JPS5940570B2 - 環状穴アケ刃物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は環状穴アケ刃物に関する。

本発明者の米国再発行特許第２８４１６号に、先端（下
端）周囲に複数の相離間した刃を具えた環状刃物が開示
されている。

それら各刃には円周方向で互違いの複数の刃部が形成さ
れており、各刃部により別個の切屑を生じる構成となっ
ている。

半径方向で最内方の刃部は、隣接方間のウェブに形成さ
れた浅い開口（ｇｕｌｌｅｔ ）を半径方向に横切って
延び、最外方の刃部は、隣接方間で刃物を上方に螺旋状
に延びた外部螺旋溝を半径方向に横切って延びている。

これによれば、螺旋溝の半径方向の深さを刃物の環状壁
の厚さの撃Σとし、ウェブの厚さを上記環状壁の厚さの
約７としている。

従って、各刃における半径方向で内方の刃部の半径方向
の寸法は上記環状壁の厚さの約百となる。

このように、螺旋溝の半径方向の深さは、両刃部により
生じる切屑を排出するに十分なものとされている。

この先行特許は同時に、各刃が２本ではなく３本の切屑
を生じるように、３個の刃部を円周方向でずらして設け
たい場合には、螺旋溝の半径方向の深さ及びウェブの厚
さは２段刃刃物と同様に維持し、螺旋溝の深さに対応す
る刃物の壁部分を、単一の刃部ではなく円周方向にずれ
た２個の刃部とすることを示している。

半径方向で最外方の刃部は、軸線方向の寸法が比較的短
くて螺旋溝内に開放された外方開口（ｏｕｔｅｒ ｇｕ
ｌｌｅｔ ）により画定される。

それにも拘らず、螺旋溝の半径方向の寸法は略々刃物の
壁厚の７に等しく、最内方の刃部により生じる切屑を容
易に収容し得る。

このような先行特許に開示された刃物は、それ迄の環状
刃物より遥かに優る切削動作を行うものであるが、送り
状態並びに速度によっては切屑が内方開口（１ｎｎｅｒ
ｇｕｌｌｅｔ ）と螺旋溝に詰まる恐れがある。

その場合には、切削動作が減速されるとともに、仕上げ
が粗くテーパ状の過大寸法の穴となる。

また、刃部の寿命も実質的に短縮される。

本発明者は、切屑の詰まりに関するこの問題を解決する
最も実際的な方法は、薄く且細い切屑を形成するように
環状刃物を構成することであることを見出した。

通常、切屑は切出されると同時に螺旋形にカールし始め
る。

螺旋形の切屑の体積と剛性は、その幅と厚さにより決定
され、広ければ容易に撓まず、比較的体積が大きくなる
。

螺旋状切屑の体積が大きいと、螺旋溝が画定する通路を
一定時間内に上昇し得る切屑の量が減少する。

他方、細い切屑は障害物、例えば螺旋溝や穴の壁面に遭
遇すると容易に撓み、螺旋溝を上昇する際に要する該螺
旋溝の深さが遥かに小さくなる。

細い切屑はまた、その弾性限界以上まで容易に変形でき
、従って容易に小片に破断てきる。

加えて、細い切屑は半径方向に圧縮可能でバネ状の螺旋
を形成し、この螺旋が螺旋溝内での上昇に伴って他の螺
旋と絡み合う。

このように絡み合った螺旋状の切屑が加工中の穴の壁面
に係合すると、その結果生じる摩擦により上記切屑の刃
物と一体的な更なる回転に抵抗が作用し、螺旋溝の後方
側壁により強制的に上方に移動させられ、螺旋溝を詰ま
らせることがない。

即ち、切屑幅を減少させれば、螺旋溝の断面積が減少す
る。

また、刃物側壁の厚さを一定とすれば、螺旋溝のサイズ
を減少させると、隣接方間のウェブの厚さが増すことに
より刃物の強度が増す。

ウェブが厚くなれば剛性が増し、より精確に、より良い
仕上げの穴を形成することができる。

更に、刃物の強度が増すことにより、より厚い切屑の切
出しが可能になったり、より多くの刃を使用できるよう
になったりし切削動作が高速化される。

本発明の主目的は、従来より効率的、高速、そして精確
に切削を行い、仕上げを向上させ、寿命が長く、従来の
同一サイズの刃物に比して耐破壊性を向上した環状穴ア
ケ刃物を提供することにある。

本発明は特に、各歯に少くとも３個の刃部を具え、これ
ら各刃部の半径方向の寸法を刃物の壁厚の実質的に７よ
り小さく設定するとｔにより、溝の半径方向の寸法を刃
物の壁厚の約３程度に小さくでき、にも拘らず最も広い
刃部により生じた切屑を自由に収容するに十分な深さと
し得る。

