JP2964734B2 - Drilling tool - Google Patents

Drilling tool

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JP2964734B2
JP2964734B2 JP27580091A JP27580091A JP2964734B2 JP 2964734 B2 JP2964734 B2 JP 2964734B2 JP 27580091 A JP27580091 A JP 27580091A JP 27580091 A JP27580091 A JP 27580091A JP 2964734 B2 JP2964734 B2 JP 2964734B2
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shaft
hole
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mud
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明弘 佐分利
猛 林
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は流体圧を利用してビッ
トを高速回転させて地中を穿孔する掘削工具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drilling tool for drilling in the ground by rotating a bit at high speed using fluid pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、流体圧を利用してビットを高速回
転させ、地中の穿孔に供する掘削工具(ターボドリル)
の一例として、実公昭62ー33819号公報に記載の
ものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a drilling tool (turbo drill) for rotating a bit at a high speed using fluid pressure for drilling underground.
As an example, the one described in Japanese Utility Model Publication No. 62-33819 is known.

【0003】図12は上記ターボドリルを示す断面図で
あり、図中符号1はターボドリル本体を示す。この本体
1は筒状をなすものであり、その上端側に、マッドの流
入口2が開口され、この流入口2より流入したマッドが
タービン3を駆動するようになっている。このタービン
3は回転軸4の周囲に多数の翼車4aを有していて、上
記マッドにより翼車4aを介して回転軸4が高速回転さ
れると共に、回転軸4の中心部にはバイパス通路4bが
設けられている。このバイパス通路4bの一端側は流入
口2側に開口されていて、この開口部4cには絞り5が
取付けられている。
FIG. 12 is a sectional view showing the turbo drill, and reference numeral 1 in the figure indicates a turbo drill body. The main body 1 has a cylindrical shape, and an inflow port 2 of a mud is opened at an upper end side thereof. The mud flowing from the inflow port 2 drives the turbine 3. The turbine 3 has a large number of impellers 4a around a rotating shaft 4. The mud causes the rotating shaft 4 to rotate at a high speed via the impeller 4a. 4b is provided. One end of the bypass passage 4b is opened toward the inflow port 2, and a throttle 5 is attached to the opening 4c.

【0004】一方、バイパス通路4bの他端側はタービ
ン3の出口側に開口されていて、タービン3を出たマッ
ドと合流されるようになっている。タービン3の出口側
にはタービン3の回転軸4に連結された駆動軸7が設け
られている。この駆動軸7は他端側に取付けたビット8
を回転させるもので、中心部に上記タービン3及びバイ
パス通路4bを出たマッドが流入する通路7aが形成さ
れている。この通路7aの末端側はビット8内の噴出孔
8aに連通されていて、通路7aを流通したマッドはこ
の噴出孔8aよりビット8の前方へ噴出される。ビット
8の前方へ噴出されたマッドはビット8の掘削した土砂
とともに本体1と杭井の間に形成されたアニュランスを
上昇し地上へと排出される。
[0004] On the other hand, the other end of the bypass passage 4b is open to the outlet side of the turbine 3 so as to join with the mud exiting the turbine 3. On the outlet side of the turbine 3, a drive shaft 7 connected to the rotating shaft 4 of the turbine 3 is provided. The drive shaft 7 has a bit 8 attached to the other end.
And a passage 7a is formed at the center of the turbine 3 where the mud exiting the turbine 3 and the bypass passage 4b flows. The end of the passage 7a is communicated with the ejection hole 8a in the bit 8, and the mud flowing through the passage 7a is ejected forward of the bit 8 from the ejection hole 8a. The mud squirted in front of the bit 8 rises along with the soil excavated from the bit 8 through the annulus formed between the main body 1 and the well, and is discharged to the ground.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記構成の
ターボドリルにおいては、掘削終了後に穿孔された孔か
ら該ターボドリルを引き抜く際に、先端のビットの外周
面が穿孔された孔に接触しているので、ビットの外周面
と孔の内周面との間に摩擦力が生じ、このためターボド
リルを孔から引き抜くのに比較的大きな力を要するとと
もに、引き抜きの際にターボドリルの軸線が孔の軸線に
対して若干でも傾くとビットに孔の内周面から無理な力
が作用し、ビットの破損を招く恐れがあった。この発明
は上記事情に鑑みてなされたもので、掘削終了後に穿孔
された孔から小さな力で無理なく引き抜くことができる
掘削工具を提供することを目的としている。
However, in the turbo drill having the above structure, when the turbo drill is pulled out from the hole drilled after the end of the drilling, the outer peripheral surface of the tip bit comes into contact with the drilled hole. A frictional force is generated between the outer peripheral surface of the bit and the inner peripheral surface of the hole, which requires a relatively large force to pull out the turbo drill from the hole. If the bit is slightly tilted with respect to the axis, an excessive force acts on the bit from the inner peripheral surface of the hole, and the bit may be damaged. The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a drilling tool that can be easily pulled out from a hole drilled after excavation with a small force.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の請求項1の掘削工具は、工具本体の先端
部に設けられるビットを、駆動軸に連結されたデバイス
の底面に、該デバイスの中心に対して点対称にそれぞれ
ブロック軸を軸周りに回動自在に嵌入し、それぞれのブ
ロック軸の先端部に、上記デバイスの径とほぼ同径の略
半円形状をなしかつ先端面にチップが植設されたブロッ
クをそれぞれ直状端面を対向させて設け、上記ブロック
軸の位置を、上記デバイスが掘削方向に回転した際に、
上記ブロックのそれぞれの一方の端部が共にデバイスの
外周面より所定の掘削量分だけ突出し、かつその際に両
ブロックの直状端面が互いに当接するようデバイスの中
心から偏心させて構成し、さらに上記デバイスには、そ
の底面へと上記マッドを導いて排出させる導出孔を設け
るとともに、該導出孔の先端には、上記デバイスの外周
面に開口する切欠部を形成したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an excavating tool comprising: a bit provided at a tip end portion of a tool body; Each of the block shafts is rotatably fitted around the axis in a point symmetry with respect to the center of the device, and a substantially semicircular shape having substantially the same diameter as the device is formed at the tip of each block shaft. The blocks on which chips are implanted on the surface are provided with the straight end faces facing each other, and the position of the block axis is changed when the device rotates in the excavation direction,
One end of each of the blocks protrudes from the outer peripheral surface of the device by a predetermined excavation amount, and at that time, the straight end surfaces of both blocks are eccentric from the center of the device so as to abut against each other , and further, The above devices have
An outlet hole for guiding and discharging the mud to the bottom of
At the end of the outlet hole, the outer periphery of the device
A notch opening in the surface is formed .

【0007】また、請求項2の掘削工具は、工具本体の
先端部に設けられるビットを、駆動軸に連結されたデバ
イスの底面に、少なくとも3個以上の軸穴を、該デバイ
スの中心からずらしてかつ周方向に等角度置きに設け、
それら軸穴にブロック軸を回転自在に嵌入し、該ブロッ
ク軸の先端部に、略扇状をなしかつ先端面にチップが植
設されたブロックを、それぞれ左右の側端面を対向させ
てしかもそれらブロックの円弧部が全体で略円を形成す
るように設け、上記デバイスが掘削方向に回転した際
に、掘削孔底部との掘削抵抗によりブロックが自転して
該ブロックの一方の側端面と円弧部の交差部分が上記デ
バイスの外周面より所定の掘削量分だけ突出し、かつそ
の際に各ブロックの両側端面が隣合うブロックの側端面
に当接するように、上記ブロックに対するブロック軸の
相対位置を設定して構成し、さらに上記デバイスには、
その底面へと上記マッドを導いて排出させる導出孔を設
けるとともに、該導出孔の先端には、上記デバイスの外
周面に開口する切欠部を形成したものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an excavating tool, wherein at least three or more shaft holes are displaced from the center of the device on a bottom surface of the device connected to the drive shaft by disposing a bit provided at a tip portion of the tool body. And provided at equal angles in the circumferential direction,
The block shafts are rotatably fitted into the shaft holes, and a block having a substantially fan shape and a tip planted on the front end surface is provided at the front end portion of the block shaft. The arc portion is provided so as to form a substantially circular shape as a whole, and when the device is rotated in the excavation direction, the block rotates by the excavation resistance with the bottom of the excavation hole, and the one side end face of the block and the arc portion of the block are rotated. The relative position of the block axis with respect to the block is set so that the intersection protrudes from the outer peripheral surface of the device by a predetermined excavation amount, and at that time, both side end surfaces of each block abut against side end surfaces of adjacent blocks. The above device further comprises
An outlet hole for guiding and discharging the mud to the bottom
At the end of the outlet hole, outside the device.
A cutout is formed on the peripheral surface .

