JPS5891287A - Drill bit - Google Patents

Drill bit

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JPS5891287A
JPS5891287A JP18615281A JP18615281A JPS5891287A JP S5891287 A JPS5891287 A JP S5891287A JP 18615281 A JP18615281 A JP 18615281A JP 18615281 A JP18615281 A JP 18615281A JP S5891287 A JPS5891287 A JP S5891287A
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JP
Japan
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polycrystalline diamond
sintered body
diamond sintered
drill
drill bit
Prior art date
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JP18615281A
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Japanese (ja)
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JPS6240509B2 (en
Inventor
正藤 和男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tone Boring Co Ltd
TONE BORING KK
Original Assignee
Tone Boring Co Ltd
TONE BORING KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は岩石穿孔ないし地層掘削の為のドリルビットに
係り、特に成形した多結晶ダイヤモンド焼結体をセット
したヘッド部を有するダイヤモンドドリルビットに関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drill bit for rock drilling or geological excavation, and more particularly to a diamond drill bit having a head portion set with a shaped polycrystalline diamond sintered body.

一般にダイヤモンドドリルピットには多数のグイーrモ
ンr粒をビットヘッドの表面に槽付けたいわゆるサーフ
ェイスセットピッドと,ビットヘッドヘッドを構成する
マトリックス中に分散含有させたいわゆるインプリグネ
ーテツドビツドがあるが、近時多結晶ダイヤモンド焼結
体の製造供給が可能になるに伴い、これを切刃とするド
リルビットが作製され特に油井の掘削において威力を発
揮するようになってきた。しかし従来の多結晶ダイヤモ
ンド焼結体は、一般に超硬合金の合金に裏打ちされた状
態で製造使用され、油田地帯の如き低硬度の地層に対し
ては極めて有効であるものの、他の地層例えば花崗岩の
ような硬質岩盤に対しては必ずしも有効ではない。また
台金とダイヤ七ンP焼結体層との関に!i!ilい結合
力が要求される九めに該ダイヤモンド焼結体中に金属性
成分の存在が不可欠であ砂、その為ビット作製に際して
も700℃以下という比較的低い温度制限を要求される
等の欠点があった。
In general, diamond drill pits include so-called surface-set pits, in which a large number of grains are attached to the surface of the bit head, and so-called impregnated bits, in which a large number of grains are dispersed in the matrix that makes up the bit head. However, as it has recently become possible to manufacture and supply polycrystalline diamond sintered bodies, drill bits using this as cutting edges have been manufactured and have become particularly effective in drilling oil wells. However, conventional polycrystalline diamond sintered bodies are generally manufactured and used while being lined with a cemented carbide alloy, and although they are extremely effective for low-hardness strata such as oil fields, It is not necessarily effective against hard rocks such as Also, the connection between the base metal and the Diamond Seven P sintered body layer! i! Ninth, the presence of a metallic component in the diamond sintered body is essential for the strong bonding strength required, and therefore, a relatively low temperature limit of 700°C or less is required when making the bit. There were drawbacks.

本発明の目的はこのような従来技術の問題点を鱗消し、
硬質岩盤に対する掘削性が同上されるとともに、ピット
作製上の温度制限が緩和されるドリルピットを提供する
にある。
The purpose of the present invention is to eliminate the problems of the prior art,
It is an object of the present invention to provide a drill pit which has the same excavability in hard rock as above, and which eases temperature restrictions in making the pit.

しかしてこの目的は、次を要旨とする本願発明によって
達成される。
However, this object is achieved by the present invention having the following gist.

即ち、1s1の発明は、マトリックス金属に複数個の多
結晶ダイヤモンド焼結体が埋設されてなるヘッド部を有
し、この多結晶ダイヤモンP焼結体線多面体であってそ
の一面がレーキ面とされるとともに、とのレーキ角は一
30° ないし300の範囲にあることを4!徴とする
ドリルピットである。
That is, the invention of 1s1 has a head portion in which a plurality of polycrystalline diamond sintered bodies are embedded in a matrix metal, and this polycrystalline diamond P sintered body is a linear polyhedron, one surface of which is a rake surface. 4!And the rake angle between and is in the range of -30° to 300°! This is a typical drill pit.

