JP2005125455A - ドリル及びガイド孔用カッター及び円孔穿設方法 - Google Patents

Abstract

【課題】チゼル部分に略円錐体状の凸部をボディと一体として突設した金属用のドリルにおいて、切削屑の排出効率を高め、ドリルの製造手間を簡略化し、また進行方向に対して傾斜のある面にも円滑に円孔を穿設できるようにする。
【解決手段】ランド１５に二番取り面を設けず、ウェブ１８を先端からシャンク１７付近まで同一厚みとして切削屑の排出効率を高めるとともにドリル１の製造手間を簡略化し、進行方向に対して傾斜のある面に対してはチゼル部分に円形状の平面を有するガイド孔用カッターでガイド孔を穿設してからドリル１を用いる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、金属に円孔を穿設するために用いられるドリルと、該ドリルを用いて、あるいは該ドリルとガイド孔用カッターを用いて金属に円孔を穿設する円孔穿設方法に関するものであり、さらに詳しくは、以下の（１）から（５）に示すドリルあるいはガイド孔用カッターあるいは円孔穿設方法に関するものである。

（１）金属に円孔を穿設するために用いられるドリルにおいて、チゼル部分に該ドリルのボディと一体として形成された略円錐体状の凸部を有し、ランドには二番取り面を有せず、すなわち二番取り深さがゼロで、ランドが凹凸のない滑らかな円筒状曲面の一部として形成され、該ランドの外径寸法が上記ドリルのボディの直径と等しくなるように構成されていることを特徴とするドリル。

（２）ウェブが、溝切り上げ部分を除く溝長の全体に亘って同一厚みであることを特徴とする上記（１）に記載のドリル。

（３）前記（１）に記載のドリルあるいは上記（２）に記載のドリルを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる角度を有する金属面に円孔を穿設する際に、あらかじめ該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設するために用いる、チゼル部分が平滑な円形の平面として構成されていることを特徴とするガイド孔用カッター。

（４）上記（１）に記載のドリルあるいは上記（２）に記載のドリルのいずれかを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる傾斜のある金属面に円孔を穿設する際に、第１工程として上記（３）に記載のガイド孔用カッターを用いて上記ドリルの推力方向即ち上記ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設し、次に第２工程として該ガイド孔に上記（１）に記載のドリルあるいは上記（２）に記載のドリルのいずれかを用いて円孔を穿設することを特徴とする円孔穿設方法。

背景技術に関して、一部図面を参照しながら説明する。
従来、金属に円孔を穿設するために用いられるドリルＣは、図３１〜図３５に示すように、ボディＣ１の先端のチゼル部分Ｃ２（チゼルポイントとも呼称される）に線状のエッジＣ３が形成されており、線状のエッジＣ３の両端には切れ刃Ｃ４、Ｃ４´の先端が形成されている。なお、Ｃ５はランドであり、マージンＣ５ａと二番取り面Ｃ５ｂより構成される。

Ｃ６は溝、Ｃ６ａは溝切り上げ部分、Ｃ７はシャンクである。ドリルＣはシャンクＣ７がドリルＣを回転推進させる機械（図示せず）に嵌挿固定されており、ドリルＣの位置決めは該機械によって行われる。すなわち、ドリルＣの位置決めは、後端部のシャンクＣ７において行われている状態である。

切削時に、エッジＣ３が図３２に示すワークｃＷ（以下、被削材という意味でワークという言葉を用いる）に当接すると同時に切れ刃Ｃ４、Ｃ４´の先端が、ワークｃＷの表面ｃＷｈに食い込むが、その瞬間にエッジＣ３と切れ刃Ｃ４、Ｃ４´はワークｃＷからランダムな方向の反作用を受け、この反作用によりドリルＣの推力ｃＸは分散させられる。

すなわち、ドリルＣの推力ｃＸはドリルＣの中心軸ｃψに沿って働き、この状態が保持されればドリルＣの位置は精確に安定する。しかしながら、上記ランダムな方向の反作用は中心軸ｃψに対して様々な角度をもってドリルＣの先端部分に働く。

この際、ドリルＣは、シャンクＣ７が上記機械に嵌挿固定されていることのみによってその姿勢が保持されている状態なので、ドリルＣの先端部分は固定されない自由端となっている。したがって、ドリルＣはこの先端部分に働くランダムな力により振動を起こす。

従って、ドリルＣはエッジＣ３がワークｃＷの表面ｃＷｈに当接した瞬間に、つまり切れ刃Ｃ４、Ｃ４´がワークｃＷの表面ｃＷｈに食い込んだ瞬間に姿勢保持が不可能となり、その結果ワークｃＷとドリルＣの位置関係を精確に定めることができず、いわゆる「喰い付き」が悪いという状態が生じていた。

すなわち、ワークｃＷに対するドリルＣの位置決めは、上記のようにドリルＣを装着する機械（図示せず）によって行われるが、該機械の側でいくら精確に位置決めを行っても、ドリルＣのエッジＣ３がワークｃＷの表面ｃＷｈに当接した瞬間に誤差が生じてしまう。すなわち、機械の側の位置決めの精度がドリルＣの側にまで有効に働かないという問題があった。

また、ドリルＣ自体が上記ランダムな方向の反作用によって振動を起こすので、切削孔（図示せず）が真円にならず、該切削孔の内径はドリルＣの直径ｃφ（図３２参照）より大とならざるを得なかった。あるいは分散される推力ｃＸを補う余分な力が必要となり切れ刃Ｃ４、Ｃ４´の磨耗も激しくボディＣ１の折損も多かった。

また、上記機械がドリルＣに与える推力ｃＸが分散される分、抵抗が生じ、ドリルＣの送り（切削速度）にはこの抵抗からくる限界があった。さらに、深孔（図示せず）の穿設の場合はドリルＣの進行を時々停止させながら進行させる、いわゆる「ステップ送り」が必要で、加工手間がかかり、加工時間も長くかかる結果となっていた。

さらにまた、精確に円孔（図示せず）を開けるためにはポンチ（図示せず）によるガイド孔（図示せず）が必要であり、そのために余分な加工手間と時間を要していた。そして、ドリルＣの振動の結果バリも多く、切削孔（図示せず）を綺麗に完成させたい場合には、後でバリ取りの作業が必要であった。

従来の金属加工用のドリルＣに関しては、以上のような諸問題が存することが指摘されてきた。

これらの問題点を解決するために、本願出願人により、特許文献１に記載のドリルＤが提供された。このドリルＤに関し、以下にその要部を図面を参照しながら説明する。

特許文献１に記載のドリルＤは、金属、プラスティック、木材等に円孔を穿設するために用いられるドリルにおいて、チゼル部分Ｄ２に略円錐体状の凸部Ｄ３をドリルＤのボディＤ１と一体として形成したもので、その一例を図２３〜図２７に示す。

図２３〜図２７において、Ｄ１はドリルＤのボディであり、Ｄ２はチゼル部分、Ｄ３はチゼル部分Ｄ２にボディＤ１と一体として設けられた略円錐形状の凸部である。また、Ｄ４、Ｄ４´は切れ刃、Ｄ５はランド、Ｄ５ａはマージン、Ｄ５ｂは二番取り面、Ｄ６は溝、Ｄ６ａは溝切り上げ部分、Ｄ７はシャンクである。

特許文献１に記載のドリルＤは、チゼル部分Ｄ２に設けられた凸部Ｄ３がまずワークｄＷ（図２４参照）に圧入されることにより、いわゆる「芯出し」の役割を果たす。つまり、ドリルＤの姿勢は、機械（図示せず）に嵌挿固着されたシャンクＤ７（図２３参照）と凸部Ｄ３の両方により保持されることとなる。

すなわち、ドリルＤはその後端において機械により位置決めが行われ、その前端においてワークｄＷに食い込んだ凸部Ｄ３により位置決めが行われる。このように、前端と後端において位置決めが行われて精確な姿勢保持がなされた後で切れ刃Ｄ４、Ｄ４´がワークｄＷの表面ｄＷｈに食い込み、切削を開始する。

