專利名稱：空心鉆的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于在構成建筑物的墻壁、地基的混凝土或石料等上開設配管用的較大的貫通孔的混凝土用空心鉆。
背景技術：
在建筑物施工時或增改建筑時，為了在由混凝土、石料等構成的墻壁、地面或者地基上等開設用于接通自來水管道、煤氣管道或者空調機配管等比較大的孔，迄今以來都是使用空心鉆。空心鉆，是將由金屬結合劑燒結金剛石磨料形成的穿孔刃以圓周狀隔開間隔地安裝在形成圓筒狀的空心主體的下端邊緣，通過將該穿孔刃接觸混凝土面并使空心主體旋轉，對混凝土等切削形成圓環狀的溝槽并慢慢加深切削該溝槽，從而在混凝土上等開設貫通孔的工具。這種空心鉆在向穿孔刃供給冷卻用流體進行切削的濕式和不供給冷卻用流體的干式工具上使用。
在用空心鉆進行穿孔作業時，形成于前端的穿孔刃在對混凝土或石料等進行切削時，產生大量的混凝土切削粉等。這種切削粉積存在空心主體和開設的孔的內壁面之間時，空心鉆的旋轉阻力加大而導致穿孔效率下降。雖然在濕式的工具上使用的場合，利用冷卻用流體流出的作用，比較有效地排出切削粉，但是在用干式工具作業時不能充分排出切削粉，穿孔的時間將會變長。
為此，在原有的空心鉆中，在空心主體的外周面上形成螺旋狀的切削粉排出溝槽，將由前端穿孔刃產生的切削粉利用空心鉆的旋轉借助此溝槽排到空心主體的上部(例如，參照日本專利公報·特公平6-92083號公報)。另外，已知的有在形成切削粉排出用溝槽的空心主體的外周面上形成的突條部的表面上形成磨料層，利用該磨料層將由前端的穿孔刃產生的切削粉磨削得更細并順利地排出切削粉的工具(例如，參照日本公開專利公報·特開2000-309013號公報)。
在所述原有的空心鉆中，由于在空心主體的外周面上形成螺旋狀的用于排出切削粉的切削粉排出用溝槽，所以在生產空心主體時，比如需要由車床加工的工時，存在生產成本提高的問題。另外，在原有的空心鉆中，由于切削粉排出用溝槽從空心鉆的前端向上端形成相同的斷面，所以，沒有充分發揮切削粉的排出作用，在前端部生成的切削粉被壓縮在溝槽內呈堆積狀態，這些切削粉與空心鉆切削的孔的壁面壓接而成為旋轉阻力，從而會有妨礙穿孔效率的問題。
另外，在用手握住工具進行穿孔作業的手持工具中，由于空心鉆的軸線震動而使空心主體的外周面以大面積與被開設的混凝土孔的內壁面接觸，所以，還存在摩擦阻力變大、空心鉆的旋轉速度下降、穿孔能力降低的問題。要想抵抗摩擦阻力使空心鉆高速旋轉，必須使用驅動力更大的大型工具。
發明內容
本發明消除所述原有技術中的問題點，其目的在于提供一種容易生產可以降低成本的空心鉆。
再有，本發明的其次目的在于提供一種即使在干式的工具中使用的場合，也能夠將穿孔刃生成的切削粉有效地向上方排出的空心鉆。
并且，其目的還在于提供可以減少與混凝土孔的內周面的摩擦阻力、提高穿孔能力的空心鉆。
為了解決所述問題點，本發明是一種由在上端備有與旋轉工具連結的鉆桿和在下端邊緣設置了穿孔刃的圓筒狀的空心主體構成的空心鉆，其特征在于從所述圓筒狀的空心主體的下端部到上端部、在空心主體的外周面上沿圓周方向隔開間隔形成與空心主體的旋轉軸平行的多條切削粉排出溝槽。
另外，本發明的空心鉆，其特征在于使所述切削粉排出溝槽的剖面面積從下端向上端慢慢變大地形成。
