JP3379418B2 - 掘削工具 - 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、アンカー工事、各
種さく井工事、基礎杭工事などの土木工事において土
砂、岩石等の掘削に用いられる掘削工具に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種の掘削工具においては、工具本体
に形成された取付孔に軸部を挿入させて掘削ビットが取
り付けられたものが知られている。例えば、実公昭６３
−２３５０８号公報には、軸線回りに回転されるととも
に該軸線方向に打撃力を受ける工具本体の先端に、上記
軸線から偏心した位置に中心軸を有する複数の取付孔が
形成され、これらの取付孔に、いわゆる拡径ビットと称
される掘削ビットが、その軸部を挿入させて上記中心軸
周りに回動自在に取り付けられた掘削工具が記載されて
いる。そして、この掘削工具においては、上記掘削ビッ
トの軸部の外周面に周方向に環状溝が形成される一方、
上記工具本体には、この軸部を上記取付孔に挿入した状
態で上記環状溝に接して開口するように、取付孔の接線
方向にピン孔が形成されており、このピン孔に挿入され
たピンが上記環状溝に係合することにより、掘削ビット
の上記中心軸方向の移動が拘束されてその取付孔からの
脱落が防がれるようになされている。

【０００３】しかるに、このように構成された掘削工具
では、上述したように工具本体が回転されつつ掘削を行
うことにより、掘削抵抗によって掘削ビットがその上記
軸線からの外径を拡げるように上記中心軸回りに回転
し、工具本体の外径よりも大きな径の掘削孔を形成する
ことができる一方、掘削時の回転方向とは逆方向に工具
本体を回転させることによって掘削ビットがその外径を
縮径させるように回転するので、例えば工具本体の外周
にケーシングを係合させてケーシングを伴った掘削を行
い、しかる後上記拡径ビットを縮径させて工具本体ごと
ケーシングから引き抜くことにより、ケーシングだけを
地盤に埋設することが可能となる。なお、上記公報に記
載されているのは、掘削ビットが上記中心軸回りに回動
自在とされた掘削工具であるが、このように掘削ビット
が回動自在とされずに工具本体に固定される場合には、
一般に上記軸部の外周に雄ねじ部を形成するとともに上
記取付孔の内周にはこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を
形成して、軸部を取付孔にねじ込んで掘削ビットを工具
本体に取り付けた上で、さらに上記ピンにより掘削ビッ
トの脱落を防止するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
掘削ビットの軸部に形成された環状溝に工具本体の取付
孔の接線方向に挿入されたピンを係合させて掘削ビット
を中心軸方向に拘束した掘削工具では、このピンと軸部
との係合部位が上記環状溝とピン孔とが接する接点一点
だけとなり、十分な係合強度を確保することが難しいと
いう問題がある。また一方、掘削ビットを回転しないよ
うに工具本体にねじ込んで固定した掘削工具にあって
は、特にこの工具本体に上述のように回転打撃力を与え
て掘削を行う場合、その回転力による抵抗によって掘削
ビットの軸部の雄ねじ部が取付孔の雌ねじ部にさらにね
じ込まれて強く締め付けられてしまい、掘削によって摩
耗した掘削ビットを交換しようとする際に、その取り外
しが困難となってしまうという問題がある。

【０００５】本発明は、このような背景の下になされた
もので、工具本体の取付孔に軸部を挿入させて掘削ビッ
トが取り付けられた掘削工具において、第１には、掘削
ビットと工具本体との上記中心軸方向の係合強度を十分
に確保することを目的とし、また第２には、特に掘削ビ
ットを回転しないように固定した場合に、回転力が作用
しても掘削ビットの着脱を容易と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】このような課題を解決し
て、まず上記第１の目的を達成するために、本発明は工
具本体に形成された取付孔に軸部を挿入させて掘削ビッ
トが取り付けられてなる掘削工具において、上記軸部の
外周面と上記取付孔の内周面とに、この軸部を取付孔に
挿入した状態で互いに対向する凹溝をこれら内外周面の
周方向に延びるようにそれぞれ形成し、これらの凹溝が
対向して画成される凹孔に、上記内外周面の周方向に沿
って可撓性を有する軸状部材で構成された係止部材が、
上記工具本体に形成された挿入孔から送り込まれて挿入
され、掘削時にその中心軸線回りに回転されつつ、該軸
線方向先端側に打撃力を受けるデバイスの先端部外周側
に拡径ビットが装着されるとともに、上記デバイスの中
心部には上記軸線に沿って貫通孔が形成され、この貫通
孔の先端側が上記取付孔とされていて、この取付孔に上
記掘削ビットとしてのパイロットビットが上記拡径ビッ
トよりも上記軸線方向先端側に位置して取り付けられて
おり、このパイロットビットの外径が上記拡径ビットの
内周端から上記デバイスの軸線までの径方向の間隔より
も大きく設定されていることを特徴とする。従って、掘
削ビットの軸部と工具本体の取付孔とは、その周方向に
延びるように画成された凹孔に挿入される係止部材を介
して係合させられるため、両者の係合部位を大きくする
ことができ、十分な係合強度を確保することが可能とな
る。さらに、このような掘削工具によれば、パイロット
ビットの外径が拡径ビットの内周端からデバイスの軸線
までの径方向の間隔よりも大きくなるように設定されて
いるので、拡径ビットについては、その軸部を従来のよ
うにピンなどで係止したりせずとも、拡径ビットを回動
自在に支持して先端側に抜け出したりするのを防止する
ことができる。また、先行するパイロットビットによる
掘削で破砕されやすくなった地盤が拡径ビットによって
掘削されるので、掘削効率の一層の向上を図ることがで
きる。

【０００７】ここで、取付孔に軸部を挿入した状態で画
成される上記凹孔に係止部材を挿入するには、例えば工
具本体に上記取付孔の凹溝に連通するように挿入孔を形
成することにより、軸部を取付孔に挿入して凹孔を画成
した後に上記挿入孔からこの凹孔に係止部材を挿入する
ことが可能であるが、このような場合には、この係止部
材を上記挿入孔から凹孔に挿入した後に該凹孔に沿って
周方向に湾曲可能にしなければならない。そこで、上記
係止部材として、例えば金属線を螺旋状に巻回したコイ
ルや金属線を撚り上げたワイヤロープなど、可撓性を有
する軸状部材を挿入孔から凹孔に挿入するようにし、凹
孔に沿って周方向に湾曲させて係止部材を挿入すること
ができる。

【０００８】さらに、上記第１の目的を達成するため
に、本発明は、工具本体に形成された取付孔に軸部を挿
入させて掘削ビットが取り付けられてなる掘削工具にお
いて、上記軸部の外周面と上記取付孔の内周面とに、そ
れぞれ周方向に間隔をあけて複数の係合部と被係合部と
を突設し、上記軸部に突設された係合部を、該軸部を上
記取付孔に挿入する際には該取付孔に突設された上記被
係合部の間を挿通可能とし、かつこの軸部を上記取付孔
に挿入した状態では該軸部を取付孔に対して所定角度回
転させることによりその挿入方向の後方側に向けて上記
被係合部に係合可能とされており、掘削時にその中心軸
線回りに回転されつつ、該軸線方向先端側に打撃力を受
けるデバイスの先端部外周側に拡径ビットが装着される
とともに、上記デバイスの中心部には上記軸線に沿って
貫通孔が形成され、この貫通孔の先端側が上記取付孔と
されていて、この取付孔に上記掘削ビットとしてのパイ
ロットビットが上記拡径ビットよりも上記軸線方向先端
側に位置して取り付けられており、このパイロットビッ
トの外径が上記拡径ビットの内周端から上記デバイスの
軸線までの径方向の間隔よりも大きく設定されているこ
とを特徴とする。従って、このような掘削工具において
も、軸部に突設された複数の係合部を取付孔に突設され
た複数の被係合部の間を通して挿通した上で、軸部を取
付孔に対して所定角度回転させてこれら係合部を挿入方
向後方側に向けて被係合部に係合させることにより、複
数の係合部と被係合部とが係合して軸部が取付孔に係止
されるため、両者の係合強度を確保することが可能とな
る。また、パイロットビットによって先行して掘削を行
うので、掘削効率の一層の向上を図ることができる。