溝付゛環状穴アケ刃物を提供することを目的とする。

本発明はまた、同一サイズの従来の刃物に比し、より効
率的であるのみならず、より強度に富む環状穴アケ刃物
を提供することを目的とする。

この目的は、刃物の各歯に少くとも３個の刃部を形成し
、これら各刃部により別個の切屑を生せしめるとともに
、それら切屑のうちの２本が、半径方向で溝の内方に位
置する刃物側壁部分、つまり隣接歯間のウェブ部で形成
されるように構成することにより達成される。

本発明はまた、軸線方向で相隣接して入れ子犬に結合さ
れる２個の部分として形成されるに極めて適し、歯が形
成される刃物先端部を高速度鋼等の比較的高価な切削工
具用の材料で形成する一方、刃物本体部分を熱処理した
比較的低合金鋼等の安価な材料で形成することを可能と
する環状穴アケ刃物を提供することを目的とする。

本発明は更に、小径で、溝の研削時或は熱処理時にも毛
割れの発生の傾向が実質的に減少するような環状穴アケ
刃物の製造のだめの構成を提供することを目的とする。

本発明は加えて、標準サイズの刃物の直径を容易に小さ
くして特殊サイズの刃物を製造し得る、環状穴アケ刃物
の構成を提供することを目的とする。

本発明の一実施例による環状穴アケ刃物は、円周方向に
間隔をおいた複数の切削刃を下端に有する環状側壁を具
え、該側壁の外周面には上記切削刃数に対応する本数の
螺旋溝が形成されている。

各切削刃には円周方向、そして好適には上下方向にも互
違いとされた複数の刃部を設け、これら刃部の少くとも
２個を、隣接切削刃間のウェブの厚さに対応する切削刃
部分に位置させ、他の刃部は螺旋溝の半径方向の深さに
対応する切削刃部分に位置させる。

半径方向で内側の上記した２個の刃部の全幅は、他の刃
部の全幅より犬とするのが望ましく、その場合にはウェ
ブの厚さが螺旋溝の深さより大となる。

加えて、螺旋溝の深さは、内側の上記両刃部のうちの広
いものの幅と少くとも同程度に大きく設定するのが望し
い。

また、刃物の壁厚は、刃物を工作物内に送るに必要な動
力を適当に小さく抑えるために、比較的狭い切削路を形
成するように設定する。

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

図面において、符号１０は本発明による環状穴アケ刃物
を示し、この刃物１０は本体１２と軸部１４を具えてい
る。

上記本体１０は逆コツプ状に形成され、側壁１６及び上
壁１８を有する。

２０は側壁１６の下端に望ましくは等間隔に形成された
複数の切削刃、２２はこれら各切削刃２０に近接した本
体１２の外周部周囲を上方に延びる螺旋溝、２４は本体
１２の外周部において上記螺旋溝２２相互を分離するラ
ンドを示す。

尚これら螺旋溝並びにランドについては、刃物１０の側
壁１６の全長に亘って形成するものとして図示している
が、場合によっては、実質的に側壁１６より短くするほ
うが刃物１０の作用が更に効果的になることもある。

２６は側壁１６の前記切削刃２０間の部分を構成するウ
ェブで、各ウェブ２６の半径方向外方の面２８が螺旋溝
２２の内壁を構成している。

３０．３２は夫々、各螺旋溝２２の前方側壁、後方側壁
である。

第１図乃至第４図の実施例において、各切削刃２０には
３個の刃部３４，３６．３８が設けられており、刃部３
４は回転方向に関して刃部３６から前方に離間し、また
刃部３６は同方向に関して刃部３８から前方に離間して
いる。

４２は上端が４４で示すように半径方向で外方に且上方
に傾斜した内方開口（ｇｕｌｌｅｔ ）で、その後方面
４０の下端に前記刃部３４が位置している。

４８は上記内方開口４４の直近で前記ウェブ２６に形成
された副開口で、その後方面４６の下端に前記刃部３８
が位置している。

この副開口４８の上端５０は半径方向で外方に且上方に
湾曲している。

刃部３４．３６は副開口４８の半径方向で内方の面５２
の下端で円周方向の肩部５１により分離されている。

他の刃部３８は螺旋溝２２の後方側壁３２の下端に形成
され、同螺旋溝２２の下端で肩部５４により刃部３６か
ら後方に離間している。

５６．５８は各切削刃２０の底面に形成された２個の二
番取り面乃至逃げ面で、刃物１００作用状態では、一方
の逃げ面５６が軸線方向で上方に互生径方向で内方に傾
斜し、他方の空隙面５８が軸線方向で上方に互生径方向
で外方に傾斜する。

