JP3772746B2 - 掘削工具 - Google Patents
掘削工具 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3772746B2 JP3772746B2 JP2002011809A JP2002011809A JP3772746B2 JP 3772746 B2 JP3772746 B2 JP 3772746B2 JP 2002011809 A JP2002011809 A JP 2002011809A JP 2002011809 A JP2002011809 A JP 2002011809A JP 3772746 B2 JP3772746 B2 JP 3772746B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tip
- excavation
- groove
- shape
- base end
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉や転炉等の高温下で使用される掘削工具およびチップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高炉や転炉等の出銑口の開口や補修、またはダクト内に付着したスラグ等の除去のために、回転・打撃可能な掘削ロッドの先端に掘削工具を取り付け、これら作業は実施されていた。
【0003】
この掘削工具は、掘削ビットと複数個のチップとを有する構成とされ、掘削ビット基端部に形成されたネジにより掘削ロッドに取り付けられる。この掘削ビットの先端面外周部には、超硬合金等の硬質材料から形成されているチップが植設され、かつこれらの植設部位には、先端面から流体を噴射させる噴射口が設けられている。そして、掘削工具の先端を被削物に当接させた状態で掘削ロッドを駆動することにより、被削物が粉砕される。また、粉砕された被削物は、噴射口から噴射された流体により除去される。
【0004】
上述したように使用される掘削工具は、チップがロウ付けにより植設された場合、そのロウ材の融点温度付近で作業に用いられるため、チップの保持力が弱くなり、チップが脱落してしまう。そのため、高温下で使用される掘削工具は、溶接によりチップが掘削ビットに植設されている。図14,15には、溶接により植設されているチップの断面図が示されている。図14に示されているチップ30は、その先端部が略半球状とされるとともに、基端部が先端部に滑らかに連なる円柱状に形成されている。図15に示されているチップ33は、略三角柱の形状とされており、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部として形成されている。そして、チップ30,33の先端部が掘削ビット31,34の先端面から先端部が突出するように溶接されて植設されている。なお、32,35は、溶接により生じた溶着金属である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記掘削工具は、上述のようにチップ30,33が超硬合金等の硬質材料から形成されているが、このような超硬合金等の焼結金属は溶接時に溶着金属32,35と拡散して結合されることがなく、このため、チップ30,33と掘削ビット31,34との溶接強度が低くなるので、掘削時の振動などによりチップが脱落しやすくなるという問題があった。また、脱落しなかった場合においても、チップ30,33と溶着金属32,35との間に隙間が生じてしまう恐れがあり、これにより、掘削ビット31,34に対しチップ30,33が摺動してしまうという問題があった。例えば、基端部が円柱状のチップ30は、植設されている場所で回転してしまい、略三角柱の形状のチップ33は、植設されている面に沿って移動してしまう。上述したような問題により、掘削工具の掘削性能が低下してしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、上述のような構成の掘削工具において、チップが脱落、もしくは摺動してしまうことを防止し、掘削性能の低下を防止することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る掘削工具は、回転可能な掘削ロッドの先端に取り付けられる掘削ビットと、該掘削ビットの先端面から先端部が突出するように植設されたチップとを有する掘削工具において、該チップの基端部の側面に凹凸形状が形成され、この側面を覆うように溶接されて該チップが該掘削ビットに植設されていることを特徴とする。
【0008】
この掘削工具によれば、チップの側面に凹凸形状が形成されており、溶接時に溶着金属がこの凹凸形状に入り込むように形成されているので、チップと掘削ビットとの溶接強度が低く、掘削時の振動などで溶着金属とチップとの間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属とチップの側面に形成された凹凸形状とが噛み合い、チップが係止されるので、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0009】
また、上記掘削工具において、上記チップは、その基端部の側面に、先端側から基端側に向けて溝が形成されることにより、上記凹凸形状が形成されていることを特徴とする。
【0010】
この掘削工具によれば、チップの側面に先端側から基端側に向けて溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップが摺動する方向に対し溝と溶着金属が噛み合い、チップが係止されるので、より確実にチップの摺動を防止することができる。
【0011】
さらに、上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴とする。
【0012】
この掘削工具によれば、チップの先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの先端側に溝に溶着金属が深く入り込むように形成されており、溶着金属によりチップが係止され、チップが先端側に脱落することを防止することができる。
