JP2012086516A - ドリルビット - Google Patents

Abstract

【課題】 小径なためボディが中実丸棒で先端に硬質切れ刃を有するドリルビットにおいて、穿孔時に発熱する先端切れ刃側を冷却するために外部から供給された冷却用媒体を根元側で受け取り確実に先端部まで通せるドリルビットを提供することである。
【解決手段】 ボディが中実丸棒で先端に硬質切れ刃を有するドリルビットであって、中実丸棒状ボディの根元側から先端切れ刃側までを回転しない外筒で覆い、外部からホ−スなどで供給された冷却用媒体を外筒の根元側受け取り口に接続して受け取り、外筒内周面とボディ外周表面間に取り込んで先端切れ刃側まで確実に通せるようにしたことを特徴とするドリルビット。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンクリ−トやタイルの穴あけに使用されるドリルビットに関するもので、特にノンコアタイプと呼ばれるものに関する。

従来、小径のドリルビットの場合、ボディの強度確保や穿孔で発生するコアの径が小さくなることから、中空円筒状ボディの先端に硬質切れ刃を環状に固着させたコアタイプではなく、ボディを中実の丸棒として先端に硬質切れ刃を固着させたノンコアタイプと呼ばれる構造が知られている。円筒状ボディ先端への硬質切れ刃の固着には、ダイヤモンドや超硬などを、ろう材で溶着したり、めっきにより固着したり、金属粉などと焼結してから溶接するなどの方法がある。

中空のボディの場合は中央の空洞に工具に取り付ける根元側から冷却媒体を通すなどの手法をとりやすいが、小径のドリルビットでボディが中実丸棒の場合は、内部に冷却媒体を通す穴を設けることはボディ肉厚の減少からボディ強度の低下などを招き好ましくないため、積極的な冷却ができず、使い方によっては穿孔時の発熱がノンコアドリルビットの硬質切れ刃に影響しノンコアドリルビットの穿孔寿命を不安定なものにする場合があった。

特開２０００−２３７９１０号公報

上記した小径のドリルビットのノンコアタイプでボディが中実丸棒であると、工具に取り付ける根元側から硬質切れ刃が固着された先端側へボディ内部に冷却媒体を通すことが不可能で、また、冷却媒体を通す穴をあけボディを中空にすることはボディ強度の低下を招くため困難であった。

本発明の目的は、上記従来の欠点を解消し、ボディを中空にすることなく供給された冷却媒体を容易に取り入れてボディ先端まで確実に通すノンコアタイプの小径のドリルビットを提供することである。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、切れ刃が固着され回転するボディを覆っている外筒が回転するボディに対して回転しないよう支持している。また、前記外筒の円筒部は、外径が前記切れ刃部より内側に位置するよう構成されていることが望ましい。

請求項１の発明によれば、先端に切れ刃部を備える略円柱状のボディを有するドリルビットであって、略筒状に形成され、前記ボディを内側に回転可能に支持する外筒を備え、前記外筒は、前記ボディの少なくとも先端側を覆うと共に、後端側に内外を連通する開口が設けられ、前記開口から導入された冷却用媒体が、前記ボディと前記外筒との間の空間を介して、前記切れ刃部側に供給可能に構成したことで切れ刃が固着され回転するボディを覆っている外筒が回転するボディに対して回転しないよう支持されているため、冷却媒体を取り入れるために外筒に設けた取り入れ口に冷却媒体供給用ホ−スなどを接続することができ、ボディ先端まで覆う外筒により外筒内周面とボディ外周表面間に導入した冷却媒体をボディ先端側まで確実に通すことが出来る。

請求項２の発明によれば、前記外筒は、先端側の外周が前記切れ刃部の外周より内側に位置するよう構成されていることにより、外筒が切れ刃により開けた径の内側に位置するため、外筒によりボディの先端近傍まで覆うことができ、切れ刃が被削材の内部にある状態においても安定して冷却用媒体の供給が可能となる。

請求項３の発明によれば、前記外筒の両端において、前記外筒と前記ボディとを摺動可能に支持する軸受部を設けたことにより、前記外筒の両端において外筒内周と丸棒状ボディ外周の摺動を受け持つ軸受けの機能を持った部材を設けることで、丸棒状ボディの回転に対して外筒が安定して回転せずに支持されるドリルビットを提供できる。

請求項４の発明によれば、前記両端に設けられた軸受のうち、前記円筒状外筒の両端に設けた軸受けの機能を持った部材のうち先端切れ刃側の部材の一部を切り欠くことにより、そこを外筒内周面とボディ外周表面間を通ってきた冷却用媒体の先端切れ刃部への吹き出し口に出来て、また切り欠きの大きさと数により冷却用媒体の適切な吹き出し量を設定できるドリルビットを提供できる。

