JP6753174B2 - ドリル - Google Patents

Description

本発明は、ドリル本体の外周に、少なくとも第１マージン部及び第２マージン部を備えたドリルに関する。

従来、例えば下記特許文献１、２に示されるような、ダブルマージンタイプのドリルが知られている。これらのドリルは、ドリル本体の外周に、第１マージン部及び第２マージン部を備えている。
この種のドリルによれば、穴あけ加工時に、第１マージン部及び第２マージン部が被削材の加工穴の内周面にそれぞれ摺接してガイド機能が得られるため、穴加工精度を安定して確保しやすい。

特開２００７−１５０７３号公報 特開２００５−３０５６１０号公報

しかしながら、従来のドリルでは、下記の課題を有していた。
特許文献１では、該特許文献１の図３に示されるように、ドリル本体を軸線方向の先端から基端側へ向けて見たドリル正面視で、第２マージン部がドリル本体の先端面（先端逃げ面）の外周縁に配置されている。この場合、例えば軟らかい金属材料等からなる被削材を穴あけ加工する際に、第２マージン部と先端面との交差稜線部が、被削材の加工穴の内周面を傷付けてうねり模様等の加工痕が生じることがあった。

また、第２マージン部と、第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面との交差稜線部が、加工穴の内周面に意図せず切り込んでしまい傷付けてしまうことがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、たとえ軟らかい金属材料等の被削材を穴あけ加工する場合であっても、被削材の加工穴の内周面を傷付けてしまうことを抑制でき、加工品位を高めることができるドリルを提供することを目的としている。

本発明の一態様は、軸状をなし、軸線回りの周方向のうちドリル回転方向に回転させられるドリル本体と、前記ドリル本体の外周に、軸線方向の先端から基端側へ向かうように延び、周方向に互いに間隔をあけて形成された複数の切屑排出溝と、前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に形成された切れ刃と、前記先端面と該先端面のドリル回転方向とは反対側に隣り合う前記切屑排出溝との間に形成されたシンニング面と、前記ドリル本体の外周において周方向に隣り合う前記切屑排出溝同士の間に形成されたランド部と、前記ランド部において前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面に隣接配置された第１マージン部と、前記ランド部において前記第１マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に配置された第２マージン部と、を備えたドリルであって、前記ドリル本体を軸線方向の先端から基端側へ向けて見たドリル正面視で、前記第２マージン部は、前記シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端との中間点よりも、ドリル回転方向に配置されており、前記ドリル本体の軸線に直交するドリル横断面視において、前記第２マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線と、の間に形成される角度が、３０°以下であり、前記ドリル正面視において前記第２マージン部のドリル回転方向の前端が、前記シンニング面の外周縁のうちドリル回転方向の前端から、ドリル回転方向とは反対側に離間して配置されていることを特徴とする。

本発明のドリルによれば、ドリル本体の先端面を正面に見たドリル正面視（ドリル先端視）において、第２マージン部が、シンニング面の外周縁に配置されている。すなわち、第２マージン部のドリル回転方向の前端が、先端面（先端逃げ面）ではなく、シンニング面の外周縁に配置されている。つまり、ドリル正面視で、第２マージン部の全体（第２マージン部である円弧の全長）が、シンニング面の外周縁に位置している。このため、ドリル本体の先端面と第２マージン部との間には交差稜線部が形成されることはなく、シンニング面と第２マージン部との間に、交差稜線部が形成される。

一般にシンニング面は、ドリル本体の先端面よりも逃げ角が大きい。従って、例えば本発明とは異なり先端面と第２マージン部との間に形成された交差稜線部に比べて、本発明のようにシンニング面と第２マージン部との間に形成された交差稜線部は、ドリル周方向の単位長さあたりのドリル軸線方向への変位量（つまり傾き）が大きくなる。このため、本発明における第２マージン部の交差稜線部は、被削材の加工穴の内周面に対して傾斜が立った状態とされて、加工穴の内周面の加工面品位に影響を及ぼしにくくされている。

さらに本発明では、ドリル正面視において第２マージン部が、シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端との中間点よりも、ドリル回転方向に配置されている。

つまり、ドリル正面視において第２マージン部が、シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向の前端から中間点の間に位置しているので、第２マージン部の軸線方向の先端部が、切れ刃から軸線方向の基端側へ向けて大きく離間するようなことを抑制できる。従って、穴あけ加工時において、第２マージン部によるガイド機能がより安定したものとなる。

そして本発明は、ドリル本体の軸線に直交する（軸線に垂直な）ドリル横断面視において、第２マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、ランド部における第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線と、の間に形成される角度が、３０°以下である（図５の角度θａを参照）。言い換えると、マージン前壁面と第２マージン部とが、互いの間に大きな鈍角（略１５０°以上）を形成するように交差しており、これらのマージン前壁面と第２マージン部との接続部分において、エッジが形成されないようになっている。

具体的には、前記仮想直線とマージン前壁面の延長線との間に形成される角度が、３０°以下であるので、第２マージン部に対して、マージン前壁面を緩やかに傾斜させつつ、なだらかに接続することができる。そして、第２マージン部とマージン前壁面との接続部分に、鋭いエッジが形成されることを防止できる。
従って、第２マージン部とマージン前壁面との接続部分が、被削材の加工穴の内周面に意図せず切り込んで傷付けてしまうようなことを確実に防止でき、加工面品位を高めることができる。

