JP2889846B2 - 脆性材料の穿孔方法及び脆性材料用ドリル - Google Patents

脆性材料の穿孔方法及び脆性材料用ドリル

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JP2889846B2 JP7246187A JP24618795A JP2889846B2 JP 2889846 B2 JP2889846 B2 JP 2889846B2 JP 7246187 A JP7246187 A JP 7246187A JP 24618795 A JP24618795 A JP 24618795A JP 2889846 B2 JP2889846 B2 JP 2889846B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドリルによる脆性
材料の穿孔方法であって、該ドリルは、前端にドリルヘ
ッドが設けられたドリルロッドを有し、該ドリルヘッド
により、前記ドリルロッドの長手方向軸線の回りに回転
すると共に研削又は切削手段を備えたドリルクラウンを
支持しており、導孔の拡径により最終仕上げ孔を形成
し、該導孔は、前記長手方向軸線の方向において前記前
端から前記ドリルロッドを見て、前記最終仕上げ孔を形
成するドリルクラウンと同軸にかつ該ドリルクラウンの
前方で前記ドリルヘッドに設けられているドリルクラウ
ンにより形成される前記穿孔方法に関するものである。
【０００２】更に、本発明は、脆性材料のためのドリル
であって、該ドリルの長手方向軸線の回りに回転するド
リルロッドを有し、該ドリルロッドの前端に配置される
ドリルヘッドが、研削又は切削手段を備えると共に回転
軸線回りの回転に際して第１の包絡円を描く外側寸法を
有する第１のドリルクラウンと、前記長手方向軸線の方
向において前記前端から前記ドリルロッドを見て前記第
１のドリルクラウンの後方に配置され、かつ前記長手方
向軸線の回りの回転に際して前記第１の包絡円と同軸に
延在すると共に、直径が前記第１の包絡円の直径より大
きい第２の包絡円を描く外側寸法を有する少なくとも１
つの第２のドリルクラウンとを備える、ドリルに関する
ものである。
【０００３】
【発明の背景】ディアマント・ボート（DIAMANT BOAR
T）社からの製品パンフレット“Forets,couronne, Core
drills，Bohrkrone”に示されたドリルは、該ドリルを
穿孔機内に保持可能にするおねじ付きドリルロッドを有
する。ドリルロッドの前端にはドリルクラウン付きのド
リルヘッドがある。ドリルクラウンは部分的にドリルヘ
ッド内に挿入される円板として形成される。ドリルクラ
ウンの円筒形側面と穿孔すべき材料に面する端面とはダ
イヤモンドコーティングで被覆されている。ドリルロッ
ドの長手方向軸線は回転軸線を表している。ドリルクラ
ウンと共にドリルヘッドが回転する時に、ダイヤモンド
コーティングは穿孔すべき材料に対する研削及び切削手
段として作用し、該材料を除去して孔を形成する。ドリ
ルクラウンが回転軸線の回りに回転する時に、該ドリル
クラウンは、その直径と同一の直径を有する包絡円を描
く。包絡円の直径は形成される孔の直径にも相当する。
【０００４】従来の技術による方法及びドリルは、ドイ
ツ実用新案ＤＥ−ＧＭ１９１３３１７号明細書から公知
である。同明細書には、複数段のバイトを有する岩石用
ドリルとパイロットドリルとが記載されている。共通の
ドリルヘッドに同軸に設けられたパイロットドリルと複
数段のバイトとは、異なる直径を有する。これ等の直径
は、ドリルロッドの方向に見て、パイロットドリルから
ほぼ同じ大きさで増大する。この既知のドリルは、岩石
及び鉱物の穿孔もしくは中ぐりのために好適である。
【０００５】類似の特徴を有する穿孔工具は、ＤＥ−Ａ
Ｓ１１７９５２５号明細書に記載されている。この穿孔
工具は、バインダーに埋設されたダイヤモンドで切削面
が被覆された第１組の回転穿孔バイトを有する。その１
つの実施例においては、パイロットバイトが設けられて
おり、その外径は、ドリルの先端をドリルロッドの方向
に見て、該パイロットバイトと同軸にかつその直下に配
置される回転穿孔バイトの包絡円より小さい。また、穿
孔工具は、より小さい直径の第２組の回転穿孔バイトを
有することもできる。この穿孔工具は、砂岩や珪岩等の
硬い岩石内に発破孔を形成する切削タイプの穿孔を行う
のに適している。
【０００６】この既知のドリルは、ゴツゴツして硬い岩
石に、比較的粗い内面を有する孔を形成するのに使用で
きる。脆性材料を穿孔する時には、孔の境界領域におい
て該脆性材料に損傷が生じる。ガラスやセラミックのよ
うな脆性材料に穿孔する場合、境界領域に亀裂が発生す
る。該亀裂は、損傷位置から外側に延びてガラス内部に
短い長さだけ入り、その後、切削面にほぼ平行に進む。
これ等の楕円状の、縦方向の亀裂は、結果的に、穿孔さ
れた材料の強度減少をもたらす。その際、材料の除去中
の機械的応力が高ければ高いほど、亀裂の発生及び伝播
がより顕著になる。
【０００７】従って、本発明は、ドリルによる脆性材料
の穿孔方法であって、該ドリルは、前端にドリルヘッド
が設けられたドリルロッドを有し、該ドリルヘッドによ
り、前記ドリルロッドの長手方向軸線の回りに回転する
と共に研削又は切削手段を備えたドリルクラウンを支持
しており、最終仕上げ孔を形成するか又は既存の導孔を
拡径して最終仕上げ孔とし、かつ前記ドリルヘッドが、
前記長手方向軸線の方向において前記前端から前記ドリ
ルロッドを見て前記ドリルクラウンの後方に配置される
案内部材によって前記最終仕上げ孔内に案内される脆性
材料の穿孔方法に関するものである。
【０００８】また、本発明は、脆性材料のためのドリル
であって、該ドリルの長手方向軸線の回りに回転するド
リルロッドを有し、該ドリルロッドの前端に配置される
ドリルヘッドが、研削又は切削手段を備えると共に回転
軸線回りの回転に際して外側包絡円を描く外側寸法を有
するドリルクラウンと、前記長手方向軸線の方向におい
て前記前端から前記ドリルロッドを見て前記ドリルクラ
ウンの後方に配置される案内部材とを有する脆性材料用
ドリルに関するものである。
【０００９】深孔を穿孔するための管状バイトの形をし
た深孔ドリルは、１９６６年発行のDubble II，６４９
