JPH07214411A - 取り外し自在の歯を持つカッター工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切断が行われるべき管の材料に関して使用さ
れるべき特定の目的に適合した切断歯を持つようにする
ことができ、磨耗した切断歯を容易に交換できるカッタ
ーヘッドの提供。 【構成】 カッターブレードは、前側壁及び後側壁を各
々有する複数の間隔を隔てられたスロットが形成された
切断面を有する。切断面の上方に延びる上面及び前側壁
及び後側壁を各々有する歯が各スロットに取り外し自在
に受入れられている。各歯の上面には、前切断縁及び高
さの低い後段区分が設けられている。各歯には保持バー
が設けられ、各保持バーの前端が段区分に受入れられ
る。各保持バーの開口部を貫通したピンが切断面に螺合
している。ねじ山を備えたピンを締め付けると、保持バ
ーは、歯の側壁がスロットの側壁と摩擦係合するように
各歯を作業中に保持し、ピンを緩めると保持バーを回転
させて歯の各々の取り外し及び交換を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、取り外し自在の歯を持
つカッター工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】カッターに取り外し自在の歯を使用する
ことは、以下に列挙する米国特許で周知である。即ち、
ケーサーに賦与された「コア穿孔機」という標題の米国
特許第３，５６４，９４６号、エックルに賦与された
「過去物の中実金属製材料に穿孔するための穿孔工具」
という標題の米国特許第４，２３０，４２９号、リンヴ
ィルに賦与された「回転自在のシェルカッター」という
標題の米国特許第４，４４２，８１２号、オース等に賦
与された「心残し削り工具」という標題の米国特許第
４，５００，２３４号、バーナー等に賦与された「最も
外側の半径方向位置の近傍において加工荷重が切削刃ホ
ルダ材料の弾性範囲を越えない、ダブルカッターヘッド
を持つ穿孔工具」という標題の米国特許第４，５９５，
３２０号、アンダーソン等に賦与された「割り送り自在
のシェルカッター」という標題の米国特許第４，６１
６，９６５号、ツジムラ等に賦与された「割り送り自在
のカッター挿入体」という標題の米国特許第４，６７
９，９６８号、ハミルトンに賦与された「心残し削り工
具」という標題の米国特許第４，９６８，１９２号、ボ
ーネット等に賦与された「割り送り自在のカッターチッ
プを備えた回転穿孔工具」という標題の米国特許第５，
０４９，０１１号、シャーレンバーガーに賦与された
「交換自在の切断挿入体を備えたドリル」という標題の
米国特許第５，０９２，７１８号、ムエンデラインに賦
与された「調節自在で相互交換自在のカートリッジを備
えた工具」という標題の米国特許第５，１８８，４９０
号、及びメイヤーに賦与された「割り送り自在の挿入体
ドリル」という標題の米国特許第５，２６９，６１８号
で周知である。

【０００３】カッター工具に交換自在の歯を設けること
には多くの明らかな利点があり、一つの主な利点は経済
性である。カッター工具の有効寿命は、通常は、歯の切
断能力によって決まる。歯が磨耗して切断能力を失った
場合、これらの歯を、場合によっては、その場で研いで
刃付けする。しかしながら、繰り返し研いで刃付けした
後には、歯から十分な量の材料が除去されてしまうた
め、歯は切断機能をもはや行うことができず、又は歯が
欠けたり壊れたりしてしまう。固定された歯の刃付けを
何回も行ったカッター工具及び壊れてしまったカッター
工具は廃棄しなければならない。これは、カッターブレ
ード自体は使用可能であるにも関わらず、歯を支持する
カッターブレードを廃棄するということを意味する。

【０００４】取り外し自在の歯の別の利点は、歯がカッ
ターブレードの部分でない場合、歯を研いで鋭くする作
業即ち再仕上げする作業が、通常は、更に容易であると
いうことである。しかしながら、交換自在の歯の主要な
利点は、歯が磨耗、壊れ、又は欠けのいずれかで使用不
能になった場合に、カッター工具全体を廃棄するよりも
カッター工具の一つ又はそれ以上の歯を交換する方が。
かに安価であるということである。

