WO2001060557A1 - Drill bit - Google Patents

Description

明 細

ド リ ルビ ッ 卜

〔技術分野〕

本発明は、 ビッ ト本体の先端方に超硬合金製の切刃チッ プをろ う付けや溶接等で固着した ド リ ルビ ッ 卜 に関する ものであ り 、さ ら に詳し く は、 構成を シ ンプルに し 、 且つ、 剛性が高 く コ ンク り 一 卜や石材等に対する穿孔にお いて切削屑の排出が良好にお こ なえる、 ド リ ルビ ッ ト に関する ものである。

〔技術背景〕

コ ンク リ 一 トゃ石材等に対する穿孔には、回転ハ ンマー ド リ ル 装置等の ド リ ル装置に専用の ド リ ルビッ ト を取着 し、回転による 切削又は軸心方向の振動的な打撃力 と 回転 トルク の両作用 を同 時に与えての穿孔が行われている。 そ して、 こ の種の穿孔作業の 高能率化に対する要求に応えるために、 ド リ ルビッ ト と しては、 鋼製の ビ ッ 卜本体の先端方に、耐摩耗性に優れる超硬合金製の切 刃チッ プをろ う 付けや溶接等で固着 し た ものが多用 されている。 また、 上記ビッ ト本体の基部には、 汎用の ド リ ル同様に、 駆動軸 に合致し た規格化されたシャ ン ク部を延設し、 ビッ ト本体外周に は、切刃チッ プの各切刃部に対応させて切屑排出溝を設けた構成 のものが多い。

と こ ろで、 ド リ ルビ ッ ト を使用 してコ ンク リ ー トや石材等に対 する穿孔作業、 すなわち 、 孔あ け加工 （切削加工） では、 多く の 粉粒状の切屑を生 じる力 これ ら の切屑は必ずし も ビ ッ ト本体の 切屑排出溝を通っ て排出される とは限 らない。

特に、回転ハ ンマ一 ド リ ル装置又は振動 ド リ ル装置を使用する 穿孔では、 ド リ ルビ ッ ト の刃先が瞬間的に ド リ ル孔の切削面から 浮上して直 ぐに ド リ ル孔の切削面を衝撃的に打当する切削（打撃 切削） がお こなわれ、 この打当時の ド リ ルビッ 卜 の軸心方向の動 きに も助け られて ビ ッ ト本体と ド リ ル孔と の隙間か ら排出され る切屑 も多い。

また、 回転ハ ンマー ド リ ル装置又は振動 ド リ ル装置の場合、 ド リ ル孔の切削面に比較的大粒の切屑が発生する こ とがあっ ても、 ド リ ル孔の切削面に対する打撃切削が繰 り 返さ れる 間に細か く 破砕される ので、大粒の切屑が ド リ ル孔内に残されて穿孔作業に 支障を来すよ う な こ と もほとんどない。

と こ ろが一方において、ビッ ト径の小さ い ド リ ルビッ ト の場合 , 例えば、 ビ ッ ト径が 6 m m程度以下の ド リ ルビ ッ 卜 において、 ビ ッ ト本体外周に螺旋状に切屑排出溝を設けた構成のものは、該切 屑排出溝によっ て ド リ ルビッ ト の剛性が低下し、 その結果、 穿孔 中の折損率が高 く なる。 特に、 軸方向の衝撃力が作用する回転ハ ンマー ド リ ル装置及び振動 ド リ ル装置を使用 し た穿孔作業では 折損率が高 く なる。

〔発明の開示〕

本発明は、こ のよ う な現況にかんがみお こなわれたもので コ ンク リ ー トや石材等に穿孔する ド リ ル ビッ ト と して、穿孔機能 に関し従来の ド リ ルビッ ト と何ら変わる こ とな く 、構成をシ ンプ ルに して生産性を向上させ、 且つ、 ビ ッ ト本体の剛性を高めて耐 久性を向上させ、 特に、 小径孔用の ド リ ルビッ 卜 に適用する と好 適な、 ド リ ルビ ッ ト を提供する こ と を 目的とする。

本第 1 の発明に係る ド リ ルビッ ト は、ビッ ト本体の先端に . ブロ ッ ク体か らなる切刃チッ プを固着し、 該切刃チッ プに、 周方 向に複数の切刃部を形設した ド リ ルビ ッ 卜 において、各切刃部間 か ら ビ ッ ト 本体基部に掛けて ド リ ル ビ ッ ト側面に平面部を形成 し、 ビ ッ 卜本体を断面が略角形のス 卜 レ一 ト形状に構成した こ と を特徴とする。

