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発明の名称 ドリル工具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−193334
公開日 平成10年(1998)7月28日
出願番号 特願平9−334031
出願日 平成9年(1997)12月4日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 暁秀 (外3名)
発明者 ハンス ヴェルナー ボンゲルス アムブロシウス / ライナー バトリナー / ディートマール ザルトーア / ハラルド ガイガー / アントン クノラー
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 壁、コンクリート、岩石等にドリル孔を施工するドリル及び/又はチゼル装置用のドリル工具であって、装着端部(1)と、つる巻き状を呈する2本の搬出溝(5,6)が設けられたシャフト(2)と、ドリルヘッド(8)と、ドリルヘッド(8)の遊端に設けられた切削プレート(7)とを具え、該切削プレート(7)が、ドリルヘッド(8)から軸線方向前方に突出する切削端(74)を有し、かつ、ドリル工具の中心軸線と直交する方向に見た切削端(74)の幅(B)がドリルヘッド(8)の外径(D1)よりも大であり、前記搬出溝(5,6)はドリルヘッド(8)の領域においてドリル工具の長手方向とほぼ平行に延在するドリル工具において、切削プレート(7)に、搬出溝(5,6)のつる巻き形状に沿う半径方向両端領域に延在する補強部分(71)を設けたことを特徴とするドリル工具。
【請求項2】 請求項1記載のドリル工具において、補強部分(71)を、切削プレート(7)の幅(B)の約半分に亙って配置したことを特徴とするドリル工具。
【請求項3】 請求項1又は2に記載のドリル工具において、補強部分(71)は、少なくとも部分的に切削プレート(7)のほぼ全長(L)に亙って配置したことを特徴とするドリル工具。
【請求項4】 請求項3記載のドリル工具において、切削プレート(7)の長さを、補強部分(71)の領域で円周方向に見た厚さ(S)の増加に応じて減少させたことを特徴とするドリル工具。
【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、円周方向に見た補強部分(71)の寸法を、外周に向けて増大させたことを特徴とするドリル工具。
【請求項6】 請求項5記載のドリル工具において、円周方向に向けられた補強部分(71)の端面(72)を、ドリル工具のほぼ中心を通過する平面内に配置したことを特徴とするドリル工具。
【請求項7】 請求項6記載のドリル工具において、円周方向に向けられた端面(72)と切削プレート(7)の全幅との間の角度を、20〜60°としたことを特徴とするドリル工具。
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一項に記載のドリル工具において、補強部分(71)が形成する包絡面の外径を、切削プレート(7)の幅(B)よりも小としたことを特徴とするドリル工具。
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一項に記載のドリル工具において、切削プレート(7)の半径方向端面に、補強部分(71)の領域内でドリル工具の長手方向と平行に延在する深部(73)を設けたことを特徴とするドリル工具。
発明の詳細な説明
【0001】
【技術分野】本発明は、壁、コンクリート、岩石等にドリル孔を施工するドリル及び/又はチゼル装置用のドリル工具に関し、特に、装着端部と、つる巻き状を呈する2本の搬出溝が設けられたシャフトと、ドリルヘッドと、ドリルヘッドの遊端に設けられた切削プレートとを具え、該切削プレートが、ドリルヘッドから軸線方向前方に突出する切削端を有し、かつ、ドリル工具の中心軸線と直交する方向に見た切削端の幅がドリルヘッドの外径よりも大であり、前記搬出溝はドリルヘッドの領域においてドリル工具の長手方向とほぼ平行に延在するドリル工具に係るものである。
