JP3139044U

JP3139044U - 小径ドリル

Info

Publication number: JP3139044U
Application number: JP2007008752U
Authority: JP
Inventors: 篤遠藤; 孝夫竹内; 恵大峯
Original assignee: Tungaloy Corp
Current assignee: Tungaloy Corp
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2017-11-13

Abstract

【課題】クリップ等の手工具によって柄部を掴んで移動又は運搬する際に滑り落ちることのない、電子回路用プリント基板の穴あけに用いられる小径ドリルを提供する。
【解決手段】略丸棒状をなす工具本体１０には、工具本体１０の先端側に設けられた刃部２０と、基端側に設けられた柄部３０と、刃部２０と柄部３０との間に設けられた円錐状のテーパ部４０とが備えられる。さらに、柄部３０とテーパ部との間には段差部５０が形成され、この段差部５０の最先端における直径ｄ１が柄部の直径ｄに対して１０μｍ〜７０μｍの範囲で縮小し、しかも、段差部５０の外周面の表面のあらさが柄部３０の外周面の表面のあらさより粗くなるようにした。
【選択図】図１

Description

本考案は、電子回路用プリント基板の穴あけに用いられる小径ドリルに関する。

電子回路用プリント基板の穴あけに一般的に用いられている小径ドリルは、従来から刃部と柄部との間に、１段乃至複数段の円錐状のテーパ部を備えている。前記テーパ部のテーパ角度は、一般的には１０°〜１５°程度になっている（例えば、特許文献１参照）。
また、この種の小径ドリルは、前記柄部を工作機械の主軸又は保持具に取り付けて、該柄部の軸線まわりに回転して穴加工を行う。加工した穴精度を高めるには、取り付け時の刃部の回転振れ精度を高めることが重要になる。そのため、前記柄部は、研削砥石を用いた外周研削加工を行うことによって、直径、真円度、真直度、および外周面の表面あらさ等の精度を高められている。
実用新案登録第３０８５７３２号

該小径ドリルは、再研削等にともなう移動又は運搬に際して、図７に例示したクリップ等の手工具で挟むようにして掴まれる。しかしながら、刃部を上向きにした状態で、小径の刃部を掴む場合、折損するおそれがあった。テーパ部を掴む場合、２点で挟むことになり不安定で抜け落ち、刃部又は柄部を損傷するおそれがあった。柄部を掴む場合、柄部の外周面の表面あらさがきわめて良好なため、滑り落ちて刃部又は柄部を損傷するおそれがあった。

本考案は、上記問題を解決するためになされたもので、クリップ等の手工具によって柄部を掴んで移動又は運搬する際に滑り落ちることのない、電子回路用プリント基板の穴あけに用いられる小径ドリルを提供することを目的とする。

本考案は、上記課題を解決するために以下の構成を有する。
請求項１に係る考案は、略丸棒状をなす工具本体には、前記工具本体の先端側に設けられた刃部と、基端側に設けられた柄部と、前記刃部と前記柄部との間に設けられた円錐状のテーパ部とが備えられ、さらに、前記柄部と前記テーパ部との間には、段差部が形成され、少なくとも前記段差部の最先端における直径が前記柄部の直径に対して１０μｍ〜７０μｍの範囲で縮小し、しかも、前記段差部の外周面の表面あらさが前記柄部の外周面の表面あらさより粗くなっていることを特徴とする小径ドリルである。

本考案に係る小径ドリルによれば、段差部の外周面の表面あらさが柄部の外周面の表面あらさより粗くなっていることから、段差部をクリップ等の手工具で掴んだとき、滑って該小径ドリルを落下させることがないため、刃部又は柄部を損傷することがない。

段差部の形状は、該段差部の基端から先端にかけて一定の割合で直径が縮小する円錐台形状であるか、又は該段差部の基端から先端にかけて柄部より直径が小さい円筒状であることが望ましい。さらに、柄部と段差部とを個別に成形することによって、段差部の外周面の表面あらさが柄部の外周面の表面あらさより粗くなってている。しかも、段差部の最先端における直径が柄部の直径に対して１０μｍ〜７０μｍの範囲で縮小することによって、段差部を加工する砥石が柄部に干渉して表面あらさを粗くすることがない。段差部と柄部との直径差が７０μｍを超えると、該小径ドリルが刃部を下向きにしてツールマガジン又は収納ケース等の差し込み孔に挿入された際、本来テーパ部の外周面を差し込み孔で係止すべきであるが、段差部の外周面を係止する事態が生じてしまう。そのため、該小径ドリルの軸線方向の装入位置が変動したり、差し込み孔にきつく嵌入して抜けなくなったりする問題がある。

