優(yōu)先權(quán)要求

本申請基于2011年11月30日提出的日本專利申請2011-262526和2012年11月15日提出的日本專利申請2012-251357要求優(yōu)先權(quán)，并要求其所有權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種挖掘工具，其在繞軸線旋轉(zhuǎn)并且向該軸線方向頂端側(cè)前進(jìn)的工具主體的頂端部穿設(shè)有埋入孔，由硬質(zhì)材料構(gòu)成的挖掘刀片以使其頂端的刀尖部突出的方式埋入到該埋入孔中。

本申請基于2011年11月30日在日本申請的專利申請2011-262526號(hào)、2012年11月15日在日本申請的專利申請2012-251357號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。

背景技術(shù)：

作為這種挖掘工具，例如在專利文獻(xiàn)1、2中所記載，已知有如下挖掘工具：在頂端部安裝有多個(gè)硬質(zhì)合金等燒結(jié)合金制的挖掘刀片的由鋼材等構(gòu)成的工具主體，經(jīng)由設(shè)備而安裝于挖掘桿的頂端部或該挖掘桿頂端部，通過經(jīng)由上述挖掘桿從挖掘裝置傳遞的繞工具主體軸線的旋轉(zhuǎn)力及朝向軸線方向頂端側(cè)的推力、或與該旋轉(zhuǎn)力或推力一同經(jīng)由上述設(shè)備從潛孔錘賦予的朝向上述軸線方向頂端側(cè)的沖擊力，在地面或巖盤上形成挖掘孔。

然而，以往的這種挖掘工具如下構(gòu)成：一體地形成有圓柱狀的埋入部和其頂端側(cè)的球面狀、圓錐狀、炮彈狀等的刀尖部的上述燒結(jié)合金制的挖掘刀片通過使其刀尖部從埋入孔突出并且使埋入部通過熱壓配合等過盈配合而牢固地固定于埋入孔中，由此植入設(shè)置于穿設(shè)在工具主體頂端部的埋入孔中。

而且，這種用于挖掘地面或巖盤的挖掘工具中，如此從埋入孔突出的挖掘刀片的刀尖部通過接觸并穿入地面或巖盤而使用于挖掘，隨此磨損或磨耗也在進(jìn)展，磨損的刀尖部中其曲面的曲率半徑增大，因此刀尖的鋒利度受損而導(dǎo)致挖掘效率下降。另外，若挖掘刀片的磨損進(jìn)展至挖掘孔的直徑成為所容許的直徑以下，則達(dá)到作為挖掘工具的工具壽命。

然而，這種挖掘刀片刀尖部的磨損或磨耗并不均勻。例如，植入設(shè)置于工具主體頂端部的多個(gè)挖掘刀片中，尤其是植入設(shè)置于頂端部外周側(cè)的測量部的挖掘刀片在朝向外周側(cè)的面上磨損或磨耗變得顯著而成為單邊磨損的磨損形態(tài)，因此挖掘性能易受損而成為挖掘效率下降的重要原因，并且這種測量部的挖掘刀片的磨損歸根結(jié)底導(dǎo)致挖掘孔徑縮小，對工具壽命產(chǎn)生重大影響。

而且，這種挖掘刀片刀尖部的偏磨在地面或巖盤堅(jiān)硬且刀尖部嚴(yán)重磨損的條件下尤其顯著，工具壽命縮短且挖掘所需的費(fèi)用增大。并且，為恢復(fù)挖掘性能而對挖掘刀片的刀尖部再次進(jìn)行研磨時(shí)，也需要費(fèi)用和時(shí)間。另外，若在挖掘孔達(dá)到所希望的深度之前挖掘工具達(dá)到工具壽命，則工具主體的更換需要時(shí)間和勞力、費(fèi)用。并且，如果在刀尖部的磨損或磨耗進(jìn)展而挖掘性能受損的狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行挖掘，則還會(huì)在工具主體上產(chǎn)生磨損或損傷，或者對挖掘裝置賦予較大負(fù)荷。

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開第2010-180551號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開第2011-042991號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是在這種背景下完成的，其目的在于提供一種能夠經(jīng)長期維持挖掘刀片的挖掘性能及挖掘效率來提高工具壽命并且降低挖掘孔的每單位深度的挖掘費(fèi)用的挖掘工具。

本發(fā)明的一方式的挖掘工具具備以下中的任一結(jié)構(gòu)。

(1)具備：工具主體，以軸線為中心；及

挖掘刀片，安裝于在上述工具主體的頂端部穿設(shè)的埋入孔中，

上述工具主體繞上述軸線旋轉(zhuǎn)并且向上述軸線方向頂端側(cè)前進(jìn)，

上述挖掘刀片上一體形成有以中心軸為中心的外形為圓柱狀的埋入部和上述中心軸方向頂端側(cè)的刀尖部，

上述埋入部插入到上述埋入孔中，并且上述刀尖部從上述該埋入孔突出，

至少1個(gè)上述挖掘刀片為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片以在挖掘時(shí)繞上述埋入部的上述中心軸旋轉(zhuǎn)自如并且防止向上述中心軸方向的頂端側(cè)脫落的方式安裝于上述埋入孔中。

(2)在上述(1)中，在上述工具主體上安裝有多個(gè)上述挖掘刀片，在多個(gè)上述挖掘刀片中，一部分挖掘刀片為上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，并且剩余的上述挖掘刀片固定安裝于上述工具主體上。

(3)在上述(1)或(2)中，在上述工具主體上安裝有多個(gè)上述挖掘刀片，在多個(gè)上述挖掘刀片中，安裝于上述工具主體的頂端面外周部的至少1個(gè)挖掘刀片為上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，并且剩余的挖掘刀片固定安裝于上述工具主體上。

(4)在上述(1)至(3)中的任一項(xiàng)中，在上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入部的外周面和安裝上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入孔的內(nèi)周面中其中一個(gè)面上設(shè)置有繞上述中心軸環(huán)繞的凹槽，并且在另一個(gè)面上設(shè)置有容納于上述凹槽中的凸部。

(5)在上述(4)中，上述凹槽和凸部中的其中一個(gè)通過中間部件形成，上述中間部件安裝并固定于設(shè)置有該凹槽和凸部中的其中一個(gè)的上述埋入部的外周面或上述埋入孔的內(nèi)周面上。

(6)在上述(1)至(3)中的任一項(xiàng)中，在上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入部的外周面上形成有繞上述中心軸環(huán)繞的凹槽，并且在安裝有上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入孔的內(nèi)周面上，在上述中心軸方向上與上述凹槽相對的位置上形成有繞上述中心軸環(huán)繞的凹部或沿該凹槽的切線方向延伸的凹孔的開口部，并且橫跨上述凹槽和上述凹部或上述凹孔的開口部容納有卡止部件。

(7)在上述(1)～(6)中的任一項(xiàng)中，上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入部通過相對于該埋入部的外徑d(mm)的過盈量在0.5×d/1000(mm)～1.5×d/1000(mm)范圍內(nèi)的過盈配合而安裝于上述埋入孔中。

(8)在上述(1)～(7)中的任一項(xiàng)中，至少在上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的表面上形成有表面硬化層。

(9)在上述(1)～(8)中的任一項(xiàng)中，在上述工具主體的至少安裝有上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入孔的周邊形成有表面硬化層。

(10)在上述(1)～(9)中的任一項(xiàng)中，在上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入部的外周面與安裝有上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入孔的內(nèi)周面之間夾裝有潤滑劑。

