CN1240508C - 工具尖端和工具主体组件 - Google Patents

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Abstract

一种钻具组件，其钻头尖端(21)具有用于与工件接触的第一端(25)、具有由一些凹槽和突起构成的带突起花纹的图纹表面(29)的第二端(27)、以及至少一个从第二端穿过工具尖端的通孔(31)。钻杆(23)具有第一端(33)和至少一个适于与上述至少一个通孔(31)对准的螺纹孔(37)，第一端(33)具有相对应的带突起花纹的图纹表面，以便与钻头尖端的带突起花纹的图纹表面相配合。至少一个具有螺纹端和固定端的连接件穿过上述至少一个通孔，使得固定端与上述至少一个通孔中的一个表面接合，螺纹端与螺纹孔中的螺纹相互啮合。在钻头尖端与钻杆之间仅仅通过上述至少一个连接件和钻头尖端的图纹表面以及钻杆的带突起花纹的图纹表面来传递力矩。

Description

工具尖端和工具主体组件
技术领域
本发明涉及工具尖端和工具主体组件。
背景技术
众所周知，可以提供一种用于连接到工具主体上的单独且可更换的工具尖端。例如，可以提供这样一种钻头，即这种钻头的钻头尖端可以连接到钻头主体上。也可以在碾磨工具或钻孔工具中，例如在圆鼻状端部的碾磨机中提供这种结构。由于钻头尖端所受的作用力最大，因此，利用比钻头主体更坚硬的材料来制造成钻头尖端。而钻头主体可以用坚硬度小一些、通常是较便宜的材料来制造。由于在制造钻头所用的材料总量中，钻头尖端所用的材料所占的百分比相当小，从而能减小钻头的总体费用。此外，与那些全部由较软材料制成的钻头相比，具有较硬的钻头尖端的钻头的使用寿命会更长。对较硬钻头尖端进行更换所需要的成本通常低于更换利用与钻头尖端相同材料制成的整个钻头的成本。在美国专利US4950108，US4684298和欧洲专利EP0358901中公开了钻头组件，这些钻头组件包括钻头主体和可更换的钻头尖端，在此引用这些专利文献并作为参考之用。
通常，利用一个或多个常常是两个诸如螺栓或螺钉的连接件把钻头尖端和钻头主体固定在一起，其中的螺栓或螺钉通过钻头尖端中的孔穿入钻头主体中的螺纹孔内。由于在钻头尖端和钻头主体之间传递的扭力会很大，因此，需要在组件上利用相当大的连接件。使用大的连接件会导致失去钻头尖端上的表面积，而且会妨碍钻头的运作。此外，在小尺寸的钻头中，或甚至在用于钻进坚硬材料的较大尺寸的钻头中，采用这种大的连接件，就很难享有单独的坚硬钻头尖端和较软的钻头主体的优越性。此外，通常需要在钻头尖端中设置衬垫，以便在工作期间避免在钻头尖端与钻头主体之间产生过大的振动。因此，希望提供这样一种工具尖端和工具主体组件，以便允许利用一些小的连接件来把工具尖端和工具主体固定在一起，而且还允许在工具尖端和工具主体之间传送的扭力等于或大于那些利用较大连接件的组件所能传递的扭力，而且能避免在工具尖端和工具体之间产生过大的振动。
在瑞典专利申请No.9501687-9中公开了一种钻头主体和单独钻头尖端的组件，其中，通过一根中间螺栓穿过钻头主体来把钻头尖端固定到钻头主体上。钻头尖端设有内螺纹，以便与螺栓配合。钻头尖端和钻头主体的对置表面设有一些相互配合的平行的槽和凸棱。希望提供一种不需要贯穿工具主体的中间孔的工具尖端和主体组件。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种钻具，包括一个前部钻头尖端部分，该前部钻头尖端部分可拆卸地与工具主体相连接，其中，所述钻头尖端具有用于与工件接触的第一端以及第二端，工具主体具有与所述钻头尖端的第二端接触的第一端；其特征在于，钻头尖端的第二端包括由一些凹槽和突起构成的图纹表面、和穿过工具尖端从所述钻头尖端的第二端延伸到所述钻头尖端的第一端的至少一个通孔，所说工具主体的第一端包括与工具尖端的图纹表面相对应的由凹槽和突起构成的图纹表面以及至少一个孔，所述图纹表面用于与工具尖端的图纹表面相配合，所说工具主体的第一端上的至少一个孔中的至少一个是适于与工具尖端中的所述至少一个通孔中的至少一个对准的螺纹孔，该钻具还包括至少一个具有螺纹端的连接件，该连接件穿过所述至少一个通孔中的至少一个并且与所述至少一个螺纹孔中的螺纹啮合，所说至少一个通孔和工具主体的第一端上的至少一个孔与钻具的中心轴线偏移，力矩仅通过钻头尖端和工具主体的图纹表面以及所述至少一个连接件在钻头尖端与工具主体之间传递。
