(57)【要約】      （修正有）【課題】比較的に安価でありながら、硬度や耐摩耗性に優れたスクリューポイントを提供する。【解決手段】円錐形状の先端部１１と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部１２と、ねじ部１４を形成した連結部１３を有するスクリューポイントを製作する。このスクリューポイントの少なくとも前記本体部１２に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施す。硬質材は、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ系又はＷＣ−Ｃｏ-Ｃｒ系の超硬合金が好ましく、膜厚は０．２ｍｍ〜０．４ｍｍであるのが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円錐形状の先端部（１１）と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部（１２）と、ねじ部（１４）を形成した連結部（１３）を有するスクリューポイント（１）を製作する工程と、少なくとも前記本体部（１２）に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施す工程を有することを特徴とするスクリューポイントの製造方法。
【請求項２】
円錐形状の先端部（１１）と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部（１２）と、ねじ部（１４）を形成した連結部（１３）を有するスクリューポイント（１）において、少なくとも前記本体部（１２）に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施すことを特徴とするスクリューポイントの摩耗防止方法。
【請求項３】
前記硬質材が、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ系又はＷＣ−Ｃｏ-Ｃｒ系の超硬合金である請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記硬質材の膜厚は０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの方法により得られることを特徴とするスクリューポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スウェーデン式サウンディング試験に用いるスクリューポイントに関する。特に、その新規な製造方法及び摩耗防止方法並びにそれらの方法により得られるスクリューポイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、建築物を建築する際には工事に先って地盤についての強度試験が行われる。この種の強度試験として、日本工業規格（ＪＩＳ）−Ａ１２２１に規定されているスウェーデン式サウンディング試験が知られている。この試験では、先端部にスクリューポイントが取り付けられたロッドを加重しつつ回転させてスクリューポイントを地中に所定の深さだけ押し込み、その際の加重量やロッドの半回転数（ロッドの半回転を１とした数）に基づいて地盤の強度を判定する。スクリューポイントは、円錐形状の先端部と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部と、ねじ部を形成した連結部を備えている。
【０００３】
この種のスクリューポイントは、土砂を押し分けながら土砂中に圧入されるものであるため、刃部分の摩耗が激しい。摩耗の程度が大きくなると測定値の誤差も生じやすい。
【０００４】
それを改善するために、特開平９―５３２２４号では、刃部分をニッケル、クロム及びモリブデンを含む合金鋼から形成すること、この刃部分の表面から１．５ｍｍ〜３．０ｍｍの厚さに焼き入れをすること、前記軸の先端にタングステンを含む合金鋼からなる錐体を設けることを提案している。同公報によれば、高周波焼入れ部分の硬度はＨＲＣ５７が得られるということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５３２２４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、上記従来技術のような合金鋼を全体的に使用して加工することは、材料費や加工費を押し上げ、スクリューポイントを非常に高価なものとする。そのためか、上記するようなスクリューポイントは普及しているとは言い難い。
【０００７】
本発明は、この問題を解決するために行われたもので、比較的に安価でありながら、硬度や耐摩耗性において上記従来技術に勝るとも劣らないスクリューポイントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する本発明のスクリューポイントの製造方法は、円錐形状の先端部１１と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部１２と、ねじ部１４を形成した連結部１３を有するスクリューポイントを製作する工程と、少なくとも前記本体部１２に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施す工程を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のスクリューポイントの摩耗防止方法は、円錐形状の先端部１１と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部１２と、ねじ部１４を形成した連結部１３を有するスクリューポイントにおいて、少なくとも前記本体部１２に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施すことを特徴とする。
【００１０】
好ましい硬質材は、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ系又はＷＣ−Ｃｏ-Ｃｒ系の超硬合金であり、膜厚は０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである。
