JP2012520777A - モジュール式ドリル - Google Patents
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Abstract
【課題】モジュール式ドリルのための新たな分割位置を提供する。
【解決手段】本発明は、先端側29をもつシャンク部2を備え、シャンク部2は回転軸D回りに回転可能であり、切削部3が回転軸D回りに回転可能でありシャンク部2に先端側29にて接続され又は接続可能であり、シャンク部2は先端側に突出するトルク伝達要素20、21を備え、トルク伝達要素20、21はシャンク部2から切削部3へと回転方向にトルクMを伝達するトルク伝達面200、210を備え、切削部3はトルクMを受けるトルク受け領域30、31を備え、トルク受け領域30、31はトルク伝達面200、210に対応するトルク受け面300、310を備え、切削部3はシャンク部2に関し切削部3を半径方向に心出しする心出し要素を備え、切削部3は軸方向に主として作用する取付要素を介してシャンク部2に取り付けられ又は取付可能である、モジュール式ドリル1に関する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明は、先端側29をもつシャンク部2を備え、シャンク部2は回転軸D回りに回転可能であり、切削部3が回転軸D回りに回転可能でありシャンク部2に先端側29にて接続され又は接続可能であり、シャンク部2は先端側に突出するトルク伝達要素20、21を備え、トルク伝達要素20、21はシャンク部2から切削部3へと回転方向にトルクMを伝達するトルク伝達面200、210を備え、切削部3はトルクMを受けるトルク受け領域30、31を備え、トルク受け領域30、31はトルク伝達面200、210に対応するトルク受け面300、310を備え、切削部3はシャンク部2に関し切削部3を半径方向に心出しする心出し要素を備え、切削部3は軸方向に主として作用する取付要素を介してシャンク部2に取り付けられ又は取付可能である、モジュール式ドリル1に関する。
【選択図】図1
Description
本発明は、先端側をもつシャンク部と、該シャンク部にその先端側で接続され又は接続可能である切削部と、を備えるモジュール式ドリルに関する。
ドリルは、特に固体カーバイドで形成されている場合には、これまで一般に一部品で構成されていた。しかし、原材料、特にカーバイドの価格の急激な上昇のために、製造業者はモジュール式の工具を製造販売するように変わってきている。
モジュール式ドリルは第1にシャンク部を備え、第2に切削部を備える。シャンク部と切削部とは分割位置にて互いに接続されているか、または接続されることが可能な状態にある。モジュール式ドリルにおいては、ドリル動作を可能とするために、シャンク部に作用するトルクが切削部へと伝えられなければならない。
モジュール式ドリルにおいては、切削部のみがたいてい、または少なくともしばしば、固体カーバイドから形成される。一方、シャンク部は、焼入鋼から形成される。
モジュール式ドリルは、特開2005−161462号公報、独国特許出願公開第69629943号明細書、国際公開第03/070408号、独国特許出願公開第4435857号明細書、独国特許出願公開第69825586号明細書から知られている。
本発明の目的は第1に、モジュール式ドリルのための新たな分割位置を提供することにある。本発明の目的は加えて、できるだけ満足できるトルク伝達の可能性を有し、さらにできるだけ安価に動作可能であるモジュール式ドリルを提供することにある。
本目的は、本発明の請求項1に記載されたモジュール式ドリルにより、とりわけ従属請求項に由来する有利な実施の形態及び発展により、達せられる。
請求項1によれば、本発明は、モジュール式ドリルであって、
a)先端側を有するシャンク部を備え、
a1)前記シャンク部は、回転軸まわりに回転方向に回転可能であり、
b)切削部が、回転軸まわりに回転可能であり、前記シャンク部にその先端側にて接続され又は接続可能であり、
c)前記シャンク部は、先端側に突出する少なくとも1つのトルク伝達要素を備え、
c1)前記少なくとも1つのトルク伝達要素は、前記シャンク部から前記切削部へと前記回転方向にトルクを伝達するための少なくとも1つのトルク伝達面を備え、
d)前記切削部は、前記トルクを受けるための少なくとも1つのトルク受け領域を備え、
d1)前記少なくとも1つのトルク受け領域は、前記トルク伝達面に対応する少なくとも1つのトルク受け面を備え、
e)前記切削部は、前記シャンク部に関して前記切削部を半径方向に心出しするための少なくとも1つの心出し要素を備え、
f)前記切削部は、軸方向に少なくとも主として作用する取付要素を介して前記シャンク部に取り付けられ又は取付可能である、モジュール式ドリルに関する。
a)先端側を有するシャンク部を備え、
a1)前記シャンク部は、回転軸まわりに回転方向に回転可能であり、
b)切削部が、回転軸まわりに回転可能であり、前記シャンク部にその先端側にて接続され又は接続可能であり、
c)前記シャンク部は、先端側に突出する少なくとも1つのトルク伝達要素を備え、
c1)前記少なくとも1つのトルク伝達要素は、前記シャンク部から前記切削部へと前記回転方向にトルクを伝達するための少なくとも1つのトルク伝達面を備え、
d)前記切削部は、前記トルクを受けるための少なくとも1つのトルク受け領域を備え、
d1)前記少なくとも1つのトルク受け領域は、前記トルク伝達面に対応する少なくとも1つのトルク受け面を備え、
e)前記切削部は、前記シャンク部に関して前記切削部を半径方向に心出しするための少なくとも1つの心出し要素を備え、
f)前記切削部は、軸方向に少なくとも主として作用する取付要素を介して前記シャンク部に取り付けられ又は取付可能である、モジュール式ドリルに関する。
本発明に係るモジュール式ドリルによって、分割位置がシャンク部と切削部との間に形成される。分割位置を経由してトルクがシャンク部から切削部へと有利に伝達されることができる。加えて、本発明に係るモジュール式ドリルは、半径方向についての心出しと切削部のシャンク部に対する取付とを可能にする。
本発明に係るモジュール式ドリルは、材料の節約を可能にする。摩耗の結果としてドリル全体が交換される必要はもはやなく、交換は切削部のみでよいからである。切削部のみが交換される場合、非モジュール式ドリルでは慣習となっているドリルの再研磨もまた免除される。そうした再研磨は通常ドリル製造業者にて行われ、発送のための追加コストの原因となる。本発明に係るモジュール式ドリルにより、ドリル提供のための物流コストもまた低減される。
