(57)【要約】震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップを研磨する装置（１）。該研磨装置（１）は、研磨される１つまたは複数のビット（２）を保持する手段と、研磨されるビットのボタンの長手軸に対する研磨機の移動を可能にするアームまたはレバー・システム（６）に担持された研磨機（５）とを有し、研磨機と研磨されるボタンの長手軸との位置合せを補助する手段を備えている。
2004502557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップであるボタンを研磨する装置であって、該研磨装置は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段と、研磨されるビットまたはカッタのボタンの長手軸に対する研磨機の移動を可能にするアームまたはレバー・システムに担持された研磨機とを有し、研磨機と研磨されるボタンの長手軸との位置合せを補助する手段を備えた研磨装置。
【請求項２】
研磨機と研磨されるボタンの長手軸との位置合せを補助する手段は研磨機に直接的または間接的に側部偏荷重を加える、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段はフレームを含み、前記アームまたはレバー・システムは、研磨されるボタンの長手軸に対して垂直に前記研磨機を調節できるように該フレーム上にジャーナルで支承された第１の端部を備えた第１のアーム部を有し、側部偏荷重を前記研磨機に加える手段は、前記フレームに連結された一方の端部と、前記第１のアーム部に連結された他方の端部とを有するシリンダからなる、請求項１または２に記載の研磨装置。
【請求項４】
研磨機を、研磨されるボタンの長手軸と位置合せし、固定する手段を備えた、請求項１、２、または３に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記アームまたはレバー・システムは、研磨機を、研磨されるボタンの長手軸の軸方向に調節する手段を有する、請求項２、３、または４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記研磨機を、研磨されるボタンの長手軸の軸方向に調節する手段は、研磨機の非使用中には平衡圧力を加え、また使用中には研磨圧力を加える手段を含む、請求項５に記載の研磨装置。
【請求項７】
研磨機を、研磨されるボタンの長手軸の軸方向に調節する手段は、第２のアーム部を含む、請求項５または６に記載の研磨装置。
【請求項８】
平衡圧力を加える手段は、研磨機を、研磨されるボタンの長手軸の軸方向に調節する手段に連結されたシリンダを含む、請求項６に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記第２のアーム部は、上下の平行アームを有し、各アームの第１の端部は第１の制御ボックスの前部側に枢動可能に取り付けられ、各アームの第２の端部は第２の制御ボックスの後部側に枢動可能に連結され、また平衡圧力を前記第２のアーム部に加える手段は、下側アームの第１の端部に連結されたシリンダを含み、前記下側アームの前記第１の端部は、下側アームが第１の制御ボックスに連結される枢支点から延びている、請求項７に記載の研磨装置。
【請求項１０】
研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する開口を備え、ボックスまたはフレーム内に傾斜可能に取り付けられたテーブルと、前記テーブルの傾動を制御する手段とを含み、テーブルが設けられる、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、または９に記載の研磨装置。
【請求項１１】
テーブルの傾動を制御する手段は、ボックスの側部に設けられた円弧状スロットと、該スロットの中で所望の角度位置に位置させて、固定することができる可動ストップと、ボックスの側部に設けられ、テーブルに連結されたシリンダ・ロッドの端部を有するシリンダとからなる、請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１２】
ビットを前記開口内に固定する手段と、圧力を部分的に解除して、固定手段を完全に解除することなくビットを回転させることができる手段とを備えた、請求項１０または１１に記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記ボックスは、調節可能な切りくずよけを備えた、請求項１０から１２に記載の研磨装置。
【請求項１４】