【0008】[0008]

【作用】この発明の掘削工具にあっては、掘削終了後に
デバイスを掘削時と逆方向に回転させると、ブロック掘
削時とは逆の方向に回転し、ブロックのデバイスの外周
から突出していたそれぞれの端部が互いに接近するよう
に縮径してブロックがデバイスの底面と等しいか、もし
くはそれより内側に配されて、ブロックが穿孔された孔
の内周面から離間する。したがって、比較的小さい力で
掘削工具を孔から引き抜くことができるとともに、引き
抜きの際に掘削工具の軸線が孔の軸線に対して若干傾い
てもビットに孔の内周面から力が作用することがなく、
よってビットの破損を防止することができる。また、ブ
ロックの縮径操作の際、デバイス底面に開口する導出孔
はブロックにより一時閉塞されるが、導出孔の先端に
は、デバイスの外周面に開口する切欠部が形成されてい
るため、この切欠部からマッドを吹き出させることがで
きる。これにより、デバイスとブロック間の掘削屑を効
果的に除去し得て、ブロック縮径時の抵抗を除去するこ
とができる。
According to the excavating tool of the present invention, when the device is rotated in the opposite direction to the excavation after the excavation is completed, the device rotates in the opposite direction to that during the excavation of the block and projects from the outer periphery of the device of the block. The ends of the holes are reduced so that they are close to each other and the block is located at or inside the bottom surface of the device, and the block is spaced from the inner peripheral surface of the drilled hole. Therefore, the drilling tool can be pulled out of the hole with a relatively small force, and even when the axis of the drilling tool is slightly inclined with respect to the axis of the hole at the time of pulling, a force acts on the bit from the inner peripheral surface of the hole. Without
Therefore, the breakage of the bit can be prevented. Also,
Lead-out hole that opens on the bottom of the device when the lock diameter is reduced.
Is temporarily closed by the block,
Has a notch formed in the outer peripheral surface of the device.
This allows the mud to blow out from this notch
Wear. This reduces the amount of debris between the device and the block.
It is possible to remove the resistance when the block diameter is reduced.
Can be.

【0009】[0009]

【実施例】以下、図1ないし図11を参照してこの発明
の掘削工具の実施例を説明する。これらの図に示す掘削
工具が上記図12に示した従来の掘削工具と異なる点は
ビットの構成であるので、この構成のみを説明し他の構
成については説明を省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a drilling tool according to the present invention will be described below with reference to FIGS. The difference between the excavating tool shown in these figures and the conventional excavating tool shown in FIG. 12 is the configuration of the bit. Therefore, only this configuration will be described, and the description of the other configurations will be omitted.

【0010】図1ないし図8はこの発明の掘削工具の第
1実施例を示すものであり、これらの図において符号9
はビットを示す。このビット9は上記工具本体1の駆動
軸7に連結されるデバイス10と、このデバイス10に
設けられたブロック22とを主体として構成されてい
る。上記デバイス10は、図2に示すように、外周にス
プライン溝12を備えた小径部10Aと、ブロック軸2
0を挿入する軸穴11を備えた大径部10Bとを主体と
して構成されており、大径部10Bの外周面には掘削屑
を上方に排出するための排出溝14が形成されている。
そして、上記デバイス10の中心には、軸方向に延びる
排気孔15aが形成されている。この排気孔15aはデ
バイス10の小径部上端に開口し、この開口部から上記
タービン3を駆動したマッドおよびバイパス通路4bを
流通したマッドが流入するようになっている。
FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of a drilling tool according to the present invention.
Indicates a bit. The bit 9 mainly includes a device 10 connected to the drive shaft 7 of the tool body 1 and a block 22 provided on the device 10. As shown in FIG. 2, the device 10 includes a small-diameter portion 10A having a spline groove 12 on the outer periphery and a block shaft 2
And a large diameter portion 10B provided with a shaft hole 11 into which a hole 0 is inserted. A discharge groove 14 is formed on the outer peripheral surface of the large diameter portion 10B to discharge the excavated chips upward.
An exhaust hole 15a extending in the axial direction is formed at the center of the device 10. The exhaust hole 15a opens at the upper end of the small diameter portion of the device 10, and the mud that drives the turbine 3 and the mud that flows through the bypass passage 4b flow in from this opening.

【0011】また、上記デバイス10のフランジ部13
の近傍に位置するデバイス10の外周面には、デバイス
10の周方向に一周する周溝16aが形成されるととも
に、デバイス10の内部には、上記周溝16aと排気孔
15aとを連通する連通孔16bが設けられている。
The flange 13 of the device 10
A peripheral groove 16a is formed on the outer peripheral surface of the device 10 located in the vicinity of the device 10 so as to make a full circumference in the circumferential direction of the device 10, and a communication between the peripheral groove 16a and the exhaust hole 15a is formed inside the device 10. A hole 16b is provided.

【0012】上記デバイス10の底面には一対の軸穴1
1,11が形成されている。該軸穴11,11はデバイ
ス10の中心からずらされてかつデバイス10の中心に
対して点対称になるように形成されている。上記軸穴1
1,11にはそれぞれブロック軸20,20が回転自在
にかつ抜け止めされて嵌入されており、またブロック軸
20の抜け止めは、例えばブロック軸20が軸穴11に
嵌入された状態でデバイス10のピン孔18から係止ピ
ン17が挿入され、該係止ピン17がブロック軸20の
外周部に形成された切欠部20aに係合することによっ
て行われるものである。
A pair of shaft holes 1 are provided on the bottom surface of the device 10.
1 and 11 are formed. The shaft holes 11 are formed so as to be shifted from the center of the device 10 and to be point-symmetric with respect to the center of the device 10. Shaft hole 1
The 1,11 are respectively inserted block shaft 20, 20 is freely and retaining rotating, retaining the or block shaft 20, for example, in a state where the block shaft 20 is fitted into the shaft hole 11 The locking pin 17 is inserted from the pin hole 18 of the device 10, and the locking pin 17 is engaged with a notch 20 a formed on the outer peripheral portion of the block shaft 20.

【0013】次に、ブロック軸20とブッロク22の構
成について説明すると、これらブロック軸20とブロッ
ク22とは互いに直交して設けられたもので、ブロック
軸20とブロック22とを一体に形成してもよく、また
別体に構成しボルト等で連結してもよいものである。
Next, the structure of the block shaft 20 and the block 22 will be described. The block shaft 20 and the block 22 are provided orthogonal to each other, and the block shaft 20 and the block 22 are formed integrally. Alternatively, they may be formed separately and connected by bolts or the like.

