JP2001510256A

JP2001510256A - ビットがロックしたアンダーリーマアームを備えたリバースサーキュレーションドリリングシステム

Info

Publication number: JP2001510256A
Application number: JP2000503316A
Authority: JP
Inventors: エル．ホルト，アーディス
Original assignee: エル．ホルト，アーディス
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2001-07-31
Also published as: AU755442C; CN1270655A; EP0996810A1; BR9815553A; CA2296470A1; KR20010021997A; AU8487398A; HK1030253A1; CN1263937C; WO1999004130A1; AU755442B2

Abstract

(57)【要約】【課題】掘削穴から掘削した岩屑や掘削ビットをすばやくかつ効率的に取り除くことが可能なドリルビットアッセンブリを提供することを目的とする。【解決手段】アンダーリーマドリルビットアッセンブリは、パイロットビット８２および前記パイロットビットに作動可能に取り付けられた伸縮自在のアンダーリーマアーム８８を有する。前記アンダーリーマアーム８８は、リーマー作業のための突出した位置およびビットアッセンブリー全体の外径が、さく井ケーシングの内径より小さくなり、ビットアッセンブリーをさく井ケーシングから引き抜くことができる引き込まれた位置をとることができる。本発明のその他の特徴は、前記ビットアッセンブリが作動可能に二重壁パイプアッセンブリ１２に取り付けられていることである。圧縮空気の供給は、二重壁パイプアッセンブリ１２の環状部２９を介して、ダウンホール用の空気衝撃式ハンマ１３に対して行われる。ダウンホール用の空気衝撃式ハンマからの排出空気は、二重壁パイプアッセンブリ１２の中央排出管４３を介して掘削岩屑片を連続的に除去するために、ビットアッセンブリに向けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、地面を掘削（ドリリング）する装置(earth drilling equipment)に
関し、さらに詳しくは、ダウンホール用の空気衝撃式ハンマを有するドリリング
システム(down hole, pneumatic, percussive hammer drilling system)に関する。

【０００２】

【従来の技術】

本件出願は、本件出願人による同時係属中の関連出願である１９９６年７月１
日出願の米国出願第08/674,123号および１９９７年８月２７日出願の米国出願第
08/790,066号からの一部係属出願である。この親出願に記載されているように、
アンダーリーマ(underreamer)は、ケーシングの挿入用のパイロットビットの回りに延在する径方向に広がった領域を形成するために用いられる。

【０００３】偏芯して取り付けられたアンダーリーマは既知である。このようなアンダーリ
ーマは、アンダーリーミング作業用の軌道を移動するアームを備えており、また
工具を取り外すために掘削穴の軸方向に引き戻し可能(retractable)になっている。しかしながら、このような偏芯して取り付けられたアンダーリーマ(eccentr
ically mounted underreamers)は、アンダーリーマが岩石の破片や埋まっている
金属目的物などに当たると、軸から離れてずれてしまうことがある。大きなドリ
ルビットにおけるズレは、ほとんどの掘削作業において問題となるものであり、
特に間隔が接近した穴を連続して掘削する場合に問題となる。また、このような
ズレは、掘削した地中の穴にケーシングを設置する場合に非常に邪魔になる。

【０００４】他の公知のアンダーリーミング装置は、外方向に変位可能な３個のビット取付
板を利用しており、それによって掘削穴の周囲より実質的に小さい全体的な作業
面を具体化している。このような小型の板は、過度に摩耗し、掘削作業が遅くな
る原因となる。アンダーリーミングは、クラウンまたはリング状ビットを使用す
ることによっても行うことができるが、これらのビットの部品は、掘削が終わっ
た際に、アンダーリームされた領域に残しておかなければならず、コストがかか
り、また掘削作業(drilling operations)の種類によっては使えない場合もある。

【０００５】上述した本件出願人による米国出願第08/674,123号および以下において開示さ
れかつクレームされている追加された関連性のあるアンダーリーマの実施例では
、これらの問題の解決が企図されている。

