掘削工具
【課題】より低コストで円滑な掘削を行う。
【解決手段】ケーシングパイプ先端部に接合されるケーシングトップ１と、ケーシングトップ１の先端部に同軸かつケーシングトップ１の軸線Ｏ回りに回転自在に取り付けられ、ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して軸線Ｏ方向先端側および軸線Ｏ回りに係合可能なリングビット３を備え、リングビット３の外周面には軸線Ｏ回りに周回する突条部８が、ケーシングトップ１の内周面には突条部８を収容する環状溝９が形成され、ケーシングトップ１は、軸線Ｏに直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて環状溝９に突条部８を収容した上で、縮径させられてケーシングトップ１の突き合わせ部１０が接合されることにより、リングビット３が軸線Ｏ回りに回転自在かつ軸線Ｏ方向先後端側に係合させられる。
【解決手段】ケーシングパイプ先端部に接合されるケーシングトップ１と、ケーシングトップ１の先端部に同軸かつケーシングトップ１の軸線Ｏ回りに回転自在に取り付けられ、ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して軸線Ｏ方向先端側および軸線Ｏ回りに係合可能なリングビット３を備え、リングビット３の外周面には軸線Ｏ回りに周回する突条部８が、ケーシングトップ１の内周面には突条部８を収容する環状溝９が形成され、ケーシングトップ１は、軸線Ｏに直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて環状溝９に突条部８を収容した上で、縮径させられてケーシングトップ１の突き合わせ部１０が接合されることにより、リングビット３が軸線Ｏ回りに回転自在かつ軸線Ｏ方向先後端側に係合させられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングパイプの先端部に接合されるケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ回転自在に取り付けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して軸線方向先端側および軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備えた掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地表面から岩盤層に到達するまでの軟弱な崩壊層地盤では、掘削によって形成された孔壁の崩壊を防止するために掘削と同時にケーシングパイプを連行する、いわゆる二重管式の掘削ビットシステムが用いられている。また、こうしてケーシングパイプが岩盤層に達した後は、ケーシングパイプに挿通されていたインナービットを引き抜き、これに代えてダウンザホールビット（シングル削孔用ビット）をケーシングパイプ内に通過させ、さらにリングビットの内周部から突出させて岩盤層の掘削を行ってゆく。
【０００３】
このようなケーシングパイプを連行するビットシステムとして、例えば特許文献１には、回転および打撃力が与えられるインナービットと、このインナービットと係合して回転可能とされるリングビットと、このリングビットに対して回動自在とされてケーシングパイプの下端に固定されるカラーとを備えて、インナービットとリングビットとが係脱自在とされたものが提案されている。
【０００４】
また、本発明の発明者等も、特許文献２などにおいて、ケーシングパイプの先端にケーシングトップを介してリングビットがケーシングパイプの軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側に抜け止めされて取り付けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿入されて上記軸線回りに回転される伝達部材の先端に、リングビットの内周に挿入されて該リングビットと軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされるインナービットが取り付けられた掘削工具を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２９６９８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このうち特許文献２に記載の掘削工具においては、伝達部材からインナービットに伝達された軸線方向先端側への打撃力および推力が、インナービット後端側の軸線方向先端側に向けて一段縮径するテーパ部から、ケーシングパイプの内周側に張り出したケーシングトップのテーパ部を介してケーシングパイプに伝達されるとともに、インナービット先端側の同じく軸線方向先端側に向けて一段縮径するテーパ部からリングビットのテーパ部にも伝達されて、これらによりインナービットおよびリングビットによって削孔を形成しつつ、ケーシングパイプが連行されて該削孔内に挿入されるように構成されている。
【０００７】
従って、リングビットの内径は、軸線方向先端側に向けて縮径するケーシングトップのテーパ部とリングビットのテーパ部との２段のテーパ部を経た大きさに制限されてしまうため、このリングビットの内周部から突出して最終的に岩盤層に削孔を形成するダウンザホールビットの外径もこのリングビット内径によって制限されざるを得ない。このため、岩盤層に必要な大きさの削孔を形成するには、リングビットおよびケーシングパイプを径の大きなものにしなければらならず、コスト高となることが避けられなかった。その一方で、こうしてケーシングパイプ径が大きくなるのを防ぐために、例えば上記各テーパ部の径方向の幅を小さくしたりすると、テーパ部の単位面積当たりの打撃力や推力による負荷が増大してテーパ部に異常摩耗が生じるおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載の掘削工具でも、その上記カラーは、筒体を軸線方向に２分割して半割円筒状に形成されたカラー構成部材が、リングビットの胴部を挟み込むようにして突き合わせ端面が溶接されることにより円筒状に構成された上で、さらにケーシングパイプの内周部に収容されて溶接されることにより、リングビットをケーシングパイプに対して回転自在に支持しており、このリングビットの内径を大きくしようとすると、カラーの径やケーシングパイプの径も大きくなってしまい、やはりコスト高を招く結果となる。
【０００９】
しかも、こうして半割円筒状のカラー構成部材の突き合わせ端面を溶接して円筒状のカラーを構成するには、カラーの軸線方向に沿った突き合わせ端面を周方向に２ヶ所溶接しなければならず、溶接作業に時間と労力がかかってやはりコスト高となるのは勿論、カラーの強度が損なわれるおそれがある。さらに、この特許文献１に記載の掘削工具では、リングビット先端のフランジ部とカラーとの間隙部は削孔中に露呈しているので土砂等が入り込みやすく、リングビットとケーシングパイプとの軸線方向の係合に支障を来したりするおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような背景の下になされたもので、最終的な削孔径に応じて設定されたリングビットの内径に対してケーシングパイプの径が大きくなりすぎるのを避けることができ、しかもリングビットをケーシングに対して確実かつ安定的に軸線回りに回転自在かつ軸線方向に係合可能として、より低コストで円滑な掘削を行う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】
【００１１】
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、円管状のケーシングパイプの先端部に接合される円筒状のケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ該ケーシングトップの軸線回りに回転自在に取り付けられ、上記ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して上記軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備え、このリングビットの外周面には上記軸線回りに周回する突条部が形成されるとともに、上記ケーシングトップの内周面には上記突条部を収容する環状溝が形成され、上記ケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された掘削工具では、まずケーシングパイプ先端部に接合されるケーシングトップに対してリングビットが、ケーシングトップ内周面に形成された環状溝にリングビット外周面の突条部が収容されることにより、軸線回りに回転自在かつ軸線方向先後端側に係合させられており、このリングビットは、インナービットに対して軸線方向先端側および軸線回りに係合可能とされているので、インナービットとケーシングパイプとは軸線方向先端側に向けてはこれらケーシングトップおよびリングビットを介して係合可能とされる。
【００１３】
このため、ケーシングトップには、ケーシングパイプの内周側に張り出してインナービットと係合するテーパ部を形成したりせずとも、インナービットに与えられる打撃力や推力によってケーシングパイプを削孔内に連行して挿入することができるので、ダウンザホールビットにより最終的に岩盤層に形成される削孔の径に応じて、このダウンザホールビットが通過可能に設定されるリングビットの内径に対し、ケーシングパイプの径が大きくなりすぎるのは避けることができる。
【００１４】
さらに、このケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものとされていて、この断面Ｃ字状をなすケーシングトップが拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられているので、接合部は１カ所だけで済ませることができる。
【００１５】
従って、接合作業に要する時間と労力を軽減することができるとともに、インナービットからリングビットを介して伝えられる打撃力や推力に対して充分な強度をケーシングトップに確保することが可能となる。しかも、上記環状溝と突条部は、ケーシングトップとリングビットの互いに相対する内外周面に形成されるため、土砂等が入り込むおそれも少なく、かかる土砂によってケーシングトップとリングビットとの径方向の係合に支障が生じたりするのも防ぐことができる。
【００１６】
ところで、上述のようにケーシングパイプを削孔内に連行して挿入する際に、このケーシングパイプ外周面と削孔の内壁面との間の接触抵抗が大きいと、ケーシングトップからリングビットに作用する負荷によって突条部や環状溝の摩滅が早期に進行し、場合によってはリングビットがケーシングトップから抜け外れて掘削不能となるおそれがある。特に、ケーシングパイプを鋼管杭として使用する場合には、ケーシングパイプを連結する際の溶接部やカップリング部材を段付き部として地盤との支持力を得る方法が提案されてもいるが、このような方法ではさらに抵抗が大きくなって突条部と環状溝の摩滅の進行が一層速められることになる。
【００１７】
そこで、このような突条部や環状溝の摩滅を抑制するには、これら突条部と環状溝とが上記軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅を、上記突条部の外径に対して０．０２〜０．０４の範囲内とするのが望ましい。すなわち、この幅が突条部の外径に対して０．０２を下回るほど小さいと、通常必要とされる４０ｍ程度までの深さの削孔を掘削する場合において、掘削の途中で突条部や環状溝の摩滅の進行により掘削不能となったり、掘削不能に至らないまでもインナービットに与えられる打撃力や推力によってケーシングパイプを確実に削孔内に挿入することができなくなったりするおそれが生じる。
【００１８】
ただし、その一方で、これら突条部と環状溝とが重なり合う幅が突条部外径に対して０．０４を上回るほど大きいと、内周面に環状溝が形成されるケーシングトップの外径も大きくなって、必要以上に大きな径の削孔を形成しなければならなくなるのは勿論、上述のように断面Ｃ字状をなすケーシングトップを拡径させて環状溝にリングビットの突条部を収容する際に、ケーシングトップが弾性変形の限度を大きく超えて塑性変形してしまって突き合わせ部が大きく広がってしまったり、こうして広がった突き合わせ部を狭めるように塑性変形したケーシングトップを無理に元に戻そうとして強度等に問題が生じるおそれがある。
【００１９】
