專利名稱:鉆頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及鉆頭,更具體地,涉及能夠?qū)⒒炷梁陀操|(zhì)瓷磚鉆孔的鉆頭。
背景技術(shù):
日本專利申請公開No. 2011-121323公開了一種鉆頭,其具有基本上圓柱狀的主體部分,并且具有設(shè)置在所述主體部分頂端部的金剛石磨粒。在所述鉆頭中,金剛石磨粒設(shè)置在位于所述圓柱形狀的頂端表面處的 頂端部分處,和從所述頂端平面部分朝向底端側(cè)延伸的外圓周表面處。通過金剛石磨粒,所述鉆頭研磨工件,并且將工件鉆孔,所述工件例如為混凝土或硬質(zhì)陶瓷。在上述鉆頭中,切割通過金剛石磨粒進(jìn)行。因此,如果金剛石磨粒由于掉落、磨損等喪失,則切割能力下降。
實用新型內(nèi)容考慮到前面所述,本實用新型的目的是提供一種鉆頭,其抑制鉆孔能力下降。本實用新型的特征在于一種鉆頭,包括安裝部分,其構(gòu)造用于安裝在動力工具上;和主體部分,其具有中空圓柱形狀,所述中空圓柱形狀具有沿軸向延伸的中心軸線,所述主體部分具有圓柱狀表面、底端和頂端,所述主體部分在所述底端處與所述安裝部分連接,以與所述安裝部分一起同軸旋轉(zhuǎn),并且通過所述頂端切割工件,所述主體部分還包括平的端頭部,其設(shè)置在所述頂端處,并且沿垂直于軸向的方向延伸;外圓周部,其靠近所述主體部分的頂端設(shè)置在所述圓柱狀表面上;和連接面部,其設(shè)置在所述外圓周部分和所述端頭部之間,其中所述外圓周部、連接面部和端頭部通過粘合材料覆蓋有磨粒,以形成磨粒層,磨粒具有直徑,所述連接面部在包括中心軸線的橫截面中具有為所述磨粒直徑的兩到三倍的長度。優(yōu)選地,至少兩個磨粒顆粒布置在所述連接面部的長度上。優(yōu)選地,所述連接面部具有朝向所述頂端逐漸減小的形狀,并且所述長度的線為母線。優(yōu)選地,所述端頭部沿垂直于所述軸向的徑向長度為所述磨粒的顆粒直徑的I到I. 6倍大。優(yōu)選地,所述磨粒層在所述連接面部上具有為所述磨粒顆粒直徑I. 5到2倍大的厚度。優(yōu)選地,其中,所述磨粒層在所述連接面部上具有比在所述端頭部上的厚度更厚的厚度。優(yōu)選地,所述磨粒包括具有#30到#200目數(shù)的金剛石磨粒。根據(jù)本實用新型的鉆頭,可抑制鉆孔能力的降低。
[0013]將參照下面的附圖詳細(xì)描述根據(jù)本實用新型的實施例,附圖中圖I是根據(jù)本實用新型實施例的側(cè)視圖;圖2是顯示其中根據(jù)所述實施例的鉆頭的頂端部分插入成形夾具中的狀態(tài)的局部剖視圖;圖3是顯示其中根據(jù)所述實施例的鉆頭安裝在動力工具上的狀態(tài)的側(cè)視圖;圖4是顯示倒角尺寸和鉆孔率之間關(guān)系的曲線;圖5是顯示其中根據(jù)所述實施例的鉆頭的端頭部分插入成形夾具中的狀態(tài)的剖視圖;圖6是顯示其中動力工具在根據(jù)所述實施例的鉆頭安裝在動力工具上的狀態(tài)下受驅(qū)動的狀態(tài)的視圖;·[0020]圖7是顯示作用在根據(jù)所述實施例的鉆頭上的力的關(guān)系的視圖;和圖8是顯示其中根據(jù)修改形式的鉆頭的端頭部分插入成形夾具中的狀態(tài)的局部剖視圖。
具體實施方式
