JP3339424B2 - ダウンザホールビット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダウンザホールド
リルの先端に取り付けられて地盤等の掘削を行なうダウ
ンザホールビットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６に示すように、この種のダウンザホ
ールビット１は、略円筒状のシャンク部２の先端に該シ
ャンク部２よりも外径の大きなビット部３が一体に形成
されて構成され、ダウンザホールドリル４の円筒状のケ
ース５の先端に装着されたドライバーサブ６に上記シャ
ンク部２を挿入させて該ダウンザホールドリル４の先端
に取り付けられる。ここで、このダウンザホールドリル
４のケース５内には、上記シャンク部２の後方にピスト
ン７が進退可能に収納されるとともに、このピストン７
の後方にはバルブ機構８が装着され、さらにケース５の
後端にはトップサブ９が取り付けられている。また、ケ
ース５の円筒壁部には、上記バルブ機構８に連通する圧
縮空気の供給路５ａ…が形成されていて、これらの供給
路５ａ…はケース５の内周面の所定の位置に開口させら
れてポート５ｂ…を形成しており、該ポート５ｂ…を介
して上記供給路５ａ…は、ピストン７の進退によって該
ピストン７の前後に画成される加圧室５ｃ，５ｄに連通
させられている。

【０００３】このようなダウンザホールドリル４によっ
て地盤等の掘削を行う際には、ダウンザホールビット１
が吊り下げられた状態からその先端のビット部３を接地
させてケース５を押し下げることにより、上記シャンク
部２の後端面によってピストン７が僅かに押し上げられ
て上記ポート５ｂ…が加圧室５ｃ，５ｄに開放され、ケ
ース５後端のトップサブ９側から供給された圧縮空気
が、上記バルブ機構８から供給路５ａ…およびポート５
ｂ…を経て加圧室５ｃ，５ｄに導入され、これによりピ
ストン７が徐々に上昇させられるとともに後端側の加圧
室５ｄの圧縮空気がさらに圧縮されて加圧される。そし
て、このピストン７の上昇がそのストロークエンドに達
したところで先端側の加圧室５ｃの圧縮空気が解放さ
れ、後端側の加圧室５ｄの圧縮空気の圧力とピストン７
の自重とによりピストン７が先端側に打ち出されてダウ
ンザホールビット１のシャンク部２の後端面を打撃し、
先端のビット部３により地盤等が掘削される。なお、こ
のとき放出される上記圧縮空気は、ダウンザホールビッ
ト１のシャンク部２の内周部からビット部３に形成され
たブローホール３ａを介して先端側に噴出され、掘削の
際に生成された土砂や細かな岩石を掘削孔の孔底から排
出するのに利用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ダウンザホールビット１を取り付けたダウンザホールド
リル４では、このようにブローホール３ａから噴出され
た圧縮空気によって孔底から排出された土砂や岩石等
が、打撃された後のダウンザホールビット１のビット部
３の後端面３ｂとケース５先端のドライバーサブ６の先
端面６ａとの間に形成される隙間に入り込んでしまうと
いう問題があった。しかるに、こうしてビット部３の後
端面３ｂとドライバーサブ６の先端面６ａとの間の隙間
に土砂や岩石等が入り込んでしまうと、次にダウンザホ
ールビット１を打撃して掘削を行うためにダウンザホー
ルビット１を接地させてケース５を押し下げようとして
も、この土砂や岩石等が噛み込まれてケース５を所定の
位置まで押し下げることができなくなり、このためピス
トン７も押し上げられなくなってポート５ｂ…が加圧室
５ｃ，５ｄに開口せず、その結果ピストン７を上昇させ
てダウンザホールビット１を打撃することができなくな
って、掘削を行うことがが不可能となってしまう。この
ため、かかる事態が生じた場合には、掘削作業を中断し
て上記隙間に入り込んだ土砂や岩石等を取り除かなけれ
ばならなくなり、作業効率が著しく損なわれることが避
けられなかった。

