JP2004160624A

JP2004160624A - 深穴切削具

Info

Publication number: JP2004160624A
Application number: JP2002332124A
Authority: JP
Inventors: Takuji Nomura; 倬司野村
Original assignee: Unitac Inc
Current assignee: Unitac Inc
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2004-06-10
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP4164337B2

Abstract

【課題】シャンク長さを選択でき、シャンク部の損耗、折損、変形等に伴う交換コストを削減でき、切削ヘッド部分も取り替え可能なものを提供する。
【解決手段】中空内部をクーラント供給通路６ａとし、外周面に断面Ｖ字状の排出溝４ａを設けた工具シャンク基軸１と、工具シャンク基軸１の先端部に一端側をねじ係合して連結される中間連結軸２と、中間連結軸２の他端側に基端部をねじ係合して連結される切削ヘッド３とからなり、中間連結軸２及び切削ヘッド３に、連結状態において工具シャンク基軸１のクーラント供給通路６ａに連通するクーラント供給孔６ｂ，６ｃと、工具シャンク基軸１の排出溝４ａに直線的に連なる外面の排出溝４ｂ，４ｃとが形成され、切削ヘッド３の先端部にクーラント供給孔４ｃに連通する吐出口７を有してなる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深穴切削具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
深穴加工システムとして、ガンドリルシステム、ＢＴＡシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深穴加工には簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。
【０００３】
ガンドリルシステムは、図１０に示すように、中空筒状で外面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の凹溝を形成した工具シャンク３１の先端に、ドリルヘッド３２を一体的に固着したガンドリル３０を用い、その工具シャンク３１の中空部内をクーラントＣの供給通路３３、凹溝を切屑Ｓの排出溝３４とし、深穴加工時に、高圧のクーラントＣを供給通路３３を通してドリルヘッド３２の先端側より吐出させ、被加工物Ｗの切削穴Ｈ内で発生した切屑Ｔを当該クーラントＣと共に排出溝３４を通して外部に排出するように構成されている。しかして、このガンドリルシステムでは、小径でも排出溝３４のスペースを大きくとれることで、切屑Ｔを比較的容易に排出できる利点がある。
【０００４】
このようなガンドリル３０として、図１１に示す構成のものが一般的に知られている。その工具シャンク３１は、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける円筒状のドライバ部３１ａに、比較的薄肉のパイプ材の基端部を除くダイス成形によって外面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝３４ａを形成した筒軸部３１ｂの基端部を嵌入固定した構造を備えている。また、ドリルヘッド３２は、鋼材の研削加工によって外周面に前記筒軸部３１ｂと同様の排出溝３４ｂが形成され、先端部に該排出溝３４ｂの一側面に臨んで切刃を形成する超硬チップ３５がロウ付けされると共に、内部に工具シャンク３１の供給通路３３ａに連通する供給通路３３ｂを有し、先端面に該供給通路３３ｂに連通する吐出口３６が開口している。なお、ドリルヘッド３２としては、全体が工具鋼からなって先端部に研削加工による切刃を形成したものや、超硬チップからなる切刃をねじ止めしたものも使用されている。そして、工具シャンク３１とドリルヘッド３２とは、筒軸部３１ｂのＶ字状をなす先端にドリルヘッド３２の山形基端部３２ａを嵌合し、この嵌合部でロウ付けすることによって一体化されている。
【０００５】
しかるに、上記の従来汎用のガンドリル３０では、ドリルヘッド３２の切刃の消耗や折損を生じた際に工具シャンク３１を含めて切削具全体を取り替える必要があってコスト高になる上、段取り替えにおいても長尺の切削具全体を交換するのに長時間を要して加工効率の低下を招き、また切刃の消耗に伴う再研磨作業も容易ではなく再研磨コストが高く付き、更にドリリングの他にリーミング行う場合は工具シャンク３１の先端にリーマヘッドを固着したリーマ専用工具が必要になって一層コスト高になるという問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、先に特願２００２−２９５７８９において、中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝を有する工具シャンクの先端に、切削ヘッドをねじ孔係合にて着脱可能に取り付けた深穴切削具を提案している。
