JP2002242577A - 穿孔用ビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビット頭部２の最外周側に位置する超硬チッ
プにゲージ機能を付加した穿孔用ビットを提供する。 【解決手段】 穿孔用ビット１は、ビット頭部２及び胴
部３からなり、ビット頭部２の端面2aには、ボタン状の
超硬チップ４を植え込む装着穴５が設けられている。前
記端面2aの最外周側に位置する装着穴５は、ビット頭部
２の外周側面2bにおける外周縁の一部が切り欠かれるこ
とにより開き角θが構成される。装着穴の開き角θは、
軸中心線11上の中心点Ｏを基準にしたときに、45°≦θ
≦135°の範囲内で設定される。前記開き角θを有する
装着穴５内の超硬チップ４は、前記外周側面2bからの突
出量δを有することにより、穿孔時における穴壁に対す
るゲージ機能が付加され、掘削屑の排出性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤、砂礫層など
に適用される穿孔用ビットに関し、特に、ビット頭部の
最外周側に設けられる装着穴に着目して、この装着穴に
植え込まれる超硬チップにおけるゲージ機能が高められ
るようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の穿孔用ビットは、ビット
頭部が穿孔方向側で、略円形面を呈するようにした場合
及び環状面を呈する場合があり、前者に属するものとし
て、例えば、特公昭45−10401号公報など、後者に属す
るものとして、特開平５−149074号公報などが開示され
ている。

【０００３】前者の衝撃ビットは、ビット頭部の最外周
側にある超硬チップ及びこれよりも内側にある超硬チッ
プの２つに区分し、最外周側の超硬チップの先端部分を
ビット頭部の外周面よりも突出させることによりゲージ
機能を持たせたものである。

【０００４】また、後者のリングビットは、先端側の超
硬チップに対して、ビット頭部の外周側にゲージ機能を
もつ補助チップが備えられるようにしたものである。

【０００５】そして、前述した衝撃ビット及びリングビ
ットは、穿孔方向側にある超硬チップは、取付け強度の
観点から、最外周部分においても、装着穴がビット本体
の外周縁を切り欠くことなく完円状態を呈している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た衝撃ビットは、最外周部分にある超硬チップの先端部
分が、穿孔時の穴径に対するゲージ機能を有するために
は、突出量を大きくしなければならない。この結果、他
の部分に配置されている超硬チップよりも摩耗が大きく
なり、植え込み個数、突出量などの関係において適切で
ないと、これが原因で短寿命になるという問題点を有し
ている。

【０００７】また、後者のリングビットは、補助チップ
の配置によって、ゲージ機能が高められているが、補助
チップの植え込み個数が多いと、先端側の超硬チップが
摩耗すれば、この時点で寿命に至るという問題点を有し
ている。

【０００８】このようなことから、本発明では、上述し
た問題点を解消するため、ビット頭部の最外周部分に設
けられる装着穴に着目して、これに植え込まれる超硬チ
ップには、有効なゲージ機能が付加されるようにしたも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の点に鑑
みなされたもので、ビット頭部の穿孔方向側の端面に設
けられた装着穴内には、ボタン状の超硬チップが植え込
まれ、しかもこの超硬チップの先端部分が、ビット頭部
から突出する穿孔用ビットを前提にして改善したもので
ある。

【００１０】すなわち、前記ビット頭部の最外周側に位
置する装着穴は、外周縁の一部が切り欠かれることによ
り開き角θを構成するとともに、この開き角θが、装着
穴の軸中心線上の中心点Ｏを基準にしたときに、45°≦
θ≦ 135°の範囲内で設定される。また、開き角θを構
成した装着穴内の超硬チップは、ビット頭部の外周側面
からの突出量δが、超硬チップの直径Ｄを基準にしたと
きに、0.05 D≦δ≦0.3Dの範囲内で設定される。これら
の範囲は、主として超硬チップのゲージ機能及び取付け
剛性に関係して選択されたものである。

