KR20170042568A - Excavation tool - Google Patents
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Abstract
본 발명의 굴삭 공구는, 케이싱 파이프와, 케이싱 파이프의 선단측에 동축 배치되는 대경의 링 비트와, 케이싱 파이프 내를 통과하여 링 비트에 삽입 통과되는 파일럿 비트를 구비하고, 파일럿 비트 선단 외주부에는 굴삭시의 공구 회전 방향으로 회전했을 때에 확경되는 비트 헤드가 형성되고, 링 비트에는 확경된 비트 헤드와 공구 회전 방향으로 걸어 맞춰지는 피걸어맞춤부와 축선 방향으로 맞닿음 가능한 제 1 맞닿음부가 형성된다.The excavating tool of the present invention comprises a casing pipe, a ring bit having a large diameter coaxially arranged on the tip end side of the casing pipe, and a pilot bit passing through the casing pipe to be inserted into the ring bit, And the ring bit is formed with an engaged portion to be engaged with the bit head in the tool rotation direction and a first abutment portion with which the axially abutting contact can be abutted .
Description
본 발명은, 케이싱 파이프의 선단측에 배치된 링 비트와 케이싱 파이프 내에 삽입 통과된 파일럿 비트에 의해 굴삭을 실시하는, 이른바 이중관식 굴삭 공구에 관한 것이다.The present invention relates to a so-called dual tube excavation tool, in which excavation is performed by a ring bit disposed at the tip end side of the casing pipe and a pilot bit inserted into the casing pipe.
본원은, 2014년 8월 20일에, 일본에 출원된 일본특허출원 2014-167602호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-167602 filed on August 20, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.
이와 같은 이중관식 굴삭 공구로서, 특허문헌 1 에는, 케이싱 파이프의 선단부에 링 비트가 서로의 내외 둘레면을 대향시켜 자유롭게 회전할 수 있도록 삽입됨과 함께, 케이싱 파이프 내에 삽입되는 전달 부재의 선단에는 이너 비트가 장착되고, 이 이너 비트에 의해 케이싱 파이프에 타격력과 추력을, 링 비트에는 추가하여 회전력을 전달하여 삭공 (削孔) 하고, 소정의 깊이까지 굴삭공 (掘削孔) 을 형성한 후에는 링 비트를 케이싱 파이프로부터 빼내어 굴삭공에 남기도록 한 것이 제안되어 있다.In the double tube type drilling tool as described above, the ring bit is inserted into the tip end portion of the casing pipe so that the inner and outer circumferential surfaces of the ring bit are opposed to each other and freely rotatable. At the tip end of the transmitting member inserted into the casing pipe, After the engaging hole (drilling hole) is formed to a predetermined depth by transmitting torque and thrust to the casing pipe and the ring bit by transmitting the rotational force to the casing pipe by the inner bit, So as to be pulled out of the casing pipe and left on the drill hole.
또, 특허문헌 2 에는, 축선 둘레로 회전되는 섕크 디바이스의 선단부 외주에 확경 (擴徑) 비트가 장착되어, 굴삭시에는 확경 비트가 확경된 상태에서 위치 결정되어 케이싱 파이프의 선단에 돌출함으로써 소정의 내경의 굴삭공을 형성하고, 굴삭 종료 후에는 확경 비트를 축경 (縮徑) 시켜 섕크 디바이스째 케이싱 파이프 내를 통해 회수하도록 한, 이른바 언더리밍 비트가 기재되어 있다.
그런데, 최근 이와 같은 굴삭 공구에 의한 특정한 삭공 작업에 있어서, 케이싱 파이프 그 자체를 삽입하는 데에 충분한 내경보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우가 증가하고 있다. 예를 들어, 강관 연벽을 매설하는 경우에는 강관 외주부에 이음매가 형성된 케이싱 파이프를 굴삭공에 삽입하게 되고, 또 케이싱 파이프를 강관 외경보다 큰 외경의 커플링에 의해 접속하는 경우에는 그 커플링이 굴삭공에 삽입되기 때문에, 이음매나 커플링까지의 외경을 고려한 내경의 굴삭공을 형성해야 한다. 또한, 우물물 등에서 물이 새는 것을 막기 위해 강관의 주위를 시멘팅하는 경우에도, 강관 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공이 필요하게 된다.In recent years, there has been an increase in the number of drill holes having an inner diameter greater than an inner diameter sufficient for inserting the casing pipe itself in a specific drilling operation using such drilling tools. For example, when a steel pipe wall is embedded, a casing pipe having a joint formed on the outer periphery of the steel pipe is inserted into the excavation hole. When the casing pipe is connected by a coupling having an outer diameter larger than the outer diameter of the steel pipe, It is necessary to form an excavation hole having an inner diameter in consideration of the outer diameter from the joint to the coupling. Further, even when the periphery of the steel pipe is cemented to prevent water from leaking from the well, etc., a digging hole with a larger inner diameter is required for the outer diameter of the steel pipe.
이와 같은 내경이 큰 굴삭공의 형성을, 특허문헌 1 에 기재된 이중관식 굴삭 공구에 의해 실시하는 경우에는, 링 비트의 외경을 크게 하는데, 상기 서술한 바와 같이 링 비트는 그 후단부의 외주면을 케이싱 파이프의 내주면에 대향시켜 자유롭게 회전할 수 있도록 삽입되기 때문에, 링 비트의 내경은 바뀌지 않고, 반경 방향의 치수가 커진다. 그리고, 이 링 비트는, 최종적으로는 회수되지 않고 굴삭공에 남겨지므로, 시공 비용의 증대를 초래한다. 또, 링 비트에 대한 회전력은 케이싱 파이프 내를 통과하여 링 비트에 삽입 통과된 이너 비트에 의해 전달되기 때문에, 링 비트의 외경이 커지면 충분한 회전력을 전달할 수 없고, 삭공 성능이 저하될 우려도 있다.In the case of forming the excavating hole having a large inner diameter by the double tube drilling tool described in Patent Document 1, the outer diameter of the ring bit is increased. As described above, The inner diameter of the ring bit is not changed and the dimension in the radial direction is increased. This ring bit is not finally recovered and is left in the excavation hole, resulting in an increase in the construction cost. In addition, since the rotational force against the ring bit is transmitted through the inner bit passing through the casing pipe and inserted into the ring bit, if the outer diameter of the ring bit becomes large, sufficient rotational force can not be transmitted,
한편, 특허문헌 2 에 기재된 언더리밍 비트를 사용하여 내경이 큰 굴삭공을 형성하는 경우에는, 확경된 상태의 확경 비트의 축선으로부터의 반경을 크게 한다. 그러나, 굴삭 종료 후에 확경 비트를 축경시켜 섕크 디바이스째 회수하기 위해서는 확경 비트를 크게 하는 것에도 한도가 있고, 또한 내경이 큰 굴삭공을 형성하기 위해서는 부하가 커져, 확경 비트를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 축에 손상이 발생할 우려도 있다. 또, 확경 비트에 배치 형성되는 굴삭 칩의 설치량에도 한도가 있고, 굴삭공이 대경 (大徑) 이 될수록, 역시 삭공 성능이 저하된다.On the other hand, in the case of forming the excavating hole having a large inner diameter by using the under reaming bit described in
본 발명은, 이와 같은 배경하에 이루어진 것으로, 케이싱 파이프의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 삭공하는 경우에, 삭공 성능의 저하나 손상의 발생, 및 시공 비용의 증대를 방지하는 것이 가능한 굴삭 공구를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made under such background, and it is an object of the present invention to provide a drilling tool capable of preventing a reduction in the cutting performance, an occurrence of damage, and an increase in the construction cost in the case of drilling a drill hole having a larger inner diameter with respect to the outer diameter of the casing pipe And to provide the above-mentioned objects.
