(57)【要約】【課題】軸部の外径を太くすることで軸部の折れを防止するとともに、回転力伝達面および打撃力伝達面を広くすることで、正確な掘削径を掘削することができ、耐衝撃性の高い構造の掘削工具を提供すること。【解決手段】軸線Ｏ１回りに回転される拡径ビット支持体１１と、ビット頭部２６の基端面から突出する軸部２８を有する拡径ビット１２とを備えて構成され、軸線Ｏ１から偏心して位置する軸線Ｏ２回りに拡径ビット１２が回動自在に取り付けられることで拡縮径機能を有する掘削工具１０において、軸部２８には、ビット頭部２６の基端面２９から離間した位置に、軸部２８の周方向の少なくとも一端に係止面を有する溝部３０が設けられているとともに、ビット軸嵌合用孔１３には、拡径状態で係止面と当接する当接面を有する係合部１５が設けられていることを特徴とする。【選択図】        図１
2004211491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される拡径ビット支持体と、径方向に突出し先端面に掘削刃を有する突出部が設けられたビット頭部および該ビット頭部の基端面から突出する軸部を有する拡径ビットとを備えて構成され、前記拡径ビット支持体の前記軸線から偏心した位置に設けられたビット軸嵌合用孔に前記軸部が嵌挿され、前記拡径ビット支持体に対し前記拡径ビットが回動自在に取り付けられることで拡縮径機能を有する掘削工具において、
前記軸部には、前記ビット頭部の基端面から離間した位置に、該軸部の周方向の両端に係止面を有する溝部が設けられているとともに、
前記ビット軸嵌合用孔には、拡径状態で一端の前記係止面と当接する当接面および縮径状態で他端の前記係止面と当接する当接面を有する係合部が設けられていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
請求項１に記載の掘削工具であって、
前記係止面は、前記軸部の周方向を向く平面を有しており、
前記係合部は、前記ビット軸嵌合用孔の内周面の一部が内側に向けて突出して形成されており、前記当接面は前記係止面との当接時に該係止面に対向する平面を有していることを特徴とする掘削工具。
【請求項３】
請求項１に記載の掘削工具であって、
前記係止面は、前記軸部の周方向を向く平面を有しており、
前記係合部は、扇型部材が前記ビット軸嵌合用孔の内周面に固定されることによって形成されており、該扇型部材の周方向の一端面が前記当接面とされ、該当接面は前記係止面との当接時に該係止面と対向する平面を有していることを特徴とする掘削工具。
【請求項４】
請求項１に記載の掘削工具であって、
前記係止面は前記軸部の接線方向に延在する平面を有しており、
前記当接面は前記係止面との当接時に該係止面と対向する平面を有していることを特徴とする掘削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建設における基礎工事、或いは建柱工事、或いはさく井工事等において、地盤を掘削する際に用いる拡径ビットを備えた掘削工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木建設に用いられる掘削工具として、図１０に示されるものがある。この掘削工具１は、拡径ビット２が拡径ビット支持体３に回動自在に固定される構成とされており、径方向に突出している掘削刃４を有する拡径ビット２が、拡径ビット支持体３の中心から所要寸法だけ偏心させた位置を中心に回動することにより、拡径ビット支持体３に対し掘削刃４が拡縮可能となるように構成されている。拡径状態（図１０に示した状態）において、掘削刃４が拡径ビット支持体３の外径よりも径方向外側に突出しており、拡径ビット２が軸部５を中心に１８０°回転することによって縮径状態、つまり、掘削刃４が拡径ビット支持体３の外径よりも内側に格納される状態となる。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
