特許 6307979 掘削工具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6307979

(24)【登録日】2018年3月23日

(45)【発行日】2018年4月11日

(54)【発明の名称】掘削工具

(51)【国際特許分類】

   E21B 10/36 20060101AFI20180402BHJP

   E21B 10/26 20060101ALI20180402BHJP

【ＦＩ】

   E21B10/36

   E21B10/26

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-71558(P2014-71558)

(22)【出願日】2014年3月31日

(65)【公開番号】特開2015-193994(P2015-193994A)

(43)【公開日】2015年11月5日

【審査請求日】2016年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】中村 和由

(72)【発明者】

【氏名】太田 博士

【審査官】 岡村 典子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−０５４０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１２２１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４０５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４８８７８５７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ １／００−４９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状をなすケーシングパイプと、このケーシングパイプの先端に同軸かつ該ケーシングパイプの中心軸線回りに回転自在に配設される円環状のリングビットと、上記ケーシングパイプ内に後端側から挿通されて先端部が上記リングビットの内周部に配設されるパイロットビットとを備え、
上記パイロットビットの先端部外周には上記中心軸線方向に延びる突条部が形成されるとともに、上記リングビットの内周部には、上記中心軸線方向に該リングビットを貫通して上記突条部が通り抜け可能な貫通溝と、この貫通溝に連通して上記パイロットビットの掘削時の回転方向に延びる上記突条部を収容可能な凹溝部とが形成され、この凹溝部に上記突条部が収容されることにより上記パイロットビットと上記リングビットとが上記掘削時の回転方向に係合して、上記リングビットは上記パイロットビットに対して上記掘削時の回転方向に上記中心軸線回りに一体に回転可能かつ該中心軸線方向先端側に係止され、
上記突条部の先端部は上記パイロットビットの先端面に連続するとともに、上記凹溝部は上記リングビットの先端面に開口しており、
上記パイロットビットとリングビットの先端部には掘削チップが突設されていて、上記パイロットビットの最外周の掘削チップは上記突条部の先端部に突設されるとともに、上記リングビットの最内周の掘削チップは、このリングビットの上記先端面の周方向における上記凹溝部の開口部の間に突設されており、上記パイロットビットの最外周の掘削チップと上記リングビットの最内周の掘削チップとが、掘削時における上記中心軸線回りの回転軌跡において重なり合うことを特徴とする掘削工具。

【請求項2】

上記リングビットの内周部にはｎ（ｎは１以上の整数）ずつの上記凹溝部が形成されており、それぞれの上記凹溝部の周方向の両端が上記中心軸線に対してなす中心角が１８０／ｎ±１０（°）の範囲内となるよう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】

上記リングビットは上記ケーシングパイプに対して上記中心軸線方向先端側に抜脱自在とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の掘削工具。

【請求項4】

上記リングビットは上記ケーシングパイプに対して上記中心軸線方向先端側に係止されていることを特徴とする請求項１または請求項２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、ケーシングパイプの先端に配設されたリングビットと、ケーシングパイプ内に挿通されてリングビット内周部に配設されるパイロットビットとにより削孔を行う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、円筒状のケーシングパイプの先端部に円環状のリングビットがケーシングパイプの軸線回りに回転自在に設けられるとともに、ケーシングパイプ内に挿入される伝達部材の先端にはパイロットビット（インナービット）が取り付けられたものが知られている。そして、例えば特許文献１には、パイロットビットの外周に、ケーシングパイプとリングビットとに軸線方向先端側に向けてそれぞれ当接可能な第１、第２の当接部が形成されるとともに、パイロットビットはリングビットに対して軸線回りに係合可能とされ、リングビットはケーシングパイプに対して軸線方向先端側に抜脱可能とされたものが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４８８７８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような掘削工具では、削孔後にケーシングパイプおよびリングビットを掘削孔内に残して、パイロットビットのみを引き抜いて回収することが可能である。また、リングビットがケーシングパイプに対して先端側に抜脱可能とされているので、リングビットだけを掘削孔内に残してパイロットビットとケーシングパイプを回収することも可能である。勿論、パイロットビットとケーシングパイプ、およびリングビットのすべてを掘削孔から回収することも可能であるが、いずれの場合もパイロットビットは回収され、次の削孔に再利用されることになる。従って、パイロットビットにはリングビットやケーシングパイプよりも長い寿命が求められることになる。

