CN102159352A

CN102159352A - 取芯钻头

Info

Publication number: CN102159352A
Application number: CN2009801362933A
Authority: CN
Inventors: 宫永昌明
Original assignee: Miyanaga KK
Current assignee: Miyanaga KK
Priority date: 2008-10-15
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: WO2010044206A1; EP2335851B1; HK1156569A1; EP2335851A4; EP2335851A1; US20110182683A1; AU2009304940B2; US8613577B2; JP4856766B2; CA2730713C; TW201016355A; CA2730713A1; JPWO2010044206A1; RU2466829C2; ES2432822T3; TWI371329B; BRPI0911698A2; KR101184538B1; KR20110025991A; CN102159352B

Abstract

提供一种取芯钻头，其即使是用于旋转扭矩小的充电式电动钻机也能够进行钻孔且耗电少。芯体(2)采用薄壁，前端部外周面为前端侧薄且前端尖状的锥面，其前端开口周缘部形成有切削刀具埋设用凹部(2B)，与该凹部的旋转方向前方邻接的部分向内径侧弯曲，在切削刀具(3)上，设置有从底面看前端(3A)的内径部分(3a)朝旋转方向前方突出且外径部分朝旋转方向后方退后的台阶部，并且设置有从底面看后端的内径部分位于旋转方向前方且外径部分位于旋转方向后方的台阶部，该切削刀具(3)按如下方式安装至该芯体(2)，即，所述凹部的旋转方向前端位于该切削刀具的旋转方向前端的内径部分(3a)，使连接旋转方向后端的外径部分(3c)和内径部分(3d)的连接面和与该凹部的旋转方向后方邻接的外周面接触。

Description

取芯钻头

技术领域

本发明涉及用于对木材、树脂类材料、金属材料或上述材料的复合材料等被穿孔物进行较大口径钻孔的取芯钻头，尤其是涉及适于充电式移动电动钻机的取芯钻头。

背景技术

目前，在对被穿孔物进行较大口径孔钻孔时使用取芯钻头。该取芯钻头具有：圆筒状的芯体、位于该芯体上方的用于安装至配置于驱动轴的卡盘的柄部、以及彼此隔有间隔配置在该芯体的前端周缘部的切削刀具。而且，在所述芯体的安装有切削刀具部分的旋转方向前方，形成有用于将切削屑从取芯钻头的基端侧排出的排屑口。并且，在所述芯体的所述排屑口的基端侧设有用于将切削屑输送到基端侧的螺旋状(或倾斜状)排出槽。

此外，在上述结构的基础上，为了易于确定穿设位置，在芯体的中心设有中心钻头，所述中心钻头的前端比芯体前端更向前端侧突出。

由于具有上述结构，通过对由木材、树脂类材料、金属材料或上述材料的复合材料等构成的被穿孔物例如整体厨房的顶面等，向纵深侧穿设与所述切削刀具的旋转轨迹相同的环状槽，能够有效地穿设与取芯钻头的外径大致相等的大径孔(参考专利文献1)。

以上述方式进行穿设后的取芯钻头的芯体内部成为插入残留有圆柱状废料的状态。

专利文献1：(日本)特开平10-100009号公报。

近年来，充电式(充电电池内置式)移动电动钻机由于不需要从电源插座引出电源线而被广泛使用。特别是，经常需要在没有所述电源的建筑工地等进行钻孔作业的操作者经常使用这种充电式电动钻机。

但是，与从电源插座经由电源线供电的“有线式电动钻机”相比，所述充电式电动钻机存在旋转扭矩小、此外钻孔作业时间受电池容量限制等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种取芯钻头，即使在穿设时使用扭矩小的充电式电动钻机，也能够充分地进行钻孔，而且电池的消耗少。

本发明提供一种取芯钻头，其在圆筒状的芯体的前端开口周缘部安装有切削刀具，将所述切削刀具按照从该芯体的内外两周面朝向径向各自突出的方式彼此离开地安装，其适用于对被穿孔物切削环状槽而进行钻孔的充电式移动电动钻机，所述取芯钻头的特征在于，

