JP3718665B2 - Drill bit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビット本体先端に超硬合金製の切刃チップをろう付けや溶接等で固着したドリルビットに関するものであり、さらに詳しくは、剛性が高くコンクリートや石材等に対する穿孔に好適するドリルビットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
コンクリートや石材等に対する穿孔には、回転ハンマードリルに専用のドリルビットを取着して用い、ドリルビットに対して軸心方向の振動的な打撃力と回転トルクの両作用を同時に与えての穿孔(穴明け)が行われている。この種の穿孔作業の高能率化に対する要求に応えるために、ドリルビットとしては、鋼製のビット本体の先端に、耐摩耗性に優れた超硬合金製の切刃チップをろう付けや溶接等で固着したものが多い。
【0003】
この種のドリルビットとして、本出願人は、先に、ビット本体の先端に固着したブロック体からなる超硬合金製の切刃チップに、複数の切刃部を形設し、各切刃部上に形成した切削面と逃げ面の接合エッジを切刃とし、これらの切刃の内端を刃先頂点で接合させて刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にし、各切刃部間に形成した凹部を、ビット本体の外周に設けた切り屑排出溝に連続させた構成のドリルビットを提案した(特願2000−377082号公報参照)。
【0004】
この構成のドリルビットによれば、コンクリートや石材等に対する穿孔で、切刃がドリル孔切削面を衝撃的に打当する打撃切削と、打撃切削に続き切刃をドリル孔切削面に食い込ませて回転する回転切削で穿孔は行われ、ドリル孔切削面に生じる切り屑を、ドリルビットの軸心方向の動きに伴ってドリル孔切削面から浮上させて各切刃部の間からビット本体外周の切り屑排出溝を経てドリル孔外に円滑に排出されるので、刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にしたので、穿孔に際して回転バランスがよく、常に、尖端形状の刃先頂点がドリル孔切削面中心に対応して精度の高い定径孔の穿孔を可能にしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記するようなチゼルポイントのないドリルビットを回転ハンマードリルに取着し、コンクリートや石材等に穿孔する際の穿孔作用について考察すると、軸心方向の振動的な打撃力による切削、すなわち、切刃がドリル孔切削面を衝撃的に打当してドリル孔切削面を破砕する打撃切削の際には、各切刃による破砕の程度は、切刃の内端が集中する尖端形状をなす刃先頂点部が大きくなる。
【0006】
また、打撃切削に続き切刃がドリル孔切削面に食い込んで回転を伴う回転切削の際には、各切刃による切削量は切刃周縁部で多くなる。
【0007】
こうして、繰り返し穿孔に使用した後の各切刃の損耗を観察すると、必ずしも、切刃各部の損耗は一様には進行しておらず、回転切削の際に切削量を多くする切刃の外端部の損耗が大きく、切刃の中間部から刃先頂点に掛けては、各切刃とも、損耗の程度にさほど大きな差は見られない。このことは、切刃の中間部から刃先頂点に掛けては、隣り合う各切刃が互いに接近していて、回転切削の際に、各切刃がそれぞれにドリル孔切削面に食い込んで回転切削するにも、切刃の外端部に比べて周速も小さいために、大きな切削抵抗が掛からず、切刃外端部ほどの有効な回転切削ができないのに起因しているものと考えられる。
【0008】
そこで、本発明は、ドリル孔切削面に対する回転切削時に、切刃各部に掛かる切削抵抗のむらをなくし、複数の切刃の各部が協同して効率よく円滑にドリル孔切削面の回転切削が行われるようにし、切刃の偏摩耗を軽減して耐用寿命を延長できるドリルビットを提供することを目的としたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係るドリルビットは、超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに、複数の切刃部を形設し、各切刃部に形成した切削面と逃げ面の接合エッジを切刃とし、いずれかの切刃部の切刃の内端が刃先頂点を形成し、他の切刃部の切刃の内端を刃先頂点の手前で終端させ、各切刃に切欠き凹部を形成したことを特徴とするものである。