【０００９】一方、上記第２の目的を達成するために、
本発明は、工具本体に形成された取付孔に軸部を挿入さ
せて掘削ビットが取り付けられてなる掘削工具におい
て、上記軸部の外周面および上記取付孔の内周面の一方
には、これら軸部および取付孔の中心軸に平行に延びる
突条部が形成されるとともに、これら内外周面の他方に
は、上記突条部を収容可能かつ該突条部が周方向に係合
可能な凹部が形成されており、上記突条部の回転方向側
を向く壁面と上記凹部の回転方向の後方側を向く壁面と
が互いに等しい曲率半径の曲面で形成されているととも
に、上記軸部を上記取付孔に挿入した上で該軸部を上記
回転方向の後方側に回転させることで同一円周上に位置
する上記突条部の壁面と凹部の壁面との間に、この曲率
半径と等しい半径の円柱状の円柱状のピン部材が介装さ
れており、掘削時にその中心軸線回りに回転されつつ、
該軸線方向先端側に打撃力を受けるデバイスの先端部外
周側に拡径ビットが装着されるとともに、上記デバイス
の中心部には上記軸線に沿って貫通孔が形成され、この
貫通孔の先端側が上記取付孔とされていて、この取付孔
に上記掘削ビットとしてのパイロットビットが上記拡径
ビットよりも上記軸線方向先端側に位置して取り付けら
れており、このパイロットビットの外径が上記拡径ビッ
トの内周端から上記デバイスの軸線までの径方向の間隔
よりも大きく設定されていることを特徴とする。従っ
て、このような掘削工具によれば、軸部および取付孔の
中心軸に平行に延びる上記突条部と凹部との係合によっ
てこれら軸部と取付孔とが周方向に係合するため、ねじ
込みの場合のように工具本体に回転力が作用しても掘削
ビットの軸部が取付孔に締め込まれるようなことはな
い。なお、この場合、上記突条部が上記凹部に係合した
状態で、周方向に互いに対向するこれら突条部と凹部と
の壁面が互いに等しい曲率半径の曲面で形成されてお
り、この壁面同士の間に、ピン部材を介装することによ
り、上述のような回転力が作用しても工具本体や軸部の
損傷を防ぐことができ、掘削ビットの着脱を一層容易に
することが可能となる。また、パイロットビットによっ
て先行して掘削を行うので、掘削効率の一層の向上を図
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は、本発明の掘削
工具の第１の実施形態を示すものである。本実施形態の
掘削工具では、円筒状のケーシング１の先端に設けられ
る略円筒状のケーシングトップ２の内周に、当該掘削工
具の工具本体３が、その外周と上記ケーシングトップ２
の内周との間に略円筒状のドライブガイド４を介して挿
通された構成とされており、さらに上記工具本体３にお
いては、上記ドライブガイド４の内周に嵌挿される当該
工具本体３のデバイス５の先端に、上記ケーシングトッ
プ２およびドライブガイド４の先端に突出する４つの拡
径ビット６…と１つのパイロットビット７とが配設され
た構成とされていて、このパイロットビット７が本実施
形態における上記掘削ビットとして工具本体３のデバイ
ス５に取り付けられている。

【００１１】ここで、上記ケーシングトップ２は、先端
側から後端側に向けてその外径が一段縮径するように形
成された多段円筒状とされており、この先端側における
外径は上記ケーシング１の外径と等しく、また後端側に
おける外径はケーシング１内に嵌挿可能な大きさとされ
ている。そして、このケーシングトップ２は、この後端
側の外径部をケーシング１に嵌挿させて溶接されること
により、ケーシング１の先端に一体に取り付けられてお
り、その内径はケーシング１の内径よりも小さくされ、
両内径部の間にはケーシングトップ２の後端面２Ａによ
る段部が形成されている。

【００１２】一方、上記デバイス５は概略多段円柱状に
形成されていて、その小径とされる後端部側がシャンク
部８とされ、このシャンク部８に装着される図示しない
ハンマにより、掘削時にはその中心軸線Ｏ回りに回転方
向Ｔに回転されつつ該軸線Ｏ方向先端側に打撃力を受け
る。また、このデバイス５の大径とされる先端部９の先
端外周側には、この先端部９の先端面９Ａおよび外周面
９Ｂに開口して上記拡径ビット６がそれぞれ装着される
４つの凹所１０…が周方向に等間隔に形成されていると
ともに、デバイス５の中心部には上記軸線Ｏに沿って貫
通孔１１が形成されており、この貫通孔１１の先端側は
多段的に拡径するように形成されて、上記掘削ビットと
してのパイロットビット７が取り付けられる、本実施形
態における工具本体３の取付孔１２とされている。な
お、このデバイス５の上記先端面９Ａは、その外周部９
ａよりも内周部９ｂが概略円形をなして先端側に一段突
出するように形成されていて、これら内外周部９ａ，９
ｂの間には段部９ｃが形成されており、上記凹所１０…
は図２に示すようにこの段部９ｃを越えて先端面９Ａの
内周部９ｂにまで至るように形成されている。

【００１３】上記凹所１０は、デバイス５の上記先端面
９Ａから一段後退する底面１０Ａと、この底面１０Ａか
ら垂直に屹立して先端面９Ａに連なる壁面１０Ｂ〜１０
Ｅとから画成されており、上記軸線Ｏ方向先端側から見
て、これらの壁面１０Ｂ〜１０Ｅのうち、上記回転方向
Ｔ側を向く壁面１０Ｂと外周側を向く壁面１０Ｄとは、
両壁面１０Ｂ，１０Ｄに滑らかに連なる凹円弧面状の壁
面１０Ｃを介して互いに鋭角に交差する方向に配置され
る一方、回転方向Ｔと反対側を向く壁面１０Ｅは、上記
壁面１０Ｂに略平行となるように配置され、従って壁面
１０Ｄとは鈍角に交差するように配置されている。さら
に、この凹所１０の上記底面１０Ａには、その上記回転
方向Ｔ側に、外周側に向かうに従い漸次深くなる凹部１
３が形成されるとともに、この凹部１３に対して上記回
転方向Ｔの反対側には、先端側から見て上記壁面１０Ｃ
がなす凹円弧の軸線Ｐと同軸となるように、上記断面円
形の取付孔１４が形成されている。

【００１４】また、デバイス５内には、上記貫通孔１１
から分岐して先端側に向かうに従い外周側に向かう４つ
の空気孔１５…が形成されており、これらの空気孔１５
…はそれぞれ各凹所１０…の底面１０Ａに形成された上
記凹部１３に開口させられている。さらに、デバイス５
の先端部９の外周面９Ｂには、この先端部９の上記先端
面９Ａから後端面にかけて軸線Ｏに平行に延びる４条の
くり粉排出用の凹溝１６…が周方向に等間隔に形成され
ており、これらの凹溝１６…は、先端側において上記凹
所１０…の上記回転方向Ｔ側に開口して、該凹所１０お
よびその底面１０Ａに形成された凹部１３の外周側に連
通させられている。なお、この凹溝１６の周方向の幅
は、周方向に隣り合う凹溝１６，１６同士の間に残され
るデバイス５の外周面９Ｂの幅と略等しく設定されてい
る。

