JP2013248877A - ドリル構造の製造方法およびドリル構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ドリル構造の製造方法およびドリル構造を提供する。
【解決手段】ドリル構造の製造方法であって、ドリルビット刃部一端の外表面に模様溝を形成する工程と、射出成型により、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクを固設して、ドリルシャンクの一端がドリルビット刃部の一端を被覆し、且つ、エンジニアリングプラスチックが模様溝を充填する。エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、耐熱温度は１００〜４００℃の間である。ドリル構造も提供される。本発明のドリル構造は、材料コストと製造コストを減少させることができる。
【選択図】図１
【解決手段】ドリル構造の製造方法であって、ドリルビット刃部一端の外表面に模様溝を形成する工程と、射出成型により、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクを固設して、ドリルシャンクの一端がドリルビット刃部の一端を被覆し、且つ、エンジニアリングプラスチックが模様溝を充填する。エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、耐熱温度は１００〜４００℃の間である。ドリル構造も提供される。本発明のドリル構造は、材料コストと製造コストを減少させることができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、ドリル構造の製造方法およびドリル構造に関するものであって、特に、エンジニアリングプラスチックをドリルシャンクとしたドリル構造の製造方法およびドリル構造に関するものである。
一般のプリント回路板上で使用されるドリルは、高硬度のタングステンカーバイド材質から構成され、従来のドリルは、ドリルビット刃部もドリルシャンクも、タングステンカーバイドで一体成型されている。タングステンカーバイドはコストが高いので、ドリルの製造コストも高くなる。
現在、多くのドリルは、ステンレスをドリルシャンクとし、且つ、ステンレスドリルシャンクとドリルビット刃部間の結合方式が多様化している。その一種は、端面対端面の溶接方式であり、もう一種は、ドリルシャンク一端にシャンク穴を形成し、ドリルビット刃部の一端がシャンク穴に挿入されて、固定してなるものである。上述のドリル構造の製造方法は、タングステンカーバイドやステンレス製のドリルシャンクとドリルビット刃部に対し、一本ずつ加工結合を施す必要があり、人件費が高い。また、近年、ステンレスのコストも上昇し、ドリルメーカにとって不利な状況であり、さらに、ドリルが損壊して廃品となる時、ステンレスのドリルシャンクは再利用されないので、資源の浪費である。
上述の問題を解決するため、本発明は、ドリル構造の製造方法を提供し、従来の高価なタングステンカーバイドやステンレスのドリルシャンクに代わって、射出成型の製造方式で、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクを製造し、ドリルシャンクの射出成型の製造方式は、大量のドリル構造をバッチ製造することができ、従来のタングステンカーバイドやステンレス製のドリルシャンクとドリルビット刃部に対し、一本ずつ加工結合する工程と比較して、人件費と時間コストを節約することを目的とする。
本発明は、ドリル構造の製造方法を提供し、射出成型工程で使用される金型を適当に選択して、ドリルシャンクに必要とされる外観設計に符合するように一体成型し、製造を簡潔にして、生産能力を向上させることを目的とする。
本発明のドリル構造は、エンジニアリングプラスチックをドリルシャンクとし、且つ、ドリルビット刃部の固定部外表面の模様溝設計により、結合度を増加することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明の好ましい態様によるドリル構造の製造方法は、本体および本体の一端に延設される固定部を含むドリルビット刃部を提供する工程と、固定部の外表面に模様溝を形成する工程と、射出成型方式で、固定部に、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクを固設して、ドリルシャンク一端が固定部を被覆し、且つ、エンジニアリングプラスチックは模様溝を充填し、エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、耐熱温度は１００〜４００℃の間である。
本発明の別の好ましい態様によるドリル構造は、本体と本体の一端に延設される固定部を含み、且つ、固定部の外表面は模様溝を形成するドリルビット刃部、および、エンジニアリングプラスチックにより構成され、エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、耐熱温度が１００℃〜４００℃の間で、一端がドリルビット刃部の固定部を被覆し、エンジニアリングプラスチックが模様溝を充填するドリルシャンクとを含む。
従来技術と比較して、人件費と時間コストが節約され、製造工程が簡潔になり、生産能力を向上する。
図１ａ〜図１ｃは、本発明の好ましい態様によるドリル構造の製造方法の工程を示す図である。図１ａに示されるように、ドリル構造の製造方法は、本体１２と本体１２の一端に形成される固定部１４を含むドリルビット刃部１０を提供する工程を含む。続いて、図１ｂに示されるように、本体１２外縁に、切削やドリルを実行する刃部１６を形成し、且つ、固定部１４外表面に模様溝１８を形成している。その後、図１ｃに示されるように、射出成型で、固定部１４に、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンク２０を固設する。ドリルシャンク２０一端は、固定部１４を被覆し、ドリル構造３０を形成し、且つ、エンジニアリングプラスチックは模様溝１８を充填する。エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、耐熱温度は１００〜４００℃の間である。
