JPH0346268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は石材、コンクリート、瓦などを切断す
る切断機に取り付ける超砥粒セグメントカツター
に係わる。

［背景技術と問題点］ 石材、コンクリート、瓦などを切断する切断機
に装着されるカツターは、ダイヤモンドなどの超
砥粒を含むボンド粉末焼結体を主構成部分とする
セグメントを鉄製の台金にろう付け、又は溶接に
よつて接合して作つている。

セグメントと台金との接合性を良くするため、
普通セグメントが台金と接する部位に、超砥粒を
含まないベース層を設けている。

第８図は前述のベース層を有するセグメントの
台金への接合説明図である。図において１は鉄ま
たは鋼よりなる円板状の台金であり、２は、例え
ば鉄または鉄基金属粉末焼結体によるベース層、
３は超砥粒層である。超砥粒層３は、例えばダイ
ヤモンド、又はCBNのような超砥粒４をボンド
粉末焼結体５に含有させたものであつて、ベース
層２と超砥粒層３とは焼結時に一体化してセグメ
ントとしたものである。このように形成されたセ
グメントはベース層２の底面で台金１と溶接また
はろう付けによつて、台金１の外周に適宜数接合
される。なお図において６はカツターの固定孔、
１２は切り溝である。

前記ベース層２は本来セグメントの接合性を高
めるためにセグメントに設けられるものにすぎな
いもので、カツターに必要な諸機能を付与するも
のとは考えておらず、高さ寸法（ｔ）も無駄を省
くため精々２mmであることがダイヤモンド工具業
界の通念となつている。

なおこのようなベース層を設ける理由はさらに
述べれば、下記のとおりである。

(1) セグメントの台金と接合する部位の曲面は台
金外周形状と等しくなければならず、セグメン
トには焼結により生ずる歪があるため、通常機
械加工により正確なＲ面を作るのであるが、そ
の加工面に超砥粒が存在すると、機械加工は事
実上不可能となる。

(2) ろう付けの場合、ろう付け面に超砥粒が存在
すると、その分だけろう付け面積が減るので、
超砥粒を含まない層の方が好ましい。

(3) 電子ビーム溶接の場合などには、セグメント
の一部が溶解し、これに隣接する部位の金属粉
末焼結体が熱的に大きな衝撃を受け、これによ
る脆化組織が生成するのが常であるので、この
ような熱衝撃に特に耐えるような特別の材料層
を設ける必要がある、こと等である。

［発明の目的］ 以上説明したように、従来のベース層を有する
２層構造のセグメントの接合したカツターでは、
ベース層は台金に対するセグメントの接合目的に
しか役立つていないが、このベース層が必要であ
るからには、ベース層の高さを拡げ、セグメント
そのものに、また接合される台金とともに、種々
の機能をもたせ、また好ましいデザインをもたせ
るようにすることを目的とするものである。

［問題を解決するための手段］ 前記目的のため、本発明は２層構造のセグメン
トの鉄片よりなるベース層の高さ寸法（ｔ）を従
来の２mm程度より大きく採り、予めベース層に機
能上、デザイン上の前加工を容易となし得るよう
にし、種々の機能、および、もしくはデザインを
加工により施した超砥粒カツターを提供するもの
である。