頁(図１３４）から既知である。この管状バイトはシャ
フトを有し、その前端に支持されるドリルヘッドは、シ
ャフトの長手方向軸線の回りに回転自在である。ドリル
ヘッド、切削刃を備えた円形断面のドリルクラウンを支
持している。ドリルヘッドの回転の際、ドリルクラウン
が包絡円を描き、その直径は、形成される孔の直径と同
一である。ドリルヘッドは、ドリルクラウンの直下の領
域にカムを備える。これ等のカムは、シャフトの長手方
向軸線の回りの回転に際して包絡円を描き、その直径も
孔の直径と同一である。かくしてカムはドリルの“曲が
り”を阻止して、ドリルの案内精度を高める。
【００１０】
【発明が解決しようする課題】上述の記載から導き出さ
れる方法及び既知のドリルは、金属において深孔を穿孔
する間中ドリルヘッドを案内するのに適しているが、脆
性材料においては不適である。即ち、孔の内壁に対する
回転カムの衝撃によって二次的な亀裂が境界領域に生じ
る。これは、孔が形成された脆性材料の強度を更に減少
させる。
【００１１】本発明の目的は、脆性材料に対する損傷を
最小にすると共に、ドリルを精確に案内して、同脆性材
料に深孔を穿孔する方法を提供し、そのためのドリルを
提供し、そしてドリルの好適な使用形態を示すことにあ
る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】方法に関しては、この目的は、冒頭に述べ
た方法から出発して、本発明により、第１の導孔を、２
００μｍ〜１０００μｍの範囲にある平均粒度を有する
ダイヤモンドコーティングを備えたドリルクラウンによ
って形成し、他の各導孔を、２００μｍ〜３００μｍの
範囲にある平均粒度を有するダイヤモンドコーティング
を備えたドリルクラウンで形成することによって達成さ
れる。その結果、損傷が殆どない非常に平滑な孔が得ら
れる。
【００１３】前方にある第１のドリルクラウンによっ
て、材料に導孔が形成され、又は既に孔がある場合、こ
れが真っすぐに拡径される。その際、材料に作用する機
械的剪断及び衝撃応力は、導孔の内壁に、楕円状の縦方
向の亀裂であることが特徴の損傷を受けた境界領域を発
生させる。導孔を更に拡径する時に、この損傷境界領域
が除去される。導孔の更なる拡径中に、確かに新しい損
傷が材料に生ずる。しかし、この新しい損傷境界領域の
範囲は、導孔が拡径されるのは僅かに過ぎないことによ
って、可及的に狭くなる。その理由は、導孔の内壁に作
用する機械力が相応的に僅かでしかないからである。最
終仕上げ孔を形成するために、導孔は段階的に拡径する
ことができ、その際、個々の導孔の内壁から除去される
材料の量は、少量に保持可能であり、かつ１つの導孔か
ら次の導孔への材料の除去量を減少させることができ
る。個々のドリルクラウンは、共通の軸線、即ちドリル
の回転軸線上に装着しうる。互いに同軸のドリルクラウ
ンによって最終仕上げ孔への拡径を行うために、材料が
導孔又は個々の孔の周囲に沿って一様に除去されるの
で、穿孔作業中に生ずる力は再び孔の内壁に一様に分布
される。
【００１４】非常に滑らかで損傷の殆どない孔が得られ
るのは、第１の導孔の拡径が５７０μｍ〜７４０μｍの
範囲にある平均粒度を有するダイヤモンドコーティング
を備えたドリルクラウンによって行われる場合である。
【００１５】特に良好な結果が得られるのは、最終仕上
げ孔の形成のために、少なくとも２つの導孔が段階的方
法で拡径される時であり、導孔は、長手方向軸線の方向
において前端からドリルロッドを見て、最終仕上げ孔を
形成するドリルクラウンの前方に該ドリルクラウンと同
軸に配置されるドリルヘッドに装着される、少なくとも
２つのドリルクラウンによって拡径される。最終仕上げ
孔を得るための段階的な穿孔は、切削の深さを小さく保
持できれば、損傷領域を非常に狭くすることを確実にす
る。また、切削の深さは、１つの孔から次の孔へ段階的
に減少させることができる。この点に関し、最終仕上げ
孔の形成のために、先行する孔の直径を僅かだけ、好ま
しくは０．８ｍｍ以下、拡径することが効果的であるこ
とが分かった。
【００１６】更に、方法に関しては、本発明の目的は、
ドリルヘッドに配置される案内部材での穿孔に関係する
冒頭に述べた方法の場合、案内部材と最終仕上げ孔の内
壁との間に圧力クッションを維持することによって達成
される。この圧力クッションは、最終仕上げ孔の内壁が
案内部材と接触する可能性を減らし、特に、回転する案
内部材が孔内で動かなくなることを防止する。更に、圧
力クッションは、最終仕上げ孔の内壁の表面粗さを補償
する。従って、圧力クッションは、案内部材が最終仕上
げ孔の内壁と接触することなくドリルヘッドを案内可能
とすることを保証する。
【００１７】特に有利なことが分かった方法では、圧力
クッションは、案内部材と最終仕上げ孔の内壁との間で
０．０５ｍｍ以下、好ましくは０.０１ｍｍ〜０.０３ｍ
ｍの範囲内の幅の安全隙間に維持される。この範囲内の
隙間幅は、最終仕上げ孔内で案内部材が動かなくなる危
険を無視しうるレベルまで減少させると同時に、良好な
案内精度を保証する。
【００１８】特に良好な結果は、最終仕上げ孔に流体を
供給することによって圧力クッションを維持する方法に
よって得られる。流体は、制御が容易であり、また、同
時にドリルクラウン用の潤滑剤として作用する。最終仕
上げ孔への流体を、案内部材に設けられる通路を介して
外部から供給すること特に有利であることが分かった。
このような方法においては、穿孔作業の邪魔になる可能
性があったり、孔内で動かなくなる恐れのある流体の付
加的供給管が不要である。
【００１９】最終仕上げ孔におけるドリルヘッドの案内
のために、該ドリルヘッドの周囲に一様に分布される数
個の案内部材を設けることが有利であると実証されてい
る。一様な分布は、バランスが崩れる状態となることを
阻止する。同時に、ドリルを孔内で案内する案内精度が
高くなる。このために、案内部材は、例えばドリルの回
転軸線に垂直な平面及び／又は回転軸線に平行に延びる
平面においてドリルヘッドに設けることができる。
【００２０】ドリルロッドを有するドリルにより最終仕
上げ孔を形成するか又は既存の孔を拡径して最終仕上げ
孔とする方法によって、非常に損傷が小さくかつドリル
の精確な案内を行う深孔の穿孔が可能である。この方法
