JP2011201095A - ドリルビット - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を向上させたドリルビットの提供。
【解決手段】略円形を成す前端面４１と前端面４１の外周から他端側に延出される外周面４１とから画成されて略円柱状を成す本体部４と、本体部４の前端面４１に設けられ被削材を研削する研削部１Ａと、を備え、本体部４には前端面４１から本体部４の他端側に向けて外周面４２に開口する開口部が画成されるように穿設されたスリット４ａが形成され、該スリット４ａは、前端面４１にも開口すると共に、本体部４の前端面４１から該他端側に向かう方向と直交する断面において、開口部におけるスリット幅より大径の円形状を成す第二スリット４２ａを備えているドリルビット１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明はドリルビットに関し、特にコンクリート、モルタル、硬質タイル等の被削材の穴あけに使用されるドリルビットに関する。

コンクリート、モルタル、硬質タイル等の穴あけ作業に用いられるドリルビットには切れ味と耐久性が要求されている。そのため先端刃部にはダイヤモンド砥粒が一般に用いられているが、穿孔を行うとダイヤモンド砥粒が摩耗し、早期に穿孔性能の低下を招いていた。

コンクリート等への穿孔では穿孔時に切り屑が生じるが、切り屑が先端刃部に滞留するとダイヤモンド砥粒のコンクリートへの食い込みが阻害され、切れ味が低下するという問題があった。切れ味の低下は同一箇所での穿孔時間が長くなるため熱の発生が助長され、ダイヤモンド砥粒が摩耗しやすくなり耐久性の悪化を招いていた。

上記課題を解決するため、特許文献１に記載されているように先端刃部から軸方向に延びるＶ字状の縦溝を形成して切り屑を排出し易くしている。

実用新案登録 第２５１５１１１号公報

特許文献１のようにＶ字状の縦溝を備えた場合、先端刃部で最も摩耗しやすい外周側のダイヤ層面積が小さくなってしまうためビットの耐久性が劣っていた。よって本発明は耐久性を向上させたドリルビットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、略円形を成す一端面と該一端面の外周から他端側に延出される外周面とから画成されて略円柱状を成す本体部と、該本体部の一端面に設けられ被削材を研削する研削部と、を備え、該本体部には該一端面から該本体部の他端側に向けて該外周面に開口する開口端が画成されるように穿設されたスリットが形成され、該スリットは、該一端面にも開口すると共に、該本体部の該一端面から該他端側に向かう方向と直交する断面において、該開口端におけるスリット幅より大径の円形状を成す拡大底部を備えているドリルビットを提供する。

このような構成によると、スリットの拡大底部を開口端におけるスリット幅よりも大きな径の円形状としているので、研削部の周長を大きくすることができ、最も摩耗の進行が早い切削部外周側の耐久性の低下を抑制できる。また拡大底部をスリット幅より大きくしているため、一端面におけるスリットの開口面積を大きく取ることができ、切り屑の切削部への滞留を極力抑えることができる。

上記構成のドリルビットにおいて、該断面において該拡大底部の該円形状の中心は、該本体部の該円柱状の軸心に対して偏心していることが好ましい。

このような構成によると、本体部の断面においてドリルビット回転時の拡大底部の軌跡の直径を拡大底部の直径より大きくすることができる。よってより多くの切り屑をスリット内に取り込んで好適にスリットから外部に排出することができる。

また該断面において該拡大底部の該円形状の中心は、該軸心から該開口端に向かう方向において該該軸心と該開口端との間に位置していることが好ましい。

このような構成によると、拡大底部からスリットの開口端までの距離を短くすることができる。この距離を短くすることにより、拡大底部で取り込まれる切り屑をより好適に開口端から排出することができる。

また該断面において該スリットは、該本体部の該円形状の半径方向に延びていることが好ましい。

このような構成によると、遠心力がかかる方向とスリットが延びる方向とが同じ方向になる。よって拡大底部で取り込まれる切り屑を遠心力により好適にスリット内を通して開口端から排出することができる。

また該開口端は、該スリットの該一端面から該スリットの他端までに亘って形成され、該拡大底部は、該スリットの該一端面から、該スリットの該一端面と該他端との間の位置まで形成されていることが好ましい。

このような構成によると、本体部のスリットが形成されている箇所において、拡大底部が形成されている箇所より拡大底部が形成されていない箇所の強度を高めることができる。よって、例えば本体部の径が小さく強度が必要となる場合には、スリットの拡大底部の一端面から他端側までの長さを短くすることで本体部の強度低下を抑制することができる。