本第 2 の発明に係る ド リ ルビッ ト は、ビッ ト本体の先端に ブロ ッ ク体か らなる切刃チ ッ プを固着 し 、 該切刃チ ッ プに、 周方 向に複数の切刃部を形設 し た ド リ ルビッ 卜 において、各切刃部間 か ら ビ ッ 卜 本体基部に掛けて ド リ ル ビ ッ ト側面に該ビ ッ 卜本体 長手方向に延びる凹面部を形成し、 ビッ ト本体を断面が略角形の ス ト レー ト形状に構成 した こ と を特徴とする。

上述のよ う に構成された ド リ ルビ ッ ト によれば、コ ンク リ ー ト や石材等に対する穿孔作業において、断面が略角形のス ト レー 卜 形状をなすビッ ト本体と ド リ ル孔との間には、従来の円形断面の ド リ ルビ ッ 卜で穿孔する場合に形成される隙間と比較して、大き な隙間ができる。 従っ て、 穿孔時に先端で生 じ る粉粒状の切屑は、 ド リ ル ビ ッ 卜 の軸心方向の動きに も助け られて、先端か ら上記隙 間を上がっ て、 ド リ ル孔の外方に円滑に排出される。

従っ て、 本発明に係る ド リ ルビッ 卜 は、 従来の ド リ リレビッ ト と 遜色のない穿孔機能を発揮する。 また、 本 ド リ ルビッ ト は、 切屑 排出溝のない所定の長さ の、断面が略角形のス ト レー ト形状をな すビ ッ 卜本体の先端に、プロ ッ ク体か らなる切刃チッ プを単に固 着すればよい こ とか ら 、製造時において生産性に優れた ド リ ルビ ッ ト となる。 しか も、 ビッ ト本体は断面が略角形のス ト レー ト形 状であ り 、従来のよ う に矩形断面の切屑排出溝がない こ と に起因 し て、 材料力学上の 「切欠き効果」 を無く すこ とができ る こ とか ら 、 従来の も のに比べて剛性低下がな く 、 特に、 穿孔中 に折損し 易い小径孔用の ド リ ル ビ ッ 卜 に好適な ド リ ルビ ッ ト となる。そし て、 本発明にかかる ド リ ル ビ ッ 卜 は、 小径の ものは勿論、 大径の ド リ ルビッ 卜 においても、 折損 し難く 耐久性に優れ、 高品質の ド リ ルビ ッ ト （製品） となる。 しか も、 上述のよ う に、 生産性を高 めるのに適し ている こ とか ら、安価に提供できる ド リ ルビ ッ 卜 と なる。

本発明にかかる上記 ド リ ルビ ッ 卜 において、上記切刃チッ プに 3 つの切刃部を形設 し 、 ビ ッ ト本体の断面を略三角形の ス ト レ一 卜形状に し た構成を採用する と 、実用面か ら最適な実施の形態と な り 、 穿孔時の回転バラ ンスがよ く 、 効率のよい切刃部の切削性 と、 信頼性の高い ビッ 卜本体の剛性が得られる。

また、 上記 ド リ ルビッ 卜 において、 上記ビ ッ ト本体と切刃チッ プの固着部に、各切刃部の外端部を ビッ ト本体面よ り 僅かに突出 させて段部を形成した構成にする と、 ド リ ルビッ トが軸心方向に 動く 打撃切削に際 し 、 ビ ッ ト本体か ら外向きに突出する各切刃部 の段部によ っ て、 ド リ ル孔内の切屑 を搔き上げる作用がさ ら に助 長され、 切屑の排出性に優れた構成となる。

また、 上記 ド リ ル ビッ 卜 において、 上記切刃チッ プの各切刃部 に形成 した切削面と逃げ面との接合線を切削エッ ジと し 、 これら の切削エ ッ ジを刃先頂点で接合 さ せて刃先頂点をチゼルポィ ン ト のない尖端形状に した構成にする と、 コ ンク リ ー 卜や石材等に 対する穿孔作業中、 隣接する切削ェ ッ ジが協動 して、 ド リ ル孔の 切削面に発生する大粒の切屑を、効果的に細か く 破砕する こ とに な り 、 刃先が受ける偏っ た抵抗を軽減する と と も に、 ド リ リレ ビッ 卜 の芯ぶれをな く し、 常に、 尖端構造の刃先頂点を ド リ ル孔の切 削面中心に対応させる こ とができる構成となる。 この結果、 本 ド リ ルビッ 卜 によ っ て穿孔される ド リ ル孔の真円度が向上 し、精度 の高い定径孔の穿孔がお こなえる。