したがって、推力ｄＸ方向（進行方向）以外の方向に働く力に起因する振動が殆どゼロで、真円に極めて近い円孔ｄＷｃ（図２８参照）を穿設できるものである。なお、下記特許文献のうち、特許文献２は後述部分にて参照される。
特開２００２−２００５１０ 特開２００３−３９２１８

特許文献１に記載のドリルＤは、このように、従来のドリルの有する前記問題点の殆どを解決する解決手段として提供されたものであったが、なお、以下のような課題を残していた。

＜課題１＞
図２５に見るように、ドリルＤのランドＤ５は、ランドＤ５の大部分を占める二番取り面Ｄ５ｂが二番取り深さδｄだけドリルＤの直径Ｄφより小となっており、より狭いマージンＤ５ａの外径寸法ＤηのみがドリルＤの直径Ｄφと同径で、マージンＤ５ａが二番取り面Ｄ５ｂに対して凸となった状態である。これは、図３１に示す通常の金属用のドリルＣと同様の構成であるので、該構成の必然性を通常の金属用のドリルＣにて説明する。

図３１〜図３５に示す通常の金属用のドリルＣにおいて、二番取り面Ｃ５ｂが必要な理由は、以下の通りである。すなわち、通常の金属用のドリルＣでは前述のように図３２に示す推力ｃＸ方向（進行方向）以外の方向に働く力（前記反作用）に起因する振動があるので、ドリルＣのランドＣ５に二番取り面Ｃ５ｂを設けない場合、ランドＣ５が切削孔（図示せず）の周壁に圧接され、該切削孔の周壁と激しく摩擦してドリルＣの推力ｃＸが大きく損なわれ、場合によってはドリルＣの推進が停止されることもある。

無論、金属用のドリルＣには、通常は先端からシャンクＣ７方向に外径が僅かに縮径する外径バックテーパー（公知技術）が施されており、該外径バックテーパーの作用によって、ランドＣ５が切削孔（図示せず）の周壁に圧接される現象は軽減される。

しかし、二番取り面Ｃ５ｂを設けない状態では、ランドＣ５が上記切削孔の周壁に圧接される際に働く力は大で、摩擦力も大となり、ドリルＣの推進は停止される。現実に、金属用のドリルにおいてこの二番取り面という構成を欠くドリルは存在しなかったという事実が、この事情を良く物語るものである。

要するに、通常の金属用のドリルＣにおいては、上記切削孔の周壁に圧接される部分をできるだけ少なくするために、二番取り深さδｃ（図３３参照）を有する二番取り面Ｃ５ｂを設けることが不可欠であったといい得る。

ちなみに、木工用のドリル（図示せず）には二番取り面を設けていない例が多いが、これは、被削材である木が金属よりはるかに柔らかく、木工用のドリルに多少の振動があっても、該木工用のドリルのランドが切削孔（図示せず）の周壁を圧潰しつつ推進するので、切削作用にあまり大きな影響が現れないという理由による。

しかし、木材よりはるかに硬い金属の切削においては、ランドＣ５に二番取り深さδｃを有する二番取り面Ｃ５ｂを設けるという構成は不可欠で、この構成を欠く金属用のドリルは、前記のように存在し得なかったのである。

しかし、金属用のドリルＣにおいて、ランドＣ５に二番取り深さδｃを有する二番取り面Ｃ５ｂを設けるためには、その加工プロセスにおいて、特別の工程が必要となる。

金属用のドリルＣの製作が転造による場合には、そのための型造りと転造プロセスがその分複雑となるだけで済むが、金属用のドリルＣが超硬質ドリルである場合にはランドＣ５を切削して二番取り面Ｃ５ｂを設ける工程が必要で、これに要する加工手間が大きな負担となってきた。

特許文献１のドリルＤ（図２３参照）においては、従来の金属用のドリルＣ（図３１参照）同様、ランドＤ５にマージンＤ５ａと二番取り面Ｄ５ｂが存在しているので、加工手間に関しては従来の金属用のドリルＣと同様の問題が残されていた。

しかしながら、従来の金属用のドリルＣ（図３１参照）における切削時の振動を解消したドリルＤ（図２３参照）においては、マージンＤ５ａと二番取り面Ｄ５ｂという構成は不必要となる筈である。＜課題１＞では、この点を解決することを目的とした。

＜課題２＞
課題２はランド及び溝及びウェブの断面積と切削屑の排出効率に関するものである。すなわち、従来の金属用のドリルＣ（図３３参照）のランドＣ５に二番取り面Ｃ５ｂを設けるという構成においては、ドリルＣのボディＣ１の肉厚がランドＣ５において二番取り面Ｃ５ｂの深さδｃだけ減少し、その分だけドリルＣのボディＣ１の剛性（強度・力学的な耐性）が低下する。

本来、金属用のドリルＣのボディＣ１の剛性を保つためには、ランドＣ５をできるだけ広く、溝Ｃ６をできるだけ狭く構成することが必要である。ランドＣ５が広ければ、切削屑（図示せず）が切削孔（図示せず）の周壁に当たる面積も狭くなる。そしてウェブＣ８（図３５参照）の厚みはできるだけ大としたい。

しかるに、溝Ｃ６を通って排出される切削屑（図示せず）の排出効率を考えると、逆にランドＣ５をできるだけ狭く、溝Ｃ６はできるだけ広く、そしてウェブＣ８の直径はできるだけ小としたい。

通常の金属用のドリルＣにおいては、このような相矛盾する要求が釣り合う点を求めて、ランドＣ５の広さ、溝Ｃ６の広さ、そしてウェブＣ８の直径が決定される。

金属用のドリルＣのボディＣ１の剛性の低下をきたさないためにはランドＣ５に設けられた二番取り面Ｃ５ｂにより除去される断面積分だけランドＣ５を拡大したいが、切削屑（図示せず）の排出効率を考えるとその構成は取れない。したがって、通常の金属用のドリルＣにおいては、図 ３５に示すような構成を取らざるをえない結果となった。

すなわち、切れ刃Ｃ４、Ｃ４´のある先端部分においてはウェブＣ８の厚みを小として溝Ｃ６を広くとり、切削屑（図示せず）の排出効率を高める。しかしながら、シャンクＣ７に近い方までウェブＣ８の厚みを小とするとボディＣ１の剛性に大きく影響し、場合によっては折損も考えられるので、シャンクＣ７に近い部分ではウェブＣ８の厚みを拡大する。

従来、深孔用のドリル（図示せず）にては、切削屑（図示せず）の排出効率を高める目的から、切れ刃のある先端部分からシャンクに近い方までウェブの厚みを一定としたドリルもあったが、該ドリルのボディの剛性は非常に低いものであった（該ドリルは、従来技術として前記特許文献２に記載されている）。

結果として、通常の金属用のドリルＣにおいてはウェブＣ８の厚みが先端部分にては小でシャンクＣ７に近い部分では大となるバックテーパーを有する構成となった。このテーパーはかなり強度なもので、通常、シャンクＣ７に近い部分（溝切り上げ部分Ｃ６ａに連接する部分）におけるウェブの厚みｃγは先端部分におけるウェブの厚みｃβの約２倍前後となるように構成されている（図３５参照）。

しかしながら、該構成は、当然切削屑（図示せず）の排出効率に関しては悪影響を齎した。すなわち、先端部分ではウェブＣ８の厚みが小で溝Ｃ６が広く切削屑の排出効率は良いが、シャンクＣ７に近い部分に向かうに従ってウェブＣ８の厚みが拡大され、溝Ｃ６が狭くなって上記切削屑の排出効率は悪化する。従って、切削開始時は上記切削屑の排出効率は良くても切削が進むにつれ低下し、甚だしくは溝Ｃ６に上記切削屑が詰まり、切削効率の著しい悪化につながる場合も多々見られた。

特許文献１のドリルＤ（図２７参照）においても、従来の金属用のドリルＣの上記構成はそのまま踏襲されており、シャンクＤ７に近い部分（溝切り上げ部分Ｄ６ａに連接する部分）におけるウェブＤ８の厚みｄγは先端部分におけるウェブＤ８の厚みｄβの約２倍前後となるように構成されている。従って、当然切削屑（図示せず）の排出効率は従来の金属用ドリルＣに比して改善された状態であるとはいえなかった。

