JP7104431B2 - セラミック切削歯が嵌め込み結合された切削式精米機の切削工具 - Google Patents

Description

本発明は、セラミック切削歯が嵌め込み結合された切削式精米機の切削工具に関するものである。

一般的に、切削式精米機は玄米の外側を切断するために、切削工具が使用され、この切削工具は、切削リングと間隔リングが交互に結合される結合体であり、前記切削リングは一定の厚さのリング状であり、外周はギア形状の台形型の切削歯が形成されて切削歯の角部によって玄米の外側を切断して白米を生産する。

本発明は、より具体的には精米機に使用される切削工具本体１１に切削歯１５を嵌め込み結合した切削工具１００に関するものである。

特許文献１は、韓国登録特許第１０－１５９６９０８号公報（２０１６年０２月２３日、公告）に記載されたもので、図１を参照して、従来の切削式精米機の精米概念を説明する。

図示したように、精米機ケース２３０に駆動軸２００が回転可能に設置されており、駆動軸２００に玄米を切削する切削リング組立体１００が形成されており、切削リング組立体１００に間隔を置いてスクリーンが挟まれて装着されている。

また、前記駆動軸２００には、玄米を移送するためのスクリュー２１０が切削リング組立体１００の一側に隣接して装着されており、切削リング組立体は、支持軸の外側に切削リングおよび間隔リングが交互に結合される。

また、前記スクリュー２１０の上部には、玄米を供給するためのホッパー２００が設置されている。前記駆動軸２００は、ベアリング２４０によって回転可能に支持されており、モーターに接続されたプーリー２５０によって動力が伝達される。前記切削リング組立体１００の末端付近のケース２３０には、搗精された米粒が排出される排出口２６０が形成されている。

図２を参照して切削リングを説明することになる。前記切削リング組立体１００に組み立てる切削リング１２０は、一定の厚さを有するリング状であり、中心に貫通された支持軸嵌め込み孔１２１が形成されている。

切削通路１２２は、切削リング１２０の前面と後面が互いに接続されたチャンネル形状である。チャンネルは、底面１２２ａと、底面１２２ａの両側に延長された一対の側面１２２ｂとを含んでいる。前記切削通路１２２は、切削リング１２０の外周面に等間隔で複数個形成されている。米粒は、切削通路１２２を通過するとき、チャンネルの底面１２２ａのエッジ（角）およびサイド１２２ｂのエッジ（角）と接触して米ぬかが切削される。

特許文献２は、韓国登録実用新案第２０－０１７９０９４号公報（２０００年０４月１５日、公告）に記載されたもので、図４を参照して、従来の切削式精米機の精米概念を説明する。

図４の精米機は、まず、精米前の米粒を供給部内に投入する。供給部内に投入された米粒は、主軸の回転と同時にスパイラルの移送スクリュー１１６側に供給され、再び米粒は、移送スクリュー１１６を介して本体１２０が配置された精米室に強制移送される。ボディ１２０側に移送された米粒は、まず研削部１２２を通過する。

このとき、前記研削部１２２は、米粒を包んでいる玄米の表皮を一次的に除去する。研削部１２２は、セラミック粉末で融着コーティング処理されて、一定の表面粗さを有するようにする。このように、研削部１２２から一次的に搗精された米粒は、再び摩擦部１２４を経て搗精が完了する。

一方、切削式精米機は、切削歯の硬度が高い場合には、切削される米の表面がきれいで、切削抵抗が少なく、エネルギー消費が少ないなど、多くの利点があるが、切削工具の脆性が高くて壊れやすく、価格が高価という欠点がある。

特許文献１は、熱処理した鋼材で切刃および切断リング本体を一体に形成したもので、切削歯を超硬合金やセラミック材としたものと比較して破損にはよく耐えや、１年程度使用すると、切刃の刃が鈍くなって使用できなくなる。

一方、特許文献２は、米粒を精米する研削部１２２にセラミック粉を融着コーティング処理して、一定の表面粗さを持つ技術が紹介されているが、このようなコーティングされた切削工具は、コーティング材が簡単に剥がれ大量の米を精米する精米機には適していない。

