JPH11217993A

JPH11217993A - ローラカッタの取付装置

Info

Publication number: JPH11217993A
Application number: JP1969498A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Araike; 正幸荒池; Yuzuru Yoshida; 譲吉田; Tetsushi Honda; 哲史本多; Kazuya Higuchi; 和也樋口
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: JP3834987B2

Abstract

(57)【要約】【課題】切羽の荷重がボルトに掛からず、取り付けガ
タがなく、必要スペースが小さいローラカッタの取付装
置を提供する。【解決手段】ローラカッタ１の軸部６を係合すべくカ
ッタフレーム２に設けられた溝部９と、溝部９に繋げて
幅広溝状に形成された収容部１０と、収容部１０−の左
右に繋げて溝幅を絞るように形成されたスロープ部１１
と、スロープ部１１に繋げて設けられた入口部１２と、
入口部１２から収容部１０内に挿入され溝部９に嵌まっ
た軸部６に当接する押え板１６と、押え板１６と左右の
スロープ部１１との間にそれぞれ嵌め込まれた楔部材１
７と、左右の楔部材１７の間に挿入された締込部材２０
と、締込部材２０を締込位置に保持する保持部材２９と
を備えたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤・巨礫地盤用
のトンネル掘進機に使用されるローラカッタの取付装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】岩盤・巨礫地盤用のトンネル掘進機の前
部には、岩盤に切れ込みを形成して破砕するローラカッ
タを備えたカッタフレームが、回転自在に設けられてい
る。かかるローラカッタは、摩耗または破損時にその交
換を容易にすべく、切羽と反対側のカッタ室側から交換
可能に取り付けられることが多い。

【０００３】例えば、図１２に示すように、ローラカッ
タａを軸支するサドルｂをカッタフレームｃにカッタ室
側からボルトｄで装着し、交換時にはそのボルトｄを緩
めてローラカッタａをサドルｂごとカッタ室側に抜き取
り、新品と交換するローラカッタの取付装置が知られて
いる。しかし、かかるタイプでは切羽の荷重が直接ボル
トｄに加わるため、ボルトｄが破断してローラカッタａ
が脱落する可能性が考えられる。

【０００４】そこで、図１３(a),(A) に示すように、ロ
ーラカッタａを軸支するサドルｂをカッタフレームｃに
設けられた支持台ｅに載せて切羽の荷重をその支持台ｅ
に受けるようにし、図１３(b),(B) に示すように、サド
ルｂを90度回転させて支持台ｅ、ｅの隙間に合わせ、図
１３(c),(C) に示すように、サドルｂごとローラカッタ
ａをカッタ室側に抜き取って新品を交換するタイプが開
発されるに至った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このタイプで
あっても、サドルｂを90度回転させるには、サドルｂと
支持台ｅとの間にある程度のクリアランスが必要となる
ため、切羽からの荷重を受けるローラカッタａのサドル
ｂがそのクリアランスの範囲で移動し、取付ボルトｄに
剪断力が生じて疲労剪断する可能性がある。

【０００６】また、ローラカッタａが取り付けられたサ
ドルｂを90度回転させるスペースが必要となるため、ロ
ーラカッタａのカッタフレームｃへの設置台数が制限さ
れ、その結果、個々のローラカッタａが切羽から受ける
荷重が大きくなり、摩耗が促進されて破損が生じやすく
なる。

【０００７】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、切羽の荷重がボルトに掛からず、取り付けガタ
がなく、必要スペースが小さいローラカッタの取付装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係るローラカッタの取付装置は、ローラカッタの
軸部を係合すべくカッタフレームに設けられた溝部と、
該溝部に繋げて幅広溝状に形成された収容部と、該収容
部の左右に繋げて溝幅を絞るように形成されたスロープ
部と、該スロープ部に繋げて設けられた入口部と、該入
口部から上記収容部内に挿入され上記溝部に嵌まった軸
部に当接する押え板と、該押え板と左右のスロープ部と
の間にそれぞれ嵌め込まれた楔部材と、左右の楔部材の
間に挿入された締込部材と、該締込部材を締込位置に保
持する保持部材とを備えたものである。

