(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸から放射状に配置された複数の切刃部を有する尖頭部と、先端に前記尖頭部が設けられた軸状のビットシャフト部とを有し、
前記ビットシャフト部には、軸方向に沿って伸延する吸塵通路が形成され、
前記尖頭部又は前記ビットシャフト部の先端近傍の部分に、開口部を有する孔が形成され、
前記孔が前記吸塵通路に連通しているドリルビットにおいて、
前記ビットシャフト部は、芯部とリブとを有する第１部分を有し、
前記芯部は、軸方向に伸延し、前記尖頭部よりも細く、
前記リブは、前記芯部の側面から半径方向外側に張り出して前記第１部分の全長に渡って伸延し、
前記吸塵通路は前記芯部を軸方向に貫通する、ドリルビット。
【請求項２】
前記リブの半径方向外端面の半径方向位置は、前記尖頭部の外周面の半径方向位置に略等しい、請求項１記載のドリルビット。
【請求項３】
前記第１部分は前記リブを複数有し、前記複数のリブは周方向において間隔を空けて配置されている、請求項１乃至２のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項４】
前記複数のリブは周方向において等角度間隔で配置されている、請求項３記載のドリルビット。
【請求項５】
前記リブは、中心軸に対して捻じれ無しに前記第１部分の全長に渡って伸延する、請求項１乃至４のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項６】
前記リブは、中心軸に対して螺旋状に前記第１部分の全長に渡って伸延する、請求項１乃至４のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項７】
前記リブは、半径方向外端部において周方向に広がる膨大部を有する、請求項１乃至６のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項８】
前記吸塵通路の内径は、前記尖頭部の切刃部の刃先径に対して１０％以上６０％以下である、請求項１乃至７のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項９】
前記ビットシャフト部は、前記尖頭部と前記第１部分とに挟まれた第２部分を有し、
前記第２部分の外周面には、半径方向において、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形の外周面よりも外側に張り出した部分がなく、
前記第２部分の外周面の少なくとも一部は、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形の周面の一部に一致し、
前記孔の前記開口部が、前記尖頭部又は前記第２部分に形成されている、請求項１乃至８のいずれか一の項に記載のドリルビット。
【請求項１０】
前記第２部分が、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形状である、請求項９記載のドリルビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートや石材等への穿孔に好適なドリルビットに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートや石材等へ穿孔作業をおこなう場合、穿孔工具として、ドリルビットが使用される。ドリルビットは、主にハンマードリル等の電動工具に取り付けられる。穿孔作業時、ドリルビットに対してハンマーによる軸心方向の打撃力と回転トルクの両作用が同時に与えられて穿孔が行われる。【０００３】
ドリルビットには、穿孔作業によって発生した切削屑を切削作業をしながら切削穴から排出するための吸塵通路が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１１／１４５２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のドリルビットは重量が重いため、作業効率が悪かった。また、穿孔作業時におけるハンマーのドリルビットに対する打撃効率が落ちるため、穿孔に時間がかかる等の点からも、効率が悪いという課題があった。上記問題点を解決すべく、ドリルビットの外径を小さくして、重量の軽量化を図ることはできるが、穿孔すべき穴の径とドリルビットの外径との寸法差が大きくなると、穿孔作業時にドリルビットが傾き易い。その結果、穿孔した穴も曲がってしまい、加工精度が悪化するという課題もあった。【０００６】
そこで本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、穿孔した穴の加工精度を悪化させずに、ドリルビットの重量の軽量化を実現することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るドリルビットは、中心軸から放射状に配置された複数の切刃部を有する尖頭部と、先端に前記尖頭部が設けられた軸状のビットシャフト部とを有し、前記ビットシャフト部には、軸方向に沿って伸延する吸塵通路が形成され、前記尖頭部又は前記ビットシャフト部の先端近傍の部分に、開口部を有する孔が形成され、前記孔が前記吸塵通路に連通しており、前記ビットシャフト部は、芯部とリブとを有する第１部分を有し、前記芯部は、軸方向に伸延し、前記尖頭部よりも細く、前記リブは、前記芯部の側面から半径方向外側に張り出して前記第１部分の全長に渡って伸延し、前記吸塵通路は前記芯部を軸方向に貫通することを特徴とする。【０００８】