さ ら に、 本発明にかかる ド リ ル ビ ッ 卜 において、 上記ビッ 卜本 体基部に、汎用の ド リ ル同様に規格化された シャ ンク を付設した 構成に してもよ く 、 かかる場合、 共通の ド リ ルビッ ト取着用の駆 動軸 （一つの回転ハ ンマー ド リ ル） に対し、 径の異なる ド リ ルビ ッ 卜 を適宜交換して使用する こ とができる こ とか ら、 ビッ ト交換 が短時間にできる点で便利な ド リ ルビッ 卜 となる。 しか し、 本発 明にかかる ド リ ル ビ ッ 卜 であ っ て シ ャ ンク を付設 し ない もので も、一般的な回転ハンマー ド リ ルの駆動軸に装着したチャ ッ ク構 造によ っ て、断面角形のス ト レー ト形状をなすビッ ト本体基部を 直接に且つ簡単に把持 （連結） させて使用する こ とができる。 こ の場合には、 ド リ ルビッ 卜 の ビ ッ ト本体基部を単に適宜長さ に切 断して切口 とすればよ い こ とか ら、 製作上、 加工工数が低減でき、 材料も節約でき、 安価に提供できる。 また、 ド リ ルビ ッ ト 自体が 軽量化されるので携行性もよ く なる。

なお、 本 ド リ ル ビ ッ 卜 は、 回転ハ ンマ一 ド リ ル装置、 振動 ド リ ル装置は勿論、 回転 ド リ ル装置に も使用する こ とができる。

〔図面の簡単な説明〕

第 1 図は、本発明の実施例を示す ド リ ルビッ ト の全体斜視図で ある。

第 2 図は、 第 1 図に示す ド リ ルビ ッ 卜 の側面図であ る。

第 3 図は、 第 1 図に示す ド リ ル ビ ッ 卜 の平面図である.。

第 4 図は、 第 1 図に示す ド リ ル ビ ッ 卜 の底面図である。 第 5 図は、 ビ ッ ト本体に専用のシャ ンク部を設けた、 第 1 図〜 第 4 図とは別の実施例にかかる ド リ ルビ ッ 卜の側面図である。

第 6 図は、第 1 図〜第 4 図 とは別の実施例にかかる ビッ ト本体 の断面形状を示す図で、 （ a ) は ド リ ルビ ッ ト側面に凹面部が形 成されている ビ ッ ト本体の断面図、 （ b ) は ド リ ル ビ ッ ト側面に ( a )とは別の形態の凹面部が形成されている ビ ッ ト本体の断面 図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、 本発明にかかる ド リ ルビッ 卜 の第 1 の実施例を、 図面に 基づいて説明する。

第 1 図〜第 4 図に図示するよ う に、 ド リ ルビッ ト は、 ビッ ト本 体 1 とブロ ッ ク体か らなる切刃チッ プ 2 を具備する。上記ビッ ト 本体 1 は材質的には鋼製で、 この ビッ ト本体 1 の先端 （下端） に は、 超硬合金製の上記切刃チッ プ 2 が固着されている。

この切刃チ ッ プ 2 には、 第 4 図に図示するよ う に、 周方向に等配 的に 3 つの切刃部 2 a ， 2 b , 2 c が形設されている。 しカゝし、 図示しない力 3 つの切刃部 2 a ， 2 b ， 2 c は、 周方向に略等 配ある いは不等配とする こ と もできる。

そして、 上記各切刃部 2 a ， 2 b , 2 c には、 それぞれ切削面 4 と逃げ面 5 が形成され、該切削面 4 と逃げ面 5 の接合線が切削ェ ッ ジ 6 となっている。 これら の各切削ェ ッ ジ 6 は刃先頂点 7 で接 合する こ と によ っ て、該刃先頂点 7 はチゼルポィ ン ト のない尖端 形状になっ ている。

