JPH10196284A - 岩石切削ヘッド - Google Patents

岩石切削ヘッド

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JPH10196284A
JPH10196284A JP9341825A JP34182597A JPH10196284A JP H10196284 A JPH10196284 A JP H10196284A JP 9341825 A JP9341825 A JP 9341825A JP 34182597 A JP34182597 A JP 34182597A JP H10196284 A JPH10196284 A JP H10196284A
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JP
Japan
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housing
cutting head
rock cutting
gear
drive
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JP9341825A
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English (en)
Inventor
Hans Schaeff
シェフ ハンス
Ian Frederick Webster
フレデリツク ウェブスター イアン
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Schaeff and Co
Original Assignee
Webster Schaeff and Co
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

(57)【要約】 作業機械の突起部に取り付けることのできる単体鋼鉄製
ハウジング（１）と前記ハウジング（１）の後部に取り
付けられた電気又は油圧モータと、その前部に設けられ
た２個の単一軸型の（互いに）同じような石切りドラム
（２５）とによって構成された岩石切削ヘッドであっ
て、直接又は間接にモータに接続された駆動ピニオン
（２０）が設けられているハウジング後部が、幅広の接
続板（５）によって突起部の近くで終結し、その前部は
外側支持ハブ（７）を支え、支持ハブ内には、中央の駆
動平歯車に同じように接続された２個の石切りドラムの
軸（２１）が設けられ、駆動ピニオン（２０）と駆動平
歯車（２１ａ）の間のハウジング内には大きい中間ホイ
ール（２２）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、請求項１に述べられたような岩
石切削ヘッドに関する。このような岩石切削ヘッドは、
ＤＥ ３３ １６ ８４０ Ａ１から知られている。この文
書は、延長アーム又はラグ（突起部）に取り付けること
のできるハウジングを備えた岩石切削ヘッドを開示して
おり、回転駆動装置に直接又は間接に接続されたハウジ
ングの後部に駆動ピニオンが配置されている。ハウジン
グは後部でプレートにより閉じられ、又はこれにより終
結している。駆動ピニオンと平歯車の間のギヤ接続部と
して、中間ホイールがハウジング内に設けられている。
さらに、この文書によれば、中央平歯車に接続された２
個の石切りドラムの軸がハウジング前部の外側支持ハブ
内に配置されている。このような構造はかなり複雑であ
り、また摩耗しやすい。
【０００２】ＤＥ ３８ ２０ ２６４ Ａ１からは、１つ
の鋼材でせん断とヘッディング機械の切断ヘッド又はド
ラムのための駆動部のハウジング部材を形成することが
知られている。さらに、トンネル建設及び鉱業で岩石切
削機として知られており、これはそれぞれの条件に適し
た前進作業用又は採鉱用機械として用いられ、通常はた
だ１個の回転式岩石切削ヘッドを備えている。２個の石
切りドラムを備えた岩石切削ヘッドも知られており、こ
れらは掘削工具といっしょに強力万能型掘削機に用いら
れる。
【０００３】岩石切削ヘッドの構造には、いくつか問題
がある。すなわち、効果的に前進作業を行うためには、
石切りドラムは妨害を受けずに硬い岩の中に切込むこと
ができなくてはならず、この場合、前進作業機の延長ア
ームとの接続によって（作業が）妨げられてはならず、
またこの接続を損うことがあってはならない。長い荷重
伝達路とその封じ込めのための構造的条件をきびしくし
ないために、石切りドラムのできるだけ近くに駆動モー
タやこれに対応する減速歯車を配置し、同時に激しい作
業による外部の影響に対して、これらの駆動手段を保護
