木工钻的制作方法

专利名称：木工钻的制作方法
技术领域：
本发明涉及工具，更具体地，涉及钻木工具。
弗斯脱纳钻(Forstaer bit)(也称为弗斯脱纳边缘钻或蹼式螺旋钻(webfoot auger))能够在木材上钻取精确的平底孔。该钻还能够在工件的边缘上切削或切削出重叠的孔。 所述钻包括钻头，该钻头具有在切削过程中引导所述钻头的中心点或尖端。所述钻头具 有围绕限定所述钻的直径的圆周的大致圆柱形状，所述钻头沿孔的边缘切削木材并协助 精确地将所述钻引导到木材中。所述钻还包括两个径向切削边，以在孔的底部刨掉(plane off)材料。
现有类型的弗斯脱纳钻包括限定了所述钻的钻头的较大重量。所述钻头钻扫 (sweep)经过相对大的角度而留下相对小的开口。这种小的开口阻碍了用户的穿过所述钻 进行观察。当所述钻旋转时，所述钻头使用户难以看到正在钻取的孔的底部。所述小的 开口还限制了从孔中去除碎屑的操作。发明内容
在一种结构中，本发明提供一种钻，该钻包括具有第一端和第二端的钻杆。该 钻杆限定有穿过所述第一端和所述第二端的纵向轴线。所述钻还包括与所述纵向轴线同 轴地连接于所述钻杆的第一端的钻头。该钻头包括沿所述纵向轴线轴向地延伸的中心顶 端和从该中心顶端径向向外延伸的一对边缘。每个边缘包括圆柱形侧壁部分；切削 边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底面，该底面从所 述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该倾斜面从所述切 削边轴向地延伸到所述底面；后边，该后边从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所 述圆柱形侧壁部分并限定相对于所述倾斜面的底面的边界；突尖，该突尖与所述纵向轴 线间隔开并从所述圆柱形侧壁部分轴向地延伸；和碎屑槽，该碎屑槽至少部分地由所述 圆柱形侧壁部分限定，以将切削掉的材料远离所述切削边引导并将该切削掉的材料朝向 所述钻杆引导。每个边缘的所述圆柱形侧壁部分从所述切削边到所述后边延伸经过钻扫 角度，该钻扫角度为大约30度到大约60度。
在另一种结构中，本发明提供一种钻，该钻包括具有第一端和第二端的钻杆。 该钻杆限定有穿过所述第一端和所述第二端的纵向轴线。所述钻还包括与所述纵向轴线 同轴地连接于所述钻杆的第一端的钻头。该钻头包括沿所述纵向轴线轴向地延伸的中心 顶端和从该中心顶端径向向外延伸的一对边缘。每个边缘包括圆柱形侧壁部分；切削 边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底面，该底面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该倾斜面从所述切 削边轴向地延伸到所述底面；后面，该后面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所 述圆柱形侧壁部分并从所述底面远离所述钻杆的所述第一端轴向地延伸；突尖，该突尖 与所述纵向轴线间隔开并从所述圆柱形侧壁部分的一部分轴向地延伸；和碎屑槽，该碎 屑槽至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定，以将切削掉的材料远离所述切削边引导并 将该切削掉的材料朝向所述钻杆引导。每个边缘的所述圆柱形侧壁部分在所述倾斜面和 所述后面之间基本上是光滑而连续的。每个边缘的所述圆柱形侧壁部分延伸经过所述钻 头的整个圆周的大约8%到大约17%。
在还另一种结构中，本发明提供一种钻，该钻包括具有第一端和第二端的钻 杆。该钻杆限定有穿过所述第一端和所述第二端的纵向轴线。所述钻还包括与所述纵向 轴线同轴地连接于所述钻杆的第一端的钻头。该钻头包括沿所述纵向轴线轴向地延伸的 中心顶端和从该中心顶端径向向外延伸的一对边缘。