(57)【要約】【課題】工具本体に与えられる打撃力による衝撃が係止ピンを抜け止めして固定する部材に直接的に作用するのを抑える。【解決手段】取付孔部２を備えた工具本体１と、取付孔部２に挿入される取付軸部４を備えて工具本体１に着脱可能に装着される取付部材５とを有し、取付軸部４の外周面には、取付軸部４の中心線Ｌ２に直交する平面Ａに沿って凹溝が形成されるとともに、工具本体１には、取付孔部２に挿入された取付軸部４の平面Ａに沿って工具本体１の外面から延びて部分的に取付孔部２の内周面に開口するピン孔８が形成され、このピン孔８に挿入された係止ピン９が、取付孔部２に挿入された取付軸部４の凹溝に係止させられ、工具本体１の外面におけるピン孔８の開口部の少なくとも一部は、工具本体１に着脱可能に取り付けられるカバー部材１０によって被覆可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付孔部を備えた工具本体と、上記取付孔部に挿入される取付軸部を備えて上記工具本体に着脱可能に装着される取付部材とを有する掘削工具であって、
上記取付軸部の外周面には、該取付軸部の中心線に直交する平面に沿って凹溝が形成されるとともに、
上記工具本体には、上記取付孔部に挿入された上記取付軸部の上記平面に沿って該工具本体の外面から延びて部分的に上記取付孔部の内周面に開口するピン孔が形成され、
このピン孔に挿入された係止ピンが、上記取付孔部に挿入された上記取付軸部の上記凹溝に係止させられており、
上記工具本体の外面における上記ピン孔の開口部の少なくとも一部は、上記工具本体に着脱可能に取り付けられるカバー部材によって被覆可能とされていることを特徴とする掘削工具。
【請求項２】
上記ピン孔が開口する上記工具本体の外面は、上記取付孔部の中心線に平行な軸線を中心とする円筒面状に形成されており、上記カバー部材は上記外面に対向する内周面を有する円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の掘削工具。
【請求項３】
上記カバー部材は、円筒を周方向に複数に分割した分割体が接合された状態または係合した状態で円筒状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の掘削工具。
【請求項４】
上記カバー部材には、上記ピン孔の開口部に連通可能な位置に貫通孔が形成され、この貫通孔には該貫通孔を封止する封止部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項５】
上記工具本体は軸線回りに回転されるデバイスであって、上記取付孔部は上記工具本体の先端部の上記軸線から偏心した位置に開口し、
上記ピン孔は上記工具本体の先端部に形成された上記軸線を中心とする外形円柱状のカバー取付部の外周面に開口しているとともに、このピン孔よりも上記工具本体の後端側には外周側に拡径する段部が形成されていて、
上記カバー部材は円筒状に形成され、後端面が上記段部に当接した状態で上記カバー取付部の外周に嵌め入れられて、上記ピン孔の開口部の少なくとも一部を被覆しており、
上記取付部材は、掘削チップが配設された掘削部が上記取付軸部の先端に設けられたビットヘッドであって、上記工具本体の回転に伴い上記掘削部の上記軸線からの半径が拡縮径するように上記取付軸部の中心線回りに回転することを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の掘削工具。
【請求項６】
上記工具本体の先端部の外周には、ケーシングパイプの先端部に取り付けられた円筒状のケーシングトップが配設されており、
このケーシングトップの内径は、上記工具本体の先端部後端側の上記段部の外径よりも小さくされているとともに、
上記カバー部材の外径は、上記ケーシングトップの内径よりも小さくされていることを特徴とする請求項５に記載の掘削工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取付孔部を備えた工具本体と、この取付孔部に挿入される取付軸部を備えて工具本体に着脱可能に装着される取付部材とを有する拡径ビットのような掘削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような掘削工具としては、軸線回りに回転される工具本体（デバイス）先端部の上記軸線から偏心した位置に取付孔部が開口するとともに、この取付孔部に取付軸部が挿入されて工具本体に着脱可能に装着された取付部材（ビットヘッド）の先端には、掘削チップが配設された掘削部が設けられた、いわゆる拡径ビットあるいはアンダーリーミングビットと称されるものが知られている。このような拡径ビットでは、工具本体の回転に伴い取付部材が取付軸部の中心線回りに回転して掘削部の上記軸線からの半径が拡縮径し、拡径した状態で大径の掘削孔を形成するとともに、この掘削孔に挿入したケーシングパイプ内を縮径した状態で引き抜いて回収することができる。
