JP2003508634A

JP2003508634A - 内在する螺旋状の切欠きを備えた焼結金属製素材を製造するための方法及び装置

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Publication number: JP2003508634A
Application number: JP2001521482A
Authority: JP
Inventors: フリードリヒスアルノ
Original assignee: フリードリヒスアルノ
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 2000-09-02
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2020-09-02
Also published as: WO2001017705A3; ATE245498T1; ES2200932T3; EP1230046A2; DE50003038D1; EP1230046B1; US6699430B2; US20020140125A1; CN1373694A; WO2001017705A2; JP4414624B2; CN1133515C; KR20020042674A; KR100709029B1

Abstract

(57)【要約】本発明は可塑性の材料から成り、ほぼ円筒形の部体、特に焼結金属製素材を製造する方法に関する。該部体は内部を延びる螺旋状の内部切欠きを少なくとも１つ有している。該部体はまず、内部切欠きがほぼ直線的に延びる状態で製造、特に押出し成形される。所定の長さに分断された前記部体はその全長に亘って支持体の上に支持されて、摩擦面装置で該部体に転動運動が与えられる。この転動運動は該部体の長さに亘って直線的にかつ連続的に変化させられ、これにより該部体が一様に捩じられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、請求項１もしくは請求項１２の上位概念として記載された塑性変形
可能な材料から成る、ほぼ円筒状の部体、特に焼結金属製素材であって、該部体
の内部に延在する螺旋状の内部切欠きを有しているものを製造する方法と装置と
に関する。さらに本発明は本発明の方法で製造された焼結棒にも関する。

【０００２】前記部体は特に硬質金属又はセラミック材料から成るドリル工具もしくはドリ
ル工具インサートを製造する場合に必要とされる。完成したドリル工具にて冷却
又は潤滑媒体を切断領域に供給するために用いられる少なくとも１つの内部切欠
きの螺旋状の経過によって、ドリル工具には螺旋状の切子溝を備えることができ
る。これはしばしば良好な切断及び切削特性を準備するために有利であり、した
がって望まれている。

【０００３】前記焼結金属又はセラミック製の素材を押出し成形法で、焼結金属粉もしくは
セラミック粉と結合剤とから成る材料を、要望される素材横断面に相当する横断
面と、可塑性の材料を押出し成形する際に素材全体を通して延びる内部切欠きを
形成するために役立つピンの形をした少なくとも１つの内在コアとを有するプレ
スノズルを通して押出し成形することは以前からすでに試みられている。

【０００４】プレスノズルから押出された材料は通常は感圧性がきわめて高い。つまり押出
し成形された素材は外部からの力の作用を受けて変形しやすい。このような変化
は最早元へ戻すことはできず、ひいては少なくとも区分的に使用不能な素材をも
たらすので、押出しプレスノズルから出したときにすでに螺旋状の冷却通路を素
材が有するように押出し成形方法を改良することが試みられている。１つの提案
によればこれは、押出し成形ノズルの内周面に螺旋状に延びる案内条片を取付け
、押出し成形ノズルから押出される可塑性の材料に螺旋運動を強制することで達
成される。プレスノズルの横断面には製作しようとする内部切欠きの横断面に相
当する横断面を有するフレキシブルな糸が固定されている。この場合、前記糸は
ノズルマウスピースの出口まで延びている。糸のフレキシブル性によって糸は可
塑性の材料の螺旋運動もしくは螺旋流に追従し、ひいては素材内に内在する冷却
通路を形成する。

【０００５】別の提案によれば、前述のフレキシブルなもしくは曲げやすい糸が固定されて
いるノズルマウスピース及び／又はプロペラ状に形成されたボスは押出し成形過
程中に回動させられる。これによって内部にある螺旋状の通路もしくは切欠きを
有する外側の滑らかな素材が同様に製作される。

