掘削工具
【課題】ネジ穴とネジ軸の中心線の不一致を低減しつつ、掘削ビットや掘削ロッド、カップリングのネジ穴開口部における割損を防止する。
【解決手段】掘削ビット１と掘削ロッド２、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部２２が形成されたネジ軸２１と雌ネジ部１２が形成されたネジ穴１１とを有する掘削工具であって、少なくともネジ軸２１の先端部とネジ穴１１の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部２３、１３が、これらネジ軸２１とネジ穴１１の中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。
【解決手段】掘削ビット１と掘削ロッド２、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部２２が形成されたネジ軸２１と雌ネジ部１２が形成されたネジ穴１１とを有する掘削工具であって、少なくともネジ軸２１の先端部とネジ穴１１の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部２３、１３が、これらネジ軸２１とネジ穴１１の中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削する掘削ビットとこの掘削ビットに掘削装置からの打撃力や回転力を伝える掘削ロッド、またはこの掘削ロッド同士、または掘削ロッドと掘削ロッド同士を連結するカップリングとを接続するための、雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、２には、地盤を掘削するチップが先端に植設された掘削ビットの後端面に、内周に雌ネジ部を有するネジ穴が開口するように形成されるとともに、このネジ穴には、掘削時の回転力や打撃力、推力を掘削工具本体に伝える掘削ロッド先端の、外周に雄ネジ部が形成されたネジ軸が螺着されるものが記載されている。
【０００３】
また、所定の深さを掘削するために、掘削ロッドは、その後端面に掘削工具本体と同様のネジ穴が形成されて次の掘削ロッド先端のネジ軸が螺着されたり、あるいは両端部にネジ軸が形成された掘削ロッドでは、円筒の両内周部がネジ穴とされたカップリングにこれらのネジ軸が螺着されたりして、順次継ぎ足されてゆく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０３／０４２４９３号パンフレット
【特許文献２】特開２００７−１６２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなネジ軸とネジ穴の雌雄ネジ部の螺着によって接続された掘削工具では、特に上述のような衝撃力が与えられると削孔中にネジの緩みが生じ、例えば掘削ビット先端に負荷される外力の方向によっては、掘削ビットと掘削ロッドとの中心軸、すなわち上記ネジ穴の中心線とネジ軸の中心線とが不一致となって、ネジ穴の中心線に対してネジ軸の中心線が大きく傾き、ネジ軸の後端部がネジ穴の開口部に接触するような現象が生じる。そして、このような現象が生じると、この接触部で掘削ロッドの折損や掘削ビットの割損等が早期に発生し、掘削工具としての寿命が著しく損なわれることになる。
【０００６】
ここで、上記特許文献１においては、ネジ軸における雄ネジ部よりも後端部とネジ穴の雌ネジ部よりも開口部側とに、クリアランスを有する円筒部を設けることが提案されている。しかしながら、このような構成の場合、中心軸の不一致を是正する効果は期待できるものの、円筒部の径は雄ネジ部の外径よりも大きくしなければならない一方で、掘削ビット後端側のネジ穴部分における外径は、掘削の際に生成される掘削屑（スライム）を排出するためのスペースを削孔内周との間に確保する観点から、掘削ビット先端部の外径などに対して相応のクリアランスを有するように小さくせざるを得ず、このため上記円筒部において掘削ビットの肉厚が薄肉となることから、割損の発生を確実に防止することは困難となる。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようなネジ穴とネジ軸の中心線の不一致を低減しつつ、掘削ビットや掘削ロッド、カップリングのネジ穴開口部における割損を防止することが可能な掘削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、掘削ビットと掘削ロッド、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具であって、少なくとも上記ネジ軸の先端部と上記ネジ穴の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部がネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部とに形成された掘削工具では、この軸受部によってネジ軸とネジ穴の中心線を一致させることができるのは勿論、該軸受部の径はネジ穴の雌ネジ部の内径よりも小さくなるため、掘削ビットや掘削ロッド、あるいはカップリングの外径との間に大きな肉厚を確保することができる。このため、例えば上述のような掘削ビットにおいて掘削屑の排出スペースの部分に軸受部が形成されていたりしても、該軸受部の外周側に高い強度を与えることができて、掘削ビットがネジ穴から割損したりして破損するような事態を防止することができる。これは、掘削ロッド同士を直接接続する場合やカップリングを介して接続する場合でも同様である。
【００１０】
なお、本発明では、このネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部とに軸受部を形成するのに加えて、ネジ軸の後端部とネジ穴の穴開口部とにも、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部を、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成してもよい。この場合には、ネジ軸がネジ穴の穴底部と開口部との両端で支持されることになるので、例えば特許文献１に記載の掘削工具などに比べて、一層正確にネジ軸とネジ穴の中心線を一致させることができる上、ネジ穴開口部の軸受部における円筒面の長さを短くすることができるため、たとえ中心線が不一致となって傾きが生じることによりネジ軸の後端部がネジ穴の開口部に接触しても、これらが大きく変形して破損するのは防ぐことができる。
【００１１】
ここで、上記軸受部がネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部のみに形成される場合や、ネジ軸後端部とネジ穴開口部にも形成される場合でも、これら互いに摺接して嵌合する円筒面状をなすネジ軸とネジ穴の軸受部同士のクリアランスは、雄ネジ部と雌ネジ部のクリアランスよりも小さくされるのが望ましい。これにより、雌雄ネジ部の緩みによってネジ軸とネジ穴の中心線に傾きが生じようとしても、これら雌雄ネジ部のクリアランス以上にネジ軸とネジ穴の中心線が不一致となることはない。