【0005】

ここで、このようなパイロットビットの寿命は通常、リングビットの先端内周部から掘削工具の先端に臨むパイロットビットの先端面に突設された掘削チップのうち、軸線からの距離が大きいために最も掘削量が大きくなる最外周のゲージチップの摩滅によって決定される。すなわち、このゲージチップの摩滅によって削孔速度が低下したりパイロットビットによって所定の内径の掘削孔を形成することができなくなることで一般的には寿命と判断されることが多いが、例えば上記特許文献１に記載された掘削工具などでは、パイロットビットの先端面がリングビットよりも先端側に突出していてパイロットビットだけが先行して削孔を行うため、このようなゲージチップの摩滅や損傷を抑制することは困難である。

【0006】

本発明は、このような背景の下になされたもので、パイロットビット最外周のゲージチップの摩滅を抑制することにより、パイロットビットの寿命の延長を図って再利用可能な回数を増やし、これに伴い施工コストの低減に寄与するとともに効率的な削孔を行う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】

【0007】

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、円筒状をなすケーシングパイプと、このケーシングパイプの先端に同軸かつ該ケーシングパイプの中心軸線回りに回転自在に配設される円環状のリングビットと、上記ケーシングパイプ内に後端側から挿通されて先端部が上記リングビットの内周部に配設されるパイロットビットとを備え、上記パイロットビットの先端部外周には上記中心軸線方向に延びる突条部が形成されるとともに、上記リングビットの内周部には、上記中心軸線方向に該リングビットを貫通して上記突条部が通り抜け可能な貫通溝と、この貫通溝に連通して上記パイロットビットの掘削時の回転方向に延びる上記突条部を収容可能な凹溝部とが形成され、この凹溝部に上記突条部が収容されることにより上記パイロットビットと上記リングビットとが上記掘削時の回転方向に係合して、上記リングビットは上記パイロットビットに対して上記掘削時の回転方向に上記中心軸線回りに一体に回転可能かつ該中心軸線方向先端側に係止され、上記突条部の先端部は上記パイロットビットの先端面に連続するとともに、上記凹溝部は上記リングビットの先端面に開口しており、上記パイロットビットとリングビットの先端部には掘削チップが突設されていて、上記パイロットビットの最外周の掘削チップは上記突条部の先端部に突設されるとともに、上記リングビットの最内周の掘削チップは、このリングビットの上記先端面の周方向における上記凹溝部の開口部の間に突設されており、上記パイロットビットの最外周の掘削チップと上記リングビットの最内周の掘削チップとが、掘削時における上記中心軸線回りの回転軌跡において重なり合うことを特徴とする。

【0008】

このような掘削工具においては、パイロットビットの最外周の掘削チップすなわち上記ゲージチップが、リングビットの最内周の掘削チップと掘削時における上記中心軸線回りの回転軌跡において重なり合っているので、掘削時にゲージチップに作用する負荷の一部をリングビットの最内周の掘削チップに分散させることができ、ゲージチップの摩滅を抑制することができる。従って、このようなゲージチップの摩滅によるパイロットビットの寿命を延長することが可能となって、回収したパイロットビットをできるだけ多く再利用することができる。

【0009】

ここで、上述のようにリングビットをパイロットビットに対して掘削時の回転方向に係合させて上記中心軸線回りに一体に回転可能とするのに、本発明では、パイロットビットの先端部外周に上記中心軸線方向に延びる突条部を形成するとともに、リングビットの内周部には上記突条部を収容可能な凹溝部を形成し、この凹溝部に突条部を収容することによりパイロットビットとリングビットとを掘削時の回転方向に係合させている。

【0010】

そして、さらに本発明では、上記突条部の先端部を上記パイロットビットの先端面に連続させるとともに、上記凹溝部は上記リングビットの先端面に開口させて、パイロットビットの最外周の掘削チップを上記突条部の先端部に突設するとともに、上記リングビットの最内周の掘削チップは、このリングビットの上記先端面の周方向における上記凹溝部の開口部の間に突設させていて、これにより、上述のようにパイロットビットの最外周の掘削チップとリングビットの最内周の掘削チップとを、掘削時における上記中心軸線回りの回転軌跡において重なり合わせている。