このような拡縮機能を有する掘削工具１は、拡径ビット２の軸部５の付け根に設けられている凸部６、および拡径ビット支持体３に設けられているぬすみ部によって、拡径状態および縮径状態における拡径ビット２の掘削刃４の位置決めを行っている。つまり、凸部６をぬすみ部の範囲内で回動させ、ぬすみ部の壁部が凸部６のストッパーの役割を果たすことによって、拡径ビット２の回動が規制され、掘削刃４が位置決めが行われるのである。
【０００４】
このような掘削工具１は拡径状態で掘削作業に用いられ、図示しない駆動軸に拡径ビット支持体３の基端部を取り付け、駆動軸によって掘削工具１に回転軸回りの回転力を加えるとともに、回転軸先端方向に打撃力を加える。この回転力および打撃力によって地盤などの掘削が行われ、回転力は、ぬすみ部の壁部と当接する凸部６の側面（回転力伝達面）に伝達され、打撃力は、拡径ビット２の基端面（打撃力伝達面）に伝達される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１５８７７３号公報（第１−４項、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記掘削工具１において、軸部５の軸径が細い場合には、回転力および打撃力によって軸部５が折れてしまうので、軸径を太くすることが求められていた。しかし、軸部５の軸径を太くしても拡径ビット支持体３の外径を大きくすることができず、回転力伝達面の面積が狭くなってしまうので、回転力伝達面に加えられる回転力の面圧が大きくなり、回転力伝達面が摩耗し易くなるという問題があった。また、拡径ビット２の表面硬度を高めるために浸炭熱処理を施している場合には、回転力伝達面の表面に剥離が生じてしまう。このように、凸部６が剥離または摩耗した場合には、掘削刃４の位置決めがずれてしまい、正確な掘削径に掘削することができなくなってしまうという問題があった。また、回転力伝達面の面積を広くするために、回転力伝達面の軸方向の長さを長くすることが考えられるが、この場合、拡径ビット２自体を長く形成しなければならず、拡径ビット２に生じる捩れが大きくなってしまうとともに、コストアップにもなってしまう。また、打撃力伝達面における剥離や摩耗を防止するために、打撃力伝達面の面積を広くすることが求められていた。また、掘削工具１では、軸部５の付け根に凸部６が設けられ、ぬすみ部が拡径ビット支持体３の先端側に設けられているので、ぬすみ部に土砂の細かい切り屑が入り込みやすく、拡縮径の動作が困難になってしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、このような背景の下になされたものであって、軸部の外径を太くすることで軸部の折れを防止するとともに、回転力伝達面および打撃力伝達面を広くすることで、正確な掘削径を掘削することができ、耐衝撃性の高い構造の掘削工具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る掘削工具は、軸線回りに回転される拡径ビット支持体と、径方向に突出し先端面に掘削刃を有する突出部が設けられたビット頭部および該ビット頭部の基端面から突出する軸部を有する拡径ビットとを備えて構成され、前記拡径ビット支持体の前記軸線から偏心した位置に設けられたビット軸嵌合用孔に前記軸部が嵌挿され、前記拡径ビット支持体に対し前記拡径ビットが回動自在に取り付けられることで拡縮径機能を有する掘削工具において、前記軸部には、前記ビット頭部の基端面から離間した位置に、該軸部の周方向の両端に係止面を有する溝部が設けられているとともに、前記ビット軸嵌合用孔には、拡径状態で一端の前記係止面と当接する当接面および縮径状態で他端の前記係止面と当接する当接面を有する係合部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
この発明の掘削工具において、拡径ビットの軸部に設けられた溝部の係止面と拡径ビット支持体のビット軸嵌合用孔に設けられた係合部とによって拡径ビットの回動が規制されるので、拡径ビットの軸部の外径が従来より太く形成され、拡径ビットに打撃が伝達される基端面の面積、つまり打撃力伝達面の面積が広く形成される。また、溝部はビット頭部の基端面から離間した位置に設けられているので、係止面から基端面までの寸法を短く形成することができ、係止面から基端面までの間における軸部の捩れが抑制される。これにより、軸部の折れを防止することができるとともに、打撃力伝達面に剥離が生じることを防止することができる。
