JP2005532175A - 穿孔工具セット、穿孔工具、及び、穿孔工具のための割り出し可能なドリルビット - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の態様において、個々の有効ドリル直径を有する複数の穿孔工具を有する穿孔工具セットに関する。このセットの個々のドリルは、基本本体と、２つのビット、すなわち、中央ビット（３）と外周ビット（４）とを備える。これらドリルビットはドリル先端内のポケットの中に装着されている。ドリルの釣り合いをとるために、ドリルセット内の２つの異なる基本本体上の個々のビットポケット対の間の半径方向距離差が、その基本本体内の中心軸線と外周ポケットとの間の半径方向距離差とは異なる。さらに、本発明は、第２の態様において、当該タイプの穿孔工具のための割り出し可能なドリルビットにも関する。

Description

本発明は、第１の態様において、異なる直径を有する穴のブラスト穿孔を可能にするために、異なる有効ドリル直径を有する複数の穿孔工具すなわちドリルを備えるタイプの穿孔工具セットに関し、このセットの個々の穿孔工具は、一方では、中心幾何学的軸線を中心に回転可能な基本本体と、他方では、中央ビットと外周ビットとの形態の取り替え可能で割り出し可能な２つのビットとを備え、この２つのビットは基本本体の前端部の中に形成されているポケットの中に装着可能であり、さらに明確に述べると、前記中心軸線に関連した中央ポケットと、基本本体の外周部に関連した外周ポケットとの中にそれぞれに装着可能であり、この穿孔工具セットは、その穿孔工具セット内に含まれている個々の基本本体に関する互いに類似した中央ビットと互いに類似した外周ビットとを有し、その穿孔工具の個々の有効ドリル直径は、基本本体の外周ポケットが中心軸線から異なる大きさの半径方向距離に位置していることによって実現され、すなわち、特定のドリル直径に関する基本本体内の外周ポケットがより小さいドリル直径に関する基本本体内の類似の外周ポケットよりも中心軸線から大きい半径方向の距離に位置しているように実現される。

本発明は、第２の態様では、個々の穿孔工具自体に関する。本発明は、第３の態様では、こうした穿孔工具のための割り出し可能なドリルビットにも関する。

本発明が関係しておりかつ当業者によってショートホールドリルと呼ばれているタイプのドリルが、鋼やアルミニウム等のような金属の被加工材における穴のブラスト穿孔のために最も一般的に使用されている。しかし、このドリルは、さらに、金属以外の他の材料にも有効である。

一般的に、このドリルは、基本本体と２つのビットとを有し、これらのビットは基本本体の前端部すなわち先端部のポケット内に取り外し自在に装着されている。一般的には、基本本体は、後部の締め付け固定部分と、基本形状が筒状である前部の細長いシャンクとを有する形に形成されている。このシャンク内には２つの切屑溝が形成されており、これらの切屑溝はビットから後方に螺旋状に延びることが有利であり、これらビットは、一方では、シャンクの幾何学的中心軸線の直ぐ近くに位置している中央ポケット内に受け入れられることが可能な中央ビットと、他方では、シャンクの外周包絡面の直ぐ近くの外周ポケット内に装着可能である外周ビットとから成る。これらビットは、幾何学的中心軸線の両側に互いに実質的に直径方向に反対側に位置しており、その有効切刃に関する動作範囲が互いに重なり合うように配置されている。さらに明確に述べると、被加工材内では、中央ビットは円形区域を機械加工するように配置されており、その円形区域の外径は、外周ビットによって描かれる仮想的なリング状区域の内径よりも幾分か大きい。被加工材内に穿孔される穴の直径（ドリル直径）が、中心軸線と外周ビット上の表面形成刃縁との間の半径方向距離によって決定される。

このタイプのドリルは、異なるサイズを有する穴の穿孔を可能にするセットの形で入手可能である場合が多く、この個々のセットは、それぞれに、同一のタイプの中央ビットと外周ビットとの使用に基づいている。例えば、個々のセットが、例えばそれぞれに１６ｍｍ、１７ｍｍ、１８ｍｍ、１９ｍｍ、及び２０ｍｍの直径を有する穴を穿孔するために、１ｍｍの直径差を有する特定の数（例えば４個から６個）のドリルを含むことがある。これに関連して、様々なタイプのビットを製造しなくても済むために、同一のタイプのビットを受け入れることが可能であるように全てが互いに類似している外周ポケットがドリルの中心軸線から互いに異なる距離に配置されていることによって、特定のセットの中の個々のドリルが別々の有効ドリル直径を与えられる製造方法が使用されている。

