掘削工具、掘削ビット及びデバイス
【課題】掘削時に発生する掘削ずりを効率良くケーシングパイプの内周側に取り込んで外部へと排出することが可能な掘削工具を提供する
【解決手段】ケーシングトップ１１とケーシングパイプ１５とロッド６０とデバイス４０と掘削ビット２０とを備えた掘削工具１０において、デバイス４０には、その外周面に掘削ずりを排出する排出溝４６が形成され、掘削ビット２０はヘッド部２２とスカート部２３とを有し、このスカート部２３の内周にデバイス４０が挿入可能とされ、ヘッド部２２には、その先端面に開口するとともに径方向外方に向けて延びるフェイス溝２７と、フェイス溝２７の外周端に連なり後端側に向けて延びる連絡溝２８と、連絡溝２８からスカート部２３の内周側に開口してデバイス４０の排出溝４６へと連通する取込孔２９とが形成され、連絡溝２８の後端には、ケーシングトップ１１よりも径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁３５が形成されている。
【解決手段】ケーシングトップ１１とケーシングパイプ１５とロッド６０とデバイス４０と掘削ビット２０とを備えた掘削工具１０において、デバイス４０には、その外周面に掘削ずりを排出する排出溝４６が形成され、掘削ビット２０はヘッド部２２とスカート部２３とを有し、このスカート部２３の内周にデバイス４０が挿入可能とされ、ヘッド部２２には、その先端面に開口するとともに径方向外方に向けて延びるフェイス溝２７と、フェイス溝２７の外周端に連なり後端側に向けて延びる連絡溝２８と、連絡溝２８からスカート部２３の内周側に開口してデバイス４０の排出溝４６へと連通する取込孔２９とが形成され、連絡溝２８の後端には、ケーシングトップ１１よりも径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁３５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤等に掘削孔を形成するとともに、掘削孔にケーシングパイプを建て込む、いわゆる二重管ビット式の掘削工具及びこれに用いられる掘削ビット、デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、岩盤等に掘削孔を形成する際には、円筒状のケーシングパイプ内に挿入されたロッドの先端に掘削ビットを装着した二重管ビット式の掘削工具が多用されており、前記ロッドを介して掘削ビットに回転、推力及び打撃力を与えて掘削を行い、こうして掘削された削孔にケーシングパイプを建て込んで削孔の崩落を防ぐようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
詳述すると、軸線方向に推力と打撃力が伝達されるケーシングトップと、このケーシングトップの後端側に接続されるケーシングパイプと、このケーシングパイプの内部に同芯上に配置されていて、軸線方向に推力と打撃力が伝達されるとともに回転力が伝達されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられたデバイスと、該デバイスの先端に該デバイスに対する回転が拘束されて装着される掘削ビットとを備えており、ロッドによって回転、推力及び打撃をデバイスに与えることで、掘削ビットによって掘削孔を形成するとともに、この掘削孔にケーシングパイプを建て込んでいくものである。
【０００４】
このような掘削工具においては、掘削時に発生する掘削ずりを掘削孔の外部へと排出する必要がある。例えば、特許文献１には、掘削ビットの先端面の中心近傍に掘削ずりの取込孔を開口させ、この取込孔を通じて掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込んで排出するものが開示されている。また、特許文献２には、掘削ビットの先端面に径方向外方に向けて延びるフェイス溝を形成するとともに、掘削ビットの外周面に前記フェイス溝の外周端に連なり、軸線方向後端側に延びる溝部を形成し、この溝部とケーシングトップとの隙間からケーシングパイプの内周側に掘削ずりを取り込んで掘削孔の外部へと排出するものが開示されている。
【特許文献１】特許第３７２６１７９号公報
【特許文献２】特許第３９０３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された掘削工具においては、掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込む取込孔が掘削ビットの先端面の中心近傍に開口させられているので、掘削工具の回転による遠心力によって径方向外方へと移動する掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込むことができず、掘削ずりの排出を効率的に行うことができないといった問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示された掘削工具においては、掘削ビットの先端面に径方向外方へ向けて延びるフェイス溝が形成されるとともに掘削ビットの外周面に溝部が形成されているので、掘削工具の回転による遠心力によって径方向外方へと移動する掘削ずりをフェイス溝から外周面の溝部を通じて、ケーシングトップの内周側に取り込むことが可能となる。しかしながら、掘削ずりの一部が掘削孔の内周面とケーシングトップおよびケーシングパイプの間に入り込んでしまうおそれがあった。これにより、掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングトップ及びケーシングパイプの損傷が発生し、ケーシングパイプを建て込むことができなくなってしまうおそれがあった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、掘削時に発生する掘削ずりを効率良くケーシングパイプの内周側に取り込んで外部へと排出することが可能な掘削工具及びこの掘削工具に用いられる掘削ビット、デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の掘削工具は、ケーシングパイプの先端に配置される掘削ビットと、前記ケーシングパイプと前記掘削ビットの内部に同芯上に配置されていて、掘削装置から打撃力と推力と回転を受けるデバイスと、を備えた掘削工具において、前記デバイスには、その外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて形成されるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔が設けられており、前記掘削ビットは、前記デバイスから回転と推力と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口して前記デバイスの前記排出溝へと連通する取込孔と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の掘削工具においては、掘削ビットの先端面に径方向外方へと延びるフェイス溝が形成されているので、掘削時に発生する掘削ずりは、掘削工具の回転による遠心力及び流体吐出孔から吐出される流体の流れによってフェイス溝を通じて掘削ビットの外周側へと移動する。掘削ずりは、フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝及び取込孔を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ、排出溝より後方のケーシングパイプ内部を通じて掘削孔の外部へと排出される。このようにして、掘削時に発生する掘削ずりを、効率良く掘削孔の外部へと排出することが可能となる。
