JP2008012767A - ドリルビット - Google Patents

Abstract

【課題】 ドリルビットにおいては、穿孔を行っているときには、螺旋部を通過して穿孔粉が送られる。しかし、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数が大きく、スムーズに移動することが出来ないため、穿孔穴内部に穿孔粉が残留し、穿孔速度が遅くなってしまうといった問題が発生していた。
【解決手段】 ドリルビットの一部を摩擦抵抗の低い樹脂にてコーティングすることで、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を小さくし、穿孔粉をスムーズに移動させることで、穿孔速度を早くすることが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ハンマドリルのドリルビットに関し、特に、コンクリート等に穴をあけるための電動式のハンマドリルに装着されるハンマドリルのドリルビットに関するものである。

コンクリートや岩石に穴をあけるための電動式のハンマドリルには、従来よりドリルビットが設けられている。ドリルビットは、その先端にドリルヘッドを有するドリルシャフトを備える。ドリルヘッドの先端には、穴をあけるためのチップが設けられている。チップは超硬合金からなり、ロウ付によりドリルヘッドの先端に接合されている。ドリルビットは、電動式のハンマドリル本体に取付けられる。ハンマドリル本体から伝達される回転力と打撃力によって、ドリルビットがその軸芯を中心として回転運動すると同時にドリルシャフトの軸芯方向に往復運動して穿孔を行うことができるように構成されている。

ドリルビットには、穴をあける際の穿孔速度の向上、穿孔時の振動の抑制、穿孔により形成される穴の真円度向上などが要求される。穿孔速度を向上させるためには、穿孔している穴から迅速に穿孔粉を排出し、これから穿孔していく部分をなすコンクリートとチップとの接触を妨げることのないようにする必要がある。

特許文献１には、かかる要求に対応するハンマドリルのドリルビットが記載されている。図３に示されるように、ドリルビット１０２は、一端をなす先端にドリルヘッド１２２を有するドリルシャフト１２１を備え、その軸芯を中心に回転可能である。ドリルシャフト１２１の図示せぬ他端は、図示せぬハンマドリル本体に取付けられる。ドリルヘッド１２２の先端には、コンクリート等に孔をあけるための刃部をなすチップ１２３、１２４が設けられている。ドリルシャフト１２１の側面には、ドリルヘッド１２２からドリルシャフト１２１の軸方向に向かって２本の螺旋溝１２１ａ、１２１ｂが形成されている。作業時ドリルビットの旋回力と螺旋溝１２１ａ、１２１ｂがあいまって、穿孔粉は矢印Ｃで示されるように移動し外部へ排出されていく。

英国特許出願公開第２０７５４０９号明細書

上記従来のドリルビットにおいては、穿孔を行っているときには、ドリルビットの旋回力と螺旋溝１２１ａ、１２１ｂがあいまって、図３の矢印Ｃで示されるように、これら２つの排出溝１２２ｅ、１２２ｆから螺旋溝１２１ａへと穿孔粉が送られる。しかし、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数が大きく、穿孔粉はスムーズに移動することが出来ないため、穿孔穴内部に穿孔粉が残留し、穿孔速度が遅くなってしまうといった問題が発生していた。

本発明の目的は、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を小さくし、穿孔粉を穿孔穴からスムーズに排出させることができるドリルビットを提供することである。

上記目的は、ドリルシャフトの少なくとも一部に摩擦抵抗の低い樹脂を含有したコーティング材を塗布することで達成することができる。

本発明によれば、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を小さくし、穿孔粉を穿孔穴からスムーズに排出させることができるドリルビットを提供することができるようになる。

本発明の実施の形態によるハンマドリルのドリルビットについて図１乃び図２に基づき説明する。ハンマドリルのドリルビットは、図１に示されるように、電動式のハンマドリル本体１の先端、即ち、電動式のハンマドリル本体１の図１に示される下端の位置に取付けられる。ドリルビット２は、その一端をなす先端にドリルヘッド２２が一体に設けられたドリルシャフト２１を有しており、他端は電動式ハンマドリル本体１に設けられた図示せぬモータに駆動連結されている。図示せぬモータから伝達される回転力と打撃力によって、ドリルビット２がドリルシャフト２１の軸芯を中心として回転運動すると同時にドリルシャフト２１の軸芯方向に往復打撃運動して穿孔を行うことができるように構成されている。ドリルヘッド２２及びドリルシャフト２１は、ＪＩＳ：ＳＮＣＭ６３０からなる構造用合金鋼により構成されている。

