KR20100038281A

KR20100038281A - 건 드릴

Info

Publication number: KR20100038281A
Application number: KR1020097018263A
Authority: KR
Inventors: 타쿠지 노무라; 노부유키 하나부사
Original assignee: 유니택 가부시키가이샤
Priority date: 2007-07-06
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2010-04-14
Also published as: US20100135739A1; JP4895934B2; EP2113326A4; JP2009012142A; CN101663120A; TW200911424A; WO2009008203A1; EP2113326A1

Abstract

건 드릴로서, 절삭부위에 토출된 쿨런트를 절삭칩과 함께 절삭칩 배출홈에 집중하여 배출할 수 있고, 절삭칩 막힘에 의한 절삭구멍 내주의 상처 발생이나 가공정밀도의 저하를 방지할 수 있으며, 회전 부하의 경감에 의한 절삭효율의 향상과 수명의 늘어남을 도모할 수 있는 것을 제공한다. 공구 섕크(1)와 절삭 헤드(2)의 내부에 쿨런트 공급로(10, 20)를 갖고, 공구 섕크(1)의 기부측으로부터 절삭 헤드(2) 선단에 걸치는 외주면에 1개의 절삭칩 배출홈(3)을 구비하고, 절삭 헤드(2)의 선단면(2c)에 쿨런트 공급구멍(21a, 21b)과 절삭칩 배출홈(32)에 연통하는 배출구(22a, 22b)를 갖고, 절삭 헤드(2)의 외주면에 절삭칩 배출홈(3) 위를 가교하여 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 환상 볼록부(4a…)가 형성되어 이루어진다.

공구 섕크, 절삭 헤드, 쿨런트 공급로, 절삭칩 배출홈, 쿨런트 공급구멍, 환상 볼록부, 건 드릴.

Description

건 드릴{GUN DRILL}

본 발명은 심혈가공에 사용되는 건 드릴에 관한 것이다.

심혈가공 방식으로서 건 드릴 방식, 이젝터 방식(더블 튜브 방식), 싱글 튜브 방식 등의 여러 방식이 알려져 있지만, 작은 직경의 심혈가공에는 건 드릴 방식이 적합하다. 즉, 건 드릴 방식에서는, 일반적으로 횡단면 2/3~3/4원형으로 중공의 공구 섕크의 선단에 동일한 횡단 외형의 절삭 헤드를 설치한 건 드릴을 사용하여, 공구 섕크의 내부를 통하여 공급되는 쿨런트를 절삭 헤드 선단면의 쿨런트 토출구로부터 절삭부위에 공급하면서 절삭을 행함과 아울러, 이 절삭에 의해 발생하는 절삭칩을 쿨런트와 함께 공구 섕크 외주의 길이 방향을 따르는 단면 V자 형상의 절삭칩 배출홈을 통하여 외부로 배출하게 되고 있어, 작은 직경이더라도 절삭칩 배출홈의 유로 단면적을 크게 취할 수 있음과 아울러, 쿨런트의 이송압이 공구 길이에 따라 정해져, 절삭구멍이 깊어져도 이송압을 향상시킬 필요가 없으므로, 작은 직경의 심혈가공에 적합하다.

그리고, 상기의 건 드릴로서, 절삭 헤드의 선단면에, 절삭칩 배출홈이 선단면으로 개방한 주배출구와, 주배출구에 대하여, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 부배출구와, 이 부배출구로부터 헤드 내부를 통과하여 절삭칩 배 출홈에 이르는 바이패스 유로구멍과, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 2개의 쿨런트 토출구를 구비하고, 복수의 절삭날이 상기 주배출구와 부배출구에 면하여 분배형성된 것이 있다(특허문헌 1). 이러한 건 드릴에서는, 절삭 헤드 선단면의 2개의 쿨런트 토출구로부터 절삭부위에 쿨런트가 분배공급되고, 그 쿨런트와 함께 절삭칩이 이 선단면의 주배출구 및 부배출구로부터 절삭칩 배출홈으로 능률 좋게 배출되므로, 이 양호한 절삭칩 배출성에 기초하는 높은 절삭효율이 얻어진다고 하는 이점이 있다.

