一种钻头.pdf

一种钻头，该钻头包括主体，该主体包括形成在该主体上且沿该主体的纵向轴线延伸的至少四个凹槽和设置在所述至少四个凹槽之间的辐部。所述凹槽限定有彼此基本相同的螺距，所述辐部具有至少一个辐部厚度。所述辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％的范围内。

1.  一种钻头，该钻头包括：
主体，该主体包括：
形成在该主体上且沿该主体的纵向轴线延伸的至少四个凹槽，所述至少四个凹槽中的每一个限定有彼此基本相同的螺距；和
设置在所述至少四个凹槽之间的辐部，该辐部具有至少一个辐部厚度，
其中所述至少一个辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％的范围内。

2.  根据权利要求1所述的钻头，其中所述螺距在约为0.67-3.20英寸的范围内。

3.  根据权利要求1所述的钻头，其中所述至少四个凹槽包括一对主凹槽和一对次凹槽，其中所述一对主凹槽和所述一对次凹槽具有不同的宽度。

4.  根据权利要求3所述的钻头，其中所述至少一个辐部厚度限定在所述一对次凹槽之间，其中所述一对次凹槽的宽度小于所述一对主凹槽的宽度。

5.  一种钻头，该钻头包括：
主体，该主体包括：有助于清除钻屑的第一对凹槽，有助于减小摩擦的第二对凹槽，以及设置在所述第一对凹槽和第二对凹槽之间的辐部，
其中所述第一对凹槽限定有螺距，所述第二对凹槽限定有与所述第一对凹槽所限定的螺距基本相同的螺距，
其中所述辐部具有由所述第一对凹槽限定的第一辐部厚度和由所述第二对凹槽限定的第二辐部厚度，
其中所述第二辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％的范围内。

6.  根据权利要求5所述的钻头，其中所述螺距在约为0.67-3.20英寸的范围内。

7.  根据权利要求5所述的钻头，其中所述第一对凹槽具有第一宽度，所述第二对凹槽具有小于所述第一宽度的第二宽度。

8.  根据权利要求6所述的钻头，其中对于不同的螺距，所述第一辐部厚度与所述第二辐部厚度之比基本相同。

9.  一种用于形成具有主体的钻头的方法，该方法包括：
将切削刀片连接于所述主体的一端；
在所述主体的另一端形成柄部；以及
在所述主体上形成至少四个螺旋形凹槽，所述至少四个螺旋形凹槽具有彼此基本相同的螺距，
其中所述至少四个螺旋形凹槽限定有所述主体的至少一个辐部厚度，
其中所述至少一个辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％之间的范围内。