【００１５】さらにまた、デバイス５の先端部９の外周
面９Ｂには、周方向に互いに隣り合うすべての上記凹溝
１６，１６同士の間に、軸線Ｏを含む断面が「コ」字状
をなす凹溝１６よりも浅い凹溝が、軸線Ｏ方向に３条並
んでそれぞれ周方向に延びるように形成されており、こ
のうち先端側の２条８つの凹溝は、それぞれ上記隣り合
う凹溝１６，１６の双方に開口する通し溝状に形成され
て第１の係合凹部１７とされる一方、後端側の１条４つ
の凹溝は、上記凹溝１６，１６のうち上記回転方向Ｔ側
に位置する凹溝１６にのみ開口し、この凹溝１６から回
転方向Ｔの反対側に延びた後、回転方向Ｔ側を向く壁面
１８Ａによって上記外周面９Ｂに連なる止まり溝状に形
成されて第２の係合凹部１８とされている。

【００１６】一方、上記ドライブガイド４は、上記ケー
シングトップ２とこのデバイス５の先端部９の外周面９
Ｂとの間に介装されており、その外周面４Ａには、先端
側から後端側に向けて順に、上記ケーシング１およびケ
ーシングトップ２の外径と略同外径のフランジ部１９
と、上記ケーシングトップ２の内径部に嵌挿可能な外径
の凹部２０と、このケーシングトップ２の内径部よりも
大きく、かつケーシング１の内径部に嵌挿可能な外径の
段部２１とが、上記軸線Ｏ回りに周回するように形成さ
れている。なお、上記凹部２０の軸線Ｏ方向の幅は、ケ
ーシングトップ２の軸線Ｏ方向の幅よりも大きくされて
いる。従って、このドライブガイド４は、ケーシングト
ップ２に対しては軸線Ｏ回りに相対回転可能とされると
ともに、軸線Ｏ方向先端側に向けては段部２１がケーシ
ングトップ２の後端面２Ａに当接することにより、また
軸線Ｏ方向後端側にはフランジ部１９がケーシングトッ
プ２の先端面２Ｂに当接することにより、それぞれ係合
可能とされている。

【００１７】また、このドライブガイド４の内周面４Ｂ
の内径は、デバイス５の先端部９の上記外周面９Ｂが嵌
挿可能な大きさとされており、さらにこの内周面４Ｂに
は、該内周面４Ｂから突出してデバイス５の上記外周面
９Ｂの上記係合凹部に挿入可能とされた凸部が、軸線Ｏ
方向に間隔をあけて３列、かつ周方向には等間隔をあけ
て４列形成されている。そして、さらにこれらの凸部の
うち、軸線Ｏ方向先端側２列の８つの凸部は、その周方
向の長さがデバイス５の先端部９の上記外周面９Ｂに形
成された上記凹溝１６の幅よりも僅かに小さくされて第
１の係合凸部２２とされる一方、軸線Ｏ方向後端側１列
の４つの凸部は、周方向の幅が上記外周面９Ｂの第２の
係合凹部１８の幅と略等しくされて第２の係合凸部２３
とされている。

【００１８】なお、これら第１、第２の係合凸部２２
…，２３…は、軸線Ｏを含む断面において、上記第１、
第２の係合凹部１７…，１８…がなす「コ」の字よりも
幅および厚さが一回り小さな長方形状に形成されてい
る。また、これら第１、第２の係合凸部２２…，２３…
の軸線Ｏ方向の間隔は、図１に示すようにこれら第１、
第２の係合凸部２２…，２３…を上記第１、第２の係合
凹部１７…，１８…に挿入してデバイス５をドライブガ
イド４に対して軸線Ｏ方向先端側に係合させた状態で、
第１の係合凸部２２…の後端側を向く壁面２２Ａが第１
の係合凹部１７…の先端側を向く壁面１７Ａにそれぞれ
当接する一方、第２の係合凸部２３…の後端側を向く壁
面２３Ａは第２の係合凹部１８…の先端側を向く壁面１
８Ｂとの間に僅かに間隔をあけるように設定されてい
る。さらに、これら第１、第２の係合凸部２２…，２３
…は、ドライブガイド４の内周面４Ｂの上記軸線Ｏ方向
において同一の列に位置する第１、第２の係合凸部２
２，２２，２３の上記回転方向Ｔ側を向く壁面２２Ｂ，
２２Ｂ，２３Ｂが、周方向に略同位置に並ぶように配置
されている。

【００１９】また一方、本実施形態では、デバイス５の
先端部９の上記凹所１０に装着される上記拡径ビット６
は、この凹所１０に収容可能とされるブロック状の本体
２４の先端面２４Ａおよび１の側面２４Ｂに、超硬合金
等の硬質材料よりなる多数のチップ２５…が植設される
とともに、この本体２４の後端面２４Ｃには円柱状の軸
部２６が形成された構成とされており、この軸部２６を
上記取付孔１４に嵌挿させて、これら軸部２６および取
付孔１４の上記軸線Ｐ回りに回動自在に上記凹所１０に
取り付けられている。また、この本体２４の上記側面２
４Ｂとは反対側の側面２４Ｄは、上記軸部２６を取付孔
１４に嵌挿して拡径ビット６を装着した際に凹所１０の
上記壁面１０Ｃに摺接可能となるように、上記軸線Ｐを
中心とし、かつ凹所１０の凹円弧面状の上記壁面１０Ｃ
と略等しい曲率半径をなす凸円弧面状に形成されてい
る。

【００２０】さらに、この本体２４の上記側面２４Ｂと
側面２４Ｄとの間の側面２４Ｅ，２４Ｆは互いに平行と
され、このうち側面２４Ｅは、図２に示すように拡径ビ
ット６が軸線Ｐ回りに上記回転方向Ｔの後方側向きに回
転して拡径した際に、凹所１０の上記壁面１０Ｂに当接
して当該拡径ビット６を位置決めするようになされてい
る。なお、この拡径ビット６が拡径して位置決めされた
状態において、上記側面２４Ｂは、上記ケーシング１の
外周面よりも外周側に突出し、かつ上記軸線Ｏを中心と
した凸円弧面状をなすように形成されている。一方、反
対側の側面２４Ｆは、図３に示すように拡径ビット６が
軸線Ｐ回りに上記回転方向Ｔ側向きに回転して縮径した
際に、凹所１０の上記壁面１０Ｄに当接して当該拡径ビ
ット６を位置決めするようになされており、この拡径ビ
ット６が縮径して位置決めされた状態で、その本体２４
は、凹溝１６内に臨むドライブガイド４の上記係合凸部
２２…，２３…に軸線Ｏ方向に干渉しないように、先端
側から見て凹所１０の底面１０Ａ内に略収まるようにな
されている。

【００２１】なお、本実施形態では、この拡径ビット６
の上記軸部２６の長さは、凹所１０の取付孔１４の深さ
よりも僅かに長く形成されており、これにより図１に示
すように、この軸部２６を取付孔１４に嵌挿して拡径ビ
ット６を装着した状態で、軸部２６の後端面２６Ａは取
付孔１４の底面１４Ａに当接する一方、拡径ビット６の
本体２４の後端面２４Ｃと凹所１０の底面１０Ａとの間
には僅かな隙間が形成されることとなる。また、この拡
径ビット６の上記先端面２４Ａの側面２４Ｄ側の部分
は、上記軸線Ｐに直交するチップ２５が植設されない平
坦面２４ａとされており、この平坦面２４ａは、先端面
２４Ａの他の部分との間に段部２４ｂを介して、この他
の部分に植設されたチップ２５よりも僅かに先端側に突
出するように形成されていて、上述のように軸部２６の
後端面２６Ａを取付孔１４の底面１４Ａに当接させて拡
径ビット６をデバイス５の凹所１０に装着した状態で、
上記平坦面２４ａは、デバイス５の先端面９Ａの上記突
出した内周部９ｂよりも、極僅かに後退した位置に配置
されている。