【0002】
【背景技術】コンクリート、岩石、壁等の硬質基盤にドリル孔を施工する場合には、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第2735227号公報に開示されたドリル工具を使用する。この既知の工具においては、ドリルヘッドの凹所内に硬質金属製の切削プレートが装着されている。その切削プレートは、ドリル工具の中心軸線に対してほぼ垂直方向に延在する矩形断面を有し、かつ、ドリル工具の中心軸線と直交する方向に見た全幅が両側でドリルヘッドから半径方向に突出する値とされている。切削プレートの長手方向はドリル工具の中心軸線と平行とされている。ドリル方向側における切削プレートの端部領域はドリルヘッドから前方に突出する切削端として形成されている。シャフトは、ドリル方向とは反対側でドリルヘッドに接続され、シャフトにはドリル孔からドリル屑を搬出するためのつる巻き状の搬出溝が形成されている。
【0003】ドリル工具の幅及び切削プレートの厚さは、直径と対比して極めて小である。ドリル作業の間には、切削プレートの半径方向端部領域に極めて大きな負荷が作用する。この負荷は、一方では高い周速に、他方では切削時に切削プレートに作用する大きな抵抗力に起因する。したがって、切削プレートの半径方向端部領域は、切削プレートの中心領域よりも大きな摩耗を生じる。また、切削プレートには大きな負荷の結果として損傷が生じる場合もある。
【0004】
【発明の課題】したがって、本発明の課題は、切削プレートの損傷を効果的に回避することができ、優れた耐久性を発現するドリル工具を提案することである。
【0005】
【課題の解決手段】この課題を解決するため、本発明は、装着端部と、つる巻き状を呈する2本の搬出溝が設けられたシャフトと、ドリルヘッドと、ドリルヘッドの遊端に設けられた切削プレートとを具え、該切削プレートが、ドリルヘッドから軸線方向前方に突出する切削端を有し、かつ、ドリル工具の中心軸線と直交する方向に見た切削端の幅がドリルヘッドの外径よりも大であり、前記搬出溝はドリルヘッドの領域においてドリル工具の長手方向とほぼ平行に延在するドリル工具において、切削プレートに、搬出溝のつる巻き形状に沿う半径方向両端領域に延在する補強部分を設けたことを特徴とするものである。
【0006】本発明によれば、半径方向の端部領域で切削プレートに高強度が与えられるため、切削プレートの耐用寿命を向上することが可能である。許容トルク値が直径に応じて増大するため、材料の有効利用が可能となる。また、強度面からも、慣性モーメントの大きな最適プロファイルを実現することが可能である。
【0007】ドリル作業に際して、切削プレートに及ぼされる抵抗力を切削プレートの全幅に亙って均等に配分可能とするため、補強部分は、切削プレートの幅の約半分に亙って配置するのが有利である。
【0008】切削プレート又はドリル工具が受ける力は、切削プレートのドリル方向側における端部領域に作用する切削力と、切削プレートの半径方向端部に生ずる摩擦力とから構成される。そのため、補強部分は、少なくとも部分的に切削プレートのほぼ全長に亙って配置するのが有利であり、かかる補強部分によれば切削プレートのほぼ全長に亙る摩擦力の均等配分を実現することが可能である。
【0009】切削プレートの長さは、補強部分の領域で円周方向に見た厚さの増加に応じて減少させるのが有利であり、かかる切削プレートによれば切削プレートによって除去されたドリル屑を搬出溝に向けて良好に搬出することが可能となる。この場合、補強部分のドリル方向側における端面が搬出溝に向けて傾斜することとなる。
【0010】円周方向に見た補強部分の寸法を、外周に向けて増大させるのが有利であり、この場合には半径方向の端部領域で切削プレートの高い強度及び剛性を実現することが可能である。
【0011】正確な円形ドリル孔を形成するために必要とされるドリル工具の回転精度を実現するため、補強部分の端面を、ドリル工具のほぼ中心を通過する平面内に配置するのが有利である。この場合、両補強部分は、例えば、同一の大きさ、質量および回転重心点を有する構成とすることができる。
