(57)【要約】【課題】砥粒層と下地層との接合面の形状を改良して、焼結時に接合面に圧力が十分にかかるようにして、接着強度に優れたセグメントチップを有するダイヤモンドカッターを提供する。【解決手段】砥粒層３と下地層４との接合部には傾斜面１１が設けられている。セグメントチップの側面１２と傾斜面１１のなす角度をαとしている。このセグメントチップ２においては、焼結時に圧力Ｐが図示する方向に作用すると、傾斜面１１に対して垂直な方向に分力Ｐ１が作用する。そのため、砥粒層３と下地層４との接合部に有効に圧力が作用することとなり、焼結後において、セグメントチップ２の接合強度が向上する。【選択図】          図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリットを円周上に設けた円板状基板からなる台金の周囲に、ダイヤモンド砥粒を含有する砥粒層と下地層とからなるセグメントチップを固着したダイヤモンドカッターにおいて、前記セグメントチップの前記砥粒層と前記下地層との接合部に１つ以上の傾斜面または１つ以上の凹凸面を設けたことを特徴とするダイヤモンドカッター。
【請求項２】
焼結後のセグメントチップにおいて、セグメントチップの側面と前記傾斜面とのなす角度が３０°以上８５°以下であることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドカッター。
【請求項３】
複数の傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、各傾斜面の延長面とセグメントチップの側面とのなす角度が３０°以上８５°以下であることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドカッター。
【請求項４】
傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、下地層の高さと砥粒層への突出部の高さとの和が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のダイヤモンドカッター。
【請求項５】
焼結後のセグメントチップにおいて、前記凹部の高さと前記下地層の高さとの和が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１記載のダイヤモンドカッター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石材・建材等の切断に用いられるダイヤモンドカッターに関し、特に、そのセグメントチップの形状を改善したダイヤモンドカッターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
石材・建材等の切断に用いられるダイヤモンドカッターにおいては、セグメントチップが、砥粒層と下地層とによって形成されたものが知られており、その一例が、特許文献１、特許文献２、特許文献３において開示されている。また、基板と砥粒層との間の接触面積を増大させた砥石が、特許文献４、特許文献５において開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−２３４７７６号公報（第２頁〜第６頁）
【特許文献２】
特開昭６２−２９２０９５号公報（第１頁〜第２頁）
【特許文献３】
特開平８−１５２４号公報（段落番号０００８〜００２６）
【特許文献４】
実開平１−１１４２６８号公報（図１〜図６）
【特許文献５】
特開昭６２−２１８０６９号公報（図３〜図９）
【０００４】
このうち、特許文献２には、砥粒層と下地層との接合面を粗面状として、接合面の面積を大きくすることで、両者の接着強度を向上させる技術が開示されている。
特許文献３には、下地層にすくい角を設けて、切粉を外部に排出する効率を向上させる技術が開示されている。
特許文献４には、基板の外周縁をＶ字形、台形、矩形等にすることによって、砥石体との接触面積を増加させた切断用砥石が開示されている。
特許文献５には、基体に取付けられる介装部材に複数個の突起を設け、この介装部材を粉粒体で挟みこんで焼結して砥粒層を形成することにより、セグメントにおけるクラックの発生を抑制した切削工具が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載の発明は、下地層は設けているものの、焼結圧力を有効にはたらかせて接合強度を高めたものではない。
また、特許文献４に記載の発明では、接触面積は増大するものの、焼結圧力を有効にはたらかせて接合強度を高めることはできない。
さらに、特許文献５に記載の発明においては、複数個の突起が金属製の介装部材に設けられ、この突起を粉粒体で挟みこむようにして焼結圧縮することによって、粉粒体と介装部材との接合面に凹凸面を形成している。しかし、金属製の介装部材を用いると、介装部材はホットプレスにより体積変化を起こさず、焼結の前後で粉粒体と介装部材の接合面積は変化しない。