在如此構(gòu)成的挖掘工具中，在挖掘時(shí)，上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片繞插入到工具主體的埋入孔中的其外形為圓柱狀的埋入部的中心軸旋轉(zhuǎn)自如，因此在挖掘時(shí)隨著工具主體的旋轉(zhuǎn)而受到來自地面或巖盤的接觸阻力，從而旋轉(zhuǎn)挖掘刀片繞中心軸從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。因此，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的刀尖部在繞中心軸的圓周方向上也均勻磨損，使該刀尖部的形狀得以保持且不發(fā)生局部的單邊磨損，并且防止構(gòu)成刀尖部的曲面的曲率半徑增大，從而能夠抑制挖掘性能或挖掘效率顯著下降。

另一方面，防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片朝向中心軸方向頂端側(cè)脫落，因此也不會(huì)產(chǎn)生挖掘刀片不小心脫落等現(xiàn)象。另外，防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片脫落的狀態(tài)，只要是在例如將工具主體的頂端部向下的方式保持工具主體的狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片不因自重而從埋入孔中脫落的狀態(tài)即可。

在此，當(dāng)在上述工具主體上安裝有多個(gè)挖掘刀片時(shí)，所有挖掘刀片可以為如此在挖掘時(shí)繞中心軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片。并且，在多個(gè)挖掘刀片中，一部分挖掘刀片可以為上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，并且剩余的挖掘刀片可以固定安裝于上述工具主體上，通過上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片維持挖掘性能或挖掘效率，由此能夠延長工具壽命。

尤其，當(dāng)如此在上述工具主體上安裝有多個(gè)挖掘刀片的情況下，若在多個(gè)挖掘刀片中，安裝于上述工具主體的頂端面外周部的至少1個(gè)挖掘刀片為上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，則剩余的挖掘刀片即使固定安裝于上述工具主體上，也可以通過該頂端外周部即測量部中的至少1個(gè)旋轉(zhuǎn)挖掘刀片來維持挖掘性能或挖掘效率。由此，能夠有效地抑制挖掘孔徑縮小來可靠地提高工具壽命。

并且，為了將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片以在挖掘時(shí)繞上述中心軸旋轉(zhuǎn)自如并且防止向上述中心軸方向頂端側(cè)脫落的方式安裝于上述埋入孔中，第一、在該挖掘刀片的上述埋入部的外周面和安裝該挖掘刀片的上述埋入孔的內(nèi)周面中的一個(gè)面上設(shè)置繞上述中心軸環(huán)繞的凹槽，并且在另一個(gè)面上設(shè)置容納于上述凹槽中的凸部即可。

在此，當(dāng)該凹槽和凸部直接形成于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部的外周面和工具主體的埋入孔的內(nèi)周面上時(shí)，通過利用該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片與工具主體的拉伸彈性模量之差使工具主體彈性變形而使埋入孔擴(kuò)徑，同時(shí)將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部加壓壓入即可。或者，也可以通過利用兩者的熱膨脹率之差，在對工具主體進(jìn)行加熱而使埋入孔熱膨脹時(shí)插入旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部。

并且，無需如此在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部的外周面和工具主體的埋入孔的內(nèi)周面直接形成凹槽和凸部，也可以將該凹槽和凸部中的其中一個(gè)通過中間部件形成，該中間部件安裝并固定于設(shè)置該凹槽和凸部中的其中一個(gè)的上述埋入部的外周面或上述埋入孔的內(nèi)周面。此時(shí)，中間部件相對于設(shè)置有在該中間部件上形成的凹槽和凸部中的其中一個(gè)的上述埋入部的外周面或上述埋入孔的內(nèi)周面，依然通過如上所述的加壓壓入或基于熱膨脹率之差的熱壓配合或冷縮配合等過盈配合進(jìn)行固定即可。

第二、也可以并非如此在凹槽中容納凸部，而是在上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入部的外周面上形成繞上述中心軸環(huán)繞的凹槽，并且在安裝該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的上述埋入孔的內(nèi)周面，在上述中心軸方向上與上述凹槽相對的位置上形成繞上述中心軸環(huán)繞的凹部或沿該凹槽的切線方向延伸的凹孔的開口部，并且橫跨上述凹槽和上述凹部或上述凹孔的開口部容納卡止部件。

在此，在埋入孔的內(nèi)周面上形成有與凹槽同樣地繞中心軸環(huán)繞的凹部時(shí)，例如在埋入部外周面的上述凹槽中事先將作為卡止部件的C形圈以縮徑狀態(tài)容納之后插入到埋入孔中，在該凹槽與凹部的位置一致時(shí)，通過彈性變形使上述C形圈擴(kuò)徑并且橫跨凹槽和凹部而被容納即可?；蛘?，也可以在凹槽和凹部配合形成的環(huán)狀孔中從外部插入作為卡止部件的多個(gè)球狀部件并使上述多個(gè)球狀部件橫跨凹槽和凹部而被容納。并且，在埋入孔的內(nèi)周面上形成有沿凹槽的切線方向延伸的凹孔的開口部時(shí)，在該凹孔中插入作為卡止部件的銷并使上述銷以橫跨凹槽的方式被容納即可。

另外，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部可以通過相對于該埋入部的外徑d(mm)的過盈量在0.5×d/1000(mm)～1.5×d/1000(mm)范圍的過盈配合而安裝于上述埋入孔中。若為這種范圍的過盈量的過盈配合，則在未進(jìn)行挖掘時(shí)即使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片并非旋轉(zhuǎn)自如，也能夠在挖掘時(shí)通過由工具主體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的來自地面或巖盤的接觸阻力來抵抗與埋入孔的摩擦而使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片自如地從動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)防脫以免旋轉(zhuǎn)挖掘刀片從埋入孔中脫落。

另外，至少在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的表面上可以形成有表面硬化層。例如，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部表面實(shí)施例如DLC、PVD、CVD等皮膜處理來形成表面硬化層，由此能夠提高埋入部的強(qiáng)度或埋入孔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)性。并且，通過這種皮膜處理，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的刀尖部表面形成表面硬化層，或者在刀尖部表面形成由多晶金剛石構(gòu)成的表面硬化層，由此能夠提高刀尖部的耐磨性來進(jìn)一步延長工具壽命。另外，這種表面硬化層也可以還形成于固定在工具主體上的挖掘刀片的表面。

并且，這種表面硬化層還可以形成于工具主體的至少在安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入孔周邊。由此，能夠防止在挖掘時(shí)由旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的旋轉(zhuǎn)引起的埋入孔的磨損，在上述凹槽或凸部直接形成于工具主體的埋入孔內(nèi)周面的情況下尤其有效。另外，除如上所述的DLC、PVD、CVD等皮膜處理以外，這種埋入孔周邊的表面硬化層還可以通過例如高頻淬火、浸碳淬火、激光淬火、氮化處理等形成。

另外，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部的外周面與安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入孔的內(nèi)周面之間可以夾裝有潤滑劑。通過潤滑劑的夾裝，能夠使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的旋轉(zhuǎn)變得順暢，且能夠進(jìn)一步降低埋入部或埋入孔的磨損。

并且，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部的后端面與安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入孔的孔底面之間可以夾裝有緩沖材。通過夾裝例如銅板等硬度低于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片或工具主體的緩沖材，能夠防止挖掘時(shí)的負(fù)荷從旋轉(zhuǎn)挖掘刀片直接作用于工具主體，從而防止工具主體的損傷。

并且，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入部的后端面可以具備以上述中心軸為中心的凸圓錐面狀部，并且安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片的埋入孔的孔底面可以具備與上述凸圓錐面狀部相對的凹圓錐面狀部。通過該凹凸圓錐面狀部滑動(dòng)接觸或者經(jīng)由上述緩沖材相對，由此在挖掘時(shí)能夠使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片可靠地繞上述中心軸旋轉(zhuǎn)。另外，這種凹凸圓錐面狀部或緩沖劑可以具備在固定于工具主體上的挖掘刀片的埋入部或埋入孔中。