특허문헌 1: 일본 특개 2005-118940호 공보

도 13(A)(B), 도 14는, 상기한 바와 같이 절삭 헤드 선단면에 각 한 쌍의 쿨런트 토출구 및 배출구를 설치한 건 드릴의 1 예를 도시한다. 이 건 드릴에서는, 공구 섕크(51)의 선단부에 절삭 헤드(52)가 연결축부(52b)를 삽입식 끼워맞춤하여 동축 형상으로 연결되어 있고, 이 공구 섕크(51)의 기부측으로부터 절삭 헤드(52)의 선단까지 직선적으로, 단면 대략 V자 형상의 절삭칩 배출홈(53)이 형성됨과 아울러, 공구 섕크(51)의 내부로부터 절삭 헤드(52)의 연결축부(52b)내까지 연통하는 쿨런트 공급로(54)가 헤드 본체부(52a) 내에서 두 갈래로 분기되고, 헤드 선단면에서 직경방향으로 대향배치한 2개의 쿨런트 토출구(55a, 55b)로서 개구하고 있다. 그리고, 헤드 선단면에는, 절삭칩 배출홈(53)의 선단 개방부인 주배출구(56a)와, 그 직경방향의 대략 대향위치에서 개구한 부배출구(56b)를 갖고, 그 부배출구(56b)로부터 헤드 내부를 통과하여 절삭칩 배출홈에 이르는 바이패스 유로구멍(57)이 형성되어 있고, 주배출구(56a)에 면하여 내측 및 외측의 절삭날(58a, 58c)이 고정부 착됨과 아울러, 부배출구(56b)에 면하여 중간의 절삭날(58b)이 고정부착되어 있다. 59는 절삭 헤드(52)의 선단측 둘레면에 고정부착된 가이드 패드이다.

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

그렇지만, 종래의 건 드릴에 있어서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 절삭가공 중의 절삭 헤드(52)가 외측의 절삭날(58c)과 가이드 패드(59, 59)에서 절삭구멍(H)의 내주에 슬라이딩 접촉하고, 이 절삭 헤드(52)의 둘레면과 절삭구멍(H)의 내주 사이에 간극(t)을 생성하기 때문에, 절삭칩을 포함하는 쿨런트의 일부가 헤드 선단면으로부터 이 간극(t)으로 유입되어, 후방측의 공구 섕크(51)의 외주부에서 절삭칩 막힘을 일으키는 일이 많이 있고, 그것에 의해 절삭구멍(H)의 내주에 상처가 나거나 가공정밀도의 저하를 초래하는데다, 회전 부하가 증대되어 공구의 파손으로 이어지는 것과 같은 문제가 있었다. 그리고, 이러한 문제는, 도시한 바와 같이 절삭 헤드(52) 선단면에 각 한 쌍의 쿨런트 토출구(55i, 55b) 및 배출구(56a, 56b)를 구비하는 건 드릴의 경우에 특히 현저하지만, 다른 일반적인 건 드릴에서도 종종 발생하고 있었다.

본 발명은, 상기의 정황을 감안하여, 건 드릴로서, 절삭부위에 토출된 쿨런트를 절삭칩과 함께 절삭칩 배출홈에 집중하여 배출할 수 있어, 절삭칩 막힘에 의한 절삭구멍 내주의 상처 발생이나 가공정밀도의 저하를 방지할 수 있음과 아울러, 회전 부하의 경감에 의한 절삭효율의 향상과 장기 수명화를 도모할 수 있는 것을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위한 수단을 도면의 참조부호를 붙여 나타내면, 청구항 1의 발명에 따른 건 드릴은, 공구 섕크(1)와 그 선단부에 장착되는 절삭 헤드(2)의 내부에, 양자 1, 2를 연통하는 쿨런트 공급로(10, 20)를 가짐과 아울러, 이 공구 섕크(1)의 기부측으로부터 절삭 헤드(2) 선단에 걸치는 외주면에, 직선 형상으로 길이 방향을 따르는 1개의 절삭칩 배출홈(3)을 구비하고, 절삭 헤드(2)는, 선단면(2c)에, 쿨런트 공급로(20)에 연통하는 쿨런트 공급구멍(21a, 21b)과, 절삭칩 배출홈(3)에 연통하는 배출구(주배출구(22a), 부배출구(22b))를 가짐과 아울러, 외주면에, 절삭칩 배출홈(3) 위를 가교하여 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 환상 볼록부(4a…)가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 환상 볼록부(4a)의 복수개가 평행 배치되어 래버린스 시일부(4)를 형성하여 이루어지는 구성으로 하고 있다.

