JP2002292164A - 耐摩耗部品の接合層保護構造 - Google Patents
耐摩耗部品の接合層保護構造Info
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Abstract
剤で接合した刃物工具等の耐摩耗部品に関して、その接
合層における接着剤の露出部位の耐水性や耐薬品性の向
上を図ることで、在来のろう付け接合に成り代わって充
分実用に供し得る接合層の保護構造を提供する。 【解決手段】 刃部等の耐摩耗部材24を台金等の本体
部26に接着剤30で接合してなる刃物工具等の耐摩耗
部品28において、前記耐摩耗部材24と本体部26と
の接合個所における接着層露出部の所要部位を、充填材
40または被覆材42で掩蔽するよう構成した。また前
記刃物工具等の耐摩耗部品において、前記耐摩耗部材2
4と本体部26との接合個所における接着層露出部の所
要部位を、貼付け部材46で掩蔽するよう構成した。
Description
合層保護構造に関し、更に詳細には、刃物工具等の耐摩
耗部品において、耐摩耗部材である刃部と本体部たる台
金とを接着剤で接合した部位の耐水性や耐薬品性の向上
を図ることで、在来のろう付け接合に成り代わって充分
実用に供し得る接合層の保護構造に関するものである。
機械に用いられる包丁状の裁断刃10は、高速度工具鋼
等を材質とする刃部12を普通鋼からなる台金14に接
合することで構成されている。また図12に示す如く、
構造物を摺動自在に支持するスライドレール16や、図
13に示す如く、例えばセンターレス研削盤に用いられ
て各種ワークを支持するワークレスト18は、何れも超
硬合金等を材質とする耐摩耗性に富むブレード20をレ
ール状部材22に接合した構造を採用している。そして
前記刃部12やブレード20(以下「耐摩耗部材24」
という)と、前記台金14やレール状部材22(以下「本
体部26」という)とは、銀ろうや銅ろう等を用いてろ
う付け接合されるのが一般的である。なお、先に例示し
た裁断刃10やスライドレール16その他ワークレスト
18は、刃部等の耐摩耗部材24を台金等の本体部26
に接合した耐摩耗性に富む刃物工具等であるので、以下
これらを総括して「耐摩耗部品28」とも称する。
耐摩耗部材24を台金等の本体部26にろう付け接合し
てなる刃物工具等の耐摩耗部品28は、低温の銀ろうを
使用した際であってもろう付け時に800℃程度に加熱
される。しかるに被接合材たる耐摩耗部材24と本体部
26とは、夫々に固有の熱膨張係数が異なっているの
で、前記加熱により全体として熱歪みを生じたり、該耐
摩耗部材24に割れが発生する等の問題がある。従って
前記耐摩耗部品28において、耐摩耗部材24を本体部
26にろう付け接合する際は、熱歪みの発生を極力抑制
すると共に、割れが生ずることのないよう慎重な温度管
理が要求され、このため作業者には永年の経験と熟練と
が求められている。
部品たる刃物工具28に関しては、刃部24を台金26
に接着剤30で接合して実用に供する試みもなされてい
る。この接着剤による接合の場合は、前記ろう付け接合
と異なり200℃を越える加熱処理を伴わず、基本的に
常温から200℃以下で行われるために、前述した熱歪
みや割れを生ずる問題は有していない。但し、ろう付け
接合に比較して、前記刃部24と台金26との間の接着
強度が充分でなかったため、未だ広く実用化されるに至
っていないのが現状である。しかし最近では接着剤の改
良が進んでいるので、接着剤の種類を選ぶと共に前記刃
部24と台金26との接合面積を或る程度大きく確保す
ることで、該刃部24と台金26とを充分な強度で接合
することが可能になっている。
接合した刃物工具28であっても、当該刃部24が使用
により経時的に摩耗した場合は、その度に裁断機等から
取り外されて反復的な研磨修理に供される。しかるに刃
部24と台金26との接合部位には前記接着剤30の層
が部分的に露出しているので、研磨修理に際して使用さ
れる研削液により該接着剤30の露出部が侵蝕されて劣