【０００６】上述した既知のアンダーリーマにおける問題に加え、掘削穴から掘削した岩屑
(debris)や掘削ビット(drilling bits)をすばやくかつ効率的に取り除くことが課題として残っている。本件出願人による米国特許第5,511,628号では、中央排出口(central evacuation outlet)を備えた空気式ダウンホールドリルを開示されている（この公報の内容は、特許番号を挙げることにより本件出願に組み込ま
れる）。この米国特許第5,511,628号の装置は、ビットに形成された中央軸孔とそれに接続された中央排出管を通じて、大きな岩屑片を連続的に排出できるよう
になっている。この装置では、圧縮空気が周囲の通路を介してドリルビットの下
側で中央排出管の中に向かうように下向きに送られる。この中央排出管を通る圧
縮空気の流れは、掘削孔から掘削片を連続して効率的に取り除き、またケーシン
グに沿った周囲の通路を通じて取り除くには大きすぎる掘削片も迅速に取り除く
ことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、掘削穴のアンダーリーミングのために掘削穴内で掘削面から掘
削した岩屑片を連続的に排出するリバースサーキュレーション空気ドリルと、掘
削作業(drilling operation)の間あるいは終了後にケーシングを介して直ちに取
り除くことについては、依然として要望がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述した従来例の欠点を解消するリバースサーキュレーションシス
テムにおいて具体化されている。

【０００９】従って、本発明の目的は、アンダーリーマアームが取り付けられたパイロット
ビットを有し、これらのアンダーリーマアームが前記パイロットビットと該アン
ダーリーマアームとの間の相対的な回転によって伸長したり引き込まれたりする
アンダーリーマを提供することにある。各アンダーリーマアームは、強化された
ボス(stremgthening boss)を備えている。この強化されたボスは、軸方向の軸受
け面(axial bearing surface)を有しており、これらの軸受け面がパイロットビットの対応する軸方向の面と係合している。これらのアームボスとビットの軸受
け面は、パイロットビットがパイロットビットに対して回転した際に、前記アー
ムを伸長させるような形状にされた面を備えている。これらの面は、前記アーム
をその伸長したアンダーリーミング位置においてロックするためにも設けられて
いる。ビットが逆方向に回転すると、ロッキングした面が離れ、前記アームはド
ライバ(driver)を垂直方向に動かさずに引き込まれる。

【００１０】本発明のもう一つの特徴は、前記ダウンホール用の空気衝撃式ハンマから排出
される圧縮空気によって連続してビットの汚れを落とすための設備を設けている
ことである。前記排出空気の流れは、ビットアッセンブリ中のポートを通り、中
央排出管へと排出される。第2の圧縮空気の流れは、連続して排出される岩屑片の近傍においても生じる。１の実施態様では、この周囲の汚れを落とすための排
出空気は、ケーシングを加圧するためにさく井ヘッド(well-head)にて導入される圧縮空気から供給される。

【００１１】本発明の上記の特徴およびその他の特徴は、図面を参照して行なう以下の実施
形態からより明らかとなるであろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】