また、拡径ビットの軸部に設けられている溝部の係止面を軸方向に長く形成することができるので、拡径時において回転力が伝達される係止面、つまり回転力伝達面の面積が広く形成される。これにより、回転力伝達面の剥離や摩耗を防止することができ、拡径時における拡径ビットの位置決めがずれることなく、正確な掘削径で掘削することができる。
【００１０】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記係止面は前記軸部の周方向を向く平面を有しており、前記係合部は前記ビット軸嵌合用孔の内周面の一部が内側に向けて突出して形成されており、前記当接面は前記係止面との当接時に該係止面に対向する平面を有していることを特徴とする。
【００１１】
この発明の掘削工具において、軸部の係止面と係合部の当接面とが、互いに対向する周方向を向く平面を有しているので、拡径ビットの回転方向に対して直交する平面によって係止面と当接面とが当接する。これにより、係止面の剥離や摩耗をより防止することができ、正確な掘削径で掘削することができる。また、ビット軸嵌合用孔の内周面の一部が内側に向けて突出するように、拡径ビット支持体と一体に係合部が形成されているので、係合部を高強度に形成することができる。
【００１２】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記係止面は、前記軸部の周方向を向く平面を有しており、前記係合部は、扇型部材が前記ビット軸嵌合用孔の内周面に固定されることによって形成されており、該扇型部材の周方向の一端面が前記当接面とされ、該当接面は前記係止面との当接時に該係止面と対向する平面を有していることを特徴とする。
【００１３】
この発明の掘削工具において、拡径ビットの回転方向に対して直交する平面によって係止面と当接面とが当接するので、係止面の剥離や摩耗を防止することができるとともに、係合部がビット軸嵌合用孔の内周面に固定される扇型部材によって形成されているので、係合部を拡径ビット支持体と一体に形成した場合より容易に加工することができる。これにより、正確な掘削径で掘削することができる掘削工具を低コストで得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る掘削工具は、上述した掘削工具であって、前記係止面は前記軸部の接線方向に延在する平面を有しており、前記当接面は前記係止面との当接時に該係止面と対向する平面を有していることを特徴とする。
【００１５】
この発明の掘削工具において、係止面は軸部の接線方向に延在する平面、つまり軸部に直交する断面において軸部の接線によって形成される平面を有しており、当接面は拡径時において係止面の平面に対向する平面を有しているので、係止面と当接面とが拡径ビットの回転方向に対して直交するように当接する場合に比べて当接する面積を増やすことができる。これにより、係止面に加えられる回転力の面圧を低くすることができ、係止面の摩耗を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。
図１に示すように、掘削工具１０は、軸線Ｏ１回りに回転される拡径ビット支持体１１と、拡径ビット支持体１１の先端部に軸線Ｏ２回りに回動自在に取り付けられている拡径ビット１２とを有して構成されている。図において、下方向が掘削工具１０の先端方向とされ、掘削時の進行方向とされる。
【００１７】