【０００６】このような工具素材を製造する場合には少なくとも１つの螺旋状の内部切欠き
のリード角が素材の全長に亘って一定でありかつ許容誤差の範囲に保持されるこ
とが重要である。これは工具素材には焼結プロセス後に常に切子溝が研削される
ために必要である。この研削は著しく自動化された機械で行われるので螺旋状の
内室の製作が正確でないと、不良品の割合がきわめて大きくなる惧れがある。こ
の場合には内実の硬質金属−切断部分を有する工具が、材料の高い負荷性、特に
捩じれ強度を活用しようとして使用されることを考慮する必要がある。これを保
証するためには内部切欠きは切子溝の近くに達してはならない。しかしこれは螺
旋状の内部切欠きが正確に製作されていないと効果的に回避することはできない
。したがって内部にある螺旋状の切欠きを有する素材を製作するための先に述べ
た条件では、押出し工具及び／又は押出しスクリュもしくは−存在している場合
には−旋回流を発生させる部体のための焼結装置を最高の精度で監視しかつ大量
生産に調整することが必要である。この結果、連続押出し工具において比較的に
長い変更及び調節時間が必要になる。したがって従来の方法は大量生産にてはじ
めて経済的に使用されることになる。小量の生産のためもしくは公称直径の大き
いドリル工具を製造するためにはきわめて高い機械調節費用が必要であり、これ
により該製作方法の経済性に疑問が発生する。

【０００７】したがって本発明の課題は、冒頭に述べた形式の素材をより経済的に高精度を
維持して製作できる、先に述べた式の方法と装置を提供することである。

【０００８】前記課題は方法に関しては請求項１の特徴によりかつ装置に関しては請求項１
２の特徴により解決された。

【０００９】本発明によれば素材は従前通り、単位時間に可能な生産量が高いことに基づき
経済的に秀れている連続押出し成形法で製作される。押出し成形は、内部にある
少なくとも１つの切欠きが直線的に押出し成形されるように行われる。これは押
出し成形を行う場合の生産パラメータ、つまり押出し成形速度、生産等がもはや
内在する切欠きの経過に影響を及ぼさなくなるという利点を有する。その代りに
、ほぼ直線的な内部切欠きを伴って押出し成形された部体は所定の長さに切断さ
れ、切断された状態で特殊な変形プロセスで加工される。この変形プロセスは押
出し成形された棒にその全長に亘って施される転がり運動の原理に基づく。この
場合の配置は、転がり運動の速度が押出し成形された棒もしくは部体の全長に亘
って直線的にかつ連続的に変化するように行われる。この場合には転がり運動の
速度分布の勾配を介して、螺旋状に延びる内部切欠きのリードが決定される。本
発明の方法では、押出し成形された部体はその全長に亘ってかつ良好な、つまり
一貫した支持状態を維持して一様に捩じられる。この場合に行われる転がり運動
によってもたらされる素材横断面の変形は最小である。この場合、押出された連
続押出し材料の稠度は本発明による仕様にとって好都合である。押出された連続
押出し材料は通常は付着性の稠度を有しているので、摩擦面装置を介して押出し
成形された素材の外面がほぼスリップなく連行されることが保証される。これに
よって、内部にある少なくとも１つの螺旋状の切欠きの経過の精度が特に高いレ
ベルで維持される。

【００１０】従属請求項には螺旋状の内部切欠きを有するほぼ円筒状の素材部体を製作する
ための方法と装置との有利な構成が記述されている。

【００１１】少なくとも１つの螺旋状の冷却通路を素材横断面の許容できない変形なしで製
作するためには素材を一直線に沿って支持するだけで十分であることが証明され
た。この方法に関する実施例を実施するための特に簡単な装置は請求項１３と１
４に記載されている。このような装置は、１つの支持面と、これに対して平行に
支持面に対して垂直な軸線を中心として旋回可能に支承された１つの面としか必
要としない。支持面と摩擦面装置との間の相対−旋回角度の絶対値を介して少な
くとも１つの螺旋状の内部切欠きのリードが決定される。このリードは旋回角の
大きさに直接的に比例する。

【００１２】請求項４もしくは１５による方法及び装置の変化実施例では、押出し成形され
た素材が捩じられる場合の変形がさらに狭い範囲に保たれる。素材を捩じる際に
押出し成形された素材を支えることは有利にはほぼ１８０°の包囲角で行われる
。この場合には重力に基づく外力は最小に保たれることができる。請求項１７に
よる装置の変化実施例によっては、最少数のコンポネートを有する簡単な装置構
造が得られる。この場合には同時に変形しやすい、押出し成形された素材を特に
良好に保護する支持が達成される。したがってこの装置は可塑化剤の割合が高い
押出し成形材料に特に適している。

【００１３】素材は捩じられる際に傾向的に短縮されるので、シート又は繊維材料から形成
された前記面が、当該部体の軸線に沿って互いに配列された部分面から構成され
、該部分面の間にそれぞれギャップが設けられていると有利である。これは、シ
ート又は繊維材料は素材に対する過度の力の作用なしで、素材棒の短縮に追従で
き、少なくとも１つの内部にある冷却通路を有する素材の製作精度にさらに寄与
する。