【0013】
また、上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする。
【0014】
この掘削工具によれば、チップの先端側から基端側に向けて溝幅が狭くなるように形成されているので、先端側の溶着金属の幅が広く形成されており、チップがこの溶着金属に係止され、より確実にチップが先端側に脱落することを防止することができる。
【0015】
また、上記チップの基端部が円柱状に形成され、この基端部の側面に形成される溝の形状が、先端側から基端側に向けて螺旋形状に形成されていることを特徴とする。
【0016】
この掘削工具によれば、基端部が円柱状に形成されたチップにおいて、先端側から基端側に向けて螺旋形状に溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの側面に形成された螺旋形状の溝と溶着金属とが噛み合うことで、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0017】
さらに、上記溝の螺旋形状が、上記掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されていることを特徴とする。
【0018】
この掘削工具によれば、溝の螺旋形状が、掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されているので、掘削時の掘削ビットの回転により、チップにかかる回転力が、螺旋形状の溝によりチップを基端側に押し付ける方向に働くので、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0019】
また、上記チップが、略多角柱の形状とされており、その断面の略多角形を構成する角部のうちの一つを上記先端部とし、基端部に上記溝が形成されていることを特徴とする。
【0020】
この掘削工具によれば、略多角柱の形状のチップにおいて、その基端部に溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの側面に形成された溝と溶着金属とが噛み合うことで、チップが摺動することを防止することができる。
【0021】
そして、上記チップは、略三角柱の形状とされ、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とし、残りの二つの角部に溝が形成されていることを特徴とする。
【0022】
この掘削工具によれば、チップが略三角柱の形状とされ、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とするので、この先端部の角を形成する斜面を溶着金属が覆うように形成されるので、チップが脱落することを防止することができ、また、その基端部となる二つの角部に溝が形成されているので、チップが摺動することを防止することができる。
【0023】
さらに、上記溝が互いに千鳥状に形成されていることを特徴とする。
【0024】
この掘削工具によれば、溝が互いに千鳥状に形成されているので、溝同士が向かい合って形成されている場合より、チップの幅が狭くなる箇所がなく、チップの強度をより高くすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1から図8は、基端部が円柱状に形成されたチップが植設された掘削工具の実施の形態で、図7、図8に示された掘削工具1は、チップ3が植設された第1の実施の形態と、チップ10が植設された第2の実施の形態とを示すものである。また、図9から図13は、略三角柱の形状に形成されたチップ22,24が植設された第3、4の実施の形態である。なお、各実施の形態において、共通する構成要素については同一の符号を付し説明する。
【0026】
図7,8に示された第1の実施の形態において、掘削工具1は、掘削ビット2と複数個のチップ3とを有する構成とされ、軸線Oを中心に軸対称の構造とされている。掘削ビット2は、略円柱状をなし、先端部は先端側に向けて漸次拡径され、基端部には、掘削ロッドへの取り付け用のネジ4が掘削ビット2と同軸をなすよう基端側外周面に螺設されている。また、掘削ビット2の先端面の中央部から外周に向かって等間隔に複数本(図では8本)の溝5が形成され、溝5に連通するように先端部の外周面に溝6が軸線Oに平行になるように形成されている。
【0027】
チップ3は、超硬合金等の硬質材料から形成されて、先端部が略半球状とされるとともに、基端部が先端部に滑らかに連なる円柱状に形成されいる。そして、チップ3は掘削ビット2の先端面外周部の溝5が形成されていない面に、チップ3の先端部が突出するように溶接により植設されている。また、掘削ビット2先端面のチップ3が植設されている箇所は、溝5により複数箇所(図では8箇所)に分けられており、この植設箇所ごとに噴射口7が設けられている。
【0028】
この掘削工具1は、基端部のネジ4が掘削ロッド(図示しない)に取り付けられ、軸線Oを中心に回転させられ、先端部を被削物に当接させることにより、チップ3が被削物を粉砕し、掘削作業に用いられる。また、粉砕された被削物は、噴射口7から噴射された流体により溝5、6を通過し、除去される。
【0029】
この植設されているチップ3は、図1から3に示すように、基端部の側面に先端側から基端側に向けて、複数本(図では4本)の溝9が等間隔環状配列に形成されている。これにより、基端部の側面に凹凸形状が形成される。溝9は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなり、溝幅が狭くなるように形成されている。そして、溶接時に溶着金属8は、チップ3の溝9に入り込むように形成される。掘削ビット2は、鋼材などから形成されており、溶接時に鋼材が溶着金属8に拡散して結合するので、掘削ビット2と溶着金属8との間には、十分な溶接強度が得られる。
【0030】
