JPH05124027A - ドリル・チゼル工具 - Google Patents
ドリル・チゼル工具Info
- Publication number
- JPH05124027A JPH05124027A JP4112834A JP11283492A JPH05124027A JP H05124027 A JPH05124027 A JP H05124027A JP 4112834 A JP4112834 A JP 4112834A JP 11283492 A JP11283492 A JP 11283492A JP H05124027 A JPH05124027 A JP H05124027A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- recess
- drill
- base body
- main axis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/58—Chisel-type inserts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/89—Tool or Tool with support
- Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用時における各部の過負荷を回避すること
により、工具全体の寿命を向上させ得るドリル・チゼル
工具を提案することにある。 【構成】 鋼製の基体（１）を具えるドリル・チゼル工
具は、硬質合金製のバイト（２）を凹所（３）内に固定
する溶着継手（４）を具える。バイト（２）は、凹所
（３）の端部領域に剪断応力のピーク値が生じないよう
に基体（１）に固定する。そのために、応力緩和ノッチ
を設けると共に溶着継手（４）の厚さを端部に向けて増
加させる。
により、工具全体の寿命を向上させ得るドリル・チゼル
工具を提案することにある。 【構成】 鋼製の基体（１）を具えるドリル・チゼル工
具は、硬質合金製のバイト（２）を凹所（３）内に固定
する溶着継手（４）を具える。バイト（２）は、凹所
（３）の端部領域に剪断応力のピーク値が生じないよう
に基体（１）に固定する。そのために、応力緩和ノッチ
を設けると共に溶着継手（４）の厚さを端部に向けて増
加させる。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、鋼製の基体を具え、硬質合金製
のバイトを基体の凹所内に固定したたドリル・チゼル工
具に関し、特に、凹所が工具の加工端に向けて開放し、
主軸線に対して平行に延在すると共に主軸線と直交する
断面を通過する側壁を有するドリル・チゼル工具に係る
ものである。
のバイトを基体の凹所内に固定したたドリル・チゼル工
具に関し、特に、凹所が工具の加工端に向けて開放し、
主軸線に対して平行に延在すると共に主軸線と直交する
断面を通過する側壁を有するドリル・チゼル工具に係る
ものである。
【０００２】
【従来技術】上述の構成を有するドリル・チゼル工具
は、長年に亘り普及しており、実用に供されて真価を発
揮している。基体に用いる鋼とバイトに使用する硬質合
金とでは材料特性が大きく異なるため、当然のことなが
ら問題が生じる。これらの問題は、一方において製造時
に、他方では工具の使用時に初めて発生し得るものであ
る。
は、長年に亘り普及しており、実用に供されて真価を発
揮している。基体に用いる鋼とバイトに使用する硬質合
金とでは材料特性が大きく異なるため、当然のことなが
ら問題が生じる。これらの問題は、一方において製造時
に、他方では工具の使用時に初めて発生し得るものであ
る。
【０００３】製造に際して生じる問題としては、例え
ば、使用材料の熱膨張率が異なることに起因する熱応力
が挙げられる。この問題に対処するために、例えば、ド
イツ連邦共和国特許出願公開第 34 26 977号公報に記載
された工具では、バイトよりも大きな長手方向延長部を
基体の凹所に設けることが提案されている。
ば、使用材料の熱膨張率が異なることに起因する熱応力
が挙げられる。この問題に対処するために、例えば、ド
イツ連邦共和国特許出願公開第 34 26 977号公報に記載
された工具では、バイトよりも大きな長手方向延長部を
基体の凹所に設けることが提案されている。
【０００４】この既知の解決法によっても、工具の使用
時に生じる本質的な問題は全く解決されない。これらの
工具使用における諸問題は、特に、使用材料の弾性係数
が大きく異なるために過負荷が生じ、工具の寿命に影響
