JP2011236644A - ケーシングカッタ用ビット - Google Patents

Abstract

【課題】ケーシングパイプの先端に固定されるケーシングカッタ用ビットにおいて、鉄筋などの障害によってチップが欠損などしても、継続して掘削できるようにして、耐久性を向上させる。
【解決手段】ケーシングパイプの先端に固定されるビット本体３１と、このビット本体３１の先端部に保持されるチップ４１，４２を備えたケーシングカッタ用ビット１１において、前記チップ４１，４２を複数備えるとともに、これらチップ４１，４２を、ケーシングパイプの回転方向Ｘで並ぶように配設する。そして、回転方向Ｘ後方側のチップ４２の先端を、それの前に位置するチップ４１の先端よりも低くした。また、チップ４１，４２をビット本体３１の幅方向の一部に、断面円形の保持孔３８で保持する。
【選択図】図１

Description

この発明は、土木工事に用いられるケーシングカッタ用ビットに関し、より詳しくは、障害撤去が耐久性よく行えるようなケーシングカッタ用ビットに関する。

ケーシングカッタ用ビットとしては、下記特許文献１に記載されたようなものがある。このケーシングカッタ用ビットは、ビット本体の先端部の回転方向前方と後方に、超硬合金からなる２個のチップが突出状態で固定され、これらのチップのうちの一方のチップが他方のチップよりも高い硬度とされた構成である。

この構成により、硬質層を含む地盤を掘削するような場合においても、硬度の低いほうのチップに著しい摩耗が生じたり、硬度の高いほうのチップに欠損が生じたりするのを防ぐことができ、円滑かつ効率的な掘削を行うことができるというものである。

しかし、鉄筋を有するコンクリートに掘削する場合のように障害があると、ビット本体やチップが摩耗したり欠損したりしやすい。摩滅や欠損などがあると掘削能力は低下し、掘削が不可能となる。

特許文献１のケーシングカッタ用ビットでは、２個のチップを有するので、回転方向の前方に位置する一方のチップが欠損しても、その後方に別のチップがあるので、掘削作業が継続して行えるようにも思える。しかし、チップの硬度が異なるので、硬度が高いほうのチップが欠損した後は、実質的には最早、掘削できない状態となってしまう。

特許第３４２８４３０号公報

そこで、この発明は、一部のチップが欠損等してもすぐさま掘削に支障をきたすようなことはなく、継続して掘削作業ができるようにして、耐久性の向上を図るようにすることを主たる課題とする。

そのための手段は、ケーシングパイプの先端に固定されるビット本体と、このビット本体の先端部の凹部に保持された複数のチップを有するケーシングカッタ用ビットであって、前記チップが、前記ケーシングパイプの回転方向で並ぶように配設されるとともに、前記凹部が、前記ビット本体の幅方向の一部に形成されたケーシングカッタ用ビットである。

回転方向前方のチップが欠損等しても、その後方のチップが掘削能力を発揮する。

また、凹部はビット本体の幅方向の一部に存在するので、凹部は、チップにおける凹部に収まる部分の全周を保持する。

この発明によれば、ケーシングパイプの回転方向で並ぶ複数のチップを備えるので、掘削作業において回転方向前方のチップが欠損等しても、その後方のチップが掘削を行える。このため、鉄筋等の障害がある部分に掘削をしても、高い耐久性が得られる。

また、前記凹部を形成する部分がビットの全周を保持するので、障害があってもチップが脱落したりする不都合を極力抑えることができる。しかも、チップの小型化等を図れるので、製造コストの低減も可能である。

ケーシングカッタ用ビットの斜視図。 ケーシングカッタ用ビットを固定したケーシングパイプの底面図。 ケーシングカッタ用ビットの正面図と右側面図と平面図。 ケーシングカッタ用ビットの背面図と左側面図と底面図。 チップの平面図と正面図と左側面図と右側面図。 ビット本体とチップの分離状態の正面図。 作用状態の説明図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。