【００１４】請求項２１に記載したように駆動装置がシート又は繊維材料の側縁に作用する
と、駆動装置の構成に比較的に大きな変更の余地が得られる。シート又は繊維材
料もしくは相応する布の長さを適当に選択することにより駆動装置は布曲りの上
側、つまり変形しようとする素材の上側の任意の領域に配置されることができる
。したがって構成者にとっては駆動装置の取付けに関して多くの可能性が与えら
れる。

【００１５】さらに、押出し成形された素材を全長に亘って一様に捩じるためには側縁にて
結合された布を使用した場合にはコーナに作用する４つの上昇もしくは下降駆動
装置を使用することで十分である。有利には駆動装置としては有利にはプログラ
ム制御される駆動装置が用いられる。これによって変形を簡単な形式で調節し、
例えば製作しようとするドリル工具の種々異なる公称直径に適合させることがで
きる。この場合、必要な更新費用は最小になる。

【００１６】別の有利な構成は他の請求項の対象である。

【００１７】実施例図１から３までにおいては符号１０で所定の長さＬ＊に切断された、つまり分
断された焼結金属製素材が示されている。この焼結金属製素材は例えばこね込ま
れた結合剤もしくは接着剤を有する硬質金属粉から成っている。この焼結金属製
素材は例えば連続押出し方法で製作され、しかも直線的でかつ一貫した、図面で
は一点鎖線で示された内部切欠き１２を有している。この内部切欠き１２は円筒
状の素材１０の中心軸線１４に対し平行に延びている。

【００１８】焼結金属製素材の製造は、有利には押出し成形で、適当なコアを有する連続押
出しノズルを使用して行なわれる。素材１０は比較的にやわらかい稠度を有して
いるので、不可逆の変形を回避するためには、取扱い、例えば搬送はきわめて注
意深く行なう必要がある。したがって素材は有利には押出し成形ノズルから出る
とすぐエアクッションの上を案内され、図１と図３では図平面と合致する、図面
に示された支持面１６の上を導かれる。素材は連続押出し材料の稠度に基づきそ
の表面が接着性であるために支持面１６との良好な付着をもたらす。

【００１９】図１もしくは図２に示された直線的な内部切欠きが螺旋状の切欠きに変形され
るように素材１０を変形するためには、以下の配置がとられている。

【００２０】平らな支持面１６に対して平行には垂直方向の間隔ＡＶをおいて、底側の摩擦
面２０を有する円セグメントディスク１８が配置されている。円セグメントディ
スク１８は支持体１６の表面もしくは摩擦面に対し垂直な軸線２２を中心として
回転可能である。面１６と２０との間の垂直間隔ＡＶは有利には調節可能であり
、これは図２に復矢印Ｖで示されている。この垂直間隔ＡＶは素材１０の直径Ｄ
に相当する。

【００２１】図１に示したように、素材１０はその長手方向軸線１４が円セグメントディス
ク１８の回転軸線２２と交差するように支持体１６の上に置かれる。次いで円セ
グメントディスクがコントロールされて下降させられ、円セグメントディスクが
素材１０と支持体１６との間の底側の接触線に対して直径方向にシフトされた線
に沿って素材１０に接触させられる。この位置関係は図１と図２とに示されてい
る。

【００２２】次いで円セグメントディスク１８は角速度ωで旋回させられる。円セグメント
ディスク１８の表面２０と素材１０との間の摩擦接触によって素材１０が素材１
０の軸線に沿って直線的にかつ連続的に変化する速度で支持体１６の面上を転動
することで素材１０は連行される。素材１０の内側端部の転動速度はＶＷ１でか
つ素材１０の外側端部の転動速度はＶＷＡで示されている。この結果、セグメン
トディスク１８が所定の旋回角φを通過すると、棒状の素材１０に沿って転動区
間の直線的な分布が発生し、円筒形の素材１０が転動運動の間に捩じられる。し
かもこの捩じれは捩じれのリード角ひいては螺旋状の内部切欠き１２のリード角
が旋回角φに対して直接的に比例するように行なわれる。

【００２３】有利には円セグメントディスク１８はできるだけわずかな支持力で棒状の素材
１０に接触した状態に、しかも捩じり過程全体に亘って、つまり旋回角φの全旋
回に亘って（図３参照）保たれる。この場合には図示されていない円セグメント
ディスク１８の昇降装置に作用する圧力センサで作業することが有利である。