研磨機を、研磨されるボタンの長手軸の軸方向に調節する前記手段は、フレームに取り付けられたシリンダ・ロッド上にジャーナルで支承されたアームまたはレバー・システムによって担持された研磨機を含む、請求項６または８に記載の研磨装置。
【請求項１５】
研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段はテーブルを支持するフレームを含み、前記テーブルは、ボックスまたはフレーム内に傾斜可能に取り付けられるとともに、傾動を制御する手段を有し、該テーブルは研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口を備える、請求項１４に記載の研磨装置。
【請求項１６】
震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップであるボタンを研磨する装置であって、該研磨装置は、研磨される１つまたは複数のビットを保持するテーブルを有するボックスと、該ボックスに取り付けられたスタンド上にジャーナルで支承されたアームまたはレバー・システムに担持された研磨機とからなり、前記テーブルは前記ボックス内に傾斜可能に取り付けられるとともに、傾動を制御する手段を有し、該テーブルは、研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口を備える、研磨装置。
【請求項１７】
研磨機を、研磨されるボタンの長手軸との位置合せを補助する手段は、前記テーブルが好ましく傾斜すると、研磨機に直接的または間接的に側部偏荷重を加える、請求項１４または１５に記載の研磨装置。
【請求項１８】
テーブルの傾動を制御する手段は、フレームの側部に設けられた円弧状スロットと、該スロット内で所望の角度位置に位置させて、固定することができる可動ストップと、フレームの側部に設けられ、テーブルに連結されたシリンダ・ロッドの端部を有するシリンダとからなる、請求項１６または１７に記載の研磨装置。
【請求項１９】
ビットを前記開口内に固定する手段と、圧力を部分的に解除して、固定手段を完全に解除することなくビットを回転させることができる手段とを備えた、請求項１４、１５、１６、または１８に記載の研磨装置。
【請求項２０】
前記研磨装置は、調節可能な切りくずよけを備えた、請求項１４から１９に記載の研磨装置。
【請求項２１】
１つまたは複数のビットを保持する手段は、異なるサイズのビットを保持するために調節可能で、エア作動式固定手段を備えた、請求項１から２０に記載の研磨装置。
【請求項２２】
ビットを前記開口内に固定する手段と、圧力を部分的に解除して、固定手段を完全に解除することなくビットを回転させることができる手段とを備えた、請求項３から２１に記載の研磨装置。
【請求項２３】
研磨装置は、研磨圧力を手動で、また自動で制御・調節するためのマイクロプロセッサを備えている、請求項１から２２に記載の研磨装置。
【請求項２４】
震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップであるボタンを研磨する装置であって、前記研磨装置は、研磨カップに挿入されるドライブ部を有する回転子を備えた研磨機を有し、研磨カップを位置合せして取り付け、使用後に研磨カップを取り外す手段を備え、該手段は、回転子の回転を一時的に停止させ、研磨カップのドライブ部を回転子のドライブ部に位置合せするストップ手段と、レバーが押されると、研磨カップを固定子のドライブ部から離れるように押して、研磨カップを研磨機から取り外すのを容易にする伸張アームを備えたレバーからなる、使用後に研磨カップを取り外す手段とからなる、装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の背景）
本発明は、震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップを研磨する改良型装置に関し、さらに詳細には、これに限定するものではないが、ドリル・ビットまたはカッタの炭化タングステン切削歯ないしボタンを研磨する装置の改良に関するものである。
【０００２】
穿孔動作中、ドリル・ビットないしカッタ上の切削歯であるボタンは、連続使用の後に磨耗して凹凸が小さくなる。ボタンを再研磨して研ぎ、ほぼ元の輪郭に戻すことによるドリル・ビットまたはカッタの通常の保守により、ビット／カッタの寿命を延ばし、穿孔速度を速め、穿孔費用を低減させる。ボタンの磨耗が、最適にはボタン直径の３分の１から最大２分の１になった場合、再研磨を行う必要がある。
【０００３】
製造会社は、広範囲にわたる種々の手動および半自動の研磨機械を開発してきた。こうした研磨機械には、手持ち式研磨機、２個以上のビットを研磨するためのシングルアーム式およびダブルアーム式自動調心機、道路上または作業場において研磨を行う移動式機械、ドリル掘削装置や整備車両上に取り付けられ、または店舗内に設置される研磨機などが含まれる。本発明は特に、米国特許第５，１９３，３１２号に記載された方式の移動式研磨装置、および米国特許第５，０７０，６５４号に記載された半自動研磨機に適用可能である。