上述のタイプの従来公知の製造方法の欠点は、外周ビットだけが、より明確に述べると、この外周ビットのポケットだけがドリル直径の増大に応じて移動させられるが、中央ポケットとその中のビットはドリル直径の増大に応じて移動させられることがないということである。このことは、中央ビットの有効切刃長と外周ビットの有効切刃長との間の関係がドリル毎に変化する可能性があるということを意味する。これらのビットの２つの有効切刃長の間の相互関係の変化が複数の欠点を必然的に伴う。例えば、１つの欠点が、ドリルの釣り合いが、これらの２つのビットを介してシャンクに加えられる力を決定する相対的な切刃長において否定的な影響を受けるということである。さらに、この変化は、特に、個々のドリルが公称上で意図されている所望の食い込み位置とは異なる位置において被加工材に食い込む可能性があるので、不利な切り込み工程すなわち食い込み工程を生じさせる。さらに、同一のビット上の４つ刃縁が有効位置に割り出されることを可能にする４刃のビット、すなわち、４つの互いに類似した切刃を有するビットでは、付随の切刃が有効位置に割り出され終わるまで個々の無効な表面形成刃縁を保護するための、従来から公知のドリルにおける問題が存在する。

本発明は、バッチ単位の形で製造されるドリルすなわち穿孔工具の上述の欠点を取り除くことと、改良された穿孔工具セットを提供することを目的とする。したがって、本発明の主たる目的は、個々のドリルの有効切刃長が釣り合いの問題と食い込みの問題とを生じさせるように変化することがない、穿孔工具セットを提供することである。さらに別の目的は、個々の穿孔工具の中央ビットが外周ビット上の使用されていない表面形成刃縁の各々を単純かつ効果的な仕方で保護する穿孔工具セットを提供することである。

本発明によって、少なくともこの主たる目的が、請求項１の特徴付け節に規定されている特徴によって実現される。本発明による穿孔工具セットの有利な実施態様が、さらに、従属請求項２に規定されている。

本発明は、第２の態様において、改良された穿孔工具自体に関する。この穿孔工具の特徴が請求項３に示されている。本発明による穿孔工具の好ましい実施態様は、さらに、従属請求項４〜９に規定されている。

さらに、本発明は、第３の態様において、本発明による穿孔工具で使用されるのに適している割り出し可能なドリルビットに関する。前記ドリルビットの特徴が請求項１０に示されている。さらに、本発明によるドリルビットの好ましい実施態様が、さらに、従属請求項１１〜１３に規定されている。

添付されている詳細な説明に示されているように、本発明は、特定のドリルセットの中の個々のドリルの外周ポケットだけでなくその中央ポケットをも、ドリルの中心軸線から様々な距離の位置に配置するという意図に基づいている。言い換えると、この中央ポケットは、外周ポケットの「移動」に関連して、それに概ね比例した形で外周ポケットにならって移動させられる。したがって、（外周ポケットが、最も近いより小さいドリルの外周ポケットに比較して中心軸線からより大きい半径方向距離に位置させられることによって）ドリル直径の増大において、外周ポケットが中心軸線から移動させられる時に、中央ビットも、中心軸線からより近い距離であるが移動させられる。逆に、ドリル直径の縮小において、中央ポケットが、外周ポケットが内側に向かって動かされる時に、それに比例して中心軸線に向かって内側に動かされる。このようにすることによって、この２つのビットの相対的な切刃長は、従来技術にしたがって中心軸線からの外周ビットの距離だけが変更される場合と同様の極端な形で変更されるということがない。

図１及び２では、基本本体２及び２つのビット３、４を有しているドリル１の形態の工具が示さている。この例では、基本本体２は、後部の締め付け固定部分５と、筒状の基本形状の前部の細長いシャンク６とによって形成されている。シャンク６の長さは極めて広範囲に様々であってよい。説明を分かりやすくするために、このシャンクは限られた長さで示されている。ビット３、４が配置されている、参照番号７で示されている前端部すなわち先端から、２つの切屑溝８、８′が延びており、これらの切屑溝が螺旋状であることが有利である。これらの切屑溝の前端部に隣接して、ビット３、４を受け入れるためのポケット９、１０が形成されている。さらに明確に述べると、中央ポケット９が、ビット３を受け入れるためにドリルの幾何学的中心軸線の付近に位置しており、このビット３はいわゆる中央ビットを形成する。外周ビットを形成するビット４を受け入れるために、外周ポケット１０がドリルの中心軸線からより遠い距離に配置されている。

図１及び２では、ドリルの回転方向が矢印Ａで示されている。さらに、この例ではビット３、４がねじ１１によって付随のポケットの中に固定されており、このねじ１１は、ビット内の中央穴１２の中を通して挿入されてドリル先端７内のねじ山付き穴１３内に締め込まれうるということについても述べなければならない。

図３では、２つのビット３、４と、ドリルの中心軸線Ｃ、すなわち、ドリルの回転の中心である幾何学的軸線に対するこれらのビット３、４の位置だけが示されている。図１及び図２と同様に、図３では２つのビットの有効切刃が上向きに示されている。

