JP2641298B2 - 差込み端部に長手方向溝を有するドリル・たがね工具 - Google Patents

差込み端部に長手方向溝を有するドリル・たがね工具

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、シャンクと、シャンクの後端側に連なる差
込み端部とを具えるドリル・たがね工具の関し、特に、
工具を工具駆動装置の受け部材と一体回動可能に結合す
ると共に受け部材に対し軸線方向に保持する長手方向溝
が差込み端部に形成されているドリル・たがね工具に係
るものである。
〔従来技術〕
上述の構成を有するドリル・たがね工具は、例えばド
イツ連邦共和国特許第25 51 125号明細書に記載されて
おり、主として岩石の加工に際して使用されるものであ
る。工具を工具駆動装置の受け部材に装着する場合に
は、固定配置され又は半径方向に解離可能な係止素子を
長手方向溝内に結合させる。この係止素子は、トルクを
工具に伝達すると共に工具が受け部材から脱落するのを
防止する機能を発揮するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
駆動装置の受け部材に装着したドリル・たがね工具
は、その作動に際して軸線方向変位を伴う。この軸線方
向変位により、長手方向溝と、長手方向溝内に係合した
受け部材の係止素子には比較的大きな磨耗が生じる。さ
らに、長手方向溝には異物が堆積し易く、工具が適正に
係止されず作動中に受け部材から脱落することも予測さ
れる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の目的は、磨耗および異物の堆積を効果的に抑
制しうる長手方向溝を有する差込み端部を具えるドリル
・たがね工具を提案することにある。この目的を達成す
るため、本発明による工具は、少なくとも一部の長手方
向溝における少なくとも溝底部に、主として軸線方向に
変位した時に作用する当接面を有する、軸線方向に沿っ
た断面がラック形状に形成された断面形状を有するプロ
ファイル部分を設けたことを特徴とするものである。
溝底部におけるプロファイル部分の前記断面形状によ
り、工具の装着に先立って潤滑剤（例えば油）を充填す
ることのできる複数のポケット状凹所が形成される。プ
ロファイル部分の突部は、軸線方向変位により、異物を
払拭するスクレーパとして機能するものであり、払拭さ
れた異物はプロファイル部分のポケット状凹所内に受け
られる。そして、ポケット状凹所内に堆積した異物によ
って潤滑剤の一部が凹所から押出され、長手方向溝の残
りの部分に注入される。その結果、工具の軸線方向変位
によって差込み端部および長手方向溝に係合する受け部
材の係止素子に生ずる磨耗を大幅に抑制することが可能
となるものである。
プロファイル部分は、断面ラック形状に形成するのが
有利である。これにより長手方向溝に沿って均等に分散
配置されたポケット状凹所が形成されるからである。プ
ロファイル部分のラック歯の歯面が工具の長手方向軸線
に対してなす傾斜角は、30〜60゜とする。この範囲内に
おける傾斜角は、プロファイル部分の切削によらない加
工を可能とし、異物を容易に払拭しうる縁部を形成する
と共に各ラック歯の間に潤滑剤を受けるための十分な容
積のポケットを形成するのに寄与するものでもある。
プロファイル部分の断面形状は、凹所によって形成す
るのが有利である。この凹所は、例えば円錐状または角
錐状に形成することができる。角錐状に形成した凹所
は、溝底部における切欠き作用が僅かであり、これは最
深部が一箇所のみに存在し、この箇所から全ての辺に向
けて凹所の深さが減少するためである。さらに、プロフ
ァイル部分の前記断面形状が視覚的に有利な外観を呈す
ることも軽視できない。凹所の幅は、溝底部における長
手方向溝の幅とほぼ一致させるのが有利である。これに
より、プロファイル部分が溝のほぼ全幅にわたって延在
する配置を実現することができる。そして、受け部材の
係止素子を長手方向溝内に係合させる際に、係止素子の
表面に付着した異物をプロファイル部分により払拭する
と同時に、所望に応じてプロファイル部分のポケット部
に充填した潤滑剤で係止素子を被覆することが可能とな
る。
差込み端部には、、軸線方向に閉止した一対の長手方
向溝と、これらの溝に対して90゜ずれた位置に配置さ
