JPH11131962A

JPH11131962A - 穿削用ビットの製造方法

Info

Publication number: JPH11131962A
Application number: JP31605797A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Hashimoto; 昭義橋本
Original assignee: HASHIMOTO CHUZO KOGYO KK
Current assignee: HASHIMOTO CHUZO KOGYO KK
Priority date: 1997-10-31
Filing date: 1997-10-31
Publication date: 1999-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】先端のチップが使用中に脱落するようなことが
なく、使用寿命が長いような穿削用ビットの製造方法の
提供。そして、低いコストで高い生産性を実現するこ
と。【解決手段】シャンクの先端部にチップを固定する穿削
用ビットの製造方法であって、チップのシャンクとの接
合面に凹凸を形成し、該チップに対してシャンク基材を
鍛造により成形しながら接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建築土木機械の
技術分野に属し、より詳しくは、各種機械の所定の作業
を行なう作用先端の、穿削用ビットの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上述のような機械において、岩石等に対
して穿孔や切削を行なう先端のビットは、構造用炭素鋼
などからなるシャンクの先端にチップを一体に固定して
形成されている。そしてこのチップとシャンクとの固定
手段には、ろう付けが採用されている。

【０００３】しかし、ろう付けにより固定するには、平
らな接合面をろう付け前に丁寧に研摩する必要があり、
手間がかかるとともに、費用も高くつく。また、ろう付
けの場合、幾ら精巧に仕上げても、ろう付けは７００℃
前後になると溶けるので、作業中にかかる負荷という要
因と相俟って、ろう付け強度がもたず、チップが作業中
不測に脱落してしまうことが多々あった。このことから
ろう付けは、細かな気を配り、高度に研鑽された技術で
以て行われており、上述の手間と費用についての難点は
増すばかりであった。特にチップを焼結超硬合金で形成
した場合には、大変に高価であるので、経済的な負担が
大きかった。

【０００４】

【解決すべき課題及びそのための手段】そこでこの発明
は、作業中におけるチップの不測の脱落がなく、使用寿
命が長いような穿削用ビットの製造方法の提供を主たる
課題とする。また、コストが低く生産性が高いような穿
削用ビットの製造方法の提供も課題とする。

【０００５】そのための手段は、シャンクの先端部にチ
ップを固定する穿削用ビットの製造方法であって、前記
チップのシャンクとの接合面に凹凸を形成し、該チップ
と、シャンク基材とを相対的に加圧または打圧して、チ
ップの凹凸とシャンク基材の対向部とを相互に係合して
一体化するとともに、シャンクを成形する穿削用ビット
の製造方法であることを特徴とする。

【０００６】

【作用及び効果】すなわち、上述の構成によれば、チッ
プを形成した後このチップを、高温にして柔らかくした
シャンク基材との間で相対的に加圧または打圧して、鍛
造により、相互に接合するとともにシャンク基材をシャ
ンクの形に成形する。すると、チップの接合面には凹凸
を形成しているので、これに接合するシャンク基材は、
その凹凸に係合して一体化する。

【０００７】このため、強い結合力が得られるととも
に、ろう付けを不要としているので高温にも耐えること
ができ、上述の強い結合力に加えてより一層の良好な固
定状態を得ることができる。チップの凹凸に、シャンク
基材と結合したときに抜止めとなる抜止め勾配を形成し
ておけば、結合力はさらに向上する。

【０００８】また、チップの成形とシャンクの成形とを
それぞれ行ないこれらを固定するのとは異なり、鍛造に
よりシャンクを成形しながらチップとの接合を行なうの
で、製造工程が簡略化でき、生産性がよい。

【０００９】さらに鍛造ではなく、鋳造で結合を行ない
シャンクを形成すると、鋳造では後処理等の必要な作業
が多く煩雑であるので生産性がよくなく、コストも掛か
ってしまうのだが、この発明のように鍛造によればその
点の不都合を回避できる。その上、鍛造によることで、
機械的性質が改善されるので強度は高い。