する必要がある。
【０００４】上記のような作業を達成するために、石切
りドラム、又は２個の単一軸石切りドラムを備えた岩石
切削ヘッドにステップダウン遊星歯車を直接配置して、
傘歯車によって接続ハウジングの中央に配置された油圧
又は電気モータからの作用の方向を調整することが知ら
れている。石切りドラムは使用中に完全に停止するほど
応力を受け、また多くの場合、掘削工具又は操作工具と
して過度に使用されるので、過荷重によって必然的に歯
車は早く摩耗する。とくに遊星歯車の場合には、すべて
の歯車が互いに密接に配置されており、軸受や歯のごく
小さな部分が破砕しただけでも経済的に見て修理を行え
ないほど歯車全体が破損してしまう。さらに、延長アー
ム上に交換可能なように取り付けられた掘削工具が耐え
ることのできる力を受けた場合でも、実質的に感度の高
い岩石切削ヘッドは過度の応力を受け、そのハウジング
が少なくとも弾性変形を起こし、傘歯車が破損すること
がある。
【０００５】最も関連のある先行技術として、上記のＤ
Ｅ ３３ １６ ８４０ Ａ１から出発して、本発明の目的
は、頑丈でコンパクトな構造（の石切り機）を、比較的
摩耗しにくく、また修理に際して個別に交換可能な部品
から製造でき、石切りドラムの石切り作業中、例えば岩
石切削ヘッドを掘削工具又は推進工具として使用すると
きに受ける力を上回る応力に、ハウジング、歯車部品及
び軸受が耐えることができるような、上記のような種類
の岩石切削ヘッドを改良することである。
【０００６】この目的は、請求項１に述べた特徴を有す
る岩石切削ヘッドによって達成される。本発明によれ
ば、修理に際して部品の交換を容易に行うことができ、
さらに頑丈でコンパクトな全体構造を備えた岩石切削ヘ
ッドが提供される。
【０００７】上記のような構造を有する岩石切削ヘッド
では、単一軸石切りドラムがその中央に配置された細長
いギヤハウジングによって延長アーム／突起部上に支持
され、このため広範囲の石切り作業が妨げられることは
なく、また妨げられたとしてもそのような妨害は無視で
きる程度である。ハウジングは互いに前後方向に配置さ
れた３個の歯付きホイールの一連の歯車装置を収納する
だけでよく、一体型であり、細く、所要空間が少なくて
すみ、ねじれや変形に対する抵抗性も大きい。ハウジン
グ内に設けられる平歯車としての歯付きホイールの数が
少ないので、ハウジングは頑丈であり、ギヤが早期に摩
耗することがなくなる。さらに簡単なギヤ部品をハウジ
ング内に容易に取り付け、容易にアクセスでき、また取
替えることができる。
【０００８】この岩石切削ヘッドのその他の特徴や利点
は、従属請求項から、また添付図面に示した実施例につ
いての下記の説明から明らかとなる。図１及び２によれ
ば、ギヤハウジング１は単体溶接構造部により構成さ
れ、その後部開口部は、着脱式の取付蓋１１により閉じ
られている。溶接構造部は、ハウジング内に設けられた
ギヤの歯の幅に応じて互いに間隔を置いて配置された２
個のほぼ類似した側板２と、その縁部に接続し、中間ホ
イール２２の円周部によって決められた最小の空間を有
するハウジング後部から、ハウジングの長さの半分にわ
たって平行に延びて、丸味を帯びたハウジング前端のま
わりに先細の曲線となって形成されている周囲壁部４に
より構成されている。側板２は、先細となった丸いハウ
ジング前端の部分で、これに対応して曲げられた中間部
３により互いに結合することができ、この中間部３は真
直ぐな周囲壁部４の延長部を形成している。ハウジング
１の後端には幅広の接続板５が取り付けられ、これは延
長アーム又はラグ（突起部）の接続コンソール６に対向
する位置にあり、ハウジング１の断面に対応する開口部
を備えている。
【０００９】ドラム軸２１のための支持ハブ７が、ハウ
ジングの前端にある（ドラム軸の）外側で側板２に溶接
されていて、ドラム軸２１は軸部分と、各石切りドラム
のための駆動平歯車として形成された補強中央部を含ん
でいる。ハウジング後部では駆動ピニオン２０を支える
軸２０ａのための支持ハブ８及び９が側板に溶接されて
いる。
【００１０】周囲壁部４は、図１に見られるように、ハ
ウジング１の後部では両側に幅広となっており、そこで
相互補強のために接続板５に接続され、保護板１０とと
もに、側板２の外側で駆動ピニオン２０のレベルに取り
付けられた駆動手段（例えばモータ１８）のためのカバ
ーを形成している。鋳造構造の場合には、ハウジングの
型式は直接鋳造部品に代わり、周囲壁部４を幅広の保護
カバーとして設ける必要はない。
【００１１】図１の例では、油圧式ラジアルピストンモ
ータ１８が支持ハブ９にフランジ取り付けされ、モータ
１８は円錐ころ軸受３４上で支持された駆動ピニオン２
０の軸２０ａに駆動接続されている。支持ハブ８及びそ
