JP3413808B2 - Drill bit - Google Patents
Drill bitInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、比較的浅深度（例えば
数１００Ｍ以内）に使用される各種ボーリングマシン
（ロータリーパーカッションドリルを含む）等の掘削機
のドリル先端に使用される掘削ビットの改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is an improvement of a drill bit used for a drill tip of an excavator such as various boring machines (including rotary percussion drills) used at a relatively shallow depth (for example, within several 100M). Regarding
【０００２】[0002]
【従来の技術】ボーリングマシン等に使用される掘削ビ
ットは、掘削ツールの最先端に取り付けられていて直接
地盤を掘削するものであり、メタルクラウン、ノンコア
ビット、ダイヤモンドビット等々、種々のタイプのもの
が製造されている。またこれら種々のタイプに付いても
形状の異なるビットが使用されている。これら従来の掘
削ビットの素材は、すべて鉄鋼をベースとしたものであ
る。この掘削ビットは材料の選定に始まり機械加工、熱
処理など、製品が完成するまでに種々の製造工程を経な
ければならない。また鉄鋼製品であるため重量が重く、
運搬に際しての取扱も困難で、その費用もかかるという
欠点がある。2. Description of the Related Art Drilling bits used in boring machines and the like are attached to the cutting edge of a drilling tool to directly drill the ground, and various types such as metal crowns, non-core bits, diamond bits, etc. Is manufactured. Bits having different shapes are used for these various types. The materials of these conventional drill bits are all based on steel. This drill bit has to undergo various manufacturing processes such as material selection, machining, heat treatment, etc. until the product is completed. Also, since it is a steel product, the weight is heavy,
It is difficult to handle during transportation, and it has the drawback of being expensive.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする問題点】この発明は、近年、
超硬質の合成樹脂材の技術が進歩して各分野の機械部品
に適用されていることに着目したものである。この発明
の主たる課題は、少なくともビット本体を超硬質の合成
樹脂材で成型して、製作工程を簡単化し、本来の掘削ビ
ットの掘削性能を損なわずに軽量化および、取扱いの容
易化を図った掘削ビットを提供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
This is because the technology of ultra-hard synthetic resin materials has advanced and is being applied to mechanical parts in various fields. A main object of the present invention is to mold at least the bit body with a super-hard synthetic resin material to simplify the manufacturing process, reduce the weight of the drill bit without impairing the original drilling performance, and facilitate the handling. To provide a drilling bit.
【０００４】[0004]
【問題点を解決するための手段】上記問題点を解決する
ために、請求項１の発明では、超硬度の合成樹脂材で、
ビット本体と、その先端面に刃先として形成されるチッ
プ部とを成型する、という技術的手段を講じている。ま
た、請求項２の発明では、超硬度の合成樹脂材で成形さ
れたビット本体と、該ビット本体の端面に埋設されて刃
先となる別体のチップ片とから構成する、という技術的
手段を講じている。また、請求項３の発明では、少なく
ともビット本体が、超硬度の合成樹脂材に超硬粉末冶金
または粒状の超硬合金を混合して形成されてなる、とい
う技術的手段を講じている。In order to solve the above problems, the invention of claim 1 uses a superhard synthetic resin material,
The technical means of molding a bit body and a tip portion formed as a cutting edge on the tip surface thereof is taken. Further, in the invention of claim 2, there is provided a technical means of comprising a bit body formed of a synthetic resin material having an ultrahardness and a separate chip piece embedded in an end surface of the bit body and serving as a cutting edge. I am taking it. Further, in the invention of claim 3, at least the bit body is formed by mixing the super-hard synthetic resin material with the super-hard powder metallurgy or the granular super-hard alloy.
【０００５】[0005]
【作用】請求項１の発明では、ビット本体とチップ部と
が合成樹脂材で一体に形成されているので、金型を用い
た成型により完成品が得られる。請求項２の発明では、
ビット本体が合成樹脂材で成型されているので、用途に
合わせた超硬合金やセラミック等のチップ片を組み合わ
せて使用することができる。請求項３の発明では、合成
樹脂材に超硬粉末冶金または粒状の超硬合金を混合して
成型するので、耐摩耗性を高めることができる。これら
は主要部を合成樹脂材とするので、金型で成型でき、ま
た軽量であり、量産化に適してコストダウンを図ること
ができる。According to the invention of claim 1, since the bit body and the chip portion are integrally formed of a synthetic resin material, a finished product can be obtained by molding using a die. According to the invention of claim 2,
Since the bit body is molded with a synthetic resin material, it is possible to combine and use chip pieces of cemented carbide, ceramics, etc., according to the application. According to the third aspect of the present invention, since the synthetic resin material is mixed with cemented carbide powder metal or granular cemented carbide and molded, wear resistance can be enhanced. Since the main parts of these are made of synthetic resin, they can be molded with a mold, are lightweight, and are suitable for mass production, and cost reduction can be achieved.
