JP4754789B2

JP4754789B2 - コアドリル

Info

Publication number: JP4754789B2
Application number: JP2004221362A
Authority: JP
Inventors: 篤和田
Original assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Asahi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2024-07-29
Also published as: JP2006035728A

Description

本発明は、コンクリートなどに穿孔するための、ダイヤモンド砥粒又はＣＢＮ砥粒等の超砥粒を備えたコアドリルに関する。さらに詳細に言えば、円筒状の台金の一端部である作用面に超砥粒を一層のみ配置したコアドリルに関する。

従来、円筒状の台金或いはシャンクの一端部を作用面とし、これにダイヤモンド砥粒あるいはＣＢＮ砥粒等の超砥粒を一層のみロー付けなどで固着したサーフェス（セット）タイプと称するコアドリルが使用されている。このタイプのコアドリルは、超砥粒をメタルボンド内に分散配置して形成したチップを使用したインプリタイプに比して超砥粒の突出量が大きいため切削性が良いなどの利点がある。また、特開２０００−６１９３０に開示されるように、超砥粒の配置間隔を超砥粒の粒径との関係で定めるなどして切粉の排出を良くするなどの工夫もされている。

ところでサーフェスタイプでは、作用面のゲージ部、即ち、作用面における内、外周縁部に超砥粒を固着する際にその作業性に問題がある。すなわち、穿孔する際にクリアランスを確保するために、これら内外周縁部に砥粒を固着する必要があるが、きわめて作業性が悪い。また、穿孔する際に内外周縁部の砥粒は脱落しやすい。超砥粒の固着作業性を良くするためには内外周縁部に面取りを施すことが行われている。この面取り部に超砥粒を台金の内外周面より突出するようにして固着することにより作業性を良くすると共に、適切なクリアランスを確保するようにしている。

ところで穿孔を行う際には、作用面に固着された超砥粒に、台金の軸心方向即ち超砥粒を作用面に押付ける方向の力も作用する。作用面の平らな部分に固着された超砥粒は、その力に対して作用面により強固に受止められているが、面取り部に固着された超砥粒についてはこの点で充分な支持がされているとは言えず、脱落が起き易い。この面取り部の超砥粒が脱落するとその部分で台金が直接ワークに当たり、所謂シャンク当たりが発生し、切味が低下して、中央部に健全な超砥粒が残っていても使用不能となる場合がある。

特開２０００−６１９３０

本願発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、コアドリルの台金の作用面の外周縁部並びに内周縁部に超砥粒を取付ける際に、その超砥粒の配置及びロウ付け作業がし易いコアドリルを提供する。

また、穿孔加工時において作用面の外周縁部並びに内周縁部の超砥粒の脱落を防止し、これを使い切ることで工具としての長寿命化が実現できるコアドリルを提供することも課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る略円筒状の台金と、該台金の一端面に一層のみロウ付けで固着された超砥粒で構成された超砥粒層を備えているコアドリルにおいては、前記台金の前記一端面の外周縁部及び内周縁部に、前記一端面から該一端面に対して垂直方向下方に延びる側面と該側面の下端から前記台金の外周又は内周までそれぞれ前記側面に対して直角方向に延びる底面とからなる段部が周方向全周に延びて形成し、前記超砥粒は、前記一端面上に固着されると共に、前記段部に該段部の底面と側面に接した状態で円周方向に並べて配置され、固着されている。

他の実施の形態では、段部に固着された超砥粒は、部分的に中央部の表面及び台金の内外周面から突出した状態で固着されている。

さらに他の実施の形態では、その段部の幅と深さの寸法は、段部に固着される超砥粒の粒径の２０％〜８０％である。

本発明においては、コアドリルを上記のような構成としたので、作用面の外周縁部並びに内周縁部の超砥粒は、台金の段部における底面と側面とに接した状態で固着される。従って、超砥粒の配置並びにロウ付け作業がし易い。また、この超砥粒は台金との接触面が増えているので、より強固に台金に固着される。

また、穿孔加工時に台金の作用面に垂直に作用する力に対し、外周縁部並びに内周縁部の超砥粒を段部の底面が平らな面でしっかりと支持するので、これらの超砥粒は脱落し難くなり、結果として工具の長寿命化を実現することができる。

以下、本願発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の第１の実施の形態に係るコアドリル１を示す図である。（イ）は左半部を断面とした正面半断面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の部分拡大断面図、（ハ）はその部分の部分拡大平面図である。

このコアドリル１は金属製の円筒状の台金２を備え、その一方の端面が作用面４となり、ここにはダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒などの超砥粒５を一層だけ配置し、固着させた超砥粒層６が形成されている。これらの超砥粒５は、活性ロウ材等のボンド材を用いることで台金２に固着される。図では、超砥粒５のみを示し、ボンド材の図示は省略している。

台金２には、その作用面４となる端面において、外周面７ａと内周面７ｂから径方向所定の幅にわたり所定の深さの段部あるいは肩部８ａ、８ｂが全周にわたって形成されている。超砥粒層６の超砥粒５は、段部８ａと段部８ｂとに挟まれた中央部９の平面に配置、固着されると共に、外側の段部８ａと内側の段部８ｂのそれぞれの底面１１ａ、１１ｂと側面１２ａ、１２ｂとに接した状態で円周方向に並べて配置される。この超砥粒５は、部分的に中央部９の表面及び台金２の外周面７ａ、内周面７ｂより突出した状態で固着されている。超砥粒５は、粒径にバラツキがあり小径のものは突出しない場合もありうるが、段部８ａ、８ｂにおける超砥粒５の内、少なくともこれの半数以上が部分的に突出した状態であることが望ましい。これにより、穿孔加工時における台金２と被削材とのクリアランスを確保すると共に、中央部９の内外周縁部、段部８ａの底面１１ａの外側縁部、段部８ｂの底面１１ｂの内側縁部とが被削材に当たる、所謂シャンク当たりが防止される。なお、これらの個数が半数以下となると、このような効果を充分に得ることができず、好ましくない。また、段部８ａ、８ｂに配置された超砥粒５に対して段部８ａ、８ｂの底面１１ａ、１１ｂが下側でしっかり支持しているので、超砥粒５に下方への大きな力が作用しても脱落することがない。

なお、上記のように段部８ａ、８ｂに配置された超砥粒５が、段部８ａ、８ｂの底面１１と側面１２との両方に接した状態で作用面の円周方向に一列に並び、これらの内、少なくとも半数以上の超砥粒５が部分的に中央部９の表面及び台金２の外周面７ａ或いは内周面７ｂよりも突出した状態とするには、段部８ａ、８ｂの底面１１ａ、１１ｂと側面１２ａ、１２ｂとのそれぞれの寸法をこの超砥粒５の平均粒径の２０％〜８０％とするのが良い。さらに好ましくは４０％〜７０％とする。

尚、図においては、台金２の外周面７ａ、内周面７ｂにも作用面４から台金２の軸方向所定の範囲で超砥粒５を固着させているが、これは本発明の要旨とは関係がないので説明は省略する。

図２は本発明の第２の実施の形態に係るコアドリル２１を示す図である。（イ）は左側半部を断面とした正面半断面図、（ロ）は（イ）の符号Ｂで示される部分の部分拡大断面図、（ハ）はその部分の部分拡大平面図である。

このコアドリル２１は金属製の円筒状の台金２２を備え、その一方の端面に所定の間隔で切欠きを入れ、円周方向に沿って所定の数の円弧状のセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・が形成されている。これらのセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・には、それぞれその上端面の作用面２４に超砥粒２５を一層だけ配列して固着し、超砥粒層２６が形成されている。

セグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・には、その作用面２４において、外周面２７ａと内周面２７ｂとから径方向所定の幅にわたって所定の深さの段部２８ａ、２８ｂが周方向に形成されている。超砥粒層２６の超砥粒２５は、これらのセグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・に第１の実施の形態と同様な方法で固着されている。即ち、超砥粒２５は、セグメント２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、・・・の段部２８ａ、２８ｂに挟まれた中央部２９に配置、固着されると共に、外側の段部２８ａと、内側の段部２８ｂとに、それぞれの底面３１ａ、３１ｂと側面３２ａ、３２ｂとに接した状態で周方向に並べて設置されている。

これらの超砥粒２６と段部２８ａ、２８ｂとは、第１の実施の形態での場合と同様に、この段部２８ａ、２８ｂに設置された超砥粒２６の半数以上が中央部２９の表面及び外周面２７ａあるいは内周面２７ｂより突出した状態で取り付けられている。

図３は本発明の第３及び第４の実施の形態に係るコアドリル４１、６１のそれぞれ部分拡大断面図であり、（イ）は台金４２の作用面４４の内外周縁部それぞれ階段状に２段の段部を設けた例の外周側縁部を示し、（ロ）は台金６２の作用面６４の内外周縁部それぞれ階段状に３段の段部を設けた例の外周側縁部を示している部分拡大断面図である。

図示の通り第３の実施の形態では、台金４２には、その縁部において階段状に２つの段部４８ａ、４９ａが円周方向にわたって形成されている。そしてこれらの段部４８ａ、４９ａの両方に、前述した第１の実施の形態の場合と同様にして超砥粒４５が配置固定されている。砥粒４５の粒径が大きくて互いに干渉し合う場合には、段部４８ａと４９ａとで円周方向で例えば交互に位置をずらして超砥粒４５を配置する。これ以上の詳細な説明は省略するが、その配置の態様は必要に応じて変更可能である。第４の実施の形態では３段の段部６８ａ、６９ａ、７０ａが形成されており、それら３つの段部にそれぞれ超砥粒６５が前述した各実施の形態と同様の態様で配置固定されているが、これの詳細な説明は省略する。

本発明の第１の実施形態に係るコアドリルを示し、（イ）は正面半断面図、（ロ）は（イ）の符号Ａで示される部分の部分拡大断面図、（ハ）はその部分の部分拡大平面図である。本発明の第２の実施形態に係るコアドリルを示し、（イ）は正面半断面図、（ロ）は（イ）の符号Ｂで示される部分の部分拡大断面図、（ハ）はその部分の部分拡大平面図である。本発明の第３及び第４の実施の形態を示す、それぞれ部分断面図である。

符号の説明

１：コアドリル２：台金４：作用面５：超砥粒
６：超砥粒層８ａ、８ｂ：段部

Claims

略円筒状の台金と、該台金の一端面に一層のみロウ付けで固着された超砥粒で構成された超砥粒層を備えているコアドリルにおいて、前記台金の前記一端面の外周縁部及び内周縁部には、前記一端面から該一端面に対して垂直方向下方に延びる側面と該側面の下端から前記台金の外周又は内周まで、それぞれ前記側面に対して直角方向に延びる底面とからなる段部が周方向全周に延びて形成され、前記超砥粒は、前記一端面上に固着されると共に、前記段部に該段部の底面と側面に接した状態で円周方向に並べて配置され、固着されていることを特徴とする、コアドリル。
請求項１記載のコアドリルにおいて、前記段部に固着されている前記超砥粒は、部分的に前記台金の前記中央部の表面及び前記台金の外周面あるいは内周面より突出した状態で固着されていることを特徴とする、コアドリル。
請求項１又は２に記載のコアドリルにおいて、前記段部の幅と深さとの寸法は、前記段部に固着される前記超砥粒の平均粒径の２０％〜８０％であることを特徴とする、コアドリル。