さらに、こうしてケーシングトップを弾性変形させて突条部を環状溝に収容した後に上記突き合わせ部を接合する際、このケーシングトップの突き合わせ部の外周側に開先溝を形成した場合、こうして形成された開先溝と該ケーシングトップの内周面との間の肉厚は１．５ｍｍ以上とされるのが望ましい。すなわち、この開先溝とケーシングトップ内周面との間の肉厚が１．５ｍｍを下回るほど小さいと、溶接等による接合の際にケーシングトップ内周面に溶け出しが発生してしまい、リングビットの円滑な回転に支障を来すおそれが生じる。
【００２０】
また、同様に接合の際のケーシングトップ内周面への溶け出しを抑えるためには、上記突き合わせ部において突き合わせられたケーシングトップの突き合わせ面同士の間隔は２．０ｍｍ以下とされるのが望ましい。勿論、この間隔が０ｍｍ、すなわちケーシングトップを弾性変形させて突条部を環状溝に収容した状態で、これらの突き合わせ面同士が当接していてもよい。
【００２１】
なお、このケーシングトップは、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成されるのが、上述のように断面Ｃ字状とされたケーシングトップを弾性変形させることにより拡径させて環状溝にリングビットの突条部を収容した上で縮径して突き合わせ部を接合する上で望ましく、さらにこうして熱処理されたケーシングトップの硬さは、ＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされるのが、より望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、リングビットの内径に対してケーシングパイプやケーシングトップの径が大きくなりすぎるのを避けることができるとともに、ケーシングトップの強度を確保してリングビットをケーシングに対して確実かつ安定的に軸線回りに回転自在かつ軸線方向に係合可能とすることができ、より低コストで円滑な掘削を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態におけるリングビットの正面図である。
【図３】図２に示すリングビットの一部破断側面図である。
【図４】図１に示す実施形態における突き合わせ部の接合前のケーシングトップの一部破断側面図である。
【図５】図４に示すケーシングトップの背面図である。
【図６】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付ける工程を図（ａ）〜図（ｃ）の順に示すものであって、図（ａ）〜図（ｃ）のそれぞれ下段は側面図、上段は下段の図におけるＺＺ断面図である。
【図７】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付けた後で突き合わせ部を接合する前の（ａ）側面図、（ｂ）リングビットの背面図、（ｃ）突き合わせ部の拡大断面図である。
【図８】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付けて突き合わせ部を接合した後の（ａ）側面図、（ｂ）リングビットの背面図、（ｃ）突き合わせ部の拡大断面図である。
【図９】図１に示す実施形態により掘削を行う際にケーシングパイプを溶接して連結する状態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）図１に示す実施形態により掘削を行う際にケーシングパイプをカップリング部材によって連結する状態を示す断面図、（ｂ）カップリング部材部分の拡大断面図である。
【図１１】リングビットの突条部の外径に対し、突条部と環状溝とが軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅がなす比と、掘削可能であった削孔の深さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１ないし図１０は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ケーシングトップ１は軸線Ｏを中心とした円筒状をなし、必要に応じて順次継ぎ足される円管状のケーシングパイプ２のうち最先端のケーシングパイプ２の先端部に接合されて同軸に固定される。なお、ケーシングトップ１は、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成され、こうして熱処理されたケーシングトップ１の硬さは、ＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされている。
【００２５】
ここで、本実施形態のケーシングトップ１は、ケーシングパイプ２よりも一回り大きな内外径を有して、その後端部が上記最先端のケーシングパイプ２の先端部に外嵌させられ、またこうしてケーシングパイプ２先端部に外嵌された部分には円形の貫通孔１Ａが周方向に間隔を開けて複数形成されていて、その後端縁がケーシングパイプ２外周面に全周溶接されるとともに、上記貫通孔１Ａ部分がプラグ溶接されて該ケーシングパイプ２に接合される。なお、図中に符号Ｒで示すのは溶接による接合部である。
【００２６】
また、このケーシングトップ１の先端部には、該ケーシングトップ１に対して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該軸線Ｏ方向には先端側と後端側とに係合させられて抜け外れないように、円環状のリングビット３がやはり同軸に取り付けられている。一方、ケーシングパイプ２の内周には伝達部材としてのインナーロッド４が、やはり必要に応じて順次継ぎ足されて挿入され、このうち最後端のインナーロッド４は掘削時に回転方向Ｔへ向けての軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向先端側に向けての推力を与える掘削装置に連結されるとともに、最先端のインナーロッド４の先端部にはインナービット５が取り付けられて上記リングビット３の内周部に挿入されている。
【００２７】
このインナービット５は、図１に示すように先端部が後端部に対して一段拡径した多段円柱状をなしており、このうち後端部は、上記最先端のインナーロッド４に連結されて、この最先端のインナーロッド４に備えられた図示されないダウンザホールハンマーから軸線Ｏ方向先端側に向けての打撃力を受けるシャンク部５Ａとされ、インナービット５の先端部が上述のようにリングビット３の内周部に挿入された状態で上記軸線Ｏと同軸に配置される。なお、上記インナーロッド４とケーシングパイプ２との間には、軸線Ｏを中心とした円筒状をなす間隙部が形成されて、後述する繰り粉の排出路６とされる。
【００２８】
また、インナービット５の先端部は、さらにその後端側が先端側に対して一段拡径した多段円柱状をなし、インナービット５の最大外径となるこの先端部後端側の外径はケーシングパイプ２の内径よりも僅かに小さくされて、該ケーシングパイプ２内にインナービット５が緩挿可能とされている。なお、このインナービット５先端部の先端側から後端側に向けて一段拡径する部分は、後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜するテーパ面状の当接部５Ｂとされている。
【００２９】
さらに、このインナービット５の先端部の外周には、軸線Ｏ方向に亙って延びる断面「コ」字状の繰り粉の排出溝５Ｃが周方向に等間隔に複数（本実施形態では３つ）形成されている。また、インナービット５の先端面には、この先端面の内周側から軸線Ｏと間隔をあけて該軸線Ｏを中心とした放射状に外周側に延びるように、排出溝５Ｃと同数の複数の凹溝５Ｄが形成されており、これらの凹溝５Ｄは、先端面の外周において上記排出溝５Ｃとそれぞれ連通させられている。なお、凹溝５Ｄは断面凹円弧状をなして、外周側に向かうに従い漸次深くなるように形成され、またその溝幅は排出溝５Ｃよりも小さくされていて、排出溝５Ｃの幅方向中央部に連通させられている。
【００３０】
一方、インナービット５の内部には、上記シャンク部５Ａの後端から軸線Ｏに沿って先端側に向けて、上記インナーロッド４から供給される圧縮空気等の供給孔５Ｅが形成されている。この供給孔５Ｅは、インナービット５の先端部において先端側に向かうに従い外周側に向かうように分岐して、先端面において上記凹溝５Ｄの底面にそれぞれ開口させられるとともに、インナービット５先端部の上記当接部５Ｂよりも先端側の外周面において、周方向に隣接する排出溝５Ｃ同士の間の略中央に開口させられている。さらに、インナービット５の先端面と、この先端面と外周面との面取りされた稜線部とには、超硬合金等の硬質材料よりなる複数のチップ７が、排出溝５Ｃや凹溝５Ｄを避けるようにして植設されている。
【００３１】
また、このインナービット５の先端部の外周面には、上記当接部５Ｂとインナービット５の先端面との間に間隔をあけて軸線Ｏ方向に延びる係合突条５Ｆが、やはり排出溝５Ｃと同数の複数、各排出溝５Ｃの回転方向Ｔ側に隣接するように形成されている。これらの係合突条５Ｆは、その軸線Ｏからの外径が、上述のようにインナービット５において最大外径となる上記当接部５Ｂの軸線Ｏからの外径よりも僅かに小さくされるとともに、周方向の幅は上記排出溝５Ｃの溝幅よりも小さくされている。なお、インナービット５の先端部において分岐して該インナービット５の先端部の外周面に開口する上記供給孔５Ｅは、軸線Ｏ方向においてはこれらの係合突条５Ｆの先端部と等しい位置に開口させられている。
【００３２】
このようなインナービット５が挿入されるリングビット３の内周部は、その内径が、上記係合突条５Ｆを除いたインナービット５先端部の先端側の外径よりも僅かに大きく、かつ同じくインナービット５先端部の一段拡径した後端側の最大外径よりは小さくされるとともに、ケーシングパイプ２の内径よりも小さくされており、ただしその後端から先端に亙っては、インナービット５の先端部外周面の上記係合突条５Ｆが挿通させられる該係合突条５Ｆと同数の挿通溝３Ａが、それぞれ軸線Ｏ方向に延びるように、かつ周方向には等間隔に形成されている。従って、この挿通溝３Ａの溝幅は係合突条５Ｆの周方向の幅よりも大きくされ、本実施形態では上記排出溝５Ｃの溝幅と略等しいか、これよりも僅かに大きくされるとともに、該挿通溝３Ａの軸線Ｏからの溝深さも、係合突条５Ｆの軸線Ｏからの外径より大きくされる。
【００３３】
また、リングビット３の後端面は、上記当接部５Ｂと等しいテーパ角で後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜するテーパ面とされていて、係合突条５Ｆを挿通溝３Ａに挿通させつつリングビット３内周部に後端側からインナービット５先端部を挿入することにより上記当接部５Ｂに当接させられる被当接部３Ｂとされている。なお、こうして当接部５Ｂを被当接部３Ｂに当接させた状態で、インナービット５の先端面はリングビット３の先端から一段突出するようにされている。
【００３４】
さらに、上記挿通溝３Ａの回転方向Ｔ側には、該挿通溝３Ａに隣接して連通するように係合溝３Ｃがそれぞれ形成されている。これらの係合溝３Ｃは、周方向の幅が係合突条５Ｆと略等しくされるとともに軸線Ｏからの溝深さは挿通孔３Ａと等しくされ、ただし挿通溝３Ａがリングビット３の内周部を軸線Ｏ方向に貫通して形成されているのに対して、後端面の上記被当接部３Ｂとの間に壁部が残されるように、リングビット３の先端面に開口して軸線Ｏ方向後端側に延びる止まり溝状とされている。
【００３５】
ここで、こうして残された壁部の軸線Ｏ方向の長さ、すなわち止まり溝状とされた係合溝３Ｃの後端面から上記被当接部３Ｂまでの間隔は、インナービット５の当接部５Ｂから係合突条５Ｆの後端面までの間隔よりも小さくされている。従って、上述のように係合突条５Ｆを挿通溝３Ａに挿通させつつリングビット３内周部に後端側からインナービット５先端部を挿入して当接部５Ｂを被当接部３Ｂに当接させることにより、リングビット３が軸線Ｏ方向先端側に向けてインナービット５に係合させられ、次いでインナービット５を軸線Ｏ回りに回転方向Ｔに回転させることにより、係合突条５Ｆが係合溝３Ｃに収容されて回転方向Ｔ側に当接し、リングビット３はインナービット５に対して回転方向Ｔに向けて軸線Ｏ回りに係合させられる。
【００３６】
一方、このリングビット３の外周部は、その先端側が後端側よりも一段拡径するように形成されていて、こうして拡径した外周面とリングビット３の先端面との面取りされた交差稜線部と、該リングビット３の先端面とには、それぞれ超硬合金等の硬質材料よりなる複数のチップ７が、上記挿通溝３Ａや係合溝３Ｃを避けるようにして植設されている。
【００３７】
そして、この先端側に対して一段縮径するように形成されたリングビット３の外周部後端側には、上記軸線Ｏ回りに周回する突条部８が形成されており、この突条部８がケーシングトップ１の内周部先端側に形成された環状溝９に収容されることにより、リングビット３は上述のようにケーシングトップ１に対して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該軸線Ｏ方向には先端側と後端側とに係合させられて取り付けられる。