【０００３】
このように取付軸部を取付孔部に挿入して取付部材を工具本体に着脱可能に、しかも取付軸部の中心線回りに回転可能に取り付けるのに、例えば特許文献１に記載された掘削工具では、取付軸部の外周面に取付軸部の延在方向に交差する凹溝を形成するとともに、工具本体には取付孔部の延在方向に交差する方向に延びて一部が取付孔部を貫通するピン孔を形成し、このピン孔に取付軸部の凹溝に係合する係止ピンを挿入している。凹溝は取付軸部の回転軸方向に見てＬ字状に形成されていて、取付部材は、凹溝がなすＬ字の範囲で係止ピンと係合して回転自在とされるとともに抜け止めされ、また係止ピンをピン孔から抜き出すことで工具本体から取り外し可能となる。
【０００４】
また、この特許文献１には、取付部材の取り外し時以外に係止ピンをピン孔に固定して抜け止めする手段として、ピン孔の開口部に、剛性体からなり、係止ピンの端面に当接して係止ピンを固定する円板状の固定部材と、この固定部材をピン孔の延在方向に係止して固定する係止部を設けることが提案されている。さらに、この特許文献１には、合成ゴム等の弾性体よりなり、これら固定部材と係止部との係止状態を維持するやはり円板状の補助部材を工具本体に配設することも提案されている。
【０００５】
ここで、工具本体には固定部材がスライド移動されるスライド溝が工具本体の軸線方向に延びるように形成され、このスライド溝の一端に、上記ピン孔が開口するとともに、上記係止部が形成されている。また、スライド溝の他端には固定部材の装入部が設けられていて、この装入部から装入された固定部材がスライド溝の一端にスライド移動されて係止部に係止された後、補助部材が装入部に取り付けられて固定部材を押圧することにより、固定部材の移動が防止されて固定部材と係止部との係止状態が維持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９５７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した拡径ビットのような掘削工具によって掘削孔を形成する際には、工具本体を軸線回りに回転させる回転力とともに、この軸線方向の先端側に向けた推力と、同じく軸線方向先端側に向けた打撃力が工具本体に与えられる。そして、専らこの打撃力が工具本体の先端部に取り付けられた取付部材に伝達されることにより、上記掘削チップによって岩盤等を破砕して掘削が進行する。
【０００８】
しかしながら、上記固定部材や補助部材は工具本体に直接取り付けられているので、工具本体への打撃力による衝撃が固定部材や保持部材にも直接的に伝達されることは避けられない。このため、これら固定部材や補助部材が衝撃によって摩耗して係止部や装入部との間に緩みを生じてしまい、この緩みに伴ってさらに衝撃によるがたつきが大きくなって最終的には固定部材や補助部材の破損を招き、係止ピンの固定ができなくなってしまうおそれがある。
【０００９】
本発明は、このような背景の下になされたもので、工具本体に与えられる打撃力による衝撃が係止ピンを抜け止めして固定する部材に直接的に作用するのを抑えることができ、長期に亙って安定して係止ピンを固定することが可能な掘削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決して、上述のような目的を達成するために、本発明は、取付孔部を備えた工具本体と、上記取付孔部に挿入される取付軸部を備えて上記工具本体に着脱可能に装着される取付部材とを有する掘削工具であって、上記取付軸部の外周面には、該取付軸部の中心線に直交する平面に沿って凹溝が形成されるとともに、上記工具本体には、上記取付孔部に挿入された上記取付軸部の上記平面に沿って該工具本体の外面から延びて部分的に上記取付孔部の内周面に開口するピン孔が形成され、このピン孔に挿入された係止ピンが、上記取付孔部に挿入された上記取付軸部の上記凹溝に係止させられており、上記工具本体の外面における上記ピン孔の開口部の少なくとも一部は、上記工具本体に着脱可能に取り付けられるカバー部材によって被覆可能とされていることを特徴とする。
【００１１】
