TWI271294B - Drill bit - Google Patents

Description

1271294 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種於鑽頭本體前端以焊接或熔接等 方法將超硬合金製成之切刃體固接成一體之鑽頭，且特別 有關於一種在混凝土或石材等之鑽孔作業中鑽孔作業性佳 的鑽頭。 【先前技術】 對混凝土或石材等之鑽孔，係於旋轉鎚鑽機安裝專用 鑽頭，同時施加軸心方向之振動撞擊力及旋轉扭力來實施 鑽孔。這種鑽頭中，有一種係於鑽頭本體前端以焊接或熔 接等將耐磨性佳的超硬合金製切刃體固接成一體者。又， 在该鑽頭本體外周對應形成於切刃體各切刃部之凹部設置 有切屑排出槽。而且，在鑽頭本體之基端部設有連結到鎚 鑽機驅動軸之規格化柄部。 本申請人先前已提供此種嶄新的鑽頭（曰本特願2〇〇〇_ 377082旒）。該鑽頭，係在固接於鑽頭本體前端之塊狀切刃 體’设置有分別自中心往外徑方向配置成放射狀之複數個切 刃體。各切刀部具有切削面及腹側面（flank)，該等切削面 及腹側面之邊界形成有往前端方向凸起之接合緣，藉此以形 成切刃。而且，使各切刃部之切刃内端(中心側端)在刀鋒頂 點接合，使刀鋒頂點形成沒有馨刃（咖Sel edge)而且往前 端變尖的尖端形狀。又，在鄰接之切刃部與切刀部之間，由 :::之凹部形成有刃部切屑排出槽，該刃部切屑排出槽與 。又；頭本體外周之較寬廣的鑽頭切肩排出槽連通。” 1271294 "依據具上述構成之鑽頭，在混凝土或石材等的鑽孔作 業中，由於該切刃部對所鑽的孔之切削面以衝擊之方式切 削（打擊切削）而產生切屬。該切屑，係隨著鑽頭轴心方向 之動作而自所鑽的孔之切削面浮上來，經過各刃部切屑排 出槽，被排出寬廣的鑽頭切屑排出槽外，最後，順暢地排 出所鑽的孔外。因此，不拘鑽孔深度均能以高岁文率排出切 屑再者，刀鋒頂點呈沒有鑿刃之尖端形狀，故在鑽孔時 紅轉中心只有一個，可使鑽頭穩定旋轉。結果，能容易鑽 出具有所希望的直徑及所希望形狀的孔。而且，該鑽頭之 耐久性亦佳。 【發明内容】 …可疋，具上述構成之鑽頭，其切刃體上各切刃部之形 悲（構成）完全相同，因此，例如在混凝土之鑽孔作業中， 當：刃部碰到混凝土内之鋼筋或石材等堅硬的被切削物時 ’心擊力即集中作用於所抵接之切刀部或與其鄰接之特定 切刀部上’使鑽孔狀態突然改變。 又，在鑽孔作業中，所鑽的孔之切削面上會產生大小 各異的切屑·，大粒的切屑亦產生’但是，在打擊切削反覆 進行時，大粒切屬會被打碎，而不會妨礙鑽孔作業。然而 ’大粒切屑·在被鑽頭之切刃衝打、粉碎之過程中，任何切 刃均不對鑽孔切削面進行切削作用，切削作用在此過程中 會中斷。因此，鑽孔效率降低。 奉發明之目的係提供 ，#此鋏上驭石才; 的鑽孔作業中，能緩和鑽孔狀態突然改變，儘可能使負 !271294 作業％疋進行，即使在產生大 降低 之隹座生大叔的切屑時，鑽孔效率也不 二、達成上述目#’本發明之鑽頭，係具備··配置於鑽 /而之複數個切刃部、及設於該切刀部基端側且於基端 二形成有柄部之軸狀鑽頭本體；該切刀部之各切刃，係自 今〜疋轉中〜側往外徑側配置成大致放射狀並且往前端側 大設有具切削面及腹側面之接合緣；其特徵在於： 刃。卩係具有至少2個主切刃部、及配設於圓周 方向，該主切刃部與主切刃部間的至少2個副切刃部； 該主切刃部具有作為其切刀的主切刃，該主切刃，係 内端位於旋轉中心，外端則位於切刀部旋轉軌跡之外緣； 该副切刃部具有作為其切刃的副切刃，該副切刃，係 内端位於往外徑側偏離旋轉中心之部位，外端則位於往旋 轉中心侧偏離切刃部旋轉執跡之外緣的位置。 ,依據具上述構成之鑽頭，在混凝土或石材等的鑽孔作 業中，對所鑽的孔之切削面之切削（包含所鑽的孔之切削 面上之切屑的打碎），主要係由自旋轉中心到刀鋒部外端 之主切刃來衝打而進行打擊切削，副切刃則輔助該主切刃 所進行之切削。亦即，副切刃係補足主切刀之打擊切削， 同時，兩者協同進行有效率之切削。而且，副切刀之外端 係位於比主切刃外端還靠旋轉中心之位置，故該副切刃基 本上不接觸所鑽的孔之内表面，因此，鑽頭整體之切肖": 力會降低而實現高效率的打擊切削。而且，主切刃之外緣 係被鑽孔内周面所引導，因此，能鑽出所希望形狀之 圓孔）。 c 7 1271294 又’在該鑽頭中’該主切刃部之主切刀若在外端側以 向後縮之方式傾斜且各主切刀之内端在大致旋轉中心接合 而形成刀鋒頂點’在旋轉中心形成刀鋒頂點即可使旋轉: 定，同時，在該刀鋒頂點衝打所鑽的孔之切削面即可進^

