JPH09177465A - 回転打撃螺旋ドリル - Google Patents

回転打撃螺旋ドリル

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JPH09177465A
JPH09177465A JP8326977A JP32697796A JPH09177465A JP H09177465 A JPH09177465 A JP H09177465A JP 8326977 A JP8326977 A JP 8326977A JP 32697796 A JP32697796 A JP 32697796A JP H09177465 A JPH09177465 A JP H09177465A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 穿孔工具の効率を少なくとも維持し、かつ穿
孔屑の良好な排出を保証することができる回転打撃螺旋
ドリルを得る。 【解決手段】 ドリルシャフト１の長手方向に沿って螺
旋状穿孔屑のための少なくとも１個の頭部排出溝４，５
を設け、シャフト端部１０に切り刃プレート６及び補助
切り刃１１を設け、切り刃プレート６及び補助切り刃１
１をドリルシャフト１の端部の前端面３にＸ状に配置
し、またドリルシャフト１の前端面３と側面２から軸線
方向及び半径方向に突出させた回転打撃螺旋ドリルにお
いて、補助切り刃１１を切り刃プレート６の周縁領域よ
りも軸線方向又は半径方向又はその双方の方向に一層突
出させ、回転打撃螺旋ドリルの回転方向Ｒに関して補助
切り刃１１とこの補助切り刃１１に後続する切り刃プレ
ート６とが９０°よりも小さい角度をなし、各補助切り
刃１１に前記頭部排出溝４，５を先行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドリルシャフトの
長手方向に沿って螺旋状に延びる穿孔屑のための少なく
とも１個の頭部排出溝を設け、シャフト端部に切り刃プ
レート及び補助切り刃を設け、前記切り刃プレート及び
補助切り刃をドリルシャフトの端部の前端面に互いにＸ
状に配置して固定し、またドリルシャフトの前端面と側
面から軸線方向及び半径方向に突出させた回転打撃螺旋
ドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回転打撃螺旋ドリルは、軸線方向打撃支
持回転穿孔装置に差し込んで連結する穿孔工具である。
取付、岩石のドリル又は組積体のドリルに関し、このド
リルはコンクリート又は組積体に孔又は貫通孔の回転打
撃によって形成するのに使用することができる。ドイツ
国特許第３０２０２８４号明細書には、固い岩石に穿孔
作業を施す螺旋ドリルについて記載しており、このドリ
ルシャフトには螺旋形状のシャフトに沿って延びる穿孔
屑のための２個の排出溝を設ける。シャフト端部には硬
質金属の切り刃を設け、この切り刃によって基礎に孔を
形成するため基礎を砕きかつ削り取る作業を行う。硬質
金属切り刃は、シャフト端部の端面に十字状に配置し、
端面から軸線方向に突出させる。特に、硬質金属切り刃
は一方ではドリルシャフトの直径方向に延びる硬質金属
プレートを設け、更に、この硬質金属プレートに対して
９０°をなす直径方向に延びる他の硬質金属素子を設け
る。硬質金属プレートに設けた頭部切り刃と補助切り刃
との間にはシャフトの軸線にほぼ平行に延びる溝を設
け、これらの溝をシャフトの排出溝に合流させる。これ
らの溝は、基礎の研削作業で生ずる穿孔屑の排出の作用
を行う。穿孔工具が孔内で動かなくなるのを防止するよ
う頭部切り刃及び補助切り刃はシャフトの側面から半径
方向に突出させる。これらの既知の螺旋ドリルは、硬質
金属の切り刃を頻繁に交換しなければならない磨耗によ
ってあまりよくない穿孔効率しか得られない。
【０００３】ヨーロッパ特許第４５２２５５号には、シ
ャフトの直径に沿って配置した切り刃プレート及び硬質
金属ピンとして構成した補助切り刃を設け、これらの切
り刃はそれぞれシャフトから軸線方向及び半径方向に突
出させる。硬質金属から構成した切り刃プレートには穿
孔工具の頭部切り刃を設ける。補助切り刃は、頭部切り
刃に対して軸線方向に後退させて配置し、穿孔工具の案
内機能のみを行うようにする。この改良した回転打撃螺
旋ドリルにおいては、頭部切り刃と補助切り刃とを互い