【００３８】
ここで、本実施形態ではリングビット３外周部後端縁に１条の突条部８が、軸線Ｏ回りにリングビット３の外周を１周するように形成されており、この突条部８は、リングビット３外周部の先端側から後端側に向けて一段縮径する段差部３Ｄとの間に間隔をあけるようにされるとともに、その内周側には上記被当接部３Ｂが連続している。なお、この段差部３Ｄは軸線Ｏに垂直な円環面状とされている。
【００３９】
さらに、この突条部８は、本実施形態ではその外形が、軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い漸次縮径するように内周側に向けて傾斜するテーパ面状をなす傾斜面８Ａと、軸線Ｏ方向先端側に位置して軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面８Ｂと、これら傾斜面８Ａと当接面８Ｂとの間にあって軸線Ｏを中心とした円筒面８Ｃとから構成されて、軸線Ｏを含む断面において概略台形状をなすようにされている。なお、この突条部８の外径Ｄすなわち上記円筒面８Ｃの直径は、リングビット３の先端側外周部の直径よりは小さくされている。
【００４０】
これに対して、ケーシングトップ１内周面の環状溝９も、やはり軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い内周側に向けて上記傾斜面８Ａと略等しい傾斜角で傾斜する傾斜面９Ａと、軸線Ｏ方向先端側に位置して軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面９Ｂと、これら傾斜面９Ａと当接面９Ｂとの間にあって軸線Ｏを中心とした上記円筒面８Ｃよりも僅かに径の大きな円筒面９Ｃとから構成されて、軸線Ｏを含む断面において概略台形状をなすようにされている。
【００４１】
なお、上記当接面８Ｂ、９Ｂは、先端側に向かうに従い内周側に向けて傾斜するテーパ面とされていてもよい。ただし、その場合の当接面８Ｂ、９Ｂの軸線Ｏに対する傾斜角は、傾斜面８Ａ、９Ａが後端側に向かうに従い内周側に向けての軸線Ｏに対する傾斜角よりも大きくなるようなテーパ面とされるのが望ましい。また、環状溝９の円筒面９Ｃは突条部８の円筒面８Ｃよりも軸線Ｏ方向の長さが僅かに長くされており、このため当接面８Ｂ、９Ｂ同士を当接させた状態で傾斜面８Ａ、９Ａ同士の間には僅かな隙間があけられる。さらに、同じく当接面８Ｂ、９Ｂ同士を当接させた状態で、リングビット３外周部の上記段差部３Ｄとケーシングトップ１の先端面との間にも僅かな隙間があけられる。
【００４２】
さらにまた、このケーシングトップ１の先端面と環状溝９との間の部分は、先端面側に面取りがされている以外は軸線Ｏを中心とした円筒面状とされ、その内径ｄは、同じく軸線Ｏを中心とした円筒面状とされたリングビット３の後端側部分の上記突条部８と段差部３Ｄとの間の部分の外径よりも僅かに大きく、突条部８の上記外径Ｄよりは勿論小さくされている。
【００４３】
なお、上述のようにケーシングトップ１とリングビット３とが同軸に配置されて、これら突条部８と環状溝９とが軸線Ｏを中心に周回するようにされたときに、該突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅、すなわち上記外径Ｄと内径ｄとの差の１／２である（Ｄ−ｄ）／２は、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内とされている。つまり、（Ｄ−ｄ）／（２Ｄ）＝１／２−ｄ／（２Ｄ）が０．０２〜０．０４の範囲内とされる。
【００４４】
また、本実施形態における上記ケーシングトップ１は、ケーシングパイプ２の先端部に接合される前の状態で、内周部に上記環状溝９が形成された円筒の一部が、径方向内外周に亙って貫通するように、また軸線Ｏ方向に亙っても該軸線Ｏに平行に先端から後端に至るまで、１ヶ所のスリットＳによって切り欠かれるようにして、軸線Ｏに直交する断面がＣ字状をなすように形成されている。なお、このスリットＳは、上述のような炭素鋼により形成されたケーシングトップ１に熱処理が施された後に形成される。
【００４５】
そして、本実施形態では、このようなケーシングトップ１が弾性変形により拡径させられ、その内周部にリングビット３が挿入させられて環状溝９に突条部８を収容した上で縮径させられ、上記スリットＳにより分割させられた断面Ｃ字の両端が突き合わせ部１０として突き合わせられて接合されることにより円筒状に形成されて、こうして円筒状に形成されたケーシングトップ１に、リングビット３が上述のように軸線Ｏ回りに回転自在かつ軸線Ｏ方向の先端側と後端側とに係合させられた状態とされる。
【００４６】
すなわち、図６（ａ）に示すようにリングビット３をその後端部が上向きとなるように基台Ｂ上に設置して、その後端側からケーシングトップ１を被せるように同軸に載置し、次いで図６（ｂ）に白抜き矢線で示すようにケーシングトップ１に軸線Ｏ方向先端側に向けてプレス荷重をかけて押圧すると、ケーシングトップ１はその先端部がリングビット３の突条部８に乗り上げてスリットＳが押し広げられるように拡径し、さらにケーシングトップ１を押圧すると、図６（ｃ）に示すようにケーシングトップ１の先端部は突条部８を乗り越えてケーシングトップ１が縮径し、突条部８がケーシングトップ１の環状溝９に収容される。
【００４７】
図７は、こうして突条部８が環状溝９に収容された状態のケーシングトップ１とリングビット３を示すものであり、ケーシングトップ１のスリットＳは上述のように円筒の一部が切り欠かれて形成されることにより、弾性変形によって拡径したケーシングトップ１が縮径した後でも、図７（ｃ）に示すように突き合わせ部１０の間に間隔があけられる。なお、スリットＳの外周部には、同図７（ｃ）に示すような断面円弧状やＶ字状等の開先溝１１が形成されており、この開先溝１１とケーシングトップ１の内周面との間の肉厚は、この肉厚が最も小さくなる上記環状溝９の部分でも１．５ｍｍ以上確保されるようにされている。
【００４８】
そこで、次に図８に示すように、ケーシングトップ１を外周側から押圧するなどして突き合わせ部１０を突き合わせて当接させた状態とした上で、上記開先溝１１に沿ってこれらの突き合わせ部１０を溶接して接合することにより、該ケーシングトップ１は溶接による接合部Ｒを介して円筒状に一体形成される。なお、こうして突き合わせ部１０を当接させて接合することにより、接合後の突き合わせ部１０間の上記間隔は０ｍｍとされるのが望ましいが、２．０ｍｍ以下程度の間隔があいていてもよい。ケーシングトップ１の上記内径ｄは、こうして突き合わせ部１０が接合された状態での内径である。
【００４９】
従って、このように円筒状に形成されたケーシングトップ１を上述のように最先端のケーシングパイプ２の先端部に接合し、さらにケーシングパイプ２内に挿通したインナービット５をリングビット３内周部に挿入して軸線Ｏ方向先端側と回転方向Ｔとに係合させることにより、インナービット５に与えられる回転方向Ｔへの回転力はリングビット３に伝えられ、また軸線Ｏ方向先端側への打撃力および推力はリングビット３に伝えられるとともに、このリングビット３から突条部８および環状溝９を介してケーシングトップ１およびケーシングパイプ２にも伝えられるので、リングビット３およびインナービット５により形成された削孔にケーシングパイプ２を連行して挿入してゆくことができる。
【００５０】
なお、上述のように複数のケーシングパイプ２を継ぎ足して削孔に挿入してゆく場合には、図９に示すようにケーシングパイプ２同士を溶接等により接合したり、あるいは図１０に示すようにケーシングパイプ２の端部外周に雄ネジ部２Ａを形成して、これらの雄ネジ部２Ａが螺合する雌ネジ部１２Ａが内周部に形成されたケーシングパイプ２よりも一回り径の大きな円筒状のカップリング部材１２によりケーシングパイプ２同士を連結する方法を採ることができる。
【００５１】
そして、このような場合には、ケーシングパイプ２同士の接合の際に形成される接合部Ｒを外周側に環状に突出させて段付き部としたり、あるいはカップリング部材１２を段付き部としたりして、このような段付き部を例えば図１０（ｂ）に示すように削孔Ｈの内壁面に喰い込ませることにより、特にケーシングパイプ２を鋼管杭とするときに地盤による支持力を得ることができる。
【００５２】
また、こうしてケーシングパイプ２を連行して削孔が岩盤層に達した後は、インナービット５を上記回転方向Ｔとは逆向きに回転させることによりリングビット３との係合を解いてケーシングパイプ２から引き抜き、これに代えてダウンザホールビット（シングル削孔用ビット）をケーシングパイプ２内に通過させてリングビット３内周部から突出させることにより、岩盤層の掘削を行ってゆく。なお、掘削の際に生成される繰り粉は、供給孔５Ｅから噴出させられる圧縮空気等により、凹溝５Ｄおよび排出溝５Ｃを通してケーシングパイプ２内の上記排出路６から排出させられる。
【００５３】
従って、上記構成の掘削工具では、インナービット５に与えられる軸線Ｏ方向先端側への打撃力および推力は、上述のようにインナービット５からリングビット３に伝えられ、さらにこのリングビット３からケーシングトップ１およびケーシングパイプ２に伝えられてケーシングパイプ２が連行されるので、ケーシングパイプ２内に、これらケーシングトップ１やケーシングパイプ２とインナービット５とを直接軸線Ｏ方向先端側に係合させてケーシングパイプ２を連行する被当接部を、その内径を一段縮径させるようにして形成したりする必要がない。
【００５４】
このため、このようなケーシングトップ１等に被当接部を設けてこれよりもリングビット３の被当接部３Ｂをさらに一段縮径させるように形成する必要もなく、上記ダウンザホールビットを通過させるリングビット３内周部の径を大きく確保することができる。しかも、本実施形態ではケーシングトップ１はケーシングパイプ２の先端部外周に接合されているので、その内周部に取り付けられるリングビット３の内径をより大きくすることができる。
【００５５】
言い換えれば、同じ外径のダウンザホールビットを通過させるのに、上記構成の掘削工具によればリングビット３の径やケーシングパイプ２の径を小さくすることができるので、最終的に岩盤層に形成される削孔の径に対して、岩盤層に達するまでの削孔の径やケーシングパイプ２の径が大きくなりすぎるのを防ぐことができ、これらにより低コストでありながら効率的な掘削を図ることが可能となる。
【００５６】
さらに、上記構成の掘削工具では、上述のように円筒状のケーシングトップ１内周部の環状溝９にリングビット３外周部の突条部８を収容して回転自在かつ軸線Ｏ方向先後端側に係合させるのに、ケーシングトップ１を断面Ｃ字状に形成しておいて、これを弾性変形により拡径した状態で突条部８を環状溝９に収容し、次いで同じく弾性変形により元に戻して縮径させてＣ字の突き合わせ部１０を接合することにより、ケーシングトップ１を円筒状に形成している。
【００５７】
このため、例えば特許文献２に記載の掘削工具のようにケーシングトップ１を半割円筒状の部材によって構成して、突条部８を環状溝９に収容した状態で接合することにより円筒状に形成したりするのに比べ、接合部Ｒが１カ所で済むのでケーシングトップ１の強度や剛性が損なわれるのを防ぐことができ、リングビット３からこのケーシングトップ１を介してケーシングパイプ２に確実に軸線Ｏ方向先端側への打撃力や推力を伝えて削孔内に挿入することが可能となる。また、接合作業に要する労力や時間も軽減できるので、さらに低コストの掘削工具を提供することができる。
【００５８】
しかも、本実施形態では特にこうしてケーシングトップ１を弾性変形させて環状溝９にリングビット３の突条部８を収容するのに、突条部８を、軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い内周側に向けて傾斜する傾斜面８Ａを備えたものとしており、例えば図６各図に示したようにケーシングトップ１を押圧しながらその内周部にリングビット３を挿入して該ケーシングトップ１を弾性変形させる際には、この突条部８の傾斜面８Ａによってケーシングトップ１が案内されるようにして拡径させられるので、リングビット３を比較的容易にケーシングトップ１に取り付けることが可能となる。
【００５９】
その一方で、突条部８と環状溝９とは、本実施形態では軸線Ｏ方向先端側には該軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面８Ｂ、９Ｂを備えており、これら突条部８と環状溝９を介してリングビット３からケーシングトップ１に伝えられる軸線Ｏ方向先端側への打撃力や推力が径方向に分散してしまうのは防ぐことができる。
【００６０】
