JP2001315013A - スローアウェイ式ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スローアウェイチップ５の着脱の容易さは維
持しつつも、特にドリル本体１の軸線Ｏに対する直径方
向の負荷が作用した場合でもスローアウェイチップ５の
脱落などを防止する。 【解決手段】 軸線Ｏ回りに回転される略円柱状のドリ
ル本体１の先端部に、このドリル本体１の先端面に開口
して軸線Ｏを含む平面Ｐに沿って延びる凹溝状のチップ
取付座３が形成され、このチップ取付座３に、先端に切
刃４が形成された平板状のスローアウェイチップ５が着
脱可能に取り付けられてなるスローアウェイ式ドリルに
あって、ドリル本体１の先端部に、平面Ｐに略平行に延
びるスリット１０を形成し、このスリット１０とチップ
取付座３がなす凹溝のスリット１０側の溝壁面３ａとの
間の部分を、クランプ部１３としてチップ取付座３側に
傾倒可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドリル本体の先端
部に形成されたチップ取付座に、切刃を備えたスローア
ウェイチップ（以下、チップと称する。）が着脱可能に
取り付けられたスローアウェイ式ドリルに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】この種のスローアウェイ式ドリルとし
て、本発明の発明者らは、特願平１０−８０８６号にお
いて、ドリル本体の先端部に、このドリル本体の回転軸
線を含む平面に沿って延びるように凹溝状のチップ取付
座を形成し、このチップ取付座の先端側を向く底面には
丸孔を形成する一方、該チップ取付座に取り付けられる
チップの上記底面に対向する後端面には、上記丸孔に嵌
挿可能な円柱状の軸部を設け、この軸部を丸孔に嵌挿し
てチップを取り付けた上で、上記軸部に形成された切り
欠きに丸孔の内周から出没する係合部材を係合させて、
チップをドリル本体に固定するようにしたものを提案し
ている。しかるに、このような構成のスローアウェイ式
ドリルによれば、上記丸孔に軸部を嵌挿しながらチップ
をチップ取付座に押し込むだけでチップの取り付けが可
能であり、またチップを取り外す際でも逆にチップを先
端側に引き抜くだけでよいので、チップの交換作業が極
めて容易に行うことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成のスローアウェイ式ドリルでは、上記チップの本体
は、軸線方向後端側と回転方向とに向けては凹溝状のチ
ップ取付座の上記底面と溝壁面とによって確実に保持さ
れるものの、このチップ取付座が形成された上記平面に
沿って外周側に向かう方向、すなわちドリル本体の直径
方向に向けては、上記軸部によって支持されているだけ
である。このため、例えば上記切刃の外径が小径のスロ
ーアウェイ式ドリルにあって、軸部の径も自ずと小さく
ならざるを得ない場合などに、ドリル本体の直径方向に
向けてチップの本体に過大な負荷が作用したりすると、
軸部が折損してしまってチップ本体が脱落してしまうお
それがあった。

【０００４】本発明は、このような背景の下になされた
もので、上記従来のスローアウェイ式ドリルが有するチ
ップ着脱の容易さは維持しつつも、特に上述のような直
径方向の負荷が作用した場合でもチップの脱落などを生
じることのないスローアウェイ式ドリルを提供すること
を目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決して、こ
のような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに
回転される略円柱状のドリル本体の先端部に、このドリ
ル本体の先端面に開口して上記軸線を含む平面に沿って
延びる凹溝状のチップ取付座が形成され、このチップ取
付座に、先端に切刃が形成された平板状のチップが着脱
可能に取り付けられてなるスローアウェイ式ドリルにあ
って、上記ドリル本体の先端部に、上記平面に略平行に
延びるスリットを形成し、このスリットと上記チップ取
付座がなす凹溝の該スリット側の溝壁面との間の部分
を、クランプ部として上記チップ取付座側に傾倒可能と
したことを特徴とする。

【０００６】従って、このように構成されたスローアウ
ェイ式ドリルによれば、上記クランプ部を例えばクラン
プネジ等によってチップ取付座側に弾性変形させたりし
て傾倒させることにより、チップの着脱は容易としたま
までも、チップ取付座の上記溝壁面がチップを他方の溝
壁面側に押圧してチップが両溝壁面間に挟み込まれるよ
うに保持されるので、上記軸線に対する径方向へのチッ
プの取付強度を確保することができ、この径方向に大き
な負荷がチップに作用しても脱落等が生じるのを防止す
ることができる。

