JPS63501301A - 完全に偏位したカッタ本体を備えたドリルビット - 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】 ３、　請求の範囲第２項に記載の発明において、前記主本体構成体がその内部に 形成された潤滑剤溜めと、前記潤滑剤に圧力を作用する装置とを含み、前記カッ タ本体シャフトが前記潤滑剤溜めと流体によシ連絡するよ５に該シャフトの一部 分に沿って形成された通路を有し、前記カッタ本体シャフトが前記潤滑剤を前記 潤滑剤溜めから前記カッタ本体シャフトを通して前記ころ軸受および推力軸受に 流入させるために前記ころ軸受組立体および前記推力軸受組立体と流体により連 絡する＆−）を含む発明。

４、請求の範囲第３項に記載の発明において、前記カッタ本体シャフトが前記シ ャフトの通路と流体によシ連絡するために前記潤滑剤溜めと流体によ、シ連絡す る潤滑剤用のみぞおよび流入口を含む発明。

５、請求の範囲第３項に記載の発明において、前記潤滑剤溜めに圧力を作用する 前記装置が前記潤滑剤溜めを形成する前記回転ドリルビットの軸線に平行な細長 い穴を含み、前記穴が前記主本体構成体の頂面に開口部を有し、前記潤滑剤溜め の穴が底面が前記潤滑剤と衝接する該穴に沿って摺動可能なピストンと、前記穴 内で前記主本体構成体に連結された取付具とを有し、前記取付具が掘削泥水によ シ前記ピストンに圧力を作用させるために貫通した取付は穴を有する発明。

６、請求の範囲第１項に記載の発明において、前記カッタ本体切断要素が複数の 列をなして整列し、それによシ各々のカッタ本体にねじ込み可能な連結作用が得 られ、その結果生じたカッタ本体の回転を油井のボアの底部に作用させ、その後 、油′井のボアの標準寸法である側部に作用させるようにした発明。

Ｚ　請求の範囲第１項に記載の発明において、前記切断要素が前記複数の列を形 成する一体に構成された段部によシ前記カッタ本体から離隔した距離に装着され た発明。

８、一定の作動位置において主本体構成体に回転するように連結された少なくと も１個のカッタ本体を含む地層を掘削する回転ドリルビットにおいて、前記カッ タ本体が該カッタ本体の一方の端部から他方の端部まで前記カッタ本体の外面か ら上方に複数列をなして突出した段部に連結された切断要素を有し、前記カッタ 本体が前記切断要素の複数の列が全体として前記列に沿って地層と交差して該地 層を掘削する一次回転方向に移動可能であシ、かつ前記−次回転によシ、前記切 断要素の列が前記地層と全体として横方向に交差して該地層を研削する二次回転 をひき起こすようにした回転ドリルビット。

９　請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が天然ダイヤモンド 、多結晶質ダイヤモンドスタンドおよびカルボナートダイヤモンドからなるグル ープから選択された突出した歯である発明。

１０、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が酸化アルミニウ ム、タングステンカーバイドおよびポリシンからなるグループから選択された突 出した歯である発明。

１１、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が前記段部に連結 された小さいダイヤモンドチップである発明。

１２、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が前記段部内に埋 め込まれた積層多結晶質ダイヤモンドである発明。

１３、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記段部が中央部において端末 部の厚さよシも大きい厚さを有する発明。

１４、請求の範囲第８項に記載の発明において、前記カッタ本体の各々がシャフ トを収納するために該カッタ本体の長手方向に沿って形成された穴を有し、前記 シャフトが端末支持位置において前記主本体構成体に固定して連結されかつ前記 シャフトと前記カッタ本体の穴との間に装着されたころ軸受組立体を有し、前記 シャフトの周囲にさらに前記−次回転方向において前記カッタ本体の前側の端部 に形成されたさら穴内に嵌合された環状の推力軸受を装着した発明。

１５、請求の範囲第１４項に記載の発明において、前記主本体構成体が前記シャ フトと流体によシ連絡する各々のカッタ本体のための１個の潤滑剤溜めを含み、 前記シャフトに前記ころ軸受組立体および前記推力軸受と流体によシ連絡する通 路が形成された発明。

１６、請求の範囲第１５項に記載の発明において、前記−滑剤溜めの各々が各々 のカッタ本体の前記前側端部に近い位置に形成された前記主本体構成体に形成さ れ、各々の潤滑剤溜めが流体通路を通して前記カッタ本体シャフトと流体によシ 連絡し、前記流体通路の各各が主本体構成体および前記シャフトを通して細長い 潤滑剤供給用溜めまで延び、前記細長い潤滑剤供給用溜めが前記シャフトのほぼ 全長に沿って延びかつ前記ころ軸受および前記推力軸受に潤滑剤を送入する横方 向のボートを有する発明。

１Ｚ　請求の範囲第１６項に記載の発明において、前記潤滑剤溜めが前記潤滑剤 を前記通路を通して前記ころ軸受および推力軸受と流体によシ連絡するように押 し込む装置を含む発明。

１８、請求の範囲第１７項に記載の発明において、前記の潤滑剤を押し込む装置 が本質的にシールされた関係に前記潤滑剤溜めに沿って摺動可能なピストンと、 移動流体を前記潤滑油溜め内に送入しかつ前記ピストンの上面に作用させるため の貫通した取付は穴を有する前記主本体に固定された取付は具とを含む発明。

１９　主本体構成体と、一定の作動位置において前記主本体構成体に回転するよ うに連結された少なくとも１個のカッタ本体と、前記カッタ本体の外面上の隔置 された段部において前記カッタ本体に連結された複数の切断要素とを含む地層を 掘削する回転ドリルビットにおいて、前記段部が相互にかつ前記カッタ本体の回 転軸線に全体として平行であシかつカッタ本体の両端を結ぶ水平な直線から離れ て連続変化する角度をなす線に沿って延び、前記回転軸線が前記ドリルビットの 長手方向軸線に対して垂直であル、前記カッタ本体と前記主本体構成体との間の 端末支持位置が前記ドリルビットの長手方向軸線から本質的に等しい距離にあシ 、それによシ前記ドリルストリングを前記長手方向軸線のまわシに一次方向に回 転することによシ前記カッタ本体をそれ自体の回転軸線のまわシに二次回転方向 に回転して地層を研削する発明。