また、前記仮想直線とマージン前壁面の延長線との間に形成される角度を、１０°以上とすることで、マージン前壁面が第２マージン部に対して緩やかな傾斜となり過ぎて、意図せずマージンとして機能してしまうことを、防止できるので好ましい。これにより、マージン前壁面が確実に二番取り面として機能し、マージン前壁面が第２マージン部とともに被削材の加工穴の内周面に摺接してしまうようなことを防止できる。
従って、例えばマージン前壁面が加工穴の内周面に摺接して第２マージン部の所期するマージン機能に影響を与えたり、切削抵抗を増大させてしまうような不具合を、本発明によれば確実に防止できる。従って、穴あけ加工の精度を良好に維持しつつ、ドリルを長寿命化することができる。

以上より本発明によれば、たとえ軟らかい金属材料等の被削材を穴あけ加工する場合であっても、被削材の加工穴の内周面を傷付けてしまうことを抑制でき、加工品位を高めることができる。

また、前記ドリル正面視で前記第２マージン部のドリル回転方向の前端が、前記シンニング面の外周縁のうちドリル回転方向の前端から、ドリル回転方向とは反対側に離間して配置されている。

この場合、第２マージン部のドリル回転方向の前端が、例えばドリル製造上の誤差等により、意図せずドリル本体の先端面（先端逃げ面）の外周縁に位置してしまうような不具合を確実に防止することができる。従って、上述した本発明による作用効果がより安定して奏功される。

またこの場合、ドリル正面視においてマージン前壁面の少なくとも一部以上が、逃げ角の大きいシンニング面の外周縁に位置することとなる。マージン前壁面は、ドリル回転方向とは反対側へ向かうに従い（第２マージン部へ接近するに従い）徐々に径方向外側へ向かって緩やかに傾斜している。従って、ドリル側面視では、マージン前壁面とシンニング面との交差稜線部は、軸線方向の先端から基端側へ向かうに従い徐々に径方向の外側へ向けて緩やかに傾斜するテーパ状に延びることとなる。

そして穴あけ加工時においては、被削材に対してドリル本体が軸線方向の先端側へ向けて送られていき、被削材の加工穴に対して、マージン前壁面とシンニング面との交差稜線部が挿入された後、第２マージン部が挿入される。つまり、マージン前壁面とシンニング面とのテーパ状の交差稜線部が、加工穴に対してスムーズに挿入された後、これにガイドされるように第２マージン部が挿入されることになる。
このため上記構成のドリルによれば、第２マージン部が加工穴の内周面を傷付けてしまうような不具合を格別顕著に抑制することができる。

また、上記ドリルにおいて、前記ランド部における前記第２マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に、第３マージン部が形成されていることが好ましい。

この場合、ドリルがトリプルマージンタイプとなり、マージンによるガイド機能がより安定して、加工条件やドリル形状によっては、穴あけ加工の精度がさらに高められる場合がある。

また、上記ドリルにおいて、前記ドリル横断面視で、前記第２マージン部と前記第３マージン部との間の二番取り深さは、ドリル回転方向とは反対側に向けて漸次減少していることが好ましい。

この場合、ドリル横断面視において、第２マージン部と第３マージン部との間の二番取り深さが、ドリル回転方向とは反対側に向かうに従い減少しているので、ドリル本体の第３マージン部近傍での肉厚が確保されて、第３マージン部の剛性が増加する。このため、第３マージン部の損傷をより抑制することができる。

また、上記ドリルにおいて、前記ドリル横断面視で、前記第３マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第３マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線との間に形成される角度は、前記第２マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線との間に形成される角度よりも小さいことが好ましい。

この場合、第３マージン部に隣接するマージン前壁面が、該第３マージン部に対して緩やかに傾斜し、なだらかに接続する。そして、第３マージン部とマージン前壁面との接続部分に、鋭いエッジが形成されることを確実に防止することができる。これにより、第３マージン部とマージン前壁面との接続部分が、被削材の加工穴の内周面に意図せず切り込んで傷付けてしまうようなことを防止でき、加工面品位を高めることができる。つまり、第３マージン部において、加工穴の面品位を損なうリスクを低減することができる。

また、上記ドリルにおいて、前記ドリル横断面視で、前記ランド部のうち、前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面のドリル回転方向の前端よりもドリル回転方向に位置する壁面部分がなす曲率半径が、前記第３マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面がなす曲率半径よりも大きいことが好ましい。

この場合、ドリル横断面視において、第３マージン部に隣接するマージン前壁面の曲率半径を小さく設定し、該マージン前壁面をドリル径方向の外側へ向けて膨出させるように形成することができて、肉厚を大きく確保できる。これにより、マージン幅が小さくなりがちな第３マージン部の剛性を十分に確保することができる。

本発明のドリルによれば、たとえ軟らかい金属材料等の被削材を穴あけ加工する場合であっても、被削材の加工穴の内周面を傷付けてしまうことを抑制でき、加工品位を高めることができる。

本発明の一実施形態に係るドリルの正面図である。 本発明の一実施形態に係るドリルの側面図である。 図１のＡ部を拡大して示す図である。 図２のＣ−Ｃ断面を示す図（ドリルの横断面図）である。 図４のＤ部を拡大して示す図である。 図４のドリルの第３マージン部近傍を拡大して示す図である。 図２のＢ部を拡大して示す図である。 ドリルの参考例を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態に係るドリル１０について、図面を参照して説明する。

