(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径および内径を備えた回転体を有する研磨工具に複数の研磨セグメントを固定する装置であって、
複数の研磨セグメントを収容する第１部分と、前記回転体に取り付けられる、前記第１部分とは反対側の第２部分とを有し、前記第２部分から、前記回転体との中心合せを容易にする肩部が延在している、支持体要素
を具備し、
前記支持体要素は、前記第１部分および前記第２部分を貫通して延在し、且つ、前記肩部を貫通して延在する１つの溝穴を具備するリング状支持体要素であり、
前記肩部が前記回転体の前記外径に中心を置き、前記第２部分の一面が前記回転体の一端におけるその前記外径と前記内径との間にある正面の上に載る、
装置。
【請求項２】
前記第１部分に、前記複数の研磨セグメントを収容する溝が形成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記支持体要素の外形を横切って位置する１つまたは複数の穴を具備する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
コアビットのチップを再装着する方法であって、
コアビット管状体から摩耗したコアビットチップを取り除くステップであって、前記コアビット管状体が、内径と外径とを有し、その一端において前記コアビットチップを収容する、ステップと、
複数の研磨セグメントが固定された第１部分と、前記第１部分とは反対側の第２部分であって、そこから肩部が延在している第２部分とを有するリング状支持体要素を備え、前記リング状支持体要素は前記第１部分および前記第２部分を貫通して延在し、且つ、前記肩部を貫通して延在する１つの溝穴を具備する、摩耗していないコアビットチップを提供するステップと、
前記コアビット管状体の前記内径および前記外径に対して、前記第２部分の一面が前記コアビット環状体の一端におけるその前記外径と前記内径との間にある正面の上に載るように、前記摩耗していないコアビットチップの前記第２部分の前記肩部を中心合せするステップと、
前記コアビット管状体の前記内径および前記外径に対して、前記コアビットチップの前記第２部分の前記肩部を中心合せするステップに続き、前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体に取り付けるステップと、を含む方法。
【請求項５】
前記摩耗していないコアビットチップをその取付時に前記コアビット管状体に固定するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記固定するステップが、前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体にろう付けすることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記固定するステップが、前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体に接着剤で接着することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記固定するステップが、前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体に機械的係止装置で締結することを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記コアビット管状体の前記内径および前記外径に対して、前記摩耗していないコアビットチップの前記第２部分の前記肩部を中心合せするステップが、前記摩耗していないコアビットチップの前記肩部を、前記コアビット管状体の前記外径に対して中心合せすることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体に取り付けるステップが、前記第２部分の一面を、前記コアビット管状体の一端における前記コアビット管状体の前記外径と前記内径との間の正面の上に載置することを含み、前記第２部分の前記面が前記肩部に対して実質的に垂直である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記コアビット管状体の前記内径および前記外径に対して、前記摩耗していないコアビットチップの前記第２部分の前記肩部を中心合せするステップが、前記摩耗していないコアビットチップの前記肩部を、前記コアビット管状体の前記内径に対して中心合せすることを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１２】