請求項５の発明によれば、前記円筒状外筒の内周面に軸方向に直線あるいは螺旋状の溝を設け、円筒状外筒の根元側に設けた冷却用媒体取り入れ口から入った冷却用媒体の流路とすることにより冷却用媒体の適切な流量、流れ方を設定できるノンコアドリルビットを提供できる。

請求項６の発明によれば丸棒状ボディの外周面に軸方向に直線あるいは螺旋状の溝を設け、円筒状外筒の根元側に設けた冷却用媒体取り入れ口から入った冷却用媒体の流路とすることにより冷却用媒体の適切な流量、流れ方を設定できるノンコアドリルビットを提供できる。

請求項７の発明によれば、電動工具等に装着可能な取付部を備え、前記ボディ部と前記取付部とは、着脱可能に設けられていることにより、簡単な構成で外筒を構成することができる。

本発明の第一の実施形態に係るドリルビットの一部断面図である。 図１中のA-A線断面図である。 図１中のB-B線断面図である。 本発明の第二の実施形態に係るドリルビットの一部断面図である。 ドリルビットの先端面の軸方向視である。 図４のC−C断面図である。 本発明の第三の実施形態に係るドリルビットの一部断面図である。 図７のA-A断面図である。 図７のB-B断面図である。 本発明の第四の実施形態に係るドリルビットの一部断面図である。 図１０のA-A断面図である。 図１０のB-B断面図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、図１の紙面下方を先端側、紙面上方を後端側として説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態に係るドリルビット１０の全体構成を説明する一部断面図であり、図２は図１中のA-A線断面図、図３は図１中のB-B線断面図である。

図１に示すように、ドリルビット１０を構成する部材は円柱状のベース部分を構成する金属のボディ１と、後端側に形成される取付部５と、ボディ１の先端部に設けられる切り刃２と、ボディ１を覆うと共に回転可能に支持する金属またはプラスチックなどの外筒３とを備えて構成される。取付部５は、電動ドリルなど駆動源となる動力工具に取り付け可能な六角軸から構成される。ボディ１と取付部５とは、ボディ1に外筒3を被せてから組み立てられるよう、別体により構成され、ネジにより固着される。

ボディ１と取付部５の間には、円盤状のツバ部８が形成されている。ツバ部８は、ドリルビット１０による穿孔作業中に発生する粉塵が作業者側に直接飛散することを抑制する役割を果たすものであり、ボディ１、外筒３及び切れ刃２の直径よりも大きい直径を有する。

ボディ１は、鉄系の合金からなり、中実円柱に形成された円柱部１ａと、円柱部１ａの一端側に形成され、取付部５に形成された雌ねじと螺合する雄ねじが切られた結合部１ｂと、円柱部１ａの他端側において円柱部１ａより半径方向に突出してフランジ状に形成されると共に切り刃２が設けられた先端部１ｃとを備えて構成されている。結合部１ｂの雄ねじは、ドリルビット１０の使用時の回転方向と同方向に回転させることで締まるよう形成されており、使用時に緩むことがないよう固着されている。また、切り刃２は、ダイヤモンド砥粒が先端部１ｃの先端側端面と、側面とに満遍なく敷き詰められ溶着により固定されている。尚、切り刃２の種類としては、例えばダイヤモンド砥粒を結合剤で固めた砥粒チップを取り付けるなどの構成としてもよい。

外筒３は、中空円筒状に形成され、内径がボディ部１の外径より若干大きく、外径がボディ部１の切れ刃２より若干小さくなるよう形成されている。また、外筒３は、取付部５に形成されたツバ部８に対しても小径に形成されている。ここでドリルビット１０は、ボディ１の円筒部１ａを外筒３により覆うよう装着した後に、ボディ部１と取付部５とが結合されることにより、外筒３を切り刃２とツバ部８とによって挟まれる位置に構成することが可能となる。

外筒３の後端側には、冷却用媒体を供給するための開口が形成されている。開口は、外筒の側壁を貫通して形成されると共に、外筒３の内外を連通させている。開口の外周側には、一端が開口に接続され、他端側から冷却用媒体を流入させ、通過させる冷却通路７ａが形成される取り入れ口４が、ドリルビット１０の回転軸ｃと略直角方向（径方向）に突出して設けられている。取り入れ口４は他端に取り付けられたポンプなどから冷却用媒体を供給する冷却用媒体供給ホース９が取付可能となっている。冷却用媒体としては、工業用の冷却液や水を使用することが可能である。外筒３はボディ１を覆って軸方向に延びた円筒状に形成され、ボディ部１の円柱部１ａとの間に冷却用媒体を通過させる冷却通路７ｂを形成している。冷却通路７ｂは、冷却通路７ａと開口によって接続されている。

