JP2010095900A - Excavating tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、掘削工具に関する。 The present invention relates to a drilling tool.
従来、工具本体の先端部に、切刃が設けられたリングビットを着脱可能に備える掘削工具が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この掘削工具はダウンザホール工法などに用いられる工具であって、異なる掘削径の孔を掘削する場合や、切刃の磨耗が生じた場合などに、リングビットを交換することが可能になっている。
This excavation tool is a tool used in the down-the-hole method, and the ring bit can be exchanged when a hole having a different excavation diameter is excavated or when the cutting blade is worn.
しかしながら、上記特許文献1の場合、リングビットを工具本体から取り外す際に、リングビットと工具本体の間の略平行な隙間に土砂が入り込んでしまっていると、その土砂を介してリングビットと工具本体とが噛み合わさってしまい、工具本体からリングビットを分離し難くなり、リングビットの交換が困難になることがあるという問題があった。 However, in the case of the above-mentioned patent document 1, when removing the ring bit from the tool body, if the earth and sand have entered the substantially parallel gap between the ring bit and the tool body, the ring bit and the tool are passed through the earth and sand. There is a problem that the ring bit is difficult to be separated from the tool body, and the ring bit may be difficult to replace.
本発明の目的は、好適な掘削を可能にする掘削工具を提供することである。 An object of the present invention is to provide an excavation tool that enables suitable excavation.
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、掘削工具であって、
先端側が先細りの取付部と、前記取付部の傾斜外面の少なくとも一部に形成された第一接続凹部と、を有する工具本体と、
前記取付部が挿入される奥細りの被取付部と、前記被取付部の傾斜内面の少なくとも一部に形成された第二接続凹部と、を有する掘削部と、
前記被取付部に前記取付部が挿入された状態で、前記第一接続凹部と第二接続凹部とが対向する空隙に係入される接続部材と、
を備え、
前記傾斜外面と前記傾斜内面の間には隙間が設けられ、
前記第一接続凹部と前記第二接続凹部の少なくとも一方と、前記接続部材との間には、前記空隙の一部をなす空間があり、
前記工具本体と前記掘削部とは、前記被取付部に対する前記取付部の挿入方向に沿い前記空間分の相対移動が可能に備えられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an excavation tool,
A tool body having a mounting portion with a tapered front end, and a first connection recess formed in at least a part of the inclined outer surface of the mounting portion,
An excavation part having a narrow attachment part into which the attachment part is inserted, and a second connection recess formed in at least a part of the inclined inner surface of the attachment part;
In a state where the attachment portion is inserted into the attached portion, a connection member that is inserted into a gap between the first connection recess and the second connection recess,
With
A gap is provided between the inclined outer surface and the inclined inner surface,
Between at least one of the first connection recess and the second connection recess and the connection member, there is a space that forms a part of the gap.
The tool body and the excavation part are provided so as to be capable of relative movement for the space along the insertion direction of the attachment part with respect to the attachment part.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の掘削工具において、
前記掘削部に対して前記工具本体を近接させる方向に移動させる際に、前記取付部の先端部と基端部の少なくとも一方が、前記掘削部に密接し、
前記掘削部から前記工具本体を離間させる方向に移動させる際に、前記先端部及び前記基端部と、前記掘削部の間に隙間が生じることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the excavation tool according to claim 1,
When moving the tool body in the direction of approaching the excavation part, at least one of the distal end part and the base end part of the attachment part is in close contact with the excavation part,
When the tool main body is moved away from the excavation part, a gap is generated between the distal end part and the base end part and the excavation part.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の掘削工具において、
前記工具本体には、前記掘削部と前記工具本体の間に所定の流体を供給するための流路が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the excavation tool according to claim 1 or 2,
The tool main body is provided with a flow path for supplying a predetermined fluid between the excavation part and the tool main body.
