專利名稱：鉆頭、鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件及鉆孔方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在鉆頭主體的頂端安裝有高硬度刀頭而構(gòu)成的鉆頭、在由該鉆頭鉆孔時保護(hù)壁面的壁面保護(hù)構(gòu)件、及使用鉆頭在壁體上鉆孔的方法。
背景技術(shù)：
如圖15、16所示，在混凝土以外的壁體上打孔的鉆頭是在鉆頭主體(桿)1的頂端上由釬焊等安裝高硬度的刀頭2而構(gòu)成的，該刀頭2由超硬合金等形成為寬度尺寸W大于鉆頭主體直徑尺寸(最大直徑部分的直徑尺寸)D的板狀。圖15中的3是夾緊固定在鉆頭驅(qū)動套上的夾頭部。
刀頭2通常是在基板部4的頂端設(shè)置從鉆頭主體1的頂端突出而起切削作用的V字形的刃部5而成，并且在刃部5的V字形的頂端(切削點(diǎn))5a位于鉆頭主體1的軸心X上的狀態(tài)下安裝在該主體1上。
在刃部5的兩側(cè)緣部上形成有側(cè)刃6、7，該兩側(cè)刃6、7在刀頭安裝狀態(tài)下均等地從主體外周相徑向外側(cè)突出。
以上的鉆頭結(jié)構(gòu)例如在日本特開2005-279853號公報中有所記載。
如圖17～圖19所示，在這種以往的鉆頭上，在壁體A只能形成在全長上直徑相同的直孔B。在圖17～圖19中。為了簡化附圖，把鉆頭主體1表示為簡單的圓軸狀。
因此，例如如圖18所示，在進(jìn)行鉆成的孔B內(nèi)插入錨固件7、使其擴(kuò)開并固定，將固定螺栓8固定在孔B中的錨固件7上并安裝器具或結(jié)構(gòu)件的工程時，錨固件7相對于孔B的固定力未必充分，存在被安裝物的安裝狀態(tài)不穩(wěn)定的問題。
該問題不限于圖示那樣的所謂機(jī)械固定的工作方案，有時也采用在孔內(nèi)填充合成樹脂類的粘接材料來固定上述錨固件的化學(xué)固定的工作方案，希望能改進(jìn)這點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供能鉆成能顯著提高錨固件的固定力的孔的鉆頭、鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件及鉆孔方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，鉆頭具有鉆頭主體和安裝在上述鉆頭主體頂端的高硬度的刀頭，上述刀頭的寬度尺寸大于上述鉆頭主體直徑尺寸，上述刀頭在刀頭寬度方向的中心線相對于上述鉆頭主體的軸心向左右一側(cè)偏離的偏心狀態(tài)下被安裝的。


圖1是本發(fā)明的第1實施方式的鉆頭頂端的頂端部的側(cè)視圖。
圖2是用于說明該鉆頭的偏心旋轉(zhuǎn)狀況的圖。
圖3是表示由該鉆頭進(jìn)行的鉆孔工序之1的圖。
圖4是表示鉆孔工序之2的圖。
圖5是表示鉆孔工序之3的圖。
圖6是表示鉆孔完成狀態(tài)的圖。
圖7是表示把錨固件固定在孔上、并安裝了固定螺栓的狀態(tài)的圖。
圖8是表示由本發(fā)明的第2實施方式的鉆孔方法進(jìn)行的鉆孔工序之1的圖。
圖9是表示鉆孔工序之2的圖。
圖10是表示鉆孔完成狀態(tài)的圖。
圖11是本發(fā)明的第3實施方式的鉆頭的頂端部的側(cè)視圖。
圖12是該鉆頭的刀頭的立體圖。
圖13是用于說明該鉆頭的鉆孔狀況的圖。
圖14是表示該鉆孔完成狀態(tài)的圖。
圖15是以往的鉆頭的立體圖。
圖16是該以往的鉆頭頂端部的放大圖。
圖17是表示以往的鉆頭的鉆孔狀況的圖。
圖18是表示把錨固件固定在孔上的狀態(tài)的圖。
圖19是表示把固定螺栓安裝在錨固件上的狀態(tài)的圖。
具體實施例方式
根據(jù)圖1～圖14說明本發(fā)明的實施方式。
第1實施方式(參照圖1～圖7)鉆頭的基本結(jié)構(gòu)與圖15～圖19所示的以往的鉆頭相同。