また、図２（ａ）および図２（ｂ）は、掘削工具１０を先端側から見た図で、図に示すように拡径ビット支持体１１に対して拡径ビット１２が軸線Ｏ２を中心に１８０°回転することによって、拡径状態（図２（ａ））および縮径状態（図２（ｂ））となるような拡縮径機能を有している。図中の矢印は掘削時の回転方向Ｔを示しており、拡径状態から縮径状態となる場合は回転方向Ｔと同方向に拡径ビット１２が回動し、縮径状態から拡径状態となる場合は回転方向Ｔと逆方向に拡径ビット１２が回動する。また、拡縮径時の回転中心となる軸線Ｏ２は、掘削工具１０の掘削時の回転中心となる軸線Ｏ１に対して偏芯した位置で、かつ軸線Ｏ１に対して平行となるように設けられており、軸線Ｏ１と軸線Ｏ２とを通過する直線を直線Ｌ１とし、直線Ｌ１に対して直交し軸線Ｏ１を通過する直線を直線Ｌ２、直線Ｌ１に対して直交し軸線Ｏ２を通過する直線を直線Ｌ３とする。
【００１８】
図１に示すように、拡径ビット支持体１１の先端部には、軸線Ｏ２を中心としてビット軸嵌合用孔１３が設けられており、基端部には、駆動軸（図示せず）に連結するためのスプライン軸１４が設けられている。ビット軸嵌合用孔１３には、拡径ビット１２の回動を規制するための係合部１５が設けられており、係合部１５は拡径ビット支持体１１の先端面から基端側に離間した位置に配置されている。また、ビット軸嵌合用孔１３の係合部１５より基端側には、拡径ビット支持体１１の側方から抜出防止用ピン１６を挿入するためのピン孔１７が設けられている。ビット軸嵌合用孔１３のピン孔１７より基端側には段部１８が設けられており、ビット軸嵌合用孔１３の基端面１９には軸線Ｏ２を中心としたブロー孔２０が設けられている。ブロー孔２０は、軸線Ｏ１を中心として拡径ビット支持体１１の基端部に開口するように設けられたブロー孔２１と連通している。
【００１９】
拡径ビット１２は、掘削刃である掘削チップ２５を備えたビット頭部２６と、ビット頭部２６から基端側に向けて設けられている軸部２８とを有して構成されている。ビット頭部２６は、径方向（図１において左方向）に突出している突出部２７を有している。突出部２７は、図２（ａ）において上方に配置されており、突出部２７の外周面２７ａの形状は、外周面２７ａと直線Ｌ１との交点から回転方向Ｔの前方に向かって滑らかに形成されており、外周面２７ａと直線Ｌ１との交点から回転方向Ｔの後方に向かって滑らかに形成された後に直線Ｌ１に向かって鋭角に折れ曲る切り欠き部２７ｂが形成され、さらに円弧面を介して直線Ｌ１に平行な平面部２７ｃが形成される形状となっている。
【００２０】
また、軸部２８には、ビット頭部２６の基端面２９よりも基端側に離間した位置に溝部３０が設けられており、溝部３０より基端側に抜出防止用溝３１が設けられている。抜出防止用溝３１の基端側に一段縮径されて基端面３２が設けられており、縮径部の基端側を向く面３２ａが段部１８の先端側を向く面１８ａと当接し、基端面３２がビット軸嵌合用孔１３の基端面１９と当接する構成とされ、縮径部の基端側を向く面３２ａと基端面３２とが打撃力伝達面３９とされている。そして、拡径ビット１２の軸部２８が拡径ビット支持体１１のビット軸嵌合用孔１３に嵌挿され、拡径ビット１２の基端面３２とビット軸嵌合用孔１３の基端面１９とが当接した状態において、溝部３０に係合部１５が収容されるとともに、抜出防止用溝３１とピン孔１７から挿入される抜出防止用ピン１６とが係合する構成になっている。また、この状態においてブロー孔２０に連通するように軸線Ｏ２に沿ってブロー孔２４が設けられており、ブロー孔２４は、ビット頭部２６において２方向に分岐され、ビット頭部２６の２箇所に開口している。
【００２１】
また、図３から図５に、掘削工具１０の各状態におけるビット軸嵌合用孔１３および軸部２８のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、およびＣ−Ｃ断面を示す。図３は拡径状態、図４は拡径ビット１２の挿入状態、図５は縮径状態を示し、各図において（ａ）がＡ−Ａ断面、（ｂ）がＢ−Ｂ断面、および（ｃ）がＣ−Ｃ断面を示している。また、図３（ａ）に示されている矢印は掘削時の回転方向Ｔを示している。
【００２２】