前記摩耗していないコアビットチップを前記コアビット管状体に取り付けるステップが、前記第２部分の一面を、前記コアビット管状体の一端における前記コアビット管状体の前記外径と前記内径との間の正面の上に載置することを含み、前記第２部分の前記面が前記肩部に対して実質的に垂直である、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、コンクリート材、天然石材および他の硬質材料をドリル加工し、切削し、研削するために用いられる研磨工具に関する。より詳細には、本発明は、複数の研磨セグメントを研磨工具に固定する装置と、その装置を形成する方法、ならびにそれが摩耗した時に交換する方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
コアビットは、コンクリートにドリルで穴を開けるダイヤモンドを含む研磨セグメントを用いる、一種の研磨工具である。コンクリート構造体（たとえば、壁、床、天井、柱、橋、甲板等）にドリルで穴を開けるために用いることができる典型的なダイヤモンドコアビットは、セグメントを含む個々のダイヤモンドを鋼管の正面に取り付けることによって製造される。ダイヤモンドコアビットは、電気モータまたは油圧モータを用いて、コアビットをその軸方向軸を中心に回転させ、同時に、手動でまたは自動送り機構により前方に押し出すことによって貫通をもたらすことにより、穴を切削する。ドリル加工は、好ましくはクーラント（たとえば水）を用いて行なわれ得るが、乾式ドリル加工も適用される場合がある。このような操作において、円筒状開口部の外壁が生成され、同時に、ダイヤモンドコアビットが構造体を完全に貫通すると、コンクリート構造体から取り外される内部コア要素が生成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
最終的に、ダイヤモンドセグメントは摩耗するため、交換しなければならない。コアビットのダイヤモンドセグメントの交換は、コアビットのチップを再装着する（ｒｅ−ｔｉｐ）こととして知られている。コアビットの典型的なチップ再装着操作は、ダイヤモンドセグメントが鋼管の正面にいかに取り付けられているかによって決まる。たとえば、ダイヤモンドセグメントは、鋼管の正面にろう付けされるか、レーザ溶接されるか、または直接焼結されてもよい。ろうで取り付けられたダイヤモンドセグメントの場合、コアビットの使用者は、鋼管の表面から摩耗したダイヤモンドセグメントの残りの部分のろうを除去し（ｄｅ−ｂｒａｚｅ）、新たなダイヤモンドセグメントを同じ管表面にろうで取り付ける場合がある。新たなダイヤモンドセグメントが取り付けられた鋼管を、概して、このチップ再装着操作の結果として数ミリメートル短縮する場合がある。短縮は、一般に、ろうの除去を回避するために管がダイヤモンドセグメントの真後ろで切断される場合にのみ行われ、これは、通常、修理工場でのみ行われる。しかしながら、チップ再装着操作が建設現場で直接行われる場合、通常、ろうの除去および後続する新たなセグメントのろうによる取付けという選択肢しかない。全体として、チップの再装着操作により、コアビットに関連するコストの低減が可能になり、最終的には、コンクリートおよび同様の構造体に穴を開けるコストが低減する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、外径および内径を備えた回転体を有する研磨工具に複数の研磨セグメントを固定する装置がある。この実施形態では、装置は、複数の研磨セグメントを収容する第１部分と、回転体に取り付けられる、第１部分とは反対側の第２部分とを有する支持体要素を備える。第２部分から、回転体との中心合せを容易にする肩部が延在している。
【０００５】
第２実施形態では、複数の研磨セグメントと複数の研磨セグメントを収容する支持体要素とを備えるコアビットチップがある。支持体要素は、複数の研磨セグメントを受け入れるように構成された第１部分と、内径および外径を有するコアビット管状体の一端に取り付けられる、第１部分とは反対側の第２部分とを有する。第２部分からは、コアビット管状体の内径および外径に対する支持体要素の中心合せを容易にする肩部が延在している。
【０００６】
