JPH09158656A

JPH09158656A - 二重管式掘削工具

Info

Publication number: JPH09158656A
Application number: JP32484395A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hayashi; 猛林; Akihiro Saburi; 明弘佐分利; Kazuo Tofun; 和夫藤墳
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1997-06-17
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JP3189654B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リングビットとケーシングシューの連結部の
機械的強度を高める。【解決手段】ケーシングシュー３０に対して回転可能
にパイロットビット２が装着され、パイロットビット２
の外周側に装着されたリングビット３３をケーシングシ
ュー３０に対して回転可能に接続する。ケーシングシュ
ー３０とリングビット２の各接続側端部にそれぞれ係合
部３１，３４を形成し、係合部３１，３４にスリーブ３
６を嵌め合わせて接続し、リングビット２をケーシング
シュー３０に対して相対回転及び相対移動可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転打撃掘削する
パイロットビットと、その外周側に位置するリングビッ
トとを備えていて、地盤を回転打撃して掘削する二重管
式掘削工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、二重管式掘削工具として、図６に
示すものが知られている。この二重管式掘削工具１は、
図示しない動力源に連結されたパイロットビット２と、
その外周側に位置するリングビット３とを有しており、
各ビット２，３の先端面にはそれぞれボタン状のチップ
４，５が植設されている。パイロットビット２は、チッ
プ４を有するヘッド部６の外周面に凹溝７が形成され、
その回転軸線Ｏ方向の先端側及び基端側にそれぞれ拡径
された凸部８及び第一拡径部９が形成されている。第一
拡径部９の基端側には更に拡径された第二拡径部１０が
形成され、その基端側は縮径された軸部１１とされてい
る。第一拡径部９から第二拡径部１０にかけての外周面
には、リング状のケーシングシュー１４が相対回転可能
に設けられ、このケーシングシュー１４は、その内周側
段部１３が第二拡径部始端部１０ａに当接し、基端部が
溶接等によってケーシング１５に連結されている。

【０００３】また、パイロットビット２のヘッド部６の
外周面にはリングビット３が装着され、その内周面に形
成された第一係合傾斜面１７と第二係合傾斜面１８がそ
れぞれパイロットビット２の凸部８及び第一拡径部９に
係合している。そして、リングビット３の基端部はケー
シングシュー１４の先端部の外周側に位置し、リングビ
ット３の基端部の内周面に断面略円弧形でリング状の凹
溝１９が形成されており、この凹溝１９に、リテーナと
してリング状のワイヤコード２０が一部嵌合されて配置
されている。ワイヤコード２０に対向するケーシングシ
ュー１４の先端部外周面には、凹溝１９より幅広断面の
受け溝２１が形成されて、ワイヤコード２０の一部を受
けている。従って、ケーシングシュー１４はリングビッ
ト３の相対回転と回転軸線Ｏ方向の相対移動を許容する
が、リングビット３の抜け落ちはワイヤコード２０と凹
溝１９及び受け溝２１とによって阻止されている。

【０００４】そして、掘削に際しては、パイロットビッ
ト２で地盤を回転打撃掘削すると、その回転打撃力はリ
ングビット３に伝達されるが、比較的強度の小さいケー
シングシュー１４やケーシング１５にはパイロットビッ
ト２の回転力は伝達されないようになっている。そのた
め、リングビット３はケーシングシュー１４に対してス
ムーズに相対回転し、且つ打撃のために回転軸線方向に
所定距離相対移動する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな掘削工具では、リングビット３の回転時に凹溝１９
に嵌合されたワイヤコード２０が一体回転してケーシン
グシュー１４の受け溝２１の表面を擦ることになり、こ
のワイヤコード２０の機械的強度は不十分で、深堀りの
場合、ワイヤコード２０の破損等の事故が発生する危険
性が高い、という問題がある。本発明は、このような課
題に鑑みて、深堀りの場合等であっても破損などを生じ
ることなく、機械的強度の十分に高い連結部を備えた二
重管式掘削工具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による二重管式掘
削工具は、ケーシングシューに対して回転可能にパイロ
ットビットが装着され、このパイロットビットの外周側
に装着されたリングビットがケーシングシューに対して
回転可能に接続されてなる二重管式掘削工具において、
ケーシングシューとリングビットの接続部分に、相対回
転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けられ、
この連結部は、ケーシングシューとリングビットの各接
続側端部にそれぞれ形成された係合部と、これら係合部
に嵌め合わされた連結スリーブとから構成されているこ
とを特徴とするものである。また、この連結部におい
て、ケーシングシューとリングビットとは回転軸線方向
に所定距離だけ相対移動可能に接続されている。また、
各係合部はそれぞれフランジ状に形成され、連結スリー
ブは断面略コの字形のリング状に形成されている。本発
明によれば、パイロットビットを回転打撃掘削すること
で、パイロットビットの回転力はリングビットに伝達さ
れ、リングビットも回転して回転打撃掘削するが、連結
スリーブによってこの回転力はケーシングシューには伝
達されず、比較的強度の小さいケーシングシューが保護
される。

