JPS5838596B2 - ロツクビツトアセンブリ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は地殻に穿孔するロックビットアセンブリに関
するものであり、主として、駆動軸に連結される一体的
なビットボデーと、回転可能なころがり軸受装置により
前記ビットボデーに連結されていて、各々前記ころがり
軸受装置の一部を形成する中実軸ないしピンを含む回転
可能な多数のカッタ・コーンより成るものである。

この型のロックビットアセンブリは米国特許第３．３０
７，６４５号に記載されている。

久しい間、この型のロックビットの有効寿命が比較的短
いと言う決定的な要因はコーンの寿命にあると考えられ
ていた。

しかしながら、硬質金属インサートカッタ・コーンの導
入以来、有効寿命は軸受装置の破損によって決まる様に
なった。

この問題は軸受を囲まれたスペース内にかこい込むこと
によって成る程度は解決される。

軸受の破損の原因は他に多数の要因もあろうが、最も重
要な要因は、周知のロックビットは単体としてプレス加
工や鋳造で作るのが不可能であり、予め準備された２つ
以上構成部品を互い溶接しなければ構成できないような
形状をしているということによる。

これでは、たとえば正確にシールを行なうため精度を出
そうとしても、出せない。

この発明の目的は上記の不利点を回避して、ビットボデ
ーに対する前記カッタ・コーンの着脱を改善し、コーン
間の負荷配分をより均等化してロックビットの作用効率
を増大させることである。

このことは、たとえばコーンの取付けは、もうビットボ
デーを分解しないでもできることを意味している。

この発明によるカッタ・コーンを備えれば、中古のビッ
トボデーでも信頼し得るビットボデーとして使用するこ
とができる。

したがって、カッタ・コーンと軸受装置は、軸受装置の
外輪によってビットボデーに固着させられている分解可
能なユニットを形成する。

このユニットにおいては、コーンおよび軸受ユニットの
各々は、相互に沿い、かつ前記ビットボデーの連結脚の
側に沿って容易に押される。

米国特許第３，５５０，９７２号には、分解可能なカッ
タ・コーンと軸受ユニットを含むロックビットアセンブ
リが開示されている。

しかしながら、ビットボデーに対するこれらのユニット
連結並びに軸受装置は全く異っているばかりでなく、カ
ッタコーンそれ自体が中実軸受軸ないし軸受ピンを含ん
でいない。

前記のような特性は、たとえばユニットの剛性と共にそ
れの信頼し得る簡単な構造設計を改良するために必要で
ある。

この実施例によれば、外輪の内側部は２列のころがり要
素のための軌道を形威し、又、外側部は軸受装置のため
の密閉装置の一部を形成するため、製作コストの低減の
他、カッタ・コーンを正確に位置ぎめすることかできる
。

軸受の寿命が長くなると言うこの発明の特性はロックビ
ットアセンブリがカッタ・コーンの内側と、ビットボデ
ーとの間に比較的長いスリット状のスペースを有し、こ
のスペースは密閉装置を備えていると共に、前記カッタ
・コーンの内側と軸受外輪の外側との間にあり、密閉装
置は外輪とビットボデー間の係合部から最大距離のとこ
ろで、前記カッタ・コーンに最も肉寄りに位置している
ころがり要素列に少くとも近接して用いられていること
による。

この発明によるロックビットアセンブリのもう１つの特
性は、潤滑剤を収容しているスペースを含んでおり、前
記スペースは密閉装置とビットボデーの内側とによって
制限されているが、このビットボデーは、前記中実軸な
いし軸受ピンの末端部と密接に接合する膜の如きたわみ
部材を備えており、前記膜は潤滑剤に作用することがで
きて、軸受ピンとピッ゛トポデーの内側との間に介在し
ていることにある。

