(57)【要約】      （修正有）【課題】超硬チップの保持部材に対する相対的回動及びこの保持部材からの離脱を確実に防止することができる超硬工具を提供する。【解決手段】取付凹部２６が設けられた台金本体６と、収容凹部１６が設けられた保持部材１２と、保持部材１２の収容凹部１６に取り付けられる超硬チップ１０とを備えた超硬工具であって、保持部材１２には、収容凹部１６を通る取付貫通孔２０が設けられ、超硬チップ１０には、これを貫通して挿通孔２２が設けられている。超硬チップ１０は、保持部材１２の収容凹部１６に装着した後に取付貫通孔２０及び挿通孔２２を通して軸部材２４を装着することによって保持部材１２に取り付けられる。また、保持部材１２は、取付凹部２６に挿入した後に溶接、かしめなどによって台金本体６に固定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取付凹部が設けられた台金と、前記収容凹部が設けられた保持部材と、前記保持部材の前記収容凹部に取り付けられる超硬チップとを備えた超硬工具において、
前記保持部材には、前記収容凹部を通る取付貫通孔が設けられ、前記超硬チップには、これを貫通して挿通孔が設けられ、前記超硬チップは、前記保持部材の前記収容凹部に装着した後に前記取付貫通孔及び前記挿通孔を通して軸部材を装着することによって前記保持部材に取り付けられ、前記保持部材は、前記取付凹部に挿入した後に前記台金に固定されることを特徴とする超硬工具。
【請求項２】
前記保持部材は中空スリーブ部材から構成され、前記中空スリーブ部材の周側壁の径方向内側に収容凹部が設けられ、前記取付貫通孔は、前記中空スリーブ部材の前記周側壁の径方向に対向する部位を貫通して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の超硬工具。
【請求項３】
取付凹部が設けられた台金と、前記取付凹部に取り付けられる超硬チップとを備えた超硬工具において、
前記台金には、前記取付凹部を通る取付孔が設けられ、前記超硬チップには、これを貫通して挿通孔が設けられ、前記超硬チップは、前記貫通孔及び前記挿通孔を通して軸部材を装着することによって前記台金に取り付けられ、前記軸部材は、前記台金に固定されることを特徴とする超硬工具。
【請求項４】
前記台金の前記取付孔は、外部に開放された一端から前記取付凹部を通して更に延び、前記軸部材は、前記取付孔の前記一端から挿入されて前記超硬チップの前記挿通孔を通して延び、前記軸部材の端部と前記台金とが固定されることを特徴とする請求項３に記載の超硬工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台金に超硬チップを取り付けた超硬工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温炉として、例えば四塩化チタンを製造する塩化炉などが知られている。この高温炉には接続管が接続され、高温炉からの流動ガスがこの接続管を通して次の工程に送られる。この流動ガスの送給時、流動ガスの一部が接続管の材料と反応してその内周面に付着物が付着することがある。接続管に付着物がたまると、接続管の口径が小さくなり、その結果、高温炉の内圧が高くなる。
【０００３】
このようなことから、高温炉の内圧の上昇を抑えるために、例えば、所定時間稼働する毎にメンテナンスを行って付着物を取り除き、接続管の口径を一定に保っている。接続管を流れる流動ガスの温度は、例えば、９００〜１２００℃程度と高温であるために、メンテナンスに用いる工具類（例えば、超硬工具）には、耐熱性、耐食性、切削性などが要求される。
【０００４】
このような超硬工具として、メンテナンス用装置に装着される台金と、この台金に固定された保持部材と、保持部材に取り付けられた超硬チップとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この超硬工具では、超硬チップは焼嵌めにより保持部材に取り付けられ、例えば、保持部材を９００℃前後に加熱して膨張した状態でその収容凹部に超硬チップを挿入して冷却することにより取り付けられる。また、超硬チップの離脱をより防止するために、超硬チップの周面に複数の凹部が設けられ、保持部材を加熱して超硬チップを挿入した状態にて、保持部材の外周面に圧力を加えてその一部を塑性変形させ、塑性変形した一部（凸部）を超硬チップの複数の凹部に嵌まり込ませている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−６６３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような超硬工具には、次の通りの解決すべき問題がある。このような超硬工具を例えば９００〜１２００℃の高温環境で使用する場合、超硬チップ（例えば、炭化タングステンとコバルトとを混合して焼結したもの）の熱膨張係数が小さくてほとんど熱膨張しないのに対し、保持部材（例えば、圧延鋼材）の熱膨張係数が大きくて熱膨張し、この熱膨張差に起因して超硬チップが保持部材に対して回りやすくなる。