【０００９】本発明によれば、カッタフレームに設けら
れた溝部にローラカッタの軸部を係合させた後、入口部
から収容部内に押え板および楔部材を挿入してそれらを
積み木細工のように所定の位置に組み込み、左右の楔部
材の間に締込部材を押し込むことにより、左右の楔部材
がスロープ部に乗り上げ、押え板がローラカッタの軸部
を押え付ける。そして、その状態にて、締込部材の締込
位置を保持部材によって保持することにより、ローラカ
ッタがカッタフレームに固定される。

【００１０】この取付方式においては、締込部材の押し
込みによって、楔部材が押え板とスロープ部とに密着
し、押え板がローラカッタの軸部に密着するので、ロー
ラカッタをガタがなく取り付けることができる。また、
ローラカッタが切羽から受ける荷重は、その軸部から押
え板に伝わり、楔部材およびスロープ部を介してカッタ
フレームに伝わる。すなわち、従来のように切羽の荷重
がボルトに掛かることはないので、ローラカッタの支持
剛性が高まる。

【００１１】また、ローラカッタを取り外すときには、
保持部材を取り外し、締込部材を引き抜き、収容部内に
て積み木細工のように組み立てられた楔部材と押え板と
を崩してそれぞれ入口部から取り出した後に、ローラカ
ッタの軸部をカッタフレームに設けられた溝部から取り
外す。この際、従来のようにローラカッタを90度回転さ
せる必要がないので、必要スペースが小さくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】図１は、ローラカッタ１が取り付けられた
カッタフレーム２を切羽側から見た正面図である。この
カッタフレーム２は、カッタの回転中心から径方向外方
に延出された一対のスポーク部３、３と、これらスポー
ク部３、３の間に掛け渡された一対のサドル板４、４と
を有している。サドル板４、４の間には、図２に示すよ
うなローラカッタ１が取り付けられる。ローラカッタ１
は、ディスク状のローラビット５と、ローラビット５を
軸支する軸部６とからなる。

【００１４】図３は図１をＡ−Ａ線方向から見た図面で
ある。図示するように、サドル板４の間には、補強桁
７、８が介設されており、各サドル板４には、ローラカ
ッタ１の軸部６が係合される溝部９が形成されている。
溝部９は、断面四角状に形成された軸部６に合わせて四
角状に形成されている。また、サドル板４には、上記溝
部９に繋げて幅広溝状に収容部１０が形成されている共
に、収容部１０の左右に繋げて溝幅を絞るようにスロー
プ部１１が形成されており、更にそのスロープ部１１に
繋げて入口部１２が形成されている。これら溝部９、収
容部１０、スロープ部１１および入口部１２の側面は、
図１に示すようにカバー部材１３によって覆われるよう
になっている。

【００１５】上記溝部９には、図３に示すように入口部
１２から挿入されたローラカッタ１の軸部６が係合され
る。ローラカッタ１は、切羽と反対側のカッタ室１４側
から挿入されることになる。軸部６は、その一部が溝部
９から収容部１０側に突出するようになっており、その
突出部６ａに凸部１５を有している。

【００１６】突出部６ａには、図４に示すように、押え
板１６が当接される。押え板１６は、上記入口部１２よ
り幅広の断面略台形板からなり、仮想線で示すように入
口部１２から斜めに収容部１０内に挿入される。また、
押え板１６は、上記凸部１５に係合する凹部１７が形成
されており、軸部６に対して滑ってズレないようになっ
ている。

【００１７】次に、図５に示すように、入口部１２から
収容部１０内に楔部材１７、１７が挿入され、それら楔
部材１７、１７が上記押え板１６と左右のスロープ部１
１、１１との間に嵌め込まれる。楔部材１７は、図９に
も示すように、スロープ部１１に合せて形成された斜面
部１８と、押え板１６に合せて形成された平面部１９と
を有し、スロープ部１１に乗り上げることによって楔効
果を発揮して押え板１６を軸部６側に押し付ける機能を
発揮する。

【００１８】次に、図６に示すように、入口部１２から
収容部１０内に締込部材２０が挿入され、その締込部材
２０が左右の楔部材１７、１７の間に押し込まれる。締
込部材２０は、図９にも示すように、上記楔部材１７、
１７の側面２１、２１に当接する当り面２２を有した台
形柱からなる。かかる締込部材２０が左右の楔部材１
７、１７の間に押し込まれると、左右の楔部材１７、１
７が離間してそれぞれスロープ部１１、１１に乗り上
げ、楔部材１７の楔効果によって押え板１６が軸部６を
押え付ける。このとき、左右の楔部材１７、１７の端面
２３が収容部１０の側面２４に当接しない寸法になって
いると共に、締込部材２０の端面２５が押え板１６の下
面２６に当接しない寸法になっている。これらが当接す
るとそこがストッパとなって上記楔効果が得られないか
らである。