また該スリットの該一端面から他端側までの距離は、該本体部の有効長さの○／○以上であることが好ましい。このような構成によると、より効果的にスリットから切り屑を排出することができる。

本発明のドリルビットによれば、耐久性を向上させることができる。

本発明の実施の形態にかかるドリルビットの側面図。 本発明の実施の形態にかかるドリルビットの平面図。 図１のIII−III線に沿った断面図。

以下、本発明の実施の形態によるドリルビットについて、図１乃至図３に基づき説明する。図１に示されるドリルビット１は、図示せぬドリルドライバ等に装着されてコンクリート、モルタル、硬質タイル等の被削材の穴あけに使用される先端工具であり、互いに一体成型される六角軸部２と、鍔部３と、本体部４と、から構成されている。

六角軸部２は、図示せぬドリルドライバ等にドリルビット１が装着される際の装着箇所になる。鍔部３は、六角軸部２の軸方向一端側に位置しており、ドリルビット１における穿孔深さを規定するとともに、六角軸側への粉塵の飛散を抑制している。以下の説明では、六角軸部２の軸方向一端側を先端若しくは前端としてドリルビット１の先（前）後方向を規定する。

本体部４は、略円形を成す一端面である前端面４１と、前端面４１の外周から後側に延出される外周面４２から外形が規定され、六角軸部２の中心軸と同心の軸心Ｇ１（図２、３）を有する略円柱状を成しており、鍔部３の前面から突出して構成されている。本体部４の鍔部３からの突出量がドリルビット１で穿孔可能な深さである有効長Ｌに該当する。

本体部４において、先端位置には、ダイヤモンド砥粒を固着させた研削部である刃部１Ａが固着されている。刃部１Ａは、前端面４１の全面及び外周面４２の前端面４１近傍位置に配置されており、摩擦により被削材に対して穿孔することを可能としている。この刃部１Ａの前後方向と直交する外径は、本体部４の外径より僅かに大きくなるように構成されている。また本体部４には前端面４１から本体部４の後端側に向けて穿設されたスリット４ａが形成されている。

スリット４ａは、第一スリット４１ａと第二スリット４２ａとから形成されている。第一スリット４１ａは、前端面４１に開口すると共に外周面４２に開口して開口端を成し、この開口端と同じスリット幅に形成されている。第一スリット４１ａの前端面４１から後端までの距離Ｌ１は切り屑を取り込むに十分な容積である有効長Ｌの略１／５以上の値である略１／２×Ｌである。また図２に示されるように、前後方向と直交する平面において、第一スリット４１ａは、本体部４の円柱形状の半径方向に延びるように形成されている。

第二スリット４２ａは、第一スリット４１ａに連通すると共に、前後方向と直交する平面においてスリット４ａの底部の一部を成す拡大底部であり、第一スリット４１ａのスリット幅より大径の円形状を成している。第二スリット４２ａは、その円形状の半径がｒ１に形成され、その円形状の中心Ｇ２が、本体部４の軸心Ｇ１に対して偏心して、軸心Ｇ１から第一スリット４１ａの開口端に向かう方向において軸心Ｇ１と該開口端との間に位置している。また第二スリット４２ａは前端面４１に開口しており、第二スリット４２ａの前端面４１から後端までの距離Ｌ２は略１／２×Ｌ１である。

また外周面４２の表面には、刃部１Ａ近傍位置から鍔部３までに掛けて螺旋状に形成された螺旋状突起４３が設けられている。螺旋状突起４３は、刃部１Ａにより発生した粉塵を後端側に誘導するよう形成されている。

上記構成のドリルビット１を図示せぬドライバドリルに六角軸部２で装着して穿孔作業を行う際には、刃部１Ａを図示せぬ被削材に押し当てた状態でドリルビット１を回転させる。刃部１Ａは、ダイヤモンド砥粒であるので、摩擦により被削材を研削し、穿孔することができる。穿孔の内周面は、刃部１Ａの外周側により研削されるが、本実施の形態では、スリット４ａの外周面４２におけるスリット幅（開口端幅）を大きくする必要がないため、刃部１Ａの周長を大きくすることができ、最も摩耗の進行が早い刃部１Ａ外周側の耐久性の低下を抑制できる。またスリット４ａの前後方向と直交する平面における断面積（図２におけるスリット４ａの開口面積）は、第二スリット４２ａの直径（２×ｒ２）が第一スリット４１ａのスリット幅より大きく形成されているため、スリット４ａのスリット幅を一定とした場合に比べて大きくすることができる。これにより、前端面４１からスリット４ａ内に取り込まれる切り屑の量を増やすことができるので、刃部１Ａと被削材との間に滞留する切り屑を減らして、好適な研削状態を保つことができる。