再有，本發明的空心鉆，其特征在于在所述切削粉排出溝槽的溝槽底部形成使空心主體的內外連通的開口。
另外，為了實現其次的目的，本發明是一種由在上端備有與旋轉工具連結的鉆桿、和在下端邊緣設置了穿孔刃的圓筒狀的空心主體構成，并且，從所述圓筒狀的空心主體的下端部到上端部，在空心主體的外周面上形成切削粉排出溝槽的空心鉆，特征在于使所述切削粉排出溝槽的剖面面積從空心主體的下端向上端慢慢變大地形成。
另外，本發明的空心鉆，其特征在于所述切削粉排出溝槽在空心主體的外周面上形成為螺旋狀。
再有，本發明的空心鉆，其特征在于在所述切削粉排出溝槽的溝槽底部形成使空心主體的內外連通的開口。
再有，本發明的空心鉆，其特征在于在所述相鄰的切削粉排出溝槽之間的外周面上，從所述空心主體的下端部到上端部形成細小溝槽。
再有，本發明的空心鉆，其特征在于在所述相鄰的切削粉排出溝槽之間的外周面上沿所述空心主體的圓周方向形成橫向溝槽。
此外，本發明的空心鉆，是一種由在上端備有與旋轉工具連結的鉆桿、和在下端邊緣設置了穿孔刃的圓筒狀的空心主體構成的空心鉆，其特征在于在空心主體的外周面上沿圓周方向形成多條從所述圓筒狀的空心主體的下端部延伸到上端部的切削粉排出溝槽，同時，在所述鄰接的切削粉排出溝槽之間的圓筒狀空心主體的外周面上形成多個從空心主體的外周面向外徑方向突出的突起。
圖1是本發明的實施例的空心鉆的立體圖。
圖2是與圖1相同的空心鉆的縱剖視圖。
圖3是表示利用圖1的實施例的空心鉆來對混凝土穿孔的狀態的剖視圖。
圖4是本發明的另一實施例的空心鉆的立體圖。
圖5是本發明的其他實施例的空心鉆的立體圖。
圖6是本發明再一實施例的空心鉆的立體圖。
圖7是在切削粉排出溝槽間的外周面形成細小溝槽例子的立體圖。
圖8是在切削粉排出溝槽間的外周面形成橫向溝槽例子的立體圖。
圖9是有關本發明的又一實施例的空心鉆的立體圖。
圖10(a)、(b)以及(c)表示圖9的空心鉆的突起的細節，圖10(a)是立體圖，圖10(b)是主視圖、以及圖10(c)是剖視圖。
圖11是本發明的其他實施例的空心鉆的立體圖。
圖12(a)、(b)以及(c)表示圖11的空心鉆的突起的細節，圖12(a)是立體圖，圖12(b)是主視圖、以及圖12(c)是剖視圖。
圖13(a)、(b)以及(c)表示突起的另一實施例，圖13(a)是立體圖，圖13(b)是主視圖、以及圖13(c)是剖視圖。
圖14(a)、(b)以及(c)表示突起的再一實施例，圖14(a)是立體圖，圖14(b)是主視圖、以及圖14(c)是剖視圖。
圖中10-空心鉆，11-鉆桿，12-鉆頭主體，13-上端部，14-空心主體，15-穿孔刃，16-切削粉排出溝槽，17-溝槽底部，18-開口，20-空心鉆，26-切削粉排出溝槽，30-空心鉆，36-切削粉排出溝槽，40-空心鉆，46a-切削粉排出溝槽，46b-切削粉排出溝槽，50、60-空心鉆，51、61-切削粉排出溝槽，52、62、70、72-突起，53、63、71、73-頂部。
具體實施例方式
用于實施本發明的優選方式以下，基于附圖所示的實施例來說明本發明的實施方式。圖1表示本發明的第1實施例的空心鉆10，與以前的相同，由與旋轉工具結合來傳遞旋轉力的鉆桿11和安裝在該鉆桿11的下端部的鉆頭主體12構成。鉆頭主體12由上端部13被封閉的圓筒狀空心主體14和在該空心主體14的下端邊緣沿圓周方向間隔開來安裝的多個穿孔刃15構成。穿孔刃15是對混合了金剛鉆磨料的金屬粘接劑進行燒結而以芯片狀成型的，該穿孔刃15以等間隔利用釬焊接合沿圓周方向安裝在空心主體14的下端邊緣。