れ、後端面に向けて開放すると共に溝底部にプロファイ
ル部分を有する一対の長手方向溝と、それぞれ直径対向
関係を持たせて形成するのが有利である。軸線方向に閉
止した長手方向溝は、例えば半径方向に変位可能な係止
素子を係合させて受け部材により工具を軸線方向に保持
する機能を発揮する。他方、溝底部にプロファイル部分
が設けられて後端面に向けて開放した長手方向溝は、例
えば半径方向に変位しない突起として形成した受け部材
の係止素子と協働させて工具を受け部材と一体回動させ
る機能を発揮する。工具を受け部材に装着する際には、
後端面に向けて開放した長手方向溝の溝底部におけるプ
ロファイル部分と前記突起とを協働させて、開放した長
手方向溝の清掃を行うことが可能となる。
後端面に向けて開放した長手方向溝は、略Ｕ字断面形
状に形成し、そのＵ字の脚部の間にプロファイル部分が
形成された水平に延在する溝底部を配置するのが有利で
ある。水平に延在する溝底部が所定の断面形状を有する
ことにより、後端面に向けて開放した長手方向溝の深さ
を比較的浅くすることが可能となり、そのため差込み端
部の横断面の脆弱化を防止することができる。プロファ
イル部分が形成された水平に延在する溝底部は、加工が
比較的容易であり、かつ簡便に清掃しうるものである。
長手方向溝は、軸線方向で差込み端部に沿って軸線方
向に転動する転造セグメントにより差込み端部内に転造
するのが有利である。この場合には、長手方向溝を切削
によらずに経済的に加工することができ、相当のコスト
節減が可能となる。切削によらない加工の他の利点は、
長手方向溝の領域で転造時の圧延過程において材料を圧
縮し、より高い強度値を達成しうることである。切削に
よらない加工の場合には、例えば面取りのごとき追加的
な作業を省略することができる。成形に際しては、特に
全ての長手方向溝を同時に差込み端部内に転造する。そ
の際に作用する極めて大きなサイドフォースは、長手方
向溝を左右対称に配置することにより平衡させることが
できる。
転造セグメントの少なくとも一部は、溝底部のプロフ
ァイル部分の断面形状に対応する相補的断面形状に形成
するのが有利である。この場合には、長手方向溝および
溝底部のプロファイル部分の所要の断面形状は同時に成
形することができる。溝底部で互いに係合するプロファ
イル部分の断面形状と転造セグメントの相補的な断面形
状とにより、転造に際しての長手方向溝の長さの過度の
変化およびこれに由来する縁部領域における断面の絞り
込みを防止することが可能となる。かかる断面の絞り込
みは、特にトルク伝達に関与する長手方向溝の場合には
特に不都合である。当接面が狭くなり、磨耗を促進する
面圧が非常に増大する虞れがあるからである。
〔作用効果〕
本発明は上記のように構成したので、溝底部における
プロファイル部分の前記断面形状により、工具の装着に
先立って潤滑剤を充填することのできる複数のポケット
状凹所が形成される。プロファイル部分の突部は、軸線
方向変位により、異物を払拭するスクレーパとして機能
するものであり、払拭された異物はプロファイル部分の
ポケット状凹所内に受けられる。そして、ポケット状凹
所内に堆積した異物によって潤滑剤の一部が凹所から押
出され、長手方向溝の残りの部分に注入される。その結
果、工具の軸線方向変位によって差込み端部および長手
方向溝に係合する受け部材の係止素子に生ずる磨耗を大
幅に抑制することが可能となったものである。
〔発明の実施例〕
以下、図示実施例につき本発明を一層具体的に説明す
る。
第１図〜第４図に示す工具は、シャンク１と、送り方
向とは逆の後端側でシャンク１に連なる差込み端部２と
を具える。シャンク１とは反対側の差込み端部２の後端
面３は平滑に形成する。差込み端部２には、相互に直径
対向位置に配置されて軸線方向に閉止した一対の長手方
向溝４と、これらの溝４に対して90゜オフセットして配
置され、後端部３に向けて開放した一対の長手方向溝５
とを形成する。閉止した長手方向溝４は凹彎曲面を有す
る断面形状に形成する。また、開放した長手方向溝５に
は水平に延在する溝底部６を設ける。溝底部６にはラッ
ク状端面を呈するプロファイル部分７を形成する。プロ
ファイル部分７の工具軸線方向に対する傾斜角Ａは30〜
60゜とする。プロファイル部分７は、軸線方向に整列配
置した複数の角錐状凹所８により構成する。凹所８の一
