JPH10507246A

JPH10507246A - ドリル，特にドリルねじ

Info

Publication number: JPH10507246A
Application number: JP7524335A
Authority: JP
Inventors: ケーニヒ，ゴットフリート
Original assignee: Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Ejot Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1998-07-14
Also published as: US5749689A; DE4410027A1; AU1850795A; PL316312A1; TW272955B; CZ275096A3; BR9507151A; EP0752068A1; KR970701838A; HU9602501D0; MX9604233A; HUT74747A; WO1995025901A1; EP0752068B1; DE59503857D1; CN1144555A; CN1043677C

Abstract

(57)【要約】本発明は、ドリル軸、特に自己雌ねじ立てねじ条から成るねじ軸と、軸の駆動端の反対側に配置されたフォーク形状の硬質材から成る板形状のドリルチップとを備えたドリル軸に関する。前記ドリルチップは軸のホルダの中に挿入されると共に、前記ホルダは、ドリルチップのフォーク状端部に収容するために相互に軸の直径上の正反対位置に配設された２個の溝から成る。軸は、本質的に放射状の端面で先端鈍く終わり、そこから溝は、溝の中に軸方向に押入されたドリルチップのフォーク状端部が、それだけでドリルチップを軸にセルフロック状に保持するのみならずトルクを軸からドリルチップに伝達するように、駆動端に向かって延びる。

Description

【発明の詳細な説明】ドリル，特にドリルねじ本発明は、ドリル軸、特に自己雌ねじ立てねじ条から成るねじ軸と、軸の駆動端の反対側に配置されたフォーク形状の硬質材から成る板形状のドリルチップとを備えたドリルに関する。前記ドリルチップは軸のホルダの中に挿入され、前記ホルダは、ドリルチップのフォーク状端部を収容するために、相互に軸の直径上の正反対位置に配設された２個の溝から成る。それ故に、このドリルは、自己雌ねじ立てねじ条を備えているというその軸のデザインから、好ましくはドリルねじとなろう。ドリルチップが配設されたそのようなドリルは、米国特許公報第３７１５９５２号に開示されている。前記ドリルにおいて、ドリルチップはドリル軸の切削端に配設された連続する横方向のスロットに挿入される。前記横方向のスロットは、トルクの移動を保証し、前記横方向のスロットの底部は、軸方向ドリル力を受けるための迫台を形成する。何故ならば、ドリルチップはその中央領域で、横方向のスロットの底部に支持されているからである。ドリルチップはその側端部に、ドリル軸に対して軸方向に延びると共にドリルチップからテーパのついた腕を有する。前記テーパは、横方向のスロットよりも幅広の、ドリル軸に追加して配設された軸方向溝の中に腕を導くことに、明らかに役立つ。この腕は、片側で溝の一方の壁部に時々接触し、トルクをドリル軸からドリルチップに伝達する。しかしながら、これは腕のテーパのついていない領域に限定される。溝はさらに切り粉又はその他の切削物を除去するのに役立ち、それ故にドリルチップの腕に隣接して十分な空間が残されている。ドリルチップに面したドリル軸の端部は、それ故に、横方向のスロットとドリルチップの反対側の幅広の溝とを備え、比較的複雑な幾何学的外形を有する。ドリルチップをドリルねじのドリル軸に取り付けるための他の方法が、ドイツ特許公報第４００３３７４号に開示されている。これはドリルチップの延出部を保持しようという原理に基づいており、前記延出部はドリルチップの中心から延出し、ドリルチップに面したドリル軸の端部にある中央凹部に押入される。軸方向ドリル力は、延出部の端面から凹部の底部に伝達される。延出部と凹部との間の、構造的にも作用的にも的確な結合を通して伝達されるトルクを増加させるために、ドリルチップには、延出部に隣接して、切り刃から突出する小板が配設される。公報の第１４図に示されるように、前記小板はねじ軸の関連する端部において、それに一致した形状の溝に嵌合する。２個の小板は、溝と同様に互いに平行に延び、凹部の深さにほぼ一致する長さを有する。小板の端部は溝の端部から僅かに離隔しており、それ故に、軸方向ドリル力は、凹部の底部を介して延出部の端面で受け止められる。このデザインは、ねじ軸の関連する端部のデザインを相対的に複雑にする。何故ならば、それは凹部とは別に更に２個の溝を有するからである。公報には、第１４図の上述したデザインについての変形が開示されている。つまり、２個の溝は、溝と同じ深さの環状の肩部に置き換えられる。この結果、凹部を囲み且つねじ軸に関してドリルチップのどの角度からもドリルチップの２個の小板を収容することができる環状のカラーが、凹部に隣接したねじ軸の関連する端部に残る。しかしながら、小板は、横方向の迫台不足によりトルクを伝達することがほとんどできない。トルクは、延出部を凹部に嵌入させることによってのみ伝達することができる。ドイツ特許公報第４００３３７４号による、ドリルチップをねじ軸の関連する端部に連結するという上述のデザインは、それ故に、延出部と凹部とを結合することによりドリルチップを取り付けるという考え方に特徴づけられる。