청구항 3의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 절삭 헤드(2)는, 절삭칩 배출홈(3)이 선단면으로 개방한 주배출구(22a)와, 주배출구(22a)에 대하여, 직경방향의 대략 대향 위치에서 선단면으로 개구한 부배출구(22b)와, 이 부배출구(22b)로부터 헤드 내부를 통과하여 절삭칩 배출홈(3)에 이르는 바이패스 유로구멍(23)과, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 2개의 쿨런트 토출구(21a, 21b)를 구비하고, 복수의 절삭날(5a~5c)이 주배출구(22a)와 부배출구(22b)에 면하여 분배형성됨과 아울러, 환상 볼록부(4a…)가 바이패스 유로구멍(23)의 절삭칩 배출홈(3)으로의 합류부보다도 헤드 기단측에 배치되어 이루어지는 구성으로 하고 있다.

청구항 4의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 공구 섕크(1)의 선단부에 절삭 헤드(2)의 기단부(연결축부(2b))가 착탈 자유롭게 동축 형상으로 연결되어 이루어지는 구성으로 하고 있다.

청구항 5의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 공구 섕크(1)는, 적어도 절삭칩 배출홈(3)의 형성부분이 단면 C 형상을 이루는 섕크 본체(11)의 내측에, 내부를 쿨런트 공급로(10)로 하는 파이프재(12)가 삽입되어 끼워지고, 이 파이프재(12)의 전단부가 외주에 설치한 수나사(12a)를 통하여 섕크 본체(11)측에 나사식 부착되어 이루어지는 구성으로 하고 있다.

(발명의 효과)

본 발명의 효과에 대하여 도면의 참조부호를 붙여 설명한다. 우선 청구항 1의 발명에 따른 건 드릴에서는, 절삭가공 중, 절삭 헤드(2)의 선단면의 쿨런트 토출구(21a, 21b)로부터 토출되어 절삭칩을 포함하는 쿨런트의 일부는, 배출구(22a, 22b)에 들어가지 않고, 절삭 헤드(2)의 둘레면과 절삭구멍(H)의 내주와의 간극(t)에 유입되는데, 이 간극(t)이 이 절삭 헤드(2)의 환상 볼록부(4a…)의 위치에서 막혀, 보다 후방으로의 침입이 저지되기 때문에, 이 환상 볼록부(4a…)의 위치에서 쿨런트의 거의 모두가 절삭칩 배출홈(3)에 집중되고, 그 흐름을 타고 절삭칩이 절삭칩 배출홈(3)을 통하여 강력하게 후방으로 배출되어 절삭칩 막힘을 발생시키지 않아, 절삭칩 막힘에 의한 절삭구멍 내주의 상처 발생이나 가공정밀도의 저하가 방지됨과 아울러, 회전 부하의 경감에 의해 절삭효율이 향상됨과 더불어 건 드릴 자체도 수명이 길게 된다.

청구항 2의 발명에 의하면, 절삭 헤드(2)의 환상 볼록부(4a)의 복수개가 평행배치되는 래버린스 시일부(4)를 설치하므로, 이 환상 볼록부(4a…)에 의한 쿨런트 침입 저지 효과가 커, 절삭칩 막힘이 보다 확실하게 방지된다.

청구항 3의 발명에 의하면, 절삭 헤드(2)가 각 한 쌍의 쿨런트 토출구(21a, 21b) 및 배출구(22a, 22b)를 갖는 구성이기 때문에, 높은 절삭효율이 얻어지는 반면, 본래는 절삭칩 막힘을 발생하기 쉬운 것으로 되지만, 절삭 헤드(2)의 환상 볼록부(4a…)에 의해 이 절삭칩 막힘이 방지되므로, 그 구성에 의한 높은 절삭효율이라고 하는 이점만을 누릴 수 있다.

