(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、チップが摩耗しても作業を続けることができるドリルビットを提供することにある。【解決手段】  動力ドリルに取り付けられ回転駆動されるボディー部１４と、ボディー部１４の先端に取り付けられるチップ部１と、チップ部１の先端に設けられた切り刃部と、を備えたドリルビットにおいて、切り刃部は第１の切り刃８と、第１の切り刃よりも高さの低い第２の切り刃９とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力ドリルに取り付けられ回転駆動されるボディー部と、
該ボディー部の先端に取り付けられるチップ部と、
該チップ部の先端に設けられた切り刃部と、
を備えたドリルビットにおいて、
該切り刃部は第１の切り刃と、該第１の切り刃よりも高さの低い第２の切り刃とを有することを特徴とするドリルビット。
【請求項２】
該第２の切り刃は回転方向において該第１の切り刃の後方に位置す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】
該第１の切り刃と該第２の切り刃が連続して設けられていることを特徴とする請求項１又は２の何れか１に記載のドリルビット。
【請求項４】
該チップ部は該第１の切り刃を有する第１のチップと、該第２の切り刃を有する第２のチップとを有す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５】
該ボディー部は螺旋状の溝部を有し、該第１の切り刃の回転方向前方の面につながるよう形成されることを特徴とする請求項1乃至４の何れか１に記載のドリルビット。
【請求項６】
該第１の切り刃の刃先角の方が該第２の切り刃の刃先角よりも鋭角であることを特徴とする請求項1乃至４の何れか１に記載のドリルビット。
【請求項７】
該第１の切り刃の硬さの方が該第２の切り刃の硬さよりも低いことを特徴とする請求項1乃至４の何れか１に記載のドリルビット。
【請求項８】
該第１の切り刃の回転方向前方の面は、先端から回転軸の後方に向かうに従い回転方向の後方に傾斜する第１の傾斜面と、該第１の傾斜面の終端から回転軸の後方に向かうに従い回転方向の前方に傾斜する第２の傾斜面とを有することを特徴とする請求項1乃至４の何れか１に記載のドリルビット。
【請求項９】
該第１の切り刃の刃厚の方が該第２の刃厚よりも薄いことを特徴とする請求項1乃至４の何れか１に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、動力ドリル等の先端に接続されるボディーと、ボディーの先端にろう付けや溶接等で取り付けられるチップを備えたドリルビットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンクリート建築物の改築等の作業増加に伴いこれらへの穿孔作業が増加している。施工期間、コストも大幅に短縮されつつある中において、より作業効率を図るために現状市販品より寿命に優れたドリルの要求がある。更に病院或いは家屋密集地の作業に対応できるよう騒音の少ないドリルモードでの穿孔指向が強くなっている。
【０００３】
コンクリート用ドリルビットは、主にセメント、コンクリート、窯業製品の穿孔に使用されており、電動工具などに取り付けられて、回転或いは、回転と打撃が同時に負荷される。先端の摩耗防止のために、ほとんどが超硬チップを、銅ローあるいは銀ロー付けしている。また、室内作業が多いため乾式で使用されることが多く、打撃に伴う騒音が発生しないように回転での穿孔が望まれている。上記した作業に対応するドリルビットは、コンクリート用、磁器タイル用として市販されているが、その使用条件は、一般に1000min-1程度であるため、速い穿孔性能を得ることは困難であり、かつチップ摩耗が多く寿命の短いことが避けられなかった。
【０００４】
従来のドリルビットについて図６を参照しながら説明する。1はチップ、2は先端角、３は切り刃の刃先角、７はチップ先端、１１は刃先を示す。
【０００５】