【０００７】また、連結部は、上述のものに代えて、ケ
ーシングシューとリングビットの各接続側端部にそれぞ
れ形成された、互いに螺合するネジ部と、相手側のネジ
部が互いに摺動可能な凹面とからなることを特徴とす
る。しかも、ネジ部の回転軸線方向の幅より凹面の幅の
方が大きく形成されている。本発明によれば、リングビ
ットとケーシングシューの各ネジ部を螺合させて、それ
ぞれのネジ部を他方の部材の凹面に至らせれば、両者は
互いのネジ部で抜け防止された状態で、相対回転可能と
され、また、回転軸線方向に相対移動可能となる。

【０００８】また、連結部は、上述のものに代えて、ケ
ーシングシュー及びリングビットにそれぞれ形成され且
つ互いに対向する溝及び受け溝と、これら溝及び受け溝
間に回転可能に収納保持されたボールとからなることを
特徴とする。しかも溝と受け溝の一方はボールの外径よ
り大きい幅を有している。本発明によれば、例えばケー
シングシューの溝にボールが回転可能に保持され、リン
グビットの受け溝にボールが当接する状態に保持すれ
ば、両者は互いに抜け防止された状態で、ボールを介し
て相対回転可能とされ、また、回転軸線方向に相対移動
可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
１乃至図５により説明するが、上述の従来技術と同一又
は同様な部分、部材には同一の符号を用いてその説明を
省略する。図１に示す第一の実施の形態において、ケー
シング１５に溶接等で連結されたケーシングシュー３０
は、その先端側の端部外周面が径方向に突出するフラン
ジ状の係合部３１とされ、係合部３１に続いて基端側領
域に平坦な凹面３２が形成されている。また、リングビ
ット３３は、その基端側端部外周面が、同様に径方向に
突出するフランジ状の係合部３４とされ、この係合部３
４に続いて先端側領域に平坦な凹面３５が形成されてい
る。

【００１０】そして、各係合部３１，３４の外周側に
は、断面コの字状で例えば半円状の半割りのスリーブ３
６が一対緩く嵌合されている。このスリーブ３６は、断
面視において、各係合部３１，３４の外周面が当接する
上面部３６ａと、上面部３６ａの両端から直角に延びる
脚部３６ｂ，３６ｂで構成され、脚部３６ｂ，３６ｂ間
の距離が二つの係合部３１，３４の厚みの和より大き
く、嵌め合わせ状態で、リングビット３３は回転軸線方
向に所定距離だけ相対的に摺動可能とされている。ま
た、一対のスリーブ３６，３６を係合部３１，３４に嵌
め合わせることで、リングビット３３及びケーシングシ
ュー３０を全周に亘って連結することができる。

【００１１】上述のように、本実施の形態によれば、リ
ングビット３３及びケーシングシュー３０をスリーブ３
６で接続することで、ケーシングシュー３０に対するリ
ングビット３３の回転や回転軸線方向の摺動を許容しつ
つ確実に両者を接続することができ、しかもスリーブ３
６を適宜の金属で製作すれば、深堀り等の場合でも破損
等することなく、その機械的強度はワイヤコードと比較
して大幅に向上すると共に、製作が容易であるという利
点がある。尚、半割りのスリーブ３６は連結スリーブを
構成するが、連結スリーブは半割りに限定することなく
任意の数に分割したものを用いることができる。

