專利名稱：超硬工具及硬質(zhì)觸頭的固定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用安裝有削孔鉆頭、沖擊工具之類的超硬合金或陶瓷等的觸頭(以下稱為“硬質(zhì)觸頭”)的工具(以下稱為“超硬工具”)中的硬質(zhì)觸頭的固定方法。
背景技術(shù)：
削孔鉆頭或在石工中所使用的表面精加工用工具等很多情況下在鋼制的基體中植入硬質(zhì)觸頭(一般是超硬觸頭)。作為上述硬質(zhì)觸頭的安裝方法，最一般的方法是在基體上穿設(shè)與硬質(zhì)觸頭嵌合的觸頭孔，并將硬質(zhì)觸頭與該觸頭孔嵌合并進行釬焊的方法或燒嵌法。但是，在加熱對象物為高溫的情況下，使用上述釬焊法或燒嵌法對硬質(zhì)觸頭進行固定的工具自身會被加熱至高溫，因此，存在硬質(zhì)觸頭在熱應(yīng)力的作用下受損或脫落這樣的問題。例如，熔礦爐的出銑孔在熔解的銑鐵的出銑結(jié)束時再次封閉并移動至下一熔解作業(yè)，但是，在用鉆頭進行該出銑孔的開口及封閉時的開口部的平坦化(為了使封閉用的泥漿槍(mud gun)的前端部與出銑孔開口周緣部緊密接觸而需進行平坦化)的情況下，由于爐壁處于高溫，因此，若使用對硬質(zhì)觸頭進行釬焊后的鉆頭或進行燒嵌后的鉆頭，會存在超硬觸頭馬上脫落這樣的問題。在掘削工具中，作為觸頭不易脫落的固定方法，已知有專利文獻I所公開這樣的方法。這種方法是在觸頭的基端部的側(cè)面形成凹凸形狀，并以覆蓋其側(cè)面的方式進行焊接的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
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專利文獻1:日本專利特開2003-214080號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在上述專利文獻I所記載的方法中，由于是以覆蓋觸頭的外周面的方式直接焊接的方法，因此，可認為觸頭還能被牢牢保持，但是，在材質(zhì)很脆的超硬觸頭的情況下，在熱沖擊等的影響下，可能會出現(xiàn)裂紋，因此，在實際使用中存在問題。除了上述方法之外，雖然還考慮過一些方法，但是，目前還沒法確定可耐高溫使用的超硬觸頭等的實際使用的固定方法。因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種在高溫下使用時也能將超硬觸頭等的硬質(zhì)觸頭牢牢保持，不容易出現(xiàn)脫落等的固定方法。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下所述的固定方法。即，技術(shù)方案I記載的超硬工具的特征是，將硬質(zhì)觸頭嵌入在設(shè)于鋼制的基體上的帶陰螺紋的觸頭孔中，并從其上方螺紋接合按壓環(huán)，以對硬質(zhì)觸頭進行按壓固定，其中，上述按壓環(huán)具有與上述觸頭孔的陰螺紋螺合的陽螺紋。此外，技術(shù)方案2所記載的硬質(zhì)觸頭的固定方法的特征是，在鋼制的基體的合適部位設(shè)有直徑比硬質(zhì)觸頭的外徑大的觸頭孔，在該觸頭孔的內(nèi)周部上形成陰螺紋，將具有前端部的直徑小、基部側(cè)的直徑逐漸增大的傾斜外周面的硬質(zhì)觸頭嵌入上述觸頭孔，并且在將上述硬質(zhì)觸頭插通至按壓環(huán)的通孔的狀態(tài)下，將該按壓環(huán)與上述觸頭孔的陰螺紋螺合，以對硬質(zhì)觸頭進行按壓，藉此來將硬質(zhì)觸頭固定在基體的螺紋孔內(nèi)部，其中，上述按壓環(huán)在外周部形成有與上述觸頭孔的陰螺紋螺合的陽螺紋，并在內(nèi)周部形成有與上述硬質(zhì)觸頭的外周緊密接觸的通孔。