ドリルビット刃部１０は円棒状、且つ、タングステンカーバイド棒材により構成され、ドリルビット刃部１０は、ダイヤモンド研削砥石で一体加工成型方式によって、刃部１６と模様溝１８を形成し、好ましい態様において、模様溝１８は斜向に交錯した柄模様で、さらに、図１ｂに示されるように、固定部１４外表面に環形溝２２を形成し、図１ｃに示されるように、ドリルシャンク２０が固定部１４を被覆する時、エンジニアリングプラスチックは環形溝２２も充填する。エンジニアリングプラスチックは、好ましくは、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリエーテル類、芳香族ヘテロ環ポリマー、シンジオタクチックポリスチレン（ｓｙｎｄｉｏｔａｔｉｃ Ｐｏｌｙｓｔｒｅｎｅ，ｓＰＳ）、ポリトリメチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＴＴ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、熱硬化プラスチック、たとえば、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎｓ）、シリコン（Ｓｉｌｉｃｏｎｅ）、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）およびメラミン（Ｍｅｌａｍｉｎｅ）から選択され、高硬度で耐高温である。
ポリアミド類は、ポリアミド６６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６６，ＰＡ６６）、ポリアミド４６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ４６、ＰＡ４６）、ポリアミド６Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６Ｔ，ＰＡ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ９Ｔ，ＰＡ９Ｔ）、ポリアミドイミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−ｉｍｉｄｅ、ＰＡＩ）およびポリイミド（Ａｕｒｕｍ，ＴＰＩ）を含む。
ポリエステル類は、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ，ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ，ＰＢＴ）および液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｐｏｌｙ ｐｏｌｙｍｅｒｓ，ＬＣＰ）を含む。
ポリエーテル類は、ポリオキシメチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ，ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ，ＰＥＳ）、ポリエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ，ＰＥＫ）およびポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ，ＰＥＥＫ）を含む。
芳香族ヘテロ環ポリマーは、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ，ＰＥＩ）およびポリベンゾイミダゾール（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ，ＰＢＩ）を含む。
従来の高コストのタングステンカーバイドやステンレスをドリルシャンクとするものに代わって、本発明は、高硬度で耐高温のエンジニアリングプラスチックをドリルシャンクとし、また、ドリルシャンクの射出成型の製造方式は、大量のドリル構造をバッチ製造することができ、従来のタングステンカーバイドやステンレス製ドリルシャンクとドリルビット刃部に対し、一本ずつ加工結合が必要な工程と比較して、本発明は、人件費と時間コストを節約することができる。さらに、射出成型工程で使用する金型を適当に選択して、ドリルシャンクに必要な外観設計、たとえば、ドリルシャンク前縁の面取りの設計に符合するように一体成型する。タングステンカーバイドやステンレスをドリルシャンクとする従来のものは、後続の研磨工程で、適当なドリルシャンク外観に成型する必要があるが、本発明は、工程が簡潔化され、生産能力が向上する。
図２は、本発明の好ましい態様によるドリル構造を示す図である。図２に示されるように、ドリル構造３０は、ドリルシャンク２０とドリルビット刃部１０を含み、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンク２０とタングステンカーバイドを材料としたドリルビット刃部１０の固定部１４を固定し、且つ、エンジニアリングプラスチックが、固定部１４外表面の模様溝１８と環形溝２２を充填して、固定部１４とドリルシャンク２０の結合強度を増加する。模様溝１８の設計は、効果的に、ドリルビット刃部１０とドリルシャンク２０の間に生じるねじれ運動を防止し、環形溝２２の設計は、さらに、ドリルビット刃部１０とドリルシャンク２０の間の滑動を防止することができ、ドリル構造３０の使用品質を向上させる。さらに、エンジニアリングプラスチックの耐熱温度は、タングステンカーバイドの焼結温度（約１４００℃）よりかなり低いので、一旦、ドリル構造が損壊すると、回收して加熱し、エンジニアリングプラスチックを融解させて、ドリルビット刃部１０を分離すると同時に、融解後のエンジニアリングプラスチックは、ドリルシャンク２０の製造に再利用でき、このような再利用可能な特性は、コスト節約の達成とエコロジー概念に符合する。
総合すると、本発明のドリル構造の製造方法は、エンジニアリングプラスチックが、射出成型方法によって、ドリルシャンクを形成し、ドリルビット刃部の固定部を被覆して、工程を簡潔にし、コストを減少させ、また、ドリルビット刃部の固定部外表面の模様溝設計により、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクとの結合度が高くなる。
本発明では、好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の構想と領域を脱しない範囲内で各種の変動や修飾を加えることができ、従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
１０ ドリルビット刃部
１２ 本体
１４ 固定部
１６ 刃部
１８ 模様溝
２０ ドリルシャンク
２２ 環形溝
３０ ドリル構造
１２ 本体
１４ 固定部
１６ 刃部
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３０ ドリル構造
Claims (10)
- ドリル構造の製造方法であって、
本体と前記本体の一端に延設される固定部を含むドリルビット刃部を提供する工程と、
前記固定部の外表面に模様溝を形成する工程と、
射出成型方式で、前記固定部に、エンジニアリングプラスチックにより構成されるドリルシャンクを固設し、前記ドリルシャンクの一端が前記固定部を被覆し、且つ、前記エンジニアリングプラスチックが前記模様溝を充填する工程と、
を含み、