【００１２】次に本発明の第二の実施の形態を図２によ
り説明する。図２は、二重管式掘削工具の要部断面図で
ある。図２に示す第二の実施の形態において、ケーシン
グ１５に溶接等で連結されたケーシングシュー４０は、
その先端側の端部外周面が断面視で径方向外周側に台形
状に突出してネジが切られた突出ネジ部４１とされ、突
出ネジ部４１に続いて基端側領域に平坦な凹面４２が形
成されている。また、リングビット４３は、その基端側
端部内周面が、ケーシングシュー４０の先端部より外周
側に位置しており、同様に断面視で径方向内周側に台形
状に突出してネジが切られた突出ネジ部４４とされ、突
出ネジ部４４に続いて先端側領域に平坦な凹面４５が形
成されている。

【００１３】そして、ケーシングシュー４０とリングビ
ット４３とは、各突出ネジ部４１，４４を螺合させて、
それぞれの突出ネジ部４１，４４が、相手側の凹面４
２，４５に対面する位置に至らせるように、互いに緩く
嵌め合わされた状態に保持されている。しかも、各凹面
４２，４５の回転軸線方向の幅は突出ネジ部４１，４４
の回転軸線方向の幅より大きく形成されており、そのた
めに、リングビット４３は、所定距離だけ回転軸線方向
に摺動可能で、かつ回転可能とされている。

【００１４】上述のように、本実施の形態によれば、リ
ングビット４３及びケーシングシュー４０との接続部分
をネジ式としたので、ワイヤコードと比較して接続部分
の機械的強度が高い上に、分解及び組立が容易になると
いう利点がある。

【００１５】次に本発明の第三の実施の形態を図３乃至
図５により説明する。図３は二重管式掘削工具の要部断
面図、図４は図３のＡ−Ａ線要部断面図、図５は図４の
部分拡大図である。図３に示す第三の実施の形態におい
て、ケーシング１５に溶接等で連結されたケーシングシ
ュー５０は、その先端側の端部外周面に断面視で略半円
状の溝５１が形成され、この溝５１は、図４に示すよう
に、ケーシングシュー５０の外周面上に所定長さの円弧
状にしかも壁面部５０ａを挟んで所定間隔でリング状に
複数条形成されている。各溝５１内には複数のボール５
３が回転可能にそれぞれ挿入されていて、各溝５１と壁
面部５０ａとの境界面５１ａがボール５３のストッパと
されている。

【００１６】また、リングビット５４は、その基端側端
部内周面が、ケーシングシュー５０の先端部より外周側
に位置しており、図３に示す断面視で溝５１より回転軸
線方向に幅広の受け溝５５が、溝５１に対向してボール
５３に接するように形成され、この受け溝５５はリング
ビット５４の内周面全周に亘って形成されている。しか
も、リングビット５４の受け溝５５には、図４及び図５
に示すように、溝５１と同一間隔で径方向に貫通するボ
ール５３挿入用の孔５６が形成され、これらの孔５６は
ボール５３の挿入終了後にピン５７等を嵌合して閉鎖さ
れ、溶接等で固定するようになっている。尚、溝５１
は、必ずしも壁面部５０ａを挟んで所定間隔で形成され
ている必要はなく、全周に亘って形成され、この溝５１
内の全周にボール５３が挿入されていてよい。

【００１７】上述のように、本実施の形態によれば、ケ
ーシングシュー５０とリングビット５４をボールベアリ
ングによって連結しているから、ケーシングシュー５０
に対してリングビット５４の自由な相対回転を許容し、
しかも、受け溝５４の回転軸線方向の幅と溝５１に着座
されるボール５３の直径との差の距離だけ、ケーシング
シュー５０に対してリングビット５４が回転軸線方向に
相対移動可能となる。そして、本実施の形態によれば、
連結部の機械的強度がワイヤコードと比較して向上し、
しかもケーシングシュー５０に対するリングビット５４
の相対回転が一層スムーズであるという利点がある。

