JPS644952Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は岩石穿孔用ビツトに係り、ビツトの
刃先となる一端がほゞ半球状である円筒の硬質金
属を台座に複数個埋設して、これを刃先とする岩
石搾孔機のボタンビツトに関するものである。 従来、硬質チツプなどの硬質刃先は第１図に示
す如く、一文字形あるいは第２図に示す如く十文
字形又は×字形が一般的である。しかるに各刃先
に使用する負荷や刃先の摩耗度あるいは刃先近傍
の台座の摩耗度は刃先の埋設位置により異なるも
のであり、以下第１図ないし第５図に基づいて詳
細に説明すれば、刃先に作用する負荷もほゞ垂直
で刃先の摩耗度も少なく、又台金１の摩耗も少な
い軸に垂直な前面、すなわちフエイス部２と、こ
のフエイス部２の外周にあり、刃先に作用する負
荷も複雑で、刃先あるいは台金１の摩耗も大きい
ゲージ部３とに大別される。 従つて硬質刃先の欠損や脱落も主にゲージ部３
で発生する。また、上記刃先を有する搾孔機が第
３図に示す如く、岩盤１０中に進行中、フエイス
部２及びゲージ部３にそれぞれ植設したフエイス
ボタン４及びゲージボタン５等のボタンビツトに
より圧壊された岩石繰り粉は、図示しないロツド
を通じてビツトのフラツシングホール６より噴出
される圧力水や圧縮空気により、刃先と台金１と
の隙間からビツトの外周部に形成された繰り粉溝
７や孔壁１０ａとリーミング面の隙間を通つて後
方へ排出される。従つて台金１のゲージ部３とリ
ーミング面の摩耗がフエイス面に比して格段に大
きくなり、第４図に示す如くゲージ部３のボタン
形のゲージボタン５の刃先が浮き出し状態にな
る。これはボタンビツトの繰り粉排出経路が第２
図ないし第５図の矢印の如く異なつていることが
主要因であるが、硬質刃先材質の使用による刃先
と台金１の硬度差の増大、あるいは又小径ボタン
ビツトの場合は、幾何学的な繰り粉溝７配置の制
限により更に助長される。また、当然のことなが
ら岩質の影響も大きく、軟質岩石の場合ほどこの
傾向は顕著である。 このようにゲージ部３の刃先が浮き出し状態に
なると、刃先に作用する応力により、刃先の破壊
や、又刃先への締付力の低下による脱落が発生し
易くなる。この場合は、刃先の再研磨により元の
状態、すなわち刃先のほぼ半球状が台座より突き
出している状態まで修復してやる必要がある。一
方、ゲージ部３の刃先の摩耗を少なくするための
方策として、この部分に埋設される刃先の径を大
きくすることが行なわれているが、この場合の問
題解決にはならない。 そこで、第３図において、フエイスボタン４の
埋込み深さをl₁とし、ゲージボタン５の埋込み深
さをl₂とすると、l₁＝l₂の場合、先述した通り、
リーミング面及びゲージ部３の台金１がフエイス
部２の台金より多く摩耗するため、ゲージボタン
５の実質的埋込み深さがフエイスボタン４の埋込
み深さに比して相対的に減少する。この結果、刃
先を台金内に保持するため、作用する応力差によ
り、より大きな締付力を必要とするゲージボタン
５において、この締付力が減少してしまう。従つ
て製作時にゲージボタン５とフエイスボタン４の
埋込み深さを同一にすると、その後の使用によ
り、実質的にゲージボタン５とフエイスボタン４
との寿命差が生じてくる。故に製作時に、この使
用により生じる埋込み深さの減少度合の差異と、
更に本質的にゲージボタン５への負荷がフエイス
ボタン４のそれより過度であることを補なうよう
に予めゲージボタン５の埋込み深さl₂を深くして
おけば、わずかなコスト上昇のみで、より長寿命
のビツトが得られるものである。なお、ゲージボ
タン５の埋込み深さl₂をそのまゝにして、フエイ
スボタン４の埋込み深さl₁を先述の状況でゲージ
ボタン５と同じ寿命になるよう予め浅くすれば同
じ穿孔寿命でより安価なビツトが得られる。 この考案は上述した点に着目してなされたもの
であり、岩石搾孔機のビツトにおいて、軸方向に
垂直な前面に適当な間隔を設けて埋設された複数
個の超硬合金製刃先であるフエイスボタンと、こ
の外周部に設けられた傾斜面に適当な間隔を設け
て埋設された複数個の超硬金属に刃先であるゲー
ジボタンの台座への埋設深さを設定することによ