상기 과제를 해결하여, 이와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 축선을 중심으로 한 원통상의 케이싱 파이프와, 이 케이싱 파이프의 선단측에 동축에 배치되는 상기 케이싱 파이프보다 외경이 큰 원환상의 링 비트와, 상기 케이싱 파이프 내를 통과하여 상기 링 비트의 내주부에 삽입 통과되는 파일럿 비트를 구비하고, 상기 파일럿 비트는 상기 축선 둘레로 회전 가능하게 됨과 함께, 이 파일럿 비트의 선단 외주부에는 비트 헤드가 형성되고, 상기 비트 헤드는, 상기 축선으로부터 편심된 중심선 둘레로 자유롭게 회전하게 되어, 상기 파일럿 비트가 굴삭시의 공구 회전 방향으로 회전했을 때에 상기 축선으로부터의 반경이 확경되어 상기 파일럿 비트에 지지되고, 상기 링 비트에는, 확경된 상기 비트 헤드에 대해 상기 굴삭시의 공구 회전 방향으로 걸어 맞춰지는 피걸어맞춤부와 상기 축선 방향의 선단측에 맞닿음 가능하게 된 제 1 맞닿음부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, in order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a casing pipe having a cylindrical casing pipe centered on an axial line, and a casing pipe having an outer diameter larger than that of the casing pipe coaxially arranged on the front- And a pilot bit which passes through the inside of the casing pipe and is inserted into the inner periphery of the ring bit, the pilot bit being rotatable about the axis, and the outer periphery of the pilot bit has a bit And the bit head is freely rotated about a center line eccentric from the axis so that when the pilot bit rotates in the tool rotation direction during excavation, the radius from the axis is increased, And the ring bit is set such that the tool bit is moved in the tool rotation direction during the excavation Blood walk additional custom abutment portion and the first axis to enable the abutment to the distal end side of the correct direction to be engaged is characterized in that it is formed.
이와 같은 굴삭 공구에 있어서는, 파일럿 비트의 선단 외주부에 형성된 비트 헤드가 굴삭시에 확경되고, 이 확경된 비트 헤드에 대해 링 비트에 형성된 제 1 맞닿음부가 축선 방향 선단측에 맞닿기 때문에, 먼저 링 비트를 선단측으로 빠짐 방지할 수 있다. 그리고, 이 링 비트는, 그 피걸어맞춤부가 확경된 비트 헤드에 대해 굴삭시의 공구 회전 방향으로도 걸어 맞춰지기 때문에, 파일럿 비트로부터 비트 헤드를 통하여 링 비트에 회전력을 전달할 수 있다.In such an excavating tool, the bit head formed on the outer periphery of the tip of the pilot bit is enlarged at the time of excavation, and the first abutment portion formed on the ring bit against the enlarged bit head comes into contact with the axial tip side, The bit can be prevented from dropping to the tip side. The ring bit is also engaged in the tool rotation direction at the time of excavation with respect to the bit head whose engaging portion is to be engaged, so that the rotational force can be transmitted from the pilot bit to the ring bit through the bit head.
따라서, 링 비트의 외경을 케이싱 파이프의 외경에 대해 보다 크게 해도, 축선으로부터의 반경이 확경되어 커진 비트 헤드에 의해, 충분한 회전력을 링 비트에 전달하여 삭공 성능을 확보할 수 있다. 또, 이렇게 하여 링 비트의 피걸어맞춤부가 확경된 비트 헤드에 대해 굴삭시의 공구 회전 방향으로 걸어 맞춰짐으로써, 링 비트의 후단부 외주면을 케이싱 파이프의 내주면에 대향시켜 자유롭게 회전할 수 있도록 삽입할 필요도 없어지므로, 링 비트의 내경을 크게 할 수 있고, 즉 링 비트의 체적을 작게 하여 필요한 재료를 줄일 수 있으므로, 굴삭 종료 후에 비트 헤드를 굴삭시와는 반대 방향으로 회전시켜 링 비트를 굴삭공에 남기는 경우에도 시공 비용이 증대되는 것을 억제할 수 있다.Therefore, even if the outer diameter of the ring bit is larger than the outer diameter of the casing pipe, a sufficient rotary force can be transmitted to the ring bit by the bit head having a larger radius from the axis, In this way, the engaging portion of the ring bit is engaged with the bit head having the enlarged ring bit in the tool rotating direction during the excavation, so that the outer peripheral surface of the rear end portion of the ring bit is inserted to be freely rotatable so as to face the inner circumferential surface of the casing pipe Therefore, since the inner diameter of the ring bit can be increased, that is, the volume of the ring bit can be reduced to reduce the required material, the bit head can be rotated in the direction opposite to the excavation end, It is possible to restrain the construction cost from being increased.
이에 대하여, 파일럿 비트에 있어서는, 확경된 상태의 비트 헤드의 축선으로부터의 반경을 굴삭공의 반경만큼 크게 하지 않아도, 링 비트에 의해 내경이 큰 굴삭공을 형성할 수 있고, 과대한 부하를 작용시키지 않고 비트 헤드의 손상 등을 방지할 수 있다. 또, 굴삭공의 외주측을 굴삭하는 원환상의 링 비트에 있어서의 굴삭 칩의 설치량은 비교적 자유롭게 설정할 수 있고, 칩 부족에 의한 삭공 성능의 저하도 방지하는 것이 가능해진다.On the contrary, in the pilot bit, even if the radius from the axial line of the bit head in the enlarged state is not increased by the radius of the excavating hole, a digging hole having a large inner diameter can be formed by the ring bit, It is possible to prevent the bit head from being damaged or the like. In addition, the installation amount of the excavating chip in the annular ring bit for excavating the outer circumferential side of the excavating hole can be set relatively freely, and it is also possible to prevent a reduction in the squeeze performance due to lack of chips.
여기서, 상기 링 비트의 내주부에 외주측으로 우묵하게 들어간 오목부를 형성하여, 이 오목부를 상기 피걸어맞춤부로 하면, 링 비트의 체적을 한층 삭감할 수 있어, 추가적인 시공 비용의 억제를 도모할 수 있다. 또한, 이 때에는, 오목부에 인접하는 링 비트의 선단면을 상기 제 1 맞닿음부로 해도 되고, 또 오목부에 축선 방향 선단측을 향하는 바닥면을 형성하여, 이것을 제 1 맞닿음부로 해도 된다.In this case, if the concave portion recessed into the outer circumferential side is formed in the inner peripheral portion of the ring bit and the concave portion serves as the engaged portion, the volume of the ring bit can be further reduced, thereby further suppressing the construction cost . In this case, the front end face of the ring bit adjacent to the concave portion may be the first abutting portion, or the bottom face facing the axial direction front end side may be formed in the concave portion to make the first abutting portion.
또, 파일럿 비트에 부여되는 축선 방향 선단측에 대한 타격력과 추력에 의해 케이싱 파이프를 굴삭공에 넣기 위해서는, 특허문헌 1, 2 에 기재된 굴삭 공구와 동일하게 케이싱 파이프의 선단 내주부에는 내경이 더욱 작아지는 소경부를 형성함과 함께, 파일럿 비트의 후단 외주부에는 상기 소경부에 축선 방향의 후단측으로부터 맞닿음 가능한 단부 (段部) 와 같은 제 2 맞닿음부를 형성하여 타격력과 추력을 전달하면 된다. 그리고, 이 때에는, 상기 링 비트의 내경을 상기 소경부의 내경 이상으로 하여 크게 함으로써, 상기 서술한 바와 같이 링 비트의 체적을 작게 하여 확실하게 시공 비용을 억제할 수 있다.In order to insert the casing pipe into the excavator by the striking force and the thrust applied to the pilot bit in the axial direction, the inner diameter is smaller in the inner peripheral portion of the casing end than the excavator described in
한편, 링 비트에 축선 방향 선단측에 대한 타격력과 추력을 전달하기 위해서는, 특허문헌 1 에 기재된 굴삭 공구와 같이 파일럿 비트로부터 직접 전달하도록 해도 되는데, 그 경우에, 상기 서술한 바와 같이 케이싱 파이프의 선단 내주부에 소경부를 형성하여 파일럿 비트의 단부를 맞닿음 가능하게 했을 때에는, 링 비트에 케이싱 파이프의 소경부보다 더욱 내경이 작아지는 소경부를 형성하여 파일럿 비트에 맞닿게 하지 않으면 안되게 되고, 상기 서술한 바와 같이 링 비트의 내경을 작게 하여 시공 비용을 억제하는 것이 곤란해질 우려가 있다.On the other hand, in order to transmit the striking force and the thrust to the axial direction tip side of the ring bit, the drill bit may be directly transmitted from the pilot bit like the excavating tool described in Patent Document 1. In this case, When a small diameter portion is formed in the inner peripheral portion so that the ends of the pilot bit can be brought into contact with each other, a small diameter portion having an inner diameter smaller than that of the small diameter portion of the casing pipe must be formed in the ring bit so as to be brought into contact with the pilot bit. There is a possibility that it is difficult to suppress the construction cost by reducing the inner diameter of the ring bit.
