Spiral drill

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転及び随意に打撃を加える工具装置、好適には、打撃と摩擦により岩石又はコンクリートのような岩石に似た材料用に構成した装置に差し込むドリル工具のような螺旋ドリルに関するものである。
【０００２】
螺旋ドリルのシャフトに螺旋状に構成した螺旋部を設け、螺旋ドリルが回転する際に摩擦によって掘削した材料を排出するようにするのが一般的である。
【０００３】
【従来の技術】
このような螺旋ドリルは、例えば、ヨーロッパ特許第０６５３，５４４号に記載されており、螺旋部として、２個の互いに等しい一様に延びる螺旋軌条を設けており、それぞれドリルヘッドの切断端縁に連続する。 回転によってほぼ孔直径に対応する円筒形包絡曲面をなすこの螺旋ドリルの螺旋軌条の半径方向外側端縁には階段形状の鋸歯を設け、半径方向の切削を行うようにしている。 溝の横断面をできるだけ大きくするため、溝はドリルコアに対して角張って延在させる。
【０００４】
ドリル直径及び能力の小さい工具装置のドリル工具は、摩擦によって掘削する材料が集塊を形成し、次いで溝に溜まり、この結果ドリル工具が動かなくなったり、溜まった材料を叩いて取り出したりすることがよくある。 このことを防止するため、ヨーロッパ特許公開第３３９４１２号には、螺旋部に沿って、螺旋軌条の側面に段差を交互に設け、この段差を溝に突出させている。 軸線方向に指向する又他の方向に指向する側面領域は、ドリル工具の打撃応力の作用により、排出すべき材料を交互に揺さぶり、溝の内部で渦巻き移動させ、集塊に作用する。 しかし、この螺旋軌条の側面の構成では、包絡曲面の近傍で鋸歯を螺旋軌条に設けることになり、このことは螺旋部の段差のない領域を傷つける危険性が高く、孔内に存在する領域が孔を不慮に切削することになる。 更に、螺旋軌条の側面にこのような輪郭を作成するのは特別な加工を必要とするという欠点がある。
【０００５】
ドイツ国特許公開第３，９１９，０９５号には、孔を清掃するためシャフトに固着した半径方向に突出するブラシを設けた削岩用の螺旋ドリルが記載されている。 この付加ブラシは、螺旋軌条に沿って断続的に順次に配列するか、又は螺旋軌条によって生ずる溝の底部に配置する。 操作条件はこの付加ブラシに常に半径方向に及び、回転により生ずる包絡曲面まで及ぶ。 このように構成した付加ブラシは、建築の主要現場では耐久時間が短いという欠点がある。 溝の内部に配置した付加ブラシは、包絡曲面まで半径方向に延在しているため、本来の排出のための溝の横断面を小さくしてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、上述の欠点を回避し、摩擦により掘削した材料の集塊が溝に溜まることにより悪影響を受けないようにし、寿命が長く、危険性が少なく使用できる螺旋ドリルを得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は少なくとも一条の溝を有する螺旋部を設け、ドリルコアの周りに螺旋状に延在する少なくとも１個の螺旋軌条を設けた削岩用の螺旋ドリルにおいて、溝の内部に半径方向外方に突出するとともに溝の横断面内に部分的に埋没する多数の突起を設けたことを特徴とする。
【０００８】
本発明の好適な実施例においては、前記突起はドリルの包絡曲面に達しないものとする。 前記突起は溝の底部に設けると好適である。 また前記突起はを螺旋ドリルのドリルコアと同一の材料により構成すると好適である。 個別の突起は角柱形状にコンパクトに形成すると好適である。 また、すべての突起を同一の大きさとすると好適である。
【０００９】
個別の突起の半径方向高さを溝の深さの１／４、幅を溝幅の１／４、長さを溝幅と同じ寸法とすると好適である。 互いに隣接する順次の突起間の距離を突起の長さに等しくすると好適である。 更に、多数の突起を溝に沿う一条のライン上に配置するか、又は多数の突起を溝に沿う一条のラインに対してずらして配置すると好適である。
【００１０】
本発明によれば、ドリル工具の打撃応力によって生ずる長手方向のー衝撃波によって、溝によって搬出される摩擦掘削された材料は溝の横断面内に突出する突起の軸線方向に指向する側面領域によって揺さぶりを受け、粉塵状の材料の渦巻き運動を生じ、集塊を生じないようにする。 既に集塊となったものは、正逆の交互の運動モーメントを激しく受け、質量慣性によって分解される。
【００１１】
突起の配置の変更、又は異なる大きさ若しくは相互間距離にすることにより溝における異なる領域の異なる大きさの集塊に相互作用する。
【００１２】
溝の底部に設けた突起は、その両側の半径方向外方の滑らかな螺旋軌条の存在によって、螺旋ドリルの溝が適切に回転する際に孔の端縁に不慮に接触するのを防止して、孔の端縁を削り取ったり、溝を危険にさらすのを排除することができる。
【００１３】
突起は半径方向に部分的にしか突出しないため、排出を行う溝の横断面を大幅に減少することはない。
【００１４】
突起を螺旋ドリルのドリルコアと同一の材料によって構成するとコンパクトになり、ドリル工具の寿命を損なうことがなく好適である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面につき本発明の好適な実施の形態を示す。
【００１６】
図１又は図２の軸線方向のＡ‐Ａ線上の断面に示すように、切り刃２を装着したドリルヘッド３を有する螺旋ドリル１には、このドリルヘッドに軸線方向に隣接する螺旋形状の螺旋部４を設け、この螺旋部４には少なくとも１個の螺旋軌条５を設け、この螺旋軌条のピッチ間にドリルコア７にいたる溝６を生ずる。 螺旋軌条５の半径方向外面は、螺旋軌条５が回転軸線の周りに回転することによって円筒形の包絡曲面８を描く。 溝６の底部を規定するドリルコア７には、好適には溝６の中心に沿って、多数の個別の突起９を配置し、これら突起９は包絡曲面８に達しない程度に半径方向外方に突出させる。 個別の突起９はコンパクトな角柱形状に形成し、溝の深さの１／１０〜１／２の範囲、好適には、１／４の程度の半径方向高さにし、螺旋軌条５に交差する方向の幅を螺旋軌条５のピッチの１／１０〜１／２の範囲、好適には、１／４の程度の幅とし、螺旋軌条５に沿う方向の長さを溝幅の１／１０〜溝幅の２倍の範囲、好適には、溝幅と同一の寸法とし、個別の突起９は溝６の長さに沿って溝幅の１／１０〜溝幅の数倍の範囲の距離だけ、好適には、等間隔に配置し、一つのラインに沿って若しくはこのラインに対して好適には、同じ量だけ互い違いにずらして配置する。 個別の突起９は、ほぼ軸線方向に指向する長手方向側面によって、軸線方向打撃周波数又は振動数νの下で、螺旋部４の溝６の内部における摩擦作用により掘削され、搬出すべき材料１０に揺さぶりをかけるよう作用し、従って、孔１１内で集塊によって生ずる恐れのある螺旋ドリル１の停止を回避する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による螺旋ドリルの側面図である。
【図２】 図１のＡ‐Ａ線上の断面図である。
【符号の説明】
1 螺旋ドリル
2 切り刃
3 ドリルヘッド
4 螺旋部
5 螺旋軌条
6 溝
7 ドリルコア
8 包絡曲面
9 突起
10 材料
11 孔