有效的打擊切削。 T 再者’在該鑽頭中’若該副切刃部之副切刃係以與該 主切刃相同角《、相同方向傾斜，則在製造時以切削在: 切刃部形成切削面及腹侧面而形成主切刀或副切刃之所謂 「製刃作業」巾’主切刃及副切刀之削製條件相同，加工 變容易，而製出生產性佳的鑽頭。 又，於該鑽頭中，若該副切刃設置於比主切刀更往後 縮之位置，則對所鑽的孔之切削面之直接的打擊切削主要 由主切刀來進行，副切刃則位於主切刀之間，纟要以將產 生於主切刃間的大粒切屑等夾進主切刃間之狀態下實施有 效的打碎作業。亦，在鑽孔作業中，產生於主切刀間的 大粒切屑的打碎及同時進行的穿設作業，係藉由相鄰之主 刀刀及田彳切刃之協同動作來有效進行，所以與習知鑽頭相 比’能獲得較高的鑽孔效率。 又，在该鑽頭中，若於該副切刃與旋轉中心之間具備 田J切刃更在後細之缺口面，則由主切刃等之打擊切削 所產生之大粒切屑，即在主切刃部和副切刃部之間無處逃 逸的狀您下，被該缺口面與所鑽的孔之切削面間有效壓碎 ，所以主切刃及副切刃無須用於壓碎大粒切屑，而能繼續 有效進行打擊切削。 1271294 側傾纟該鑽頭中，若該缺口面係往副切刀部之腹側面 由缺口面切屑如麵被缺口面料後，料切屑藉 之排出自切刃部被_切屑排出槽側，所則 為單再者’在該鑽頭中，若該主切刀部與該副切刀部形成 塊狀切刃體，將該切刀體固接於該鑽頭本體前端而 ::體’則在製造時’I先將主切刀部和該副切刀部以燒 端…ί造寺方法製成一體的塊狀體’再於鑽頭本體前 以接專簡單固接該塊狀體’藉此能有效率地製造鑽頭。 :’在該鑽頭中，若該主切刃部及該副切刀部係以該 。鋒頂點為中心沿圓周方向交替配置，由底面觀之，大致 f以該刀鋒頂點為中心之星號狀，則能利用形成於各切刃 J間的間隙當作刃部切肩排出槽。在此情形，在外 6_〜20_左右之鑽頭中，主切刀部及副切刀部的切:部 數目合計，最好為4〜8個左右；當切刃部為偶數時，主切 刀部及副切刃部最好交替配置；當切刃部為奇數時，主切 刀部及副切刃部最好交替配置，最後並使主切刀部盘主：