このように構成された掘削工具においては、取付部材を係止する係止ピンが挿入される工具本体のピン孔の開口部の少なくとも一部が、工具本体とは別部材であるカバー部材によって被覆可能とされており、こうしてピン孔の開口部の少なくとも一部をカバー部材によって被覆することにより、このカバー部材によって係止ピンを抜け止めして固定することができる。そして、このようなカバー部材には、工具本体に与えられる打撃力による衝撃が直接的に作用するのを避けることができるので、摩耗による緩みやがたつき、破損を防いで、長期に亙って取付部材を安定して取付孔部に取り付けることができる。
【００１２】
ここで、特許文献１に記載された掘削工具のように、上記ピン孔が開口する上記工具本体の外面が、上記取付孔部の中心線に平行な軸線を中心とする円筒面状に形成されている場合には、上記カバー部材は上記外面に対向する内周面を有する円筒状に形成されているのが望ましい。ただし、このような場合に、上記カバー部材は、初めから円筒状に一体形成されたものでもよいが、円筒を周方向に複数に分割した分割体が接合された状態または係合した状態で円筒状に形成されたものでもよい。
【００１３】
また、特にこのようにカバー部材が円筒状に形成されている場合には、このカバー部材に、上記ピン孔の開口部に連通可能な位置に貫通孔を形成し、この貫通孔には該貫通孔を封止する封止部材を取り付けることにより、貫通孔を通して係止ピンをピン孔に挿入した上でカバー部材をずらすことで容易に係止ピンの抜け止めを図ることができるとともに、掘削時に生成された繰り粉が貫通孔に入り込んで係止ピンに摩耗を生じるような事態を、封止部材によって防ぐことができる。
【００１４】
従って、これらのような構成は、上記工具本体が軸線回りに回転されるデバイスであって、上記取付孔部は上記工具本体の先端部の上記軸線から偏心した位置に開口し、上記ピン孔は上記工具本体の先端部に形成された上記軸線を中心とする外形円柱状のカバー取付部の外周面に開口しているとともに、このピン孔よりも上記工具本体の後端側には外周側に拡径する段部が形成されていて、上記カバー部材は円筒状に形成され、後端面が上記段部に当接した状態で上記カバー取付部の外周に嵌め入れられて、上記ピン孔の開口部の少なくとも一部を被覆しており、上記取付部材は、掘削チップが配設された掘削部が上記取付軸部の先端に設けられたビットヘッドであって、上記工具本体の回転に伴い上記掘削部の上記軸線からの半径が拡縮径するように上記取付軸部の中心線回りに回転する掘削工具適用した場合において、上述のように取付部材を安定して取り付けることができるので、好適である。
【００１５】
さらに、このような掘削工具において、上記工具本体の先端部の外周に、ケーシングパイプの先端部に取り付けられた円筒状のケーシングトップが配設されており、このケーシングトップの内径は、上記工具本体の先端部後端側の上記段部の外径よりも小さくされていて、工具本体に与えられる上記打撃力と推力とにより掘削孔を形成しつつケーシングパイプを該掘削孔に挿入してゆく場合には、上記カバー部材の外径を、上記ケーシングトップの内径よりも小さくすることにより、ケーシングトップの内周面とカバー取付部の外周面との間にカバー部材を配置して掘削を行うことができるので、上述のようにカバー部材に貫通孔が形成されて封止部材が取り付けられている場合に、繰り粉が封止部材とケーシングトップの間に入り込んで摩耗を生じるような事態も防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、工具本体に与えられる打撃力による衝撃がカバー部材に直接的に作用するのを防ぐことができるので、係止ピンを抜け止めして固定するカバー部材の摩耗による緩みやがたつき、破損を防いで、長期に亙って取付部材を安定して取付孔部に取り付けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態を示す工具本体先端部の側断面図である。
【図２】図１に示す実施形態において取付部材（ビットヘッド）が拡径した状態を示す正面図である（ただし、ケーシングパイプとケーシングトップは図示が略されている。）。
【図３】図１に示す実施形態において取付部材（ビットヘッド）が縮径した状態を示す正面図である（ただし、ケーシングパイプとケーシングトップは図示が略されている。）。
【図４】図１に示す実施形態の取付部材（ビットヘッド）の（ａ）正面図、（ｂ）側面図である。
【図５】図１に示す実施形態の工具本体および取付部材の図１における平面Ａに沿った断面図である。
【図６】図１に示す実施形態のカバー部材の（ａ）側断面図、（ｂ）図（ａ）におけるＺＺ断面図、（ｃ）貫通孔の周辺を示す図（ａ）における矢線Ｙ方向視の平面図である。
【図７】図１に示す実施形態の組み立て順序を示す、カバー部材が取り付けられていない状態の工具本体の側断面図である。
