JP3123646U - ダイヤモンドチップ及びこれを用いたコンクリート等の切断具 - Google Patents

Abstract

【課題】 切削抵抗が小さく、切削性が良好で固着性のよいダイヤモンドチップとこれを固着しコンクリート等の被切削物を効率的に切削等するコンクリート等の切断具を提供する。
【解決手段】 焼結可能な金属とダイヤモンド粒を混合し成形して焼結してなるダイヤモンドチップ１はその切削面３の中央部に凹溝２を形成したものからなる。この凹溝２の深さｔ_１は切削面３の縦巾ｔに対してｔ_１＞ｔ／２のものからなる。また、このダイヤモンドチップ１は金属管や金属板の外周側に固着されてダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードを形成する。
【選択図】 図１

Description

本考案は、コンクリート（鉄筋を含む）やガラス，セラミックス，金属酸化物，金属窒化物等の単結晶もしくは多結晶体やアモルファス体等の固体状材料もしくは部材等を切断，切削，研削，切断，穴あけ等を行うために用いるダイヤモンドチップ及びこれを円筒状体に固着してなるダイヤモンドビットやこれを円盤状体に固着してなるダイヤモンドブレード等のコンクリート等の切断具に係り、特に、極めて簡単で効果的な構造を有し、回転駆動等の動力を有効、かつ効果的に利用できるダイヤモンドチップ及びこれを用いたコンクリート等の切断具に関する。

各種の硬質材料であるコンクリート（鉄筋を含む），ガラス，セラミックス，金属酸化物，金属窒化物等の材料は、様々な目的に広範囲に利用されている。一例として挙げるにら、建設材料として広く用いられているコンクリートは優れた材料であり代替材料として検討されるものが見当らないほどである。

代表的な硬質材料である例えば、コンクリート材料は、建設物等に広く用いられるが、建築物等を構築した後に部分的に加工等の後処理等が発生することがある。例えば、配管等のために穴あけ処理を必要とするなどである。このような時にコンクリート類を切削加工もしくは穴あけ加工等の処理において、ダイヤモンドチップを構築した円筒体状のダイヤモンドビットが用いられ、また、該コンクリートなどの切断にはダイヤモンドチップを構築した円盤状体のダイヤモンドブレードが用いられる。

鉄筋コンクリート構築物を例として、従来の技術を説明する。鉄筋コンクリート構築物において、例えば冷暖房装置の設置や電気や水道等の配管等コンクリート構築物の解体等の処理など鉄筋コンクリート構築物を切削加工する必要がある。このような作業に、従来円管筒状の金属体の端部円周部に金属体の厚さよりも大きな厚さを有するダイヤモンドチップを設置して構成されたダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードなどの切断具が用いられてきた。

該ダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードは、被研削物として鉄筋コンクリート構築物等であるため、鉄筋やコンクリートの両方に対して良好な切削性を有していることが求められる。また、鉄筋類の配筋率は予め予測することが困難であるため、ダイヤモンドビットやダイヤモンドブレード等は広範囲の配筋率に対応して良好な特性を示す必要がある。

従来より用いられている円筒状体の金属体の先端部円周部にダイヤモンドチップを設置した構造の切断具の一種であるダイヤモンドビットは、その切削性能に不足がある場合ではダイヤモンドビットが停止して切削加工ができなくなってしまうことが発生していた。また、金属の円盤状体の円周部にダイヤモンドチップを設置したダイヤモンドブレードは、その切削性能に不足がある場合ではダイヤモンドブレードが停止して切断加工ができなくなってしまうことが発生していた。特に、コンクリート類の鉄筋類の量によっては、ダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードが鉄筋類に食い込んでしまったりするなどの作業上の障害が多く発生しているのが現状である。

例えば、鉄筋コンクリート類を考えた場合では、鉄筋類とコンクリート類に対して良好な切削性を有し、かつ作業適正に優れたダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードなどの切断具が求められている。

鉄筋コンクリート類に限らず、硬質材料の穴あけや切断等の加工を行う切断具において、被切削物の特性によらず安定した切削特性を発揮するものが求められているのが現状である。

ダイヤモンドビットに関する公知技術として、例えば、「特許文献１」，「特許文献２」，「特許文献３」，「特許文献４」等があり、これ等は夫々特徴を有するものであるが、いずれも前記の各問題点を解決や要請に応ずるものではなく、本考案とは構成や効果において大きく相違するものである。
特開平９−１５４１号（図１） 特開平１０−１４６７７１号（図１） 特開平１１−２８０３６８号（図１） 特開平１１−４２６３４号（図１）