図４では、ビット３、４が、中心軸線Ｃに対するこれらのビット３、４の幾何学的位置をさらに示す鎖線から成る幾何学的な図の中に挿入されて示されている。さらに明確に述べると、図４は、ドリルの長手方向に沿って軸線方向に延びておりかつ互いに垂直に延びている２つの仮想的な直径平面Ｐ１、Ｐ２によって中心軸線Ｃが交差されている様子を示す。符号Ｄは、ドリルの直径、すなわち、実質的には被加工材に穿孔された穴が得る直径を示し、この直径は、中心軸線Ｃと、外周ビット４の切刃の最も外側の部分との間の半径方向の距離によって決定される。ビット３及びビット４は（及び、それによって付随のポケット９、１０）は、第１の直径平面Ｐ１に沿って互いに離れている。さらに明確に述べると、外周ビット４は、中心軸線Ｃに交差する第２の直径平面Ｐ２から完全に離れており、一方、中央ビット３の大部分は直径平面Ｐ２の反対側に位置している。しかし、中央ビット３の小さい方の部分（寸法ｇを参照）が平面Ｐ２に交差し、中央ビットの有効切刃の短い内側部分が直径平面Ｐ２に交差することを必然的に伴う。さらに、中央ビット３の半径方向外側の部分が穴円Ｈから半径方向外側に大きく離れた位置にあるということが指摘されなければならない。しかし、これらのビットの幅及び位置は、ビットの動作範囲がドリルの回転中に互いに重なり合うような幅及び位置である。さらに、中央ビット３は回転方向Ａで見た場合に直径平面Ｐ１の後方に位置しているということが指摘されなければならない。さらに、中央ビット３は平面Ｐ１に対して一般的に傾斜しており、さらに明確に述べると、そのビットの有効切刃が平面Ｐ１に対して特定の適度な角度で傾斜しているように傾斜している。しかし、この好ましい実施形態では、外周ビット４上の類似の有効切刃が、回転方向で見た場合に、直径平面Ｐ１の前方に位置している。さらに、外周ビットの有効切刃は平面Ｐ１に対して概ね平行である。

図示されている好ましい実施形態では、中央ビット３と外周ビット４は４枚刃であり、すなわち、４つの互いに類似した切刃を有し、これらの４つの刃は、ビットを９０°回転させることによって段階的に有効位置に割り出されることが可能である。

個々の外周ビット４は、４つの切刃を有する単一の正方形のビットから成り、これらの切刃の３つは無効であり、図５に参照番号１４で示されており、一方、第４の切刃は有効であり、参照番号１４′で示されている。前記切刃の間に丸い隅が延びており、これらの隅の３つは無効であり、参照番号１５で示されており、一方、第４の隅１５′は有効であり、表面形成刃縁を部分的に形成する。ビット４は、上面すなわち前面１６と、底面すなわち背面１７と、（この例では、ポジティブな切削形状を有するビットを形成するように底面１７に対して鈍角で延びている）４つの側面１８とを有する。有効切刃１４′は、中心軸線Ｃに対して垂直である仮想交差平面に対して特定の適度な角度αで延びる。角度αは実際には１°〜４°の範囲内であってよく、適切には２°〜３°の範囲内であってよい。したがって、隅刃縁１５′から軸線方向後方に延びている外側の無効切刃１４がα°の逃げ角を得ることが自明である。

さらに、中央ビット３も、４つの互いに類似した主要切刃を有し、これらの主要切刃の中の３つの切刃は無効であり、参照番号１９で示されており、一方、第４の切刃は有効であり、参照番号１９′で示されている。外周ビット４の個々の切刃１４とは反対に、中央ビット３の個々の切刃１９は、互いに対して鈍角で延びている２つの部分刃縁２０、２１に区分されている。さらに明確に述べると、第１の相対的に短い部分刃縁２０は、中心軸線Ｃに対して垂直な仮想交差平面に対して角度βで方向配置されている。実際には、前記角度βは約２°の大きさであってよい。幾分かより長い第２の部分刃縁２１は、同じ交差平面に対して角度χで方向配置されている。本発明では、角度χは１５°〜３０°であるべきであり、適切には２０°〜２５°であるべきである。図５の例では、角度χは約２０°である。このことは、部分刃縁２１と中心軸線Ｃ又は直径平面Ｐ２との間の角度が６０°〜７５°であるべきであり、適切には６５°〜７０°であるべきであるということを意味する。

図４及び図５に示されているように、部分刃縁２１は直径平面Ｐ２に交差しており、すなわち、部分刃縁２１の内側部分は中心軸線Ｃを通過して（図面では中心軸線Ｃから右側に）延びている。この有効切刃の内側部分がこのように中心軸線を通過して突き出ているということが、当該部分が被加工材内にひっかかることなく可能であり、さらに明確に述べると、１５°以上である角度χが、その突出部分がドリルの送りに関連して十分なだけ後方に十分に離れていくことを保証することによって実現可能である。

図６では、ＴＰ１、ＴＰ２及びＴＰ３が、中心軸線Ｃに対して垂直に延びる３つの互いに異なる仮想交差平面を示している。部分刃縁２０上の軸線方向前方の部分が第１の交差平面ＴＰ１内に位置している。これと同様に、外周ビット４の有効切刃１４′の軸線方向前方の部分が交差平面ＴＰ２内に位置している。軸線方向に最も後方の交差平面ＴＰ３が第２の部分刃縁２１の概ね中間においてその部分刃縁２１に交差している。したがって、図６には、２つのビット３、４の切刃が３つの異なる段階で被加工材に食い込む様子が示されている。第１の段階では、中央ビットの第１の部分刃縁２０が材料に食い込む。第２の段階では、中央ビットの外側に位置している外周ビットの切刃１４′の一部分が材料に食い込む。第３の段階においてだけ、中央ビットの第２の部分刃縁２１が材料に食い込む。

