JPH09117914A - 切り屑排出用の溝を有するドリルの刃 - Google Patents

切り屑排出用の溝を有するドリルの刃

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JPH09117914A
JPH09117914A JP8212814A JP21281496A JPH09117914A JP H09117914 A JPH09117914 A JP H09117914A JP 8212814 A JP8212814 A JP 8212814A JP 21281496 A JP21281496 A JP 21281496A JP H09117914 A JPH09117914 A JP H09117914A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンクリート、骨材あるいはこれらに類する
物への穿孔時間を短縮し、穿孔された孔の質を向上する
切削工具またはドリルの刃の技術の提供。 【解決手段】 シャンク（１２）の両方の端部の間に少
なくとも１つの溝（３０）が形成され、溝（３０）はウ
ェブ（３６）と切り屑通路（３２）を有する。ウェブ
（３６）の第１の面（３８）は長手方向軸（１８）に平
行で、第２の面（４０）は軸に対して約１００〜１２０
°の角度をなし、切り屑通路のベース面を形成する。切
り屑通路側壁（３４）は軸に対して約１０〜２０°の角
度をなし、切り屑通路側壁と第１の面の軸方向長さの比
は約２：１〜４：１である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は切削工具またはドリ
ルの刃、特に、コンクリート、骨材、石材あるいはこれ
らに類する物にツチ打ち、衝撃あるいは回転で穿孔する
切削工具またはドリルの刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンクリート、骨材あるいはこれらに類
する物に穿孔する場合、通常、３種類の切削工具または
刃が使用される。これらの刃は、ツチ打ち用刃、衝撃用
刃および石材用回転刃に分類される。そして、これらの
刃は共通して１つのものを有している。それは穿孔され
た孔から発生した切り屑を排出することの必要性であ
る。孔から切り屑を取り除くために、孔からの切り屑の
排出における溝が重要である。切り屑通路の設計におい
て重要なパラメータはベース面、側壁面、ならびにベー
ス面と側壁面を刃の長手方向軸にそって軸方向に連続せ
しめるウェブまたは背面である。同様に重要なのは各面
どうしが互いになす角度、および各面が長手方向軸とな
す角度である。
【０００３】現在のツチ打ち用刃、衝撃用刃および石材
用回転刃はそれぞれ異なるタイプの溝を有しているが穿
孔された孔から最適に切り屑を排出していない。また、
ある種の溝が、シャンクに先端刃を挿入するためのシャ
ンクの正しい方向付けのために研磨等によって加工して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
み、コンクリート、骨材あるいはこれらに類する物への
穿孔時間を短縮し、穿孔された孔の質を向上することの
できる切削工具またはドリルの刃の技術を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は切り屑の詰まり
を減少し、穿孔された孔からの切り屑の排出を向上した
溝を有する。また、この溝は冷間転造工程の間にドリル
の刃の上に形成される。溝のジオメトリに沿う工程は、
シャンクに挿入体を取り付ける前におこなう先端部の切
削時に溝を正しい方向に向けておくことができる。
【０００６】本発明の一つの請求項によれば、ドリルの
刃は２つの端部を有し、長手方向軸を画定するシャンク
を具備する。一方の端部は締着用端部を有し、他方の端
部は切削用端部または切削用頭部を有する。前記締着用
端部と前記切削用端部の間のシャンク上には少なくとも
１つの溝が形成されている。前記少なくとも１つの溝は
ウェブと切り屑通路を有している。前記ウェブは前記シ
ャンクの軸に略平行であって前記切り屑通路に連続して
いる第１の面、と第２の面を有している。前記第２の面
は前記切り屑通路の基部を形成しながら内側に向かって
延伸している。また、前記第２の面は前記長手方向軸に
対して約１００°から約１２０°の角度をなしている。
切り屑通路の面は前記第１の面と第２の面の間にある。
前記第１の面と第２の面の間の前記切り屑通路の面は切
り屑通路の側面を形成し、前記シャンクの長手方向軸に
対して約１０°から２０°、好ましくは１５°の角度を
なしている。前記切り屑通路の面の軸方向長さと前記第
１の面の軸方向長さの比は約２：１から約４：１、好ま
しくは約２．３：１から約３．５：１、最適には約３：
１である。また、前記第１の面の軸方向長さと、刃が加
工する径の比は約１：３から約１：５である。
【０００７】本発明の他の請求項によれば、ドリルを製
造する方法が開示されている。この方法は、一対の回転
する型を用意するステップ、ならびに素材を用意するス
テップとを含んでいる。前記素材は前記型の間を移動す
る。刃は冷間転造によって締着用端部と切削用端部と上
述した溝を有するように製造される。その後、ドリルの
刃の切削用端部にはスロットが切削され、挿入体が溶接
またはロウ付けによって前記スロットに固定される。こ