上記構成によれば、ビットシャフト部の第１部分が尖頭部よりも細い芯部と芯部の側面から半径方向外側に張り出したリブとを有するように構成されるので、リブが存在しない部分における芯部の側面とリブの半径方向外端面の半径方向位置との間の空間の分だけ従来のドリルビットに比べて重量が軽量化されるため、ドリルビット全体の重量も軽量化される。【０００９】
上記形態において、リブの半径方向外端面の半径方向位置は、尖頭部の外周面の半径方向位置に略等しくてもよい。【００１０】
上記構成によれば、ビットシャフト部の外径寸法は尖頭部の外径寸法と略等しいため、穿孔作業時におけるドリルビットの傾きを抑制することができ、穿孔した穴の加工精度が悪化することを防ぐことができる。【００１１】
上記形態において、前記第１部分は前記リブを複数有し、前記複数のリブは周方向において間隔を空けて配置されていてもよい。【００１２】
上記構成によれば、穿孔作業時におけるドリルビットの軸振れが抑制される。【００１３】
上記形態において、前記複数のリブは、周方向において等角度間隔で配置されていてもよい。【００１４】
上記構成によれば、リブがビットシャフト部において、周方向において均一に配置されているので、穿孔作業時におけるドリルビットの軸振れが好適に抑制される。【００１５】
上記形態において、前記リブは中心軸に対して捻じれ無しに前記第１部分の全長に渡って伸延していてもよい。【００１６】
上記構成によれば、ドリルビットにリブを容易に形成することができる。【００１７】
上記形態において、前記リブは、中心軸に対して螺旋状に前記第１部分の全長に渡って伸延していてもよい。【００１８】
上記構成によれば、ビットシャフト部において、周方向の全範囲にリブが存在するので、ドリルビットの回転が安定する。【００１９】
上記形態において、前記リブは、半径方向外端部において周方向に広がる膨大部を有していてもよい。【００２０】
上記構成によれば、リブの周方向における面積が大きくなるので、穿孔作業時におけるドリルビットの軸振れを抑制でき、ドリルビットの回転がさらに安定する。【００２１】
上記形態において、吸塵通路の内径は、尖頭部の切刃部の刃先径に対して１０％以上６０％以下であることが好ましい。【００２２】
上記構成によれば、ビットシャフト部の外径寸法と略等しい尖頭部の外径寸法に対する吸塵通路の内径を最適な範囲に設定することで、芯部の側面のリブが存在しない部分における空間部分だけの軽量化に加えて、吸塵通路の内径を大きくすることによって、従来のドリルビットに比べてドリルビット全体の重量もより軽減化される。【００２３】
上記形態において、前記ビットシャフト部は、前記尖頭部と前記第１部分とに挟まれた第２部分を有し、前記第２部分の外周面には、半径方向において、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形の外周面よりも外側に張り出した部分がなく、前記第２部分の外周面の少なくとも一部は、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形の周面の一部に一致し、前記孔の前記開口部が、前記尖頭部又は前記第２部分に形成されていてもよい。【００２４】
上記構成によれば、尖頭部の切刃部近傍における強度を高めることができ、長時間の穿孔作業にも耐えることができる。【００２５】
上記形態において、第２部分が、前記尖頭部と同軸かつ略同径の円柱形状であってもよい。【００２６】
上記構成によれば、尖頭部の切刃部近傍における強度をより高めることができ、長時間の穿孔作業にも耐えることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ドリルビットの重量を軽量化することができる。したがって、ドリルビットの使用時における作業効率を向上することができる。更に、穿孔作業時におけるドリルビットの傾きを防止することができ、穿孔した穴の加工精度が悪化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るドリルビットの平面図である。図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るドリルビットの縦断面図である。
【図２】図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るドリルビットにおける吸塵通路の内径とリブの谷径を示したビットシャフト部の横断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３実施形態に係るドリルビットのビットシャフト部の横断面図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施形態に係るドリルビットのビットシャフト部の横断面図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係るドリルビットの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。同一の又は対応する要素には全ての図を通じて同一の符号を付して重複する詳細説明を省略する。
