JP2017504736A - ストライク構造体、該ストライク構造体を備えるピック、及び、ストライク構造体を形成するための方法 - Google Patents

Abstract

ピックツール用のストライク構造体を形成する方法、ピックツール用のストライク構造体、及び、ピックツール。ストライク構造体がストライクチップ（２）と支持体（２０）とを備え、ストライクチップ及び支持体のそれぞれの対応する取り付け端部（１０，２２）が互いに結合され、ストライクチップの取り付け端部は、ストライクチップに備えられる超硬合金材料と隣接し、また、支持体の取り付け端部は、支持体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、端部は、支持体の側面がその取り付け端部から発散的に従属するように構成される。方法は、ストライクチップ（２）と支持体のための前駆体（２８）とを用意するステップを含み、前駆体の近位端部（２５）が前駆体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、前駆体の端部は、前駆体の側面がその近位端部から発散的に従属するように構成され、近位端部の面積は、支持体（２０）の取り付け端部の面積よりも小さい。方法は、近位端部の面積を支持体の取り付け端部の面積まで増大させるように前駆体の端部を加工するとともに、ストライク構造体をもたらすようにストライクチップ及び支持体のそれぞれの取り付け端部を結合するステップを更に含む。

Description

この開示は、一般に、ピックツール用のストライク構造体、特に排他的ではないが超硬質材料を備えるストライク構造体、特に排他的ではないが舗装道路切削、土壌安定化、石油探査及びガス探査などの造岩の切削及び穿孔のための、ストライク構造体を備えるピック、並びに、ストライク構造体を形成するための方法に関する。

特許文献１は、ベースセグメントと、ベースセグメントに結合される第１の耐摩耗性セグメントと、ベースセグメントとは反対側の蝋付け結合部で第１の耐摩耗性セグメントに結合される第２の耐摩耗性セグメントとを備える、材料を分解するためのアタックツールを開示する。超硬質材料が第２のセグメントの端部に結合され、また、両方のセグメントが超硬合金材料などの硬質金属材料を備える。結合部に近接する両方の耐摩耗性セグメントの外面の少なくとも一部は、仕上げ研削表面を備える。アタックツールを製造する開示された方法は、第１及び第２のセグメントを蝋付け結合して、蝋付け結合部に近接する蝋付け誘発変質領域を研削することを含む。過剰な蝋付け材料は、蝋付け結合部から外側へ押し出る場合があり、また、蝋付けは、亀裂、窪み、擦れ、或いは、他の凹凸又は欠陥により脆弱化される場合がある「変質領域」もたらす場合がある。変質領域は、仕上げ表面に対する研削によって除去される。

米国特許出願公開第７，９５０，７４６号明細書

十分に高い耐用年数を有する超硬質ピックツール、及び、該ピックツールを効率的に形成するための方法の必要性がある。

第１の態様から見て、ピックツール用のストライク構造体を形成する方法が提供され、ストライク構造体は、
ストライクチップと、
支持体と、
を備え、
ストライクチップ及び支持体のそれぞれの対応する取り付け端部が互いに結合され、
ストライクチップの取り付け端部は、ストライクチップに備えられる超硬合金材料と隣接し、
支持体の取り付け端部は、支持体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、端部は、支持体の側面がその取り付け端部から発散的に従属するように構成され、
方法は、
ストライクチップと支持体のための前駆体とを用意するステップであって、前駆体の近位端部が前駆体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、前駆体の端部は、前駆体の側面がその近位端部から発散的に従属するように構成され、近位端部の面積は、支持体の取り付け端部の面積よりも小さい、ステップと、
近位端部の面積を支持体の取り付け端部の面積まで増大させるように前駆体の端部を加工するステップと、
ストライク構造体をもたらすようにストライクチップ及び支持体のそれぞれの取り付け端部を結合するステップと、
を含む。

ストライク構造体を形成するための方法及びステップの組み合わせの様々な変形がこの開示によって想起され、以下、その非限定的で非包括的な例について説明する。

支持体及び前駆体の取り付け端部及び近位端部はそれぞれ対応する端部によって規定され、その外側面は一般にそれぞれの端部から発散して離れる。前駆体の端部は、支持体の端部よりも少なくとも僅かに長くてもよく、その結果、前駆体及び支持体の両方の端部が近位端部及び取り付け端部へそれぞれ向けて収束する傾向にあるため、近位端部の面積が支持体の面積よりも小さい（本明細書中で使用されるように、前駆体の長さは、近位端部及び遠位端部のそれぞれの中心間の長手方向中心軸線に沿う距離であり、同様に、支持体の長さは、その取り付け端部及び反対側の端部の長手方向軸線上に位置するそれぞれの中心間の距離である）。

幾つかの構成例において、支持体及び前駆体のうちの少なくとも一方は、取り付け端部又は近位端部とそれぞれ隣接する円錐台端部を備えてもよい。幾つかの例において、前駆体の円錐台端部の長さは、支持体のそれより大きくてもよい。支持体は、前駆体の近位端部の近傍から材料を研削除去又は切削除去することによって、したがって、円錐台端部を短くして、近位端部の面積を支持体の取り付け端部の面積まで増大させることによって形成されてもよい。

幾つかの例において、方法は、取り付け端部のうちの少なくとも一方に隣接するストライク構造体の領域を加工して、該領域の少なくとも一部の物理的特徴を修正するステップを含んでもよい。修正されてもよい物理的特徴の例としては、縁部の表面粗さ、サイズ寸法、及び／又は、鋭利さ或いは丸み（例えば、接触円の半径により特徴付けられる）を挙げることができる。

幾つかの例において、ストライク構造体は、取り付け端部と取り付け端部に隣接する側部領域との交差部によって規定される露出縁部を含んでもよく、また、方法は、弓形縁部領域を形成するために露出縁部を加工するステップを含んでもよい。弓形縁部領域は、取り付け端部から隣接する側部領域まで延びる連続的に湾曲する面を形成する。弓形縁部領域は、少なくとも０．０１ミリメートル（ｍｍ）、少なくとも約０．１ｍｍ又は少なくとも約０．３ｍｍの半径を有する接触円を規定してもよい（弓形縁部を表す数学的方法にすぎない接触円は長手方向平面上に位置する）。