そして、さらに本実施形態では、これら突条部８と環状溝９とが軸線Ｏを中心として互いに同軸に配置されたときに、該軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２が、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内とされており、後述する実施例で実証するように、ケーシングトップ１を拡径させた際に弾性変形の限度を大きく超えてケーシングトップ１が塑性変形してしまうのは防ぎつつ、インナービット５からリングビット３に与えられる軸線Ｏ方向先端側への推力や打撃力を、これら突条部８と環状溝９を介して効率的にケーシングトップ１およびケーシングパイプ２に伝播させることができる。
【００６１】
すなわち、この幅（Ｄ−ｄ）／２が突条部８の外径Ｄに対して０．０２を下回るほど小さいと、突条部８と環状溝９の上記当接面８Ｂ、９Ｂの当接面積も小さくなり、特にケーシングパイプ２と削孔内壁面との接触抵抗が大きい場合にケーシングパイプ２を削孔に挿入するには、突条部８から環状溝９の上記当接面９Ｂへの負荷が集中してこれら突条部８や環状溝９が摩滅してしまうおそれが生じる。
【００６２】
その一方で、この幅（Ｄ−ｄ）／２が突条部８の外径Ｄに対して０．０４を上回るほど大きいと、これに伴いケーシングトップ１の外径も大きくなるため、必要以上に大きな径の削孔を形成しなければならなくなって不経済であるとともに、上述のようにケーシングトップ１を拡径してリングビット３を挿入することにより突条部８を環状溝９に収容する際に、より大きくケーシングトップ１を拡径させなければならず、ケーシングトップ１が弾性変形の限界を大きく超えて塑性変形してしまって上記突き合わせ部１０も大きく広がったまま元に戻らなくなり、この突き合わせ部１０を接合可能な間隔まで狭めるのにケーシングトップ１を外周側から大きな押圧力で押圧しなければならなくなって、応力がケーシングトップ１に残留したりして強度的に不安定となるおそれがある。
【００６３】
言い換えれば、本実施形態によれば、このようなケーシングトップ１の大きな塑性変形や突条部８と環状溝９の摩滅は防ぎつつ、ケーシングパイプ２に効率よく推力や打撃力を与えることができるので、たとえ図９や図１０に示したようにケーシングパイプ２の外周面に接合部Ｒやカップリング部材１２によって段付き部を形成して削孔Ｈの内壁面に喰い込ませることにより、ケーシングパイプ２を鋼管杭とするときに地盤による支持力を得るような場合でも、この段付き部を介して作用する削孔Ｈからの大きな接触摩擦に抗して確実にケーシングパイプ２を削孔Ｈに挿入することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、断面Ｃ字状とされたケーシングトップ１の突き合わせ部１０を接合する際に、この突き合わせ部１０の外周側に開先溝１１が形成されており、ただしこの開先溝１１とケーシングトップ１の内周面との間には、最も薄い上記環状溝９の部分においても１．５ｍｍ以上の肉厚が確保されている。このため、開先溝１１に沿って溶接により突き合わせ部１０を接合した際に、ケーシングトップ１内周側への溶け出しがこのケーシングトップ１の内周面に達するのを防ぐことができ、このような溶け出しが例えば環状溝９に達して突条部８に接触することによりリングビット３の円滑な回転が妨げられたりするのを防止することができる。
【００６５】
また、上述のように、こうして突き合わせ部１０を接合する際の該突き合わせ部１０同士の間隔を２．０ｍｍ以下とすることによっても、溶接の際の溶け出しがケーシングトップ１の内周面に達するのを確実に防ぐことができる。特に本実施形態では、接合の際にこれら突き合わせ部１０同士を当接させて、その間隔が０ｍｍとなるようにした上で開先溝１１を溶接するようにしており、ケーシングトップ１内周面との間に１．５ｍｍ以上の肉厚が確保されていることも相俟って、一層確実に溶け出しがケーシングトップ１の内周面に達するのを防ぐことができる。
【００６６】
なお、このように接合の際にケーシングトップ１を外周側から押圧して突き合わせ部１０同士を当接させた上で接合する場合には、これら突き合わせ部１０同士の間隔が大きく広がりすぎていなければ、ケーシングトップ１が拡径の際に弾性変形の限度を僅かに超えて塑性変形していても、大きな残留応力を生じさせることなく突き合わせ部１０を接合することが可能となる。このときの接合前の突き合わせ部１０同士の間隔、すなわち塑性変形後のスリットＳの幅は、塑性変形前のスリットＳの幅に対して例えば０．５ｍｍ増以下程度の範囲であればよい。
【００６７】
一方、本実施形態では、ケーシングトップ１が炭素含有量０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼によって形成されていて、その熱処理後の硬さがＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされており、このケーシングトップ１に十分な強度や剛性、耐摩耗性を確保しつつ、上述のように弾性変形によって拡縮径可能として確実にリングビット３をその内周に挿入することができる。
【００６８】
すなわち、炭素含有量が０．２３wt％未満であったり硬さがＨＲＣ４５より高かったりするとケーシングトップ１の弾性変形の限度が低くなって拡径したときに塑性変形し易くなる。また、逆に炭素含有量が０．５５wt％より多かったり硬さがＨＲＣ２０未満であったりすると、ケーシングトップ１の強度等が不十分となって環状溝９が早期に摩滅したりするおそれがある。
【００６９】
なお、本実施形態では上記突条部８と環状溝９とがリングビット３とケーシングトップ１とにそれぞれ１つずつ形成されているが、これらを軸線Ｏ方向に等間隔に複数形成するようにしてもよい。ただし、そうした場合にこれらの突条部８と環状溝９の当接面８Ｂ、９Ｂが本実施形態のように軸線Ｏに垂直な面であると、該当接面８Ｂ、９Ｂを揃って精度よく当接させるには高い加工精度が要求されるので、当接面８Ｂ、９Ｂがこのように軸線Ｏに垂直である場合には、突条部８と環状溝９は本実施形態のように１つずつとされるのが望ましい。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明の実施例を挙げて、突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２が、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内にある場合の効果について実証する。本実施例では、まず、突条部８の外径Ｄが１４６ｍｍであるリングビット３に対して上記幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０１０、０．０１５、０．０２０、０．０３０、０．０４０となる環状溝９を有するケーシングトップ１を備えた５種の掘削工具を製造して、これらにより表土層と砂層・レキ層よりなる崩壊性軟弱崩壊層地盤に対しそれぞれ掘削を行い、その際の掘削可能であった削孔の深さを測定した。
【００７１】
なお、このときの掘削工具の削孔径は１６１ｍｍ、ケーシングパイプ１の外径は１３９．８ｍｍ、掘削工具のインナービット５およびリングビット３の回転数は３０〜４０ｒｐｍ、リングビット３とインナービット５に打撃力を与えるのに４インチ（１０．１６ｃｍ）ダウンザホールハンマーを用いて、エアー圧力は１．０〜１．５ＭＰａとし、ケーシングトップ１とリングビット３はＪＩＳ Ｇ ４０５１：２００９におけるＳ４５Ｃであった。この結果を、掘削可能であった場合を「ＯＫ」、掘削不可能であった場合を「ＮＧ」として、図１１に示す。
【００７２】
この図１１の結果より、上記幅（Ｄ−ｄ）／２が外径Ｄに対して０．０２未満の０．０１０、０．０１５であったものでは、２０ｍの削孔の深さまでで掘削が不可能であったのに対し、幅（Ｄ−ｄ）／２が外径Ｄに対して０．０２以上のものでは、０．０２のもので一般的な削孔の深さＬである４０ｍまで掘削が可能であった。
【００７３】
次に、同じくＪＩＳ Ｇ ４０５１：２００９におけるＳ４５Ｃよりなるケーシングトップ１とリングビット３を用いて、リングビット３の突条部８の外径Ｄが１４６ｍｍに対して環状溝９が半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２を、０．０４以下と０．０４を上回る大きさとした５種のケーシングトップ１を製造した。そして、これらのケーシングトップ１に幅１．５ｍｍのスリットを入れて、図６に示したのと同様にケーシングトップ１を押圧することにより拡径させながら突条部８が環状溝９に収容されるようにしてリングビット３に取り付けた。なお、このときのケーシングトップ１の外径は１５７ｍｍ、環状溝９の先端からケーシングトップ１先端までの幅は２３ｍｍ、リングビット３の突条部８の幅は２０ｍｍであった。
【００７４】
こうしてリングビット３に取り付けたケーシングトップ１のスリットＳの幅を測定したところ、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０４以下の０．０３０および０．０３４のものでは、スリットＳの幅は取り付け前と同じ１．５ｍｍで、弾性変形して拡径したケーシングトップ１が元の通りに縮径していたのが確認できた。また、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０３７および０．０４を僅かに上回る０．０４１のものでは、弾性変形前のスリットＳの幅に対して取り付け後のスリットＳの幅が僅かに増大していて、ケーシングトップ１が弾性変形の限度を超えて塑性変形していることが認められたが、その増大量は０．０４１のものでも弾性変形前のスリットＳの幅に対して０．５ｍｍまでに抑えられていた。
【００７５】
これらに対し、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０４を大きく上回る０．０４８のものではスリットＳの幅が弾性変形前の幅の倍近い２．８ｍｍまで広がっており、拡径の際に大きな塑性変形を起こしていることが確認された。この結果を、ケーシングトップ１の内径ｄ、幅（Ｄ−ｄ）／２、その外径Ｄに対する割合、およびケーシングトップ１の取り付け後のスリットＳの幅とともに次表１に示す。これら図１１および表１の結果より、突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２は、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内であることが望ましいことが分かる。
【００７６】
【表１】
【符号の説明】
【００７７】
１ ケーシングトップ
２ ケーシングパイプ
３ リングビット
３Ａ 挿通溝
３Ｂ 被当接部
３Ｃ 係合溝
５ インナービット
５Ｂ 当接部
５Ｆ 係合突条
７ チップ
８ 突条部
８Ａ 突条部の傾斜面
８Ｂ 突条部の当接面
９ 環状溝
９Ａ 環状溝９の傾斜面
９Ｂ 環状溝９の当接面
１０ 突き合わせ部
１１ 開先溝
１２ カップリング部材
Ｏ ケーシングトップ１の軸線
Ｔ 掘削時のリングビット３およびインナービット５の回転方向
Ｓ スリット
Ｒ 溶接による接合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングパイプの先端部に接合されるケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ回転自在に取り付けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して軸線方向先端側および軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備えた掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地表面から岩盤層に到達するまでの軟弱な崩壊層地盤では、掘削によって形成された孔壁の崩壊を防止するために掘削と同時にケーシングパイプを連行する、いわゆる二重管式の掘削ビットシステムが用いられている。また、こうしてケーシングパイプが岩盤層に達した後は、ケーシングパイプに挿通されていたインナービットを引き抜き、これに代えてダウンザホールビット（シングル削孔用ビット）をケーシングパイプ内に通過させ、さらにリングビットの内周部から突出させて岩盤層の掘削を行ってゆく。
【０００３】
このようなケーシングパイプを連行するビットシステムとして、例えば特許文献１には、回転および打撃力が与えられるインナービットと、このインナービットと係合して回転可能とされるリングビットと、このリングビットに対して回動自在とされてケーシングパイプの下端に固定されるカラーとを備えて、インナービットとリングビットとが係脱自在とされたものが提案されている。