上記のセグメントチップは焼結によって形成されるが、セグメントの回転方向及びブレードの径方向に対して垂直な方向に圧力を加えて燒結する場合、接合面に沿う方向に圧力がかかり、用いられるボンドの種類によっては、十分な接合強度が得られなかった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、砥粒層と下地層との接合面の形状を改良して、焼結時に接合面に圧力が十分にかかるようにして、接着強度に優れたセグメントチップを有するダイヤモンドカッターを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、本発明のダイヤモンドカッターは、スリットを円周上に設けた円板状基板からなる台金の周囲に、ダイヤモンド砥粒を含有する砥粒層と下地層とからなるセグメントチップを固着したダイヤモンドカッターにおいて、前記セグメントチップの前記砥粒層と前記下地層との接合部に１つ以上の傾斜面または１つ以上の凹凸面を設けたことを特徴とする。
砥粒層と下地層との接合部に１つ以上の傾斜面または１つ以上の凹凸面を設けたことにより、セグメントチップを焼結加圧して形成する際に、接合面に沿う方向にのみ圧力がかかることなく、接合面に対して垂直な方向に焼結圧力を加えることが可能となり、砥粒層と下地層との接合部に有効に圧力が作用するため、焼結後において、セグメントチップの接着強度が向上する。
また、本発明では、粉末、または粉末を押し固めて圧縮したもの（仮成形品）で砥粒層と下地層を作製して焼結するため、焼結中における砥粒層と下地層との接合面積は、特許文献５のように金属製の介装部材を使用したものより広くなる。従って、介装部材を使用したものよりも高い接合強度が得られる。
【０００８】
本発明においては、焼結後のセグメントチップにおいて、セグメントチップの側面と前記傾斜面のなす角度が３０°以上８５°以下であることを特徴とする。
セグメントチップの側面と傾斜面のなす角度が８５°より大きく９０°以下であると、加えた圧力の１割以下の面圧しかかからず接合強度が低くなり本発明の効果が得られにくい。その一方、セグメントチップの側面と前記傾斜面のなす角度が３０°未満であると、焼結する前の仮成形品の状態において欠けを生じやすい。
【０００９】
本発明においては、複数の傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、各傾斜面の延長面とセグメントチップの側面とのなす角度が３０°以上８５°以下であることを特徴とする。
各傾斜面の延長面とセグメントチップの側面とのなす角が８５°より大きく９０°以下であると、加えた圧力の１割以下の面圧しかかからず、接合強度が低くなり本発明の効果が得られにくい。その一方、各傾斜面の延長面と前記傾斜面のなす角度が３０°未満であると、焼結する前の仮成形品の状態において欠けを生じやすい。
【００１０】
本発明においては、傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、下地層の高さと砥粒層への突出部の高さとの和が５ｍｍ以下であることを特徴とする。
下地層の高さと砥材層への突出部の高さとの和が５ｍｍを超えると、その分セグメントチップの高さが高くなり、セグメントチップと基板との接合部に負荷がかかりやすくなり、好ましくない。
【００１１】
本発明においては、焼結後のセグメントチップにおいて、前記凹部の高さと前記下地層の高さとの和が５ｍｍ以下であることを特徴とする。
凹部の高さと下地層の高さとの和が５ｍｍを超えると、その分セグメントチップの高さが高くなり、セグメントチップと基板との接合部に負荷がかかりやすくなり、好ましくない。
ここで、凹部の高さとは、砥粒層と下地層との接合部に凹凸面を設けたときに、下地層が砥粒層側に突出した部分の高さのことをいう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１に、ダイヤモンドカッターの形状を示しており、（ａ）は正面図（左半分）、（ｂ）はその断面図である。
図１において、ダイヤモンドカッターのセグメントチップ２は、砥粒層３と下地層４とからなり、砥粒層３はダイヤモンド砥粒を含有している。また、下地層４は、円板状の基板からなる台金１と砥粒層３との接着に適した材質、例えば、鉄、コバルトによって形成されている。符号５は、切断時にセグメントチップ２に掛かる応力による台金１の歪みを解放するためのスリットである。
【００１３】
図２は、本発明のダイヤモンドカッターに設けられたセグメントチップ２を構成する砥粒層３と下地層４と境界部分の部分拡大図である。
図２において、砥粒層３と下地層４との接合部には傾斜面１１が設けられている。セグメントチップの側面１２と傾斜面１１のなす角度をαとしている。
このセグメントチップ２においては、焼結時に圧力Ｐが図示する方向に作用すると、傾斜面１１に対して垂直な方向に分力Ｐ１が作用する。そのため、砥粒層３と下地層４との接合部に有効に圧力が作用することとなり、焼結後において、セグメントチップ２の接合強度が向上する。
【００１４】