【0010】
本発明に係るドリルビットにおいて、超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに、複数の切刃部を形設し、各切刃部に形成した切削面と逃げ面の接合エッジを切刃とし、少なくとも2つの切刃部の切刃の内端を刃先頂点で突き合わせ、他の切刃部の切刃の内端を刃先頂点の手前で終端させ、各切刃に切欠き凹部を形成したことを特徴とするものとしてもよい。
【0011】
ここで、隣り合う切刃で、切欠き凹部の位置をずらし、全ての切欠き凹部は、切刃の外端部を残して形成し、また、隣り合う切刃の切欠き凹部は、その一部を回転方向にオーバーラップさせ、切欠き凹部の長さを変えた構成とするのが好ましい。
【0012】
このように構成されたドリルビットによれば、ドリル孔切削面に切刃を食い込ませて回転切削する際に、切欠き凹部のところでは切削作用がなくなり、切削抵抗が軽減され、ドリル孔切削面には切り残しを生じるが、この切り残し分は、他の切刃が適切に切削し、複数の切刃の各部が分担してドリル孔切削面を回転切削するので、各切刃とも切刃に掛かる切削抵抗にむらがなく、回転トルクを有効利用して効率よく円滑にドリル孔切削面の回転切削を行い、切刃の偏摩耗を軽減してドリルビットの耐用寿命を延長できる。
【0013】
また、本発明において、超硬合金製のブロック体からなる切刃チップに形設される複数の切刃部の内、例えば少なくとも2つの切刃部の切刃の内端を、刃先頂点で突き合わせた構成にすると、刃先頂点をチゼルポイントのない尖端形状にできるので、穿孔に際して刃先頂点の尖端がドリル孔切削面中心に凹部を刻設し、ドリル孔切削面を打撃切削するに際し、常に、刃先頂点の尖端が、このドリル孔切削面中心の凹部に嵌合してガイド機能を発揮するので、ドリルビットの芯振れ防止効果が高められて精度の高い定径孔の穿孔ができる。
【0014】
また、切欠き凹部の深さについては、特に、制約はないが、コンクリートや石材等を穿孔対象とするドリルビットの場合、実用的には、切欠き凹部の深さを
0.2 mm 〜1 mm に設定するのが好ましい。更に、切刃に切欠き凹部を形成するには、切欠き凹部を、対応する逃げ面から切欠き凹部に掛けて、平底構成の浅溝状に形成することができる。この場合、ドリルビットの加工性がよくなり、生産コストを安くできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を、図面に基づいて説明する。
【0016】
図1は本発明の実施の形態を示すドリルビットの一部を省略した要部の正面図、図2はドリルビットの下端面図、図3は図2に対応する切刃チップの斜視図、図4はドリル孔切削面に対する各切欠き凹部の位置関係を説明するための説明図である。
【0017】
図において、1は鋼製のビット本体で、その上部に回転ハンマードリルの駆動軸に連結するシャンク(図示せず)を延設し、ビット本体外周に切屑排出溝2を設け、ビット本体先端に超硬合金製のブロック体からなる切刃チップ3をろう付けや溶接等で固着し、この切刃チップ3に対し、実施の形態では、周方向に3つの切刃部3a,3b,3cを形設している。
【0018】
各切刃部3a,3b,3cには、切削面6と逃げ面7を形成して両面の接合エッジを切刃4とし、各切刃4の内端を突き合わせて刃先頂点8をチゼルポイントのない尖端形状にしている。
【0019】
本発明においては、各切刃部3a,3b,3cの切刃4に、切欠き凹部5a,5b,5cを形成している。実施の形態では、これらの切欠き凹部5a,5b,5cを、対応する逃げ面7から切刃4に掛けて平底構成の浅溝状に形成しており、実用的な切欠き凹部5a,5b,5cの深さは、0.2mm〜1mmに設定している。 また、各切欠き凹部5a,5b,5cの底部は、切削面6に対して切刃4同様に、接合エッジを形成して接合するので、この接合部は補助切刃としての機能を発揮する。
【0020】
