JPS635549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、略半球状の刃先を有するボタン型ロ
ツクビツトに係り、削岩機により岩盤に発破孔、
その他の孔を穿孔する際に使用されるロツクビツ
トに関するものである。

一般に、石灰岩等の軟岩に発破孔、その他の孔
を穿孔する際には、第１図に示すように山形刃先
を有する４枚の硬質金属刃体を十文字型、或いは
Ｘ型に配設してなるいわゆるブレードビツトが使
用されている。

しかしながら近年ますます穿孔速度向上に対す
る要望が強く、高能率穿孔を目指して高出力、高
能率の油圧式削岩機が導入され、ロツクビツトも
ボタン型のロツクビツト、即ちボタンビツトに変
更されつつある。

これは、ボタンビツトが従来のブレードビツト
に比して、岩盤との多くの接触点を持ち、効率良
い破砕が達成されるためであり、同一穿孔条件で
は約10〜20％の穿孔速度の向上が一般には得られ
ている。

しかるに、従来使用されているボタンビツトは
第２図ないし第３図に示すように一端が略半球状
の円筒形のタングステンカーバイト超硬合金等の
硬質金属を刃体ａとして、これを鋼製のビツト本
体ｂの頭部Ｃに複数個圧入等のしばり嵌めで配設
固着しているが、ビツト頭部に植設されている硬
質金属刃体の円筒部径をDφとすれば、頭部台金
表面よりの刃先先端までの寸法、すなわち、刃先
の突出し高さＨは0.4〜0.5D、そして刃先の形状
は、その半径が約0.5Dである略半球状であるこ
とはすでに周知のことである。

また、打撃穿孔は、削岩機よりの打撃エネルギ
ーがロツドを介してビツトに伝達され、このエネ
ルギーにより刃先直下の岩盤が破砕され、これを
連続して行なうと同時に発生する破砕屑を破砕面
よりくり粉溝ｄ等を介して孔外へと排出しながら
孔を穿つ方法である。

従つて、ビツトにより穿孔速度を向上させるに
は、効率良い破砕がなされる刃先形状及び破砕屑
を再度破砕することのないように、常に新しい岩
盤面を刃先直下に露呈するような破砕屑の効率的
な排出が必須条件となつている。

そこでボタンビツトには、上記破砕屑を排出す
るためにブローホールｅ及び破砕屑の排出を容易
にするためビツト頭部Ｃの周辺部に適当な間隔で
軸方向にくり粉溝ｄが設けられている。従つて破
砕屑の排出の難易は、くり粉溝ｄ、ブローホール
ｅ及び刃体ａの位置関係の影きようもあるが、第
１図に示した従来のブレードビツトが山形刃で、
しかもその両端面にくり粉溝が設けられているこ
とに比して、第２図ないし第３図に示したボタン
ビツトの場合、破砕屑のくり粉溝まで移動距離が
長く、それ故に刃先の突出し高さＨが大きく影き
ようすることが判つた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
で、ビツトの刃先形状及び刃先の突出し高さ以外
の穿孔条件を一定にして、穿孔速度を向上させる
とともに高能率穿孔を可能としたロツクビツトを
提供するものである。

以下、本発明による実施例を第４図ないし第１
１図にもとづいて詳細に説明する。

第４図ないし第５図は、本発明によるボタンビ
ツト１の刃先形状及び刃先の突出し高さを広範囲
に亘つて変化させた場合の穿孔速度に及ぼす影き
ようを示す図であり、この場合のボタンビツトは
一般に使用されているものと同様に、Co含有量
９％、硬度H_RA88で12mmφの超硬合金を刃体とし
た75mmφのボタンビツトを用いて試験を行なつた
ものである。