またこれら各逃げ面５６．５８は、円周方向に刃部３４
，３６．３８から上方に若干、例えば５〜２０°傾斜し
ており、刃部３４，３６，３８に必要な逃げを画定する
。

両逃げ面５６．５８は、前記半径方向最外方の刃部３８
と交差する頂部６０において和文わる。

尚これら逃げ面５６．５８は、上記頂部６０が刃部３４
，３６，３８のいずれに交差するように研削してもよい
が、上述のように最外方の刃部３８と交差させるのが殆
どの場合に好適である。

両逃げ面５６．５８を傾斜させた結果、各刃部３４，３
６，３８は軸線方向で傾斜し。

同時に上下方向及び円周方向でずらした構成となってい
る。

本発明による刃物１０の最も重要な特徴のひとつは、各
切削刃２０の下端において、ウェブ２６の半径方向の寸
法を望ましくは隣接螺旋溝２２の半径方向の深さより犬
としたことである。

刃部３４．３６，３８は図示のように円周方向で互違い
とされているため、刃物１０を回転させて工作物内に送
ると、各刃部３４．３６，３８は各別に切屑を生じる。

更に刃物１０の相対的寸法は、螺旋溝２２の半径方向の
深さが２個の刃部３４゜３６のうちの広いものより実質
的に小さくなく、望ましくは大きく設定している。

従って、刃部３４により切出された切屑は、該刃部３４
の半径方向の傾斜と内方開口４２の上端部４４により直
ちに螺旋溝２２内に向けられる。

同様に、刃部３６により生じた切屑は、該切部３６の半
径方向の傾斜と副開口４８の湾曲壁５０により直ちに螺
旋溝２２内に向けられる。

上記副開口４８の軸線方向の寸法は、望ましくは内方開
口４２の軸方向寸法より実質的に大きくないものとし、
切屑を速かに螺旋溝２２内に排出して副開口４８内に切
屑が詰まろうとするのを防止する。

刃部３４の傾斜により、該刃部３４により切出された切
屑は上方外方に送られようとするが、内方開口４２の円
周方向の寸法は、刃部３４により生じた上記切屑が直接
内方開口４２内で大きくカールするのを阻止すべく、十
分小さく設定する必要がある。

即ち内方開口４２を円周方向に十分に小さく形成すると
、刃部３４が切出した切屑は比較的直線的に維持され、
更に容易に内方開口４２の上方外方に向けられる。

また内方開口４２０円周方向の幅は、前記ウェブ２６の
厚さの約１より大きくないのが望ましく、同ウェブ２６
の厚さの約１程度が望ましい。

そして内方開口４２の円周方向の寸法は、ウェブ２６の
厚さとは逆の関係で変化させる。

この構成によれば、刃部３４，３６により生じた各切屑
は直ちに、半径方向で外方に且軸線方向で上方に螺旋溝
２２内に送られる。

刃部３８により形成された切屑も同様で、螺旋溝２２内
に上方に送られる。

これら切屑は夫々比較的細く、半径方向というよりむし
ろ軸線方向の螺旋を成す傾向にあるから、開口４２．４
８により効果的に外方に向けられる。

各刃部３４，３６．３８からの上記した螺旋状の切屑は
、軸線方向で上方に互生径方向で外方に螺旋溝２２内に
移動する際、相互に絡み合う傾向にある。

このように絡み合った螺旋状の切屑が加工中の穴の壁に
接触すると、その結果生じる摩擦により刃物１０と一体
的な切屑の回転が直ちに阻止されようとする。

この時、上記切屑を内側に受容した螺旋溝２２の後方面
３２が絡み合った切屑に係合し、それらを螺旋溝２２外
に上方に移動させる。

これら螺旋状の切屑は細いものであるから、螺旋溝２２
の内面２８と加工中の穴の壁の間で容易に圧縮される。

そして各螺旋溝２２の後方面３２は連続した螺旋状に形
成されているため、溝内部における切屑の上方への流れ
が連続的であり、妨害を受けることなく円滑に進行する
。

このように、内方開口４２と副開口４８を刃部３４，３
６からの切屑が実質的に直ちに螺旋溝２２内に送られる
ような形状及び寸法にすれば、また螺旋溝２２内部の切
屑の上方移動は妨害されないから、切屑の螺旋溝外への
自由な上方移動が保証される。

螺旋溝２２内の小さな切屑は、刃物１０内部に加圧冷却
水を供給すれば、自由な上方への流れが更に容易に行わ
れる。

加えて、切屑は細く本来弱いものであるから、加工中の
穴を脱すると容易に破断し、従って穴を脱する際に刃物
１０やアーバ周囲に巻付くことがなく、後続の切屑の脱
出を妨害することがない。