即ち、保持部材側の凸部と超硬チップ側の凹部との係合状態が小さく（保持部材の塑性変形により係合させるために、その係合状態は小さくなる）、高温環境においては熱膨張差に起因してこの係合状態がより小さくなり、それ故に、かかる係合状態が外れて超硬チップが保持部材に対して相対的に回り易くなる。また、この高温環境においては、保持部材側の凸部と超硬チップ側の凹部との係合状態が外れ易くなるために、超硬チップが保持部材から離脱する可能性も高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、超硬チップの保持部材に対する相対的回動及びこの保持部材からの離脱を確実に防止することができる超硬工具を提供することである。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、超硬チップの台金に対する相対的回動及び台金からの離脱を確実に防止することができる超硬工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に記載の超硬工具は、取付凹部が設けられた台金と、前記収容凹部が設けられた保持部材と、前記保持部材の前記収容凹部に取り付けられる超硬チップとを備えた超硬工具において、
前記保持部材には、前記収容凹部を通る取付貫通孔が設けられ、前記超硬チップには、これを貫通して挿通孔が設けられ、前記超硬チップは、前記保持部材の前記収容凹部に装着した後に前記取付貫通孔及び前記挿通孔を通して軸部材を装着することによって前記保持部材に取り付けられ、前記保持部材は、前記取付凹部に挿入した後に前記台金に固定されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の超硬工具では、前記保持部材は中空スリーブ部材から構成され、前記中空スリーブ部材の周側壁の径方向内側に収容凹部が設けられ、前記取付貫通孔は、前記中空スリーブ部材の前記周側壁の径方向に対向する部位を貫通して設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の超硬工具は、取付凹部が設けられた台金と、前記取付凹部に取り付けられる超硬チップとを備えた超硬工具において、
前記台金には、前記取付凹部を通る取付孔が設けられ、前記超硬チップには、これを貫通して挿通孔が設けられ、前記超硬チップは、前記貫通孔及び前記挿通孔を通して軸部材を装着することによって前記台金に取り付けられ、前記軸部材は、前記台金に固定されることを特徴とする。
【００１２】
更に、本発明の請求項４に記載の超硬工具では、前記台金の前記取付孔は、外部に開放された一端から前記取付凹部を通して更に延び、前記軸部材は、前記取付孔の前記一端から挿入されて前記超硬チップの前記挿通孔を通して延び、前記軸部材の端部と前記台金とが固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の超硬工具によれば、超硬チップは、保持部材の収容凹部に装着された後にその取付貫通孔及び超硬チップの挿通孔を通して軸部材を装着することによって保持部材に取り付けられるので、保持部材に所要の通りに取り付けることができるとともに、この軸部材によって、保持部材に対する超硬チップの回動を確実に防止することができ、またこの保持部材からの超硬チップの離脱を確実に防止することができる。この保持部材は、取付凹部に挿入した後に例えば溶接によって台金に固定することが好ましく、このように構成した場合、この台金により確実に固定することができ、このような超硬工具は、９００〜１２００℃前後の高温環境においても安心して使用することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の超硬工具によれば、中空スリーブ部材の周側壁の径方向内側に収容凹部が設けられ、またこの周側壁の径方向に対向する部位に取付貫通孔が設けられているので、中空スリーブ部材の収容凹部に超硬チップを装着した後、この保持部材の取付貫通孔及び超硬チップの挿通孔を通して軸部材を装着することによって、超硬チップを保持部材に簡単に且つ確実に取り付けることができる。
【００１５】
また、本発明の請求項３に記載の超硬工具によれば、台金の取付凹部に超硬チップを取り付けた後に台金の取付孔及び超硬チップの挿通孔を通して軸部材を装着することによって台金に超硬チップを確実に取り付けることができるとともに、この軸部材によって、台金に対する超硬チップの回動を確実に防止することができ、またこの台金からの超硬チップの離脱を確実に防止することができる。この軸部材は、例えば溶接によって台金に固定することが好ましく、このように構成した場合、この台金により確実に固定することができ、このような超硬工具も、上述したと同様に、９００〜１２００℃前後の高温環境においても安心して使用することができる。