【０００５】本発明は、このような事情を鑑みてなされ
たもので、上述のようなダウンザホールドリルの先端に
取り付けられるダウンザホールビットにおいて、そのビ
ット部の後端面とダウンザホールドリルのドライバーサ
ブ先端面との間に土砂や岩石等が入り込んで掘削が不可
能となるような事態を防ぐことが可能なダウンザホール
ビットを提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のように目的を達成するために、本発明はまず第１に、
略円筒状のシャンク部の先端に、このシャンク部よりも
外径の大きなビット部が一体に形成されてなるダウンザ
ホールビットにおいて、上記ビット部の後端面に、後端
側に向けて屹立する円筒状の壁部を、上記シャンク部と
の間に間隔をあけて該シャンク部と同軸的に設けたこと
を特徴とするものである。従って、このように構成され
たダウンザホールビットによれば、上記円筒状の壁部の
内径を、上記ダウンザホールドリルのケース先端に取り
付けられたドライバーサブの先端部が収容可能な大きさ
とするとともに、この壁部の屹立高さを、当該ダウンザ
ホールビットが吊り下げられた状態で該壁部の後端が上
記ドライバーサブの先端よりも後端側に位置するように
設定することにより、ダウンザホールビットの進退には
干渉することなく、ビット部後端面とドライバーサブ先
端面との間に形成される上記隙間を上記壁部により覆っ
て土砂や岩石等が入り込むのを防止することができる。

【０００７】ここで、上記壁部をビット部の後端面に設
けるに際して、例えば上記ドライバーサブの先端外周部
にその外径が一段縮径する段部が形成されているような
場合には、この段部を収容可能な円筒状のカバーをビッ
ト部後端面に取り付けたり、あるいはこのようなカバー
状の壁部をビット部の後端面に一体に形成したりすれば
よい。また、ドライバーサブの先端部の外径とビット部
の後端面の外径とが略同じで上述のような段部が形成さ
れていない場合には、このドライバーサブの先端外周部
を収容可能な円筒状のカバーをビット部の後端外周部に
取り付けたり、かかるカバー状の壁部をビット部の後端
外周部に一体形成したりすればよい。なお、このような
円筒状の壁部に、該壁部を径方向に貫通する貫通孔を周
方向に間隔をあけて形成することにより、たとえ細かな
土砂等が上記隙間に侵入しても、ダウンザホールドリル
を押し下げる際などにこの貫通孔を通してかかる細かな
土砂等を排出することが可能となる。

【０００８】また、本発明は第２に、略円筒状のシャン
ク部の先端に、このシャンク部よりも外径の大きなビッ
ト部が一体に形成されてなるダウンザホールビットにお
いて、上記ビット部の後端面に臨む位置に、上記シャン
ク部の内周部に連通するブローホールを開口させたこと
を特徴とする。従って、このように構成されたダウンザ
ホールビットにおいては、該ダウンザホールビットのシ
ャンク部がダウンザホールドリルのピストンによって打
撃される際に放出される圧縮空気が、シャンク部の内周
部から上記ブローホールを通ってビット部の後端面に臨
む位置に噴出されるので、ビット部後端面とドライバー
サブ先端面との間に形成される隙間に入り込んだ土砂や
岩石等を排出することができる。なお、このような構成
を採った場合には、上記ブローホールを、上記ビット部
の外周側を向けて開口させることにより、圧縮空気も外
周側に向けて噴出されるので一層確実に上記隙間から土
砂や岩石等を排出することが可能となる。

