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切削装置、試料採取システム、試料採取方法 NEW

国内特許コード P170014520
整理番号 B000004
掲載日 2017年8月22日
出願番号 特願2013-140168
公開番号 特開2015-013394
登録番号 特許第5871241号
出願日 平成25年7月3日(2013.7.3)
公開日 平成27年1月22日(2015.1.22)
登録日 平成28年1月22日(2016.1.22)
発明者
  • 海藤 ひろみ
出願人
  • 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構
発明の名称 切削装置、試料採取システム、試料採取方法 NEW
発明の概要 【課題】切削対象物から試料を確実に採取するとともに、切削装置の高コスト化を抑えること。
【解決手段】切削対象物100から円柱状の試料102を採取するための切削装置20であって、ハウジング31と、ハウジング31に回転自在に支持され、その中心軸に沿って第一貫通孔38が形成された回転軸32と、基部51が回転軸32に装着され、基部51から筒状に延びる筒状ビット部52を有するとともに、一端が第一貫通孔38に連通し、他端が筒状ビット部52内に連通する第二貫通孔44が基部51に形成された切削ビット50と、回転軸32の中心軸から側方にオフセットして配置され、回転軸32を回転駆動させる駆動源33と、を備え、第一貫通孔38および第二貫通孔44内に中空の管体61を挿通可能とする。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


地中に埋蔵されている鉱物資源や、天然ガス等の炭化水素系資源の調査のため、岩盤や岩塊から試料コアを採取し、この試料コアからさらに円柱状の試料を採取することがある。
このような試料の採取は、円筒状の切削ビットを切削装置の先端に装着し、切削ビットをその中心軸周りに回転させながら岩盤や岩塊から採取した試料コアに押し付け、この試料コアを切削していくことによって行われる。
また、コンクリートなどの人工物でも、たとえばアルカリ度などの組成分布を測定するために同様の処理が行われることがある。



ところで、上記切削ビットのような切削刃で切削を行う際には、切削対象との摩擦によって温度上昇する切削刃の冷却作用、切削対象との摩擦を軽減する潤滑作用、切削対象を切削することによって生じた切り粉の排出作用を得るために、水や油を切削刃と切削対象との間に供給することが広く行われている。



特許文献1には、さらに高い冷却作用を得るため、中空状のドリルビットを通してドリルビット先端部に液化ガスを供給する構成が開示されている。



また、特許文献2には、ビットを先端に有する工具と回転軸とが円筒状に設けられて、回転軸内に、液体窒素やドライアイスを通したり、圧縮ガスを断熱膨張させることで、工具やモータを冷却する構成が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、円柱状の試料を採取するのに用いる切削装置、試料採取システム、試料採取方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
切削対象物から円柱状の試料を採取するための切削装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、
基部が前記回転軸に装着され、前記基部から筒状に延びる筒状ビット部を有する切削ビットと、
前記回転軸を回転駆動させる駆動源と、
前記回転軸および前記切削ビットの前記基部を貫通して、前記切削装置の上部から前記筒状ビット部内まで連通した貫通部と、
を備え、
前記貫通部に中空の管体が挿通可能とされ
前記貫通部の内周面に、前記回転軸よりも熱伝導率の低い材料から形成されたリング状の管体支持部材が設けられていることを特徴とする切削装置。

【請求項2】
前記管体支持部材により、前記管体が前記回転軸に対し、前記回転軸の中心軸方向に相対移動可能に支持されていることを特徴とする請求項に記載の切削装置。

【請求項3】
前記管体は、先端部が前記基部から前記筒状ビット部内に突出するよう配置されていることを特徴とする請求項又はに記載の切削装置。

【請求項4】
切削対象物から円柱状の試料を採取する試料採取システムであって、
前記切削対象物に対して接近・離間する方向に相対移動可能に設けられたハウジングと、
前記ハウジングに回転自在に支持された回転軸と、
基部が前記回転軸の先端部に装着され、前記基部から筒状に延びる筒状ビット部を有する切削ビットと、
前記回転軸を回転駆動させる駆動源と、
前記切削ビットの前記筒状ビット部内に、外部の液化冷媒供給源から供給される液化冷媒を送り込む冷媒供給管と、
を備えていることを特徴とする試料採取システム。

【請求項5】
前記冷媒供給管の先端部に、前記液化冷媒を前記筒状ビット部の内周壁面に掛ける液化冷媒案内部が形成されていることを特徴とする請求項に記載の試料採取システム。

【請求項6】
前記液化冷媒案内部として、前記冷媒供給管の前記先端部が、前記筒状ビット部の内周壁に向けて湾曲または折曲して設けられていることを特徴とする請求項に記載の試料採取システム。

【請求項7】
前記液化冷媒案内部として、前記冷媒供給管の前記先端部に対向して、前記筒状ビット部の中心軸に直交するプレート状のガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項に記載の試料採取システム。

【請求項8】
請求項に記載の試料採取システムを用いた試料採取方法であって、
前記駆動源により前記回転軸とともに前記切削ビットを回転させつつ、前記ハウジングを前記切削対象物に接近させる工程と、
前記冷媒供給管から前記筒状ビット部内に前記液化冷媒を送り込み、前記切削対象物の少なくとも一部を冷凍固化させながら、前記切削ビットにより前記切削対象物を切削する工程と、
を備えることを特徴とする試料採取方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013140168thum.jpg
出願権利状態 登録


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