【０００５】交換自在の歯を持つカッターに存する問題
点は、取り外し自在の歯をカッターブレードの所定位置
に保持することである。カッター工具は、極めて大きな
力を歯に及ぼす用途で頻繁に使用される。例えば、円形
のカッターヘッドで鋼管に穿孔するのにカッター工具を
使用する場合、歯に及ぼされる力はかなり大きい。更
に、カッター工具と加工物との間にかなり大きい振動が
生じる。不利な切断状態の別の例は、花崗岩、コンクリ
ート、等の非金属製加工物を切断するのにカッター工具
を使用する場合である。明らかに、カッター工具の歯が
緩むと、カッター工具が壊れるか或いは加工物が損傷す
る。取り外し自在の歯をカッター工具に保持する問題点
のため、取り外し自在の歯を持つカッター工具の使用
は、取り外し自在の歯を持つカッター工具に存在する利
点にも関わらず、広範には使用されていない。

【０００６】本発明は、穿孔機に取り付けられるように
なった種類のカッターヘッド、及び例えば枝管又は圧力
逃がし弁又は他の形体の制御装置を負荷するため管を切
断するための手段を構成するカッターヘッドに関する。
こうしたカッターヘッドは、管がデッドの場合、即ち管
に材料が流されていない場合、又は管がライブの場合、
即ち管が石油及びガスを搬送している場合のいずれでも
穿孔を行うことができる種類のカッターヘッドである。
一つの特定の適用領域は、油井からの石油を精製所に及
び該精製所の種々の処理領域を通して搬送する配管の穿
孔に切断ヘッドを使用することである。しかしながら、
カッターヘッドの適用領域はこれだけではない。本明細
書中では、石油管に関するカッターヘッドの使用を参照
するが、本発明は任意の形態の配管についても同様に使
用できるということを念頭に置くべきである。

【０００７】任意の配管では、配管の敷設後、枝管連結
部、制御弁、又は圧力逃がし弁を配管に追加に設けるこ
とが頻繁に必要とされる。管に穿孔するため、及び石油
が管を流れ続けているときに前記管に穿孔するため、機
械が使用できる。これは、石油管をたった３０分止める
だけでも、石油の流れの停止時間のため及び石油精製所
の停止時間のため、極めて高いものにつくため、好まし
い管穿孔方法である。

【０００８】従来の装置を使用して管に穿孔するために
は、第１の工程は、管の穿孔しようとする領域の周りの
所定位置にフランジを配置し、これを例えば弁の取り付
けを行おうとする管上の所定位置に溶接で又は機械的に
固定する。次いで、弁をフランジに取り付ける。しかし
ながら、この工程では、管の穿孔は行われていない。次
いで、カッターヘッドが取り付けられた下方に延びるシ
ャフトを持つ標準的な種類の穿孔機を弁の上に取り付け
る。シャフトには、カッターヘッドの他にパイロットド
リルが設けられており、このパイロットドリルは、先ず
最初に管に進入し、これに続いて管から切断される部分
を固定する手段を構成する。次いで、切断ヘッドを管に
適用して管を切断し、これが完了すると、管から完全に
切り離されたクーポンを残し、これをパイロットドリル
及びパイロットドリルに設けられた保持ワイヤを引っ張
ることによって管から取り出す。かくして、フランジ及
び従って弁が石油管に連結され且つその一体の部分とな
る。これと同時に、切断された全ての材料が管の外に取
り出され、及び従って石油の流れを汚さない。このシス
テムは、多年に亘って使用され、従来の管用穿孔システ
ムと考えられている。このシステムで使用されるカッタ
ーヘッドは、代表的には、多数の切断歯が一端に鑞付け
された円筒形ヘッドであり、カッターヘッドを回転させ
たとき、管に切り込むのに役立つ。代表的には、従来の
カッターは、歯の鋭さについて検査を行う前に二つの穴
を穿けるのに使用できる。歯が比較的鋭い場合には、第
３の穴を切断するが、その場合には、カッターヘッドを
再び使用できるようにするため、歯を再度研削して再仕
上げする必要がある。