２０、請求の範囲第１９項に記載の発明において、前記カッタ本体および主本体 がころ軸受組立体と、前記ころ軸受組立体を潤滑する装置とを含む発明。

２１、地層に対するせん断切断作用によシ地層内に油井ボアを掘削するだめの研 削切断要素を有するドラグ型の回転ドリルビットにおいて、地層と接触した前記 ドリルビットの一次回転中に前記研削切断要素の各々を前記地層と接触しかつ該 地層から離れるように定期的に移動する装置を組み合わせて備え、前記定期移動 装置がさらに研削移動の半径方向の成分および円周方向の成分の両方を各々の切 断要素が地層と接触している間に各々の切断要素に伝達し、前記円周方向の成分 を前記半径方向の成分よりも大きくなるようにした改良。

２２、請求の範囲第２１項に記載の発明において、前記研削切断要素が前記ドリ ルビットの主本体構成体に回転するように連結された少なくとも１個のカッタ本 体に装着され、前記カッタ本体を前記ドリルビットの回転によシ回転させるよう にした発明。

２、特許請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体が該カッタ 本体の外面上にがりその長手方向に沿って形成されたらせん形の段部を有し、前 記段部によシカツタ本体の回転軸線のまわ夛の回転をひき起こすようにした発明 。

２４、請求の範囲第２３項に記載の発明において、２個のカッタ本体を備えかつ 前記カッタ本体の各々の段部が前記段部のその他の段部と反対の方向にらせん状 に延びた発明。

２５、請求の範囲第２３項に記載の発明において、２個のカッタ本体を備え、か つ前記カッタ本体の各々が異なる数の段部を有する発明。

２６、請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体の各々が回転 ドリルビットの長手方向軸線から延びる半径方向の線に対して垂直であシかっ前 記カッタ本体の長手方向の回転軸線に沿った回転端末支持部を有し、前記回転端 末支持部の各々が前記ドリルビット上の任意の点から等距離にある発明。

２、特許請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体が端部を切 断した楕円体の形状に形成された発明。

２８、地層に対するせん断切断作用によシ地層を掘削する研削切断要素を有する ドラグ型回転ドリルビットにおいて、前記回転ドリルビットの主本体構成体に回 転するように装着された少なくとも１個のカッタ本体を組み合わせて備え、前記 カッタ本体が該カッタ本体の長手方向に沿って延びるらせん形の段部を有し、前 記段部には研削切断要素が作動するように組み合わされ、地層と接触した状態で の前記ドリルビットの一次回転中に前記カッタ本体を回転させ、前記段部が前記 地層と接触して前記カッタ本体を該カッタ本体の回転軸線のまわシに定期的に移 動し、前記−次回転および前記定期的な回転によシ、研削移動の半径方向の成分 および円周方向の成分の両方を各々の切断要素が地層と接触している間に各々の 切断要素に伝達し、前記円周方向の成分を前記半径方向の成分よシも大きくなる ようにしたドラグ型回転ドリルビット。

明　細　書 完全に偏位したカッタ本体を備えたドリルビット発明の分野 本発明は、地層内に油井ボアを除芯しかつ掘削するために使用される回転ドリル ビットに関する。本発明は、さらに詳しくは、切断要素をカッタ本体に二次回転 を伝達するように配向し、一方各々のカッタ本体をドリルストリングの長手方向 軸線のまわシの一次回転によシ同時に回転して掘削する地層を切断除去しかつ破 砕するようにしたカッタ本体および該カッタ本体に取り付けられた切断要素の改 良された構造および形状に関する。

従来技術の回転ドリル〈ットに使用されているカッタ本体は、二つまたはそれ以 上のグループをなして主要本体構成体に回転するように連結されている。各々の カッタ本体は、全体として、円錐形または切頭円錐台形に形成されておシ、カッ タ本体の基底部は、掘削される穴のサイズを測定するために、ドリルビットの外 側に配置されている。切断要素、すなわち、切削用の歯は、各々のカッタ本体の 外面上に取シ付ゆられるかまたは該外面に形成されている。切断要素は、カッタ 本体の回転軸線のまわシに回転させ、がっドリルストリングが長手方向軸線のま わりに回転するときに、掘削される地層と係合する。切断要素が回転中に地層と 接触することにより、粒状物質または切粉がゆるめられ、慣用の既知の態様で掘 削泥水によシ除去される。

ある従来技術においては、各々のカッタ本体の回転軸線がドリルス）　ＩＪング の長手方向軸線を通して延びており、ドリルストリングを回転させて地層を掘削 するようになっている。各々のカッタ本体は、ドリルストリングの長手方向軸線 のまわりの一次回転に正比例して回転する。掘削される油井のざアに作用する研 削切断作用は極めて小さい。ドリルストリングが回転するときに、カッタ本体が 回転するので、前記の比例関係は、車両の車輪と車軸との間の関係と実質的には 同じである。粒状物質を研削しかつ除去するように作用する主な力は、破砕の形 態の作用を生ずるドリルビットおよびドリルストリングの重量である。各々のカ ッタ本体の回転により累層に伝達される研削力゛は非常に小さい。

従来技術においては、各々のカッタ本体の回転軸線がドリルストリングの長手方 向軸線を通らないように該回転軸線を移動し、すなわち、偏位させることが知ら れている。各々のカッタ本体の回転軸線を偏位することにより、地層に対する回 転ドリルビットの研削力または掻取シカが増大する。従来技術の偏位したカッタ 本体は、従来小さ過ぎたので、カッタ本体の一次回転成分は、ドリルストリング の回転に比例していた。

デー・ラブ（Ｄ、ＬＯＶＥ）氏に発行された米国特許第２，１７４，５８７号明 細書に記載の油井リーマにおいては、カッタ本体の回転軸線が一次回転軸線に対 して垂直でちりかつ各々のカッタ本体の回転端末支持位置がドリルストリングの 長手方向軸線から等距離に配置されている。この明細書では、このカッタ本体の 向きは、「完全に偏位した」と定義されている。ラブ氏の油井リーマは、回転ド リルビットではなく、むしろ、回転ドリルビットにより形成されたボアホールを 拡大するために使用される。したがって、ラブ氏のリーマは、ボアホールの掘削 後、ボアホールの底部に作用しないで、どちらかといえば、ボアホールの周囲の みに作用するようになっている。

シー・リード（Ｃ，■ＥＤ　）氏に発行された米国特許第１，２３６，９８２号 明細書に記載の特許は、回転ドリルビットのドリルステムの長手方向軸線に垂直 な１対のカッタ本体の回転軸線を示している。これらのカッタ本体要素は、カッ タ本体の端末支点がドリルストリングの長手方向軸線から等距離に配置されてい ない点から、完全に偏位していない。リード氏は、各々のカッタ本体に明らかに 回転を伝達するらせん形の歯、すなわち、切断要素を示している。各々のカッタ 本体に伝達された回転は、ドリルストリングの回転に比例するようになっている 。リード氏の２個のカッタ本体は、１個のカッタ本体が他のカッタ本体により以 前に形成されだ切断パターンをたどらないようにカッタ本体の表面に沿って対向 した角度に向けられた切断要素を有している。らせん形の歯を形成するように向 けられたその他のカッタ本体の切断要素は、既に知られている。