前記シャンク部は好ましくはその先端側に、前記回転軸に対し少なくとも実質的に垂直に延びる分割面を備え、及び/または、前記切削部は先端側から離れた基部側に、前記回転軸に対し少なくとも実質的に垂直に延びる分割面を備え、前記シャンク部の分割面と前記切削部の分割面とは、特に好ましくは互いに平坦に隣接し又は隣接可能であり、特に互いに接触している。これにより、切削部とシャンク部との連結の安定性がさらに増進される。
前記シャンク部は好ましくは、前記回転軸に平行に、またはあるらせん角で前記回転軸まわりにらせんに延びる2つのまたは少なくとも2つのドリル本体であって、複数の溝により互いに隔てられているドリル本体を備え、トルク伝達要素が、特に好ましくは、1つのまたは各々のドリル本体の先端側の端に形成されているか、または先端側の端を形成する。先端側の端を介して特に有利にトルクが伝達されることができる。
前記切削部は好ましくは、前記回転軸に平行に、またはあるらせん角で前記回転軸まわりにらせんに延びる少なくとも2つのドリル本体であって、複数の溝により互いに隔てられているドリル本体を備え、ドリル本体はその先端側の端に、前記回転方向に配置された切削刃を形成し、切削刃角部が切削刃の外端に形成されている。
1つの好ましい実施の形態においては、ドリル本体はその先端側の端にドリル本体先端面を備え、ドリル本体先端面には特に好ましくは、溝への移行部を形成するドリル本体中間面が前記回転方向と反対方向に隣接している。その結果、第1に、刃の安定性が増進され、第2に、堆積した切り屑の排出が改善され得る。
トルク受け要素は好ましくは、分割面からドリル本体中間面へと及び/またはドリル本体先端面へと延びており、ドリル本体中間面及び/またはドリル本体先端面に隣接している。このようにして、トルク受け要素及び任意的にトルク伝達要素は特に大面積に構成することが可能であり、その結果、トルクが特に効果的に伝達されることができる。
代案として、または、加えて、トルク受け領域は、ドリル本体先端面及び/またはドリル本体中間面の方向に回転軸に平行に延び、または、前記回転方向と反対向きの傾斜を有する。これにより、シャンク部への切削部の搭載を特に単純化することができる。それは、シャンク部に対し切削部を接近させるために互いに回転させることを要せずに、シャンク部に切削部を取り付け可能であるからである。
トルク伝達要素は好ましくは、前記シャンク部に関して前記切削部を半径方向に心出しするための少なくとも1つの心出し面を備え、前記少なくとも1つのトルク受け領域は、前記心出し面に対応する心出し合わせ面を備え、前記少なくとも1つの心出し面は、前記心出し合わせ面と共に、心出し要素を形成する。トルク伝達要素に心出し面があることで、切削部及びシャンク部を特に効果的に生成することができる。トルク伝達要素が同時に心出し要素としても機能するからである。
1つの好ましい実施の形態においては、ピンが前記切削部に前記回転軸に沿って配置され、中心孔が前記シャンク部に前記回転軸に沿って配置されている。
ピンは好ましくは、中心孔へと係合し又は係合可能であり、及び/または、半径方向の心出しのための心出し要素を形成し、及び/または、前記シャンク部に関して前記切削部を固定する。回転軸に沿うピンは心出し要素として簡易に作成することができる。そうしたピンは、回転軸まわりに切削部を回転させている間に、簡単に中心に作成可能であるからである。
前記ドリルは好ましくは、ドリル直径を前記切削部に有し、前記取付要素は、複数の締結ねじのための穴(または貫通孔)を前記切削部に備え、前記シャンク部は、好ましくは前記切削部の前記穴に連続して、締結ねじのためのねじ穴(または、ねじ山を有する穴)を備え、前記締結ねじは、前記ドリル直径の10%ないし30%、好ましくは約15%の直径を有する。切削部に締結ねじを使用して簡単に取り付けが可能である。加えて、締結ねじを締め付ける際のトルクを調整することにより簡単に取付力を測ることができる。
1つの好ましい実施の形態においては、前記切削部は、ドリル直径を有し、前記切削部は、2つのドリル本体を備え、第1平面が、
a)前記回転軸から、ドリル直径の半分の40%ないし70%、好ましくは約60%離れており、
b)前記回転軸に平行であり、
c)前記2つのドリル本体のシャンク側切削刃角部を通る第2平面に対して50°ないし85°、好ましくは約68°回転されており、前記回転軸は好ましくは第2平面にあり、
d)複数の締結ねじのためのねじ穴の中心軸が、第1平面上で、特に前記回転軸に平行な線に関して角度をなして延びており、該角度はらせん角の好ましくは約30%ないし80%、特に好ましくは約40%ないし60%の角度である。
a)前記回転軸から、ドリル直径の半分の40%ないし70%、好ましくは約60%離れており、
b)前記回転軸に平行であり、
c)前記2つのドリル本体のシャンク側切削刃角部を通る第2平面に対して50°ないし85°、好ましくは約68°回転されており、前記回転軸は好ましくは第2平面にあり、
d)複数の締結ねじのためのねじ穴の中心軸が、第1平面上で、特に前記回転軸に平行な線に関して角度をなして延びており、該角度はらせん角の好ましくは約30%ないし80%、特に好ましくは約40%ないし60%の角度である。
こうした中心軸の構成は、第1に、予め定義されたらせん角に合わせて簡単に定めることができ、第2に、2つのねじ連結を互いの相対角度によって特に安定な連結とすることができる。
前記ドリルは好ましくは、ドリル直径を有し、前記切削部は、2つのドリル本体を備え、複数の締結ねじのための1つのまたは各々のねじ穴の中心軸が、第1平面上にかつ第3平面上に延びており、第1平面は、
a)シャンク側切削刃角部を通りかつ前記回転軸を少なくとも実質的に通る第2平面に対して50°ないし85°、好ましくは約68°の角度で延びており、
b)前記回転軸に少なくとも実質的に平行に延びており、前記回転軸から第1平面への間隔が、ドリル直径の半分の40%ないし70%、好ましくは約60%であり、
第3平面は、第1平面に対し約90°の角度をなし、及び/または、らせん角の約40%ないし60%傾けられている。
a)シャンク側切削刃角部を通りかつ前記回転軸を少なくとも実質的に通る第2平面に対して50°ないし85°、好ましくは約68°の角度で延びており、
b)前記回転軸に少なくとも実質的に平行に延びており、前記回転軸から第1平面への間隔が、ドリル直径の半分の40%ないし70%、好ましくは約60%であり、
第3平面は、第1平面に対し約90°の角度をなし、及び/または、らせん角の約40%ないし60%傾けられている。
