(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動可能な掘削管の先端部に軸方向から着脱可能に取り付けられる取り付け筒部を有するリングビットと、該リングビットにその軸方向から嵌合されて前記リングビットと協働して掘削しかつ掘削穴に打ち込まれて地下水の流出を防止するためのクローネンビットとからなり、該クローネンビットにはその外周壁に半径方向に向かって突出する係合ピンが固着され、前記リングビットの外周壁には鉤止溝が形成され、該鉤止溝は、軸方向に延在されて該リングビットに前記クローネンビットをその軸方向から嵌合させるときに前記係合ピンを軸方向に案内する軸方向案内溝と、周方向に延在されて前記リングビットを掘削方向に前進させつつ正転方向に回転させたときに前記係合ピンを侵入方向に案内して前記リングビットと前記クローネンビットとを回転連結しかつ前記リングビットを逆転方向に回転させたときに前記係合ピンを退避方向に案内して前記リングビットと前記クローネンビットとの回転連結を解除する周方向案内溝とからなるドリリングビットにおいて、前記リングビットの取り付け筒部の内周壁と前記クローネンビットの後端部外周壁との間を該クローネンビットの前記後端部外周壁に形成した環状溝に嵌着してなるＯリングによってシールしたことを特徴とするドリリングビット。
【請求項２】
前記クローネンビットを前記掘削穴の最深部に打ち込んで該クローネンビットを前記リングビットから取り外すときには、前記リングビットを逆転方向に回転させた後、掘削方向と反対方向に後退させることを特徴とする請求項１に記載のドリリングビット。
【請求項３】
フラッシング作業により掘削を行うときには、前記リングビットを正転方向に回転させつつ繰り返し軸方向に前進及び後退させることを特徴とする請求項２に記載のドリリングビット。
【請求項４】
前記掘削管を回転駆動中、前記リングビットに該掘削管を介して、トップハンマーから発生した打撃力と回転力が伝達され、かつ、前記リングビットと前記係合ピンを介して前記クローネンビットに伝達されることにより、掘削およびフラッシング作業を行うことを特徴とする請求項１に記載のドリリングビット。
【請求項５】
前記リングビットの先端にはハウス形状の超硬質チップが形成されている請求項１に記載のドリリングビット。
【請求項６】
前記クローネンビットの先端にはチゼル形状の超硬質チップが形成されている請求項１に記載のドリリングビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削管により回転されて地層に掘削穴を形成するドリリングビットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ドリリングビットには、特開平４−１９４１８９号公報に開示されているように、回転駆動可能な掘管の先端部に着脱可能に取り付けられる取り付け筒部を有するリングビットと、このリングビットにその軸方向から嵌合されてリングビットと協働して掘削しかつ掘削穴に打ち込まれて地下水の流出を防止するためのクローネンビットとからなるものが知られている。
【０００３】
このものでは、リングビットとクローネンビットとをシャーピンで連結してリングビットの回転をクローネンビットに伝達する構成とされ、掘削中に玉石や硬い地層に遭遇したときには、回転するドリリングビットを前後させて繰り返し突く動作（いわゆるフラッシング動作）を行うことによって掘削効率を高めること、掘削穴の内面形状をきれいに仕上げることができるようにされていると共に、掘削後、クローネンビットを掘削穴の最深部に打ち込んで地下水の流出を防止するために、掘削管を通じてインナーロッドを取り付け筒部内に挿入し、このインナーロッドを用いてシャーピンを切断することによりリングビットとクローネンビットとの連結を断つ構成となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来のドリリングビットは、リングビットとクローネンビットとの連結を断ってクローネンビットを掘削穴の最深部に打ち込んで残すために、インナーロッドを用いてシャーピンを切断する作業を行わなければならず、インナーロッドを必要とする分材料コストが増加する、シャーピン切断作業という工程を行わなければならない分だけ作業効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、掘削作業やフラッシング動作による掘削を従来通りに行うことができかつ掘削穴の最深部にクローネンビットを打ち込む作業を、コストを低減しつつかつ効率よく行うことができる構成の簡単なドリリングビットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のドリリングビットは、回転駆動可能な掘管の先端部に軸方向から着脱可能に取り付けられる取り付け筒部を有するリングビットと、該リングビットにその軸方向から嵌合されて前記リングビットと協働して掘削しかつ掘削穴に打ち込まれて地下水の流出を防止するためのクローネンビットとからなり、該クローネンビットにはその外周壁に半径方向に向かって突出する係合ピンが固着され、前記リングビットの外周壁には鉤止溝が形成され、該鉤止溝は、軸方向に延在されて該リングビットに前記クローネンビットをその軸方向から嵌合させるときに前記係合ピンを軸方向