JP2003500225A - 超硬質材料製造物 - Google Patents
超硬質材料製造物Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、超硬質材料（４４、５０、６０、９２、９４、９６、９７、２０８〜２２４、２３０）でライニングされた縦穴（３６、２３８、２５４）を有する研摩材噴射水混合管（３０、９０、１６６、２００）を有する研摩材噴射水システムに関し、研摩材として立方晶炭化ホウ素（ＣＢＮ）、ダイヤモンド、又はアルミナの硬さよりも高い硬さを有する他の材料を用いるシステムを含む。本発明は、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する混合管を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含む。幾つかの実施形態は、複数の接続された構成要素で構成されるＡＷＪ混合管を含む。この接続は着脱可能であってもよい。
Description
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、多くの用途で用いられ、好ましくは高圧研摩材噴射水システムで用
いる混合管として用いるための、超硬質製造物及びその製造方法に関する。詳細
には、本発明は、高圧研摩材噴射水システムにおいて超硬質材料（即ち、ＰＣＤ
（多結晶ダイヤモンド）や導電性ＰＣＢＮ（多結晶立方晶窒化ホウ素））を用い
る混合管、及びその製造方法に関する。本発明は、超硬質材料でライニングされ
た縦穴を有する研摩材噴射水混合管を有する研摩材噴射水システムにも関する。
いる混合管として用いるための、超硬質製造物及びその製造方法に関する。詳細
には、本発明は、高圧研摩材噴射水システムにおいて超硬質材料（即ち、ＰＣＤ
（多結晶ダイヤモンド）や導電性ＰＣＢＮ（多結晶立方晶窒化ホウ素））を用い
る混合管、及びその製造方法に関する。本発明は、超硬質材料でライニングされ
た縦穴を有する研摩材噴射水混合管を有する研摩材噴射水システムにも関する。
【０００２】
発明の背景
高圧研摩材噴射水（ＡＷＪ）加工は、研摩材粒子を含む高圧水の非常に細い流
れを用いて、被加工物を侵食により切断する。ＡＷＪ加工は、自動車産業、航空
宇宙産業、コンピュータ産業、及びガラス産業を含む多くの産業で、他の方法で
は加工が困難な材料を含む、プラスチック、金属、ガラス、複合物、及びセラミ
ック等の広範な種々の材料から精密部品を作るために用いられている。ＡＷＪ工
程は、非常に小さな切り目で高精度の加工を行い、きれいで滑らかなエッジを作
り出すことにより、コストがかかる切削後のエッジ処理作業の必要性を低減又は
解消する。ＡＷＪ加工は低温作業なので、加工部分に熱による変質部を生じず、
熱処理された部分を、熱処理によって生じた材料特性を阻害することなく加工す
るために用いることができる。ＡＷＪ加工ヘッドは、手、機械、又はコンピュー
タによって誘導することができ、ＡＷＪ加工ヘッドの動きをコンピュータ制御す
ることにより、最も精密な加工が行える。
れを用いて、被加工物を侵食により切断する。ＡＷＪ加工は、自動車産業、航空
宇宙産業、コンピュータ産業、及びガラス産業を含む多くの産業で、他の方法で
は加工が困難な材料を含む、プラスチック、金属、ガラス、複合物、及びセラミ
ック等の広範な種々の材料から精密部品を作るために用いられている。ＡＷＪ工
程は、非常に小さな切り目で高精度の加工を行い、きれいで滑らかなエッジを作
り出すことにより、コストがかかる切削後のエッジ処理作業の必要性を低減又は
解消する。ＡＷＪ加工は低温作業なので、加工部分に熱による変質部を生じず、
熱処理された部分を、熱処理によって生じた材料特性を阻害することなく加工す
るために用いることができる。ＡＷＪ加工ヘッドは、手、機械、又はコンピュー
タによって誘導することができ、ＡＷＪ加工ヘッドの動きをコンピュータ制御す
ることにより、最も精密な加工が行える。
【０００３】
一般的なＡＷＪシステムでは、濾過水を、増圧ポンプを用いて約２，０００〜
１００，０００ｐｓｉ（１４〜６９０ＭＰａ）の範囲に与圧する。この高圧水を
ＡＷＪ加工ヘッドに送り、そこで高圧水を１０００分の数インチ（１００分の数
ミリメートル）ほどの小径のノズルのオリフィスを通して押出し、高速噴射水を
生じる。市販のアプリケーションでは、高速噴射水がＡＷＪ加工ヘッド内の混合
チャンバを通る際に、高速噴射水にガーネットやかんらん石等の研摩材粒子を導
入する。研摩材粒子と高速噴射水は、共にＡＷＪ加工ヘッドの混合管の小径の縦
穴を通る際に混ざり、混合管から出る際に、ほぼあらゆる種類の材料を精密に切
削可能な細い研摩材高速噴射水を形成する。
１００，０００ｐｓｉ（１４〜６９０ＭＰａ）の範囲に与圧する。この高圧水を
ＡＷＪ加工ヘッドに送り、そこで高圧水を１０００分の数インチ（１００分の数
ミリメートル）ほどの小径のノズルのオリフィスを通して押出し、高速噴射水を
生じる。市販のアプリケーションでは、高速噴射水がＡＷＪ加工ヘッド内の混合
チャンバを通る際に、高速噴射水にガーネットやかんらん石等の研摩材粒子を導
入する。研摩材粒子と高速噴射水は、共にＡＷＪ加工ヘッドの混合管の小径の縦
穴を通る際に混ざり、混合管から出る際に、ほぼあらゆる種類の材料を精密に切
削可能な細い研摩材高速噴射水を形成する。
【０００４】
ＡＷＪ混合管の縦穴は、高速噴射水及びそれが運ぶ研摩材粒子の噴射による強
い侵食を受ける。しかしながら、ＡＷＪ加工の精度及び効率は、混合管の縦穴の
摩耗に大きく影響される。縦穴の径は一般的に０．０１０〜０．０６０インチ（
０．２５〜１．５ｍｍ）台であり、ＡＷＪ混合管の全長は通常２〜４インチ（５
〜１０ｃｍ）台であるが、縦穴の径が１０００分の数インチ（１００分の数ミリ
メートル）侵食されただけで、特に縦穴の侵食が混合管の出口に近い場合には、
加工効率及び加工精度が大きく低下することがある。ＡＷＪ混合管の縦穴の摩耗
は、加工時間を長くし、加工精度を低下させ、摩耗した混合管の交換のための休
止時間を生じ、混合管の交換コストを生じる。この問題を最小とするために、Ａ
ＷＪ混合管は、炭化タングステン等の非常に硬い材料で作られているのが一般的
である。
い侵食を受ける。しかしながら、ＡＷＪ加工の精度及び効率は、混合管の縦穴の
摩耗に大きく影響される。縦穴の径は一般的に０．０１０〜０．０６０インチ（
０．２５〜１．５ｍｍ）台であり、ＡＷＪ混合管の全長は通常２〜４インチ（５
〜１０ｃｍ）台であるが、縦穴の径が１０００分の数インチ（１００分の数ミリ
メートル）侵食されただけで、特に縦穴の侵食が混合管の出口に近い場合には、
加工効率及び加工精度が大きく低下することがある。ＡＷＪ混合管の縦穴の摩耗
は、加工時間を長くし、加工精度を低下させ、摩耗した混合管の交換のための休
止時間を生じ、混合管の交換コストを生じる。この問題を最小とするために、Ａ
ＷＪ混合管は、炭化タングステン等の非常に硬い材料で作られているのが一般的
である。
【０００５】
これまで、縦穴のライニング材料として化学蒸着（ＣＶＤ）されたダイヤモン
ドを用いることにより、ＡＷＪ混合管の耐摩耗性を向上させる努力がなされてき
た。ダイヤモンドは、１．５４５Δ（０．１５４５ｎｍ）の均一な原子間距離で
四面体に配列された、共有結合の脂肪族型のｓｐ3混成軌道の炭素原子から成る
結晶網目構造を示す、モース硬さ１０を有する非常に硬い、炭素の１つの同素体
である。例えば、バンホルツァー等（Ｂａｎｈｏｌｚｅｒ ｅｔ ａｌ）の米国特
許第５，３６３，５５６号では、ダイヤモンドを用いると、ＡＷＪ混合管の使用
寿命が、従来の炭化タングステンの混合管で得られる約２〜４時間から、約２０
〜１００時間に延長され得ると見積もっている。
ドを用いることにより、ＡＷＪ混合管の耐摩耗性を向上させる努力がなされてき
た。ダイヤモンドは、１．５４５Δ（０．１５４５ｎｍ）の均一な原子間距離で
四面体に配列された、共有結合の脂肪族型のｓｐ3混成軌道の炭素原子から成る
結晶網目構造を示す、モース硬さ１０を有する非常に硬い、炭素の１つの同素体
である。例えば、バンホルツァー等（Ｂａｎｈｏｌｚｅｒ ｅｔ ａｌ）の米国特
許第５，３６３，５５６号では、ダイヤモンドを用いると、ＡＷＪ混合管の使用
寿命が、従来の炭化タングステンの混合管で得られる約２〜４時間から、約２０
〜１００時間に延長され得ると見積もっている。
【０００６】
上記のバンホルツァー等は、漏斗状の支持部材上にＣＶＤによりダイヤモンド
層を蒸着してダイヤモンドの内部材を形成し、支持部材からこの内部材を分離し
、内部材の外側にダイヤモンドよりも高い熱膨張係数を有する外部材の材料を付
着させて混合管の外部材を形成し、混合管を冷却して外部材を収縮させることで
、内部材のひび割れの形成を実質的に防止するのに十分な強さの圧縮応力を内部
材に生じさせることによって、ＡＷＪ混合管を作る方法を記載している。アンソ
ニー等(Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ)の米国特許第５，４３９，４９２号は、心棒
上にＣＶＤでダイヤモンド層を蒸着し、次に機械的に又はケミカルエッチングで
この心棒を除去して混合管の縦穴を形成し、次に、必要により、ダイヤモンド膜
を支持する鋼鉄管を設けることによって、ＡＷＪ混合管を作る方法を記載してい
る。ステファニック等（Ｓｔｅｆａｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第５，７
８５，５８２号は、縦に分割した硬質セラミック材料でできたＡＷＪ混合管の縦
穴の両側にＣＶＤでダイヤモンド層を蒸着し、次に、それぞれ混合管の半分であ
る２つの部材を、それらの周囲に金属の鞘を焼嵌めすることによって接合するこ
とを記載している。
層を蒸着してダイヤモンドの内部材を形成し、支持部材からこの内部材を分離し
、内部材の外側にダイヤモンドよりも高い熱膨張係数を有する外部材の材料を付
着させて混合管の外部材を形成し、混合管を冷却して外部材を収縮させることで
、内部材のひび割れの形成を実質的に防止するのに十分な強さの圧縮応力を内部
材に生じさせることによって、ＡＷＪ混合管を作る方法を記載している。アンソ
ニー等(Ａｎｔｈｏｎｙ ｅｔ ａｌ)の米国特許第５，４３９，４９２号は、心棒
上にＣＶＤでダイヤモンド層を蒸着し、次に機械的に又はケミカルエッチングで
この心棒を除去して混合管の縦穴を形成し、次に、必要により、ダイヤモンド膜
を支持する鋼鉄管を設けることによって、ＡＷＪ混合管を作る方法を記載してい
る。ステファニック等（Ｓｔｅｆａｎｉｃｋ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第５，７
８５，５８２号は、縦に分割した硬質セラミック材料でできたＡＷＪ混合管の縦
穴の両側にＣＶＤでダイヤモンド層を蒸着し、次に、それぞれ混合管の半分であ
る２つの部材を、それらの周囲に金属の鞘を焼嵌めすることによって接合するこ
とを記載している。
【０００７】
他の形態のダイヤモンド及びダイヤモンドに近い硬さを有する材料を用いる努
力もなされている。日本国実用新案登録出願公開６３−５０７００号は、スリー
ブ本体に組み込まれた複数のダイから成るＡＷＪ混合管を記載している。各ダイ
は、ダイヤモンドの多結晶焼結体や立方晶窒化ホウ素等のノブで構成されており
、それが超硬合金や高速度鋼等の丈夫な材料でできた環状の支持台金属の内周に
固定される。各ノブは貫通孔を有する。しかし、上記のＡＷＪ混合管は、ダイ間
の接合領域が特に摩耗するという短所を有する（日本国実用新案公告平６−３４
９３６号を参照）。
力もなされている。日本国実用新案登録出願公開６３−５０７００号は、スリー
ブ本体に組み込まれた複数のダイから成るＡＷＪ混合管を記載している。各ダイ
は、ダイヤモンドの多結晶焼結体や立方晶窒化ホウ素等のノブで構成されており
、それが超硬合金や高速度鋼等の丈夫な材料でできた環状の支持台金属の内周に
固定される。各ノブは貫通孔を有する。しかし、上記のＡＷＪ混合管は、ダイ間
の接合領域が特に摩耗するという短所を有する（日本国実用新案公告平６−３４
９３６号を参照）。
【０００８】
発明の要約
本発明の発明者は、ＣＶＤで蒸着されるダイヤモンドの使用を必要としない、
超硬質材料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を開発した
。本発明は、１つ以上の超硬質材料部品を用いるＡＷＪ混合管の製造方法を含む
。本明細書で用いる“超硬質材料”という用語は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ
）又は多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）を指し、これらは放電加工（ＥＤＭ
）によって加工できる。ＰＣＤは合成ダイヤモンドの一種である。ＰＣＤは、多
くの個々のダイヤモンド結晶を、触媒の存在下で、高温高圧下で一緒に焼結し、
圧縮して相互に結合したダイヤモンド結晶の干渉性塊にすることによって生成さ
れる。触媒は、ダイヤモンド結晶と混合された粉末の形態で供給されてもよく、
又は、隣接する要素に含ませて、焼結処理中に、そこからダイヤモンド結晶間の
空間に浸透させるようにしてもよい。例えば、触媒を供給できる１つの方法は、
ダイヤモンドの粒子を、５〜２０重量％のバインダー（コバルト又はコバルト−
ニッケル）を有する浸炭炭化タングステン(cemented tungsten carbide)から成
る基体上に置き、次に、これらの成分を高温高圧で処理することで浸炭炭化タン
グステンのバインダー部分をダイヤモンドの粒子に浸透させ、ダイヤモンドに触
媒作用を及ぼしてダイヤモンド結合させることである。ＰＣＤ中には幾分のバイ
ンダー（コバルト又はコバルト−ニッケル）が残る。
超硬質材料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を開発した
。本発明は、１つ以上の超硬質材料部品を用いるＡＷＪ混合管の製造方法を含む
。本明細書で用いる“超硬質材料”という用語は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ
）又は多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）を指し、これらは放電加工（ＥＤＭ
）によって加工できる。ＰＣＤは合成ダイヤモンドの一種である。ＰＣＤは、多
くの個々のダイヤモンド結晶を、触媒の存在下で、高温高圧下で一緒に焼結し、
圧縮して相互に結合したダイヤモンド結晶の干渉性塊にすることによって生成さ
れる。触媒は、ダイヤモンド結晶と混合された粉末の形態で供給されてもよく、
又は、隣接する要素に含ませて、焼結処理中に、そこからダイヤモンド結晶間の
空間に浸透させるようにしてもよい。例えば、触媒を供給できる１つの方法は、
ダイヤモンドの粒子を、５〜２０重量％のバインダー（コバルト又はコバルト−
ニッケル）を有する浸炭炭化タングステン(cemented tungsten carbide)から成
る基体上に置き、次に、これらの成分を高温高圧で処理することで浸炭炭化タン
グステンのバインダー部分をダイヤモンドの粒子に浸透させ、ダイヤモンドに触
媒作用を及ぼしてダイヤモンド結合させることである。ＰＣＤ中には幾分のバイ
ンダー（コバルト又はコバルト−ニッケル）が残る。
【０００９】
ＥＤＭ加工されるのに十分な導電性を有するＰＣＢＮを、ＡＷＪ混合管の縦穴
内のライニング用の超硬質材料として、本発明で用いてもよい。ＰＣＢＮは、Ｐ
ＣＤの製造に用いられるのと類似の方法で製造できる。
内のライニング用の超硬質材料として、本発明で用いてもよい。ＰＣＢＮは、Ｐ
ＣＤの製造に用いられるのと類似の方法で製造できる。
【００１０】
他のタイプのダイヤモンドよりもＰＣＤが特に好ましいのは、ＰＣＤは導電性
の金属を含有するので、ＥＤＭ加工が可能な点である。本発明は、この特徴を利
用し、超硬質材料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を含
む。この方法は、少なくとも１つの超硬質材料体を用意する工程と、次に、該少
なくとも１つの超硬質材料体をＥＤＭ加工してＡＷＪ混合管の縦穴を形成する工
程とを含む。好ましくは、本発明は、ＡＷＪ混合管の縦穴に高速噴射水及び研摩
材の粒子が入るのを容易にするために、ＥＤＭ加工によって先細の導入路を有す
る縦穴を設けることを含む。また、本発明によると、例えば、混合管がＡＷＪ加
工ヘッドに嵌まるようにするためや、出口端部のテーパ等の所望の外側形体を設
けるため等の、超硬質材料をコアとするＡＷＪ混合管の外形寸法の任意の必要な
加工が、混合管の縦穴の加工の前に、同時に又は後で行われる。
の金属を含有するので、ＥＤＭ加工が可能な点である。本発明は、この特徴を利
用し、超硬質材料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を含
む。この方法は、少なくとも１つの超硬質材料体を用意する工程と、次に、該少
なくとも１つの超硬質材料体をＥＤＭ加工してＡＷＪ混合管の縦穴を形成する工
程とを含む。好ましくは、本発明は、ＡＷＪ混合管の縦穴に高速噴射水及び研摩
材の粒子が入るのを容易にするために、ＥＤＭ加工によって先細の導入路を有す
る縦穴を設けることを含む。また、本発明によると、例えば、混合管がＡＷＪ加
工ヘッドに嵌まるようにするためや、出口端部のテーパ等の所望の外側形体を設
けるため等の、超硬質材料をコアとするＡＷＪ混合管の外形寸法の任意の必要な
加工が、混合管の縦穴の加工の前に、同時に又は後で行われる。
【００１１】
本明細書で用いるＡＷＪ混合管の“流路”とは、混合管の一端から他端へと延
びる導管のことであり、高速噴射水及び研摩材粒子がその中に入り、そこを通っ
て混合管から出る。流路は縦穴を含むとともに、先細の導入路を含んでもよい。
しかし、ＡＷＪ混合管の単一構成要素の説明で“流路”という用語を用いる場合
には、この用語は、その構成要素の一端から他端へと延びる導管を指し、高速噴
射水及び研摩材粒子がその中に入り、そこを通って構成要素から出る。本明細書
で用いる“構成要素”とは、ＡＷＪ混合管の全長の一部を構成する個別の中空の
部分を指し、複数の構成要素が一体に接続されて、複数構成要素のＡＷＪ混合管
を形成する。
びる導管のことであり、高速噴射水及び研摩材粒子がその中に入り、そこを通っ
て混合管から出る。流路は縦穴を含むとともに、先細の導入路を含んでもよい。
しかし、ＡＷＪ混合管の単一構成要素の説明で“流路”という用語を用いる場合
には、この用語は、その構成要素の一端から他端へと延びる導管を指し、高速噴
射水及び研摩材粒子がその中に入り、そこを通って構成要素から出る。本明細書
で用いる“構成要素”とは、ＡＷＪ混合管の全長の一部を構成する個別の中空の
部分を指し、複数の構成要素が一体に接続されて、複数構成要素のＡＷＪ混合管
を形成する。
【００１２】
本明細書で用いる“流れ方向”という用語は、高速噴射水及び研摩材粒子がＡ
ＷＪ混合管を通り抜ける方向である。
ＷＪ混合管を通り抜ける方向である。
【００１３】
本発明は、ＡＷＪ混合管の流路の少なくとも一部に超硬質材料のライニングを
有するＡＷＪ混合管を含む。このようなＡＷＪ混合管は、ＡＷＪ混合管の先細の
導入路と縦穴の少なくとも一方の少なくとも一部に超硬質材料のライニングを有
する。幾つかの実施形態では、超硬質材料が縦穴の全長及び/又は先細の導入路
をライニングする。別の実施形態では、超硬質材料が縦穴の長さ及び/又は先細
の導入路の一部のみをライニングし、縦穴の長さ及び/又は先細の導入路の残り
の部分は、別のタイプの耐摩耗性材料でライニングされる。別のタイプの耐摩耗
性材料ではなく超硬質材料でライニングされるＡＷＪ混合管の流路の一部又は複
数の部分は、ＡＷＪ混合管のユーザが使用中の侵食からの保護を最も望む一部又
は複数の部分である。
有するＡＷＪ混合管を含む。このようなＡＷＪ混合管は、ＡＷＪ混合管の先細の
導入路と縦穴の少なくとも一方の少なくとも一部に超硬質材料のライニングを有
する。幾つかの実施形態では、超硬質材料が縦穴の全長及び/又は先細の導入路
をライニングする。別の実施形態では、超硬質材料が縦穴の長さ及び/又は先細
の導入路の一部のみをライニングし、縦穴の長さ及び/又は先細の導入路の残り
の部分は、別のタイプの耐摩耗性材料でライニングされる。別のタイプの耐摩耗
性材料ではなく超硬質材料でライニングされるＡＷＪ混合管の流路の一部又は複
数の部分は、ＡＷＪ混合管のユーザが使用中の侵食からの保護を最も望む一部又
は複数の部分である。
【００１４】
本発明は、超硬質材料のみから成るＡＷＪ混合管の製造方法を含むが、超硬質
材料がＡＷＪ混合管の長さに略沿って耐久性材料で囲まれている、ＡＷＪ混合管
の製造方法も含む。この耐久性材料は、混合管の外力による損傷の受け易さを低
減する、又は超硬質材料をＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にすることが
できる。耐久性材料には、ＡＷＪ混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混合
管が噴射水の背圧によって損傷を受けるのを防ぐために、超硬質材料を補強する
機能もあってもよい。本発明は、混合管の衝撃による損傷の受け易さを低減する
、又はＡＷＪ混合管をＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にする働きをする
少なくとも１つのジャケットを有するＡＷＪ混合管の製造方法も含む。
材料がＡＷＪ混合管の長さに略沿って耐久性材料で囲まれている、ＡＷＪ混合管
の製造方法も含む。この耐久性材料は、混合管の外力による損傷の受け易さを低
減する、又は超硬質材料をＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にすることが
できる。耐久性材料には、ＡＷＪ混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混合
管が噴射水の背圧によって損傷を受けるのを防ぐために、超硬質材料を補強する
機能もあってもよい。本発明は、混合管の衝撃による損傷の受け易さを低減する
、又はＡＷＪ混合管をＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にする働きをする
少なくとも１つのジャケットを有するＡＷＪ混合管の製造方法も含む。
【００１５】
従って、本発明は、少なくとも一つの超硬質材料体をＡＷＪ混合管の長さに略
沿って耐久性材料で囲む工程も有する。１つの実施形態では、完成したＡＷＪ混
合管において、混合管の入口端部で耐久性材料が超硬質材料を越えて延び、耐久
性材料の少なくとも一部に混合管の先細の導入路部分が形成される。この本発明
の方法は、この様に混合管を形成することを含む。耐久性材料は鋼鉄であるのが
好ましく、あるいは、浸炭炭化タングステンであるのが更に好ましい。耐久性材
料の少なくとも一部に先細の導入路部分が形成され、耐久性材料が鋼鉄である場
合には、鋼鉄は耐侵食性の合金鋼又は工具鋼であるのが望ましい。
沿って耐久性材料で囲む工程も有する。１つの実施形態では、完成したＡＷＪ混
合管において、混合管の入口端部で耐久性材料が超硬質材料を越えて延び、耐久
性材料の少なくとも一部に混合管の先細の導入路部分が形成される。この本発明
の方法は、この様に混合管を形成することを含む。耐久性材料は鋼鉄であるのが
好ましく、あるいは、浸炭炭化タングステンであるのが更に好ましい。耐久性材
料の少なくとも一部に先細の導入路部分が形成され、耐久性材料が鋼鉄である場
合には、鋼鉄は耐侵食性の合金鋼又は工具鋼であるのが望ましい。
【００１６】
耐久性材料として浸炭炭化タングステンを用いる場合には、上述した本発明の
一実施形態は、（１）浸炭炭化タングステン基体と結合した超硬質材料層から成
る少なくとも１つの複合体を用意する工程と、（２）少なくとも１つの耐久性材
料体を用意する工程と、（３）前記少なくとも１つの複合体を前記少なくとも１
つの耐久性材料体と結合させて、超硬質材料コアを有するＡＷＪ混合管ブランク
を形成する工程と、（４）ＡＷＪ混合管ブランクの一端部内に先細の導入路をＥ
ＤＭ形成する工程と、（５）ＡＷＪ混合管ブランクの超硬質材料コアを貫通する
縦穴をＥＤＭ加工する工程とを含む。この方法は、ＡＷＪ混合管ブランクがＡＷ
Ｊ噴射水加工ヘッドに嵌合するよう構成するために、あるいはＡＷＪ混合管の最
終的な寸法を得るために、１つ以上の作業でＡＷＪ混合管ブランクの外部形状を
加工する工程を更に有してもよい。なお、本明細書で用いる“ＡＷＪ混合管ブラ
ンク”という用語は、それから１つ以上の作業でＡＷＪ混合管が形成され得る、
一体構造又は複合構造のいずれでもよい単一体を指し、部分的に形成されたＡＷ
Ｊ混合管から最終形成作業が完了したものまでを含む。
一実施形態は、（１）浸炭炭化タングステン基体と結合した超硬質材料層から成
る少なくとも１つの複合体を用意する工程と、（２）少なくとも１つの耐久性材
料体を用意する工程と、（３）前記少なくとも１つの複合体を前記少なくとも１
つの耐久性材料体と結合させて、超硬質材料コアを有するＡＷＪ混合管ブランク
