JP2002507686A - 衝撃堀削用ねじ接合部、接合部の部品形成用雄及び雌部分、及び衝撃堀削用ねじ接合部の部品を形成するねじを有する製品の製造方法 - Google Patents
衝撃堀削用ねじ接合部、接合部の部品形成用雄及び雌部分、及び衝撃堀削用ねじ接合部の部品を形成するねじを有する製品の製造方法Info
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Abstract
Description
の製造方法に関する。
は通常切削された雄ねじと雌ねじとが用いられており、例えばスェーデン特許第
469,602号が参照される。この雄ねじの製造においては鋼の素材が、両端
部が螺合する工具の少なくとも一部を受入れるための小さな直径を有する間隙面
又は間隙溝と多くは円錐形の自由端とに連結する厚肉部分を具備するように形成
される。次に、工具の横方向と長手方向の送りが厚肉部分の回転運動に調整され
少なくとも1回の通過の間に公知の方法でねじが生じるようにする。鋭利な縁が
間隙溝と自由端表面との幾何形状によりねじの進入時と退出時に形成される。対
応する鋭利な縁が雌ねじのねじ部に形成される。これら鋭利な縁により、雄ねじ
と雌ねじは接合部の取付けと取外しの間に各堀削要素の自由端部を真先に相互に
損傷させる。さらにこれらのねじ部は浸炭されそして鋭利な縁は大きく硬化され
るようになりそれにより鋭利な縁はねじの最も深い硬化深度のための領域を区画
形成する。この硬化の結果は堀削中にこれら領域に亀裂と疲労とを生じ、またそ
のため接合部の寿命が比較的短くなる。衝撃堀削と経時亀裂のための削岩装置に
おける2つの構成部品間の他の公知のねじ接合部はヨーロッパ特許公開第2−2
20147号に示されており、ねじの端部は切取られ完全なねじの外形がねじ部
の端部まで保持されるようにしている。
ことである。
度を有する入口と出口を含んでいるねじ接合部を提供することである。
のないねじ接合部を提供することである。
である。
を提供することである。
有する製品を製造する方法によって実現される。以下に、本発明の一実施態様が
添付図面を参照して記載される。
ねじ又は内側ねじ12を有する本発明のスリーブ形状の部分すなわち雌部分11
が設けられている。雌部分11はドリルロッド10の一体部分を構成する。他端
に、ドリルロッド10は雄ねじ又は外側ねじ14が設けられた本発明のスピゴッ
ト(差込み)すなわち雄部分13が形成されている。ドリルロッドはさらに貫通
する洗い流し通路15を有し、通路15を通って洗い流し媒体、通常は空気又は
水が導入される。雌部分11の底部はリング形状の当接面16を形成し、当接面
16は2つのドリルロッド10の取付け時に他方のドリルロッドのシャンク(板
)13の自由端の対応の環状当接面17と当接するようになっている。
と台形ねじ14Aの形状の仕上げられた完全な外形のねじ部とが示されている。
ねじの端部30は完全外形ねじ部14Aよりも丸くされた断面を有する。断面I
〜IVは雌部分の中心線に向って90°ずつに切断して形成した断面である。図5
Aの断面Iでは0°で切断され、螺合する工具は鋼本体の厚肉部分の色絡面には
到達せず、入口ねじ部は依然として切削が開始されておらず、その代わりに断面
Iで直線によって区画されている端面18のみが設けられている。この端面18
は通常円錐形である。入口ねじ部30は断面Iから90°反時計方向の図5Bの
断面11ではベル形状の曲線に類似する部分を有し、又は対称形の隆起部の断面
が0.2mmより大きい最小半径R1 と高さh1 とを有している。入口ねじ部30
は実質的に同一の逃げ面30Aと30Bを有している。断面IIから反時計方向に
90°の図5Cの断面では断面積がさらに大きくなり、それにより隆起部と逃げ
面が0.2mmより大きい最小半径R2 と高さh2 とを有するようにしている。上
記の断面Iから360°の断面Iの図5Dでは、入口ねじ部は完全外形ねじすな
わち仕上がった台形ねじ14Aに完全に達しており、0.2mmより大きい最小半
径R3 と高さh3 とを有している。完全外形ねじ14Aは実質的に同一の逃げ面