エッチ・ミッチェル（Ｈ，ＭＩＴＣＨＥＬＬ　）氏に発行された米国特許第４， １６１．２２５号明細書には、斜めの向きの歯が示されている。エッチ・ヒユー ジス（Ｈ９ＨＵＧＨＥｓ）氏に発行された米国特許第１．１２４．２４２号明細 書には、回転切断作用ならびに破砕作用または研削作用が記載されている。ヒユ ージス氏は、回転作用および破砕作用の両方を発生させるために、破砕ローラお よびカッタ本体の両方を使用している。ニス・スキッドモア（Ｓ、　ＳＫＩＤＭ ＯＲＥ　）氏に発行された米国特許第３，８８５，６３８号明細書には、らせん 形のみぞが全体として切頭円錐台形のビットの長手方向に延びる回転衝撃組合わ せドリルビットが示されている。スキッドモア氏のドリルビットは、明らかに、 ドリルストリングと共に使用されてあろうが、多重カッタ本体回転ビットではな い。

ビー・マンソン（ＢｏＭＵＮＳＯＮ　）氏に発行された米国特許第４，４０８． ６７１号明細書に記載の特許は、カッタ本体の間のテーパおよび角度の変化を示 している。

ジエイ・ストラウス（、ｒ、　５ＴＲＡＵｓｓ　）氏その他に発行された米国特 許第１，０４５，７５６号明細書には、カッタ本体の歯の数が異なる型式が示さ れており、一方ピー・フエルゾ（Ｐ、ＰＨＥＬＰＳ　）氏に発行された米国特許 第４，１８７，９２２号明細書には、種々の歯、すなわち、切断要素の角度を変 更した構造が示されている。

回転ドリルビットに全般的に関係する特許は、アール・エバンス（Ｒ９ＥＶＡＮ Ｓ　）氏に発行された米国特許第４，１４８，３６８号、ビー・オースチン（Ｂ 、ＡＵＳＴＩＮ　）氏に発行された米国特許第３，４６８，５８３号、エッチ・ ボーへンケルク（Ｈ，ＢＯＶＥＮＫＥＲＫ　）氏に発行された米国特許第４，１ ０９，７３７号およびダブリュ・ダニエル（Ｗ、　ＤＡＮＩＥＬＳ　）氏その他 に発行された米国特許第４，３３３，５４０号である。

発明の目的および要約 本発明の主な目的は、地層を貫通した油井のボアすなわち、コアの側壁部および 底部に作用する研削力を高めるようにした回転ドリルビットを提供することにあ る。

本発明の関連した目的は、ドリルストリングの回転によシ研削力が得られる理由 から、牽引作動中に一群のカッタ本体の各々のカッタ本体を移動するようにした 回転ドリルビットを提供することにある。

本発明のさらに一つの関連した目的は、カッタ本体の回転軸線が一次回転によシ カツタ本体を移動するドリルストリングの一次回転軸線からの半径方向の基準面 に対して垂直である回転ドリルビットを提供することにある。

本発明のさらに一つの目的は、ドリルストリングの一次回転によシ伝達される一 次研削作用と、各々のカッタ本体の二次回転によシ伝達される二次研削作用を生 ずるドリルビットを提供することにある。二次回転は、ドリルストリングの一次 回転、各々のカッタ本体の完全に偏位した向きおよびカッタ本体の切断要素の向 きから生ずる。

本発明のさらに一つの関連した目的は、カッタ本体がドリルストリングの一次回 転軸線から完全に偏位し、すなわち、該−次回転軸線に対して垂直でアシ、該カ ッタ本体の端末支点が一次回転軸線から等距離にある回転ドリルビットを提供す ることにある。

本発明の別の一つの目的は、カッタ本体が一次回転方向に研削力を作用しかつカ ッタ本体の軸線のまわシに二次回転を生ずるだめの回転ドリルビット軸受装置を 提供することにある。

本発明の別の関連した目的は、ドリルビットのカッタ本体の寿命を延長しかつ耐 摩耗性を高めるカッタ本体の軸受装置用の潤滑装置を提供することにある。

本発明の上記目的によれば、回転ドラグドリルビットは、掘削泥水を受け入れる ためにその長手方向軸線に沿った掘削泥水用通路を含む主本体構成体を含んでい る。この主本体構成体は、細長いドリルストリングに連結する装置を含みかつ内 部に複数個のカッタ本体が回転するように装着された内側開口部を有している０ カッタ本体は、二つの端末支点の間の主本体構成体に装着されている。カッタ本 体の回転軸線は、ドリルビットの長手方向軸線と回転軸線とを結ぶ任意の線に対 してほぼ垂直方向に向けられている。カッタ本体は、さらに、完全に偏位した位 置に向げられており、該偏位位置において、各々の回転可能なカッタ本体の二つ の端末支点がドリルビットの長手方向軸線に沿った任意の所定の点から等距離に 配置されている。ドリルストリングおよびドリルビットの長手方向軸線のまわシ の一次回転方向における回転中、カッタ本体は、ドリルストリングの一次回転方 向の一次研削作動モードで移動する。

カッタ本体は、両端が切断された楕円体の形状に形成されている。各々のカッタ 本体の外面上には、複数個の切断要素が形成されるかまたは結合されている。

切断要素は、各々のカッタ本体の一方の端部がら他方の端部まで全体として延び る複数の列をなして整列している。これらの切断要素の列は、ピッチ、すなわち 、渦巻線を有し、該渦巻線は、複数列の切断要素がドリルビットの一次回転中に 油井のボアを研削するときに各々のカッタ本体を回転させるねじ山の役目をする 。複数列の切断要素による油井のボアの底部の研削によシ、カッタ本体に対して 、二次回転方向の二次研削作動モードで回転軸線のまわシの二次回転が伝達され る。二次研削モードは、地層の側壁部および底部を研削除去することによシ、ボ ア、すなわち、コアを測定する。

本発明においては、カッタ本体のシャフトの両端が端末支点における回転ドリル ビットの主本体構成体に連結されたカッタ本体用のころ軸受組立体、すなわち、 ころ軸受装置が具体化されている。カッタ本体は、シャフトに作動するように連 結されている。ころ軸受は、カッタ本体を二次回転方向に回転することができる 。

