1.本技術(shù)涉及模塊化鉆機領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

2.根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，存在具有柄部和夾持在柄部中的切割尖端的模塊化鉆機。這些現(xiàn)有技術(shù)模塊化鉆機的挑戰(zhàn)包含：可能因為鉆孔過程期間的高切割力、熱變化、側(cè)力或振動而使夾持力減小，進而松動切割尖端或減少切割尖端的使用壽命。

3.因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷在模塊化鉆機領(lǐng)域中進行研究和開發(fā)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.在一個實施例中，一種模塊化鉆機包含其中具有柄孔的柄部、安置在柄孔中的導(dǎo)銷尖端、切割尖端以及聯(lián)接到切割尖端的連接軸。連接軸在其中具有引導(dǎo)路徑，所述引導(dǎo)路徑用于在連接軸移動穿過柄孔時引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端穿過所述引導(dǎo)路徑。

5.一方面，柄部包含多個柄凹槽。在另一方面，切割尖端包含多個切割尖端凹槽。在又一方面，柄部包含用于將切割尖端夾持在其間的多個柄側(cè)翼。在又一方面，多個柄側(cè)翼各自包含側(cè)翼前表面和側(cè)翼后表面。在又一方面，切割尖端包含切割尖端肩表面和切割尖端相對表面。在又一方面，所述模塊化鉆機進一步包含鎖定銷。在又一方面，柄部包含鎖定銷通孔。在又一方面，連接軸包含鎖定銷接合特征。

6.在另一實施例中，一種使用模塊化鉆機的方法包含：使連接軸移動穿過柄部的柄孔，連接軸聯(lián)接到切割尖端，連接軸在其中具有引導(dǎo)路徑；以及當連接軸移動穿過柄部的柄孔時，引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端穿過引導(dǎo)路徑，所述導(dǎo)銷尖端安置在柄孔中。

7.一方面，使連接軸移動穿過柄部的柄孔包含將連接軸插入到柄孔中以組裝模塊化鉆機。在另一方面，使連接軸移動穿過柄部的柄孔包含從柄孔移除連接軸以拆解模塊化鉆機。

8.通過以下詳細描述、附圖和所附權(quán)利要求書，所公開的模塊化鉆機和使用模塊化鉆機的方法的其它實施例將變得顯而易見。

附圖說明

9.圖1是根據(jù)本公開的示例性模塊化鉆機的分解透視圖，包含柄部、導(dǎo)銷、切割尖端、連接軸和鎖定銷。

10.圖2是圖1的示例性模塊化鉆機的部分組裝透視圖。

11.圖3是圖1的示例性模塊化鉆機的完全組裝透視圖。

12.圖4a至4d是圖1的柄部的透視圖。

13.圖4e是圖1的柄部的側(cè)視圖。

14.圖4f是圖1的柄部的俯視圖。

15.圖4g是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D。

16.圖5a是圖1的切割尖端的俯視圖。

17.圖5b是圖1的切割尖端的側(cè)視圖。

18.圖5c是圖1的切割尖端的仰視圖。

19.圖5d至5g是圖1的切割尖端的透視圖。

20.圖6a是圖1的連接軸的俯視圖。

21.圖6b是圖1的連接軸的側(cè)視圖。

22.圖6c是圖1的連接軸的俯視圖。

23.圖6d至6g是圖1的連接軸的透視圖。

24.圖7a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸開始插入到柄部中。

25.圖7b是圖7a的柄部和切割尖端的俯視圖。

26.圖8a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸被進一步定位到柄部中。

27.圖8b是圖8a的柄部和切割尖端的俯視圖。

28.圖9a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸被進一步定位到柄部中并相對于柄部旋轉(zhuǎn)。

29.圖9b是圖9a的柄部和切割尖端的俯視圖。

30.圖10a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸被進一步定位到柄部中并相對于柄部旋轉(zhuǎn)到最終位置。