更に、内方開口４２を円周方向で狭く形成すれば、刃部
３４からの切屑は前述したようにカールする傾向がなく
なるため、より直線的な状態で螺旋溝２２内に送られる
。

その結果、切屑が内方開口４２或は螺旋溝２２に引掛っ
て詰まりを生じる可能性が減少する。

前記側壁１６の内周面と切取られるべき工作物の円板部
分との間に若干の空隙を設けたい場合には、上記側壁１
６の内周面を下端から短い寸法、例えば約１．２７ｃｍ
（′−インチ）に亘って、第３図に符号６２で示すよう
に約１°だけ外方にテーパ状とすることができる。

その場合、とのテーパ部６２より上方の内周面部分は円
筒形としてよい。

この構成によれば、刃物１０の側壁１６は刃部３４．３
６．３８の僅か上方において、切取られるべき工作物の
円板部分の外周面との間に約０．０２ｃｍ（約ｏ、ｏｏ
ｓインチ）の空隙を得ることになる。

同様に第３図に示すが、必要であれば螺旋溝２２の深さ
は、部分６２までそれより上方の部分より若干大きい率
で内方にテーパ状となるように内面２８を研削すること
により、上方に向けて漸次深くすることもできる。

その場合には、刃部３８により切出された直後の切屑に
対して半径方向の空隙が画定される。

要するに、螺旋溝２２は全体として、横断面積が上方に
漸次増大するように形成し、切屑の排出を更に容易にす
ることができる。

更に各螺旋溝２２は、円周方向の広さが下端より上端で
広くなるようにテーパ状としてもよい。

全ての切屑を極めて細く維持しつつウェブ部分を厚く形
成すると、軸線方向の内方開口４２の深さを更に深くで
きる。

内方開口４２を深くすると、切削刃２０を流れる冷却水
量を増大させ得るのみならず、内方開口４２の再度の研
削が必要になるまで、切削刃２０はより長期間、鋭利な
状態に保持される。

一般に、環状穴アケ刃物を鋼等の工作物内に送るに要す
る動力を減少するには、刃物が形成する切削路、つまり
溝を比較的狭くする必要がある。

鋼を穴アケする目的で構成された刃物については実際的
な壁厚は約０．４０〜０．４６ｍ（約０．１６０〜０．
１８０インチ）である。

第１図乃至第３図に示したように各切削刃２０に３個の
刃部３４゜３６．３８を形成し、側壁１６の厚さを約０
．４０Ｃｎｌ（約０．１６０インチ）とすれば、螺旋溝
２２の半径方向の深さを約０．１８ｃＷｌ（約０．０７
０インチ）程度、従ってウェブ２６の厚さを約０．２２
ｃｍ（約０．０９インチ）とすることができる。

また２個の内方の刃物３４．３６の幅を約０．１１ｃｍ
（約０．０４５インチ）にでき、或は必要であれば最内
方の刃部３４の幅を約０．１０ｃｒ／１（約０．０４０
インチ）、中間の刃部３６の幅を約０．１２ｃｍ（約０
．０５０インチ）にできる。

このようにウェブ２６を比較的厚く、また側壁１６を比
較的薄く形成すれば、３個の刃部３４，３６．３８から
の各切屑を容易に螺旋溝２２内に進入させ得る。

尚好適には、各螺旋溝２２の円周方向の寸法を半径方向
の深さの数倍に設定する。

第５図乃至第８図に示した環状穴アケ刃物は、本質的に
１点においてのみ前記第１図乃至第４図の刃物と異る。

即ち第５図乃至第８図において、螺旋溝２２の深さに対
応した各切削刃２０の部分には、第１図乃至第４図に符
号３８で示したような１個の刃部に代えて２個の刃部７
０．７２を形成している。

仮に刃物側壁１６の厚さを約０．４０ｃｍ（約０．１６
０インチ）とすれば、この刃物は、螺旋溝２２の深さが
約０．１６ＣＩ／ｌ（約０．０６４インチ）、ウェブ２
６の厚さが約０．２４ＣＷｌ（約０．０９６インチ）と
なるように設計できる。

その場合には、各刃部３４，３６の幅を約０．１２ｍ（
約０．０４８インチ）、各刃部７０．７２の幅を約０．
０８ｃｍ（約０．０３２インチ）とすることができる。

各切削歯２０の逃げ面５６．５８は第１図乃至第４図に
ついて説明した通りの傾斜と１望ましくは略略中心部で
最外方の刃部７２と交差する頂部７４において和文わる
ものとする。