従来のドリルビットは、上記した切り刃を持つチップがボディーと銀ローで接合されており、一般に先端角２は９０〜１４０°の範囲にあって、チップ幅を中心として左右対象の角度を持つ。また、刃先角３は、５５〜８０°の範囲が一般的である。この、ドリルを用いて穿孔した場合、初期の穿孔速度は、先端角と切り刃の刃先角度によってほぼ決定される。刃先角３が鋭角である程速度は向上し切削性は良くなり、刃先角３が鈍角である程寿命は長くなる。
【０００６】
また、コンクリートの場合、強度を上げるための砂利の混在は避けられない。このため切り刃の刃先角３が極度に鋭い場合は初期欠損を生じ、その後摩滅により大きなＲが形成され穿孔が不可能になることがわかった。
【０００７】
発明者の実験によれば、直径１１ｍｍスクイ角０度の従来のドリルを用いてコンクリートの穿孔を行なった場合では２０〜２５回で切り刃の摩耗が著しく寿命となった。
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１７７４２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載のドリルビットは、穴精度及び発熱防止を主目的にエア・ホール、硬質部を設けた物であるが、切り刃は従来の一般的ドリルビットと同じ先端部のみである。従って、切り刃が磨耗することで切削能力の低下することは避けられない。
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、切り刃が磨耗しても作業を続けることができ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】
【００１１】
本発明は、動力ドリルに取り付けられ回転駆動されるボディー部と、該ボディー部の先端に取り付けられるチップ部と、該チップ部の先端に設けられた切り刃部と、を備えたドリルビットにおいて、該切り刃部は第１の切り刃と、該第１の切り刃よりも高さの低い第２の切り刃とを有することを一つの特徴とする。
【００１２】
また、該第２の切り刃は回転方向において該第１の切り刃の後方に位置することを一つの特徴とする。
【００１３】
また、該第１の切り刃と該第２の切り刃が連続して設けられていることを一つの特徴とする。
【００１４】
また、該チップ部は該第１の切り刃を有する第１のチップと、該第２の切り刃を有する第２のチップとを有することを一つの特徴とする。
【００１５】
また、該ボディー部は螺旋状の溝部を有し、該第１の切り刃の回転方向前方の面につながるよう形成されることを一つの特徴とする。
【００１６】
また、該第１の切り刃の刃先角の方が該第２の切り刃の刃先角よりも鋭角であることを一つの特徴とする。
【００１７】
また、該第１の切り刃の硬さの方が該第２の切り刃の硬さよりも低いことを一つの特徴とする。
【００１８】
また、該第１の切り刃の回転方向前方の面は、先端から回転軸の後方に向かうに従い回転方向の後方に傾斜する第１の傾斜面と、該第１の傾斜面の終端から回転軸の後方に向かうに従い回転方向の前方に傾斜する第２の傾斜面とを有することを一つの特徴とする。
【００１９】
また、該第１の切り刃の刃厚の方が該第２の刃厚よりも薄いことを一つの特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、まず、第１の切り刃で被加工材を切削する。その後、第１の切り刃が磨耗し、第２の切り刃と同じ高さになると、第２の切り刃が被加工材を切削し始める。そのため、第１の切り刃が磨耗しても作業を続けることができるドリルビットを提供することができる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、まず、切り刃の高さが高い第１の切り刃で被加工材を切削することができる。その後、第１の切り刃が磨耗し、第２の切り刃と同じ高さになると、第２の切り刃が被加工材を切削し始める。そのため、第１の切り刃が磨耗しても作業を続けることができるドリルビットを提供することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、第１の切り刃が摩滅する前に、ドリルビットが傾いても第２の切り刃が被加工材に切り込まないので、第２の切り刃を温存できる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、切り刃が小さい場合においても切り刃の刃先の鋭角を作りやすくなる。そのため切り刃の製作時間が短くなる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、第１の切り刃によって切削された切削粉が螺旋溝を通り排出できる。そのため、作業性の低下を招くことがない。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、第１の切り刃の切削性を向上させることができる。また、第１の切り刃が磨耗した際に折損しやすくなる。そのため、第２の切り刃が切り込む際に第１の切り刃が邪魔にならず第２の切り刃の切削性が向上する。