刃部鄰接配置。 N 再者，在該鑽頭中，若在該切刃部與鄰接之切刃部之間 形成有凹狀刃部切屑排出槽，並且以與該刃部切屑排出槽連 通之方式在鑽頭本體外周面形成鑽頭切屑排出槽，則能^所 鑽的孔之切削面處所產生之切屑有效排出所鑽的孔外。 又，在該鑽頭中，若該切刃部由超硬合金構成，而該 鑽頭本體由鋼製成’則能廉價提供一種切刃部使古 |尺π阿切削 性及高耐磨性之超硬合金的高性能鑽頭。 1271294 【實施方式】 明的最佳f施形熊 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 如第1圖所不，第1〜3圖所示之超硬合金製塊狀切刃 體2,係於鋼製鑽頭本體丨前端固接成一體。上述固接作 業係使用焊接等熔接或摩擦壓接等周知方法。 在此實施形態中，在切刃體2,各切刃自旋轉中心側 往外徑方向大致呈放射狀而且在圓周方向上等角分布成6 個，亦即，每隔6〇度即設有切刃部2a、2b、2c、2d、& 、2f。該等切刃部2a、2b、2c、2d、2e、討，係分別具有 在鑽孔旋轉時位於前側之切削面3及位於後側之腹側面4 。由該等各切削面3及腹側面4之接合緣分別以大致放射 狀形成切刃。該接合緣係往前端方向（第丨圖中之下方·，第 3圖中之上方）突出。在本實施形態中，係對應前述切刃部 2a、2b、2c、2d、2e、2f而在圓周方向以等角設置有6個 切刃。因此，在本實施形態中，係每隔6〇度即有丨個切刃 ，共形成6個切刃（麥照第4圖之3個主切刃6及3個副切 刃7，共有6個切刃）。 在本實施形態中’該切刃係由2種切刃構成。亦即， 切刃係由主切刃6及副切刃7構成，該等主㈣6及副切 刃7,係在切刃體2前端，如第2、4圖（仰視圖）所示每一 個交替配置。X，形成該主切刃6之切刃部2a、2c、26為 主切刃部’而形成該副切刀7之切刀部2b、2d、2f為副切 刃部。 1271294 該主切刀6内端，係位於各主切刀6内沪 為旋轉中心之刀鋒頂點5 ;該主切刃6之外端而i2 S成之作 中心(刀鋒頂‘點5)往外徑方向設f，而位於：貝“旋轉 執跡之外緣（最外緣）。 —2旋轉 又，該副切刃7内端71，係位於往外

旌鏟由 ^方向偏離作A 旋轉中心之該刀鋒頂點5之位 作為 刀7内端7i之間形成有缺口面8。 ，、㈣切 又，該主切刃6之外端12位於該切刀體2 这 該副切刃7之外浐11目丨丨#认a 之外緣，而 之外& 11則位於自切刀體2外緣稍往内 =立置。亦即，使前端有副切刀7之切刀"b、2d、二 、又，比别端有主切刀6之切刀部2a、2c 弟4圖所不，使有副切刃7之切刃部2b、2d 的旋轉軌跡"於比有主…之切刀： 。且體^ 12所描繪的旋轉軌跡b還内側之位置

' 列如外徑為6mm〜2〇ram左右之鑽頭，A 刀7外端位於自主 貝八田丨J切 之位置即可。”刀6外^主内側縮〜〇·5職左右 _丨+如此一來’内端及外端的位置與該主切刀6不同的該 副切刃7之長廑，及， J ^ ^ ，副…之長声：:切刀6的長度還短。具體來說 可為1/3〜1/4左^亥主切刃6長度之1/2〜1/4左右，亦 另外’该缺口品 ^ 面8係位於比該副切刃7刀鋒還退後之 Y置。在本貫施例ψ , 退後到與副切刀7外’缺口面8最大後退之位置，係大致 ’外端相同之處。 1271294 又，該缺口面8内端之線8c，係自副切刃7内端與鑽 碩中心線大致正交，正確說來，係呈85度夾角。 再者， 侧稍微傾斜 該缺口面8，係在形成該副切刃7之腹側面4 。在本實施例中，約傾斜10〜15度左右。而且 丄該缺口面8，係自刀鋒側觀之（參照第2、4圖），呈近似 寺腰三角形之三角形平面（正確說來，夾角並非9〇度而是 85度，所以係自等腰三角形變形而來）。

