CN202781461U - 钻头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻头，其包括安装在动力工具上的安装部分；和具有中空圆柱状形状的主体部分，所述中空圆柱状形状具有中心轴线，所述主体部分具有圆柱状表面、底端和顶端，所述主体部分与所述安装部分在所述底端处连接，以与所述安装部分一起同轴旋转，并且切割工件。所述主体部分包括平的端头部，其设置在所述顶端处，并且沿垂直于所述轴向的方向延伸；外圆周部，其与所述主体部分的顶端相邻设置在所述圆柱状表面上；和连接面部，其设置在所述外圆周部和所述端头部之间，它们都覆盖有磨粒，以形成磨粒层。所述连接面部在包括中心轴线的横截面中具有为磨粒直径的两倍到三倍的长度。本实用新型的钻头，可抑制钻孔能力的降低。

Description

钻头

技术领域

本实用新型涉及钻头，更具体地，涉及能够将混凝土和硬质瓷砖钻孔的钻头。 

背景技术

日本专利申请公开No.2011-121323公开了一种钻头，其具有基本上圆柱状的主体部分，并且具有设置在所述主体部分顶端部的金刚石磨粒。在所述钻头中，金刚石磨粒设置在位于所述圆柱形状的顶端表面处的顶端部分处，和从所述顶端平面部分朝向底端侧延伸的外圆周表面处。通过金刚石磨粒，所述钻头研磨工件，并且将工件钻孔，所述工件例如为混凝土或硬质陶瓷。 

在上述钻头中，切割通过金刚石磨粒进行。因此，如果金刚石磨粒由于掉落、磨损等丧失，则切割能力下降。 

实用新型内容

考虑到前面所述，本实用新型的目的是提供一种钻头，其抑制钻孔能力下降。 

本实用新型的特征在于一种钻头，包括安装部分，其构造用于安装在动力工具上；和主体部分，其具有中空圆柱形状，所述中空圆柱形状具有沿轴向延伸的中心轴线，所述主体部分具有圆柱状表面、底端和顶端，所述主体部分在所述底端处与所述安装部分连接，以与所述安装部分一起同轴旋转，并且通过所述顶端切割工件，所述主体部分还包括平的端头部，其设置在所述顶端处，并且沿垂直于轴向的方向延伸；外圆周部，其靠近所述主体部分的顶端设置在所述圆柱状表面上；和连接面部，其设置在所述外圆周部分和所述端头部之间，其中所述外圆周部、连接面部和端头部通过粘合材料覆盖有磨粒，以形成磨粒层，磨粒具有直径，所述连接面部在包括中心轴线的横截面中具有为所述磨粒直径的两到三倍的长度。 

优选地，至少两个磨粒颗粒布置在所述连接面部的长度上。 

优选地，所述连接面部具有朝向所述顶端逐渐减小的形状，并且所述长度 的线为母线。 

优选地，所述端头部沿垂直于所述轴向的径向长度为所述磨粒的颗粒直径的1到1.6倍大。 

优选地，所述磨粒层在所述连接面部上具有为所述磨粒颗粒直径1.5到2倍大的厚度。 

优选地，其中，所述磨粒层在所述连接面部上具有比在所述端头部上的厚度更厚的厚度。 

优选地，所述磨粒包括具有#30到#200目数的金刚石磨粒。 

根据本实用新型的钻头，可抑制钻孔能力的降低。 

附图说明

将参照下面的附图详细描述根据本实用新型的实施例，附图中： 

图1是根据本实用新型实施例的侧视图； 

图2是显示其中根据所述实施例的钻头的顶端部分插入成形夹具中的状态的局部剖视图； 

图3是显示其中根据所述实施例的钻头安装在动力工具上的状态的侧视图； 

图4是显示倒角尺寸和钻孔率之间关系的曲线； 

图5是显示其中根据所述实施例的钻头的端头部分插入成形夹具中的状态的剖视图； 

图6是显示其中动力工具在根据所述实施例的钻头安装在动力工具上的状态下受驱动的状态的视图； 

图7是显示作用在根据所述实施例的钻头上的力的关系的视图；和 

图8是显示其中根据修改形式的钻头的端头部分插入成形夹具中的状态的局部剖视图。 

具体实施方式

将参照图1到7描述根据本实用新型一些方面的钻头。图1中所示的钻头1主要包括将安装在用作动力工具的冲击驱动器1A（图3）上的安装部分2；具有中空圆柱形状并且与安装部分2一体形成来与安装部分2一起同轴旋转的主体部分4，所述圆柱形状具有轴线X；和位于安装部分2和主体部分4之间 的凸缘部分3。 