を形成する工程と、（４）ＡＷＪ混合管ブランクの一端部内に先細の導入路をＥ
ＤＭ形成する工程と、（５）ＡＷＪ混合管ブランクの超硬質材料コアを貫通する
縦穴をＥＤＭ加工する工程とを含む。この方法は、ＡＷＪ混合管ブランクがＡＷ
Ｊ噴射水加工ヘッドに嵌合するよう構成するために、あるいはＡＷＪ混合管の最
終的な寸法を得るために、１つ以上の作業でＡＷＪ混合管ブランクの外部形状を
加工する工程を更に有してもよい。なお、本明細書で用いる“ＡＷＪ混合管ブラ
ンク”という用語は、それから１つ以上の作業でＡＷＪ混合管が形成され得る、
一体構造又は複合構造のいずれでもよい単一体を指し、部分的に形成されたＡＷ
Ｊ混合管から最終形成作業が完了したものまでを含む。
【００１７】
この実施形態では、耐久性材料体は、少なくとも１つの複合材料ストリップを
受容するよう構成されたＵ字形のチャネルを有する単一の丸いロッドとして提供
される。しかし、本発明は、他の形状の耐久性材料を提供することも含む。本発
明は、１つ以上の超硬質材料体を囲んでそれに結合されることが可能な複数の耐
久性材料体を提供することも含む。重要なのは、得られるＡＪＷ混合管ブランク
が超硬質材料コアを有し、その中に縦穴が、混合管の全長に沿って縦穴が超硬質
材料でライニングされるように形成され得ることであるが、最終的なＡＷＪ混合
管において、幾つかの実施形態では、導入路の長さの最も端の部分は超硬質材料
でライニングされなくてもよいという例外があり得る。導入路の長さの最も端の
部分が超硬質材料でライニングされないというこれらの実施形態のうちの幾つか
では、本発明は、導入路の最も端の部分の露出した耐久性材料を、硬質コーティ
ングを蒸着（即ち、物理蒸着（ＰＶＤ）及び/又は化学蒸着（ＣＶＤ））するこ
とによりコーティングすることも含む。このような硬質コーティングの例として
は、ダイヤモンド、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタン(titanium carbonit
ride)、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせ
が挙げられるが、これらに制限されない。
受容するよう構成されたＵ字形のチャネルを有する単一の丸いロッドとして提供
される。しかし、本発明は、他の形状の耐久性材料を提供することも含む。本発
明は、１つ以上の超硬質材料体を囲んでそれに結合されることが可能な複数の耐
久性材料体を提供することも含む。重要なのは、得られるＡＪＷ混合管ブランク
が超硬質材料コアを有し、その中に縦穴が、混合管の全長に沿って縦穴が超硬質
材料でライニングされるように形成され得ることであるが、最終的なＡＷＪ混合
管において、幾つかの実施形態では、導入路の長さの最も端の部分は超硬質材料
でライニングされなくてもよいという例外があり得る。導入路の長さの最も端の
部分が超硬質材料でライニングされないというこれらの実施形態のうちの幾つか
では、本発明は、導入路の最も端の部分の露出した耐久性材料を、硬質コーティ
ングを蒸着（即ち、物理蒸着（ＰＶＤ）及び/又は化学蒸着（ＣＶＤ））するこ
とによりコーティングすることも含む。このような硬質コーティングの例として
は、ダイヤモンド、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタン(titanium carbonit
ride)、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせ
が挙げられるが、これらに制限されない。
【００１８】
本発明は、超硬質材料が混合管の長さに略沿って耐久性材料で囲まれたＡＷＪ
混合管を含む、超硬質材料からなるＡＷＪ混合管も含む。この耐久性材料は、混
合管の外力による損傷の受け易さを低減する、超硬質材料をＡＷＪ加工ヘッド内
に合わせるのを容易にする、又は、混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混
合管が噴射水の背圧によって損傷を受けるのを防ぐために、超硬質材料を補強す
る働きをすることができる。本発明は、超硬質材料でライニングされた縦穴を有
するＡＷＪ混合管本体部品に結合される、先細の導入路上に形成された超硬質材
料を含む導入路部品を有するＡＷＪ混合管と、そのようなＡＷＪ混合管の製造方
法も含む。
混合管を含む、超硬質材料からなるＡＷＪ混合管も含む。この耐久性材料は、混
合管の外力による損傷の受け易さを低減する、超硬質材料をＡＷＪ加工ヘッド内
に合わせるのを容易にする、又は、混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混
合管が噴射水の背圧によって損傷を受けるのを防ぐために、超硬質材料を補強す
る働きをすることができる。本発明は、超硬質材料でライニングされた縦穴を有
するＡＷＪ混合管本体部品に結合される、先細の導入路上に形成された超硬質材
料を含む導入路部品を有するＡＷＪ混合管と、そのようなＡＷＪ混合管の製造方
法も含む。
【００１９】
本発明は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料部品に形成され且つ
少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混
合管と、その製造方法を含む。これらのＡＷＪ混合管には、単一構成要素のＡＷ
Ｊ混合管と、複数構成要素のＡＷＪ混合管とが含まれる。複数構成要素のＡＷＪ
混合管は、複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なく
とも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）とから成り、複数の構成
要素は、個々の各構成要素の流路が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成す
るように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の流路は、
超硬質材料から成るライニングを有する。上述したように、本明細書で用いる“
構成要素”とは、ＡＷＪ混合管の長さの一部を構成する個別の中空の部分を指す
。各構成要素は、ＡＷＪ混合管の流路の一部である流路を有する。これらの構成
要素は互いの端と端とを合わせて接続され、ＡＷＪ混合管を形成する。例えば、
本発明による、２つの構成要素から成るＡＷＪ混合管は、ＡＷＪ混合管本体部品
に接続された導入路部品を有していてもよく、導入路部品及びＡＷＪ混合管本体
部品はそれぞれ、１つ以上の耐摩耗部品に形成された流路を有し、導入路部品及
びＡＷＪ混合管本体部品の少なくとも一方は、その流路の一部が超硬質材料から
成る。本明細書では、ＡＷＪ混合管が少なくとも１つの接続部を有する複数の接
続された構成要素を有すると見なされるのは、これらの構成要素と１つ又は複数
の接続部とを有するＡＷＪ混合管が、個材として扱われ且つＡＷＪ切削ヘッドに
取り付けることができる一体のユニットである場合、その場合のみ、であること
を理解されたい。
少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混
合管と、その製造方法を含む。これらのＡＷＪ混合管には、単一構成要素のＡＷ
Ｊ混合管と、複数構成要素のＡＷＪ混合管とが含まれる。複数構成要素のＡＷＪ
混合管は、複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なく
とも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）とから成り、複数の構成
要素は、個々の各構成要素の流路が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成す
るように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の流路は、
超硬質材料から成るライニングを有する。上述したように、本明細書で用いる“
構成要素”とは、ＡＷＪ混合管の長さの一部を構成する個別の中空の部分を指す
。各構成要素は、ＡＷＪ混合管の流路の一部である流路を有する。これらの構成
要素は互いの端と端とを合わせて接続され、ＡＷＪ混合管を形成する。例えば、
本発明による、２つの構成要素から成るＡＷＪ混合管は、ＡＷＪ混合管本体部品
に接続された導入路部品を有していてもよく、導入路部品及びＡＷＪ混合管本体
部品はそれぞれ、１つ以上の耐摩耗部品に形成された流路を有し、導入路部品及
びＡＷＪ混合管本体部品の少なくとも一方は、その流路の一部が超硬質材料から
成る。本明細書では、ＡＷＪ混合管が少なくとも１つの接続部を有する複数の接
続された構成要素を有すると見なされるのは、これらの構成要素と１つ又は複数
の接続部とを有するＡＷＪ混合管が、個材として扱われ且つＡＷＪ切削ヘッドに
取り付けることができる一体のユニットである場合、その場合のみ、であること
を理解されたい。
【００２０】
本発明の実施形態は、超硬質材料を含む混合管を有するＡＷＪシステムも含む
。このようなＡＷＪシステムは、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料
に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を
含むＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、
複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの
接続部（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡ
ＷＪシステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通
してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少な
くとも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。この
ようなＡＷＪシステムは、ガーネット、かんらん石、アルミナ、立方晶窒化ホウ
素、ジルコニア、炭化シリコン、炭化ホウ素、ダイヤモンド、他の鉱物及びセラ
ミック、並びにそれらの混合物や組み合わせを含むがこれらに限定されない任意
のタイプの研摩材粒子を用いる。
。このようなＡＷＪシステムは、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料
に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を
含むＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、
複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの
接続部（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡ
ＷＪシステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通
してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少な
くとも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。この
ようなＡＷＪシステムは、ガーネット、かんらん石、アルミナ、立方晶窒化ホウ
素、ジルコニア、炭化シリコン、炭化ホウ素、ダイヤモンド、他の鉱物及びセラ
ミック、並びにそれらの混合物や組み合わせを含むがこれらに限定されない任意
のタイプの研摩材粒子を用いる。
【００２１】
本発明は、ＡＷＪシステムを用いる方法を含み、この方法は、ＥＤＭによって
少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から
成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、研摩材粒
子を用意する工程と、前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と
、放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工程とを有する。このように
して提供されたＡＷＪ混合管は、複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成
要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）と
を有するものであってもよく、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相
互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素の
うち少なくとも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有す
る。本発明は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。
少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から
成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、研摩材粒
子を用意する工程と、前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と
、放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工程とを有する。このように
して提供されたＡＷＪ混合管は、複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成
要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）と
を有するものであってもよく、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相
互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素の
うち少なくとも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有す
る。本発明は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。
【００２２】
ＡＷＪシステムはキャリヤ流体として水を用いるものが一般的であるが、本発
明は、この方法を、被加工物の切削又は加工のために流体で運ばれる研摩材粒子
を用いるシステムにおいて流体キャリヤとして作用可能な任意の流体（気体又は
液体）を用いるＡＷＪ混合管及びＡＷＪシステムに適用することも意図する。こ
のような流体は、ＡＷＪシステムにおけるキャリヤ流体として全体的に又は部分
的に水と置き換え可能な流体を含む。従って、本明細書で用いる“研摩材噴射水
”は、キャリヤ流体として水を用いる研摩材噴射に限定されず、流体のキャリヤ
を有する任意の研摩材噴射を指す。
明は、この方法を、被加工物の切削又は加工のために流体で運ばれる研摩材粒子
を用いるシステムにおいて流体キャリヤとして作用可能な任意の流体（気体又は
液体）を用いるＡＷＪ混合管及びＡＷＪシステムに適用することも意図する。こ
のような流体は、ＡＷＪシステムにおけるキャリヤ流体として全体的に又は部分
的に水と置き換え可能な流体を含む。従って、本明細書で用いる“研摩材噴射水
”は、キャリヤ流体として水を用いる研摩材噴射に限定されず、流体のキャリヤ
を有する任意の研摩材噴射を指す。
【００２３】
本発明は、管状の細長い超硬質材料体、及びその製造方法も含み、この管状の
細長い超硬質材料体は、ＥＤＭによって形成された、管状の細長い超硬質材料体
の長軸に略平行な少なくとも１つの穴を有する。
細長い超硬質材料体は、ＥＤＭによって形成された、管状の細長い超硬質材料体
の長軸に略平行な少なくとも１つの穴を有する。
【００２４】
本発明は、約０．２インチ（５ｍｍ）の長さと約０．２インチ（５ｍｍ）の直
径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線状流路、
円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を有する、
超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質材料、又
は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。超硬質材
料シリンダが直線状流路を単独で又は円錐状流路と組み合わせて含む場合には、
シリンダの長さの流路の径に対するアスペクト比は少なくとも４：１であるのが
好ましく、少なくとも６：１であるのが更に好ましく、少なくとも１０：１であ
るのが最も好ましい。
径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線状流路、
円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を有する、
超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質材料、又
は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。超硬質材
料シリンダが直線状流路を単独で又は円錐状流路と組み合わせて含む場合には、
シリンダの長さの流路の径に対するアスペクト比は少なくとも４：１であるのが
好ましく、少なくとも６：１であるのが更に好ましく、少なくとも１０：１であ
るのが最も好ましい。
【００２５】
特許請求の範囲及び開示された主題に固有の、上記及び他の特徴及び長所は、
以下の、現時点での好ましい実施形態の詳細な説明、及び添付の図面により、当
業者に明らかとなろう。
以下の、現時点での好ましい実施形態の詳細な説明、及び添付の図面により、当
業者に明らかとなろう。
【００２６】
図面は、本発明の作用を理解する上での補助としてのみ与えられるものである
。従って、図面は説明のみを目的として与えられるものであり、本発明の範囲を
定めるものではないことを理解されたい。
。従って、図面は説明のみを目的として与えられるものであり、本発明の範囲を
定めるものではないことを理解されたい。
【００２７】
詳細な説明
本発明の理解を助けるために、本発明の実施形態を説明する前に、まず、水が
キャリヤ流体である一般的なＡＷＪシステム及びＡＷＪ加工ヘッドについて説明
する。
キャリヤ流体である一般的なＡＷＪシステム及びＡＷＪ加工ヘッドについて説明
する。
【００２８】
図１及び図２は、一般的なコンピュータ誘導式ＡＷＪシステムの略図、及び一
般的なＡＷＪ加工ヘッドの断面図をそれぞれ示す。図１及び図２を参照すると、
コンピュータ誘導式ＡＷＪシステム１では、水２が、ブースターポンプ４によっ
て約６５〜８５ｐｓｉ（４５０〜５９０ｋＰａ）の力をかけられてフィルタ６を
通り、次に増圧ポンプ８に入って２，０００〜１００，０００ｐｓｉ（１４〜６
９０ＭＰａ）の範囲に加圧される。高圧水２は、スイベル高圧配管１０を通って
ＡＷＪ加工ヘッド１２に送られる。ＡＷＪ加工ヘッド１２は、コンピュータ１３
及びＡＷＪヘッド移動機構１７によって、互いに垂直な３つの軸Ｘ、Ｙ及びＺに
沿ってインデックスされるよう制御される。高圧水２は、ＡＷＪ加工ヘッド１２
の高圧水リザーバ１１に入り、ノズル１６を通して押し出され、高速噴射２４を
形成する。高速噴射２４は外部の供給源１４から研摩材粒子１５が供給される混
合チャンバ領域１８を通る。高速噴射２４及び研摩材粒子１５は、共にＡＷＪ混
合管２２の縦穴２０を通って流れ、研摩材噴射水２５として出る。研摩材噴射水
２５は被加工物２６に向けられ、被加工物２６を加工し、それから散らばって収
集タンク２７に収集される。ＡＷＪ混合管２２は全長２８を有する。
般的なＡＷＪ加工ヘッドの断面図をそれぞれ示す。図１及び図２を参照すると、
コンピュータ誘導式ＡＷＪシステム１では、水２が、ブースターポンプ４によっ
て約６５〜８５ｐｓｉ（４５０〜５９０ｋＰａ）の力をかけられてフィルタ６を
通り、次に増圧ポンプ８に入って２，０００〜１００，０００ｐｓｉ（１４〜６
９０ＭＰａ）の範囲に加圧される。高圧水２は、スイベル高圧配管１０を通って
ＡＷＪ加工ヘッド１２に送られる。ＡＷＪ加工ヘッド１２は、コンピュータ１３
及びＡＷＪヘッド移動機構１７によって、互いに垂直な３つの軸Ｘ、Ｙ及びＺに
沿ってインデックスされるよう制御される。高圧水２は、ＡＷＪ加工ヘッド１２
の高圧水リザーバ１１に入り、ノズル１６を通して押し出され、高速噴射２４を
形成する。高速噴射２４は外部の供給源１４から研摩材粒子１５が供給される混
合チャンバ領域１８を通る。高速噴射２４及び研摩材粒子１５は、共にＡＷＪ混
合管２２の縦穴２０を通って流れ、研摩材噴射水２５として出る。研摩材噴射水
２５は被加工物２６に向けられ、被加工物２６を加工し、それから散らばって収
集タンク２７に収集される。ＡＷＪ混合管２２は全長２８を有する。
【００２９】
次に、本発明の実施形態を述べる。幾つかのケースでは、本実施形態は水をキ
ャリヤ流体として用いるＡＷＪシステムに関して述べられる。しかし、水に関し
て述べるのは便宜のためであり、水をキャリヤ流体として用いるＡＷＪシステム
での使用に本発明を限定する意図はないことを理解されたい。図３は、本発明に
従って作られた第１のＡＷＪ混合管の縦断面図であり、この混合管は超硬質材料
のみで構成される。図３を参照すると、第１のＡＷＪ混合管３０は、入口端部３
１と、入口端面３２と、先細の導入路３４と、縦穴３６と、出口端部３８と、出
口端面３９とを有する。動作においては、高速噴射水及び研摩材粒子の流れが導
入路３４を通ってＡＷＪ混合管３０に入り、縦穴３６を通ってから、研摩材噴射
水としてＡＷＪ混合管３０の出口端部３８から出る。ＡＷＪ混合管３０は、出口
端面３８と当接する外部テーパ部４０も有する。外部テーパ部４０により、ＡＷ
Ｊ混合管３０を幾つかの被加工物に接近させるのが容易になる。
ャリヤ流体として用いるＡＷＪシステムに関して述べられる。しかし、水に関し
て述べるのは便宜のためであり、水をキャリヤ流体として用いるＡＷＪシステム
での使用に本発明を限定する意図はないことを理解されたい。図３は、本発明に
従って作られた第１のＡＷＪ混合管の縦断面図であり、この混合管は超硬質材料
のみで構成される。図３を参照すると、第１のＡＷＪ混合管３０は、入口端部３
１と、入口端面３２と、先細の導入路３４と、縦穴３６と、出口端部３８と、出
口端面３９とを有する。動作においては、高速噴射水及び研摩材粒子の流れが導
入路３４を通ってＡＷＪ混合管３０に入り、縦穴３６を通ってから、研摩材噴射
水としてＡＷＪ混合管３０の出口端部３８から出る。ＡＷＪ混合管３０は、出口
端面３８と当接する外部テーパ部４０も有する。外部テーパ部４０により、ＡＷ
Ｊ混合管３０を幾つかの被加工物に接近させるのが容易になる。
【００３０】
図４は、本発明に従って作られた第２のＡＷＪ混合管の縦断面図であり、第２
のＡＷＪ混合管４２は、ＡＷＪ混合管の縦穴３６をライニングする超硬質材料コ
ア４４と、ＡＷＪ混合管４２の全長４６に略沿って超硬質材料コア４４を囲む耐
久性材料４５とを有する。超硬質材料コア４４の一部は、先細の導入路３４を形
成する際に切削により除去されているので、入口端部３１では耐久性材料４５が
超硬質材料コア４４を越えて延びている。
のＡＷＪ混合管４２は、ＡＷＪ混合管の縦穴３６をライニングする超硬質材料コ
ア４４と、ＡＷＪ混合管４２の全長４６に略沿って超硬質材料コア４４を囲む耐
久性材料４５とを有する。超硬質材料コア４４の一部は、先細の導入路３４を形
成する際に切削により除去されているので、入口端部３１では耐久性材料４５が
超硬質材料コア４４を越えて延びている。
【００３１】
現在及び将来のＡＷＪ加工ヘッドの設計において用いられる、あらゆるタイプ
のＡＷＪ混合管の製造に、本発明の方法を用いることができる。従って、これら
の設計は、本発明に従って製造されるＡＷＪ混合管の寸法を決定する。一般的に
、水がキャリヤ流体であるＡＷＪシステムでは、現在のＡＷＪ混合管は、全長が
２〜４インチ（５〜１０ｃｍ）台、外径が０．２〜０．４インチ（５〜１０ｍｍ
）台、縦穴の径が０．０１０〜約０．０６０インチ（０．２５〜１．５ｍｍ）台
の円筒形である。ＡＷＪ混合管の縦穴は、通常、円形の断面を有するが、断面が
円形でなく、縦穴の壁がまっすぐではないものも当該技術分野では知られており
、それらも本発明の範囲内に含まれる。断面が円形ではない縦穴を有するＡＷＪ
混合管の例は、本明細書に参照として援用するランキン等（Ｒａｎｋｉｎ ｅｔ
ａｌ.）の米国特許第５，６２６，５０８号に記載されている。
のＡＷＪ混合管の製造に、本発明の方法を用いることができる。従って、これら
