JP2007277957A - 穿孔ビット - Google Patents

Abstract

【課題】自穿孔ロックボルトなどの先端に装着して使用する穿孔ビットであって、ビット本体の外径を過大にすることなく、硬い岩盤を削孔してもチップの破損やロウ付けの剥離を確実に防止しうる穿孔ビットを提供する。
【解決手段】ビット本体２と、その前端面２ａに植設された切削刃３とを備えた穿孔ビット１であって、前記切削刃３は、複数の刃部３ａが放射状に連結して一体に形成されたものであることを特徴とする穿孔ビット。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自穿孔ロックボルトの先端に装着して使用する穿孔ビットに関し、詳しくはビット本体の前端面に切削刃が植設された穿孔ビットに関する。

自穿孔ロックボルトは、斜面やトンネル内壁面の崩落を防止するために地盤内部へ多数打ち込んで用いられる。そして、地盤内部に硬い岩盤が存在する場合や地盤内部の状況が不明な場合は、図５に示すように、自穿孔ロックボルトの先端に装着して使用する穿孔ビット１０１は、硬い岩盤を切削しても磨耗することなく、地盤の奥まで十分に削孔できるよう、そのビット本体１０２の前端面１０２ａに複数枚の超硬合金からなるチップ（刃体）１０３が放射状に植設されたものが用いられている（例えば、特許文献１，２参照）。

これら複数枚のチップ１０３は、ビット本体１０２の前端面１０２ａに形成された、放射状に伸びる複数の凹溝１０２ｂにそれぞれ嵌め込まれロウ付けにて固定される。

ところで、上記ロウ付けに際して、複数のチップ１０３を各凹溝１０２ｂに嵌め込んでロウ付けする際に、チップ１０３の位置決めが困難であり、一部のチップ１０３に芯ずれが生じてしまう可能性が高い。したがって、このような一部のチップ１０３に芯ずれを生じた穿孔ビット１０１を装着した自穿孔ロックボルトを硬い岩盤に打ち込むと、特定のチップ１０３に応力が集中してそのチップ１０３が破損したりロウ付けが剥がれたりしてしまう場合がある。

そこで、特定のチップ１０３に応力が集中してもチップ１０３が破損したりロウ付けが剥がれたりすることを防止するために、各チップ１０３の寸法を大きくし、ロウ付け面積も拡大して対処することが考えられるが、この場合には、ビット本体１０２の外径も大きくせざるを得ず、このような穿孔ビット１０１を装着した自穿孔ロックボルトの打ち込み動力が過大となる問題が生じる。
特開２００１−２０６５１号公報（段落［００１１］、図２など） 特開平１１−１９３６８８号公報（段落［０００８］、図３，４など）

そこで本発明の目的は、自穿孔ロックボルトなどの先端に装着して使用する穿孔ビットであって、ビット本体の外径を過大にすることなく、硬い岩盤を削孔してもチップの破損やロウ付けの剥離を確実に防止しうる穿孔ビットを提供することにある。

請求項１に記載の発明は、ビット本体と、その前端面に植設された切削刃とを備えた穿孔ビットであって、前記切削刃は、複数の刃部が放射状に連結して一体に形成されたものであることを特徴とする穿孔ビットである。

請求項２に記載の発明は、前記切削刃は、その中央部にさらに先導ビットを突設したものである請求項１に記載の穿孔ビットである。

本発明の穿孔ビットは、ビット本体の前端面に植設した切削刃が複数の刃部を放射状に連結して一体に形成したものであるので、切削刃をピット本体の前端面にロウ付けする際に生じる芯ずれを最小化でき、穿孔時に特定の刃部に応力が集中することがより確実に防止できる。さらに、複数の刃部を連結して一体化した切削刃を全体でロウ付けするので、仮に特定の刃部に荷重が掛かっても、切削刃全体すなわち複数の刃部全部で荷重を支持し、応力が複数の刃部全部に分散されるため、刃部の寸法を大きくしなくても、特定の刃部の破損やロウ付けの剥離がより確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態に係る穿孔ビットの一例を図１に示す。図（ａ）はビット本体、（ｂ）は切削刃、（ｃ）は穿孔ビットをそれぞれ示す。
図１（ａ）に示すように、ビット本体２は、その前端面２ａに当該前端面２ａの中心から９０度ごとに放射状に伸びる４本の溝幅一定の直線状の溝部２ｃが一体となった十字状の凹溝２ｂを有している。また、図１（ｂ）に示すように、切削刃３は、その中心から９０度ごとに放射状に伸びる幅一定の４枚の刃部３ａからなり、十字状に形成されている。換言すれば、切削刃３は、４枚の刃部３ａが放射状に連結して一体に形成されたものである。そして、図１（ｃ）に示すように、穿孔ビット１は、ビット本体２の十字状の凹溝２ｂに、十字状の切削刃３が嵌め込まれロウ付けにより接合されて形成される。なお、ビット本体２は例えば鋳鋼または白心可鍛鋳鉄を用いて鋳造により成形することができ、切削刃３は例えば超硬合金粉末を用いてＨＩＰにより成形できる。