【００１２】
より具体的に、上記軸受部同士のクリアランスは半径方向において０．１ｍｍ以下とされているのが望ましく、これよりもクリアランスが大きいと、たとえネジ軸の先後端部とネジ穴の穴底部および開口部に軸受部が形成されていていても、雌雄ネジ部の緩みによってネジ軸の中心線がネジ穴中心線に対して大きく傾いてしまい、ネジ軸やネジ穴開口部の破損を確実に防止することができなくなるおそれが生じる。また、逆にこの中心線の傾きに基づけば、これら軸受部のクリアランスは、上記ネジ穴の中心線に対する上記ネジ軸の中心線の傾きが０．２°以下となるような大きさとされているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部によって掘削工具のネジ軸とネジ穴の中心線を一致させた状態に維持して、雌雄ネジ部の緩みによる上記中心線の傾きを抑えることができるとともに、このような軸受部が、少なくともネジ軸先端部とネジ穴穴底部とに形成されて嵌合させられるので、ネジ穴の開口部側における工具の肉厚を確保することができて破損が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態である掘削ビットと掘削ロッドとを接続した掘削工具を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるネジ軸とネジ穴の詳細を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例におけるネジ軸とネジ穴の詳細を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である掘削ビット同士を直接接続した掘削工具を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である掘削ビット同士をカップリングを介して接続した掘削工具を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示す第１の実施形態では、掘削ビット１の後端部（図１において左側部分）に掘削ロッド２の先端部（図１において右側部分）が接続されて掘削工具が構成されている。掘削ビット１は、鋼材等により中心線Ａを中心とした概略有底円筒状をなし、この有底部が先端部とされて概略円筒状の後端部よりも外径が一段拡径するように形成されており、その先端面には超硬合金等の硬質材料よりなるチップが多数植設されている。そして、この先端部に対して一段小径とされる上記後端部の内周部はネジ穴１１とされて、その内周面には中心線Ａを中心とした雌ネジ部１２が形成されている。
【００１６】
一方、掘削ロッド２は、やはり鋼材等により形成されて中心線Ｂを中心とした多段軸状をなしており、本実施形態ではその先端部がネジ軸２１とされて、その外周面には上記雌ネジ部１２と螺合する雄ネジ部２２が中心線Ｂを中心として形成されている。なお、このネジ軸２１よりも後端側の部分は、例えば掘削ビット１の一段拡径するように形成された先端部の外径よりも小径とされて、中心線Ｂを中心とした六角柱状とされていたりする。さらに、この掘削ロッド２の後端部には、該掘削ロッド２に中心線Ｂ回りの回転力と中心線Ｂ方向の打撃力や推力を与える図示されない掘削装置が、必要に応じて後述する第２、第３の実施形態のように他の掘削ロッドが継ぎ足された上で、接続される。
【００１７】
また、掘削ロッド２内には、中心線Ｂに沿って供給孔３が該掘削ロッド２を貫通するように形成されていて、掘削時に生成される掘削屑を排出するためのエア等の流体が上記掘削装置から供給される。一方、掘削ビット１には、上記ネジ穴１１の穴底面の中心線Ａ上に開口するように排出孔４が形成されていて、掘削ロッド２と接続されたときに上記供給孔３に連通するとともに上記先端面に開口して上記流体を噴出するようにされている。さらに、こうして噴出した流体により削孔の孔底から掃き出された掘削屑は後端側に送り出され、掘削ビット１後端部と削孔内周との間のスペースから掘削ロッド２と削孔内周との間を通って該削孔から排出される。
【００１８】
そして、この第１の実施形態では、少なくとも上記ネジ軸２１の雄ネジ部２２よりも先端部と、これに対応する上記ネジ穴１１の雌ネジ部１２よりも穴底部とに、互いに摺接して嵌合する円筒面状の内外周面を有する軸受部２３、１３が、これらネジ軸２１とネジ穴１１の上記中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。すなわち、ネジ軸２１は、ネジ孔１１にねじ込まれるねじ込み方向の最先端部が、外周面が中心線Ｂを中心とした円筒面をなすその軸受部２３とされて、この軸受部２３の後端側に続いて雄ネジ部２２が形成される。一方、ネジ孔１１も、このねじ込み方向の最先端の穴底部が、内周面が中心線Ａを中心とした円筒面をなすその軸受部１３とされて、この軸受部１３の後端側に続いて雌ネジ部１２が形成されている。
【００１９】
さらに、本実施形態では、上記ネジ軸２１の後端部と上記ネジ穴１１の穴開口部とにも、同様に互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部２４、１４が、上記中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。すなわち、本実施形態のネジ軸２１は、上記雄ネジ部２２に続いてその後端側に、やはり外周面が中心線Ｂを中心とした円筒面をなすこの軸受部２４が形成されるとともに、ネジ穴１１は、雌ネジ部１２の後端側に続いて内周面が中心線Ａを中心とした円筒面をなすこの軸受部１４が形成されて、該軸受部１４が掘削ビット１の後端に開口するようにされている。
【００２０】
ここで、このように少なくとも先端部に軸受部２３が形成されたネジ軸２１を、穴底部に軸受部１３が形成されたネジ穴１１にねじ込んでこれら軸受部１３、２３を嵌合させるには、該軸受部１３、２３の嵌合径ｄ１は、雌雄ネジ部１２、２２の最小径、すなわち雌ネジ部１２にあってはそのネジの山の径、雄ネジ部２２にあってはそのネジの谷の径よりも小さくされる。
【００２１】
一方、こうして軸受部１３，２３を嵌合させつつ雌雄ネジ部１２、２２をねじ込みながら、さらにネジ軸２１後端部の軸受部２４をネジ穴１１開口部の軸受部１４に嵌合させるには、これら軸受部１４、２４の嵌合径ｄ２は、雌雄ネジ部１２、２２の最大径、すなわち雌ネジ部１２にあってはそのネジの谷の径、雄ネジ部２２にあってはそのネジの山の径よりも大きくされる。従って、上記嵌合径ｄ１、ｄ２は、ｄ１＜ｄ２となる。
【００２２】