幾つかの例において、ストライクチップは、その取り付け端部とは反対側のストライク端部と隣接する超硬質材料を備えてもよい。ストライクチップの一例は、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）材料、多結晶立方晶窒化ホウ素（ＰＣＢＮ）材料、炭化ケイ素結合ダイヤモンド（ＳＣＤ）材料、又は、ダイヤモンド粒子が分散される超硬合金材料を備える複合材料を備えてもよい。ストライクチップは、超硬合金基体に結合される超硬質材料を備えてもよく、この場合、基体のベースがストライクチップの取り付け端部を規定する。

幾つかの構成例では、ストライク端部が頂点を含んでもよい。例えば、ストライク端部の少なくとも一部は、球状に鈍化された円錐の形状を有してもよい。頂点は、長手方向平面内で少なくとも２．０ミリメートル（ｍｍ）又は少なくとも３ｍｍの曲率半径を規定してもよく、及び／又は、曲率半径が最大で６ｍｍ又は最大で４ｍｍであってもよい。

幾つかの構成例において、ストライクチップに備えられる、例えば超硬質材料に結合される基体に備えられる、超硬合金材料、及び、支持体に備えられる超硬合金材料は、異なる硬さ、靱性、耐摩耗性、金属炭化物のサイズ分布、及び／又は、コバルトなどの結合材料の含有量などの特定の異なる物理的特徴を有してもよい。幾つかの例において、支持体は、超硬質材料に結合される基体に備えられる超硬合金材料よりもかなり硬い超硬合金材料を備えてもよい。

幾つかの例では、ストライクチップの取り付け端部が略円形であってもよい。幾つかの構成例において、支持体の取り付け端部は、形状が略円形、楕円形、放物線又は多角形であってもよく、或いは、これらのいずれかを組み合わせた部分的特徴を有してもよい形状であってもよい。取り付け端部がいずれも平面領域を含んでもよく、取り付け端部の一方又は両方の端部全体が略平面であってもよい。

幾つかの例において、支持体の取り付け端部は、ストライクチップの対蹠点間最大直線寸法よりも最大で約５ミリメートル（ｍｍ）大きい対蹠点間最大直線寸法を有してもよい。例えば、支持体及びストライクチップの取り付け端部がいずれも略円形であってもよく、支持体の取り付け端部の直径がストライクチップの取り付け端部の直径よりも最大で約５ｍｍ大きく、及び／又は、支持体の取り付け端部の直径がストライクチップの取り付け端部の直径よりも少なくとも０．５ｍｍ大きい。他の構成例において、支持体の取り付け端部は、略楕円形であってもよく、また、ストライクチップの取り付け端部の直径よりも最大で約５ｍｍ大きい横径を有してもよく、及び／又は、ストライクチップの取り付け端部の直径よりも少なくとも０．５ｍｍ大きい横径を有してもよい。楕円の横軸及び共役軸は、主軸及び副軸とそれぞれ称されてもよい（楕円は閉じられた円錐曲線である）。

幾つかの例において、前駆体の近位端部は、ストライクチップの取り付け端部の直径よりも少なくとも０．５ｍｍ小さい直径を有する略円形であってもよい。加工後、結果として得られる支持体の取り付け端部は、ストライクチップの取り付け端部の直径以上である共役直径を有する略楕円形であってもよい。

幾つかの構成例において、支持体は、円柱シャフトと円錐台端部とを備えてもよい。

幾つかの例において、ストライクチップ及び支持体のそれぞれの取り付け端部は、結合された際に同心でなくてもよい。各取り付け端部のそれぞれの中心は、０．５〜約５ミリメートル（ｍｍ）の変位距離だけ互いに対して横方向に変位されてもよく、横方向平面は、ストライクチップの取り付け端部に対して略平行である。幾つかの例において、取り付け端部のうちの少なくとも一方は、他方の取り付け端部の縁部を越えて延びてもよく、したがって、前記一方の取り付け端部の縁部が露出される。縁部は、前記一方の取り付け端部とそれに隣接する側面との交差部によって形成されてもよく、また、露出縁部は、横方向平面上で例えば直線又は弓形であってもよい。

幾つかの例において、方法は、少なくとも２２００のヌープ硬さを有する砥粒を使用して研磨材噴射機械加工（ＡＪＭ）によりストライク構造体を加工するステップを含んでもよい。例えば、砥粒は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化ホウ素（Ｂ_４Ｃ）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、及び／又は、天然又は合成のダイヤモンド材料を備えてもよく或いはこれらの材料から成ってもよい。砥粒が単結晶又は多結晶の材料から成ってもよい。様々な例において、砥粒は、少なくとも約５０ミクロン及び／又は最大で約５００ミクロンの平均サイズを有してもよい（粒径は、レーザ回折手段により測定される等価円直径ＥＣＤに関して表される）。

研磨材噴射機械加工の様々な態様は、以下のうちの１つ以上を単独で或いは１つ以上の他の態様と組み合わせて含んでもよい。すなわち、砥粒は、少なくとも約５０グラム／分（ｇ／ｍｉｎ）の割合でストライク構造体に衝突してもよく、砥粒を発するＡＪＭ装置のノズル間の距離は約５〜約１００ｍｍであってもよく、及び／又は、ＡＪＭは、少なくとも約１分及び／又は最大で約２０分の処理期間にわたって適用されてもよい。幾つかの例において、ストライク構造体の所定の領域は、（ＡＪＭプロセスで使用されている）砥粒の流束を貫いて０．５〜２０回転／分（ｒｐｍ）の速度でストライク構造体の長手方向軸線周りで回転されてもよく、前記領域はそれぞれの回転において砥粒の流束を通過し、前記領域は、取り付け端部の一方又は両方に隣接する区域を含んでもよい。ＡＪＭ加工により、少なくとも０．１グラム及び／又は最大で約５グラムの超硬合金材料がストライク構造体から除去されてもよい。ＡＪＭ加工は、一方又は両方の取り付け端部に隣接する領域でストライク構造体の粗面化された超硬合金側面をもたらしてもよく、その表面粗さは、少なくとも１．００ミクロン又は少なくとも１．５０ミクロン、及び／又は、最大で約３．００ミクロン又は最大で２．００ミクロンの算術平均値（Ｒ_ａ）を有する。幾つかの例において、ストライク構造体の方向に対する研磨材噴射（言い換えると、砥粒の流束）の方向は、ストライク構造体の方向及び位置などのストライク構造体の状態に関する情報（光学的情報など）の受信に応じて自動制御機構により制御されてもよい。幾つかの例において、研磨材噴流中に含まれる砥粒の流束及びエネルギーは、ノズルと前駆構造体との間に目に見える火花を生み出すのに十分であってもよい。