このように、本発明による穿孔ビット１では、複数（本例では４枚）の刃部３ａを一体に形成した切削刃３を用いることから、このような切削刃３をビット本体２の前端面２ａに形成した凹溝２ｂに嵌め込む際に位置決めが容易となり、芯ずれを起こしにくい。また、凹溝２ｂに嵌め込んだ後、切削刃３全体を一体にロウ付けすることができる。したがって、穿孔時に特定の刃部３ａに応力が集中することがより確実に防止できるとともに、仮に特定の刃部３ａに荷重が掛かっても、切削刃３全体で荷重を支持し、応力が複数の刃部３ａ全部に分散されるため、刃部３ａの寸法を大きくしなくても、特定の刃部３ａの破損やロウ付けの剥離がより確実に防止できる。

〔実施形態２〕
上記実施形態１では、切削刃３として、幅一定の刃部３ａのものを例示したが、図２に示すように、中心から先端に掛けて幅広がりとなるものを用いてもよい。これにより、切削刃３の先端に掛かる荷重を刃部３ａの幅広部で支持するとともに、切削刃３の中心部は複数の刃部３ａが一体化しているので、各刃部３ａの幅が狭くなっても大きな荷重に耐えることができ、切削刃３の外径（すなわち、ビット本体２の外径）を大きくすることなく、硬い岩盤を削孔してもチップの破損やロウ付けの剥離をより確実に防止できる。

〔実施形態３〕
また、上記実施形態１では、切削刃３として、直線状の刃部３ａを有するものを例示したが、図３に示すように、中心から先端に掛けて切削刃３の回転方向にカーブする曲線状の刃部３ａを有するものを用いてもよい。これにより、刃部３ａの先端が鋭角に形成できるので、削孔効率がさらに向上する。
なお、本実施形態においても、上記実施形態２と同様、切削刃３の中心から先端に掛けて刃部３ａが幅広がりとなるものを用いてもよい。

〔実施形態４〕
また、上記実施形態１〜３では、穿孔ビット１として先導ビットを有しないものを例示したが、図４に示すように、切削刃３の中心部に先導ビット４を形成したものを用いてもよい。上記実施形態１〜３のものに比べて切削刃３の成形が難しくなるものの、削孔効率がさらに向上する効果が得られる。

〔変形例〕
なお、上記実施形態では、切削刃３として、刃部３ａを４枚有するものを例示したが、これに限定されるものではなく、地盤の状況、ビット本体や切削刃の材質、自穿孔ロックボルトの打ち込み長さなどを総合的に勘案して、刃部３ａを２枚、３枚、または５枚以上有するものとしてもよい。

実施形態１に係る穿孔ビットを示し、（ａ）はビット本体、（ｂ）は切削刃、（ｃ）は組立図をそれぞれ示す斜視図である。 実施形態２に係る穿孔ビットに用いる切削刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 実施形態３に係る穿孔ビットに用いる切削刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 実施形態４に係る穿孔ビットに用いる切削刃を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 従来の穿孔ビットを示す斜視図である。

符号の説明

１…穿孔ビット
２…ビット本体
２ａ…前端面
２ｂ…凹溝
２ｃ…溝部
３…切削刃
３ａ…刃部
４…先導ビット

Claims (2)

1. ビット本体と、その前端面に植設された切削刃とを備えた穿孔ビットであって、前記切削刃は、複数の刃部が放射状に連結して一体に形成されたものであることを特徴とする穿孔ビット。
2. 前記切削刃は、その中央部にさらに先導ビットを突設したものである請求項１に記載の穿孔ビット。

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