JP3331170B2 - 掘削用のカッタリング及び掘削用のディスクカッタ - Google Patents
掘削用のカッタリング及び掘削用のディスクカッタInfo
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Description
どに適用される掘削用のカッタリング及び掘削用のディ
スクカッタに関し、特に、掘削チップの配置及び刃先形
状を改善することによって耐摩耗性及び破砕機能を高
め、これに伴って掘削効率及び工具寿命を向上できるよ
うにしたものである。
掘削用のカッタリング及び掘削用のディスクカッタとし
ては、例えば、実開昭61−141395号公報などで
開示されているように、リング本体の外周V突起部分に
は、これに跨がる円柱状の主チップ及びこの両側の傾斜
面に小径の円柱状の補助チップが備えられるようにした
掘削用のディスクカッタがある。
で開示されているように、リング本体の外周V突起部分
には、セグメント状の分割チップを連設し、傾斜面に
は、盛り金材を被覆処理した掘削用のディスクカッタな
どがある。
目の公報に開示された掘削用ディスクカッタは、円柱状
チップの摩耗が大きく、硬岩の掘削などでは、一部剥離
などが生じて、これを起点に隣接する掘削チップが次々
と脱落するという問題点があった。また、第2番目の公
報に開示された掘削用のディスクカッタは、傾斜面部分
の摩耗量が大きく、高価なセグメント状の分割チップを
適用した割には、その特性を活かしきれないとなどの問
題点があった。
リングに備えられた破砕チップ及びブレ−ドチップの配
置及び刃先構成を改善することによって、破砕機能及び
摩耗防止効果のある掘削用のカッタリング及び掘削用の
ディスクカッタを提供するものである。
なされたもので、掘削用のカッタリングは、リング本体
の外周部分には、少なくとも1個のV突起が構成され、
しかもV突起の周方向には、破砕チップ及びブレ−ドチ
ップがそれぞれ交互に配置されるようにしたものであ
る。
角部分にあって、リング本体の端面視では、リング本体
から突出量δ1をもって膨出する楔状湾曲刃が形成さ
れ、また前記ブレ−ドチップは、V突起の横断方向にあ
って、一方の傾斜面側ではV突起から下り端又はその付
近まで延び、他方の傾斜面側ではV突起から少なくとも
途中まで延びるようになっているものである。
グが一体的に連設され、しかもこのサイドリングには、
第2の楔状湾曲刃を有する板状の破砕促進チップ又は衝
撃端を有する円柱状の破砕補助チップの一方又は双方が
備えられている場合、このサイドリングの両脇には、さ
らに第2のサイドリングが一体的に連設され、又は別体
で連結されるようになっており、しかもこの第2のサイ
ドリングには、第2の楔状湾曲刃を有する板状の破砕促
進チップ又は衝撃端を有する円柱状の破砕補助チップの
一方又は双方が備えられている場合にも適用される。
を形成した矩形板チップ又はV字形状板チップからなる
場合、V突起部分を横切る方向では、一方の傾斜面側で
全長部分が露出し、他方の傾斜面側で厚み部分が露出す
るようにした短冊状チップからなり、しかもこの短冊状
チップが前記傾斜面の周方向で交互配置されるようにし
た場合が適用される。また、短冊状チップの場合には、
厚み部分側には、短冊状チップの全長部分の長さに見合
うような補完チップが取付けられるようにしてもよい。
要するに、このブレ−ドチップは、V突起の頂角部分で
は、圧砕機能を発揮し、傾斜面部分では、耐摩耗性機能
を発揮するものである。また、前記破砕チップは、楔状
湾曲刃又は衝撃端が形成されているため玉石、礫、岩盤
などに対して破砕機能を発揮する。この衝撃端には、楔
状湾曲刃が形成され、リング本体の端面視でリング本体
から突出量δ1をもって膨出している場合が好適する。
は、ハブ部材に装着されるが、このハブ部材は、両端支
持される固定軸の中央外周部分で、軸受部材を介して回
転可能に取付けられ、本発明の掘削用のディスクカッタ
が構成される。したがって、本発明の掘削用のディスク
カッタは、前記破砕チップ及びブレ−ドチップを備えた
カッタリングの存在によって、掘削能率及び工具寿命の
向上を期待できるものである。なお、この掘削用のディ
スクカッタは、カッタリングが軸受部材に直接回転可能
に取付けられるようにしてもよい。
