JP2005029979A - 内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット及び内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシングパイプの回転方向に関わらず内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を、ケーシングパイプの外側から取付けボルトの操作により交換可能に共用できるケーシングビットとして構成することで、それぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良いことから交換作業が簡便になるだけでなく、在庫管理を容易に行なうことができる内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット及び内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法を提供する。
【解決手段】工具取付け部１６の両嵌合溝１４に嵌合した二股状ホーク２３外側面のテーパ孔２６からボルト挿通孔１８を介して挿通したテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８のねじ軸を、二股状ホーク２３内側面のテーパ孔２６に装着されたテーパナット３０に螺着し、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９が上記ケーシングパイプ１の回転方向に関わらず、共にカッタホルダ４の工具取付け部１６に取付けられる。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングパイプの下端周縁に所定間隔で形成された複数の切除部に、板状のカッタホルダが溶着され、該カッタホルダの内外両面に上方から下端に向く嵌合溝を形成して該両嵌合溝を、ボルト挿通孔を有する薄肉の工具取付け部として構成し、外刃工具、内刃工具及びセンター刃工具の上部に共用となる二股状ホークを設けて該二股状ホークを上記工具取付け部の両嵌合溝に挿入嵌合して、上記ボルト挿通孔に取付けボルトを挿通して上記外刃工具、内刃工具及びセンター刃工具をケーシングパイプの下端部に着脱可能に取付けるように構成した内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット及び内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ケーシング工法に用いられている掘削機の下端部に設けられる掘削ビットは、機械の稼働率向上の観点から着脱式のものが主流を占めるようになってきた。
【０００３】
この着脱式掘削ビットは、ケーシングパイプの下端部にホルダを固定し、このホルダに切削刃をピンやボルト等で着脱可能に取付けた構造が一般的であり、例えば特許文献１のようなものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２６３３９９８号公報（段落００１３〜段落００１５、及
び図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構成の着脱式の掘削ビットは、図１２に示すように、ケーシングパイプ３０１の下端部に、掘削部の外側面がケーシングパイプ３０１の外周面３０１ａより外方に突出したアウタカッタ３１６と、その掘削部がケーシングパイプ３０１の内周面３０１ｂより内側に突出して設けられたインナカッタ３１３とから構成されている。
【０００６】
そして、ケーシングパイプ３０１の下端に溶接されるホルダ３１４の中央下部の内外面を四角形に切除してカッタ取付け部３１４ａを形成し、このカッタ取付け部３１４ａにアウタカッタ３１６の上部ホーク部３１６ａを嵌合し、上部ホーク部３１６ａ及びカッタ取付け部３１４ａのボルト挿通孔３１６ｂ，３１４ｂに挿通したボルト３１５を、ホーク部３１６ａに設けたねじ孔３１６ｃに螺合してアウタカッタ３１６をホルダ３１４に固定している。
【０００７】
インナカッタ３１３も同様のホルダの取付け構造とホルダへのカッタ取付け構造により固定されるようになっており、下端掘削部がケーシングパイプ３０１の内周面３０１ｂよりわずかな幅だけ内方にはみ出している。
【０００８】
従って、上記のような掘削ビットは、例えば右回転のアウタカッタ３１６と左回転のインナカッタ３１３は、同じ形状でありながら取付けボルト３１５の向きだけが異なるものであり、右回転のインナカッタ３１３と左回転のアウタカッタ３１６も同様であることから、それぞれ同じ掘削ビットでも４種類のカッタを準備しなければならず、取付けボルト３１５の向きが異なる多種類の勝手違いカッタを交換することから手間が掛かるだけでなく、在庫管理が煩雑になる等の問題を有していた。
【０００９】
