Bit assembly

本発明は、衝撃と回転又は回転だけで動作する孔あけ装置用のビット組立体であって、孔中心部を孔あけするパイロットビットを有し、パイロットビットと関連して外円部を孔あけするリングビットが配置され、衝撃及び／又は回転運動をパイロットビットからリングビットに伝達する面が、パイロットビットとリングビットとの間に配置され、更に、孔あけ時に保護管を孔内へ引き込むための組立体を更に有するビット組立体に関する。

中央ビット及びリングビットを有する上述した孔あけ装置と類似した孔あけ装置が、英国特許第９５９９５５号明細書により既に知られており、この明細書に開示された孔あけ装置では、リングビットは、中央ビットに導入されると共に、差込み式接合部によって中央ビットに係止可能である。 リングビットの内面には、長手方向溝と、一定の箇所で終端する横方向溝とが形成され、それにより、リングビットを中央ビットに取付ける際、最初、中央ビットのブラケット又は突出部を長手方向溝に沿って移動させ、最終的には、中央ビット及びリングビットを互いに回転させ、ブラケット又は突出部を横方向溝の端まで移動させる。 長手方向溝は、更に、洗浄媒体の通路として機能する。

中央ビットとリングビットとの間の同様な差込み式係止方法が、最近のフィンランド国特許第９６５１８号明細書により知られており、この実施形態でも、差込み式係止方法のための長手方向溝は、洗浄用チャネルとして機能する。

この種類の差込み式係止方法の欠点は、リングビットの内面に２つの別々の方向の溝を加工しなければならないこと、又はその代わりに、リングビットの中心に向かって延びるブラケット又は突出部を残すようにリングビットの内面を加工しれなければならないことである。 リングビットの内面を真っ直ぐな円筒面にすることは不可能である。 更に上述した方法と関連して、孔あけ作業の途中において、中央ビットをリングビットと係止させるように中央ビットを孔の中へ戻すことが困難である。 上述した差込み係止方法の場合における再取付けのとき、いつ長手方向移動を行い、どの瞬間で中央ビットを回転させるのかを見つけて、最終的な係止状態を得ることは不可能である。 これは、長い孔あけ孔の場合困難であり、孔あけは、しばしば、差込み式の係止状態がまだ完了していないときに開始される。

リングビットと中央ビットとの間の上述した欠点を解消するため、ビット組立体において、パイロットビットとリングビットとの間の回転及び軸方向運動を阻止する構成が、リングビットの溝無しの内面の直径Ｄｓよりも大きい直径の部分に位置するように、リングビットのシャツ部の後縁部に組み込まれ、パイロットビットに組み込まれた係止用ノーズ部分が、ノーズ部分の相手としてかみ合うようにシャツ部の壁を貫通するギャップ部分を有するシャツ部に適用可能であり、ギャップ部分は、面を有し、この面は、回転動力をリングビットに伝達することが可能な部分と、この部分に隣接し且つリングビットを孔から引出すための動力が伝達される部分とを有ことを特徴とする新規な実施形態が開発された。

本発明のビット組立体の場合、例えば、リングビットの内面は、溝又はブラケットの無い円筒形表面であるので、本発明のビット組立体の利点は、リングビット又はこれに対応する中央ビット、即ち、パイロットビットの機械加工が、容易な仕事になることである。 パイロットリングの外面には、溝及び一定の形状の部分を機械加工しなければならないが、かかる溝及び一定の形状の部分は、パイロットリングの外面に容易に機械加工される。 リングビットのシャツ部には、一定の形状の部分を機械加工しなければならないが、かかる一定の形状の部分の機械加工は、それ自体、極めて通常の機械加工技術である。 孔あけ作業の途中で、パイロットビットを孔から引出して、再取付けてもよい。 本発明の実施形態では、単にパイロットビットを右回りに回転させることによって、パイロットビットをリングビットに対する所定の位置に確実に差し向ける。 また、打撃が伝達される相手側の面が傾斜するように形成されている場合、パイロットビットをリングビットに向かって軸線方向に押し入れることにより、パイロットビット及びリングビットは、相互係止状態に自動的になる。 例えば、パイロットビットを係止方向に回転させるのと同時に、リングビット及び保護管をパイロットビットによって孔から引出すことができる。

以下において、本発明を添付の図面を参照して説明する。
図１は、孔あけ装置を示し、孔あけ装置は、パイロットビット、即ち、中央ビット１と、リングビット２と、最も離れたところに設けられたドリルシュー９及び保護管１０とを有している。