請求項２に係る考案は、前記段差部の工具本体の軸線方向の長さが前記柄部の直径の１〜２倍の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の小径ドリルである。
この場合、クリップ等の手工具による段差部の前記軸線方向の掴みしろが十分に確保できる。しかし、前記範囲を超えると、柄部の長さが短くなるため、工作機械の主軸又は保持具に取り付けたときの精度が悪化するおそれがある。また、該小径ドリルの全長を決めるための位置決め用リングが段差部に干渉おそれがある。

本考案に係る小径ドリルによれば、段差部の外周面の表面あらさが柄部の外周面の表面あらさよりも粗くなっていることから、段差部がクリップ等の手工具によって滑らずに掴まれる。よって、該小径ドリルをクリップ等の手工具で移動又は運搬する際、落下して刃部又は柄部を損傷することがない。

以下に、本考案を適用した小径ドリルについて図面を参照しながら説明する。図１は、本考案を適用した小径ドリルの正面図である。図２は、刃部を上向きにした小径ドリルの柄部をクリップ等の手工具で掴んだ状態を説明する一部断面図である。図３は、小径ドリルをツールマガジンの差し込み孔に装入した状態を説明する図であり、（ａ）が一部を断面で示した全体正面図、（ｂ）および（ｃ）が段差部近傍の一部断面拡大図である。図４は、小径ドリルに位置決めリングを装着した状態を説明する図であり、（ａ）が装着する途中の図、（ｂ）が装着完了した図である。

図１に図示するように小径ドリルは、略丸棒状の工具本体１の先端側に設けられた刃部２０と、基端側に設けられていて前記刃部２０より径大の柄部３０と、前記刃部２０と前記柄部３０との間に設けられた円錐状のテーパ部４０とを備えている。

刃部２０の外周面には、該刃部２０の先端面から基端側に向かって一対のねじれ溝２１が形成されており、これらねじれ溝２１の回転方向を向く壁面の先端稜には、一対の切刃２２が形成されている。溝２１はねじれがないものであってもよく、溝２１の数も２つに限らず、１条又は３条以上であってもよい。

この小径ドリルの主要な寸法は、例えば切刃外径Ｄが１．６５ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、柄部３０の直径ｄが２．０００ｍｍ又は３．１７５ｍｍ、全長が３１．７５ｍｍ又は３８．１ｍｍにそれぞれ設定される。

さらに、柄部３０とテーパ部４０との間には、段差部５０が形成される。この段差部５０は、柄部３０側からテーパ部４０側にいくにしたがって、言い換えれば基端から先端にいくにしたがって直径が漸次縮小する円錐台形状となっている。そして、段差部５０は、その最先端の直径ｄ１が柄部３０の直径ｄに対して１０μｍ〜７０μｍの範囲でわずかに縮小している。段差部５０の外周面は、該小径ドリルの軸線に対して非常に小さなテーパ角度α°で傾斜する。さらに、段差部５０の外周面の表面あらさは、柄部３０の外周面の表面あらさより粗くなっている。柄部３０の外周面は、従来のドリルと同様に研削砥石を用いた研削加工により、直径、真円度、真直度および表面あらさ等が高精度となるように形成されている。段差部５０の表面あらさを粗くするには、例えば、段差部５０を成形する研削砥石を、柄部３０を成形する砥石より番手の大きいものに変更したり、段差部５０を成形する研削砥石の送り量を、柄部３０を成形する研削砥石の送り量より大きくなるように設定したりすればよい。研削砥石による研削加工以外の段差部５０の加工方法として、切削加工、放電加工、レーザー加工、電子ビーム加工等が挙げられる。

