(57)【要約】【課題】クーラント穴を介してより効率的なクーラントの供給を図ることが可能なドリルを提供する。【解決手段】軸線Ｏ回りに回転されるドリル本体１の先端部外周に一対の切屑排出溝を形成するとともにドリル本体１の後端部はシャンク部２とし、シャンク部２の後端から先端側に向けてクーラント穴１０を切屑排出溝の間を通るように形成し、クーラント穴１０は少なくともシャンク部２の後端から先端側に向かう部分では先端側に向かうに従い軸線Ｏから漸次離間する方向に延びて、軸線Ｏに直交する断面において軸線Ｏを中心としてクーラント穴１０の中心線Ｃを通るクーラント穴ピッチ円Ｐの直径を、クーラント穴１０がシャンク部２後端に開口する部分よりもドリル本体１の先端側に開口する部分で大きくする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に上記軸線方向に延びる一対の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されて、これらの切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面の先端にそれぞれ切刃が設けられるとともに、上記ドリル本体の後端部はシャンク部とされて、このシャンク部の後端から上記ドリル本体の先端側に向けては、クーラント穴が周方向において上記切屑排出溝の間を通るように形成されており、このクーラント穴は、少なくとも上記シャンク部の後端から先端側に向かう部分では先端側に向かうに従い上記軸線から漸次離間する方向に延びていて、この軸線に直交する断面において該軸線を中心として上記クーラント穴の中心を通るクーラント穴ピッチ円の直径が、該クーラント穴が上記シャンク部の後端に開口する部分よりも上記ドリル本体の先端側に開口する部分で大きくされていることを特徴とするドリル。
【請求項２】
上記クーラント穴は、直線状または多段に曲折した直線よりなる折れ線状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。
【請求項３】
上記クーラント穴は、上記ドリル本体の先端側で、上記軸線に平行な方向、または先端側に向かうに従い上記軸線に接近する方向に延びる部分を有しているとともに、この部分では、該クーラント穴の内径が、上記シャンク部の後端から先端側に向かう部分の内径よりも小さくされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリル本体内に形成されたクーラント穴からクーラントを供給しつつ被削材に穴明け加工を行うことが可能なクーラント穴付きのドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆる２枚刃のドリルにおいて、このようなクーラント穴は、切屑排出溝の溝底同士の間隔であるドリル本体の芯厚が十分に大きい場合には、ドリル本体の軸線に沿って形成されて先端側でＹ字状に分岐させられ、切刃に連なる先端逃げ面にそれぞれ開口させられるのが一般的であるが、切屑排出性向上のために切屑排出溝の溝深さを深くすると芯厚が小さくなるため、軸線に沿ってクーラント穴を形成するとドリル本体の剛性や強度を損なう結果となる。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１、２には、工作機械の主軸に取り付けられるドリル本体後端側のシャンク部では１本のクーラント穴を軸線に沿って延びるように形成する一方、切屑排出溝が形成された先端部ではこのクーラント穴を２本に分岐させて、周方向において切屑排出溝の間の部分を通して先端側に延びるように形成したものが提案されている。また、特許文献３、４には、上記シャンク部の後端から一対のクーラント穴を、それぞれ切屑排出溝の間の部分を通るように、しかも軸線と平行に先端側に向けて延びるように形成したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１８２６１３号公報
【特許文献２】特許第３８０１２１０号公報
【特許文献３】特開平１１−１９８１２号公報
【特許文献４】特開２００４−１３０４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これら特許文献１〜４に記載のドリルのように、少なくともドリル本体のシャンク部ではクーラント穴が軸線に沿って、あるいは軸線と平行に先端側に向けて延びるようにされたものでは、工作機械側からのクーラントの供給圧が不十分であったりすると、シャンク部内でクーラントが滞留してしまって効率的に先端側の切刃による切削部位に供給することができなくなるおそれがある。
