JP3382554B2 - 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、ケーシングパイプ
内に挿通されるロッドの先端に取り付けられて掘削を行
う掘削工具に係わり、特に掘削終了後に工具本体をロッ
ドごとケーシングパイプ内を通して引き抜き可能とされ
た掘削工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の掘削工具としては、例えば特公
昭４６−３００８３号公報や実公昭６２−３９１８２号
公報に記載されたものが知られている。このうち、特公
昭４６−３００８３号公報に記載された掘削工具は、上
記ロッドの先端に取り付けられてその軸線回りに回転さ
れる工具本体の先端に先端切刃部が設けられるととも
に、この工具本体の外周には工具外周側に突出する突出
切刃部が設けられたもので、この突出切刃部を含めた工
具本体の外径が上記ケーシングパイプ内に挿入可能な大
きさとされ、かつ上記軸線回りの突出切刃部の回転径は
ケーシングパイプ外径よりも大きくされている。

【０００３】しかるに、このような掘削工具では、掘削
時には上記軸線をケーシングパイプの中心軸に一致させ
てロッドを回転することにより、ケーシングパイプの先
端から突出させた上記突出切刃部によって掘削を行い、
こうして掘削された削孔にケーシングパイプを建て込ん
でゆくことができる。その一方で、掘削終了後には工具
本体の軸線をケーシングパイプの中心軸に対して突出切
刃部と反対側に偏心させることにより、ケーシングパイ
プだけを削孔に残してロッドおよび工具本体を引き抜く
ことが可能である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この特公昭
４６−３００８３号公報に記載された掘削工具では、工
具本体に設けられた突出切刃部が一つであるため、その
切刃に作用する負荷が大きく、掘削効率を向上させるに
も自ずと限度があった。また、その一方で、上記実公昭
６２−３９１８２号公報に記載された掘削工具において
は、工具外周側に突出する突出切刃部が、円筒状の工具
本体と同径とされた円板状の先端部を工具本体の軸線か
ら偏心させて工具外周側に突出させ、その先端面に多数
のチップを取り付けて切刃を構成したものであり、掘削
時に該切刃によって生成される掘削屑の排出性が損なわ
れて、やはり掘削効率を劣化させてしまうという問題が
あった。

【０００５】本発明は、このような背景の下になされた
もので、上述したように工具本体の外周に突出する突出
切刃部を備えた掘削工具において、この突出切刃部に作
用する掘削負荷の低減を図って掘削効率の向上を図り、
また掘削屑の円滑な排出を可能として掘削効率のさらな
る向上を促すことが可能な掘削工具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
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される工具本体の先端に上記軸線を中心とした先端
切刃部を設けるとともに、この先端切刃部よりも後端側
の上記工具本体の外周には、工具外周側に突出する一対
の突出切刃部を周方向に隣接して設けたことを特徴とす
る。従って、このような構成の掘削工具によれば、工具
本体の外周に一対の突出切刃部が設けられているため、
個々の突出切刃部の切刃に作用する負荷を軽減すること
が可能となる。

【０００７】ここで、上記一対の突出切刃部の先端面に
設けられる切刃同士は、工具先端側から見て上記軸線を
中心とした挟角３８°〜７８°の円弧内に配置されるの
が望ましい。これは、この工具先端側から見た切刃の配
置が挟角３８°未満の円弧の内側となるほど両突出切刃
部が接近していると、掘削時に工具本体を回転させた際
の工具回転方向側の突出切刃部の切刃に作用する負荷を
十分に低減することができなくなる一方、挟角７８°の
円弧よりも外側に切刃が配置されるほど突出切刃部が離
れていると、工具本体をケーシングパイプ内を通して引
き抜き可能とするためには、工具本体の軸線からの突出
切刃部の外径を小さくせざるを得ず、ケーシングパイプ
を建て込むに十分な径の削孔を形成することができなく
なるおそれがあるからである。なお、このように掘削終
了後に工具本体をケーシングパイプ内を通して確実に引
き抜き可能としつつも、工具本体の軸線からの突出切刃
部の切刃の外径を大きくしてより大きな内径の削孔を形
成可能とするには、工具先端側から見て、上記工具本体
に外接する円を、上記一対の突出切刃部の先端面に設け
られる切刃の工具外周側の端部近傍において該突出切刃
部の外周面に接するように突出切刃部を形成するのが望
ましい。