に案内する軸方向案内溝と、周方向に延在されて前記リングビットを掘削方向に前進させつつ正転方向に回転させたときに前記係合ピンを侵入方向に案内して前記リングビットと前記クローネンビットとを回転連結しかつ前記リングビットを逆転方向に回転させたときに前記係合ピンを退避方向に案内して前記リングビットと前記クローネンビットとの回転連結を解除する周方向案内溝とからなるドリリングビットにおいて、リングビットの取り付け筒部の内周壁とクローネンビットの後端部外周壁との間をこのクローネンビットの後端部外周壁に形成した環状溝に嵌着してなるＯリングによってシールしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載のドリリングビットは、請求項１に記載のものにおいて、前記クローネンビットを前記掘削穴の最深部に打ち込んで該クローネンビットを前記リングビットから取り外すときには、前記リングビットを逆転方向に回転させた後、掘削方向と反対方向に後退させることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載のドリリングビットは、請求項２に記載のものにおいて、フラッシング作業により掘削を行うときには、前記リングビットを正転方向に回転させつつ繰り返し軸方向に前進及び後退させることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載のドリリングビットは、請求項１に記載のものにおいて、前記リングビットの先端にはハウス形状の超硬質チップが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載のドリリングビットは、請求項１に記載のものにおいて、前記クローネンビットの先端にはチゼル形状の超硬質チップが形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１において、１は掘削管である。掘削管１は図示を略す掘削管駆動装置により回転駆動されると共に、掘削方向及びその逆方向に前進後退される。その図１において、矢印Ａは掘削方向（前進方向）を示す。掘削管１の先端部２にはドリリングビット３が設けられている。ドリリングビット３はリングビット４とクローネンビット５とから構成されている。
【００１２】
リングビット４は図４に拡大して示すように取り付け筒部６を有する。取り付け筒部６には軸方向に延びる外周特殊ネジ７が周回り方向に等間隔に形成されている。掘削管１の先端部２の内周壁には、図１に示すように軸方向に延びて外周特殊ネジ７と係合する内周特殊ネジ８が形成されている。リングビット４は掘削管１の先端部２に軸方向から着脱可能に嵌合され、掘削管１の回転は外周特殊ネジ７と内周特殊ネジ８との噛み合いによりリングビット４に伝達される。
【００１３】
リングビット４のヘッド部は厚肉筒部９とされ、この厚肉筒部９の端面には、図５に拡大して示すように、多数のハウス形状の超硬質チップ１０がリング状に配列されて取り付けられている。１１はそのハウス形状の超硬質チップ１０を取り付ける山形状取り付け部である。その厚肉筒部９にはその外周面に、図２、図６に示すように軸方向に延びる通水部１２が周回り方向に所定間隔毎に多数形成されている。この通水部１２は図４に示すように先端から後端に向かって徐々に浅くなる断面形状とされている。通水部１２は適宜硬装肉盛り部１２Ａとされている。
【００１４】
クローネンビット５は図７ないし図９に拡大して示すように円柱体から構成され、リングビット４にその軸方向から嵌合される。クローネンビット５の先端部には、図１ないし図３、図７ないし図９に示すようにチゼル形状の超硬質チップ１３が適宜箇所に形成されている。クローネンビット５の先端には半径方向内方に向かって延びる通水路１４が１２０度毎に形成されている。
【００１５】
クローネンビット５には、その後端から先端部に向かって軸方向に延びる穴部１５が形成されている。この穴部１５は連通穴１６を介して通水路１４に通じている。この穴部１５にはリング板状弁座部材１７が固定され、このリング板状弁座部材１７にはボール弁１８がスプリング１９の付勢力により当接されている。このリング板状弁座部材１７、ボール弁１８、スプリング１９によりチェック弁が構成されている。
【００１６】
クローネンビット５の後端部外周壁には環状溝２０が形成され、この環状溝２０にはＯリング２１が嵌着されている。Ｏリング２１はリングビット４の取り付け筒部５の内周壁とクローネンビット５の後端部外周壁との間をシールする作用を果たす。
【００１７】
クローネンビット５には、一対の係合ピン２２が溶接固定されている。この係合ピン２２は１８０度対称位置に形成され、半径方向外方に向かって突出されている。リングビット４には図２、図６、図１０に示すように、その厚肉筒部９に一対のＬ字形状の鉤止溝２３が形成されている。この一対の鉤止溝２３は一対の係合ピン２２に対応して１８０度対称位置に設けられている。
【００１８】
この鉤止溝２３は軸方向案内溝２４と周方向案内溝２５とから構成されている。軸方向案内溝２４は先端から後端に向かってリングビット４の軸方向に延ばされており、周方向案内溝２５は軸方向案内溝２４の延びる方向終端から周回り方向に延ばされている。
【００１９】