【０００６】
この点、例えば特許文献２、３に記載のドリルでは、シャンク部よりも先端側でクーラント穴が軸線に対して斜めに配向されていて、この先端側ではクーラントに遠心力が作用することになるが、これよりも後端側の軸線方向に延びる部分に滞留したクーラントは、この遠心力が作用して先端側に給送されたクーラントの負圧によって先端側に送り出されるだけとなるため、やはり効率的な供給を望むことはできない。
【０００７】
また、特許文献１、２のようにクーラント穴をドリル本体内で２本に分岐させていると、その分岐位置が軸線方向にずれてしまった場合には、これら分岐したクーラント穴に供給されるクーラントの供給圧が変化してしまうおそれがある。一方、特許文献３、４のようにクーラント穴が切屑排出溝の間を軸線と平行に延びていると、切屑排出溝の捩れ角を大きくすることができず、切屑排出性を損なうことになる。
【０００８】
本発明は、このような背景の下になされたもので、切屑排出溝の間を通してクーラント穴が延びるように形成されたドリルにおいて、このクーラント穴を介してより効率的なクーラントの供給を図ることが可能なドリルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転されるドリル本体の先端部外周に上記軸線方向に延びる一対の切屑排出溝が周方向に間隔をあけて形成されて、これらの切屑排出溝のドリル回転方向を向く壁面の先端にそれぞれ切刃が設けられるとともに、上記ドリル本体の後端部はシャンク部とされて、このシャンク部の後端から上記ドリル本体の先端側に向けては、クーラント穴が周方向において上記切屑排出溝の間を通るように形成されており、このクーラント穴は、少なくとも上記シャンク部の後端から先端側に向かう部分では先端側に向かうに従い上記軸線から漸次離間する方向に延びていて、この軸線に直交する断面において該軸線を中心として上記クーラント穴の中心を通るクーラント穴ピッチ円の直径が、該クーラント穴が上記シャンク部の後端に開口する部分よりも上記ドリル本体の先端側に開口する部分で大きくされていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成されたドリルでは、クーラント穴が、少なくともシャンク部の後端から先端側に向かう部分で先端側に向かうに従い軸線から漸次離間する方向に延びているので、シャンク部の後端から軸線に沿って延びたクーラント穴を分岐させる場合のようにクーラントの供給圧に変化が生じることがなく、そして工作機械側からシャンク部に供給されたクーラントに速やかに遠心力を作用させて先端側に圧送することができる。
【００１１】
しかも、このクーラント穴は、軸線に直交する断面における該軸線を中心とした円のうちクーラント穴の中心を通るそのクーラント穴ピッチ円の直径が、シャンク部後端に開口する部分よりもドリル本体先端側に開口する部分で大きくされているので、シャンク部後端における供給圧よりもドリル本体先端からのクーラントの排出圧を確実に高くすることができる。従って、これらにより、クーラントを効率的に切刃による切削部位に供給することが可能となる。
【００１２】
ここで、上記クーラント穴は、直線状または多段に曲折した直線よりなる折れ線状に延びるように形成することにより、ドリル本体へのクーラント穴の形成が容易となり、特に折れ線状に延びるように形成した場合には、切屑排出溝の捩れ角が大きくてもこれに対応することができる。
【００１３】
また、上記クーラント穴は、ドリル本体の全長に亙って先端側に向かうに従い軸線から漸次離間する方向に延びていてもよいが、シャンク部から離れたドリル本体の先端側では、部分的あるいは全体的に、軸線に平行な方向、または先端側に向かうに従い軸線に接近する方向に延びる部分を有していてもよい。ただし、その場合には、この部分ではクーラント穴の内径が、上記シャンク部の後端から先端側に向けて軸線から漸次離間する方向に延びる部分の内径よりも小さくされるのが望ましく、これによりクーラントの排出圧を損なうことなく一層効率的な供給を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、工作機械側から供給されたクーラントを、シャンク部において滞留させることなく速やかに遠心力により加圧して先端側に給送し、ドリル本体先端側から高い排出圧で切刃による切削部位に効率的に供給することができ、切削部位における切刃や被削材の確実な冷却、潤滑を図って円滑な穴明け加工を促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態の平面図である。
【図３】図１に示す実施形態の側面図である。