【００２２】さらに、この拡径ビット６の先端面２４Ａ
に形成される上記段部２４ｂは、当該拡径ビット６が拡
径した状態において、図２に示すように先端側から見て
デバイス５の上記先端面９Ａに形成される上記段部９ｃ
に連なるように、上記軸線Ｏを中心とした円弧状に形成
されている。一方、この段部２４ｂは、当該拡径ビット
が縮径した状態においては、図３に示すように先端側か
ら見てデバイス５の先端面９Ａの上記外周部９ａから内
周部９ｂに向けて上記段部９ｃを横切るように延び、掘
削時の工具本体３の回転方向Ｔ側を向いて配置されるこ
ととなる。

【００２３】さらにまた、本実施形態では、デバイス５
の先端部９の上記取付孔１２に取り付けられる上記パイ
ロットビット７は、円盤状の本体２７の先端面２７Ａお
よび外周面２７Ｂに超硬合金等の硬質材料よりなる多数
のチップ２８…が植設されるとともに、この本体２７の
後端面２７Ｃの中央には、上記取付孔１２に嵌挿可能な
軸部２９が形成された構成とされている。そして、この
軸部２９の後端側の外周には、上記軸線Ｏを中心軸とし
た凹溝３０が周方向に一周する環状に形成される一方、
上記取付孔１２の内周には、軸部２９を挿入してパイロ
ットビット７を工具本体３のデバイス５に取り付けた状
態で上記凹溝３０に対向する位置に、凹溝３１がやはり
上記軸線Ｏを中心軸として一周する環状に形成されてお
り、さらにパイロットビット７の上記取付状態において
これらの凹溝３０，３１が対向して円環状に画成される
凹孔３２には、上記周方向に沿って係止部材３３が挿入
されている。

【００２４】ここで、本実施形態における上記係止部材
３３としては、図５に示すように複数の鋼球等の球状部
材３４…が用いられており、かかる複数の球状部材３４
…が上記凹孔３２の全周に亙って上記凹溝３１，３２の
双方に摺接するように充填されている。また、上記工具
本体３のデバイス５には、その先端部９の外周面９Ｂか
ら、上記軸線Ｏに直交して上記凹孔３２を含む平面内に
おいて、円環状に画成される該凹孔３２に接するように
挿入孔３５が形成されるとともに、このデバイス５の外
周面９Ｂに形成された１の上記凹溝１６の外周側を向く
底面からは、上記挿入孔３５と上記凹孔３２との接点に
おいて該挿入孔３５に鈍角に交差するように他の挿入孔
３６が形成されており、上記球状部材３４…は、取付孔
１２に軸部２９を挿入した上でこれらの挿入孔３５，３
６を通して上記凹孔３２内に挿入されて充填され、さら
に該挿入孔３５，３６を図示されないピン等によって封
止することにより、凹孔３２から抜け出ないように拘束
される。

【００２５】さらに、本実施形態では、上記パイロット
ビット７の軸部２９の外周面の上記凹溝３０よりも先端
側に、この外周面から突出して上記軸線Ｏに平行に延び
る突条部３７が周方向に等間隔に複数形成される一方、
上記デバイス５の取付孔１２には、やはり上記凹溝３１
よりも先端側に、上記突条部３７…と同数の凹部３８…
がそれぞれ上記軸線Ｏに平行に延びるように、かつ互い
に周方向に等間隔に形成されている。ここで、上記凹部
３８…は、図４に示すようにその周方向の幅および軸線
Ｏに対する径方向の深さが、上記突条部３７…の幅およ
び径方向の高さよりも大きくされていて、軸部２９を取
付孔１２に挿入した状態で各突条部３７…を収容可能と
されており、かつ該突条部３７…が周方向に係合可能と
されている。

【００２６】また、上記凹部３８…は、その軸線Ｏに直
交する断面が図４に示すように、上記回転方向Ｔに向け
て曲率半径の大きな円弧と曲率半径の小さな円弧とが並
ぶように形成されていて、このうち曲率半径の小さな円
弧によって凹部３８の回転方向Ｔの後方側を向く壁面３
８Ａが形成される一方、上記突条部３７…の間に画成さ
れる隙間は、逆に上記回転方向Ｔに向けて曲率半径の小
さな円弧と曲率半径の大きな円弧とが並ぶように形成さ
れており、このうち曲率半径の小さな円弧によって突条
部３７の回転方向Ｔ側を向く壁面３７Ａが形成されてい
る。そして、これらの壁面３７Ａ，３８Ａの断面がなす
上記小さな円弧は、その曲率半径が互いに等しくされて
いるとともに、軸部２９を取付孔１２に挿入した上で該
軸部２９を上記回転方向Ｔの後方側に回転させて突条部
３７…を凹部３８…に当接した状態で同一円周上に位置
するようになされており、この状態で壁面３７Ａ，３８
Ａの間に画成される円柱状の空間には、円柱状のピン部
材３９がその周面を壁面３７Ａ，３８Ａに密着させて介
装されている。

【００２７】なお、このように取付孔１２に取り付けら
れたパイロットビット７の上記本体２７は、その後端面
２７Ｃがデバイス５の先端部９の上記先端面９Ａとの間
に間隔を開けて先端側に位置し、すなわちデバイス５の
凹所１０…に取り付けられた拡径ビット６…よりも軸線
Ｏ方向先端側に位置しており、しかもその軸線Ｏからの
外径は、各拡径ビット６…の内周端からデバイス５の軸
線Ｏまでの径方向の間隔よりも大きくなるように、上記
軸線Ｏと軸線Ｐとの径方向の間隔より僅かに大きく設定
されている。従って、これらにより、このパイロットビ
ット７の本体２７は、図１に示すように上記拡径ビット
６…の内周側の部分に覆い被さるように配設され、特に
拡径ビット６…が拡径した状態においては、図２に示す
ように拡径ビット６の本体２４の上記平坦面２４ａを覆
い隠すように配設されることとなる。

【００２８】そして、さらに本実施形態では、このパイ
ロットビット７の本体２７の後端面２７Ｃと、デバイス
５の先端部９の先端面９Ａおよび拡径ビット６…の本体
２４先端の上記平坦面２４ａとの間に、円環平板状をな
すスペーサ４０が、その中央の貫通孔４０Ａにパイロッ
トビット７の軸部２９を挿通させて介装されている。こ
こで、このスペーサ４０は、工具本体３のデバイス５や
拡径ビット６…およびパイロットビット７を形成する金
属材料よりも、やや硬度の小さい金属材料から形成され
てなるものであり、かかるスペーサ４０を上述のように
介装した状態でパイロットビット７の軸部２９を取付孔
１２に挿入することにより、当該スペーサ４０はその先
端側および後端側の両端面４０Ｂ，４０Ｃをパイロット
ビット７の本体２７の後端面２７Ｃとデバイス５の先端
面９Ａとにそれぞれ密着させて取り付けられている。な
お、上述のように、このデバイス５の先端面９Ａに対し
て拡径ビット６…の上記平坦面２４ａが僅かに後退して
いることから、この平坦面２４ａとスペーサ４０の後端
面４０Ｃとの間には、極小さな隙間が画成されることと
なる。

【００２９】また、パイロットビット７の本体２７の先
端面２７Ａには、その中央から外周側に向かう４条の凹
溝４１…が周方向に等間隔に、かつ軸線Ｏ方向先端側か
ら見てデバイス５の凹所１０…の各壁面１０Ｄに直交す
る方向に延びるように形成されている。さらに、この本
体２７の外周面２７Ｂには、多数の凹溝４２…が軸線Ｏ
方向に延びるように形成されており、そのうちの４条の
凹溝４２Ａ…は幅広とされて、それぞれ上記凹溝４１…
の外周端において各凹溝４１…に連通するように形成さ
れる一方、残りの凹溝４２…のうちさらに４条の凹溝４
２Ｂ…は、先端側から見て図２に示すように、デバイス
５の上記凹所１０の凹部１３に開口する上記空気孔１５
の位置に一致するように配置されている。さらに、この
パイロットビット７には、上記軸部２９から本体２７に
向けて軸線Ｏに沿って先端側に延びるように空気孔４３
が形成されており、この空気孔４３は先端側で２つに分
岐して、上記凹溝４１…のうち互いに反対側に位置する
一対の凹溝４１，４１の内周側端部に開口するように形
成されている。