に９０°の角度をなすよう配置する。配置関係は、穿孔
工具の回転方向に関して切り刃プレートに先行する補助
切り刃を９０°よりも大きい角度をなして配置するとと
もに、切り刃プレートに後続する補助切り刃を鋭角の角
度をなすよう配置する。この実施の形態は、各頭部切り
刃を配置する領域が広がり、頭部排出溝の入口が広がる
という利点が得られる。縮減領域においては、補助切り
刃に後続して幅の狭い補助排出溝を設ける。切り刃プレ
ートト隣接切り刃の「Ｘ」配置は切り刃プレートが位置
する拡大した頭部排出溝によって穿孔屑の排出が良好に
行われ、補助切り刃によって十分な案内が保証される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、回転打撃螺旋
ドリルの穿孔効率を一層改善したいという要望が依然と
してある。特に、切り刃プレート及び補助切り刃は特別
な要求に応じて最適化するという前提条件がある。従っ
て、回転打撃穿孔装置の軸線方向の打撃によって硬質金
属切り刃プレートの中心部分は、切り刃プレート又は補
助切り刃の周縁領域と同様に他の負荷、主に剪断力を受
ける。また、特に、孔明けによっては、回転打撃穿孔装
置の打撃エネルギ全体を硬質金属切り刃プレートの中心
部分が受け止めなければならない。
【０００５】従って、本発明の目的は、硬質金属切り刃
プレートに加わる異なる負荷を考慮することができる上
述の回転打撃螺旋ドリルを得るにある。これにより、穿
孔工具の効率を少なくとも維持し、かつ穿孔屑の良好な
排出を保証することができる回転打撃螺旋ドリルを得る
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明回転打撃螺旋ドリルは、補助切り刃を切り刃
プレートの周縁領域よりも軸線方向又は半径方向又はそ
の双方の方向に一層突出させ、回転打撃螺旋ドリルの回
転方向に関して補助切り刃とこの補助切り刃に後続する
切り刃プレートとが９０°よりも小さい角度をなし、各
補助切り刃に前記頭部排出溝を先行させたことを特徴と
する。
【０００７】本発明によれば、この構成により各補助切
り刃につき１個の頭部排出溝が得られる。更に、本発明
による回転打撃螺旋ドリルによれば、補助切り刃を、切
り刃プレートの周縁領域よりも軸線方向又は半径方向又
はその双方の方向に突出させる。これにより、補助切り
刃は頭部切り刃の機能を引き継ぎ、穿孔する孔のより大
きな掘削要求を達成することができる。補助切り刃には
元々材料排除を伴うが、穿孔屑のための幅広の頭部排出
溝をドリル工具の回転方向に関連して補助切り刃と相対
配置する。このようにして、排除された材料を頭部排出
溝に直接送られる。穿孔工具の回転方向に関して先行配
置した補助切り刃を後続の切り刃プレートに対して９０
°よりも小さい角度をなすよう切り刃プレート及び補助
切り刃をＸの形態に配置することによって頭部排出溝を
拡張することができる。このようにして、穿孔屑の良好
な排出が保証される。切り刃プレートの刃は回転打撃螺
旋ドリルの案内機能を満足するだけでなく、作業を最適
化することができる。
【０００８】切り刃プレートは穿孔工具の案内の負担が
軽減される結果として僅かな剪断力を受けるだけとなる
ため、長手方向の側面に沿ってはめ込まれた切り刃プレ
ートの劣化の危険性が軽減される。頭部材料排除を処理
する補助切り刃はシャフトの直径全体にわたっては設け
ず、またドリルシャフトの軸線方向の周囲の少なくとも
大部分で埋め込む。補助切り刃によって、大きな剪断力
が加わるにも係わらず、劣化の危険性が減少する。
【０００９】穿孔屑の排出を一層良好にするためには、
回転打撃螺旋ドリルの回転方向に関して補助切り刃の後
方に補助排出溝を設けると好適である。補助排出溝は、
先行する補助切り刃と切り刃プレートとの間の幅の狭い
領域に配置する。
【００１０】補助切り刃による孔の壁からの材料排出に
よってシャフト端部は側方に転向する傾向がある。穿孔
工具の循環のためには、前記切り刃プレートの半径方向
突出量を補助切り刃の半径方向突出量の少なくとも５０
％の突出量とすると好適である。このようにして、極め
て限定された範囲内でのみのシャフト端部の転向を生
じ、十分な循環が保証される。
【００１１】切り刃プレートの周縁領域の案内機能を改
善するためには、シャフト軸線に平行に延びる切り刃プ
レートの側面を湾曲した形状に形成し、ドリルシャフト