每个边缘包括圆柱形侧壁部分； 切削边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底面，该底面 从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该倾斜面从所 述切削边轴向地延伸到所述底面；尾边，该尾边与所述切削边间隔开并从所述中心顶端 径向向外延伸；切削面，该切削面在所述切削边和所述尾边之间延伸；排屑面，该排 屑面沿所述圆柱形侧壁部分周向地远离所述切削面延伸；后面，该后面从所述钻杆的所 述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分并从所述底面轴向地延伸到所述排屑面； 后边，该后边通过所述底面和所述后面的交叉部从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸 到所述圆柱形侧壁部分；突尖，该突尖与所述纵向轴线间隔开并从所述排屑面轴向地延 伸；以及碎屑槽，该碎屑槽至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定，以将切削掉的材料 远离所述切削边引导并将该切削掉的材料朝向所述钻杆引导。每个边缘的所述圆柱形侧 壁部分在所述倾斜面和所述后面之间基本上是光滑而连续的。每个边缘的所述圆柱形侧 壁部分从所述切削边到所述后边延伸经过钻扫角度。该钻扫角度为大约30度到大约60 度，从而每个边缘的所述圆柱形侧壁部分延伸经过所述钻头的整个圆周的大约8%到大约 17%。


通过结合说明书和附图，本发明的其它方面将显而易见。
图1是根据本发明的一种结构的木工钻的透视图2是图1所示的木工钻的顶部视图3是图1所示的木工钻的第一侧视图4是图1所示的木工钻的第二放大侧视图5是图1所示的木工钻的主视图6是图1所示的木工钻的底部视图。
具体实施方式
在详细说明本发明的各种实施方式之前，应该理解的是，本发明不仅限于在下 文的说明中叙述的或在附图中显示的部件的详细结构和具体布置。本发明可以以其它实施方式实施，并且能够通过各种方式应用于实践。
图1显示了用于可拆卸地连接于旋转动力工具(未显示)(例如钻孔机)的弗斯 脱纳型木工钻10。在其它结构中，该钻10可以修改为用于其它类型的材料，例如塑料或 金属。该钻10包括钻头14和钻杆(shank) 18，该钻杆18连接于钻头14并从钻头14轴 向延伸。在图示的结构中，钻头14和钻杆18—体形成为单个的部件。在其它结构中， 钻头14和钻杆18可以是固定连接(例如熔接、焊接等)在一起的单独的部件。
如图1和图2所示，钻头14包括中心顶端22和两个径向延伸的切削边缘26。 每个切削边缘26包括切削边30、圆柱形侧壁48的部分(section) 34、突尖(spur) 38和碎 屑槽40。操作时，钻头14围绕穿过钻头14的中心的纵向轴线44沿方向A旋转。参照 图2至图5，钻头14的边界通过圆柱形侧壁48、第一平面或上部平面B和第二平面或下 部平面C限定。平面B和平面C相互平行并垂直于圆柱形侧壁48。图2中所示的是圆 柱形侧壁48的投影，进一步限定了钻头14的外周和直径。
图示的中心顶端22基本上是从钻头14的中心部分52轴向延伸的锥形。中心顶 端22以纵向轴线44为中心，从而顶端22沿轴线44延伸。
切削边30基本上从中心顶端22径向向外延伸到相应的圆柱形侧壁部分34。在 图示的结构中，切削边30基本上位于平面B内。倾斜面56从各个切削边30轴向延伸到 钻头14的底面60。如图1和图4所示，图示的倾斜面56基本上为平的并相对于平面B 以倾斜角度70定位。在图示的结构中，倾斜角度70为大约52°到大约72°。
如图1和图6所示，每个边缘沈还包括后边62，该后边62基本上从钻杆18径 向向外延伸到圆柱形侧壁部分34。该后边62通过每个边缘25的后面92和底面60的交 叉来限定。因此，每个后边62限定了与倾斜面56相对的、相应的底面60的边界。
如图1和图2所示，每个切削边缘沈包括切削面64，该切削面64从各自的切削 边30向后(即基本上沿与旋转方向A相反的方向)延伸。每个切削面64的与各自的切 削边30相对的界限由尾边(trailing edge) 68限定。每个边缘沈的尾边68与相对应的切 削边30间隔开并从中心顶端22径向向外延伸，尾边68基本上平行于切削边30。
如图1至图4所示，每个切削边缘沈包括排屑面(relief face)72。每个排屑面 72沿圆柱形侧壁部分34周向地远离相应的切削面64延伸。图示的排屑面72相对于平面 B以排屑角度76 (图4)定位。在图示的结构中，排屑角度76为大约12°到大约21°。
如图1、图4和图5所示，尾表面(trailing surface) 80至少从切削面64的每个尾 边68轴向延伸。尾表面80从中心顶端22远离地延伸至钻头14的底板部分100。在图 示的结构中，尾表面80也从排屑面72延伸。