在上述固定方法中，如技術(shù)方案3所記載的那樣，較為理想的是，預先將上述按壓環(huán)的內(nèi)表面以與硬質(zhì)觸頭的外周面緊密接觸的方式，形成為下側(cè)寬、上側(cè)窄的傾斜面。此外，技術(shù)方案4所記載的硬質(zhì)觸頭的固定方法的特征是，在鋼制的基體的合適部位設(shè)有直徑比硬質(zhì)觸頭的外徑大的觸頭孔，在該觸頭孔的內(nèi)周部上形成陰螺紋，將在底部一體形成有朝外周方向伸出的凸緣的硬質(zhì)觸頭嵌入上述觸頭孔，并且在將上述硬質(zhì)觸頭插通至按壓環(huán)的通孔的狀態(tài)下，將該按壓環(huán)與上述觸頭孔的陰螺紋螺合，以對硬質(zhì)觸頭的凸緣進行按壓，藉此來將硬質(zhì)觸頭固定在基體的螺紋孔內(nèi)部，其中，上述按壓環(huán)在外周部形成有與上述觸頭孔的陰螺紋螺合的陽螺紋。發(fā)明效果本發(fā)明的超硬工具由于使用帶螺紋的按壓環(huán)來將硬質(zhì)觸頭機械按壓固定在觸頭孔的內(nèi)部，因此可在熔礦爐的出銑口開口等這樣的高溫狀態(tài)下使用。此外，根據(jù)本發(fā)明的硬質(zhì)觸頭的固定方法，在硬質(zhì)觸頭與設(shè)于基體的觸頭孔嵌合的狀態(tài)下，利用按壓環(huán)從硬質(zhì)觸頭的上方進行按壓，并且該按壓環(huán)與觸頭孔的內(nèi)周部的陰螺紋螺合而被固接，因此，可將硬質(zhì)觸頭牢牢保持。在上述固定方法中，因為固定而不會將硬質(zhì)觸頭加熱至高溫，因此，在硬質(zhì)觸頭上不會產(chǎn)生裂紋等。此外，由于不使用焊料，與利用熱膨脹的燒嵌法也不同，因此，即便在使用中暴露在高溫下也不用擔心觸頭脫落。


圖1是表示本發(fā)明的固定方法的剖視圖。圖2是表示上 述固定方法的步驟的剖視圖。圖3是基體的俯視圖(a)和側(cè)視圖(b)。圖4是將基體的兩種觸頭孔分為左右進行表示的剖視圖。圖5是基體的縱剖視圖。圖6是出銑孔開口用鉆頭的俯視圖(a)和側(cè)視圖(b)。圖7是表示與上述不同的實施方式的剖視圖。圖8是實施方式處于固接狀態(tài)下的剖視圖。圖9是表示與實施方式不同的參考例的圖。圖10是參考例處于固接狀態(tài)下的剖視圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施方式進行具體說明。實施例1圖1例示了本發(fā)明的超硬工具，在設(shè)于鋼制的基體I頭部的觸頭孔2中嵌合有硬質(zhì)觸頭3 (在此情況下為超硬觸頭)的基部。觸頭3的底面與觸頭孔2的底面7緊密接觸。
如圖2所示，硬質(zhì)觸頭3由頭部3a、主體部3b和基部3c構(gòu)成，頭部3a形成為前端部的直徑小、主體部側(cè)的直徑大的大致炮彈形狀。主體部3b為直徑相同的圓柱狀，基部3c形成為主體部側(cè)的直徑小、基部側(cè)的直徑逐漸增大的截面呈圓錐狀的傾斜面?；wI的觸頭孔2的內(nèi)徑比硬質(zhì)觸頭3的基部的最大部分的外徑大，在觸頭孔內(nèi)壁面與觸頭外周面之間保持適當?shù)拈g隙4。在觸頭孔2的內(nèi)周部形成有陰螺紋2a。按壓環(huán)5在中央部形成可與硬質(zhì)觸頭3的上下方向上的中間部嵌合的嵌合孔6。