ただし、これら軸受部１３、２３と軸受部１４、２４とは、ネジ軸２１の軸受部２３、２４がネジ穴１１の軸受部１３、１４に嵌り込んで挿入されるのであるから、両者の間にはそれぞ極小さなクリアランスが形成されることになる。これは、雌ネジ部１２に雄ネジ部２２がねじ込まれる雌雄ネジ部１２、２２間でも同様である。そして、これら軸受部１３、２３間および軸受部１４、２４間のクリアランスは、それぞれ雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりも小さくなるようにされており、具体的には上記中心線Ａ、Ｂを一致させた状態における該中心線Ａ、Ｂに対する半径方向において０．１ｍｍ以下とされている。
【００２３】
また、このようにクリアランスがそれぞれ形成されることから、例えば掘削中に発生するネジの緩みにより不完全に固定された掘削ビット１に対してその中心線Ａに対する径方向に掘削ロッド２の後端側を押圧すると、この中心線Ａに対して掘削ロッド２の中心線Ｂが傾くようにして、中心線Ａ、Ｂが不一致となる。ここで、特に本実施形態では上述のように軸受部１３、２３および軸受部１４、２４のクリアランスが雌雄ネジ部１２、２２のクリアランスより小さくされているので、図２に矢線で示すように掘削ロッド２の後端側を下向きに押圧したとすると、軸受部２３の同図２における先端上部Ｐが軸受部１３に接触するか、軸受部２４の同図２における後端下部Ｑが軸受部１４に接触するか、あるいはこれら双方が接触するところまで、ネジ軸２１の中心線Ｂはネジ穴１１の中心線Ａに対して先端側に向かうに従い同図２における上側に傾くことになる。
【００２４】
そして、本実施形態においては、こうして接触したときのネジ穴１１の中心線Ａに対するネジ軸２１の中心線Ｂの傾き（傾斜角）θは、０．２°以下となるようにされている。すなわち、これよりは掘削ロッド２を押圧しても傾きθが大きくならないように、上記クリアランスが設定されている。
【００２５】
なお、ネジ穴１１の穴底面１５とネジ軸２１の先端面２５とは、それぞれ中心線Ａ、Ｂに垂直な平面状に形成されていて、雌雄ネジ部１２、２２を螺着してネジ軸２１をネジ穴１１にねじ込むことにより、これら穴底面１５と先端面２５とが当接して押圧させられた状態で、掘削ビット１と掘削ロッド２とが接続されるとともに、上記供給孔３と排出孔４とが連通させられる。
【００２６】
このように構成された掘削工具においては、掘削ビット１の中心線Ａを中心とした円筒面状の内周面を有するネジ穴１１の穴底部に形成された軸受部１３に、掘削ロッド２の中心線Ｂを中心とした円筒面状の外周面を有するネジ軸２１先端部に形成された軸受部２３が、互いに摺接するようにして嵌合させられて、これらの中心線Ａ、Ｂが一致するように掘削ビット１と掘削ロッド２とが接合される。従って、上記掘削装置から伝えられる回転力により掘削ビット１を正確にその中心線Ａ回りに回転させるとともに、該中心線Ａ方向に与えられる打撃力や推力によって効率的な掘削を行うことができる。
【００２７】
そして、上記掘削工具では、これら軸受部１３、２３が、少なくともネジ穴１１の穴底部とネジ軸２１の先端部とに形成されていて、その嵌合径ｄ１を、例えばネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とに形成された軸受部１４、２４の嵌合径ｄ２よりも、上述のように小さくすることができる。従って、掘削ビット１においては、その軸受部１３から外周面までの肉厚を大きく確保して強度を維持することができ、上述のように掘削屑を排出するスペースのために掘削ビット１先端部から一段縮径された後端部にこの軸受部１３が形成されていても、この軸受部１３から掘削ビット１に割損等の損傷が生じるのを防ぐことができて、これにより工具寿命の延長を図ることができる。
【００２８】
また、これに加えて本実施形態では、ネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とにも軸受部１４、２４が形成されており、穴底部および先端部の軸受部１３、２３と合わせて中心線Ａ、Ｂの両端でネジ穴１１とネジ軸２１とを嵌合させて螺着することができるので、一層正確に中心線Ａ、Ｂを一致させることができる。
【００２９】
しかも、こうして形成された軸受部１４、２４は、例えばネジ穴開口部とネジ軸後端部のみに円筒部が形成された特許文献１に記載の掘削工具に比べ、ネジ穴１１の深さと雌ネジ部１２の長さが同じで、すなわち中心線Ａ方向に等しい嵌合長さを確保しようとした場合には、穴底部に軸受部１３が形成されている分だけ、この開口部の軸受部１４の長さを短くすることができる。従って、たとえこの開口部側における掘削ビット１の外径が掘削屑排出のために小径とされていても、軸受部１４との間で肉厚が薄くなる部分をできるだけ小さくすることができるので、本実施形態によればこのネジ穴１１の開口部側で掘削ビット１が破損するのも防ぐことが可能となる。
【００３０】
なお、これら軸受部１４，２４間のクリアランスや、上記軸受部１３、２３間のクリアランスも、本実施形態のようにネジ穴１１とネジ軸２１の雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりは小さくされるのが望ましい。軸受部１３、２３間や軸受部１４、２４間のクリアランスが雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりも大きいと、該軸受部１３、１４、２３、２４の長さにもよるが、雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスによってネジ穴１１とネジ軸２１の中心線Ａ、Ｂの掘削中に生じるネジの緩みによる不一致や傾きθが決定してしまい、これら中心線Ａ、Ｂを正確に一致させることができなくなるおそれが生じる。
【００３１】
より具体的には、これら軸受部１３、２３間や軸受部１４、２４間のクリアランスは、やはり本実施形態のように半径方向において０．１ｍｍ以下とされているのが望ましく、これにより、中心線Ａ、Ｂが大きく不一致となったり傾きθが大きくなったりするのをより確実に防ぐことができる。また、このように中心線Ａ、Ｂが不一致となって傾きθが生じても、この傾きθが本実施形態のように０．２°以下の極小さな範囲であれば、掘削ビット１の正確な回転や効率的な掘削に支障が生じることはなく、さらにネジ穴１１の開口部側に軸受部１４が形成されていても掘削ビット１が損傷することはない。
【００３２】
なお、本実施形態では、このように掘削ビット１のネジ穴１１の開口部側にも軸受部１４が形成されていて、掘削ロッド２のネジ軸２１後端部における軸受部２４が摺接して嵌合可能とされているが、これらネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とにはこのような嵌合する軸受部１４、２４を設けずに、例えば図３に示す変形例のようにネジ穴１１の雌ネジ部１２がそのまま掘削ビット１の後端に開口するようにされていてもよい。なお、この図３に示す変形例や、後述する第２、第３の実施形態でも、上記第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。