【図８】図７に示す状態の工具本体先端部にカバー部材を被せた状態を示す側断面図である。
【図９】図８に示す状態の工具本体先端部の取付孔部に取付軸部を挿入して取付部材を配設した状態を示す側断面図である。
【図１０】図９に示す状態の工具本体のピン孔に係止ピンを挿入する状態を示す側断面図である。
【図１１】図１０に示す状態のカバー部材の貫通孔に封止部材と補助部材を取り付けて係止ピンを固定する状態を示す（ａ）側断面図、（ｂ）貫通孔周辺を示す図（ａ）における矢線Ｘ方向視の平面図である。
【図１２】図１１に示した状態の工具本体をケーシングパイプに挿入する状態を示す側断面図である。
【図１３】図１２に示した状態の工具本体先端部をケーシングトップから突出させて取付部材の掘削部を拡径させた状態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１ないし図１３は、本発明の一実施形態を示すものであって、この実施形態は、本発明を上述した拡径ビットに適用した場合のものである。本実施形態において、工具本体１は、このような拡径ビットのデバイスであって、軸線Ｏを中心とした外形略多段の円柱状をなしており、その後端部（図１、図６〜図１３における右側部分）は最も小径のシャンク部１Ａとされている。
【００１９】
このような掘削工具は、上記シャンク部１Ａに連結される図示されないダウンザホールハンマによって工具本体１に軸線Ｏ方向先端側（図１、図６〜図１３における左側）への打撃力が与えられるとともに、このダウンザホールハンマに掘削ロッドを介して連結される掘削装置から工具回転方向Ｔへの軸線Ｏ回りの回転力と軸線Ｏ方向先端側への推力が与えられ、地盤（岩盤）等を掘削して掘削孔を形成する。
【００２０】
工具本体１のシャンク部１Ａよりも先端側には最も大きな外径の第１段部１Ｂが形成されるとともに、この第１段部１Ｂよりも先端側には第１段部１Ｂより一段小径の外径を有する、本実施形態における段部としての第２段部１Ｃが形成され、この第２段部１Ｃよりも先端側の工具本体１の先端部はさらに一段小径の一定外径を有する外形円柱状に形成されてカバー取付部１Ｄとされている。また、工具本体１の先端部の軸線Ｏ方向の長さは、カバー取付部１Ｄが最も長く、次いで第１段部１Ｂが長く、第２段部１Ｃが最も短い。
【００２１】
さらに、工具本体１の外周には、第１段部１Ｂの外径よりも僅かに大きな内径を有する軸線Ｏを中心とした円筒状のケーシングパイプＰが配設されるとともに、このケーシングパイプＰの先端には、第１段部１Ｂの外径よりも小さく、第２段部１Ｃの外径よりは僅かに大きな内径を有する多段円筒状のケーシングトップＱが、その後端部をケーシングパイプＰの先端部内周に嵌め入れた状態で接合されて取り付けられている。こうして取り付けられたケーシングトップＱの後端面に第１段部１Ｂが当接して軸線Ｏ方向先端側への推力と打撃力が伝えられることにより、掘削工具によって形成された掘削孔にケーシングパイプＰが挿入されてゆく。
【００２２】
工具本体１の先端面は軸線Ｏに垂直な平坦面とされ、上述のようにケーシングトップＱの後端に第１段部１Ｂが当接した状態で、このケーシングトップＱの先端よりも先端側に位置するように配設される。また、この先端面から第１段部１Ｂの後端にかけての工具本体１先端部外周には、掘削時に発生する掘削屑を排出するための排出溝１Ｅが、周方向に等間隔に３条形成されている。これらの排出溝１Ｅの外周側を向く底面は、工具本体１の先端面から後端側に向かうに従い軸線Ｏから離間するように傾斜した後、軸線Ｏに平行に延びて第１段部１Ｂの後端に達している。
【００２３】
さらに、工具本体１の先端面には、周方向において上記排出溝１Ｅの間に、先端面から後端側に向けて延びる取付孔部２が、やはり周方向に等間隔に３つ形成されており、これらの取付孔部２は、軸線Ｏに平行で軸線Ｏから外周側に偏心した孔部中心線Ｌ１を中心とした一定内径の断面円形に形成されている。なお、工具本体１の後端からは軸線Ｏに沿って掘削時に圧縮空気等を噴出するブロー孔３が形成されており、このブロー孔３は工具本体１の先端部で分岐して、先端面の中央と、排出溝１Ｅの傾斜した底面と、第２段部１Ｃの外周面と、そして上記取付孔部２の底面とに開口している。
【００２４】
このような取付孔部２に取付軸部４が挿入されて工具本体１に着脱可能に装着される取付部材５は、本実施形態では上記拡径ビットのビットヘッドであり、上記取付軸部４の先端に掘削部６が一体に形成されて構成されている。この掘削部６の先端面と外周面には、鋼材等からなる工具本体１や取付部材５よりも高硬度の超硬合金等からなる掘削チップ７が埋め込まれて多数配設されており、これらの掘削チップ７により地盤が破砕されて掘削が行われる。
【００２５】