図１に示すように、符号１０で全体的に示されるリバースサーキュレーション
ドリリングシステム（逆回転掘削装置）は、ヘッドアッセンブリ（head assembl
y）１１と、二重壁パイプアッセンブリ(dual wall pipe assembly)１２と、ボア
ケーシング（bore casing またはwell casing（さく井ケーシング））１４内のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ(down hole pneumatic hammer)１３とを有し
ている。次に、図２および図３に示すように、ヘッドアッセンブリ１１は、ビッ
トが前進するようにボアケーシング１４を下向きに駆動させるためのケーシング
ドライバ１５と、下向きに移動するボアケーシング１４を回転させるための標準
的な設計のパワーヘッドアッセンブリ１６とを有する。ケーシングドライバ１５
は、圧縮空気がハンマ１７の上下のチャンバーのいずれか一方に入れられた際に
、垂直方向に往復運動する空気衝撃式ハンマを備えている。このハンマ１７がア
ンビル(anvil)１８に衝突すると、アンビル１８がケーシングキャップ１９に衝突するようになっている。ケーシングキャップ１９は、通気孔（ポート）２０を
介してボアケーシング１４内の加圧を可能にするために、ケーシングキャップ１
９とダウンホールハンマアッセンブリ１３の間のボアケーシング１４の内側の表
面に対してシールされている。このケーシングの加圧によってこのケーシングと
ダウンホールハンマとの間に下向きの空気の流れが発生し、ダウンホールハンマ
とケーシングとの間でハンマの取り外しの邪魔になる岩屑(debris)が上方へ移動
することを防止する。パワーヘッドアッセンブリ１６は、リンケージアッセンブ
リ２１を介してアンビル１８に連結され、前記二重壁パイプアッセンブリおよび
ダウンホールハンマに回転を伝達する。パワーヘッドアッセンブリ１６は、二重
壁パイプアッセンブリ１４の上端にねじ込まれた中心部材(central member)２２
以外は、この分野で一般的に知られている設計となっている。この中心部材は、
前記二重壁パイプアッセンブリ１４と連通し、岩屑排出経路(debris discharge path)をパワーヘッドを通ってエルボー(elbow)２９まで延長する中心孔を含む。
前記中心部材２２と二重壁パイプ１４とのジョイントは、前記二重壁パイプアッ
センブリの内壁２５と外壁２６との間の環状部(annulus)２４に空気を供給するためのポート２３を備えている。カラー２７は、ジョイントの周囲に取り付けら
れており、空気取入口２８を有し、それを通して圧縮された空気が後述するダウ
ンホールハンマを駆動するための二重壁パイプアッセンブリ１２に送り込まれる
ようになっている。エルボー２９は、中心部材２２の上端に回転可能に取り付け
られかつシールされている。このエルボー２９、中心部材２２および二重壁パイ
プアッセンブリ１２の内壁２５は、一体となって、以下において詳述する掘削し
た岩屑をダウンホールハンマから連続的に排出するための中央部掘削岩屑排出管
を形成している。

【００１３】図４に示すように、二重壁パイプアッセンブリ１２は、個々の部品から組み立
てられており、これらの部品のそれぞれが内側パイプ３１と外側パイプ３３とを
有している。それぞれの部品は、雄ネジ連結部３３と雌ネジ連結部３５とを向か
い合う端部に有している。雄ネジ連結部３３および雌ネジ連結部３５は、それぞ
れ通気口３６および３７を有しており、これらの通気口は、前記二重壁パイプア
ッセンブリ１２の外側環状部２４と連通している。この二重壁パイプアッセンブ
リは、その上端において、パワーヘッド１６の中心部品２２にねじ込まれている
。また、二重壁パイプアッセンブリ１２は、その下端において、ボックス３８に
連結されており、このボックスはダウンホールハンマ１３のバックヘッド４０に
ねじ込まれている。ポート４２および４４は、二重壁パイプアッセンブリの環状
部２４と連通しており、圧縮された空気をそこからダウンホールハンマに通すた
めのルートをなしている。

【００１４】図５に示すように、ダウンホールハンマ１３は、バックヘッド４０にねじ込ま
れているボックス３８を有している。スリーブ４１およびハンマバレル４２は、
バックヘッド４０にねじ込まれている。中心に位置する排出管４３は、スリーブ
４１に押し付けられている。摩耗スリーブ４４は、ハンマバレル４０の周囲には
め込まれており、かつリング４５の周囲かつバックヘッド４０のショルダー４６
に圧入されている。スリーブ４１およびバレル４２は、環状の上部エアーチャン
バー４８を規定している。また、中心排出管４３およびバレル４２は、環状の下
部エアーチャンバー５０を規定している。このバレル４２の下端部は、ビットド
ライバ５２に当接しており、さらに摩耗スリーブ４４の中で摩耗スリーブ４４を
センターバレル４２に係合させるための円周方向のリップ５４を有している。ハ
ンマ５３は、バレル４２の中に往復動作のために摺動可能に嵌合している。また
、ビットドライバ５２は、ハンマ５３の下側であってかつ中心排出管４３の下端
を越えて、バレル４１の中に摺動可能に嵌合している。このビットドライバ５２
は、多数のキー５６によってバレル４２の中に保持されており、これらのキーの
それぞれがビットドライバ５２のキー溝５８および環状凹部６０に嵌合している
。（ハンマバレルにビットドライバを取り付けるためにキーとキー溝に似た構造
を有する他のバレルアッセンブリの詳細については、上述した参照文献として組
み込まれた米国特許5,511,628号を参照のこと。）このキーとキー溝の組立体は、掘削の間、ビットアッセンブリが二重壁パイプアッセンブリの前方へ進むこと
を可能にするものである。

