JPH06206123A - ダイヤモンド被着型コアビットの製造方法 - Google Patents

ダイヤモンド被着型コアビットの製造方法

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JPH06206123A
JPH06206123A JP5251775A JP25177593A JPH06206123A JP H06206123 A JPH06206123 A JP H06206123A JP 5251775 A JP5251775 A JP 5251775A JP 25177593 A JP25177593 A JP 25177593A JP H06206123 A JPH06206123 A JP H06206123A
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JP
Japan
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diamond
manufacturing
core bit
region
coated
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JP5251775A
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English (en)
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Werner Bogner
ボーグナー ヴェルナー
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Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/48Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S76/00Metal tools and implements, making
    • Y10S76/12Diamond tools

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイヤモンド被着型コアビットをセグメント
リング仕様により経済的かつ合理的に製造することがで
き、特に、セグメントと中空円筒形状の支持体との間の
高水準の結合強度を達成し得る製造方法を提案すること
にある。 【構成】 第1工程で内側のダイヤモンド被着領域
(3)の両側に外側金属領域(2)を焼結し、第2工程
では内側のダイヤモンド被着領域(3)にレーザーカッ
トを施し、相互に対向する歯型(4)を具える一対のコ
アビットを形成する。歯型(4)はダイヤモンド被着セ
グメントに合致し、特に、経済的な製造することがで
き、しかも、金属領域(2)と歯型(4)との間の質的
に優れた結合が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、円筒形状のコアドリル装置に用
いるダイヤモンド被着型コアビットの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【背景技術】ダイヤモンド被着型のコアビットは、一般
的に、直径約42 mm 以下の湿式ドリル作業用のものでは
一体的なカッターリング仕様として、また、直径約42 m
m を超える湿式ドリル作業用および乾式ドリル作業用の
ものではセグメントリング仕様として構成する。
【0003】従来、セグメントリング仕様のコアビット
を製造するに際しては、予め弧状セグメントを個別的に
製造し、次の作業工程で弧状セグメントを中空円筒状の
支持体に固着してコアビットを形成する。この既知の方
法は高精度を要求し、複雑でコスト高である。この場
合、ダイヤモンドを被着したコアビットの品質は、セグ
メントの形状・寸法、セグメントと支持体との間の結合
面積、結合精度および結合強度等によって決定される点
に留意しなければならない。さらに、弧状セグメントは
被着したダイヤモンドの脱落の可能性があり、その結果
として少なからぬ経費を要する場合がある。
【0004】例えば、 米国特許第 4,208,154号明細書に
記載された既知のコアビットにおいては、中間部材を使
用してセグメントを中空円筒状の支持体に固着する。セ
グメントと支持体とを十分強力に結合するため、セグメ
ント部材又は中間部材と支持体には、相互間での形状結
合を可能とする結合領域を設ける必要がある。すなわ
ち、セグメントと支持体との間の結合強度が不十分な場
合でも、これら両者間の結合を形状結合により部分的に
補完するものである。この場合、セグメント又は中間部
材のみならず、支持体も製造コストの増加を伴う成形加
工を必要とするため、経済的に相当の経費が必要とな
る。
【0005】
【発明の開示】したがって、本発明の課題は、ダイヤモ
ンド被着型コアビットをセグメントリング仕様により経
済的かつ合理的に製造することができ、特に、セグメン
トと中空円筒形状の支持体との間の高水準の結合を達成
し得る製造方法を提案することにある。
【0006】この課題を解決するため、本発明によるダ
イヤモンド被着型コアビットの製造方法は、一対の外側
金属領域と内側のダイヤモンド被着領域とを相互に突合