ッタリング及び掘削用のディスクカッタについて、その
一実施例につき図を参照しながら説明する。
リング1を示す説明図で、リング本体2には、中心取付
け穴3が設けられ、その外周部分には、一対の傾斜面4
によるV突起5が形成されている。そして、このV突起
5には、周方向に沿って超硬合金からなるブレ−ドチッ
プ6及び破砕チップ7がそれぞれ取付けられている。
耐摩耗性及びV突起5部分における圧砕機能の改善を図
るため、破砕チップ7間に設けられるものである。した
がって、ブレ−ドチップ6は、V突起5を横断するもの
で、両側にある傾斜面4の下り端又はその途中まで延び
るようにろう付けにより取付けられるものである。すな
わち、ブレ−ドチップ6は、一方の傾斜面4側ではV突
起5から下り端又はその付近まで延び、他方の傾斜面4
側ではV突起5から少なくともその途中まで延びるもの
である。そして、ブレ−ドチップ6の形状としては、例
えば、図3(a)〜(d)のような場合を挙げることが
できる。図3(a)は、短冊状チップ6aの露出する厚
み部分側には、全長側の長さに見合うようにした補完チ
ップ8が取付けられるようにしたものであり、図3
(a)は、一方の傾斜面4側では途中まで延びるように
した短冊状チップ6aのみの場合である。これに対し、
図3(c)は、V字の頂角部分を有する矩形板チップ8
bの場合であり、図3(d)は、V字形状板チップ8c
の場合である。なお、前述した補完チップ8について
は、その幅が短冊状チップ8aの幅に等しくするのが一
般的であるが、傾斜面4側の耐摩耗性の観点から、図4
(a)(b)のように、補完チップ11の幅を広くし、
その形状を長方形、台形にした場合、又は補完チップ8
の幅を小さくした場合(図示せず)にも適用できる。
は、V突起5の頂角部分で膨出して取付けられるが、玉
石、岩盤などに対する破砕機能を高めるため周方向に延
びる楔状湾曲刃9が構成されている。そして、破砕チッ
プ7は、例えば図5(a)〜(c)に示されるような扇
形状のものに適用され、この破砕チップ7の楔状湾曲刃
9は、曲率半径R1 及び楔角θ1 を形成している。
ば図6(a)(b)で示されるが、リング本体2の端面
視では、突出量δ1をもって取付けられる。この突出量
δ1は、破砕効果から一般的には12mm以下、例えば
約10mm前後で設定される。また、楔状湾曲刃9は、
楔角θ1が破砕機能及び刃先強度から通常60°〜15
0°好ましくは80°〜120°に設定される。これ
は、60°未満では、刃先強度が弱くなり、150°を
越えると破砕機能が低下するからである。なお、楔状湾
曲刃9の曲率は、図6(a)では曲線的な場合で、円
弧、楕円、放物線などが適宜適用され、図6(b)で
は、多角形状の場合であり、個々の曲率ではなく全体的
な形状で湾曲を捉えている。
曲刃9の楔角θ1が単純な一段形式になっているが、図
7のように楔角θ2を有する2段形式にしてもよい。こ
れは、特に楔角θ1を尖鋭にしたときに、楔角θ2の存在
により強度を確保するためである。そして、楔状湾曲刃
9の楔角θ2は、楔角θ1よりも小さく、通常40°〜1
20°の範囲内好ましくは50°〜90°の範囲内で設
定される。
部分の両端9a,9bがリング本体2に位置して膨出す
る。したがって、前述した楔状湾曲刃9は、その稜線部
分の両端9a,9bがリング本体2上に位置しているた
め、理論的には曲率の大きい場合に限られる。
(a)〜(c)は、楔状湾曲刃9の曲率が大きい場合及
び小さい場合にも適用できるようにしたものであり、そ
の関係が曲率の逆数である曲率半径R1,R0でそれぞれ
説示されている。ここで、R0は、リング本体2の曲率
半径である。なお、適用条件は、楔状湾曲刃9の両端9
a,9bがリング本体2よりも上方に位置し、かつリン
グ本体2への立上がり部分には、破砕機能から接続刃1
0を備えることが必要である。この場合、前記両端9
a,9bの上方量δ0は、破砕機能から通常10mm以
下に設定され、δ1は通常15mm以下で設定される。
(a)〜(c)及び図9(a)〜(c)に示されるよう
に楔状を呈する場合、図10(a)〜(c)に示される
ように傾斜面状の場合、図11(a)〜(c)に示され
るように湾曲面状の場合がそれぞれ適用される。
タリング1における他の実施例を示すものであり、V突