【００１５】本発明におけるビットアッセンブリは、図６に示されている。図６に示すよう
に、ビットアッセンブリは、ビットドライバ５２、パイロットビット８２および
アーム８８ａ-ｃを有している。パイロットビット８２は、凹溝８４を有するアッパーシャンク８３と、カム面８５ａおよび８５ｂと、下部８６とを有している
。下部８６は、３つの周溝８７ａないし８７ｃを有する。好ましくは、カーバイ
ト材料から成る硬化処理された掘削ボタン(drilling buttons)がパイロットビッ
トの周囲および底面の表面に取り付けられている（図７）。アーム８８ａないし
８８ｃは、パイロットビット８２の上に設けられ、後述するように所定の正確な
経路上をスライドする。これらのアームのそれぞれは、隆起したボス(raised bo
ss)8９を備えており、このボスは、ビットドライバ５２の対応する凹部９０に受
け入れられるようになっている（図１０）。

【００１６】この隆起したボス８９は、いくつかの機能を有する。まず、ハンマからの衝撃
力が、ビットドライバ５２、ボス８９およびアーム８８を介して、下向きにパイ
ロットビット５２まで伝達される。次に、ボス８９は、凹部９０に受け入れられ
かつ保持されており、限られた円弧の範囲で回転し、アーム８８を突出および後
退させる。アーム８８がその後退位置にある場合、面９１がカム面８５ａと隣接
している。この構成では、ビットアッセンブリ全体の外径は、ボアケーシングの
内径より小さく、そのためビットアッセンブリを掘削孔から引き抜くことができ
る。ビットドライバ５２が時計回りに回転すると、アーム８８はパイロットビッ
ト８２を中心として時計回りに回転し、それにより角度のついた面８５ａが面９
２と係合し、アーム８８を外向きに付勢する。前記アーム８８の回転および突出
は、面９２ａが面８５ｂに当接するとともに面９２ｂが面８５ａに当接するまで
続き、アーム８８をその突出位置にロックする。アーム８８のロックを解除する
とともに後退させるには、ビットドライバ５２を反対方向に回転させる。アーム
が完全に後退した位置では、アンダーリーマアッセンブリの全体の外径は、ケー
シングの内径より小さくなり、それによって、必要な場合には、ケーシングを介
してアンダーリーマビットアッセンブリを引き抜くことを可能にする。この特徴
は、必要な場合にケーシングを介して後退させたり引き抜いたりできない公知の
アンダーリーマを越える重要な進歩を意味している。

