(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２２）の周りに回転方向（２１）に回転可能な切削部（１１；６１）であって、前記切削部（１１；６１）はドリルビット（１０；６０）のドリルシャフト部（１２；６２）に結合されるように設けられ、
１つの環状部（１３）と、
前記環状部（１３）の第１の端部に固定されている、１つ以上の切削素子（１４）と、
前記切削素子（１４）に向いていない側の前記環状部（１３）の端部に結合されている１つの差込素子（１５）と、
を備え、
前記差込素子（１５）は、１つの横スリット（３３）および１つの結合スリット（３４）を有する、少なくとも１つのスリット形状の陥凹部（２６）を備え、当該横スリット（３３）は前記回転軸（２２）に対して直角な方向に配設されており、かつ前記結合スリット（３４）を介して前記差込素子（１５）の上端部（３５）と結合されており、
前記環状部（１３）から前記外側差込素子（１５）までの遷移部に設けられた環状の突き当て肩部（４９）を備え、前記回転軸（２２）に対して平行な方向において前記横スリット（３３）から前記環状の突き当て肩部（４９）までの下側距離（A1,u）を有している、
ことを特徴とする切削部。
【請求項２】
前記差込素子（１５）は、３つ以上のスリット形状の陥凹部（２６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項３】
前記差込素子（１５）は、前記回転軸（２２）に対して直角な方向に外径（ｄ1,a）および内径（ｄ1,i）を備え、かつ前記回転軸（２２）に対して平行な方向に長さ（ｌ1）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項４】
前記差込素子（１５）の前記回転軸（２２）に対して平行な方向の長さ（ｌ1）は、少なくとも１８ｍｍであることを特徴とする、請求項３に記載の切削部。
【請求項５】
前記差込素子（１５）の前記回転軸（２２）に対して平行な方向の長さ（ｌ1）は、２８ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項４に記載の切削部。
【請求項６】
前記横スリット（３３）は、前記回転軸（２２）に対して平行な方向に、少なくとも３ｍｍの前記環状部（１３）までの下側距離（Ａ1,u）を有することを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項７】
前記横スリット（３３）の前記環状部（１３）までの前記下側距離（Ａ1,u）は、５ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項６に記載の切削部。
【請求項８】
前記横スリット（３３）は、１つの捕捉領域（３７）と１つの安全領域（３８）とを備え、前記捕捉領域（３７）は、前記結合スリット（３４）の前記回転方向（２１）に向いた側で前記結合スリット（３４）と結合しており、前記安全領域（３８）は、前記結合スリット（３４）の前記回転方向（２１）に向いていない側で前記結合スリット（３４）と結合していることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項９】
前記捕捉領域（３７）の幅（Ｂ1）および前記安全領域（３８）の幅（Ｂ2）は、一致することを特徴とする、請求項８に記載の切削部。
【請求項１０】
前記捕捉領域（３７）の幅（Ｂ1）は、前記安全領域（３８）の幅（Ｂ2）よりも大きいことを特徴とする、請求項８に記載の切削部。
【請求項１１】
前記結合スリット（３４）の高さ（ｈ）は、前記回転軸（２２）に対して平行な方向で少なくとも１０ｍｍであることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項１２】
前記結合スリット（３４）の高さ（ｈ）は、前記回転軸（２２）に対して平行な方向で１３ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１１に記載の切削部。
【請求項１３】