附图说明
通过阅读下面的详细描述，并结合附图，就能更好地理解本发明的特征和优点，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
图1是根据本发明一个实施例的工具尖端和工具体组件的侧剖示意图；
图2是根据本发明一个实施例的工具尖端的底视图；
图3是根据本发明另一个实施例的工具尖端的底视图；
图4是根据本发明另一个实施例的工具尖端和工具主体组件的侧剖示意图；
图5是根据本发明另一个实施例的工具尖端和工具主体组件的侧剖示意图。
具体实施方式
在剖面图1中表示出了由工具尖端21和工具主体23构成的组件的一个实施例。工具尖端21具有用于与工件接触的第一端25和第二端27。第二端27具有由凹槽和凸棱构成的图纹表面29以及至少一个通孔31，该通孔从第二端贯穿工具尖端。优选地是，通孔31平行于工具尖端的中轴线。
工具主体23具有第一端33，该第一端具有与工具尖端的图纹表面29相对应的图纹表面35，用于与工具尖端的图纹表面相配合。优选地是，工具尖端21的图纹表面29的凹槽和凸棱分别与工具主体23的图纹表面35的凸棱和凹槽相配合。工具主体23还包括至少一个螺纹孔37，适于与工具尖端21中的所说的至少一个通孔31对准。
设置至少一个连接件39，该连接件39具有一螺纹端41和一固定端43。连接件39贯穿所说的至少一个通孔31，使得固定端43与所说的至少一个通孔中的一表面45相接合，并且使螺纹端41与螺纹孔37中的螺纹相啮合。优选地是如图1所示，设置两个通孔31、两个螺纹孔37以及两个连接件39。工具尖端21中的通孔31最好是埋头孔，该埋头孔具有：一个较大的部分31’；和一个较小的部分31”；一个过渡表面45，该过渡表面位于所说的较大部分和较小部分之间，所说的至少一个连接件39的固定端就与这个过渡表面相接合。通孔31和螺纹孔37最好被分别设置在距工具尖端和工具主体的一中轴线相等的半径处，并且形成相对于该中轴线成180度的角。
在根据本发明的工具尖端21和工具主体23的组件中，仅仅通过所说的至少一个连接件39以及所说工具尖端的图纹表面和所说工具主体的图纹表面之间凹槽与凸棱的接合来传递力矩。与单独采用两个螺钉来传递力矩相比，图纹表面的设置有利于更大力矩的传递，从而也就可以采用较小的螺钉，以便在工具尖端的第一端25能提供更多的工作表面。
图2表示出了工具尖端21的图纹表面29的一个实施例。应当知道，工具主体23的图纹表面35最好是工具尖端的图纹表面29的镜像。图纹表面29被设置成许多径向凹槽和凸棱的形式，这些径向凹槽和凸棱从工具尖端21的中轴线延伸。图3表示出了另一个实施例，其中，图纹表面29被设置成许多平行的凹槽和凸棱的形式。可以为图纹表面29和35设置任何数目的适合图纹，例如人字形图纹、弯曲图纹等等，只要这些图纹在工具尖端21和工具主体23组件的使用期间能有利于传递力矩即可。对于传递力矩来说，最不适合的图纹是以工具尖端和工具主体的中轴线为中心的完整的圆形图纹，这是因为来自工具尖端和工具主体中的其中一个上的圆形突起的扭力不会受到来自工具尖端和工具主体中另一个上扭力的抵抗，或者由于在工作期间图纹发生了变形只在某些位置被抵抗。
从图1中可以看出，工具主体23可以设有第一通道部分47，该第一通道部分47具有第一端49和第二端53，所说的第一端49位于工具主体的第二端51，所说的第二端53位于与工具主体的第一端33相间隔的位置。工具主体23还可以设有第二通道部分55，该第二通道部分55从第一通道部分47的第二端53延伸到工具主体的侧表面59上的位置57。所说的第一通道部分47和第二通道部分55一起形成了一通道，并且具有足够的尺寸大小以便通过该通道来提供润滑剂或冷却剂。