またさらに、ドリル製造時の問題として、ウェブＣ８（図３５参照）にバックテーパーを施す場合には、溝Ｃ６の形成工程あるいは切削工程が複雑となり、余分な加工手間と加工時間を要することとなる。

すなわち、ウェブＣ８を推力ｃＸ方向に直交する面で切断した断面が先端部分とシャンクＣ７に近い部分では変わってくるので、ドリルＣの溝Ｃ６の切削装置に３次元の複雑なデータを入力する必要が出てくるという問題も派生する。そして、この事情はドリルＤにても同様である。

したがって、＜課題２＞においては、以上の諸点を解消することを目的とした。

＜課題３＞
通常の金属用のドリルＣにおいては、図３６に示すように該ドリルＣの推力ｃＸ方向（進行方向）に直交する仮想面ｃｍに対してワークｃＷ（被削材）の表面ｃＷｈが僅かでも傾いている場合、チゼル部分Ｃ２においては一方の切れ刃Ｃ４´のみが先にワークｃＷの表面ｃＷｈに当接することとなり、ここで推力ｃＸは大きく分散され、反作用で振動が激しくなって切削そのものが困難となる。

特許文献１のドリルＤにおいては、この点についても著しい改良が見られる。すなわち、図３０に見るように、チゼル部分Ｄ２に設けられた略円錐体状の凸部Ｄ３の先端が点状であるので、この部分は周速ゼロでワークｄＷの表面ｄＷｈに圧入される。

その結果、ドリルＤの推力ｄＸ方向（進行方向）に直交する仮想面ｄｍに対してワークｄＷの表面ｄＷｈが僅かに傾いていてもドリルＤの姿勢は安定的に保持され、ドリルＤは推力ｄＸ方向に直進してワークｄＷを切削し、ワークｄＷに真円に極めて近い円孔（図示せず）を穿設することが可能である。

しかしながら、ドリルＤの推力ｄＸ方向（進行方向）に直交する仮想面ｄｍに対してワークｄＷの表面ｄＷｈが有する角度ｄθが５°をこえる値となった場合には、略円錐体状の凸部Ｄ３の先端がワークｄＷの表面ｄＷｈ上を滑り、位置決めが精確さを欠き、従って精確な円孔の穿設が難しくなる。＜課題３＞においては、この問題点の解決を目的とした。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、下記解決手段１〜５よりなるものである。

＜解決手段１＞
金属に円孔を穿設するために用いられるドリルにおいて、チゼル部分に該ドリルのボディと一体として形成された略円錐体状の凸部を有し、ランドには二番取り面を有せず、すなわち二番取り深さがゼロで、ランドが凹凸のない滑らかな円筒状曲面の一部として形成され、該ランドの外径寸法が上記ドリルのボディの直径と等しくなるように構成されていることを特徴とするドリル。

＜解決手段２＞
ウェブが、溝切り上げ部分を除く溝長の全体に亘って同一厚みであることを特徴とする解決手段１に記載のドリル。

＜解決手段３＞
解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる角度を有する金属面に円孔を穿設する際に、あらかじめ該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設するために用いる、チゼル部分が平滑な円形の平面として構成されていることを特徴とするガイド孔用カッター。

＜解決手段４＞
解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのいずれかを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる傾斜のある金属面に円孔を穿設する際に、第１工程として解決手段３に記載のガイド孔用カッターを用いて上記ドリルの推力方向即ち上記ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設し、次に第２工程として該ガイド孔に解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのいずれかを用いて円孔を穿設することを特徴とする円孔穿設方法。

本発明の解決手段１に記載の発明及び解決手段２に記載の発明により、前記の課題１は解決された。

課題１の解決、すなわち、ランドに二番取り面を有しないという構成の提供は、上記解決手段１に記載の「チゼル部分に該ドリル本体と一体として形成された略円錐体状の凸部を有」するという構成を基盤として得られたものである。

該構成すなわち「チゼル部分に該ドリル本体と一体として形成された略円錐体状の凸部を有」するという構成は、前記特許文献１に記載の発明においてすでに得られていたが、その段階では、課題１は未解決であった。

課題１の解決は、前記特許文献１においては全く開示されておらず、本発明の解決手段１及び解決手段２において金属用のドリルとしてははじめて開示された「ランドに二番取り面を有しない」という構成により、齎されたものである。

すなわち、「ランドには二番取り面を有せず、すなわち二番取り深さがゼロで、ランドが凹凸のない滑らかな円筒状曲面の一部として形成され、該ランドの外径寸法がドリルのボディの直径と等しくなるように構成」することにより、はじめて課題１は解決されたものである。

次に、本発明の上記解決手段２に記載の発明により、前記の課題２は解決された。

課題２の解決手段、すなわち、「ウェブが、溝切り上げ部分を除く溝長の全体に亘って同一厚みである」という構成は、上記解決手段１に記載の構成、すなわち「チゼル部分に該ドリルのボディと一体として形成された略円錐体状の凸部を有し、ランドには二番取り面を有」しないという構成の結果として、はじめて得られたものである。

すなわち、ウェブの厚みを溝長の全体に亘って同一とする構成は、前述のように、ドリルのボディの剛性（強度・力学的耐性）を考えた場合、通常は不可能な構成である。これは、前記特許文献２にも記載してある周知の事実である。

しかるに、本発明の解決手段１あるいは解決手段２のドリルにおいては、「チゼル部分に該ドリル本体と一体として形成された略円錐体状の凸部を有」するという構成のゆえに切削時にドリルのボディの振動が略ゼロである。

したがって、ドリルのボディの外径バックテーパー（公知技術）の作用のみによってドリルのボディが切削孔の周壁に当接することがなく、したがって摩擦もゼロで、ドリルのボディにワークからの余分な力（反作用）が全く働かない。

したがって、ウェブの厚みを溝長の全体に亘って同一とする、すなわち、ウェブにバックテーパーを施さない構成をとっても、ドリルがワーク内部を進行中に切削孔の周壁からの力を全く受けないので、切削孔の周壁からの反作用に起因するドリルのボディに働くランダムな力が生ぜず、それによる磨耗や変形や折損は全く生じない。

この特性は、深孔の穿設の際に、特に良く発揮される。たとえば、前記特許文献２には、図３７に示すような深穴用ドリルＥが記載されている。

該深穴用ドリルＥのウェブＥｃは、先端部から有効溝部長さの略３０〜７０％の長さの部分Ｅｃ１を同一厚みとし、残りの部分Ｅｃ２にシャンクＥｄ方向に拡径するバックテーパーを施したものである。

該構成は、切削屑の排出効率とドリルＥのボディＥａの剛性の保持を両立させようと考えられたものであるが、ドリルＥにおいては、チゼル部分Ｅｂが従来のドリルＣ（図３１参照）のチゼル部分Ｃ２と同様の構成であるので、切削時にドリルＥの振動は避けられず、結局ウェブＥｃの剛性が低下している同一厚みの部分Ｅｃ１に負荷がかかり、磨耗や変形や折損等の障害を避けることはできない。

該ドリルＥにおいて、剛性の低下を避けようとすれば、ウェブＥｃにおいて同一厚みの部分Ｅｃ１を縮小せざるを得ず、結局切削屑（図示せず）の排出効率は低下をきたすこととなる。

したがって、ウェブＥｃの厚みをできるだけ小としてしかも先端部分からシャンクＥｄ近くまでを同一厚みとするためには、本発明の解決手段１及び解決手段２に記載の「チゼル部分に該ドリル本体と一体として形成された略円錐体状の凸部を有」するという構成が絶対不可欠なのである。

また、解決手段１に記載されている「ランドには二番取り面を有せず、すなわち二番取り深さがゼロで、ランドが凹凸のない滑らかな円筒状曲面の一部として形成され、該ランドの直径がドリルのボディの直径と等しくなるように構成」することにより、ウェブの厚みは、さらに小とすることができる。