以下第１図に示す実施例により本発明を説明す
る。

第８図と同一部分は同一符号で示す。カツター
固定孔６を有する円板状の台金１の外周にベース
層２、超砥粒層３を一体に備えるセグメントが接
合されるが、セグメントのベース層２の高さｔは
２mm以上の高さに、機能、デザインに応じて採ら
れる。ベース層２の底面の形状は任意の形状でも
よいが、台金１との接合工程の便利さの点では、
カツターの使用によりセグメントの超砥粒層が摩
耗し盡くした時のカツターの半径をＲとして、
（Ｒ−ｔ）の円弧であることが好ましい。このよ
うな高さｔの大きなベース層２を付けた２層構造
のセグメントは、第２図に示すように、所要の寸
法、形状を持ち、後述の加工を施した鉄片９をあ
らかじめ超砥粒４を含む超砥粒層粉末７の成形の
ための金型８の杵の一部に仕込むか、または成形
金型８の杵そのものとして用い、超砥粒層粉末７
を熱間圧縮により焼結させると同時に、鉄片９を
ベース層として同焼結体に熱間圧接せしめて一体
化してしまう方法を採るのが便利である。超砥粒
層焼結体と鉄片９との接合性を高めるために、鉄
片９の接合面にSn、Cu、Niなどの金属をメツキ
するとか、鉄片９に第３図イ，ロに示すようなく
さび形の凹凸加工を施したものを用いると接合強
度を一層向上させることができる。なおイ図は鉄
片９の長さ方向と直交する方向に複数のくさび形
の凹凸ａの加工を施したものであり、ロ図は熱辺
９の長さ方向にくさび形の凹凸ｂの加工を施した
ものである。これらの凹凸をつける目的より考え
て、イ，ロの両者を組合せるとか、又ロの凹凸を
逆転せしめた形にするとかの形状とするなどは
種々考え得る所である。この鉄片９には、第４図
に示すような加工を予め施したものが使用され
る。第４図のイ図は、ベース層の断面がＴ字状
の、いわゆる段付ベース層を示す。ロ図は、ベー
ス層の断面がテーパー状ベース層を示す。これら
は、幅広の超砥粒層３をその上面において一体に
保持し、その下端において台金の厚みにその厚み
を合せることができるものである。ハ図は穴ぐり
を施したものであり、ニ図は切り溝を施したもの
であり、いずれも放熱機能とか、切り粉の排出な
どの機能をもたせたものである。ホ図、ヘ図はそ
れぞれ凹み溝、斜め凹み溝を設けたものであり、
いずれも切り粉の排出とか潤滑液の強制供給など
の機能をもたせたものである。ここに例示したイ
〜ヘはカツターとして望ましい機能をもたせるも
のであるが、これらの形状の組合せとか、変形な
どが可能であることは云う迄もない。

第５図は種々のベース層加工を行つた２層構造
セグメントと前記ベース層加工の施された部分に
合せて機能するように加工された台金との接合に
より、両部分にわたり形成される放熱機能、切り
粉排出機能、その他デザイン的模様を備えるもの
が示される。なお図の１セグメントごとに構成が
異なつたものを例示しているものであるが、実際
には多くの場合同じ模様をなす複数のセグメント
が台金外周に接合されるものであることは云うま
でもない。

第２図に示すような方法でベース層を付ける場
合、すでに述べたように前もつて所要形状に加工
した鉄片９を用いて熱間圧縮焼結を行えばよい。
鉄片９に例えば第４図に示すようなベース層の各
形状を付与させるには、通常の板金加工、鍛造、
機械加工等の技術を用いれば容易に、安価に量産
することができる。

このセグメントを各種加工を施した台金１にろ
う付け、溶接によつて接合する。第５図に示した
実施例は前述の切り粉の排出、空気流による放熱
のほか冷却水の供給、防振作用による騒音の抑
圧、切断時の応力集中の緩和等に役立つものであ
り、デザイン的にも造形の自由度にひろがりをも
たせるものである。

第６図は台金１とセグメントとの接合について
の別の実施例を示す、図示のように台金１の外周
部に所要の間隔をとつて切り溝１０を設け、他方
セグメントのベース層３にも突出部１１を形成し
て、前記切り溝１０にセグメントのベース層に突
出部１１をはめ込み、ろう付け、又は溶接によつ
て接合したものである。

