JPH0329056Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はドリル用チヤツクの改良に関する。

背景技術 ドリルにはその切刃先端にチゼルエツジと呼ば
れる直線状陵線が形成されることが永く常識であ
つた。しかし、最近、この常識の盲点を突き、チ
ゼルエツジを持たずに一点から始まる切刃と新形
シンニングを持ち、高速重切削に耐える画期的な
ドリルが開発された（発明者出願人＝細井俊明）。
そして、これに更に、剛性を大きくして切削性を
向上させると共に、芯振れが生じないように改良
が加えられた（発明者出願人＝細井俊明、昭和58
年１月26日付特許出願）。

しかし、このドリルで切削するに際して、従来
どおりにドリルの長さ方向に沿う側面をチヤツク
爪でつかんでいたので、爪と工具との間に滑りが
生じて大きな切削トルクで切削することができな
い。超硬ドリルでは一層その現象が大きい。従つ
て、せつかく開発された前記高速重切削の機能を
充分に発揮させることができなかつた。それ故に
エンドミル用の強力チヤツクを使用し、直径によ
り種々の大きさの薄肉円筒状のコレツトを取り換
えて使用せざるを得ず、極めて不便、かつ、高価
なものについていた。

他の先行技術は実開昭50−99585に開示されて
いるドリルチヤツクの空転防止機構である。この
先行技術では、チヤツクアーバーの先端面にくさ
び形のへこみ部を設け、このへこみ部に嵌まるよ
うにＶ字状に先細に形成されたドリルの柄側端部
を、前記へこみ部に突き合せ状に嵌合して回り止
めさせるように構成されている。

この先行技術では、チヤツクのドリルへの回転
動力を大きくして空転防止を図ることはできるけ
れども、新たな重要な問題が生じる。すなわちこ
の先行技術では、ドリルの柄をドリルチヤツクの
爪で把持し、これによつてドリルの軸線とチヤツ
クの軸線とを一致させ、さらに、チヤツクアーバ
ーのへこみ部に、ドリルのＶ字状柄側端部を嵌合
し、これによつてチヤツクの軸線とドリルのＶ字
状柄側端部の軸線とが一致するようにする。その
ため、へこみ部にＶ字状柄側端部が嵌合すること
によつて、チヤツクとドリルとの軸線が一致が一
致する方向のいわば求心力が生じる。したがつて
ドリルの軸線とチヤツクの軸線とは正確に一直線
上に存在するようにするためには、(a)チヤツクの
爪によるドリルの柄の把持構造を高精度に構成す
るとともに、(b)チヤツクアーバーのへこみ部とド
リルのＶ字状柄側端部とを高精度に構成する必要
がある。したがつて製造が困難である。

特に前述のように高速重切削に耐えるドリルを
使用するときには、たとえばドリル径の約10倍程
度の穿孔を行うことができ、したがつてドリルの
軸線とチヤツクの軸線とが正確に一致している必
要があり、さもなければ、ドリルの偏心によつ
て、正確な穿孔を行うことができない。これに対
して、在来のドリルでは、そのドリル径のせいぜ
い約３倍程度の深さの穿孔しかできず、このよう
なときには、ドリルの軸線とチヤツクの軸線とが
むやみに高精度でなくても、正確な穿孔は、或る
程度、可能である。したがつて高速重切削に耐え
るドリルを使用するときには、上述の先行技術で
は、爪によつてドリルの柄の軸線とチヤツクの軸
線とを一致させるとともに、そのチヤツクアーバ
ーのへこみ部とドリルの柄側端部の急進力作用時
におけるドリルとチヤツクとの軸線の一致を達成
しなければならず、精度の向上が要求される。

考案が解決すべき課題 本考案の目的は、高速重切削に耐えるドリル
に、チヤツクから大きな回転動力を伝達すること
ができるとともに、ドリルの軸線とチヤツクの軸
線とを正確に一致させるための構成を簡便に行う
ことができるようにして、むやみに高精度の製造
を必要とせず、これによつて生産性を向上するこ
とができるようにしたドリル把持構造を提供する
ことである。