前記取付要素は好ましくは前記切削部に前記回転軸に沿って、締結ねじのためのねじ穴を有し、前記シャンク部は前記回転軸に沿って、前記締結ねじのための貫通孔を有する。この実施の形態においては、満足に調整可能である切削部とシャンク部との効果的な取付が単に1つのねじによって達成可能である。こうした取付はまた、切削部に直接的な軸力を作用させる。さらに、こうした取付は、切削部の先端面への損傷を要しない。
前記取付要素は好ましくは、前記シャンク部へと角度をなして側方にねじ留めされまたはねじ留め可能である締結ねじを備え、前記締結ねじは、ピンへと角度をなして側方に係合しまたは係合可能であり、前記ピンは係合のための凹部を有する。こうした切削部とシャンク部との連結はホイッスルノッチとも呼ばれ、同様に満足に調整可能であり、ドリルの先端面の損傷を要しない。また、ドリルが取り付けられているときでさえも、装着及び/または固定が可能である。
少なくとも1つの冷却流路孔が好ましくは、少なくとも1つのまたは各々のドリル本体に延びており、前記少なくとも1つの冷却流路孔は、好ましくは、しかし必ずしもそうでなくともよいが、前記回転軸に関して前記ドリル本体の延在方向に対応するように延び、可能であれば特に、前記回転軸に平行にまたは前記回転軸まわりにらせんに延びており、及び/または、前記少なくとも1つの冷却流路孔は、前記シャンク部の少なくとも1つの溝に存在する。これにより、切削部に損傷を与えずに、及び/または、切削部に冷却剤供給のための孔を必要とせずに、冷却剤を供給することができる。
1つの好ましい実施の形態においては、トルク伝達面及び/またはトルク受け面は、直線、凸面、または凹面に構成されており、及び/または、トルク伝達面及び/またはトルク受け面は、前記回転軸に対して、5°ないし35°、好ましくは15°ないし30°、特に好ましくは少なくとも約20°の正または負の角度で延びている。
前記ドリルは好ましくは、ドリル直径を有し、トルク受け面は、分割面に対し角度をなして延びており、及び/または、第1移行領域が第1トルク受け面と分割面との間に延びており、第2移行領域が第2トルク受け面と分割面との間に延びており、第1移行領域の長手方向の稜線は、第2移行領域の長手方向の稜線に少なくとも概ね平行に延びており、及び/または、第1移行領域の長手方向の稜線は、第2移行領域の長手方向の稜線から間隔を有し、該間隔は、長手方向の稜線の延びる方向に対し垂直に測定され、ドリル直径の半分の約40ないし60%、好ましくは約50%である。
心出し面及び/または心出し合わせ面は好ましくは、平坦にまたは湾曲して構成され、特に前記回転軸を中心軸とする円筒面の一部として構成されている。前記回転軸を中心軸とする円筒面の一部として構成されている心出し面は同様に、特に効率的に作成可能である。よって、少なくとも比較的安価にドリルを動作させることができる。
トルク伝達要素は好ましくはその先端側の端に先端面を備え、先端面には反時計回り方向に、
a)他方の端にてドリル本体の外面へとつなぎ合わされる少なくとも1つの外面と、
b)他方の端にて分割面に隣接するトルク伝達面と、
c)他方の端にて分割面に隣接する心出し面と、
d)他方の端にて溝へとつなぎ合わされるトルク伝達合わせ面と、が隣接している。
a)他方の端にてドリル本体の外面へとつなぎ合わされる少なくとも1つの外面と、
b)他方の端にて分割面に隣接するトルク伝達面と、
c)他方の端にて分割面に隣接する心出し面と、
d)他方の端にて溝へとつなぎ合わされるトルク伝達合わせ面と、が隣接している。
トルク受け面は好ましくは、約90°の角度で心出し合わせ面に隣接し、トルク伝達面は、特に好ましくは、または代案として、約90°の角度で心出し面に隣接している。こうした改良は、満足なトルク伝達とともに、シャンク部に関する切削部の心出しを特に満足なものとすることができる。
以下の記述において、本発明は、下記添付図面を参照し例示的な実施の形態を用いてさらに説明される。
図1及び図2に係るモジュール式ドリル1は各例において、シャンク部2と、シャンク部に接続可能である切削部3(またはドリルヘッド)と、を備える。シャンク部2及び切削部3は各例において回転軸Dまわりに回転方向に回転可能である。先端側から離れている切削部3の基部側39は、シャンク部2にその先端側29にて接続可能である。
装置側で受けるために、シャンク部2はシャンクを有する。シャンク自体は知られた様式で、例えば円柱形状に、構成可能である。シャンクは図面に示されていない。
シャンク部2は、回転軸Dの周囲をらせん角α1でらせんに延びる2つのドリル本体22、23を有する。代案として、ドリル本体は回転軸Dに平行に軸方向に延びていてもよい。より多数のドリル本体が同様に可能である。
シャンク部2の複数のドリル本体22、23は各例において複数の溝27、28によって互いに隔てられている。
切削部3は対応して2つのドリル本体32、33を有する。ドリル本体32、33は回転軸Dの周囲を同様にらせん角α1でらせんに延びる。代案として、特にシャンク部2においてそうである場合には、ドリル本体32、33もまた回転軸Dに平行に軸方向に延びていてもよい。より多数のドリル本体が同様に可能である。
切削部3の複数のドリル本体32、33は各例において複数の溝37、38によって互いに隔てられている。切削部3はシャンク部2に面する端に分割面34を有する。
ドリル本体32はその先端側の端に、例えば図6から理解されるように、ドリル本体先端面322を有する。ドリル本体先端面322には回転方向と反対方向にドリル本体中間面323が隣接している。ドリル本体中間面323は溝37への移行部を形成する。
図6に部分的にのみ見られるが、その先端側の端にてドリル本体33はドリル本体先端面332を有する。ドリル本体先端面332には回転方向と反対方向にドリル本体中間面333が隣接している。ドリル本体中間面333は溝38への移行部を形成する。
特に図5から理解されるように、切削部3のドリル本体32はその先端側の端に切削刃321を形成する。切削刃321は回転方向に配置されている。先端側切削刃角部324が切削刃の外端に形成されている。切削刃はシャンク部2の方向に分割面34まで連続しており、分割面34に切削刃はシャンク側切削刃角部325を形成する。
それに応じて、ドリル本体33はその先端側の端に切削刃331を形成する。切削刃331は回転方向に配置されている。先端側切削刃角部334が切削刃331の外端に形成されている。切削刃はシャンク部2の方向に分割面34まで連続しており、分割面34に切削刃はシャンク側切削刃角部335を形成する。
例えば図7から理解されるように、トルク受け要素30が分割面34からドリル本体中間面323へと延びている。トルク受け要素30は、ドリル本体中間面323に隣接している。