【００３３】
このような変形例の掘削工具においても、掘削ビット１の中心線Ａと掘削ロッド２の中心線Ｂとは、ネジ穴１１穴底部とネジ軸２１先端部の軸受部１３、２３の嵌合によって正確に一致させることができ、かつ該軸受部１３、２３の位置における掘削ビット１の破損も防止することができる。しかも、この変形例では、掘削ビット１のネジ穴１１開口部に薄肉となる部分が生じないため、さらに確実に掘削ビット１の損傷を防ぐことが可能となって、工具寿命の一層の向上を図ることができる。
【００３４】
次に、図４および図５は、第１の実施形態のように掘削ビット１と掘削ロッド２との接続ではなく、掘削ロッド２同士の接続に本発明を適用した掘削工具の第２、第３の実施形態を示すものである。このうち、図４に示す第２の実施形態では、掘削ロッド２同士を直接接続している一方、図５に示す第３の実施形態では、掘削ロッド２同士をカップリング３を介して接続している。ただし、これら第２、第３の実施形態において、掘削ロッド２は、その後端部が異なる構成とされている。
【００３５】
すなわち、第２の実施形態における掘削ロッド２の後端部は、上記六角柱状とされたりしてネジ軸２１よりも僅かに大径とされた部分よりもさらに大径とされて、例えば掘削ビット１の一段縮径された後端部と同じくらいの外径とされており、この掘削ロッド２の後端部に、第１の実施形態の掘削ビット１後端部に形成されたのと同様のネジ穴１１が形成されている。なお、このネジ穴１１の穴底面１５からは、中心線Ｂに沿って供給孔３が延びている。
【００３６】
従って、このような第２の実施形態では、第１の実施形態のように掘削ビット１と接続された掘削ロッド２が、掘削の進行によって所定の深さまで削孔内に挿入されたときに、この掘削ロッド２後端部のネジ穴１１に次の掘削ロッド２先端部のネジ軸２１がねじ込まれて、これら掘削ロッド２同士によって第２の実施形態の掘削工具が構成される。そして、これらのネジ穴１１とネジ軸２１とは第１の実施形態と同様の構成を備えており、従って先端側の掘削ロッド２の後端部における破損を防いで工具寿命を向上させつつ、複数のネジ部で生じる傾きθの累積の結果として起こる穴曲がりを、互いの中心線Ｂ同士を一致させて防止するとともに正確かつ効率的な掘削を促すことが可能となる。
【００３７】
一方、第３の実施形態においては、掘削ロッド２の後端部にも先端部と同様のネジ軸２１が形成されており、ただしこれら掘削ロッド２両端部のネジ軸２１は、その雄ネジ部２２の捩れが同じ向きとなるようにされている。一方、このような掘削ロッド２を接続するカップリング５は、鋼材等から形成されて中心線Ｃを中心とした概略円筒状をなし、その外径は、やはり掘削ロッド２の六角柱状とされた部分よりも大径の、例えば掘削ビット１の後端部と同じくらいとされている。
【００３８】
そして、このカップリング５の内周部には、一対の上記構成のネジ穴１１が、それぞれカップリング５の両端から中央部に向けて軸受部１４、雌ネジ部１２、および軸受部１３の順になるように中心線Ｃを中心として形成されており、このうち軸受部１３はカップリング５の中心線Ｃ方向中央部で互いに連続した単一の円筒面状となるようにされている。なお、これら一対のネジ穴１１同士でも、互いの雌ネジ部１２の捩れの向きは同じとされている。
【００３９】
このような第３の実施形態でも、先端側（掘削ビット１側）の掘削ロッド２が削孔内に挿入されたときには、この掘削ロッド２の後端部の上記ネジ軸２１が一方のネジ穴１１にねじ込まれるようにカップリング５を取り付け、さらにこのカップリング５の後端側を向いた他方のネジ穴１１に、次の掘削ロッド３のネジ軸２１をねじ込むことにより、掘削ロッド２を継ぎ足して一対の掘削ロッド２を連結することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、これら一対の掘削ロッド２のネジ軸２１が互いの先端面２５を当接させるようにねじ込まれて供給孔３同士が連通させられている。そして、これら一対の掘削ロッド２の少なくとも１つとカップリング５とにより、第３の実施形態の掘削工具が構成される。
【００４１】
従って、このような第３の実施形態の掘削工具においても、一対の掘削ロッド２を、互いの中心線Ｂが上記中心線Ｃと一致するようにカップリング５と接続して、中心線Ｂ同士が同軸となるように連結することができ、正確かつ効率的な掘削を促すことができるとともに、各ネジ穴１１の穴底部、すなわち一対のネジ穴１１が形成されたカップリング５内周部の中心線Ｃ方向中央部に軸受部１３が形成されて、掘削ロッド２のネジ軸２１における軸受部２３が嵌合されているので、この部分からのカップリング５の破損を防止することができ、工具寿命の延長を図ることができる。
【００４２】
なお、これら第２、第３の実施形態においても、第１の実施形態の変形例のように、ネジ穴１１の開口部側の軸受部１４や、これに嵌合するネジ軸２１後端部の軸受部２４は設けなくてもよい。また、雌雄ネジ部１２、２２の形状は、図２に示したような丸ネジ形状のもののほか、台形ネジや三角ネジなどであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 掘削ビット
２ 掘削ロッド
５ カップリング
１１ ネジ穴
１２ 雌ネジ部
１３、１４ ネジ穴１１の軸受部
２１ ネジ軸
２２ 雄ネジ部
２３、２４ ネジ軸２１の軸受部
Ａ 掘削ビット１の中心線
Ｂ 掘削ロッド２の中心線
Ｃ カップリング５の中心線
θ 中心線Ａ、Ｂの傾き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を掘削する掘削ビットとこの掘削ビットに掘削装置からの打撃力や回転力を伝える掘削ロッド、またはこの掘削ロッド同士、または掘削ロッドと掘削ロッド同士を連結するカップリングとを接続するための、雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１、２には、地盤を掘削するチップが先端に植設された掘削ビットの後端面に、内周に雌ネジ部を有するネジ穴が開口するように形成されるとともに、このネジ穴には、掘削時の回転力や打撃力、推力を掘削工具本体に伝える掘削ロッド先端の、外周に雄ネジ部が形成されたネジ軸が螺着されるものが記載されている。
【０００３】
また、所定の深さを掘削するために、掘削ロッドは、その後端面に掘削工具本体と同様のネジ穴が形成されて次の掘削ロッド先端のネジ軸が螺着されたり、あるいは両端部にネジ軸が形成された掘削ロッドでは、円筒の両内周部がネジ穴とされたカップリングにこれらのネジ軸が螺着されたりして、順次継ぎ足されてゆく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０３／０４２４９３号パンフレット