安装部分2是所谓的六角形轴，其横截面具有六角形形状。如图3中所示，安装部分2能够使钻头1安装在冲击驱动器1A的卡盘上。六角形形状的尺寸根据预定的工业标准，例如日本工业标准（JIS）确定。凹入部分2a沿圆周方向连续形成，大约位于安装部分2的沿轴向的中部处。冲击驱动器等的所谓的单点触控（快速操作）附接机构（未示出）的球可装配到凹入部分2a中。 

凸缘部分3具有圆盘形状，其外径大于主体部分4的外径。凸缘部分3与安装部分2和主体部分4一体形成，从而与安装部分2同轴。凸缘部分3用于减少钻孔操作过程中产生并直接飞向操作者侧的尘屑，并且还用于限定钻头1的最大钻孔深度。 

主体部分4在安装部分2沿轴向的一端侧通过凸缘部分3介于其之间而连接。主体部分4具有中空圆柱形状，其中心轴线与安装部分2的旋转轴线同轴。在下面的描述中，顶端方向限定为从安装部分2朝向主体部分4的轴线方向，底端方向为与顶端方向相反的方向，径向为垂直于轴线方向的方向。主体部分4的外径约为14.5mm，其与后面描述的刀头5的外径相似。主体部分4包括设置在底端侧的主体部4A，和设置在主体部4A的顶端侧的顶端部4B。主体部4A和顶端部4B中的每一个具有中空圆柱形状。 

主体部4A的壁厚（沿径向的厚度）为约1.5mm，以减小切割阻力，并且维持其强度。主体部4A的底端侧与凸缘部分3连接在一起。螺旋凹槽4b形成在主体部4A的外圆周表面上。螺旋凹槽4b的轴线（螺旋的轴线）为主体部分4的旋转轴线。螺旋凹槽4b可将例如混凝土等工件W（图3）使用刀头5切割时产生的尘屑引导到孔外部，从而可排出尘屑。具有椭圆形状的朝向顶端侧延伸的芯部排出孔4a形成在主体部4A中，位于与凸缘部分3的连接部相邻的位置处。 

顶端部4B具有与主体部4A的相同的内径和外径。顶端部4B设置在主体部4A的顶端侧。槽口4c沿圆周方向形成在与芯部排出孔4a的位置相同的位置处，并且从顶端部4B的顶缘朝向底端侧延伸。刀头5与所述顶端部4B相邻设置，并且设置在顶端部4B上。如图2中所示，刀头5包括磨粒层5A，所述磨粒层5A包括目数为#35（网眼孔为500μm）的金刚石磨粒5B和钎料 部5C，所述钎料部5C保持金刚石磨粒5B，并且使金刚石磨粒5B与顶端部4B结合。 

顶端部4B还包括端头部41、外圆周部42和连接面部43。端头部41设置在顶端部4B的顶端处。端头部41以平面状沿垂直于轴向的方向延伸。外圆周部42设置在顶端部4B的圆周处。垂直于轴向的外圆周部42的横截面具有环形形状。外圆周部42沿垂直于轴向的方向具有径向长度。 

连接面部43设置在端头部41和外圆周部42之间，以用作端头部41和外圆周部42之间的连接表面。连接面部43具有向端头部41逐渐减小的形状。在一个优选的实施例中，连接面部43可具有截头圆锥状或截锥状。连接面部43可具有向端头部41逐渐减小的面。连接面部43可具有连接端头部41和外圆周部42的斜坡形状。 

连接面部43可以是倒角面，其倒角尺寸（即，如图2中所示的（T–L1））为0.7mm。如上面所述，由于顶端部4B的壁厚（径向长度）具有与主体部4A的壁厚T相同的值，因此端头部41的径向长度L1（沿径向方向的长度）为0.8mm。该值包括在金刚石磨粒的颗粒粒度（颗粒直径）1到1.6倍大的范围内。而且，从连接面部43和端头部41的连接处到连接面部43和外圆周部42的连接圆锥的距离，即在包括主体部分4的中心轴线的横截面中，连接面部43的长度L2，为1.0mm。连接面部43的长度L2为所谓的逐渐减小形状的母线。该值大于或等于金刚石磨粒5B的颗粒粒度的2倍。 