31.圖10b是圖10a的柄部和切割尖端的俯視圖。

32.圖11a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸處于最終位置，并且示出了圖1的鎖定銷。

33.圖11b是圖11a的柄部和切割尖端的俯視圖。

34.圖12a是圖1的柄部的截面?zhèn)纫晥D，具有圖1的切割尖端和連接軸的非截面視圖，其中切割尖端和連接軸處于最終位置，且圖1的鎖定銷插入穿過柄部并與連接軸接合。

35.圖12b是圖12a的柄部和切割尖端的俯視圖。

具體實施方式

36.在本公開的一個實施例中，一種模塊化鉆機包含其中具有柄孔的柄部、安置在柄孔中的導(dǎo)銷尖端、切割尖端以及聯(lián)接到切割尖端的連接軸。連接軸在其中具有引導(dǎo)路徑，所述引導(dǎo)路徑用于在連接軸移動穿過柄孔時引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端穿過所述引導(dǎo)路徑。

37.圖1至11示出了本公開的一個示例性模塊化鉆機。

38.參考圖1至3，示例性模塊化鉆機10包含柄部100、導(dǎo)銷200、切割尖端300、連接軸400和鎖定銷500。模塊化鉆機10限定軸向方向12和旋轉(zhuǎn)方向14。

39.柄部100包含上柄端102、與上柄端相對的下柄端104，以及在上柄端102與下柄端104之間的柄側(cè)壁106。柄側(cè)壁106限定圍繞柄側(cè)壁106延伸的多個柄凹槽108。多個柄凹槽108的大小、形狀和凹槽數(shù)量可以不同。多個柄凹槽108可以在切割過程期間輔助移除廢料。

40.柄部100進一步包含用于安放切割尖端300的柄凹部110，且包含在柄凹部110的相對側(cè)處的用于將切割尖端300夾持在其間的柄側(cè)翼120。柄側(cè)翼120的內(nèi)側(cè)包含側(cè)翼前表面

122和側(cè)翼后表面124。

41.柄部100進一步包含用于在其中接收連接軸400的柄孔130。柄部進一步包含限定到柄孔130的開口的導(dǎo)銷孔140，以及從柄側(cè)壁106延伸到柄孔130的鎖定銷通孔150。鎖定銷通孔150優(yōu)選地為圓柱形孔，更優(yōu)選地為螺紋孔。

42.柄部100可由具有中等硬度的相對便宜的材料制造，所述材料例如鋼或另一種金屬等。

43.參考圖1，導(dǎo)銷200包含導(dǎo)銷前端202、導(dǎo)銷后端204和導(dǎo)銷側(cè)壁206。導(dǎo)銷前端202限定導(dǎo)銷尖端210。導(dǎo)銷尖端210可為例如球形、圓錐形或圓柱形。

44.導(dǎo)銷200可由具有中等硬度的相對便宜的材料制造，所述材料例如鋼或另一種金屬等。

45.為了便于制造，柄部100和導(dǎo)銷200形成為單獨的部件，并且導(dǎo)銷200插入并固定在柄部100的導(dǎo)銷孔140內(nèi)，使得導(dǎo)銷尖端210安置在柄孔130中。導(dǎo)銷200可以通過任何合適的工藝固定在導(dǎo)銷孔140內(nèi)。舉例來說，導(dǎo)銷200可以通過在導(dǎo)銷200周圍提供外螺紋和在導(dǎo)銷孔140中提供內(nèi)螺紋并將導(dǎo)銷200旋擰到導(dǎo)銷孔140中而固定在導(dǎo)銷孔140內(nèi)。除非由于磨損而更換，否則導(dǎo)銷200可以無限期地保持固定在導(dǎo)銷孔140中。替代地，可以省略導(dǎo)銷200和導(dǎo)銷孔140。例如，柄部100和導(dǎo)銷尖端210可以例如通過增材制造工藝而制造為一體式部件。

46.切割尖端300包含上切割尖端302、與上切割尖端302相對的下切割尖端304，以及在上切割尖端302與下切割尖端304之間的切割尖端側(cè)壁306。切割尖端側(cè)壁306限定圍繞切割尖端側(cè)壁306延伸的多個切割尖端凹槽308。當切割尖端300安放于柄凹部110中時，每個切割尖端凹槽308與柄凹槽108對準。