【０００４】
このようなタイプの機械では、カーバイド・ボタンとボタンの基部を囲むビット／カッタの面を研磨し、ボタンをほぼ元の輪郭に回復させて、効果的な掘削を行えるようにするために、高速で回転される、所望の輪郭を有する研磨カップを利用している。ボタンを研磨する際、研磨機の心合せ特性により、研磨機をボタン上の最高点に心合せする傾向がある。磨耗が均一でないボタン、普通はゲージ・ボタン上では、このことによりその長手軸から中心が外れてボタンを再研磨することになる。
【０００５】
従来の研磨装置は、研磨圧力と平衡圧力とを切り換えることにより、所望の効果を得ている。このことにより、例えば、研磨圧力をゼロにすることはできない。従来の研磨装置では、最小研磨圧力は、アームまたはレバー部とそれに取り付けられた部品の重量と同等となるように設計されている。このことにより、研磨圧力が、例えば、研がれるボタンのサイズ、型および輪郭にとって最適な値に比較して大き過ぎるものになっていた。
【０００６】
ゲージ・ボタンは、ビットの面に対して斜めにビット内に取り付けられている。磨耗したゲージ・ボタンを適切に再研磨するために、ビットは、ゲージ・ボタンがビット内に取り付けられた角度に応じて傾斜させなければならない。ビット上のボタン全てを再研磨するために、作業者はボタンからボタンへ、および／またはビットからビットへと移る際、ビットを継続的に傾斜させ、回転させなければならない。
【０００７】
（発明の概要）
本発明の目的は、研磨機を研磨されるボタンの長手軸と位置合せし、また任意選択的に固定することを補助する手段を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、研磨機と研磨されるボタンの長手軸との位置合せを補助するために研磨機に側部偏荷重を加えることである。
【０００９】
本発明の別の目的は、ビットまたはボタンの長手軸の軸方向の研磨機の移動を制御するアーム部に、非使用中は平衡圧力を、また使用中には研磨圧力を加えることである。
【００１０】
本発明の別の目的は、必要な場合には、平衡圧力と研磨圧力の制御された組合せを研磨機に加えることである。
【００１１】
本発明の別の目的は、作業者によるビットの取り付け作業および再研磨中のビットの移動を最低限に抑えることである。
【００１２】
したがって、本発明では、震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップであるボタンを研磨する装置を提供する。研磨装置は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段からなる。好ましい実施形態では、１つまたは複数のビットを保持する手段は、フレーム、ボックスもしくはスタンド内または上に取り付けられたテーブルであり、同手段は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口を備える。研磨機は、アームまたはレバー・システムによって担持され、このシステムは研磨されるビットまたはボタンに対する研磨機の縦横への移動を可能にする。研磨機を研磨されるボタンの長手軸と位置合せするのを補助する手段が設けられる。１つの実施形態では、研磨機をボタンの長手軸と位置合せするのを補助する手段は、研磨機に対し、任意選択的に調節可能に側部偏荷重を加える。
【００１３】
本発明の別の様態は、ビットまたはボタンの長手軸の軸方向への研磨機の移動を制御するアームまたはレバー部に、非使用中には平衡圧力を加え、また使用中は研磨圧力を加える、手段に関する。
【００１４】
本発明の別の様態は、研磨機に平衡圧力と研磨圧力の制御された組合せを加える手段に関する。このことにより、広範な研磨圧力の選択、またはアームまたはレバー部および研磨中の給送に関与する他の部品全てを合わせた重量に対抗させることによる、最小研磨圧力の低減が可能になる。
【００１５】
本発明の別の様態は、震動式もしくは回転式のドリル・ビット、トンネル掘削機カッタ（ＴＢＭ）およびレイズボーラーカッタ（ＲＢＭ）の、超硬合金植刃またはワークチップであるボタンを研磨する装置に関する。研磨装置は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段を含む。１つまたは複数のビットを保持する手段は、傾動および旋回動を制御する手段により、フレーム、ボックスもしくはスタンド内またはその上に傾斜可能または旋回可能に取り付けられる。１つまたは複数のビットを保持する手段は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口を備えたテーブルであることが好ましい。研磨機は、研磨されるビットまたはボタンに対する研磨機の縦横への移動を可能にするアームまたはレバー・システムによって担持される。