【０００６】[0006]
【実施例】以下に、本発明の掘削ビットの好適実施例に
ついて図面を参照しながら説明する。第１実施例の掘削
ビットは、図１に示すように、ねじ部２を有するビット
本体（シャンク部）１と、刃先となるチップ部３とが一
体に超硬質の合成樹脂材で形成されている。この掘削ビ
ットは、金型を用いて成型機で一体に成型されるので、
複数の掘削ビットに対応する金型を用いることにより、
１ロットで多数の掘削ビットを成型することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the drill bit of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drill bit of the first embodiment, as shown in FIG. 1, a bit body (shank portion) 1 having a screw portion 2 and a tip portion 3 serving as a cutting edge are integrally formed of a super hard synthetic resin material. There is. Since this drill bit is integrally molded with a molding machine using a mold,
By using a mold that supports multiple drill bits,
It is possible to mold many drill bits in one lot.
【０００７】ねじ部２や、チップ部３は、別の製作工程
が不要となり、同時に成形される。なお、ねじ部２は図
示しない掘削ロッドの継手の雌ねじに締め込まれるもの
である。本実施例の場合、全てを同一素材で形成してい
るので、チップ部３に対応する超硬質な合成樹脂材が選
択される（図６〜７参照）。The screw portion 2 and the tip portion 3 do not require a separate manufacturing process and are molded at the same time. The threaded portion 2 is to be fastened to an internal thread of a joint of a drilling rod (not shown). In the case of this embodiment, since all are made of the same material, an ultra-hard synthetic resin material corresponding to the chip portion 3 is selected (see FIGS. 6 to 7).
【０００８】この一例としての市販されている合成樹脂
の機械的性質は、図７の引張強さと温度の関係、図６の
圧縮応力と歪みの関係に示された性能曲線図から明らか
なように、その強度は鉄鋼製品に匹敵する強度を有して
いる。またその引張強さは９００〜１０００Ｋｇｆ／ｃ
ｍ２、破断伸びは７％程度、圧縮強さは１９００〜２０
００Ｋｇｆ／ｃｍ２となっている。また、耐熱性や高温
域での機械的性質は充分な強度を有している。これらの
結果から掘削ビットに合成樹脂材を使用しても充分その
使用に耐え得る強度を有していることがわかる。The mechanical properties of a commercially available synthetic resin as an example of this are as clear from the performance curve diagram shown in the relationship between tensile strength and temperature in FIG. 7 and the relationship between compressive stress and strain in FIG. , Its strength is comparable to steel products. Moreover, its tensile strength is 900 to 1000 Kgf / c.
m 2 , breaking elongation of about 7%, compressive strength of 1900 to 20
It is 00 Kgf / cm 2 . Further, the heat resistance and the mechanical properties in the high temperature range have sufficient strength. From these results, it can be seen that even if a synthetic resin material is used for the drill bit, it has sufficient strength to withstand the use.
【０００９】その他、合成樹脂材だけの硬度でＨＲＣ１
２０までの製品も市場に出ている。この発明では、掘削
ビットのシャンク部またはチップ部として各用途に応じ
て使用可能な硬度を有する合成樹脂材であれば、どのよ
うな種類のものでも使用しうること勿論である。樹脂の
耐熱性能が低い場合には、軟弱地盤用の掘削ビットとし
て用いることができる。また、上記合成樹脂材に、硬質
の材料として超硬粉末冶金または粒状の超硬合金を混合
させてもよく、これにより耐摩耗性の向上を図ることが
できて好ましい。第１実施例では、岩盤の掘削には不向
きであるが、刃先（チップ部）に超硬合金を混入させる
ことにより、耐熱、耐摩耗性を得ることができる。In addition, the hardness of the synthetic resin material is HRC1
Up to 20 products are on the market. In the present invention, it goes without saying that any kind of synthetic resin material can be used as long as it has a hardness that allows it to be used as the shank portion or the tip portion of the drill bit according to each application. When the resin has low heat resistance, it can be used as an excavating bit for soft ground. Further, the above-mentioned synthetic resin material may be mixed with cemented carbide powder metal or granular cemented carbide as a hard material, which is preferable because the abrasion resistance can be improved. Although the first embodiment is not suitable for excavating rock, heat resistance and wear resistance can be obtained by mixing cemented carbide in the cutting edge (tip portion).