〔ドリルの概略構成〕
図１及び図２に示されるように、本実施形態のドリル１０は、軸状をなすドリル本体１を有している。ドリル本体１は、その軸線Ｏ方向に沿う一方側部分が刃部とされ、他方側部分（刃部以外の部位）が図示しないシャンク部とされている。

ドリル本体１のシャンク部は、例えば工作機械の主軸やボール盤等に着脱可能に装着される。ドリル本体１は、被削材に対して軸線Ｏ回りの周方向のうちドリル回転方向Ｔに回転させられ、軸線Ｏ方向の一方側へ向けて送り出されて、刃部により被削材に切り込んで穴あけ加工を行う。
なお、本実施形態のドリル１０は、特に、軟らかい金属材料等からなる被削材の穴あけ加工に適している。

〔本実施形態で用いる向き（方向）の定義〕
本実施形態においては、ドリル本体１の軸線Ｏが延在する方向、つまり軸線Ｏに沿う方向を、軸線Ｏ方向という。また、軸線Ｏ方向のうち、ドリル本体１のシャンク部から刃部へ向かう方向（図２における上方）を先端側といい、刃部からシャンク部へ向かう方向（図２における下方）を基端側という。

また、軸線Ｏに直交する方向を径方向という。径方向のうち、軸線Ｏに接近する方向を径方向の内側といい、軸線Ｏから離間する方向を径方向の外側という。
また、軸線Ｏ回りに周回する方向を周方向という。周方向のうち、穴あけ加工時にドリル本体１が回転させられる向きをドリル回転方向Ｔといい、これとは反対の回転方向を、ドリル回転方向Ｔとは反対側（反ドリル回転方向）という。

〔切屑排出溝〕
ドリル本体１の外周には、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうように延びる切屑排出溝２が、周方向に互いに間隔をあけて複数形成されている。切屑排出溝２は、ドリル本体１の先端に開口し、該先端から軸線Ｏ方向の基端側へ向かうに従い漸次ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。

複数の切屑排出溝２は、軸線Ｏに関して回転対称位置となるように、ドリル本体１の外周において周方向に等間隔をあけて（等ピッチで）配置されている。図１に示されるように、切屑排出溝２は、溝の内周が凹曲面状をなしている。
本実施形態の例では、ドリル１０がツイストドリルであり、ドリル本体１の外周には、２つの切屑排出溝２が形成されている。

特に図示していないが、切屑排出溝２は、ドリル本体１の軸線Ｏ方向に沿う中央部付近から基端側に位置する領域において、径方向外側へ向けてドリル本体１の外周面に切れ上がっている。ドリル本体１において、軸線Ｏ方向に沿う切屑排出溝２が形成された範囲が刃部とされ、この範囲よりも基端側の部位がシャンク部とされている。

〔先端面（先端逃げ面）、切れ刃及びシンニング面〕
図１及び図２において、ドリル本体１の先端部には、ドリル１０の先端側（ドリル送り方向）を向く先端面（先端逃げ面）３と、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２ａと先端面３との交差稜線部に形成された切れ刃４と、先端面３と該先端面３のドリル回転方向Ｔとは反対側に隣り合う切屑排出溝２との間に形成されたシンニング面５と、が備えられる。

先端面（先端逃げ面）３は、切れ刃４のドリル回転方向Ｔとは反対側に隣接配置された第１先端逃げ面６と、第１先端逃げ面６のドリル回転方向Ｔとは反対側に隣接配置された第２先端逃げ面７と、を備えている。
第１先端逃げ面６は、切れ刃４からドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうに従い漸次軸線Ｏ方向の基端側へ向けて傾斜している。第２先端逃げ面７は、第１先端逃げ面６からドリル回転方向Ｔとは反対側に向かうに従い漸次軸線Ｏ方向の基端側へ向けて傾斜しており、第１先端逃げ面６よりも大きな逃げ角を有している。つまり、第２先端逃げ面７におけるドリル周方向に沿う単位長さあたりの軸線Ｏ方向への変位量（逃げ角に相当する傾き）は、第１先端逃げ面６における前記変位量よりも大きい。

図１に示されるドリル正面視において、第１先端逃げ面６は、径方向に延びる帯状（径方向に長い略四角形状）をなしており、第２先端逃げ面７は、扇形状をなしている。
本実施形態の例では、先端面３が、互いに異なる２つの傾斜面（第１先端逃げ面６及び第２先端逃げ面７）を有しているが、これに限定されるものではない。先端面３は、単一の傾斜面により形成されていてもよく、或いは３つ以上の傾斜面を備えていてもよい。

先端面３には、クーラント孔８が開口している。クーラント孔８は、ドリル本体１の内部を切屑排出溝２に沿うようにねじれて延びており、ドリル本体１を軸線Ｏ方向に貫通して形成されている。クーラント孔８内には、例えば工作機械の主軸等を通して供給されるクーラント（油性又は水溶性の切削液剤、或いは圧縮エア等）が流通する。クーラントは、ドリル本体１のクーラント孔８を通して、ドリル本体１の先端部及び被削材の加工部位に向けて流出させられる。

本実施形態の例では、クーラント孔８が、先端面３のうち第２先端逃げ面７上に開口している。これに代えて、またはこれとともに、クーラント孔８が、第１先端逃げ面６やシンニング面５に開口していてもよい。