如以上說明，根據(jù)本發(fā)明，在以在挖掘時(shí)繞埋入部的中心軸旋轉(zhuǎn)自如并且防止向中心軸方向頂端側(cè)脫落的方式安裝的挖掘刀片中，不會(huì)招致其脫落且能夠促進(jìn)刀尖部的均勻磨損。因此，即使在地面或巖盤堅(jiān)硬且刀尖部嚴(yán)重磨損的條件下，也能夠防止單邊磨損等偏磨而無需對刀尖部再次進(jìn)行研磨，且經(jīng)長期維持挖掘刀片的挖掘性能及挖掘效率來實(shí)現(xiàn)工具壽命的延長，并且降低挖掘孔每單位深度的挖掘費(fèi)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第1至第4實(shí)施方式的立體圖。

圖2A是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的從軸線方向頂端側(cè)觀察的主視圖。

圖2B是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的圖2A中的ZOZ剖視圖。

圖3A是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的從軸線方向頂端側(cè)觀察的主視圖。

圖3B是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的圖3A中的ZOZ剖視圖。

圖4A是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的從軸線方向頂端側(cè)觀察的主視圖。

圖4B是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的圖4A中的ZOZ剖視圖。

圖5A是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的從軸線方向頂端側(cè)觀察的主視圖。

圖5B是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的圖5A中的ZOZ剖視圖。

圖6A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第1例的沿中心軸的剖視圖。

圖6B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第2例的沿中心軸的剖視圖。

圖6C是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第3例的沿中心軸的剖視圖。

圖7A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第4例的沿中心軸的剖視圖。

圖7B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第5例的沿中心軸的剖視圖。

圖8A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第6例的沿中心軸的剖視圖。

圖8B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第7例的沿中心軸的剖視圖。

圖9A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第8例的沿中心軸的剖視圖。

圖9B是圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔在圖9A中的ZZ剖視圖。

圖9C是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第9例的沿中心軸的剖視圖。

圖9D是圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔在圖9C中的ZZ剖視圖。

圖9E是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第10例的沿中心軸的剖視圖。

圖9F是圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔在圖9E中的ZZ剖視圖。

圖10A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第11例的沿中心軸的剖視圖。

圖10B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第12例的沿中心軸的剖視圖。

圖11A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第13例的沿中心軸的剖視圖。

圖11B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第14例的沿中心軸的剖視圖。

圖12A是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第15例的沿中心軸的剖視圖。

圖12B是表示圖1至圖5B所示的實(shí)施方式中的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片和埋入孔的第16例的沿中心軸的剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1至圖5B是分別表示本發(fā)明的第1至第4實(shí)施方式的圖。在這些實(shí)施方式中，工具主體1由鋼材等形成，如圖1所示，呈頂端部(圖1中為左側(cè)部分。圖2A至圖5B的各B圖中為下側(cè)部分)為大徑且隨著朝向后端側(cè)(在圖1中為右側(cè)。圖2A至圖5B的各B圖中為上側(cè))而外徑階段性變小的以軸線O為中心的大致多級(jí)圓柱狀。

工具主體1的后端部為柄部2。該柄部2安裝于未圖示的潛孔錘上，由此工具主體1從潛孔錘受到向軸線O方向頂端側(cè)的沖擊力。并且，在潛孔錘的后端經(jīng)由未圖示的挖掘桿連結(jié)有挖掘裝置，工具主體1從該挖掘裝置受到繞軸線O的旋轉(zhuǎn)力和向軸線O方向頂端側(cè)的推力。

本實(shí)施方式中，關(guān)于工具主體1的頂端部3，其頂端面內(nèi)周部3A為與軸線O垂直且以軸線O為中心的圓形面，并且頂端面外周部3B為以隨著朝向外周側(cè)而朝向后端側(cè)的方式傾斜的錐面狀的測量部。并且，與該頂端面外周部3B的后端側(cè)相連的頂端部3的外周面為以隨著朝向后端側(cè)而朝向內(nèi)周側(cè)的方式稍微傾斜的錐面之后，呈凹曲面狀而向外周側(cè)伸出之后，經(jīng)由臺(tái)階而與上述柄部2相連。

為了排出在挖掘時(shí)生成的碎屑，在該頂端部3的外周面沿圓周方向以等間隔形成有與軸線O平行地延伸的多條(本實(shí)施方式中為8條)外周排出槽4A。這些外周排出槽4A為與軸線O正交的截面呈凹圓弧等凹曲線狀的槽，從軸線O至上述外周排出槽4A的槽底的半徑比上述頂端面內(nèi)周部3A所形成的圓的半徑稍微大。

從該8個(gè)外周排出槽4A中隔著軸線O位于彼此相反側(cè)的2個(gè)外周排出槽(在圖2A至圖5B的各A圖中為位于上下的外周排出槽)4A的頂端形成有頂端排出槽4B，該頂端排出槽4B朝向內(nèi)周側(cè)向上述頂端面內(nèi)周部3A延伸，并到達(dá)頂端面內(nèi)周部3A所形成的上述圓的半徑左右的位置。并且，在工具主體1上從其后端朝向頂端側(cè)沿著軸線O形成有壓縮空氣的吹氣孔1A，該吹氣孔1A在頂端部3分支成2個(gè)并向上述頂端排出槽4B的內(nèi)周端開口。

在該工具主體1的頂端部3的上述頂端面內(nèi)周部3A與上述頂端面外周部3B上植入設(shè)置有挖掘刀片5。該挖掘刀片5由比工具主體1更硬質(zhì)的硬質(zhì)合金等燒結(jié)合金形成，如圖6A至圖12B所示，是由呈以中心軸C為中心的大致圓柱狀的后端側(cè)(在圖6A至圖8B、圖9A、圖9C、圖9E及圖10A至圖12B中為下側(cè))的埋入部6和頂端側(cè)(在圖6A至圖8B、圖9A、圖9C、圖9E及圖10A至圖12B中為上側(cè))的刀尖部7一體成型而構(gòu)成的挖掘刀片。

圖6A至圖12B所示的挖掘刀片5中，刀尖部7呈在中心軸C上具有中心且具有比埋入部6頂端的半徑稍微大的半徑的半球狀。但是，刀尖部7可以呈頂端以球面狀磨圓的以中心軸C為中心的圓錐狀，并且也可以呈以中心軸C為中心的炮彈狀。

這種挖掘刀片5以使上述埋入部6埋入到形成于工具主體1上的以大致圓柱狀凹陷的埋入孔8中的方式插入而被植入設(shè)置，且以使刀尖部7突出的方式安裝。而且，第1至第4實(shí)施方式中，在工具主體1的頂端部安裝有多個(gè)挖掘刀片5，在多個(gè)挖掘刀片中，在圖2A至圖5B中陰影表示的至少一部分挖掘刀片5為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片以在挖掘時(shí)繞上述中心軸C旋轉(zhuǎn)自如并且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落的方式安裝于埋入孔8中。

第1至第4實(shí)施方式中，在工具主體1的頂端部3的上述頂端面內(nèi)周部3A和頂端面外周部3B均分別安裝有多個(gè)挖掘刀片5。其中，在頂端面外周部3B，在圓周方向上相鄰的上述外周排出槽4A之間沿圓周方向以大致等間隔分別安裝有1個(gè)，總計(jì)8個(gè)挖掘刀片5。