【０００９】さらに、本発明は第３に、略円筒状のシャ
ンク部の先端に、このシャンク部よりも外径の大きなビ
ット部が一体に形成されてなるダウンザホールビットに
おいて、上記ビット部の後端面に、外周側に向かうに従
い先端側に傾斜し、かつその傾斜角が内周側に対して外
周側が大きくなる傾斜面を形成したことを特徴とするも
のであり、このようにビット部の後端面内周側に傾斜面
が形成されることにより、上記隙間に土砂や岩石等が入
り込んで噛み込まれること自体が防がれるので、ダウン
ザホールビットのビット部を接地させた際にダウンザホ
ールドリルのケースを確実に押し下げて掘削を続行する
ことが可能となる。なお、このような構成を採った場合
の上記傾斜面の傾斜角は、内周側において２５°〜６０
°の範囲に設定されるとともに、外周側において４５°
〜８０°の範囲に設定されるのが望ましく、これらの傾
斜角が上記範囲を下回ると土砂や岩石等の噛み込みを確
実に防止することができなくなるおそれが生じる一方、
上記範囲を上回ると、ビット部後端側の外径が小さくな
ってその剛性が損なわれるなどの問題が生じるおそれが
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の第１
の実施形態を示すものである。本実施形態のダウンザホ
ールビット１１は、後端側に向けて段階的に縮径する略
円筒状のシャンク部１２の先端に、このシャンク部１２
よりも外径の大きな円盤状のビット部１３が、該シャン
ク部１２の中心軸線Ｏと同軸に一体形成されてなるもの
であり、ダウンザホールドリル１４のケース１５の先端
に装着されたドライバーサブ１６の内周部に上記シャン
ク部１２を挿入させて、これらケース１５およびドライ
バーサブ１６に対して進退可能に該ダウンザホールドリ
ル１４の先端に取り付けられる。なお、上記ドライバー
サブ１６の先端外周部には、その外径が一段縮径するよ
うに段部１６ａが形成されている。また、このドライバ
ーサブ１６の内周部には多数の突条部１６ｂ…が周方向
に等間隔に形成されていて、これらの突条部１６ｂ…が
シャンク部１２の外周に形成された凹溝１２ａ…に挿入
されることにより、ダウンザホールビット１１はダウン
ザホールドリル１４に対して周方向に係合可能とされて
いる。

【００１１】一方、上記ビット部１３は、その後端部１
３ａが上記ダウンザホールドリル１４のケース１５と略
等しい外径の円板状に形成されるとともに、これに対し
て先端部１３ｂが先端側に向かうに従い漸次外周側に向
かう傾斜面１３ｃを介して一段拡径するように形成され
ている。この拡径した先端部１３ｂの外周面には、当該
ビット部１３の先端面から上記傾斜面１３ｃに達する複
数条（本実施形態では６条）の凹溝１３ｄ…が周方向に
等間隔に形成される一方、該ビット部１３の上記先端面
の中央には凹所１３ｅが形成され、さらにこの凹所１３
ｅからは外周側に向けて延びる３条の凹溝１３ｆ…が周
方向に等間隔に形成され、上記凹溝１３ｄ…のうち周方
向に一つおきの３条の凹溝１３ｄの先端側に連通させら
れている。また、このビット部１３には、上記シャンク
部１２の内周部に連通する断面円形の３つのブローホー
ル１３ｇ…が、このシャンク１２の内周部の先端から分
岐して先端側に向かうに従い外周側に向かうように形成
されており、これらのブローホール１３ｇ…は上記凹溝
１３ｆ…の内周側に開口させられている。さらにまた、
このように形成されたビット部１３の先端部１３ｂの先
端面と外周面とには、上記凹溝１３ｄ…，１３ｆ…を避
けるようにして、超硬合金等の硬質材料よりなるチップ
１７…が植設されている。

【００１２】本実施形態においては、このように形成さ
れたビット部１３の上記後端部１３ａの後端面１３ｈ
は、上記軸線Ｏに直交する方向に形成されている。そし
て、本実施形態では、この後端面１３ｈの外周側に上記
軸線Ｏを中心とした環状に取付溝１３ｉが形成されてお
り、この取付溝１３ｉに円筒状のカバー１８が取り付け
られることにより、該後端面１３ｈに、後端側に向けて
屹立する円筒状の壁部１９が、上記シャンク部１２との
間に間隔をあけて該シャンク部１２と同軸的に設けられ
ている。ここで、本実施形態では、上記カバー１８は上
記取付溝１３ｉに焼きバメされて取り付けられていて、
このカバー１８の上記後端面１３ｈから突出する部分に
よって上記壁部１９が構成されている。また、このカバ
ー１８には、その軸線Ｏ方向略中央部に、該軸線Ｏに対
する径方向に該カバー１８を貫通する断面円形の貫通孔
１８ａが周方向に等間隔に多数形成されており、これら
の貫通孔１８ａ…は、カバー１８を取付溝１３ｉに取り
付けた状態で上記後端面１３ｈよりも僅かに後端側に位
置して該後端面１３ｈに臨むように配設される。

