JPH11303562A - 掘削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロッドの先端に取り付けられた第一のビット
と、その基端側にてロッドに取り付けられた第二のビッ
トとを具備する掘削工具において、第二のビットからの
刃体の脱落を防止し、かつロッドの外周面と第二のビッ
トの内周面との間への掘削屑の侵入を防止する。 【解決手段】 本発明の掘削工具では、第二のビット８
の側面に配設された刃体１０の基端から第二のビット８
の基端までの距離Ｈ₁が、刃体１０の先端から第二のビ
ット８の先端までの距離Ｈ₂より長くなっている。ま
た、ロッド１の外周面と第二のビット８の内周面との間
への掘削屑の侵入を防止する防止手段４ａ，４ｂ，１１
が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地盤穿孔用の掘削
工具に係り、特に、ロッドの先端に取り付けられた第一
のビットと、その基端側にて前記ロッドに取り付けられ
た第二のビットとを具備する掘削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】掘削工具にて穿孔した掘削孔内に火薬を
充填し、この火薬を爆発させて地盤を破砕するにあた
り、破砕効果を高めるため、掘削孔の孔壁に予めスリッ
ト（亀裂）を形成する場合がある。また、この目的のた
めに考案された掘削工具に、ロッドの先端及び中間部に
第一及び第二のビットを備え、第二のビットの側面に、
その軸方向に沿って延びる一対の刃体を、ロッドの軸線
を挟んで対称に植設したものがある。

【０００３】この掘削工具によれば、第一のビットによ
り地盤が穿孔されて掘削孔が形成されるとともに、第二
のビットの側面に植設された刃体により、掘削孔の孔壁
に、掘削孔の軸線を挟んで互いに対向するスリットが、
掘削孔の軸方向に沿って形成される。すなわち、この掘
削工具によれば、掘削孔の形成とスリットの形成とを同
時に行うことが可能となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記掘
削工具の場合、第二のビットは、第一のビットと、その
基端側にてロッドに形成された拡径部との間に、ロッド
の軸方向に沿って移動可能に環装されている。従って、
掘削中、前記刃体には、刃体自体が掘削孔壁から直接受
ける先端側からの力に加え、第二のビットの基端面と上
記拡径部の先端面との衝突により生じる反力が基端側か
ら作用し、その結果、上記掘削工具の場合、これらの力
を受けた刃体が第二のビットから脱落する場合があっ
た。

【０００５】また、第二のビットは、第一のビットの基
端側にてロッドに環装されているが、掘削中、ロッドの
外周面と第二のビットの内周面との間に掘削屑が侵入
し、この掘削屑により、ロッドの外周面や第二のビット
の内周面が摩耗するという問題があった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、第二のビットからの刃体の脱落を防止し、かつロッ
ドの外周面と第二のビットの内周面との間への掘削屑の
侵入を防止することをその目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ロッドと、こ
のロッドの先端に取り付けられた第一のビットと、第一
のビットの基端側にて前記ロッドに環装され、かつ側面
に、軸方向に沿って延びる複数の刃体が周方向に沿って
等間隔で配設された第二のビットとを有する掘削工具に
おいて、前記刃体の基端から前記第二のビットの基端ま
での距離が、前記刃体の先端から前記第二のビットの先
端までの距離より長いことを特徴としている。

【０００８】ここで、前記刃体の先端部及び基端部が同
一形状をなし、かつ前記刃体が、その先端部及び基端部
にて、それぞれ反対側の端部に向け、前記第二のビット
の径方向に対し２５〜５０°の角度で傾斜していること
が望ましい。

【０００９】また、本発明の掘削工具においては、前記
ロッドの外周面と前記第二のビットの内周面との間への
掘削屑の侵入を防止する防止手段を有することが望まし
い。

【００１０】前記防止手段としては、例えば、前記第一
のビットの基端面に周方向に沿って形成された凹部と、
前記第二のビットの先端面から周方向に沿って先端側に
突出し、この凹部に嵌合する凸部とを設けることが可能
である。前記ロッドの外周面と前記第二のビットの内周
面との間にオイルシール部を設け、前記防止手段とする
ことも可能である。

【００１１】更に、前記第二のビットがその軸方向に沿
って移動自在となるよう前記ロッドに環装されている場
合には、前記防止手段として、前記ロッド内に延設され
た通気孔から漸次基端側に後退しつつ径方向外方に延
び、前記第二のビットが最も先端側に位置した際に前記
第二のビットの基端側に開口する排気口を設けることも
可能である。