従って、本発明の目的とする所は、ケーシングパイプの回転方向に関わらず内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を、ケーシングパイプの外側から取付けボルトの操作により交換可能に共用できるケーシングビットとして構成することで、それぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良いことから交換作業が簡便になるだけでなく、在庫管理を容易に行なうことができる内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット及び内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施の形態に対応する添付図面に使用した符号を用いて説明すると、ケーシングパイプ１の下端周縁に所定間隔で形成された複数の切除部１２に、板状のカッタホルダ４が溶着され、該カッタホルダ４の内外両面に上方から下端に向く嵌合溝１４，１５を形成して該両嵌合溝１４，１５を、ボルト挿通孔１８を有する薄肉の工具取付け部１６として構成し、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の上部に共用となる二股状ホーク２３を設けて該二股状ホーク２３を上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に挿入嵌合して、上記ボルト挿通孔１８に取付けボルト８を挿通して上記外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９をケーシングパイプ１の下端部に着脱可能に取付けるように構成した内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット２に於いて、上記二股状ホーク２３の両外側面には、上記ボルト挿通孔１８に対応する位置に一対の同形テーパ孔２６，２７が形成され、上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に嵌合した上記二股状ホーク２３の何れかのテーパ孔２６，２７にテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８を挿入し、上記ボルト挿通孔１８を介してホーク内側面のテーパ孔２６，２７の何れかから挿通した上記取付けボルト８のねじ軸にテーパナット２８を螺着し、上記各種工具の刃先が上記ケーシングパイプ１の回転方向に対応するように上記カッタホルダ４の工具取付け部１６に取付けられる構成としたことを特徴とする内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビットである。
上記によれば、上記二股状ホーク２３の両外側面に一対の同形テーパ孔２６，２７を形成し、二股状ホーク２３何れかのテーパ孔２６，２７からテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８を挿通し、該挿通した取付けボルト８のねじ軸にテーパナット２８を螺着することで、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具を上記ケーシングパイプ１の回転方向に関わらず、カッタホルダ４の工具取付け部１６に共用のケーシングビットを着脱可能に取付けることができる。
従って、ケーシングパイプ１の回転方向に関わらず、内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を兼用可能な構成とすることで、それぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良く、しかもケーシングパイプの外側から取付けボルトの操作ができることから、交換作業が簡便になるだけでなく、勝手違い工具の種類が削減されるので在庫管理を容易に行なうことができる。
【００１１】
また本発明は、ケーシングパイプ１の下端周縁に形成された複数の切除部１２にカッタホルダ４が溶着され、該カッタホルダ４の内外両面に上方から下端に向く嵌合溝１４，１５を形成して該両嵌合溝１４，１５の底面にボルト挿通孔１８を有する薄肉の工具取付け部１６を設け、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の上部に共用となる二股状ホーク２３を設けて該二股状ホーク２３を上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に挿入嵌合し、上記ボルト挿通孔１８に挿通した取付けボルト８を介して上記外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９をケーシングパイプ１の下端部に着脱可能に取付けるようにした内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法に於いて、上記二股状ホーク２３の両外側面に、上記両嵌合溝１４，１５略中央のボルト挿通孔１８に対応させて一対の同形テーパ孔２６，２７を形成して、上記工具取付け部１６の嵌合溝１４，１５に嵌合した二股状ホーク２３の何れかのテーパ孔２６，２７からテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８を、上記ボルト挿通孔１８を介してホーク内側面に形成したテーパ孔２６，２７の何れかから挿通してそのねじ軸にテーパナット２８を螺着し、上記ケーシングパイプ１の回転方向に上記各種工具の刃先が対応するように上記カッタホルダ４の工具取付け部１６に着脱可能に取付けるようにしたことを特徴とする内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法である。