植入設(shè)置于頂端面外周部3B的挖掘刀片5以中心軸C隨著朝向工具主體1的頂端側(cè)而朝向外周側(cè)延伸并與該頂端面外周部3B大致垂直的方式植入設(shè)置。從軸線O方向頂端側(cè)觀察時(shí)，植入設(shè)置于頂端面外周部3B的挖掘刀片5的刀尖部7的從軸線O的最大外徑(在軸線O方向頂端觀察時(shí)，與以軸線O為中心植入設(shè)置于頂端面外周部3B的挖掘刀片5的刀尖部外切的圓的直徑)比工具主體1的頂端部3的最大外徑(頂端面外周部3B與在其后端側(cè)相連的頂端部3的外周面的交叉棱線的直徑)稍微大。

并且，在頂端面內(nèi)周部3A內(nèi)的外周側(cè)安裝有4個(gè)挖掘刀片5。在軸線O方向頂端觀察時(shí)，這些頂端面內(nèi)周部3A內(nèi)的外周側(cè)的挖掘刀片5安裝成與頂端面內(nèi)周部3A所形成的圓內(nèi)切，并且沿圓周方向以等間隔安裝成位于在上述外周排出槽4A中與頂端排出槽4B連通的上述2個(gè)外周排出槽4A在圓周方向兩側(cè)相鄰的外周排出槽4A的內(nèi)側(cè)。

另外，在比這些頂端面內(nèi)周部3A的外周側(cè)的挖掘刀片5更靠內(nèi)周側(cè)也安裝有多個(gè)(4個(gè))挖掘刀片5。這些內(nèi)周側(cè)的挖掘刀片5安裝成避開頂端排出槽4B或吹氣孔1A，并且在徑向上錯(cuò)開安裝成彼此的繞軸線O的旋轉(zhuǎn)軌跡占據(jù)頂端面內(nèi)周部3A所形成的圓的大致整個(gè)區(qū)域(頂端面內(nèi)周部3A的上述外周側(cè)的挖掘刀片5以及極其靠近軸線O的部位除外)。另外，關(guān)于安裝于頂端面內(nèi)周部3A的挖掘刀片5，中心軸C與軸線O平行，并且軸線O方向的刀尖部7的突出量也一致。

在第1至第4實(shí)施方式中，圖2A及圖2B所示的第1實(shí)施方式中，安裝于頂端部3的頂端面內(nèi)周部3A和頂端面外周部3B的所有的挖掘刀片5都為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A。并且，圖3A及圖3B所示的第2實(shí)施方式中，在安裝于頂端面外周部3B的挖掘刀片5和安裝于頂端面內(nèi)周部3A的挖掘刀片5中上述外周側(cè)的挖掘刀片5為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A。

另外，圖4A及圖4B所示的第3實(shí)施方式中，安裝于頂端面外周部3B的所有的挖掘刀片5都為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，圖5A及圖5B所示的第4實(shí)施方式中，安裝于頂端面外周部3B的挖掘刀片5中只有在圓周方向上每隔1個(gè)總計(jì)4個(gè)挖掘刀片5才作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A。另外，在第2至第4實(shí)施方式中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以外的挖掘刀片5在挖掘時(shí)也不容許繞中心軸C的旋轉(zhuǎn)而為非旋轉(zhuǎn)，并且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落而牢固地固定于工具主體1上。

在此，欲如此將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以外的挖掘刀片5限制成不容許繞中心軸C旋轉(zhuǎn)地固定于工具主體1上，事先在該挖掘刀片5的埋入部6的外徑與工具主體1的埋入孔8的內(nèi)徑之間設(shè)定比較大的過盈量，將埋入部6加壓壓入到埋入孔8中，或者對工具主體1進(jìn)行加熱而使埋入孔8擴(kuò)徑時(shí)插入埋入部6進(jìn)行熱壓配合等，通過過盈配合固定挖掘刀片5即可。

對此，利用圖6A至圖12B，對如上所述將上述旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以在挖掘時(shí)繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如并且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落的方式安裝于埋入孔8時(shí)的安裝方式的第1至第16例進(jìn)行說明。在這些附圖中，圖6A至圖6C及圖10A至圖12B示出將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A直接安裝于埋入孔8中的情況，并且，圖7A至圖8B示出經(jīng)由中間部件將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A安裝于埋入孔8中的情況，另外，圖9A至圖9F示出使用卡止部件將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A安裝于埋入孔8中的情況。

圖6A所示的第1例中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端部呈比埋入部6的頂端部稍微大一些的半徑的圓柱狀，該埋入部6的后端部相對于頂端部為向相對于中心軸C的徑向外周側(cè)突出的凸部6A。并且，關(guān)于工具主體1的埋入孔8，其開口部側(cè)的頂端部的內(nèi)徑比埋入部6頂端部的外徑稍微大，并且比埋入部6后端部的凸部6A的外徑稍微小。

相對于此，埋入孔8的孔底側(cè)的后端部的內(nèi)徑比埋入孔8頂端部大一些，并且比埋入部6后端部的凸部6A的外徑稍微大，該埋入孔8后端部以繞上述中心軸C環(huán)繞的方式形成而作為容納上述凸部6A的凹槽8A。另外，凸部6A的中心軸C方向的長度比凹槽8A的中心軸C方向的長度稍微短。

并且，圖6B所示的第2例中，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的中心軸C方向大致中央形成有向相對于該中心軸C的徑向外周側(cè)稍微突出并繞該中心軸C環(huán)繞的環(huán)狀的凸部6B，該凸部6B的沿中心軸C的截面呈例如凸圓弧等凸曲線狀。相對于此，在工具主體1的埋入孔8中，在中心軸C方向上與凸部6B對應(yīng)的位置上以繞中心軸C環(huán)繞的方式也形成有凹槽8B，該凹槽8B的截面呈凹圓弧等凹曲線狀且能夠容納凸部6B。

凸部6B的外徑大于除凹槽8B的埋入孔8的內(nèi)徑，且比凹槽8B的內(nèi)徑稍微小。并且，凸部6B的截面所形成的凸圓弧等凸曲線的半徑也比凹槽8B的截面所形成的凹圓弧等凹曲線的半徑稍微小。另外，凸部6B以外部分的埋入部6的外徑比凹槽8B以外部分的埋入孔8的內(nèi)徑稍微小。

另一方面，圖6C所示的第3例與圖6B所示的第2例相反，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的中心軸C方向大致中央形成有向相對于該中心軸C的徑向內(nèi)周側(cè)稍微凹陷并繞該中心軸C環(huán)繞的環(huán)狀凹槽6C，該凹槽6C的沿中心軸C的截面呈例如凹圓弧等凹曲線狀。相對于此，在工具主體1的埋入孔8中，在中心軸C方向上與凹槽6C對應(yīng)的位置上以繞中心軸C環(huán)繞的方式形成有凸部8C，該凸部8C的截面呈凸圓弧等凸曲線狀而能夠容納于凹槽6C中，凸部8C的內(nèi)徑大于凹槽6C的外徑，并且小于凹槽6C以外部分的埋入部6的外徑。

在這些第1至第3例中，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6中除凸部6A、6B或凹槽6C以外部分的外徑比埋入孔8中除凹槽8A、8B或凸部8C以外部分的內(nèi)徑稍微小，成為埋入部6保持能夠使其外周面與埋入孔8的內(nèi)周面滑動(dòng)接觸的間隙而嵌入插入的間隙配合。而且，凸部6A、6B、8C容納并卡止在凹槽8A、8B、6C中，由此旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A在防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落的狀態(tài)下，不論在挖掘時(shí)還是在未進(jìn)行挖掘時(shí)都容許繞中心軸C的旋轉(zhuǎn)。