又、本発明を応用すれば、必ずしも溶接やろう
付けによりセグメントを固定しなくても、機械的
機構により着脱可能なセグメントカツターの設計
も可能となる。

［試験例］ 超砥粒該当層：超砥粒なし（85％Cu＋15％Sn）
混合粉、長さ32mm、厚み2.0mm、Ｒ円弧46mmＲ ベース層：SPCC長さ32mm、厚み2.0mm、高さ
（ｔ）７mm、ｒ円弧39mmｒ、ｒ面長さ27mm、Ｒ
円弧面にピツチ３mmで直角の突起波形をつけ
る。

以上第７図参照。

ベース層となる鉄片９を杵の一部に仕込んだ金
型に前記混合粉を充填し、水素気流中で730℃に
加熱し、１トン／cm²の圧力により粉末焼結と同時
にベース層の圧接を行つた。

上記により得られた２層構造のセグメントを直
径78mm、厚み1.6mmのSPCCの円形状台金１に電子
ビーム溶接を行つた。

電子ビーム溶接条件 加速電圧150kv、電子流2.5ｍＡ、電子照射線幅
１mm、真空度２×10^-4mmHg、セグメントの接着
強度を測定したところ、60Kg．cmのトルクをかけ
ても破断は起らず、台金が曲つた。接着強度は十
分に高い。

［効果］ 以上説明したように、従来の２層構造のセグメ
ントではベース層の高さ寸法は単に台金との接合
のみを考慮しただけのものであつて、２mm以下と
きわめて小さいのにくらべて、本発明において
は、２層構造のカツターセグメントのベース層の
高さ寸法を大きく採つている。このベース層は超
砥粒層の直下にあるので、例えば切り粉排出用の
溝などをつけることにより、超砥粒層に直接的に
効果を及ぼす機能を附与させることが、容易に、
安価に実現でき、従来品のようなベース層の高さ
寸法が２mm以下のものを接合するカツターの製造
では、極めて困難とされていた各種加工が極めて
容易となる。

具体的には従来法によりセグメントを台金に接
合したあとで、第５図に例示するような半月形
や、鍵穴形の穴を台金にあけることは特殊加工機
や工具を必要とし、場合によつては高価な放電加
工機とかレーザー加工機のような機械で長時間を
掛けて細工しなければならないにもかかわらず、
第４図ハ，ニに例示するような本発明のセグメン
トを用いれば容易に成形できる。又第５図に例示
するような超砥粒層直下に凹み溝を付けるには、
第４図ホ，ヘに示すような凹み溝を持つベース層
鉄片を冷間鍛造によつて作り、これを用いて第４
図ホ，ヘのようなセグメントを作り、これを台金
に接合すれば容易に出来るが、従来法によりセグ
メントを台金に接合したあとから、冷間鍛造で凹
み溝を付けようとするならば、台金に極度の歪を
与えるので、このような作業は事実上不可能であ
るが、本発明はこのような点も十分解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す。第２図はセグ
メント製作の説明図である。第３図イ，ロはベー
ス層となる鉄片の形状を示す。第４図イ，ロ，
ハ，ニ，ホ，ヘはそれぞれ本発明でもちいられる
セグメントを示す。第５図は本発明各種実施例を
示す。第６図は本発明の別の実施例を示す。第７
図は本発明試験例の説明図である。第８図は、従
来の２層構造セグメントによるカツターを示す。 １……台金、２……ベース層、３……超砥粒
層、４……超砥粒、５……超砥粒層用ボンド粉末
焼結体、６……カツター固定孔、７……超砥粒層
用ボント粉末、８……成形金型、９……鉄片、１
０……セグメント固定用台金の切り溝、１１……
ベース層突出部、１２……台金の切り溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円板状の台金の外周に、超砥粒層とベース層
   よりなる２層構造のセグメントを接合してなるセ
   グメントカツターにおいて、ベース層にセグメン
   トカツターとしての機能および、もしくはデザイ
   ンのための穴ぐり加工、切り溝加工、凹み溝加工
   のいずれか一つ、又は複数の加工を施した２mm以
   上の厚みの鉄片を用いることを特徴とするセグメ
   ントカツター。