【0011】

なお、このようにパイロットビットの先端部外周に突条部を形成するとともに、リングビットの内周部にはこの突条部を収容可能な凹溝部を形成して、パイロットビットとリングビットとを掘削時の回転方向に係合させた場合には、上記リングビットの内周部にｎ（ｎは１以上の整数）の上記凹溝部を形成したときに、それぞれの上記凹溝部の周方向の両端が上記中心軸線に対してなす中心角が１８０／ｎ±１０（°）の範囲内となるように形成することにより、掘削中に突条部が凹溝部から抜け出て係合が解かれるような事態を防ぐことができる。

【0012】

特に、このような場合には、リングビットがケーシングパイプに対して上記中心軸線方向先端側に抜脱自在とされていても、掘削時にはパイロットビットとリングビットによって確実に掘削孔を形成可能であり、また所定の深さまで掘削孔が形成された後にリングビットを残したままパイロットビットおよびケーシングパイプを回収する場合には、特許文献１に記載されたような複雑な抜脱機構を要することなく、そのままパイロットビットとケーシングパイプを掘削孔から引き抜いて回収することができる。ただし、これらパイロットビットおよびケーシングパイプとともにリングビットも回収する場合には、リングビットがケーシングパイプに対して上記中心軸線方向先端側に係止されていても勿論構わない。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように、本発明によれば、パイロットビット最外周のゲージチップに作用する負荷の軽減を図ってその摩滅を抑制することよりパイロットビットの寿命を延長することができ、より多くパイロットビットの再利用を可能として、施工コストの低減を促すとともに効率的な削孔を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態を示す中心軸線方向に先端側から見た正面図である。

【図2】図１におけるＸＯＹ断面図である。

【図3】図１に示す実施形態のパイロットビットの先端部を示す斜視図である。

【図4】図１におけるＸＯ部分拡大断面図である。

【図5】本発明の第２の実施形態を示す中心軸線方向に先端側から見た正面図である。

【図6】図５におけるＸＯＹ断面図である。

【図7】図５におけるＸＯ部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１ないし図４は、本発明の第１の実施形態を示すものである。本実施形態において、ケーシングパイプ１は鋼材等により中心軸線Ｏを中心とする円筒状に形成されているとともに、その先端部（図２において左側部分）には、ケーシングパイプ１と等しい外径と僅かに小さな内径を有するケーシングトップ１Ａが溶接等により接合されて一体に取り付けられている。このようなケーシングトップ１Ａが取り付けられることにより、ケーシングパイプ１の先端部内周には、先端側に向けて内径が一段小さくなるように段差部１Ｂが形成される。

【0016】

このケーシングパイプ１の先端には、ケーシングパイプ１と同軸かつ中心軸線Ｏ回りに回転自在に円環状のリングビット２が配設される。ただし、本実施形態では、このリングビット２は図２に示すように上記ケーシングトップ１Ａに対して中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて配設されていて、ケーシングパイプ１と連結されてはおらず、ケーシングパイプ１に対して中心軸線Ｏ方向先端側に抜脱自在とされている。

【0017】

このリングビット２も鋼材等により形成されていて、ケーシングパイプ１よりも僅かに大きな外径とケーシングトップ１Ａよりも僅かに小さな内径とを有している。また、このリングビット２の内周部には、中心軸線Ｏ方向にリングビット２を貫通する貫通溝２Ａが周方向に等間隔に複数条（本実施形態では４条）形成されているとともに、これらの貫通溝２Ａにそれぞれ連通するように凹溝部２Ｂが形成されている。

【0018】

これらの凹溝部２Ｂは、リングビット２の後端面との間に中心軸線Ｏ方向に間隔をあけるとともに、連通した貫通溝２Ａからリングビット２の内周部に沿って後述する掘削時の回転方向Ｔに向けて延び、この回転方向Ｔに隣接する貫通溝２Ａとも周方向に間隔をあけるように形成されている。また、これらの凹溝部２Ｂもリングビット２の先端面に開口している。

【0019】

ここで、それぞれの凹溝部２Ｂの周方向の幅は、図１に示すように凹溝部２Ｂの周方向の両端が上記中心軸線Ｏに対してなす中心角θが凹溝部２Ｂの数をｎとしたときに１８０／ｎ±１０（°）の範囲内となるように形成されており、４条の凹溝部２Ｂが形成される本実施形態ではθ＝４５±１０（°）の範囲内とされる。なお、貫通溝２Ａの周方向の幅は、この凹溝部２Ｂの幅よりも小さくされている。