【００１６】
本発明の別の様態は、研磨機が米国特許第５，６３９，２７３号および米国特許第５，７２７，９９４号に記載の六角ドライブ構造を使用する場合において、研磨カップを容易に位置合せして取り付け、また使用後に研磨カップを取り外す手段に関する。
【００１７】
本発明の別の特徴は、以下の詳細な説明の中で説明されるか、または明らかになろう。
【００１８】
本発明をさらに明確に理解するために、好ましい実施形態をここで、添付の図面を参照して、例として詳細に説明する。
【００１９】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
図１から１１に関して、本発明による研磨装置の１つの実施形態を通常、１で示す。研磨装置１は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段を含み、これを通常２で示す。この実施形態において、（１つまたは複数の）研磨されるビットを保持する手段は、ボックス内に取り付けられたテーブル４を有する開口ボックス３からなる。研磨機５は、アームまたはレバー・システムによって担持され、このシステムは通常６で示され、ボックス３の後部８に取り付けられたスタンド７上にジャーナルで支承される。圧縮エアの給送が行われると、研磨装置は、以下に詳細に述べるように種々の様態で操作される。
【００２０】
作業者による段取り（ビットの取り付け作業）および再研磨中のビットの移動を最低限に抑えるために、テーブル４は、ボックス３の各側部１１、１２の旋回点９、１０でボックス３内に傾斜可能に取り付けられる（図４および５参照）。テーブル４は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口１３を備える。（１つまたは複数の）ビット（図示せず）が、開口１３内に位置決めされると、ビットは、固定シリンダ１５によって制御された圧力板１４により定位置に保持される。シールド１６が、圧力板１４に取り付けられ、これと共に移動し、圧力板１４の後部と開口１３の背部１７の間の開口部を完全に覆う。シールド１６は、シリンダ１５のピストン・ロッドを保護し、固定シリンダおよび圧力板が引っ込められた時に、指などを誤って挟むことを防止する。固定シリンダ１５は、脱加圧され、若干後退して、固定シリンダ１５およびそれに取り付けられた圧力板１４を完全に引き出すことなく、開口１３内でビットを（研磨される次のボタンに対して）回転させることができる。
【００２１】
研磨されるボタンがゲージ・ボタンである場合、通常は、ビットの面に対する角度でビット内に取り付けられる。研磨機５は、磨耗したボタンを適切に再研磨するために、ボタンの長手軸と位置合せされる必要がある。したがって、ゲージ・ボタンを再研磨するために、示した実施形態では、テーブル４はゲージ・ボタンがビット内に取り付けられる角度に対応するように傾斜する。別の方法では、研磨装置は、例えば、研磨機を位置合せすることが可能な傾斜特徴または位置決め特徴を有し、ビットまたはボタンを傾斜させることなく、ボタンの長手軸に沿って平衡圧力および研磨圧力を加えることができるかもしれない。
【００２２】
テーブル４を傾斜させる手段を、図４に図示する。円弧状スロット２０が、ボックス３の側部１１に設けられる。同様のスロットが、ボックス３のもう一方の側部１２内に設けられ、したがってテーブルを傾斜させる手段はボックスのいずれかの側部に取り付けることができる。スケール２１を設けて、テーブル４が傾斜する角度を示すことが好ましい。ストップ２２が、所望の角度でスロット２０内に位置決めされ、レバー２３により定位置に固定される。いったん特定のビット形式に設定すると、角度が固定され、再研磨される各ビットまたはボタンに対して設定し直さなくてもよい。シリンダ２４が、ボックス３の側部１１に設けられ、シリンダ・ロッド２５の端部２６は、点２８でテーブル４の側部２７に連結される。エアがシリンダ２４に給送されると、ロッド２５が延びることにより、さらに延びることをストップ２２により妨げられるまで、テーブル４を傾斜させる。図４に示す通り、通常２９で示す、テーブルを傾斜させ、（１つまたは複数のビット）を定位置に固定するコントロールが、ボックス３の側部１１に設けられる。１つのスイッチ３０が、テーブル４を傾斜させるシリンダ２４を制御し、第２のスイッチ３１が固定シリンダ１５および圧力板１４を制御する。第２の開口１３の固定シリンダ１５および圧力板１４と、テーブルの傾斜とを制御するスイッチ３０、３１は、ボックス３のもう一方の側部１２に設けることができる。流量コントロールが設けられて、テーブルおよび圧力板の移動速度を調節する。傾斜手段は、ボックスのどちらの側部でも取り付けることができ、したがって、傾斜手段を容易に操作可能な状態で、２つボックスを隣同士に取り付けることもできる。