わせて焼結により一体接合してなる中空円筒部材を形成
する第1工程と、該中空円筒部材にレーザーカットを施
して前記ダイヤモンド被着領域に凹凸形状の切断面を形
成することにより、前記中空円筒部材を互いに鏡像形態
の一対のダイヤモンド被着型コアビットに分割する第2
工程とを具えることを特徴とするものである。
【0007】本発明においては、一作業工程におけるレ
ーザーカットにより一対のダイヤモンド被着型コアビッ
トを互いに鏡像形態で製造することができる。セグメン
トを支持体に対して個別的に固着する必要がないため、
本発明による製造方法は極めて経済的である。さらに、
特に、ダイヤモンドを母材に被着した高価な内側領域で
は、被着したダイヤモンドが脱落することはない。
【0008】さらに、本発明においては、一対の外側金
属領域と、内側のダイヤモンド被着領域とを具える中空
円筒部材を形成することにより、各領域間における結合
面を最適に利用でき、各領域間の結合が質的に極めて優
れたものとなる。また、外周輪郭の最適な相互調整が可
能であり、ダイヤモンドを被着したコアビットが完成し
た後には特別な加工を必要としない。
【0009】本発明の方法により製造したダイヤモンド
被着型のコアビットと、円筒形状を有する支持体との結
合を容易とするため、中空円筒部材の最外周面から半径
方向内方に引込ませた円筒面と、中空円筒部材の軸線方
向端面に対して平行に延在する環状面とを含む結合部を
外側金属領域の端部に形成するのが有利である。この場
合、中空円筒部材の最外周面から半径方向内方に引込ん
だ円筒面によりテーパ状壁厚領域を生じさせ、特に円筒
形状に形成した支持体に当該壁厚領域を装着することが
できる。半径方向内方に引込ませた円筒面により表面に
おける直径変化がなく、したがってコアビットを装着し
たコアドリル装置には障害が生じない。
【0010】コアビットと支持体との間における結合箇
所を既知の方法により、例えば溶着等により固定する。
この場合、セグメントの摩耗に際してコアビットだけを
支持体から分離し、支持体に新たなコアビットを溶着し
て支持体を継続使用することが可能である。
【0011】レーザーカットにより内側のダイヤモンド
被着領域に形成する凹凸形状の切断面は、内側のダイヤ
モンド被着領域で相互に噛合う歯型として形成するのが
望ましい。この場合、円周方向にオフセット配置されて
軸線方向で相互に噛合う歯型を有するクラウン形状のプ
ロファイルが全てのコアビットに生じる。各歯型は、コ
アビットのセグメントに相応するものである。
【0012】極めて有用な内側のダイヤモンド被着領域
の最適利用を実現するため、同時に製造する一対のコア
ビットにおける歯型の頂部は、それぞれ対向するコアビ
ットにおける内側のダイヤモンド被着領域と外側金属領
域との間に位置する接合領域に沿って形成するのが有利
である。この場合、ダイヤモンドを被着した内側領域全
体は歯型の高さ形成に完全利用され、このことは、セグ
メントの機能を受け継ぐ歯型の耐用寿命にとって決定的
に重要である。
【0013】製造上のみならず使用上の観点からも、歯
型をコアビットの円周方向に延在する延長部で軸線方向
端部に向けて先細形状とし、歯型の各側面は歯型の長手
方向軸線に対して1°〜25°の角度で傾斜させるのが有
利である。
【0014】ドリル作業特性を向上すると共に歯型の強
度を高めるため、歯型の側面には、底部および頂部との
間の遷移部分においてアールを施すのが有利である。ア
ールの半径は、1〜2.5 mmとするのが望ましい。このよ
うなアールは、 レーザー光を適切に転向するレーザーカ
ット分離により、容易に実現することができる。
【0015】
【発明を実施するための最良の形態】以下、図示実施例
につき本発明を一層具体的に説明する。
【0016】図1は中空円筒部材1を示しており、この
円筒部材1は、適当な金属材料よりなる一対の外側領域
2と、ダイヤモンド被着した内側領域3とを突合わせ、
両者を焼結により一体接合して得られたものである。図
1から明らかなとおり、円筒部材1の各外側領域2に
は、円筒部材1の外周面から半径方向内側に引込ませた
円筒面6aと、円筒部材1の軸線方向端面に対して平行に
延在する環状面6bとからなる結合部6を機械加工により
形成する。その結果、外側領域2における外周輪郭に段
差が生じるので、この段差を利用してコアビットと支持
体(図示せず)との間の有利な結合状態を容易に達成す
ることができる。すなわち、例えば支持体を同様な中空
円筒部材として形成する場合、コアビットの結合部6に
おける円筒面6aの外径を支持体の内径とほぼ等しく設定
することにより、コアビットを支持体に対して外表面に
表面段差を伴わない態様で結合することが可能となる。
【0017】図2は、一対のコアビットに鏡像分割され
た中空シリンダ部材1を示すものである。この分割を行
なうため、ダイヤモンドを被着した内側領域3にレーザ
ーカットを施して凹凸形状の切断面を形成する。その結
果、内側領域3に残された部分が軸線方向延長部を構成
し、これら延長部は相互に噛合う歯型4を形成する。こ
の歯型4は、コアビットの軸線方向端面で構成される頂
部4aと、各歯型4間に位置する金属製外側領域2で構成
される底部4bと、頂部4aおよび底部4b間に位置する側面
4cとにより限定されるものである。歯型4の高さ、すな
わち頂部4aと底部4bとの間隔は、図2に示すように、上
