(57)【要約】【課題】中心ドリルの切削能力及び加工速度を向上させ、コスト及び加工時間を減らす中心ドリルビットを提供する。【解決手段】中心ドリルビットは、ドリルビット本体１及び中心ビット３０を備える。ドリルビット本体１は、中心刃片台２１が設けられた刀身２０を有する。中心刃片台２１には、ネジ孔２２１が設けられている。ネジ孔２２１の両側には、ピン孔２２２がそれぞれ設けられている。ピン孔２２２は、中心刃片台２１に半分が位置し、ピン孔２２２に位置決めピン２３が嵌入されている。中心刃片台２１は、両側に平直辺３３をそれぞれ有する。平直辺３３のそれぞれには、中心位置決め溝２１３に接続された徐々に狭まる斜辺面２１２が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリルビット本体及び中心ビットを備える中心ドリルビットであって、
前記ドリルビット本体は、中心刃片台が設けられた刀身を有し、前記中心刃片台には、ネジ孔が設けられ、前記ネジ孔の両側には、ピン孔がそれぞれ設けられ、前記ピン孔は、前記中心刃片台に半分が位置し、前記ピン孔に位置決めピンが嵌入され、前記中心刃片台は、両側に平直辺をそれぞれ有し、前記平直辺のそれぞれには、中心位置決め溝に接続された徐々に狭まる斜辺面が設けられ、
前記中心ビットは、前記ドリルビット本体の前記中心刃片台の中に収納可能な扁平状であり、固定孔を有し、前記固定孔の両側には、前記位置決めピンに嵌合可能な位置決め溝がそれぞれ設けられ、ネジを前記固定孔に貫設して前記ネジ孔に螺着すると、前記ドリルビット本体の前記中心刃片台に前記中心ビットが固定され、前記中心ビットの両側には、前記中心刃片台に対応した別の平直辺がそれぞれ設けられ、前記中心ビットの端部には、切れ刃が設けられ、前記切れ刃と前記別の平直辺との間には、切削屑排出溝を有するテーパ刃が設けられていることを特徴とする、中心ドリルビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中心ドリルビットに係り、特に、中心ビットを挟持する中心ドリルビットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に示すように、従来の中心ビット５０は、円形状杆体であり、両端にドリルヘッドが形成され、チャック内に取り付けられる円形杆体の柄径５１の一部は、締付け及び挟持に用いる以外他の機能を有さない。一般に中心ビットの柄径５１は、刃径５２のサイズの増大に伴い大きくなる。例えば、刃径が１．６ｍｍの場合、柄径は４ｍｍであり、刃径が４ｍｍの場合、柄径は１０ｍｍであり、刃径が１０ｍｍの場合、柄径は２５ｍｍである。また、柄径５１が大きくなるほど、使用する材料が多くなる。そのため、コストを下げるために、中心ビットは、ハイスピード鋼（ＨＳＳ）を材料として用いるものがほとんどであった。
【０００３】
しかし、材料にハイスピード鋼を利用した場合、切削速度には限界がある。高効率、高品質を求めるとともに、工程時間を短縮し、切削速度を向上させるためには、ドリルビットの材料が非常に重要である。中心ビットの材料強度を高めると、回転速度及びドリルの送り速度を高めることができる。例えば、ドリルビットを炭化タングステンにより製作した場合、その加工速度は、ハイスピード鋼の５〜２０倍の間（加工材料に応じて異なる）となるが、そのコストはハイスピード鋼の１０倍以上となる。中心ビットにとって、柄径５１は、刃径５２よりも大きく、柄径５１に用いる材料コストが非常に高くなり、市場販売価格が非常に高かった（約２万台湾ドル）。つまり、材料コストが全体のコストの大部分を占めるため、全体が炭化タングステンからなる中心ビットは非常に少なかった。
【０００４】
従来の中心ビットは、柄径が刃径よりも大きいため、使用されない部分の材料が非常に多かった。また、大部分がハイスピード鋼の材料からなるため、切削速度及び加工速度の向上には限界があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、中心ドリルの切削能力及び加工速度を向上させ、コスト及び加工時間を減らす中心ドリルビットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば、ドリルビット本体及び中心ビットを備える中心ドリルビットであって、前記ドリルビット本体は、中心刃片台が設けられた刀身を有し、前記中心刃片台には、ネジ孔が設けられ、前記ネジ孔の両側には、ピン孔がそれぞれ設けられ、前記ピン孔は、前記中心刃片台に半分が位置し、前記ピン孔に位置決めピンが嵌入され、前記中心刃片台は、両側に平直辺をそれぞれ有し、前記平直辺のそれぞれには、中心位置決め溝に接続された徐々に狭まる斜辺面が設けられ、前記中心ビットは、前記ドリルビット本体の前記中心刃片台の中に収納可能な扁平状であり、固定孔を有し、前記固定孔の両側には、前記位置決めピンに嵌合可能な位置決め溝がそれぞれ設けられ、ネジを前記固定孔に貫設して前記ネジ孔に螺着すると、前記ドリルビット本体の前記中心刃片台に前記中心ビットが固定され、前