図３（ａ）に示すように、係合部１５はビット軸嵌合用孔１３の内周面１３ａの一部が内側に向けて突出して形成されており、係合部１５の内周面１５ａは溝部３０の底面３８の外径とほぼ同じ曲率半径の凹曲面とされている。また、係合部１５は直線Ｌ３より回転方向Ｔの前方側に位置する当接面３３から、直線Ｌ１より回転方向Ｔの前方側に位置する当接面３５までの間に配置されている。当接面３３は回転方向Ｔの前方を向いており、拡径時における拡径ビット１２の位置決めに用いられ、ビット軸嵌合用孔１３の径方向に延在する平面、つまり周方向を向く平面を有している。また、当接面３３に連続してビット軸嵌合用孔１３の径方向外側に凹曲面３４が形成されている。また、当接面３５は縮径時における拡径ビット１２の位置決めに用いられ、係合部１５の回転方向Ｔの後方を向く連続した凹曲面で形成されている。
【００２３】
また、軸部２８の溝部３０には、回転方向Ｔの後方を向く面に回転力伝達面（係止面）３６が設けられ、回転方向Ｔの前方を向く面に縮径係止面３７が設けられている。回転力伝達面３６は、軸部２８の径方向に延在する平面を有しており、図３（ａ）に示すように拡径時において当接面３３に当接する構成とされている。また、縮径係止面３７と軸部２８の外周面２８ａとの間には角面４１が設けられている。
【００２４】
また、図３（ｂ）および図３（ｃ）に示すように、溝部３０の基端部側の面から軸部２８の基端面３２まで切欠き部４０が設けられており、切欠き部４０の深さは係合部１５の突出高さよりも深く形成され、周方向の長さは係合部１５の周方向の長さよりも長くなるように形成されている。また、図３（ｂ）において、仮想線を用いて示されている係合部１５と溝部３０の基端側の軸部とが重複している範囲において係合部１５と溝部３０とが軸線Ｏ２方向に係合し、掘削状態において軸部２８がビット軸嵌合用孔１３から抜け出ることを防止する構成とされている。また、図３（ｃ）に示すように、ビット軸嵌合用孔１３とピン孔１７とがオーバーラップする範囲において、抜出防止用ピン１６の一部がビット軸嵌合用孔１３の内側に配置され、抜出防止用溝３１と抜出防止用ピン１６とが軸線Ｏ２方向に係合する構成となっている。
【００２５】
また、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、軸部２８のビット軸嵌合用孔１３への挿入は、抜出防止用ピン１６を抜いた状態で行われ、切欠き部４０と係合部１５とが対向するように角度を合わせ、係合部１５が切欠き部４０を通過するように挿入する。挿入後の状態においては、係合部１５と溝部３０とが軸線Ｏ２方向に係合していないが、抜出防止用ピン１６を挿入することで抜出防止用溝３１と抜出防止用ピン１６とが軸線Ｏ２方向に係合するので、拡径ビット１２の抜け出しが防止される構成となっている。
【００２６】
また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、縮径時においては係合部１５の当接面３５と軸部２８の溝部３０に設けられた角面４１とが当接することで拡径ビット１２の回動が規制される構成となっている。また、この状態において係合部１５と溝部３０とが軸線Ｏ２方向に係合することで拡径ビット１２の抜け出しが防止される構成となっている。
【００２７】
掘削工具１０は、上述したように軸部２８に溝部３０や切欠き部４０が構成されており、従来のような軸部に凸部を形成する場合より軸部２８の外径を太く形成することができ、軸部２８の折れを防止することができる。また、軸部２８の外径を太く形成することで、打撃力伝達面３９を広く形成することができ、打撃力伝達面３９に加えられる面圧を低減させることができるので、打撃力伝達面３９に剥離が生じることを防止することができる。また、ビット頭部２６の基端面２９よりも基端側に離間した位置に溝部３０が設けられており、回転力伝達面３６から打撃力伝達面３９までの寸法を短く形成することができ、捩れが抑制されるので、回転力伝達面３６と打撃力伝達面３９との間の軸部２８の折れを防止することができる。また、溝部３０を基端側に配置することで、溝部３０に土砂の細かい切り屑が侵入すること防止し、拡縮径の動作が困難になってしまうおそれを回避する効果も得られる。
【００２８】