【００１８】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る二重管式掘
削工具によれば、ケーシングシューとリングビットの接
続部分に、相対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連
結部が設けられ、この連結部は、ケーシングシューとリ
ングビットの各接続側端部にそれぞれ形成された係合部
と、これら係合部に嵌め合わされた連結スリーブとから
構成されているから、ケーシングシューに対するリング
ビットの回転や回転軸線方向の摺動を許容しつつ確実に
両者を接続することができ、しかも深堀り等の場合でも
破損等することなく、その機械的強度は従来のワイヤコ
ード等と比較して大幅に向上すると共に、製作が容易で
あるという利点がある。

【００１９】また、連結部は、ケーシングシューとリン
グビットの各接続端部にそれぞれ形成された、互いに螺
合するネジ部と、相手側のネジ部が互いに摺動可能な凹
面とからなるから、従来のワイヤコードと比較して接続
部分の機械的強度が高い上に、分解及び組立が容易にな
るという利点がある。また、連結部は、ケーシングシュ
ー及びリングビットにそれぞれ形成され且つ互いに対向
する溝及び受け溝と、これら溝及び受け溝間に回転可能
に収納保持されたボールとからなるから、連結部の機械
的強度が従来のワイヤコードと比較して向上し、しかも
ケーシングシューに対するリングビットの相対回転が一
層スムーズであるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態による二重管掘削工
具の、回転軸線に沿う要部断面図である。

【図２】本発明の第二の実施の形態による二重管掘削工
具の、回転軸線に沿う要部断面図である。

【図３】本発明の第三の実施の形態による二重管掘削工
具の、回転軸線に沿う要部断面図である。

【図４】図３のリングビットとケーシングシューとの連
結構造をＡ−Ａ線断面で示す部分断面図である。

【図５】図４に示す断面の部分拡大図である。

【図６】従来の二重管掘削工具の、回転軸線に沿う要部
断面図である。

【符号の説明】

２パイロットビット３０，４０，５０ケーシングシュー３１，３４係合部３３，４３，５４リングビット３６スリーブ４１，４４突出ネジ部３２，３５，４２，４５凹面５１溝５３ボール５５受け溝

フロントページの続き (72)発明者藤墳和夫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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシングシューに対して回転可能にパ
イロットビットが装着され、このパイロットビットの外
周側に装着されたリングビットがケーシングシューに対
して回転可能に接続されてなる二重管式掘削工具におい
て、前記ケーシングシューとリングビットの接続部分に、相
対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けら
れ、この連結部は、前記ケーシングシューとリングビッ
トの各接続側端部にそれぞれ形成された係合部と、これ
ら係合部に嵌め合わされた連結スリーブとからなること
を特徴とする二重管式掘削工具。
【請求項２】ケーシングシューに対して回転可能にパ
イロットビットが装着され、このパイロットビットの外
周側に装着されたリングビットがケーシングシューに対
して回転可能に接続されてなる二重管式掘削工具におい
て、前記ケーシングシューとリングビットの接続部分に、相
対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けら
れ、この連結部は、前記ケーシングシューとリングビッ
トの各接続側端部にそれぞれ形成された、互いに螺合す
るネジ部と、相手側のネジ部が互いに摺動可能な凹面と
からなることを特徴とする二重管式掘削工具。
【請求項３】ケーシングシューに対して回転可能にパ
イロットビットが装着され、このパイロットビットの外
周側に装着されたリングビットがケーシングシューに対
して回転可能に接続されてなる二重管式掘削工具におい
て、前記ケーシングシューとリングビットの接続部分に、相
対回転可能で且つ互いの抜けを防止する連結部が設けら
れ、この連結部は、前記ケーシングシュー及びリングビ
ットにそれぞれ形成され且つ互いに対向する溝及び受け
溝と、これら溝及び受け溝間に回転可能に収納保持され
たボールとからなることを特徴とする二重管式掘削工
具。