그래서, 특히 이와 같은 경우에는, 상기 비트 헤드에, 확경된 상태에서 상기 링 비트의 상기 축선 방향 후단측을 향하는 면에 맞닿음 가능한 제 3 맞닿음부를 형성함으로써, 링 비트에 케이싱 파이프의 소경부보다 내경이 작은 소경부를 형성할 필요가 없어져, 더욱 확실하게 시공 비용을 억제할 수 있음과 함께, 이 비트 헤드의 제 3 맞닿음부를 통하여 파일럿 비트로부터 축선 방향 선단측에 대한 타격력과 추력을 링 비트에 확실하게 전달하는 것이 가능해진다.Therefore, particularly in such a case, by forming a third abutment portion on the bit head which can abut against a surface facing the axially rear end side of the ring bit in a diametrically expanded state, It is not necessary to form a small diameter portion having a small inner diameter and it is possible to more reliably suppress the construction cost and to increase the striking force and the thrust against the tip end in the axial direction from the pilot bit through the third abutting portion of the bit head to the ring bit And it becomes possible to reliably transmit it.
또한, 이 경우에는, 확경된 비트 헤드의 상기 제 3 맞닿음부의 축선으로부터의 최대의 반경을, 케이싱 파이프의 선단 외주부의 축선으로부터의 반경보다 크게 함으로써, 링 비트에는 삭공을 실시하는 외주측에서 타격력과 추력을 전달할 수 있고, 케이싱 파이프의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우에, 더욱 효율적인 삭공을 실시하는 것이 가능해짐과 함께, 링 비트의 축선 방향의 두께도 얇게 할 수 있어, 더욱 시공 비용 삭감을 도모할 수 있다.In this case, by making the maximum radius from the axis of the third contact portion of the enlarged bit head larger than the radius from the axis of the outer periphery of the tip end of the casing pipe, the ring bit has an impact force It is possible to carry out a more efficient piercing operation and to reduce the thickness of the ring bit in the axial direction, The construction cost can be further reduced.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 케이싱 파이프의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우에도, 삭공 성능의 저하나 시공 비용의 증대, 혹은 공구의 손상 등을 초래하지 않고, 링 비트에 충분한 회전력을 전달하여 효율적인 삭공을 실시하는 것이 가능해진다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, even when a drill hole having a larger inner diameter is formed with respect to the outer diameter of the casing pipe, the ring bit So that it is possible to carry out efficient squeezing.
도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 있어서 비트 헤드가 확경된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 2 는 도 1 에 나타내는 실시형태에 있어서 비트 헤드가 축경된 상태를 축선 방향 선단측으로부터 본 확대 정면도이다 (단, 케이싱 파이프 및 케이싱 톱은 도시가 생략되어 있다.).
도 3 은 도 1 에 나타내는 실시형태에 있어서 비트 헤드가 확경된 상태를 축선 방향 선단측으로부터 본 확대 정면도이다 (단, 케이싱 파이프 및 케이싱 톱은 도시가 생략되어 있다.).
도 4 는 도 1 에 나타내는 실시형태의 링 비트를 축선 방향 선단측으로부터 본 확대 정면도이다.
도 5 는 도 4 에 있어서의 ZZ 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side sectional view showing a state in which a bit head is expanded in an embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 2 is an enlarged front view of a state in which the bit head is reduced in diameter in the embodiment shown in Fig. 1 as seen from the axial direction front end side (however, the casing pipe and the casing top are not shown).
Fig. 3 is an enlarged front view of the bit head in the embodiment shown in Fig. 1, as viewed from the tip end side in the axial direction (however, the casing pipe and the casing top are not shown).
4 is an enlarged front view of the ring bit of the embodiment shown in Fig. 1 viewed from the axial end side.
5 is a ZZ cross-sectional view in Fig.
도 1 내지 도 5 는, 본 발명의 굴삭 공구의 일 실시형태를 나타내는 것이다. 본 실시형태에 있어서, 케이싱 파이프 (1) 는, 강재 등의 금속 재료에 의해 축선 (O) 을 중심으로 하는 원통상으로 형성됨과 함께, 이 케이싱 파이프 (1) 의 선단부 (도 1 에 있어서의 좌측 부분) 에는, 동일하게 강재 등의 금속 재료에 의해 다단 원통상으로 형성된 케이싱 톱 (1A) 이 장착되어 있다.Figs. 1 to 5 show one embodiment of the excavation tool of the present invention. In the present embodiment, the casing pipe 1 is formed by a metallic material such as a steel material in a cylindrical shape with the axis O as the center, and the front end portion of the
케이싱 톱 (1A) 은, 그 내경이 케이싱 파이프 (1) 의 내경보다 더욱 작은 일정한 내경으로 됨과 함께, 선단부의 외경은 케이싱 파이프 (1) 와 동일한 직경이 되고, 후단부의 외경은 케이싱 파이프 (1) 내에 끼워 삽입하는 것이 가능한 크기로 되어 있다. 케이싱 톱 (1A) 은, 이 후단부가 케이싱 파이프 (1) 의 선단측으로부터 끼워 넣어진 후에 용접 등에 의해 접합됨으로써, 케이싱 파이프 (1) 와 동축에 일체화되어 있다.The outer diameter of the
이와 같이 케이싱 톱 (1A) 이 장착됨으로써, 케이싱 파이프 (1) 의 선단 내주부에는, 내경이 더욱 작아지는 소경부 (1B) 가 형성된다. 또한, 이 소경부 (1B) 의 후단면은, 내주측을 향함에 따라 약간 선단측을 향하도록 경사진 축선 (O) 을 중심으로 한 오목 원뿔면상으로 형성되어 있다.By mounting the casing saw 1A in this way, a small-
케이싱 파이프 (1) 내에는, 그 후단측 (도 1 에 있어서의 우측) 으로부터 파일럿 비트 (2) 가 삽입 통과된다. 이 파일럿 비트 (2) 는, 역시 강재 등의 금속 재료에 의해 외형이 다단의 원주상으로 형성되어 있고, 그 후단부는 소경 (小徑) 의 섕크부 (2A) 로 되어 있고, 이 섕크부 (2A) 에 장착되는 다운더홀 해머 (H) 로부터 축선 (O) 방향 선단측을 향한 타격력이 전달된다.In the casing pipe 1, the