この種の小径ドリルは、再研削等に際して、所定の収納ケース、セッティング用ケース等に刃部２０を上向きにして載置され、クリップ等の手工具６０により柄部３０を掴まれて（図２参照）所定の位置まで移動又は運搬される。以上に説明した構成を有する小径ドリルによれば、段差部５０の外周面の表面あらさが柄部３０の外周面の表面あらさより粗くなっていることから、段差部５０をクリップ等の手工具６０で掴んだとき、滑って該小径ドリルを落下させることがない。よって、移動又は運搬の際、刃部や柄部を損傷することがなくなる。柄部３０の外周面の表面あらさは、通常、算術平均高さＲa０．１μｍ以下である。それに対して、段差部５０の外周面の表面あらさは、所期の効果が得られるように算術平均高さＲａ０．１５μｍ以上にすることが望ましい。なお、段差部５０の外周面の算術平均高さＲａは、研削砥石を用いた研削加工では、Ｒａ１．００μｍ以下、概ねＲａ３．００μｍ以下とするのが妥当である。

該小径ドリルの段差部５０は、工作機械の主軸又は保持具に取り付ける際に把持される部分とはならないので、表面あらさが粗くなっても取付精度に悪影響を及ぼさない。また、仮に柄部３０の成形後に段差部５０が成形されても、段差部５０が先端側にいくにしたがって直径が漸次縮小する円錐台形状に形成されているので、段差部５０を研削する砥石が柄部３０を研削することがなく、柄部３０の外周面の表面あらさを粗くすることがない。この点においても取り付け精度への悪影響が避けられる。

図３に図示するように、本考案を適用した小径ドリルは、工具自動交換機構を有する工作機械で使用される場合、柄部３０を上向き（刃部２０を下向き）にしてツールマガジン７０の差し込み孔に交換用ドリルとして差し込み装入される。このとき、該小径ドリルは、段差部５０の最先端における直径ｄ１が柄部３０の直径より１０μｍ〜７０μｍの範囲でわずかに縮小せしめられているため、テーパ部４０がツールマガジンの差し込み孔の途中に設けられた係止部７１の内壁面で一定に係止される（図３の（ｂ）参照）。したがって、ツールマガジン７０の差し込み孔に装入したときの長手方向の位置が一定に保たれるので、古いドリルに替えて新しいドリルを主軸に取り付けた際の該小径ドリルの長手方向の取付精度が補償される。段差部５０の最先端における直径ｄ１と柄部３０の直径との差を１０μｍ〜７０μｍの範囲とした理由を以下に説明する。前記直径差が１０μｍ未満になると、加工精度によっては、段差部５０を形成できないおそれがある。また、前記直径差が７０μｍを超えると、前述した、ツールマガジン７０の差し込み孔に装入する際、本来テーパ部４０の外周面を差し込み孔の係止部７１で係止すべきであるが、段差部５０の外周面を係止する事態が生じてしまう（図３の（ｃ）参照）。そのため、該小径ドリルの軸線方向の装入位置が変動したり、係止部７１にきつく嵌入してしまい抜けなくなったりするおそれがある。

本考案を適用した小径ドリルにおいて、段差部５０の長手方向の長さＬは、柄部３０の直径ｄの１〜２倍の範囲に設定されることが望ましい。このような構成を追加した小径ドリルでは、段差部５０に、クリップ等の手工具６０のつかみしろが十分に確保されるので、該小径ドリルをクリップ等の手工具６０で掴んだ際に、滑り落ちることを防止する効果が高くなる。段差部５０の長手方向の長さＬが柄部３０の直径ｄの１倍未満になると、所期の効果が得られなくなり、２倍を超えると、柄部３０の長さが短くなるため、工作機械への取付精度に悪影響を及ぼすおそれがある。

さらに、この種の小径ドリルを機械に装着したときに長手方向における切刃の最先端の位置を、図４に図示するように柄部に装着した位置決め用リング９０によって決めることがある。この場合、段差部５０の長手方向の長さＬが柄部３０の直径ｄの２倍を超えてしまうと、位置決め用リング９０が段差部５０に干渉するため安定した装着状態が得られないおそれがあるので、位置決め機能を果たさないおそれがある。

さらに、段差部５０の外周面の表面には、該小径ドリルの柄部３０を構成する材料よりも摩擦係数の高い材料が被覆されていることが望ましい。摩擦係数の高い材料としては、例えばゴム又は樹脂等が選択される。このように被覆された小径ドリルでは、クリップ等の手工具６０で掴まれたときに滑りにくくなり、該小径ドリルをクリップ等の手工具６０で掴んだ際の落下防止効果がさらに高くなる。しかも、段差部５０の外周面の表面あらさが粗いことから表面の凹凸が大きくなるので、被覆した材料が剥離しにくい。

