JP2880380B2 - Cutter head - Google Patents
Cutter headInfo
- Publication number
- JP2880380B2 JP2880380B2 JP21563593A JP21563593A JP2880380B2 JP 2880380 B2 JP2880380 B2 JP 2880380B2 JP 21563593 A JP21563593 A JP 21563593A JP 21563593 A JP21563593 A JP 21563593A JP 2880380 B2 JP2880380 B2 JP 2880380B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutter
- bit
- cutter head
- cutter bit
- equilateral triangle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、断面が略正方形の穴
を掘進する矩形シールド掘削機に用いられるカッタヘッ
ドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutter head used in a rectangular shield excavator for excavating a hole having a substantially square cross section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、シールド掘削機としては、円筒形
状のスキンプレートと、上記スキンプレートの内側に固
定された隔壁と、上記隔壁の中心に回転自在に嵌合され
た回転軸と、上記スキンプレートの先端に位置し、上記
回転軸の一端に固定されたカッタヘッドとを備えたもの
がある。上記カッタヘッドは、上記回転軸から半径方向
外向に延びるカッタアームやそのカッタアームの先端部
をつなぐカッタリング等からなり、上記カッタアームや
カッタリングに掘削用のカッタビット等を配置してい
る。そして、上記シールド掘削機は、円筒形状のスキン
プレートの中心に配置された回転軸を回転して、この回
転軸に固定したカッタヘッドによって、断面が円形の横
穴を掘削するようにしている。ところが、上記シールド
掘削機では、カッタヘッドの回転により掘削するため、
断面が正方形の横穴を掘削することはできない。2. Description of the Related Art Conventionally, as a shield excavator, a cylindrical skin plate, a partition wall fixed inside the skin plate, a rotary shaft rotatably fitted to the center of the partition wall, There is a cutter provided with a cutter head which is located at the tip of a plate and is fixed to one end of the rotation shaft. The cutter head includes a cutter arm extending radially outward from the rotation axis, a cutter for connecting a tip end of the cutter arm, and the like, and a cutter bit for excavation and the like is arranged on the cutter arm and the cutter ring. The shield excavator rotates a rotary shaft arranged at the center of a cylindrical skin plate, and excavates a horizontal hole having a circular cross section by a cutter head fixed to the rotary shaft. However, in the above-mentioned shield excavator, excavation is performed by rotating the cutter head.
It is not possible to drill a square hole with a square cross section.
【０００３】そこで、図７に示すように、断面が正方形
の横穴を掘削する矩形シールド掘削機が最近本出願人に
より提案された。なお、この矩形シールド掘削機は、こ
の発明を理解しやすくするために説明するものであっ
て、公知ではない。この矩形シールド掘削機は、断面が
略正方形のスキンプレート１０１と、上記スキンプレー
ト１０１の内側に固定されたリング形状の支持板１０２
と、この支持板１０２にスキンプレート１０１の中心を
回転中心として回転自在に支持された回転隔壁１０３と
を備えている。上記回転隔壁１０３のスキンプレート１
０１の中心に対して偏心した位置に回転軸１０４を挿通
して回転自在に支持している。上記回転軸１０４の前方
側の一端に略正三角形状のカッタヘッド１０５を固定す
る一方、他端にスキンプレート１０１の中心を中心とす
る内歯ギヤとギヤ数が内歯ギヤのギヤ数の３／４である
外歯ギヤで構成する偏心リングギヤ装置１０６を接続し
ている。Therefore, as shown in FIG. 7, a rectangular shield excavator for excavating a horizontal hole having a square cross section has recently been proposed by the present applicant. Note that this rectangular shield excavator is described for facilitating understanding of the present invention, and is not publicly known. The rectangular shield excavator includes a skin plate 101 having a substantially square cross section, and a ring-shaped support plate 102 fixed inside the skin plate 101.
And a rotating partition 103 rotatably supported on the support plate 102 about the center of the skin plate 101 as a center of rotation. Skin plate 1 of the rotary partition 103
The rotary shaft 104 is inserted in a position eccentric with respect to the center of the rotary shaft 01 and rotatably supported. A substantially equilateral triangular cutter head 105 is fixed to one end on the front side of the rotary shaft 104, and the other end has an internal gear centered on the center of the skin plate 101 and the number of gears is 3 which is the gear number of the internal gear. An eccentric ring gear device 106 composed of a / 4 external gear is connected.
【０００４】また、上記略正三角形状のカッタヘッド１
０５は、図８に示すように、上記回転軸１０４に固定さ
れた円筒部１１２と、上記円筒部１１２から半径方向に
延びる３本のカッタアーム１１３と、上記カッタアーム
１１３のほぼ先端をつなぐ小さな曲率のカッタリング１
１４とを備えている。そして、上記カッタアーム１１３
の先端には、刃先が一定の幅を有するカッタビット１１
５を固定している。In addition, the above-mentioned substantially equilateral triangular cutter head 1 is provided.
As shown in FIG. 8, reference numeral 05 denotes a cylindrical portion 112 fixed to the rotating shaft 104, three cutter arms 113 extending radially from the cylindrical portion 112, and a small Curvature cutting 1
14 is provided. Then, the cutter arm 113
At the tip of the cutter bit 11 having a fixed width
5 is fixed.
