JP6428406B2

JP6428406B2 - ドリル

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Publication number: JP6428406B2
Application number: JP2015054245A
Authority: JP
Inventors: 村田　和久; 和久村田; 康史大田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2015-03-18
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-03-18
Also published as: US20180056403A1; KR20170127454A; JP2016172305A; WO2016147963A1; EP3272445A1; CN107427934A; EP3272445A4

Description

本発明は、特に手持ちの電動工具や卓上ボール盤などに取り付けて穴あけ加工を行うのに好適なドリルに関するものである。

このような電動工具や卓上ボール盤に取り付けて作業者の力により穴あけ加工を行うドリルでは、マシニングセンタのような機械的な駆動力によって穴あけ加工を行う工作機械に取り付けられるドリルに比べ、スラスト荷重や切削抵抗を低減してより小さい押し込み力で穴あけが可能であることが求められる。

ここで、ドリルの切刃の軸方向すくい角は、一般的に切刃の外周端で正角側に最大であって内周側に向かうに従い小さくなり、内周端に至る途中で負角になって切れ味が鈍くなる。特に、ドリル本体先端中心部において２つの切刃の先端逃げ面同士が交差するチゼル付近では軸方向すくい角は極端な負角となり、周速が殆ど０であるために切削速度が確保できず、切削を行うと言うよりは被削材を押し潰すような形態となってスラスト荷重および切削抵抗が大きくなり、押し込み力の増大の要因となる。

このようなドリル本体先端中心部におけるスラスト荷重や切削抵抗の低減のためには、一つにドリル本体の心厚を小さくすることが考えられるが、ドリル本体の強度の低下を招くために限界がある。

そこで、例えば特許文献１には、特に薄板の穴あけ加工用のドリルとして、ドリル本体先端の一対の切刃が径方向内側の先端内刃と外側の先端外刃に区分けされ、先端内刃が先端外刃に対してチゼルに向かうに従いドリル先端方向に突出する、いわゆるローソクタイプのドリルにおいて、ドリル本体先端中心部にシンニングを施すことにより、チゼルの幅寸法を切刃の直径Ｄの３％〜２０％に設定することが記載されている。

また、特許文献２にも、作業者の腕の力を利用して穴あけを行うハンドドリルやボール盤等に使用されるドリルとして、切刃が、ドリル先端側から見たときにチゼルから外周側に向けて曲線を含む形状に延びるシンニング刃と、このシンニング刃からドリル外周端まで直線状に延びる主切刃とからなり、主切刃の延びる方向においてシンニング刃の長さを主切刃の長さ以上とするとともに、シンニング刃のすくい角を主切刃のすくい角よりも小さい正角としたドリルが提案されている。

特公平７−８４４７号公報特許第４８３４１８３号公報

これら特許文献１、２に記載されたドリルでは、このようにドリル本体先端中心部にシンニングを施すことにより、チゼル自体の幅を小さくしてスラスト荷重や切削抵抗の低減を図っている。ところが、このようにシンニングを施すことによってチゼルの幅を小さくしても、シンニングにより先端逃げ面との交差稜線部に形成されるシンニング刃の切れ味が鈍ければ、十分な切削抵抗の低減を図ることはできない。

しかるに、この点、特許文献２に記載されたドリルでは、上述のようにシンニング刃のすくい角を正角として切れ味を鋭くすることにより切削抵抗の低減を図っているが、２つの切刃のシンニングが軸線方向先端側から見てドリル回転方向に隣接する先端逃げ面に大きく切り込まれており、この先端逃げ面に交差するシンニング刃のすくい角が正角であることも相俟って、ドリル本体先端中心部にはこれらのシンニングの間に肉厚の薄い部分が形成されることになって強度が低下し、欠損が生じ易くなる。

また、この特許文献２に記載されたドリルでは、軸線方向先端側から見てシンニング刃が凹曲線をなして主切刃と交差しており、シンニング刃と主切刃との交差角が小さくなるために、これらシンニング刃と主切刃との交点周辺においても欠損が生じ易くなるという問題がある。

