JPH1044135A - ドリル工具 - Google Patents

ドリル工具

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JPH1044135A
JPH1044135A JP9060573A JP6057397A JPH1044135A JP H1044135 A JPH1044135 A JP H1044135A JP 9060573 A JP9060573 A JP 9060573A JP 6057397 A JP6057397 A JP 6057397A JP H1044135 A JPH1044135 A JP H1044135A
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JP
Japan
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shaft
drill
cutting elements
pair
adjacent
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Application number
JP9060573A
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English (en)
Inventor
Peter Mauthe
マウテ ペーター
Hannes Wacher
ヴァハター ハンネス
Rolf Spangenberg
シュパンゲンベルク ロルフ
Willy Schoenenberger
シェーネンベルガー ヴィリー
Thomas Ayrle
アイルレ トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B51/00Tools for drilling machines
    • B23B51/0018Drills for enlarging a hole
    • B23B51/0027Drills for enlarging a hole by tool swivelling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易かつ経済的に製造可能であり、硬化可能
な化学的媒体を用いてアンカーロッドをドリル孔内に確
実に係止することができるドリル工具を提案することに
ある。 【解決手段】 既成ドリル孔(26)内にバックカット領
域(28)を形成するためのドリル工具のシャフト(21)
には、シャフト(21)から半径方向に突出するよう、そ
の長手方向に沿って配列された一連の切削要素(25)が
設けられている。ドリル方向と反対側で、シャフト(2
1)には装着端部(23)が同軸的に接続されている。装
着端部(23)に近接する側で互いに隣接する一対の切削
要素(25)間の間隔(A2, A3, A4, A(N-1), AN)は、装
着端部(23)から離間する側で互いに隣接する一対の切
削要素(25)間の間隔(A1, A2, A3, A4, A(N-1))より
も大とされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、既成のドリル孔内にバックカッ
ト加工を施すためのドリル工具、特に、ほぼ円筒形状の
シャフトと、ドリル方向とは反対側でシャフトに同軸的
に接続する装着端部と、シャフトから半径方向に突出す
るよう、シャフトの長手方向に沿って配列された一連の
切削要素とを具えるドリル工具に関するものである。
【0002】
【背景技術】拡開アンカー等による拡開圧力を伴わずに
構造部材を基盤に固定する場合、基盤中の既成ドリル孔
内に硬化可能な化学的接着剤を充填してアンカーロッド
を固定することは既知である。このようなドリル孔を形
成するためには、ダイヤモンドを被着した中空クラウン
が使用可能である。ドリル孔内壁面の表面あらさは、基
盤材料に応じて極小とする。アンカーロッドに作用する
大きな引張荷重を接着剤によって基盤に良好に伝達可能
とするため、接着剤は硬化状態でドリル孔内壁と形状結
合し得るように協働させるのが有利である。すなわち、
ドリル孔内壁の少なくとも一部は粗面とし又は所定のプ
ロファイルを有することが必要である。
【0003】ヨーロッパ特許第 0 289 988 A1 号明細書
に記載されたドリル工具においては、シャフトから半径
方向に突出する一連の切削要素を、シャフトの長手方向
に沿って配列した構成とされている。さらに、シャフト
に対してドリル方向とは反対側で同軸的に接続する装着
端部が、ドリル装置と結合可能とされている。
【0004】ドリル工具がドリル装置によって回転駆動
されると、切削要素がシャフトの片側のみに設けられて
いるため、ドリル工具はアンバランス回転運動を行う。
その結果、ドリル孔内壁には円周方向の少なくとも一部
に亙って延在するバックカット領域が形成される。そし
て、アンカーロッドは、硬化可能な接着剤と結合するこ
とにより、前記形状結合を形成しつつドリル孔内に係止
されるものである。
【0005】この既知のドリル工具においては、互いに
隣接する一対の切削要素が等間隔に配置されている。し
たがって、ドリル孔の内壁に作用する引張力が、アンカ
ーロッドと硬化可能な接着剤とを介して、ドリル孔の全
長に亙って均等に配分される。すなわち、ドリル孔の開