【0014】より具体的には、ブロック軸20は、図3
および図4に示すように、その長さ寸法Lがブロック軸
20の外径Dの1.5〜2.5倍の範囲内になるように形
成されており、また、ブロック軸20の外周には、係止
ピン17が挿入される切欠部20aが形成されている。
この切欠部20aは、ブロック20の回転する角度に相
当する位置にのみブロック軸20の外周が切り欠かれた
構成とされており、また、係止ピン17の直径よりもブ
ロック軸22の軸方向に長く切り欠かれた基本構造とな
っている。
[0014] More specifically, the block shaft 20 is provided as shown in FIG.
As shown in FIG. 4, the length L is formed to be within a range of 1.5 to 2.5 times the outer diameter D of the block shaft 20. Has a cutout 20a into which the locking pin 17 is inserted.
The notch 20a is configured such that the outer periphery of the block shaft 20 is cut out only at a position corresponding to the angle at which the block 20 rotates, and the axial direction of the block shaft 22 is larger than the diameter of the locking pin 17. It has a basic structure that is notched long.

【0015】一方、上記各ブロック22は、図5および
図6に示すように、面視略扇状(実施例では半円形
状)に形成された同一形状のもので、その扇状の半径は
デバイス10の半径と略同じ値に設定されている。ブロ
ック22は直状端面22aを互いに対向させてしかもそ
れらブッロク22の円弧部22bが全体で略円を形成す
るように配されている。
Meanwhile, each block 22, as shown in FIGS. 5 and 6, of the same shape formed in (semicircular shape in this embodiment) substantially sectorial bottom surface view, the radius of the fan devices It is set to a value substantially equal to the radius of 10. The blocks 22 are arranged such that the straight end faces 22a face each other and that the arc portions 22b of the blocks 22 form a substantially circular shape as a whole.

【0016】上記ブロック22の先端面(底面)の外周
部には、外方に向かうに従って漸次デバイス10に軸方
向基端側に傾斜する第1の傾斜面22cが形成されると
ともに、これら第1の傾斜面22cの外周部にはこの第
1の傾斜面22cとは別の傾斜角度でデバイス10の軸
方向基端側に傾斜する第2の傾斜面22dが形成されて
いる。これら第1の傾斜面22cと第2の傾斜面22d
との間には、段差22fが設けられており、この段差2
2によって第1の傾斜面22cと第2の傾斜面22に植
設されるチップ21間の肉厚を確保することができるの
で、チップ21の数を多く植設することが可能になり、
掘削効率の向上を図ることができる。また、デバイス1
0が掘削方向に回転した際に、このデバイス10の外周
面より突出するブロック22の直状端面22aの端部に
は、回転方向前方に向かうに従って漸次デバイス10の
軸線方向基端側に向けて傾斜する第3の傾斜面22eが
形成されている。そして、上記ブロック22の先端面及
び第1ないし第3の傾斜面22c、22d、22eには
超硬金属からなる複数のチップ21がそれぞれ面に対し
て垂直に植設されている。
A first inclined surface 22c is formed on the outer peripheral portion of the distal end surface (bottom surface) of the block 22. The first inclined surface 22c is gradually inclined outward in the axial direction of the device 10 as it goes outward. A second inclined surface 22d that is inclined toward the base end side in the axial direction of the device 10 at an inclination angle different from that of the first inclined surface 22c is formed on the outer peripheral portion of the inclined surface 22c. These first inclined surface 22c and second inclined surface 22d
Is provided with a step 22f.
2, the thickness between the chips 21 implanted on the first inclined surface 22c and the second inclined surface 22 can be ensured, so that it is possible to implant a large number of chips 21.
Excavation efficiency can be improved. Device 1
When 0 rotates in the excavation direction, the end of the straight end face 22a of the block 22 that protrudes from the outer peripheral surface of the device 10 gradually toward the axially proximal end side of the device 10 as it goes forward in the rotation direction. An inclined third inclined surface 22e is formed. A plurality of chips 21 made of a hard metal are implanted on the tip surface of the block 22 and the first to third inclined surfaces 22c, 22d, 22e perpendicularly to the surfaces.

【0017】ここでデバイス10を回転させた場合にお
いて、ブロック22の先端面の外周側が中心側より高速
で回転するため、外周側に植設されたチップ21…に、
被掘削物からより大きな回転反力が作用する。そして、
この回転反力と、この反力に直交する衝撃力の反力との
合力Fは外周側のチップほど傾斜して作用する。一方、
チップ21はブロック22の先端面に対して垂直な力に
対しては破損強度が強いが、力が斜に作用するほど強度
が弱くなり破損や脱落が生じ易い。
Here, when the device 10 is rotated, the outer peripheral side of the distal end face of the block 22 rotates at a higher speed than the center side, so that the chips 21.
A larger rotational reaction force acts from the excavated object. And
The resultant force F of the rotation reaction force and the reaction force of the impact force orthogonal to the reaction force acts on the tip on the outer peripheral side in an inclined manner. on the other hand,
The chip 21 has a high breaking strength with respect to a force perpendicular to the front end face of the block 22, but the strength is weakened as the force acts obliquely, so that the chip 21 is likely to be broken or dropped.

【0018】したがって、上記掘削工具ではブロック2
2の外周側に傾斜面22eを形成し、この傾斜面22e
にチップ21…を垂直に植設したので、上記合力Fは、
図7に示すように、外周側のチップ21…に対してほぼ
直角に作用するので、これらチップ21…の破損や脱落
を防止することができる。
Therefore, in the above-mentioned excavating tool, the block 2
2, an inclined surface 22e is formed on the outer peripheral side.
Since the chips 21 are vertically implanted in the
As shown in FIG. 7, since they act substantially at right angles to the chips 21 on the outer peripheral side, it is possible to prevent the chips 21.

【0019】また、上記ブロック22のそれぞれの外周
は異なる半径の円弧で形成されている。すなわち、ブロ
ック22のそれぞれの外周は、図5に示すように、2つ
の円弧S1、S2とこれら円弧S1、S2を滑らかに結
ぶ曲線S3とで構成されている。円弧S1、S2は同一
点を中心とする円弧であり、円弧S1の半径が円弧S2
の半径より大きく設定されている。また、上記円弧S1
はデバイス10が掘削方向に回転した際に、このデバイ
ス10の外周面より突出する側に位置しており、円弧S
2は突出しない側に位置している。
The outer circumference of each of the blocks 22 is formed by an arc having a different radius. That is, as shown in FIG. 5, the outer periphery of each block 22 is composed of two arcs S1, S2 and a curve S3 that smoothly connects these arcs S1, S2. The arcs S1 and S2 are arcs centered on the same point, and the radius of the arc S1 is the arc S2.
Is set to be larger than the radius. In addition, the arc S1
Is located on a side protruding from the outer peripheral surface of the device 10 when the device 10 rotates in the excavation direction, and the arc S
2 is located on the side that does not project.

【0020】上記ブロック22の先端面には多数のチッ
プ21が植設されているが、ブロック22の突出する側
の部分の外周の半径が、突出しない側の部分の外周の半
径より大きいので、突出する側の部分に多数のチップ2
1を植設することができる。したがって、デバイス10
が掘削方向に回転した際に、ブロック22の突出する部
分の仕事量が多くても、この部分には多数のチップ21
が植設されているので、突出していない部分に植設され
たチップ21が磨耗する前に、突出している部分に植設
されたチップ21が磨耗してしまうのを防止することが
でき、よって掘削工具としての寿命を向上させることが
できる。
A large number of chips 21 are implanted on the distal end surface of the block 22. However, since the radius of the outer periphery of the protruding side of the block 22 is larger than the radius of the outer periphery of the non-projecting side of the block 22, Many chips 2 on the protruding side
One can be planted. Therefore, device 10
When the work rotates in the excavation direction, even if the work amount of the protruding portion of the block 22 is large, a large number of chips 21
Is implanted, it is possible to prevent the chip 21 implanted in the protruding portion from being worn before the chip 21 implanted in the non-projecting portion wears out. The life as a drilling tool can be improved.