【００１１】そして、本発明の穿孔用ビットは、前記装
着穴内では、前記超硬チップをろう付けによって固着さ
れることが好ましく、また本発明の穿孔用ビットは、ビ
ット頭部の端面が、環状面または略円形面を形成してい
るものが対象になる。

【００１２】 〔発明の詳細な説明〕

【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤、砂礫層など
に適用される穿孔用ビットに関し、特に、ビット頭部の
最外周側に設けられる装着穴に着目して、この装着穴に
植え込まれる超硬チップにおけるゲージ機能が高められ
るようにしたものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明穿孔用ビットの一実
施例について、図を参照しながら説明する。図１及び図
２は、本発明の穿孔用ビット１を示した平面図及び正面
図で、穿孔用ビット１は、ビット頭部２及び胴部３から
なり、ビット頭部２の略円形状を呈する端面2aには、ボ
タン状の超硬チップ４が外周部分及び内側部分に分かれ
て植え込まれている。図示の場合、外周部分では、２個
一組で計８個配置され、内側部分では、４個配置されて
いる。

【００１４】この超硬チップ４は、ビット頭部２の端面
2aから、その先端部分4aが突出するが、この形状として
は、図１及び図２に示されるような最先端を平面とした
二段円錐状など各種のものが適用される。そして、この
超硬チップ４は、ビット頭部２の端面2aに穿設されて装
着穴５内に植え込まれ、通常圧入、ろう付けなどによっ
て固定される。

【００１５】また、前記ビット本体２は、前記超硬チッ
プ４の掘削作用により発生する掘削屑を排出するため、
端面2a及び外周側面2bの交叉部分には、例えば２個配列
になっている超硬チップ４に対して排出溝６，７が形成
され、端面2aの内側部分には、胴部３の後方から穿設さ
れた連結穴（図示せず）に連通するエアー又は注水のた
めの開口８，９がそれぞれ形成されている。

【００１６】そして、前記ビット頭部２の端面2aで、最
外周部分に位置する装着穴５は、図示の場合、傾斜面部
分に穿設されているが、ビット頭部２の外周側面2bの外
周縁が一部切り欠かれる。これは、この装着穴５内の超
硬チップ４における穿孔時の穴壁に対するゲージ機能を
付加して、掘削屑の排出性を良好にする配慮であり、ま
た超硬チップ４を植え込むのに必要な一定幅を有する外
周部分において、外周縁の一部切り欠きを許容したこと
で、最外周部分に位置する超硬チップ４の直径を他の内
側に位置する超硬チップ４の直径よりも大きくする設定
できることも意味する。

【００１７】図３及び図４は、本発明穿孔用ビットにお
ける他の実施例を示した平面図及び正面図であり、ビッ
ト頭部２の端面2aが環状面状を呈するリングビット１に
適用したものである。

【００１８】そして、このリングビット１は、前述した
穿孔用ビット１に対して同一部分には同一符号を付して
説明するが、図示の場合、前記超硬チップ４は、ビット
頭部２の環状を呈する端面2aでは、外周側及び内周側に
おいて、２：１の割合で分けられ、外周側及び内周側に
向かう傾斜面部分にそれぞれ穿設された装着穴５内に植
え込まれ、最終的には圧入、ろう付けなどによって固定
されている。

【００１９】また、ビット頭部２には、超硬チップ４の
作用により発生する掘削屑の排出を円滑にするため、三
つの部分からなる排出溝10a, 10b, 10cが形成されてい
る。

【００２０】なお、このリングビット１は、ビット頭部
２の内周側に、他のビット（図示せず）を組み込む場合
もあるが、単独で使用する場合においては、内周側の装
着穴５についても、前述した目的をもって内周縁の一部
が切り欠かれるように構成することもできる。

【００２１】ところで、前記ビット頭部２の端面2aで最
外周側に位置する装着穴５は、図５(a)(b)乃至図８(a)
(b)で示されるように、ビット頭部２の外周側面2bの外
周縁が一部切り欠かれる。これは、前述したように、穿
孔時における穴壁に対するゲージ機能を高める配慮であ
る。図５(a)(b)乃至図８(a)(b)は、超硬チップ４の先端
部分4aの形状、端面2aの傾斜角α、超硬チップ４の植え
込み角βによる組合せの各場合を示した説明図である。