欲將這種旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6插入到工具主體1的埋入孔8中，利用例如由鋼材構(gòu)成的工具主體1與作為硬質(zhì)合金等硬質(zhì)燒結(jié)合金的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的拉伸彈性模量之差，將埋入部6加壓壓入到埋入孔8中，由此使埋入孔8周邊的工具主體1彈性變形而使凸部6A、6B、8C容納于凹槽8A、8B、6C中即可。或者，也可以對工具主體1的頂端部3進(jìn)行加熱并通過熱膨脹使埋入孔8擴(kuò)徑時(shí)插入旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6之后，對工具主體1進(jìn)行冷卻而使埋入孔8收縮，由此將凸部6A、6B、8C容納于凹槽8A、8B、6C中。

接著，圖7A及圖7B所示的第4、第5例中，將中間部件10安裝于工具主體1的埋入孔8的內(nèi)周，并且，圖8A及圖8B所示的第6、第7例中，相反地將中間部件10安裝于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的外周，由此形成凹槽或凸部來分別防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A脫落，并且在挖掘時(shí)使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A旋轉(zhuǎn)自如。

在這些例子中，圖7A所示的第4例中，與第1例相同，關(guān)于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6，后端部呈比頂端部稍微大一些半徑的多級(jí)圓柱狀而成為相對于頂端部向相對于中心軸C的徑向外周側(cè)突出的凸部6A。另一方面，工具主體1的埋入孔8在整個(gè)中心軸C方向上形成為能夠容納該凸部6A的一定的內(nèi)徑。

該第4例中的中間部件10為圓筒狀的部件，與工具主體1同樣地，由鋼材形成。在安裝于埋入孔8中之前，該中間部件10的外徑比埋入孔8的內(nèi)徑稍微大。并且，在安裝于埋入孔8中之后，該中間部件10的內(nèi)徑成為小于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6中作為凸部6A的后端部的外徑且大于比該后端部更靠頂端側(cè)的埋入部6的外徑的內(nèi)徑。

這種第4例的中間部件10，在將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6插入到埋入部6之后，通過加壓壓入而按壓到埋入孔8的內(nèi)周與埋入部6的頂端部外周之間，或者插入到對工具主體1進(jìn)行加熱而熱膨脹從而擴(kuò)徑的埋入孔8中，通過過盈配合而固定于埋入孔8內(nèi)周面。因此，在比如此固定的中間部件10更靠后端側(cè)的埋入孔8內(nèi)將會(huì)形成容納埋入部6的凸部6A的凹槽8A。

并且，圖7B所示的第5例中，與第3例相同，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A在埋入部6的中心軸C方向大致中央形成有繞中心軸C環(huán)繞的環(huán)狀的凹槽6C，埋入孔8具有比旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的外徑大一圈的一定的內(nèi)徑。而且，在該埋入部6與埋入孔8之間通過過盈配合而插入并夾裝有圓筒狀的中間部件10。

在該中間部件10的內(nèi)周面，在中心軸C方向上與埋入部6的凹槽6C對應(yīng)的位置上與第3例的凸部8C同樣地以繞中心軸C環(huán)繞的方式形成有凸部10A。該凸部10A具有小于埋入部6的凹槽6C以外部分的外徑的內(nèi)徑而能夠容納于凹槽6C中，凸部10A以外部分的中間部件10的內(nèi)徑比凹槽6C以外部分的埋入部6的外徑稍微大。

這種第5例的中間部件10通過加壓壓入或基于熱膨脹的熱壓配合而過盈配合于埋入孔8中而被固定。接著，對如此固定的中間部件10加壓壓入旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6，或者連同中間部件10一起使工具主體1熱膨脹而使中間部件10的內(nèi)周部擴(kuò)徑時(shí)插入旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6，由此在凹槽6C中容納凸部10A，除此以外的部分則被間隙配合，從而旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A被安裝成在挖掘時(shí)旋轉(zhuǎn)自如并且被防脫?；蛘撸喾吹?，也可以將在內(nèi)周部間隙配合有旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的中間部件10連同旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A一起過盈配合于埋入孔8中，由此使中間部件10縮徑來進(jìn)行安裝。

另外，圖8A及圖8B所示的第6、第7例中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A本身在埋入部6未形成凸部6A、6B或凹槽6C，與旋轉(zhuǎn)受限制的其他挖掘刀片5同樣地，埋入部6呈以中心軸C為中心的一定外徑的圓柱狀。而且，將埋入部6加壓壓入到中間部件10的內(nèi)周部，或者在通過熱膨脹而擴(kuò)徑的中間部件10的內(nèi)周部插入埋入部6，由此將在安裝之前比埋入部6的外徑稍微小的內(nèi)徑的圓筒狀的中間部件10通過過盈配合而安裝并固定于該埋入部6的外周。

在此，圖8A所示的第6例中，中間部件10的中心軸C方向的長度與埋入孔8的深度大致相等，但是就其外徑而言，埋入部6的后端部側(cè)比頂端部側(cè)的直徑大一些，該直徑大一些的后端部側(cè)為凸部10B。并且，與第1例同樣地，在工具主體1的埋入孔8中，其孔底側(cè)的后端部的內(nèi)徑比開口部側(cè)的頂端部的內(nèi)徑稍微大一些，由此在該后端部形成有凹槽8A，在該凹槽8A中容納在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A上安裝的中間部件10的上述凸部10B。另外，比該凹槽8A更靠開口部側(cè)的埋入孔8的頂端部的內(nèi)徑小于上述凸部10B的外徑，并且比中間部件10的頂端部的外徑稍微大。

并且，圖8B所示的第7例中，中間部件10的中心軸C方向的長度也與埋入孔8的深度大致相等，在其外周部的中心軸C方向大致中央部以繞中心軸C環(huán)繞的環(huán)狀形成有截面呈凸曲線狀且向徑向外周側(cè)稍微突出的凸部10C。另一方面，在埋入孔8的中心軸C方向上與凸部10C對應(yīng)的位置上與第2例同樣地以繞中心軸C環(huán)繞的方式形成有截面呈凹曲面狀的凹槽8B，在該凹槽8B中容納上述凸部10C。

并且，使用卡止部件安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的圖9A至圖9F所示的第8至第10例中，在埋入部6的外周面形成有繞中心軸C環(huán)繞的凹槽6D，在這些例子中的第8、第10例中，在埋入孔8的內(nèi)周面的中心軸C方向上與凹槽6D相對的位置上形成有同樣繞中心軸C環(huán)繞的凹槽8D。并且在第9例中，在埋入孔8內(nèi)周面中還是在與凹槽6D對應(yīng)的位置上形成有凹孔8E的向埋入孔8內(nèi)周面的開口部，該凹孔8E以沿在與中心軸C正交的截面上環(huán)繞的凹槽6D的切線方向延伸的方式穿設(shè)于工具主體1上。另外，這些第8至第10例中，埋入部6間隙嵌合于埋入孔8中。

圖9A及圖9B所示的第8例中，凹槽6D的沿中心軸C的截面例如呈U字狀，凹槽8D的截面呈與凹槽6D的槽寬度相等直徑的半圓狀。在這種凹槽6D、8D中作為卡止部件容納有由彈簧鋼等能夠彈性變形的材料構(gòu)成的C形圈11A。該C形圈11A的截面呈能夠與凹槽8D的截面所形成的半圓緊貼的大小的圓形。

