CN101132874B - 钻头 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种穿透性能不降低而且刀尖的外径端不会缺损的钻头，该钻头(A)在周方向配置多个切削刃部(1)，把这些各切削刃部(1)上形成的前面(2)与后面(3)的接合棱线(4)作为切削刃，这些各切削刃的内径端具备在刀头前端的中心部接合的前端部(10)，该切削刃部(1)中的至少一个具有在外周端部的第一后面(3A)和在其内周侧部分的第二后面(3B)，而且所述第一后面(3A)具有靠近切削刃的刀尖侧后面(3a)和在该刀尖侧后面的基端侧形成的基端侧后面(3b)，所述刀尖侧后面(3a)朝向轴向的倾斜角(α1)小于所述基端侧后面(3b)朝向轴向的倾斜角(α2)。

Description

钻头
技术领域
本发明涉及钻头，详细说就是涉及安装在振动钻装置上能对石材或混凝土进行穿透的钻头。
背景技术
现有在石材或混凝土上穿透孔时，在振动钻装置上安装超硬质合金制等的钻头，通过向该钻头加上旋转和轴向的振动(打击)来进行。
作为这种钻头的结构有：在周方向设置多个切削刃部，把这些各切削刃部上形成的前面与后面的接合棱线作为切削刃，这些各切削刃的内径端在刀头的中心部接合(参照专利文献1)。
专利文献1：日本国专利公开2002-178328号公报
但所述结构的钻头中由于切削刃后方的所述后面是由从内径端部向外径端具有相同倾斜角的单一面所构成，因此，把为了进行穿孔作业的钻头向混凝土等被切削物冲击性抵接时，成为自由端的外径端容易缺损。另一方面，当为了使刀尖不在外径端缺损而减小所述后面的轴向倾斜角时，则在与被切削物等进行冲击性抵接时打碎的破碎能力降低，其结果是作为钻头的穿透性能降低。且如前所述，当是由后面不大的倾斜角构成的面的结构时，由于在旋转方向后方与前面接合的部分处该后面从切削刃向前端侧突出，所以需要把该部分切掉而形成接合面，以消极的技术理由而引起钻头的结构复杂。
发明内容
本发明是鉴于这种状况而开发的，目的在于提供一种穿透性能不降低，而且刀尖的外径端不会缺损的钻头。
所述本发明的目的通过以下记载的钻头来解决。
本发明的钻头在周方向配置多个切削刃部，把这些各切削刃部上形成的前面与后面的接合棱线作为切削刃，这些各切削刃的内径侧一端具有在刀头前端的底面视图中心部接合的前端部，在该钻头中，
所述切削刃部中的至少一个具有在外周端部的第一后面和在其内周侧部分的第二后面，而且
所述第一后面具有靠近切削刃的刀尖侧后面和在该刀尖侧后面的基端侧形成的基端侧后面，
所述刀尖侧后面朝向轴向的倾斜角小于所述基端侧后面朝向轴向的倾斜角。
当如前所述构成钻头时，能提高刀尖外径端部的刚性，能使该外径端部不易产生缺损。通过使位于其内径侧的第二后面具备考虑了穿透效率的轴向倾斜角(仅重视穿透效率的倾斜角：一般是比外径侧大的倾斜角)而能进行高效率的穿透。由于是能把所述第二后面的倾斜角变大的结构，所以能使在旋转方向后方与相邻的前面接合的部分位于在轴向上比切削刃后退的位置处，因此，能实现不需要像现有这样为了防止向前端侧突出而形成接合面的结构。
这样，根据本发明的钻头，能达到消除切削刃部缺损和维持高穿透效率这样相反的两个技术课题，且能回避由消极技术理由而引起的“结构复杂化”。
在所述钻头中，当把朝向所述第二后面轴向的倾斜角设定成大于朝向所述刀尖侧后面和所述基端侧后面轴向的倾斜角时，就能实现穿透效率高且外径端部不易产生缺损的理想的钻头。
在所述钻头中，当位于所述各刀尖内径侧的一端在刀头前端的中心接合，则在穿透时旋转中心容易定位，且能以旋转中心为中心稳定旋转，成为理想的钻头。
在所述钻头中，所述切削刃部具有多个主切削刃部和多个副切削刃部，
当在所述主切削刃部形成所述第一后面和所述第二后面，则由于在主切削刃部进行切削或破碎的基础上再加上副切削刃部进行的切削或破碎，所以更能实现效率高的钻头。
