JP3307809B2 - シャンク付回転工具 - Google Patents

シャンク付回転工具

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JP3307809B2
JP3307809B2 JP25878795A JP25878795A JP3307809B2 JP 3307809 B2 JP3307809 B2 JP 3307809B2 JP 25878795 A JP25878795 A JP 25878795A JP 25878795 A JP25878795 A JP 25878795A JP 3307809 B2 JP3307809 B2 JP 3307809B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、木材、合成樹
脂、金属等の各種被削材に孔明け加工を行うドリルや穿
孔後に横送りをするエンドミルで、その内部に潤滑およ
び冷却あるいは切削屑排出等を目的として空気、油等の
流体を通す小径の孔（細孔）を有するシャンク付回転工
具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の細孔６９を有するシャン
ク付回転工具、例えばドリルとしては図１７に示すもの
がある。このシャンク付ドリル６０はシャンク部６１と
ボデー部６２とからなり、このボデー部６２は首部６３
と溝部６４と刃先部６５が形成され、このシャンク部６
１の端面側には回転軸線に沿って所定の長さの流体を導
入する流入口６６が形成され、さらに、この流入口６６
に連続して２条のランド６８内に２本の細孔６９がラン
ド６８の捩れ角に合わせて形成され、同細孔６９は刃先
部６５の逃げ面７０に開口されて、流体を刃先部６５に
供給するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、工具材
料として硬質材料、例えば超硬合金が採用され、この超
硬合金により捩じれた細孔６９を形成するのは容易でな
く、高価となり、また、逆捩れ角等捩れ角の異なるドリ
ルを製作するには、それぞれに適合する捩れ角で細孔６
９が形成されたドリル素材を用意する必要があった。ま
た、摩耗しやすい刃先部６５のみを硬質部材からなる先
端部材で、また、他のボデー部６２およびシャンク部６
１を安価な鋼材で構成することは、先端部材をボデー部
６２に接合する際に細孔６９を連通するように接合する
ことが難しく、細孔６９をろう材等が塞ぐため、実現に
は至らなかった。本発明は、上記従来の問題点を解決す
るためになされたもので、摩耗しやすい刃先部を耐久性
のある硬質部材、例えば超硬合金からなる先端部材で構
成し、細孔を塞ぐことなく接合が可能であって、先端部
材以外を一般鋼素材から製造でき、捩れ角が異なっても
同一形状の素材で対応できる、細孔を工具内に有する安
価なシャンク付回転工具を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記技術課題
を解決するため、第１の発明は、工具本体と、前記工具
本体の先端に接合される該工具本体とは別体の先端部材
と、前記工具本体のシャンク端面又はシャンク外周面に
位置する流入口に始まり工具本体内部の工具回転軸線上
を経由して前記工具本体と前記先端部材の接合部境界へ
流体を供給する細孔と、前記工具本体および先端部材の
外周に沿って形成される排出溝とを有するシャンク付回
転工具であって、更に、前記接合部境界に空間部が形成
され、この空間部によって前記排出溝の溝底と前記細孔
とを連通する吐出口が構成される構造としたことによ
り、回転工具の本体の先端側に超硬合金からなる先端部
材をろう付けするに際し、溶融されたろう材が細孔に流
入して同孔を塞ぐ問題は、接合部境界の空間部を用いて
吐出口を構成することで先端部材に対しては全く無縁に
なり、シャンク部の細孔に対しても同孔を塞ぐ可能性は
著減され、先端の必要最小限の部分のみに先端部材を使
用し、他の本体側は安価な一般鋼材を使用することがで
きるとともに、この本体と先端部材の接合部に本体の切
屑排出溝と連続する接続排出溝の溝底に細孔と連通して
開口する吐出口を開設するものであるから、従来のごと
く刃先部の逃げ面に開口する細孔を成形する必要がない
ので、製造が容易で、かつコストの安価な回転工具を得
ることができる。
【０００５】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面にしたがって説
明すると、本例回転工具１は例えばドリルであって、図
１、図２に示すように、このドリル１はドリル本体２
（工具本体ともいう）と先端部材１５とからなるもの
で、このドリル本体２は一般鋼部材よりシャンク部３と
ボデー部４とが成形されるとともに、このボデー部４に
は従来と同様にシヤンク部３よりボデー部４の先端に向
けて２条の切屑排出溝５（フルートともいう）が所定の
捩れ角で凹設されてランド６が形成されている。また、