幾つかの例において、ストライク構造体は、最大で約８０キロパスカルの圧力を有する大気中にある間にＡＪＭに晒されてもよい。幾つかの構成例において、研磨材噴流は、複数の研磨材粒子を含む流束を輸送する気体又は液体の流れを放出できる装置によって生成されてもよく、この場合、装置のチャンバ内の流体の圧力は、砥粒が注入される大気の圧力よりも少なくとも３０キロパスカル（ｋＰａ）又は少なくとも約３５ｋＰａ高くてもよい。

幾つかの例において、研磨材噴射機械加工は、ストライクチップが支持体に結合された後にストライク構造体に適用されてもよく、また、他の例において、ＡＪＭは、支持体をストライクチップに結合する前に少なくとも支持体の端部に対して適用されてもよい。

幾つかの例において、ストライクチップに付着される場合がある残留物は、ＡＪＭ加工によって除去されてもよい。残留物は、モリブデン、ジルコニウム、タンタル、ニオブ、チタンを元素、合金、又は、化合物の形態で備えてもよく、及び／又は、酸化物又はセラミック炭化物材料を備えてもよい。残留物は、金属及び／又はセラミック材料を備えてもよい。残留物は、ストライクチップが焼結により形成されてしまったプロセス中にストライクチップに付着されるようになってしまう場合がある。例えば、ストライクチップは、例えばモリブデン、タンタル、ニオブ、又は、酸化マグネシウムを備えるジャケット内に前駆材料が封入される超高圧、高温焼結処理に前駆材料を晒すプロセスにおいて超硬合金基体に結合される多結晶超硬質材料を備えてもよい。

幾つかの例では、ストライクチップが蝋付け合金などの結合材料によって支持体に結合されてもよく、また、幾つかの例では、ストライク構造体の側面に付着される場合がある大部分の或いはほぼ全ての結合材料がＡＪＭ加工によって除去されてもよい。

幾つかの例において、結合材料は、蝋付け合金材料を備えてもよく、また、ストライクチップ及び支持体の取り付け端部間に１０〜１００ミクロンの平均厚さを有する結合層の形態で存在してもよい。

第２の態様から見て、
ストライクチップと、
支持体と、
を備えるストライク構造体であって、
ストライクチップ及び支持体のそれぞれの対応する取り付け端部が互いに結合され、
ストライクチップの取り付け端部は、ストライクチップに備えられる超硬合金材料と隣接し、
支持体の取り付け端部は、支持体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、端部は、支持体の側面がその取り付け端部から発散的に従属するように構成され、
ストライクチップと支持体とが実質的に同心ではなく、ストライク構造体は、取り付け端部に隣接する非弓形の露出縁部が実質的に無い、
ストライク構造体が提供される（言い換えると、ストライクチップ及び支持体の長手方向中心軸線がそれぞれ互いから横方向に変位され、また、取り付け端部に隣接する任意の或いは全ての露出縁部領域が長手方向平面内で弓形である）。

ストライク構造体に関するこの開示によって特徴の様々な構成及び組み合わせが想起され、その非限定的で且つ非包括的な例が第１の態様に関連する前述の方法の例から浮かぶ。

本明細書中で使用されるように、弓形縁部は、弓形縁部上の点を通る（数学的に概念的な）接触円に関連して特徴付けられ得る。そのような縁部は、本体の隣接する非平行な表面領域を接続する滑らかな連続的に湾曲した移行領域である。曲率は、両方の表面領域を貫く断面で本体が見られるときに明らかである。弓形縁部は、本体の隣接する非平行な領域を接続して、領域の一方から他方まで湾曲した経路をたどる。同様に、本明細書中で使用されるように、弓形凹面は、本体の表面の滑らかな凹状部であり、接触円に関連して特徴付けられ得る。非弓形縁部は、本体の隣接する非平行な表面領域間の移行領域を備え、該領域は、表面領域の一方から他方へ延びる経路に沿って連続的に湾曲されず、或いは、移行が比較的鋭く或いは急激であり、それにより、例えば０．０１ｍｍよりも大きい半径を有する接触円に関連して非弓形縁部を表すことができない。非弓形縁部の例は、２つの隣接する実質的に非平行な表面領域の交差部によって規定される直線縁部（領域又は領域の接線が互いに対して約１７０度未満の刃先角で配置される）又は３つの表面の交差部によって規定される点縁部を含む。

幾つかの構成例において、ストライク構造体は、支持体とストライクチップとの間の結合部付近に或いは結合部を含めて弓形凹面（隅肉など）を備えてもよい。接触円の数学的概念を使用して湾曲した凹面を表すことができてもよく、接触円の半径は、少なくとも０．１ミリメートル（ｍｍ）又は少なくとも０．３ｍｍであってもよく、及び／又は、半径が最大で約１０ｍｍ、５ｍｍ、又は、１ｍｍであってもよい。

幾つかの構成例では、結合された取り付け端部に隣接して存在してもよい全ての縁部をそれぞれの接触円に関して表すことができてもよく、各接触円は、少なくとも０．１ミリメートル（ｍｍ）又は少なくとも０．３ｍｍのそれぞれの半径を有する。幾つかの構成例において、ストライク構造体は、取り付け端部のいずれかの露出した非弓形縁部が実質的に無くてもよい。

幾つかの構成例において、ストライク構造体は、少なくとも０．０１ミリメートル（ｍｍ）の半径を有する接触円により特徴付けられ得ない露出縁部が実質的に無くてもよい。

幾つかの構成例において、ストライクチップは、その取り付け端部とは反対側のストライク端部と隣接する超硬質材料を備えてもよい。

幾つかの構成例では、ストライクチップの取り付け端部が略円形であってもよい。幾つかの構成例では、支持端部の取り付け端部が略楕円形又は略円形であってもよい。

幾つかの構成例では、ストライクチップ及び支持体の長手方向中心軸線が０．５〜５ミリメートル（ｍｍ）の変位距離だけ互いに対して横方向に変位されてもよい。幾つかの構成例では、取り付け端部のうちの少なくとも一方の領域が露出されてもよい。

幾つかの構成例では、ストライク構造体の超硬合金側部領域が取り付け端部付近で１．００〜３．００ミクロンの算術平均表面粗さを有してもよい。

幾つかの構成例において、ストライクチップ及び支持体は、１０〜１００ミクロンの平均厚さを有する結合材料の層によって結合されてもよい。

幾つかの構成例において、ストライクチップは、ストライクチップの取り付け端部とは反対側の頂点を含むストライク端部と隣接する多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）材料を備えてもよい。