【０００９】カッターヘッドは、代表的には鋼製である
が、カッターヘッドに鑞付けされた歯は、タングステン
硬質金属、高速度鋼、表面コーティングが施してある又
は施してない任意の他の標準的な切断媒体のうちの任意
のもので形成されているのがよい。代表的には、歯はカ
ッターヘッドに鑞付けされており、カッターヘッドは特
定の材料で形成された特定の管に対して使用される。種
々の化学物質について、管の用途が増えるにつれて、管
を種々の形態の材料でつくる必要がでてくる。例えば、
化学産業では、ステンレス鋼管を使用する必要があり、
管を高温の又は高圧の材料の搬送に使用する場合には、
管には加工硬化及び熱硬化が加わり、これにより、管の
構造が使用中に変化する。この結果、カッターヘッドの
切断歯用の材料を切断されるべき管の材料に関して変え
る必要がある。管の材料及び状態を検査するときに正し
いカッターヘッドを使用できるようにするため、作業現
場に二つ又は三つのカッターヘッドを置いておくのが一
般的である。配管に容易に近づくことができ、配管がカ
ッターヘッドが置いてある場所に比較的近いプラントで
使用する場合には、このようにしておくのが便利である
けれども、配管が遠くにある場合及び／又は近づくこと
のできない場所にある場合には大きな問題点が生じる。
これは、遠く離れ、容易に近づくことができず、気候条
件の厳しい地域を通っている場合が多い石油管に関して
特に適している。こうした条件では、従来は、管を二回
又は三回切断した後にカッターヘッドが磨耗してしまう
問題点を解決するため、及び管の材料及び状態を考慮に
入れて種々の材料で形成された歯を持つ必要とされるヘ
ッドを利用できるようにするため、大量のカッターヘッ
ドを輸送する必要があった。これは、搬送する必要のあ
る材料の量について、及び誤ったカッターヘッドを選ん
だ場合に無駄になる費用及び時間について不都合であ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、切断
が行われるべき管の材料に関して使用されるべき特定の
目的に適合した切断歯を持つようにすることができ、磨
耗した切断歯を容易に交換できるカッターヘッドを提供
することである。こうした種類のカッターを提供するこ
とによって、多数のカッターヘッドを輸送し搬送する必
要がなくなり、費用及び時間が大きく節約される。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、配管に穿孔
し、配管からクーポンを切除するための穿孔−ドリル機
と関連して使用するためのカッターヘッドを提供する。
前記カッターヘッドは、切断歯を一端に備えた円筒形本
体を有し、これらの切断歯は、そのうちの少なくとも幾
つかがカッターヘッドから取り外し自在であり、鋭い及
び／又は別の材料でできた又は切断特性の異なる歯と交
換できる。

【００１２】好ましくは、前記切断歯の各々は、カッタ
ーヘッドの縁部の周囲に亘って設けられた複数の位置決
め溝内に保持される。

【００１３】一実施例では、カッター歯は、溝に関し、
前記溝内に自動的に係止し、この歯に力を及ぼすことに
よってのみ取り外すことができるように形成されてい
る。

【００１４】第２実施例では、切断歯は、歯が所定位置
にあるときに歯をその位置に維持するように作用するク
ランプ手段を設けるによって溝内に保持される。好まし
くは、クランプ手段は、歯を装着したり取り外したりす
ることのできる第１位置からクランプが歯を位置決め溝
内に維持する第２位置まで移動自在である。

【００１５】本発明のカッターヘッドは、任意の従来の
大きさであるのがよいが、代表的には、直径が５cm乃至
１００cmの範囲であるのがよい。カッターヘッドに設け
られた歯の数は、カッターヘッドの用途に応じて変化す
る。好ましくは、歯は、従来の歯について使用された材
料と同様の材料でつくられる。代表的には、例えば高速
度鋼から製造された一組の歯を第１管に穴を穿けるのに
使用できるが、これに続く別の材料でできた管について
は、第２材料でできた一組の歯が必要とされ、従って、
カッターヘッドに装着した組をなした歯を取り外して第
２材料でできた歯からなる新たな組を挿入し、第２管を
切断できるようにするのがよい。同様に、カッターヘッ
ドに装着した組をなした歯が二回又は三回の切断につい
て使用され、磨耗すると、これらの歯を取り外して新た
な鋭い歯と交換する。

【００１６】本発明は、複数の歯を持つ切断面を一端に
備えたカッターヘッドを提供する。前記歯は、必要であ
れば、取り外して同じ材料でできた又は特定の用途に適
した別の材料でできた新たな歯の組を挿入できる。本発
明は、一つ又は二つのカッターヘッドを切断歯の複数の
組とともに現場に持っていくことができるようにし、こ
れによって、管に穿孔を行う現場に搬送する材料の量及
び大きさを少なくする。材料の運搬が困難な地域及び遠
隔の地域では、輸送を簡単にすることによって全ての種
類の切断歯を運ぶことができ、従って、可能な限り優れ
た切断部を管に形成し且つ切断に要する時間を短くする
ようにカッターヘッドを適合させることができる。