【０００５】上記構成の矩形シールド掘削機において、
上記回転隔壁１０３が電動機１１０により回転すると、
この回転隔壁１０３の回転に伴って、回転軸１０４は偏
心リングギヤ装置１０６によって公転しながら自転し
て、遊星運動を行う。したがって、上記回転軸１０４に
固定されたカッタヘッド１０５も遊星運動して、図８に
示すカッタヘッド１０５のカッタビット１１５の刃先の
軌跡がスキンプレート１０１の断面と同形の略正方形と
なるようにして、略正方形状の横穴を掘削する。In the rectangular shield excavator having the above structure,
When the rotating partition 103 is rotated by the electric motor 110,
With the rotation of the rotary partition 103, the rotary shaft 104 rotates while revolving by the eccentric ring gear device 106 and performs planetary motion. Therefore, the cutter head 105 fixed to the rotating shaft 104 also performs planetary motion so that the locus of the cutting edge of the cutter bit 115 of the cutter head 105 shown in FIG. Drill a substantially square side hole.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記矩形シ
ールド掘削機において、上記カッタヘッド１０５のカッ
タアーム１１３の先端に固定されたカッタビット１１５
は、図８に示すように、先端が一定の幅を有しているた
め、上記カッタヘッド１０５が回転すると、下側に位置
する二つのカッタビット１１５,１１５のようにスキン
プレート１０１の外周より外側に飛び出す。このため、
掘削する横穴がスキンプレート１０１の外周より大きく
なり、特にスキンプレート１０１の角部の外側を余掘す
るため、この矩形シールド掘削機がローリングしやすい
という欠点がある。However, in the rectangular shield excavator, the cutter bit 115 fixed to the tip of the cutter arm 113 of the cutter head 105 is used.
As shown in FIG. 8, since the tip has a constant width, when the cutter head 105 rotates, the outer periphery of the skin plate 101 like the two cutter bits 115 and 115 located on the lower side Jump out. For this reason,
Since the lateral hole to be excavated becomes larger than the outer periphery of the skin plate 101, and particularly the outer side of the corner of the skin plate 101 is dug, there is a disadvantage that this rectangular shield excavator easily rolls.
【０００７】そこで、この発明の目的は、カッタビット
がスキンプレートの外周より外側に飛び出さないように
して、余掘を防ぎ、矩形シールド掘削機のローリングを
防止できるカッタヘッドを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cutter head which prevents a cutter bit from protruding outside the outer periphery of a skin plate, thereby preventing excavation and preventing rolling of a rectangular shield excavator. .
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１のカッタヘッドは、断面略正方形状の穴を
掘削する矩形シールド掘削機の略正三角形状のカッタヘ
ッドであって、上記カッタヘッドの一部を構成すると共
に、上記カッタヘッドの頂点に向かう各カッタアームの
先端に夫々略二等辺三角形状のカッタビットの略等しい
二辺のなす頂点の近傍の部分を回動軸により回動自在に
取り付けて、上記回動軸から上記カッタビットの一方の
底角に位置する一方の刃先までの距離と上記回動軸から
上記カッタビットの他方の底角に位置する他方の刃先ま
での距離とを等しくすると共に、上記各カッタアームに
上記カッタビットの回動を所定の角度範囲で止めるスト
ッパーを夫々設けて、上記各ストッパーに上記各カッタ
ビットの一方の刃先の側が係止しているとき、上記各カ
ッタビットの他方の刃先を互いに結ぶと正三角形を形成
するようにし、上記カッタビットの上記正三角形を形成
しない側の刃先は、上記形成された正三角形の一辺を半
径とし、その正三角形の各頂点を中心として、対向する
上記正三角形の各辺の両端を結ぶ三つの円弧で囲まれた
領域内または上記領域の外周に位置するようにしたこと
を特徴としている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cutter head having a substantially equilateral triangular shape for a rectangular shield excavator for excavating a hole having a substantially square cross section. A part of the cutter head is formed, and a portion near a vertex formed by substantially equal two sides of a substantially isosceles triangular cutter bit is turned around a tip of each cutter arm toward the vertex of the cutter head by a rotation axis. Attached movably, the distance from the rotation axis to one cutting edge located at one bottom angle of the cutter bit and the distance from the rotation axis to the other cutting edge located at the other bottom angle of the cutter bit The cutter arms are provided with stoppers for stopping the rotation of the cutter bit within a predetermined angle range, and each of the cutter arms is provided with one of the cutting edges of the cutter bit. When the sides are locked, the other cutting edges of the cutter bits are connected to each other to form an equilateral triangle, and the cutting edges of the cutter bit that do not form the equilateral triangle are formed of the equilateral triangle. One side is defined as a radius, and centered on each vertex of the equilateral triangle, it is located in an area surrounded by three arcs connecting both ends of each of the opposing equilateral triangles or on an outer periphery of the area. And
【０００９】また、請求項２のカッタヘッドは、請求項
１のカッタヘッドにおいて、上記ストッパーは、刃先が
上記三つの円弧で囲まれた上記領域内または上記領域の
外周に位置するカッタビットであることを特徴としてい
る。According to a second aspect of the present invention, in the cutter head according to the first aspect, the stopper is a cutter bit whose cutting edge is located in the area surrounded by the three arcs or on the outer periphery of the area. It is characterized by:
【００１０】[0010]
【作用】上記請求項１のカッタヘッドによれば、上記略
正三角形状のカッタヘッドが回転すると、上記カッタヘ
ッドの一部を構成すると共に、上記カッタヘッドの頂点
に向かう各カッタアームの先端に回動軸により回動自在
に取り付けられた略二等辺三角形の各カッタビットは、
カッタヘッドの回転方向に対して逆向に回動する。そし
て、上記各カッタビットは、カッタヘッドの各カッタア
ームに設けられたストッパーに当接して、上記各カッタ
ビットの回動が所定の角度範囲で止まり、上記各カッタ
ビットの他方の刃先を結ぶと正三角形を形成する。そし
て、上記カッタビットの正三角形を形成しない側の刃先
は、上記カッタヘッドの形成された正三角形の一辺を半
径とし、その正三角形の各頂点を中心として、対向する
辺の両端を結ぶ三つの円弧で囲まれた領域内または領域
の外周に位置する。一方、上記略正三角形状のカッタヘ
ッドが逆方向に回転すると、上記各カッタビットは、そ
の回転方向に対して逆向に回動して、上記各カッタビッ
トがストッパーに当接し、カッタアームの延長上に位置
するカッタビットの刃先を互いに結ぶと正三角形を形成
する。そして、上記カッタヘッドを遊星運動させて、上
記正三角形を形成する刃先の軌跡を略正方形にすると、
上記各カッタビットの刃先は、矩形シールド掘削機の外