【０００７】ここで、上記チップの上記スリット側の溝
壁面に対向する側面を、後端側に向かうに従い漸次突出
する傾斜面とすれば、傾倒させられたチップ取付座の上
記溝壁面が後端側に向かうに従い漸次後退する傾斜面と
なってこの側面に密着するため、チップを先端側に向け
てもより強固に保持することができ、穴開け加工後のド
リル本体の引き抜き時にチップが脱落するような事態も
確実に防止することができる。また、上記チップ取付座
の先端側を向く底面を、上記平面に沿った断面が上記軸
線上に頂部を有するＶ字状に形成するとともに、この底
面に対向する上記チップの後端面は上記底面に密着可能
な凹凸が逆の断面凹Ｖ字状に形成した場合には、このチ
ップの先端に形成される切刃の中心を正確かつ容易にド
リル本体の回転軸線上に位置させることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１ないし図８は、本発明の一実
施形態を示すものである。本実施形態においてドリル本
体１は軸線Ｏを中心とした概略円柱状をなしており、こ
の軸線Ｏ回りに図中に符号Ｔで示す回転方向に回転され
つつ該軸線Ｏ方向先端側（図１において左側）に送りを
与えられて、金属加工物に穴明け等の切削加工を行うの
に使用される。ここで、このドリル本体１の先端部外周
には、軸線Ｏ方向後端側（図１において右側）に向かう
に従い上記回転方向Ｔの後方側に向けて捩れる一対の切
屑排出溝２，２が軸線Ｏに対称に形成されている。そし
て、このドリル本体１の先端には、上記軸線Ｏを含む平
面Ｐに沿うように延びて両切屑排出溝２，２先端の回転
方向Ｔを向く壁面２ａ，２ａに開口する凹溝状のチップ
取付座３が形成されており、このチップ取付座３に、先
端に一対の切刃４，４が形成されたチップ５が、これら
の切刃４，４をドリル本体１の先端面１ａ，１ａから突
出させて上記平面Ｐに沿うように着脱可能に取り付けら
れている。なお、上記切屑排出溝２は、その捩れ角が先
端側で大きく、後端側では小さくなるように変化させら
れている。

【０００９】このチップ５は、本実施形態では超硬合金
等の硬質材料から形成されていて、図４ないし図６に示
すようにその外形が工具本体１への取付状態において軸
線Ｏ方向に偏平するホームベース型の概略５角形平板状
をなしている。ここで、この５角形をなす側面６，７
は、各側面６，７に対向する方向からみて上記軸線Ｏの
略両側で回転方向Ｔ側を向く側面部分６ａ，７ａが回転
方向Ｔの後方側を向く側面部分６ｂ，７ｂよりも後退し
た段違い状に形成されており、このうち回転方向Ｔ側に
向けられる側面部分６ａ，７ａはすくい面とされて、そ
の先端側の辺稜部に、上記側面６，７に対向する方向か
らみて図４に示すようにそれぞれ上記軸線Ｏから外周側
に向かうに従い漸次後退する山型をなし、かつ先端側か
らみて図５に示すように軸線Ｏに関し互いに対称となる
ように、上記切刃４，４が形成されている。なお、これ
らの切刃４，４の内周部は先端側からみて軸線Ｏ側に向
かうシンニング刃４ａ，４ａとされるとともに、これら
のシンニング刃４ａ，４ａ同士が交差する軸線Ｏ上には
チゼル４ｂが形成されている。

【００１０】一方、上記側面６，７のうち上記取付状態
において回転方向Ｔの後方側に向けられる側面部分６
ｂ，７ｂは、一方の側面部分６ｂが軸線Ｏに平行な平坦
面とされるとともに、他方の側面部分７ｂは工具後端側
に向かうに従い比較的小さな一定の傾斜角で漸次突出す
る傾斜面とされている。なお、これに対して上記すくい
面とされる側面部分６ａ，７ａは、後端側に向かうに従
い漸次後退して回転方向Ｔの後方側に向かう傾斜面とさ
れていて、切屑排出溝２の上記壁面２ａの傾斜に合わせ
て切刃４に正の軸方向すくい角が与えられている。ま
た、このチップ５の後端面８は、上記平面Ｐに沿った断
面が軸線Ｏ上に頂部を有して該軸線Ｏに対称に外周側に
向かうに従い漸次後端側に向かう凹Ｖ字状をなすように
形成されており、この後端面８がなす凹Ｖ字の挟角θは
９０〜１６０°の範囲に設定されるのが望ましく、本実
施形態では１２０°に設定されている。さらに、ドリル
本体１の外周側を向くチップ５の側面には、その上記側
面部分６ａ，７ａ側の縁部に、軸線Ｏを中心とした円筒
面状をなすマージン部９が該側面部分６ａ，７ａに沿っ
て後端側に向かうに従い回転方向Ｔの後方側に向かうよ
うに形成されている。