の側面の湾曲に一致させる。切り刃プレートのシャフト
側面から突出する領域が孔の壁に接触するとき、この切
り刃プレートの側面の湾曲形状のため、孔の内壁にそっ
て摺動し、研削による材料排除には実際上寄与しない。
従って、穿孔工具の磨耗は孔の内部では減少する。
【００１２】孔明けによって、また孔の形成中に回転打
撃螺旋ドリルを十分心決めするためには、前記切り刃プ
レートの中心領域を周縁領域及び補助切り刃よりも突出
させ、好適には、軸線方向に延びる肉厚部を設けると好
適である。このようにして、切り刃プレートの中心領域
に極めて高い衝撃荷重を加わえることができるようにな
る。
【００１３】本発明の好適な実施例においては、切り刃
プレートをセグメントに分割し、薄くした材料ウェブに
より互いに連結する。このようにして、切り刃プレート
に予定の切欠き部分を形成し、より大きい機械的要求を
受けるとき、切り刃プレートが制御不能に破損するのを
回避することができる。更に、切り刃プレートのセグメ
ント構成によって普通高価な特別な硬質金属の材料を節
約することができるという効果も得られる。
【００１４】特に、回転打撃螺旋ドリルの直径が大きい
場合には、セグメント化した切り刃プレートの隆起中心
領域からの補助切り刃の距離を材料ウェブの長さよりも
大きくすると好適である。このようにして、貫通ドリル
のマスターとして構成した穿孔工具は孔の形成による摩
擦抵抗を減少することができる。基礎の研削作用を受け
ない環状領域は極めて安定性が悪く、主導的な切り刃プ
レート又はシャフトの側面によって小さく砕かれる。
【００１５】好適には、切り刃プレートを耐衝撃性の材
料によって構成する。このようにして、特に、回転ドリ
ル装置から穿孔工具に伝達される軸線方向打撃による切
り刃プレートの中心領域に高い打撃荷重が支持される。
主要な材料除去に関連する補助切り刃は、切り刃プレー
トと同様の硬質材料から形成すると好適である。このよ
うにして、異なる要求に応じて切り刃を最適化すること
ができる。
【００１６】基礎から対称的な荷重を受けるようにする
ためには、前記補助切り刃をシャフトの直径方向に互い
に対向させて配置し、前端面の中心から等距離に配置す
るとよい。
【００１７】主に、材料排除に関連して、補助切り刃は
屋根の稜線形状の刃を有する硬質金属プレートとして構
成すると好適である。
【００１８】図１に端面を示す回転打撃螺旋ドリルの実
施例は、穿孔屑のための２個の頭部排出溝４，５を設け
たシャフト１を有する。シャフト端部１０において、シ
ャフト１に切り刃プレート６を設け、この切り刃プレー
ト６をシャフトの直径にわたって形成した溝９に例え
ば、はんだ付けによって固着する。切り刃プレート６
は、屋根の稜線形状に形成した硬質金属製の切り刃７を
有し、この切り刃７は前端面３から隆起している切り刃
頂端縁８はシャフト１の側面２に向かって外方に軸線方
向に後退する。前端面には更に、補助切り刃１１を設
け、この補助切り刃１１の軸線Ｌを切り刃プレート６の
長手方向に対して角度を付けて配置する。図示の実施例
においては、２個の補助切り刃１１を互いに直径方向に
配置し、それぞれの長手方向軸線Ｌがシャフト１の直径
に整列するようにする。このようにして、切り刃プレー
ト６と補助切り刃１１はほぼＸの形状をなす。図示の実
施例においては、補助切り刃１１を前端面３の中心から
等距離の位置に配置する。
【００１９】補助切り刃１１は、シャフト１の側面２か
ら半径方向に「ｒ」の距離だけ突出させ、この突出量ｒ
は切り刃プレート６の半径方向突出量「ｓ」よりも大き
くする。切り刃プレートの半径方向突出量は、補助切り
刃の半径方向突出量の少なくとも５０％とする。このよ
うにして、補助切り刃１１は包囲円Ｈを描き、この包囲
円Ｈを一点鎖線で示す。回転打撃螺旋ドリルの回転方向
Ｒに関して補助切り刃１１を頭部排出溝４，５に対して
相対配置する。補助切り刃１１とこの補助切り刃１１に
対して回転方向Ｒに後続する切り刃プレート６との間に
穿孔屑のための補助排出溝１４，１５を設け、好適に
は、この補助排出溝１４，１５はシャフト１に沿って頭
部排出溝に合流させるとよい。
【００２０】図１に示すように、軸線に平行に延びる切
り刃プレート６の側面１３を湾曲した形状にする。この
側面１３の湾曲は、シャフト１の側面２の曲面と等しく
し、好適には、円筒形側面にする。包囲円Ｈを描く補助