切れ刃４は、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２ａにおける先端部と、先端面３における第１先端逃げ面６と、の交差稜線部に形成されている。切れ刃４は、壁面２ａをすくい面とし、先端面３（第１先端逃げ面６）を逃げ面として形成されている。切れ刃４は、先端刃や主切れ刃ということができる。

切れ刃４の刃長（全長）のうち、径方向内側の端部に位置する部分はシンニング刃９とされている。シンニング刃９は、図２に符号１４で示されるシンニング壁面（シンニングすくい面）と、先端面３（第１先端逃げ面６）との交差稜線部に形成されている。

図１において、シンニング面５は、ドリル本体１の先端部のうち、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔとは反対側を向く壁面２ｂから溝底部（切屑排出溝２のうち最も径方向内側に位置する最深部）にかけての領域と、該領域のドリル回転方向Ｔに隣り合う先端面３と、の間に位置する部分に形成されている。シンニング面５は、軸線Ｏ方向の先端側及びドリル回転方向Ｔとは反対側を向くように傾斜した平面状をなしている。

シンニング面５は、先端面３（第１先端逃げ面６及び第２先端逃げ面７）よりも大きな逃げ角を有している。つまり、シンニング面５におけるドリル周方向に沿う単位長さあたりの軸線Ｏ方向への変位量（逃げ角に相当する傾き）は、先端面（先端逃げ面）３における前記変位量よりも大きい。

〔ランド部及び第１〜第３マージン部〕
図１、図２及び図４において、ドリル本体１の外周のうち、周方向に隣り合う切屑排出溝２同士の間には、ランド部１５が形成されている。
ランド部１５は、切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２ａのドリル回転方向Ｔとは反対側に隣接配置された第１マージン部１１と、第１マージン部１１よりもドリル回転方向Ｔとは反対側に配置された第２マージン部１２と、第２マージン部１２よりもドリル回転方向Ｔとは反対側に配置された第３マージン部１３と、を備えている。つまり、本実施形態のドリル１０は、トリプルマージンタイプのドリルである。なお、図２には、第３マージン部１３の形状を具体的には図示していない。
また、ランド部１５のうち、第１マージン部１１、第２マージン部１２及び第３マージン部１３以外の部位は、これらのマージン部よりも径方向内側に後退させられた二番取り面とされている。

切屑排出溝２のドリル回転方向Ｔを向く壁面２ａと、第１マージン部１１との交差稜線部のうち、少なくとも軸線Ｏ方向の先端部には、リーディングエッジ（外周刃）が形成されている。ドリル本体１の刃部の外径は、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い漸次僅かに小さくされており、バックテーパが与えられている。これに応じて、リーディングエッジの外径も、ドリル本体１の先端から基端側へ向けて徐々に小さくされている。ただしこれに限定されるものではなく、ドリル本体１の刃部には、バックテーパが付与されていなくてもよい。

ランド部１５において第１マージン部１１は、切れ刃４の最外径（切れ刃４の径方向の外端が軸線Ｏ回りに回転して形成される回転軌跡の円の直径）と略等しい外径を有する仮想円筒面上に位置するように形成されている。第１マージン部１１は、切屑排出溝２が螺旋状にねじれて延びているのにともなって、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い漸次ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。

図１に示されるドリル正面視、及び図４に示されるドリル本体１の軸線Ｏに直交する断面視（ドリル横断面視）において、第１マージン部１１は、軸線Ｏを中心とする円弧状をなしている。また図１のドリル正面視で、第１マージン部１１は、先端面３（第１先端逃げ面６）の外周縁に配置されている。このため、第１マージン部１１の軸線Ｏ方向の先端は、先端面３に接続している。

図１及び図４に示されるように、ランド部１５において第２マージン部１２は、第１マージン部１１に対してドリル回転方向Ｔとは反対側に離間して配置されている。図２において、第２マージン部１２は、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い漸次ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びている。第２マージン部１２は、第１マージン部１１に対して略平行に延びている。

図１に示されるドリル正面視及び図４に示されるドリル横断面視で、第２マージン部１２は、軸線Ｏを中心とする円弧状をなしている。本実施形態の例では、第２マージン部１２のマージン幅（円弧の長さ）が、第１マージン部１１のマージン幅よりも小さくされている。

そして、図１及び図３に示されるように、ドリル本体１を軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向けて見たドリル正面視で、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａは、シンニング面５の外周縁に配置されている。つまりこのドリル正面視において、第２マージン部１２は、その全体（円弧の全長）がシンニング面５の外周縁に位置している。このため、図７に示されるように、第２マージン部１２の軸線Ｏ方向の先端は、シンニング面５にのみ接続しており、先端面３には接続していない。

また、図１に示されるドリル正面視において、第２マージン部１２は、シンニング面５の外周縁のうち、ドリル回転方向Ｔの前端５ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端５ｂ（ヒールに相当）との中間点５ｃよりも、ドリル回転方向Ｔに配置されている。つまり、このドリル正面視で、第２マージン部１２は、シンニング面５の外周縁のうち前端５ａと中間点５ｃとの間に位置している。

また、図１及び図３に示されるドリル正面視において、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａは、シンニング面５の外周縁のうちドリル回転方向Ｔの前端５ａから、ドリル回転方向Ｔとは反対側に離間して配置されている。図示の例では、シンニング面５の前端５ａから第２マージン部１２の前端１２ａまでのドリル周方向に沿う距離が、第２マージン部１２のマージン幅に対して略同一に設定されている。