シャフトを収納する開口部を有する環状推力軸受が一次回転方向においてカッタ 本体の前側の端部において、主本体構成体により保持されている。

主本体構成体は、加圧潤滑剤溜めを含む潤滑装置を有している。掘削泥水は、前 記潤滑剤溜めを加圧してすべての軸受部分に潤滑剤を供給しかつ潤滑剤の減耗分 を補給する。

図面の説明 第１図は本発明の回転ドラグビットの斜視図、第２図は第１図に示した回転ドラ グビットの底部の平面図、 第３図は第２図を３−６線の平面で裁った断面図、第４図は第３図を４−４線の 平面で裁った断面図、第５図は第６図を５−５線の平面で裁った断面図であシ、 矢印によシー次回転方向を示した図、第６図は本発明のカッタ本体の図解図であ シ、矢印によシ第１図に示した回転ドラグビットのカッタ本体の一次回転方向お よび二次回転方向を示した図、第７図は軸受組立体および潤滑装置を部分断面図 で示した本発明のカッタ本体の分解斜視図、第８図から第１１図は第１図に示し た回転ドラグ♂ットのカッタ本体上に構成された別の切断要素の斜視図、 第１２図は３個のカッタ本体を備えた回転ドラグビットの別の実施例の底面図、 第１３図はコアビット用のビットの別の実施例の側面を示した部分図、 第１４図は第１３図に示したコアビットの底面図で第１図〜第５図には、ドラグ 切断モードに特に有用な回転ビット１０を示しである。回転ビット１０（第１図 、第２図および第３図）は、主本体構成体１２を有している。主本体構成体１２ は、ねじを切ったコネクタ１４と、コネクタ１４から下方に延びる一体に構成さ れた全体として円筒形の部分１５とを備えている。

地層内の油井ボア１３の直径、すなわち、ｒ−ジは、ドラグビット１０を長手方 向軸線、すなわち、回転軸線１７のまわ９に矢印１９で示した一次回転方向に回 転することによシ確実になされる。複数本のドリルパイプ（特に図示していない ）が慣用の態様で一緒に連結されてドリルストリングを構成しており、このドリ ルストリングは回転ビット１０とねじを切ったコネクタ１４においてねじ込みに よシ連結されている。掘削泥水用通路１６が主回転軸線１７に沿って主本体構成 体１２の内側開口部１８内に延びている。通路１６は、内側開口部１８における 掘削泥水ノズル１１（第３図）において終端している。

ドリルビット１０は、コネクタ１４において、ドリルストリングに慣用の態様で 連結され、ドリルストリングは主本体構成体１２の結合面２０と結合され、それ によシ剛性の本質的に液密の連結部分を構成する。

ドリルストリングと、それに取シ付けられた回転ビット１０は、−次回転軸線１ ７のまわシに、矢印１９（第２図、第５図および第６図）で示した一次回転方向 に回転させられる。掘削泥水は、ドリルストリングを通りかつ掘削泥水用通路１ ６を通ってノズル１１から流出して主本体構成体１２の内側開口部１８内に流入 するようにポンプによシ下向きに圧送される。掘削泥水は、以下にさらに詳説す るように、２個のカッタ本体２２の切断作用を潤滑する目的のだめの粘度を有し ている。掘削泥水は、また、油井ボア１３の側壁部および底部からせん断された 切粉または粒状物質をドリルリグ（図示せず）の表面までこの技術分野によく知 られているように連続的な流体循環の形態で搬送する。

主本体構成体１２の内側開口部１８内には、２個のカッタ本体２２が回転するよ うに連、拮されている。しかし、追加のカッタ本体を付加的に設けることができ る。各々のカッタ本体２２は、該カッタ本体の長手方向に沿って延びる複数のら せん形の列をなして整列した段部２５上に形成された複数個の切断要素、すなわ ち、歯２４（第８図〜第１１図）を含む。段部２５のらせん形の列は、カッタ本 体２２が回転ドリルストリングおよび主本体構成体１２により伝達された一次回 転に従動するときに、カッタ本体２２に第６図で矢印２１で示した方向に二次回 転を伝達するように、カッタ本体２２の長手方向に沿って整列している。カッタ 本体１２および切断要素２４の形状および向きのために、油井ボア１３の側壁部 および底部の研削切断またはせん断がなされる。また、油井ボア１３は、カッタ 本体２２の一次回転および二次回転によシ測定される。

（第３図） 主本体１２は、ねじを切ったコネクタ１４を含む。

ねじを切ったコネクタ１４は、ドリルビット１０およびドリルストリングの回転 軸線１７に関して全体として切頭円錐台の形状に形成されている。掘削泥水用通 路１６は、ねじを切ったコネクタの端部１４の長手方向に沿ってかつその中央部 に形成され、ドリルストリングを形成するパイプの中空の内部からノズル１１に 終端する主本体構成体１２の内側開口部１８までの通路を構成している。結合面 ２０は、コネクタ１４と一体に形成され、回転軸線１７に垂直な平面内でコネク タ１４から離れる方向に比較的に短い距離にわたって延びている。結合面２０は 、液密に接続された構成（特に図示せず）でドリルストリングと完全に衝接しか つ該ドリルストリングを円周方向にシールしている。

結合面２０から面取りされ丸面２７が延び、結合面２０と共に端縁を形成してい る。４個の一体に構成された細長い支持フィンガー２８ａ、２８ｂ、２８ｃおよ び２８ｄ（第２図）によシ形成された円筒形部分１５は、面取シされた面２７の 終端部から下方に延びている。支持フィンガー２ａａｌ　２８ｂ、２８ｃおよび ２８ｄは、回転軸線１７に対して平行である。円筒形部分１５は、外面に形成さ れた複数個の安定用リプ３０（第１図）を有している。リブ３０は油井のボア１ ３の測定を助けるために既知の組成の研削材料により構成されている。

２個のフィンガー２８ａおよび２８ｂの間には、カッタ本体２２の一方が配置さ れ、一方その他の２個のフィンガー２８０および２８ｄの間には、第２カッタ本 体２２が配置されている。フィンガー２８ａおよび２８ｂの間と、フィンガー２ ８Ｃおよび２８ｄの間には、１対のアーチ形のカッタ本体開口部３２（第１図お よび第２図）が形成されている。主本体構成体１２のフィンガー２８ｂおよび２ ８Ｃの各々の間と、フイの掘削泥水導出口３４は、カッタ本体開口部３２よシも 比較的に小さくしておる。