前記環状部（１３）は内面および外面の少なくともどちらか一方にガイド部（４４）を備え、前記ガイド部（４４）は、前記切削素子（１４）の内側縁部（３２）および外側縁部（３１，３２）の少なくともどちらか一方に面揃えして接続していることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項１４】
前記ガイド部（４４）の長さ（ｍ）は、前記回転軸（２２）に平行な方向で４ｍｍより小さいことを特徴とする、請求項１３に記載の切削部。
【請求項１５】
前記差込素子（１５）は、１つの溝（６５）を備え、当該溝は軸方向で前記スリット形状の陥凹部（２６）の位置に配設され、前記ドリルシャフト部（６２）は、凸部（６６）を備え、
前記切削部が前記ドリルシャフト部に結合された状態において、前記凸部が前記溝に嵌め込まれることを特徴とする、請求項１に記載の切削部。
【請求項１６】
前記溝（６５）は、環状に形成されており、前記回転軸（２２）に対して直角な平面に配設されていることを特徴とする、請求項１５に記載の切削部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１に記載の上位概念による冠状ドリルビット（Bohrkrone）用切削部に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ドリル軸部を有する取り外し可能な差し込み回転結合部を介して冠状ドリルビット（Bohrkrone）に結合可能な切削部を開示している。この冠状ドリルビットは、コアドリル装置（Kernbohrgeraet）のツール支持部（Werkzeugaufnahme）に固定され、このコアドリル装置によるドリル動作において回転軸の周りで回転方向に駆動される。上記の切削部は、円環部，第１の端部で当該円環部と結合している複数の切削素子（Schneidelemente），および当該切削素子に向いていない側の第２の端部で当該円環部と結合している外側の差込素子（Steckelement）を備える。ドリル軸部は、円筒形状のドリル軸を備え、このドリル軸は、上記の切削部側に向いた端部に内側の差込素子を備える。この内側および外側の差込素子は、回転軸に対して平行な差込方向で差込結合を形成している。この外側の差込素子は、内面に複数のピン素子を備え、これらのピン素子は、回転軸に対して直角な平面上に径方向で内側に向いている。この内側の差込素子は、複数のＬ字型のスリット形状の陥凹部を備え、これらの陥凹部へ上記のピン素子が挿入される。これらのＬ字型の陥凹部は、回転軸に対して直角に延在する横スリットおよび回転軸に対して平行に延在し、この横スリットを上記の内側の差込素子に結合する結合スリットを備える。上記のドリル軸部の差込素子は、この結合スリットの領域において開口して形成されている。上記の切削部に固定されている上記のピン素子は、この結合スリットを介して挿入される。
【０００３】
公知の切削部の欠点は、この切削部が地盤に噛み込んだ時に現れる。コアドリリングの際には、この切削部が地盤に噛み込んだ際に、操作者によって解放されなければならないということがしばしば起こる。この噛み込んだ切削部の解放のため、スタンドに取り付けられているコアドリル装置では、冠状ドリルビットは回転方向に反対に駆動され、このドリルスタンドによって、ドリル方向に反対向きの引っ張り力がこの冠状ドリルビットに印加される。操作者は、この切削部をツールキー（Werkzeugschluessel）を用いて手で回し、同時にドリルスタンドを用いて引っ張ることによって地盤から解放する。上記の公知の切削部のＬ形状の陥凹部では、ピン素子が結合スリットに突き当たるまで操作者がドリルシャフト部を回転軸の回りに回転し、同時にドリルスタンドのハンドルを動かして、ピン素子が結合スリットから移動するようにする。