JPS59232710A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （関連出願との関係） この出願は１９８２年３月１７日に出願された係属中の
米国特許出願通し番号第３５９．０５１号の部分係属出
願である。

（発明の背景） 金属工作物に円柱形の孔を設ける為に屡々ドリルが使わ
れる。周知の様に、ドリルの切削作用又は中ぐり作用は
細長い略円柱形の部材によって（ｊなわれる。ドリル部
材の１＠がドリル集成体の駆動装置にしっかりと取付け
られ、この集成体が切削部材をその縦軸線の周りに回転
させる。細長い切削部材の反対側の端は少なくとも１つ
の切刃を有する。溝路が切刃から遠ざかる向きに伸び、
孔をあけるにつれて出来る材料の切りくずを取去る通路
となる。

よじれドリルは、木材及び金属の両方の材料に酋通に使
われる１１１　艮い切削部材の１種でｄチる。簡単に云
うと、にじれドリルは、ドリルの周縁に沿ツ’（対称的
に配置されていて、全体的にその縦軸線に沿って伸びる
複数個の切刃を有づる。各々の切刃から溝路が伸びてい
て、典型的には切削部材の周縁の周りを螺旋形に伸びる
。この為、にじれドリルど云う。よじれドリルの切刃は
枢軸線に向っＣ伸びるが、軸線から成る距Ｆ３ＩＩ　ｌ
１ｌｌｆれた所で終端リ−る　。

にじれドリルの構造上の特徴により、その動作に利点も
欠点もある。主な利点は、切削用の力がドリル全体にわ
たって均一に分配されることである。この為、多くの材
料ぐは、よじれドリルによつＣ精密な孔が得られ、各々
の切刃が切削力に等分の寄与を持つ。更に具体的に云う
と、各々の切刃は、ドリルの半径に等しい幅と、材料に
対４るドリルの送り速度を切刃の数で除した値の関数ひ
ある厚さとを持つ切りくず、即ら原材わ１の螺旋形の条
片を生ずる。よじれドリルの主な欠点は、縦軸線と切刃
の一番内側の点との間にあるドリルの部分が、何等切削
作用をしないことである。この為、穿孔しようとする材
料の一番内側の部分は、ドリル自体に加えられる軸り向
の力により、切刃の区域に押込まれる。事実上、孔の一
番中心の部分にある材料を切刃の通路に押込むことが出
来るように、ドリルは穿孔しようとする材料の中に押込
まなければならない。

必要な軸方向のツノは、縦軸線と各々の切刃の一番内側
の点との間の距離を小さくすることによって、減少する
ことが出来る。勿論、縦軸線の直ぐ周囲にある材料が、
よじれドリルに対する主要な軸方向の支持体になってい
るから、この距離をゼロに減少づることは出来ない。切
刃の区域に原材料が入り易くする様に、中心部分を面取
りすることにより、軸方向の力の大きさは更に幾分か小
さくすることが出来る。こういう構造上の特徴により、
よじれドリルを前進さけるのに必要な軸方向の力は小さ
くなるが、この軸方向の力は、チタンの様な硬い金属材
料で作られた原材料に対しては、よじれドリルの効率を
悪くし、その効果を弱める程大きなものとなる。この様
な軸方向の力を加えることは、穿孔作業に於りるエネル
ギ利用効率をＲ＜　”Ｉるだり′Ｃなく、よじれドリル
自体に過度の疲労を招く。この為、よじれドリルを頻繁
に交換しなければならなくなり、その結果ドリル集成体
全体の非稼動時間がかなりの長さになる。

従来の「ガンドリル」は構造的によじれドリルと異なり
、成る点Ｃは硬い金属の穿孔に−ＦｒＪしでいる。簡単
に云うと、ガンドリルは１つの切刃及び１つの溝路だり
しか持っＣない。この１つの切刃がガンドリルの周縁上
の１点から縦軸線を通り、ガンドリルの反対側の周面と
中心軸線どの中間の点まぐ伸びる。切刃はガンドリルの
縦軸線からずれた頂点ぐ終端し、この為ガンドリルの切
削端は非対称円錐に似ている。ガンドリルも切刃から全
体的に軸方向に伸びる溝路を持っていて、ガンドリルに
よって削られた材料の切りくずを取去ることが出来る様
にしている。動作についＣ説明すると、ガンドリルの内
、縦軸線から周縁まで仲びる部分が、全ての切削作用を
行なう。更に、切込みが半径の全長に及ぶから、原材料
を切刃に押付ける必要はなく、必要な軸方向の力は、よ
じれドリルを使う時に必要な力よりも小さい。この様な
中心切削作用と云う特徴により、ガンドリルは硬い金属
の穿孔に一層適してＪ３す、銃身の穿孔の様な成る金属
の切削の用途に広く用いられ′Ｃいる。

ガンドリルは１つの切刃及び１つの溝路という構造によ
り、効率のよい中心の切込みが出来るが、穿孔作業の間
、力の不平衡さも生ずる。この不平衡は、ガンドリルが
最初に材料に食い込む穿孔作業の初期に特に問題である
。具体的に云うと、ガンドリルは１つの切刃しか持たな
いから、材料からこの１つの切刃に加えられる力に釣合
う為の対称的な切削面がない。ガンドリルで起る力の不
平衡により、ガンドリルのふらつきを生ずる場合が多く
、このため［振れ（ｔｕｒｎｏｕｔ　）　Ｊ現象をｔａ
　＜。