口領域に及ぼされる大きな引張力が基盤に伝達される。
このことは、ドリル孔の開口領域における損傷を招来
し、固定性能の劣化につながる恐れがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、容易
かつ経済的に製造可能であり、硬化可能な接着剤により
アンカーロッドをドリル孔内に確実に係止することので
きるドリル工具を提案することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明によるドリル工具は、ほぼ円筒形状のシャフ
トと、ドリル方向とは反対側でシャフトに同軸的に接続
する装着端部と、シャフトから半径方向に突出するよ
う、シャフトの長手方向に沿って配列された一連の切削
要素とを具え、装着端部に近接する側で互いに隣接する
一対の切削要素間の間隔を、装着端部から離間する側で
互いに隣接する一対の切削要素間の間隔よりも大とした
ことを特徴とするものである。
【0008】本発明のドリル工具によれば、装着端部に
近接する側で互いに隣接する一対の切削要素間の間隔
を、装着端部から離間する側で互いに隣接する一対の切
削要素間の間隔よりも大としたことにより、ドリル工具
で形成するバックカット領域の多くをドリル孔の底部近
傍領域に配置することが可能となる。すなわち、アンカ
ーロッドに作用する引張荷重の大部分が、接着剤を介し
てドリル孔の底部近傍領域で確実に基盤に伝達される。
その結果、ドリル孔の開口領域に集中荷重が負荷される
事態を回避することが可能となる。
【0009】一連の切削要素間の間隔は、負担すべき引
張荷重の大きさ、ドリル孔の深さ、ドリル孔が形成され
た基盤の強度等に依存する。互いに隣接する一対の切削
要素間の最大間隔は、互いに隣接する一対の切削要素間
の最小間隔の約 1.5倍から約4倍とするのが有利であ
る。例えば、深いドリル孔における切削要素間の間隔
は、浅いドリル孔における間隔より大とする。間隔の増
大は、用途に応じて一定又は可変とすることができる。
【0010】バックカット領域の深さは、シャフトに対
する切削要素の半径方向突出量に依存する。硬化した接
着剤の強度により、バックカット領域が形成可能となる
深さは変化する。例えば、接着剤の強度が高ければ、バ
ックカット領域は深く形成することが可能である。ま
た、接着剤の強度が低い場合には、バックカット領域は
若干浅く形成すると共に互いに近接させて配置する。切
削要素のシャフトからの半径方向突出量は、シャフト直
径の約0.05倍から約0.20倍とするのが有利である。な
お、切削要素は例えば硬質金属製とすることができる。
【0011】バックカット加工に使用される切削要素は
当然に摩耗するため、切削要素は随時に交換可能とする
必要がある。この場合、一連の切削要素を共通の支持体
により支持すると共に、これに対応してシャフトに形成
した凹部内に当該支持体を装着可能として、切削要素を
迅速に交換可能とするのが有利である。例えば、支持体
とシャフトにおける凹部の断面形状をダブテール、いわ
ゆる「鳩尾形状」とすることにより、支持体をシャフト
の凹部内で半径方向で固定可能とする。このような凹部
を、シャフトの長手方向軸線に対して平行に延在させる
と共に片側開放形状とする場合には、支持体を容易かつ
確実に交換可能である。切削要素は、例えばロウ付け等
により支持体に固定することができる。
【0012】本発明によるドリル工具においては、シャ
フトのドリル方向側端面から、シャフト及び装着端部に
対して偏心的に配置され、かつ、切削要素に直径線上で
対向するドリル端を突出させることができる。この場
合、ドリル孔の底部に接触するドリル端は、ドリル工具
がドリル装置によって回転駆動される際にドリル工具が
アンバランスに回転するための回転中心点を限定する。
例えば、シャフトを円筒形状とする場合には、シャフト
に設けられた切削要素は同時にドリル孔内壁に接触し、
同一深さの複数のバックカット領域を形成することがで
きる。これらのバックカット領域は、ドリル孔内壁の円
周の一部に亙り円弧状に延在する。
【0013】本発明によるドリル工具において、シャフ
トの長手方向軸線に対して垂直な面内におけるシャフト
の断面積は、シャフトの両端に向けて減少させるのが好
適である。この場合には、例えばシャフトの中間領域よ
りも両端部領域において若干浅目のバックカット領域を
形成することが可能である。
【0014】ドリル工具の製造技術及び製品強度を考慮
し、シャフトの中間領域における最大断面はシャフトの
端部領域における最小断面の約1.1 倍から約1.3 倍とす
るのが有利である。
【0015】バックカットとドリル孔内壁との間の遷移
領域における硬化後の接着剤によるノッチ作用を防止す
べく、切削要素は、例えば円筒形状に形成すると共に先
端に向けてテーパーを有する略円錐形状の切削端部を設
ける。このような切削要素によれば、遷移領域において
アールの付されたバックカット領域を形成することが可
能である。
【0016】
【最良の実施形態】以下、本発明を図示実施例について
一層具体的に詳述する。
【0017】図1,図2及び図3に示すドリル工具は、
既成のドリル孔26内にバックカット領域28を形成するた
めに使用される。 これらドリル工具は、 シャフト1, 21
と、ドリル方向と反対側でシャフト1. 21に同軸的に接
続する装着端部3, 23と、 シャフト1, 21から半径方向