【０００４】
また、本発明の発明者等も、特許文献２などにおいて、ケーシングパイプの先端にケーシングトップを介してリングビットがケーシングパイプの軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側に抜け止めされて取り付けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿入されて上記軸線回りに回転される伝達部材の先端に、リングビットの内周に挿入されて該リングビットと軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされるインナービットが取り付けられた掘削工具を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−２９６９８９号公報
【特許文献２】特開２００８−１９０２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、このうち特許文献２に記載の掘削工具においては、伝達部材からインナービットに伝達された軸線方向先端側への打撃力および推力が、インナービット後端側の軸線方向先端側に向けて一段縮径するテーパ部から、ケーシングパイプの内周側に張り出したケーシングトップのテーパ部を介してケーシングパイプに伝達されるとともに、インナービット先端側の同じく軸線方向先端側に向けて一段縮径するテーパ部からリングビットのテーパ部にも伝達されて、これらによりインナービットおよびリングビットによって削孔を形成しつつ、ケーシングパイプが連行されて該削孔内に挿入されるように構成されている。
【０００７】
従って、リングビットの内径は、軸線方向先端側に向けて縮径するケーシングトップのテーパ部とリングビットのテーパ部との２段のテーパ部を経た大きさに制限されてしまうため、このリングビットの内周部から突出して最終的に岩盤層に削孔を形成するダウンザホールビットの外径もこのリングビット内径によって制限されざるを得ない。このため、岩盤層に必要な大きさの削孔を形成するには、リングビットおよびケーシングパイプを径の大きなものにしなければらならず、コスト高となることが避けられなかった。その一方で、こうしてケーシングパイプ径が大きくなるのを防ぐために、例えば上記各テーパ部の径方向の幅を小さくしたりすると、テーパ部の単位面積当たりの打撃力や推力による負荷が増大してテーパ部に異常摩耗が生じるおそれがある。
【０００８】
また、特許文献１に記載の掘削工具でも、その上記カラーは、筒体を軸線方向に２分割して半割円筒状に形成されたカラー構成部材が、リングビットの胴部を挟み込むようにして突き合わせ端面が溶接されることにより円筒状に構成された上で、さらにケーシングパイプの内周部に収容されて溶接されることにより、リングビットをケーシングパイプに対して回転自在に支持しており、このリングビットの内径を大きくしようとすると、カラーの径やケーシングパイプの径も大きくなってしまい、やはりコスト高を招く結果となる。
【０００９】
しかも、こうして半割円筒状のカラー構成部材の突き合わせ端面を溶接して円筒状のカラーを構成するには、カラーの軸線方向に沿った突き合わせ端面を周方向に２ヶ所溶接しなければならず、溶接作業に時間と労力がかかってやはりコスト高となるのは勿論、カラーの強度が損なわれるおそれがある。さらに、この特許文献１に記載の掘削工具では、リングビット先端のフランジ部とカラーとの間隙部は削孔中に露呈しているので土砂等が入り込みやすく、リングビットとケーシングパイプとの軸線方向の係合に支障を来したりするおそれもある。
【００１０】
本発明は、このような背景の下になされたもので、最終的な削孔径に応じて設定されたリングビットの内径に対してケーシングパイプの径が大きくなりすぎるのを避けることができ、しかもリングビットをケーシングに対して確実かつ安定的に軸線回りに回転自在かつ軸線方向に係合可能として、より低コストで円滑な掘削を行う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】
【００１１】
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、円管状のケーシングパイプの先端部に接合される円筒状のケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ該ケーシングトップの軸線回りに回転自在に取り付けられ、上記ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して上記軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備え、このリングビットの外周面には上記軸線回りに周回する突条部が形成されるとともに、上記ケーシングトップの内周面には上記突条部を収容する環状溝が形成され、上記ケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられることを特徴とする。
【００１２】
このように構成された掘削工具では、まずケーシングパイプ先端部に接合されるケーシングトップに対してリングビットが、ケーシングトップ内周面に形成された環状溝にリングビット外周面の突条部が収容されることにより、軸線回りに回転自在かつ軸線方向先後端側に係合させられており、このリングビットは、インナービットに対して軸線方向先端側および軸線回りに係合可能とされているので、インナービットとケーシングパイプとは軸線方向先端側に向けてはこれらケーシングトップおよびリングビットを介して係合可能とされる。
【００１３】
このため、ケーシングトップには、ケーシングパイプの内周側に張り出してインナービットと係合するテーパ部を形成したりせずとも、インナービットに与えられる打撃力や推力によってケーシングパイプを削孔内に連行して挿入することができるので、ダウンザホールビットにより最終的に岩盤層に形成される削孔の径に応じて、このダウンザホールビットが通過可能に設定されるリングビットの内径に対し、ケーシングパイプの径が大きくなりすぎるのは避けることができる。
【００１４】
さらに、このケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものとされていて、この断面Ｃ字状をなすケーシングトップが拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられているので、接合部は１カ所だけで済ませることができる。
【００１５】
従って、接合作業に要する時間と労力を軽減することができるとともに、インナービットからリングビットを介して伝えられる打撃力や推力に対して充分な強度をケーシングトップに確保することが可能となる。しかも、上記環状溝と突条部は、ケーシングトップとリングビットの互いに相対する内外周面に形成されるため、土砂等が入り込むおそれも少なく、かかる土砂によってケーシングトップとリングビットとの径方向の係合に支障が生じたりするのも防ぐことができる。
【００１６】
ところで、上述のようにケーシングパイプを削孔内に連行して挿入する際に、このケーシングパイプ外周面と削孔の内壁面との間の接触抵抗が大きいと、ケーシングトップからリングビットに作用する負荷によって突条部や環状溝の摩滅が早期に進行し、場合によってはリングビットがケーシングトップから抜け外れて掘削不能となるおそれがある。特に、ケーシングパイプを鋼管杭として使用する場合には、ケーシングパイプを連結する際の溶接部やカップリング部材を段付き部として地盤との支持力を得る方法が提案されてもいるが、このような方法ではさらに抵抗が大きくなって突条部と環状溝の摩滅の進行が一層速められることになる。
【００１７】
そこで、このような突条部や環状溝の摩滅を抑制するには、これら突条部と環状溝とが上記軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅を、上記突条部の外径に対して０．０２〜０．０４の範囲内とするのが望ましい。すなわち、この幅が突条部の外径に対して０．０２を下回るほど小さいと、通常必要とされる４０ｍ程度までの深さの削孔を掘削する場合において、掘削の途中で突条部や環状溝の摩滅の進行により掘削不能となったり、掘削不能に至らないまでもインナービットに与えられる打撃力や推力によってケーシングパイプを確実に削孔内に挿入することができなくなったりするおそれが生じる。
【００１８】
ただし、その一方で、これら突条部と環状溝とが重なり合う幅が突条部外径に対して０．０４を上回るほど大きいと、内周面に環状溝が形成されるケーシングトップの外径も大きくなって、必要以上に大きな径の削孔を形成しなければならなくなるのは勿論、上述のように断面Ｃ字状をなすケーシングトップを拡径させて環状溝にリングビットの突条部を収容する際に、ケーシングトップが弾性変形の限度を大きく超えて塑性変形してしまって突き合わせ部が大きく広がってしまったり、こうして広がった突き合わせ部を狭めるように塑性変形したケーシングトップを無理に元に戻そうとして強度等に問題が生じるおそれがある。
【００１９】
さらに、こうしてケーシングトップを弾性変形させて突条部を環状溝に収容した後に上記突き合わせ部を接合する際、このケーシングトップの突き合わせ部の外周側に開先溝を形成した場合、こうして形成された開先溝と該ケーシングトップの内周面との間の肉厚は１．５ｍｍ以上とされるのが望ましい。すなわち、この開先溝とケーシングトップ内周面との間の肉厚が１．５ｍｍを下回るほど小さいと、溶接等による接合の際にケーシングトップ内周面に溶け出しが発生してしまい、リングビットの円滑な回転に支障を来すおそれが生じる。
【００２０】
また、同様に接合の際のケーシングトップ内周面への溶け出しを抑えるためには、上記突き合わせ部において突き合わせられたケーシングトップの突き合わせ面同士の間隔は２．０ｍｍ以下とされるのが望ましい。勿論、この間隔が０ｍｍ、すなわちケーシングトップを弾性変形させて突条部を環状溝に収容した状態で、これらの突き合わせ面同士が当接していてもよい。
【００２１】
なお、このケーシングトップは、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成されるのが、上述のように断面Ｃ字状とされたケーシングトップを弾性変形させることにより拡径させて環状溝にリングビットの突条部を収容した上で縮径して突き合わせ部を接合する上で望ましく、さらにこうして熱処理されたケーシングトップの硬さは、ＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされるのが、より望ましい。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明によれば、リングビットの内径に対してケーシングパイプやケーシングトップの径が大きくなりすぎるのを避けることができるとともに、ケーシングトップの強度を確保してリングビットをケーシングに対して確実かつ安定的に軸線回りに回転自在かつ軸線方向に係合可能とすることができ、より低コストで円滑な掘削を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態におけるリングビットの正面図である。
【図３】図２に示すリングビットの一部破断側面図である。
【図４】図１に示す実施形態における突き合わせ部の接合前のケーシングトップの一部破断側面図である。
【図５】図４に示すケーシングトップの背面図である。
【図６】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付ける工程を図（ａ）〜図（ｃ）の順に示すものであって、図（ａ）〜図（ｃ）のそれぞれ下段は側面図、上段は下段の図におけるＺＺ断面図である。
【図７】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付けた後で突き合わせ部を接合する前の（ａ）側面図、（ｂ）リングビットの背面図、（ｃ）突き合わせ部の拡大断面図である。
【図８】図１に示す実施形態においてケーシングトップにリングビットを取り付けて突き合わせ部を接合した後の（ａ）側面図、（ｂ）リングビットの背面図、（ｃ）突き合わせ部の拡大断面図である。
【図９】図１に示す実施形態により掘削を行う際にケーシングパイプを溶接して連結する状態を示す断面図である。
【図１０】（ａ）図１に示す実施形態により掘削を行う際にケーシングパイプをカップリング部材によって連結する状態を示す断面図、（ｂ）カップリング部材部分の拡大断面図である。