【0021】次に、上記構成の掘削工具の作用について
説明する。上記工具本体1の流入口2からマッドを流入
してタービン2を駆動して回転軸4を介して駆動軸7を
回転させると、該駆動軸7に連結されたビット9のデバ
イス10が回転する。このデバイス10とともにブロッ
ク22が掘削方向に回転すると、該ブロック22は掘削
抵抗によりブロック軸20を中心に自転し、ブロック2
2の直状端面の一端がデバイス10の外周面より突出
し、この部分が外周刃Aとして機能する。
Next, the operation of the above-structured excavating tool will be described. When the mud flows from the inlet 2 of the tool body 1 to drive the turbine 2 to rotate the drive shaft 7 via the rotary shaft 4, the device 10 of the bit 9 connected to the drive shaft 7 rotates. . When the block 22 rotates in the excavation direction together with the device 10, the block 22 rotates around the block shaft 20 due to the excavation resistance, and
One end of the straight end face 2 protrudes from the outer peripheral surface of the device 10, and this portion functions as the outer peripheral blade A.

【0022】また、上記ブロック22が自転するとき、
各ブロック22の直状端面22aが相互に当接し、これ
が互いにストッパの機能を果たして、各ブロック22の
それ以上の自転を規制する。この状態でブロック22が
デバイス10の回転力を受けて上記外周刃A等によって
地中を掘削する。
When the block 22 rotates,
The straight end faces 22a of the blocks 22 abut against each other, which serve as stoppers to restrict further rotation of the blocks 22. In this state, the block 22 receives the rotational force of the device 10 and excavates underground by the outer peripheral blade A or the like.

【0023】この際、上記タービン3を出たマッドおよ
びバイパス通路4bを流通してきたマッドが排気孔15
aから流入して空気孔(導出孔)15cから吹き出さ
れ、掘削された掘削屑を除去する。空気孔15cの先端
には排出溝14に連通する切欠部15dが形成されてい
るので、マッドの一部が直接図に示すように流れ、掘
削屑の排出を補助して掘削屑を効率的に除去することが
できる。
At this time, the mud exiting the turbine 3 and the mud flowing through the bypass passage 4b are
The excavated swarf which flows in from a and is blown out from the air hole (outlet hole) 15c and excavated is removed. Since the notch portion 15d in the front end of the air hole 15c is communicated with the discharge groove 14 is formed, flows as part of the mud is shown directly 8, efficient cuttings to assist the discharge of cuttings Can be removed.

【0024】そして、掘削終了後は、上記デバイス10
を上記掘削方向と逆方向に回転させる。すると、ブロッ
ク22,22が掘削時とは逆の方向に回転し、それぞれ
の外周刃A,Aが互いに接近するように縮径してブロッ
ク22,22の最外周に位置する円弧部22b,22b
がデバイス10の底面と等しいか、もしくはそれより内
側に配される。
After the excavation, the device 10
Is rotated in a direction opposite to the excavation direction. Then, the blocks 22, 22 rotate in the direction opposite to the direction of the excavation, the outer peripheral blades A, A are reduced in diameter so as to approach each other, and the arc portions 22b, 22b located at the outermost periphery of the blocks 22, 22 are formed.
Is equal to or inside the bottom surface of the device 10.

【0025】したがって、掘削終了後に、穿孔された孔
から上記構成の掘削工具を引き抜く際に、先端のビット
9のブロック22,22が穿孔された孔の内周面から離
間しているので、ブロック22,22と孔の内周面との
間に摩擦力が生じることがなく、このため比較的小さい
力で掘削工具を孔から引き抜くことができるとともに、
引き抜きの際に掘削工具の軸線が孔の軸線に対して若干
傾いてもブロック22,22が孔から離間しているので
ビット9に孔の内周面から力が作用することがなく、よ
ってビットの破損を防止することができる。
Therefore, when the drilling tool having the above configuration is pulled out from the drilled hole after the end of the drilling, the blocks 22, 22 of the bit 9 at the tip are separated from the inner peripheral surface of the drilled hole. No frictional force is generated between the holes 22 and 22 and the inner peripheral surface of the hole, so that the drilling tool can be pulled out of the hole with a relatively small force.
Even when the axis of the excavating tool is slightly inclined with respect to the axis of the hole during withdrawal, no force acts on the bit 9 from the inner peripheral surface of the hole because the blocks 22, 22 are separated from the hole. Can be prevented from being damaged.

【0026】また、上記のようなブロック22,22の
縮径操作の際、デバイス底面の空気孔15c,15c
は、ブロック22,22の縮径途中において、ブロック
22,22により一時閉塞されるが、空気孔15cの先
端には、デバイス10の側面(外周面)に開口する切欠
部15dが形成されているため、マッドを上記切欠部1
5dを通して外部に排気させることができ、またデバイ
ス10とブロック22間の当接面にマッドを吹き出すこ
とにより、これら当接面の掘削屑を効果的に除去するこ
とができ、ブロック縮径時の抵抗を除去することができ
る。図9ないし図11は第2実施例を示す。この実施例
の掘削工具が上記第1実施例の掘削工具と大きく異なる
点はデバイスの底面に設けるブロックを3個にした点で
ある。
When the blocks 22 are reduced in diameter as described above, the air holes 15c on the bottom of the device are not provided.
Is temporarily closed by the blocks 22 and 22 while the diameter of the blocks 22 and 22 is being reduced, but a notch 15d that opens to the side surface (outer peripheral surface) of the device 10 is formed at the tip of the air hole 15c. Therefore, the mud should be
By exhausting the mud to the contact surface between the device 10 and the block 22, excavation debris on these contact surfaces can be effectively removed. The resistance can be eliminated. 9 to 11 show a second embodiment. The digging tool of this embodiment is significantly different from the digging tool of the first embodiment in that three blocks are provided on the bottom surface of the device.

【0027】図において、符号31はビットを示す。こ
のビット31はデバイス32と、このデバイス32の底
面に設けられた3個のブロック41…とを主体として構
成されている。デバイス32の底面には、3穴の軸穴3
2a…が、デバイス32の中心からずらされてかつデバ
イス32の周方向に等角度置き(120度置き)に形成
されている。
In the figure, reference numeral 31 indicates a bit. The bit 31 is mainly composed of a device 32 and three blocks 41 provided on the bottom surface of the device 32. On the bottom surface of the device 32, there are three shaft holes 3
Are formed at equal angles (every 120 degrees) in the circumferential direction of the device 32, shifted from the center of the device 32.

【0028】上記軸穴32aには、それぞれブロック軸
33…が回転自在にかつ抜け止めされて嵌入されてい
る。ブロック軸33の抜け止めは、例えばブロック軸3
3が軸穴32aに嵌入された状態でデバイス32に係止
ピンが横孔から挿入され、該係止ピンがブロック軸33
の外周部に形成されたリング状凹部40に係合すること
によって行われる。
Block shafts 33 are fitted in the shaft holes 32a in a rotatable and locked manner. The retaining of the block shaft 33 is performed, for example, by using the block shaft 3
3 is fitted into the shaft hole 32a, a locking pin is inserted into the device 32 from the lateral hole, and the locking pin is inserted into the block shaft 33.
This is performed by engaging a ring-shaped recess 40 formed on the outer peripheral portion of the lens.

【0029】また、符号41…はブロック軸33…の先
端にそれらブロック軸に対して直交して設けられるブロ
ックを示す。該ブロック41…は上記第1実施例と同様
に、ブロック軸33…に対し一体に形成してもよく、ま
た別体に構成しボルト等で連結してもよい。
Reference numerals 41 indicate blocks provided at the ends of the block shafts 33 at right angles to the block shafts. The blocks 41 may be formed integrally with the block shafts 33 as in the first embodiment, or may be formed separately and connected with bolts or the like.