在所述钻头中，当所述副切削刃部分别设置在旋转方向的相邻主切削刃部之间，而且所述副切削刃部相对位于两侧的所述主切削刃部而在周方向上具有不等间隔地进行配置时，则能在振动穿孔中穿透出真圆度高的孔。
在所述钻头中，当所述副切削刃部相对所述主切削刃部而设置在轴向向基端侧后退的位置时，则能把被主切削刃部破碎的混凝土或石等进一步由副切削刃部进行破碎，因此，成为穿孔效率更高的钻头。
在所述钻头中，所述副切削刃部的切削刃内径端位于所述刀头前端底面视图的从中心向外周侧离开的位置处，
由该副切削刃部的切削刃内径端与所述刀头前端底面视图的中心连接所形成的棱线与在旋转方向后方侧相邻位置的主切削刃部前面的接合线所构成的凸棱，且成为所述棱线一端的副切削刃部的切削刃内径端与凸棱的外径端连接的线的通过各线来限定边界的接合面，是旋转方向上相邻两个主切削刃部之间的部位，而且设置在配置于这些两个主切削刃部之间的副切削刃部的内径侧的部位上，这种结构的钻头能把主切削刃部的前面角度相对于后面的角度设定的更大，能实现切削和破碎能力高的钻头。
所述钻头中当所述钻头的材质是超硬合金时，则成为穿透性能好且耐久性优良的钻头。
根据本发明的钻头，能提供一种穿透性能不降低，而且刀尖的外径端不会缺损的钻头。
附图说明
图1是表示本发明一实施例钻头主要部分结构的底面视图；
图2是图1的II-II向视方向的侧面图；
图3是图1的III-III向视方向的侧面图；
图4是图1的IV-IV向视方向的侧面图；
图5是图1的V-V向视方向的侧面图；
图6是表示图1～图5所示钻头主要部分结构的立体图；
图7是表示图1～图6所示钻头各后面倾斜角的图，(a)是在与图2相同的图中从与接合棱线正交的后面侧看的侧面图，(b)是以(a)的VIIb-VIIb向视来剖面而从Z向视方向(接合棱线方向)看的表示后面倾斜角α1、α2的局部放大图，(c)是以(a)的VIIc-VIIc向视来剖面而从Z方向看的表示后面倾斜角α3的局部放大图；
图8是表示其他实施例(实施例2)钻头主要部分结构的立体图；
图9是表示图8所示钻头主要部分结构的底面视图；
图10是图9的X-X向视方向的侧面图；
图11是图9的XI-XI向视方向的侧面图；
图12是图9的XII-XII向视方向的侧面图；
图13是图9的XIII-XIII向视方向的侧面图；
图14是用于表示图8～图13所示钻头各后面倾斜角的图，(a)是在与图10相同的图中从与接合棱线正交的后面侧看的侧面图，(b)是以(a)的IXVb-IXVb向视来剖面而从Z向视方向(接合棱线方向)看的表示后面倾斜角α1、α2的局部放大图，(c)是以(a)的IXVc-IXVc向视来剖面而从Z方向看的表示后面倾斜角α3的局部放大图。
符号说明
A钻头    1切削刃部    2前面    3后面
4棱线    10前端部
具体实施方式
以下一边参照附图一边叙述本发明的实施例。
(实施例1)
以下一边参照附图一边具体说明本发明钻头的实施例。
如图1、图6所示，该实施例1钻头A的前端部10在周方向上成大致放射状地配置有多个(本实施例是三个)切削刃部1。这些各切削刃部1具有在进行穿透作业时成为在旋转方向R前方侧形成前面2，而且具有与该前面2的旋转方向后方邻接形成的后面3。且具有所述前面2与后面3接合而成为棱线的接合棱线4。该接合棱线4在钻头A的径向各位置处分别位于轴向的前端而构成该钻头A的切削刃。
位于所述三个接合棱线4内径侧的一端在钻头A的底面视图中心O1处接合，该中心O1在进行穿透作业时成为旋转中心。但也可以根据需要使位于所述三个接合棱线4内径侧的一端经由所谓的“横刃”在钻头A的底面中心部处接合。
如图1～图6所示，在所述三个切削刃部1各自所述后面3的外周端部(外径端部)具有第一后面3A和在其内周侧(内径侧)具有第二后面3B。所述第一后面3A与第二后面3B通过由曲面构成的连接面3C在径向上被连接。但所述连接面3C也可以不是曲面。
所述第一后面3A具有：靠近切削刃(接合棱线4)的刀尖侧后面3a和在该刀尖侧后面3a的基端侧形成的基端侧后面3b。