本発明は、このような背景の下になされたもので、ドリル本体先端中心部にシンニングを施すことによって切削抵抗やスラスト荷重の低減を図りつつも、ドリル本体に欠損が生じるのは防ぐことができる、電動工具や卓上ボール盤などに取り付けて穴あけ加工を行うのに好適なドリルを提供することを目的としている。

上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に、このドリル本体の先端逃げ面から後端側に向けて延びる２つの切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部には、上記軸線に関して対称に切刃が形成されており、これらの切刃における外周側には、上記軸線方向先端側から見て直線状に延びる主切刃が形成されるとともに、上記切屑排出溝の先端部内周には上記ドリル本体の内周側に向かうに従い上記軸線側に向けて断面Ｖ字状に凹むシンニングが施されて、上記切刃の内周側には、このシンニングのドリル回転方向を向くシンニング第１壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部にシンニング刃が形成されており、２つのこれらシンニング刃の間には、該シンニング刃に連なる上記先端逃げ面同士が交差したチゼルが形成されていて、上記シンニング刃は上記ドリル本体の外周側から上記チゼルとの交点を越えて延び、上記シンニング刃の軸すくい角は＋５°〜＋１５°の範囲内とされるとともに、上記軸線方向先端側から見て上記主切刃が延びる方向における上記切刃の長さに占める上記シンニング刃の長さの割合が２０％〜５０％の範囲内とされ、さらに、２つのシンニングのドリル回転方向とは反対側を向くシンニング第２壁面と上記先端逃げ面との上記シンニング刃に連なる交差稜線同士は、上記軸線方向先端側から見て、該交差稜線に直交する方向に間隔をあけ、または上記軸線を通る１つの直径線上に位置し、あるいは上記交差稜線に平行で上記軸線を通る１つの直径線を越えて該交差稜線に直交する方向に上記切刃の直径Ｄに対して０．０３×Ｄ以下の行き違い量で互いに行き違うように配置されていることを特徴とする。

このように構成されたドリルでは、まずシンニング刃の軸方向すくい角が＋５°〜＋１５°の範囲内の正角とされており、鋭い切れ味を確保して切削抵抗の低減を図ることができる。しかも、このシンニング刃の主切刃が延びる方向における切刃の長さに占める割合は２０％〜５０％の範囲内とされているので、上述のように切刃の軸方向すくい角が正角側に最大となる外周端に連なる主切刃の長さが必要以上に短くなることもなく、従って切刃の全長で切れ味を鋭くして切削抵抗を低減することができる。また、シンニング刃がドリル本体の外周側からチゼルとの交点を越えて内周側に延びているので、チゼルの幅も十分に短くしてスラスト荷重の低減を図ることができ、押し込み力を小さく抑えることが可能となる。

そして、このようにチゼルの幅を短くしつつも、２つのシンニングのドリル回転方向とは反対側を向くシンニング第２壁面と先端逃げ面とのシンニング刃に連なる交差稜線同士は、軸線方向先端側から見て、これらの該交差稜線に直交する方向に間隔をあけて配置されているか、または上記軸線を通る１つの直径線上に位置するように配置されているか、あるいは上記交差稜線に平行で上記軸線を通る１つの直径線を越えて該交差稜線に直交する方向に上記切刃の直径Ｄに対して０．０３×Ｄ以下の極小さな行き違い量で互いに行き違うように配置されているので、特許文献２に記載されたドリルのように切刃のシンニングがドリル回転方向に隣接する先端逃げ面に大きく切り込まれることがない。

このため、特許文献２に記載されたドリルのようにドリル本体先端中心部の２つのシンニングの間に肉厚の薄い部分が形成されるのを避けることができ、このような部分から欠損が生じるのを防ぐことができて、長寿命のドリルを提供することができる。しかも、シンニングはドリル本体の内周側に向かうに従い軸線側に向けて断面Ｖ字状に凹むように形成されているので、シンニングの深さが同じであれば特許文献２に記載されたドリルと比べてシンニング刃と主切刃との交差角を大きく確保することができ、これらシンニング刃と主切刃との交点における欠損も防止することができる。