第３の態様から見て、この開示に係るストライク構造体と、駆動機構に取り付くためのシャンクを備えるスチールホルダとを備えるピックツールであって、ストライク構造体がホルダに結合される、ピックツールが提供される。

支持体及びホルダは、支持体をホルダと移動不可能に結合できるように協働して構成されてもよい。支持体は、スチールホルダに設けられる孔内に挿入できるように構成されてもよい。例えば、支持体は、スチールホルダに設けられる孔内に焼嵌めされ或いは圧入されてもよい。

幾つかの例において、ピックツールは、舗装道路切削、土壌安定化、溝掘り、土壌の掘削又はボーリングのためのものであってもよい。例えば、ピックツールは、アスファルト又はコンクリートの舗装道路を切削するためのもの、或いは、石炭又はカリを採掘するためのもの、或いは、石油又はガスの探査或いは生産のために行われ得るような土壌に穴をあけるためのものであってもよい。

以下、添付図面を参照して、本開示を例示するための非限定的な構成例について説明する。

ピックツールの一例の概略斜視図を示す。 ピックツールの一例が取り付けられる路面切削用のドラムの一例の概略斜視図を示す。 ストライク構造体の一例の一端部の概略側面図を示す。 支持体の一例から離間されるストライクチップの一例の概略側面図を互いに結合される前として示す。 支持ツールのためのそれぞれの前駆体の例から離間されるストライクチップの例の概略側面図を示す。 支持ツールのためのそれぞれの前駆体の例から離間されるストライクチップの例の概略側面図を示す。 研磨材噴射機械加工に晒されているストライク構造体の一例の一部を示す。 それぞれのストライクチップ及び支持体の結合された取り付け端部の近傍のストライク構造体の例を貫く長手方向断面のそれぞれの拡大図を概略的に示す。 それぞれのストライクチップ及び支持体の結合された取り付け端部の近傍のストライク構造体の例を貫く長手方向断面のそれぞれの拡大図を概略的に示す。

図１を参照すると、路面切削ドラム（図示せず）のためのピックツール５０の一例は、スチールホルダ５２の一例に固定されるストライク構造体（図面にはその一部４，６，２０が見える）を備え、スチールホルダ５２は、ドラムに取り付けられるベース（図示せず）に結合するためのシャンク５４を備える。図示の特定の例において、ホルダには、該ホルダのベースを内部容積と接続する貫通穴５６が設けられている。ストライク構造体の例は、超硬合金基体６に結合される超硬質材料４と隣接するストライク端部を有するストライクチップを備える。ストライク端部と反対側の基体の端部は、超硬合金支持体２０に結合される取り付け端部を提供する。この例において、支持体２０は、円錐台端部と、ホルダ５２に設けられる孔内に焼嵌めされる略円柱状のボリューム（図１では見えない）とを備える。図１に示される例において、支持体２０の円錐台端部は、孔の口部から突出しているのが分かる。

図２を参照すると、舗装道路切削のためのドラムの一例は複数のピックツール５０の例を備え、各ピックツールは、ドラム本体６０上に溶接される対応するベース本体に結合される。使用時、ドラム本体６０が方向Ｆで回転駆動され、それにより、アスファルト又はコンクリートなどの切削されるべき舗装道路（図示せず）へピックツール５０のストライクチップを繰り返し打ち込むことができる。ピックツール５０が十分な力をもって舗装道路に打ち当たると、舗装道路が破砕又は破壊されて、舗装道路の破片が除去される。

図３を参照すると、ストライク構造体の一例（その端部のみがこの図面に示される）は、支持体２０に結合されるストライクチップ２を備えてもよく、この場合、ストライクチップ２及び支持体２０のそれぞれの対応する取り付け端部は、それらの間に配置される蝋付け用合金材料１６によって互いに結合されてもよい。ストライクチップ２は、超硬合金基体６に結合される超硬質構造物４を備えてもよく、超硬合金基体６は、支持体２０の対応する取り付け端部に結合されるストライクチップ２の取り付け端部を提供してもよい。この例において、超硬質構造物は、取り付け端部と反対側のストライク端部と隣接するＰＣＤ材料から成ってもよく、ストライク端部は球状に鈍化された円錐の形状を有し、長手方向中心軸線Ｌ１がストライク端部における円錐形状の中心頂点とその反対側の取り付け端部の中心とを通る。支持体２０の形状は、円柱部と、その取り付け端部と隣接する円錐台端部とを備えてもよい。図示の特定の例では、支持体２０の円錐台部の側面が６０度の円錐角を規定する。長手方向中心（円柱）軸線Ｌ２が支持体２０の取り付け端部の中心を通る。この例では、長手方向軸線Ｌ１，Ｌ２及びそれぞれの取り付け端部の中心が同心ではなく、取り付け端部が互いに対して変位距離ΔＬだけ横方向にずらされている。支持体２０の取り付け端部の面積はストライクチップ２のそれよりも大きく、その結果、支持体２０の取り付け端部の縁部２３が取り付け端部に隣接する領域３０で露出される。露出された縁部は、長手方向平面において弓形であるとともに、約０．０１ｍｍの接触円の半径を規定する。ストライク構造体は、取り付け端部及び蝋付け材料の層１６に隣接する非弓形露出縁部が実質的に無い。

図４を参照すると、（図３に概略的に示されるストライク構造体と同様の）ストライク構造体の一例を形成する方法の一例は、取り付け端部１０，２２間に配置される蝋付け用合金材料（図示せず）を用いて、ストライクチップ２の取り付け端部１０を支持体２０の対応する取り付け端部２２に対して結合することを含んでもよい。ストライクチップ２は、界面境界５で超硬合金基体６に結合されるＰＣＤ構造物４から成ってもよく、超硬合金基体６はストライクチップ２の取り付け端部１０を提供する。ＰＣＤ構造物４は、取り付け端部１０とは反対側のストライク端部８と隣接してもよく、ストライク端部８は球状に鈍化された円錐の形状を有し、長手方向中心軸線Ｌが円錐形状の頂点とストライクチップ２の反対側の取り付け端部１０の中心とを通る。支持体２０は、支持体２０の円錐台端部２４により規定される取り付け領域２２を与えるように前駆体を加工することによって設けられており、この場合、支持体２０の取り付け端部２２の面積はストライクチップ２のそれにほぼ等しくてもよい。この例において、支持体２０は、円錐台端部２４に隣接する円柱ロッド状部２６も備える。