この第５図乃至第８図の刃物において、刃部７２は極く
僅かだけ円周方向で刃部７０と互違いとされており、こ
れらの刃部７０．７２により、中心に脆弱線を有する１
本の切屑を切出すように構成している。

実際問題として、鋼に穴アケするだめの刃物においては
、刃部７２のズレを他の刃部のズレの約１に抑える必要
があり、望ましくは約０．０２ｃｍ（０，１５インチ）
以上であってはならない。

このように刃部７０．７２により生じた１本の変形した
切屑は、障害物に遭遇すると直ちに破断する傾向にある
。

しかし、この１本の脆弱な切屑も直ちに大きい螺旋溝２
２内に送られるから、細い切屑が肩部８２（第８図）と
加工中の穴の側壁７６との間の螺旋溝２２部分に詰まる
傾向が回避される。

もし刃部７２を刃部７０から後方に、これら各刃部７２
．７０が別個の切屑を切出すようにずらせた構成であれ
ば、刃部７２が設けられた螺旋溝２２の部分を、上下方
向の寸法が実質的に開口４４．５０に等しい開口８４（
第９図）として形成するのが望ましい。

このように、刃部７２を別個の切屑を切出すに十分な量
だけずらすと、これにより切出された切屑は直ちに開口
８４により螺旋溝２２内に送られ、開口８４に詰まりを
生じることがない。

第９図で示した刃物が回転して工作物内に送られると、
刃部３４，３６及び刃部７０，７２により４本の独立し
た切屑を生じる。

他方、第５図乃至第８図の刃物によれば、刃部３４，３
６が夫々別個の切屑を切出すと同時に、刃部７０．７２
が前述の通り１本の容易に破断し得る切屑を生じる。

いずれの場合にも、刃部３４により生じた切屑は実質的
に直ちに螺旋溝２２内に外方に送られ、刃部３６による
切屑も同様に実質的に直ちに螺旋溝２２内に上方外方に
送られる。

刃部７０．７２により生じた１本或は各別の切屑も同様
で、螺旋溝２２内に上方に送られる。

しかし、刃部３４，４６，７０に切取られた切屑は、螺
旋溝２２内に向けられた実質的に直後に、加工中の穴の
側壁７６と摩擦接触する。

未破断状態の切屑は通常、幾分螺旋状の形状を呈するか
ら、それらが上記側壁７６に接触する結果生じる摩擦、
抵抗により、上記した螺旋状の切屑の刃物との一体回転
が阻止されがちとなる。

その結果、これら切屑は実質的に直ちに螺旋溝２２の後
方側壁部分７８（第６図）と係合し、前述した態様で、
何等妨害を受けることなく螺旋溝２２外に上方に移動７
させられる。

このように、第５図乃至第８図に示した刃物の場合、肩
部８２の円周方向の寸法を小さく設定したから、切屑が
螺旋溝２２の後方側壁部分８０に係合して捕獲されるこ
とがない。

このことは、刃物外周面と加工中の穴の側壁との間に切
屑が挾み込まれる傾向が実質的に減少するので望ましい
。

加えて、切屑は細いため、螺旋溝２２を上方に流れる際
にも穴の側壁を傷つける可能性が少い。

また、それら細い切屑は穴を脱出すると容易に破断し、
従って刃物やアーバに巻付くことがなく、後続の切屑の
自由な流れを妨害しない。

第５図乃至第８図及び第９図のように４個の刃部を円周
方向及び上下方向で互違いに設けた構成は、第１図乃至
第４図の構成に対して他の利点も有する。

まず、これらの刃物における刃部は全て、第１図乃至第
４図の刃物とウェブ厚さ並びに螺旋溝深さに関して同一
であるにも拘らず、第１図乃至第４図の３個の刃部より
狭く形成できる。

即ち、これらの刃部により生じた切屑は更に容易に排出
され、螺旋溝２２を上方に送られる。

次に、第５図乃至第８図及び第９図の構成では、螺旋溝
２２の深さに対応する切削刃２０の部分に１個ではなく
２個の刃部を形成しており、標準サイズの刃物より例え
ば約０．０５ｃｔｎ（０，０２０インチ）外径が小さい
刃物が望まれる場合でも、標準サイズの仕上げ後の刃物
の外周面を約０．０３Ｃｎ１（約０．０１０インチ）研
削するだけでよい。

この場合でも、螺旋溝２２の深さは約０．０３ｃｍ（約
０．０１０インチ）減少するのみであり、依然として他
の３個の刃部により生じる切屑の幅に十分に対応し得る
大きさである。