【特許文献２】特開２００７−１６２２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようなネジ軸とネジ穴の雌雄ネジ部の螺着によって接続された掘削工具では、特に上述のような衝撃力が与えられると削孔中にネジの緩みが生じ、例えば掘削ビット先端に負荷される外力の方向によっては、掘削ビットと掘削ロッドとの中心軸、すなわち上記ネジ穴の中心線とネジ軸の中心線とが不一致となって、ネジ穴の中心線に対してネジ軸の中心線が大きく傾き、ネジ軸の後端部がネジ穴の開口部に接触するような現象が生じる。そして、このような現象が生じると、この接触部で掘削ロッドの折損や掘削ビットの割損等が早期に発生し、掘削工具としての寿命が著しく損なわれることになる。
【０００６】
ここで、上記特許文献１においては、ネジ軸における雄ネジ部よりも後端部とネジ穴の雌ネジ部よりも開口部側とに、クリアランスを有する円筒部を設けることが提案されている。しかしながら、このような構成の場合、中心軸の不一致を是正する効果は期待できるものの、円筒部の径は雄ネジ部の外径よりも大きくしなければならない一方で、掘削ビット後端側のネジ穴部分における外径は、掘削の際に生成される掘削屑（スライム）を排出するためのスペースを削孔内周との間に確保する観点から、掘削ビット先端部の外径などに対して相応のクリアランスを有するように小さくせざるを得ず、このため上記円筒部において掘削ビットの肉厚が薄肉となることから、割損の発生を確実に防止することは困難となる。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のようなネジ穴とネジ軸の中心線の不一致を低減しつつ、掘削ビットや掘削ロッド、カップリングのネジ穴開口部における割損を防止することが可能な掘削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、掘削ビットと掘削ロッド、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具であって、少なくとも上記ネジ軸の先端部と上記ネジ穴の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成されていることを特徴とする。
【０００９】
このように、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部がネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部とに形成された掘削工具では、この軸受部によってネジ軸とネジ穴の中心線を一致させることができるのは勿論、該軸受部の径はネジ穴の雌ネジ部の内径よりも小さくなるため、掘削ビットや掘削ロッド、あるいはカップリングの外径との間に大きな肉厚を確保することができる。このため、例えば上述のような掘削ビットにおいて掘削屑の排出スペースの部分に軸受部が形成されていたりしても、該軸受部の外周側に高い強度を与えることができて、掘削ビットがネジ穴から割損したりして破損するような事態を防止することができる。これは、掘削ロッド同士を直接接続する場合やカップリングを介して接続する場合でも同様である。
【００１０】
なお、本発明では、このネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部とに軸受部を形成するのに加えて、ネジ軸の後端部とネジ穴の穴開口部とにも、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部を、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成してもよい。この場合には、ネジ軸がネジ穴の穴底部と開口部との両端で支持されることになるので、例えば特許文献１に記載の掘削工具などに比べて、一層正確にネジ軸とネジ穴の中心線を一致させることができる上、ネジ穴開口部の軸受部における円筒面の長さを短くすることができるため、たとえ中心線が不一致となって傾きが生じることによりネジ軸の後端部がネジ穴の開口部に接触しても、これらが大きく変形して破損するのは防ぐことができる。
【００１１】
ここで、上記軸受部がネジ軸の先端部とネジ穴の穴底部のみに形成される場合や、ネジ軸後端部とネジ穴開口部にも形成される場合でも、これら互いに摺接して嵌合する円筒面状をなすネジ軸とネジ穴の軸受部同士のクリアランスは、雄ネジ部と雌ネジ部のクリアランスよりも小さくされるのが望ましい。これにより、雌雄ネジ部の緩みによってネジ軸とネジ穴の中心線に傾きが生じようとしても、これら雌雄ネジ部のクリアランス以上にネジ軸とネジ穴の中心線が不一致となることはない。
【００１２】
より具体的に、上記軸受部同士のクリアランスは半径方向において０．１ｍｍ以下とされているのが望ましく、これよりもクリアランスが大きいと、たとえネジ軸の先後端部とネジ穴の穴底部および開口部に軸受部が形成されていていても、雌雄ネジ部の緩みによってネジ軸の中心線がネジ穴中心線に対して大きく傾いてしまい、ネジ軸やネジ穴開口部の破損を確実に防止することができなくなるおそれが生じる。また、逆にこの中心線の傾きに基づけば、これら軸受部のクリアランスは、上記ネジ穴の中心線に対する上記ネジ軸の中心線の傾きが０．２°以下となるような大きさとされているのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部によって掘削工具のネジ軸とネジ穴の中心線を一致させた状態に維持して、雌雄ネジ部の緩みによる上記中心線の傾きを抑えることができるとともに、このような軸受部が、少なくともネジ軸先端部とネジ穴穴底部とに形成されて嵌合させられるので、ネジ穴の開口部側における工具の肉厚を確保することができて破損が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態である掘削ビットと掘削ロッドとを接続した掘削工具を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるネジ軸とネジ穴の詳細を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の変形例におけるネジ軸とネジ穴の詳細を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である掘削ビット同士を直接接続した掘削工具を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態である掘削ビット同士をカップリングを介して接続した掘削工具を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示す第１の実施形態では、掘削ビット１の後端部（図１において左側部分）に掘削ロッド２の先端部（図１において右側部分）が接続されて掘削工具が構成されている。掘削ビット１は、鋼材等により中心線Ａを中心とした概略有底円筒状をなし、この有底部が先端部とされて概略円筒状の後端部よりも外径が一段拡径するように形成されており、その先端面には超硬合金等の硬質材料よりなるチップが多数植設されている。そして、この先端部に対して一段小径とされる上記後端部の内周部はネジ穴１１とされて、その内周面には中心線Ａを中心とした雌ネジ部１２が形成されている。