【0030】これら各ブロック41は底面視略扇状に形
成された同一形状のもので、その扇状の半径はデバイス
32の半径と略同じ値に設定されている。ブロック41
は左右の側端面42a,42bを互いに対向させてしか
もそれらブロックの円弧部42cが全体で略円を形成す
るように配される。ブロック41は左右の側端面42
a,42bの長さが異なって形成され、かつそれら両側
端面42a,42bのなす角度が各々120度になるよ
うに形成されている。
Each of these blocks 41 has the same shape and is formed in a substantially sector shape when viewed from the bottom, and the radius of the sector shape is set to substantially the same value as the radius of the device 32. Block 41
Are arranged such that the left and right side end surfaces 42a and 42b are opposed to each other, and that the arc portions 42c of the blocks form a substantially circular shape as a whole. The block 41 has left and right side end faces 42
The lengths a and b are formed to be different from each other, and the angles formed by the both end surfaces 42a and 42b are each 120 degrees.

【0031】ブロック41の先端面(底面)は、ブロッ
ク軸33側に位置して当該ブロック軸33に直交する平
面111と、この平面111の円弧状の稜線からデバイ
ス32の外周側に向けて下り勾配に傾斜する第1の傾斜
面43と、これら第1の傾斜面43外側の円弧状の稜線
からデバイス32の外周側に向けて下り勾配に傾斜する
第2の傾斜面44とから構成され、しかも、第1の傾斜
面43と第2の傾斜面44との間には、段差112が設
けられている。このように、段差112を設けることに
よって、第1の傾斜面43と第2の傾斜面44に植設さ
れるチップ21間の肉厚を確保することができるので、
チップ21の数を多く植設することが可能になり、掘削
効率の向上を図ることができる。
The front end surface (bottom surface) of the block 41 is located on the block axis 33 side and orthogonal to the block axis 33, and descends from the arc-shaped ridge line of the plane 111 toward the outer peripheral side of the device 32. A first inclined surface 43 inclined at a gradient, and a second inclined surface 44 inclined at a downward gradient from the arc-shaped ridge line outside the first inclined surface 43 toward the outer peripheral side of the device 32, Moreover, a step 112 is provided between the first inclined surface 43 and the second inclined surface 44. Thus, by providing the step 112, the thickness between the chips 21 implanted on the first inclined surface 43 and the second inclined surface 44 can be ensured.
A large number of chips 21 can be planted, and the excavation efficiency can be improved.

【0032】また、デバイス32が掘削方向に回転した
際に、このデバイス32の外周面より突出するブロック
の側端面42aの端部には、回転方向前方に向かうに従
って漸次デバイス32の軸線方向基端側に向けて傾斜す
る傾斜面45が形成されている。上記ブロックの先端
面、傾斜面43,44,45には超硬合金からなる複数
のチップ21…がそれぞれ面に対して垂直に植設されて
いる。
When the device 32 is rotated in the excavation direction, the end of the side end surface 42a of the block protruding from the outer peripheral surface of the device 32 is provided with the axial base end of the device 32 gradually toward the front in the rotation direction. An inclined surface 45 inclined toward the side is formed. A plurality of chips 21 made of cemented carbide are implanted perpendicularly to the surfaces of the front end surfaces and the inclined surfaces 43, 44, 45 of the block.

【0033】上記ブロック41…に対するブロック軸3
3…の相対位置は、デバイス32が掘削方向に回転した
際に、掘削孔底部との掘削抵抗によりブロック41…が
自転して、該ブロック41…の一方の側端面42aと円
弧部42cとの交差部分が上記デバイス32の外周面よ
り所定の掘削量分だけ突出し、かつその際に各ブロック
の側端面42b,42aが隣合うブロックの側端面42
a,42bに当接するように、設定されている。
The block shaft 3 for the blocks 41.
The relative positions of the blocks 41 are such that when the device 32 rotates in the digging direction, the blocks 41 rotate by the digging resistance with the bottom of the digging hole, and the one side end surface 42a of the blocks 41 The crossing portion protrudes from the outer peripheral surface of the device 32 by a predetermined excavation amount, and at this time, the side end surfaces 42b and 42a of each block are connected to the side end surface 42 of the adjacent block.
a, 42b.

【0034】また、上記ブロック41…のそれぞれの外
周は異なる半径の円弧で形成されている。すなわち、ブ
ロック41…のそれぞれの外周は、図11に示すよう
に、2つの円弧S1、S2とこれら円弧S1、S2を滑
らかに結ぶ曲線S3とで構成されている。円弧S1、S
2は同一点を中心とする円弧であり、円弧S1の半径が
円弧S2の半径より大きく設定されている。また、上記
円弧S1はデバイス32が掘削方向に回転した際に、こ
のデバイス32の外周面より突出する側に位置してお
り、円弧S2は突出しない側に位置している。
The outer circumference of each of the blocks 41 is formed by arcs having different radii. That is, as shown in FIG. 11, the outer periphery of each of the blocks 41 is composed of two arcs S1 and S2 and a curve S3 that smoothly connects these arcs S1 and S2. Arc S1, S
Reference numeral 2 denotes an arc centered on the same point, and the radius of the arc S1 is set to be larger than the radius of the arc S2. When the device 32 rotates in the excavation direction, the arc S1 is located on a side protruding from the outer peripheral surface of the device 32, and the arc S2 is located on a side not projecting.

【0035】このように、ブロック41の外周の円弧を
設定することにより、上記第1実施例の場合と同様に、
掘削時にデバイス32の外周から突出していないブロッ
ク41の部分に植設されたチップ21が磨耗する前に、
突出している部分に植設されたチップ21が磨耗してし
まうのを防止することができ、よって掘削工具としての
寿命を向上させることができる。
As described above, by setting the arc on the outer periphery of the block 41, as in the case of the first embodiment,
Before the chip 21 implanted in the portion of the block 41 that does not protrude from the outer periphery of the device 32 during excavation wears out,
It is possible to prevent the tip 21 implanted in the protruding portion from being worn out, so that the life of the excavating tool can be improved.

【0036】上記デバイス32の中心には、軸方向に延
びる排気孔47が形成されている。この排気孔47はデ
バイス32の基端面に開口しており、この開口部から、
上記タービン3を駆動したマッドおよびバイパス通路4
bを流通したマッドが流入するようになっている。ま
た、デバイス32には、排気孔47の先端部と連通して
半径方向外方へ延びる横孔49が上記軸穴32a…の間
を通るように120度置きに形成されている。横孔49
の外端部近傍にはデバイス32の軸線方向先端側に延び
る空気孔(導出孔)50が連通されており、該空気孔5
0のデバイス底面に開口する開口部分には半径方向外方
へ向かうに従い漸次広がり且つ外周面に開口する切欠部
51が形成されている。切欠部51の外端は、デバイス
32の外周面に軸方向に沿って形成された排出溝53に
つながっている。
An exhaust hole 47 extending in the axial direction is formed at the center of the device 32. This exhaust hole 47 is opened at the base end face of the device 32, and from this opening,
Mud and bypass passage 4 driving the turbine 3
The mud that has flowed through b flows in. Further, in the device 32, horizontal holes 49 communicating with the distal end portion of the exhaust hole 47 and extending outward in the radial direction are formed at intervals of 120 degrees so as to pass between the shaft holes 32a. Side hole 49
An air hole (lead-out hole) 50 extending toward the distal end in the axial direction of the device 32 is communicated with the vicinity of the outer end of the device 32.
Notch 51 which is open to progressively spread Ri and an outer circumferential surface as it goes radially outwardly is formed in an opening portion that opens to a device bottom of 0. The outer end of the notch 51 is connected to a discharge groove 53 formed on the outer peripheral surface of the device 32 along the axial direction.