すなわち、ランドに二番取り面がない分、ランドの肉が厚くなってドリルのボディの剛性は向上する。従って、その分、溝を深く構成し、ウェブの直径を小として切削屑の排出効率を向上させることが可能となったのである。

次に、本発明の上記解決手段３に記載の発明及び上記解決手段４に記載の発明により、前記の課題３は解決された。

すなわち、解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのいずれかを用いて該ドリルの推力方向すなわち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる傾斜のある金属面に円孔を穿設する際には、次に示す２工程をもってこれを行うこととする。

まず、第１工程として解決手段３に記載のガイド孔用カッターを用いて上記ドリルの推力方向（進行方向）に直交する平面を有するガイド孔を穿設する。

すなわち、該ガイド孔用カッターを上記ドリルの推力方向（進行方向）と同一の進行方向をもってワークに当接させると、該ガイド孔用カッターは「チゼル部分が平滑な円形面状として構成されている」ので、該チゼル部分がワークに当接すると同時に切れ刃がワークを切削し、ワークに、上記ドリルの推力方向（進行方向）に直交する平面を有するガイド孔が穿設される

次に第２工程として該ガイド孔に中心を合わせて解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのいずれかを用いて円孔を穿設する。

この際、該ガイド孔には上記ドリルの推力方向（進行方向）に直交する平面が形成されているので、上記ドリルのチゼル部分に設けられた凸部が該平面の中心に精確に圧入され、後は上記ドリルによる通常の穿設工程となる。

＜解決手段１および解決手段２に記載のドリルの効果＞
解決手段１および解決手段２に記載のドリルは、特許文献１に記載のドリルの有する効果をすべて有している。それらの効果をまとめれば、以下のとおりである。

ドリルの推力が分散されず、該ドリルのボディの振動が発生することがない。

切削孔の形状は、従来のドリルの切削孔の形状と比較するとはるかに真円に近い。また、切削孔の内径は、ドリルの直径と略同一となる。

ドリルの推力が分散されることがないので、エネルギーロスが極めて少なく、通常のドリルのように本来必要な力に加えて分散される分の力を加えた過大な推力を加える必要がない。

過大な推力を加える必要がないので、切れ刃の磨耗が通常のドリルに比較してはるかに少なく、ボディの折損も通常のドリルに比較してはるかに少ない。

ボディの振動がないので、所謂「喰い付き」が極めて良好で、切削孔の位置精度が通常のドリルに比較してはるかに向上する。

通常のドリルにポンチによるガイド孔を用いた場合に比較しても、切削孔の位置精度及び切削孔の形状寸法をはるかに向上することができる。

通常のドリルに較べて、はるかにバリの量が少ない。

さらに、これに関連して、次に述べる効果を有している。

切削時に、ドリルのボディに振動がないので切削孔の位置精度はドリルを装着し推進させる機械の側の位置精度と全く同じとなる。これは、本発明の解決手段１あるいは解決手段２のドリルを用いることにより、今まで不可能であった高精度を要求されるさまざまな加工が可能となるということを意味している。

すなわち、コンピューター上で行う加工シュミレーションがそのまま現実の加工に反映されるということで、応用範囲が大きく広がるものである。

また、ドリルの進行方向に対して僅かに傾いたワーク表面であっても、その傾きが５°以内であれば、チゼル部分に突設された略円錐体状の凸部がワーク表面に円滑に圧入され、極めて真円に近い円孔が穿設される。

さらに、従来のドリルでは不可能であった間隔が略ゼロの連続した円孔の穿設が可能である。また、円孔と円孔の間隔をマイナスの値として、つまり連続した重なり合う円孔を穿設し、それによりワークを切断することも可能である。

解決手段１および解決手段２に記載のドリルは、特許文献１に記載のドリルの有する効果をすべて有するのに加え、さらに、特許文献１に記載のドリルでは有し得なかった以下の効果を齎すことができるものである。

解決手段１および解決手段２に記載のドリルは、ランドに二番取り面を有していない分ランドが肉厚になるので、ボディの剛性は高まる。その分、ウェブの厚みを薄くして溝を拡大することが可能である。

切削屑は溝を通って排出されるので、溝が拡大されることにより、切削屑の排出効率が従来の金属用のドリルと比較して向上する。あるいは、ウェブの厚みを小さくできるので、切削屑の排出効率を犠牲にすることなくランドの表面積を拡大することも可能であり、その場合は、切削屑が切削孔の周壁に当たる面積が狭くなって切削効率が向上するとともに切削孔の周壁の損傷が減少する。

また、従来の金属用のドリルにおける二番取り深さによる間隙が生じないのでここから空気が抜けることがなく、切削屑はすべて溝を通る空気圧により押し出されるので、切削屑の排出効率が格段に向上した。

切削屑の排出効率が向上したことにより、切削屑が溝に詰まることに起因するドリルの推力の低下が見られず、ドリルを切削材中に進行させる「送り速度」を速めることができる。また、所謂「ステップ送り」（断続的な送り）も必要がない。

したがって、加工手間を省き、加工時間を短縮することが可能となった。

また、ドリル製造時に、ランドに二番取り面を形成あるいは切削する必要がないので、その分ドリル製造時の加工手間を省き、加工時間を短縮することが可能となった。

特に、超硬質ドリルの製造は転造では不可能で、素材の切削によって行われるので、超硬質ドリルの製造時に大きな負担となっていた二番取り面の切削工程が省略できたことによる効果は多大なものがある。

＜解決手段２に記載のドリルの効果＞
本発明の解決手段２に記載のドリルは、特許文献１に記載のドリル及び本発明の解決手段１に記載のドリルが有していない、次に述べる特有の効果を有するものである。

解決手段２に記載のドリルは、ウェブの厚みに従来の金属用ドリルあるいは特許文献１に記載のドリルのように先端からシャンク方向に向かって拡大するバックテーパーが施されておらず、ウェブの厚みが先端からシャンク付近（溝切り上げ部分に連接する部分）まで同一であるので、切削屑の排出を阻害する要因が一切なく、切削屑の排出効率が飛躍的に向上した。

該効果は、特に深孔の穿設の際に顕著に発揮されるものである。すなわち、従来の金属用ドリルあるいは特許文献１に記載のドリルをもって深孔の穿設を行う際には、切削当初はウェブの厚みが小さい先端部分で切削屑の排出を行うので、切削屑の排出は円滑に行われる。

しかしながら、穿設が進行するにつれ、切削屑はウェブの厚みが大きい部分、すなわち溝が浅くなった部分を通らざるをえなくなり、排出効率は低下し、場合によっては切削屑が溝に詰まってしまうこともあった。

しかるに、上記解決手段２に記載のドリルにおいては、ウェブの厚みが一定であるので、深孔の穿設においても、穿設の当初から終了まで切削屑の排出効率は全く低下することがなく、常に一定の速度で円滑に排出されるものである。また、ランドの表面積を広く構成できるので、切削屑が切削孔の周壁に当たる面積が狭まり、切削孔率の上昇とともに切削孔の周壁の損傷を軽減できる。

なお、上記諸効果は、「チゼル部分に略円錐体状の凸部を有する」という構成を俟ってはじめて得られたものであり、従来の金属用のドリルにおいて該構成をとると、ボディの剛性が極端に低下し、穿設時の振動で変形を蒙ったり折損の恐れさえある。したがって、該構成は上記解決手段２に記載のドリルにおいてはじめて実用に耐え得る構成として可能となったものであることを付言しておきたい。

また、従来の金属用ドリルあるいは特許文献１に記載のドリルにおいては、ウェブにバックテーパーが施されているのでドリル製造時に製造機械に３次元データを入力しなければならず、製造も面倒であるが、上記解決手段２に記載のドリルにおいては、ウェブの厚みが一定であるので、ドリル製造時に製造機械に２次元データを入力すれば良く、製造が簡単である。

＜解決手段３に記載のガイド孔用カッター及び解決手段４に記載の円孔穿設方法の効果＞
解決手段３に記載のガイド孔用カッターは、解決手段４に記載の円孔穿設方法において用いられるものであるので、以下には両者の効果をまとめて記載する。