【００１０】
ここで、前記連絡溝の後端に、径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁を形成してもよい。
この場合、連絡溝と掘削孔との間の隙間を通過する掘削ずりがケーシングパイプの外周面と掘削孔の内周面との間に入り込むことが防止されることになり、掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングパイプの損傷を確実に防止することができる。これにより、掘削孔へのケーシングパイプの建て込みを確実に行うことができる。
【００１１】
また、前記デバイスに、前記流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔を設けてもよい。
この場合、流体噴出孔から噴出される流体の流れによって、掘削ずりが、連絡溝及び取込孔を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ易くなり、掘削ずりの排出をさらに促進させることができる。
【００１２】
さらに、前記流体噴出孔を、前記掘削ビットの前記スカート部の内周に位置するようにしてもよい。
この場合、径方向外側に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が、掘削ビットの先端面の近傍に設けられることになり、この流体噴出孔から噴出される流体の流れによって掘削ずりを効率良く取り込むことが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の掘削ビットは、前述の掘削工具に用いられる掘削ビットであって、 前記デバイスから回転と推力と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口する取込孔と、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のデバイスは、前述の掘削工具に用いられるデバイスであって、先端に、掘削ビットのスカート部に装入される装入部が形成され、外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて設けられるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔と、この流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられており、 該流体噴出孔が、前記装入部に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成とされた本発明の掘削ビット及びデバイスを用いることにより、前述した本発明の掘削工具を構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、掘削時に発生する掘削ずりを効率良くケーシングパイプの内周側に取り込んで外部へと排出することが可能な掘削工具及びこの掘削工具に用いられる掘削ビット、デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態である掘削工具について添付した図面を参照して説明する。
この掘削工具１０は、図１に示すように、中心軸Ｏに沿って延びる概略多段円柱状をなすデバイス４０と、このデバイス４０の先端側（図１において左側）に装着された掘削ビット２０と、デバイス４０の後端側に挿入されたロッド６０と、掘削ビット２０及びデバイス４０の外周側に嵌合されたケーシングトップ１１と、ケーシングトップ１１の後端側に連設されたケーシングパイプ１５と、を備えている。
【００１８】
ケーシングトップ１１は、図１及び図４に示すように概略多段円筒状をなしており、掘削ビット２０及びデバイス４０の外周側に嵌合される構成とされ、デバイス４０から打撃を受けて推進力が与えられるものである。ケーシングトップ１１の先端部には、径方向外方へと凹んで環状に延びる係止凹部１２が形成されている。また、ケーシングトップ１１の後端側部分は、外径及び内径が一段小さくされた接続部１３が設けられており、この接続部１３にケーシングパイプ１５が接続される。
【００１９】
ケーシングパイプ１５は、円筒状をなし、その外径がケーシングトップ１１の先端部の外径と略同一あるいは小さくされ、内径がケーシングトップ１１の接続部１３の外径と略同一とされている。なお、このケーシングパイプ１５は、ケーシングトップ１１の接続部１３に嵌合された状態で、先端部がケーシングトップ１１に溶接されている。
【００２０】
掘削ビット２０は、図１から図３に示すように、超硬合金等の硬質材料で構成されたチップ２１が複数植設され、概略円柱状をなすヘッド部２２と、このヘッド部２２の後端側に連なり中心軸Ｏに沿って延びるスカート部２３とを備えている。この掘削ビット２０には、その後端側に開口して後述するデバイス４０が装入される装着孔部２４が設けられている。
ヘッド部２２は、中心軸Ｏに対して直交する方向に延在する平面部２５と、この平面部２５の外周端に連なり、径方向外方に向かうにしたがい漸次後端側へと後退するテーパ面部２６と、を備えている。この平面部２５及びテーパ面部２６にそれぞれ複数のチップ２１が植設されている。
【００２１】
平面部２５には、先端側に開口するとともに中心軸Ｏの近傍から径方向外方に向けて延びるフェイス溝２７が形成されている。なお、本実施形態では、図２及び図４に示すように、３つのフェイス溝２７が周方向に１２０°間隔に設けられている。
【００２２】
また、ヘッド部２２の外周面には、外周側に向けて開口するとともに中心軸Ｏと平行に延びる連絡溝２８が形成されている。この連絡溝２８は、テーパ面部２６の部分を切り欠いて形成されており、フェイス溝２７の外周端に連設されている。本実施形態では、３つのフェイス溝２７の外周端にそれぞれ連なるように３つの連絡溝２８が周方向に１２０°間隔に設けられている。この連絡溝２８の後端側には、図１に示すように、ケーシングトップ１１の外径よりも大きく径方向外方に向けて張り出した遮蔽壁３５が画成されている。
【００２３】
この連絡溝２８の後端部分には、図１に示すように、後端側に向かうにしたがい漸次径方向内方へと向かうように中心軸Ｏに対して傾斜する方向に延在する取込孔２９が開口されている。なお、本実施形態では、取込孔２９は、延在方向に直交する断面が概略長円形状をなしている。また、ヘッド部２２には、装着孔部２４の底面に開口するとともに中心軸Ｏに沿って延びる止まり孔３０と、この止まり孔３０に連通するとともにフェイス溝２７の内周端に開口する流体吐出孔３１と、が形成されている。
【００２４】
スカート部２３は、概略円筒状をなしており、その外径はヘッド部２２よりも一段小径とされ、前述のケーシングトップ１１の係止凹部１２が形成された部分の内径と略同一に設定されている。このスカート部２３の外周面には環状凹部３２が形成されており、この環状凹部３２に、弾性変形によって拡縮径可能な止め輪３３が嵌め込まれている。また、スカート部２３の後端には、装着孔部２４の内周側へと突出した係合凸部３４が形成されている。この係合凸部３４は、前述の取込孔２９の後端側部分とは異なる位置に部分的に形成されている。
【００２５】