【００１６】
一方、掘削ロッド２は、やはり鋼材等により形成されて中心線Ｂを中心とした多段軸状をなしており、本実施形態ではその先端部がネジ軸２１とされて、その外周面には上記雌ネジ部１２と螺合する雄ネジ部２２が中心線Ｂを中心として形成されている。なお、このネジ軸２１よりも後端側の部分は、例えば掘削ビット１の一段拡径するように形成された先端部の外径よりも小径とされて、中心線Ｂを中心とした六角柱状とされていたりする。さらに、この掘削ロッド２の後端部には、該掘削ロッド２に中心線Ｂ回りの回転力と中心線Ｂ方向の打撃力や推力を与える図示されない掘削装置が、必要に応じて後述する第２、第３の実施形態のように他の掘削ロッドが継ぎ足された上で、接続される。
【００１７】
また、掘削ロッド２内には、中心線Ｂに沿って供給孔３が該掘削ロッド２を貫通するように形成されていて、掘削時に生成される掘削屑を排出するためのエア等の流体が上記掘削装置から供給される。一方、掘削ビット１には、上記ネジ穴１１の穴底面の中心線Ａ上に開口するように排出孔４が形成されていて、掘削ロッド２と接続されたときに上記供給孔３に連通するとともに上記先端面に開口して上記流体を噴出するようにされている。さらに、こうして噴出した流体により削孔の孔底から掃き出された掘削屑は後端側に送り出され、掘削ビット１後端部と削孔内周との間のスペースから掘削ロッド２と削孔内周との間を通って該削孔から排出される。
【００１８】
そして、この第１の実施形態では、少なくとも上記ネジ軸２１の雄ネジ部２２よりも先端部と、これに対応する上記ネジ穴１１の雌ネジ部１２よりも穴底部とに、互いに摺接して嵌合する円筒面状の内外周面を有する軸受部２３、１３が、これらネジ軸２１とネジ穴１１の上記中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。すなわち、ネジ軸２１は、ネジ孔１１にねじ込まれるねじ込み方向の最先端部が、外周面が中心線Ｂを中心とした円筒面をなすその軸受部２３とされて、この軸受部２３の後端側に続いて雄ネジ部２２が形成される。一方、ネジ孔１１も、このねじ込み方向の最先端の穴底部が、内周面が中心線Ａを中心とした円筒面をなすその軸受部１３とされて、この軸受部１３の後端側に続いて雌ネジ部１２が形成されている。
【００１９】
さらに、本実施形態では、上記ネジ軸２１の後端部と上記ネジ穴１１の穴開口部とにも、同様に互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部２４、１４が、上記中心線Ｂ、Ａを中心としてそれぞれ形成されている。すなわち、本実施形態のネジ軸２１は、上記雄ネジ部２２に続いてその後端側に、やはり外周面が中心線Ｂを中心とした円筒面をなすこの軸受部２４が形成されるとともに、ネジ穴１１は、雌ネジ部１２の後端側に続いて内周面が中心線Ａを中心とした円筒面をなすこの軸受部１４が形成されて、該軸受部１４が掘削ビット１の後端に開口するようにされている。
【００２０】
ここで、このように少なくとも先端部に軸受部２３が形成されたネジ軸２１を、穴底部に軸受部１３が形成されたネジ穴１１にねじ込んでこれら軸受部１３、２３を嵌合させるには、該軸受部１３、２３の嵌合径ｄ１は、雌雄ネジ部１２、２２の最小径、すなわち雌ネジ部１２にあってはそのネジの山の径、雄ネジ部２２にあってはそのネジの谷の径よりも小さくされる。
【００２１】
一方、こうして軸受部１３，２３を嵌合させつつ雌雄ネジ部１２、２２をねじ込みながら、さらにネジ軸２１後端部の軸受部２４をネジ穴１１開口部の軸受部１４に嵌合させるには、これら軸受部１４、２４の嵌合径ｄ２は、雌雄ネジ部１２、２２の最大径、すなわち雌ネジ部１２にあってはそのネジの谷の径、雄ネジ部２２にあってはそのネジの山の径よりも大きくされる。従って、上記嵌合径ｄ１、ｄ２は、ｄ１＜ｄ２となる。
【００２２】
ただし、これら軸受部１３、２３と軸受部１４、２４とは、ネジ軸２１の軸受部２３、２４がネジ穴１１の軸受部１３、１４に嵌り込んで挿入されるのであるから、両者の間にはそれぞ極小さなクリアランスが形成されることになる。これは、雌ネジ部１２に雄ネジ部２２がねじ込まれる雌雄ネジ部１２、２２間でも同様である。そして、これら軸受部１３、２３間および軸受部１４、２４間のクリアランスは、それぞれ雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりも小さくなるようにされており、具体的には上記中心線Ａ、Ｂを一致させた状態における該中心線Ａ、Ｂに対する半径方向において０．１ｍｍ以下とされている。
【００２３】
また、このようにクリアランスがそれぞれ形成されることから、例えば掘削中に発生するネジの緩みにより不完全に固定された掘削ビット１に対してその中心線Ａに対する径方向に掘削ロッド２の後端側を押圧すると、この中心線Ａに対して掘削ロッド２の中心線Ｂが傾くようにして、中心線Ａ、Ｂが不一致となる。ここで、特に本実施形態では上述のように軸受部１３、２３および軸受部１４、２４のクリアランスが雌雄ネジ部１２、２２のクリアランスより小さくされているので、図２に矢線で示すように掘削ロッド２の後端側を下向きに押圧したとすると、軸受部２３の同図２における先端上部Ｐが軸受部１３に接触するか、軸受部２４の同図２における後端下部Ｑが軸受部１４に接触するか、あるいはこれら双方が接触するところまで、ネジ軸２１の中心線Ｂはネジ穴１１の中心線Ａに対して先端側に向かうに従い同図２における上側に傾くことになる。
【００２４】
そして、本実施形態においては、こうして接触したときのネジ穴１１の中心線Ａに対するネジ軸２１の中心線Ｂの傾き（傾斜角）θは、０．２°以下となるようにされている。すなわち、これよりは掘削ロッド２を押圧しても傾きθが大きくならないように、上記クリアランスが設定されている。
【００２５】
なお、ネジ穴１１の穴底面１５とネジ軸２１の先端面２５とは、それぞれ中心線Ａ、Ｂに垂直な平面状に形成されていて、雌雄ネジ部１２、２２を螺着してネジ軸２１をネジ穴１１にねじ込むことにより、これら穴底面１５と先端面２５とが当接して押圧させられた状態で、掘削ビット１と掘削ロッド２とが接続されるとともに、上記供給孔３と排出孔４とが連通させられる。
【００２６】