図６には、２つのビット３、４の有効切刃長がさらに示されている。さらに明確に述べると、中央ビットの有効切刃長がＫ３で表されており、一方、外周ビット４の有効切刃長がＫ４で表されている。図６に明瞭に示されているように、切刃長Ｋ４は、外周ビットの最も外側に位置している刃縁１５′と中央ビットの部分刃縁２０上の外側の丸い隅との間の半径方向距離によって決定されている。これに関連して、外周ビット上の使用されていない隅刃縁１５が、部分刃縁２０を有する中央ビット上の部分の後方の保護位置にあるということも指摘されるべきである。

次に、本発明の基本的着想を例示する図７〜１０を参照する。例えば、図７及び図８では、２つのビットポケット９Ａ、１０Ａをそれぞれに有する第１のドリル１Ａが示されている。このドリル、より明確に述べるとこのドリルのシャンクは、ＤＡで表されている直径を有する。図９及び１０には、ドリル１Ａと同一のドリルセット内に含まれているが、より大きな直径ＤＢを有する、第２のドリル１Ｂが示されている。さらに、このドリル１Ｂには、サイズと形状に関してドリル１Ａ内のポケットと同一のタイプである、中央ポケット９Ｂと外周ポケット１０Ｂとが含まれている。このようにして、類似した中央ビット３がこの２つのドリルの中央ポケット９Ａ、９Ｂ内に装着されて、類似した外周ビットがこの２つのドリルのポケット１０Ａ、１０Ｂ内に装着されてもよい。

図８では、符号ＥＡがドリルの中心Ｃ（又は半径平面Ｐ２）と外周ポケット１０Ａに関する仮想的な中心との間の半径方向距離を表し、一方、符号ＦＡがドリルの中心と中央ポケット９Ａの中心との間の半径方向距離を表している。ビットポケット９Ｂ、１０Ｂに関する対応する半径方向寸法がそれぞれにＥＢとＦＢとして表されている。

以下では、具体的な実施形態の例を示すが、この例では、ドリル１ＡがＤＡ＝２０ｍｍの直径を有し、ドリル１ＢがＤＢ＝２５ｍｍの直径を有する。外周ポケット１０Ａとドリル１Ａの中心Ｃとの間の半径方向距離ＥＡが６．４９ｍｍであり、一方、中央ポケット９Ａとドリルの中心Ｃとの間の半径方向距離ＦＡが１．７５ｍｍである。したがって、この２つのビットポケットの間の半径方向距離差は６．４９−１．７５＝４．７４ｍｍである。

２５ｍｍのドリル１Ｂでは、外周ポケット１０Ｂとドリルの中心との間の半径方向距離ＥＢは８．９９ｍｍとなり、一方、中央ポケット９Ｂとドリルの中心との間の距離ＦＢは３．００ｍｍとなる。言い換えると、これらの２つのビットポケットの間の半径方向距離差は８．９９−３．００＝５．９９ｍｍである。

本発明によれば、ドリルの中心から様々な距離に個々のドリルに対する外周ビットだけでなく中心ポケットをも配置することによって、小さい直径を有するドリル内の中央ビットの有効切刃長が比較的小さくなり、これと同時に、（中央ビットが中心からすでに「移動」させられている）より大きな直径を有するドリル内の中央ビットの有効切刃長が比例してより大きくなるので、その２つのビットの切刃長の最適な適合化が実現される。一方の、ドリルセット内で互いに寸法に関して後に続く２つの基本本体内の２つのビットポケットの間の半径方向距離差と、他方の、中心軸線と２つの同一の基本本体の中の基本本体の外周ポケットとの間の半径方向距離差ととの間の比率が特定の限界内にある場合には、それぞれのビットのそれぞれの理想的な切刃長Ｋ３、Ｋ４が得られることが明らかになっている。したがって、前記比率は０．４以上かつ０．６以下であるべきである。上述の例では、前記比率は（５．９９−４．７４）／（８．９９−６．４９）＝０．５になる。

次に、図１１〜１３を参照する。これらの図は本発明によるドリルビットの好ましい実施形態を例示する。ドリルビットが当該ドリル内の中央ビットとして使用されることが有利だろう。この理由から、図１１〜１３に示されているビットは、上述の中央ビットと一致した参照番号３で示されている。このビットは、四角形の基本形状であり、全体として参照番号１９で示されている４つの互いに類似した切刃を有している。個々の切刃１９は、上面１６と個々の側面１８との間の区域内に位置しており、側面１８は上面と平らな底面１７の区域との間を延びている。切刃１９の４つの隅が参照番号１５で示されている。この例では、そのビットの上面１６は平らな表面の形で示されている。しかし、実際には、上面は、極めて広範に様々な形状に形成されてよく、特に、様々なタイプのチップブレーカを含んでよい。