【０００７】
この提案に係る深穴切削具では、例えば図８に示すように、工具シャンク２１は、円筒状のドライバ部２１ａにパイプ材からなるシャンク部２１ｂが基端側を嵌入固定され、その先端に中空筒状の被装着部２１ｃが一体的に設けられており、これらの全体にわたって連通する中空内部をクーラント供給通路２３ａとし、シャンク部２１ｂの基端部を除いて当該シャンク部２１ｂから被装着部２１ｃの先端までの外周面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝２４ａを有すると共に、被装着部２１ｃの先端側に雌ねじ部２７ａが形成されている。そして、切削ヘッド２２は、図９でも示すように、基端側に前記被装着部２１ｃの雌ねじ２７ａに螺合する雄ねじ２７ｂを備え、内部には被装着部２１ｃに螺合連結した状態で工具シャンク２１側のクーラント供給通路２３ａに連通する連通孔２３ｂを有すると共に、外周面には同じく螺合連結した状態で工具シャンク２１側の排出溝２４ａと直線的に繋がる断面Ｖ字状の凹溝２４ｂが雄ねじ２７ｂ部分を含めて全長に形成され、先端部には排出溝２４ｂの一側に臨んで設けられた切刃２５と前記連通孔２３ｂの開口部である吐出口２６とを備えている。
【０００８】
このような深穴切削具によれば、切刃２５の消耗や折損を生じた際、切削ヘッド２２のみを取り替えるだけで工具シャンク２１は継続使用できるから、切削ヘッドが一体型の切削具に比較して大幅なコスト低減が図れる上、段取り替えに際しても切削ヘッド２２のみをねじ込み交換するだけでよいため、簡単に短時間で作業を行えて生産効率が向上し、また切刃２５の消耗に伴う再研磨や交換の作業も切削ヘッド２２だけを取り外して容易に行え、ドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換える場合にも、対応する種類の切削ヘッド２２…だけを用意しておけばよいので、備品コストを低減できると共に交換作業も短時間で容易に行えるという利点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記提案に係るものを含めて従来の深穴切削具では、工具シャンクの長さによって適用する切削穴の最大深さ（長さ）が定まるため、非常に深い削孔を行うには、その深さに対応した長い工具シャンクを有するものを用意する必要がある。一方、工具シャンクを非常に長くした深穴切削具では、これを比較的浅い削孔に適用することも可能であるが、工具シャンクが長くなるほど切削負荷による歪みを受け易く、この歪みに起因して早期に工具シャンクの折損や変形を招くことから、加工頻度が少ない非常に深い削孔のための深穴切削具を加工頻度の多い比較的浅い削孔に兼用することは、却ってメンテナンス上で大幅なコスト高を招くことになる。
【００１０】
従って、工具シャンクの長さと適用する削孔深さには自ずと適正範囲があり、このために従来にあっては、削孔深さの違いに対応して工具シャンクの長さが数段階に異なる複数種の深穴切削具を揃えておくのが一般的であり、これによって備品コストが嵩むという問題があった。また、工具シャンクの長さが削孔深さに適合した深穴切削具においても当然に寿命があり、前記提案に係る深穴切削具のように切削ヘッドのみを交換できる構成でも、長期間の使用によって工具シャンク側の損耗は免れないし、使用中にシャンク部の折損や変形を生じることも多々あるから、この工具シャンクの損耗や突発的な折損・変形等に伴う新品との交換に要するコストも膨大なものとなる。
【００１１】
本発明は、上述の情況に鑑み、ガンドリル等の深穴切削具として、適用する削孔深さに対応して適正なシャンク長さを選択できる上、シャンク部の損耗や突発的な折損・変形等に伴う交換コストも大幅に削減でき、また切刃の消耗や折損に伴う交換ならびに段取り替えの際に切削ヘッド部分のみを取り替え可能なものを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る深穴切削具は、中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝を設けた工具シャンク本体と、この工具シャンク本体の先端部に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される連結用シャンク軸と、この連結用シャンク軸の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される切削ヘッドとからなり、前記連結用シャンク軸及び切削ヘッドに、連結状態において工具シャンク本体のクーラント供給通路に連通するクーラント供給孔と、該工具シャンク本体の排出溝に直線的に連なる外面の排出溝とが形成され、切削ヘッドの先端部に、そのクーラント供給孔に連通する吐出口を有してなる構成としている。
【００１３】