この切削部とドリルシャフト部との間の差し込み−回転結合が解除されると、速やかにこの切削部は他の方法、たとえば地盤の剥ぎ取りによって、この地盤から解放されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第３８８８３２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冠状ドリルビット用の交換可能な切削部を開発することであり、この冠状ドリルビットでは、噛み込んだ冠状ドリルビットを地盤から引き離す際に意図せずに結合部が開放されてドリルシャフト部がこの切削部無しに地盤から引き離される虞が低減される。加えて、ドリリングの際のこの切削部の剛性、および引張荷重に対するこの切削部の垂直方向安定性がドリルスタンドによって高められなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の最初に記載された切削部のこれらの課題は、本発明における独立請求項１の特徴によって解決される。有利な実施例は、従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明によれば、切削部はドリルビットのドリルシャフト部に結合されるように設けられ、差込素子は、１つの横スリットおよび１つの結合スリットを有する、少なくとも１つのスリット形状の陥凹部を備え、ここでこの横スリットは回転軸に対し直角に配設されており、かつこの結合スリットを介して上記の差込素子の上端部と結合されている。上記の切削部の差込素子は、この結合スリットの領域において開口して形成されている。ドリル軸部に固定されたピン素子は、この結合スリットを介して挿入され、ここでこの結合スリットは回転軸に対して平行かまたは斜めに配設されていてよい。また環状部から外側差込素子までの遷移部に設けられた環状の突き当て肩部を備え、回転軸に対して平行な方向において横スリットから環状の突き当て肩部までの下側距離（A1,u）を有している。
【０００８】
このピン素子から差込素子への回転モーメントの伝達は、横スリットで行われる。スリット形状の陥凹部（複数）を備える冠状ドリルビットの部分は、ピン素子が固定されている冠状ドリルビットの部分よりも引張荷重による変形を受け易い。これらのスリット形状の陥凹部を交換可能な切削部に配設することは、これらの丈夫でない冠状ドリルビットの部分が交換されるという利点がある。本発明による切削部は、大きな剛性および引張荷重に対する高い不動性（Standfestigkeit）を備える。
【０００９】
好ましくは上記の差込素子は３つ以上のスリット形状の陥凹部を備える。この際これらのスリット形状の陥凹部は、好ましくは切削部の回転軸の周りに同様に分布して配設されている。このスリット形状の陥凹部の同様な分布によって、上記のピン素子とこれらの陥凹部との間には特定の対応関係は無く、いずれの陥凹部にもピン素子を挿入することができる。
【００１０】
１つの好ましい実施形態においては、上記の差込素子は、回転軸に対して直角な方向で外径および内径を有し、この回転軸に対し平行に１つの長さに渡って延在している。この円環形状の差込素子は、１つの内側差込素子と１つの外側差込素子との差込結合の形成を可能にする。この内側差込素子は、好ましくはドリルシャフト部に設けられ、外側差込素子は切削部に設けられる。これらのスリット形状の陥凹部を外側差込素子に配設すること、また上記のピン部材を内側差込素子に配設することにより、上記の冠状ドリルビットを内側で隙間無く形成することができ、冷却媒体および洗浄媒体の誤投入を防ぐことができる。このたとえば、上記の冠状ドリルビットのプラグエンド（Einsteckende）を介して導入される冷却媒体および洗浄媒体は、隙間の無い冠状ドリルビットでは、完全に加工部位に流入し、切削素子の冷却とドリル破砕物（Bohrklein）の除去を行う。さらに本発明による切削部は、差込−回転結合部の開放とロックを使用者が確認することを可能とする。上記のスリット形状の陥凹部が内側の差込素子に設けられている場合は、この確認は可能でないかまたは限定的に可能である。
【００１１】
とりわけ好ましくは、この差込素子の長さは少なくとも１８ｍｍである。１８ｍｍの最短長は、この差込素子に切削部の充分な不動性を保証する。上記のスリット形状の陥凹部は、この差込素子で、ドリルスタンドを用いて噛み込んだ冠状ドリルビットを外す際に発生する引張荷重に対して上記の切削部が不動となる位置に配置される。