解決手段３に記載のガイド孔用カッターを用いることにより、解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのみでは不可能であった、ドリルの進行方向に対して５°以上に傾いたワーク表面にも、解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルを用いて、極めて真円に近い円孔を穿設することが可能となった。

すなわち、ドリルの進行方向に対して５°以上に傾いたワーク表面に対して、第一工程として、解決手段３に記載のガイド孔用カッターを用いて、ドリルの進行方向に対して直交する平面を有するガイド孔を穿設する。

解決手段３に記載のガイド孔用カッターは、チゼル部分にドリルの進行方向に対して直交する円形の平面を有しているので、ドリルの進行方向に対して直交する平面を有するガイド孔の穿設が可能となるものである。

次に、第二工程として、解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルを用いて、上記ガイド孔に真円に極めて近い円孔を穿設する。

すなわち、上記ガイド孔のドリルの進行方向に対して直交する平面の中心に解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルのチゼル部分の凸部を圧入し、あとは通常の切削工程と同様に切削を行う。

このようにして、解決手段３に記載のガイド孔用カッター及び解決手段４に記載の円孔穿設方法により、ドリルの進行方向に対して５°をこえて傾いたワーク表面に対しても、真円に極めて近い円孔が、精確な位置精度をもって円滑に穿設されるという効果が齎されるものである。

なお、解決手段１に記載のドリルあるいは解決手段２に記載のドリルの直径が上記ガイド孔の最大直径よりも小である場合には、所謂「面取り」のある円孔を穿設するという効果が齎される。

特に解決手段３に記載のガイド孔用カッターの切れ刃がチゼル部分の円形状の平面となす角度が４５°である場合には、所謂「Ｃ面取り」ができるという効果を有するものである。

本発明を実施するための最良の形態を、以下に、図面を参照しながら詳細に説明する。

実施例１は本発明の解決手段２に記載のドリルの１実施例である。実施例１の構成及び作用を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施例１の構成＞
図１は本発明の実施例１のドリル１の右側面図、図２は要部（先端部分）の右側面図、図３は正面図、図４は外観斜視図である。１１はドリル１のボディ、１２はチゼル部分であり、該チゼル部分１２に、略円錐体状の凸部１３がボディ１１と一体に突設されている。この構成が実施例１のドリル１の第一の特徴である。

なお、１４、１４´は切れ刃、図２のＷ１はワーク、Ｗ１ｈはワークの表面を表す。また、Ｘ１はドリル１の推力、ψ１はドリル１の中心軸を表し、Ｘ１とψ１は平行である。

凸部１３の最大直径１３ａ（すなわち、凸部１３の基部の直径）は、ドリル１の直径φ１の５％〜１８％の範囲内、中でも直径φ１の１割前後、すなわち直径φ１の７％〜１５％の範囲内に収めるのが適当であろう。

また、凸部１３の長さ１３ｂはドリル１の直径φ１の１％〜３０％の範囲内、中でも直径φ１の３％〜１５％の範囲内に収めるのが適当であろう。

凸部１３の最大直径１３ａの限定理由は以下のとおりである。すなわち、回転体の周速は、周知のように、該回転体の直径に比例する（この計算式は特許文献１に詳述してあるとおりである）。

したがって、凸部１３の最大直径１３ａを直径φ１の１割前後とすれば、凸部１３は最大直径１３ａの部分でその周速がドリル１のランド１５の周速の１割前後となる。

したがって、凸部１３の最大直径１３ａを上記限定による数値の範囲内に収めれば、凸部１３がワークＷ１内に圧入される際の摩擦熱及びそれによるエネルギーロスは無視し得る程度となる。これが、最大直径１３ａの上限値の限定理由である。

また、下限値のドリル１の直径φ１の５％（望むべくは７％）については、凸部１３の強度を保つために設けられたものである。

次に、凸部１３の長さ１３ｂの限定理由は以下のとおりである。すなわち、凸部１３には切れ刃に相当する構成がないので、ドリル１の推力Ｘ１のみでワークＷ１内に圧入されることになる。

したがって、凸部１３の長さ１３ｂが長すぎるとドリル１の推力Ｘ１のみでワークＷ１内に圧入される限界を越えてしまい、切れ刃１４、１４´がワークＷ１のワーク面Ｗ１ｈに到達する前にドリル１の進行が停止されることになる。

また、凸部１３の長さ１３ｂが短すぎると、凸部１３の基本的な作用である「芯出し」が完了する前に、すなわちドリル１の姿勢が安定する前に切れ刃１４、１４´がワークＷ１のワーク面Ｗ１ｈに当接し、ワークＷ１の反作用による無用の振動を生じることになり、凸部１３の本来的な作用が果たせなくなる。

凸部１３の長さ１３ｂの最適範囲は、以上の理由により限定されるが、実際には、ドリル１の直径φ１、ドリル１の材質、ドリル１の回転数、推力Ｘ１の値、ワークＷの材質によりその最適範囲は大きく変化する。

したがって、凸部１３の長さ１３ｂはドリル１の直径φ１の１％〜３０％の範囲内、中でも直径φ１の３％〜１５％の範囲内という、比較的広い範囲が最適範囲となる。

１５はランドである。ランド１５には、図２３のドリルＤのようなマージンＤ５ａと二番取り面Ｄ５ｂの区別がなく，滑らかな円筒状曲面の一部をなし（図２）、図３に見るようにランド１５の外径寸法η１はドリル１のボディ１１の直径φ１に等しい。

あるいは、別の言い方をするならば、ドリル１のボディ１１の直径φ１はランド１５の外径寸法η１そのものであるといっても良い。すなわち、ドリル１においては、次式が成立する。
ドリル１のボディ１１の直径φ１＝ランド１５の外径寸法η１

図５はドリル１を長手方向に縦断した縦断面図であるが、ここに、実施例１のドリル１の第２の特徴が現されている。すなわち、ウェブ１８の厚みα１が先端からシャンク１７付近（溝切り上げ部分１６ａに連接する部分）まで同一で、ウェブ１８がバックテーパーを有していない。なお、ドリル１にては、α１＝１３ａ（凸部１３の最大直径、図２参照）すなわち、ウェブ１８の厚みα１が凸部１３の最大直径１３ａと等しくなっている。

図２７は比較のために掲げたもので、図２３のドリルＤを長手方向に縦断した縦断面図である。ここに現れるウェブＤ８は、先端部分の厚みをｄβ、シャンクＤ７付近（溝切り上げ部分Ｄ６ａに連接する部分）の厚みをｄγとすると、ｄβ＜ｄγである。

すなわち、ウェブＤ８に先端からシャンクＤ７付近に向かって拡大するバックテーパーが施されており、ドリルＤにおいては、ｄγ≒２ｄβである。ちなみに、この値は通常の金属用のドリルＣ（図３５参照）と略同一である。

なお、当然のことであるが、図１あるいは図５において、ドリル１のボディ１１にはチゼル部分１２からシャンク１７方向に向かって僅かに縮径する外径バックテーパー（従来技術）が施されている

＜実施例１の作用＞
以下に、実施例１の作用を、図面を参照しながら説明する。

実施例１のドリル１は、基本的には、図２に見るように、ドリル１の中心軸ψ１がワークＷ１の表面Ｗ１ｈに垂直になるように配置され、中心軸ψ１と同一方向の推力Ｘ１方向に進行させられる。

図６はドリル１の先端に突設された凸部１３がワークＷ１の表面Ｗ１ｈに当接した状態である。この状態では凸部１３の先端部は周速がゼロであるので、凸部１３は推力Ｘ１によりワークＷ１の表面Ｗ１ｈに圧入される。

凸部１３の圧入が進むにつれ、凸部１３の略円錐形状の曲面１３ｈがワークＷ１に当接し（図７参照）、ここに摩擦熱が発生する。しかしながら、凸部１３の最大直径１３ａは前記のようにドリル１の直径φ１の１割前後と限定されているので、発生する摩擦熱及びそれによるエネルギーロスは無視し得る程度である。