10.  根据权利要求9所述的方法，其中所述至少四个螺旋形凹槽通过锻造工艺而形成。

11.  根据权利要求9所述的方法，其中所述至少四个螺旋形凹槽通过机械加工工艺而形成。

12.  根据权利要求9所述的方法，其中所述螺距在约为0.67-3.20英寸的范围内。

13.  根据权利要求9所述的方法，其中所述至少四个螺旋形凹槽包括具有不同宽度的一对主凹槽和一对次凹槽。

14.  根据权利要求13所述的方法，其中所述至少一个辐部厚度限定在所述一对次凹槽之间，其中所述一对次凹槽的宽度小于所述一对主凹槽的宽度。

一种钻头
技术领域
本发明涉及动力工具，更具体地说，涉及一种动力钻的钻头。
背景技术
传统的钻可用于在各种材料中钻孔。钻通常包括钻头，在钻的运转过程中，该钻头钻削出孔，并将碎屑从孔中清除和排出。根据要钻削的材料的种类，钻头的形状、尺寸和几何结构都有所不同。例如，众所周知，用于钻削砖石以及其它较硬材料的钻头包括一个或多个螺旋槽，该螺旋槽用于在钻孔操作过程中将切削下来的碎片、灰尘和其它钻屑从孔中运输和排出。
具体来说，当钻削砖石、水泥、混凝土、石头、岩石等类似材料时，传统的钻通常使钻头作旋转运动，也可能使钻头作往复的捶击运动，以便于将孔中的材料击碎，并将材料从孔中清除出去。然而，钻头的外表面与周围材料之间的摩擦会对钻的性能造成不利影响，特别是如果出现螺旋槽不能理想地将钻屑清除和/或钻屑在螺旋槽中堆积的情况。
为了有助于减小摩擦，有时砖石钻头设置有另外的螺旋槽，以便于排出钻屑和/或减小钻头与所钻削的材料相互接触的表面面积。然而，螺旋槽的几何结构会影响螺旋槽清除钻屑和减小摩擦损失的能力。
发明内容
在本发明的一个方面中，提供了一种包括主体的钻头，所述主体包括形成在该主体上并沿该主体的纵向轴线延伸的至少四个凹槽和设置在所述至少四个凹槽之间的辐部(web portion)。所述凹槽限定有螺距(pitch length)，所述螺距基本彼此相等，且所述辐部具有至少一个辐部厚度。所述辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％的范围内。
在本发明的另一方面中，提供了一种包括主体的钻头，所述主体包括：有助于清除钻屑的第一对凹槽，有助于减小摩擦的第二对凹槽，以及设置在所述第一对凹槽和第二对凹槽之间的辐部。所述第一对凹槽限定有螺距，所述第二对凹槽限定有与所述第一对凹槽所限定的螺距基本相同的螺距。所述辐部具有由所述第一对凹槽限定的第一辐部厚度和由所述第二对凹槽限定的第二辐部厚度。所述第二辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％的范围内。
在本发明的另一方面中，提供了一种用于形成具有主体的钻头的方法。该方法包括：将切削刀片(cutting insert)连接于所述主体的一端，在所述主体的另一端形成柄部，以及在所述主体上形成至少四个螺旋形凹槽。所述至少四个螺旋形凹槽具有彼此基本相同的螺距，并限定有所述主体的至少一个辐部厚度。所述至少一个辐部厚度与所述螺距之比在约为14％-25％之间的范围内。
结合附图，参考下面的说明和附属的权利要求，本发明的其它目的、特征和优点将显而易见。
附图说明
图1为如下图示和描述的钻头的一侧视图；
图2为图1中钻头的另一侧视图；
图3为图1中钻头的前端视图；
图4为通过截面A-A截取的图1中钻头的横截平面图；和
图5为表示如下图示和描述的钻头的不同螺距和辐部厚度之间的关系的图表。
具体实施方式
参考图1至图2，这里图示和描述了砖石钻头2的一种实施方式。该钻头2具有轴向伸长且基本为圆柱形的主体4。钻头2包括位于主体4的近端8的柄6和位于其相对的远端12的切削刀片10。主体4优选具有稍小于要钻削的孔的直径的直径D1(图3)，并优选具有比要钻削的孔的深度长的长度。
