JPS6186188A - 衝撃穿孔用ドリルスチール - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は衝撃穿孔用のドリルパー（通常ドリルスチール
と呼ぶ）に関し、該ドリルスチール外側表面には切削物
除去のためにその長手方向に延びかつ円周角度間隔をお
いて配置された４条の通路が形成されている。

〔従来の技術〕

鉱山分野並びに種々の請負工事においてこれまで普通に
使用されている衝撃穿孔用ドリルスチールは円形または
六角形のいずれかが使用されていた。偶角部分が甚しく
傾斜した四角形状のものは往時には通常使用されていた
が現在も稀に使用さ取返数年間において、液圧式さく岩
槻がこの種衝撃穿孔方式の空圧式さく岩槻に取って代り
漸次広い範囲に亘り使用されるに至っている。このよう
な変遷結果はその穿孔速度が甚だしく増加されて略２倍
にも達し、即ち空圧式さく岩槻により１米の距離が穿孔
される同一時間内に油圧式穿孔機によれば２米の穿孔で
きるということである。略２倍の穿孔速度の高速化は単
位時間当りの切削量の除去が倍化されることになる。

コンクリート、煉瓦１石材並びに同様の物質を衝撃穿孔
するための小径孔ドリルにおいて、切削粉塵を移送する
ため複数個の凹面状条溝を具備するドリルの使用が提案
されている。このドリルの直径はノ＆本的に穿孔直径に
一致するものである。

それ故、ドリル設計の主要な目的は直線状の穴が成形さ
れると同時にドリルによる穿孔すべき孔壁に対する摩擦
ができるだけ小さくなるように凹状条溝間に配置された
凸状周部表面部分を構成せしめることである。この場合
、穿孔粉塵の除去とかスチール内の応力はいかなる場で
も緊急事項とし〔発明の解決すべき問題点とこれを解決
する手段〕本発明の目的は通常のドリルスチールの空間
に比較して穿孔用の拡大された空間を具備するドリルス
チールを提供することにある。

本発明の他の目的は通常のドリルスチールに比較して、
同一の曲げ抵抗に対し小なる材料量によって成形される
ドＩＪ　Ａ、スチールを提供することである。

本発明の更に他の目的はオーガー（回転錐）特性を発揮
できるように効率的な捩れ角をもって使用可能なドリル
スチールを提供することでちり、このオーガーは軟弱な
性質の岩石、不均質組成又は亀裂のある岩石組成物の穿
孔作業に有利である。

本発明の更にもう一つの目的は応力上昇に対し有利なカ
ラー性情のちる設計を可能にするドリルスチールを提供
することでちる。

前述した目的及びその他の目的は請求の範囲に記載した
特徴ある性質を本発明により達成することである。

本発明は２個の実施例を例示する添付図面を参照して以
下詳細に説明される。これらの実施例は本発明を説明す
るためにのみ使用されるもので、種々の変形例が請求範
囲の記載内で実施可能なことは容易に理解されるだろう
。

〔実施例〕

第１図において、符号１０で全体的に示されたドリルス
チールはさく岩槻のドリルスリーブ内に挿入可能に成形
された柄部１１と前記ドリル内のスリーブに対し停止す
るように形成したカラ一部１２を有する。この形式のさ
く岩ドリルは通常ドリルスチールを回転するための独立
した原動機を具備するさく岩槻によシ屡々利用される。

このドリルロッドはドリルストリングの他のドリルロッ
ド形成部分と相互に結合されるように使用されるか又は
一体のドリルスチールとして使用されるかいずれかであ
る。

第２図と第３図において、符号１０で全体的に示したド
リルスチールは延長ロッドを示し、このロッドは連結用
スリーブを用いてねじ付き部分２１゜２４上にドリルス
トリングに形成した他の延長ドリルロッドを連結して使
用することもできる。そのとき上述したねじ付き部分は
部分２３として示しているロール圧延されたドリルスチ
ール上に回わされるか又は部分２４の如く鍛造ロンド端
郡上に回わされるかのどちらかである。

第４図と第５図に示すように、ドリルスチール１０は４
個の条溝１３を具備し、該条溝はドリルスチール外側表
面の長手方向に延びる。該条溝１３はドリルスチールの
外側円周方向に等間隔角度をおいて形成される。穿孔中
発生した被切削物は条（躍１３に沿って除去するように
形成される。好ましい実施例において条溝１３は凹状で
あり、２つの隣−接する凹状条溝間に配置された周部表
面部分１４は凸状である。