また、全ての切欠き凹部5a,5b,5cは、切刃4の外端部を残して形成されており、また、各切欠き凹部5a,5b,5cは、切刃4における位置と長さを変えている。すなわち、図2及び図3に示すように、切刃部3aの切刃4の切欠き凹部5aは、切刃4の外端寄りに位置し、切刃4の外端部を残して最も短くしている。切刃部3bの切刃4の切欠き凹部5bは、切刃4の中間部に位置して最も長くしている。切刃部3cの切刃4の切欠き凹部5cは、切刃4の内端寄りに位置し、この切欠き凹部5c自体は、切欠き凹部5aとほぼ同じ長さではあるが、その内端側から刃先頂点8に掛けて傾斜状に切欠き部5dを形成して、実質的には、切欠き凹部5bとほぼ同じ長さに設定している。
【0021】
また、実施の形態では、各切欠き凹部5a,5b,5cを形成するに当たって、図4に示すように、切刃4によって切削されるドリル孔切削面を、同心円状に4つの範囲A1,A2,A3,A4に等分し、切刃部3aの切刃4には、範囲A2を切り残す長さの切欠き凹部5aを形成し、切刃部3bの切刃4には、範囲A2〜A3を切り残す長さの切欠き凹部5bを形成するとともに、切刃部3cの切刃4には、範囲A3を切り残す長さの切欠き凹部5cを形成し、この切欠き凹部5cの内端側に、刃先頂点8に達する傾斜状の切欠き部5dを形成して範囲A3〜A4を切り残すようにしている。
【0022】
上記構成において、本発明においては、ドリル孔切削面に対して回転切削が行われる際に、切刃4に対して最も大きな切削負担が掛かるドリル孔切削面の周縁部の切削は、3つの切刃4の外端部が協同して行い、各切刃4に形成した各切欠き凹部5a,5b,5c及び切欠き部5dのところで、ドリル孔切削面に切り残しを生じるが、ドリル孔切削面の中間部の切り残し分の切削は、切刃部3aと切刃部3cの切刃4が協同して切削し、ドリル孔切削面の中心部の切り残し分は、刃先頂点8で接合する2つの切刃4が協同して切削するようにしている。こうして、各切刃4に形成した切欠き凹部5a,5b,5c及び切欠き部5dのところで生じるドリル孔切削面の切り残し分は、後続の他の切刃4によって適切に切削されるので、一つ一つの切刃4に掛かる切削抵抗のむらをなくし、3つの切刃4の各部が協同して効率よくドリル孔切削面の回転切削ができる。
【0023】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、本発明によれば、ドリルビットの基本構成は、周知のこの種のドリルビットと同じくするので、その使用に当たっては、周知のドリルビットと交換してそのまま使用できる。
【0024】
しかして、本発明のドリルビットでは、刃先を構成する複数の切刃に、切欠き凹部を形成し、刃先が衝撃的にドリル孔切削面を打当する切削(打撃切削)に続き、刃先がドリル孔切削面に食い込んで回転切削するに際し、切刃の各部が分担してドリル孔切削面を回転切削するので、各切刃とも切刃に掛かる切削抵抗にむらがなく、回転トルクを有効利用して効率よく円滑に回転切削を行い、切刃の偏摩耗を軽減してドリルビットの耐用寿命を延長できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すドリルビットの一部を省略した要部の正面図である。
【図2】ドリルビットの下端面図である。
【図3】図2に対応する切刃チップの斜視図である。
【図4】ドリル孔切削面に対する各切欠き凹部の位置関係を説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 ビット本体
2 切屑排出溝
3 切刃チップ
3a、3b、3c 切刃部
4 切刃
5a、5b、5c 切欠き凹部
5d 切欠き部
6 切削面
7 逃げ面
8 刃先頂点
A1,A2,A3,A4 範囲[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drill bit in which a cemented carbide cutting edge tip is fixed to the tip of a bit body by brazing, welding, or the like, and more specifically, a drill bit having high rigidity and suitable for drilling concrete, stone, or the like. It is about.
