(57)【要約】【課題】  本発明はドリルビットに関するものであり、穿孔速度を向上させることを課題とする。【解決手段】  １本のらせん溝１３、１５につながる複数の切削粉排出溝６、７のうち、少なくとも１個所以上、切削粉排出溝６、７とらせん溝１３、１５とを連結する部分に、切削粉の落下を防止するための遮蔽壁１７、１８を設け、さらには遮蔽壁１７、１８の一部に切削粉排出溝６、７とらせん溝１３、１５とを連通する通路１９、２０を設けた。【選択図】  図４
2005144831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体に取付けられるシャンク部と、切刃を有するドリルヘッド部と、シャンク部とドリルヘッド部とを繋ぎ、らせん溝とらせん軌条からなるらせん部から構成され、前記ドリルヘッド部に設けられた複数の切削粉排出溝が、らせん溝につながるよう構成されたドリルビットにおいて、少なくとも１個所以上、前記切削粉排出溝と前記らせん溝間に介在し、一部に断面面積が前記切削粉排出溝よりも小さく、前記切削粉排出溝と前記らせん溝を連通する通路を有する遮蔽壁を設けたことを特徴とするドリルビット。
【請求項２】
前記通路はビット軸の長手方向に対する前記らせん溝の傾斜方向と同方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載のドリルビット。
【請求項３】
前記通路の傾斜角度を約４５°としたことを特徴とする請求項３記載のドリルビット。
【請求項４】
前記通路はビット軸から見て上方が開放した形状をしていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のドリルビット。
【請求項５】
前記通路は、ビット軸を中心とした放射方向に対して傾斜した形状をしていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項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、回転及び随意に打撃を加えるドリル工具に使用され、コンクリートや石材等を穿孔するためのドリルビットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドリルビットに求められる特性は、穿孔速度の向上、穿孔時の振動の抑制、穿孔穴の真円度向上等である。高速の穿孔を行うためには、切削粉を迅速に穿孔穴から排出し、切刃チップが直接コンクリート等を打撃、穿孔するのが理想である。即ち、切刃が切削粉を介してコンクリート等を打撃、穿孔することは効率を落とすことになる。そこで、この種のドリルビットは例えば図６に示す特許文献１で開示されるような４枚刃タイプのドリルビット３０が知られている。
【０００３】
このタイプのドリルビット３０は、ドリル先端部３１において、１個の主チップ３２と２個の副チップ３３がほぼ直角に交差しており、シャフト側面には、２本の螺旋部ａ３４と螺旋部ｂ３５が設けられている。各々に螺旋溝ａ３６、螺旋溝ｂ３７が形成される。切削粉の排出能力を上げるために、主チップ３２と２個の副チップ３３により区切られたドリル先端部３１の４個所には、螺旋部ａ３４につながる排出溝ｃ３８、排出溝ｄ３９、同様に螺旋部ｂ３５につながる図示しない２本の排出溝が設けられている。このように排出溝を４本設けることにより、切削粉の排出能力を高めることが出来る。
【０００４】
【特許文献１】英国特許出願公開第２０７５４０９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来のドリルビットでは、切削粉の排出能力を高めることができるものであるが、１本の螺旋溝ａ３６には２本の排出溝３８，３９が連結されているので、下向きの穿孔を行うと、例えば矢印に示すように、切削粉は排出溝ｃ３８、排出溝ｄ３９の両方から螺旋溝ａ３６に送られるが、螺旋溝ａ３６までの距離は、排出溝ｄ３９よりも排出溝ｃ３８のほうが近く、先に排出溝ｃ３８から入った切削粉は、排出溝ｄ３９と螺旋溝ａ３６との連結部ａ４０を通過する際に、排出溝ｄ３９から送られてくる切削粉が少ないと空間ができ、排出溝ｄ３９に落下し、切削粉の排出効率が低下する要因にもなっていた。このことは取りも直さず、排出溝ｄ３９の高さまで切削粉で埋まってしまって初めて、排出が始まることになり、穿孔速度の低下や振動の発生を招いてしまっていた。このような現象は、硬質材の場合で切削粉の生成が少ない場合、問題となることが多かった。逆に、被削材が比較的軟質で切削し易い場合、刃先と被削材間に切削粉が介在しても穿孔効率は落ちにくく、ほとんど各排出溝に切削粉が同時に満たされるため、排出溝の面積、個数が多ければ多いほど良いことになる。
【０００６】