【００３０】しかるに、このように構成された掘削工具
では、工具本体３を軸線Ｏ回りに上記回転方向Ｔに回転
させつつ該軸線Ｏ方向先端側に打撃力を与えることによ
り、各拡径ビット６…の本体２４が掘削抵抗によって図
１および図２に示すように拡径して位置決めされ、この
拡径状態でさらに回転打撃力が与えられることにより、
これら拡径ビット６…とパイロットビット７とが土砂や
岩石等を破砕しつつ掘削が行われる。このとき、本実施
形態によれば、先行するパイロットビット７による掘削
で破砕されやすくなった地盤が拡径ビット６…によって
掘削されるので、掘削効率の一層の向上を図ることがで
きる。

【００３１】そして、上記構成の掘削工具では、まず本
実施形態における掘削ビットとしてのパイロットビット
７の軸部２９を工具本体３のデバイス５に形成された取
付孔１２に挿入した状態で、軸部２９の外周面に形成さ
れた凹溝３０と取付孔１２の内周に形成された凹溝３１
とが対向して周方向に延びるように画成される凹孔３２
に、複数の球状部材３４…が係止部材３３として挿入さ
れており、この係止部材３３を介して軸部２９が取付孔
１２に軸線Ｏ方向先端側に向けて係止される。従って、
軸部２９と取付孔１２との係合部位を、従来の接点一点
から凹孔３２の周方向に亙って大きくすることができ、
これによりパイロットビット７と工具本体３との係合強
度を十分に確保して、掘削時にパイロットビット７がガ
タついたり脱落したりするような事態を未然に防ぐとと
もに、掘削時の負荷が大きくされた係合部位に分散され
るので、かかる掘削負荷による係止部材３３の損傷等も
防止することができ、長期に渡って安定した掘削を促す
ことが可能となる。

【００３２】また、本実施形態では、この係止部材３３
が上述のように鋼球等の複数の球状部材３４…によって
構成されており、このような球状部材３４…が、工具本
体３のデバイス５に形成された挿入孔３５，３６から挿
入されて上記凹孔３２内に充填され、軸部２９を取付孔
１２に係止するようになされている。従って、軸部２９
を取付孔１２に挿入することにより画成される上記凹孔
３２にも、かかる係止部材３３を確実に挿入して両者を
係合せしめることが可能であり、また掘削によってパイ
ロットビット７に摩耗が生じたりしてこれを交換する場
合などでも、上記挿入孔３５，３６を封止した上記ピン
等を該挿入孔３５，３６から取り外し、これら挿入孔３
５，３６の交点の位置が下側となるように工具本体３を
保持することにより、球状部材３４は自然に挿入孔３
５，３６から転がり落ちて凹孔３２から抜き出されるの
で、かかる交換作業を容易に行うことができる。

【００３３】なお、本実施形態ではこのように係止部材
３３として複数の球状部材３４…を用いているが、これ
を、工具本体３に凹孔３２の接線方向に延びる１つの挿
入孔３５だけを形成するとともに、この挿入孔３５から
係止部材３３として可撓性を有する軸状部材を送り込ん
で、凹孔３２に沿って周方向に湾曲させつつ該凹溝３２
内に周方向に亙って挿入するようにしてもよい。ここ
で、このような可撓性を有する軸状部材としては、例え
ば図６に示す本発明の第２の実施形態のような金属線を
螺旋状に巻回してなるコイル４４や、あるいは図７に示
す本発明の第３の実施形態のような多数の金属線を撚り
上げてなるワイヤロープ４５などを用いることができ、
このような掘削工具においても、凹孔３２に周方向に亙
って挿入された上記コイル４４やワイヤロープ４５によ
って軸部２９が取付孔１２に係止されるので、パイロッ
トビット７の工具本体３への係合強度の向上を図ること
ができるとともに、パイロットビット７を交換する際に
は、挿入孔３５からこれらコイル４４やワイヤロープ４
５を引き抜けばよく、交換作業の簡略化を図ることがで
きる。

【００３４】また、上記各実施形態では、パイロットビ
ット７の軸部２９の外周面と工具本体３の取付孔１２の
内周面とに、その周方向の全周に亙って凹溝３０，３１
が形成されていて、これにより凹孔３２も上記軸線Ｏ回
りに１周するように画成されているが、この凹孔３２が
１周に至らなくても、従来の接点一点のみで軸部が取付
孔に係止されていた場合に比べれば、パイロットビット
７の工具本体３への係合部位を大きくして係合強度の向
上を図ることができる。さらに、例えば凹溝３０，３１
を周方向に複数に分割することにより、該凹溝３０，３
１が対向して画成される凹孔３２も複数に分割するとと
もに、これらの凹孔３２にそれぞれ連通するように挿入
孔３５を形成し、各挿入孔３５から係止部材３３を挿入
するようにしてもよい。

【００３５】一方、上記第１の実施形態においては、工
具本体３のデバイス５に回転打撃力が与えられることに
より、上記パイロットビット７および拡径ビット６…に
よって掘削がなされ、このうち拡径ビット６…は従来と
同様に、工具本体３の回転方向Ｔへの回転に伴って上記
軸線Ｐ回りに軸線Ｏからの外径が拡がるように回転して
位置決めされるのに対し、パイロットビット７は工具本
体３に対して軸線Ｏ回りに固定されて一体に回転するよ
うになされている。そして、このようにパイロットビッ
ト７を工具本体３の軸線Ｏ回りに固定するに際して、本
実施形態では、パイロットビット７の軸部２９に形成さ
れた突条部３７…が工具本体３の取付孔１２に形成され
た凹部３８…に周方向に係合することにより両者が一体
回転するようになされており、従来の雄ねじ部と雌ねじ
部との螺合による固定のように掘削時の回転力によって
パイロットビット７の軸部２９が取付孔１２に締め込ま
れるようなことはなく、上述したようなパイロットビッ
ト７の交換作業を容易に行うことが可能となる。

【００３６】さらに、本実施形態では、このようにパイ
ロットビット７の軸部２９の突条部３７…と工具本体３
の取付孔１２の凹部３８…とを係合させるに際して、周
方向に互いに対向する突条部３７の壁面３７Ａと凹部３
８の壁面３８Ａとの間に円柱状のピン部材３９が介装さ
れている。このため、掘削時の回転力によってこれら突
条部３７と凹部３８との間に周方向に過大な負荷が作用
しても、これによって突条部３７や凹部３８が変形して
損傷したりするような事態を防止することが可能とな
る。

【００３７】なお、本実施形態では、このパイロットビ
ット７の本体２７の後端面２７Ｃとデバイス５の先端面
９Ａおよび拡径ビット６…先端の平坦面２４ａとの間に
円環平板状のスペーサ４０が介装されており、従って、
これらパイロットビット７とデバイス５および拡径ビッ
ト６との間に掘削時に生成されるくり粉が侵入して摩耗
が生じたりするのを防ぐとともに、工具本体３に与えら
れる打撃力を上記先端面９Ａの内周部９ｂからスペーサ
４０を介してパイロットビット７に確実に伝えることが
できる。しかも、本実施形態では、このスペーサ４０
が、工具本体３やパイロットビット７を形成する材質よ
りも硬度の小さい材質により形成されており、従って掘
削時の負荷によってパイロットビット７がデバイス５側
に押し付けられたり、打撃力の反動によって拡径ビット
６の先端面２５Ａがスペーサ４０に衝突したりしても、
スペーサ４０が損傷するだけでパイロットビット７やデ
バイス５が損傷することはなく、スペーサ４０を交換す
るだけで容易に元の工具本体３の状態を復元することが
可能となる。