本考案は、以上の事情に鑑みて考案されたものであり、前記に示されている硬質材料を加工するにあたって、被切削物の特性に対して安定した切削特性を示し、例えば、鉄筋コンクリート構築物であれば鉄筋コンクリートを構成する鉄筋とコンクリートの双方に対して良好な切削特性を安定に示し、被切削物を安定的に切削加工することができるダイヤモンドチップ及びこれを用いたコンクリート等の切断具を提供することを目的とする。

本考案は、以上の目的を達成するために、請求項１の考案は、コンクリート又は鉄筋を含むコンクリート等の硬質材料の切削，研削切断，穴あけ等を行うためのダイヤモンドビット又はダイヤモンドブレードに固着されるダイヤモンド切削刃（以下、ダイヤモンドチップという）であって、該チップは、その切削面に凹溝が形成されるものからなることを特徴とする。

また、請求項２の考案は、前記チップの切削面が横巾寸法がａで縦巾寸法がｔの略矩形状のものであって、前記凹溝の深のｔ_１がｔ_１＞ｔ／２であることを特徴とする。

また、請求項３の考案は、前記凹溝が、上方に向かって拡寸する台形状のものからなることを特徴とする。

また、請求項４の考案は、前記ダイヤモンドチップの切削面における外側及び内側のラインがストレート又は該チップの固着されるダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードの円筒状体や円盤状体の外周及び内周のアールと略同心の弧状線から形成されることを特徴とする。

また、請求項５の考案は、前記ダイヤモンドチップが、焼結金属とダイヤモンド粒とを混合して成形，焼結したものからなり、前記ダイヤモンド粒の混合率の一定又は異なる複層のものからなることを特徴とする。

また、請求項６の考案は、前記複層ダイヤモンドチップにおいて、前記凹溝がダイヤモンド粒の混合率の高い層に侵入しないものからなることを特徴とする。

また、請求項７の考案は、前記ダイヤモンドチップが、その切削面から下面に向かって縮寸するテーパ状に形成されることを特徴とする。

また、請求項８の考案は、前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円筒状体の先端に固着するダイヤモンドビットであって、前記ダイヤモンドチップが、その凹溝の向きを外側又は内面側に向けて交互に配列するものからなることを特徴とする。

また、請求項９の考案は、前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円盤状体の端面に固着してなるダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンドチップが、その凹溝の向きを外面側又は内面側に向けて交互に配列するものからなることを特徴とする。

また、請求項１０の考案は、前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円盤状体の外面に固着してなるダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンドチップが、前記凹溝を前記円盤状体表面側及び裏面側に向けて交互に配列することを特徴とする。

本考案の請求項１の「ダイヤモンドチップ」によれば、その切削面に凹溝が形成されるため切削面における切削抵抗が減少すると共に凹溝を介して切削粉の一部が排出され、効率的な切削を行うことができる。また、ダイヤモンドチップは立方体状の簡便の構造からなり、製造が容易に、かつ安価にでき、切削性が良好のため各種の硬質材料の加工ができる効果を有する。

また、本考案の請求項２の「ダイヤモンドチップ」によれば、ダイヤモンドチップは切削面がａ×ｔの寸法の略矩形状のものからなり、凹溝の深さが縦寸法のｔの半分よりやや大き目のものからなり、切削面の接触面積の適宜な減少と固着面積の適宜な保持ができる形状からなり、切削性向上と固着性の向上の双方を保持できる効果が上げられる。なお、ｔ_１＞ｔ_２の度合はダイヤモンドチップの大きさや切削対象物等を勘案して経済的，実験的に決められる。

また、本考案の請求項３の「ダイヤモンドチップ」によれば、凹溝が上方に拡寸する台形状のものからなり、ダイヤモンドチップの強度保持や製作性の向上や切削粉の逃げ効果の向上等が図られるが、勿論、凹溝の形状はこれに限定するものではなく、かつ凹溝の数も１つに限定するものではなく、複数個であってもよい。

また、本考案の請求項４の「ダイヤモンドチップ」によれば、切削面の外側や内側のラインはストレートでよいが、切削性の向上の面からこのダイヤモンドチップの固着されるダイヤモンドビットの円筒状体やダイヤモンドブレードの円盤状体と同心の弧状のラインにすることにより、切削効率の向上がより図られる効果が上げられる。

また、本考案の請求項５の「ダイヤモンドチップ」によれば、焼結可能な金属にダイヤモンド粒を混合して焼結したものからなるが、この混合率を全体として一定のものでもよいが、混合等の異なる複層のものから形成することにより、接触面との関係で切削性の均一化を図ることができ、切削性のより向上が可能となる。