図５を参照すると、支持体（この図面に示されない）は、円錐台ボリューム２４が更に長い点を除き、支持体とほぼ同じ形状及び寸法を有する前駆体２８を設けることによって設けられてもよい。したがって、前駆体２８の近位端部２５は、支持体のそれよりも小さい面積を有するとともに、円柱部２６から更に離間される。この特定の方法の例において、ストライクチップ２及び前駆体２８（及び、その後、支持体）の両方の取り付け端部の中心は、結合時に同心であり、いずれも長手方向軸線Ｌ上にある。この特定の例ではストライクチップ２の取り付け端部１０の領域の面積にほぼ等しい、支持体の取り付け端部２２にとって望ましい面積まで、近位端部２５の面積を増大させるために、近位端部２５における前駆体２８が距離ΔＨだけ研削され、それにより、支持体が形成されてもよい。この例において、ストライクチップ２及び支持体の取り付け端部１０，２２は、いずれも略円形であり、いずれも半径Ｒを有する。支持体２０の取り付け端部２２となるであろう箇所の縁部２３は比較的鋭利であってもよく、取り付け端部２２と円錐台ボリューム２４の隣接する側面との間の交差部によって規定される。縁部が鋭利すぎる場合には、接触円の半径に関して縁部２３を特徴付けることができない場合がある。

ストライクチップ２は、蝋付け用合金材料が対向する取り付け端部１０，２２のそれぞれと接触するように蝋付け用合金材料を対向する取り付け端部１０，２２間に配置するとともに蝋付け用合金材料を溶かして両方の取り付け端部１０，２２を湿らせるべく蝋付け用合金材料を加熱することを伴うプロセスにおいて、結果として得られる支持体の取り付け端部２２に対して蝋付け用合金材料を用いて結合されてもよい。大抵は、蝋付け用合金（及び、その結果、それぞれの取り付け端部１０，２２に隣接する基体６及び支持体のボリューム）を摂氏数百度の温度まで加熱する必要がある。大気温度まで冷却する際、蝋付け用合金材料は、取り付け端部１０，２２を凝固させて互いに結合する。

図６を参照すると、前駆体２８の形状が図示のように僅かに歪められてもよい。例えば、前駆体２８が長尺部２６を備えてもよく、該長尺部２６は、近位端部２５が長尺部２６の側面及び／又は端部２４の側面により規定される円柱軸線に対して実質的に垂直でないように僅かに曲げられてもよい。その面積がストライクチップ２の取り付け端部１０を受け入れるのに十分に大きい支持体の取り付け端部２２を与えるべく近位端部２５に隣接して除去されるべき超硬合金材料のボリュームは、均一な厚さを有さなくてもよい。除去されるべき端部２４のボリュームの厚さは、近位端部２５の一方側でΔＨ１であってもよく、また、正反対の側でΔＨ２であってもよい。これは楕円形の取り付け領域２２をもたらし、この取り付け領域の横径は、差分ΔＲだけストライクチップ２の取り付け端部１０の半径よりも大きい。ストライクチップ２及び支持体の取り付け端部１０，２２が結合されると、支持体の縁部２３（及び、支持体の取り付け端部２２の領域）が露出される。縁部２３は、大抵は、支持体の取り付け端部２２と取り付け端部２２に隣接する支持体の側部領域との間の比較的急激な移行部である。本明細書中で使用されるように、縁部２３は非弓形と見なされてもよい。

ストライクチップ付近のストライク構造体上に存在する比較的急激な非弓形の縁部は、高い内部応力をストライクチップ及び／又は支持体にもたらす場合があり、この内部応力は、使用時に亀裂及び破壊のリスクを高める場合がある。蝋付け用合金材料を用いてストライクチップが支持体に結合される例において、ストライクチップ及び支持体の端部を加熱した後に冷却するプロセスは、縁部付近で又はストライク構造体の表面上に場合により存在する他の比較的鋭利な、急激な、又は、不連続な特徴形態付近で応力の増大をもたらす場合がある。ストライク構造体の使用は、大抵は、ストライクチップを硬質体又は硬質形成体に対して繰り返し打ち付けることを伴うため、ストライクチップ及び／又は支持体における亀裂形成のリスクは、内部引張応力が比較的高ければ、大抵は比較的高い。したがって、一般に、存在し得る縁部は、（本明細書中で使用されるように）先端が尖っており、少なくとも０．０１ｍｍの接触円の半径によって特徴付けられ得ることが望ましい場合がある。非弓形縁部又は他の鋭利な或いは急激な表面特徴形態の発生を回避する或いは減らすようにストライク構造体を加工することは、大抵は、取り付け端部付近で内部引張応力の存在及び／又は大きさを減らす局面を有し、したがって、使用時又はその後の製造ステップ中において亀裂又は破壊のリスクを減らす。

ストライクチップ内及び／又は支持体内における他の想定し得る高応力源としては、ストライクチップ及び／又は支持体の側面領域に結合されるようになった異物を挙げることができる。例えば、蝋付け用合金などの結合材料或いはストライクチップの焼結により生じる残留物が側面に付着されるようになる場合がある。残留物は、モリブデン、タンタル、又は、ニオブなどの耐熱金属を元素形態で及び／又は化合物形態で、例えば酸化物形態で及び／又はカーバイド化合物形態で含んでもよく、或いは、酸化マグネシウムなどのセラミック材料を含んでもよい。これは、耐熱金属材料又はセラミック材料を備えるカプセル内でＰＣＤ材料又はＰＣＢＮ材料などの多結晶超硬質材料が焼結されるときに生じる場合がある。残留物の大部分はストライクチップと支持体とを結合する前に大抵は除去されてしまっているが、一部の残留物は依然としてストライクチップの側面に付着されたままとどまる場合があり、そのため、その残留物並びに付着される場合がある任意の蝋付け材料を除去することが望ましい場合がある。

幾つかの例において、ストライク構造体は、非弓形縁部を丸くしてそれを弓形縁部へと変換するために使用される場合がある研磨材噴射機械加工（ＡＪＭ）によって加工されてもよい。また、ＡＪＭは、ストライクチップ及び／又は支持体の側面に付着される一部の或いはほぼ全ての残留物又は結合材料を除去するために使用されてもよい。したがって、ＡＪＭを開示されるように使用してストライク構造体を加工することは、内部応力を減らして、場合によりストライク構造体の耐用年数を延ばす局面を有する場合がある。