第３実施形態では、複数の研磨セグメントが固定された第１部分と、第２部分であって、そこから肩部が延在している第２部分とを有するリング状支持体要素を備えるコアビットチップを備える、コアビットがある。コアビットは、その一端においてコアビットチップを収容する、内径および外径を有するコアビット管状体をさらに備える。肩部により、コアビット管状体の内径および外径に対するコアビットチップの中心合せが容易になる。
【０００７】
第４実施形態では、コアビットチップを形成する方法がある。この実施形態では、方法は、第１部分と第１部分とは反対側の第２部分とを有する支持体要素を提供するステップであって、第２部分から、コアビット管状体の内径および外径に対する支持体要素の中心合せを容易にする肩部が延在する、ステップと、第１部分に複数のダイヤモンドセグメントを取り付けるステップとを含む。
【０００８】
第５実施形態では、コアビットを形成する方法がある。この実施形態では、方法は、複数の研磨セグメントが固定された第１部分と、第１部分とは反対側の第２部分であって、そこから肩部が延在する第２部分とを有するリング状支持体要素を備えるコアビットチップを提供するステップと、一端においてコアビットチップを収容する、内径および外径を有するコアビット管状体を提供するステップと、コアビット管状体の内径および外径に対して、コアビットチップの第２部分の肩部を中心合せするステップと、コアビット管状体の内径および外径に対する、コアビットチップの第２部分の肩部の中心合せに続き、コアビットチップをコアビット管状体に取り付けるステップとを含む。
【０００９】
第６実施形態では、コアビットのチップを再装着する方法がある。この実施形態では、方法は、コアビット管状体から摩耗したコアビットチップを取り除くステップであって、コアビット管状体が、内径と外径とを有し、その一端において前記コアビットチップを収容する、ステップと、複数の研磨セグメントが固定された第１部分と、第１部分とは反対側の第２部分であって、そこから肩部が延在している第２部分とを有するリング状支持体要素を備えた、摩耗していないコアビットチップを提供するステップと、コアビット管状体の内径および外径に対して、摩耗していないコアビットチップの第２部分の肩部を中心合せするステップと、コアビット管状体の内径および外径に対して、コアビットチップの第２部分の肩部を中心合せするステップに続き、摩耗していないコアビットチップをコアビット管状体に取り付けるステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態による、コアビットチップで用いられる支持体要素の斜視図である。
【図２】一実施形態による、図１に示す支持体要素の上面図である。
【図３】一実施形態による、研磨セグメントが固定されている、図２に示す支持体要素の上面図である。
【図４】一実施形態による、図３に示す支持体要素および研磨セグメントの斜視図である。
【図５】第２実施形態による、図１に示す支持体要素の上面図である。
【図６】一実施形態による、研磨セグメントが固定されている、図５に示す支持体要素の上面図である。
【図７】一実施形態による、図６に示す支持体要素および研磨セグメントの斜視図である。
【図８】第２実施形態による、コアビットチップで用いられる支持体要素の斜視図である。
【図９】一実施形態による、図８に示す支持体要素の上面図である。
【図１０】一実施形態による、コアビットチップがコアビット管状体によって収容されているコアビットを示す。
【図１１】一実施形態による、図１に示す支持体要素が、図１０に示すコアビット管状体によって収容されている、コアビットチップの断面図を示す。
【図１２】第２実施形態による、コアビットチップがコアビット管状体によって収容されているコアビットを示す。
【図１３】一実施形態による、図８に示す支持体要素が、図１２に示すコアビット管状体によって収容されている、コアビットチップの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図面を参照すると、図１および図２は、一実施形態による、研磨工具用のチップの一部として用いられる支持体要素１０を示す。一実施形態では、支持体要素１０を、穴あけ工具においてコアビットで用いられるコアビットチップの一部として用いることができる。図１および図２に示すように、支持体要素１０は、固体金属ディスク、リング、リング切片またはプレートとすることができる、リング状支持体である。支持体要素１０をリング状であるように示すが、当業者は、支持体を種々の形状とすることができ、本発明の原理はいかなる特定の形状の支持体にも限定されないことを理解するであろう。支持体要素１０は、３０ＣｒＮｉＭｏ８、２５ＣｒＭｏ４、７５Ｃｒｌ、Ｃ６０またはＳｔ６０のような単純な建築用鋼材等、熱処理合金鋼を含むことができる。本明細書で説明する支持体要素１０は、引張強度が少なくとも約６００Ｎ／ｍｍ２であり得る。支持体要素１０を、本技術分野で既知である種々の冶金技術によってその最終的な形状および寸法に形成することができる。
