JPH11504687A - ロック穿削工具、ドリルビット及び衝撃エネルギを伝達する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は螺結連結部分において肩当接によって協同するドリルビット（１１）とドリルチューブ（１２）を含んで成る衝撃式穿削用のロック穿削工具に関する。当該連結部分は少なくとも１つの雄ネジ（１７）と雌ネジ（１８）を含んで成る。雄ネジ（１７）はドリルビット（１１）の一体成形部分であるシャンク（１９）に配設されている。該ドリルビットはシャンク（１９）の内端に肩部（２０）を具備しており、当該肩部はシャンク（１９）の自由端の方へ向いた当接面（２１）を有している。雌ネジ（１８）はドリルチューブ（１２）に配設され、当該ドリルチューブの自由端は衝撃面（２３）を具備している。両ネジ（１７、１８）は円筒形である。本発明はロック穿削工具において短尺ヘッドを伴う肩当接と真直なエネルギ伝達を組み合わせることに特徴がある。更に、本発明はドリルビットと、ロック穿削工具から掘削孔まで衝撃エネルギを伝達する方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 ロック穿削工具、ドリルビット及び衝撃エネルギを伝達する方法 技術背景 本発明はドリルビットとドリルチューブを含んで成る衝撃式穿削用のロック穿 削工具に関する。このドリルビットは多数の前位インサートが突出した前面と、 １周列上の周辺インサートとを有するヘッドを有し、当該ドリルビットはドリル チューブに設けた第２ネジと協同する第１ネジを具備している。本発明は更に、 ドリルビット並びにロック穿削工具から軸孔に衝撃エネルギを伝達する方法に関 する。 US-A-1,447,855から衝撃式穿削装置におけるドリルロッドとロックドリルビッ トとの間の螺結連結部分に所謂「肩当接部」なるものを設けることは既に知られ ている。比較的重いドリルビットを具えた既知の装置においては、ビットシャン クにあるネジ入口が当該ドリルビットを緩める際に、肩当接部の対立する両側の 質量に実質的に相違があることによって、損傷を被るという危険がある。更に、 既知のドリルビットは半径方向の比較的遠くにまで突出している硬質化鋼のチゼ ル刃を具備している。これは衝撃式穿削中の衝撃エネルギがこのチゼル刃の半径 方向外位の尖端の方へ偏向させられ、従って効率の有効係数が低減し、それによ って案内能力と穿削速度の両方が損なわれる結果となることを意味している。チ ゼル刃は比較的のろい速度を与える。更に、既知の工具はドリルロッドとドリル ビットの間に半径方向と軸方向の当接部として、これが穿削の際に事後のクラッ ク開始点と共に材料の硬質化を生み出す斯ゝる当接部を有することが出来る。 発明の目的 本発明の目的はビットの良好な案内、許容負荷、及び良好なエネルギ移転をも たらすようにロックドリル工具からドリル孔に衝撃エネルギを伝達する方法を提 供することにある。 本発明のもう１つの目的は難しい攻撃角であるにも拘らず、偏向しない強固な 連結手段を含んで成るロック穿削工具を提供することにある。 本発明の更にもう１つの目的はシャンクの入口が緩める際に低ビット重量のお 陰で損なわれることがなく、それと共にドリルビットを出来るだけ軽くすること によって、効率の良好な係数を有しているロック穿削工具を提供することにある 。 本発明の更にもう１つの目的はロック穿削工具として、当該工具がその連結手 段によって良好な長さの寿命が得られると共にその最も頻繁に代えられる部品が 取り扱い易い斯ゝるロック穿削工具を提供することにある。 本発明の更にもう１つの目的はロック穿削工具として、当該工具そのドリルチ ューブの前端が突出部分を有していないことから輸送上の損傷が生じない斯ゝる ロック穿削工具を提供することにある。 本発明の更にもう１つの目的は有効なロックドリルビットを提供することにあ る。 図面の説明 本発明の目的と利点は請求項の特徴部分に挙げられた構成に斯ゝる方法、ロッ ク穿削工具、及びロック・ドリルビットを提供することによって実現される。本 発明に係る追加の有益な特徴は従属請求項から明らかである。下記の本発明の実 施例は添付の図面に関連付けて説明される。 図１〜４は本発明に係るロック穿削工具の部分断面説明図である。 図５は頂面視でこの工具を示している。 図６、７は二者択一の雌ネジ端部の断面を示している。 発明の好適例の詳細な説明 図に示すロック穿削工具１０はロック・ドリルビット１１とドリルチューブ１ ２とを含んで成る。