47.切割尖端側(cè)壁306進一步包含切割尖端肩表面320和切割尖端相對表面330。當切割尖端300定位在柄凹部110中時，切割尖端肩表面320接觸側(cè)翼前表面122以使柄側(cè)翼120徑向向外彈性變形。當切割尖端肩表面320轉(zhuǎn)過側(cè)翼前表面122時，柄側(cè)翼120朝向其未變形位置返回以將切割尖端300夾持在其間，從而將切割尖端300保持在柄凹部110中的安放位置中。當切割尖端300處于安放位置時，切割尖端相對表面330被定位成緊鄰側(cè)翼前表面122，并且切割尖端肩表面320被定位成緊鄰側(cè)翼后表面124。

48.切割尖端側(cè)壁306進一步包含用于在其中接收連接軸400的切割尖端連接孔340和有助于切割尖端300轉(zhuǎn)動的切割尖端扭轉(zhuǎn)特征350?？梢蕴峁┡c切割尖端扭轉(zhuǎn)特征350接合以轉(zhuǎn)動切割尖端300的定制扳手。

49.切割尖端300可以由更硬且更昂貴的材料制造，所述材料例如碳化物、金屬陶瓷、陶瓷等，其提供良好的切屑移除能力、良好的機械加工精度和較長的使用壽命。換句話說，切割尖端300充當可在磨損之后丟棄的磨損零件，而柄部100可以利用新的切割尖端300重復(fù)使用。

50.連接軸400包含連接軸上端402、與連接軸上端402相對的連接軸下端404，以及在連接軸上端402與連接軸下端404之間的連接軸側(cè)壁406。連接軸側(cè)壁406限定上連接部分410和下連接部分420，所述上連接部分用于通過將上連接部分410插入到切割尖端連接孔340中而連接到切割尖端300，所述下連接部分用于通過將下連接部分420插入到柄孔130中而連接到柄部100。

51.為了易于制造和成本效益，切割尖端300和連接軸400形成為單獨的部件，并且連接軸400的上連接部分410插入并固定在切割尖端連接孔340內(nèi)，使得下連接部分420在下切割尖端末端304下方延伸。連接軸400的上連接部分410可以通過任何合適的工藝固定在切割尖端連接孔340內(nèi)。舉例來說，連接軸400的上連接部分410可以通過在上連接部分410周圍提供外螺紋和在切割尖端連接孔340中提供內(nèi)螺紋并將上連接部分410旋擰到切割尖端連接孔340中而固定在切割尖端連接孔340內(nèi)，且優(yōu)選地在將膠涂覆到螺紋之后進行所述旋擰。為了維持公差，應(yīng)在將連接軸400固定到切割尖端300之后對下連接部分420的輪廓進行機械加工。連接軸400作為單獨部件可由具有中等硬度的相對便宜的材料制造，所述材料例如鋼或另一種金屬。替代地，可以將切割尖端300和連接軸400制造為一體式部件。

52.連接軸400在其中包含引導(dǎo)路徑430，所述引導(dǎo)路徑用于在連接軸400移動穿過柄孔130時引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210穿過所述引導(dǎo)路徑。引導(dǎo)路徑430包含引導(dǎo)路徑出入口432、軸向引導(dǎo)路徑段434和周向引導(dǎo)路徑段436。

53.連接軸400進一步包含用于接收鎖定銷500的鎖定銷接合特征440。例如，鎖定銷接合特征440可以是連接軸400中的孔或凹口。在孔的情況下，孔優(yōu)選地為橢圓形以補償制造公差。

54.鎖定銷500包含鎖定銷尖端502，所述鎖定銷尖端可為例如球形、圓錐形或圓柱形。鎖定銷500可由具有中等硬度的相對便宜的材料制造，所述材料例如鋼或另一種金屬。