図７を参照すると、ストライク構造体を加工する方法の一例は、流体の噴流４２中で輸送されて該噴流によってエネルギーが与えられる砥粒の流束を貫く結合部付近のストライク構造体の領域を回転させることを含んでもよい。研磨材噴流４２及びストライク構造体の相対的な方向は、長手方向軸線Ｌ１周りのストライク構造体の全回転にわたって砥粒がストライクチップ及び支持体２０の取り付け端部の縁部を含むストライク構造体の領域に方向付けられるようになっていてもよい。特に、ＡＪＭに晒される研磨材噴流４２の領域は、支持体２０及び／又はストライクチップの露出縁部２３を含んでもよい。砥粒がＳｉＣから成ってもよく、また、ＡＪＭプロセスのパラメータは、支持体の縁部２３及び／又はストライクチップの基体６からセメント材料を除去できるように選択されてもよい。

ＡＪＭ装置が実質的に自己完結型であってもよく、また、ＡＪＭ装置は、流体を圧縮して、加圧流体が先細末広ノズルを通過して混合チャンバ内へ入ることができるようにするプロセスを実施してもよく、混合チャンバ内では、砥粒が流体と組み合わされ、その後、混合物は、先細ノズルを通じて混合チャンバから抜け出ることができる。ノズルは、大抵は、砥粒による磨滅に比較的耐性があるタングステンカーバイド又は合成サファイアなどの材料を備える。使用時、ノズルと被加工物との間の距離は、大抵は、機械加工される領域の大きさと材料除去の速度とに影響を及ぼす。

１つの特定の例において、研磨材噴流４２は、（長手方向平面内の）ストライクチップ基体６の側面に対して約８５度の入射角度Ｗで配置されてもよく、砥粒の流束は、約１０ミリメートル（ｍｍ）の直径を有する出口を備えるノズル４４によって平行にされるとともに、約６００キロパスカル（ｋＰａ）まで加圧された空気の噴流によってエネルギーが与えられる。１つの特定の例では、約５０ミクロン〜約５００ミクロンの平均サイズを有する炭化ケイ素粒子を備える噴流が約３分の期間にわたって加えられてもよい。入射する粒子は、１分間当たり約８０グラム（ｇ／ｍｉｎ）の割合で加えられてもよく、また、ストライク構造体は、ＡＪＭプロセス中に１分間当たり約３．５回転（ｒ．ｐ．ｍ．）の速度で長手方向軸線Ｌ１周りに回転されてもよい。

図８及び図９に部分的に示されるストライク構造体の例では、ストライクチップのそれぞれの超硬合金基体６が支持体２０のそれぞれの取り付け端部に結合される。幾つかの例において、ストライクチップは、界面境界５で基体６に結合されるＰＣＤ材料４を備えてもよい。支持体２０の露出された弓形縁部２３は明らかであり、各縁部は、支持体２０の側部領域と取り付け端部との間で弓形の接続をもたらす。図示の両方の例では、凸状の弓形縁部２３のそれぞれに関して、及び、基体６及び支持体２０の側面間の陥凹隅肉状の移行部に関して、接触円を描くことができる。図８に示される例において、凸状の弓形縁部２３及び凹状の移行領域の接触円の半径ｒはそれぞれ約０．７５ｍｍ及び約０．２１ｍｍである。図９に示される例において、凸状の弓形縁部２３及び凹状の移行領域の接触円の半径ｒはそれぞれ約０．４２ｍｍ及び約０．１３ｍｍである。

幾つかの例において、研磨材噴射機械加工は、超硬合金基体及び／又は支持体の表面粗さを増大させる効果を有してもよい。３つの例において、支持体の算術平均表面粗さ（Ｒ_ａ）は、それぞれ１．７８ミクロン、１．８１ミクロン、及び、１．１２ミクロンまで増大された。

幾つかの例では、支持体が超硬合金タングステンカーバイド（ＷＣ）材料を備えてもよく或いは超硬合金タングステンカーバイド（ＷＣ）材料から成ってもよく、この場合、ＷＣの粒子は約１．５ミクロン〜２．５ミクロンの平均サイズを有してもよく、また、コバルト系結合材料の含有量は約６重量パーセントであってもよく、超硬合金材料は約５．１〜５．４×１０^−６（５．１〜５．４×１０の−６乗）／ケルビン（／Ｋ）の熱膨張係数（ＣＴＥ）を有する。支持体は、スチールホルダ本体の孔内に焼嵌めされる円柱シャフトを備えてもよく、円柱シャフトは、孔を拡張させるべく孔を取り囲むホルダの部分を約３５０℃の温度まで加熱して、支持体のシャフトを加熱された孔内へ挿入した後、孔が冷えて収縮してシャフトに当て付くことができるようにする、したがって、孔がシャフトを圧縮状態で保持できるようにすることを含むプロセスによって焼嵌めされる。支持体のシャフトと孔との間の干渉は、約０．０２ｍｍ〜０．０３ｍｍであってもよい。支持体は、再使用のために、孔を再加熱してシャフトを除去することによって解放されてもよい。

幾つかの例において、ストライクチップは、非平面状の界面境界でコバルト接合タングステンカーバイドを備える基体に対して結合される多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）材料から成るストライク構造物を備える。ＰＣＤ材料と隣接するストライクチップのストライク端部は、凸状であってもよく、また、８６度〜９２度の範囲内の円錐角を有する球状に鈍化された円錐の一般的な形状を有する中心頂点を含んでもよい。使用時、ストライク端部は、大抵は、掘り返されるべき本体又は形成体に打ち当たるように駆動される。ストライクチップの側面における基体の厚さは、取り付け端部から（側面における）ＰＣＤ材料を有する界面境界に至るまで約３．５ｍｍであってもよい。頂点から反対側の界面境界に至るまでのＰＣＤ材料の厚さは約４ｍｍであってもよく、また、基体の頂点とは反対側の界面境界からその取り付け端部までの厚さは約５ｍｍであってもよい。頂点は、約２ｍｍ〜約６ｍｍの半径を有する球面の一部の形状を有してもよい。