また、凸部１３の長さ１３ｂも、前記のように推力Ｘ１のみによりワークＷ１に圧入可能な長さに限定されているので、凸部１３は推力Ｘ１によりワークＷ１内に円滑に圧入され、「芯出し」の工程は完了し、ドリル１の姿勢は安定する。この状態を表したのが図７である。

このように、「芯出し」の工程が完了すると同時に切れ刃１４、１４´がワークＷ１のワーク面Ｗ１ｈに当接し、ワークＷ１の切削を開始する。後は、通常のドリルあるいは特許文献１に記載のドリルＤ（図２３参照）による切削工程と同様、切れ刃１４、１４´が推力Ｘ１によりワークＷ１内に進行するにつれ切削が進み、円孔Ｈ１（図８参照）が穿設されていく。

ここで、通常の金属用のドリルＣ（図３１参照）の作用と大きく異なる点は、ドリル１の凸部１３の作用により極めて精確な「芯出し」が行われ、ドリル１の姿勢は安定的に保持されているので、通常のドリルのようにランダムな反作用が生じないという点である。

従って、ドリル１がランダムな方向に振動を起こすことは全くなく、真円に近い円孔Ｈ１（図８参照）が極めて精確な寸法で穿設される。すなわち、ドリル１で穿設される円孔Ｈ１の内径λ１は、ドリル１の直径φ１と精確に一致する。

また、特許文献１に記載のドリルＤ（図２３参照）の作用と大きく異なるもう１点は、切削屑（図示せず）の排出に関する作用である。

ドリル１のランド１５は、図３に見るように二番取り面を有していないので、その分だけランド１５の肉が厚くなっている。したがって、その肉厚分だけウェブ１８の厚みを縮小し、溝１６を拡大することが可能である。これは、切削屑の排出効率を犠牲にしないでランド１５の表面積を拡大できるということを意味している。

具体的に言えば、図３に見るように、ランド１５と溝１６の境界線１５ｓを、ドリルＤ（図２５参照）のランドＤ５と溝Ｄ６の境界線Ｄｓに比べて溝１６側に寄せる、すなわちランド１５の表面積を広くとることが可能となった。

これにより、溝１６を通過する切削屑（図示せず）が切削孔Ｈ１（図８）の周壁に当たる面積を狭めることができ、その結果切削屑と切削孔Ｈ１の周壁との摩擦が少なくなり、切削屑の排出効率を高めるとともに切削効率も高め、かつ切削孔Ｈ１の周壁の損傷を減少させるという作用を齎すことが可能となったのである。

さらに、ドリルＤ（図２９参照）においては、円孔ｄＨの内壁ｄＨｈと二番取り面Ｄ５ｂとの間の間隙ｄＳから空気が抜けることにより、溝Ｄ６に働く切削屑（図示せず）を排出するための風圧が削減され、これも切削屑（図示せず）の排出を阻害する要因の一つとなっていた。

しかるに、実施例１のドリル１（図３参照）においては、ドリルＤにおける間隙ｄＳに相当する間隙が存在しないので、切削屑（図示せず）の排出阻害要因が存在せず、切削屑（図示せず）の排出が極めて効率的かつ円滑に行われることとなった。

またなお、ドリル１はさらに切削屑（図示せず）の排出を大幅に円滑に行う作用を有している。すなわち、図５に示すように、ウェブ１８の厚みα１が一定で、通常の金属用のドリルＣ（図３５参照）あるいは特許文献１のドリルＤ（図２７参照）のように先端からシャンクＤ７方向に向かって拡大するバックテーパーが施されていない。

先端からシャンクＤ７方向に向かって拡大するバックテーパーは切削屑（図示せず）の排出を阻害する大きな要因の一つであったが、このバックテーパーをなくし、ウェブ１８の厚みα１（図５参照）を一定とすることにより、切削屑（図示せず）の排出をさらに大幅に円滑化する作用が齎されたのである。

上記作用は、特に深孔（図示せず）の穿設の際に顕著に現れる。すなわち、深孔の穿設の場合には、特許文献１のドリルＤ（図２７参照）にても、切削当初はウェブＤ８の厚みｄβが小であるので切削屑（図示せず）の排出は円滑であるが、切削が進むにつれウェブＤ８の厚みが拡大されるので切削屑の排出が困難となる。

しかるに、ドリル１においては、ウェブ１８に拡大するバックテーパーがなく、その厚みα１が一定であるので、切削屑の排出は切削当初においても切削が進んだ段階においても常に一定で、極めて円滑に行われるのである。

次に、実施例１のドリル１による連続円孔の穿設作用を説明する。図 １０に示すように、ワークＷａに連続的に円孔ｅ１、ｅ２、…を穿設する場合、円孔ｅ１、ｅ２、…の間隔ｆがある程度以上に設定されている場合（ｆ＞０）には、通常の金属用のドリルＣ（図３１参照）にても円孔ｅ１、ｅ２、…を連続して穿設することが可能である。

しかしながら、図１１に示すように、円孔ｅ１、ｅ２、…が略距離ゼロで接する場合（ｆ≒０）には、通常の金属用のドリルＣ（図３１参照）では振動があってドリルＣの直径ｃφ（図３３参照）より円孔ｅ１、ｅ２、…の直径の方が大となってしまうので穿設が不可能となる。

しかるに、実施例１のドリル１を用いることにより、図１１に示すように、円孔ｅ１、ｅ２、…が略距離ゼロで接する場合（ｆ≒０）でも円孔ｅ１、ｅ２、…を連続して穿設することが可能となる。具体的には、ドリル１の直径φ１（図３参照）を１０ｍｍとした場合、ｆ＝０．１ｍｍでも円孔ｅ１、ｅ２、…を連続して穿設することが可能である。

また、図１２に示すように円孔ｅ１、ｅ２、…が重なり合うように穿設を行う場合、通常の金属用のドリルＣ（図３１参照）では振動で円孔ｅ１、ｅ２、…が重なり合う鋭角部分ω、ω、…が破壊されてドリルＣ自体の姿勢が極めて不安定になり、不可能であるが、実施例１のドリル１を用いれば、振動がないので円孔ｅ１、ｅ２、…が重なり合う穿設も精確に行える。これはまた、ドリル１によってワークＷａを精確に切断できることも意味するものである。

実施例２は本発明の解決手段１に記載のドリルの１実施例である。実施例２の構成及び作用を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施例２の構成＞
図１３は本発明の実施例２のドリル２を、中心軸ψ２を含む面で切断した縦断面図である。２１はドリル２のボディ、２２はチゼル部分であり、該チゼル部分２２に、略円錐体状の凸部２３がボディ２１と一体に突設されている。２４、２４´は切れ刃、２５はランド、２６は溝、２６ａは溝切り上げ部分、２７はシャンク、２８はウェブである。

ドリル２のボディ２１の直径φ２はランド２５の外径寸法η２と等しい。また、ウェブ２８にはドリル２のチゼル部分２２からシャンク２７方向に向かって拡大するバックテーパーが施されている。すなわち、チゼル部分２２におけるウェブ２８の厚みをβ２、溝切り上げ部分２６ａに連接する部分におけるウェブ２８の厚みをγ２とすると、β２＜γ２である。

なお、当然のことであるが、ボディ２１にはチゼル部分２２からシャンク２７方向に向かって僅かに縮径する外径バックテーパー（従来技術）が施されている。

＜実施例２の作用＞
実施例２のドリル２の作用は、「芯出し」作用においては実施例１のドリル１の作用と略同一である。すなわち、チゼル部分２２に突設された略円錐体状の凸部２３がワーク（図示せず）の表面に圧入されることにより「芯出し」が行われ、それによりドリル２の位置精度が安定的に保持され、真円に極めて近い円孔が穿設されるものである。

