JP2009269119A - スポット超硬ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】スポット溶接された二枚の板材の溶接部分において、一方の板材表面から板厚一枚分の浅い穴を穿つドリルであって、溶接によって焼きが入る材質であっても能率的に作業を行うことができる超硬チップのドリルを実現する。
【解決手段】ドリルの先端部分に中心チップ３と、中心チップ３の左方に左チップ４及び中心チップ３の右方に右チップ５の三つの超硬チップを接合する。中心チップ３は、シャンク母材２の軸心方向に固着し先端に中心切刃６を形成する。左右のチップは掬い角を保持したリード溝９、10内において、回転方向の前面となる位置のシャンク母材２に固着し、掬い角のある左切刃７及び右切刃８を形成する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、平らな浅い円形穴を穿つためのドリルに関する発明である。より詳しくは、スポット溶接された二枚の板材の溶接部分において、一方の板材表面から板厚一枚分の浅い穴を穿つことによって、二枚の板材を分離させるために使用するドリルに係る発明である。

自動車の車体修理に際しては、損傷した板材を取り外す必要がある。損傷した板材を取り外すには、取り外そうとする板材周囲のスポット溶接を全て除去しなければ分離することができない。このような事態に対応するため、スポット溶接部分を完全に除去する貫通孔を開けるのではなく、スポット溶接部分に浅い円形穴を穿つことによって接合状態を分離させることが、従来から行われている。

前記、浅い円形穴を穿つスポットドリルは、ドリル先端に小さく突出する中心切刃から、ドリルの軸心に対して略直角方向の側方に向けて左右の切刃を配置することによって、浅い穴を穿つことができるようにしている。ところが、従来のスポットドリルは、全体をハイス(高速度鋼)で形成されていたため、耐久性に問題があった。すなわち、近年車体に用いられる鋼板は、スポット溶接によって焼きが入るような材質(鋼材)が用いられるようになった。そのため、スポット溶接部分の板材が硬化しており、従来のスポットドリルでは加工が困難であるとともに、ドリルの寿命が短いため頻繁にドリルを取り替えながら作業を進める必要があった。
上記欠点を解消するために、特許文献１では、ドリル全体もしくはドリル先端部全体を超硬合金製とすることが提案されている。
特開平８―１１８３１６号公報

引用文献１に開示された、ドリル全体もしくはドリル先端部分全体を超硬合金製とするドリルでは、ドリルの製造そのものが困難であるとともに高価なものとなり、また折損などの破損を生じ易い欠点があった。

本発明は、上記従来技術の欠点に鑑み、切刃として超硬チップを採用するものであって一層切削性能に優れるとともに、全体として強度的に優れたスポット超硬ドリルを実現することを目的とするものである。

上記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、ドリル先端に小さく突出する中心切刃から、ドリルの軸心に対して略直角に側方へ向けて左右の切刃を配置するドリルにおいて、ドリルすなわちスポット超硬ドリル１の先端部分に中心チップ３と、中心チップ３の左方に左チップ４及び中心チップ３の右方に右チップ５の三つの超硬チップを接合し、中心チップ３によって中心切刃６を、左チップ４によって掬い刃である左切刃７を、右チップ５によって掬い刃である右切刃８を形成したものである。

請求項２記載の発明は、前記三つの超硬チップのうち、中心チップ３を、ねばり強く靭性に優れた材質の超硬チップとし、左チップ４及び右チップ５は硬く剛性に優れた材質の超硬チップとすることである。

請求項３記載の発明は、中心チップ３をシャンク母材２の中心位置に軸心方向に固着するとともに、左チップ４及び右チップ５は、掬い角を保持したリード溝９、10内であって、回転方向の前面となる位置においてシャンク母材２に固着することである。

請求項１記載の本発明によれば、直接切削作業を行う切刃を、中心切刃６を含めて全てを超硬チップで形成するため、スポット溶接によって硬化している板材であっても能率的に切削することができる。このとき、シャンク母材２には安価でねばりのある一般的な材質、例えば工具鋼やハイスを利用することができるため製造が容易であり、全体として耐久性に優れたものを安価に提供することができる。さらに、超硬チップは三つの部分で構成するため、個々の超硬チップはその場所に適した材質、形状、構造に形成することができる。

請求項２記載の本発明によれば、三つの超硬チップのうち、中心チップ３としてねばり強く靭性に優れた材質の超硬チップを採用したことにより耐久性に優れる。その理由は、ドリルの中心は切削速度が小さく、硬い材質の超硬チップでは割れ易いためである。もっとも、中心切刃を超硬チップではなく、シャンク母材そのもので形成する場合は、切削力が劣り効果的な穿孔を行うことができない。一方、左チップ４及び右チップ５は、切削速度が大きいため、より硬く剛性に優れた超硬チップを配置することによって、より優れた切削力を発揮することができる。