ドリルヘッド２２の先端には、図２に示されるように、コンクリート等に孔をあけるための刃部をなすチップ２３、２４が設けられている。チップ２３、２４は、ＷＣ（タングステンカーバイド）とＣｏ（コバルト）とからなる超硬合金により構成され、ロウ付によりドリルヘッド２２の先端に接合されている。ドリルシャフト２１の側面には、ドリルシャフト２１（図１）の軸方向に向かって２本の螺旋溝２１ａ、２１ｂが形成されている。２本の螺旋溝２１ａ、２１ｂは、それぞれドリルヘッド２２の一端をなす先端から所定の距離だけ他端寄りの位置を出発点２１ｃとして、ドリルシャフト２１の他端の方向へ向かって所定の位置に至るまで形成されており、２本の螺旋溝２１ａ、２１ｂの２つの出発点である出発点２１ｃと図示せぬ出発点とは、ドリルヘッド２２の直径の両端の位置にある。従って、２本の螺旋溝２１ａ、２１ｂは、位相が１８０°ずれた二重螺旋となっており、図１〜図２に示されるように、２本の螺旋溝２１ａ、２１ｂはドリルシャフト２１の軸方向に交互に現れている。

ドリルビット２にはドリルビットの少なくとも一部を摩擦抵抗の低い樹脂を含有したコーティング材が塗布されている。これにより、コーティング材が施されている部分での穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数が小さくなり、穿孔粉をスムーズに移動させることで、穿孔速度を早くすることが可能となる。さらに、コーティング材にフッ素を含有した樹脂とすることで、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を小さくすることが出来、穿孔粉をスムーズに移動させることで、穿孔速度を早くすることが可能となる。

また、ドリルビット２の旋回力と螺旋溝２１ａ、２１ｂの形状があいまって、穿孔粉を穴外部へ排出するため、摩擦抵抗の低い樹脂のコーティング材を施す箇所を螺旋溝部１０とすることで、穿孔粉をスムーズに効率よく排出することが可能となり、穿孔速度を早くすることが可能となる。

さらに、摩擦抵抗の低い樹脂のコーティング材をドリルビット２すべてにおいて施すことで、いずれの場所においても穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を容易に小さくすることが出来、穿孔粉をスムーズに移動させることで、穿孔速度を早くすることが可能となる。

図１で示すように、ドリルビット２をチップ最大幅１１が螺旋部の径１２より大きく設定することで、穿孔作業時にはチップのみが穿孔穴と接触し、螺旋部１０は穿孔穴と接触しづらい。そのため、樹脂のコーティング材が穿孔穴との摩擦により剥離しづらくなり、ドリルビットを長寿命化することが可能となる。特に、ドリルビットの旋回力と螺旋溝２１ａ、２１ｂがあいまって穿孔粉を運搬するため、螺旋部１０で樹脂のコーティングが剥離しないことがドリルビットの長寿命化には重要である。

なお、コーティング材の塗布は先端部、特にチップ以外の箇所に施した構成とすることが有用である。すなわち、チップにコーティング材を施した場合、穿孔及び旋回による摩擦によりチップのコーティング材が剥離しやすく、また、剥離した箇所から剥離が他の部分へ広がるがちであるが、上述のようにコーティング材の塗布は先端部、特にチップ以外の箇所に施した構成とすることにより、コーティング材の長寿命化を図ることができるようになる。

ドリルビットを製造するにあたっては、ドリルシャフト２１とチップ２３，２４を別々に加工し、ドリルシャフト２１とチップ２３，２４をロウ付けにより接合する。ドリルシャフト２１とチップ２３，２４を接合した後に摩擦抵抗の低い樹脂をドリルビットに塗装する。この手順により行うことで、コーティング材が接合中に融解するなどして、コーティング材が弱くなったり、塗装した樹脂が剥離することがない。

また、ロウ付け温度を５００℃以上に設定することで、確実にドリルシャフト２１とチップ２３，２４を接合することが出来、樹脂の焼付け塗装温度を３００℃以下にすることで確実に塗装することが可能となる。さらに、ロウ付け温度を７５０℃以上に設定することで、最も高強度にドリルシャフト２１とチップ２３，２４を接合することが出来、樹脂の焼付け塗装温度を２５０℃以下、２００℃以上とすることで、最も安定して塗装することが可能となる。

