WO2001068334A1 - Trepan - Google Patents

Description

明 細 ド リ リレ ビ ッ 卜

〔技術分野〕

本発明は、 ビ ッ ト本体先端に超硬合金製の切刃チッ プをろ う付 けやその他の溶接等で固着 した ド リ ル ビ ッ 卜 に関する も のであ り 、 さ ら に詳し く は、 コ ンク リ ー トや石材等に穿孔するのに好適 な ド リ ルビッ ト に関する。

〔技術背景〕

コ ンク リ ー トゃ石材等に対する穿孔には、 回転ハンマ一 ド リ ル に専用の ド リ ルビッ ト を取着し、 ド リ ルビ ッ ト に対し、 軸方向の 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、 穿孔作業の高能率化に対する要求に応え るために、 この種の穿孔に使用する ド リ ルビッ 卜 の刃先と しては、 ビッ ト本体先端に、 耐摩耗性に優れる超硬合金製の切刃チッ プを ろ う付けやその他の溶接等で固着したものが多用 されている。 例 えば、 特開平 7 — 1 8 0 4 6 3 号公報には、 ビッ ト本体先端に切 刃チッ プを設け、 この切刃チッ プが断面矩形状をな し、 その一方 の対角線に沿つ て主カ ッ ターを形設し、 他方の対角線に沿つて補 助カ ッ ターを形設し、 軸芯を中心に対称的に配置した 2 つの主力 ッ 夕一は、 その頂点においてチゼルエッ ジを形成するよ う連接さ せた構成のものが開示されている。

と こ ろで、 一般的に、 ド リ ルによる孔あけ加工 （切削加工） に は、 次ぎのよ う な課題がある。

すなわち、 ド リ ルによる穿孔作業において、 ド リ ルには、 その 曲げおよびねじ り 剛性に宿命的な限度があるために、 できあがつ た ド リ ル孔の精度に限度がある。 また、 ド リ ルには、 その刃先中 心部にチゼルェッ ジが存在するために、 ド リ ルによ る穿孔時に、 ド リ ル先端に切削抵抗が掛かっ た場合、 ド リ ルは比較的撓み易い 状態にあ っ てチゼルエ ツ ジの両端が交互に ド リ ル ビ ッ 卜 の瞬間 的な回転中心とな り 、 こ の場合、 チゼルエ ッ ジの長さ は一定であ るので、 チゼルエッ ジが、 必ず対角線間に二等辺三角形を含むよ う な正多角形、 すなわち、 正三角形、 正五角形等のおむすび （正 多角形） 状の切削軌跡を形成する こ とにな り 、 これに起因 して ド リ ル孔の壁にライ フルができる。 つま り 、 ライ フ リ ングが生 じ、 ド リ ル孔と しての品質を低下させる。

例えば、 固化したコ ンク リ ー ト に、 構造物等を固定するための アンカ一ボル ト用の孔を、 刃先中心にチゼルエッ ジのある ド リ ル ビッ ト を取着した回転ハンマー ド リ ルによっ て穿孔する と、 ライ フ リ ングを生じさせて、 ド リ ル孔の真円度が低下し、 ア ンカーボ ル ト の植設に適した定径孔が得 られない。 このため、 植設後のァ ンカーボル ト の引き抜き強度が低下する。

また、 チゼルエッ ジのある ド リ ルビッ トでは、 回転中穿孔中心が 変化する こ とか ら、 ド リ ル孔の位置決めがし難く 、 この面か ら も 孔あけ精度が低下する。

〔発明の開示〕

そこで、 上記するよ う な課題を解決するために、 本発明に係 る ド リ ルビ ッ 卜 は、 超硬合金製のブロ ッ ク体か らなる切刃チッ プ に、 周方向に等配的に 3 つの切刃部を形設し、 各切刃部に形成し た切削面と逃げ面との接合線を主切削エッ ジと し、 つなぎ面と逃 げ面との接合線を補助切削エッ ジと し、 これら主切削ェッ ジと補 助切削エ ッ ジを刃先頂点で交叉するよ う に して、 該刃先頂点をチ ゼルェッ ジのない尖端形状に し、 補助切削エッ ジを、 刃先頂点を 挟んで対峙する切刃部の主切削エ ッ ジの延長線上に設定し 、 主切 削ェッ ジ及び補助切削エ ッ ジ、 また、 刃先頂点で交わるつなぎ面 と切削面との接合線を、 それぞれ直線状に設定した こ と を特徴と する。