図示の実施例において、ドリルスチール１０の直径ｄは
ｘ−Ｄである、但しＤは正六角形即ち６個の和文わる等
しい辺をもつ多角形の直径である。

この六角形は条溝１３間に形成された周部表面部分１４
の切線方向にある。そして前記係数Ｘは０．８５か１の
間で変化可能であり、好ましい値の範囲は０，９４から
０．９８までの値である。その六角形１５が交差し或は
周部表面部分１４の切線方向にあるように形成されると
き、これは次のことを意味するものと理解すべきである
、即ち六角形の頂点１６に最も近い隣接辺１７．１８の
部分は周部表面部分１４に交差するか若しくは少くとも
頂点１６を通って周部表面部分１４に接線状であるか父
は各辺１７．１８を介して周部表面部分１４と条溝１３
間の遭移点１９に切線状であることを意味する。

更に図示の実施例において、条溝１３は少くとも溝の最
も深い所で六角形１５の内方に延在する、即ち条溝１３
の最も深い距離りとは条溝の両遷移点１９を互に結ぶ直
径２１から条溝表面までの距離である。前記深さｈはｙ
ｘｄである。但しｄはドリルスチール１０の直径でちゃ
、ｙは０．０５と０．１００間の値であシ、好ましくは
０．０６と０．０３の間の値である。好ましい実施例に
おいて条溝１３は曲率半径Ｒの凹状面であシ周部表面部
分１４は曲率半径ｒの即ち百の凸状面であシ、これらの
曲率半径Ｒとｒは等しい。係数Ｘは好ましくは０．９６
程度の大いさであり、係数ｙは０．０７程度の太いさで
ある。

凹状部分１３は凸状部分１４よシその断面長が実質的に
大きく、好ましくは略２倍の長さである。

前記凹状部分１３および凸状部分１４はドリルスチール
１０の包絡表面の軸線方向の全範囲に沿って延びる。即
ちさく岩槻の使用時に他のドリルロッドやドリルビット
に結合して使用する連結部分を除外し、ドリルスチール
の全長に沿って延在する。ドリルビットに結合される連
結部分はねじ切シされているか又はチー／Ｊ？−状をな
す。また別のものとして、前記ドリルスチールとドリル
ビットは一体的に接合されている。図示の実旙例は第６
図に示されたものから引出すことができる。円の半径ｒ
に等しい辺の長さをもつ等辺三角形は一つの円の６０度
の円周部分により描かれる。そのとき類似の等辺三角形
は一つの弦を張る前述した三角形の辺に一致する一辺を
以って形成される。後述の三角形の頂点は凹状条溝１３
を描く半径Ｒをもつ円弧の中心であり、この半径Ｒは凹
状条溝１３をなす。そのとき円弧１３の中心はドリルス
チールの中心から４・ｒの距離にある。このときの円弧
１３の長さは円周の１である。同じ様な４個の円弧は該
円の円周の周りに等間隔角度おきに形成されている。か
くして４個の凸状周部表面部分１４の各長さは凹状表面
部分の１である。凸状周部光面部分１４が一つの外接円
を描いて形成されているドリルスチールに対して、一般
に中心部の淡水通路２２の区域を含むドリルスチール１
０の断面積は該外接円の面積の５０％から８５％の間に
あυ、好ましくは６５％から８５％の間の値である。

第７図に示されているように、穿孔作用に対する空間は
本発明によるドリルスチールが六角形ドリルスチールの
ものより著しく大きくなっている。

本発明に係るドリルスチールは六角形のドリルスチール
に比較して同一の曲げ抵抗のものに対して３０％だけ重
量が少なく、これはドリルの価格の点からみて確実に見
逃すことのできない節約を示している。

第１図に示す実施例において、部分１３．１４はドリル
スチールの長手方向に直線状に延びて形成される。

第２図と第３図に示した実施例におけるドリルスチール
は捩られているからオーガーの機能を有する。このよう
な形状をもつドリルスチールは動きがとれなくなる危険
性が少ないと信ぜられており、この危険性は軟かい岩石
とか裂は目の多い岩磐組Ｆｚにおける穿孔中にドリルス
チールが折れ易いという危険性がある。このオーガーの
もつ機能を増大化するため、差し障りがなければ２つの
凸状周部表面部分１４上にフィンを設けることができる
ー。柄部とカラーをもつ現在の六角形ドリルスチール設
計において、直線状の高い応力が楔作用に基いて生じ、
このため動かなくなって故障を生じ早期に破損する。