第 4 図および第 1 図に示すよ う に、切刃チッ プ 2 の各切刃部 2 a ， 2 b , 2 c の隣接する切刃部の各間を始端と し ビッ ト本体 1 の基端を終端とする平面部 3 力 ド リ ル ビ ッ 卜 の側面に形成され ている。 つま り 、 こ の実施例の場合、 各切刃部 2 a , 2 b , 2 c の う ちの隣接する二つの切刃部の間の側面部位には平面 3 Aが 形成される と と も に、該平面 3 A に段付きで接続する平面 3 Bが ビッ ト本体 1 の先端か ら基端にわたっ て長手方向に沿っ てス ト レー ト状に形成されている。

そ して、 3 つの上記平面 3 Aおよび 3 つの上記平面 3 B によって， ド リ ルビッ ト の各切刃部 2 a ， 2 b , 2 c の基端か ら後端側の断 面は、 略角形、 この実施例では、 「略三角形」 、 つま り 各平面 3 Bが接する角部がラ ウ ン ド状になっ た三角形状になっ ている。上 記ビッ 卜本体 1 は、 断面が略三角形状の、 ス ト レー ト形状に構成 されている。

また、 ビッ ト本体 1 と切刃チッ プ 2 を固着する に当たって、 各 切刃部 2 a ， 2 b , 2 c の外端部を ビ ッ ト本体 1 の外周面よ り 僅 かに外向き （外径側） に突出させて、 該ビ ッ ト本体 1 と切刃チッ プ 2 の間に、 段部 8 を形成している。

この ド リ ルビ ッ トでは、 ビッ ト本体 1 の基部に、 ド リ ル装置側 に装着するための シ ャ ンク部は特に形成されていない。 つま り 、 上記切刃チ ッ プ 2 と の接合部分か ら ビ ッ ト 本体 1 基部の切口 1 a部分まで、 上述のよ う に、 ス ト レー ト状に構成されている。 しか し、 第 5 図に図示するよ う に、 ビッ ト本体 1 の基部に、 シャ ンク部 1 0 を形成してもよい。 この場合、 専用の ド リ ルビッ ト取 着用の取着孔を持っ た駆動軸側に対して、径の異なる ド リ ルビ ッ ト を適宜交換し て使用する こ とができ、 ビ ッ ト交換が短時間でお こなえ且つ確実に保持 （連結） できる点で優れた実施例となる。 また、 ド リ ルビッ ト の断面は、 略角形であればよ く 、 例えば、 第 6 図 （ a ) に図示するよ う に、 第 1 図， 第 3 図の平面部 3 B に代 えて、 曲率面か らなる凹面部 1 3 B で構成する こ と もできる。 か かる場合には、 切刃チッ プ側も、 平面部 3 Aに代えて、 上記凹面 部 1 3 B と相似形の凹面部とする こ とが好ま しい。

ある いは、 第 6 図 （ b ) に図示するよ う に、 曲率と平面か らなる 凹面部 1 3 Β と してもよ く 、 かかる場合には、 切刃チ ッ プ側も、 平面部 3 Αに代えて、上記凹面部 1 3 B と相似形の凹面部とする こ とが好ま し い。

さ ら には、 略三角形に代えて、 他の略角形、 例えは、 略四角形、 略五角形等の略角形であっ て もよ い。

上記実施例では、 切刃チ ッ プ 2 の隣 り 合う 各切刃部 2 a , 2 b , 2 c 間の切削面 4 と逃げ面 5 とが直接接合する よ う 構成されて いる力 特に この構成に限定 される ものでなく 、 つま り 、 この構 成に代えて、 各切刃部 2 a , 2 b , 2 c 間の切削面 4 と逃げ面 5 の間に、 適当な形態のつなぎ面 （図示せず） を設けた構成であつ てもよい。

そ して、 上述のよ う に構成された ド リ ルビッ ト は、 使用 に際し、 回転ハ ンマー ド リ ル装置 （あ る いは振動 ド リ ル装置） の駆動軸に 設け られたチャ ッ ク に、断面角形のス ト レー ト形状をなす ビ ッ ト 本体 1 の基部が直接把持 （連結） される こ と によっ て、 コ ンク リ ー ト ある いは石等に対 して穿孔作業をお こなう こ とができる。な お、 第 5 図のシャ ンク部 1 0 を有する ド リ ルビッ ト の場合には、 駆動軸側の取着孔に取着される。