基体は、約３〜４ミクロンの平均サイズを有するタングステカーバイド（ＷＣ）粒子を備える超硬合金材料を備えてもよく或いは該超硬合金材料から成ってもよい。ＰＣＤ材料を基体上に焼結するステップの前に、超硬合金は約８重量パーセントのコバルト結合材を備えてもよく、その一部は、焼結プロセス中に浸潤によってＰＣＤ材料へと失われてもよい。したがって、ストライクチップの基体中のコバルトの含有量は、大抵は、８重量パーセント未満、場合により約６．５重量パーセントである。幾つかの例において、基体の熱膨張係数（ＣＴＥ）は、約５．３×１０^−６（５．３×１０の−６乗）／ケルビン（／Ｋ）であってもよい。基体の直径は約１２ｍｍであってもよい。

方法の例が使用される際には、近位端部又は取り付け端部の１又は複数の縁部がそれぞれ弓形（曲線的）であるように前駆体又は支持体を形成する必要がない場合がある。取り付け端部は、近位端部に隣接する前駆体の端部から材料を除去することによって形成されるため、縁部の状態は比較的鋭くない。これは、縁部を製造プロセスのその後の段階で修正できるからである。幾つかの方法の例において、端部の材料は、比較的鋭利で急激な縁部（言い換えると、本明細書中で使用されるように、非弓形の縁部）を有する取り付け端部を残しつつ研削又は切断により除去されてもよい。そのような縁部は、十分に丸みを帯びていてもよく、研磨材噴流を縁部に適用することによって弓形にされてもよい。

方法の例は、他の方法で僅かに曲がった或いは不格好な前駆体を拒絶する必要性を減少させる局面を有してもよい。これは、必要に応じて端部から材料を除去することによって取り付け端部を修正できるからである。これは、取り付け端部を十分に平坦にする及び正確に方向付けることができるようにするが、取り付け端部は、幾つかの例では、形状が円形ではなく楕円であってもよく、或いは、他の例では、求められるよりも更に楕円であってもよい。その結果、支持体の取り付け端部の縁部は、大抵は、（取り付け端部の領域となるように）露出されるとともに、弓形縁部をもたらすように丸みを帯びていてもよい。

幾つかの方法の例では、大きすぎるストライクチップの直径を減少させる必要がない場合がある。これは、支持体の取り付け端部を適宜に準備できるからである。ストライクチップが超硬質材料を備える例では、これにより、大抵は、ストライク構造体を形成する効率がかなり高められる（コストが低減される）。これは、例えば切断又は研削によって超硬質材料を本体から除去することが比較的時間を要するとともに費用がかかるからである。

方法の例は、ストライク構造体を仕上げ加工するコストを低減する局面を有してもよい。これは、研磨材噴流を使用して丸い縁部へと機械加工することが研削などの特定の他の方法よりも高速となる及び／又は安価となる場合があるからである。ＳｉＣなどの硬質セラミック粒子を使用する研磨材噴射機械加工は、ストライクチップの側面に付着される残留物を除去して超硬合金構成要素の縁部を丸くすることを単一のステップで行えると思われる。ガラス（二酸化ケイ素）又は炉スラグなどの他の想定し得る砥粒材料は、これを効率的に達成できない或いは全く達成できないと思われる。また、ＳｉＣ粒子を用いた研磨材噴射機械加工は、大抵は、基体と支持体とが出会って結合される陥凹隅肉状の丸み付け部を得ることもできる。

一般に、開示される方法の例は、大抵は、効率を高めて、ストライクチップのバッチを製造できるためのコストを低減する可能性が高い。これは、部分的には、僅かに不格好な或いは大きすぎる前駆体及び／又はストライクチップの拒絶の減少に起因し得る。また、それは、部分的には、超硬質材料を加工する必要性の回避又は減少にも起因し得る、及び／又は、部分的には、研磨材噴射加工の比較的高い効率及び適合性に起因し得る。ＡＪＭを使用して超硬合金構造体を商業規模及び商業効率で最終的な縁部の所まで表面公差内で加工できることが分かってきた。

以下、本明細書中で使用される様々な用語及び概念について簡単に説明する。

本明細書中で使用されるように、接触円は、滑らかな曲面上の所定の点を通って、該湾曲面上のその点と一対の更なる点とを通過して描かれ得る円である。本体の隣接する表面領域間の弓形縁部は、表面上の点を通る接触円の半径に関して特徴付けられてもよく、この場合、接触円の円弧は、隣接する領域の一方から他方へ延びる縁部により規定される円弧と最も良く適合する。一部の縁部は、本明細書中で使用されるように非弓形であり、少なくとも０．０１ｍｍの半径を有する接触円によって特徴付けられ得ない。

一般に、表面の粗さを、該表面により規定される平均平面に対して垂直な表面の測定された偏りから導き出される振幅パラメータに基づいて特徴付けるために、様々なパラメータが使用されてもよい。特に、本明細書中では算術平均粗さＲ_ａが使用される。

合成及び天然のダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）、立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）、及び、多結晶ｃＢＮ（ＰＣＢＮ）材料は、超硬質材料の例である。本明細書中で使用されるように、人造ダイヤモンドとも呼ばれる合成ダイヤモンドは、製造されてきたダイヤモンド材料である。本明細書中で使用されるように、例えば結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）材料は複数のダイヤモンド粒子の凝集体を備え、その実質的部分は互いに直接に相互結合され、また、ダイヤモンドの含有量は材料の少なくとも約８０体積パーセントである。ダイヤモンド粒子間の隙間は、合成ダイヤモンドのための触媒材料を備えてもよい充填材料で少なくとも部分的に満たされてもよく、或いは、それらの隙間が実質的に空であってもよい。本明細書中で使用されるように、合成ダイヤモンドのための触媒材料（溶媒／触媒材料と称されてもよい）は、合成又は天然のダイヤモンドが熱力学的に安定な温度及び圧力で、合成ダイヤモンド粒子の成長及び／又は合成或いは天然のダイヤモンド粒子の直接的な相互成長を促進させることができる。ダイヤモンドのための触媒材料の例は、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、及び、Ｍｎ、並びに、これらを含む特定の合金である。ＰＣＤ材料を備える本体は、触媒材料がその隙間から除去されてしまってダイヤモンド粒子間に間隙が残る領域を少なくとも備えてもよい。

本明細書中で使用されるように、ＰＣＢＮ材料は、金属又はセラミック材料を備える基質内に分散される立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）の粒子を備える。

超硬質材料の他の例としては、炭化ケイ素（ＳｉＣ）などのセラミック材料又はＣｏ結合ＷＣ材料などの超硬合金材料を備える基質により一緒に保持されるダイヤモンド粒子又はｃＢＮ粒子を備える特定の複合材料が挙げられる。