上記構成の深穴切削具によれば、工具シャンク本体と切削ヘッドとの間に連結用シャンク軸が独立部材として介在することから、該連結用シャンク軸として長さの異なる複数本を用意しておけば、その交換によってシャンク長さを変更でき、もって工具シャンク本体を交換することなく適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定できると共に、この連結用シャンク軸の損耗、折損、変形等を生じた際には、該連結用シャンク軸のみを交換し、工具シャンク本体をそのまま継続使用できる。また、切削ヘッドの切刃に消耗や折損を生じたり、段取り替えを行ったり、更にはドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッドのみを交換し、工具シャンク本体及び連結用シャンク軸を継続使用することができる。
【００１４】
上記構成において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部を角ねじとすれば、結合強度が大きくなると共に、隙間を生じにくいためにねじ係合部からのクーラントの漏れを防止できる。
【００１５】
また、連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されてなるものとすれば、必要に応じて複数本の連結用シャンク軸を連結したり、連結用シャンク軸を介さずに工具シャンク本体に対して切削ヘッドを直接に連結して所用の切削加工を施すことが可能となる。
【００１６】
更に、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材を配置し、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成すれば、これら部材の製作の際にねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じないので、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００１７】
また、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態とすれば、ねじの切刃側の端においても、排出溝の両側面に完全な断面形状のねじ端が臨んで隙間を生じないので、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００１８】
一方、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなす構成とすれば、該底部が鋭角である場合に比較して切屑の移動抵抗が減るから、該排出溝における切屑の排出性が向上すると共に、このアールの分だけ各部材の中心側に肉部が増えるため、各部材の強度が増す上、クーラント供給通路及び供給孔の流路断面積を大きくし、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ることができる。また、シャンク径によっては、クーラント供給通路及び供給孔を、該底部が鋭角である場合には断面形状から細い２本に分けざるを得なかったものを、前記アール状とすることによって太い一本にまとめることが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深穴切削具の好適実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１〜図４は第一実施形態のガンドリル、図５〜図７は第二実施形態のガンドリルをそれぞれ示す。
【００２０】
第一実施形態のガンドリルは、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、工具シャンク本体１と、その先端に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結された連結用シャンク軸２と、この連結用シャンク軸２の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結されたドリリング用の切削ヘッドであるドリルヘッド３とで構成されている。
【００２１】
工具シャンク本体１は、図２（Ａ）〜（Ｃ）で詳細に示すように、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径のドライバ部１０の先端側に、細径丸軸状の基部シャンク１１が同軸状に一体形成されており、基部シャンク１１の外周面には基端側を除いて断面Ｖ字状の排出溝４ａが長手方向に沿って先端まで形成されると共に、基部シャンク１１の先端側には有底の接続筒部１ａが設けてあり、この接続筒部１ａの内奥側に角ねじにて構成される雌ねじ５ａが刻設されている。しかして、排出溝４ａは、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、基部シャンク１１の略中心から略９０°の開きをなす扇形で、基部シャンク１１の円形断面の略１／４を欠いた形になっており、接続筒部１ａでは周側壁を切り欠いている。また、ドライバ部１０には基端から中間位置に達する中心孔６が形成され、この中心孔６の内底から基部シャンク１１の接続筒部１ａの内底に至る２本のクーラント供給通路６ａ，６ａが排出溝４ａを避けて穿設されている。
【００２２】