次に、デバイス４０について説明する。デバイス４０は、図１、図７及び図８に示すように、中心軸Ｏに沿って延びる概略多段円柱状をなしており、前述した掘削ビット２０の装着孔部２４に嵌入される装着軸部４１と、この装着軸部４１の後端側に連なるとともに装着軸部４１と同等または一段大径とされた本体部４２と、本体部４２の後端側に連なるとともに本体部４２よりも一段大径とされた大径部４３と、大径部４３の後端側に連なるとともに大径部４３よりも小径のとされた小径部４４と、を有している。
【００２６】
装着軸部４１には、径方向外方に向けて突出する係合部４５が設けられている。本実施形態では、図８に示すように、３つの係合部４５が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。この係合部４５は、前述の掘削ビット２０の装着孔部２４に設けられた係合凸部３４と互いに係合可能な構成とされている。つまり、装着軸部４１は、係合部４５が形成されていない部分の外径が、装着孔部２４の係合凸部３４が形成された部分の内径より小径とされており、係合部４５が形成された部分の外径が、装着孔部２４の係合凸部３４より大きく、係合凸部３４が形成されていない部分の内径より小径とされているのである。また、係合部４５の中心軸Ｏ方向長さは、装着孔部２４の底面から係合凸部３４の先端面までの中心軸Ｏ方向長さよりも短く設定されている。
【００２７】
本体部４２は、図１に示すように、その外径が、掘削ビット２０の装着孔部２４の係合凸部３４が形成された部分の内径よりも大きく、前述のケーシングトップ１１の接続部１３の内径と略同一に設定されている。この本体部４２と装着軸部４１との間に位置する段差部が掘削ビット２０の係合凸部３４の後端部分に当接する構成とされている。つまり、掘削ビット２０の係合凸部３４は、その先端側が装着軸部４１に設けられた係合部４５に係合し、後端側が本体部４２と装着軸部４１との間に位置する段差部に係合することになり、デバイス４０と掘削ビット２０とが中心軸Ｏ方向に摺動可能な構成とされている。
【００２８】
大径部４３は、図１に示すように、その外径が、ケーシングトップ１１の接続部１３の内径よりも大きく、ケーシングトップ１１の後端側に連設されるケーシングパイプ１５の内径よりも僅かに小さくなるように設定されている。この大径部４３と本体部４２との間に位置する段差部がケーシングトップ１１の後端に当接し、ロッド６０からの打撃と推力をケーシングトップ１１へと伝達することが可能な構成とされている。
【００２９】
そして、このデバイス４０には、その外周面に、中心軸Ｏに平行に延びるとともに装着軸部４１の先端面から大径部４３の後端面にまで達する排出溝４６が形成されている。本実施形態では、図８に示すように、３つの排出溝４６が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。
【００３０】
また、このデバイス４０には、図１に示すように、小径部４４の後端面に開口して中心軸Ｏに沿って延びて装着軸部４１の後端にまで達する挿入孔部４７が形成されている。この挿入孔部４７の内周面には雌ネジが形成されている。また、挿入孔部４７の開口端近傍には、挿入孔部４７に挿入されるロッド６０を係止する係止ピン１８を嵌入するためのピン孔４８が配設されている。
この挿入孔部４７の先端側には、図１に示すように、中心軸Ｏに沿ってデバイス４０の先端面に開口する流体供給孔４９が連設されている。また、装着軸部４１には、流体供給孔４９から径方向外方に向かうにしたがい漸次後端側へと向かうように延びてそれぞれの排出溝４６の溝底に開口する流体噴出孔５０が設けられている。本実施形態では、図８に示すように、３つの流体噴出孔５０が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。
【００３１】
ロッド６０は、図１に示すように、先端側が一段小径とされるとともにデバイス４０の挿入孔部４７に挿入可能な構成とされた挿入軸部６１と、後端側に向かうにしたがい漸次外径が大きくなる肩部６２と、この肩部６２の後端側に連なり断面正六角形をなすロッド本体６３と、を備えている。挿入軸部６１の外周面には雄ネジが形成されている。また、ロッド６０には、中心軸Ｏに沿って延びて先端面に開口に開口する流体孔６４が形成されている。
【００３２】
このロッド６０の挿入軸部６１が、デバイス４０の挿入孔部４７に挿入されて係止ピン１８によって係止される。このとき、ロッド６０の先端面が挿入孔部４７の底面に密着させられ、流体孔６４と流体供給孔４９とが連通されることになる。
【００３３】
また、デバイス４０の先端に形成された装着軸部４１が掘削ビット２０の装着孔部２４へと嵌入され、係合凸部３４と係合部４５とが互いに係止するようにしてデバイス４０と掘削ビット２０が、中心軸Ｏ方向に僅かに摺動可能な状態で接続される。このとき、図２及び図３に示すように、掘削ビット２０に形成された連絡溝２８及び取込孔２９とデバイス４０に設けられた排出溝４６の周方向位置が互いに一致するように、デバイス４０と掘削ビット２０との周方向の相対位置が決定されている。また、装着軸部４１の先端面が装着孔部２４の底面に密着させられ、流体供給孔４９と止まり孔３０とが連通されることになる。
【００３４】
また、ケーシングトップ１１の先端部分が掘削ビット２０のスカート部２３に外嵌され、ケーシングトップ１１の係止凹部１２に、スカート部２３の環状凹部３２に収容された止め輪３３が係合し、ケーシングトップ１１が掘削ビット２０に対して中心軸Ｏ方向に僅かに摺動可能な状態で接続されている。
このようにして、本実施形態である掘削工具１０が構成される。
【００３５】
この掘削工具１０は、掘削機械（図示なし）に備えられた打撃装置及び回転駆動装置によって駆動され、掘削工具１０に回転力、打撃力及び推力が伝達され、掘削工具１０の先端に形成された掘削ビット２０によって岩盤等の被掘削物を破壊して掘削孔を形成するとともに、この掘削孔の内部にケーシングパイプ１５を建て込んでいくものである。このとき、前記掘削機械から、ロッド６０の流体孔６４及びデバイス４０の流体供給孔４９を通じてエア等の流体が掘削工具１０の先端側へと供給される。
【００３６】
本実施形態である掘削工具１０においては、掘削ビット２０のヘッド部２２の先端面に径方向外方へと延びるフェイス溝２７が形成されているので、掘削時に発生する掘削ずりは、掘削工具１０の回転による遠心力及び流体供給孔４９に止まり孔３０を介して連通した流体吐出孔３１から吐出されるエア等の流体の流れにより、フェイス溝２７を通じてヘッド部２２の外周側へと移動する。
【００３７】
ここで、デバイス４０には径方向外側に向かうにしたがい漸次中心軸Ｏ方向後端側へと向かって排出溝４６へと開口する流体噴出孔５０が設けられているので、この流体噴出孔５０から噴出される流体の流れによって掘削ずりが、フェイス溝２７の外周端に連なり後端側に向けて延びる連絡溝２８及びこの連絡溝２８の後端部に形成された取込孔２９を介して、デバイス４０の外周面に形成された排出溝４６へと取り込まれるとともに後端側へと排出される。また、掘削ずりが、連絡溝２８及び取込孔２９を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ易くなり、掘削ずりの排出をさらに促進させることができる。
【００３８】