ノズル１１から放出された掘削泥水のもどシ泥水通路が主本体構成体１２の隣接 したフィンガー２８ａ。

２８ｋ）、２８Ｃおよび２８ｄの各組の間に形成された滑川の細長いスロット、 すなわち、みぞ３５および３６により形成されている。短い滑川スロット３６は 、カッタ本体開口部３２と、隣接したフィンガー２８＆および２８ｂの間と、フ ィンガー２８ｃおよび２８ｄとの間にそれぞれ形成された掘削泥水のもとシ流路 との間に流体を連絡する。長い滑川スロット３５は、掘削泥水導出口３４と、隣 接したフィンが一２８ｂおよび２８ｃの間と、フィンガー２８ｄおよび２８ａの 間にそれぞれ形成されたもどり流路との間に流体を連絡する。掘削泥水のもどり 流路は、油井ボア１３の側壁部とドリルストリングの外面との間の環状部分によ シ形成されている。

フィンガー２８の各々は、全体として三角形の横断面を有するように示されてい る。（第２図および第５図）各々のフィンガー２８には、カッタ本体のシャフト ３９を収納するだめの貫通した穴３７（第５図）が形成されている。各々のシャ フト３９は、後述するように、１個のカッタ本体２２を回転可能に支持している 。フィンガー２８ｂおよび２８ｄのほぼ全長に沿って長手方向に、潤滑剤溜め４ ０を形成した細長い全体として円筒形の中空開口部が延びている。潤滑剤溜め４ ０は、後述する潤滑装置の一部分を構成している。

（第４図および第７図） 各々のフィンガー２８の下端部には、切刃、すなわち、デージカッタ４６が形成 されている。面取シされた面が主本体の円筒形部分１５の外側部、すなわち、周 囲から内方に延びて切刃４６を形成している。切刃、すなわち、デージカッタ４ ６は、油井のボア１３の測定を助けるようになっている。本発明の回転ビット１ ０は、ボア１３の測定に関しては、慣用の偏位していない円錐形の回転ビットの 下側の列の切断要素の切断作用に完全に依存しているわけではない。むしろ、切 断要素２４は、切刃４６と共に、ボア１３を測定する。

主本体構成体１２、特に、それと一体に構成されたフィンガー２８は、第２図か ら理解されるように、回転ビット１０の底部に４個の正方形の隅部を形成してい る。カッタ本体２２の各々の各端部には、１対の端末支点、すなわち、端末支持 位置４８（第４図および第５図）が配置されている。端末支点４８において、カ ッタ本体のシャフト３９がフィンガー２８に溶接またはその他の手段によシ固定 されている。各々のカッタ本体２２の端末支持位置４８は、回転軸線１７から等 距離に配置されている。そのうえ、各々のカッタ本体２２の長手方向には、長手 方向回転軸線５０が延びて旋回軸線を形成しかつ回転軸線１７から離れる方向に 延びる半径方向の線に対して垂直に延びている。これを説明するために、カッタ 本体２２の向きは、前述したように、回転軸線１７に対して完全に偏位している と定義した。

カッタ本体２２の各々は、全体として楕円体の同一形状に構成され、各々のカッ タ本体２２の先端部５４が切断されている。一方のカッタ本体２２の段部２５の 向きは、他方のカッタ本体２２の向きと異なっている。各々のカッタ本体２２の 回転軸線５０に沿った長手方向には、穴５１が形成されている。穴５１は、カッ タ本体のシャフト３９を収納している。各々の楕円体形のカッタ本体２２の外面 ５３（第７図）は、両端部５４の間の長手方向に沿った中央部５５において僅か に隆起している。カッタ本体２２の中央部分５５は、地層の切断または研削の大 部分がなされる部分である。

カッタ本体２２の外面５３上には、切断要素、すなわち、歯２４および段部２５ が形成されている。隆起した段部２５は、図示したように、全体として長方形の 横断面を有しかつ外面５３よシ上方に突出して切断要素２４を支持している。段 部２５は、平行な列をなして配置されている。研削切断要素２４は、回転軸線１ ７のまわシの矢印１９に沿ったドリルストリングおよびビット１０の一次回転に よシ規制された円形のせりの矢印２１に沿った切断要素２４の段部２５の向きに よる二次回転運動、すなわち、円形運動により、地層と接触して該地層を切断す る。

切断要素２４の各々の列は、両端５４に垂直な仮想線５２（第６図）に関して配 向されてりる。仮想線５２は、矢印１９で示した一次回転方向においてカッタ本 体２２の前側の段部２５の端部における任意の所定の段部２５と合致している。

所定の段部２５は、仮想線５２に対して角度をなし、この角度は段部２５の全長 に沿って連続して変化している。回転ビット１０が一次回転方向に回転するとき に、段部２５は仮想線５２からの限定されたしかも常に増大する垂直方向の距離 である。段部２５は、非常に大きいピッチのねじのように、カッタ本体２２を二 次回転方向に回転する作用をする。

研削用切断要素２４は、天然ダイヤモンドまたは合成ダイヤモンド材料で構成さ れた型式であることが好ましい。ダイヤモンド材料製の切断要素は、せん断また は研削切断モードにおいて高度の研削作用を発揮しかつ高い耐摩耗性を有してい る。良く知られた合成ダイヤモンド材料で構成された切断要素の一例が、米国特 許第４，１５６，３２９号明細書に開示されている。合成物質で構成された切断 要素は、ゼネラル・エレクトリック・カンパニイによシストラタバックス（５Ｔ ＲＡＴＡＰＡＸ　）という商標名で市販されている。また、切断要素２４として は、タングステンカーバイド製のインサートまたはカッタ本体２２上に一体に形 成されかつ良く知られた種々の冶金技術により硬化された金属製の歯を使用する ことができる。

第８図から理解されるように、切断要素２４ａは、段部２５ａ中に埋め込まれた 天然または合成のダイヤモンドであシ、みぞ２５ａはカッタ本体２２ａに一体に 形成されている。この型式の切断要素は、硬い累層またはとぎれだ累層を切断す るために最良に使用される。各々のカッタ本体２２は、どのような切断要素２４ が使用されるにしても、追跡をなくすために、異なる数の段部２５を有している 。所定のカッタ本体２２上の段部２５の列の数は、常に他方のカッタ本体２２の 列の数と異なっており、その結果、の可能性がない。

