JPH0663414B2 - 切削ビット - Google Patents

切削ビット

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JPH0663414B2
JPH0663414B2 JP62311811A JP31181187A JPH0663414B2 JP H0663414 B2 JPH0663414 B2 JP H0663414B2 JP 62311811 A JP62311811 A JP 62311811A JP 31181187 A JP31181187 A JP 31181187A JP H0663414 B2 JPH0663414 B2 JP H0663414B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一般的に採鉱及び掘削用工具に関し、特に切削
ビットに関するものであり、本発明の切削ビットは、そ
の硬質先端の後方に耐侵食性構造体を組み込んでおり、
その構造体は硬質先端の軸方向後方に切削ビット本体内
に設けた溝の中に表面硬化用材料を包有して成ることを
特徴とするものである。
（発明の技術的背景と問題点） 数ある採鉱、掘削用工具では回転式切削ビットを多数装
着した罐体あるいはその同種構造物を採用している。こ
れらの工具を操作する場合、これらの切削ビットは作業
対象の石炭とか岩層とかと強制的に噛み合わされ高度の
応力と摩耗にさらされる。基本的には、それぞれの切削
ビットは、例えば炭化タングステンと言った様な硬い、
耐摩耗性の先端部をもった挿入体すなわち刃先材をもっ
ている。しかし、、硬質刃先は一般には円錐形の切削ビ
ット頭部に装着されこの頭部は炭素鋼などであって硬質
刃先から比較すると比較的軟質な異種材料から成ってい
る。切削ビットの刃先は岩層を貫通しこれを崩すがこの
時、刃先を裏打ちする刃先頭部はやはりこの岩層と摩耗
接触させられる。
かかる一般構成をもつ切削ビットの各種実施態様が従来
技術に見られる。その代表的なものはアメリカ特許に開
示されたもので、ヒーリ（Healey）らによる特許No.3.7
56.418、ハンセン（Hansen）らによる特許No.3.796.46
4、マッケンリン（Mckenry）らによる特許No.3.830.32
1、エルダーズ（Elders）らの特許No.3.833.264と特許N
o.3.033.265、ニッフ（Kniff）らの特許No.3.841.707と
特許No.3.841.708、ストルツ（Stoltz）らによる特許N
o.4.149.753、デン ベステン（Den Besten）らによる
特許No.4.201.421と、4.462.638、、ウルリッヒ（Wruli
ch）らによる特許No.4.247.150、ハーン（Hahn）による
特許No.4.470.210及びエンメリッヒ（Emmerich）のもつ
特許No.4.484.783である。
一般に用いられる切削ビットが抱えている重大な問題点
の１つは、硬質刃先部は極めて高度にその耐摩耗性を保
証しているが、、軟い裏打ち部分、すなわち切削ビット
の頭部は岩層と接触するため洗われ侵食される、という
ことである。一旦切削ビットの頭部が侵食され、ある程
度になると、破損しそれと一緒に硬質刃先も取れてしま
う。かくして、罐体上に設けた各切削ビットの硬質刃先
の有効寿命は、この切削ビットの頭部の破損に到るまで
を如何に延ばすかにかかっている。罐体上には非常に多
数の切削ビットが設けられるが、切削ビット頭部の破損
が大きくなると、交換の時機を早めることになる。早期
に交換することは工具の未稼働時間を増し、部品交換と
整備に要する時間を増し作業費用の増大をもたらす。
本技術の前述の困難性に対処する１つの提案がピーチユ
（Pietsch）のイギリス特許出願No.2.004.315Aにより、
名称“岩石及び鉱物切削用工具”として提供され、上述
で引用した公知の切削ビットに良く似た切削ビットの前
頭部中に設けた硬質金属ピンを用いた切削ビットが示さ
れている。
しかしこの先行技術においても前記問題が解決すること
が出来なかった。
従って、切削ビットの寿命を延ばし、そうすることによ
って何ら新たに費用のかかることをせずに操作費用を節
減できる様な切削ビットの改良に関する要求は依然とし
て存在していた。
本発明は、特許請求の範囲に記載した様に、上述の要求
を満たすために、本発明の切削ビットは後方軸と切削ビ
ットの頭部前端部にとりつけた耐摩耗性先端をもつ前頭
部から成り、その改良の特徴とするところは、取りつけ
た先端部の後方に隣接する頭部の周囲に取りつけた表面