前記エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、且つ、前記エンジニアリングプラスチックの耐熱温度は１００〜４００℃の間であることを特徴とする、前記ドリル構造の製造方法。 - 前記ドリルビット刃部は、タングステンカーバイド棒から構成され、且つ、前記模様溝は、ダイヤモンド研削砥石により一体加工成型されることを特徴とする、請求項１に記載のドリル構造の製造方法。
- 前記エンジニアリングプラスチックは、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリエーテル類、芳香族ヘテロ環ポリマー、シンジオタクチックポリスチレン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、熱硬化プラスチック、シリコン、エポキシおよびメラミンから選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のドリル構造の製造方法。
- 前記ポリアミド類は、ポリアミド６６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６６）、ポリアミド４６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ４６）、ポリアミド６Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ９Ｔ）、ポリアミドイミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−ｉｍｉｄｅ）およびポリイミド（Ａｕｒｕｍ）を含み、前記ポリエステル類は、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）および液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｐｏｌｙ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含み、前記ポリエーテル類は、ポリオキシメチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）およびポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）を含み、前記芳香族ヘテロ環ポリマーは、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）およびポリベンゾイミダゾール（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ）を含み、並びに前記熱硬化プラスチックは、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎｓ）を含むことを特徴とする、請求項３に記載のドリル構造の製造方法。
- さらに、前記固定部の外表面に、少なくともひとつの環形溝を形成し、且つ、前記エンジニアリングプラスチックが前記環形溝を充填する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のドリル構造の製造方法。
- ドリル構造であって、
本体と前記本体の一端に延設される固定部を含み、且つ、前記固定部の外表面が模様溝を形成するドリルビット刃部と、
エンジニアリングプラスチックにより構成され、前記エンジニアリングプラスチックの硬度は２０ＨＲＣより大きく、且つ、前記エンジニアリングプラスチックの耐熱温度は１００℃〜４００℃の間で、一端が前記ドリルビット刃部の前記固定部を被覆し、且つ、前記エンジニアリングプラスチックが前記模様溝を充填するドリルシャンクと、
を含むことを特徴とする、前記ドリル構造。 - 前記固定部は円棒状で、前記固定部の外表面は、少なくともひとつの環形溝を形成し、且つ、前記エンジニアリングプラスチックを充填していることを特徴とする、請求項６に記載のドリル構造。
- 前記模様溝は、斜向に交錯した柄模様であることを特徴とする、請求項６又は７に記載のドリル構造。
- 前記エンジニアリングプラスチックは、ポリアミド類、ポリエステル類、ポリエーテル類、芳香族ヘテロ環ポリマー、シンジオタクチックポリスチレン、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、熱硬化プラスチック、シリコン、エポキシおよびメラミンから選択されることを特徴とする、請求項６〜８の何れか一項に記載のドリル構造。
- 前記ポリアミド類は、ポリアミド６６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６６）、ポリアミド４６（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ４６）、ポリアミド６Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ６Ｔ）、ポリアミド９Ｔ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ ９Ｔ）、ポリアミドイミド（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ−ｉｍｉｄｅ）およびポリイミド（Ａｕｒｕｍ）を含み、前記ポリエステル類は、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリブチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）および液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌｐｏｌｙ ｐｏｌｙｍｅｒｓ）を含み、前記ポリエーテル類は、ポリオキシメチレン（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリフェニレンサルファイド（Ｐｏｌｙｐｈｅｎｌｅｎｅ ｓｕｌｆｉｄｅ）、ポリエーテルスルホン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）、ポリエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）およびポリエーテルエーテルケトン（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）を含み、前記芳香族ヘテロ環ポリマーは、ポリエーテルイミド（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）およびポリベンゾイミダゾール（Ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ）を含み、並びに前記熱硬化プラスチックは、フェノール樹脂（Ｐｈｅｎｏｌｉｃ Ｒｅｓｉｎｓ）を含むことを特徴とする、請求項９に記載のドリル構造。
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