の設計は、本発明に従って製造されるＡＷＪ混合管の寸法を決定する。一般的に
、水がキャリヤ流体であるＡＷＪシステムでは、現在のＡＷＪ混合管は、全長が
２〜４インチ（５〜１０ｃｍ）台、外径が０．２〜０．４インチ（５〜１０ｍｍ
）台、縦穴の径が０．０１０〜約０．０６０インチ（０．２５〜１．５ｍｍ）台
の円筒形である。ＡＷＪ混合管の縦穴は、通常、円形の断面を有するが、断面が
円形でなく、縦穴の壁がまっすぐではないものも当該技術分野では知られており
、それらも本発明の範囲内に含まれる。断面が円形ではない縦穴を有するＡＷＪ
混合管の例は、本明細書に参照として援用するランキン等（Ｒａｎｋｉｎ ｅｔ
ａｌ.）の米国特許第５，６２６，５０８号に記載されている。
【００３２】
ＰＣＤ及びＥＤＭで加工可能なＰＣＢＮの形成にＥＤＭを用いることは当該技
術分野でよく知られている。従って、当業者は、過大な実験を行わずに、本発明
の実施に用いられる各ＥＤＭ工程に必要な条件を容易に確認できる。具体的なＥ
ＤＭパラメータは、加工される特定の被加工物及び用いられる特定のＥＤＭ工程
によって様々であることが、当業者にはわかるであろう。
術分野でよく知られている。従って、当業者は、過大な実験を行わずに、本発明
の実施に用いられる各ＥＤＭ工程に必要な条件を容易に確認できる。具体的なＥ
ＤＭパラメータは、加工される特定の被加工物及び用いられる特定のＥＤＭ工程
によって様々であることが、当業者にはわかるであろう。
【００３３】
超硬質材料のみで構成されるＡＷＪ混合管は、本発明の第１の実施形態に従っ
て、次の方法で作ることができる。図５を参照すると、まず、長さ５２、幅５４
及び厚さ５６（それぞれが最終的なＡＷＪ混合管の寸法を得るのに十分である）
を有する一体構造の超硬質材料体５０が用意される。長さ約１インチ（２．５ｃ
ｍ）のＡＷＪ混合管を作るために、長さ５２は少なくとも約１インチ（２．５ｃ
ｍ）である。長さ５２は、約１〜約４インチ（２．５〜１０ｃｍ）の範囲にある
のが好ましく、約１．５〜約３インチ（３．８〜７．６ｃｍ）の範囲にあるのが
更に好ましい。超硬質材料体５０の外形寸法は、この時又は後で、ＥＤＭ又は当
業者に公知の例えばレーザ切断、ダイヤモンドソー、ワイヤ切断、研削等の他の
技術によって必要に応じて変更され、最終的なＡＷＪ混合管の寸法が得られる。
第１端面５８及び及び第２端面５９は、互いに平行であると共に超硬質材料体５
０の長軸に垂直に作られるのが好ましい。図５に示されている第１端面５８及び
及び第２端面５９は、図３に示されているＡＷＪ混合管の入口端面３１及び出口
端面３９にそれぞれ対応する。次に、ＥＤＭプランジ形成を用いて、第１端面５
８に、図３に示されている先細の導入路３４のような先細の導入路を形成する。
次に、ＥＤＭ穿孔を用いて、超硬質材料体５０の長軸に沿って、図３に示されて
いる縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面５９を貫通する縦穴を
形成する。
て、次の方法で作ることができる。図５を参照すると、まず、長さ５２、幅５４
及び厚さ５６（それぞれが最終的なＡＷＪ混合管の寸法を得るのに十分である）
を有する一体構造の超硬質材料体５０が用意される。長さ約１インチ（２．５ｃ
ｍ）のＡＷＪ混合管を作るために、長さ５２は少なくとも約１インチ（２．５ｃ
ｍ）である。長さ５２は、約１〜約４インチ（２．５〜１０ｃｍ）の範囲にある
のが好ましく、約１．５〜約３インチ（３．８〜７．６ｃｍ）の範囲にあるのが
更に好ましい。超硬質材料体５０の外形寸法は、この時又は後で、ＥＤＭ又は当
業者に公知の例えばレーザ切断、ダイヤモンドソー、ワイヤ切断、研削等の他の
技術によって必要に応じて変更され、最終的なＡＷＪ混合管の寸法が得られる。
第１端面５８及び及び第２端面５９は、互いに平行であると共に超硬質材料体５
０の長軸に垂直に作られるのが好ましい。図５に示されている第１端面５８及び
及び第２端面５９は、図３に示されているＡＷＪ混合管の入口端面３１及び出口
端面３９にそれぞれ対応する。次に、ＥＤＭプランジ形成を用いて、第１端面５
８に、図３に示されている先細の導入路３４のような先細の導入路を形成する。
次に、ＥＤＭ穿孔を用いて、超硬質材料体５０の長軸に沿って、図３に示されて
いる縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面５９を貫通する縦穴を
形成する。
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態による、超硬質材料でライニングされると共に
耐久性材料で囲まれた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を説明する。図６を
参照すると、一体構造の超硬質材料体６０が用意されている。超硬質材料体６０
は、得られるＡＷＪ混合管においてＡＷＪ混合管の縦穴を囲む超硬質材料の少な
くとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さを与えるのに十分な、幅６２及び厚さ６４を有
する。超硬質材料体６０は、最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ
６６も有する。最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ７２及び７４
をそれぞれ有する、第１耐久性材料体６８及び第２耐久性材料体７０も用意され
る。第１耐久性材料体６８は、得られるＡＷＪ混合管の外形寸法を得るのに十分
な直径７６を有する。第１耐久性材料体６８は、超硬質材料体６０及び第２耐久
性材料体７０並びに結合材料８０を同一空間内に受容するように構成された空洞
７８を有する。超硬質材料体６０がアセンブリ８２の縦方向の中心線に沿ったコ
ア部を形成し、第２耐久性材料体７０及び結合材料８０が空洞７８の残りの部分
を実質的に埋めるように、第１耐久性材料体６８、超硬質材料体６０及び結合材
料８０を組み立ててアセンブリ８２とする。超硬質材料体６０及び第２耐久性材
料体７０は、結合材料８０を収容するのに丁度十分な間隙を有して空洞７８に嵌
合するのが好ましい。十分な量の結合材料８０を用いて、後の製造工程及び得ら
れるＡＷＪ混合管の使用時に必要な十分な強度及び均一性をもってアセンブリ８
２を一体に結合する。アセンブリ８２は、ＡＷＪ混合管ブランク８４を形成する
ために、状況に応じて固定に適したものを用いて結合される。結合材料８０がろ
う付け材料である場合には、アセンブリ８２の温度を適切なろう付け温度に上げ
て、次にアセンブリ８２を、ＡＷＪ混合管ブランク８４の物理的完全性を保つ冷
却速度で冷却することにより、結合工程が達成される。結合材料８０が接着剤で
ある場合には、接着剤を硬化させるのに必要な工程が行われる。結合が完了した
ら、この時点又は後で、当業者に周知の耐久性材料に適した加工技術により、Ａ
ＷＪミリング管ブランク８４の外形寸法を必要に応じて変更し、最終的なＡＷＪ
混合管の寸法を得る。ＡＷＪミリング管ブランク８４の第１端面８６及び第２端
面８８は、互いに平行であると共にＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に垂直に作
られるのが好ましい。次に、第１端面８６に、図４に示されている先細の導入路
３４のような先細の導入路を、好ましくはＥＤＭプランジ形成により形成する。
次に、ＥＤＭ穿孔を用いて、ＡＷＪミリング管ブランク８４の長軸に沿って、図
４に示されている縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面８８を貫
通するＡＷＪ混合管の縦穴を形成する。次に、ＡＷＪ混合管の最終的な外形寸法
を得るために、必要に応じて、ＡＷＪミリング管ブランク８４の最終的な加工を
行ってもよい。
耐久性材料で囲まれた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を説明する。図６を
参照すると、一体構造の超硬質材料体６０が用意されている。超硬質材料体６０
は、得られるＡＷＪ混合管においてＡＷＪ混合管の縦穴を囲む超硬質材料の少な
くとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さを与えるのに十分な、幅６２及び厚さ６４を有
する。超硬質材料体６０は、最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ
６６も有する。最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ７２及び７４
をそれぞれ有する、第１耐久性材料体６８及び第２耐久性材料体７０も用意され
る。第１耐久性材料体６８は、得られるＡＷＪ混合管の外形寸法を得るのに十分
な直径７６を有する。第１耐久性材料体６８は、超硬質材料体６０及び第２耐久
性材料体７０並びに結合材料８０を同一空間内に受容するように構成された空洞
７８を有する。超硬質材料体６０がアセンブリ８２の縦方向の中心線に沿ったコ
ア部を形成し、第２耐久性材料体７０及び結合材料８０が空洞７８の残りの部分
を実質的に埋めるように、第１耐久性材料体６８、超硬質材料体６０及び結合材
料８０を組み立ててアセンブリ８２とする。超硬質材料体６０及び第２耐久性材
料体７０は、結合材料８０を収容するのに丁度十分な間隙を有して空洞７８に嵌
合するのが好ましい。十分な量の結合材料８０を用いて、後の製造工程及び得ら
れるＡＷＪ混合管の使用時に必要な十分な強度及び均一性をもってアセンブリ８
２を一体に結合する。アセンブリ８２は、ＡＷＪ混合管ブランク８４を形成する
ために、状況に応じて固定に適したものを用いて結合される。結合材料８０がろ
う付け材料である場合には、アセンブリ８２の温度を適切なろう付け温度に上げ
て、次にアセンブリ８２を、ＡＷＪ混合管ブランク８４の物理的完全性を保つ冷
却速度で冷却することにより、結合工程が達成される。結合材料８０が接着剤で
ある場合には、接着剤を硬化させるのに必要な工程が行われる。結合が完了した
ら、この時点又は後で、当業者に周知の耐久性材料に適した加工技術により、Ａ
ＷＪミリング管ブランク８４の外形寸法を必要に応じて変更し、最終的なＡＷＪ
混合管の寸法を得る。ＡＷＪミリング管ブランク８４の第１端面８６及び第２端
面８８は、互いに平行であると共にＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に垂直に作
られるのが好ましい。次に、第１端面８６に、図４に示されている先細の導入路
３４のような先細の導入路を、好ましくはＥＤＭプランジ形成により形成する。
次に、ＥＤＭ穿孔を用いて、ＡＷＪミリング管ブランク８４の長軸に沿って、図
４に示されている縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面８８を貫
通するＡＷＪ混合管の縦穴を形成する。次に、ＡＷＪ混合管の最終的な外形寸法
を得るために、必要に応じて、ＡＷＪミリング管ブランク８４の最終的な加工を
行ってもよい。
【００３５】
本発明の第３の実施形態では、上記の方法で、単一の超硬質材料体の代わりに
、複数の個別の超硬質材料体が設けられる。この実施形態では、個別の超硬質材
料体はそれぞれ第１端面及び第２端面を有し、第１端面と第２端面との間の距離
は、個々の超硬質材料体の長さを有する。この実施形態は、複数の個別の超硬質
材料体が共にＡＷＪ混合管ブランクの超硬質材料コアを形成するように、個別の
各超硬質材料体の第１端面及び第２端面の少なくとも一方を、別の個別の超硬質
材料体の第１端面及び第２端面の一方に当接させることを含む。換言すれば、個
別の超硬質材料体の端と端とを合わせて配置することで、ＡＷＪ混合管の超硬質
材料コアの全長を得る。
、複数の個別の超硬質材料体が設けられる。この実施形態では、個別の超硬質材
料体はそれぞれ第１端面及び第２端面を有し、第１端面と第２端面との間の距離
は、個々の超硬質材料体の長さを有する。この実施形態は、複数の個別の超硬質
材料体が共にＡＷＪ混合管ブランクの超硬質材料コアを形成するように、個別の
各超硬質材料体の第１端面及び第２端面の少なくとも一方を、別の個別の超硬質
材料体の第１端面及び第２端面の一方に当接させることを含む。換言すれば、個
別の超硬質材料体の端と端とを合わせて配置することで、ＡＷＪ混合管の超硬質
材料コアの全長を得る。
【００３６】
図７は、この本発明の第３の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管９０の断
面図である。ＡＷＪ混合管９０は、複数の個別の超硬質材料体である、第１、第
２及び第３の超硬質材料体９２、９４及び９６を含み、これらは共に、区分され
た超硬質材料コア９７を構成する。組み立て前の、個別の超硬質材料体が設けら
れた状態では、個別の超硬質材料体９２、９４及び９６はそれぞれ、第１端面と
第２端面との間の距離が個別の超硬質材料体の長さを有する、第１端面及び第２
端面を有していた。例えば、第２超硬質材料体９４は、当初端面９８と１００と
を有していたが、依然として端面９８と１００とを有しており、それらの間の距
離は、第２超硬質材料体９４の長さ１０２を有する。しかし、先細の導入路３４
を形成する際、第１超硬質材料体９２の、用意された当初の状態では第１端面を
含んでいた部分が切削される。第１超硬質材料体９２の端面１０４は、第１界面
１０６に沿って第２超硬質材料体９４の端面９８に当接し、第２超硬質材料体９
４の端面１００は、第２界面１１０に沿って第３超硬質材料体９６の端面１０８
に当接する。得られるＡＷＪ混合管の動作中の、当接界面における過度の侵食摩
耗を回避するために、隣接する超硬質材料体の端面どうしが十分な精度で当接す
ることが重要である。例えば、隣接する超硬質材料体９４及び９６の端面１００
及び１０８は、第３のＡＷＪ混合管９０の当接界面１１０における過度の侵食摩
耗を回避するのに、十分な精度で互いに当接する。過度の侵食とは、ＡＷＪ混合
管の縦穴に概ね沿って生じる侵食よりも実質的に大きい局所的な侵食である。従
って、個別の超硬質材料体の各端面が、反対側の面と平行であると共に超硬質材
料体の長軸に垂直になるよう、平坦に切削及び/又は研磨されるのが好ましい。
面図である。ＡＷＪ混合管９０は、複数の個別の超硬質材料体である、第１、第
２及び第３の超硬質材料体９２、９４及び９６を含み、これらは共に、区分され
た超硬質材料コア９７を構成する。組み立て前の、個別の超硬質材料体が設けら
れた状態では、個別の超硬質材料体９２、９４及び９６はそれぞれ、第１端面と
第２端面との間の距離が個別の超硬質材料体の長さを有する、第１端面及び第２
端面を有していた。例えば、第２超硬質材料体９４は、当初端面９８と１００と
を有していたが、依然として端面９８と１００とを有しており、それらの間の距
離は、第２超硬質材料体９４の長さ１０２を有する。しかし、先細の導入路３４
を形成する際、第１超硬質材料体９２の、用意された当初の状態では第１端面を
含んでいた部分が切削される。第１超硬質材料体９２の端面１０４は、第１界面
１０６に沿って第２超硬質材料体９４の端面９８に当接し、第２超硬質材料体９
４の端面１００は、第２界面１１０に沿って第３超硬質材料体９６の端面１０８
に当接する。得られるＡＷＪ混合管の動作中の、当接界面における過度の侵食摩
耗を回避するために、隣接する超硬質材料体の端面どうしが十分な精度で当接す
ることが重要である。例えば、隣接する超硬質材料体９４及び９６の端面１００
及び１０８は、第３のＡＷＪ混合管９０の当接界面１１０における過度の侵食摩
耗を回避するのに、十分な精度で互いに当接する。過度の侵食とは、ＡＷＪ混合
管の縦穴に概ね沿って生じる侵食よりも実質的に大きい局所的な侵食である。従
って、個別の超硬質材料体の各端面が、反対側の面と平行であると共に超硬質材
料体の長軸に垂直になるよう、平坦に切削及び/又は研磨されるのが好ましい。
【００３７】
図８を参照すると、耐久性材料として超硬合金(cemented carbide)が用いられ
る本発明の第４の実施形態では、超硬質材料は複合体１１２の一部として設けら
れる。複合体１１２は、浸炭炭化タングステン(cemented tungsten carbide)基
体１１６に結合された超硬質材料層１１４を有する。超硬質材料層１１４は、超
硬質材料合成プロセスで浸炭炭化タングステン基体１１６上に形成され、複合体
１１２は、超硬質材料合成プロセスで得られる超硬質材料−浸炭炭化タングステ
ン複合体ディスクからＥＤＭ加工されたストリップであるのが好ましい。超硬質
材料層１１４がアセンブリ１２４の長さ方向の中心線に沿ってコア部を形成し、
複合体１１２の超硬合金基体１１６が、結合材料１２２を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１１８の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、耐久性材料体１２０の空洞１１８内の同一空間内に、複合体１
１２が結合材料１２２と共に受容される。結合材料と一緒に複合体が、それらを
受け容れる空洞を完全に埋めない場合には、１つ以上の追加の耐久性材料体が用
意され、空洞内の残りの空間を実質的に埋めるように用いられる。次に、アセン
ブリ１２４が結合されてＡＷＪ混合管ブランク１２６が形成され、ＡＷＪ混合管
ブランク１２６は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理さ
れる。
る本発明の第４の実施形態では、超硬質材料は複合体１１２の一部として設けら
れる。複合体１１２は、浸炭炭化タングステン(cemented tungsten carbide)基
体１１６に結合された超硬質材料層１１４を有する。超硬質材料層１１４は、超
硬質材料合成プロセスで浸炭炭化タングステン基体１１６上に形成され、複合体
１１２は、超硬質材料合成プロセスで得られる超硬質材料−浸炭炭化タングステ
ン複合体ディスクからＥＤＭ加工されたストリップであるのが好ましい。超硬質
材料層１１４がアセンブリ１２４の長さ方向の中心線に沿ってコア部を形成し、
複合体１１２の超硬合金基体１１６が、結合材料１２２を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１１８の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、耐久性材料体１２０の空洞１１８内の同一空間内に、複合体１
１２が結合材料１２２と共に受容される。結合材料と一緒に複合体が、それらを
受け容れる空洞を完全に埋めない場合には、１つ以上の追加の耐久性材料体が用
意され、空洞内の残りの空間を実質的に埋めるように用いられる。次に、アセン
ブリ１２４が結合されてＡＷＪ混合管ブランク１２６が形成され、ＡＷＪ混合管
ブランク１２６は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理さ
れる。
【００３８】
以上述べた、耐久性材料を用いる本発明の実施形態では、耐久性材料を用いて
超硬質材料体の縦方向の囲いを完成するために、耐久性材料は、超硬質材料体及
び追加の耐久性材料を受容するための空洞を有する円筒体の形態で供給されるよ
うに記載している。しかし、本発明は、ＡＷＪ混合管ブランクの長さに略沿って
耐久性材料により囲まれた超硬質材料のコアを有するＡＷＪ混合管ブランクを形
成するために結合可能な、任意の構成の耐久性材料及び超硬質材料体を組み立て
る方法も含む。そのような方法について本発明によって考えられる制約は、（１
）ＡＷＪの縦穴が少なくとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、好ましくは少
なくとも０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さの超硬質材料によって囲まれ
ること、及び（２）超硬質材料コアを形成するのに複数の超硬質材料体を用いる
場合には、隣接する超硬質材料の面が、得られるＡＷＪ混合管の動作中の、当接
界面における過度の侵食摩耗を回避するのに十分な精度で当接するように作られ
ることだけである。
超硬質材料体の縦方向の囲いを完成するために、耐久性材料は、超硬質材料体及
び追加の耐久性材料を受容するための空洞を有する円筒体の形態で供給されるよ
うに記載している。しかし、本発明は、ＡＷＪ混合管ブランクの長さに略沿って
耐久性材料により囲まれた超硬質材料のコアを有するＡＷＪ混合管ブランクを形
成するために結合可能な、任意の構成の耐久性材料及び超硬質材料体を組み立て
る方法も含む。そのような方法について本発明によって考えられる制約は、（１
）ＡＷＪの縦穴が少なくとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、好ましくは少
なくとも０．０１０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さの超硬質材料によって囲まれ
ること、及び（２）超硬質材料コアを形成するのに複数の超硬質材料体を用いる
場合には、隣接する超硬質材料の面が、得られるＡＷＪ混合管の動作中の、当接
界面における過度の侵食摩耗を回避するのに十分な精度で当接するように作られ
ることだけである。
【００３９】
例えば、本発明の第５の実施形態では、耐久性材料の主要部は、超硬質材料体
を受容するための空洞を有する円筒体の形態で用意されるのではなく、耐久性材
料と超硬質材料との複合体の一部として設けられている。図９Ａを参照すると、
超硬質材料体１２８は、複合体ディスク１３４の浸炭タングステン基体１３２の
溝１３０内に形成され且つ結合されている。複合体ディスク１３４は、好ましく
はＥＤＭ加工によって、複合体ストリップ１３６のような複数のストリップに区
分されており、各ストリップは、耐久性材料１３８としての浸炭炭化タングステ
ンで三つの面を囲まれた超硬質材料体１２８を有する。複合体ストリップ１３６
の面１４２上に、浸炭炭化タングステンの耐久性材料閉包体１４０が結合材料１
４４と共に配設され、アセンブリ１４６を形成する。次に、耐久性材料閉包体１
４０が複合体ストリップ１３６と結合されて、ＡＷＪ混合管ブランク１４８が形
成され、ＡＷＪ混合管ブランク１４８が本発明の他の実施形態について上述した
工程を用いて処理されて、ＡＷＪ混合管となる。
を受容するための空洞を有する円筒体の形態で用意されるのではなく、耐久性材
料と超硬質材料との複合体の一部として設けられている。図９Ａを参照すると、
超硬質材料体１２８は、複合体ディスク１３４の浸炭タングステン基体１３２の
溝１３０内に形成され且つ結合されている。複合体ディスク１３４は、好ましく
はＥＤＭ加工によって、複合体ストリップ１３６のような複数のストリップに区
分されており、各ストリップは、耐久性材料１３８としての浸炭炭化タングステ
ンで三つの面を囲まれた超硬質材料体１２８を有する。複合体ストリップ１３６
の面１４２上に、浸炭炭化タングステンの耐久性材料閉包体１４０が結合材料１
４４と共に配設され、アセンブリ１４６を形成する。次に、耐久性材料閉包体１
４０が複合体ストリップ１３６と結合されて、ＡＷＪ混合管ブランク１４８が形
成され、ＡＷＪ混合管ブランク１４８が本発明の他の実施形態について上述した
工程を用いて処理されて、ＡＷＪ混合管となる。
【００４０】
本発明に従って用いることができる耐久性材料及び超硬質材料体の可能な構成
の更なる例として、図１０を参照すると、第６の実施形態では、空洞１５２を有
するＵ字形の耐久性材料体１５０が提供される。超硬質材料体１５４は、複合体
１５６の一部として提供される。複合体１５６は、浸炭炭化タングステン基体１
５８上に形成及び結合された超硬質材料体１５４を有する。超硬質材料体１５４
がアセンブリ１６２の長手方向の中心線に沿ったコア部を形成し、複合体１４０
の浸炭炭化タングステン基体１５８が、結合材料１６０を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１５２の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、複合体１５６が結合材料１６０と共に、Ｕ字形の耐久性材料体
１５０の空洞１５２内の同一空間内に受容される。次に、アセンブリ１６２が結
合されてＡＷＪ混合管ブランク１６４が形成され、ＡＷＪ混合管ブランク１６４
は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理される。
の更なる例として、図１０を参照すると、第６の実施形態では、空洞１５２を有
するＵ字形の耐久性材料体１５０が提供される。超硬質材料体１５４は、複合体
１５６の一部として提供される。複合体１５６は、浸炭炭化タングステン基体１
５８上に形成及び結合された超硬質材料体１５４を有する。超硬質材料体１５４
がアセンブリ１６２の長手方向の中心線に沿ったコア部を形成し、複合体１４０
の浸炭炭化タングステン基体１５８が、結合材料１６０を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１５２の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、複合体１５６が結合材料１６０と共に、Ｕ字形の耐久性材料体