尚、形成される螺旋溝２２０半径方向の深さが最も幅広
の切屑の幅と実質的に同じ位であれば、第１図乃至第４
図の刃物にあってもその外径を研削し、特殊サイズの刃
物を形成してもよい。

ウェブ部と螺旋溝２２の深さに対応した切削刃２０の部
分とに少くとも２個の刃部を設けることの更に他の利点
は、金属の切屑を切出した場合、それが１０％程も膨張
する傾向を有するという事実にある。

つまり第５図乃至第８図及び第９図の刃物においては、
螺旋溝２２の深さを最大刃部の幅より１０％以上大きく
設定しているから、膨張しつつある切屑による螺旋溝２
２の結着或は詰まりの傾向を更に減少させ得る。

尚、第５図乃至第８図の刃物の刃部７０．７２は１本の
切屑を切出すが、この切屑の中央には脆弱線が走ってお
り、容易に狭い小片に破断される。

本発明の環状穴アケ刃物によれば、刃物の強度を犠牲に
することなく、切屑の容易な排出等々の利点が得られる
。

これは、各切削刃に少くとも３個で望ましくは４個また
はそれ以上の刃部を設けるとともに、螺旋溝の深さを隣
接切削刃間のウェブ部の幅つまり厚さより実質的に小さ
く設定し得ることによる。

溝付側壁を具えた環状刃物の強度は、主としてウェブの
厚さにより決定される。

従って、特定の刃物について、そのウェブを所定の最小
厚さにする必要がある場合、本発明によれば螺旋溝の深
さをウェブの厚さ以下にでき、にも拘らず刃部が切出す
最大幅の切屑を収容するに十分な深さにできるから、本
発明の刃物の総壁厚は従来の刃物より小さくすることが
できる。

側壁を薄く形成することは、コストの低減、及び切削路
の“狭さの点で望ましい。

本発明による環状穴アケ刃物の他の利点が第３図から明
らかとなる。

即ち前述の通り、ウェブ２６の厚さは各切削刃２０近傍
において、実質的に螺旋溝２２の深さより大きい。

これは、ウェブ厚さに対応する切削刃２０の部分に少く
とも２個の刃部を形成し、これら各刃部の幅を望ましく
は実質的に螺旋溝２２の深さより小さく設定した事実に
基く。

従って、螺旋溝２２の内壁２８を下端直近を略々第３図
に６２で示す部分まで半径方向で内方に上方に、そして
比較的急峻にテーパ状とすれば、刃部３８により生じた
切屑は螺旋溝２２の直近でそれに対して空隙を画定する
。

同様に、刃物の下端近傍の内周面を半径方向で外方に上
方にテーパ状とすると、ウェブ２６の厚さは、刃物側壁
１６の上端近傍で第３図に８６で示す部位で最少となる
。

すると、この部分８６が刃物の強度に関して問題のある
部分となる。

従って、刃物の切削刃近傍で螺旋溝の深さをウェブの厚
さと同程度に大きくした従来の刃物においては、上方に
漸次深くなる螺旋溝を形成すると同時に内周面周囲に空
隙を画定するとすれば、刃物の総壁厚を実質的により大
きくする必要がある。

一方、本発明の刃物によれば、総壁厚の実質的な増大を
必要とせずに刃物内周面周囲に実質的により大きな空隙
を得ることができる。

このようにより大きな空隙は、切削刃への冷却水の流れ
を増大させる能力に関しても望ましい。

ウェブを比較的厚く、そして螺旋溝を比較的浅く形成す
ることは、環状刃物の製造面でも極めて重要である。

つまり、一定の壁厚と仮定限側壁に比較的深い螺旋溝を
研削しようとすれば、ウェブに細い毛割れを生じる可能
性が非常に大きく、刃物の寿命を短縮することになる。

深い螺旋溝はまた、熱処理時にも毛割れを生じさせがち
である。

しかし、螺旋溝を比較的浅く、ウェブを比較的厚くする
と、ウェブ部分が実質的により大量の熱を吸収し、これ
により熱処理時や溝の研削時の毛割れの発生傾向を実質
的に減少させる。

螺旋溝を浅く形成することは、製造コストの面でも望ま
しく、短時間で加工乃至研削でき、浅さに応じて刃物の
寿命が延びることになる。

図示しないが、大部分の環状刃物は中心のパイロットピ
ン乃至パイロットドリルを必要とする。

実際上、パイロットピン乃至パイロットドリルを保持す
る軸部１４の空洞８３は、少くとも一定サイズとする必
要がある。

従って、刃物の内径は少くともパイロットピン乃至パイ
ロットドリルの直径に等しくせねばならない。

本発明の刃物においてはウェブを螺旋溝の深さより厚く
形成できるから、一定サイズのパイロット穴とすれば、
本発明の刃物の外径は従来刃物の実際上の最小外径より
小さくできる。