そして、図５に示されるドリル本体１の軸線Ｏに直交する（軸線Ｏに垂直な）ドリル横断面視において、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１２ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬａと、ランド部１５における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面（第２マージン前壁面）１６の延長線Ｌａと、の間に形成される角度θａが、３０°以下である。
具体的に、マージン前壁面１６は、第２マージン部１２の軸線Ｏ回りの回転軌跡（後述する仮想円筒面ＶＣ）よりも径方向内側に位置しており（図１参照）、本実施形態において角度θａは、０°を超え３０°以下である。

マージン前壁面１６は、ランド部１５の二番取り面に形成され、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接配置されている。マージン前壁面１６は、ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向かうに従い漸次径方向の外側へ向けて傾斜して形成されている。従って、マージン前壁面１６の上記延長線Ｌａも、ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向かうに従い漸次径方向の外側へ向けて傾斜して延びている。そして上記角度θａは、この延長線Ｌａと、仮想直線ＶＬａとが交差して形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の角度を指している。

図１及び図４において、符号ＶＣは、第２マージン部１２が軸線Ｏ回りに回転して形成される仮想円筒面を表している。マージン前壁面１６は、ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向かうに従い（第２マージン部１２に近づくに従い）徐々に仮想円筒面ＶＣに接近するように、緩やかに傾斜して延びている。

本実施形態の例では、図４及び図５に示されるドリル横断面視において、マージン前壁面１６が、径方向外側へ向けて膨出する凸曲線状、又は直線状をなしている。そしてマージン前壁面１６は、第２マージン部１２の前端１２ａに対して接するように、なだらかに接続している。なお、このドリル横断面視で、マージン前壁面１６は凹曲線状をなしていてもよい。ただし、マージン前壁面１６のうち少なくとも第２マージン部１２との接続部分については、ドリル横断面視において径方向外側へ向けて凸となる凸曲線状又は直線状に形成されていることが好ましい。特には、ドリル横断面視において、マージン前壁面１６の全体が径方向外側へ向けて凸となる凸曲線状又は直線状に形成されていることが好ましい。

本実施形態の例では、図５に示されるドリル横断面視において、ランド部１５のうち、マージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａのドリル回転方向Ｔ前後の壁面同士が、互いに大きな鈍角（略１５０°〜１８０°）を形成するように交差している。すなわち、図５においてマージン前壁面１６と、該マージン前壁面１６の前端１６ａよりもドリル回転方向Ｔに位置する壁面部分１９とが、互いの間に上記鈍角を形成するようになだらかに接続している。これにより、マージン前壁面１６と壁面部分１９との接続部分（前端１６ａ近傍）は、凹状又は平面状に形成される。なお、ドリル本体１側から見た場合には、マージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａのドリル回転方向Ｔ前後の壁面同士は、略１８０°〜２１０°の角度で交差している、ともいえる。

図３に示されるドリル正面視において、本実施形態の例では、マージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａが、先端面３（第２先端逃げ面７）の外周縁に位置している。ただしこれに限定されるものではなく、マージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａは、シンニング面５の外周縁に位置していてもよい。

図１及び図４に示されるように、ランド部１５において第３マージン部１３は、第２マージン部１２に対してドリル回転方向Ｔとは反対側に離間して配置されている。第３マージン部１３は、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い漸次ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向けてねじれて、螺旋状に延びる。第３マージン部１３は、第１マージン部１１及び第２マージン部１２に対して略平行に延びる。

本実施形態の例では、図１において、ランド部１５の二番取り面のうち、第２マージン部１２よりもドリル回転方向Ｔとは反対側に位置する部位における二番取り深さ（径方向の深さ）が、ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向かうに従い徐々に浅くされている。そして、ランド部１５におけるドリル回転方向Ｔとは反対側の後端部（ヒール近傍）が、仮想円筒面ＶＣ上に位置することで第３マージン部１３とされている。
なお、図示の例では、ランド部１５の二番取り面のうち第１マージン部１１と第２マージン部１２との間に位置する部位については、マージン前壁面１６を除いて、二番取り深さが略一定とされている。

より詳しくは、本実施形態の例では、図６に示されるドリル本体１の軸線Ｏに直交するドリル横断面視において、第３マージン部１３のマージン幅（円弧の長さ）が、第２マージン部１２のマージン幅よりも小さくされている。また本発明例の実施形態では、図４及び図６に示されるドリル横断面視において、第２マージン部１２と第３マージン部１３との間の二番取り深さ（二番取り面の径方向深さ）が、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて漸次減少している。

また図６に示されるドリル横断面視において、第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔの前端１３ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１３ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬｂと、ランド部１５における第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面（第３マージン前壁面）１８の延長線Ｌｂとの間に形成される角度θｂは、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１２ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬａと、ランド部１５における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面（第２マージン前壁面）１６の延長線Ｌａとの間に形成される角度θａよりも、小さい。つまり、角度θａ＞角度θｂである。

また本発明例の実施形態では、図４に示されるドリル横断面視において、ランド部１５のうち、マージン前壁面（第２マージン前壁面）１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａよりもドリル回転方向Ｔに位置する壁面部分１９がなす曲率半径が、第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面（第３マージン前壁面）１８がなす曲率半径よりも大きく形成される。