또, 이 다운더홀 해머 (H) 의 후단측에는, 도시되지 않은 굴삭 로드가 필요에 따라 이어져 연결됨과 함께, 최후단의 굴삭 로드는 굴삭 장치에 장착되어 있다. 이 굴삭 장치로부터 파일럿 비트 (2) 에는, 굴삭 로드 및 다운더홀 해머 (H) 를 통하여 축선 (O) 방향 선단측을 향한 추력과 굴삭시의 공구 회전 방향 (T) 을 향한 회전력이 전달된다. 또한, 케이싱 파이프 (1) 도 필요에 따라 후단측에 이어져 굴삭공에 삽입되어 간다.An excavating rod (not shown) is connected to the rear end side of the down-hole hammers H as necessary and the excavating rod at the rearmost end is attached to the excavating apparatus. The
섕크부 (2A) 보다 선단측에 있어서, 파일럿 비트 (2) 의 외주에는 외경이 최대가 되는 단부가 형성되어, 본 실시형태의 제 2 맞닿음부 (2B) 로 되어 있다. 이 제 2 맞닿음부 (2B) 의 외경은 케이싱 파이프 (1) 의 내경보다 약간 작고, 케이싱 톱 (1A) 에 의한 소경부 (1B) 의 내경보다는 크게 되어 있다. 또한, 제 2 맞닿음부 (2B) 의 선단면은, 내주측을 향함에 따라 약간 선단측을 향하도록 경사진 오목 원뿔면상으로 형성되어 있고, 그 경사각은 오목 원뿔면상을 이루는 소경부 (1B) 의 후단면의 경사각과 동일하게 되어 있다.An end portion of the outer diameter of the
따라서, 파일럿 비트 (2) 는, 케이싱 파이프 (1) 의 후단측으로부터 삽입 통과되어 제 2 맞닿음부 (2B) 가 소경부 (1B) 에 맞닿은 곳에서, 케이싱 파이프 (1) 및 케이싱 톱 (1A) 과 동축이 되어 축선 (O) 방향 선단측으로 일체로 전진 가능, 또한 축선 (O) 둘레에는 케이싱 파이프 (1) 및 케이싱 톱 (1A) 에 대해 상대적으로 회전 가능하게 된다. 또, 이 제 2 맞닿음부 (2B) 보다 선단측에 있어서의 파일럿 비트 (2) 의 외경은, 케이싱 톱 (1A) 에 의한 소경부 (1B) 의 내경보다 약간 작은 일정한 외경으로 되어 있고, 이렇게 하여 제 2 맞닿음부 (2B) 가 소경부 (1B) 에 맞닿은 상태에서, 파일럿 비트 (2) 의 선단부는 케이싱 톱 (1A) 의 선단으로부터 크게 돌출하도록 형성되어 있다.The
이와 같이 케이싱 톱 (1A) 의 선단으로부터 돌출된 파일럿 비트 (2) 의 선단부의 외주에는, 케이싱 톱 (1A) 보다 선단측에 위치하도록 수용 오목부 (3) 가 형성되어 있다. 이 수용 오목부 (3) 는, 케이싱 톱 (1A) 보다 선단측에 위치하여 선단측을 향하는 축선 (O) 에 수직인 바닥면 (3A) 과, 이 바닥면 (3A) 의 내주연으로부터 축선 (O) 에 평행하게 선단측으로 연장되고 파일럿 비트 (2) 의 선단면에 도달하는 벽면 (3B) 을 구비하여, 파일럿 비트 (2) 의 선단부의 외주면과 선단면에 개구되도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 동일한 형상이며 동일한 크기의 이와 같은 수용 오목부 (3) 가 둘레 방향으로 동일한 간격을 두고 복수 (3 개) 형성되어 있다.The accommodating
이 수용 오목부 (3) 의 벽면 (3B) 은, 파일럿 비트 (2) 의 외주측을 향하는 평면상의 제 1 벽부 (3a) 와, 이 제 1 벽부 (3a) 의 공구 회전 방향 (T) 과는 반대측에 위치하여 공구 회전 방향 (T) 을 향하는 평면상의 제 2 벽부 (3b) 와, 제 1 벽부 (3a) 의 공구 회전 방향 (T) 측에 위치하여 공구 회전 방향 (T) 과는 반대측을 향하는 평면상의 제 3 벽부 (3c) 를 구비하고 있다. 제 2, 제 3 벽부 (3b, 3c) 는 둘레 방향의 간격이 외주측을 향함에 따라 커지도록 형성되어 있고, 이 중 제 2 벽부 (3b) 는, 외주측을 향함에 따라 공구 회전 방향 (T) 측을 향하도록 연장되어 있다.The
또, 제 1, 제 2 벽부 (3a, 3b) 의 경계부와 제 1, 제 3 벽부 (3a, 3c) 의 경계부에는, 축선 (O) 에 평행한 직선을 중심으로 한, 제 1, 제 2 벽부 (3a, 3b) 에 접하는 오목 원통면상의 제 4 벽부 (3d) 와 제 1, 제 3 벽부 (3a, 3c) 에 접하는 제 5 벽부 (3e) 가 각각 형성되어 있다. 제 1, 제 2 벽부 (3a, 3b) 의 경계부에 형성되는 제 4 벽부 (3d) 가 이루는 오목 원통면의 반경은, 제 1, 제 3 벽부 (3a, 3c) 의 경계부에 형성되는 제 5 벽부 (3e) 가 이루는 오목 원통면의 반경보다 크게 되어 있다.The boundary between the first and
또한, 각 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 의 공구 회전 방향 (T) 측으로부터는, 축선 (O) 에 평행하게 후단측으로 연장되고, 상기 제 2 맞닿음부 (2B) 를 넘어 섕크부 (2A) 의 외주측에 도달하는 커팅즈의 배출홈 (2C) 이 형성되어 있다. 배출홈 (2C) 은, 축선 (O) 에 수직인 단면에 있어서 대략 방형상 (方形狀) 을 이루어 파일럿 비트 (2) 의 선단부 외주면에 개구되어 있고, 파일럿 비트 (2) 의 외주측을 향하는 배출홈 (2C) 의 바닥면은, 제 2 맞닿음부 (2B) 의 후단에 도달하는 곳에서 오목 곡면상을 이루어 외주측으로 약간 위로 째져 있음과 함께, 이 바닥면과 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 이 교차하는 부분은, 양 바닥면에 둔각으로 교차하는 경사면 (2D) 에 의해 모따기되어 있다.The
한편, 각 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 의 공구 회전 방향 (T) 과는 반대측에는, 축선 (O) 에 평행한 중심선 (C) 을 갖는 단면 원형의 장착공 (3C) 이 각각 형성되어 있다. 이 장착공 (3C) 의 중심선 (C) 은, 제 1, 제 2 벽부 (3a, 3b) 의 경계부에 형성되는 상기 제 4 벽부 (3d) 가 이루는 오목 원통면의 중심선과 일치되어 있어, 축선 (O) 으로부터 외주측으로 편심되어 있다. 또, 장착공 (3C) 의 내경 (반경) 은, 제 4 벽부 (3d) 가 이루는 오목 원통면의 반경과 대략 동일하거나, 약간 작은 정도로 되어 있다.Mounting holes 3C each having a circular cross section and having a center line C parallel to the axis O are formed on the side opposite to the tool rotation direction T of the
이와 같은 파일럿 비트 (2) 의 수용 오목부 (3) 에는, 각각 비트 헤드 (4) 가 장착되어 있다. 비트 헤드 (4) 는, 상기 장착공 (3C) 에 슬라이딩 가능하게 끼워 넣어지는 원주상의 축부 (4A) 와, 이 축부 (4A) 의 선단측의 헤드 본체 (4B) 가 강재 등의 금속 재료에 의해 일체로 형성되어 있고, 상기 중심선 (C) 둘레로 자유롭게 회전할 수 있도록 장착되고, 도 2 에 나타내는 바와 같이 헤드 본체 (4B) 가 제 1 벽부 (3a) 에 맞닿은 곳에서 수용 오목부 (3) 내에 수용되어 축선 (O) 으로부터의 반경이 축경된 상태에서 위치 결정되고, 도 3 에 나타내는 바와 같이 헤드 본체 (4B) 가 제 2 벽부 (3b) 에 맞닿은 곳에서 축선 (O) 으로부터의 반경이 확경된 상태에서 위치 결정된다. 헤드 본체 (4B) 의 후단면은 중심선 (C) 에 수직인 평면상으로 되어 있다.The bit recesses 3 of the
축부 (4A) 의 외주에는, 중심선 (C) 을 따른 단면에 있어서는 도 1 에 나타내는 바와 같이 반타원상을 이루고, 또 중심선 (C) 에 수직인 단면에 있어서는 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이 대략 L 자상을 이루어 연장되는 노치 (4C) 가 형성되어 있다. 이에 대하여, 파일럿 비트 (2) 의 선단부에는, 축부 (4A) 를 장착공 (3C) 에 삽입하여 그 축부 (4A) 의 후단면을 장착공 (3C) 의 바닥면에 맞닿게 함과 함께 헤드 본체 (4B) 의 후단면을 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 에 맞닿게 한 상태에서 축선 (O) 방향으로 상기 노치 (4C) 와 상대되는 위치에, 축선 (O) 에 직교하는 단면에 있어서 장착공 (3C) 의 접선 방향에 핀 (5) 이 박혀 있고, 이 핀 (5) 의 둘레면이 장착공 (3C) 내에 노출되어 노치 (4C) 와 걸어 맞춰짐으로써, 비트 헤드 (4) 는 중심선 (C) 둘레로 자유롭게 회전되면서 선단측으로 빠짐 방지된다.As shown in Fig. 2 and Fig. 3, in the cross section perpendicular to the center line C, the outer periphery of the
