JPH0276681A - 微細なダイヤモンドまたは立方晶系窒化ホウ素粒子を含んだのこ刃部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、花崗岩、大理石、充填コンクリートなどのご
とき硬質材料を切断するために使用される丸のこの刃に
関するものである。更に詳しく言えば本発明は、切断作
業時におけるのこ刃の位置ずれを低減させるため、へり
部分にダイヤモンドまたは立方晶系窒化ホウ素（ＣＢＮ
）の微粒子を含んだ切刃部材に関する。

従来、花崗岩、大理石、充填コンクリートなど゛　のご
とき硬質材料の切断はダイヤモンドのこ刃の使用によっ
て行われてきた。このようなのこ刃は、鋼製の円板の周
囲に複数の切刃部材を互いに離隔した状態でろう付けし
たものから成っている。各々の切刃部材は、たとえば青
銅やコバルトのごとき適当な合金または金属母材によっ
てダイヤモンド研摩材を結合したものである。

切断作業時には、のこ刃は横方向（すなわち、回転軸に
対して実質的に平行な方向）に振れたり振動したりする
ことがある。その結果、切り口の幅がのこ刃の幅よりも
大きくなるため、のこ刃の切断効率は低下することにな
る。更に重要なことには、切断方向のずれが生じること
もある。その上、化粧タイルをはじめとする多くの用途
においては、加工物上の粗面を平坦化して研摩すること
も必要となる。これらの問題を引起こすのこ刃の横方向
位置ずれは、幅の広いのこ刃または安定化フランジの使
用によって低減させることができる。

しかしながら、幅の広いのこ刃はより多量のダイヤモン
ドを必要とするという欠点を有し、また安定化フランジ
は得られる切り口の深さが制限を受けるという欠点を有
している。

切断方向のずれを抑制するためにはまた、いわゆる「サ
ンドイッチ型」の切刃部材を使用することもできる。サ
ンドイッチ型の切刃部材とは、側面部分に比べてダイヤ
モンド濃度の低い中心部分を有するものである。かかる
サンドイッチ型切刃部材にも各種の変形例があって、そ
の−例としては中心部分および側面部分に粒度の異なる
ダイヤモンドを使用したものが挙げられる。

ストール（Ｓｔａｌｌ）の米国特許第４５０５２５１号
明細書中には、サンドイッチ型切刃部材のもう１つの変
形例が、記載されている。この特許に従って切刃部材を
製造する際には、従来通りの結合金属とダイヤモンドと
の混合物が使用されるが、該混合物に一定量の充填剤が
添加される点に特徴がある。かかる充填剤は焼結工程に
は耐えるが、その後に脱落して気孔を形成する。このよ
うな技術に従い、側面部分は通常のごとくに高い密度を
有するが、中心部分は多孔質であるような切刃部材が製
造される。その結果、多孔質の中心部分は冷却材を受入
れて効率的な切断を達成し得るため、中心部分はより速
く摩耗して凹形の切刃を生じることになる。

当業技術の目覚ましい進歩にもかかわらず、現行の丸の
こ刃に比べて切断方向のずれの少ない丸のこ刃は今なお
切望されているのである。

発明の要約 本発明の目的の１つは、花崗岩、大理石、充填コンクリ
ートおよびその他の硬質材料を切断するための改良され
たのこ刃およびそれの切刃部材を提供することにある。

また、不均等に摩耗して凹形の切削面を形成し、それに
よってのこ刃の切断方向のずれを低減させるような切刃
部材を具備したのこ刃を提供することも本発明の目的の
１つである。

本発明に従えば、上記のごとき目的を達成するため、へ
り部分または側面部分に有効量の耐摩耗性粒子を含んだ
丸のこ刃用の切刃部材が提供される。かかる切刃部材の
切削成分はダイヤモンドであり、かつ切刃部材の中心部
分における該ダイヤモンドの濃度は側面部分における該
ダイヤモンドの濃度とほぼ同じであることが好ましい。

かかる切刃部材の側面部分に微細な耐摩耗性粒子が添加
される結果、切刃部材は不均等に摩耗して凹形の切削面
を形成し、それによってのこ刃が切断方向からずれる可
能性を低減させる。上記のごとき耐摩耗性粒子は、微小
粒度（すなわち、約８０メツシュより小さい粒度）のダ
イヤモンド、立方晶系窒化ホウ素または炭化タングステ
ン粒子であることが好ましい。

発明の詳細な説明 本発明に従えば、ダイヤモンド切削成分と、切刃部材の
不均等な摩耗をもたらす微小粒度の耐摩耗性ダイヤモン
ド、ＣＢＮまたは炭化タングステン粒子とを含む新規な
のこ刃用の切刃部材が提供される。