청구항 4의 발명에 의하면, 절삭 헤드(2)가 공구 섕크(1)에 대하여 착탈 자유로운 독립부재이기 때문에, 소모나 손상에 의한 신품 헤드와의 교환 및 절삭조건에 따른 이종 헤드와의 교환이 가능한데다, 환상 볼록부(4a…)의 형성 가공을 헤드 단위로 용이하고 또한 저렴하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 공구 섕크(1)의 쿨런트 공급로(10)를 파이프재(12)로 구성하고, 이 파이프재(12)의 전단측을 섕크 본체(11)측에 나사식 부착하도록 하고 있으므로, 이 공구 섕크(1)의 가공제작을 용이하고 또한 저렴하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 건 드릴을 도시하며, (A)는 전체의 측면도, (B)는 정면도.

도 2는 절삭가공 중의 동 건 드릴의 절삭 헤드측을 도시하는 종단 측면도.

도 3은 도 2의 V-V선의 단면도.

도 4는 도 2의 W-W선의 단면도.

도 5는 동 건 드릴에 사용하는 절삭 헤드의 측면도.

도 6은 도 5의 X-X선의 단면도.

도 7은 도 6의 Y-Y선의 단면도.

도 8은 동 건 드릴에 사용하는 공구 섕크의 전단측의 종단 측면도.

도 9는 도 8의 Z-Z선의 단면도.

도 10은 동 건 드릴에서의 공구 섕크의 섕크 본체에 대한 절삭 헤드의 연결축부의 연결 수순을 나타내며, (A)는 섕크 본체 및 연결축부의 끼워맞춤 전의 종단 측면도, (B)는 동 끼워맞춤 후의 회전조작을 나타내는 종단 측면도, (C)는 회전조작 후의 사이드 로킹 방식에 의한 고정조작을 나타내는 종단 측면도.

도 11은 동 공구 섕크에 사용하는 파이프 멈춤 부재를 도시하며, (A)는 정면도, (B)는 종단 측면도, (C)는 (B)의 C-C선의 단면도.

도 12는 동 공구 섕크에서의 파이프 멈춤 부재에 대한 파이프재의 연결조작을 나타내는 종단 측면도이다.

도 13은 종래의 건 드릴의 1구성예를 도시하며, (A)는 전체의 측면도, (B)는 정면도.

도 14는 동 종래의 건 드릴에 의한 절삭상태를 도시하는 종단 정면도.

(부호의 설명)

1 공구 섕크 10 쿨런트 공급로

11 섕크 본체 11a 연결용 요함(凹陷)부

12 파이프재 12a 수나사

13 파이프 멈춤 부재 13b 암나사

2 절삭 헤드 2a 헤드 본체

2b 연결축부(기단부) 20 쿨런트 공급로

21a 쿨런트 토출구 21b 쿨런트 토출구

22a 주배출구 22b 부배출구

23 바이패스 유로구멍 24 가교부

3 절삭칩 배출홈 4 래버린스 시일부

4a 환상 볼록부 5a 내측 절삭날

5b 중간 절삭날 5c 외측 절삭날

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명에 따른 건 드릴의 1실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1(A) 및 도 1(B)는 이 실시형태의 건 드릴 전체의 측면 및 정면, 도 2는 동 건 드릴에 의한 절삭가공 상태, 도 3 및 도 4는 도 2에서의 주요부의 횡단면, 도 5~도 7은 동 건 드릴의 절삭 헤드, 도 8 및 도 9는 동 공구 섕크, 도 10은 동 절삭 헤드와 공구 섕크와의 연결조작, 도 11은 동 공구 섕크의 파이프 받이 부재, 도 12는 동 공구 섕크의 섕크 본체와 파이프 부재와의 연결조작을 각각 나타낸다.