[0002]
[Prior art]
For drilling concrete, stone, etc., a dedicated drill bit is attached to the rotary hammer drill, and the drill bit is drilled by applying both the impact force and rotational torque in the axial direction at the same time. (Drilling) is done. In order to meet the demand for higher efficiency of this kind of drilling work, as a drill bit, a cutting edge tip made of cemented carbide with excellent wear resistance is brazed or welded to the tip of the steel bit body. There are many things fixed by.
[0003]
As this type of drill bit, the applicant previously formed a plurality of cutting blade portions on a cemented carbide cutting blade tip made of a block body fixed to the tip of the bit body, and each cutting blade portion. The cutting edge and flank joining edge formed above were used as cutting edges, and the inner edges of these cutting edges were joined at the tip of the cutting edge to make the tip of the cutting edge apex without a chisel point and formed between each cutting edge. The drill bit of the structure which made the recessed part continue in the chip discharge groove | channel provided in the outer periphery of a bit main body was proposed (refer Japanese Patent Application No. 2000-377082).
[0004]
According to the drill bit of this configuration, by drilling in concrete or stone material, the cutting blade impacts the drill hole cutting surface impactively, and following the cutting, the cutting blade is bitten into the drill hole cutting surface. Drilling is performed by rotating rotary cutting, and chips generated on the drill hole cutting surface are lifted from the drill hole cutting surface along with the movement of the drill bit in the axial direction, and between the cutting blades, Since the chip is smoothly discharged to the outside of the drill hole through the chip discharge groove, the tip of the blade tip has a tip shape with no chisel point, so the rotation balance is good when drilling, and the tip of the tip of the tip is always the center of the drill hole cutting surface. In response to the above, it is possible to drill a constant-diameter hole with high accuracy.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Considering the drilling action when a drill bit without a chisel point as described above is attached to a rotary hammer drill and drilling into concrete, stone, etc., cutting by an axial impact force, that is, a cutting edge In impact cutting, where the drill hole cutting surface is impacted and the drill hole cutting surface is crushed, the degree of crushing by each cutting blade is the tip of the blade tip that forms the tip shape where the inner edge of the cutting blade is concentrated. The part becomes larger.
[0006]
In addition, when the cutting edge bites into the drill hole cutting surface following the impact cutting and the rotation cutting involves rotation, the cutting amount by each cutting edge increases at the peripheral edge of the cutting edge.
[0007]
Thus, when observing the wear of each cutting blade after repeated use for drilling, the wear of each part of the cutting blade does not necessarily progress uniformly, and the outside of the cutting blade that increases the amount of cutting during rotary cutting is not necessarily obtained. The wear of the end portion is large, and when it is applied from the middle portion of the cutting blade to the tip of the cutting edge, there is no great difference in the degree of wear for each cutting blade. This is because the adjacent cutting blades approach each other from the middle part of the cutting blade to the top of the cutting edge, and each rotary blade bites into the drill hole cutting surface during rotary cutting. However, since the peripheral speed is also smaller than the outer edge of the cutting edge, it is considered that a large cutting resistance is not applied and the effective cutting of the cutting edge outer edge is not possible. .
[0008]
Therefore, the present invention eliminates uneven cutting resistance applied to each part of the cutting edge during rotary cutting on the drill hole cutting surface, and each part of the plurality of cutting edges cooperates to efficiently and smoothly rotate the cutting surface of the drill hole. Thus, an object of the present invention is to provide a drill bit that can reduce the partial wear of the cutting edge and extend the service life.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a drill bit according to the present invention has a cutting surface formed on each cutting blade portion by forming a plurality of cutting blade portions on a cutting blade tip made of a cemented carbide block body. The cutting edge is the joining edge of the flank, the inner edge of the cutting edge of one of the cutting edges forms the edge of the cutting edge, the inner edge of the cutting edge of the other cutting edge is terminated before the edge of the cutting edge, It is characterized in that a notch recess is formed in each cutting blade.