【００１２】
この際この差込素子の長さは、とりわけ好ましくは２８ｍｍより大きくない。２８ｍｍまでのこの差込素子の長さは、引張荷重に対する上記の切削部の不動性を改善する。これより大きな差込素子の長さは、引張荷重に対する不動性に全く影響しないかまたは僅かにのみ影響し、単に材料費および加工費の増大をもたらすものである。
【００１３】
好ましくは、上記の横スリットは、回転軸に対して平行な方向で少なくとも３ｍｍの環状部までの下側の距離を有する。３ｍｍの最小距離で、噛み込んだ冠状ドリルビットをドリルスタンドを用いて取り外す際の引張荷重に対する上記の切削部の充分な不動性が保証される。
【００１４】
ここで上記の横スリットの環状部までの下側の距離は、とりわけ好ましくは５ｍｍより大きい。５ｍｍまでの距離は、引張荷重に対する上記の切削部の不動性を改善する。これより大きな距離は、引張荷重に対するこの切削部の不動性に全く影響しないかまたは僅かにのみ影響し、単に材料費および加工費の増大をもたらすものである。
【００１５】
この切削部の１つの変形例においては、上記の横スリットは、１つの捕捉領域（Mitnahmebereich）および１つの安全領域（Sicherungsbereich）を備え、ここでこの捕捉領域は、回転方向に向いた側の結合スリットの側でこの結合スリットと結合されており、この安全領域は、回転方向と反対側の結合スリットの側でこの結合スリットと結合されている。ドリルシャフト部からこの切削部への回転モーメントの伝達は、上記のピン素子およびこの捕捉領域によって行われる。この捕捉領域と反対側にあるこの結合スリットの側に上記の安全領域が設けられている。この安全領域は、噛み込んだ切削部を地盤から取り外す際に、ドリルシャフト部と切削部との間の差込−回転結合が意図せずに開放される虞を低減する。操作者は、この噛み込んだ切削部をツールキー（Werkzeugschluessel）を用いて回し、同時にドリルスタンドを用いて引っ張ることによって地盤から解放する。実際には、ピン素子が横スリットに突き当たったら、操作者はまずドリルシャフト部で引っ張ることになる。このピン素子が捕捉領域または安全領域に突き当たると、差込−回転結合が開放される虞はない。本発明による切削部では、この差込−回転結合は、このピン素子が正に結合スリットにある時に、操作者がこのドリルシャフト部で引っ張る場合にのみ開放される。この差込−回転結合が意図せず開放されるという虞は、Ｌ字形状のスリット形状の陥凹部に対して顕著に低減される。
【００１６】
１つの第１の好ましい変形例においては、上記の捕捉領域の幅および上記の安全領域の幅は一致している。この際この捕捉領域および安全領域は、好ましくは最小幅がピン径＋１．５ｍｍであり、最大幅がピン径＋３ｍｍである。この実施形態は、とにかく切削部に大きな直径を提供し、これにおいては横スリットの割合は、周上で小さくなっている。
【００１７】
１つの第２の好ましい変形例においては、上記の捕捉領域の幅は上記の安全領域の幅より大きい。この際この捕捉領域および安全領域は、好ましくは最小幅がピン径＋１．５ｍｍであり、最大幅がピン径＋３ｍｍである。この実施形態は、とにかく切削部に小さな直径を提供し、これにおいては横スリットの割合は、周上で大きくなっている。
【００１８】
好ましくは、回転軸に対して平行な方向の切削部の結合スリットの高さは少なくとも１０ｍｍである。少なくとも１０ｍｍの高さでは、ドリルスタンドによる引張荷重に対するこの切削部の十分な不動性がある。
【００１９】
この際この回転軸に対して平行な方向の結合スリットの高さは、とりわけ好ましくは１３ｍｍより大きい。１３ｍｍまでの大きさは、ドリルスタンドによる引張荷重に対するこの切削部の不動性を改善する。これより大きな高さは、ドリルスタンドによる引張荷重に対するこの切削部の不動性に全く影響しないかまたは僅かにのみ影響し、単に材料費および加工費の増大をもたらすものである。
【００２０】