取付軸部４は、軸部中心線Ｌ２を中心とした円柱軸状であって、その外径が取付孔部２の内径よりも僅かに小さくなるように形成されるとともに、その長さは取付孔部２の深さと略等しくなるように形成されている。従って、この取付軸部４は取付孔部２に摺動可能に嵌め込まれて軸部中心線Ｌ２が孔部中心線Ｌ１と同軸に挿入され、その後端面が取付孔部２の底面に当接したところで、掘削部６の後端面が工具本体１の先端面に当接することになり、こうして取付軸部４を取付孔部２に挿入した挿入状態で取付部材５は孔部中心線Ｌ１回りに回転自在とされる。
【００２６】
掘削部６は、図２、図３および図４（ａ）に示すように先端視において概略扇形をなしており、すなわち互いに１２０°の鈍角で交差する２つの側面と、これらの側面の両端を結ぶ凸円弧面状または凸円弧面と平面とを組み合わせた凸側面とを有している。２つの側面は軸部中心線Ｌ２に平行な平面状であって、先端視において一方は長い側面（長側面）、他方は短い側面（短側面）とされ、また凸側面のうち長側面に連なる部分は後端側に向かうに従い軸部中心線Ｌ２側に向かうように僅かに傾斜している。
【００２７】
このような掘削部６は、取付部材５が軸部中心線Ｌ２回りに工具回転方向Ｔとは反対側に回転させられたときには、図２に示すように周方向に隣接する取付部材５同士で、１つの掘削部６の上記短側面が、工具回転方向Ｔとは反対側に隣接する取付部材５の掘削部６における長側面の短側面側の部分に当接して位置決めされる。このとき、凸側面の長側面に連なる部分は、ケーシングパイプＰやケーシングトップＱの外径よりも大きく工具本体１の外周側に突出して拡径し、先端視において軸線Ｏを中心とした円弧をなすように配設される。
【００２８】
また、取付部材５が軸部中心線Ｌ２回りに工具回転方向Ｔに回転させられたときには、図３に示すように周方向に隣接する取付部材５同士で、１つの掘削部６の上記短側面が、工具回転方向Ｔとは反対側に隣接する取付部材５の掘削部６における長側面の凸側面側の部分に当接して位置決めされることにより縮径させられる。この縮径した状態では、凸側面は、軸線Ｏから最も離れた部分が、ケーシングトップＱの内径よりも小さく、第２段部１Ｃの外径よりも僅かに小さくて、カバー取付部１Ｄの外径よりは大きな直径の軸線Ｏを中心とした円筒面上に位置するように配設される。
【００２９】
さらに、このような取付部材５の取付軸部４の外周面には、この軸部中心線Ｌ２に直交する平面Ａ、すなわち上記挿入状態における孔部中心線Ｌ１に直交する平面Ａに沿って凹溝４Ａが形成されている。この凹溝４Ａは、本実施形態では図４（ｂ）および図５に示すように軸部中心線Ｌ２を中心として取付軸部４の外周を１周する環状溝とされており、軸部中心線Ｌ２に沿った断面では、軸部中心線Ｌ２方向に延びる半割長円状に形成されている。なお、凹溝４Ａは、このような環状溝とするのに代えて、例えば軸部中心線Ｌ２方向から見て掘削部６の長側面側に形成されて、軸部中心線Ｌ２に直交する上記平面Ａに沿った断面が略１２０°に折れ曲がったＬ字状に形成され、ただしこのＬ字に折れ曲がる部分は、その両側の直線状に延びる部分に接する軸部中心線Ｌ２を中心とした凸円弧状に形成されていてもよい。
【００３０】
一方、工具本体１には、同じく上記挿入状態における孔部中心線Ｌ１に直交する上記平面Ａに沿って有底のピン孔８が形成されている。このピン孔８は、本実施形態では断面円形のものであって、３つの取付孔部２の内周面にそれぞれ工具回転方向Ｔの反対側から接して軸線Ｏに直交する接線をピン孔中心線Ｃとして延び、工具本体１の外面であるカバー取付部１Ｄの外周面に開口するように形成されている。従って、これらのピン孔８は、ピン孔中心線Ｃが取付孔部２の内周面に接する部分で、この取付孔部２の内周面に部分的に開口することになる。
【００３１】
また、ピン孔８の半径は、取付軸部４の外周面から凹溝４Ａの溝底までの深さと略等しくされている。さらに、このピン孔８には、ピン孔８の内径よりも僅かに小さな外径の円柱軸状の係止ピン９がカバー取付部１Ｄの外周側から挿入されていて、図５に示すように取付孔部２の内周面に部分的に開口した部分で取付部材５の取付軸部４における凹溝４Ａに係止され、工具本体１の軸線Ｏ側におけるピン孔８の底面に当接させられている。なお、このようにして係止ピン９がピン孔８の底面に当接したところで、係止ピン９の工具本体１外周側の端面は、カバー取付部１Ｄの外周面と面一となるように形成されている。
【００３２】