图6是钻10的垂直于纵向轴线44的视图。如图6所示，每个圆柱形侧壁48的 部分34延伸经过钻扫角度(sweep angle)82。该钻扫角度82由每个边缘沈的切削边30 和后边62限定。在一些结构中，钻扫角度82可以是大约30°到大约60°，从而每个圆 柱形侧壁部分34延伸经过钻头14的整个周缘(该周缘由图2中所示的侧壁48的投影线 限定)的大约8%到大约17%。在图示的结构中，钻扫角度82为大约55°，从而每个圆 柱形侧壁部分；34延伸经过钻头14的整个周缘的大约15%。相对小的钻扫角度82允许改 善操作过程中在钻10旋转时用户对切削边30和正在钻取的孔的可视性。另外，所述相 对小的钻扫角度82改善了去除碎屑的能力，这是因为与传统的弗斯脱纳钻相比，每个边缘沈占据了相对小的体积。在其它结构中，可以使用更小或更大的钻扫角度82，只要钻 头14包括位于每个边缘沈上的至少一个突尖38，包括至少两个切削边30，并且能够提 供改善的操作可视性即可。
如图4所示，每个突尖38从圆柱形侧壁部分34的排屑面72朝向钻头14的平面 B延伸。每个突尖38包括前面84(即突尖38的最靠近切削边30的面)。每个突尖38 的前面84相对于相对应的排屑面72以突尖角度88定位。在图示的结构中，突尖角度88 为大约88°到大约98°。图示的突尖38与圆柱形侧壁部分34共用后面92。
参照图3，每个圆柱形侧壁部分34的后面92基本上是平面并相对于平面B以后 面角度96定位。在图示的结构中，该后面角度96是大约90°到大约105°。
在图示的结构中，每个边缘沈的圆柱形侧壁部分34在相应的倾斜面56和相应 的后面92之间基本上是光滑而连续的。这里所使用的，圆柱形侧壁部分34被限定为“光 滑而连续”，因为在侧壁48的外表面上没有形成或机械加工出任何断开、凹陷、凸起或 其它中断物。这种结构有助于在操作钻10的过程中在工件上形成光滑的孔。
再参照图1，每个碎屑槽40通过尾面80、圆柱形侧壁部分34以及(在一些结构 中的)底板100的连接而限定。底板100形成钻头14的底面60，使得底面60基本上为 平的。碎屑槽40将切削掉的材料远离切削边30并朝向钻杆18引导，以便于在操作钻10 的过程中使碎屑从钻头14和正在钻取的孔中去除。
钻杆18从位于钻头14的与中心顶端22相反的那一侧上的底面60延伸。图示的 钻杆18包括安装部分102(图3至图幻、圆柱形部分104和连接部分108。钻杆18还限 定纵向轴线44，该纵向轴线44延伸穿过安装部分102、圆柱形部分104和连接部分108。 如图3至图5所示，安装部分102位于钻杆18的第一端或近端并连接于钻头14。如图 1所示，圆柱形部分104在安装部分102和连接部分108之间延伸。连接部分108位于 钻杆18的第二端或远端并连接于动力工具(例如钻孔机)。在图示的结构中，连接部分 108包括三个平面并限定了用于安装在动力工具的卡盘中的周缘槽112。在其它结构中， 连接部分108可以包括更少的或更多的平面，从而连接部分108可以是例如六角形状的部 分。在其它结构中，可以使用已知的其它类型的钻杆，以将钻10可拆卸地连接于动力工 具。
图示的木工钻10适于围绕钻杆18卡紧在动力工具中并通过所述动力工具沿方向 A旋转而操作。在切削边30从工件(未显示)去除木头或其它正在钻取的材料时，中心 顶端22、突尖38和圆柱形侧壁部分34使钻10保持居中。碎屑槽40引导去除的材料远 离钻10并从钻10排出。突尖38也将材料从工件移除并帮助使切削边30相对于工件保 持稳定的切削角度。
虽然图示和说明了本发明的结合各独立方面的具体结构，但对于本领域技术人 员来说，其它可选择的结构是显而易见的，并且属于本发明的各独立方面的范围。本发 明的各种特征和优点在附带的权利要求中予以说明。
权利要求
1.一种钻，该钻包括钻杆，该钻杆包括第一端和第二端，所述钻杆限定有延伸穿过所述第一端和所述第 二端的纵向轴线；以及钻头，该钻头与所述纵向轴线同轴地连接于所述钻杆的所述第一端，所述钻头包括中心顶端，该中心顶端沿所述纵向轴线轴向地延伸，以及一对边缘，该对边缘从所述中心顶端径向向外延伸，每个所述边缘包括圆柱形侧 壁部分；切削边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底 面，该底面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该 倾斜面从所述切削边轴向地延伸到所述底面；后边，该后边从所述钻杆的所述第一端径 向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分并限定所述底面的与所述倾斜面相对的边界；突尖， 该突尖与所述纵向轴线间隔开并从所述圆柱形侧壁部分轴向地延伸；和碎屑槽，该碎屑 槽至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定，以将切削掉的材料远离所述切削边引导并将 该切削掉的材料朝向所述钻杆引导；其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分从所述切削边到所述后边延伸经过钻扫 角度，该钻扫角度为大约30度到大约60度。