【００２３】
穴の下に、研磨されるビットは、１つまたは複数の開口１３に嵌通する比較的長いシャフトを有する。さらに小さいビットを再研磨するために、開口１３の下で定位置内または定位置から外れて旋回（摺動）することができる床板３２が設けられる。テーブル４内のノブ３３およびスロット３４が、床板３２の位置を制御する。多数の小型ビットを保持するアダプタ（図示せず）は、開口１３内に挿入することができる。１対の異なる大きさのビットを収納する調節可能な外側板とエア作動式固定板とを有するエア作動式固定アダプタが好ましい。アダプタを使用することにより、作業者により繰り返して行われる段取り（ビットの取り付け作業）のための時間が必要なくなる。
【００２４】
切りくずよけ３５が、ボックス３の前部３７に設けられ、この切りくずよけはボックス３の前部３７の各側部でスロット３６に沿って上げ下げすることができる。反対釣り合いばねが、切りくずよけ３５の動作を容易にするのに役立つ。切りくずよけ３５は、所望の異なる高さに設定し、保持することができる。
【００２５】
前述の研磨機５を担持し、位置決めするアーム・システム６は、スタンド７上にジャーナルで支承される。図１、２、４、および６から９に関して、アーム・システム６は、スタンド７にジャーナルで支承された一方の端部４０を有する第１のアーム部３９からなる。第１のアーム部３９のもう一方の端部４１は、第１の制御ボックス４３の後側４２にジャーナルで支承される。第１のアーム部３９は、再研磨されるビットに対する研磨機の横方向の位置を制御する。制御ボックス４３の前側４４に、通常４５で示す第２のアーム部が旋回可能に取り付けられる。第２のアーム部４５は、第１の制御ボックス４３の前側４４に旋回可能に取り付けられた各アーム４６、４７の片方の端部４８、４９を備えた１対の平行アーム４６、４７からなる。各アーム４６、４７のもう一方の端部５０、５１は、第２の制御ボックス５３の後側５２に旋回可能に連結される。第２のアーム部４５は、研磨機の上下方向への縦移動を制御する。
【００２６】
第２の制御ボックス５３（図１１）内に、回転モータ５４および軸受配列５５が設けられて、研磨機５に対して軌道回転を行う。研磨機５は、板５６により制御ボックス５３に取り付けられる。研磨機５は、示す実施形態において電動機を有するが、エアまたは油圧モータを利用することもできる。各板５６は、針状スロット５７を備える。研磨機５の制御ボックス５３に対する取り付け角度は、スロット５７および固定レバー５８によって調節できる。研磨機を若干縦方向に離すことにより、再研磨されるボタン上のニップル形成を最低限に抑え、研磨カップ上の均一でない磨耗が回避される。
【００２７】
回路基板６０は、第２の制御ボックス５３内に設けられ、前記回路基板６０は、コントロールおよびマイクロプロセッサを含む研磨装置用制御装置を含んで、各ボタンに関する研磨時間および研磨圧力を制御する。示す実施形態において、圧力コントロール６１は、第２の制御ボックス５３の前部６２にデジタル読出しを備えて、作業者が研磨時間および研磨圧力を設定、または増減させることができる。マイクロプロセッサが使用されて、手動または自動のいずれかで他の機能を行うことができる。例えば、電動機の場合、マイクロプロセッサは、使用されるアンペア数を監視し、設定限界に達した場合、自動的に研磨圧力を減少させて、電動機が焼き切れるのを防止する。マイクロプロセッサはまた、研磨中のボタン面への冷却剤の流量を制御することができる。
【００２８】
第１の制御ボックス４３（図９）内に、使用中でない場合は、通常６３で示される平衡圧力を、また使用中の場合は、研磨圧力を、ボタンまたはビットの長手軸の方向の研磨機の移動を制御するアームまたはレバー部に加える手段が設けられる。示す実施形態において、平衡圧力６３を、研磨機の縦移動を制御するアームまたはレバー部に加える手段は、第２のアーム部４５の下側アーム４７の端部４９に連結されたシリンダ６４である。下側アーム４７の端部４９は、下側アーム４７が第１の制御ボックス４３に連結された旋回点６５から延びる。シリンダ６４は、研磨機が使用中でない場合は、平衡圧力を、また使用中の場合は、研磨圧力を第２のアーム部に加える。研磨圧力は、調節することができる。さらに、ゼロ研磨圧力モード中に制御された平衡圧力を加えることにより、重力によるものよりも小さい研磨圧力が得られて、研磨圧力の利用可能な範囲を効果的に増加させる。
【００２９】