ボデー部４の先端側には回転軸線Ｃに対し直角な先端部
材１５を接合する平滑な接合面７が形成されるととも
に、その中心には回転軸線Ｃを中心として芯厚ｈ（２条
の切屑排出溝５の底部間の厚み）より若干大径（約０．
３mm程度）で所定の高さを有する円柱状突起８が突設さ
れ、この円柱状突起８の外周には切屑排出溝５の一部を
構成する割円状面９が連続して形成されている。
【０００６】また、このドリル本体２にはその回転軸線
Ｃに沿って細孔１０が穿設されており、この細孔１０は
先端の円柱状突起８の中心に開口１１され、細孔１０の
奥行き端部は直交状にシャンク部３の直径方向に貫通し
て外周に開口する導入孔１２と連通されている。また、
シャンク部３の端面側には回転軸線Ｃに沿って所定の長
さの雌ねじ部１３が螺設され、同雌ねじ部１３には所定
長さの丈調整ねじ１４が螺合されている。このように形
成されたドリル本体２の接合面７には先端部材１５の先
端素材１６が取付けられる。
【０００７】この先端素材１６は超硬合金からなるもの
で、図３に示すように、この先端素材１６はドリル本体
２の直径Ｄより若干大径Ｄ1 で所定の長さに形成される
とともに、その一方の面１６ａは例えば接合面７と接合
するため平滑に形成され、その中心にはドリル本体２の
円柱状突起８と嵌合する所定の長さ、例えば円柱状突起
８の１．５〜２倍程度の長さで嵌合孔１７が凹設され、
同嵌合孔１７の開口縁には面取り１７ａが施されてい
る。このように形成された先端素材１６はドリル本体２
の円柱状突起８を上向きにして接合面７にろう材により
ろう付けされる。
【０００８】この先端素材１６をろう付けするろう材
は、例えば銀ろうによるもので、この接合面７には例え
ば同接合面７にほぼ整合する形状の銀ろう板が載置さ
れ、そして、円柱状突起８には先端素材１６が嵌合さ
れ、この状態で嵌合孔１７と円柱状突起８との間にはそ
の高さの差の空間部１８が形成されている。この状態で
例えば接合部分の外周を高周波誘導により加熱すること
で、銀ろう板は溶融されて接合面７と面１６ａ間に浸透
されて先端素材１６を接合した半製品部材２０に形成さ
れる（図４(a) 参照) 。
【０００９】このように形成された半製品部材２０は、
次の加工工程を経る。図４(b),図５に示すように、この
先端素材１６にボデー部４の切屑排出溝５に連続して接
続排出溝２１が研削されることで、円柱状突起８の割円
状面９はこの接続排出溝２１の一部を構成するととも
に、この円柱状突起８と嵌合孔１７の間の空間部１８は
両側の接続排出溝２１の溝底に開口する流体の吐出口２
２に形成される。そして、この先端素材１６の先端側中
心には逃げ面２５を有する案内ぎり切刃２４と毛引刃２
６からなる刃先部２３が形成されてドリル１が形成され
る。
【００１０】このように本例ドリル１はドリル本体２と
先端部材１５とからなり、このドリル本体２の先端側に
は先端部材１５の接合面７を形成し、この接合面７の回
転軸線Ｃ上には同線Ｃに沿って穿設された細孔１０が開
口する円柱状突起８を突設し、また、先端部材１５の先
端素材１６の一方の面１６ａの中心には円柱状突起８と
嵌合する開口側に面取り１７ａを施した嵌合孔１７を形
成して、この円柱状突起８を上向きにしてこの接合面７
と面１６ａ間にろう材を介装して加熱を行ってろう付け
するものであるが、この円柱状突起８は接合面７より立
上がり状に設けられていることから、溶融されたろう材
の一部が細孔１０に流入して同孔１０を塞ぐ可能性は著
減され、また、この円柱状突起８に嵌合される先端素材
１６の嵌合孔１７の開口縁に面取り１７ａを施したもの
であるから、溶融されたろう材がこの嵌合孔１７と円柱
状突起８の隙間を上昇しようとしても、この面取り１７
ａにより溶融されたろう材は捕捉されて、溶融されたろ
う材の一部が細孔１０に流入して同孔１０を塞ぐ可能性
はさらに著減される。また、円柱状の先端素材１６の嵌
合孔１７に円柱状突起８を嵌合させろう付けすることか
ら円周方向の位置合せもなく、容易にろう付け位置決め
される。
【００１１】したがって、従来、先端部材のろう付けが
困難であることから、ドリル全体を高価な先端部材のム
ク材で製造していたものが、先端の必要最小限の部分の
みに先端部材を使用し、他のドリル本体２側は安価な一
般鋼材を使用することができるとともに、このドリル本
体２と先端部材１５の接合部にドリル本体２の切屑排出
溝５と連続する接続排出溝２１の溝底に細孔１０と連通
して開口する吐出口２２を開設するものであるから、従
来のごとく刃先部の逃げ面に開口する細孔を成形する必
要がないので、製造が容易で、かつコストの安価なドリ
ル１を得ることができる。
【００１２】なお、上記実施例においては先端素材１６
の中心に成形した嵌合孔１７の底部をフラット状に形成
して例示したが、これに限定するものではなく、例えば
図６および図７に示すように底部に円柱状突起８の細孔
１０の開口１１に指向する円錐状凸部１９を形成する構
成とすることで、流体を刃先部２３に向けて有効にガイ
ドすることができて、切屑の排出および冷却効果を向上