【００１１】
本発明のスクリューポイントは上記方法により得られるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の方法によれば、表面だけにコーティングし、焼き入れも不要である。下地は経済的な金属材料、例えば軟鋼材を使用することができ、しかも表面のみに薄く溶射溶融するため、経済的で、加工も簡単である。そのため比較的に安価にスクリューポイントを製造することができる。
【００１３】
コーティング材料は超硬質合金やセラミックなど自由に選択することができる。
【００１４】
この方法により製造されたスクリューポイントの表面硬度ＨＲＣは７０〜７１であり、前記従来技術のものよりも優れている。また製品寿命試験（４０時間後のサンドエロージョン試験）では、図２に示すように、本願発明品（ＷＣ含有Ｎｉ基合金であるライフロンを使用）は非常に優れた結果をもたらした。別の製品寿命試験では、炭素鋼焼き入れ製品を１とすれば、ニッケルクロム鋼製品は４、本願発明製品（ライフロン合金を使用）は１０であった。
【００１５】
摩耗耐性に優れているので、摩耗に起因する測定誤差を低減することができる。
【００１６】
さらに摩耗に起因するスクリューポイントの取替頻度を少なくすることができるので、地盤強度試験の費用を削減することができる。
【００１７】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施例を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のスクリューポイントの側面図である。
【図２】本発明品と従来品について行ったサンドエロージョン試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示す本発明のスクリューポイント1は、輪郭の点に関しては、従来のものと同じである。このスクリューポイントは、円錐形状の先端部１１と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部１２と、ねじ山１４を形成した連結部１３を備えている。
【００２０】
この種のスクリューポイントを製造する方法としては、従来、炭素鋼からなる先端部１１・本体部１２・連結部１３を鍛造加工等によって作製し、その後に、ねじ切り旋盤等を用いて円柱状の部分を切削加工することによってねじ部１４を形成する方法が知られている。
【００２１】
本発明の製造方法及び摩耗防止方法では、鍛造加工を終えたスクリューポイント１の、少なくとも本体部１２に対して、溶射法にて硬質材のコーティングを施すことを特徴とする。先端部１１や連結部１３を含め全体に超硬質材のコーティングを施すこともできる。
【００２２】
コーティングする硬質材としては、超硬合金・金属・カーバイド系・ボライド系・セラミックス・プラスチックス又は、その組合せ（サーメット）を使用することができる。
【００２３】
超硬合金としては、例えば、ＷＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−Ｃｒ３Ｃ２−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−ＮｂＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−ＺｒＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴａＣ−ＶＣ−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｒ３Ｃ２−Ｃｏ系，ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ系などがあげられる。また、非磁性であり耐食性の優れた超硬合金として、ＷＣ−Ｎｉ系，ＷＣ−Ｃｏ−Ｎｉ系，ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ系，ＷＣ−Ｃｏ-Ｃｒ系，ＷＣ−Ｃｒ３Ｃ２−Ｍｏ２Ｃ−Ｎｉ系，ＷＣ−Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）−ＴａＣ系，ＷＣ−Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）系，Ｃｒ３Ｃ２−Ｎｉ系などがあげられる。具体的には、次のような材料を使用することができる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
上記の中では、ＷＣ−Ｃｒ−Ｎｉ系の超硬合金であるＷＣ−２０Ｃｒ７Ｎｉ及びＷＣ−Ｃｏ−Ｃｒ系の超硬合金であるＷＣ−１０Ｃｏ４Ｃｒが好ましい。
【００２６】
使用する溶射機としては、例えば、大阪ウェルディング工業株式会社のＨ．Ｖ．Ｏ．Ｆコーティングマシンのいずれでも使用可能である。
【実施例１】
【００２７】
図１に示す本発明のスクリューポイント１は、円錐形状の先端部１１と、外周に螺旋状の刃が形成された本体部１２と、ねじ山１４を形成した連結部１３を備えている。このスクリューポイントは、炭素鋼からなる先端部・本体部・連結部を鍛造加工等によって作製し、その後に、ねじ切り旋盤等を用いて円柱状の部分を切削加工することによってねじ部を形成して製作されたものである。
【００２８】
鍛造加工を終えたスクリューポイントの、少なくとも本体部に対して、大阪ウェルディング工業株式会社のＨ．Ｖ．Ｏ．Ｆコーティングマシンを使用して、溶射法にてＷＣ−２０Ｃｒ７Ｎｉの粉末材料を約１４００ｍ／ｓｅｃの高速で溶射して０．２ｍｍ〜０．４ｍｍ膜厚のコーティングを施した。完成したスクリューポイントの表面硬度ＨＲＣは７０〜７１であった。  
【符号の説明】
【００２９】
１     スクリューポイント
１１   先端部
１２   本体部
１３   連結部
１４   ねじ部
【図１】
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【図２】
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