(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに、周方向に複数の切刃部を形設し、各切刃部に形成した切削面と逃げ面との接合線を切削エッジとして刃先頂点で突き合わせて刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にしたドリルビットにおいて、刃先頂点部分を、軸心方向に隆起状に突出させて隆起尖端に形成するとともに、隣り合う切削エッジ間の角度の少なくとも一つを、他の切削エッジ間の角度に対して不等角に設定したことを特徴とするドリルビット。
【請求項２】
切刃部数を最低３つにし、各切削エッジ間で不等角とされる角度差を６０度以内にしたことを特徴とする請求項１に記載のドリルビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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溶接等で固着したドリルビット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するドリルビットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリートや石材等に対する穿孔には、回転振動ドリルに専用のドリルビットを取付けて用い、ドリルビットに対し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。この種の穿孔に使用するドリルビットの刃先は、穿孔作業の高能率化に対する要求に応えるために、ビット本体先端に耐摩耗性に優れた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い。
【０００３】
ところで、コンクリート等に対し後から構造物等を固定するのに使用するアンカーボルトを植設するために明けられるアンカーボルト植設用の孔の場合、アンカーボルトの植設に適合した定径孔が得られないと、植設後のアンカーボルトの引き抜き強度に影響を与える。
【０００４】
そこで、本発明の出願人は、先に、ドリル本体先端に固着する超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに、周方向に等配的に複数の切刃部を形設し、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、これら主切削エッジと補助切削エッジを刃先頂点で交叉させ、刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にしたドリルビットを提案した（特許第３０２９０３３号参照）。
【０００５】
このように、刃先頂点にチゼルポイントのない尖端形状にしたドリルビットを使用してコンクリート等に明けられるドリル孔には、ライフリングを生じることがないので、ドリル孔の真円度が高められて植設されるアンカーボルトの引き抜き強度を向上することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、回転振動ドリルを使用してのコンクリートや石材等に対する穿孔には、次ぎのような課題がある。
【０００７】
すなわち、ドリルビットに対し、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孔明け加工（切削加工）では、穿孔途中のドリル孔切削面に対し、ドリルビットの刃先が衝撃的に打当して直ぐに浮上する切削（打撃切削）が繰り返されるので、これによって曲げおよびねじり剛性に宿命的な限度のあるドリルビットは芯振れを起こし、ドリル孔の真円度を低下させることがある。
【０００８】
この場合のドリルビットの芯振れの原因を考察すると、前記するようなドリルビットの刃先構成として、隣り合う切削エッジ間の角度が全て等角をなす場合には、打撃切削に際し、ドリル孔切削面には、各切削エッジが打当した痕跡として切削エッジと同じ数で形態的にほぼ同じ打痕溝が形成される。
【０００９】
従って、各切削エッジがドリル孔切削面から浮上して次回にドリル孔切削面に打当する時は、各切削エッジはドリル孔切削面の打痕溝に対し、同じように対応して同じ条件で打当する打撃切削となる。例えば、各切削エッジがドリル孔切削面に形成された打痕溝の真上に対応する時は、全ての切削エッジが同じように打痕溝を打当する打撃切削となり、また、各切削エッジがドリル孔切削面に形成された打痕溝を形成する傾斜面に対応する時は、全ての切削エッジが同じように打痕溝を形成する傾斜面を打当する打撃切削となる。
【００１０】
つまり、刃先を構成する各切削エッジ間の角度が等角をなすドリルビットでは、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、各切削エッジがドリル孔切削面を打当するたびに、各切削エッジには、ほぼ同じ大きさの切削抵抗が同時的に衝撃的に掛かることから、これがドリルビットの芯振れを起こす一因になっている。
【００１１】
そこで、本発明は、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、ドリルビットの芯振れを軽減し、ドリル孔の真円度を高めることができるドリルビットを提供することを目的としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
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トは、超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに、周方向に複数の切刃部を形設し、各切刃部に形成した切削面と逃げ面との接合線を切削エッジとして刃先頂点で突き合わせて刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にしたドリルビットにおいて、刃先頂点部分を、軸心方向に隆起状に突出させて隆起尖端に形成するとともに、隣り合う切削エッジ間の角度の少なくとも一つを、他の切削エッジ間の角度に対して不等角にしたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成されたドリルビットによれば、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、各切削エッジがドリル孔切削面に打当する時、すなわち、各切削エッジがドリル孔切削面から浮上して次回に切削面に打当する時には、各切削エッジはドリル孔切削面の形態の異なる面を打当する切削となり、各切削エッジに衝撃的に掛かる切削抵抗は時間差が付いて分散的に掛かり、同時的に強力な切削抵抗が衝撃的に掛かることがないので、ドリルビットが芯振れを軽減し、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できてドリル孔の真円度を高めることができる。従って、コンクリートや石材等に穿孔したドリル孔は、アンカーボルトの植設等に使用して植設後のアンカーボルトの引き抜き強度に影響を与えることがない。