従って、図１１、図１２に示すような連続した円孔ｅ１、ｅ２、…の穿設も、当然可能である。

次に、切削屑の排出作用に関しては、ドリル２はランド２５に二番取り面を有していないので、この点において、ドリル１と同様の作用を齎すことができるものである。

また、ドリル１と同様、切削時に溝２６以外に空気が抜けるところがないので、やはりこの点においても切削屑の排出効率は、特許文献１に記載のドリルＤ（図２３参照）に比べ、はるかに改善されているものである。

実施例３は本発明の解決手段２に記載のドリルの１実施例である。実施例３の構成及び作用を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。

＜実施例３の構成＞
図１４は本発明の実施例３のドリル３を、中心軸ψ３を含む面で切断した縦断面図である。３１はドリル３のボディ、３２はチゼル部分であり、該チゼル部分３２に、略円錐体状の凸部３３がボディ３１と一体に突設されている。３４、３４´は切れ刃、３５はランド、３６は溝、３６ａは溝切り上げ部分、３７はシャンク、３８はウェブである。

ドリル３のボディ３１の直径φ３はランド３５の外径寸法η３と等しい。また、ウェブ３８の厚みα３はチゼル部分３２からシャンク３７付近（溝切り上げ部分３６ａとの連接部分）に至るまで同一で、略円錐体状の凸部３３の最大直径３３ａと等しく構成されている。

ドリル３の凸部３３の形状は、ドリル１の凸部１３の形状に比較するとやや紡錘体状に近いものとして形成されている。

なお、当然のことであるが、ボディ３１にはチゼル部分３２からシャンク３７方向に向かって僅かに縮径する外径バックテーパー（従来技術）が施されている。

＜実施例３の作用＞
実施例３のドリル３の作用は実施例１のドリル１の作用と略同一である。ただし、チゼル部分３２に突設された凸部３３の形状が実施例１の凸部１３とやや異なっており、紡錘体状にやや近いものとして形成されている。

すなわち、凸部１３の縦断面図における先端角（図５参照）をθ１、凸部３３の縦断面図における先端角（図１４参照）をθ３とすると、θ３＞θ１となっている。

従って、ドリル１の凸部１３はドリル３の凸部３３より精確な位置精度を決める作用を有する。しかし、剛性については逆で、ドリル３の凸部３３はドリル１の凸部１３より剛性が高い。従って、ワーク（図示せず）となる金属の性質によって、この両者を使い分けることが可能である。

実施例４は本発明の解決手段３に記載のガイド孔用カッターの１実施例である。実施例４の構成及び作用を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施例４の作用の項にて、解決手段４の円孔穿設方法に関する説明も同時に行われる。また、該ガイド孔用カッターは、直径が数ｍｍ程度の小孔の穿設に専ら用いられるものである。

＜実施例４の構成＞
図１５〜図１７に実施例４のガイド孔用カッター４の構成を示す。ガイド孔用カッター４は円筒形状のボディ４１の先端にチゼル部分４２を形成し、該チゼル部分４２とボディ４１を連絡する略円錐形状の曲面に切れ刃４４、４４´を正面から見て対称となる位置（図１６参照）に形成したもので、チゼル部分４２は図１６〜図１８に見るように、中心軸ψ４に直角に交わる円形状の平面４３として構成されている。

ガイド孔用カッター４のボディ４１の直径をφ４、平面４３の直径をφ４３とすると（図１６参照）、φ４＞φ４３であり、ボディ４１の直径φ４が先端に向けて縮径して平面４３の直径φ４３となっている。

φ４とφ４３の比率は、φ４の寸法やガイド孔用カッター４の後の工程に用いるドリル１（図２０、図２１参照）の寸法にもよるが、概ねφ４３がφ４の１５〜７５％の範囲内が適当であり、中でも３０〜６０％の範囲内が最適であろう。

上記限定の理由は、以下のとおりである。すなわち、上記比率が１５％に満たないと、穿設されるガイド孔Ｇ（図１９〜図２１参照）の平面Ｇａが小となりすぎて、後の工程に用いるドリル１の位置決めが精確に行われない。また、７５％を越えると、ガイド孔用カッター４の切れ刃４４、４４´の延長が小となって、ガイド孔Ｇの切削に支障をきたすこととなる。

切れ刃４４、４４´は平面４３に対して角度θ４をもって設けられている（図１５、図１８参照）。角度θ４は概ね３０°〜６０°の範囲内が適当であり、中でも４５°前後の角度が最適であろう。

上記限定理由は、角度θ４が３０°に満たない場合には切れ刃４４、４４´がワークＷ２の表面Ｗ２ｈに浅く当たりすぎて切削が円滑に行われない。また、角度θ４が６０°を越えると切れ刃４４、４４´がワークＷ２の表面Ｗ２ｈに深く当たりすぎてやはり切削が円滑に行われないからである。なお、角度θ４＝４５°とした場合には、所謂「Ｃ面取り」の機能を有することとなる。

（実施例４の作用）
以下に実施例４のガイド孔用カッター４の作用を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、解決手段３の１実施例の作用の説明であるが、前述のように、そのまま解決手段４の円孔穿設方法の１実施例の説明をも兼ねるものである。

図１８に見るように、ガイド孔用カッター４の推力Ｘ４方向に対して直角な仮想面４ｍに対して角度θ２だけ傾いたワークＷ２の表面Ｗ２ｈに円孔（図示せず）を穿設する際に、角度θ２が５°以内であれば実施例１のドリル１（図１参照）にて極めて真円に近い円孔（図示せず）が穿設可能であることは、前述のとおりである。

しかしながら角度θ２が５°をこえると、ドリル１をもってしても、チゼル部分１２に突設された凸部１３の先端がワークＷ２の表面Ｗ２ｈ上で滑って、精確な円孔の穿設が不可能となることも前に述べたとおりである。

このとき、まず、第一工程として実施例４のガイド孔用カッター４を用いてガイド孔Ｇ（図１９参照）を穿設する。

すなわち、ガイド孔用カッター４の中心軸ψ４が、中心軸ψ４に直交する仮想面４ｍと直角となるようにガイド孔用カッター４の姿勢を保持し、しかるのち、ガイド孔用カッター４を推力Ｘ４方向に回転させながら進行させ（図１８参照）、ワークＷ２の表面Ｗ２ｈにガイド孔Ｇを穿設する（図１９参照）。

穿設されたガイド孔Ｇは略擂鉢状で、ガイド孔用カッター４の中心軸ψ４に直交する円形状の平面Ｇａと平面Ｇａに対して角度θ４を有する周壁Ｇｂから構成される形態となる。

また平面Ｇａの直径φＧａはガイド孔用カッター４のチゼル部分４２の円形状の平面４３の直径φ４３に等しく、ガイド孔Ｇの深さＧｃはガイド孔用カッター４の切れ刃４４´の先端がワークＷ２の表面Ｗ２ｈに当接してからガイド孔用カッター４が推力Ｘ４方向に進んだ距離に略等しい。

次に、第二工程として、ガイド孔Ｇを用いて、実施例１のドリル１により円孔（図示せず）を穿設する。すなわち、図２０に見るように、ドリル１の中心軸ψ１がガイド孔Ｇの平面Ｇａの中心と重なり、かつ中心軸ψ１が平面Ｇａと直交するようにドリル１の位置決めを行い、推力Ｘ１をもってドリル１の凸部１３の頂点を平面Ｇａの中心に当接させ、そのままドリル１の凸部１３を平面Ｇａに圧入する。

この際、ドリル１の中心軸ψ１は平面Ｇａと直交しているので、凸部１３の頂点は平面Ｇａ上を滑ることなく、凸部１３の圧入は円滑に行われる。

これにて、「芯出し」は完了し、ドリル１の姿勢は安定的に保持されることとなるので、あとは通常の切削工程と同様、ドリル１を推力Ｘ１をもってワークＷ２中に回転させつつ進行させることにより、真円に極めて近い円孔（図示せず）が穿設されるものである。

図２０にては、ガイド孔Ｇの直径φＧがドリル１の直径φ１より小である場合を示したが、ガイド孔Ｇの直径φＧがドリル１の直径φ１より大である場合を示したのが図２１である。

