JPS6085186A - 衝撃式さく岩用ドリルビツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 主粟上皮程且分■ 本発明は、さく青用ドリルピッ］・のガンドリル穴の中
にチゼル形挿入体を設置して成る衝撃式さく音用ドリル
ビットに関する。その穴に挿入した場合の各挿入体の中
心線は、さく音用ドリルビットの中心線に関して角度φ
だけ傾斜しており、がつドリルビット本体のジャケット
面にほぼ一致する各挿入体の案内面はドリルビットの前
面の平面に関して両側にのびている。各挿入体の切削縁
は前記平面の軸方向の外側に配置されいる。

従米坐肢血 従来より公知のさく音用ドリルビットは、単に前面に現
われており、またいくつかの例ではドリルビットの中心
線に関して傾斜している複数の穴に挿入された挿入体を
有している。ドリルピントの中心線に平行な中心線を有
する公知の矩形の挿入体は、最初に述べた挿入体と共通
する欠点を有する。すなわち、それらの挿入体は斜めの
方向へ穴あけをする傾向がある。その周囲に公知の挿入
体を配置したさく音用ドリルビットは、挿入体の形状に
起因して不安定なさく岩作用の結果を招き、それにより
得られる穴は長手方向に傾斜したものとなる。矩形の挿
入体を具備したドリルビットを使用する場合もまた傾斜
した穴になってしまう傾向がある。というのは、挿入体
のろう付けの際に各挿入体の周囲に多量の材料を必要と
し、従って少数の案内部位しか得られない為に、ドリル
ビットの周囲にのみ少数の挿入体しか受け入れることが
できないからである。挿入体の再研摩も少ない回数しか
出来ずしかも一定の範囲の直径の穴しか得られない。

発刊）ｊむ丸しよう一上工１皿岩嘉 本発明の目的は、−Ｆ述した問題点を解決するための、
改良したさく音用ドリルビットを提供することにある。

刑問題嘉玉ＩＬｊ七［灸ｋｘぽど１段 本発明によれば、ボーリングヘッド、シャフト、前面、
周囲に間隔をおいて配置された挿入体を受容する多数の
穴を含み、各挿入体は前面の平面から軸方向外方へある
寸法（ｕｌだけ突出した切削縁を有し、前記穴の中心線
はドリルビットの中心線（ＣＬｌ　）　に対して鋭角φ
だけ前方外側へ傾斜している衝撃式さく音用ドリルビッ
トにおいて、各穴はボーリングヘッドのジャケット面、
および前面又はドリルピッＩ・の前部周囲に形成された
ベベルのいずれか一方又はそれらの両方において終結し
、かつ各挿入体は略円筒形の基本形体を有すると共に、
ドリルビットのジャケット面に概ね一致しかつ前面の平
面の両側へ部分的にのびている案内面を具備することを
特徴とする衝撃式さく音用ドリルビットが提供される。

夫施桝 第１図〜第４図に示した実施例において、改良された衝
撃式のさく音用ドリルビットは全体を符号１０で略示さ
れ、ボーリングヘッド１１と、シャフト１２と〜固定チ
ゼル形挿入体１４および前面挿入体Ｉ５を具備する前面
部分１３とから成る。

さく青用ドリルビットｌＯのジャケット面１６は円筒形
であり、かつ第１図ではさく青用へ・ノド１１に形成さ
れている。しかしながら、ジャケソ！・面１６は長手方
向に沿ったビットのどの部分に設けてもよいが、好まし
くは、逃げの部分１７の軸方向の１４側の領域、すなわ
ちリッジ１８に形成するのがよい。逃げの部分１７の軸
方向の外（１！ＩＪこあるビットの部分は、リッジのジ
ャケット面より小さな半径方向の最も外側の面が「概ね
」ドリルピントのジャケット面に一致するように、ドリ
ルビット１０の周囲に形成された穴に圧入されている。

「概ね」という用語は、各挿入体１４の半径方向の最も
外側の面がドリルビット本体１０のジャケット面１６に
関して一２〜＋２脂−の範囲で、好ましくは＋０．２〜
＋０．５１１１１の範囲で半径方向に変位している状態
を含むものと解釈される。挿入体１４は、ドリルビット
１０の鋼本体が過度に摩耗することがないように、従っ
てさく岩作業の全体にわたってボアの径が一定のままで
あるようにするために設置されるものである。前面１３
には中央窪み部があり、その中には切削直径を存する。