[0010]
In the drill bit according to the present invention, a plurality of cutting edge portions are formed on a cutting edge tip made of a block body made of cemented carbide, and the joining edge of the cutting surface and the flank formed on each cutting edge portion is formed as a cutting edge. The inner edges of the cutting edges of at least two cutting edges are abutted at the edge of the cutting edge, the inner edges of the cutting edges of the other cutting edges are terminated before the edge of the cutting edge, and a notch is formed in each cutting edge. It is good also as what is characterized by this.
[0011]
Here, the positions of the notch recesses are shifted by the adjacent cutting blades, all the notch recesses are formed leaving the outer edge of the cutting blades, and the notch recesses of the adjacent cutting blades are one of them. It is preferable that the portions are overlapped in the rotation direction and the length of the notch recess is changed.
[0012]
According to the drill bit configured in this way, when cutting with a cutting edge biting into the drill hole cutting surface, there is no cutting action at the notch recess, the cutting resistance is reduced, and the drill hole cutting surface is reduced. However, the remaining part of the cutting edge is appropriately cut by the other cutting blades, and each part of the plurality of cutting blades is responsible for rotating the drill hole cutting surface. Therefore, the cutting force on the drill hole can be efficiently and smoothly cut by effectively using the rotational torque, the uneven wear of the cutting edge can be reduced, and the useful life of the drill bit can be extended.
[0013]
Further, in the present invention, the inner ends of the cutting edges of at least two cutting edges, for example, of the plurality of cutting edges formed on the cutting edge tip made of a cemented carbide block body are butted at the tip of the cutting edge. With this configuration, the tip of the blade tip can be shaped like a tip without a chisel point. Since the apex of the apex is fitted in the recess at the center of the drill hole cutting surface to exhibit a guide function, the effect of preventing the drill bit from running out is enhanced, and a highly accurate constant diameter hole can be drilled.
[0014]
In addition, the depth of the notch recess is not particularly limited, but in the case of a drill bit for drilling concrete or stone, the depth of the notch recess is practically set.
It is preferable to set to 0.2 mm to 1 mm . Further, in order to form a notch recess in the cutting blade, the notch recess can be formed in a shallow groove shape with a flat bottom structure by hanging from the corresponding flank to the notch recess. In this case, the workability of the drill bit is improved and the production cost can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 is a front view of a main part in which a part of a drill bit showing an embodiment of the present invention is omitted, FIG. 2 is a bottom view of the drill bit, and FIG. 3 is a perspective view of a cutting edge chip corresponding to FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the positional relationship of each notch recess with respect to the drill hole cutting surface.
[0017]
In the figure, reference numeral 1 denotes a steel bit body. A shank (not shown) connected to the drive shaft of a rotary hammer drill is extended on the upper part, a
[0018]
Each
[0019]
In the present invention, notch recesses 5a, 5b, 5c are formed in the
[0020]
Moreover, all the notch recessed
[0021]
Further, in the embodiment, in forming each
[0022]
In the above configuration, according to the present invention, when rotating cutting is performed on the drill hole cutting surface, the cutting of the peripheral portion of the drill hole cutting surface that places the greatest cutting burden on the
[0023]
【The invention's effect】
The present invention is implemented in the form as described above, and according to the present invention, the basic configuration of the drill bit is the same as that of a well-known drill bit of this kind. And can be used as is.
[0024]
Thus, in the drill bit of the present invention, a notch recess is formed in a plurality of cutting blades constituting the cutting edge, and the cutting edge is subjected to cutting (striking cutting) in which the cutting edge impacts the drill hole cutting surface. When cutting into the drill hole cutting surface and rotating cutting, each part of the cutting blade is assigned to rotate the drill hole cutting surface, so each cutting blade has no uneven cutting resistance applied to the cutting edge and effectively uses the rotational torque Thus, efficient and smooth rotary cutting can be performed, and uneven wear of the cutting edge can be reduced to extend the service life of the drill bit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a main part in which a part of a drill bit showing an embodiment of the present invention is omitted.
FIG. 2 is a bottom view of the drill bit.
FIG. 3 is a perspective view of a cutting edge chip corresponding to FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a positional relationship of each notch recess with respect to a drill hole cutting surface;
[Explanation of symbols]
1
A1, A2, A3, A4 range
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