【0037】また、デバイス32の排気孔47の先端部
には、軸穴32aの底面につながる連通孔54が形成さ
れている。ブロック軸33の底面と軸穴32aとの間に
は空間55が形成され、該空間55は、互いに同軸状に
設けられた、ブロック軸32aの中央部を貫通する貫通
孔56、およびブロック41を上下に貫通する貫通孔5
7を介してブロックの底面に連通している。そして、貫
通孔57のブロック41の底面に開口する開口端から
は、ブロック41の底面に沿って形成された凹溝58が
外方へ延びている。
A communication hole 54 connected to the bottom of the shaft hole 32a is formed at the tip of the exhaust hole 47 of the device 32. A space 55 is formed between the bottom surface of the block shaft 33 and the shaft hole 32a. The space 55 includes a through hole 56 provided coaxially with each other and penetrating a central portion of the block shaft 32a, and the block 41. Through hole 5 penetrating up and down
It communicates with the bottom surface of the block through 7. A concave groove 58 formed along the bottom surface of the block 41 extends outward from the opening end of the through hole 57 that opens to the bottom surface of the block 41.

【0038】このように凹溝58を形成すると、上記貫
通孔57の開口から吹き出したマッドが該凹溝58に沿
って排出溝53に向けて流れるので、ブロック41のチ
ップ21により掘削された掘削屑をより効率よく排除す
ることができる。
When the concave groove 58 is formed as described above, the mud blown out from the opening of the through hole 57 flows toward the discharge groove 53 along the concave groove 58, so that the excavation excavated by the chip 21 of the block 41 is performed. Debris can be removed more efficiently.

【0039】次に、上記構成の掘削工具の作用について
説明する。上記工具本体1の流入口2からマッドを流入
してタービン2を駆動して回転軸4を介して駆動軸7を
回転させると、該駆動軸7に連結されたビット9のデバ
イス32が回転する。このデバイス32とともにブロッ
ク41が掘削方向に回転すると、該ブロック41は掘削
抵抗によりブロック軸33を中心に自転し、ブロック4
1の一方の側端面42aと円弧部42cとの交差部分が
デバイス32の外周面より突出し、この部分が外周刃A
として機能する。
Next, the operation of the above-structured excavating tool will be described. When the mud flows from the inlet 2 of the tool body 1 to drive the turbine 2 to rotate the drive shaft 7 via the rotary shaft 4, the device 32 of the bit 9 connected to the drive shaft 7 rotates. . When the block 41 rotates in the excavation direction together with the device 32, the block 41 rotates around the block shaft 33 due to excavation resistance, and the block 4
The intersection of one side end surface 42a and the arc portion 42c protrudes from the outer peripheral surface of the device 32.
Function as

【0040】また、上記ブロック41が自転するとき、
各ブロック41の側端面42a,42bが隣合うブロッ
ク41の側端面42b,42aに当接し、これが互いに
ストッパの機能を果たして、各ブロックのそれ以上の自
転を規制する。この状態でブロック41がデバイス32
の回転力を受けて上記外周刃A等により地中を掘削す
る。
When the block 41 rotates,
The side end faces 42a, 42b of each block 41 abut against the side end faces 42b, 42a of the adjacent block 41, which function as stoppers to restrict further rotation of each block. In this state, the block 41 becomes the device 32
Under the ground, the underground is excavated by the outer peripheral blade A or the like.

【0041】ここで、上記ブロック41は3個設けられ
ているので、一つのブロック41に対し一個生じる外周
刃Aも当然に3個となり、しかもそれら外周刃Aは周方
向に等間隔置きに配される。このため、バランスのよい
掘削が行え、たとえ不均質地盤であっても孔曲がりが生
じにくい。
Here, since the three blocks 41 are provided, the number of the outer peripheral blades A generated for one block 41 is naturally three, and the outer peripheral blades A are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Is done. For this reason, well-balanced excavation can be performed, and even in the case of uneven ground, hole bending hardly occurs.

【0042】また、掘削時において個々のブロック41
は、上記したように左右の側端面42a,42bが隣合
うブロックの側端面42b,42aにそれぞれ当接して
おり、該ブロックに固定されているブロック軸33が軸
穴32aに嵌入支持されていることと相俟って、当該ブ
ロック41は3点で支持されることとなる。したがっ
て、個々のブロック41の固定が強固となり、掘削中に
がた付きが生じにくく良好な掘削が行える。
At the time of excavation, the individual blocks 41
As described above, the left and right side end surfaces 42a, 42b are in contact with the side end surfaces 42b, 42a of the adjacent block, respectively, and the block shaft 33 fixed to the block is fitted and supported in the shaft hole 32a. In conjunction with this, the block 41 is supported at three points. Accordingly, the individual blocks 41 are firmly fixed, and rattling is less likely to occur during excavation, and good excavation can be performed.

【0043】さらに、掘削時において、図11に示すよ
うに掘削孔の内周面から一つのブロック41に一方の側
端面42aと平行な掘削反力Cが加わるとき、その掘削
反力Cは当該ブロックと一体的とされたブロック軸33
に作用する他、互いに当接している側端面42b,42
aを介して他のブロック41にも作用する。このよう
に、ブロックの一方の側端面42aに平行な力が加わる
ときでも、その力はブロック軸33と他のブロック41
とに分散され、一つのブロック軸33に加わる荷重はそ
の分小さくなる。結局、一つのブロック軸33に加わる
荷重を減少することができ、ブロック軸の径を小さくで
きる利点も得られる。
Further, at the time of excavation, when an excavation reaction force C parallel to one side end surface 42a is applied to one block 41 from the inner peripheral surface of the excavation hole as shown in FIG. Block shaft 33 integrated with the block
And the side end faces 42b, 42 that are in contact with each other.
It also acts on the other blocks 41 via a. Thus, even when a force parallel to one side end surface 42a of the block is applied, the force is applied to the block shaft 33 and the other block 41a.
And the load applied to one block shaft 33 is reduced accordingly. As a result, the load applied to one block shaft 33 can be reduced, and the advantage that the diameter of the block shaft can be reduced can be obtained.

【0044】上記タービン3を出たマッドおよびバイパ
ス通路4bを流通してきたマッドは、排気孔47に流入
し、連通孔54、貫通孔56,57を経てブロック41
の底面に吹き出し、掘削された掘削屑をブロック41か
ら除去する。そして、ブロック41から除去された掘削
屑は上記マッドの流れに沿って排出溝53から上方へ排
出される。また、上記排気孔47に流入したマッドの一
部は、横孔49、空気孔20を経て上記排出溝53に吹
き出される。このマッドの流れに沿って、付近の掘削屑
は排出溝53に吸い込まれ掘削屑のスムーズな排出が行
われる。
The mud exiting the turbine 3 and the mud flowing through the bypass passage 4b flow into the exhaust hole 47, pass through the communication hole 54, the through holes 56 and 57, and block 41.
And the excavated swarf is removed from the block 41. Then, the excavated chips removed from the block 41 are discharged upward from the discharge groove 53 along the flow of the mud. Further, a part of the mud flowing into the exhaust hole 47 is blown out to the discharge groove 53 through the horizontal hole 49 and the air hole 20. Along with the flow of the mud, nearby excavated chips are sucked into the discharge groove 53, and the excavated chips are smoothly discharged.

【0045】そして、掘削終了後は、上記デバイス32
を上記掘削方向と逆方向に回転させる。すると、ブロッ
ク41…が掘削時とは逆の方向に回転し、それぞれの外
周刃A…が互いに接近するように縮径してブロック41
…の最外周に位置する円弧部42c…がデバイス32の
底面と等しいか、もしくはそれより内側に配される。
After the excavation, the device 32
Is rotated in a direction opposite to the excavation direction. Then, the blocks 41 rotate in the opposite direction to the direction of the excavation, and the outer peripheral blades A...
Are located at the outermost periphery of the device 32 or equal to or inside the bottom surface of the device 32.