即ち、ガンドリルによってあけた孔の壁がｎいに平行で
はなく、外向きに拡がり、孔の人口の近くで特にそうな
る。

ガンドリルに固有の振れ作用を打ち消り一為、ガンドリ
ルに摩耗パッドをつけるのが一般的ひある。

このパッドは、穿孔され！ご孔の側面に接しｃ１ガンド
リルを最初に入り込んだ後に案内Ｊる様に作用Ｊる。更
に、孔の入口に於ける振れを最小限に抑える為、ブッシ
ングを用い゛（、ガンドリルを所望の位置に正しく案内
層る場合が多い。ブッシングは月利の面上に配置されて
いで、穿孔しようとりる区域を取囲む。この為、摩耗パ
ッドがブッシングに接しく、ガンドリルが材料に最初に
入り込む時、孔の整合を改善する。それＣも、摩耗パッ
ド及びブッシングを使っ−でも、ガンドリルのＦＬｔＪ
ｉｉｌに固有の力の不平衡により、多くの］二作物のイ
１様の許容公差を越えるような整合外れをＪ（１＜場合
が多い。これは非常にゅい金属材料ぐ作られｌこ工作物
で特に起りがちである。こういう工作物でｊＩシい許容
公差を達成覆る為には、２回目のリーマｆ１業が必要な
場合が多い。然し、このリーマ作業は、ブッシングを使
うのと同じく、非常に時間がか）す、効率が悪く、コス
１〜もが）る。

成る穿孔作業では、非常に硬い材料の中に短かな距離だ
け、非常に精密な孔をあけることが必要である。更に、
孔の底が実質的に平面状又は平坦であって且つ孔の側壁
に対して全体的に垂直（・ある様な孔を設番）るのが望
ましい場合が多い。更に具体的に云うと、成る設η１の
許容公差では、孔の実際の直径が仕様店の直径の一〇、
０Ｏ０５１Ｊ（−０，０１２７ｍｍ）乃至＋０．００１
５吋〈＋０．０３８１ｍｍ＞の範囲内にあることを必要
とＪる。更に、多くの仕様では、孔の底面は、この底面
が孔の側壁の近くでそれと垂直に、孔の半径の半分に大
体等しい様な距離だけ内向きに伸びる肩又は桟を含むこ
とを条件として、平面状にしないことがある。この様な
孔の平面状でない底面は、中心部分と孔の底の周縁の肩
部分との間の距離が非常に小さい場合しか許容できない
。

上に述べた様な仕様を持つ孔は、例えば油井掘削装置の
切削ヘッド部分に必要である。この種の装置では、Ａｌ
５Ｉ　　４３４０の硬質鋼の様な非常に硬い材料で構成
されたヘッドに複数個の精密な浅い孔を穿孔して、油井
掘削装置の間、岩を削るピッ１−を受入れる様にする。

現在では、切削工具製造業者によっては、こういう孔を
作る為によじれドリルを使っている。然し、原１１１’
ｌが非常に硬い為、よじれドリルのか命が非常に短く、
所望の精密な孔を作るには、リーマを使うことが必要に
なる場合が多い。勿論、これは非常に費用がか）る。こ
の目的にガンドリルを使うことも公知である。然し、前
に述べた様に、ガンドリルは最初に１作物に食込む時の
精度が最低である。この為、ガンドリルを用いて、浅い
孔を精密にありるのは極めて国ｆｆ！である。従って、
ガンドリルを用いにの様な設ｎｌ仕様を達成する為には
、ブッシングの複雑な構成を利用Ｊると共に、穿孔作業
の後、孔のり−マ仕上げをすることが必要ひある。

係属中の米国特Ｗ［出願通し番号第３５９，０５１号は
、捩れドリル及びガンドリルの何れとも構造的に異なる
平底ドリルを対象とし−Ｃいる。この係属中の米国特許
出願通し番号第３５９，０５１号に記載されでいるドリ
ルは任意の材料に所望の寸法の孔を穿孔する為に使うこ
とが出来るが、従来のドリルに較べたこの発明の利点は
、チタン又は非常に硬い合金鋼（例えばロックウェル硬
度３５乃至４０）の様な極めて硬い材料に浅い孔（例え
ば１吋未満）を穿孔する時に特に明白である。

構造的には、米国特許出願通し番号用３５９゜０５１号
の平底ドリルは向い合った１次及び２次切刃を持ら、そ
れから１次及び２次溝路が伸びている。１次切刃が軸線
に近い点から、軸線の反対側にあって、周縁までの大体
中間にある点まで、ドリルの１１１１線を横切って伸び
る。１次切刃はドリルの縦軸線に対して垂直−Ｃあって
、ドリルの一方の軸り向の端を定める。１次切刃ツメ配
置されている半径の一番外側の部分は、後で詳しく説明
りる様に、何等切削作用をしない様に、１次切刃に対し
てドリルの縦方向に対してずれている。１次溝路がドリ
ルの本体から略パイ形のくさびを取去った形になってい
る。このパイ形の溝路は、切刃を支えるウェブの強度を
強める為に、溝路が１次切刃から軸方向に遠ざかるにつ
れて、半径方向の深さが減少覆る。

係属中の米国特許出願通し番号用３５９．０５１号の対
象とする平底ドリルの２次切刃も、ドリルのｆｆｌ軸線
に対して垂直であるが、１次切刃とはドリルの反対側に
ある。更に、２次切刃がドリルの周縁から少なくとも周
縁と縦軸線の間の中間の点まで伸びＣいる。２次切刃が
１次切刃から軸方向に前れていて、この為、１次切刃の
後から孔に入る。、後で説明りるが、１次切刃及び２次
切刃の間のドリルの縦軸線に沿った隔たりはドリルの送
り達磨の関数である。