夫々のドリル軸の関連する端部の手の込んだ構造は、ドリルチップに同様のデザインをもたらすことになる。このことは、ドリルの全体コストを相応に高めることになる。ドイツ特許公報第４００３３７４号の上述したデザインは、ドリル軸の関連する端部にドリルチップを保持するための中央凹部を配設するという基本的考え方に基づいている。従来技術は、この目的のために２つの変形を開示している。即ち、その中にドリルチップがろう付けされた同心穴（ドイツ公開特許公報第２５５５６４７号）、又はドリルチップが詰められた中央貫通スロット（ドイツ特許公報第２８０１９６２号）である。この基本デザインは、その中で開示されたドリル軸端部の中央凹部により、ドイツ特許公報第４００３３７４号に引き継がれている。逆に、本発明は基本的に異なる取り組み方を採用している。その目的は、ドリル軸又はねじ軸とドリルチップとの結合デザインを単純化し、また高トルク伝達の可能性を保証する一方、ドリルチップはドリル軸又はねじ軸の軸心に対して中心にあることが保証されなければならないことにある。本発明の目的は、次のようにして達成される。つまり、軸は本質的に放射状の端面で先端鈍く終了し、この端面から溝が駆動端に向って、次のように延びている。即ち、溝の中に軸方向に押入されたドリルチップのフォーク状端部が、それだけでドリルチップを軸にセルフロック状に保持するのみならず、トルクを軸からドリルチップに伝達するようにである。端部を先端鈍く形成することが問題なくできるドリル軸又はねじ軸に、そのようにデザインを与えれば、ドリルチップを取り付けるためには、相互に直径上正反対に配置された２個の溝を配設するだけで十分である。そのような溝には、適当な工具を使用することにより、押入したり又は叩き入れたりすることができる。溝は、機械加工により切削したり又は切り込みをつけることができる。それ故に、軸の関連する端部における特に複合的な形成作業に対しても、何ら注意を払う必要がない。実際の切削部分の他には２個のフォーク状端部のみから成る板形状チップも、同じように単純にデザインされている。溝とこれら２個のフォーク状端部とにより、ドリルチップの軸へのセルフロック状の保持とトルク伝達とを、この目的のためにそれ以上の設計要素を必要とせずに、保証することができる。さらに、軸とドリルチップは、極めて単純な方法で組立てられる。即ち、ドリルチップのフォーク状端部を溝に単に押入することにより、強制嵌合を形成するときのような如何なる押入力も必要とすることなく、組立てられる。フォーク状端部を溝へ押入することは、ドリルチップを中心線に合わせることにより自動的に行われる。何故ならば、ドリルチップを中心線に合わせることは、溝が軸方向を向いていることから、自動的に達成されるからである。それ故に、すべての結果は、製造及び組立を簡単にすることを特徴とする、ドリルチップを備えたドリルという単純なデザインに帰着する。フォーク状端部を収容する領域の溝は、相互に平行に延びるように配置してもよい。これにより、溝を簡単に製作できるようになる。セルフロック状効果は、フォーク状端部を溝の断面に合わせることにより得られる。溝を軸の中心線に対して傾斜させて、駆動端の方向にそれらの底部間の距離を増加させながら延ばすことも可能である。その結果、溝に押入されたフォーク状端部は、底部の傾斜部位によってフォーク状端部に発生する拡張力により、セルフロック状に溝の中に保持される。前記拡張力は、フォーク状端部が押し込まれたときに、底部の傾斜部位により発生する。フォーク状端部の溝へのセルフロック状の保持は、溝の幅をフォーク状端部が溝の壁部によりその場所に押し挟まれるように形成することにより、堅固なものとなる。溝の中に押し込められたときのフォーク状端部のセルフロックは、次のような方法によっても保証することができる。即ち、先ず、フォーク状端部を底部に予め負荷をかけた状態で接触させるようにしてもよい。次に、溝の幅が半径方向に外側に増加するように、またフォーク状端部が溝の形状に適合するような断面を有するように、溝をデザインするようにしてもよい。後者の場合には、フォーク状端部が溝の底部にまで延びることなく、溝の壁部のみに接触するようになったとしてもまったく問題はない。何故ならば、溝の幅が増加するということは、それに相応した形状のフォーク状端部がある程度楔状に溝の中に押入され、その中で楔を打ち込んだようになるからである。セルフロックを得るための更なる可能性が、溝がその幅を駆動端に向けて減少させ、フォーク状端部が溝の形状に適合するような断面を有するようにデザインされることにより生じる。この場合には、フォーク状端部を溝に挿入するとき、溝の幅が減少するに従い、フォーク状端部にある衝撃を加えることになる。この結果フォーク状端部は、溝の中で軸方向に楔を打ち込んだような状態となる。特に強い軸方向ドリル力の場合に、フォーク状端部に作用する拡張力を制限するための更なる可能性は、溝の底部又は壁部へのフォーク状端部の半径方向の接触を、軸の端面の近傍のフォーク状端部の根元領域に限定することにより生ずる。この場合にフォーク状端部に作用する拡張力は、その作用腕がフォーク状端部の端末におけるものよりかなり短くなるフォーク状端部の根元領域においてのみ、発生することができる。もし溝とフォーク状端部とが、フォーク状端部が溝の底部に接触するようにデザインされるとしたら、これは、フォーク状端部がフォーク状端部の根元領域においてのみ底部に接触するだけではなく、この一方で溝の延長部分においては、フォーク状端部が溝の底部から僅かに離隔していることを意味する。しかし、溝は確実にトルクを伝達することができる。