そ して、 該穿孔作業、 つま り 、 コ ン ク リ ー トや石材等に対する穿 孔作業において、 ド リ ル孔内に生 じ る粉粒状の切屑は、 ド リ ルビ ッ 卜 の軸心方向の動き （ハ ン マ リ ン グ動作） に起因 し 、 また、 該 軸心方向の動きに起因する 、 各切刃部 2 a ， 2 b , 2 c の外端部 に形成 した段部 8 によ る搔き上げ作用 によっ て、 ビ ッ ト本体 1 と ド リ ル孔との隙間か ら ド リ ル孔の外方に円滑に排出される。また この実施例にかかる ド リ ル ビ ッ トでは、 3 つの切削ェ ッ ジ 6 が刃 先頂点 7 か ら放射方向に延び、刃先頂点 7 をチゼルポィ ン 卜 のな い尖端形状の刃先になっ ている こ とか ら 、打撃切削を伴う 穿孔作 業において、 常に、 尖端構造の刃先頂点 7 が ド リ ル孔切削面の中 心に位置する こ と にな り 、精度の高い定径孔の穿孔が可能になる , また、 回転 ド リ ル装置の場合には、 上記軸心方向の動きは生じず、 回転方向の動作によっ て、 切削され、 切屑はビッ ト本体 1 と ド リ ル孔と の隙間か ら ド リ ル孔の外方に円滑に排出される こ と にな る。

〔産業上の利用の可能性〕

本発明は、 以上説明 したよ う な形態で実施される、 本発明の ド リ ルビ ッ 卜 によれば、 その使用 に当たっ ては、 回転ハンマー ド リ ル装置のチャ ッ ク等を変更する こ とな く 、周知の ド リ リレビッ ト に代えて、 そのまま取着する こ とができる。 その結果、 コ ンク リ - ト ある いは石等への穿設作業において、周知の ド リ ルビッ ト と 遜色のない穿孔機能を発揮する。

加えて、 本発明にかかる ド リ リレ ビ ッ 卜 によれば、 従来の ド リ ル ビッ 卜のよ う にスパイ ラル状の切屑排出溝がなく 、所定の長さの 断面角形のス ト レー ト形状の ビッ ト本体先端に、ブロ ッ ク体か ら なる切刃チッ プを固着 した 「シ ンプル」 な構成である こ とか ら、 生産性に優れ、 また、 切屑排出溝に起因する剛性低下がない こ と から耐久性に優れ、 且つ安価に提供できる。

Claims

1 . ビッ ト本体の先端に、 ブロ ッ ク体か らなる切刃チッ プを固 着し 、 該切刃チ ッ プ言に、 周方向に複数の切刃部を形設した ド リ ルビ ッ 卜 において、

上記複数の切刃部の各切刃部間か ら ビ ッ ト 本体基部に掛けて ド リ ルビッ ト側面に平面部を形成し、 ビッ ト本体を断面が略角 形のス 卜 レー ト 形状に構成 した こ と を特徴とする ド リ ルビ ッ 卜。 囲

. ビッ ト本体の先端に、 ブロ ッ ク体か らなる切刃チッ プを固 着し 、 該切刃チ ッ プに、 周方向に複数の切刃部を形設した ド リ ルビッ 卜 において、

上記複数の切刃部の各切刃部間か ら ビ ッ ト 本体基部に掛けて ド リ ル ビ ッ ト側面に該ビ ッ ト本体長手方向に延びる凹面部を 形成し 、 ビッ ト本体を断面が略角形のス ト レー ト形状に構成し たこ とを特徴とする ド リ ルビッ ト。

. 前記切刃チ ッ プに 3 つの切刃部を形設 し、 ビッ ト本体の断 面を略三角形の ス ト レー 卜形状に した こ と を特徴とする請求 項 1 又は 2 記載の ド リ ルビッ ト。

. 前記ビッ ト本体と切刃チッ プの固着部に、 各切刃部の外端 部を ビッ ト本体面よ り 僅かに突出させて段部を形成した こ と を特徴とする請求項 1 〜 3 のいずれか 1 の項に記載の ド リ ル ピッ 卜。

. 前記切刃チッ プの各切刃部に形成した切削面と逃げ面との 接合線を切削エ ッ ジと し、 これらの切削エ ッ ジを刃先頂点で接 合させて刃先頂点をチゼルポィ ン 卜 のない尖端形状に した こ と を特徴とする請求項 1 〜 4 のいずれか 1 項に記載の ド リ ル ビ ッ 卜。

. 前記ビ ッ ト本体の基部を適宜長さ となるよ う 切断して切口 を設け、該 ド リ ルビ ッ 卜 の全長を設定した こ と を特徴とする請 求項 1 〜 5 のいずれか 1 項に記載の ド リ ルビッ ト。