１５０の空洞１５２内の同一空間内に受容される。次に、アセンブリ１６２が結
合されてＡＷＪ混合管ブランク１６４が形成され、ＡＷＪ混合管ブランク１６４
は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理される。
【００４１】
本発明の、耐久性材料の一部が導入路内で露出されるようにする方法でＡＷＪ
混合管に先細の導入路が形成される幾つかの実施形態では、本発明は任意に、露
出された耐久性材料上に硬質のコーティングを蒸着（即ち、物理蒸着（ＰＶＤ）
及び/又は化学蒸着（ＣＶＤ））する工程を含む。そのような硬質コーティング
の例として、ダイヤモンド、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタ
ンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、
これらに限定されない。この硬質コーティングは、このコーティングがなければ
、ＡＷＪ混合管の導入路に入る高速噴射水及び研摩材粒子による侵食に晒される
、下層の耐久性材料に保護を与える。この硬質コーティングは１つ以上の層で構
成されてもよく、露出された耐久性材料に直接塗布されても、又は硬質コーティ
ングの接着力又は耐久性を高めるために付着された他の材料の１つ以上の中間層
の上に塗布されてもよい。硬質コーティングの厚さは１〜５０マイクロメートル
の範囲にあるのが好ましい。
混合管に先細の導入路が形成される幾つかの実施形態では、本発明は任意に、露
出された耐久性材料上に硬質のコーティングを蒸着（即ち、物理蒸着（ＰＶＤ）
及び/又は化学蒸着（ＣＶＤ））する工程を含む。そのような硬質コーティング
の例として、ダイヤモンド、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタン、窒化チタ
ンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、
これらに限定されない。この硬質コーティングは、このコーティングがなければ
、ＡＷＪ混合管の導入路に入る高速噴射水及び研摩材粒子による侵食に晒される
、下層の耐久性材料に保護を与える。この硬質コーティングは１つ以上の層で構
成されてもよく、露出された耐久性材料に直接塗布されても、又は硬質コーティ
ングの接着力又は耐久性を高めるために付着された他の材料の１つ以上の中間層
の上に塗布されてもよい。硬質コーティングの厚さは１〜５０マイクロメートル
の範囲にあるのが好ましい。
【００４２】
例えば、図１１Ａ及び１１Ｂは、本発明の第７の実施形態に従った方法で作ら
れたＡＷＪ混合管の入口部分の、導入路で露出された耐久性材料にＣＶＤによる
ダイヤモンドコーティングが直接蒸着される前と後の状態をそれぞれ示している
。図１１Ａを参照すると、この実施形態では、導入路が形成される本発明の他の
実施形態について上述した工程を用いて、ＡＷＪ混合管１６６が作られる。この
事例では、導入路３４の形成により、ＡＷＪ混合管１６６の入口端部３１に最も
近い超硬質材料コア４４の部分が除去されており、それにより、耐久性材料４５
が、超硬質材料コア面１７０に接する導入路３４内で露出面１６８を生ずる。図
１１Ｂを参照すると、導入路３４の形成後、導入路３４内の耐久性材料の露出面
１６８上に、ＣＶＤによって、１つ以上の層のダイヤモンドコーティング１７２
が塗布される。好ましくは、耐久性材料の露出面１６８と超硬質材料コア面１７
０との間の接合部１７４がＣＶＤによるダイヤモンドコーティング１７２によっ
て覆われるように、ダイヤモンドコーティング１７２は超硬質材料コア面１７０
の少なくとも一部の上にも延びる。ＣＶＤによって硬質コーティングを蒸着する
技術は当該技術分野でよく知られており、当業者は、過大な実験を行わずに、こ
の工程でＣＶＤによる硬質コーティングを蒸着するのに必要な条件を容易に確認
できる。
れたＡＷＪ混合管の入口部分の、導入路で露出された耐久性材料にＣＶＤによる
ダイヤモンドコーティングが直接蒸着される前と後の状態をそれぞれ示している
。図１１Ａを参照すると、この実施形態では、導入路が形成される本発明の他の
実施形態について上述した工程を用いて、ＡＷＪ混合管１６６が作られる。この
事例では、導入路３４の形成により、ＡＷＪ混合管１６６の入口端部３１に最も
近い超硬質材料コア４４の部分が除去されており、それにより、耐久性材料４５
が、超硬質材料コア面１７０に接する導入路３４内で露出面１６８を生ずる。図
１１Ｂを参照すると、導入路３４の形成後、導入路３４内の耐久性材料の露出面
１６８上に、ＣＶＤによって、１つ以上の層のダイヤモンドコーティング１７２
が塗布される。好ましくは、耐久性材料の露出面１６８と超硬質材料コア面１７
０との間の接合部１７４がＣＶＤによるダイヤモンドコーティング１７２によっ
て覆われるように、ダイヤモンドコーティング１７２は超硬質材料コア面１７０
の少なくとも一部の上にも延びる。ＣＶＤによって硬質コーティングを蒸着する
技術は当該技術分野でよく知られており、当業者は、過大な実験を行わずに、こ
の工程でＣＶＤによる硬質コーティングを蒸着するのに必要な条件を容易に確認
できる。
【００４３】
本発明の実施形態は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料部品に形
成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を有す
るＡＷＪ混合管と、その製造方法とを含む。超硬質材料ライニングの厚さは、少
なくとも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）であるのが好ましく、約０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）であるのが更に好ましい。これらの実施形態は、単一
構成要素のＡＷＪ混合管と、複数構成要素のＡＷＪ混合管とを含む。複数構成要
素のＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡＷＪ混合管の
流路を形成するように接続される複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成
要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）と
から成り、複数の構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の流路は、超硬質材
料から成るライニングを有する。例えば、本発明は、ＡＷＪ混合管本体部品に接
続された導入路部品を有するＡＷＪ混合管を含む。本発明は、接続された出口部
を有するＡＷＪ混合管も含む。本明細書では、ＡＷＪ混合管が少なくとも１つの
接続部を有する複数の接続された構成要素を有すると見なされるのは、これらの
構成要素と１つ又は複数の接続部とを有するＡＷＪ混合管が、個材として扱われ
且つＡＷＪ切削ヘッドに取り付けることができる一体のユニットである場合、そ
の場合のみ、であることを理解されたい。
成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を有す
るＡＷＪ混合管と、その製造方法とを含む。超硬質材料ライニングの厚さは、少
なくとも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）であるのが好ましく、約０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）であるのが更に好ましい。これらの実施形態は、単一
構成要素のＡＷＪ混合管と、複数構成要素のＡＷＪ混合管とを含む。複数構成要
素のＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡＷＪ混合管の
流路を形成するように接続される複数の構成要素と、１つの構成要素を別の構成
要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱可能な接続部であってもよい）と
から成り、複数の構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の流路は、超硬質材
料から成るライニングを有する。例えば、本発明は、ＡＷＪ混合管本体部品に接
続された導入路部品を有するＡＷＪ混合管を含む。本発明は、接続された出口部
を有するＡＷＪ混合管も含む。本明細書では、ＡＷＪ混合管が少なくとも１つの
接続部を有する複数の接続された構成要素を有すると見なされるのは、これらの
構成要素と１つ又は複数の接続部とを有するＡＷＪ混合管が、個材として扱われ
且つＡＷＪ切削ヘッドに取り付けることができる一体のユニットである場合、そ
の場合のみ、であることを理解されたい。
【００４４】
着脱可能な接続部を含む実施形態では、着脱可能な接続によって接続されたＡ
ＷＪ混合管の構成部品の少なくとも１つに、再使用の可能性があることが好まし
い。本発明では、接続される手順と逆の手順で、再使用可能な構成要素を更なる
使用に不適切な程度にまで損傷することなく構成要素を外すことができる限り、
接続部は着脱可能であることを意図している。着脱可能な接続は、例えば、ねじ
山、圧入、ろう付け、又は隣接する構成要素の合わさる端部を接着して結合する
ことであってもよいが、これらに限定されない。
ＷＪ混合管の構成部品の少なくとも１つに、再使用の可能性があることが好まし
い。本発明では、接続される手順と逆の手順で、再使用可能な構成要素を更なる
使用に不適切な程度にまで損傷することなく構成要素を外すことができる限り、
接続部は着脱可能であることを意図している。着脱可能な接続は、例えば、ねじ
山、圧入、ろう付け、又は隣接する構成要素の合わさる端部を接着して結合する
ことであってもよいが、これらに限定されない。
【００４５】
ＡＷＪ混合管の構成部品間に１つ以上の接続部を有する本発明の実施形態では
、各接続部は、ＡＷＪ混合管の流路が遮られずに連続すると共に、ＡＷＪ混合管
の動作中の構成要素間の界面における過度の侵食摩耗を回避するために、隣接す
る構成要素が十分な精度で互いに当接するように、形成される。
、各接続部は、ＡＷＪ混合管の流路が遮られずに連続すると共に、ＡＷＪ混合管
の動作中の構成要素間の界面における過度の侵食摩耗を回避するために、隣接す
る構成要素が十分な精度で互いに当接するように、形成される。
【００４６】
本発明は、超硬質材料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管が、導入
路部品に結合されたＡＷＪ混合管本体部を含む、実施形態も含む。これらの実施
形態における導入路部品は、耐久性材料基体に形成された先細の導入路と、耐久
性材料基体の先細の導入路上に形成された超硬質材料とを有する。導入路部品は
、その先細の導入路の頂点から延びる穴部も有し、超硬質材料がこの穴部上にも
形成されるのが好ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。先細の導入路の上及
び必要により導入路部品の穴部の上の超硬質材料の厚さは、少なくとも約０．０
０５インチ（０．１３ｍｍ）であるのが好ましく、少なくとも約０．０１０イン
チ（０．２５ｍｍ）であるのが更に好ましい。導入路部品の超硬質材料の厚さは
、ＡＷＪ混合管本体部の超硬質材料の厚さと同じでもよく又は異なっていてもよ
い。ＡＷＪ混合管本体部は、本発明の他の実施形態について上述した、超硬質材
料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管を作る工程を用いて作られるが
、但し、導入路部の形成については異なる。導入路部品及び本体部は、導入路部
品の先細の導入路の中心線と、ＡＷＪ混合管本体部の穴の中心線とが、実質的に
同一線上となるように互いに結合される。結合は、ろう付けや接着剤等の結合材
料を用いて行われてもよい。
路部品に結合されたＡＷＪ混合管本体部を含む、実施形態も含む。これらの実施
形態における導入路部品は、耐久性材料基体に形成された先細の導入路と、耐久
性材料基体の先細の導入路上に形成された超硬質材料とを有する。導入路部品は
、その先細の導入路の頂点から延びる穴部も有し、超硬質材料がこの穴部上にも
形成されるのが好ましいが、必ずしもそうでなくてもよい。先細の導入路の上及
び必要により導入路部品の穴部の上の超硬質材料の厚さは、少なくとも約０．０
０５インチ（０．１３ｍｍ）であるのが好ましく、少なくとも約０．０１０イン
チ（０．２５ｍｍ）であるのが更に好ましい。導入路部品の超硬質材料の厚さは
、ＡＷＪ混合管本体部の超硬質材料の厚さと同じでもよく又は異なっていてもよ
い。ＡＷＪ混合管本体部は、本発明の他の実施形態について上述した、超硬質材
料でライニングされた縦穴を有するＡＷＪ混合管を作る工程を用いて作られるが
、但し、導入路部の形成については異なる。導入路部品及び本体部は、導入路部
品の先細の導入路の中心線と、ＡＷＪ混合管本体部の穴の中心線とが、実質的に
同一線上となるように互いに結合される。結合は、ろう付けや接着剤等の結合材
料を用いて行われてもよい。
【００４７】
図１２は、本発明の第８の実施形態によるＡＷＪ混合管の導入路端部を示して
おり、ＡＷＪ混合管は、導入路部品とＡＷＪ混合管本体部とを有する。図１２を
参照すると、ＡＷＪ混合管１７６は、一体に結合された導入路部品１７８とＡＷ
Ｊ混合管本体部１８０とを含む。導入路部品１７８は、先細の導入路１８４及び
穴延長部１８６を有する耐久性材料基体１８２で構成され、穴延長部１８６の上
には超硬質材料１８８が形成される。ＡＷＪ混合管本体部１８０は、耐久性材料
４５と、超硬質材料コア４４と、縦穴３６とを含む。導入路部品１７８の超硬質
材料端面１９０と、ＡＷＪ混合管本体部１８０のコア端面１９２とは、界面１９
４に沿って互いに当接する。得られるＡＷＪ混合管の動作中の、界面１９４にお
ける過度の侵食摩耗を回避するために、端面１９０と端面１９２とが十分な精度
で当接することが重要である。
おり、ＡＷＪ混合管は、導入路部品とＡＷＪ混合管本体部とを有する。図１２を
参照すると、ＡＷＪ混合管１７６は、一体に結合された導入路部品１７８とＡＷ
Ｊ混合管本体部１８０とを含む。導入路部品１７８は、先細の導入路１８４及び
穴延長部１８６を有する耐久性材料基体１８２で構成され、穴延長部１８６の上
には超硬質材料１８８が形成される。ＡＷＪ混合管本体部１８０は、耐久性材料
４５と、超硬質材料コア４４と、縦穴３６とを含む。導入路部品１７８の超硬質
材料端面１９０と、ＡＷＪ混合管本体部１８０のコア端面１９２とは、界面１９
４に沿って互いに当接する。得られるＡＷＪ混合管の動作中の、界面１９４にお
ける過度の侵食摩耗を回避するために、端面１９０と端面１９２とが十分な精度
で当接することが重要である。
【００４８】
図１３は、本発明の第９の実施形態によるＡＷＪ混合管を示す。この実施形態
は、本発明によるＡＷＪ混合管の構成要素を着脱可能に接続するための、ねじ切
りされた接合部の使用を示している。この実施形態は、本発明によるＡＷＪ混合
管を構成するために用いることができる付加的な構造の構成も示している。
は、本発明によるＡＷＪ混合管の構成要素を着脱可能に接続するための、ねじ切
りされた接合部の使用を示している。この実施形態は、本発明によるＡＷＪ混合
管を構成するために用いることができる付加的な構造の構成も示している。
【００４９】
この実施形態では、ＡＷＪ混合管２００は、ねじ切りされた接合部２０６で底
部２０４に着脱可能に接続された上部２０２を有する。上部２０２は、円筒形の
複合体ディスク２０８と、１つ以上の超硬質材料ディスク（例えば、円筒形の超
硬質材料ディスク２１０〜２２４）とで構成される。これらのディスクは上部ジ
ャケット２２６で包まれている。複合体ディスク２０８及び超硬質材料ディスク
２１０は、上部ジャケット部２２６まで半径方向に延びている。超硬質材料ディ
スク２１０〜２２４は、そこまで半径方向に延びている必要はなく、それらの外
周部と上部ジャケット部２２６との間に挿入される何か他の耐摩耗性材料を有し
ていてもよい。
部２０４に着脱可能に接続された上部２０２を有する。上部２０２は、円筒形の
複合体ディスク２０８と、１つ以上の超硬質材料ディスク（例えば、円筒形の超
硬質材料ディスク２１０〜２２４）とで構成される。これらのディスクは上部ジ
ャケット２２６で包まれている。複合体ディスク２０８及び超硬質材料ディスク
２１０は、上部ジャケット部２２６まで半径方向に延びている。超硬質材料ディ
スク２１０〜２２４は、そこまで半径方向に延びている必要はなく、それらの外
周部と上部ジャケット部２２６との間に挿入される何か他の耐摩耗性材料を有し
ていてもよい。
【００５０】
超硬質材料ディスク２１０〜２２４のそれぞれは、ＥＤＭや当業者に公知の他
の手段により超硬質材料のもっと大きな断片から切り出されてもよく、又は、そ
れらの最終的な寸法、又はそれに近い寸法に合わせて合成されてもよい。全ての
超硬質材料ディスク２１０〜２２４の縦方向の厚さが同じである必要はなく、任
意の値を有していてよいが、超硬質材料ディスク２１０〜２２４のそれぞれが、
約０．０６〜約０．２インチ（１．５〜５ｍｍ）の範囲の厚さを有しているのが
好ましい。
の手段により超硬質材料のもっと大きな断片から切り出されてもよく、又は、そ
れらの最終的な寸法、又はそれに近い寸法に合わせて合成されてもよい。全ての
超硬質材料ディスク２１０〜２２４の縦方向の厚さが同じである必要はなく、任
意の値を有していてよいが、超硬質材料ディスク２１０〜２２４のそれぞれが、
約０．０６〜約０．２インチ（１．５〜５ｍｍ）の範囲の厚さを有しているのが
好ましい。
【００５１】
複合体ディスク２０８は、互いに結合された炭化タングステン層２２８及び超
硬質材料層２３０（超硬質材料層２３０の形成工程中に結合が生じるのが好まし
い）を有する。炭化タングステン層２２８は、ＡＷＪ混合管２００の入口端部２
３６にリム２３１を形成する。超硬質材料ディスクを複合体ディスク２０８の代
わりに用いることもできるが、ＡＷＪ混合管２００の入口端部２３６のディスク
は、超硬質材料及び超硬質材料ほど硬くない耐摩耗性材料から成る複合材料で作
られる方が好ましい。この理由は、上部ジャケットショルダー２３４をリム２３
１内に受容するための凹部２３２のような凹部を、そのような耐摩耗性材料に形
成する方が、超硬質材料に形成するよりも容易だからである。耐摩耗性材料の厚
さは、凹部の形成が可能な範囲で可能な限り薄くするべきである。
硬質材料層２３０（超硬質材料層２３０の形成工程中に結合が生じるのが好まし
い）を有する。炭化タングステン層２２８は、ＡＷＪ混合管２００の入口端部２
３６にリム２３１を形成する。超硬質材料ディスクを複合体ディスク２０８の代
わりに用いることもできるが、ＡＷＪ混合管２００の入口端部２３６のディスク
は、超硬質材料及び超硬質材料ほど硬くない耐摩耗性材料から成る複合材料で作
られる方が好ましい。この理由は、上部ジャケットショルダー２３４をリム２３
１内に受容するための凹部２３２のような凹部を、そのような耐摩耗性材料に形
成する方が、超硬質材料に形成するよりも容易だからである。耐摩耗性材料の厚
さは、凹部の形成が可能な範囲で可能な限り薄くするべきである。
【００５２】
先細の導入路と穴部との間の移行部は、複合体ディスクと超硬質材料ディスク
との界面又は２つの超硬質材料ディスクの界面から離れて配置されるのが好まし
い。図１３は、この好ましい態様を示しており、先細の導入路２３７と上部縦穴
２３８との間の移行部２３５は、超硬質材料ディスクである超硬質材料ディスク
２１０内に位置し、そのような界面からは離れている。
との界面又は２つの超硬質材料ディスクの界面から離れて配置されるのが好まし
い。図１３は、この好ましい態様を示しており、先細の導入路２３７と上部縦穴
２３８との間の移行部２３５は、超硬質材料ディスクである超硬質材料ディスク
２１０内に位置し、そのような界面からは離れている。
【００５３】
上部２０２は、複合体ディスク２０８と超硬質材料ディスク２１０〜２２４と
を上部ジャケット部２２６の中に組み立てることによって構成されてもよく、そ
れから先細の導入路２３７及び上部縦穴２３８のＥＤＭ加工を行ってもよい。デ
ィスク２０８〜２２４を組み立ててから、ＡＷＪ混合管２００の流路２４０のこ
れらの部分をＥＤＭ加工することにより、流路２４０に沿って隣接するディスク
どうしの接合部におけるずれを回避でき、それにより、ＡＷＪ混合管２００の動
作中のこれらの位置における侵食を最小化できる。隣接するディスクの隣接する
面は、互いのはめ合いを高めるように作られるのが好ましい。これは、例えば、
隣接する面が互いの形状に合うようにＥＤＭ平削り及び/又は機械的研削又は研
磨することによって行われてもよいが、これに限定されない。得られるＡＷＪ混
合管の動作中の、当接界面における過度の侵食摩耗を回避するために、隣接する
超硬質材料ディスクの端面どうしが十分な精度で当接することが重要である。
を上部ジャケット部２２６の中に組み立てることによって構成されてもよく、そ
れから先細の導入路２３７及び上部縦穴２３８のＥＤＭ加工を行ってもよい。デ
ィスク２０８〜２２４を組み立ててから、ＡＷＪ混合管２００の流路２４０のこ
れらの部分をＥＤＭ加工することにより、流路２４０に沿って隣接するディスク
どうしの接合部におけるずれを回避でき、それにより、ＡＷＪ混合管２００の動
作中のこれらの位置における侵食を最小化できる。隣接するディスクの隣接する
面は、互いのはめ合いを高めるように作られるのが好ましい。これは、例えば、
隣接する面が互いの形状に合うようにＥＤＭ平削り及び/又は機械的研削又は研
磨することによって行われてもよいが、これに限定されない。得られるＡＷＪ混
合管の動作中の、当接界面における過度の侵食摩耗を回避するために、隣接する
超硬質材料ディスクの端面どうしが十分な精度で当接することが重要である。
【００５４】
超硬質材料ディスクを組み立てる工程は、様々な方法で実施できる。例えば、
図１３の例のように、ディスク２０８〜２２４を、上部本体ジャケット２２６内
へと単に挿入、又は互いに押圧して圧入してもよい。或いは、ジャケットに挿入
する前又は後に、隣接するディスクどうしを、接着剤又はろう付けによって結合
してもよい。相互のはめ合いを高めるために、又は超硬質材料ディスクを挿入又
は圧入作業中の損傷から保護するために、隣接する超硬質材料ディスクの面の間
に、少量のガスケット材料又は非常に薄いシムを用いてもよい。組み立てられた
超硬質材料ディスクとジャケットとの間のいかなる空間も埋め、ジャケットに対
する超硬質材料ディスクの位置を固定するために、間隔保持材料を用いるのが好
ましい。
図１３の例のように、ディスク２０８〜２２４を、上部本体ジャケット２２６内
へと単に挿入、又は互いに押圧して圧入してもよい。或いは、ジャケットに挿入
する前又は後に、隣接するディスクどうしを、接着剤又はろう付けによって結合
してもよい。相互のはめ合いを高めるために、又は超硬質材料ディスクを挿入又
は圧入作業中の損傷から保護するために、隣接する超硬質材料ディスクの面の間
に、少量のガスケット材料又は非常に薄いシムを用いてもよい。組み立てられた
超硬質材料ディスクとジャケットとの間のいかなる空間も埋め、ジャケットに対
する超硬質材料ディスクの位置を固定するために、間隔保持材料を用いるのが好
ましい。
【００５５】
続けて図１３を参照すると、底部２０４は、耐摩耗性材料コア２４２と、第１
及び第２センタリング結合部２４４及び２４６と、間隔保持材料２４８と、底部
ジャケット２５０とを有する。耐摩耗性材料コア２４２を構成する耐摩耗性材料
は、超硬質材料であるのが最も好ましい。本明細書で用いる“センタリング結合
部”とは、１つ又は複数の耐摩耗性材料部品がＡＷＪ混合管の穴を適切に位置合
わせして配置されるように、ＡＷＪ混合管ジャケット内の耐摩耗性材料の１つ以
上の部品をセンタリングする働きをする装置である。センタリング結合部は、耐
摩耗性材料とジャケットとの間に間隔保持材料が挿入される間、適切な位置にセ
ンタリングされた耐摩耗性材料を保持する働きもする。センタリング結合部を用
いる実施形態では、１つ以上のセンタリング結合部を用いてもよい。センタリン
グ結合部は管状であるとともに、それが挿入されるジャケットの内径と密着して
すべり嵌めがなされる外径と、それが収容する１つ又は複数の耐摩耗性材料と密
着してすべり嵌めがなされる内径とを有するのが好ましい。２つの耐摩耗性材料
部品と共に単一のセンタリング結合部が用いられ、耐摩耗性材料部品の一方の断
面のサイズ及び/又は形状が他方と異なる場合には、センタリング結合部の内部
を、耐摩耗性材料部品のそれぞれを密着して受容するよう構成すべきである。セ
ンタリング結合部の内部と１つ又は複数の耐摩耗性材料部品との間に存在するあ
らゆる空隙を、間隔保持材料で埋めてもよい。
及び第２センタリング結合部２４４及び２４６と、間隔保持材料２４８と、底部
ジャケット２５０とを有する。耐摩耗性材料コア２４２を構成する耐摩耗性材料