【００１９】次に、図７に示すように、上記締込部材２
０を締込位置（楔効果を発揮する位置）に保持するため
の保持部材として、頭部２７が締込部材２０に係合する
と共に軸部２８が押え板１６にネジ込まれるボルト２９
が取り付けられる。すなわち、締込部材２０には、ボル
ト２９の頭部２７を保持する段差を有する穴３０が形成
され、押え板１６には、ボルト２９の軸部２８がネジ込
まれるメネジ３１が形成されている。かかるボルト２９
がネジ込まれると、締込部材２０が押え板１６に近接
し、左右の楔部材１７、１７が離間し、楔効果が強まる
と共に楔効果が保持される。また、ボルト２９の頭部２
７には、多角形状（例えば６角状）の凹部３２が形成さ
れている。なお、上記保持部材は、ボルト２９に限られ
ず、例えば、締込部材２０と楔部材１７とを固定するス
ポット溶接部（比較的簡単に取り外せるもの）であって
もよい。

【００２０】最後に、図８に示すように、入口部１２
に、上記ボルト２９の頭部２７の凹部３２に係合してそ
の回転を固定する緩止部材３３が、図示しないボルト等
によって取り付けられ、ローラカッタ１の取り付けが終
了する。緩止部材３３は、入口部１２を蓋するような形
状に形成されており、頂面に上記ボルト２９の頭部２７
の凹部３２に係合する多角形状（例えば６角状）の凸部
３４を有している。また、緩止部材３３を入口部１２に
取り付けたとき、緩止部材３３の頂面が楔部材１７およ
び締込部材２０に当接しないようになっている。なお、
上記緩止部材３３は、ボルト２９の緩みが無視出来る程
小さければ不要である。

【００２１】このようなローラカッタ１の取付装置によ
れば、図３乃至図８に示すように、カッタフレーム２の
サドル板４に設けられた溝部９にカッタ室１４側からロ
ーラカッタ１の軸部６を係合させた後、入口部１２から
収容部１０内に押え板１６および楔部材１７、１７を挿
入してそれらを積み木細工のように所定の位置に組み込
み、左右の楔部材１７、１７の間に締込部材２０を押し
込むことにより、楔部材１７、１７が押え板１６とスロ
ープ部１１、１１とに密着し、押え板１６がローラカッ
タ１の軸部６に密着する。これにより、ローラカッタ１
をガタがなく取り付けることができる。よって、ガタに
起因する不具合（摩耗、破損等）を未然に防止できる。

【００２２】また、図８に示すように、ローラカッタ１
が切羽から受ける荷重は、その軸部６から押え板１６に
伝わり、楔部材１７およびスロープ部１１を介してサド
ル板４（カッタフレーム２）に伝わるので、図１２に示
す従来のもののように切羽の荷重がボルトｄに掛かるこ
とはなく、ローラカッタ１の支持剛性が高まる。すなわ
ち、本実施形態におけるボルト２９は、各部材（押え板
１６、楔部材１７、締込部材２０）を一体化させる結合
部材としての機能を発揮しているに過ぎず、切羽の荷重
を支持するものではない。よって、ボルト２９が切羽の
荷重を大きく受けて破断することはない。

【００２３】また、ローラカッタ１を取り外すときに
は、保持部材３３をカッタ室１４側から取り外し、ボル
ト２９を緩めて締込部材２０を引き抜き、収容部１０内
にて積み木細工のように組み立てられた楔部材１７と押
え板１６とを崩してそれぞれ入口部１２から取り出した
後に、ローラカッタ１の軸部６を溝部９から取り外す。
この際、図１３に示す従来のもののようにローラカッタ
１を90度回転させる必要がないので、必要スペースが小
さくなる。よって、ローラカッタ１の取付個数を増やす
ことができ、１個当たりのローラカッタ１の受持荷重を
小さくできる。