【００３８】また、本実施形態では、パイロットビット
７とともにデバイス５に取り付けられる拡径ビット６…
が、その軸部２６を上記取付孔１４に嵌挿して拡径ビッ
ト６を装着した状態で、軸部２６の後端面２６Ａが取付
孔１４の底面１４Ａに当接する一方、拡径ビット６の本
体２４の後端面２４Ｃと凹所１０の底面１０Ａとの間、
および本体２４の先端面２４Ａの平坦面２４ａとスペー
サ４０の後端面４０Ｃとの間には僅かな隙間が形成され
ており、従って拡径ビット６が拡縮径する際に負荷を受
けつつ摺動する部分は軸部２６の後端面２６Ａだけとな
るので、摺動面積を小さくして拡径ビット６の拡縮径を
容易に行うことが可能となる。しかも、本実施形態で
は、パイロットビット７および上記スペーサ４０の外径
が拡径ビット６…の内周端からデバイス５の軸線Ｏまで
の径方向の間隔よりも大きくなるように設定されている
ので、拡径ビット６については、その軸部２６を従来の
ようにピンなどで係止したりせずとも、拡径ビット６を
回動自在に支持して先端側に抜け出したりするのを防止
することができる。

【００３９】ただし、本実施形態では、このように掘削
ビット６がその軸部２６を取付孔１４に嵌挿させること
によって回動自在とされ、またその本体２４がスペーサ
４０に当接することによって先端側に抜け出さないよう
にされているが、この掘削ビット６についても、上記第
１ないし第３の実施形態におけるパイロットビット７の
取付孔１２からの抜け止め構造と同じように、掘削ビッ
ト６の軸部２６の外周面と取付孔１４の内周面とに、軸
部２６を挿入した状態で互いに対向する凹溝を周方向に
延びるように形成し、これらの凹溝が対向して画成され
る凹孔に周方向に沿って係止部材を挿入するようにして
もよい。この場合、特に係止部材として第１の実施形態
のような複数の球状部材３４…を用いれば、この抜け止
め構造がベアリング効果を奏するので、拡径ビット６の
回動をより円滑にさせることが可能となる。

【００４０】さらに本実施形態では、この拡径ビット６
の本体２４の先端面２４Ａに、段部２４ｂを介して先端
側に一段突出する平坦面２４ａが形成されており、この
段部２４ｂは、当該拡径ビット６が縮径した状態におい
て図３に示すように掘削時の回転方向Ｔ側を向き、内周
側に向かうに従いデバイス５の先端面９Ａの上記段部９
ｃを横切って上記回転方向Ｔ側に向けて延び、デバイス
５の先端面９Ａの一段低められた外周部９ａにはみ出す
ように形成されている。このため、拡径ビット６が縮径
した状態から、工具本体３の回転によって上記回転方向
Ｔの反対側に向けて周方向に抵抗が作用すると、上記外
周部９ａにはみ出した段部２４ｂがこの抵抗を受けて上
記軸線Ｐ回りに回転させられるので、より速やかに拡径
ビット６を拡径されることが可能となる。また、その一
方で、この拡径ビット６が拡径した状態で上記段部２４
ｂは、図２に示すようにデバイス５の先端面９Ａの上記
段部９ｃと同一の円弧状に配置されるので、掘削時の抵
抗によって拡径ビット６に余計な負荷が作用するのを避
けることができる。

【００４１】一方、本実施形態の掘削工具では、ケーシ
ング１の先端に設けられるケーシングトップ２と、回転
打撃力を受ける工具本体３のデバイス５との間に、ドラ
イブガイド４が介装されている。そして、このドライブ
ガイド４はケーシングトップ２に対しては、その段部２
１がケーシングトップ２の後端面２Ａに当接することに
より、軸線Ｏ回りに相対回転可能かつ軸線Ｏ方向先端側
に向けて係合可能とされるとともに、このドライブガイ
ド４に対して工具本体３は、上記第２の係合凹部１８…
に第２の係合凸部２３…が係合することにより工具本体
３が掘削時の回転方向Ｔに回転したときには一体に回転
可能、かつ上記第１の係合凹部１７…に第１の係合凸部
２２…が係合することにより軸線Ｏ方向先端側に向けて
係合可能とされる一方、工具本体３が上記回転方向Ｔと
反対側に回転したときには両者は相対回転可能とされ
て、各係合凸部２２…，２３…がデバイス５の外周面９
Ｂの凹溝１６…に臨むように配設された回転位置（図３
に示す回転位置）において軸線Ｏ方向先端側に抜脱可能
とされている。

【００４２】従って、本実施形態の掘削工具によれば、
軸線Ｏ回りに回転されるとともに該軸線Ｏ方向に打撃力
を受ける工具本体３により、ケーシングトップ２を介し
てケーシング１を伴いつつ掘削を行って所定の深さまで
埋設した後、工具本体３をケーシングトップ２から軸線
Ｏ方向先端側に抜脱し、ケーシング１を残して工具本体
３によりさらに掘削を行うことが可能となる。このた
め、例えば軟弱な地層の下に硬質な地層が展開するよう
な地盤を掘削する場合において、この軟弱な地層に対し
てはケーシング１を伴って削孔の崩壊を防ぎながら掘削
を行う一方、削孔の崩壊のおそれの少ない硬質な地層に
対しては、ケーシング１を伴わない工具本体３のみによ
る掘削を同一の掘削工具で連続して行うことが可能とな
り、これにより硬質な地層においては掘削抵抗を低減し
て掘削効率の向上を図るとともに、上記軟弱な地層から
硬質な地層にかけて削孔の径を均一にすることができ
る。

【００４３】また、上記実施形態の掘削工具では、工具
本体３の外周面９Ｂとドライブガイド４の内周面４Ｂと
のうち、ドライブガイド４の内周面４Ｂに該内周面４Ｂ
から突出する係合凸部２２…，２３…が形成されるとと
もに、工具本体３の外周面９Ｂには軸線Ｏ方向に延びる
凹溝１６…と、この凹溝１６…から掘削時の工具本体３
の回転方向Ｔに延びる係合凹部１７…，１８…とが形成
されている。従って、工具本体３の外周面９Ｂに形成さ
れるくり粉排出用の凹溝１６…を工具本体３の抜脱に利
用することができるとともに、工具本体３とケーシング
トップ２との間に介装されるために薄肉とならざるを得
ないドライブガイド４の肉厚がさらに削がれるのを防い
で、その強度を確保することができるという効果も得ら
れる。

【００４４】さらに、本実施形態では、第１の係合凸部
２２…の軸線Ｏ方向後端側を向く壁面２２Ａに第１の係
合凹部１７の先端側を向く壁面１７Ａが当接することに
より、ドライブガイド４に対して工具本体３が軸線Ｏ方
向先端側に係合可能とされるとともに、第２の係合凸部
２３…に第２の係合凹部１８…の回転方向Ｔ側を向く壁
面１８Ａが当接することにより、工具本体３とドライブ
ガイド４とが一体回転可能とされている。従って、工具
本体３に与えられる回転打撃力のうち、回転方向Ｔ側へ
の回転力は第２の係合凹部１８…と第２の係合凸部２３
…との係合によってドライブガイド４に伝えられる一
方、軸線Ｏ方向先端側への打撃力は第１の係合凹部１７
…と第１の係合凸部２２…との係合によってドライブガ
イド４に伝えられるので、これら回転力および打撃力の
いずれか一方だけが作用することとなって回転打撃力が
集中するようなことはなく、従ってこのような回転打撃
力の集中によって各係合凹部１７，１８および係合凸部
２２，２３に破損が生じるような事態を防止することが
できる。