【００１７】本発明の改良された実施例は、取り外し自
在の歯を保持するための、互いにテーパした前側壁及び
後側壁を持つ間隔を隔てられた切欠きが設けられたカッ
ターブレードを持つ装置を提供する。テーパした側壁
は、同様にテーパした両側壁を持つ歯を受入れる。この
装置によって、歯のテーパした側壁がカッターブレード
の切断面に設けられた切欠きのテーパした側壁としっか
りと摩擦係合し、そのため、歯が切断面の所定位置に固
定的に保持されるように、テーパした切欠き内に打ち込
むことができる。

【００１８】本発明は、改善された更に効果的な方法で
取り外し自在の歯を受入れる一連の間隔を隔てられた切
欠きが形成された切断面を持つカッターブレードを提供
する。カッターブレードは、管状（即ち、ドーナッツ形
状の切断面を持つ）であってもよいし、円形の切断面を
持つ平らなブレード（手持ち式電気鋸、半径方向アーム
鋸、等で一般的に使用されているようなブレード）であ
ってもよいし、真っ直ぐな切断縁を持つ平らなブレード
であってもよい。

【００１９】本発明は、以下の説明及び特許請求の範囲
を添付図面と関連して読むことによって更によく理解さ
れるであろう。

【００２０】

【実施例】先ず最初に図１を参照すると、この図には管
２に穿孔するための装置が示してある。この装置は、パ
イロットドリル６及びカッターヘッド８が取り付けられ
た穿孔機４を有する。パイロットドリル６及びカッター
ヘッド８は、パイロットドリル６を管２に導入すること
によって先行孔を穿ち、これに続いてカッターヘッド８
を管２に適用することによって管２上に破線で示すクー
ポンを形成するように、穿孔機４によって回転されるよ
うに構成されている。クーポン１０は、クーポンを管か
ら持ち上げて外し、これが管の流れに入らないようにす
るパイロットドリル保持手段（図示せず）によって管か
ら取り外される。この作業を行うとき、管は、管を通っ
て流れる石油のような物質を、流れを止めることなく搬
送し続けることができる。

【００２１】図２は、管の穿孔に必要とされる基本的な
工程を示す図である。図２のＡは、管２を示し、この管
は、この場合には、石油又は化学物質を搬送するのに使
用され、例えば、ステンレス鋼でできている。この場合
には、弁が管２に装着されるようになっており、図２の
Ｂは、このような弁１２を示す。装着を行うため、先ず
最初にフランジ１４を管上の所望の位置に取り付け、こ
れを管に溶接で又は機械的に線１６に沿って固定する。
フランジが所定位置にあるが管が穿孔されていない場
合、弁１２をフランジ１４上に使用のための所定位置に
取り付ける。図２のＣは、フランジ１４及び管２上の所
定位置にある弁を示し、弁１２の上部には穿孔機のフラ
ンジ１８が連結されている。フランジ上の所定位置に保
持された穿孔機でパイロットドリル６及びカッターヘッ
ド８を弁１２のハウジング及びフランジ１４のハウジン
グを通して下方に移動させて管２に入れる。パイロット
ドリル６及びカッターヘッド８の回転は、管２を切断す
るのに役立ち、形成されたクーポン１０は、次いで、カ
ッターヘッド及びパイロットドリルをフランジ及び弁ハ
ウジングを通して引っ込めることによって取り出され
る。これが完了すると、穿孔機を取り外して弁ハウジン
グをシールし、図２のＤに示すように、弁が所定位置に
あり且つ配管に連結された管を形成する。枝管を設置す
るため、又は管の保守を可能にする分岐配管をつくるた
め、同様の作業を行うことができる。全ての場合におい
て、図示し且つ説明した穿孔装置は、管を通って流れる
材料が連続的に流れており且つ止められていない状態で
実施できる。

【００２２】次に図３を参照すると、この図には、一連
の歯が上側に形成され、管に適用して回転させたとき、
クーポン１０を管に切り込む従来のカッターヘッドの縁
部の断面が示してある。図示の従来の切断ヘッドでは、
歯２０はカッターヘッド８に鑞付けされており、ひとた
び鑞付けされると取り外すことができない。歯をカッタ
ーヘッドに鑞付けした後に歯について行うことのできる
唯一の作用は、歯を再び研削してこれに刃付けすること
であるが、歯を取り外してこれを別の材料でできた歯に
代えたり同じ材料でできた新たな鋭い歯を実質的な加工
を行わずに装着したりすることはできない。

