 の位置にある場合、遊星カッター５が正方形ｈと
内接するためには、遊星カッター５の半径は、円Ｋ上の
点ｍ1 と正方形ｈ上の点Ｐ1 とを結ぶ直線長さｎ1 でな
ければならない。また、遊星カッター５が点ｍ1 の位置
から角度θ公転して点ｍ2 の位置に移動したとき、遊星
カッター５が正方形ｈと内接するためには、遊星カッタ
ー５の半径は、円Ｋ上の点ｍ2 と正方形ｈ上の点Ｐ2 と
を結ぶ直線長さｎ2 でなければならない。

【００２５】以下同様に、遊星カッター５が点ｍ3 の位
置に移動した場合、遊星カッター５の半径は、円Ｋ上の
点ｍ3 と正方形ｈ上の点Ｐ3 とを結ぶ直線長さｎ3 でな
ければならない。一方、遊星カッター５は、角度θ公転
する間に角度４θ自転する。このように、順次遊星カッ
ター５の半径長さを定めることで、遊星カッター５の輪
郭形状は決定され、遊星カッター５の輪郭形状は木の葉
状となる。

【００２６】前記遊星カッター５には断面正４角形状の
例えば２０個のカッタービット１８を装備する場合、図
５〜図１１は、遊星カッター５が自転しつつ公転する際
におけるカッタービット１８の自由曲線状の移動軌跡を
示すものであり、遊星カッター５におけるカッタービッ
ト１８にNo.1〜No.7・・と番号を付けると、No.1〜No.7
・・のカッタービット１８の移動軌跡を図５〜図１１に
図示してある。尚、図５〜図１１は、カッターディスク
２が反時計回りに回転し、遊星カッター５が時計回りに
回転する場合を示すが、その反対に回転する場合もあ
る。

【００２７】図１２は、図５に示した遊星カッター５の
No.1のカッタービット１８の移動軌跡を拡大し、そのカ
ッタービット１８で掘削する土砂をＬ形斜線マーク２４
にて例示したものであり、このカッタービット１８が流
線型の外形形状のような自由曲線を描きつつ掘削する関
係上、図１２から判るようにカッタービット１８の４面
のほぼ全面で掘削することになる。図１３は、カッター
ディスク２が時計回り方向に回転し、遊星カッター５が
反時計回り方向に回転する場合における図１２相当図で
あり、この場合も図１２の場合と同様にカッタービット
１８の４面のほぼ全面で掘削することになる。

【００２８】次に、遊星カッター５に適用するカッター
ビット１８について説明する。図１４〜図１６に示すよ
うに、このカッタービット１８は、断面円形の取付け脚
部としての基材部４１と、この基材部４１よりも少し太
く且つ基材部４１に一体形成された断面４角形状のビッ
ト本体部４２とからなる。

【００２９】ビット本体部４２は、その軸線に直交する
断面形状が上方ほど徐々に大きく形成され、ビット本体
部４２の４角形の各面にすくい角αが設定されるととも
に、ビット本体部４２の先端面の大部分に逃げ角βが設
定されている。ビット本体部４２の先端部には４つの角
部４２ａに近づく程先端側（図１５における上側）へ突
出する４つの先端角部４３が形成されている。各先端角
部４３には、第１の刃４３ａと１対の第２の刃４３ｂと
第３の刃４３ｃが形成されている。

【００３０】４つの先端角部４３の角部近傍部がタング
ステンカーバイト等の粉体を粉末成形して製作した超硬
材料製の超硬チップ４４ａ（超硬部材に相当する）で夫
々構成され、ビット本体部４２の先端側半分の外周部も
前記と同様の超硬部材製の４つの超硬チップ４４ｂ（超
硬部材に相当する）で構成され、ビット本体部４２の先
端面の所定厚さ部分も前記と同様の超硬材料製の超硬チ
ップ４４ｃで構成されている。こうして、４つの先端角
部４３も超硬材料で構成されている。基材部４１とビッ
ト本体部４２の超硬チップ４４ａ〜４４ｃ以外の部分は
炭素鋼で構成されている。これら超硬チップ４４ａ〜４
４ｃは、銀ロウ材を用いてロウ付けにて炭素鋼製の部材
に接合固着されている。尚、このカッタービット１８
は、遊星カッター５の外周部材に溶接接合にて固着され
る。