周の外側に飛び出すことがない。According to the cutter head of the first aspect, when the substantially triangular cutter head rotates, the cutter head forms a part of the cutter head, and the tip of each of the cutter arms toward the vertex of the cutter head. Each of the approximately isosceles triangular cutter bits rotatably mounted by the rotation shaft is:
The cutter head rotates in the opposite direction to the rotation direction of the cutter head. Then, each of the cutter bits comes into contact with a stopper provided on each of the cutter arms of the cutter head, and the rotation of each of the cutter bits stops within a predetermined angle range, and connects the other cutting edge of each of the cutter bits. Form an equilateral triangle. The cutting edge of the cutter bit on the side that does not form an equilateral triangle has a radius of one side of the equilateral triangle formed by the cutter head, and has three apexes of the equilateral triangle as a center, connecting both ends of opposing sides. It is located in the area surrounded by the arc or on the outer periphery of the area. On the other hand, when the substantially equilateral triangular cutter head rotates in the opposite direction, the respective cutter bits rotate in the opposite direction to the rotation direction, and the respective cutter bits come into contact with the stoppers, thereby extending the cutter arm. When the cutting edges of the upper cutter bit are connected to each other, an equilateral triangle is formed. Then, when the cutter head is caused to perform planetary motion, and the trajectory of the cutting edge forming the equilateral triangle is made substantially square,
The cutting edge of each cutter bit does not protrude outside the outer periphery of the rectangular shield excavator.
【００１１】したがって、上記矩形シールド掘削機の断
面の角部の外側も余掘しないから、この矩形シールド掘
削機のローリングを防止できる。また、上記カッタヘッ
ドが正回転・逆回転時において、カッタビットを所定の
角度範囲で回動させることによって、夫々の回転方向に
よってカッタビットの異なる刃先で掘削するので、刃先
の摩耗を低減できる。[0011] Therefore, the outside of the corner of the cross section of the rectangular shield excavator is not dug, so that the rolling of the rectangular shield excavator can be prevented. In addition, when the cutter head is rotated forward and backward, the cutter bit is rotated within a predetermined angle range, so that the cutter bit excavates with different cutting edges depending on the respective rotating directions, so that the wear of the cutting edge can be reduced.
【００１２】また、上記請求項２のカッタヘッドによれ
ば、請求項１のカッタヘッドにおいて、上記ストッパー
は、刃先が上記三つの円弧で囲まれた上記領域内または
上記領域の外周に位置するカッタビットである場合、上
記ストッパーは、上記カッタビットの回動を所定の角度
範囲で止めると共に、上記ストッパーに設けられたカッ
タビットは、スキンプレートの外周より外側を余掘する
ことなく、地盤を掘削する。According to the cutter head of the second aspect, in the cutter head of the first aspect, the stopper has a cutting edge located in the region surrounded by the three arcs or on the outer periphery of the region. In the case of a bit, the stopper stops the rotation of the cutter bit within a predetermined angle range, and the cutter bit provided in the stopper excavates the ground without excavating outside the outer periphery of the skin plate. I do.
【００１３】したがって、カッタビットを設けないスト
ッパーに比して掘削の効率を良くすることができる。ま
た、上記ストッパーがカッタビットを兼ねるから、スト
ッパーとカッタビットを別々にカッタアームに設けるよ
りも製作コストを低減できる。Therefore, excavation efficiency can be improved as compared with a stopper having no cutter bit. Further, since the stopper also serves as a cutter bit, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the stopper and the cutter bit are separately provided on the cutter arm.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、この発明のカッタヘッドを一実施例に
より詳細に説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a cutter head according to the present invention.
【００１５】図１はこの発明の一実施例のカッタヘッド
を用いた矩形シールド掘削機の正面図を示しており、１
は断面が略正方形状のスキンプレート、２は上記スキン
プレート１に回転自在に支持され、図７における回転軸
１０４の先端に固定された円筒部、３は上記円筒部２に
円周方向に等間隔に固定され、半径方向に延びる３本の
カッタアーム、４は上記カッタアーム３の先端近傍をつ
なぐ小さな曲率のカッタリングである。上記カッタアー
ム３の先端には、カッタビット１１を回動自在に取り付
け、そのカッタビット１１の両側のカッタアーム３に
は、ストッパー１２,１３を配置している。また、上記
カッタアーム３の前面には、カッタビット１４を半径方
向に異なった位置に夫々配置する一方、上記カッタリン
グ４の前面中央に一つの外周ビット１５を夫々配置して
いる。上記円筒部２,カッタアーム３,カッタリング４,
カッタビット１１,ストッパー１２,ストッパー１３,カ
ッタビット１４および外周ビット１５でカッタヘッド２
０を構成している。FIG. 1 is a front view of a rectangular shield excavator using a cutter head according to one embodiment of the present invention.
Is a skin plate having a substantially square cross section, 2 is rotatably supported by the skin plate 1, and a cylindrical portion fixed to the tip of the rotating shaft 104 in FIG. The three cutter arms 4 fixed at intervals and extending in the radial direction are cutter rings having a small curvature connecting the vicinity of the distal end of the cutter arm 3. A cutter bit 11 is rotatably attached to the tip of the cutter arm 3, and stoppers 12 and 13 are arranged on the cutter arms 3 on both sides of the cutter bit 11. On the front surface of the cutter arm 3, cutter bits 14 are respectively arranged at different positions in the radial direction, while one outer peripheral bit 15 is arranged at the center of the front surface of the cutter ring 4. The cylindrical part 2, cutter arm 3, cutter ring 4,
The cutter head 2 includes a cutter bit 11, a stopper 12, a stopper 13, a cutter bit 14, and an outer bit 15.