連結用シャンク軸２は、工具シャンク本体１の基部シャンク１１と同一外径の丸軸状であり、図３（Ａ）〜（Ｃ）で詳細に示すように、その一端側には該工具シャンク本体１の接続筒部１ａ内に密に嵌入し得る外径の接続軸部２ａを有し、この接続軸部２ａの先端側に前記接続筒部１ａの雌ねじ５ａに螺合する角ねじからなる雄ねじ５ｂが刻設されると共に、他端側には工具シャンク本体１の接続筒部１ａと同一寸法形状で内奥に角ねじからなる雌ねじ５ａを刻設した接続筒部２ｂが形成されている。また、この連結用シャンク軸２の外周面には、長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝４ｂが接続軸部２ａ及び接続筒部２ｂの部分を含む全長にわたって形成され、また該連結用シャンク軸２の内部には、接続軸部２ａの端面から接続筒部２ｂの内底に至る２本のクーラント供給孔６ｂ，６ｂが排出溝４ｂを避けて穿設されている。
【００２３】
しかして、工具シャンク本体１と連結用シャンク軸２とは、図１（Ａ），（Ｃ）に示すように、両者の連結状態、つまり工具シャンク本体１の接続筒部１ａに連結用シャンク軸２の接続軸部２ａを一杯に嵌入螺合して、接続軸部２ａの基部側の段部２ｃが接続筒部１ａの端面に密接した状態で、両者の排出溝４ａ，４ｂ同士がずれなく直線的に連なると共に、前者のクーラント供給通路６ａ，６ａと後者のクーラント供給孔６ｂ，６ｂとが連通するように設定されている。
【００２４】
ドリルヘッド３は、図４（Ａ）〜（Ｃ）で詳細に示すように、基端側が連結用シャンク軸２の接続筒部２ｂ内に密に嵌入し得る外径の接続軸部３ａをなし、この接続軸部３ａの先端側に前記接続筒部２ｂの雌ねじ５ａに螺合する角ねじからなる雄ねじ５ｂが刻設されると共に、外周面には該接続軸部３ａを含む全長にわたって長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝４ｃが形成される一方、内部には接続軸部３ａの端面から当該ドリルヘッド３の先端面３ｃに至る２本のクーラント供給孔６ｃ，６ｃが排出溝４ｃを避けて穿設され、当該先端面３ｃに両クーラント供給孔６ｃ，６ｃの開口部である吐出口７，７が開いている。また、ドリルヘッド３の先端部には、切刃を形成する超硬チップ８が排出溝４ｃの一側に臨むようにロウ付けされると共に、排出溝４ｃを外れた外周部の二箇所にガイドパッド９が固着されている。
【００２５】
しかして、このドリルヘッド３は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、その基端側の接続軸部３ａを連結用シャンク軸２接続筒部２ｂに一杯に嵌入螺合して、接続軸部３ａの基部側の段部３ｃが接続筒部２ｂの端面に密接した状態で、排出溝４ｃが連結用シャンク軸２の排出溝４ｂにずれなく直線的に連なると共に、クーラント供給通路６ｃ，６ｃが連結用シャンク軸２のクーラント供給孔６ｂ，６ｂに連通するように設定されている。なお、ドリルヘッド３の接続軸部３ａと連結用シャンク軸２の接続軸部２ａとは同一寸法形状になっている。
【００２６】
工具シャンク本体１及び連結用シャンク軸２の接続筒部１ａ，２ｂにおける雌ねじ５ａの奥端は、これに螺入する連結用シャンク軸２側及びドリルヘッド３側の雄ねじ５ｂの端面が密接状態で当接して隙間が生じないように軸芯に垂直な平坦面に形成されている。このように雌ねじ５ａの奥端が平坦面になるようにねじ切り加工するのは実際には困難であるため、具体的には、図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、雌ねじ５ａの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める金属片から成る埋込部材１２を配置し、ロウ付け等にて一体固着している。
【００２７】
また、工具シャンク本体１及び連結用シャンク軸２の接続筒部１ａ，２ｂ（図１（Ｂ），（Ｃ））における雄ねじ５ｂの末端側と、連結用シャンク軸２及びドリルヘッド３の接続軸部２ａ，３ａ（図１（Ｂ），（Ｃ））における雌ねじ５ａの開口端側においては、図４（Ｃ）におけるドリルヘッド３の接続軸部３ａの断面で代表して示すように、雌雄ねじ５ａ，５ｂの不完全ねじ部１３を排出溝４ａ〜４ｃの形成範囲に収め、これら排出溝４ａ〜４ｃの両側面で完全なねじ断面形状でねじ端が終了し、排出溝４ａ〜４ｃに臨むねじ端で隙間が生じないようになっている。
【００２８】
なお、連結用シャンク軸２及びドリルヘッド３の接続軸部２ａ，３ａにおける基部側の段部２ｃ，３ｃと雄ねじ５ｂとの間、ならびにこれらに各々対応する工具シャンク本体１及び連結用シャンク軸２の接続筒部１ａ，２ｂにおける端面と雌ねじ５ａとの間は、同一長さで且つ略同じ内外径のパイロット部として、接続筒部１ａ，２ｂに接続軸部２ａ，３ａが円滑に嵌入して正確に同芯状態に螺合できるように構成されている。
【００２９】
このようなガンドリルにあっては、連結用シャンク軸２として通常１５０〜５００ｍｍ程度の長さのものが使用されるが、このような範囲で長さの異なる複数本の連結用シャンク軸２…を用意しておく。また、上記実施形態では切削ヘッドとしてドリルヘッド３を例示したが、例えばミリングヘッド等の他の切削作業に用いる切削ヘッドとしても、ドリルヘッド３と同様に基端側が雄ねじ５ｂを有する接続軸部３ａをなし、外周面に全長にわたる排出溝４ｃを設けたものを用意することが推奨される。