図１は、ケーシングカッタ用ビット１１（以下、ビットという。）の斜視図であり、このビット１１は、図２に示したように、円筒状をなすケーシングパイプ２１の先端に固定して使用される。図２中、矢印Ｘは、ケーシングパイプ２１の回転方向を示している。

ビット１１には、外刃１１ａと内刃１１ｂの２種類あり、これらが図２に示したように周方向に沿って間隔をあけて、交互に固定される。外刃１１ａは、最も突出する刃先がケーシングパイプ２１の外周側に相当する一方にずれた位置に形成され、内刃１１ｂは刃先がケーシングパイプ２１の内周側に相当する一方にずれた位置に形成される。図１に示したビット１１は外刃１１ａである。

このようなビット１１の各面から見た形状は、図３、図４に示す通りである。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は右側面図、図３（ｃ）は平面図、図４（ａ）は背面図、図４（ｂ）は左側面図、図４（ｃ）は底面図である。

これらの図に示すように、ビット１１は、前記ケーシングパイプ２１の先端に固定されるビット本体３１と、このビット本体の先端部に保持された２個のチップ４１，４２で構成されている。

前記ビット本体３１は、ケーシングパイプ２１の先端の凹所２２に固定されたホルダ２３（図２参照）に固定される。このため、ビット本体３１は、前記ホルダ２３に保持される２枚の脚片３２を有する。これらの脚片３２は、隙間をあけて平行に配設されている。また、各脚片３２には、ボルト孔３３が形成され、図示しないボルトにより、前記ホルダ２３に対して固定できるようにしている。

そして、このビット本体３１は、前記２枚の脚片３２の上に頭部３４を有する。この頭部３４は、略直方体状をなし、前記刃先のない側、すなわち外刃１１ａであればケーシングパイプ２１の内周側に対応する側に、この部分を切除する面取り状の傾斜面３５が形成されている。

また、頭部３４の上面は、幅方向の中心よりもケーシングパイプ２１の外周側または内周側に相当する一方にずれた位置が高くなるように形成されるとともに、凹凸をなす２個の山部３６，３７を有する。そしてこれらの山部３６，３７には、前記チップ４１，４２を保持するための凹部としての保持孔３８が形成されている。つまり、保持孔３８は、ビット本体３１の幅方向の一部に形成され、より詳しくは、ビット本体３１における幅方向の中心よりもケーシングパイプ２１の外周側または内周側に相当する一方、すなわち外刃１１ａの場合には外周側、内刃１１ｂであれば内周側にずれた位置に形成されている。これにより、２個のチップ４１，４２は、ケーシングパイプ２１の回転方向Ｘで一列に並ぶように配設されることになる。なお、厳密に表現すれば回転方向Ｘは円弧を描くが、これは発明を明確かつ簡潔に表現するためのもので、実際には、チップ４１，４２の配列は一直線または略一直線に行っている。

前記保持孔３８は、横断面円形をなし、図３（ａ）などに見られるように、回転方向Ｘ前方に傾斜している。２個の保持孔３８の傾斜角αは同じで、３０度くらいであるとよい。

前記チップ４１，４２は超硬合金からなり、図５に示したような短円柱状に形成され、先端部４３が尖っている。この先端部４３を除く円柱状の外周面を有する部分が、前記保持孔３８に保持される被保持部４４である。２個のチップ４１，４２は同一形状で、硬度も同じである。

チップ４１，４２の先端部４３は、平面視十字状をなす縦横に延びた２本の面取り面４３ａ，４３ｂを有するが、これらの交点である最も突出する頂部４３ｃが、チップ４１，４２における幅方向の中心よりもケーシングパイプ２１の外周側または内周側に相当する一方、すなわち外刃１１ａの場合には外周側、内刃１１ｂであれば内周側にずれた位置に位置するように形成される。具体的には、前記頂部４３ｃは、一方の面取り面４３ａの長手方向に沿ってずれている。

図５（ａ）はチップ４１，４２の平面図、図５（ｂ）はその正面図、図５（ｃ）はその左側面図、図５（ｄ）はその右側面図であり、この図に示すように、チップ４１，４２は、一方の面取り面４３ａの中心を軸とした左右対称形状である。このため、チップ４１，４２は、外刃１１ａとしてのビット１１にも、内刃１１ｂとしてのビット１１にも使用できる。つまり、同一形状のチップ４１，４２で二種類のビット１１を製造できる。