この場合、ドリル１の位置決め及び凸部１３の平面Ｇａへの圧入までの工程は図２０に示す場合と変わらないが、穿設が進行するにつれ、図２２に示す状態となる。すなわち、ガイド孔Ｇの周壁Ｇｂの一部を残したまま円孔Ｈ２が穿設される。

結果として、ワークＷ２に「面取り」が行われた状態の円孔Ｈ２が穿設されることとなる。また、ガイド孔Ｇを穿設したガイド孔用カッター４の切れ刃４４、４４´が平面４３に対して有する角度θ４が４５°であった場合には、ガイド孔用カッター４はいわゆる「Ｃ面取り」の作用を果たすこととなる。

なお、図２２に示す工程にて穿設される円孔Ｈ２も、真円に極めて近いものであるのはいうまでもないことである。

上記には、ガイド孔用カッター４を用いて穿設したガイド孔Ｇにドリル１を用いて円孔の穿設を行う方法を示したが、ガイド孔Ｇにドリル２（図１３参照）を用いて円孔の穿設を行うこと、あるいはドリル３（図１４参照）を用いて円孔の穿設を行うことも無論可能である。

本発明の実施例１のドリルの右側面図である。 本発明の実施例１のドリルの要部の右側面図である。 本発明の実施例１のドリルの正面図である。 本発明の実施例１のドリルの外観斜視図である。 本発明の実施例１のドリルの縦断面図である。 本発明の実施例１のドリルの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１のドリルの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１のドリルの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１のドリルの作用を説明する説明図である。 従来のドリルの１例の作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１のドリル及び実施例２のドリル及び実施例３のドリルの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例１のドリル及び実施例２のドリル及び実施例３のドリルの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例２のドリルの縦断面図である。 本発明の実施例３のドリルの縦断面図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターの一部を省略した右側面図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターの正面図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターの要部の外観斜視図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターの作用を説明する説明図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターにより穿設されたガイド孔を用いる円孔穿設方法を説明する説明図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターにより穿設されたガイド孔を用いる円孔穿設方法を説明する説明図である。 本発明の実施例４のガイド孔用カッターにより穿設されたガイド孔を用いる円孔穿設方法を説明する説明図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の右側面図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の要部の右側面図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の正面図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の外観斜視図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の縦断面図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の作用を説明する説明図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の作用を説明する説明図である。 特許文献１に記載のドリルの１実施例の作用を説明する説明図である。 従来の金属用のドリルの１例の右側面図である。 従来の金属用のドリルの１例の要部の右側面図である。 従来の金属用のドリルの１例の正面図である。 従来の金属用のドリルの１例の外観斜視図である。 従来の金属用のドリルの１例の縦断面図である。 従来の金属用のドリルの１例の作用を説明する説明図である。 特許文献２に記載の深孔用ドリルのウェブを表す説明図である。

符号の説明

１ ドリル
１１ ボディ
１２ チゼル部分
１３ 凸部
１３ａ 最大直径
１３ｂ 長さ
１３ｈ 曲面
１４ 切れ刃
１４´ 切れ刃
１５ ランド
１５ｓ 境界線
１６ 溝
１６ａ 溝切り上げ部分
１７ シャンク
１８ ウェブ
２ ドリル
２１ ボディ
２２ チゼル部分
２３ 凸部
２４ 切れ刃
２４´ 切れ刃
２５ ランド
２６ 溝
２６ａ 溝切り上げ部分
２７ シャンク
２８ ウェブ
３ ドリル
３１ ボディ
３２ チゼル部分
３３ 凸部
３３ａ 最大直径
３４ 切れ刃
３４´ 切れ刃
３５ ランド
３６ 溝
３６ａ 溝切り上げ部分
３７ シャンク
３８ ウェブ
４ ガイド孔用カッター
４１ ボディ
４２ チゼル部分
４３ 平面
４４ 切れ刃
４４´ 切れ刃
４ｍ 仮想面
Ｃ ドリル
Ｃ１ ボディ
Ｃ２ チゼル部分
Ｃ３ エッジ
Ｃ４ 切れ刃
Ｃ４´ 切れ刃
Ｃ５ ランド
Ｃ５ａ マージン
Ｃ５ｂ 二番取り面
Ｃ６ 溝
Ｃ６ａ 溝切り上げ部分
Ｃ７ シャンク
Ｃ８ ウェブ
Ｄ ドリル
Ｄ１ ボディ
Ｄ２ チゼル
Ｄ３ 凸部
Ｄ４ 切れ刃
Ｄ４´ 切れ刃
Ｄ５ ランド
Ｄ５ａ マージン
Ｄ５ｂ 二番取り面
Ｄ６ 溝
Ｄ６ａ 溝切り上げ部分
Ｄ７ シャンク
Ｄ８ ウェブ
Ｄｓ 境界線
Ｄη 外径寸法
Ｄφ 直径
Ｅ 深孔用ドリル
Ｅａ ボディ
Ｅｂ チゼル部分
Ｅｃ ウェブ
Ｅｃ１ 部分
Ｅｃ２ 部分
Ｅｄ シャンク
Ｇ ガイド孔
Ｇａ 平面
Ｇｂ 周壁
Ｇｃ 深さ
Ｈ１ 円孔
Ｈ２ 円孔
Ｗ１ ワーク
Ｗ１ｈ 表面
Ｗ２ ワーク
Ｗ２ｈ 表面
Ｗａ ワーク
Ｘ１ 推力
（Ｘ２、Ｘ３は欠番）
Ｘ４ 推力
ｃｍ 仮想面
ｃＷ ワーク
ｃＷｈ 表面
ｃＸ 推力
ｃβ 厚み
ｃγ 厚み
ｃψ 中心軸
ｃφ 直径
ｄＨ 円孔
ｄＨｈ 内壁
ｄｍ 仮想面
ｄｓ 間隙
ｄＷ ワーク
ｄＷｈ 表面
ｄＸ 推力
ｄＷｃ 円孔
ｄβ 厚み
ｄγ 厚み
ｄθ 角度
ｄφ 直径
ｅ１ 円孔
ｅ２ 円孔
ｆ 間隔
α１ 厚み
（α２は欠番）
α３ 厚み
（β１は欠番）
β２ 厚み
（γ１は欠番）
γ２ 厚み
δｄ 二番取り深さ
δｃ 二番取り深さ
η１ 外径寸法
η２ 外径寸法
η３ 外径寸法
θ１ 先端角
θ２ 角度
θ３ 先端角
θ４ 角度
λ１ 内径
ψ１ 中心軸
ψ２ 中心軸
ψ３ 中心軸
ψ４ 中心軸
φ１ 直径
φ２ 直径
φ３ 直径
φ４ 直径
φ４３ 直径
φＧ 直径
φＧａ 直径
ω 鋭角部分

Claims (4)

1. 金属に円孔を穿設するために用いられるドリルにおいて、チゼル部分に該ドリルのボディと一体として形成された略円錐体状の凸部を有し、ランドには二番取り面を有せず、すなわち二番取り深さがゼロで、ランドが凹凸のない滑らかな円筒状曲面の一部として形成され、該ランドの外径寸法が上記ドリルのボディの直径と等しくなるように構成されていることを特徴とするドリル。
2. ウェブが、溝切り上げ部分を除く溝長の全体に亘って同一厚みであることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
3. 請求項１あるいは請求項２に記載のドリルを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる角度を有する金属面に円孔を穿設する際に、あらかじめ該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設するために用いる、チゼル部分が平滑な円形の平面として構成されていることを特徴とするガイド孔用カッター。
4. 請求項１に記載のドリルあるいは請求項２に記載のドリルのいずれかを用いて該ドリルの推力方向即ち該ドリルの進行方向に直交する仮想面に対して５°をこえる傾斜のある金属面に円孔を穿設する際に、第１工程として請求項３に記載のガイド孔用カッターを用いて上記ドリルの推力方向即ち上記ドリルの進行方向に直交する平面を有するガイド孔を穿設し、次に第２工程として該ガイド孔に請求項１に記載のドリルあるいは請求項２に記載のドリルのいずれかを用いて円孔を穿設することを特徴とする円孔穿設方法。