上述したようにチップ3は、超硬合金等の硬質材料から形成されているが、このような超硬合金等の焼結金属は溶接時に溶着金属8と拡散して結合されることがなく、チップ3と溶着金属8とは溶接強度が低くなることがある。そして、掘削作業により加えられる外力により、チップ3と溶着金属8との間に隙間が生じてしまうことが考えられる。しかし、掘削工具1は、チップ3の溝9に溶着金属8が入り込んでいるので、チップ3と溶着金属8との間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属8によりチップ3は係止され、チップ3の脱落や回転が防止される。
【0031】
したがって、第1の実施の形態によれば、基端部が円柱状のチップ3の基端部に凹凸形状が形成されているので、チップ3の脱落や回転を防止することができ、掘削性能の低下を防止することができる。しかも上記溝9は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなり、溝幅が狭くなるように形成されるので、より確実にチップの脱落や回転を防止することができる。
【0032】
そして、図4から6に示されている、螺旋形状に溝11,13が形成されているチップ10、12を植設した掘削工具1が、第2の実施の形態とされる。掘削ビット2は、図7,8に示された形状と同じであり、第1の実施の形態のチップ3と同様にチップ10、12が植設されている。図4に示されているチップ10は、基端部の側面に先端側から基端側に向けて、複数本(図では3本)の溝11が、螺旋形状に右ネジの向きで形成されている。一方、図6に示されているチップ12は、螺旋形状の溝13が左ネジの向きに形成されている。そして、掘削ビット2の基端側外周面に螺設された、掘削ロッドへの取り付け用のネジ4の向きと同じ向きの螺旋形状の溝11、13が形成されたチップ10,12が選択される。つまり、ネジ4が右ネジであればチップ10、ネジ4が左ネジであればチップ12が選択され、掘削ビット2に植設される。
【0033】
第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様にチップ10,12と溶着金属8との間に隙間が生じてしまった場合には、溝11,13に入り込んだ溶着金属により、チップ10,12が脱落や回転することは防止される。さらに、掘削時にチップ10,12と被削物との間に発生する摩擦力などは、掘削ビット2の回転により、チップ10,12に回転力として加えられる。この回転力は、溝11,13がネジ4と同じ向きに形成されているので、チップ10,12を基端側に押し付けるように作用する。
【0034】
したがって、第2の実施の形態によれば、チップ10,12の基端部に螺旋形状の溝11,13が形成されているので、チップ10,12は、脱落しにくくなり、より確実に掘削性能の低下を防止することができる。
【0035】
図9から13に示された第3の実施の形態において、掘削工具20は、掘削ビット2と複数個のチップ22とを有する構成とされる。掘削ビット2は、第1,2の実施の形態とほぼ同じ形状をしており、掘削ビット2の先端面および先端部側面に、複数個のチップ22が植設されている。
【0036】
チップ22は、超硬合金等の硬質材料から形成されて、略三角柱の形状とされ、特に本実施の形態では略正三角柱とされており、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とし、先端部が突出するように溶接されて植設されている。そして、溶着金属27は、チップ22の先端部の角部を形成する斜面を覆うように形成される。また、チップ22の基端部になる二つの角部には、先端側から基端側に向けて、複数本(図では4本)の溝23が左右対称に形成されている。そして、チップ22が掘削ビット2に溶接されると、溶着金属27が溝23に入り込むように形成される。
【0037】
第3の実施の形態において、溶着金属27とチップ22との間に隙間が生じてしまった場合、溶着金属27がチップ22を覆うように形成されているので、チップ22は溶着金属27により係止され、チップ22の脱落は防止される。また、掘削時の遠心力により、チップ22には掘削ビット2の外周方向に力が加えられるが、溝23に溶着金属27が入り込んでいるので、チップ22は溶着金属27により係止され、摺動することが防止される。
【0038】
第3の実施の形態に用いられるチップ22は、溝23が左右対称に形成されているので、チップ22の溝23が形成されている箇所において幅が狭くなり、その箇所での強度不足が考えられる。そこで、第4の実施の形態においては、図11に示されるチップ24が掘削ビット2に植設される。チップ24には、溝25が千鳥状に形成される。したがって、チップ22のように幅が狭くなる箇所がなくなるので、チップ22で考えられる強度不足が、チップ24では生じることがない。そして、チップ24が掘削ビット2に溶接されると、溝25に溶着金属27が入り込むように形成され、溶着金属27がチップ24の脱落や摺動を防止する。
【0039】
したがって、第3の実施の形態によれば、略三角柱のチップ22の脱落や摺動を確実に防止することができ、掘削性能の低下を防止することができる。また、第4の実施の形態によれば、略三角柱のチップ24の強度を確保することができ、さらに、チップ24の脱落や摺動を防止することができる。
【0040】
なお、本実施の形態においては、基端部が円柱状となっているチップや、略角柱状のチップについて説明を行ったが、これらの形状以外のチップに本発明を用いても良い。また、チップに形成される溝の形状や本数についても、本実施の形態で説明された溝の形状や本数でなくてもよい。また、チップの基端部に形成される凹凸形状が、溝によって形成される実施の形態を示したが、突起や凸部としても良い。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による掘削工具は、チップの基端部の側面に凹凸形状が形成されたチップの側面を覆うようにチップが掘削ビットに溶接されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属がチップの側面に形成された凹凸形状と噛み合うことで、チップの脱落や摺動を防止することができ、掘削工具の掘削性能の低下を防止することができる。
【0042】
