JPH0224475A

JPH0224475A - ロータビット

Info

Publication number: JPH0224475A
Application number: JP1084141A
Authority: JP
Inventors: Harry L Karlsson; ハリー　レンナート　カルルッソン
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1988-04-05
Filing date: 1989-04-04
Publication date: 1990-01-26
Also published as: GB2216930A; SE8801233L; US5005989A; SE8801233D0; GB8907687D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、複数の脚、好ましくは三本の脚を含み、各脚
が切削コーンを回転可能に軸支しているピンを有し、コ
ーンのための軸受レースがピンに配設されており、シー
リング機素、好ましくは０−リング、のためのシーリン
グサイトがピンの内端に配置されており、且つコーンを
軸方向にロックする手段が配設されている、斯＼る形式
のローラビットに関する。更に本発明は、上記脚とコー
ンの夫々に関するものでもある。

〔従来技術〕

従来技術によれば、０−リングのための上述のピンのシ
ーリングサイトは通常脚と一体である。

しかしながら、０−リング用シーリングサイトを別個の
機素として設計することは知られている（米国特許箱４
，４５２．５３９号参照）。この構造設計の狙いは０−
リング用のシーリング面、即ち従来設計の脚と一体に成
ったシーリング面の腐蝕を回避することにあり、この問
題を解決するために、０−リング用として別のシーリン
グ面を設けることが開示されている。このシーリング面
を特徴付けるものは、このシーリング面を提供する機素
が付着しているピンの面より起電力が高い耐腐蝕材料か
ら成ることである。

・シーリング面は耐腐蝕材料のメツキにより或いは別の
素材を例えばガスプラズマ溶接により付着させることに
より提供することが出来る。

〔発明の目的〕

本発明はＯ−リング等のシール機素用のシーリングサイ
トの腐蝕を一次的に回避することを目的とするのではな
く、その主目的はシーリングサイトをピンに簡単な方法
で容易に付着し得る個別のシーリングインサートとして
提供することにある。

〔発明の作用、効果〕本発明の個別シーリングインサートを含むことによる第
１の利点は材料に自由度があることである。即ち所望の
特性を有する材料を利用することが可能になる。

個別シーリングインサートのもう１つの利点はこれが脚
と一体になっている場合に較べ、シーリングサイトに削
摩粒子が伝播することがあり得ないことである。

このシーリングインサイドのもう１つの利点は、シール
機素の一層均一な圧縮が達成されることである。

更に、このシーリングインサートの利点は、脚に制約を
受けずに多数の異なる処理をこのインサートに施こすこ
とが出来ることである。例えば表面処理、深圧延、焼入
れ等である。これは、逆に脚の製作がシーリングインサ
ートの特別の要件を配慮することなく、即ちインサート
に制約されずに実行することが出来ることを意味してい
ることにもなる。

〔実施例〕

第１図に開示のローラビットの脚１０は公知の仕方で切
削コーン１２を回転可能に支持した軸受ビン１１を含み
、この切削コーン１２は切削インサートを具備している
。この切削コーン１２は第１図にだけ示されている。

潤滑油通路１３　、１４　、１５はピン１１とコーン１
２間の軸受系に潤滑油を供給するために［１０に配設さ
れている。このピン１１はコーン１２の軸受ユニットと
共働するための軸受レース１６　、１９　、２０　。

２１を通常通りに具備している。ピン１１に対しコーン
１２を軸方向に関してロックするためにボールレース（
玉軸受）１６が設けである。

脚１０、特にピン１１の形状を工作した後、脚を熱処理
、通常は浸炭加工する。特定個所に好ましいはずのじん
性硬化（焼入れ）加工を適用しようとしても、脚１０の
全体がじん性硬化する。

ピン１１の内端に個別のシーリングインサート１７の形
状になるシーリングサイトが設けである。

シーリングインサート１７は、ピン１１のｉ硬度より大
きな硬度の材料で工作される。個々のシーリングインサ
ート１７の可能な材料例にはスチール（焼入れ、炭化、
炭窒化、ホウ素化等の加工）、粉末冶金複合材、例えば
焼結炭化物とセラミックス、ダイヤモンド被覆材料を挙
げ得る。

シーリングインサート１７の材料選択に当っては、次の
事項を考慮すべきである。材料は低摩擦性で且つ高耐摩
耗性であること。これは、材料特性がドリル用流体が潤
滑剤として働くことになるならば有益である。潤滑剤と
してのドリル用流体に代って、シーリングインサート１
７に多孔を具備せしめてもよい。この場合、潤滑剤は多
孔に貯えられ、シール機素に必要な潤滑をもたらす。