韓国登録特許第１０－１５９６９０８号公報 韓国登録実用新案第２０－０１７９０９４号公報

米粒は、米の胚芽を基準に外側は壊れやすく、硬くて、内側は比較的脆く、よく切削される。切刃は、その硬度が低い場合には、切削面が荒れ美観上良くない。搗精した米を長く維持することが難しく、特に米粒の内側が多く削られて白米の生産量が減少するだけではなく、米の胚芽の損失も多くなる。また、切刃の硬度が低いと、切削抵抗が多くなって精米機が過熱して切削エネルギーも多く消費される問題がある。したがって、切削式精米機の切削歯は硬度が高いのが望ましいが、切削工具の硬度が大きすぎると、脆性が増加して衝撃等に弱く、製造に多くの費用がかかる。

これに従って精米機の切削歯の硬度を高めるために鋼材を熱処理して使用しているが、切削歯の硬さを向上させるためには限界があり、過度に硬度を高める場合、脆性が増加して切刃が破損して寿命を短くさせる問題があった。

また、前記のような問題を解決するために、切削歯表面に人工ダイヤモンド粉末やセラミック材をコーティングして切削歯の硬さを高めて使用しようとする試みがあったが、コーティングされた切削工具は、コーティング処理した初期には、切削性能が優れているが、どの程度使用すれば、コーティング材が失われて切削工具が本来の機能を発揮できないという問題がある。

したがって、本発明は、切削リングの本体に焼結された超硬合金や焼結セラミック材を嵌め込み結合することによって、このような問題を解消しようとする。

即ち、このように切削リングに切削歯を嵌め込み結合して使用する場合には、切削歯の硬度が高くて精米された米粒の表面はさらにきれいで、エネルギー消費量も少なく、切削工具を長く使用しているなど、多くの利点があり、切削工具本体は一般鋼材を使用するので、切削時に発生する切削抵抗や衝撃を十分に吸収することができるセラミック切削歯が嵌め込み結合された切削式精米機の切削工具の提供にある。

前記目的を達成するための本発明による切削工具１００は、切削歯１５を嵌め込まれて結合する切削工具本体１１と、その本体１１の外周面に沿って等間隔で結合された切削歯１５とでなる。

第１の実施形態に係る切削工具本体１１は、全体的にパイプ型であり、切削工具本体１１の外周に沿って燒結材からなる切削歯１５が等間隔で挟まれた形状を有する。

前記切削工具本体１１の中心部には、通孔が形成され、外周には多数の嵌め込み溝１２がパイプ形状の長さ方向に長く形成される。切削工具本体１１の外側面は、切削通路１３が形成され、切削通路１３と切削通路１３との間には、嵌め込み溝１２が形成される。前記嵌め込み溝１２には、後述する切削歯１５および間隔部材１５ｂが交互に挟まる。

前記嵌め込み溝１２は、嵌め込み底面１２ａから両側に嵌め込み側面１２ｂが形成されるが、嵌め込み底面１２ａから切削工具本体１１の外側面に行くほど嵌め込み側面との間の幅が狭くなる構造である。前記嵌め込み溝に結合されている切削歯１５及び間隔部材１５ｂは、切削歯１５の底面１５ａから切刃エッジ１８の方向に行くほど狭くなって、全体的に台形の形状を有する構造である。

即ち、このような構造を選択することによって、切削歯１５と間隔部材１５ｂが嵌め込み溝１２に嵌め込まれて結合するとき、切削工具１００が急速に回転しても切削歯１５と間隔部材１５ｂが簡単に外れないようにするための構造である。

一方、前記切削歯１５は、工具用超硬合金やセラミック材であり、前記切削工具本体１１は、切削性能を左右しないので、高い硬度を維持する必要がなく、一般的な鋼材を使用することができ、別の熱処理も必要がない。

本発明は、切削工具鋼材の本体１１と、これに嵌め込み結合するセラミック材とで形成する。公知のように、セラミック材は硬度が非常に高いので、切削工具の寿命が長く、米粒をきれいに整理することができるし、精米効率が高く、米の胚芽を多く残すことができるので、精米の品質を向上させることができる。