第９図においては、カッタ本体２２ｂは、天然ダイヤモンド、多結晶質ダイヤモ ンドスタッドまたはカルボナートダイヤモンドの切断要素２４ｂを有している。

切断要素の材料の如何を問わず、切断要素は段部２５１）中に注入成型される。

この切断要素の実施例は、硬い累層の切断に長い寿命で使用される。

第１０図においては、カッタ本体２２Ｃは、多結晶質の積層ディスクで構成され た切断要素２４Ｃを有している。切断要素２４Ｃは、切断されたディスクの形状 を有している。これらの切断要素を取り付けるために、段部２５ｃ内への銀のろ う付けまたは耐浸蝕性マトリックス注入成形のいずれかが使用される。この実施 例は、その他の切断要素が累層の表面上で滑るような弾性または平滑性を有する タールサンドおよびその他の岩屑を切断するために有用である。

第１１図においては、カッタ本体２２ｄは、酸化アルミニウム、タングステンカ ーバイドまだは立方晶系の窒化硼素（ポリシン）のいずれかで構成された切断要 素２４ｄを有している。これらの切断要素は、軟質の頁岩、石灰岩および石炭の ような軟質の研削されない累層に対して有用である。

カッタ本体２２の切断要素２４の段部２５は、第７図から理解されるように、両 側の端部５４の間でカッタ本体２２の長手方向に沿ってらせん状に延びている。

所定のカッタ本体２２の切断要素２４の段部２５は、相互に基本的に平行である 。カッタ本体２２の他方上の段部の列２５の向きは、第１カッタ本体２２の段部 の列２５の鏡像になっている。したがって、一方のカッタ本体２２は、その回転 軸線５０のまわりに所定方向に回転し、一方、他方のカッタ本体２２はその回転 軸線５０のまわりに反対の方向に回転する。これらのカッタ本体２２は、すべて 、第２図および第３図において矢印２１の方向に回転する。この段部の向きは、 切断要素２４の段部２５により伝達されるカッタ本体２２の二次回転運動の追跡 を阻止しかつ各々のカツタ本体２２が他方のカッタ本体２２を矢印１９で示した 一次回転方向に追跡するときにせん新作用を高めることができる。

カッタ本体２２の両方の端部５４の各々には、さら穴５７が形成されている。一 方の端部５４は、第５図から理解されるように、推力軸受５９を収納している。

他方の端部５４は、そのさら穴５７内に、シールバック５６および推力座金５８ を収納している。推力軸受５９は、その円周のまゎシにゴムシールを有しかつ一 次回転方向においてカッタ本体２２の前側の端部５４に装着されている。推力軸 受５９、シールバック５６、推力座金５８、カッタ本体シャフト３９およびころ 軸受６０は、推力軸受５９に対するカッタ本体２２の一次回転運動ならびにカッ タ本体シャフト３９のまゎシの二次回転運動の両方を行うために、後述するよう に、軸受装置、すなわち軸受組立体を構成している。（第７図） カッタ本体シャフト３９とカッタ本体２２の穴５１の表面との間には空間があシ 、この空間内にころ軸受６０が配置されている。ころ軸受６ｏは、針の型式の細 長い俸として示しであるけれども、ジャーナル型式のころ軸受を使用することも できょう。ころ軸受６゜は、さら穴５７の間のカッタ本体のほぼ全長に沿って延 びている。

推力軸受５９、シールパック５６および推力座金５８は、潤滑剤の減損を防止す るために、さら穴５７においてカッタ本体２２の両方の端部５４をシールしてい る。推力軸受５９、シールパック５６およヒ推力６０を所定位置に保持している 。

カッタ本体２２の潤滑装置は、第４図および第７図に最も明瞭に示しである。潤 滑剤溜め４ｏは、比較的に小さい直径の潤滑剤通路４１によシカツタ本体シャフ ト３９の内部に接続されている。シャフト３９は、穴３７の内部に配置されかつ フィンガー２８に固定して連結されている。各々の潤滑剤溜め４ｏの充填穴４３ が主本体１２の結合面２０および面取シされた面２７を貫通して形成されている 。潤滑剤溜め４０の穴４３には、ねじ込みにより連結して穴４３を閉じるための 好適な装置、例えば、ねじを切ったキャップ、すなわち、゛取付具４４が使用さ れている。取付具４４は、それを取シ外すだめのねじ回しスロットを有している 。

取付具４４の各々には、掘削泥水を潤滑剤溜め４０内に流入するための貫通した 穴４７が形成されている。

円筒形の浮動２ストン４９が潤滑剤溜め４０内で摺動可能であシかつ潤滑剤溜め ４０に沿って移動するようになっている。浮動ピストン４９の底面は、該浮動ピ ストン上の掘削泥水の重量に比例した静圧を潤滑剤に作用する。（第７図）浮動 ぎストン４９の円周のまわりのゴムシールが、掘削泥水による潤滑剤の汚染を防 止するようになっている。

各々のカッタ本体シャフト３９の端部は、フィンガー２８の穴３７内の支点４８ において、主本体構成体１２に連結されている。推力軸受５９（第４図）に近い シャフト３９の端部の支点４８に隣接した位置に、潤滑剤流入用みぞ６３が形成 されている。みぞ６３は、潤滑剤通路４１を介して潤滑剤溜め４０と連通してい る。シャフト３９に形成された流入口６５は、潤滑剤通路４１からの流体、すな わち、潤滑剤を各々のカッタ本体シャフト３９の全長の一部分に沿って形成され た中央の長手方向の潤滑剤供給用溜め６６に送入できるようになっている。各々 の長手方向の潤滑剤供給用溜め６６は、前述したように、潤滑剤溜め４０内に保 持された潤滑剤に対してぎストン４９によシ圧力が維持されるために、十分なレ ベルの潤滑剤を維持している。横導出供給口６７がカッタ本体シャフト３９の長 手方向の潤滑剤供給用溜め６６からころ軸受６０の位置に対してほぼ中央の位置 のシャフト３９の表面まで突出している。ころ軸受６０、推力軸受５９および推 力座金５８は、この第２供給口６７を通して潤滑剤によシ潤滑される。

回転ドラグビット１０の作動を要約すると、軸線１７のまわりの一次回転方向、 すなわち、円周回転方向が回転ドリルストリングおよび回転ドラグビット１０に より伝達されて完全に偏位したカッタ本体２２を矢印１９で示すように回転軸線 ５０に沿って移動することが理解されよう。地層と長手方向に交差するカッタ本 体２２の各々の外面５３上に形成された切断要素２４の段部２５により、第１研 削作動モードが各々のカッタ本体２２の長手方向に沿って作用される。カッタ本 体２０の回転軸線５０がドリルストリングおよび回転ドラグビット１０の長手方 向軸線に垂直であシかつ所定のカッタ本体２２の各々の支点４８が回転ドラグビ ットの軸線１７から等距離に配置された完全に偏位した位置が使用されている。