【0020】

また、リングビット２の先端部は、その外周部が外周側に向かうに従い中心軸線Ｏ方向後端側に傾斜する傾斜面とされるとともに、この外周部よりも内周側には中心軸線Ｏに垂直な平坦面が形成されている。上記貫通溝２Ａと凹溝部２Ｂの先端は、この平坦面の内周側に開口している。

【0021】

そして、これらリングビット２先端部の傾斜面と平坦面、およびこれら傾斜面と平坦面の交差稜線部には、超硬合金等の硬質材料よりなる掘削チップ３が複数ずつ埋め込まれて突設されている。さらに、これらの掘削チップ３のうち平坦面に突設された掘削チップ３Ａは、その中心線が該平坦面に垂直とされ、凹溝部２Ｂの内周側を向く溝底面よりも部分的に内周側に位置するように配設されて、このリングビット２の先端面の周方向における上記凹溝部２Ｂの開口部の間に突設されている。

【0022】

一方、上記ケーシングパイプ１内には、パイロットビット４が後端側から挿通されて、その先端部が上記リングビットの内周部に配設される。ここで、ケーシングパイプ１内には、図示されない掘削ロッド等の伝達部材が必要に応じて継ぎ足されて後端側から挿入されるとともに、この伝達部材の先端部にはハンマーＨが取り付けられ、このハンマーＨにパイロットビット４が取り付けられる。伝達部材は掘削時にパイロットビット４に中心軸線Ｏ方向先端側への推力と図１に示す回転方向Ｔへの中心軸線Ｏ回りの回転力とを伝達するとともに、ハンマーＨはパイロットビット４に中心軸線Ｏ方向先端側への打撃力を与える。

【0023】

パイロットビット４は、後端部が上記ハンマーＨに取り付けられるシャンク部４Ａとされるとともに、先端部はシャンク部４Ａよりも一段大径とされた円盤状をなしている。この先端部の外周は、後述する突条部を除いて先端側に向かうに従い２段に縮径する多段状に形成されており、このうち最も大きな後段部の外径は、ケーシングパイプ１の内径よりも僅かに小さく、ケーシングトップ１Ａの内径よりは大きくされていて、この後段部に、ケーシングトップ１Ａによってケーシングパイプ１の先端部内周に形成された上記段差部１Ｂに後端側から当接可能な段差部４Ｂが形成される。

【0024】

また、この段差部４Ｂよりも先端側のパイロットビット４の中段部は、その外径が、ケーシングトップ１Ａの内径よりも僅かに小さくされるとともに、リングビット２の貫通溝２Ａと凹溝部２Ｂを除いた部分の内径よりも僅かに大きくされていて、この中段部の先端面が後端側からリングビット２の後端面に当接可能とされている。なお、こうして中段部の先端面をリングビット２の後端面に当接させるとともに、上記段差部１Ｂ、４Ｂを当接させた状態で、リングビット２とケーシングトップ１Ａとの間には上述のように中心軸線Ｏ方向に間隔があけられる。

【0025】

さらに、この中段部よりも先端側のパイロットビット４の先段部の外周には、上記貫通溝２Ａおよび凹溝部２Ｂと同数の突条部４Ｃが周方向に等間隔に形成されており、この突条部４Ｃを除いた先段部の外径はリングビット２の内径よりも小さくされている。突条部４Ｃは、中段部から中心軸線Ｏ方向先端側に間隔をあけて先端部外周に突出するように形成され、この中段部との間隔は、リングビット２の後端面と凹溝部２Ｂとの間隔よりも僅かに大きくされている。

【0026】

また、突条部４Ｃの外周面は、中心軸線Ｏを中心とした円筒面上に位置していて、この円筒面の外径はリングビット２の内径よりも大きく、貫通溝２Ａおよび凹溝部２Ｂの内周側を向く溝底面の内径よりは小さくされている。さらに、この突条部４Ｃの周方向の幅は貫通溝２Ａの幅よりも小さくされていて、突条部４Ｃが貫通溝２Ａを中心軸線Ｏ方向に通り抜け可能とされている。さらにまた、突条部４Ｃの先端面はパイロットビット４の先端面に連続している。