【００２３】図４は、本発明のカッターヘッドの幾つか
の歯を示す。本発明の歯２２は、カッターヘッド８に設
けられた位置決め溝２４に装着した状態で示してある。
歯２２は、代表的には、溝２４内に自動的に係止するよ
うに形成されているが、必要であれば、クランプ装置２
６を設けるのがよい。クランプ装置は、カッターヘッド
８に固定されたピン３０に枢着されたバー２８を有す
る。前記バーを締め付けると歯２２を所定位置に固定で
きる。更に、前記バーには、カッターヘッドの使用中に
回転して歯が外れることがないようにするための係止楔
２７が設けられている。クランプの各々は、歯２２を位
置決め溝２４に装着したりこの溝から取り外したりでき
る、カッターヘッドの縁部から突出した第１位置から、
歯２２をこの位置決め溝２４に配置するのに役立つ、ク
ランプの一部が歯２２に設けられた切欠き上にある図示
の第２位置まで移動自在である。この位置にあるときに
は、カッターヘッドはいつでも使用することができ、矢
印３２の方向に回転される。図５のＡ乃至図５のＥは、
本発明で使用できる歯の種々の図である。

【００２４】歯は、外ヘッド上に回転方向に向いて配置
された切断縁３４を有し、歯には、歯が溝に自動的に係
止して装着するようにカッターヘッドに設けられた賦形
位置決め溝と適合するように形成された、一連の賦形縁
部３６及び３８が更に設けられている。同様に、ベース
４０は、摺動嵌めが達成され且つ係止が起こるように成
形されている。更に、上部４１は、材料の取り外しが改
善されるように形成されているのがよく、クランプを上
側に配置するための段区分４２が更に設けられている。

【００２５】本発明は、図４に示すように、歯２２及び
位置決め溝２４を持つカッターヘッドを提供する。この
場合、カッターヘッドは配管の穿孔に使用でき、第２及
び第３の孔を適宜形成するのに再度使用できる。歯は、
磨耗すると、現場で取り外すことができ、設けられたク
ランプ手段を解放する簡単な作業によって新たな歯を比
較的迅速に導入することができる。かくして、管を最小
の損失時間で連続的に穿孔することができる。更に、特
定の仕事において、種々の材料で製造された一種類以上
の管に穿孔しなければならない場合には、装着された歯
を、特定の管についての特定の切断条件と適合するよう
に、一組の歯を変更する必要がある。この場合も、本発
明のカッターヘッドは、種々の材料でつくられた組をな
した歯を現場で取り外して適宜交換できる手段を構成す
る。更に、オペレータの便宜のため、取り外した歯を、
次いで、工場に戻して再研削し、後に再使用することが
できる。

【００２６】本発明は、特定の管についての特定の必要
条件に適合させることができ、磨耗した歯を現場で容易
に交換できるカッターヘッドを提供する。カッターヘッ
ドの設備を現場で変更できるため、特に管の切断作業及
び穿孔作業を遠隔の気候の厳しい地域で行う場合、時間
及び費用が大きく節約される。従来のカッターヘッドで
これを行うことのできるものはない。

【００２７】図６、図７、及び図８を参照すると、カッ
ターヘッドの改良された実施例が示してある。図６及び
図７は、全体に参照番号８を附した管状カッターヘッド
を示す。カッターヘッド８は、開口部４６を通って延び
るボルト等で回転装置に連結されるようになった本体部
分４４を有する。一体の管状切断ブレード部分４８がド
ーナッツ形状の切断面５０を構成する。切断面５０に
は、複数の間隔を隔てられたスロット５２が設けられて
いる。スロット５２の各々は、前側壁５４及びこれと向
き合った後側壁５６を有する。切断面５０には、各スロ
ット５２の前方に円弧状凹部５８が形成されている。凹
部５８の機能は、主に、歯の切断縁用の隙間及び歯が切
断した加工物（図示せず）からの切断屑を受入れる領域
を構成することである。

【００２８】図８は、スロット５２の構成を更に詳細に
示す拡大部分図である。線６０Ａ及び６０Ｂは、前側壁
５４及び後側壁５６が構成する角度の延長を示し、角度
は、円弧６２で示してある。円弧６２が示す角度は、好
ましくは、１２°である。この角度は一つの例であり、
前側壁５４と後側壁５６との間の角度関係を変えてもよ
い。更に、スロット５２には、以下に説明する目的のた
め、応力除去領域６４及び６６が構成されている。