このよ う に構成された ド リ ルビ ッ 卜 によれば、 従来の ド リ ルビ ッ 卜 では構造的な面か ら 不可欠 と されたチゼルエ ッ ジをな く し たので、 ド リ ル孔にライ フ リ ングを生じる こ とがな く ド リ ル孔の 真円度を向上させる こ とができる。 特に、 固化 したコ ンク リ ー ト に対 して後か ら構造物等を固定する の に穿孔 して形成する ア ン カーボル ト植設用の孔を、 回転ハンマー ド リ ルを使用 して穿孔す るよ う な時に、 本発明のよ う に、 チゼルエッ ジがな く 、 3 つの切 刃部それぞれに主切削エ ツ ジ と補助切削エ ッ ジを形成 して これ ら を刃先頂点で交叉させて尖端形状に したものでは、 穿孔時に ド リ ル孔にライ フ リ ングを生じる こ とがな く 、 また、 回転バラ ンス がよ く 、 ド リ ル孔の真円度を向上できる。 また、 尖端構造の刃先 頂点は、 常に、 ド リ ル孔切削面中心に位置するので、 刃先が瞬間 的に ド リ ル孔切削面か ら浮上 し て直 ぐに衝撃的に打当 しての切 削 （打撃切削） を伴う穿孔でも、 位置決めが容易にできて孔径誤 差を許容値内 にお さ めた精度の高 い定径孔の穿孔が簡単に穿孔 でき、 作業性にも優れたもの となる。

また、 コ ンク リ ー トや石材等に穿孔する際に、 穿孔途中の ド リ ル孔先端の切削面は凹凸粗面を形成し、 この上には切屑 も残こ さ れ、 従って、 打撃切削の際に、 ド リ ル孔切削面と ド リ ルビッ トの 刃先との間に塊状切屑が挟み込まれる こ とがあるが、 かかる場合、 ド リ ルビッ 卜の刃先は偏った抵抗を受けて回転バラ ンスを崩 し、 ぶれの原因になる こ とがある。 しか し、 本発明では、 補助切削ェ ッ ジを、 刃先頂点を挟んで対峙する切刃部の主切削エ ツ ジの延長 線上に設定した こ と によ り 、 ド リ リレビッ ト の刃先と しては、 実質 的に、 3 つの切刃部にそれぞれ形成した主切削ェ ッ ジと補助切削 エ ッ ジが交互に 6 0 度の等間隔を採っ て刃先頂点か ら放射方向 に配されている こ と力ゝ ら、 打撃切削の際に、 ド リ ル孔先端の切削 面と刃先との間に挟み込まれた塊状切屑を、 隣接する主切削エ ツ ジ及び補助切削エ ッ ジが協動 して これを効果的に細か く 破碎 し て、 刃先が受ける偏っ た抵抗を軽減するので、 ビ ッ 卜 のぶれがな く 、 こ の面か ら も高い孔あけ精度を得る こ とができる。

また、 主切削ェッ ジ及び補助切削エッ ジ、 また、 刃先頂点で交 わるつなぎ面 と切削面 と の接合線を直線状にな る よ う に構成 し た こ と によ り 、 ド リ ルビッ ト の製作上、 刃先全体の仕上げ精度を 高める こ とができ、 高品質の ド リ ルビッ ト （製品） を提供できる。

また、 各切刃部間に形成した凹入部は ド リ ル本体の対応する切 屑排出溝に連続させるが、 こ こで、 この凹入部の面を、 円弧面の 両端に平面を連続させた一つの連続面で形成し、 つなぎ面に対応 する凹入部の面を円弧面にする と と も に、 切削面側ではつなぎ面 と切削面の接合線端が凹入部円弧面縁の中間点で交わ り 、 逃げ面 側では補助切削エ ッ ジ端が凹入部円弧縁端に交わる よ う に凹入 部円弧面の曲率半径を設定するのが好ま しい。 こ のよ う な構成に よる と、 コ ンク リ ー トや石材等に対する穿孔に使用 した場合、 切 削さ れた切屑 は円滑に凹入部を経て ビ ッ ト本体の切削屑排出溝 へ誘導されて排出され、 刃先部に切屑が滞る こ とがなく 、 この結 果、 穿孔効率を高める こ とができる。