【0027】

従って、こうして突条部４Ｃを貫通溝２Ａに通り抜けさせて、上述のように中段部の先端面をリングビット２の後端面に当接させた状態で、パイロットビット４をリングビット２に対して回転方向Ｔに回転させると、パイロットビット４の突条部４Ｃと中段部の先端面との間隙部分にリングビット２の後端面と凹溝部２Ｂとの間の部分が入り込むようにして凹溝部２Ｂに突条部４Ｃが収容され、リングビット２がパイロットビット４に対して中心軸線Ｏ方向先端側に係止される。さらにパイロットビット４を回転させることにより、突条部４Ｃが凹溝部２Ｂとその回転方向Ｔ側に隣接する貫通溝２Ａとの間の部分に当接したところで、リングビット２はパイロットビット４と回転方向Ｔに係合して一体に回転可能とされる。

【0028】

また、このようにリングビット２がパイロットビット４に対して回転方向Ｔに係合することにより中心軸線Ｏ回りに一体に回転可能かつ中心軸線Ｏ方向先端側に係止された状態で、パイロットビット４の先端面はリングビット２の先端面から僅かに先端側に突出するように形成されている。このパイロットビット４の先端面は、上記中心軸線Ｏ上に位置する中央部が後端側に凹んだ中心軸線Ｏに垂直な平坦面とされるとともに、この平坦面から外周側に向かうに従い、緩やかに中心軸線Ｏ方向先端側に傾斜した後、再び中心軸線Ｏに垂直な円環状の平坦面をなし、さらに外周側に向けて上記突条部４Ｃの先端面も含めて中心軸線Ｏ方向後端側に向かうように傾斜させられている。

【0029】

さらにまた、このパイロットビット４の先端面には、リングビット２と同様に超硬合金等の硬質材料よりなる多数の掘削チップ５が埋め込まれて突設されており、このうち先端面最外周の外周側に向けて中心軸線Ｏ方向後端側に向かうように傾斜した部分に突設された掘削チップ５は、ゲージチップ５Ａとされている。そして、このゲージチップ５Ａは、その中心線が傾斜した最外周の先端面に垂直となるように突設され、図４に示すようにリングビット２の先端面内周側の平坦面に突設された掘削チップ３Ａと上記中心軸線Ｏ回りの回転軌跡において重なり合うように配設されている。

【0030】

なお、パイロットビット４の先端面には、上記中央部から外周側に向けて突条部４Ｃと同数の溝部４Ｄが、中心軸線Ｏに対する半径方向に放射状に延びるように周方向に等間隔に形成されている。また、これらの溝部４Ｄの外周端は、パイロットビット４の先端部外周を中心軸線Ｏ方向に貫通するように周方向に等間隔に形成された、やはり突条部４Ｃと同数の繰り粉溝４Ｅにそれぞれ連通している。これらの繰り粉溝４Ｅは、周方向に隣接する突条部４Ｃの中間部分に位置して、上述のようにリングビット２がパイロットビット４に対して回転方向Ｔに係合するとともに中心軸線Ｏ方向先端側に係止された状態で、図１に示すようにリングビット２の貫通溝２Ａと対向させられる。

【0031】

一方、パイロットビット４内には、シャンク部４Ａの後端から中心軸線Ｏに沿ってブロー孔４Ｆが先端部内に延びるように形成されており、このブロー孔４Ｆには掘削時に上記ハンマーＨから圧縮空気等の繰り粉排出流体が供給される。さらに、このブロー孔４Ｆはパイロットビット４の先端部において先端外周側に向かうように複数（本実施形態では８つ）に分岐して、そのうち一部（４つ）は上記溝部４Ｄの内周側に開口するとともに、残り（４つ）はパイロットビット４外周の先段部において上記突条部４Ｃの回転方向Ｔ後方側に開口している。

【0032】

このような掘削工具は、上述のようにリングビット２がパイロットビット４に対して回転方向Ｔに係合するとともに中心軸線Ｏ方向先端側に係止された状態で、上記伝達部材およびハンマーＨを介して回転方向Ｔへの回転力と中心軸線Ｏ方向先端側への推力が与えられるとともに、ハンマーＨからは同じく中心軸線Ｏ方向先端側への打撃力が与えられることにより、これらリングビット２とパイロットビット４の先端面に突設された掘削チップ３、５によって岩盤等を破砕して掘削孔を形成する。

【0033】

また、ケーシングパイプ１は、その先端部内周の段差部１Ｂにパイロットビット４の段差部４Ｂが先端側に向けて当接しているので、こうして形成された掘削孔内にリングビット２およびパイロットビット４とともに挿入されてゆく。さらに、掘削中は上記ブロー孔４Ｆから噴出した繰り粉排出流体により、掘削屑（繰り粉）が繰り粉溝４Ｅおよび貫通溝２Ａからケーシングパイプ１内を通って排出させられる。