将芯体的壁厚设定为能够承受切削旋转扭矩程度的薄壁，并且将该芯体的前端部外周面按照越接近前端而越接近内周面侧的方式形成为锥面，

在所述芯体的前端开口周缘部形成有朝向前端侧开口并向基端侧延伸设置的所述切削刀具埋设用的凹部，并且使与该凹部的旋转方向前方邻接的部分向内径侧弯曲，

所述切削刀具构成为，从底面看，旋转方向的前端具有其径向的内径部分朝向旋转方向前方突出、且该径向的外径部分朝向旋转方向后方退后的形态的台阶部，

并且，所述切削刀具构成为，从底面看，旋转方向的后端具有其径向的内径部分位于旋转方向前方、且该径向的外径部分朝向旋转方向后方退后的形态的台阶部，

所述切削刀具按如下方式安装在所述芯体上，即，使所述切削刀具埋设用凹部的旋转方向前端与所述切削刀具的旋转方向前端的内径部分接触，并且，连接该切削刀具的旋转方向后端的所述外径部分和内径部分的连接面和与所述切削刀具埋设用凹部的旋转方向后方邻接的外周面接触。

根据具有上述结构的本发明的取芯钻头，在穿设时，由于取芯钻头的切削部分的旋转轨迹面积较小，因此，只要小的扭矩即可，并且，由于该切削部分的旋转轨迹按钻孔深度量累计的穿设体积(切削体积)也小，因此，耗电少。

特别是，如上所述，由于在切削刀具的旋转方向前方没有形成所谓的排屑口，因此，从底面看取芯钻头的前端具有使切削刀具之间呈完整的环状连接的形态，从而，从穿设所需要的刚性方面来看，也能够使所述芯体的壁厚变薄。

而且，如上所述，尽管没有设置排屑口，但由于在芯体的前端部如上所述地构成该芯体与切削刀具的连接部分，因此，能够将所述切削刀具切削出的切削屑的几乎全部有效且顺畅地排出至芯体的外周面侧。

此外，如上所述，由于所述切削刀具被从径向分割为两部分，在其旋转方向前端的内径部分和外径部分形成有各台阶部，因此，由于切削屑也在宽度方向上被分割，因此，能够减小该切削屑。特别是，能够使刚性高的金属制切削屑的宽度也变小。

其结果，如上所述，尽管减小了旋转轨迹的面积，也能够从形成于取芯钻头的外周面和穿设孔的内周面之间的间隙将切削屑顺畅地排出。

而且，如上所述，由于所述切削刀具相对于芯体，通过在将切削刀具的旋转方向后端的所述内径部分与外径部分连接的连接面也进行钎焊焊接等而将所述切削刀具安装至芯体侧，因此，虽然芯体的壁厚变薄，并且如上所述，芯体的前端部外周面按照随着接近前端而越接近内周面侧的方式形成为锥面，但也能够将该切削刀具牢固地安装至芯体侧。

此外，在所述取芯钻头中，所述芯体的前端具有尖状形态，即，作为所述锥面的外周面靠近内周面而在该前端形成窄幅线状，因此，能够有效地将切削屑排出至基端侧。

此外，在所述取芯钻头中，由于所述切削刀具的前端的台阶部和后端的台阶部，而使该切削刀具形成为从底面看内径部分与外径部分相比朝向旋转方向前方突出的阶梯状，在该内径部分嵌入所述切削刀具埋设用凹部的状态下，将所述切削刀具安装至芯体侧，因此，由于除了所述钎焊焊接等的安装以外，还可以获得物理的卡合结构，从而能够将该切削刀具更牢固地安装至芯体。

此外，优选的是，使所述切削刀具的所述连接面形成为沿着所述芯体的锥面而随着接近前端逐渐朝向内径侧突出的形态，因此，使切削刀具与芯体的安装面积增加，并且，使作用于这些安装面的应力的方向分散。

此外，所述切削刀具的位于旋转方向前端的内径部分和外径部分的各前端面、按照外径侧比内径侧更位于旋转方向后方的方式相对于直径方向倾斜，因此，能够有效地将切削屑排出至所述芯体的外周面。