さらに、セラミック材の切削歯は精米時の切削抵抗が小さくて精米による熱の発生が少なく、エネルギーの消費が小さく、比較的製造価格も低い利点がある。

特許文献１に示された従来の切削式精米機の精米過程の説明図を示す。 従来の切削リングと切削リング組立体の一実施例を示す正面図である。 従来の切削リングと切削リング組立体の一実施例を示す正面図である。 特許文献２に示されたローターの斜視図を示したものである。 本発明の第１の実施形態に係る切削グリン本体を示す。 本発明の第１の実施形態に係る切削工具組立体の斜視図を示したものである。 本発明の第１の実施形態に係る別の切削工具組立体の斜視図を示したものである。 本発明の第２の実施形態に係る切削工具本体を示す。 本発明の第２の実施形態に係る間隔リングの斜視図を示したものである。

以下、添付図面を参照して本発明であるセラミック切削歯が嵌め込み結合された切削式精米機の切削工具の機能、構成および作用を詳しく説明する。

図５ないし図７に示された本発明の第１の実施例による精米機用切削工具１００は、切削歯１５を嵌め込まれて結合する切削工具本体１１と、その本体１１の外周面に沿って等間隔で結合された切削歯１５とでなる。

第１の実施形態に係る切削工具本体１１は、全体的にパイプ型であり、切削工具本体１１の外周に沿って燒結材からなる切削歯１５が等間隔で挟まれた形状を有する。

切削工具本体１１の中心部には、通孔が形成され、外周には多数の嵌め込み溝１２がパイプ形状の長さ方向に長く形成される。切削工具本体１１の外側面は、切削通路１３が形成され、切削通路１３と切削通路１３との間には、嵌め込み溝１２が形成される。前記嵌め込み溝１２には、後述する切削歯１５および間隔部材１５ｂが交互に挟まる。

前記嵌め込み溝１２は、嵌め込み底面１２ａから両側に嵌め込み側面１２ｂが形成されるが、嵌め込み底面１２ａから切削工具本体１１の外側面に行くほど嵌め込み側面との間の幅が狭くなる構造である。

前記嵌め込み溝に結合されている切削歯１５及び間隔部材１５ｂは、切削歯１５の底面１５ａから切刃エッジ１８の方向に行くほど狭くなって、全体的に台形の形状を有する構造である。

即ち、このような構造を選択することによって、後述する切削歯１５と間隔部材１５ｂが嵌め込み溝１２に嵌め込まれて結合するとき、切削工具１００が急速に回転しても切削歯１５と間隔部材１５ｂが簡単に外れないようにするための構造である。

一方、切削工具本体１１は、切削性能を左右しないので、高い硬度を維持する必要がなく、一般的な鋼材を使用することができ、別の熱処理も必要がない。

次に、切削工具本体１１の嵌め込み溝１２に嵌め込まれて結合する切削歯１５の構造を説明することになる。

前記切削歯１５は、一定の厚さ（ｔ）の台形の形状を有し、その厚さは、上面と下面が同じ厚さ（ｔ）を有する工具用超硬合金やセラミック材である。

前記切削歯の底面１５ａは、前記切削工具本体１１の嵌め込み溝１２に嵌め込み結合されるが、切削歯の底面１５ａから切刃エッジ１８の方向に行くほど狭くなって、全体的に台形の形状を有する構造である。

即ち、切削歯１５の構造を台形構造で選択することによって、前述した切削工具本体１１に切削歯１５を嵌め込まれて結合するとき、切削工具１００が高速で回転しても外れないようにするための構造である。

一方、切削歯１５の切刃エッジ１８の角度は９０°より大きく、１０４°よりも小さい角度で形成するのが望ましい。切刃の角度が９０°よりも小さい場合、切削歯１５を切削工具本体１１に結合しにくく、切れ刃エッジ１８の角度が１０４°よりも大きい場合、切削抵抗が増加し、エネルギー消費が増加して米粒の切削面が荒れる欠点がある。望ましい切刃の角度は９５°ないし１００°であり、切削歯１５を嵌め込み溝１２に結合したときに接着剤を利用する場合、さらに強固に結合することができる。

次に、切削歯１５と切削歯１５との間に結合される間隔部材１５ｂの構造を説明することになる。

前記間隔部材１５ｂは、前記切削歯１５の下部の半分の形状と同じである。すなわち、一定の厚さ（ｔ）の台形の形状を有し、その厚さは、下面と上面が同じ厚さ（ｔ）を持ち、その材料は切削歯材（料超硬合金またはセラックミク材）と同じか、切削工具本体１１の材料と同じである。