外筒３及びボディ１の円柱部１ａの軸方向における両端側には、互いを相対回転可能な関係とする軸受６が一つづつ設けられている。軸受６は、公知の軸受を使用することができるが、摺動により回転軸の支持を行うすべり軸受が配置のスペースなどを考慮すると望ましく、例えば潤滑油を含んだ焼結材であるメタル軸受などを使用することができる。軸受６は、外筒３に形成された段差と嵌め合うことで位置決めされており、外周側で外筒３に対して固定されると共に、内周側でボディ部１を摺動可能に支持している。外筒３に設けられる冷却用媒体供給用の開口は、軸受６によって挟まれる軸方向内側に設けられている。尚、ボディ部１は、軸受６の内周に対して冷却用媒体が通過可能な微小な隙間を有して支持されている。

このようなドリルビット１０は、穿孔作業中、回転軸ｃを中心として回転する切れ刃２によって穿孔作業を行うと共に、図示せぬ冷却用媒体供給源から送られる冷却用媒体は、冷却用媒体供給ホース９を介して外筒３に流入し、冷却通路７ａ、冷却通路７ｂ、及び先端側の軸受６とボディ１との間を通過して切り刃２付近に供給されることで、切れ刃２及び先端部１ｃは冷却される。

以上説明したように、本実施形態によれば先端に切れ刃２を備える略円柱状のボディ１を有するドリルビット１０であって、略筒状に形成され、ボディ１を内側に回転可能に支持する外筒３を備え、
前記外筒３は前記ボディの少なくとも先端側を覆うと共に、後端側に内外を連通する開口が設けられ、開口から導入された冷却用媒体が、ボディ１と外筒３との間の空間を介して、切れ刃部２側に供給可能に構成されているため、切れ刃２が固着され回転するボディ１を覆っている外筒３が回転するボディ１に対して回転しないよう支持されているため、冷却媒体を取り入れるために外筒３に設けた取り入れ口４に冷却媒体供給用ホ−ス９などを接続することができ、ボディ１の先端まで覆う外筒３により外筒３の内周面とボディ１の外周表面間に導入した冷却媒体をボディ１の先端側まで確実に通すことができるため、冷却効果を向上させることが可能となる。

また、外筒３の円筒部は、外径が切れ刃部より内側に位置するよう構成されているため、外筒３が切れ刃２により開けた被削材の穴の内側に位置することになり、穿孔作業中に切れ刃２が被削材の内部にある状態においても、外筒３が被削材と接触することなくボディの先端近傍まで覆うことができ、安定して冷却用媒体の供給が可能となる。

また、外筒３の両端において、外筒３とボディ１とを摺動可能に支持する軸受６を設けたことにより、丸棒状ボディ１の回転に対して外筒３が安定して回転せずに支持されるドリルビット１０を提供することができる。

また、電動工具等に装着可能な取付部を備え、前記ボディ部と前記取付部とは、着脱可能に設けられているため、ドリルビット１０が細径となる場合であっても、簡単な構成で外筒を装着することが可能となる。

次に本発明の第二の実施形態を図４から図６を用いて説明する。図４は本発明の第二の実施形態に係るドリルビットの全体構成を示す一部断面図である。図５はドリルビットの先端面の軸方向視である。図６は図４のC−C断面図である。

第二の実施形態において第一の実施形態と異なる点は、軸受１６及び切り刃２の形状である。第二の実施形態においては、外筒３及びボディ１１の円筒部１１aの両端に設けられた軸受１６は、周方向の一部に切り欠き１６aを備えて構成されている。切り欠き１６aは、ボディ１１を支持する内周側に回転軸方向に延びる凹形状として構成される。また、切り欠き１６aと周方向に重なると共に、軸方向先端側に位置する先端部１１ｃ及び切れ刃２には、外周側に対して凹形状となる切り欠き１２ａが形成されている。

本実施形態によれば、両端に設けられた軸受１６のうち、先端側の軸受に軸方向に延びる切り欠き部１６aを形成したことにより、円筒状外筒３の両端に設けた軸受の機能を持った部材１６のうち先端切れ刃２側の部材の一部を切り欠くことにより、そこを外筒内周面とボディ１外周表面間を通ってきた冷却用媒体の先端切れ刃２への吹き出し口にすることができると共に、切り欠き１６aの大きさと数により冷却用媒体の適切な吹き出し量を設定できるドリルビット２０を提供できる。また、切れ刃２に設けた切り欠き１２ａにより更にスムーズに冷却用媒体を切れ刃１２の先端に供給することが可能となる。