また、 コ ンク リ ー トや石材等に対する穿孔に使用する ド リ ルビ ッ ト と しては、 切刃部の切刃部端における周方向の厚みを、 刃先 径の 0 . 2 〜 0 · 5 倍程度に設定し、 また、 各切刃部における切 削面の周方向の見掛け状幅を、 切刃部端における切刃部の周方向 の厚みの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度に設定するのが好ま しい。 このよ う に構成する と 、 打撃切削を伴う穿孔に際 し 、 切刃チ ッ プの強度 が充分に保持でき、 安定 した穿孔を実現する こ とができる。

さ ら に、 コ ン ク リ ー トや石材等に対する穿孔に使用する ド リ ル ビッ ト と して、 実用的には、 ビッ ト本体 1 の芯径を、 刃先径の 0 . 3 〜 0 . 7 倍程度に設定し、 また、 切刃部端におけるチッ プ高さ を、 刃先径の 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度に設定するのが好ま し い。 こ のよ う に構成する と、 打撃切削を伴う 穿孔に際 し 、 切刃部の外周 面と ド リ ル孔壁と の摺接抵抗が軽減される こ とか ら、 穿孔効率を 高め、 孔あけ精度 も向上させる こ とができる。

また、 各切刃部の外周面に、 刃先径摩耗確認用凹部を設ける こ とができ、 こ のよ う な構成では、 刃先径摩耗確認用凹部が磨滅し ていく のを視認でき、 切刃チッ プの摩耗の進み具合が一見して確 認できる こ とか ら 、 作業者は、 特別な測定工具類を用いる こ とな く 、 孔径誤差を許容値内におさめた定径孔を、 簡単に穿孔できる。 このよ う にコ ンク リ ー トや石材等に穿孔した ド リ ル孔を、 アンカ —ボル ト の植設等に使用する と、 植設後、 高いア ンカーボル トの 引き抜き強度を得る こ とができる。

〔図面の簡単な説明〕

図 1 は、 本発明の実施の形態を示す ド リ ルビッ 卜 の一部を省略 した正面図である。

図 2 は、 図 1 に示す ド リ ルビッ 卜 の刃先部の拡大正面図である。 図 3 は、 図 1 に示す ド リ ルビッ ト の刃先部を下端か ら見た底面 図である。 〔発明を実施するための最良の形態〕

以下、 本発明の一つの実施形態を例に挙げ、 図面を参照 して説明 する。 もち ろん、 本発明は、 こ の実施例に限定される ものではな い

図 1 において、 1 は鋼製の ビ ッ ト本体で、 その上部に駆動軸 （図 示せず） に取着するためのシャ ンク 2 を有する。 また、 ビッ ト本 体外周に切屑排出溝 3 を設け、 ビッ ト本体先端に、 ブロ ッ ク体か ら なる超硬合金製の切刃チ ッ プ 4 を ろ う 付けやその他の溶接等 で固着している。

図 2 ， 3 において、 こ の実施例にかかる切刃チッ プ 4 を、 さ ら に詳述する と、 この切刃チッ プ 4 には、 図 3 に示すよ う に、 周方 向に 1 2 0 度の角度で等配的に 3 つの切刃部 4 a ， 4 b ， 4 c 力 形成されている。 各切刃部 4 a ， 4 b , 4 c には、 切削面 5 と逃 げ面 6 が形成され、 隣 り 合う 各切刃部 4 a ， 4 b , 4 c 間で、 逃 げ面 6 と切削面 5 との間につなぎ面 7 が形成されている。 そして、 各切刃部 4 a ， 4 b ， 4 c において、 切削面 5 と逃げ面 6 との接 合線で主切削エッ ジ 8 が形成され、 逃げ面 6 とつなぎ面 7 との接 合線で補助切削エッ ジ 9 が形成されている。 また、 各切刃部 4 a ， 4 b ， 4 c の これらの主切削エ ッ ジ 8 及び補助切削エ ッ ジ 9 を、 刃先頂点 1 0 で交叉させて、 刃先頂点 1 0 をチゼルエ ッ ジのない 尖端形状に している。