如图4所示，还可以通过设置一个或多个贯穿工具尖端并延伸到工具尖端第二端27’的通孔61’，从而向工具尖端21’附近的位置提供润滑剂或冷却剂。通孔61’可以与延伸到主体23’第一端33’的第一通道部分47’对准，或者如图5所示，主体23”可以具有第一通道部分47”，该第一通道部分47”具有一个或多个第二通道部分55”，所说的第二通道部分55”以一个角度从第一通道部分47”延伸到主体23”的第一端33”，该第二通道部分55”与贯穿工具尖端21”的一个或多个通孔61”对准。
工具尖端21和工具主体23可以是钻头的尖端和主体，也可以是研磨头的尖端和主体，也可以是钻孔工具的尖端和主体，或者是其它任何期望类型的工具，优选地是旋转型的工具。优选地是，工具尖端21的坚硬度比工具主体23的坚硬度高，从而使得这种工具尖端和主体组件与全部由制造该工具主体的材料所制造成的工具相比，具有更长的使用寿命。
尽管通过一个优选实施例来描述了本发明，但是，应当知道，可以对本发明作出各种变化和变型，这都未脱离权利要求书中所限定的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种钻具，包括一个前部钻头尖端部分(21)，该前部钻头尖端部分(21)可拆卸地与工具主体(23)相连接，其中，所述钻头尖端具有用于与工件接触的第一端以及第二端，工具主体具有与所述钻头尖端的第二端接触的第一端；其特征在于，钻头尖端的第二端包括由一些凹槽和突起构成的图纹表面(29)、和穿过工具尖端从所述钻头尖端的第二端延伸到所述钻头尖端的第一端的至少一个通孔(31)，所说工具主体的第一端包括与工具尖端的图纹表面相对应的由凹槽和突起构成的图纹表面(35)以及至少一个孔，所述图纹表面(35)用于与工具尖端的图纹表面相配合，所说工具主体的第一端上的至少一个孔中的至少一个是适于与工具尖端中的所述至少一个通孔(31)中的至少一个对准的螺纹孔(37)，该钻具还包括至少一个具有螺纹端的连接件(39)，该连接件穿过所述至少一个通孔中的至少一个并且与所述至少一个螺纹孔(37)中的螺纹啮合，所说至少一个通孔(31)和工具主体的第一端上的至少一个孔与钻具的中心轴线偏移，力矩仅通过钻头尖端和工具主体的图纹表面以及所述至少一个连接件在钻头尖端与工具主体之间传递。
2.根据权利要求1所述的钻具，其中，所述至少一个通孔(31)是两个通孔，所述至少一个螺纹孔(37)是两个螺纹孔，并且所述至少一个连接件(39)是分别穿过两个通孔和两个螺纹孔中相应一个的两个连接件。
3.根据权利要求2所述的钻具，其中，所述两个连接件(39)、两个通孔(31)、以及两个螺纹孔(37)被设置在围绕钻头尖端和工具主体的中轴线的相同半径处。
4.根据权利要求3所述的钻具，其中，所述两个连接件(39)、两个通孔(31)、以及两个螺纹孔(37)相互之间相对于中轴线形成180度角。
5.根据权利要求2所述的钻具，其中，所述两个连接件(39)、两个通孔(31)、以及两个螺纹孔(37)相互之间相对于中轴线形成180度角。
6.根据权利要求1所述的钻具，其中，所述钻头尖端比工具主体具有更大的硬度。
7.根据权利要求1所述的钻具，其中，所述工具主体(23)包括第一通道部分(47)和第二通道部分(55)，第一通道部分(47)具有位于工具主体第二端的第一端和位于与工具主体的第一端相间隔的位置的第二端，第二通道部分(55)从第一通道部分的第二端延伸到工具主体的侧表面上的位置，所述第一通道部分和第二通道部分形成了一通道，并且具有足够的尺寸大小以便通过该通道来提供润滑剂或冷却剂。
8.根据权利要求1所述的钻具，其中，所述钻头尖端的图纹表面(29)以及工具主体的图纹表面(35)分别包括多个径向延伸的凹槽和突起。
9.根据权利要求1所述的钻具，其中，所述通孔(31)是埋头孔，该埋头孔具有一个较大部分和一个较小部分以及位于该较大部分与该较小部分之间的一个过渡表面(45)，所述至少一个连接件(39)具有与这个过渡表面相接合的固定端(43)。
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