ドリル本体中間面323の方向に、トルク受け領域30は、回転方向と反対向きの傾斜を有する。しかし、トルク受け領域30は回転軸Dに平行に延びていてもよい。
トルク受け要素31が同様にして、分割面34からドリル本体中間面333へと延び、ドリル本体中間面333に隣接している。
トルク受け領域30と同様にトルク受け領域31は、ドリル本体中間面323の方向に回転方向と反対向きの傾斜を有する。しかし、トルク受け領域31は回転軸Dに平行に延びていてもよい。
シャンク部2は、図3からも理解されるように、その先端側29に分割面24を有する。分割面24は回転軸Dに垂直に延びており、分割面24の外端には2つのトルク伝達要素20、21が先端側へと突出している。
先端側に、トルク伝達要素20は先端面202を有する。先端面202にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面203が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面200、内向き心出し面201、トルク伝達合わせ面204が先端面202に隣接している。
先端側202から離れた端にて外面203はドリル本体22の外面220へと滑らかにつなぎ合わされる。外面203は少なくともおよそドリル本体22の外面220と同様の曲率を有する。
トルク伝達面200及び心出し面201は、平坦であるか、または湾曲しており、先端側202から離れた端にて各例においておよそ直角にまたは他の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。
先端側202から離れた端においてトルク伝達合わせ面204は溝27へと滑らかにつなぎ合わされる。
同様にして、トルク伝達要素21は先端側に先端面212を有する。先端面212にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面213が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面210、内向き心出し面211、トルク伝達合わせ面214が先端面212に隣接している。
先端側212から離れた端にて外面213はドリル本体23の外面230へと滑らかにつなぎ合わされる。外面213は少なくともおよそドリル本体23の外面230と同様の曲率を有する。
トルク伝達面210及び心出し面211は、平坦であるか、または湾曲しており、先端側212から離れた端にて各例においておよそ直角にまたは他の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。
先端側202から離れた端においてトルク伝達合わせ面214は溝28へと滑らかにつなぎ合わされる。
分割面(または接続面)24に対応する態様で、切削部3は同様に回転軸Dに垂直に延びる分割面(または接続面)34を形成する。
トルク伝達要素20に対応して、トルク受け領域30が切削部3に形成されている。トルク受け領域30は、トルク伝達面200に対向して平坦に配置されるトルク受け面300と、心出し面201に対向して平坦に配置される心出し合わせ面301と、を有する。これは図2及び図4ないし図8から理解される。図3及び図7は互いに組み合わせ可能である実施の形態を示す。したがって、トルク受け面300はトルク伝達面200に対応し、心出し合わせ面301は心出し面201に対応する。心出し合わせ面301とトルク受け面300とは互いにおよそ90°の角度をなす。
また、トルク伝達要素21に対応して、トルク受け領域31が切削部3に形成されている。トルク受け領域31はトルク受け面310と心出し合わせ面311とを有する。これは同様に図2から理解され、図4ないし図8から部分的に理解される。ここで、トルク受け面310はトルク伝達面210に対応し、心出し合わせ面311は心出し面211に対応する。心出し合わせ面311とトルク受け面310とは互いにおよそ90°の角度をなす。また、中心ピン340がセンタリングピンとして図1、図4、図6、図7、図8に係る切削部3に設けられている。センタリングピンは、分割面34の中心からシャンク部2の方向に延びている。対応して、中心孔240がシャンク部2に作られている。中心孔240へとピン340が円形に係合し、それによってピン340が切削部3をシャンク部2に対し心出しする。
代案として、図2は、対応する貫通孔243に導入されているねじ42を示す。貫通孔243はシャンク部2の内部で中心に設けられている。ねじ42は、切削部3の方向の先端側にある第1端から回転軸Dに沿ってシャンク部2に交差して延び、反対側の第2端はねじ42を調整するための六角形ソケット420を有する。
対応して、切削部3はねじ山を有するねじ穴343を備える。ねじ穴343にねじ42が係合可能である。
図6は、雄ねじ430をもつねじ付きピン43を示す。ねじ付きピン43は側方に角度をなして適当なねじ穴(図示せず)によりねじ留めされることができる。このねじ穴は先端側からシャンク部2を貫通して凹部350へと向けられている。凹部350は、切削部3のピン340にあり、シャンク部の内部に設けられている。それによってピン340ひいては切削部3がシャンク部に固定されることができる(ホイッスルノッチ)。
一方、図1は、2つのねじ40、41を示す。ねじ40、41は、切削部3の孔341及び孔342へと角度をなして係合する。2つのねじ穴241、242がシャンク部2に追加して作られている。ねじ穴241、242へとねじ40、41が係合する。
冷却剤流路221、231がらせんあるいは直線といったそれ自体は知られた様式で延びているが、図面には冷却剤流路221の出口開口のみが示されており、冷却剤流路221、231はシャンク部2のドリル本体22、23の内部に形成されることができる。
図4は、本発明に係り切削部3の更なる実施の形態を示す。切削部3はトルク受け面302及び心出し合わせ面303をもつ。トルク受け面302は回転方向に反対方向に湾曲を有する。
図8は、本発明に係り切削部3の更なる実施の形態を示す。切削部3は直線で非湾曲のトルク受け面304及び心出し合わせ面305をもつ。心出し合わせ面305は半径方向の湾曲を有する。シャンク部2の関連するトルク伝達要素(図示せず)は対応する形状を有する。
モジュール式ドリル1を動作させるために、切削部3は、ねじ40、41、及び/または、ねじ42、及び/または、ピン340によりシャンク部2に結合される。これにより、軸方向の固定がもたらされる。特にピン340の結果として半径方向にも固定がもたらされる。
また、切削部3は、シャンク部2に対し半径方向に心出し面201、211によって固定され、必要とされるトルクMをトルク伝達面200、210を介して伝えることができる。
