Rock drill

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、ドリルヘッドと、シャフトと、
ドリルヘッドとは反対側に位置する装着端部とを具える削岩ドリルに関し、特に、シャフトに少なくとも１条のつる巻状搬送スパイラル部分が設けられ、ドリル外径を規定する搬送スパイラル部分の頂面に溝が形成されてなる削岩ドリルに係るものである。

【０００２】

【背景技術】既知の削岩ドリルのシャフトに設けられたつる巻状の搬送スパイラル部分は、ドリルを使用しての穿孔作業に際して、削り出したドリル屑をスクリューコンベアと同様にドリル孔の最深部から外部まで誘導する。 このような削岩ドリルは、衝撃エネルギーからも効率の良い、益々、小型化するドリル装置によって駆動される。 特に、搬送スパイラル部分の頂面とドリル孔の内壁との間の摩擦に対応する所要トルクは概ね一定に保たれる。 そして、搬送スパイラル部分の頂面の全幅を減少すれば基盤における削岩ドリルの案内に不利な影響が及ぶ虞れがある。

【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第 20 13 3
27号明細書に開示されている既知の削岩ドリルにおいて、シャフトにおける搬送スパイラル部分の頂面は、 円周方向に離間して配置された溝を有し、それらの溝はドリルの長手方向軸線に対して傾斜している。

【０００４】この既知の削岩ドリルは、ドリル孔内壁と協働する頂面の面積が小さい。 そして、一般的に、小面積の頂面によればドリル孔内壁における摩擦が減少するために相応の性能向上が期待される。 しかし、実際問題としては、溝状プロファイルの突出部分がドリル孔内壁の局所的粗面に掛合してドリル全体としての摩擦を高めるため、前記の性能向上は到底期待できない。

【０００５】

【発明の開示】したがって、本発明の課題は、穿孔作業の間にドリル孔内で削岩ドリルを確実に案内する搬送スパイラル部分を有し、ドリル孔内壁との間で僅かな摩擦しか生じない削岩ドリルを提案することにある。

【０００６】この課題を解決するため、本発明は、ドリルヘッドと、シャフトと、ドリルヘッドとは反対側に位置する装着端部とを具え、シャフトに少なくとも１条のつる巻状搬送スパイラル部分が設けられ、ドリル外径を規定する搬送スパイラル部分の頂面に溝が形成されてなる削岩ドリルにおいて、前記溝を、シャフトの中心軸線に対する直交面に沿って延在させたことを特徴とするものである。

【０００７】本発明によれば、搬送スパイラル部分の頂面に形成した溝が直角に配置されているため、頂面の全幅を維持することが可能である。 この頂面には、軸線方向に互いに離間した複数の溝が配置されているため、穿孔作業の間に頂面の全面積がドリル孔の内壁と協働することはない。 本発明にれば、頂面の面積を減少させることにより達成された所要トルクの減少を相殺するような、ドリル孔内壁の粗面と溝の突出部分との不所望の掛合が生じない。

【０００８】製造技術上および経済的観点から、搬送スパイラル部分の頂面の幅は、搬送スパイラル部分の全長に亙り一定とするのが望ましい。 また、搬送スパイラル部分の頂面に配置した溝は、シャフトの中心軸線に沿って等間隔に配置するのが有利である。

【０００９】ドリルを使用しての穿孔作業に際して生じる摩擦力の大きさは、シャフト直径に依存する。 大径削岩ドリルは周長も大きく、したがって搬送スパイラル部分の頂面も広い。 すなわち、溝の幅もシャフトの外径に依存するものである。 本発明を実施するにあたり、溝の幅とシャフト直径との比は、０．５５：１〜０．３：１
とするのが有利である。

【００１０】つる巻き状をなす搬送スパイラル部分によるドリル屑の排出能力に不利な影響が及ばされるのを回避するため、溝を深く形成し、溝の底部は搬送スパイラル部分の頂面に対して半径方向に僅かにオフセットさせるのが望ましい。 いずれにせよ、溝の深さはドリル屑の粒子の大部分が溝の深さよりも大となるよう設定する必要がある。 そして、ドリル屑の粒子サイズは削岩ドリルの直径にも依存するため、溝の深さとシャフト外径との比は、０．０２：１〜０．０５：１とするのがが有利である。

【００１１】加工すべき基盤の性状に応じて、搬送スパイラル部分の頂面の幅に関係する溝の幅は種々の値に設定することができる。 すなわち、搬送スパイラル部分の頂面とドリル孔内壁との間に大きな摩擦が生じる材料を加工する場合には、搬送スパイラル部分における頂面の溝幅を大きく設定し、ドリル孔内壁に接触可能な搬送スパイラル部分の頂面の面積を減少させるのが有利である。 また、硬質材料を加工する場合には、幅の狭い溝が必要である。 溝の幅と搬送スパイラル部分の頂面の幅との比は、０．８：１〜６：１倍とするのが有利である。

【００１２】

【最良の実施形態】以下、図示実施例につき本発明を一層具体的に説明する。

【００１３】図１および図２に示した削岩ドリルは、ドリルヘッド１と、シャフト２と、ドリルヘッド１とは反対側に位置する装着端部３とから構成する。 シャフト２
には、例えば２条のつる巻き状搬送スパイラル部分４，
５を設け、削岩ドリルの外径を同スパイラル部分４，５
の最外側面（頂面）６，７により規定する。 搬送スパイラル部分４，５の頂面６，７には溝８，９を形成する。
各溝８，９は所定の平面内、すなわち、ドリルの長手方向軸線に対して直角に延在すると共に軸線方向に対してオフセットした平面に沿って延在させる。 ドリルヘッド２の前端領域に硬質金属プレート10を溶着し、この硬質金属プレート10の外周面はシャフト２の外周面から外方に向けて僅かに突出させる。

【００１４】図２は、搬送スパイラル部分４，５の頂面６，７における溝８，９を示す拡大図である。 溝８，９
は、シャフト２の中心軸線に沿って等間隔に配置する。
溝８，９の幅Ｂは搬送スパイラル部分４，５の頂面６，
７の幅Ｒに応じて設定する。 また、溝８，９の深さＴはシャフト２の外径Ｄに応じて設定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例による削岩ドリルの正面図である。

【図２】図２は、図１に示した削岩ドリルの前端領域の拡大図である。

【符号の説明】

１ ドリルヘッド ２ シャフト ３ 装着端部 ４，５ 搬送スパイラル部分 ６，７ 頂面 ８，９ 溝 Ｂ 溝の幅 Ｒ 頂面の幅 Ｔ 溝の深さ Ｄ シャフト外径