如图7所示，该钻头A的所述刀尖侧后面3a朝向轴向的倾斜角α1小于所述基端侧后面3b朝向轴向的倾斜角α2。
该实施例中，所述第二后面3B朝向轴向的倾斜角α3(参照图7)大于所述刀尖侧后面3a和所述基端侧后面3b朝向轴向的各倾斜角α1、α2。但并不限定于所述结构，所述第二后面3B朝向轴向的倾斜角α3至少比所述刀尖侧后面3a朝向轴向的倾斜角α1大便可。因此，所述第二后面3B朝向轴向的倾斜角α3可以与所述基端侧后面3b朝向轴向的倾斜角α2相等，或也可以设定成小的角度。
具体说就是在该混凝土(也包含石材等)用钻头的情况下，所述倾斜角α1被设定为是大致23度左右，所述倾斜角α2被设定为是大致45度左右，所述倾斜角α3被设定为是大致50度左右。但该倾斜角要根据钻头A的用途、使用条件和材质来适当设定。
如图1、图6或图2～图5所示，与所述接合棱线4对应，通过在旋转方向R上位于前方的切削刃部1的第二后面3B和位于后方邻接位置的切削刃部1的前面2而接合凸棱5被形成从旋转中心O1成放射状。在底面视图中该接合凸棱5和所述接合棱线4在旋转方向上被配置成交替放射状。
从所述第二后面3B到所述连接面3C的基端侧部分，把所述第一后面3A和连接面3C、该第二后面3B的旋转方向上的后壁面6用于作为在钻头A前端部10的基端形成的连接部径向连接的面而形成后调整面7。
同样地，把所述切削刃部1的形成任意角度的所述前面2和向钻头A后端侧延伸的旋转方向上的前壁面8形成连接的前调整面9。
本实施例情况的钻头A前端部10具有一体的块体形态，该前端部10在本实施例的情况下作为材质由超硬质合金构成。但当然钻头A的前端部10也可以由超硬质合金以外的材质构成。
在该钻头A前端部10的基端侧(图2～图5的下侧)，虽未图示但在周围形成有排出槽，而且在其基端侧形成有朝向钻装置侧的安装部(柄部)，与钻头的轴部固定成一体。
所述这种结构的本实施例钻头A在穿透作业中能有以下的作用效果。
即，如前所述，由于钻头A的所述刀尖侧后面3a朝向轴向的倾斜角α1小于所述基端侧后面3b朝向轴向的倾斜角α2，即该刀尖侧后面3a朝向轴向的倾斜角α1从该基端侧后面3b朝向轴向的倾斜角α2成为钝角，因此，在穿透作业中即使有冲击力作用，切削刃的外端部也不易缺损。
由于所述第二后面3B的倾斜角α3和所述第一后面3A的基端侧后面3b的倾斜角α2大，所以尽管所述切削刃不易缺损，本钻头A也能发挥高的穿透性能。
且由于所述第二后面3B的倾斜角α3能设定大，所以该后面3与旋转方向R后方的前面2之间形成的所述接合凸棱5能以一条简单的线构成，且不需要现有钻头那样根据消极理由所需要的接合面，因此，与现有相比能把前端部10设定成简单的结构。
而且本实施例钻头A的前端部10虽然如前所述由比较多的面进行复杂组合而构成，但由于把该前端部10设定成一体的块体形态，所以能通过铸造或锻造等以高的生产效率来制造。
(实施例2)
下面一边参照图8～图14一边说明本发明的其他实施例(实施例2)。附图中在与实施例1相同或是对应的结构上付与在实施例1的参照符号上加上100的参照符号。
该实施例2钻头A2的前端部110具有以下结构。即
该实施例2在旋转方向R上大致放射状地配置有多个(本实施例2是三个)主切削刃部101A，而且在相邻的各主切削刃部101A、101A之间分别形成有副切削刃部101B。本实施例通过这些主切削刃部101A和副切削刃部101B来形成切削刃部。
所述副切削刃部101B与所述主切削刃部101A相比，被设置从前端(本实施例中是中心O1)向基端侧后退的位置处。因此，所述副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)被配置在从主切削刃部101A的切削刃(接合棱线124)在轴向上后退的位置处。
本实施例把所述多个(三个)主切削刃部101A设置成在周方向上相互不等间隔。把所述副切削刃部101B设置成在周方向上相互等间隔(120度间隔)。