シーリングインサート１７はピン１１に対し加硫、接着
、焼きばめその他によって固定されている。

シーリングインサート１７の外側にはシール機素、例え
ば０−リング１８の形態のシール手段が設けである。

第２図から明らかなように、ピン１１に当接したシーリ
ングインサート部分１７ａはその外周に沿って肉厚が変
化している。この肉厚はピン１１の下側で最小になって
いる。この材料厚の変化は第２図に図示されている。第
２図において、半径Ｒ８回転中心の偏位はＤで表されて
おり、これはピン１１とコーン１２の遊隙の半分に相当
している。

・シーリングインサート１７の上記形状設計によれば、
シール機素においてその半径方向に一層均一な分布状態
の圧縮が得られ、従ってピン１１の全周に亘って一層良
好なシールが達成される。〇−リング１８の均一分布圧
縮も、コーン１２が回転したときに、シーリングインサ
ート１７と０−リング１８の間に生じる摩擦熱にとって
重要なことである。均一分布圧縮は、最大圧縮を減じ、
従って摩擦熱が減じられ且つシール手段１８の全周に亘
って一層均一に分布するように作用する。これはコーン
１２の回転速度を一層高め得ることを意味している。

変動肉厚を有するシーリングインサートに代るものとし
て、シーリングインサートの周囲に沿って変動する肉厚
の、加硫層を付与してもよい、この場合、一定厚の加硫
層では加硫材料の可撓性によりシール機素の圧縮を均等
化させることも指摘すべきである。

ピン１１の軸受レースの着座として、実施例では、面１
９　、２０　、２１に硬質材料、例えばステライトのイ
ンレイを設けである。

第３図の実施例では、シーリングインサート１７′が溶
接によってピン１１に固定されている。

第４図の実施例は、シーリングインサート１７″がピン
１１に接触する単一部分のみを有していることに特徴が
ある。この例では、０−リングを軸方向に案内するため
に、コーン１２″がタング（舌部）２２を具備するよう
に設計されている。

本発明に係わるシーリングインサート１７．１７’１７
″は幾つかの利益をもたらす。

シーリングインサートが軸受面の一体部分を構成するも
のではないので、受軸からＯ−リングへの熱移動は小く
なる。また、軸受面からの削摩粒子が０−リングにまで
伝播して０−リングの摩耗の原因を作るという危険が小
さくなる。

シーリングインサートは最適材料の選択の自由とシーリ
ングサイトの望ましい面を実現する工作法の選択の自由
をもたらす。これは間接的にはシーリングサイトに課せ
られた要件に制約されることなしに脚の最適材料と熱処
理を選択する自由をもたらすことになる。

シーリングインサート１７　、１７’　　、　１７”に
おけるピン１１の自由端に指向した部分に軸受面からの
削摩粒子を集めるポケットを具備せしめることも可能に
なる。

本発明に係わるローラビットの腸を製作するとき、この
脚はある種の熱処理を受ける。しかし、脚の浸炭は必ず
しも要しないが、もっと複雑ではない硬化処理（特に軸
受面がステライトインレイから成る場合）で充分であり
得る。

本発明の範囲内において、切削コーンにシーリングサイ
トを具備させることは可能である。

第５図の実施例では、切削コーン１２”’はこれに一体
に適宜の、例えば加硫や接着によって固定されている外
側のシーリングインサート２３の形態のシーリングサイ
トを具備している。この外側シーリングインサート２３
の硬度はピン１１に付着している内側のシーリングイン
サート１７と同じ硬度である。

第６図に示す実施例は切削コーン１２１１１８のシーリ
ングサイトに関するものであり、このサイトはコーン１
２１１１１に適宜の方法で固定されている上述の例のイ
ンサート２３に対応したものであるが、これは二つの部
分（インサート）２３′と２４から構成されている。第
６図例の利点は、インサート２３′が硬質耐摩耗性材料
から作られ得るのに対し、もう１つのインサート２４は
熱シールドとして機能する耐熱材、例えばプラスチック
、ファブリックベークライトやセラミックで作り得るこ
とにある。