一方、切削リング本体の切削通路１３には、切削工具本体の中心部方向に小さな通孔１４が形成されることができる。その通孔１４は、空気穴に多数個形成され、間隔部材１５ｂが切削工具本体１１の材質と同じである場合には、間隔部材１５ｂにも通孔１４が形成され、その対応する位置の切削工具本体１１にも通孔１４が形成されることができる。

一方、切削工具本体１１の嵌め込み溝１２に切削歯１５および間隔部材１５ｂを挟む方式に応じて様々な形で切削歯１５を配列することができる。

即ち、嵌め込み溝１２に‘切削歯１５および間隔部材１５ｂ’をそれぞれ挟む時に、切削が１５と切削が１５は対向し、間隔部材１５ｂは、間隔部材１５ｂと対向する位置に挟む場合には、第１の実施例の図６のように、前記切削歯１５の外郭を接続する線と、間隔部材１５ｂの外郭を接続する線が切削工具本体１１の外周面に沿って、それぞれ円形をなすように配列されるが、他の実施例は、隣接する‘切削歯１５および間隔部材１５ｂ’が順ずらして配置して螺旋状に配列されるようにすることができる。

また、第１の実施例による図７に示すように、前記嵌め込み溝１２に切削歯１５だけを挿入し、間隔部材１５ｂを挿入していないか、または前記間隔部材１５ｂを単数または複数個挿入した後、これを繰り返しする形で挿入すると、米粒の移動をガイドするガイド部材の役割もできるようになる。

本発明の第２の実施例は、切削工具本体１１、前記本体１１と結合されている切削歯１５が結合された切削リング１０、および間隔リング２０が交互に結合された切削工具１００に関するものである。

すなわち、第２の実施例は、前記の特許文献１の切削リングの切削歯部分をセラミック材で別々に製作して結合した構造である。

本発明の第２の実施例は、図８および図９に示すように、精米機用切削工具１００は、切削歯１５を嵌め込まれて結合する切削工具本体１１と、前記本体１１の外周面に沿って等間隔で切削歯１５が結合された切削リング１０と、前記切削リングと切削リングとの間に間隔リング２０が交互に結合された切削工具１００とでなる。

前記切削工具本体１１は、全体的にリング状であり、切削工具本体１１の外周に沿って燒結材からなる切削歯１５が等間隔で配列され、全体的に平らなギア形状を有する。

前記切削工具本体１１の中心部には、通孔が形成され、外周には多数の嵌め込み溝１２が形成され、厚さ（ｔ）を有するリング形状である。切削工具本体１１の外側面は、切削通路１３が形成され、切削通路１３と切削通路との間には、嵌め込み溝１２が形成される。前記嵌め込み溝１２には、後述する切削歯１５が入れられる。

前記嵌め込み溝１２は、嵌め込み底面１２ａから両側に嵌め込み側面１２ｂが形成されるが、嵌め込み底面１２ａから切削工具本体１１の外側面に行くほど嵌め込み側面との間の幅が狭くなる構造である。

前記嵌め込み溝に結合されている切削歯１５および間隔部材１５ｂは、切削歯１５の底面１５ａから切削歯切刃エッジ１８の方向に行くほど狭くなって、全体的に台形の形状を有する構造である。

即ち、このような構造を選択することによって、後述する切削歯１５および間隔部材１５ｂが前記嵌め込み溝１２に嵌め込まれて結合するとき、切削工具１００が急速に回転しても切削歯１５および間隔部材１５ｂが簡単に外れないようにするための構造である。

一方、切削工具本体１１は、切削性能に影響を及ぼされないため、高い硬度を維持する必要がなく、一般的な鋼材を使用することができるし、別の熱処理も必要がない。

次に、前記切削工具本体１１と結合する切削歯１５の構造を説明することになる。

前記切削歯１５は、一定の厚さ（ｔ）の台形の形状を有し、その厚さは下面と上面が同じ厚さ（ｔ）を有する工具用超硬合金やセラミック材である。

切削歯の底面１５ａは、前記切削工具本体１１の嵌め込み溝１２に嵌め込み結合されるが、切削歯の底面１５ａから切刃エッジ１８の方向に行くほど狭くなって、全体的に台形の形状を有する構造である。