切削部の１つの変形例においては、上記の環状部は１つのガイド部を備え、ここでこのガイド部は回転軸に対し平行に、上記の切削素子の外側縁部，内側縁部，または外側縁部および内側縁部に面揃えして接続している。この切削部へのガイド部の面揃えした接続によって、このガイド部はドリリングの際に切削素子（複数）の挿入部を形成し、これらの切削素子を固定する。この際この切削部の外面での挿入は、ドリル穴を包囲する地盤を介して行われるか、または切削部の内面でドリルコア（Bohrkern）を介して行われる。
【００２１】
好ましくは、回転軸に平行なガイド部の長さは、４ｍｍより小さい。４ｍｍより小さいガイド部は、冷却媒体および洗浄媒体の供給を妨害せず、または少なくとも実質的に妨害しない。
【００２２】
切削部の１つの好ましい実施例においては、上記の外側差込素子は１つの溝を有し、この溝は軸方向で上記のスリット形状の陥凹部（複数）の位置に配設されている。軸方向とは、切削部の回転軸に対して平行な方向で定義される。上記の溝は、ドリルシャフト部の内側差込素子に取り付けられた凸部（Nase）と共に、軸方向での形状嵌めの結合を形成する。この追加的なドリルシャフト部と切削部との間の形状嵌め結合によって、このドリルシャフト部と切削部との間の取り外し可能な結合が、噛み込んだドリルビットを地盤から取り除く際に意図せず開放される虞がさらに低減される。
【００２３】
外側差込素子これらのスリット形状の陥凹部の間には、ばね作用を示す部分が生成される。これらのスリット形状の陥凹部の数と軸方向の大きさ、および外側差込素子の長さによって、このばね作用を調整することができる。ドリルシャフト部を切削部から分離するために、外側差込素子の端面にツールを用いて軸方向に力が印加される。この力の作用により、上記の外側差込素子のばね部分が外側に曲げられ、上記の凸部と溝との間の形状嵌め結合を解除することができる。
【００２４】
とりわけ好ましくは、この溝は環状に形成されており、回転軸に対して直角な平面に配設されている。スリット形状の陥凹部の位置に配設されている環状に形成された溝は、外側差込素子のスリット形状の陥凹部の間の部分のばね作用を受け止める。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施例を以下に図を参照して説明する。この図は実施例を必ずしも寸法通りに示すものでなく、むしろこの図は説明のために用いられるものであって、概略的および／または適度に変形された形状で示されている。この図から直接認識される教示内容をさらに補完するものとしてこれらに関連した従来技術がある。この際、１つの実施形態の形状および詳細に関して、本発明のアイデア全般から逸脱することなく、多様な変形および変更も対象となり得ることを考慮すべきである。明細書、図面および特許請求の範囲に開示された本発明の特徴は、個々であっても、また任意に組み合わせても実質的に本発明の派生実施例である。さらに明細書、図面および特許請求の範囲に開示された特徴の全ての少なくとも２つの組合せは、本発明の範囲内である。本発明のアイデア全体は、以下に示すまたは記載する好ましい実施形態と同じ形態または詳細に限定されるものではなく、あるいはこれらの請求項で請求されたものを参照した１つのものに限定されるものではない。提示された寸法範囲では、境界値（複数）として示された境界（複数）にある値（複数）の内側も、開示範囲であり、任意に使用および請求することができるものである。簡明化のため以下では同じ部分または類似の部分、または同じかあるいは類似の機能を有する部分には、同じ参照番号が用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】ドリルシャフト部との取り外し可能な差込−回転結合を介して結合可能である、本発明による切削部を、結合されていない状態で示す。
【図１Ｂ】ドリルシャフト部との取り外し可能な差込−回転結合を介して結合可能である、本発明による切削部を、結合された状態で示す。
【図２Ａ】図１Ａに示す切削部を断面Ａ−Ａに沿った長手方向断面で示す。
【図２Ｂ】図１Ａに示す切削部の差込素子を拡大して示す。
【図３】図１に示す切削部を断面Ｂ−Ｂに沿った長手方向断面で示す。
【図４】本発明による切削部の１つの代替実施例を示し、この切削部は、追加的な形状嵌めを介してドリルシャフト部と結合可能である。