【００２２】そして、図５(a)(b)では、超硬チップ４の
先端部分の形状は、半球面の曲率半径(D/2)よりも幾分
大きな曲率半径をもち、またその最先端を平面としたも
のであって、ビット頭部２の端面2aにおける傾斜角αを
30°、ビット頭部２の穿孔方向に対する超硬チップ４の
軸方向線11に対する植え込み角βを30°にそれぞれ設定
したものである。また、この超硬チップ４は、ビット頭
部２の外周側面2bに対し、突出量δを形成するととも
に、外周側面2bの外周縁が一部切り欠かれることによっ
て開き角θを構成する。

【００２３】これに対し、図６(a)(b)では、超硬チップ
４の先端部分の形状は、二段円錐状で、その最先端を平
面としたものであって、前記傾斜角αを15°、超硬チッ
プ４の前記植え込み角βを30°にそれぞれ設定したもの
である。そして、この超硬チップ４は、前述のものと同
様、ビット頭部２の外周側面2bに対し、突出量δを形成
するとともに、外周側面2bの外周縁が一部切り欠かれる
ことによって開き角θを構成する。

【００２４】さらに、図７(a)(b)では、超硬チップ４の
先端部分の形状は、一段円錐状のいわゆるテーパー状
で、その最先端を平面としたものであり、前記傾斜角α
を15°、超硬チップ４の前記植え込み角βを０°に設定
したものである。そして、この超硬チップ４は、前述の
ものと同様、ビット頭部２の外周部分2aに対し、突出量
δを形成するとともに、外周側面2bの外周縁が一部切り
欠かれることによって開き角θを構成する。なお、この
実施例の場合は、外周縁の切り欠き部分が軸方向で大き
く延びているため、強度的にはろう付けによることが好
ましい。

【００２５】また、図８(a)(b)では、超硬チップ４の先
端部分の形状は、半球状としたもので、前記傾斜角αを
０°、超硬チップ４の前記植え込み角βを30°に設定し
たものである。そして、この超硬チップ４は、前述のも
のと同様、ビット頭部２の外周部分2aに対し、突出量δ
を形成するとともに、外周側面2bの外周縁が一部切り欠
かれることによって開き角θを構成する。このようにし
て構成された穿孔用ビット１は、前述した傾斜角αにつ
いては、通常０°≦α≦50°の範囲内で設定され、植え
込み角βについては、通常０°≦β≦45°の範囲内で設
定される。

【００２６】また、前述したビット頭部２の最外周側に
位置する装着穴５は、前述したように外周縁の一部が切
り欠かれることにより開き角θを構成する。

【００２７】例えば図５(b)を基に説明すれば、装着穴
５の軸中心線11の中心点Ｏを基準にしたときには、半径
方向線12, 13が構成されるが、開き角θは、この中心点
Ｏと外周縁の切り欠き端とを結んだときに形成される角
度であり、45°≦θ≦135°の範囲内で設定される。開
き角θが45°未満であると、超硬チップ４におけるゲー
ジ機能の効果が少なく、開き角θが135°をこえると超
硬チップ４の取付け強度が損なわれるからである。

【００２８】さらに、前記開き角θを構成した装着穴５
内の超硬チップ４は、例えば図５(a)で示されるよう
に、外周側面2bからの突出量δが、超硬チップ４の直径
Ｄを基準にしたときに、0.05 D≦δ≦0.3Dの範囲内で設
定されている。突出量δが0.05D未満であると、超硬チ
ップ４による掘削屑の排出性が悪くなり、またゲージ機
能も小さくなるからである。一方、突出量δが0.3Dをこ
えると、超硬チップ４の摩耗量が増大し、取付け強度も
減少するため不具合になるからである。

【００２９】これに対し、前述した従来品では、装着穴
５の切り欠きを全く考慮していないため、前記軸中心線
11が必然的にビット頭部２の内側に寄せられる構成にな
っている。この結果、従来品では、前述した突出量δを
確保するためには、超硬チップ４の端面2aからの突出量
h1を大きくしなければならず、却って突出量h1を大きく
することで、超硬チップ４の摩耗量の増大、破壊などが
生じる。

