专利名称：空心钻芯体锁定装置及该装置上使用的芯体的制作方法
技术领域：
本发明是涉及圆筒状的芯体和具有安装有芯体的基体的空心钻的把该芯体安装锁定在基体上的“芯体锁定装置”及在芯体锁定装置上使用的芯体。更详细地讲涉及具有下述优点和用途的空心钻芯体锁定装置及用于该装置的芯体，所述空心钻芯体锁定装置和用于该装置的芯体在能将圆筒状的空心钻的芯体和基体分离的空心钻中牢固地固定，使基体与芯体的结合状态不会由于冲击等损坏，适合于对混凝土和石材等被切削物穿孔。
背景技术：
现在，用在下端缘部设置穿孔刃的圆筒状芯体钻削大直径孔的空心钻被广泛地使用着。
这种空心钻由芯体和基体组成。上述基体包括在上部具有钻柄的基体的下部的安装部、在该安装部的周围具备有台阶的肩部的芯体安装部、在该芯体安装部外周面的多处由纵槽部和把纵槽部连接起来的横槽部组成的从外面看成钩状的凹状断面的卡合槽和阻挡球，所述阻挡球保持与芯体结合状态、在基体侧的安装部的上述卡合槽的横槽部内，由压缩弹簧弹压而突出、将上述卡合突起定位到卡合终点。另一方面，上述芯体包括从在下端缘有穿孔刃的圆筒状芯体的上端部内周面向内并与上述卡合槽相对应的突出形成的卡合突起。
然后进行芯体与基体的结合，把上述芯体的上端部插到基体的芯体安装部，使上述芯体侧的卡合突起卡合在基体侧的卡合槽上，这时使上述阻挡球抵抗压缩弹簧的弹力，使卡合突起通过，实行基体与芯体的结合。
这种在先技术记载在例如日本国的实公平7-39527号公报上。
上述那样结构的空心钻由于能简单地进行基体和芯体的结合、分离，而使在电钻等钻孔机作为切削工具使用时具有在混凝土材料和石材等穿孔作业后通过使两者分离容易将残留在芯体内的切削块取出等优点。
但是上述的能使基体和芯体结合、分离结构的空心钻在只有用一定的旋转动作对被穿孔物进行穿孔的场合，由于在穿孔作业中上述变成钩形的卡合槽和上述阻挡球的配置能稳定地维持基体与芯体的结合状态，所以这一点是很优秀的，但若作为钻孔器之一的“旋转冲击钻”的切削工具使用，对混凝土材料和石材等进行穿孔作业的场合中有如下的不足之处，也就是说，在上述“旋转冲击钻”的场合，从钻机侧到空心钻侧，由于在旋转的同时对轴向给予周期性的冲击，所以在穿孔作业中冲击力作用于切削工具的侧方，使基体与芯体的结合松动，从而使该基体与芯体的结合状态不稳定。
另外，最近市售一种具有使旋转突然停止的结构的制动器接触电钻。在使用该电钻的场合，一旦需要在旋转中突然制动，由于旋转的惯性，基体和芯体的结合状态变为不稳定。
本发明是鉴于上述现状而提出的，目的是提供一种没有上述不足的空心钻的芯体锁定装置和在该装置上使用的芯体。
发明内容
有关解决上述技术问题的第一方面发明的空心钻的芯体锁定装置，以下述方式构成在上部有钻柄的基体的下部形成安装部，在该安装部的外围形成具备由台阶组成的肩部的芯体安装部，在该芯体安装部上设置卡合凹部，同时在上端部内表面上形成从在下端缘具有穿孔刃的筒状芯体的内表面向内突出的卡合突起，使上述芯体的卡合突起卡合在上述基体的卡合凹部上，使芯体的上端部安装在基体的芯体安装部上；该空心钻的芯体锁定装置以下述方式构成在上述基体的上述芯体安装部中形成相对于上述卡合凹部与周边邻接、连续且从其位置延伸至基体下端的凹槽部；在下端部有在上述凹槽部内上下运动的卡止爪，同时在上述基体上配装由弹簧向下弹压的闭锁装置部件，上述闭锁装置的卡止爪移动到上位置的解除位置时，上述芯体安装部的凹槽部与卡合凹部连续，并且当上述卡止爪移动到下位置的锁定位置时，卡合凹部相对于上述凹槽部被卡止爪变为隔离状态。