這種C形圈11A通過彈性變形而縮徑從而容納于凹槽6D內(nèi)。而且，在如此容納有C形圈11A的狀態(tài)下埋入部6插入到埋入孔8中，在凹槽6D和凹槽8D配合處，C形圈11A通過彈力擴(kuò)徑而成為橫跨兩個(gè)凹槽6D、8D，由此旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如，并且向中心軸C方向頂端側(cè)卡止而被防脫。

并且，圖9C及圖9D所示的第9例中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的凹槽6D的截面呈半圓狀，并且上述凹孔8E的內(nèi)徑成為與該凹槽6D的截面所形成的半圓的直徑相等大小。另外，該第9例中，如圖9D所示，在工具主體1上相對于1個(gè)埋入孔8以隔著中心軸C在相反側(cè)相互平行且在與中心軸C正交的1個(gè)平面上延伸的方式形成有2個(gè)凹孔8E。

這些凹孔8E通過其中心線沿在上述平面上與埋入孔8的內(nèi)周面相切的方向延伸而向該內(nèi)周面開口，由此凹孔8E沿凹槽6D的切線方向延伸，并在其切點(diǎn)上向埋入孔8的內(nèi)周面的開口部與凹槽6D配合而截面呈圓形。而且，在該凹孔8E中作為卡止部件嵌插有圓柱軸狀的銷11B而被防脫，該銷11B從上述開口部橫跨至凹槽6D內(nèi)而被容納，由此旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A被容許繞中心軸C的旋轉(zhuǎn)，同時(shí)向中心軸C方向頂端側(cè)卡止而被防脫。

另外，圖9E及圖9F所示的第10例中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的凹槽6D的截面也呈半圓狀，并且埋入孔8內(nèi)周面的凹槽8D的截面也呈與凹槽6D相等半徑的半圓狀。并且，在工具主體1上，相對于1個(gè)埋入孔8，朝向凹槽8D穿設(shè)并連通有1個(gè)具有與這些凹槽6D、8D相等半徑的內(nèi)徑的凹孔8F。

而且，多個(gè)球體11C通過該凹孔8F被送進(jìn)由凹槽6D、8D配合形成的截面為圓形的環(huán)狀孔中，并作為橫跨凹槽6D、8D之間的卡止部件而容納于上述環(huán)狀孔中。在如此容納球體11C之后，將未圖示的銷插入到凹孔8F中，由此防止球體11C從上述環(huán)狀孔中脫落。因此，通過該球體11C的轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如，且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落而被卡止。

在如此構(gòu)成的挖掘工具中，如此成為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的挖掘刀片5繞其中心軸C旋轉(zhuǎn)自如，在挖掘時(shí)工具主體1繞其軸線O旋轉(zhuǎn)，隨此該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A通過來自地面或巖盤的接觸阻力也繞中心軸C從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。因此，在該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A中，在其刀尖部7上由挖掘產(chǎn)生的磨損沿圓周方向也變得均勻，因此能夠防止刀尖部7局部地單邊磨損，并且還能夠防止構(gòu)成刀尖部7的曲面的曲率半徑增大，因此能夠抑制挖掘性能和挖掘效率顯著下降。

例如，一例為所有的挖掘刀片均以非旋轉(zhuǎn)狀態(tài)固定于工具主體上的以往的挖掘工具，在從工具主體的軸線O方向頂端側(cè)觀察時(shí)植入設(shè)置于頂端面外周部的挖掘刀片的刀尖部的從軸線O的最大外徑為152mm的挖掘工具中，在規(guī)定條件下進(jìn)行了挖掘，其結(jié)果，植入設(shè)置于頂端面外周部的挖掘刀片的刀尖部單邊磨損而向內(nèi)周側(cè)分別縮徑2mm，在最大外徑成為148mm時(shí)達(dá)到壽命，此時(shí)挖掘刀片的磨損量為2.9g。

然而，將植入設(shè)置于該頂端面外周部的挖掘刀片作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的本發(fā)明所涉及的挖掘工具中，該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A即使以相同磨損量2.9g磨損，也由于刀尖部7在圓周方向上均勻磨損，因此縮徑量為0.64mm，刀尖部的最大外徑成為150.7mm，可知工具壽命延長為以往挖掘工具的3倍以上。

因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的挖掘工具，即使在地面或巖盤堅(jiān)硬且刀尖部嚴(yán)重磨損的條件下，也無需對刀尖部7再次進(jìn)行研磨，工具壽命也會(huì)延長，并且能夠降低挖掘孔每單位深度的挖掘費(fèi)用。另一方面，即使如此旋轉(zhuǎn)自如的挖掘刀片5A繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A也在防止朝向該中心軸C方向的頂端側(cè)脫落的情況下被保持在埋入孔8中，因此非旋轉(zhuǎn)地植入設(shè)置于工具主體1上的其他挖掘刀片5也不會(huì)一起因挖掘刀片5的脫落而導(dǎo)致挖掘性能和挖掘效率下降。

另外，當(dāng)在工具主體1上植入設(shè)置有多個(gè)挖掘刀片5時(shí)，如圖2A及圖2B所示的第1實(shí)施方式，其全部可以作為旋轉(zhuǎn)自如的挖掘刀片5A。但是，這種旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A能夠通過使刀尖部7的磨損均勻來延長其壽命，另一方面，與非旋轉(zhuǎn)地固定的挖掘刀片5相比，難以確保安裝于工具主體1上的安裝剛性等，因此存在難以將從工具主體1賦予到旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的向軸線O方向頂端側(cè)的沖擊力或推力、或者繞軸線O的旋轉(zhuǎn)力傳遞給地面或巖盤之虞。

因此，在這種情況下，如圖3A至圖5B所示的第2至第4實(shí)施方式，可以將多個(gè)挖掘刀片5中的一部分作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，剩余的挖掘刀片5則非旋轉(zhuǎn)地固定安裝于工具主體1上。通過該非旋轉(zhuǎn)地固定的挖掘刀片5能夠?qū)_擊力或推力、旋轉(zhuǎn)力直接傳遞給地面或巖盤來形成挖掘孔，并且通過旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A能夠延長工具壽命。

但是，當(dāng)如此在多個(gè)挖掘刀片5中將一部分作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，剩余的作為非旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以將植入設(shè)置于工具主體1的頂端部3的頂端面內(nèi)周部3A的挖掘刀片5作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，剩余的植入設(shè)置于頂端面外周部3B的挖掘刀片5作為非旋轉(zhuǎn)，但頂端面內(nèi)周部3A的挖掘刀片5是專門破碎地面或巖盤來形成挖掘孔的挖掘刀片5，所以若這種挖掘刀片5為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，則產(chǎn)生難以將上述的沖擊力或推力、旋轉(zhuǎn)力充分傳遞給地面或巖盤來有效地進(jìn)行破碎之虞。

因此，當(dāng)如此將一部分挖掘刀片5作為旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A時(shí)，如上述第2至第4實(shí)施方式，優(yōu)選使固定于該工具主體1上而成為非旋轉(zhuǎn)的挖掘刀片5留在工具主體1的頂端面內(nèi)周部3A，并且在頂端面外周部3B配設(shè)至少1個(gè)旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A。通過如此留在頂端面內(nèi)周部3A的非旋轉(zhuǎn)的挖掘刀片5能夠有效地破碎地面或巖盤來形成挖掘孔，另一方面，配設(shè)于頂端面外周部3B的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的磨損變得均勻，由此能夠經(jīng)長期將該挖掘孔擴(kuò)徑至規(guī)定的內(nèi)徑，且能夠延長工具壽命。