【００２６】
請求項７記載の発明によれば、第１の切り刃が磨耗摩滅することで生じるR部分を早期に摩滅させることができる。また、第２の切り刃が切り込む際に、第１の切り刃の残りが摩滅するので第２の切り刃の効果を得やすくすることができる。
【００２７】
請求項８記載の発明によれば、第１の切り刃が被加工材に当って折損する場合に、第１の切り刃の先端付近ではなく、第１の傾斜面の終端付近から折損する。そのため、第２の切り刃が切り込む際に第１の切り刃が邪魔にならない。
【００２８】
請求項９記載の発明によれば、第１の切り刃が磨耗摩滅することで生じるR部分を早期に摩滅させて、第２の切り刃の効果を得やすくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態に係るドリルビットについて、図１乃至図６を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係るドリルビットの正面図である。図２は本発明の実施の形態に係るドリルビットに備えられたチップの正面図及び側面図。図３は本発明の実施の形態に係るドリルビットに備えられた切り刃の磨耗経過の模式図。図４は本発明の実施の形態に係るドリルビットに備えられた切り刃の実施例。図５は本発明の実施の形態に係るドリルビットに備えられた切り刃の実施例。図６は従来のドリルビットに備えられたチップの正面図及び側面図。なおドリルビットのボディー部１４は従来と同様であるため図１にのみ示す。
＜第１の実施の形態＞
図１乃至図３を用いて、本発明の第１の実施の形態について説明する。動力ドリルに取り付けられ回転駆動されるボディー部１４の先端にチップ１が取付けられる。チップ１の先端７には第１の切り刃である１次切り刃８と第２の切り刃である２次切り刃９が形成されている。なお、この切り刃は一体成型加工により製作される。
【００３０】
図３は切り刃が被削材に切り込む様子を示したものである。まず、切削初期において、１次切り刃８の刃先１１が被削材に切込む（図３−Ａ）。その後、使用時間の経過と共に１次切り刃８の刃先１１の磨耗が進み1次切り刃８の刃先が丸くなる（図３−Ｂ）。１次切り刃８が２次切り刃９の高さ付近まで磨耗すると、２次切り刃９の磨耗と共に１次切り刃８の傾斜面側の摩滅が始まる（図３−Ｃ）。そして、１次切り刃８に代わり２次切り刃９の作用が働き始めるため切削性能の低下は小さい（図３−Ｄ）。そして２次切り刃９の刃先１１の磨耗が進みR１２大きくなり切削性が低下し寿命となる（図３−Ｅ）。
【００３１】
図１に示す本発明の実施の形態にかかるドリルビットを使用して、乾式下において回転数２０００ｍｉｎ-1、推力１５０Ｎで深さ５０ｍｍのモルタルを穿孔した。その結果、図６に示す従来のドリルビットに比べて、初期穿孔速度は同等程度であったが、寿命にいたるまでの切削数では２０〜４０％の向上が見られた。
【００３２】
第１の実施の形態においては、１次切り刃８の方が２次切り刃９よりも刃先１１の高さが高い。よって、まず1次切り刃８で被加工材を切削する。その後、1次切り刃８が磨耗し、2次切り刃９と同じ高さになると、２次切り刃９が被加工材を切削し始める。そのため、1次切り刃８が磨耗しても作業を続けることができるドリルビットを提供することができる。
【００３３】
また、２次切り刃９はドリルビットの回転方向において１次切り刃８の後方に位置する。よって、まず切り刃の高さが高い１次切り刃８で被加工材を切削することができる。その後、1次切り刃８が磨耗し、２次切り刃９と同じ高さになると、２次切り刃９が被加工材を切削し始める。そのため、１次切り刃８が磨耗しても作業を続けることができるドリルビットを提供することができる。
【００３４】
