JP2009190136A - コアドリル - Google Patents

Abstract

【課題】センタードリルが被加工物を貫通しても、切刃が被加工物に衝撃的に衝突することのないコアドリルを提供することを目的とする。
【解決手段】 円筒状の基体１と、この基体１の先端に周方向に配置された切刃２と、基体１の基端側に回転駆動装置に取着されるための被取着部１ｂを備えるとともに、前記円筒状の基体１の中心を貫くように且つ先端が前記切刃２の先端より先端方に突出するよう配置されたセンタードリル５を備えたコアドリルＡにおいて、このセンタードリル５の先端に先端角αを有する先端角形成部５Ｔが形成されるとともに、この先端角形成部５Ｔの終端から基端よりの部位に、先端角αより角度の小さいテーパ角βを有し外周面に穿孔刃５ｄが形成されたテーパ軸部５Ｄを設けた。
【選択図】 図１

Description

本願発明は、円筒状の基体先端に周方向に沿って複数配置された切刃と、該基端の中心をドリルの長手方向に貫くように配置されたセンタードリルとを備え、該センタードリルで回転中心を定めながらドリル全体を回転させながら前記基体先端の切刃によって被加工物をリング状に切断して、丸穴を穿設するコアドリルに関する。

被加工物Ｂである薄板等に比較的大きな穴を綺麗な形状に且つ効率良く穿設する場合等には、図７，図８に図示するような、コアドリルＡ１が使用される。このようなコアドリルＡ１は、円筒状の基体１０１の先端１０１ａに周方向に沿って切刃１０２が複数個配置（植設）されているとともに、基体１０１の中心に穿設に際して位置決めをおこなうセンタードリル１０５が該基体１０１と一体に回転するように配置され、且つ、基体１０１の基端に電動ドリル等の取着部に取着するための被取着部１０１ｂが配置された構成を備えている。そして、このように構成された前記コアドリルＡ１のセンタードリル１０５の先端は、穿設の際の位置決めという機能から、前記切刃１０２より先端側に突出するように設けられている。
この種のコアドリルとして、特許文献１に記載されているものがある。
特許公開２０００−３２６１２６号公報。

しかしながら、このような構成のコアドリルの場合、穿設工程において、センタードリル１０５が被加工物Ｂを貫通すると、先端方へ加えている推力（押圧力）に対する抵抗が一気に無くなる。このため、コアドリルＡ１の基体先端の前記切刃１０２が、被加工物Ｂの表面に勢いよく当接することになる。かかる場合、切刃１０２が損傷することがあるとともに、切削抵抗が一気に変化することにより、被加工物Ｂに大きなねじりトルク等の好ましくない外力が衝撃的に作用する。

本発明はこのような状況に鑑みておこなわれたもので、センタードリルが被加工物を貫通しても、切刃が被加工物に衝撃的に衝突することのないコアドリルを提供することを目的とする。

本発明にかかるコアドリルは、円筒状の基体と、この基体の先端に周方向に配置された切刃と、前記基体の基端側に回転駆動装置に取着されるための被取着部を備えるとともに、前記円筒状の基体の中心を貫くように且つ先端が前記切刃の先端より先端方に突出するよう配置されたセンタードリルを備えたコアドリルにおいて、
前記センタードリルの先端に先端角を有する先端角形成部が形成されるとともに、この先端角形成部の基端よりの部位に隣接して、先端角より角度の小さいテーパ角を有し外周面に穿孔刃が形成されたテーパ軸部が形成されていることを特徴とする。

しかして、前述のように構成された本発明にかかるコアドリルによれば、センタードリルの先端角形成部が被加工物を貫通したときにも、コアドリルの軸方向に加えられる推力は、前記テーパ軸部が被加工物との間で発生する軸方向の抵抗によって、その大部分が相殺される。このため、基体先端の切刃が衝撃的に被加工物の表面に当接して該切刃が損傷を受けるようなことはない。また、センタードリルの先端角形成部が被加工物を貫通してから、前記テーパ軸部での穿設が続いて行われるため、センタードリルによる被加工物への貫通工程から、基体先端の切刃での穿設工程へ、円滑に移行することが可能となる。

また、前記コアドリルにおいて、前記テーパ軸部の基端が、ドリルの長手方向において、前記切刃の先端位置と等しい位置まで、設けられていると、センタードリルの先端角形成部による被加工物の貫通の後、引き続いて前記テーパ軸部による穿設加工がおこなわれ、該テーパ軸部による穿設加工の後、軸方向の衝撃が無く、前記基体先端の切刃による穿設加工が円滑におこなわれる点で好ましい。