ボタンを研磨する際、研磨機の心合せ特性により、研磨機をボタン上の最高点に心合せする傾向がある。磨耗が均一でないボタン、普通はゲージ・ボタン上では、このことによりその縦軸から中心が外れてボタンを再研磨することになる。本発明の１つの様態では、研磨機を研磨されるボタンの長手軸に位置合せするのに役立つ手段６６を提供する。示す実施形態において、研磨機をボタンの長手軸に位置合せするのに役立つ手段６６は、シリンダ６７（図６）からなり、このシリンダはスタンド７に連結される片方の端部６８と、第１のアーム部３９の下部７０に連結されるもう一方の端部６９とを有する。シリンダ６７は、側部荷重を研磨機５に加えて、研磨機をボタンの長手軸に位置合せするのに役立つ。示す実施形態において、シリンダ６７は、テーブル４がシリンダ２４からバルブ７１を通ったパイロットの給送によって傾斜されると、自動的に作動される（図７）。バルブ７９が、水流量を制御する。側部荷重は、研磨機を偏向させて、ゲージ・ボタンの外側または内側のいずれかで、必要によりさらに研磨を行い、したがって研磨機をボタンの真中心上にシフトする。研磨機を研磨されるボタンの長手軸に位置合せするのに役立つ手段は、別の方法では、アームを定位置に固定する固定システムを含むことができ、したがってボタンの長手軸に垂直な方向への移動を防止し、軸方向の移動を可能にする。適当な側部荷重はまた、釣合いおもりなど、シリンダ６７以外による手段によって加えることができる。
【００３０】
普通の研磨装置は、ビットの長手軸が研磨中にほぼ垂直であるように、位置合せされ、非常に大きいビットの場合、またはビットまたはカッタが密集したパターンで取り付けられた穿孔装置では、水平にまたは他の適当な角度で位置合せされたビットで研磨を行うことができる。本発明は、この状況に同様に適応できる。この状況で、研磨機はアームまたはレバー・システム上に担持され、研磨圧力が水平または他の適当な方向に加えられる。
【００３１】
図１０に示すように、図示する研磨機は、米国特許第５，６３９，２７３号および米国特許第５，７２７，９９４号に記載するタイプの六角ドライブ・システムを使用する。装置の作業者による操作を容易にするために、研磨カップを容易に位置合せし、取り付け、また使用後に研磨カップを取り外す手段７２を設ける。ばね式ボタン７３は、押されると、回転子７４のスロットに嵌合し、回転するのを防止する。このことにより、作業者が研磨カップの六角ドライブ部を回転子７４のドライブ部７５に位置合せし、次いで研磨カップを押し込むことが可能になる。使用後、研磨カップを取り外すために、作業者はレバー７６を研磨機に向かって押す。レバー７６は、点７７回りに旋回し、伸張アーム７８が研磨カップを回転子のドライブ部から離れるように押して、研磨カップを研磨機から取り外すのを容易にする。
【００３２】
図１２から２０に関して、本発明による改良型研磨装置の第２の実施形態を通常、１００で示す。本発明は、スタンドまたはフレームにジャーナルで支承されたアームまたはレバー・システムにより縦横方向の調節のために担持された研磨機を有し、好ましくは研磨されるビットを保持する傾斜テーブルを備えた、研磨装置全てに適用可能であり、示す研磨装置はドリル掘削装置、整備車両上に取り付けられるか、または店舗内に設置され、任意選択的にはキャビネット囲い内に設けられるようになっているタイプのものである。
【００３３】
研磨装置１００は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する手段１０１を含む。この実施形態において、（１つまたは複数の）ビットを保持する手段１０１は、テーブル１０３を支持するフレーム１０２からなる。図示する実施形態のフレーム１０２は、バック・パネル１０５と、前記バック・パネルに垂直な左右側壁１０６、１０７と、２つの伸張支持アーム１０８、１０９と、上板１１０と、底板１１１と、ヒンジ式カバー１１２とを有するほぼ長方形のボックス１０４からなる。
【００３４】
研磨機１１３は、アームまたはレバー・システムによって担持され、このシステムは通常１１４で示され、フレーム１０２に取り付けられたシリンダ１１６のシリンダ・ロッド１１５にジャーナルで支承される。圧縮エア通路が連通されると、研磨装置は、以下に詳細に述べるように種々の様態で操作される。
【００３５】
作業者による段取りおよび再研磨中のビットの移動を最低限に抑えるために、テーブル１０３は、伸張アーム１０８、１０９の適当な位置で、旋回点１１８、１１９でフレーム１０２に傾斜可能に取り付けられる（図１２および図１８参照）。テーブル１０３は、研磨される１つまたは複数のビットを保持する１つまたは複数の開口１２１を備える。ビット（図示せず）は、縦位置において研磨されるボタンで開口１２１内に位置決めされる。ビットは、固定シリンダ１２３によって制御された圧力板１２２により、定位置に保持される。固定シリンダは、若干後退して、固定シリンダ上の圧力を完全に解除することなく、開口１２１内でビットを（研磨される次のボタンに対して）回転させることができる。