該嵌合孔6的內(nèi)周面形成為上方窄、下方寬的喇叭狀的傾斜面，以便與觸頭3的基部3c的傾斜外周面緊密接觸。此外，在按壓環(huán)5的外周部形成有與觸頭孔2的陰螺紋2a螺合的陽螺紋5a。另外，由于按壓環(huán)5是與基體的觸頭孔2的陰螺紋螺合的構(gòu)件，因此，最好在其上部預先設(shè)置用于承接扳手等工具的扳鉗面(wrench flat)、卡合用銷孔等卡合元件。在將硬質(zhì)觸頭3固定到上述基體I的情況下，首先，將硬質(zhì)觸頭3嵌入觸頭孔2的中央部，并從上方覆蓋按壓環(huán)5，以將硬質(zhì)觸頭3與嵌合孔6嵌合。在此狀態(tài)下，按壓環(huán)5與觸頭孔2的陰螺紋螺合，直至與硬質(zhì)觸頭3緊密接觸。在圖示例中，由于按壓環(huán)5的嵌合孔6的內(nèi)周面形成為與硬質(zhì)觸頭3的基部的傾斜面緊密接觸的傾斜面，因此，內(nèi)周面與硬質(zhì)觸頭的外周面緊密接觸的按壓環(huán)5不會到達觸頭孔2的底面7，而是在該底面與按壓板5的下表面之間形成空間部。因此，觸頭3被壓板5按壓并固定。特別地，在圖6、圖7的圖示例中，觸頭3的外周面形成為圓錐狀的傾斜面，壓板5的內(nèi)周面形成為與觸頭的外周面相適的喇叭狀的傾斜面，因此，壓板5的嵌合孔內(nèi)周面與觸頭外周面緊密接觸，從而能將觸頭牢牢固定。圖3至圖5是表示基體I的圖，該基體I由鋼材制造，在具有四個切屑翼片(cutting wing) Ia的上表面(前端面)上設(shè)有多個觸頭孔2和洛孔(flushing hole) 8,并在側(cè)面上也設(shè)有渣孔9。圖中的符號20是用于安裝在削孔桿上的螺紋孔。圖6示出表示將硬質(zhì)觸頭3固接至上述基體I后的完成狀態(tài)的鉆頭的外觀。在圖示例中，固定有硬質(zhì)觸頭3的按壓環(huán)5的上表面從基體I的表面稍許突出，但也可以設(shè)計成與基體I的表面處于基本相同的面。由于出銑孔的開口所使用的鉆頭在使用一次后，硬質(zhì)觸頭就會受到開口時的高溫熱量而損傷，因此，在多數(shù)情況下，鉆頭是一次性的。因此，作為硬質(zhì)觸頭的固定方法，只要是能將觸頭以耐使用的程度牢牢固定，在外觀等方面不是問題。實施例2接著，圖7、圖8是表示與上述稍許不同的實施方式的圖，在該實施例中，在硬質(zhì)觸頭3的基部一體形成有凸緣31。該凸緣31的外徑與觸頭孔2的內(nèi)徑基本相同，其高度為幾毫米，在其上螺合有按壓環(huán)5，按壓環(huán)5的下表面與上述凸緣31的上表面緊密接觸。通過這樣，由于用按壓環(huán)5對與硬質(zhì)觸頭3 —體的凸緣31進行按壓，因此，可使對硬質(zhì)觸頭3的固定更可靠。實施例3接著，圖9、圖10是表示與上述不同的參考例的圖，在該實施例中，在硬質(zhì)觸頭13的基部外周部直接設(shè)有陽螺紋14。將該硬質(zhì)觸頭13與刻有陰螺紋的觸頭孔2直接螺合。即，將硬質(zhì)觸頭13與基體I直接螺紋 接合。雖然通?？蓪⒉考c基材螺紋接合，但是，由于硬質(zhì)觸頭一般都很脆，因此，無法利用螺紋來固接。但是，由于出銑孔的開口所使用的工具多數(shù)情況下是使用一次后就丟掉的，因此，可采用這種螺紋式的固接方法。雖然也可以如上所述在硬質(zhì)觸頭自身上形成陽螺紋，但是由于一般很難在這種硬質(zhì)觸頭上形成螺紋部，因此，如上述實施例所述，用按壓環(huán)5進行按壓在實際使用上較為理想。如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的硬質(zhì)觸頭的固定方法，能將超硬觸頭等硬質(zhì)觸頭機械地牢牢固定在鋼制的基體上，在針對高溫的對象物使用時，觸頭也不易脫落。