【図１１】リングビットの突条部の外径に対し、突条部と環状溝とが軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅がなす比と、掘削可能であった削孔の深さとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１ないし図１０は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ケーシングトップ１は軸線Ｏを中心とした円筒状をなし、必要に応じて順次継ぎ足される円管状のケーシングパイプ２のうち最先端のケーシングパイプ２の先端部に接合されて同軸に固定される。なお、ケーシングトップ１は、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成され、こうして熱処理されたケーシングトップ１の硬さは、ＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされている。
【００２５】
ここで、本実施形態のケーシングトップ１は、ケーシングパイプ２よりも一回り大きな内外径を有して、その後端部が上記最先端のケーシングパイプ２の先端部に外嵌させられ、またこうしてケーシングパイプ２先端部に外嵌された部分には円形の貫通孔１Ａが周方向に間隔を開けて複数形成されていて、その後端縁がケーシングパイプ２外周面に全周溶接されるとともに、上記貫通孔１Ａ部分がプラグ溶接されて該ケーシングパイプ２に接合される。なお、図中に符号Ｒで示すのは溶接による接合部である。
【００２６】
また、このケーシングトップ１の先端部には、該ケーシングトップ１に対して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該軸線Ｏ方向には先端側と後端側とに係合させられて抜け外れないように、円環状のリングビット３がやはり同軸に取り付けられている。一方、ケーシングパイプ２の内周には伝達部材としてのインナーロッド４が、やはり必要に応じて順次継ぎ足されて挿入され、このうち最後端のインナーロッド４は掘削時に回転方向Ｔへ向けての軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向先端側に向けての推力を与える掘削装置に連結されるとともに、最先端のインナーロッド４の先端部にはインナービット５が取り付けられて上記リングビット３の内周部に挿入されている。
【００２７】
このインナービット５は、図１に示すように先端部が後端部に対して一段拡径した多段円柱状をなしており、このうち後端部は、上記最先端のインナーロッド４に連結されて、この最先端のインナーロッド４に備えられた図示されないダウンザホールハンマーから軸線Ｏ方向先端側に向けての打撃力を受けるシャンク部５Ａとされ、インナービット５の先端部が上述のようにリングビット３の内周部に挿入された状態で上記軸線Ｏと同軸に配置される。なお、上記インナーロッド４とケーシングパイプ２との間には、軸線Ｏを中心とした円筒状をなす間隙部が形成されて、後述する繰り粉の排出路６とされる。
【００２８】
また、インナービット５の先端部は、さらにその後端側が先端側に対して一段拡径した多段円柱状をなし、インナービット５の最大外径となるこの先端部後端側の外径はケーシングパイプ２の内径よりも僅かに小さくされて、該ケーシングパイプ２内にインナービット５が緩挿可能とされている。なお、このインナービット５先端部の先端側から後端側に向けて一段拡径する部分は、後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜するテーパ面状の当接部５Ｂとされている。
【００２９】
さらに、このインナービット５の先端部の外周には、軸線Ｏ方向に亙って延びる断面「コ」字状の繰り粉の排出溝５Ｃが周方向に等間隔に複数（本実施形態では３つ）形成されている。また、インナービット５の先端面には、この先端面の内周側から軸線Ｏと間隔をあけて該軸線Ｏを中心とした放射状に外周側に延びるように、排出溝５Ｃと同数の複数の凹溝５Ｄが形成されており、これらの凹溝５Ｄは、先端面の外周において上記排出溝５Ｃとそれぞれ連通させられている。なお、凹溝５Ｄは断面凹円弧状をなして、外周側に向かうに従い漸次深くなるように形成され、またその溝幅は排出溝５Ｃよりも小さくされていて、排出溝５Ｃの幅方向中央部に連通させられている。
【００３０】
一方、インナービット５の内部には、上記シャンク部５Ａの後端から軸線Ｏに沿って先端側に向けて、上記インナーロッド４から供給される圧縮空気等の供給孔５Ｅが形成されている。この供給孔５Ｅは、インナービット５の先端部において先端側に向かうに従い外周側に向かうように分岐して、先端面において上記凹溝５Ｄの底面にそれぞれ開口させられるとともに、インナービット５先端部の上記当接部５Ｂよりも先端側の外周面において、周方向に隣接する排出溝５Ｃ同士の間の略中央に開口させられている。さらに、インナービット５の先端面と、この先端面と外周面との面取りされた稜線部とには、超硬合金等の硬質材料よりなる複数のチップ７が、排出溝５Ｃや凹溝５Ｄを避けるようにして植設されている。
【００３１】
また、このインナービット５の先端部の外周面には、上記当接部５Ｂとインナービット５の先端面との間に間隔をあけて軸線Ｏ方向に延びる係合突条５Ｆが、やはり排出溝５Ｃと同数の複数、各排出溝５Ｃの回転方向Ｔ側に隣接するように形成されている。これらの係合突条５Ｆは、その軸線Ｏからの外径が、上述のようにインナービット５において最大外径となる上記当接部５Ｂの軸線Ｏからの外径よりも僅かに小さくされるとともに、周方向の幅は上記排出溝５Ｃの溝幅よりも小さくされている。なお、インナービット５の先端部において分岐して該インナービット５の先端部の外周面に開口する上記供給孔５Ｅは、軸線Ｏ方向においてはこれらの係合突条５Ｆの先端部と等しい位置に開口させられている。
【００３２】
このようなインナービット５が挿入されるリングビット３の内周部は、その内径が、上記係合突条５Ｆを除いたインナービット５先端部の先端側の外径よりも僅かに大きく、かつ同じくインナービット５先端部の一段拡径した後端側の最大外径よりは小さくされるとともに、ケーシングパイプ２の内径よりも小さくされており、ただしその後端から先端に亙っては、インナービット５の先端部外周面の上記係合突条５Ｆが挿通させられる該係合突条５Ｆと同数の挿通溝３Ａが、それぞれ軸線Ｏ方向に延びるように、かつ周方向には等間隔に形成されている。従って、この挿通溝３Ａの溝幅は係合突条５Ｆの周方向の幅よりも大きくされ、本実施形態では上記排出溝５Ｃの溝幅と略等しいか、これよりも僅かに大きくされるとともに、該挿通溝３Ａの軸線Ｏからの溝深さも、係合突条５Ｆの軸線Ｏからの外径より大きくされる。
【００３３】
また、リングビット３の後端面は、上記当接部５Ｂと等しいテーパ角で後端側に向かうに従い外周側に向かうように傾斜するテーパ面とされていて、係合突条５Ｆを挿通溝３Ａに挿通させつつリングビット３内周部に後端側からインナービット５先端部を挿入することにより上記当接部５Ｂに当接させられる被当接部３Ｂとされている。なお、こうして当接部５Ｂを被当接部３Ｂに当接させた状態で、インナービット５の先端面はリングビット３の先端から一段突出するようにされている。
【００３４】
さらに、上記挿通溝３Ａの回転方向Ｔ側には、該挿通溝３Ａに隣接して連通するように係合溝３Ｃがそれぞれ形成されている。これらの係合溝３Ｃは、周方向の幅が係合突条５Ｆと略等しくされるとともに軸線Ｏからの溝深さは挿通孔３Ａと等しくされ、ただし挿通溝３Ａがリングビット３の内周部を軸線Ｏ方向に貫通して形成されているのに対して、後端面の上記被当接部３Ｂとの間に壁部が残されるように、リングビット３の先端面に開口して軸線Ｏ方向後端側に延びる止まり溝状とされている。
【００３５】
ここで、こうして残された壁部の軸線Ｏ方向の長さ、すなわち止まり溝状とされた係合溝３Ｃの後端面から上記被当接部３Ｂまでの間隔は、インナービット５の当接部５Ｂから係合突条５Ｆの後端面までの間隔よりも小さくされている。従って、上述のように係合突条５Ｆを挿通溝３Ａに挿通させつつリングビット３内周部に後端側からインナービット５先端部を挿入して当接部５Ｂを被当接部３Ｂに当接させることにより、リングビット３が軸線Ｏ方向先端側に向けてインナービット５に係合させられ、次いでインナービット５を軸線Ｏ回りに回転方向Ｔに回転させることにより、係合突条５Ｆが係合溝３Ｃに収容されて回転方向Ｔ側に当接し、リングビット３はインナービット５に対して回転方向Ｔに向けて軸線Ｏ回りに係合させられる。
【００３６】
一方、このリングビット３の外周部は、その先端側が後端側よりも一段拡径するように形成されていて、こうして拡径した外周面とリングビット３の先端面との面取りされた交差稜線部と、該リングビット３の先端面とには、それぞれ超硬合金等の硬質材料よりなる複数のチップ７が、上記挿通溝３Ａや係合溝３Ｃを避けるようにして植設されている。
【００３７】
そして、この先端側に対して一段縮径するように形成されたリングビット３の外周部後端側には、上記軸線Ｏ回りに周回する突条部８が形成されており、この突条部８がケーシングトップ１の内周部先端側に形成された環状溝９に収容されることにより、リングビット３は上述のようにケーシングトップ１に対して軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該軸線Ｏ方向には先端側と後端側とに係合させられて取り付けられる。
【００３８】
ここで、本実施形態ではリングビット３外周部後端縁に１条の突条部８が、軸線Ｏ回りにリングビット３の外周を１周するように形成されており、この突条部８は、リングビット３外周部の先端側から後端側に向けて一段縮径する段差部３Ｄとの間に間隔をあけるようにされるとともに、その内周側には上記被当接部３Ｂが連続している。なお、この段差部３Ｄは軸線Ｏに垂直な円環面状とされている。
【００３９】
さらに、この突条部８は、本実施形態ではその外形が、軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い漸次縮径するように内周側に向けて傾斜するテーパ面状をなす傾斜面８Ａと、軸線Ｏ方向先端側に位置して軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面８Ｂと、これら傾斜面８Ａと当接面８Ｂとの間にあって軸線Ｏを中心とした円筒面８Ｃとから構成されて、軸線Ｏを含む断面において概略台形状をなすようにされている。なお、この突条部８の外径Ｄすなわち上記円筒面８Ｃの直径は、リングビット３の先端側外周部の直径よりは小さくされている。
【００４０】
これに対して、ケーシングトップ１内周面の環状溝９も、やはり軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い内周側に向けて上記傾斜面８Ａと略等しい傾斜角で傾斜する傾斜面９Ａと、軸線Ｏ方向先端側に位置して軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面９Ｂと、これら傾斜面９Ａと当接面９Ｂとの間にあって軸線Ｏを中心とした上記円筒面８Ｃよりも僅かに径の大きな円筒面９Ｃとから構成されて、軸線Ｏを含む断面において概略台形状をなすようにされている。
【００４１】
なお、上記当接面８Ｂ、９Ｂは、先端側に向かうに従い内周側に向けて傾斜するテーパ面とされていてもよい。ただし、その場合の当接面８Ｂ、９Ｂの軸線Ｏに対する傾斜角は、傾斜面８Ａ、９Ａが後端側に向かうに従い内周側に向けての軸線Ｏに対する傾斜角よりも大きくなるようなテーパ面とされるのが望ましい。また、環状溝９の円筒面９Ｃは突条部８の円筒面８Ｃよりも軸線Ｏ方向の長さが僅かに長くされており、このため当接面８Ｂ、９Ｂ同士を当接させた状態で傾斜面８Ａ、９Ａ同士の間には僅かな隙間があけられる。さらに、同じく当接面８Ｂ、９Ｂ同士を当接させた状態で、リングビット３外周部の上記段差部３Ｄとケーシングトップ１の先端面との間にも僅かな隙間があけられる。
【００４２】
さらにまた、このケーシングトップ１の先端面と環状溝９との間の部分は、先端面側に面取りがされている以外は軸線Ｏを中心とした円筒面状とされ、その内径ｄは、同じく軸線Ｏを中心とした円筒面状とされたリングビット３の後端側部分の上記突条部８と段差部３Ｄとの間の部分の外径よりも僅かに大きく、突条部８の上記外径Ｄよりは勿論小さくされている。
【００４３】
なお、上述のようにケーシングトップ１とリングビット３とが同軸に配置されて、これら突条部８と環状溝９とが軸線Ｏを中心に周回するようにされたときに、該突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅、すなわち上記外径Ｄと内径ｄとの差の１／２である（Ｄ−ｄ）／２は、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内とされている。つまり、（Ｄ−ｄ）／（２Ｄ）＝１／２−ｄ／（２Ｄ）が０．０２〜０．０４の範囲内とされる。