【００３６】
研磨機１１３は、磨耗したボタンを適切に再研磨するために、ボタンの長手軸と位置合せされる必要がある。したがって、ゲージ・ボタンを再研磨するために、テーブル１０３は、ボタンがビット内に取り付けられる角度に対応するように傾斜する必要がある。ビットは次いで、テーブル内で角度割り出しされ、したがって研磨されるボタンの長手軸は垂直方向である。テーブル１０３を傾斜させる手段を、図１８および１９によく示す。右側部１０７の前縁部１２４は湾曲して、内側に延びるフランジ１２５を形成する。長手方向スロット１２６が、フランジ１２５内に設けられる。テーブル１０３が傾斜する角度を表示するスケール１２７が設けられることが好ましい。ストップ１２８が、所望の角度でスロット１２６内に位置決めされ、レバー１２９により定位置に固定される。いったん特定のビット形式に設定すると、角度が固定され、再研磨される各ビットまたはボタンに対して設定し直さなくてもよい。シリンダ１３０が、ストップ１２８に連結され、シリンダ・ロッド１３２の端部１３１は、点１３４でテーブル１０３の側部１３３に連結される。エアがシリンダ１３０に給送されると、ロッド１３２が延びることにより、ロッドが完全に延びるまで、テーブル１０３を傾斜させる。図１２に示す通り、通常１３５で示す、テーブルを傾斜させ、（１つまたは複数の）ビットを定位置に固定するコントロールが、ヒンジ式保護カバー１１２の計装パネル１３６に設けられる。１つのスイッチ１３７が、テーブル１０３を傾斜させるシリンダ１３０を制御し、第２のスイッチ１３８が固定シリンダ１２３および圧力板１２２を制御する。流量コントロールが設けられて、テーブルおよび圧力板の移動速度を調節する。
【００３７】
穴の下に、再研磨されるビットは普通、開口１２１に嵌通する比較的長いシャフトを有する。さらに小さいビットを再研磨するために、開口１２１の下で定位置内または定位置から外れて摺動することができる床板１３９が設けられる。テーブル１０３内のノブ１４０およびスロット１４１が、床板１３９の位置を制御する。多数の小型ビットを保持するアダプタは、開口１２１内に挿入することができる。アダプタを使用することにより、作業者による繰り返し段取り時間が必要なくなる。
【００３８】
フレーム１０２の底板１１１に連結された切りくずよけ１４２（図２０参照）が、研磨機１１３の前部に設けられ、これは上げ下げすることができる。
【００３９】
前述の研磨機１１３を担持し、位置決めするアーム・システム１１４は、シリンダ・ロッド１１５上にジャーナル支承される。図１２および１６に関して、アーム・システム１１４は、シリンダ・ロッド１１５にジャーナルで支承された一方の端部１４４を有する第１のアーム部１４３からなる。第１のアーム部１４３のもう一方の端部１４５は、第２のアーム部１４６にマウントを設ける。第２のアーム部１４６の一方の端部１４７は、第１のアーム部１４３にジャーナルで支承される。第２のアーム部１４６のもう一方の端部１４８は、制御ボックス１５０に連結されたバック・マウント１４９にジャーナルで支承される。固定レバー１５１により、バック・マウント１４９を備えた制御ボックス１５０を、第２のアーム部の軸に関して定位置に移動させ、次いで固定させることができる。シリンダ・ロッド１１５を通してシリンダ１１６は、研磨機の上下縦移動を制御する。シリンダ・ロッド１１５を通してシリンダ１１６は、研磨機１１３が使用中でない場合は、平衡圧力を、また使用中の場合は、研磨圧力／給送をアーム・システムに加える。研磨平衡圧力および圧力／給送は、調節することができる。
【００４０】
第２の制御ボックス１５０内に、回転モータ１５２および軸受配列１５３が設けられて、研磨機１１３に対して軌道回転を行う。研磨機１１３は、板１５４により制御ボックス１５０に取り付けられる。研磨機１１３は、示す実施形態において電動機を有するが、エアまたは油圧モータを利用することもできる。各板１５４は、針状スロット１５５を備える。研磨機１１３の制御ボックス１５０に対する取り付け角度は、スロット１５４および固定レバー１５６によって調節できる。研磨機を若干縦方向に離して揺動することにより、再研磨されるボタン上のニップル形成を最低限に抑え、研磨カップ上の均一でない磨耗が回避される。
【００４１】
