JP3809616B2 - 穿孔刃 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は穿孔刃に関し、特に合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれ等の中空製品等に所定の大きさの孔を開けるのに適する穿孔刃に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の穿孔刃としては実開昭55−142214号公報や実開昭59−86909号公報、及び実開昭59−140117号公報等に開示された穿孔刃が知られている。
【0003】
前記の実開昭55−142214号公報に示された穿孔カッターは航空機の構造部材に大径の孔を穿孔するのに適するように考案された穿孔カッターであり、図5に示すように下縁部に刃袋51aを有する刃物筒51の下縁に互いに切削位置が若干異なる少なくとも一対の外刃53と内刃52とからなる刃を設け、外に尖る外刃53と内に尖る内刃52はそれぞれすくい角δが負角となるように形成されている、そして内外両刃52、53、はそれぞれ内外一対の同心円を描くように運動するのでその内外両刃は被穿孔材の表面を罫びきしながら切削してゆき、内外両刃が被穿孔材の裏面に表出するまで削り込ませると外刃53の刃先の軌跡と同じ大きさの透孔が穿孔される。このとき内外両刃のすくい角δを負角としておけば内外両刃の被穿孔材への過度の食い込みが防止されるというものである。
尚、符号Rは穿孔カッターの回転方向を示している。
【0004】
次に、前記の実開昭59−86909号公報に示されたホールソーは硬質樹脂板、木板、鉄板等に孔を穿孔するに際し、ホールソー内部から円盤状切り屑を容易に外部に出すことができるようにすることを目的として考案されたホールソーで、図6に示すように刃部内周面を下方に向うに従って本体径方向外方側に位置するテーパー面69とし、切り屑が刃部内周面側との嵌合からは離脱し易い状態としたものである。
【0005】
また、前記の実開昭59−140117号公報に示されたホールソーは図7の(イ)にその正面図、(ロ)に底面図を示すようにホールソーの円筒先端に設けられた多数の刃先を数個一群として数群に分割し、一群内の刃先73、74、75の先端を回転方向に向って先頭の刃先より順次段差をつけて引き込ませ、刃先の段差が引き込むに従って外周半径を小さくした刃先を備えたホールソーであり、各刃先には切粉すべてを外周方向に押し出すような角度Bが付けられている、そしてこの刃先の段差と、段差に従って設けられた外周半径の変化と、各々の刃先に設けられた角度とによる各切削部位の分担機能の組み合せにより切粉除去のための作業中断をすることなしに能率よく深穴を切削することができるようにしたホールソーである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の穿孔用刃物のうち図6及び図7に示すホールソーにあっては、刃部の下端縁に形成されている切刃は回転方向前方にゆくに従って下位となる傾斜状とされており、その結果、切刃前部には正規のすくい角δを持つすくい面が形成されている。
【0007】
また図5に示す穿孔カッターにあっては内刃及び外刃のすくい面のすくい角δは負角となるように形成されてはいるが、負の角度は小さいものでありその形状は円筒状の刃物筒の軸心と直角な面に対して直角に近い角度での逆すくい面となっている。
【0008】
このように回転方向前部に正規のすくい角δを持つすくい面が設けられていたり、値の小さい負角からなる逆すくい面が設けられている従来の穿孔用刃物によって合成樹脂板や硬質ゴム板等に所定の大きさの孔を開けた場合には切刃によって被穿孔材を無理に削り取る形となるのでバリや欠け等の欠陥が生じるという問題があった、特に硬質ゴム板、或は、合成樹脂の中でも軟質のポリプロピレン等の板や中空製品に穿孔する場合には被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ってしまい、後処理に手間が掛かってしまうという大きな問題があった。
【0009】
本発明は上記のような従来の欠点に鑑みてなされたものであり、合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれらの中空製品に所定の大きさの孔を開けるのにダレ状のバリやむしれ、或は欠け等を発生させることなく、後処理を必要としないきれいな孔を開けることができる穿孔刃を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の技術的課題を解決するため、次のような手段を採用したものである。