이 건 드릴은, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 내부를 쿨런트 공급로(10)로 하는 긴 공구 섕크(1)와, 그 선단에 동축 형상으로 연결된 절삭 헤드(2)와, 이 공구 섕크(1)의 기단부를 끼워 삽입하여 고정부착한 큰 직경의 통 형상 드라이버(6)로 구성되어 있고, 절삭 헤드(2) 내에는 공구 섕크(1)의 쿨런트 공급로(10)에 연통하는 쿨런트 공급로(20)를 가짐과 아울러, 공구 섕크(1)의 기부측으로부터 절삭 헤드(2)의 선단에 걸치는 외주면에, 길이 방향을 따르는 직선 형상의 1개의 절삭칩 배출홈(3)을 구비하고 있다. 이 절삭칩 배출홈(3)은, 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 공구 섕크(1) 및 절삭 헤드(2)의 중심으로부터의 개방 각도(θ)가 100~130° 정도의 부채형 단면을 하고 있다.

절삭 헤드(2)는, 도 1(B)와 도 5~도 7에서 상세하게 도시하는 바와 같이, 전방부측의 헤드 본체부(2a)와, 그 후단으로부터 동축 형상으로 돌출한 가는 직경의 연결축부(2b)로 구성되고, 내부에 공구 섕크(1) 내의 쿨런트 공급로(10)에 연통하는 쿨런트 통로(20)를 가짐과 아울러, 이 쿨런트 통로(20)가, 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 헤드 본체(2a)측으로 두 갈래로 분기되고, 이들 분기통로(20a, 20b)가 헤드 선단면에 쿨런트 토출구(21a, 21b)로서 직경방향의 양측위치에 개구하고 있다. 또, 이 절삭 헤드(2)에서의 절삭칩 배출홈(3)은, 헤드 본체부(2a)의 후방부로부터 연결축부(2b)에 걸쳐서, 축심 위치에 단면 원형의 쿨런트 공급로(20)가 존 재함으로써, 바닥부가 볼록 원호면을 이루고 있다(도 6).

헤드 본체부(2a)에는, 절삭칩 배출홈(3)이 헤드 선단면(2c)에 개방한 주배출구(22a)와, 그 직경방향의 대략 대향위치에서 헤드 선단면(2c)으로 개구한 부배출구(22b)와, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 부배출구(22b)로부터 헤드 내부를 통과하여 절삭칩 배출홈(3)에 이르는 바이패스 유로구멍(23)과, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 2개의 쿨런트 토출구(21a, 21b)가 형성되어 있다. 그리고, 이 헤드 본체(2a)의 선단측에는, 스로어웨이 팁으로 이루어지는 내측 및 외측의 절삭날(5a, 5c)이 주배출구(22a)에 면하여 나사조임으로 고정부착됨과 아울러, 중간의 절삭날(5b)이 부배출구(22b)에 면하여 고정부착되고, 또 둘레면의 부배출구(22b)를 끼우는 양측 위치에 가이드 패드(7, 7)가 나사조임으로 고정부착되어 있다.

그리고, 헤드 본체부(2a)의 후방부측에는, 절삭칩 배출홈(3)을 외주부의 연장으로서 원호 형상으로 걸치는 가교부(24)가 형성되어 있고, 이 가교부(24)를 통과하는 외주면에, 복수개(도면에서는 4개)의 환상 볼록부(4a…)가 평행배치되어 래버린스 시일부(4)를 형성하고 있다. 그리고, 이 래버린스 시일부(4)의 각 환상 볼록부(4a)에서의 외경은 외측 절삭날(5c)에 의한 절삭 직경에 대략 동일하게 설정됨과 아울러, 환상 볼록부(4a…) 사이의 각 환상 오목부(4b)의 외주면은 래버린스 시일부(4)보다도 헤드 선단측의 외주면과 동일한 표면 레벨로 되어 있다.

절삭 헤드(2)의 후방부측의 연결축부(2b)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 축방향 중앙부에 둘레로 설치된 오목 단차부(26)에 의해, 후단측이 기부(25)측(전단 측)과 동일 외경의 삽입 볼록부(27)를 구성하고 있고, 이 삽입 볼록부(27)의 외주면의 둘레 방향에서 90도 상이한 2개소에 막자사발 형상의 걸림 오목부(27a, 27a)가 설치되어 있다. 그리고, 이 연결축부(2b)의 둘레면부에는, 축방향 전체 길이에 걸쳐 절삭칩 배출홈(3)의 바닥부측을 구성하는 홈부(3a)(도 5)를 가지고 있다.