また、上記凹凸形状は、先端側から基端側に向けて溝状に形成されており、この溝は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように、また、溝幅が狭くなるように形成されているので、より確実にチップの脱落や摺動を防止することができる。
【0043】
さらに、上記チップは、その基端部が円柱状に形成されており、この基端部の側面に形成される溝の形状が、先端部から基端部に向けて螺旋形状に形成されているので、チップの脱落や回転を防止することができる。そして、この螺旋形状は、上記掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されているので、掘削時にかかる回転力がチップを基端側に押し付けるように作用し、よりチップが脱落や回転することを防止することができる。
【0044】
また、略多角柱の形状のチップが溶接により植設された掘削工具においても、チップの基端部に溝が形成されているので、チップの脱落や摺動を防止することができ、掘削工具の掘削性能の低下を防止することができる。特に、略三角柱の形状のチップは、確実に固定することができるので、よりチップの脱落や摺動を防止することができる。さらに、上記溝が互いに千鳥状に形成されているので、チップの強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における掘削工具のチップが植設された部分の断面図である。
【図2】 図1に示されたチップの側面図である。
【図3】 図2に示されたチップの底面図である。
【図4】 本発明の第2の実施の形態における溝が右ネジに形成されたチップの側面図である。
【図5】 図4に示されたチップの底面図である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態における溝が左ネジに形成されたチップの側面図である。
【図7】 本発明の第1、2の実施の形態における掘削工具の側面図である。
【図8】 図7に示された掘削工具の底面図である。
【図9】 本発明の第3の実施の形態におけるチップの側面図である。
【図10】 図9に示されたチップの上面図である。
【図11】 本発明の第4の実施の形態におけるチップの上面図である。
【図12】 本発明の第3,4の実施の形態における掘削工具の側面図である。
【図13】 図12に示された掘削工具の底面図である。
【図14】 従来の掘削工具における略円柱状のチップが溶接された部分の断面図である。
【図15】 従来の掘削工具における略角柱状のチップが溶接された部分の断面図である。
【符号の説明】
1 、20 掘削工具
2 掘削ビット
3、10、12 チップ(略円柱)
4 ネジ
9、11、13 溝
22,24 チップ(略三角柱)
23,25 溝
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉や転炉等の高温下で使用される掘削工具およびチップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高炉や転炉等の出銑口の開口や補修、またはダクト内に付着したスラグ等の除去のために、回転・打撃可能な掘削ロッドの先端に掘削工具を取り付け、これら作業は実施されていた。
【0003】
この掘削工具は、掘削ビットと複数個のチップとを有する構成とされ、掘削ビット基端部に形成されたネジにより掘削ロッドに取り付けられる。この掘削ビットの先端面外周部には、超硬合金等の硬質材料から形成されているチップが植設され、かつこれらの植設部位には、先端面から流体を噴射させる噴射口が設けられている。そして、掘削工具の先端を被削物に当接させた状態で掘削ロッドを駆動することにより、被削物が粉砕される。また、粉砕された被削物は、噴射口から噴射された流体により除去される。
【0004】
上述したように使用される掘削工具は、チップがロウ付けにより植設された場合、そのロウ材の融点温度付近で作業に用いられるため、チップの保持力が弱くなり、チップが脱落してしまう。そのため、高温下で使用される掘削工具は、溶接によりチップが掘削ビットに植設されている。図14,15には、溶接により植設されているチップの断面図が示されている。図14に示されているチップ30は、その先端部が略半球状とされるとともに、基端部が先端部に滑らかに連なる円柱状に形成されている。図15に示されているチップ33は、略三角柱の形状とされており、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部として形成されている。そして、チップ30,33の先端部が掘削ビット31,34の先端面から先端部が突出するように溶接されて植設されている。なお、32,35は、溶接により生じた溶着金属である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記掘削工具は、上述のようにチップ30,33が超硬合金等の硬質材料から形成されているが、このような超硬合金等の焼結金属は溶接時に溶着金属32,35と拡散して結合されることがなく、このため、チップ30,33と掘削ビット31,34との溶接強度が低くなるので、掘削時の振動などによりチップが脱落しやすくなるという問題があった。また、脱落しなかった場合においても、チップ30,33と溶着金属32,35との間に隙間が生じてしまう恐れがあり、これにより、掘削ビット31,34に対しチップ30,33が摺動してしまうという問題があった。例えば、基端部が円柱状のチップ30は、植設されている場所で回転してしまい、略三角柱の形状のチップ33は、植設されている面に沿って移動してしまう。上述したような問題により、掘削工具の掘削性能が低下してしまうという問題があった。
【0006】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、上述のような構成の掘削工具において、チップが脱落、もしくは摺動してしまうことを防止し、掘削性能の低下を防止することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る掘削工具は、回転可能な掘削ロッドの先端に取り付けられる掘削ビットと、該掘削ビットの先端面から先端部が突出するように植設されたチップとを有する掘削工具において、該チップの基端部の側面に凹凸形状が形成され、この側面を覆うように溶接されて該チップが該掘削ビットに植設されていることを特徴とする。