【００１２】
図１および図２に示すように、支持体要素１０は、複数の研磨セグメント（これらの図には示さず）を収容する第１部分１２と、第１部分１２とは反対側の第２部分１４とを有し、第２部分１４は、外径および内径を有する回転体（たとえばコアビット管状体）（これらの図には示さず）に取り付けられる。第２部分１４は肩部１６を備え、それは、第２部分１４の外縁１７から延在している。肩部１６は、支持体要素１０の回転体との中心合せを容易にする。本技術分野において既知であるように、肩部は、概して、より高いより突出した部分の縁に隣接するかまたはそれに沿った領域である。この実施形態では、肩部１６は、回転体の外径における支持体要素１０の中心合せを確実にする。これにより、肩部１６に対して実質的に垂直な第２部分１４の一面が、回転体の一端において外径と内径との間の正面の上に載ることができ、肩部１６が、回転体の外径の上に載ることができる。これらの特徴については、後述し、図１１に示す。第２部分１４の面が回転体のこの正面の上に載り、肩部１６が回転体の同じ端部においてその外径の上に載ることにより、支持体要素１０を、後述するさまざまな周知のプロセスで、回転体に堅固に取り付けることができる。
【００１３】
一実施形態では、図２〜図４に示すように、支持体要素１０の第１部分１２には、複数の研磨セグメント２０（図３および図４参照）を収容する溝１８が形成されている。図２〜図４では、溝１８をＶ字型であるように示すが、当業者は、周知の冶金技術を利用して他の形状の溝（たとえばＵ字型）を形成することができ、本発明の実施形態はいかなる特定の形状に限定されないことを理解するであろう。概して、いかなる形状の溝が用いられても、研磨セグメント２０の底部分は、溝１８と嵌合するために同じ外形を有していることが望ましい。
【００１４】
別の実施形態では、図５〜図７に示すように、支持体要素１０の第１部分１２は、研磨セグメント２０（図３および図４を参照）を収容する平坦面２２を備えている。この実施形態では、研磨セグメント２０の底部分は、平坦面２２と嵌合するように同じ外形を有している。
【００１５】
図１〜図７に示す支持体要素１０の別の特徴は溝穴２４であり、それは、第１部分１２と肩部１６を含む第２部分１４とを貫通して延在している。溝穴２４により、支持体要素１０が、種々の外形を有することができる回転体の領域に容易に適合することができる。
【００１６】
図１および図２ならびに図４および図５に示す支持体要素１０の別の要素は、支持体要素１０の外形を横切って位置する複数の穴２６である。穴２６は、支持体要素１０および回転体が銀ろうで互いにろう付けされる実施形態の場合に、銀ろうの毛管作用による支持体要素１０と回転体との界面内への浸透を容易にするために、支持体要素１０の外形を横切って半径方向に位置している。穴により、ろう付けプロセスが、支持体要素１０と回転体との非常に強固な接合を可能にすることができる。好ましい実施形態では、支持体要素１０にはその外形を横切って３つの穴２６が位置しているが、当業者は、１つまたは複数の穴２６を用いることができることを理解するであろう。
【００１７】
図８および図９は、支持体要素の第２実施形態を示す。この実施形態では、支持体要素３０は支持体要素１０と同様であるが、第２部分１４に対する肩部１６の位置が異なっている。特に、図８および図９に示す実施形態の肩部１６は、第２部分１４の内縁３２の周囲に位置し、一方、図１〜図７の実施形態の肩部１６はその外縁の周囲に位置している。この実施形態では、肩部１６は、回転体の内径における支持体要素３０の中心合せを確実にする。これにより、肩部１６に対して実質的に垂直である第２部分１４の面が回転体の外径と内径との間の正面の上に載ることができ、肩部１６が、回転体の内径の上に載ることができる。これらの特徴については、後述し、図１３に示す。第２部分１４の面が回転体のこの正面の上に載り、肩部１６が回転体のこの同じ端部の内径の上に載ることにより、支持体要素３０を、後述するさまざまな周知のプロセスで回転体に堅固に取り付けることができる。