化が徐々に進行する。すなわち金属材料同士を接着する
力に優れた接着剤であっても、耐水性や耐薬品性は一般
に充分とは云えないのが実情である。このため耐水性や
耐薬品性に乏しい接着剤30が露出している前記刃部2
4と台金26との接合層では、研磨修理に際して前記研
削液に晒される結果として、周辺の接着強度は不可避的
に低くならざるを得ない。このように長期使用時の耐久
性の点で接着剤は信頼性が低いため、刃部等の耐摩耗部
材24を台金等の本体部26に接合した刃物工具等の耐
摩耗部品28に接着剤接合は殆ど実用化されていない。
合面積を大きく確保することで、接着剤30により両部
材24,26を刃物工具28に必要な強度で接合し得る
場合であっても、前記ろう付け接合に比べれば接合強度
は一般的に劣っているのが普通である。このため反復的
な研磨修理により該刃部24が減摩した場合に、在来の
ろう付け接合時と同程度の摩耗状況を基準として刃物の
交換を行なうのは極めて危険である。前記接着剤30で
刃部24と台金26とを接合した場合は、その接合面積
を大きく確保する必要があるが、該刃部24の摩耗は必
然的に接合部の損耗を伴なうために、接着剤による接合
強度も対応的に低下せざるを得ないからである。従って
刃部24と台金26とを接着剤30で接合した刃物工具
28では、或る程度の安全を見込んで使用限界を明示す
る何等かの視標が望まれるが、それを実現した提案は未
だなされていない。
の本体部に接着剤で接合した刃物工具等の耐摩耗部品に
内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するた
めに提案されたものであって、前記接合層における接着
剤の露出部位の耐水性や耐薬品性の向上を図ることで、
在来のろう付け接合に成り代わって充分実用に供し得る
接合層の保護構造を提供することを目的とする。更に本
発明の別の目的は、刃部等の耐摩耗部材を台金等の本体
部に接着剤で接合した刃物工具等の耐摩耗部品におい
て、該耐摩耗部材の経時的な使用限界を有効に明示する
手段を提供することにある。
の目的を達成するため本発明に係る耐摩耗部品の接合層
保護構造は、刃部等の耐摩耗部材を台金等の本体部に接
着剤で接合してなる刃物工具等の耐摩耗部品において、
前記耐摩耗部材と本体部との接合個所における接着層露
出部の所要部位を、充填材または被覆材で掩蔽するよう
構成したことを特徴とする。この場合に前記充填材とし
て、耐水性および/または耐薬品性を有する接着剤、シ
リコン系コーキング材等が好適に使用される。また前記
被覆材として、耐水性および/または耐薬品性を有する
塗布材、金属箔、フッ素樹脂等の塗布皮膜、メッキによ
る皮膜等が好適に使用される。
成するために本願の別の発明に係る耐摩耗部品の接合層
保護構造は、刃部等の耐摩耗部材を台金等の本体部に接
着剤で接合してなる刃物工具等の耐摩耗部品において、
前記耐摩耗部材と本体部との接合個所における接着層露
出部の所要部位を、貼付け部材で掩蔽するよう構成した
ことを特徴とする。この場合に前記貼付け部材として
は、耐水性および/または耐薬品性を有する板状、棒
状、片状の金属部材が好適に使用され、該貼付け部材は
前記接着層露出部に接着または埋込みにより貼付けられ
る。
するために本願の更に別の発明に係る耐摩耗部品の接合
層保護構造は、頻繁な使用や研磨修理により接着剤によ
る接合面積が減少して充分な接合強度を確保し得なくな
るに先立って、或いは耐摩耗部材が薄くなって折損する
は前に、使用限界を知らせるマーキングを前記耐摩耗部
材の少なくとも一面上に付することを特徴とする。この
耐摩耗部品の使用限界を明示するマーキングは、前記充
填材、被覆材または貼付け部材それ自体が兼ねているよ
うにしてもよい。
接合層保護構造について、好適な実施例を挙げて、添付
図面を参照しながら以下説明する。なお、図11〜図1
4に関して説明した既出の部材と同一または同等の部材
については、同じ参照符号で指示してその説明は省略す
る。また刃物工具等の耐摩耗部品として、製本機や紙工