【0008】
この掘削工具によれば、チップの側面に凹凸形状が形成されており、溶接時に溶着金属がこの凹凸形状に入り込むように形成されているので、チップと掘削ビットとの溶接強度が低く、掘削時の振動などで溶着金属とチップとの間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属とチップの側面に形成された凹凸形状とが噛み合い、チップが係止されるので、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0009】
また、上記掘削工具において、上記チップは、その基端部の側面に、先端側から基端側に向けて溝が形成されることにより、上記凹凸形状が形成されていることを特徴とする。
【0010】
この掘削工具によれば、チップの側面に先端側から基端側に向けて溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップが摺動する方向に対し溝と溶着金属が噛み合い、チップが係止されるので、より確実にチップの摺動を防止することができる。
【0011】
さらに、上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴とする。
【0012】
この掘削工具によれば、チップの先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの先端側に溝に溶着金属が深く入り込むように形成されており、溶着金属によりチップが係止され、チップが先端側に脱落することを防止することができる。
【0013】
また、上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする。
【0014】
この掘削工具によれば、チップの先端側から基端側に向けて溝幅が狭くなるように形成されているので、先端側の溶着金属の幅が広く形成されており、チップがこの溶着金属に係止され、より確実にチップが先端側に脱落することを防止することができる。
【0015】
また、上記チップの基端部が円柱状に形成され、この基端部の側面に形成される溝の形状が、先端側から基端側に向けて螺旋形状に形成されていることを特徴とする。
【0016】
この掘削工具によれば、基端部が円柱状に形成されたチップにおいて、先端側から基端側に向けて螺旋形状に溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの側面に形成された螺旋形状の溝と溶着金属とが噛み合うことで、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0017】
さらに、上記溝の螺旋形状が、上記掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されていることを特徴とする。
【0018】
この掘削工具によれば、溝の螺旋形状が、掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されているので、掘削時の掘削ビットの回転により、チップにかかる回転力が、螺旋形状の溝によりチップを基端側に押し付ける方向に働くので、チップの脱落や摺動を防止することができる。
【0019】
また、上記チップが、略多角柱の形状とされており、その断面の略多角形を構成する角部のうちの一つを上記先端部とし、基端部に上記溝が形成されていることを特徴とする。
【0020】
この掘削工具によれば、略多角柱の形状のチップにおいて、その基端部に溝が形成されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、チップの側面に形成された溝と溶着金属とが噛み合うことで、チップが摺動することを防止することができる。
【0021】
そして、上記チップは、略三角柱の形状とされ、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とし、残りの二つの角部に溝が形成されていることを特徴とする。
【0022】
この掘削工具によれば、チップが略三角柱の形状とされ、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とするので、この先端部の角を形成する斜面を溶着金属が覆うように形成されるので、チップが脱落することを防止することができ、また、その基端部となる二つの角部に溝が形成されているので、チップが摺動することを防止することができる。
【0023】
さらに、上記溝が互いに千鳥状に形成されていることを特徴とする。
【0024】
この掘削工具によれば、溝が互いに千鳥状に形成されているので、溝同士が向かい合って形成されている場合より、チップの幅が狭くなる箇所がなく、チップの強度をより高くすることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。図1から図8は、基端部が円柱状に形成されたチップが植設された掘削工具の実施の形態で、図7、図8に示された掘削工具1は、チップ3が植設された第1の実施の形態と、チップ10が植設された第2の実施の形態とを示すものである。また、図9から図13は、略三角柱の形状に形成されたチップ22,24が植設された第3、4の実施の形態である。なお、各実施の形態において、共通する構成要素については同一の符号を付し説明する。
【0026】
図7,8に示された第1の実施の形態において、掘削工具1は、掘削ビット2と複数個のチップ3とを有する構成とされ、軸線Oを中心に軸対称の構造とされている。掘削ビット2は、略円柱状をなし、先端部は先端側に向けて漸次拡径され、基端部には、掘削ロッドへの取り付け用のネジ4が掘削ビット2と同軸をなすよう基端側外周面に螺設されている。また、掘削ビット2の先端面の中央部から外周に向かって等間隔に複数本(図では8本)の溝5が形成され、溝5に連通するように先端部の外周面に溝6が軸線Oに平行になるように形成されている。
【0027】