そして、工具本体１の外面であるカバー取付部１Ｄの外周面には、カバー部材１０が被せられており、このカバー部材１０によってピン孔８の開口部の少なくとも一部が被覆可能とされている。本実施形態のカバー部材１０は、工具本体１等と同じく鋼材等により図６に示すように軸線Ｏを中心とした円筒状に一体形成され、その内径はカバー取付部１Ｄに嵌め入れ可能な大きさとされるとともに、外径は第２段部１Ｃの外径と略等しく、ケーシングトップＱの内径よりも僅かに小さく設定されている。
【００３３】
また、カバー部材１０の軸線Ｏ方向の長さは、カバー取付部１Ｄの長さよりも僅かに短くされている。カバー取付部１Ｄの後端側にはカバー取付部１Ｄよりも外径の大きな第２段部１Ｃが形成され、先端側には取付部材５が取り付けられた状態で、縮径していてもカバー取付部１Ｄより外径の大きな掘削部６が配設されるので、カバー部材１０はカバー取付部１Ｄとの長さの差の範囲内で、カバー取付部１Ｄにおいて嵌め入れられた状態で軸線Ｏ方向に進退可能とされている。
【００３４】
さらに、このカバー部材１０には、図８ないし図１２に示すようにカバー部材１０の先端面を工具本体１の先端面と面一にした状態で、軸線Ｏ方向においてピン孔８の開口部と重なり合う位置に、断面円形の３つの貫通孔１１が、周方向に等間隔に形成されている。また、これらの貫通孔１１には、係止ピン９をピン孔８に挿入した状態で該貫通孔１１を封止する封止部材１２が取り付けられている。さらに、カバー部材１０の外周面には、各貫通孔１１に連通するように凹所１３がそれぞれ形成されており、この凹所１３には、封止部材１２を固定する固定部材１４が配設されている。
【００３５】
貫通孔１１は、図９ないし図１２に示すようにカバー部材１０の先端面が掘削部６の後端面に当接した状態で、その中心線がピン孔中心線Ｃと同軸となるように形成され、そのカバー部材１０の内外周面における開口部の直径は、ピン孔８の直径と等しく設定されている。また、凹所１３は、本実施形態では図１および図６に示すように、貫通孔１１の外周側開口部の軸線Ｏ方向後端側に連通するように形成されており、ただしカバー部材１０の内周面に貫通してはいない。
【００３６】
さらに、凹所１３は、貫通孔１１の外周側開口部がなす円の直径と等しい幅で工具本体１の後端側に延びる延出部１３Ａと、この延出部１３Ａの後端側に位置して貫通孔１１の中心線と平行な中心線を有する貫通孔１１よりも大径の円形部１３Ｂとを備えている。なお、円形部１３Ｂの中心線と貫通孔１１の中心線との間隔は、円形部１３Ｂの半径と貫通孔１１の外周側開口部の半径との和よりも僅かに大きく設定されている。
【００３７】
また、これら貫通孔１１と凹所１３の内周部には、カバー部材１０の内外周面との間に僅かな間隔をあけて溝が形成されており、このうち貫通孔１１の内周部に形成された溝は封止部材１２を係止する係止部１１Ａとされている。さらに、凹所１３のうち円形部１３Ｂの内周に形成された溝は固定部材１４の係止部１３Ｃとされるとともに、延出部１３Ａに形成された溝はスライド溝１３Ｄとされている。
【００３８】
これら係止部１１Ａ、１３Ｃおよびスライド溝１３Ｄは、ピン孔中心線Ｃに直交する１つの平面に沿うように形成されていて、すなわちピン孔中心線Ｃ方向を向いて互いに対向する２つの溝壁面は、それぞれ係止部１１Ａ、１３Ｃおよびスライド溝１３Ｄ同士で面一に形成されている。さらに、これら２つの溝壁面はピン孔中心線Ｃに垂直に延びるように形成されるとともに、これらの溝壁面の間の貫通孔１１と凹所１３の内周側を向く溝底面は、溝壁面に垂直すなわちピン孔中心線Ｃに平行に延びるように形成されていて、係止部１１Ａ、１３Ｃ、およびスライド溝１３Ｄはピン孔中心線Ｃに沿った断面が矩形状に形成されている。
【００３９】
なお、これら係止部１１Ａ、１３Ｃおよびスライド溝１３Ｄがなす溝の溝深さ、すなわち貫通孔１１と凹所１３の延出部１３Ａおよび円形部１３Ｂの内周から上記溝底面までの深さは、係止部１１Ａとスライド溝１３Ｄとで互いに等しい一定の深さとなるように形成されている。これに対して、凹所１３の係止部１３Ｃは、これら係止部１１Ａおよびスライド溝１３Ｄの溝深さよりも浅い一定の溝深さとなるように形成されている。
【００４０】
このうち、貫通孔１１の係止部１１Ａに取り付けられる上記封止部材１２は、工具本体１や取付部材５と同じく鋼材等の剛性体により、外径が２段の円盤状に一体形成されており、このうち外径が大径となる部分はスライド溝１３Ｄを通して貫通孔１１の係止部１１Ａに嵌め入れ可能な大きさに形成されている。また、封止部材１２の外径が小径となる部分は、カバー部材１０の外周面における貫通孔１１の開口部に嵌め入れ可能な大きさに形成されている。
【００４１】