第３図から理解されるように、第２研削作動モードが穴１３の測定を助けるよう になっている。切断要素２４の段部２５がらせん状にまたはねじのように向けら れているために、各各のカッタ本体２２の一次回転によシ誘起されるカッタ本体 ２２の回転軸線５０のまわりの軸線１７を基準とする二次回転、すなわち、半径 方向の回転が生ずる。

カッタ本体２２が回転するときに、切断要素２４を地層と接触しかつ離脱するよ うに定期的に移動させる。

カッタ本体２２が二次回転運動で回転するときに、段部２５が地層と横方向に交 差する。各々の切断要素２４が回転軸線５０のまわシに完全に回転して通過する ときに、穴１３が第２研削モードで測定されるのみでなく、また穴１３の側部お よび底部から付加的な部分が研削される。

２個のカッタ本体２２の段部２５は相互に鏡像をなすように形成されているので 、各だのカッタ本体２２は他方のカッタ本体２２に向かって軸線５０のまわシに 回転する。ノズル１１は、切断要素２４が該ノズルの下方を通過するときにかつ 地層と再び接触する前に、切断要素２４を洗浄する。

掘削泥水が滑川スロット３５および３６を通って穴１３の底部から流出して穴１ ３から切粉を運び去る。

掘削泥水は、再循環させかつ再使用するだめに表面に戻される。

第１２図に示した第１の別の実施例においては、同様な部分に接尾符号を付けて あり、３個のカッタ本体２２′を示しである。第１２図の構造は、その他のすべ ての点について前述したとおシである。

同様な部分に２個の接尾符号を付けた第１３図および第１４図に示しだ第２の別 の実施例は、コアピット７０として使用される。コアピット７０の本体７２は、 ドリルストリング（図示せず）に連結される内側ねじを切った端部７３を有する 細長い管状の構造に形成されている。コアぎット７０の切断端部７４には、４個 の本体２ｒが装着されている。

本体７２の切断端部７４は、前述したように、カッタ本体２２“に回転可能に連 結するために外方に広がるように形成されている。コア７５は、カッタ本体２２ “の最も内側の切断部の間の距離によ多形成されている。

中央部５５″の周囲のまわりに弓形の凹部７７を有する別のカッタ本体７６を図 示しである。

以上、本発明をある程度の特異性を有するように図示しかつ記載した。しかしな がら、上記の説明の特異性は、例示するだめのものであり、本発明が添付した請 求の範囲に記載の範囲により限定されていることを理解すべきである。