片の長さは、溝底部６における長手方向溝５の幅Ｂと概
ね一致させる。角錐状を呈する凹所８は、主として軸線
方向に作用する当接面９を形成する。この当接面９は、
工具を工具駆動装置の受け部材（図示せず）に装着する
際に汚れを払い落とす機能を発揮する。
第４図は、第１図〜第３図に示した工具の成形方法を
示すものである。後端面３に向かって開いた長手方向溝
５およびプロファイル部分７は、転造セグメント10を差
込み端部２に沿い軸線方向に転動させて差込み端部２内
に転造する。転造セグメント10は、軸線11を中心として
転動可能に配置し、図示しない加工装置における駆動手
段により相互に同期させて駆動する。転造セグメント10
は、溝底部６のプロファイル部分７の断面形状に対応す
る相補的な断面形状の加工面12を有するものとする。加
工面12の断面形状は、開いた長手方向溝５を転造する際
に差込み端部２の長さが過度に変化するのを防ぐと共
に、断面形状の縁を鋭角に形成する機能を発揮するもの
である。開いた長手方向溝５と所定の断面形状７は、特
に作業過程において差し込み端部２の最深部まで直接転
造する。転造プロセスによれば、材料の圧縮が行われる
結果、長手方向溝５の領域における強度を向上すること
が可能となる。
第５図〜第７図に示す工具は、後端面23を有する差込
み端部22を具える。差込み端部22には、閉止した長手方
向溝24と、後端面23に向けて開放した長手方向溝25とを
形成する。開放した長手方向溝25の溝底部26には所定断
面形状のプロファイル部分27を設け、その断面形状は凹
所28により形成する。この凹所28により、主として軸線
方向に作用する当接面29を溝底部26に形成する。第４図
に示す製造方法に従って差込み端部22を成形する際に、
当接面29は、差込み端部22を軸線方向に拘束し、閉止し
た長手方向溝24および閉止した長手方向溝25が転造され
る際に差込み端部22の軸線方向長さの不所望の変化を防
止する。
第８図および第９図に示す差込み端部32は、後端面33
を有する。差込み端部32は、閉止した長手方向溝34と、
後端部33に向かって開放した長手方向溝35とを具える。
閉止した長手方向溝34は、溝底部36に所定の断面形状を
有するプロファイル部分37を具える。プロファイル部分
37の断面形状凹所38により形成し、この凹所は、閉止し
た長手方向溝34の縁に向かって深くなるように形成する
（第９図参照）。
凹所38により、主として軸線方向で作用する当接面39
を形成する。当接面39は、差込み端部32を成形する際に
差し込み端部32が軸線方向に延伸されるのを阻止する肩
部として機能するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例による工具を示す平面図、 第２図は、第１図の工具をII−II線に沿って破断して示
す縦断面図、 第３図は、第１図の工具を第２図のIII−III線に沿って
破断して示す断面図、 第４図は、本発明による工具の成形方法を示す説明図、 第５図は、本発明の他の実施例による工具の平面図、 第６図は、第５図に示した工具をVI−VI線に沿って破断
して示す断面図、 第７図は、第５図に示した工具をVII−VII線に沿って破
断して示す縦断面図、 第８図は、本発明の他の実施例による工具の縦断面図、 第９図は、第８図に示した工具をIX−IX線に沿って破断
して示す断面図である。 １……工具シャンク 2,22,32……差込み端部 3,23,33……後端面 4,24,34……閉止長手方向溝 5,25,35……開放長手方向溝 6,26,36……溝底部 7,27,37……プロファイル部分 8,28,38……凹所 9,29,39……当接面 10……転造セグメント 11……転動軸線 12……加工面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーター・ゼーンライン ドイツ連方共和国デー‐8912 カオフェ リング アホルンリング 106 (56)参考文献 特開 昭61−44505（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】シャンク（１）と、該シャンクの後端側に
    連なる差込み端部（2,22,32）とを具えるドリル・たが
    ね工具であって、工具を工具駆動装置の受け部材と一体
    回動可能に結合すると共に受け部材に対し軸線方向に保