切り刃１１の軸線に平行な側面１２は刃２２を生ずるよ
う構成するとよく、この刃２２は研削作用を向上させ
る。
【００２１】図２及び図３は本発明による回転打撃ドリ
ル装置の他の実施例を示す。この装置は、穿孔屑のため
の２個の頭部排出溝４，５を設けたシャフト１を有し、
シャフト端部１０に切り刃プレート６を設け、この切り
刃プレート６はセグメント構成にする。特に、切り刃プ
レート６は中心切り刃１７と周縁セグメント１８とに分
割し、この中心切り刃１７と周縁セグメント１８との間
を、図４及び図５に詳細に示すように幅の狭い材料ウェ
ブ１９により互いに連結する。中心切り刃１７を周縁セ
グメント１８よりも突出させ、また中心切り刃１７の中
心領域に肉厚部２０を設ける。シャフトの直径方向に延
びる溝９において、前端面３の中心領域に切除部１６を
設け、この切除部１６に切り刃プレート６の中心の肉厚
部２０を収容する。このようにして切り刃プレート６は
溝９内に形状ロックされる。
【００２２】補助切り刃１１は切り刃プレートの周縁セ
グメント１８よりも軸線方向並びに半径方向に突出さ
せ、補助切り刃１１の中心切り刃１７の隆起領域からの
距離は肉薄の材料ウェブ１９の長さよりも大きくする。
これにより、周縁セグメント１８は回転打撃ドリル装置
の単なる案内機能のみを行う。本来の掘削機能は補助切
り刃１１及び中心切り刃１７の小さい部分のみが受け持
つ。切り刃プレートの図示のセグメント形状の実施例に
よる切り刃プレート６及び特に、中心切り刃１７は、工
具に対する軸線方向の打撃によって第１の直線的な軸線
方向荷重を受けるとき、切り刃プレート６は耐衝撃性の
高い材料で形成すると好適である。実質的に掘削機能を
受け持ちまた高い磨耗力を受ける補助切り刃１１は切り
刃プレート６と同様に硬質材料から形成する。いずれの
場合でも、当業者には既知の適当な硬質合金から形成す
るとよい。
【００２３】図５から明らかなように、切り刃プレート
６の側面１３又は例えば、図示のセグメントの実施例の
切り刃プレートの場合の周縁セグメント１８の側面２３
は湾曲形状にする。例えば、側面２３は円筒形側面の一
部とし、シャフト１の側面２の曲面に対応させる。
【００２４】図６及び図７には補助切り刃１１の実施例
の２方向からの側面図を示す。図７は、穿孔する孔の内
壁に掛合する補助切り刃１１の遊端面１２の方向から見
た側面図である。補助切り刃１１には屋根の稜線の形状
の切り刃２４を設ける。遊端面１２はやはり切り刃２２
を設け、この切り刃２２が作業における研削作用を向上
させる。補助切り刃の脚部分２５には例えば、丸みを付
け、シャフト１の収容溝２６の底面の形状に適合指せ
る。補助切り刃の収容溝２６は、図１及び図３に示すよ
うに、別個の溝として形成する。このようにして、補助
切り刃１１は切り刃プレート６の調整とは無関係に独立
して行うことができる。しかし、補助切り刃１１を１個
のみにし、シャフト１の直径方向に延びる収容溝２６に
配置し、例えば、はんだ付けによって固定することもで
きる。
【００２５】本発明による回転打撃螺旋ドリルによれ
ば、補助切り刃を、切り刃プレートの周縁領域よりも軸
線方向又は半径方向又はその双方の方向に突出させる。
これにより、補助切り刃は頭部切り刃の機能を引き継
ぎ、穿孔する孔のより大きな掘削要求を達成することが
できる。補助切り刃には元々材料排除を伴うが、穿孔屑
のための幅広の頭部排出溝をドリル工具の回転方向に関
連して補助切り刃と相対配置する。このようにして、排
除された材料を頭部排出溝に直接送られる。穿孔工具の
回転方向に関して先行配置した補助切り刃を後続の切り
刃プレートに対して９０°よりも小さい角度をなすよう
切り刃プレート及び補助切り刃をＸの形態に配置するこ
とによって頭部排出溝を拡張することができる。このよ
うにして、穿孔屑の良好な排出が保証される。切り刃プ
レートの刃は回転打撃螺旋ドリルの案内機能を満足する
だけでなく、作業を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による回転打撃螺旋ドリルの端面図であ
る。
【図２】本発明による回転打撃螺旋ドリルの他の実施例
の部分側面図である。
【図３】図２の実施例の端面図である。
【図４】セグメント化した切り刃プレートの側面図であ
る。
【図５】図４の切り刃プレートの頂面図である。
【図６】本発明による補助切り刃の或る角度から見た側