に突出するよう、 シャフト1, 21の長手方向軸線に沿っ
て配列された複数の切削要素5, 25とを具えている。 切
削要素5, 25は、円錐状の切削端を有する略円筒形状に
形成する。
【0018】装着端部3, 23は、図示しないドリル装置
に結合可能である。そのために、軸線方向両端が閉鎖し
た長手方向溝4, 24を装着端部3, 23の各側に形成し、
ドリル工具をドリル装置に対して軸線方向に係止すると
共に一体的に回転可能とする。
【0019】本発明においては、装着端部3, 23に接近
する側で互いに隣接する一対の切削要素5, 25間の間隔
A2, A3, A4, A(N-1), ANを、装着端部3, 23から離間し
た側で互いに隣接する一対の切削要素5, 25 間の間隔A
1, A2, A3, A4, A(N-1)よりも大とする。間隔A1, A2, A
3, A4, A(N-1), ANは、負担すべき引張荷重の大きさ、
ドリル孔26の深さ、 ドリル孔26を形成した基盤Uの強度
等に依存する。互いに隣接する一対の切削要素5,25間
の最大間隔ANは、互いに隣接する一対の切削要素5, 25
間の最小間隔A1の約1.5 倍から約4倍とする。最小間隔
A1は、ドリル孔の深さが 60 mm〜100 mmの場合には例え
ば6mmとすることができる。
【0020】図1及び図2に例示したドリル工具のシャ
フト1は、略円筒形状に形成されている。シャフト1に
おけるドリル方向側の端面13からは、 切削要素5に直径
線上で対向する位置でシャフト1及び装着端部3に対し
て偏心的に配置されたドリル端2を、ドリル方向前方に
向けて突出させる。シャフト1の長手方向軸線に対して
半径方向の偏心量Vをもって配置されたドリル端2は、
偏心素子6に形成された受孔11内にロウ付け等により固
定する。
【0021】偏心素子6はシャフト1に着脱可能に取付
けられるものとする。そのために偏心素子6に外ねじ8
を設け、この外ねじ8をシャフト1に設けた対応する内
ねじ9と結合可能とする。ドリル端2は、偏心素子6に
おける外ねじ8に対向する側から、外ねじ8の長手方向
軸線に対して平行に突出させる。シャフト1に対する偏
心素子6の自然回動を防止するため、ねじロッド等より
なるクランプ素子10を設ける。この場合、内ねじ9の長
手方向軸線に対して垂直な半径方向に延在するねじ孔内
にクランプ素子10を締結することにより、偏心素子6を
外ねじ8の領域で押圧して確実に把持可能とするもので
ある。
【0022】切削要素5を支持するために、レール状の
支持体7を凹部12内に配置する。この凹部12は、例えば
ドリル方向側の端面に向けて開放した長手方向溝として
形成することが可能である。 この場合には、 支持体7が
確実に交換可能となるのみならず、凹部12におけるドリ
ル方向側の開口を偏心素子6で閉鎖することにより、支
持体7をシャフト1に対して軸線方向に固定することも
可能である。
【0023】図2に示すように、支持体7および凹部12
はいわゆる「鳩尾」断面形状を有するため、支持体7は
シャフト1の凹部12内で半径方向に固定することができ
る。切削要素5は、ロウ付け等によって支持体7に固定
する。支持体7に切削要素5を固定するに当たり、支持
体7に対する切削要素5の半径方向での突出量はバック
カットの加工深度を規定するものである。
【0024】図3に示したドリル工具は、既成のドリル
孔26の底部まで到達する。 ダイヤモンドを被着した中空
クラウン(図示せず)により形成したドリル孔26は、 本
実施例では表面Oを有するコンクリート基盤U内に設け
る。
【0025】シャフト21の長手方向軸線に対して垂直な
面内におけるシャフト21の断面積は、シャフト21の両端
に向けて減少させる。 シャフト21におけるドリル方向側
の遊端は、凸湾曲面22として形成する。 シャフト21の中
間領域における最大断面積は、シャフト21の端部領域に
おける最小断面積の約1.1 倍から約1.3 倍とする。
【0026】ドリル孔26の直径は、最大断面領域におけ
るシャフト21の直径にほぼ一致すると共に、切削要素25
のシャフト1からの半径方向突出量にもほぼ相当する。
シャフト21における切削要素25の半径方向の突出量Rは
共通であり、例えば、シャフト21の直径が10mmから35mm
の場合には突出量Rを約2mmとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、既成ドリル孔にバックカット加工を施
すための、本発明の一実施例によるドリル工具を一部破
断して示す正面面である。
【図2】図2は、図1のII-II 線に沿う横断面図であ
る。
【図3】図3は、本発明の他の実施例によるドリル工具
を示す正面図である。
【符号の説明】
1,21 シャフト 3,23 装着端部 5,25 切削要素 7 支持体 12 凹部 13 ドリル方向側端面 26 ドリル孔 28 バックカット領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロルフ シュパンゲンベルク ドイツ連邦共和国 82131 ガウティング アム ヴュルムウーファー 5 (72)発明者 ヴィリー シェーネンベルガー スイス国 9476 ヴァイテ オーバーアウ (番地なし) (72)発明者 トーマス アイルレ ドイツ連邦共和国 86836 ウンターマイ ティンゲン タンネンシュトラーセ 2