【００２７】
図１Ａ，１Ｂは、本発明による１つの切削部１１からなる１つの冠状ドリルビット１０を示し、この切削部は、取り外し可能な差込−回転結合部を介してドリルシャフト部１２と結合可能である。ここで図１Ａは、差込−回転結合部が開放された、切削部１１およびドリルシャフト部１２を結合されていない状態で示してあり、図１Ｂは、この切削部１１が差込−回転結合部を介してドリルシャフト部１２と結合されている状態を示している。
【００２８】
この切削部１１は、環状部１３を備え、この環状部は第１の端部に複数の切削素子１４が結合されており、第２の端部に第１の差込素子１５を備えている。ここでこの第１の差込素子は、外側の差込素子１５を形成している。切削素子１４は、環状部１３と溶接，はんだ付け，ねじ止め，または他の適合した固定方法でこの環状部１３に固定されている。切削部１１は、複数の切削素子１４の代わりに個々の切削スリーブ（Schneidhuelse）として形成された切削素子を備えてよく、この切削素子が環状部１３と結合されている。この切削部１１は、回転軸２２に対して直角方向に１つの円形の断面を備え、代替として本発明による切削部は、他の適合した断面、たとえば多角形の断面を備えてよい。
【００２９】
ドリルシャフト部１２は、１つのシリンダ形状のドリルシャフト１６を備え、このドリルシャフトは、切削部１１に向いた１つの端部に、１つの第２の差込素子１７を備え、切削部１１に向いていない１つの端部で支持部（Aufnahmeabschnitt）１８と接続されている。ここでこの第２の差込素子は、内側の差込素子１７を形成している。この支持部１８は、蓋１９および差込終端２０を備える。環状ドリル１０は、この差込終端２０を介して、コアドリル装置のツール支持部（Werkzeugaufnahme）に固定される。ドリル動作においてはこの冠状ドリルビット１０は、コアドリル装置によって回転軸２２の回りに回転方向２１に駆動され、回転軸２２に対して平行なドリル方向２３に、加工される地盤の中へ移動する。回転軸２２は、ドリル動作においては、ドリルシャフト部１２の長手軸および切削部１１の長手軸と同軸に延在している。
【００３０】
切削部１１は、差込−回転結合部２４を介してドリルシャフト部１２と結合している（図１Ｂ）。「差込−回転結合部」は、２つの結合素子の接続部を意味し、これらは少なくとも１つの方向に差込結合部を形成し、この際差し込まれた結合素子は、追加的に回転結合部を介して結合される。この際これらの差込結合部および回転結合部は、続けてまたは同時にロック（geschlossen）される。
【００３１】
切削部１１は、外側差込素子１５を用いてドリルシャフト部１２の内側差込素子１７上に差し込まれ、ここでこの差込結合の差込方向は、回転軸２２に対し平行になっている。この切削部は、６個のピン素子２５を備え、これらは６個のスリット形状の陥凹部２６に挿入される。６個のピン素子２５は、内側差込素子１７の外面２７に固定されており、６個のスリット形状の陥凹部２６は、外側差込素子１５に設けられている。これらのピン素子２５および陥凹部２６は、回転軸２２の周りに同様に分布して配設されている。この同様な分布によって、ピン素子２５と陥凹部２６との間には特定の対応関係は無く、いずれの陥凹部２６にもピン素子２５を挿入することができる。
【００３２】
図２Ａ，Ｂは、切削部１１を、図１Ａの図示平面に対して平行な長手方向断面で示す。この際、図２Ａは切削部１１の全断面を示し、図２Ｂは、外側差込素子１５におけるスリット形状の陥凹部２６を拡大して示す。
【００３３】
切削部１１は、環状部１３，切削素子（複数）１４，および外側差込素子（複数）１５を備える。環状部１３および外側差込素子１５は、図示された実施形態においてはモノリシックに形成されている。このモノリシックな形成に対する代替として、外側差込素子１５は、分離された部分として形成されていてよく、最終的にこの環状部１３に結合される。切削素子（複数）１４は、回転軸２２に対して直角な平面において、環状部１３の周りに環状に配設されており、それぞれ１つの外側縁部３１および内側縁部３２を有する。これらの切削素子１４の外側縁部３１は、外径Ｄaを有する外円を形成し、内側縁部３２は、内径Ｄiを有する内円を形成する。外側差込素子１５は回転軸２２に対して直角な方向に外径ｄ1,aと内径ｄ1,iを有する。