ヘッド部２２の外周面に形成された連絡溝２８の後端には、ケーシングトップ１１よりも径方向外方まで大きく張り出した遮蔽壁３５が形成されているので、連絡溝２８と掘削孔の内周面との間の隙間を通過する掘削ずりがケーシングトップ１１の外周面と掘削孔の内周面との間に入り込むことがこの遮蔽壁３５によって防止され、掘削時の掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングトップ１１及びケーシングパイプ１５の損傷を確実に防止することができる。これにより、掘削孔へのケーシングパイプ１５の建て込みを確実に行うことができる。
【００３９】
また、デバイス４０の装着軸部４１に流体噴出孔５０が形成されており、この装着軸部４１が掘削ビット２０のスカート部２３の内周側に位置させられているので、流体噴出孔５０が、掘削ビット２０のヘッド部２２近傍に配設されることになり、この流体噴出孔５０から噴出されるエア等の流体の流れによって、掘削ずりを、効率良くデバイス４０の排出溝４６に取り込むことが可能となる。よって、掘削ずりをさらに効率良く掘削孔の外部へと排出できる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態である掘削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である
例えば、排出溝、フェイス溝、連絡溝及び取込孔を３つ周方向に等間隔に設けたものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら排出溝、フェイス溝、連絡溝及び取込孔の数や配置は、掘削する掘削孔の大きさ等を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００４１】
また、掘削ビットとケーシングトップとの係止構造は、本実施形態に限定されることはなく、適宜変更することができる。例えば、図９に示す掘削工具１１０のように、ケーシングトップ１１１と掘削ビット１２０とをネジ１７１で連結してもよい。
【００４２】
また、掘削ビット、デバイスの形状は本実施形態に限定されることはなく、掘削時の状況等に併せて適宜変更しても良い。
また、ロッドの後端側が断面正六角形をなすものとして説明したが、これに限定されることはなく、六角形以外の多角柱状又は円柱状をなしていてもよい。
さらに、ロッドを有する掘削工具に限定されることはなく、例えば図１０に示す掘削工具２１０ように、デバイス２４０がダウンザホールドリル２７２に装着される構成とされていてもよい。
【００４３】
また、デバイスがケーシングトップに打撃力を伝達するものとして説明したが、例えば図１１に示す掘削工具３１０のように、ケーシングトップ３１１及びケーシングパイプ３１５に打撃が伝達されない構成とされていてもよい。
さらに、ケーシングトップを備えたものとして説明したが、例えば図１２に示す掘削工具４１０のように、ケーシングトップを有していない構成であってもよい。また、掘削ビット４２０のスカート部４２３の外径をヘッド部４２２の外径と同一に設定してもよい。
【００４４】
また、例えば図１３に示す掘削工具５１０のように、ケーシングトップ５１１と掘削ビット５２０とが係合せず、ケーシングトップ５１１と掘削ビット５２０との間に空間が形成されていてもよい。
さらに、例えば図１４に示す掘削工具６１０のように、掘削ビット６２０のスカート部６２３の後端面とデバイス６４０との間に空間を形成し、掘削ビット６２０はデバイス６４０の先端部分からのみ打撃を受けるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図２】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図１に示す掘削工具の掘削ビット、デバイス及びケーシングトップの分解斜視図である。
【図５】図４に示す掘削ビットの側面図である。
【図６】図５におけるＺ方向矢視図である。
【図７】図４に示すデバイスの側面図である。
【図８】図７におけるＸ方向矢視図である。
【図９】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 掘削工具
１１、１１１、２１１、３１１、５１１、６１１ ケーシングトップ
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５ ケーシングパイプ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 掘削ビット
２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３ スカート部
２７、１２７、２２７、３２７、４２７、５２７、６２７ フェイス溝
２８、１２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８ 連絡溝
２９、１２９、２２９、３２９、４２９、５２９、６２９ 取込孔
３１、１３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１ 流体吐出孔
３５、１３５、２３５、３３５、４３５、５３５、６３５ 遮蔽壁
４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０ デバイス
４１、１４１、２４１、３４１、４４１、５４１、６４１ 装着軸部（装入部）
４６、１４６、２４６、３４６、４４６、５４６、６４６ 排出溝
４９、１４９、２４９、３４９、４４９、５４９、６４９ 流体供給孔
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 流体噴出孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩盤等に掘削孔を形成するとともに、掘削孔にケーシングパイプを建て込む、いわゆる二重管ビット式の掘削工具及びこれに用いられる掘削ビット、デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、岩盤等に掘削孔を形成する際には、円筒状のケーシングパイプ内に挿入されたロッドの先端に掘削ビットを装着した二重管ビット式の掘削工具が多用されており、前記ロッドを介して掘削ビットに回転、推力及び打撃力を与えて掘削を行い、こうして掘削された削孔にケーシングパイプを建て込んで削孔の崩落を防ぐようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
詳述すると、軸線方向に推力と打撃力が伝達されるケーシングトップと、このケーシングトップの後端側に接続されるケーシングパイプと、このケーシングパイプの内部に同芯上に配置されていて、軸線方向に推力と打撃力が伝達されるとともに回転力が伝達されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられたデバイスと、該デバイスの先端に該デバイスに対する回転が拘束されて装着される掘削ビットとを備えており、ロッドによって回転、推力及び打撃をデバイスに与えることで、掘削ビットによって掘削孔を形成するとともに、この掘削孔にケーシングパイプを建て込んでいくものである。
【０００４】
このような掘削工具においては、掘削時に発生する掘削ずりを掘削孔の外部へと排出する必要がある。例えば、特許文献１には、掘削ビットの先端面の中心近傍に掘削ずりの取込孔を開口させ、この取込孔を通じて掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込んで排出するものが開示されている。また、特許文献２には、掘削ビットの先端面に径方向外方に向けて延びるフェイス溝を形成するとともに、掘削ビットの外周面に前記フェイス溝の外周端に連なり、軸線方向後端側に延びる溝部を形成し、この溝部とケーシングトップとの隙間からケーシングパイプの内周側に掘削ずりを取り込んで掘削孔の外部へと排出するものが開示されている。