では、ドリルロッドの前端に、研削又は切削手段を備え
ると共に該ドリルロッドの長手方向軸線の回りに回転す
るドリルクラウンを支持するドリルヘッドが配置され
る。ドリルヘッドは、長手方向軸線の方向において前端
からドリルロッドを見てドリルクラウンの後方に配置さ
れる案内部材によって、最終仕上げ孔内を案内され、そ
の際、最終仕上げ孔を形成すべく、長手方向軸線の方向
において前端からドリルロッドを見て最終仕上げ孔を形
成するドリルクラウンの前方にかつ該ドリルクラウンと
同軸に、ドリルヘッドに装着されるドリルクラウンによ
って形成された導孔が拡径される。また、その際、案内
部材と最終仕上げ孔の内壁との間に圧力クッションが維
持される。この場合、個々のドリルクラウンを共通の回
転軸線上に配置して階段状に形成されるドリルクラウン
による、最終仕上げ孔までの段階的な穿孔により、既に
上述したように、非常に平滑で損傷の少ない内壁をもっ
た最終仕上げ孔の形成が可能になる。このように形成さ
れた内壁の品質を確保するために、圧力クッションが、
深孔の場合でも内壁に不適当な負荷をかけたり過度の損
傷を生じさせたりすることなく最終仕上げ孔内において
ドリルヘッドを精確に案内することを可能にするため、
案内部材と最終仕上げ孔の内壁の間に設けられる。
【００２１】ドリルに関しては、本発明による目的は、
本発明により、冒頭に述べたドリルから出発して長手方
向軸線の方向において前端からドリルロッドを見て最前
部にあるドリルクラウンが２００μｍ〜１０００μｍの
範囲の平均粒度を有するダイヤモンドコーティングで被
覆されること、かつ他の各ドリルクラウンが２００μｍ
〜３００μｍの範囲の平均粒度を有するダイヤモンドコ
ーティングを備えることによって達成される。
【００２２】ダイヤモンド粒子は非常に硬いので、同ダ
イヤモンド粒子は、ガラスを引っ掻いてその表面から材
料片を除去することができる。材料の大部分はこの方法
により除去され、切削の深さが浅い場合は表面の研摩に
よっても除去される。このようにして、損傷の深さは浅
くしておくことができる。長手方向軸線の方向において
前端からドリルロッドを見て最前部のドリルクラウンが
２００μｍ〜１０００μｍの範囲の平均粒度を有するダ
イヤモンド粒子で被覆されること、かつ他のドリルクラ
ウンが２００μｍ〜３００μｍの範囲の平均粒度を有す
るダイヤモンド粒子で被覆されることによって、ダイヤ
モンド粒子は、１つのドリルクラウンから次のドリルク
ラウンへと、より微細になる。従って、非常に平滑で、
殆ど損傷がなく、また殆ど応力のかからない内部表面を
有する孔を得ることが可能である。
【００２３】ドリルロッドの長手方向の軸線はドリルの
回転軸線と同一である。前方の、第１のドリルクラウン
によって、導孔が材料内に形成され、又は既に孔がある
場合、この孔が真っすぐに拡径される。第２のドリルク
ラウンが描く包絡円の直径は最初に形成された導孔の直
径に対応する。穿孔作業中に発生して材料に働く機械的
剪断及び衝撃応力は、孔の内壁に沿う楕円状の縦方向亀
裂を有する損傷境界領域を形成する。第１のドリルクラ
ウンの後方に配置される第２のドリルクラウンは、より
大きい直径の包絡円を描く。従って、第２のドリルクラ
ウンは導孔を更に拡径するので、導孔の損傷境界領域は
除去される。しかし、導孔の拡径中に、新しい損傷が拡
径された孔に生ずるが、この損傷の範囲は狭い。即ち、
損傷境界領域は、導孔が僅かに拡径されるに過ぎないこ
とによって狭い範囲内に保持され得る。その理由は、穿
孔作業中に生ずる機械的応力が比例的に小さいためであ
る。ドリルクラウンの各包絡円がドリルの回転軸線に関
して互いに同軸であるため、導孔が拡径される時、切削
の深さと、従って穿孔作業により生ずる機械的応力の分
布とは、導孔の周囲にわたって一様であることが保証さ
れる。
【００２４】特に好適であるドリルは、長手方向の軸線
方向に前端からドリルロッドを見て最前部のドリルクラ
ウンが５７０μｍ〜７４０μｍの範囲の平均粒度を有す
るダイヤモンド粒子で被覆されているドリルである。こ
のようなドリルによって、非常に平滑で殆ど損傷のない
孔が形成可能である。
【００２５】ドリルの好適な実施形態の場合、ドリルヘ
ッドは、長手方向軸線の方向において前端からドリルロ
ッドを見て前後して配置される少なくとも３つのドリル
クラウンを有すると共に、ドリルロッドの長手方向軸線
の回りの回転に際して、該ドリルクラウンの外側寸法が
描く包絡円が互いに同軸であり、かつ該包絡円の直径が
前方から後方へ増大するように設定されている。その
際、個々のドリルクラウンの寸法により描かれる包絡円
の直径は、各ドリルクラウンによって孔を拡径する程度
が、導孔の直径の最初の拡径から出発して、漸次減少す
るように選択可能である。その結果、非常に平滑で殆ど
損傷のない内壁を有する最終仕上げ孔を形成することが
できる。ドリルクラウンの数は４〜６個が有利であるこ
とが分かった。前述のように、ドリルクラウンの包絡円
が互いに同軸であることにより、先行する各孔の周囲の
材料を一様に除去可能である。
【００２６】特に、本発明によるドリルでは、長手方向
軸線の方向において前端からドリルロッドを見て最後の
ドリルクラウンは、長手方向軸線の回りの回転に際して
最後から２番目のドリルクラウンの対応する包絡円より
僅か（好ましくは０．８ｍｍ以下）だけ大きい直径の包
絡円を描く外側寸法を有する。長手方向軸線の方向にお
いて前端からドリルロッドを見て最後のドリルクラウン
による導孔の拡径は僅かであるから、少量の材料のみが
僅かな機械力で除去される。従って、最終仕上げ孔の内
壁に生ずる応力も、その際に生ずる損傷領域の深さと同
じく僅かである。
【００２７】互いに同軸であるドリルクラウンを有する
ように設計することがドリルにとって有利であることが
分かった。その結果、特に、互いに同軸に配置されない
ドリルクラウンの場合に観察される孔内壁に対する衝撃
応力が回避される。ドリルクラウンは、その外周に歯状
のダイヤモンド棒を支持する、例えば円板又はリングの
形状を有することができる。
【００２８】有利であることが分かったドリルの実施形
態では、ドリルクラウンは、交換自在なほぼ円板の形状
に設計され、穿孔すべき材料方向に向く該円板の表面
は、部分的にダイヤモンドコーティングを備える。円板