【００２９】各スロット５２には、図４及び図５のＡ乃
至図５のＥを参照して概括的に説明した種類の歯６８が
位置決めされているが、この歯には、円弧６２が示す角
度とほぼ同じ角度を形成する平面内を延びる前側壁７０
及び後側壁７２を有するという重要な相違点がある。即
ち、歯６８の前側壁７０と後側壁７２との間の角度関係
は、好ましくは、スロットの前側壁５４と後側壁５６と
の間の角度関係と同じである。歯６８は、スロット５２
内の所定位置に打ち込まれる。角度関係のため、歯６８
がスロット５２内に適正に着座すると、歯の側壁とスロ
ットの側壁との間に機能的な係合が形成される。

【００３０】図９及び図１０に示すように、スロットの
側壁と歯の側壁とは、好ましくは、相補的関係を構成
し、即ち、歯は、ひとたびスロット内にしっかりと位置
決めされると、この関係によって、横方向に動かないよ
うに係止される。これは、図示の実施例では、図９に示
すように、歯６８の前側壁７０の形体が凹状であり且つ
管状切断ブレード４８に形成されたスロットの前側壁５
４が凸状形体であることによって達成される。図１０
は、歯の後側壁７２とスロットの後側壁５６との間の同
じ関係を示す。各歯の側壁とスロットの側壁との間の摺
動係止関係は、係止関係を構成する種々の形体であるの
がよいということは理解されよう。例えば、側壁を角度
をなした形体に形成する代わりに円弧をなした凹状及び
凸状に形成しても同じ結果が得られる。

【００３１】図６及び図１０の実施例の歯６８は、所定
位置に打ち込まれるか或いは、少なくとも、歯とスロッ
トの側壁との間で摩擦係合が得られるように位置決めさ
れるような形体を持っているため、角度関係により、ス
ロットの側壁５４及び５６を拡げる傾向のある所定の力
が加えられる。この拡げ作用の力を吸収するため、スロ
ットには半円形の応力除去領域６４及び６６が設けら
れ、そのため、応力は管状切断ブレード部分に集中しな
い。

【００３２】図１乃至図５のＡ乃至図５のＤを参照して
上文中に論じたように、各歯には、歯の上部４１と比べ
て高さが低い段部分４２が設けられている。この段部分
は、上文中に論じたように、バー２８を受入れる。バー
２８は、切断面５０に形成されたねじ山を備えた開口部
７４内に延びるねじ山を備えたボルト又はねじ３０で所
定位置に保持される。上文中に論じたように、バー２８
を切断面５０に関して所定の配向に維持するための全体
に参照番号２６を附したクランプ装置を構成するのが望
ましい。図６、図７、及び図８に示す実施例では、及び
図７で最もよくわかるように、これは、バー２８の半円
形形状の後端７８を受入れる半円形の凹部７６を切断面
５０に形成することによって行われる。各バー２８の前
端８０は、歯４８の段区分４２に受入れられる。上述の
ように、好ましくはボルト又はねじであるピン３０を所
定位置にしっかりとねじ込むと、各バー２８の前端８０
が歯６８と係合し、これを所定位置に固定的に保持す
る。

【００３３】各歯６８は、上述のように、切断縁３４を
有する。図７に示すように、歯６８の切断縁には種々の
形体をつけることができる。この技術は、鋸引き作用で
一般的に使用されている。図７に示すように、歯６８の
うちの二つの歯が、主に切断面５０の内周で切断を行う
切断縁３４Ａを有する。歯３４Ｂは主に外周で切断を行
うように形成されており、３４Ｃは、中央、即ち内周と
外周との間で切断を行ううに形成されている。このよう
にして、加工物に形成された全溝を切断するのに全ての
歯が必要とされる。しかしながら、所望であれば、各歯
を同じにしてもよく、この場合、各歯の切断縁を切断面
５０よりも幅広にしなければならない。これは、切断作
用によって溝を加工物に形成するときに切断ブレードを
前進できるように、切断された溝が管状切断ブレード部
分４８よりも幅広でなければならないためである。

【００３４】図１１のＡ乃至図１１のＤは、歯３４Ａの
形体を持つ、即ち、歯が、その内側に集中した切断縁３
４Ａを持つ歯６８の形体を詳細に示す。図１２のＡ乃至
図１２のＤは、切断縁３４Ａが切断作用を切断面の外周
に集中する歯６８の形体を示し、図１３のＡ乃至図１３
のＤは、切断作用を中央に集中する切断面３４Ｃを持つ
歯を示す。