本明細書中で使用されるように、焼嵌めは、構成要素のうちの少なくとも１つにおける相対的なサイズ変化（形状が幾分変化してもよい）により達成される構成要素間の一種の締まり嵌めである。これは、通常、一方の構成要素を組み立て前に加熱する或いは冷却して、この構成要素が組み立て後に大気温度まで戻ることができるようにすることによって達成される。焼嵌めは、構成要素が他の構成要素内の孔又は凹部へと押し込まれる圧入と対比されると考えられ、この圧入は、構成要素間にかなりの摩擦応力をもたらすことを伴う場合がある。

本明細書中で使用されるように、研磨材噴射機械加工（ＡＪＭ）は、被加工物から材料を浸食するために速度が十分に高い流体によって砥粒が推進されるプロセスである。一般に、少なくとも約２５ミクロン（例えば動的光散乱により測定される）の平均直径を有する砥粒が最大約３００メートル／秒（ｍ／ｓ）の速度で流体噴流により運ばれてもよい。

Claims (23)

1. ピックツール用のストライク構造体を形成する方法であって、前記ストライク構造体は、
   ストライクチップと、
   支持体と、を備え、
   前記ストライクチップ及び前記支持体のそれぞれの対応する取り付け端部が互いに結合され、
   前記ストライクチップの前記取り付け端部は、前記ストライクチップに備えられる超硬合金材料と隣接し、
   前記支持体の前記取り付け端部は、前記支持体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、前記端部は、前記支持体の側面がその取り付け端部から発散的に従属するように構成され、
   前記方法は、
   前記ストライクチップと前記支持体のための前駆体とを用意するステップであって、前記前駆体の近位端部が前記前駆体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、前記前駆体の前記端部は、前記前駆体の側面がその近位端部から発散的に従属するように構成され、前記近位端部の面積は、前記支持体の前記取り付け端部の面積よりも小さい、ステップと、
   前記近位端部の面積を前記支持体の前記取り付け端部の面積まで増大させるように前記前駆体の前記端部を加工し、前記ストライク構造体をもたらすように前記ストライクチップ及び前記支持体のそれぞれの前記取り付け端部を結合するステップと、
   を含む、方法。
2. 前記取り付け端部のうちの少なくとも一方に隣接する前記ストライク構造体の領域を加工して、前記領域の少なくとも一部の特徴を修正するステップを含む請求項１に記載の方法。
3. 前記ストライク構造体は、取り付け端部と前記取り付け端部に隣接する側部領域との交差部によって規定される露出縁部を含み、前記方法は、弓形縁部領域を形成するように前記露出縁部を加工するステップを含む請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 前記弓形縁部領域が少なくとも０．０１ミリメートル（ｍｍ）の半径を有する接触円を規定する請求項３に記載の方法。
5. 前記ストライクチップは、その取り付け端部とは反対側のストライク端部と隣接する超硬質材料を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記支持体の前記取り付け端部が略楕円形である請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 少なくとも２２００のヌープ硬さを有する砥粒を使用する研磨材噴射機械加工により前記ストライク構造体を加工するステップを含む請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記砥粒が５０〜５００ミクロンの平均サイズを有する請求項７に記載の方法。
9. 前記砥粒が少なくとも５０グラム／分（ｇ／ｍｉｎ）の割合で前記ストライク構造体に衝突する請求項７又は請求項８に記載の方法。
10. ０．１〜５グラム（ｇ）の前記超硬合金材料が前記ストライク構造体から前記研磨材噴射機械加工により除去される請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記取り付け端部のうちの少なくとも一方に隣接する超硬合金側領域は、前記研磨材噴射機械加工後に１．００〜３．００ミクロンの算術平均表面粗さ（Ｒ_ａ）を有する請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記砥粒が炭化ケイ素を備える請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 前記ストライクチップと前記支持体とが結合材料により結合され、前記研磨材噴射機械加工が前記ストライク構造体の側面から前記結合材料を除去する請求項７から１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ストライク構造体の方向に対する研磨材噴射の方向は、前記ストライク構造体の状態に関する光学的情報の受信に応じて自動制御機構により制御される請求項７から１３のいずれか一項に記載の方法。
15. ピックツール用のストライク構造体であって、
    ストライクチップと、
    支持体と、
    を備え、
    前記ストライクチップ及び前記支持体のそれぞれの対応する取り付け端部が互いに結合され、
    前記ストライクチップの前記取り付け端部は、前記ストライクチップに備えられる超硬合金材料と隣接し、
    前記支持体の前記取り付け端部は、前記支持体の端部に備えられる超硬合金材料と隣接し、前記端部は、前記支持体の側面がその取り付け端部から発散的に従属するように構成され、
    前記ストライクチップと前記支持体とが実質的に同心ではなく、前記ストライク構造体は、前記取り付け端部に隣接する非弓形の露出縁部が実質的に無い、
    ストライク構造体。
16. 少なくとも０．０１ミリメートル（ｍｍ）の半径を有する接触円により特徴付けられ得ない前記露出縁部が実質的に無い請求項１５に記載のストライク構造体。
17. 前記ストライクチップは、その取り付け端部とは反対側のストライク端部と隣接する超硬質材料を備える請求項１５又は請求項１６に記載のストライク構造体。
18. 前記支持端部の前記取り付け端部が略楕円形である請求項１５から１７のいずれか一項に記載のストライク構造体。
19. その超硬合金側部領域が取り付け端部付近で１．００〜３．００ミクロンの算術平均表面粗さを有する請求項１５から１８のいずれか一項に記載のストライク構造体。
20. 前記取り付け端部のうちの少なくとも一方の領域が露出される請求項１５から１９のいずれか一項に記載のストライク構造体。
21. 前記ストライクチップは、前記ストライクチップの前記取り付け端部とは反対側の頂点を含むストライク端部と隣接する多結晶ダイヤモンド（ＰＣＤ）材料を備える請求項１５から２０のいずれか一項に記載のストライク構造体。
22. 請求項１５から２１のいずれか一項に記載のストライク構造体と、駆動機構への取り付けのためのシャンクを備えるスチールホルダとを備えるピックツールであって、前記ストライク構造体が前記ホルダに結合され、前記支持体及び前記ホルダは、前記支持体を前記ホルダと移動不可能に結合できるように協働して構成されるピックツール。
23. 造岩を貫いて切削又は穿孔する舗装道路切削用の請求項１５から２２のいずれか一項に記載のピックツール。

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