【００１２】一方、前記第二のビットへの前記刃体の植
設に際しては、前記第二のビットの側面に、その軸方向
に沿って延び、かつ両端部が円弧状をなす複数の長穴を
前記第二のビットの周方向に沿って等間隔で形成し、こ
れら長穴内に、前記刃体を、ロウ付けにてそれぞれ固定
することが望ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施形態について説明する。本発明に係る掘削工具の例を
図１ないし図４に示す。図中符号１はロッドで、このロ
ッド１は、軸線上に通気孔２が形成された円筒状をな
し、かつその基端部は拡径されて拡径部１ａとなってい
る。

【００１４】符号３は第一のビットで、この第一のビッ
ト３は、ロッド１の先端に着脱自在に取り付けられたシ
ャンク４と、シャンク４の先端面に植設された複数のチ
ップ５とから構成されている。また、シャンク４の軸線
上には通気孔２と連通する通気孔６が形成され、かつ通
気孔６の先端からは、シャンク４の先端面び側面に向
け、それぞれ排気口７が延設されている。

【００１５】符号８は第二のビットで、この第二のビッ
ト８は、第一のビット３と拡径部１ａとの間にてロッド
１に着脱自在に環装された円筒状をなすビット本体９
と、ビット本体９の側面に、ロッド１の軸線を挟んで対
称に植設された一対の刃体１０とから構成されている。
また、ロッド１の外周面とビット本体９の内周面との間
には、オイルシール部（図示せず。）が介在されてい
る。

【００１６】更に、ビット本体９の軸方向に沿った長さ
は、ビット本体９をロッド１に環装し、第一のビット３
をロッド１の先端に取り付けた際に、第二のビット８
が、ロッド１の軸方向に沿って僅かに（図１中符号Ｓで
示す量だけ）移動可能となるよう設定されている。ここ
で、第二のビット８の移動量Ｓは、従来の掘削工具にお
ける第二のビットの移動量より少なく設定する。

【００１７】刃体１０は、図２及び図３に示すように端
面視して楔状をなし、かつその長手方向に沿った稜辺部
１０ａを、ビット本体９の径方向外方に向けた状態で、
ビット本体９の軸方向に沿って延設されている。また、
稜辺部１０ａの外周端は、ビット本体９より径方向外方
に突出している。

【００１８】更に、図１に示すように、刃体１０の先端
部及び基端部は同一形状をなし、かつ刃体１０の先端部
及び基端部には、その端面を、それぞれ反対側の端部に
向けビット本体９の径方向に対し一定の角度θ（但し、
θ＝２５〜５０°）で傾斜させてなる傾斜部１０ｂがそ
れぞれ形成されている。ここで、角度θを２５°以上と
した理由は、角度θが２５°未満だと、刃体１０にかか
る掘削抵抗が過大となって刃体１０による地盤の掘削能
力が低下し、また、角度θを５０°以下とした理由は、
角度θが５０°を越えると、穿孔中、刃体１０にかかる
掘削抵抗が過小となって刃体１０による地盤の掘削能力
が低下するためである。

【００１９】また、ビット本体９の刃体１０植設部は、
図中符号９ａで示すように、ビット本体９の軸方向に沿
って拡径されて拡径部を形成し、刃体１０は、この拡径
部９ａに形成された長穴９ｂ内に挿入され、図中矢印Ｐ
で示すように、ロウ付けにより長穴９ｂ内に固定されて
いる。ここで、長穴９ｂの両端部は図４に示すように円
弧状をなし、かつ刃体１０のうち、長穴９ｂに挿入され
た部位の両端部もまた、長穴９ｂに対応した円弧状とさ
れている。

【００２０】更に、本発明に係る掘削工具では、刃体１
０の基端からビット本体９の基端までの距離Ｈ₁が、刃
体１０の先端からビット本体９の先端までの距離Ｈ₂よ
り長くなるよう、拡径部９ａにおける長穴９ｂの位置が
設定されている。また、ビット本体９の先端部及び基端
部には、ビット本体９をその端部側に向け漸次縮径して
なる面取り部９ｃが形成されている。

【００２１】符号４ａは、第一のビット４の基端面に周
方向に沿って形成された凹部で、この凹部４ａには、ビ
ット本体９の先端面から周方向に沿って先端側に突出す
る凸部９ｄが、基端側から嵌合されている。

【００２２】また、符号１１は、縮径部１ａに設けられ
た排気口で、この排気口１１は、通気孔２から漸次基端
側に後退しつつ径方向外方に延び、かつその外周端は、
ビット本体８がロッド１の軸方向に沿って最も先端側に
移動した際にビット本体９の基端側となる位置に開口し
ている。