0.
【００１６】図２は上記カッタアーム３の先端の要部の
正面図であり、図３(a)はカッタビット１１がストッパ
ー１２に当接しない状態で図２においてIII−III線の方
から見た図である。FIG. 2 is a front view of a main part of the tip of the cutter arm 3. FIG. 3 (a) shows a state in which the cutter bit 11 does not come into contact with the stopper 12 when viewed from the line III-III in FIG. FIG.
【００１７】図２において、先端が半円形状の厚い板状
のカッタアーム３の先端近傍に軸方向にネジ穴３ａを形
成すると共に、上記カッタアーム３のネジ穴３ａに対し
て半径方向内側の部分に、図３(a)に示すように、断面
略長方形の基部１６ａと、上記基部１６ａの先端からカ
ッタアーム３と平行に半径方向外向に延び、上記カッタ
アーム３のネジ穴３ａに対向する位置に穴１６ｃを有す
る環状部１６ｂとからなる支持部材１６を固定してい
る。In FIG. 2, a screw hole 3a is formed in the axial direction in the vicinity of the tip of a thick plate-shaped cutter arm 3 having a semicircular tip, and a radially inner side of the screw arm 3a of the cutter arm 3 is formed. As shown in FIG. 3 (a), a base 16a having a substantially rectangular cross section and a radially outward portion extending from the tip of the base 16a in parallel with the cutter arm 3 and facing the screw hole 3a of the cutter arm 3. A support member 16 including an annular portion 16b having a hole 16c at a position is fixed.
【００１８】また、上記カッタビット１１は、図３(b)
に示すように、略二等辺三角形状をしており、その頂点
を円筒部１１ａの中心よりも外側に位置させて、その円
筒部１１ａから半径方向外向に扇状に延び、上記扇状の
外周部分にＶ字形状の溝１１ｃを有する掘削部１１ｂと
を有している。また、上記カッタビット１１の掘削部１
１ｂは、図３(c)に示すように、前面にＶ字形状の溝１
１ｄを形成している。なお、上記カッタビット１１の掘
削部１１ｂのＶ字形状の溝１１ｃ,１１ｄによって、掘
削部１１ｂの底角に位置する二つの刃先３１,３２の間
の部分が掘削する地盤と接しないように逃げ角を設けて
いる。そして、図３(a)に示すように、上記カッタビッ
ト１１の円筒部１１ａをカッタアーム３と支持部材１６
の環状部１６ｂとの間に嵌合すると共に、回動軸として
のボルト１８を支持部材１６の環状部１６ｂの円穴１６
ｃとカッタビット１１の円筒部１１ａの内周に嵌挿し、
ボルト１８をカッタアーム３のネジ穴３ａに螺合して固
定している。こうして、上記カッタビット１１をカッタ
アーム３に回動自在に取り付けている。上記各カッタア
ーム３のカッタビット１１の一方の刃先３１（または刃
先３２）の側がストッパー１２（またはストッパー１
３）に当接して、カッタビット１１の回動が所定の角度
範囲で止まるとき、各カッタビット１１の他方の刃先３
２（または刃先３１）を互いに結ぶと、図１に示す頂点
をＡ、一辺をＳとする正三角形を形成するようにしてい
る。また、カッタビット１１の略二等辺三角形状の頂点
が、円筒部１１ａの中心よりも外側に位置しているの
で、カッタビット１１の側面は、円筒部１１ａの中心と
刃先３２とを結ぶ線に対して内側にあるので、カッタビ
ット１１で掘削するときのすくい角を形成することがで
きる。The cutter bit 11 is provided as shown in FIG.
As shown in the figure, it has a substantially isosceles triangular shape, its vertex is located outside the center of the cylindrical portion 11a, and extends radially outward from the cylindrical portion 11a in a fan shape. And a digging portion 11b having a V-shaped groove 11c. The excavating part 1 of the cutter bit 11
1b is a V-shaped groove 1 on the front surface as shown in FIG.
1d. The V-shaped grooves 11c and 11d of the excavated portion 11b of the cutter bit 11 allow the portion between the two cutting edges 31 and 32 located at the bottom angle of the excavated portion 11b to escape so as not to contact the ground to be excavated. Corners are provided. Then, as shown in FIG. 3A, the cylindrical portion 11a of the cutter bit 11 is
And a bolt 18 serving as a rotation shaft is inserted into the circular hole 16 of the annular portion 16 b of the support member 16.
c and inserted into the inner circumference of the cylindrical portion 11a of the cutter bit 11,
The bolt 18 is screwed into the screw hole 3a of the cutter arm 3 and fixed. Thus, the cutter bit 11 is rotatably attached to the cutter arm 3. The edge of one of the cutter bits 11 of each cutter arm 3 on the side of one of the cutting edges 31 (or cutting edges 32) is the stopper 12 (or the stopper 1).
3), when the rotation of the cutter bit 11 stops within a predetermined angle range, the other cutting edge 3 of each cutter bit 11
When the two (or the cutting edges 31) are connected to each other, an equilateral triangle having the vertices A and the sides S shown in FIG. 1 is formed. Further, since the vertex of the substantially isosceles triangle of the cutter bit 11 is located outside the center of the cylindrical portion 11a, the side surface of the cutter bit 11 is formed by a line connecting the center of the cylindrical portion 11a and the cutting edge 32. Since it is on the inside, a rake angle when excavating with the cutter bit 11 can be formed.