【００２４】先きの記述から、第１実施例では捩じり過程の間、焼結金属製素材１０の直線
的な支持が行なわれていることが明らかである。以下、捩じり過程の間、支持が
面状に行なわれる実施例について記述する。このためには図４から６を参照され
たい。

【００２５】第２実施例による捩じり装置は主として曲げやすいか又はフレキシブルなシー
ト又は繊維材料２６から成っている。このシート又は繊維材料２６は当初、支台
２８の上に平らに置かれる。次いでシート又は繊維材料２６の上には押出し成形
された塑性変形可能な素材１０が置かれる。この素材１０も直線的な内部切欠き
１２を備えている。次いで、図４のＡにて矢印Ｈで示したように、側縁３０Ａと
３０Ｂとが上へ返され、したがって図４のＢの状態がとられる。この場合、シー
ト又は繊維材料は、もっとも簡単な構成では布として構成され、素材１０に約１
８０°の巻掛け角βに亘って巻掛けられる。素材１０はＵ字の形をした布２６に
吊されることになる。

【００２６】布２６の端部３０Ａと３０Ｂには駆動装置３２Ａと３２Ｂとが作用する。この
駆動装置３２Ａと３２Ｂとについては図５と図６と関連して詳細に記述する。

【００２７】布２６の各側には昇降駆動装置の形をした２つの駆動装置が設けられている。
この駆動装置は符号３２ＡＶと３２ＡＨもしくは３２ＢＶと３２ＢＨで示されて
いる。これらの駆動装置は布もしくはシート又は繊維材料２６のコーナにある。
駆動は、布２６の隣合ったコーナが図５における矢印ＨとＳとで示したように逆
向きに下降もしくは上昇させられるように行なわれる。素材１０は布２６に吊さ
れているので、素材１０にはこの場合にも素材１０の重力の助けで転動運動が与
えられる。この転動運動の大きさは素材１０の長さに亘って直線的にかつ連続的
に変化させられる。配置は有利には転動運動が素材１０の中央Ｍにて零であるよ
うに行なわれる。転動運動は布２６により形成された支持体が素材１０の下で、
支持体２６と素材１０との間の移動量が素材１０の長さに亘って直線的に分布す
ることで与えられる。換言すればシート又は繊維材料２６の先きに記述した駆動
運動によって、素材１０の長手方向軸線１４に対して垂直な平面で見て布２６の
接線方向運動が素材１０に関して、その軸線に沿って直線的に変化するという効
果が得られる。図示の実施例ではこの接線方向運動は素材１０の中央Ｍでは零で
ある。

【００２８】図６は捩じりが行なわれたあとの捩じり装置と素材１０との状態を示している
。布２６の前左側のコーナと後右側のコーナは持上げられているのに対し、他の
両コーナは下降させられている。図５に直線的に示された内側にある通路１２は
図６に示された状態では螺旋状に捩じられている。捩じりの程度は矢印ＨとＳと
に相応した昇降運動の程度によって決定される。有利には昇降運動のためにはシ
ート又は繊維材料２６のコーナにてステップモータが使用される。このステップ
モータは適当な形式でプログラム制御され、したがって素材を製造する場合に異
なって維持される必要のあるパラメータへの迅速な適合が得られる。

【００２９】素材１０は捩じりに際して傾向的に短縮するのでシート又は繊維材料は−図５
と図６とに示されているように−短縮が素材１０に対する大きなリアクション力
の作用を伴わないように構成される。このためにはシート又は繊維材料２６に多
数の軸方向にずらされたスリット３４が、まだ連続した側縁３０Ａと３０Ｂとが
残されるように設けられている。スリット３４は−図６に示されているように−
シートもしくは繊維材料２６のリアクション力のない接触を可能にし、これによ
り素材１０の望まれない変形、ひいては寸法偏差が効果的に回避される。

【００３０】図７には直線的な内部切欠きを備えて製作された焼結金属製素材１０を捩じる
ための装置の変化実施例が示されている。図５と図６の構成とは異なってここで
は、軸方向間隔を相互に有する多数のバンド３６が使用されている。これらのバ
ンド３６には昇降装置の形をした別個の駆動装置が配属されている。バンド３６
の駆動は図５と図６の構成の場合と同様に素材１０に沿った直線的な運動分布が
得られるように行なわれる。この運動分布は図７にて矢印Ｈ１からＨ５もしくは
Ｓ１からＳ５で示されている。