動作につい（゛説明りると、米国特許出前通し番号用３
５９，０５１号に記載されているドリルの１次切刃が、
ドリルにより出来る孔の内、孔の軸線から縦軸線と孔の
周縁との大体中間の点まで伸びる環状中心部分を切削づ
る。２次切刃が１次切刃に続いて孔に入り、ドリルによ
って出来る孔の周縁から、この周縁と中心との人体中間
の点まＣ伸びる部分を切削する。この為、１次切刃が孔
の中心部分を切取り、２次切刃が孔の半径方向の外側部
分を切取る。１次切刃及び２次切刃の相対的な長さは、
穿孔する材料に応じて変えることが出来るが、ドリルの
切込む両側に略相等しくて反対向きの力が発生づる様に
選ばれる。従って、米国特許出願通し番号用２５９．０
５１号の平底ドリルは、従来のガンドリルでは達成する
ことの出来なかった力の釣合いを達成する。更に、上に
述べた様に、米国特許出願通し番号用３５９．０５１の
ドリルの１次切刃はその縦軸線を横切って伸びる。従っ
て、捩れドリルと異なり、この平底ドリルは中心切削作
用を行なう。この様な力の釣合いと中心切削作用との組
合せにより、米国特許出願通し番号用３５９，０５１号
のドリルは、硬い金属材料に極めて精密な孔をあけるこ
とが出来る。

米国特許出願通し番号用３５９．０５１号の平底ドリル
は、１次切刃及び２次切刃、又は内側及び外側切刃の組
合せにより、切りくずの最大の幅が、穿孔する孔の直径
の大体１／４に等しくなることを保証する点で、捩れド
リル及びガンドリルと大きな違いがある。上に述べた従
来の何れのドリルでも、切りくずの幅は一般的にドリル
の半径に等しい。従来のドリルで出来る幅の広い切りく
ずは、溝路ひひつか）る傾向があり、この為、ドリルに
加わる力の不平衡を生じ、前に述べた１辰れ現象を招く
。米国特許出願通し番号用３５９　、０５１号のドリル
では、各々の溝路に通される切りくずの４法を約５０％
小さくづることにより、切りくずを溝路から取去るのが
一層容易になり、こうしてこのドリルに加わる両側の力
が平衡したま）でいる様に保証り−る。

これまで説明した様に、米国特許出願通し番号用３５９
，０５１号の対象とＪるドリルの１次及び２次切刃は、
何れもドリルの縦軸線に対して垂直である。大抵の場合
、１次及び２次切刃の間の軸方向の隔たりは非常に小さ
い。従って、このドリルににつ°（ありうれた孔の底面
は実質的に平面状であって、孔の側壁に対して垂直であ
る。史に詳しく云うど、あ番）られた孔の底面の中心部
分が、１次及び２次切刃の間の軸ｌｊ向の隔たりに等し
い距離だけ、あＧノられた孔の底面の外側部分から隔た
る様な井戸を構成する。

米国特許出願通し番号第３５９，０５１号に記載された
ドリルは数多くの利点があるが、最近になって、工作物
に対する入口で一層厳密な許容公差に穿孔することの出
来る様なドリルを設けるのが望ましいことがあることが
判った。こういう用途では、孔の底が平坦である必要は
ないことがある。例えば、成る工業用の用途では、孔の
底の中心部分は、孔の側壁に対し゛Ｃ垂直な周辺のｒノ
が孔の底にあって、従来１回の穿孔作業で達成し得るよ
りも、側壁が一層厳密な許容公差に穿孔され）ば、任意
の形であってよい。

従って、この発明の目的は、種々の材料に精密に孔をあ
けることの出来るドリルを提供づることである。

この発明の別の目的は、極めて硬い材料に精密な浅い孔
をあけるのに特に役立つドリルを提供覆ることである。

この発明の別の目的は、孔の側壁に的して略垂直な略平
坦な底を持つ孔をあけることの出来るドリルを提供Ｊる
ことである。

この発明の目的は、ぞの孔の底が、孔の側壁に対して略
垂直である周縁の肩を持つ様な孔を穿孔し得るドリルを
提供づることである。

この発明の別の［１的は、ありられた孔から材料の切り
くずを確実に取去るドリルを提供りることぐある。

この発明の別の目的は、ブッシング等を使わずに、孔を
精密にあ（〕ることの出来るドリルを提供することであ
る。

このブを明の別の目的は、接でリーマ作業を必要とせず
に、孔を精密にあけることの出来るトリルを提供づるこ
とである。

この発明の別の目的は、硬い金属材料を穿孔りることが
出来ると共に、長い動作寿命を１うつトリルを提供づる
ことである。

（発明の概要） この発明のドリルは、係属中の米１１１特Ｗ［出願通し
番号第３５９．０５１号に記載された平底ドリルと同じ
く、向い合った１次及び２次切刃を持ち、それから１次
及び２次溝路が伸びている。１次切刃がドリルの軸方向
の１Ｄ′＃を定め、ドリルの縦軸線と周縁の間の大体中
間の魚まで、ドリルの縦軸線から伸びるか或いはこの縦
軸線を横切って伸びる。係属中の米国特許出願通し番号
第３５９．０５１号の平底ドリルと異なり、この発明の
ドリルの１次切刃はドリルの縦軸線に対して垂直ではな
い。この発明のドリルの１次切刃はドリルの縦軸線に対
して成る角度に配置されていて、１次切刃からドリルの
取付は端までの縦方向の距離が、縦軸線からの半径方向
の距離に対して反比例関係で変化覆る様になっている。