起5が一体的に2個連設されているものである。そし
て、リング本体2のV突起5の周方向には、ブレ−ドチ
ップ6及び楔状湾曲刃9を膨出させた破砕チップ7が交
互に取付けられている。
のカッタリング1における別の実施例を示すものであ
る。そして、本実施例では、ブレ−ドチップ6及び楔状
湾曲刃9を膨出させた破砕チップ7が交互に取付けられ
ている少なくとも1個からなるV突起5の両脇には、サ
イドリング11が一体的に連設又は別体で連結されるも
のである。そして、別体で連結される場合は、組合せ形
式のカッタリング1が構成されることにより、一体及び
別体のいずれの場合でも、サイドリング11には、前述
したと同様な第2の楔状湾曲刃12を突出量δ1で膨出
させた板状の破砕促進チップ13が取付けられるように
なっている。そして、サイドリング11の破砕促進チッ
プ13における配置は、図14及び図15の場合、軸方
向に直交する周方向で一列をなしているが、図16
(a)〜(d)にみられる取付け角αを考慮した配置も
選択できる。この場合、図16(a)では、周方向に対
して傾斜する取付け角αを有する破砕促進チップ13が
配置された場合であり、図16(b)では、取付け角0
°のものと取付け角αを有するものとを交互に配置した
ものである。また図8(c)では、右左に傾斜する取付
け角αを有する破砕促進チップ13を交互に配置し、図
8(d)では、右、左及び中央に分けた千鳥状の配置に
したものである。なお、これらの配置関係は、前述した
V突起に5における破砕チップ7の配置についても同様
な考え方を採用できることは勿論である。
ング11の周方向では、連続又は断続的に配置される
が、図17のように破砕促進チップ13の一部を破砕補
完チップ14に置換することもできる。この破砕補完チ
ップ14は、リング本体2からの突出量δ2が破砕チッ
プ7又は破砕促進チップ13の突出量δ1よりも小さ
く、その置換数は、破砕機能の役割から破砕促進チップ
13よりも少数個又は同数個である。図示の場合では、
破砕促進チップ13の第2の楔状湾曲刃12の曲率半径
R1を8mm,突出量δ1を8mmとし、破砕補完チップ
14の楔状湾曲刃12aの曲率半径R2を5mm,突出
量δ2を5mmとしたものである。そして、この破砕補
完チップ14は、破砕促進チップ13の破砕機能を補助
するものであり、また掘削作業中に破砕促進チップ13
が破損した場合などでは、破砕機能の極端な低下を防止
する。
砕補助チップ15として、円柱状チップが適用され、破
砕チップ7の突出量δ1よりも小さい突出量δ3を有する
衝撃端16が備えられているものである。また、ブレー
ドチップ6については、図3(a)に示されるように短
冊チップ6a及び補完チップ8をそれぞれ組合せたもの
が適用されている。なお、破砕補助チップ15の衝撃端
16については、図20(a)(b)で示されるような
曲率半径r1,r2を有する略半球状の衝撃端16a又は
略円錐状の衝撃端16b、或いは図21(a)(b)で
示されるようなチゼル状の衝撃端16cなどが適用され
る。
進チップ13、破砕補助チップ15の配置については、
両者を組合せることも可能であり、図22(a)(b)
では、破砕促進チップ13及び破砕補助チップ15が交
互に配置されている。また、図23(a)では、破砕促
進チップ13の間に2個の破砕補助チップ15が配置さ
れ、図23(b)では、逆に破砕促進チップ15の間に
2個の破砕補助チップ13が配置されている。
ング1における別の実施例を示したもので、第2のサイ
ドリング17が別体で設けられ、中央カッタリング1a
に対して、第2のサイドリング17によるサイドカッタ
リング1bが連結される組合せ形式としたものである。
そして、第2のサイドリング17は、前記サイドリング
11と同様に、第2の楔状湾曲刃12を有する破砕促進
チップ13が1列又は2列以上で配置されている。この
配置についても、例えば図25(a)〜(d)に示され
るように、衝撃端16を有する円柱状の破砕補助チップ
15、或いは小型の板状の破砕補完チップ14を組合せ
たりすることが可能である。これらの破砕補助チップ1
5及び破砕補完チップ14は、破砕促進チップ13のサ
イドに配置され、破砕促進チップ13の破砕機能を補助
乃至補完する機能を発揮する。