また、回転力伝達面３６を軸線Ｏ２方向に長く形成することで回転力伝達面３６の面積を広く形成することができ、回転力伝達面３６に加えられる面圧を低減させることができるので、回転力伝達面３６に剥離や摩耗が生じることを防止することができる。これにより、拡径時における拡径ビット１２の位置決めがずれることなく、正確な掘削径で掘削することができる。また、抜出防止用溝３１と抜出防止用ピン１６とが軸線Ｏ２方向に係合するとともに、係合部１５と溝部３０とが軸線Ｏ２方向に係合する構成とされているので、拡径ビット１２が抜け出ることを確実に防止することができる。
【００２９】
また、ビット軸嵌合用孔１３の内周面１３ａの一部が内側に向けて突出することで係合部１５が形成されているので、係合部１５を高強度に形成することができるとともに、拡径ビット１２の回転方向Ｔに対して直交するように回転力伝達面３６と当接面３３とが当接するので、回転力伝達面３６の剥離や摩耗をより防止することができる。これにより、より長寿命で、正確な掘削径で掘削することのできる掘削工具１０を構成することができる。
【００３０】
つぎに、図６に第２の実施の形態の掘削工具１０Ａの部分断面図を示し、図７にＤ−Ｄ断面図を示す。掘削工具１０Ａは、拡径ビット支持体１１Ａのビット軸嵌合用孔１３Ａと拡径ビット１２Ａの軸部２８Ａとの構成が、第１の実施の形態の掘削工具１０Ａと異なっており、それ以外の構成は同じ構成とされている。掘削工具１０Ａにおいては、拡径ビット１２Ａの回動を規制する係合部がビット軸嵌合用孔１３Ａと別体に形成されており、係合部となる扇型部材５０がビット軸嵌合用孔１３Ａにネジ付カラー５１で固定される構成となっている。ビット軸嵌合用孔１３Ａには、扇型部材５０の固定部５２より先端側にビット軸嵌合用孔１３Ａの内径より広い内径の雌ネジ部５３が設けられている。扇型部材５０は軸線Ｏ１に直交する断面において湾曲した形状、つまり円環形状の一部分をなす形状をしており、扇型部材５０の固定部５２は扇型部材５０の外周側と嵌合可能な凹形状に形成されており、扇型部材５０を固定部５２に嵌合させた状態で扇型部材５０の内周側がビット軸嵌合用孔１３Ａの内側に向けて突出するように形成されている。ネジ付カラー５１の外周面には、雌ネジ部５３に係合する雄ネジ部５４と、レンチなどの工具を係合させるための把持部５５とが設けられている。また、ネジ付カラー５１の内周面は、軸部２８Ａが勘合することができる内径に形成され、ビット軸嵌合用孔１３Ａの内径とほぼ同じ内径とされている。
【００３１】
軸部２８Ａには、固定された扇型部材５０と係合する位置に溝部３０Ａが設けられており、図７に示すように、回転方向Ｔの後方を向く面に回転力伝達面（係止面）３６Ａが設けられ、回転方向Ｔの前方を向く面に縮径係止面３７Ａが設けられている。回転力伝達面３６Ａおよび縮径係止面３７Ａは、軸部２８Ａの径方向に延在する平面で構成されている。また、扇型部材５０は、内周面５６が溝部３０Ａの底面３８Ａの半径とほぼ同じ曲率とされ、外周面５７がビット軸嵌合用孔１３Ａの内径よりも大きな曲率で構成されている。また、扇型部材５０の回転方向Ｔの前方を向く平面が拡径時の当接面５８とされ、回転方向Ｔの後方を向く平面が縮径時の当接面５９とされている。また、回転力伝達面３６Ａと縮径係止面３７Ａとのなす角度、および当接面５８と当接面５９とのなす角度は約９０°に形成され、拡径ビット１２Ａの回動が１８０度で規制される構成となっている。
【００３２】
このように構成されている掘削工具１０Ａにおいて、図７（ａ）に示すように拡径時には溝部３０Ａの回転力伝達面３６Ａと扇型部材５０の当接面５８とが当接し、図７（ｂ）に示すように縮径時には溝部３０Ａの縮径係止面３７Ａと扇型部材５０の当接面５９とが当接する。回転力伝達面３６Ａと当接面５８とは、径方向に延在する平面で構成されているので、拡径時において、回転力伝達面３６Ａと当接面５８とが拡径ビット１２Ａの回転方向Ｔに対して直交するように当接し、回転力伝達面３６Ａの剥離や摩耗を防止することができる。また、拡径ビット支持体１１と係合部とが一体に形成されている場合には、係合部が破損した場合には拡径ビット支持体１１全体を交換する必要があるが、掘削工具１０Ａの場合には扇型部材５０を交換するだけでよく、メンテナンスコストを削減することができる。また、拡径ビット支持体１１と係合部とが一体に形成されている場合より加工が容易で、製作コストを低減させることができる。