一方、凹所１３に配設される固定部材１４は、ウレタンゴム等の合成ゴムのような弾性体により、やはり外径が２段の円盤状に一体形成されており、このうち外径が大径となる部分は僅かに縮径するように弾性変形させられた状態で凹所１３の係止部１３Ｃに嵌め入れ可能とされ、小径となる部分はカバー部材１０の外周面における凹所１３の開口部に嵌め入れ可能な大きさとされている。さらに、上記大径の部分は、係止部１３Ｃに嵌め入れられた状態で、上述のように係止部１１Ａに嵌め入れられた封止部材１２の大径の部分の外周に弾性変形しつつ密着可能な大きさとされている。
【００４２】
次に、このような掘削工具を組み立てる場合について、図７ないし図１３を用いて説明する。まず、図７に示す状態から図８に示すように工具本体１先端部のカバー取付部１Ｄにカバー部材１０を嵌め入れて、カバー部材１０の先端面が工具本体１の先端面と面一となるとともに、カバー部材１０の貫通孔１１がピン孔８と同軸となるように配置する。次いで、図９に示すように、取付孔部２に取付軸部４を挿入して取付部材５を工具本体１の先端部に配設する。このとき、各取付部材５は、その掘削部６が上述の縮径した状態とされている。
【００４３】
また、カバー部材１０と工具本体１の先端面が面一に配置されていて、カバー部材１０の貫通孔１１はピン孔８と同軸とされて連通可能な位置に配設されているので、図１０に示すように工具本体１の外周側から貫通孔１１を通して係止ピン９をピン孔８に挿入し、取付軸部４の凹溝４Ａに係止する。次いで、図１１に示すようにカバー部材１０の外周から凹所１３に封止部材１２を挿入し、スライド溝１３Ｄに沿って貫通孔１１の開口部に位置させて係止部１１Ａよって係止し、さらに凹所１３の係止部１３Ｃに固定部材１４を係止して封止部材１２を固定する。
【００４４】
こうして係止ピン９と封止部材１２、固定部材１４が取り付けられたなら、図１２に示すように取付部材５を縮径させたまま、工具本体１をケーシングパイプＰの後端側から挿入し、図１３に示すように取付部材５とカバー取付部１Ｄおよびカバー部材１０の先端部をケーシングトップＱの内周を通して先端に突出させ、第１段部１ＢをケーシングトップＱの後端面に当接させる。
【００４５】
そして、カバー部材１０を後端側にずらして、その後端面を第２段部１Ｃに当接させると、図１および図１３に示したようにピン孔８の開口部は、その先端側の一部がカバー部材１０によって被覆されるので、このピン孔８に挿入された係止ピン９はカバー部材１０によって抜け止めされて固定される。なお、係止ピン９をピン孔８に挿入した後は、どのタイミングでカバー部材１０をずらして第２段部１Ｃに当接させてもよい。また、こうして工具本体１の第１段部１ＢをケーシングトップＱの後端面に当接させるとともに、カバー部材１０の後端面を第２段部１Ｃに当接させた状態で、カバー部材１０の貫通孔１１と工具本体１のピン孔８とは、軸線Ｏ方向においてケーシングトップＱの先端面よりも後端側に位置するように配置される。
【００４６】
このようにして組み立てられた掘削工具に、軸線Ｏ方向先端側への打撃力および推力と工具回転方向Ｔへの回転力を与えて掘削を行うと、図１、図２および図１３に示すように取付部材５（ビットヘッド）が回転力による反力によって工具回転方向Ｔとは反対側に回転して拡径し、掘削部６の外径がケーシングパイプＰよりも大きくなるので、掘削部６によって形成された掘削孔にケーシングパイプＰを挿入しつつ掘削を行うことができる。
【００４７】
また、所定の深さまで掘削孔が形成されてケーシングパイプＰが挿入されることにより掘削が終了した後は、工具本体１を工具回転方向Ｔとは反対側に回転させることにより、その反力によって取付部材５は工具回転方向Ｔに回転し、図３に示したように掘削部６が縮径するので、ケーシングパイプＰを掘削孔に残したまま工具本体１を引き抜いて回収することができる。
【００４８】
このように、上記構成の掘削工具においては、係止ピン９が挿入される工具本体１のピン孔８の開口部の少なくとも一部が、工具本体１とは別部材であるカバー部材１０によって被覆可能とされており、上述のようにカバー部材１０をずらすことによってピン孔８の開口部の一部を被覆することにより、係止ピン９を抜け止めして固定することができる。なお、カバー部材１０を周方向にずらして、ピン孔８の開口部の少なくとも一部または全部を被覆するようにしてもよい。
【００４９】