従って、ケーシングパイプ１の回転方向に関わらず、内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を兼用可能な構成とすることで、二股状ホーク２３の何れかのテーパ孔２６，２７からケーシングパイプの外側より、取付けボルト８を挿入して着脱可能に取付けることができるので、ケーシングビットの交換作業が簡便になるだけでなく、またそれぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良いことから在庫管理を容易に行なうことができる。
【００１２】
また本発明は、上記テーパナット３４，３６，３８が、拡径周縁に溶接用の開先部３４ａ，３６ａ，３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成されている内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビットである。
従って、テーパナット３４，３６，３８とテーパ孔２６，２７との芯ズレが生じてテーパ効果（廻り止め効果）が消失しても、開先部に点付け溶接を施すことで取付けボルト螺着時に回転不能に保持することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係り、ケーシングパイプの下端部に単一のケーシングビットを取付けた状態を示す斜視図、図２は外刃工具となるケーシングビットの拡大正面図、図３はカッタホルダに内刃工具となるケーシングビットを取付ける状態を示す分解斜視図、図４はケーシングパイプ下端部のカッタホルダに内刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図、図５はケーシングパイプ下端部のカッタホルダに外刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図、図６はケーシングパイプの下端部に回転方向から順に外刃工具、内刃工具、センター刃工具から成るケーシングビットを取付けた状態を示すケーシングパイプの部分下面図、図７はケーシングパイプ下端部のカッタホルダにセンター刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図、図８（ａ），（ｂ）は開先加工を施さないテーパナットの断面図及び正面図、図９（ａ），（ｂ）は拡径部周縁に軸心と平行な外径となる開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図、図１０（ａ），（ｂ）は拡径部周縁に逆テーパとなる開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図であり、図１１（ａ），（ｂ）は拡径部周縁の３箇所に円弧状の開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図である。
【００１４】
図１及び図２において、符号１は本発明に係るケーシングパイプであって、このケーシングパイプ１の下端の周縁上に所定間隔毎に切除された角型の切欠き凹部１２には、四角形の鋼板で構成されたカッタホルダ４が溶着され、このカッタホルダ４には、後述するケーシングビット２が嵌合している。
【００１５】
カッタホルダ４の内外面には、図３に示すように上方から下端に向く嵌合溝１４，１５が形成されると共に、これら嵌合溝１４，１５底面の略中央にボルト挿通孔１８を形成した薄肉の工具取付け部１６が形成されている。
【００１６】
一方、ケーシングビット２は、ケーシングパイプ１の回転方向に対し外向きとなる外刃工具７（図２参照）、内向きとなる内刃工具５（図３参照）及び中間向きとなるセンター刃工具９（図７参照）から構成されており、図３、図５及び図７に示される内刃工具５、外刃工具７及びセンター刃工具９となるケーシングビット２は、外刃の刃先１０、内刃の刃先２０及びセンター刃の刃先が超硬合金チップで構成されている。
【００１７】
詳しくは、ケーシングビット２の上部には、上記３種類の工具に共用可能な二股状ホーク２３が設けられており、この二股状ホーク２３には、工具取付け部１６に挿入可能な嵌入溝３２が形成されると共に、嵌入した二股状ホーク２３の外形部が嵌入溝３２に嵌合可能に形成され、上記ホーク２３の両外側面には両嵌合溝１４，１５の略中央に形成された挿通孔１８に対応して一対の同一形状のテーパ孔２６，２７が形成されており、これらのテーパ孔２６，２７にはテーパ形状の頭部を持つ取付けボルト８の頭部又は雌ねじＴを螺設したテーパナット２８の何れかが挿入できるように構成されている。
【００１８】
そこで、取付けボルト８は、ケーシングパイプ１の回転方向が反対の場合でも、外側に配置されるホーク２４または２５のテーパ孔２６から挿入することができ、内側に配置される何れかのホーク２４または２５のテーパ孔２６または２７に挿入された図８〜図１１示されるテーパナット２８，３４，３６，３８が接着剤などで仮止めされるようになっている。
【００１９】
次に、図８（ａ），（ｂ）に示されるテーパナット２８は、中央に雌ねじＴが貫通螺設されており、テーパ孔２６または２７に挿入される際は、接着剤などで仮止めされるようになっている。図９（ａ），（ｂ）〜図１１（ａ），（ｂ）に示される中央に雌ねじＴが螺設されたテーパナット３４，３６，３８には、それぞれ溶接用の開先部３４ａ，３６ａ，３８が形成されている。