將參照圖I到7描述根據(jù)本實用新型一些方面的鉆頭。圖I中所示的鉆頭I主要包括將安裝在用作動力工具的沖擊驅(qū)動器IA (圖3)上的安裝部分2 ;具有中空圓柱形狀并且與安裝部分2 —體形成來與安裝部分2 —起同軸旋轉(zhuǎn)的主體部分4,所述圓柱形狀具有軸線X ;和位于安裝部分2和主體部分4之間的凸緣部分3。安裝部分2是所謂的六角形軸,其橫截面具有六角形形狀。如圖3中所示,安裝部分2能夠使鉆頭I安裝在沖擊驅(qū)動器IA的卡盤上。六角形形狀的尺寸根據(jù)預(yù)定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),例如日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)確定。凹入部分2a沿圓周方向連續(xù)形成,大約位于安裝部分2的沿軸向的中部處。沖擊驅(qū)動器等的所謂的單點(diǎn)觸控(快速操作)附接機(jī)構(gòu)(未示出)的球可裝配到凹入部分2a中。凸緣部分3具有圓盤形狀,其外徑大于主體部分4的外徑。凸緣部分3與安裝部分2和主體部分4 一體形成,從而與安裝部分2同軸。凸緣部分3用于減少鉆孔操作過程中產(chǎn)生并直接飛向操作者側(cè)的塵屑,并且還用于限定鉆頭I的最大鉆孔深度。主體部分4在安裝部分2沿軸向的一端側(cè)通過凸緣部分3介于其之間而連接。主體部分4具有中空圓柱形狀,其中心軸線與安裝部分2的旋轉(zhuǎn)軸線同軸。在下面的描述中,頂端方向限定為從安裝部分2朝向主體部分4的軸線方向,底端方向為與頂端方向相反的方向,徑向為垂直于軸線方向的方向。主體部分4的外徑約為14. 5mm,其與后面描述的刀頭5的外徑相似。主體部分4包括設(shè)置在底端側(cè)的主體部4A,和設(shè)置在主體部4A的頂端側(cè)的頂端部4B。主體部4A和頂端部4B中的每一個具有中空圓柱形狀。主體部4A的壁厚(沿徑向的厚度)為約I. 5mm,以減小切割阻力,并且維持其強(qiáng)度。主體部4A的底端側(cè)與凸緣部分3連接在一起。螺旋凹槽4b形成在主體部4A的外圓周表面上。螺旋凹槽4b的軸線(螺旋的軸線)為主體部分4的旋轉(zhuǎn)軸線。螺旋凹槽4b可將例如混凝土等工件W (圖3)使用刀頭5切割時產(chǎn)生的塵屑引導(dǎo)到孔外部,從而可排出塵屑。具有橢圓形狀的朝向頂端側(cè)延伸的芯部排出孔4a形成在主體部4A中,位于與凸緣部分3的連接部相鄰的位置處。頂端部4B具有與主體部4A的相同的內(nèi)徑和外徑。頂端部4B設(shè)置在主體部4A的頂端側(cè)。槽口 4c沿圓周方向形成在與芯部排出孔4a的位置相同的位置處,并且從頂端部4B的頂緣朝向底端側(cè)延伸。刀頭5與所述頂端部4B相鄰設(shè)置,并且設(shè)置在頂端部4B上。如圖2中所示,刀頭5包括磨粒層5A,所述磨粒層5A包括目數(shù)為#35(網(wǎng)眼孔為500μπι)的金剛石磨粒5Β和釬料部5C,所述釬料部5C保持金剛石磨粒5Β,并且使金剛石磨粒5Β與頂端部4Β結(jié)合。頂端部4Β還包括端頭部41、外圓周部42和連接面部43。端頭部41設(shè)置在頂端部4Β的頂端處。端頭部41以平面狀沿垂直于軸向的方向延伸。外圓周部42設(shè)置在頂端部4Β的圓周處。垂直于軸向的外圓周部42的橫截面具有環(huán)形形狀。外圓周部42沿垂直于軸向的方向具有徑向長度。連接面部43設(shè)置在端頭部41和外圓周部42之間,以用作端頭部41和外圓周部42之間的連接表面。連接面部43具有向端頭部41逐漸減小的形狀。