【００２４】また、かかる分解を容易にするために、図
１１に示すように、楔部材１７の端部に凸部１７ａを一
体的に形成し、凸部１７ａと入口部１２の側面１２ａと
の間に別の楔部材３５を押し込むようにしてもよい。こ
うすれば、楔部材３５を押し込むことにより、たとえ楔
部材１７が押え板１６とスロープ部１１との間に固く締
め込まれていても、容易にそれらを緩めることができ
る。

【００２５】また、図１０に示すように、上記締込部材
２０を円錐台状としてその頂面にネジ軸部３６を一体的
に設けると共に底面に６角穴３７を設け、楔部材１７に
上記円錐台に合せた円錐状の凹部３８を形成し、上記６
角穴３７にレンチを係合させて締込部材２０を直接回転
させてそのネジ軸部３６を押え板１６のメネジ３１にネ
ジ込むようにしてもよい（図７参照）。

【００２６】この構成であっても、締込部材２０を押え
板１６にネジ込んで近接させることにより、左右の楔部
材１７、１７が離間してスロープ部１１、１１に乗り上
げ、楔効果を発揮することには変わりがないのみなら
ず、ボルト２９が不要となって部品点数が減少するた
め、低コスト化を推進できる。なお、上記６角穴３７
は、図８における緩止部材３３の６角状の凸部３４が係
合される凹部を兼用することになる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るローラ
カッタの取付装置によれば、次のような効果を発揮でき
る。

【００２８】(1)取り付けガタがなくしかも切羽の荷重
がボルトに掛からないので、耐久性・信頼性が大幅に向
上する。

【００２９】(2)取付け取外しに際してローラカッタを
回転させる必要がないので、着脱のための必要スペース
を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るローラカッタの取付
装置によって取り付けられたローラカッタを切羽側から
見た正面図である。

【図２】上記ローラカッタの側面図である。

【図３】図１をＡ−Ａ線方向から見たローラカッタの取
付工程を示す側面図である。

【図４】上記ローラカッタの取付工程を示す側面図であ
る。

【図５】上記ローラカッタの取付工程を示す側面図であ
る。

【図６】上記ローラカッタの取付工程を示す側面図であ
る。

【図７】上記ローラカッタの取付工程を示す側面図であ
る。

【図８】上記ローラカッタの取付工程を示す側面図であ
る。

【図９】楔部材と締込部材の斜視図である。

【図１０】楔部材と締込部材の変形例を示す斜視図であ
る。

【図１１】楔部材の取外性の向上を図った変形例を示す
側面図である。

【図１２】従来例を示すローラカッタの取付装置の説明
図であり、図１２(a) は第１工程を示す側面図であり、
図１２(b) が第２工程を示す側面図である。

【図１３】別の従来例を示すローラカッタの取付装置の
説明図であり、図１３(a) は第１工程を示す正面図であ
り、図１３(b) 第２工程を示す正面図であり、図１３
(c)第３工程を示す正面図であり、図１３(A) は第１工
程を示す側面図であり、図１３(B) 第１工程を示す側面
図であり、図１３(C) 第１工程を示す側面図である。

【符号の説明】

１ローラカッタ２カッタフレーム６軸部９溝部１０収容部１１スロープ部１２入口部１６押え板１７楔部材２０締込部材２９保持部材としてのボルト３３緩止部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者樋口和也愛知県知多市北浜町11番１号石川島播磨重工業株式会社愛知工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ローラカッタの軸部を係合すべくカッタ
フレームに設けられた溝部と、該溝部に繋げて幅広溝状
に形成された収容部と、該収容部の左右に繋げて溝幅を
絞るように形成されたスロープ部と、該スロープ部に繋
げて設けられた入口部と、該入口部から上記収容部内に
挿入され上記溝部に嵌まった軸部に当接する押え板と、
該押え板と左右のスロープ部との間にそれぞれ嵌め込ま
れた楔部材と、左右の楔部材の間に挿入された締込部材
と、該締込部材を締込位置に保持する保持部材とを備え
たことを特徴とするローラカッタの取付装置。
【請求項２】上記保持部材が、頭部が上記締込部材に
係合すると共に軸部が上記押え板にネジ込まれるボルト
である請求項１記載のローラカッタの取付装置。
【請求項３】上記ボルトに係合してその回転を固定す
る緩止部材を備えた請求項２記載のローラカッタの取付
装置。