【００１９】また、上記ストッパー１２は、図２に示す
ように、上記カッタアーム３の支持部材１６の左側に固
定された断面台形状の基部１２ａと、上記基部１２ａの
先端からカッタアーム３と平行に半径方向外向に略四角
形状に延びるカッタビット１２ｂとからなり、カッタビ
ット１２ｂの刃先３３は、上記正三角形のストッパー１
２側の辺Ｓに対向する頂点Ａを中心に辺Ｓの長さを半径
にした円弧Ｃ1に接するようにしている。一方、上記カ
ッタアーム３の支持部材１６の右側のストッパー１３
は、カッタアーム３の半径方向に延びる中心線に対して
ストッパー１２と対称な断面台形状の基部１３ａとカッ
タビット１３ｂとからなり、カッタビット１３ｂの刃先
３４が上記正三角形のストッパー１３側の辺Ｓに対向す
る頂点Ａを中心に辺Ｓの長さを半径にした円弧Ｃ2に接
するようにしている。As shown in FIG. 2, the stopper 12 has a trapezoidal base 12a fixed to the left side of the support member 16 of the cutter arm 3, and a parallel to the cutter arm 3 from the tip of the base 12a. And a cutter bit 12b extending radially outward in a substantially square shape. The cutting edge 33 of the cutter bit 12b is
The length of the side S around the vertex A facing the sides S of the 2 side are in contact with the circular arc C 1 which is a radius. On the other hand, the stopper 13 on the right side of the support member 16 of the cutter arm 3
Is composed of a base 13a having a trapezoidal cross section symmetrical to the stopper 12 with respect to a center line extending in the radial direction of the cutter arm 3 and a cutter bit 13b, and a cutting edge 34 of the cutter bit 13b is formed on the side of the regular triangle on the stopper 13 side. We are in contact with the circular arc C 2 in which the length of the side S in a radial around the vertex a facing the S.
【００２０】上記構成において、図２に示すように、上
記カッタヘッド２０が矢印Ｒの方向に回転すると、上記
カッタビット１１は逆向に回動して、カッタビット１１
の一方の刃先３１は、ストッパー１２の側面に当接する
と共に、各カッタビット１１の他方の刃先３２は、カッ
タアーム３の延長上に位置し、それらを継ぐと上記正三
角形を形成する。そして、上記各カッタビット１１の刃
先すなわち正三角形の各頂点Ａの軌跡が略正方形となる
ようにカッタヘッド２０を遊星運動させる。すなわち、
図４に示すように、上記スキンプレート１の中心Ｏ1に
対してカッタヘッド２０の中心Ｏ2を偏心した位置にし
て、カッタヘッド２０をスキンプレート１の中心Ｏ1を
中心として公転させ、公転を３回する間に逆方向に自転
を１回させるのである。このため、上記カッタヘッド２
０（図４では省略して示す）のカッタビット１１の刃先
を結んで形成された正三角形の辺Ｓの長さを半径とし、
その正三角形の各頂点Ａを中心として、対向する辺Ｓの
両側を結ぶ円弧Ｃ1,Ｃ2,Ｃ3（図４では二点鎖線で示
す）で囲まれた領域は、カッタヘッド２０の遊星運動で
スキンプレート１の外縁線２１の外側に出ない領域とな
る。したがって、上記カッタビット１１の刃先やストッ
パー１２,１３のカッタビット１２ａ,１３ａの刃先は、
スキンプレート１の外縁線２１の外側に出ることがな
い。In the above construction, as shown in FIG. 2, when the cutter head 20 rotates in the direction of arrow R, the cutter bit 11 rotates in the opposite direction, and the cutter bit 11 rotates.
The one cutting edge 31 abuts against the side surface of the stopper 12, and the other cutting edge 32 of each cutter bit 11 is located on the extension of the cutter arm 3, and when they are connected, forms the above-mentioned equilateral triangle. Then, the cutter head 20 is caused to perform a planetary motion so that the cutting edge of each of the cutter bits 11, that is, the locus of each vertex A of the equilateral triangle is substantially square. That is,
As shown in FIG. 4, in the position eccentric to the center O 2 of the cutter head 20 with respect to the center O 1 of the skin plate 1, to revolve the cutter head 20 about the center O 1 of the skin plate 1, the revolution Is rotated one time in the reverse direction during three times. For this reason, the cutter head 2
The length of the side S of an equilateral triangle formed by connecting the cutting edges of the cutter bits 11 of 0 (not shown in FIG. 4) is defined as a radius,
A region surrounded by arcs C 1 , C 2 , C 3 (shown by two-dot chain lines in FIG. 4) connecting both sides of the opposite side S with each vertex A of the equilateral triangle as a center is a planet of the cutter head 20. An area that does not come out of the outer edge line 21 of the skin plate 1 due to the movement. Therefore, the cutting edge of the cutter bit 11 and the cutting edges of the cutter bits 12a and 13a of the stoppers 12 and 13 are:
It does not come out of the outer edge line 21 of the skin plate 1.
【００２１】このように、上記カッタビット１１やスト
ッパー１２,１３は、スキンプレート１の外縁線２１の
外側に出ないから、特にスキンプレート１の角部の外側
の余掘を防ぐことができる。したがって、上記カッタヘ
ッド２０を用いることで、矩形シールド掘削機のローリ
ングを防止することができる。As described above, since the cutter bit 11 and the stoppers 12 and 13 do not protrude outside the outer edge line 21 of the skin plate 1, it is possible to prevent extra cutting outside the corners of the skin plate 1. Therefore, by using the cutter head 20, rolling of the rectangular shield excavator can be prevented.
【００２２】また、上記カッタヘッド２０の回転方向を
逆方向にすると、各カッタビット１１は地盤に押されて
逆向に回動し、正三角形を形成した各カッタビット１１
の一方の刃先３２は、ストッパー１３の側面に当接し
て、上記各カッタビット１１の他方の刃先３１を互いに
結んで正三角形を形成する。このように、上記カッタヘ
ッド２０の回転方向が正逆切り替わっても、常にカッタ
ビット１１のいずれか一方の刃先３１（または刃先３
２）は、正三角形を形成するから、どちらの回転方向で
も略正方形状の横穴を掘削することができる。したがっ
て、上記カッタヘッド２０の回転方向によって、カッタ
ビット１１の異なる刃先で掘削するので、カッタビット
１１の刃先３１,３２の摩耗を低減することができる。When the direction of rotation of the cutter head 20 is reversed, each cutter bit 11 is pushed by the ground and rotates in the opposite direction to form each cutter bit 11 forming an equilateral triangle.