即，該鉆頭是通過釬焊等在鉆頭主體11的頂端安裝高硬度的刀頭12而構(gòu)成的，該刀頭12由超硬合金等形成為寬度尺寸W大于鉆頭主體直徑尺寸(最大直徑部分的直徑尺寸)D的板狀。
另外，刀頭12是在基板部13的頂端設(shè)有從鉆頭主體1的頂端突出并起切削作用的V字形的刃部14而成的，在該刃部14的兩側(cè)緣部形成有側(cè)刃15、16。
在該鉆頭上，作為獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，使刀頭12在其中心線(通過刃部14的頂點(diǎn)、即切削點(diǎn)14a的直線)Y相對于鉆頭主體1的軸心X向左右一側(cè)偏離的偏心狀態(tài)下安裝在主體1上。圖中α表示該偏心量。
因此，該鉆頭在安裝了刀頭的狀態(tài)下，兩側(cè)刃15、16以不同的尺寸從主體外周向徑向外側(cè)突出。
另外，已由發(fā)明人證實在例如鉆機(jī)械固定用的孔時，如果用主體直徑尺寸D＝16mm、刀頭寬度尺寸W＝20mm的鉆頭，把偏心量α定為1.0mm～3.0mm左右，則錨固件的固定力是足夠有效。
當(dāng)作成這種鉆頭結(jié)構(gòu)時，如圖2所示，由于鉆孔時刀頭12進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)，一邊相對于主體11向徑向外側(cè)振動偏心量α一邊進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此由于該偏心旋轉(zhuǎn)，可以鉆成刀頭寬度W以上的直徑的孔。
下面，以實施于機(jī)械錨固件的工作方案為例說明這點(diǎn)的具體的作用和效果。在圖2、4、5中，把鉆頭主體11簡化成簡單的圓軸狀來表示。
首先，如圖3所示，用以往的直鉆頭以比錨固件裝入的深度稍短的長度在壁體A上切削出直的預(yù)鉆孔C1。
接著，如圖4所示，在預(yù)鉆孔C1內(nèi)插入該鉆頭，一邊把刀頭12壓靠于預(yù)鉆孔底面上一邊使其旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行二次切削。
在該二次切削時，由于圖2所示的刀頭12的偏心旋轉(zhuǎn)，如圖5所示，在預(yù)鉆孔C1的底面上連續(xù)地鉆成直徑比預(yù)鉆孔直徑大的底孔C2，作為整體，如圖6所示，鉆成底部大的大底孔C。
在該情況下，如果使用本實施例所示的具有V字形的刃部14的刀頭12，則由于刃部14的V字形的頂點(diǎn)(切削點(diǎn))14a與孔底面點(diǎn)接觸，偏心旋轉(zhuǎn)的阻力變小，因此刀頭容易偏心旋轉(zhuǎn)。為此，可以自然且順利地切削大底孔C、E。
而且，如圖7所示，當(dāng)把錨固件7插入該大底孔C并使其擴(kuò)開時，錨固件7使其擴(kuò)開成比預(yù)鉆孔C1的直徑大，壓接在底孔的圓周面上而被固定。
因此，與圖18所示那樣在直的孔B內(nèi)只由錨固件7與圓周面的壓接力固緊該錨固件7時相比，可以提高錨固件7的固定力。
由此，如圖7所示，當(dāng)把固定螺栓8旋入錨固件7來安裝器具或結(jié)構(gòu)件時，能顯著提高其安裝狀態(tài)的穩(wěn)定性。
這點(diǎn)的作用效果不局限于上述機(jī)械固定的工作方案，在采用在孔內(nèi)填充合成樹脂類的粘接材料來固緊錨固件的化學(xué)固定的工作方案時，也能得到同樣的效果。
第2實施方式(參照圖8～圖10)第2實施例表示鉆大底孔的另一方法。鉆頭本身的結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同。
在第1實施例中，采用使鉆頭在預(yù)先切削成的預(yù)鉆孔C1內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成底孔C2的工序，與此相反，在第2實施例中，如圖8所示，在由該鉆頭直接切削出直孔E1之后，接著如圖9所示，通過一邊向徑向外側(cè)振動整個鉆頭(向上下或左右傾斜、或者劃弧線那樣地旋轉(zhuǎn))一邊使其旋轉(zhuǎn)，而如圖10所示，采用了連續(xù)形成底孔E2的方法。