記中心ビットの両側には、前記中心刃片台に対応した別の平直辺がそれぞれ設けられ、前記中心ビットの端部には、切れ刃が設けられ、前記切れ刃と前記別の平直辺との間には、切削屑排出溝を有するテーパ刃が設けられていることを特徴とする中心ドリルビットが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の中心ドリルビットは、中心ドリルの切削能力及び加工速度を向上させ、コスト及び加工時間を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による中心ドリルビットを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による中心ドリルビットを示す正面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるドリルビット本体を示す正面図である。
【図４】本発明の一実施形態による中心ビットを示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるドリルビット本体に中心ビットを組み合わせたときの状態を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態による中心ビットと、穿孔角度６０°で形成された中心孔とを示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態による中心ビットと、穿孔角度６０°と、穿孔角度１２０°との組み合わせで形成された中心孔とを示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態による中心ビットと、穿孔円弧Ｒ角で形成された中心孔とを示す模式図である。
【図９】本実施形態による、中心ビットを棒杆で押圧するときの状態を示す部分拡大図である。
【図１０】従来の中心ビットを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本発明が限定されるものではない。
【００１０】
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態による中心ドリルビットは、ドリルビット本体１及び中心ビット３０を含む。ドリルビット本体１は、刀柄１０及び刀身２０を含む。刀柄１０の形状は、取り付ける刀軸の必要に応じ、直杆状又はテーパ状でもよい。刀身２０は、中心刃片台２１を有する。中心刃片台２１には、ネジ孔２２１が設けられている。ネジ孔２２１の両側には、段差形状のピン孔２２２が設けられている。ピン孔２２２は、半分が中心刃片台２１に位置し、残りの半分が刀身２０に位置する。ピン孔２２２は、位置決めピン２３を嵌入するために用い、中心刃片台２１は、その両側に適宜の長さの（鉛直）平直辺２１１を有し、上方に向かうに従い徐々に狭まり、中心位置決め溝２１３に接続する斜辺面２１２が設けられている。中心刃片台２１は、中心刃片台２１の形状に対応した扁平状の中心ビット３０を収納するために用いる。中心ビット３０の本体は、扁平状であり、中心部に固定孔３１が設けられている。固定孔３１の両側には、半円状切欠の位置決め溝３２が設けられている。中心ビット３０は、両側に設けられた位置決め溝３２の上下の箇所に平直辺３３を有し、末端部に切れ刃３４を有する。切れ刃３４と平直辺３３との間には、切削屑排出溝３５０を有するテーパ刃３５が設けられている。テーパ刃３５の形状は、直辺状テーパ以外に、円弧状テーパ（図８に示す）又は異なる角度が組み合わされた多角テーパ（図６及び図７に示す）でもよい。
【００１１】
＜中心ビットを取り付けるときのクイック位置決め機能＞
（１）左右側のクイック位置決め
図１及び図２を参照する。図１及び図２に示すように、中心刃片台２１の両側に設けられた平直辺２１１には、位置決めピン２３を嵌設することができる。また、中心ビット３０の両側へ互いに対応するように設けられた位置決め溝３２は、寸法公差を吸収することができる。そのため、中心ビット３０を内嵌する際、位置決めを非常に正確に行うことができ、切れ刃３４の刃渡り方向及び刃先の位置を位置決めし直したり修正したりする必要がない。これにより、位置を修正する作業時間を節約して加工時間を短縮し、生産効率を向上することができる。
【００１２】
中心ビット３０は、位置決めピン２３により位置決めを迅速に行うことができる以外に、中心刃片台２１の両側に設けた平直辺２１１により位置決めを行うこともできる。平直辺２１１間の距離は、寸法公差を吸収することができるように、中心ビット３０の両側に設けられた位置決め溝３２の上下の箇所に有する平直辺３３間の距離と略同じにする。これにより、中心刃片台２１へ中心ビット３０を収納して位置決めを行うことができる。
【００１３】
また、中心刃片台２１の中心位置決め溝２１３に、中心ビット３０の切れ刃３４を取り付けて位置決めを行うとともに寸法公差を吸収する。即ち、中心位置決め溝２１３により切れ刃３４を案内して位置決めを行うことにより、中心刃片台２１の中に中心ビット３０を迅速かつ正確に内嵌することができる。