【００３０】
上記構成のガンドリルによれば、工具シャンクが工具シャンク本体１と独立部材である連結用シャンク軸２とから構成されているから、連結用シャンク軸２として長さの異なるものを交換することによってシャンク長さを変更でき、もって同じ工具シャンク本体１を用いて適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さに設定することが可能となる。従って、従来のようにシャンク長さが数段階に異なる複数種の深穴切削具を用意する場合に比較して、備品コストが大幅に低減される。また、経時的なシャンク側の損耗、ならびに使用中におけるシャンク側の突発的な折損や変形の殆どは、切削負荷による捩れ応力が集中し易いシャンク中間部で生起するが、上記構成のガンドリルでは、該捩れ応力の集中部分が概して連結用シャンク軸２になるため、傷んだ連結用シャンク軸２のみを新品と交換することにより、傷みにくいが構造的及びサイズ的に製作コストの高い工具シャンク本体１を長期にわたって継続使用でき、これによって保全コストも大きく低減できる。
【００３１】
更に、本実施形態のガンドリルにあっては、連結用シャンク軸２の一端側が雄ねじ５ｂを有する接続軸部２ａ、他端側が雌ねじ５ａを有する接続筒部２ｂを構成し、工具シャンク本体１と該連結用シャンク軸２の接続筒部１ａ，２ｂ、ならびに該連結用シャンク軸２とドリルヘッド３の接続軸部２ａ，３ａが同一寸法形状に設定されているから、複数本の連結用シャンク軸２…を直線状に連結したり、連結用シャンク軸２を介さずに工具シャンク本体１に対してドリルヘッド３を直接に連結することも可能であり、複数本の連結用シャンク軸２…の連結によって極端に長い削孔にも対応できる一方、逆に工具シャンク本体１へのドリルヘッド３の直接連結によって比較的に短い削孔にも対応できる。
【００３２】
一方、ドリルヘッド３の切刃である超硬チップ８の消耗や折損を生じた際は、該ドリルヘッド３のみを取り替えるだけでよく、工具シャンク本体１及び連結用シャンク軸２をそのまま継続使用でき、段取り替えに際しても該ドリルヘッド３のみを切削ヘッド２２のみをねじ込み交換するだけでよいため、簡単に短時間で作業を行えて生産効率が向上し、また切刃８の消耗に伴う再研磨や交換についてもドリルヘッド３だけを取り外して単独で取り扱えるから、それらの作業を容易に行え、更にドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換える場合にも、対応する種類の切削ヘッドだけを用意しておけばよいので、備品コストを低減できると共に交換作業も短時間で容易に行える。
【００３３】
また、本実施形態では、連結用シャンク軸２と工具シャンク本体１及びドリルヘッド３との各ねじ係合部における雌ねじ５ａ及び雄ねじ５ｂを角ねじにて構成しているので、高い結合強度が得られると共に、螺合部に隙間が生じ難いため、ねじ係合部からのクーラントの漏れが防止される。また、雌ねじ５ａの奥端部に雄ねじ５ｂの先端面が密接するように、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材１２を配置しているので、ねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じず、クーラントの漏れがより確実に防止される。更に、各ねじ係合部における雄ねじ５ｂの末端側と雌ねじ５ａの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝４ａ〜４ｃの形成範囲内に収まっているため、これら排出溝４ａ〜４ｃの両側面に完全な断面形状のねじ端が臨んで隙間を生じないから、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないといった不具合も防止される。
【００３４】
本発明の第二実施形態のガンドリルは、前記第一実施形態のガンドリルと同様に、工具シャンク本体１及び連結用シャンク軸２と切削ヘッドであるドリルヘッド３とで構成されている。しかるに、図５〜図７に示すように、工具シャンク本体１の基部シャンク１ｂ及び連結用シャンク軸２とドリルヘッド３の各外周面に形成された排出溝４ａ〜４ｃの各底部４０がアール状をなすと共に、工具シャンク本体１のクーラント供給通路６ａと連結用シャンク軸２及びドリルヘッド３のクーラント供給孔６ｂ，６ｃが１本になっている。なお、これら部材１〜３の他の構成要素については、前記前記第一実施形態と同様であるため、同一参照符号を付してその説明を省略する。
【００３５】
この第二実施形態のガンドリルでは、排出溝４ａ〜４ｃの各底部４０がアール状をなすから、該底部が鋭角である場合に比較し、切削加工中にクーラントと共に該排出溝４ａ〜４ｃを流れる切屑の底部における移動抵抗が減少し、それだけ該切屑の排出性が向上することに加え、この底部４０のアールの分だけ各部材１〜３の中心側に肉部が増えるため、各部材１〜３の強度が増すことになる。また、前記第一実施形態のガンドリルの各部材１〜３では、排出溝４ａ〜４ｃの底部が鋭角であることによる肉部の断面形状から、クーラント供給通路６ａ及び供給孔６ｂ，６ｃを細い２本に分けていたが、この第二実施形態のガンドリルの各部材１〜３では、底部４０のアールの分によって中心側に肉部が増えることを利用し、図示のように部材１〜３のクーラント供給通路６ａ及び供給孔６ｂ，６ｃを太い１本にまとめている。従って、本第二実施形態のガンドリルにあっては、各部材つまり工具シャンク本体１の基部シャンク１ｂ及び連結用シャンク軸２とドリルヘッド３の製作に際し、クーラント供給通路６ａ及び供給孔６ｂ，６ｃの形成加工を短時間で容易に行えるという利点がある。