を及ぼす損傷を惹起することにある。過負荷の要因は、
特に、工具の主軸線に沿った剪断応力が極めて異なるこ
とにあり、その剪断応力は凹所の長手方向の両端部で最
高値を呈する。その結果、前記長手方向領域において
は、溶着継手の損傷のみならず、基体およびバイトの損
傷も生じる。
時に生じる本質的な問題は全く解決されない。これらの
工具使用における諸問題は、特に、使用材料の弾性係数
が大きく異なるために過負荷が生じ、工具の寿命に影響
を及ぼす損傷を惹起することにある。過負荷の要因は、
特に、工具の主軸線に沿った剪断応力が極めて異なるこ
とにあり、その剪断応力は凹所の長手方向の両端部で最
高値を呈する。その結果、前記長手方向領域において
は、溶着継手の損傷のみならず、基体およびバイトの損
傷も生じる。
【０００５】
【発明の開示】本発明の課題は、使用時における各部の
過負荷を回避することにより、工具全体の寿命を向上さ
せ得るドリル・チゼル工具を提案することにある。
過負荷を回避することにより、工具全体の寿命を向上さ
せ得るドリル・チゼル工具を提案することにある。
【０００６】この課題を解決するため、本発明によるド
リル・チゼル工具は、バイトを基体に結合するための溶
着継手を側壁の領域に設け、該溶着継手は、主軸線に対
して平行に延在する長手方向に沿って略均等な剪断応力
分布特性を有するものとしたことを特徴とする。
リル・チゼル工具は、バイトを基体に結合するための溶
着継手を側壁の領域に設け、該溶着継手は、主軸線に対
して平行に延在する長手方向に沿って略均等な剪断応力
分布特性を有するものとしたことを特徴とする。
【０００７】本発明のドリル・チゼル工具によれば、凹
所の長手方向端部領域で剪断応力のピーク値が効果的に
低減される。その結果、主軸線に対して平行な長手方向
に亘り、基体とバイトを結合する溶着継手は略均等な剪
断応力分布特性を有するものとなる。かくして、溶着継
手と、基体およびバイトの隣接領域における破損につな
がる過負荷が回避される。
所の長手方向端部領域で剪断応力のピーク値が効果的に
低減される。その結果、主軸線に対して平行な長手方向
に亘り、基体とバイトを結合する溶着継手は略均等な剪
断応力分布特性を有するものとなる。かくして、溶着継
手と、基体およびバイトの隣接領域における破損につな
がる過負荷が回避される。
【０００８】剪断応力を均等に分布させるために、溶着
継手は、主軸線に対して平行に延在する長手方向に沿っ
て厚さを変化させるのが有利である。その際、長手方向
両端部に向かって厚さが増加するように厚さを変化させ
るのが望ましい。この場合、溶着継手は、剪断応力の最
高値が発生する領域において一層厚く形成されるからで
ある。その結果、前記領域においてはより多くの材料が
溶着に用いられるため、これらの領域は剪断応力の均等
化を改善し、ピーク値を低減させる。
継手は、主軸線に対して平行に延在する長手方向に沿っ
て厚さを変化させるのが有利である。その際、長手方向
両端部に向かって厚さが増加するように厚さを変化させ
るのが望ましい。この場合、溶着継手は、剪断応力の最
高値が発生する領域において一層厚く形成されるからで
ある。その結果、前記領域においてはより多くの材料が
溶着に用いられるため、これらの領域は剪断応力の均等
化を改善し、ピーク値を低減させる。
【０００９】厚さの異なる溶着継手は、種々の方法で実
現可能である。第１の方法は、バイトを長手方向におい
て僅かに凸状に形成することである。第２の方法は、側
壁を同様に長手方向において僅かに凸状に形成すること
である。これら両措置は、併用することも可能である。
現可能である。第１の方法は、バイトを長手方向におい
て僅かに凸状に形成することである。第２の方法は、側
壁を同様に長手方向において僅かに凸状に形成すること
である。これら両措置は、併用することも可能である。
【００１０】上記の措置を補完するため、または代替的
に、しかるるべき措置を基体に施すこともできる。すな
わち、特に、主軸線に対して平行な凹所における長手方
向の端部領域で、基体に応力緩和ノッチを設け、該応力
緩和ノッチは主軸線に対して法線方向に、しかも凹所の
側壁に対して平行に延在させることができる。このよう
な応力緩和ノッチの作用は、主として、臨界領域、即ち
凹所の長手方向の端部領域である程度の基体のたわみを
許容することにある。
に、しかるるべき措置を基体に施すこともできる。すな
わち、特に、主軸線に対して平行な凹所における長手方
向の端部領域で、基体に応力緩和ノッチを設け、該応力
緩和ノッチは主軸線に対して法線方向に、しかも凹所の
