JP2002054390A - 掘削機用カッタビット - Google Patents

掘削機用カッタビット

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JP2002054390A
JP2002054390A JP2000240528A JP2000240528A JP2002054390A JP 2002054390 A JP2002054390 A JP 2002054390A JP 2000240528 A JP2000240528 A JP 2000240528A JP 2000240528 A JP2000240528 A JP 2000240528A JP 2002054390 A JP2002054390 A JP 2002054390A
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JP
Japan
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bit
carbide
base material
cutter bit
wear
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JP2000240528A
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Katsuya Sasaki
加津也 佐々木
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Hitachi Zosen Corp
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Hitachi Zosen Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】掘削機用カッタビットの背面側の耐摩耗性を確
実に高めるとともに、掘削機用カッタビットの長寿命化
を図ることを目的としている。 【解決手段】略楔形状をした母材2の前端側3に超硬合
金から成る掘削用超硬チップ4が設けられ、この掘削用
超硬チップ4のすぐ後方側の母材2の摩耗し易い箇所、
すなわち母材2の背面部2aに多数の超硬合金から成る
円柱状の耐摩耗用超硬ビット5を埋め込んだことを特徴
とする。したがって、母材2の背面部2aに強い摩擦力
が作用したとしても、耐摩耗用超硬ビット5が母材2か
ら抜け落ちることはなく、また、耐摩耗用超硬ビット5
の1つに欠けが生じたとしても、その欠けが拡がってカ
ッタビット1の背面部2a全体に影響を及ぼすことがな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、掘削機のカッタ面
盤に設けられたカッタビットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、トンネルを掘削する場合、シール
ド掘進機が用いられており、このシールド掘進機の前面
には、カッタ面盤が設けられ、さらにこのカッタ面盤に
は、カッタビットが取り付けられている。前記カッタ面
盤が回転することにより、カッタビットに設けられた超
硬チップが土砂を削り取り、トンネルが形成されるよう
にしている。
【0003】しかし、上記カッタビットの背面側は、地
中の土砂が削り取られる際、常に土砂に圧接しているた
め、摩耗し、場合によっては、超硬チップが欠落してし
まうことがある。
【0004】このようなカッタビットの背面側の摩耗を
防止するため、従来、例えば鋳ぐるみビットおよび背面
強化ビットが提案されている。上記鋳ぐるみビットは、
金属等の素材を溶かすとともに、多数の球状の超硬片を
混ぜ合わせ、これらを鋳こむことによって製造される。
すなわち、図4に示されるように、この鋳ぐるみビット
51は、略楔形状をした母材52の一端側の上部に超硬
チップ53が設けられ、この母材52の背面側54に多
数の球状の超硬片55が設けられている。上記の構成で
は、鋳ぐるみビット51の超硬チップ53が地中の土砂
を掘削する際、背面側54が土砂に圧接するが、多数の
超硬片55により、その背面側54が摩耗するのを防止
するようにしている。
【0005】また、図5に示されるように、背面強化ビ
ット56は、略四角形状をした母材57と、この母材5
7の一端側の上部に設けられた超硬チップ58と、この
母材57の背面部57aの一端側を覆うように肉盛りさ
れた三角形状の肉盛り部59とから構成されている。し
たがって背面強化ビット56の肉盛り部59により、土
砂を掘削する際、その背面部57aが摩耗するのを防止
するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の鋳ぐる
みビット51の構成では、母材52に鋳ぐるまれた超硬
片55が球状のため、この超硬片55は剥がれやすく、
したがって超硬片55が一つでも剥がれると、それに伴
って他の超硬片55も剥がれてしまい、場合によって
は、母材52自体に亀裂が生じる可能性がある。
【0007】また、上記の背面強化ビット56の構成で
は、その背面部57aに肉盛り部59が三角形状に、す
なわち拡がるように設けられているため、その肉盛り部
59に一箇所でも欠けが生じると、その欠けが肉盛り部