切削刀片10有助于对砖石或其它材料进行钻削，而且例如，该切削刀片10能够与旋转钻一起使用。具体地说，切削刀片10包括硬质合金板11，该硬质合金板11适于在旋转钻的往复运动过程中钻削或击碎砖石。硬质合金板11包括一对表面14，每个表面14限定有切削刃15。所述表面14相对彼此形成角度，因而所述表面14的相交部分形成倾斜(diagonal)的钻削刃16，以在所钻削的材料中形成孔。在该实施方式中，所述表面14限定有约为120度的夹角或锥尖角α(alpha)，如图2所示。然而，容易理解的是，表面14的位置可以不同，从而所述夹角具有其它数值，以在不同种类的材料中钻削。优选地，硬质合金板11通过焊接或铜焊而固定于钻头2的主体4的第二端中。优选地，刀片10的直径D2大于主体4的直径D1，因而，切削刀片10所钻削的孔的直径大于主体4的直径D1。
柄6适于可松开地夹在旋转钻等动力工具(未显示)的卡盘中。优选地，在主体4的近端8中或从主体4的近端8形成或加工柄6。在一个实施方式中，柄6可以为圆柱形的，且可松开地夹在卡盘中。在另一个实施方式中，柄6可以具有一个或多个平的外表面，从而限定适于可松开地夹在卡盘中的非圆轮廓。在另一个实施方式中，柄6可包括容纳卡盘的配合件的孔。通常，柄6可以具有任意合适的形状，以有效地方便其与卡盘一同使用。
如图1、图2和图4所示，主体4包括形成在该主体4上的两对螺旋形的槽或凹槽20、22，用于钻削砖石及其它较硬的材料。例如，凹槽20、22可以通过铣削或锻造而制成。而且，凹槽20、22可以基本沿着主体4的长度在柄6和切削刀片10之间延伸，并终止于切削刀片10附近。
如图1和图2所示，每个凹槽20、22以相对于主体4纵向轴线7的预定倾斜角24延伸，并限定螺距PL。凹槽的螺距PL为该凹槽围绕主体4的纵向轴线7完成一个旋转的连续点之间的距离，例如图2所示。因而，不同的倾斜角24对应不同的螺距PL。优选地，凹槽20、22具有相同的倾斜角24，从而限定钻头2的公共螺距PL。然而，对于不同种类的钻头，凹槽20、22的倾斜角24也可以不同。
在该实施方式中，所述两对凹槽20、22优选具有彼此不同的宽度w1、w2，但每一对中的凹槽具有基本相同的宽度。更优选地，主凹槽20的宽度w1大于次凹槽22的宽度w2。更具体地说，主凹槽20为直通硬质合金板11的前侧的引导凹槽，而且当钻头2旋转时有助于将钻屑排出。因此，主凹槽20具有足够的宽度，以便于在钻削操作过程中将钻屑从孔中清除出去。主凹槽20的宽度w1可以根据钻头直径D1而有所不同，从而为较大直径钻头提供额外的碎屑清除能力。
在钻削操作过程中，在钻头2的主体4和所钻的孔的壁之间会产生多余的摩擦和热量，所产生的摩擦和热量会对钻头的性能和寿命造成不利影响。为了有助于缓解该问题，在主凹槽20之后形成有次凹槽22，以减小钻头2的主体4与所钻削的材料之间的接触面积。这样，该次凹槽22起到减少摩擦和热量积累的“肩部”的作用。优选地，主凹槽20的宽度w1和次凹槽22的宽度w2根据钻头直径D1而成比例地变化。
如图4所示，钻头2还包括设置在凹槽20、22之间的辐部5。具体地说，辐部5基本相当于主体4中分开所述凹槽20、22的纵向延伸中心部分。辐部5具有至少一个辐部厚度，该辐部厚度指所述钻头的两个凹槽之间的最短距离。如图4所示，在该实施方式中，较小的辐部厚度WT1指将所述一对较宽的主凹槽20分开的辐部5的宽度，而较大的辐部厚度WT2指将所述一对较窄的次凹槽22分开的辐部5的宽度。
在该实施方式中，钻头2的螺距PL在约为0.67至3.20英寸的范围内。在一般的水平钻削过程中(例如在钻削砖块、灰泥和煤渣砖时)，与具有更小螺距的钻头相比，具有该范围内螺距PL的四槽钻头的优势在于能够以更快的速度将钻屑清除出去。更快的清除速度又会进一步减少钻削过程中产生的摩擦和热量积累。有利的是，减少钻头所承受的摩擦和热量积累能够延长钻头的寿命，并使钻削时间加快。
发明人在无意中发现，对于不同的螺距PL而言，通过保持较大辐部厚度WT2与螺距PL之比在约为14％-25％的范围之内，同时保持较大辐部厚度WT2与较小辐部厚度WT1之比为基本固定的比例，能够提高上述钻头2在清除钻屑和减少摩擦损失方面的效率。例如，根据一个实施方式，当螺距PL从约为0.67英寸变化至约为3.02英寸时，较大辐部厚度WT2与较小辐部厚度WT1之比优选约为0.66，较大辐部厚度WT2以近似线性的方式随螺距PL变化，因而较大辐部厚度WT2与螺距PL之比在约为14％-25％的范围内，如下表1所示。
表1