また図２に示されるように、第二スリット４２ａはその中心Ｇ２が本体部４の軸心Ｇ１と偏心し、かつ第一スリット４１ａの開口端に近くなるように配置されている。よってドリルビット１を回転させると、第二スリット４２ａが軸心Ｇ１周りを回転するが、この時の回転の軌跡Ｔの半径ｒ２は、第二スリット４２ａの半径ｒ１より大きくなる。よって第二スリット４２ａの半径ｒ１を過度に大きくせずとも、偏心させることによって広範囲の領域の切り屑を第二スリット４２ａ内に取り込むことができる。またドリルビット１を回転させた場合には、第二スリット４２ａにおいて軸心Ｇ１周辺に位置する被削材は研削されず、コアとして残留する。しかし、この残留したコアは、細長く形成されるため、研削時の振動等で折れ、研削された切り屑と一緒にスリット４ａより排出される。

第二スリット４２ａ内に取り込まれた切り屑は第一スリット４１ａからスリット４ａ外に排出されるが、第二スリット４２ａを第一スリット４１ａの開口側に偏心させることにより、第一スリット４１ａの第二スリット４２ａから開口端までの距離を短くすることができる。この距離が短くなることにより更に好適に切り屑をスリット４ａ外に排出することができる。

また第一スリット４１ａは、図２において半径方向に延びるため、ドリルビット１が回転した場合の遠心力の方向と、第一スリット４１ａの第二スリット４２ａから開口端までの方向とが一致する。よって第二スリット４２ａ内の切り屑は、第一スリット４１ａを画成する壁部に過度に接触することが無く、スムーズに第一スリット４１ａを通過してスリット４ａ外に排出される。

第一スリット４１ａ及び第二スリット４２ａは、前端面４１から穿設されると共に、第二スリット４２ａは、有効長Ｌの約１／４であり、第一スリット４１ａは有効長の約１／２である。このような構成によると本体部４の曲げ強度は鍔部３側ほど高くなる。一般に穿孔深さが大きくなるほど、本体部４の被削材内に未だ挿通していない位置（鍔部３側の位置）に掛かる曲げ応力が大きくなるが、上述のように本体部４において鍔部３側の強度を高めることにより、ドリルビット１の曲げに対する耐久性を増すことができる。

尚、本体部４の外径より刃部１Ａの外径が大径であるため、本体部４と被削材の穿孔された内周面との間には、隙間が形成される。また外周面４２には螺旋状突起４３が設けられているため、この螺旋状突起４３により、本体部４と被削材の穿孔された内周面との間の切り屑を穿孔外に排出することができる。よってスリット４ａを、有効長Ｌの１／２程度としても、スリット４ａ外に排出された切り屑が本体部４と被削材のない周面との間で穿孔外に排出される。

１・・ドリルビット １Ａ・・刃部 ２・・六角軸部 ３・・鍔部 ４・・本体部
４ａ・・スリット ４１・・前端面 ４１ａ・・第一スリット ４２・・外周面
４２ａ・・第二スリット ４３・・螺旋状突起 Ｇ１・・軸心 Ｇ２・・中心
Ｌ・・有効長 Ｌ１・・距離 Ｌ２・・距離 ｒ１・・半径 ｒ２・・半径 Ｔ・・軌跡

Claims (5)

1. 略円形を成す一端面と該一端面の外周から他端側に延出される外周面とから画成されて略円柱状を成す本体部と、
   該本体部の一端面に設けられ被削材を研削する研削部と、を備え、
   該本体部には該一端面から該本体部の他端側に向けて該外周面に開口する開口端が画成されるように穿設されたスリットが形成され、
   該スリットは、該一端面にも開口すると共に、該本体部の該一端面から該他端側に向かう方向と直交する断面において、該開口端におけるスリット幅より大径の円形状を成す拡大底部を備え、
   該断面において該拡大底部の該円形状の中心は、該本体部の該円柱状の軸心に対して偏心していることを特徴とするドリルビット。
2. 該断面において該拡大底部の該円形状の中心は、該軸心から該開口端に向かう方向において該該軸心と該開口端との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載のコアビット。
3. 該断面において該スリットは、該本体部の該円柱状の半径方向に延びていることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載のドリルビット。
4. 該開口端は、該スリットの該一端面から該スリットの他端までに亘って形成され、
   該拡大底部は、該スリットの該一端面から、該スリットの該一端面と該他端との間の位置まで形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載のドリルビット。
5. 該スリットの該一端面から他端側までの距離は、該本体部の有効長さの１／５以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載のドリルビット。

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