そして、このカバー部材１０は、本実施形態ではカバー取付部１Ｄに嵌め入れられて着脱可能に取り付けられているので、掘削の際の上記打撃力による衝撃がカバー部材１０に直接的に作用するのを避けることができる。従って、このような衝撃によるカバー部材１０の摩耗によってカバー部材１０に緩みやがたつき、破損が生じるのを防ぐことができ、これに伴い係止ピン９の脱落を防止して、長期に亙って取付部材５を安定的に取付孔部２に取り付けて円滑な掘削を行うことが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態では、ピン孔８が開口する工具本体１の外面が、カバー取付部１Ｄの外周面であって、孔部中心線Ｌ１に平行な軸線Ｏを中心とする円筒面状に形成されているのに対し、カバー部材１０はこの外周面に対向する内周面を有する円筒状に形成されているので、カバー取付部１Ｄへの嵌め入れ精度を確保し易く、さらに確実に打撃力による衝撃がカバー部材１０に作用するのを避けることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、カバー部材１０は初めから円筒状に一体形成されているが、円筒を周方向に複数に分割した分割体を溶接等により接合し、または周方向の突き合わせ部に係合部を設けて係合させて円筒状に形成してもよい。このような場合には、取付部材５を取り付けて係止ピン９を挿入した後でもピン孔８の開口部を被覆することができ、カバー部材１０に貫通孔１１を形成したり、封止部材１２や固定部材１４を取り付けたりする必要もなくなる。
【００５２】
さらに、本実施形態では、カバー部材１０に、ピン孔８の開口部に連通可能な位置に貫通孔１１が形成されており、この貫通孔１１には該貫通孔１１を封止する封止部材１２が取り付けられている。このため、特に上述のようにカバー部材１０を円筒状に形成した場合でも、貫通孔１１を通して係止ピン９を容易にピン孔８に挿入することができるとともに、このカバー部材１０をずらすことによって貫通孔１１の少なくとも一部を被覆して係止ピン９を抜け止めすることができ、さらに貫通孔１１の残りの部分に係止ピン９が露出していても、封止部材１２によって貫通孔１１を封止することにより、掘削時に生成された掘削屑である繰り粉が貫通孔１１に入り込んで係止ピン９を摩滅させるような事態を防ぐことができる。
【００５３】
従って、本実施形態の上記構成は、このように掘削時に工具本体１に打撃力が与えられて衝撃が生じる、工具本体１が軸線Ｏ回りに回転されるデバイスであって、その先端部の軸線Ｏから偏心した位置に上記取付孔部２が開口するとともに、ピン孔８は工具本体１の外周面に開口しており、上記取付部材５は、掘削チップ７が配設された掘削部６が取付軸部４の先端に設けられたビットヘッドであって、工具本体１の回転に伴い掘削部６の軸線Ｏからの半径が拡縮径するように軸部中心線Ｌ２回りに回転する拡径ビットのような掘削工具に適用して効果的である。
【００５４】
さらに、本実施形態では、工具本体１先端部のカバー取付部１Ｄの外周に、ケーシングパイプＰの先端部に取り付けられた円筒状のケーシングトップＱが配設されており、このケーシングトップＱの内径が、工具本体１の第１段部１Ｂの外径よりも小さくされるとともに、カバー部材１０の外径は、このケーシングトップＱの内径よりも小さくされているので、ケーシングトップＱの内周面とカバー取付部１Ｄの外周面との間にカバー部材１０が配設されることになる。
【００５５】
このため、本実施形態によれば、掘削時に生成された繰り粉がケーシングトップＱの内周面とカバー取付部１Ｄの外周面の間に入り込むのをカバー部材１０によって防ぐことができ、ケーシングトップＱやカバー取付部１Ｄの摩耗も防ぐことができる。しかも、掘削時に工具本体１の第１段部１ＢをケーシングトップＱの後端面に当接させるとともに、カバー部材１０の後端面を第２段部１Ｃに当接させた状態で、カバー部材１０の貫通孔１１と工具本体１のピン孔８とは、軸線Ｏ方向においてケーシングトップＱの先端面よりも後端側に配設されるので、上記繰り粉が貫通孔１１やピン孔８に入り込んで封止部材１２や係止ピン９を摩滅するのも確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  工具本体（デバイス）
１Ａ  シャンク部
１Ｂ  第１段部
１Ｃ  第２段部（段部）
１Ｄ  カバー取付部
１Ｅ  排出溝
２  取付孔部
３  ブロー孔
４  取付軸部
４Ａ  凹溝
５  取付部材（ビットヘッド）
６  掘削部
７  掘削チップ
８  ピン孔
９  係止ピン
１０  カバー部材
１１  貫通孔
１２  封止部材
１３  凹所
１４  固定部材
Ｏ  工具本体１の軸線
Ｔ  工具回転方向
Ｐ  ケーシングパイプ
Ｑ  ケーシングトップ
Ｌ１  孔部中心線（取付孔部２の中心線）
Ｌ２  軸部中心線（取付軸部４の中心線）
Ａ  軸部中心線Ｌ２に直交する平面
Ｃ  ピン孔中心線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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