簡単のために、ジャケット面１６とリッジ１８の周囲は
同一の径を有するものとする。リッジｌＢは、さく岩作
業の間、ドリルビット１０をボア内に案内するためにボ
アの壁面に対抗して接合するように設けられたものであ
る。リッジの数は少なくとも４個であり、好ましくは６
　（ＩＩである。各リッジは軸方向の内側が先端部１９
にて終結しており、この先端部はさく青用ドリルビット
１０の退却の際、ボアの壁から外へ突き出る残存したル
ーズな岩石部分を破壊する作用をする。トリルヒツトの
本体には多数の流路２０が設けられており、さく青領域
へ液体を導入しまた溝２１を介して切削物を除去する。

チゼル形挿入体１４ば、縁を有していない従来形式の４
つの挿入体１５が設置されている。これらの挿入体１５
は、チゼル形挿入体１４によってボアの周囲部の機械的
な切削作業が行われた後のボアの岩石を割るために設け
られたものである。

第４図は第１図の線ＩＶ−ＩＶに沿ったドリルビットの
部分の拡大断面図であるが、チゼル形挿入体１４はビッ
トの周囲に設けられた大円に設置され′−（おり、これ
らの各穴はその一部が前面１３の領域にあり、また一部
はジャケット面１６の領域にある。挿入体１４は直径Ｄ
ｓが４〜２０１−１好ましくは７〜１Ｂ罪の範囲内の略
円筒形である。挿入体１４の＃８械作業部分は切削縁２
２であり、この切削縁は丸めのあるコーナ部２３と案内
面２５へ移行する面取２４とに囲まれている。案内面２
５は概ねジャケット面１６に一致し、かつこのジャケッ
ト面１６とほぼ等しい半径を有する。挿入体１４の中心
線ＣＬ２は前面１３と交差しかつドリルビット本体１０
の中心ＩｎＩＣＬｔに関して鋭角φ傾斜し、挿入体１４
の案内面２５が前面１３の平面に対して両側に位置する
ようにされている。切削縁２２は前面１３の平面（ある
いは、前面が例えば円錐形などのように他の形状である
場合もありうるので、第４図に示す前面１３の真直な延
長部−以後は、「前面の平面」なる表現に含まれるもの
とする−）から寸法Ｕだけ突出しており、その寸法Ｕは
１．５〜１０鰭の範囲内、好ましくは２〜６論の範囲内
である。ｕ　＝　Ｏの部位における切削縁２２の最大長
さＬｌは、前面１３の平面におけるドリルビット本体の
中心線Ｃ１４に最も近い挿入体の周囲上の点と最も遠く
離れた挿入体の周囲上の点との間の距離として定義する
ことができる。

挿入体の実際上の最大突出部位における切削縁２２の長
さＸは、中心線ＣＬＩの法線と、中心線ＣＩ、２に平行
でかつ切削縁２２の最も高い部位に一致する、挿入体１
４０半径方向で最も内側のジャゲット面に対する接線Ｔ
１の交点、並びに中心線Ｃ１，１に平行な、案内面２５
に対する接線Ｔ２の交点の距離として定義することかで
きる。このことは、切削縁の長さＸを定義するに際して
、丸みのあるコーナ部２３又は面取部２４に関して何ら
考慮する必要がないことを意味し、従って長さＸは次式
％式％ オなわら、切削縁の長さＸは距離Ｕの増加に従って、あ
るいは角度φの増加に従って減少する。角度ψが２０〜
５０°の範囲、望ましくは２５〜４５°の範囲でありか
つＬ　、が４．５〜３２龍の範囲、望ましくは６．５〜
２１■凋の範囲にある場合、前記長さＸは４真曹以」二
でかつ２０膳■以下、望ましくは６〜１５１自であるべ
きである。

案内面２５の軸方向の長さｙは、案内面２５の軸方向の
最も内側の点と、前面１３の平面と案内面２５との交点
、すなわちｕ−０の点との間の距δＩｌ＋−２、および
実際の突出寸法Ｕの和に相当し、従って次式で表すこと
ができる。

ｙ工ｌ−２＋ｕ ここで、Ｌ２が２〜２０１ｍの値、好ましくは２〜１０
璽■の値であるとき、ｙは３．５〜３０■麟の範囲、好
ましくは４〜１６龍の範囲であるべきである。