    持する長手方向溝（4,24,34;5,25,35）が差込み端部
    （2,22,32）に形成されている工具において、少なくと
    も一部の長手方向溝（5,25,35）における少なくとも溝
    底部（6,26,36）に、軸線方向に変位した時に作用する
    当接面（9,29,39）を形成する断面形状を有するプロフ
    ァイル部分（7,27,37）を設けたことを特徴とする工
    具。
  2. 【請求項２】請求項１記載の工具において、前記プロフ
    ァイル部分（7,27,37）は、軸線方向に沿った断面がラ
    ック形状に形成されたことを特徴とする工具。
  3. 【請求項３】請求項２記載の工具において、前記プロフ
    ァイル部分（7,27,37）のラック歯の歯の面が工具の長
    手方向軸線に対してなす傾斜角（Ａ）は、30〜60゜に設
    定したことを特徴とする工具。
  4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか一項に記載の工具
    において、前記プロファイル部分（7,27,37）の断面形
    状は、凹所（8,28,38）により形成することを特徴とす
    る工具。
  5. 【請求項５】請求項４記載の工具において、凹所（8,2
    8,38）の幅を、溝底部（6,26,36）における長手方向溝
    （5,25,35）の幅（Ｂ）とほぼ一致させることを特徴と
    する工具。
  6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項に記載の工具
    において、差込み端部（2,22,32）には、工具の軸線方
    向に閉止した一対の長手方向溝（4,24,34）と、これら
    の長手方向溝（4,24,34）に対して90゜ずれた位置に配
    置され，差込み端部の後端面（3,23,33）に向けて開放
    すると共に底部（6,26,36）にプロファイル部分（7,27,
    37）を有する一対の長手方向溝（5,25,35）とを、それ
    ぞれ直径対向関係を持たせて形成したことを特徴とする
    工具。
  7. 【請求項７】請求項６記載の工具において、差込み端部
    の後端面（３）に向けて開放した長手方向溝（５）を略
    Ｕ字断面形状に形成し、プロファイル部分（７）が形成
    されて水平に延在する溝底部（６）を、そのＵ字の脚部
    間に配置したことを特徴とする工具。
  8. 【請求項８】請求項６記載の工具において、軸線方向に
    閉止した長手方向溝（34）の底部（36）にプロファイル
    部分（37）を形成したことを特徴とする工具。
  9. 【請求項９】シャンク（１））と、該シャンクの後端側
    に連なる差込み端部（2,22,32）とを具えるドリル・た
    がね工具であって、工具を工具駆動装置の受け部材と一
    体回動可能に結合すると共に受け部材に対し軸線方向に
    保持する長手方向溝（4,24,34;5,25,35）が差込み端部
    （2,22,32）に形成されている工具において、少なくと
    も一部の長手方向溝（5,25,35）における少なくとも溝
    底部（6,26,36）に軸線方向に作用する当接面（9,29,3
    9）を形成する断面形状を有するプロファイル部分（7,2
    7,37）を設けたことを特徴とする工具を製造するための
    方法において、差込み端部（2,22,32）に沿って軸線方
    向に転動する転造セグメント（10）により長手方向溝
    （4,24,34;5,25,35）を差込み端部（2,22,32）内に転造
    することを特徴とするドリル・たがね工具の製造方法。
  10. 【請求項１０】請求項９記載の方法を用いて長手方向溝
    を有する工具を製造する方法において、転造セグメント
    （10）の少なくとも一部には、溝底部（6,26,36）のプ
    ロファイル部分（7,27,37）の断面形状に対応する相補
    的な断面形状を有する加工面（12）を設けたことを特徴
    とするドリル・たがね工具の製造方法。
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