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既成のドリル孔(26)内にバックカット
    加工を施すためのドリル工具であって、ほぼ円筒形状の
    シャフト(1, 21)と、ドリル方向とは反対側でシャフ
    ト(1, 21)に同軸的に接続する装着端部(3, 23)
    と、シャフト(1, 21)から半径方向に突出するよう、
    シャフト(1, 21)の長手方向に沿って配列された一連
    の切削要素(5, 25)とを具え、装着端部(3, 23)に
    近接する側で互いに隣接する一対の切削要素(5, 25)
    間の間隔(A2, A3, A4, A(N-1),AN)を、装着端部(3,
    23)から離間する側で互いに隣接する一対の切削要素
    (5, 25)間の間隔(A1, A2, A3, A4, A(N-1))よりも
    大としたことを特徴とするドリル工具。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のドリル工具において、互
    いに隣接する一対の切削要素(5, 25)間の最大間隔
    (AN)を、互いに隣接する一対の切削要素(5, 25)間
    の最小間隔(A1)の約1.5 倍〜約4倍としたことを特徴
    とするドリル工具。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のドリル工具にお
    いて、切削要素(5, 25)のシャフト(1, 21)からの
    半径方向突出量(R)を、シャフト(1, 21)の直径の
    約0.05倍〜約0.20倍としたことを特徴とするドリル工
    具。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項に記載のド
    リル工具において、切削要素(5)を支持する支持体
    (7)を具え、これに対応してシャフト(1)に形成し
    た凹部(12)内に前記支持体(7)を装着可能としたこ
    とを特徴とするドリル工具。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項に記載のド
    リル工具において、シャフト(1)のドリル方向側端面
    (13)から、シャフト(1)及び装着端部(3)に対し
    て偏心的に配置され、かつ、切削要素(5)に直径線上
    で対向するドリル端(2)を突出させたことを特徴とす
    るドリル工具。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか一項に記載のド
    リル工具において、シャフト(21)の長手方向軸線に対
    して垂直な面内におけるシャフト(21)の断面積は、シ
    ャフト(21)の両端部領域に向けて減少させることを特
    徴とするドリル工具。
  7. 【請求項7】 請求項6記載のドリル工具において、シ
    ャフト(21)の中間領域における最大断面積を、シャフ
    ト(21)の端部領域における最小断面積の約1.1 倍〜約
    1.3 倍としたことを特徴とするドリル工具。
JP9060573A 1996-03-16 1997-03-14 ドリル工具 Pending JPH1044135A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19610442A DE19610442A1 (de) 1996-03-16 1996-03-16 Bohrwerkzeug
DE19610442:4 1996-03-16

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JPH1044135A true JPH1044135A (ja) 1998-02-17

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ID=7788533

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JP9060573A Pending JPH1044135A (ja) 1996-03-16 1997-03-14 ドリル工具

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JP (1) JPH1044135A (ja)
DE (2) DE19610442A1 (ja)

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EP0795677A2 (de) 1997-09-17
DE19610442A1 (de) 1997-09-18
DE59610444D1 (de) 2003-06-18
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