先ず第１図を見ると、花崗岩、大理石、充填コンクリー
トおよびその他の硬質材料を切断するために役立つのこ
刃用の切刃部材の好適な実施の態様が示されている。図
かられかる通り、中心部分２におけるダイヤモンド切削
成分１の濃度は側面部分３におけるダイヤモンド切削成
分１の濃度とほぼ同じであることが好ましい。とは言え
、中心部分２におけるダイヤモンド切削成分１の濃度が
側面部分に比べて高くても低くても本発明の範囲から逸
脱するものでないことは勿論やある。たとえば、用途に
よっては、中心部分２におけるダイヤモンド切削成分１
の濃度を側面部分３におけるダイヤモンド切削成分１の
濃度より高めることが望ましい場合もあると考えられる
。本発明の実施に際して最も重要な考慮事項は、側面部
分３に有効量の耐摩耗性粒子４を含有させることによっ
て不均一な切削速度を達成することである。側面部分３
に耐摩耗性粒子４を含有させて得られた切刃部材は凹形
の摩耗を生じ、それによって第２図に示されるごとく石
材加工物５上に隆起を形成する。

このような隆起の存在により、のこ刃が切断方向からず
れる可能性は低減することになる。

耐摩耗性粒子４としては任意適宜の粒子を使用すること
ができる。とは言え、ダイヤモンド、ＣＢＮおよび炭化
タングステン粒子が特に有効であることが判明している
。

一般的に述べれば、耐摩耗性粒子４は約８０メツシュよ
り小さい粒度を有することが必要である。

勿論、個々の用途にとって最適の粒度は面倒な実験を行
わなくても決定することができる。耐摩耗性粒子の濃度
もまた個々の用途に応じて変わり得るが、約０．１０〜
約０，３５力ラツト／立方センチメートルの濃度を使用
すれば有効であることが判明している。

ダイヤモンド切削成分１は単一の粒度（たとえば、４０
１５０または３５／４０メツシュの粒度）を有するもの
であってもよいし、あるいは複数の相異なる粒度（たと
えば、３０／４０メツシュおよび４０１５０メツシュの
粒度）を有するものの混合物であってもよい、更にまた
、中心部分２および側面部分３において相異なる粒度の
ものを使用することも可能である。あるいはまた、中心
部分２または側面部分３のいずれか一方に単一粒度のも
のを使用すると共に、他方には複数の相異なる粒度の混
合物を使用することもできる。このような混合物中にお
いて、相異なる粒度の成分の比率は本発明にとって特に
重要でない。また、ダイヤモンド切削成分１の濃度は広
範囲にわたって変わり得る一方、中心部分２と側面部分
３との間におけるダイヤモンド切削成分１．の比率も広
範囲にわたって変わり得る。一般的に述べれば、中心部
分２におけるダイヤモンド切削成分１の濃度は約０．６
〜約２０力ラツト／立方センナメートルの範囲内にあり
、また側面部分３におけるダイヤモンド切削成分１の濃
度は約１．０〜約２．０力ラツト／立方センナメートル
の範囲内にあればよい。なお、ダイヤモンド切削成分１
の濃度は中心部分２および側面部分３の両方においてほ
ぼ等しいことが最も好ましい。

第１図においては中心部分２と側面部分３との間に鮮明
な境界部が示されているが、ダイヤモンド切削成分１、
耐摩耗性粒子４またはそれらの両者について漸次の移行
を示すような境界部を設けることも可能である。中心部
分２の幅と各々の側面部分３の幅との比は広範囲にわた
って変わり得るが、約１：２〜約３＝１の範囲内にある
ことが好ましい。

次の第３図には、耐摩耗性粒子４を中心部分２に配置し
て成る本発明の二番目に好適な実施の態様が示されてい
る。このような構成によれば、切刃部材の切削面が凸形
に摩耗し、その結果として第４図に示されるごとく石材
加工物５にくぼみが形成されることになる。

常の合金または金属結合母材中に実質的に一様に分散し
ている。ある種の最終用途に対しては、かかる母材がセ
ラミックまたは成形プラスチックのごとき材料から成っ
ていてもよい。

本発明に基づく切刃部材を製造するためには、従来の切
刃部材の場合とほぼ同じ製造方法を使用すればよいが、
結合剤とダイヤモンドとの混合物の一部に一定量の耐摩
耗性粒子を添加する点が異なっている。特定の実施の態
様に従って詳しく述べれば、結合剤とダイヤモンドとか
ら成る通常のごとき第１の混合物が調製されると共に、
第１の混合物よりも低い濃度でダイヤモンド切削成分を
含有する第２の混合物が調製される。かかる第２の混合
物に有効量の耐摩耗性粒子が添加される。

これらの混合物を調製した後、当業者にとって公知の技
術に従って切刃部材を製造すればよいわけである。

上記の説明はダ・イヤモンド切削成分の使用に関するも
のであるが、本発明の着想はダイヤモンドと同様に「超
研摩材」の１種を成すＣＢＮ切削成分を使用した場合に
も等しく適用し得るものと予想される。