心出し合わせ面311に対応する心出し面211と、心出し合わせ面301に対応する心出し面201とにより、シャンク部2に対する切削部3の半径方向の心出しがもたらされる。
この点で、トルク伝達要素20、21は、シャンク部2に対する切削部3の半径方向の心出しと、切削部3からシャンク部2への満足なトルク伝達との両方を可能にする。
ドリル軸Dに対するトルク受け面300の角度α3(図6に示す)は好ましくは、回転方向に反対向きにおよそ20°である。
第1移行領域308が第1トルク受け面300と分割面34との間に各例において角度をなして設けられ、第2移行領域318が第2トルク受け面310と分割面34との間に延びている。これは図5にも示される。
第1移行領域308は第2移行領域318と平行に延びている。第1移行領域308は第2移行領域318から間隔Aを有する。間隔Aは、移行領域308、318の長手方向の稜線の延びる方向に対し垂直に測定されたドリル直径Dの半分のおよそ50%である。
図1及び図5に示されるように、ねじ40、41は各例において回転軸Dに対し角度をなして傾斜されている。これは本発明の1つの好ましい実施の形態を表す。傾斜されたねじ40、41は、半径方向に遊びのない切削部3の取り付けを可能にする。トルク伝達面と対応するトルク伝達合わせ面とが互いに締め付けられるからである。
回転軸Dに対するねじ40、41の角度を実現するために、関連するねじ穴341、342のための中心軸が斜めに位置決めされている。
ここで、ねじ穴341のための中心軸は、第1平面K上にかつ第3平面P上にある。
第1平面Kは第2平面Nに対し概して50°から85°の間の角度をなし、この具体的な実施の形態ではおよそ68°である。第2平面Nはシャンク側切削刃角部325、335及び回転軸を通る。回転軸Dから第1平面Kへの間隔は概してドリル直径Bの半分の40%から70%の間であり、この具体的な実施の形態ではおよそ60%である。平面Kは回転軸Dに平行に延びている。
第3平面Pは第1平面Kに対しおよそ90°の角度をなし、らせん角のおよそ40%ないし60%傾けられている。
ねじ穴342のための中心軸は、第1平面L上にかつ第3平面Q上にある。
第1平面Lは第2平面Nに対し概して50°から85°の間の角度をなし、この具体的な実施の形態ではおよそ68°である。第2平面Nはシャンク側切削刃角部325、335及び回転軸を通る。回転軸Dから第1平面Lへの間隔は概してドリル直径Bの半分の40%から70%の間であり、この具体的な実施の形態ではおよそ60%である。平面Lは回転軸Dに平行に延びている。
第3平面Qは第1平面Lに対しおよそ90°の角度をなし、らせん角のおよそ40%ないし60%傾けられている。
従って、図5は、第1平面Kとそれに平行な平面Lとを示す。平面K、Lはドリル軸Dから概してドリル半径の40%から70%、この具体的な実施の形態ではおよそ60%離れている。平面K、Lはドリル軸Dに平行である。平面K、Lは各例において、シャンク側切削刃角部325、335及び回転軸Dを通る第2平面Nに対して、概して50°から85°、この具体的な実施の形態ではおよそ68°回転されている。また、図5は、平面P、Qの切断線を示す。平面Pはねじ穴341の中心軸に平行に切削部3の先端側の方向に延びており、平面Qはねじ穴342の中心軸に平行に先端側の方向に延びている。
締結ねじ40のためのねじ穴341の中心軸は、第1平面K上でドリル本体32を貫通して、回転軸Dに平行な線に関するおよそ30°であるらせん角α1のおよそ60%の角度で延びている。
締結ねじ41のためのねじ穴342の中心軸は、平面L上でドリル本体33を貫通して、回転軸Dに平行な線に関するらせん角α1のおよそ60%の角度で延びている。
図1及び図5に係る実施の形態においては、ねじ40、41のねじ直径Sは、ドリル1の直径Bの10%から30%、好ましくはおよそ15%である。
図9は、更なるシャンク部2を示す。このシャンク部2は、図8に係る切削部3に対応する。
シャンク部2はその先端側29に分割面24を有する。分割面24は回転軸Dに垂直に延びており、分割面24の外端には2つのトルク伝達要素20、21が先端側へと突出している。
先端側に、トルク伝達要素20は先端面202を有する。先端面202にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面203が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面200、内向き心出し面201、トルク伝達合わせ面204が先端面202に隣接している。
先端側202から離れた端にて外面203はドリル本体22の外面220へと滑らかにつなぎ合わされる。外面203は少なくともおよそドリル本体22の外面220と同様の曲率を有する。
図9に係るトルク伝達面200は平坦に構成されており、先端側202から離れた端にておよそ110°の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。異なる角度も可能である。
図8に係る切削部3の面305に対応する態様で、図9に係る心出し面201は接線方向に湾曲して構成されており、先端側202から離れた端にておよそ直角に分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図8に係る面305に応じて、異なる角度も可能である。
先端側202から離れた端において、図9に係るトルク伝達合わせ面204は溝27へと滑らかにつなぎ合わされる。
同様にして、トルク伝達要素21は先端側に先端面212を有する。先端面212にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面213が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面210、内向き心出し面211、トルク伝達合わせ面214が先端面212に隣接している。
先端側212から離れた端にて外面213はドリル本体23の外面230へと滑らかにつなぎ合わされる。外面213は少なくともおよそドリル本体23の外面230と同様の曲率を有する。
トルク伝達面210は平坦に構成されており、先端側212から離れた端にておよそ110°の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図8に係る切削部の対応する面に応じて、異なる角度も可能である。