また、前記コアドリルにおいて、前記テーパ軸部の基端が、センタードリルの長手方向において、前記切刃の先端位置よりも先端よりの位置まで、設けられていると、センタードリルの先端角形成部による被加工物の貫通の後、引き続いて前記テーパ軸部による穿設加工がおこなわれ、該テーパ軸部による穿設加工の後、実質上軸方向の衝撃が無く、前記基体先端の切刃による穿設加工が円滑におこなわれる点で好ましい。

また、前記コアドリルにおいて、前記切刃が、超硬合金製のチップ、または、ダイヤモンド砥粒を含む焼結合金製のの切刃であってよい。もちろん、それ以外の形態の切刃であっても、本発明は成立する。

以下、本発明の実施形態にかかるコアドリルについて、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は本発明の実施形態にかかるコアドリルの一部断面した全体側面図、図２は図１に示すコアドリルの先端部の部分拡大図である。

図１あるいは図２において、１はコアドリルＡの円筒状の形態を有する基体で、この基体１の先端１ａに複数（この実施形態では４個）の切刃２が周方向に、図３に図示する如く、適宜間隔を空けて配置されている。この実施形態では、前記切刃２は超硬合金製のチップの形態を有し、このチップ状の切刃２は、前記基体１の先端に形成された凹部に一体的に植設されるべく、それぞれろう付け溶接されている。もちろん、このような切刃２でなく、図示しないが、ダイヤモンド砥粒を含有した焼結合金製の１枚状（環状の壁の形態）形態の切刃であってもよく又は周方向において相互に離間して設けられた複数の切刃であってもよい。また、前記基体１を工具鋼等の材質のもので一体に構成して、その一部（先端部）を利用して切刃を形成しても勿論よい。

そして、図１あるいは図３等に図示する如く、前記基体１には、前記切刃２の回転方向前方には隣接して切粉排出用の隙間３が形成され、前記切刃２で切削した切粉を基体１の外径方に排出するよう構成されている。

前記基体１の基端方には、基端に回転駆動装置（例えば、電動ドリル装置）に取着するための被取着部（シャンク部）１ｂと、先端部が前記基体１に一体に連結され基端部が該被取着部１ｂに連結されているベース部１Ｂとが、設けられている。この実施形態では、前記基体１、被取着部１ｂ及びベース部１Ｂは、一体のものとして形成されている。しかし、別体のものが螺着等されることによって一体状のものに形成されるような構成であっても勿論よい。

また、図１の右半分に図示され、図４に拡大して図示されるように、前記ベース部１Ｂの先端面１ｆ側には、その径方向の中心に軸方向に延びるセンタードリル取着穴４が形成されており、このセンタードリル取着穴４には、前記切刃２による切削加工に際して回転中心となって位置決め機能を奏する、センタードリル５の基端部５ｂが挿着されるよう構成されている。そして、このセンタードリル５は、前述のようにセンタードリル取着穴４に挿着された状態で、前記ベース部１Ｂの外径方から止めねじ（ロックねじ）６により、該センタードリル取着穴４内に固定され、該基体１と一体に回転するよう構成されている。そして、このセンタードリル５は、前述のように基体１に挿着された状態において、該基体１の中心を貫くように且つその先端が基体１先端の切刃２から先端方へ突出した状態となっている。なお、この止めねじ６は、その基端部に六角穴６ａが形成され、この六角穴６ａに図示しない六角レンチ（工具）を挿入することによって、締付けあるいは緩めることが可能になっている。また、前記センタードリル５の基端部５ｂには、前記止めねじ６の先端が係止されるための、係止用の溝５ｆが形成されている。

そして、前記センタードリル５は、図４に拡大して図示する如く、先端に先端角αを有する先端角形成部５Ｔを有し、この先端角形成部５Ｔの外周面には穿孔刃５Ｓがスパイラル状に形成されている。前記先端角形成部５Ｔの終端５ｈから基端よりに隣接した部位には、テーパ角βを備えたテーパ軸部５Ｄが該先端角形成部５Ｔに隣接して形成されており、このテーパ軸部５Ｄの外周面には穿孔刃５ｄが前記穿孔刃５Ｓに連続して形成するよう構成されている。そして、このテーパ軸部５Ｄのさらに基端よりに隣接してストレート軸部５Ｈが形成されており、このストレート軸部５Ｈの外周面には穿孔刃５ｇが前記穿孔刃５ｄに連続して形成されている。そして、前記穿孔刃５Ｓ，５ｄ，５ｇは、このセンタードリル５の外周面に一体に連続した２条のスパイラル状の穿孔刃をなしている。しかし、前記各穿孔刃５Ｓ，５ｄ，５ｇによって形成されるスパイラル状の穿孔刃は、２条でなくとも１条であっても、あるいは２条以上の条数のものであってもよい。
この発明では、前記テーパ角βは、前記先端角αより小さい角度によって構成されている。