此外，优选的是使用超硬刀具作为所述切削刀具。

发明效果

根据具有上述结构的取芯钻头，由于取芯钻头的切削部分的旋转轨迹的面积减小，因此，能够减小穿设时的切削阻力，因此，即使是使用扭矩小的充电式电动钻机，也可以容易进行大口径孔的穿设。

此外，由于可以减小所述穿设时整体的切削体积，因此，钻孔的整体加工量(切削量)减少，能够减小钻孔所需的电力。因此，与现有技术相比，同样使用相同电池容量的充电式电动钻机，可以穿设更多的孔。

附图说明

图1是表示本发明实施例的取芯钻头结构的整体侧视图。

图2是图1所示的取芯钻头的仰视图。

图3是表示形成于图1所示的取芯钻头的前端部分的切削刀具埋设用凹部及其附近形态的局部放大侧视图。

图4是表示图3所示的凹部及其附近形态的从底面方向看到的图。

图5是表示配置在图1所示的取芯钻头的前端部分的凹部的切削刀具的配置状态的局部放大侧视图。

图6是表示图5所示的切削刀具的配置状态的从底面方向看到的图。

图7是表示芯体下端的弯曲状态的图6的VII-VII箭头方向放大图。

图8是表示芯体下端形态的图6的VII-VII箭头方向视图。

图9是埋设有切削刀具的芯体前端部分的从斜前端方向看到的立体图。

图10是表示形成于与芯体的凹部后方邻接的外周面和切削刀具后半部的内周面的连接面的形态的图6的X-X箭头方向放大图。

标记说明

A-取芯钻头

2-芯体

2B-凹部

2f-与凹部的旋转方向后方邻接的外周面

3-切削刀具

3A-旋转方向前端

3B-旋转方向后端

3a-旋转方向前端的内径部分

3b-旋转方向前端的外径部分

3c-旋转方向后端的内径部分

3d-旋转方向后端的外径部分

3f-切削刀具的连接面

具体实施方式

[实施例]

以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。

图1是本发明实施例所示的取芯钻头的整体侧视图，图2是图1所示的取芯钻头的仰视图，图5是表示配置在图1所示的取芯钻头的前端部分的切削刀具的配置状态的局部放大侧视图，图6是表示图5所示的切削刀具的配置状态的从底面方向看到的图。

在图1中，A为取芯钻头，该取芯钻头A在基端部具有安装至电动钻机的柄部1，在其前端部具有圆筒状的芯体2。

在本实施例中，所述柄部1具有：与所谓充电式电动钻机的钻头安装孔卡合的六棱柱状柄轴1A、以及设置在柄轴1A前端侧的基部1B。在所述基部1B上具有：通过螺纹紧固来安装在穿设(钻孔)时进行定位的中心钻头10的基端部10B的安装孔1h、以及安装所述芯体2的基端的芯体安装部1b。

此外，所述芯体2的前端2t朝向前端侧开口，该芯体2的前端部外周面2A随着越接近前端壁厚逐渐变薄，其前端由大致尖状的锥面构成。此外，如图3、图4所示，在该芯体2的前端开口周缘部，以在周向(旋转方向)彼此离开的方式在多个部位设有前端侧开口并向基端侧延伸设置的切削刀具埋设用凹部2B。所述凹部2B的数量只要根据穿设能力或耐久性等适当设置即可。在本实施例中，在旋转方向(周向)上设有五处所述凹部2B。但是，在取芯钻头A直径较大的情况下，也可设置更多、例如五处以上。

此外，如图4或图7的放大图所示，作为与所述凹部2B的旋转方向前方邻接的部分2b的芯体2的壁向内径侧弯曲(弯折)。

此外，如图1、图2或图5、图6所示，在所述凹部2B安装有切削刀具3。作为该切削刀具3，本实施例中使用的是超硬合金制刀具，但并不限于该超硬合金制刀具，也可以是其它材质的刀具，例如，工具钢制刀具。此外，如图6所示，所述切削刀具3具有以下结构，即，旋转方向R(图6中为逆时针方向)的前端3A的径向内径部分3a与外径部分3b相比朝向旋转方向前方突出，即、该外径部分3b相对于内径部分3a朝旋转方向后方退后，从底面看具有台阶部。此外，形成如下形态，即，该切削刀具3的旋转方向R的后端3B的径向内径部分3c位于旋转方向前方，即、径向的外径部分3d相对于内径部分3c位于旋转方向后方，具有从底面看形成台阶部的形态。