【００３５】本発明の原理を、カッターブレードが管状
でドーナッツ形状の切断面を持つ切断シェルと呼ばれる
ことのある円形鋸に適用した態様で説明した。本発明の
原理、即ち、カッターブレードの切断面に取り外し自在
の歯を取り付ける改善された方法の概念は、カッターブ
レードが円形の切断面を持つ所定の平面内にある円形
鋸、又はカッターブレードが真っ直ぐな切断面を持つ所
定の平面内にある真っ直ぐな鋸のような他の形体の鋸に
適用できる。上述のように、本発明の原理は、金属、又
は石、煉瓦、プラスチック等の他の非金属材料を切断す
るための鋸に適用できる。

【００３６】特許請求の範囲及び本明細書は本発明を説
明し、特許請求の範囲で使用された用語の意味は、明細
書中におけるこうした用語の使用に求められる。従来技
術で使用された用語は、同じ用語であっても、本明細書
中で特定的に使用された用語よりも曖昧である。従来技
術で使用されたこうした用語の曖昧な定義とこうした用
語の本明細書中での更に特定された使用との間にどれ程
の差異があろうとも、更に特定的な意味が、意味しよう
とした意味である。

【００３７】本発明を或る程度特定的に説明したが、構
造の細部及び構成要素の配置において本開示の精神及び
範囲から逸脱することなく、多くの変更を行うことがで
きるということは明らかである。本発明は、例示の目的
で本明細書中に記載した実施例に限定されず、各要素に
権利が与えられた全等価範囲を含む添付の特許請求の範
囲によってのみ限定されるべきであるということは理解
されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】代表的なカッターヘッド及び穿孔機の斜視図で
ある。

【図２】図２のＡ乃至図２のＤは、管の穿孔に必要とさ
れる種々の工程を示す概略図である。

【図３】従来のカッターヘッドの代表的な歯を示す立面
図である。

【図４】本発明のカッターヘッドの代表的な歯装置を示
す立面図である。

【図５】図５のＡ乃至図５のＥは、本発明のカッターの
一つの歯の種々の図である。

【図６】工具の切断面に設けられた間隔を隔てられたス
ロットに歯を保持するための改良された手段を示す、加
工物からクーポンを切除するのに使用される「シェルカ
ッター」と呼ばれることのある管状カッターブレードの
立面図である。

【図７】交換可能な歯装置を示す、図６の７−７線に沿
った管状カッターシェルの端面図である。

【図８】シェルの切断面に支持された二つの交換可能な
歯を示す、図６の管状カッターシェルの一部の概略部分
図である。

【図９】歯の前側壁とカッターシェルの前側壁との間の
関係を示す、歯及びカッターシェルの一部の部分断面図
である。

【図１０】歯をカッターブレードに取り外し自在に保持
する、歯の後側壁とスロットの後側壁との間の関係を示
す部分断面図である。

【図１１】図１１のＡ乃至図１１のＤは、図７で用いら
れた一つの歯の形体を示し、図１１のＡは立面図であ
り、図１１のＢは平面図であり、図１１のＣは背面図で
あり、図１１のＤは正面図である。

【図１２】図１２のＡ乃至図１２のＤは、右側の境界に
沿って切断を行うように形成された交換自在の歯の変形
例の設計を示す図であり、、図１２のＡは立面図であ
り、図１２のＢは平面図であり、図１２のＣは背面図で
あり、図１２のＤは正面図である。

【図１３】図１３のＡ乃至図１３のＤは、中央切断作用
を行うように設計された歯の第３実施例を示す図であ
り、図１３のＡは立面図であり、図１３のＢは平面図で
あり、図１３のＣは背面図であり、図１３のＤは正面図
である。

【符号の説明】

２ 管 ６ パイロットドリル ８ カッターヘッド １０ クーポン １２ 弁 １４、１８ フランジ ２０、２２ 歯 ２４ 位置決め溝 ２６ クランプ装置 ２７ 係止楔 ２８ バー ３０ ピン ３４ 切断縁 ３６、３８ 賦形縁部 ４０ ベース ４１ 上部 ４２ 段区分 ４４ 本体部分 ４６ 開口部 ４８ ブレード部分 ５０ 切断面 ５２ スロット ５４ 前側壁 ５６ 後側壁 ５８ 凹部 ６２ 円弧 ６４、６６ 応力除去領域 ６８ 歯 ７０ 前側壁 ７２ 後側壁