【特許文献１】特許第３７２６１７９号公報
【特許文献２】特許第３９０３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された掘削工具においては、掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込む取込孔が掘削ビットの先端面の中心近傍に開口させられているので、掘削工具の回転による遠心力によって径方向外方へと移動する掘削ずりをケーシングパイプの内周側に取り込むことができず、掘削ずりの排出を効率的に行うことができないといった問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に開示された掘削工具においては、掘削ビットの先端面に径方向外方へ向けて延びるフェイス溝が形成されるとともに掘削ビットの外周面に溝部が形成されているので、掘削工具の回転による遠心力によって径方向外方へと移動する掘削ずりをフェイス溝から外周面の溝部を通じて、ケーシングトップの内周側に取り込むことが可能となる。しかしながら、掘削ずりの一部が掘削孔の内周面とケーシングトップおよびケーシングパイプの間に入り込んでしまうおそれがあった。これにより、掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングトップ及びケーシングパイプの損傷が発生し、ケーシングパイプを建て込むことができなくなってしまうおそれがあった。
【０００７】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、掘削時に発生する掘削ずりを効率良くケーシングパイプの内周側に取り込んで外部へと排出することが可能な掘削工具及びこの掘削工具に用いられる掘削ビット、デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の掘削工具は、ケーシングパイプの先端に配置される掘削ビットと、前記ケーシングパイプと前記掘削ビットの内部に同芯上に配置されていて、掘削装置から打撃力と推力と回転を受けるデバイスと、を備えた掘削工具において、前記デバイスには、その外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて形成されるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔が設けられており、前記掘削ビットは、前記デバイスから回転と推力と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口して前記デバイスの前記排出溝へと連通する取込孔と、を備えていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の掘削工具においては、掘削ビットの先端面に径方向外方へと延びるフェイス溝が形成されているので、掘削時に発生する掘削ずりは、掘削工具の回転による遠心力及び流体吐出孔から吐出される流体の流れによってフェイス溝を通じて掘削ビットの外周側へと移動する。掘削ずりは、フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝及び取込孔を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ、排出溝より後方のケーシングパイプ内部を通じて掘削孔の外部へと排出される。このようにして、掘削時に発生する掘削ずりを、効率良く掘削孔の外部へと排出することが可能となる。
【００１０】
ここで、前記連絡溝の後端に、径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁を形成してもよい。
この場合、連絡溝と掘削孔との間の隙間を通過する掘削ずりがケーシングパイプの外周面と掘削孔の内周面との間に入り込むことが防止されることになり、掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングパイプの損傷を確実に防止することができる。これにより、掘削孔へのケーシングパイプの建て込みを確実に行うことができる。
【００１１】
また、前記デバイスに、前記流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔を設けてもよい。
この場合、流体噴出孔から噴出される流体の流れによって、掘削ずりが、連絡溝及び取込孔を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ易くなり、掘削ずりの排出をさらに促進させることができる。
【００１２】
さらに、前記流体噴出孔を、前記掘削ビットの前記スカート部の内周に位置するようにしてもよい。
この場合、径方向外側に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が、掘削ビットの先端面の近傍に設けられることになり、この流体噴出孔から噴出される流体の流れによって掘削ずりを効率良く取り込むことが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明の掘削ビットは、前述の掘削工具に用いられる掘削ビットであって、 前記デバイスから回転と推力と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口する取込孔と、を備えていることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明のデバイスは、前述の掘削工具に用いられるデバイスであって、先端に、掘削ビットのスカート部に装入される装入部が形成され、外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて設けられるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔と、この流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられており、 該流体噴出孔が、前記装入部に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成とされた本発明の掘削ビット及びデバイスを用いることにより、前述した本発明の掘削工具を構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、掘削時に発生する掘削ずりを効率良くケーシングパイプの内周側に取り込んで外部へと排出することが可能な掘削工具及びこの掘削工具に用いられる掘削ビット、デバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態である掘削工具について添付した図面を参照して説明する。
この掘削工具１０は、図１に示すように、中心軸Ｏに沿って延びる概略多段円柱状をなすデバイス４０と、このデバイス４０の先端側（図１において左側）に装着された掘削ビット２０と、デバイス４０の後端側に挿入されたロッド６０と、掘削ビット２０及びデバイス４０の外周側に嵌合されたケーシングトップ１１と、ケーシングトップ１１の後端側に連設されたケーシングパイプ１５と、を備えている。