また#I2の発明は、マトリックス金属体に複数個の多
結晶ダイヤモンド焼結体が埋設されてなるヘッド部を有
し、この多結晶ダイヤ奄ンド焼結体は多面体であってそ
の頂角の中心線は該ヘッド面にはソ垂直とされているこ
とを%黴とするドリルピットである。
Further, invention #I2 has a head portion in which a plurality of polycrystalline diamond sintered bodies are embedded in a matrix metal body, and this polycrystalline diamond sintered body is a polyhedron with the center of its apex angle. The line is a drill pit that is perpendicular to the head surface.

更に第3の発明は、マ)IJソックス属に、球形の多結
晶ダイヤモンド焼結体を埋設して成るヘッド部を有する
ドリルピットである。
Furthermore, a third invention is a drill pit having a head portion formed by embedding a spherical polycrystalline diamond sintered body in an IJ sock.

以下図面に従って本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例に係るドリルピットに埋設され
る多結晶ダイヤモンド焼結体1の斜視図であって1図示
の如く三角柱の5面体である。
FIG. 1 is a perspective view of a polycrystalline diamond sintered body 1 buried in a drill pit according to an embodiment of the present invention, and as shown in FIG. 1, it is a pentahedron of triangular prisms.

JIK2図及び第3図は、第1図に示す5面体の多結晶
ダイヤモ/r焼結体1がマトリックス金属2に置設され
た状態を示す断面図であって、第2vIJは焼結体1の
画人をレーキ面としてセットするとともにル−キ角θ(
第3図参照)をo°′  とし友ものである。また@3
図は、焼結体IQrkJBをレーキ面としてセットした
ものであって、レーキ角Cを負にセットしたものである
。図中矢印Vは土切^U抵抗の方向を示す。
JIK 2 and 3 are cross-sectional views showing the state in which the pentahedral polycrystalline diamond/r sintered body 1 shown in FIG. Set the painter as the rake plane and set the rake angle θ(
(see Figure 3) as o°'. Also @3
In the figure, the sintered body IQrkJB is set as a rake surface, and the rake angle C is set to be negative. The arrow V in the figure indicates the direction of the earth cut^U resistance.

なおとのレーキ角σは−30’〜30’%に−25゜〜
25° となるようにセットされるのが掘−性の向上の
点からして゛好ましい。
Nao's rake angle σ is -30'~30'% -25°~
It is preferable to set the angle at 25° from the viewpoint of improving excavability.

次にこのドリルピットの作製例を説明する。Next, an example of manufacturing this drill pit will be explained.

−辺の長さ4■の正三角形を底面とし、高さ2.6■の
三角柱状多面体に成形した多結晶ダイヤモンド焼結体l
を外径36■内径22■のいわゆる36サイズのコアビ
ットの陰型を有するカーボンモールドを1作製し、第4
図並びに第4図V−■線に沿う断面図である第5図に示
されるカーゼンモールドWIi製の底面3の所定位置に
、予め接着剤を塗布した前記多結晶ダイヤモンド焼結体
の−11(例えば第1図1d又はbc等)をレーキ角が
いずれも一30°になるように9箇接着固定する。
- A polycrystalline diamond sintered body formed into a triangular prism-like polyhedron with a height of 2.6 cm and an equilateral triangle with a side length of 4 cm as the base.
A carbon mold having a so-called 36 size core bit negative mold with an outer diameter of 36 cm and an inner diameter of 22 cm was made, and a fourth
-11 of the polycrystalline diamond sintered body with adhesive applied in advance to a predetermined position on the bottom surface 3 of Kazenmold WIi shown in FIG. (For example, Figure 1 1d or bc, etc.) are glued and fixed at nine locations so that the rake angles are all 130 degrees.