在一個優(yōu)選的實施例中,連接面部43可具有截頭圓錐狀或截錐狀。連接面部43可具有向端頭部41逐漸減小的面。連接面部43可具有連接端頭部41和外圓周部42的斜坡形狀。 連接面部43可以是倒角面,其倒角尺寸(B卩,如圖2中所示的(T-Ll))為O. 7mm。如上面所述,由于頂端部4B的壁厚(徑向長度)具有與主體部4A的壁厚T相同的值,因此端頭部41的徑向長度LI (沿徑向方向的長度)為O. 8_。該值包括在金剛石磨粒的顆粒粒度(顆粒直徑)1到I. 6倍大的范圍內(nèi)。而且,從連接面部43和端頭部41的連接處到連接面部43和外圓周部42的連接圓錐的距離,即在包括主體部分4的中心軸線的橫截面中,連接面部43的長度L2,為I. 0mm。連接面部43的長度L2為所謂的逐漸減小形狀的母線。該值大于或等于金剛石磨粒5B的顆粒粒度的2倍。并且,端頭部41具有使金剛石磨粒5B中的至少一個顆粒能夠沿徑向方向布置的尺寸。因而,金剛石磨粒5B的一個顆粒布置在圖2中的端頭部41處。連接面部43具有使金剛石磨粒5B中的至少兩個顆粒布置在包括主體部分4的中心軸線的橫截面中的長度內(nèi)。因而,兩個或多個金剛石磨粒5B的顆粒布置在連接面部43的長度內(nèi)。在形成刀頭5中,在將主要包含鎳金屬粉末的釬料5C施于頂端部4B之后,將金剛石磨粒5B撒在釬料5C上。然后將頂端部4B插入圖5中所示的成形夾具的凹入部分IOa中。然后,通過加熱頂端部4B,將金剛石磨粒5B通過釬料5C,以其中金剛石磨粒5B布置在成形夾具10中的狀態(tài)保持在頂端部4B處。如圖2中所示,成形夾具10的凹入部分IOa的形狀構(gòu)造成使端頭部41和凹入部分IOa的底部表面之間的距離L3 (所述距離L3也為外圓周部42和凹入部分IOa的側(cè)表面之間的距離)為約O. 7mm,并且凹入部分IOa的與連接面部43面對的部分具有圓形形狀。在該狀態(tài)中,磨粒層5A成形為使連接面部43和凹入部分IOa的圓形形狀部分之間的最大距離L4為金剛石磨粒5B的顆粒直徑的I. 5到2倍大。通過該結(jié)構(gòu),磨粒層5A中的金剛石磨粒5B支撐在連接面部43的表面上,并且金剛石磨粒5B進(jìn)一步疊置在已經(jīng)放置在磨粒層5A中的連接面部43上的金剛石磨粒5B上。S卩,一個或多個金剛石磨粒5B的顆??裳貓D2中所示的連接面部43的法向方向(垂直于圖2中所示的連接面部43)布置。通過該結(jié)構(gòu),即使位于最外位置處的金剛石磨粒5B掉落或分離,仍可通過附著到連接面部43的磨粒進(jìn)行研磨。而且,如上面所述,連接面部43和凹入部分IOa的圓形形狀部分之間的距離L4大于端頭部41和凹入部分IOa的底部表面之間的距離L3。因此,連接面部43可比端頭部41施以更厚的釬料5C,連接面部43可比端頭部41附著更大量的金剛石磨粒5B。這提高了金剛石磨粒5B在連接面部4 3處的保持性能,并且提高了金剛石磨粒5B和釬料5C之間的粘合強(qiáng)度。這還抑制金剛石磨粒5B的掉落和分離,并且提高了金剛石磨粒5B在連接面部43處的保持性能。通過上面所述的鉆頭I的鉆孔操作,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在鉆孔操作過程中,最大的載荷作用在連接面部43上,而不是作用在端頭部41上。可想到以下原因。