根據(jù)該方法，由于以比直孔E1大的直徑鉆成底孔E2，因此可以形成與第1實施例基本相同的大底孔E。
在該情況下，與第1實施方式相比較，由于在整個孔的圓周面上形成由刀頭12的偏心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的凹凸(省略圖示)，因此有利于提高錨固件的固定力。
第3實施方式(參照圖11～圖14)第3實施方式表示刀頭12的另一種結(jié)構(gòu)。
(I)在基板部13的頂端設(shè)置V字形的刃部14來構(gòu)成刀頭12，(II)在偏心狀態(tài)下把該刀頭12安裝在鉆頭主體11上，(III)在從鉆頭主體向徑向外側(cè)突出的狀態(tài)下把側(cè)刃15、16設(shè)置在刃部14的兩側(cè)緣部上，(IV)該兩側(cè)刃15、16的突出量由于切削點(diǎn)14a的偏心而不同。
以上(I)、(II)、(III)、(IV)與第1實施例相同。
在第3實施例方式，把兩側(cè)刃15、16中的突出量大的側(cè)刃16的高度尺寸h2設(shè)定成小于另一個側(cè)刃15的高度尺寸h1(例如大致是其一半)。下面，按著高度尺寸的大小，將側(cè)刃15稱為大側(cè)刃，將側(cè)刃16稱為小側(cè)刃。
發(fā)明者已證實當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時，如圖13、圖14所示，由于小側(cè)刃較深地切削入孔周面內(nèi)，因此在孔周面上形成明顯的凹凸。因此，可以進(jìn)一步提高錨固件的固緊力。
在該情況下，發(fā)明者還確認(rèn)到如圖所示，通過把小側(cè)刃16的下側(cè)根部，即支承負(fù)荷的部分16a形成為圓弧狀，就可以提高小側(cè)刃16的負(fù)荷支承力，可以盡量防止其破損。
另外，在本實施例中，采用這樣方法預(yù)先以動配合配合的狀態(tài)把帶頭筒狀的鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件17嵌套在鉆頭主體11上；在已由鉆頭某種程度地切削出了孔E的階段，把該保護(hù)構(gòu)件17插入到孔開口部中，在用頭部17a覆蓋開口緣部的狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行切削。
保護(hù)構(gòu)件17由鐵、鋁等金屬、或者硬質(zhì)塑料形成，將其軸部的外徑尺寸設(shè)定成與要進(jìn)行切削的孔E的直徑大致相等。
這樣，對于切削孔時的鉆頭的振動(特別是在第2實施方式的方法中由于切削底孔E2的鉆頭的人為的振動)，由保護(hù)構(gòu)件17的頭部17a保護(hù)孔C、E(預(yù)鉆孔C1或者直孔E1)的開口緣部，可以防止其損傷。因此，切削出的孔E的外觀上的外形良好。
另外，本發(fā)明也可適用于使用刃部不是V字形而是平面、并在其中心設(shè)有突起狀的切削點(diǎn)的刀頭的鉆頭。這時，也可以得到基本上與上述實施方式相同的作用效果。
如上所述，本發(fā)明的鉆頭，具有鉆頭主體和安裝在上述鉆頭主體的頂端的高硬度的刀頭，上述刀頭是寬度尺寸大于鉆頭主體直徑尺寸，并以刀頭寬度方向的中心線相對于上述鉆頭主體的軸心向左右單側(cè)偏離的偏心狀態(tài)被安裝的。
另外，優(yōu)選是上述刀頭是在安裝于鉆頭主體上的基板部的頂端上形成V字形且在其頂點(diǎn)上具有切削點(diǎn)的刃部，以上述切削點(diǎn)相對于鉆頭主體的軸心向左右一側(cè)偏離的偏心狀態(tài)把該刀頭安裝在鉆頭主體上。
另外，優(yōu)選是在刀頭的刃部的左右兩側(cè)緣部上使側(cè)刃從鉆頭主體的外周向徑向外側(cè)突出，同時在因切削點(diǎn)的偏心而使該突出量不同的狀態(tài)下設(shè)置側(cè)刃，使該左右兩側(cè)的側(cè)刃中的上述突出量大的側(cè)刃的高度尺寸小于另一側(cè)的側(cè)刃的高度尺寸。