【００３１】もちろん先きに記述した実施例とは異なって本発明の思想を逸脱することのな
い変更が可能である。例えば先きの効果が達成されるなら他の駆動装置を使用す
ることも可能である。さらに図１に示された例では棒１０を棒端部が回転中心点
２２を越えるように置くこともできる。この場合には円形の皿が部分１８として
存在することになる。さらに種々の横断面形態を素材が有していることもできる
。つまり素材は円形とはわずかに異なる横断面形状を有していることができる。
記述した実施例は１つの内部切欠きしか有していない素材１０を示しているが、
もちろん異なる形状の与えられた複数の内部切欠きを備えることもできる。図８
には後の工具にて冷却又は潤滑媒体を切刃領域に供給する通路を形成しようとす
る２つの内部切欠き１１２を有する横断面形状の１つの可能性が示されている。
符号１１４では横断面の大きな切欠きが示されている。この切欠きは一点鎖線で
示された、後で切削しようとする切子溝１６の輪郭内に位置するように設けられ
ている。この構成では硬質金属を節約し、切子溝１１６を研削する場合の切削量
を小さく保つことができる。切欠き１１４の半径方向外側には、不可逆性の変形
を回避する変形抵抗を素材１０の転動に際して得るのに十分な材料がまだ残され
ている。

【００３２】先きに記述した方法とこれに適した装置はもちろん、押出し成形された焼結金
属製素材の内部にある冷却通路の経過を修正しようとするときだけにも使用する
ことができる。さらに方法は硬質金属又はセラミックから成る素材の加工に限定
されるものでもない。この方法は可塑性の稠度を有し、したがって変形に対する
感受性の極めて大きいあらゆる材料に対して用いることができる。さらに巻掛け
角βは１８０゜である必要もない。著しく小さい巻掛け角度で作業することも考
えられる。この場合にはただ適当に駆動される、素材に区分的に巻掛けられる可
撓性の面で作業することが必要である。

【００３３】したがって本発明は塑性変形可能な材料から成る、ほぼ円筒状の部体、特に焼
結金属製素材であって、部体内を延びる少なくとも１つの螺旋状の内部切欠きを
有する形式のものを製造するための方法と装置とを提供する。製造シリーズを変
えるための変更費用を回避するためには塑性変形可能な稠度で存在する部体は当
初、内部切欠きがほぼ直線的に延在する状態で製造、有利には押出し成形される
。次いで該部体は所定の長さに分断され、支持体の上にその全長に亘って支持さ
れた状態で、摩擦面装置を用いて転動運動に晒される。この転動運動の速度は前
記部体の長さに亘って直線的にかつ連続的に変化するので、該部体は一様に捩じ
られる。

【００３４】以下の図によっては内部切欠きもしくは通路の横断面が円形ではない別の実施
例が示してある。

【００３５】図９によればペースト状の焼結材料４１は概略的に示されているに過ぎない押
出しヘッド４２によって押出される。ペースト状の焼結材料４１は鋼−、硬質金
属−又はセラミック粉体に結合剤が添加されたものから成っている。押出し成形
はほぼ一定の押出し速度υで押出し方向ｘに純直線的に行なわれる。押出された
焼結材料４１のストランドが十分な長さｌに達すると、該ストランドは切断刃４
３で分断される。この場合、分断は選択的に手動で行なうか又は自動的に行なう
ことができる。

【００３６】押出し成形ヘッド４２においては破線で示された成形体４４が保持されている
。図９によれば２つの成形体４４が存在している。しかしながら３つ以上又は１
つの成形体４４が存在することもできる。成形体４４によっては押出し成形の間
に焼結材料４１に通路４５を形成することができる。通路４５は棒軸線４６に対
して平行ではあるが偏心的に延在している。棒軸線４６は押出し成形された焼結
材料４１の重心点軸線である。

【００３７】図１１によれば通路４５は円形ではない通路横断面を有している。通路横断面
は実施例によれば、例えば３角形である。さらに通路横断面は外縁４７と長手方
向軸線４７′とを有している。外縁４７も長手方向軸線４７′も棒軸線４６に対
して同心的には延びていない。示されていることは通路４５が互いに同じく構成
されかつ棒軸線に対して相対的に所定の回転角だけずらされて配置されているこ
とである。この場合、前記回転角は３６０゜を通路４５の数で割ることで得られ
る。この実施例の場合、前記回転角は１８０゜である。