另外，這些第1至第4實(shí)施方式中，以該順序，如圖2A至圖5B中陰影所示，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的數(shù)量從頂端面內(nèi)周部3A朝向頂端面外周部3B減少，挖掘工具從重視工具壽命延長的挖掘工具向重視有效地破碎地面或巖盤的挖掘工具變遷。并且，如圖3A及圖3B所示的第2實(shí)施方式，當(dāng)在工具主體1的頂端面內(nèi)周部3A配設(shè)有非旋轉(zhuǎn)的挖掘刀片5和旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A時(shí)，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A優(yōu)選配設(shè)于該頂端面內(nèi)周部3A的外周側(cè)。另外，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A優(yōu)選與軸線O同軸配設(shè)。

并且，上述各實(shí)施方式中，為了如此將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以繞其中心軸C旋轉(zhuǎn)自如且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落的方式進(jìn)行安裝，第一、如圖6A至圖6C所示的第1至第3例，在該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的外周面和工具主體1的埋入孔8的內(nèi)周面直接形成繞中心軸C環(huán)繞的凹槽8A、8B、6C和容納于該凹槽8A、8B、6C中的凸部6A、6B、8C，或者如圖7A至圖8B所示的第4至第7例，在安裝于埋入部6的外周面或埋入孔8的內(nèi)周面的中間部件10上形成凹槽或凸部。

其中，第1至第3例中，雖然在挖掘刀片5的埋入部6和工具主體1的埋入孔8這兩處必須形成凹槽8A、8B、6C或凸部6A、6B、8C，但具有零部件數(shù)量較少的效果。并且，相對于此，第4至第7例中，零部件數(shù)量雖然增加與中間部件10相應(yīng)的量，但可以得到挖掘刀片5的埋入部6或工具主體1的埋入孔8的加工變得輕松等效果。

另一方面，為了同樣地將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如且防止向中心軸C方向頂端側(cè)脫落的方式進(jìn)行安裝，第二、如圖9A至圖9F所示的第8至第10例中，在埋入部6形成凹槽6D，并且在埋入孔8的內(nèi)周面也形成繞中心軸C環(huán)繞的凹槽8D或凹孔8E、8F的開口部，并使用橫跨該凹槽6D和凹槽8D或凹孔8E的卡止部件來安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A。

使用C形圈11A或銷11B、球體11C作為這種卡止部件的第8至第10例中，埋入部6或埋入孔8的加工繁雜且零部件數(shù)量也增加，但無需依靠加壓壓入或基于加熱的熱膨脹也能夠安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A，能夠防止工具主體1或旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A上產(chǎn)生應(yīng)變等。并且，這些第8至第10例中，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的刀尖部7產(chǎn)生磨損時(shí)，該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的更換也比較輕松。

另外，在第1至第7例中，凹槽8A、8B、6C必須以繞中心軸C環(huán)繞的方式形成，但容納于該凹槽8A、8B、6C中的凸部6A、6B、8C可以同樣以繞中心軸C環(huán)繞的方式形成，并且也可以在繞中心軸C的圓周方向上隔開間隔分散設(shè)置的方式形成。另外，工具主體1的頂端面內(nèi)周部3A的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A通過安裝剛性比較高的第1至第3例進(jìn)行安裝，并且頂端面外周部3B的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A通過第4至第10例進(jìn)行安裝等，在1個(gè)工具主體1中多個(gè)旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A可以通過不同的安裝方式進(jìn)行安裝。

另一方面，這些第1至第10例的安裝方式中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A不用說在挖掘時(shí)，在未進(jìn)行挖掘的非挖掘時(shí)也繞中心軸C旋轉(zhuǎn)自如地安裝，但如圖10A至圖12B所示的第11至第16例的安裝方式，也可以將旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6通過過盈配合而嵌入安裝于埋入孔8中，該過盈配合的過盈量小于將成為非旋轉(zhuǎn)的挖掘刀片5通過過盈配合而安裝于工具主體1的埋入孔8時(shí)的過盈量，即相對于埋入部6的外徑d(mm)的過盈量在0.5×d/1000(mm)～1.5×d/1000(mm)范圍，優(yōu)選過盈量為1.0×d/1000(mm)。

在此，圖10A所示的第11例中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6呈以中心軸C為中心的一定的上述外徑d(mm)的圓柱狀，并且埋入孔8也成為以中心軸C為中心的一定內(nèi)徑(mm)的以圓柱狀凹陷的孔。而且，嵌入安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A之前的埋入部6的外徑大于埋入孔8的內(nèi)徑，上述過盈量為安裝該旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A之前的埋入部6的外徑與埋入孔8的內(nèi)徑之差。

如此，若為小于成為非旋轉(zhuǎn)的挖掘刀片5的范圍的過盈量的過盈配合，則在非挖掘時(shí)即使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A不能旋轉(zhuǎn)自如，在挖掘時(shí)也能夠通過伴隨工具主體1的旋轉(zhuǎn)的來自地面或巖盤的接觸阻力，抵抗與埋入孔8的內(nèi)周面的摩擦來使埋入部6的外周面滑動(dòng)接觸而使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A繞中心軸C自如地從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。并且，例如在使軸線O沿鉛垂方向并使頂端部3向下來保持工具主體1的狀態(tài)下，能夠通過防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A從埋入孔8脫落來防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A向中心軸C方向頂端側(cè)脫落。

接著，圖10B所示的第12例中，與圖6A所示的第1例同樣地，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端部成為外徑比頂端部稍微大的凸部6A，并且埋入孔8的后端部也成為內(nèi)徑比頂端部稍微大的凹槽8A。而且，上述凸部6A通過相對于該凸部6A的外徑d(mm)，與凹槽8A的內(nèi)徑(mm)的過盈量在0.5×d/1000(mm)～1.5×d/1000(mm)范圍的過盈配合而進(jìn)行安裝，并且由此頂端側(cè)的埋入部6頂端部也通過相對于該頂端部的外徑d(mm)，與埋入孔8頂端部的內(nèi)徑(mm)的過盈量在0.5×d/1000(mm)～1.5×d/1000(mm)范圍的過盈配合而嵌入。

這種第12例的安裝方式中，也能夠?qū)⑿D(zhuǎn)挖掘刀片5A成為在非挖掘時(shí)不能旋轉(zhuǎn)自如但在挖掘時(shí)旋轉(zhuǎn)自如。并且，除埋入部6與埋入孔8的摩擦以外，還能夠通過凸部6A與凹槽8A的嵌合來防止旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A脫落。但是，該第12例中，若埋入部6A的頂端部以如上所述的過盈量過盈配合于埋入孔8的頂端部，則凸部6A與凹槽8A可以間隙配合，即凸部6A與凹槽8A可以專門用于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的防脫。并且，相反，也可以是凸部6A以如上所述的過盈量過盈配合于凹槽8A中，埋入部6A的頂端部則間隙配合于埋入孔8的頂端部。另外，這種基于過盈配合的安裝方式也能夠適用于其他的第2至第10的安裝方式。

另一方面，上述第1至第12例的安裝方式中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面能夠滑動(dòng)地直接與埋入孔8的孔底面抵接，從而賦予到工具主體1的向軸線O方向頂端側(cè)的沖擊力或推力傳遞到旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的刀尖部7，但如圖11A至圖12B所示的第13至第16例的安裝方式，也可以在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面6E與埋入孔8的孔底面8G之間夾裝緩沖材12。

在此，以圖11A及圖11B所示的第13及第14例為首，第1至第12例的安裝方式中，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面6E與埋入孔8的孔底面8G也呈與中心軸C垂直的平面狀，第13及第14例中，緩沖材12呈能夠嵌入到孔底面8G的圓板狀。并且，緩沖材12由軟質(zhì)的材料例如銅板等形成，該軟質(zhì)的材料不用說比由硬質(zhì)合金等構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A軟質(zhì)，甚至比構(gòu)成形成有埋入孔8的工具主體1的鋼材等還軟質(zhì)。