【００１８】
ケーシングトップ１１は、図１及び図４に示すように概略多段円筒状をなしており、掘削ビット２０及びデバイス４０の外周側に嵌合される構成とされ、デバイス４０から打撃を受けて推進力が与えられるものである。ケーシングトップ１１の先端部には、径方向外方へと凹んで環状に延びる係止凹部１２が形成されている。また、ケーシングトップ１１の後端側部分は、外径及び内径が一段小さくされた接続部１３が設けられており、この接続部１３にケーシングパイプ１５が接続される。
【００１９】
ケーシングパイプ１５は、円筒状をなし、その外径がケーシングトップ１１の先端部の外径と略同一あるいは小さくされ、内径がケーシングトップ１１の接続部１３の外径と略同一とされている。なお、このケーシングパイプ１５は、ケーシングトップ１１の接続部１３に嵌合された状態で、先端部がケーシングトップ１１に溶接されている。
【００２０】
掘削ビット２０は、図１から図３に示すように、超硬合金等の硬質材料で構成されたチップ２１が複数植設され、概略円柱状をなすヘッド部２２と、このヘッド部２２の後端側に連なり中心軸Ｏに沿って延びるスカート部２３とを備えている。この掘削ビット２０には、その後端側に開口して後述するデバイス４０が装入される装着孔部２４が設けられている。
ヘッド部２２は、中心軸Ｏに対して直交する方向に延在する平面部２５と、この平面部２５の外周端に連なり、径方向外方に向かうにしたがい漸次後端側へと後退するテーパ面部２６と、を備えている。この平面部２５及びテーパ面部２６にそれぞれ複数のチップ２１が植設されている。
【００２１】
平面部２５には、先端側に開口するとともに中心軸Ｏの近傍から径方向外方に向けて延びるフェイス溝２７が形成されている。なお、本実施形態では、図２及び図４に示すように、３つのフェイス溝２７が周方向に１２０°間隔に設けられている。
【００２２】
また、ヘッド部２２の外周面には、外周側に向けて開口するとともに中心軸Ｏと平行に延びる連絡溝２８が形成されている。この連絡溝２８は、テーパ面部２６の部分を切り欠いて形成されており、フェイス溝２７の外周端に連設されている。本実施形態では、３つのフェイス溝２７の外周端にそれぞれ連なるように３つの連絡溝２８が周方向に１２０°間隔に設けられている。この連絡溝２８の後端側には、図１に示すように、ケーシングトップ１１の外径よりも大きく径方向外方に向けて張り出した遮蔽壁３５が画成されている。
【００２３】
この連絡溝２８の後端部分には、図１に示すように、後端側に向かうにしたがい漸次径方向内方へと向かうように中心軸Ｏに対して傾斜する方向に延在する取込孔２９が開口されている。なお、本実施形態では、取込孔２９は、延在方向に直交する断面が概略長円形状をなしている。また、ヘッド部２２には、装着孔部２４の底面に開口するとともに中心軸Ｏに沿って延びる止まり孔３０と、この止まり孔３０に連通するとともにフェイス溝２７の内周端に開口する流体吐出孔３１と、が形成されている。
【００２４】
スカート部２３は、概略円筒状をなしており、その外径はヘッド部２２よりも一段小径とされ、前述のケーシングトップ１１の係止凹部１２が形成された部分の内径と略同一に設定されている。このスカート部２３の外周面には環状凹部３２が形成されており、この環状凹部３２に、弾性変形によって拡縮径可能な止め輪３３が嵌め込まれている。また、スカート部２３の後端には、装着孔部２４の内周側へと突出した係合凸部３４が形成されている。この係合凸部３４は、前述の取込孔２９の後端側部分とは異なる位置に部分的に形成されている。
【００２５】
次に、デバイス４０について説明する。デバイス４０は、図１、図７及び図８に示すように、中心軸Ｏに沿って延びる概略多段円柱状をなしており、前述した掘削ビット２０の装着孔部２４に嵌入される装着軸部４１と、この装着軸部４１の後端側に連なるとともに装着軸部４１と同等または一段大径とされた本体部４２と、本体部４２の後端側に連なるとともに本体部４２よりも一段大径とされた大径部４３と、大径部４３の後端側に連なるとともに大径部４３よりも小径のとされた小径部４４と、を有している。
【００２６】
装着軸部４１には、径方向外方に向けて突出する係合部４５が設けられている。本実施形態では、図８に示すように、３つの係合部４５が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。この係合部４５は、前述の掘削ビット２０の装着孔部２４に設けられた係合凸部３４と互いに係合可能な構成とされている。つまり、装着軸部４１は、係合部４５が形成されていない部分の外径が、装着孔部２４の係合凸部３４が形成された部分の内径より小径とされており、係合部４５が形成された部分の外径が、装着孔部２４の係合凸部３４より大きく、係合凸部３４が形成されていない部分の内径より小径とされているのである。また、係合部４５の中心軸Ｏ方向長さは、装着孔部２４の底面から係合凸部３４の先端面までの中心軸Ｏ方向長さよりも短く設定されている。
【００２７】
本体部４２は、図１に示すように、その外径が、掘削ビット２０の装着孔部２４の係合凸部３４が形成された部分の内径よりも大きく、前述のケーシングトップ１１の接続部１３の内径と略同一に設定されている。この本体部４２と装着軸部４１との間に位置する段差部が掘削ビット２０の係合凸部３４の後端部分に当接する構成とされている。つまり、掘削ビット２０の係合凸部３４は、その先端側が装着軸部４１に設けられた係合部４５に係合し、後端側が本体部４２と装着軸部４１との間に位置する段差部に係合することになり、デバイス４０と掘削ビット２０とが中心軸Ｏ方向に摺動可能な構成とされている。
【００２８】
大径部４３は、図１に示すように、その外径が、ケーシングトップ１１の接続部１３の内径よりも大きく、ケーシングトップ１１の後端側に連設されるケーシングパイプ１５の内径よりも僅かに小さくなるように設定されている。この大径部４３と本体部４２との間に位置する段差部がケーシングトップ１１の後端に当接し、ロッド６０からの打撃と推力をケーシングトップ１１へと伝達することが可能な構成とされている。
【００２９】
そして、このデバイス４０には、その外周面に、中心軸Ｏに平行に延びるとともに装着軸部４１の先端面から大径部４３の後端面にまで達する排出溝４６が形成されている。本実施形態では、図８に示すように、３つの排出溝４６が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。
【００３０】
また、このデバイス４０には、図１に示すように、小径部４４の後端面に開口して中心軸Ｏに沿って延びて装着軸部４１の後端にまで達する挿入孔部４７が形成されている。この挿入孔部４７の内周面には雌ネジが形成されている。また、挿入孔部４７の開口端近傍には、挿入孔部４７に挿入されるロッド６０を係止する係止ピン１８を嵌入するためのピン孔４８が配設されている。
この挿入孔部４７の先端側には、図１に示すように、中心軸Ｏに沿ってデバイス４０の先端面に開口する流体供給孔４９が連設されている。また、装着軸部４１には、流体供給孔４９から径方向外方に向かうにしたがい漸次後端側へと向かうように延びてそれぞれの排出溝４６の溝底に開口する流体噴出孔５０が設けられている。本実施形態では、図８に示すように、３つの流体噴出孔５０が中心軸Ｏを中心として１２０°等間隔に配設されている。
【００３１】