【0034】

そして、上記構成の掘削工具においては、パイロットビット４の先端面最外周に突設されたゲージチップ５Ａが、リングビット２の内周に突設された掘削チップ３Ａと掘削時の軸線Ｏ回りの回転軌跡において重なり合っているので、ゲージチップ５Ａによる掘削領域の一部を上記掘削チップ３Ａによっても掘削することができ、パイロットビット４において最も大きくなるこのゲージチップ５Ａへの負荷をリングビット２の上記掘削チップ３Ａに分散させることができる。

【0035】

このため、ゲージチップ５Ａの摩滅を抑制してパイロットビット４の寿命を延長することができ、所定の深さまで掘削孔が形成された後にパイロットビット４を上記伝達部材およびハンマーＨごとケーシングパイプ１内から引き抜いて回収し、再び次の削孔を行うのに利用する場合に、より多くの回数使用することが可能となる。従って、パイロットビット４の本体やゲージチップ５Ａを含めた掘削チップ５の有効利用を図ることができて効率的であるとともに、施工コストを削減することができる。

【0036】

また、本実施形態では、パイロットビット４の先端部外周に中心軸線Ｏ方向に延びる突条部４Ｃを形成するとともに、リングビット２の内周部にはこの突条部４Ｃを収容可能な凹溝部２Ｂを形成し、この凹溝部２Ｂに突条部４Ｃを収容することにより、リングビット２をパイロットビット４に対して掘削時の回転方向Ｔに係合させて中心軸線Ｏ回りに一体に回転可能としている。従って、掘削時のパイロットビット４とリングビット２の回転により、このように係合した状態を維持することができるので、掘削中に係合が解かれてリングビット２が脱落するような事態を防止することができる。

【0037】

そして、さらに本実施形態では、突条部４Ｃの先端部がパイロットビット４の先端面に連続しているとともに、凹溝部２Ｂはリングビット２の先端面に開口しており、パイロットビット４最外周のゲージチップ５Ａはこの突条部４Ｃの先端部に突設されているとともに、リングビット２の最内周の掘削チップ３Ａは周方向における凹溝部２Ｂの間のリングビット２先端部内周に突設され、すなわちリングビット２の上記先端面の周方向における凹溝部２Ｂの開口部の間に突設されている。このため、上述のような突条部４Ｃと凹溝部２Ｂによる掘削時のパイロットビット４とリングビット２の係合を損なうことなく、ゲージチップ５Ａを掘削チップ３Ａと上記回転軌跡で重なり合わせることができるので、一層効率的である。

【0038】

さらにまた、本実施形態では、リングビット２の内周部にｎ（ｎは１以上の整数で、本実施形態では４）条の凹溝部２Ｂを形成したときに、それぞれの凹溝部２Ｂの周方向の両端が上記中心軸線Ｏに対してなす中心角θが１８０／ｎ±１０（°）の範囲内（本実施形態では４５±１０（°）＝３５°〜５５°）となるような周方向の幅に凹溝部２Ｂが形成されている。すなわち、リングビット２の内周部１周を凹溝部２Ｂの数で除した周方向の幅の略１／２が凹溝部２Ｂの幅となるので、一層確実に掘削時のパイロットビット４とリングビット２の係合を維持することが可能となる。

【0039】

ところで、本実施形態では、リングビット２がケーシングパイプ１（ケーシングトップ１Ａ）とは間隔をあけてパイロットビット４と係合するようにされていて、ケーシングパイプ１に対しては中心軸線方向先端側に抜脱自在とされている。従って、所定の深さまで掘削孔が形成されて削孔が終了した後にパイロットビット４を掘削時の回転方向Ｔとは逆向きに回転させると突条部４Ｃが凹溝部２Ｂから貫通溝２Ａの位置に移動し、この位置からパイロットビット４を伝達部材およびハンマーＨごとケーシングパイプ１内から引き抜くと、リングビット２はパイロットビット４から外れるとともにケーシングパイプからも脱落して掘削孔内に残されることになる。

