JP2005315023A - 削孔用ビット - Google Patents

Abstract

【課題】 削孔用ビットの先端にボタンを切り刃として備えた、ボタンビットにあって、その削孔能力の低下が起こり難く、作業性のよい削孔用ビットを得る。
【解決手段】 回転軸周りの最外周に設けられるボタンの少なくとも一つが、前記回転軸周りの周方向に連なる線状を成す頂部ｂｔを備え、前記回転軸の径方向断面形状が三角形とされる弧状突出ボタン６としてある。
【選択図】 図４

Description

本発明は、ビット先端に削孔用のボタンを複数備え、回転軸周りに回転されて削孔対象を削孔しながら内部に挿入され、基端側に備えられるアンカーボルトと共に前記削孔対象内に挿入固定される削孔用ビットに関する。

この種の削孔用ビットは、土木現場等における、所謂、のり面の土留め等の用に用いられ、アンカーボルトの先端に装着されて使用される。削孔に際しては、その先端に設けられるボタンが削孔刃としての役割を果す。

削孔が所定の深度に達した後、又は削孔しながらアンカーボルト内に設けられている案内路を介して、削孔用ビットまで導入されるセメントミルクを、ビットに設けられたビット内通路を介して、ビット、アンカーボルト周部に導くとともに、充填し、土壌等と一体化させて、アンカーを打設する。(例えば、特許文献１参照)

従来、この種の削孔用ビットにあって、所謂、ボタンを切り刃として備えたものにあっては、ボタンは円錐形状とされていた。（例えば、特許文献２）
この種のボタンは、その複数が、ビットの回転軸に対して、異なった径方向位置に設けられる構成が採用されていた。（例えば、特許文献２参照）
そして、通常、この回転軸周りで、最外径部位は、複数のボタンが周方向に配設されていた。

特開２００２−３２２８９１号公報（第１、２図）

実開平４−１２５８７号公報（第１図）

ボタンは削孔作業において、その主作業を受け持つため摩耗を受け、当初、概略、円錐状を成していたものが、削孔の進行に伴って、先端が丸みを帯びた円錐台状となり、削孔性能において劣化する場合があった。

この点からは、削孔用ビットは回転軸周りに回転しながら削孔を進めるものであることから、周速度が最も大きくなる最外周部位に位置するボタンの摩耗が最も甚だしい。

この種の劣化が、削孔用ビットが当初予定される深度に到達するまでに発生すると、以降の作業性が著しく低下し、余分な労力及び時間、手間を要するものとなっていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、削孔用ビットの先端にボタンを切り刃として備えた、所謂、ボタンビットにあって、その削孔能力の低下が起こり難く、作業性のよい削孔用ビットを得ることにある。

上記目的を達成するための本発明に係る、ビット先端に削孔用のボタンを複数備え、回転軸周りに回転されて削孔対象を削孔しながら内部に挿入され、基端側に備えられるアンカーボルトと共に前記削孔対象内に挿入固定される削孔用ビットの第１特徴構成は、前記回転軸周りの最外周に設けられる前記ボタンの少なくとも一つが、前記回転軸周りの周方向に同一高さで連なる線状を成す頂部を備え、前記回転軸の径方向断面形状が三角形とされる弧状突出ボタンとしてあり、
さらに、この弧状突出ボタンとビット本体とが一体形成されてなり、少なくとも弧状突出ボタンの表面が焼き入れ処理されたダクタイル鋳鉄製である点にある。

上記第１特徴構成によれば、通常最も摩耗の激しい回転軸周りの最外周に設けられる前記ボタンの少なくとも一つが、弧状突出ボタンとされるため、このボタンの削孔性能が長く保たれ、削孔能を長く維持することができる。

即ち、この弧状突出ボタンにあっては、その頂部が周方向に同一高さで連なる線状を成して構成されるため、この頂部の摩耗は、削孔時の回転方向先端側から進むこととなり、従来型の単純な円錐状のボタンに比較して、突出量が最も大きい頂部が比較的長期に渡り残ることとなる。結果、回転周方向、後続側となる部位の削孔能が保たれ、削孔能を長く保つことが可能となる。さらに、径方向断面形状が三角形とされることは、従来型の円錐状のボタンが削孔時に発揮した削孔能を、この方向で維持することとなり、この方向にあっては、従来同様の削孔能を発揮できる。