【００３０】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明に係るドリルビットの構成例を示す平面図である。また、図１（ｂ）は、本発明に係るドリルビットの縦断面図である。なお、図１（ａ）、（ｂ）において、ドリルビットの中心軸と平行な方向を「軸方向」、ドリルビットの中心軸と直交する方向を「半径方向」、ドリルビットの中心軸を中心とする円弧に沿う方向を「周方向」、とそれぞれ称する。また、説明の便宜上、「軸方向」を前後方向と称する場合があり、この場合、ドリルビットにおいて、尖頭部が存在する方向を前方向と称し、その反対方向を後方向と称して各部の形状や位置関係を説明する。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、ドリルビット１は尖頭部２と、ビットシャフト部３と、を含む。
【００３２】
尖頭部２は、ドリルビット１の前端部に設けられる。尖頭部２には、周方向に複数の切刃部２ａが、前方から見て放射状に且つ側方から見て斜め後方に延在するように配置されている。穿孔作業の際に、切刃部２ａはコンクリートや石材等の切削面に接触し、ドリルビット１に打撃力が与えられることによって、切刃部２ａは、当該切削面を切り込む。切刃部２ａは、たとえば、耐摩耗性のため、超合金製である。
【００３３】
尖頭部２の後端にビットシャフト部３が接合されている。ビットシャフト部３は、略円筒状に形成される。ビットシャフト部３の後端にハンマードリル等の電動工具の駆動軸に連結するためのシャンク６が設けられる。シャンク６は、ハンマードリルの駆動軸に取り付けられたチャックにより支持される。
【００３４】
図１（ｂ）に示すように、ビットシャフト部３の内部には、吸塵通路４が形成されている。吸塵通路４は、ここでは、断面が円形で軸方向に沿って伸延する円柱状の空間である。吸塵通路４は、コンクリートや石材等への穿孔による穴加工（切削）時に生じる切削屑等が内部を通過するための通路である。ビットシャフト部３の先端近傍ならびに後部には開口部５ａを有する孔５がそれぞれ設けられている。孔５は、吸塵通路４と連通している。ビットシャフト部３の先端近傍の孔５の開口部５ａは切削時に生じた切削屑等が進入するための開口であり、ビットシャフト部３の後部の孔５の開口部５ａは、切削屑等をドリルビット１の外部へと排出させるための開口である。
【００３５】
ここでは、尖頭部２とビットシャフト部３は、電気抵抗による発熱によって溶着される方法によって、接合されている。しかし、尖頭部２とビットシャフト部３は、電気抵抗による溶着方法に限らず、例えば、蝋付け溶接によって接合されてもよく、あるいはレーザ光を用いた溶着等であってもよい。さらには、接着剤等によって固定されてもよい。
【００３６】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ビットシャフト部３は、第１部分１０と、第２部分２０と、を有する。第１部分１０は、ビットシャフト部３のほぼ全長にわたって、軸方向に伸延する部分を意味する。第２部分２０は、尖頭部２と第１部分１０との間に位置する部分を意味する。第１部分１０は、芯部３１と、複数のリブ３２と、を有する。芯部３１は、軸方向に伸延し、尖頭部２よりも細い略円筒形状に構成される。芯部３１を吸塵通路４は軸方向に貫通する。リブ３２は、芯部３１の側面（外周面）から半径方向外側に張り出している。リブ３２の半径方向外端面３２ａの半径方向位置は、尖頭部２の外周面の半径方向位置に略等しい。
【００３７】
即ち、ビットシャフト部３の第１部分１０は、尖頭部２よりも細い芯部３１と芯部３１の側面から尖頭部２の外周面の半径方向位置に略等しい半径方向位置まで張り出したリブ３２とを有するように構成されるので、リブ３２が存在しない部分における芯部３１の側面と尖頭部２の外周面の半径方向位置に略等しいリブの半径方向外端面の半径方向位置との間の空間の分だけ従来のドリルビットに比べて重量が軽量化される。よって、ドリルビット１全体の重量も軽量化される。
【００３８】
更に、ビットシャフト部３の外径寸法は尖頭部２の外径寸法と略等しいため、穿孔作業時におけるドリルビット１の傾きを抑制することができ、穿孔した穴の加工精度が悪化することを防ぐことができる。
【００３９】
複数のリブ３２（図１（ｂ）では４つ）は、ここでは、芯部３１の周方向において等角度間隔（ここでは、９０度間隔）で配置されている。ビットシャフト部３は複数のリブ３２を有していることによって、穿孔作業時におけるドリルビットの軸振れが抑制される。さらに、複数のリブ３２が等角度間隔で均一に配置されているので、ドリルビットの軸振れが好適に抑制される。
【００４０】
リブ３２は、ここでは中心軸７に対して平行に（捻じれ無しに）第１部分１０の全長に渡って直線状に伸延する。この構成によって、ドリルビット１にリブ３２を容易に形成することができる。
【００４１】
第２部分２０の外周面には、半径方向において、尖頭部２と同軸かつ略同径の円柱形の外周面よりも外側に張り出した部分がない。更に、第２部分２０の外周面の少なくとも一部（ここでは全部）は、尖頭部２と同軸かつ略同径の円柱形の周面の一部に一致する。具体的には、第２部分２０が、尖頭部２同軸かつ略同径の円柱形状である。よって、尖頭部２の切刃部２ａ近傍の強度を高めることができ、長時間の穿孔作業にも耐えることができる。孔５の開口部５ａは、尖頭部２又は第２部分２０に形成される。
【００４２】
（第２実施形態）
第２実施形態に係るドリルビット１Ａは、第１実施形態に係るドリルビット１の吸塵通路４の一部を変形したものである。以下では、吸塵通路４の内径の大きさと第１部分１０の軽量化の関係について説明する。
【００４３】