【００１６】
更に、本発明の請求項４に記載の超硬工具によれば、台金の取付孔は、外部に開放された一端から取付凹部を通して更に延び、軸部材はこの取付孔の一端から挿入されて超硬チップの挿通孔を通して延びているので、比較的簡単に且つ確実に超硬チップを取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に従う超硬工具の第１の実施形態における要部を示す斜視図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】図１の超硬工具における超硬チップ及びその近傍を拡大して示す部分拡大断面図。
【図４】超硬チップ及び保持部材の変形形態を示す拡大断面図。
【図５】本発明に従う超硬工具の第２の実施形態における要部を示す断面図。
【図６】図５の超硬工具における超硬チップ及びその近傍を拡大して示す部分拡大断面図。
【図７】台金の変形形態の一部を拡大して示す部分拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う超硬工具の実施形態について説明する。
【００１９】
〔第１の実施形態〕
まず、図１〜図３を参照して、第１の実施形態の超硬工具について説明する。図１及び図２において、図示の超硬工具２は台金４を備え、この台金４は、円盤状の台金本体６と、この台金本体６の中央部に設けられた支持軸部８とを備え、支持軸部８が、メンテナンス用装置（図示せず）に取り付けられ、メンテナンスを行うときには、支持軸部８を介して台金４が所定方向に回動される。
【００２０】
図示の形態では、台金本体６の先端外周部に、周方向に実質上等間隔をおいて、一例として４つの超硬チップ１０が配設されている。図３をも参照して、各超硬チップ１０は保持部材１２に装着され、この保持部材１２が台金本体６に固定されている。更に説明すると、保持部材１２は中空円筒スリーブ部材１４から構成され、この中空円筒スリーブ部材１４の径方向内側に収容凹部１６が規定され、この例では、収容凹部１６の両端は開放されている。中空円筒スリーブ部材１４の周側壁１８の径方向に対向する部位（収容凹部１６を挟んで対向する部位）には、円形状の取付貫通孔２０が設けられている。また、超硬チップ１０は、保持部材１２の収容凹部１６の形状に対応した円筒状に形成され、その先端部は、先端に向けて外径が漸減する例えば円錐状に形成されている。この超硬チップ１０の基部側には、保持部材１２の取付貫通孔２０に対応して円形状の挿通孔２２が設けられている。
【００２１】
この形態では、台金本体６は、例えば炭素鋼、ステンレス鋼などから形成され、中空円筒スリーブ部材１４は、例えば圧延鋼、ステンレス鋼などから形成され、また超硬チップ１０は、例えば炭化タングステンとコバルト、又は炭化タングステンとニッケルなどを混合して焼結したもので形成される。
【００２２】
超硬チップ１０は、例えば、次のようにして保持部材１２に取り付けられる。主として図３を参照して、この超硬チップ１０の基部側を保持部材１２の収容凹部１６内に収容し、かく収容した状態において、軸部材２４（丸棒）を保持部材１２の取付貫通孔２０及び超硬チップ１０の挿通孔２２を通し、このようにして超硬チップ１０が軸部材２４を介して保持部材１２（中空スリーブ部材１４）に装着される。かく装着した状態においては、超硬チップ１０の先端側が保持部材１２の一端から外方に軸部材２４が保持部材１２及び超硬チップ１０を貫通して延びるので、保持部材１２に対する超硬チップ１０の相対的回動を確実に防止することができるとともに、この保持部材１２からの超硬チップ１０の離脱も確実に防止することができる。尚、この軸部材２４は、例えば台金本体６と同様の圧延鋼、ステンレス鋼などから形成することができる。
【００２３】
超硬チップ１０を備えた保持部材１２（中空スリーブ部材１４）は、次のようにして台金本体６に取り付けられる。超硬チップ１０の配設部位に対応して、台金本体６の所定部位に取付凹部２６が設けられており、保持部材１４を対応する取付凹部２６に挿入し、かく挿入した状態で保持部材１２と台金本体６とを溶接などにより固定する。例えば、溶接で固定した場合、９００〜１２００℃前後の高温環境でも強固な固定状態が維持され、従って、高温炉のメンテナンスなどにも用いることができる。
【００２４】
このような取付状態においては、保持部材１２及び超硬チップ１０を貫通する軸部材２４も取付凹部２６に挿入されるために、図３から理解されるように、この軸部材２４が保持部材１２及び超硬チップ１０から外れることがなく、従って、このような取付状態においては、超硬チップ１０の相対的回動及びその離脱が確実に防止される。
【００２５】
この実施形態においては、保持部材１２を溶接により固定しているが、例えば、台金本体６にかしめ部加工を施し、この保持本体１２をかしめにより台金本体６に固定するようにしてもよく、このように構成しても高温環境においても強固な固定状態が維持される。尚、台金本体６及び保持部材１２に環状溝を設け、かかる環状溝にスナップリングなどを装着して固定するようにすることもできる。