또, 헤드 본체 (4B) 의 측면 중 상기 축부 (4A) 의 외주면의 연장 상 (上) 에 위치하는 제 1 측면 (4a) 은, 이 외주면과 면일 (面一) 혹은 약간 큰 외경의 중심선 (C) 을 중심으로 한 볼록 원통면상으로 형성되고, 수용 오목부 (3) 의 벽면 (3B) 의 제 4 벽부 (3d) 에 슬라이딩 접촉 가능하게 되어 있다. 또한, 이 제 1 측면 (4a) 을 사이로 하는 제 2, 제 3 측면 (4b, 4c) 은 평면상으로 형성되어 있고, 이 중 제 2 측면 (4b) 은 도 2 에 나타내는 바와 같이 비트 헤드 (4) 가 축경된 상태에서 수용 오목부 (3) 의 벽면 (3B) 의 제 1 벽부 (3a) 에 맞닿게 되어, 이 때 제 3 측면 (4c) 은 파일럿 비트 (2) 의 외주측을 향하고, 또 이 제 3 측면 (4c) 은 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서 제 2 벽부 (3b) 에 맞닿게 되어, 이 때 제 2 측면 (4b) 은 공구 회전 방향 (T) 을 향한다.The
또한, 제 1 측면 (4a) 과는 반대측이고 이들 제 2, 제 3 측면 (4b, 4c) 의 사이에 위치하는 제 4 측면 (4d) 은, 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서 도 3 에 나타내는 바와 같이 파일럿 비트 (2) 의 외주에 돌출하여 축선 (O) 을 중심으로 한 원통면 상에 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 이 제 4 측면 (4d) 과 제 3 측면 (4c) 의 교차 능선부는, 도 2 에 나타내는 바와 같이 비트 헤드 (4) 가 축경된 상태에서 파일럿 비트 (2) 의 선단부의 외경보다 약간 작은 직경의 축선 (O) 을 중심으로 한 원통면에 의해 모따기되도록 형성되어 있고, 이로써 축경되어 수용 오목부 (3) 에 수용된 헤드 본체 (4B) 는 파일럿 비트 (2) 의 선단부의 외주면이 이루는 원통면의 내측에 위치한다.The
또, 이 제 4 측면 (4d) 은, 도 1 에 나타내는 바와 같이 중심선 (C) 방향을 향하여는 축선 (O) 에 대한 내외주에 요철되는 다단 (본 실시형태에서는 3 단) 상으로 형성되어 있고, 이 중 최후단의 단 (段) 은 축선 (O) 으로부터 가장 외주측에 돌출되어, 이 최후단의 단이 형성된 부분이 본 실시형태에 있어서의 제 3 맞닿음부 (4D) 로 되어 있다. 이 제 3 맞닿음부 (4D) 는, 그 선단측을 향하는 면이 중심선 (C) 에 수직인 평탄면이 됨과 함께, 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서의 축선 (O) 으로부터의 최대의 반경 (R) 이 도 1 에 나타내는 바와 같이 케이싱 파이프 (1) 및 케이싱 톱 (1A) 의 선단 외주부의 축선 (O) 으로부터의 반경 (r) 보다 커지도록 되어 있다.1, the
또한, 이 제 3 맞닿음부 (4D) 가 형성된 제 4 측면 (4d) 과 제 2 측면 (4b) 의 교차 능선부는, 수용 오목부 (3) 의 제 5 벽부 (3e) 가 이루는 오목 원통면과 대략 동일한 반경의 볼록 원통면상으로 모따기되고, 도 2 에 나타내는 바와 같이 비트 헤드 (4) 가 축경된 상태에서 이 제 5 벽부 (3e) 에 맞닿게 된다. 또, 상기 제 4 측면 (4d) 중 최선단의 단은, 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서 후단측을 향함에 따라 내주측을 향하도록 약간 경사져 있다.The intersecting ridgeline of the
또한, 이 최선단의 단과 상기 제 3 맞닿음부 (4D) 가 형성된 최후단의 단 사이에 위치하는 중단 (中段) 에 있어서, 제 4 측면 (4d) 은 축선 (O) 에 평행하게 연장되도록 형성되어 있다. 또한, 이 중단에 있어서의 제 4 측면 (4d) 과 상기 제 2 측면 (4b) 이 교차하는 모서리부에는, 그 모서리부를 중심선 (C) 에 직교하는 단면에 있어서 대략 L 자상으로 노치되도록 하여 걸어맞춤부 (4E) 가 형성되어 있다.The
이 걸어맞춤부 (4E) 는, 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서 외주측을 향하는 제 1 벽면 (4e) 과 공구 회전 방향 (T) 을 향하는 제 2 벽면 (4f) 과, 상기 제 3 맞닿음부 (4D) 의 선단측을 향하는 면과 면일이 된 바닥면 (4g) 과, 이 바닥면 (4g) 에 평행하게 대향하여 후단측을 향하는 천정면 (4h) 을 갖고 있다.The engaging
동일하게 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서, 제 1 벽면 (4e) 은 파일럿 비트 (2) 의 제 2 맞닿음부 (2B) 보다 약간 큰 외경의 축선 (O) 을 중심으로 한 원통면 상에 위치하고, 또 제 2 벽면 (4f) 은 외주측을 향함에 따라 약간 공구 회전 방향 (T) 측을 향하도록 형성되어 있다.The
또한, 상기 제 4 측면 (4d) 의 최선단의 단과 헤드 본체 (4B) 의 선단면의 교차 능선부는, 비트 헤드 (4) 가 확경된 상태에서 축선 (O) 을 중심으로 한 원뿔대면상을 이루도록 하여 중심선 (C) 측을 향함에 따라 선단측을 향하는 경사면으로 되어 있다. 또, 파일럿 비트 (2) 의 선단면과 외주면의 교차 능선부도, 수용 오목부 (3) 에 의해 노치된 부분을 제외하고, 동일하게 축선 (O) 을 중심으로 한 원뿔대면상을 이루어 내주측을 향함에 따라 선단측을 향하여 경사진 경사면으로 되어 있다.The intersecting ridgeline of the tip end of the
또, 이들 경사면이 된 부분을 제외한 파일럿 비트 (2) 와 비트 헤드 (4) 의 헤드 본체 (4B) 의 선단면은, 각각 축선 (O) 과 중심선 (C) 에 수직인 평탄면으로 되어 있다.The
또, 헤드 본체 (4B) 의 중심선 (C) 방향의 길이는, 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 으로부터 파일럿 비트 (2) 의 선단면까지의 깊이와 동일하게 되어 있고, 따라서 비트 헤드 (4) 가 수용 오목부 (3) 에 수용된 상태에서 이들 파일럿 비트 (2) 와 헤드 본체 (4B) 의 선단면은 면일이 된다.The length of the head
그리고, 이들 파일럿 비트 (2) 와 비트 헤드 (4) 의 헤드 본체 (4B) 의 선단면과 각 경사면에는, 파일럿 비트 (2) 나 비트 헤드 (4) 를 형성하는 강재 등보다 경질의 초경 합금 등으로 이루어지는 복수 (다수) 의 굴삭 칩 (6) 이 형성되어 있다. 이들 굴삭 칩 (6) 은, 상기 선단면 및 경사면으로부터 돌출되는 예를 들어 반구상의 헤드부와 원주상의 보디부가 일체 형성된 것으로서, 선단면 및 경사면에 각각 수직으로 형성된 원형공 (圓形孔) 에 상기 보디부가 압입, 열 끼워맞춤이나 냉각 끼워맞춤, 혹은 브레이징 (brazing) 됨으로써 고정된다.A hard cemented carbide alloy or the like which is harder than the steel material forming the
또한, 케이싱 파이프 (1) 의 선단측에는, 그 축선 (O) 과 동축에 원환상의 링 비트 (7) 가 배치 형성된다. 이 링 비트 (7) 는, 역시 강재 등의 금속 재료에 의해 원환판상으로 형성되어, 그 축선 (O) 방향을 향하는 선후단면은 축선 (O) 에 수직이 되고, 단 선단면과 외주면의 교차 능선부는 축선 (O) 을 중심으로 한 원뿔대상의 경사면으로 되어 있다. 이 경사면과 선단면의 외주부에도, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 와 동일하게, 초경 합금 등의 경질 재료에 의해 형성된 굴삭 칩 (6) 이 수직으로 돌출되도록 형성되어 있다.An
또, 링 비트 (7) 의 외경은, 케이싱 파이프 (1) 및 케이싱 톱 (1A) 의 외경보다 크고, 확경된 비트 헤드 (4) 의 외경보다 크게 되어 있다. 또, 링 비트 (7) 의 내경은 파일럿 비트 (2) 의 제 2 맞닿음부 (2B) 의 외경보다 약간 크고, 따라서 케이싱 톱 (1A) 에 의해 케이싱 파이프 (1) 내에 형성되는 소경부 (1B) 의 내경보다 크게 됨과 함께, 확경된 상태의 비트 헤드 (4) 의 외경보다는 작고, 상기 걸어맞춤부 (4E) 의 제 1 벽면 (4e) 이 끼워 넣는 것이 가능한 크기로 되어 있다. 또, 링 비트 (7) 의 축선 (O) 방향의 두께는, 이들 내외경 사이의 폭보다 작게 됨과 함께, 상기 걸어맞춤부 (4E) 의 바닥면 (4g) 과 천정면 (4h) 의 간격보다 약간 작게 되어 있다.The outer diameter of the
또한, 이 링 비트 (7) 의 내주부에는, 외주측으로 우묵하게 들어간 오목부가 둘레 방향으로 등간격으로 비트 헤드 (4) 와 동수인 3 개 형성되어 있고, 이 오목부가 도 3 에 나타내는 바와 같이 비트 헤드 (4) 의 상기 걸어맞춤부 (4E) 와 굴삭시의 공구 회전 방향 (T) 에 걸어 맞춰지는 피걸어맞춤부 (7A) 로 되어 있다.In the inner peripheral portion of the