ここで、シンニング刃の軸方向すくい角が＋５°未満であると切削抵抗の低減効果が小さくて押し込み力を十分に小さく抑えることができなくなり、逆にシンニング刃の軸方向すくい角が＋１５°を上回るとシンニング刃の刃物角が小さくなって強度が低下し、シンニング刃自体に欠損が生じるおそれがある。また、主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合が２０％を下回ると軸方向すくい角が負角となる部分を十分に除去することができず、このシンニング刃の占める割合が５０％を上回ると軸方向すくい角の大きな主切刃が短くなり、いずれも切削抵抗の低減効果を損なうおそれがある。

さらに、上記シンニング第２壁面と先端逃げ面とのシンニング刃に連なる交差稜線同士が、軸線方向先端側から見てこれらの交差稜線に平行で軸線を通る１つの直径線を越えて互いに行き違うように配置されている場合に、その該交差稜線に直交する方向の行き違い量が切刃の直径Ｄに対して０．０３×Ｄよりも大きくなると、ドリル本体先端中心部の２つのシンニングの間に肉厚の薄い部分が大きく形成されることになり、欠損の発生を確実に防止することができなくなるおそれがある。

なお、切刃を、ドリル本体の内周部における先端角が外周部における先端角よりも小さくなるように形成すれば、特許文献１に記載されたドリルと同様に切刃の食い付き性を向上させることができ、特に手持ちの電動工具に取り付けて穴あけ加工を行う場合に安定した加工を行うことができる。

以上説明したように、本発明によれば、シンニング刃の切れ味を向上させて切削抵抗の低減を図ることができる一方で、シンニングの行き違いを抑えてドリル本体先端中心部に肉厚の薄い部分が大きく形成されるのを防ぐとともに、シンニング刃と主切刃との交差角も大きく確保してドリル本体の欠損を防止することができる。

本発明の一実施形態を示す側面図である。図１に示す実施形態の拡大正面図である。図２における矢線Ｘ方向（シンニング第１壁面に沿った方向）視の拡大側面図である。図２に示す実施形態のドリル本体先端中心部をさらに拡大した正面図である。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態において、ドリル本体１は、高速度工具鋼や超硬合金等の硬質材料により軸線Ｏを中心とした外形略円柱状に形成され、その後端部（図１において右側部分）は円柱状のままのシャンク部２とされるとともに、先端部（図１において左側部分）は切刃部３とされる。本実施形態のドリルは、上記シャンク部２が手持ちの電動工具や卓上ボール盤等の回転軸に取り付けられ、軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに回転されつつ作業者の腕力により該軸線Ｏ方向先端側に送り出されることにより、上記切刃部３によって被削材に穴加工を行うのに専ら適している。

切刃部３の外周には、ドリル本体１の先端面である先端逃げ面４に開口する断面略Ｕ字状の２つの切屑排出溝５が、軸線Ｏに関して１８０°回転対称に、ドリル本体１の後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔの反対側に向けて捩れるように形成されており、これらの切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面５Ａと上記先端逃げ面４との交差稜線部に、やはり軸線Ｏに関して１８０°回転対称に切刃６が形成されている。すなわち、本実施形態のドリルは２枚刃のツイストドリルである。また、先端逃げ面４は、切刃６からドリル回転方向Ｔの反対側に向かうに従いドリル本体１の後端側に向かうとともに、軸線Ｏからドリル本体１の外周側に向けても後端側に向かうように傾斜しており、これによって切刃６には逃げ角と１８０°未満の先端角が与えられる。