한편, 공구 섕크(1)는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 통 형상의 기단측을 제외하고 직경 단면 C자형을 이루는 섕크 본체(11)와, 이 섕크 본체(11)의 내측에 밀접하게 끼워 삽입되어 내부가 쿨런트 공급로(10)를 구성하는 파이프재(12)와, 섕크 본체(11)의 선단측에 내측에서 끼우는 파이프 멈춤 링(13)으로 구성되어 있고, 절삭칩 배출홈(3)의 바닥부가 파이프재(12)의 일부 둘레면의 노출에 의해 볼록 원호면을 이루고 있다. 그리고, 섕크 본체(11)의 외경은, 절삭 헤드(2)의 헤드 본체(2a)에서의 래버린스 시일부(4)보다도 전방측의 외경과 동일하게 설정되어 있다. 또, 파이프 멈춤 링(13)은 그 외형과 외측 치수(외경, 축방향폭)가 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b)에서의 삽입 볼록부(27)와 동일하게 설정되어 있다.

도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 공구 섕크(1)의 섕크 본체(11)의 선단측 내주에는, 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b) 및 파이프 멈춤 링(13)을 내측에서 끼워지게 하는 연결용 요함부(11a)가 설치되어 있다. 이 연결용 요함부(11a)는, 선단측으로부터, 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b)에서의 기부(25)에 대응한 및 입구측 광부(廣部)(15), 동 오목 단차부(26)에 대응한 볼록 단차부(16), 입구측 광부(15)와 동일 내경이고 절삭 헤드(2)의 삽입 볼록부(27)와 파이프 멈춤 링(13)에 대응한 내측 광부(17)로 구성되어 있고, 내측 광부(17)에는 전후의 각 2개소에 90도의 위 상차로 반경방향으로 관통하는 나사 구멍(17a…)이 뚫어 설치되어 있다.

공구 섕크(1)와 절삭 헤드(2)의 연결은, 섕크 본체(11)의 연결용 요함부(11a)에 대하여, 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b)를 측방으로부터 끼워 넣어지게 하고, 사이드 로킹 방식으로 고정하면 된다. 즉, 도 10(A)에 도시하는 바와 같이, 연결용 요함부(11a)에서의 내측 광부(17)의 내경(φ1)은 연결축부(2b)의 삽입 볼록부(27)의 외경(φ2)과 거의 동일하지만, 그 절삭칩 배출홈(3)에 면하는 개구폭(d)은 이 삽입 볼록부(27)의 중심을 통과하는 최소폭(w)보다도 넓고, 이 관계는 연결용 요함부(11a)의 입구측 광부(15) 및 볼록 단차부(16)와 연결축부(2b)의 기부(25) 및 오목 단차부(26) 사이에서도 동일하므로, 연결용 요함부(11a)에 대하여 연결축부(2b)를 도시한 바와 같이 본래와는 약 90도 상이한 회전자세로 측방으로부터 끼워 넣어지게 하고, 이어서 동 도면 (B)와 같이 끼워 넣은 연결축부(2b)를 홈부(3a)가 절삭칩 배출홈(3)과 일치하도록 상대회전시키고, 동 도면 (C)와 같이 외측으로부터 사이드 로킹 나사(18)를 섕크 본체(11)의 나사 구멍(17a)에 돌려 삽입하고, 그 선단부를 연결축부(2b)의 걸림 오목부(27a)에 끼워 넣어 압접하여, 양자 1, 2를 상대변위 불능으로 고정한다. 또한, 이러한 연결방식에 대해서는, 본 출원인의 출원에 따른 일본 특개 2005-118940호 공보(특허문헌 1) 및 일본 특개 2006-234030호 공보에서 상세하게 개시하고 있다.