55.應(yīng)理解，所示出的鎖定銷機構(gòu)是將連接軸400鎖定到柄部100的許多可能性之一。本公開可包含用于將連接軸400鎖定到柄部100的任何鎖定機構(gòu)。替代地，可以省略鎖定機構(gòu)。當模塊化鉆機10在旋轉(zhuǎn)方向14上進行切割時，切割尖端300可以通過柄側(cè)翼120以及導(dǎo)銷尖端212與引導(dǎo)路徑430的接合而牢固地保持在柄凹部110內(nèi)。

56.參考圖7至11描述使用模塊化鉆機的方法。

57.如圖7a和7b中所示，為了組裝模塊化鉆機，切割尖端300和聯(lián)接到切割尖端的連接軸400開始插入到柄部100中。因此，切割尖端300定位在柄側(cè)翼120之間，并且連接軸400插入到柄孔130中。同時，引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210進入引導(dǎo)路徑430的引導(dǎo)路徑出入口432。

58.如圖8a和8b中所示，將切割尖端300和連接軸400在軸向方向12上進一步插入到柄部100中。同時，在軸向方向12上引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210穿過引導(dǎo)路徑430的軸向引導(dǎo)路徑段434。

59.如圖9a和9b中所示，將切割尖端300和連接軸400進一步插入到柄部100中，并使所述切割尖端和連接軸在旋轉(zhuǎn)方向14上相對于柄部100順時針旋轉(zhuǎn)。在軸向方向12和旋轉(zhuǎn)方向14兩者上引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210穿過引導(dǎo)路徑430的周向引導(dǎo)路徑段436。同時，在切割尖端300的旋轉(zhuǎn)期間，切割尖端肩表面320接觸側(cè)翼前表面122以使柄側(cè)翼120徑向向外變形。

60.如圖10a和10b中所示，將切割尖端300和連接軸400進一步插入到柄部100中，并使所述切割尖端和連接軸在旋轉(zhuǎn)方向14上相對于柄部100順時針旋轉(zhuǎn)。同時，切割尖端肩表面320經(jīng)過側(cè)翼前表面122，并且柄側(cè)翼120朝向其未變形位置返回以將切割尖端300夾持在其間，從而將切割尖端300保持在柄凹部110中的安放位置中。處于安放位置時，切割尖端相對表面330被定位成緊鄰側(cè)翼前表面122，并且切割尖端肩表面320被定位成緊鄰側(cè)翼后表面124。因此，當模塊化鉆機10在旋轉(zhuǎn)方向14上進行切割時，切割尖端300可以通過柄側(cè)翼120以及導(dǎo)銷尖端212與引導(dǎo)路徑430的接合而牢固地保持在柄凹部110內(nèi)。

61.如圖11a、11b、12a和12b中所示，切割尖端300和連接軸400保持在最終位置，并且

鎖定銷500插入穿過柄部100并與連接軸400接合。

62.為了拆解模塊化鉆機10，可以反向查看圖7至11的次序。

63.如11a、11b、12a和12b中所示，切割尖端300和連接軸400處于安放位置，并且鎖定銷500從與連接軸400的接合且從柄部100移除。如果省略鎖定銷500，則拆解模塊化鉆機10可以從圖10a和10b開始。

64.如圖9a和9b中所示，在軸向方向12上將切割尖端300和連接軸400拉離柄部100，并使所述切割尖端和連接軸在旋轉(zhuǎn)方向14上相對于柄部100逆時針旋轉(zhuǎn)。在軸向方向12和旋轉(zhuǎn)方向14兩者上引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210穿過引導(dǎo)路徑430的周向引導(dǎo)路徑段436。同時，在切割尖端300的旋轉(zhuǎn)期間，切割尖端肩表面320接觸側(cè)翼前表面122以使柄側(cè)翼120徑向向外變形。

65.如圖8a和8b中所示，在軸向方向12上將切割尖端300和連接軸400進一步拉離柄部100，并使所述切割尖端和連接軸在旋轉(zhuǎn)方向14上相對于柄部100進一步逆時針旋轉(zhuǎn)。在軸向方向12和旋轉(zhuǎn)方向14兩者上引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210進一步穿過引導(dǎo)路徑430的周向引導(dǎo)路徑段436。同時，切割尖端肩表面320經(jīng)過側(cè)翼前表面122，并且柄側(cè)翼120朝向其未變形位置返回。