図３には、砥粒層３と下地層４との接合部に複数の傾斜面１１を設けた場合を示しており、このうち、（ａ）と（ｂ）は傾斜面１１を２つ設けた場合であり、（ｃ）は傾斜面１１を４つ設けた場合である。
図３（ａ）と図３（ｂ）において、セグメントチップの側面１２と傾斜面１１の延長面１３とのなす角度をβとしている。また、図３（ｃ）においても、セグメントチップの側面１２と傾斜面１１の延長面１３とのなす角度をβとしている。
【００１５】
図２に示すセグメントチップ２においては、セグメントチップの側面１２と傾斜面１１とのなす角度が８５°以下となるように形成されている。また、図３に示すセグメントチップ２においては、各傾斜面１１の延長面１３とセグメントチップの側面１２とのなす角が８５°以下となるように形成されている。
【００１６】
図４に、砥粒層３と下地層４との接合部に１つの傾斜面１１を設けたセグメントチップにおいて、下地層４の高さと砥粒層３への突出部の高さを示す。
図４において、Ａで示すものが下地層４の高さであり、Ｂで示すものが砥粒層３への突出部の高さである。下地層４の高さと砥粒層３への突出部の高さとの和が５ｍｍ以下となるように下地層４が形成されている。
【００１７】
図５は、砥粒層３と下地層４との接合部に凹凸面１４を設けた場合を示している。
この場合においても、セグメントチップ２に焼結時に圧力Ｐが図示する方向に作用すると、砥粒層３と下地層４との接合部に凹凸面１４を設けたことによって、それぞれの凹凸面１４に有効に圧力が作用するため、焼結後において、セグメントチップ２の接合強度が向上する。
図５においては、下地層４の高さをＴ１とし、凹部の高さをＴ２としており、凹部の高さと下地層の高さとの和が５ｍｍ以下となるように形成されている。
なお、図５においては、凹部を１つ形成したものを示しているが、これに限定されるものではなく、凹凸面をさらに多く設けて、凹部を複数形成してもよい。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、以下の効果を奏することができる。
（１）スリットを円周上に設けた円板状基板からなる台金の周囲に、ダイヤモンド砥粒を含有する砥粒層と下地層とからなるセグメントチップを固着したダイヤモンドカッターにおいて、セグメントチップの砥粒層と下地層との接合部に１つ以上の傾斜面または１つ以上の凹凸面を設けたことにより、セグメントチップを焼結加圧して形成する際に、接合面に沿う方向にのみ圧力がかかることなく、接合面に対して垂直な方向に焼結圧力を加えることが可能となり、砥粒層と下地層との接合部に有効に圧力が作用するため、焼結後においてセグメントチップの接合強度が向上する。
このセグメントチップを用いてダイヤモンドカッターを形成することにより、研削性能に優れ、寿命が向上したダイヤモンドカッターを実現することができる。
【００１９】
（２）焼結後のセグメントチップにおいて、セグメントチップの側面と傾斜面のなす角度を３０°以上８５°以下とすることにより、砥粒層と下地層との接合部に有効に圧力を作用させることができる。
【００２０】
（３）複数の傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、各傾斜面の延長面とセグメントチップの側面とのなす角度を３０°以上８５°以下とすることにより、砥粒層と下地層との接合部に有効に圧力を作用させることができる。
【００２１】
（４）傾斜面を設けた焼結後のセグメントチップにおいて、下地層の高さと砥粒層への突出部の高さとの和を５ｍｍ以下とすることにより、セグメントチップと基板との接合部に負荷がかかりやすくなることを防止することができる。
【００２２】
（５）焼結後のセグメントチップにおいて、凹部の高さと下地層の高さとの和を５ｍｍ以下とすることにより、セグメントチップと基板との接合部に負荷がかかりやすくなることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイヤモンドカッターの形状を示し、（ａ）は正面図（左半分）、（ｂ）はその断面図である。
【図２】砥粒層と下地層との接合部に１つの傾斜面を設けたセグメントチップを示す図である。
【図３】砥粒層と下地層との接合部に複数の傾斜面を設けたセグメントチップを示す図である。
【図４】砥粒層と下地層との接合部に傾斜面を設けたセグメントチップにおいて、下地層の高さと砥粒層への突出部の高さを示す図である。
【図５】砥粒層と下地層との接合部に凹凸面を設けたセグメントチップを示す図である。
【符号の説明】
１  台金
２  セグメントチップ
３  砥粒層
４  下地層
５  スリット
１１  傾斜面
１２  セグメントチップの側面
１３  延長面
１４  凹凸面
【図１】
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【図２】
2004291120.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004291120.tif 000006
【図５】
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