この描込により、１次切刃の内、縦軸線に一番近い部分
が、この発明のドリルを孔の中に入れる時の先頭になる
。１次切刃は縦軸線の所ｅ終端するか、或いは若干縦軸
線を越えて伸びていてよい。１次切刃が縦軸線を横切る
場合、１次切刃の内、縦軸線を横、切る少なくとも一部
分は、ドリルの切削端から遠ざかる向きに面取りをづる
ことが好ましい。係属中の米国特許出願通し番号第３５
９，０５１号に記載されたドリルと同じく、１次切刃を
６ｉ！置した半径の一番外側部分は、１次切刃に対して
、ドリルの縦方向にずれＣおり、この為同等切削作用を
しない。

この発明のドリルの２次切刃は、ドリルの送り速度に対
応Ｊる距離だけ、ドリルの取イ］り端に向つＣ１次切刃
からずれている。係属中の米国特許出願通し番号第３５
９．０５１号の対象とづるドリルの場合と同じく、この
弁明のドリルの２次切刃は、ドリルの周縁から、この周
縁と縦軸線の間の中間点まぐ少なくとも伸びている。こ
の為、前に引用した米国性１１出願に記載されるドリル
と同じく、この発明のドリルの１次切刃は孔の一番内側
の部分をあけ、２次切刃は孔の一番外側の部分をあける
。

この発明の原理並びに構成が更によく理解される様に、
係属中の米国特許出願通し番号第３５９゜０５１号に記
載されたドリル並びにこの発明の改良の両方の好ましい
実施例を以下訂しく説明りる。

（好ましい実施例の説明） 平底ドリルは全体を第１図に数字２０Ｔ−示しくあるが
、その縦軸線の周りに回転する様に設計された略円柱形
の構造である。好ましくは平底ドリル２０は外側が非常
に硬くなる様に肌焼きした高強度の申合金鋼の一体の部
材として作られる。

第２図及び第３図に示づ様に、平底ドリル２０が１次切
刃２２及び２次切刃２４を含む。１次溝路２６が面３０
，３２によって構成される。これらの面が平底ドリル２
０から全体的にくさび形の部分を取去ることにより形成
され、これらの面は１次切刃２２から遠ざかる向きに伸
びている。１次溝路２６の面３０は大体半径方向と整合
している。１次溝路２６の面３２は軸方向ではない方向
に伸びていて、平底ドリル２０の周面３８で終端する。

１次溝路２６の面３０，３２が、好ましくは１００°乃
至１２０°範面内の角度で交差り゛る。

第１図乃至第５図に示した好ましい実施例では、この角
度が大体１１０°である。而３０，３２が交差する角度
を直角より大きくすることにより、１次切刃２２によっ
て削られた材料の切りくずは一層確実に且つ効率よく、
１次溝路２６から、取去られる。更に、第１図及び第３
図に一番訂しく示される様に、１次溝路２６の面３２の
内、１次切刃２２に一番近い部分は、平底ドリル２０の
中心線を横切って面取りして、切りくずが１次溝路２６
内に更によく取り込まれる様にすることが出来る。１次
溝路２６Ｇよ、効率のよい確実な切りくずの除去を保シ
［する為に、穿孔覆る孔と少なくとし同じ長さがなけれ
ばならない。

第４図について説明すると２次溝路２８が而３４．３６
によって構成されている。２次ＪＭ路２８・の面３４は
実質的に１次溝路２６の面３０ど平行ｒある。２次溝路
２８の面３６は軸ノラ向以外の方向に伸びてい−Ｃ１平
底ドリル２０のｊム１ｉＴｒｉ３８ｒ柊端りる。１次溝
路２６と同じく、２次溝路２８の面３６は好ましくは１
００°乃至１２０°の範ＩＹ１１内の角度で、面３４と
交差する。２次溝路２８は、切りくずが適正に除去され
る様に保証りる為、穿孔する孔と少なくとも同じ長さで
あるが、１次溝孔２６と正確に同じ長さである必要はな
い。

第１図、第２図及び第３図に示づ様に、１次切刃２２は
一番内側の末端の点４０が、平底ドリル２０の縦軸線よ
り僅かに片側に寄った所にある。

１次切刃２２の外側の１次切削先端４２は、平底ドリル
２０の縦軸線に対して、一番内側の末端の点４０とは反
対側にあって、ドリル２０の軸線と周面３８の間の大体
中間の距ｍの所にある。第３図に一番よく示されている
様に、１次切刃２２は縦軸線に対して略垂直であり、平
底ドリル２０の一番先端の切削端である。

１次切刃２２の近くにあってそれと半径方向に整合して
非切削縁４４がある。これは１次切刃２２から縦方向に
段４６によって隔てられている。

非切削縁４４は平底ドリル２０の周面３８から段４６ま
で内向きに伸びている。切刃２２と非切削縁４４の間の
縦方向の隔たりを第３図では距離ｄ１で示しである。後
で詳しく説明するが、非切削縁４４は同等切削作用をし
ない。

２次切刃２４は１次切刃２２と略平行であるが、平底ド
リル２０の反対側にある。更に詳しく云うと、２次切刃
２４は平底ドリル２０の縦軸線に対して垂直であって、
周面３８と１次切刃２２の外側９１次切削先＠４２との
間の半径方向の距１（に少なくとも等しい距離だり、周
面３３８がら内向きに伸びる。