ついで該カーボンモールドに骨材として5μWO40%
と5μwao%を50f′充填し85IIIIOuと9
−81と6%Mnよシ成る結合材を1000〜1100
℃でピットシャンク上に溶浸焼結して、成形した多結晶
ダイヤモンド焼結体をセットしたヘッド部を有するドリ
ルピットを作製した。本発明品で硬質花崗岩を穿孔試験
した結果、従来のサーフェイスセットダイヤモンドドリ
ルピット及びイングリグネーデッドダイヤモンドドリル
ピットと比較して掘進率、寿命とも遜色なく、給圧によ
っては掘進率の向上を示した。
Then, 5μWO40% was added to the carbon mold as an aggregate.
Filled with 50f' and 5μwao%, 85IIIOu and 9
-1000 to 1100 binding material consisting of 81 and 6% Mn
A drill pit having a head portion in which a formed polycrystalline diamond sintered body was set by infiltration and sintering on the pit shank at ℃ was prepared. As a result of drilling tests on hard granite using the product of the present invention, it was found that the drilling rate and lifespan were comparable to conventional surface-set diamond drill pits and ingrained diamond drill pits, and that the drilling rate improved depending on the supply pressure. .

第6図は第2の発明の実施例に係るドリルピットの表層
部の断面図である。第6図に示されるように、本実施例
においては、頂角暑の中心Htは、ヘッド面4と垂直に
されているものである。
FIG. 6 is a sectional view of the surface layer of a drill pit according to the second embodiment of the invention. As shown in FIG. 6, in this embodiment, the center Ht of the apex angle is perpendicular to the head surface 4.

第7図は第3の発明に係るドリルピットの表層部の断面
図であって、多結晶ダイヤモンr焼結体5は球形とされ
ている。
FIG. 7 is a sectional view of the surface layer of a drill pit according to the third invention, in which the polycrystalline diamond r sintered body 5 is spherical.

以上の通シ本発明のドリルピットは、焼結ダイヤモンド
焼結体がマトリックス金属に埋設されたものであって、
かつIslの発明において線条結晶ダイヤモンド焼結体
は多面体であってその一面がレーキ面とされるとともに
、とのレーキ角は−30゜ないし30@の範吐にあるも
のである。オ九JI2の発明においては多結晶ダイヤ七
ンP焼結体は多面体であって、その頂角の中心線はヘッ
ド向に#1ぼ垂直とされているものである。更にIs3
の発明゛はこの多結晶ダイヤモンr焼結体社球形とされ
たものである。従って、又本発明品は従来のダイヤモン
ドビットが、リセット毎に新しいダイヤモンPを補充し
なければならないのに反し、リセット毎に新しい稜或は
頂角を表面に配電するのみで、新しいダイヤモンドを補
充することなく、次々にリセットして使用することがで
きるばかシでなく、全ての稜や頂角が摩耗した後でも、
更に回収してコンディショニングすることにより、球体
に整形した多結晶ダイヤモンド焼結体として、第3の発
明に係るドリルピットに活用することができる。
The drill pit of the present invention as described above is one in which a sintered diamond body is embedded in a matrix metal,
In the invention of Isl, the filament crystal diamond sintered body is a polyhedron, one surface of which is a rake surface, and the rake angle between the two is in the range of -30° to 30°. In the invention of Oku JI2, the polycrystalline diamond 7P sintered body is a polyhedron, and the center line of the apex angle is approximately perpendicular to the head direction. Furthermore Is3
In the invention, this polycrystalline diamond sintered body is made into a spherical shape. Therefore, unlike conventional diamond bits that require new diamonds P to be replenished each time they are reset, the product of the present invention replenishes new diamonds by simply distributing a new edge or apex angle to the surface each time it is reset. It is not a fool that can be reset and used one after another without any trouble, even after all the edges and apex corners have worn out.
By further collecting and conditioning the polycrystalline diamond sintered body shaped into a sphere, it can be used in the drill pit according to the third invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は成形した多結晶ダイヤモンド焼結体の斜視図、
$2図及び第3図は1s1図の多結晶ダイヤモンド焼結
体をセットしたときの一例の側断面図、第4図は多結晶
ダイヤモンド焼結体をカーボンモールド陰型の底面に配
置した状態を示す平面図、第5図は第4図■−■線に沿
う断面図、第6図は他の実施例に係るドリルピットの側
断面図、第7図は更に他の実施例に係るドリルピットの
側断面図である。 l・・・多結晶ダイヤ七ンP焼結体、2・・・マトリッ
クス金属、3・・・カーボンモールド陰型の底面、4・
・・ヘッド面、5・・・多結晶ダイヤモンド焼結体。 代理人 鵜沼辰之 (ほか2名) 第1図 す 第2図   第3図 第4図 第5図 1 AYら 第6図 第7図 手続補正書 昭和57年1月l1日 昭和56年 特許願 第 186152号2、発明の名
称 ドリルビット 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 株式会社利根ポーリング 4、代理人 5、補正命令の日付 7、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 8、補正の内容 (1)明細書第2頁第6行の「サーフェイスセットピッ
ドJをtサーフェイスセットビット1に改める。 (2)明細書第2頁第6〜7行の「ビットヘッドヘッド
」をrビットヘッド」に改める。 (3)明細書第2頁第8行の「インプリグネーテツドビ
ツド」をrインプリグネーテツドビット」に改める。 以上
Figure 1 is a perspective view of a molded polycrystalline diamond sintered body;
Figures 2 and 3 are side cross-sectional views of an example of a polycrystalline diamond sintered body set in figure 1s1, and Figure 4 shows a state in which the polycrystalline diamond sintered body is placed on the bottom of the negative mold of a carbon mold. 5 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 4, FIG. 6 is a side sectional view of a drill pit according to another embodiment, and FIG. 7 is a drill pit according to yet another embodiment. FIG. 1... Polycrystalline diamond 7P sintered body, 2... Matrix metal, 3... Bottom surface of carbon mold negative mold, 4...
... Head surface, 5... Polycrystalline diamond sintered body. Agent Tatsuyuki Unuma (and 2 others) Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 1 AY et al. Figure 6 Figure 7 Procedural amendment January 11, 1980 Patent application No. 186152 No. 2, Name of the invention Drill Bit 3, Relationship with the person making the amendment Patent applicant name Tone Pauling Co., Ltd. 4, Agent 5, Date of amendment order 7, Detailed explanation of the invention in the specification to be amended column. 8. Details of the amendment (1) "Surface Set Pid J" on page 2, line 6 of the specification is changed to t surface set bit 1. (2) "Bit Head Head" on pages 2, lines 6-7 of the specification. be changed to "r bit head". (3) In the 8th line of page 2 of the specification, ``implied bit'' is changed to ``r implemented bit''. that's all