また、穿孔に際して刃先頂点の隆起尖端がドリル孔切削面中心に凹部を刻設するので、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、このドリル孔切削面中心の凹部に隆起尖端が嵌合すると同時に各切削エッジはドリル孔切削面に打当するようになるので、刃先頂点部分がガイド機能を発揮してこの面からもドリルビットの芯振れ防止効果がより高められて精度の高い定径孔の穿孔ができる。また、穿孔に当たって位置決めが容易となり作業性を向上できる。
【００１４】
また、上記するように、刃先を構成する各切削エッジに衝撃的に掛かる切削抵抗を分散させてドリルビットの芯振れを軽減させるためには、切刃部数を最低３つにして各切削エッジ間で、不等角とされる角度差を６０度以内にすることが好ましい。
【００１５】
このように構成すると、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、実用面から回転バランスがよくなり、安定した穿孔を実現する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態を示すドリルビットの一部を省略した要部の正面図、図２はドリルビットの下端面図、図３（ａ）、（ｂ）は穿孔要領を説明するための展開説明図である。
【００１８】
図において、１は鋼製のビット本体で、その上部に回転ハンマードリルの駆動軸に連結するシャンク（図示せず）を延設し、ビット本体外周に切屑排出溝２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３をろう付けや溶接等で固着している。
【００１９】
切刃チップ３には、周方向に３つの切刃部３ａ，３ｂ，３ｃを形設し、各切刃部３ａ，３ｂ，３ｃに、切削面５と逃げ面６を形成して両面の接合線を切削エッジ４とし、これらの切削エッジ４を刃先頂点７で突き合わせて刃先頂点７をチゼルポイントのない尖端形状にしている。
【００２０】
本発明においては、各切刃部３ａ，３ｂ，３ｃに形成した隣り合う切削エッジ４間の角度を不等角に設定している。図２に示す実施の形態では、切刃部３ａ，３ｂの切削エッジ４間の角度αを１２０度とし、切刃部３ｂ，３ｃの切削エッジ４間の角度βを１０５度とし、また、切刃部３ｃ，３ａの切削エッジ４間の角度γを１３５度に設定している。
【００２１】
上記するように隣り合う切削エッジ４間の角度α、β、γを不等角に設定したドリルビットによれば、コンクリートや石材等に穿孔する時に、図３（ａ）に示すように、ドリル孔切削面Ａを打撃切削するに際し、各切削エッジ４がドリル孔切削面Ａに打痕溝ａを形成して浮上し、次回にドリル孔切削面Ａに打当する時は、図３（ｂ）に示すように、仮に、切削エッジ４のどれかが前回の打痕溝ａの位置に対応したとしても、他の切削エッジ４は、前回の打痕溝ａの位置とは異なる位置に対応して打当して新たな打痕溝ｂを形成する。こうして、各切削エッジ４に衝撃的に掛かる切削抵抗が分散的になって同時的に強力な切削抵抗が衝撃的に掛かることがなくなり、ドリルビットの芯振れを軽減し、精度の高い定径孔の穿孔ができてドリル孔の真円度を高めることができる。
【００２２】
なお、本発明に係るドリルビットにおいて、不等角とされる各切削エッジ４間の角度差の付け方には、特に制約はないが、実用面から各切削エッジ４間の角度差を６０度以内におさまるように設定すると、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、回転バランスがよくなり、安定した穿孔を実現する。
【００２３】
また、図１に示される実施の形態では、刃先構成として各切削エッジ４を直線状にしてそれぞれの内端を刃先頂点７で突き合わせて刃先頂点７を尖端形状にしているが、図４に示す実施の形態のように、刃先頂点部分を軸心方向に隆起状に突出させて隆起尖端８を形成すると、穿孔に際し、この隆起尖端８がドリル孔切削面中心に凹部を刻設するので、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、隆起尖端８がドリル孔切削面中心の凹部に嵌合してガイド機能を発揮し、ドリルビットの芯振れ防止効果がより高めて精度の高い定径孔の穿孔ができる。また、穿孔に当たって隆起尖端８による位置決めが容易となり、作業性を向上できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、本発明によれば、ドリルビットの基本構成は、周知のこの種のドリルビットと同じくするので、その使用に当たっては、周知のドリルビットと交換してそのまま使用できる。
【００２５】
しかして、本発明のドリルビットでは、刃先を構成する各切削エッジ間の角度を不等角に設定したので、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する切削（打撃切削）に当たって、各切削エッジに衝撃的に掛かる切削抵抗は、時間差が付いて分散的に掛かるので、ドリルビットの芯振れを軽減し、精度の高い定径孔の穿孔ができてドリル孔の真円度を高めることができる。
【００２６】
また、尖端構造の刃先頂点は、常に、ドリル孔切削面中心に対応するので、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する切削（打撃切削）を伴う穿孔でも、位置決めが容易で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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すドリルビットの一部を省略した要部の正面図である。
【図２】ドリルビットの下端面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は切刃チップの拡大下面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示すドリルビットの一部を省略した要部の正面図である。
【符号の説明】
１  ビット本体
２  切屑排出溝
３  切刃チップ
３ａ  切刃部
３ｂ  切刃部
３ｃ  切刃部
４  切削エッジ
５  切削面
６  逃げ面
７  刃先頂点
８  隆起尖端
Ａ ドリル孔切削面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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