すなわち、第４図はボタンビツト１の刃先形状
が第６図ないし第７図に示すように、略円錐状の
場合の刃先のＲの大きさと穿孔速度との関係図で
あり、刃先の突出し高さ号Ｈ＝0.7Dの場合、刃
先Ｒが小さくなるにつれて穿孔速度は向上する
が、ある大きさ以下では穿孔速度の向上は飽和し
てしまう。これは穿孔速度を６ｍ穿孔する間の平
均速度を採用しているため、刃先を鋭利にした場
合、穿孔初期の段階で刃先の急速な摩耗や微少欠
損が発生し、６ｍ穿孔する間の実質上の刃先Ｒは
最初のＲよりも大きなＲとなるからである。従つ
てあまり刃先Ｒを鋭利にすることは意味がない。
ここで、石灰岩と砂岩の場合、この飽和点の刃先
Ｒの大きさが異なるが、これは対象岩石の強度及
び摩耗性の差異と考えられる。また刃先が平担な
場合における試験結果も第４図とほぼ同一傾向を
示すことが判つた。

つぎに第５図はボタンビツト１の刃先形状が略
円錐状の場合の刃先突出し高さＨと穿孔速度との
関係図であり、刃先Ｒ＝0.2Dの場合刃先の突出
し高さの増大に比例して、穿孔速度も向上するが
ある高さで飽和してしまう。これは穿孔条件によ
り、破砕効率が決まり、すなわち単位時間に発生
する破砕屑の量も決るので、その量に対応して、
これを配砕面より、有効且つ円滑に排出するため
のビツト頭部台金表面と、刃先先端の間隔、すな
わち、刃先の突出し高さもおのずから決まつてし
まう。

但し、必要以上に高くすることは第５図の結果
が示すとうり、穿孔中に加わる負荷による刃先の
折損を誘起することになり得策とはいえない。

同様な試験を刃先形状略山形のボタンビツトに
ついて、その刃先のＲの大きさ、あるいは平担な
幅、及び突出し高さの穿孔速度への影きように関
して行なつたが、上述した略円錐状刃先の場合と
ほぼ同じような傾向を示す結果が得られた。

第８図ないし第１１図は本発明によるボタンビ
ツトの刃先形状を示す他の実施例である。

上述したように本発明によれば、第４図ないし
第５図の試験結果に示すように、対象岩石が硬質
なほど刃先の突出し高さＨを低目にし、そして刃
先はＲの場合は大きなＲ、平担な場合は大きな幅
を採用し、一方軟質岩の場合はこれらの条件とは
逆に刃先の突出し高さＨを高めに、刃先Ｒは小さ
くする等すれば、刃先の折損事故もなく、高能率
の穿孔速度が得られる。

以上詳細に説明したように、本発明のロツクビ
ツトによれば、穿孔装置を油圧式削岩機のような
高能率ではあつても投資額の大きな装置に変更す
ることなく、従来の装置を使用して、ビツトの刃
先を変えることにより、高い穿孔能率を達成する
ことが可能であり、その効果は顕著である。また
本発明によるロツクビツトは高能率の油圧式削岩
機に対して用いても、より一層高い穿孔能率を得
ることが可能である。

なお、本発明は添付した図面にもとづいて詳述
した範囲に限定するものではなく、本発明による
主旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であり
しかも他の形式のビツト等にも適用されることは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブレード型ビツトにおける穿孔
時の破砕屑の流れを示す説明図、第２図ないし第
３図は従来の実施例を示すボタンビツトの説明図
及び断面図、第４図は本発明によるボタンビツト
の刃先Ｒと穿孔速度との関係図、第５図は本発明
によるボタンビツトの刃先突出し高さと穿孔速度
との関係図、第６図ないし第７図は本発明による
一実施例を示すボタンビツトの斜視図及び断面
図、第８図ないし第１１図は本発明によるボタン
ビツトの他の実施例を示す上面図及び側面図であ
る。 １……ボタンビツト、ａ……刃体、ｂ……ビツ
ト本体、ｃ……ビツト頭部、ｄ……くり粉溝、ｅ
……ブローホール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボタン型のロツクビツトであるボタンビツト
   において、該ボタンビツト頭部に植設された硬質
   金属刃体の刃先形状を略円錐状、山形状、或いは
   多角形状とし、前記刃先のビツト頭部台金よりの
   突出し高さを、刃体のビツト頭部台金への植え込
   み径Ｄに対し0.6〜1.0Dとし、前記ロツクビツト
   頭部に植設された硬質金属刃体の刃先Ｒを0.35D
   以下としたことを特徴とするロツクビツト。