【０００８】一方、上記構成の掘削工具において、上記
一対の突出切刃部の間に、上記軸線方向に向けて延びる
掘削屑の排出溝を形成すれば、この排出溝を通して掘削
屑を円滑に排出することができるので、掘削効率の向上
を図ることができる。なお、このとき、上記先端切刃部
の外周にも上記軸線方向に向けて延びる掘削屑の排出溝
を形成した場合には、この先端切刃部の掘削屑の排出溝
と上記突出切刃部の間の掘削屑の排出溝の工具先端側に
おける開溝部との位置を、上記工具本体の周方向に一致
させることにより、この先端切刃部で生成された掘削屑
をも突出切刃部の間の排出溝を通して工具後端側に円滑
に排出することができる。また、この掘削屑の排出溝
を、上記軸線方向に向けて上記工具本体の周方向に捩れ
る螺旋状に形成すれば、工具本体の回転によって掘削屑
を工具後端側に押し出すことができるので、一層円滑な
掘削屑の排出を促すことが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１ないし図５は、本発明の第１
の実施形態を示すものである。本実施形態において工具
本体１は、後述する一対の突出切刃部２，２を除いてそ
の外形が工具先端側に向けて一段縮径する軸線Ｏを中心
とした略多段円柱状をなし、この一段縮径する先端部が
先端切刃部３とされている。また、この工具本体１内に
は、その後端面から工具先端側に向けて軸線Ｏを中心と
する取付孔４が形成されていて、この取付孔４の内周に
はロッド５の先端外周に形成された雄ねじ部５Ａに螺合
する雌ねじ部４Ａが形成されるとともに、該取付孔４の
底面からさらに工具先端側に向けては、軸線Ｏに沿って
小径の孔６が軸線Ｏ方向に上記先端切刃部３の中ほどま
で穿設されている。

【００１０】上記先端切刃部３の外周には、その先端か
ら軸線Ｏに平行に工具後端側に向けて延びる断面略円弧
状の３条の掘削屑の排出溝７…が周方向に等間隔に形成
されており、これらの排出溝７…は軸線Ｏ方向において
先端切刃部３の中ほどで外周側に切り上げられている。
また、この先端切刃部３の先端中央には円柱状のコアピ
ース８が埋設されるとともに、このコアピース８から工
具外周側に向けては、周方向に隣接する上記排出溝７，
７同士の中央に、超硬合金等の硬質材料よりなる平板状
のチップ９がその側面を上記コアピース８に当接させ
て、工具先端側から見て先端切刃部３の半径方向に延び
るように植設されており、これらのチップ９…の先端面
に、軸線Ｏを含む平面に沿って切刃１０が形成されてい
る。

【００１１】ここで、この切刃１０は、その内周端から
外周端に向けて一旦工具先端側に延びた後、鈍角に曲折
して工具後端側に延びる山型に形成されるとともに、先
端切刃部３の先端面は、上記チップ９の先端面も含めて
上記排出溝７，７同士の間の部分が、切刃１０が形成さ
れる上記軸線Ｏを含む平面に垂直に該平面から離間する
に従い工具後端側に向けて傾斜しており、すなわち切刃
１０を稜線とした山型傾斜面状に形成されている。さら
に、これらの山型傾斜面同士の谷部、すなわち工具先端
側から見てコアピース８を挟んで各チップ９…とは反対
側の部分には、先端側に向けて「コ」字状に開口する凹
溝１１…が、切刃１０が形成される上記軸線Ｏを含む平
面に沿って、この反対側の上記排出溝７に連通するよう
それぞれ形成されている。

【００１２】一方、上記一対の突出切刃部２，２は、こ
の先端切刃部３よりも工具後端側の工具本体１の外径が
一段拡径する部分において、該拡径部分の工具先端側に
形成され、周方向に互いに隣接して設けられている。こ
こで、本実施形態の突出切刃部２はそれぞれ、工具本体
１の上記拡径部分の工具先端側に工具外周側に突出する
突出部１２が工具本体１に一体に形成されるとともに、
この突出部１２の工具先端側を向く先端面１２Ａに超硬
合金等の硬質材料よりなるチップ１３が植設され、この
チップ１３に切刃１４が形成されて構成されており、特
に本実施形態では両突出切刃部２，２は、先端切刃部３
の３つの切刃１０…のうち一の切刃１０が形成される軸
線Ｏを含む平面Ｐについて、互いに対称となるように形
成されている。