所述副切削刃部101B被配置成在旋转方向R上相对相邻前后的主切削刃部101A是不等间隔。即各自的副切削刃部101B被配置成：其副切削刃部101B与其旋转方向R前方邻接的主切削刃部101A之间的间隔(配置角度)与其旋转方向R后方邻接的主切削刃部101A之间的间隔(配置角度)不同。但也可以替代本实施例，虽然未图示而配置成：把主切削刃部101A设置成在周方向上相互等间隔(120度间隔)，并且把副切削刃部101B设置成在周方向上相互不等间隔，所述副切削刃部101B在旋转方向R上相对相邻前后的主切削刃部101A是不等间隔。或也可以配置成：把主切削刃部101A设置成在周方向上相互等间隔(120度间隔)，并且把副切削刃部101B设置成在周方向上相互等间隔(120度间隔)，所述副切削刃部101B在旋转方向R上相对相邻前后的主切削刃部101A是不等间隔。
所述副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)内径端124e位于所述刀头前端底面视图的从中心O1向外周(外径侧)侧离开的位置处。且在所述主切削刃部101A的前面102与其旋转方向R上位于前方的主切削刃部101A的第二后面3B之间的部位，而且是所述副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)内径侧部位处形成有接合面120。换言之，该接合面120被下面的各线限定了边界：连接副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)内径端与所述刀头前端的底面视图中心O1而形成的棱线120a、与旋转方向后方侧相邻位置的主切削刃部101A的前面102的接合线120b构成的凸棱、并且连接成为所述棱线120a一端的副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)内径端与凸棱(接合线120b)外径端的线120c。
这样，本实施例为了提高切削效率而成为与所述主切削刃部101A的第二后面3B的后让角相比前面102的前角是更尖锐角的结构。
如图12、图13所明确表示的那样，所述副切削刃部101B的切削刃(接合棱线124)在径向中途在外径侧向基端侧弯曲，这样，在外径侧的部位124A处切削刃(接合棱线124)朝向基端侧的倾斜角成为更尖锐角。换言之，所述切削刃(接合棱线124)在内径侧部位124B处的倾斜角是钝角，具体说就是成为接近水平状态，成为得到大的破碎能力的结构。
该主切削刃部101A与所述实施例1的切削刃部1(参照图1)的结构基本相同。即主切削刃部101A具有在进行穿透作业时成为在旋转方向R前方侧形成前面102，而且具有与该前面102的旋转方向后方邻接形成的后面103。且具有所述前面102与后面103接合而成为棱线的接合棱线104。该接合棱线104在钻头A2的径向各位置处分别位于轴向的前端而构成该钻头A2的主切削刃部101A的切削刃。
位于所述三个接合棱线104内径侧的一端在钻头A的底面视图中心O1处接合，该中心O1在进行穿透作业时成为旋转中心。
如图8～图14所示，在所述三个主切削刃部101A各自所述后面103的外周端部(外径端部)具有第一后面103A和在其内周侧(内径侧)具有第二后面103B。所述第一后面103A与第二后面103B通过由曲面构成的连接面103C在径向上被连接。但所述连接面103C也不一定是曲面。
所述第一后面103A具有：靠近主切削刃部101A的切削刃(接合棱线4)的刀尖侧后面103a和在该刀尖侧后面103a的基端侧形成的基端侧后面103b。
与图7所示切削刃部1的情况相同，如图14所示，该钻头A2的主切削刃部101A的情况也是所述刀尖侧后面103a朝向轴向的倾斜角α1小于所述基端侧后面103b朝向轴向的倾斜角α2。