這種第13及第14例的安裝方式，能夠防止作為在挖掘時(shí)從工具主體1傳遞給旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以供挖掘地面或巖盤的沖擊力或推力的反作用力的負(fù)荷，從旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A朝向中心軸C方向后端側(cè)直接作用于工具主體1。因此，能夠防止因這種負(fù)荷而工具主體1產(chǎn)生損傷來進(jìn)一步延長工具壽命。另外，圖11A所示的第13例為在圖10A所示的第11例的安裝方式上夾裝緩沖材12的例子，圖11B所示的第14例為在圖10B所示的第12例的安裝方式上夾裝緩沖材12的例子。

并且，第1至第14例中，如上所述，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面6E和埋入孔8的孔底面8G呈與中心軸C垂直的平面狀，但也可以如圖12A及圖12B所示的第15及第16例的安裝方式，在埋入部6的后端面6E形成有以中心軸C為中心的凸圓錐面狀部6F，并且在埋入孔8的孔底面8G形成有與該凸圓錐面狀部6F相對的凹圓錐面狀部8H。另外，圖12A所示的第15例及圖12B所示的第16例分別為在圖11A所示的第13例中及圖11B所示的第14例中，分別在后端面6E形成有凸圓錐面狀部6F并且在孔底面8G形成有凹圓錐面狀部8H的例子，并且在后端面6E與孔底面8G之間夾裝有緩沖材12。

在此，在這些第15及第16例中，埋入孔8的孔底面8G整體成為以中心軸C為中心的凹圓錐面狀部8H，該凹圓錐面狀部8H在沿中心軸C的截面上所形成的V字交叉角成為鈍角。并且，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面6E呈以中心軸C為中心的凸圓錐臺(tái)狀，形成其錐面的部分成為凸圓錐面狀部6F，并且使該凸圓錐面狀部6F延長的凸圓錐面在沿中心軸C的截面上所形成的V字交叉角成為與凹圓錐面狀部8H所形成的交叉角相等的鈍角。另外，緩沖材12呈仿效埋入部6的后端面6E而成為一定厚度的截面為圓錐臺(tái)面狀的盤形。并且，在凸圓錐面狀部6F與埋入部6的外周面之間實(shí)施了倒角。

這種第15及第16例的安裝方式中，當(dāng)在挖掘時(shí)上述作為反作用力的負(fù)荷作用于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A而向中心軸C方向后端側(cè)壓緊旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A時(shí)，凸圓錐面狀部6F朝向凹圓錐面狀部8H被按壓，同時(shí)使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A旋轉(zhuǎn)。因此，能夠使埋入部6的中心軸C與埋入孔8和中心可靠地一致，同時(shí)使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A旋轉(zhuǎn)，如第15及第16例，即使通過過盈配合將埋入部6安裝于埋入孔8中，也能夠防止埋入孔8產(chǎn)生偏磨。

另外，這些第15及第16例中，在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的后端面6E與埋入孔8的孔底面8G之間夾裝有緩沖材12，但也可以不夾裝緩沖材12，而使凸圓錐面狀部6F能夠滑動(dòng)地直接與凹圓錐面狀部8H抵接。并且，這種第15及第16例的安裝方式也能夠適用于第1至第12例的安裝方式，另外，第13至第16例的緩沖材12或凹凸圓錐面狀部6F、8H也能夠適用于非旋轉(zhuǎn)地固定于工具主體1上的挖掘刀片5。

另外，雖省略圖示，但可以至少在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的表面上形成表面硬化層。這種表面硬化層可以形成于旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6和刀尖部7中的任一方，并且也可以形成于埋入部6和刀尖部7雙方。例如，如上所述，當(dāng)旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A由硬質(zhì)合金形成時(shí)，在其埋入部6的表面通過實(shí)施DLC、PVD、CVD等皮膜處理來形成表面硬化層，由此能夠提高埋入部6的強(qiáng)度或提高埋入孔8內(nèi)的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)性。

并且，當(dāng)在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的刀尖部7的表面通過這種皮膜處理來形成表面硬化層，或者在刀尖部7的表面形成由多晶金剛石構(gòu)成的表面硬化層時(shí)，能夠提高刀尖部7的耐磨性來進(jìn)一步延長工具壽命。另外，尤其這種刀尖部7的表面硬化層可以形成于在旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A以外的工具主體1上非旋轉(zhuǎn)地固定的挖掘刀片5的表面。

另一方面，這種表面硬化層還可以形成于工具主體1的表面。尤其在工具主體1的安裝旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入孔8的周邊形成表面硬化層時(shí)，能夠防止在挖掘時(shí)因旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的旋轉(zhuǎn)引起的埋入孔8的磨損，因此如第1至第3例，當(dāng)凹槽8A、8B或凸部8C直接形成于工具主體1的埋入孔8的內(nèi)周面而與旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A滑動(dòng)接觸的情況下，或者如第11至第16例，旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6通過過盈配合而與埋入孔8滑動(dòng)接觸的情況下有效。另外，如上所述，當(dāng)工具主體1由鋼材形成時(shí)，除上述DLC、PVD、CVD等皮膜處理以外，形成于上述工具主體表面上的表面硬化層還可以通過例如高頻淬火、浸碳淬火、激光淬火或氮化處理等形成。

并且，為了抑制這種埋入孔8的磨損或旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的埋入部6的磨損，并且使旋轉(zhuǎn)挖掘刀片5A的挖掘時(shí)的旋轉(zhuǎn)變得順暢，尤其在埋入部6和埋入孔8為間隙配合的第1至第10例中，可以在該埋入部6的外周面與埋入孔8的內(nèi)周面之間夾裝固體潤滑劑等潤滑劑。

并且，上述實(shí)施方式中，對工具主體1后端側(cè)的柄部2從潛孔錘受到朝向軸線O方向頂端側(cè)的沖擊力的挖掘工具進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也能夠適用于安裝在隧道或礦山中使用的鑿巖機(jī)上的所謂的頂錘工具。另外，本發(fā)明當(dāng)然還能夠適用于不受這種沖擊力并且通過來自挖掘桿的推力和旋轉(zhuǎn)力而使工具主體1向軸線O方向頂端側(cè)前進(jìn)的挖掘工具。

以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但各實(shí)施方式中的各結(jié)構(gòu)及它們的組合等為一例，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)進(jìn)行附加、省略、替換及其他變形。并且，本發(fā)明并不受實(shí)施方式的限制，而是僅受權(quán)利要求書的限制。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

如以上說明，根據(jù)本發(fā)明的挖掘工具，能夠經(jīng)長期維持挖掘刀片的挖掘性能及挖掘效率來提高工具壽命并且降低挖掘孔的每單位深度的挖掘費(fèi)用。因此，能夠在產(chǎn)業(yè)上加以利用。

符號(hào)的說明

1-工具主體，3-工具主體1的頂端部，3A-頂端面內(nèi)周部，3B-頂端面外周部，5-挖掘刀片，5A-旋轉(zhuǎn)挖掘刀片，6-埋入部，6A、6B、8C、10A、10B、10C-凸部，6C、6D、8A、8B、8D-凹槽，6E-埋入部6的后端面，6F-凸圓錐面狀部，7-刀尖部，8-埋入孔，8E、8F-凹孔，8G-埋入孔8的孔底面，8H-凹圓錐面狀部，10-中間部件，11A-C形圈(卡止部件)，11B-銷(卡止部件)，11C-球體(卡止部件)，12-緩沖材，O-工具主體1的軸線，C-挖掘刀片5的中心軸。