の工程はドリルの刃を費用のかからない冷間転造で製造
することを可能にしている。ドリルの刃のゆるいスパイ
ラル形状（インチ当たり少ない数のスレッド）は、挿入
用スロットが溝の内部に切削された時に、溝を常に正し
い方向を向かせ、スロットを自動装置で切削可能にし、
常に切削用頭部の同じ位置に切削されるようにする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の他の目的と効果は、選択
された実施の形態と、請求項と添付の図面から明らかに
されるが、本発明を実施することでも明らかになるであ
ろう。添付の図面は明細書の一部を構成するものであっ
て、本発明の一つの実施の形態を示していて、記述と共
に本発明の本質を説明するものである。なお、同様の部
品には同じ符号が付されている。
【０００９】図１には、切削工具１またはドリル刃が図
示され、符号１０で示されている。ドリル刃１０は一方
の端部に締着用端部１４を有し、他方の端部に切削用頭
部１６を有する長いシャンク１２を有する。シャンク１
２は長手方向の回転軸１８を画定している。切削用頭部
１６は、通常、切削用頭部１６にロウ付けまたは溶接さ
れる切削用の先端の挿入体２０を有する。シャンク１２
は切削用頭部１６から締着用端部に向かって延伸する溝
を有する。ドリル刃１０は一条の溝または二条の溝を有
するが、図に示されているのは二条の溝である。溝３０
は螺旋状になっていてその詳細を以下に説明する。
【００１０】溝３０は切り屑通路３２を有し、この切り
屑通路３２は切り屑通路側壁３４とウェブ３６により画
定される。ウェブ３６は軸１８に平行な第１の面３８と
軸１８に対して角度を有し、切り屑通路または溝３２の
ベース面の役をなす第２の面４０を有する。第１の面３
８は軸１８に平行であって符号Ａによって示される所望
の軸方向長さを有する。第１の面３８の軸方向長さが加
工径Ｄ（図４参照）に対してある比率を有するように長
さＡは加工径に比例している。この第１の面３８の軸方
向長さの加工径に対する比率は約１：３から約１：５、
好ましくは１：４である。また第１の面３８は切り屑通
路側壁３４の先端部分と連続しており図２の（ａ）に示
されるように弧状部分４４は第１の面３８と第２の面４
０をつなげている。
【００１１】第２の面、またはベース面４０は長手方向
軸１８に対して角度を有している。この面４０は長手方
向軸１８に対して約１００°から約１２０°の角度αを
なす面上にある。この角度は、好ましくは、約１０５°
から約１１５°、最適には約１１０°とされる。また、
符号Ｂで示されている、第２の面の第１の面からの深さ
は第１の面の軸方向の長さの約２／３である。また、第
２の面４０は切り屑通路側壁３４との間に鈍角βが形成
されるように切り屑通路側壁３４に対して角度がつけら
れている。通常この鈍角βは約９１°から約１００°で
あり、好ましくは約９５°である。
【００１２】切り屑通路側壁３４は長手方向軸１８に対
して角度がつけられている。この長手方向軸１８に対す
る角度δは約１０°から約２０°であり、好ましくは約
１５°である。また、切り屑通路側壁３４は符号Ｃで示
される軸方向長さを有する。この切り屑通路側壁３４の
軸方向長さの第１の面３８の長さに対する比は約２：１
から約４：１であり、好ましくは約２．３：１から約
３．５：１であり、最適には約３：１である。したがっ
て両者は長手方向軸１８に沿った軸方向長さは一定であ
る。
【００１３】このように、切り屑通路側壁３４の角度
δ、ならびに第２の面４０の角度αは加工される孔から
の切り屑の排出が最大となるように螺旋状の切り屑通路
または溝３２を最適化する。溝３０は切り屑の排出を最
大にし、切削している先端部から切り屑が排出される
と、その流れの詰まりを減少する。
【００１４】本発明による切削工具は冷間転造により製
造され、素材６０が一対の型６２の間を移動するときに
金属が脱離することがない。図３および図３ａに示され
るように切削工具１０を製造するために素材６０は型６
２の対に対して直角にセットされる。素材６０は型６２
の中へ移動せしめられるが、型６２は切削工具内に上述
の溝を形成する歯６４を有する。素材６０は型６２の中
を通過せしめられ、型が回転している間、回転し続け、
型６２の中を通過するにつれて成形される。
【００１５】次に、溝が形成された素材は、挿入体２０
を受容するためのスロット６６を切削用頭部１６内に形
成するための第２の機械（図示しない）にセットされ
る。溝が螺旋状になっていることから、素材が把持され
てスロット６６を形成するために第２の機械によって回
転された時、素材の方向はいつも同じである、これは上
述の形状にされていることによるものである、そして切
削用頭部１６にスロット６６を形成するために素材６０
を人間の手により操作することを不要にしている。この
ように、素材６０の中に挿入体２０を受容するためのス
ロット６６を形成するための自動的な工程を可能にした
ことによって貴重な時間と作業員の節約をすることがで
きる。切削用頭部１６にスロットが形成されると、挿入
体２０がスロット６６に取り付けられ、挿入体２０をス
ロット６６に固定保持するためにロウ付けまたは溶接さ
れる。このようにして本発明の切削工具、またはドリル
の刃１０は作られる。
【００１６】上述の詳細な説明は本発明の選択された実
施の形態について述べているが、本発明は請求項の範囲