硬化を施した環体にあり、この表面硬化を施した環体は
軸方向に見て先端部よりも下方に位置する。この表面硬
化を施した環体は、切削ビットの頭部よりも硬い材料か
ら成る。もっと詳しく言うと、切削ビットの頭部は、そ
の前端部の後方に隣接する位置に溝部を有しこの溝内に
表面硬化を施した環体が析着して成る。表面硬化を施し
た環体は、溝を充填し、切削ビットの頭部表面を超えて
外側に突出する。この溝は切削ビットの頭部の周囲を走
り、凹んだ弓形を保有可能である。
該表面硬化を施した環体により硬質先端の摩耗の率を最
小にし、早期に摩耗することから防ぐ保護物としての作
用をするとともに落下を防ぐ働きをする結果、切削ビッ
トの寿命を長くするものである。
（実施例） 図面について特に第１図ないし第３図は、採鉱及び掘削
用などに適用する図示してない工具に、従来の方法で装
着可能な回転式切削ビットの標準実施態様を示す。回転
式切削ビットは一般に10の指示番号で示す。この切削ビ
ット10は大体円筒形状の延長部即ち切削ビット本体12と
後方軸14及び大体円錐形状の前頭部16とから成り、これ
ら各部は一体構成をなす。
長手方向に開孔部をもち弾性材料で成る円筒状保持スリ
ーブ18が、切削ビット本体12を包囲してその後部縁20及
び前部縁22の間に設けられる。
保持スリーブ18は輪体や罐体（図示してない）など回転
部材に取りつける装着体（図示してない）の中に納まる
ソケット（図示してない）内に装着可能に切削ビット10
に設けられる。保持スリーブ18をその上に環設した切削
ビット10がソケットに納められると、切削ビット本体12
は、後方軸14の後端部からソケット内に入り、環状の前
縁部22に達する。この前縁部22は普通は後方軸14と円錐
形前頭部16とを分離する。前縁部22と前頭部16（このも
のはその軸において環状凹部26で前縁部22と分離してい
る）上の後方肩24とは共にその直径がソケットの直径よ
りも大きくそのため頭部が工具ソケットに押し込められ
ない。保持スリーブ18はソケットと密接嵌合し、しかも
後方軸14とは緩着し、切削ビット10が使用中回転自在と
している。切削ビット10は、また、切削ビット本体12の
円錐形前頭部16の先端に取りつけた硬質先端28を有す
る。この硬質先端28は、銃弾形前部28aと、中間円筒部2
8b及び後方弁座部28aから成り、中間円筒部28bの直径は
Ｄ２である。
硬質先端28は、セメンテーションによる炭化タングステ
ンなどの耐摩耗性材質から成るが、この他の材質であっ
ても目的に適えば何れでもよい。これに対して、円錐形
前頭部16と円筒形後方軸14とは、硬質先端28よりも若干
耐摩耗性が劣る。すなわ硬質の材料、例えば炭素鋼から
成る。この硬さに関しては、セメンテーションによる炭
化タングステンは、RAで86（RCで69）以上であり、鋼の
部分はRCで10ないし45である。後方軸14と前頭部16とは
一体部品に構成されるので、硬質先端28は別途構成さ
れ、前頭部16の前端に形成されたテーパをもった凹形空
隙部30の中に硬質先端28の後方弁座部28cを挿入し結合
硬化剤もしくはろう付けで固着される。
前述のとおり、切削ビット本体12の材料には一般に炭素
鋼を如き若干軟質（しかも安価である）な材料が用いら
れるので、硬質先端28を裏打ちしている前頭部16は一般
に、この先端28によって削減された石炭とは岩層とかの
摩損接触に依る洗浄すなわち侵食を経験する。切削ビッ
ト10の基本的実施態様では、表面硬化を施した環体32の
形態をもつ耐侵食性構造物を硬質先端28の後部隣接位置
に設け、切削ビット本体12の大部分を構成する硬質炭素
鋼と削減対象物の構造物や岩層との間に介在する保護干
渉物すなわち防御体として作用させる。表面硬化を施し
た環体32は炭素鋼よりも遥かに硬い耐侵食性材料すなわ
ち耐摩耗性から成る。例えばこの表面硬化を施した環体
32は炭化タングステン混和物の如き硬質金属から作るこ
とができる。
これに加えて、第２図でよく分るように、切削ビットの
前頭部16にはその前端部16と硬質先端28の後方に隣接し
て溝34がある。環体の溝34部分における硬質本体部分の
最小直径はＤ１である。直径Ｄ１は硬質先端28の円筒部
分の直径Ｄ２よりも小さい。このことから表面硬化を施
した環体32は軸方向で見て硬質先端28の下部にある。表
面硬化を施した環体32は溝34の中に析着している。この
環体32は溝34を充填し、図では前頭部16の外表面36を超
えて外側に突出している。また外表面36は溝34の最小直
径Ｄ１より大きい直径Ｄ３をもっている。溝34は前頭部
16の円周方向外周に沿って設けられ第２図で見られるよ