如第1圖所示’該主切刀6之夾角（included抓心）（ ^切刃6與鑽頭中心線所夾之角度）α及該副切刃7之夹角 (副切刀7與鑽頭中心線所夾之角度)/5係相同角度。 ，而且’如第1圖所示，該副切刀7係設於自主切刀 在刀鋒縮之位ρ上述退縮之程度’可以採用適當尺寸 列如’具有6關〜20随左右外徑之鑽頭，可退縮〇·2_ Α· 5mm左右。 -上罔厂]不，目與鑽頭長_ 交之方向觀之，使切刃部2b、2d、2f之厚度⑴

7 且比主切刀6更往刀鋒退縮，亦即，該❸ ::於相對於主切刃6往後方平行移動後之位置“ ，本:：並彻於此形態，亦可使該切削 ❹ 4之稜部尺寸變小。 又^ 又， 面大致呈 屑排出槽 槽10 〇 形成於各切刀部2a' 2b V丰來的* 夂2d、2e、2f間之 子形的凹部為刃部切屬排出槽 9係連通到設於_本 4刀# 外周之鑽頭切屑排 12 1271294 …雖未圖*，在鑽頭本體1基部延 =，：柄部係保持於安裝在旋轉鍵鑽機驅動; 鑽頭交換使用鑽頭’使用時’亦可與周知之市售 針、述構成之本發明的鑽頭’安裝於旋轉鎚鑽機而 對以嘁土寺鑽孔時，其作用如下。 在對混凝土或石材等鐵孔時，所鑽的孔之切削面之切 削，主要由自鑽頭之刀鋒頂點5到切刃部2外端12的主切 來進仃。以该主切刃6切削而產生之切屑中細的切屑 ，係在打擊切削反復進行時，自鑽孔切削面浮上來，經過 各刀刀°"a、2b、2c、2d、2e、2f間之刃部切屑排出槽9 排出鑽頭切屑排出槽1G外，順暢地排出所鑽的孔外。 另$面，留在所鑽的孔之切削面 '位於所鑽的孔切 、面之中心附近的大粒切屬，則在下次之打擊切削時，受 ^切刀6直接衝打而被打碎’或者，進入主切刀6間而被 ::切二7前端之缺口面8所壓碎。而且，被壓碎之切屑係 ，由》亥缺口面8之傾斜而被擠到刀部切屑排出槽9。又， 留在所鑽的孔之切削面的大粒切屑中在所鑽的孔之切削面 :推到所鑽的孔之内周壁附近的大粒切屑，係在打擊切削 ^ ’以^進主切刃6間之狀態下藉由副切刃之衝打而被打 碎，並藉由該缺口 ® 8之傾斜而被擠到刃部切屑排出槽9 三如此一來，於所鑽的孔之切削面所產生之大粒切屑，曰係 错“切刃6及副切刀7之協同動作而有效地被打碎。藉. 此能進行高效率的鑽孔作業。 13 1271294 又’鑽孔時之切削力，能經常由切刃之長度及配置不 同、自刀鋒算起的配置位置不同的主切刃6及副切刃7所 分擔，故即使抵接於混凝土内之鋼筋或石材等而使鑽孔狀 怨犬然改變，主切刃6及副切刃7之切削力也不受影響， 而使鑽孔作業穩定持續進行。 產業上可利用性 依據本發明之鑽頭，由於具有上述構成，在鑽孔作業 中，即使鑽頭前端抵接於混凝土或石材等而使鑽孔狀態突 然改變，亦能緩和鑽孔狀態之變化而使鑽孔作業穩定進行 。又，即使產生大粒的切屑’主切刀6及副切力7能協同 動作，不致妨礙打擊切削作業而有效將大粒切屬打碎，故 鑽孔效率不會降低。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分