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係るドリルビット１Ａのビットシャフト部３の横断面図である。第１部分１０において芯部３１とリブ３２を有する構成に加えて、吸塵通路４の内径を最適な範囲に設定することによって、第１部分１０をより軽量化することができる。その結果、ドリルビット１Ａ全体もより軽量化される。吸塵通路４の内径は、尖頭部２の切刃部２ａの刃先径に対して１０％以上６０％以下であることが好ましい。より詳しくは、尖頭部２の刃先径に対するリブ３２の谷径の比率において、リブ３２の谷径は、尖頭部２の切刃部２ａの刃先径の３０％以上８０％以下であることが好ましい。具体的には、図２（ａ）に示すように、尖頭部２の刃先径が２８ｍｍの場合において、吸塵通路４の内径は６ｍｍ、リブ３２の谷径は１３ｍｍであることが好ましい。同様に、図２（ｂ）に示すように、尖頭部２の刃先径が２８ｍｍの場合における吸塵通路４の内径は１４ｍｍ、リブ３２の谷径は２０ｍｍであってもよい。
【００４４】
（第３実施形態）
第３実施形態に係るドリルビット１Ｂは、第１実施形態に係るドリルビット１の一部を変形したものである。以下では、第３実施形態に係るドリルビット１Ｂにおいて、第１実施形態と異なる点について、主に説明する。
【００４５】
図３（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係るドリルビット１Ｂのビットシャフト部３の横断面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、芯部３１の側面から半径方向外側に張り出すリブ３２の数は実施の形態１における４つには限定されず、５つあるいは２つであってもよい。リブ３２の数は特に限定されず、１つだけでもよいし、２以上であってもよい。リブ３２の数が多いほど、ドリルビット１Ｂの回転の安定性が向上するが、ドリルビット１Ｂの重量低減効果は減少する。
【００４６】
（第４実施形態）
第４実施形態に係るドリルビット１Ｃは、第１実施形態に係るドリルビット１の一部を変形したものである。以下では、第４実施形態に係るドリルビット１Ｃにおいて、第１実施形態と異なる点について、主に説明する。
【００４７】
図４は、第４実施形態に係るドリルビット１Ｃのビットシャフト部３の横断面図である。図４に示されるように、リブ３２は、ビットシャフト部３の半径方向外端部において周方向に広がる膨大部３３を有していてもよい。これ以外の点は、第１実施形態と同様である。
【００４８】
このような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。更に、リブ３２の半径方向外端部に膨大部３３を有することによって、リブ３２の周方向における面積が大きくなるので、穿孔作業時におけるドリルビット１Ｃの軸ぶれを抑制できるため、ドリルビット１Ｃの回転もさらに安定する。
【００４９】
（第５実施形態）
第５実施形態に係るドリルビット１Ｄは、第１実施形態に係るドリルビット１の一部を変形したものである。以下では、第５実施形態に係るドリルビット１Ｄにおいて、第１実施形態と異なる点について、主に説明する。  
【００５０】
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５実施形態に係るドリルビット１Ｄの平面図である。図５（ａ）に示すように、リブ３２Ｄは、中心軸７に対して螺旋状にビットシャフト部３Ｄの第１部分１０の全長に渡って伸延していている。この構成によって、ビットシャフト部３において、周方向の全範囲にリブ３２Ｄが存在するので、ドリルビット１Ｄの回転が安定する。これ以外の点は、第１実施形態と同様である。
【００５１】
また、図５（ｂ）に示すように、リブ３２Ｄの螺旋の捻じり角度は、さらに大きくなってもよい。なお、吸塵通路４は、ビットシャフト部３Ｄの内部に設けられている。よって、穿孔作業において生じる切削屑等は、リブ３２Ｄによって外部に排出されるのではなく、吸塵通路４を通って、ビットシャフト部３Ｄの後方に位置する孔５から排出される。
【００５２】
なお、上述の実施形態（第１乃至第５実施形態）において、リブ３２は、等角度間隔で配置されていなくてもよい。
【００５３】
また、上述の実施形態（第１乃至第５実施形態）において、第２部分２０に芯部３１とリブ３２が設けられてもよい。
【００５４】
また、上述の実施形態（第１乃至第５実施形態）では、リブ３２は尖頭部２の外周面の半径方向位置に略等しい半径方向位置にまで張り出しているが、必ずしもそのような構成にされていなくてもよい。例えば、リブ３２が尖頭部２の外周面の半径方向位置の７０％〜９０％に達する程度の半径方向位置に張り出すように構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係るドリルビットは、コンクリートや石材等の穿孔作業を行う用途に有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ    ドリルビット
２    尖頭部
２ａ    切刃部
３、３Ｄ    ビットシャフト部
３１  芯部
３２、３２Ｄ  リブ
３２ａ    半径方向外端面
３３    膨大部
４    吸塵通路
５    孔
６    シャンク
１０    第１部分
２０    第２部分
【図１】
0005976236.tif 000002
【図２】
0005976236.tif 000003
【図３】
0005976236.tif 000004
【図４】
0005976236.tif 000005
【図５】
0005976236.tif 000006