【００１８】
図８および図９には示さないが、支持体要素３０は、支持体要素１０に対して図１〜図７に示したものと同様の特徴を有することができる。特に、支持体要素３０の第１部分１２には、研磨セグメント２０を収容する溝１８を形成することができる。上述したように、溝１８は、研磨セグメント２０の同様の形状である底部分を収容するように、Ｖ字型、Ｕ字型等であり得る。別法として、支持体要素３０の第１部分１２は、外形が同じである研磨セグメント２０の底部分を収容するように平坦面２２を備えることができる。支持体要素３０が有することができる別の特徴は溝穴２４であり、それは、第１部分１２と肩部１６を有する第２部分１４とを貫通して延在している。支持体要素３０もまた、その外形を横切って半径方向に位置する複数の穴２６を有することができる。上述したように、３つの穴が好ましい数であるが、当業者は、１つまたは複数の穴２６を用いてもよいことを理解するであろう。
【００１９】
図１０は、一実施形態による、コアビットにおいて、コアビット管状体３６によって収容されるコアビットチップ３４の一部として用いられる、支持体要素１０を示す。コアビットチップ３４およびコアビット管状体３６は、まとめてコアビット３８を形成する。鋼管であり得るコアビット管状体は、前端４０においてコアビットチップ３４を受け入れ、その反対側の後端４２において、たとえば、穴あけ工具に脱着可能に固定するためのねじ開口部を備えたナット等の締結要素４４がある。当業者は、締結要素４４が、ねじナット以外の他の周知の要素を含むことができ、本発明の実施形態がいかなる特定のものにも限定されないことを理解するであろう。
【００２０】
図１１は、一実施形態による、図１〜図７に示す支持体要素１０を備えたコアビットチップ３４のコアビット管状体３６への結合の断面図を示す。特に、図１１は、コアビット管状体３６の前端４０において外径５０と内径５２との間に形成された正面４８の上に載っている、肩部１６に対して実質的に垂直な第２部分１４の面４６と、コアビット管状体３６の外径５０の上に載っている肩部１６とを示す。第２部分１４の面４６がコアビット管状体３６の正面４８の上に載っており、肩部１６がコアビット管状体３６の外径５０の上に載っていることにより、コアチップ３４を、後述するさまざまな周知のプロセスでコアビット管状体３６に堅固に取り付けることができる。
【００２１】
図１２は、一実施形態による、支持体要素３０がコアビット管状体３６に結合されるコアビットチップ３４の一部として用いられる、コアビット５０を示す。コアビット５０は、図１０に示すコアビット３８に類似しているが、支持体要素３０が用いられ、研磨セグメント２０の形状が異なっている。研磨セグメント２０の形状の相違を図１３に示す。特に、図１３の研磨セグメント２０は平坦状の底部と尖った上部分とを有し、一方で、図１１の研磨セグメント２０は、Ｖ字型の底部分と平坦状の上部分とを有している。
【００２２】
図１３もまた、別の実施形態による、図８および図９に示す支持体要素３０を備えたコアビットチップ３４のコアビット管状体３６への結合の断面図を示す。特に、図１３は、コアビット管状体３６の前端４０において外径５０と内径５２との間に形成された正面４８の上に載っている、肩部１６に対して実質的に垂直な第２部分１４の面４６と、コアビット管状体３６の内径５２の上に載っている肩部１６とを示す。第２部分１４の面４６がコアビット管状体３６の正面４８の上に載っており、肩部１６がコアビット管状体３６の内径５２の上に載っていることにより、コアチップ３４を、コアビット管状体３６に堅固に取り付けることができる。
【００２３】
支持体要素１０および３０により、コアビットチップ３４をコアビット管状体３６に迅速かつ容易に取り付けることができることを理解することができる。特に、肩部１６の外側部分または内側部分のいずれかを用いてコアビット管状体３６の内径５２または外径５０の上に載ることにより、コアビットチップ３４のコアビット管状体３６への同心かつ堅固な取付けが確実になる。
【００２４】