側壁に対して平行に延在させることができる。このよう
な応力緩和ノッチの作用は、主として、臨界領域、即ち
凹所の長手方向の端部領域である程度の基体のたわみを
許容することにある。
【００１１】応力緩和ノッチは、例えば、加工端から離
れた凹所の長手方向端部領域で基体を貫通する貫通孔と
して構成することができる。このような貫通孔により、
凹所の底部領域で基体にある程度のたわみが許容され
る。したがって、剪断応力のピーク値が低減し、特に、
場合によっては凹所の底部領域に位置する溶着継手の応
力が緩和されるため、当該領域では破損が生じない。
れた凹所の長手方向端部領域で基体を貫通する貫通孔と
して構成することができる。このような貫通孔により、
凹所の底部領域で基体にある程度のたわみが許容され
る。したがって、剪断応力のピーク値が低減し、特に、
場合によっては凹所の底部領域に位置する溶着継手の応
力が緩和されるため、当該領域では破損が生じない。
【００１２】別の実施例において、応力緩和ノッチは、
加工端から離れた凹所の長手方向端部に連なるよう基体
に設けた空隙として構成する。その結果、基体がある程
度のたわみを呈するため、応力のピーク値を回避するこ
とが可能となる。
加工端から離れた凹所の長手方向端部に連なるよう基体
に設けた空隙として構成する。その結果、基体がある程
度のたわみを呈するため、応力のピーク値を回避するこ
とが可能となる。
【００１３】加工端領域における剪断応力のピーク値を
低減させるために、応力緩和ノッチは、加工端領域で基
体を通過する開放溝として構成することもできる。これ
らの開放溝は工具の前方の全体断面に亘り、バイトに対
して平行に延在させるのが有利である。剪断応力のピー
ク値が低減するほど、バイトの厚さとバイトを包囲する
基体領域の厚さとの比率は大きくなる。このことを認識
した上で、凹所と溝との間に残される基体の壁厚は、凹
所の幅の０.１〜０.８倍とするのが有利である。この場
合、凹所の前記領域においても剪断応力ピーク値の低減
を実現する基体のたわみが実現される。
低減させるために、応力緩和ノッチは、加工端領域で基
体を通過する開放溝として構成することもできる。これ
らの開放溝は工具の前方の全体断面に亘り、バイトに対
して平行に延在させるのが有利である。剪断応力のピー
ク値が低減するほど、バイトの厚さとバイトを包囲する
基体領域の厚さとの比率は大きくなる。このことを認識
した上で、凹所と溝との間に残される基体の壁厚は、凹
所の幅の０.１〜０.８倍とするのが有利である。この場
合、凹所の前記領域においても剪断応力ピーク値の低減
を実現する基体のたわみが実現される。
【００１４】
【発明を実施するための最良の形態】以下、図示実施例
につき本発明を一層具体的に説明する。
につき本発明を一層具体的に説明する。
【００１５】図１は、基体１およびバイト２を具えるド
リル・チゼル工具の加工端を示すものである。基体１に
は、バイト２を収めるための凹所３を形成する。バイト
２と凹所３との間に溶着継手４を配置する。
リル・チゼル工具の加工端を示すものである。基体１に
は、バイト２を収めるための凹所３を形成する。バイト
２と凹所３との間に溶着継手４を配置する。
【００１６】図１に示すように、溶着継手４は、主軸線
に対して平行な長手方向に沿って異なる厚さを有し、そ
の厚さは長手方向両端で最大となる。図示例において
は、凹所３の側壁を僅かに凸状に湾曲させることによ
り、溶着継手４の厚さを変化させる。
に対して平行な長手方向に沿って異なる厚さを有し、そ
の厚さは長手方向両端で最大となる。図示例において
は、凹所３の側壁を僅かに凸状に湾曲させることによ
り、溶着継手４の厚さを変化させる。
【００１７】図２は、基体５にバイト６を収めるための
凹所７を形成したドリル・チゼル工具の加工端を示すも
のである。バイト６と凹所７との間には、溶着継手８を
配置する。基体５には、応力緩和ノッチとしての貫通孔
９を設ける。
凹所７を形成したドリル・チゼル工具の加工端を示すも
のである。バイト６と凹所７との間には、溶着継手８を
配置する。基体５には、応力緩和ノッチとしての貫通孔
９を設ける。
【００１８】図３は、基体10およびバイト11を有し、バ
イトを凹所12内に収めた別の実施例によるドリル・チゼ
ル工具の加工端を示すものである。この実施例において
も、溶着継手13をバイト11と凹所12との間に配置する。
解放刻み目としての作用を実現するため、加工端から離
れた側で凹所12に連なる空隙14を応力緩和ノッチとして
基体10に貫通させて設ける。この空隙14により、溶着継
手13は凹所12の底部で中断される。