在空心主體14的外周面上，在空心主體14的外周面上沿圓周方向隔開所定間隔形成多個與空心鉆的旋轉軸平行而向縱向延伸的切削粉排出溝槽16。由于與空心主體14的軸平行形成這種切削粉排出溝槽16，相對于原有的螺旋狀的溝槽，不需要用車床等加工，制造工程變得簡單，可以降低制造成本等。
并且，在本實施例中，如圖2所示，上端部13的切削粉排出溝槽的深度L2大于接近穿孔刃15的下端部的切削粉排出溝槽的深度L1，并且以切削粉排出溝槽的16的深度慢慢變化來進行切削加工，這樣，切削粉排出溝槽16的剖面面積向上方慢慢變大而成。因此，由空心主體14下端部的穿孔刃15生成的切削粉將切削粉排出溝槽16內的切削粉頂向上方時，防止堆積在上部變寬闊的切削粉排出溝槽16內。
另外，在所述切削粉排出溝槽16的溝槽底部17形成使空心主體14的圓筒內外連通的開口18，以便使通過用空心鉆10進行穿孔而被壓縮在空心主體14的內側的空氣排到空心主體14的外側。這時，被排出的壓縮空氣由于被排到切削粉排出溝槽16內，所以，壓縮空氣的排出不受到阻礙，同時，利用排出的壓縮氣流有助于使切削粉排出溝槽16內的切削粉向上方排出。
圖3表示用所述實施例的空心鉆10進行穿孔作業中途的狀態。
通過使空心鉆10旋轉，利用穿孔刃15切削混凝土C的表面并形成環狀的溝槽。另外，在穿孔作業的初期，在空心鉆10的中心安裝中心銷，對穿孔刃15形成的旋轉中心進行定位。由穿孔刃15的切削生成的切削粉P進入切削粉排出溝槽16內，被穿孔刃15繼續生成的切削粉P慢慢頂向上方而被排出到混凝土的表面。空心主體14內側的空氣雖因穿孔的進行而被壓縮，但介由開口18向空心主體14的外側排出，不會因壓縮空氣阻礙穿孔效率。另外，在再次進行穿孔并且空心主體14沒入混凝土C直到開口部分18時，利用該壓縮空氣的排出氣流，由于有助于切削粉排出溝槽16內的切削粉向上方排出，所以，良好地進行切削粉的排出。并且，由于殘留在空心主體14內側空間的混凝土粉塵從所述開口18被排到外面，所以，不會因所述粉塵殘留在內側空間而產生旋轉阻力，可以減少空心主體14的旋轉損耗，高效率地穿孔。
圖4表示本發明的另一實施例的空心鉆20，在空心主體14的外周面上形成與空心鉆20的旋轉軸線平行的多個切削粉排出溝槽26，這一點與前面所述的實施例相同，但本實施例的切削粉排出溝槽26制成其溝槽的深度從下端到上端相同，同時，空心主體14的上端部的溝槽寬度W2比下端部的溝槽寬度W1更寬，使切削粉排出溝槽的溝槽寬度慢慢變大來切削形成，這樣，切削粉排出溝槽26的剖面面積從下端向上方慢慢變大而成。因此，由穿孔刃15生成的切削粉由于推向上方剖面面積大的切削粉排出溝槽26，所以，切削粉不會堆積在切削粉排出溝槽26內而良好地進行排出。
圖5是本發明的其他實施例的空心鉆30，是使形成于空心主體14外周面上的切削粉排出溝槽36的剖面面積從下端向上端慢慢變大而成，來防止切削粉堆積在切削粉排出溝槽36內。在實施例中，將切削粉排出溝槽36沿空心主體14外周面切削加工成螺旋狀，使切削粉排出溝槽36的深度從下端向上端慢慢加深。本實施例的切削粉排出溝槽36與利用原有技術制成的螺旋狀切削粉排出溝槽不同，使螺旋間距變大的螺旋狀切削粉排出溝槽36沿空心主體14外周面在圓周方向以等間距配置多條，這樣就易于將穿孔刃15生成的切削粉向上方排出。