【００１３】なお、本実施形態では、このカバー１８の
上記後端面１３ｈから屹立する壁部１９の内径は、上記
ドライバーサブ１６の先端外周部に形成された段部１６
ａの外径よりも僅かに大きく設定されている。また、こ
の壁部１９の後端面１３ｈからの屹立高さは、図１に示
すように当該ダウンザホールビット１１を吊り下げた状
態で、該壁部１９の後端が上記ドライバーサブ１６の先
端よりも後方に位置するとともに、この状態からビット
部１３を接地させてダウンザホールドリル１４のケース
１５およびドライバーサブ１６を押し下げた際に、壁部
１９の後端がドライバーサブ１６の上記段部１６ａの先
端側を向く面１６ｃに当たらないような高さに設定され
ている。

【００１４】このように構成されたダウンザホールビッ
ト１１においては、該ダウンザホールビット１１のビッ
ト部１３の上記後端面１３ｈとドライバーサブ１６の先
端面との間に形成される隙間Ｇは、図１に示すようにダ
ウンザホールビット１１を吊り下げた状態であると、ビ
ット部１３を接地させてケース１５およびドライバーサ
ブ１６を押し下げた状態であるとに拘わらず、その外周
側が常にカバー１８の上記壁部１９によって覆われた状
態となる。このため、掘削時に上記チップ１７…によっ
て破砕されて生成した土砂や細かな岩石等が、上記ブロ
ーホール１３ｇ…から噴出される圧縮空気により凹溝１
３ｄ…，１３ｆ…を通って掘削孔の孔底から該ダウンザ
ホールビット１１の後端側に排出されても、上記隙間Ｇ
に入り込むことがなく、次にダウンザホールビット１１
を打撃して掘削を行うためにビット部１３を接地させて
ダウンザホールドリル１４のケース１５およびドライバ
ーサブ１６を押し下げたときに、該隙間Ｇに入り込んだ
土砂や岩石等が噛み込まれてケース１５およびドライバ
ーサブ１６を所定の位置まで押し下げることができなく
なるようなこともない。

【００１５】従って、上記構成のダウンザホールビット
１１によれば、かかる隙間Ｇに入り込んだ土砂や岩石等
を取り除くために掘削作業が中断されて作業効率が損な
われるような事態を防ぐことができ、円滑な掘削作業を
促すことが可能となる。しかも、その一方で、上記構成
のダウンザホールビット１１では、このようにビット部
１３の後端面１３ｈにカバー１８を取り付けて壁部１９
を設けても、上述のようにこの壁部１９の内径をドライ
バーサブ１６の先端部の外径よりも大きくするととも
に、その屹立高さをドライバーサブ１６を押し下げた状
態で壁部１９の後端がドライバーサブ１６の先端に当た
らないように設定することにより、ダウンザホールビッ
ト１１のドライバーサブ１６やケース１５に対する進退
に壁部１９が干渉するようなこともなく、かかる壁部１
９を設けることによって円滑な掘削が妨げられるような
事態が生じるのも避けることができる。

【００１６】また、本実施形態では、上記カバー１８に
よって形成される壁部１９に、該壁部１９を径方向に貫
通する貫通孔１８ａ…が形成されており、この貫通孔１
８ａ…を介して上記隙間Ｇが、ビット部１３の後端面１
３ｈに臨む位置において壁部１９の外周側に連通するよ
うになされている。従って、掘削時に生成されたより細
かな土砂などが、壁部１９とドライバーサブ１６先端の
段部１６ａとの間を通って上記隙間Ｇに入り込んだとし
ても、本実施形態のダウンザホールビット１１によれ
ば、ドライバーサブ１６が押し下げられる際に、このよ
うな細かな土砂が隙間Ｇから押し出されて上記貫通孔１
８ａを通って排出されるため、かかる細かな土砂等が上
記壁部１９内に堆積してドライバーサブ１６の押し下げ
を妨げるような事態も防止することができ、これにより
ダウンザホールドリル１４のケース１５およびドライバ
ーサブ１６を一層確実に所定の位置まで押し下げること
が可能となる。