うに凹んだ大体弓形の断面形状となっている。
第３図で分るように、ここでは第１図及び第２図で見る
のとは異る形状の溝34′が示してある。もっと詳しく言
うと、この溝34′は、図示の如くテーパをもった、すな
わち台形断面をもつ。
切削ビット本体12の他の部分は第１図及び第２図に示す
実施態様と同一であり、同一の指示番号を付してある、
ただしダッシュを付してある。
表面硬化析着物は鋼製本体部分の周囲に設けらその寸法
は、この析着物を用いない切削ビットよりも寿命が長く
なる様に定めてある。
前述の通り、鋼部分の環状溝34′における最小直径Ｄ１
は円筒部分28bの直径Ｄ２よりも小さい。これより表面
硬化を施した部分が硬質炭化物先端の下方に位置するこ
とになる。理解しうるとおり、切削作業中は、この硬質
先端は切削対象物を打撃し、切削された材料は表面硬化
を施した部分そして鋼製部分に向って走り去る。鋼本体
の前頭部前端にある露出部分は、切削材料の減摩作用を
うけて侵食される。表面硬化部分は硬質炭化物先端より
も下方にあるので、表面硬化を施した部分は先端よりも
下方の鋼が侵食されることから保護し先端の損傷を護
り、切削ビットの寿命を延ばす。表面硬化を施した部分
が先端より下方になかったとすれば、硬化部と先端の間
の鋼部分は侵食をうけ先端の損傷を招く筈である。
第２図及び第３図に示すとおり、表面硬化を施した部分
は鋼本体の前端から後方に距離Ｌ（あるいはＬ′）の位
置にある。これに加えて溝34の前方に位置する切削ビッ
ト本体12の前頭部16のこの領域の外表面36は、溝34の最
小直径Ｄ１（又はＤ１′）より大きい最大直径
（Ｄ３′）を有する。表面硬化を施した部分をその中に
形成する溝が本体前端部に出来るだけ接近して設けられ
ることが望ましい。しかし必ずしもそうは出来ないの
で、鋼の溝壁が残り、これが溝と弁座とを分離し、その
ため硬化部を適用することにより弁座表面を変形させ、
ろう付け作業に好適な表面ではなくなる。このＬあるい
はＬ′という距離は、0.05cmないし0.25cm（0.020イン
チないし0.100インチ）でよく、0.1cmないし0.175cm
（0.040インチないし0.070インチ）の範囲が好適であ
る。
第２図に示すとおり、表面硬化を施した環体32の幅はＷ
である。鋼部分の侵食防止に有効であるためには、この
表面硬化を施した環体32はその幅が少くとも0.625cm
（0.25インチ）とすべきである。幅Ｗの最大値は約1.87
5cm（0.75インチ）とすべきで、それは、表面硬化を施
した環体32の幅が1.875cm（0.75インチ）あれば、表面
硬化を施した環体の後方の如何なる点においても鋼部分
の侵食が生じないからである。表面硬化を施した環体の
好適幅寸法は1.29cm（0.50インチ）である。
第２図に示すとおり、表面硬化を施した環体32は鋼本体
表面から距離Ｈだけ突出する。この距離Ｈは面一表面か
ら高さ0.1875cm（0.075インチ）の間にばらつく。
表面硬化析着物は、掘削材料によって激しく衝撃を受け
る鋼部分を被覆する如く配設される。この硬化物は研磨
剤と同材質であり、従来技術ではこの配置により鋼部分
を侵食せしめ、すなわち洗浄せしめたことがある。しか
しこの表面硬化を施した環体32は鋼部分の侵食を防護す
るか減らす位置に存在し、切削ビットの先端は鋼部分に
好適に保持されしかも工具寿命は長くなっている。
本発明に係る耐侵食性回転式切削ビットに関して前述の
説明で理解され、しかも、形状、構造及び各部分の組立
て態様などについては本発明の精神と範囲から逸脱せ
ず、あるいはこれまでに単なる好適実例によりその実施
態様を説明して来たその材料の全ての利点、形態を犠性
にすることなしに、各種の変更がなしうることは明らか
な筈である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る耐侵食構造体を表面硬化を施した
環状体の形で組み込んだ回転式切削ビットの標準的実施
態様の側面図； 第２図は、第１図の切削ビットの２−２線断面における
拡大側面図； 第３図は、第２図の切削ビットの溝とは異った断面形状
をもつ環状溝を有し、切削ビット本体の硬質先端部をも
たずしかも表面硬化環体を具備したもう１つ別の回転式
切削ビットの側面図である。 10……回転式切削ビット 12……切削ビット本体 14……後方軸 16……前頭部 18……保持スリーブ18 20……後縁部 22……前縁部 24……後方肩 26……環状凹部 28……硬質先端 28a……銃弾形前部 28b……中間円筒部 28c……後方弁座部 30……凹形空隙部 32……表面硬化を施した環体 34……溝