することができる。また、接合面７は回転軸線Ｃに対し
直角に形成するように例示したが、これに限定するもの
ではなく、例えば図６に示すように所定の角度で後退角
状の円錐面状の接合面７ａに形成し、先端素材１６の面
１６ａをこの接合面７ａと面合せ可能な円錐凹面１６ｂ
に形成することで、接合面積が拡大されて接合強度を高
めることができる。
【００１３】また、ドリル本体２の先端部と先端素材１
６との接合部の接合構造は図８ないし図１３に示す構成
としてもよい。すなわち、図８(a)(b)に示すものは、ド
リル本体２の接合面７の中心に突出形成される円柱状突
起３０は，その上端側に先端素材１６の嵌合孔１７に嵌
合する鍔部３０ａを形成する構成としたもので、この円
柱状突起３０に先端素材１６を嵌合孔１７を介して嵌合
すると鍔部３０ａの下方側に比較的大きな隙間ｔ1 が形
成されるので、加熱してろう付けした際には、溶融され
たろう材はこの隙間ｔ1 により捕捉されて通孔１０のろ
う材による塞ぎが防止される。
【００１４】また、図９(a)(b)に示すものは、ドリル本
体２の接合面７の中心に突出形成される円柱状突起３１
は、その先端側の所定の範囲に小径部３１ａが形成され
たもので、先端素材１６の嵌合孔１７との間に隙間ｔ2
が形成され、この構成において、加熱してろう付けした
際には、溶融されたろう材はこの隙間ｔ2 により捕捉さ
れて細孔１０のろう材による塞ぎが防止される。
【００１５】また、図１０(a)(b)に示すものは、ドリル
本体２の接合面７の中心に円柱状突起８に代り所定の径
の凹部３２を凹設してその底部に細孔１０を開口し、ま
た、先端素材１６の面１６ａの中心には凹部３２と整合
する凹部３３を凹設したもので、このドリル本体２と先
端素材１６とをろう付け結合する際には、先端素材１６
を下側にして加熱するもので、溶融されたろう材は先端
素材１６の凹部３３側に流入し細孔１０へのろう材の流
入は皆無となる。
【００１６】また、図１１(a)(b)に示すものは、ドリル
本体２の先端側の接合面７の中心には従来と同様に細孔
１０が開口され、これに対し先端素材１６の面１６ａの
中心に所定の径を有する凹部３４を凹設したもので、こ
のドリル本体２と先端素材１６とをろう付け結合する際
には、上記と同様に先端素材１６を下側にして加熱する
もので、溶融されたろう材は先端素材１６の凹部３４側
に流入されて細孔１０へのろう材の流入は皆無となる。
【００１７】また、図１２(a)(b)に示すものは、ドリル
本体２の先端側の接合面７の中心に所定の径の凹部３５
が凹設され、先端素材１６の面１６ａはフラットの状態
としたもので、この凹部３５は予め切屑排出溝５の底部
に開設される大きさの吐出口２２に形成されており、同
凹部３５の底部には細孔１０が開口されている。このド
リル本体２と先端素材１６とをろう付け結合する際に
は、上記と同様に先端素材１６を下側にして加熱するも
ので、溶融されたろう材は吐出口２２より切屑排出溝５
側に流出されて細孔１０へのろう材の流入は皆無とな
る。
【００１８】また、図１３(a)(b)に示すものは、ドリル
本体２の先端側の接合面７の中心に所定の径の凹部３６
が凹設されて同底部に細孔１０が開口されるとともに、
この凹部３６は若干深く形成されて切屑排出溝５に開設
され、また、先端素材１６の面１６ａの中心には凹部３
６に嵌合可能に所定の長さの凸部３７が突設されてい
る。このドリル本体２に先端素材１６をろう付けする際
には、先端素材１６の凸部３７を凹部３６に嵌合し、先
端素材１６を下方にした状態で加熱するもので、溶融さ
れたろう材は凸部３７と凹部３６との隙間に浸透しても
細孔１０へのろう材の流入は皆無となる。この先端素材
１６を取付けた半製品部材２０は上記と同様に接続排出
溝２１を形成することで、凹部３６は凸部３７によりそ
の一部が充填されて所定の吐出口２２に形成されてい
る。
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】なお、上記各実施例では捩れ角を有する切
屑排出溝５で例示して説明したが、流体の供給で切屑の
排出性は向上するので、捩れ角は小さくあるいは０度に
しても支障はない。また、先端素材の材料として超硬合
金を、また、接合方法としてろう付けを例示したがこれ
に限定するものではない。また、刃先部の刃先形状も実
施例の形状に限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、上記のように構成したもので
あるから、回転工具の本体の先端側に超硬合金等からな
る先端部材をろう付けするに際し、溶融されたろう材が
細孔に流入して同孔を塞ぐ問題は、接合部境界の空間部
を用いて吐出口を構成することで先端部材に対しては全
く無縁になり、シャンク部の細孔に対しても同孔を塞ぐ
可能性は著減され、また、本体先端側あるいは先端部材
の中心部に形成される円柱状突起あるいは凹部に面取り
を施すことにより、この面取りにより溶融されたろう材
は捕捉されて、溶融されたろう材が細孔に流入して同孔
