CN101801575B - 钻头和铰刀 - Google Patents

Abstract

公开了一种提供了钻头和铰刀之间组合的刀具。刀具包括具有钻孔端和刀柄端的轴向刀杆。至少一个螺旋刃带部分设置在刀杆上。所述至少一个螺旋刃带部分包括切割刃和后边缘。至少一个铰孔刀片在刀杆的钻孔端设置在螺旋刃带部分上。所述至少一个铰孔刀片包括大致轴向切割刃。末端结构也包含在刀杆的钻孔端上。末端结构包括设置在外周切割刀片之间的中心刀体。

Description

钻头和铰刀

技术领域

本发明涉及钻头领域，特别涉及组合的钻头和铰刀。

背景技术

钻头被广泛用于在各种材料中钻孔，包括木材、木质层合板、塑料台面材料、金属和其它天然或人工材料。钻孔是沿着钻头轴线产生的。

除了能够钻孔外，一些钻头还包括附加特征。例如，一些钻头被高精度磨销，以提供铰孔功能。还有钻头包括切割特征，以允许钻头沿横向方向(即垂直于钻头轴线的方向)切割。

尽管具有在金属中铰孔能力的钻头以前被提出过，但这种钻铰刀在加工木材或木质层合板时存在缺点。例如，以前的钻铰刀的末端在最初钻孔开始后难以稳定和保持直线。作为另一个例子，过去的钻头和/或铰刀具有不能形成整洁切面的恶劣问题，而整洁切面不会在钻头进入和/或离开钻孔时产生飞溅或撕裂。

因此，希望提供一种组合的钻铰刀，其包括下述特征，即在最初钻孔开始后使钻头稳定和保持直线，使得钻头能够产生精确的钻孔。进一步有益的是提供一种组合钻铰刀，其能实现整洁切面，从而在钻头进入和/或离开钻孔时不会产生飞溅或撕裂。虽然希望使得钻头具有一或多项前面描述的以及其它有益特征(这些特征可以通过阅读本公开物而被清楚地理解)，但本公开物揭示的内容扩展到落在权利要求的范围内的所有实施方式，而不论这些实施方式是否都具有前述一或多项有益特征。

发明内容

这里公开了一种刀具，其提供了组合钻头和铰刀。刀具包括轴向刀杆，刀杆包括钻孔端和刀柄端。至少一个螺旋刃带部分与至少一个螺旋排屑槽一起设置在刀杆上。所述至少一个螺旋刃带部分包括前边缘和后边缘。至少一个铰孔刀片设置在刀杆的钻孔端上。铰孔刀片包括大致轴向切割刃。末端结构也包含在刀杆的钻孔端上。末端结构包括中心刀体。中心刀体设置在刀杆的钻孔端上的两个凸角之间。

在至少一个实施方式中，所述至少一个铰孔刀片包括设置在刀杆的钻孔端上的第一铰孔刀片和第二铰孔刀片。特别地，第一大致轴向切割刃在刀杆的钻孔端处提供了螺旋刃带部分的端部边缘。所述至少一个铰刀切割刃进一步包括设在刀杆的钻孔端的第二大致轴向切割刃。在至少一个实施方式中，铰孔刀片上的大致轴向切割刃包括小直径部分和大直径部分，二者之间设有斜坡部分。。

本领域技术人员参照下面的详细描述和附图可清楚地理解本发明的上面描述的以及其它特征和优点。

附图说明

图1示出了刀具的一个实施方式的透视图，该刀具提供了组合钻头和铰刀结构；

图2示出了图1中的刀具的钻孔端的放大透视图；

图3示出了图1中的刀具的侧视图；

图4示出了图1中的刀具相对于图3转动90度后的另一侧视图；

图5示出了图4中的刀具沿着线IV-IV所作的剖视图；

图6示出了图1中的刀具沿着铰刀切割刃移动时的刀具直径轮廓；

图7示出了图6中的轮廓的备选实施方式；以及

图8示出了图6中的轮廓的另一备选实施方式。

具体实施方式

参看图1，刀具10的一个实施方式被显示为组合钻头和铰刀的形式。刀具10包括轴向刀杆12，其具有两个端部14和16。刀具10的一个端部14为钻孔端14，相反端部为刀柄端16。刀柄端16被构造成与电动手钻或其它钻销设备接合。刀具10包括多个不同的部分，它们具有不同的特征。特别地，如示于图3，刀具10包括末端部分20，排屑槽部分50，和设置在末端部分20和钻孔部分50之间的铰孔部分70。