【００４４】
また、本実施形態における上記ケーシングトップ１は、ケーシングパイプ２の先端部に接合される前の状態で、内周部に上記環状溝９が形成された円筒の一部が、径方向内外周に亙って貫通するように、また軸線Ｏ方向に亙っても該軸線Ｏに平行に先端から後端に至るまで、１ヶ所のスリットＳによって切り欠かれるようにして、軸線Ｏに直交する断面がＣ字状をなすように形成されている。なお、このスリットＳは、上述のような炭素鋼により形成されたケーシングトップ１に熱処理が施された後に形成される。
【００４５】
そして、本実施形態では、このようなケーシングトップ１が弾性変形により拡径させられ、その内周部にリングビット３が挿入させられて環状溝９に突条部８を収容した上で縮径させられ、上記スリットＳにより分割させられた断面Ｃ字の両端が突き合わせ部１０として突き合わせられて接合されることにより円筒状に形成されて、こうして円筒状に形成されたケーシングトップ１に、リングビット３が上述のように軸線Ｏ回りに回転自在かつ軸線Ｏ方向の先端側と後端側とに係合させられた状態とされる。
【００４６】
すなわち、図６（ａ）に示すようにリングビット３をその後端部が上向きとなるように基台Ｂ上に設置して、その後端側からケーシングトップ１を被せるように同軸に載置し、次いで図６（ｂ）に白抜き矢線で示すようにケーシングトップ１に軸線Ｏ方向先端側に向けてプレス荷重をかけて押圧すると、ケーシングトップ１はその先端部がリングビット３の突条部８に乗り上げてスリットＳが押し広げられるように拡径し、さらにケーシングトップ１を押圧すると、図６（ｃ）に示すようにケーシングトップ１の先端部は突条部８を乗り越えてケーシングトップ１が縮径し、突条部８がケーシングトップ１の環状溝９に収容される。
【００４７】
図７は、こうして突条部８が環状溝９に収容された状態のケーシングトップ１とリングビット３を示すものであり、ケーシングトップ１のスリットＳは上述のように円筒の一部が切り欠かれて形成されることにより、弾性変形によって拡径したケーシングトップ１が縮径した後でも、図７（ｃ）に示すように突き合わせ部１０の間に間隔があけられる。なお、スリットＳの外周部には、同図７（ｃ）に示すような断面円弧状やＶ字状等の開先溝１１が形成されており、この開先溝１１とケーシングトップ１の内周面との間の肉厚は、この肉厚が最も小さくなる上記環状溝９の部分でも１．５ｍｍ以上確保されるようにされている。
【００４８】
そこで、次に図８に示すように、ケーシングトップ１を外周側から押圧するなどして突き合わせ部１０を突き合わせて当接させた状態とした上で、上記開先溝１１に沿ってこれらの突き合わせ部１０を溶接して接合することにより、該ケーシングトップ１は溶接による接合部Ｒを介して円筒状に一体形成される。なお、こうして突き合わせ部１０を当接させて接合することにより、接合後の突き合わせ部１０間の上記間隔は０ｍｍとされるのが望ましいが、２．０ｍｍ以下程度の間隔があいていてもよい。ケーシングトップ１の上記内径ｄは、こうして突き合わせ部１０が接合された状態での内径である。
【００４９】
従って、このように円筒状に形成されたケーシングトップ１を上述のように最先端のケーシングパイプ２の先端部に接合し、さらにケーシングパイプ２内に挿通したインナービット５をリングビット３内周部に挿入して軸線Ｏ方向先端側と回転方向Ｔとに係合させることにより、インナービット５に与えられる回転方向Ｔへの回転力はリングビット３に伝えられ、また軸線Ｏ方向先端側への打撃力および推力はリングビット３に伝えられるとともに、このリングビット３から突条部８および環状溝９を介してケーシングトップ１およびケーシングパイプ２にも伝えられるので、リングビット３およびインナービット５により形成された削孔にケーシングパイプ２を連行して挿入してゆくことができる。
【００５０】
なお、上述のように複数のケーシングパイプ２を継ぎ足して削孔に挿入してゆく場合には、図９に示すようにケーシングパイプ２同士を溶接等により接合したり、あるいは図１０に示すようにケーシングパイプ２の端部外周に雄ネジ部２Ａを形成して、これらの雄ネジ部２Ａが螺合する雌ネジ部１２Ａが内周部に形成されたケーシングパイプ２よりも一回り径の大きな円筒状のカップリング部材１２によりケーシングパイプ２同士を連結する方法を採ることができる。
【００５１】
そして、このような場合には、ケーシングパイプ２同士の接合の際に形成される接合部Ｒを外周側に環状に突出させて段付き部としたり、あるいはカップリング部材１２を段付き部としたりして、このような段付き部を例えば図１０（ｂ）に示すように削孔Ｈの内壁面に喰い込ませることにより、特にケーシングパイプ２を鋼管杭とするときに地盤による支持力を得ることができる。
【００５２】
また、こうしてケーシングパイプ２を連行して削孔が岩盤層に達した後は、インナービット５を上記回転方向Ｔとは逆向きに回転させることによりリングビット３との係合を解いてケーシングパイプ２から引き抜き、これに代えてダウンザホールビット（シングル削孔用ビット）をケーシングパイプ２内に通過させてリングビット３内周部から突出させることにより、岩盤層の掘削を行ってゆく。なお、掘削の際に生成される繰り粉は、供給孔５Ｅから噴出させられる圧縮空気等により、凹溝５Ｄおよび排出溝５Ｃを通してケーシングパイプ２内の上記排出路６から排出させられる。
【００５３】
従って、上記構成の掘削工具では、インナービット５に与えられる軸線Ｏ方向先端側への打撃力および推力は、上述のようにインナービット５からリングビット３に伝えられ、さらにこのリングビット３からケーシングトップ１およびケーシングパイプ２に伝えられてケーシングパイプ２が連行されるので、ケーシングパイプ２内に、これらケーシングトップ１やケーシングパイプ２とインナービット５とを直接軸線Ｏ方向先端側に係合させてケーシングパイプ２を連行する被当接部を、その内径を一段縮径させるようにして形成したりする必要がない。
【００５４】
このため、このようなケーシングトップ１等に被当接部を設けてこれよりもリングビット３の被当接部３Ｂをさらに一段縮径させるように形成する必要もなく、上記ダウンザホールビットを通過させるリングビット３内周部の径を大きく確保することができる。しかも、本実施形態ではケーシングトップ１はケーシングパイプ２の先端部外周に接合されているので、その内周部に取り付けられるリングビット３の内径をより大きくすることができる。
【００５５】
言い換えれば、同じ外径のダウンザホールビットを通過させるのに、上記構成の掘削工具によればリングビット３の径やケーシングパイプ２の径を小さくすることができるので、最終的に岩盤層に形成される削孔の径に対して、岩盤層に達するまでの削孔の径やケーシングパイプ２の径が大きくなりすぎるのを防ぐことができ、これらにより低コストでありながら効率的な掘削を図ることが可能となる。
【００５６】
さらに、上記構成の掘削工具では、上述のように円筒状のケーシングトップ１内周部の環状溝９にリングビット３外周部の突条部８を収容して回転自在かつ軸線Ｏ方向先後端側に係合させるのに、ケーシングトップ１を断面Ｃ字状に形成しておいて、これを弾性変形により拡径した状態で突条部８を環状溝９に収容し、次いで同じく弾性変形により元に戻して縮径させてＣ字の突き合わせ部１０を接合することにより、ケーシングトップ１を円筒状に形成している。
【００５７】
このため、例えば特許文献２に記載の掘削工具のようにケーシングトップ１を半割円筒状の部材によって構成して、突条部８を環状溝９に収容した状態で接合することにより円筒状に形成したりするのに比べ、接合部Ｒが１カ所で済むのでケーシングトップ１の強度や剛性が損なわれるのを防ぐことができ、リングビット３からこのケーシングトップ１を介してケーシングパイプ２に確実に軸線Ｏ方向先端側への打撃力や推力を伝えて削孔内に挿入することが可能となる。また、接合作業に要する労力や時間も軽減できるので、さらに低コストの掘削工具を提供することができる。
【００５８】
しかも、本実施形態では特にこうしてケーシングトップ１を弾性変形させて環状溝９にリングビット３の突条部８を収容するのに、突条部８を、軸線Ｏ方向後端側に位置して後端側に向かうに従い内周側に向けて傾斜する傾斜面８Ａを備えたものとしており、例えば図６各図に示したようにケーシングトップ１を押圧しながらその内周部にリングビット３を挿入して該ケーシングトップ１を弾性変形させる際には、この突条部８の傾斜面８Ａによってケーシングトップ１が案内されるようにして拡径させられるので、リングビット３を比較的容易にケーシングトップ１に取り付けることが可能となる。
【００５９】
その一方で、突条部８と環状溝９とは、本実施形態では軸線Ｏ方向先端側には該軸線Ｏに垂直な円環面状をなす当接面８Ｂ、９Ｂを備えており、これら突条部８と環状溝９を介してリングビット３からケーシングトップ１に伝えられる軸線Ｏ方向先端側への打撃力や推力が径方向に分散してしまうのは防ぐことができる。
【００６０】
そして、さらに本実施形態では、これら突条部８と環状溝９とが軸線Ｏを中心として互いに同軸に配置されたときに、該軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２が、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内とされており、後述する実施例で実証するように、ケーシングトップ１を拡径させた際に弾性変形の限度を大きく超えてケーシングトップ１が塑性変形してしまうのは防ぎつつ、インナービット５からリングビット３に与えられる軸線Ｏ方向先端側への推力や打撃力を、これら突条部８と環状溝９を介して効率的にケーシングトップ１およびケーシングパイプ２に伝播させることができる。
【００６１】
すなわち、この幅（Ｄ−ｄ）／２が突条部８の外径Ｄに対して０．０２を下回るほど小さいと、突条部８と環状溝９の上記当接面８Ｂ、９Ｂの当接面積も小さくなり、特にケーシングパイプ２と削孔内壁面との接触抵抗が大きい場合にケーシングパイプ２を削孔に挿入するには、突条部８から環状溝９の上記当接面９Ｂへの負荷が集中してこれら突条部８や環状溝９が摩滅してしまうおそれが生じる。
【００６２】
その一方で、この幅（Ｄ−ｄ）／２が突条部８の外径Ｄに対して０．０４を上回るほど大きいと、これに伴いケーシングトップ１の外径も大きくなるため、必要以上に大きな径の削孔を形成しなければならなくなって不経済であるとともに、上述のようにケーシングトップ１を拡径してリングビット３を挿入することにより突条部８を環状溝９に収容する際に、より大きくケーシングトップ１を拡径させなければならず、ケーシングトップ１が弾性変形の限界を大きく超えて塑性変形してしまって上記突き合わせ部１０も大きく広がったまま元に戻らなくなり、この突き合わせ部１０を接合可能な間隔まで狭めるのにケーシングトップ１を外周側から大きな押圧力で押圧しなければならなくなって、応力がケーシングトップ１に残留したりして強度的に不安定となるおそれがある。
【００６３】
言い換えれば、本実施形態によれば、このようなケーシングトップ１の大きな塑性変形や突条部８と環状溝９の摩滅は防ぎつつ、ケーシングパイプ２に効率よく推力や打撃力を与えることができるので、たとえ図９や図１０に示したようにケーシングパイプ２の外周面に接合部Ｒやカップリング部材１２によって段付き部を形成して削孔Ｈの内壁面に喰い込ませることにより、ケーシングパイプ２を鋼管杭とするときに地盤による支持力を得るような場合でも、この段付き部を介して作用する削孔Ｈからの大きな接触摩擦に抗して確実にケーシングパイプ２を削孔Ｈに挿入することが可能となる。
【００６４】
また、本実施形態では、断面Ｃ字状とされたケーシングトップ１の突き合わせ部１０を接合する際に、この突き合わせ部１０の外周側に開先溝１１が形成されており、ただしこの開先溝１１とケーシングトップ１の内周面との間には、最も薄い上記環状溝９の部分においても１．５ｍｍ以上の肉厚が確保されている。このため、開先溝１１に沿って溶接により突き合わせ部１０を接合した際に、ケーシングトップ１内周側への溶け出しがこのケーシングトップ１の内周面に達するのを防ぐことができ、このような溶け出しが例えば環状溝９に達して突条部８に接触することによりリングビット３の円滑な回転が妨げられたりするのを防止することができる。
【００６５】
また、上述のように、こうして突き合わせ部１０を接合する際の該突き合わせ部１０同士の間隔を２．０ｍｍ以下とすることによっても、溶接の際の溶け出しがケーシングトップ１の内周面に達するのを確実に防ぐことができる。特に本実施形態では、接合の際にこれら突き合わせ部１０同士を当接させて、その間隔が０ｍｍとなるようにした上で開先溝１１を溶接するようにしており、ケーシングトップ１内周面との間に１．５ｍｍ以上の肉厚が確保されていることも相俟って、一層確実に溶け出しがケーシングトップ１の内周面に達するのを防ぐことができる。