以上の記載に基づけば、本発明の精神および範囲から逸
脱することなしに数多くの変更態様が可能であることは
自明であろう。

当業者が本発明の実施を一層明確に理解し得るようにす
るため、以下に実施例を示す。この実施例は本発明の実
施を例示するものであって、本発明の範囲を限定するも
のではない。

実施例 コバルト結合剤を使用しながら、切断方向のずれを低減
させるという所望の改良をもたらす構造の切刃部材を製
造した。詳しく述べれば、側面部分は１．２０力ラツト
／立方センナメートルの濃度でダイヤモンドを含有して
いた。かかるダイヤモンドのうち、１５（重量）％は１
７０／２００メツシュの微細なダイヤモンドから成る耐
摩耗性粒子であり、また、８５（重量）％は３０／４０
メツシュのダイヤモンド［ゼネラル・エレクトリック・
カンパニー（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏ
ｍｐａｎｙ）製のＭＢＳ７５０］から成る切削成分であ
った。中心部分は、３０：／４０メツシュのダイヤモン
ド（ゼネラル・エレクトリック・カンパニー製のＭＢＳ
　　７５０）ゲら成る切削成分を０．７５力ラツト／立
方センナメートルの濃度で含有していた。結合剤として
は５（重量）％のスズを添加した超微粒度のコバルトを
使用し、また切刃部材は８３０°Ｃおよび３５０ｋｇ／
ｃｍ”の条件下で１５分間にわたり焼結した。直径１０
００ｍｍの回転のこ力士に７０個の切刃部材を取付け、
そして各種の花崗岩を切断するために使用した。所望の
摩耗パターンは直ちに発現し、そして試験期間全体を通
じて存続した。従来ののこ刃を使用した場合に比べ、切
断方向のずれは顕著に少なかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施の態様に基づくのこ刃用切
刃部材の一部分の正面図、第２図は切断作業に際して第
１図の切刃部材と石材加工物との間に形成される境界部
の形状を示す正面図、第３図は本発明の別の実施の態様
に基づくのこ刃用切刃部材の一部分の正面図、そして第
４図は切断作業に際して第３図の切刃部材と石材加工物
との間に形成される境界部の形状を示す正面図である。 図中、１はダイヤモンド切削成分、２は中心部分、３は
側面部分、４は耐摩耗性粒子、そして５は石材加工物を
表わす。 Ｆ７Ｔ″ｌ Ｆ刀「３ ７７ｆ７４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超研摩材の切削成分と、切刃部材の不均等な摩耗を
   、もたらすのに有効な量で結合母材中に分散した耐摩耗
   性粒子とから成ることを特徴とするのこ刃用の切刃部材
   。 ２、中心部分における前記切削成分の濃度が側面部分に
   おける前記切削成分の濃度にほぼ等しい請求項１記載の
   切刃部材。 ３、中心部分における前記切削成分の濃度が側面部分に
   おける前記切削成分の濃度より大きい請求項１記載の切
   刃部材。 ４、中心部分における前記切削成分の濃度が側面部分に
   おける前記切削成分の濃度より小さい請求項１記載の切
   刃部材。 ５、前記切削成分がダイヤモンドであり、かつ前記耐摩
   耗性粒子がダイヤモンド、立方晶系窒化ホウ素および炭
   化タングステンから成る群より選ばれる請求項１記載の
   切刃部材。６、前記耐摩耗性粒子が約８０メッシュより
   小さい粒度を有する請求項５記載の切刃部材。 ７、前記耐摩耗性粒子が約０．１０〜約０．３５カラッ
   ト／立方センチメートルの量で存在する請求項６記載の
   切刃部材。 ８、前記切削成分がダイヤモンドであり、かつ中心部分
   における前記ダイヤモンドの粒度が側面部分における前
   記ダイヤモンドの粒度と異なる請求項１記載の切刃部材
   。 ９、前記中心部分と前記側面部分との境界部が漸次に移
   行している請求項１記載の切刃部材。 １０、前記中心部分の幅と各々の前記側面部分の幅との
   比が約１：２〜約３：１の範囲内にある請求項１記載の
   切刃部材。 １１、（ａ）約３０／４０〜約４０／５０メッシュの粒
   度を持ったダイヤモンド切削成分を含む中心部分、 （ｂ）約３０／４０〜約４０／５０メッシュの粒度を持
   ったダイヤモンド切削成分と、ダイヤモンド、立方晶系
   窒化ホウ素、炭化タングステンおよびそれらの混合物か
   ら成る群より選ばれ、約８０メッシュより小さい粒度を
   有し、かつ切刃部材の凹形摩耗をもたらすのに有効な量
   で存在する耐摩耗性粒子とを含む側面部分、並びに （ｃ）前記中心部分および前記側面部分を構成する結合
   母材の諸成分から成ることを特徴とするのこ刃用の切刃
   部材。 １２、請求項１記載の切刃部材を少なくとも１個取付け
   て成るのこ刃。 １３、丸のこの刃である請求項１２記載ののこ刃。