14Bと14Cを有する。図5A〜5Dから入口ねじ部30の断面積と高さとは
断面IとIIの間の始点から周方向に仕上ったねじ部14Aまで増大し一方最小半
径R1 〜R3 は0.2mmより小さくないことが分かる。仕上ったねじ部が台形ね
じ14Aである場合は断面III における入口ねじ部30の最小半径R2 が台形ね
じ14Aの最小半径R3 より大きくなっている。鋭利な縁がねじ14の入口部と
出口部30に存在しないため、熱処理、例えば表面硬化における硬化の深さはね
じ部全体に沿って本質的に一定となり、またそのため亀裂と疲労がこれらの領域
で回避されることになる。公知の切削ねじではねじ端部のねじ逃げ面の1つが若
干低い点を除き常に完全外形ねじと同じ外形を有しているが、本発明のねじ端部
30の両方のねじ逃げ面30A,30Bが、図5Bと5Dに見られるように、完
全外形ねじ14Aの連結された逃げ面14Bと14Cの外形とはそれぞれ異なる
外形を有している。好ましくはねじ端部に2つの入口と2つの出口とが設けられ
る。
分13の自由端は雌部分の自由端の領域に進入する。大概の場合はこれらロッド
は挿入の間相互に対し回転されそれによりねじ部が相互に係合するようにしなけ
ればならない。螺合が開始される前になだらかなねじ端部がロッドの相互に損傷
するのを防止する。その結果、これらロッドはロッドの前面17が底部16に当
接するまで回転することができる。完全外形ねじ12と14はこれらのねじが取
付けられた時に当接が真直ぐの逃げ面部分14Bと雌部分の対応の逃げ面とにの
み生じるように公知の方法で設計される。この結果、わん曲部分の間又は頂部と
底部との間の接触が生じない。試験では本発明のねじ接合部は公知のねじ接合部
に比べて少なくとも2倍の工具の寿命を示している。
と長手方向の送りと切込み深さとは厚肉部分の回転と調整されそれにより1条の
ねじが少なくとも1回の通過の間に形成される。これは親ねじにより又は旋盤の
ねじ切りプログラムを介して達成される。ねじ切り工具が連結間隙による実質的
な影響を受けずにねじ外形を決定することによりねじ端部になだらかな入口と出
口とが得られる。その後で少なくとも切削されたねじは例えば表面硬化(はだ焼
)を介して熱処理される。
されている米国特許第4,968,068号に示されている型の肩状当接部を具
備することができる。図示の実施態様では台形ねじが示されているが、本発明が
例えばロープねじのような、全ての岩石堀削ねじに利用できることが含まれてい
る。雌部分又は雄部分はこのほかにドリルロッドに代えて岩石ドリルビットと又
はドリルロッドと一体にすることができる。本発明の原理はシャンクアダプター
とドリルロッドとの間の、また弛く螺合したスリーブを有する2つのドリルロッ
ドの間の、ねじ接合部にも適用することができる。
ができる。
Claims (10)
- 【請求項1】 少なくとも1つの実質的に円筒形の外側ねじ(14)と実質
的に円筒形の内側ねじ(12)とを含む衝撃堀削のためのねじ接合部であって、
前記外側ねじ(14)が第1のドリルストリング構成要素(10)の一体の部品
を構成するようにされたスピゴット(13)上に設けられ、前記内側及び外側ね
じが結合された完全外形ねじ (14A)に関連して設けられたねじ端部(30)
を具備し、前記内側及び外側ねじ(12,14)がねじ逃げ面(30A,30B
,14B,14C)を具備している、ねじ接合部において、 実質的に円筒形のねじ(12,14)の少なくとも一方が完全外形ねじ(14
A)とは形状が異なる少なくとも1つのねじ端部(30)を具備し、ねじ端部(
30)の両方の逃げ面(30A,30B)が完全外形ねじ(14A)の連結され
た逃げ面(14B,14C)の外形とは異なる外形を有している、 ことを特徴とするねじ接合部。 - 【請求項2】 ねじ端部(30)が完全外形ねじ(14A)よりも丸くされ
た断面を有し、ねじ端部(30)の断面積と高さとがねじ端部の始点から周方向
に結合された完全外形ねじ(14A)に向って増大し、ねじ端部(30)の逃げ