【００１７】なお、本実施形態では上述のようにダウン
ザホールビット１１のビット部１３の後端面１３ｈの外
周側に環状の取付溝１３ｉを形成し、この取付溝１３ｉ
に円筒状のカバー１８を焼きバメにより取り付けて壁部
１９を形成するようにしているが、例えば該壁部１９を
後端面１３ｈに一体に形成するようにしてもよい。ま
た、本実施形態では上記壁部１９の内径および後端面１
３ｈからの屹立高さを上述のように設定して、ダウンザ
ホールドリル１４のドライバーサブ１６先端に形成され
た段部１６ａに壁部１９が収容されるようにしている
が、このような段部１６ａがドライバーサブ１６先端に
形成されていない場合などにおいては、例えばダウンザ
ホールビット１１のビット部１３の後端部１３ａの外周
面に、ドライバーサブ１６の先端外径よりも大きな内径
の円筒状カバーを取り付けるなどして壁部を形成するよ
うにしてもよい。

【００１８】次に、図３は本発明の第２の実施形態を示
すものであり、図１および図２に示した第１の実施形態
と共通する部分には、同一の符号を配して説明を省略す
る。この第２の実施形態におけるダウンザホールビット
２１においては、第１の実施形態のようにビット部１３
の後端面１３ｈに取付溝１３ｉやカバー１８、壁部１９
などは設けられてはおらず、この後端面１３ｈは軸線Ｏ
に直交する方向に形成されたままである。そして、本実
施形態のダウンザホールビット２１では、この後端面１
３ｈに、上記取付溝１３ｉやカバー１８、壁部１９の代
わりに、当該ダウンザホールビット２１のシャンク部１
２の内周部に連通するブローホール２２が開口させられ
ている。

【００１９】ここで、本実施形態ではこのブローホール
２２は、シャンク部１２の内周部の先端から分岐してビ
ット部１３内に形成された上記ブローホール１３ｇ…か
らさらに分岐するように形成された断面円形のものであ
って、各ブローホール１３ｇの略中央部から分岐して、
上記軸線Ｏとブローホール１３ｇの中心線Ｌとを含む平
面に沿って外周側に向かうに従い後端側に向けて延びる
ように形成されており、上記後端面１３ｈにおいても後
端外周側を向くようにして開口させられている。従っ
て、本実施形態では一つの上記ブローホール１３ｇにつ
き一つのブローホール２２が形成されて、該ブローホー
ル１３ｇを介してシャンク部１２の内周部に連通する合
計３つのブローホール２２…が形成されることとなり、
これらのブローホール２２…がビット部１３の後端面１
３ｈに周方向に等間隔に開口させられることとなる。な
お、本実施形態ではこのブローホール２２の内径は上記
ブローホール１３ｇの内径よりも小さく設定されてい
る。

【００２０】しかるに、このように構成された第２の実
施形態のダウンザホールビット２１においては、掘削時
にダウンザホールドリル１４の図示されないピストンが
ダウンザホールビット２１のシャンク部１２を打撃した
際に放出される圧縮空気が、該シャンク部１２の内周部
を通ってその先端から分岐する上記ブローホール１３ｇ
…からビット部１３の先端に噴出されるとともに、該ブ
ローホール１３ｇから分岐する上記ブローホール２２を
通ってビット部１３の上記後端面１３ｈからも噴出され
る。従って、上記ブローホール１３ｇから噴出された圧
縮空気によって掘削孔から排出された土砂や細かい岩石
等が、ビット部１３の後端面１３ｈとダウンザホールド
リル１４のドライバーサブ１６先端との間の隙間Ｇに入
り込もうとしても、このブローホール２２から噴出され
る圧縮空気によってその侵入が防止され、また既に入り
込んでいた土砂や岩石等もこの圧縮空気によって隙間Ｇ
から排出されるので、上記構成のダウンザホールビット
２１によれば、次に掘削を行うためにダウンザホールド
リル１４のケース１５およびドライバーサブ１６を押し
下げた際にかかる土砂や岩石等が噛み込まれることがな
く、結果的に上記第１の実施形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【００２１】また、本実施形態では、このブローホール
２２が、ビット部１３の後端外周側を向いて後端面１３
ｈに開口するように形成されており、従って該ブローホ
ール２２から噴出させられる圧縮空気も後端外周側に向
けて噴出されることとなる。このため、本実施形態によ
れば、上記隙間Ｇに入り込んだ土砂や岩石等を後端外周
側に向けて確実に該隙間Ｇから排出することができると
ともに、こうして排出された土砂や岩石等を、上記ブロ
ーホール１３ｇから噴出された圧縮空気によって掘削孔
から排出される土砂や岩石等と一緒に、該掘削孔から排
出することが可能となる。