図8に係る面315に対応する態様で、図9に係る心出し面211は接線方向に湾曲して構成されており、先端側212から離れた端にておよそ直角に分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。面315に応じて、異なる角度も可能である。
先端側212から離れた端において、図9に係るトルク伝達合わせ面214は溝28へと滑らかにつなぎ合わされる。
図9に係る分割面(または接続面)24に対応する態様で、図8に係る切削部3は同様に回転軸Dに垂直に延びる分割面(または接続面)34を形成する。
また、図8に係る切削部3は、シャンク部2に対し半径方向に心出し面201、211によって固定され、必要とされるトルクMをトルク伝達面200、210を介して伝えることができる。
図10は、更なるシャンク部2を示す。このシャンク部2は、図11に係る切削部3に対応する。
先端側29に、図10に係るシャンク部2は分割面24を有する。分割面24は回転軸Dに垂直に延びており、分割面24の外端には2つのトルク伝達要素20、21が先端側へと突出している。
先端側に、トルク伝達要素20は先端面207を有する。先端面207にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面208が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面205、内向き心出し面206、トルク伝達合わせ面209が先端面207に隣接している。
先端側207から離れた端にて外面208はドリル本体22の外面220へと滑らかにつなぎ合わされる。外面208は少なくともおよそドリル本体22の外面220と同様の曲率を有する。
トルク伝達面205は平坦に構成されており、先端側207から離れた端にておよそ60°の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図11に係る切削部3の対応する面に応じて、異なる角度も可能である。
図10に係る心出し面206は湾曲して構成されており、先端側207から離れた端にておよそ直角に分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図11に係る切削部3の対応する面に応じて、異なる角度も可能である。
先端側207から離れた端において、図10に係るトルク伝達合わせ面209は溝27へと滑らかにつなぎ合わされる。
同様にして、トルク伝達要素21は先端側に先端面217を有する。先端面217にはその外側に、各例において少なくともおよそ直角の角度で外面218が隣接している。さらに、反時計回り方向にシャンク部2を見たときに、トルク伝達面215、内向き心出し面216、トルク伝達合わせ面219が先端面217に隣接している。
先端側217から離れた端にて外面218はドリル本体23の外面230へと滑らかにつなぎ合わされる。外面218は少なくともおよそドリル本体23の外面230と同様の曲率を有する。
図10に係るトルク伝達面215は平坦に構成されており、先端側217から離れた端にておよそ60°の角度で分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図11に係る関連する面に従って、異なる角度も可能である。
図10に係る心出し面216は湾曲して構成されており、先端側217から離れた端にておよそ直角に分割面(または接続面)24につなぎ合わされる。図11に係る関連する面に従って、異なる角度も可能である。
先端側217から離れた端において、図10に係るトルク伝達合わせ面219は溝28へと滑らかにつなぎ合わされる。
図10に係る分割面(または接続面)24に対応する態様で、図11に係る切削部3は同様に回転軸Dに垂直に延びる分割面(または接続面)34を形成する。
図11は、図10に係るシャンク部2に属する切削部3を示す。
図10に係るトルク伝達要素20に対応して、トルク受け領域30が図11に係る切削部3に形成されている。トルク受け領域30は、トルク伝達面205に対向して平坦に配置されるトルク受け面306と、心出し面206に対向して平坦に配置される心出し合わせ面307と、を有する。
この点で、図11に係るトルク受け面306は図10に係るトルク伝達面205に対応し、心出し合わせ面307は心出し面206に対応する。心出し合わせ面307とトルク受け面306とは互いにおよそ90°の角度をなす。
ドリル軸Dに対するトルク受け面306の角度は好ましくは回転方向におよそ30°である。
また、図10に係るトルク伝達要素21に対応して、トルク受け面316と心出し合わせ面317とを有するトルク受け領域31が図11に係る切削部3に形成されている。
ここで、図11に係るトルク受け面316は図10に係るトルク伝達面215に対応し、心出し合わせ面317は心出し面216に対応する。心出し合わせ面317とトルク受け面316とは互いにおよそ90°の角度をなす。
1 ドリル
2 シャンク部
20、21 トルク伝達要素
200、210 トルク伝達面
201、211 心出し面
202、212 先端面
203、213 外面
204、214 トルク伝達合わせ面
22、23 ドリル本体
220、230 ドリル本体の外面
221、231 冷却流路孔
24 分割面
240 中心孔
241、242 ねじ穴
243 貫通孔
27、28 溝
29 先端側
3 切削部
30、31 トルク受け領域
300、302、304、310 トルク受け面
301、303、305、311 心出し合わせ面
308、318 移行領域
32、33 ドリル本体
320、330 ドリル本体の外面
321、331 切削刃
322、332 ドリル本体先端面
323、333 ドリル本体中間面
324、334 先端側切削刃角部
324、335 シャンク側切削刃角部
34 分割面
340 ピン
341、342、343 孔
350 凹部
37、38 溝
39 基部側
40、41、42 ねじ
420 六角形ソケット
43 ねじ付きピン
A、C、S 間隔
B ドリル直径
D 回転軸
K、L、N、P、Q 平面
M トルク
α1 らせん角
α2 回転角
α3 傾斜角
2 シャンク部
20、21 トルク伝達要素
200、210 トルク伝達面
201、211 心出し面
202、212 先端面
203、213 外面
204、214 トルク伝達合わせ面
22、23 ドリル本体
220、230 ドリル本体の外面
221、231 冷却流路孔
24 分割面
240 中心孔
241、242 ねじ穴
243 貫通孔
27、28 溝
29 先端側
3 切削部
30、31 トルク受け領域
300、302、304、310 トルク受け面
301、303、305、311 心出し合わせ面
308、318 移行領域