【００３４】
図２Ｂは、外側差込素子１５におけるスリット形状の陥凹部２６を拡大して示す。このスリット形状の陥凹部２６は、回転軸２２に対して直角な方向に配設されている１つの横スリット３３と、回転軸２２に対して平行な方向に配設されている結合スリット３４とから成っている。結合スリット３４は、横スリット３３を、外側差込素子１５の上側縁部３５と結合しており、この外側差込素子は、この結合スリット３４の領域において上側縁部３５で開口して形成されている。ドリルシャフト部１２のピン素子２５は、この結合スリット３４を介してスリット形状の陥凹部２６に挿入され、回転軸２２の周りに回転することによって横スリット３３の中に移動される。このピン素子２５からの外側差込素子１５への回転モーメントの伝達は、この横スリット３３で行われる。
【００３５】
外側差込素子１５は、長手軸２２に対して平行な方向に長さｌ1を有し、かつ長手軸２２に対して直角な方向に幅ｂ1を有する（図３）。横スリット３３は、長手軸２２に対して直角な方向に幅Ｂを有し、かつ長手軸２２に対して平行な方向に高さＨを有する。結合スリット３４は、長手軸２２に対して直角な方向に幅ｂを有し、長手軸２２に対して平行な方向に高さｈを有する。この結合スリット３４の幅ｂは、ピン素子２５のピン直径より大きく、これよりピン素子２５は容易にこの結合スリット３４の中に挿入することができる。この際このピン素子２５の挿入は、上側縁部３５での挿入傾斜部３６を通って容易に行うことができる。この結合スリット３４の高さｈは、噛み込んだ冠状ドリルビットの取り外しの際の引張荷重に対して切削部１１が充分な不動性を有するように設定される。この高さｈが小さく設定されると、外側差込素子１５が変形する虞がある。
【００３６】
横スリット３３は、長手軸２２に対して平行な方向に環状部１３までの下側距離Ａ1,uおよび上側縁部３５までの上側距離を有し、ここでこの上側距離は、結合スリット３４の高さｈに対応している。環状部１３までの下側距離Ａ1,uは、ドリルスタンドによる引張荷重に対して切削部１１が十分な不動性を有するように設定される。この下側距離Ａ1,uが小さく設定されると、外側差込素子１５が変形する虞がある。
【００３７】
横スリット３３は、捕捉領域３７と、安全領域３８と、遷移領域３９とを備える。捕捉領域３７および安全領域３８は、切削部１１の回転方向２１に関してこの結合スリット３４の異なる側に配設されており、ここでこの捕捉領域３７および安全領域３８は、遷移領域３９を介して結合スリット３４と結合されている。捕捉領域３７は、回転方向２１側に向いた結合スリット３４の側で、この結合スリット３４と結合しており、安全領域３８は、この回転方向２１側に向いていない結合スリット３４の側で、この結合スリット３４と結合している。ドリルシャフト部１２からこの切削部１１への回転モーメントの伝達は、上記のピン素子２５およびこの捕捉領域３７によって行われる。この安全領域３８は、噛み込んだ冠状ドリルビットを地盤から取り外す際に、ドリルシャフト部１２と切削部１１との間の差込−回転結合２４が意図せずに開放される虞を低減する。
【００３８】
捕捉領域３７は、長手軸２２に対して直角な方向に幅Ｂ1を有し、この捕捉領域３７の高さは、横スリット３３の高さＨに対応している。安全領域３８は、長手軸２２に対して直角な方向に幅Ｂ2を有し、この安全領域３８の高さは、横スリット３３の高さＨに対応している。捕捉領域３７および安全領域の幅Ｂ1，Ｂ2は、引張荷重の際にこれらのピン素子２５が横スリット３３に保持されて飛び出ないように設定される。
【００３９】
図３は、図１Ａに示す切削部１１を断面Ａ−Ａに沿った長手方向断面で示す。
【００４０】