チップ3は、超硬合金等の硬質材料から形成されて、先端部が略半球状とされるとともに、基端部が先端部に滑らかに連なる円柱状に形成されいる。そして、チップ3は掘削ビット2の先端面外周部の溝5が形成されていない面に、チップ3の先端部が突出するように溶接により植設されている。また、掘削ビット2先端面のチップ3が植設されている箇所は、溝5により複数箇所(図では8箇所)に分けられており、この植設箇所ごとに噴射口7が設けられている。
【0028】
この掘削工具1は、基端部のネジ4が掘削ロッド(図示しない)に取り付けられ、軸線Oを中心に回転させられ、先端部を被削物に当接させることにより、チップ3が被削物を粉砕し、掘削作業に用いられる。また、粉砕された被削物は、噴射口7から噴射された流体により溝5、6を通過し、除去される。
【0029】
この植設されているチップ3は、図1から3に示すように、基端部の側面に先端側から基端側に向けて、複数本(図では4本)の溝9が等間隔環状配列に形成されている。これにより、基端部の側面に凹凸形状が形成される。溝9は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなり、溝幅が狭くなるように形成されている。そして、溶接時に溶着金属8は、チップ3の溝9に入り込むように形成される。掘削ビット2は、鋼材などから形成されており、溶接時に鋼材が溶着金属8に拡散して結合するので、掘削ビット2と溶着金属8との間には、十分な溶接強度が得られる。
【0030】
上述したようにチップ3は、超硬合金等の硬質材料から形成されているが、このような超硬合金等の焼結金属は溶接時に溶着金属8と拡散して結合されることがなく、チップ3と溶着金属8とは溶接強度が低くなることがある。そして、掘削作業により加えられる外力により、チップ3と溶着金属8との間に隙間が生じてしまうことが考えられる。しかし、掘削工具1は、チップ3の溝9に溶着金属8が入り込んでいるので、チップ3と溶着金属8との間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属8によりチップ3は係止され、チップ3の脱落や回転が防止される。
【0031】
したがって、第1の実施の形態によれば、基端部が円柱状のチップ3の基端部に凹凸形状が形成されているので、チップ3の脱落や回転を防止することができ、掘削性能の低下を防止することができる。しかも上記溝9は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなり、溝幅が狭くなるように形成されるので、より確実にチップの脱落や回転を防止することができる。
【0032】
そして、図4から6に示されている、螺旋形状に溝11,13が形成されているチップ10、12を植設した掘削工具1が、第2の実施の形態とされる。掘削ビット2は、図7,8に示された形状と同じであり、第1の実施の形態のチップ3と同様にチップ10、12が植設されている。図4に示されているチップ10は、基端部の側面に先端側から基端側に向けて、複数本(図では3本)の溝11が、螺旋形状に右ネジの向きで形成されている。一方、図6に示されているチップ12は、螺旋形状の溝13が左ネジの向きに形成されている。そして、掘削ビット2の基端側外周面に螺設された、掘削ロッドへの取り付け用のネジ4の向きと同じ向きの螺旋形状の溝11、13が形成されたチップ10,12が選択される。つまり、ネジ4が右ネジであればチップ10、ネジ4が左ネジであればチップ12が選択され、掘削ビット2に植設される。
【0033】
第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様にチップ10,12と溶着金属8との間に隙間が生じてしまった場合には、溝11,13に入り込んだ溶着金属により、チップ10,12が脱落や回転することは防止される。さらに、掘削時にチップ10,12と被削物との間に発生する摩擦力などは、掘削ビット2の回転により、チップ10,12に回転力として加えられる。この回転力は、溝11,13がネジ4と同じ向きに形成されているので、チップ10,12を基端側に押し付けるように作用する。
【0034】
したがって、第2の実施の形態によれば、チップ10,12の基端部に螺旋形状の溝11,13が形成されているので、チップ10,12は、脱落しにくくなり、より確実に掘削性能の低下を防止することができる。
【0035】
図9から13に示された第3の実施の形態において、掘削工具20は、掘削ビット2と複数個のチップ22とを有する構成とされる。掘削ビット2は、第1,2の実施の形態とほぼ同じ形状をしており、掘削ビット2の先端面および先端部側面に、複数個のチップ22が植設されている。
【0036】
チップ22は、超硬合金等の硬質材料から形成されて、略三角柱の形状とされ、特に本実施の形態では略正三角柱とされており、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とし、先端部が突出するように溶接されて植設されている。そして、溶着金属27は、チップ22の先端部の角部を形成する斜面を覆うように形成される。また、チップ22の基端部になる二つの角部には、先端側から基端側に向けて、複数本(図では4本)の溝23が左右対称に形成されている。そして、チップ22が掘削ビット2に溶接されると、溶着金属27が溝23に入り込むように形成される。
【0037】
第3の実施の形態において、溶着金属27とチップ22との間に隙間が生じてしまった場合、溶着金属27がチップ22を覆うように形成されているので、チップ22は溶着金属27により係止され、チップ22の脱落は防止される。また、掘削時の遠心力により、チップ22には掘削ビット2の外周方向に力が加えられるが、溝23に溶着金属27が入り込んでいるので、チップ22は溶着金属27により係止され、摺動することが防止される。
【0038】
第3の実施の形態に用いられるチップ22は、溝23が左右対称に形成されているので、チップ22の溝23が形成されている箇所において幅が狭くなり、その箇所での強度不足が考えられる。そこで、第4の実施の形態においては、図11に示されるチップ24が掘削ビット2に植設される。チップ24には、溝25が千鳥状に形成される。したがって、チップ22のように幅が狭くなる箇所がなくなるので、チップ22で考えられる強度不足が、チップ24では生じることがない。そして、チップ24が掘削ビット2に溶接されると、溝25に溶着金属27が入り込むように形成され、溶着金属27がチップ24の脱落や摺動を防止する。