另外，優(yōu)選使高度尺寸小的側(cè)刃的下側(cè)根部形成圓弧狀。
本發(fā)明的鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件具有筒狀部和頭部，上述筒狀部用于以動配合狀態(tài)嵌套在上述鉆頭的外周上，上述頭部用于覆蓋被鉆頭切削出的孔的開口緣部。
本發(fā)明的鉆孔方法是在壁體上切削了直的預(yù)鉆孔之后，用上述的鉆頭切削該預(yù)鉆孔的底面，由此形成孔底擴(kuò)大了的大底孔的方法。
本發(fā)明的另一種鉆孔方法是在由上述鉆頭在壁體上切削了所希望的深度的直孔之后，繼續(xù)一邊向徑向外側(cè)振動整個鉆頭一邊進(jìn)行切削，由此形成孔底擴(kuò)大了的大底孔的方法。
在上述鉆孔方法中，優(yōu)選是以動配合狀態(tài)把帶頭筒狀的鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件嵌套在鉆頭上，以用該保護(hù)構(gòu)件的頭部覆蓋被鉆頭切削出的孔的開口緣部的狀態(tài)來切削大底孔。
采用本發(fā)明的鉆頭，由于在相對于鉆頭主體偏心狀態(tài)下安裝刀頭，因此鉆孔時刀頭以該偏心量進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)(相對于主體一邊向外側(cè)振動一邊旋轉(zhuǎn))。
因此，當(dāng)在預(yù)先打開的直的預(yù)鉆孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)該鉆頭時，可以鉆成孔底擴(kuò)大了的大底孔。
或者，在由該鉆頭切削出直孔之后，通過繼續(xù)一邊向徑向外側(cè)振動整個鉆頭一邊進(jìn)行切削，從而形成大直徑的底孔，可以鉆成同樣的大底孔。
因此，在實施機(jī)械固定工作方案或者化學(xué)固定工作方案時，由于可以由上述大底孔牢固地固定錨固件，因此可以提高器具或結(jié)構(gòu)件等的安裝狀態(tài)的穩(wěn)定性。
另外，由于在整個孔的圓周面上形成了由刀頭的偏心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的凹凸，因此有利于提高錨固件的固定力。
另外，在本發(fā)明中，對刀頭形狀沒有特別的限制，使用具有V字形的刃部的刀頭，通過以刃部的頂點(diǎn)、即切削點(diǎn)偏離主體軸心的狀態(tài)下安裝該刀頭，可以使切削點(diǎn)與孔底面點(diǎn)接觸，減少偏心旋轉(zhuǎn)的阻力。因此，由于刀頭容易進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)，因此可以自然地順利地切削大底孔。
另外，由發(fā)明者證實了在刀頭的左右兩側(cè)設(shè)置側(cè)刃，把該兩側(cè)刃中的因切削點(diǎn)偏心而從鉆頭主體突出的突出量大的側(cè)刃的高度尺寸設(shè)定成比另一側(cè)的側(cè)刃的高度尺寸小時，由于該側(cè)刃較深地切削入孔圓周面，因此明顯地形成孔周面的凹凸。因此，采用本發(fā)明，可以進(jìn)一步提高錨固件的固定力。
在該情況下，也確認(rèn)到了通過使該高度尺寸小的側(cè)刃的下側(cè)根部、即支承負(fù)荷的部分形成為圓弧狀，可以提高該側(cè)刃的負(fù)荷支承力，可以盡量防止其破損。
另一方面，采用上述鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件和鉆孔方法，可以由保護(hù)構(gòu)件的頭部保護(hù)壁面的孔開口緣部免受切削孔時鉆頭的振動(特別是由于切削大底孔的人為的振動)的影響，可以防止其損傷。因此，切削出的孔的外觀上的外形良好。
權(quán)利要求