ボタンを研磨する際、研磨機の自己心合せ特性により、研磨機をボタン上の最高点に心合せする傾向がある。磨耗が均一でないボタン、普通はゲージ・ボタン上では、このことによりその縦軸から中心が外れてボタンを再研磨することになる。研磨機をボタンの長手軸にほぼ位置合せするために、第２のアーム１４６は、シリンダ１１６に連結された片方の端部１５８と、第２のアーム部１４６のマウント１６０に連結されたもう一方の端部１５９とを有するシリンダ１５７を備える。シリンダ１５７は、偏荷重を研磨機１１３に加えて、研磨機をボタン上に位置合せするのに役立つ。示す実施形態において、シリンダ１５７は、テーブルがシリンダ１３０から計測パネル１３６内のバルブ１６１を通ったパイロットの給送によって傾斜されると、自動的に作動される。偏荷重により、研磨機はゲージ・ボタンの外側または内側のいずれかで、必要によりさらに研磨を行い、したがって研磨機をボタンの真中心上にシフトする。適当な偏荷重はまた、釣合いおもりなど他の手段によって加えることができる。必要であるとされる場合に、研磨機をボタンの長手軸に位置合せする別の方法は、シリンダ１１６およびシリンダ・ロッド１１５またはフレーム１０２に連結された１つまたは複数のシリンダ１５７を使用することにより、研磨機１１３の位置を研磨されるボタンの長手軸と垂直で、これに位置合せされた平面内に固定することである。さらに、または別の方法では、シリンダ、機械ロックなどが組み込まれて、所望の効果を得ることができる。研磨中、研磨機は次いで、ボタン軸と位置合せされてボタンを研磨する。機械ロックなど別の方法がまた、使用されて、横方向距離または位置を、例えば、シリンダ１１６およびシリンダ・ロッド１１５またはフレーム１０２から研磨機１１３の横平面内に固定することができる。
【００４２】
縦方向以外の角度での研磨を可能にするように使用される、側部偏荷重、釣合せ、および位置固定の上記原理の変形形態は、本発明の範囲内である。側部偏荷重、釣合せ、および位置固定の上記原理の変形形態の組合せが使用されて、面ボタンとゲージ・ボタンの研磨を切り換える際、ビットを傾斜／旋回させる必要をほぼなくすことができる。この原理は、ビットの傾斜または旋回がサイズ、重量などにより困難である場合に、理想的であろう。
【００４３】
本発明の好ましい実施形態、およびそれに関するある可能性のある変更形態を図示し、説明したので、本発明が配置および詳細において別の変更形態も可能であることは、当業者には明らかであろう。
【００４４】
上記説明は、単に例示するために好ましい実施形態に関したものである。本発明に関して多くの変形形態が、当業者には明らかであり、またこのような明らかな変更形態は、表現として記載されているか否かに関わらず、説明、請求したような発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
スタンド上にジャーナルで支承されたアームまたはレバー・システムにより、縦横方向への調節のために担持された研磨機を有し、ボックス内に旋回可能に取り付けられ、研磨するビットを保持する傾斜テーブルを備えた、本発明による改良型研磨装置の１つの実施形態を示す斜視図である。
【図２】
図１の研磨装置のボックスおよび傾斜テーブルの上面図である。
【図３】
図２のテーブル内にビットを保持する開口の部分切欠上面図である。
【図４】
テーブルを傾斜させる手段を示す、図１の研磨装置の左側面図である。
【図５】
図１の研磨装置の右側面図である。
【図６】
図１のアーム・システムの第１のアーム部の左側面図である。
【図７】
図６の第１のアーム部の一部取り外した平面図である。
【図８】
図６の第１のアーム部の図４に示された一端部の拡大図である。
【図９】
図１の研磨機に平衡圧力および給送圧力を設定する、第１の制御ボックスおよび第２のアーム部の側断面図である。
【図１０】
図１のアーム・システムの研磨機および第２の制御ボックスの正面図である。
【図１１】
図１０の第２の制御ボックスの一部を断面した拡大側面図である。
【図１２】
スタンドまたはフレーム上にジャーナルで支承されたアームまたはレバー・システムにより、縦横調節のために担持された研磨機を有し、研磨するビットを保持する傾斜テーブルを備えた、本発明による改良型研磨装置の別の実施形態を示す正面図である。
【図１３】
図１２の研磨装置用フレームの正面図である。
【図１４】
図１２のフレームの左側面図である。
【図１５】
図１３のフレームの右側面図である。
【図１６】
図１２のアームまたはレバー・システムの拡大正面図である。
【図１７】
図１６のアームまたはレバー・システムの平面図である。
【図１８】
図１２の研磨装置の研磨されるビットを保持する傾斜テーブルの平面図である。
【図１９】
図１８のテーブルの右側面図である。
【図２０】
図１３のフレームの底面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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