【００１０】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図１は掘削機や削岩機等の機械に用いる穿削用
ビット１（以下、ビットという）の一例としてアースオ
ーガ用のビットを示した斜視図であり、シャンク２の先
端にチップ３（図１においては点を施して示している）
を一体に固定して形成している。ビット１の形状には多
種類あり、図示したビット１はその一例である。

【００１１】上述のシャンク２は構造用炭素鋼（ＳＣ
材）で形成し、チップ３は焼結超硬合金で形成してい
る。両者は、チップ３の後端面４ａと下端面４ｂとから
なるＬ字形の接合面４を介して接合され、チップ３の前
端がシャンク２の前端よりも前方に突出するようにして
いる。なお、チップ３のシャンク２に対する固定には、
チップ３の大部分をシャンク２に入り込ませたものや、
複数のチップを配設したものなどもある。

【００１２】図２は、図１におけるＡ−Ａ線矢視断面図
であり、上部がチップ３である。また、このチップ３を
上述の接合面４側から斜めに見ると図３に示したように
なる。すなわち、接合面４には、あり溝５を形成するこ
とで凹凸に形成している。あり溝５は接合面４の後端面
４ａから下端面４ａ（図では上）に２本ずつ、Ｌ字状に
繋げて形成している。あり溝５であるので、両側縁にテ
ーパ面５ａが形成され、自ずと抜止め勾配を有すること
になる。図示したあり溝５の方向や本数等は一例であ
る。例えばこの他、後端面４ａと下端面４ｂとの連結部
から、放射状にのびるように形成するもよい。テーパ面
５ａによる抜止め勾配の他、あり溝５の方向性による抜
止め勾配が得られる。

【００１３】ビット１の製造に当っては、上述のような
チップ３を形成した後、次のように行なう。まず、図
４、図５に示したような形状の上型６ａと下型６ｂから
なる一組の荒取用の鍛型６を用いて、１２００℃くらい
まで熱した鋼材（シャンク基材２ａ）に対し鍛造を行な
って第１回目の成形をし、第２シャンク基材２ｂを得
る。図５は、上型６ａと下型６ｂの平面図である。図４
に示したシャンク基材２ａは、丸鋼でも角鋼でもよい。

【００１４】次に例えば図６に示したような仕上げ用の
鍛型７を用いてシャンク２の成形と、シャンク２とチッ
プ３の結合を行なう。すなわち、鍛型７のキャビティ７
ａ内の所定位置に、チップ３を収納保持する（図７参
照）。そしてその後、第１回目の成形を行なった第２シ
ャンク基材２ｂをキャビティ７ａ内に収め（図８参
照）、加圧または打圧して、図９に示したようにする。
つまり、シャンク２がキャビティ７ａの形状の通りに成
形されるとともに、第２シャンク基材２ｂのチップ３の
接合面４に対向する部位がチップ３のあり溝５に滑るよ
うにして入り込んで、両者が一体化される。

【００１５】この後、成形したシャンク２の焼きなまし
処理をするわけであるが、その前に、チップ３部分には
酸化防止被膜（図示せず）を形成する。チップの性状が
劣化することを阻止するためである。例えばセラミック
塗料をコートすればよい。またこの他、真空炉で処理を
したり、砂等で空間を埋めて空気を遮断して行なうもよ
い。

【００１６】なお、上述のチップ３では凹凸をあり溝５
で形成したが、図１０から図１５に示したようにして凹
凸を形成するもよい。図１０のチップ３には、後端面４
ａと下端面４ｂとからなる接合面に、後端面４ａと下端
面４ｂの連結部よりも外側に近いほうが幅広となる等脚
台形状の凹部８を形成してしている。このように形成す
ると、この凹部８の両側の傾斜面８ａ，８ａが、後端面
４ａと下端面４ｂとで相互に協動する抜止め勾配とな
る。

【００１７】図１１のチップ３には、後端面４ａと下端
面４ｂとからなる接合面４に、後端面４ａと下端面４ｂ
の連結部よりも外側に近いほうが深くなる凹部９を形成
している。このように形成すると、この凹部９の傾斜し
た内底面９ａが、後端面４ａと下端面４ｂとで相互に協
動する抜止め勾配となる。