更に、本発明の刃物は従来に比して厚いウェブ部を具え
ることから、ウェブ部において軸線方向に入れ子犬とさ
れ、ネジ込み、溶接等により相結合される２部分、つま
り刃部分と本体部分により構成し得るという他の利点が
導き出される。

このような入れ子犬結合は、ウェブが厚いことにより、
刃物の強度に何等実質的な影響を与えることなく達成で
きる。

この種の２部分からなる刃物は、刃部分のみを高価な鋼
で形成すればよく、刃の摩耗時にも刃部分だけを交換す
ればよいことから、コスト面で明らかに有利である。

ウェブ部を厚くすれば、それが耐え得るトルク並びにス
ラストが増大するため、刃物周囲により多数の切削刃を
形成できる。

切削刃の数を増大させれば刃部の数が増大し、切削作用
が高速化される。

本発明者は、切粉の排出の容易性に関連して刃物の最大
強度の観点から、隣接切削刃間のウェブの厚さは、刃物
の環状壁の厚さの少くとも５５〜６０％とすべきことを
見出した。

各切削刃に４個の刃部を形成した第５図乃至第８図及び
第９図に示した種類の刃物に関しては、特殊の考慮を払
わない限り、内側の２個の刃部を略々同じ幅とし、外側
の２個の刃部を略々同じ幅とするのが望ましい。

しかし、特殊々考慮を払う場合にはそうではない。

例えば中央の円板部分に極めて滑かな表面を形成したい
場合には、最も内側の刃部３４を実質的に次の刃部３６
より狭くする必要がある。

いずれにせよ、これら刃部３４，３６のうちの広いもの
でも螺旋溝２２の深さよシ広くあってはならない。

また、工作物に非常に滑かな穴を穿設したければ、最も
外側の刃部７２を次の刃部７０より大幅に狭くせねばな
らない。

更に、滑かな壁面の穴と滑かな側面の円板を同時に形成
したい場合には、最も内側の刃部３４と最も外側の刃部
７２を中間の刃部３６，７０より狭くすべきである。

いずれにせよ、刃物を鋼材に穴アケするために構成し、
少くとも４個の刃部を設けるとすれば、最も広い刃部の
幅を約０．１６Ｃｒｒ１（約０．０６２５インチ）以下
とした場合に、通常は最も良好な結果が得られる。

但し、より犬なる強度を必要とする場合には、前記した
刃部の幅を２〜３倍にまで広くしてもよい。

同様に、逃げ面５６．５８間の頂部は最も外方の刃部と
交差するように形成するのが望ましいが、目的によって
は他の刃部の１個に交差するように研削してもよい。

即ち、例えば積重ねた２枚或はそれ以上の工作物に１個
の穴を形成する目的に刃物を使用するとすれば、逃げ面
５６．５８間の頂部が刃物側壁１６の内周面の直近にあ
るように構成する。

この頂部、つまり刃物の高点を刃物側壁１６の内周面直
近に位置させれば、積重ねられた工作物内に刃物を送る
に際しても困難は殆どない。

刃物の高点は、頂部７４の位置を変化させずに内側の刃
部３４に移動させ得る。

つまり、逃げ面５６は円周方向で上方に傾斜しているか
ら、肩部５１．５４を十分に長くすれば、頂部１４は刃
部３４の下方ではなく上方に離間することになる。

その場合には、刃部３４により切削動作が開始され、頂
部Ｔ４以前に刃部３４が最上部の加工物に進入する。

従って、刃部３４の幅を非常に狭くすれば、切取られる
円板部に残る小さい唇状部により円板部の刃物内への上
昇が阻止されることはなく、刃物は自由に下方の加工物
内に進入できる。