いづれにしても切削粉の生成量に対し排出を阻害するようなことは避けなければならない。同様に、湿った被削材の場合には、穿孔時の摩擦熱により切削粉が凝固状態になり易く、排出しづらくなるため、切削粉の生成量に対し排出を阻害するようなことは避け、切削粉をとにかく出来るだけ早く多量に排出する必要がある。
【０００７】
以上、上述したように被削材が硬質材である場合は切削粉の落下を防ぐため、切削粉排出溝の数を減らした方が良く、また軟質材等を穿孔する場合、切削粉排出溝の数を出来るだけ増やした方が良く、どちらの場合においても性能を満足する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記した欠点をなくし、被削材の状態に影響されず、穿孔速度を向上し、あわせて穿孔時の振動の抑制、穿孔穴の真円度を向上することの出来るドリルビットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、少なくとも１本の螺旋溝につながる複数の排出溝のうち排出溝と螺旋溝とを連結する部分に、切削粉の落下を防止するための遮蔽壁を設け、更には遮蔽壁の一部に排出溝と螺旋溝とを連通する通路を設けることにより達成される。
【００１０】
また、前記通路をドリルビットの回転方向に対し同一方向に傾斜させることにより更に切削粉の落下を防止することができるようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の穴部を連通する溝部によって、穴部内の係止部材上方に位置する空間を小さくすることができると共に、工具保持部内に入り込んできた粉塵を分散させて穴部内に粉塵が入り込み難い構造とすることができ、また工具保持部の握り部を細径にでき、先端工具を取り外し難くなることを抑制することができる操作性の良い打撃工具を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明ドリルビットの一実施形態を図１〜図４を参照して説明する。
【００１３】
ドリルビット１は図示しない工具に把持されるシャンク部２と、１個のメインチップ４、２個のサブチップ５がほぼ直角に交差するとともに、切削粉排出溝ａ６、切削粉排出溝ｂ７、切削粉排出溝ｃ８、切削粉排出溝ｄ９等から成るドリルヘッド部３と、シャンク部２とドリルヘッド３を繋ぐ、螺旋部分１０から構成される。
【００１４】
螺旋部分１０は、２本のらせん部ａ１１、らせん部ｂ１２からなり、各々らせん溝ａ１３、らせん軌条ａ１４、らせん溝ｂ１５、らせん軌条ｂ１６を有する。切削粉排出溝ａ６とらせん溝ａ１３間、及び切削粉排出溝ｃ８とらせん溝ｂ１５間には互いに何の障害もなく連通するのに対し、切削粉排出溝ｂ７とらせん溝ａ１３の連結部分には遮蔽壁ａ１７、切削粉排出溝ｄ９とらせん溝ｂ１５の連結部分には遮蔽壁ｂ１８が設けられ、各々の遮蔽壁１７、１８はらせん軌条１４，１６とほぼ同径であって、切削粉排出溝７、９とらせん溝１３、１５を連通する通路ａ１９、通路ｂ２０が設けられる。通路ａ１９、通路ｂ２０は各々、上面２１、傾斜面２２、底面２３から形成される。図４は切削粉排出溝ｂ７を正面から見た図であるが、通路ａ１９、通路ｂ２０のらせん溝１３側の上面２１の端部２４をドリルビット１の長手方向中心軸上に重ねてみた場合、切削粉排出溝７側の傾斜面２２の端部分２５は、長手中心軸上より、左側に位置し、傾斜面２２は右に傾斜する。また、遮蔽壁ａ１７の外径と傾斜面２２の交差する外縁２６から底面２３に向かう奥行き方向の傾斜は外縁２６から紙面に対し垂直面を下ろすと概略０度、断面は角溝形状を有する。またサブチップ５、らせん部１１と１２、切削粉排出溝６、７と８、９、遮蔽壁１７と１８、通路１９と２０等は各々軸心に対し対称形状、対称位置にある。
【００１５】
以上のように構成されたドリルビット１の動作について詳述する。
【００１６】
図示しないドリル工具にドリルビット１を取付け図示しないコンクリート等に下向き穴明け作業を行う。メインチップ４は被削材を削り、生成される切削粉を切削粉排出溝６、８に集め、さらには切削粉をらせん溝１３，１５に送る役割を有す。サブチップ５はより真円に近い穴を得るためのガイド機能を有するとともに、比較的大きな切削粉を細かく砕き、同様に底にたまる切削粉を切削粉排出溝７、９に集め、らせん溝１３，１５に送る役割を有するが、穿孔穴とドリルヘッド部３間の隙間により切削粉は切削粉排出溝内に平均的に埋まっていく傾向にある。
【００１７】
図２の矢印で示したように、穿孔底にたまった切削粉は、まず切削粉排出溝ａ６と切削粉排出溝ｃ８を経由してらせん溝ａ１３、及びらせん溝ｂ１５に送られる。この時ドリルビット１は図の右から左に向かって回転するので、切削粉はらせん溝１３、１５に沿って図面の右上方に移動し、遮蔽壁ａ１７、遮蔽壁ｂ１８に到達する。図３に示す様に、通路ａ１９、通路ｂ２０は遮蔽壁ａ１７、遮蔽壁ｂ１８の半径方向の途中から形成されるので、通路ａ１９、通路ｂ２０にかからないものはそのまま図面の右上方に移動し排出される。
【００１８】