而且，如图2或图6所示，由于所述切削刀具3的前端3A的台阶部和后端3B的台阶部，而使该切削刀具3从底面看所述内径部分3a、3c与外径部分3b、3d相比朝旋转方向R前方突出，从而整体上形成阶梯状。

此外，如图10所示，将该切削刀具3的所述后端3B的内径部分3c与外径部分3d连接的连接面3f形成如下形态，即，沿着构成图4所示的所述芯体2的锥面的外周面2f(外周面2A的一部分)，其前端部越向前端越逐渐地向内径侧突出。

此外，如图5或图6所示，所述切削刀具3相对于芯体2的所述凹部2B按如下方式安装，即，该切削刀具3的旋转方向R前端3A的内径部分3a与所述凹部2B的旋转方向前端2a(参考图3、图4、图6)抵接，并且，该切削刀具3的旋转方向R后端3B的内径部分3c与所述凹部2B的旋转方向后端2r(参考图3、图4、图6)抵接，即，该切削刀具3的内径部分嵌入所述凹部2B(参考图4的实线和双点划线)。在这种安装状态下，该切削刀具3按如下方式安装在该芯体2上，即，使连接该切削刀具3的旋转方向R后端3B的所述外径部分3d和内径部分3c的连接面3f(参考图6)、和与所述切削刀具埋设用凹部2B的旋转方向后方邻接的外周面2f(参考图3、图4)相接触。

此外，如图6所示，在将该切削刀具3安装至所述芯体2的状态下，所述旋转方向前端3A的内径部分3a及外径部分3b的前端面，向外径侧比内径侧更位于旋转方向后方的方向以倾斜角α倾斜。此外，图6中省略了所述内径部分3a的“倾斜角α”。

如图5、图6或图9等所示，在所述切削刀具3被安装(嵌装)在所述凹部2B的状态下，利用钎焊焊接牢固地安装。所述焊接并不限于钎焊焊接，也可以是激光焊接等其它焊接，也可利用焊接以外的固定方法(例如，粘接剂等)进行安装。此外，在本实施例中，如图1或图6所示，在该切削刀具3的外周面，在前半部与后半部的分界沿轴向形成有台阶部3D，形成为后半部比前半部更进入径向内侧的形态。但是，并不限于该形态，也可以不设置所述分界的台阶部，而使切削刀具3的外周面由平坦的曲面构成。

此外，使所述芯体2的壁厚变薄并成为能够承受切削旋转扭矩的程度等的厚度。在本实施例中，如图8所示，例如，取芯钻头的外径为30mm的情况下，壁厚为0.8mm。壁厚与外径之比(壁厚/外径之比)约为0.0267。此外，取芯钻头的外径为50mm的情况下，壁厚为0.8mm～0.9mm。进而，取芯钻头的外径为100mm的情况下，壁厚为0.9mm～1.1mm。该壁厚(或者壁厚/外径之比)与现有技术相比大致为15％～30％左右，厚度上变薄。此外，在本实施例中，所述切削刀具3的径向尺寸(壁厚)为2.2mm。在图8中，数值“0.8mm”“1.1mm”等是以毫米为单位表示的本实施例的取芯钻头A的实际尺寸的数值。此外，作为芯体2的材质优选的是使用由强度和刚性高的材料构成的钢。

从而，根据上述构成的本实施例的取芯钻头A，在对木材、树脂类材料、金属材料或上述材料的复合材料进行穿设时，能够起到以下作用。

如上所述，由于芯体2的壁厚与现有的取芯钻头相比大幅度变薄，因此，在进行钻孔时，使切削部分的旋转轨迹的面积减小，因此，旋转切削扭矩大幅减小。因此，即使是充电式电动钻机、特别是低输出充电式电动钻机能够容易穿设所期望的孔。此外，在穿设孔时，由于整体的穿设体积(切削体积)大幅减小，因此，如果是相同电池容量的充电式电动钻机，也能够进行更多的孔的穿设。