【００２０】
更に、ケーシングビット２の幅方向両側には、カッタホルダ４の両側下端に当接すべく内刃工具５、外刃工具７及びセンター刃工具が共用できる構造の顎部２２ａ，２２ｂが形成されており、掘削時に超硬合金チップの刃先２０に作用する負荷を受けるようになっている。
【００２１】
次に、上記のように構成された内刃工具、外刃工具またはセンター刃工具から成るケーシングビットの交換手順に付き説明する。
【００２２】
図３、図４に示すように、ケーシングパイプ１下端のカッタホルダ４に形成された工具取付け部１６に内刃工具５を取付ける際は、内刃工具５上部の二股状ホーク２３を、ケーシングパイプ１下端の周縁上に所定間隔毎に溶接接合されたカッタホルダ４の工具取付け部１６に挿入してその外周を嵌合溝１４，１５に嵌合し、同時に顎部２２ａ，２２ｂをカッタホルダ４の両側下端に当接させた状態で内側ホーク２５のテーパ孔２７にテーパナットを接着剤等により仮止めし、外側ホーク２４のテーパ孔２６から挿通孔１８を介して挿通した取付けボルト８をテーパナット２８の雌ねじＴに螺合することで取付けられる。
【００２３】
次に、内刃工具５またはセンター刃工具９を図２及び図５に示す外刃工具７に交換する際には、取付けボルト８をケーシングパイプ１の外側に抜出して内刃工具５を工具取付け部１６から取外し、上記の手順と同じ手順により外刃工具７が二股状ホーク２３によりカッタホルダ４の工具取付け部１６に取付けボルト８を介して取付けられる。
【００２４】
上記のように構成された各種工具の配列は、ケーシングパイプ１の下端周縁に例えば図６に示すように、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の順で装着されるが、地盤の状況に応じて外刃工具７、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の順で装着される場合もあり、これら工具５，７，９は適宜交換して使用することができる。
【００２５】
従って、上記のように構成されたケーシングビットによれば、ケーシングパイプ１の回転方向に関わらず、内刃工具５、外刃工具７及びセンター刃工具９を兼用可能な構成とすることで、それぞれ一種類のケーシングビットを準備すれば良く、しかもケーシングパイプ１の外側から取付けボルト８の操作ができることから交換作業が簡便になるだけでなく、勝手違い工具の種類が削減されるので在庫管理を容易に行なうことができる。
【００２６】
また、テーパナット３４，３６，３８の拡径周縁に溶接用の開先部３４ａ，３６ａ，３８ａ，３８ｂ，３８ｃが形成されているので、これらテーパナット３４，３６，３８とテーパ孔２６，２７との芯ズレが生じてテーパ効果（廻り止め効果）が消失しても、開先部に点付け溶接を施すことで取付けボルト螺着時または掘削時に回転不能に保持することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によると次の様な効果を奏する。
【００２８】
即ち、請求項１によると、ケーシングパイプの回転方向に関わらず、内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を兼用可能な構成とすることで、それぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良く、しかもケーシングパイプの外側から取付けボルトの操作ができることから、交換作業が簡便になるだけでなく、勝手違い工具の種類が削減されるので在庫管理を容易に行なうことができる。
【００２９】
また、請求項２によると、ケーシングパイプの回転方向に関わらず、内刃工具、外刃工具及びセンター刃工具を兼用可能な構成とすることで、二股状ホーク外側面のテーパ孔の何れかケーシングパイプの外側からから取付けボルトを挿入して着脱可能に取付けることができるので、ケーシングビットの交換作業が簡便になるだけでなく、また、それぞれに付き一種類のケーシングビットを準備すれば良いことから在庫管理を容易に行なうことができる。
【００３０】
また、請求項３によると、テーパナットとテーパ孔との芯ズレが生じてテーパ効果（廻り止め効果）が消失しても、開先部に点付け溶接を施すことで取付けボルト螺着時に回転不能に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係り、ケーシングパイプの下端部に単一のケーシングビットを取付けた状態を示す斜視図である。
【図２】外刃工具となるケーシングビットの拡大正面図である。
【図３】カッタホルダに内刃工具となるケーシングビットを取付ける状態を示す分解斜視図である。
【図４】ケーシングパイプ下端部のカッタホルダに外刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図である。
【図５】ケーシングパイプ下端部のカッタホルダに内刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図である。
【図６】ケーシングパイプの下端部に回転方向から順に外刃工具、内刃工具、センター刃工具から成るケーシングビットを取付けた状態を示すケーシングパイプの部分下面図である。