第３図、第４図及び第５図に一番Ｊ、く示され（゛いる
が、ジ次切刃２４は１次切刃２２から縦方向に距離ｄ２
だりｆれ−Ｃいる。距１ｉｓＩｌｄ２は、穿孔しようど
づる孔の設Ｒ１仕様並びにドリル２０の送り速度の両方
の関数ぐある。多くの用途では、距−（ｄ２は０．００
３乃至０．００４吋（０，０７６乃至０．１０２１１１
１１１）と云う小さい値にりることが出来る。こ）で強
調しておかなければならないのは、縦軸線に沿って測っ
た非切削縁４４ど１次切刃２２の間の隔たりＣある距１
’！ｆｔｄ＋が、２次切刃２４ど１次切刃２２の間でや
はりドリル２０の縦軸線に沿って測った隔たりである距
離ｄ２Ｊ、り大きいことである。史に、ドリル２０の縦
軸線に沿って測った２次切刃２４と非切削縁４４の間の
隔たりである距１ｔｉｌｔｄｚも、ドリル２０の送り速
度の関数である。更に詳しく云うと、非切削縁４４は１
次及び２次切刃２２．２４につづいて既にあけられた孔
に入る。この独特の構成により、１次切刃２２はあｔノ
ようとする孔の一番内側の部分を削り、２次切刃２４は
あけようとする孔の一番外側の部分を削り、縁４４は同
等切削作用をしない。

１次及び２次切刃２２．２４のＶ１密な刈払並びに縦軸
線に沿って測った隔たりｄ２は、穿孔しようとする材料
の仕様に応じて変わるが、１次及び２次切刃の両方に加
わる力が略等しくなることを保証リ−る様に選ばれる。

この為、この構造は１次切刃２２によって中心の切削作
用をすると共に、１次切刃２２及び２次切刃２４の両方
によって平衡のとれた切削作用をする。こうして、この
発明の平底ドリル２０は、従来のガンドリル及びよじれ
ドリルの両方の利点を持ちながら、その何れの欠点をも
持たない。

動作について説明すると、１次切刃２２が工作物に接触
するドリル２０の最初の部分である。この最初の接触の
後、ドリル２０がその縦軸線の周りに回転することによ
り、１次切刃２２の内、縦軸線と外側１次切削先端４２
との間にある部分が、孔の中心部分の切削を開始りる。

中心ｉから外側１次切削先端４２ま（の１次切刃２２の
部分全体が切削作業に寄与りるので、この発明の平底ド
リル２０は、過大な軸方向の力を加えずに、原材料の中
に容易に送込むことが出来る。

１次切刃２２が深さ　ｄ２（例えば縦軸線に治って測っ
た１次及び２次切刃２２．２４の間の隔たり）まで孔を
ありだ後、２次切刃２４が１５：１月ｆ１の中に前進す
る。２次切刃２４が原材料と接触した後、ドリル２０の
回転により、２次切刃２４が孔の一番外側の部分をあけ
る。前に述べた様に、距Ｍｄ２は送り速度の関数であり
、２次切刃が孔の一番内側の部分に対し同等切削作業を
りることがない様に選ばれる。

この平底ドリル２０によって原材料から取去られた切り
くずは、各々の切りくずが、ガンドリル又はよじれドリ
ルの何れかによっ゛Ｃ発生される切りくｆの人体半分の
幅になっている。更に具体的に云うと、１次切刃２２に
よっ−Ｃ発生された原材料の切くずの幅は、中心線から
１次切刃２２の外側１次切削先端４２までの距離に略等
しく、これは平底ドリル２０の半径の大体半分である。

同様に、２次切刃２４によって発生された原材料の切り
くずの幅は、ドリル２０の半抛と１次切刃２２によって
発生された切りくずの幅との間の差に等しい。これらの
切りくずは、平底ドリル２００半径の半分に大体等しい
。この切削パターンは、ドリルの半径に等しい幅を持つ
切削を生じるよじれドリル及びガンドリル６両方の切削
パターンとは目立って異なる。切りくずを大体同じ内側
及び外側部分に分割したことにより、この発明の平底ド
リル２０は、切りくずが１次及び２次溝路２Ｇ。

２８を介して効率よく且つ確実に取去られる様に保証す
る。他方、従来のよじれドリル又はガンドリルによって
発生された切りくずは、この平底ドリル２０によって発
生された切りくずよりも幅が広く、従ってそ−ういうド
リルの溝路内で引っが）る惧れがずっと大きい。公知の
ドリルの溝路に、一時的にせよ、押えこまれた切りくず
材料゛は、ヵの不平衡の原因になることがあり、振れを
招き、こうして多くの設計仕様にとって許容し難い公差
４を生ずる。これに対して、この発明の平底トリ、ル２
０では、切りくずが前）ホの従来のドリルの２Ｆ分の幅
Ｃあり、従って溝路２６．２８を介しＣ容易に取去られ
る。

゛　第６図、第７図及び第８図には別の実施例の平底ド
リル２０が示されている。この場合、１次溝路２６の面
３０ど平底ドリル２０の周面３（３どによって１￥られ
た一番端の角を面取りして、１次切刃２２より半径り面
外側に伸びる縁が同等切削作用をしないことを更に確実
にする。この面取りにより、３角の而４８が出来るが、
これは平底ドリル２０の縦軸線並びにその周面３８の両
方に対して斜めである。ドリル２０の縦軸線に沿っ（３
角の面４８と１次切刃２２の間で測った距離は、全−Ｃ
の点で、ドリル２０の縦軸線に沿った１次及び２次切刃
２２．２４の間の距ｎ１より６人きい。更に、１次及び
２次切刃２２．２４と３角の面４８の間のずれは、平底
ドリル２０の送り速度の関数であり、この為、２次切刃
２２は孔の一番外側の部分だけを削り、３角の面４８の
非切削縁５０は同等切削作用をしない。