記軸線方向延長部の全体に亘って一定とする。なお、歯
型4の側面4cは頂部4aに向けて先細形状とし、かつ、歯
型4の長手方向軸線5に対して1°〜25°の範囲内の角
度Wで傾斜させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明における焼結工程を経て形成し
た中空円筒部材を示す縦断面図である。
【図2】図2は、図1に示した中空円筒部材から構成さ
れる一対のコアビットを示す斜視図である。
【符号の説明】
1 中空円筒部材 2 外側金属領域 3 ダイヤモンド被着領域 4 歯型 4a 頂部 4b 底部 4c 側面 5 長手方向軸線 6 結合部 6a 円筒面 6b 環状面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒形状のコアドリル装置に用いるダイ
    ヤモンド被着型コアビットを製造するにあたり、一対の
    外側金属領域(2)と内側のダイヤモンド被着領域
    (3)とを相互に突合わせて焼結により一体接合してな
    る中空円筒部材(1)を形成する第1工程と、該中空円
    筒部材(1)にレーザーカットを施して前記ダイヤモン
    ド被着領域(3)に凹凸形状の切断面を形成することに
    より、前記中空円筒部材(1)を互いに鏡像形態の一対
    のダイヤモンド被着型コアビットに分割する第2工程と
    を具えることを特徴とする、ダイヤモンド被着型コアビ
    ットの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、中空
    円筒部材(1)の最外周面から半径方向内方に引込ませ
    た円筒面(6a)と、中空円筒部材(1)の軸線方向端面
    に対して平行に延在する環状面(6b)とを含む結合部
    (6)を外側金属領域(2)の端部に形成することを特
    徴とする、ダイヤモンド被着型コアビットの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の製造方法にお
    いて、凹凸形状の切断面は、内側のダイヤモンド被着領
    域(3)で相互に噛合う歯型(4)として形成すること
    を特徴とする、ダイヤモンド被着型コアビットの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の製造方法において前記一
    対のコアビットにおける歯型(4)の頂部(4a)は、そ
    れぞれ対向するコアビットにおける内側のダイヤモンド
    被着領域(3)と外側金属領域(2)との間に位置する
    接合領域に沿って形成することを特徴とする、ダイヤモ
    ンド被着型コアビットの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項3又は4に記載の製造方法におい
    て、歯型(4)をコアビットの円周方向に延在する延長
    部で軸線方向端部に向けて先細形状とし、歯型の各側面
    (4c)は歯型の長手方向軸線(5)に対して1°〜25°
    の角度で傾斜させることを特徴とする、ダイヤモンド被
    着型コアビットの製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項3〜5のいずれか一項に記載の製
    造方法において、歯型(4)の側面(4c)には、底部
    (4b)および頂部(4a)との間の遷移部分においてアー
    ルを施すことを特徴とする、ダイヤモンド被着型コアビ
    ットの製造方法。
JP5251775A 1992-10-07 1993-10-07 ダイヤモンド被着型コアビットの製造方法 Pending JPH06206123A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4233770:4 1992-10-07
DE4233770A DE4233770A1 (de) 1992-10-07 1992-10-07 Verfahren zur Herstellung von Diamantbohrkronen

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JPH06206123A true JPH06206123A (ja) 1994-07-26

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ID=6469889

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5251775A Pending JPH06206123A (ja) 1992-10-07 1993-10-07 ダイヤモンド被着型コアビットの製造方法

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US (1) US5388484A (ja)
EP (1) EP0600824B1 (ja)
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DE (2) DE4233770A1 (ja)

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