【００３１】このカッタービット１８によれば、ビット
本体部４２の少なくとも先端側部分の外周部が超硬チッ
プ４４ａ，４４ｂで構成されたので耐摩耗性と耐久性に
優れる。ビット本体部４２の４角形の各面にすくい角α
が設定されたのでカッタービット１８の４角形の各面で
の掘削性能を確保でき、全ての方向に対しても掘削でき
る。ビット本体部４２の先端面の大部分に逃げ角βが設
定されたので掘削性能を確保でき、カッタービット１８
が過熱するのを防止して耐久性を確保できる。

【００３２】しかも、ビット本体部４２の先端部には４
つの角部に近づく程先端側へ突出する４つの先端角部４
３が形成され、これら先端角部４３の要部が超硬チップ
４４ａで構成されているので、４つの先端角部４３は４
つの角部４３ａに近づく程先端側へ突出するため、掘削
性能が高くなるうえ、掘削した土砂の流れも良好にな
り、過熱防止にもなる。なお、前記カッタービット１８
のビット本体４２は、断面４角形状に形成したが、断面
４角形状に限定されるものではなく、断面３角形状、断
面５角形状、断面６角形状等の断面多角形状に形成して
もよく、当然、先端角部４３の数も多角形に応じた複数
となる。

【００３３】次に、変形例に係るカッタービットについ
て説明する。 変形例１・・・（図１７〜図１９参照） 図１７〜図１９に示すように、この変形例１のカッター
ビット１８Ａは、断面円形の取付け脚部としての基材部
５１と、この基材部５１よりも少し太く且つ基材部５１
に一体形成された断面４角形状のビット本体部５２とか
らなる。

【００３４】ビット本体部５２は、その軸線に直交する
断面形状が上方ほど徐々に大きく形成され、ビット本体
部５２の４角形の各面にすくい角αが設定されるととも
に、ビット本体部５２の先端面の大部分に逃げ角βが設
定されている。ビット本体部５２の先端部には逆４角錐
状の凹部５３が形成され、この凹部５３を介して前記逃
げ角βが確保されている。

【００３５】ビット本体部５２の先端側部分の外周部
は、前記と同様の超硬材料製の４角枠状の超硬チップ５
４（超硬部材に相当する）で構成されている。基材部５
１とビット本体部５２の超硬チップ５４以外の部分は炭
素鋼で構成されている。超硬チップ５４は、銀ロウ材を
用いてロウ付けにて炭素鋼製の部材に接合固着されてい
る。このカッタービット１８Ａにおいても、基本的に、
前記のカッタービット１８とほぼ同様の効果を奏する
が、ビット本体部５２の先端部には、逆４角錐状の凹部
５３が形成されているので、逆４角錐状の凹部５３を介
してビット本体部５２の先端面の大部分に逃げ角βを設
定することでき、その逆４角錐状の凹部５３を介して
（即ち、逃げ角βを介して）掘削性能を高め、カッター
ビット１８Ａの過熱を防止することができる。

【００３６】なお、前記カッタービット１８Ａのビット
本体５２は、断面４角形状に形成したが、断面４角形状
に限定されるものではなく、断面３角形状、断面５角形
状、断面６角形状等の断面多角形状に形成してもよく、
その場合、逆４角錐状の凹部５３は逆多角錐状の凹部と
なる。

【００３７】変形例２・・・（図２０〜図２２参照） 図２０〜図２２に示すように、この変形例２のカッター
ビット１８Ｂは、断面円形の取付け脚部としての基材部
６１と、この基材部６１よりも少し太く且つ基材部６１
に一体形成された断面４角形状のビット本体部６２とか
らなる。