【００４５】しかも、本実施形態では、より大きな負荷
となる打撃力が作用する第１の係合凹部１７…および第
１の係合凸部２２…は、第２の係合凹部１８…および第
２の係合凸部２３…よりも、個々の大きさは大きく、ま
た数も多く形成されていて、その壁面１７Ａ…，２２Ａ
…の当接面積が確保されているので、上述のような大き
な負荷も十分に分散させて受け止めることができ、破損
等が生じるのを一層確実に防ぐことができる。さらに、
本実施形態では、ドライブガイド４の先端に形成された
フランジ部１９がケーシングトップ２の先端面２Ｂに当
接することにより、ドライブガイド４がケーシングトッ
プ２に対して軸線Ｏ方向後端側に向けても係合可能とさ
れる一方、工具本体３は、ドライブガイド４の第１、第
２の係合凸部２２…，２３…が工具本体３の凹溝１６…
を通り抜けることにより、ドライブガイド４に対して軸
線Ｏ方向後端側にも抜脱可能とされているので、掘削後
に工具本体３を後端側に引き抜く際には、拡径ビット６
…が上記第１、第２の係合凸部２２…，２３…に干渉し
ないように縮径されることとも相俟って、確実に工具本
体３をドライブガイド４の後端側に抜き出し、さらにケ
ーシング１から引き抜くことが可能となる。

【００４６】次に、図８ないし図１２は、本発明の第４
の実施形態の主要部を示すものであり、図１ないし図５
に示した第１の実施形態と共通する部分については、同
一の符号を配して説明を省略する。本実施形態において
は、工具本体３のデバイス５に形成される取付孔１２
が、本実施形態における掘削ビットとしてのパイロット
ビット７の軸部２９よりも一回り大きく形成されてお
り、このパイロットビット７の軸部２９の後端外周面
に、外周側に突出する３つの係合部５１…が周方向に等
間隔に形成される一方、上記取付孔１２の内周面には、
上記軸部２９をこの取付孔１２に挿入した状態で上記係
合部５１…よりも僅かに軸線Ｏ方向先端側に、係合部５
１…と同じ３つの被係合部５２…が内周側に突出するよ
うに形成されている。

【００４７】ここで、上記係合部５１…は、その軸線Ｏ
からの外径が上記取付孔１２の後端部における内径より
も僅かに小さくされるとともに、それぞれの周方向の幅
が個々の上記被係合部５２の周方向の幅よりも小さく、
かつ周方向に隣り合う被係合部５２，５２同士の間の間
隔よりも小さくされている。また、取付孔１２の内周に
突出する上記被係合部５２…の軸線Ｏからの内径は、軸
部２９の外径よりも僅かに大きく設定されており、これ
らにより、上記軸部２９に突設された係合部５１…は、
該軸部２９を上記取付孔１２に挿入する際には図１１に
示すように該取付孔１２に突設された上記被係合部５２
…の間を通してこれら被係合部５２…よりも後端側に挿
通可能とされ、かつ、こうして軸部２９を取付孔１２に
挿入した状態で、図１２に示すように該軸部２９を取付
孔１２に対して所定角度θ回転させることにより、上記
係合部５１…は被係合部５２…に周方向に重なり合っ
て、該軸部２９の挿入方向と反対側に向け、すなわち軸
線Ｏ方向の先端側に向け、被係合部５２…にそれぞれ係
合可能とされる。

【００４８】一方、本実施形態においても、上記軸部２
９の外周面には、該軸部２９を取付孔１２に挿入した状
態で上記被係合部５２…よりも先端側に位置するよう
に、軸線Ｏに平行に延びる複数の突条部５３…が周方向
に等間隔に形成される一方、上記取付孔１２の上記被係
合部５２…より先端側の内周面には、これらの突条部５
３…を収容可能かつ該突条部５３…に周方向に係合可能
な凹部５４…が、軸線Ｏに平行かつ周方向に等間隔に上
記突条部５３…と同数形成されている。また、これら突
条部５３の工具回転方向Ｔ側を向く壁面５３Ａと、この
壁面５３Ａに周方向に対向する凹部５４の工具回転方向
Ｔの反対側を向く壁面５４Ａとは、軸線Ｏに直交する断
面において曲率半径の等しい円弧状をなすように形成さ
れており、壁面５３Ａにはこの曲率半径と等しい半径の
円柱状のピン部材５５がはめ込まれて取り付けられてい
る。

【００４９】ただし、本実施形態において上記取付孔１
２の内周に形成される凹部５４…は、その周方向の幅が
第１の実施形態の凹部３８よりも大きくされる一方、軸
部２９外周の突条部５３…もその周方向の間隔が第１の
実施形態よりも大きくされており、取付孔１２に軸部２
９を挿入して突条部５３を収容した状態で、図９および
図１０に示すように軸部２９が軸線Ｏ回りに上記角度θ
だけ回転可能となるように設定されている。そして、本
実施形態では、上述のように係合部５１…を被係合部５
２…の間を通して軸部２９を取付孔１２に挿入した上
で、軸部２９を回転方向Ｔ側に回転させることにより、
ピン部材５５を介して上記壁面５３Ａ，５４Ａが当接し
て突条部５３が凹部３８に周方向に係合するとともに、
軸部２９後端の上記係合部５１…が取付孔１２の上記被
係合部５２…に重なり合って、軸部２９の挿入方向と反
対側に係合させられる。

【００５０】従って、このように構成された第４の実施
形態の掘削工具においても、軸部２９は、その外周に形
成された複数の係合部５１…が取付孔１２の複数の被係
合部５２…に係合して、その取付孔１２への挿入方向と
反対側、すなわち軸線Ｏ方向先端側に向けて拘束される
ので、従来のように接点一点のみで軸部を拘束する場合
に比べ、掘削ビットとしてのパイロットビット７と工具
本体３との係合強度を十分に確保することができ、掘削
時のパイロットビット７のガタつきや脱落を確実に防ぐ
ことが可能となる。また、この第４の実施形態によれ
ば、上述のように軸部２９に突設された係合部５１…が
取付孔１２に突設された被係合部５２…に係合して軸部
２９が拘束されており、上記第１ないし第３の実施形態
のような係止部材を必要とせず、かかる係止部材を凹孔
に挿入するための挿入孔を形成する必要もないので、当
該掘削工具を構成する部品数の削減を図るとともに、工
具本体３の製造を容易にすることができるという利点も
得られる。

【００５１】一方、本実施形態においても、工具本体３
と一体に回転して掘削を行うパイロットビット７は、そ
の軸部２９に形成された突条部５３…と取付孔１２の凹
部５４…とがピン部材５５…を介して周方向に係合する
ことにより工具本体３と一体回転するようになされてお
り、従って従来の雄ねじ部と雌ねじ部とを螺合させる場
合のように、掘削時にパイロットビット７の軸部２９が
取付孔１２に締め込まれるようなことはなく、また掘削
時に周方向に過大な負荷が作用しても突条部５３…や凹
部５４…が損傷するような事態を防止することができ
る。しかも、この第４の実施形態では、取付孔１２に軸
部２９を挿入した状態で、軸部２９の軸線Ｏ回りの回動
が上記所定角度θの範囲で許容されており、これにより
上記係合部５１…が被係合部５２…に重なり合って係合
可能とされている。そして、この係合部５１…と被係合
部５２…とが重なり合った状態から、反対に軸部２９を
回転方向Ｔの後方側に回転させることにより、係合部５
１…と被係合部５２…との係合が解かれて軸部２９が取
付孔１２から抜脱可能な状態となるので、本実施形態に
よればパイロットビット７を交換する際の作業を一層容
易とすることができるという利点も得られる。