一方、下向きの穿孔の場合、通路ａ１９、通路ｂ２０を通過する切削粉は重力により、各々傾斜面２２上に落下するが、ドリルビット１が回転中は、傾斜面２２を図面右側上方に向かって再度登り始め、らせん溝１３、１５を経由し上方へ移動、排出される。
【００１９】
一方、切削粉が切削粉排出溝ｂ７、切削粉排出溝ｄ９にたまった場合は通路ａ１９、通路ｂ２０の傾斜面２２を通りらせん溝１３、１５に出て外部に排出される。
【００２０】
図４に示すように通路ａ１９は、らせん溝ａ１３及びらせん溝ｂ１５と同様に、ビット軸の長手方向に対して右側上方に傾斜する形状をしており、その傾斜角度は約４５度に形成されている。
【００２１】
図６、図７は通路を広げ排出能力を上げた他の実施形態を示す例である。通路ｃ２７の端部２４をドリルビット１の長手方向中心軸上に重ねてみた場合、傾斜面２２の端部分２５は、概略長手中心軸上近辺に位置し、さらに遮蔽壁ａ１７の外径と傾斜面２２の交差する外縁２６から底面２３に向かう奥行き方向の傾斜角は概略３０度を有する例である。すなわち、通路ｃ２７はビット軸を中心とした放射方向に対して傾斜した形状をしているものである。一部の切削粉が傾斜面２２から遮蔽壁ａ１７の外径側に落下するが、通路ｃ２７面積を増やしているので、硬質材も含めて軟質材の穿孔にも向く形状例である。
【００２２】
図８は他の実施形態を示す例で、２つの傾斜面２２を有する例で、端部２６側の傾斜角は約４５度の大きな面取りを施し、底面２３側の傾斜角はマイナス２０度を有する例である。マイナス角度部分では切削粉が傾斜面２２から遮蔽壁ａ１７の外径側に落下する率が少なく確実に切削粉を排出できる。
【００２３】
穿孔速度比較を図９に示す。本実験は比較的硬質なコンクリートを下向き穿孔した時のものである。本発明品形状とは図１〜図５に示した傾斜角が０度のものであるが、従来品に比し約２０％向上し、傾斜面２２のみ傾斜角を３０度にすると、従来品に比し約６％の穿孔速度向上がみられ、従来品と速度差がわかる許容限度である。傾斜角４５度にすると切削粉が外周側に逃げ易くなり、ほとんど従来品と同等になった。なお従来品とは本発明品の遮蔽壁をなくしたものである。
【００２４】
上記したように、被削材が硬質材の切削のみならず切削粉排出溝ｂ７、切削粉排出溝ｄ９に、通路ａ１９、通路ｂ２０を設けてあるので、被削材が比較的軟質で切削し易い場合、同様に湿った被削材の場合など、切削粉をとにかく出来るだけ早く多量に排出する必要がある場合でも、４個所の切削粉排出溝６、７，８，９から排出できるので問題は起こらない。また、本発明の効果を得る範囲であれば、通路の形状は種々の形状が考えられ、深さも遮蔽壁の深さまであっても良いし、１個所に複数個あっても良いし、遮蔽壁の全てに用いなくても良い。また、遮蔽壁ａ１７、遮蔽壁ｂ１８の外径をらせん軌条ａ１４、らせん軌条ｂ１６と同径にしているが、被削材によって小径にしても良い。軸心に対し、各要素部は非対称形状、非対称位置にあっても良い。また、遮蔽壁は切削粉排出溝ａ６とらせん溝ａ１３間側にあっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明ドリルビットの一実施形態を示す一部省略側面図。
【図２】本発明ドリルビットの一実施形態の先端部を示す一部省略拡大側面図。
【図３】本発明ドリルビットの一実施形態の先端部をチップ側より見た一部断面平面図。
【図４】本発明ドリルビットの一実施形態の先端部を示す一部省略拡大側面図。
【図５】図４の切削粉排出溝側から通路に沿って傾斜面を見た部分拡大図。
【図６】本発明ドリルビットの他の実施形態の先端部を示す一部省略拡大側面図。
【図７】図６の切削粉排出溝側から通路に沿って傾斜面を見た部分拡大図。
【図８】本発明ドリルビットの他の実施形態であって、切削粉排出溝側から通路に沿って傾斜面を見た部分拡大図。
【図９】傾斜角度に応じた穿孔速度比較データ。
【図１０】従来のドリルビットの一例を示す要部拡大斜視図。
【符号の説明】
【００２６】
１はドリルビット、３はドリルヘッド部、４はメインチップ、５はサブチップ、６は排出溝ａ、７は排出溝ｂ、１３はらせん溝ａ、１４はらせん軌条ａ、１５はらせん溝ｂ、１６はらせん軌条ｂ、１７は遮蔽壁ａ、１８遮蔽壁ｂ、１９は通路ａ、２０は通路ｂ、２２は傾斜面ａ、２４は端部、２５は端部面、２６は外縁である。
【図１】
2005144831.tif 000003
【図２】
2005144831.tif 000004
【図３】
2005144831.tif 000005
【図４】
2005144831.tif 000006
【図５】
2005144831.tif 000007
【図６】
2005144831.tif 000008
【図７】
2005144831.tif 000009
【図８】
2005144831.tif 000010
【図９】
2005144831.tif 000011
【図１０】
2005144831.tif 000012