【００１１】このように構成されたチップ５が取り付け
られる上記チップ取付座３は、それぞれ切屑排出溝の上
記壁面２ａ，２ａから一段後退して上記平面Ｐに平行に
延びる溝壁面３ａ，３ｂと、これらの溝壁面３ａ，３ｂ
の間にあって先端側を向く底面３ａとから画成されてい
て、上記平面Ｐに沿って外周側からみた場合に図７に示
すように工具先端側に開口する「コ」字状をなしてい
る。なお、これらの溝壁面３ａ，３ｂは、軸線Ｏを間に
する内周側で互いに対向するように配設されるととも
に、軸線Ｏからの距離が互いに等しくされ、さらに両溝
壁面３ａ，３ｂ間の間隔は、これらの溝壁面３ａ，３ｂ
にチップ５の上記側面部分６ｂ，７ｂが対向した状態で
該チップ５が嵌挿可能な大きさとされている。また、こ
のチップ取付座３の上記底面３ｃは、上記平面Ｐに沿っ
た断面が軸線Ｏ上に頂部を有して該軸線Ｏに対称に外周
側に向かうに従い後端側に向かう凸Ｖ字状をなすように
形成されており、このＶ字の挟角は、チップ５の後端面
８がなす凹Ｖ字の挟角θと等しくされている。なお、こ
の底面３ｃと溝壁面３ａ，３ｂのうち一方の溝壁面３ａ
の後端側部分との間には、スリット状の間隙部３ｄが形
成されている。

【００１２】そして、ドリル本体１の先端部には、上記
平面Ｐに平行に、すなわち該溝壁面３ａにも平行に、こ
のチップ取付座３の一方の溝壁面３ａ側の上記先端面１
ａから後端側に向けてスリット１０が形成されている。
このスリット１０は、軸線Ｏに直交する断面においては
この溝壁面３ａに連なる切屑排出溝２の回転方向Ｔ後方
側を向く壁面からドリル本体１の外周面に達するように
形成されるとともに、該軸線Ｏ方向後端側には上記チッ
プ取付座３よりも極僅かに深い位置まで形成されてお
り、この後端側の端部は断面Ｃ字の丸孔状に形成されて
いる。また、ドリル本体１の先端部外周からは、このス
リット１０に向けて垂直に、すなわち上記平面Ｐに直交
する方向にクランプネジ孔１１が形成されて該スリット
１０に開口させられており、このクランプネジ孔１１に
は六角穴付きのクランプネジ１２が埋め込まれるように
してねじ込まれている。従って、上記スリット１０とチ
ップ取付座３の上記一方の溝壁面３ａとの間の平板状の
部分は、このクランプネジ１２をねじ込むことによって
押圧されることにより弾性変形させられ、溝壁面３ａと
チップ取付座３の底面３ｃとの間に上記間隙部３ｄが形
成されていることとも相俟って、その後端側の部分を中
心にチップ取付座３の他方の溝壁面３ｂ側へ傾倒可能と
され、本実施形態におけるクランプ部１３とされる。

【００１３】しかして、このように構成されたスローア
ウェイ式ドリルにおいては、上述のように上記溝壁面３
ａ，３ｂに側面６，７の側面部分６ｂ，７ｂを対向させ
るとともに、底面３ｃに後端面８を密着させるようにし
て、チップ取付座３にチップ５を嵌挿させて着座させた
上で、さらに上述のようにクランプネジ１２をねじ込ん
で図２および図３に波線およびハッチングで示すように
上記クランプ部１３を傾倒させることにより、チップ５
は、その上記側面部分６ｂがこのクランプ部１３によっ
て押圧されてチップ取付座３の溝壁面３ａ，３ｂ間に挟
み込まれるように保持され、ドリル本体１に取り付けら
れる。また、このチップ５を取り外すときには、これと
は逆にクランプネジ１２を緩めてクランプ部１３を元の
状態に戻し、チップ５をチップ取付座３から抜き出せば
よい。