を塞ぐ可能性はさらに著減される。また、円柱状の先端
素材の嵌合孔に円柱状突起を嵌合させろう付けすること
から円周方向の位置合せもなく、容易にろう付け位置決
めされる。したがって、従来、先端部材のろう付けが困
難であることから、回転工具全体を高価な先端部材のム
ク材で製造していたものが、先端の必要最小限の部分の
みに先端部材を使用し、他の本体側は安価な一般鋼材を
使用することができるとともに、この本体と先端部材の
接合部に本体の切屑排出溝と連続する接続排出溝の溝底
に細孔と連通して開口する吐出口を開設するものである
から、従来、刃先部の逃げ面に開口する細孔を成形する
必要がないので、製造が容易で、かつコストの安価な回
転工具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転工具の正面図である。
【図２】（ａ）回転工具の本体先端側の平面図である。 （ｂ）回転工具の本体先端側の拡大斜視図である。
【図３】（ａ）回転工具の本体先端側にろう付けされる
先端部材の正面図である。 （ｂ）同じく先端部材の下面図である。
【図４】（ａ）本体に先端部材をろう付けした半製品部
材の先端側の斜視図である。 （ｂ）本体の切屑排出溝の連続して先端部材に接続排出
溝を研削した斜視図である。
【図５】先端部材に刃先部を形成した斜視図である。
【図６】本体先端の接合面および嵌合孔の他の態様を示
す断面図である。
【図７】同じく図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他の
態様の斜視図および断面図である。
【図９】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他の
態様の斜視図および断面図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他
の態様の斜視図および断面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他
の態様の斜視図および断面図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他
の態様の斜視図および断面図である。
【図１３】（ａ）（ｂ）本体と先端部材との接合部の他
の態様の斜視図および断面図である。
【図１４】従来のドリルである。
【符号の説明】
１ ドリル（回転工具） ２ ドリル本体（工具本体） ３ シャンク部 ４ ボデー部 ５ 切削排出溝（フルート） ７ 接合面 ８，３０，３１，３７，４２，５１ 円柱状突起 １０ 細孔 １３ 雌ねじ部 １４ 丈調整ねじ １４ａ 連通孔 １５，４０ 先端部材 １６，４１ 先端素材 １７ 嵌合孔 ２１ 接続排出溝 ２２ 吐出口 ２３ 刃先部 ２５ 逃げ面 ３２，３３，３４，３５，３６ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 51/06 B23C 5/28 B27G 15/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工具本体と、前記工具本体の先端に接合
    される該工具本体とは別体の先端部材と、前記工具本体
    のシャンク端面又はシャンク外周面に位置する流入口に
    始まり工具本体内部の工具回転軸線上を経由して前記工
    具本体と前記先端部材の接合部境界へ流体を供給する細
    孔と、前記工具本体および先端部材の外周に沿って形成
    される排出溝とを有するシャンク付回転工具であって、前記接合部境界に空間部が形成され、この空間部によっ
    て前記排出溝の溝底と前記細孔とを連通する吐出口が構
    成される ことを特徴とするシャンク付回転工具。
JP25878795A 1995-10-05 1995-10-05 シャンク付回転工具 Expired - Lifetime JP3307809B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25878795A JP3307809B2 (ja) 1995-10-05 1995-10-05 シャンク付回転工具
EP96930416A EP0853999A4 (en) 1995-10-05 1996-09-13 TURNING TOOL WITH SHAFT
PCT/JP1996/002651 WO1997012712A1 (fr) 1995-10-05 1996-09-13 Outil rotatif avec une tige
CA002233674A CA2233674C (en) 1995-10-05 1996-09-13 Rotary tool with shank
US09/051,150 US5980166A (en) 1995-10-05 1996-09-13 Rotary tool with shank

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