【００３６】
なお、この第二実施形態のように各部材１〜３の排出溝４ａ〜４ｃの各底部４０をアール状とする構成において、クーラント供給通路６ａ及び供給孔６ｂ，６ｃを第一実施形態のように２本とし、その各流路断面積を大きくすることにより、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ることも可能である。一方、上記実施形態では工具シャンク本体１のねじ係合部を接続筒部１ａつまり雌ねじ５ａとしているが、逆に該ねじ係合部を雄ねじ５ｂとし、これに対応して連結用シャンク軸１２の一端側及びドタルヘッド３のねじ係合部を雌ねじ５ａとすることも可能である。また、実施形態の説明ではドリルヘッド３に切刃を形成する超硬チップ８をロウ付けした例を示したが、ドリルヘッド３の如き切削ヘッド全体を工具鋼にて構成し、その先端に切刃を直接形成したり、前記超硬チップ８をドリルヘッド３にねじ止めしたりする構成も採用可能である。更に、各部材１〜３の排出溝４ａ〜４ｃは、Ｖ字状断面の開き角が９０°のものを例示したが、略９０°〜１３０°の範囲の適当な開き角に設定することもできる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、工具シャンクの中空部をクーラントの供給通路とし、外周面に形成した断面Ｖ字状の排出溝を通してクーラントと共に切屑を排出するようにした深穴切削具において、工具シャンクを工具シャンク本体と連結用シャンク軸とで構成し、この工具シャンク本体と連結用シャンク軸ならびに該連結用シャンク軸と切削ヘッドとをねじ係合にて着脱可能としていることから、連結用シャンク軸として長さの異なるものを交換することによってシャンク長さを変更でき、もって工具シャンク本体を交換することなく適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定でき、もってシャンク長さの異なる深穴切削具を揃えておくのに比較して備品コストを大幅に削減することが可能でをあると共に、この連結用シャンク軸の経時的な損耗、突発的な折損や変形等を生じた際には、該連結用シャンク軸のみを交換し、工具シャンク本体を長期にわたって継続使用でき、これによって保全コストも大きく低減できる。また、切削ヘッドの切刃に消耗や折損を生じたり、段取り替えを行ったり、更にはドリリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッドのみを交換し、工具シャンク本体及び連結用シャンク軸を継続使用することができるから、この点でも大幅なコスト低減を図れると共に、切削ヘッドの交換作業を短時間で容易に行えて生産効率が向上し、更に切刃の消耗に伴う再研磨も切削ヘッドだけを取り外して容易に行える。
【００３８】
請求項２の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部に角ねじを採用しているから、高い結合強度が得られると共に、螺合部に隙間が生じ難いため、ねじ係合部からのクーラントの漏れが防止されるという利点がある。
【００３９】
請求項３の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されていることから、複数本の連結用シャンク軸を直線状に連結して極端に長い削孔にも対応できる一方、逆に連結用シャンク軸を介さずに工具シャンク本体に対してドリルヘッドを直接に連結して比較的に短い削孔にも対応できる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材が配置され、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成されているから、ねじ切りを容易に行うためにぬすみ部が生じても、そのぬすみ部が埋められて隙間を生じないので、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００４１】
請求項５の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態であることから、該排出溝の両側面に完全な断面形状のねじ端が臨んで隙間を生じず、もって隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないといった不具合も防止される。
【００４２】