は、超硬質材料であるのが最も好ましい。本明細書で用いる“センタリング結合
部”とは、１つ又は複数の耐摩耗性材料部品がＡＷＪ混合管の穴を適切に位置合
わせして配置されるように、ＡＷＪ混合管ジャケット内の耐摩耗性材料の１つ以
上の部品をセンタリングする働きをする装置である。センタリング結合部は、耐
摩耗性材料とジャケットとの間に間隔保持材料が挿入される間、適切な位置にセ
ンタリングされた耐摩耗性材料を保持する働きもする。センタリング結合部を用
いる実施形態では、１つ以上のセンタリング結合部を用いてもよい。センタリン
グ結合部は管状であるとともに、それが挿入されるジャケットの内径と密着して
すべり嵌めがなされる外径と、それが収容する１つ又は複数の耐摩耗性材料と密
着してすべり嵌めがなされる内径とを有するのが好ましい。２つの耐摩耗性材料
部品と共に単一のセンタリング結合部が用いられ、耐摩耗性材料部品の一方の断
面のサイズ及び/又は形状が他方と異なる場合には、センタリング結合部の内部
を、耐摩耗性材料部品のそれぞれを密着して受容するよう構成すべきである。セ
ンタリング結合部の内部と１つ又は複数の耐摩耗性材料部品との間に存在するあ
らゆる空隙を、間隔保持材料で埋めてもよい。
【００５６】
底部２０４は、次のように構成されてもよい。まず、第１及び第２センタリン
グ結合部２４４及び２４６を、耐摩耗性材料コア２４２の両端部上に滑らせる。
このアセンブリを底部ジャケット２５０内に挿入する。次に、注入口２５２を通
して液状の空間充填材料２４８を注入することにより、空間充填材料２４８を底
部ジャケット２５０と耐摩耗性材料コア２４２との間に挿入する。空間保持材料
２４８は、耐摩耗性材料コア２４２と第１及び第２センタリング結合部２４４及
び２４６との間に存在し得るあらゆる空隙にも流れ込む。この時、ＥＤＭ加工に
より、耐摩耗性材料コア２４２に底部縦穴２５４を形成してもよい。
グ結合部２４４及び２４６を、耐摩耗性材料コア２４２の両端部上に滑らせる。
このアセンブリを底部ジャケット２５０内に挿入する。次に、注入口２５２を通
して液状の空間充填材料２４８を注入することにより、空間充填材料２４８を底
部ジャケット２５０と耐摩耗性材料コア２４２との間に挿入する。空間保持材料
２４８は、耐摩耗性材料コア２４２と第１及び第２センタリング結合部２４４及
び２４６との間に存在し得るあらゆる空隙にも流れ込む。この時、ＥＤＭ加工に
より、耐摩耗性材料コア２４２に底部縦穴２５４を形成してもよい。
【００５７】
上部２０２及び底部２０４は、耐摩耗性材料コア２４２の上端面２５６が最下
部の超硬質材料ディスク２２４の下端面２５８と係合接触するまで、これら２つ
の構成要素を接合部２０６でねじ込み接続することによって、互いに接続される
。好ましくは、端面２５６及び２５８は、ＡＷＪ混合管２００の動作中の、それ
らの界面における過度の侵食摩耗を回避するために、十分な精度で互いに当接す
るように条件が決められる。耐摩耗性コア２４２又は最下部の超硬質材料ディス
ク２４４の損傷を防ぐため、これらの２つの構成要素の締め過ぎを回避するのを
助けるために、上部２０２と下部２０４との接合部に必要によりガスケット２６
０が用いられる。
部の超硬質材料ディスク２２４の下端面２５８と係合接触するまで、これら２つ
の構成要素を接合部２０６でねじ込み接続することによって、互いに接続される
。好ましくは、端面２５６及び２５８は、ＡＷＪ混合管２００の動作中の、それ
らの界面における過度の侵食摩耗を回避するために、十分な精度で互いに当接す
るように条件が決められる。耐摩耗性コア２４２又は最下部の超硬質材料ディス
ク２４４の損傷を防ぐため、これらの２つの構成要素の締め過ぎを回避するのを
助けるために、上部２０２と下部２０４との接合部に必要によりガスケット２６
０が用いられる。
【００５８】
説明したように、それぞれ上部２０２及び下部２０４内に配置された流路２４
０の分かれた部分は、ＡＷＪ混合管２００のこれらの構成要素の接合前に加工さ
れてもよい。別の選択肢は、上部及び下部の接合後まで、流路２４０のＥＤＭ加
工の一部又は全ての実行を待つことである。前者の手法は、ＡＷＪ混合管の使用
中に摩耗した構成要素の交換を容易にするという長所を有し、後者の手法は、最
下部の超硬質材料ディスク２２４と耐摩耗性材料コア２４２との接合部でずれが
生じる機会を減らし、それらの界面における侵食を最小にするという長所を有す
る。
０の分かれた部分は、ＡＷＪ混合管２００のこれらの構成要素の接合前に加工さ
れてもよい。別の選択肢は、上部及び下部の接合後まで、流路２４０のＥＤＭ加
工の一部又は全ての実行を待つことである。前者の手法は、ＡＷＪ混合管の使用
中に摩耗した構成要素の交換を容易にするという長所を有し、後者の手法は、最
下部の超硬質材料ディスク２２４と耐摩耗性材料コア２４２との接合部でずれが
生じる機会を減らし、それらの界面における侵食を最小にするという長所を有す
る。
【００５９】
ＡＷＪ混合管２００の上部２０２及び下部２０４の構成要素は、異なる構成を
有するように示されているが、これらの要素は同様の構成を有していてもよいこ
とを理解されたい。更に、いずれの要素の構成も、本発明のいずれかの実施形態
に関して説明された任意の方法又は複数の方法の組み合わせに従って作られてよ
い。着脱可能に接続される構成要素を有する本発明の実施形態は、任意の数の構
成要素を含んでよく、構成要素の相対的な長さは任意の値をとってよいことも理
解されたい。
有するように示されているが、これらの要素は同様の構成を有していてもよいこ
とを理解されたい。更に、いずれの要素の構成も、本発明のいずれかの実施形態
に関して説明された任意の方法又は複数の方法の組み合わせに従って作られてよ
い。着脱可能に接続される構成要素を有する本発明の実施形態は、任意の数の構
成要素を含んでよく、構成要素の相対的な長さは任意の値をとってよいことも理
解されたい。
【００６０】
図１４は、本発明によるＡＷＪ混合管の第１０の実施形態を示す。この実施形
態は、ＡＷＪ混合管の流路の中間領域の穴をライニングする、超硬質材料以外の
耐摩耗性材料の使用を示している。図１４を参照すると、ＡＷＪ混合管３００は
、ねじ切りされた接合部３０６で底部３０４に着脱可能に接続された上部３０２
を有する。図１３と図１４とを比較すると、ＡＷＪ混合管３００はＡＷＪ混合管
２００と同じであるが、但し、ＡＷＪ混合管２００の超硬質材料ディスク２１６
〜２２４が、超硬質材料ではない耐摩耗性材料のシリンダ３０８と置き換えられ
ていることがわかる。本発明は、ユーザにとって特に気がかりな流路の少なくと
も一部が超硬質材料でライニングされる限り、ＡＷＪ混合管の流路の任意の部分
を、超硬質材料ではない耐摩耗性材料でライニングできることを意図しているが
、ＡＷＪ混合管の寿命を最大化する点においては、超硬質材料ではない耐摩耗性
材料の使用は、研摩材粒子が柱状に流れる流路領域に限られることが好ましい。
その理由は、そのような領域は、粒子の流れが柱状ではない領域よりも、ＡＷＪ
混合管の動作中の研摩材による摩耗を受けにくいからである。
態は、ＡＷＪ混合管の流路の中間領域の穴をライニングする、超硬質材料以外の
耐摩耗性材料の使用を示している。図１４を参照すると、ＡＷＪ混合管３００は
、ねじ切りされた接合部３０６で底部３０４に着脱可能に接続された上部３０２
を有する。図１３と図１４とを比較すると、ＡＷＪ混合管３００はＡＷＪ混合管
２００と同じであるが、但し、ＡＷＪ混合管２００の超硬質材料ディスク２１６
〜２２４が、超硬質材料ではない耐摩耗性材料のシリンダ３０８と置き換えられ
ていることがわかる。本発明は、ユーザにとって特に気がかりな流路の少なくと
も一部が超硬質材料でライニングされる限り、ＡＷＪ混合管の流路の任意の部分
を、超硬質材料ではない耐摩耗性材料でライニングできることを意図しているが
、ＡＷＪ混合管の寿命を最大化する点においては、超硬質材料ではない耐摩耗性
材料の使用は、研摩材粒子が柱状に流れる流路領域に限られることが好ましい。
その理由は、そのような領域は、粒子の流れが柱状ではない領域よりも、ＡＷＪ
混合管の動作中の研摩材による摩耗を受けにくいからである。
【００６１】
本発明の実施形態は、ＡＷＪ混合管の縦穴をライニングする超硬質材料を含む
全てのＡＷＪ混合管も含む。これらの実施形態では、好ましくは少なくとも０．
００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１０インチ（
０．２５ｍｍ）の厚さの超硬質材料のライニングが、ＡＷＪ混合管の縦穴を囲む
。
全てのＡＷＪ混合管も含む。これらの実施形態では、好ましくは少なくとも０．
００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１０インチ（
０．２５ｍｍ）の厚さの超硬質材料のライニングが、ＡＷＪ混合管の縦穴を囲む
。
【００６２】
本発明の実施形態は、超硬質材料を含む混合管を有するＡＷＪシステムも含む
。このような実施形態は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成
され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を含むＡ
ＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、複数の
構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部
（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシ
ステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡ
ＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも
１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。このような
ＡＷＪシステムは、図１の従来技術のシステムに示されるような、ブースターポ
ンプ、フィルタ、増圧ポンプ、高圧ポンピング、ＡＷＪ加工ヘッド、ＡＷＪ加工
ヘッド移動機構、及び収集タンクを含んでもよい。
。このような実施形態は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成
され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を含むＡ
ＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、複数の
構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部
（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシ
ステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡ
ＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも
１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。このような
ＡＷＪシステムは、図１の従来技術のシステムに示されるような、ブースターポ
ンプ、フィルタ、増圧ポンプ、高圧ポンピング、ＡＷＪ加工ヘッド、ＡＷＪ加工
ヘッド移動機構、及び収集タンクを含んでもよい。
【００６３】
本発明の、超硬質材料を含む混合管を有するＡＷＪシステムは、ガーネット、
かんらん石、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、ジルコニア、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、ダイヤモンド、他の鉱物及びセラミック、並びにそれらの混合物や組み合わ
せを含むがこれらに限定されない、任意のタイプの研摩材粒子を用いる。このよ
うなＡＷＪシステムは、ガーネットよりも高い硬さを有する研摩材粒子を用いる
のが好ましく、例えば、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、又はこれ
らの組み合わせや他の材料との組み合わせ、及びそれらの混合物や組み合わせが
挙げられる。ダイヤモンド等の研摩材粒子を用いる場合には、収集タンクからダ
イヤモンド粒子を回収し、きれいにして再使用してもよく、そうすればコスト効
果がある。
かんらん石、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、ジルコニア、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、ダイヤモンド、他の鉱物及びセラミック、並びにそれらの混合物や組み合わ
せを含むがこれらに限定されない、任意のタイプの研摩材粒子を用いる。このよ
うなＡＷＪシステムは、ガーネットよりも高い硬さを有する研摩材粒子を用いる
のが好ましく、例えば、アルミナ、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、又はこれ
らの組み合わせや他の材料との組み合わせ、及びそれらの混合物や組み合わせが
挙げられる。ダイヤモンド等の研摩材粒子を用いる場合には、収集タンクからダ
イヤモンド粒子を回収し、きれいにして再使用してもよく、そうすればコスト効
果がある。
【００６４】
本発明は、ＡＷＪシステムを用いる方法を含み、この方法は、（１）ＥＤＭに
よって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材
料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、（
２）研摩材粒子を用意する工程と、（３）前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子
を放出させる工程と、（３）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工
程とを有する。このように用意されたＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路
が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続される複数の構成要
素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱
可能な接続部であってもよい）とを有してもよく、複数の構成要素のうち少なく
とも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。本発明
の実施形態は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。このような方法は、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、これらの
組み合わせ、及びこれらと他の材料との組み合わせからなる群から研摩材粒子を
選択する工程を含んでもよい。研摩材粒子が上記の群から選択される場合には、
本発明の方法は、モーススケールで約９以上の硬さを有する材料で全体又は一部
が構成される被加工物を含む任意のタイプの被加工物の加工を含む。なお、本明
細書のモーススケールに対する言及の全ては、ダイヤモンドがモース硬さ１０を
有する元のモース硬さスケールに対するものである。約９以上の硬さを有する材
料の例としてダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素が挙げられるが、これらに限定
されない。
よって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材
料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、（
２）研摩材粒子を用意する工程と、（３）前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子
を放出させる工程と、（３）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工
程とを有する。このように用意されたＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路
が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続される複数の構成要
素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱
可能な接続部であってもよい）とを有してもよく、複数の構成要素のうち少なく
とも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。本発明
の実施形態は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。このような方法は、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、これらの
組み合わせ、及びこれらと他の材料との組み合わせからなる群から研摩材粒子を
選択する工程を含んでもよい。研摩材粒子が上記の群から選択される場合には、
本発明の方法は、モーススケールで約９以上の硬さを有する材料で全体又は一部
が構成される被加工物を含む任意のタイプの被加工物の加工を含む。なお、本明
細書のモーススケールに対する言及の全ては、ダイヤモンドがモース硬さ１０を
有する元のモース硬さスケールに対するものである。約９以上の硬さを有する材
料の例としてダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素が挙げられるが、これらに限定
されない。
【００６５】
本発明では、耐久性材料は、超硬質材料に結合され得る、又はＡＷＬ混合管の
外力からの損傷の受けやすさを低減するよう作用し得る、又は超硬質材料コアの
ライニングをＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にする任意の材料であるこ
とを意図している。ＡＷＪ混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混合管が噴
射水の背圧によって損傷を受けるのを防止するために、耐久性材料は、超硬質材
料の補強もできるものであることが好ましい。このような材料の例としては、鋼
鉄、浸炭炭化タングステン、セラミック及びサーメットが挙げられるが、これら
に限定されない。しかし、ＡＷＪ混合管の先細の導入路の部分として耐久性材料
の一部が露出される設計等の、ＡＷＪの動作中に耐久性材料が高速噴射水及び研
摩材粒子による侵食摩耗に晒されるＡＷＪ混合管の設計においては、耐久性材料
は、鋼鉄又は浸炭炭化タングステンであるのが好ましい。好ましい鋼鉄としては
、耐摩耗性合金や、鋼鉄の等級が４１４０、４３４０、Ｈ１３及びＡ８等の工具
鋼が挙げられる。好ましい浸炭炭化タングステンの等級は、バインダー（例えば
コバルトやコバルト−ニッケル合金）を約０〜２０重量％、更に好ましくは約６
〜１６重量％含有する等級を含む。
外力からの損傷の受けやすさを低減するよう作用し得る、又は超硬質材料コアの
ライニングをＡＷＪ加工ヘッド内に合わせるのを容易にする任意の材料であるこ
とを意図している。ＡＷＪ混合管が動作中につまった場合に、ＡＷＪ混合管が噴
射水の背圧によって損傷を受けるのを防止するために、耐久性材料は、超硬質材
料の補強もできるものであることが好ましい。このような材料の例としては、鋼
鉄、浸炭炭化タングステン、セラミック及びサーメットが挙げられるが、これら
に限定されない。しかし、ＡＷＪ混合管の先細の導入路の部分として耐久性材料
の一部が露出される設計等の、ＡＷＪの動作中に耐久性材料が高速噴射水及び研
摩材粒子による侵食摩耗に晒されるＡＷＪ混合管の設計においては、耐久性材料
は、鋼鉄又は浸炭炭化タングステンであるのが好ましい。好ましい鋼鉄としては
、耐摩耗性合金や、鋼鉄の等級が４１４０、４３４０、Ｈ１３及びＡ８等の工具
鋼が挙げられる。好ましい浸炭炭化タングステンの等級は、バインダー（例えば
コバルトやコバルト−ニッケル合金）を約０〜２０重量％、更に好ましくは約６
〜１６重量％含有する等級を含む。
【００６６】
本発明では、結合材料が、超硬質材料を本発明を実施する際に用いられる特定
のタイプの耐久性材料に結合できる任意の結合材料であることを意図している。
添付の図面では、簡便にするために、結合材料は薄片の形態で表されているが、
本発明は、超硬質材料体と耐久性材料体との結合を容易にする任意の形態の結合
材料を用いることも意図している。更に、本明細書で説明した方法では、結合材
料が耐久性材料体及び超硬質材料体と共にアセンブリとして組み立てられると説
明したが、本発明は、耐久性材料体と超硬質材料体とがＡＷＪ混合管ブランクと
して結合される結果を生じる任意の手段によって結合材料を加えることも意図し
ている。例えば、本発明は、耐久性材料体と超硬質材料体とをアセンブリとして
組み立て、次に、アセンブリに液状の結合材料を浸透させることを含む。適切な
結合材料の例としては、ろう付け及び接着剤が挙げられる。耐久性材料として浸
炭炭化タングステンが用いられる場合には、結合材料はろう付け合金であるのが
好ましい。適切なろう付け合金の一例は、６０６Ｃの液相線を有すると共に、１
５％の銅、１６％の亜鉛、４５％の銀、及び２４％のカドミウムを含有するろう
付け合金であり、ハンディ・アンド・ハーマン・オブ・カナダ社（カナダ国Ｍ９
Ｗ５Ｇ１、オンタリオ州、レックスデール、カーリングビュー・ドライブ２９０
）から入手可能なＥａｓｙ−Ｆｌｏ４５等がある。耐久性材料として鋼鉄が用い
られる場合には、結合材料は接着剤であるのが好ましい。適切な接着剤の一例は
、２液形の室温で硬化する有機接着剤であり、アレムコ・プロダクツ社（１０５
６２、ニューヨーク州、オシニング、私書箱４２９）から入手可能なＡｒｅｍｃ
ｏ−Ｂｏｎｄ（商標）６３１等がある。
のタイプの耐久性材料に結合できる任意の結合材料であることを意図している。
添付の図面では、簡便にするために、結合材料は薄片の形態で表されているが、
本発明は、超硬質材料体と耐久性材料体との結合を容易にする任意の形態の結合
材料を用いることも意図している。更に、本明細書で説明した方法では、結合材
料が耐久性材料体及び超硬質材料体と共にアセンブリとして組み立てられると説
明したが、本発明は、耐久性材料体と超硬質材料体とがＡＷＪ混合管ブランクと
して結合される結果を生じる任意の手段によって結合材料を加えることも意図し
ている。例えば、本発明は、耐久性材料体と超硬質材料体とをアセンブリとして
組み立て、次に、アセンブリに液状の結合材料を浸透させることを含む。適切な
結合材料の例としては、ろう付け及び接着剤が挙げられる。耐久性材料として浸
炭炭化タングステンが用いられる場合には、結合材料はろう付け合金であるのが
好ましい。適切なろう付け合金の一例は、６０６Ｃの液相線を有すると共に、１
５％の銅、１６％の亜鉛、４５％の銀、及び２４％のカドミウムを含有するろう
付け合金であり、ハンディ・アンド・ハーマン・オブ・カナダ社（カナダ国Ｍ９
Ｗ５Ｇ１、オンタリオ州、レックスデール、カーリングビュー・ドライブ２９０
）から入手可能なＥａｓｙ−Ｆｌｏ４５等がある。耐久性材料として鋼鉄が用い
られる場合には、結合材料は接着剤であるのが好ましい。適切な接着剤の一例は
、２液形の室温で硬化する有機接着剤であり、アレムコ・プロダクツ社（１０５
６２、ニューヨーク州、オシニング、私書箱４２９）から入手可能なＡｒｅｍｃ
ｏ−Ｂｏｎｄ（商標）６３１等がある。
【００６７】
市販されているＰＣＤは本発明に用いるのに適している。ＰＣＤは、厚さが約
０．２インチ（５ｍｍ）までのシート状及びディスク状の形態で市販されている
。ＰＣＤのディスクは、直径が約３インチ（７８ｍｍ）までのものが市販されて
いる。ＰＣＤは様々な粒子サイズで金属含有量が約４〜８体積％のものが市販さ
れている。この含有金属には、例えばコバルトやコバルト−ニッケル合金が含ま
れ得るが、これらに限定されない。ＰＣＤの平均粒径は０．１〜１００マイクロ
メートル台であり得る。現在市販されているＰＣＤの等級の例としては、約２、
１０、２５及び７５マイクロメートルの公称平均粒径を有するものがある。本発
明に適したＰＣＤは、ダイヤモンド・アブレ−ジブ・コーポレーション（１００
３６、ニューヨーク州、ニューヨーク、４５丁目、西３５）及びジェネラル・エ
レクトリック社（４３０８５、マサチューセッツ州、ワーシングトン、ボックス
番号５６８、ハントリー・ロード６３２５）から入手できる。
０．２インチ（５ｍｍ）までのシート状及びディスク状の形態で市販されている
。ＰＣＤのディスクは、直径が約３インチ（７８ｍｍ）までのものが市販されて
いる。ＰＣＤは様々な粒子サイズで金属含有量が約４〜８体積％のものが市販さ