イトを凹所12内に収めた別の実施例によるドリル・チゼ
ル工具の加工端を示すものである。この実施例において
も、溶着継手13をバイト11と凹所12との間に配置する。
解放刻み目としての作用を実現するため、加工端から離
れた側で凹所12に連なる空隙14を応力緩和ノッチとして
基体10に貫通させて設ける。この空隙14により、溶着継
手13は凹所12の底部で中断される。
【００１９】図４は、基体15およびバイト16を有し、バ
イトを凹所17内に収めたドリル・チゼル工具の加工端を
示すものである。溶着継手18は、バイト16と凹所17との
間に配置する。基体15の加工端領域に溝19を形成し、こ
の溝は基体15を貫通すると共に加工端に向かって開放す
る計上とする。凹17と溝19との間に残される壁厚ｗは、
凹所17の幅ｂ以下とする。すなわち、壁厚ｗは、凹所17
の幅ｂの 0.1〜0.8 倍とする。
イトを凹所17内に収めたドリル・チゼル工具の加工端を
示すものである。溶着継手18は、バイト16と凹所17との
間に配置する。基体15の加工端領域に溝19を形成し、こ
の溝は基体15を貫通すると共に加工端に向かって開放す
る計上とする。凹17と溝19との間に残される壁厚ｗは、
凹所17の幅ｂ以下とする。すなわち、壁厚ｗは、凹所17
の幅ｂの 0.1〜0.8 倍とする。
【００２０】上述した各実施例は、いずれも本発明によ
る課題を解決するものである。これらの実施例は、個別
的に又は適当に組合わせてドリル・チゼル工具に適用可
能であり、組合わせにより一層有利な相乗効果が期待で
きるものである。
る課題を解決するものである。これらの実施例は、個別
的に又は適当に組合わせてドリル・チゼル工具に適用可
能であり、組合わせにより一層有利な相乗効果が期待で
きるものである。
【図１】図１は、厚さの変化する溶着継手を有する工具
の加工端を示す平面図である。
の加工端を示す平面図である。
【図２】図２は、穿孔を有する工具の加工端を示す平面
図である。
図である。
【図３】図３は、空隙を有する工具の加工端を示す平面
図である。
図である。
【図４】図４は、溝を有する工具の加工端を示す平面図
である。
である。
1, 5, 10, 15…基体 2, 6, 11, 16…バイト 3, 7, 12, 17…凹所 4, 8, 13, 18…溶着継手 9…穿孔 14…空隙 19…溝 ｗ…壁厚 ｂ…幅
Claims (8)
- 【請求項１】 鋼製の基体（１，５，10, 15）を具え、
硬質合金製のバイト（２，６，11, 16）を基体（１，
５，10，15）の凹所（３，７，12, 17）内に固定したド
リル・チゼル工具であって、該凹所（３，７，12, 17）
が工具の加工端に向けて開放し、かつ、主軸線に対して
平行に延在すると共に主軸線と直交する断面を通過する
側壁を有するものにおいて、バイト（２，６，11, 16）
を基体（１，５，10, 15）に固定するための溶着継手
（４，８，13, 18）を前記側壁の領域に設け、該溶着継
手は、主軸線に対して平行に延在する長手方向に沿って
略均等な剪断応力分布特性を有するものとしたことを特
徴とするドリル・チゼル工具。 - 【請求項２】 請求項１記載の工具において、溶着継手
（４）は、主軸線に対して平行に延在する長手方向に沿
って厚さが変化するものとしたことを特徴とするドリル
・チゼル工具。 - 【請求項３】 請求項２記載の工具において、溶着継手
（４）は、主軸線に対して平行に延在する長手方向両端
に向けて厚さを増加させることを特徴とするドリル・チ
ゼル工具。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載の工
具において、主軸線に対して平行な凹所（７，12, 17）
における長手方向の端部領域で、基体（５，10, 15）に
応力緩和ノッチを設け、該応力緩和ノッチは主軸線に対
して法線方向に、しかも凹所（７，12, 17）の側壁に対
して平行に延在させることを特徴とするドリル・チゼル
工具。 - 【請求項５】 請求項４記載の工具において、応力緩和
ノッチは、加工端から離れた凹所（７）の長手方向端部
領域で基体（５）を貫通する貫通孔（９）として構成し
たことを特徴とするドリル・チゼル工具。 - 【請求項６】 請求項４記載の工具において、応力緩和
ノッチは、加工端から離れた凹所（12）の長手方向端部
に連なるよう基体（10）に設けた空隙（14）として構成
したことを特徴とするドリル・チゼル工具。 - 【請求項７】 請求項４記載の工具において、応力緩和
ノッチは、加工端領域で基体（15）を通過する開放溝
