JP3089921B2 - ローラーカッタ - Google Patents

ローラーカッタ

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JP3089921B2
JP3089921B2 JP05304464A JP30446493A JP3089921B2 JP 3089921 B2 JP3089921 B2 JP 3089921B2 JP 05304464 A JP05304464 A JP 05304464A JP 30446493 A JP30446493 A JP 30446493A JP 3089921 B2 JP3089921 B2 JP 3089921B2
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智 小寺
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  • Sealing Of Bearings (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カッタ本体と、これを
回転自在に支持する軸部材とを有するローラーカッタに
関する。
【0002】
【従来の技術】ローラーカッタは、シールド掘削機等の
先端に装着され、岩盤等の掘削を行う掘削工具の一種
で、カッタ本体とこれを回転自在に支持する軸部材とを
有し、カッタ本体を岩盤等に接触させつつ回転させてこ
れを掘削するものである。ローラーカッタの一例を図3
に示す。
【0003】図3において、カッタ本体1は円筒状をな
し、その外周面には特殊合金鋼からなる円筒状をなすデ
ィスクリング2が環装されている。カッタ本体1には軸
部材3が同軸をなすように挿通され、カッタ本体1は、
軸部材3とカッタ本体1との間に設けられたテーパーロ
ーラ4を有するベアリング部5により、軸部材3に回転
自在に支持されている。
【0004】また、ベアリング部5の両側には、ベアリ
ング部5への異物の侵入を防止するシール部6が設けら
れている。図3の場合、シール部6には、軸部材3に環
装された一対の金属環7と、これら金属環7に径方向外
方から環装され、自らの弾性によりカッタ本体1の内周
面に押圧されたゴム製のリング8とから構成されてい
る。更に、シール部6は、軸部材3とカッタ本体1との
間に環装されたO−リング9により外部から遮断されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ローラーカッタに取り付けられているO−リング9で
は、カッタ本体1が回転する必要上、O−リング9とカ
ッタ本体1および軸部材3との接触面積を少なくしてい
るため、外圧が2〜3Kg/cm2となると漏れが発じ
る場合がある。この漏れによりシール部6に到達した異
物がカッタ本体1の内周面または金属環7とリング8と
の間に挟まると、リング8の押圧力と自由度が低下して
シール部6でも漏れが生じ、ベアリング部5に侵入した
前記異物によりベアリング部5が機能不全となってカッ
タ本体1の円滑な回転が妨げられる。
【0006】しかしながら、掘削中、ローラーカッタに
は4Kg/cm2以上の外圧がかかる場合があるため、
上記従来のローラーカッタでは、掘削中、泥水等の異物
がベアリング部5に侵入してカッタ本体1が回転しなく
なり、ローラーカッタが使用不能となる恐れがあった。
【0007】一方、O−リング9と軸部材3およびカッ
タ本体1との接触面積を増大させると、O−リング9の
耐圧性は向上するが、その半面、前記接触面積の増大に
伴う摩擦抵抗の増加により、軸部材3に対するカッタ本
体1の円滑な回転が妨げられるという問題があった。本
発明は上記事情に鑑みてなされたもので、カッタ本体1
の円滑な回転を妨げることなく、掘削中の外圧に伴うベ
アリング部5への異物の侵入を確実に阻止可能なローラ
ーカッタを提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のローラカッタ
は、筒状をなすカッタ本体と、このカッタ本体と同軸を
なし、前記カッタ本体を回転自在に支持する軸部材と、
前記カッタ本体と前記軸部材との間に設けられたベアリ
ング部と、このベアリング部の両端側に設けられ、前記
ベアリング部を密封するシール部とを有し、特に、前記
シール部の両端側に、前記軸部材と前記カッタ本体の対
向面にて前記カッタ本体に前記カッタ本体と同軸をなす
よう固定された金属環と、この金属環に同軸をなすよう