従って、切削縁２２の長さＸば案内面２５の長さｙに依
存する。すなわら、 ｘ＝Ｌ＋−（ｙ−１−２）　−ｔａｎ　φ第４図の実施
例において、切削縁２２は案内面２５に対して１Ｍ角で
あり、その切削縁は挿入体１４の中心線ＣＩ、２との間
で９０°マイナスφの角度を形成する。しかしながら、
切削縁２２は案内面２５との間のこの直角の関係よりは
ずれていてもかまわない。しかし、上述の各寸法につい
てはそれらの範囲内になければならない。

案内面２５の形状は、従来の挿入体の場合に比べ、ドリ
ルビットの直径を変えることなく（−挿入体１４の切削
縁２２の再研摩の数を多くすることができる。新たな切
削縁２２を長さｙにほぼ等しい距離で研摩することが可
能である。

第５図〜第８図は本発明の他の好適な実施例を第１図〜
第４図と同様の図で示したものであり、さく青用ドリル
ビットの各部拐は前述の図面と同じ番号を付しである。

第１図〜第４図の実施例と第５図〜第８図の実施例のお
おまかな相違点は、周囲ヘベル（傘部）２６を設けた点
と、案内面２５がドリルピッドへ１０のジャケット面１
６のわずか外側に位置している点である。しかしながら
、第７図および第８図では、第３図と同様に、挿入体１
４を断面では示していない。ヘベル２６は前面１３の外
周を研摩し、各ヘベル２６が前面１３の平面に関して鋭
角αだけ下方へかつ後方へ傾斜させたものである。角度
αは第４図に示される角度φに等しい値を有する。この
ヘベル２６は、接合面に対して傾斜した場合よりむしろ
接合面に対して直角にさく岩することがより容易である
場合において、挿入体１４を圧入することが必要である
ような穴のさく岩を容易ならしめるものである。

この場合、中心線ＣＬ２は前面１３には交差しないで、
ヘベル２６に交差している。この場合も案内面２５は前
面１３の平面に関して両側に位置している。ヘベル２６
の大きさは種与であるが、それは常に挿入体１４の中心
線ＣＬ２に対し直角でなければならない。ベベル２６の
の軸方向の延長は長さＬ２よりも小さいか、あるいはそ
れに等しいか又はそれより大きい。ベベル２６のの半径
方向の延長は長さＸよりも小さい。挿入体１４は、岩石
に穴をあける際にジャケット面に摩耗を生じさせないよ
うにするために、ビット本体１０の半径方向に部分的に
突出している。この明細書中に先に掲げた式あるいは寸
法関係等についてはこの実施例のさく音用ドリルピント
についてもまた適用することができる。

光重し５か釆 切削縁２２を長さを短くすることができ、従って各挿入
体１４がより高い面圧でドリルピント上の一定の低い送
り力でもって作用することは、岩石を切削するにあたっ
て有利である。また、均等なドリル作用を達成するため
に、ビット本体の周囲に沿って多数の切削縁を有するこ
ともまた有利である。従来のさく音用ドリルピントにお
いては、切削縁の長さが短い挿入体を使用することが不
可能であった。というのは、従来のトリルビットの挿入
体は耐摩耗性に関しては非常に硬い丈夫な材料を必要と
するが、これらの材料はろうイリは等の際の高温に耐え
ることができないがらである。また、このろう付けは各
挿入体のまわりに多量の熱伝導材料を必要とし、このこ
とはドリルビットの周囲に沿って多数の挿入体を設置す
ることにとっては不都合なことである。

本発明によれば、さく音用ドリルビットの穴内にチゼル
形挿入体を圧入し、そしてドリルビット本体の収縮又は
堅固な嵌合によりその挿入体を穴の中に保持することが
できる。このような保持方法により、挿入体の材料とし
て従来使用することのできなかった、より硬くかつより
耐摩耗性がありしかも耐熱性のある材料、すなわちビッ
カース硬度が少なくとも１２００．好ましくは１３５０
の硬質金属を挿入体の材料として使用することができる
。