【００１７】作動中には、圧縮された空気がポート３７、ラジアルポート６０、環状部６２
および軸方向６４を通ってリング状チャンバー５９に送出される。図５は、ハン
マ５３の下向きのストローク状態を示している。この状態では、リップ６６は、
リップ６８と係合し、チャンバー４８をシールしている。また、リップ７２はリ
ップ７４と係合し、チャンバー５０をシールしている。この状態では、ポート７
８は閉鎖している。ピストン５３が下降を続けると、ポート７６が開放され、チ
ャンバー４８から排気する。ほぼ同時に、リップ７４がリップ７２から離れ、ピ
ストン５３がビットドライバ５２と衝突した後にピストン５３を上方位置へ上昇
させるための新たな圧縮空気をチャンバー５０に充填させることを可能にする。
ピストン５３が上昇すると、ポート７８が開放され、チャンバー５０の排気を行
う。また、リップ７４はリップ７２と係合し、チャンバー５０をシールする。ポ
ート７６は、ピストン５３によってシールされ、またリップ６６はリップ６８か
ら離れ、チャンバー４８に新たな圧縮空気の充填を行う。チャンバー４８に新た
な圧縮空気が充填されると、ピストン５３を下方に駆動し、新たなストロークを
開始する。ポート７６および７８から排出された圧縮空気は、ポート８０（図５
Ａ）に集められ、ビットアッセンブリを通して中央排出管４３に排出され、ビッ
トによって取り除かれた掘削した岩屑や粉砕された土などを搬送する。アーム８
８ａないし８８ｃとパイロットビットとの間に掘削した岩屑がたまることに対す
る他の事前対策として、第６Ｂ図に示すビットアッセンブリの実施例では、ポー
ト９１が設けられ、そこを通って圧縮空気が排出され、岩屑を除去するようにな
っている。

【００１８】このビットアッセンブリを通る圧縮空気の流れは、本質的に連続したものであ
り、それによって、掘削穴のドリル面（掘削面）から掘削した岩屑を連続的に排
出することができる。さらに、排出管および二重壁パイプアッセンブリの内壁の
直径がほぼ同一であるので、空気の速度が一定となり、また岩屑の除去を助ける
。この中央排出管による連続的な岩屑の除去は、連続的なドリル作業の促進につ
ながる。従って、掘削穴から掘削した岩屑を除去するためにドリル作業を中断し
、ビットを引き上げる必要性はほとんどない。また、掘削作業速度においても著
しい改善となる。さらに、岩屑は掘削されるとすぐに除去されるため、掘削穴か
ら比較的正確な「コア」の標本を得ることができる。本発明における上記の特徴
は、調査および環境の用途に有用である。

【００１９】本発明のその他の特徴は、パイロットビット１０４は、アンダーリーマアーム
が符号Ｃで示すケーシングの先端を越えて放射線状に広がり、突出位置にてロッ
クされた状態で、地面の内部へ進んで行くことである。ケーシングの動きは、比
較的大きなアンダーリーム領域によって、また必要な場合にはケーシングドライ
バ１５によって、容易に行うことができる。図１および図３に示された１の実施
態様では、ドリルビットアッセンブリーが所定の距離以上にケーシングの前方に
進んだ場合、リンケージ(linkage)２１は、バルブを操作し、空気衝撃ハンマー１７及び関連する通気孔のケーシングドライバー１５に圧縮空気を供給する。

【００２０】本発明の他の実施態様を図１１ないし図１９に基づいて述べる。この実施態様
において、前記ビットアッセンブリは、図６に示され、前記実施態様で述べられ
ているように、相互が嵌合したドライバ１００、アーム１０２ａ-ｃ、およびパイロットビット１０４を有している。しかしながら、この実施態様では、ポート
８０からの圧縮された排出空気は、ビットドライバ、アームおよびパイロットビ
ットの内部のポートを通るようになっている。図１に示されているように、ハン
マーがポート８０より排出した空気は、ポート１０６ａ-ｃを通ってビットドライバ内を通過する。前記ハンマーからの排出空気は、その後、アーム１０２ａ- ｃ内に形成されたポート１０８ａ-ｃを各々通過する（図１２）。図１３には、前記アームが前記ビットドライバの上に閉じ、かつ引き込まれた位置で取り付け
られた状態が示されている。ポート１０８ａ-ｃからの排出空気は、溝１１２ａ-
ｃ、ポート１１４ａ-ｃ、および中央排出管４３（図５）を介してパイロットビット１０４（図１４および図１５）内のポート１１０ａ-ｃに流入する。ポート１０６ａ-ｃ、１０８ａ-ｃおよび１１０ａ-ｃは、それぞれ、アーム１０２ａ-ｃ
が伸長した際、これらが一列に並ぶように設けられている。すなわち、開口１０
６ａ、１０８ａおよび１１０ａが一列に並び、開口１０６ｂ、１０８ｂおよび１
１０ｂが一列に並び、開口１０６ｃ、１０８ｃおよび１１０ｃが一列に並ぶよう
になっている。図１６および図１７に示されているように、ドライバ１００がパ
イロットビット１０４に対し、アーム１０２ａ-ｃが閉じ、引き込まれた配置になるように回転する際、（アーム１０２ａ-ｃをそれぞれ通る）ポート１０８ａ-
ｃは、ポート１０６ａ-ｃから各々部分的にずれ、（パイロットビットを通る）ポート１１０ａ-ｃは、（パイロットビットを通る）ポート１０８ａ-ｃから全体
的にずれるようになっている。前記アームが引き込まれた際にポート１０６ａ- ｃ、ポート１０８ａ-ｃおよびポート１１０ａ-ｃを通る連続した空気の流れを促
進させるため、溝１１２ａ-ｃがアーム１０２ａ-ｃの下側に設けられている。図
１５に示されているように、パイロットビット１０４もまた縦軸方向に伸びる溝
１１４ａ-ｃ、および横軸方向に延びる溝１１６ａ-ｃを有している。溝１１４ａ
-ｃ、および溝１１６ａ-ｃは、前記ボアケーシングの外部から圧縮空気を排出す
るための経路を形成すると共に、中央排出管４３を通って圧縮空気を排出するた
めの経路を形成している。