이 피걸어맞춤부 (7A) 는, 링 비트 (7) 의 내주부로부터 더욱 외주측으로 후퇴하여 내주측을 향하는 제 1 벽면 (7a) 과, 이 제 1 벽면 (7a) 으로부터 내주부로 연장되는 공구 회전 방향 (T) 의 반대측을 향하는 제 2 벽면 (7b) 및 공구 회전 방향 (T) 을 향하는 제 3 벽면 (7c) 을 구비하고, 본 실시형태에서는 링 비트 (7) 를 축선 (O) 방향으로 관통하도록 형성되어 있다.The to-
이 중 제 1 벽면 (7a) 은 축선 (O) 을 중심으로 한 원통면 상에 위치하고 있고, 그 축선 (O) 으로부터의 반경은, 확경된 비트 헤드 (4) 의 외주측을 향하는 상기 제 4 측면 (4d) 중 최선단의 단과 중단의 축선 (O) 으로부터의 반경보다 약간 크게 됨과 함께 제 3 맞닿음부 (4D) 의 반경 (R) 보다는 작게 되어 있다. 또, 제 1 벽면 (7a) 의 둘레 방향의 길이는, 제 4 측면 (4d) 의 중단의 둘레 방향의 길이 중 걸어맞춤부 (4E) 를 제외한 길이보다 약간 길게 되어 있다.The
또, 제 2, 제 3 벽면 (7b, 7c) 은, 외주측을 향함에 따라 공구 회전 방향 (T) 을 향하도록 연장되어 있고, 이 중 제 2 벽면 (7b) 이 축선 (O) 에 대한 반경 방향에 대해 이루는 각도는, 확경된 비트 헤드 (4) 의 걸어맞춤부 (4E) 에 있어서의 제 2 벽면 (4f) 이 축선 (O) 에 대한 반경 방향에 대해 이루는 각도와 동일하게 되어 있다. 또, 제 3 벽면 (7c) 은, 도 3 에 나타낸 바와 같이 피걸어맞춤부 (7A) 가 걸어맞춤부 (4E) 에 걸어 맞춰진 상태에서, 파일럿 비트 (2) 의 수용 오목부 (3) 에 있어서의 장착공 (3C) 의 중심선 (C) 을 중심으로 한 오목 원통면상을 이루도록 형성되어 있다.The second and third wall surfaces 7b and 7c extend toward the tool rotation direction T toward the outer circumferential side and the
또한, 파일럿 비트 (2) 에는, 섕크부 (2A) 의 후단으로부터 축선 (O) 을 따라 바닥이 있는 공급공 (供給孔) (8) 이 그 축선 (O) 방향에 있어서 수용 오목부 (3) 의 중앙부 부근까지 뚫어 형성되어 있고, 다운더홀 해머 (H) 측으로부터 압축 공기가 공급 가능하게 되어 있다. 이 공급공 (8) 으로부터는, 그 공급공 (8) 보다 소경인 3 개씩의 제 1 ∼ 제 3 블로 구멍 (8A ∼ 8C) 이 외주측을 향함에 따라 선단측을 향하도록 비스듬하게 분기되어 있다.A
제 1 블로 구멍 (8A) 은 파일럿 비트 (2) 의 선단부의 외주면에 있어서의 상기 제 2 맞닿음부 (2B) 의 선단측에 개구됨과 함께, 이 제 1 블로 구멍 (8A) 으로부터는 더욱 소경의 제 4 블로 구멍 (8D) 이 축선 (O) 에 평행하게 분기되어 장착공 (3C) 의 바닥면 중앙에 개구되어 있다. 또, 제 2 블로 구멍 (8B) 은 제 1 블로 구멍 (8A) 보다 선단측에서 공급공 (8) 으로부터 분기되어, 커팅즈의 배출홈 (2C) 의 바닥면과 수용 오목부 (3) 의 바닥면 (3A) 사이의 경사면 (2D) 에 대략 수직으로 개구되어 있다. 또한, 제 3 블로 구멍 (8C) 은 제 1, 제 2 블로 구멍 (8A, 8B) 보다 대경이 되고, 공급공 (8) 의 선단에서 분기되어 수용 오목부 (3) 의 제 1 벽부 (3a) 의 제 5 벽부 (3e) 측에 개구되어 있다.The
이와 같은 굴삭 공구는, 비트 헤드 (4) 를 축경하여 헤드 본체 (4B) 를 수용 오목부 (3) 에 수용한 상태에서 파일럿 비트 (2) 가 케이싱 파이프 (1) 의 후단측으로부터 삽입되고, 제 2 맞닿음부 (2B) 가 케이싱 톱 (1A) 의 후단면에 맞닿은 곳에서 축선 (O) 방향으로 위치 결정된다. 이어서, 헤드 본체 (4B) 를 수용한 채로, 도 2 에 나타내는 바와 같이 피걸어맞춤부 (7A) 의 둘레 방향의 위치를 수용 오목부 (3) 에 맞추어 선단측으로부터 링 비트 (7) 를 파일럿 비트 (2) 의 선단부에 삽입하고, 축선 (O) 방향에 있어서 헤드 본체 (4B) 의 걸어맞춤부 (4E) 의 위치에 배치한다.Such a digging tool has a structure in which the
그리고, 이 상태로부터 비트 헤드 (4) 를 확경하면서 링 비트 (7) 를 굴삭시의 공구 회전 방향 (T) 과는 반대측으로 상대적으로 회전시키면, 도 3 에 나타내는 바와 같이 확경된 비트 헤드 (4) 의 걸어맞춤부 (4E) 에 있어서의 제 2 벽면 (4f) 이 링 비트 (7) 의 피걸어맞춤부 (7A) 에 있어서의 제 2 벽면 (7b) 에 밀착하여 맞닿음으로써 피걸어맞춤부 (7A) 에 걸어 맞춰짐과 함께, 헤드 본체 (4B) 에 있어서의 제 3 측면 (4c) 이 수용 오목부 (3) 의 제 2 벽부 (3b) 에 맞닿아 수용 오목부 (3) 에 지지되고, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 에 대해 링 비트 (7) 가 공구 회전 방향 (T) 으로 일체로 회전 가능해진다.When the
또, 축선 (O) 방향에 있어서는, 도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이 링 비트 (7) 의 선단면 중 피걸어맞춤부 (7A) 의 공구 회전 방향 (T) 측의 부분이 걸어맞춤부 (4E) 의 천정면 (4h) 에 약간의 간격을 두고 대향하여 맞닿는 것이 가능해짐으로써, 링 비트 (7) 가 선단측으로 빠짐 방지된다. 즉, 본 실시형태에서는, 링 비트 (7) 의 선단면 중 이 피걸어맞춤부 (7A) 의 공구 회전 방향 (T) 측의 부분이, 축선 (O) 방향의 선단측에 있어서, 확경된 비트 헤드 (4) 에 맞닿음 가능하게 된 제 1 맞닿음부 (7B) 가 된다. 또한, 걸어맞춤부 (4E) 의 바닥면 (4g) 과 이것에 면일인 제 3 맞닿음부 (4D) 의 선단측을 향하는 면은, 링 비트 (7) 의 후단면에 맞닿아 그 선단측에 있어서 링 비트 (7) 를 지지하고, 이로써 케이싱 파이프 (1) 및 링 비트 (7) 는, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 와 일체로 축선 (O) 방향 선단측으로 전진 가능해진다.1 and 3, the portion of the engaging
따라서, 이 상태로부터 다운더홀 해머 (H) 에 의해 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 와, 제 3 맞닿음부 (4D) 를 통하여 링 비트 (7) 에 축선 (O) 방향 선단측을 향한 타격력을 전달함과 함께, 상기 굴삭 장치로부터는 추력과 공구 회전 방향 (T) 을 향한 회전력을 전달함으로써, 이들 파일럿 비트 (2), 비트 헤드 (4), 및 링 비트 (7) 의 선단면에 형성된 굴삭 칩 (6) 에 의해 삭공 작업이 실시되고, 또 형성된 굴삭공에 케이싱 파이프 (1) 가 삽입되어 간다. 또한, 삭공 중에는 공급공 (8) 으로부터 제 1 ∼ 제 4 블로 구멍 (8A ∼ 8D) 을 통하여 압축 공기가 분출되고, 굴삭 칩 (6) 에 의해 생성된 커팅즈를 배출홈 (2C) 으로부터 케이싱 파이프 (1) 내를 통해 배출함과 함께, 장착공 (3C) 이나 소경부 (1B) 내에 대한 커팅즈의 말려 들어감을 방지한다.Therefore, from this state, the tip end side in the axial direction O of the
이렇게 하여 소정의 깊이까지 굴삭공이 형성된 후에는, 상기 구성의 굴삭 공구에서는 굴삭 장치에 의해 파일럿 비트 (2) 를 굴삭시의 공구 회전 방향 (T) 과는 반대측으로 회전시킨다. 그러면, 비트 헤드 (4) 는 그 헤드 본체 (4B) 가 굴삭공과의 마찰과 피걸어맞춤부 (7A) 의 제 3 벽면 (7c) 에 안내됨으로써 도 2 에 나타낸 바와 같이 축경되므로, 그대로 파일럿 비트 (2) 및 다운더홀 해머 (H) 째 케이싱 파이프 (1) 로부터 뽑아냄으로써, 링 비트 (7) 를 굴삭공에 남겨 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 를 회수할 수 있다.After the excavator has been formed to a predetermined depth, the excavator rotates the
이와 같이, 상기 구성의 굴삭 공구에 의하면, 확경된 상기 비트 헤드 (4) 의 헤드 본체 (4B) 로부터 링 비트 (7) 의 피걸어맞춤부 (7A) 에 공구 회전 방향 (T) 에 대한 회전력이 전달되므로, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 의 회전 중심이 되는 축선 (O) 으로부터 보다 떨어진 위치에서 효율적으로 회전력을 전달할 수 있다. 이 때문에, 케이싱 파이프 (1) 의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우에도, 링 비트 (7) 에 충분한 회전력을 전달하여 삭공 성능을 확보할 수 있다.As described above, according to the excavating tool having the above-described structure, the rotational force in the tool rotation direction T from the