【００３８】焼結材料４１は分断後もまだ容易に塑性変形可能である。したがって図１２に
示されているように焼結材料４１は平らな支台４８の上に、焼結材料４１が回転
皿５０の回転軸線４９に対し半径方向に配置されるように置かれる。次いで回転
皿５０は（図１３をも参照）、分断された焼結材料４１の上へ下降させられ、か
つ旋回角φだけ旋回させられる。これによって押出された焼結材料４１は棒長さ
ｌに亘ってコンスタントな捩じりで捩じられる。

【００３９】捩じられた焼結材料４１は次いで（図１０参照）乾燥炉５１へ導入されかつそ
こで乾燥される。その後で乾燥された焼結材料４１には研削円板５２を用いて切
子室５３が形成される。これによって棒横断面で見て切子室５３の間には棒領域
５４が発生する。このように加工された焼結材料４１は焼結炉５５に供給され、
この焼結炉５５にて焼結材料４１は焼結棒４１′に焼結される。

【００４０】焼結炉５５の後ろには別の研削円板５２′が配置されている。この研削円板５
２′で切子室５３の仕上げ加工が行なわれる。択一的に研削円板５２′ではじめ
て切子室５３を、すでに焼結された焼結棒４１′に形成することもできる。しか
し焼結前に研削円板５２で切子室５３を形成する方が有利である。何故ならばこ
の時点では焼結材料４１はまだ比較的に加工が容易であるからである。

【００４１】図１４にはさらにドリル素材に加工された焼結棒４１′が側面から示されてい
る。図示の如く、ドリル素材は棒軸線４６を中心としてヘリカル状に延在する２
つの切子室５３を有している。

【００４２】図１５には図１４における破線に沿った横断面が示されている。この横断面は
常に同じである。したがって通路４５が棒横断面で見て切子室５３の境界に対し
ほぼ平行に延びるように切子室５３は乾燥された焼結材料４１もしくは焼結棒４
１′に形成される。さらに横断面は断面された個所とは無関係であるので、必然
的に通路４５もコンスタントなリードでヘリカル状に棒軸線４６を中心として延
在する。したがって通路横断面は図１１に図示された横断面と変わっていない。
したがって通路横断面は相変わらず３角形であって、特に円形ではない。さらに
通路横断面の外縁４７もその長手方向軸線４７′も棒軸線４６に対し同心的には
延びていない。

【００４３】図示の如くドリル素材４１′は２つの切子室５３と該切子室５３の間に配置さ
れた２つの棒領域５４とを有している。棒領域５４あたりドリル素材４１′は１
つの通路４５を有している。両方の通路４５は同じに構成されていることが示さ
れている。

【００４４】図１６にはドリル素材４１′が正面から、つまり図１４の矢印方向から示され
ている。図１６から判るようにドリル素材４１は先端に２つの切断縁５６を有し
ている。さらに通路４５は横断面で見てほぼ切断縁５６に対し平行に延びている
。より正確には、通路は切断縁５６に対しほぼ平行に延びる側縁５７を有してい
る。

【００４５】通路４５が本発明にしたがって形成されていることにより、公知技術に対し拡
大された通路横断面をもたらす。したがって通路４５を通る媒体の時間あたりの
通過量は高められる。さらに切断縁５６は運転中にほぼその全長に亘って前記媒
体で負荷されるようになり、ドリルの冷却、潤滑及びドリル切子の排出は最適化
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】内部にある螺旋状の切欠きを有し、可塑性の材料から成る焼結金属製素材を製
作するための装置の第１実施例の平面図。

【図２】図１を矢印ＩＩの方向で見た図。

【図３】押出し成形された素材が捩じられた後で図１に示された実施例の装置を示した
図１に相当する図。

【図４】図４Ａは内部にある螺旋状の切欠きを少なくとも１つ備えた焼結金属製素材を
製造する別の装置を第１の準備段階で示した図であり、図４Ｂは図４Ａの装置を
第２の準備段階で示した図。