多くの用途では、この平底ドリル２０を使う原材料は極
めて硬い。こういう特定の需要に対して平底ドリル２０
の強度を強めると共に有効寿命を伸ばす為、１次溝路２
６の面３０及び２次溝路２８の面３４は、第９図乃至第
１１図に示１様に、互いに遠ざかる向きに且つドリル２
０の縦軸線から遠ざかる向きにずらすことが出来る。１
次及び２次切刃２２．２４は、適当な面取りにより、上
に説明した相対位置にとずまる。更に具体的に云うと、
第１０図及び第１１図に一番よく示す様に、面取りした
面５２が１次溝路２４の面３０から１次切刃２２まで斜
めに伸びる。同様に、面取りした而５４が１次溝路２８
の面３４から２次切刃２４まで斜めに伸びる。この実施
例は、第２図と第１０図又は第５図と第１１図を比較す
れば明らかな様に、一層頑丈で一層幅の広いウェブ部分
５６が得られる。

第１２図に示りこの発明の実施例では、１次溝路２６の
面３２及び２次溝路２８面３６が共に凹の形になってい
る。この特定の形は、平底ドリル２０を製造する際、プ
レス作業によっ（作ることが好ましい。面３２．３６を
凹の形にづることは、成る金属材料を■作゛りる場合、
１次及び２次溝路２６．２８を切りくずが通り易くする
為に望ましいことである。

第１３図はこの発明の平底ドリル２０にＪ、っ（１片の
原材料５８にありられた他型的な孔を承り。

原材料５８はチタン又は非常に硬！１０合金＃Ｈの様な
極めて砂い材料ひある。孔６２の円柱形側壁（３０は、
この発明の平底ドリル２０ににす、１回の穿孔作業で、
極めて密な許容公差にあけられる。

例えば、直径０．５１１１　（１、２７ｃｙｎ）の孔６
２は、１回の穿孔作業で、側壁の許容公差は−０，００
０５吋（−０，０１２７ｍｍ）乃至＋０．００１５吋（
＋０．０３８Ｉｎ＋＋ｎ）になる。原材料５８の孔６２
は比較的浅く、側壁６０の長さは１　／　４１１＝ｊ（
０，６３ｃｗ）程度から約２ＴｏＪ’　（５，１ｃ＋ｎ
）位である。

孔６２の底面は環状の肩６４と円形の中心部分６６とに
よって構成される。円筒形側壁６０と環状の肩６４の交
差によって形成される角度は略９０°に等しい。中心の
円形部分６６は環状の肩６４と大体平行であり、従って
やはり円柱形側壁６０に対して略垂直である。この様な
直交並びに平行の関係は、１次及び２次切刃２２．２４
が平底ドリル２０の中心線に対して直交していることに
よるものである。環状の肩６４と円形の底部６６の間を
伸びる井戸の壁６８の長さは距１１１１１ｄ２に等しく
、これは前に説明した様に、ドリル２０の縦軸線に沿っ
て測った１次及び２次切刃２２．２４の間の隔たりであ
る。

Ａ［ＳＩ　　４３４０硬質鋼の様な非常に硬い原材料５
８では、平底ドリル２０の材料５８に対゛りる送り速度
は比較的遅い。その為、１次及び２次切刃２２．２４を
隔てる距１１１ｔｄｚは非常に小さい。

例えば、非常に硬い原材料５８に対する多くの用途では
、１次及び２次切刃２２．２４の間の軸方向の隔たりは
、Ｏ，，００３乃至０．００４月（０゜０７６乃至０．
１’０２１ＢＩＩｌ）の範囲内である。この為、１１戸
のイ６８も非常に小さく、原材料５８の７Ｌ６２は略平
面状の底面を有づる。

穿孔作業の間、材料５８の面７２から円形の中心部分６
６まで伸びる破線７０の間の円柱形部分は、専ら１次切
刃２２によってありられる。（４料５８の面７２から環
状の肩６４まＣ１破１！ｉ！　７０と円柱形側壁６０の
間を伸びる環状の管状部分は、専ら２次切刃２４によつ
−Ｃあ【）られる。

１京月料５Ｂの内、破１７０と円柱形側壁６０の間を伸
びる部分は、専ら２次切刃２４によって削られ、２次溝
路２８を通じて全部除去される１、こういう原材わ１５
８の切りくずの最大の幅は、破線７０から円筒形側壁６
０までの距離に等しい。前に説明した様に、この距離も
平底ドリル２００半径の大体２１′分である。１次溝路
２６と同じく、２次溝路２８の最大の幅は、少なくとも
平底ドリル２０の半径に等しい。従つ−Ｕ、２次切刃２
４によって発生した幅の狭い切りくずは、２次溝路２８
を通じて能率よく且つ確実に運び去られる。

再び第１３図について説明すると、孔６２の内、破線７
０の間にある部分は、専ら１次切刃２２によってあ【ノ
られる。１茨切刃２２が平底ドリル２０の縦軸線を横切
つＣいるから、原材料５８の穿孔作用は、１次切刃２２
が原材料５８と接触した時、直ちに始まる。この為、よ
じれドリルと異なり、穿孔作用を行なうのに実質的な軸
方向の力を加えることは不必要である。破線７０の間に
あった全ての原材料５８は、１次溝路２Ｇを介して取去
られる。この材料の幅は、あけられた孔の中心線から破
線７０までの距Ｉｌｌに等しい。前に説明した様に、こ
の距離は典型的には半径の半分に等しい。１次溝路２６
が平底ドリル２０の中心線から周縁までの距離全体にわ
たって伸びＣいるから、こういう幅の狭い切りくずは１
次溝路２６を介して能率よく且つ確実に運び去られる。