特别参看图1和2，末端部分20设置在刀具10的钻孔端14上。末端部分20包括末端结构，该末端结构包括中心刀体22和两个形式为切屑顶起部24、26的外周刃。凸角96、98从切屑顶起部24、26的侧面突出。中心刀体22所显示出的形式为金字塔结构，其包括会合在尖端28的多个多边形面。中心刀体22也可以由其它结构形式提供，包括圆锥形、大致平头形或多面体形。在任何情况下，中心刀体22的直径远小于刀具的总体直径。中心刀体22提供了一个启动钻销过程的钻销结构。特别地，小中心刀体初始钻出小孔，用于使刀具10在钻销过程中在刀具10的大直径部分钻孔和扩大孔的直径之前保持稳定。中心刀体22在刀具10的钻孔端14提供了锥尖结构。然而，可以认识到，除了所公开的实施方式中的锥尖结构外，其它末端结构也可采用。

中心刀体22在两个外周切割刃24、26之间对中设置在末端结构上。外周切割刃24、26设置在中心刀体22的外侧，其中每个切割刃包括尖端25、27。与中心刀体22的尖端28一起，外周切割刃24、26的尖端25、27以及凸角96、98提供了刀具钻孔端14上的与刀具10的刀柄端16之间距离最远的末端。中心刀体22用于产生初始稳定性或用于刀具的定位孔。接下来，凸角96、98切入钻销材料中，并且材料的前期切屑被切割刃24、26抬起。然后，切割刃24、26将材料屑从钻孔断开，使得材料屑在刀具10的排屑槽62、64上移动。

如最佳地见于图1，刀具10的排屑槽部分50包括至少两个刃带52、54，它们以方式螺旋盘绕在刀具10的刀杆12上。螺旋排屑槽62、64形成在刃带52、54之间。在图1-4中包含线99用于使得这些排屑槽62、64的螺旋性质可视化；然而，排屑槽62、64的表面是平滑的，并且线99并不意味着在排屑槽62、64中存在附加组成结构。

每个刃带部分52、54包括前边缘56和后边缘58，二者之间为主螺旋表面部分5。每个刃带部分的主螺旋表面部分57相对平滑。在垂直于刀杆12的轴线11的方向上从中心轴线11至主螺旋表面部分57的距离为刀具10限定了主径向尺寸(因此而限定了直径尺寸)。

刃带部分52在前边缘56处的表面形成相对于相邻排屑槽62的凹入表面的锐角。刃带部分52的表面还可以在前边缘56和主螺旋表面57之间被倒角。在刃带部分52的后边缘58，刃带部分52的表面相对于相邻内凹排屑槽64形成钝角。设置在刃带部分52、54的前边缘56和后边缘58之间的排屑槽62、64用于将刀具10切割出的材料屑沿着轴线11导出并且离开刀杆12的钻孔端14。

刃带部分52、54延伸经过从刀杆的钻孔端14至刀杆的刀柄端16的距离的大部分。靠近刀杆12的刀柄端16，刃带部分52、54终止，并且排屑槽62、64缩减而会合到圆柱段66。在刀杆的刀柄端16靠近圆柱段66提供了刀柄部分40。刀柄部分40包括允许刀柄被工具例如电动钻夹持的特征。例如，刀柄部分40可以包括一个或多个平坦面，以有助于将刀柄部分紧固在工具夹头中。与刀柄端16相反，在刀杆12的钻孔端14，刃带部分52、54延伸至铰孔刀片72、74。刃带部分52、54的切屑顶起部24、26配置成间断式延续部，其中铰孔刀片72、74安置在它们之间。