【図５】図４Ａもしくは図４Ｂで示した装置を素材捩じり過程の前の状態で示した図。

【図６】図５に示した装置を捩じり過程の後の状態で示した図。

【図７】部体の内部を延びる螺旋状の内部切欠きを有する、可塑性の材料から成る、ほ
ぼ円筒状の焼結金属製素材を製造する装置の第３実施例を図５に似た図で示した
図。

【図８】焼結金属製素材の変化させられた横断面を示した図。

【図９】ペースト状の焼結材料の押出し成形を概略的に示した図。

【図１０】押出し成形されたペースト状の焼結材料の正面図。

【図１１】捩じり装置を横から見た図。

【図１２】図１１の捩じり装置を受けから見た図。

【図１３】製造方法の部分的経過を示した図。

【図１４】焼結棒を側方から見た図。

【図１５】図１４の焼結棒の横断面図を示した図。

【図１６】図１５の焼結棒を先端から見た図。

【符号の説明】

１０焼結金属製素材、１２内部切欠き、１４中心軸線、１６支
持体、１８円セグメントディスク、２０摩擦面、２２軸線、２６
シート又は繊維材料（布）、２８支台、３４スリット、３６バン
ド、４２押出し成形ヘッド、４４成形体、４５通路、４６棒軸
線、４７外縁、４８支台、４９回転軸線、５０回転皿、５１
乾燥炉、５２研削円板、５３切子室、５４棒領域