れている。この含有金属には、例えばコバルトやコバルト−ニッケル合金が含ま
れ得るが、これらに限定されない。ＰＣＤの平均粒径は０．１〜１００マイクロ
メートル台であり得る。現在市販されているＰＣＤの等級の例としては、約２、
１０、２５及び７５マイクロメートルの公称平均粒径を有するものがある。本発
明に適したＰＣＤは、ダイヤモンド・アブレ−ジブ・コーポレーション（１００
３６、ニューヨーク州、ニューヨーク、４５丁目、西３５）及びジェネラル・エ
レクトリック社（４３０８５、マサチューセッツ州、ワーシングトン、ボックス
番号５６８、ハントリー・ロード６３２５）から入手できる。
【００６８】
本発明では、耐摩耗性材料が、本明細書で定義する超硬質材料と共に、ＡＷＪ
混合管と共に用いられる研摩材粒子による摩耗に実質的に耐性がある、当業者に
公知のもっとコストが低い材料を含むことを意図している。そのような低コスト
の耐摩耗性材料は、例えば、浸炭炭化タングステン及び工具鋼を含むが、これら
に限定されない。好ましい浸炭炭化タングステンの等級は、バインダー（例えば
コバルトやコバルト−ニッケル合金）を約０〜１０重量％、更に好ましくは約０
〜３重量％含有する等級を含む。例えば、ケンナメタル社（１５６５０、ペンシ
ルバニア州、ラトローブ）よりＲＯＴＥＣ１００及びＲＯＴＥＣ５００を入手で
きる。好ましい鋼鉄としては、耐摩耗性合金や、鋼鉄の等級が４１４０、４３４
０、Ｈ１３及びＡ８等の工具鋼が挙げられる。
混合管と共に用いられる研摩材粒子による摩耗に実質的に耐性がある、当業者に
公知のもっとコストが低い材料を含むことを意図している。そのような低コスト
の耐摩耗性材料は、例えば、浸炭炭化タングステン及び工具鋼を含むが、これら
に限定されない。好ましい浸炭炭化タングステンの等級は、バインダー（例えば
コバルトやコバルト−ニッケル合金）を約０〜１０重量％、更に好ましくは約０
〜３重量％含有する等級を含む。例えば、ケンナメタル社（１５６５０、ペンシ
ルバニア州、ラトローブ）よりＲＯＴＥＣ１００及びＲＯＴＥＣ５００を入手で
きる。好ましい鋼鉄としては、耐摩耗性合金や、鋼鉄の等級が４１４０、４３４
０、Ｈ１３及びＡ８等の工具鋼が挙げられる。
【００６９】
本発明では、ジャケットに適した材料が、鋼鉄、アルミニウム、プラスチック
、及びそのような使用に適応させることが可能な当業者に公知の他の材料を含む
ことを意図している。ジャケットの材料には、強度と弾性がある材料が好ましい
。
、及びそのような使用に適応させることが可能な当業者に公知の他の材料を含む
ことを意図している。ジャケットの材料には、強度と弾性がある材料が好ましい
。
【００７０】
本発明では、センタリング結合部に適した材料が、金属及びプラスチック又は
そのような使用に適応させることが可能な当業者に公知の他の任意の適切な材料
を含むことを意図している。この材料は、弾性材料であるのが好ましく、最も好
ましいのは低炭素鋼である。
そのような使用に適応させることが可能な当業者に公知の他の任意の適切な材料
を含むことを意図している。この材料は、弾性材料であるのが好ましく、最も好
ましいのは低炭素鋼である。
【００７１】
本発明では、間隔保持材料が、金属、プラスチック、又は埋込用樹脂、又はＡ
ＷＪ混合管の導入路及びコアを有する超硬質材料部品や他の耐摩耗性部品をジャ
ケットに対して適切な位置に固定できる当業者に公知の他の任意の材料であって
もよいことを意図している。間隔保持材料は、ディスクとジャケットとの間を流
れることができ、低い収縮で硬化可能な材料であるのが好ましい。このような間
隔保持材料の例としては、マスターボンド社（０７６０１、アメリカ合衆国、ニ
ュージャージー州、ハッケンサック、ホバート・ストリート１５４）より入手可
能なＥＰ３０エポキシが挙げられるが、これに限定されない。
ＷＪ混合管の導入路及びコアを有する超硬質材料部品や他の耐摩耗性部品をジャ
ケットに対して適切な位置に固定できる当業者に公知の他の任意の材料であって
もよいことを意図している。間隔保持材料は、ディスクとジャケットとの間を流
れることができ、低い収縮で硬化可能な材料であるのが好ましい。このような間
隔保持材料の例としては、マスターボンド社（０７６０１、アメリカ合衆国、ニ
ュージャージー州、ハッケンサック、ホバート・ストリート１５４）より入手可
能なＥＰ３０エポキシが挙げられるが、これに限定されない。
【００７２】
本発明では、相互のはめ合いを高めるために、又は超硬質材料部品及び耐摩耗
性材料部品を圧入作業中の損傷から保護するために、隣接する超硬質材料ディス
クの面の間に、当業者に公知の任意のタイプのガスケット材料又はシムを用いて
もよいことも意図している。そのようなガスケット材料及びシムは、単独で用い
られてもよく、又は、他のガスケット材料又はシムと組み合わせて用いられても
よい。このようなガスケット材料の例としては、金属ガスケットが挙げられるが
、これに限定されない。このようなシムに適した材料の例としては、軟質銅が挙
げられるが、これに限定されない。ガスケット材料及びシムの厚さは、約０．０
０５インチ（０．１３ｍｍ）以下であるのが好ましい。
性材料部品を圧入作業中の損傷から保護するために、隣接する超硬質材料ディス
クの面の間に、当業者に公知の任意のタイプのガスケット材料又はシムを用いて
もよいことも意図している。そのようなガスケット材料及びシムは、単独で用い
られてもよく、又は、他のガスケット材料又はシムと組み合わせて用いられても
よい。このようなガスケット材料の例としては、金属ガスケットが挙げられるが
、これに限定されない。このようなシムに適した材料の例としては、軟質銅が挙
げられるが、これに限定されない。ガスケット材料及びシムの厚さは、約０．０
０５インチ（０．１３ｍｍ）以下であるのが好ましい。
【００７３】
本発明は、管状の細長い超硬質材料体、及びその製造方法も含み、この管状の
細長い超硬質材料体は、ＥＤＭによって形成された、管状の細長い超硬質材料体
の長軸に略平行な少なくとも１つの穴を有する。このような管状の細長い超硬質
材料体の穴径に対する穴の長さの比率は、約２０〜約４００である。このような
管状の細長い超硬質材料体の長さは、少なくとも約０．２４インチ（６ｍｍ）で
あり、約１インチ（２５ｍｍ）であるのが好ましい。同様に、このような管状の
細長い超硬質材料体の穴の長さは、少なくとも約０．２４インチ（６ｍｍ）であ
り、約１インチ（２５ｍｍ）であるのが好ましい。このような管状の細長い超硬
質材料体の穴径は、約０．００５〜約０．１９インチ（０．１３〜４．８ｍｍ）
の範囲にあるのが好ましく、約０．０１〜約０．０６５インチ（０．２５〜１．
７ｍｍ）の範囲にあるのが更に好ましい。例えば、図１５を参照すると、管状の
細長い超硬質材料体４００は、穴の長さ４０２及び穴径４０４を有する。管状の
細長い超硬質材料体４００は、ＥＤＭによって形成された穴４０６も有する。穴
４０６は、管状の細長い超硬質材料体４００の長軸４０８と略平行である。
細長い超硬質材料体は、ＥＤＭによって形成された、管状の細長い超硬質材料体
の長軸に略平行な少なくとも１つの穴を有する。このような管状の細長い超硬質
材料体の穴径に対する穴の長さの比率は、約２０〜約４００である。このような
管状の細長い超硬質材料体の長さは、少なくとも約０．２４インチ（６ｍｍ）で
あり、約１インチ（２５ｍｍ）であるのが好ましい。同様に、このような管状の
細長い超硬質材料体の穴の長さは、少なくとも約０．２４インチ（６ｍｍ）であ
り、約１インチ（２５ｍｍ）であるのが好ましい。このような管状の細長い超硬
質材料体の穴径は、約０．００５〜約０．１９インチ（０．１３〜４．８ｍｍ）
の範囲にあるのが好ましく、約０．０１〜約０．０６５インチ（０．２５〜１．
７ｍｍ）の範囲にあるのが更に好ましい。例えば、図１５を参照すると、管状の
細長い超硬質材料体４００は、穴の長さ４０２及び穴径４０４を有する。管状の
細長い超硬質材料体４００は、ＥＤＭによって形成された穴４０６も有する。穴
４０６は、管状の細長い超硬質材料体４００の長軸４０８と略平行である。
【００７４】
このような管状の細長い超硬質材料は、まず、細長い超硬質材料体を形成し、
次に、その中にＥＤＭ加工によって少なくとも１つの穴を形成することによって
作られてもよい。細長い超硬質材料体は、ＰＣＤのむくのシート又はディスクか
らＥＤＭによって切り出されるのが好ましい。このような管状の細長い超硬質材
料体は、本明細書で説明したように研摩材噴射水混合管で、又は、高い耐摩耗性
を有する通路や導管が好ましい他の任意の用途（例えば、サンドブラスト、粒子
ブラスト、又はウォーターブラスト用のノズル、塗料のノズル、及び粉末スプレ
ー乾燥機ノズル等の粉末スプレーノズル）で用いることができる。
次に、その中にＥＤＭ加工によって少なくとも１つの穴を形成することによって
作られてもよい。細長い超硬質材料体は、ＰＣＤのむくのシート又はディスクか
らＥＤＭによって切り出されるのが好ましい。このような管状の細長い超硬質材
料体は、本明細書で説明したように研摩材噴射水混合管で、又は、高い耐摩耗性
を有する通路や導管が好ましい他の任意の用途（例えば、サンドブラスト、粒子
ブラスト、又はウォーターブラスト用のノズル、塗料のノズル、及び粉末スプレ
ー乾燥機ノズル等の粉末スプレーノズル）で用いることができる。
【００７５】
本発明は、約０．２インチ（５ｍｍ）の長さと約０．２インチ（５ｍｍ）の直
径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線状流路、
円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を有する、
超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質材料、又
は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。超硬質材
料シリンダが複合体で構成される場合は、超硬質材料ではない耐摩耗性材料は、
炭化タングステンで構成されるのが好ましい。
径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線状流路、
円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を有する、
超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質材料、又
は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。超硬質材
料シリンダが複合体で構成される場合は、超硬質材料ではない耐摩耗性材料は、
炭化タングステンで構成されるのが好ましい。
【００７６】
超硬質材料シリンダの一実施形態として、直線状の流路である第１の直線状流
路５０２を有する第１の超硬質シリンダ５００が、図１６Ａに示されている。超
硬質材料シリンダの一実施形態として、円錐状の部分である第１の円錐状部分５
０６を有する第２の超硬質材料シリンダ５０４が、図１６Ｂに示されている。超
硬質材料シリンダの一実施形態として、円錐状の部分である第２の円錐状部分５
１０と直線状の部分である第２の直線状部分５１２の組み合わせを有する第３の
超硬質材料シリンダ５０８が、図１６Ｃに示されている。超硬質材料シリンダの
一実施形態として、超硬質材料５１６と別の耐摩耗性材料５１８との複合体から
成り、円錐状の部分である第３の円錐状部分５２０を有する複合体シリンダ５１
４が、図１６Ｄに示されている。複合体シリンダ５１４は、図１３に最もよく示
されている上部ジャケットショルダ２３４等のジャケットのショルダを受容する
ための凹部５２２を含むのが好ましい。
路５０２を有する第１の超硬質シリンダ５００が、図１６Ａに示されている。超
硬質材料シリンダの一実施形態として、円錐状の部分である第１の円錐状部分５
０６を有する第２の超硬質材料シリンダ５０４が、図１６Ｂに示されている。超
硬質材料シリンダの一実施形態として、円錐状の部分である第２の円錐状部分５
１０と直線状の部分である第２の直線状部分５１２の組み合わせを有する第３の
超硬質材料シリンダ５０８が、図１６Ｃに示されている。超硬質材料シリンダの
一実施形態として、超硬質材料５１６と別の耐摩耗性材料５１８との複合体から
成り、円錐状の部分である第３の円錐状部分５２０を有する複合体シリンダ５１
４が、図１６Ｄに示されている。複合体シリンダ５１４は、図１３に最もよく示
されている上部ジャケットショルダ２３４等のジャケットのショルダを受容する
ための凹部５２２を含むのが好ましい。
【００７７】
このような超硬質材料シリンダが直線状流路を単独で又は円錐状流路と組み合
わせて含む場合には、シリンダの長さの流路の径に対するアスペクト比は少なく
とも３：１であるのが好ましく、少なくとも６：１であるのが更に好ましく、少
なくとも１０：１であるのが最も好ましい。これらのアスペクト比を有する超硬
質材料シリンダは、限定するものではないが例えばＡＷＪ混合管の一部として、
研摩材流体を運ぶ用途において、特に有用である。
わせて含む場合には、シリンダの長さの流路の径に対するアスペクト比は少なく
とも３：１であるのが好ましく、少なくとも６：１であるのが更に好ましく、少
なくとも１０：１であるのが最も好ましい。これらのアスペクト比を有する超硬
質材料シリンダは、限定するものではないが例えばＡＷＪ混合管の一部として、
研摩材流体を運ぶ用途において、特に有用である。
【００７８】
このような超硬質材料シリンダは、まず円筒体を形成し、次にその中に所望の
流路（１つの流路又は複数の流路の組み合わせ）をＥＤＭ加工することにより作
られてもよい。円筒体は、ＰＣＤのむくのシート又はディスクからＥＤＭによっ
て切り出されるのが好ましい。このような超硬質材料シリンダは、本明細書で説
明したように研摩材噴射水混合管で用いてもよく、又は、高い耐摩耗性を有する
通路や導管が好ましい他の任意の用途（例えば、サンドブラスト、粒子ブラスト
、又はウォーターブラスト用のノズル、塗料のノズル、及び粉末スプレー乾燥機
ノズル等の粉末スプレーノズル）で用いてもよい。
流路（１つの流路又は複数の流路の組み合わせ）をＥＤＭ加工することにより作
られてもよい。円筒体は、ＰＣＤのむくのシート又はディスクからＥＤＭによっ
て切り出されるのが好ましい。このような超硬質材料シリンダは、本明細書で説
明したように研摩材噴射水混合管で用いてもよく、又は、高い耐摩耗性を有する
通路や導管が好ましい他の任意の用途（例えば、サンドブラスト、粒子ブラスト
、又はウォーターブラスト用のノズル、塗料のノズル、及び粉末スプレー乾燥機
ノズル等の粉末スプレーノズル）で用いてもよい。
【００７９】
本明細書で参照した特許及び文献を、本明細書に参照として援用する。
【００８０】
ここに本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、添付の特許請求の
範囲内で別様にも実施され得ることを理解されたい。従って、本発明の僅かな実
施形態を示して説明したが、当業者には、添付の特許請求の範囲で説明される本
発明の精神及び範囲を逸脱することなく、多くの変更及び変形がなされ得ること
が明らかである。
範囲内で別様にも実施され得ることを理解されたい。従って、本発明の僅かな実
施形態を示して説明したが、当業者には、添付の特許請求の範囲で説明される本
発明の精神及び範囲を逸脱することなく、多くの変更及び変形がなされ得ること
が明らかである。
【図１】
従来技術のコンピュータ制御のＡＷＪシステムの略図である。
【図２】
従来技術のＡＷＪ加工ヘッドの縦断面図である。
【図３】
本発明の第１の実施形態に従って作られた、全体が超硬質材料で構成されたＡ
ＷＪ混合管の縦断面図である。
ＷＪ混合管の縦断面図である。
【図４】
本発明の第２の実施形態に従って作られた、耐久性材料及び超硬質材料コアで
構成されたＡＷＪ混合管の縦断面図である。
構成されたＡＷＪ混合管の縦断面図である。
【図５】
部分的に想像線で示された、一体構造の超硬質材料体の等角図である。
【図６】
本発明の第２の実施形態の処理工程の一部を示す略図である。
【図７】
本発明の第３の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管の縦断面図である。
【図８】
本発明の第４の実施形態の処理工程の一部を示す略図である。
【図９Ａ】
超硬炭化タングステン基体の溝内に形成及び結合された超硬質材料から成る複
合体ディスクの等角図である。
合体ディスクの等角図である。
【図９Ｂ】
本発明の第５の実施形態の処理工程の一部を示す略図である。
【図１０】
本発明の第６の実施形態の処理工程の一部を示す略図である。
【図１１Ａ】
本発明の第７の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管の一部の、ＣＶＤによ
るダイヤモンドコーティングの蒸着工程の前の状態を示す縦断面図である。
るダイヤモンドコーティングの蒸着工程の前の状態を示す縦断面図である。
【図１１Ｂ】
本発明の第７の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管の一部の、ＣＶＤによ
るダイヤモンドコーティングの蒸着工程の後の状態を示す縦断面図である。
るダイヤモンドコーティングの蒸着工程の後の状態を示す縦断面図である。
【図１２】
本発明の第８の実施形態に従って作られた、導入路部品に結合されたＡＷＪ混
合管本体部を有するＡＷＪ混合管の導入路端部の縦断面図である。
合管本体部を有するＡＷＪ混合管の導入路端部の縦断面図である。
【図１３】
本発明の第９の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管の縦断面図である。
【図１４】
本発明の第１０の実施形態に従って作られたＡＷＪ混合管の縦断面図である。
【図１５】
本発明の一実施形態による、管状の細長い超硬質材料体の等角図である。
【図１６Ａ】
本発明による超硬質材料シリンダの第１の実施形態の中央部の断面を示す等角
縦断面図である。
縦断面図である。
【図１６Ｂ】
本発明による超硬質材料シリンダの第２の実施形態の中央部の断面を示す等角
縦断面図である。
縦断面図である。
【図１６Ｃ】
本発明による超硬質材料シリンダの第３の実施形態の中央部の断面を示す等角
縦断面図である。
縦断面図である。
【図１６Ｄ】
本発明による超硬質材料シリンダの第４の実施形態の中央部の断面を示す等角
縦断面図である。
縦断面図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年３月７日（２００１．３．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】削除
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年８月２１日（２００１．８．２１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
本発明は、ＡＷＪシステムを用いる方法を含み、この方法は、（１）ＥＤＭに
よって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材
料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、（
２）研摩材粒子を用意する工程と、（３）前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子
を放出させる工程と、（４）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工
程とを有する。このように用意されたＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路
が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続される複数の構成要
素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱
可能な接続部であってもよい）とを有してもよく、複数の構成要素のうち少なく
とも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。本発明
の実施形態は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。このような方法は、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、これらの
組み合わせ、及びこれらと他の材料との組み合わせからなる群から研摩材粒子を
選択する工程を含んでもよい。研摩材粒子が上記の群から選択される場合には、
本発明の方法は、モーススケールで約９以上の硬さを有する材料で全体又は一部
が構成される被加工物を含む任意のタイプの被加工物の加工を含む。なお、本明
細書のモーススケールに対する言及の全ては、ダイヤモンドがモース硬さ１０を
有する元のモース硬さスケールに対するものである。約９以上の硬さを有する材
料の例としてダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素が挙げられるが、これらに限定
されない。
よって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材
料から成るライニングを有する流路を有するＡＷＪ混合管を用意する工程と、（
２）研摩材粒子を用意する工程と、（３）前記ＡＷＪ混合管から前記研摩材粒子
を放出させる工程と、（４）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工
程とを有する。このように用意されたＡＷＪ混合管は、個別の各構成要素の流路
が相互に連通してＡＷＪ混合管の流路を形成するように接続される複数の構成要
素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部（着脱
可能な接続部であってもよい）とを有してもよく、複数の構成要素のうち少なく
とも１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。本発明
の実施形態は、例えば、超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射
水混合管を用意する工程と、研摩材粒子を用意する工程と、前記研摩材噴射水混
合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、放出された前記研摩材粒子で被加
工物を加工する工程と、を有するＡＷＪシステムを用いる方法も含むが、これに
限定されない。このような方法は、立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、これらの
組み合わせ、及びこれらと他の材料との組み合わせからなる群から研摩材粒子を
選択する工程を含んでもよい。研摩材粒子が上記の群から選択される場合には、
本発明の方法は、モーススケールで約９以上の硬さを有する材料で全体又は一部
が構成される被加工物を含む任意のタイプの被加工物の加工を含む。なお、本明
細書のモーススケールに対する言及の全ては、ダイヤモンドがモース硬さ１０を
有する元のモース硬さスケールに対するものである。約９以上の硬さを有する材
料の例としてダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素が挙げられるが、これらに限定
されない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
市販されているＰＣＤは本発明に用いるのに適している。ＰＣＤは、厚さが約
０．２インチ（５ｍｍ）までのシート状及びディスク状の形態で市販されている
。ＰＣＤのディスクは、直径が約３インチ（７８ｍｍ）までのものが市販されて
いる。ＰＣＤは様々な粒子サイズで金属含有量が約４〜８体積％のものが市販さ
れている。この含有金属には、例えばコバルトやコバルト−ニッケル合金が含ま
れ得るが、これらに限定されない。ＰＣＤの平均粒径は０．１〜１００マイクロ
メートル台であり得る。現在市販されているＰＣＤの等級の例としては、約２、
１０、２５及び７５マイクロメートルの公称平均粒径を有するものがある。本発
明で用いるのに適したＰＣＤは、ダイヤモンド・アブレ−ジブ・コーポレーショ
ン（１００３６、ニューヨーク州、ニューヨーク、４５丁目、西３５）及びジェ
ネラル・エレクトリック社（４３０８５、マサチューセッツ州、ワーシングトン
、ボックス番号５６８、ハントリー・ロード６３２５）から入手できる。
０．２インチ（５ｍｍ）までのシート状及びディスク状の形態で市販されている
。ＰＣＤのディスクは、直径が約３インチ（７８ｍｍ）までのものが市販されて
いる。ＰＣＤは様々な粒子サイズで金属含有量が約４〜８体積％のものが市販さ
れている。この含有金属には、例えばコバルトやコバルト−ニッケル合金が含ま
れ得るが、これらに限定されない。ＰＣＤの平均粒径は０．１〜１００マイクロ
メートル台であり得る。現在市販されているＰＣＤの等級の例としては、約２、