面図である。
【図７】本発明による補助切り刃の他の角度から見た側
面図である。
【符号の説明】
１ シャフト ２ シャフトの側面 ３ 前端面 4,5 頭部排出溝 ６ 切り刃プレート ７ 切り刃 ８ 切り刃頂端縁 ９ 溝 10 シャフト端部 11 補助切り刃 13 切り刃プレートの側面 14,15 補助排出溝 16 切除部 17 中心刃 18 周縁セグメント 19 材料ウェブ 20 肉厚部 22 刃 23 周縁セグメントの側面 25 脚部分 26 収容溝

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ドリルシャフト（１）の長手方向に沿っ
    て螺旋状に延びる穿孔屑のための少なくとも１個の頭部
    排出溝（４，５）を設け、シャフト端部（１０）に切り
    刃プレート（６）及び補助切り刃（１１）を設け、これ
    らの切り刃プレート（６）及び補助切り刃（１１）をド
    リルシャフト（１）の端部の前端面（３）に互いにＸ状
    に配置して固定し、またドリルシャフト（１）の前端面
    （３）と側面（２）から軸線方向及び半径方向に突出さ
    せた回転打撃螺旋ドリルにおいて、補助切り刃（１１）
    を切り刃プレート（６）の周縁領域よりも軸線方向又は
    半径方向又はその双方の方向に一層突出させ、回転打撃
    螺旋ドリルの回転方向（Ｒ）に関して補助切り刃（１
    １）とこの補助切り刃（１１）に後続する切り刃プレー
    ト（６）とが９０°よりも小さい角度をなし、各補助切
    り刃（１１）に前記頭部排出溝（４，５）を先行させた
    ことを特徴とする回転打撃螺旋ドリル。
  2. 【請求項２】 穿孔屑のための補助排出溝（１４，１
    ５）を設け、これらの補助排出溝（１４，１５）を回転
    打撃螺旋ドリルの回転方向（Ｒ）に関して補助切り刃
    （１１）の後方に配置した請求項１記載の回転打撃螺旋
    ドリル。
  3. 【請求項３】 前記切り刃プレート（６）の半径方向突
    出量（ｓ）を補助切り刃の半径方向突出量（ｒ）の少な
    くとも５０％の突出量とした請求項１又は２記載の回転
    打撃螺旋ドリル。
  4. 【請求項４】 シャフト軸線に平行に延びる切り刃プレ
    ート（６）の側面（１３；２３）を湾曲した形状に形成
    し、ドリルシャフト（１）の側面（２）の湾曲に一致さ
    せた請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の回転
    打撃螺旋ドリル。
  5. 【請求項５】 前記切り刃プレート（６）の中心領域を
    周縁領域及び補助切り刃（１１）よりも突出させ、好適
    には、軸線方向に延びる肉厚部（２０）を設けた請求項
    １乃至４のうちのいずれか一項に記載の回転打撃螺旋ド
    リル。
  6. 【請求項６】 切り刃プレート（６）をセグメント（１
    ７，１８）に分割し、薄くした材料ウェブ（１９）によ
    り互いに連結した請求項１乃至５のうちのいずれか一項
    に記載の回転打撃螺旋ドリル。
  7. 【請求項７】 セグメント化した切り刃プレート（６）
    の隆起中心領域（１７）からの補助切り刃（１１）の距
    離を材料ウェブ（１９）の長さよりも大きくした請求項
    ５又は６に記載の回転打撃螺旋ドリル。
  8. 【請求項８】 切り刃プレート（６）を耐衝撃性の材料
    により構成し、補助切り刃（１１）を切り刃プレート
    （６）と同様に硬質材料で構成した請求項１乃至７のう
    ちのいずれか一項に記載の回転打撃螺旋ドリル。
  9. 【請求項９】 前記補助切り刃（１１）をシャフト
    （１）の直径方向に互いに対向させて配置し、前端面
    （３）の中心から等距離に配置した請求項１乃至８のう
    ちのいずれか一項に記載の回転打撃螺旋ドリル。
  10. 【請求項１０】 補助切り刃（１１）は屋根の稜線形状
    の刃（２２，２４）を有する硬質金属プレートとして構
    成した請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載の回
    転打撃螺旋ドリル。
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