れを支える側板２には、駆動ピニオン２０を挿入するた
め、また円錐ころ軸受３４を受けるための充分に大きな
開口部が設けられている。支持ハブ８は、ねじ込み式取
付蓋３６によって閉じられる。軸２０ａの反対側部分
は、図１の左側板２の開口部にある円環及び軸シールに
よってシールされ、支持スタッド９に挿入されている円
錐ころ軸受３４の直径の小さくなった端部により支えら
れている。この実施例に用いられている円錐ころ軸受３
４は、ラジアルピストンモータ１８の制御により発生す
る軸方向の力を受ける。
【００１２】減速歯車の大きい中間ホイール２２は、事
前に組立てられたころ軸受１２といっしょに、ハウジン
グ１の後部開口部を通して挿入され、これらの軸受とい
っしょに、開口部を通して側板２に挿入された支持スタ
ッド１３上に支持されている。支持スタッド１３は右側
板２の補強終端環３８によって支えられ、開口部を閉じ
る蓋１４によって反対端に固定されている。中間ホイー
ル２２は、駆動ピニオン２０と、またドラム軸２１の平
歯車２１ａと噛み合っている。
【００１３】均一な形状の中央駆動平歯車２１ａをそな
えたドラム軸２１が、支持ハブ７を通して、また側板内
のその延長部にある開口部を通してハウジング内に挿入
され、円錐ころ軸受１７によって支えられている。支持
ハブ７の外側にねじ止めされている支持蓋１５はドラム
軸２１の位置を固定する役目を果たし、軸シール１６が
支持蓋１５内に設けられている。石切りドラム２５が、
それぞれ外側ドラム軸部分のスプライン軸の歯に取り付
けられ、またその上を摺動し、保持リング２４によって
位置決定され、また蓋２６がねじ止めされている。
【００１４】石切りドラム２５の最大直径及び最小直径
は、例えば軟かい岩又は硬い岩について、図１に仮想線
で示されているが、ドラムは材料及びドラムの直径に応
じて４０〜６０ｒｐｍの回転速度で駆動される。ハウジ
ング１内の平歯車の伝動率（半径）は１：１．５から
１：２の間であり、例えば図１の例では高モーメントモ
ータ１８は約１００ｒｐｍで回転する。作動又は駆動手
段として、回転数が交流５０サイクルで１５００ｒｐｍ
の電気モータが用いられるときは、全伝動率は１５００
／５０＝３０である必要があり、このため図４に示され
た例の場合には、設けられた遊星歯車３２の伝動率ｉは
３０／１．５＝２０でなければならず、したがって２段
式でなければならない。
【００１５】図３及び４の実施例では、軸方向の力が生
じないため、通常の玉軸受を用いることができる。図３
では駆動ピニオン２０の軸２０ａに向き合って２個の同
じような中モーメント油圧モータ１９が接続されてい
て、モータ１９のハウジングは支持ハブ８及び９にねじ
止めされている。図４では、中間軸２８がアクシャルピ
ストン型の比較的高速の油圧モータ３１、また電気モー
タ３０に接続され、中間軸２８は駆動ピニオン軸２０ａ
の中央孔を通って延び、２段遊星歯車３２の太陽歯車２
９に接続され、遊星歯車の主駆動ピニオン３３は、軸２
０ａのスプライン軸の歯４０に接続され、又はその上を
摺動する。図に示されたような内径の大きい低価格の玉
軸受を用いることによって、駆動ピニオン２０及びその
軸２０ａは貫通孔があるにもかかわらず完全な安定性を
保つ。
【００１６】図３及び４に示した作動又は駆動の変形例
によって、各種の運搬機又は車両用に岩石切削ヘッド２
を適合させることができる。頑丈な平歯車を変更したり
改良したりすることなく、また追加的に必要とされる遊
星歯車の修理を断念することなく、さまざまな回転数や
トルクの多数の作動モータを１〜３段式遊星歯車による
石切り条件に合わせて変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一の高モーメント油圧モータ、例えばラジア
ルピストンモータによって駆動される、本発明による岩
石切削ヘッドの縦断面である。
【図２】石切りドラムの直径と延長アームコンソールが
仮想線で示されている、一体型溶接構造として設けられ
たギヤハウジングの側面図である。
【図３】駆動ピニオンに作用する２個の同じような中モ
ーメント・モータ、例えばウィングセル・モータを備え
た、本発明による岩石切削ヘッドの垂直部分断面図であ
る。
【図４】仮想線で示した電気モータによって置換えるこ
とのできる様な高速油圧モータ、例えばアクシヤル・ピ
ストン型の歯車を有する本発明による岩石切削ヘッドの
もう一つの実施例の垂直部分断面図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年２月５日
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図３】
【図２】
【図４】

