JP6015644B2 - チップ一体開孔ビット - Google Patents

Description

本発明は、溶鉱炉下部の溶銑の排出口である出銑孔の開口等に使用するチップ一体開孔ビットに関する。

出銑孔の開口等に使用するビットとして、特許文献１に記載の超硬工具が知られている。
該超硬工具は、鋼製の台金に設けた雌ねじ付きのチップ穴に硬質チップを嵌めこみ、その上から前記雌ねじに螺合する雄ねじを外周部に備えた押えリングを螺着して前記硬質チップを押圧固定したものである。
該超硬工具によれば、硬質チップをねじ付きの押えリングでチップ穴の内部に機械的に押圧固定しているので、硬質チップをロウ付けしたものと比較すると、高温状態である出銑孔等における使用に適している。

しかしながら、特許文献１に記載の超硬工具であっても、台金と硬質チップの材質が異なるため、異質の素材間における熱の影響の相違によって、溶鉱炉等の使い捨てを前提とする１６００℃程度の高温となる特殊な使用条件下においては、穿孔の際に問題が起きることがあった。
また、複数の硬質チップを個々に台金に固定しなければならない点では、ロウ付け等をする場合と同等の手間がかかるものであった。

本発明の課題を解決するための手段は、下記のとおりである。

第１に、
中空ロッドの先端に取り付けるものであり、開放底面側の内部に、前記中空ロッドのネジと組み合うネジが形成されている中空筒状の中間ジョイントと、
該中間ジョイントに組み合わせる台金を有し、
該台金の表面から突出する硬質チップを台金と一体となるように形成することで、台金と硬質チップの材質を同質のものとしたことを特徴とする、チップ一体開孔ビット。
第２に
中空ロッドの先端に取り付ける中空筒状の中間ジョイントと、
該中間ジョイントに組み合わせる台金と、
該台金の中央に形成された角形開孔に嵌め込む上面ジョイントを有し、
前記中間ジョイントの上面側には、中空ネジが突出しており、
前記上面ジョイントの下面側には、中空ネジに組み合うネジ孔が形成されており、
前記台金の表面から突出する硬質チップを台金と一体となるように形成することで、台金と硬質チップの材質を同質のものとしたことを特徴とする、チップ一体開孔ビット。
第３に、
台金と硬質チップを、鋳造により一体形成したことを特徴とする、上記第１または第２に記載のチップ一体開孔ビット。

本発明によれば、台金と硬質チップの材質を同質のものとしたため、溶鉱炉等の特殊な使用条件下における穿孔の際でも、素材が異なることに起因する問題が起きることがない。
また、本発明によれば、台金と硬質チップを一体のものとして形成するので、複数の硬質チップを個々に台金にロウ付け等をする場合と比較して、容易に製造することができる。

本発明に係る３ピースタイプのチップ一体開孔ビットの使用状態の斜視図である。 図１に示すチップ一体開孔ビットの要部の分解斜視図である。 本発明に係る３ピースタイプのチップ一体開孔ビットの六面図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は平面図、（Ｅ）は底面図、（Ｆ）は背面図を示す。 図３中の（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３中の（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。 硬質チップの断面図であり、（Ａ）は平面チップの断面図、（Ｂ）は境界チップの断面図、（Ｃ）は傾斜面チップの断面図である。 本発明に係る２ピースタイプのチップ一体開孔ビットの使用状態の斜視図である。 図７に示すチップ一体開孔ビットの要部の分解斜視図である。 本発明に係る２ピースタイプのチップ一体開孔ビットの六面図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は平面図、（Ｅ）は底面図、（Ｆ）は背面図を示す。 図９中の（Ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。 図９中の（Ａ）におけるＣ−Ｃ線断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明の範囲は以下の形態に限定されることがない。

図１〜６を参照しながら、本発明に係る３ピースタイプのチップ一体開孔ビット（以下、開孔ビットという。）について説明する。

本発明に係る３ピースタイプの開孔ビットは、図１に示すように、中空ロッド１の先端に取り付けるものであり、中空筒状の中間ジョイント２と、該中間ジョイント２と組み合う台金３と、該台金３に組み合う上面ジョイント４とから形成されている。