刀具10的铰孔部分70设置在排屑槽部分50和末端部分20之间。铰孔部分70包括多个铰刀切割刃，这里也被称作铰孔刀片，包括前铰孔刀片76、78和后铰孔刀片72、74。前铰孔刀片76被设置成刃带部分52的间断式延续部，后铰孔刀片72设置在一个刃带部分52的端部上。另一前铰孔刀片78和后铰孔刀片74设置在另一刃带部分54的端部上。

参看图2，每个铰孔刀片72、76包括大致平行于轴向刀杆12(即大致平行于轴线11)延伸的切割刃73、77。后铰孔刀片72形成在刃带部分52上，比前铰孔刀片76更靠近刀柄端。前铰孔刀片76形成在刃带部分52上，比后铰孔刀片72更靠近钻孔端14。凹槽82设置在后铰孔刀片72和前铰孔刀片76之间。

继续参看图2，前铰孔刀片76沿着螺旋刃带部分52设置在末端结构的外周切屑顶起部24和后铰孔刀片72之间。凹槽82将前铰孔刀片76与后铰孔刀片72分开。前铰孔刀片76包括台阶式切割刃77，其由小直径部分92和大直径部分94限定。小直径部分92实际上沿着凸角96的从切屑顶起部24延伸的边缘设置。这样，凸角96的边缘还为前铰孔刀片76提供了切割刃。前铰孔刀片76的小直径部分92和大直径部分94沿大致轴向方向定向。

前铰孔刀片76包括设置在小直径部分92和大直径部分94之间的斜坡部分90。随着从靠近钻孔端14的小直径部分92朝向更靠近刀柄端16的大直径部分94移动，切割刃77的直径沿着斜坡部分90逐渐增大。小直径部分92的直径更为紧密适配于刀具10在凸角96处的直径，而大直径部分94的直径更为紧密适配于刀具10在排屑槽部分50处的直径。如示于图6，斜坡部分90在刀具10上提供了直径过渡，以使得随着从刀杆12的钻孔端14朝向刀柄端16移动，直径逐渐向外渐变。然而，可以认识到，其它直径过渡方式也是可行的。例如，如示于图7中的实施方式，斜坡部分90也可以设置成垂直突起或台阶。作为另一个例子，如示于图8，斜坡部分90也可以提供，其随着从刀柄端16朝向钻孔端14移动而向外直径渐变。

后铰孔刀片72设置在刃带部分52的主螺旋表面部分57上。倒角边缘43设置在后铰孔刀片72的切割刃73和铰孔刀片72外表面上的主螺旋表面部分57之间。如最佳地见于图5，在铰孔刀片72的外表面与限定出凹槽82的凹陷表面会合的切割刃73处，形成了锐角。类似于前铰孔刀片76，后铰孔刀片72也可以包括小直径部分和大直径部分。小直径部分在图2中显示为斜坡部分73a，而大直径部分显示为斜坡部分73b。在所公开的实施方式中，设有两个刃带部分52、54，一个后铰孔刀片72形成在刃带部分52的端部，另一个后铰孔刀片74形成在刃带部分54的端部。在这个实施方式中，两个后铰孔刀片72、74彼此之间以180°相对安置。

继续参看图2，凸角96设置在前铰孔刀片76的小直径部分92的端部上。凸角96在刀杆12的钻孔端14上向外突伸而超出切屑顶起部24的末端25。前铰孔刀片76还包括靠近大直径部分94的倒角部分80。倒角部分80形成在切割刃77和将前铰孔刀片76从后铰孔刀片72分开的凹槽82之间。如最佳地见于图5，在前铰孔刀片76的与凹槽82相反的一侧，设有另一凹槽86。凹槽86设置在前铰孔刀片76和末端部分20的外周切屑顶起部24之间。切割刃77在倒角部分80处在铰孔刀片76的外表面和限定凹槽86的内表面之间限定出锐角。