請求項６の発明によれば、上記の深穴切削具において、連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなすことから、該底部が鋭角である場合に比較し、切屑の排出性が向上することに加え、各部材の強度が増し、またクーラント供給通路及び供給孔の流路断面積を大きくし、クーラント供給量の増加による切屑の排出性の向上を図ったり、シャンク径によっては該底部が鋭角である場合には断面形状からクーラント供給通路及び供給孔を細い２本に分けざるを得なかったものを太い一本にまとめ、もって各部材の製作に際してクーラント供給通路及び供給孔の形成加工を短時間で容易に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態であるガンドリルを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は（Ａ）の仮想線円Ｂ内の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の仮想線円Ｃ内の拡大図である。
【図２】同第一実施形態のガンドリルに用いる工具シャンク本体を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図３】同第一実施形態のガンドリルに用いる連結用シャンク軸を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図４】同第一実施形態のガンドリルに用いる切削ヘッドであるガンドリルを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の断面図、（Ｄ）は基端から見た側面図である。
【図５】本発明の第二実施形態であるガンドリルに用いる工具シャンク本体を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図６】同第二実施形態のガンドリルに用いる連結用シャンク軸を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図７】同第二実施形態のガンドリルに用いる切削ヘッドであるドリルヘッドを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の断面図、（Ｄ）は基端から見た側面図である。
【図８】本発明の先行技術に係る切削ヘッド交換型のガンドリルの全体構成を示す部分省略正面図である。
【図９】同先行技術に係るガンドリルに用いるドリルヘッドを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の断面図、（Ｄ）は基端から見た側面図である。
【図１０】ガンドリルシステムの概略構成を示す断面図である。
【図１１】従来例のガンドリルを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線の矢視断面図である。
【符号の説明】
１工具シャンク本体
１ａ接続筒部（ねじ係合部）
１０ドライバー部
１１基部シャンク
２連結用シャンク軸
２ａ接続軸部（ねじ係合部）
２ｂ接続筒部（ねじ係合部）
３ドリルヘッド（切削ヘッド）
４ａ〜４ｃ排出溝
４０底部
５ａ雌ねじ
５ｂ雄ねじ
６中心孔（クーラント供給通路）
６ａクーラント供給通路
６ｂ，６ｃクーラント供給孔
７吐出口
８超硬チップ（切刃）
１２埋込部材
１３不完全ねじ部

Claims

中空内部をクーラント供給通路とし、外周面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の排出溝を設けた工具シャンク本体と、この工具シャンク本体の先端部に一端側をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される連結用シャンク軸と、この連結用シャンク軸の他端側に基端部をねじ係合して同軸状に着脱可能に連結される切削ヘッドとからなり、
前記連結用シャンク軸及び切削ヘッドに、連結状態において工具シャンク本体のクーラント供給通路に連通するクーラント供給孔と、該工具シャンク本体の排出溝に直線的に連なる外面の排出溝とが形成され、
切削ヘッドの先端部に、そのクーラント供給孔に連通する吐出口を有してなる深穴切削具。
連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部が角ねじである請求項１記載の深穴切削具。
連結用シャンク軸の両側のねじ係合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、この連結用シャンク軸と切削ヘッドとのねじ係合部が、当該連結用シャンク軸と工具シャンク本体とのねじ係合部と同一寸法形状に設定されてなる請求項１又は２に記載の深穴切削具。
連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雌ねじの奥端部に、ねじ切り用のぬすみ部を埋める埋込部材が配置され、この埋込部材に雄ねじの端面が密接するように構成されてなる請求項１〜３のいずれかに記載の深穴切削具。
連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態である請求項１〜４のいずれかに記載の深穴切削具。
連結用シャンク軸と工具シャンク本体及び切削ヘッドの前記排出溝の底部がアール状をなす請求項１〜５のいずれかに記載の深穴切削具。