１０、２５及び７５マイクロメートルの公称平均粒径を有するものがある。本発
明で用いるのに適したＰＣＤは、ダイヤモンド・アブレ−ジブ・コーポレーショ
ン（１００３６、ニューヨーク州、ニューヨーク、４５丁目、西３５）及びジェ
ネラル・エレクトリック社（４３０８５、マサチューセッツ州、ワーシングトン
、ボックス番号５６８、ハントリー・ロード６３２５）から入手できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
本発明は、約０．２インチ（５ｍｍ）以上の長さと約０．２インチ（５ｍｍ）
以下の直径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線
状流路、円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を
有する、超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質
材料、又は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。
超硬質材料シリンダが複合体で構成される場合は、超硬質材料ではない耐摩耗性
材料は、炭化タングステンで構成されるのが好ましい。
以下の直径とを有し、縦の中心線に沿って、ＥＤＭ加工によって形成された直線
状流路、円錐状流路、又は直線状と円錐状を組み合わた流路のいずれかの流路を
有する、超硬質材料シリンダも含む。このような超硬質材料シリンダは、超硬質
材料、又は、超硬質材料と別の耐摩耗性材料とを結合した複合体で構成される。
超硬質材料シリンダが複合体で構成される場合は、超硬質材料ではない耐摩耗性
材料は、炭化タングステンで構成されるのが好ましい。
【手続補正書】
【提出日】平成１４年２月７日（２００２．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
次に、本発明の実施形態を述べる。幾つかのケースでは、本実施形態は水をキ
ャリヤ流体として用いるＡＷＪシステムに関して述べられる。しかし、水に関し
て述べるのは便宜のためであり、水をキャリヤ流体として用いるＡＷＪシステム
での使用に本発明を限定する意図はないことを理解されたい。図３は、本発明に
従って作られた第１のＡＷＪ混合管の縦断面図であり、この混合管は超硬質材料
のみで構成される。図３を参照すると、第１のＡＷＪ混合管３０は、入口端部３
１と、入口端面３２と、先細の導入路３４と、縦穴３６と、出口端部３８と、出
口端面３９とを有する。動作においては、高速噴射水及び研摩材粒子の流れが導
入路３４を通ってＡＷＪ混合管３０に入り、縦穴３６を通ってから、研摩材噴射
水としてＡＷＪ混合管３０の出口端部３８から出る。ＡＷＪ混合管３０は、出口
端面３９と当接する外部テーパ部４０も有する。外部テーパ部４０により、ＡＷ
Ｊ混合管３０を幾つかの被加工物に接近させるのが容易になる。
ャリヤ流体として用いるＡＷＪシステムに関して述べられる。しかし、水に関し
て述べるのは便宜のためであり、水をキャリヤ流体として用いるＡＷＪシステム
での使用に本発明を限定する意図はないことを理解されたい。図３は、本発明に
従って作られた第１のＡＷＪ混合管の縦断面図であり、この混合管は超硬質材料
のみで構成される。図３を参照すると、第１のＡＷＪ混合管３０は、入口端部３
１と、入口端面３２と、先細の導入路３４と、縦穴３６と、出口端部３８と、出
口端面３９とを有する。動作においては、高速噴射水及び研摩材粒子の流れが導
入路３４を通ってＡＷＪ混合管３０に入り、縦穴３６を通ってから、研摩材噴射
水としてＡＷＪ混合管３０の出口端部３８から出る。ＡＷＪ混合管３０は、出口
端面３９と当接する外部テーパ部４０も有する。外部テーパ部４０により、ＡＷ
Ｊ混合管３０を幾つかの被加工物に接近させるのが容易になる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
次に、本発明の第２の実施形態による、超硬質材料でライニングされると共に
耐久性材料で囲まれた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を説明する。図６を
参照すると、一体構造の超硬質材料体６０が用意されている。超硬質材料体６０
は、得られるＡＷＪ混合管においてＡＷＪ混合管の縦穴を囲む超硬質材料の少な
くとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さを与えるのに十分な、幅６２及び厚さ６４を有
する。超硬質材料体６０は、最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ
６６も有する。最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ７２及び７４
をそれぞれ有する、第１耐久性材料体６８及び第２耐久性材料体７０も用意され
る。第１耐久性材料体６８は、得られるＡＷＪ混合管の外形寸法を得るのに十分
な直径７６を有する。第１耐久性材料体６８は、超硬質材料体６０及び第２耐久
性材料体７０並びに結合材料８０を同一空間内に受容するように構成された空洞
７８を有する。超硬質材料体６０がアセンブリ８２の縦方向の中心線に沿ったコ
ア部を形成し、第２耐久性材料体７０及び結合材料８０が空洞７８の残りの部分
を実質的に埋めるように、第１耐久性材料体６８、超硬質材料体６０及び結合材
料８０を組み立ててアセンブリ８２とする。超硬質材料体６０及び第２耐久性材
料体７０は、結合材料８０を収容するのに丁度十分な間隙を有して空洞７８に嵌
合するのが好ましい。十分な量の結合材料８０を用いて、後の製造工程及び得ら
れるＡＷＪ混合管の使用時に必要な十分な強度及び均一性をもってアセンブリ８
２を一体に結合する。アセンブリ８２は、ＡＷＪ混合管ブランク８４を形成する
ために、状況に応じて固定に適したものを用いて結合される。結合材料８０がろ
う付け材料である場合には、アセンブリ８２の温度を適切なろう付け温度に上げ
て、次にアセンブリ８２を、ＡＷＪ混合管ブランク８４の物理的完全性を保つ冷
却速度で冷却することにより、結合工程が達成される。結合材料８０が接着剤で
ある場合には、接着剤を硬化させるのに必要な工程が行われる。結合が完了した
ら、この時点又は後で、当業者に周知の耐久性材料に適した加工技術により、Ａ
ＷＪ混合管ブランク８４の外形寸法を必要に応じて変更し、最終的なＡＷＪ混合
管の寸法を得る。ＡＷＪ混合管ブランク８４の第１端面８６及び第２端面８８は
、互いに平行であると共にＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に垂直に作られるの
が好ましい。次に、第１端面８６に、図４に示されている先細の導入路３４のよ
うな先細の導入路を、好ましくはＥＤＭプランジ形成により形成する。次に、Ｅ
ＤＭ穿孔を用いて、ＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に沿って、図４に示されて
いる縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面８８を貫通するＡＷＪ
混合管の縦穴を形成する。次に、ＡＷＪ混合管の最終的な外形寸法を得るために
、必要に応じて、ＡＷＪ混合管ブランク８４の最終的な加工を行ってもよい。
耐久性材料で囲まれた縦穴を有するＡＷＪ混合管の製造方法を説明する。図６を
参照すると、一体構造の超硬質材料体６０が用意されている。超硬質材料体６０
は、得られるＡＷＪ混合管においてＡＷＪ混合管の縦穴を囲む超硬質材料の少な
くとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）、更に好ましくは少なくとも０．０１
０インチ（０．２５ｍｍ）の厚さを与えるのに十分な、幅６２及び厚さ６４を有
する。超硬質材料体６０は、最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ
６６も有する。最終的なＡＷＪ混合管の長さを得るのに十分な長さ７２及び７４
をそれぞれ有する、第１耐久性材料体６８及び第２耐久性材料体７０も用意され
る。第１耐久性材料体６８は、得られるＡＷＪ混合管の外形寸法を得るのに十分
な直径７６を有する。第１耐久性材料体６８は、超硬質材料体６０及び第２耐久
性材料体７０並びに結合材料８０を同一空間内に受容するように構成された空洞
７８を有する。超硬質材料体６０がアセンブリ８２の縦方向の中心線に沿ったコ
ア部を形成し、第２耐久性材料体７０及び結合材料８０が空洞７８の残りの部分
を実質的に埋めるように、第１耐久性材料体６８、超硬質材料体６０及び結合材
料８０を組み立ててアセンブリ８２とする。超硬質材料体６０及び第２耐久性材
料体７０は、結合材料８０を収容するのに丁度十分な間隙を有して空洞７８に嵌
合するのが好ましい。十分な量の結合材料８０を用いて、後の製造工程及び得ら
れるＡＷＪ混合管の使用時に必要な十分な強度及び均一性をもってアセンブリ８
２を一体に結合する。アセンブリ８２は、ＡＷＪ混合管ブランク８４を形成する
ために、状況に応じて固定に適したものを用いて結合される。結合材料８０がろ
う付け材料である場合には、アセンブリ８２の温度を適切なろう付け温度に上げ
て、次にアセンブリ８２を、ＡＷＪ混合管ブランク８４の物理的完全性を保つ冷
却速度で冷却することにより、結合工程が達成される。結合材料８０が接着剤で
ある場合には、接着剤を硬化させるのに必要な工程が行われる。結合が完了した
ら、この時点又は後で、当業者に周知の耐久性材料に適した加工技術により、Ａ
ＷＪ混合管ブランク８４の外形寸法を必要に応じて変更し、最終的なＡＷＪ混合
管の寸法を得る。ＡＷＪ混合管ブランク８４の第１端面８６及び第２端面８８は
、互いに平行であると共にＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に垂直に作られるの
が好ましい。次に、第１端面８６に、図４に示されている先細の導入路３４のよ
うな先細の導入路を、好ましくはＥＤＭプランジ形成により形成する。次に、Ｅ
ＤＭ穿孔を用いて、ＡＷＪ混合管ブランク８４の長軸に沿って、図４に示されて
いる縦穴３６のような、先細の導入路の頂点から第２端面８８を貫通するＡＷＪ
混合管の縦穴を形成する。次に、ＡＷＪ混合管の最終的な外形寸法を得るために
、必要に応じて、ＡＷＪ混合管ブランク８４の最終的な加工を行ってもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本発明に従って用いることができる耐久性材料及び超硬質材料体の可能な構成
の更なる例として、図１０を参照すると、第６の実施形態では、空洞１５２を有
するＵ字形の耐久性材料体１５０が提供される。超硬質材料体１５４は、複合体
１５６の一部として提供される。複合体１５６は、浸炭炭化タングステン基体１
５８上に形成及び結合された超硬質材料体１５４を有する。超硬質材料体１５４
がアセンブリ１６２の長手方向の中心線に沿ったコア部を形成し、複合体１５６ の浸炭炭化タングステン基体１５８が、結合材料１６０を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１５２の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、複合体１５６が結合材料１６０と共に、Ｕ字形の耐久性材料体
１５０の空洞１５２内の同一空間内に受容される。次に、アセンブリ１６２が結
合されてＡＷＪ混合管ブランク１６４が形成され、ＡＷＪ混合管ブランク１６４
は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理される。
の更なる例として、図１０を参照すると、第６の実施形態では、空洞１５２を有
するＵ字形の耐久性材料体１５０が提供される。超硬質材料体１５４は、複合体
１５６の一部として提供される。複合体１５６は、浸炭炭化タングステン基体１
５８上に形成及び結合された超硬質材料体１５４を有する。超硬質材料体１５４
がアセンブリ１６２の長手方向の中心線に沿ったコア部を形成し、複合体１５６ の浸炭炭化タングステン基体１５８が、結合材料１６０を収容するのに丁度十分
な間隙を残して、空洞１５２の残りの部分を少なくとも部分的に、好ましくは全
て埋めるように、複合体１５６が結合材料１６０と共に、Ｕ字形の耐久性材料体
１５０の空洞１５２内の同一空間内に受容される。次に、アセンブリ１６２が結
合されてＡＷＪ混合管ブランク１６４が形成され、ＡＷＪ混合管ブランク１６４
は、本発明の他の実施形態について上述した工程を用いて処理される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
本発明の実施形態は、超硬質材料を含む混合管を有するＡＷＪシステムも含む
。このような実施形態は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成
され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を含むＡ
ＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、複数の
構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部
（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシ
ステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡ
ＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも
１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。このような
ＡＷＪシステムは、図１の従来技術のシステムに示されるような、ブースターポ
ンプ、フィルタ、増圧ポンプ、高圧配管、ＡＷＪ加工ヘッド、ＡＷＪ加工ヘッド
移動機構、及び収集タンクを含んでもよい。
。このような実施形態は、ＥＤＭによって少なくとも１つの耐摩耗性材料に形成
され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流路を含むＡ
ＷＪ混合管を有するＡＷＪシステムを含む。これらのＡＷＪシステムは、複数の
構成要素と、１つの構成要素を別の構成要素に接続する少なくとも１つの接続部
（着脱可能な接続部であってもよい）とを有するＡＷＪ混合管を有するＡＷＪシ
ステムを含み、複数の構成要素は、個別の各構成要素の流路が相互に連通してＡ
ＷＪ混合管の流路を形成するように接続され、複数の構成要素のうち少なくとも
１つの構成要素の流路は、超硬質材料から成るライニングを有する。このような
ＡＷＪシステムは、図１の従来技術のシステムに示されるような、ブースターポ
ンプ、フィルタ、増圧ポンプ、高圧配管、ＡＷＪ加工ヘッド、ＡＷＪ加工ヘッド
移動機構、及び収集タンクを含んでもよい。
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ
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Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ
，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 シドル、 ディヴィッド、 アール．
アメリカ合衆国 15601 ペンシルヴァニ
ア州 グリーンズバーグ ダニードン ド
ライブ 1002
Ｆターム(参考） 4K029 AA04 AA27 BA34 BA44 BA54
BA55 BA58 BA60 BC02
4K030 BA02 BA18 BA28 BA36 BA38
BA41 BA43 CA05 CA14
Claims (142)
- 【請求項１】 一体構造の超硬質材料でライニングされた縦穴を有する、研
摩材噴射水混合管。 - 【請求項２】 前記研摩材噴射水混合管の長さに略沿って前記超硬質材料を
囲む耐久性材料を更に有する、請求項１に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３】 前記耐久性材料が鋼鉄から成る、請求項２に記載の研摩材噴
射水混合管。 - 【請求項４】 前記耐久性材料が浸炭炭化タングステンから成る、請求項２
に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項５】 前記超硬質材料が少なくとも約０．００５インチ（０．１３
ｍｍ）の厚さを有する、請求項１に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項６】 前記縦穴に接続する先細の導入路を更に有する、請求項１に
記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項７】 前記先細の導入路の表面に蒸着された硬質コーティングを更
に有する、請求項６に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項８】 前記硬質コーティングが、ダイヤモンド、窒化チタン、炭化
チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこれ
らの組み合わせからなる群から選択される、請求項７に記載の研摩材噴射水混合
管。 - 【請求項９】 研摩材噴射水本体部品に結合された導入路部品を更に有し、
前記導入路部品は先細の導入路上に形成された超硬質材料を含み、前記研摩材噴
射水本体部品は超硬質材料でライニングされた縦コアを有する、請求項１に記載
の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１０】 前記先細の導入路上に形成された前記超硬質材料が少なく
とも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請求項９に記載の研
摩材噴射水混合管。 - 【請求項１１】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１に
記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１２】 超硬質材料でライニングされた縦穴と、超硬質材料でライ
ニングされた先細の導入路と、を有する研摩材噴射水本体を有する、研摩材噴射
水混合管。 - 【請求項１３】 前記先細の導入路をライニングする前記超硬質材料が少な
くとも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請求項１２に記載
の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１４】 前記穴及び前記先細の導入路がＥＤＭ加工によって形成さ
れる、請求項１２に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１５】 ＥＤＭ加工によって少なくとも１つの耐摩耗性材料部品に
形成された流路を有し、前記流路の少なくとも一部が超硬質材料から成るライニ
ングを有する、研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１６】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１５
に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１７】 前記ライニングを構成する前記超硬質材料が少なくとも約
０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請求項１５に記載の研摩材
噴射水混合管。 - 【請求項１８】 ジャケットと間隔保持材料とを更に有し、該間隔保持材料
が前記ジャケットと少なくとも１つの前記耐摩耗性材料部品との間に挿入される
、請求項１５に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項１９】 前記ジャケットがプラスチック及び金属からなる群から選
択される材料を有する、請求項１８に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２０】 センタリング結合部を更に有し、前記センタリング結合部
が少なくとも１つの前記耐摩耗性材料部品を前記ジャケット内で縦にセンタリン
グする、請求項１８に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２１】 前記流路の少なくとも一部が超硬質材料以外の耐摩耗性材
料でライニングされる、請求項１５に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２２】 少なくとも１つの前記耐摩耗性材料部品の側方を囲む耐久
性材料を更に有する、請求項１５に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２３】 前記耐久性材料が浸炭炭化タングステンから成る、請求項
２２に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２４】 先細の導入路を更に有する、請求項１５に記載の研摩材噴
射水混合管。 - 【請求項２５】 前記先細の導入路がリムを含み、前記リムが浸炭炭化タン
グステンから成る、請求項２４に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２６】 前記先細の導入路が複数の超硬質材料部品内に形成される
、請求項２４に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２７】 ａ）複数の構成要素と、 ｂ）前記構成要素を接続する少なくとも１つの接続部と、 を有する、研摩材噴射水混合管において、 前記構成要素のそれぞれがＥＤＭ加工によって少なくとも１つの耐摩耗性材料
部品に形成された流路を有し、前記構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の
一部の前記流路が超硬質材料から成るライニングを有し、前記構成要素のそれぞ
れの前記流路が前記構成要素の他のそれぞれの流路と流体連通する、研摩材噴射
水混合管。 - 【請求項２８】 前記少なくとも１つの接続部が着脱可能な接続部を含む、
請求項２７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項２９】 前記着脱可能な接続部がねじ切りされた接続部である、請
求項２８に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３０】 前記構成要素のうち少なくとも１つが先細の導入路を有す
る、請求項２７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３１】 前記構成要素の１つが前記研摩材噴射水の出口端部を有し
、該出口端部を有する前記構成要素の前記流路の少なくとも一部が超硬質材料で
ライニングされる、請求項２７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３２】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項２７
に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３３】 前記ライニングを構成する前記超硬質材料が少なくとも約
０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請求項２７に記載の研摩材
噴射水混合管。 - 【請求項３４】 前記構成要素の少なくとも１つがジャケットと間隔保持材
料とを更に有し、前記ジャケット内に耐摩耗性材料部品が配置され、前記間隔保
持材料が前記ジャケットと前記耐摩耗性材料部品との間に挿入される、請求項２
７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３５】 前記ジャケットがプラスチック及び金属からなる群から選
択される材料を含む、請求項３４に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３６】 前記耐摩耗性材料部品を前記ジャケット内で縦にセンタリ
ングするセンタリング結合部を更に有する、請求項３４に記載の研摩材噴射水混
合管。 - 【請求項３７】 前記構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の前記流路
の少なくとも一部が超硬質材料以外の耐摩耗性材料のライニングを有する、請求
項２７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３８】 前記構成要素のうち少なくとも１つが先細の導入路を有す