【0046】したがって、掘削終了後に、穿孔された孔
から上記構成の掘削工具を引き抜く際に、先端のビット
31のブロック41…が穿孔された孔の内周面から離間
しているので、ブロック41…と孔の内周面との間に摩
擦力が生じることがなく、このため比較的小さい力で掘
削工具を孔から引き抜くことができるとともに、引き抜
きの際に掘削工具の軸線が孔の軸線に対して若干傾いて
もブロック41…が孔から離間しているのでビット31
に孔の内周面から力が作用することがなく、よってビッ
ト31の破損を防止することができる。
Therefore, when the drilling tool having the above configuration is pulled out of the drilled hole after the end of the drilling, the blocks 41 of the bit 31 at the tip are separated from the inner peripheral surface of the drilled hole. No frictional force is generated between the hole and the inner peripheral surface of the hole, so that the drilling tool can be pulled out of the hole with a relatively small force, and the axis of the drilling tool is aligned with the axis of the hole at the time of pulling out. Since the blocks 41 are separated from the holes even if they are slightly inclined with respect to
Thus, no force acts on the inner peripheral surface of the hole, so that breakage of the bit 31 can be prevented.

【0047】また、上記のようなブロック41の縮径操
作の際、デバイス底面の空気孔50は、ブロック41の
縮径途中において、ブロック41により一時閉塞される
が、空気孔50の先端には、デバイス32の側面に開口
する切欠部51が形成されているため、マッドを上記切
欠部51を通して外部に排気させることができ、またデ
バイス32とブロック41間の当接面にマッドを吹き出
すことにより、これら当接面の掘削屑を効果的に除去す
ることができ、ブロック縮径時の抵抗を除去することが
できる。
When the diameter of the block 41 is reduced as described above, the air hole 50 on the bottom surface of the device is temporarily closed by the block 41 while the diameter of the block 41 is reduced. Since the notch 51 that opens on the side surface of the device 32 is formed, the mud can be exhausted to the outside through the notch 51, and the mud can be blown out to the contact surface between the device 32 and the block 41. Thus, it is possible to effectively remove the excavation debris on the contact surface, and it is possible to eliminate the resistance when the block diameter is reduced.

【0048】なお、上記第2実施例では、ブロック41
…を3個備える場合を例に採って説明したが、これに限
られることなく、4個あるいはそれ以上のブロックを有
するものにも適用可能である。また、上記第2実施例で
は、ブロック41…の左右両側端面42a,42bを平
坦に形成しているが、これに限られることなく、同側端
面42a,42bを互いに係合する円弧状に形成しても
よい。
In the second embodiment, the block 41
.. Are provided as an example, but the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to those having four or more blocks. In the second embodiment, the left and right side end surfaces 42a, 42b of the blocks 41 are formed flat. However, the present invention is not limited to this, and the same side end surfaces 42a, 42b are formed in an arc shape that engages with each other. May be.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1の掘削工具によれば、掘削終了後にデバイスを掘削時
と逆方向に回転させると、ブロック掘削時とは逆の方向
に回転し、ブロックのデバイスの外周から突出していた
それぞれの端部が互いに接近するように縮径してブロッ
クがデバイスの底面と等しいか、もしくはそれより内側
に配される。
As described above, according to the excavating tool of the first aspect of the present invention, when the device is rotated in the direction opposite to the excavation after the excavation is completed, the device is rotated in the direction opposite to that in the excavation of the block. The ends of the block that protrude from the outer periphery of the device are reduced in diameter so that they approach each other, so that the block is positioned equal to or inside the bottom surface of the device.

【0050】したがって、掘削終了後に、穿孔された孔
から上記構成の掘削工具を引き抜く際に、先端のビット
のブロックが穿孔された孔の内周面から離間しているの
で、ブロックと孔の内周面との間に摩擦力が生じること
がなく、このため比較的小さい力で掘削工具を孔から引
き抜くことができるとともに、引き抜きの際に掘削工具
の軸線が孔の軸線に対して若干傾いてもブロックが孔か
ら離間しているのでビットに孔の内周面から力が作用す
ることがなく、よってビットの破損を防止することがで
きる。また、ブロックの縮径操作の際、デバイス底面に
開口する導出孔はブロックにより一時閉塞されるが、導
出孔の先端には、デバイスの外周面に開口する切欠部が
形成されているため、この切欠部からマッドを吹き出さ
せることができる。これにより、デバイスとブロック間
の掘削屑を効果的に除去し得て、ブロック縮径時の抵抗
を除去することができる。
Therefore, when the excavating tool having the above configuration is pulled out from the drilled hole after the excavation is completed, the bit block at the tip is separated from the inner peripheral surface of the drilled hole. No frictional force is generated between the drilling tool and the peripheral surface, so that the drilling tool can be pulled out of the hole with a relatively small force, and the axis of the drilling tool is slightly inclined with respect to the axis of the hole at the time of pulling out. Also, since the block is separated from the hole, no force acts on the bit from the inner peripheral surface of the hole, so that breakage of the bit can be prevented. Also, when performing the block diameter reduction operation,
The open outlet hole is temporarily closed by the block,
At the end of the hole, there is a notch that opens to the outer peripheral surface of the device.
The mud blows out from this notch because it is formed
Can be made. This allows the device to
Effectively removes drilling debris and reduces the resistance when the block diameter is reduced.
Can be removed.

【0051】また、請求項2の掘削工具によれば、上記
請求項1と同様の効果の他、以下のような効果を得るこ
とができる。 掘削時においてブロックの一部がデバイスの外周面よ
り外方へ突出してなる外周刃が3個以上存し、しかもそ
れら外周刃が周方向に適宜間隔をあけて存するので、バ
ランスのよい掘削が行え、たとえ不均質層を掘削する場
合でも孔曲がりが生じにくくかつ掘削効率が上がる。 掘削時において、個々のブロックは左右の側端面とブ
ロック軸の3点で強固に支持されることとなり、この結
果ブロックの掘削中のがたつきをなくすることができ
る。
According to the excavating tool of the second aspect, the following effect can be obtained in addition to the same effect as the first aspect. At the time of excavation, there are three or more peripheral blades, each part of which protrudes outward from the peripheral surface of the device, and these peripheral blades are spaced at appropriate intervals in the circumferential direction. However, even when excavating a heterogeneous layer, hole bending is unlikely to occur and the excavation efficiency increases. At the time of excavation, each block is firmly supported at three points of the left and right side end surfaces and the block axis, and as a result, rattling during excavation of the block can be eliminated.

【0052】また、上記のように外周刃が多数存する
こと、および個々のブロックを強固に支持できることか
ら、工具寿命が延びる。 ブロックに側端面に平行な掘削反力が加わる場合で
も、該掘削反力は当該ブロックを支持するブロック軸
と、他のブロックとに分散されることとなり、その分ブ
ロック軸に加わる荷重を軽減することができる。
In addition, as described above, since there are a large number of outer peripheral blades and the individual blocks can be firmly supported, the tool life is extended. Even when a block excavation reaction force is applied in parallel to the side end surface, the excavation reaction force is distributed to the block shaft supporting the block and other blocks, thereby reducing the load applied to the block shaft. be able to.

【0053】ブロックに加わる掘削反力は最終的にそ
れらブロックを支持するブロック軸に作用することとな
るが、ブロック軸はデバイスの底面に複数個周方向にバ
ランス良く配置されるので、ブロック全体の支持強度が
増す。ブロックを3個以上備えているので、ブロック
を2個しか備えてしないものに比べて、ブロックが非掘
削状態から掘削状態へあるいはその逆に移行する際のブ
ロックの自転角度が小さくなり、その分移行がスムーズ
になる。またブロックの数に応じて、デバイスに形成す
る排出溝も数多く設けることができ、掘削屑の排出効率
も向上する。
The excavation reaction force applied to the blocks ultimately acts on the block shafts that support those blocks. However, since a plurality of block shafts are arranged on the bottom surface of the device in a well-balanced manner in the circumferential direction, the entire block is covered with a plurality of blocks. Support strength increases. Since three or more blocks are provided, the rotation angle of the block when the block shifts from the non-excavation state to the excavation state or vice versa is smaller than that of the block having only two blocks, and accordingly, The transition will be smooth. Further in accordance with the number of blocks, the discharge grooves formed on the device can also be provided a number, it is also improved discharge efficiency of cuttings.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の掘削工具の断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view of a drilling tool according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の掘削工具のビットの断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view of a bit of the excavating tool according to the first embodiment.