好ましい実施例によれば、前記中央ないし、軸受ピンは
、加工後には前記カッタ・コーンに接合される。

この発明の理解に資するため、以下、添付図面の実施例
に付いて説明する。

第１図によれば、ロックビット１はねじ４を有する上部
スリーブ３を備えたボデー２を含んでいる。

前記スリーブとねじは、ビットを回転掘孔ストリングな
いし駆動軸（図示せず）の下端に固着させる標準化され
た工具接合部を形成している。

ボデーにはスリーブの頂部に開口し、ノズル６にまで通
じる通路５が設けられていて、ビットの中にせん孔流体
を噴射するようになっている。

通常このノズルは２つ以上あって、カッタ、コーン７の
間の岩屑に流体を届かせる様に向いている。

ボデー２の回りには多数の脚８（図面にはその内の１つ
だけを示した）が、カッタ・ユニット９を取付けるため
に充分なスペースを取って設けである。

これらのユニットは主としてコーン７と、軸受アセンブ
リ１０と、ユニット９内に包囲スペース１２を生じさせ
てユニットを容易、かつ信頼できる方法でボデー２に固
着させる形になっている脚部１１の部分とから戊ってい
る。

これは逆型ロックビットと呼ぶことができるかも知れな
い−と云うのはほとんどの場合、カッタ・コーンは、脚
８の部分として形成され、これに軸受アセンブリの内輪
１８が取付けられたピン１３の囲りで回転するからであ
る。

主としてこれらの軸受ピンによりビットボデーは単体と
して製作できず、このために通常このボデーは、溶接な
どによって接合された２つまたはそれ以上の部分によっ
て権威されていたのである。

これら従来のロックビットとは異り、本発明では各脚８
から分離した部分１１が軸受アセンブリ１０の外輪を形
成し、かつ各ユニット９は一体的なセンタピン１３を含
んでおり、このピン１３に軸受アセンブリの内輪１８が
取付られている。

包囲スペース１２は軸受の一側においては膜１４の如き
たわみ部材により制限されており、また他側においては
、軸受アセンブリ１０の外輪を形成する脚８から分離し
た軸受部分１１と、コーン７の内側との間の比較的長く
てせまいギャップ１５によって制限されている。

ギャップ１５には密閉装置として機能するＯリング、リ
ップ形シール、ラヒリンスシール、らせんみぞシール、
ブシュその他類似の摩擦シール、または制限通路などの
ような特別の密閉要素１６を用いることができる。

密閉効果を有し、長さの約半分がピン１３と膜１４の中
心線に対しほとんど平行になっているギャップのために
、潤滑剤を確実に包囲スペース１２に収容し、穿孔流体
を軸受１０内に進入させない。

この実施例によれば、膜１４の潤滑剤に面していない方
の側は穿孔面から出た領域に存在する穿孔流体圧を受け
る。

カッタ・コーン７は、堀井の底の岩屑を粉砕するための
外側歯１７や超硬合金などの硬質合金ピンその他類似の
突起を備えている。

軸受アセンブリは更に別々の内輪を有する２列のアンギ
ュラ・コンタクト玉軸受を有している。

しかし、軸受としてはテーパ、円すいその他のころがり
軸受および或はすべり軸受の如き他種の軸受を用いるこ
ともできる。

この軸受アセンブリは、軸受ピン１３中にねじ込まれた
ボルト２０で軸受１０の内輪に圧接させられたリング１
９により軸方向に予荷重されて組立てられている。

１個以上のボルトを用いる場合には、ボルト２０のヘッ
ドにあけた孔にロックワイヤ２１を通して固定すること
ができる。

この実施例においては、カッタ・ユニット９は膜１４と
ねじ２２を含むフランジ２４付きのブシュ２３を脚８の
肩付きボア内にさし込み、凹部２５にかみ合う特別の工
具を用いて軸受部分１１のねじ部中にこのブシュを固く
ねじ込むことにより、脚８に固着させることができる。

この固定装置は実際に軸受の外輪の一部を形成している
。

又、ユニットの芯を出し、斯くして適正なギャップ１５
を確保させるために、脚８から突出した環状リム２６を
ユニットの部分を形成する分離してはいるが脚８の一部
をなす部分１１の対応凹部に係合させである。

遊転を阻止するためにセンターピン（図示せず）をさし
込んでもよい。

第２図はこの発明の他の一実施例を示すもので、第１図
の実施例に対応する部分には同じ符号が付けである。

囲まれたスペース１２は一側が膜１４の如きたわみ部材
により制限され、また他側は円すいカッタ７に対して不
動な外輪部分１１と、その内側との間の比較的長くてせ
まいギャップ１５により制限されている。