本発明による設計において得られる凹面状くぼチール柄
部１２との間に起される。

更にもしも本発明に係るドリルロッドが当初のロッドに
使用されるときは即ちドリルビットに最も近くに位置す
るドリルロッドがその長さが略０．５ｍ、１．０ｍ又は
１．５ｍでその直径がドリルビットの直径よりわずかに
小さい寸法のものが使用されるなら、卓上穿孔作業およ
び深孔切削作業において穿けられた穴の真直性を向上せ
しめる可能性を有する。　　　　　　　　　　　　　　
　以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は柄部とカラ一部を具えた本発明に係るドリルス
チールの後端部分を一部断面で示す側面図、 第２図と第３図は本発明に係るドリルスチールの他の実
施例を示し、その前方部分と後方部分をそれぞれ示す。 第４図は第１図に示したドリルスチールの後方端部の図
面、 第５図は第１図と第３図における線■−■に沿う拡大断
面図、 第６図と第７図は本発明に係るドリルスチールの好適な
実施例に関する外形輪郭を種々の手法で描いた図面をそ
れぞれ示す。 １０・・・ドリルスチール、１１・・・柄部、１２・・
・カラ一部、１３・・・条溝、１４・・・凸状周面部分
、１５・・・六角形、１６・・・頂点、１７．１８・・
・六角形の隣接辺、２２・・・中央湿水通路、２３．２
４・・・ねじ付き部分。 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、衝撃穿孔用ドリルスチールの外側表面の長手方向に
   延びかつ円周の周りに等間隔角度に配置された４個の切
   削物除去用通路（１３）を有するドリルスチールであっ
   て、該ドリルスチール（１０）の直径（ｄ）はｘ・Ｄに
   より定められ、ただしＤは等辺六角形（１５）の直径で
   あり、かつ該六角形は前記ドリルスチール外側表面の隣
   接する２つの通路（１３）間に配置された周部表面部分
   （１４）に交差するか少くとも切線状に描かれるもので
   あり、かつ上記ｘは０．８５から１の間にあり、好まし
   くは０．９４から０．９８までの値をとる係数であり、
   更に前記ドリルスチールの通路（１３）はその最大深さ
   位置において前記六角形（１５）の内方向きに延びてい
   ることを特徴とする衝撃穿孔用ドリルスチール。 ２、前記通路（１３）は凹状に形成されかつ該条溝（１
   ３）と包囲する周部表面部分（１４）間の両遷移点（１
   ９）を相互に結ぶ直線（２１）にいたる最大半径距離（
   ｈ）はｙ・ｄにより定められ、ただしｄはドリルスチー
   ル（１０）の直径で、ｙは０．０５から０．１０の間の
   値をとる係数で好ましくは０．０６から０．０８の間の
   値をとって形成されている特許請求の範囲第１項記載の
   衝撃穿孔用ドリルスチール。 ３、前記通路（１３）はドリルスチールの外側表面のま
   わりに等角度間隔をおいて形成されかつ前記周部表面部
   分（１４）は凸状である特許請求の範囲第１項又は第２
   項記載の衝撃穿孔用ドリルスチール。 ４、前記凸状周部表面部分（４）と凹状表面部分（１３
   ）は実質的に同一の曲率半径即ちＲ＝ｒでありかつ係数
   ｘは好ましくは０．９６程度の値をとると共に係数ｙは
   ０．０７程度の値をもって形成されている特許請求の範
   囲第３項記載の衝撃穿孔用ドリルスチール。 ５、前記凹状表面部分（１３）の長さは凸状周部表面部
   分（１４）よりも著しく長く形成されている特許請求の
   範囲第３項又は第４項記載の衝撃穿孔用ドリルスチール
   。 ６、前記凹状表面部分（１３）の長さは凸状周部表面部
   分（１４）の長さの略２倍である特許請求の範囲第５項
   記載の衝撃穿孔用ドリルスチール。 ７、前記凹状表面部分（１３）と凸状周部表面部分（１
   ４）はドリルスチール（１０）の包絡面の軸方向全長に
   沿って延びている特許請求の範囲第１項から第６項まで
   のいずれかに記載の衝撃穿孔用ドリルスチール。 ８、衝撃穿孔用ドリルスチールの外側表面の長手方向に
   延びかつ該外側周面のまわりに等間隔角度に配置された
   複数個の切削物除去用凹状条溝（１３）を有するドリル
   スチールであって、該ドリルスチールの２個の凹状条溝
   （１３）間の周部表面部分（１４）は凸状に形成され、
   かつ前記凹状表面部分（１４）と凸状周部表面部分（１
   ３）はドリルスチール（１０）の半径（ｄ／２）に略一
   致する一定の曲率半径値（ｒ・Ｒ）により形成されてい
   ることを特徴とする衝撃穿孔用ドリルスチール。 ９、前記凹状条溝（１３）は前記凸状周部表面部分（１
   ４）に対しドリルスチール（１０）の円周方向の寸法範
   囲が略２倍に大きく形成されている特許請求の範囲第８
   項記載の衝撃穿孔用ドリルスチール。 １０、前記ドリルスチール（１０）の断面積はそれを取
   巻く外接円の面積の５０％から８５％の間にあり好まし
   くは６５％から８５％の間の値をもつように形成されて
   いる特許請求の範囲第８項又は第９項記載の衝撃穿孔用
   ドリルスチール。