JP2018178626A - 削孔器具およびロッド - Google Patents

Abstract

【課題】ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる削孔器具およびロッドを提供する。【解決手段】削孔器具１０は、掘削機４０に取付可能となっており、掘削機４０に取り付けられたときに当該掘削機４０により打撃力および回転力が与えられるロッド３０と、ロッド３０に着脱自在に取り付けられる削孔ビット２０とを備えており、ロッド３０の一方の端部にはメートルネジの雄ネジ部分３２が形成されているとともに、削孔ビット２０にはロッド３０のメートルネジの雄ネジ部分３２と噛み合う雌ネジ部分２８を有するスリーブ部２６が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、溶鉱炉の出銑口に充填されている閉塞のための粘土状の耐火物等のマッドを削孔するための削孔器具およびこのような削孔器具のロッドに関する。

溶鉱炉の出銑口に充填されている閉塞のための粘土状の耐火物等のマッドを穿孔する際に、削孔ビットが中空ロッドの先端に着脱可能に取り付けられる削孔器具が従来から用いられている。より詳細に説明すると、このような削孔器具において中空ロッドの先端に削孔ビットを取り付けるとともに、中空ロッドの基端を掘削機に取り付けることにより、掘削機により打撃力および回転力が中空ロッドおよびこの中空ロッドの先端に設けられた削孔ビットに与えられるようになる。

このような削孔器具の中空ロッドの両端にはネジの雄ネジ部分が形成されている。一方、削孔ビットには、中空ロッドのネジの雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分を有するスリーブ部が設けられている。このことにより、中空ロッドの先端に削孔ビットを着脱可能に取り付けることができるようになる。また、掘削機にも、中空ロッドのネジの雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分を有するスリーブ部が設けられている。このことにより、中空ロッドの基端を掘削機に着脱自在に取り付けることができるようになる。ここで、従来では、中空ロッドの両端に形成されるネジの雄ネジ部分の形状は略同一となっていた。このことにより、削孔器具において中空ロッドの先端に削孔ビットを取り付けたり、中空ロッドの基端を掘削機に取り付けたりする際に、中空ロッドの向きを気にすることなく作業を行うことができるようになる。

また、従来では、中空ロッドの両端に形成されるネジは台形ネジ（Ｔネジともいう）またはロープネジ（丸ネジやＲネジともいう）であった。このような台形ネジやロープネジは雄ネジ部分のネジ山間のピッチが大きく、少ない回転数で中空ロッドを削孔ビットや掘削機に着脱することができるため作業負荷を軽減することができるという利点がある。なお、特許文献１乃至４には、中空ロッドの端部に設けられるネジが台形ネジであるような技術が開示されている。また、特許文献５乃至８には、中空ロッドの端部に設けられるネジがロープネジであるような技術が開示されている。

特開２０１１−０３８２７０号公報 特開２０１１−０３８２７１号公報 特開２０１４−１８９９９０号公報 特開２０１４−１８９９９１号公報 特開平１１−３１５６８８号公報 特開２００６−２４１８３６号公報 特開２００６−２４１８３７号公報 特開２０１３−０６０６９７号公報