【００１４】
上述した三種類の位置決め構造である中心ビット３０を中心刃片台２１に内嵌すると、迅速に左右側で固定される。
【００１５】
（２）上下方向の締結及び位置決め
図３及び図４を参照する。図３及び図４に示すように、本発明の一実施形態による中心刃片台２１のネジ孔２２１と、ピン孔２２２とは、微小な間隔ｅで上下方向に僅かにズレており、ネジ孔２２１の中心位置は、両側のピン孔２２２（又は位置決め溝３２）の中心位置より僅かに高い（本実施形態の間隔ｅは約０．１５ｍｍである）。そのため、中心刃片台２１に中心ビット３０を内嵌すると、固定孔３１の中心位置がネジ孔２２１の中心位置より０．１５ｍｍ低くなり、ネジ孔２２１にネジ４０（図１及び図５に示す）を螺入すると、ネジ頭部４１により固定孔３１が上方に押圧され、中心ビット３０の両側に設けた位置決め溝３２に、位置決めピン２３が密着し（図２に示す）、図５の矢印が示すように力が作用し（図５には、切削加工を行う際、中心ビット３０に作用する軸向の力が示される。）、中心刃片台２１にネジ４０を締結すると、中心ビット３０が同時に上下方向で位置決めされる。
【００１６】
そのため、中心ビット３０は、上下、左右、前後及び回転方向を拘束して固定することができ、便利かつ迅速に位置決めを行うことができる上、切削の力受容分布が好ましくなる。
【００１７】
＜中心ドリルの材料体積＞
一般に従来の中心ドリルは、ハイスピード鋼の材料を使用するため、コストが非常に高い。しかし、本発明の一実施形態に係る中心ドリルビットの中心ビット３０は、強度が非常に高いタングステン鋼を本体の主な材料として用いているため、中心ドリルの切削能力及び加工速度を向上させ、コスト及び加工時間を減らすことができる。中心ドリル本体は、扁形体状であるため、従来の円柱状の中心ドリルより小さく、材料コストが減り、中心ドリルビットを繰り返して使用することができる。そのため、中心ビット３０の製造コストが減り、タングステン鋼からなる中心ドリルを広く普及させることができるとともに、中心ドリルの切削効率を向上させることができる。
【００１８】
＜複数の角度の組み合わせからなる中心ドリルビット＞
図６〜図８を参照する。図６〜図８に示すように、本実施形態の中心ビット３０，３０Ａのテーパ刃３５の形状は、複数の態様を有する。図６は、テーパ刃３５により、穿孔角度６０°で形成された中心孔３５１を示す模式図である。図７は、テーパ刃３５と頂刃３６との組み合わせにより、穿孔角度６０°及び穿孔角度１２０°で形成された多角錐状中心孔３５２を示す模式図である。図８は、円弧状テーパ刃３７を備える中心ビット３０Ａにより、円弧錐状中心孔３５３を形成するときの状態を示す模式図である。必要に応じて異なる形状の中心ビット３０，３０Ａを組み合わせ、様々な形状の中心孔を切削することができる。
【００１９】
図１、図３及び図９を参照する。図１、図３及び図９に示すように、中心刃片台２１には、刀身２０の推刀孔２２３が設けられ、予め中心ビット３０を交換する際、刀身２０の底部に設けた推刀孔２２３に、棒杆２２４（又は他のツール）を貫設して中心ビット３０を押圧することにより、中心ビット３０が損壊して中心刃片台２１から外せなくなることを防ぐことができる上、中心刃片台２１から中心ビット３０をスムーズかつ迅速に外すことができる。
【００２０】
上述したことから分かるように、本発明の中心ドリルビットは、位置決めピンにより中心ドリルを迅速に位置決めを行うことができ、中心ドリルを迅速に着脱することができる。中心刃片台の両側の平直辺又は末端の中心にある位置決め溝は、中心ビットを迅速に位置決めする機能を備え、ネジにより中心ビットを締結し、中心ドリルビットの位置決めを行う。中心ビットの本体を扁平状に形成することにより、材料を節減してコストを有効に減らし、中心ビットに硬度の高い材料を用いることにより切削能力を向上させることができる。
【００２１】
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００２２】
１      ドリルビット本体
１０    刀柄
２０    刀身
２１    中心刃片台
２３    位置決めピン
３０    中心ビット
３０Ａ  中心ビット
３１    固定孔
３２    位置決め溝
３３    平直辺
３４    切れ刃
３５    テーパ刃
３６    頂刃
３７    円弧状テーパ刃
４０    ネジ
４１    ネジ頭部
５０    中心ビット
５１    柄径
５２    刃径
２１１  平直辺
２１２  斜辺面
２１３  中心位置決め溝
２２１  ネジ孔
２２２  ピン孔
２２３  推刀孔
２２４  棒杆
３５０  切削屑排出溝
３５１  中心孔
３５２  多角錐状中心孔
３５３  円弧錐状中心孔
ｅ      間隔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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