【００１０】また、上記実施例において、チップ部に対
応する超硬質な合成樹脂材と、シャンク部に対応するや
や硬度の低い合成樹脂材の２種類の合成樹脂材を用い
て、前者でチップ部の対応個所を、後者で残りのシャン
ク部に対応する個所を一体に成形する方法を用いてもよ
い。これによれば、全てをチップ部に対応する超硬質な
合成樹脂材で成形する場合に比してコストダウンを図る
ことができる。In the above embodiment, two types of synthetic resin materials, that is, a super hard synthetic resin material corresponding to the tip portion and a slightly low hardness synthetic resin material corresponding to the shank portion are used, and the former tip portion is used. In the latter case, a method of integrally molding the corresponding places in the latter with the remaining shank portion may be used. According to this, the cost can be reduced as compared with the case where all are molded with the super-hard synthetic resin material corresponding to the chip portion.
【００１１】次に、第２実施例としての掘削ビットを図
２に示す。この掘削ビットは、ビット本体１が超硬質の
合成樹脂材を用いて成形される。このビット本体１に
は、その上端面に開口する溝状の固定穴４が等間隔に形
成されている。この固定穴４には、頂面が山型となるブ
ロック状のチップ片５が埋め込まれ、チップ部となる。Next, FIG. 2 shows a drill bit as a second embodiment. In this drill bit, the bit body 1 is molded using a super hard synthetic resin material. The bit main body 1 is formed with groove-shaped fixing holes 4 opening at its upper end surface at equal intervals. A block-shaped chip piece 5 having a mountain-shaped top surface is embedded in the fixing hole 4 to form a chip portion.
【００１２】本実施例で、チップ片５は超硬鋼材が使用
されているが、セラミック材でもよいし、超硬度の金属
を使用したものでもよい。上記チップ片５を固定穴４に
嵌合し固着する構成は、従来と同様でもよいが、更に固
定穴４部分をチップ片５に溶着させてもよい。その他の
構成は前記第１実施例と同様である。本実施例では、素
材となる超硬質の合成樹脂材は、シャンク部に対応する
硬度を有していればよい。In the present embodiment, the chip piece 5 is made of super hard steel, but it may be made of ceramic or super hard metal. The structure for fitting and fixing the chip piece 5 in the fixing hole 4 may be the same as the conventional one, but the fixing hole 4 portion may be further welded to the chip piece 5. The other structure is similar to that of the first embodiment. In this embodiment, the super-hard synthetic resin material used as the material only needs to have a hardness corresponding to the shank portion.
【００１３】図３に示す第３実施例の掘削ビットは、ボ
タンタイプのチップを有する異なる実施例を示す。この
場合も第２実施例と同様に、ビット本体１が、超硬質の
合成樹脂材で成形されている。このビット本体１には、
その上端面に盲穴状の固定穴４が等間隔に開口形成され
ている。The drill bit of the third embodiment shown in FIG. 3 represents a different embodiment having a button type tip. In this case as well, as in the second embodiment, the bit body 1 is molded from a super hard synthetic resin material. In this bit body 1,
Blind hole-shaped fixing holes 4 are formed in the upper end surface at equal intervals.
【００１４】この固定穴４には、ボタン状のチップ片
５’が埋め込まれている。本実施例で、ボタン状のチッ
プ片５’は超硬鋼材が使用されているが、セラミック材
でもよいし、超硬度の金属を使用したものでもよい。な
お、図示例では、成型時にビット本体１にねじ部を設け
ず、後で雄ネジを切削加工する例を示したが、前記実施
例と同様に、最初からねじ部を成型するものでもよい。
その他の構成は、前記実施例に準じる。A button-shaped chip piece 5'is embedded in the fixing hole 4. In the present embodiment, the button-shaped tip piece 5'is made of a super hard steel material, but may be made of a ceramic material or a super hard metal. In the illustrated example, the threaded portion is not provided in the bit body 1 at the time of molding, and the male screw is cut later, but the threaded portion may be molded from the beginning as in the above embodiment.
Other configurations are the same as those in the above embodiment.
【００１５】次に、図４には、地盤改良等に使用される
攪拌ビット６示す。図中、６ａは攪拌翼、６ｂはチッ
プ、６ｃはオーガである。また、図５にはケーシング７
を示す。７ａはケーシング用チップである。そして、超
硬質の合成樹脂材は攪拌ビット６の攪拌翼６ａ、チップ
６ｂ、あるいはオーガ６ｃ等の部品に使用し、またケー
シング７の本体やケーシング用チップ７ａにそれぞれ使
用することができる。この際に使用される合成樹脂材の
硬度は、それぞれに機能に対応したものが選択されれば
よい。なお、この発明において、掘削ビットの形状は前
記実施例に限定されないことは勿論である。Next, FIG. 4 shows a stirring bit 6 used for ground improvement and the like. In the figure, 6a is a stirring blade, 6b is a tip, and 6c is an auger. In addition, the casing 7 is shown in FIG.