特許を受けようとする発明は、シャンクと、該シャンクの下部に同心に設けられた円筒状の本体と、該本体の円筒下部に設けられた複数の切刃とからなり、該複数の切刃は切刃部最外周径寸法が被穿孔径と同一とされた少なくとも1個の罫書き用切刃と少なくとも1個のラッセル切刃とからなる穿孔刃において、前記罫書き用切刃は該罫書き用切刃の外周側面と、該罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って前記本体の軸心と直角な面に対して10度〜30度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、該傾斜刃尖から上方に向うに従って前記本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成される切刃部を備えた切刃とし、前記ラッセル切刃は該ラッセル切刃の外周側面と内周側面とによって形成される所定寸法の刃幅と、該ラッセル切刃の下部で反回転方向にゆくに従って所定角度で上方に向う逃げ面と、回転方向前部に設けられたすくい面とによって形成される突切り形の切刃部を備えた切刃とし、前記罫書き用切刃先端が前記ラッセル切刃先端より切り込み深さ方向で所定寸法先行するように該罫書き用切刃先端と該ラッセル切刃先端とに段差を設けることとする。
【0011】
このように、外周側面と、回転方向にゆくに従って本体の軸心と直角な面に対して10度〜30度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、傾斜刃尖から上方に向うに従って本体の軸心方向に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成された罫書き用切刃の切刃部は鋭利な刃尖を備え、かつ、被穿孔材に対して回転方向の後方にゆくに従って罫書き状溝が徐々に深くなるような刃尖とされているので、無理なく被穿孔材に切り込み、穿孔径と同じ寸法の罫書き状の円形切り溝を加工することができる。
【0012】
その上、この罫書き用切刃の刃先先端が実際に切削加工を受け持つラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先行するように罫書き用切刃先端とラッセル切刃先端には段差が設けられているので、常にラッセル切刃は罫書き状の円形切り溝が加工された後をその円形切り溝に沿ってその内側を切削することになり、ラッセル切刃で切削される孔の側面は無理に削り取られることなく、この状態で最後まで進む、その結果被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ったり、欠けが発生したりすることがなくなり、きれいな孔を穿孔することができるようになる。
【0013】
また、罫書き用切刃だけで穿孔するのではなく、刃幅を有する後続のラッセル切刃で切削穿孔してゆくので罫書き用切刃先端に無理が掛かることもないので、罫書き用切刃の切刃部をより鋭利な刃としても長期間にわたってシャープな円形切り溝を入れることができるようになる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の穿孔刃は、シャンクと同心に設けられている円筒状の本体の下部に罫書き用切刃とラッセル切刃と称する形状の異なる2種類の切刃がそれぞれ1個以上、好ましくは2個以上設けられている。そして、それぞれの切刃の切刃部最外周の径寸法を被穿孔径と同一寸法とする。
【0016】
2種類の切刃のうちの一方の切刃である罫書き用切刃の切刃部は、その罫書き用切刃の外周側面と、その下部で回転方向にゆくに従って本体の軸心と直角な面に対して10度〜30度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、その傾斜刃尖から上方に向うに従って本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周面とによって形成し、いわゆる小刀状の切刃とする。
【0017】
次に、もう一方の切刃であるラッセル切刃は、その外周側面と、それより所定寸法内側にある内周側面とによって形成される刃幅を持たせ、そのラッセル切刃の回転方向前部にはすくい面を設け、下部には逃げ面を設けてやり、いわゆる突切り形の切刃とする。
【0018】
そして、罫書き用切刃の刃先先端が、ラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先に切り込むように両刃先の高さに段差を設けてやる。これにより、ラッセル切刃で被穿孔材を削り取る前に罫書き用切刃で被穿孔径と最外側寸法が同寸法で、かつ最外側が最も深くなり断面がレの字形の罫書き状円形溝が加工されることになる。
【0019】
また、罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って上方に向う傾斜刃尖の傾斜角度は本体軸心と直角な面に対して10度〜30度の範囲の角度とすることが効果的である。
また、罫書き用切刃の数とラッセル切刃の数は必ずしも同じ数である必要はないが切削荷重のバランス、ひいては回転バランスの点からそれぞれの切刃の位置は円周等配分されていることが好ましい。
【0020】
【実施例】
次に、本発明の穿孔刃の実施例について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係わる穿孔刃の1実施例を示す正面図であり、図2は図1の側面図である。図1及び図2において、シャンク4の下部に設けられている円筒状の本体1はシャンク4と同心とされている。円筒状の本体1の下部には回転により被穿孔材に円形切り溝を加工するための罫書き用切刃2と被穿孔材を所定の幅Wでリング状に削り取ってゆく突切り形のラッセル切刃3とが本体軸心と同心に設けられている。そして罫書き用切刃2とラッセル切刃3の切刃部最外周の径Dは被穿孔径と同一寸法とされ、各切刃2、3の回転方向前方には刃袋2a、3aが設けられており、削り屑の逃げ場となる。
【0021】
罫書き用切刃2の下部には回転方向Rにゆくに従って角度αで徐々に開いてゆく傾斜刃尖21が設けられており、その内周面側は傾斜刃尖21から始まるテーパー面9とされており、傾斜刃尖21には小刀状の鋭利な片刃が形成され、本体1の回転により被穿孔材に最外側寸法がDであるレの字形の円形切り溝を加工するようになっている。
【0022】
次にラッセル切刃3は刃幅Wを備えた突切り形の切刃とされ、回転方向R前面にはすくい角δを持つすくい面31が設けてあり、下部には逃げ角εを持つ逃げ面32が設けられ、本体1の回転により外側の径がDであり、内側の径が(D−2W)からなるリング状の溝を切削するようになっている。
【0023】
以上のような形状をした罫書き用切刃2とラッセル切刃3は罫書き用切刃2の刃先先端の方がラッセル切刃3の刃先先端より切り込み深さ方向で先行するように段差Eが付けられている。この段差Eが設けてあることによりラッセル切刃3は罫書き用切刃2によって先に加工された円形切り溝に沿ってその内側をリング状に削り取ってゆくことができるので穿孔された孔の側面は罫書き用切刃2でつけられたきれいな加工面となる。
【0024】
本実施例の場合、罫書き用切刃2の刃尖傾斜角αは10度、内周面側テーパー面9の角度γは30度、背側での逃げ角βは75度とし、ラッセル切刃3の刃幅Wは3mm、すくい角δは5度、逃げ角εも5度とし、両切刃2、3、共に超硬合金製のチップを用い一般構造用圧延鋼材からなる本体1にろう付け固着した。そして、罫書き用切刃2とラッセル切刃3の段差Eの値は0.5mm、両切刃2、3の最外周の径Dを50mmとし、板厚10mmのポリプロピレン板にきれいな孔を穿孔することができた。また、罫書き用切刃2の刃尖傾斜角αを30度としてもダレのない良好な孔を開けることができたが、刃尖傾斜角αを5度にした場合には発熱が多くなり、また刃尖傾斜角αを35度にした場合には被穿孔材の下面に若干のダレが発生するようになってきた。
【0025】
本実施例では心出しのためのセンタードリルを設けない穿孔刃について説明したが、必要によりセンタードリルを設けてもよい。
また、罫書き用切刃の傾斜刃尖は直線状のものについて説明したが上方に凹となる曲線状の刃尖とすることもできる。
【0026】
次に、図3及び図4により他の実施例について説明する。
図3は他の実施例を示す要部正面図であり、図4は図3の底面図である。本実施例は穿孔径が小径の場合に有効な本発明に係わる穿孔刃の一実施例である。
図において、シャンク(図示せず)の下部に設けられた円筒状の本体1の外径Dは8mmであり、その下部には罫書き用切刃2とラッセル切刃3がラッセル切刃3が回転方向Rで先行する形で連続して設けられており、ラッセル切刃3の前方には刃袋3aが設けてある。本実施例においては罫書き用切刃2の刃尖傾斜角αを15度とし、内周面側テーパー面9の角度γは30度としたが、背側での逃げ角βは90度とした。また、ラッセル切刃3の刃幅Wは0.5mmとし、すくい面31のすくい角δは0度としたが、すくい面には切削屑を本体1の軸心方向に逃がすような傾斜角θを設け切削抵抗を軽減させた。また、本実施例においても罫書き用切刃2とラッセル切刃3との段差Eの値は0.5mmとした。
【0027】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、鋭利な傾斜刃尖をもち、かつ、その傾斜刃尖の被穿孔材に対する進入角を被穿孔材の面に対して10度〜30度の緩い傾斜角とし、無理なく被穿孔材にきれいな切り込み溝を加工することができる切刃部を備えた罫書き用切刃の刃先先端を実際に切削加工を受け持つラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先行するように構成したので、合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれらの中空製品に所定寸法の孔を開けるのに、被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ったり、欠けが発生したりすることがなくなる。また、被穿孔材をラッセル切刃で無理に削り取る現象も起こらないのでむしれ状の毛羽立ちも発生することなく、きれいな穿孔側面を得ることができる。
【0028】
更に、罫書き用切刃だけで穿孔するのではなく、刃幅を有する後続のラッセル切刃で切削穿孔してゆくので罫書き用切刃先端に無理が掛からず罫書き用切刃の切刃部をより鋭利な刃としても長い間シャープな円形切り溝を加工することができるようになり、穿孔刃全体の寿命を延ばすことにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる穿孔刃の1実施例を示す正面図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す穿孔刃の要部正面図である。
【図4】図3の底面図である。
【図5】従来の穿孔カッターを示す正面図である。
【図6】従来のホールソーを示す断面図である.
【図7】従来のホールソーの他の例を示す正面図及び底面図である.
【符号の説明】
1 本体
2 罫書き用切刃
3 ラッセル切刃
4 シャンク
9 テーパー面
21 傾斜刃尖
31 すくい面
32 逃げ面
2a 刃袋
3a 刃袋
51 刃物筒
52 内刃
53 外刃
69 テーパー面
R 回転方向
E 段差
Claims (1)
- シャンクと、該シャンクの下部に同心に設けられた円筒状の本体と、該本体の円筒下部に設けられた複数の切刃とからなり、該複数の切刃は切刃部最外周径寸法が被穿孔径と同一とされた少なくとも1個の罫書き用切刃と少なくとも1個のラッセル切刃とからなる穿孔刃において、前記罫書き用切刃は該罫書き用切刃の外周側面と、該罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って前記本体の軸心と直角な面に対して10度〜30度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、該傾斜刃尖から上方に向うに従って前記本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成される切刃部を備えた切刃とし、前記ラッセル切刃は該ラッセル切刃の外周側面と内周側面とによって形成される所定寸法の刃幅と、該ラッセル切刃の下部で反回転方向にゆくに従って所定角度で上方に向う逃げ面と、回転方向前部に設けられたすくい面とによって形成される突切り形の切刃部を備えた切刃とし、前記罫書き用切刃先端が前記ラッセル切刃先端より切り込み深さ方向で所定寸法先行するように該罫書き用切刃先端と該ラッセル切刃先端とに段差を設けたことを特徴とする穿孔刃。
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JP08724096A JP3809616B2 (ja) | 1996-03-14 | 1996-03-14 | 穿孔刃 |
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- 1996-03-14 JP JP08724096A patent/JP3809616B2/ja not_active Expired - Fee Related
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