スクカッタの一実施例を示す上部を断面した正面図であ
り、本発明掘削用のディスクカッタ20は、本発明の掘
削用のカッタリング1を装着したハブ部材21が軸受部
材22を介して固定軸23に回転可能に取付けられるこ
とにより構成される。なお、カッタリング1のハブ部材
21への装着は、例えば締付けリング24の利用により
行われるが、この締付けリング24は、分割された状態
で取付け溝25内に嵌め込まれ、その後溶接などによっ
て一体化される。また、前記固定軸23は、その両端に
は、コ字状ブロックを呈するサドル(図示せず)に支持
される角柱状の固定ブロック26がボルト27によって
取付けられるようになっている。さらに前記軸受部材2
2は、その外側にシ−ル部材28などを配置し、前記固
定ブロック25から延びるカバ−部分29によって覆わ
れるようになっている。
カッタ20における他の実施例を示したものであって、
図14及び図15で示されるカッタリング1が装着され
たものである。要するに、このカッタリング1のV突起
5には、ブレ−ドチップ6及び楔状湾曲刃9を膨出させ
た破砕チップ7が交互に取付けられ、V突起5の両脇で
一体的に連設されたサイドリング11には、第2の楔状
湾曲刃12を膨出させた破砕促進チップ13が取付けら
れるようにしたものである。
ィスクカッタ20における別の実施例を示したものであ
って、組合せ形式のカッタリング1が組込まれたもので
ある。なお、組合せ形式のカッタリング1は、ハブ部材
21への組込みにあたって、強度保持から図示しないキ
−及びキ−溝などの固定手段を利用して連結しておくこ
とが好ましい。
クカッタ20におけるさらに別の実施例を示したもので
あって、前述したハブ部材21がなく、つまり、ハブ部
材21と一体化されたカッタリング1の中心取付け穴3
が、直接軸受部材22を介して固定軸23に回転可能に
取付けられるようにしたものである。なお、前記軸受部
材22については、円錐コロ軸受部材による場合のみを
示したが、これに限ることはなく、例えば、実公平2−
34317号公報などで開示されているように、固定ブ
ッシュの内側のラジアルローラ及び固定軸の中央フラン
ジと固定ブッシュとの間のスラストローラによる場合、
実開昭61−80884号公報などで開示されているよ
うに、ラジアルローラ及びボールによる場合など掘削条
件に合せて適宜選択できるものである。
のディスクカッタ20におけるさらに他の実施例を示し
たものであって、同様にカッタリング1が直接軸受部材
22を介して固定軸23に回転可能に取付けられ、しか
も図18及び図19で示されるカッタリング1が装着さ
れたものである。要するに、このこのカッタリング1
は、V突起5の両脇に連設されたサイドリング11に
は、略半球状の衝撃端16aを有する円柱状の破砕補助
チップ15が取付けられるようにしたものである。
クカッタ20における別の実施例を示したものであっ
て、カッタリング1は、図24で示されるような第2の
サイドリング17を一体的に連設したものである。そし
て、このディスクカッタ20は、リング本体2の軸方向
における掘削幅を増加して、掘削効率の向上を意図した
ものである。
のカッタリング1のV突起5には、ブレ−ドチップ6及
び破砕チップ7が取付けられるようにしたものである。
したがって、従来の掘削チップのみのカッタリングに比
較して破砕機能及び傾斜面の耐摩耗性が高められるとい
う利点を有する。
プ13、破砕補助チップ15の一方又は双方を備えたサ
イドリング11が連設され、又は連結されるようにすれ
ば、さらに破砕機能が高められるという利点を有する。
を固定軸23に軸受部材22を介して回転可能に取付け
て掘削用のディスクカッタ20を構成するようにすれ
ば、破砕チップ7、さらには破砕促進チップ13の破砕
機能から、従来のディスクカッタでは、破砕できなかっ
た玉石、礫、さらには岩盤などを掘削でき、しかもブレ
−ドチップ6によって傾斜面4の耐摩耗性が高められ、
掘削効率及び工具寿命の向上が期待できるという利点を
有する。
正面図。
ップの形状を示す図で、(a)〜(d)はそれぞれ一部
断面図。
示する説明図で、(a)(b)は一部平面図。
正面図、(b)は側面図、(c)は平面図。
(b)は一部側面図。
(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面図。