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 向き合った前側壁及び後側壁を各々有す
   る複数の間隔を隔てられたスロットが形成された切断面
   を持つカッターブレードと、 前記スロットの各々に取り外し自在に受入れられた、上
   面及び両側壁を各々有する歯とを有し、歯の側壁は、歯
   を前記スロットに位置決めしたとき、前記カッターヘッ
   ドの前側壁及び後側壁と摺動自在に係合するような寸法
   になっており、歯の上面は切断縁を有する、カッター工
   具。
2. 【請求項２】 前記歯の各々の前記側壁は、前記歯を前
   記スロットに位置決めしたとき、前記カッターブレード
   の前記スロットの前記側壁と機能的に係合する、請求項
   １に記載のカッター工具。
3. 【請求項３】 前記歯の各々は、前記スロットにプレス
   嵌めされている、請求項２に記載のカッター工具。
4. 【請求項４】 前記スロットの各々の前記側壁は、前記
   切断面から遠ざかる方向で互いに向かってテーパしてお
   り、前記歯の各々の前記側壁は、前記上面から遠ざかる
   方向で互いに向かってテーパしている、請求項１に記載
   のカッター工具。
5. 【請求項５】 前記スロット及び前記歯は、約１２°の
   角度でテーパしている、請求項４に記載のカッター工
   具。
6. 【請求項６】 前記歯を前記スロット内に保持するため
   の少なくとも一つの追加の構成要素からなる手段を含
   む、請求項１に記載のカッター工具。
7. 【請求項７】 前記歯を前記スロットに保持するための
   前記手段は、 保持バーと、 前記保持バーを前記カッターブレードの切断面上に取り
   外し自在に保持し、これによって、前記保持バーの一部
   を前記歯の上面と係合させるための手段とを有する、請
   求項６に記載のカッター工具。
8. 【請求項８】 前記保持バーの幅は、前記切断面よりも
   幅広でなく、前端及び後端を有し、前端が前記歯の前記
   上面と係合する、請求項７に記載のカッター工具。
9. 【請求項９】 前記保持バーを取り外し自在に保持する
   ための前記手段は、前記保持バーの開口部に受入れられ
   たねじ山を備えたボルトを含み、前記開口部は、前記バ
   ーの両端の中間にあり、前記ボルトは前記カッターブレ
   ードの切断面に設けられたねじ穴と螺合し、これによっ
   て、前記保持バーは、前記歯を取り外すことのできる一
   つの位置、及び前記歯と係合して前記歯を前記スロット
   内の所定位置に保持する別の位置に前記ボルトを中心と
   して回転できる、請求項７に記載のカッター工具。
10. 【請求項１０】 前記カッターブレードの切断面には、
    前記切欠きの後側壁から間隔を隔てられた凹部が設けら
    れ、前記保持バーの前記後端は、前記前端が前記歯と係
    合しているとき、前記切欠きに受入れられている、請求
    項８に記載のカッター工具。
11. 【請求項１１】 前記カッターブレードは円形の穴を切
    断するのに使用するため、管状である、請求項１に記載
    のカッター工具。
12. 【請求項１２】 向き合った前側壁及び後側壁を各々有
    する複数の間隔を隔てられたスロットが形成された切断
    面を持つカッターブレードと、 前切断縁及び高さの低い後段区分を備え、前記切断面の
    上方に延びる上面を各々有する、前記スロットの各々に
    取り外し自在に受入れられる、歯と、 各歯について設けられた、前記段区分に受入れられる前
    端及び後端を有する保持バーと、 前記保持バーを前記切断面に固定する手段とを有する、
    カッター工具。
13. 【請求項１３】 前記保持バーの各々を前記切断面に固
    定する前記手段は、前記保持バーの前記前端と後端との
    間に形成された開口部に受入れられたピンであり、該ピ
    ンは前記カッターブレードの切断面に固定されている、
    請求項１２に記載のカッター工具。
14. 【請求項１４】 前記ピンは、前記保持バーと係合する
    ヘッド部分を持つねじ山を備えたボルトの形体であり、
    該ねじ山を備えたボルトは、前記切断面に形成されたね
    じ山を備えた開口部に受入れられる、請求項１３に記載
    のカッター工具。
15. 【請求項１５】 前記ボルトを締め付けたとき、前記保
    持バーを前記歯と係合した状態に維持する手段を有す
    る、請求項１４に記載のカッター工具。
16. 【請求項１６】 前記ボルトを締め付けたとき、前記保
    持バーを前記歯と係合した状態に維持する前記手段は、
    前記切断面に形成された切欠きを含み、この切欠きに
    は、前記保持バーの後端が受入れられる、請求項１５に
    記載のカッター工具。