【図3】第1実施例の掘削工具のブロックの正面図であ
る。
FIG. 3 is a front view of a block of the excavating tool according to the first embodiment.

【図4】第1実施例の掘削工具のブロックと係止ピンの
係合状態を示す断面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing an engagement state between a block and a locking pin of the excavating tool according to the first embodiment.

【図5】第1実施例の掘削工具のブロックを拡径した状
態を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a state where the diameter of the block of the excavating tool according to the first embodiment is expanded.

【図6】第1実施例の掘削工具のブロックを縮径した状
態を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a state where a block of the excavating tool according to the first embodiment is reduced in diameter.

【図7】第1実施例の掘削工具の掘削時における要部の
断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part during excavation of the excavation tool of the first embodiment.

【図8】第1実施例の掘削工具のビットの斜視図であ
る。
FIG. 8 is a perspective view of a bit of the excavating tool according to the first embodiment.

【図9】第2実施例の掘削工具のビットの断面図であ
る。
FIG. 9 is a sectional view of a bit of a drilling tool according to a second embodiment.

【図10】第2実施例の掘削工具のブロックを縮径した
状態を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a state where a block of the excavating tool according to the second embodiment is reduced in diameter.

【図11】第2実施例の掘削工具のブロックを拡径した
状態を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a state in which the block of the excavating tool according to the second embodiment is expanded in diameter.

【図12】従来の掘削工具(ターボドリル)の断面図で
ある。
FIG. 12 is a sectional view of a conventional drilling tool (turbo drill).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工具本体 2 マッド流入口 3 タービン 7 駆動軸 9,31 ビット 10,32 デバイス 20,33 ブロック軸 22,41 ブロック 21 チップ 22a 直状端面 42a,42b 側端面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool main body 2 Mud inflow port 3 Turbine 7 Drive shaft 9, 31 bits 10, 32 Device 20, 33 Block shaft 22, 41 Block 21 Chip 22a Straight end surface 42a, 42b Side end surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻本 勝昭 岐阜県安八郡神戸町大字横井字中新田 1528番地 三菱マテリアル株式会社 岐 阜製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−11789(JP,A) 特開 昭59−76391(JP,A) 特開 平4−41891(JP,A) 実開 昭62−85592(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E21B 3/00 - 4/20 E21B 10/00 - 10/66 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Katsuaki Tsujimoto 1528 Nakashinda, Yokoi, Kobe-cho, Anpachi-gun, Gifu Prefecture Mitsubishi Materials Corporation Gifu Works (56) References JP-A-63-11789 (JP, A) JP-A-59-76391 (JP, A) JP-A-4-41891 (JP, A) JP-A-62-85592 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) ) E21B 3/00-4/20 E21B 10/00-10/66

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 工具本体のマッド流入口より流入したマ
ッドにより、上記工具本体内に設けたタービンを回転さ
せ、このタービンの回転を駆動軸を介してビットに伝達
し、該ビットにより地中を掘削する掘削工具において、 上記ビットを、上記駆動軸に連結されたデバイスの底面
に、該デバイスの中心に対して点対称にそれぞれブロッ
ク軸を軸周りに回動自在に嵌入し、それぞれのブロック
軸の先端部に、上記デバイスの径とほぼ同径の略半円形
状をなしかつ先端面にチップが植設されたブロックをそ
れぞれ直状端面を対向させて設け、上記ブロック軸の位
置を、上記デバイスが掘削方向に回転した際に、上記ブ
ロックのそれぞれの一方の端部が共にデバイスの外周面
より所定の掘削量分だけ突出し、かつその際に両ブロッ
クの直状端面が互いに当接するようデバイスの中心から
偏心させて構成し、さらに上記デバイスには、その底面
へと上記マッドを導いて排出させる導出孔を設けるとと
もに、該導出孔の先端には、上記デバイスの外周面に開
口する切欠部を形成したことを特徴とする掘削工具。
A mud flowing from a mud inlet of a tool main body rotates a turbine provided in the tool main body, and transmits the rotation of the turbine to a bit via a drive shaft. In a drilling tool to be excavated, the bit is fitted into a bottom surface of a device connected to the drive shaft so as to be rotatable around a block shaft in a point symmetry with respect to the center of the device, and each block shaft is At the tip of the device, a block having a substantially semicircular shape having substantially the same diameter as the device and having a tip implanted on the tip face is provided with the straight end faces facing each other, and the position of the block shaft is When the device rotates in the excavation direction, one end of each of the blocks protrudes from the outer peripheral surface of the device by a predetermined excavation amount, and at this time, the straight end surfaces of both blocks are alternated. By decentering the center of the device so as to abut configured to, the more the device, the bottom surface
If an outlet hole is provided to guide and discharge the mud to
In addition, the leading end of the outlet hole is opened on the outer peripheral surface of the device.
A drilling tool characterized by forming a cutout portion to be opened.
【請求項2】 工具本体のマッド流入口より流入したマ
ッドにより、上記工具本体内に設けたタービンを回転さ
せ、このタービンの回転を駆動軸を介してビットに伝達
し、該ビットにより地中を掘削する掘削工具において、 上記ビットを、上記駆動軸に連結されたデバイスの底面
に、少なくとも3個以上の軸穴を、該デバイスの中心か
らずらしてかつ周方向に等角度置きに設け、それら軸穴
にブロック軸を回転自在に嵌入し、該ブロック軸の先端
部に、略扇状をなしかつ先端面にチップが植設されたブ
ロックを、それぞれ左右の側端面を対向させてしかもそ
れらブロックの円弧部が全体で略円を形成するように設
け、上記デバイスが掘削方向に回転した際に、掘削孔底
部との掘削抵抗によりブロックが自転して該ブロックの
一方の側端面と円弧部の交差部分が上記デバイスの外周
面より所定の掘削量分だけ突出し、かつその際に各ブロ
ックの両側端面が隣合うブロックの側端面に当接するよ
うに、上記ブロックに対するブロック軸の相対位置を設
定して構成し、さらに上記デバイスには、その底面へと
上記マッドを導いて排出させる導出孔を設けるととも
に、該導出孔の先端には、上記デバイスの外周面に開口
する切欠部を形成したことを特徴とする掘削工具。
2. A mud flowing from a mud inlet of a tool main body rotates a turbine provided in the tool main body, and transmits the rotation of the turbine to a bit via a drive shaft. In a drilling tool for excavating, the bit is provided on a bottom surface of a device connected to the drive shaft, at least three or more shaft holes are offset from the center of the device and are equiangularly arranged in a circumferential direction. A block shaft is rotatably fitted in the hole, and a block having a substantially fan-like shape and a tip planted on the tip surface is placed at the tip of the block shaft. Parts are formed so as to form a substantially circular shape as a whole, and when the device is rotated in the excavation direction, the block rotates due to the excavation resistance with the bottom of the excavation hole, and the block rotates on one side end surface of the block. The relative position of the block axis with respect to the block is adjusted so that the intersection of the parts protrudes from the outer peripheral surface of the device by a predetermined excavation amount, and at this time, both end surfaces of each block abut on side end surfaces of adjacent blocks. Set up and configure , and the device has a bottom
With an outlet hole for guiding and discharging the mud,
At the end of the outlet hole, an opening is formed on the outer peripheral surface of the device.
An excavating tool characterized by forming a notch portion .
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