圖6表示再一實施例的空心鉆40，與前面圖1所示的實施例相同，它是在空心主體14的外周面上沿圓周方向以等間距形成與旋轉軸線平行的縱向切削粉排出溝槽46，同時，使與圖5所示的實施例相同的多條螺旋狀切削粉排出溝槽46b與前面縱向的切削粉排出溝槽46a交叉而成。通過這樣形成切削粉排出溝槽46a、46b，利用空心主體14的旋轉作用就更好地將切削粉向上方排出。
不論在所述的哪個實施例中，在配置于切削粉排出溝槽16、26、36、46a、46b之間的空心主體14的外表面上都形成金剛石磨料層，并使該磨料層與穿孔刃15生成的切削粉接觸，將切削粉磨削得更細而使切削粉更有效地排出，同時，由于金剛石磨料層接觸混凝土等被切削物，所以，旋轉阻力減小，能夠更好地進行切削作業。
圖7是在相鄰的切削粉排出溝槽36之間的外周面上，從空心主體14的下端部到上端部形成細小溝槽36a的例子。也可以設置多個細小溝槽36a。這樣的話，由于空心主體14的外周面和混凝土的接觸面積減少，所以，旋轉阻力變小，能夠保持旋轉速度，從而確保高的穿孔性能。
另外，在圖1以及圖4的例子中，也能夠在相鄰的切削粉排出溝槽16或26之間的外周面上形成同樣的細小溝槽36a。
還有，圖8是在前述相鄰的切削粉排出溝槽36之間的外周面上，順空心主體14的圓周方向形成橫向溝槽36b的例子。橫向溝槽36b沿旋轉方向形成，由于空心主體14的外周面和混凝土的接觸面積減少，所以，旋轉阻力變小，能夠保持旋轉速度，從而確保高的穿孔性能。
另外，在圖1以及圖4的例子中，也能夠在相鄰的切削粉排出溝槽16或26之間的外周面上形成同樣溝槽36a。
其次，對本發明的又一實施例進行說明。如圖9所示，本實施例的空心鉆50與前述的實施例相同，由與旋轉工具結合的鉆桿11和安裝在該鉆桿11的下端部的鉆頭主體12構成、鉆頭主體12由上端部13被封閉的圓筒形狀的空心主體14和安裝在該空心主體14的下端邊緣的穿孔刃15構成。在空心主體14的外周面上沿圓周方向隔開所定間隔形成多個與空心鉆50的旋轉軸平行向縱方向延伸的切削粉排出溝槽51。并且，該切削粉排出溝槽51切削加工成從接近穿孔刃15的下端部向上端13方面深度慢慢變大，使得切削粉排出溝槽51的剖面面積向上方慢慢變大。因此，防止了由穿孔刃15生成的切削粉堆積在切削粉排出溝槽51內。在切削粉排出溝槽51的溝槽底部形成使空心主體14的圓筒內外連通的開口18。該開口18的效果也與上述實施例相同。
并且，在本實施例的空心鉆50的空心主體14上，在其鄰接的切削粉排出溝槽51之間的空心主體14的外周面上從空心主體14的下端部到上端部形成多個突起52。如圖10(a)(b)(c)所示，突起52形成三角錐狀，頂部53向空心主體14的外徑方向突出，使得該突起52的頂部53與被穿孔刃15開設的混凝土孔的內周面接觸。突起52能夠利用焊接等方法形成在空心主體14的外周面上。通過使該突起52的頂部53與被穿孔刃15開設的混凝土孔的內周面接觸，整個空心主體14的外周面整體不與混凝土孔的內周面接觸。因此，空心主體50旋轉時的摩擦阻力變小，防止了空心主體的旋轉速度降低。