【0012】異なる物質から構成される基盤にドリル孔を施工する場合、ドリル工具は異なる回転速度で回転駆動する必要がある。高速回転時には切削プレートに大きな遠心力が作用する。本発明による切削プレートの場合、円周方向に向けられた端面と切削プレートの全幅との間の角度を、20〜60°とするのが有利である。この場合、切削プレートをドリルヘッドの凹所内で半径方向に固定することが可能となる。
【0013】ドリル作業の間に生ずるドリル屑は、少なくとも部分的に切削プレートの補強部分とドリル孔内壁との間に到達し、ドリル時に工具の摩擦を増大させる。したがって、補強部分が形成する包絡面の外径を、切削プレートの幅よりも小とするのが、摩擦を回避する視点から有利である。この場合、ドリル孔の内壁と補強部分との間に中間スペースが生じ、ドリル屑を支障なく搬出溝に向けて移動させることが可能となる。
【0014】補強部分の領域において、切削プレートの半径方向端面には、ドリル工具の長手方向と平行に延在する深部を配置することができる。この深部は、切削プレート又はドリルヘッドとドリル孔内壁との間に集積したドリル屑の搬出を促進する機能を発揮するものである。
【0015】
【実施の形態】以下、本発明を図示の好適な実施形態について一層具体的に詳述する。
【0016】図1及び図2に示したドリル工具は、装着端部1、シャフト2、ドリルヘッド8及び切削プレート7を具える。シャフト2に対して反対側に位置する装着端部1の端部領域に、互いに直径線上で対向する2本の係止溝3と、互いに直径線上で対向する2本の連回溝4を形成し、連回溝4は係止溝3に対して90°だけオフセットさせて配置する。一方の連回溝4は図面には表れていない。連回溝4及び係止溝3は、いずれもほぼ矩形断面として形成し、ドリル工具の長手方向中心軸線に対して平行に延在させる。
【0017】シャフト2をそのドリル方向側の端部において装着端部1に接続し、シャフト2の外径D2は装着端部1の外径よりも大とする。シャフト2には、つる巻き状に延在する2本の搬出溝5,6を形成し、これらの搬出溝5,6は2本のつる巻き状の突条9,10により互いに分離する。
【0018】ドリルヘッド8をドリル方向側でシャフト2に接続し、ドリルヘッド8の直径D1はシャフト2の直径D2よりも小とする。搬出溝5,6は、互いに対向する側壁をもってドリル工具の中心軸線と平行にドリルヘッド8の遊端に向けて延在させる。ドリルヘッド8には、遊端に向けて開放した凹所11を両搬出溝5,6の間に形成する。これらの凹所11には、図2〜図4に拡大して示した厚さSの切削プレート7を装着する。ドリル工具の中心軸線と直交する方向に見た切削プレート7の幅Bは、シャフト2の直径D2を上回るものとする。切削プレート7は、溶着等によってドリルヘッド8の凹所11に固定することができる。また、例えば、レーザー溶接などの溶接方法を採用することも可能である。
【0019】切削プレート6の切削端74は、ドリルヘッド8の遊端からドリル方向に向けて軸線方向に突出させる。切削プレート7には、半径方向の両端領域で補強部分71を設ける。これらの補強部分71は、搬出溝5,6のつる巻き形状に沿って延在させる。補強部分71は、切削プレート7の幅Bの約半分に亙って延在させ、円周方向に見た補強部分71の寸法を外周に向けて増大させる。補強部分71には、円周方向に向けられた各1個の端面72を設け、これらの端面はドリル工具の中心軸線を含む面内に配置する。端面72と切削プレート7の幅方向端部との間の角度Wは約50°とすることができる。補強部分が形成する包絡面(図示せず)の直径Aは、切削プレート7の幅Bよりも小とする。
【0020】補強部分71は、切削プレート7の全長Lの一部に亙って延在させ、補強部分71の長さは円周方向に見た厚さSの増大に応じて減少させる。補強部分71の領域において、ドリル工具の中心軸線と平行に延在する各1個の深部73を切削プレート7の半径方向端部に配置する。




 

 


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