本発明によれば、掘削工具は、掘削部における奥細りの被取付部に、工具本体における先細りの取付部を挿入し、被取付部の第二接続凹部と取付部の第一接続凹部とが対向する空隙に接続部材を係入させることで、工具本体と掘削部とが接続されてなる。
そして、その掘削工具における、取付部の傾斜外面と被取付部の傾斜内面との間には、例えば、開口側に広がるテーパ状の隙間が設けられるので、被取付部から取付部を抜き出すように被取付部と取付部とを離間させる際に、工具本体と掘削部の間の隙間はより広がることとなるため、その隙間に土砂などの異物が入り込んでしまうことがあっても、その異物が隙間に嵌り込むことはなく、工具本体から掘削部を容易に取り外すことができる。
つまり、異なる掘削径の孔を掘削する場合や、掘削部の耐用限度を超えた場合などに、掘削工具において掘削部の交換を容易に行うことができるので、好適な掘削を行うことが可能になる。
特に、工具本体と掘削部とは、被取付部に対する取付部の挿入方向に沿い、空隙における接続部材との空間分の相対移動が可能に備えられているので、工具本体と掘削部の間を密着させることと、工具本体と掘削部の間に隙間を生じさせることを切り替えることができ、掘削部の交換をより容易に行うことを可能にする。
According to the present invention, the excavation tool inserts the tapered attachment portion of the tool body into the narrow attachment portion of the excavation portion, and the second connection recess portion of the attachment portion and the first connection recess portion of the attachment portion are provided. A tool main body and an excavation part are connected by engaging a connection member in the space | gap which opposes.
And, in the excavation tool, for example, a tapered gap extending to the opening side is provided between the inclined outer surface of the attachment portion and the inclined inner surface of the attachment portion, so that the attachment portion is extracted from the attachment portion. When separating the mounted part and the mounting part, the gap between the tool body and the excavation part will be further widened, so even if foreign matter such as earth and sand enters the gap, The excavation part can be easily removed from the tool body without fitting into the gap.
In other words, excavation tools can be easily replaced when excavating a hole with a different excavation diameter or when the excavation part has exceeded its service life limit. Become.
In particular, the tool main body and the excavation part are provided along the insertion direction of the attachment part with respect to the attached part, and are capable of relative movement for the space with the connection member in the gap. It is possible to switch between the close contact and the generation of a gap between the tool body and the excavation part, and the excavation part can be replaced more easily.
以下、図面を参照して、本発明に係る掘削工具の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of an excavation tool according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
掘削工具100は、図1から図3に示すように、工具本体10と、工具本体10に着脱可能に取り付けられる大径ビットとしての掘削部20と、工具本体10と掘削部20とを接続するための接続部材30と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
工具本体10は、その一端である先端側が先細りの取付部11と、取付部11の外側面をなすテーパ状の傾斜外面12と、傾斜外面12の少なくとも一部に形成された第一接続凹部13と、を有している。
取付部11の先端部には平坦な先端面11aが設けられ、取付部11の基端部には鍔部11bが設けられている。
また、工具本体10における他端には、例えば、オーガ装置のオーガ200の先端に連結するための連結部15が設けられており、工具本体10の内部には、連結部15側から取付部11側に向けて所定の流体を供給するための流路16が設けられている。
The tool
A flat
Moreover, the other end in the tool
掘削部20は、取付部11が挿入される奥細りの被取付部21と、被取付部21の内側面をなすテーパ状の傾斜内面22と、傾斜内面22の少なくとも一部に形成された第二接続凹部23と、を有している。なお、掘削部20には、被取付部21の傾斜内面22をかすめるように貫通する2つの接続孔23aが設けられており、その接続孔23aが傾斜内面22に露出した部分が第二接続凹部23となっている。