このように構成された掘削工具においては、掘削ビット１の中心線Ａを中心とした円筒面状の内周面を有するネジ穴１１の穴底部に形成された軸受部１３に、掘削ロッド２の中心線Ｂを中心とした円筒面状の外周面を有するネジ軸２１先端部に形成された軸受部２３が、互いに摺接するようにして嵌合させられて、これらの中心線Ａ、Ｂが一致するように掘削ビット１と掘削ロッド２とが接合される。従って、上記掘削装置から伝えられる回転力により掘削ビット１を正確にその中心線Ａ回りに回転させるとともに、該中心線Ａ方向に与えられる打撃力や推力によって効率的な掘削を行うことができる。
【００２７】
そして、上記掘削工具では、これら軸受部１３、２３が、少なくともネジ穴１１の穴底部とネジ軸２１の先端部とに形成されていて、その嵌合径ｄ１を、例えばネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とに形成された軸受部１４、２４の嵌合径ｄ２よりも、上述のように小さくすることができる。従って、掘削ビット１においては、その軸受部１３から外周面までの肉厚を大きく確保して強度を維持することができ、上述のように掘削屑を排出するスペースのために掘削ビット１先端部から一段縮径された後端部にこの軸受部１３が形成されていても、この軸受部１３から掘削ビット１に割損等の損傷が生じるのを防ぐことができて、これにより工具寿命の延長を図ることができる。
【００２８】
また、これに加えて本実施形態では、ネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とにも軸受部１４、２４が形成されており、穴底部および先端部の軸受部１３、２３と合わせて中心線Ａ、Ｂの両端でネジ穴１１とネジ軸２１とを嵌合させて螺着することができるので、一層正確に中心線Ａ、Ｂを一致させることができる。
【００２９】
しかも、こうして形成された軸受部１４、２４は、例えばネジ穴開口部とネジ軸後端部のみに円筒部が形成された特許文献１に記載の掘削工具に比べ、ネジ穴１１の深さと雌ネジ部１２の長さが同じで、すなわち中心線Ａ方向に等しい嵌合長さを確保しようとした場合には、穴底部に軸受部１３が形成されている分だけ、この開口部の軸受部１４の長さを短くすることができる。従って、たとえこの開口部側における掘削ビット１の外径が掘削屑排出のために小径とされていても、軸受部１４との間で肉厚が薄くなる部分をできるだけ小さくすることができるので、本実施形態によればこのネジ穴１１の開口部側で掘削ビット１が破損するのも防ぐことが可能となる。
【００３０】
なお、これら軸受部１４，２４間のクリアランスや、上記軸受部１３、２３間のクリアランスも、本実施形態のようにネジ穴１１とネジ軸２１の雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりは小さくされるのが望ましい。軸受部１３、２３間や軸受部１４、２４間のクリアランスが雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスよりも大きいと、該軸受部１３、１４、２３、２４の長さにもよるが、雌雄ネジ部１２、２２間のクリアランスによってネジ穴１１とネジ軸２１の中心線Ａ、Ｂの掘削中に生じるネジの緩みによる不一致や傾きθが決定してしまい、これら中心線Ａ、Ｂを正確に一致させることができなくなるおそれが生じる。
【００３１】
より具体的には、これら軸受部１３、２３間や軸受部１４、２４間のクリアランスは、やはり本実施形態のように半径方向において０．１ｍｍ以下とされているのが望ましく、これにより、中心線Ａ、Ｂが大きく不一致となったり傾きθが大きくなったりするのをより確実に防ぐことができる。また、このように中心線Ａ、Ｂが不一致となって傾きθが生じても、この傾きθが本実施形態のように０．２°以下の極小さな範囲であれば、掘削ビット１の正確な回転や効率的な掘削に支障が生じることはなく、さらにネジ穴１１の開口部側に軸受部１４が形成されていても掘削ビット１が損傷することはない。
【００３２】
なお、本実施形態では、このように掘削ビット１のネジ穴１１の開口部側にも軸受部１４が形成されていて、掘削ロッド２のネジ軸２１後端部における軸受部２４が摺接して嵌合可能とされているが、これらネジ穴１１の開口部とネジ軸２１の後端部とにはこのような嵌合する軸受部１４、２４を設けずに、例えば図３に示す変形例のようにネジ穴１１の雌ネジ部１２がそのまま掘削ビット１の後端に開口するようにされていてもよい。なお、この図３に示す変形例や、後述する第２、第３の実施形態でも、上記第１の実施形態と共通する要素には同一の符号を配して説明を省略する。
【００３３】
このような変形例の掘削工具においても、掘削ビット１の中心線Ａと掘削ロッド２の中心線Ｂとは、ネジ穴１１穴底部とネジ軸２１先端部の軸受部１３、２３の嵌合によって正確に一致させることができ、かつ該軸受部１３、２３の位置における掘削ビット１の破損も防止することができる。しかも、この変形例では、掘削ビット１のネジ穴１１開口部に薄肉となる部分が生じないため、さらに確実に掘削ビット１の損傷を防ぐことが可能となって、工具寿命の一層の向上を図ることができる。
【００３４】
次に、図４および図５は、第１の実施形態のように掘削ビット１と掘削ロッド２との接続ではなく、掘削ロッド２同士の接続に本発明を適用した掘削工具の第２、第３の実施形態を示すものである。このうち、図４に示す第２の実施形態では、掘削ロッド２同士を直接接続している一方、図５に示す第３の実施形態では、掘削ロッド２同士をカップリング３を介して接続している。ただし、これら第２、第３の実施形態において、掘削ロッド２は、その後端部が異なる構成とされている。
【００３５】
すなわち、第２の実施形態における掘削ロッド２の後端部は、上記六角柱状とされたりしてネジ軸２１よりも僅かに大径とされた部分よりもさらに大径とされて、例えば掘削ビット１の一段縮径された後端部と同じくらいの外径とされており、この掘削ロッド２の後端部に、第１の実施形態の掘削ビット１後端部に形成されたのと同様のネジ穴１１が形成されている。なお、このネジ穴１１の穴底面１５からは、中心線Ｂに沿って供給孔３が延びている。
【００３６】
従って、このような第２の実施形態では、第１の実施形態のように掘削ビット１と接続された掘削ロッド２が、掘削の進行によって所定の深さまで削孔内に挿入されたときに、この掘削ロッド２後端部のネジ穴１１に次の掘削ロッド２先端部のネジ軸２１がねじ込まれて、これら掘削ロッド２同士によって第２の実施形態の掘削工具が構成される。そして、これらのネジ穴１１とネジ軸２１とは第１の実施形態と同様の構成を備えており、従って先端側の掘削ロッド２の後端部における破損を防いで工具寿命を向上させつつ、複数のネジ部で生じる傾きθの累積の結果として起こる穴曲がりを、互いの中心線Ｂ同士を一致させて防止するとともに正確かつ効率的な掘削を促すことが可能となる。
【００３７】