面(30A,30B)が実質的に同じである請求項1に記載のねじ接合部。 - 【請求項3】 ねじ端部(30)の最小半径(R1 ,R2 )が完全外形ねじ
(14A)の最小半径(R3 )と少なくとも同じ大きさである請求項1又は2に
記載のねじ接合部。 - 【請求項4】 ねじ端部(30)の最小半径(R1 ,R2 )が0.2mmより
大きい請求項1,2又は3に記載のねじ接合部。 - 【請求項5】 衝撃堀削のためのねじ接合部の一部を形成する雄部分であっ
て、該雄部分(13)が少なくとも1つの実質的に円筒形の外側ねじ(14)を
含み、前記外側ねじ(14)が第1のドリルストリング構成要素(10)の一体
部分を構成するようになっているスピゴット(13)上に設けられ、前記外側ね
じ(14)が結合された完全外形ねじ(14A)に関連して設けられたねじ端部
(30)を具備し、前記外側ねじ(14)がねじ逃げ面(30A,30B,14
B,14C)を具備している雄部分において、 実質的に円筒形のねじ(14)が完全外形ねじ(14A)の形状とは異なる形
状の少なくとも1つのねじ端部(30)を具備し、ねじ端部(30)の両方のね
じ逃げ面(30A,30B)が完全外形ねじ(14A)の結合された逃げ面(1
4B,14C)の外形とは異なる外形を有している ことを特徴とする雄部分。 - 【請求項6】 ねじ端部(30)の断面積と高さとがねじ端部の始点から周
方向に結合された完全外形ねじ(14A)に向って増大し、ねじ端部(30)の
最小半径(R1 ,R2 )が0.2mmより大きく、ねじ端部(30)の最小半径(
R1 ,R2 )が完全外形ねじ(14A)の最小半径(R3 )と少なくとも同じ大
きさである、請求項5に記載の雄部分。 - 【請求項7】 衝撃堀削のためのねじ接合部の一部を形成する雌部分であっ
て、該雌部分(11)が少なくとも1つの実質的に円筒形の内側ねじ(12)を
含み、該内側ねじ(12)が第1のドリルストリング構成要素(10)の一体の
部分を構成するようになっている端部に設けられ、前記内側ねじが結合された完
全外形ねじ(14A)に関連して設けられたねじ端部(30)を具備し、前記内
側ねじ(12)がねじ逃げ面(30A,30B,14B,14C)を具備してい
る雌部分において、 実質的円筒形のねじ(12)が完全外形ねじ(14A)の形状とは異なる形状
の少なくとも1つのねじ端部(30)を具備し、ねじ端部(30)の両方のねじ
逃げ面(30A,30B)が完全外形ねじ(14A)の連結された逃げ面(14
B,14C)の外形とは異なる外形を有している、 ことを特徴とする雌部分。 - 【請求項8】 ねじ端部(30)の断面積と高さとがねじ端部の始点から周
方向に結合された完全外形ねじ(14A)に向って増大し、ねじ端部(30)の
最小半径(R1 ,R2 )が0.2mmより大きく、ねじ端部(30)の最小半径(
R1 ,R2 )が完全外形ねじ(14A)の最小半径(R3 )と少なくとも同じ大
きさである請求項7に記載の雌部分。 - 【請求項9】 衝撃堀削のためのねじ接合部の一部を形成するねじを有する
製品を製造する方法であって、前記ねじが、逃げ面(30A,30B)を有する
少なくとも1つのねじ端部(30)と逃げ面(14B,14C)を有する完全外
形ねじ(14A)とを含み、前記方法が、 (a)金属の素材を金属を機械加工する機械の中に供給する段階と、 (b)ねじ切り工具を前記機械の中に設ける段階と、 (c)前記工具の長手方向と横方向の送りを前記素材の回転軸線(CL)の周
りの回転運動に調整しねじが前記素材上に形成されるようにする段階 とを含んでいる製造方法において、 前記段階(c)がさらに、ねじ切り工具を調節しねじ端部(30)を形成しそ
れによりねじ端部(30)の各逃げ面(30A,30B)が完全外形ねじ(14
)の結合された逃げ面(14B,14C)の外形とは異なる外形が得られるよう
にする段階を含んでいる ことを特徴とするねじを有する製造の製造方法。 - 【請求項10】 前記方法がさらに (d)少なくとも切削されたねじを熱処理する段階 を含んでいる請求項9に記載の方法。
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