32、33 ドリル本体
320、330 ドリル本体の外面
321、331 切削刃
322、332 ドリル本体先端面
323、333 ドリル本体中間面
324、334 先端側切削刃角部
324、335 シャンク側切削刃角部
34 分割面
340 ピン
341、342、343 孔
350 凹部
37、38 溝
39 基部側
40、41、42 ねじ
420 六角形ソケット
43 ねじ付きピン
A、C、S 間隔
B ドリル直径
D 回転軸
K、L、N、P、Q 平面
M トルク
α1 らせん角
α2 回転角
α3 傾斜角
Claims (19)
- モジュール式ドリル(1)であって、
a)先端側(29)を有するシャンク部(2)を備え、
a1)前記シャンク部(2)は、回転軸(D)まわりに回転方向に回転可能であり、
b)切削部(3)が、回転軸(D)まわりに回転可能であり、前記シャンク部(2)にその先端側(29)にて接続され又は接続可能であり、
c)前記シャンク部(2)は、先端側に突出する少なくとも1つのトルク伝達要素(20、21)を備え、
c1)前記少なくとも1つのトルク伝達要素(20、21)は、前記シャンク部(2)から前記切削部(3)へと前記回転方向にトルク(M)を伝達するための少なくとも1つのトルク伝達面(200、210)を備え、
d)前記切削部(3)は、前記トルク(M)を受けるための少なくとも1つのトルク受け領域(30、31)を備え、
d1)前記少なくとも1つのトルク受け領域(30、31)は、前記トルク伝達面(200、210)に対応する少なくとも1つのトルク受け面(300、310)を備え、
e)前記切削部(3)は、前記シャンク部(2)に関して前記切削部(3)を半径方向に心出しするための少なくとも1つの心出し要素を備え、
f)前記切削部(3)は、軸方向に少なくとも主として作用する取付要素を介して前記シャンク部(2)に取り付けられ又は取付可能である、モジュール式ドリル。 - a)前記シャンク部(2)はその先端側(29)に、前記回転軸(D)に対し少なくとも実質的に垂直に延びる分割面(24)を備え、及び/または、
b)前記切削部(3)は先端側から離れた基部側(39)に、前記回転軸(D)に対し少なくとも実質的に垂直に延びる分割面(34)を備え、
c)前記シャンク部(2)の分割面(24)と前記切削部(3)の分割面(34)とは、好ましくは互いに平坦に隣接し又は隣接可能であり、特に互いに接触している、請求項1に記載のモジュール式ドリル。 - a)前記シャンク部(2)は、前記回転軸(D)に平行に、または前記回転軸(D)まわりにらせん角(α1)でらせんに延びる2つのまたは少なくとも2つのドリル本体(22、23)であって、好ましくは複数の溝(27、28)により互いに隔てられているドリル本体(22、23)を備え、
b)トルク伝達要素(20、21)が、好ましくは、1つのまたは各々のドリル本体(22、23)の先端側の端に形成されているか、または先端側の端を形成する、請求項1または2に記載のモジュール式ドリル。 - a)前記切削部(3)は、前記回転軸(D)に平行に、または前記回転軸(D)まわりに好ましくは約30°のらせん角(α1)でらせんに延びる少なくとも2つのドリル本体(32、33)であって、複数の溝(37、38)により互いに隔てられているドリル本体(32、33)を備え、及び/または、
b)ドリル本体(32、33)はその先端側の端に、前記回転方向に配置された切削刃(321、331)を形成し、及び/または、
c)切削刃角部(324、334)が切削刃の外端に形成されており、
d)好ましくは、先端側切削刃角部(324、334)が前記切削部(3)の先端側にあり、及び/または、シャンク側切削刃角部(325、335)が前記切削部(3)の分割面にある、請求項1から3のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)ドリル本体(32、33)はその先端側の端にドリル本体先端面(322、332)を備え、
b)ドリル本体先端面(322、332)には好ましくは、溝(37、38)への移行部を形成するドリル本体中間面(323、333)が前記回転方向と反対方向に隣接し、
c)トルク受け要素(30、31)は好ましくは、分割面(34)からドリル本体中間面(323、333)へと、及び/またはドリル本体先端面(322、332)へと延びており、ドリル本体中間面(323、333)及び/またはドリル本体先端面(322、332)に隣接しており、及び/または、
d)トルク受け領域(30、31)は、ドリル本体先端面(322、332)及び/またはドリル本体中間面(323、333)の方向に回転軸(D)に平行に延び、または、前記回転方向と反対向きの傾斜を有する、請求項1から4のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)トルク伝達要素(20、21)は、前記シャンク部(2)に関して前記切削部(3)を半径方向に心出しするための少なくとも1つの心出し面(201、211)を備え、
b)前記少なくとも1つのトルク受け領域(30、31)は、前記心出し面(201、211)に対応する心出し合わせ面(301、311)を備え、
c)前記少なくとも1つの心出し面(201、211)は、前記心出し合わせ面(301、311)と共に、心出し要素を形成する、請求項1に記載のモジュール式ドリル。 - a)ピン(340)が前記切削部(3)に前記回転軸(D)に沿って配置され、
b)中心孔(240)が前記シャンク部(2)に前記回転軸(D)に沿って配置され、
c)前記ピン(340)と前記中心孔(240)とが好ましくは心出し要素を形成する、請求項1から6のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - ピン(340)は、中心孔(240)へと係合し又は係合可能であり、及び/または、半径方向の心出しのための心出し要素を形成し、及び/または、前記シャンク部(2)に関して前記切削部(3)を固定する、請求項1から7のいずれかに記載のモジュール式ドリル。
- a)前記ドリルは、ドリル直径(B)を有し、
b)前記取付要素は、複数の締結ねじ(40、41)のための穴またはねじ穴(341、342)を前記切削部(3)に備え、好ましくは締結ねじ(40、41)を備え、及び/または、
c)前記シャンク部(2)は、好ましくは前記切削部(3)の前記穴に連続して、前記締結ねじ(40、41)のためのねじ穴(241、242)を備え、及び/または、
d)前記締結ねじ(40、41)は、前記ドリル直径(B)の10%ないし30%、好ましくは約15%の直径(S)を有する、請求項1から8のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)前記切削部(3)は、ドリル直径(B)を有し、