機械に用いられる包丁状の裁断刃、構造物を摺動自在に
支持するスライドレールその他センターレス研削盤に用
いられるワークレストを例示するが、本発明がこれに限
定されるものでないことは勿論である。
ある裁断刃28の概略斜視図であって、この裁断刃28
は耐摩耗部材であるプレート状の刃部24を本体部とな
る台金26に接着剤30で接合した構造となっている。
すなわち刃部24を台金26に接合する直前の状態を示
す図2から判明する如く、普通鋼を材質とする台金26
の裏面には、高速度工具鋼や超硬合金を材質とする刃部
24を受入れ可能な台部32が凹設され、この台部32
の深さは前記プレート状刃部24の厚みより僅かに小さ
くなる寸法に設定してある。そして前記台部32に接着
剤30を塗布した後、これに前記刃部24の背面部を押
圧的に当接させることで、図3に示すように該刃部24
と台金26との接合がなされる。この接着剤30は、金
属材料を相互に接着する強度に優れたものであれば各種
のものが使用可能であって、例えばエポキシ系の熱硬化
型、紫外線硬化型その他2液混合型の接着剤を挙げるこ
とができる。また接着剤による接合強度を最大限に引き
出すために、該接着剤が塗布される部位となる前記台部
32の面積は極力大きくなる寸法に設定してある。
は、前記台部32に連続しかつ該台部32の深さより浅
い第2の台部34が所要幅で凹設されている。また前記
刃部24の裏面で、該刃部24を台金26に接合した際
に前記第2の台部34と整列する部位に、この第2の台
部34と同じ深さに寸法設定した第3の台部36が所要
幅で凹設されている。そして図3から判る如く、前記刃
部24の垂直な後端縁部と、前記台部32が第2の台部
34に移行する垂直な境界端縁部との間に僅かなスリッ
ト38が画成され、このスリット38に接着剤30を施
した接着層の端部が臨むようになっている。
した裁断刃28は、前記の如く該台金26に凹設した第
2の台部34と、刃部26に凹設した第3の台部36と
が対応的に整列すると共に、両台部34,36の中間に
前記スリット38が臨んでいる。そこで図3に示すよう
に、第2および第3の台部34,36に耐水性および/
または耐薬品性を有する充填材40を共通的に充填し
て、前記スリット38に臨んでいる接着層露出部を全面
的に掩蔽する。この充填材40としては、耐水性および
/または耐薬品性を有する接着剤や、シリコン系コーキ
ング材等が好適に使用される。なお充填材40としての
接着剤は、裁断刃28の使用環境に応じて耐水性または
耐薬品性の何れかを選択的に備えているか、耐水性およ
び耐薬品性の双方を備えていればよく、接着強度の大き
さを一義的に考える必要はない。
露出部位であるスリット38は前記第2および第3の台
部34,36に充填した充填材40で掩蔽され、しかも
該充填材40は耐水性および/または耐薬品性を有して
いる。従って裁断刃28に関して研磨修理(しのぎ面2
8aを通常研磨する)を反復しても、刃部24と台金2
6と接合している接着剤30が研削液により侵蝕される
ことが少なく、接着強度が長期に亘って維持され信頼性
の低下を有効に防止することができる。なお、図3にお
いて符号Xで示す部位は前記充填材40における前方側
の充填ラインを示すもので、長期の刃物使用や頻繁な研
磨修理により刃部24が減摩した場合に、前記ラインは
該刃部24の使用限界を明示するマーキングとして機能
する。すなわち本実施例では、前記充填材40の前方側
のラインが刃部24の使用限界を示すマーキングを兼ね
ていることになる。
である裁断刃28の第2実施例を示すものであって、基
本的な構成は第1実施例と共通している。すなわち裁断
刃28は、プレート状の刃部24を台金26に接着剤3
0で接合した構造となっている。また台金26には刃部
24の受入れを許容する台部32が凹設され、この台部
32の深さは該刃部24の厚みより僅かに小さい寸法に
設定してある。但し、第1実施例の構成と異なり、第2
および第3の台部34,36は凹設されていない。そし
て図5に示すように、台部32に塗布した接着剤30の