【００１４】従って、上記構成のスローアウェイ式ドリ
ルによれば、このようにクランプネジ１２のねじ込み、
緩め操作によってチップ５の着脱が可能であって、チッ
プ５の交換作業を極めて容易に行うことができる一方、
ドリル本体１に取り付けられたチップ５は、その上記側
面部分６ｂがクランプ部１３の上記溝壁面３ａによって
全面的に押圧されてチップ取付座３に保持されるので、
穴開け加工時に軸線Ｏ方向後端側や回転方向Ｔ後方側に
作用する切削負荷に対しては勿論、上記平面Ｐに沿って
軸線Ｏに対する直径方向に作用する負荷に対しても、チ
ップ５の取付剛性を十分に確保することができる。この
ため、たとえ上記切刃４，４の外径が小径であって、ド
リル本体１の直径も小さな場合であっても、これに関わ
りなくチップ５を確実に保持することができ、特に上述
のような直径方向に過大な負荷が作用したりしても、チ
ップ５が脱落してしまうような事態を防止することが可
能となる。

【００１５】また、本実施形態では、このクランプ部１
３がその後端側部分を中心に上記他方の溝壁面３ｂ側に
傾倒可能とされるのに対し、上記溝壁面３ａに対向して
このクランプ部１３によって押圧されるチップ５の上記
側面部分６ｂが後端側に向かうに従い漸次突出する傾斜
面とされており、従ってドリル本体１先端に取り付けら
れた状態でチップ５は、先端側に向けて幅狭となる側面
部分６ｂ，７ｂ間の部分が同じく先端側に向けて幅狭と
なるチップ取付座３の溝壁面３ａ，３ｂ間に挟まれて保
持された状態となり、すなわち先端側に向けて係合させ
られた状態となる。このため、本実施形態によれば、上
記直径方向に対してはもとより、軸線Ｏ方向先端側に向
けてもチップ５を確実に保持することが可能であり、例
えば穴開け加工終了後に当該スローアウェイ式ドリルの
先端部をワークに形成された穴から引き抜く場合におい
ても、このチップ５がチップ取付座３から抜け外れて脱
落してしまうような事態も防止することができる。

【００１６】しかも、このように傾斜面状に形成された
上記側面部分６ｂをクランプ部１３の傾倒によって溝壁
面３ａが傾斜して押圧することにより、チップ５にはこ
れを後端側、すなわちチップ取付座３の底面３ｃ側に押
し込むような力が作用することとなる。従って、本実施
形態によれば、チップ５の後端面８をチップ取付座３の
底面３ｃにより強固に密着させることができ、これによ
ってもチップ５をより確実にチップ取付座３に保持し
て、上記直径方向などへの過大な負荷によるチップ５の
脱落等を防止することが可能となる。

【００１７】さらに本実施形態では、このチップ取付座
３の底面３ｃが、上記平面Ｐに沿った断面が軸線Ｏ上に
頂部を有するＶ字状に形成されるとともに、この底面３
ｃに対向して密着するチップ５の後端面８は、該底面３
ｃに密着可能な凹凸が逆の断面Ｖ字状に形成されてい
る。従って、これら後端面８と底面３ｃとを密着させ、
しかも上記傾斜面状の側面部分６ｂと傾倒したクランプ
部１３の上記溝壁面３ａとによってチップ５が底面３ｃ
側に押し込まれることにより、該底面３ｃがなす凸Ｖ字
に後端面８がなす凹Ｖ字が案内されるようにして互いの
頂部が高精度に一致させられ、これにより、チップ５の
先端に形成される一対の切刃４，４やシンニング刃４
ａ，４ａおよびチゼル刃４ｂも、軸線Ｏに関してより厳
密に対称な位置に配置することが可能となる。

【００１８】しかるに、この点について、上記従来のス
ローアウェイ式ドリルでは、上記丸孔と軸部とを高精度
に形成しなければチップ先端の切刃を正確に軸線に関し
て対称に配置することはできないが、本実施形態では、
そのような高精度の加工を要さずとも、容易に切刃４，
４を対称配置させることができ、これによってより高い
穴開け加工精度を得ることが可能となる。しかも、この
ように互いに密着するチップ５の後端面８とチップ取付
座３の底面３ｃとが凹凸Ｖ字状に形成されることによ
り、これら後端面８と底面３ｃとの接触面積を大きくし
てチップ５の取付剛性の一層の向上を図ることができる
とともに、特にこれら後端面８と底面３ｃとは上記直径
方向に凹凸するＶ字状とされているので、とりわけこの
直径方向への負荷に対する取付剛性を一層十分に確保す
ることが可能となるという効果も得られる。