図４及び５に示すように、中空ロッド１の先端部にはネジが形成されている。
他方、中間ジョイント２には、開放底面側の内部に、中空ロッド１のネジと組み合う左ネジが形成されている。

図１に示す中間ジョイント２は、詳細を図２に示すように、上面側において、中心軸上に位置する中空ネジ２１と、該中空ネジ２１の周囲の対角位置の４カ所に、内部へ貫通する貫通孔２２を有している。
前記中空ネジ２１は、中空筒状の外側面にネジ切りしたもので、中間ジョイント２の上面側から突出するように形成されている。

台金３は、図２に示すように、全体が十字状で、側面の対角位置に４つの溝部が各々形成されている。
該台金３は、平面である上面中央部に長方形状の角形開孔３１を有し、対角位置関係にある２つの溝部に、内部へ貫通する溝部開孔３２を各々有している。
角形開孔３１は、上面側から内部に向けて段階的に狭くなるように、２つの異なるサイズで形成されている。

台金３の上面側の表面は、図２に示すように、中央に位置する平面部と、該平面部の端部に連続して外周側に向けて下向きに傾斜する傾斜面部とを有している。
平面部には、角形開孔３１の長辺側に、２つの平面硬質チップ３３が突出するように形成されている。
平面部の外側に位置する４つの傾斜面部の各々には、傾斜面硬質チップ３４が、傾斜面から垂直方向に突出するように形成されている。
平面部と傾斜面部との境界には、２つの境界硬質チップ３５が突出するように形成されている。

図６を参照すると、平面硬質チップ３３は（Ａ）で、傾斜面硬質チップ３４は（Ｃ）で、境界硬質チップ３５は（Ｂ）で示されている。

これらの硬質チップは、高クロム鋳鉄を用いて鋳造により台金３と一体成形することで、台金３と硬質チップの材質を同質のものとすることができる。

上面ジョイント４は、図２に示すように、台金３の中央に形成された角形開孔３１に嵌め込むことが可能なように、角形開孔３１の形状に合致して２段階の大きさで形成されたものであり、上面から底面側に向けて傾斜して貫通する傾斜貫通孔４１を有している。
該上面ジョイント４の下面側の内部には、図４及び図５に示すように、中間ジョイント２の中空ネジ２１に組み合うネジ孔が形成されている。
なお、上面ジョイント４の下面側の内部に形成されるネジ孔と、中間ジョイント２の中空ネジ２１に組み合うネジ孔は、図４に示すように、上面ジョイント４側を雌ネジとし、中間ジョイント２側を雄ネジとする以外に、図示は省略するが、上面ジョイント４側を雄ネジとし、中間ジョイント２側を雌ネジとすることもできる。

上記の３ピースタイプのチップ一体開孔ビットを使用する際には、図２を参照すると、まず、上面ジョイント４を台金３の角形開孔３１に嵌め込む。
嵌め込んだ後に、上面ジョイント４の内部底面側に形成されたネジと、中間ジョイント２の中空ネジ２１とを組み合わせる。
すなわち、台金３に嵌め込んだ上面ジョイント４の下側に、中間ジョイント２の中空ネジ２１を差し入れ、中間ジョイント２を回して締めつける。
すると、中間ジョイント２と上面ジョイント４とを台金３に組み合わせることができ、３ピースタイプの開孔ビットが組み立てられる。
最後に、組み立てた開孔ビットを、中空ロッド１の先端にねじ込みことで、準備が完了する。

次に、図７〜１１を参照しながら、本発明に係る２ピースタイプのチップ一体開孔ビット（以下、開孔ビットという。）について説明する。
本発明に係る２ピースタイプの開孔ビットは、図７に示すように、中空ロッド１の先端に取り付けるものであり、中空筒状の中間ジョイント５と、該中間ジョイント５と組み合う台金６とから形成されている。