の形状の構造により、ドリルヘッド上でドリルクラウン
を積み重ねて心出しすることが容易になる。ドリルクラ
ウンの交換自在性は、ドリルが、材料の性質及び穿孔の
種類に関する異なる要求に容易に適応可能となることを
保証する。１つのドリルクラウンから次のドリルクラウ
ンへ、ドリルクラウンの直径が段階付けられる程度は可
変である。外周に設けられるダイヤモンドコーティング
は、同様に交換自在なダイヤモンド棒としてドリルクラ
ウンに取着し得る。導孔が材料に存在しない場合、材料
に面する第１のドリルクラウンの端面にもダイヤモンド
コーティングを設ける必要がある。第１のドリルクラウ
ンについては、内向きに傾斜した端面を持つダイヤモン
ドコーティングが有利であることが分かった。これに対
して、第１のドリルクラウンの後のドリルクラウンにつ
いては、ドリルヘッドの回転軸線に垂直に配置される端
面を持つダイヤモンドコーティングがより有利であるこ
とが分かった。
【００２９】更に上述の目的は、本発明により、冒頭に
述べた案内部材を備えるドリルから出発して、該案内部
材が、ドリルロッドの長手方向軸線の回りの回転に際し
て外側包絡円と同軸に延びると共に、該外側包絡円の外
側寸法より安全隙間の分だけ小さい内側包絡円を描く外
側寸法を有することによって達成される。安全隙間は、
案内部材と孔の内壁との接触の可能性を減少させ、特
に、回転する案内部材が孔内で動かなくなることを防止
する。例えば、案内部材は、ドリルヘッドの周囲に配置
される棒又は螺旋の形状とし得る。特に有利であると分
かったのは、隙間幅０．０５ｍｍ以下、好ましくは０.
０１〜０.０３ｍｍの範囲の安全隙間である。隙間幅が
もっと狭い場合は、最終仕上げ孔内で案内部材が動かな
くなる危険が増大し、隙間幅がもっと広い場合は案内精
度が減少する。
【００３０】特に有利であることが分かった本発明によ
るドリルの実施形態の場合、設けられる数個の案内部材
は、ドリルロッドの長手方向軸線の回りの回転に際して
同じ包絡円を描き、該案内部材はこの包絡円の周囲に一
様に分布される。このタイプの案内部材は、例えば、ド
リルヘッドの周囲に配置される棒又は螺旋状にドリル本
体の周囲に延びる隆起として形成され得る。包絡円の周
囲に一様に分布する数個の案内部材は、長手方向軸線の
回りの回転に際してバランスが崩れることを防止する。
【００３１】同じく有利なことが分かっているのは、設
けられる数個の案内部材が、ドリルロッドの長手方向軸
線の回りの回転に際して、該ドリルロッドの長手方向軸
線の方向に見て相前後して延びる同じ包絡円又は中空円
筒状の単一の包絡面を描くようなドリルの形状である。
それによって案内精度は更に高まる。相前後する数個の
包絡円は、数個の案内部材の各々が回転軸線に垂直な各
平面上にあるようにドリルヘッドの周囲に分布して、例
えば、相前後して装着される棒状隆起として設けられる
ドリルの実施形態で得られる。中空円筒状の包絡面は、
案内部材が、ドリルヘッドの外周に設けられる連続的又
は不連続的な細長い隆起として設計されていると共に、
該隆起がドリルロッドの回りに螺旋状に又は該ドリルロ
ッドの長手方向軸線に平行に延びる実施形態において得
られる。重要な点は、孔から除去された材料を運び出す
のを案内部材が許容するように、同案内部材を設計しな
ければならないことである。
【００３２】更に、特に有利と分かったのは、所望の時
に案内部材を取り付けたり取り外したりできる装着面を
備えたドリルヘッドを有することである。該装着面は、
案内部材を滑りの可能性がないように保持する、例えば
溝又は固着手段を備えることができる。
【００３３】ドリルヘッドは、内孔から外側面に延びて
外側包絡円及び内側包絡円の間にある安全隙間に開口す
るガス及び／又は流体の供給通路を有することが好まし
い。ドリルヘッドのこの実施形態は、ドリルクラウンへ
洗浄媒体の供給を可能にするだけでなく、最終仕上げ孔
の壁と案内部材との間にガス又は流体の圧力クッション
を維持することを可能にする。これによって、穿孔作業
中に、最終仕上げ孔の内壁と案内部材との接触が回避さ
れる。
【００３４】充分に有効な圧力クッションを形成するた
めに、ドリルヘッドの装着面と案内部材との間に封止手
段を設けることによって、供給通路を外向きに流すよう
に封止することが望ましいことが分かった。
【００３５】本発明によるドリルの実施形態の場合、数
個の案内部材は、ドリルロッドの長手方向軸線にほぼ平
行に同ドリルヘッドの装着面に交換自在に取着される案
内棒の形態として設けられる。その場合、少なくとも４
個、最高８個の案内棒をドリルヘッドの周囲に分布させ
ることが有利であることが分かった。個々の案内棒間の
隙間の幅については、案内棒自体の幅にほぼ等しいこと
が有利である。特に高い案内精度は、数個のこのような
案内棒をドリルロッドの長手方向軸線に平行な平面にお
いて相前後して設けることにより得られる。
【００３６】脆性材料に、最終仕上げ孔の内壁を殆ど損
傷することなく、高い案内精度で深孔を形成するため、
本発明によるドリルの実施形態におけるドリルロッド
は、その前端にドリルヘッドを有し、該ドリルヘッド
は、ドリルロッドの長手方向軸線の回りに回転自在であ
ると共に、研削又は切削手段を備え、長手方向軸線の回
りの回転に際して第１の包絡円を描く外側寸法の第１の
ドリルクラウンと、長手方向軸線の方向において前端か
らドリルロッドを見て第１のドリルクラウンの後方に配
置されると共に、長手方向軸線の回りの回転に際して第
１の包絡円と同軸に延びる外側包絡円を描く外側寸法を
有する少なくとも１つの第２のドリルクラウンと、長手
方向軸線の方向において前端からドリルロッドを見て第
２のドリルクラウンの後方に配置される案内部材とを備
える。案内部材は、ドリルロッドの長手方向軸線の回り
の回転に際して外側包絡円と同軸に延び、該外側包絡円
の直径より小さい直径を有する内側包絡円を描く外側寸
法を有し、その場合、該外側包絡円の直径は、内側包絡
円の直径より０.１ｍｍ以下だけ、好ましくは０.０２ｍ
ｍ〜０．０６ｍｍの範囲の値だけ大きい。ドリルの少な
くとも２つのドリルクラウンは互いに同軸に配置され、
かつそれらの直径は、積み重ねられた時に階段状の構造
となるように選択されている。その際、“第２のドリル