ビット１１は前面１４から多数の前位インサート１５が突出 している斯ゝる前面と、１周列上の周辺インサート１６、好ましくは球形或いは 弾道形の工作面を備えた周辺インサート、とを具備したヘッド１３を有している 。このドリルビットはチューブに設けた雌ネジ１８と協同するように配設された 雄ネジ１７を具備している。 シャンク１９に配設されている雄ネジ１７は衝撃式ドリルビット１１の一体成 形部分である。このドリルビットはシャンク１９の内端に肩部を備えており、当 該肩部はシャンク１９の自由端の方に向いている平坦な当接面２１を有している 。この当接面２１はドリル工具１０の長手、即ち縦の中心軸線２２に対して直角 に延在している。 インサートを含むヘッド１３の重量はシャンク１９の重量に対して、両部品が 肩部２０で部輪されたとき、その最大２．５倍の重量、好ましくはその２倍より 小さい重量である。 ドリルチューブ１２の自由端は中心軸線２２に対して直角に延在する平坦な中 空端面２３の形状を有している。 螺結連結部分は更に、ドリルチューブにその一体成形部分として作られた雌ネ ジ１８を含んで成る。雌ネジの底の形状は多くの場合、図６にあるようにチュー ブに最適強度を与えるように設計される 。択一的には、例えば図７にあるように、雌ネジの底は底当接が有利である場合 には、中心軸線２２に対して直角に延在する平坦面２４の形状を有している。後 者の場合、肩当接面（２１）と面２４の間の距離と肩当接面とシャンクの端面２ ６との距離は後者の両面（２４、２６）が接触しているか、或いは工具を使用す るに従って後に接触するに至るように寸法設定され、それによって真っ直ぐに指 向したエネルギのためのビット上の面域が増大するようにしてある。多くの場合 、肩当接に関連してネジ隙間２７、２８を設けることは曲げ力を一様にし、且つ 当該隙間に対応する面域における部品１２、１９の間の当接を回避するために有 利である。 ネジ１７、１８はシリンドリカル・ロープネジ或いはシリンドリカル・不等辺 四角形ネジにすることが出来、そして約５〜１５°のピッチ角を有している。ロ ック穿削工具１０はヘッドの中で少なくとも２本のチャンネルに分割されている 中央フラッシュ（洗浄）・チャンネルを有している。 図から明らかなように、実働位置にあるドリルビットの当接面２１は常にチュ ーブの自由端の平端面２３に対して当接し、これが肩当接の達成を意味している 。 図４には本発明に係るロック穿削工具として、そこでは肩部２０からシャンク の自由端までの軸長がＬ１であり、肩部２０と前面１４の間のビット１１の高さ がＬ２である斯ゝるロック穿削工具が示されている。ヘッドの軸長Ｌ２はシャン クの軸長Ｌ１の０．２〜０．９倍、或いは約０．５倍である。 ドリルチューブ１２と肩部２０の外径はＤ１で表され、シャンクの最小外径は Ｄ２で表され、当該最小外径は雌ネジの最小径と略等しい。ヘッド１３の最大径 はＤ３で表され、好ましくは周辺インサート１６に半径方向外側から外接する円 の直径と同じか、或いはそ れより幾分小さい。Ｄ３／Ｄ１の比の関係は好ましくは１より大きく、１．５よ り小さい。肩部２０の半径方向最外位部分は図５によれば、直径Ｄ１を有する円 を描き円筒２５として、これが周辺インサート１６とその実働面の実質的に中間 で或いは近傍において交差する斯ゝる円筒を形成する。後者は衝撃エネルギをそ れが最も有用な箇所に強制的に与える、即ち衝撃波がエネルギを消費する偏向が 生じることなくインサートの方へ真直ぐに進むことが出来る。 従って、ドリルチューブ１２は実質的にに一定の外径Ｄ１を有し、ヘッドの軸 長Ｌ２はシャンクの軸長Ｌ１より短く設定される。衝撃エネルギは、肩部の外径 Ｄ１の延長体であ仮想円筒２５を周辺インサート１６と交差させることによって 、ドリルチューブからインサート１６を介してドリル孔との接点まで実質的に真 直ぐに伝わる。 従って、本発明はロック穿削工具において短尺ヘッドを伴う肩当接と真直なエ ネルギ伝達を組み合わせることに特徴がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＥ，ＨＵ， ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．