ロッド６０は、図１に示すように、先端側が一段小径とされるとともにデバイス４０の挿入孔部４７に挿入可能な構成とされた挿入軸部６１と、後端側に向かうにしたがい漸次外径が大きくなる肩部６２と、この肩部６２の後端側に連なり断面正六角形をなすロッド本体６３と、を備えている。挿入軸部６１の外周面には雄ネジが形成されている。また、ロッド６０には、中心軸Ｏに沿って延びて先端面に開口に開口する流体孔６４が形成されている。
【００３２】
このロッド６０の挿入軸部６１が、デバイス４０の挿入孔部４７に挿入されて係止ピン１８によって係止される。このとき、ロッド６０の先端面が挿入孔部４７の底面に密着させられ、流体孔６４と流体供給孔４９とが連通されることになる。
【００３３】
また、デバイス４０の先端に形成された装着軸部４１が掘削ビット２０の装着孔部２４へと嵌入され、係合凸部３４と係合部４５とが互いに係止するようにしてデバイス４０と掘削ビット２０が、中心軸Ｏ方向に僅かに摺動可能な状態で接続される。このとき、図２及び図３に示すように、掘削ビット２０に形成された連絡溝２８及び取込孔２９とデバイス４０に設けられた排出溝４６の周方向位置が互いに一致するように、デバイス４０と掘削ビット２０との周方向の相対位置が決定されている。また、装着軸部４１の先端面が装着孔部２４の底面に密着させられ、流体供給孔４９と止まり孔３０とが連通されることになる。
【００３４】
また、ケーシングトップ１１の先端部分が掘削ビット２０のスカート部２３に外嵌され、ケーシングトップ１１の係止凹部１２に、スカート部２３の環状凹部３２に収容された止め輪３３が係合し、ケーシングトップ１１が掘削ビット２０に対して中心軸Ｏ方向に僅かに摺動可能な状態で接続されている。
このようにして、本実施形態である掘削工具１０が構成される。
【００３５】
この掘削工具１０は、掘削機械（図示なし）に備えられた打撃装置及び回転駆動装置によって駆動され、掘削工具１０に回転力、打撃力及び推力が伝達され、掘削工具１０の先端に形成された掘削ビット２０によって岩盤等の被掘削物を破壊して掘削孔を形成するとともに、この掘削孔の内部にケーシングパイプ１５を建て込んでいくものである。このとき、前記掘削機械から、ロッド６０の流体孔６４及びデバイス４０の流体供給孔４９を通じてエア等の流体が掘削工具１０の先端側へと供給される。
【００３６】
本実施形態である掘削工具１０においては、掘削ビット２０のヘッド部２２の先端面に径方向外方へと延びるフェイス溝２７が形成されているので、掘削時に発生する掘削ずりは、掘削工具１０の回転による遠心力及び流体供給孔４９に止まり孔３０を介して連通した流体吐出孔３１から吐出されるエア等の流体の流れにより、フェイス溝２７を通じてヘッド部２２の外周側へと移動する。
【００３７】
ここで、デバイス４０には径方向外側に向かうにしたがい漸次中心軸Ｏ方向後端側へと向かって排出溝４６へと開口する流体噴出孔５０が設けられているので、この流体噴出孔５０から噴出される流体の流れによって掘削ずりが、フェイス溝２７の外周端に連なり後端側に向けて延びる連絡溝２８及びこの連絡溝２８の後端部に形成された取込孔２９を介して、デバイス４０の外周面に形成された排出溝４６へと取り込まれるとともに後端側へと排出される。また、掘削ずりが、連絡溝２８及び取込孔２９を介してデバイスの排出溝へと取り込まれ易くなり、掘削ずりの排出をさらに促進させることができる。
【００３８】
ヘッド部２２の外周面に形成された連絡溝２８の後端には、ケーシングトップ１１よりも径方向外方まで大きく張り出した遮蔽壁３５が形成されているので、連絡溝２８と掘削孔の内周面との間の隙間を通過する掘削ずりがケーシングトップ１１の外周面と掘削孔の内周面との間に入り込むことがこの遮蔽壁３５によって防止され、掘削時の掘削抵抗の増加や掘削孔、ケーシングトップ１１及びケーシングパイプ１５の損傷を確実に防止することができる。これにより、掘削孔へのケーシングパイプ１５の建て込みを確実に行うことができる。
【００３９】
また、デバイス４０の装着軸部４１に流体噴出孔５０が形成されており、この装着軸部４１が掘削ビット２０のスカート部２３の内周側に位置させられているので、流体噴出孔５０が、掘削ビット２０のヘッド部２２近傍に配設されることになり、この流体噴出孔５０から噴出されるエア等の流体の流れによって、掘削ずりを、効率良くデバイス４０の排出溝４６に取り込むことが可能となる。よって、掘削ずりをさらに効率良く掘削孔の外部へと排出できる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態である掘削工具について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である
例えば、排出溝、フェイス溝、連絡溝及び取込孔を３つ周方向に等間隔に設けたものとして説明したが、これに限定されることはなく、これら排出溝、フェイス溝、連絡溝及び取込孔の数や配置は、掘削する掘削孔の大きさ等を考慮して適宜設定することが好ましい。
【００４１】
また、掘削ビットとケーシングトップとの係止構造は、本実施形態に限定されることはなく、適宜変更することができる。例えば、図９に示す掘削工具１１０のように、ケーシングトップ１１１と掘削ビット１２０とをネジ１７１で連結してもよい。
【００４２】
また、掘削ビット、デバイスの形状は本実施形態に限定されることはなく、掘削時の状況等に併せて適宜変更しても良い。
また、ロッドの後端側が断面正六角形をなすものとして説明したが、これに限定されることはなく、六角形以外の多角柱状又は円柱状をなしていてもよい。
さらに、ロッドを有する掘削工具に限定されることはなく、例えば図１０に示す掘削工具２１０ように、デバイス２４０がダウンザホールドリル２７２に装着される構成とされていてもよい。
【００４３】
また、デバイスがケーシングトップに打撃力を伝達するものとして説明したが、例えば図１１に示す掘削工具３１０のように、ケーシングトップ３１１及びケーシングパイプ３１５に打撃が伝達されない構成とされていてもよい。
さらに、ケーシングトップを備えたものとして説明したが、例えば図１２に示す掘削工具４１０のように、ケーシングトップを有していない構成であってもよい。また、掘削ビット４２０のスカート部４２３の外径をヘッド部４２２の外径と同一に設定してもよい。
【００４４】
また、例えば図１３に示す掘削工具５１０のように、ケーシングトップ５１１と掘削ビット５２０とが係合せず、ケーシングトップ５１１と掘削ビット５２０との間に空間が形成されていてもよい。
さらに、例えば図１４に示す掘削工具６１０のように、掘削ビット６２０のスカート部６２３の後端面とデバイス６４０との間に空間を形成し、掘削ビット６２０はデバイス６４０の先端部分からのみ打撃を受けるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図２】図１におけるＸ方向矢視図である。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図４】図１に示す掘削工具の掘削ビット、デバイス及びケーシングトップの分解斜視図である。
【図５】図４に示す掘削ビットの側面図である。
【図６】図５におけるＺ方向矢視図である。
【図７】図４に示すデバイスの側面図である。
【図８】図７におけるＸ方向矢視図である。
【図９】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【図１４】本発明の他の実施形態である掘削工具の側面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０、１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 掘削工具