被取付部21の下底部には平坦な下底面21aが設けられ、被取付部21の開口周囲には環面部21bが設けられている。
また、掘削部20における被取付部21が形成されている上面に対する裏側となる下面側には地盤を切削する切削面20aが設けられており、その切削面20aには複数の切刃(図示省略)が配設されている。
また、掘削部20には、工具本体10の流路16と連通するように形成され、その流路16から供給される所定の流体を下底面21aから切削面20a側に通過させる流路26が設けられている。
The
A flat
Further, a
Further, the
図2に示すように、工具本体10の取付部11は断面視略六角形状を呈し、また、掘削部20の被取付部21は断面視略六角形状を呈している。その被取付部21に取付部11が挿入された状態で、互いの六角形状が係合するようになるので、互いにその回転方向にずれないように位置決めされるようになって、工具本体10の回転トルクが掘削部20に伝達されるように接続される。
また、被取付部21に取付部11を挿入した際に、傾斜外面12と傾斜内面22との間に所定の僅かな隙間が設けられるように、傾斜外面12と傾斜内面22には互いに適合するテーパが形成されている。なお、このテーパの角度は、工具本体10の軸線に対し20度以下であることが好ましい。
そして、被取付部21に取付部11が挿入された状態において、第一接続凹部13と第二接続凹部23とが対向するように配されて、第一接続凹部13と第二接続凹部23との間に空隙Sが形成される。
As shown in FIG. 2, the
The inclined
And in the state where the
接続部材30は、掘削部20の接続孔23aを通じて、第一接続凹部13と第二接続凹部23の間に形成された空隙Sに係入される。なお、接続部材30の両端側にはOリングなどの弾性体を配設し、接続部材30への衝撃を緩和することが好ましい。
この空隙Sに接続部材30が係入されることで、被取付部21から取付部11が抜け出なくなり、掘削部20が工具本体10に接続されるようになっている。
The
Since the
また、空隙Sに接続部材30が係入された状態で、第一接続凹部13と第二接続凹部23の少なくとも一方と、接続部材30との間には、空隙Sの一部をなす空間がある。
そして、工具本体10と掘削部20とは、接続部材30を介して接続された状態で、被取付部21に対する取付部11の挿入方向に沿い、空隙Sにおけるその空間分の相対移動が可能に備えられている。
Further, in a state where the
And the tool
具体的には、図3(a)に示すように、掘削部20に対して工具本体10を近接させる方向に下降させると、取付部11の先端面11aおよび鍔部11bが、それぞれ掘削部20における被取付部21の下底面21aおよび環面部21bに密接するように移動可能になっている。
この際、第一接続凹部13の上端と第二接続凹部23の下端が接続部材30に当接している。なお、第一接続凹部13の下端側と接続部材30の間、および第二接続凹部23の上端側と接続部材30との間に空隙Sが形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 3A, when the
At this time, the upper end of the first connection recess 13 and the lower end of the second connection recess 23 are in contact with the
また、図3(b)に示すように、掘削部20から工具本体10を離間させる方向に上昇させると、取付部11の先端面11aおよび鍔部11bと、掘削部20における被取付部21の下底面21aおよび環面部21bとの間に、それぞれ隙間が生じるように移動可能になっている。
この際、第一接続凹部13の下端と第二接続凹部23の上端が接続部材30に当接している。なお、第一接続凹部13の上端側と接続部材30の間、および第二接続凹部23の下端側と接続部材30との間に空隙Sが形成されている。
Further, as shown in FIG. 3B, when the
At this time, the lower end of the
このように、工具本体10と掘削部20が、接続部材30を介して接続された状態で、空隙Sにおけるその空間分の相対移動が可能となるガタがあることで、工具本体10と掘削部20の間を密着させることと、工具本体10と掘削部20の間に隙間を生じさせることを切り替え可能になっている。
As described above, the tool
次に、この掘削工具100を用いて地盤Gを掘削する際の動作について説明する。
まず、掘削工具100における工具本体10の連結部15を、例えば、オーガ装置のオーガ200の先端に連結する。
Next, the operation | movement at the time of excavating the ground G using this
First, the
そして、図4に示すように、オーガ装置の回転駆動が伝達されることによって掘削工具100が回転されて、その掘削工具100における掘削部20の切削面20aを地盤Gに押し付けるように掘削工具100を下降させることで、地盤Gに掘削部20の径に応じた掘削孔を掘削することができる。
Then, as shown in FIG. 4, the
この際、掘削部20が地盤Gに接触しており、掘削部20に対して工具本体10が近接されることで、工具本体10における取付部11の鍔部11bと、掘削部20における被取付部21の環面部21bとが密接しているので、工具本体10と掘削部20の間に岩石粉などの土砂が入り込みにくくなっている。
また、地盤掘削中に、オーガ装置側から工具本体10の流路16に空気やオイルなど所定の流体を送り込み供給すると、工具本体10の先端面11aと掘削部20の下底面21aとが密接しているので、その供給された流体は工具本体10の流路16を通じて掘削部20の流路26から流出されることとなって、地盤Gの削り粉や岩石粉などを、掘削部20の切削面20a側から除去するように流し出すことができ、好適に掘削を継続することができる。
At this time, the
In addition, when a predetermined fluid such as air or oil is supplied from the auger device side to the
そして、図5に示すように、所定の掘削孔を掘削し終えた後、オーガ装置を介して掘削工具100を地中から引き上げるように上昇させる。
この際、掘削部20はその自重によって工具本体10に吊り下がり、掘削部20が工具本体10から離間するようになるので、工具本体10における取付部11の先端面11aおよび鍔部11bと、掘削部20における被取付部21の下底面21aおよび環面部21bとの間に、それぞれ隙間が生じるようになっている。