首先,由于鉆頭I安裝到?jīng)_擊驅(qū)動器IA上的公差、沖擊驅(qū)動器IA和鉆頭I的尺寸誤差或鉆頭I的刀頭頂端的公差或圓形度,刀頂?shù)耐鈭A周部的中心軸線從安裝部分2的中心軸線偏移。而且,如圖6中所示,鉆頭I旋轉(zhuǎn),同時由于離心力,頂端圍繞中心軸線進(jìn)行掃掠運(yùn)動。因此,當(dāng)鉆孔在該狀態(tài)下進(jìn)行時,如圖7中所示,相對于沿鉆頭I行進(jìn)方向的向下力SI,產(chǎn)生徑向力S2和斜向下力S3。徑向力S2為離心力,其沿徑向方向作用。斜向下的力S3為向下的力SI和徑向力S2的合力。從力的箭頭長度應(yīng)可理解,斜向下的力S3是最大的。根據(jù)上面所述,已經(jīng)從實驗證實,即使端頭部41的一些金剛石磨粒由于掉落等而喪失,仍可進(jìn)行鉆孔,只要在外圓周部42處的金剛石磨粒5B得到保留。根據(jù)上面的實驗結(jié)果,為了找到連接面部43的最佳值(尺寸),已經(jīng)使用四個鉆頭進(jìn)行了鉆孔率測試。四個鉆頭分別具有倒角尺寸為O. 4mm, O. 45mm, O. 6mm和O. 7mm的斜坡部分,并且其余部分相同。這里,鉆孔率測試為用于檢測對于固定時間段,可形成多少具有預(yù)定深度的孔。測試結(jié)果顯示在圖4的曲線中,其中,鉆孔率以百分比顯示在縱軸中。根據(jù)測試結(jié)果,當(dāng)?shù)菇浅叽鐝腛. 4mm變化到O. 6mm時,鉆孔率僅提高30%,但是當(dāng)?shù)菇浅叽鐝腛. 6mm變化到O. 7mm時,鉆孔率提高差不多45%。因而,優(yōu)選倒角尺寸大于或等于O. 7mm。而且,當(dāng)?shù)菇浅叽鐬镺. 7mm時,連接面部43的長度L2為I. 0mm,這是如上面所述的其中可布置兩個或多個金剛石磨粒的長度。因而,倒角尺寸在本實施例中為O. 7_。如果倒角尺寸增大,則端頭部41的徑向長度LI減小,并且徑向長度LI變?yōu)槠渲胁荒懿贾靡粋€或多個金剛石磨粒5B的長度。因此,優(yōu)選不過分增大倒角尺寸。特別地,如果倒角尺寸大于或等于I. Omm,則徑向長度LI變得小于或等于O. 5mm,并且一個或多個金剛石磨粒5B不能布置在頂端部分41處。因而,優(yōu)選倒角尺寸為O. 7mm到I. 0mm。在該范圍下,徑向長度LI為金剛石磨粒5B的顆粒粒度的I到I. 6倍大,連接面部43的長度L2為金剛石磨粒5B的顆粒粒度的2到3倍大。雖然本實用新型已經(jīng)參照其上面的方面進(jìn)行了具體描述,但是對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是,可在其中作出各種改變和修改而不偏離要求保護(hù)的范圍。例如,雖然在上述實施例中使用#35目數(shù)的金剛石磨粒5B,但是本實用新型可不限于其特定實施例。使用#30到#200目數(shù)的金剛石磨粒,可適當(dāng)研磨混凝土和硬質(zhì)陶瓷。而且,雖然已經(jīng)描述沖擊驅(qū)動器作為動力工具的示例,但是本實用新型可不限于其特定實施例。例如,鉆頭可安裝在輸出旋轉(zhuǎn)力來進(jìn)行操作的鉆等上。如上面所述,金剛石磨粒5B在連接面部43處的保持性能通過在連接面部43處和在端頭部41處的釬料5C的厚度不同而得到提高??刹豢紤]連接面部43和端頭部41的長度與金剛石磨粒5B的顆粒直徑之間的關(guān)系而獲得該保持性能的提高。雖然連接面部43在上面所述的實施例中具有平面形狀,但是本實用新型可不限于其特定實施例。例如如圖8中所示,斜坡部分143可具有凹入形狀。該結(jié)構(gòu)可增大斜坡部分143的面積,并且因此增大其中附著釬料5C的面積,由此增大施于斜坡部分143的釬料5C的量。通過增大釬料5C的量,可保持更大量的金剛石磨粒5B,并且因而可更可靠地確保斜坡部分143處的切割性能?!?br>