【００２３】上記構成を有する掘削工具によれば、第一
のビット３により地盤が穿孔されて掘削孔が形成される
とともに、第二のビット８の側面に配設された刃体１０
により、掘削孔の孔壁に、掘削孔の軸線を挟んで互いに
対向するスリットが、掘削孔の軸方向に沿って形成され
る。すなわち、この掘削工具においても、掘削孔の形成
とスリットの形成とを同時に行うことが可能となってい
る。一方、穿孔の結果生じた掘削屑は、通気孔２，６か
ら排気口７を経て第一のビット３の先端面から噴射され
た例えば空気等の流体により、シャンク４の側面に形成
された凹部（図１及び２にて符号４ｂで示す部分）を経
て基端側に移送され、掘削孔から排出される。

【００２４】特に、この掘削工具では、刃体１０の基端
からビット本体９の基端までの距離Ｈ₁が、刃体１０の
先端からビット本体９の先端までの距離Ｈ₂より長くな
るよう、拡径部９ａにおける刃体１０の植設位置が設定
されている。従って、掘削中、ビット本体９の基端面と
拡径部１ａの先端面との衝突により生じる基端側からの
反力がこの距離Ｈ₁により緩和され、その結果、第二の
ビット８からの刃体１０の脱落が防止される。

【００２５】更に、第二のビット８の移動量Ｓが従来の
掘削工具における第二のビットの移動量より少なく設定
されているため、上記反力自体も小さくなり、上記効果
が更に高められる。また、第二のビット８の移動量Ｓが
少ないため、第二のビット８の移動に伴うビット本体９
の摩耗も減少する。

【００２６】加えて、ビット本体９に拡径部９ａを形成
し、この拡径部９ａに形成された長穴９ｂ内に刃体１０
を植設するようにしたので、長穴１０の深さを大きくと
ることができ、長穴１０内における刃体１０の保持力が
高められ、第二のビット８からの刃体１０の脱落が防止
される。しかも、長穴９ｂの両端部が円弧状をなしてい
るため、長穴９ｂが深くなっていることも相まって、長
穴９ｂ内における刃体１０とのロウ付け面積が拡大さ
れ、上記効果が更に高められる。長穴９ｂの両端部を円
弧状とすることにより、長穴９ｂの両端部における掘削
に伴う応力集中が起こりにくいという効果もある。

【００２７】また、刃体１０の先端部及び基端部が同一
形状をなし、かつ刃体１０が、その先端部及び基端部に
て、それぞれ反対側の端部に向け、ビット本体９の径方
向に対し２５〜５０°の角度で傾斜しているため、刃体
１０による掘削と、掘削後の刃体１０の引き抜きとの双
方を、容易に行うことが可能となっている。

【００２８】更に、ロッド１の外周面とビット本体９の
内周面との間が、第一のビット４に形成された凹部４ａ
と、ビット本体９に形成された凸部９ｄとの嵌合により
覆われ、かつロッド１の外周面とビット本体９の内周面
との間には、オイルシール部が介在されている。従っ
て、この凸部９ｄ及びオイルシール部が邪魔となって、
掘削中における、ロッド１の外周面とビット本体９の内
周面との間への掘削屑の侵入が防止される。

【００２９】加えて、通気孔２から漸次基端側に後退し
つつ径方向外方に延びる排気口１１の外周端が、ビット
本体９がロッド１の軸方向に沿って最も先端側に移動し
た際にビット本体９の基端側となる位置に開口し、かつ
排気口１１からは、通気孔２から供給される流体が常時
噴出している。従って、ビット本体９がロッド１の軸方
向に沿って最も先端側に移動し、ビット本体９の基端面
と拡径部１ａの先端面との間にてロッド１の外周面が露
出した場合でも、この部分への掘削屑の侵入が、排気口
１１から噴出した流体により防止される。

【００３０】すなわち、本発明の掘削工具によれば、上
記凹部４ａと凸部９ｄ、オイルシール部、及び排気口１
１がそれぞれロッド１の外周面と第二のビット８の内周
面との間への掘削屑の侵入を防止する防止手段として作
用し、その結果、ロッド１の外周面と第二のビット８の
内周面との間への掘削屑の侵入と、それに伴うロッド１
の外周面やビット本体９の内周面の摩耗を、未然に防止
することが可能となっている。なお、上記凹部４ａと凸
部９ｄ、オイルシール部、及び排気口１１のうちいずれ
かを選択し、防止手段として適用することももちろん可
能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の掘削工具に
おいては、刃体の基端から第二のビットの基端までの距
離Ｈ₁が、刃体の先端から第二のビットの先端までの距
離Ｈ₂より長いため、掘削中、第二のビットの基端面と
ロッドの拡径部先端面との衝突により生じる基端側から
の反力がこの距離Ｈ₁により緩和され、その結果、第二
のビットからの刃体の脱落が防止される。