【００３３】
また、図８に第３の実施の形態の掘削工具１０Ｂの部分断面図を示し、図９にＥ−Ｅ断面図を示す。掘削工具１０Ｂは、拡径ビット支持体１１Ｂのビット軸嵌合用孔１３Ｂと拡径ビット１２Ｂの軸部２８Ｂとの構成が、第１の実施の形態の掘削工具１０と異なっており、それ以外の構成についてほぼ同じ構成とされている。掘削工具１０Ｂにおいては、拡径ビット支持体１１Ｂの側方から挿入された板状部材６０によって拡径ビット１２Ｂの回動が規制される構成となっている。
【００３４】
拡径ビット支持体１１Ｂには、板状部材６０を挿入するための挿入孔６１が形成されており、挿入孔６１は軸線Ｏ１に直交する断面においてビット軸嵌合用孔１３Ｂのなす円の接線方向に延びるように設けられ、挿入孔６１とビット軸嵌合用孔１３Ｂとがオーバーラップする範囲においてビット軸嵌合用孔１３Ｂの内周面に挿入孔６１が開口するようになっている。また、板状部材６０の挿入方向の先端側の挿入孔６１は一段縮径する段部を介して小径部６２とされ、基端側には挿入孔６１の軸線に対して傾斜するように挿入孔６１を貫通する係止ピン孔６３が設けられている。係止ピン孔６３には、板状部材６０の脱落を防止するためのスプリングピンなどの係止ピン６４が挿入される。
【００３５】
また、板状部材６０は、軸線Ｏ１および軸線Ｏ２を通過する断面においては長円状となり、軸線Ｏ１に直交する断面においては挿入方向に対して基端面６５が傾斜する、つまり基端面６５が係止ピン孔６３に平行となるような台形状に形成されている。そして、挿入孔６１に板状部材６０を挿入した時に、このオーバーラップする範囲において、板状部材６０の側面がビット軸嵌合用孔１３Ｂの内周面よりも内側に位置し、この部分が係合部を構成する。そして、板状部材６０の側面のうち直線Ｌ１より基端側が拡径時の当接面６６とされ、直線Ｌ１より先端側が縮径時の当接面６７とされている。
【００３６】
また、軸部２８Ｂには、板状部材６０と係合する位置に溝部３０Ｂが設けられており、図９に示すように、溝部３０Ｂの周方向の両端面は軸部２８Ｂの接線方向に延在するように形成され、互いに反対向きで平行となるように設けられている。そして、回転方向Ｔの後方を向く面が回転力伝達面（係止面）３６Ｂとされ、回転方向Ｔの前方を向く面が縮径係止面３７Ｂとされている。また、溝部３０Ｂより基端側には抜出防止用ピン１６Ｂと係合する抜出防止用溝３１Ｂが設けられている。
【００３７】
このように構成された掘削工具１０Ｂは、ビット軸嵌合用孔１３Ｂに軸部２８Ｂを挿入した後に、板状部材６０および抜出防止用ピン１６Ｂが挿入され、拡径ビット１２Ｂの抜け出しが防止される。また、図９（ａ）に示すように拡径時において回転力伝達面３６Ｂと当接面６６とが当接し、図９（ｂ）に示すように縮径時において縮径係止面３７Ｂと当接面６７とが当接することで拡径ビット１２Ｂの周方向の回動が規制される。
【００３８】
上述したように掘削工具１０Ｂにおいて、回転力伝達面３６Ｂが軸部２８Ｂの接線方向に延在するように構成されているので、回転力伝達面が軸部の径方向に延在するように構成されている場合に比べて回転力伝達面３６Ｂと当接面６６とが当接する面積を広く形成することができる。これにより、回転力伝達面３６Ｂに加えられる回転力の面圧を低減することができ、回転力伝達面３６Ｂの摩耗を防止することができる。また、軸部２８Ｂを挿入した後に板状部材６０を挿入するので、第１の実施の形態のような係合部１５を通過させるための切欠き部４０が不要で、軸部２８Ｂの加工が容易となり製作コストを低減させることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては、抜出防止用溝３１と抜出防止用ピン１６とは周方向には係合せずに拡径ビット１２の抜けを防止するためだけに用いられているが、回転力伝達面３６と当接面３３とが当接する状態で抜出防止用溝３１と抜出防止用ピン１６とが周方向に係合するように構成することで、回転力伝達面３６と当接面３３とに加えられる回転力を分散して受けることができる。