파이프 멈춤 링(13)에 대해서는, 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b)에서의 삽입 볼록부(27)와 외형 및 외측 치수가 동일하고, 도 11에서 도시하는 바와 같이, 외주면의 2개소에는 막자사발 형상의 걸림 오목부(13a, 13a)를 가지므로, 섕크 본 체(11)의 연결용 요함부(11a)에 대하여, 삽입 볼록부(27)보다도 내측의 위치에서, 당해 삽입 볼록부(27)와 동일하게 사이드 로킹 방식으로 고정하면 된다. 그리고, 이 파이프 멈춤 링(13)은, 내주의 축방향 폭의 절반에 설치한 암나사(13b)에 의해, 도 12에 도시하는 바와 같이, 섕크 본체(11)의 내측에 끼워 삽입되는 파이프재(12)의 선단측의 수나사(12a)를 나사결합 고정함과 아울러, 내주의 나머지 절반에는 짧은 통 형상의 탄성재로 이루어지는 시일 링(19)을 내측에서 끼우고 있다. 이 시일 링(19)은, 당해 파이프 멈춤 링(13)과 절삭 헤드(2)의 연결축부(2b) 후단과의 접면, 및 당해 파이프 멈춤 링(13)의 암나사부(13b)와 파이프재(12)의 수나사부(12a)와의 나사결합부를 액체가 새지 않게 밀봉하여, 쿨런트 공급로(10) 내를 통과하는 고압의 쿨런트가 외부로 새는 것을 방지하는 기능을 달성한다.

상기 구성의 건 드릴에 의한 절삭가공에서는, 공구 섕크(1) 및 절삭 헤드(2) 내의 쿨런트 공급로(10, 20)를 통하여 공급되는 쿨런트를 헤드 선단면(2c)의 쿨런트 토출구(21a, 21b)로부터 절삭부위에 공급하면서 피삭재(M)의 절삭을 행함과 아울러, 이 절삭에 의해 발생하는 절삭칩을 쿨런트와 함께 주/부 배출구(22a, 22b)에 유입시켜, 둘레면의 절삭칩 배출홈(3)을 통하여 외부로 배출하지만, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 헤드 선단측에서는 주배출구(22a)로부터 벗어난 위치에서 당해 절삭 헤드(2)의 외주면과 절삭구멍(H)의 내주면과의 간극(t)이 존재하므로, 이 간극(t)에 절삭칩의 일부가 쿨런트와 함께 유입된다. 그런데, 이 절삭 헤드(2)의 래버린스 시일부(4)에서는 환상 볼록부(4a…)에 의해 이 간극(t)이 거의 막혀 있기 때문에, 이 간극(t)에 유입되어 있던 절삭칩을 포함하는 쿨런트도 절삭칩 배 출홈(3)으로 흘러들어가게 되어, 절삭부위에 공급되는 쿨런트의 거의 모두가 절삭칩 배출홈(3)에 집중되고, 그 흐름을 타고 모든 절삭칩이 절삭칩 배출홈(3)을 통하여 강력하게 후방으로 배출되므로, 공구 섕크(1)의 주위에서 절삭칩 막힘을 발생시키지 않고, 이 절삭칩 막힘에 의한 절삭구멍(H) 내주의 상처 발생이나 가공정밀도의 저하가 방지되며, 또 회전 부하의 경감에 의해 절삭효율이 향상됨과 아울러 건 드릴 자체도 수명이 길게 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 절삭 헤드(2)의 선단면(2c)에 각 한 쌍의 쿨런트 토출구(21a, 21b) 및 배출구(22a, 22a)를 갖는 것을 예시했지만, 본 발명은 쿨런트 토출구와 배출구의 일방 또는 양방이 1개인 건 드릴에도 적용가능하다. 단, 실시형태와 같이 각 한 쌍의 쿨런트 토출구 및 배출구를 구비하는 구성에서는, 높은 절삭효율이 얻어지는 반면, 본래는 절삭칩 막힘을 발생시키기 쉬워지므로, 특히 본 발명의 적용효과가 크다.