何故ならば、フォーク状端部の根元領域の特別なデザインと、端末領域においてフォーク状端部が底部から離隔していることとに係わりなく、フォーク状端部は依然として自らを、溝の壁部上に支持することができるからである。端面近傍のフォーク状端部の根元領域は、例えば、フォーク状端部全長の約１／３の長さと考えるべきである。軸の関連する端部におけるフォーク状端部のセルフロックの安全性及び信頼性を向上させるために、溝の底部に面したフォーク状端部の内側部に、ねじ軸の冷間加工の間に押し出された材料を押入するための凹部を配設してもよい。ドリルチップが挿入された後の冷間加工は、フォーク状端部の領域に圧縮をもたらす可能性がある。その領域で軸端部の材料に圧力が加えられると、前記材料は凹部の中に流れ込むことになる。この場合にドリルチップは、溝からの脱落に対して特に安全である。冷間加工は、次のようにして行ってもよい。即ち、この目的のために軸上にねじ条を転造加工するものであり、この場合に転造加工はドリルチップが挿入された状態で行われ、かなりの圧力が軸の材料に発生する。この圧力の下、材料が軸からフォーク状端部の凹部の中に押し出される。ねじ条の冷間加工、特に軸にねじ条を転造加工することは、フォーク状端部の外側部にねじ条断面に近似した縦輪郭を与えるために使用することもできる。この目的のために、溝とフォーク状端部は、それらがねじのねじ条の中にまで延出するようにデザインされる。ねじ条を転造加工するとき、軸の表面はフォーク状端部の外側部と一体に冷間加工される。即ち、フォーク状端部の領域において軸表面上に転造加工されたねじ条は、フォーク状端部においても連続する。このことは、ドリル性の悪い材料、即ち錆ない材料にねじ条を形成し又は切るために、硬い材料のドリルチップ、即ちフォーク状端部が使用されるとしたら、有利である。傾斜して延びる溝を使用するときに、セルフロックを特別に保証するため、２個のフォーク状端部の集合点に形成された喉部を、軸の端面から離隔するようにデザインしてもよい。これにより、ドリルチップが溝に挿入されるとき、フォーク状端部が溝の底部に突き当たる前に、ドリルチップがその喉領域において軸の端面に当接することが回避される。もしこのような当接が起これば、セルフロックのために必要なフォーク状端部の溝底部への接触が妨げられることになる。もしストッパが軸とドリルチップとの間の結合に配設されるならば、特に大きな軸方向ドリル力を有利に受けることができる。そのようなストッパは、溝の中に都合よく配置してもよい。しかしながら、ストッパを２個のフォーク状端部の集合点に形成された喉部に配設することもできる。前記ストッパはドリルチップが挿入されたとき、軸端面に接触する。しかしながら、そのようなデザインでは、上述したように、傾斜した溝を使用したときに、前記ストッパは、フォーク状端部が溝の底部に突き当たる前に作用しないことが保証されなければならない。フォーク状端部が溝の底部に又は楔状の溝の壁部に突き当たったときにフォーク状端部の喉部で発生する拡張力が、フォーク状端部がその部位で破壊する危険性が生ずるまで増加し続けることを防止するために、喉部は都合よくその形状を丸く形成してもよい。これにより、フォーク状端部の関連する端部の内部応力線が、丸みのある好都合な曲線を有するようになる。喉部の幅が喉部領域においてフォーク状端部の幅より狭ければ、特に大きなトルクを伝達することが可能である。この場合には、各フォーク状端部は喉領域において、関連する溝の対応する高さの壁部に、対応する大きさの面で接触する。本発明の実施例を図面に示す。図面において：第１図は、平行に延出するフォーク状端部を備えたドリルチップを収容するためのホルダを備えた、断面で描かれたドリル軸を示す；第２図は、ドリル軸のホルダに押入されることが可能な位置において、第１図のドリル軸に嵌合しようとしているドリルチップを示す；第３図は、側面から見たドリルチップを示す；第４図は、第２図のドリルチップと一体の、ねじ条が設けられた第１図のドリル軸を示す；第５図は、側面から見た第４図の描写の細部を示す；第６図は、ドリルチップの切り刃の上を軸方向から見た、第４図のねじ軸を備えたドリルの描写を示す；第７図は、第６図と同一の見方であるが挿入されたドリルチップがなく長方形断面の溝を備えた、第１図に描写のドリル軸を示す；第８図は、ほぼ楔状の断面の溝を備えた、第７図の配列の変更を示す；第９図は、傾斜して延びる溝を備えた、第１図の描写に近似するドリル軸を示す；第１０図は、第９図のドリル軸に嵌合するドリルチップを示す；第１１図は、第１０図のドリル軸の側面を示す；第１２図は、第１０図のドリルチップが挿入された、第９図に描写のねじ軸を示す；第１３図は、フォーク状端部の間の喉部にストッパを備えた、第１０図の描写に近似するドリルチップを示す；第１４図は、第１２図の配列に近似するドリルチップが挿入される一方、溝領域にストッパを備えたドリル軸の細部を示す；第１５図は、第５図の描写に近似するドリルチップが挿入される一方その幅が駆動端方向に減少する溝を備えた、ねじ軸の側面を示す；第１６図は、ドリルチップが挿入され、ねじ軸のねじ条が前記ドリルチップのフォーク状端部にまで部分的に延びた、第１２図の描写に近似するドリル軸を示す；第１７図は、側面から見た第１６図の配列を示す；第１８図は、フォーク状端部に内部凹みを備えた、第１６図に近似する配列を示す；第１図は、その駆動端２に６角形の頭部が配設されたドリル軸１を示す。６角形頭部の目的は、例えば、ある種の駆動工具に締めつけられるようにするためである。ドリル軸１の下側部分は断面で表され、ドリル軸１の端面５から６角形頭部の方向に延びる２個の溝３、４を含む。