クラウン”の表現で理解されるそのドリルクラウンは最
終仕上げ孔を形成する。ドリルクラウンの階段状構造
は、先に述べたように、非常に平滑で殆ど損傷のない孔
の形成を可能にする。案内部材は、孔内で内壁と接触す
ることなくドリルヘッドを精確に案内することを保証に
するので、ドリルクラウンによって得られる孔の表面品
質は深孔の場合も維持され、これは、同時に孔の高い案
内精度も維持する。
【００３７】本発明によるドリルは、特に、中空の石英
ガラス筒状体のボアの拡径用に適していることが分かっ
た。例えば、石英ガラス管は、光導波路の製造に際して
中間製品として使用される。この中間製品に孔を形成す
るのに用いた方法のため、孔は、後処理が必要な比較的
粗い表面を有する。また、それ等は中空の筒状体の内部
の湾曲通路に倣うことができる。本発明によるドリル
は、このようなボアの特に効果的な後処理を可能にし、
その結果、滑らかで殆ど損傷のない内壁が得られる。
【００３８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形
態、即ち実施形態について添付図面を参照して詳細に説
明するが、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すも
のとする。図１において、ドリルヘッド１はドリルロッ
ド１９の前端に設けられる。ドリルヘッド１の端部にあ
るジャーナル部４には、計４個の、円板形をした歯車状
のドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが押し込ま
れ、そして同ドリルクラウンはそのジャーナル部４にね
じ５によって保持され、回転を防止されている。ドリル
クラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの外周には、ダイヤモ
ンドコーティングを備えるダイヤモンド棒３が設けられ
ている。最前部のドリルクラウン２ａの場合、ダイヤモ
ンド棒３の端面は内向きに傾斜しているのに対し、他の
ドリルクラウン２ｂ，２ｃ，２ｄのダイヤモンド棒３の
端面は、ドリルヘッド１の回転軸線２３に対して垂直で
ある。
【００３９】ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの
歯車状の構造は、図５に概略図の形で例示されたドリル
クラウン２ｄの端面から明らかである。個々のダイヤモ
ンド棒３は、ドリルクラウン２ｄの場合、合計９個であ
り、ほぼ円板状の保持体２０の周囲に一様に分布して半
田付けされる。ダイヤモンド棒３が描く包絡円は、最終
仕上げ孔９ｄの直径に等しい直径を有する。しかし、保
持体２０の直径は最終仕上げ孔９ｄの直径より小さいか
ら、生じる穿孔屑は隙間２１を通して排出することがで
きる。
【００４０】図１から分かるように、ドリルヘッド１
は、その底部に盲孔の形で設けられている中心内孔６を
有し、この内孔は、洗浄流体用の供給通路７を介してド
リルヘッド１の外側面に接続されている。ドリルヘッド
１は、石英ガラス管８内に挿入され、その際、石英ガラ
ス管８の初期孔もしくはボア９は、最前部にあるドリル
クラウン２ａの直径より小さい直径を有する。
【００４１】次に、本発明によるドリルを使用して脆性
材料に深孔を形成する方法を図１に基づいて例示的に説
明する。ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、最
前部のドリルクラウン２ａがまず導孔９ａを形成するよ
うな態様で配置される。導孔において、壁面に力が作用
する結果として、微細な亀裂１０が長手方向に生じる。
後続のドリルクラウン２ｂ，２ｃは、導孔９ａを拡径し
て孔９ｂ，９ｃを形成する。その際、導孔９ａの直径
は、まず１．３ｍｍだけ拡径される。続いて、直径を
０．８ｍｍ拡大して、導孔９ｃを形成する。ドリルクラ
ウン２ｂ，２ｃは、孔の内壁からガラス層を除去する
時、それ以前に生じた微細な長手方向の亀裂１０を除去
する。最後部のドリルクラウン２ｄは、前に形成された
導孔９ｃを若干だけ、即ち約０．５ｍｍだけ拡大して、
直径４０ｍｍの最終仕上げ孔９ｄを形成する。
【００４２】穿孔作業中に、洗浄流体は、矢印１１の方
向に内孔６を通って、ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄに達する。また、洗浄流体は、同ドリルクラウ
ンの歯車状の隙間を通して、蓄積する穿孔屑を運び去
る。
【００４３】図２において、ドリルヘッド１は、外周に
ダイヤモンド棒３を有する円板形の歯車状ドリルクラウ
ン１２を備えている。ドリルクラウン１２は、回転を阻
止された態様でねじ５によってドリルヘッド１に取り付
けられている。ドリルクラウン１２の直径は、石英ガラ
ス管８内に形成すべき最終仕上げ孔１３の直径、即ち１
００ｍｍに相当する。
【００４４】ドリルロッド１９に取り付けられるドリル
ヘッド１の部分は、基本的に筒状体の形に構成されると
共に、盲孔として形成された内孔６を有する。該内孔
は、洗浄流体用の供給通路７を介して、ドリルヘッド１
の外側面に接続されている。案内棒１４は、最終仕上げ
孔１３内に圧力クッションにより支持される。これ等の
案内棒は、回転軸線２３に相当するドリルロッド１９の
長手方向軸線の回りに回転自在である。案内棒１４は、
ドリルヘッド１の周囲に一様に分散して、回転軸線２３
に対して垂直な平面内に配置される。１つの平面におけ
る個々の案内棒１４間の間隔は、１つの案内棒１４の幅
にほぼ等しい。図２の実施形態では、回転軸線２３の方
向に見て相前後して、同軸に装着された案内棒１４で占
められた３つの平面が設けられている。硬質合金からな
る案内棒１４は、ドリルヘッド１の垂直に配向された装
着面１５にある受容溝（図示せず）内にねじ１６によっ
て取り付けられている。洗浄流体用の供給通路７は、案
内棒１４と装着面１５との間に配置される弾性パッキン
１７によって外向きに流すように封止される。
【００４５】次に、図２に基づいて、本発明によるドリ
ルを使用して脆性材料に深孔を穿孔する方法を例示的に
説明する。ドリルクラウン１２によって、石英ガラス管
８内に最終仕上げ孔１３が形成される。その際、ドリル
クラウン１２の直径は、導孔９が若干だけ、即ち０．８