本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲で任意に変更可能である。例えば、第１図に
示すボールレース１６はこれに付着したボールベアリン
グと共にその他の形式の軸方向ロック装置、例えばスナ
ップリング等によって置換することが出来る０本発明は
異なる材料、例えば焼結炭化物、スチール、ダイヤモン
ド等の切削インサートを具備したローラビ・ントに勿論
適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はローラビットの扉部分の断面説明図、第２図は
本発明に係わる個別のシーリングインサートの平面図、
第３図は本発明に係わるシーリングインサートの第２の
実施例を示す第１図に対応した１部分の断面説明図、第
４図ｔよ本発明に係わるシーリングインサートの第３の
実施例を示す第３図に対応した断面説明図、第５図は切
削コーンが個別のシーリングインサートを具備している
本発明に係わる１実施例を示す第３図に対応した断面説
明図、及び第６図は切削コーンの個別のシーリングイン
サートが二個の部品から成る本発明の他の実施例を示す
第５図に対応した断面説明図である。図において：１０・・・ローラビットの脚、１１・・・ピン、１２　、１２’　　、　１２”　　、　１２”’　、　
１２″・・・切削コーン、１３　、１４　、１５・・・
潤滑油通路、１６・・・ロック手段、１７．１７’　　、１７”・・・シーリングインサート
、１８・・・０−リング、　１９　、２０　、２１・・
・軸受レース、２２・・・コーン舌部、２３．２３’　・・・シーリングインサート、２４・・
・熱シールド（インサート）。図面の浄！！Ｆ（内容に変頁なし）

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の脚（１０）を含み、その各々が切削コーン（
１０）を回転可能に軸支しているピン（１１）を有し、
コーン（１２）用の軸受レース（１９、２０、２１）が
ピン（１１）に配置され、Ｏ−リング等のシール機素用
のシーリングサイトがピン（１１）の内端に配位してお
り、且つコーン（１２）をピン（１１）に対してその軸
方向にロックする手段が配設されている斯ゝるローラビ
ットにおいて、該シーリングサイトがピン（１１）のコア硬度より大き
い硬度の材料から成る個別シーリングインサート（１７
；１７′；１７″）を含んで成り、且つ当該インサート
がピン（１１）に対して固定されていることを特徴とす
るローラビット。２、特許請求の範囲第１項に記載のローラビットにおい
て、シーリングインサート（１７；１７′；１７″）が
加硫によってピン（１１）に対し固定されていることを
特徴とするローラビット。３、特許請求の範囲第１項に記載のローラビットにおい
て、シーリングインサート（１７；１７′；１７″）が
焼きばめによってピン（１１）に対して固定されている
ことを特徴とするローラビット。４、特許請求の範囲第２項に記載のローラビットにおい
て、加硫された層がピン（１１）の外周に沿ってその半
径方向に変化する肉厚を有していて、作業位置における
ピン（１１）の下側の領域において加硫層の肉厚が最小
になっていることを特徴とするローラビット。５、特許請求の範囲第１項乃至第３項のいづれか１項に
記載のローラバイトにおいて、シーリングインサート（
１７；１７′；１７″）のピン（１１）に当接している
部分（１７ａ）の肉厚がピン（１１）の外周に沿って変
動しており、且つ該インサートの最小材料肉厚が作業位
置におけるピン（１１）の下側の領域にあることを特徴
とするローラビット。６、特許請求の範囲第１項乃至第
５項いづれか１項に記載のローラビットにおいて、ピン
（１１）の自由端に指向しているシーリングインサート
（１７；１７′；１７″）の部分が軸受面から生じる削
摩粒子を集めるポケットを具備していることを特徴とす
るローラバイト。７、特許請求の範囲第１項乃至第６項のいづれか１項に
記載のローラバイトにおいて、シール機素（１８）のた
めに設けたコーン（１２）のシーリングサイトがコーン
（１２）のコア硬度より大きな硬度の材料から成る個別
のシーリングインサート（２３；２３′）を含んで成る
ことを特徴とするローラビット。８、特許請求の範囲第７項に記載のローラビットにおい
て、熱シールド（２４）がインサート（２３）に付着さ
れていることを特徴とするローラビット。９、切削コーン（１２）を回転可能に軸支するためのピ
ン（１１）を有し、コーン（１２）用の軸受レース（１
９、２０、２１）がピン（１１）に配設されており、且
つＯ−リング等のシール機素のためのシーリングサイト
がピン（１１）の内端に配位している斯ゝるローラビッ
トの脚において、該シーリングサイトがピン（１１）のコア硬度より大き
な硬度の材料から成る個別のシーリングインサート（１
７；１７′；１７″）を含んで成り、且つ該インサート
がピン（１１）に対して固定されていることを特徴とす
るローラビットの脚。１０、ローラビットの１部分を構成する脚（１０）のピ
ン（１１）との間をシールするためにＯ−リング（１８
）等のシール機素用のシーリングサイトを具備したロー
ラビットの切削コーン（１２）において、該シーリングサイトがコーン（１２）のコア硬度より大
きな硬度の材料から成るシーリングインサート（２３；
２３′）を含んで成ることを特徴とするローラビットの
切削コーン。