〔本実施形態による作用効果〕
以上説明した本実施形態のドリル１０によれば、ドリル本体１の先端面３を正面に見たドリル正面視（ドリル先端視）において、第２マージン部１２が、シンニング面５の外周縁に配置されている。すなわち、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａが、先端面（先端逃げ面）３ではなく、シンニング面５の外周縁に配置されている。つまり、ドリル正面視で、第２マージン部１２の全体（第２マージン部１２である円弧の全長）が、シンニング面５の外周縁に位置している。このため、ドリル本体１の先端面３と第２マージン部１２との間には交差稜線部が形成されることはなく、シンニング面５と第２マージン部１２との間に、交差稜線部が形成される。

図２及び図７に示されるように、シンニング面５は、ドリル本体１の先端面３よりも逃げ角が大きくされている。従って、例えば本実施形態とは異なり先端面と第２マージン部との間に形成された交差稜線部に比べて、本実施形態のようにシンニング面５と第２マージン部１２との間に形成された交差稜線部は、ドリル周方向の単位長さあたりのドリル軸線Ｏ方向への変位量（つまり傾き）が大きくなる。このため、本実施形態における第２マージン部１２の交差稜線部は、被削材の加工穴の内周面に対して傾斜が立った状態とされて、加工穴の内周面の加工面品位に影響を及ぼしにくくされている。

さらに本実施形態では、図１に示されるドリル正面視において、第２マージン部１２が、シンニング面５の外周縁のうち、ドリル回転方向Ｔの前端５ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端５ｂとの中間点５ｃよりも、ドリル回転方向Ｔに配置されている。

つまり、ドリル正面視において第２マージン部１２が、シンニング面５の外周縁のうち、ドリル回転方向Ｔの前端５ａから中間点５ｃの間に位置しているので、第２マージン部１２の軸線Ｏ方向の先端部が、切れ刃４から軸線Ｏ方向の基端側へ向けて大きく離間するようなことを抑制できる。従って、穴あけ加工時において、第２マージン部１２によるガイド機能がより安定したものとなる。

そして本実施形態は、図５に示されるドリル横断面視において、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１２ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬａと、ランド部１５における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１６の延長線Ｌａと、の間に形成される角度θａが、３０°以下である。言い換えると、マージン前壁面１６と第２マージン部１２とが、互いの間に大きな鈍角（略１５０°以上）を形成するように交差しており、これらのマージン前壁面１６と第２マージン部１２との接続部分において、エッジが形成されないようになっている。

具体的には、仮想直線ＶＬａとマージン前壁面１６の延長線Ｌａとの間に形成される角度θａが、３０°以下であるので、第２マージン部１２に対して、マージン前壁面１６を緩やかに傾斜させつつ、なだらかに接続することができる。そして、第２マージン部１２とマージン前壁面１６との接続部分に、鋭いエッジが形成されることを防止できる。
従って、第２マージン部１２とマージン前壁面１６との接続部分が、被削材の加工穴の内周面に意図せず切り込んで傷付けてしまうようなことを確実に防止でき、加工面品位を高めることができる。

また、仮想直線ＶＬａとマージン前壁面１６の延長線Ｌａとの間に形成される角度θａが、１０°以上であるので、マージン前壁面１６が第２マージン部１２に対して緩やかな傾斜となり過ぎて、意図せずマージンとして機能してしまうことを、本実施形態によれば防止できる。つまり本実施形態では、マージン前壁面１６が確実に二番取り面として機能し、マージン前壁面１６が第２マージン部１２とともに被削材の加工穴の内周面に摺接してしまうようなことを防止できる。
従って、例えばマージン前壁面１６が加工穴の内周面に摺接して第２マージン部１２の所期するマージン機能に影響を与えたり、切削抵抗を増大させてしまうような不具合を、本実施形態によれば確実に防止できる。従って、穴あけ加工の精度を良好に維持しつつ、ドリル１０を長寿命化することができる。

以上より本実施形態によれば、たとえ軟らかい金属材料等の被削材を穴あけ加工する場合であっても、被削材の加工穴の内周面を傷付けてしまうことを抑制でき、加工品位を高めることができる。

また本実施形態では、ドリル正面視において第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａが、シンニング面５の外周縁のうちドリル回転方向Ｔの前端５ａから、ドリル回転方向Ｔとは反対側に離間して配置されているので、下記の作用効果を奏する。
すなわちこの場合、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａが、例えばドリル製造上の誤差等により、意図せずドリル本体１の先端面（先端逃げ面）３の外周縁に位置してしまうような不具合を確実に防止することができる。従って、上述した本実施形態による作用効果がより安定する。

またこの場合、ドリル正面視においてマージン前壁面１６の少なくとも一部以上が、逃げ角の大きいシンニング面５の外周縁に位置することとなる。マージン前壁面１６は、ドリル回転方向Ｔとは反対側へ向かうに従い（第２マージン部１２へ接近するに従い）徐々に径方向外側へ向かって緩やかに傾斜している。従って、ドリル側面視では、マージン前壁面１６とシンニング面５との交差稜線部（図３及び図７の符号１７）は、軸線Ｏ方向の先端から基端側へ向かうに従い徐々に径方向の外側へ向けて緩やかに傾斜するテーパ状に延びることとなる。