b)前記切削部(3)は、2つのドリル本体(32、33)を備え、
c)少なくとも1つの第1平面(K、L)が、
c1)前記回転軸(D)から、ドリル直径(B)の半分の好ましくは40%ないし70%、特に好ましくは約60%離れており、
c2)前記回転軸(D)に平行であり、
c3)前記2つのドリル本体(32、33)のシャンク側切削刃角部(325、335)を通る第2平面(N)に対して50°ないし85°、好ましくは約68°回転されており、前記回転軸(D)は好ましくは第2平面(N)にあり、
d)複数の締結ねじ(40、41)のための1つのまたは各々のねじ穴(341、342)の中心軸が、第1平面(K、L)上で、特に前記回転軸(D)に少なくとも概ね平行な線に関して角度をなして延びており、該角度はらせん角(α1)の好ましくは約30%ないし80%、特に好ましくは約40%ないし60%の角度である、請求項1から9のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)前記切削部(3)は、ドリル直径(B)を有し、
b)前記切削部(3)は、2つのドリル本体(32、33)を備え、
c)複数の締結ねじ(40、41)のための1つのまたは各々のねじ穴(341、342)の中心軸が、第1平面(K、L)上にかつ第3平面(P、Q)上に延びており、
c1)第1平面(K、L)は、
c11)シャンク側切削刃角部(325、335)を通りかつ前記回転軸(D)を少なくとも実質的に通る第2平面(N)に対して50°ないし85°、好ましくは約68°の角度で延びており、
c12)前記回転軸(D)に少なくとも実質的に平行に延びており、前記回転軸(D)から第1平面(K、L)への間隔が、ドリル直径(B)の半分の好ましくは40%ないし70%、特に好ましくは約60%であり、
c2)第3平面(P、Q)は、第1平面(K、L)に対し約90°の角度をなし、及び/または、らせん角の約40%ないし60%傾けられている、請求項1から10のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)前記取付要素は前記切削部(3)に前記回転軸(D)に沿って、締結ねじ(42)のためのねじ穴(343)を有し、好ましくは締結ねじ(42)を備え、
b)前記シャンク部(2)は前記回転軸(D)に沿って、前記締結ねじ(42)のための貫通孔(243)を有する、請求項1から11のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)前記取付要素は、前記シャンク部(2)へと角度をなして側方にねじ留めされ又はねじ留め可能である締結ねじ(43)を備え、
b)前記締結ねじ(43)は、ピン(340)へと角度をなして側方に係合し又は係合可能であり、
c)前記ピン(340)は係合のための凹部(350)を有する、請求項1から12のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)少なくとも1つの冷却流路孔(221、231)が少なくとも1つのまたは各々のドリル本体(22、23)に延びており、
b)前記少なくとも1つの冷却流路孔(221、231)は好ましくは、前記回転軸(D)に関して前記ドリル本体(22、23)の延在方向に対応するように、特に前記回転軸(D)に平行にまたは前記回転軸(D)まわりにらせんに、延びており、及び/または、
c)前記少なくとも1つの冷却流路孔(221、231)は、前記シャンク部(2)の少なくとも1つの溝(27、28)に存在する、請求項1から13のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)トルク伝達面(200、210)及び/またはトルク受け面(300、310)は、直線、凸面、または凹面に構成されており、及び/または、
b)トルク伝達面(200、210)及び/またはトルク受け面(300、310)は、前記回転軸(D)に対して、5°ないし35°、好ましくは15°ないし30°、特に好ましくは少なくとも約20°の正または負の角度(α3)で延びている、請求項1から14のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)前記ドリルは、ドリル直径(B)を有し、
b)トルク受け面(300、310)は、分割面(24)に対し角度をなして延びており、及び/または、
c)第1移行領域(308)が第1トルク受け面(300)と分割面(34)との間に延びており、第2移行領域(318)が第2トルク受け面(310)と分割面(34)との間に延びており、
d)第1移行領域(308)の長手方向の稜線は、第2移行領域(318)の長手方向の稜線に少なくとも概ね平行に延びており、及び/または、
e)第1移行領域(308)の長手方向の稜線は、第2移行領域(318)の長手方向の稜線から間隔(A)を有し、該間隔(A)は、長手方向の稜線の延びる方向に対し垂直に測定され、ドリル直径(B)の半分の約40ないし60%、好ましくは約50%である、請求項1から15のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - 心出し面(201、211)及び/または心出し合わせ面(301、311)は、平坦にまたは湾曲して構成され、特に前記回転軸(D)を中心軸とする円筒面の一部として構成されている、請求項1から16のいずれかに記載のモジュール式ドリル。
- a)トルク伝達要素(20、21)はその先端側の端に先端面(202、212)を備え、
b)先端面(202、212)には反時計回り方向に、
b1)他方の端にてドリル本体(22、23)の外面(220、230)へとつなぎ合わされる少なくとも1つの外面(203、213)と、
b2)他方の端にて分割面(24)に隣接するトルク伝達面(200、210)と、
b3)他方の端にて分割面(29)に隣接する心出し面(201、211)と、
b4)他方の端にて溝(27)へと好ましくはつなぎ合わされるトルク伝達合わせ面(204)と、が隣接している、請求項1から17のいずれかに記載のモジュール式ドリル。 - a)トルク受け面(300、310)は、約90°の角度で心出し合わせ面(301、311)に隣接し、及び/または、
b)トルク伝達面(200、210)は、約90°の角度で心出し面(201、211)に隣接している、請求項1から18のいずれかに記載のモジュール式ドリル。
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