以上、本発明によれば、ドリルビットの一部を摩擦抵抗の低い樹脂にてコーティングすることで、穿孔粉とドリルビットとの摩擦係数を小さくし、穿孔粉をスムーズに移動させることで、穿孔速度を早くすることが可能となる。

ドリルビットがハンマドリル本体に取付けられた状態を示す一実施形態の斜視図。 ドリルビットのドリルヘッドを示す一実施形態の斜視図。 ドリルビットのドリルヘッドを示す一実施形態の斜視図。

符号の説明

１はハンマドリル，２はドリルビット，２１はドリルシャフト，２１a,２１bは螺旋溝，１０は螺旋部である。

Claims (13)

1. コンクリート等に穴を開ける作業を行うハンマドリルの先端工具等として使用され、先端にドリルヘッドを有し軸芯を中心に回転するドリルシャフトと、前記ドリルヘッドの先端に設けられたチップとを備え、前記ドリルシャフトの側面には、前記ドリルシャフトの軸方向に向かって少なくとも一本の螺旋溝が形成されたドリルビットであって、
   前記ドリルシャフトの少なくとも一部に摩擦抵抗の低い樹脂を含有したコーティング材を塗布したことを特徴とするドリルビット。
2. 請求項１記載のドリルビットであって、
   前記樹脂はフッ素を含有した樹脂であることを特徴とするドリルビット。
3. 請求項１または請求項２記載のドリルビットであって、
   前記螺旋溝に前記コーティング材を塗布したことを特徴とするドリルビット。
4. コンクリート等に穴を開ける作業を行うハンマドリルの先端工具等として使用され、先端にドリルヘッドを有し軸芯を中心に回転するドリルシャフトと、 該ドリルヘッドの先端に設けられたチップとを備え、該ドリルシャフトの側面には、該ドリルシャフトの軸方向に向かって少なくとも一本の螺旋溝が形成され、前記チップの最大幅よりもドリルシャフトの螺旋溝部の直径が小さく構成されたドリルビットであって、
   前記ドリルシャフトの少なくとも一部に摩擦抵抗の低い樹脂を含有したコーティング材を塗布したことを特徴とするドリルビット。
5. 請求項４記載のドリルビットであって、
   前記樹脂はフッ素を含有した樹脂であることを特徴とするドリルビット。
6. 請求項４または請求項５記載のドリルビットであって、
   前記螺旋溝に前記コーティング材を塗布したことを特徴とするドリルビット。
7. コンクリート等に穴を開ける作業を行うハンマドリルの先端工具等として使用され、先端にドリルヘッドを有し軸芯を中心に回転するドリルシャフトと、前記ドリルヘッドの先端に設けられたチップとを備え、前記ドリルシャフトの側面には、前記ドリルシャフトの軸方向に向かって少なくとも一本の螺旋溝が形成されたドリルビットの製造方法であって、
   前記ドリルシャフト及び前記チップを別々に加工し、前記ドリルシャフトと前記チップを接合した後に、前記ドリルシャフトの少なくとも一部に摩擦抵抗の低い樹脂を含有したコーティング材を塗布したことを特徴とするドリルビットの製造方法。
8. 請求項７記載のドリルビットの製造方法であって、
   前記樹脂はフッ素を含有した樹脂であることを特徴としたドリルビットの製造方法。
9. 請求項７または請求項８記載のドリルビットの製造方法であって、
   前記螺旋溝に前記コーティング材を塗布することを特徴としたドリルビットの製造方法。
10. 請求項９記載のドリルビットの製造方法であって、
    前記接合はロウ付により行われることを特徴としたドリルビットの製造方法。
11. 請求項１０記載のドリルビットの製造方法であって、
    前記コーティング材の塗布は、焼付け塗装により行われることを特徴としたドリルビットの製造方法。
12. 請求項７〜請求項９のいずれか１項に記載のドリルビットの製造方法であって、
    前記接合はロウ付温度５００℃以上のロウ付により行われ、前記コーティング材の塗布は焼付け温度３００℃以下の焼付け塗装により行われることを特徴としたドリルビットの製造方法。
13. 請求項１２記載のドリルビットの製造方法において、
    前記ロウ付温度は７５０℃以上であり、前記焼付け温度は２５０℃以下であることを特徴とするドリルビットの製造方法。
    

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