上から刃部24を押し当てることで接合が図られる。こ
のとき前記台部24の垂直な前端縁部と刃部24の垂直
な後端縁部との間に僅かなスリット38が画成され、こ
のスリット38の開放部に接着層の端部が臨むようにな
っている。そこで前記スリット38の開放部に、耐水性
および/または耐薬品性を有する被覆材42を充填また
は被覆材42で被覆することで、研磨修理時に研削液が
接着剤30に直接触れるのを防止することができる。こ
の場合の被覆材42としては、耐水性および/または耐
薬品性を有する塗布材、金属箔材、フッ素樹脂等の塗布
皮膜、各種メッキによる皮膜等が好適に使用される。
ら判明する如く、刃部24の裏面で前記スリット38に
近接する部位に所要幅の凹溝44が凹設されている。こ
の凹溝44における前方側(刃先側)のラインXは、刃物
の使用や研磨修理により刃部24が減摩した場合に、該
刃部24の使用限界を明示するマーキングとして機能す
る。従って前記凹溝44が凹設される位置は、前記接着
剤30により刃部24と台金26との間に必要な接着強
度が得られる接合面積に応じて合理的に決定される。な
お、凹溝は単なるマーキングであるが、このような凹溝
に限定されるものではなく、不連続な溝や単一の孔等で
あってもよい。
である裁断刃28の第3実施例を示すもので、基本的な
構成は第1実施例の構成と殆ど共通している。そこで両
実施例の構造上の相違点を挙げると、第1実施例では
第2および第3の台部34,36に充填材40が共通的
に充填されていたが、第3実施例では、第2および第
3の台部34,36に耐水性および/または耐薬品性を
有する板状貼付け部材46が接着剤48を介して貼付け
られ、これにより前記スリット38に臨む接着層露出部
を掩蔽するようになっている。この場合に使用される前
記接着剤48は、接着強度を主として考慮した前記の接
着剤30とは異なり、耐水性および/または耐薬品性を
有するものが望ましく、接着強度は第一義的なものでは
ない。また前記貼付け部材46としては、例えば板状、
棒状、片状の金属部材や合成樹脂材が好適に使用され
る。
露出部位であるスリット38は前記接着剤48を介して
貼付け部材46により掩蔽される。この貼付け部材46
は耐水性および/または耐薬品性を有しているから、裁
断刃28の研磨修理を反復しても、刃部24と台金26
と接合している接着剤30が研削液により侵蝕されるこ
とが少なく、接着強度が長期に亘って維持される。な
お、図7に符号Xで指示した部位は、前記貼付け部材4
6における前方側ラインであって、該ラインは刃部24
の使用限界を明示するマーキングとして機能する。従っ
て貼付け部材46の板幅を変更することで、刃部24の
使用限界を変化させることができる。なお第3実施例の
ように、或る程度の引張強度を有する貼付け部材46
(例えば、0.1〜1.0mm厚程度の鋼シート片)を貼付け
ることで、台金26に対する刃部24の接着強度、殊に
刃先に作用する矢印A方向の力(図7)による曲げに対す
る接着強度が補強される事実が、本発明に至るまでの一
連の実験により確認されている。この補強は、或る程度
以上の幅を有する貼付け部材46を用いる方が更に効果
的である。
耗部品たるスライドレール28を示すもので、レール状
部材26の上面に超硬合金等を材質とするブレード24
が接着剤30で接合されている。このスライドレール2
8の接着層露出部分には、例えば金属板からなる貼付け
部材46が貼付けられ、これにより該接着層露出部を掩
蔽している。従って、貼付け部材46の板幅を調節する
ことで、スライドレール28におけるブレード24の使
用限界を示すことが出来る。また図9は、レール状部材
26の上面に凹設した凹部50に前記ブレード24を埋
め込み、両部材26,24を接着剤30で接合してなる
スライドレール28を示している。この場合は、スライ
ドレール28の端部に金属片からなる貼付け部材46を
貼付けることで、該接着層露出部を掩蔽することができ
る。なお、別途所要のマーキング52を施すことで、前
記ブレード24の使用限界を示すことが可能である。