上述した実施形態のうちの１つにおいて、コアチップ３４がコアビット管状体３６に固定されると、コアチップ３４およびコアビット管状体３６を、以下の方法のうちの１つを用いて互いに取り付けることができる。一実施形態では、ろう付けプロセスを用いて、コアチップ３４をコアビット管状体３６に取り付けることができる。この実施形態では、ろう付けプロセスは、誘導加熱ろう付けまたはトーチろう付け原理を用いて、コアチップ３４をコアビット管状体３６に取り付けることができる。この実施形態では、ＢｒａｚｅＴｅｃ  ４９００等の低温銀ろう付け合金を用いることができる。上述したように、支持体要素１０または３０の穴２６により、ろう付けプロセス中の界面内への毛管作用によるろう付け合金の容易な流れが可能になり、コアチップ３４とコアビット管状体３６とが非常に強固に接合される。別の実施形態では、比較的高レベルな温度抵抗を有する高強度糊等の接着剤を用いることにより、コアチップ３４をコアビット管状体３６に取り付けることができる。高強度糊の、限定しないが例示的な例には、シアノアクリレート接着剤があり得る。別の実施形態では、機械的係止装置を用いて合わせて締結することにより、コアチップ３４をコアビット管状体３６に取り付けることができる。機械的係止装置の、限定しないが例示的な例には、バヨネットロック、リベットまたはクリップがあり得る。
【００２５】
支持体要素１０または３０とともに用いることができる研磨セグメント２０は、溶浸材で部分的にまたは実質的に完全に充填される網状の相互接続された気孔を有する金属マトリックスで具現化された研磨粒子を有する、研磨材を有することができる。研磨粒子は、ダイヤモンドまたは立法晶系窒化ホウ素等の超砥粒であり得る。研磨粒子を、約２５〜８０ＵＳメッシュ等、約１００ＵＳメッシュ以上等、約４００ＵＳメッシュ以上の粒度とすることができる。用途に応じて、粒度を約３０〜６０ＵＳメッシュとすることができる。研磨粒子は、約２体積％〜約５０体積％の量で存在することができる。さらに、研磨粒子の量を、用途によって決めることができる。たとえば、研削工具または磨き工具用の研磨材は、約３．７５〜約５０体積％の研磨粒子を含むことができる。別法として、突切り工具用の研磨材は、約２体積％〜６．２５体積％の研磨粒子を含むことができる。さらに、コア穴あけ用の研磨材は、約６．２５体積％〜２０体積％の研磨粒子を含むことができる。
【００２６】
金属マトリックスは、鉄、鉄合金、タングステン、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、銀およびそれらの任意の組合せを含むことができる。一例では、金属マトリックスは、セリウム、ランタンおよびネオジム等、希土類元素を含むことができる。別の例では、金属マトリックスは、炭化タングステン等の耐摩耗性材を含むことができる。金属マトリックスは、個々の成分の粒子または予合金粒子を含むことができる。粒子は、約１．０ミクロン〜約２５０ミクロンであり得る。
【００２７】
研磨セグメント２０と支持体要素１０および３０の上部分１２との間に、接合金属を含むことができる接合領域があり得る。接合領域の接合金属は、網状の相互接続された気孔を充填する溶浸材と連続していることが可能である。例示的な実施形態では、接合金属組成には、銅、銅・スズ青銅、銅・スズ・亜鉛合金またはそれらの任意の組合せを含むことができる。銅・スズ青銅は、約１５重量％以下等、約２０重量％以下のスズ含有量を含むことができる。同様に、銅・スズ・亜鉛合金は、約１５重量％以下等、約２０重量％以下のスズ含有量と、約１０重量％以下の亜鉛含有量とを含むことができる。
【００２８】
本明細書の実施形態によれば、接合領域は、下にある支持体および研磨材の両方と異なる相を有する識別可能な界面層を形成することができる。接合金属組成は、元素種のある程度の共通性を有することに関して溶浸材組成に関連する。量的に、接合金属組成と溶浸材組成との元素の重量パーセント差は２０重量パーセントを超えない。元素の重量パーセント差は、溶浸材組成に対する接合金属組成に含まれる各元素の重量含量の差の絶対値として定義される。
【００２９】
単に例として、（ｉ）８５重量パーセントＣｕ、１０重量パーセントＳｎおよび５重量パーセントＺｎを含む接合金属組成および（ｉｉ）８２重量パーセントＣｕ、１７重量パーセントＳｎおよび１重量パーセントＺｎを含む溶浸材組成を有する実施形態では、接合金属組成と溶浸材組成との元素の重量パーセント差は、Ｃｕの場合は５重量パーセントであり、Ｓｎの場合は７重量パーセントであり、Ｚｎの場合は４重量パーセントである。したがって、接合金属組成と溶浸材組成との最大の元素の重量パーセント差は、７重量パーセントである。
【００３０】