衝撃式穿削工具として、当該工具は螺結連結部分において少なくとも肩当 接によって協同するドリルチューブとドリルビットを含んで成り、当該螺結連結 部分は少なくとも１つの円筒形雄ネジ（１７）と円筒形雌ネジ（１８）を含んで 成り、当該雄ネジ（１７）が該ドリルビット（１１）の一体成形部分であるシャ ンク（１９）に配設されており、該ドリルビットは該シャンク（１９）の自由端 の方へ向いた当接面（２１）を備えており、該雌ネジ（１８）は該ドリルチュー ブ（１２）に配設され、当該ドリルチューブの自由端が衝撃面（２３）を備えて いる斯ゝる構成の衝撃式穿削工具から掘削孔に衝撃エネルギを伝達する方法にお いて、 該ドリルチューブ（１２）は実質的に一定の外径（Ｄ１）を与えられており、 ヘッドの軸長（Ｌ２）が該シャンクの軸長（Ｌ１）より短く、衝撃エネルギは外 径（Ｄ１）を有する肩部の延長体である仮想円筒を該ヘッドに設けた周辺インサ ート（１６）と交差させることによって該ドリルチューブから掘削孔との接点ま で実質的に真直に伝達されることを特徴とする衝撃式穿削工具から掘削孔に衝撃 エネルギを伝達する方法。 ２．衝撃式穿削用のロック穿削工具として、当該工具は螺結連結部分において 少なくとも肩当接によって協同するドリルビット（１１）とドリルチューブ（１ ２）を含んで成り、当該螺結連結部分は少なくとも１つの雄ネジ（１７）と雌ネ ジ（１８）を含んで成り、当該雄ネジ（１７）が該ドリルビット（１１）の一体 成形部分であるシャンク（１９）に配設されており、該ドリルビットが該シャン ク（１９）の内端において肩部（２０）を具備し、当該肩部が該シャンク（１９ ）の自由端の方へ向いた当接面（２１）を有しており 、該雌ネジ（１８）は該ドリルチューブ（１２）に配設され、該ドリルチューブ の自由端が衝撃面（２３）を備えており、該ネジ（１７、１８）が円筒形である 斯ゝる構成の衝撃式穿削用のロック穿削工具において、 該ドリルビット（１１）は多数の前位インサート（１５）が突出している前面 を有するヘッド（１３）を有し、周辺インサート（１６）は１周列上に配置され 、該ドリルチューブ（１２）は実質的に一定の外径（Ｄ１）を有し、該ヘッドの 軸長（Ｌ２）は該シャンクの軸長（Ｌ１）より短く、そして該肩部の外径（Ｄ１ ）の延長体である仮想円筒（２５）は該周辺インサート（１６）と交差すること を特徴とする衝撃式穿削用のロック穿削工具。 ３．該円筒（２５）が各インサート（１６）とその軸方向最外位部分で或いは その近傍で交差し、該ヘッド（１３）の重量が該シャンク（１９）の重量の最大 ２．５倍の重量、好ましくはその２倍より小さい重量であることを特徴とする、 請求項２に係るロック穿削工具。 ４．該ヘッドの軸長（Ｌ２）が該シャンクの軸長（Ｌ１）の０．２〜０．９倍 、好ましくは約０．５倍であることを特徴とする、請求項２或いは３に係るロッ ク穿削工具。 ５．該ドリルビット（１１）が該シャンク（１９）の内端に肩部（２０）を具 備し、当該肩部が該シャンク（１９）の自由端の方へ向いた平坦な当接面（２１ ）を有し、当該当接面が該穿削工具（１０）の中心縦軸線（２２）に対して直角 に延在していることを特徴とする、請求項２、３或いは４に係るロック穿削工具 。 ６．ヘッド（１３）と円筒形雄ネジ（１７）を有するシャンク（１９）とを含 んで成る衝撃式穿削用のドリルビットであって、該シャンク（１９）が該ドリル ビット（１１）の一体成形部分であり、 該ドリルビットが該シャンク（１９）の内端に肩部（２０）を具備し、当該肩部 が該シャンク（１９）の自由端の方へ向いた当接面（２１）を有する斯ゝる構成 の衝撃式穿削用のドリルビットにおいて、 多数の前位インサート（１５）は該ヘッド（１３）の前面（１４）から突出し 、周辺インサート（１６）は１周列上に配設され、該ヘッドの軸長（Ｌ２）は該 シャンクの軸長（Ｌ１）より短く、そして該肩部の外径（Ｄ１）の延長体である 仮想円筒（２５）は該周辺インサート（１６）と交差することを特徴とする衝撃 式穿削用のドリルビット。 ７．該円筒（２５）が各インサート（１６）とその軸方向最外位部分で或いは その近傍で交差していることを特徴とする、請求項６に係るドリルビット。 ８．該ヘッドの軸長（Ｌ２）が該シャンクの軸長（Ｌ１）の０．２〜０．９倍 、好ましくは約０．５倍であることを特徴とする、請求項２或いは３に係るロッ ク穿削工具。 ９．該ヘッド（１３）の重量が該シャンク（１９）の重量の最大２．５倍の重 量、好ましくはその２倍より小さい重量であることを特徴とする、請求項６、７ 或いは８に係るロック穿削工具。 １０．ネジ隙間（２８）が該ヘッドと該雄ネジの間に設けられていることを特 徴とする、請求項６〜９のいずれか１項に係るロック穿削工具。