【００２２】なお、本実施形態では上述のように、上記
ブローホール２２をビット部１３の後端面１３ｈに開口
するように形成しているが、上記隙間Ｇに入り込んだ土
砂等を排出するには、このブローホール２２は該後端面
１３ｈに臨む位置に開口していればよく、例えばビット
部１３の上記後端面１３ｈとシャンク部１２の先端の外
周面とが交差する隅部に開口するように形成されていた
り、あるいはシャンク部１２外周面の上記後端面１３ｈ
に臨む位置に開口するように形成されていてもよい。ま
た、本実施形態では、上記ブローホール２２を、シャン
ク部１２の内周部から分岐してビット部１３の先端面に
開口するブローホール１３ｇからさらに分岐するように
形成しているが、該ブローホール２２もシャンク部１２
の内周部から直接分岐するように形成してもよい。さら
に、本実施形態では一つのブローホール１３ｇから一つ
のブローホール２２が分岐していて、合計３つのブロー
ホール２２…が形成されているだけであるが、一つのブ
ローホール１３ｇから複数のブローホール２２…を周方
向にずらして分岐させるなどして、後端面１３ｈに臨む
位置により多くのブローホール２２…を開口させるよう
にすれば、隙間Ｇに入り込んだ土砂や岩石等を一層確実
に排除することが可能となる。

【００２３】次いで、図４および図５は、本発明の第３
の実施形態を示すものであり、図１および図２に示した
第１の実施形態や図３に示した第２の実施形態と共通す
る部分には、やはりこれらと同一の符号を配して説明を
省略する。この第３の実施形態のダウンザホールビット
３１においては、上記第１、第２の実施形態のようにそ
のビット部１３の後端面１３ｈが上記軸線Ｏに直交する
方向に形成されてはおらず、該後端面１３ｈに、内周側
から外周側に向かうに従い先端側に向かって傾斜する傾
斜面３２が形成されている。そして本実施形態では、こ
の傾斜面３２はさらに、上記シャンク部１２の外周面に
連なり、上記軸線Ｏに直交する方向に対して傾斜角αで
外周側に向かうに従い先端側に向かう内周側の第１の傾
斜面３２ａと、この第１の傾斜面３２ａの外周側に連な
り、軸線Ｏに直交する方向に対して上記傾斜角αよりも
大きな傾斜角βで外周側に向かうに従い先端側に向かう
外周側の第２の傾斜面３２ｂとから形成されていて、す
なわちその傾斜角α，βが内周側に対して外周側が大き
くなるように形成されている。

【００２４】ここで、本実施形態では、これら第１、第
２の傾斜面３２ａ，３２ｂの傾斜角α，βは、傾斜角α
が２５°〜６０°の範囲で、また傾斜角βが４５°〜８
０°の範囲で、上述のように内周側の第１の傾斜面３２
ａの傾斜角αに対して外周側の第２の傾斜面３２ｂの傾
斜角βが大きくなるように形成されている。また、本実
施形態では、これら第１、第２の傾斜面３２ａ，３２ｂ
の軸線Ｏに対する径方向の幅についても、第１の傾斜面
３２ａの幅より第２の傾斜面３２ｂの幅の方が大きくな
るように設定されている。従って、これら第１、第２の
傾斜面３２ａ，３２ｂはその軸線Ｏ方向の幅も、第１の
傾斜面３２ａに対して第２の傾斜面３２ｂの方が大きく
なるように形成される。なお、上記第２の傾斜面３２ｂ
の外周側は、ビット部１３の後端部１３ａの軸線Ｏに平
行とされた外周面に連なるように形成されている。