さらに、弧状突出ボタンとビット本体とが一体形成されていることにより、ボタンの保持を良好におこない、安定した削孔を実行できる。
また、少なくとも弧状突出ボタンの表面に焼き入れを施すことで、耐摩耗性の高いものとでき、更なる削孔能力の向上を図ることができる。

本発明に係る第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記弧状突出ボタンが、基端部において、前記回転軸の径方向で、小径の円弧を成す内径側基端円弧部と、大径の円弧を成す外径側基端円弧部とを備えている点にある。

上記第２特徴構成によれば、弧状突出ボタンの基端部に、小径の円弧を成す内径側基端円弧部と、大径の円弧を成す外径側基端円弧部とを備えることで、このボタンは、周方向に延び、前記頂部を先端とする周方向に延びる山脈状のボタンとなり、周方向回転を容易に実行できるとともに、繰り粉を順次、繰り粉溝に良好に案内できる。

本発明に係る第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、前記内径側基端円弧部と外径側基端円弧部との、回転軸周りの周方向における対応両端部位が、曲線若しくは、径方向に伸びる直線で接続されている点にある。

上記第３特徴構成によれば、対応両端部位を、例えば、円弧で接続する場合は、両端部位は、実質、円錐状を成すものとでき、従来通りの削孔能を発揮できる。
一方、直線で接続する場合は、この部位から頂部に至る部位を錘状、あるいは、
断面壁状とすることができ、平面状の切り出し面を持って削孔を実行することができる。

本発明に係る第４特徴構成は、上記第１から第３の何れかの特徴構成に加えて、前記弧状突出ボタンの複数が、前記回転軸に対する異なった径方向位置に設けられている点にある。

上記第４特徴構成によれば、径方向で異なる位置に設けられる弧上突出ボタンにより、異なった径方向位置での削孔を良好に進められる。

〔本願の削孔用ビットの使用状態〕
本願の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本願の削孔用ビット１の使用状況を、図２は打設後の状況を示している。
図１は現場ののり面２に、本願の削孔用ビット１を先端に備えたアンカーボルト３を使用してアンカーを設置している状態を示している。図示するように、設置に際しては、削孔機４を使用して、アンカーボルト３及び本願に係る削孔用ビット１を、その回転軸ｄ周りに回転させて削孔対象である地中ｓを削孔しながら内部に侵入させる。所定の深度に達した段階で削孔を中止し、又は、削孔しながら、アンカーボルト内通路３ａ及び削孔用ビット１に設けられたビット内通路１ａから、セメントミルクを、孔とアンカーボルト３、削孔用ビット１との間に送り込み、図２に示すように打設を完了する。

本願では、削孔用ビット１の具体的構成として、第一〜第三の実施の構成を示す。
図３、４、５に第一の実施の形態を、図６，７，８に第二の実施の形態を、図９，１０、１１、１２に第三の実施の形態を示した。
これらの図において、図３，６，９はビットを先端側から見た平面図を示している。図４，７，１０はビットの正面図を、図５、８、１１、１２はそれぞれ、図３、６，９に細線で示す断面の断面図を示している。ここで、図１１は、図９において両端にボタンｂがある断面（Ａ−Ａ）を、図１２は、繰り子溝１１がある断面（Ｂ−Ｂ）を示している。
これらの実施の形態の特徴は、第一の実施の形態が、本願にいう弧状突出ボタン６を最外周部にのみ備えたことにあり、第二の実施の形態は、これら弧状突出ボタン６を異なる径方向位置の３箇所に備えたことにあり、第三の実施の形態の特徴は、異なる径方向位置３箇所の全ての弧状突出ボタン６に関して、その周方向端面が、三角形状の平坦面７から形成されていることにある。

以下、全ての実施の形態に共通するビットの概略構造を説明するとともに、各実施の形態の特徴を説明する。

〔削孔用ビットの概略構造〕
図３〜１２に示すように、各ビットは、ビット本体８の頭部８ａに複数のボタンｂと呼ばれる削孔用の切刃を一体として備え、ダクタイル鋳鉄製の削孔用ビットとされている。
この種のボタンｂは、その複数が、掘削用ビットの回転軸に対する異なった径方向位置に設けられるとともに、さらに、最外周に設けられているボタンｂに関しては、４ケのボタンｂが周方向に均等配置されている。

本願にあっては、この最外周に設けられているボタンｂを外周ボタンｂｏと、最内周に設けられているボタンｂを内周ボタンｂｉと、それらの中間に設けられているボタンｂを中間ボタンｂｍと称する。