【図４】図１に示す実施形態の正面図である。
【図５】図１に示す実施形態の背面図である。
【図６】図３におけるＹＹ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施形態においてドリル本体１は、鋼材等により軸線Ｏを中心とした概略多段円柱状に一体形成され、その後端側（図２、図３において右側）がシャンク部２とされるとともに、これよりも先端側（図２、３において左側）には切刃部３が鍔部４を介して形成されている。この切刃部３の外周には一対の切屑排出溝５が、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、ドリル本体１の先端逃げ面６に開口して後端側に向かうに従いドリル回転方向Ｔの後方側に向かうように捩れるようにして、上記鍔部４に達するように形成されている。
【００１７】
本実施形態では、これらの切屑排出溝５のドリル回転方向Ｔを向く壁面の先端に、上記先端逃げ面６に開口するようにインサート取付座７がそれぞれ形成され、これらのインサート取付座７には、超硬合金等の硬質材料よりなる切削インサート８が、その切刃９を先端逃げ面６から突出させて着脱可能に取り付けられている。なお、これらのインサート取付座７および切削インサート８はドリル本体１の内周側と外周側とにずらされて配置されていて、互いの切刃９の軸線Ｏ回りの回転軌跡が重なり合うことで被削材に加工穴を形成してゆく。
【００１８】
さらに、このドリル本体１内には、上記シャンク部２の後端面から先端側に向けて、一対のクーラント穴１０が、上記鍔部４を越えて切刃部３に至り、この切刃部３で周方向において切屑排出溝５の間を通るように延びて、上記先端逃げ面６において各インサート取付座７のドリル回転方向Ｔ後方側にそれぞれ開口するように貫通して形成されている。そして、これらのクーラント穴１０は、図２に示すように少なくともシャンク部２の後端から先端側に向かう部分で、先端側に向かうに従い軸線Ｏから漸次離間する方向に延びている。
【００１９】
すなわち、これらのクーラント穴１０は、本実施形態では断面円形をなして、シャンク部２の後端面に軸線Ｏに対して対称位置に開口させられ、この後端面における開口端から先端側に向けて一定断面形状のまま、それぞれドリル回転方向Ｔに向かうように軸線Ｏから漸次離間させられて直線状に延びている。ただし、これらのクーラント穴１０は、上記後端面における開口端以外の部分では、図４や図５に示すように軸線Ｏに対して非対称とされている。
【００２０】
また、こうして軸線Ｏから離間しつつ先端側に延びたクーラント穴１０は、先端逃げ面６に達する手前の位置（図３におけるＹＹ断面の位置）で僅かに一段小径に縮径させられるとともに、後端面の開口端から直線状に延びた部分に対して鈍角をなしてドリル回転方向Ｔ側に曲折させられ、再び直線状に軸線Ｏから離間するように延びて先端逃げ面６に開口させられており、すなわち折れ線状に形成されている。そして、こうして先端逃げ面６に開口したクーラント穴１０は、本実施形態ではやはり軸線Ｏに対して対称位置に配置され、ただし軸線Ｏとの径方向の間隔は、シャンク部２後端面における開口端の間隔よりも大きくされている。
【００２１】
すなわち、断面円形をなす各クーラント穴１０の中心線Ｃは、シャンク部２後端面の開口端と先端逃げ面６での開口端では、それぞれ軸線Ｏを中心とした１つのクーラント穴ピッチ円Ｐ上に位置するようにされており、このクーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄが、図５に示す後端面におけるクーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄ１よりも、先端逃げ面６におけるクーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄ３が大きくなるようにされているのである。
【００２２】
なお、本実施形態ではクーラント穴１０が曲折する上記ＹＹ断面の位置においても、このクーラント穴１０の中心線Ｃは、図６に示すように軸線Ｏを中心とした１つのクーラント穴ピッチ円Ｐ上に位置するようにされていて、しかもその直径Ｄ２は上記直径Ｄ１よりも大きくされ、直径Ｄ３と略等しくされている。ただし、このＹＹ断面の位置において一対のクーラント穴１０は、同図６に示すように軸線Ｏに対して対称位置には配置されていない。
【００２３】
このように構成されたドリルにおいては、工作機械の主軸に上記シャンク部２が保持されて、その後端面に開口したクーラント穴１０に工作機械側からクーラントが供給されるとともにドリル本体１が軸線Ｏ回りにドリル回転方向Ｔに高速回転されると、このクーラント穴１０が上記後端面から軸線Ｏに対して離間する方向に延びているため、供給されたクーラントには速やかに遠心力が作用し、これにより先端側に加圧されてクーラントが給送される。