り、低コストで寿命延長が計れる岩石搾孔機のボ
タンビツトを提供するものである。 以下、この考案による実施例を第１図ないし第
５図の従来例と比較しながら第６図に基づいて具
体的に説明する。この考案では特殊な場合を除い
て、ボタンビツトの特徴である再研磨回数の減
少、或いは再研磨の省略を目的として、従来の一
文字形、十文字形あるいは×字形のビツトで使用
されている硬質刃先より、より硬質な刃先、いわ
ゆる超硬金属刃先が使用されている。また台金の
硬度は刃先を圧入ないし焼嵌めする穴を加工する
ため、従来のビツトの場合と同等ないしは若干低
い硬度であり、そのため、従来のビツトと比較し
て刃先と台金の硬度差は大きくなつている。 ここで従来例と対応する部品は同一符号を付し
て説明すると、フエイスボタン４の埋込み深さを
l₁、ゲージボタン５の埋込み深さをl₂とすると、
埋込み深さ比l₂／l₁は1.1〜1.3まで変化させた場合
の硬質岩と軟質岩における搾孔試験結果は表１及
び表２に示すようになる。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 以上の如く、表１、表２の結果は、軟岩の場合
は埋込み比l₂／l₁＝1.3まで有効と判断されるが、
ただし表２の硬岩の場合は埋込み比l₂／l₁が1.20
まで増加するとフエイスボタンでの事故がむしろ
ゲージボタンでの事故より増加することになる。
この例からフエイスボタンとゲージボタンの埋込
み比l₂／l₁を1.15〜1.3にすることによりビツトの
コストアツプは数％にすぎないが、それにより得
られる寿命は13〜25％延長される効果を奏する。
すなわち対象岩石が硬質な場合は、フエイスボタ
ンとゲージボタンの摩耗差も比較的少なく、また
リーミング面及びゲージ部の合金摩耗も少なく上
述の埋込み深さ比は小さくて良く、逆に軟質岩石
の場合は台金摩耗が激しく、埋込み深さを大きく
とると効果的である。一方ビツト径が大きく繰り
粉溝の配置も十分にとれる場合は、埋込み比を小
さく、逆に小径で幾何学的に繰り粉溝の配置が不
十分な場合は、埋込み比を大きくとると効果的で
ある。 また、上記比l₂／l₁は1.3を越えるとコストが著
しく高くなる反面、このコスト高をカバーする程
度の寿命の延長は得られない。 このように本願考案はボタンの埋込み比をある
適当な範囲に設定することによつてあまりコスト
高にならずに（経済的に）ボタンの脱落あるいは
欠損を防止し、ひいてはビツトの寿命延長をもた
らすものである。 なお、上述した表１、表２の実験中、適当な時
期に２〜３回刃先の再研摩を行なつている。 また、この考案による基本点をくずさずに、刃
先配置上の制約や或いはゲージボタンの摩耗防止
等の目的で、刃先となる超硬金属の径をゲージ部
とフエイス部で異にしたり、又フエイス部内でも
位置により変化させたりしたボタンビツトについ
てもこの考案は満足されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なボタンビツトを示す平面図、
第２図は従来の十文字ビツトの繰り粉流れ模式
図、第３図は第１図のＡ断面図、第４図は使用に
よつて生ずる第３図の摩耗状態図、第５図はボタ
ンビツトにおける繰り粉流れ模式図、第６図はこ
の考案によるボタンビツトの使用によつて生じる
摩耗状態図である。 １……台金、２……フエイス部、３……ゲージ
部、４……フエイスボタン、５……ゲージボタ
ン、６……フラツシングホール、７……繰り粉
溝、１０……岩盤、１０ａ……孔壁、l₁……フエ
イスボタン埋込み深さ、l₂……ゲージボタン埋込
み深さ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 岩石穿孔用ビツトにおいて、上記ビツトを軸に
   垂直なフエイス部と、このフエイス部の外周に形
   成されたゲージ部と、上記フエイス部及びゲージ
   部にそれぞれ埋込まれる同一径の複数個のフエイ
   スボタンとゲージボタンとにより構成され、上記
   フエイスボタンの埋込み深さl₁、ゲージボタンの
   埋込み深さl₂としたとき埋込み比l₂／l₁を1.15〜
   1.3としたことを特徴とするボタンビツト。