あるいは、段差部５０の外周面には、その断面曲線における谷部に、塗料がうめこまれてもよい。このような構成を追加した小径ドリルでは、塗料の色によって切刃外径Ｄ等の識別が可能となるため、ドリルの選択が容易かつ正確になる。しかも、塗料が前記谷部に埋め込んであるため、段差部５０がクリップ等の手工具６０で掴まれたり切屑等で擦られたりしても、塗料が剥がれないので長期間にわたって識別を可能にするという副次的な効果を奏する。

次に、本考案を適用した小径ドリルの変形例について図面を参照しながら説明する。図５は小径ドリルの変形例を説明する図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が柄部と段差部との接続部の拡大正面図である。図６の（ａ）〜（ｃ）は、本考案を適用した小径ドリルの他の変形例を説明する正面図である。先に説明した小径ドリルと同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５の（ａ）に図示するように、この小径ドリルは、先に説明した小径ドリルとは段差部５０の形状が異なっている。段差部５０は、その直径ｄ１が柄部３０の直径ｄより１０μｍ〜７０μｍの範囲で縮小している。段差部５０は、柄部３０との境界部で直ちに直径が縮小する。あるいは、前記境界部の強度低下が懸念される場合には、図５に図示するように断面円弧状の面取り５１が全周にわたって形成されるのが望ましい。そして、先に説明した小径ドリルと同様に、段差部５０の外周面の表面あらさは、柄部３０の外周面の表面あらさより粗くなっている。

このように段差部５０を円筒状に形成した場合、図５の（ｂ）に図示したように段差部５０と柄部の外周面とが略直角に交差するので、段差部５０の直径の変動による長手方向の長さＬの変動をなくすことができる。

本考案は、以上に説明した形態に限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲内で構成の変更、追加、削除が可能である。例えば、テーパ部は、長手方向に２つのテーパ部を配して２段階で径縮小したもの（図６の（ａ）参照）でもかまわない。また、刃部と柄部とがテーパ部に形成した溶接部８０によって一体的に接合されてもよい（図６（ｂ）および（ｃ）参照）。前記溶接部は、テーパ部に限らず柄部又は段差部に形成されてもよい。この場合、刃部側を超硬合金で製作し柄部側をステンレス鋼等の鋼材で製作することによって原料コストの削減がはかられる。

本考案を適用した小径ドリルの正面図である。刃部を上向きにした小径ドリルの柄部をクリップ等の手工具で掴んだ状態を説明する一部断面図である。図１に示す小径ドリルをツールマガジンの差し込み孔に装入した状態を説明する図であり、（ａ）が一部を断面で示した全体正面図、（ｂ）および（ｃ）が段差部近傍の一部断面拡大図である。図１に示す小径ドリルに位置決めリングを装着した状態を説明する図であり、（ａ）が装着する途中の図、（ｂ）が装着完了した図である。本考案を適用した他の小径ドリルを説明する図であり、（ａ）が正面図、（ｂ）が柄部と段差部との接続部の拡大正面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本考案を適用した小径ドリルの変形例を説明する正面図である。従来の小径ドリルをクリップ等の手工具で掴んだ状態を説明する図である。

符号の説明

１０工具本体
２０刃部
２１溝
２２切刃
３０柄部
４０テーパ部
５０段差部
６０クリップ等の手工具
７０ツールマガジン
７１係止部
８０溶接部
９０位置決め用リング
ｄ柄部の直径
ｄ１段差部の最先端における直径
Ｌ段差部の長手方向の長さ

Claims

略丸棒状をなす工具本体には、前記工具本体の先端側に設けられた刃部と、基端側に設けられた柄部と、前記刃部と前記柄部との間に設けられた円錐状のテーパ部とが備えられ、
さらに、前記柄部と前記テーパ部との間には、段差部が形成され、
前記段差部の最先端における直径が前記柄部の直径に対して１０μｍ〜７０μｍの範囲で縮小し、
しかも、前記段差部の外周面の表面あらさが前記柄部の外周面の表面あらさより粗くなっている
ことを特徴とする小径ドリル。
前記段差部の工具本体の軸線方向の長さが前記柄部の直径の１〜２倍の範囲である
ことを特徴とする請求項１に記載の小径ドリル。