【００２６】
保持部材としては、図４に示す形態のものを用いることもできる。図４において、この変形形態における保持部材１２Ａは、周側壁１８の基部側に端壁３２が設けられ、周側壁１８及び端壁３２によって、一端側が開放された収容凹部１６Ａを規定する。保持部材１２Ａのその他の構成は、上述した実施形態と実施上同一である。
【００２７】
このような保持部材１２Ａを用いた場合、上述したと同様に、保持部材１２Ａの取付貫通孔２０及び超硬チップ１０の挿通孔２２を挿通して軸部材２４を装着することによって、超硬チップ１０が保持部材１２Ａに取り付けられる。尚、この保持部材１２Ａの台金本体６への取付けは、上述したと同様にして行うことができる。
【００２８】
〔第２の実施形態〕
次に，図５及び図６を参照して、第２の実施形態の超硬工具について説明する。この第２の実施形態では、保持部材が省略され、軸部材が台金に直接的に取り付けられている。尚、この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
図５及び図６において、この第２の実施形態の超硬工具２Ｂは台金４Ｂを備え、この台金４Ｂの台金本体６Ｂに取付凹部２６Ｂが設けられている。この取付凹部２６Ｂは、超硬チップ１０の取付部位に対応して設けられ、この実施形態では、上述した実施形態と同様に、台金本体６Ｂの先端部に周方向に間隔をおいて設けられている（図５において２個所のみ示す）。
【００３０】
この台金本体６Ｂには、各取付凹部２６Ｂを通して更に延びるように取付孔４２が設けられている。各取付孔４２は、断面が円形状であり、対応する取付凹部２６Ｂの軸線（即ち、超硬チップ１０の挿入方向）に対して実質上垂直な方向に延び、台金本体６Ｂの先端面４４から図６において斜め左下方に取付凹部２６Ｂを通して延び、その一端は台金本体６Ｂの先端面に開放されているが、その他端は台金本体６Ｂ内に埋まっている。
【００３１】
超硬チップ１０の基部側は、台金本体６Ｂの取付凹部２６Ｂの形状に対応して円筒状に形成され、その基部には、台金本体６Ｂの取付孔４２の形状に対応した断面円形状の挿通孔２２が設けられている。
【００３２】
超硬チップ１０は、例えば、次のようにして台金本体６Ｂに取り付けられる。主として図６を参照して、この超硬チップ１０の基部側を台金本体６Ｂの取付凹部２６Ｂ内に挿入し、かく挿入した状態において、軸部材２４（丸棒）を一端開口から台金本体６Ｂの取付孔４２及び超硬チップ１０の挿通孔２２を通して装着し、その後、軸部材２４を台金本体６Ｂに固定する。この固定は、軸部材２４の端部（取付孔４２の一端開口側の端部）を台金本体６Ｂに溶接により固定するようにしてもよく、或いは台金本体６Ｂの一部にかしめ加工を施して固定するようにしてもよく、これらのようにして固定した場合、９００〜１２００℃前後の高温環境でも強固な固定状態を維持することができる。
【００３３】
この取付状態においては、軸部材２４の一端側が台金本体６Ｂの取付孔４２の開口側（取付凹部２６Ｂより開口側）に位置し、その他端側がこの取付孔４２の底側（取付凹部２６Ｂより底側）に位置するので、この軸部材２４によって、台金本体６Ｂに対する超硬チップ１０の相対的回動が確実に防止されるとともに、この台金本体６Ｂからの超硬チップ１０の離脱も確実に防止される。
【００３４】
この取付孔４２Ｃは、図７に示すように、台金本体６Ｃの一部を貫通して設けるようにしてもよい。この場合、取付孔４２Ｃの一端側は台金本体６Ｃの先端面４４に開口し、その他端側は台金本体６Ｃの周側面４６に開口する。この場合、超硬チップ１０を台金本体６Ｃの取付凹部２６Ｃに挿入し、この挿入状態において、軸部材２４を台金本体６Ｃの取付孔４２Ｃ及び超硬チップ１０の挿通孔２２を通して装着し、その後、軸部材２４の一端部が溶接（又はかしめ）によって台金本体６Ｃの先端面４４側に固定され、またその他端部が溶接（又はかしめ）によって台金本体６Ｃの周側面に固定される。
【００３５】
上述した超硬工具は、高温炉などの高温環境において好都合に用いることができるが、高温環境のみならず、例えば１００℃前後の温度環境、室温などの通常温度環境などにおいても広く使用することができる。
以上、本発明に従う超硬工具の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
２，２Ｂ  超硬工具
４，４Ｂ，４Ｃ  台金
６，６Ｂ，６Ｃ  台金本体
１０  超硬チップ
１２，１２Ａ  保持部材
１４  中空スリーブ部材
１６，１６Ａ  収容凹部
２０  貫通取付孔
２２  挿通孔
２４  軸部材
２６，２６Ｂ，２６Ｃ  取付凹部
４２，４２Ｃ  取付孔
【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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