【００５２】なお、上記第１および第４の実施形態にお
いては、掘削ビットとしてのパイロットビット７の軸部
２９の外周面に突条部３７…，５３…を、また工具本体
３におけるデバイス５の取付孔１２の内周面に凹部３８
…，５４…を形成しているが、逆に取付孔１２に突条部
を形成するとともに軸部２９に凹部を形成するようにし
てもよい。ただし、軸部２９の大きさには自ずと制限が
あるので、そのような軸部２９に凹部３８…，５４…を
形成するのは強度の点等から好ましくはなく、従って上
記実施形態のように凹部３８…，５４…は取付孔１２側
に形成するのが望ましい。また、図８ないし図１０に示
した突条部５３…と凹部５４…とによる所定角度θでの
回転を許容した軸部２９の取付孔１２への取付構造は、
この角度θを適宜に設定することにより、拡径ビット６
の軸部２６の取付孔１４への取付構造にも適用すること
が可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の掘削工具
によれば、まず第１に、掘削ビットの軸部の外周面と工
具本体の取付孔の内周面とに互いに対向する凹溝を周方
向に形成して、これらの凹溝が対向して画成される凹孔
に係止部材を挿入することにより、あるいは軸部の外周
面と取付孔の内周面とに周方向に間隔をあけて複数の係
合部と被係合部とを突設して、この係合部を、被係合部
の間を挿通可能、かつこの挿入状態で軸部を所定角度回
転させることによって該軸部の挿入方向後方側に向けて
被係合部に係合可能とすることにより、掘削ビットと工
具本体との係合強度を十分に確保して掘削ビットのガタ
つきや脱落を防ぎ、安定した掘削を図ることが可能とな
る。また、第２に、軸部の外周面と取付孔の内周面と
に、軸部および取付孔の中心軸に平行に延びる突条部と
この突条部を収容可能かつ該突条部が周方向に係合可能
な凹部とを形成することにより、掘削時の負荷によって
掘削ビットの軸部が取付孔に締め付けられるような事態
を防止し、掘削ビットの交換作業を容易としてその作業
効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の掘削工具の第１の実施形態を示す側
断面図である。

【図２】 図１に示す実施形態の拡径ビット６…が拡径
した状態を示す先端側から見た一部破断正面図である。

【図３】 図１に示す実施形態の拡径ビット６…が縮径
した状態を示す先端側から見た一部破断正面図である。

【図４】 図１におけるＷＷ断面図である。

【図５】 図１におけるＸＸ断面図である。

【図６】 本発明の第２の実施形態を示す、図１のＸＸ
断面図に相当する断面図である。

【図７】 本発明の第３の実施形態を示す、図１のＸＸ
断面図に相当する断面図である。

【図８】 本発明の第４の実施形態の主要部を示す側断
面図である。

【図９】 図８において軸部２９を取付孔１２に挿入し
た状態におけるＹＹ断面図である。

【図１０】 図８において取付孔１２に挿入した軸部２
９を角度θ回転させた状態におけるＹＹ断面図である。

【図１１】 図８において軸部２９を取付孔１２に挿入
した状態におけるＺＺ断面図である。

【図１２】 図８において取付孔１２に挿入した軸部２
９を角度θ回転させた状態におけるＺＺ断面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ケーシングトップ ３ 工具本体 ４ ドライブガイド ５ デバイス ６ 拡径ビット ７ パイロットビット（掘削ビット） １２ 取付孔 ２９ パイロットビット７の軸部 ３０ 軸部２９の外周面に形成される凹溝 ３１ 取付孔１２の内周面に形成される凹溝 ３２ 凹孔 ３３ 係止部材 ３４ 球状部材 ３５，３６ 挿入孔 ３７，５３ 突条部 ３７Ａ，５３Ａ 突条部３７，５３の周方向を向く壁面 ３８，５４ 凹部 ３８Ａ，５４Ａ 凹部３８，５４の周方向を向く壁面 ３９，５５ ピン部材 ４０ スペーサ ４４ コイル（可撓性を有する軸状部材） ４５ ワイヤロープ（可撓性を有する軸状部材） Ｏ 工具本体３の回転軸線 Ｔ 掘削時の工具本体３の回転方向

フロントページの続き (72)発明者 佐分利 明弘 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 実開 平５−3392（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−5696（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−154492（ＪＰ，Ｕ) 実用新案登録3045581（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 10/40 E21B 10/32

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具本体に形成された取付孔に軸部を挿
   入させて掘削ビットが取り付けられてなる掘削工具にお
   いて、上記軸部の外周面と上記取付孔の内周面とには、
   この軸部を取付孔に挿入した状態で互いに対向する凹溝
   がこれら内外周面の周方向に延びるようにそれぞれ形成
   されており、これらの凹溝が対向して画成される凹孔
   に、上記内外周面の周方向に沿って可撓性を有する軸状
   部材で構成された係止部材が、上記工具本体に形成され
   た挿入孔から送り込まれて挿入されており、掘削時にそ
   の中心軸線回りに回転されつつ、該軸線方向先端側に打
   撃力を受けるデバイスの先端部外周側に拡径ビットが装
   着されるとともに、上記デバイスの中心部には上記軸線
   に沿って貫通孔が形成され、この貫通孔の先端側が上記
   取付孔とされていて、この取付孔に上記掘削ビットとし
   てのパイロットビットが上記拡径ビットよりも上記軸線
   方向先端側に位置して取り付けられており、このパイロ
   ットビットの外径が上記拡径ビットの内周端から上記デ
   バイスの軸線までの径方向の間隔よりも大きく設定され
   ていることを特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 工具本体に形成された取付孔に軸部を挿
   入させて掘削ビットが取り付けられてなる掘削工具にお
   いて、上記軸部の外周面と上記取付孔の内周面とには、
   それぞれ周方向に間隔をあけて複数の係合部と被係合部
   とが突設されており、上記軸部に突設された係合部は、
   該軸部を上記取付孔に挿入する際には該取付孔に突設さ
   れた上記被係合部の間を挿通可能とされ、かつこの軸部
   を上記取付孔に挿入した状態では該軸部を取付孔に対し
   て所定角度回転させることによりその挿入方向の後方側
   に向けて上記被係合部に係合可能とされており、掘削時
   にその中心軸線回りに回転されつつ、該軸線方向先端側
   に打撃力を受けるデバイスの先端部外周側に拡径ビット
   が装着されるとともに、上記デバイスの中心部には上記
   軸線に沿って貫通孔が形成され、この貫通孔の先端側が
   上記取付孔とされていて、この取付孔に上記掘削ビット
   としてのパイロットビットが上記拡径ビットよりも上記
   軸線方向先端側に位置して取り付けられており、このパ
   イロットビットの外径が上記拡径ビットの内周端から上
   記デバイスの軸線までの径方向の間隔よりも大きく設定
   されていることを特徴とする掘削工具。
3. 【請求項３】 工具本体に形成された取付孔に軸部を挿
   入させて掘削ビット が取り付けられてなる掘削工具にお
   いて、上記軸部の外周面および上記取付孔の内周面の一
   方には、これら軸部および取付孔の中心軸に平行に延び
   る突条部が形成されるとともに、これら内外周面の他方
   には、上記突条部を収容可能かつ該突条部が周方向に係
   合可能な凹部が形成されており、上記突条部の回転方向
   側を向く壁面と上記凹部の回転方向の後方側を向く壁面
   とが互いに等しい曲率半径の曲面で形成されているとと
   もに、上記突条部の壁面と凹部の壁面との間に、この曲
   率半径と等しい半径の円柱状のピン部材が介装されてお
   り、掘削時にその中心軸線回りに回転されつつ、該軸線
   方向先端側に打撃力を受けるデバイスの先端部外周側に
   拡径ビットが装着されるとともに、上記デバイスの中心
   部には上記軸線に沿って貫通孔が形成され、この貫通孔
   の先端側が上記取付孔とされていて、この取付孔に上記
   掘削ビットとしてのパイロットビットが上記拡径ビット
   よりも上記軸線方向先端側に位置して取り付けられてお
   り、このパイロットビットの外径が上記拡径ビットの内
   周端から上記デバイスの軸線までの径方向の間隔よりも
   大きく設定されていることを特徴とする掘削工具。