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  マトリックス金属に複数個の多結晶ダイヤモ
ンド焼結体が埋設されてなるヘッド部を有し、この多結
晶ダイヤモンド焼結体は多面体であってその一面がレー
キ面とされるとともに、このレーキ角は一30°ないし
30°の範囲にあることを特徴とするドリルビット。
(1) It has a head portion in which a plurality of polycrystalline diamond sintered bodies are embedded in a matrix metal, and this polycrystalline diamond sintered body is a polyhedron, one surface of which is a rake surface, and this rake A drill bit characterized in that the angle is in the range of -30° to 30°.
(2)  マトリックス金属に複数個の多結晶ダイヤモ
ンP焼結体が埋設されてなるヘッド部ヲ有シ、この多結
晶ダイヤモンド焼結体は多面体であってその頂角の中心
線は該ヘッド面にはソ垂直とされていることをelmと
するドリルビット。
(2) It has a head portion in which a plurality of polycrystalline diamond P sintered bodies are embedded in the matrix metal, and the polycrystalline diamond sintered bodies are polyhedral and the center line of the apex angle is on the head surface. is a drill bit whose elm is that it is vertical.
(3)  マトリックス金属に、球形の多結晶ダイヤモ
ンド焼結体を堀設してなるヘッド部を薯するドリルビッ
ト。
(3) A drill bit with a head made of a spherical polycrystalline diamond sintered body drilled into a matrix metal.
JP18615281A 1981-11-20 1981-11-20 Drill bit Granted JPS5891287A (en)

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Publication Number Publication Date
JPS5891287A true JPS5891287A (en) 1983-05-31
JPS6240509B2 JPS6240509B2 (en) 1987-08-28

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Citations (3)

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Publication number Publication date
JPS6240509B2 (en) 1987-08-28

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