또한, 본 실시형태에서는, 도 1 에 나타낸 바와 같이 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 는 링 비트 (7) 의 선단측에 더욱 돌출되어 있기 때문에, 이들 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 의 굴삭 칩 (6) 에 의해 내주부가 삭공되어 파쇄되기 쉬워진 굴삭공의 외주부를 링 비트 (7) 의 굴삭 칩 (6) 이 삭공한다. 이 때문에, 링 비트 (7) 에 대한 부하를 억제하여 보다 효율적인 삭공을 실시할 수도 있다. 단, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 의 선단면과 링 비트 (7) 의 선단면은 면일하게 되어 있어도 되고, 또 링 비트 (7) 의 선단면이 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 의 선단면보다 돌출되어 있어도 된다.1, the
또, 굴삭공의 외주측은 링 비트 (7) 에 의해 삭공되므로, 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 에 있어서는, 확경된 헤드 본체 (4B) 의 축선 (O) 으로부터의 반경을 굴삭공의 내경만큼은 크게 할 필요가 없고, 이 때문에 비트 헤드 (4) 의 축부 (4A) 등에 대한 부담을 경감시킬 수 있어 손상을 방지할 수 있다. 또한, 링 비트 (7) 는 원환상을 이루고 있으므로, 예를 들어 도 3 에 나타낸 바와 같이 둘레 방향에 있어서 확경된 비트 헤드 (4) 가 위치하는 범위 이외에도 굴삭 칩 (6) 을 배치 형성하는 등, 비교적 자유롭게 굴삭 칩 (6) 의 설치량이나 위치를 설정할 수 있고, 굴삭 칩 (6) 이 부분적으로 부족한 것에 의한 삭공 성능의 저하도 방지할 수 있다.Since the outer circumferential side of the drill hole is delaminated by the
한편, 링 비트 (7) 에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이 그 피걸어맞춤부 (7A) 가 확경된 비트 헤드 (4) 에 걸어 맞춰져 공구 회전 방향 (T) 으로 일체로 회전 가능하게 지지됨과 함께 회전력이 전달되므로, 케이싱 파이프 (1) 에 의해 지지할 필요가 없어져, 그 내경을 크게 할 수 있다. 이 때문에, 링 비트 (7) 의 체적을 작게 하여 필요한 강재 등의 재료를 삭감할 수 있고, 굴삭 종료 후에 링 비트 (7) 를 굴삭공에 남기는 경우에도 시공 비용의 증대를 억제할 수 있다.On the other hand, in the
또, 상기 서술한 바와 같이 굴삭공의 내주부는 파일럿 비트 (2) 및 비트 헤드 (4) 의 굴삭 칩 (6) 에 의해 내주부가 삭공되므로, 본 실시형태에서는 축선 (O) 으로부터의 직경 방향에 있어서, 확경된 비트 헤드 (4) 의 헤드 본체 (4B) 선단면에 굴삭 칩이 형성된 범위에는, 도 1 및 도 3 에 나타낸 바와 같이 링 비트 (7) 에 굴삭 칩 (6) 을 형성할 필요는 없다. 이 때문에, 역시 굴삭공에 남겨지는 링 비트 (7) 에 고가의 초경 합금으로 이루어지는 굴삭 칩 (6) 이 필요 이상으로 많이 형성되는 것을 피할 수 있어, 비용 삭감을 도모할 수 있다.As described above, since the inner peripheral portion of the drill hole is cut by the
또한, 본 실시형태에서는, 링 비트 (7) 의 내주부에 외주측을 향하여 우묵하게 들어간 오목부가 형성되어 피걸어맞춤부 (7A) 로 되어 있다. 이 점, 예를 들어 링 비트 (7) 의 선단면에 볼록부를 피걸어맞춤부로서 형성하여, 이 볼록부에 확경된 비트 헤드 (4) 의 헤드 본체 (4B) 를 공구 회전 방향 (T) 으로 걸어 맞추는 것도 가능한데, 그 경우에는 볼록부에 회전력에 의한 부하가 집중하여 손상을 일으킬 우려가 있음과 함께, 링 비트 (7) 의 체적도 볼록 부분만큼 커져 재료 비용이 증가한다. 이에 대하여, 본 실시형태에서는, 원환상의 링 비트 (7) 의 본체 그 자체로 회전력을 받아낼 수 있음과 함께, 링 비트 (7) 의 체적 및 비용의 삭감을 더욱 도모할 수 있다.In the present embodiment, the inner peripheral portion of the
또한, 본 실시형태에서는, 링 비트 (7) 의 선단면 중 이렇게 하여 내주부로부터 외주측을 향하여 우묵하게 들어간 오목부로서 형성된 피걸어맞춤부 (7A) 의 공구 회전 방향 (T) 측에 인접한 부분이, 걸어맞춤부 (4E) 의 천정면 (4h) 에 대향하여, 축선 (O) 방향 선단측에 있어서 걸어맞춤부 (4E) 의 천정면 (4h) 과 맞닿음 가능하게 된 제 1 맞닿음부 (7B) 로 되어 있고, 예를 들어 파일럿 비트 (2) 로부터 비트 헤드 (4) 를 통하여 전달된 타격력에 의해 링 비트 (7) 가 상기 천정면 (4h) 에 충돌해도, 충격을 링 비트 (7) 의 두께 전체에서 받아낼 수 있어 손상 등의 발생을 방지할 수 있다. 단, 이 오목부에 선단측을 향하는 바닥면을 천정면 (4h) 에 대향하도록 형성하여 제 1 맞닿음부 (7B) 로 해도 된다.In the present embodiment, a part of the
한편, 본 실시형태에서도, 파일럿 비트 (2) 에 부여되는 선단측에 대한 타격력과 추력에 의해 케이싱 파이프 (1) 를 굴삭공에 삽입하는 데에, 특허문헌 1, 2 에 기재된 굴삭 공구와 동일하게 케이싱 파이프 (1) 의 선단부에 케이싱 톱 (1A) 을 장착하여 소경부 (1B) 를 형성하고, 이 소경부 (1B) 에 파일럿 비트 (2) 의 제 2 맞닿음부 (2B) 를 맞닿게 하여 타격력과 추력을 전달하도록 하고 있다. 단, 이 소경부 (1B) 의 내경에 대해, 본 실시형태에서는 링 비트 (7) 의 내경을 크게 하고 있기 때문에, 상기 서술한 바와 같이 링 비트의 내경을 작게 하지 않을 수 없는 특허문헌 1 에 기재된 굴삭 공구와 비교하여 확실하게 시공 비용의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 링 비트 (7) 의 내경은 소경부 (1B) 와 동일해도 된다.On the other hand, in the present embodiment, in the same manner as the drilling tool described in
또한, 본 실시형태에서는, 이렇게 하여 케이싱 파이프 (1) 에 소경부 (1B) 를 형성하여 타격력과 추력을 전달하고 있는 것에 대해, 링 비트 (7) 에 파일럿 비트 (2) 로부터 타격력과 추력을 전달하는 데에, 특허문헌 1 에 기재된 굴삭 공구와 같이 파일럿 비트 (2) 로부터 직접 전달하는 것이 아니라, 비트 헤드 (4) 에 확경된 상태에서 링 비트 (7) 의 후단면에 맞닿음 가능한 제 3 맞닿음부 (4D) 를 형성하여, 이 제 3 맞닿음부 (4D) 로부터 타격력과 추력을 전달하도록 하고 있다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이 소경부 (1B) 를 형성한 경우에, 링 비트 (7) 의 내경을 더욱 작게 할 필요가 없어져, 더욱 확실하게 시공 비용의 삭감을 도모하는 것이 가능해진다.In this embodiment, the
또한, 본 실시형태에서는, 이렇게 하여 비트 헤드 (4) 에 형성한 제 3 맞닿음부 (4D) 로부터 타격력과 추력을 링 비트 (7) 에 전달하는 경우에, 확경된 상태의 비트 헤드 (4) 의 제 3 맞닿음부 (4D) 의 축선 (O) 으로부터의 최대의 반경 (R) 이, 케이싱 파이프 (1) 의 선단 외주부의 축선 (O) 으로부터의 반경 (r) 즉 케이싱 톱 (1A) 의 반경보다 크게 되어 있다. 이 때문에, 링 비트 (7) 에는 삭공을 실시하는 그 외주측에서 보다 확실하게 타격력과 추력을 전달할 수 있고, 본 실시형태와 같이 케이싱 파이프 (1) 의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우에도, 더욱 더 효율적인 삭공을 실시하는 것이 가능해진다.In this embodiment, when the impact force and the thrust force are transmitted from the
그리고, 이와 같이 링 비트 (7) 에 대한 타격력과 추력을, 케이싱 파이프 (1) 의 선단 외주부의 반경 (r) 보다 큰 반경 (R) 으로 확경된 제 3 맞닿음부 (4D) 로부터 전달하는 경우에는, 링 비트 (7) 의 축선 (O) 방향의 두께를, 예를 들어 본 실시형태와 같이 링 비트 (7) 의 내외경 사이의 폭보다 작게 했다고 해도, 링 비트 (7) 의 강도나 강성을 저해하지 않고 확실하게 내경이 큰 굴삭공을 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 링 비트 (7) 의 체적의 삭감을 더욱 도모하여 시공 비용의 억제를 더욱 촉진할 수 있다.When the striking force and the thrust against the