【００１３】ここで、上記突出部１２は、工具先端側か
ら見て工具本体１の軸線Ｏに対する径方向に工具外周側
に突出するように形成されており、その工具先端側を向
く上記先端面１２Ａは軸線Ｏに対して略垂直に工具外周
側に延びるように形成される一方、工具後端側を向く後
端面１２Ｂは、工具内周側に向かうに従い工具後端側に
向かうように傾斜して工具本体１の外周面に滑らかに連
なるように、かつ軸線Ｏに直交する断面が軸線Ｏを中心
とした円弧状をなすように形成されている。また、この
突出部１２の工具外周側を向く外周面１２Ｃは、上記後
端面１２Ｂの傾斜角よりも極小さな傾斜角で、やはり工
具後端側に向かうに従い工具内周側に向かうように傾斜
させられ、かつ軸線Ｏに直交する断面が軸線Ｏを中心と
した円弧状をなすように形成されている。さらに、この
突出部１２の周方向を向く側面のうち一対の突出切刃部
２，２同士の互いに反対側を向く側面１２Ｄは、工具本
体１の外周面に略接するように形成されている。

【００１４】また、上記チップ１３は略長方形平板状に
形成されたもので、工具本体１の周方向において突出部
１２の上記先端面１２Ａの略中央に、軸線Ｏに対する径
方向に延びるように植設されている。ここで、この突出
部１２の先端面１２Ａは、チップ１３の先端面も含めて
工具外周側から見て図３に示すように工具先端側に突出
する三角形の山型に形成されており、この先端面１２Ａ
がなす山型の稜線に沿って上記切刃１４が形成されてい
て、この切刃１４は工具本体１の軸線Ｏに直交する方向
に形成されている。なお、本実施形態では、上記一対の
突出切刃部２，２の切刃１４，１４は、工具先端側から
見て軸線Ｏを中心とした挟角３８°〜７８°の円弧内に
配置されるように形成されており、すなわち切刃１４，
１４が軸線Ｏに直交する方向に形成された本実施形態の
掘削工具では、工具先端側から見て該切刃１４，１４が
軸線Ｏを中心としてなす挟角θが３８°〜７８°の範囲
となるように設定されている。

【００１５】さらに本実施形態では、このように形成さ
れた一対の突出切刃部２，２の間に、軸線Ｏ方向に向け
て突出部１２，１２の先端面１２Ａ，１２Ａから後端面
１２Ｂ，１２Ｂに抜けるように延びる掘削屑の排出溝１
５が上記平面Ｐに沿って形成されている。従って、この
排出溝１５は、先端切刃部３の外周に形成された掘削屑
の排出溝７…のうちの１つと工具本体１の周方向におけ
る位置が一致させられ、この排出溝７の工具後端側に形
成されることとなる。ここで、この排出溝１５は、軸線
Ｏに直交する断面が上記挟角θよりも僅かに大きな挟角
をなす略Ｖ字状となるように形成されており、その溝底
部は凹曲面状に形成されるとともに、この溝底部までの
深さは工具本体１外周面からの突出部１２の突出高さの
略半分程度とされている。また、突出部１２，１２の先
端面１２Ａ，１２Ａにおけるこの排出溝１５の開溝部の
周縁には、該開溝部周縁に向かうに従い工具後端側に向
けて傾斜する凹曲面状の傾斜面１５Ａが形成されてい
る。

【００１６】なお、工具本体１内に形成された上記孔６
の軸線Ｏ方向略中ほどからは、工具外周側に向かうに従
い工具後端側に向けて延びる３つの分岐孔６Ａ，６Ｂ，
６Ｂが工具本体１の周方向に略等間隔に形成されてお
り、このうち１つの分岐孔６Ａは上記平面Ｐに沿って延
びて上記排出溝１５の溝底部に開口させられるととも
に、他の２つの分岐孔６Ｂ，６Ｂは工具本体１の外周面
に開口させられている。また、上記孔６の先端からは、
工具外周側に向かうに従い工具先端側に向けて延びる分
岐孔６Ｃが形成されており、この分岐孔６Ｃは、先端切
刃部３の外周に形成された３条の排出溝７…のうち、上
記排出溝１５と周方向の位置が一致する排出溝７以外の
２条の排出溝７，７の一方に開口させられている。

【００１７】このように構成された掘削工具は、円筒状
のケーシングパイプ１６内に挿入される上記ロッド５先
端の雄ねじ部５Ａが上述のように取付孔４の雌ねじ部４
Ａにねじ込まれることにより、このロッド５の先端に取
り付けられる。ここで、この掘削工具の寸法は、図４に
示すようにその上記突出切刃部２，２の切刃１４の軸線
Ｏ回りの外径が上記ケーシングパイプ１６の外径よりも
僅かに大きくなるとともに、図５に示すように軸線Ｏに
直交する断面においてこの掘削工具の工具本体１に外接
する円の最大径がケーシングパイプ１６の内径よりも僅
かに小さくなるように設定される。