59全体に拡がってしまう。また、前記肉盛り部59自
体の硬度が低いので、背面強化ビット56の背面部57
aの耐摩耗性が低い。
【0008】そこで、本発明は、これらの問題を解決す
るようになされたもので、カッタビットの背面側の耐摩
耗性を確実に高めるとともに、カッタビットの長寿命化
を図ることを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の掘削機用カッタビットは、一端側に
掘削用超硬チップが設けられた母材の背面部に、多数の
棒状の耐摩耗用超硬ビットを埋め込んだものである。
【0010】上記の請求項1の掘削機用カッタビットに
よると、母材の背面部に多数の棒状の耐摩耗用超硬ビッ
トを深く埋め込んでいるため、この母材の背面部に強い
摩擦力が作用したとしても、この耐摩耗用超硬ビットが
母材から抜け落ちず、また耐摩耗用超硬ビットの1つに
欠けが生じたとしても、その欠けが拡がって掘削機用カ
ッタビットの背面部全体に影響を及ぼすことがない。
【0011】請求項2記載の掘削機用カッタビットは、
請求項1記載の掘削機用カッタビットにおける母材の両
側面部に、多数の棒状の耐摩耗用超硬ビットを埋め込ん
だものである。
【0012】上記の請求項2の掘削機用カッタビットに
よると、母材の両側面部にも、多数の棒状の耐摩耗用超
硬ビットを埋め込んでいるため、上記請求項1における
掘削機用カッタビットと同様の耐摩耗性が得られるとと
もに、母材の両側面部の耐摩耗性も得られる。
【0013】請求項3記載の掘削機用カッタビットは、
請求項1〜請求項2記載の掘削機用カッタビットにおけ
る耐摩耗用超硬ビットの断面形状を円形、一部が欠損し
た円形、楕円形、または多角形としたものである。
【0014】請求項4記載の掘削機用カッタビットは、
請求項1〜請求項3記載の掘削機用カッタビットにおけ
る耐摩耗用超硬ビットを超硬合金、またはセラミックに
より形成したものである。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の掘削機用カッタビット
は、トンネルを形成する際に用いられるシールド掘進機
に用いられるもので、具体的には、カッタ面盤のカッタ
スポーク(図示せず)に、その背面側を上にして取り付
けられている。
【0016】以下、本発明の掘削機用カッタビットの第
1の実施の形態を図1および図2に基づいて説明する。
本発明の掘削機用カッタビット1(以下、カッタビット
と称す。)は、略楔形状をした母材2と、地山を掘削す
る部分、すなわち楔形状の幅が広い方に相当する母材の
前端側(一端側)3に設けられた超硬合金から成る掘削
用超硬チップ4と、母材の摩耗し易い部分、すなわち母
材2の掘削用超硬チップ4のすぐ後方側の背面部2aに
設けられた多数の超硬合金から成る円柱状(棒状)の耐
摩耗用超硬ビット5とから構成されている。
【0017】この耐摩耗用超硬ビット5は、母材2の背
面部2aの前端側3に縦横に多数、M行(母材の幅方向
の並びを示し、例えば3〜25行程度)×N列(母材の
長手方向の並びを示し、例えば5〜25列程度)でもっ
て、M×N個形成された穴6にそれぞれ埋め込まれてい
る。なお、これらM行およびN列の各個数は、カッタビ
ット1の母材2の長さおよび幅、耐摩耗用超硬ビット5
および穴6の寸法等に応じて、適宜変更し得るものであ
る。
【0018】また、耐摩耗用超硬ビット5は、その上端
5aが母材2表面に対して、略同一か、またはやや突出
するように埋め込まれている。また、上記の各穴6同士
間の距離は、少なくとも耐摩耗用超硬ビット5の直径よ
りも長くされている。さらに、隣り合う各行における穴
6の列ピッチは、互いに半分だけ、ずらして形成されて
いる。すなわち各穴6が、互いに千鳥状になるように配
置されている。
【0019】なお、耐摩耗用超硬ビット5の具体的な寸
法について言うと、断面直径は1mm〜30mmに、その長
さは10mm〜100mmにされている。次に上記構成の作
用を説明する。
【0020】シールド掘進機のカッタ面盤が回転して、
上記カッタビット1の掘削用超硬チップ4が地山を削り
取る際、その背面部2aの前端側3は土砂に圧接する
が、耐摩耗用超硬ビット5により、前記背面部2aの前
端側3は保護される。ここで、この耐摩耗用超硬ビット
5が母材2に千鳥状に配置されているため、掘削用超硬
チップ4のすぐ後方側の背面部2aが略全面に亘って保
護され、特に、円柱状の上記耐摩耗用超硬ビット5が母
材2に深く埋め込まれているため、母材2に強い摩擦力
が作用したとしても、耐摩耗用超硬ビット5が母材2か
ら抜け落ちることがなく、また多数の上記耐摩耗用超硬
ビット5が母材2に埋め込まれているため、耐摩耗用超
硬ビット5の1つに欠けが生じたとしても、従来のよう
に広く板状に形成された一枚形状の肉盛り部とは異な
り、その欠けが拡がってカッタビット1の背面部2a全
体に影響を及ぼすことがない。
【0021】次に、本発明の第2の実施の形態における
カッタビットを、図3に基づき説明する。このカッタビ
ット11は、母材12の比較的摩耗し易い部分、すなわ
ち掘削用超硬チップ13のすぐ後方側の母材12の両側
面部12a、12aにも、多数の耐摩耗用超硬ビット14
を埋め込んだものである。
【0022】また、以下、説明する耐摩耗用超硬ビット