しかしながら、中空ロッドの両端に形成されるネジが台形ネジやロープネジである場合には、中空ロッドに対して削孔ビットが緩みやすくなってしまうという問題がある。より詳細に説明すると、溶鉱炉の出銑口に充填されているマッドを削孔器具により削孔する際に中空ロッドや削孔ビットに振動が与えられたり中空ロッドが逆回転したりした場合に、台形ネジやロープネジは雄ネジ部分のネジ山間のピッチが大きいため、削孔ビットに対して中空ロッドが相対的に１回転したときに中空ロッドに対して削孔ビットが離間する方向に移動する距離が大きくなり、削孔動作中に削孔ビットが中空ロッドから外れてしまうおそれがある。削孔動作中に削孔ビットが中空ロッドから外れてしまうと、溶鉱炉の出銑口に取り残された削孔ビットに対して、酸素を吹き込んで溶かすという酸素開孔を行わなければならず、溶鉱炉の操業上、大きなタイムロスとなってしまう。また、中空ロッドの両端に形成されるネジが台形ネジやロープネジである場合には、削孔ビットのスリーブ部の肉厚を大きくしなければならず、スリーブ部の直径も大きくなってしまう。この場合には、削孔動作中にマッドから削られたくり粉の排出路面積が小さくなり、くり粉が効率良く排出されず削孔速度が低下してしまうという問題がある。また、溶鉱炉の出銑に用いられる削孔ビットは１回限りの消耗品（溶けてなくなる）であるが、中空ロッドの両端に台形ネジやロープネジを形成するのは加工が難しく、高価であるという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、削孔ビットが着脱自在に取り付けられるロッドの一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されているため、ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる削孔器具およびロッドを提供することを目的とする。

本発明の削孔器具は、掘削機に取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられるロッドと、前記ロッドに着脱自在に取り付けられる削孔ビットと、を備え、前記ロッドの一方の端部にはメートルネジの雄ネジ部分が形成されているとともに、前記削孔ビットには前記ロッドの前記メートルネジの前記雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分を有するスリーブ部が設けられていることを特徴とする。

このような削孔器具によれば、削孔ビットが着脱自在に取り付けられるロッドの一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されているため、当該雄ネジ部分のネジ山間のピッチが比較的小さくなり、よって削孔ビットに対してロッドが相対的に１回転したときにロッドに対して削孔ビットが離間する方向に移動する距離が小さくなる。このため、ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる。

本発明の削孔器具においては、前記ロッドにおける前記メートルネジの前記雄ネジ部分が形成される側の端部とは反対側の端部には台形ネジの雄ネジ部分またはロープネジの雄ネジ部分が形成されていてもよい。

本発明の削孔器具においては、前記ロッドの一方の端部に形成される前記メートルネジの前記雄ネジ部分のネジ山の頂部分の角度は略６０度であってもよい。

本発明の削孔器具においては、前記ロッドの一方の端部に形成される前記メートルネジは転造ネジであってもよい。

本発明のロッドは、削孔ビットに一方の端部が取付可能となっているとともに掘削機に他方の端部が取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられるロッドであって、一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されていることを特徴とする。

このようなロッドによれば、削孔ビットが着脱自在に取り付けられる一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されているため、当該雄ネジ部分のネジ山間のピッチが比較的小さくなり、よって削孔ビットに対してロッドが相対的に１回転したときにロッドに対して削孔ビットが離間する方向に移動する距離が小さくなる。このため、ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる。

本発明のロッドにおいては、前記メートルネジの前記雄ネジ部分が形成される側の端部とは反対側の端部には台形ネジの雄ネジ部分またはロープネジの雄ネジ部分が形成されていてもよい。

本発明の削孔器具およびロッドによれば、ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる。

本発明の実施の形態による削孔器具の構成を示す側面図である。 図１に示す削孔器具における中空ロッドの一方の端部に設けられたメートルネジの雄ネジ部分および削孔ビットのスリーブ部に設けられた雌ネジ部分を示す断面図である。 図１に示す削孔器具における中空ロッドの他方の端部に設けられた台形ネジの雄ネジ部分を示す断面図である。 図１に示す削孔器具における中空ロッドの他方の端部に設けられたロープネジの雄ネジ部分を示す断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図４は、本実施の形態に係る削孔器具を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態による削孔器具の構成を示す側面図であり、図２は、図１に示す削孔器具における中空ロッドの一方の端部に設けられたメートルネジの雄ネジ部分および削孔ビットのスリーブ部に設けられた雌ネジ部分を示す断面図である。また、図３および図４は、図１に示す削孔器具における中空ロッドの他方の端部に設けられた台形ネジの雄ネジ部分やロープネジの雄ネジ部分を示す断面図である。