シール効果があり、かつ長さの約半分がピン１３の中心
線に対し平行になっているギャップ１５は、膜１４と相
まって囲まれたスペース１２内に確実に潤滑剤が収容で
きる様にすると共に、穿孔流体を進入させないようにし
ている。

この実施例では膜１４の外側は、脚８を貫通する通路２
７によって穿孔ストリスグ内に存在する穿孔流体圧を受
ける。

円すいカッタ７は、堀井の底部の岩屑を穿孔排除するた
めに外側歯１７や硬質合金ピンないし類似の突起を有す
。

この軸受装置は、ピン１３に取付けられた分離した内輪
を有する２列のテーパころ軸受を備えている。

この軸受アセンブリは、内輪の１つを一体的なセンタ・
ピン１３にねじ込むことにより、軸方向に予荷重をかけ
て組立てられている。

更に好ましい実施例によれば、軸受装置の一部を形成す
るセンタ・ピン１３並びに円すいカッタ７それ自体は、
軸受ピン１３を加工後、たとえば溶接により接合するこ
とができる。

これらの方策は、良質の軸受装置に望まれる高度の要求
に寄与する。

以上、この発明を図示の実施例に則して説明したが、こ
れ以外にもロック・ビットの脚とカッタ・ユニットの関
係を本発明の技術思想に則って種々に変え、実施するこ
とができることは勿論である。

又、軸受装置として、すべり軸受や、すべり軸受ところ
がり軸受の組合せを採用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の一半を示す縦断側面図、
第２図は他の一実施例の要部の断面図で、図中１はロッ
クビット、２はボデー、７はカッタ・コーン、１０は軸
受アセンブリ、１３はセンタ・ピン、を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸に連結されるビットボデーと、回転可能なこ
   ろがり軸受装置により前記ビットボデーに連結された回
   転可能な多数のカッタ・コーンより主として構成され、
   前記カッタ・コーンの各々は、前記ころがり軸受装置の
   一部を形成する中実軸ないしピンを有する地殻穿孔用の
   ロックビットアセンブリにおいて、カッタ・コーンと軸
   受装置とが前記軸受装置の外輪によって前記ビットボデ
   ーに分解可能に固着させられたユニットを形成している
   ことを特徴とするロックビットアセンブリ。 ２ 外輪の内側が２列のころがり要素のための軌道を形
   成し、外輪の外側が、軸受装置のための密閉装置の一部
   を形成する特許請求の範囲１に記載のロックビットアセ
   ンブリ。 ３ カッタ・コーンの内側と、ビット・ボデーとの間に
   密閉装置を含んだスリット状のスペースを有するロック
   ビットアセンブリにおいて、密閉装置を形成する比較的
   長いスリット状のスペースがカッタ・コーンの内側と、
   軸受外輪の外側との間にあり、外輪とボデーとの間に係
   合部から最大距離のところに、前記カッタ・コーンの内
   部の奥にあるころがり要素列に少くとも近接してもう１
   つの密閉装置が設けられている特許請求の範囲１または
   ２のロックビットアセンブリ。 ４ 潤滑剤を収容したスペースを含み、上記スペースは
   密閉装置と、中実軸ないし軸受ピンの端部を密接結合す
   るビットボデーの内側とによす制限されているロックビ
   ットアセンブリにおいて、潤滑剤を作用し得る膜の様な
   たわみ部材が、軸受ピンの端部と前記ビット・ボデーの
   内側との間に介在している特許請求の範囲１ないし３の
   どれか一つのロックビットアセンブリ。 ５ 中実軸ないし軸受ピンが、加工後にカッタ・コーン
   に接合されている特許請求の範囲１ないし４のどれか一
   つのロックビットアセンブリ。 ６ 外輪とビットボデーとの間に芯出し装置が設けてあ
   りカッタ・コーンユニットをビットボデーに対して確実
   に適正位置に位置づけできるようになっている特許請求
   の範囲１ないし５のどれか一つのロックビットアセンフ
   リ。