切刃６の外周側には、切屑排出溝５の断面Ｕ字の直線状をなす上記壁面５Ａがそのまま先端逃げ面４と交差することにより、軸線Ｏ方向先端側から見て図２に示すように直線状に延びる主切刃６Ａが形成されている。これに対して、切屑排出溝５の先端部内周には、ドリル本体１の内周側に向かうに従い軸線Ｏ側に向けて断面Ｖ字状に凹むシンニング７が施されていて、切刃６の内周側には、このシンニング７のドリル回転方向Ｔを向くシンニング第１壁面７Ａと先端逃げ面４との交差稜線部にシンニング刃６Ｂが形成されている。従って、このシンニング刃６Ｂも軸線Ｏ方向先端側から見て直線状に延び、主切刃６Ａと鈍角に交差している。

このシンニング刃６Ｂの軸方向すくい角αは＋５°〜＋１５°の範囲内の正角（ポジティブ）とされ、すなわち図３に示すように上記シンニング第１壁面７Ａに沿って軸線に垂直な方向から見たときにシンニング第１壁面７Ａは、軸線Ｏに対して５°〜１５°の範囲内の傾斜角（軸方向すくい角α）でドリル本体１の後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて傾斜している。また、主切刃６Ａの軸方向すくい角は、シンニング刃６Ｂとの交点から外周側に向かいに従い漸次正角側に大きくなり、その外周端において最大となる。さらに、軸線Ｏ方向先端側から見て直線状の主切刃６Ａが延びる方向における切刃６全体の長さＡに占めるシンニング刃６Ｂの長さＢの割合は、２０％〜５０％の範囲内とされている。

さらにまた、切刃部３の外周面には、切屑排出溝５の上記壁面５Ａのドリル回転方向Ｔとは反対側に連なり、切刃６の直径（主切刃６Ａの外周端が軸線Ｏ回りになす円の直径）Ｄと等しい直径の軸線Ｏを中心とした円筒面上に外周面が位置するように形成されたマージン部８Ａと、このマージン部８Ａのドリル回転方向Ｔの反対側に連なり、上記直径Ｄよりも僅かに小さな直径の軸線Ｏを中心とした円筒面上に位置する外周二番面８Ｂとが形成されている。さらに、シンニング７のドリル回転方向Ｔとは反対側を向くシンニング第２壁面７Ｂは、本実施形態では切刃部３の外周面にまで延びて、上記外周二番面８Ｂに交差している。

また、ドリル本体１の先端中心部には、２つのシンニング刃６Ｂの間に、切刃６（シンニング刃６Ｂ）に交差する先端逃げ面４同士が交差することにより、軸線Ｏに直交するチゼル９が形成されており、図４に示すようにシンニング刃６Ｂはドリル本体１の外周側から、このチゼル９との交点Ｐを越えて内周側（軸線Ｏ側）に延びている。そして、２つのシンニング７の上記シンニング第２壁面７Ｂと先端逃げ面４とのシンニング刃６Ｂに連なる交差稜線Ｌ同士は、軸線Ｏ方向先端側から見て図４に示すように、本実施形態では該交差稜線Ｌに直交する方向に間隔Ｑをあけて配置されている。

なお、これらの交差稜線Ｌ同士は、軸線Ｏ方向先端側から見て図４に破線で示すように軸線Ｏを通る１つの直径線Ｍ上に位置するように配置されていて、間隔Ｑが０であってもよい。また、同じく軸線Ｏ方向先端側から見て、図４に鎖線で示すように、これらの交差稜線Ｌに平行で軸線Ｏを通る１つの直径線Ｍを越えて２つの交差稜線Ｌ同士が互いに行き違うように配置されていて、間隔Ｑが負の値となっていてもよいが、この場合の交差稜線Ｌに直交する方向の該交差稜線Ｌ同士の間隔である行き違い量Ｎは、切刃６の直径Ｄに対して０．０３×Ｄ以下とされる。

一方、本実施形態において先端逃げ面４は、上記チゼル９からシンニング刃６Ｂを含む内周部４Ａがドリル本体１の外周側に向かうに従い、これよりも外周側の外周部４Ｂよりも急勾配でドリル本体１の後端側に向かうように傾斜して、内周部４Ａが外周部４Ｂから突出するように形成されており、これにより切刃６は、図１に示すようにドリル本体１の内周部における先端角が外周部における先端角よりも小さくなるように形成される。なお、先端逃げ面４の内外周部４Ａ、４Ｂの交線はドリル回転方向Ｔ側において切刃６の主切刃６Ａに交差しており、従って主切刃６Ａは内周側に向かう途中で先端角が小さくなってからシンニング刃６Ｂに交差することになる。