(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面図。
で、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面
図。
で、(a)は正面図、(b)は側面図、(c)は平面
図。
示す正面図。
示す正面図。
(a)〜(d)は一部展開図。
図。
他の実施例を示す正面図。
チップの取付け状態を示す説明図で、(a)(b)は一
部断面図。
図で、(a)は一部側面図、(b)は破砕チップのみを
示す平面図。
配置を示す説明図で、(a)は一部展開図、(b)は一
部側面図。
合せ配置を示す説明図で、(a)(b)は一部展開図。
他の実施例を示す説明図で、(a)は中央カッタリング
を示す正面図、(b)(c)はサイドカッタリングを示
す正面図。
合せ配置を示す説明図で、(a)〜(d)は一部展開
図。
施例を示す上部を断面した正面図。
実施例を示す上部を断面した正面図。
実施例を示す上部を断面した正面図。
に他の実施例を示す上部を断面した正面図。
に別の実施例を示す正面図。
変形例を示す正面図。
Claims (15)
- 【請求項1】 中心取付け穴3を有するリング本体2の
外周部分には、一対の傾斜面4によるV突起が少なくと
も1個形成されるとともに、このV突起5の周方向に
は、ブレードチップ6及び板状の破砕チップ7が交互に
配置されるようにした掘削用のカッタリングであって、 前記ブレードチップ6は、V突起5の横断方向にあっ
て、一方の傾斜面4側ではV突起5から傾斜面4の下り
端又はその付近まで延び、他方の傾斜面4側ではV突起
5から少なくとも途中まで延びるようになっており、 前記破砕チップ7は、V突起5の頂角部分にあって、リ
ング本体2の端面視では、リング本体2から突出量δ1
をもって膨出する周方向の楔状湾曲刃9が形成されてい
ることを特徴とする掘削用のカッタリング。 - 【請求項2】 請求項1に記載されたリング本体2の両
脇には、サイドリング11が一体的に連設され、しかも
このサイドリング11の周方向には、板状の楔状湾曲刃
12を有する破砕促進チップ13又は衝撃端16を有す
る円柱状の破砕補助チップ15の一方又は双方が備えら
れている請求項1記載の掘削用のカッタリング。 - 【請求項3】 請求項2に記載されたリング本体2の両
脇には、第2のサイドリング17が一体的に連設され、
又は別体で連結されるようになっており、しかもこの第
2のサイドリング17には、楔状湾曲刃12を有する板
状の破砕促進チップ13又は衝撃端16を有する円柱状
の破砕補助チップ15の一方又は双方が備えられている
請求項1記載の掘削用のカッタリング。 - 【請求項4】 請求項1に記載されたブレードチップ6
は、V字頂角を形成した矩形板チップ6b又はV字形状
板チップ6cからなっている請求項1〜請求項3のいず
れか1項記載のカッタリング。 - 【請求項5】 請求項1に記載されたブレードチップ6
は、V突起5を横切る方向では、一方の傾斜面4側で全
長部分を露出させ、他方の傾斜面4側で厚み部分を露出
させるようにした短冊状チップ6aからなり、しかもこ
の短冊状チップ6aが前記傾斜面4の周方向で交互配置
されるようにした請求項1〜請求項3のいずれか1項記
載の掘削用のカッタリング。 - 【請求項6】 請求項5に記載された短冊状チップ6a
の厚み部分側では、短冊状チップ6aの全長部分の長さ
に見合うように補完チップ8が取付けられるようにした
請求項5記載の掘削用のカッタリング。 - 【請求項7】 請求項1に記載された楔状湾曲刃9の楔
角θ1は、60°〜150°の範囲内で設定されている
請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の掘削用のカッ
タリング。 - 【請求項8】 両端支持される固定軸23の中央外周部
分には、軸受部材22を介して回転可能なハブ部材21
が取付けられ、しかもこのハブ部材21には、中心取付
け穴3を利用してカッタリングが装着されるようにした
掘削用のディスクカッタにおいて、 前記カッタリング1は、リング本体2の外周部分には、
一対の傾斜面4によるV突起5が少なくとも1個形成さ