One cutting edge 32 contacts the side surface of the stopper 13 and connects the other cutting edges 31 of the cutter bits 11 to each other to form an equilateral triangle. As described above, even if the rotation direction of the cutter head 20 is switched between forward and reverse, one of the cutting edges 31 (or the cutting edges 3) of the cutter bit 11 is always maintained.
2) forms an equilateral triangle, so that a substantially square-shaped lateral hole can be excavated in either rotational direction. Therefore, the excavation is performed at different cutting edges of the cutter bit 11 depending on the rotation direction of the cutter head 20, so that the wear of the cutting edges 31, 32 of the cutter bit 11 can be reduced.
【００２３】上記実施例では、すくい角を形成したカッ
タビット１１を用いまた上記カッタビット１２ｂを設け
たストッパー１２やカッタビット１３ｂを設けたストッ
パー１３を用いた。しかし、これにこだわることなく図
５,図６に示すように、すくい角のないカッタビットを
用いてもよく、カッタビットを設けていないストッパー
を用いてもよい。In the above embodiment, the cutter bit 11 having a rake angle is used, and the stopper 12 provided with the cutter bit 12b and the stopper 13 provided with the cutter bit 13b are used. However, without being limited to this, a cutter bit having no rake angle may be used as shown in FIGS. 5 and 6, or a stopper having no cutter bit may be used.
【００２４】すなわち、図５において、カッタビット５
１は、略二等辺三角形状をしており、その頂点を円筒部
５１ａの中心と一致させて、その円筒部５１ａから半径
方向外向に扇状に延びる掘削部５１ｂとを有し、上記円
筒部５１ａは、回動軸５４によりカッタアーム５５に回
動自在に取り付けられている。上記円筒部５１ａの掘削
部５１ｂに対して反対側の部分に突起部５１ｃを形成し
ている。そして、上記カッタビット５１の突起部５１ｃ
に当接して、カッタビット５１の回動をその側面がカッ
タアーム５５の延長方向に一致するように止めるストッ
パー５２,５３をカッタアーム５５に設けている。上記
カッタビット５１の突起部５１ｃがストッパー５２,５
３のいずれか一方に当接して、カッタビット５１の回動
が所定の角度範囲で止まるとき、上記各カッタビット５
１の一方の刃先５７（または刃先５６）は、カッタアー
ム５５の延長上に位置し、それらを継ぐと正三角形を形
成する。そして、上記カッタビット５１の他方の刃先５
６（または刃先５７）は、上述の三つの円弧Ｃ1,Ｃ2,Ｃ
3で囲まれた領域の外周に位置するようにしている。That is, in FIG.
1 has a substantially isosceles triangular shape, and has an excavation portion 51b whose tip is coincident with the center of the cylindrical portion 51a and extends in a fan shape radially outward from the cylindrical portion 51a. Is rotatably attached to a cutter arm 55 by a rotating shaft 54. A projection 51c is formed on a portion of the cylindrical portion 51a opposite to the excavated portion 51b. Then, the projection 51c of the cutter bit 51 is formed.
The cutter arm 55 is provided with stoppers 52 and 53 for stopping the rotation of the cutter bit 51 so that the side surface thereof coincides with the extension direction of the cutter arm 55. The protrusion 51c of the cutter bit 51 is provided with stoppers 52, 5
3, when the rotation of the cutter bit 51 stops within a predetermined angle range, the cutter bit 5
One of the cutting edges 57 (or cutting edges 56) is located on the extension of the cutter arm 55, and when they are joined, forms an equilateral triangle. The other cutting edge 5 of the cutter bit 51
6 (or the cutting edge 57) has the three arcs C 1 , C 2 , C
It is located on the outer periphery of the area surrounded by 3 .
【００２５】また、図６において、略二等辺三角形状の
カッタビット６１の等しい二辺のなす頂点の内側近傍の
部分を回動軸６４により回動自在に取り付けると共に、
回動軸６４の中心から二つの刃先６６,６７までの距離
が夫々等しくなるようにしている。そして、上記カッタ
ビット６１の回動を止めるストッパー６２,６３をカッ
タアーム６５に設けている。上記カッタビット６１の頂
点付近がストッパー６２,６３のいずれか一方に当接し
て、カッタビット６１の回動が所定の角度範囲で止まる
とき、上記各カッタビット６１の一方の刃先６７（また
は刃先６６）は、カッタアーム６５の延長上に位置し、
それらを継ぐと正三角形を形成する。そして、上記カッ
タビット６１の他方の刃先６６（または刃先６７）は、
上述の三つの円弧Ｃ1,Ｃ2,Ｃ3で囲まれた領域の外周に
位置するようにしている。In FIG. 6, a portion near the inside of a vertex formed by two equal sides of a substantially isosceles triangular cutter bit 61 is rotatably mounted by a rotating shaft 64.
The distance from the center of the rotating shaft 64 to the two cutting edges 66, 67 is made equal. Further, stoppers 62 and 63 for stopping the rotation of the cutter bit 61 are provided on the cutter arm 65. When the vicinity of the apex of the cutter bit 61 comes into contact with one of the stoppers 62 and 63 and the rotation of the cutter bit 61 stops within a predetermined angle range, one of the cutting edges 67 (or the cutting edge 66) of each of the cutter bits 61. ) Is located on the extension of the cutter arm 65,
When they are joined, an equilateral triangle is formed. The other cutting edge 66 (or cutting edge 67) of the cutter bit 61 is
It is located on the outer periphery of the area surrounded by the three arcs C 1 , C 2 and C 3 described above.