【００１８】そして、掘削時には、ケーシングパイプ１
６先端から上記突出切刃部２，２を突き出した状態で上
記軸線Ｏをケーシングパイプ１６の中心軸Ｃと一致さ
せ、ロッド５の回転に伴い工具本体１を軸線Ｏ回りに回
転させるとともに、軸線Ｏ方向に工具先端側に向けて打
撃したりすることにより、まず先端切刃部３の切刃１０
…が先行して岩盤に小径のパイロット孔を形成してゆ
き、次いでこのパイロット孔に案内されるようにして工
具本体１が軸線Ｏ方向に直進しつつ、突出切刃部２，２
の切刃１４，１４によって大径の削孔を形成してゆき、
こうして形成された削孔にケーシングパイプ１６を建て
込んでゆく。なお、この掘削時には、ロッド５の内周部
から工具本体１の上記孔６に圧縮空気等の高圧流体が供
給されて上記分岐孔６Ａ〜６Ｃより噴出させられる。ま
た、掘削終了後はロッド５ごと工具本体１をケーシング
パイプ１６の中心軸Ｃに対して偏心させることにより、
ケーシングパイプ１６を削孔内に残したままロッド５お
よび工具本体１を引き抜くことができる。

【００１９】しかして、上記構成の掘削工具では、この
ように工具本体１を偏心させることによってケーシング
パイプ１６から引き抜き可能とした掘削工具において、
工具本体１の外周に一対の突出切刃部２，２が周方向に
隣接して設けられており、このため、個々の突出切刃部
２に掘削時に作用する負荷を従来のように突出切刃部が
１つの掘削工具の場合に比べて削減することができて、
掘削効率の向上を図ることができる。

【００２０】また、本実施形態では、これら一対の突出
切刃部２，２の突出部１２，１２の先端面１２Ａ，１２
Ａに設けられる切刃１４，１４が、該先端面１２Ａ，１
２Ａを山型傾斜面状に形成したその稜線部に形成される
ものであって、工具本体１の軸線Ｏに直交する方向に形
成されるとともに該軸線Ｏを含む上記平面Ｐに対して対
称とされており、しかも工具先端側から見て上記軸線Ｏ
を中心とした挟角θが３８°〜７８°となるように配置
されているので、掘削終了後に工具本体１を確実に引き
抜き可能としつつも、個々の突出切刃部２に作用する掘
削負荷を確実に低減することが可能となる。すなわち、
この工具先端側から見た切刃１４，１４の挟角θが３８
°を下回るほど両突出切刃部２，２が接近していると、
掘削時に工具本体１を軸線Ｏ回りに回転させて掘削を行
った際に、一方の突出切刃部２が地盤を削り取った直ぐ
後に他方の突出切刃部２が地盤を掘削することとなり、
この他方の突出切刃部２の掘削負荷が大幅に少なくなる
反面、上記一方の突出切刃部２の掘削負荷が十分に低減
されなくなるおそれがある。また、このように一対の突
出切刃部２，２が接近しすぎていると、その間に形成さ
れる上記掘削屑の排出溝１５の大きさも小さくならざる
を得ず、円滑な掘削屑の排出を図るのが困難となるおそ
れも生じる。

【００２１】その一方で、逆に上記挟角θが７８°を上
回るほど大きく、突出切刃部２，２同士が互いに軸線Ｏ
の反対側に位置するように離れていると、工具本体１を
ケーシングパイプ１６内を通して引き抜き可能とするに
は軸線Ｏからの突出切刃部２，２の切刃１４，１４の外
径を小さくせざるを得ず、十分な径の削孔を形成するこ
とができなくなる一方、切刃１４，１４の外径を大きく
した場合には工具本体１を引き抜き可能とすることがで
きなくなるおそれが生じる。なお、本実施形態では、こ
のように上記一対の突出切刃部２，２の上記先端面１２
Ａ，１２Ａに設けられる切刃１４，１４同士が、工具先
端側から見て工具本体１の軸線Ｏを中心とした挟角θが
３８°〜７８°の円弧内に配置されるように構成されて
いるが、より一層確実に突出切刃部２，２の掘削負荷を
低減しつつ工具本体１の引き抜きを可能とするには、こ
れらの切刃１４，１４は挟角θが４５°〜５５°の円弧
内に配置されるように形成されるのが望ましい。