【００２１】上記の発明の記述は完全なものではなく一例である。当業者は、以下の請求の
範囲から逸脱することなく、細部において様々な改良を施すことができることを
理解するであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のドリリングアッセンブリの部分断面図である。

【図２】図２は、図１に示すアッセンブリの拡大部分断面図であり、パワーヘッドアッ
センブリ、圧縮空気取り入れ口を有するカラーおよび二重壁パイプアッセンブリ
の上端を示している。

【図３】図３は、図１に示すアッセンブリの拡大断面図であり、より詳細にケーシング
ドライバを示している。

【図４】図４は、図１に示すアッセンブリの拡大断面図であり、二重壁パイプアッセン
ブリと、該二重壁パイプアッセンブリの下端をダウンホール用の空気衝撃式ハン
マに連結しているボックス・バックヘッドアッセンブリを示している。

【図５】図５は、ダウンホール用の空気衝撃式ハンマアッセンブリの断面図であり、こ
の図にはビットアッセンブリも示されている。また、図５Ａは、ダウンホール用
の空気衝撃式ハンマアッセンブリのハンマバレルについての選択的なデザインの
斜視図である。

【図６】図６Ａは、本発明のビットアッセンブリの第１実施形態の分解斜視図である。

【図７】図７Ａは、図６の実施形態におけるパイロットビットの斜視図である。また、
図７Ｂは、図７Ａに示すパイロットビットの下面図である。

【図８】図８は、図６Ａに示す実施形態に用いられるアンダーリーマアームの斜視図で
ある。

【図９】図９Ａは、図８に示すアンダーリーマアームの背面図である。図９Ｂは、図８に示すアンダーリーマアームの側面図である。

【図１０】図１０は、図６Ａに示す実施形態のビットドライバの下面図であり、アンダー
リーマアームを収容する凹部を規定する軸面と、アンダーリーマアームを支える
突出・引込用の軸面とを示している。