14、15は、第1の実施の形態の耐摩耗用超硬ビット
5と同一のものである。すなわち、このカッタビット1
1は、第1の実施の形態と同様に耐摩耗用超硬ビット1
5が、その背面部12bの前端側16に、例えばM行×
N列(図示せず)でもって形成された穴17にそれぞれ
埋め込まれ、さらに耐摩耗用超硬ビット14が、前端側
16の両側面部12a、12aから母材12の中央に、且
つ上記耐摩耗用超硬ビット15の各行の間に、例えば
M’行(母材の厚さ方向の並びを示す)×N’列(母材
の長手方向の並びを示す)でもって形成された穴18に
それぞれ埋め込まれたものである。また、各耐摩耗用超
硬ビット14は、各行における穴18の列ピッチが半分
ずらされて、互いに千鳥状になるように配置されてい
る。
【0023】また、上記の各穴18同士間の距離は、少
なくとも耐摩耗用超硬ビット14の直径よりも長くされ
ている。上記構成によると、掘削用超硬チップ13が地
山を削り取る際、比較的摩耗しやすい母材12の各側面
部12aの前端側16にも、多数の円柱状の耐摩耗用超
硬ビット14を埋め込んだので、第1の実施の形態にお
けるカッタビット1と同様の耐摩耗性が得られるととも
に、母材の両側面部12a、12aの耐摩耗性も得られ
る。
【0024】また、上述した第1の実施の形態と同様
に、カッタビット11のM’行およびN’列の各個数
は、カッタビット11の母材12の長さおよび幅、耐摩
耗用超硬ビット14および穴18の寸法に応じて、適宜
変更し得るものである。
【0025】また、上述した第1および第2の実施の形
態の円柱状の耐摩耗用超硬ビットの断面形状を楕円形
状、円形の一部が欠損した形状、または多角形としても
よい。さらに、上記耐摩耗用超硬ビットの材料として、
超硬合金を使用したが、セラミックを使用してもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明のカッタビットは、多数の長い棒
状の耐摩耗用超硬ビットが母材の背面部に埋め込まれて
いるため、母材に強い摩擦力が作用したとしても、耐摩
耗用超硬ビットが母材から抜け落ちず、また耐摩耗用超
硬ビットに欠けが生じたとしても、従来のように広く板
状に形成された一枚形状の肉盛り部とは異なり、その欠
けが拡がってカッタビットの背面部全体に影響を及ぼす
ことがない。したがってカッタビットの耐摩耗性が確実
に高められるとともに、カッタビットの長寿命化を図る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態におけるカッタビッ
トの斜視図である。
【図2】同カッタビットの側面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態におけるカッタビッ
トの側面図である。
【図4】従来例の鋳ぐるみビットの斜視図である。
【図5】従来例の背面強化ビットの斜視図である。
【符号の説明】 1 カッタビット 2 母材 2a 背面部 4 掘削用超硬チップ 5 耐摩耗用超硬ビット 11 カッタビット 12 母材 12a側面部 13 掘削用超硬チップ 14 耐摩耗用超硬ビット 15 耐摩耗用超硬ビット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端側に掘削用超硬チップが設けられた母
    材の背面部に、多数の棒状の耐摩耗用超硬ビットを埋め
    込んだことを特徴とする掘削機用カッタビット。
  2. 【請求項2】多数の棒状の耐摩耗用超硬ビットを、母材
    の両側面部にも埋め込んだことを特徴とする請求項1記
    載の掘削機用カッタビット。
  3. 【請求項3】耐摩耗用超硬ビットの断面形状が円形、一
    部が欠損した円形、楕円形、または多角形であることを
    特徴とする請求項1または2記載の掘削機用カッタビッ
    ト。
  4. 【請求項4】耐摩耗用超硬ビットが超硬合金、またはセ
    ラミックから成ることを特徴とする請求項1ないし3の
    いずれかに記載の掘削機用カッタビット。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009035932A (ja) * 2007-08-01 2009-02-19 Mitsubishi Materials Corp 掘削工具および掘削ビット
JP2014109103A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Nakada Kensetsu Kougyou Corp 既設埋設管の改築推進工法用カッターヘッド
JP2017031752A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 株式会社奥村組 掘削機用カッタビットおよびそれを備える掘削機
JP2019203343A (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 アロイ工業株式会社 切削用ビット
JP2022090145A (ja) * 2018-05-25 2022-06-16 アロイ工業株式会社 切削用ビット及びその製法

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