ビット本体８は、アンカーボルト３に接続され、先端側より小径のビット基端部８ｂと、径方向に拡大するビット拡大部８ｃと、ボタンｂが一体形成されているビット頭部８ａとを備えて構成されている。
ビット頭部８ａは、ビット本体８の回転軸ｄに直交する先端平面部９と、この先端側に行くに従って順次縮径する、第一縮径部１０ａと第二縮径部１０ｂとを備えて構成されている。

前記外周ボタンｂｏは、前記第二縮径部１０ｂに形成されており、内周ボタンｂｉ及び中間ボタンｂｍは、先端平面部９に備えられている。

周方向で均等配置された外周ボタンｂｏの中間には、それぞれ、繰り子溝１１が設けられており、ボタンｂによって切り出された繰り子を削孔下手側に送り可能に構成されている。

さらに、削孔用ビット１の所定箇所にはビット内通路１ａが、その内部からビット頭部所定位置に開口するように設けられており、アンカーボルト３内を通して送られてくるセメントミルク等を吐出可能に構成されている。

〔特徴構成〕
以上が、本願に係る削孔用ビット１の概略構成であるが、以下、特徴構成に関して説明する。

イ ボタン形状
本願の削孔用ビット１では、最外周に設けられる外周ボタンｂｏが、ビットの回転軸周りの周方向に同一高さで連なる線状を成す頂部ｂｔを備え、その回転軸ｄの径方向断面形状が三角形とされる、前述の弧状突出ボタン６として構成されている。

具体的には、従来型のボタンである概略円錐状のボタン形状に対して、この円錐を周方向に移動した場合に得られる移動軌跡が成す形状（第一の実施形態及び第二の実施形態）を有していたり、径方向断面形状が三角形で平板状のものを同じく周方向に移動した場合に移動軌跡が成す形状（第三の実施形態）を有している。

このように、所定断面形状を周方向に移動させた軌跡が成す形状とするため、本願の弧状突出ボタン６は、その基端部において、ビット回転軸の径方向で、小径の円弧を成す内径側基端円弧部６ｉと、大径の円弧を成す外径側基端円弧部６ｏとを備えて構成される。

これらの弧状突出ボタン６は、ビット先端側からの軸方向に沿った平面視で、単一のボタンが、その周方向でほぼ３０度の広がりを有している。

以下、それぞれの実施の形態に関して説明する。
〔第一実施の形態〕
この形態を図３、４、５に示した。この実施の形態にあっては、外周ボタンｂｏが本願独特の円弧状突出ボタン６に、内周ボタンｂｉ及び中間ボタンｂｍが、従来通りの円錐状ボタン１２として構成されている。
先に説明したように、外周ボタンｂｏは、第二縮径部１０ｂ上に形成されているため、その頂部ｂｔは最外周に極近い位置に位置されている。また、ボタンが成す最外周傾斜は、ほぼ回転軸ｄに沿った傾斜となっており、円弧状突出ボタン６の頂部ｂｔにより所定径の孔が削孔できるものとなっている。

この例における円弧状突出ボタン６の具体的形状は、先にも示したように、基本円錐を周方向に移動させた場合に描かれる軌跡を踏襲したものとなっており、前記内径側基端円弧部６ｉと外径側基端円弧部６ｏとの、回転軸ｄ周りの周方向における対応両端部位ｂｅが、回転軸方向視で、円形に近い形状（第二縮径部１０ｂに直交する方向視で半円）とされており、切り刃の先端は、周方向で、回転後続側に向かう程、高くなる傾斜状（円錐頂角の半分の傾斜を有する傾斜）に構成されている。

〔第二実施の形態〕
この形態を図６，７，８に示した。この実施の形態にあっては、外周、中間、内周ボタンｂｏ，ｂｍ，ｂｉの全てが本願独特の円弧状突出ボタン６に構成されている。
第一の実施の形態において説明してように、外周ボタンｂｏは、第二縮径部１０ｂ上に形成されているため、その頂部ｂｔは最外周に極近い位置に位置されている。また、ボタンｂｏが成す最外周傾斜は、ほぼ回転軸ｄに沿った傾斜となっており、円弧状突出ボタン６の頂部ｂｔにより所定径の孔が削孔できるものとなっている。

この例における円弧状突出ボタン６の具体的形状は、先にも示したように、基本円錐を周方向に移動させた場合に描かれる軌跡を踏襲したものとなっており、前記内径側基端円弧部６ｉと外径側基端円弧部６ｏとの、回転軸周りの周方向における対応両端部位が、回転軸方向視で、半円形に近い形状とされており、切り刃の先端は、周方向で、回転後続側が高くなる傾斜状（円錐頂角の半分の傾斜を有する傾斜）に構成されている。