また、本考案の請求項６の「ダイヤモンドチップ」によれば、凹溝を形成する箇所として混合率の高い部分に凹溝が侵入しないものとし、これにより切削性の低下を防止する。即ち、凹溝は切削面積を減少させて切削抵抗を減少させるものであり、切削性を低下させることがないようにすることが必要なためである。

また、本考案の請求項７の「ダイヤモンドチップ」によれば、ダイヤモンドチップは切削面から下方に向かってテーパを形成することにより、切削時におけるその側面の被切削物との干渉を防止することができ、切削性の向上と良品質の加工が可能になる。また、「ダイヤモンドチップ」の損傷も防止される。また、このテーパが切削粉逃げの円滑化に貢献する。

また、本考案の請求項８乃至１０によれば、前記の「ダイヤモンドチップ」とダイヤモンドビットやダイヤモンドブレード等の切断具に用いることにより切削性の良好な切断具を製作することができる。また、「ダイヤモンドチップ」の凹溝を外内側に交互に配置することに被切削面の外内側の切削がより効率的に行われ、凹溝の深さｔ_１を以上のようにｔ／２よりやや深いものにすることによって切削加工面の平坦化を図ることができる。

以下、本考案の「ダイヤモンドチップ及びこれを用いたコンクリート等の切断具」の実施の形態を図面を参照して詳述する。なお、以下の実施例では凹溝は台形として単一のものとし、切断具としてはダイヤモンドビット及びダイヤモンドブレードとしたが、勿論これに限定するものではない。

図１に示すようにダイヤモンドチップ１は単一の台形状の凹溝２を形成する角ブロック状の立体形状のものからなる。図示のようにハッチングを施した部分が切削面３であり、切削面は横巾寸法がａで縦巾寸法がｔの略矩形体からなり、高さ寸法がｂのブロック体からなる。なお、凹溝２は切削面３の中央部に形成される台形状のものからなり、その深さｔ_１はｔ／２以上のものからなる。
また、図２は図１のダイヤモンドチップ１の正面図（ａ），上面図（ｂ），側面図（ｃ）であり、側面図（ｃ）に示すように切削面３から下方に向かって傾斜角θのテーパ４が形成されているが、このテーパ４はなくてもよい。但し、切削性の向上と被加工物との干渉防止のためテーパ４を形成されることが望ましい。

図１に示すように、前記の「実施例１」のダイヤモンドチップ１の切削面３の外側及び内側のライン（外側を「イ」で示し内側を「ロ」で示す）は共にストレートのものであるが、「実施例２」のダイヤモンドチップ１ａはこのラインが弧状線からなる。即ち、後記するようにダイヤモンドチップ１（１ａ）は円筒状体のダイヤモンドビット５や円盤状体のダイヤモンドブレード６に固着されるが、この場合、「実施例１」のダイヤモンドチップ１のラインがストレートのため、これ等の切断具の外内周に沿わない不具合があり、その分だけ切削抵抗が増加する。
図３はダイヤモンドビット５やダイヤモンドブレード６の円筒状体や円盤状体の外面，内面のアールと略同心の弧状線「イ′」，「ロ′」から形成される。これにより、前記のように円滑な切削ができ、切削抵抗の減少が図れる。

ダイヤモンドチップ１や１ａは焼結可能な金属にダイヤモンド粒７を混合して所定形状に成形して焼結したものからなる。この場合、図４（ｂ）に示すようにダイヤモンド粒７の混合率が全体として均一のものもあるが、通常は図４（ａ）に示すように混合率の異なる一層部８と二層部９とから形成されるものが多い。勿論二層に限定するものではない。混合率を変えた層の形成により切削抵抗の均一化が可能となる効果が生ずる。なお、本実施例では凹溝２はダイヤモンド粒７の混合率の高い一層部８に侵入しない形状のものとしている。これにより、ダイヤモンドチップ１（１ａ）の強度の減少と切削性の減少を防止している。

次に、ダイヤモンドチップ１（１ａ）を固着したダイヤモンドビット５の実施例を図５に示す。ダイヤモンドビット５はダイヤモンドチップ１（１ａ）を複数個用いて円筒状体の金属管１０の端部に固着したものからなる。ダイヤモンドビット５は金属管１０の端部に互い違いの方向で設置されてダイヤモンドビット５を構成する。このとき、ダイヤモンドチップ１（１ａ）の数量等及び大きさなどは、ダイヤモンドビット５の大きさや金属管１０の径などにより最適に構築されるものである。

次に、ダイヤモンドチップ１（１ａ）を固着したダイヤモンドブレード６の実指令を図６に示す。図６はダイヤモンドブレード６の円盤状体の金属板１１にダイヤモンドチップ１（１ａ）を凹溝２の向きを交互に変えて固着したものを示す。勿論、このダイヤモンドチップ１（１ａ）の数量や大きさはダイヤモンドブレード６の大きさや金属板１１の径などにより最適なものが用いられる。