特に、工具本体10の流路16には所定の流体が供給されているので、その流路16を流れる所定の流体が、取付部11の先端面11aと被取付部21の下底面21aの間に流れ込み、傾斜外面12と傾斜内面22との間の隙間を通じて、取付部11の鍔部11bと被取付部21の環面部21bとの間から、掘削工具100の外部に排出されるようになっている。
And after excavating a predetermined excavation hole as shown in Drawing 5,
At this time, the
In particular, since a predetermined fluid is supplied to the
つまり、掘削工具100を下降させる掘削作業から、掘削工具100を上昇させる引き上げ作業に転じる際に、工具本体10と掘削部20の間に隙間が生じるとともに、その隙間を通じて掘削工具100の内部から外部に向かって流体が排出されるので、工具本体10と掘削部20の間に入りかけた土砂があってもその土砂は流体によって流し出されて、工具本体10と掘削部20の間には、土砂が入り込めないようになっている。
That is, when turning from the excavation work for lowering the
そして、地上に引き上げられた掘削工具100から接続部材30を取り外せば、工具本体10から掘削部20を容易に取り外して分離することができる。
特に、工具本体10と掘削部20の間の隙間は、六角錐台形の側面形状のように、被取付部21の開口側に広がる形状となっており、被取付部21から取付部11を抜き出すように被取付部21と取付部11とを離間させる際に、工具本体10と掘削部20の間の隙間は広がることとなるため、その隙間に土砂などの異物が入り込んでしまうことがあっても、その異物が隙間に嵌り込むことないので、従来のように、挿入方向に略平行となる円柱の側面形状の隙間を有するリングビットと工具本体とが噛み合わさってしまうようなことはなく、工具本体10と掘削部20とを分離しやすくなっている。
And if the
In particular, the gap between the tool
このように、掘削工具100を下降させる地盤Gの掘削中は、取付部11の先端面11aおよび鍔部11bが、それぞれ被取付部21の下底面21aおよび環面部21bに密接しているので、工具本体10と掘削部20の間に土砂が入り込みにくくなっているとともに、掘削工具100を上昇させる引き上げ作業に転じる際に、工具本体10と掘削部20の間に生じる隙間を通じて掘削工具100の内部から外部に流体が排出されることで、工具本体10と掘削部20の間への土砂の侵入を阻止することができるので、工具本体10と掘削部20とが土砂を介して噛み合わさってしまうことがなく、工具本体10から掘削部20を容易に取り外すことができ、異なる掘削部に容易に交換することが可能になる。
また、掘削工具100を上昇させ、掘削作業から引き上げ作業に転じた際に、工具本体10と掘削部20の間に所定の流体を流して潤滑することによって、掘削時に生じた熱による焼付きを抑止することができる。
従って、この掘削工具100を用いて好適な掘削を行うことが可能になる。
Thus, during excavation of the ground G for lowering the
Further, when the
Therefore, it becomes possible to perform suitable excavation using this
そして、工具本体10に、掘削部20とは異なる掘削径の孔を掘削するための掘削部40を装着することによって、掘削工具101とすることができる。
掘削工具101は、図6から図8に示すように、工具本体10と、工具本体10に着脱可能に取り付けられる小径ビットとしての掘削部40と、工具本体10と掘削部40とを接続するための接続部材30と、を備えている。
Then, the
As shown in FIGS. 6 to 8, the
掘削部40は、取付部11が挿入される奥細りの被取付部41と、被取付部41の内側面をなすテーパ状の傾斜内面42と、傾斜内面42の少なくとも一部に形成された第二接続凹部43と、を有している。また、掘削部40には、被取付部41の傾斜内面42をかすめるように貫通する2つの接続孔43aが設けられており、その接続孔43aが傾斜内面42に露出した部分が第二接続凹部43となっている。
被取付部41の下底部には平坦な下底面41aが設けられ、被取付部41の開口周囲には環面部41bが設けられている。
また、掘削部40における被取付部41が形成されている上面に対する下面側には地盤を切削する切削面40aが設けられており、切削面40aには複数の切刃(図示省略)が配設されている。
また、掘削部40には、工具本体10の流路16と連通するように形成され、その流路16から供給される所定の流体を下底面41aから切削面40a側に通過させる流路46が設けられている。
なお、掘削部40の構成や機能は、その掘削部の径や大きさが異なる以外、前述の掘削部20と同様であるので、詳しい説明は省略する。また、掘削工具101についても、その掘削径が異なる以外、前述の掘削工具100と同様の構成や機能を有するので、詳しい説明は省略する。
The
A flat
Moreover, the cutting
Further, the
The configuration and functions of the
以上のように、本発明に係る掘削工具100は、工具本体10から掘削部20を取り外し易く、工具本体10に掘削部40を付け替えることで、異なる掘削径用の掘削工具101とすることを容易に行うことができるので、それぞれの掘削工具100,101に応じて、それぞれ好適な掘削を行うことができる。
例えば、大径ビットである掘削部20を備える掘削工具100による先行掘削後に、小径ビットである掘削部40を備える掘削工具101を用いて杭材の圧入を行う、ダウンザホール工法などに利用することができ、各工程において好適な掘削を行うことができる。
As described above, the
For example, after the prior excavation by the excavating
また、切刃の磨耗が生じるなどして掘削部の耐用限度を越えた場合などに、掘削部を交換することも容易に行うことができる。 Moreover, excavation part can also be replaced | exchanged easily, when the wear limit of a cutting blade arises and the durable limit of an excavation part is exceeded.