図３〜５の中央ビットとは対照的に、図１１〜１３によるこのビットは、各々の主要切刃１９が３つの部分刃縁、すなわち、第１の部分刃縁２０と第２の部分刃縁２１と第３の部分刃縁２１′とを有するように形成されており、この第３の刃縁２１′は移行部分２２を介して第１の部分刃縁２０から間隔を置いて配置されている。符号ＩＣで表されている内接円が４つの切刃の部分刃縁２１′の各々に接している。直径が符号ＤＩＣで表されている前記内接円においては、それぞれに基準平面としての役割を果たす２つの直径平面ＲＰ１、ＲＰ２が挿入されており、この直径平面ＰＲ１、ＰＲ２は個々に切刃の対向対の中の部分刃縁２１′に平行に延びている。上記基準平面の各々はそのビットを仮想的に２つの半分部分に分割し、これらの半分部分は逆の状態において互いに鏡像的に逆の形で対称である。したがって、基準平面ＲＰ１は、図１２において、上半分部分３Ｂから下半分部分３Ａを区分する。これらの半分部分３Ａ、３Ｂの一方が仮想的に逆にされる場合には、すなわち、その右部分が左側に移動させられる場合には、これらの２つの半分部分は互いに鏡像的に逆の形で対称となるだろう。

図１２に明瞭に示されているように、第１の部分刃縁２０は、第３の部分刃縁２１′よりも基準平面ＲＰ１から遠い距離に少なくとも部分的に位置している。したがって、図１２のビットが、図面の図の上方に位置している被加工材（図示されていない）に食い込む場合には、部分刃縁２０は、部分刃縁２１′の以前に、少なくとも部分的に被加工材との噛み合い状態になるだろう。部分刃縁２０と部分刃縁２１との間の移行部分２２は、第１の部分刃縁２０に隣接した凸状の曲線２３（図１２の底部を参照）と部分刃縁２１′に隣接した凹状の曲線２４とによって画定されている。これに関連して、仮想又は実際の直線状の接線が、基準平面ＲＰ１（及び、基準平面ＲＰ２、それぞれに）対して特定の角度δ（図１２の左側を参照されたい）で曲線２３、２４の間を延びている。この角度δは１０°〜３０°であるべきであり、適切には１３°〜２５°であるべきである。この例示している例では、この角度δは約１５°である。

移行刃縁部分２２を経由して、半径方向距離差ａ１が第１の部分刃縁２０と内接円ＩＣとの間に設けられている。実際には、前記距離差は、内接円の直径ＤＩＣの２％〜１５％であり、適切には５％以下であるべきである。基準平面ＲＰとこれに平行な第２の部分刃縁２１との間の距離がａ２として示されている。この寸法ａ２は内接円の半径に等しい。

部分刃縁２１と部分刃縁２１′の仮想延長部分との間の角度εは極めて広範囲にわたって様々であってよいが、１°〜３０°であるべきであり、適切には１０°〜２０°であるべきである。この例では、角度εは約１６°である。図５及び１２を同時に参照すると、部分刃縁２１′に関する折れた部分刃縁２１が、中心軸線Ｃを通過して突き出る（及び、平面Ｐ２に交差する）ようになっているということが指摘されなければならない。図１１〜１３のビットでは、部分刃縁２１は図５における角度χと同じ角度で逸れている。

図１１及び１３に示されているように、特定の切刃１９の第１の部分刃縁２０と、付近の切刃１９の第２の部分刃縁２１は、共通のブラケット状の突出部２５の上に形成されており、この突出部の厚さＴ１はそのビットの総厚さＴよりも小さい。したがって、この突出部すなわち肩部２５の下方の区域内には、部分支持表面１８Ａが残されており、この部分支持表面１８Ａは、そのビットの上面１５からそのビットの底面１７の区域に延びている側面１８によって形成されている主支持表面の延長部分内に延びている。部分刃縁２０、２１が（上面から底面の区域に連続的に延びている突出部とは反対に）限定された厚さを有する突出部上に形成されていることによって、最適の面積を有する実質的にＬ字形の支持表面が得られる。厚さＴ１は、そのビットの総厚さＴの２５％から４０％であるべきである。この例では、厚さＴ１は、総厚さＴの約３３％である。したがって、そのビットの高さの半分よりも著しく大きい高さに沿って、下部支持表面がそのビットの幅の大部分に沿って延びる。

これに関連して、個々の部分刃縁２０、２１、２１′は、図１１〜１３に示されているように直線であってもよく、あるいは、少なくとも部分的に凸状又は凹状である基本形状を伴ってわずかに弓状であってもよいということがさらに指摘されなければならない。例えば、部分刃縁２０は凸状の基本形状であってもよく、部分刃縁２１′は凹状の基本形状であってもよく、部分刃縁２１は凸状であってもよい。

図１２では、符号Ｂが切刃１９の２つの隅１５の間の長さを表す。寸法Ｂ１が部分刃縁２０と移行部分２２との合計長さを表し、したがって、この長さが、隅１５から、移行部分２２が第２の部分刃縁２１′に変形する箇所までの長さとみなされる。図９に肉眼で見ることができるように、寸法Ｂ１は寸法Ｂの半分よりも小さい。この例では、寸法Ｂ１はＢの４３％の大きさである。実際には、対応する長さの半径方向距離に沿って、ドリルの回転中の後に続いて起こる外周切刃の内側かつ前方の無効な隅刃縁を保護するために、長さＢ１は長さＢの１０％〜６０％であるべきであり、適切には長さＢの２０％〜５０％であるべきである。

次に、被加工材１１の初期食い込み中における中央ビット３を示す図１４と、同様に被加工材の初期食い込み中における外周ビット４を示す図１５とを参照する。図６に関連して上述したように、この２つのビット３、４の被加工材の食い込みは幾つかの異なる段階で生じる。図１４に示されている第１の段階では、中央ビット３の有効切刃の第１の部分刃縁２０が、被加工材内に溝２８を形成すると同時に、切屑の分離を開始している。前記溝は、部分刃縁２０がドリルの中心から離れているので、そのドリルの中心軸線から半径方向に離れている。図１５に示されているその次の段階では、ドリルの更なる回転の後に、外周ビット４が被加工材のその食い込みをすでに開始している。外周ビット４の有効切刃１４′が幾分か傾斜している（図５における角度αを参照されたい）ことによって、その切刃１４′の半径方向内側の隅が最初に凹んだ溝２７の中に収容され、その次に、切刃１４′の半径方向外側部分が、被加工材内の第２の溝２８を連続的に凹ませ始める。ドリルの更なる回転とこれと同時のドリルの軸線方向の送りとの後に、中央ビット３の第２の部分刃縁２１（又は、部分刃縁２１、２１′）も材料に食い込み（この段階は図１４又は図１５には示されていない）、この２つのビットが被加工材に完全に食い込み終わる。中央ビットの有効切刃の全体が材料に食い込み終わった時には、選択された角度δの結果として移行刃縁部分２２が部分刃縁２０、２１′間の緩やかな移行部分すなわち平らな移行部分を形成するので、幅に関しては連続しているが長さに関しては連続していない切屑が分離させられる。

ドリル先端が上向きの形でドリルが示されており、かつ、ドリルの中央ビットが付随のポケットから取り外されており、これと同時に、外周ビットが装着状態で示されている、本発明によるドリルの第１の斜視図である。 取り外した状態の外周ビットと装着状態の中央ビットとを示す第２の斜視図である。 ドリルの幾何学的中心軸線との関係において示されている、ドリルの２つのビットだけの斜視図である。 ２つのビットと、互いに交差する２つの幾何学的直径平面と、鎖線で示されている穴直径とを示す略図である。 ドリルの幾何学的中心軸線との関係において図４によるビットと同様に配置されている２つのビットだけの側面図である。 ドリルの中心軸線の同じ側（右側）のドリルの２つのビットを示し、及び、外周ビットが中央ビットよりも観察者に近くに示されている、概略的で仮想的な図である。 ドリルセット中の第１のドリルの先端上の中央ポケットと外周ポケットを示す単純化された部分斜視図である。 図７によるドリルの端面図である。 図７と図８によるドリルと同じドリルセットの中の、より大きい直径を有する形で製造されている第２のドリルのビットポケットを示す、図７に対応する斜視図である。 図９によるドリルの端面図である。 本発明による中央ビットの好ましい実施形態の斜視図である。 図１１によるビットの上方からの平面図である。 図１１と図１２によるビットの側面図である。 ドリルの食い込み段階全体の初期段階において、ドリルの中央ビットがどのように被加工材に部分的に食い込むかを示す、単純化された斜視図である。 外周ビットが、ドリルのさらに別の回転の後に、どのように被加工材へのその食い込みを開始しているかを示す、図１４に対応する斜視図である。

符号の説明

１ ドリル
２ 基本本体
３ 中央ビット
４ 外周ビット
５ ホルダ部
６ シャンク
７ ドリル先端
８ 切屑溝
８´ 切屑溝
９ 中央ポケット
１０ 外周ポケット
１１ ねじ
１２ ビットの穴
１３ ねじ山付き穴
１４ 外周ビットの主切刃
１４′ 外周ビットの有効な主切刃
１５ 中央ビットの隅縁
１５′ 外周ビットの有効な隅縁
１６ 中央ビットの上面
１７ 中央ビットの底面
１８ 中央ビットの側面
１８Ａ 部分支持表面
１９ 中央ビットの主切刃
１９′ 中央ビットの有効な主切刃
２０ 中央ビットの主切刃の第１の部分刃縁
２１ 中央ビットの主切刃の第２の部分刃縁
２１′ 中央ビットの主切刃の第３の部分刃縁
２２ 中央ビットの主切刃の移行部分
２３ 移行部分の凸状曲線
２４ 移行部分の凹状曲線
２５ 中央ビットの突出部
２６ 被加工材
２７ 中央ビットによる溝
２８ 外周ビットによる溝

Claims (13)

1. 異なる直径を有する穴のブラスト穿孔を可能にするために、異なる有効ドリル直径（ＤＡ、ＤＢ）を有する複数の穿孔工具（１Ａ、１Ｂ）を備えている穿孔工具セットであって、前記セットの個々の前記穿孔工具（１）は、一方では、中心幾何学的軸線（Ｃ）を中心に回転可能な基本本体（２）と、他方では、中央ビット（３）と外周ビット（４）との形態の取り替え可能かつ割り出し可能な２つのビット（３、４）とを備え、前記２つのビットは、前記基本本体（２）の前端部（７）の中に形成されているポケットの中に装着可能であり、さらに明確に述べると、前記中心軸線（Ｃ）に関連した中央ポケット（９）と、前記基本本体（２）の外周部に関連した外周ポケット（１０）との中にそれぞれに装着可能であり、前記穿孔工具セットは、そのセット内に含まれている個々の前記基本本体の全てに関して互いに類似した中央ビット及び類似した外周ビットを有し、前記穿孔工具の個々の有効ドリル直径の全ては、前記外周ポケット（１０Ａ、１０Ｂ）が前記中心軸線（Ｃ）から異なる大きさの半径方向距離（ＥＡ、ＥＢ）に位置していることによって実現されており、すなわち、特定のドリル直径に関する基本本体内の外周ポケット（１０Ｂ）がより小さいドリル直径に関する基本本体内の類似の外周ポケット（１０Ａ）よりも前記中心軸線（Ｃ）から大きい半径方向の距離に位置しているように実現されている、穿孔工具セットにおいて、
   前記穿孔工具セットの異なる２つの基本本体上の２対のビットポケット（９、１０）の間の半径方向距離差が、前記中心軸線と前記基本本体内の前記外周ポケット（１０）との間の半径方向距離差とは異なることを特徴とする穿孔工具セット。
2. 一方の、互いに寸法的に後に続く前記セットの２つの基本本体内の前記２つのビットポケット（９、１０）の間の半径方向距離差と、他方の、前記中心軸線（Ｃ）と２つの同一の基本本体の中の前記基本本体の前記外周ポケット（１０）との間の半径方向距離差との間の比率が、０．４〜０．６であり、適切には約０．５であることを特徴とする請求項１に記載の穿孔工具セット。
3. 一方では、前端部（７）から後方に延びている２つの切屑溝（８、８′）を有しており、かつ、軸線方向にかつ互いに対して垂直方向に延びている２つの仮想直径平面（Ｐ１、Ｐ２）によって交差されている幾何学的中心軸線（Ｃ）を中心として回転可能である基本本体（２）と、他方では、中央ビット（３）と外周ビット（４）の形態の取り替え可能で割り出し可能な２つのビットとを備え、前記２つのビット（３、４）は、前記切屑溝（８、８′）に関連した前記基本本体の前記前端部（７）内に形成されているポケット（９、１０）内に装着されており、より明確に述べると、前記中心軸線（Ｃ）に関連した中央ポケット（９）の中と、第１の直径平面（Ｐ１）に沿って互いに間隔を置いて配置されている前記ビット及びポケットをそれぞれに有する前記基本本体の外周部に関連した外周ポケット（１０）との中に装着されており、前記中央ビット（３）は、有効切刃（１９′）が前記第２の直径平面（Ｐ２）と交差する位置に配置されている穿孔工具において、
   前記中央ビット（３）の前記有効切刃（１９′）は複数の部分刃縁（２０、２１）を備え、前記部分刃縁の内側の部分刃縁（２１）は、６０°〜７５°の角度で、適切には６５°〜７０°の角度で前記第２の半径平面（Ｐ２）と交差することを特徴とする穿孔工具。
4. 前記中央ビット（３）は、互いに同一の形状を有しかつ移行刃縁部分（２２）によって間隔を開けられている２つの部分刃縁（２０、２１）を個々に備えている４つの切刃（１９）を有し、有効状態では前記中心軸線（Ｃ）から離れているその第１の部分刃縁（２０）は、前記中心軸線に対してより近い位置にある第２の部分刃縁（２１）よりも軸線方向に前方に位置しており、前記外周ビット（４）上の有効切刃（１４′）が前記中心軸線に対して垂直な仮想交差平面（ＴＰ２）内に少なくとも部分的に位置しており、前記仮想交差平面（ＴＰ２）は、一方では、前記中央ビットの前記第１の半径方向外側の部分刃縁（２０）の後に、かつ他方では、前記中央ビットの前記半径方向内側の第２の部分刃縁（２１）の前に、被加工材（２６）の中に食い込むように、前記中央ビット（３）の前記２つの部分刃縁（２０、２１）の互いに類似した交差平面（ＴＰ１、ＴＰ３）の間の何らかの場所に位置していることを特徴とする請求項３に記載の穿孔工具。
5. 前記第１の部分刃縁（２０）は、対応する長さの半径方向距離に沿って、回転時に隅が追従する外周切刃（１４）の内側かつ前方の無効な隅（１５）を保護するために、前記中央ビットの前記個々の切刃（１９）の前記移行刃縁部分（２２）と共に、前記切刃（１９）の全長（Ｂ）の１０％〜６０％の、適切には２０％〜５０％の長さ（Ｂ１）を有することを特徴とする請求項４に記載の穿孔工具。