【００２２】ただし、本実施形態では、上述のように突
出切刃部２，２が軸線Ｏを含む平面Ｐについて対称とさ
れて、切刃１４，１４が軸線Ｏに直交する方向に配置さ
れており、工具先端側から見ても軸線Ｏにおいて交差す
る方向に配置されたこれらの切刃１４，１４の挟角θが
３８°〜７８°の範囲となるように設定しているが、必
ずしもこのような構成を採る必要はなく、例えば突出切
刃部２，２が非対称であったり、また切刃１４，１４の
一方または双方が工具先端側から見て軸線Ｏからずれた
方向に延びるように形成されていたり、工具本体１の側
面視に軸線Ｏに対して斜めに形成されていたりしてもよ
い。しかしながら、このような場合でも、確実に突出切
刃部２，２の掘削負荷を低減しつつ工具本体１を引き抜
き可能とするには、切刃１４，１４は工具先端側から見
て軸線Ｏを中心とした挟角θが３８°〜７８°の円弧
内、より望ましくは挟角θが４５°〜５５°の円弧内に
配置されるのが望ましい。

【００２３】一方、本実施形態では、これらの突出切刃
部２，２の間に、工具本体１の軸線Ｏ方向に向けて延び
る掘削屑の排出溝１５が形成されている。このため、上
述のように一対の突出切刃部２，２を工具本体１の外周
に設けているにも拘わらず、当該突出切刃部２，２の切
刃１４，１４によって掘削時に生成された掘削屑を削孔
内に滞留させることなくこの排出溝１５を通して工具後
端側に円滑に排出することができ、個々の突出切刃部２
に作用する掘削負荷が低減されることとも相俟って、一
層効率的な掘削を促すことができる。なお、この排出溝
１５を通して工具後端側に排出された掘削屑は、ケーシ
ングパイプ１６内周のロッド５との間を通してその後方
に排出される。

【００２４】また、本実施形態では、工具本体１の先端
に設けられる先端切刃部３の外周にも軸線Ｏ方向に延び
る掘削屑の排出溝７…が形成されており、そのうちの一
の排出溝７と突出切刃部２，２間に形成される掘削屑の
排出溝１５との位置が、工具本体１の周方向に一致させ
られている。このため、本実施形態によれば、掘削時に
この先端切刃部３の切刃１０…によって生成されて上記
一の排出溝７を通って排出される掘削屑は、さらにその
後方の上記排出溝１５を通して工具後端側に送り出され
てケーシングパイプ１６から排出されることとなり、先
端切刃部３の後方に突出切刃部２，２を設けているにも
拘わらず、この先端切刃部３において生成された掘削屑
の排出性が損なわれてしまうような事態を防いで、一層
の掘削効率の向上を図ることができる。

【００２５】しかも、本実施形態では、この突出切刃部
２，２間の排出溝１５の工具先端側の開溝部周縁に、こ
の開溝部周縁側に向かうに従い工具後端側に向けて傾斜
する凹曲面状の傾斜面１５Ａが形成されており、このた
め、先端切刃部３の上記一の排出溝７から排出される掘
削屑や突出切刃部２，２の切刃１４，１４によって生成
された掘削屑を、より確実に排出溝１５に収容すること
ができる。加えて本実施形態では、この突出切刃部２，
２の間に形成される排出溝１５の溝底部に、工具本体１
内に形成された孔６から分岐して工具外周側に向かうに
従い工具後端側に向かって傾斜する分岐孔６Ａが開口さ
せられており、掘削時には上記孔６に供給された圧縮空
気等がこの分岐孔６Ａから噴出させられるので、上述の
ように排出溝１５に収容された掘削屑を、より円滑かつ
速やかに工具後端側に送り出してケーシングパイプ１６
から排出することが可能であり、収容された掘削屑が排
出溝１５内で詰まりを生じるような事態を防いで、さら
なる掘削効率の向上を図ることができる。