圖11表示其他實施例的空心鉆60，在本實施例中，在空心主體14的外周面上，沿著空心主體14的外周面在圓周方向以等間距形成多條螺旋狀的切削粉排出溝槽61，并使該切削粉排出溝槽61的剖面積從下端向上端慢慢變大而成，以防止切削粉堆積在切削粉排出溝槽61內。
在所述空心主體60上，在其鄰接的切削粉排出溝槽61之間的空心主體14的外周面上，從空心主體4的下端部到上端部形成多個突起62。如圖12(a)(b)(c)所示，突起62制成底面為矩形或棱形的金字塔狀(pyramid形狀)，該突起62的頂部63從空心主體14的外周面向外徑方向突出而成。通過該突起62的頂部63與被穿孔刃15開設的混凝土孔的內周面接觸，使整個空心主體14的外周面不與混凝土孔的內周面接觸，從而使空心鉆60旋轉時的摩擦阻力降低。
在所述實施例中，雖然是利用使形成于空心主體14的外周面的切削粉排出溝槽51、61形成與空心鉆的中心軸線平行或螺旋狀的實施例來說明的，但是，切削粉排出溝槽的形狀以及結構是什么樣的都可以，并且，也可以像圖6所示的實施例那樣，使縱向與螺旋狀的溝槽復合而成。另外，突起的形狀并不限于三角錐狀以及金字塔形狀，也可以形成像圖13(a)(b)(c)所示那樣的使頂部71向外徑方向突出的圓椎狀的突起70，或者像圖14(a)(b)(c)所示那樣的使球狀的頂部73向外徑方向鼓出的半球狀的突起72。另外，也可以是使三角錐狀、金字塔狀、圓椎狀以及半球狀之中2種以上的形狀組合的形狀。
另外，本發明并不限定于所述實施方式，在本發明的技術范圍內可以有各種改變，這些改變后的技術當然也屬于本發明。
本申請基于2002年1月18日提出的日本專利申請(特愿2002-010740)，2002年10月22日提出的日本專利申請(特愿2002-306664)以及2003年1月9日提出的日本專利申請(特愿2003-003646)的內容而寫成的。
采用本發明的空心鉆，通過使切削粉排出溝槽與空心主體的軸平行形成，相對于原有技術中形成的螺旋狀的溝槽，其制造工程簡單，可以降低制造成本等。
還有，本發明的空心鉆，由于使切削粉排出溝槽的剖面面積從下端向上端慢慢變大而成，所以，在由穿孔刃生成的切削粉向上方頂起切削粉排出溝槽內的切削粉時，由于是向溝槽的剖面面積寬的方向頂起，所以切削粉不會堆積在切削粉排出溝槽內，切削粉的排出良好地進行并且能夠防止其成為空心鉆的旋轉阻力。因而可以使穿孔效率提高。
另外，在本發明的空心鉆中，由于在所述切削粉排出溝槽的溝槽底部形成使空心主體內外連同的開口，使殘留在空心主體14的內側空間的混凝土粉塵從所述開口18排到外部，不會因粉塵滯留在內側空間產生旋轉阻力，可以減少空心主體14的旋轉損失，高效率地穿孔。
還有，通過使所述切削粉排出溝槽在空心主體的外周面上形成螺旋狀，能夠將穿孔時生成的切削粉很容易地向上方排出。
再有，在本發明的空心鉆中，通過在相鄰的切削粉排出溝槽之間的外周面上形成細小的溝槽或者橫向的溝槽，由于空心主體14的外周面和混凝土的接觸面積減小，所以，旋轉阻力變小，能夠保持旋轉速度，確保高的穿孔性能。
再有，在本發明的空心鉆中，由于在形成于空心主體的切削粉排出溝槽之間的空心主體的外周面上形成多個從空心主體的外周面向外徑方向突出的突起，這些突起的向外徑方向突出的頂部與被穿孔刃開設的混凝土孔的內周面接觸，能夠防止因空心主體整面與混凝土孔接觸而導致的摩擦阻力的增大，從而能夠防止因空心主體的旋轉速度的降低而導致穿孔能力降低。