ｍｍだけ拡径されるように選択されている。その結果、
石英ガラス管８の切除に際して最終仕上げ孔１３の内壁
に作用する機械的な力は可及的に小さくなるため、比較
的に平滑で殆ど損傷のない表面が得られる。
【００４６】ドリルの案内精度を改善するために、図２
によるドリルヘッド１は、案内棒１４を備えている。こ
れ等が、ドリルクラウン１２によって前に形成された最
終仕上げ孔１３の内壁に当たって動けなくなり、石英ガ
ラス管８に亀裂を生じさせることがないように、案内棒
１４の包絡円は、最終仕上げ孔１３より小さい直径を有
する。案内棒１４と最終仕上げ孔１３との間にある安全
隙間１８の幅は０．０１ｍｍである。穿孔作業中、洗浄
流体は、ドリルヘッド１の内孔６を介して矢印１１の方
向に最終仕上げ孔１３へ圧送される。その結果、案内棒
１４と最終仕上げ孔１３の内壁との間に圧力クッション
が形成される。この圧力クッションは、ドリルヘッド１
が、最終仕上げ孔１３の内壁と何ら接触を必要とせず
に、最終仕上げ孔内で精確に案内されることを確実にす
る。同時に、洗浄流体は、ドリルクラウン２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄを冷却すると共に、溜まった穿孔屑を洗い出
す作用をする。
【００４７】図４の概略図は、案内棒１４の構造と作用
を説明している。実施形態では、６個の案内棒１４がド
リルヘッド１の周囲に一様に分布している。案内棒１４
はドリルヘッド１の筒状体の側面２４から突出する。回
転軸線２３の回りのドリルヘッド１の回転に際して、こ
れ等の案内棒は、最終仕上げ孔１３の直径よりも安全隙
間１８の２倍に等しい量だけ小さい直径を有する包絡円
を描く。図４に概略的に示されているように、案内棒１
４と装着面１５との間の弾性パッキン１７によって、供
給通路７は外向きに流すように封止されている。
【００４８】図３によるドリルヘッド１の端部におい
て、外周面及び端面にダイヤモンド棒３を備えた円板形
の数個の歯車状ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
が、ジャーナル部４に押し込まれると共に、回転を阻止
された態様で該ジャーナル部にねじ５により取り付けら
れている。ドリルヘッド１は、最前部のドリルクラウン
２ａの直径より約５ｍｍ小さい直径の初期孔９を有する
石英ガラス管８内に挿入される。
【００４９】ドリルヘッド１は、その底部に、盲孔とし
て設計された中心内孔６を有し、該内孔は、洗浄流体用
の供給通路７を介して案内棒１４の外側面と接続されて
いる。ドリルヘッドの案内精度を改善するため、該ドリ
ルヘッド１は、最終仕上げ孔９ｄ内に圧力クッションに
より支持される案内棒１４を備えている。これ等の案内
棒１４は、ドリルヘッド１の周囲に一様に分布されて、
回転軸線２３に垂直な平面において装着される。１つの
平面における個々の案内棒１４間の間隔は、ほぼ案内棒
１４の幅にほぼ相当する。図３による実施形態では、案
内棒１４で占められる３つの平面があり、これ等の平面
は、回転軸線２３の方向において前方から見て、相前後
して、互いに同軸に装着される。各平面内には、それぞ
れ６個の案内棒１４がドリルヘッド１の周囲に一様に分
布されている。硬質合金からなる案内棒１４は、ドリル
ヘッド１の垂直に配向された装着面１５にある受容溝
（図示せず）内にねじ１６によって固定される。洗浄流
体用の供給通路７は、案内棒１４と装着面１５との間に
配置される弾性パッキン１７によって外向きに流すよう
に封止される。案内棒が、ドリルクラウン１２によって
前に形成された最終仕上げ孔９ｄの内壁に当たって動け
なくなり、石英ガラス管８に亀裂を生じさせることがな
いように、案内棒１４の包絡円は、最終仕上げ孔９ｄよ
り小さい直径を有する。案内棒１４と最終仕上げ孔９ｄ
との間にある安全隙間１８の幅は０．０１ｍｍである。
【００５０】以下に、図３に基づいて、本発明によるド
リルを使用して脆性材料に深孔を形成する方法を例示的
に説明する。ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
は、最前部のドリルクラウン２ａがまず導孔９ａを形成
するような態様で配置される。この導孔においては、壁
面に力が作用する結果として、微細な亀裂１０が長手方
向に生じる。後続のドリルクラウン２ｂ，２ｃは、導孔
９ａを拡径して孔９ｂ，９ｃを形成する。その際、導孔
９ａの直径は、まず１．３ｍｍだけ拡径される。続い
て、直径を０．８ｍｍ拡大して、導孔９ｃを形成する。
ドリルクラウン２ｂ，２ｃは、孔の内壁からガラス層を
除去する時、それ以前に生じた微細な長手方向の亀裂１
０を除去する。最後部のドリルクラウン２ｄは、前に形
成された導孔９ｃを若干だけ、即ち約０．５ｍｍだけ拡
大して、直径６０ｍｍの最終仕上げ孔９ｄを形成する。
各孔の拡径の度合いを上述のように段階付けた結果、石
英ガラスの切除中に孔９ａ，９ｂ，９ｃの内壁、特に孔
９ｄの内壁に作用する機械的な力が可及的に小さくなる
ので、滑らかで殆ど損傷のない表面が得られる。
【００５１】穿孔作業中、洗浄流体は、ドリルヘッド１
の内孔６を経由して矢印１１の方向に供給通路７を通り
最終仕上げ孔９ｄへ圧送される。その結果、案内棒１４
と最終仕上げ孔９ｄの内壁との間に圧力クッションが形
成される。この圧力クッションは、ドリルヘッド１が、
最終仕上げ孔９ｄの内壁と何ら接触を必要とせずに、最
終仕上げ孔内で精確に案内されることを確実にする。同
時に、洗浄流体は、ドリルクラウン２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄを冷却すると共に、溜まった穿孔屑を洗い出す作用
をする。
【００５２】本発明によるドリルの場合、ドリルヘッド
１の心出しは、外からではなく、ドリルクラウン２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄにより形成される孔９ｄ自体によって
行われるので、横に曲がってしまった初期孔を、該初期
孔から材料を一様に除去しながら、再穿孔することも可
能である。これは、最終仕上げ孔９ｄに常に従う案内棒
１４によって達成される。同時に、ドリルクラウン２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの階段状の段階付けのため、ま