또, 본 발명의 건 드릴은 절삭 헤드(2)의 외주면에, 절삭칩 배출홈(3) 위를 가교하여 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 1개의 환상 볼록부(4a)를 설치한 구성도 포함한다. 그런데, 실시형태와 같이 환상 볼록부(4a)의 복수개가 평행배치된 래버린스 시일부(4)로 하면, 이 환상 볼록부(4a…)에 의한 쿨런트 침입 저지 효과가 커져, 절삭칩 막힘이 보다 확실하게 방지된다고 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 절삭 헤드(2)를 공구 섕크(1)의 선단부에 납땜하는 구성도 포함하지만, 실시형태와 같이 절삭 헤드(2)를 공구 섕크(1)에 대하여 착탈 자유로운 독립부재로 하면, 소모나 손상에 의한 신품 헤드와의 교환 및 절삭조건에 대응한 이종 헤드와의 교환이 가능하게 되고, 아울러 환상 볼록부(4a…)의 형성 가공을 헤드 단위로 용이하게 또한 저렴하게 행할 수 있다. 그리고, 절삭 헤드(2)를 착탈 교환 가능하게 하는 경우, 그 공구 섕크(1)와의 연결방식은 실시형태 이외의 여러 방식을 채용할 수 있다.

또, 공구 섕크(1)는 단일 부재로 구성해도 되지만, 실시형태와 같이 공구 섕크(1)의 쿨런트 공급로(10)를 파이프재(12)로 구성하고, 이 파이프재(12)의 전단측을 섕크 본체(11)측에 나사식 부착하는 구조로 하면, 이 공구 섕크(1)의 가공제작을 용이하게 또한 저렴하게 행할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 실시형태에서는 파이프 멈춤 부재(13)에 의해 파이프재(12)의 전단부를 나사결합 고정하고 있지만, 이 파이프 멈춤 부재(13)를 사용하는 대신 섕크 본체(11)에 암나사를 설치하고, 파이프재(12)의 전단부를 섕크 본체(11)에 직접 나사조임으로 고정하는 방식으로 해도 된다. 그 밖에, 본 발명에서는, 절삭 헤드(2)의 절삭날로서 실시형태와 같은 스로어웨이 팁을 사용하는 대신 헤드 본체(2a)에 절삭날을 일체로 형성해도 되고, 그 절삭날 수에 대해서도 여러 가지로 설정할 수 있고, 다른 세부 구성에 대해서도 실시형태 이외에 여러 가지로 설계변경 가능하다.

Claims

공구 섕크와 그 선단부에 장착되는 절삭 헤드의 내부에, 양자를 연통하는 쿨런트 공급로를 가짐과 아울러, 이 공구 섕크의 기부측으로부터 절삭 헤드 선단에 걸치는 외주면에, 직선 형상으로 길이 방향을 따르는 1개의 절삭칩 배출홈을 구비하고,

절삭 헤드는, 선단면에, 상기 쿨런트 공급로에 연통하는 쿨런트 공급구멍과, 상기 절삭칩 배출홈에 연통하는 배출구를 가짐과 아울러, 외주면에, 절삭칩 배출홈 위를 가교하여 전체 둘레에 걸쳐 연속하는 환상 볼록부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 환상 볼록부의 복수개가 평행배치되어 래버린스 시일부를 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 절삭 헤드는, 상기 절삭칩 배출홈이 선단면으로 개방한 주배출구와, 주배출구에 대하여, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 부배출구와, 이 부배출구로부터 헤드 내부를 통과하여 절삭칩 배출홈에 이르는 바이패스 유로구멍과, 직경방향의 대략 대향위치에서 선단면으로 개구한 2개의 쿨런트 토출구를 구비하고, 복수의 절삭날이 상기 주배출구와 부배출구에 면하여 분배형성됨과 아울러, 상기 환상 볼록부가 바이패스 유로구멍의 절삭칩 배출홈으로의 합류부보다도 헤드 기단측에 배치되어 이루어는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 공구 섕크의 선단부에 절삭 헤드의 기단부가 착탈 자유롭게 동축 형상으로 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 공구 섕크는, 적어도 절삭칩 배출홈의 형성 부분이 단면 C 형상을 이루는 섕크 본체의 내측에, 내부를 쿨런트 공급로로 하는 파이프재가 끼워 삽입되고, 이 파이프재의 전단부가 외주에 설치한 수나사를 통하여 섕크 본체측으로 나사식 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.