该实施例中，所述第二后面103B朝向轴向的倾斜角α3(参照图14)大于所述刀尖侧后面103a和所述基端侧后面103b朝向轴向的各倾斜角α1、α2。但并不限定于所述结构，所述第二后面103B朝向轴向的倾斜角α3至少比所述刀尖侧后面103a朝向轴向的倾斜角α1大便可。因此，所述第二后面103B朝向轴向的倾斜角α3可以与所述基端侧后面103b朝向轴向的倾斜角α2相等，或也可以设定成小的角度。
所述倾斜角具体说就是最好设定成与所述实施例1的情况基本同样的角度左右。但该倾斜角要根据钻头A的用途、使用条件和材质来适当设定。
本实施例的情况也是钻头A2前端部10具有一体的块体形态，该前端部10在本实施例的情况下作为材质由超硬质合金构成。但当然钻头A2的前端部10也可以由超硬质合金以外的材质构成。
在该钻头A2前端部10的基端侧(图8、图10的下侧)，虽未图示，但在周围形成有排出槽，而且在其基端侧形成有朝向钻装置侧的安装部(柄部)，与钻头的轴部固定成一体。
所述这种结构的本实施例钻头A2对于与实施例1相同的结构而在穿透作业中能有相同的作用效果，而且通过本实施例2通过特有的结构而更有以下的作用效果。即通过在所述位置设置接合面120而与所述主切削刃部101A的第二后面103B的后让角相比前面102的前角是更尖锐的角，因此，所谓钻头的吃入性好，能得到高的切削效率。而且由于如前所述设置了副切削刃部101B，所以能把被主切削刃部101A破碎了的被切削物高效率破碎，并从所述排出槽向穿透孔外部排出。
本申请发明能利用在安装在振动钻装置上向石材或混凝土等进行穿透的钻头上。

Claims (7)

1.一种钻头，在周方向配置多个切削刃部，把这些各切削刃部上形成的前面与后面的接合棱线作为切削刃，这些各切削刃的内径侧一端具有在刀头前端的底面视图中心部接合的前端部，其特征在于，
所述切削刃部中的至少一个具有在外周端部的第一后面和在其内周侧部分的第二后面，而且，
所述第一后面具有靠近切削刃的刀尖侧后面和在该刀尖侧后面的基端侧形成的基端侧后面，
所述刀尖侧后面朝向轴向的倾斜角小于所述基端侧后面朝向轴向的倾斜角，并且，
所述第二后面朝向轴向的倾斜角大于所述刀尖侧后面和所述基端侧后面朝向轴向的倾斜角。
2.一种钻头，在周方向配置多个切削刃部，把这些各切削刃部上形成的前面与后面的接合棱线作为切削刃，这些各切削刃的内径侧一端具有在刀头前端的底面视图中心部接合的前端部，其特征在于，
所述切削刃部中的至少一个具有在外周端部的第一后面和在其内周侧部分的第二后面，而且，
所述第一后面具有靠近切削刃的刀尖侧后面和在该刀尖侧后面的基端侧形成的基端侧后面，
所述刀尖侧后面朝向轴向的倾斜角小于所述基端侧后面朝向轴向的倾斜角，并且，
所述切削刃部具有多个主切削刃部和多个副切削刃部，在所述主切削刃部上形成有所述第一后面和所述第二后面。
3.如权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，
所述各切削刃的内径侧的一端在刀头前端的底面视图中心接合。
4.如权利要求2所述的钻头，其特征在于，所述副切削刃部分别设置在旋转方向相邻主切削刃部之间，而且所述副切削刃部相对位于两侧的所述主切削刃部而在周方向上被不等间隔地配置。
5.如权利要求2或4所述的钻头，其特征在于，所述副切削刃部的切削刃相对所述主切削刃部的切削刃、在轴向设置于向基端侧后退的位置。
6.如权利要求4所述的钻头，其特征在于，所述副切削刃部的切削刃内径端位于所述刀头前端底面视图的从中心向外周侧离开的位置处，
由该副切削刃部的切削刃内径端与所述刀头前端底面视图的中心连接所形成的棱线与在旋转方向后方侧相邻位置的主切削刃部前面的接合线所构成的凸棱，且成为所述棱线一端的副切削刃部的切削刃内径端与凸棱的外径端连接的线的通过各线来限定边界的接合面，是旋转方向上相邻两个主切削刃部之间的部位，而且设置在配置于这些两个主切削刃部之间的副切削刃部的内径侧的部位上。
7.如权利要求1或2所述的钻头，其特征在于，所述钻头的材质是超硬合金。
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