図１０及び１１に示すように、中空ロッド１の先端部にはネジが形成されている。
他方、中間ジョイント５には、開放底面側の内部に、中空ロッド１のネジと組み合う左ネジが形成されている。

該中間ジョイント５は、図８に示すように、上面側において、中心軸上に位置し内部へ貫通する中心貫通孔５１と、該中心貫通孔５１の周囲の対角位置の４カ所に、内部へ貫通する貫通孔５２を有している。

台金６は、図８に示すように、全体が十字状で、側面の対角位置に４つの溝部が各々形成されている。
該台金６は、上面に形成された平面部に、内部に傾斜して貫通する上面傾斜貫通孔６１を有し、対角位置関係にある２つの溝部に、内部へ貫通する溝部開孔６２を各々有している。

台金６の上面側の表面は、図８に示すように、中央に位置する平面部と、該平面部の端部に連続して外周側に向けて下向きに傾斜する傾斜面部とを有している。
平面部には、２つの平面硬質チップ６３が突出するように形成されている。
平面部の外側に位置する４つの傾斜面部の各々には、傾斜面硬質チップ６４が、傾斜面から垂直方向に突出するように形成されている。
平面部と傾斜面部との境界には、２つの境界硬質チップ６５が突出するように形成されている。

これらの硬質チップは、高クロム鋳鉄を用いて鋳造により台金６と一体成形することで、台金６と硬質チップの材質を同質のものとすることができる。

上記の２ピースタイプのチップ一体開孔ビットを使用する際には、図７を参照すると、台金６を中間ジョイント５を組み合わせる。
そして、接触部分を溶接加工することで、２ピースタイプの開孔ビットが組み立てられる。
なお、接触部分は、ロウ付け加工により接合することができるし、溶接加工及びロウ付け加工により接合することもできる。
最後に、組み立てた開孔ビットを、中空ロッド１の先端にねじ込みことで、準備が完了する。

上記で説明した本発明に係る２ピースタイプ及び３ピースタイプの開孔ビットは、いずれもネジ加工が困難である高クロム鋳鉄によるパーツに対しては、ネジ加工をすることなく、開孔ビットを組み立てることができる。

１ 中空ロッド
２ 中間ジョイント
２１ 中空ネジ
２２ 貫通孔
３ 台金
３１ 角形開孔
３２ 溝部開孔
３３ 平面硬質チップ
３４ 傾斜面硬質チップ
３５ 境界硬質チップ
４ 上面ジョイント
４１ 傾斜貫通孔
５ 中間ジョイント
５１ 中心貫通孔
５２ 貫通孔
６ 台金
６１ 上面傾斜貫通孔
６２ 溝部開孔
６３ 平面硬質チップ
６４ 傾斜面硬質チップ
６５ 境界硬質チップ

特開２０１１−１４９１９２号公報

Claims (3)

1. 中空ロッドの先端に取り付けるものであり、開放底面側の内部に、前記中空ロッドのネジと組み合うネジが形成されている中空筒状の中間ジョイントと、
   該中間ジョイントに組み合わせる台金を有し、
   該台金の表面から突出する硬質チップを台金と一体となるように形成することで、台金と硬質チップの材質を同質のものとしたことを特徴とする、チップ一体開孔ビット。
2. 中空ロッドの先端に取り付ける中空筒状の中間ジョイントと、
   該中間ジョイントに組み合わせる台金と、
   該台金の中央に形成された角形開孔に嵌め込む上面ジョイントを有し、
   前記中間ジョイントの上面側には、中空ネジが突出しており、
   前記上面ジョイントの下面側には、中空ネジに組み合うネジ孔が形成されており、
   前記台金の表面から突出する硬質チップを台金と一体となるように形成することで、台金と硬質チップの材質を同質のものとしたことを特徴とする、チップ一体開孔ビット。
3. 台金と硬質チップを、鋳造により一体形成したことを特徴とする、請求項１または２に記載のチップ一体開孔ビット。

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