クローネンビット５は一対の係合ピン２２を軸方向案内溝２４に対向させ、この軸方向案内溝２４に沿って係合ピン２２を案内しつつリングビット４のヘッド部から軸方向にそのリングビット４に押し込むことによりこのリングビット４に嵌合される。そして、クローネンビット５は周方向案内溝２５に係合ピン２２を案内しつつリングビット４を正転方向に回転させることにより、その厚肉筒部９に取り付けられる。
【００２０】
従って、軸方向案内溝２４はリングビット４にクローネンビット５をその軸方向から嵌合させるときに係合ピン２２を軸方向に案内する役割を果たす。
【００２１】
掘削穴を形成するには、掘削管１を掘削方向に前進させつつリングビット４を正転方向に回転させて周方向案内溝２５に沿ってその奥部に侵入させ、リングビット４とクローネンビット５との協働によりトップハンマーから発生した打撃力と回転力を係合ピン２２を介してクローネンビット５に伝達させ、この打撃力が玉石や礫などに伝達されて掘削作業を行い、フラッシング作業が必要なときには、掘削管１を引続き正転方向に回転させつつ繰り返し前後動させる。その際、トップハンマーから発生した打撃力、回転力は係合ピン２２を介してクローネンビット５に伝達され、これにより、その打撃力が玉石や礫等の掘削物に伝達される。
【００２２】
掘削終了後、クローネンビット５を掘削穴の最深部に打ち込んで、リングビット４とクローネンビット５との回転連結を断つときには、掘削管１を正転方向と逆方向に回転させて係合ピン２２を周回り方向案内溝２５に沿って退避方向に案内し、掘削管１を後退させる。これにより、鉤止溝２３と係合ピン２２との係合が解除され、リングビット４とクローネンビット５との回転連結が断たれる。
【００２３】
従って、周方向案内溝２５は、リングビット４を掘削方向に前進させつつ正転方向に回転させたときに係合ピン２２を侵入方向に案内してリングビット４とクローネンビット５とを回転連結しかつリングビット４を逆転方向に回転させたときに係合ピン２２を退避方向に案内してリングビット４とクローネンビット５との回転連結を解除する役割を果たす。
【００２４】
この発明の実施の形態では、リングビット４にはハウス形状の超硬質チップ１０を用い、クローネンビット５にはチゼル形状（スパイク、Ｗコニカル等）の超硬質チップ１３を用いているので、軟岩のみならず、中硬岩までの掘削が可能である。
【００２５】
掘削中に、ドリリングビット３の発熱による過熱を抑制するために、掘削管１を通じて泥水を供給すると、送水圧によりスプリング１９の付勢力に抗してボール弁１８がリング板状弁座部材１７から離間する方向に可動されてチェック弁が開成され、穴部１５、連通路１６、通水路１４を介して泥水が供給され、リングビット４、クローネンビット５の冷却が行われる。その泥水は掘削管１の外周部と掘削穴との隙間から地表に流出し、図示を略す泥水循環装置に回収されて循環される。その際、リングビット４の通水部１２を大きく形成すれば、水圧により多くのザク排出効果と切刃効果とを期待できる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成したので、トップハンマーから発生する打撃力と回転力はリングビットと係合ピンを介してクローネンビットに伝達され、掘削作業やフラッシング作業を行うことが出来る。また、リングビットを掘削回転方向である正転方向と逆方向に回転させることによって、クローネンビットをリングビットから切り離すことができ、従来のように、インナーロッドによりシェアピンを切断して切り離す必要がないので、構成の簡単化を図りつつかつ掘削穴の最深部にクローネンビットを打ち込む作業を、コストを低減しつつしかも効率よく行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係わるドリリングビットを掘削管に取り付けた状態を示す縦断面図で
ある。
【図２】  リングビットとクローネンビットとの嵌合状態を示す図であって、リングビッ
トのヘッド部の部分図である。
【図３】  リングビットとクローネンビットとの嵌合状態を示す図であって、リングビッ
トとクローネンビットとを掘削方向先端側から見た正面図である。
【図４】  リングビットの拡大縦断面図である。
【図５】  図４に示すリングビットの正面図である。
【図６】  図４に示すリングビットの鉤止溝の部分を示す側面図である。
【図７】  クローネンビットの拡大縦断面図である。
【図８】  図７に示すクローネンビットの正面図である。
【図９】  図７に示すクローネンビットの部分側面図である。
【図１０】  図６に示すリングビットの鉤止溝の部分を示す断面図である。
【符号の説明】
１…掘削管
２…取り付け筒部
３…ドリリングビット
４…リングビット
５…クローネンビット
２０…環状溝
２１…Ｏリング
２３…鉤止溝
２４…軸方向案内溝
２５…周方向案内溝
【図１】
0003965474.tif 000002
【図２】
0003965474.tif 000003
【図３】
0003965474.tif 000004
【図４】
0003965474.tif 000005
【図５】
0003965474.tif 000006
【図６】
0003965474.tif 000007
【図７】
0003965474.tif 000008
【図８】
0003965474.tif 000009
【図９】
0003965474.tif 000010
【図１０】
0003965474.tif 000011