【図１１】図１１は、本発明の第2実施態様におけるビットドライバの底面図である。

【図１２】図１２は、図１１に示す前記実施形態のアンダーリーマアームの底面図である
。

【図１３】図１３は、図１２に示された前記アームが、図１１に示された前記ビットドラ
イバにおいて引き込まれた位置に取り付けられている。

【図１４】図１４は、図１３に示された前記ビットドライバおよびアンダーリーマアーム
と共に使用されるパイロットビットの上面図である。

【図１５】図１５は、図１４に示された前記パイロットビットの底面図である。

【図１６】図１６は、図１３に示された前記ビットドライバおよびアンダーリーマアーム
を示した図であり、前記アンダーリーマアームが突出した状態が示されている。

【図１７】図１７は、図１３に示された前記ビットドライバおよびアンダーリーマアーム
の部分拡大図である。

【図１８】図１８は、図１１ないし図１７に示された前記ビットアッセンブリの圧縮空気
経路を示した部分切り欠き底面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ【要約の続き】ッセンブリに向けられている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドライバとシャンク、ドリル周面、底面、および前記シャン
クを通って前記底面からほぼ上方へ延びる孔を有するパイロットビットと前記ド
ライバを回転可能に前記パイロットビットに連結する連結手段と前記ドライバと
前記パイロットビットの中間位置に回転可能に取り付けられ、パイロットビット
の領域の外側に位置することが可能なアンダーリミング面を備えたアンダーリー
マアームと前記アンダーリーマアームの対応する領域と係合可能であって、前記
ドライバと前記パイロットビットとの間における回転動作によって、前記アンダ
ーリーマアームを突出した位置へ配置させ、前記アンダーリーマアームを突出し
た位置にロックし、前記アンダーリーマアームを突出した位置から引き込ませる
カム面と前記ドライバの外側の面と前記パイロットビットの前記孔との間に、少
なくとも１つの空気通路を規定する面とを有していることを特徴とするダウンホ
ール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項２】前記少なくとも１つの通路は、各アームと各アームに対応す
るカム面との間の通路を含んでいることを特徴とする請求項１記載のダウンホー
ル用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項３】前記通路は、圧縮された流体源と連通していることを特徴と
する請求項２記載のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッ
センブリ。
【請求項４】前記圧縮された流体は、圧縮空気を含んでいることを特徴と
する請求項３記載のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッ
センブリ。
【請求項５】前記圧縮空気は、作動的に前記ドリルビットアッセンブリに
連結された第１の空気衝撃式ハンマから排出された圧縮空気を含んでいることを
特徴とする請求項４記載のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビッ
トアッセンブリ。
【請求項６】さらに、圧縮された流体源と連通している少なくとも１つの
流路を規定する面と、前記カム面の少なくとも１つを規定する面を有しており、
前記流路は、前記少なくとも１つのカム面を介して圧縮された流体を送出させる
ことが可能なバルブを含んでいることを特徴とする請求項１記載のダウンホール
用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項７】さらに、第１の空気衝撃式ハンマが配置されたケーシングと
前記ケーシングに作動的に連結されたケーシングドライバとを有していることを
特徴とする請求項１記載のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビッ
トアッセンブリ。
【請求項８】前記ケーシングドライバは、第２の空気衝撃式ハンマを有し
ており、圧縮空気源が前記第２の空気衝撃式ハンマに接続されていることを特徴
とする請求項７記載のダウンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットア
ッセンブリ。
【請求項９】さらに、前記第２の空気衝撃式ハンマおよび前記圧縮空気源
に作動的に連結されたバルブを含んでいることを特徴とする請求項８記載のダウ
ンホール用の空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項１０】前記バルブは、前記ビットドライバと前記ケーシングの下
端との間の垂直方向の所定のオフセットに応じて、圧縮空気が前記第２の空気衝
撃式ハンマに導くことを特徴とする請求項９記載のダウンホール用の空気衝撃式
ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項１１】前記ドライバの外側の面と前記パイロットビットの前記孔
との間に、少なくとも１つの空気通路を規定する面が、前記ドライバ、前記アン
ダーリーマアームおよび前記パイロットビットのそれぞれを通る少なくとも一つ
のポートを有することを特徴とする請求項１記載のダウンホール用の空気衝撃式
ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。
【請求項１２】さらに、前記ドライバの外側の面と前記パイロットビット
の前記孔との間に、少なくとも１つの空気通路を規定する面が、前記アンダーリ
ーマアームおよび前記パイロットビットをそれぞれ通る前記少なくとも一つのポ
ートと連通する溝を有することを特徴とする請求項１１記載のダウンホール用の
空気衝撃式ハンマ装着用ドリルビットアッセンブリ。