なお、以上の実施の形態においては、工具本体10の取付部11と、掘削部20の被取付部21は、それぞれ断面視略六角形状を呈するとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、位置決めや回転トルクの伝達が可能であればよいので、略三角形状や略四角形状などの多角形状、キー構造、スプライン型、星型、楕円形状、だるま形状等であってもよい。
In addition, in the above embodiment, although the
また、以上の実施の形態において、掘削工具100を地盤Gに対して下降させる際に、取付部11の先端面11aと鍔部11bがともに、被取付部21の下底面21aおよび環面部21bに密接するとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、取付部11の先端面11aと鍔部11bの何れか一方が、被取付部21の下底面21aと環面部21bの何れか一方に密接していればよい。
Further, in the above embodiment, when the
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。 In addition, it is needless to say that other specific detailed structures can be appropriately changed.
10 工具本体
11 取付部
11a 先端面(先端部)
11b 鍔部(基端部)
12 傾斜外面
13 第一接続凹部
20、40 掘削部
20a、40a 切削面
21、41 被取付部
21a、41a 下底面
21b、41b 環面部
22、42 傾斜内面
23、43 第二接続凹部
23a、43a 接続孔
30 接続部材
100、101 掘削工具
S 空隙
G 地盤
10
11b collar (base end)
12 Inclined
Claims (3)
前記取付部が挿入される奥細りの被取付部と、前記被取付部の傾斜内面の少なくとも一部に形成された第二接続凹部と、を有する掘削部と、
前記被取付部に前記取付部が挿入された状態で、前記第一接続凹部と第二接続凹部とが対向する空隙に係入される接続部材と、
を備え、
前記傾斜外面と前記傾斜内面の間には隙間が設けられ、
前記第一接続凹部と前記第二接続凹部の少なくとも一方と、前記接続部材との間には、前記空隙の一部をなす空間があり、
前記工具本体と前記掘削部とは、前記被取付部に対する前記取付部の挿入方向に沿い前記空間分の相対移動が可能に備えられていることを特徴とする掘削工具。 A tool body having a mounting portion with a tapered front end, and a first connection recess formed in at least a part of the inclined outer surface of the mounting portion,
An excavation part having a narrow attachment part into which the attachment part is inserted, and a second connection recess formed in at least a part of the inclined inner surface of the attachment part;
In a state where the attachment portion is inserted into the attached portion, a connection member that is inserted into a gap between the first connection recess and the second connection recess,
With
A gap is provided between the inclined outer surface and the inclined inner surface,
Between at least one of the first connection recess and the second connection recess and the connection member, there is a space that forms a part of the gap.
The excavation tool, wherein the tool body and the excavation part are provided so as to be able to move relative to the space along the insertion direction of the attachment part with respect to the attachment part.
前記掘削部から前記工具本体を離間させる方向に移動させる際に、前記先端部及び前記基端部と、前記掘削部の間に隙間が生じることを特徴とする請求項1に記載の掘削工具。 When moving the tool body in the direction of approaching the excavation part, at least one of the distal end part and the base end part of the attachment part is in close contact with the excavation part,
2. The excavation tool according to claim 1, wherein when the tool main body is moved away from the excavation portion, a gap is generated between the distal end portion and the base end portion and the excavation portion.
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2008
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