【００２４】
そして、これらクーラント穴１０の軸線Ｏに対する径方向の間隔である上記クーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄは、後端側の直径Ｄ１よりも先端側の直径Ｄ２、Ｄ３が大きくされていて、特に先端逃げ面６におけるクーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄ３がシャンク部２後端面におけるクーラント穴ピッチ円Ｐの直径Ｄ１よりも大きくされているので、こうして加圧されて供給されたクーラントの供給圧を損なうことなく、高い圧力のまま先端逃げ面６からクーラントを噴出させて、切刃９や被削材の切削部位すなわち加工穴の穴底に効率的に供給することができる。このため、これら切刃９や被削材を効果的に冷却、潤滑することができるとともに、高圧で供給されたクーラントにより切屑排出溝５を通して切屑を円滑に排出することも可能となり、安定した穴明け加工を図ることができる。
【００２５】
また、本実施形態では、クーラント穴１０が、シャンク部２後端面から先端側に向けて直線状に延びた後、先端側で曲折して再び直線状に延びて先端逃げ面６に開口する、折れ線状に形成されており、本実施形態のように切屑排出溝５が軸線回りに捩れている場合に、その捩れ角が大きかったり、あるいは捩れ角が途中で変化していたりしていても、これに容易に対応してクーラント穴１０を形成することができる。しかも、各部のクーラント穴１０は直線状であるため、クーラント穴１０自体の形成も容易である。
【００２６】
さらに、本実施形態ではこうして折れ線状に形成されたクーラント穴１０のうち先端側の部分が、シャンク部２後端面から延びる後端側の部分よりも僅かに内径が小径とされて先端逃げ面６に開口するようにされており、従って、この先端逃げ面６から噴出するクーラントをさらに加圧して一層効率的に切刃９や被削材の切削部位に供給することが可能となる。なお、このように先端側の部分ではクーラントがさらに加圧されるため、この部分のクーラント穴１０は、軸線Ｏと平行に延びていたり、部分的あるいは全体的に先端側に向かうに従い軸線Ｏに接近する方向に延びていたりしてもよい。
【００２７】
ただし、本実施形態ではこのようにクーラント穴１０を多段に曲折した直線よりなる折れ線状に形成しているが、切屑排出溝５の捩れ角が緩やかである場合などにはシャンク部２後端面から先端逃げ面６に至るまで、一直線状に延びつつ軸線Ｏから離間するように形成されていてもよい。また、本実施形態ではシャンク部２の後端側において一対のクーラント穴１０が、後端面そのものに上記クーラント穴ピッチ円Ｐ上に位置するように開口しているが、例えば従来の軸線Ｏに沿ってクーラント穴が形成されたドリルにクーラントを供給する工作機械に用いる場合などには、シャンク部２後端面に軸線Ｏを中心として一対のクーラント穴１０の開口端を含む範囲に浅い座ぐりを形成して、その底面にクーラント穴１０が開口するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、本実施形態では、一対のクーラント穴１０が、シャンク部２の後端面、クーラント穴１０が曲折する上記ＹＹ断面の位置、および先端逃げ面６において、ともに同一の直径Ｄ１〜Ｄ３のクーラント穴ピッチ円Ｐ上に中心を位置させるようにしているが、これらのクーラント穴１０は軸線Ｏ方向の各位置において互いに異なるクーラント穴ピッチ円Ｐ上にあってもよく、また場合によっては１つのクーラント穴１０だけが、少なくともシャンク部２の後端から先端側に向かう部分で先端側に向かうに従い軸線Ｏから漸次離間する方向に延びて、上記クーラント穴ピッチ円Ｐの直径がシャンク部２後端に開口する部分よりも先端逃げ面６に開口する部分で大きくされていてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１  ドリル本体
２  シャンク部
３  切刃部
５  切屑排出溝
６  先端逃げ面
９  切刃
１０  クーラント穴
Ｏ  ドリル本体１の軸線
Ｔ  ドリル回転方向
Ｃ  クーラント穴１０の中心線
Ｐ  クーラント穴ピッチ円
Ｄ１〜３  クーラント穴ピッチ円Ｐの直径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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