JP4359917B2 - スローアウェイドリル - Google Patents

Description

本発明は、ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルに関する。

従来、ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルとして、回転軸近傍に突出部を備えたスローアウェイチップをホルダ先端の凹部壁面間に差し込み、一方のホルダ壁面から前記突出部側面にねじの端面を押し付け固定する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、スローアウェイチップの側面に貫通孔を設け、これをホルダに設けた一対のねじ穴付き壁面で挟持し、ねじを貫通させ締付け固定する構成も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平１１−１９７９２３号公報 特表２００２−５２２２３３号公報

しかしながら、特許文献１で開示されているような構成では、ねじの頭部側のホルダとスローアウェイチップとの間に隙間が生じてしまうため拘束力が弱く、スローアウェイチップを安定して保持できないという欠点があるとともに、スローアウェイチップの中心位置が定まりにくいという問題があった。また、使用を重ねるごとにホルダ壁面間の距離が広がり、加工中にスローアウェイチップが外れたり、加工精度が悪化するなどの問題もあった。

また、特許文献２で開示されているような構成では、切削中の回転力を貫通ねじで受け止めるので、切削中にねじが変形したり破損したりするという欠点があった。加えて、小径のスローアウェイドリルでは、ねじを貫通させる穴を設けることによってホルダの強度が大きく低下してしまい、その結果としてホルダが加工中に破損するという問題もあった。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルにおいて、スローアウェイチップの拘束力、繰り返し加工精度が高く、かつ小径サイズでも強度があり信頼性に富むスローアウェイドリルを提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明のスローアウェイドリルは、略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端溝部に挟持固定してなるスローアウェイドリルであって、
前記スローアウェイチップは、先端部の前記回転軸に対して対称な位置に二つの切刃と、主側面部に二つの回転受動壁面と、後端側中心部にはその内壁に二つの挟持面を具備した位置決め固定用凹部と、を備えており、
前記ホルダは、前記先端溝部の内壁に二つの回転伝達壁面と、前記先端溝部の底面中心部にはその側壁に二つの被挟持面を具備した位置決め固定用凸部と、該位置決め固定用凸部をそれぞれの前記回転伝達壁面別に分けるように形成されたスリットと、を備えており、
前記位置決め固定用凸部と前記位置決め固定用凹部とを、前記スローアウェイチップの二つの挟持面と前記ホルダの二つの被挟持面とが当接されるように嵌合し、前記ホルダの弾性作用によって前記スリットが収縮するとともに、
それに連動して、前記スローアウェイチップの二つの前記回転受動壁面と当接する二つの前記回転伝達壁面間も狭くなり、前記スローアウェイチップと前記ホルダとが互いに拘束し合うことを特徴としている。ある実施態様においては、前記スローアウェイチップと前記ホルダとの拘束に、ねじを用いないことを特徴としている。

かかる構成によれば、スローアウェイチップをホルダに装着する際、前記位置決め固定用凸部と凹部が嵌合し、ホルダの弾性作用によって前記スリットが収縮するとともに、それに連動してスローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダ側回転伝達壁面間も収縮するために、スローアウェイチップとホルダとが互いに強く拘束し合い、高い保持力が得られる。一方、切削中は、スローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダ側回転伝達壁面面に前記先端溝部を外側へ押し広げようとする力が働くが、これに伴い前記スリットが開く向きへ力が作用し、スローアウェイチップ側位置決め固定用凹部とホルダ側位置決め固定用凸部とのそれぞれの挟持面が互いに押し合うことになるため、スリットの広がりは抑制されるとともに、スローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダの回転伝達壁面面間の広がりも抑制されるので、繰り返し使用を重ねてもホルダが変形しにくく、長寿命なスローアウェイドリルが得られることとなる。

また、前記チップ装着前において、前記ホルダ側位置決め固定用凸部の被挟持面間の幅が前記スローアウェイチップ側位置決め固定用凹部の挟持面間の幅よりも大きいことが、スローアウェイチップとホルダとの拘束力を強化し、より高い保持力が得られるという点で望ましい。

また、前記回転伝達壁面と前記位置決め固定用凸部の被挟持面とのなす角度は３０°〜６０°の範囲にあることが、スローアウェイチップをホルダに装着する状態において、前記スローアウェイチップの回転受動壁面を拘束する回転伝達壁面の移動量（変位量）が適切となることにより、スローアウェイドリルの確実な操作性と拘束力が得られるという点で望ましい。

スローアウェイドリルによれば、スローアウェイチップをホルダに装着する際、前記位置決め固定用凸部と凹部が嵌合し、ホルダの弾性作用によって前記スリットが収縮するとともに、それに連動してスローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダ側回転伝達壁面間も収縮するために、スローアウェイチップとホルダとが互いに強く拘束し合い、高い保持力が得られる。一方、切削中は、スローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダ側回転伝達壁面面に前記先端溝部を外側へ押し広げようとする力が働くが、これに伴い前記スリットが開く向きへ力が作用し、スローアウェイチップ側位置決め固定用凹部とホルダ側位置決め固定用凸部とのそれぞれの挟持面が互いに押し合うことになるため、スリットの広がりは抑制されるとともに、スローアウェイチップの回転受動壁面面と当接するホルダの回転伝達壁面面間の広がりも抑制されるので、繰り返し使用を重ねてもホルダが変形しにくく、長寿命なスローアウェイドリルが得られることとなる。

以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。

図１乃至図４は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１は本実施形態によるスローアウェイドリル（以下、単にドリルと略す）の要部分解斜視図、図２は図１のスローアウェイチップ（以下、単にチップと略す）装着時の先端側斜視図、図３は図１のチップ３の後端側斜視図、図４は図１のホルダ４の先端視図である。

図１、図３に示すように、本発明のドリル１は、略平板上のチップ３を該チップ３と共通の回転軸（図示せず）を有するホルダ４の先端溝部に挟持固定された構成であり、前記チップ３は、その先端側の前記回転軸に対して対称な位置に二つの切刃２、２´を備え、主側面部に二つの回転受動壁面６、６´を備え、後端側中心部にはその内壁に二つの挟持面を具備した位置決め固定用凹部を、それぞれ備えた構成となっており、前記ホルダ４は、前記先端溝部の内壁に二つの回転伝達壁面１２、１２´を、そして前記先端溝部の底面中心部にはその側壁に二つの被挟持面１１、１１´を具備した位置決め固定用凸部８を、該位置決め固定用凸部８をそれぞれの回転伝達壁面１２、１２´別に分けるように形成されたスリット１０を、それぞれ備えた構成となっている。

図２に示すように、このチップ３をホルダ４に装着した際、前記位置決め固定用凸部８と凹部５とが嵌合し、ホルダ４の弾性作用によって前記スリット１０が収縮するとともに、それに連動してチップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ側回転伝達壁面１２、１２´間も狭くなるために、チップ３とホルダ４とが互いに強く拘束し合い、高い保持力が得られる。一方、切削中においては、チップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ側回転伝達壁面１２、１２´に前記先端溝部を外側へ押し広げようとする力が働くが、これに伴い前記スリット１０が開く向きへ力が作用し、チップ３側位置決め固定用凹部５とホルダ側位置決め固定用凸部８とのそれぞれの挟持面が互いに押し合うことになるため、スリット１０の広がりは抑制されるとともに、チップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ４の回転伝達壁面１２、１２´間の広がりも抑制されるので、繰り返し使用を重ねてもホルダ４が変形しにくく、長寿命なドリル１が得られることとなる。

ここで図１に示すように、チップ３装着前において、前記ホルダ側位置決め固定用凸部８の被挟持面１１、１１´間の幅ａが前記チップ側位置決め固定用凹部５の互いに対向する挟持面７、７´間の幅ｂよりも大きく（ａ＞ｂ）なっている。この場合、チップ３はチップ側位置決め固定用凹部５とホルダ側位置決め固定用凸部８とを嵌合することでホルダ４に装着されるが、ａ＞ｂであることによりホルダ先端部の弾性作用によって前記スリット１０が収縮するとともに、それに連動してチップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ４の回転伝達壁面１２、１２´間も狭くなるので、その結果として、チップ３とホルダ４とは互いに強く拘束し合うこととなる。

また、切削中においてもチップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ４の回転伝達壁面１２、１２´に前記先端溝部を外側へ押し広げようとする力が働くが、このときスリット１０が連動して拡幅しようとするとホルダ側位置決め固定用凸部８の被挟持面１１、１１´とチップ側位置決め固定用凹部５の挟持面７、７´とが互いに押し合うことになるため、スリット１０の広がりは抑制される。その結果としてチップ３の回転受動壁面６、６´と当接するホルダ４の回転伝達壁面１２、１２´の広がりも抑制されるので、ホルダ４は繰り返し使用しても変形しにくく、長寿命なドリルが得られることとなる。

また、図４に示すように、ホルダ４の回転伝達壁面１２、１２´とホルダ側位置決め固定用凸部８の被挟持面１１、１１´とのなす角度θが３０°〜６０°の範囲にあることで、チップ３の装着時にスリット１０の収縮に連動して変形するホルダ側回転伝達壁面１２、１２´の移動量（変位量）が適正値となり、チップ３がホルダ４から抜けにくい状態でチップ３のホルダ４への装着をスムーズに行うことができるようになる。

以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。

本発明の一実施形態によるスローアウェイドリルの要部分解斜視図である。 図１のスローアウェイチップ装着時の先端側斜視図である。 図１のスローアウェイチップの後端側斜視図である。 図１のホルダの先端視図である。

符号の説明

１：スローアウェイドリル（ドリル）
２、２´：切刃
３：スローアウェイチップ（チップ）
４：ホルダ
５：位置決め固定用凹部
６、６´：回転受動壁面
７、７´：挟持面
８：位置決め固定用凸部
９、９´：フルート
１０：スリット
１１、１１´：被挟持面
１２、１２´：回転伝達壁面
ａ：ホルダ側位置決め固定用凸部における被挟持面間の距離
ｂ：チップ側位置決め固定用凹部における挟持面間の距離
θ：ホルダの回転伝達壁面とホルダ側位置決め固定用凸部の被挟持面とのなす角度

Claims (4)

1. 略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端溝部に挟持固定してなるスローアウェイドリルであって、
   前記スローアウェイチップは、先端部の前記回転軸に対して対称な位置に二つの切刃と、主側面部に二つの回転受動壁面と、後端側中心部にはその内壁に二つの挟持面を具備した位置決め固定用凹部と、を備えており、
   前記ホルダは、前記先端溝部の内壁に二つの回転伝達壁面と、前記先端溝部の底面中心部にはその側壁に二つの被挟持面を具備した位置決め固定用凸部と、該位置決め固定用凸部をそれぞれの前記回転伝達壁面別に分けるように形成されたスリットと、を備えており、
   前記位置決め固定用凸部と前記位置決め固定用凹部とを、前記スローアウェイチップの二つの挟持面と前記ホルダの二つの被挟持面とが当接されるように嵌合し、前記ホルダの弾性作用によって前記スリットが収縮するとともに、
   それに連動して、前記スローアウェイチップの二つの前記回転受動壁面と当接する二つの前記回転伝達壁面間も狭くなり、前記スローアウェイチップと前記ホルダとが互いに拘束し合うことを特徴とするスローアウェイドリル。
2. 前記スローアウェイチップと前記ホルダとの拘束に、ねじを用いないことを特徴とする、請求項１に記載のスローアウェイドリル。
3. 前記チップ装着前において前記位置決め固定用凸部の被挟持面間の幅が前記位置決め固定用凹部の挟持面間の幅よりも大きいことを特徴とする請求項１または２に記載のスローアウェイドリル。
4. 前記回転伝達壁面と前記位置決め固定用凸部の被挟持面とのなす角度が３０°〜６０°の範囲にあることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のスローアウェイドリル。

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