考案の構成 本考案は、回転スピンドルに同心に着脱自在と
される本体１１と、 その本体１１の先部に取付けられた爪間隔調整
部１２と、 この爪間隔調整部１２の内側に収容されかつ周
方向に隣接して配置された複数の爪１３とを持
ち、 爪１３によつてドリルＤの軸線が本体１１の軸
線と一致するようにドリルＤのシヤンク１の外周
面を把持し、 ドリルＤのシヤンク１は、円形軸直角断面を有
し、 このシヤンク１の末端には、そのシヤンク１の
円形外周面の半分の第１円弧状部分１ｅと、シヤ
ンク１の軸線を通る平面状の第１回転伝達面１ｂ
とから成る半円形軸直角断面を有する凸部１ｄを
設け、 本体１１の先部には、その本体１１の軸線方向
に開口した凹部１１ｃが形成され、 この凹部１１ｃには、前記凸部１ｄが嵌合し、 凹部１１ｃは、本体１１の回転軸線を通る平面
であつて、凸部１ｄの第１回転伝達面１ｂが面接
触する第２回転伝達面１１ｄと、シヤンク１の円
弧状部分１ｅに対向して形成される第２円弧状部
分１１ｈとを有することを特徴とするドリル把持
構造である。

実施例 以下、本考案の一実施例を図面にもとづき説明
する。第１図、第２図において、チヤツクＣは、
図外のボール盤スピンドルに対し同心に着脱自在
とされる本体１１と、その本体１１の先部にねじ
によつて着脱自在とされる円筒状の爪間隔調整部
１２と、その内側に収容された複数の楔形爪１３
とよりなる。しかして、前記本体１１は、テーパ
外面を持つ基部１１ａと、外ねじ付先部１１ｂと
よりなる。また爪間隔調整部１２は、前記本体先
部１１ｂに取付けられる内ねじ付基部１２ａと、
前記爪１３を収容するテーパ内面付先部１２ｂと
よりなる。１４は爪１３を移動自在に保持するた
めの爪１３間に接続されたばねである。爪１３に
よつてドリルＤの軸線が、本体１１の軸線と一致
するように、ドリル１０のシヤンク１が図示のよ
うに把持される。

ここで、前記チヤツク本体先部１１ｂの端面に
は、回転伝達面１１ｄを持つ凹部１１ｃが設けら
れる。この回転伝達面１１ｄは、第３図の如く回
転方向に向く回転円周接線Ｔに対し角度Ａ１（実
線示90度）で交る。また、この伝達面１１ｄは第
４図示の如く、先部１１ｂの端面に対し角度Ａ２
（実線示90度）をなす。凹部１１ｃは、本体１１
の軸線方向に、第１図の下方に開口している。

また、ドリルＤのシヤンク１の末端には、前記
チヤツク凹部１１ｃが嵌合して回転伝達面１ｂを
持つ凸部１ｄが設けられている。１ａは凸部１ｄ
に隣り合う凹部であり、シヤンク１の円形外周面
の周方向の一部分を研削などによつて除去した部
分である。１ｅは、シヤンク１の円形外周面の凹
部１ａを除去したあとの円弧状部分である。この
伝達面１ｂも前記と同様に、第５図示の如く、回
転方向に向く回転円周接線Ｔに対し角度Ｂ１（実
線示90度）で交り、更に、第６図示の如く、肩面
１ｃに対し角度90度をなす。

凹部１１ｃには、凸部１ｄが、第１図に明らか
なように、嵌合する。凸部１ｄの外周面と凹部１
１ｃとの内周面との動力伝達時に当接する部分で
ある伝達面１ｂ，１１ｄは、本体１１の軸線１１
ｇ（第３図参照）を通る平面であり、かつ本体１
１の軸線１１ｇに平行である。ドリルＤのシヤン
ク１は、円形軸直角断面を有する。このシヤンク
１の末端に形成される凸部１ｄは、そのシヤンク
１の円形外周面の一部分を除去した形状を有し、
たとえばそのシヤンク１を研削確保するなどして
簡便に凸部１ｄを形成することができる。