如最佳地见于图4和5，铰孔刀片72、76设置在单一刃带部分52上(或作为其断续式延续部)。类似地，铰孔刀片74、78设置在另一刃带部分54上(或作为其断续式延续部)。如最佳地见于图1，铰孔刀片72、76上的切割刃73、77沿大致轴向方向定向。此外，前铰孔刀片76包括台阶部分90，在此铰孔刀片的直径从第一直径增大到第二直径。后铰孔刀片也可以以类似的方式配置有这样的台阶部分。

在操作中，刀具10的刀柄40安置在钻具或其它工具的夹头内。工具引起刀具10绕其线旋转。为了钻孔，使用者将刀具10的末端部分20接触到钻销表面，从而在期望的位置刺入木材，并且将刀具朝向钻销表面推压。尖端28首先接触钻销表面，产生小孔，以有助于将刀具10稳定在钻销表面上的期望位置。在尖端28接触到钻销表面后，凸角96、98切入钻销表面，产生将被切屑顶起部24、26断开的材料屑。然后，末端结构的外周切屑顶起部24、26接触钻销表面，将切屑从钻销表面断开，并且开始在钻销表面产生整洁切面。由切屑顶起部24、26移出的碎屑被导入排屑槽62、64并朝向刀杆12的刀柄端16移动。随着使用者继续将刀具10朝向钻销表面推压，末端部分20钻入钻销表面中，接下来是铰孔部分70和排屑槽部分。铰孔刀片72、74与刃带部分52、54的前边缘一起抵靠着在钻销表面中产生的孔的侧壁操作，以便在整个孔中产生整洁的切面。铰孔刀片72、74还会产生尺寸精确的孔。此外，由于铰刀切割刀片包括靠近末端的小直径部分，因此铰孔刀片容易离开孔，这有助于保持使用者加工出的整洁平滑的孔。

尽管前面针对某些优选实施方式描述了本发明，但本领域技术人员可以理解，其它应用和适配方式也是可行的。例如，尽管所公开的刀具实施方式被构造成用于木材、层合板和相关材料，但刀具可以被改造成用于金属或其它材料。另外，通过这里描述的每个有益特征都可以获得益处，而不是必须与上面描述的其它方面组合。因此，权利要求的精神和范围不应局限于这里描述的优选实施方式。

Claims (7)

1.一种刀具，包括：

a)轴向刀杆，其包括钻孔端和刀柄端；

b)至少一个螺旋排屑槽，其靠近至少一个螺旋刃带部分设置在刀杆上；

c)至少一个铰孔刀片，其设置在刀杆的钻孔端上，所述至少一个铰孔刀片包括切割刃，其中，铰孔刀片包括设置在小刀具直径部分和大刀具直径部分之间的台阶部分；以及

d)末端结构，其设置在刀杆的钻孔端上，所述末端结构包括设置在两个形式为切屑顶起部的外周切割刃之间的中心刀体，

其中，所述中心刀体包括中心尖端，并且所述两个外周切割刃分别包括尖端；以及

所述末端结构还包括从所述两个外周切割刃的每一个的侧面突出的凸角。

2.如权利要求1所述的刀具，其中，所述至少一个铰孔刀片在刀杆的钻孔端设置在刃带部分上。

3.如权利要求2所述的刀具，其中，所述至少一个铰孔刀片包括第一铰孔刀片和第二铰孔刀片，其中，第一铰孔刀片和第二铰孔刀片之间设有凹槽。

4.如权利要求1所述的刀具，其中，轴向刀杆包括末端部分、铰孔部分和排屑槽部分，其中，末端部分包括所述末端结构，铰孔部分包括所述至少一个铰孔刀片，而排屑槽部分包括所述至少一个螺旋排屑槽。

5.如权利要求1所述的刀具，其中，台阶部分包括斜坡部分，此刀具的直径在小刀具直径部分和大刀具直径部分之间逐渐增大。

6.如权利要求1所述的刀具，其中，所述中心刀体的形式为金字塔结构，包括会合形成所述中心刀体的尖端的多个多边形面。

7.如权利要求6所述的刀具，其中，所述两个外周切割刃设置在所述中心刀体的外侧。

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