【００６６】
なお、このように接合の際にケーシングトップ１を外周側から押圧して突き合わせ部１０同士を当接させた上で接合する場合には、これら突き合わせ部１０同士の間隔が大きく広がりすぎていなければ、ケーシングトップ１が拡径の際に弾性変形の限度を僅かに超えて塑性変形していても、大きな残留応力を生じさせることなく突き合わせ部１０を接合することが可能となる。このときの接合前の突き合わせ部１０同士の間隔、すなわち塑性変形後のスリットＳの幅は、塑性変形前のスリットＳの幅に対して例えば０．５ｍｍ増以下程度の範囲であればよい。
【００６７】
一方、本実施形態では、ケーシングトップ１が炭素含有量０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼によって形成されていて、その熱処理後の硬さがＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされており、このケーシングトップ１に十分な強度や剛性、耐摩耗性を確保しつつ、上述のように弾性変形によって拡縮径可能として確実にリングビット３をその内周に挿入することができる。
【００６８】
すなわち、炭素含有量が０．２３wt％未満であったり硬さがＨＲＣ４５より高かったりするとケーシングトップ１の弾性変形の限度が低くなって拡径したときに塑性変形し易くなる。また、逆に炭素含有量が０．５５wt％より多かったり硬さがＨＲＣ２０未満であったりすると、ケーシングトップ１の強度等が不十分となって環状溝９が早期に摩滅したりするおそれがある。
【００６９】
なお、本実施形態では上記突条部８と環状溝９とがリングビット３とケーシングトップ１とにそれぞれ１つずつ形成されているが、これらを軸線Ｏ方向に等間隔に複数形成するようにしてもよい。ただし、そうした場合にこれらの突条部８と環状溝９の当接面８Ｂ、９Ｂが本実施形態のように軸線Ｏに垂直な面であると、該当接面８Ｂ、９Ｂを揃って精度よく当接させるには高い加工精度が要求されるので、当接面８Ｂ、９Ｂがこのように軸線Ｏに垂直である場合には、突条部８と環状溝９は本実施形態のように１つずつとされるのが望ましい。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明の実施例を挙げて、突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２が、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内にある場合の効果について実証する。本実施例では、まず、突条部８の外径Ｄが１４６ｍｍであるリングビット３に対して上記幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０１０、０．０１５、０．０２０、０．０３０、０．０４０となる環状溝９を有するケーシングトップ１を備えた５種の掘削工具を製造して、これらにより表土層と砂層・レキ層よりなる崩壊性軟弱崩壊層地盤に対しそれぞれ掘削を行い、その際の掘削可能であった削孔の深さを測定した。
【００７１】
なお、このときの掘削工具の削孔径は１６１ｍｍ、ケーシングパイプ１の外径は１３９．８ｍｍ、掘削工具のインナービット５およびリングビット３の回転数は３０〜４０ｒｐｍ、リングビット３とインナービット５に打撃力を与えるのに４インチ（１０．１６ｃｍ）ダウンザホールハンマーを用いて、エアー圧力は１．０〜１．５ＭＰａとし、ケーシングトップ１とリングビット３はＪＩＳ Ｇ ４０５１：２００９におけるＳ４５Ｃであった。この結果を、掘削可能であった場合を「ＯＫ」、掘削不可能であった場合を「ＮＧ」として、図１１に示す。
【００７２】
この図１１の結果より、上記幅（Ｄ−ｄ）／２が外径Ｄに対して０．０２未満の０．０１０、０．０１５であったものでは、２０ｍの削孔の深さまでで掘削が不可能であったのに対し、幅（Ｄ−ｄ）／２が外径Ｄに対して０．０２以上のものでは、０．０２のもので一般的な削孔の深さＬである４０ｍまで掘削が可能であった。
【００７３】
次に、同じくＪＩＳ Ｇ ４０５１：２００９におけるＳ４５Ｃよりなるケーシングトップ１とリングビット３を用いて、リングビット３の突条部８の外径Ｄが１４６ｍｍに対して環状溝９が半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２を、０．０４以下と０．０４を上回る大きさとした５種のケーシングトップ１を製造した。そして、これらのケーシングトップ１に幅１．５ｍｍのスリットを入れて、図６に示したのと同様にケーシングトップ１を押圧することにより拡径させながら突条部８が環状溝９に収容されるようにしてリングビット３に取り付けた。なお、このときのケーシングトップ１の外径は１５７ｍｍ、環状溝９の先端からケーシングトップ１先端までの幅は２３ｍｍ、リングビット３の突条部８の幅は２０ｍｍであった。
【００７４】
こうしてリングビット３に取り付けたケーシングトップ１のスリットＳの幅を測定したところ、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０４以下の０．０３０および０．０３４のものでは、スリットＳの幅は取り付け前と同じ１．５ｍｍで、弾性変形して拡径したケーシングトップ１が元の通りに縮径していたのが確認できた。また、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０３７および０．０４を僅かに上回る０．０４１のものでは、弾性変形前のスリットＳの幅に対して取り付け後のスリットＳの幅が僅かに増大していて、ケーシングトップ１が弾性変形の限度を超えて塑性変形していることが認められたが、その増大量は０．０４１のものでも弾性変形前のスリットＳの幅に対して０．５ｍｍまでに抑えられていた。
【００７５】
これらに対し、外径Ｄに対する幅（Ｄ−ｄ）／２が０．０４を大きく上回る０．０４８のものではスリットＳの幅が弾性変形前の幅の倍近い２．８ｍｍまで広がっており、拡径の際に大きな塑性変形を起こしていることが確認された。この結果を、ケーシングトップ１の内径ｄ、幅（Ｄ−ｄ）／２、その外径Ｄに対する割合、およびケーシングトップ１の取り付け後のスリットＳの幅とともに次表１に示す。これら図１１および表１の結果より、突条部８と環状溝９とが軸線Ｏに対する半径方向において重なり合う幅（Ｄ−ｄ）／２は、突条部８の外径Ｄに対して０．０２〜０．０４の範囲内であることが望ましいことが分かる。
【００７６】
【表１】
【符号の説明】
【００７７】
１ ケーシングトップ
２ ケーシングパイプ
３ リングビット
３Ａ 挿通溝
３Ｂ 被当接部
３Ｃ 係合溝
５ インナービット
５Ｂ 当接部
５Ｆ 係合突条
７ チップ
８ 突条部
８Ａ 突条部の傾斜面
８Ｂ 突条部の当接面
９ 環状溝
９Ａ 環状溝９の傾斜面
９Ｂ 環状溝９の当接面
１０ 突き合わせ部
１１ 開先溝
１２ カップリング部材
Ｏ ケーシングトップ１の軸線
Ｔ 掘削時のリングビット３およびインナービット５の回転方向
Ｓ スリット
Ｒ 溶接による接合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円管状のケーシングパイプの先端部に接合される円筒状のケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ該ケーシングトップの軸線回りに回転自在に取り付けられ、上記ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して上記軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備え、このリングビットの外周面には上記軸線回りに周回する突条部が形成されるとともに、上記ケーシングトップの内周面には上記突条部を収容する環状溝が形成され、上記ケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記突条部と上記環状溝とが上記軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅が、上記突条部の外径に対して０．０２〜０．０４の範囲内と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】
上記ケーシングトップの突き合わせ部の外周側には開先溝が形成されており、この開先溝と該ケーシングトップの内周面との間の肉厚が１．５ｍｍ以上と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】
上記突き合わせ部において突き合わせられた上記ケーシングトップの突き合わせ面同士の間隔が２．０ｍｍ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のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項５】
上記ケーシングトップは、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項６】
上記ケーシングトップの熱処理された硬さがＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされていることを特徴とする請求項５に記載の掘削工具。
【請求項１】
円管状のケーシングパイプの先端部に接合される円筒状のケーシングトップと、このケーシングトップの先端部に同軸かつ該ケーシングトップの軸線回りに回転自在に取り付けられ、上記ケーシングパイプ内に挿通されたインナービットに対して上記軸線方向先端側および該軸線回りに係合可能とされる円環状のリングビットとを備え、このリングビットの外周面には上記軸線回りに周回する突条部が形成されるとともに、上記ケーシングトップの内周面には上記突条部を収容する環状溝が形成され、上記ケーシングトップは、上記軸線に直交する断面がＣ字状をなして弾性変形可能とされたものが、拡径させられて上記環状溝に上記リングビットの突条部を収容した上で、縮径させられて該ケーシングトップの突き合わせ部が接合されることにより、該リングビットが上記軸線回りに回転自在、かつ該軸線方向先端側と後端側とに係合させられることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記突条部と上記環状溝とが上記軸線を中心としたときに該軸線に対する半径方向において重なり合う幅が、上記突条部の外径に対して０．０２〜０．０４の範囲内と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】
上記ケーシングトップの突き合わせ部の外周側には開先溝が形成されており、この開先溝と該ケーシングトップの内周面との間の肉厚が１．５ｍｍ以上と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】
上記突き合わせ部において突き合わせられた上記ケーシングトップの突き合わせ面同士の間隔が２．０ｍｍ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のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項５】
上記ケーシングトップは、炭素含有量が０．２５wt％〜０．５５wt％の範囲内の熱処理された炭素鋼により形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項６】
上記ケーシングトップの熱処理された硬さがＨＲＣ２０〜ＨＲＣ４５の範囲内とされていることを特徴とする請求項５に記載の掘削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５４０９６（Ｐ２０１２−１５４０９６Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４０２７（Ｐ２０１１−１４０２７）
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【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２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２６日（２０１１．１．２６）
【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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