【００３８】ビット本体部６２は、その軸線に直交する
断面形状が上方ほど徐々に大きく形成され、ビット本体
部６２の４角形の各面にすくい角αが設定されるととも
に、ビット本体部６２の先端面の大部分に負の逃げ角γ
が設定されている。ビット本体部６２の先端側所定長さ
部分が前記同様の超硬材料からなる一体的な超硬部材６
３で構成され、ビット本体部６２の先端部には４つの角
部６４ａに近づく程先端から遠のくように後退する４つ
の先端谷部６４が形成され、これら先端谷部６４を介し
てビット本体部６２の先端面に逃げ角γが確保されてい
る。

【００３９】このカッタービット１８Ｂのうちの前記超
硬部材６３以外の部分は炭素鋼で構成され、超硬部材６
３の下面中央部にはボス状凸部６３ａが突設され、その
ボス状凸部６３ａを炭素鋼製の部材に形成した嵌合凹部
に嵌合させて状態で、超硬部材６３が炭素鋼製の部材に
銀ロウにてロウ付けされている。このカッタービット１
８Ｂにおいても、基本的に、前記カッタービット１８と
同様の効果を奏するが、ビット本体部６２の先端側所定
長さ部分が一体的超硬部材６３で構成されているため、
耐摩耗性と耐久性に優れる。

【００４０】ビット本体部６２の先端部には４つの角部
６４ａに近づく程先端から遠のくように後退する４つの
先端谷部６４が形成されたので、それら４つの先端谷部
６４を介して逃げ角γが確保され、掘削性能が高くなる
うえ、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にも
なる。なお、前記カッタービット１８Ｂのビット本体６
２は、断面４角形状に形成したが、断面４角形状に限定
されるものではなく、断面３角形状、断面５角形状、断
面６角形状等の断面多角形状に形成してもよく、その場
合、先端谷部６４の数も多角形に応じた複数となる。

【００４１】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、カッタービ
ットが、断面多角形状のビット本体部を有し、このビッ
ト本体部の少なくとも先端側部分の外周部が超硬部材で
構成されたので耐摩耗性と耐久性に優れる。ビット本体
部の多角形の各面にすくい角が設定されたのでカッター
ビットの多角形の各面での掘削性能を確保でき、全ての
方向に対しても掘削できる。ビット本体部の先端面の大
部分に逃げ角が設定されたので掘削性能を確保でき、カ
ッタービットが過熱するのを防止して耐久性を確保でき
る。

【００４２】請求項２の発明によれば、前記ビット本体
部の先端部には複数の角部に近づく程先端側へ突出する
複数の先端角部が形成され、これら先端角部が超硬部材
で構成されているので、複数の先端角部は複数の角部に
近づく程先端側へ突出するため、掘削性能が高くなるう
え、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にもな
る。その他請求項１と同様の効果を奏する。

【００４３】請求項３の発明によれば、ビット本体部の
先端部には、逆多角錐状の凹部が形成されているので、
逆多角錐状の凹部を介してビット本体部の先端面の大部
分に逃げ角を設定することでき、その逆多角錐状の凹部
を介して（即ち、逃げ角を介して）掘削性能を高め、カ
ッタービットの過熱を防止することができる。その他請
求項１と同様の効果を奏する。

【００４４】請求項４の発明によれば、ビット本体部の
先端側所定長さ部分が一体的超硬部材で構成されている
ため、耐摩耗性と耐久性に優れる。ビット本体部の先端
部には複数の角部に近づく程先端から遠のくように後退
する複数の先端谷部が形成されたので、それら複数の先
端谷部を介して逃げ角が確保され、掘削性能が高くなる
うえ、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にも
なる。その他請求項１と同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る矩形トンネル用掘進機
の断面図である。