尚、切屑は切取られた直後に若干膨張しがちであるから
、螺旋溝の半径方向の深さが面２８゜３２の接続点で最
大となるように面２８を研削するのが望ましい。

そうすれば、刃部３８に切出された切屑の螺旋溝内壁と
の摩擦抵抗が最小限に抑制される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による環状穴アケ刃物を示す
斜視図、第２図は第１図に円２で示す部分の要部拡大図
、第３図は第１図３−３線の要部断面図、第４図は同実
施例の１個の切削刃を若干斜視図的に示す要部断面図、
第５図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第６図は第
５図に円６で示す部分の要部拡大図、第７図は同実施例
の１個の切削刃を若干斜視図的に示す断面図、第８図は
同実施例の刃物を工作物との関係において示す要部拡大
下面図、第９図は第５図乃至第８図の実施例を僅かに変
形した本発明の更に他の実施例を示す要部斜視図である
。 １０・・・・・・刃物、１２・・・・・・本体、１４・
・・・・・軸部、１６・・・・・・側壁、２０・・・・
・・切削刃、２２・・・・・・螺旋溝、２４・・・・・
・ランド、２６・・・・・・ウェブ、３４，３６゜３８
・・・・・・刃部、４２・・・・・・内方開口、４８・
・・・・・副開口、７０．７２・１１０．・刃部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の切削刃を下端周囲に円周方向に間隔をおいて
   形成され、刃物を回転駆動部材に取付ける手段を具えた
   全体的に円筒形の環状側壁を有し、また、該環状側壁の
   外周面周囲で上記下端から上方に延びた複数の溝を有し
   、これら各溝の円周方向の寸法を実質的に半径方向の寸
   法より大きく設定し、隣接する前記切削刃相互を環状側
   壁の内周面側で円周方向のウェブにより結合し、これら
   ウェブは半径方向で前記溝と対置するとともに、該ウェ
   ブ下端に、上方に延び且つ上端で半径方向で近接した前
   記溝内に半径方向で外方に開放された開口を形成し、前
   記各溝には、円周方向で相離間し且略々半径方向に延び
   た前方壁及び後方壁と、円周方向に延び、前記ウェブの
   半径方向の外側を画定する内壁とを設けてなる環状穴ア
   ケ刃物にして、各切削刃に半径方向で内方の刃部と、外
   方の刃部と、少くとも１個の中間の刃部からなる少くと
   も３個の半径方向の刃部を形成し、各切削刃の上記内方
   刃部及び中間刃部を相互に対し、夫々、刃物が回転して
   工作物内に送られると別個の切屑を切出すように配設し
   、前記開口は各切削刃のこれら内方刃部及び中間刃部か
   ら上方に延びるものとし、外方刃部により少くとも部分
   的に、隣接した溝の前記円周方向後方壁の下端を画定し
   、各溝の半径方向の寸法を、内方刃部及び中間刃部のい
   ずれか広い方の半径方向の寸法より小さくない寸法とす
   ることにより、刃物が回転して軸線方向に金属工作物内
   に送られると、前記環状側壁のウェブ部の内方刃部及び
   中間刃部により形成された切屑は夫々、まずそれらに対
   応する開口内に上方に送られた後、該開口から半径方向
   で近接した溝内に上方に送られるようにしたことを特徴
   とする環状穴アケ刃物。 ２ 各切削刃における刃部を、内方刃部の半径方向で外
   端が刃物の回転方向に関して中間刃部の半径方向で内端
   より前方に位置し、上記中間刃部の半径方向で外端が外
   方刃部の半径方向で内端より前方に位置するように、円
   周方向でずらしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の環状穴アケ刃物。 ３ 開口を、内方刃部から上方に延びた第１開口と、中
   間刃部から上方に延びるが実質的に該第１開口の上端以
   上には延びない第２開口で構成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の環状穴７ケ刃物。 ４ ウェブの厚さを、下端で環状側壁の厚さの１／２以
   上としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の環状穴アケ刃物。 ５ 内方刃部、中間刃部、外方刃部の半径方向の寸法を
   略々同一としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の環状穴アケ刃物。 ６ 各切削刃の内方刃部を他の刃部より狭くしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の環状穴７ケ刃
   物。 ７ 外方刃部を他の刃部より狭くしたことを特徴とする
   、特許請求の範囲第１項に記載の環状穴アケ刃物。 ８２個の半径方向で最も内方の刃部の半径方向の寸法の
   合計が、該刃部に近接するウェブの厚さより大きくない
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の環状穴
   アケ刃物。 ９ 各切削刃に４個の半径方向の刃部を設け、最外方の
   ２個の刃部が、隣接した溝の後方側壁部の下端を画定し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の環状
   穴アケ刃物。 １０ 各溝の後方側壁部により、２個の最外方刃部か
   ら実質的に刃物側壁の軸線方向の全範囲に亘って上方に
   延びる滑かに連続した螺旋を画定したととを特徴とする
   特許請求の範囲第９項に記載の環状穴アケ刃物。 １１４個の刃部を、回転方向に関して半径方向で外方刃
   部から内方刃部まで円周方向に順次ずらしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第９項に記載の環状穴アケ刃物。 １２ 最外方刃部を半径方向で直近の刃部から、それ
   ら両刃部が１本の切屑を形成するように僅かしかすらさ
   ないことを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の
   環状穴アケ刃物。 １３２個の最外方の刃部を、夫々が１本の切屑を形成す
   るように十分ずらしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項に記載の環状穴アケ刃物。