た、圧力クッション上への案内棒１４の支持のため、最
終仕上げ孔の内壁は殆ど損傷を示さない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 段階付けされた数個のドリルクラウンを有す
る本発明によるドリルの概略側断面図である。
【図２】 数個の案内部材を有する本発明によるドリル
の概略側断面図である。
【図３】 段階付けされた数個のドリルクラウンと数個
の案内部材とを有する本発明によるドリルの概略側断面
図である。
【図４】 図２のＢ−Ｂ線に沿った断面での供給通路の
高さにおける図３による案内部材の平断面図である。
【図５】 図１のＡ−Ａ線に沿ったドリルクラウンの平
断面図である。
【符号の説明】
１…ドリルヘッド、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，１２…ド
リルクラウン、３…ダイヤモンドコーティング（研削又
は切削手段）、６…ドリルヘッドの内孔、７…供給通
路、８…中空の石英ガラス製筒状体、９…ボア、９ａ，
９ｂ，９ｃ…導孔、９ｄ…最終仕上げ孔、１３…最終仕
上げ孔、１４…案内部材、１５…装着面、１７…弾性パ
ッキン（封止手段）、１８…安全隙間、１９…ドリルロ
ッド、２０…円板、２３…長手方向軸線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 592164085 ＱＵＡＲＺＳＴＲＡＳＳＥ， 63450 ＨＡＮＡＵ， ＧＥＲＭＡＮＹ (72)発明者 ウーヴェ・クルスチアンゼン ドイツ連邦共和国、63571 ゲルンハウ ゼン、レーンシュトラーセ 107 (72)発明者 ダーゴベルト・クニーリング ドイツ連邦共和国、63450 ハナウ、オ イゲン−カイザー−シュトラーセ 18 (72)発明者 アンドレアス・シュルトハイス ドイツ連邦共和国、63505 ランゲンゼ ルボルト、アム・ホイザーグラーベン 13 (56)参考文献 実開 平５−308（ＪＰ，Ｕ) 西独国実用新案1913317（ＤＥ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B28D 1/14 B23B 35/00 B23B 41/02

Claims (26)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ドリルによる脆性材料の穿孔方法であっ
    て、該ドリルは、前端にドリルヘッドが設けられたドリ
    ルロッドを有し、該ドリルヘッドにより、前記ドリルロ
    ッドの長手方向軸線の回りに回転すると共に研削又は切
    削手段を備えたドリルクラウンを支持しており、最終仕
    上げ孔を形成するか又は既存の導孔を拡径して最終仕上
    げ孔とし、かつ前記ドリルヘッドが、前記長手方向軸線
    の方向において前記前端から前記ドリルロッドを見て前
    記ドリルクラウンの後方に配置される案内部材によって
    前記最終仕上げ孔内に案内される脆性材料の穿孔方法に
    おいて、前記案内部材（１４）と前記最終仕上げ孔（９
    ｄ，１３）の内壁との間に圧力クッションが保持される
    ことを特徴とする脆性材料の穿孔方法。
  2. 【請求項２】 前記案内部材（１４）と前記最終仕上げ
    孔（９ｄ，１３）の内壁との間の前記圧力クッション
    は、０．０５ｍｍ以下の隙間幅の安全隙間（１８）に保
    持されることを特徴とする請求項１に記載の穿孔方法。
  3. 【請求項３】 前記安全隙間（１８）は、０．０１〜
    ０．０３ｍｍの範囲の隙間幅に保持されることを特徴と
    する請求項２に記載の穿孔方法。
  4. 【請求項４】 前記圧力クッションを保持しながら、前
    記最終仕上げ孔（９ｄ，１３）に流体を供給することを
    特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の穿孔方
    法。
  5. 【請求項５】 前記最終仕上げ孔（９ｄ，１３）の流体
    は、前記案内部材（１４）に設けられる通路を介して外
    部から供給されることを特徴とする請求項４に記載の穿
    孔方法。
  6. 【請求項６】 前記最終仕上げ孔（９ｄ，１３）におけ
    る前記ドリルヘッドの案内のために、前記ドリルヘッド
    （１）の周囲に数個の案内部材（１４）が一様に配置さ
    れていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに
    記載の穿孔方法。
  7. 【請求項７】 前記案内部材（１４）は、前記ドリルの
    回転軸線に対して垂直の平面及び／又は前記回転軸線に
    平行な平面において前記ドリルヘッド（１）に設けられ
    ていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記
    載の穿孔方法。
  8. 【請求項８】 前記最終仕上げ孔（９ｄ）を形成するた
    めに、前記長手方向軸線の方向において前記前端から前
    記ドリルロッド（１９）を見て、前記最終仕上げ孔（９
    ｄ）を形成する前記ドリルクラウン（２ｄ）の前方にか
    つ該ドリルクラウン（２ｄ）と同軸に、前記ドリルヘッ
    ド（１）に設けられる、少なくとも２つのドリルクラウ
    ン（２ａ，２ｂ，２ｃ）によって、少なくとも２つの導
    孔（９ａ，９ｂ，９ｃ）を段階的に拡径して形成するこ
    とを特徴とする請求項１に記載の穿孔方法。
  9. 【請求項９】 前記最終仕上げ孔（９ｄ）を形成するた
    めに、先行する導孔（９ｃ）の直径を若干拡径すること
    を特徴とする請求項８に記載の穿孔方法。
  10. 【請求項１０】 前記先行する導孔（９ｃ）の直径の拡
    径が０．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９ に
    記載の穿孔方法。
  11. 【請求項１１】 前記最終仕上げ孔（９ｄ）及び前記導
    孔（９ａ，９ｂ，９ｃ）は、ダイヤモンドコーティング
    （３）が施されたドリルクラウン（２ａ，２ｂ，２ｃ，