【００２６】[0026]
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明のカッタヘッドは、断面略正方形状の穴を掘削する矩
形シールド掘削機の略正三角形状のカッタヘッドであっ
て、上記カッタヘッドの一部を構成すると共に、上記カ
ッタヘッドの頂点に向かう各カッタアームの先端に夫々
略二等辺三角形状のカッタビットの略等しい二辺のなす
頂点の近傍の部分を回動軸により回動自在に取り付け
て、上記回動軸からカッタビットの一方の底角に位置す
る一方の刃先までの距離と回動軸からカッタビットの他
方の底角に位置する他方の刃先までの距離とを等しくす
ると共に、上記各カッタアームに上記カッタビットの回
動を所定の角度範囲で止めるストッパーを夫々設けて、
上記各ストッパーに各カッタビットの一方の刃先の側が
係止しているとき、上記各カッタビットの他方の刃先を
互いに結ぶと正三角形を形成するようにし、上記カッタ
ビットの正三角形を形成しない側の刃先は、上記形成さ
れた正三角形の一辺を半径とし、その正三角形の各頂点
を中心として、対向する正三角形の各辺の両端を結ぶ三
つの円弧で囲まれた領域内または領域の外周に位置する
ようにしたものである。As is apparent from the above, the cutter head according to the first aspect of the present invention is a substantially equilateral triangular cutter head of a rectangular shield excavator for excavating a hole having a substantially square cross section. At the tip of each of the cutter arms toward the apex of the cutter head, and a portion near the apex formed by substantially equal two sides of a substantially isosceles triangular cutter bit is rotatable by a rotating shaft. To make the distance from the rotation axis to one cutting edge located at one bottom angle of the cutter bit equal to the distance from the rotation axis to the other cutting edge located at the other bottom angle of the cutter bit. Along with this, each of the cutter arms is provided with a stopper for stopping the rotation of the cutter bit within a predetermined angle range,
When one of the cutting edges of each cutter bit is locked to each of the stoppers, the other cutting edges of each of the cutter bits are connected to each other to form an equilateral triangle, and a side of the cutter bit that does not form an equilateral triangle. The edge of the edge is a radius of one side of the formed equilateral triangle, the center of each vertex of the equilateral triangle, and the inside or the outer periphery of the area surrounded by three arcs connecting both ends of the opposite sides of the equilateral triangle. It is designed to be located at
【００２７】したがって、請求項１の発明のカッタヘッ
ドによれば、上記カッタヘッドを遊星運動させて、上記
正三角形を形成する刃先の軌跡を矩形シールド掘削機の
外形と同形の略正方形状にすることによって、上記カッ
タビットの刃先は、矩形シールド掘削機の外周の外側に
飛び出すことがない。したがって、上記矩形シールド掘
削機の断面の角部の外側も余掘しないから、この矩形シ
ールド掘削機のローリングを防止することができる。ま
た、上記カッタヘッドが正回転・逆回転時において、カ
ッタビットを所定の角度範囲で回動させることによっ
て、カッタビットの夫々異なる刃先で掘削するので、刃
先の摩耗を低減することができる。Therefore, according to the cutter head of the first aspect of the present invention, the cutter head is caused to perform a planetary motion, so that the trajectory of the cutting edge forming the equilateral triangle is made substantially square with the same outer shape as the rectangular shield excavator. Thus, the cutting edge of the cutter bit does not protrude outside the outer periphery of the rectangular shield excavator. Therefore, since the outside of the corner of the cross section of the rectangular shield excavator is not dug, rolling of the rectangular shield excavator can be prevented. In addition, when the cutter head is rotated forward and backward, the cutter bit is rotated in a predetermined angle range, so that the cutter bit excavates at different cutting edges, so that the wear of the cutting edge can be reduced.
【００２８】また、請求項２の発明のカッタヘッドは、
請求項１のカッタヘッドにおいて、上記ストッパーを刃
先が上記三つの円弧で囲まれた領域内または領域の外周
に位置するカッタビットとしたものである。The cutter head according to the second aspect of the present invention
2. The cutter head according to claim 1, wherein the stopper is a cutter bit whose cutting edge is located in a region surrounded by the three arcs or on an outer periphery of the region.
【００２９】したがって、請求項２の発明のカッタヘッ
ドによれば、上記カッタビットであるストッパーはスキ
ンプレートの外周より外側を余掘することなく、地盤を
掘削するから、ストッパーだけの場合より掘削の効率を
向上することができる。また、上記カッタビットはスト
ッパーと一体に形成できるから、それらを別々に設ける
よりも製作コストを低減することができる。Therefore, according to the cutter head of the present invention, the stopper as the cutter bit excavates the ground without excavating outside the outer periphery of the skin plate. Efficiency can be improved. Further, since the cutter bit can be formed integrally with the stopper, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where these are separately provided.
【図１】 図１はこの発明の一実施例のカッタヘッドを
用いた矩形シールド掘削機の正面図である。FIG. 1 is a front view of a rectangular shield excavator using a cutter head according to an embodiment of the present invention.
【図２】 図２は上記カッタヘッドのカッタアームの先
端の要部の正面図である。FIG. 2 is a front view of a main part at the tip of a cutter arm of the cutter head.
【図３】 図３(a)は図２のIII−III線から見た図であ
り、図３(b)はカッタビットの正面図であり、図３(c)は
図３(b)のＸ−Ｘ線から見た図である。3 (a) is a view as seen from the line III-III of FIG. 2, FIG. 3 (b) is a front view of the cutter bit, and FIG. 3 (c) is a view of FIG. 3 (b). It is the figure seen from XX line.