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項２３】前記駆動装置（３２ＡＶ，３２ＡＨ，３２ＢＶ，３２ＢＨ
）が有利にはプログラム制御されたモータを有している、請求項１７から２２ま
でのいずれか１項記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＩＬ，ＩＮ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＵＳ，ＺＡ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塑性変形可能な材料から成る、ほぼ円筒状の部体、特に焼結
金属製素材であって、該部体の内部に延在する螺旋状の内部切欠きを有している
ものを製造する方法において、まず、前記内部切欠きがほぼ直線的に延在する前
記部体を製造、例えば押出し成形し、次いで所定の長さに切断した前記部体（１
０；１１０）をその全長に亘って支持体（１６，２６，３６）の上に支持した状
態で、該部体（１０；１１０）に摩擦面装置（１８，２６，３６）で転動運動を
与え、該転動運動を前記部体（１０，１１０）の長さに亘って直線的にかつ連続
的に変化させ、これにより前記部体（１０；１１０）を一様に捩じることを特徴
とする、内在する螺旋状の切欠きを備えた焼結金属製素材を製造するための方法
。
【請求項２】前記部体（１０；１１０）を捩じる間、直線的に支える、請
求項１記載の方法。
【請求項３】前記支持体（１６）の上での支持線に対し直径方向でずらさ
れた線に沿って前記摩擦面装置（１８）を前記部体（１０；１１０）に作用させ
る、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記部体（１０；１１０）を捩じる間、面状に支持する、請
求項１記載の方法。
【請求項５】前記摩擦面装置と前記支持体とを重ね、前記支持体（２６；
３６）を前記部体（１０；１１０）の下で、前記支持体（２６；３６）と前記部
体（１０；１１０）との間の移動（Ｈ，Ｓ；Ｈ１からＨ５，Ｓ１からＳ５）が前
記部体（１０；１１０）の長さに亘って直線的に変化しかつ前記部体（１０；１
１０）の中央（Ｍ）では零になるように前記部体（１０；１１０）の重力で前記
転動運動を与える、請求項４記載の方法。
【請求項６】前記内部切欠きの横断面が円形ではなく、前記内部切欠きが
円筒状の前記部体の軸線に対し同心的ではない外縁を有し、この場合、場合によ
っては存在する通路の長手方向軸線が同様に円筒状の前記部体の軸線に対し同心
的ではない、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】捩じられた前記部体が焼結棒に焼結されている、請求項１か
ら６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】焼結材料を焼結前に乾燥させ、乾燥させた前記焼結材料内に
少なくとも１つの切子室を形成する、請求項７記載の方法。
【請求項９】焼結棒に焼結後に少なくとも１つの切子室を形成する、請求
項７記載の方法。
【請求項１０】前記内部切欠きが横断面で見て切子室に対する限界に対し
ほぼ平行に延びている、請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】押出し成形の間、焼結材料（１）内に、同じく構成されか
つ、棒軸に対し所定の回転角度だけずらして配置された複数の内部切欠きが形成
される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】請求項１から１１までの方法を実施するための装置におい
て、前記部体（１０；１１０）をその全長（Ｌ＊）に亘って支えるための支持体
（１６；２６；３６）と、前記部体（１０；１１０）に同様にその全長（Ｌ＊）
に亘って作用する摩擦面装置（１８；２６；３６）と、前記支持体（１６；２６
；３６）及び／又は前記摩擦面装置（１８；２６；３６）に、前記部体に転動運
動を誘発する運動（φ、Ｓ、Ｈ、Ｓ１〜Ｓ５，Ｈ１〜Ｈ５）を与え、その運動を
前記部体の長さに亘って連続的にかつ直線的に変化させることのできる駆動装置
（ω，３２Ａ，３２Ｂ）とを有していることを特徴とする、内在する螺旋状の切
欠きを備えた焼結金属製素材を製造するための装置。
【請求項１３】前記支持体（１６）が平らな面で形成されており、前記摩
擦面装置が前記支持面（１６）に対し平行間隔（ＡＶ）をおいて位置する面（２
０）を有し、この場合、前記駆動装置が回転駆動装置であって、この回転駆動装
置で前記支持体（１６）と前記摩擦面装置（１８）との間で、前記支持体（１６
）に対し垂直でかつ前記部体（１０）の長手方向軸線（１４）と交差する回転軸
線（２２）に関して相対回転運動が生ぜしめられる、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】前記摩擦面装置の面が円セグメントディスク（１８）から
形成されている、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】前記支持体が前記摩擦面装置（２６，３６）に重なり、前
記部体（１０）を少なくとも区分的に取囲む、可撓性の面（２６；３６）により
形成され、該面（２６；３６）が前記部体（１０）に寄添い、前記駆動装置（３
２Ａ，３２Ｂ）に連結され、前記部体（１０）の長手軸線（１４）を通って延在
する平面に対して垂直である前記面（２６；３６）の接線方向運動（Ｈ，Ｓ；Ｈ
１からＨ５；Ｓ１からＳ５）が、前記部体（１０）の長さに亘って連続的にかつ
直線的に変化するようになっている、請求項１２記載の装置。
【請求項１６】前記面（２６；３６）の接線方向運動（Ｈ，Ｓ）が前記部
体（１０）の中央（Ｍ）の領域で零である、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】前記部体（１０）に寄添う前記面（２６；３６）が、前記
部体（１０）を１８０°の角度領域（β）に亘って取囲むシート又は繊維材料（
２６；３６）から形成されている、請求項１５又は１６記載の装置。
【請求項１８】前記部体（１０）が前記シート又は繊維材料に懸吊されて
保持されている、請求項１７記載の装置。
【請求項１９】前記面（２６）が前記部体（１０）の軸線に沿って軸方向
に隣り合って配置された多数の部分面（２６＊）から構成され、該部分面（２６
＊）の間にそれぞれ１つのギャップ（３４）が位置している、請求項１５から１
８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２０】前記部分面（２６＊）が縁側のウエブ（３０Ａ，３０Ｂ）
を介して互いに結合されている、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】前記駆動装置（３２Ａ，３２Ｂ）が前記シート又は繊維材
料（２６，３６）の側縁（３０Ａ，３０Ｂ）に作用している、請求項１７から２
０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項２２】前記駆動装置（３２ＡＶ，３２ＡＨ，３２ＢＶ，３２ＢＨ
）が前記シート又は繊維材料のコーナに作用している、請求項２０又は２１記載
の装置。
【請求項２３】前記駆動装置（３２ＡＶ，３２ＡＨ，３２ＢＶ，３２ＢＨ
）が有利にはプログラム制御されたモータを有している、請求項１７から２２ま
でのいずれか１項記載の装置。
【請求項２４】請求項１から５に記載した方法を使用して製造された焼結
棒。
【請求項２５】棒軸線を中心として延びる、コンスタントなリードと横断
面とを有する少なくとも１つの内部切欠きを有しており、前記横断面が円形では
なく、前記棒軸線に対して同心的に延びていない外縁を有し、場合によっては存
在する内部切欠きの前記長手方向軸線が同様に前記棒軸線に対して同心的に延び
ていない、請求項２４記載の焼結棒。
【請求項２６】前記焼結棒に少なくとも１つの切子室が形成されている、
請求項２４又は２５記載の焼結棒。
【請求項２７】焼結棒が切断縁を有し、前記内部切欠きが横断面で見て前
記切断縁に対してほぼ平行に延びている、請求項２５又は２６記載の焼結棒。
【請求項２８】焼結棒が２つ以上の切子室を有し、隣り合った切子室の間
に棒領域が残っており、焼結棒が棒領域あたり１つの内部切欠きを有している、
請求項２６又は２７記載の焼結棒。
【請求項２９】前記内部切欠きが等しく構成されいてる、請求項２８記載
の焼結棒。