    ２ｄ）によって形成されることを特徴とする請求項８乃
    至請求項１０のいずれかに記載の穿孔方法。
  12. 【請求項１２】 脆性材料のためのドリルであって、該
    ドリルの長手方向軸線の回りに回転するドリルロッドを
    有し、該ドリルロッドの前端に配置されるドリルヘッド
    が、研削又は切削手段を備えると共に回転軸線回りの回
    転に際して外側包絡円を描く外側寸法を有するドリルク
    ラウンと、前記長手方向軸線の方向において前記前端か
    ら前記ドリルロッドを見て前記ドリルクラウンの後方に
    配置される案内部材とを有する前記ドリルにおいて、前
    記案内部材（１４）は、前記ドリルロッド（１９）の長
    手方向軸線（２３）の回りの回転に際して前記外側包絡
    円と同軸に延在すると共に、安全隙間（１８）だけ前記
    外側包絡円の寸法より小さい内側包絡円を描く寸法を有
    することを特徴とする脆性材料用ドリル。
  13. 【請求項１３】 前記安全隙間（１８）の隙間幅は、
    ０．０５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１２に
    記載の脆性材料用ドリル。
  14. 【請求項１４】 前記安全隙間（１８）の隙間幅は、
    ０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍの範囲内にあることを特徴
    とする請求項１３に記載の脆性材料用ドリル。
  15. 【請求項１５】 設けられる数個の前記案内部材（１
    ４）が前記ドリルロッ ド（１９）の前記長手方向軸線
    （２３）回りの回転に際して同じ包絡円を描き、その
    際、前記案内部材（１４）は、同包絡円の周囲に一様に
    分布することを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれ
    か に記載の脆性材料用ドリル。
  16. 【請求項１６】 設けられる数個の前記案内部材（１
    ４）が、前記ドリルロッド（１９）の前記長手方向軸線
    （２３）回りの回転に際して、該ドリルロッド（１９）
    の前記長手方向軸線の方向に見て相前後して延びる同じ
    包絡円又は中空円筒状包絡円を描くことを特徴とする請
    求項１２乃至１５のいずれかに記載の脆性材料用ドリ
    ル。
  17. 【請求項１７】 前記ドリルヘッド（１）の装着面（１
    ５）に前記案内部材（１４）が分離自在に固定されるこ
    とを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれかに記載の
    脆性材料用ドリル。
  18. 【請求項１８】 前記ドリルヘッド（１）が、該ドリル
    ヘッド（１）の内孔（６）から該ドリルヘッドの外側面
    に達すると共に、外側包絡円と内側包絡円との間にある
    前記安全隙間（１８）に連通するガス又は流体用の供給
    通路（７）を有することを特徴とする請求項１２乃至１
    ７のいずれかに記載の脆性材料用ドリル。
  19. 【請求項１９】 外向きに流すように前記供給通路
    （７）を封止するために、前記装着面（１５）と前記案
    内部材（１４）との間に封止手段（１７）が設けられて
    いることを特徴とする請求項１８に記載の脆性材料用ド
    リル。
  20. 【請求項２０】 前記ドリルロッドの前記長手方向軸線
    にほぼ平行に延びる前記ドリルヘッド（１）の装着面
    （１５）に交換自在に固定される数個の前記案内部材
    （１４）が、１つの案内棒にまとめられていることを特
    徴とする請求項１２乃至１９のいずれかに記載の脆性材
    料用ドリル。
  21. 【請求項２１】 前記ドリルヘッド（１）が少なくとも
    ３つのドリルクラウン（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）を有
    し、該少なくとも３つのドリルクラウンは、前記長手方
    向軸線の方向において前記前端から前記ドリルロッド
    （１９）を見て相前後して配置されると共に、該少なく
    とも３つのドリルクラウンの各外側寸法は、前記長手方
    向軸線（２３）の回りの回転に際して該外側寸法が描く
    包絡円が互いに同軸に延在し、かつ該包絡円の直径が前
    側のものから後側のものへ増大す るようになっているこ
    とを特徴とする請求項１２に記載の脆性材料用ドリル。
  22. 【請求項２２】 最後のドリルクラウン（２ｄ）は、前
    記長手方向軸線（２３）の回りの回転に際して、同最後
    のドリルクラウンの直前に配置されるドリルクラウン
    （２ｃ）の包絡円より若干大きい直径の包絡円を描く外
    側寸法を有することを特徴とする請求項２１に記載の脆
    性材料用ドリル。
  23. 【請求項２３】 前記最後のドリルクラウン（２ｄ）の
    前記包絡円は、同最後のドリルクラウンの直前に配置さ
    れる前記ドリルクラウン（２ｃ）の包絡円より直径が大
    きく、直径差は０．８ｍｍ以下であることを特徴とする
    請求項２２に記載の脆性材料用ドリル。
  24. 【請求項２４】 前記ドリルクラウン（２ａ，２ｂ，２
    ｃ，２ｄ）は互いに同軸に配置されることを特徴とする
    請求項２１乃至２３のいずれかに記載の脆性材料用ドリ
    ル。
  25. 【請求項２５】 前記ドリルクラウン（２ａ，２ｂ，２
    ｃ，２ｄ）は、交換自在なほぼ円板（２０）の形に形成
    されており、穿孔すべき材料の方向へ向く該円板の表面
    は、部分的にダイヤモンドコーティング（３）を備える
    ことを特徴とする請求項２１乃至２４のいずれかに記載
    の脆性材料用ドリル。
  26. 【請求項２６】 前記ドリルは、中空の石英ガラス製筒
    状体（８）のボア（９）を拡径するために使用される請
    求項１２乃至請求項２５のいずれかに記載の脆性材料用
    ドリル。
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