【００１９】なお、本実施形態では、これら後端面８と
底面３ｃとがなすＶ字の挟角θを１２０°としている
が、この挟角θが大きすぎると、該後端面８や底面３ｃ
が平坦面に近くなりすぎて上述の効果を確実に得ること
ができなくなるおそれがあり、また逆にこの挟角θが小
さすぎると、チップ５の軸線Ｏ方向の長さやチップ取付
座３の深さが必要以上に大きくなりすぎるとともに、特
に後端面８が凹Ｖ字状とされたチップ５においてワーク
への食付き時などに後端側に向けて衝撃的負荷が作用し
たりすると、このＶ字の谷底から破損が生じたりするお
それもある。このため、この挟角θは本実施形態のよう
に９０〜１６０°の範囲に設定されるのが望ましい。な
お、本実施形態ではチップ５の後端面８を凹Ｖ字状に、
またチップ取付座３の底面３ｃを凸Ｖ字状としている
が、これらは逆にしても構わない。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドリル本体の先端部にスリットを形成して、このスリッ
トとチップ取付座のスリット側の溝壁面との間の部分を
クランプ部としてチップ取付座側に傾倒可能とすること
により、チップの着脱の容易さは維持しながらも、チッ
プをより強固にチップ取付座に保持することが可能とな
り、特にドリル本体の軸線に対する直交方向に作用する
負荷に対しても高い取付剛性を確保して、この直径方向
に過大な負荷が作用したりしてもチップが脱落するよう
な事態を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す平面図である。

【図２】 図１に示す実施形態を先端側からみた正面図
である。

【図３】 図２におけるＸＸ断面図である。

【図４】 図１に示す実施形態に係わるスローアウェイ
チップ５の平面図である。

【図５】 図４に示すスローアウェイチップ５を先端側
からみた正面図である。

【図６】 図４に示すスローアウェイチップ５の側面図
である。

【図７】 図１に示す実施形態に係わるドリル本体１の
平面図である。

【図８】 図７におけるＺＺ断面図である。

【符号の説明】

１ ドリル本体 ３ チップ取付座 ３ａ，３ｂ チップ取付座３の溝壁面 ３ｃ チップ取付座３の底面 ４ 切刃 ５ スローアウェイチップ ６，７ スローアウェイチップ５の側面 ６ｂ スローアウェイチップ５の傾斜面とされる側面部
分 ８ スローアウェイチップ５の後端面 １０ スリット １２ クランプネジ １３ クランプ部 Ｏ ドリル本体１の軸線 Ｔ 加工時のドリル本体１の回転方向 Ｐ 軸線Ｏを含む平面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線回りに回転される略円柱状のドリル
   本体の先端部に、このドリル本体の先端面に開口して上
   記軸線を含む平面に沿って凹溝状のチップ取付座が形成
   され、このチップ取付座に、先端に切刃が形成された平
   板状のスローアウェイチップが着脱可能に取り付けられ
   てなるスローアウェイ式ドリルであって、上記ドリル本
   体の先端部には、上記平面に略平行に延びるスリットが
   形成され、このスリットと上記チップ取付座がなす凹溝
   の該スリット側の溝壁面との間の部分が、クランプ部と
   して上記チップ取付座側に傾倒可能とされていることを
   特徴とするスローアウェイ式ドリル。
2. 【請求項２】 上記スローアウェイチップの上記スリッ
   ト側の溝壁面に対向する側面が、後端側に向かうに従い
   漸次突出する傾斜面とされていることを特徴とする請求
   項１に記載のスローアウェイ式ドリル。
3. 【請求項３】 上記チップ取付座の先端側を向く底面
   は、上記平面に沿った断面が上記軸線上に頂部を有する
   Ｖ字状に形成されるとともに、この底面に対向する上記
   スローアウェイチップの後端面は上記底面に密着可能な
   凹凸が逆の断面Ｖ字状に形成されていることを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載のスローアウェイ式ド
   リル。