權(quán)利要求1.一種鉆頭,包括 安裝部分,其構(gòu)造用于安裝在動力工具上;和 主體部分,其具有中空圓柱形狀,所述中空圓柱形狀具有沿軸向延伸的中心軸線,所述主體部分具有圓柱狀表面、底端和頂端,所述主體部分在所述底端處與所述安裝部分連接,以與所述安裝部分一起同軸旋轉(zhuǎn),并且通過所述頂端切割工件,所述主體部分還包括平的端頭部,其設(shè)置在所述頂端處,并且沿垂直于 軸向的方向延伸; 外圓周部,其靠近所述主體部分的頂端設(shè)置在所述圓柱狀表面上;和 連接面部,其設(shè)置在所述外圓周部和所述端頭部之間,其中 所述外圓周部、連接面部和端頭部通過粘合材料覆蓋有磨粒,以形成磨粒層,磨粒具有直徑, 所述連接面部在包括中心軸線的橫截面中具有為所述磨粒直徑的兩到三倍的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆頭,其中,至少兩個磨粒顆粒布置在所述連接面部的長度上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鉆頭,其中,所述連接面部具有朝向所述頂端逐漸減小的形狀,并且所述長度的線為母線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鉆頭,其中,所述端頭部沿垂直于所述軸向的徑向長度為所述磨粒的顆粒直徑的I到I. 6倍大。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆頭,其中,所述磨粒層在所述連接面部上具有為所述磨粒顆粒直徑的I. 5到2倍大的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的鉆頭,其中,所述磨粒層在所述連接面部上具有比在所述端頭部上的厚度更厚的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鉆頭,其中,所述磨粒包括具有#30到#200目數(shù)的金剛石磨粒。
專利摘要本實用新型公開了一種鉆頭,其包括安裝在動力工具上的安裝部分;和具有中空圓柱狀形狀的主體部分,所述中空圓柱狀形狀具有中心軸線,所述主體部分具有圓柱狀表面、底端和頂端,所述主體部分與所述安裝部分在所述底端處連接,以與所述安裝部分一起同軸旋轉(zhuǎn),并且切割工件。所述主體部分包括平的端頭部,其設(shè)置在所述頂端處,并且沿垂直于所述軸向的方向延伸;外圓周部,其與所述主體部分的頂端相鄰設(shè)置在所述圓柱狀表面上;和連接面部,其設(shè)置在所述外圓周部和所述端頭部之間,它們都覆蓋有磨粒,以形成磨粒層。所述連接面部在包括中心軸線的橫截面中具有為磨粒直徑的兩倍到三倍的長度。本實用新型的鉆頭,可抑制鉆孔能力的降低。
文檔編號B28D1/14GK202781461SQ20122030745
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者高橋佳見, 小林茂吉, 川又隆 申請人:日立工機(jī)株式會社