2.根据权利要求1所述的钻，其中，每个所述边缘的所述钻扫角度为大约55度。
3.根据权利要求1所述的钻，其中，每个所述边缘的所述倾斜面基本上为平的。
4.根据权利要求3所述的钻，其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分的边界由所 述切削边处的平面限定，其中，每个所述边缘的所述倾斜面相对于所述平面以倾斜角度 定位，并且其中，所述倾斜角度为大约52度到大约72度。
5.根据权利要求1所述的钻，其中，每个所述边缘还包括尾边，该尾边与所述 切削边间隔开并从所述中心顶端径向向外延伸；切削面，该切削面在所述切削边和所述 尾边之间延伸；以及排屑面，该排屑面沿所述圆柱形侧壁部分周向地远离所述切削面延 伸。
6.根据权利要求5所述的钻，其中，每个所述边缘还包括底板部分，该底板部分形成 底面和尾面，该尾面从所述尾边轴向地延伸到所述底板部分，并且其中，每个所述边缘 的所述碎屑槽由所述尾面、所述圆柱形侧壁部分和所述底板部分限定。
7.根据权利要求5所述的钻，其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分的边界由所 述切削边处的平面限定，其中，每个所述边缘的所述排屑面相对于所述平面以排屑角度 定位，并且其中，所述排屑角度为大约12度到大约21度。
8.根据权利要求5所述的钻，其中，每个所述边缘的所述突尖从所述排屑面轴向地延 伸，其中，每个所述突尖的最靠近所述切削边的面相对于所述排屑面以突尖角度定位， 并且其中，所述突尖角度为大约88度到大约98度。
9.根据权利要求5所述的钻，其中，每个所述边缘还包括后面，该后面从所述排屑面 轴向地延伸到所述底面，并且其中，每个所述边缘的所述后面基本上是平的。
10.根据权利要求9所述的钻，其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分的边界由 所述切削边处的平面限定，其中，每个所述边缘的所述后面相对于所述平面以后面角度 定位，并且其中，所述后面角度为大约90度到大约105度。
11.根据权利要求1所述的钻，其中，每个所述边缘的所述底面基本上是平的。
12.—种钻，该钻包括钻杆，该钻杆包括第一端和第二端，所述钻杆限定有延伸穿过所述第一端和所述第 二端的纵向轴线；以及钻头，该钻头与所述纵向轴线同轴地连接于所述钻杆的所述第一端，所述钻头包括中心顶端，该中心顶端沿所述纵向轴线轴向地延伸，以及一对边缘，该对边缘从所述中心顶端径向向外延伸，每个所述边缘包括圆柱形侧 壁部分；切削边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底 面，该底面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该 倾斜面从所述切削边轴向地延伸到所述底面；后面，该后面从所述钻杆的所述第一端 径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分并从所述底面远离所述钻杆的所述第一端轴向地延 伸；突尖，该突尖与所述纵向轴线间隔开并从所述圆柱形侧壁部分的一部分轴向地延 伸；和碎屑槽，该碎屑槽至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定，以将切削掉的材料远 离所述切削边引导并将该切削掉的材料朝向所述钻杆引导；其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分在所述倾斜面和所述后面之间基本上是 光滑而连续的；并且其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分延伸经过所述钻头的整个圆周的大约8% 到大约17%。