ンターレス研削盤用のワークレスト28の先端部分を拡
大的に示す斜視図であり、例えば普通鋼を材質とするレ
ール状部材26の頂部に、超硬合金等を材質とするブレ
ード24が接着剤30により接合されている。この場合
も、ブレード24とレール状部材26における接着層露
出部の所要部位を、耐水性および/または耐薬品性を有
する接着剤の如き充填材40で掩蔽してある。
耗部品の接合層保護構造によれば、刃部等の耐摩耗部材
を台金等の本体部に接着剤で接合した刃物工具等の耐摩
耗部品に関して、その接合層における接着剤の露出部位
の耐水性・耐薬品性を向上させることができ、従って在
来のろう付け接合に代わって充分実用に供し得る接着剤
による接合を実用化し得るものである。このため耐摩耗
部材に熱歪みや割れを生ずることがなく、低廉なコスト
で該耐摩耗部材を生産することができる。更に本発明に
よれば、前述した刃物工具等の耐摩耗部品において、耐
摩耗部材の経時的な使用限界を有効に明示し得るので、
安全性を充分に見込んで使用に供し得る優れた利点があ
る。また発明の実施形態によっては、耐摩耗部材の本体
部への接着強度を補強的に増大させ得る効果も奏され
る。
視図であって、該裁断刃の刃部を台金に接着剤で接合し
た状態となっている。
直前の状態を示す側面図である。
視図である。
視図である。
って、ブレードをレール上面に接着剤で接合した状態を
示している。
って、レールの凹溝に埋め込んだブレードを接着剤で接
合した状態を示している。
の先端部分を拡大して示す斜視図である。
図であって、刃部を台金にろう付け接合した構造となっ
ている。
の一部省略斜視図であって、ブレードをレール状部材に
ろう付け接合した構造となっている。
トの一部省略斜視図であって、ブレードをレール状部材
にろう付け接合した構造となっている。
一部省略斜視図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 刃部等の耐摩耗部材(24)を台金等の本体
部(26)に接着剤(30)で接合してなる刃物工具等の耐摩耗
部品(28)において、 前記耐摩耗部材(24)と本体部(26)との接合個所における
接着層露出部の所要部位を、充填材(40)または被覆材(4
2)で掩蔽するよう構成したことを特徴とする耐摩耗部品
の接合層保護構造。 - 【請求項2】 前記充填材(40)として、耐水性および/
または耐薬品性を有する接着剤、シリコン系コーキング
材等が好適に使用される請求項1記載の耐摩耗部品の接
合層保護構造。 - 【請求項3】 前記被覆材(42)として、耐水性および/
または耐薬品性を有する塗布材、金属箔、フッ素樹脂等
の塗布皮膜、メッキによる皮膜等が好適に使用される請
求項1記載の耐摩耗部品の接合層保護構造。 - 【請求項4】 刃部等の耐摩耗部材(24)を台金等の本体
部(26)に接着剤(30)で接合してなる刃物工具等の耐摩耗
部品において、 前記耐摩耗部材(24)と本体部(26)との接合個所における
接着層露出部の所要部位を、貼付け部材(46)で掩蔽する
よう構成したことを特徴とする耐摩耗部品の接合層保護
構造。 - 【請求項5】 前記貼付け部材(46)として、耐水性およ
び/または耐薬品性を有する板状、棒状、片状の金属部
材や合成樹脂材が好適に使用され、該貼付け部材(46)は
前記接着層露出部に接着または埋込みにより貼付けられ
る請求項4記載の耐摩耗部品の接合層保護構造。 - 【請求項6】 前記耐摩耗部材(24)の少なくとも一面上
に、前記耐摩耗部品(28)の使用限界を明示するマーキン
グが付されている請求項1〜5の何れかに記載の耐摩耗
部品の接合層保護構造。 - 【請求項7】 前記充填材(40)、被覆材(42)または貼付
け部材(46)が、前記耐摩耗部品(28)の使用限界を明示す
るマーキングを兼ねている請求項1〜5の何れかに記載
の耐摩耗部品の接合層保護構造。
Priority Applications (5)
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