1.一種鉆頭，其特征在于，該鉆頭具有鉆頭主體和安裝在上述鉆頭主體的頂端的高硬度的刀頭；上述刀頭是寬度尺寸大于上述鉆頭主體直徑尺寸，并且以刀頭寬度方向的中心線相對于上述鉆頭主體的軸心向左右一側(cè)偏離的偏心狀態(tài)被安裝的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆頭，其特征在于，上述刀頭在安裝于上述鉆頭主體上的基板部的頂端形成有V字形且在其頂點(diǎn)具有切削點(diǎn)的刃部，并且以上述切削點(diǎn)相對于鉆頭主體的軸心向左右單側(cè)偏離的偏心狀態(tài)被安裝在上述鉆頭主體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆頭，其特征在于，上述刀頭在上述刃部的左右兩側(cè)緣部形成有側(cè)刃，上述側(cè)刃從上述鉆頭主體的外周向徑向外側(cè)突出，并且其突出量因切削點(diǎn)的偏心而不同；該左右兩側(cè)的側(cè)刃中的、上述突出量大的側(cè)刃的高度尺寸小于另一方側(cè)刃的高度尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆頭，其特征在于，把高度尺寸小的側(cè)刃的下側(cè)根部形成為圓弧狀。
5.一種鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件，其特征在于，具有筒狀部和頭部，上述筒狀部用于以動配合狀態(tài)嵌套在權(quán)利要1～4中任一項所述的鉆頭的外周上，上述頭部用于覆蓋被鉆頭切削出的孔的開口緣部。
6.一種鉆孔方法，其特征在于，在壁體上切削直的預(yù)鉆孔之后，用權(quán)利要求1～4中任一項所述的鉆頭切削該預(yù)鉆孔的底面，由此形成孔底擴(kuò)大了的大底孔。
7.一種鉆孔方法，其特征在于，在由權(quán)利要求1～4中任一項所述的鉆頭在壁體上切削所希望深度的直孔之后，接著一邊向外周側(cè)振動整個鉆頭一邊進(jìn)行切削，由此形成孔底擴(kuò)大了的大底孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉆孔方法，其特征在于，以動配合的狀態(tài)把帶頭筒狀的鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件嵌套在鉆頭上，以用該保護(hù)構(gòu)件的頭部覆蓋被鉆頭切削出的孔的開口緣部的狀態(tài)進(jìn)行大底孔的切削。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉆孔方法，其特征在于，以動配合的狀態(tài)把帶頭筒狀的鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件嵌套在鉆頭上，以用該保護(hù)構(gòu)件的頭部覆蓋被鉆頭切削出的孔的開口緣部的狀態(tài)進(jìn)行大底孔的切削。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鉆頭、鉆孔用壁面保護(hù)構(gòu)件及鉆孔方法，該鉆頭由鉆頭主體和安裝在該主體上的高硬度的刀頭構(gòu)成，該刀頭是寬度尺寸大于主體直徑且具有V字形的刃部，為了能在壁體上可以鉆成孔底擴(kuò)大了的大底孔，以設(shè)置于寬度方向中心上的切削點(diǎn)相對于鉆頭主體的軸心向左右一側(cè)偏離的偏心狀態(tài)被進(jìn)行安裝的。通過把該鉆頭插入預(yù)先打出的預(yù)鉆孔內(nèi)、并切削底面，從而形成大底孔，可以形成能顯著提高錨固件的固定力的孔底擴(kuò)大了的大底孔。
文檔編號B23B35/00GK101041190SQ200710086930
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月22日
發(fā)明者畑茂 申請人:日本工程株式會社