図２は、孔あけ装置の構造を一層正確に示す図である。 円筒形のリングビットの一部分であるシャツ部５、特に、所定の角度で傾斜するピッチアングル部分６及びギャップ部分３，４が、内面まで機械加工されている。 パイロットビット１は、その一部がリングビット２内に位置し、また、その外径が増大するように直径が変化した直径変化部１４を、リングビット２のシャツ部５の後方に有している。 直径変化部１４の前縁部には、リングビット２のシャツ部５の形状にかみ合う相手部７が形成されている。 保護管１０の１つの引抜き方法も、ドリルシュー９、保護管１０、中央ビット１１、溶接部１６及びパイロットビットの打撃肩部１２を示す図２の断面図に示されている。

孔あけ屑をビットの前部から洗浄媒体によって外に出すためのチャネル１３が設けられている。 チャネル１３は、パイロットビット１の表面の長手方向溝である。 リングビット２の内面には、溝が設けられていないだけでなく、洗浄用のチャネル１３の機能と関連した形態を有していない。

図３には、リングビット２が別個に示されており、このリングビット２は、内径Ｄｓを有している。 内面は、回転切削加工された滑らかな円筒面である。 リングビット２のシャツ部５は、中央ビット１とリングビット２との係止を行う３つのユニットを有している。 ユニットは、所定の角度で傾斜する形状を有するピッチアングル部分６と、最も好ましくは、ギャップ部分とを含み、ギャップ部分は、少なくとも回転力に対抗する面４と、引抜き力に対抗する面３とを有しており、引抜き力に対抗する面３により、リングビットを後方に引く、即ち、リングビットを孔から出す。 また、ピッチアングル部分６により、打撃、即ち、孔あけ方向の力を伝達する。 リングビット１は、回転動力をリングビット２に伝達する。 １つの実施形態では、打撃が中央ビット１に行われることにより、その打撃が面６にわたってリングビット２に伝達される。 打撃の伝達は、ピッチアングル部分、即ち、傾斜部分ですべて行われるのがよい。 パイロットビット１をリングビット２に押し入れることにより、パイロットビット１及びリングビット２を強制的に相互係止状態にする。 ピッチアングル部分６の面の延長部は、所定の角度で傾斜していない形状の部分１５であってもよい。 ピッチアングル部分６の面が打撃を伝達している間、打撃をリングビット２に伝達することにより、リングビット２に右回りの回転運動を必ず生じさせ、即ち、パイロットビット１とリングビット２との間の係止状態を保つ。

これに対応して、パイロットビット１は、所定の角度で傾斜するピッチアングル部分８及びノーズ部分７を有し、ノーズ部分７は、単にパイロットビット１を回転させることによって、ギャップ部分３，４内に嵌め合わされる。 水平方向孔あけ姿勢では、パイロットビット１を再取付けすると、パイロットビット１をドリルビットによって少し押さなければならない。 垂直方向孔あけ姿勢では、パイロットビット１及びドリルロッド自体の重量により、パイロットビット１がリングビット２と互いに且つ容易に係止し合う。 パイロットビット１を孔内に再取付けするとき、たとえリングビット２が同時に少し回転しても、取付けは、取外しと同様に直ちに不可避的に働く。

既知の差込み式係止方法の実施形態では、回転と同時にリングビットの向きを変えることにより、係止を妨げることができ、それに応じて、うまく分離させる。

パイロットビット１からリングビット２への全ての打撃は、リングビット２のシャツ部の後縁部に伝達され、それにより、リングビットの後面が用いられる。

ギャップ部分３，４，１５は、円形であってもよいし、曲げ部品で形成されてもよく、それにより、ノーズ部分も、同様に、円形であってもよいし、曲げ部品で形成されてもよい。 ギャップ部分３，４，１５は、真っ直ぐな部分を含む傾斜部分であってもよく、それに対応して、ノーズ部分も傾斜部分であってもよい。 図４は、ギャップ部分及びノーズ部分の変形例を示し、この場合、ノーズ部分７の軸方向の遊びを極めて小さく形成するのがよい。 この場合も、リングビット２の後縁部全体が傾斜し、即ち、所定の角度で傾斜するピッチアングル形状である。 閉じた要素３，４，７は全体として、洗浄用チャネル１３よりも装置の中心線から遠くに位置しているので、洗浄用チャネル１３は、閉じた要素３，４，７と完全に独立して配置されている。

図５は、リングビット２の斜視図であり、図５では、内面として働く滑らかな円筒面を見ることができ、シャツ部５に形成されたギャップ部分は、打撃伝達面３，４，１５，１６を有している。

孔あけ装置の先端部の側面図である。

保護管及びドリルシューを断面にした孔あけ装置の先端部の図である。

リングビット及びパイロットビットが互いに分離した状態にある孔あけ装置の図である。

係止方法の変形例を示す図である。

リングビットの斜視図である。