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 作動機械の延長アーム又はラグに取り付
    けることのできるハウジングを有し、ハウジング内には
    回転駆動装置に接続され、互いに軸方向に並んだ軸上で
    回転する２個の同じような石切りドラムのための減速歯
    車装置が配置収納され、回転駆動装置に直接又は間接に
    接続された駆動ピニオンがハウジングの後部に配置さ
    れ、ハウジングが延長アームの近くで接続板により終結
    し、反対側に外側支持ハブを設けた前部へと延び、中央
    平歯車に同じように接続された石切りドラムの軸が支持
    ハブ内に配置されている岩石切削ヘッドにおいて、 延長アーム／ラグ（４ａ）が単一軸石切りドラムの間に
    延びている細長い単体の鋼鉄製又は鋳鋼製ギヤハウジン
    グとして設けられ、ドラム内には互いに前後して３個の
    歯付きホイールが設けられ、駆動ピニオン（２０）と駆
    動平歯車（２１ａ）の間のギヤ接続部として、歯付きホ
    イール（２０、２１ａ）よりも直径の大きい中間ホイー
    ル（２２）が設けられ、接続板（５）はハウジング（４
    ａ）に対して幅が大きく、ギヤ部品が、ハウジング内に
    設けられ、蓋（８ａ、１１、１４）によって閉じること
    のできる開口部を通して既知の方法で着脱できることを
    特徴とする岩石切削ヘッド。
  2. 【請求項２】 ハウジングが歯車の歯付きホイール（２
    ０、２１ａ、２２）の幅に応じて互いに間隔をおいて配
    置された２個の側板また側壁と、その縁部を接続する周
    囲壁部（３、４）とによって構成され、周囲壁部は、中
    間ホイール（２２）の円周部によって決められる最小の
    空間でハウジング後部に互いに平行に延び、ハウジング
    前部では先細の形で延び、外側支持ハブ（７）の円周部
    に対応するハウジング前端に接続されていることを特徴
    とする請求項１に記載の岩石切削ヘッド。
  3. 【請求項３】 減速歯車装置の歯付きホイール、ならび
    にこれに対応する軸受、軸受ネック又は支持スタッド
    が、側壁及び後部接続板に設けられ、蓋（８ａ、１１、
    １４）によって閉じることのできるそれぞれ対応する開
    口部を通して単体ハウジング内に挿入でき、また組立て
    ることができることを特徴とする請求項１又は２に記載
    の岩石切削ヘッド。
  4. 【請求項４】 中間ホイール（２２）が、中間ホイール
    本体にあらかじめ組付けられたベアリング手段（１２）
    といっしょに、接続板（５）の開口部を通してハウジン
    グ（１）内に挿入でき、ベアリング手段を支える支持ス
    タッド（１３）が、側板開口部を通って挿入でき、閉鎖
    蓋（１４）によってその中に固定できることを特徴とす
    る請求項３に記載の岩石切削ヘッド。
  5. 【請求項５】 周囲壁部（４）が、主としてハウジング
    後部において両側でハウジングの幅から突出し、補強の
    ため接続板（５）に接続され、駆動ピニオンのレベルで
    ハウジングの外側に接続された作動手段（１０、１９、
    ３１、３２）のための保護カバーとして設けられている
    ことを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の岩石切
    削ヘッド。
  6. 【請求項６】 駆動手段として、２個の同じような中モ
    ーメント油圧モータ（１９）が、ハウジング（１）の対
    向する側から駆動ピニオン（２０）の延長支持スタッド
    に接続されることを特徴とする前記請求項のいずれかに
    記載の岩石切削ヘッド。
  7. 【請求項７】 駆動モータ（３０、３１）がハウジング
    （１）の片側にフランジ取り付けされ、ステップダウン
    遊星歯車（３２）が反対側にフランジ取り付けされ、出
    力部又はその出力遊星キャリアが駆動ピニオン（２０）
    の支持スタッドに接続され、入力部又はその太陽歯車
    （２９）が、駆動ピニオン軸の中央孔を通って延びる接
    続軸（２８）を経由して駆動モータに接続されているこ
    とを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の岩石
    切削ヘッド。
  8. 【請求項８】 石切りドラム（２５）が、それぞれ中央
    孔によって、ハウジング前部に配置された支持ハブ
    （７）から突出している軸（２１）の接続端（２３）に
    取り付けでき、ねじ止め式閉鎖蓋（２６）によって固定
    できることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載の
    岩石切削ヘッド。
JP9341825A 1996-11-06 1997-11-06 岩石切削ヘッド Pending JPH10196284A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19645650.9-24 1996-11-06
DE19645650A DE19645650C1 (de) 1996-11-06 1996-11-06 Gesteinsfräskopf

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JP9341825A Pending JPH10196284A (ja) 1996-11-06 1997-11-06 岩石切削ヘッド

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EP (1) EP0841467B1 (ja)
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DE (2) DE19645650C1 (ja)

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