【００２６】なお、この第１の実施形態では、上記切刃
１４，１４が上述のように突出切刃部２，２の突出部１
２の先端面１２Ａ，１２Ａを山型傾斜面状に形成したそ
の稜線部に形成されたものであって、すなわち直線状に
形成されていたが、例えばこれを図６に示す本発明の第
２の実施形態のように、突出部１２の先端面１２Ａに超
硬合金等の硬質材料よりなるボタン状のチップ２１を多
数植設して切刃２２を構成するようにしてもよい。ただ
し、この図６に示す第２の実施形態を初め、後述する図
７ないし図９に示す第３および第４の実施形態において
も、図１ないし図５に示した第１の実施形態と共通する
部分には同一の符号を配して説明を省略する。また、こ
の第２の実施形態では、工具本体１の先端に設けられる
先端切刃部３の切刃２３も、その先端面に多数のボタン
状のチップ２４…が植設されることによって構成されて
いる。しかるに、このようなボタン状のチップ２１…に
よって突出切刃部２の切刃２２を構成した掘削工具にお
いても、一対の突出切刃部２，２を工具本体１の周方向
に隣接して形成し、またこれら突出切刃部２，２の間に
掘削屑の排出溝１５を設けることにより、第１の実施形
態と同様の効果を得ることができる。

【００２７】一方、上記第１の実施形態では、工具外周
側に突出する上記突出切刃部２，２の各突出部１２，１
２の外周面１２Ｃが、工具本体１の軸線Ｏに直交する断
面がこの軸線Ｏを中心とした円弧状をなすように形成さ
れており、このため工具本体１に外接する円は、これら
の突出部１２，１２の外周面１２Ｃ，１２Ｃにおいて、
一対の突出切刃部２，２同士が工具本体１の周方向に互
いに隣接する側とは反対側の縁部、すなわち突出部１２
の外周面１２Ｃと上記側面１２Ｄとの交差稜線部に接す
ることになる。従って、工具本体１をケーシングパイプ
１６内に収容した状態において、突出部１２の外周面１
２Ｃとケーシングパイプ１６の内周との間には、図５に
示すように上記交差稜線部から上記平面Ｐに向かうに従
って漸次大きくなる隙間Ｇが形成され、その分、切刃１
４の軸線Ｏ回りの外径は短縮されることとなるため、ケ
ーシングパイプ１６の内外径の差、すなわち肉厚が大き
い場合には、ケーシングパイプ１６の外径に対して十分
大きな内径の削孔を形成することが困難となって、ケー
シングパイプ１６の建て込みが円滑になされなくなるお
それがある。

【００２８】そこで、所定の内径のケーシングパイプ１
６に対して工具本体１を確実に収容して引き抜き可能と
しつつ、工具本体１の軸線Ｏからの突出切刃部２，２の
切刃１４，１４の外径をできるだけ大きくして、肉厚の
大きいケーシングパイプ１６でも円滑な建て込みを可能
とするには、例えば図７に示す本発明の第３の実施形態
のように、上記一対の突出切刃部２，２の突出部１２，
１２の工具外周側を向く外周面１２Ｃ，１２Ｃにおい
て、少なくともその上記突出切刃部２，２同士が工具本
体１の周方向に互いに隣接する側とは反対側の部分を工
具内周側に向けて切り欠くように形成し、すなわち上記
外周面１２Ｃと側面１２Ｄとの交差稜線部に、この外周
面１２Ｃに対して工具内周側に傾斜する切欠面１２Ｅを
形成するなどして、工具先端側から見て、工具本体１に
外接する円を、上記一対の突出切刃部２，２の先端面１
２Ａ，１２Ａに設けられる切刃１４，１４の工具外周側
の端部、またはその近傍において該突出切刃部２，２の
突出部１２，１２の外周面１２Ｃ，１２Ｃに接するよう
にすればよい。なお、この第３の実施形態では、チップ
１３を突出部１２に安定して保持するために、上記切欠
面１２Ｅは、上記外周面１２Ｃにおいてこのチップ１３
よりも突出切刃部２，２同士が隣接する側と反対側の部
分を工具内周側に切り欠くように形成されている。

【００２９】従って、このように構成された第３の実施
形態の掘削工具では、上記切欠面１２Ｅ，１２Ｅが形成
される分だけ、工具本体１に外接する円が突出切刃部
２，２に接する位置が、該突出切刃部２，２同士が互い
に隣接する上記平面Ｐ側に近づいて切刃１４，１４の外
周端の位置に接近することとなり、すなわち図７に示す
ように所定の内径のケーシングパイプ１６の内周に切刃
１４，１４の外周端を近づけて上記隙間Ｇを小さくし、
切刃１４，１４の軸線Ｏ回りの外径を大きくすることが
できるので、肉厚の大きなケーシングパイプ１６を建て
込むにも十分な内径の削孔を形成することが可能となる
のである。なお、この第３の実施形態では図７に示すよ
うに上記切欠面１２Ｅを平面状に切り欠いて形成するよ
うにしているが、これを凸曲面状に形成したりしてもよ
く、また場合によっては、突出部１２，１２の外周面１
２Ｃ，１２Ｃ全体をケーシングパイプ１６の内径に合わ
せた円弧面状に切り欠いて形成したりしてもよい。