【図２】カッターディスクの概略正面図である。

【図３】遊星ギヤ機構を示す概略正面図である。

【図４】矩形トンネルを掘削する原理を説明する説明図
である。

【図５】遊星カッターのNo.1カッタービットの運動軌跡
の説明図である。

【図６】遊星カッターのNo.2カッタービットの運動軌跡
の説明図である。

【図７】遊星カッターのNo.3カッタービットの運動軌跡
の説明図である。

【図８】遊星カッターのNo.4カッタービットの運動軌跡
の説明図である。

【図９】遊星カッターのNo.5カッタービットの運動軌跡
の説明図である。

【図１０】遊星カッターのNo.6カッタービットの運動軌
跡の説明図である。

【図１１】遊星カッターのNo.7カッタービットの運動軌
跡の説明図である。

【図１２】図５の要部拡大図にＬ形斜線マークを付けた
説明図である。

【図１３】図１２と同様の説明図である。

【図１４】カッタービットの正面図である。

【図１５】図１４のXV−XV線断面図である。

【図１６】カッタービットの斜視図である。

【図１７】変形例１のカッタービットの正面図である。

【図１８】図１７のXVIII −XVIII 線断面図である。

【図１９】図１７のカッタービットの斜視図である。

【図２０】変形例２のカッタービットの正面図である。

【図２１】図２０のXXI −XXI 線断面図である。

【図２２】図２０のカッタービットの斜視図である。

【符合の説明】

１ 矩形トンネル用シールド掘進機 ２ カッターディスク ４ ディスク本体 ５ 遊星カッター １８ カッタービット ４２ ビット本体 ４３ 先端角部 ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 超硬チップ １８Ａ カッタービット ５２ ビット本体 ５３ 逆４角錐状の凹部 ５４ 超硬チップ １８Ｂ カッタービット ６２ ビット本体 ６３ 超硬部材 ６４ 先端谷部

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年５月１０日（１９９９．５．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】 請求項１のシールド掘
進機のカッタービットは、カッターディスクがディスク
本体と遊星カッターとを備えたシールド掘進機における
遊星カッターに装備する為のカッタービットにおいて、
カッタービットが、断面多角形状のビット本体部を有
し、このビット本体部の少なくとも先端側部分の外周部
が超硬部材で構成され、ビット本体部の多角形の各面に
すくい角が設定されるとともに、ビット本体部の先端面
の大部分に逃げ角が設定され、前記ビット本体部の先端
部には複数の角部に近づく程先端側へ突出する複数の先
端角部が形成され、これら先端角部が超硬部材で構成さ
れたことを特徴とするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】そして、複数の先端角部は複数の角部に近
づく程先端側へ突出するため、それら複数の先端角部を
介して逃げ角が確保され、掘削性能が高くなるうえ、掘
削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にもなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】請求項２のシールド掘進機のカッタービッ
トは、カッターディスクがディスク本体と遊星カッター
とを備えたシールド掘進機における遊星カッターに装備
する為のカッタービットにおいて、 前記カッタービッ
トが、断面多角形状のビット本体部を有し、このビット
本体部の少なくとも先端側部分の外周部が超硬部材で構
成され、前記ビット本体部の多角形の各面にすくい角が
設定されるとともに、ビット本体部の先端面の大部分に
逃げ角が設定され、前記ビット本体部の先端部には、逆
多角錐状の凹部が形成されたことを特徴とするものであ
る。前記逆多角錐状の凹部を介してビット本体部の先端
面の大部分に逃げ角を設定でき、その逆多角錐状の凹部
を介して（つまり、逃げ角を介して）掘削性能を高め、
過熱を防止することができる。その他、請求項１に係る
段落〔００１０〕と同様の作用を奏する。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】請求項３のシールド掘進機のカッタービッ
トは、カッターディスクがディスク本体と遊星カッター
とを備えたシールド掘進機における遊星カッターに装備
する為のカッタービットにおいて、 前記カッタービッ
トが、断面多角形状のビット本体部を有し、このビット
本体部の少なくとも先端側部分の外周部が超硬部材で構
成され、前記ビット本体部の多角形の各面にすくい角が
設定されるとともに、ビット本体部の先端面の大部分に
逃げ角が設定され、前記ビット本体部の先端側所定長さ
部分が一体的超硬部材で構成され、ビット本体部の先端
部には複数の角部に近づく程先端から遠のくように後退
する複数の先端谷部が形成されたことを特徴とするもの
である。複数の先端谷部が複数の角部に近づく程先端か
ら遠のくように後退するので、それら複数の先端谷部を
介して逃げ角が確保され、掘削性能が高くなるうえ、掘
削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にもなる。そ
の他、請求項１に係る段落〔００１０〕と同様の作用を
奏する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】さらに、前記ビット本体部の先端部には複
数の角部に近づく程先端側へ突出する複数の先端角部が
形成され、これら先端角部が超硬部材で構成されている
ので、複数の先端角部は複数の角部に近づく程先端側へ
突出するため、掘削性能が高くなるうえ、掘削した土砂
の流れも良好になり、過熱防止にもなる。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】請求項２の発明によれば、ビット本体部の
先端部には、逆多角錐状の凹部が形成されているので、
逆多角錐状の凹部を介してビット本体部の先端面の大部
分に逃げ角を設定することでき、その逆多角錐状の凹部
を介して（即ち、逃げ角を介して）掘削性能を高め、カ
ッタービットの過熱を防止することができる。その他請
求項１に係る段落〔００４１〕と同様の効果を奏する。