【0039】
したがって、第3の実施の形態によれば、略三角柱のチップ22の脱落や摺動を確実に防止することができ、掘削性能の低下を防止することができる。また、第4の実施の形態によれば、略三角柱のチップ24の強度を確保することができ、さらに、チップ24の脱落や摺動を防止することができる。
【0040】
なお、本実施の形態においては、基端部が円柱状となっているチップや、略角柱状のチップについて説明を行ったが、これらの形状以外のチップに本発明を用いても良い。また、チップに形成される溝の形状や本数についても、本実施の形態で説明された溝の形状や本数でなくてもよい。また、チップの基端部に形成される凹凸形状が、溝によって形成される実施の形態を示したが、突起や凸部としても良い。
【0041】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による掘削工具は、チップの基端部の側面に凹凸形状が形成されたチップの側面を覆うようにチップが掘削ビットに溶接されているので、チップと溶着金属との間に隙間が生じてしまった場合においても、溶着金属がチップの側面に形成された凹凸形状と噛み合うことで、チップの脱落や摺動を防止することができ、掘削工具の掘削性能の低下を防止することができる。
【0042】
また、上記凹凸形状は、先端側から基端側に向けて溝状に形成されており、この溝は、先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように、また、溝幅が狭くなるように形成されているので、より確実にチップの脱落や摺動を防止することができる。
【0043】
さらに、上記チップは、その基端部が円柱状に形成されており、この基端部の側面に形成される溝の形状が、先端部から基端部に向けて螺旋形状に形成されているので、チップの脱落や回転を防止することができる。そして、この螺旋形状は、上記掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されているので、掘削時にかかる回転力がチップを基端側に押し付けるように作用し、よりチップが脱落や回転することを防止することができる。
【0044】
また、略多角柱の形状のチップが溶接により植設された掘削工具においても、チップの基端部に溝が形成されているので、チップの脱落や摺動を防止することができ、掘削工具の掘削性能の低下を防止することができる。特に、略三角柱の形状のチップは、確実に固定することができるので、よりチップの脱落や摺動を防止することができる。さらに、上記溝が互いに千鳥状に形成されているので、チップの強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態における掘削工具のチップが植設された部分の断面図である。
【図2】 図1に示されたチップの側面図である。
【図3】 図2に示されたチップの底面図である。
【図4】 本発明の第2の実施の形態における溝が右ネジに形成されたチップの側面図である。
【図5】 図4に示されたチップの底面図である。
【図6】 本発明の第2の実施の形態における溝が左ネジに形成されたチップの側面図である。
【図7】 本発明の第1、2の実施の形態における掘削工具の側面図である。
【図8】 図7に示された掘削工具の底面図である。
【図9】 本発明の第3の実施の形態におけるチップの側面図である。
【図10】 図9に示されたチップの上面図である。
【図11】 本発明の第4の実施の形態におけるチップの上面図である。
【図12】 本発明の第3,4の実施の形態における掘削工具の側面図である。
【図13】 図12に示された掘削工具の底面図である。
【図14】 従来の掘削工具における略円柱状のチップが溶接された部分の断面図である。
【図15】 従来の掘削工具における略角柱状のチップが溶接された部分の断面図である。
【符号の説明】
1 、20 掘削工具
2 掘削ビット
3、10、12 チップ(略円柱)
4 ネジ
9、11、13 溝
22,24 チップ(略三角柱)
23,25 溝
Claims (9)
- 回転可能な掘削ロッドの先端に取り付けられる掘削ビットと、該掘削ビットの先端面から先端部が突出するように植設されたチップとを有する掘削工具において、
該チップの基端部の側面に凹凸形状が形成され、この側面を覆うように溶接されて該チップが該掘削ビットに植設されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項1に記載の掘削工具において、
上記チップは、その基端部の側面に、先端側から基端側に向けて溝が形成されることにより、上記凹凸形状が形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項2に記載の掘削工具において、
上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝深さが浅くなるように形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項2または3に記載の掘削工具において、
上記溝の形状は、上記チップの先端側から基端側に向けて溝幅が狭くなるように形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項2から4のいずれかに記載の掘削工具において、
上記チップの基端部が円柱状に形成され、この基端部の側面に形成される溝の形状が、先端側から基端側に向けて螺旋形状に形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項5に記載の掘削工具において、
上記溝の螺旋形状が、上記掘削ビットの基端部に形成されたネジと、同じ向きに形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項1から4のいずれかに記載の掘削工具において、