此夕卜，由于在固定時，觸頭自身不會受到熱沖擊，因此，即便是脆性材質(zhì)的超硬觸頭，也能進行可靠地固定。工業(yè)上的可利用性在本發(fā)明的超硬工具中的硬質(zhì)觸頭的固定方法中，能不費勁地將硬質(zhì)觸頭牢牢固定在鋼制的基體上，因而能用作在受到高溫熱量的用途中所使用的超硬工具的觸頭固定方法。(符號說明)I 基體2觸頭孔3硬質(zhì)觸頭5按壓環(huán)13硬質(zhì)觸頭 31 凸緣
權(quán)利要求
1.一種超硬工具，其特征在于，將硬質(zhì)觸頭嵌入在設(shè)于鋼制的基體上的帶陰螺紋的觸頭孔中，并從其上方螺紋接合按壓環(huán)，以對所述硬質(zhì)觸頭進行按壓固定，其中，所述按壓環(huán)在外周部具有與所述陰螺紋螺合的陽螺紋。
2.一種硬質(zhì)觸頭的固定方法，其特征在于，在鋼制的基體的合適部位設(shè)有直徑比硬質(zhì)觸頭的外徑大的觸頭孔，在該觸頭孔的內(nèi)周部上形成陰螺紋，將具有前端部的直徑小、基部側(cè)的直徑逐漸增大的傾斜外周面的硬質(zhì)觸頭嵌入所述觸頭孔，并且在將所述硬質(zhì)觸頭插通至按壓環(huán)的通孔的狀態(tài)下，將該按壓環(huán)與所述觸頭孔的陰螺紋螺合，以對硬質(zhì)觸頭進行按壓，藉此來將硬質(zhì)觸頭固定在基體的螺紋孔內(nèi)部，其中，所述按壓環(huán)在外周部形成有與所述觸頭孔的陰螺紋螺合的陽螺紋，并在內(nèi)周部形成有與所述硬質(zhì)觸頭的外周緊密接觸的通孔。
3.如權(quán)利要求2所述的硬質(zhì)觸頭的固定方法，其特征在于，所述按壓環(huán)的內(nèi)表面以與硬質(zhì)觸頭的外周面緊密接觸的方式，形成為下側(cè)寬、上側(cè)窄的傾斜面。
4.一種硬質(zhì)觸頭的固定方法，其特征在于，在鋼制的基體的合適部位設(shè)有直徑比硬質(zhì)觸頭的外徑大的觸頭孔，在該觸頭孔的內(nèi)周部上形成陰螺紋，將在底部一體形成有朝外周方向伸出的凸緣的硬質(zhì)觸頭嵌入所述觸頭孔，并且在將所述硬質(zhì)觸頭插通至按壓環(huán)的通孔的狀態(tài)下，將該按壓環(huán)與所述觸頭孔的陰螺紋螺合，以對硬質(zhì)觸頭的凸緣進行按壓，藉此來將硬質(zhì)觸頭固定在基體的螺紋孔內(nèi)部，其中，所述按壓環(huán)在外周部形成有與所述觸頭孔的陰螺紋螺合的 陽螺紋。
全文摘要
一種工具和該工具中的硬質(zhì)觸頭的實用固定方法，該工具將超硬觸頭等硬質(zhì)觸頭固接在鋼制的基體，并主要適用于出銑孔的開口等。超硬工具的特征是，將硬質(zhì)觸頭嵌入在設(shè)于鋼制的基體上的帶陰螺紋的觸頭孔中，并從其上方螺紋接合按壓環(huán)，以對所述硬質(zhì)觸頭進行按壓固定，其中，所述按壓環(huán)在外周部具有與所述觸頭孔螺合的陽螺紋。較為理想的是，預先將所述硬質(zhì)觸頭的外周面形成為上側(cè)(前端側(cè))的直徑小、下側(cè)(基部側(cè))的直徑大的圓錐狀傾斜面，并將所述按壓環(huán)的內(nèi)周面形成為與該硬質(zhì)觸頭的圓錐狀傾斜面緊密接觸的喇叭狀的傾斜面。
文檔編號B28D1/14GK103249906SQ20108006199
公開日2013年8月14日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者竹崎博 申請人:Trytec株式會社