シヤンク１の末端に形成されている回転伝達面
１ｂは、シヤンク１の軸線を通る平面状である。
凹部１１ｃに形成されている回転伝達面１１ｄ
は、本体１１の回転軸線を通る平面であり、凸部
１ｄの回転伝達面１ｂと面接触する。凹部１１ｃ
の円弧状部分１１ｈは、シヤンク１の円弧状部分
１ｅに対向して形成される。

従つて、今ドリル作業をする場合、チヤツクＣ
はボール盤スピンドルに基部１１ａによる摩擦結
合により強固に取付けられる。次いで、チヤツク
凹部１１ｃにドリル凸部１ｄを嵌合させて爪間隔
調整部１２をねじ込んでゆけば、爪１３によつて
ドリルＤは本体１１に対し心合せされると同時に
把持固定される。切削トルクによる回転力は伝達
面１１ｄ，１ｂ、もつと詳しくは、第２図におい
てチヤツクが時計回りに駆動されるとき、チヤツ
クの参照符１１ｅで示す部分から、ドリルの参照
符１ｆで示す部分に伝達される。このため、チヤ
ツクの凹部１１ｃに隣り合う部分又はドリルＤの
凸部１ｄが根元で剪断されるまで、強力な切削力
が得られることとなる。

効 果 (a) 本考案は以上の如くであるので、ドリル自体
の強さを有効に利用して強力な切削力と高速切
削が可能となつたのである。すなわち本考案で
は、爪１３によつてドリルＤのシヤンク１を、
そのドリルＤの軸線が本体１１の軸線と一致す
るように把持する。このシヤンク１は円形軸直
角断面を有しており、そのシヤンク１の末端に
形成されている凸部１ｄは本体１１の先部に形
成されている凹部１１ｃに、嵌合する。したが
つて凸部１ｄが凹部１１ｃに嵌合している状態
で、動力伝達時に当接する凹部１ｄの第１回転
伝達面１ｂとシヤンク１の第２回転伝達面１１
ｄとの面接触によつて高速重切削のための回転
動力が確実に伝達される。このようにして爪１
３の働きによつてドリルＤの軸線と本体１１の
軸線とを一致させ、凸部１ｄと凹部１１ｃとの
嵌合によつて、大きな回転動力を確実に伝達す
ることを可能にしている。したがつてドリルＤ
の軸線と本体１１の軸線とを正確に一致するよ
うに爪１３などを高精度で製造し、また第１お
よび第２回転伝達面１ｂ，１１ｄを高精度で製
造する必要はあるけれども、凸部１ｄおよび凹
部１１ｃのその他の部分を高精度に製造する必
要はなく、これによつて前述の先行技術（実開
昭50−99585）に比べて生産性が格段に向上さ
れる。

(b) しかもまた本考案では、凸部１ｄは円形軸直
角断面を有するシヤンク１の円形外周面の周方
向の一部分を除去した形状を有しており、した
がつてそのシヤンク１をたとえば研削などによ
つて部分的に除去して凸部１ｄを形成し、その
凸部１ｄを、本体１１の先部に形成した凹部１
１ｃに嵌合すればよく、そのため機械加工の現
場において、高速重切削に耐えるドリルを、そ
のような高速重切削のための使用を可能とする
ように上述のように凸部１ｄを形成する機械加
工がきわめて簡便である。このような高速重切
削に耐えるドリルを軽負荷で使用するとき、お
よび高速重切削に適していないドリルを軽負荷
で使用するときには、そのドリルのシヤンク１
の末端に凸部１ｄを形成する必要はない。この
ようにして高速重切削に耐えるドリルを軽負荷
で使用するときには、そのシヤンク１に凸部１
ｄを形成しないで、円形軸直角断面のままとし
ておけばよく、高速重切削を行うときにのみ、
凸部１ｄを簡便に形成すればよく、そのような
ドリルの使用がきわめて容易となる。高速重切
削に耐えるドリルを軽負荷で使用するときに
は、長寿命とすることができ、そのときには、
シヤンク１の末端に凸部１ｄを形成する必要は
なく、したがつてそのようなドリルのシヤンク
１の末端に凸部１ｄが形成されるていることに
よる違和感を払拭することができる。