此外，如图2所示，尽管如上所述使芯体2变薄，但由于可通过将切削刀具3安装(焊接)在凹部2B而使取芯钻头A的前端2t的开口部分为完整的环状，即，其之间成为没有被切除部分的状态，从而能够提高旋转方向的刚性，芯体2不会因切削时的旋转切削扭矩而发生变形，而能够维持圆筒状形态。

而且，由于采用所述完整的环状，因此，没有通常设置在切削刀具3的旋转方向前方的排屑口，但由于，

a)如上所述，使芯体2的前端部的外周面2A随着越向前端逐渐变薄而形成前端2t为大致尖状的锥面，

b)此外，如图6所示，如上所述，进行安装而使与所述切削刀具埋设用凹部2B的旋转方向前方邻接的部分2b的芯体2的壁向内径侧弯曲，使该弯曲的端(旋转方向R的后端)与切削刀具3的前端的内径端接触，

c)进而，如图6所示，所述切削刀具3的旋转方向前端3A的内径部分3a及外径部分3b的前端面以在外径侧位于旋转方向后方的方式相对于径向以倾斜角α倾斜，

因此，能够使切削时产生的切屑沿形成所述锥面的外周面2A顺畅地排出至基端侧。

此外，如上所述，由于切削刀具3的前端3A被分割为外径部分3d和内径部分3a，而在径向(宽度方向)形成台阶部，因此，即使切削金属材料等，也能够将切屑的宽度分割而减小，因此，即使没有在芯体2的外周面特别地设置排出槽等，也能够使切屑从芯体2与穿设的孔的内周面之间的间隙顺畅地排出。

此外，如上所述，由于将切削刀具3相对于芯体2在面积上具有较大接触面积相接的状态下利用钎焊焊接等进行安装，因此，即使芯体2的壁厚较薄，也不会使切削刀具3从芯体2脱落。

而且，本发明并不限于上述实施例记载的取芯钻头，在不脱离本发明技术思想的范围内，能够以各种变形的方式进行实施。

产业上的可利用性

本发明的取芯钻头可作为输出的低的充电式电动钻机等电动钻机的切削工具来使用。

Claims

1.一种取芯钻头，其在圆筒状的芯体的前端开口周缘部安装有切削刀具，将所述切削刀具按照从该芯体的内外两周面朝向径向各自突出的方式彼此离开地安装，所述取芯钻头适用于对被穿孔物切削出环状槽而进行钻孔的充电式移动电动钻机，所述取芯钻头的特征在于，

将芯体的壁厚设定为能够承受切削旋转扭矩程度的薄壁，并且将该芯体的前端部外周面按照随着越接近前端而越接近内周面侧的方式形成为锥面，

该切削刀具按如下方式被安装在该芯体，即，使所述切削刀具埋设用的凹部的旋转方向前端与所述切削刀具的旋转方向前端的内径部分接触，并且，连接该切削刀具的旋转方向后端的所述外径部分和内径部分的连接面和与所述切削刀具埋设用凹部的旋转方向后方邻接的外周面接触。

2.根据权利要求1所述的取芯钻头，其特征在于，

所述芯体的前端具有作为所述锥面的外周面接近内周面而在该前端形成窄幅线状的尖状的形态。

3.根据权利要求1或2所述的取芯钻头，其特征在于，

由于所述切削刀具的前端的台阶部和后端的台阶部，而使该切削刀具形成为从底面看内径部分与外径部分相比朝向旋转方向前方突出的阶梯状，在该内径部分嵌入所述切削刀具埋设用的凹部的状态下，将所述切削刀具安装至芯体侧。

4.根据权利要求1或2所述的取芯钻头，其特征在于，

所述切削刀具的所述连接面形成为沿着所述芯体的锥面而随着接近前端逐渐朝向内径侧突出的形态。

5.根据权利要求1或2所述的取芯钻头，其特征在于，

从底面看，所述切削刀具的在旋转方向上位于前端的内径部分和外径部分的各前端面、按照外径侧比内径侧更位于旋转方向后方的方式相对于直径方向倾斜。