また、複数の拡径ビット１２を有する掘削工具に本発明を用いてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る掘削工具によれば、拡径ビットの軸部の外径を従来より太く形成することができ、打撃力伝達面の面積を広く形成することができるので、軸部の折れを防止することができるとともに、打撃力伝達面の剥離を防止することができる。また、係止面から打撃力伝達面までの寸法が短く形成され、係止面から基端面までの間における軸部の捩れを抑制することができるので、捩れによる軸部の折れを防止することができる。また、回転力伝達面（係止面）を軸方向に長く形成することで、回転力伝達面の面積を広く形成することができるので、回転力伝達面の剥離や摩耗を防止することができ、拡径時における拡径ビットの位置決めがずれることなく、正確な掘削径で掘削することができる。また、ビット頭部の基端面から離間した位置に溝部を配置することで、溝部に土砂の細かい切り屑が侵入すること防止し、拡縮径の動作が困難になってしまうおそれを回避する効果も得られる。
【００４１】
また、拡径ビットの回転方向に対して直交する平面によって回転力伝達面と当接面とが当接する構成とされているので、回転力伝達面の剥離や摩耗をより防止することができ、正確な掘削径で掘削することができる。また、ビット軸嵌合用孔の内周面の一部が内側に向けて突出するように、拡径ビット支持体と一体に係合部が形成されているので、係合部を高強度に形成することができる。
【００４２】
また、係合部がビット軸嵌合用孔の内周面に固定される扇型部材によって形成することで、係合部を拡径ビット支持体と一体に形成した場合より容易に加工することができ、低コストで加工することができる。また、係合部が破損した場合には扇型部材を交換するだけでよく、メンテナンスコストを低減させることもできる。
【００４３】
また、係止面を軸部の接線方向に延在する平面とすることで、係止面と当接面とが拡径ビットの回転方向に対して直交するように当接する場合に比べて、当接する面積を増やすことができ、係止面に加えられる回転力の面圧が低減され、係止面の摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における掘削工具の部分側断面図である。
【図２】掘削工具の先端視図で、（ａ）は拡径状態、（ｂ）は縮径状態である。
【図３】掘削工具の拡径状態における断面図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面である。
【図４】掘削工具の挿入状態における断面図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面である。
【図５】掘削工具の縮径状態における断面図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面、（ｃ）は図１のＣ−Ｃ断面である。
【図６】本発明の第２の実施形態における掘削工具の部分側断面図である。
【図７】図６におけるＤ−Ｄの断面図で、（ａ）は拡径状態、（ｂ）は縮径状態である。
【図８】本発明の第３の実施形態における掘削工具の部分側断面図である。
【図９】図８におけるＥ−Ｅの断面図で、（ａ）は拡径状態、（ｂ）は縮径状態である。
【図１０】従来の掘削工具の部分断面図である。
【符号の説明】
１０  掘削工具
１１  拡径ビット支持体
１２  拡径ビット
１３  ビット軸嵌合用孔
１５  係合部
２５  掘削チップ（掘削刃）
２６  ビット頭部
２８  軸部
２９  ビット頭部の基端面
３０  溝部
３３，３５  当接面
３６  係止面（回転力伝達面）
５０  扇型部材
Ｏ１  軸線
Ｏ２  軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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