と目的を逸脱しない変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるドリルの刃の斜視図である。
【図２】図１の断面図である。但し、挿入体を除く。
【図３】図２の円２ａ内の部分の拡大断面図である。
【図４】素材と本発明による刃を製造するための型と製
造された刃を概略的に示す図である。
【図５】図３を軸方向から見た図である。
【図６】図１の切削用頭部の正面図である。
【図７】冷間転造されたシャンクの側面図であって、挿
入体を挿入する前の状態を示している。
【符号の説明】
１０…ドリル １２…シャンク １４…締着用端部 １６…切削用端部 １８…長手方向軸 ２０…挿入体 ３０…溝 ３２…切り屑通路 ３４…切り屑通路側壁 ３６…ウェブ ３８…（ウェブの）第１の面 ４０…（ウェブの）第２の面 ６０…素材 ６２…型 ６６…スロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ ビー．メイソン アメリカ合衆国，マサチューセッツ 01603，ウォーセスター，スタッフォード ストリート 217

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ２つの端部を有し、長手方向軸を画定す
    るシャンクと、 前記シャンクの一方の端部上の締着用端部および前記シ
    ャンクの他方の端部上の切削用端部と、 前記締着用端部と前記切削用端部の間のシャンク上の少
    なくとも１つの溝と、を具備するドリルの刃であって、 前記少なくとも１つの溝はウェブ手段と切り屑通路を有
    し、 前記ウェブ手段は第１の面と第２の面を有し、 前記第１の面は前記シャンクの軸に略平行であって前記
    切り屑通路に連続していて、 前記第２の面は前記長手方向軸に対して約１００°から
    約１２０°の角度をなし、前記切り屑通路の基部を形成
    しながら内側に向かって延伸し、 前記第１の面と第２の面の間の切り屑通路の面は切り屑
    通路の側面を形成し、前記シャンクの長手方向軸に対し
    て約１０°から２０°の角度をなし、前記切り屑通路の
    面の軸方向長さと前記第１の面の軸方向長さの比が約
    ２：１から約４：１であることを特徴とするドリルの
    刃。
  2. 【請求項２】 前記切り屑通路の面の前記軸方向長さと
    前記第１の面の軸方向長さの比が約２．３：１から約
    ３．５：１とされていることを特徴とする請求項１に記
    載のドリルの刃。
  3. 【請求項３】 前記第２の面の前記長手方向軸に対する
    角度が約１１０°とされていることを特徴とする請求項
    １に記載のドリルの刃。
  4. 【請求項４】 前記切り屑通路の面の前記長手方向軸に
    対する角度が約１５°とされていることを特徴とする請
    求項１に記載のドリルの刃。
  5. 【請求項５】 前記切り屑通路の面の前記第１の面と第
    ２の面の軸方向の長さが長手軸方向にわたって略一定で
    あることを特徴とする請求項１に記載のドリルの刃。
  6. 【請求項６】 前記第１の面の軸方向の長さと刃が加工
    する径の比が約１：３から約１：５であることを特徴と
    する請求項１に記載のドリルの刃。
  7. 【請求項７】 前記第２の面と前記切り屑通路の面の間
    に鈍角が形成されることを特徴とする請求項１に記載の
    ドリルの刃。
  8. 【請求項８】 ドリルの刃を製造する方法であって、 一対の回転する型を用意する工程と、 素材を用意する工程と、 素材を前記型の間を移動せしめる工程と、 締着用端部と切削用端部と、その間に配設された少なく
    とも１つの溝を有し、前記少なくとも１つの溝はウェブ
    手段と切り屑通路を有し、前記ウェブ手段は第１の面と
    第２の面を有し、前記第１の面は前記シャンクの軸に略
    平行であって前記切り屑通路の面に連続していて、前記
    第２の面は前記長手方向軸に対して約１００°から約１
    ２０°の角度をなし前記切り屑通路の基部を形成しなが
    ら内側に向かって延伸し、前記第１の面と第２の面の間
    の切り屑通路の面は切り屑通路の側面を形成し、前記シ
    ャンクの長手方向軸に対して約１０°から２０°の角度
    をなし、前記切り屑通路の面の軸方向長さと前記第１の
    面の軸方向長さの比が約２：１から約４：１であるドリ
    ルの刃を冷間転造する工程、 から成るドリルの刃を製造する方法。
  9. 【請求項９】 さらに、切削用端部にスロットを形成す
    る工程を有することを特徴とする請求項８に記載のドリ
    ルの刃を製造する方法。
  10. 【請求項１０】 前記スロットに挿入体を挿入する工程
    を有することを特徴とする請求項９に記載のドリルの刃
    を製造する方法。
  11. 【請求項１１】 前記挿入体を前記スロット内に保持す
    る工程を有することを特徴とする請求項１０に記載のド
    リルの刃を製造する方法。
  12. 【請求項１２】 前記保持はロウ付けまたは溶接である
    ことを特徴とする請求項１１に記載のドリルの刃を製造
    する方法。
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