(c) 本考案では、凸部１ｄの外周面と凹部１１ｃ
の内周面との動力伝達時に面接触する第１およ
び第２回転伝達面１ｂ，１１ｄは、本体１１の
軸線１１ｇを通る平面であり、したがつて本体
１１からドリルＤへの動力の伝達が確実である
ことは勿論、その相互に面接触する第１および
第２回転伝達面１ｂ，１１ｄは、本体１１の軸
線１１ｇに平行であるので、動力伝達時におい
てドリルＤのシヤンク１の凸部１ｄに、回転力
のドリルＤ軸線方向に作用する分力がそれらの
面接触する第１および第２回転伝達面１ｂ，１
１ｄにおいて発生することが抑制される。した
がつて本体１１からの回転動力が、無駄なくド
リルＤの回転のために使用され、高速重切削の
ための動力源の負担を軽減させることができ
る。もしも凸部１ｄの外周面と凹部１１ｃの内
周面との動力伝達時に第１および第２回転伝達
面１ｂ，１１ｄにおいて、ドリルＤに、そのド
リルＤの軸線方向に沿う分力が作用すると、シ
ヤンク１を把持している爪１３に、本体１１の
軸線方向に対して垂直な方向の力が作用するこ
とになり、そのような軸線方向の力が大きいと
きには、爪１３を備えるチヤツクが破損するお
それがある。このことは、高速重切削では大き
な問題となる。本考案はこのような問題を解決
する。

(d) さらにまた本考案では、高速重切削に耐える
ドリルを使用することができ、このようなドリ
ルは、そのドリルの外径のたとえば約10倍もの
深さに穿孔することができる。このとき、爪１
３によつてドリルＤの軸線と本体１１の軸線１
１ｇとが正確に一致されるように保たれている
ことによつて、正確な内径を有するドリル孔を
形成することが可能であるとともに、ドリル
に、その軸線に垂直方向の力が切削時に作用す
ることを防ぐことができ、円滑な切削加工が容
易に可能となる。

このようにして本考案では高速重切削に耐える
ドリルに大きな回転トルクを伝達し、しかもその
ドリルＤの軸線と本体１１の軸線とを正確に一致
させることが、むやみに高精度の製造を必要とす
ることなく、可能となる。

また本考案によれば、第１回転伝達面１ｂの直
径方向の幅（第２図および第３図の上下方向の長
さ）は、第２回転伝達面１１ｄの幅未満であつて
もよく、したがつてそのような幅の小さい第１回
転伝達面１ｂを有する小径のシヤンク１を備える
各種のドリルＤに関して、本体１１を共用するこ
とができ、好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図
はその−断面要部図、第３図、第５図は各々
第２図の要部図、第４図、６図は第１図の要部で
ある。 Ｃ……チヤツク、１１……本体、１２……爪間
隔調整部、１３……爪、１４……ばね、Ｄ……ド
リル、１１ｃ……凹部、１１ｄ……回転伝達面、
１ｄ……凸部、１ｂ……回転伝達面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転スピンドルに同心に着脱自在とされる本体
   １１と、 その本体１１の先部に取付けられた爪間隔調整
   部１２と、 この爪間隔調整部１２の内側に収容されかつ周
   方向に隣接して配置された複数の爪１３とを持
   ち、 爪１３によつてドリルＤの軸線が本体１１の軸
   線と一致するようにドリルＤのシヤンク１の外周
   面を把持し、 ドリルＤのシヤンク１は、円形軸直角断面を有
   し、 このシヤンク１の末端には、そのシヤンク１の
   円形外周面の半分の第１円弧状部分１ｅと、シヤ
   ンク１の軸線を通る平面状の第１回転伝達面１ｂ
   とから成る半円形軸直角断面を有する凸部１ｄを
   設け、 本体１１の先部には、その本体１１の軸線方向
   に開口した凹部１１ｃが形成され、 この凹部１１ｃには、前記凸部１ｄが嵌合し、 凹部１１ｃは、本体１１の回転軸線を通る平面
   であつて、凸部１ｄの第１回転伝達面１ｂが面接
   触する第２回転伝達面１１ｄと、シヤンク１の円
   弧状部分１ｅに対向して形成される第２円弧状部
   分１１ｈとを有することを特徴とするドリル把持
   構造。