固定され、かつその先端が外圧により前記軸部材に押圧
接触して前記軸部材と前記カッタ本体との間を閉鎖する
よう弾性変形自在とされた環状のリップ部とを有する耐
圧シールが設けられ、しかも、前記リップ部が、前記カ
ッタ本体と前記軸部材との間の複数箇所に設けられてい
ることをその特徴としている。
【0009】
【作用】本発明のローラーカッタにおいては、シール部
の両側に、外圧により軸部材に押圧接触してこの軸部材
とカッタ本体との間を閉鎖するリップ部を有する耐圧シ
ールが設けられ、かつこのリップ部が、前記カッタ本体
と前記軸部材との間の複数箇所に設けられているので、
外圧が高い場合でも、ベアリング部への異物の侵入が確
実に阻止される。また、前記軸部材の外周面に対し前記
耐圧シールが前記リップ部の先端で接触するため前記軸
部材の外周面と前記リップ部との接触面積が小さくて済
む。従って、前記カッタ本体の回転中、前記耐圧シール
と前記軸部材の外周面との間に生じる摩擦抵抗も低下す
る。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づき、本発明の実施例につい
て更に詳しく説明する。なお、以下の図において、上記
図3と類似の構成を有する部分には、同一の符号を付し
てその説明を省略する。
【0011】図1は、本発明に係るローラーカッタの第
一実施例を示すローラーカッタのシール部6周辺の断面
図である。カッタ本体1の内周面1aは、シール部6の
両側にて軸部材3の外周面3aと対向し、かつ前記内周
面1aには金属環11が固定されている。金属環11の
先端部11aは前記内周面1aと軸部材3の外周面3a
との間の隙間を塞ぐ方向に屈曲し、かつこの先端部11
aには弾性を有する素材で形成された環状をなすリップ
部12の基端部が固定されている。また、このリップ部
12は漸次拡径しながらカッタ本体1の端面側に伸び、
その先端は前記先端部11aと対向する軸部材3の外周
面3aに弾性的に当接されている。そして、この金属環
11とリップ部12とから、耐圧シール10が構成され
ている。
【0012】しかも、本実施例のローラーカッタにおい
ては、符号1aで示すカッタ本体1の内周面および対向
する軸部材3の外周面3aの更に両側でも、カッタ本体
1の内周面1bと軸部材3の外周面3bとが対向してい
る。そして、前記内周面1bと前記外周面3b間の隙間
には、新たな耐圧シール10が、金属環11を前記内周
面1bに固定し、かつリップ部12の先端を前記外周面
3bに弾性的に当接させた状態で設けられている。
【0013】すなわち、カッタ本体1と軸部材3との間
の隙間はこれらの耐圧シール10,10(より具体的に
はそれぞれの耐圧シール10,10のリップ部12,1
2)により二重に閉塞されるが、これらの耐圧シール1
0,10はいずれもシール部6の両側に設けられている
ため、シール部6はこの耐圧シール10,10により、
その両側からそれぞれ二重に密封される。
【0014】カッタ本体1と軸部材3との間の隙間に外
圧が加わると、まず、外側(カッタ本体1の端面側:図
中右側)に位置する耐圧シール10のリップ部12が下
方に押圧される。すると、リップ部12の先端が前記外
周面3bに外側から弾性的に押圧密着され、その結果、
耐圧シール10の内側への異物の侵入が阻止される。し
かも、万が一外側に位置する耐圧シール10の内側への
異物の侵入を阻止し切れなかった場合でも、更なる耐圧
シール10が内側(図中左側)に位置しているため、シ
ール部6側への異物の侵入がこの耐圧シール10により
阻止される。
【0015】すなわち、本実施例の場合、カッタ本体1
と軸部材3との間の隙間に耐圧シール10,10を二重
に装備することにより、外圧が12Kg/cm2を越え
るような高圧となっても、ベアリング部5への異物の侵
入を確実に阻止することが可能となっている。
【0016】更に、耐圧シール10,10がそれぞれリ
ップ部12の先端でのみ前記外周面3a,3bと接触し
ているため、耐圧シール10,10と前記外周面3a,
3bとの接触面積が小さくて済む。従って、カッタ本体
1の回転中、耐圧シール10,10と前記外周面3a,
3bとの間に生じる摩擦抵抗も低くおさえられ、その結
果、耐圧シール10,10を設けても、カッタ本体1の
回転は何等妨げられることなく維持される。
【0017】図2は、本発明の第二実施例を示すもので
ある。本実施例の場合、前記内周面1aに固定された金
属環11の先端部11aに固定されたリップ部12の他
に、先端部11aの外周側にあたる位置に、弾性を有す