まず、本実施の形態による削孔器具１０の構成の概略について図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施の形態による削孔器具１０は、削孔ビット２０および中空ロッド３０を備えており、中空ロッド３０の一方の端部（具体的には、図１における右側の端部）には削孔ビット２０が着脱自在に取り付けられるとともに当該中空ロッド３０の他方の端部（具体的には、図１における左側の端部）を掘削機４０に着脱自在に取り付けることができるようになっている。

図１に示すように、削孔ビット２０の先端には複数の突起２２が設けられている。各突起２２は例えば先端に丸みのある円錐形状の超硬チップから形成されており、このような超硬チップから形成される各突起２２は削孔ビット２０の先端面に溶接または黄銅ろう付けにより取り付けられるようになっている。また、各突起２２は超硬チップから形成される代わりに鉄製のものとなっていてもよい。この場合には、削孔ビット２０および各突起２２が一体的に成型されることにより継ぎ目がないよう構成されていてもよい。

また、削孔ビット２０の内部には圧力空気または圧力水が通過する内部通路が形成されている。また、削孔ビット２０の先端面には圧力空気または圧力水の噴出口２３が設けられており、この噴出口２３は内部通路に連通している。このことにより、掘削機４０（後述）から中空ロッド３０（後述）を介して削孔ビット２０の内部通路に送られた圧力空気または圧力水が噴出口２３から削孔ビット２０の前方（すなわち、図１における右方向）に噴出するようになる。また、削孔ビット２０の側面には複数のくり粉の排出溝が設けられており、この排出溝にも圧力空気または圧力水の噴出口２４が設けられている。この噴出口２４は上述した内部通路に連通しており、掘削機４０（後述）から中空ロッド３０（後述）を介して削孔ビット２０の内部通路に送られた圧力空気または圧力水が噴出口２４から削孔ビット２０の側方（すなわち、図１における上方向や下方向）に噴出するようになる。

図１に示すように、中空ロッド３０は棒状のものからなり、その一方の端部（具体的には、図１における右側の端部）にはメートルネジの雄ネジ部分３２が形成されている。また、削孔ビット２０には、中空ロッド３０のメートルネジ（Ｍネジともいう）の雄ネジ部分３２と噛み合う雌ネジ部分２８を有するスリーブ部２６が設けられている。このことにより、中空ロッド３０の一方の端部に削孔ビット２０を着脱自在に取り付けることができるようになる。なお、メートルネジ（Ｍネジ）とは、図２に示すように、雄ネジ部分３２のネジ山３２ａの頂部分の角度が略６０度であるようなネジのことをいう。また、中空ロッド３０における、メートルネジの雄ネジ部分３２が形成される側の端部とは反対側の端部（具体的には、図１における左側の端部）には台形ネジ（Ｔネジともいう）の雄ネジ部分３４が形成されている。ここで、台形ネジとは、図３に示すように、雄ネジ部分３４のネジ山の断面が台形形状であるようなネジのことをいう。なお、中空ロッド３０における、メートルネジの雄ネジ部分３２が形成される側の端部とは反対側の端部に、台形ネジの雄ネジ部分３４を形成する代わりにロープネジ（丸ネジやＲネジともいう）の雄ネジ部分３６（図４参照）を形成してもよい。ここで、ロープネジとは、図４に示すように、雄ネジ部分３６のネジ山の断面が半球形状に似た湾曲形状や波形状であるようなネジのことをいう。また、掘削機４０には、中空ロッド３０の台形ネジの雄ネジ部分３４やロープネジの雄ネジ部分３６と噛み合う雌ネジ部分４２が形成された穴が設けられている。このことにより、中空ロッド３０の他方の端部を掘削機４０に着脱自在に取り付けることができるようになる。

また、本実施の形態では、中空ロッド３０の一方の端部（具体的には、図１における右側の端部）に形成されるメートルネジは転造ネジである。ここで、転造ネジとは、円筒形状の鋼材をネジの形をした複数のロールで挟み込み、回転させながら押し付ける事によって変形させることによって作製されるネジのことをいう。このような転造ネジは、鋼材を切削せずにねじ山と谷の部分を塑性加工によって押し込むようにして加工するため、円筒形状の鋼材を削ることにより作製される切削ネジと比較して、破断強度が大きくなるという利点がある。