Indicates. Reference numeral 7a is a casing chip. The super-hard synthetic resin material can be used for parts such as the stirring blade 6a, the tip 6b, or the auger 6c of the stirring bit 6, and can be used for the main body of the casing 7 and the casing tip 7a, respectively. The hardness of the synthetic resin material used at this time may be selected so as to correspond to each function. It should be noted that, in the present invention, the shape of the drill bit is not limited to the above-mentioned embodiment.
【００１６】[0016]
【発明の効果】この発明は主要部を超硬質の合成樹脂材
で成型するが、掘削ビットの機能は従来の鉄鋼製のもの
と変わらないことが確認できた。そして、次にような特
段の効果を奏する。
１．少なくともビット本体が合成樹脂材からなるので軽
量であり、製造工程における運搬、または工場出荷より
掘削現場で使用されるまでの運搬に際して取扱いが便利
である。
２．金型を用いて成形することができるので、多数の掘
削ビットを量産化することができ、コストダウンを図る
ことができる。
３．金型を用いるので、ねじ部や屈曲面の多い個所でも
容易に成形することができ、加工の手間を省くことがで
きる。
４．コアービットとして使用する場合、鉄鋼製のビット
よりもコアーの採取率が向上する。According to the present invention, the main part is molded with an ultra-hard synthetic resin material, but it has been confirmed that the function of the drill bit is not different from that of conventional steel. Then, the following special effects are produced. 1. Since at least the bit body is made of a synthetic resin material, it is lightweight, and is convenient to handle in transportation in the manufacturing process or transportation from factory shipment to use at the excavation site. 2. Since it can be formed using a mold, a large number of drill bits can be mass-produced, and the cost can be reduced. 3. Since a mold is used, it is possible to easily form a portion having a large number of threaded portions and curved surfaces, and the labor of processing can be saved. 4. When used as a core bit, the rate of core extraction is higher than that of steel bits.
【図１】第１実施例の掘削ビットを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a drilling bit according to a first embodiment.
【図２】第２実施例の掘削ビットを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a drill bit of a second embodiment.
【図３】第３実施例の掘削ビットを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an excavating bit of a third embodiment.
【図４】攪拌ビットを示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing a stirring bit.
【図５】ケーシングの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a casing.
【図６】合成樹脂材の一例の圧力応力−歪み曲線を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing a pressure stress-strain curve of an example of a synthetic resin material.
【図７】同引張強さ−温度曲線の比較を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a comparison of the same tensile strength-temperature curves.
１ ビット本体 ２ ねじ部 ３ チップ部 ４ 固定穴 ５ チップ ６ 攪拌ビット ７ ケーシング 1-bit body 2 screw part 3 chips 4 fixing holes 5 chips 6 stirring bits 7 casing
Claims (3)
その先端面に刃先として形成されるチップ部とを一体に
成型してなることを特徴とする掘削ビット。1. A bit body made of a superhard synthetic resin material,
An excavating bit, characterized by being integrally molded with a tip portion formed as a cutting edge on the tip surface thereof.
本体と、該ビット本体の先端面に埋設されて刃先となる
別体のチップ片とからなることを特徴とする掘削ビッ
ト。2. A drill bit comprising a bit body formed of a superhard synthetic resin material and a separate tip piece embedded in the tip surface of the bit body and serving as a cutting edge.
樹脂材に超硬粉末冶金または粒状の超硬合金を混合して
形成されてなることを特徴とする掘削ビット。3. A drill bit according to claim 1, wherein at least the bit body is formed by mixing a superhard synthetic resin material with superhard powder metallurgy or granular superhard alloy.
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|---|---|---|---|
| JP07822794A JP3413808B2 (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Drill bit |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP07822794A JP3413808B2 (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Drill bit |
Publications (2)
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| JPH07217355A JPH07217355A (en) | 1995-08-15 |
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| JP07822794A Expired - Fee Related JP3413808B2 (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Drill bit |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2014162709A1 (en) * | 2013-04-01 | 2014-10-09 | 株式会社ミヤナガ | Rebar drill |
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1994
- 1994-02-02 JP JP07822794A patent/JP3413808B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH07217355A (en) | 1995-08-15 |
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