一方、中間ボタンｂｍ及び内周ボタンｂｉは、先端平面部９上に設けられており、円錐の移動軌跡とされるものであり、この平面部上で周方向に延びる山脈状と成している。
これらボタンｂｍ，ｂｉにあっても、その周方向の分布角は３０度程度である。

〔第三実施の形態〕
この形態を図９，１０，１１、１２に示した。この実施の形態は、円弧状突出ボタン６の配置に関しては、第二の実施の形態の構成を踏襲しており、外周、中間、内周ボタンｂｏ，ｂｍ，ｂｉの全てが本願独特の円弧状突出ボタン６に構成されている。

第二の実施の形態との比較において、その差を説明すると、各円弧状突出ボタン６の周方向端面ｂｒが、図９、１０にも示すように、ビット回転軸ｄに対する径方向に延びる三角平面７とされていることにある。
従って、各ボタンは、三角形の周方向端面が露出して、その面において削孔が進む。
ロ ボタンの表面の強化
上述のように、本願の削孔用ビット１は、その形状構成自体が独特の構成を成して構成されているが、本願のボタン自体及びビット本体が強度を保てるように構成されている。
即ち、ビットは、ダクタイル鋳鉄製とされ、それ自体が焼き入れ処理されることにより、耐摩耗性の向上が図られている。
この構成が最も好ましいが、現場の状況に応じて、削孔用ビットの構成材料としては、ダクタイル鋳鉄以外の鋳造材料を使用すること、例えば、鋳鋼、ねずみ鋳鉄、その他の鋳物材料を使用することも可能である。また、その他の構成材を使用することもでき、鋳造品に限られず、機械加工品としてもよい。

本願の削孔用ビットの使用状況を示す図 本願の削孔用ビットの打設状況を示す図 本願に係る削孔用ビットの第一の実施形態を示す平面図 本願に係る削孔用ビットの第一の実施形態を示す正面図 本願に係る削孔用ビットの第一の実施形態を示す断面図 本願に係る削孔用ビットの第二の実施形態を示す平面図 本願に係る削孔用ビットの第二の実施形態を示す正面図 本願に係る削孔用ビットの第二の実施形態を示す断面図 本願に係る削孔用ビットの第三の実施形態を示す平面図 本願に係る削孔用ビットの第三の実施形態を示す正面図 本願に係る削孔用ビットの第三の実施形態を示す断面図 本願に係る削孔用ビットの第三の実施形態を示す断面図

符号の説明

１： 削孔用ビット
２： のり面
３： アンカーボルト
６： 弧状突出ボタン
６ｉ： 内径側基端円弧部
６ｏ： 外径側基端円弧部
８： ビット本体
１２： 円錐状ボタン
ｂ： ボタン
ｂｉ： 内周ボタン
ｂｍ： 中間ボタン
ｂｏ： 外周ボタン
ｂｔ： 頂部
ｂｅ： 対応両端部位
ｂｒ： 周方向端面

Claims (4)

1. ビット先端に削孔用のボタンを複数備え、回転軸周りに回転されて削孔対象を削孔しながら内部に挿入され、基端側に備えられるアンカーボルトと共に前記削孔対象内に挿入固定される削孔用ビットであって、
   前記回転軸周りの最外周に設けられる前記ボタンの少なくとも一つが、前記回転軸周りの周方向に同一高さで連なる線状を成す頂部を備え、前記回転軸の径方向断面形状が三角形とされる弧状突出ボタンとしてあり、
   前記弧状突出ボタンとビット本体とが一体形成されてなり、少なくとも前記弧状突出ボタンの表面が焼き入れ処理されたダクタイル鋳鉄製の削孔用ビット。
2. 前記弧状突出ボタンが、基端部において、前記回転軸の径方向で、小径の円弧を成す内径側基端円弧部と、大径の円弧を成す外径側基端円弧部とを備えている請求項１記載の削孔用ビット。
3. 前記内径側基端円弧部と外径側基端円弧部との、回転軸周りの周方向における対応両端部位が、曲線若しくは、径方向に伸びる直線で接続されている請求項２記載の削孔用ビット。
4. 前記弧状突出ボタンの複数が、前記回転軸に対する異なった径方向位置に設けられている請求項１、２又は３に記載の削孔用ビット。
   
   

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