上記チップが、略多角柱の形状とされており、その断面の略多角形を構成する角部のうちの一つを上記先端部とし、基端部に上記溝が形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項7に記載の掘削工具において、
上記チップは、略三角柱の形状とされ、その断面の略三角形を形成する三つの角部のうち一つを先端部とし、残りの二つの角部に溝が形成されていることを特徴とする掘削工具。 - 請求項8に記載の掘削工具において、
上記溝が互いに千鳥状に形成されていることを特徴とする掘削工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002011809A JP3772746B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 掘削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002011809A JP3772746B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 掘削工具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003214080A JP2003214080A (ja) | 2003-07-30 |
JP3772746B2 true JP3772746B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=27649197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002011809A Expired - Fee Related JP3772746B2 (ja) | 2002-01-21 | 2002-01-21 | 掘削工具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3772746B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4393439B2 (ja) * | 2005-10-19 | 2010-01-06 | 学 小林 | 回転打撃型掘削装置のリングビット |
JP4538399B2 (ja) * | 2005-11-08 | 2010-09-08 | 新日本製鐵株式会社 | 穿孔工具及びスリーブ煉瓦の交換装置並びにスリーブ煉瓦の交換方法 |
JP5668909B2 (ja) | 2010-01-21 | 2015-02-12 | 株式会社トライテック | 超硬工具及び硬質チップの固定方法 |
JP5762877B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2015-08-12 | 株式会社 中部ロックドリルサービス | 穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法 |
JP6532434B2 (ja) * | 2016-08-03 | 2019-06-19 | 株式会社奥村組 | 掘削機用ローラカッタおよびそれを備える掘削機 |
-
2002
- 2002-01-21 JP JP2002011809A patent/JP3772746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003214080A (ja) | 2003-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4850291B2 (ja) | スローアウェイ式回転工具 | |
KR100776555B1 (ko) | 드릴링 공구 및 인덱서블 드릴 비트 | |
US9878379B2 (en) | Cutting tool with enhanced chip evacuation capability and method of making same | |
US9802258B2 (en) | Drill head | |
US4951761A (en) | Rock drill | |
EP1150791B1 (en) | Drill bit having a chiseless bit tip | |
WO2009130821A1 (ja) | 深穴切削用スローアウェイチップ及び深穴切削用ドリルヘッド | |
CN108526552B (zh) | 具有不相等的沟槽间距和不相等的后角的麻花钻 | |
JPH07329049A (ja) | 削岩ドリル | |
JP2002120220A (ja) | 削岩ドリル | |
JP3772746B2 (ja) | 掘削工具 | |
US7540341B2 (en) | Drill bit | |
AU2001217334B2 (en) | Drill bit | |
CN104999125A (zh) | 旋转刀具和刀具头 | |
US20080279646A1 (en) | Core Cutter | |
JP4168612B2 (ja) | 穴明け工具 | |
US20020164218A1 (en) | Fluted drill tool with frustum cutters | |
JP5318338B2 (ja) | ノンコアドリルビット | |
JP3403586B2 (ja) | リーマ | |
JP3849793B2 (ja) | ドリル及びセルフドリルネジ | |
JP2007000975A (ja) | ドリル | |
JP4608933B2 (ja) | ドリル、スローアウェイ式ドリル及びスローアウェイチップ | |
JP2552135Y2 (ja) | リングビット | |
JP3066996U (ja) | 穿孔工具 | |
WO2021024512A1 (ja) | 掘削チップおよび掘削工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051121 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |