JP2006198699A - 穴明け加工用ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】例えば靴底に通気穴を明ける加工のように、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性を有する材料に円形の穴を明ける工具であって、回転する刃先の形状通りに、形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴が明けられるようにした穴明け加工用ドリルを提供する。
【解決手段】円筒形のドリル刃２と該ドリル刃２に同軸状に結合された中空管３とを有する穴明け加工用ドリル１であって、前記ドリル刃２の中空４と前記中空管３の中空５とが連通されると共に、前記ドリル刃２の外径が先端から前記中空管３側へ徐々に小径となるように形成され、かつ前記ドリル刃２の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先７が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性を有する材料、特に合成樹脂或いは合成ゴム等からなる靴の底部の側部から布製中底を経る通気孔を明けるような穴明け加工を行う際に、形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴を明けるようにした穴明け加工用ドリルに関する。

従来から、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性のある材料に穴を明ける加工法として、ダイとパンチを用いたプレス加工による方法が用いられていたが、明けた穴が真円ではなく、いびつな形状になる、またはダレが生じる等、形状精度及び寸法精度において劣悪なものであった。

このようにパンチによる穴明け加工がゴムやスポンジ等の柔軟性又は伸縮性のある材質の穴明け加工に適しないのは、パンチの刃先を材料に押し当てたとき、材料の表面が内方へ縮小して逃げ、また刃先が材料から出るとき、内部の材料が下面の外方へ伸びて逃げるため、材料が刃の形状通りに切断されないためである。

また、図７に示すように、パンチ２０の刃形が刃先２１の外周に傾斜部２１ａを有する場合、刃先２１が磨耗すると（磨耗した線を点線Ｌ３で示す）、その刃先２１を鋭利にするために大幅な研磨量（研磨によって削除される線を一点鎖線Ｌ４で示す）が必要になるという欠点があった。

さらに、図７に示すパンチ２０における刃先形状の場合、まず、刃先２１が材料に押し当てられた時点で表面に穴形状が形成され、さらに刃先２１が材料内に押し込まれると、外方へ拡径する傾斜部２１ａによって穴の内径が押し広げられる結果、明けられた穴の内径がいびつに変形するという問題があった。

なお、柔軟性又は伸縮性のある種々の材料に穴を開ける技術について調査した結果、後述する特許文献１或いは特許文献２等においてドリルに関する技術が見出されたが、これらはいずれもアルミニウム板等の比較的軟質で粘りのある金属材料の穴明けに適するものであった。

しかも、それらのドリルの構成は外周に複数の捩れ溝を有するため、このようなドリル刃を、例えばスポンジ等の非常に柔軟で伸縮性を有する材料の穴明け加工に使用すると、回転するドリル刃の外周の捩れ溝にスポンジ等の材料の断片が捩れた状態で引き寄せられるため、明けられた穴がいびつに変形するという問題が生じる。
特開平５−３０１１０８号公報 特開平９−２９５２５号公報

本発明は上記の問題を解消するためになされたもので、例えば靴底に通気穴を明ける加工のように、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性を有する材料に円形の穴を明ける工具であって、回転する刃先の形状通りに、形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴が明けられるようにした穴明け加工用ドリルを提供することを目的とする。

また、本発明は、磨耗したドリル刃の刃先を研磨する際、わずかな研磨量で元の鋭利な刃先を回復するようにした穴明け加工用ドリルを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１の穴明け加工用ドリルは、円筒形のドリル刃と該ドリル刃に同軸状に結合された中空管とを有する穴明け加工用ドリルであって、前記ドリル刃の中空と前記中空管の中空とが連通されると共に、前記ドリル刃の外径が先端から前記中空管側へ徐々に小径となるように形成され、かつ前記ドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２の穴明け加工用ドリルは、請求項１において、前記ドリル刃の刃先の外周には傾斜部がなく、前記刃先の内周に傾斜部を有することによって、前記ドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３の穴明け加工用ドリルは、請求項１または２において、前記中空管の後部内周には補助軸の端部に形成された雄ネジを螺合する雌ネジが形成されていることを特徴とする。

上記の構成による本発明の穴明け加工用ドリルにおいては、ドリル刃の外径が先端から中空管側へ徐々に小径となるように形成され、かつドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されている。具体的には、ドリル刃の刃先の外周には傾斜部がなく、刃先の内周に傾斜部を有するため、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性を有する材料の表面に回転する刃先の形状通りに真円な穴を形成することが可能となる。

上記の構成により、ドリル刃の外径が先端から中空管側へ徐々に小径となる形状に形成されているため、回転するドリル刃を材料の内方へ推し進める際、明けられた穴の内周にドリル刃の外周が接触せず、明けられた穴の内周は、真円の穴の内径を保った状態で穿孔される。

さらに、ドリル刃の刃先が材料の下面から外方へ突出する際においても、明けられた穴の内周にはドリル刃の外周が接触せずに穿孔されるため、材料の全幅にわたって形状精度及び寸法精度の良好な真円の内径を保った穴として形成されることとなる。

従って、本発明による穴明け加工用ドリルは、例えば、合成樹脂或いは合成ゴム等からなる靴底の側部に通気穴を明ける加工、さらにはゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性のある材料に形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴を明けることに適する工具として使用することが可能となる。

また、本発明による穴明け加工用ドリルは、ドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されている。即ち、ドリル刃の刃先の外周に傾斜部がなく、刃先の内周に傾斜部を有するため、磨耗した刃先を研磨する際、その刃先をわずかな研磨量で鋭利な状態にすることができるという利点を有する。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明による穴明け加工用ドリル１は、図１(a)及び(b)に示すように、円筒形のドリル刃２と該ドリル刃２に同軸状に結合された中空管３とから構成されている。このような構成において、ドリル刃２の外径よりも中空管３の外径のほうが大径に形成され、ドリル刃２の内部と中空管３の内部とには軸方向に貫通する中空４、５が形成されている。なお、ドリル刃２と中空管３との結合部６にはドリル刃２の外径をやや大径にした外周段部６ａが形成され、これによってドリル刃２と中空管３との結合強度を補強するようにしている。

また、ドリル刃２の外径が先端から中空管３側へ徐々にわずかに小径となるように形成されている。従って、ドリル刃２の先端の外径をＴ１とし、該ドリル刃２と中空管３との結合部６の近傍のドリル刃２の外径をＴ２とすると、Ｔ１＞Ｔ２の関係を有するものとなる。なお、図１(a)及び(b)において、刃先７の外径から垂直線Ｖを描くことによって、ドリル刃２の外径が先端から中空管３側へ徐々に小径となることを示している。

ちなみに、具体的寸法を示すと、ドリル刃２の刃先７の外径がＴ１＝３mmのとき、結合部６の近傍のドリル刃２の外径はＴ２＝２.８mmであり、このときドリル刃２の中空３の内径は２.５mm、中空管３の中空５の内径は４mmとなる。

なお、上記のドリル刃２の中空４は、ドリル刃２の外形をなす均等な肉厚の内部に形成され、上記のようにドリル刃２の外径が先端から中空管３側へ徐々にわずかに小径となるように形成されているため、その中空４もまた、先端から中空管３側へ徐々に小径化する内径を有する。

また、ドリル刃２の先端側内周には先端に向けて鋭利となる刃先７が形成されている。その具体的な構成としては、刃先７の外周には傾斜部７ａがなく、刃先７の内周に傾斜部７ａが形成された形状とされている。

上記の構成を言い換えると、ドリル刃２の全体外形は円筒形であるが、中空管３側からドリル刃２の刃先７に向かって外径をわずかに広げた形状を有し、ドリル刃２において最も大径である先端に刃先７を有し、しかもこのドリル刃２の先端において外形は円筒形を有するが、そのドリル刃２の先端側内周に傾斜部７ａを形成した刃先７を有するものとなる。

さらに、上記の穴明け加工用ドリル１においては、図２に示すように、中空管３の後部内周に雌ネジ３ａが形成され、この雌ネジ３ａに補助軸１０の端部に形成された雄ネジ１０ａを螺合して結合することができ、この補助軸１０を回転工作機のチャック（不図示）で把持することによって中空管３の変形が防止され、ドリル刃２の直進性を良好に保つことができる。

上記のように構成された穴明け加工用ドリル１を用いて、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性を有する材料８に穴９を明ける際の動作について説明すると、図３(ａ)に示すように、回転するドリル刃２の刃先７が材料８の表面に当たった時点で、回転する刃先７の形状に応じて材料８に真円の穴９が明けられる。

このとき、ドリル刃２の刃先７の外周には傾斜部７ａがなく、刃先７の内周に傾斜部７ａを有するため、材料８の表面が、回転する刃先７の形状通りに真円に穿孔される。

一方、ドリル刃２の刃先７の内方に傾斜部７ａを有し、また中空４は先端から中空管３側へ徐々に小径化する内径を有するため、穿孔された材料８ａが刃先７の傾斜部７ａの勾配および小径化する中空４の内径形状に応じて縮小するが、明けられた穴９の内径形状には影響を与えることがなく、回転する刃先７の形状通り、真円で形状精度及び寸法精度の良好な穴９を形成することとなる。

また、図３(ｂ)に示すように、回転するドリル刃２を材料８の内方へ推し進める際、ドリル刃２の外径が先端から中空管３側へ徐々に小径となる形状に形成されているため、明けられた穴９の内周にドリル刃２の外周が接触せず、明けられた穴９の内周は上記の材料８の表面に明けられた真円の穴９の内径を保った状態で穿孔し続けられる。このときも、穿孔された材料８ａは、ドリル刃２の内方において先端から中空管３側へ小径化する中空４の形状に従って縮小するが、明けられた穴９の内径形状には影響を与えることがない。