即ち、切削歯１５の構造を台形構造で選択することによって、前述した切削工具本体１１に切削歯１５を嵌め込まれて結合すると、切削工具１００が高速で回転しても外れないようにするための構造である。

一方、切削歯１５の切刃エッジ１８の角度は９０°より大きく、１０４°よりも小さい角度で形成するのが望ましい。切刃の角度が９０°よりも小さい場合、切削歯１５を切削工具本体１１に結合しにくく、切れ刃エッジ１８の角度が１０４°よりも大きい場合、切削抵抗が増加し、エネルギー消費が増加して米粒の切削面が荒れる欠点がある。望ましい切刃の角度は９５°ないし１００°であり、切削歯１１５を嵌め込み溝１２に結合したときに接着剤を利用する場合、さらに強固に結合することができる。

次に、切削歯１５と切削歯１５との間に結合される間隔リング２０の構造を説明することになる。

前記間隔リング２０は、一定の厚さを有するリング型であり、その中心に貫通された支持軸嵌め込み孔が形成される。切欠部２１は、間隔リング２０の内周面と外周面が流れるように開放された切欠部として、切削工具１００の組み立てが完成したら、外部から供給された空気が排出される通路として使用される。

一方、図９に図示された第２の実施例は、間隔リング２０に１以上の嵌め込み溝１２を形成し、ここに切削歯１５を挿入すると、米粒の移動をガイドするガイド部材の役割もできるようになる。

以上のように、本発明は、記載された実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱することなく様々な修正及び変形することができることは、この技術の分野における通常の知識を有する者にとって自明である。

したがって、技術的思想や主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができるので、本発明の実施例は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならず、さまざまに変形して実施することができる。

１１ 切削工具本体
１２ 嵌め込み溝
１２ａ 嵌め込み底面
１２ｂ 嵌め込み側面
１３ 切削通路
１４ 通孔
１５ 切削歯
１５ａ 切削歯底面
１５ｂ 間隔部材
１８ 切刃エッジ
２０ 間隔リング
２１ 切欠部
１００ 切削工具

Claims (5)

1. 切削式精米機の切削工具（１００）において、
   前記切削工具（１００）は、
   切削工具本体（１１）の外周面に沿って等間隔で長さ方向に嵌め込み溝（１２）が形成され、
   前記嵌め込み溝（１２）には、切削歯（１５）および間隔部材（１５ｂ）が嵌め込み結合され、
   前記切削歯（１５）は、燒結材であり、前記間隔部材（１５ｂ）は、燒結材または前記切削工具本体（１１）と同じ材料であり、
   前記嵌め込み溝（１２）は、嵌め込み底面（１２ａ）から離れるほど嵌両側面（１２ｂ）間の幅が狭くなる構造であり、前記切削歯（１５）は、切削歯底面（１５ａ）から切刃エッジ（１８）に向かって行くほど狭くなる形状であることを特徴とする切削式精米機の切削工具。
2. 前記間隔部材（１５ｂ）は、底面から上面に向かって行くほど狭くなるが、前記間隔部材（１５ｂ）の高さは前記切削歯（１５）の高さの半分であることを特徴とする、請求項１に記載の切削式精米機の切削工具。
3. 前記嵌め込み溝（１２）には、前記切削歯（１５）および前記間隔部材（１５ｂ）を交互に挟むが、前記切削歯（１５）および前記間隔部材（１５ｂ）は、前記切削工具本体（１１）の外周面に沿って、それぞれ円形になったり、螺旋状を形成するように配列されることを特徴とする、請求項１に記載の切削式精米機の切削工具。
4. 一部の前記嵌め込み溝（１２）には、前記切削歯（１５）だけ挟むことを特徴とする、請求項１に記載の切削式精米機の切削工具。
5. 前記切削工具本体（１１）の外側面は、複数の切削通路（１３）が形成され、前記切削通路（１３）と前記切削通路（１３）との間に前記嵌め込み溝（１２）が形成されており、
   前記切削工具本体（１１）の切断通路（１３）には、前記切削工具本体（１１）の中心部方向の複数の通孔（１４）が穿孔されたことを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載の切削式精米機の切削工具。

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