【００３０】さらにまた、上記第１の実施形態では、一
対の突出切刃部２，２の間に形成される掘削屑の排出溝
１５が、工具本体１の軸線Ｏを含む上記平面Ｐに沿って
形成されており、すなわち上記軸線Ｏに平行に延びるよ
うに形成されているが、例えばこれを図８および図９に
示す本発明の第４の実施形態のように、軸線Ｏ方向に向
けて工具本体１の周方向に捩れる螺旋状をなすように形
成してもよい。ここで、この第４の実施形態において
は、工具本体１の外周に形成される一対の突出切刃部３
１，３１が、上記第１の実施形態のように軸線Ｏを含む
平面Ｐに対して対称に形成されてはおらず、一方の突出
切刃部３１を軸線Ｏ回りに所定角度θ回転させた位置
に、これと同形同大の他方の突出切刃部３１が形成され
た構成とされており、この回転角度θは第１の実施形態
における挟角θと同様に３８°〜７８°に設定され、よ
り好ましくは４５°〜５５°に設定される。

【００３１】また、これらの突出切刃部３１，３１は、
本実施形態ではそれぞれ工具本体１の外周に工具外周側
に突出するように形成された突出部３２の先端面３２Ａ
が、図中に符号Ｔで示す掘削時の工具本体１の回転方向
側に向かうに従い工具先端側に向かう傾斜平面状に形成
され、この先端面３２Ａと突出部３２の上記掘削時の回
転方向Ｔ側を向く側面３２Ｂとの交差稜線部にチップ３
３が植設されて、このチップ３３の交差稜線上に、工具
先端側から見て軸線Ｏに対する径方向に延びるように切
刃３４が形成されている。従って、本実施形態において
も、これらの突出切刃部３１，３１の先端面３２Ａ，３
２Ａに設けられる切刃３４，３４同士は、工具先端側か
ら見て工具本体１の軸線Ｏを中心とした挟角θが３８°
〜７８°の円弧内に配置されることとなる。

【００３２】そして、これらの突出切刃部３１，３１の
間には掘削屑の排出溝３５が形成されており、この排出
溝３５は、図９に示すように工具後端側に向かうに従い
工具本体１の掘削時の上記回転方向Ｔの後方側に向かう
ように、工具本体１の軸線Ｏ回りに捩れる螺旋状に形成
されている。なお、本実施形態におけるこの排出溝３５
は、軸線Ｏに直交する断面が工具外周側に向かってその
周方向の幅が漸次広くなる略不等脚台形状に形成されて
いる。また、本実施形態においても、工具本体１の先端
側に設けられた先端切刃部３の外周には、軸線Ｏに平行
に延びる掘削屑の排出溝７が形成されており、この排出
溝７と上記排出溝３５の工具先端側における開溝部の位
置とは周方向の位置が一致させられている。さらに、本
実施形態では、この突出切刃部３１の上記突出部３２の
工具外周側を向く外周面３２Ｃは、上記チップ３３の部
分も含めて上記回転方向Ｔの後方側に向かうに従い工具
内周側に向かう平面状に形成されており、これにより工
具先端側から見て工具本体１に外接する円は上記切刃３
４の工具外周側の端部に接するように配置されることと
なる。