【００２５】しかるに、このように構成された第３の実
施形態のダウンザホールビット３１においては、そのビ
ット部１３の後端面１３ｈに外周側に向かうに従い先端
側に向かって傾斜する上記傾斜面３２が形成されている
ので、この後端面１３ｈとダウンザホールドリル１４の
ドライバーサブ１６の先端面との間に形成される隙間Ｇ
に土砂や岩石等が入り込んでも、これらは該傾斜面３２
に沿って先端外周側に滑り落ちて該隙間Ｇから排除され
る。従って、掘削時にドライバーサブ１６を押し下げた
際に、かかる土砂や岩石等がダウンザホールビット３１
のビット部１３の後端面１３ｈとの間に噛み込まれるよ
うなこともなく、このため上記第１、第２の実施形態と
同様の効果を得ることが可能となる。

【００２６】しかも、上記構成のダウンザホールビット
３１では、この傾斜面３２が、内周側の小さな傾斜角α
の第１の傾斜面３２ａと外周側の大きな傾斜角βの第２
の傾斜面３２ｂとによって形成されており、このため、
例えば傾斜面３２が一定の傾斜角で外周側に傾斜してい
たり、あるいは傾斜角が内周側に対して外周側が小さく
されていたりする場合に比べ、シャンク部１２に連なる
部分ではビット部１３の後端部１３ａの径方向の肉厚を
確保することができる。その一方で、この後端面１３ｈ
の外周側では、大きな傾斜角βの第２の傾斜面３２ｂに
よって土砂等が排出されやすくなっているので、上記構
成のダウンザホールビット３１によれば、上述のように
ビット部１３の後端面１３ｈにおける土砂や岩石等の噛
み込みを防ぎつつも、ビット部１３の後端部１３ａにお
ける剛性を十分に維持して、掘削時にピストンに打撃さ
れることによって当該ダウンザホールビット３１のシャ
ンク部１２に与えられる打撃力をビット部１３の後端部
１３ａから確実に先端部１３ｂに伝達し、より効率的な
掘削を図ることができる。

【００２７】なお、本実施形態のダウンザホールビット
３１では、これら第１、第２の傾斜面３２ａ，３２ｂの
うち、内周側の第１の傾斜面３２ａの傾斜角αが２５°
〜６０°の範囲に設定されるとともに、外周側の第２の
傾斜面３２ｂの傾斜角βが４５°〜８０°の範囲に設定
されているが、これは、上記傾斜角αが２５°よりも小
さかったり傾斜角βが４５°より小さかったりして傾斜
面３２の傾斜が緩やか過ぎていると、上記隙間Ｇに入り
込んだ土砂や岩石等を確実に滑り落として排出すること
が困難となるおそれがあるからであり、逆に上記傾斜角
αが６０°より大きかったり傾斜角βが８０°より大き
かったりして傾斜面３２の傾斜が急勾配過ぎていると、
ビット部１３の後端部１３ａにおける剛性が損なわれて
しまうおそれがあるからである。このため、この傾斜面
３２の傾斜角は、本実施形態のように内周側において２
５°〜６０°の範囲に、また外周側においては４５°〜
８０°の範囲に設定されるのが望ましい。また、侵入し
た土砂等のより速やかな排出を図るには、これら第１、
第２の傾斜面３２ａ，３２ｂの軸線Ｏに対する径方向の
幅は、やはり本実施形態のように内周側の第１の傾斜面
３２ａよりも外周側の第２の傾斜面３２ｂの方が大きく
設定されるのが望ましい。