并且，端头部41具有使金刚石磨粒5B中的至少一个颗粒能够沿径向方向布置的尺寸。因而，金刚石磨粒5B的一个颗粒布置在图2中的端头部41处。连接面部43具有使金刚石磨粒5B中的至少两个颗粒布置在包括主体部分4的中心轴线的横截面中的长度内。因而，两个或多个金刚石磨粒5B的颗粒布置在连接面部43的长度内。 

在形成刀头5中，在将主要包含镍金属粉末的钎料5C施于顶端部4B之后，将金刚石磨粒5B撒在钎料5C上。然后将顶端部4B插入图5中所示的成形夹具的凹入部分10a中。然后，通过加热顶端部4B，将金刚石磨粒5B通过钎料5C，以其中金刚石磨粒5B布置在成形夹具10中的状态保持在顶端部4B处。如图2中所示，成形夹具10的凹入部分10a的形状构造成使端头部41和 凹入部分10a的底部表面之间的距离L3（所述距离L3也为外圆周部42和凹入部分10a的侧表面之间的距离）为约0.7mm，并且凹入部分10a的与连接面部43面对的部分具有圆形形状。在该状态中，磨粒层5A成形为使连接面部43和凹入部分10a的圆形形状部分之间的最大距离L4为金刚石磨粒5B的颗粒直径的1.5到2倍大。通过该结构，磨粒层5A中的金刚石磨粒5B支撑在连接面部43的表面上，并且金刚石磨粒5B进一步叠置在已经放置在磨粒层5A中的连接面部43上的金刚石磨粒5B上。即，一个或多个金刚石磨粒5B的颗粒可沿图2中所示的连接面部43的法向方向（垂直于图2中所示的连接面部43）布置。通过该结构，即使位于最外位置处的金刚石磨粒5B掉落或分离，仍可通过附着到连接面部43的磨粒进行研磨。 

而且，如上面所述，连接面部43和凹入部分10a的圆形形状部分之间的距离L4大于端头部41和凹入部分10a的底部表面之间的距离L3。因此，连接面部43可比端头部41施以更厚的钎料5C，连接面部43可比端头部41附着更大量的金刚石磨粒5B。这提高了金刚石磨粒5B在连接面部43处的保持性能，并且提高了金刚石磨粒5B和钎料5C之间的粘合强度。这还抑制金刚石磨粒5B的掉落和分离，并且提高了金刚石磨粒5B在连接面部43处的保持性能。 

通过上面所述的钻头1的钻孔操作，已经发现，在钻孔操作过程中，最大的载荷作用在连接面部43上，而不是作用在端头部41上。可想到以下原因。 

首先，由于钻头1安装到冲击驱动器1A上的公差、冲击驱动器1A和钻头1的尺寸误差或钻头1的刀头顶端的公差或圆形度，刀顶的外圆周部的中心轴线从安装部分2的中心轴线偏移。而且，如图6中所示，钻头1旋转，同时由于离心力，顶端围绕中心轴线进行扫掠运动。因此，当钻孔在该状态下进行时，如图7中所示，相对于沿钻头1行进方向的向下力S1，产生径向力S2和斜向下力S3。径向力S2为离心力，其沿径向方向作用。斜向下的力S3为向下的力S1和径向力S2的合力。从力的箭头长度应可理解，斜向下的力S3是最大的。 

根据上面所述，已经从实验证实，即使端头部41的一些金刚石磨粒由于掉落等而丧失，仍可进行钻孔，只要在外圆周部42处的金刚石磨粒5B得到 保留。 

根据上面的实验结果，为了找到连接面部43的最佳值（尺寸），已经使用四个钻头进行了钻孔率测试。四个钻头分别具有倒角尺寸为0.4mm,0.45mm,0.6mm和0.7mm的斜坡部分，并且其余部分相同。这里，钻孔率测试为用于检测对于固定时间段，可形成多少具有预定深度的孔。测试结果显示在图4的曲线中，其中，钻孔率以百分比显示在纵轴中。根据测试结果，当倒角尺寸从0.4mm变化到0.6mm时，钻孔率仅提高30%，但是当倒角尺寸从0.6mm变化到0.7mm时，钻孔率提高差不多45%。因而，优选倒角尺寸大于或等于0.7mm。而且，当倒角尺寸为0.7mm时，连接面部43的长度L2为1.0mm，这是如上面所述的其中可布置两个或多个金刚石磨粒的长度。因而，倒角尺寸在本实施例中为0.7mm。 