【００３３】しかるに、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は、一対の突出切刃部３１，
３１間に形成された上記掘削屑の排出溝３５が、工具後
端側に向かうに従い掘削時の工具本体１の回転方向Ｔの
後方側に向かうように、工具本体１の軸線Ｏ方向に向け
て該工具本体１の周方向に捩れる螺旋状に形成されてい
るので、この排出溝３５に収容された掘削屑は工具本体
１の回転に伴い工具後端側に押し出されることとなり、
これにより一層円滑な掘削屑の排出を図ることが可能と
なる。なお、本実施形態では上述のように一対の切刃部
３１，３１が、一方の突出切刃部３１を軸線Ｏ回りに所
定角度θ回転させた位置に、これと同形同大の他方の突
出切刃部３１が形成された構成とされており、すなわち
上記回転方向Ｔ側に切刃３４を有する同形同大の突出切
刃部３１，３１が軸線Ｏ回りに角度θずらされて工具本
体１の周方向に隣接するように構成されていて、第１の
実施形態のように軸線Ｏを含む平面Ｐに対して対称に形
成されてはいないが、例えばこれを、第１の実施形態の
突出切刃部２，２および排出溝１５を軸線Ｏ回りに捩る
ように形成するなどして、工具本体１の軸線Ｏに直交す
る各断面において突出切刃部３１，３１が対称に形成さ
れるようにしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具本体に一対の突出切刃部を設けることにより、個々
の切刃部に作用する掘削負荷の低減を図ることができ、
これによって掘削効率の向上を図ることができる。さら
に、これらの突出切刃部の間に排出溝を形成することに
より、この排出溝を介して掘削時に生成される掘削屑を
円滑に排出することができ、これらによって一層の掘削
効率の向上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の実施形態を示す側面図であ
る。

【図２】 図１に示す実施形態を工具先端側から見た正
面図である。

【図３】 図２における矢線Ｘ方向視の図である。

【図４】 図２におけるＹＯＹ断面（鎖線はＺＯＺ断
面）図である。

【図５】 図１に示す実施形態をケーシングパイプ１６
内に収容した状態を示す正面図である。

【図６】 本発明の第２の実施形態を示す正面図であ
る。

【図７】 本発明の第３の実施形態を示す正面図であ
る。

【図８】 本発明の第４の実施形態を示す正面図であ
る。

【図９】 図８における矢線Ｗ方向視の突出切刃部３
１，３１周辺を示す部分側面図である（先端切刃部３は
省略されている）。

【符号の説明】

１ 工具本体 ２，３１ 突出切刃部 ３ 先端切刃部 ５ ロッド ６ 孔 ６Ａ，６Ｂ，６Ｃ 分岐孔 ７ 先端切刃部３の掘削屑の排出溝 ９，１３，２１，２４，３３ チップ １０，１４，２２，２３，３４ 切刃 １１ 凹溝 １２，３２ 突出部 １２Ｅ 切欠面 １５，３５ 突出切刃部２，３１の掘削屑の排出溝 １５Ａ 傾斜面 １６ ケーシングパイプ Ｏ 工具本体１の軸線 Ｐ 切刃１０が形成される軸線Ｏを含む平面 Ｃ ケーシングパイプ１６の中心軸 θ 工具先端側から見て軸線Ｏを中心として切刃１４，
３４がなす挟角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 和由 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 (72)発明者 高木 一弘 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 (72)発明者 福田 博之 大阪府大阪市西区阿波座１丁目３番15号 鹿島建設株式会社 関西支店内 (72)発明者 牟田 潤 宮城県仙台市青葉区二日町１番27号 鹿 島建設株式会社 東北支店内 (72)発明者 園田 健雄 東京都港区元赤坂１丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−4465（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158773（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 10/26 - 10/34 E21B 10/64

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される工具本体の先端に
   上記軸線を中心とした先端切刃部が設けられるととも
   に、この先端切刃部よりも後端側の上記工具本体の外周
   には、工具外周側に突出する一対の突出切刃部が周方向
   に隣接して設けられていることを特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 上記一対の突出切刃部の先端面に設けら
   れる切刃同士が、工具先端側から見て上記軸線を中心と
   した挟角３８°〜７８°の円弧内に配置されることを特
   徴とする請求項１に記載の掘削工具。
3. 【請求項３】 工具先端側から見て、上記工具本体に外
   接する円が、上記一対の突出切刃部の先端面に設けられ
   る切刃の工具外周側の端部近傍において該突出切刃部の
   外周面に接していることを特徴とする請求項１または請
   求項２に記載の掘削工具。
4. 【請求項４】 上記一対の突出切刃部の間には、上記軸
   線方向に向けて延びる掘削屑の排出溝が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに
   記載の掘削工具。
5. 【請求項５】 上記先端切刃部の外周にも、上記軸線方
   向に向けて延びる掘削屑の排出溝が形成されるととも
   に、この先端切刃部の掘削屑の排出溝と上記突出切刃部
   の間の掘削屑の排出溝の工具先端側における開溝部との
   位置が、上記工具本体の周方向に一致させられているこ
   とを特徴とする請求項４に記載の掘削工具。
6. 【請求項６】 上記掘削屑の排出溝は、上記軸線方向に
   向けて上記工具本体の周方向に捩れる螺旋状に形成され
   ていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載
   の掘削工具。