【００３２】また、刃体の先端部及び基端部が同一形状
をなし、かつ刃体が、その先端部及び基端部にて、それ
ぞれ反対側の端部に向け、第二のビットの径方向に対し
２５〜５０°の角度で傾斜しているため、刃体による掘
削と、掘削後の刃体の引き抜きとの双方を、容易に行う
ことが可能となっている。

【００３３】更に、本発明の掘削工具によれば、ロッド
の外周面と第二のビットの内周面との間への掘削屑の侵
入を防止する防止手段を設けたことにより、掘削屑の侵
入に伴うロッドの外周面や第二のビットの内周面の摩耗
を、未然に防止することが可能となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る掘削工具の構造の例を示す半裁
断面図である。

【図２】 本発明に係る掘削工具の構造の例を示す矢印
ＩＩに沿った矢視図である。

【図３】 本発明に係る掘削工具の構造の例を示すＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図４】 本発明に係る掘削工具における第二のビット
に対する刃体の取付構造の例を示す矢印ＩＶに沿った矢
視図である。

【符号の説明】

１ ロッド ２ 通気孔 ３ 第一のビット ４ａ 凹部（防止手段） ８ 第二のビット ９ｂ 長穴 ９ｄ 凸部（防止手段） １０ 刃体 １０ａ 傾斜部 １１ 排気口（防止手段） Ｈ₁ 刃体の基端から第二のビット（ビット本体）の基
端までの距離 Ｈ₂ 刃体の先端から第二のビットの先端までの距離 θ 傾斜部の角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤墳 和夫 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 吉田 和由 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田1528 番地 三菱マテリアル株式会社岐阜製作所 内 (72)発明者 川上 廣美 広島県比婆郡東城町東城36番地 ヤマモト ロックマシン株式会社東城工場内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッドと、このロッドの先端に取り付け
   られた第一のビットと、第一のビットの基端側にて前記
   ロッドに環装され、かつ側面に、軸方向に沿って延びる
   複数の刃体が周方向に沿って等間隔で配設された第二の
   ビットとを有する掘削工具において、 前記刃体の基端から前記第二のビットの基端までの距離
   が、前記刃体の先端から前記第二のビットの先端までの
   距離より長いことを特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 前記刃体の先端部及び基端部が同一形状
   をなし、かつ前記刃体が、その先端部及び基端部にて、
   それぞれ反対側の端部に向け、前記第二のビットの径方
   向に対し２５〜５０°の角度で傾斜していることを特徴
   とする請求項１記載の掘削工具。
3. 【請求項３】 前記ロッドの外周面と前記第二のビット
   の内周面との間への掘削屑の侵入を防止する防止手段を
   有することを特徴とする請求項１または２記載の掘削工
   具。
4. 【請求項４】 前記防止手段として、前記第一のビット
   の基端面に周方向に沿って形成された凹部と、前記第二
   のビットの先端面から周方向に沿って先端側に突出し、
   この凹部に嵌合する凸部とを設けたことを特徴とする請
   求項３記載の掘削工具。
5. 【請求項５】 前記防止手段として、前記ロッドの外周
   面と前記第二のビットの内周面との間にオイルシール部
   を設けたことを特徴とする請求項３または４記載の掘削
   工具。
6. 【請求項６】 前記第二のビットがその軸方向に沿って
   移動自在となるよう前記ロッドに環装され、かつ前記防
   止手段として、前記ロッド内に延設された通気孔から漸
   次基端側に後退しつつ径方向外方に延び、前記第二のビ
   ットが最も先端側に位置した際に前記第二のビットの基
   端側に開口する排気口を設けたことを特徴とする請求項
   ３，４または５記載の掘削工具。
7. 【請求項７】 前記第二のビットの側面に、その軸方向
   に沿って延びる複数の長穴が、前記第二のビットの周方
   向に沿って等間隔で形成され、かつこれら長穴の両端部
   が円弧状をなすとともに、前記長穴内に、前記刃体が、
   ロウ付けにてそれぞれ固定されていることを特徴とする
   請求項３，４，５または６記載の掘削工具。