溝３、４の位置と断面は、以下により詳細に説明する第７図の端面図から明らかである。溝３、４の底部６、７は、溝３、４の全長の本質的部分にわたり、相互に平行に且つドリル軸１の縦軸に平行に延びる。それらは、丸鋸の形状がそのままのアール部８、９で終了する。この方法によって、溝３、４をドリル軸１の中に形成することができる。さらに、溝３、４は、既に上述したように、例えばスロット加工又はプレス加工のような他の方法によって形成してもよい。溝３、４は、第２図及び第３図に示すように、ドリルチップ１０のホルダを形成する。前記ドリルチップ１０は、その切削端に２個の切り刃１１、１２が配設されると共に、切り刃１１、１２と反対側の端部に、２個のフォーク形状のフォーク状端部１３、１４が配設される。２個のフォーク状端部１３、１４の内側面１５、１６は、軸方向に且つ相互に平行に延び、ドリルチップが２個の溝３、４の間に残る橋状部１７にぴたりと滑り込むことができるような相互間距離を維持する。ドリルチップ１０の厚さを溝３、４の幅に適合させ又はその逆になるようにした結果、フォーク状端部１３、１４は溝３、４の壁部に接触するようになる。フォーク状端部１３、１４は、それらがアール部の領域にまでは届かない長さである。この結果、フォーク状端部１３、１４を形成するためには、単に平行側面を備えた空間を形成すればよいことになる。しかしながら、もしフォーク状端部１３、１４が溝３、４のさらに奥まで延びることを望むのであれば、フォーク状端部１３、１４の末端は、それに対応してアール部８、９に適合する形状でなければならない。第３図は、第２図のドリルチップ１０の側面を示す。前記ドリルチップ１０は全体が、溝３、４の幅に適合する一定の厚さを有する。そのようなドリルチップは、例えば、約１ミリメートルの厚さとなろう。そのようなドリルチップにより開けられる孔は、通常直径が約５ミリメートルまでのものである。第１図及び第２図に示されるドリル軸１とドリルチップ１０の配置から、これら２個の部品は、ドリルチップ１０のフォーク状端部１３、１４を溝３、４の中に押入することにより組み立てることができる。この結果として第４図の配列となるが、第４図には、第１図に滑らかに描かれているドリル軸１とは対照的に、対応する直径上に転造加工されたねじ条１８が配設される。この結果、第４図に描かれたねじ軸１９となる。ドリルチップ１０は、６角形頭部２の反対側のドリル軸１９の端部に配置され、そのフォーク状端部（図形描写をよりよくするために、そのフォーク状端部は、ドリル軸１９の外径を僅かに越えて横方向に突出したものとして描かれている）が、溝３、４の中に押入されている。第５図は、第４図の横方向から見た配列を示す。これにより、フォーク状端部（この場合には、フォーク状端部１３）が溝（この場合には、溝３）のどこで終了しているかが、疑いもなく明白なものになる。さらに第６図を参照すると、ここにはドリルチップ１０が挿入されたねじ軸１９が、ドリルチップ側から見た状態で描かれている。フォーク状端部１３、１４が溝３、４にぴたりと嵌合しているために、軸１又は１９とドリルチップ１０との間はセルフロック結合となる。ドリルチップ１０は、押入されているので、軸１又は１９のホルダ（溝３、４により形成される）から独力で脱落することはもはや不可能である。通常、ドリルチップ１０の脱落に対して、更なる固定を行なう必要はない。何故ならば、ドリルチップ１０には本質的に、切り刃１１、１２に作用する軸方向のドリル力が軸１又は１９の向きに加えられているからである。それ故に、ドリルチップ１０は孔開け中、軸１又は１９に対して絶え間なく押圧されており、ストッパとして作用する長方形に形成された喉部２０が、橋状部１７の端面２１に突き当たる。このようにして、ドリル力を受けるために必要な迫台が形成される。軸１又は１９からドリルチップ１０に伝えられるトルクは、駆動された６角形頭部２から溝３、４の壁部を介してフォーク状端部１３、１４に伝達される。この結果、他の如何なる構成要素も必要とせずに専ら溝３、４とフォーク状端部１３、１４とのみから成る、構造的にも作用的にも的確な結合が得られる。同時に、フォーク状端部１３、１４は、軸１又は１９とドリルチップ１０との間のセルフロック結合を保証する。この結果、セルフロック結合とトルク伝達の機能が、フォーク状端部１３、１４に効果的に集中することになる。軸１又は１９の端面のデザインについては、形状に関する要件は特にない。何故ならば、端面５は半径方向に延出することができ、それ故に機械加工上の要件は特にないからである。端面５が平面である必要性がないことは勿論である。もし軸１又は１９が、６角形頭部の反対側の端部において平面とは僅かに異なる、例えば、先端鈍くデザインされたとしても、そのようなデザインを採用することは勿論可能である。何故ならば、上述したように、端面５はストッパを形成するための端面２１を備えているだけで十分だからであり、前記ストッパは溝３、４が製作されたときに自動的に形成されるものだからである。本質的に半径方向に延び且つ平面である端面５には利点がある。何故ならば、そのような端面は通常、ここに関連する軸１又は１９の製造時に自動的に形成されるものだからであり、さらに、壁部を備えた溝３、４が、トルクをフォーク状端部１３、１４に伝えるために可能な限り最大に、縦方向に延びているからである。上文で簡単に言及したように、第７図は、端面５を上方から見た場合の、ドリルチップが挿入されていないドリル軸１を示す。これから、次のことが明らかになる。