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４４】請求項３の発明によれば、ビット本体部の
先端側所定長さ部分が一体的超硬部材で構成されている
ため、耐摩耗性と耐久性に優れる。ビット本体部の先端
部には複数の角部に近づく程先端から遠のくように後退
する複数の先端谷部が形成されたので、それら複数の先
端谷部を介して逃げ角が確保され、掘削性能が高くなる
うえ、掘削した土砂の流れも良好になり、過熱防止にも
なる。その他請求項１に係る段落〔００４１〕と同様の
効果を奏する。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １ 矩形トンネル用シールド掘進機 ２ カッターディスク ４ ディスク本体 ５ 遊星カッター １８ カッタービット ４２ ビット本体部 ４３ 先端角部 ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ 超硬チップ １８Ａ カッタービット ５２ ビット本体部 ５３ 逆４角錐状の凹部 ５４ 超硬チップ １８Ｂ カッタービット ６２ ビット本体部 ６３ 超硬部材 ６４ 先端谷部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宗像 保 神戸市中央区東川崎町１丁目１番３号 川 崎重工業株式会社神戸本社内 (72)発明者 志関 彰男 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 谷口 徹 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 柴田 靖 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 (72)発明者 請川 誠 東京都中央区京橋１丁目７番１号 戸田建 設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D029 FA00 FB01 FC03 FD03 2D054 AA05 AB05 AC01 AD19 BA09 BA25 BB02 BB05 DA02 DA03 DA17

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カッターディスクがディスク本体と遊星
   カッターとを備えたシールド掘進機における遊星カッタ
   ーに装備する為のカッタービットにおいて、 前記カッタービットが、断面多角形状のビット本体部を
   有し、 このビット本体部の少なくとも先端側部分の外周部が超
   硬部材で構成され、 前記ビット本体部の多角形の各面にすくい角が設定され
   るとともに、ビット本体部の先端面の大部分に逃げ角が
   設定されたことを特徴とするシールド掘進機のカッター
   ビット。
2. 【請求項２】 前記ビット本体部の先端部には複数の角
   部に近づく程先端側へ突出する複数の先端角部が形成さ
   れ、これら先端角部が超硬部材で構成されたことを特徴
   とする請求項１に記載のシールド掘進機のカッタービッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記ビット本体部の先端部には、逆多角
   錐状の凹部が形成されたことを特徴とする請求項１に記
   載のシールド掘進機のカッタービット。
4. 【請求項４】 前記ビット本体部の先端側所定長さ部分
   が一体的超硬部材で構成され、ビット本体部の先端部に
   は複数の角部に近づく程先端から遠のくように後退する
   複数の先端谷部が形成されたことを特徴とする請求項１
   に記載のシールド掘進機のカッタービット。