より耐摩耗性のある材料を使用することにより、さく音
用ドリルヒツトの周囲に沿って、短い切削縁を備えたチ
ゼル形挿入体をより密に配置することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るさく音用ドリルビットの正面図、
第２図は本発明に係るさく音用ドリルビットの平面図、
第３図は第２図の線ＩＩＩ　−ＩＩに沿ったさく音用ド
リルヒツトの部分断面図、第４図は第１図の線ＩＶ−Ｉ
Ｖに沿ったさく音用ドリルビットの部分拡大断面図、第
５図は本発明に係るさく音用ドリルピッ１−の他の実施
例の正面図、第６図は第５図に示したさく音用ドリルビ
ットの平面図、第７図は第６図の線■−■に沿ったさく
青用１・′リルビソトの部分断面図、第８図は第５図の
線■−■に沿ったさく音用ドリルビットの部分拡大断面
図である。 １０・・・ドリルビット　（本体）、 １１・・・ボーリングヘッド、　１３・・・前面、１４
・・・挿入体、　１６・・・ジャケット面、２２・・・
切削縁、　２５・・・案内面、２６・・・ベベル（傘部
）。 以下余白 第３図 第５　図　口１ ２３２１ 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ボーリングヘッド（１１）　、シャフト（１２）
   、前面（１３）　、周囲に間隔をおいて配置された挿入
   体（１４）を受容する多数の穴を含み、各挿入体は前面
   （１３）の平面から軸方向外方へある寸法（ｔｌｌだけ
   突出した切削縁（２２）を有し、前記穴の中心線はドリ
   ルビット（１０）の中心線（ＣＬｊ　）に対して鋭角φ
   だけ前方外側へ傾斜している衝撃式さく音用ドリルビッ
   トにおいて、各穴はボーリングヘッド（１１）のジャケ
   ット面（１６）　、および前面（１３）又はドリルピノ
   ｌ−（１０）の前部周囲に形成されたベベル（２６）の
   いずれか一方又はそれらの両方において終結し、かつ各
   挿入体（１４）は略円筒形の基本形体を有すると共に、
   ドリルビット（１０）のジャう−ット面（１６）に概ね
   一致しかつ前面（１３）の平面の両側へ部分的にのびて
   いる案内面（２５）を具備することを特徴とする衝撃式
   さく青用トリルビット。 ２、各挿入体（１４）はドリルビット本体（１０）の収
   縮又は堅固な嵌合により穴の中に保持され、かつ各ベベ
   ル（２６）は前面（１３）の平面に関して鋭角αだけ下
   方へかつ後方へ傾斜しており、この角度αは角度φと等
   しい値を有する特許請求の範囲第１項記載のドリルビッ
   ト。 ３、　ドリルビット本体（１０）の半径方向に配置〜さ
   れた切削縁（２２）の長さくに）は、次式％式％ で表わされるように案内面（２５）の軸方向の長さくｙ
   ）に依存し、ここでＬｌはｕ＝０における切削縁（２２
   ）の長さ、Ｌ２はＬｌ＝０における案内面（２５）の軸
   方向の長さである特許請求の範囲第１項記載のドリルビ
   ット。 ４、　Ｌｌは４．５〜３２ｍｍの長さ、好ましくは６．
   ５〜２１璽ｌであり、かつＬ２は２〜２０ｍ５の長さ、
   好ましくは２〜Ｉ（ｉｎであり、またｙば３．５〜３０
   ｗ＝ｍの範囲、好ましくは４〜１６＋ｉｍであり、かつ
   角度φは２０〜５０°の値、好ましくは２５〜４５°で
   あり、これらの条件をすべて満たし、Ｘは４〜２０龍の
   値、好ましくは６〜１５ｍｍの値である特許請求の範囲
   第３項記載のドリルビット。 ５、挿入体（１４）の直径（Ｄｓ　）は４〜２０＋＋ｍ
   の範囲、好ましくは７〜１１３ｍｍの範囲に限定される
   特許請求の範囲第３項記載のドリルビット。 ６、　ヘベル（２６）の軸方向の延長は長さＬ２より小
   さい特許請求の範囲第２項記載のドリルピッＩ・。 ７、　ヘベル（２６）の軸方向の延長は圏さＬ２より長
   いか又はそれに等しい特許請求の範囲第２項記載のドリ
   ルビット。 ８、　ヘベル（２６）の半径方向の延長は切削縁（２２
   ）の長さＸより小さい特許請求の範囲第２項記載のドリ
   ルピント。 ９、挿入体（１４）はビッカース硬度が少なくと１０、
   挿入体（１４）の切削縁（２２）は、切削縁に沿った断
   面において案内面（２５）にほぼ直角であり、かつ前記
   切削縁（２２）は挿入体（１４）の中心線（ＣＬ２）と
   の間で９０°−φに等しい鋭角をなしている特許請求の
   範囲第１項〜第９項のいずれか１項記載のドリルビット
   。