切りくずが逃出し易い様に、ドリル全体は錫で被覆する
ことが出来る。

１作物の設ｉｔ　、ｈの仕様が、孔の中心部分が孔の側
壁に対しＣ垂泊Ｃあることを必要としない場合、そして
孔の側壁を更に高い精度にあけなりればならない場合、
ドリルの１次切刃゛が縦ｌ１ｉＩｌｌ線に対して垂ｉｉ
￥ｅあることは重要ではない。例えば、第１４図は底の
中心部分が略凹の円錐形を持つ孔をありるドリル８０を
示し−Ｃいる。ドリル８０が１次切刃８２及び２次切刃
８４を持っている。孔の底の中心部分に凹の略円錐形を
達成づる為、１次１．ＩＪ刃８２はドリル８０の縦軸線
に対して９０°未渦の角度に配置されている。訂しく云
うと、１次切刃８２が縦軸線から半径方向に遠ざかるに
つれて、ドリル８０の取付は端までの縦方向の距離が減
少１−る。

ドリル８０の１次切刃８２が前端８３から外側１次切削
先＠８５まで伸びる。前端８３は、ドリル８０の内、穿
孔作業の間に工作物と最初に接触する部分として１次切
刃８２に定められる。この為、第１図乃至第１２図に示
した、係属中の米ｕ、１特許出願通し番号第３５９．．
０５１号に記載されている平底ドリルと異なり、第１　
’４１Ｍ＋に示Ｊドリル８０の１次切刃８２は、縦軸線
と直交する平面に対して角度“ａ　”をなす。角度ｌｌ
８１１は典型的にはＯｏ乃至２５°の範囲内であり、１
作物の設計仕様に関係する。前端８３はドリル８０の縦
軸線−１ニにあるか、或いは第１４図に示す様に、縦軸
線の非切削側に若干寄っている。

１次面取り部分８６が前端８３か６１次溝路９０の面８
８まで伸びる。面取りした縁８６が、ドリルの縦軸線に
対して垂直な平面に対して角度ａｂｎをなす。角度１１
ｂｌ＋は人体４５°に等しいことが好ましい。第１４図
に示す様に面取りした縁８６を設けることにより、１次
切刃８−２の内、ｔｉｔ軸線を横切る部分には問題にな
る様な力は何等加わらない。従って、前端８３の近くに
他の場合に起る様な切欠きがなくなり、こうしてこのド
リルの寿命が更に伸びる。

２次切刃８４はドリルの縦軸線に対して垂直であって、
送り速度の関数である距＃１だけ、外側１次切削先端８
５から軸方向に離れている。この結果、２次切刃８４は
孔の外側部分だけをあＣノ、１次切刃８２が内側部分を
あ【ノる。

第１５図は、第１／１図に示したドリル８０によってあ
けられた工作物９２の孔を示づ。具体的に云うと、第１
５図に示した工作物９２の孔は、円筒形の側壁９６、肩
９８、及び円錐形中心部分１００によつＣ定められＣい
る。眉９８は円筒形の側壁９６に対して略垂直であり、
こうして２次切刃８４とドリル８０の縦軸線の間の垂直
関係を反映している。孔の中心部分にある円錐形の面１
００は肩９ＢＭ対して角度″゛ａ″をなり。第’ｌ　５
図に・承り角度゛ａ″は第１４図に示したドリル８００
角Ｉｆｆ　”　ａ　”に等しい。前に説明した様に、典
型的には角度″゛ａ″はＯｏ乃至２５°の範囲内である
。孔の一番中心の部分にある幾分上向きの突起は、第１
４図に示したドリル８０のＵ＠線を１次切刃８２が横切
ることによって生ずる。突起１Ｑ２の半径方向の）Ｊ法
は、ドリル８０の前＠ε３３を縦＠線に一層近づ番ノる
ことにより、減らづか或いは全くなくづことが出来る。

以上説用した様に、第１４図に示ずドリル８０の構造は
、極め°Ｃ硬い材料に非常に精密な許容公差で浅い孔を
あけるのに特に有効である。ドリル８０は、従来のドリ
ルで一般的に必要どする様な何回もの穿孔作業又はリー
マ作業を行なう必要性をなくづ−る。具体的に云うと、
１次切刃８２の角度１１ａＩ＋はドリル８０が孔に最初
に入り易くりると共に、ドリル８０の自己中心合せ作用
を容易にする。この為、設計の仕様によって孔の底の中
心部分が孔の側壁に対して垂直であることを必要どしな
い場合、第１４図に示したこの発明の実施例は、従来の
ドリルよりも一層高い精度が得られる様にし、係属中の
米国特許出願通し番号第３５９゜０５１号に記載された
平底ドリルに較べれば更に高い精度になる。