即ち、溝３、４は長方形断面を有し、前記断面は、ドリル軸１とドリルチップ１０とが組み立てられたとき、ドリルチップ１０のフォーク状端部１３、１４（前記フォーク状端部１３、１４は、第７図に見ることはできない）によって隙間なく埋められることである。この結果、ドリルチップと軸との間に、セルフロック結合が生ずる。第８図は、第７図の実施例の変形を示す。この変形において、溝３、４はその幅が半径方向外側に増加する形状を有する。この結果、溝３、４は傾斜して延びる壁部２２、２３を有し、壁部２２、２３により、溝３、４の断面は楔形状となる。これにより、前記溝の中に挿入されたフォーク状端部は、まさにその場所にぴたりと嵌まることになる。壁部２２、２３の傾斜部位（そして、その反対側の壁部についても勿論であるが）は、図面においてより図式的に描写するために、第８図では誇張して描かれている。実際には、傾斜部位は、それにより特に堅固な固定を達成するためであっても、直線から極く僅かずれているにすぎない。第９図から第１２図は、第１図から第５図までの実施例の変形を示す。これらの変形において、溝３、４には特別な形状が与えられている。前記形状は、次のようなものである。即ち、溝３、４がドリル軸１の軸心に対して傾斜して延び、底部２４、２５の間の距離は６角形頭部に向かって増加するものである。この結果、橋状部１７は楔のような形状になり、第１図から第５図の実施例と同様に、端面５内の端面２１で終了する。ドリル軸１のこのような形状のホルダに適合するドリルチップ２６が、第１０図及び第１１図に（第２図及び第３図の描写と同様に）、上面及び側面から見たものが描かれている。ドリルチップ２６は、底部２４、２５の傾斜部位に適合するように、対応して形成された２個のフォーク状端部２７、２８から成る。前記フォーク状端部２７、２８の内側部２９、３０は、橋状部１７の底部２４、２５と本質的に同一の傾斜部位を有する。ドリルチップ２６が押入されたとき、ほぼ楔形状にデザインされた橋状部１７により、内側部２９、３０が、傾斜して延びる底部２４、２５に打ち当たる。これにより、フォーク状端部２７、２８は拡張力を受け、ドリルチップ２６はこの拡張力により、ドリル軸１のホルダに特に確実に保持される。第１２図は、ねじ軸１９とドリルチップ２６との集合体を示す。この集合体は、第１０図に示されるように、基本的にドリルチップ２６がその上方に描かれたドリル軸１の溝３、４の中に押入されることにより形成される。第９図のドリル軸１と第１２図のねじ軸１９との相違は、第１図と第４図とに関連して上述したように、ねじ条１８の提供に関することのみである。第１０図及び第１２図から、フォーク状端部２７、２８の端部に形成された喉部３１は、形状が丸いことがわかる。このアール形状は、フォーク状端部２７、２８が押し広げられることにより喉部３１の領域に発生する応力を減少させるために、また、当該箇所で応力線が過度に集中しないようにするために与えられている。溝３、４の底部２４、２５の傾斜部位及び喉部３１のアール形状を別にすれば、第９図から第１２図の実施例は、第１図から第５図の実施例と同一である。このため、それ以上の説明ついては第１図から第５図を参照することもできる。第９図から第１２図までの実施例において、孔開け中に発生するドリル力は、フォーク状端部２７、２８の内側部２９、３０が底部２４、２５に接触することにより、受け止められる。硬い材料から成るドリルチップ２６は、通常フォーク状端部２７、２８に作用する様々な力を受けることができる。しかしながら、特に大きなドリル力を伝える必要があるときは、ストッパ（第１図及び第２図の端面２１及び喉部２０の作用と同様の）を備えた第９図から第１２図までの実施例を提供することは、有利となろう。対応する実施例を第１３図に示す。ドリルチップ３２の内部に配設された喉部３３も、本質的にはアール部３４、３５を備える。前記２個のアール部の間には、丸く形成された突起３６が配設される。突起３６の目的は、ドリルチップ３２がドリル軸１又はねじ軸１９の溝３、４に押入されたとき、端面２１に突き当たることである。これにより、特に大きなドリル力を、端面２１から突起３６に直接伝えることができるようになる。この特徴的な点を別にすれば、ドリルチップ３２は、その他の点については第１０図及び第１１図のドリルチップ２６と完全に同一である。第１４図は、ストッパを形成するための更なる可能性を示す。この場合には、ストッパは肩部３７、３８により形成される。肩部３７、３８は、ねじ軸１９の材料から溝３、４の中に押し出されたものである。第１４図の図面において、肩部３７、３８に対向するフォーク状端部２７、２８の端部は、僅かに離隔している。何故ならば、通常の作動状態においては、フォーク状端部２７、２８の強度は発生したドリル力を受けるのに十分だからである。しかしながら、前記ドリル力があるレベルを超えたとき、ドリルチップ２６は、それがフォーク状端部２７、２８で肩部３７、３８に接触するまで、溝３、４の中にさらに押入される可能性がある。第１５図は、ドリルチップと軸のホルダとの間に締め付けが得られる、更なる形状を示す。第１５図は、ねじ条１８を備え、且つドリルチップ３９が前記ねじ軸１９の溝３（４は見ることができない）に挿入されたねじ軸１９の下側部分を示す。図面は、溝３（及び４）の幅がねじ軸１９の駆動端方向に減少し、フォーク状端部２７（２８は見ることができない）が、溝３、４の形状に適合するような断面を有していることを示す。溝３、４及びフォーク状端部２７、２８の断面は、それ故に輪郭が楔形状に近似し、これにより、フォーク状端部２７が溝３（２８及び４は見ることができない）の中に押入さたとき、強い楔作用が生じて、フォーク状端部２７、２８とドリルチップ３０との間にセルフロックが発生することを保証する。