そして穴あけ加工時においては、被削材に対してドリル本体１が軸線Ｏ方向の先端側へ向けて送られていき、被削材の加工穴に対して、マージン前壁面１６とシンニング面５との交差稜線部１７が挿入された後、第２マージン部１２が挿入される。つまり、マージン前壁面１６とシンニング面５とのテーパ状の交差稜線部１７が、加工穴に対してスムーズに挿入された後、これにガイドされるように第２マージン部１２が挿入されることになる。
このため本実施形態のドリル１０によれば、第２マージン部１２が加工穴の内周面を傷付けてしまうような不具合を格別顕著に抑制することができる。

また本実施形態では、ランド部１５における第２マージン部１２よりもドリル回転方向Ｔとは反対側に、第３マージン部１３が形成されているので、ドリル１０がトリプルマージンタイプとなり、マージンによるガイド機能がより安定する。このため、加工条件やドリル形状により、穴あけ加工の精度がさらに高められる場合がある。

また本実施形態では、図５に示されるドリル横断面視において、マージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａのドリル回転方向Ｔ前後の壁面同士が互いに大きな鈍角（略１５０°〜１８０°）を形成するように交差しているので、第２マージン部１２の剛性が十分に確保されるとともに、マージン前壁面１６が第２マージン部１２の前端１２ａに対してよりなだらかに接続できることから、好ましい。

また本実施形態では、図４に示されるドリル横断面視において、第２マージン部１２と第３マージン部１３との間の二番取り深さ（二番取り面の径方向深さ）が、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて漸次減少している。このため、ドリル本体１の第３マージン部１３近傍での肉厚が確保されて、第３マージン部１３の剛性が高まり、第３マージン部１３の損傷をより抑制することができる。

また本実施形態では、図６に示されるドリル横断面視において、第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔの前端１３ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１３ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬｂと、ランド部１５における第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１８の延長線Ｌｂとの間に形成される角度θｂが、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端１２ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬａと、ランド部１５における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１６の延長線Ｌａとの間に形成される角度θａよりも小さいので、下記の作用効果を奏する。

すなわちこの場合、第３マージン部１３に隣接するマージン前壁面１８が、該第３マージン部１３に対して緩やかに傾斜し、なだらかに接続する。そして、第３マージン部１３とマージン前壁面１８との接続部分に、鋭いエッジが形成されることを確実に防止することができる。これにより、第３マージン部１３とマージン前壁面１８との接続部分が、被削材の加工穴の内周面に意図せず切り込んで傷付けてしまうようなことを防止でき、加工面品位を高めることができる。つまり、第３マージン部１３において、加工穴の面品位を損なうリスクを低減することができる。

また本実施形態では、図４に示されるドリル横断面視において、ランド部１５のうち、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１６のドリル回転方向Ｔの前端１６ａよりもドリル回転方向Ｔに位置する壁面部分１９がなす曲率半径が、第３マージン部１３のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１８がなす曲率半径よりも大きいので、下記の作用効果を奏する。

すなわちこの場合、ドリル横断面視において、第３マージン部１３に隣接するマージン前壁面１８の曲率半径を小さく設定し、該マージン前壁面１８をドリル径方向の外側へ向けて膨出させるように形成することができて、肉厚を大きく確保できる。これにより、マージン幅が小さくなりがちな第３マージン部１３の剛性を十分に確保することができる。

〔本発明に含まれるその他の構成〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、前述の実施形態では、第３マージン部１３が設けられたトリプルマージンタイプのドリル１０を用いて説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、ドリル１０は、第３マージン部１３が設けられていないダブルマージンタイプであってもよい。

また、前述の実施形態では、ドリル正面視において、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａが、シンニング面５の外周縁におけるドリル回転方向Ｔの前端５ａから、ドリル回転方向Ｔとは反対側に離間して配置されているとした。ただし参考例ではこれに限定されるものではなく、図８に示されるように、第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａが、シンニング面５の外周縁におけるドリル回転方向Ｔの前端５ａに対して一致していてもよい。

その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例、参考例及びなお書き等で説明した各構成（構成要素）を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。

[実施例１]
実施例１では、超硬合金製のコーティングオイルホールドリルを用いて、被削材Ｓ５０Ｃ（Ａ）の加工初期における穴精度（ＪＩＳ Ｂ ０６０１ ２００１に規定される断面曲線の最大断面高さＰｔ、粗さ曲線の最大高さＲｚ）を評価した。
具体的には、横型マシニングセンター（主軸ＨＳＫ−Ａ６３）を用い、下記の加工条件にて、本発明例のドリル１０と、比較例（従来例）のドリルとを用いて、２００穴加工した後の穴精度を評価した。
＜加工条件＞
切削速度Ｖｃ：８０ｍ／ｍｉｎ
回転数ｎ：４２４６ｍｉｎ^−１
送り量ｆ：０．１８ｍｍ／ｒｅｖ
送り速度Ｖｆ：７６４ｍｍ／ｍｉｎ
加工深さ：１２０ｍｍ
冷却方式：ミスト冷却

ドリルの基本形状は、外径φ６ｍｍ×溝長１３９ｍｍ×全長１９０ｍｍとした。そして、ドリル正面視における第２マージン部１２の位置、及び、ドリル横断面視における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔの前端１２ａと後端１２ｂとを結ぶ仮想直線ＶＬａとランド部１５における第２マージン部１２のドリル回転方向Ｔに隣接するマージン前壁面１６の延長線Ｌａとの間に形成される角度θａ（以下、角度θａと記載する）を、下記の通りとした。