6. 前記中央ビット（３）上の前記切刃（１９）は、仮想内接円（ＩＣ）に対して接しており、前記仮想内接円（ＩＣ）は、前記第２の部分刃縁（２１′）に対して平行に延びておりかつ逆の状態では互いに鏡像的に逆の形で対称である２つの半分部分（３Ａ、３Ｂ）に前記ビットを仮想的に分割する基準平面としての役割を果たす直径平面（ＲＰ）を有し、前記個々の切刃（１９）の前記２つの部分刃縁（２０、２１′）は移行刃縁部分（２２）を経由して互いに変形し合い、前記移行刃縁部分（２２）は、一方では、前記第１の部分刃縁（２０）に隣接している凸状の曲線（２３）によって、他方では、前記第２の部分刃縁（２１′）に隣接している凹状の曲線（２４）によって画定されており、前記曲線の間の仮想又は実際の直線状の接線が前記基準平面（ＲＰ）に対して１０°〜３０°の角度（δ）で延びていることを特徴とする請求項４又は５に記載の穿孔工具。
7. 前記移行刃縁部分（２２）によって生じる、前記内接円（ＩＣ）と前記第１の部分刃縁（２０）との間の距離差（ａ１）が、前記内接円の前記直径（ＤＩＣ）の２％〜１５％であり、適切には５％以下であることを特徴とする請求項６に記載の穿孔工具。
8. ６０°〜７５°の角度で前記第２の直径平面（Ｐ２）に交差する前記部分刃縁は第３の部分刃縁（２１）から成り、前記第３の部分刃縁（２１）は付近の部分刃縁（２１′）よりも前記基準平面に対して大きい角度で延びていることを特徴とする請求項３から７のいずれか一項に記載の穿孔工具。
9. 前記中央ビット（３）上の前記個々の切刃（１９）上の前記第１の部分刃縁（２０）は、ブラケット状の突出部（２５）上に形成されており、前記突出部（２５）の厚さ（Ｔ１）は、前記突出部と前記ビットの底面（１７）との間に支持表面（１８Ａ）を設けるために、前記ビットの厚さ（Ｔ）よりも小さく、前記支持表面（１８Ａ）は、前記第２の部分刃縁（２１′）に隣接している支持表面（１８）の延長部分内に延びており、前記支持表面（１８Ａ）は、当該の前記切刃が無効状態である時には、前記支持表面と共に、前記中央ポケット内の半径方向又は軸線方向の支持体に対して押し付け可能であることを特徴とする請求項３から６のいずれか一項に記載の穿孔工具。
10. 四角形の基本形状と４つの互いに類似した切刃（１９）とを有する割り出し可能なドリルビットにおいて、
    前記切刃（１９）は、個々に、移行刃縁部分（２２）を経由して互いに変形し合う第１及び第２の部分刃縁（２０、２１′）を備えており、前記４つの切刃は、基準平面（ＲＰ）としての役割を果たす直径平面を有する仮想内接円（ＩＣ）に対して接しており、前記基準平面（ＲＰ）は第２の部分刃縁（２１′）に対して平行に延びており、前記ビットを、逆の状態では互いに鏡像的に逆の形で対称である２つの半分部分（３Ａ、３Ｂ）に分割し、前記第１の部分刃縁（２０）は、前記第２の部分刃縁（２１′）よりも前記基準平面（ＲＰ）から遠い距離に少なくとも部分的に位置しており、前記移行刃縁部分（２２）は、前記第１の部分刃縁（２０）に隣接している凸状の曲線（２３）と、前記第２の部分刃縁（２１′）に隣接している凹状の曲線（２４）とによって画定されており、前記曲線（２３、２４）の間の仮想又は実際の直線状の接線が前記基準平面（ＲＰ）に対して１０°〜３０°の角度（δ）で延びていることを特徴とする割り出し可能なドリルビット。
11. 前記移行刃縁部分（２２）によって生じる、前記内接円（ＩＣ）と前記第１の部分刃縁（２０）との間の距離差（ａ１）が、前記内接円の前記直径（ＤＩＣ）の２％〜１５％であり、適切には５％以下であることを特徴とする請求項１０に記載のドリルビット。
12. 前記個々の切刃（１９）は、前記第１及び第２の部分刃縁（２０、２１′）に加えて、第３の部分刃縁（２１）を有し、前記第３の部分刃縁（２１）は、付近の部分刃縁に比べて前記基準平面に対して別の角度で延びていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のドリルビット。
13. 前記第１の部分刃縁（２０）はブラケット状の突出部（２５）上に形成されており、前記突出部（２５）の厚さ（Ｔ１）は、前記突出部と前記ビットの底面との間に部分支持表面（１８Ａ）を設けるために、前記ビットの厚さ（Ｔ）よりも小さく、前記部分支持表面は、前記第２の部分刃縁（２１′）に隣接している支持表面（１８）の延長部分内に延びていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれか一項に記載のドリルビット。

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