第１６図は、ねじ条４４がフォーク状端部４２、４３の端部にまで延びている、ねじ軸４０とドリルチップ４１との間の結合を示す。これは、溝４５、４６がねじ軸４０の端部において対応する長さを有し、且つフォーク状端部４２、４３が実質的に溝４５、４６の全長にわたり延出することにより達成される。即ち、ねじ条のフォーク状端部４２、４３への延出は、ドリルチップ４１が挿入されたねじ条を有する軸４０の未加工部に、ねじ条４４を転造加工することより形成される。転造工具はフォーク状端部４２、４３にも使用されて、その上にねじ条４４を転造加工する。これにより、第１６図から明らかなように、フォーク状端部の縦輪郭はねじ条を倣ったものとなる。ねじ軸４０からフォーク状端部４２、４３の領域まで、ねじ条４４が均一に推移する状態を、第１７図に明確に見ることができる。第１７図は、第１６図の配列を９０゜回転して見たものを示す。第１６図は、軸４０とドリルチップ４１との間の結合の、更なる特徴点を示す。この場合には、フォーク状端部４２、４３は、ねじ軸４０に面するそれらの端部領域において、溝４５、４６の底部から離れている。これにより、第１６図から明らかなように、フォーク状端部４２、４３の内側部と溝４５、４６の底部との間に、隙間４７、４８が存在する。このことは、フォーク状端部４２、４３の接触が、切り刃１１、１２の側のフォーク状端部４２、４３の端部に限定されることを保証するものであり、これにより、ドリルチップ４１が挿入されたときに発生する拡張力が、過度にならないことを保証している。第１６図と第１７図とにより提供される、フォーク状端部の端部にねじ条を転造加工するという方法は、ドリル軸４０に固定するための特別の形状を、フォーク状端部４２、４３の独特のデザインを通してドリルチップ５３に与えることに利用することもできる。これは、第１８図に示される。この場合には、フォーク状端部４９、５０は、それらの内部に２個の凹部５１、５２を夫々備える。ねじ条４４が転造加工されたとき、これらの凹部５１、５２の中に橋状部１７の材料が押入される。これにより、フォーク状端部４０、５０と橋状部１７との間に、つまりねじ軸４０に関して、一種のフック止めが形成される。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年２月７日【補正内容】明細書ドリル，特にドリルねじ本発明は、ドリル軸、特に自己雌ねじ立てねじ条から成るねじ軸と、軸の駆動端の反対側に配置されたフォーク形状の硬質材から成る板形状のドリルチップとを備えたドリルに関する。前記ドリルチップは軸のホルダの中に挿入され、前記ホルダは、ドリルチップのフォーク状端部を収容するために、相互に軸の直径上の正反対位置に配設された２個の溝から成る。ドリルチップの幅は、ドリル軸の直径と相応に形成される。それ故に、このドリルは、自己雌ねじ立てねじ条を備えているというその軸のデザインから、好ましくはドリルねじとなろう。ドリルチップが配設されたそのようなドリルは、米国特許公報第３７１５９５２号に開示されている。前記ドリルにおいて、ドリルチップはドリル軸の切削端に配設された連続する横方向のスロットに挿入される。前記横方向のスロットは、トルクがドリルチップに伝達されるのを保証し、前記横方向のスロットの底部は、軸方向ドリル力を受けるための迫台を形成する。何故ならば、ドリルチップはその中央領域で、横方向のスロットの底部に支持されているからである。ドリルチップはその側端部に、ドリル軸に対して軸方向に延びると共にドリルチップからテーパのついた腕を有する。前記テーパは、横方向のスロットよりも幅広の、ドリル軸に追加して配設された軸方向溝の中に腕を導くことに、明らかに役立つ。ドリルにより、腕が片側で溝の一方の壁に時々接触し、トルクがドリル軸からドリルチップに伝達される。しかしながら、これは腕のテーパのついていない領域に限定される。溝はさらに切り粉又はその他の切削物を除去するのに役立ち、それ故にドリルチップの腕に隣接して十分な空間が残されている。ドリルチップに面したドリル軸の端部は、それ故に、横方向のスロットとドリルチップの反対側の幅広の溝とを備え、比較的複雑な幾何学的外形を有する。ドリル軸とその主端部の中に固定されたドリルチップとから成るドリルが、その後に米国特許第２６２１５４８号に開示されている。ドリルチップは、貫通した横方向スロットに係止される。その近傍の横方向スロットの幅は、ドリル軸の直径よりはるかに大きい。従って、ドリルチップに大きな荷重がかかると、支柱がないために、その縁が曲がったり折れたりする重大な危険が存在する。ドリルチップの止め具が貫通するように考慮されているため、ドリル軸の当該端部は比較的コストのかかる形状となる。その上、ドリルチップの止め具はピン又はねじによって補助的に固定されており、このことはドリル軸の製造コストを更に高めることになる。ドリルチップをドリルねじのドリル軸に取り付けるための他の方法が、ドイツ特許公報第４００３３７４号に開示されている。これはドリルチップの延出部を保持しようという原理に基づいており、前記延出部はドリルチップの中心から延出し、ドリルチップに面したドリル軸の端部にある中央凹部に押入される。軸方向ドリル力は、延出部の端面から凹部の底部に伝達される。延出部と凹部との間の、構造的にも作用的にも的確な結合を通して伝達されるトルクを増加させるために、ドリルチップには、延出部に隣接して、切り刃から突出する小板が配設される。公報の第１４図に示されるように、前記小板はねじ軸の関連する端部において、それに一致した形状の溝に嵌合する。