補正書の翻訳文提出書　（特許法側８４船７記劃

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. １．主本体構成体と、各々の端部が端末支持位置において前記主本体構成体に回 転するように連結された少女くとも１個のカッタ本体とを含む地層を掘削する回 転ドリルビットにおいて、前記カッタ本体が前記ドリルビットの長手方向軸線に 垂直な回転軸線を有し、前記端末支持位置が前記長手方向軸線から等距離にあり 、前記カッタ本体がさらにその外面に形成された平行な複数列の切断要素を備え た全体として楕円体の形状を有し、前記カッタ本体が該カッタ本体を前記回転ド リルビットの軸線のまわりに該カッタ本体の回転軸線に沿って移動させて地層を 研削する第１研削作動モードと、前記複数列の切断要素が前記カッタ本体に対し て該カツタ本体の回転軸線のまわりに回転するように回転を伝達して前記地層の 壁部および底部を研削する第２研削作動モードにおいて作動するようにした回転 ドリルビット。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の発明において、前記カッタ本体が内部にころ軸受 組立体が装着されかつ該カッタ本体を回転ドリルビットの軸線のまわりに移動す るように先導する端部に推力軸受組立体が装着された穴を含み、前記ころ軸受組 立体が前記カッタ本体の穴と前記カッタ本体のシャフトとの間に配置され、前記 シヤフトが前記主本体構成体に固定して連結された発明。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の発明において、前記主本体構成体がその内部に形 成された潤滑剤溜めと、前記潤滑剤に圧力を作用する装置とを含み、前記カッタ 本体シヤフトが前記潤滑剤溜めと流体により連絡するように該シヤフトの一部分 に沿つて形成された通路を有し、前記カッタ本体シヤフトが前記潤滑剤を前記潤 滑剤溜めから前記カッタ本体シヤフトを通して前記ころ軸受および推力軸受に流 入させるために前記ころ軸受組立体，：ぴ前記推力軸受組立体と流体に：り連絡 するポートを含む発明。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の発明において、前記カッタ本体シヤフトが前記シ ヤフトの通路と流体により連絡するために前記潤滑剤溜めと流体により連絡する 潤滑剤用のみぞおよび流入口を含む発明。
5. ５．請求の範囲第３項に記載の発明において、前記潤滑剤溜めに圧力を作用する 前記装置が前記潤滑剤溜めを形成する前記回転ドリルビットの軸線に平行な細長 い穴を含み、前記穴が前記主本体構成体の頂面に開口部を有し、前記潤滑剤溜め の穴が底面が前記潤滑剤と衝接する該穴に沿つて摺動可能なピストンと、前記穴 内で前記主本体構成体に連結された取付具とを有し、前記取付具が掘削泥水によ り前記ピストンに圧力を作用させるために貫通した取付け穴を有する発明。
6. ６．請求の範囲第１項に記載の発明において、前記カッタ本体切断要素が複数の 列をなして整列し、それにより各々のカッタ本体にねじ込み可能な連結作用が得 られ、その結果生じたカッタ本体の回転を油井のポアの底部に作用させ、その後 、油井のポアの標準寸法である側部に作用させるようにした発明。
7. ７．請求の範囲第１項に記載の発明において、前記切断要素が前記複数の列を形 成する一体に構成された段部により前記カッタ本体から離隔した距離に装着され た発明。
8. ８．一定の作動位置において主本体構成体に回転するように連結された少なくと も１個のカッタ本体を含む地層を掘削する回転ドリルビットにおいて、前記カッ タ本体が該カッタ本体の一方の端部から他方の端部まで前記カッタ本体の外面か ら上方に複数列をなして突出した段部に連結された切断要素を有し、前記カッタ 本体が前記切断要素の複数の列が全体として前記列に沿つて地層と交差して該地 層を掘削する一次回転方向に移動可能であり、かつ前記一次回転により、前記切 断要素の列が前記地層と全体として横方向に交差して該地盾を研削する二次回転 をひき起こすようにした回伝ドリルビット。
9. ９．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が天然ダイヤモンド 、多結晶質ダイヤモンドスタッドおよびカルボナードダイヤモンドからなるグル ープから選択された突出した歯である発明。
10. １０．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が酸化アルミェウ ム、タングステンカーバイドおよびポリゾンからなるグループから選択された突 出した歯である発明。
11. １１．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が前記段部に連結 された小さいダイヤモンドチツプである発明。
12. １２．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記切断要素が前記段部内に埋 め込まれた積層多結晶質ダイヤモンドである発明。
13. １３．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記段部が中央部において端末 部の厚さよりも大きい厚さを有する発明。
14. １４．請求の範囲第８項に記載の発明において、前記カッタ本体の各々がシヤフ トを収納するために該カッタ本体の長手方向に沿つて形成された穴を有し、前記 シヤフトが端末支持位置において前記主本体構成体に固定して連結されかつ前記 シヤフトと前記カッタ本体の穴との間に装着されたころ軸受組立体を有し、前記 シヤフトの周囲にさらに前記一次回転方向において前記カッタ本体の前側の端部 に形成されたさら穴内に嵌合された環状の推力軸受を装着した発明。
15. １５．請求の範囲第１４項に記載の発明において、前記主本体構成体が前記シャ フトと流体により連絡する各々のカッタ本体のための１個の潤滑剤溜めを含み、 前記シヤフトに前記ころ軸受組立体および前記推力軸受と流体により連絡する通 路が形成された発明。
16. １６．請求の範囲第１５項に記載の発明において、前記潤滑剤溜めの各々が各々 のカッタ本体の前記前側端部に近い位置に形成された前記主本体構成体に形成さ れ、各々の潤滑剤溜めが流体通路を通して前記カッタ本体シヤフトと流体により 連絡し、前記流体通路の各各が主本体構成体および前記シヤフトを通して細長い 潤滑剤供給用溜めまで延び、前記細長い潤滑剤供給用溜めが前記シヤフトのほぼ 全長に沿つて延びかつ前記ころ軸受および前記推力軸受に潤滑剤を送入する横方 向のポートを有する発明。
17. １７．請求の範囲第１６項に記載の発明において、前記潤滑剤溜めが前記潤滑剤 を前記通路を通して前記ころ軸受および推力軸受と流体により連絡するように押 し込む装置を含む発明。
18. １８．請求の範囲第１７項に記載の発明において、前記の潤滑剤を押し込む装置 が本質的にシールされた関係に前記潤滑剤溜めに沿つて摺動可能なピストンと、 移動流体を前記潤滑油溜め内に送入しかつ前記ピストンの上面に作用させるため の貫通した取付け穴を有する前記主本体に固定された取付け具とを含む発明。
19. １９．主本体構成体と、一定の作動位置において前記主本体構成体に回転するよ うに連結された少なくとも１個のカッタ本体と、前記カッタ本体の外面上の隔置 された段部において前記カッタ本体に連結された複数の切断要素とを含む地層を 掘削する回転ドリルビットにおいて、前記段部が相互にかつ前記カッタ本体の回 転軸線に全体として平行でありかつカッタ本体の両端を結ぶ水平な直線から離れ て連続変化する角度をなす線に沿って延び、前記回転軸線が前記ドリルビットの 長手方向軸線に対して垂直であり、前記カッタ本体と前記主本体構成体との間の 端末支持位置が前記ドリルビツトの長手方向軸線から本質的に等しい距離にあり 、それにより前記ドリルストリングを前記長手方向軸線のまわりに一次方向に回 転することにより前記カッタ本体をそれ自体の回転軸線のまわりに二次回転方向 に回転して地層を研削する発明。
20. ２０．請求の範囲第１９項に記載の発明において、前記カッタ本体および主本体 がころ軸受組立体と、前記ころ軸受組立体を潤滑する装置とを含む発明。
21. ２１．地層に対するせん断切断作用により地層内に油井ポアを掘削するための研 削切断要素を有するドラグ型の回転ドリルビットにおいて、地層と接触した前記 ドリルビットの一次回転中に前記研削切断要素の各々を前記地層と接触しかつ該 地層から離れるように定期的に移動する装置を組み合わせて備え、前記定期移動 装置がさらに研削移動の半径方向の成分および円周方向の成分の両方を各々の切 断要素が地層と接触している間に各々の切断要素に伝達し、前記円周方向の成分 を前記半径方向の成分よりも大きくなるようにした改良。
22. ２２．請求の範囲第２１項に記載の発明において、前記研削切断要素が前記ドリ ルビットの主本体構成体に回転するように連結された少なくとも１個のカッタ本 体に装着され、前記カッタ本体を前記ドリルビットの回転により回転させるよう にした発明。
23. ２３．請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体が該カッタ本 体の外面上にかつその長手方向に沿つて形成されたらせん形の段部を有し、前記 段部によりカッタ本体の回転軸線のまわりの回転をひき起こすようにした発明。
24. ２４．請求の範囲第２３項に記載の発明において、２個のカッタ本体を備えかつ 前記カッタ本体の各々の段部が前記段部のその他の段部と反対の方向にらせん状 に延びた発明。
25. ２５．請求の範囲第２３項に記載の発明において、２個のカッタ本体を備え、か つ前記カッタ本体の各々が異なる数の段部を有する発明。
26. ２６．請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体の各々が回転 ドリルビットの長手方向軸線から延びる半径方向の線に対して垂直でありかつ前 記カッタ本体の長手方向の回転軸線に沿つた回転端末支持部を有し、前記回転端 末支持部の各々が前記ドリルビット上の任意の点から等距離にある発明。
27. ２７．請求の範囲第２２項に記載の発明において、前記カッタ本体が端部を切断 した楕円体の形状に形成された発明。
28. ２８．地層に対するせん断切断作用により地層を掘削する研削切断要素を有する ドラグ型回転ドリルビットにおいて、前記回転ドリルビットの主本体構成体に回 ・転するように装着された少なくとも１個のカッタ本体を組み合わせて備え、前 記カッタ本体が該カッタ本体の長手方向に沿つて延びるらせん形の段部を有し、 前記段部には研削切断要素が作動するように組み合わされ、地層と接触した状態 での前記ドリルビットの一次回転中に前記カッタ本体を回転させ、前記段部が前 記地層と接触して前記カッタ本体を該カッタ本体の回転軸線のまわりに定期的に 移動し、前記一次回転および前記定期的な回転により、研削移動の半径方向の成 分および円周方向の成分の両方を各々の切断要素が地層と接触している間に各々 の切断要素に伝達し、前記円周方向の成分を前記半径方向の成分よりも大きくな るようにしたドラグ型回転ドリルビット。