一方、第３の実施形態においては、掘削ロッド２の後端部にも先端部と同様のネジ軸２１が形成されており、ただしこれら掘削ロッド２両端部のネジ軸２１は、その雄ネジ部２２の捩れが同じ向きとなるようにされている。一方、このような掘削ロッド２を接続するカップリング５は、鋼材等から形成されて中心線Ｃを中心とした概略円筒状をなし、その外径は、やはり掘削ロッド２の六角柱状とされた部分よりも大径の、例えば掘削ビット１の後端部と同じくらいとされている。
【００３８】
そして、このカップリング５の内周部には、一対の上記構成のネジ穴１１が、それぞれカップリング５の両端から中央部に向けて軸受部１４、雌ネジ部１２、および軸受部１３の順になるように中心線Ｃを中心として形成されており、このうち軸受部１３はカップリング５の中心線Ｃ方向中央部で互いに連続した単一の円筒面状となるようにされている。なお、これら一対のネジ穴１１同士でも、互いの雌ネジ部１２の捩れの向きは同じとされている。
【００３９】
このような第３の実施形態でも、先端側（掘削ビット１側）の掘削ロッド２が削孔内に挿入されたときには、この掘削ロッド２の後端部の上記ネジ軸２１が一方のネジ穴１１にねじ込まれるようにカップリング５を取り付け、さらにこのカップリング５の後端側を向いた他方のネジ穴１１に、次の掘削ロッド３のネジ軸２１をねじ込むことにより、掘削ロッド２を継ぎ足して一対の掘削ロッド２を連結することができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、これら一対の掘削ロッド２のネジ軸２１が互いの先端面２５を当接させるようにねじ込まれて供給孔３同士が連通させられている。そして、これら一対の掘削ロッド２の少なくとも１つとカップリング５とにより、第３の実施形態の掘削工具が構成される。
【００４１】
従って、このような第３の実施形態の掘削工具においても、一対の掘削ロッド２を、互いの中心線Ｂが上記中心線Ｃと一致するようにカップリング５と接続して、中心線Ｂ同士が同軸となるように連結することができ、正確かつ効率的な掘削を促すことができるとともに、各ネジ穴１１の穴底部、すなわち一対のネジ穴１１が形成されたカップリング５内周部の中心線Ｃ方向中央部に軸受部１３が形成されて、掘削ロッド２のネジ軸２１における軸受部２３が嵌合されているので、この部分からのカップリング５の破損を防止することができ、工具寿命の延長を図ることができる。
【００４２】
なお、これら第２、第３の実施形態においても、第１の実施形態の変形例のように、ネジ穴１１の開口部側の軸受部１４や、これに嵌合するネジ軸２１後端部の軸受部２４は設けなくてもよい。また、雌雄ネジ部１２、２２の形状は、図２に示したような丸ネジ形状のもののほか、台形ネジや三角ネジなどであってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 掘削ビット
２ 掘削ロッド
５ カップリング
１１ ネジ穴
１２ 雌ネジ部
１３、１４ ネジ穴１１の軸受部
２１ ネジ軸
２２ 雄ネジ部
２３、２４ ネジ軸２１の軸受部
Ａ 掘削ビット１の中心線
Ｂ 掘削ロッド２の中心線
Ｃ カップリング５の中心線
θ 中心線Ａ、Ｂの傾き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削ビットと掘削ロッド、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具であって、少なくとも上記ネジ軸の先端部と上記ネジ穴の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成されていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記ネジ軸の後端部と上記ネジ穴の穴開口部とにも、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ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】
上記ネジ軸とネジ穴の軸受部同士のクリアランスが、上記雄ネジ部と雌ネジ部のクリアランスよりも小さくさ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】
上記軸受部同士のクリアランスが半径方向において０．１ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項５】
上記ネジ穴の中心線に対する上記ネジ軸の中心線の傾きが０．２°以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項１】
掘削ビットと掘削ロッド、掘削ロッド同士、または掘削ロッドとカップリングとを接続する雄ネジ部が形成されたネジ軸と雌ネジ部が形成されたネジ穴とを有する掘削工具であって、少なくとも上記ネジ軸の先端部と上記ネジ穴の穴底部とには、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ形成されていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記ネジ軸の後端部と上記ネジ穴の穴開口部とにも、互いに摺接して嵌合する円筒面状の軸受部が、これらネジ軸とネジ穴の中心線を中心としてそれぞれ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】
上記ネジ軸とネジ穴の軸受部同士のクリアランスが、上記雄ネジ部と雌ネジ部のクリアランスよりも小さくさ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】
上記軸受部同士のクリアランスが半径方向において０．１ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項５】
上記ネジ穴の中心線に対する上記ネジ軸の中心線の傾きが０．２°以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の掘削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１８０５５１（Ｐ２０１０−１８０５５１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２８２８（Ｐ２００９−２２８２８）
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【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２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月３日（２００９．２．３）
【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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