また、 主切削ェッ ジ 8 及び補助切削エッ ジ 9 と、 刃先頂点 1 0 で交わるつなぎ面 7 と切削面 5 との接合線 1 1 を、 それぞれ直線 状になるよ う構成する。 つま り 、 補助切削エッ ジ 9 は、 刃先頂点 1 0 を挟んで対峙する切刃部の主切削エ ッ ジ 8 の延長線上に配 置されている。

こ う して、 ド リ ルビッ 卜 の刃先を形成する 3 つの主切削エッ ジ 8 と 3 つの補助切削エッ ジ 9 は、 交互に 6 0 度の等間隔を有 して、 刃先頂点 1 0 か ら放射方向に配置された構成となる。

また、 各切刃部 4 a， 4 b , 4 c 間に形成される凹入部 1 2 は , それぞれ対応する切屑排出溝 3 に連続させる。 こ の凹入部 1 2 の 面 （底面か ら見た壁面） は、 円弧面 1 2 a の両側に 2 つの平面 1 2 b , 1 2 c を連続させた一つの連続面に形成している。 そ して、 平面 1 2 b を切削面 5 側で主切削エッ ジ 8 に平行させて配置し、 つなぎ面 7 に対応する上記凹入部の面を円弧面 1 2 a に し、 この 凹入部の円弧面 1 2 a の曲率半径 R を、 以下のよ う にする。 すな わち、 円弧面 1 2 a の曲率半径 R を、 切削面 5 側ではつなぎ面 7 と切削面 5 と の接合線 1 1 端が凹入部円弧面縁の中間点で交わ り 、 逃げ面 6 側では補助切削エッ ジ 9 端が凹入部円弧縁端で交わ るよ う な、 半径にする。

また、 その他の、 刃先各部における寸法関係を、 次ぎのよ う に 設定している。

① 各切刃部 4 a， 4 b , 4 c の切刃部端における周方向の厚み Wを、 刃先径 Φ Aの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度にする。 （図 3 参照） ② 各切刃部 4 a， 4 b , 4 c における切削面 5 の周方向の見掛 け状幅 W ' を、 切刃部端における切刃部の周方向の厚み Wの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度にする。 （図 3 参照）

③ ビッ ト本体 1 の芯径 Φ Β を、 刃先径 Φ Αの 0 . 3 〜 0 . 7 倍 程度にする。 （図 3 参照）

④ 切刃部端におけるチッ プ高さ Hを、 刃先径 Φ Aの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度にする。 （図 2 参照）

また、 各切刃部 4 a， 4 b， 4 c の外周面には、 刃先径摩耗確 認用の凹部 1 3 を設けている。

〔産業上の利用の可能性〕 o

本願発明にかかる ド リ ルビッ ト は、 コ ンク リ ー トゃ石材等に 穿孔するのに最適な ド リ ルビッ ト となる。

本発明は、 上記説明 し たよ う な形態で実施されるが、 本発明にか かる ド リ ルビッ ト は、 シ ャ ンク等の ビッ ト本体の基本構成は、 周 知の こ の種の ド リ リレビ ッ 卜 と同 じであるので、 使用 に当たっ ては、 周知の ド リ ルビ ッ ト と交換してそのまま使用できる。

また、 本発明にかかる ド リ ルビッ トでは、 切刃チ ッ プには、 周 方向に等配的に 3 つの切刃部を形設して、 従来と異な り 、 従来の ド リ ル ビ ッ ト では構造的な面か ら不可欠 と さ れたチゼルエ ッ ジ をなく しているため、 本発明にかかる ド リ ルビッ ト で穿孔する と、 穿孔時に ド リ ル孔にライ フ リ ングを生じる こ とがな く 、 また、 回 転バラ ンスがよ く 、 真円度の高い ド リ ル孔を穿孔する こ とができ る。

また、 尖端構造の刃先頂点は、 穿孔時に、 常に、 ド リ ル孔先端 の切削面中心に位置するので、 刃先が瞬間的に ド リ ル孔先端の切 削面か ら浮上 して直 ぐに衝撃的に打当する如き動作の切削 （打撃 切削） を伴う 穿孔でも、 位置決めが容易で、 且つ孔径誤差を許容 値内におさめた精度の高い定径孔の穿孔を可能にする。