これらチップ４１，４２は、図６に示したように、ビット本体３１の保持孔３８に保持され、前記面取り面４３ａ，４３ｂを含む先端部４３の向きをビット本体３１の向きに合わせて、ロウ付けなどで固定される。

このとき、図３（ａ）に示したように、回転方向Ｘ前方のチップ４１の頂部４３ｃの高さよりも、回転方向Ｘ後方のチップ４２の頂部４３ｃの高さのほうが低くなるように形成される。高さの違いｈは、例えば、１ｍｍ程度であるとよい。

なお、図１中、仮想線で示した部分は、摩滅抑制のための肉盛り部分１２で、必要に応じて形成される。

以上のように構成されたビット１１では、図７に示したように、使用に伴って回転方向Ｘ前方のチップ４１部分が欠損したりすると、その後ろ側にある回転方向Ｘ後方のチップ４２部分が掘削作用をする。このため、鉄筋等の障害があって、回転方向Ｘ前方のチップ４１が用をなさなくなっても、継続して掘削作用ができる。

しかも、このようなビット１１は、ケーシングパイプ２１の先端に多数固定されるので、一部のチップの欠損等ですぐさま掘削不可能な状態に陥ることなく、全体としての耐久性も向上させることができる。

その上、チップ４１，４２を保持する保持孔３８はビット本体３１の幅方向の一部に形成されているので、チップ４１，４２の被保持部４４は、全体が保持孔３８で囲繞された状態で固定されおり、保持力が高い。この点からも、耐久性を高められる。また、肉盛り部分１２も少なくできる。

さらに、前記保持孔３８は横断面円形であり、チップ４１，４２の横断面も円形であるので、製造がしやすい。このため、安価な製造が可能である。また、チップ４１，４２の大きさを小さくできるので、この点からも製造コストの低減に資する。

この効果は、前記のようにチップ４１，４２が左右対称の形状であり、外刃１１ａにも内刃１１ｂにも使用できることから、より顕著なものとなる。

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の凹部は、前記保持孔３８に対応し、
同様に、
凹部に保持する部分は、被保持部４４に対応するも、
この発明は前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

たとえば、チップは２個ではなく３個など、他の個数であってもよい。チップは一列ではなく複数列に配設してもよい。

また、チップの被保持部や保持孔の横断面形状は、例えば四角形や六角形などに形成することもできる。

さらに、チップをケーシングパイプの回転方向前方に傾斜させるほか、ケーシングパイプの径方向にも傾斜させて保持してもよい。このようにすることにより、チップが容易に脱落しないように、強固な保持ができる。

１１…ケーシングカッタ用ビット
２１…ケーシングパイプ
３１…ビット本体
３８…保持孔
４１，４２…チップ
４４…被保持部
Ｘ…回転方向

Claims (4)

1. ケーシングパイプの先端に固定されるビット本体と、このビット本体の先端部の凹部に保持された複数のチップを有するケーシングカッタ用ビットであって、
   前記チップが、前記ケーシングパイプの回転方向で並ぶように配設されるとともに、
   前記凹部が、前記ビット本体の幅方向の一部に形成された
   ケーシングカッタ用ビット。
2. 前記凹部が、横断面円形をなす保持孔で構成されるとともに、
   前記チップにおける前記凹部に保持される部分が円柱状に形成された
   請求項１に記載のケーシングカッタ用ビット。
3. 前記チップが、ケーシングパイプの回転方向前方に傾斜するとともに、
   回転方向後方側のチップの先端が、それの前に位置するチップの先端よりも低く形成された
   請求項１または請求項２に記載のケーシングカッタ用ビット。
4. 前記チップが、前記ビット本体における幅方向の中心よりもケーシングパイプの外周側または内周側に相当する一方にずれた位置に形成された
   請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載のケーシングカッタ用ビット。

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