る素材で形成された環状をなす更なるリップ部12aの
基端部が固定されている。このリップ部12aは、符号
12で示すリップ部同様漸次拡径しながらカッタ本体1
の端面側に伸び、その先端は前記外周面3aに弾性的に
当接されている。そして、この金属環11とリップ部1
2,12aとから、耐圧シール10が構成される。
【0018】すなわち、カッタ本体1と軸部材3との間
の隙間はこれらのリップ部12,12aにより二重に閉
塞されるが、これらのリップ部12,12aはシール部
6の両側に設けられているため、シール部6はこれらの
リップ部12,12aにより、その両側からそれぞれ二
重に密封される。その結果、本実施例の場合にも、上記
第一実施例と同様の効果が得られる。耐圧シール10と
シール部6との間に形成された空間13に予めグリース
等を注入しておけば、ベアリング部5への異物の侵入を
阻止する効果は更に大きくなる。
【0019】また、上記第一実施例ではカッタ本体1と
軸部材3との間の隙間に耐圧シール10,10を二重に
装備することによりシール部6への異物の侵入を阻止し
ているが、必要に応じ、(耐圧シール10,10の両側
に新たな耐圧シール10を更に装備する等の方法によ
り)耐圧シール10をより多重に装備したり、または、
耐圧シール10,10の少なくとも一方に、符号12a
で示すリップ部を付加することにより、カッタ本体1と
軸部材3との間の隙間をこれらリップ部12,12aで
更に多重に閉塞することも可能である。この場合、ベア
リング部5への異物の侵入は更に強固に阻止される。
【0020】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のローラーカ
ッタにおいては、カッタ本体の円滑な回転を妨げること
なく、ベアリング部を高い外圧から保護することが可能
である。よって、ローラーカッタを使用可能な外圧の範
囲が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るローラーカッタに用いられる耐圧
シールの第一実施例を示すローラーカッタの一部断面図
である。
【図2】本発明に係るローラーカッタに用いられる耐圧
シールの第二実施例を示すローラーカッタの一部断面図
である。
【図3】従来のローラーカッタの構造を示す断面図であ
る。
【符号の説明】
1 カッタ本体 1a,1b カッタ本体の内周面 2 ディスクリング 3 軸部材 3a,3b 軸部材の外周面 4 テーパローラー 5 ベアリング部 6 シール部 7,11 金属環 8 リング 9 O−リング 10 耐圧シール 11a 金属環の先端部 12,12a リップ部 13 リップ部とシール部との間に形成された空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21D 9/08 E21D 9/10

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状をなすカッタ本体と、このカッタ本
    体と同軸をなし、前記カッタ本体を回転自在に支持する
    軸部材と、前記カッタ本体と前記軸部材との間に設けら
    れたベアリング部と、このベアリング部の両端側に設け
    られ、前記ベアリング部を密封するシール部とを有する
    ローラーカッタにおいて、 前記シール部の両端側に、前記軸部材と前記カッタ本体
    の対向面にて前記カッタ本体に前記カッタ本体と同軸を
    なすよう固定された金属環と、この金属環に同軸をなす
    よう固定され、かつその先端が外圧により前記軸部材に
    押圧接触して前記軸部材と前記カッタ本体との間を閉鎖
    するよう弾性変形自在とされた環状のリップ部とを有す
    る耐圧シールが設けられ、しかも、前記リップ部が、前
    記カッタ本体と前記軸部材との間の複数箇所に設けられ
    ていることを特徴とするローラーカッタ。
  2. 【請求項2】 前記耐圧シールが、前記シール部の両端
    側に設けられた複数の前記金属環と、これら複数の金属
    環にそれぞれ固定された前記リップ部とを有することを
    特徴とする請求項1記載のローラーカッタ。
  3. 【請求項3】 前記耐圧シールが、前記シール部の両端
    側に設けられた前記金属環と、この金属環に固定された
    複数の前記リップ部とを有することを特徴とする請求項
    1または2記載のローラーカッタ。
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