そして、図１，図２に図示する実施形態の場合、前記テーパ軸部５Ｄの基端Ｌ１は、前記切刃２の先端Ｌ２に比べて、先端よりの位置（図４において下方の位置）に位置している。しかし、前記テーパ軸部５Ｄの基端Ｌ１と切刃２の先端Ｌ２とのドリル長手方向の位置関係は、図５に図示するように、一致していてもよく、あるいは図６に図示するように、テーパ軸部５Ｄの基端Ｌ１が切刃２の先端Ｌ２よりやや基端側に位置するように構成してもよい。あるいは、図示しないが、図５に図示する位置からテーパ軸部５Ｄの基端Ｌ１が切刃２の先端Ｌ２よりやや基端方に位置するような位置関係になるように構成してもよい。
前記テーパ軸部５Ｄの基端Ｌ１と切刃２の先端Ｌ２との位置関係は、前記切刃２が超硬合金製である場合と、ダイヤモンド砥粒である場合によって、あるいは切削しようとする被加工物Ｂの材質やその厚さの相違等によって、適宜設定されるのが好ましい。
要するに、前記テーパ状軸部５Ｄが、前記先端角形成部５Ｔの終端の位置から、基端よりの部位に形成されていればよい。

そして、このように構成された本発明にかかるコアドリルＡは、前述のように構成されているため、例えば、図１の矢印Ｒに示す方向（コアドリルＡの上方から見て時計方向）に回転して、前記センタードリル５の先端角形成部５Ｔが被加工物を貫通したときにも、コアドリルＡの軸方向に加えられる推力（押圧力）は、前記テーパ軸部５Ｄが被加工物との間で発生する軸方向の抵抗によって、その大部分が相殺されるため、基体１先端の切刃２が衝撃的に被加工物の表面に当接して該切刃が損傷を受けるようなことはない。また、センタードリル５の先端角形成部５Ｔが被加工物Ｂを貫通してから、前記テーパ軸部５Ｄでの穿設が続いておこなわれるため、センタードリル５による被加工物Ｂへの貫通工程から、基体１先端の切刃２での穿設工程に、円滑に移行することが可能となる。

ところで、前記実施形態では、前記ストレート軸部５Ｈの外周面のかなり基端側の位置まで穿孔刃５ｇを形成しているが、該ストレート軸部５Ｈの外周面の先端部にのみ形成してもよいことは言うまでもない。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものでなく、当業者が自明の範囲において、適宜変更した形態で実施することができることは言うまでもない。

本発明にかかるコアドリルは、種々の被加工物に穿設するのに利用することができる。

本発明の実施形態にかかるコアドリルを、被加工物である板材とともに、該コアドリルの一部（先端部の中心より右側部）を断面して内部構造を表した全体側面図である。 図１に示すコアドリルの要部を拡大して示した部分拡大側面図である。 図１，図２に示すコアドリルを先端方（底面方）から見た図である。 図１〜図３に示すコアドリルのセンタードリル部分の構成を主として示す部分拡大面図である。 図１〜図４に示すコアドリルと異なる実施形態にかかるコアドリルの要部の部分拡大側面図である。 図１〜図５に示すコアドリルと異なる実施形態にかかるコアドリルの要部の部分拡大側面図である。 従来の形態にかかるコアドリルを、被加工物である板材とともに、該コアドリルの一部を断面して内部構造を表した全体側面図である。 図７図示する従来の形態にかかるコアドリルを使用して穿設する際の、切刃と被加工物の表面との当接状態を示す側面図である。

符号の説明

Ａ…コアドリル
α…先端角
β…テーパ角
１…基体
１ｂ…被取着部
２…切刃
５…センタードリル
５Ｄ…テーパ軸部
５ｄ…穿孔刃
５Ｔ…先端角形成部

Claims (4)

1. 円筒状の基体と、この基体の先端に周方向に配置された切刃と、前記基体の基端側に回転駆動装置に取着されるための被取着部を備えるとともに、前記円筒状の基体の中心を貫くように且つ先端が前記切刃の先端より先端方に突出するよう配置されたセンタードリルを備えたコアドリルにおいて、
   前記センタードリルの先端に先端角を有する先端角形成部が形成されるとともに、この先端角形成部の基端よりの部位に隣接して、先端角より角度の小さいテーパ角を有し外周面に穿孔刃が形成されたテーパ軸部が形成されていることを特徴とするコアドリル。
2. 前記テーパ軸部の基端が、センタードリルの長手方向において、前記切刃の先端位置と等しい位置まで、設けられていることを特徴とする請求項１記載のコアドリル。
3. 前記テーパ軸部の基端が、センタードリルの長手方向において、前記切刃の先端位置よりも先端よりの位置まで、設けられていることを特徴とする請求項１記載のコアドリル。
4. 前記切刃が、超硬合金製のチップ、または、ダイヤモンド砥粒を含む焼結合金製の切刃であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載のコアドリル。

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