【００２８】ただし、本実施形態では上記傾斜面３２が
上述のように第１、第２の２つの傾斜面３２ａ，３２ｂ
によって形成されていて、これらの傾斜面３２ａ，３２
ｂそれぞれにおいては傾斜角α、βが一定とされている
が、この傾斜面３２を、例えば外周側に向けて傾斜角が
段階的に大きくなる３以上の傾斜面によって形成するよ
うにしてもよく、また外周側に向かうに従い傾斜角が漸
次大きくなるような球面等の凸曲面状に形成してもよ
い。さらに、上記第１〜第３の実施形態では、ダウンザ
ホールビット１１，２１，３１のビット部１３の後端面
１３ｈに壁部１９やブローホール２２や傾斜面３２をそ
れぞれ個別に設けた場合について説明したが、例えば第
２の実施形態のブローホール２２などは、他の第１、第
３の実施形態のダウンザホールビット１１，３１にも適
用することが可能であり、そのような構成を採った場合
には、上記隙間Ｇには入り込んだ土砂や岩石等の噛み込
みを一層確実に防止することが可能となる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ダウンザホールドリルの先端に取り付けられるダウンザ
ホールビットにおいて、そのビット部の後端面に後端側
に屹立する壁部を設けたり、該後端面に臨む位置にブロ
ーホールを開口させたり、あるいはこの後端面に外周側
に向かうに従い傾斜角が大きくなりつつ先端側に向けて
傾斜する傾斜面を形成したりすることにより、この後端
面と上記ダウンザホールドリルの先端との間に形成され
る隙間に、掘削時に排出された土砂や岩石等が入り込む
のを防止したり、あるいは入り込んだ土砂や岩石等を確
実に排除することが可能となる。従って、続いて掘削を
行うためにダウンザホールドリルを押し下げた際に、こ
のような土砂や岩石等がビット部の後端面との間に噛み
込まれて掘削が不可能となったり、かかる土砂等を排除
するのに掘削作業が中断されたりするような事態を防止
することができ、作業効率の低下を防いで円滑な掘削作
業を促すことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態のダウンザホールビ
ット１１を示す一部破断側面図である。

【図２】 図１に示すダウンザホールビット１１を先端
側から見た底面図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態のダウンザホールビ
ット２１を示す一部破断側面図である。

【図４】 本発明の第３の実施形態のダウンザホールビ
ット３１を示す一部破断側面図である。

【図５】 図５に示すダウンザホールビット３１の傾斜
面３２の拡大断面図である。

【図６】 従来のダウンザホールビット１を装着したダ
ウンザホールドリル４の断面図である。

【符号の説明】

１１，２１，３１ ダウンザホールビット １２ シャンク部 １３ ビット部 １３ｈ ビット部１３の後端面 １４ ダウンザホールドリル １５ ケース １６ ドライバーサブ １８ カバー １８ａ 貫通孔 １９ 壁部 ２２ ブローホール ３２ 傾斜面 ３２ａ 第１の傾斜面 ３２ｂ 第２の傾斜面 Ｏ ダウンザホールビット１１，２１，３１の中心軸線 Ｇ ビット部１３の後端面１３ｈとドライバーサブ１６
の先端面との間に形成される隙間 α 第１の傾斜面３２ａの傾斜角 β 第２の傾斜面３２ｂの傾斜角

フロントページの続き (72)発明者 久田 仁也 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 平８−42276（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−264677（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−2086（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169686（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169692（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−169693（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 10/36

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円筒状のシャンク部の先端に、このシ
   ャンク部よりも外径の大きなビット部が一体に形成され
   てなるダウンザホールビットにおいて、上記ビット部の
   後端面には、後端側に向けて屹立する円筒状の壁部が、
   上記シャンク部との間に間隔をあけて該シャンク部と同
   軸的に設けられていることを特徴とするダウンザホール
   ビット。
2. 【請求項２】 上記円筒状の壁部には、該壁部を径方向
   に貫通する貫通孔が周方向に間隔をあけて形成されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のダウンザホールビ
   ット。
3. 【請求項３】 略円筒状のシャンク部の先端に、このシ
   ャンク部よりも外径の大きなビット部が一体に形成され
   てなるダウンザホールビットにおいて、上記ビット部の
   後端面に臨む位置には、上記シャンク部の内周部に連通
   するブローホールが開口させられていることを特徴とす
   るダウンザホールビット。
4. 【請求項４】 上記ブローホールは、上記ビット部の外
   周側を向いて開口させられていることを特徴とする請求
   項３に記載のダウンザホールビット。
5. 【請求項５】 略円筒状のシャンク部の先端に、このシ
   ャンク部よりも外径の大きなビット部が一体に形成され
   てなるダウンザホールビットにおいて、上記ビット部の
   後端面には、外周側に向かうに従い先端側に傾斜し、か
   つその傾斜角が内周側に対して外周側が大きくなる傾斜
   面が形成されていることを特徴とするダウンザホールビ
   ット。
6. 【請求項６】 上記傾斜面の傾斜角は、内周側において
   ２５°〜６０°の範囲に設定されるとともに、外周側に
   おいて４５°〜８０°の範囲に設定されていることを特
   徴とする請求項５に記載のダウンザホールビット。