【００３０】なお、前述した突出量h1については、特公
昭63−5549号公報によれば、超硬チップ４の直径Ｄに対
して、0.6〜1.0Dが適切であるとされている。したがっ
て、従来の穿孔用ビット１では、前述した突出量h1の範
囲内では、突出量δを確保しにくい構成になっている。
要するに、通常の従来品では、最外周部分の超硬チップ
４には、ゲージ機能が付加しにくい構成になっている。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、ビット
頭部２の端面2aで最外周側に穿設された装着穴４は、ビ
ット頭部２の外周縁が一部切り欠かれることにより特定
範囲内の開き角θが構成され、しかもこの開き角θを有
する装着穴４内に植え込まれる超硬チップ４が、ビット
頭部２の外周側面2bに対し、特定範囲の突出量δを構成
するようにしたものである。

【００３２】したがって、本発明の穿孔用ビット１は、
最外周側に位置する超硬チップ４には、穿孔時における
穴壁に対するゲージ機能が付加されることから、岩盤、
砂礫層などにおける地層の穿孔作業では、掘削屑の排出
がよくなり、掘削能率が向上するという利点を有する。

【００３３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明穿孔用ビットの一実施例を示す要部の平
面図である。

【図２】図１に対する正面図である。

【図３】本発明穿孔用ビットの他の一実施例を示す要部
の平面図である。

【図４】図４に対する正面図である。

【図５】本発明穿孔用ビットの一実施例におけるビット
頭部の最外周部分に位置する植え込み状態を示す説明図
で、(a)は正面方向からの説明図、(b)は上方向からの説
明図である。

【図６】本発明穿孔用ビットの他の一実施例におけるビ
ット頭部の最外周部分に位置する植え込み状態を示す説
明図で、(a)は正面方向からの説明図、(b)は上方向から
の説明図である。

【図７】本発明穿孔用ビットの別の一実施例におけるビ
ット頭部の最外周部分に位置する植え込み状態を示す説
明図で、(a)は正面方向からの説明図、(b)は上方向から
の説明図である。

【図８】本発明穿孔用ビットのさらに他の一実施例にお
けるビット頭部の最外周部分に位置する植え込み状態を
示す説明図で、(a)は正面方向からの説明図、(b)は上方
向からの説明図である。

【符号の説明】

１ 穿孔用ビット ２ ビット頭部 2a 端面 2b 外周側面 ３ 胴部 ４ 超硬チップ 4a 先端部分 4b 植え込み部分 ５ 装着穴 ６ 排出溝 ７ 排出溝 ８ 開口 ９ 開口 10a 排出溝 10b 排出溝 10c 排出溝 11 軸方向線 12 半径方向線 13 半径方向線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビット頭部の穿孔方向側の端面に設けら
   れた装着穴内には、ボタン状の超硬チップが植え込ま
   れ、この超硬チップの先端部分がビット頭部から突出す
   るようになっている穿孔用ビットにおいて、 前記ビット頭部の最外周側に位置する装着穴は、外周縁
   の一部が切り欠かれることにより開き角θを構成すると
   ともに、この開き角θが、装着穴の軸中心線上の中心点
   Ｏを基準にしたときに、45°≦θ≦ 135°の範囲内で設
   定され、 また、前記開き角θを構成した装着穴内の超硬チップ
   は、ビット頭部の外周側面からの突出量δが、超硬チッ
   プの直径Ｄを基準にしたときに、0.05 D≦δ≦0.3Dの範
   囲内で設定されていることを特徴とする穿孔用ビット。
2. 【請求項２】 前記超硬チップは、前記装着穴内では、
   ろう付けによって固着されるようにした請求項１記載の
   穿孔用ビット。
3. 【請求項３】 前記ビット頭部の端面は、環状面または
   略円形面を形成している請求項１記載または請求項２記
   載の穿孔用ビット。