また、１次切り刃８と２次切り刃９が連続して設けられている。よって、１次切り刃８が摩滅する前に、ドリルビットが傾いても２次切り刃９が被加工材に切り込まないので、２次切り刃９を温存できる。
【００３５】
また、ボディー部１４が螺旋状の溝１０を有しており、それが１次切り刃８の回転方向前方の面につながっている。よって、１次切り刃８によって切削された切削粉が螺旋溝１０を通り排出できる。そのため、作業性の低下を招くことがない。
【００３６】
また、１次切り刃８が２次切り刃９より鋭角である。よって、１次切り刃８の切削性を向上させることができる。また、１次切り刃８が磨耗した際に折損しやすくなる。そのため、２次切り刃９が切り込む際に１次切り刃８が邪魔にならず２次切り刃９の切削性が向上する。
【００３７】
また、１次切り刃８の方が２次切り刃９よりも硬さが低い。よって、１次切り刃８が磨耗摩滅することで生じるR部分１２を早期に摩滅させることができる。また、２次切り刃９が切り込む際に、１次切り刃８の残りが摩滅するので２次切り刃９の効果を得やすくすることができる。
【００３８】
また、１次切り刃８の刃厚６（ａ）の方が２次切り刃９の刃厚６（ｂ）よりも薄い。よって、１次切り刃８が磨耗摩滅することで生じるR部分１２を大きくすることができる。そのため１次切り刃８のR部分１２を早期に摩滅させて、２次切り刃９の効果を得やすくすることができる。
＜第２の実施の形態＞
図４を用いて、本発明の第２の実施の形態について説明する。図４の切り刃は、１次切り刃８と２次切り刃９をそれぞれ製作した後、両者をロー接等によって張り合わせることにより製作される。なお、ロー接による接合部が１３である。
【００３９】
チップ部が第１の切り刃８を有する第１のチップ部と、第２の切り刃９を有する第２のチップ部からなる。よって、切り刃が小さい場合においても切り刃の刃先の鋭角を作りやすくなる。そのため切り刃の製作時間が短くなる。
＜第３の実施の形態＞
図５を用いて、本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４０】
本実施例は１次切り刃８のスクイ角４を負角とする。ここで、スクイ角について説明する。１次切り刃８の回転方向前方の面は、先端から回転軸の後方に向かうに従い、回転方向の後方に傾斜する第１の斜面１５と、第１の斜面１５の終端１６から回転軸の後方に向かうに従い回転方向の前方に傾斜する第２の斜面１７を有する。回転軸と第１の斜面１５との間の角度がスクイ角４である。なおスクイ角が負角であるとは、図５のように、回転軸よりも第１の斜面１５の方が回転方向の後方に傾斜している場合のことを指す。スクイ角を負角にすることによって、１次切り刃８が被加工材に当って折損する場合に、１次切り刃８の先端付近ではなく、第１の傾斜面１５の終端１６付近から折損する。そのため、２次切り刃９が切り込む際に１次切り刃８が邪魔にならない。
【００４１】
なお、一般的にスクイ角４の負角が大きい方が強度は低下するが切削性は向上する。モルタルのような硬質の添加物のない場合は、切削時の衝撃も少ないためスクイ角４は負角の方が効果的である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態にかかるドリルビットの正面図
【図２】本発明の実施の形態にかかるドリルビットに備えられたチップの正面図及び側面図。
【図３】本発明の実施の形態にかかるドリルビットに備えられた切り刃の磨耗経過の模式図
【図４】本発明の実施の形態にかかるドリルビットに備えられた切り刃の実施例
【図５】本発明の実施の形態にかかるドリルビットに備えられた切り刃の実施例
【図６】従来のドリルビットに備えられたチップの正面図及び側面図。
【符号の説明】
【００４３】
１  チップ  ２先端角  ３  刃先角  ４  スクイ角  ５（ａ）、５(ｂ)  逃げ角  ６（ａ）、６（ｂ）  刃厚  ７  チップ先端  ８  １次切り刃  ９  ２次切り刃  １０  切屑排出溝  １１  刃先  １２  Ｒ部  １３  ロー接合部  １４  ボディー部  １５  第１の傾斜面  １６  第１の傾斜面の終端  １７  第２の傾斜面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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