權利要求
1.一種空心鉆，其特征在于由以下部件構成在上端與旋轉工具連結的鉆桿；安裝在所述鉆桿下端的圓筒狀的空心主體；設置在所述空心主體的下端邊緣的穿孔刃；從所述空心主體的外周面的下端部到上端部形成的、與所述空心主體的旋轉軸平行、并且在圓周方向上隔開間隔形成的多條切削粉排出溝槽。
2.根據權利要求1所述的空心鉆，其特征在于所述切削粉排出溝槽的剖面面積從所述空心主體的外周面的下端部向上端部慢慢變大地形成。
3.根據權利要求1所述的空心鉆，其特征在于還由以螺旋狀形成在所述空心主體的外周面上的螺旋狀切削粉排出溝槽構成。
4.根據權利要求1所述的空心鉆，其特征在于在所述切削粉排出溝槽的溝槽底部形成使所述空心主體內外連通的開口。
5.一種空心鉆，其特征在于，由以下部件構成在上端與旋轉工具連結的鉆桿，安裝在所述鉆桿下端的圓筒狀的空心主體，設置在所述空心主體的下端邊緣的穿孔刃，以及從所述空心主體外周面的下端部到上端部形成的、并且在圓周方向上隔開間隔形成的多條切削粉排出溝槽；并且，所述切削粉排出溝槽的剖面面積從所述空心主體的外周面的下端部向上端部慢慢變大地形成。
6.根據權利要求5所述的空心鉆，其特征在于所述切削粉排出溝槽以螺旋狀形成在所述空心主體的外周面上。
7.根據權利要求5所述的空心鉆，其特征在于在所述切削粉排出溝槽的溝槽底部形成使所述空心主體內外連通的開口。
8.根據權利要求5所述的空心鉆，其特征在于還由在相鄰的所述切削粉排出溝槽之間的所述空心主體的外周面上從所述空心主體的下端部到上端部形成的細小溝槽構成。
9.根據權利要求5所述的空心鉆，其特征在于還由在相鄰的所述切削粉排出溝槽之間的所述空心主體的外周面上、形成在所述空心主體的圓周方向的橫向溝槽構成。
10.一種空心鉆，其特征在于由以下部件構成在上端與旋轉工具連結的鉆桿；安裝在所述鉆桿下端的圓筒狀的空心主體；設置在所述空心主體的下端邊緣的穿孔刃；從所述空心主體外周面的下端部到上端部形成的、并且沿圓周方向隔開間隔形成的多條切削粉排出溝槽；在相鄰的所述切削粉排出溝槽之間的所述空心主體的外周面上從空心主體的外周面向外徑方向突出的多個突起。
11.根據權利要求10所述的空心鉆，其特征在于所述切削粉排出溝槽與所述空心主體的旋轉軸平行地形成。
12.根據權利要求10所述的空心鉆，其特征在于所述切削粉排出溝槽以螺旋狀形成在所述空心主體的外周面上。
13.根據權利要求10所述的空心鉆，其特征在于所述突起是三角錐狀、金字塔狀、圓錐狀以及半球狀之中的至少任一個。
全文摘要
一種空心鉆，從在下端邊緣設置了穿孔刃(15)的圓筒狀空心主體(14)的下端部到上端部，在空心主體(14)的外周面上沿圓周方向形成多條與空心主體(14)的旋轉軸平行的縱向切削粉排出溝槽(16、26、46a、46b)。另外，使切削粉排出溝槽(16)的剖面面積從空心主體(14)的下端向上端慢慢變大而形成。并且，在切削粉排出溝槽之間的空心主體(14)的外周面上形成多個突起(52、62、70、72)。
文檔編號B28D1/02GK1615198SQ0380226
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月14日 優先權日2002年1月18日
發明者平沼俊夫, 石關昌和, 小柴智裕, 堤孝一 申請人:美克司公司