る、請求項２７に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項３９】 前記先細の導入路がリムを有し、前記リムが超硬炭化タン
グステンを含む、請求項３８に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項４０】 前記先細の導入路が複数の超硬質材料部品内に形成される
、請求項３８に記載の研摩材噴射水混合管。 - 【請求項４１】 ＥＤＭ加工によって形成された穴を有する管状の細長い超
硬質材料体において、前記穴が前記管状の細長い超硬質材料体の長軸と略平行で
あり、前記穴の径に対する前記穴の長さの比が約２０〜約４００の範囲内にある
、管状の細長い超硬質材料体。 - 【請求項４２】 前記穴の径が約０．００５〜約０．１９０インチ（０．１
３〜４．８ｍｍ）の範囲内にある、請求項４１に記載の管状の細長い超硬質材料
体。 - 【請求項４３】 前記穴の長さが少なくとも約０．１５インチ（４ｍｍ）で
ある、請求項４１に記載の管状の細長い超硬質材料体。 - 【請求項４４】 約０．２インチ（５ｍｍ）以下の直径と、約０．２インチ
（５ｍｍ）以上の長さと、ＥＤＭ加工によって形成された直線状流路とを有する
超硬質材料シリンダにおいて、前記超硬質材料シリンダの長さの前記直線状流路
の径に対する比が少なくとも３対１である、超硬質材料シリンダ。 - 【請求項４５】 前記超硬質材料シリンダの長さの前記直線状流路の径に対
する比が少なくとも６対１である、請求項４４に記載の超硬質材料シリンダ。 - 【請求項４６】 前記超硬質材料シリンダの長さの前記直線状流路の径に対
する比が少なくとも１０対１である、請求項４４に記載の超硬質材料シリンダ。 - 【請求項４７】 超硬質材料及び炭化タングステンから成る複合体を更に有
する、請求項４４に記載の超硬質材料シリンダ。 - 【請求項４８】 約０．２インチ（５ｍｍ）以下の直径と、約０．２インチ
（５ｍｍ）以上の長さと、ＥＤＭ加工によって形成された円錐状流路とを有する
、超硬質材料シリンダ。 - 【請求項４９】 超硬質材料及び炭化タングステンから成る複合体を更に有
する、請求項４８に記載の超硬質材料シリンダ。 - 【請求項５０】 ＥＤＭ加工によって超硬質材料内に形成され且つ該超硬質
材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射水混合管を有する、研摩材噴射
水システム。 - 【請求項５１】 立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、及びこれらの組み合わ
せからなる群から選択される研摩材粒子の使用を更に含む、請求項５０に記載の
研摩材噴射水システム。 - 【請求項５２】 ガーネットの硬さよりも高い硬さを有する研摩材粒子の使
用を更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射水システム。 - 【請求項５３】 ブースターポンプを更に含む、請求項５０に記載の研摩材
噴射水システム。 - 【請求項５４】 フィルタを更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射水シ
ステム。 - 【請求項５５】 増圧ポンプを更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射水
システム。 - 【請求項５６】 高圧配管を更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射水シ
ステム。 - 【請求項５７】 ＡＷＪ加工ヘッドを更に含む、請求項５０に記載の研摩材
噴射水システム。 - 【請求項５８】 コンピュータを更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射
水システム。 - 【請求項５９】 ＡＷＪ加工ヘッド移動機構を更に含む、請求項５０に記載
の研摩材噴射水システム。 - 【請求項６０】 収集タンクを更に含む、請求項５０に記載の研摩材噴射水
システム。 - 【請求項６１】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項５０
に記載の研摩材噴射水システム。 - 【請求項６２】 ＥＤＭ加工によって少なくとも１つの耐摩耗性材料部品に
形成された流路を含む研摩材噴射水混合管を有し、前記流路が超硬質材料から成
るライニングを有する、研摩材噴射水システム。 - 【請求項６３】 研摩材噴射水混合管を有する研摩材噴射水システムにおい
て、前記研摩材噴射水混合管が、 ａ）複数の構成要素と、 ｂ）前記構成要素を接続する少なくとも１つの接続部と、 を有し、 前記構成要素のそれぞれがＥＤＭ加工によって少なくとも１つの耐摩耗性材料
部品に形成された流路を有し、前記構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の
前記流路が超硬質材料から成るライニングを有し、前記構成要素のそれぞれの前
記流路が前記構成要素の他のそれぞれの流路と流体連通する、 研摩材噴射水システム。 - 【請求項６４】 ａ）少なくとも１つの超硬質材料体を用意する工程と、 ｂ）前記少なくとも１つの超硬質材料体を貫通する縦穴をＥＤＭ加工する工程
と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項６５】 前記少なくとも１つの超硬質材料体が第１の端部を有し、
前記少なくとも１つの超硬質材料体の前記第１の端部に先細の導入路をＥＤＭ加
工する工程を更に有する、請求項６４に記載の方法。 - 【請求項６６】 前記先細の導入路の表面に硬質コーティングを蒸着する工
程を更に有する、請求項６５に記載の方法。 - 【請求項６７】 前記硬質コーティングを、ダイヤモンド、窒化チタン、炭
化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこ
れらの組み合わせからなる群から選択する工程を更に有する、請求項６６に記載
の方法。 - 【請求項６８】 前記少なくとも１つの超硬質材料体が研摩材噴射水加工ヘ
ッドに嵌合するよう構成するために、前記少なくとも１つの超硬質材料体を加工
する工程を更に有する、請求項６４に記載の方法。 - 【請求項６９】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項６４
に記載の方法。 - 【請求項７０】 ａ）少なくとも１つの超硬質材料体を用意する工程と、 ｂ）前記少なくとも１つの超硬質材料体を耐久性材料で囲み、超硬質材料コア
を有する研摩材噴射水混合管ブランクを形成する工程と、 ｃ）前記研摩材噴射水混合管ブランクの前記超硬質材料コアを貫通する縦穴を
ＥＤＭ加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項７１】 前記研摩材噴射水混合管ブランクが第１の端部を有し、前
記研摩材噴射水混合管ブランクの前記第１の端部に先細の導入路をＥＤＭ加工す
る工程を更に有する、請求項７０に記載の方法。 - 【請求項７２】 前記先細の導入路の表面に硬質コーティングを蒸着する工
程を更に有する、請求項７１に記載の方法。 - 【請求項７３】 前記硬質コーティングを、ダイヤモンド、窒化チタン、炭
化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこ
れらの組み合わせからなる群から選択する工程を更に有する、請求項７２に記載
の方法。 - 【請求項７４】 前記研摩材噴射水混合管ブランクが研摩材噴射水加工ヘッ
ドに嵌合するよう構成するために、前記研摩材噴射水混合管ブランクを加工する
工程を更に有する、請求項７０に記載の方法。 - 【請求項７５】 前記少なくとも１つの超硬質材料体が複数の個別の超硬質
材料体からなり、該個別の超硬質材料体のそれぞれが、第１及び第２端面間の距
離が前記個別の超硬質材料体の長さを有する第１及び第２端面を有し、前記複数
の個別の超硬質材料体が共に前記研摩材噴射水混合管ブランクの超硬質材料コア
を形成するように、前記個別の超硬質材料体の前記第１及び第２端面の少なくと
も一方を別の前記個別の超硬質材料体の前記第１及び第２端面の一方と当接させ
る工程を更に有する、請求項７０に記載の方法。 - 【請求項７６】 前記少なくとも１つの超硬質材料体を耐久性材料で囲み、
超硬質材料コアを有する研摩材噴射水混合管ブランクを形成する工程が、前記少
なくとも１つの超硬質材料体を前記耐久性材料に結合する工程を含む、請求項７
０に記載の方法。 - 【請求項７７】 前記少なくとも１つの超硬質材料体を前記耐久性材料に結
合する工程が、ろう付け合金及び接着剤からなる群のうち少なくとも１つを用い
て前記少なくとも１つの超硬質材料体を前記耐久性材料に結合することを含む、
請求項７０に記載の方法。 - 【請求項７８】 前記耐久性材料が鋼鉄から成る、請求項７０に記載の方法
。 - 【請求項７９】 前記耐久性材料が浸炭炭化タングステンから成る、請求項
７０に記載の方法。 - 【請求項８０】 前記少なくとも１つの超硬質材料体を耐久性材料で囲み、
超硬質材料コアを有する研摩材噴射水混合管ブランクを形成する工程が、少なく
とも１つの耐久性材料体を設ける工程を含む、請求項７０に記載の方法。 - 【請求項８１】 前記少なくとも１つの耐久性材料体を設ける工程が、前記
少なくとも１つの超硬質材料体を受容するための空洞を有する少なくとも１つの
耐久性材料体を設けることを含む、請求項８０に記載の方法。 - 【請求項８２】 前記縦穴が少なくとも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ
）の厚さの超硬質材料のライニングを有する、請求項７０に記載の方法。 - 【請求項８３】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項７０
に記載の方法。 - 【請求項８４】 ａ）浸炭炭化タングステン基体に結合された超硬質材料層
を有する少なくとも１つの複合体を用意する工程と、 ｂ）少なくとも１つの耐久性材料体を用意する工程と、 ｃ）前記少なくとも１つの複合体を前記少なくとも１つの耐久性材料体に結合
して超硬質材料コアを有する研摩材噴射水混合管ブランクを形成する工程と、 ｄ）前記研摩材噴射水混合管ブランクの前記超硬質材料コアを貫通する縦穴を
ＥＤＭ加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項８５】 前記研摩材噴射水混合管ブランクが第１の端部を有し、前
記研摩材噴射水混合管ブランクの前記第１の端部に先細の導入路をＥＤＭ加工す
る工程を更に有する、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項８６】 前記先細の導入路の表面に硬質コーティングを蒸着する工
程を更に有する、請求項８５に記載の方法。 - 【請求項８７】 前記硬質コーティングを、ダイヤモンド、窒化チタン、炭
化チタン、炭窒化チタン、窒化チタンアルミニウム、酸化アルミニウム、及びこ
れらの組み合わせからなる群から選択する工程を更に有する、請求項８６に記載
の方法。 - 【請求項８８】 前記研摩材噴射水混合管ブランクが研摩材噴射水加工ヘッ
ドに嵌合するよう構成するために、前記研摩材噴射水混合管ブランクを加工する
工程を更に有する、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項８９】 前記少なくとも１つの超硬質材料体が複数の個別の超硬質
材料体からなり、該個別の超硬質材料体のそれぞれが、第１及び第２端面間の距
離が前記個別の超硬質材料体の長さを有する第１及び第２端面を有し、前記複数
の個別の超硬質材料体が共に前記研摩材噴射水混合管ブランクの超硬質材料コア
を形成するように、前記個別の超硬質材料体の前記第１及び第２端面の少なくと
も一方を別の前記個別の超硬質材料体の前記第１及び第２端面の一方と当接させ
る工程を更に有する、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９０】 前記少なくとも１つの耐久性材料が鋼鉄から成る、請求項
８４に記載の方法。 - 【請求項９１】 前記少なくとも１つの耐久性材料が浸炭炭化タングステン
から成る、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９２】 前記縦穴が少なくとも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ
）の厚さの超硬質材料のライニングを有する、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９３】 前記少なくとも１つの複合体を前記少なくとも１つの耐久
性材料体に結合して超硬質材料コアを有する研摩材噴射水混合管ブランクを形成
する工程が、ろう付け合金及び接着剤からなる群のうち少なくとも１つを用いて
前記少なくとも１つの超硬質材料体を前記耐久性材料に結合させることを含む、
請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９４】 前記少なくとも１つの耐久性材料体を用意する工程が、前
記少なくとも１つの超硬質材料体を受容するための空洞を有する少なくとも１つ
の耐久性材料体を用意することを含む、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９５】 前記少なくとも１つの複合体を用意する工程が、浸炭炭化
タングステン基体の溝内に形成された超硬質材料を含む複合体を設けることを含
む、請求項８４に記載の方法。 - 【請求項９６】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項８４
に記載の方法。 - 【請求項９７】 ａ）超硬質材料層でライニングされた縦穴を有する研摩材
噴射水本体部品を用意する工程と、 ｂ）先細の導入路上に形成された超硬質材料を含む導入路部品を前記研摩材噴
射水本体部品に結合する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項９８】 前記導入路部品が前記先細の導入路の頂点から延びる穴部
を含む、請求項９７に記載の方法。 - 【請求項９９】 前記先細の導入路上に形成された前記超硬質材料が少なく
とも約０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請求項９７に記載の
方法。 - 【請求項１００】 前記研摩材噴射水本体部品の縦穴をライニングする前記
超硬質材料が少なくとも０．００５インチ（０．１３ｍｍ）の厚さを有する、請
求項９７に記載の方法。 - 【請求項１０１】 前記導入路部品を前記研摩材噴射水本体部品に結合する
工程が、ろう付け合金及び接着剤からなる群のうち少なくとも１つを用いて前記
導入路部品を前記研摩材噴射水本体部品に結合することを含む、請求項９７に記
載の方法。 - 【請求項１０２】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項９
７に記載の方法。 - 【請求項１０３】 ａ）超硬質材料を含む耐摩耗性材料部品を用意する工程
と、 ｂ）流路の少なくとも一部が超硬質材料から成るライニングを有するように、
前記耐摩耗性材料部品に流路をＥＤＭ加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項１０４】 前記耐摩耗性材料部品を用意する工程が複数の耐摩耗性
材料部品を用意することを含み、前記流路をＥＤＭ加工する工程を行う前に、前
記複数の耐摩耗性材料部品を組み立ててアセンブリとする工程を更に含み、前記
流路をＥＤＭ加工する工程が前記アセンブリを貫通する前記流路をＥＤＭ加工す
る、請求項１０３に記載の方法。 - 【請求項１０５】 前記流路をＥＤＭ加工する工程が先細の導入路を形成す
ることを含む、請求項１０３に記載の方法。 - 【請求項１０６】 前記先細の通路が複数の超硬質材料部品内に形成される
、請求項１０５に記載の方法。 - 【請求項１０７】 前記耐摩耗性材料部品を用意する工程が浸炭炭化タング
ステンに結合された超硬質材料からなる複合体を用意することを含み、前記先細
の導入路が外部リムを有し、前記炭化タングステンに先細の導入路のリムを形成
する工程を更に有する請求項１０３に記載の方法。 - 【請求項１０８】 ａ）超硬質材料を含む耐摩耗性材料部品を用意する工程
と、 ｂ）前記耐摩耗性材料部品をジャケットに挿入する工程と、 ｃ）流路の少なくとも一部が超硬質材料から成るライニングを有するように、
前記耐摩耗性材料部品に流路をＥＤＭ加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項１０９】 前記耐摩耗性材料部品を用意する工程が複数の耐摩耗性
材料部品を用意することを含み、前記流路をＥＤＭ加工する工程を行う前に、前
記複数の耐摩耗性材料部品を組み立ててアセンブリとする工程を更に含み、前記
流路をＥＤＭ加工する工程が前記アセンブリを貫通する前記流路をＥＤＭ加工す
る、請求項１０８に記載の方法。 - 【請求項１１０】 前記耐摩耗性材料部品と前記ジャケットとの間に間隔保
持材料を挿入する工程を更に含む、請求項１０８に記載の方法。 - 【請求項１１１】 センタリング結合部を用いて前記耐摩耗性材料部品を前
記ジャケット内で横方向にセンタリングする工程を更に含む、請求項１０８に記
載の方法。 - 【請求項１１２】 前記流路をＥＤＭ加工する工程が先細の導入路を形成す
ることを含む、請求項１０８に記載の方法。 - 【請求項１１３】 前記先細の流路が複数の超硬質材料部品内に形成される
、請求項１０８に記載の方法。 - 【請求項１１４】 前記耐摩耗性材料部品を用意する工程が浸炭炭化タング
ステンに結合された超硬質材料からなる複合体を用意することを含み、前記先細
の導入路が外部リムを有し、前記炭化タングステンに先細の導入路のリムを形成
する工程を更に有する請求項１０８に記載の方法。 - 【請求項１１５】 ａ）それぞれがＥＤＭ加工によって形成された流路を有
する複数の構成要素であって、前記構成要素のうち少なくとも１つの構成要素の
前記流路が超硬質材料から成るライニングを有する、前記複数の構成要素を用意
する工程と、 ｂ）前記構成要素のそれぞれの前記流路が前記構成要素の他のそれぞれの流路
と連通するように前記構成要素を一体に接続する工程と、 を有する、研摩材噴射水混合管の製造方法。 - 【請求項１１６】 前記接続する工程が前記構成要素のうち少なくとも１つ
を前記構成要素のうち他の少なくとも１つに着脱可能に接続することを含む、請
求項１１５に記載の方法。 - 【請求項１１７】 前記着脱可能に接続する工程が、前記構成要素のうち少
なくとも１つを前記構成要素のうち他の少なくとも１つにねじ込み式に接続する
ことを含む、請求項１１６に記載の方法。 - 【請求項１１８】 前記構成要素の１つが前記研摩材噴射水混合管の出口端
部を有し、該出口端部を有する前記構成要素の流路が超硬質材料から成るライニ
ングを有する、請求項１１５に記載の方法。 - 【請求項１１９】 前記複数の構成要素を用意する工程が、 ａ）耐摩耗性材料部品を用意するサブ工程と、 ｂ）前記耐摩耗性材料部品をジャケットに挿入するサブ工程と、 ｃ）前記耐摩耗性材料部品に流路をＥＤＭ加工するサブ工程と、 によって作られるジャケットを有する１つの構成要素を用意する工程を含む、請
求項１１５に記載の方法。 - 【請求項１２０】 前記ジャケットを有する構成要素を用意する工程が、前
記耐摩耗性材料部品と前記ジャケットとの間に間隔保持材料を挿入するサブ工程
を更に含む、請求項１１９に記載の方法。 - 【請求項１２１】 前記複数の構成要素を用意する工程が、先細の導入路を
有する１つの構成要素を用意する工程を含む、請求項１１５に記載の方法。 - 【請求項１２２】 前記先細の導入路が複数の超硬質材料部品内に形成され
る、請求項１２１に記載の方法。 - 【請求項１２３】 前記先細の導入路が外部リムを有し、前記先細の導入路
を有する１つの構成要素を用意する工程が、 ａ）浸炭炭化タングステンに結合された超硬質材料からなる複合体を用意する
サブ工程と、 ｂ）前記炭化タングステンに先細の導入路のリムを形成するサブ工程と、 を有する、請求項１２１に記載の方法。 - 【請求項１２４】 ａ）細長い超硬質材料体を用意する工程と、 ｂ）前記細長い超硬質材料体に該超硬質材料体の長軸と略平行な少なくとも１
つの穴をＥＤＭ加工する工程と、 を有する、管状の細長い超硬質材料体の製造方法。 - 【請求項１２５】 前記穴の長さが少なくとも約０．２４インチ（６ｍｍ）
である、請求項１２４に記載の方法。 - 【請求項１２６】 前記穴の径に対する前記穴の長さの比が約２０〜約４０
０の範囲内にある、請求項１２４に記載の方法。 - 【請求項１２７】 前記穴の径が約０．００５〜約０．１９０インチ（０．
１３〜４．８ｍｍ）の範囲内にある、請求項１２４に記載の方法。 - 【請求項１２８】 前記穴の径が約０．１〜約０．６５インチ（２．５〜１
７ｍｍ）の範囲内にある、請求項１２７に記載の方法。 - 【請求項１２９】 ａ）ＥＤＭ加工によって超硬質材料内に形成され且つ該
超硬質材料でライニングされた縦穴を有する研摩材噴射水混合管を用意する工程
と、 ｂ）研摩材粒子を用意する工程と、 ｃ）前記研摩材噴射水混合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、 ｄ）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水システムを用いる方法。 - 【請求項１３０】 立方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、及びこれらの組み合
わせからなる群から前記研摩材粒子を選択する工程を更に有する、請求項１２９
に記載の方法。 - 【請求項１３１】 前記被加工物がモーススケールで約９以上の硬さを有す
る材料で構成される、請求項１２９に記載の方法。 - 【請求項１３２】 前記被加工物がダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素から
なる群から選択される材料で構成される、請求項１２９に記載の方法。 - 【請求項１３３】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１
２９に記載の方法。 - 【請求項１３４】 ａ）ＥＤＭ加工によって少なくとも１つの耐摩耗性材料
部品に形成され且つ少なくとも一部に超硬質材料から成るライニングを有する流
路を含む研摩材噴射水混合管を用意する工程と、 ｂ）研摩材粒子を用意する工程と、 ｃ）前記研摩材噴射水混合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、 ｄ）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水システムを用いる方法。 - 【請求項１３５】 前記被加工物がモーススケールで約９以上の硬さを有す
る材料で構成される、請求項１３４に記載の方法。 - 【請求項１３６】 前記被加工物がダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素から
なる群から選択される材料で構成される、請求項１３４に記載の方法。 - 【請求項１３７】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１
３４に記載の方法。 - 【請求項１３８】 ａ）研摩材噴射水混合管を用意する工程と、 ｂ）研摩材粒子を用意する工程と、 ｃ）前記研摩材噴射水混合管から前記研摩材粒子を放出させる工程と、 ｄ）放出された前記研摩材粒子で被加工物を加工する工程と、 を有する、研摩材噴射水システムを用いる方法において、 前記研摩材噴射水混合管が複数の構成要素と前記構成要素を一体に接続する少
なくとも１つの接続部とから成り、前記構成要素のそれぞれがＥＤＭ加工によっ
て少なくとも１つの耐摩耗性材料部品に形成された流路を有し、前記構成要素の
うち少なくとも１つの構成要素の前記流路が超硬質材料から成るライニングを有
し、前記構成要素のそれぞれの前記流路が前記構成要素の他のそれぞれの流路と
流体連通する、研摩材噴射水システムを用いる方法。 - 【請求項１３９】 前記被加工物がモーススケールで約９以上の硬さを有す
る材料で構成される、請求項１３８に記載の方法。 - 【請求項１４０】 前記被加工物がダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素から
なる群から選択される材料で構成される、請求項１３８に記載の方法。 - 【請求項１４１】 前記超硬質材料が多結晶ダイヤモンドを含む、請求項１
３８に記載の方法。 - 【請求項１４２】 前記少なくとも１つの接続部が着脱可能な接続部を含む
、請求項１３８に記載の方法。
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