請求項３記載の発明によれば、中心チップ３は頑丈に固着することができるとともに、左チップ４及び右チップ５には、より優れた切削力を発揮する掬い角の切刃を形成し、全体として切削能力に優れたものとすることができる。

以下、本発明に係るスポット超硬ドリルの好ましい実施形態を、添付の図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るスポット超硬ドリルの、上下反転させて示す先端部分の斜視図、図２は底面図、図３は先端部分の正面図、図４は先端部分の側面図、図５は先端部分のみの縦断面図、図６は本発明に係るスポット超硬ドリルを使用した作業状態を示す略図である。

自動車の板金修理に際して、破損した板材を取り外す必要がある。スポット溶接された二枚の板材15、16を分離させるには、図６に示すように本発明に係るスポット超硬ドリル１を電動ドリル11、具体的には手持ち式のハンディドリルに装着し、図６に黒矢印で示すように溶接部分14に板材15の厚み分の浅い穴を穿つ。溶接部分14に浅い穴を穿つと、図６に白矢印で示すように二枚の板材15と16を分離させることができる。

本発明に係るスポット超硬ドリル１は、図１、図２に示すように、先端からリード溝９、10を形成したシャンク母材２の先端部分に、先端から基方に向けて三つの超硬チップをロウ付けしている。すなわち、図２に示すように回転の中心位置に中心チップ３を、中心チップ３の左方に左チップ４を、中心チップ３の右方に右チップ５をそれぞれロウ付けしている。

中心チップ３は、図４に点線で示すようにシャンク母材２の軸心方向に埋め込むようにロウ付けによって固着し、左チップ４及び右チップ５は、それぞれ実線及び二点鎖線で示すように、リード溝９及び10の溝内において、回転方向の前面となる位置にロウ付けによって固着している。すなわち、図４に示すように左チップ４及び５は掬い角αの方向にロウ付けしている。このロウ付け角度は、リード溝９、10内の表面に凹所を形成し、そこに超硬チップ４、５をロウ付けするため容易に製造することができる。

シャンク母材２の先端面、すなわちランド部分の先端面は、回転方向の後方に向けて逃げ角βの傾斜面に形成し、左右チップの先端面も同じ逃げ角に形成している。したがって、左右チップの先端に形成される左切刃７及び右切刃８はいずれも鋭利に形成され、良好な切削力が実現される。
上記、左チップ４及び右チップ５は、シャンク母材の先端方向に銀ロー付けで接着することができるため良好な切削力を実現するだけでなく、耐熱性(切削熱)に優れるとともに、磨耗に対して再研磨が可能な形状となっている。

中心チップ３の先端は、図３や図４から理解されるように、小さく突出する例えば錐形に形成し、その先端が回転中心Ｏであり、シンニング12、13を設けることによって、板材15に対する穿孔の位置決めと切り込みを行う中心切刃６を形成している。中心チップ３先端の突出寸法はごく小さなもので、切削作業に際して位置決めを行うことができるものであればよい。

本発明を実施するに際して、シャンク母材及び三つのチップはそれぞれに適した材質を選定するものであるが、中心チップ３に使用する、ねばり強く靭性に優れた材質の超硬チップとして例えば超硬Ｐ種を、左チップ４及び右チップ５に採用するより硬く剛性に優れた超硬チップとして、例えば超硬Ｋ種を採用することができる。

図１は、本発明に係るスポット超硬ドリルの、上下反転させて示す先端部分の斜視図、 図２は、底面図、 図３は、先端部分の正面図、 図４は、先端部分の側面図、 図５は、先端部分のみの縦断面図、 図６は、本発明に係るスポット超硬ドリルを使用した作業状態を示す略図である。

１…スポット超硬ドリル、 ２…シャンク母材、 ３…中心チップ、 ４…左チップ、 ５…右チップ、 ６…中心切刃、 ７…左切刃、 ８…右切刃、 ９、10…リード溝、 11…電動ドリル、 12、13…シンニング、 14…溶接部分、 板材…15、16、 Ｏ…回転中心。

Claims (3)

1. ドリル先端に小さく突出する中心切刃から、ドリルの軸心に対して略直角に側方へ向けて左右の切刃を配置するドリルにおいて、ドリルの先端部分に中心チップと、中心チップの左方に左チップ及び中心チップの右方に右チップの三つの超硬チップを接合し、中心チップによって中心切刃を、左チップによって掬い刃である左切刃を、右チップによって掬い刃である右切刃を形成したことを特徴とするスポット超硬ドリル。
2. 中心チップはねばり強く靭性に優れた材質の超硬チップとし、左チップ及び右チップは硬く剛性に優れた材質の超硬チップとしたことを特徴とする請求項１記載のスポット超硬ドリル。
3. 中心チップはシャンク母材の中心位置に、軸心方向に固着するとともに、左チップ及び右チップは、掬い角を保持したリード溝内において、回転方向の前面となる位置においてシャンク母材に固着したことを特徴とする請求項１又は２記載のスポット超硬ドリル。

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