他の実施形態では、接合金属組成と溶浸材の組成との組成に関する関係がより近い。接合金属組成と溶浸材組成との元素の重量パーセント差は、たとえば、１５重量パーセント、１０重量パーセント、５重量パーセントを超えなくてもよく、または２重量パーセントを超えなくてもよい。元素の重量パーセント差が約ゼロであるということは、接合領域と溶浸材とを構成する組成が同じであることを意味する。上述した元素の値を、マイクロプローブ元素分析を含む任意の好適な分析手段によって測定することができ、それらの値は、溶浸材が金属マトリックスと接触する領域に沿って発生する可能性のある合金化は無視している。
【００３１】
研磨セグメント２０は、好ましくは、セグメントと支持体要素の上部分との間の接合領域を通る相互連結された気孔によるセグメントの「溶浸取付」を介して、支持体要素１０および３０の上部分１２に取り付けられる。当業者は、他の別の方法を用いてもよいことを理解するであろう。一実施形態では、ろう付けプロセスを用いて、研磨セグメントを支持体要素１０および３０に取り付けてもよい。この実施形態では、ろう付けプロセスは、ＢｒａｚｅＴｅｃ  ２５００等の好ましくはより高温のろう付け合金を用いて、より低温のろう付け合金を用いるろう付けプロセスにおいて、支持体要素全体がコアビット管状体３６に取り付けられる場合のセグメントの分離を回避することができる。別の実施形態では、研磨セグメント２０を、レーザ溶接を用いることにより支持体要素１０または３０に取り付けることができる。さらに別の実施形態では、直接焼結を用いることにより、研磨セグメント２０を支持体要素１０または３０に取り付けることができる。これら代替方法により、研磨セグメント２０は、「溶浸された」セグメントとは異なる構造を有することができる可能性がある。たとえば、「ホットプレス」原理または「自由焼結」原理によって製造された、支持体要素１０および３０に取り付けられる研磨セグメント２０は、９６％を上回る高濃度な結合剤構造を有し、純コバルトまたはコバルトブロンズ等の結合剤組成物を有することになる。他端のダイヤモンド含有量は、「溶浸されたセグメント」に対して上述したものと同じであってもよい。
【００３２】
支持体要素１０および３０は、コアビットが製造される工場レベルでのコアビットチップ３４のコアビット管状体３６への容易かつ迅速な取付けを促進するだけでなく、支持体要素１０および３０の構成により、コアチップ３４上の研磨セグメント２０が摩耗しその交換が必要となると、現場または職人の作業場におけるコアビットの容易かつ迅速なチップの再装着にも適したものとなることが容易に明らかである。本発明の一実施形態によれば、コアチップ３４における研磨セグメント２０が摩耗するかまたは交換が必要であることが確定すると、コアビット３８または５０の操作者は、コアビット管状体３６から摩耗したコアビットチップ３４を取り除く。そして、操作者は、支持体要素１０または３０を備えた摩耗していないコアビットチップを取得し、コアビットチップ３４の第２部分１４の肩部１６を、支持体要素１０または３０のいずれが用いられるかに応じて、コアビット管状体３６の内径５２または外径５０のいずれかに対して中心合せする。摩耗していないコアビットチップは、コアビット管状体３６の内径５２または外径５０のいずれかに対するコアビットチップ３４の第２部分１４の肩部１６の中心合せに続き、摩耗していないコアビットチップがコアビット管状体３６に取り付けられる。そして、ろう付け、接着剤による接着、または機械的係止装置による摩耗していないコアビットチップのコアビット管状体への締結を含むことができる周知のプロセスを用いて、摩耗していないコアビットチップがコアビット管状体３６に固定される。
【００３３】
支持体要素１０および３０に対する好ましい実施形態は、穴あけ工具でコアビットに用いるためのコアビットチップとしてのものであるが、支持体要素は、他の研磨工具での使用にも適している。たとえば、支持体要素１０および３０の原理を、カップホイール、端面研削ホイールまたは鋸刃に適用することができる。
【００３４】
本開示を、その好ましい実施形態に関連して特に示し説明したが、当業者には変形および変更が思いつくであろうことが理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨に含まれるこうした変更および変形のすべてを包含するように意図されていることが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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