（19）として構成したことを特徴とするドリル・チゼル
工具。 - 【請求項８】 請求項７記載の工具において、凹所（1
7）と開放溝（19）との間における基体（15）の肉厚
（ｗ）を、凹所（17）の幅（ｂ）の 0.1〜0.8 倍とした
ことを特徴とするドリル・チゼル工具。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE41142713 | 1991-05-02 | ||
| DE4114271A DE4114271A1 (de) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | Bohr- und meisselwerkzeug mit grundkoerper und schneidkoerper |
| DE4114271:3 | 1991-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05124027A true JPH05124027A (ja) | 1993-05-21 |
| JP3426614B2 JP3426614B2 (ja) | 2003-07-14 |
Family
ID=6430780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11283492A Expired - Fee Related JP3426614B2 (ja) | 1991-05-02 | 1992-05-01 | ドリル・チゼル工具 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5265989A (ja) |
| EP (1) | EP0516581B1 (ja) |
| JP (1) | JP3426614B2 (ja) |
| DE (2) | DE4114271A1 (ja) |
| DK (1) | DK0516581T3 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| DE4442266A1 (de) * | 1994-11-28 | 1996-05-30 | Hilti Ag | Werkzeug mit Trägerkörper und Schneidkörper |
| US5918105A (en) * | 1994-12-12 | 1999-06-29 | Black & Decker Inc. | Cutting tools for drilling concrete, aggregate, masonry or the like materials |
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| US6250404B1 (en) | 1999-06-08 | 2001-06-26 | The Charles Machine Works, Inc. | Directional boring head |
| DE102013108233A1 (de) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | Drebo Werkzeugfabrik Gmbh | Bohrer |
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| US2101376A (en) * | 1934-10-09 | 1937-12-07 | Wallramit Handel Mij Nv | Percussive boring tool |
| DE671959C (de) * | 1937-08-25 | 1939-02-17 | Meutsch Voigtlaender & Co Vorm | Mit Hartmetallschneiden versehenes Werkzeug, insbesondere Gesteinsschlagbohrer |
| DE765003C (de) * | 1941-10-19 | 1953-10-26 | Hartmetallwerkzeugfabrik Meuts | Werkzeug mit Hartmetallein- bzw. -auflagen |
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1991
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