要約１れば、向い合った１次及び２次切刃を持つドリル
を捉供した。１次切刃はドリルのｌ（Ｌ　ｔｉｌｌ　Ｉ
Ｉを横切って伸び、この縦軸線に対して９０’未満の角
度に配置されている。２次切刃が反対方向を向き、平底
ドリルの反対側に阿、＠されている。更に、２次切刃は
ドリルの縦軸線に対して略垂直ぐあって、その周面から
、ドリルの半径と１次切刃の長さとの間の差に少なくと
も等しい距−１だ【）、内向きに伸びる。２次切刃は、
ドリルの送り速度の１ｖｌ数ぐある距離だけ、１次切刃
から軸方向にずれでいる。１次及び２次切刃の相対的な
用法は、平底ドリルの縦軸線に対して力が実質的に釣合
う様に選ばれる。穿孔作業の間、１次切刃が最初に原材
Ｉｔと接触し、原材料の孔の一番中心の部分を削る。典
型的には、この一番中心の部分の半径は人体孔の半径全
体の半分に等しい。２次切刃が１次ψノ刃に続いで入り
、孔の一番外側の部分をあける。各々の切刃が、ドリル
の半径の半分に人体等しい幅を持つ原材料の切りくずを
発生づる。１次切刃ににっ（発生された切りくずは１次
ｔＡ路を介して能率よく且つ確実に取去られる。２次切
刃によっ−Ｃ発生された切りくずも、２次溝路を介しＣ
能率よく且つ確実に取去られる。反対の溝路に分けＣ送
られる幅の狭い切りくずを発生することにより、切りく
ずは自由に移動し、切りくずが平底ドリルの中心線の周
りに力の不平衡を招く様な惧れを防止する。この構造に
より、案内ブッシングの様な余分の装置を使わずに、１
回の穿孔作業で、非常に硬い月利に非常に精密に孔をあ
（〕ることが出来る。

この発明の好ましい実施例を図示し且つ説明したが、こ
の発明の範凹内で種々の変更が可能であることは云うま
でもない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の平底ドリルの好ましい実施例の斜視
図、第２図は好ましい実施例の端面図で、１次及び２次
切刃を示す。第３図は第２図の矢印で示す方向に見た平
底ドリルの側面図、第４図は第２図の矢印４の方向に見
た平底ドリルの側面図、第５図は第２図の矢印５の方向
に見た平底ドリルの側面図、第６図は第２の実施例の平
底ドリルの斜視図、第７図は第６図の平底ドリルの端面
図、第８図は第７図の矢印８の方向に見た第６図の平底
ドリルの側面図、第９図は中心ウェブの厚さを厚くする
為に１次及び２次切刃の両方を面取りした第３の実施例
の平底ドリルの斜視図、第１０図は第９図に示した平底
ドリルの端面図、第１１図は第１０図の矢印１１の方向
に見た第９図の平底ドリルの側面図、第１２図は切りく
ずを除去し易い様に１次溝路の壁を凹形にした第４の実
施例の平底ドリルの斜視図、第１３図は平底ドリルにょ
っ（ありられた孔を持つ工作物の断面図、第１４図は底
の中心部分が平坦でない孔をありるこの発明のドリルの
側面図、第１５図は第１４図のドリルであ番プだ孔を持
つ工作物の断面図である。 主な符号の説明 ２２：１次切刃、 ２４：２次切刃、 ２６：１次溝路、 ２　（３：　２次溝路、 ｄ２：切刃のずれ、 ３０．３２：１次溝路の面、 ３４．３６：２次溝路の面、 ３８ニトリルの周面、 ４２：外側−次切削先端、 ４４：：Ｉｌ切削縁。 ＦＩＧ、１２ ＦＩＧ、１３ ＦＩＧ、１５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）略円社形の側面及び両端の取付は端及び切削端を持
   つドリルに於て、該ドリルの切削端にあって、ドリルの
   縦軸線を横切って、前記縦軸線及びドリルの円柱形側面
   の中間にある外側１次切削先端まで延在する１次切刃を
   有し、該１次切刃は縦軸線に対して９０°未満の角度で
   整合していて、前記１次切刃から取付は端までの距離が
   前記ｔｔｔ軸線からの半径方向の距離に反比例して変化
   づる様になっておりｑ′更に前記ドリルの切削端に配置
   されていて、前記１次切刃と直径上で略反対向きであっ
   て、前記円柱形側面から前記外側１次切削先端までの半
   径方向の距離に少なくとも等しい距離にわノ〔す、前記
   円柱形側面から半径方向内向きに伸びる２次切刃とを有
   し、該２次切刃は前記ドリルの縦軸線に沿って、該ドリ
   ルの切削端から遠ざかる向きに前記１次切刃からずれて
   おり、更に、ドリルの取イ４け端に向って、前記１次及
   び２次切刃から夫々遠ざかる向きに伸びる１次及び２次
   溝路を有し、この為、前記１次切刃が孔の半径り向の一
   番内側の部分を穿孔Ｊると共に２次切刃が眼孔の半径方
   向の一番外側の部分を穿孔し、１次切刃によって削られ
   た材料の切りくずが前記１次活路を通り、２次切刃によ
   って削られた材料の切りくずが前記２次溝路を通る様に
   したドリル。 ２、特許請求の範囲１）に記載したドリルに於て、前記
   ２次切刃がドリルの縦軸線に対して垂直に整合している
   ドリル。 ３）特許請求の範囲１）に記載したドリルに於て、前記
   １次切刃及び縦軸線の間の角度が６５゜乃至９０°であ
   るドリル。 ４）特許請求の範囲１）に記載したドリルに於て、前記
   １次切削先端とは前記縦軸線の反対側にある前記１次切
   刃の少なくとも一部分が、前記ドリルの切削端から遠ざ
   かる様に成る角度Ｃ面取りをしであるドリル。 ５）特許請求の範囲４）に記載したドリルに於Ｃ１前記
   １次切刃の面取り部分が縦軸線に対して約４５°の角度
   をなすドリル。 ６）特許請求の範囲１）に記載したドリルに於て、材料
   の一体の部材として形成されたドリル。