さらに、図３(c)に示すように、ドリル刃２の刃先７が材料８の下面から外方へ突出する際においても、図３(ｂ)に示すように、明けられた穴９の内周にはドリル刃２の外周が接触せずに穿孔され、材料８の全幅にわたって真円の内径を保った状態で穴９を形成することができる。

なお、上記のように穴９が明けられた後は、ドリル刃２の中空４に穿孔された材料８ａが残るが、次の穴明けの際に穿孔された材料８ａによって上方へ押し込められて、中空管３の中空５に至る。なお、不図示であるが、この中空管３の中空５に至った材料８ａは、中空管３の中空５の後方から取り出すことができる。また、補助軸１０の内部に中空（不図示）が形成されていれば、この補助軸１０の中空から外方へ取り出すことができる。

本発明による穴明け加工用ドリル１は、例えば、図４又は図５に示すように、合成樹脂或いは合成ゴム等からなる靴１１の底部１２の側部から布製中底１３を経る通気孔１４を明けるような加工に最適するものであり、本発明の穴明け加工用ドリル１によって、真円の通気穴１４を容易に明けることができる。この通気穴１４によって靴の内部が蒸れないように通気性をよくし、水虫等を防止し得る靴を形成することが可能となる。

さらに、本発明による穴明け加工用ドリル１によれば、上記のような合成樹脂或いは合成ゴム等からなる靴以外にも、ゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性のある材料に形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴を明ける工具として使用することが可能である。

また、図６に示すように、本発明による穴明け加工用ドリル１は、ドリル刃２の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先７が形成されている。具体的には、刃先７の内周に傾斜部７ａが形成されているため、刃先７が磨耗しても（磨耗した箇所を点線Ｌ１で示す）、その刃先７を鋭利にするためには僅かな研磨量（研磨される箇所を一点鎖線Ｌ２で示す）で済むという利点を有する。

本発明の穴明け加工用ドリルは、合成樹脂或いは合成ゴム等からなる靴の底部の側部から布製中底を経る通気孔を明けるような穴明け加工、さらにはゴム、スポンジ、樹脂、布、革等の柔軟性又は伸縮性のある材料に形状精度及び寸法精度の良好な真円の穴を明ける工具として使用することが可能である。

(ａ)は本発明による穴明け加工用ドリルの外観を示す側面図であり、(ｂ)はその内部構造を示す縦断面図である。 本発明による穴明け加工用ドリルの後端に補助軸を結合した状態を示すもので、穴明け加工用ドリルは縦断面図で示し、補助軸は螺合状態にある側面図で示す。 本発明による穴明け加工用ドリルの使用状況を示す部分断面図であり、(ａ)はドリル刃の刃先が材料の表面付近を穴明けしている状況を示し、(ｂ)はドリル刃の刃先が材料の内方まで進んだ状況を示し、（c）はドリル刃の刃先が材料の下面を貫いて出た状況を示す。 本発明による穴明け加工用ドリルによって靴底の側面から通気孔を形成した状況を示す靴の側面図である。 本発明による穴明け加工用ドリルによって靴底の側面から中底まで貫通する通気孔を形成した靴の横断面図である。 本発明による穴明け加工用ドリルの刃先に関する部分拡大断面図である。 従来のパンチの刃先に関する部分拡大断面図である。

符号の説明

１ 穴明け加工用ドリル
２ ドリル刃
３ 中空管
４、５ 中空
６ ドリル刃と中空管との結合部
６ａ 外周段部
７ 刃先
８ 材料
８ａ 穿孔された材料
９ 穴
１０ 補助軸
１１ 靴
１２ 底部
１３ 布製中底
１４ 通気孔
Ｔ１ ドリル刃の先端外径
Ｔ２ 中空管の近傍のドリル刃の外径
Ｌ１ 磨耗した箇所を示す点線
Ｌ２ 研磨される箇所を示す一点鎖線
Ｖ 垂直線

Claims (3)

1. 円筒形のドリル刃と該ドリル刃に同軸状に結合された中空管とを有する穴明け加工用ドリルであって、前記ドリル刃の中空と前記中空管の中空とが連通されると共に、前記ドリル刃の外径が先端から前記中空管側へ徐々に小径となるように形成され、かつ前記ドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されていることを特徴とする穴明け加工用ドリル。
2. 前記ドリル刃の刃先の外周には傾斜部がなく、前記刃先の内周に傾斜部を有することによって、前記ドリル刃の先端側内周に先端に向けて鋭利となる刃先が形成されていることを特徴とする請求項１記載の穴明け加工用ドリル。
3. 前記中空管の後部内周には補助軸の端部に形成された雄ネジを螺合する雌ネジが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の穴明け加工用ドリル。