13.根据权利要求12所述的钻，其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分延伸经过 所述钻头的整个圆周的大约15%。
14.根据权利要求12所述的钻，其中，每个所述边缘的所述倾斜面基本上是平的。
15.根据权利要求12所述的钻，其中，每个所述边缘的所述底面基本上是平的。
16.根据权利要求12所述的钻，其中，每个所述边缘的所述后面基本上是平的。
17.根据权利要求12所述的钻，其中，每个所述边缘还包括尾边，该尾边与所述 切削边间隔开并从所述中心顶端径向向外延伸；切削面，该切削面在所述切削边和所述 尾边之间延伸；底板部分，该底板部分形成所述底面；以及尾面，该尾面从所述尾边轴 向地延伸到所述底板部分；并且，其中，每个所述边缘的所述碎屑槽由所述尾面、所述 圆柱形侧壁部分和所述底板部分限定。
18.—种钻，该钻包括钻杆，该钻杆包括第一端和第二端，所述钻杆限定有延伸穿过所述第一端和所述第 二端的纵向轴线；以及钻头，该钻头与所述纵向轴线同轴地连接于所述钻杆的所述第一端，所述钻头包括中心顶端，该中心顶端沿所述纵向轴线轴向地延伸，以及一对边缘，该对边缘从所述中心顶端径向向外延伸，每个所述边缘包括圆柱形侧 壁部分；切削边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底 面，该底面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该 倾斜面从所述切削边轴向地延伸到所述底面；尾边，该尾边与所述切削边间隔开并从所述中心顶端径向向外延伸；切削面，该切削面在所述切削边和所述尾边之间延伸；排屑 面，该排屑面沿所述圆柱形侧壁部分周向地远离所述切削面延伸；后面，该后面从所述 钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分并从所述底面轴向地延伸到所述 排屑面；后边，该后边通过所述底面和所述后面的交叉部从所述钻杆的所述第一端径向 向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；突尖，该突尖与所述纵向轴线间隔开并从所述排屑面 轴向地延伸；以及碎屑槽，该碎屑槽至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定，以将切削 掉的材料远离所述切削边引导并将该切削掉的材料朝向所述钻杆引导；其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分在所述倾斜面和所述后面之间基本上是 光滑而连续的；并且其中，每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分从所述切削边到所述后边延伸经过钻扫 角度，该钻扫角度为大约30度到大约60度，从而每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分延 伸经过所述钻头的整个圆周的大约8%到大约17%。
19.根据权利要求18所述的钻，其中，每个所述边缘的所述钻扫角度为大约55度， 从而每个所述边缘的所述圆柱形侧壁部分延伸经过所述钻头的整个圆周的大约15%。
20.根据权利要求18所述的钻，其中，每个所述边缘的所述倾斜面、所述底面和所述 后面基本上是平的。
全文摘要
一种包括钻杆和连接于该钻杆的钻头的钻。该钻头包括中心顶端和一对边缘。每个边缘包括圆柱形侧壁部分；切削边，该切削边从所述中心顶端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；底面，该底面从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分；倾斜面，该倾斜面从所述切削边轴向地延伸到所述底面；后边，该后边从所述钻杆的所述第一端径向向外延伸到所述圆柱形侧壁部分并限定相对于所述倾斜面的底面的边界；突尖，该突尖与所述纵向轴线间隔开并从所述圆柱形侧壁部分轴向地延伸；和至少部分地由所述圆柱形侧壁部分限定的碎屑槽。每个边缘的圆柱形侧壁部分从所述切削边到所述后边延伸经过钻扫角度。该钻扫角度为大约30度到大约60度。
文档编号B27C3/00GK102019635SQ201010282308
公开日2011年4月20日 申请日期2010年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者T·伊瓦特 申请人:创科电动工具科技有限公司