２個の小板は、溝と同様に互いに平行に延び、凹部の深さにほぼ一致する長さを有する。小板の端部は溝の端部から僅かに離隔しており、それ故に、軸方向ドリル力は、凹部の底部を介して延出部の端面で受け止められる。このデザインは、【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年２月８日【補正内容】ねじ軸の関連する端部のデザインを相対的に複雑にする。何故ならば、それは凹部とは別に更に２個の溝を有するからである。公報には、第１４図の上述したデザインについての変形が開示されている。つまり、２個の溝は、溝と同じ深さの環状の肩部に置き換えられる。この結果、凹部を囲み且つねじ軸に関してドリルチップのどの角度からもドリルチップの２個の小板を収容することができる環状のカラーが、凹部に隣接したねじ軸の関連する端部に残る。しかしながら、小板は、横方向の迫台不足によりトルクを伝達することがほとんどできない。トルクは、延出部を凹部に嵌入させることによってのみ伝達することができる。ドイツ特許公報第４００３３７４号による、ドリルチップをねじ軸の関連する端部に連結するという上述のデザインは、それ故に、延出部と凹部とを結合することによりドリルチップを取り付けるという考え方に特徴づけられる。夫々のドリル軸の関連する端部の手の込んだ構造は、ドリルチップに同様のデザインをもたらすことになる。このことは、ドリルの全体コストを相応に高めることになる。ドイツ特許公報第４００３３７４号の上述したデザインは、ドリル軸の関連する端部にドリルチップを保持するための中央凹部を配設するという基本的考え方に基づいている。従来技術は、この目的のために２つの変形を開示している。即ち、その中にドリルチップがろう付けされた同心穴（ドイツ公開特許公報第２５５５６４７号）、又はドリルチップが詰められた中央貫通スロット（ドイツ特許公報第２８０１９６２号）である。この基本デザインは、その中で開示されたドリル軸端部の中央凹部により、ドイツ特許公報第４００３３７４号に引き継がれている。逆に、本発明は基本的に異なる取り組み方を採用している。その目的は、ドリル軸又はねじ軸とドリルチップとの結合デザインを単純化し、とにある。本発明の目的は、次のようにして達成される。つまり、軸は本質的に放射状平面の端面で先端鈍く終了し、この端面から溝が駆動端に向って、次のように延びている。即ち、溝の中に軸方向に押入されて両方の溝の中に一杯に座着したドリルチップのフォーク状端部が、それだけでドリルチップを軸にセルフロック状に保持すると共に、トルクが軸から溝の壁部を越えて両方のフォーク状端部に伝達されるようにである。端部を先端鈍く形成することが問題なくできるドリル軸又はねじ軸に、そのようにデザインを与えれば、ドリルチップを取り付けるためには、相互に直径上正反対に配置された２個の溝を配設するだけで十分である。請求の範囲１．ドリル軸（１）、特に自己雌ねじ立てねじ条（１８）から成るねじ軸（１９、４０）と、軸（１、１９、４０）の駆動端（２）の反対側に配設されたフォーク形状の硬質材から成る板形状のドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）とを備え、前記ドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）は、その幅がドリル軸の直径と相応に形成されて軸（１、１９、４０）のホルダの中に挿入されると共に、前記ホルダは、ドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）のフォーク状端部（１３、１４：２７、２８：４２、４３：４９、５０）を収容するために相互に軸（１、１９、４０）の直径上の正反対位置に配設された２個の溝（３、４；４５、４６）から成るドリルにおいて、軸（１、１９、４０）は、本質的に放射状平面の端面（５）で先端鈍く終わり、そこから溝（３、４；４５、４６）は、溝（３、４；４５、４６）の中に軸方向に押入された両方の溝の中に一杯に座着したドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）のフォーク状端部（１３、１４；２７、２８；４２、４３；４９、５０）が、それだけでドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）を軸（１、１９、４０）にセルフロック状に保持すると共に、トルクが軸（１、１９、４０）から溝（３、４；４５、４６）の壁部を越えて両方のフォーク状端部（１３、１４；２７、２８；４２、４３；４９、５０）に伝達されるように、駆動端（２）に向かって延びることを特徴とするドリル。２．溝（３、４）の底部（６、７）は、それらがフォーク状端部（１３、１４）を受け入れる領域において相互に平行に延びていることを特徴とする、請求項１に記載のドリル（第１図〜第７図）。３．溝（３、４）は、溝（３、４）に押入されたフォーク状端３．溝（３、４）は、溝（３、４）に押入されたフォーク状端部（２７、２８）が、底部（２４、２５）の傾斜部位によりフォーク状端部（２７、２８）に発生する拡張力によって溝（３、４）の中にセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ【要約の続き】

Claims