図７はダイヤモンドブレード６ａの他の実施例を示す。このものはダイヤモンドブレード６ａの円盤状体の金属板１１の外周にダイヤモンドチップ１（１ａ）の凹溝２を表裏に交互に向けて固着したものである。

本考案は、様々な目的広範囲に量されている各種の硬質材料であるコンクリート，ガラス，セラミックス，金属酸化物，金属窒化物等の材料を切削，切断，研削等の加工もしくは穴あけ等の処理を行うにあたって有効なダイヤモンドチップとこれを固着して各種の切断具を提供するものである。硬質材料の一例として挙げるなら建設材料として広く用いられている鉄筋コンクリートは優れた材料であり、本発明は本鉄筋コンクリート材料に対して効果的、かつ効率よく穴あけ等の加工を可能とする優れたダイヤモンドチップを用いた切断具として提供され、具体的にはダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードとして構築される。
本考案による切断具は鉄筋コンクリート等の硬質材料を加工するためのすべての型式のダイヤモンドビットもしくはダイヤモンドブレード等に利用されることが可能であり、広く産業界にて利用されるものでありその利用範囲は広い。

本考案のダイヤモンドチップの全体構造を示す斜視図。 本考案のダイヤモンドチップの正面図（ａ）、上面図（ｂ）及び側面図（ｃ）。 切削面の外側及び内側が弧状線からなる本考案のダイヤモンドチップの正面図。 本考案の二層のダイヤモンドチップの内部構成を説明するための模式的断面図（ａ）及び一層のダイヤモンドチップの内部構成を説明するための模式的断面図（ｂ）。 本考案のダイヤモンドチップを固着したダイヤモンドビットの正面図。 本考案のダイヤモンドチップを固着したダイヤモンドブレードの正面図。 本考案のダイヤモンドチップを固着したダイヤモンドブレードの他の実施例を示す正面図。

符号の説明

１ ダイヤモンドチップ
１ａ ダイヤモンドチップ
２ 凹溝
３ 切削面
４ テーパ
５ ダイヤモンドビット
６ ダイヤモンドブレード
６ａ ダイヤモンドブレード
７ ダイヤモンド粒
８ 一層部
９ 二層部
１０ 円筒状体の金属管
１１ 円盤状体の金属板

Claims (10)

1. コンクリート又は鉄筋を含むコンクリート等の硬質材料の切削，研削切断，穴あけ等を行うためのダイヤモンドビット又はダイヤモンドブレードに固着されるダイヤモンド切削刃（以下、ダイヤモンドチップという）であって、該チップは、その切削面に凹溝が形成されるものからなることを特徴とするダイヤモンドチップ。
2. 前記チップの切削面が横巾寸法がａで縦巾寸法がｔの略矩形状のものであって、前記凹溝の深のｔ_１がｔ_１＞ｔ／２であることを特徴とする請求項１に記載のダイヤモンドチップ。
3. 前記凹溝が、上方に向かって拡寸する台形状のものからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤモンドチップ。
4. 前記ダイヤモンドチップの切削面における外側及び内側のラインがストレート又は該チップの固着されるダイヤモンドビットやダイヤモンドブレードの円筒状体や円盤状体の外周及び内周のアールと略同心の弧状線から形成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のダイヤモンドチップ。
5. 前記ダイヤモンドチップが、焼結金属とダイヤモンド粒とを混合して成形，焼結したものからなり、前記ダイヤモンド粒の混合率の一定又は異なる複層のものからなることを特徴とする請求項１乃至４に記載のダイヤモンドチップ。
6. 前記複層ダイヤモンドチップにおいて、前記凹溝がダイヤモンド粒の混合率の高い層に侵入しないものからなることを特徴とする請求項５に記載のダイヤモンドチップ。
7. 前記ダイヤモンドチップが、その切削面から下面に向かって縮寸するテーパ状に形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のダイヤモンドチップ。
8. 前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円筒状体の先端に固着するダイヤモンドビットであって、前記ダイヤモンドチップが、その凹溝の向きを外側又は内面側に向けて交互に配列するものからなることを特徴とするダイヤモンドビット。
9. 前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円盤状体の端面に固着してなるダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンドチップが、その凹溝の向きを外面側又は内面側に向けて交互に配列するものからなることを特徴とするダイヤモンドブレード。
10. 前記請求項１乃至７に記載のダイヤモンドチップを円盤状体の外面に固着してなるダイヤモンドブレードであって、前記ダイヤモンドチップが、前記凹溝を前記円盤状体表面側及び裏面側に向けて交互に配列することを特徴とするダイヤモンドブレード。
    

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