れるとともに、このV突起5の周方向には、ブレードチ
ップ6及び破砕チップ7が交互に配置され、しかもこの
ブレードチップ6は、V突起5の横断方向にあって、一
方の傾斜面4側ではV突起5から傾斜面4の下り端又は
その付近まで延び、他方の傾斜面4側ではV突起5から
少なくとも傾斜面4の途中まで延びるようになってお
り、また前記破砕チップ7は、V突起5の頂角部分にあ
って、リング本体2の端面視では、リング本体2から突
出量δ1をもって膨出する楔状湾曲刃9が形成されてい
ることを特徴とする掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項9】 請求項8に記載されたリング本体2の両
脇には、サイドリング11が一体的に連接され、又は別
体で連結されるようになっており、しかもこのサイドリ
ング11には、楔状湾曲刃12を有する板状の破砕促進
チップ13又は衝撃端16を有する円柱状の破砕補助チ
ップ15の一方又は双方が取付けられている請求項8記
載の掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項10】 請求項9に記載されたリング本体2の
両脇には、第2のサイドリング17が一体的に連設さ
れ、又は別体で連結されるようになっており、しかもこ
の第2のサイドリング17には、第2の楔状湾曲刃12
を有する板状の破砕促進チップ13又は衝撃端16を有
する円柱状の破砕補助チップ15の一方又は双方が備え
られている請求項9記載の掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項11】 請求項8に記載されたブレードチップ
6は、V字頂角を形成した矩形板チップ6b又はV字形
状板チップ6cからなっている請求項8〜請求項10の
いずれか1項記載の掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項12】 請求項8に記載されたブレードチップ
6は、V突起5を横切る方向では、一方の傾斜面4側で
全長部分を露出させ、他方の傾斜面4側で厚み部分を露
出させるようにした短冊状チップ6aからなり、しかも
この短冊状チップ6aが前記傾斜面4の周方向で交互配
置されるようにした請求項8〜請求項10のいずれか1
項記載の掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項13】 請求項12に記載された短冊状チップ
6aの厚み部分側では、短冊チップ6aの全長部分の長
さに見合うように補完チップ8が取付けられるようにし
た請求項12記載の掘削用のディスクカッタ。 - 【請求項14】 請求項8に記載された楔状湾曲刃9の
楔角θ1は、60゜〜150゜の範囲内で設定されてい
る請求項8〜請求項13のいずれか1項記載の掘削用の
ディスクカッタ。 - 【請求項15】 請求項8に記載されたカッタリング1
は、ハブ部材21と一体化されることにより、カッタリ
ング1の中心取付け穴3が、軸受部材22に直接回転可
能に取付けられるようにした請求項8〜請求項14のい
ずれか1項記載の掘削用のディスクカッタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05293498A JP3331170B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 掘削用のカッタリング及び掘削用のディスクカッタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05293498A JP3331170B2 (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 掘削用のカッタリング及び掘削用のディスクカッタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11229745A JPH11229745A (ja) | 1999-08-24 |
JP3331170B2 true JP3331170B2 (ja) | 2002-10-07 |
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