１１、１１１、２１１、３１１、５１１、６１１ ケーシングトップ
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５、６１５ ケーシングパイプ
２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 掘削ビット
２３、１２３、２２３、３２３、４２３、５２３、６２３ スカート部
２７、１２７、２２７、３２７、４２７、５２７、６２７ フェイス溝
２８、１２８、２２８、３２８、４２８、５２８、６２８ 連絡溝
２９、１２９、２２９、３２９、４２９、５２９、６２９ 取込孔
３１、１３１、２３１、３３１、４３１、５３１、６３１ 流体吐出孔
３５、１３５、２３５、３３５、４３５、５３５、６３５ 遮蔽壁
４０、１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０ デバイス
４１、１４１、２４１、３４１、４４１、５４１、６４１ 装着軸部（装入部）
４６、１４６、２４６、３４６、４４６、５４６、６４６ 排出溝
４９、１４９、２４９、３４９、４４９、５４９、６４９ 流体供給孔
５０、１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 流体噴出孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングパイプの先端に配置される掘削ビットと、前記ケーシングパイプと前記掘削ビットの内部に同芯上に配置されていて、掘削装置から打撃力と推力と回転を受けるデバイスと、を備えた掘削工具において、
前記デバイスには、その外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて形成されるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔が設けられており、
前記掘削ビットは、前記デバイスから回転と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口して前記デバイスの前記排出溝へと連通する取込孔と、を備えていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
前記連絡溝の後端には、径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。
【請求項３】
前記デバイスには、前記流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削工具。
【請求項４】
前記デバイスに設けられた前記流体噴出孔は、前記掘削ビットの前記スカート部の内周側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の掘削工具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の掘削工具に用いられる掘削ビットであって、
前記デバイスから回転と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口する取込孔と、を備えていることを特徴とする掘削ビット。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の掘削工具に用いられるデバイスであって、
先端に、掘削ビットのスカート部に装入される装入部が形成され、
外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて設けられるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔と、この流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられており、
該流体噴出孔が、前記装入部に設けられていることを特徴とするデバイス。
【請求項１】
ケーシングパイプの先端に配置される掘削ビットと、前記ケーシングパイプと前記掘削ビットの内部に同芯上に配置されていて、掘削装置から打撃力と推力と回転を受けるデバイスと、を備えた掘削工具において、
前記デバイスには、その外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて形成されるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔が設けられており、
前記掘削ビットは、前記デバイスから回転と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口して前記デバイスの前記排出溝へと連通する取込孔と、を備えていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
前記連絡溝の後端には、径方向外側に大きく張り出した遮蔽壁が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。
【請求項３】
前記デバイスには、前記流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削工具。
【請求項４】
前記デバイスに設けられた前記流体噴出孔は、前記掘削ビットの前記スカート部の内周側に位置していることを特徴とする請求項３に記載の掘削工具。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の掘削工具に用いられる掘削ビットであって、
前記デバイスから回転と打撃を受けるスカート部と、前記デバイスの前記流体供給孔に連通するとともに前記掘削ビットの先端面に開口する流体吐出孔と、前記掘削ビットの先端面に形成され、径方向外方に向けて延びるフェイス溝と、前記掘削ビットの外周面に形成され、前記フェイス溝の外周端に連なり前記軸線方向後端側に向けて延びる連絡溝と、この連絡溝から前記スカート部の内周側に開口する取込孔と、を備えていることを特徴とする掘削ビット。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の掘削工具に用いられるデバイスであって、
先端に、掘削ビットのスカート部に装入される装入部が形成され、
外周面に掘削時に発生した掘削ずりを排出するための排出溝が前記軸線方向後端側に向けて設けられるとともに、前記軸線に沿って延びる流体供給孔と、この流体供給孔から径方向外方に向かうにしたがい漸次前記軸線方向後端側へと向かって前記排出溝へと開口する流体噴出孔が設けられており、
該流体噴出孔が、前記装入部に設けられていることを特徴とするデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−６８１９０（Ｐ２００９−６８１９０Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３５２５０（Ｐ２００７−２３５２５０）
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１１日（２００７．９．１１）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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