次に本発明の第三の実施形態を図７乃至図９を用いて説明する。図７は本発明の第三の実施形態に係るドリルビットの全体構成を示す一部断面図である。図８は図７のA-A断面図である。図９は図７のB-B断面図である。

第三の実施形態において第一及び第三の実施形態と異なる点は、外筒２３の形状である。第三の実施形態においては、外筒２３は、ボディ１の円筒部２１ａとの間隔が他の実施形態より狭く構成され、外筒２３には軸方向に延びる切り欠き２３ａが更に形成されている。切り欠き２３ａは、外筒２３の内周面に対して凹形状となり、取付部側から先端部側に渡って形成されている。

本実施形態によれば、外筒の内周に溝を設け、円筒状外筒の根元側に設けた冷却用媒体取り入れ口から入った冷却用媒体の流路とすることにより冷却用媒体の適切な流量、流れ方を設定できるノンコアドリルビットを提供できる。

尚、円筒状外筒の内周面に軸方向に直線に延びる構成としたが、例えば螺旋状の溝であってもよい。

次に本発明の第四の実施形態を図１０乃至図１２を用いて説明する。図１０は本発明の第四の実施形態に係るドリルビットの全体構成を示す一部断面図である。図１１は図１０のA-A断面図である。図１２は図１０のB-B断面図である。

第四実施形態において第一乃至第三の実施形態と異なる点は、ボディ３１の形状である。第四の実施形態においては、ボディ３１の外周面に対して凹形状となる切り欠き３１ｄを設け、外筒３３との間に軸方向に延びる空間を形成している。切り欠き３１ｄは、切れ刃２が設けられる先端部から、ボディ３１の軸受６に挟まれる軸方向内側にて、外筒３の開口と軸方向にオーバーラップする位置まで連続して形成されている。

本実施形態によれば、ボディ３１の外周に溝を設け、冷却用媒体の通路としたことで、円筒状外筒３の根元側に設けた冷却用媒体取り入れ口から入った冷却用媒体の流路とすることにより冷却用媒体の適切な流量、流れ方を設定できるドリルビットを提供することができる。

尚、丸棒状ボディの外周面に軸方向に直線に延びる構成としたが、例えば螺旋状の溝であってもよい。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、外筒３とボディ１との間には軸受を配置する構成としたが、外筒３自体を潤滑油を含んだ焼結合金から構成しても良い。また、本実施形態において動力工具への取付形状は六角軸のものとしたが、他の形状でもよい。また、ボディ１と取付部５とは、ネジにより固着される構成としたが、他の固着構造でもよい。

１は丸棒状ボディ、1aは円柱部、１ｂは結合部、1cは先端部、２は硬質切れ刃、３は円筒状外筒、４は冷却用媒体取り入れ口、５は工具への取付け根元側、６は軸受け機能を持った部材、７aは冷却用媒体を流入させる冷却通路、７bは冷却用媒体を通過させる冷却通路、8は円盤状のつば部、９は冷却用媒体供給ホース、１１は丸棒状ボディ、1aは円柱部、11cはボディ先端部、１２aは切り欠き、１６は軸受け機能を持った部材、１６−aは軸受け機能を持った部材の切欠き、２１aは円柱部、２３は円筒状外筒、２３ａ軸方向に延びる切り欠き、３１は丸棒状ボディ、３１aは円柱部、３１dは切り欠き

Claims (7)

1. 先端に切れ刃部を備える略円柱状のボディを有するドリルビットであって、
   略筒状に形成され、前記ボディを内側に回転可能に支持する外筒を備え、前記外筒は、少なくとも前記ボディの先端側を覆うと共に、後端側に内外を連通する開口が設けられ、
   前記開口から導入された冷却用媒体が、前記ボディと前記外筒との間の空間を介して、前記切れ刃部側に供給可能に構成されていることを特徴とするドリルビット。
2. 前記外筒は、先端側の外周が前記切れ刃部の外周より内側に位置するよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリルビット。
3. 前記外筒の両端において、前記外筒と前記ボディとを摺動可能に支持する軸受部を設けたことを特徴とする請求項２に記載のドリルビット。
4. 前記両端に設けられた軸受のうち、先端側の軸受に軸方向に延びる切り欠き部を形成したことを特徴とする請求項３もしくは請求項２に記載のドリルビット。
5. 前記外筒の内周に溝を設け、前記冷却用媒体の通路としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のうち何れか一項に記載のドリルビット。
6. 前記ボディの外周に溝を設け、前記冷却用媒体の通路としたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか一項に記載のドリルビット。
7. 電動工具等に装着可能な取付部を備え、前記ボディ部と前記取付部とは、着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうち何れか一項に記載のドリルビット。