また、 打撃切削の際に、 ド リ ル孔先端の切削面と刃先との間に 塊状切屑を挟み込んでも、 隣接する主切削エ ッ ジ及び補助切削ェ ッ ジが協動 して これを細かく 破砕し、 刃先が受ける偏った抵抗が 軽減されるので、 穿孔時にビッ ト振れがなく 、 孔あけ精度が向上 する。

さ ら に、 刃先径摩耗確認用凹部によっ て、 その磨滅程度か ら切 刃チッ プの摩耗の進み具合が一見して確認できるので、 作業者は、 特別な測定工具類を用いる こ となく 、 孔径誤差を許容値内におさ めた定径孔を、 簡単に穿孔できる。

従って、 回転ハンマ一 ド リ ルを用いて、 固化したコ ンク リ ー ト に、 構造物等を固定するためのア ンカ一ボル ト用の孔を穿孔する ド リ ル ビ ッ 卜 と して好適な ド リ リレビッ ト とな り 、 こ のよ う に穿孔 されたア ンカーボル ト用の植設孔使用する と、 従来のア ンカーボ ル ト用の植設孔に植設した場合に比べて、 高いア ンカーボル ト の 引き抜き強度が得 られる。

Claims

WO 01/68334 ^ PCT/JPOO/01555 求 の

1 . 超硬合金製のブロ ッ ク体か ら なる切刃チッ プに、 周方向に 等配的に 3 つの切刃口部一 を形設し、 各切刃部に形成した切削面と 逃げ面との接合線を主切削エッ ジと し、 つなぎ面と逃げ面との 接合線を補助切削エッ ジと し、 これら主切削ェッ ジと補助切削 エ ッ ジを刃先頂点で交 ¾させ、 該刃先頂点をチゼルェ ッ ジのな い尖端形状に し、 補助切削エ ッ ジを、 刃先頂点を挟んで対峙す る切刃部の主切削エッ ジの延長線上に設定し、 主切削ェッ ジ及 び補助切削エッ ジ、 また、 刃先頂点で交わるつなぎ面と切削面 との接合線を、 それぞれ直線状に設定した こ と を特徴とする ド リ ルビッ 卜。

2 . 各切刃部間に形成 した凹入部の面を、 円弧面の両端に平面 を連続させた一つの連続面に形成し、 つなぎ面に対応する凹入 部の面を円弧面に し、 切削面側ではつなぎ面と切削面の接合線 端が凹入部の円弧面縁の中間点で交わ り 、 逃げ面側では補助切 削エッ ジ端が凹入部の円弧面の縁端に交わるよ う に、 上記凹入 部の円弧面の曲率半径を設定 した こ と を特徴とする請求項 1 記載の ド リ ルビッ ト。

3 . 各切刃部 4 a , 4 b , 4 c の切刃部端における周方向の厚 み Wを、 刃先径 Φ Αの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度に設定した こ と を 特徴とする請求項 1 又は 2 記載の ド リ ルビッ ト。

4 . 各切刃部 4 a ， 4 b , 4 c における切削面 5 の周方向の見 掛け状幅 W ' を、 切刃部端における切刃部の周方向の厚み Wの 0 . 2 〜 0 . 5 倍程度に設定した こ と を特徴とする請求項 1 〜 3 いずれか 1 項記載の ド リ ルビッ ト。

. ビ ッ ト本体 1 の芯径 Φ Β を、 刃先径 Φ Αの 0 . 3 〜 0 . 7 倍程度に設定 した こ と を特徴とする請求項 1 〜 4 いずれか 1 項記載の ド リ ルビッ 卜。

. 切刃部端におけるチッ プ高さ Ηを、 刃先径 Φ Αの 0 . 2 〜

0 . 5 倍程度に設定 した こ と を特徴とする請求項 1 〜 5 いずれ 力、 1 項記載の ド リ ルビ ッ ト。

. 各切刃部の外周面に、 刃先径摩耗確認用凹部を設けた こ と を特徴とする請求項 1 記載の ド リ ルビ ッ ト。