【特許請求の範囲】１．ドリル軸（１）、特に自己雌ねじ立てねじ条（１８）から成るねじ軸（１９、４０）と、軸（１、１９、４０）の駆動端（２）の反対側に配設されたフォーク形状の硬質材から成る板形状のドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）とを備え、前記ドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）は、軸（１、１９、４０）のホルダの中に挿入されると共に、前記ホルダは、ドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）のフォーク状端部（１３、１４；２７、２８；４２、４３；４９、５０）を収容するために相互に軸（１、１９、４０）の直径上の正反対位置に配設された２個の溝（３、４；４５、４６）から成るドリルにおいて、軸（１、１９、４０）は、本質的に放射状の端面（５）で先端鈍く終わり、そこから溝（３、４；４５、４６）は、溝（３、４；４５、４６）の中に軸方向に押入されたドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）のフォーク状端部（１３、１４；２７、２８；４２、４３；４９、５０）が、それだけでドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）を軸（１、１９、４０）にセルフロック状に保持するのみならずトルクを軸（１、１９、４０）からドリルチップ（１０、２６、３２、３９、４１、５３）に伝達するように、駆動端（２）に向かって延びることを特徴とするドリル。２．溝（３、４）の底部（６、７）は、それらがフォーク状端部（１３、１４）を受け入れる領域において相互に平行に延びていることを特徴とする、請求項１に記載のドリル（第１図〜第７図）。３．溝（３、４）は、溝（３、４）に押入されたフォーク状端部（２７、２８）が、底部（２４、２５）の傾斜部位によりフォーク状端部（２７、２８）に発生する拡張力によって溝（３、４）の中にセルフロック状に保持されるように、底部（２４、２５）間の距離を増加させながら駆動端（２）の方向に軸の軸線に傾斜して延びることを特徴とする、請求項１に記載のドリル（第９図〜第１２図）。４．溝（３、４）の幅は、フォーク状端部（１３、１４）が溝（３、４）の壁部によりその場所に押し挟まれるような幅であることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のドリル。５．フォーク状端部（１３、１４）は、溝（３、４）の底部（６、７）に予め負荷をかけられた状態で接触していることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載のドリル。６．溝（３、４）の幅は、半径方向外側に増加すると共に、フォーク状端部は、溝の形状に適合した断面を有することを特徴とする、請求項１、２、３、４又は５に記載のドリル（第８図）。７．溝（３、４）の幅は、駆動端（２）に向って減少すると共に、フォーク状端部（２７、２８）は、溝（３、４）の形状に適合した断面を有することを特徴とする、請求項１、２、３、４、５又は６に記載のドリル（第１５図）。８．フォーク状端部（４２、４３）の溝（４５、４６）の底部又は壁部に対する半径方向の接触は、軸（４０）の端面（５）の近傍のフォーク状端部（４２、４３）の根元領域に限定されていることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のドリル（第１６図）。９．ねじ条が冷間加工、特に転造加工されたねじ軸を備え、溝（４５、４６）及びフォーク状端部（４２、４３）は、ねじ軸（４０）のねじ条（４４）の中まで延びると共に、フォーク状端部（４２、４３）の縦輪郭は、ねじ条（４４）に従っていることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８に記載のドリル（第１６図、第１７図）。１０．フォーク状端部（４９、５０）は、ねじ軸（４０）の冷間加工の間に押し出された材料が押入される凹部（５１、５２）を、溝の底部に面するそれらの内側部に備えていることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載のドリル（第１８図）。１１．軸方向ドリル力を受けるためのストッパ（３７、３８）が、溝（３、４）に配設されていることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のドリル（第１４図）。１２．フォーク状端部（２７、２８）は、喉部（３１）で連結すると共に、前記喉部（３１）は、ドリルチップ（２６）が挿入されたとき軸（１、１９）の端面（５）から離隔していることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１に記載のドリル（第９図〜第１２図）。１３．フォーク状端部（２７、２８）は、喉部（３３）で連結すると共に、前記喉部（３３）は、軸（１、１９）の端面（２１）に対するストッパ（３６）を形成して軸方向ドリル力を受けることを特徴とする、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０に記載のドリル（第１３図）。１４．喉部（３１）は、形状が丸く形成されていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のドリル（第１０図、第１２図）。１５．喉部（２０、３１）の幅は、喉部の領域においてフォーク状端部（１３、１４；２７、２８；４２、４３；４９、５０）の幅より狭いことを特徴とする、請求項１２、１３又は１４に記載のドリル。