切削部１１は、環状部１３，切削素子（複数）１４，および外側差込素子（複数）１５を備える。これらの切削素子１４は、マトリックス領域４１および中性領域４２から構成されており、ここでこのマトリックス領域４１は、切削粒子が混入された紛体材料から成っており、中性領域４２は、切削粒子の無い、溶接可能な紛体材料から成っている。これらの切削素子１４の２つの部分からなる構造は、これらの切削素子１４が環状部１３に溶接できるために必要である。環状部１３は、切削素子１４の内側縁部３２に面揃えして取り付けられており、この切削素子１４の外側縁部３１に対し後退部４３を備える。
【００４１】
環状部１３は、内面にガイド部４４およびコア除去部４５を備える。このコア除去部４５は、切削素子１４の方向に減少する内径を有し、このコア除去部４５の斜面はドリルコアの除去を助ける。ガイド部４４は、切削素子１４に面揃えして取り付けられており、ドリリングの際のこの切削素子１４の挿入部を形成し、このガイド部４４は長手軸２２に対して平行な方向に長さｍを有する。この冠状ドリルビット１０の内面にある挿入部の代替として、このガイド部は外面に配設されていてよく、または外面および内面に配設されていてよい。このガイド部４４の長さｍは４ｍｍより小さい。４ｍｍより小さいガイド部４４は、冷却媒体および洗浄媒体の供給を妨害せず、または少なくとも実質的に妨害しない。
【００４２】
外側差込素子１５は、外側被覆面４６，内側被覆面４７，および端面４８を備える。環状部１３から外側差込素子１５までの遷移部には、環状の突き当て肩部４９がある。図３に示す切削部１１では、外側差込素子１５は、さらに斜め外面５０を備え、この斜めの外面の直径は切削素子１４の方向に増加している。
【００４３】
図４は、本発明による１つの切削部６１からなるもう１つの冠状ドリルビット６０を示し、この切削部は、取り外し可能な差込−回転結合部を介してドリルシャフト部７２と結合可能である。冠状ドリルビット６０は、軸方向にさらに形状嵌め結合が設けられているという点が冠状ドリルビット１０と異なっており、この形状嵌め結合は、切削部６１のドリルシャフト部６２からの意図しない開放が起きにくくする。
【００４４】
切削部６１は、上記の外側差込素子１５およびスリット形状の陥凹部２６の他に、１つの第１の結合機構６３を備え、ドリルシャフト部６２は、上記の内側差込素子１７およびピン素子２５の他に１つの第２の結合機構６４を備える。第１の結合機構６３は、１つの溝６５を含み、この溝は外側差込素子１５の内面４７に配設されている。第２の結合機構６４は、凸部（Nase）６６を備え、この凸部は内側差込素子１７に配設されており、径方向で外向きに延伸している。冠状ドリルビット６０が結合された状態で、この凸部６６および溝６５は、軸方向すなわちドリル方向２３に、切削部６１とドリルシャフト部６２との間の形状嵌めを形成する。この切削部６１は、凸部６６および溝６５によって、切削部６１からの、ドリルシャフト部６２が引き抜かれないようにする。
【００４５】
この凸部６６はピン素子２５とドリルシャフト１６との間で軸方向に配設されている。ドリルシャフト部６２を切削部６１から分離するために、外側差込素子１５の端面にツールを用いて軸方向に力が印加される。この力の作用により、上記の外側差込素子１５のばね部分が外側に曲げられ、上記の凸部６６と溝６５との間の形状嵌め結合を解除することができる。この溝６５は環状に形成されており、回転軸２２に対して直角な平面に配設されている。軸方向でスリット形状の陥凹部２６の位置に配設されている環状に形成された溝は、外側差込素子１５のスリット形状の陥凹部の間の部分のばね作用を受け止める。
【００４６】
凸部６６と溝６５を保持する保持力は、この凸部６６および溝６５の幾何形状によって調整することができる。凸部６６の溝６５への嵌め込みは、操作者にとってできるかぎり容易であるべきであるが、斜面がこの嵌め込みを容易にする。この保持力を調整するための幾何形状パラメータとして、たとえばこの凸部６６の径方向高さ、すなわち径外向き方向の高さ，凸部６６と内側差込素子１７との間の接触面，および傾き角が用いられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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