66.如圖7a和7b中所示，在軸向方向12上將切割尖端300和聯(lián)接到切割尖端的連接軸400進一步拉離柄部100。同時，引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端210離開引導(dǎo)路徑430的引導(dǎo)路徑出入口432。為了完成模塊化鉆機的拆解，將切割尖端300和連接軸400從柄部100移除。因此，將切割尖端300拉離柄側(cè)翼120之間，并且將連接軸400插出柄孔130。

67.因此，為了組裝模塊化鉆機10，使切割尖端300在方向14上順時針旋轉(zhuǎn)，并且由于導(dǎo)銷尖端210和引導(dǎo)路徑430的接觸，切割尖端300在軸向方向12上被相應(yīng)地向下拉動。為了拆解模塊化鉆機10，使切割尖端300在方向14上逆時針旋轉(zhuǎn)，并且由于導(dǎo)銷尖端210和引導(dǎo)路徑430的接觸，切割尖端300在軸向方向12上被相應(yīng)地向上推動，且切割尖端300可以從柄部100移除。

68.本公開的模塊化鉆機的優(yōu)點可包含易于移除和插入切割尖端、將切割尖端保持在模塊化鉆機內(nèi)的高剛度和可靠性以及使用常規(guī)材料。

69.盡管已經(jīng)示出并描述了所公開的模塊化鉆機的各種實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在閱讀說明書后進行修改。本技術(shù)包含此類修改并且僅由權(quán)利要求的范圍限制。技術(shù)特征：

1.一種模塊化鉆機，其包括：柄部，所述柄部中具有柄孔；導(dǎo)銷尖端，其安置在所述柄孔中；切割尖端；以及連接軸，其聯(lián)接到所述切割尖端，所述連接軸在其中具有引導(dǎo)路徑，所述引導(dǎo)路徑用于在所述連接軸移動穿過所述柄孔時引導(dǎo)所述導(dǎo)銷尖端穿過所述引導(dǎo)路徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述柄部包含多個柄凹槽。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述切割尖端包含多個切割尖端凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述柄部包含用于將所述切割尖端夾持在其間的多個柄側(cè)翼。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述多個柄側(cè)翼各自包含側(cè)翼前表面和側(cè)翼后表面。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述切割尖端包含切割尖端肩表面和切割尖端相對表面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其進一步包括鎖定銷。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述柄部包含鎖定銷通孔。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化鉆機，其中所述連接軸包含鎖定銷接合特征。10.一種使用模塊化鉆機的方法，所述方法包括：使連接軸移動穿過柄部的柄孔，所述連接軸聯(lián)接到切割尖端，所述連接軸在其中具有引導(dǎo)路徑；以及當所述連接軸移動穿過所述柄部的所述柄孔時，引導(dǎo)導(dǎo)銷尖端穿過所述引導(dǎo)路徑，所述導(dǎo)銷尖端安置在所述柄孔中。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中使所述連接軸移動穿過所述柄部的所述柄孔包括將所述連接軸插入到所述柄孔中以組裝所述模塊化鉆機。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中使所述連接軸移動穿過所述柄部的所述柄孔包括從所述柄孔移除所述連接軸以拆解所述模塊化鉆機。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了模塊化鉆機和使用模塊化鉆機的方法。模塊化鉆機包含：柄部，所述柄部中具有柄孔；導(dǎo)銷尖端，其安置在所述柄孔中；切割尖端；以及連接軸，其聯(lián)接到所述切割尖端，所述連接軸具有連接軸側(cè)壁且在所述連接軸中具有引導(dǎo)路徑，所述引導(dǎo)路徑用于在所述連接軸移動穿過所述柄孔時引導(dǎo)所述導(dǎo)銷尖端穿過所述引導(dǎo)路徑。路徑。路徑。

技術(shù)研發(fā)人員：M.E.達西爾瓦 C.蓋 P.庫爾曼 M.舒芬豪爾 B.澤格

受保護的技術(shù)使用者：肯納金屬公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.06.27

技術(shù)公布日：2023/1/13