산업상 이용가능성Industrial availability
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 굴삭 공구에 의하면, 케이싱 파이프의 외경에 대해 보다 큰 내경의 굴삭공을 형성하는 경우에도, 삭공 성능의 저하나 시공 비용의 증대, 혹은 공구의 손상 등을 초래하지 않고, 링 비트에 충분한 회전력과 타격력 및 추력을 전달하여 효율적인 삭공을 실시하는 것이 가능해진다. 따라서, 산업상 이용이 가능하다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the excavating tool of the present invention, even when a drill hole having a larger inner diameter is formed with respect to the outer diameter of the casing pipe, , It is possible to transfer a sufficient torque, a striking force and a thrust to the ring bit so as to carry out efficient piercing. Therefore, it is industrially applicable.
1 : 케이싱 파이프
1A : 케이싱 톱
1B : 소경부
2 : 파일럿 비트
2B : 제 2 맞닿음부
2C : 배출홈
3 : 수용 오목부
3C : 장착공
4 : 비트 헤드
4A : 축부
4B : 헤드 본체
4D : 제 3 맞닿음부
4E : 걸어맞춤부
5 : 핀
6 : 굴삭 칩
7 : 링 비트
7A : 피걸어맞춤부
7B : 제 1 맞닿음부
8 : 공급공
O : 케이싱 파이프 (1) 의 축선
T : 굴삭시의 공구 회전 방향
C : 장착공 (3C) 의 중심선
H : 다운더홀 해머
R : 확경된 비트 헤드 (4) 의 제 3 맞닿음부 (4D) 의 축선 (O) 으로부터의 최대의 반경
r : 케이싱 파이프 (1) 의 선단 외주부의 축선 (O) 으로부터의 반경1: casing pipe
1A: Casing top
1B: Small neck
2: Pilot bit
2B: second abutment portion
2C: Discharge groove
3:
3C: Mounting ball
4: bit head
4A: Shaft
4B: Head body
4D: third abutment portion
4E:
5: pin
6: Digging chip
7: Ring bit
7A: Pawl portion
7B: First abutment portion
8: Supply Ball
O: Axis of the casing pipe (1)
T: Tool rotation direction during excavation
C: Center line of mounting hole 3C
H: Down the hall hammer
R: the maximum radius from the axis O of the third abutting
r: radius of the outer periphery of the tip of the casing pipe 1 from the axis O
Claims (5)
상기 파일럿 비트는 상기 축선 둘레로 회전 가능하게 됨과 함께, 이 파일럿 비트의 선단 외주부에는 비트 헤드가 형성되고,
상기 비트 헤드는, 상기 축선으로부터 편심된 중심선 둘레로 자유롭게 회전하게 되어, 상기 파일럿 비트가 굴삭시의 공구 회전 방향으로 회전했을 때에 상기 축선으로부터의 반경이 확경되어 상기 파일럿 비트에 지지되고,
상기 링 비트에는, 확경된 상기 비트 헤드에 대해 상기 굴삭시의 공구 회전 방향으로 걸어 맞춰지는 피걸어맞춤부와 상기 축선 방향의 선단측에 맞닿음 가능하게 된 제 1 맞닿음부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.An annular ring bit having an outer diameter larger than that of the casing pipe coaxially disposed on a leading end side of the casing pipe, and an annular ring bit passing through the casing pipe, And a pilot bit to be inserted into the pilot bit,
The pilot bit is rotatable around the axis, a bit head is formed at the outer periphery of the tip of the pilot bit,
The bit head is freely rotated about a center line eccentric from the axis so that when the pilot bit rotates in the tool rotation direction during excavation, the radius from the axis is enlarged and supported by the pilot bit,
The ring bit is provided with a to-be-engaged portion to be engaged with the bit head in the machining direction in the tool rotation direction during the excavation and a first abutment portion to abut the tip end side in the axial direction .
상기 링 비트의 내주부에는 외주측으로 우묵하게 들어간 오목부가 형성되어 있고, 이 오목부가 상기 피걸어맞춤부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.The method according to claim 1,
Wherein a recessed portion recessed into the outer peripheral side is formed in the inner peripheral portion of the ring bit, and the recessed portion is the engaged portion.
상기 케이싱 파이프의 선단 내주부에는 내경이 더욱 작아지는 소경부가 형성됨과 함께, 상기 파일럿 비트의 후단 외주부에는 상기 소경부에 상기 축선 방향의 후단측으로부터 맞닿음 가능한 제 2 맞닿음부가 형성되고, 상기 링 비트의 내경이 상기 소경부의 내경 이상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.3. The method according to claim 1 or 2,
A small-diameter portion having a smaller inner diameter is formed in the inner peripheral portion of the tip end of the casing pipe, a second abutting portion capable of abutting from the rear end side in the axial direction is formed in the outer peripheral portion of the rear end of the pilot bit, And the inner diameter of the bit is equal to or larger than the inner diameter of the small-diameter portion.
상기 비트 헤드에는, 확경된 상태에서 상기 링 비트의 상기 축선 방향 후단측을 향하는 면에 맞닿음 가능한 제 3 맞닿음부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the bit head is provided with a third abutting portion capable of abutting against a surface facing the axially rear end side of the ring bit in a diametrically expanded state.
확경된 상기 비트 헤드의 상기 제 3 맞닿음부의 상기 축선으로부터의 최대의 반경이, 상기 케이싱 파이프의 선단 외주부의 상기 축선으로부터의 반경보다 큰 것을 특징으로 하는 굴삭 공구.5. The method of claim 4,
Wherein the maximum radius from the axis of the third contact portion of the bit head that is enlarged is larger than the radius from the axis of the outer periphery of the tip end of the casing pipe.
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