于是，有关这样构成的第一项发明的空心钻在基体与芯体结合时，在芯体的卡合突起卡合在基体的芯体安装部的卡合凹部中的状态下，基体侧的闭锁装置部件的卡止爪在压缩弹簧弹力的作用下，下降到卡合突起的背部，从背部侧压接、卡止该卡合突起。由于用卡合凹部和卡止爪从外围方向的两侧卡止卡合突起，而使锁定芯体相对基体不能转动，从而即使将空心钻用于旋转冲击钻，也不会在穿孔作业中解除基体和芯体的结合状态，使两者的卡止状态常常变成固定。也就是说，象旋转冲击钻那样在芯体上同时作用旋转和周期性的冲击两种外力，即使冲击力作用在芯体上也能经常保持芯体对基体的固定，成为优秀的结构。
以下就有关上述第一方面发明的空心钻在基体和芯体的结合操作时的作用进行说明。即当把芯体的上端部从下方插入基体的芯体安装部的凹槽部时，芯体的卡合突起抵抗在下方使该闭锁装置部件向下弹压的弹簧力，向上顶能上下自由移动地配置在该凹槽部内的闭锁装置部件的卡止爪，使由卡止爪隔离的卡合凹部变为在凹槽部上连续的状态。接着，在该状态下相对于基体使芯体相对转动，芯体的卡合突起从基体的凹槽部移动到卡合凹部。该卡合突起卡合在卡合凹部中。随着该卡合突起向卡合凹部的移动，卡止爪下端离开卡合突起，依靠弹簧向下方弹压的卡止爪下降到卡合突起的背部，由于该卡止爪的下降，该卡止爪挡住上述卡合突起的背部，用卡合凹部和卡止爪卡止卡合突起。
这样在基体与芯体结合的操作中，相对于基体可以容易地结合芯体，从而除具有上述本发明的作用效果之外，还形成操作性优秀的构成，提高了操作性。
另外 在上述结构中，形成上述卡合凹部，以使在卡合突起卡合在该卡合凹部的状态下，该卡合突起的背部向凹槽部侧“突出”那样的状态下，卡止上述卡合凹部，并且如果在所述闭锁装置的卡止爪上设置收容卡合突起的背部的缺口凹部，使从卡合凹部突出的卡合突起的背部进入卡止爪的缺口凹部，由于所述弹簧的的弹力从圆周方向把卡止爪压接在卡合突起的背部上，从而形成卡止芯体的该卡合突起。由于卡合突起的背部被卡止爪的缺口凹部更稳定地保持，所以卡合突起在卡合凹部和卡止爪之间稳定地卡止。因此即使象旋转冲击钻那样对芯体施加旋转和周期性冲击两种动作，也不会发生芯体相对基体“咯答咯答响”的情况。
另外，在上述结构中，在芯体安装部外周面的三处均匀配置上述凹槽部的同时，与此相应，在芯体内周面的卡合突起也在三处均匀配置，形成稳定、能使闭锁装置部件移动且牢固结合的结构。
另外，为解决上述课题，有关本发明第二方面的芯体以下述方式构成在上部有钻柄的基体的下部形成安装部，在该安装部的周围形成具备由台阶组成的肩部的芯体安装部，在该芯体安装部上，相对该卡合凹部形成与上述卡合凹部在周边邻接、连续且从其位置延至基体下端的凹槽部，同时，在下端有在该凹槽部内上下移动的卡止爪，同时，在上述基体上配装由弹簧向下弹压的闭锁装置部件，该闭锁装置的卡止爪移动到上位置的解除位置时，上述芯体安装部的凹槽部与卡合凹部连续，另外，当上述卡止爪移动到下位置的锁定位置时，卡合凹部依靠卡止爪相对上述凹槽部变为隔离状态；该芯体在上端部的内周面对应上述凹槽部的位置上具有能通过该凹槽部且可与上述卡合凹部卡止的向内突出的卡合突起。
该芯体上端部的内周面在与上述凹槽部对应的位置上有能通过该凹槽部且卡止在上述卡合凹部上的、向内突出的卡合突起。
如用这样构成的芯体，则可作为使用在上述芯体锁定装置的芯体的优选结构。
另外，在有上述结构的芯体中，如果上述卡合突起由半球状的突起构成，则可成为制造容易而且容易通过凹槽部且容易从凹槽部移到卡合凹部并容易在卡合凹部卡止的芯体。
另外，在有上述结构的芯体中，若上述卡合突起从在以使至少卡合突起的上端不与芯体的上端接触的程度形成在离开上端的下方的位置上，则就能成为容易制造而且稳定、能结合在基体侧，而且作为空心钻不用对轴长进行不必要加长的芯体。
另外，在有上述结构的芯体中如果形成上述芯体下端的穿孔刃部位的直径与面向基体侧安装部的直径尺寸不同，依靠断面二次转动惯量等的提高可以提高芯体整体的刚性。另外，把基体侧共用，可以安装穿孔径不同的各种芯体。
图1是用剖面表示本发明实施例局部的空心钻分解的正面图；图2是图1的A-A向剖视图；图3是说明基体与芯体结合要领的图，是表示刚开始插入后的状态的局部剖面图；图4是在与图3相同的插入状态下，说明从另一角度看到的基体与芯体结合要领的图；
图5是说明基体与芯体结合要领的图，是从图3进一步插入的卡止爪处于上位置解除位置的状态下的图；图6是说明基体与芯体结合要领的、是表示卡止爪与芯体的卡合突起的背部接触、压接、卡止状态的图。
具体实施例方式
下面参照附图具体说明关于本发明的实施例的空心钻的芯体锁定装置和在该装置上使用的芯体。本发明不仅限于该实施例。下面根据图面说明关于本发明的一个实施例。
在图1图2中，1是基体，在基体1上面的中央设置向上方延伸的钻柄2，该钻柄2安装(卡紧)在钻机侧的驱动轴(图中没有表示出)上。
另外，在基体1的下部形成安装部3，而在该安装部3的外周上形成在上部具有由台阶组成的肩部4的芯体安装部5。
对应下面所述的卡止爪13，在上述安装部3的外周面的三个位置上，在下端的基体1的下端侧从上述肩部4一直到芯体安装部5的下端形成均匀地开口的凹槽部6。另外在比肩部4更靠下的芯体安装部5的外周面上形成从上述凹槽部6在横向(周向)延伸的卡合凹部7。该卡合凹部7在后述的芯体8的卡合突起9进入的状态下，使该卡合突起9的背部(或该背部的一部分也可)具有能向上述凹槽部6侧“突出”那样的尺寸构成。
另一方面，结合在上述基体1上的芯体8整体具有圆筒状的形态。在该芯体8的下端缘配置有由超硬刀头组成的穿孔刃(图中没有显示)。另外，在该芯体8的上端部的内周面上，在和上述基体1侧的结合中，通过上述芯体安装部5的凹槽6或卡合在卡合凹部7上的卡合突起9向内突出均匀设置在内周面上的三个位置上。该实施例中，上述卡合突起9成为半球状的突起。另外，上述卡合突起9以使至少卡合突起9的上缘不与芯体8的上端接触的程度形成在从上述芯体8的上端向下方下降的位置上。具体地说，该实施例的情况卡合突起9的上缘处于向下方下降1.5-2mm左右的下方位置上。
于是，上述芯体8在离开卡合突起9形成的上端部的稍靠下方的位置上，就变成不同的直径(大直径)，从而使芯体的刚性、特别是相对于旋转钻机或相对于轴向的纵弯曲载荷的刚性提高。
有关本发明的实施例对于基体1配置具有使芯体8与卡合凹部7相结合并锁定的锁定装置10的机能的闭锁装置部件11。该闭锁装置部件11可相对上述基体1上下移动自由地配置，依靠压缩弹簧(从收缩状态变为伸长状态就起作用的弹簧)12向下弹压。该闭锁装置部件11上下运动的行程如后面所述等于卡止爪13从上位的解除位置到下位锁定位置移动的行程。但是只要卡止爪13不从凹槽部6完全离开，即使能移动到比解除位置更上方也能获得基本的作用效果。
可是，由于上述闭锁装置部件11的下部相对在基体1安装部3的上方形成的圆形剖面的、光滑外周面滑动连接、能相对基体1光滑地上下运动。同时，在该滑动连接部分的上方，在基体1的外周面和闭锁装置部件11的筒状主体11a的内周面之间形成圆筒状的弹簧收容空间15，在该空间15中收容有弹簧外径与该空间15的中心径大致相等的一根上述压缩弹簧12，把弹簧12的下端推到设在上述闭锁装置部件11的筒状主体11a内周壁面上的锁舌片16上的同时，由于弹簧12的上端支承在嵌于基体1上的停止环17上，使该闭锁装置部件11相对基体1在下方驱动。
另外，在上述闭锁装置11下端的外周缘上，在与圆周方向上三个位置对应的的位置上设置上述卡止爪13，以使其能在上述凹槽部6内沿上下方向移动，并使其形成为向下方突，以使其与上述基体1的凹槽部6相对应。而在该卡止爪13在移动到凹槽部6的上位置的解除时，该凹槽部6与卡合凹部7变成为连续的状态，即变成使芯体8的卡合突起9能在凹槽部6和卡合凹部7之间自由移动的状态。另一方面，在上述卡合爪13移动到凹槽部6下位置的锁定位置时，变成卡合凹部7相对于该凹槽部6被卡合爪13隔离的状态，即变成进入芯体8的卡合突起9不能从卡合凹部7移动到凹槽部6的“卡止(锁定)状态”。
即上述闭锁装置部件11的卡止爪13具有使芯体8的卡合突起9相对卡合凹部7从该卡合突起9的背部卡止或解除的作用。
本实施例中，为了收容能使位于锁定位置的卡合突起9顺利(形状一致)地从卡合凹部7接触向凹槽部6侧的“突出”部分并收容该部分(也可以是其局部)，在上述卡止爪13的右下缘部上形成切成楔入状(部分碗状)的缺口凹部14。
于是，卡止爪13相对卡合突起9直到卡止的过程进行如下，也就是说卡合突起9向上顶卡止爪13，经过凹槽部6与卡合凹部7卡合，在该卡合后，卡止爪13下降到卡合突起背部，使在凹槽部6侧突出的卡合突起背部进入缺口凹部14，在压缩弹簧12的弹力作用下卡止压压接状态，将卡合突起9压入卡合凹部7内固定。
在有关本实施例的空心钻的场合，在芯体8内从基体1中央延伸地配置的中心钻18在从上述芯体8的顶端向目的地贯通的状态下设置。该中心钻18虽然没有用图表示，但在设于基体1下面中央的钻安装孔中不能转动地嵌装卡住其基部，利用从基体侧方拧入固定螺丝等固定在轴方向上。这种在基体1上将芯体8和中心钻18组装起来的空心钻基本结构是与公知的结构相同的。
下面参照图3-图5，对有上述结构的空心钻的基体1和芯体8的结合与拆卸时各结构的动作进行说明。
参照图3图4说明，操作者用一只手把持钻柄2部，另一只手把持芯体8的圆筒部，使芯体8的卡合突起9与在芯体安装部5的凹槽部6内处在被弹簧12弹压下降状态的卡止爪13的下端一致，使卡合突起9在凹槽部6内向上方移动，一旦将基体1的芯体安装部5插入芯体8上端部内，卡止爪13就抵抗弹簧12被顶向上方。(钻柄2侧)。
然后如图5所示，一旦芯体8的上端缘成为与基体1的肩部4接触的状态，在该状态下，卡止爪13移动到上位置的解除位置，变成上述凹槽部6和卡合凹部7连续状态，随后若使芯体8相对基体1转动(在该实施例的情况下，使芯体8相对基体1顺时针方向转动)，则卡合突起9向卡合凹部7侧移动。
在这种状态下，如图6所示，虽然卡合突起9的背部向上述凹槽部6内“突出”，但因为在卡止爪13的下侧端形成缺口凹部14，所以该卡止爪13依靠弹簧12的弹力使卡合突起9的背部向下方下降。随着该下降，在凹槽部6侧突出的卡合突起9的背部进入卡止爪13的缺口凹部14，在压缩弹簧12的弹压下，使卡止位于卡合凹部7的卡合突起9由卡止爪13压接卡合在与该卡合凹部7中间压接，使芯体8不动，即锁定在其位置位上。当然，上述卡合凹部7的凹断面具有成为实际上恰好与上述卡合突起9的突起断面形状接触的状态的构成。
虽然上述结合的一系列动作包括轴向的运动和转动运动，但由于这些运动是连续进行的，所以能使芯体8对于基体1的结合以所谓“一次操作式”结合。另外，由于上述芯体8相对于基体1的锁定也是弹簧12的作用，所以即使操作者不动作也能自动发生。
另外在使芯体8与基体1分离时，操作者如使闭锁装置部件11抵抗压缩弹簧12相对基体1提升，卡止爪13就从芯体8的卡合突起9的背部移动到上方，由于依靠芯体8的卡止爪13解除锁定，此后可以用上述的逆向操作使芯体8与基体1分离。
本发明以如上所述的形式实施，使芯体结合在基体上并能自动地锁定其结合状态，只要不人为地进行抵抗压缩弹簧、提升闭锁装置部件的锁定解除操作，就可以固定基体和芯体的结合关系，从而即使用于旋转冲击钻，也能对该芯体实施稳定的高可靠性的穿孔作业。另外，在基体上结合芯体的状态下，由于芯体的卡合突起在压缩弹簧弹压的条件下，介助卡止爪用弹力经常被压住，芯体相对基体稳定，所以也能降低噪声。
权利要求
1.一种空心钻的芯体锁定装置，该锁定装置以下述方式构成在上部有钻柄的基体的下部形成安装部，在该安装部的外围形成具备由台阶组成的肩部的芯体安装部，在该芯体安装部上设置卡合凹部，同时在上端部内表面上形成从在下端缘具有穿孔刃的筒状芯体的内表面向内突出的卡合突起，使上述芯体的卡合突起卡合在上述基体的卡合凹部上，使芯体的上端部安装在基体的芯体安装部上；其特征在于在该空心钻的芯体锁定装置以下述方式构成在上述基体的上述芯体安装部中形成相对于上述卡合凹部与周边邻接、连续且从其位置延伸至基体下端的凹槽部；在下端部有在上述凹槽部内上下运动的卡止爪，同时在上述基体上配装由弹簧向下弹压的闭锁装置部件；上述闭锁装置的卡止爪移动到上位置的解除位置时，上述芯体安装部的凹槽部与卡合凹部连续，并且当上述卡止爪移动到下位置的锁定位置时，卡合凹部相对于上述凹槽部被卡止爪变为隔离状态。
2.如权利要求1所述的空心钻的芯体锁定装置，其特征在于形成上述卡合凹部，以便在卡合突起卡合在该卡合凹部的状态下，使该卡合突起的背部以向凹槽部侧“突出”的状态下卡止所述卡合凹部，同时，在所述闭锁装置的卡止爪上设置收容卡合突起的背部的缺口凹部，使从卡合凹部突出的卡合突起的背部进入卡止爪的缺口凹部，通过所述弹簧的弹力把卡止爪从外围方向压接在卡合突起的背部上来卡止芯体的该卡合突起。
3.权利要求1或2所述的空心钻的芯体锁定装置，其特征在于在所述芯体安装部的外周面的三个位置均匀地配置有所述凹槽部，同时，与此相应，在芯体的内周面的三个位置等间隔分布地配置有卡合突起。
4.一种芯体，以下述方式构成在上部有钻柄的基体的下部形成安装部，在该安装部的周围形成具备由台阶组成的肩部的芯体安装部，在该芯体安装部上，相对该卡合凹部形成与上述卡合凹部在周边邻接、连续且从其位置延至基体下端的凹槽部，同时，在下端有在该凹槽部内上下移动的卡止爪，同时，在上述基体上配装由弹簧向下弹压的闭锁装置部件，该闭锁装置的卡止爪移动到上位置的解除位置时，上述芯体安装部的凹槽部与卡合凹部连续，另外，当上述卡止爪移动到下位置的锁定位置时，卡合凹部依靠卡止爪相对上述凹槽部变为隔离状态；其特征在于该芯体在上端部的内周面对应上述凹槽部的位置上具有能通过该凹槽部且可与上述卡合凹部卡止的向内突出的卡合突起。
5.如权利要求4所述的芯体，其特征在于所述卡合突起由半球状突起构成。
6.如权利要求4或5所述的芯体，其特征在于所述卡合突起以使至少卡合突起的上缘不接触上端的程度形成在离开芯体上端的下方的位置上。
7.如权利要求4-6中任一项所述的芯体，其特征在于所述芯体下端形成穿孔刃部位的直径与基体侧安装部位的直径尺寸不同。
全文摘要
本发明的目的是提供一种空心钻芯体锁定装置，所述空心钻芯体锁定装置通过使芯体在基体和芯体结合时自动地锁定，只要不人为地进行解除锁定的操作，基体和芯体的结合关系就能固定，在通过使卡合突起卡合在卡合凹部使芯体与基体结合的空心钻中，在基体上配装有卡止爪的锁定装置，在卡合突起卡合在卡合凹部的状态下通过使卡止爪在压缩弹簧的弹压下降卡止卡合突起的背部，使卡合突起固定在卡合凹部内，而锁定芯体。
文档编号B23B51/04GK1391505SQ00815864
公开日2003年1月15日 申请日期2000年3月9日 优先权日1999年11月19日
发明者宫永昌明 申请人:株式会社宫永