【図４】 図４は上記カッタヘッドのカッタビットの刃
先を結んで形成された正三角形を示す図である。FIG. 4 is a view showing an equilateral triangle formed by connecting the cutting edges of a cutter bit of the cutter head.
【図５】 図５は他のカッタビットとストッパーの正面
図である。FIG. 5 is a front view of another cutter bit and a stopper.
【図６】 図６は他のカッタビットとストッパーの正面
図である。FIG. 6 is a front view of another cutter bit and a stopper.
【図７】 図７は矩形シールド掘削機の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a rectangular shield excavator.
【図８】 図８は図７のVIII−VIII線から見た図であ
る。FIG. 8 is a diagram viewed from line VIII-VIII in FIG.
１…スキンプレート、２…円筒部、３…カッタアーム、
４…カッタリング、１１…カッタビット、１２,１３…
ストッパー、１４…カッタビット、１５…外周ビット、
１６…支持部材、１８…ボルト、２０…カッタヘッド。1 ... skin plate, 2 ... cylindrical part, 3 ... cutter arm,
4 ... Cuttering, 11 ... Cutter bit, 12,13 ...
Stopper, 14 ... cutter bit, 15 ... outer peripheral bit,
16 support member, 18 bolt, 20 cutter head.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E21D 9/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) E21D 9/08
Claims (2)
ルド掘削機の略正三角形状のカッタヘッドであって、 上記カッタヘッドの一部を構成すると共に、上記カッタ
ヘッドの頂点に向かう各カッタアームの先端に夫々略二
等辺三角形状のカッタビットの略等しい二辺のなす頂点
の近傍の部分を回動軸により回動自在に取り付けて、上
記回動軸から上記カッタビットの一方の底角に位置する
一方の刃先までの距離と上記回動軸から上記カッタビッ
トの他方の底角に位置する他方の刃先までの距離とを等
しくすると共に、上記各カッタアームに上記カッタビッ
トの回動を所定の角度範囲で止めるストッパーを夫々設
けて、上記各ストッパーに上記各カッタビットの一方の
刃先の側が係止しているとき、上記各カッタビットの他
方の刃先を互いに結ぶと正三角形を形成するようにし、
上記カッタビットの上記正三角形を形成しない側の刃先
は、上記形成された正三角形の一辺を半径とし、その正
三角形の各頂点を中心として、対向する上記正三角形の
各辺の両端を結ぶ三つの円弧で囲まれた領域内または上
記領域の外周に位置するようにしたことを特徴とするカ
ッタヘッド。1. A substantially equilateral triangular cutter head of a rectangular shield excavator for excavating a hole having a substantially square cross section, the cutter head constituting a part of the cutter head and being directed to a vertex of the cutter head. At the tip of the arm, a portion in the vicinity of a vertex formed by two substantially equal sides of a substantially isosceles triangular cutter bit is rotatably attached by a rotation axis, and one base angle of the cutter bit from the rotation axis. And the distance from the rotation axis to the other cutting edge located at the other base angle of the cutter bit from the rotation axis is equalized, and the rotation of the cutter bit is performed by each of the cutter arms. Stoppers for stopping within a predetermined angle range are provided, and when one of the cutting edges of each of the cutter bits is locked to each of the stoppers, the other cutting edges of each of the cutter bits are connected to each other. So as to form an equilateral triangle and,
The cutting edge of the cutter bit on the side not forming the equilateral triangle has a radius of one side of the formed equilateral triangle, and a center connecting each vertex of the equilateral triangle and connecting both ends of the opposing equilateral triangle. A cutter head, which is located in a region surrounded by two arcs or on an outer periphery of the region.
ストッパーは、刃先が上記三つの円弧で囲まれた上記領
域内または上記領域の外周に位置するカッタビットであ
ることを特徴とするカッタヘッド。2. The cutter head according to claim 1, wherein the stopper is a cutter bit whose cutting edge is located in the area surrounded by the three arcs or on the outer periphery of the area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21563593A JP2880380B2 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Cutter head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21563593A JP2880380B2 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Cutter head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0762979A JPH0762979A (en) | 1995-03-07 |
| JP2880380B2 true JP2880380B2 (en) | 1999-04-05 |
Family
ID=16675675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21563593A Expired - Fee Related JP2880380B2 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Cutter head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880380B2 (en) |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP21563593A patent/JP2880380B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0762979A (en) | 1995-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2880380B2 (en) | Cutter head | |
| JPH04281995A (en) | Rectangular shield construction work | |
| JP6349295B2 (en) | Excavator | |
| JP2953657B1 (en) | Cutter bits for shield machine | |
| JP3885333B2 (en) | Cutter structure of shield machine | |
| JPH09291529A (en) | Rotary press-in pile | |
| JP3306338B2 (en) | Shield machine | |
| JP3809592B2 (en) | Rolling correction device for shield machine | |
| JP2938841B2 (en) | Cutter bit and cutter device | |
| JP2815782B2 (en) | Rectangular shield excavator for crushing gravel | |
| JP3933951B2 (en) | Shield machine | |
| JPH0431595A (en) | Shield excavator | |
| JPH01210525A (en) | Hydraulic excavator | |
| JPH01256696A (en) | Shield excavator for deformed cross section tunnel | |
| JPH09119288A (en) | Free sectional shield machine | |
| JPH0754171Y2 (en) | Shield excavator screw conveyor | |
| JPH084480A (en) | Roller cutter | |
| JPS6235747Y2 (en) | ||
| JP2651857B2 (en) | Rotary cutter type shield machine | |
| JP2808519B2 (en) | Multiple tunnel excavator | |
| JP4008296B2 (en) | Corner cutter structure | |
| JPH02217590A (en) | Rotary cutter type shield excavator | |
| JP3266488B2 (en) | Shield moat machine | |
| JPS6335114Y2 (en) | ||
| JPH04281997A (en) | Cutter for rectangular shield |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110129 Year of fee payment: 12 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |