JP4526212B2 - 掘削ビット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削ビットに関し、特に、ビット本体には、掘削刃チップ及び耐摩耗性部材が備えられるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の掘削ビットは、シールド掘削機などに取付けられるが、回転方向が逆になる場合には、いわゆる背面掘削が行われるため、逃げ面側のビット本体がえぐり取られるような激しい摩耗を呈する。
【０００３】
このようなことから、実開昭59−14897号公報、実公昭60−19199号に開示されたシールド用の掘削ビットは、掘削刃チップの後方に設けた溝内に補助チップを配置して摩耗を防止するようにしている。
【０００４】
また、実開平１−150686号公報に開示されたビットは、掘削刃チップの背後に施されるハードフェーシングに代えて多数の超硬ピンがピン穴内に圧入されるようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、掘削刃チップに対して離間する溝内に補助チップを設けた掘削ビットは、ろう付け歪みなどの関係から離間区域が大きくなるため、この区域が摩耗したときには、掘削刃チップの脱落が進行するという欠点があった。
【０００６】
また、多数の超硬ピンを圧入した掘削ビットは、抜け止めから深穴にする必要があり、このため穴加工及び圧入作業が煩雑である等の欠点があった。
【０００７】
このようなことから、本発明では、上述した問題点を解消するため、掘削刃チップの背後に設けられる耐摩耗性部材の構成を改善して、ビット本体に対する取付けを容易にするとともに、ビット本体の背面摩耗をできる限り防止できるようにしたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の点に鑑みなされたもので、ブロック状のビット本体には、超硬合金製の掘削刃チップ及び耐摩耗性部材がそれぞれ備えられるようにした掘削ビットを提供するようにしたものである。この場合、前記耐摩耗性部材は、鋼材からなるプレート状の部材本体及びこれに埋め込まれる超硬合金製の摩耗防止用チップから構成され、この摩耗防止用チップの露出表面は部材本体の一側面側にあって、しかもビット本体に備えられたときは、ビット本体から隠れるように内在するように構成される。これは、摩耗防止用チップの抜け止めから部材本体の摩耗後に露出するようにしたものである。そして、摩耗防止用チップの形状としては、円形状、多角形状の短柱又は長尺板からなることが好ましい。
【００１０】
そして、本発明の掘削ビットは、ビット本体の一端に掘削刃チップが備えられることにより先行ビットを構成し、ビット本体の両端に掘削刃チップが備えられことにより両頭ビットを構成する。
【００１１】
また、本発明の掘削ビットは、前記掘削刃チップが、ビット本体の中央にあって、その長手方向ではＶ字状突起を構成し、その両脇に形成された下りの傾斜面には、前記耐摩耗性部材が備えられるようにした両頭ビットにも適用できる。
【００１２】
さらに、本発明の掘削ビットは、Ｖ字状突起を構成している前記掘削刃チップの両脇には、離間した位置に垂直面又は下りの傾斜面がそれぞれ形成され、これらの垂直面又は下りの傾斜面には、前記耐摩耗性部材が備えられるようにした両頭ビットにも適用できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明掘削ビットの一実施例について、図を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る掘削ビット１を掘削機（図示せず）のスポーク２に溶接などによって取付け、地層などの被掘削物３を掘削する概念的な状態を示したものである。
【００１５】
そして、この掘削ビット１は、ブロック状を呈するが、ビット本体４の一端にあるチップ座５内には、掘削上のすくい面6a及び逃げ面6bを構成する超硬合金からなる掘削刃チップ６がろう付けされている。
【００１６】
また、この掘削刃チップ６の逃げ面6bに続く傾斜面７には、取付け溝８が形成され、この取付け溝８内にプレート状の耐摩耗性部材９が備えられる。
【００１７】
この耐摩耗性部材９は、鋼製からなるプレート状の部材本体9a及びこれに埋め込まれる超硬合金製の摩耗防止用チップ9bとから構成される。この場合、摩耗防止用チップ9bの埋め込みは、部材本体9aに穿設された凹部9c内に摩耗防止用チップ9bを圧入、焼き嵌め、ろう付けなどすることにより行われる。
【００１８】
また、この耐摩耗性部材９をビット本体４に備えるにあたっては、ろう付け、溶接、接着などにより行われるが、図１〜図３では、その露出表面が、部材本体9aの一側面側にあって、しかもビット本体４の取付け溝８内に取付けられたときには、ビット本体４から隠れるように内在するようになっている。これは、耐摩耗性部材９の摩耗が進行したときの摩耗防止チップ9bの抜け止めを配慮したものである。
【００１９】
さらに、耐摩耗性部材９に内在する摩耗防止用チップ9bは、ビット本体４の取付け溝８内に備えられたときは、図１でみられるように、ビット本体４の傾斜面７よりも幾分低い位置にある場合、図３(a)でみられるように、傾斜面７と同一平面上に位置する場合或いは、図３(b)でみれられるように、傾斜面７よりも幾分高い位置にある場合にそれぞれ適用される。これは、掘削状態の変化に合わせるためである。
【００２０】
図４(a)(b)は、耐摩耗性部材９の配列及び形状を明らかにするための概念図であり、図４(a)では、平面図を示し、図(b)では、ハッチングを省略した断面図を示している。
【００２１】
また、図５(a)〜(c)は、耐摩耗性部材９の変形例を平面図のみで示したものであって、図５(a)では、図４(a)に対する摩耗防止用チップ9bの配列違いが示され、図５(b)では、４角形状の短柱からなる摩耗防止用チップ9bが示され、図５(c)では、三列からなる長尺状板の摩耗防止用チップ9bが示されている。したがって、摩耗防止用チップbの配列及び形状については、図示の場合に限られず、他の配列及び形状を適用できることを意味する。
【００２２】
図６は、掘削ビット１における他の実施例を示したもので、同一部分に同一符号を付して説明すれば、この掘削ビット１は、ビット本体４のＬ字状溝10を利用して掘削機のスポーク２に溶接されている。これは、掘削機の機種変化に対応するものである。
【００２３】
そして、ビット本体４に備えられた前記耐摩耗性部材９は、ビット本体４の傾斜面７側に摩耗防止用チップ9bが露出するように設けられている。これは、摩耗防止用チップ9bが、掘削直後から機能するようにしたものである。
【００２４】
このようにして構成された図１、図３(a)(b)及び図６による掘削ビット１は、トンネル掘削時には、いわゆる先行ビットとして機能する。
【００２５】
これに対し、図７及び図８に示される掘削ビット11は、ビット本体12の両端に掘削刃チップ13を設けるようにしたものであり、いわゆる両頭ビットを構成する。この場合、ビット本体12の二つの傾斜面14に設けられた各取付け溝15内には、部材本体16a及び摩耗防止用チップ16bからなる耐摩耗性部材16がそれぞれ備えられる。
【００２６】
図９及び図10に示される掘削ビット21は、一般の掘削用途に適用したものであり、ビット本体22の一端には、掘削刃チップ23が備えられ、その背後側にある一側面には、耐摩耗性部材24が備えられるようになっている。この場合、耐摩耗性部材24は、前述したものと同様、部材本体24a及び摩耗防止用チップ24bからなっている。
【００２７】
また、図11に示される掘削ビット26は、ビット本体27の中央に掘削刃チップ28がその底面部分でろう付けされ、この掘削刃チップ28の長手方向では、Ｖ字状突起を形成して、いわゆる両頭ビットを構成するものである。そして、この掘削刃チップ28の両脇に形成されたビット本体27の傾斜面29には、耐摩耗性部材30が備えられている。この耐摩耗性部材30は、前述したと同様、プレート状の部材本体30a及び摩耗防止用チップ30bから構成されている。
【００２８】
さらに、図12(a)(b)は、図11の掘削ビット26の変形例を示したものであり、前記掘削刃チップ28の両脇で、掘削刃チップ28から離間したビット本体31の位置には、下りの傾斜面32又は垂直面33を形成したものである。
【００２９】
そして、この傾斜面32又は垂直面33には、前記耐摩耗性部材30が備えられている。なお、この耐摩耗性部材30は、図12(a)では、摩耗防止用チップ30bが部材本体30aに内在するように構成されているが、図12(b)では、摩耗防止用チップ30bが部材本体30aの両側面に露出するよう貫通穴34内に位置する構成になっている。
【００３０】
また、図13(a)(b)は、ケーシング工法用の掘削機械に適用した掘削ビット35を概念的に示したものである。そして、ビット本体36の一端には、掘削刃チップ37が備えられ、この掘削刃チップ37に対して、その後方にあるビット本体36の上面側及び側面側には、長方形板状の耐摩耗性部材38及びＬ字板状の耐摩耗性部材39が備えられている。なお、これらの耐摩耗性部材38,39における摩耗防止用チップ38a,39aは、ビット本体36側の表面に露出するようになっている。
【００３１】
また、ビット本体36は、図示しない取付けねじの受入れ穴40を保護するため、その開口端には、リング状の耐摩耗性部材41が備えられている。この耐摩耗性部材41についても、部材本体41aに摩耗防止用チップ41bが埋め込まれるようになっている。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように、ブロック状のビット本体4,12,22,27,36には、超硬合金製の掘削刃チップ6,13,23,28,37及び耐摩耗性部材9,16,24,30,38,39がそれぞれ備えられ、しかもこの耐摩耗性部材9,16,24,30,38,39が、鋼材からなるプレート状の部材本体9a,16a,24a,30a,38a,39a及びこれに埋め込まれる超硬合金製の摩耗防止用チップ9b,16b,24b,30b,38b,39bから構成される掘削ビット1,11,21,26,35を提供したものである。
【００３３】
したがって、掘削ビット1,11,21,26,35は、簡単な手段でビット本4,12,22,27,36の摩耗防止ができ、いわゆる背面摩耗などに対処できるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明掘削ビットの一実施例を概念的に示した説明図で、耐摩耗性部材部分を断面している正面図である。
【図２】図１に対する平面図である。
【図３】本発明掘削ビットの図１に対する変形例を概念的に示し、図３(a)(b)は、それぞれ要部の一部拡大正面図である。
【図４】耐摩耗性部材を示す説明図で、図４(a)は、平面図、図４(b)は、断面図である。
【図５】耐摩耗性部材の変形例をそれぞれ示す説明図で、図５(a)〜(c)は、図４(a)にそれぞれ対応する平面図である。
【図６】本発明掘削ビットの他の実施例を概念的に示した説明図で、耐摩耗性部材部分を断面している正面図である。
【図７】本発明掘削ビットの別の実施例を概念的に示した説明図で、耐摩耗性部材部分を断面している正面図である。
【図８】図９に対応する平面図である。
【図９】本発明掘削ビットにおける他の実施例を概念的に示した説明図で、耐摩耗性部材部分を断面している平面図である。
【図１０】図９に対応する正面図である。
【図１１】本発明掘削ビットにおける別の実施例を概念的に示した説明図で、図12(a)は、耐摩耗性部材部分を断面している正面図、図12(b)は、平面図である。
【図１２】本発明掘削ビットにおけるさらに他の実施例を概念的に示した説明図で、図12(a)(b)は、それぞれ耐摩耗性部材部分を断面している正面図である。
【図１３】本発明掘削ビットにおけるさらに別の実施例を概念的に示した説明図で、図13(a)は、正面図、図12(b)は、側面側にある耐摩耗性部材を断面した平面図である。
【符号の説明】
1,11,21,26,35 掘削ビット
２ スポーク
３ 被掘削物
4,12,22,27,36 ビット本体
５ チップ座
6,13,23,28,37 掘削チップ
6a すくい面
6b 逃げ面
7,14,29 傾斜面
8,15 取付け溝
9,16,24,30,38,39,41 耐摩耗性部材
9a,16a,24a,30a,38a,39a,41a 部材本体
9b,16b,24b,30b,38b,39b,41b 摩耗防止用チップ
9c 凹部
10 Ｌ字溝
32 傾斜面
33 垂直面
34 貫通穴
40 受入れ穴

Claims (6)

1. ブロック状のビット本体には、超硬合金製の掘削刃チップ及び耐摩耗性部材がそれぞれ備えられるようにした掘削ビットにおいて、
   前記耐摩耗性部材は、鋼材からなるプレート状の部材本体及びこれに埋め込まれる超硬合金製の摩耗防止用チップから構成され、 該摩耗防止用チップはその露出表面が部材本体の一側面側にあって、しかもビット本体に備えられたときは、ビット本体から隠れるように内在するようにした掘削ビット。
2. 前記摩耗防止用チップは、円形状、多角形状の短柱又は長尺板からなっている請求項１に記載の掘削ビット。
3. 前記掘削刃チップは、ビット本体の一端に備えられ、前記耐摩耗性部材は、掘削刃チップの背後に備えられることにより先行ビットを構成している請求項１または２に記載の掘削ビット。
4. 前記掘削刃チップは、ビット本体の両端に備えられ、前記耐摩耗性部材は、掘削刃チップに続いて形成された傾斜面の背後に備えられることにより両頭ビットを構成している請求項１〜３のいずれか１項に記載の掘削ビット。
5. 前記掘削刃チップは、ビット本体の中央にあって、その長手方向ではＶ字状突起を構成し、その両脇に形成された下りの傾斜面には、前記耐摩耗性部材が備えられることにより両頭ビットを構成している請求項１〜４のいずれか１項に記載の掘削ビット。
6. Ｖ字状突起を構成している前記掘削刃チップの両脇には、離間した位置に垂直面又は下りの傾斜面がそれぞれ形成され、これらの垂直面又は下りの傾斜面には、前記耐摩耗性部材が備えられている請求項５に記載の掘削ビット。

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