次に、このような削孔器具１０を用いて溶鉱炉の出銑口に充填されているマッドを穿孔する動作について説明する。削孔器具１０を用いて溶鉱炉の出銑口に充填されているマッドを穿孔するにあたり、まず、中空ロッド３０の一方の端部（具体的には、メートルネジの雄ネジ部分３２が形成されている側の端部）に削孔ビット２０を取り付け、次に中空ロッド３０の他方の端部（具体的には、台形ネジの雄ネジ部分３４やロープネジの雄ネジ部分３６が形成されている側の端部）を掘削機４０に取り付ける。そして、削孔ビット２０をマッドに押しつけながら、掘削機４０により中空ロッド３０や削孔ビット２０に打撃と回転を加えることにより、削孔ビット２０を回転させながら各突起２２によりマッドを砕いて削孔する。この際に、削孔ビット２０に形成された噴出口２３、２４から圧力空気または圧力水を噴出させるようにする。また、各突起２２によりマッドから削られたくり粉（切削屑）は削孔ビット２０の各排出溝を経て出銑口から排出される。このようにして、削孔ビット２０により溶鉱炉の出銑口に充填されているマッドが穿孔されるようになる。

ここで、本実施の形態の削孔器具１０では、中空ロッド３０の一方の端部にはメートルネジの雄ネジ部分３２が形成されているとともに、削孔ビット２０には中空ロッド３０のメートルネジの雄ネジ部分３２と噛み合う雌ネジ部分２８を有するスリーブ部２６が設けられている。このように、削孔ビット２０が着脱自在に取り付けられる中空ロッド３０の一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分３２が形成されているため、当該雄ネジ部分３２のネジ山間のピッチが比較的小さくなり、よって削孔ビット２０に対して中空ロッド３０が相対的に１回転したときに中空ロッド３０に対して削孔ビット２０が離間する方向に移動する距離が小さくなる。このため、中空ロッド３０に対して削孔ビット２０を緩みにくくすることができる。

ここで、中空ロッド３０における削孔ビット２０が取り付けられる側の端部が台形ネジやロープネジであった場合には、台形ネジやロープネジは雄ネジ部分のネジ山間のピッチが大きいため、削孔ビット２０に対して中空ロッド３０が相対的に１回転したときに中空ロッド３０に対して削孔ビット２０が離間する方向に移動する距離が大きくなり、削孔動作中に削孔ビット２０が中空ロッド３０から外れてしまうおそれがある。削孔動作中に削孔ビット２０が中空ロッド３０から外れてしまうと、溶鉱炉の出銑口に取り残された削孔ビット２０に対して、酸素を吹き込んで溶かすという酸素開孔を行わなければならず、溶鉱炉の操業上、大きなタイムロスとなってしまう。これに対し、本実施の形態では、削孔ビット２０が着脱自在に取り付けられる中空ロッド３０の一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分３２が形成されているため、中空ロッド３０に対して削孔ビット２０が緩みにくくなり、よって削孔動作中に削孔ビット２０が中空ロッド３０から外れてしまう可能性を低減することができるようになる。また、中空ロッド３０における削孔ビット２０が取り付けられる側の端部が台形ネジやロープネジであった場合には、削孔ビット２０のスリーブ部２６の肉厚を大きくしなければならず、スリーブ部２６の直径も大きくなってしまう。この場合には、削孔動作中にマッドから削られたくり粉の排出路面積が小さくなり、くり粉が効率良く排出されず削孔速度が低下してしまうという問題がある。これに対し、削孔ビット２０が着脱自在に取り付けられる中空ロッド３０の一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分３２を形成した場合には、削孔ビット２０のスリーブ部２６の肉厚を比較的小さくすることができ、よって削孔動作中にマッドから削られたくり粉の排出路面積を大きくすることにより削孔速度を大きくすることができる。また、中空ロッド３０における削孔ビット２０が取り付けられる側の端部に台形ネジやロープネジを形成する場合と比較してメートルネジを形成する場合には当該端部の加工が容易となり、また安価となる。