【0040】

このため、掘削孔からケーシングパイプ１も引き抜いて回収する場合には、ケーシングパイプ１よりも大径のリングビット２によって引き抜き時の抵抗が大きくなるのを防ぐことができる。また、特許文献１に記載された掘削工具のように、ケーシングパイプ１に対してリングビット２を中心軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該中心軸線Ｏ方向には係止するとともに先端側には抜脱可能とする抜脱機構を備えた複雑な係止手段を要することもない。そして、このようにリングビット２がケーシングパイプ１に対しては抜脱自在とされていても、本実施形態では上述のような突条部４Ｃと凹溝部２Ｂの係合や、凹溝部２Ｂの中心角θによって、掘削中はリングビット２が脱落するのを確実に防ぐことができる。

【0041】

ただし、第１の実施形態では、こうしてリングビット２がケーシングパイプ１に対して抜脱自在とされているが、図５ないし図７に示す本発明の第２の実施形態のように、リングビット２がケーシングパイプ１に対して上記中心軸線Ｏ方向先端側に係止されていてもよい。なお、この第２の実施形態において、第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を配してあり、特にケーシングトップ１Ａを除いたケーシングパイプ１とパイロットビット４は第１の実施形態と共通である。

【0042】

すなわち、この第２の実施形態においては、ケーシングトップ１Ａの先端部外周が第１の実施形態よりも先端側に延長されていて、この延長された先端部の内周には、中心軸線Ｏに沿った断面が該中心軸線Ｏ方向に延びる長方形状をなして中心軸線Ｏ回りに１周する環状溝１Ｃが形成されている。一方、リングビット２の後端部の外径は、この環状溝１Ｃを除いたケーシングトップ１Ａの先端部内周に嵌挿可能な大きさに一段縮径させられ、この縮径した後端部の後端外周部には、上記環状溝１Ｃに収容可能な外径の係止凸部２Ｃが形成されている。

【0043】

なお、環状溝１Ｃは、その中心軸線Ｏ方向の長さが係止凸部２Ｃの中心軸線Ｏ方向の長さよりも長くなるように形成されている。また、係止凸部２Ｃはリングビット２の後端外周部を１周する突条であってもよく、周方向に点在する突起であってもよい。さらに、この第２の実施形態のリングビット２の先端部外周には、周方向に間隔をあけて複数の凹部２Ｄが形成されている。また、リングビット２の先端面のうち最内周部は外周側に向かうに従い中心軸線Ｏ方向先端側に向かうように緩やかに傾斜しており、この最内周部に垂直に突設されてパイロットビット４のゲージチップ５Ａと回転軌跡が重なり合う掘削チップ３Ａは、その中心線が中心軸線Ｏ方向先端側に向かうに従い僅かに内周側に傾斜することになる。

【0044】

このような第２の実施形態においては、図６および図７に示すように係止凸部２Ｃが環状溝１Ｃに収容されてリングビット２の後端部がケーシングトップ１Ａの先端部内周に嵌挿されることにより、リングビット２はケーシングトップ１Ａおよびケーシングパイプ１に対して中心軸線Ｏ回りに回転自在、かつ該中心軸線Ｏ方向先端側には係止されることになる。このため、第１の実施形態と同じく掘削孔が形成されてからパイロットビット４を引き抜いたときにリングビット２が掘削孔に脱落することがなく、ケーシングパイプ１を掘削孔から引き抜くことによってリングビット２も回収することができるので、このリングビット２の再利用を図ることも可能となって、さらに一層効率的である。

【0045】

ただし、これら第１、第２の実施形態では、上述のようにケーシングパイプ１を掘削孔から引き抜いて回収するようにしているが、リングビット２とともにケーシングパイプ１も掘削孔内に残したまま、パイロットビット４だけを回収するようにしてもよい。また、第２の実施形態においても、特許文献１に記載された掘削工具と同様の抜脱機構を備えることにより、ケーシングパイプ１に係止されたリングビット２を抜脱して掘削孔内に残すようにしてもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ ケーシングパイプ
１Ａ ケーシングトップ
２ リングビット
２Ａ 貫通溝
２Ｂ 凹溝部
３ リングビット２の掘削チップ
３Ａ リングビット２の最内周の掘削チップ
４ パイロットビット
４Ｃ 突条部
５ パイロットビット４の掘削チップ
５Ａ ゲージチップ（パイロットビット４の最外周の掘削チップ）
Ｏ ケーシングパイプ１の中心軸線
Ｔ 掘削時のパイロットビット４とリングビット２の回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】