本発明例１は、図１に示されるドリル正面視において、第２マージン部１２が、シンニング面５の外周縁のうち、ドリル回転方向Ｔの前端５ａとドリル回転方向Ｔとは反対側の後端５ｂとの中間点５ｃよりも、ドリル回転方向Ｔに配置されたドリル１０を用いた。また、角度θａは２０°とした。
本発明例２は、本発明例１に対して更に、第２マージン部１２よりもドリル回転方向Ｔとは反対側に第３マージン部１３を形成したドリル１０を用いた。

比較例１は、ドリル正面視において第２マージン部が、シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端との中間点よりも、ドリル回転方向に配置されたドリルを用いた。また、角度θａは４０°とした。
比較例２は、比較例１に対して更に、第２マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に第３マージン部を形成したドリルを用いた。

比較例３は、ドリル正面視において第２マージン部が、シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向とは反対側の後端に配置されたドリルを用いた。また、角度θａは２０°とした。

比較例４は、特許文献１（特開２００７−１５０７３号公報）のように、ドリル正面視において第２マージン部が、先端逃げ面の外周縁に配置されたドリルを用いた。また、角度θａは２０°とした。
比較例５は、比較例４に対して更に、第２マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に第３マージン部を形成したドリルを用いた。
上記の各ドリルを用いた穴あけ加工試験の評価結果を、表１に示す。

試験の結果、本発明例１、２のドリル１０で加工した穴は、うねりが極めて少なく表面も平滑であり、優れた加工品位であることが確認された。

[実施例２]
実施例２では、実施例１の評価で用いた本発明例１と比較例３について、追加評価を実施した。試験条件は７００穴加工とした以外は実施例１と同じとし、先端逃げ面の摩耗幅を評価した。試験の結果を表２に示す。

試験の結果、本発明例１は比較例３に比べて摩耗幅が小さく、加工穴もより優れた加工品位であることを確認した。

本発明のドリルは、たとえ軟らかい金属材料等の被削材を穴あけ加工する場合であっても、被削材の加工穴の内周面を傷付けてしまうことを抑制でき、加工品位を高めることができる。従って、産業上の利用可能性を有する。

１ ドリル本体
２ 切屑排出溝
２ａ 壁面
３ 先端面（先端逃げ面）
４ 切れ刃
５ シンニング面
５ａ 前端
５ｂ 後端（ヒール）
５ｃ 中間点
１０ ドリル
１１ 第１マージン部
１２ 第２マージン部
１２ａ 前端
１２ｂ 後端
１３ 第３マージン部
１３ａ 前端
１３ｂ 後端
１５ ランド部
１６ マージン前壁面（第２マージン前壁面）
１６ａ 前端
１８ マージン前壁面（第３マージン前壁面）
１９ 壁面部分
Ｌａ、Ｌｂ 延長線
Ｏ 軸線
Ｔ ドリル回転方向
ＶＬａ、ＶＬｂ 仮想直線
θａ、θｂ 角度

Claims (5)

1. 軸状をなし、軸線回りの周方向のうちドリル回転方向に回転させられるドリル本体と、
   前記ドリル本体の外周に、軸線方向の先端から基端側へ向かうように延び、周方向に互いに間隔をあけて形成された複数の切屑排出溝と、
   前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面と前記ドリル本体の先端面との交差稜線部に形成された切れ刃と、
   前記先端面と該先端面のドリル回転方向とは反対側に隣り合う前記切屑排出溝との間に形成されたシンニング面と、
   前記ドリル本体の外周において周方向に隣り合う前記切屑排出溝同士の間に形成されたランド部と、
   前記ランド部において前記切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面に隣接配置された第１マージン部と、
   前記ランド部において前記第１マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に配置された第２マージン部と、を備えたドリルであって、
   前記ドリル本体を軸線方向の先端から基端側へ向けて見たドリル正面視で、前記第２マージン部は、前記シンニング面の外周縁のうち、ドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端との中間点よりも、ドリル回転方向に配置されており、
   前記ドリル本体の軸線に直交するドリル横断面視において、前記第２マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線と、の間に形成される角度が、３０°以下であり、
   前記ドリル正面視において前記第２マージン部のドリル回転方向の前端が、前記シンニング面の外周縁のうちドリル回転方向の前端から、ドリル回転方向とは反対側に離間して配置されていることを特徴とするドリル。
2. 請求項１に記載のドリルであって、
   前記ランド部における前記第２マージン部よりもドリル回転方向とは反対側に、第３マージン部が形成されていることを特徴とするドリル。
3. 請求項２に記載のドリルであって、
   前記ドリル横断面視において、前記第２マージン部と前記第３マージン部との間の二番取り深さは、ドリル回転方向とは反対側に向けて漸次減少していることを特徴とするドリル。
4. 請求項２又は３に記載のドリルであって、
   前記ドリル横断面視において、前記第３マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第３マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線との間に形成される角度は、前記第２マージン部のドリル回転方向の前端とドリル回転方向とは反対側の後端とを結ぶ仮想直線と、前記ランド部における前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面の延長線との間に形成される角度よりも小さいことを特徴とするドリル。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載のドリルであって、
   前記ドリル横断面視において、前記ランド部のうち、前記第２マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面のドリル回転方向の前端よりもドリル回転方向に位置する壁面部分がなす曲率半径が、前記第３マージン部のドリル回転方向に隣接するマージン前壁面がなす曲率半径よりも大きいことを特徴とするドリル。

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