このように構成されたドリルでは、まずシンニング刃６Ｂの軸方向すくい角αが＋５°〜＋１５°の範囲内で正角とされているので、切刃強度を確保しつつシンニング刃６Ｂに鋭い切れ味を確保して切削抵抗の低減を図ることができる。すなわち、シンニング刃６Ｂの軸方向すくい角αが＋５°未満であると切れ味が鈍くなって切削抵抗を十分に低減することができない一方、軸方向すくい角αが＋１５°よりも大きいとシンニング刃６Ｂの刃物角が小さくなって強度が不足し、欠損を生じ易くなる。

また、上記構成のドリルでは、シンニング刃６Ｂがドリル本体１の外周側からチゼル９との交点Ｐを越えて内周側に延びている。このため、２つの先端逃げ面４同士の交線であって軸方向すくい角が極端な負角となり、周速が殆ど０であるために被削材を押し潰すような形態となるチゼル９の幅を短くすることができ、スラスト荷重や切削抵抗の低減を図ることができる。

さらに、このシンニング刃６Ｂの主切刃６Ａが延びる方向における長さＢが切刃６全体の長さＡに占める割合が２０％〜５０％の範囲内とされているので、上述のようにシンニング刃６Ｂを形成することによってドリル本体１先端中心部における切削抵抗の低減を図りつつ、切刃６全体としての切削抵抗が増大するのを避けることができる。すなわち、この切刃６の長さＡに占めるシンニング刃６Ｂの長さＢの割合（Ｂ／Ａ）が２０％を下回ると、軸方向すくい角が負角となる部分を十分に除去することができずに切削抵抗の低減効果が小さく、逆に上記割合が５０％を上回ってシンニング刃６Ｂが主切刃６Ａよりも切刃６に占める割合が大きくなっても、シンニング刃６Ｂよりも軸方向すくい角が大きい主切刃６Ａが短くなってドリル全体としての切削抵抗の増大を招くおそれがある。

そして、さらに上記構成のドリルでは、２つのシンニングの上記シンニング第２壁面７Ｂと先端逃げ面４とのシンニング刃６Ｂに連なる交差稜線Ｌ同士は、軸線Ｏ方向先端側から見て、本実施形態のように該交差稜線Ｌに直交する方向に間隔をあけて配置されているか、または図４に破線で示すように軸線Ｏを通る１つの直径線Ｍ上に位置するように配置されているか、あるいは同図４に鎖線で示すように交差稜線Ｌに平行で軸線Ｏを通るこのような１つの直径線Ｍを越えて交差稜線Ｌに直交する方向に０．０３×Ｄ以下の極小さな行き違い量Ｎで行き違うように配置されている。

このため、ドリル本体１の先端中心部において２つのシンニング７の間に肉厚の薄い部分が大きく形成されるのを防ぐことができ、このような薄肉部分に欠損が生じるのを防ぐことができる。すなわち、上記交差稜線Ｌ同士が上記行き違い量Ｎを越えて互いに大きく行き違うようにシンニング第２壁面７Ｂが形成されていると、２つのシンニング７のシンニング第１壁面７Ａ間に形成される肉厚の薄い部分が大きくなり、シンニング刃６Ｂの軸方向すくい角αが正角でシンニング第１壁面７Ａがドリル本体１の後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔとは反対側に傾斜していることとも相俟って、ドリル本体１の先端中心部の強度が損なわれ、欠損が生じ易くなるおそれがある。

なお、図４に実線で示したように交差稜線Ｌが該交差稜線Ｌに平行で軸線Ｏを通る１つの直径線Ｍを間にして間隔をあけている場合の交差稜線Ｌに直交する方向の該間隔Ｑの上限は、切刃６の長さＡに占めるシンニング刃６Ｂの長さＢの上記割合（Ｂ／Ａ）の上限に基づいて自ずと決定する。

さらにまた、シンニング７は断面Ｖ字状であるため、シンニング刃６Ｂは直線状に延びて主切刃６Ａに交差することになる。従って、シンニング７の深さが同じであれば、特許文献２に記載されたドリルのようにシンニング刃が凹曲線をなして主切刃と交差している場合と比べ、主切刃６Ａとシンニング刃６Ｂとの交差角を大きく確保することができる。このため、これら主切刃６Ａとシンニング刃６Ｂとの交点における切刃強度も十分に確保することができて欠損も防止することができる。

従って、このように構成されたドリルによれば、シンニング刃６Ｂの切れ味を向上させるとともに、主切刃６Ａを含めた切刃６全体の切れ味が損なわれるのは防いで切削抵抗やスラスト荷重の低減を図ることができ、手持ちの電動工具や卓上ボール盤に取り付けて使用する場合でも、被削材への押し込み力を軽減して円滑な穴あけ加工を行うことが可能となる。その一方で、シンニング７の行き違いを少なくしてドリル本体１の先端中心部に肉厚の薄い部分が大きく形成されるのを防ぐことができ、またシンニング刃６Ｂと主切刃６Ａとの交差角も大きく確保することができるので、ドリル本体１に欠損が生じるのを防止することができる。

なお、本実施形態では、先端逃げ面４の内周部４Ａが外周部４Ｂよりも急勾配でドリル本体１の外周側に向かうに従い後端側に向かうように傾斜して、外周部４Ｂから突出するように形成されており、これにより内周部４Ａにおける切刃６の先端角が外周部４Ｂよりも小さくなるように形成されている。このため、この内周部４Ａから切刃６が被削材に食い付く際の食い付き性を向上させることができるので、特に手持ちの電動工具に取り付けて手作業に被削材に穴あけ加工を行う場合に安定した加工を行うことができる。

次に、本発明の実施例を挙げて、本発明の効果について実証する。本実施例では、まず第１実施例として、上記実施形態に基づくドリル（実施例１）と、特許文献１、２に基づくドリル（比較例１、２）とを卓上のボール盤に取り付け、厚さ２ｍｍのＳＵＳ３０４製の板材に一定の荷重で押し込むことにより貫通穴を形成する穴あけ加工をそれぞれ５回ずつ行い、その際のドリルが被削材に食い付いてから貫通するまでの穴あけ時間を測定して平均値を算出した。

なお、卓上ボール盤はハンドルの回転軸に半径７５ｍｍの滑車を同軸に取り付け、この滑車の外周に一端を固定したワイヤロープを他の滑車に巻回してぶら下げた他端に３ｋｇの重りを付けることにより一定荷重の押し込み力が与えられるようにした。また、ドリルの回転数は１０６０ｍｉｎ^−１であった。

さらに、各ドリルは、切刃の直径が６．０ｍｍの高速度工具鋼製のものであり、実施例１のドリルは、シンニング刃の軸すくい角αが＋１０°、切刃外周端における主切刃の軸方向すくい角は３２°、軸線方向先端側から見た主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合が３０％、２つのシンニングのシンニング第２壁面と先端逃げ面とのシンニング刃に連なる交差稜線同士が上記軸線方向先端側から見て該交差稜線に直交する方向に０．１ｍｍの間隔Ｑをあけたものである。また、先端逃げ面の内周部の先端角は１１０°、外周部の先端角は１７０°で、逃げ角は１２°であった。

一方、比較例１のドリルは、シンニング刃の軸方向すくい角が０°、切刃外周端における主切刃の軸方向すくい角は３２°、軸線方向先端側から見た主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合が２５％、２つのシンニングのシンニング第２壁面と先端逃げ面とのシンニング刃に連なる交差稜線同士が上記軸線方向先端側から見て該交差稜線に直交する方向に０．２６ｍｍの間隔Ｑをあけたもので、先端逃げ面の内周部の先端角は１１０°、外周部の先端角は１７０°、逃げ角は１２°であった。

さらに、比較例２のドリルは、シンニング刃の軸方向すくい角が＋２５°、切刃外周端における主切刃の軸方向すくい角は３２°、軸線方向先端側から見た主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合が５２％、２つのシンニングのシンニング第２壁面と先端逃げ面とのシンニング刃に連なる交差稜線同士が上記軸線方向先端側から見て該交差稜線に直交する方向に１．３３ｍｍ（切刃の直径Ｄに対して０．２２×Ｄ）の行き違い量Ｎで行き違ったもので、先端逃げ面は内周部が突出しておらず、先端角が１１８°、逃げ角は１３°であった。

この結果、比較例１のドリルでは平均の穴あけ時間が１５．２９秒であったのに対し、比較例２のドリルでは９．３２秒であり、実施例１のドリルでは８．９５秒であり、この順に切削抵抗やスラスト荷重が小さくて、言い換えれば比較的軽い荷重すなわち少ない押し込み力で円滑に穴あけ加工が可能であることが分かった。一方、加工後の貫通穴を観察すると、実施例１および比較例１のドリルでは穴の入口側では振れ回りが小さくて、出口側（貫通側）でも真円度は良好でバリの発生も認められなかったのに対し、比較例２のドリルでは入口側の振れ回りが大きく、出口側では穴が三角形状に歪むとともに大きなバリが発生していた。

次に、第２実施例として、穴あけ時間が短かった上記実施例１と比較例２のドリルの耐欠損性を比較するために、これらのドリルをマシニングセンタに取り付けて厚さ６ｍｍのＳ５０Ｃ製の板材に貫通穴を形成してゆき、欠損で穴あけ加工不能になるまでの加工穴数を測定した。なお、加工条件は、ドリル回転数１０６０ｍｉｎ^−１（切削速度２０ｍ／ｍｉｎ）、送り量０．１５ｍｍ／ｒｅｖ（送り速度１５９ｍｍ／ｍｉｎ）で湿式切削であった。その結果、比較例２のドリルでは加工穴数１００穴に至る前にドリル本体先端中心部の２つのシンニングの間に欠損が生じて加工不能となったのに対し、実施例１のドリルでは３００穴を加工しても欠損は生じていなかった。

さらに、第３実施例として、実施例１のドリルを基準に、シンニング刃の軸方向すくい角αを０°、＋５°、＋１５°、＋２０°としたもの（順に、比較例１１、実施例１１、実施例１２、比較例１２とする。）、２つのシンニングの上記交差稜線Ｌ同士の行き違い量Ｎを０ｍｍ（切刃の直径Ｄに対して０×Ｄ）、０．１８ｍｍ（同じく０．０３×Ｄ）、０．４ｍｍ（同じく約０．０６７×Ｄ）としたもの（順に、実施例２１、実施例２２、比較例２１とする。）、軸線方向先端側から見て主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合を１０％、２０％、４０％、５０％、および６０％としたもの（順に、比較例３１、実施例３１、実施例３２、実施例３３、比較例３２とする。）を製造した。

そして、これらのドリルにより、第１実施例と同じ被削材、条件で穴あけ加工を行い、貫通穴があくまでの穴あけ時間の平均値を測定するとともに、穴あけ加工後のドリルの欠損の有無についても調査した。その結果、平均穴あけ時間は、比較例１１では１４．５２秒、比較例３１では１４．６５秒、比較例３２では１２．０２秒と、実施例１（８．９５秒）に比べて多くの時間がかかったのに対し、実施例１２は８．２８秒、比較例１２は７．９２秒、実施例２１は９．２１秒、実施例２２は８．９５秒、比較例２１は８．２６秒、実施例３２は９．０１秒で、いずれも実施例１と殆ど差がないか、もしくは実施例１よりも速く（軽く）穴あけが可能であり、また実施例１１も１０．５８秒、実施例３１は１０．５１秒、実施例３３は１０．１６秒で、実施例１よりは時間がかかったものの、それ程大きな差はなかった。

ただし、比較例１２と比較例２１では、穴あけ加工後のドリル本体先端中心部に欠損が認められた。従って、このような欠損を防ぎつつ、押し込み力の低減を図るには、上述した範囲が好適であることが分かる。また、シンニング刃の軸方向すくい角については実施例１、１２の＋１０°〜＋１５°の範囲が特に望ましく、さらに軸線方向先端側から見て主切刃が延びる方向における切刃の長さに占めるシンニング刃の長さの割合については、実施例１、３２の３０％〜４０％の範囲が特に望ましいことが分かる。

１ドリル本体
２シャンク部
３切刃部
４先端逃げ面
４Ａ先端逃げ面４の内周部
４Ｂ先端逃げ面４の外周部
５切屑排出溝
５Ａ切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面
６切刃
６Ａ主切刃
６Ｂシンニング刃
７シンニング
７Ａシンニング第１壁面
７Ｂシンニング第２壁面
８Ａマージン部
８Ｂ外周二番面
９チゼル
Ｏドリル本体１の軸線
Ｔドリル回転方向
Ｌシンニング第２壁面７Ｂと先端逃げ面４とのシンニング刃６Ｂに連なる交差稜線
Ｐシンニング刃６Ｂとチゼル９との交点
Ａ軸線Ｏ方向先端側から見て主切刃６Ａが延びる方向における切刃６の長さ
Ｂ軸線Ｏ方向先端側から見て主切刃６Ａが延びる方向におけるシンニング刃６Ｂの長さ
Ｄ切刃６の直径
Ｑ２つのシンニング７の交差稜線Ｌ同士が間隔をあけている場合の交差稜線Ｌに直交する方向における間隔
Ｍ２つのシンニング７の交差稜線Ｌ同士が軸線を通る１つの直径線上に位置しているときの該直径線
Ｎ２つのシンニング７の交差稜線Ｌ同士が軸線を通る１つの直径線Ｍを越えて行き違っている場合の交差稜線Ｌに直交する方向の行き違い量
α シンニング刃６Ｂの軸方向すくい角

Claims

軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に、このドリル本体の先端逃げ面から後端側に向けて延びる２つの切屑排出溝が形成され、これらの切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部には、上記軸線に関して対称に切刃が形成されており、
これらの切刃における外周側には、上記軸線方向先端側から見て直線状に延びる主切刃が形成されるとともに、上記切屑排出溝の先端部内周には上記ドリル本体の内周側に向かうに従い上記軸線側に向けて断面Ｖ字状に凹むシンニングが施されて、上記切刃の内周側には、このシンニングのドリル回転方向を向くシンニング第１壁面と上記先端逃げ面との交差稜線部にシンニング刃が形成されており、
２つのこれらシンニング刃の間には、該シンニング刃に連なる上記先端逃げ面同士が交差したチゼルが形成されていて、上記シンニング刃は上記ドリル本体の外周側から上記チゼルとの交点を越えて延び、
上記シンニング刃の軸すくい角は＋５°〜＋１５°の範囲内とされるとともに、
上記軸線方向先端側から見て上記主切刃が延びる方向における上記切刃の長さに占める上記シンニング刃の長さの割合が２０％〜５０％の範囲内とされ、
さらに、２つのシンニングのドリル回転方向とは反対側を向くシンニング第２壁面と上記先端逃げ面との上記シンニング刃に連なる交差稜線同士は、上記軸線方向先端側から見て、該交差稜線に直交する方向に間隔をあけ、または上記軸線を通る１つの直径線上に位置し、あるいは上記交差稜線に平行で上記軸線を通る１つの直径線を越えて該交差稜線に直交する方向に上記切刃の直径Ｄに対して０．０３×Ｄ以下の行き違い量で互いに行き違うように配置されていることを特徴とするドリル。
上記切刃は、上記ドリル本体の内周部における先端角が外周部における先端角よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のドリル。