如果倒角尺寸增大，则端头部41的径向长度L1减小，并且径向长度L1变为其中不能布置一个或多个金刚石磨粒5B的长度。因此，优选不过分增大倒角尺寸。特别地，如果倒角尺寸大于或等于1.0mm，则径向长度L1变得小于或等于0.5mm，并且一个或多个金刚石磨粒5B不能布置在顶端部分41处。因而，优选倒角尺寸为0.7mm到1.0mm。在该范围下，径向长度L1为金刚石磨粒5B的颗粒粒度的1到1.6倍大，连接面部43的长度L2为金刚石磨粒5B的颗粒粒度的2到3倍大。 

虽然本实用新型已经参照其上面的方面进行了具体描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，可在其中作出各种改变和修改而不偏离要求保护的范围。例如，虽然在上述实施例中使用#35目数的金刚石磨粒5B，但是本实用新型可不限于其特定实施例。使用#30到#200目数的金刚石磨粒，可适当研磨混凝土和硬质陶瓷。而且，虽然已经描述冲击驱动器作为动力工具的示例，但是本实用新型可不限于其特定实施例。例如，钻头可安装在输出旋转力来进行操作的钻等上。 

如上面所述，金刚石磨粒5B在连接面部43处的保持性能通过在连接面部43处和在端头部41处的钎料5C的厚度不同而得到提高。可不考虑连接面部43和端头部41的长度与金刚石磨粒5B的颗粒直径之间的关系而获得该保持性能的提高。 

虽然连接面部43在上面所述的实施例中具有平面形状，但是本实用新型可不限于其特定实施例。例如如图8中所示，斜坡部分143可具有凹入形状。该结构可增大斜坡部分143的面积，并且因此增大其中附着钎料5C的面积，由此增大施于斜坡部分143的钎料5C的量。通过增大钎料5C的量，可保持更大量的金刚石磨粒5B，并且因而可更可靠地确保斜坡部分143处的切割性能。 

Claims (7)

1.一种钻头，包括：

安装部分，其构造用于安装在动力工具上；和

主体部分，其具有中空圆柱形状，所述中空圆柱形状具有沿轴向延伸的中心轴线，所述主体部分具有圆柱状表面、底端和顶端，所述主体部分在所述底端处与所述安装部分连接，以与所述安装部分一起同轴旋转，并且通过所述顶端切割工件，所述主体部分还包括

平的端头部，其设置在所述顶端处，并且沿垂直于轴向的方向延伸；

外圆周部，其靠近所述主体部分的顶端设置在所述圆柱状表面上；和

连接面部，其设置在所述外圆周部和所述端头部之间，其中

所述外圆周部、连接面部和端头部通过粘合材料覆盖有磨粒，以形成磨粒层，磨粒具有直径，

所述连接面部在包括中心轴线的横截面中具有为所述磨粒直径的两到三倍的长度。

2.根据权利要求1所述的钻头，其中，至少两个磨粒颗粒布置在所述连接面部的长度上。

3.根据权利要求1或2所述的钻头，其中，所述连接面部具有朝向所述顶端逐渐减小的形状，并且所述长度的线为母线。

4.根据权利要求1或2所述的钻头，其中，所述端头部沿垂直于所述轴向的径向长度为所述磨粒的颗粒直径的1到1.6倍大。

5.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述磨粒层在所述连接面部上具有为所述磨粒颗粒直径的1.5到2倍大的厚度。

6.根据权利要求1或5所述的钻头，其中，所述磨粒层在所述连接面部上具有比在所述端头部上的厚度更厚的厚度。

7.根据权利要求1所述的钻头，其中，所述磨粒包括具有#30到#200目数的金刚石磨粒。

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