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】後方軸（14）と前頭部（16）とを有する細
    長い切削ビット本体（12）と，前頭部（16）に取付けら
    れた耐摩耗性の硬質先端（28）と，当該硬質先端（28）
    の後方に隣接して前頭部（16）を包囲して設けられた表
    面硬化を施した環体（32）とから成り、当該表面硬化を
    施した環体（32）は当該先端（28）の軸方向後方にあ
    り、当該表面硬化を施した環体（32）は当該前頭部（1
    6）より硬い材料より成り、ここにおいて当該前頭部（1
    6）は当該前頭部（16）の当該前端に隣接しその後方に
    設けられた溝（34）を有し、当該表面硬化を施した環体
    （32）は当該溝（34）内に析着され、更にここにおいて
    当該前頭部（16）は、当該溝の前に当該溝（34）の最小
    直径（Ｄ１）よりも大きい直径（Ｄ３）をもつことを特
    徴とする切削ビット。
  2. 【請求項２】当該本体（12）の当該後方軸部分（14）を
    囲んで設けられた保持スリーブ（18）を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第１項に記載の切削ビット。
  3. 【請求項３】前記先端（28）が最大直径部分を有し、本
    体（12）の溝（34）における最小直径（Ｄ１）が先端
    （28）の最大直径（Ｄ２）よりも小さいことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の切削ビット。
  4. 【請求項４】前記表面硬化を施した環体（32）が溝（3
    4）を充填し、そこから外方に当該前頭部（16）の外表
    面（36）を超えて突出することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の切削ビット。
  5. 【請求項５】前記溝（34）が前頭部（16）を円周方向に
    かこみ且つ凹んだ弓形断面形状を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項に記載の切削ビット。
  6. 【請求項６】前記本体（12）が鋼製であることを特徴と
    する特許請求の範囲第１項に記載の切削ビット。
  7. 【請求項７】前記耐摩耗性の先端（28）がセメンテーシ
    ョンされた、タングステンカーバイド製であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項の記載の切削ビット。
  8. 【請求項８】前記表面硬化を施した環体（32）が、軸方
    向に見て溝（34）よりも後方に位置する当該前頭部（1
    6）の外表面（36）を超えて外方に突出することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項に記載の切削ビット。
JP62311811A 1986-12-19 1987-12-09 切削ビット Expired - Lifetime JPH0663414B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US944263 1986-12-19
US06/944,263 US4725098A (en) 1986-12-19 1986-12-19 Erosion resistant cutting bit with hardfacing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63165688A JPS63165688A (ja) 1988-07-08
JPH0663414B2 true JPH0663414B2 (ja) 1994-08-22

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ID=25481084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62311811A Expired - Lifetime JPH0663414B2 (ja) 1986-12-19 1987-12-09 切削ビット

Country Status (6)

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US (1) US4725098A (ja)
EP (1) EP0274645B1 (ja)
JP (1) JPH0663414B2 (ja)
CA (1) CA1307299C (ja)
DE (1) DE3772955D1 (ja)
ZA (1) ZA879177B (ja)

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