【００１８】図１２のチップ３には、後端面４ａと下端
面４ｂとからなる接合面４に、後端面４ａと下端面４ｂ
の連結部よりも外側に近いほうが幅広で深くなる凹部１
０を形成している。いわば、図１０のチップ３と図１１
のチップ３を合わせた構造である。この場合には、凹部
１０の両側の傾斜面１０ａと傾斜した内底面１０ｂが、
抜止め勾配となる。図１３のチップ３も同様であるが、
凹部１０を複数、そしてその凹部を、シャンク基材が入
り込みやすいように丸を基調とした形に形成している。

【００１９】図１４のチップ３には、あり溝１１による
凹部と、鋼材を固定したりして形成した凸部１２とで凹
凸を形成している。後端面４ａと下端面４ｂとからなる
接合面４のうちの後端面４ａには、上下方向ににあり溝
１１を形成し、下端面４ｂには凸部１２を斜めに傾けて
形成している。このチップ３では、以上のチップ３の場
合とは異なり、図１５に示したように下端面４ｂに垂直
な方向で、加圧や打圧を行なう。このチップ３では、あ
り溝５の両側縁のテーパ面１１ａと、凸部１２の周面１
２ａが抜止め勾配となる。なお、鍛造のための加圧や打
圧は、鍛型の作り方によってどの方向からでも、またチ
ップ３側からでも行なえるので、チップ３とその凹凸の
形状に合わせて適宜設定すればよい。また、以上の説明
では、２段階に分けて鍛造を行なったが、チップとシャ
ンクの形状によっては、一度で成形と結合を行なっても
よい。

【００２０】以上のように、ビット１は、チップ３を形
成した後このチップ３を、高温にして柔らかくしたシャ
ンク基材２ａ（第２シャンク基材２ｂ）との間で相対的
に加圧または打圧して、鍛造により、相互に接合すると
ともにシャンク基材２ａ（第２シャンク基材２ｂ）をシ
ャンク２の形に成形する。チップ３の接合面４には凹凸
を形成しているので、これに接合するシャンク基材２ｂ
は、その凹凸に係合して一体化する。

【００２１】したがって、強い結合力が得られるととも
に、ろう付けが不要なので高温にも耐えることができ、
上述の強い結合力に加えてより一層の良好な固定状態を
得ることができる。しかも、チップ３の凹凸には、抜止
め勾配を形成しているので、結合力はさらに向上する。

【００２２】その上、チップの成形とシャンクの成形と
をそれぞれ行ないこれらを固定するのとは異なり、固定
とシャンクの成形とが同時に行なえるので、製造工程が
簡略化でき、生産性がよい。さらに、シャンクの成形を
鍛造で行なっているので、鋳造による場合に比べて、作
業が煩雑ではなく生産性がよく、コストも低減できる。
また、機械的性質が改善されるので強度の高いビットが
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ビットの斜視図。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図。

【図３】チップの斜視図。

【図４】荒取工程の説明図。

【図５】荒取用の鍛型の平面図。

【図６】仕上げ用の鍛型の断面図。

【図７】鍛型にチップを収納した状態の断面図。

【図８】仕上げ工程の説明図。

【図９】仕上げ工程の説明図。

【図１０】チップの他の例を示す斜視図。

【図１１】チップの他の例を示す斜視図。

【図１２】チップの他の例を示す斜視図。

【図１３】チップの他の例を示す斜視図。

【図１４】チップの他の例を示す斜視図。

【図１５】図１４のチップの断面図。

【符号の説明】

１…穿削用ビット２…シャンク２ａ…シャンク基材２ｂ…第２シャンク基材３…チップ４…接合面５…あり溝８，９，１０…凹部１１…あり溝１２…凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シャンクの先端部にチップを固定する穿削
用ビットの製造方法であって、前記チップのシャンクと
の接合面に凹凸を形成し、該チップと、シャンク基材と
を相対的に加圧または打圧して、チップの凹凸とシャン
ク基材の対向部とを相互に係合して一体化するととも
に、シャンクを成形する穿削用ビットの製造方法。