また、本実施の形態の削孔器具１０では、中空ロッド３０におけるメートルネジの雄ネジ部分３２が形成される側の端部とは反対側の端部には台形ネジの雄ネジ部分３４またはロープネジの雄ネジ部分３６が形成されている。このような台形ネジの雄ネジ部分３４やロープネジの雄ネジ部分３６ではネジ山間のピッチが大きく、少ない回転数で中空ロッド３０を掘削機４０に着脱することができるため中空ロッド３０を掘削機４０に着脱する際の作業負荷を軽減することができる。

なお、本実施の形態による削孔器具やロッドは、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

図１等に示す例では、中空ロッド３０の一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分３２を形成するとともに他方の端部に台形ネジの雄ネジ部分３４またはロープネジの雄ネジ部分３６を形成するような例が示されているが、本実施の形態はこのような態様に限定されることはない。本実施の形態における他の例として、中空ロッドの両方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されるようになっていてもよい。

また、削孔器具のロッドは中空のものに限定されることはない。削孔器具のロッドとして内部空間が設けられていないような棒状のものが用いられてもよい。この場合でも、棒状のロッドの一方の端部にはメートルネジの雄ネジ部分を形成するとともに、削孔ビットにはロッドのメートルネジの雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分を有するスリーブ部を設けることにより、ロッドに対して削孔ビットを緩みにくくすることができる。また、この場合でも、棒状のロッドにおけるメートルネジの雄ネジ部分が形成される側の端部とは反対側の端部に台形ネジの雄ネジ部分またはロープネジの雄ネジ部分が形成されるようにする。このことにより、少ない回転数でロッドを掘削機に着脱することができるためロッドを掘削機に着脱する際の作業負荷を軽減することができる。

１０ 削孔器具
２０ 削孔ビット
２２ 突起
２３、２４ 噴出口
２６ スリーブ部
２８ 雌ネジ部分
３０ 中空ロッド
３２ メートルネジの雄ネジ部分
３２ａ ネジ山
３４ 台形ネジの雄ネジ部分
３６ ロープネジの雄ネジ部分
４０ 掘削機
４２ 雌ネジ部分

Claims (6)

1. 掘削機に取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられるロッドと、
   前記ロッドに着脱自在に取り付けられる削孔ビットと、
   を備え、
   前記ロッドの一方の端部にはメートルネジの雄ネジ部分が形成されているとともに、前記削孔ビットには前記ロッドの前記メートルネジの前記雄ネジ部分と噛み合う雌ネジ部分を有するスリーブ部が設けられている、削孔器具。
2. 前記ロッドにおける前記メートルネジの前記雄ネジ部分が形成される側の端部とは反対側の端部には台形ネジの雄ネジ部分またはロープネジの雄ネジ部分が形成されている、請求項１記載の削孔器具。
3. 前記ロッドの一方の端部に形成される前記メートルネジの前記雄ネジ部分のネジ山の頂部分の角度は略６０度である、請求項１または２記載の削孔器具。
4. 前記ロッドの一方の端部に形成される前記メートルネジは転造ネジである、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の削孔器具。
5. 削孔ビットに一方の端部が取付可能となっているとともに掘削機に他方の端部が取付可能となっており、前記掘削機に取り付けられたときに当該掘削機により打撃力および回転力が与えられるロッドであって、
   一方の端部にメートルネジの雄ネジ部分が形成されている、ロッド。
6. 前記メートルネジの前記雄ネジ部分が形成される側の端部とは反対側の端部には台形ネジの雄ネジ部分またはロープネジの雄ネジ部分が形成されている、請求項５記載のロッド。

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