【図７】ケーシングパイプ下端部のカッタホルダにセンター刃工具となるケーシングビットを取付けた状態を示す断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は開先加工を施さないテーパナットの断面図及び正面図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は拡径部周縁に軸心と平行な外径となる開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図である。
【図１０】（ａ），（ｂ）は拡径部周縁に逆テーパとなる開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は拡径部周縁の３箇所に円弧状の開先部を形成したテーパナットの断面図及び正面図である。
【図１２】ケーシングパイプ下端部のカッタホルダに従来のケーシングビットを交換可能に取付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシングパイプ
２ ケーシングビット
４ カッタホルダ
５ 内刃工具
７ 外刃工具
８ 取付けボルト
９ センター刃工具
１０ 外刃刃先
１２ 切欠き凹部
１４，１５ 嵌合溝
１６ 工具取付け部
１８ ボルト挿通孔
２０ 内刃刃先
２２ａ，２２ｂ 顎部
２３ 二股状ホーク
２４ 外側ホーク
２５ 内側ホーク
２６，２７ テーパ孔
３０ センター刃刃先
３２ 嵌入溝
２８，３４，３６，３８ テーパナット
３４ａ，３６ａ 開先部
３８ａ，３８ｂ，３８ｃ 開先部

Claims (3)

1. ケーシングパイプ１の下端周縁に所定間隔で形成された複数の切除部１２に、板状のカッタホルダ４が溶着され、該カッタホルダ４の内外両面に上方から下端に向く嵌合溝１４，１５を形成して該両嵌合溝１４，１５を、ボルト挿通孔１８を有する薄肉の工具取付け部１６として構成し、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の上部に共用となる二股状ホーク２３を設けて該二股状ホーク２３を上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に挿入嵌合して、上記ボルト挿通孔１８に取付けボルト８を挿通して上記外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９をケーシングパイプ１の下端部に着脱可能に取付けるように構成した内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット２に於いて、
   上記二股状ホーク２３の両外側面には、上記ボルト挿通孔１８に対応する位置に一対の同形テーパ孔２６，２７が形成され、上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に嵌合した上記二股状ホーク２３の何れかのテーパ孔２６，２７にテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８を挿入し、上記ボルト挿通孔１８を介してホーク内側面のテーパ孔２６，２７の何れかから挿通した上記取付けボルト８のねじ軸にテーパナット２８を螺着し、上記各種工具の刃先が上記ケーシングパイプ１の回転方向に対応するように上記カッタホルダ４の工具取付け部１６に取付けられる構成としたことを特徴とする内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット。
2. ケーシングパイプ１の下端周縁に形成された複数の切除部１２にカッタホルダ４が溶着され、該カッタホルダ４の内外両面に上方から下端に向く嵌合溝１４，１５を形成して該両嵌合溝１４，１５の底面にボルト挿通孔１８を有する薄肉の工具取付け部１６を設け、外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９の上部に共用となる二股状ホーク２３を設けて該二股状ホーク２３を上記工具取付け部１６の両嵌合溝１４，１５に挿入嵌合し、上記ボルト挿通孔１８に挿通した取付けボルト８を介して上記外刃工具７、内刃工具５及びセンター刃工具９をケーシングパイプ１の下端部に着脱可能に取付けるようにした内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法に於いて、
   上記二股状ホーク２３の両外側面に、上記両嵌合溝１４，１５略中央のボルト挿通孔１８に対応させて一対の同形テーパ孔２６，２７を形成して、上記工具取付け部１６の嵌合溝１４，１５に嵌合した二股状ホーク２３何れかのテーパ孔２６，２７からテーパ形状の頭部を有する取付けボルト８を、上記ボルト挿通孔１８を介してホーク内側面に形成したテーパ孔２６，２７の何れかから挿通してそのねじ軸にテーパナット２８を螺着し、上記ケーシングパイプ１の回転方向に上記各種工具の刃先が対応するように上記カッタホルダ４の工具取付け部１６に着脱可能に取付けるようにしたことを特徴とする内刃、外刃及びセンター刃工具の着脱方法。
3. 上記テーパナット３４，３６，３８は、拡径周縁に溶接用の開先部３４ａ，３６ａ，３８が形成されている請求項１に記載の内刃、外刃及びセンター刃工具兼用のケーシングビット。

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