切削炙曲）之構成的仰視圖。 第3圖，係將第1

見之該切刃體之立體圖。 4旋轉軌跡之切 刃體放 第4圖’係說明切刃體之切刃 大仰視圖。 (二）元件代表符號 鑽頭本體 切刀體 2 1271294 2a、2b、2c、2d、2e、2f 切刃部 3 切削面 4 腹側面 6 主切刃 7 512 71 8 副切刃 刀鋒頂點 外端 内端 缺口面

11 外端 A B8c 910 a β 旋轉軌跡 旋轉執跡 缺口面内端之線 刃部切屑排出槽 鑽頭切屑排出槽 夾角 夾角 15

Claims (1)

1271294 第092107972號專利申請案 申請專利卿替換本乂2004年3月） (取代原第〗6妨17百、 拾、申請專利範圍： 6及Π頁），v> HI »，，一 ν •.广 種鑽頭’係具備··配置於鑽頭前端之複[^:個切為 ::及設於該切刀部基端側且於基端部形成有柄 二頁本體’ 4切刃部之各切刃’係自鑽頭旋轉中心側往外 側面之接合緣；其特徵在於·· 亥切刀部，係具有主切刃部及副切刃部； 該主切刀部具有作為其切刃的主切刃該主切刃係 内端位於旋轉中心，外端則位於切刃部旋轉執跡之外緣； 山該副切刃部具有作為其切刃的副切刃，該副切刃，係 内立而位於在外控側偏離旋轉中心之部位，外端則位於往旋 轉中心側偏離切刃部旋轉軌跡之外緣的位置； 於該副切刃與旋轉中心之間具備比該副切刃更往後縮 % 缺口面，並且该缺口面係往副切刃部之腹側面側傾斜。 | 2. 一種鑽頭，係具備··配置於鑽頭前端之複數個切刃 f 〇 没於該切刃部基端側且於基端部形成有柄部之軸狀 ^ 二員本體，u亥切刃部之各切刃，係自鑽頭旋轉中心側往外 貧虹側配置成大致放射狀，並且在前端側突設有切削面及腹 I 側面之接合緣；其特徵在於： 1 °亥切刃部，係具有至少2個主切刃部、及配設於圓周 | 方向之該主切刃部與主切刃部間的至少2個副切刃部； "玄主切刃部具有作為其切刃的主切刃，該主切刃，係 容 内端位於旋轉中心，外端則位於切刃部旋轉軌跡之外緣； "玄田彳切刃部具有作為其切刃的副切刃，該副切刃，係 内而位於往外徑側偏離旋轉中心之部位，外端則位於往旋 16 1271294 轉中心側偏離切刃部旋轉轨跡之外緣的位置. 於該副切刃與旋轉中心之間具， 之缺口面，並且該缺口面係往 ^田1切刃更往後縮 q丄占^ 在田1切刀部之腹侧面側傾斜 3.如申請專利範圍帛2項之鑽頭 貝斜。 之主切刀，係在外端側以向後縮之方式傾钭，二切刃部 内端在大致旋轉中心接合而形成刀鋒㈣ I主切刀之 4·如申請專利範圍第3項之鑽 之副切刀，係以與該主切刀相同角中，刀刀部 5.如申社I 再又相同方向傾斜。 % 甲口月專利靶圍弟2至4項Φ紅一 s ，該副切77，孫< # ^ ^ 、中任一項之鑽頭，其中 】刀刀，U於比主切刃更往後縮之位置。 •如申請專利範圍帛2工員之鑽 與該副切刃邱报屮盔σ„ ^ ，、十，違主切刃部 J乃口Ρ形成為早一塊狀切刀體 該鑽頭本體前端而成一體。 m體固接於 7.如申請專利範圍帛2項 及該副切刀邱，尨、，# ，、中，该主切刀部 置，由底I 鋒頂點為中心沿圓周方向交替配 8 4tO φ ^ ^ $只點馮宁心之星號狀。 與鄰接之/ 範圍第2項之鑽頭，其中，在該切刀部 刀刀部之間形成有凹狀刀部 與該刀部切届Μ山^ 1 Τ刀屑排出槽，亚且以 頭切屬排出槽。^連通的方式在鑽頭本體外周面形成鑽 超硬9合專利範圍第2項之鑽頭’其中’該切刃部由 成’而該鑽頭本體由鋼製成。 拾壹、圓式： 如次頁。 17