(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具本体の先端に２つの切れ刃が設けられ、この工具本体の外周に工具先端から基端側に向かう２つの螺旋状の第一の切り屑排出溝及び第二の切り屑排出溝が設けられ、前記第一の切り屑排出溝は夫々所定のねじれ角を有する３つのねじれ領域を備え、前記第二の切り屑排出溝は夫々所定のねじれ角を有する２つのねじれ領域を備え、これら２つの切り屑排出溝のうち、一方の切り屑排出溝は他方の切り屑排出溝の途中部に連設され、前記第一の切り屑排出溝若しくは前記第二の切り屑排出溝のうち少なくとも一方の切り屑排出溝は工具本体の基端側の所定位置まで形成されており、工具先端側から、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝のねじれ角が等しい２溝部、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝のねじれ角を異ならせて連設させる並走移行部並びに連設させた前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝のねじれ角を等しくして両者を並走させる並走部が順次設けられた穴明け工具であって、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝の前記並走部のねじれ角は前記２溝部のねじれ角より大きい角度に設定され、最も工具先端側に位置する前記ねじれ角の変化位置は、工具先端から工具直径の１．５倍以上工具本体の基端側の所定位置まで形成される切り屑排出溝の溝長の１／２以下の位置に設けられていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項２】
請求項１記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝における前記並走移行部のねじれ角は、前記２溝部のねじれ角より大きいことを特徴とする穴明け工具。
【請求項３】
請求項１，２いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝の前記並走移行部のねじれ角と前記２溝部のねじれ角の差が３°以上２５°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項４】
請求項１，２いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝の前記並走移行部のねじれ角と前記２溝部のねじれ角の差が５°以上１５°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝の２溝部のねじれ角は、３０°以上５０°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝の並走部のねじれ角は、前記２溝部のねじれ角より２°以上２０°以下大きい角度に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記並走部の始端位置における並走溝の軸方向溝幅は、最も工具先端側に位置するねじれ角の変化位置における軸方向溝幅の１．１倍以上１．９倍以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項８】
請求項１〜７いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記２つの切り屑排出溝のうち一方の切り屑排出溝の溝長は、他方の切り屑排出溝の溝長の５０％以上９５％以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝及び前記第二の切り屑排出溝の切れ上がり狭角が９０°より大きく１８０°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴明け工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特許文献１に開示されるようなプリント配線板（ＰＣＢ）の穴明け加工用のドリル（以下、ＰＣＢドリルと言う。）は径小化が進み、アスペクト比（溝長／直径で表される値）が高くなっている傾向があり、更なる耐折損性及び穴位置精度の改善が要望されているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、従来のＰＣＢドリルに比し、耐折損性及び穴位置精度を大幅に改善できる実用性に秀れた穴明け工具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００６】
工具本体１の先端に２つの切れ刃が設けられ、この工具本体１の外周に工具先端から基端側に向かう２つの螺旋状の第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂが設けられ、前記第一の切り屑排出溝２ａは夫々所定のねじれ角を有する３つのねじれ領域を備え、前記第二の切り屑排出溝２ｂは夫々所定のねじれ角を有する２つのねじれ領域を備え、これら２つの切り屑排出溝２ａ・２ｂのうち、一方の切り屑排出溝２ａ・２ｂは他方の切り屑排出溝２ａ・２ｂの途中部に連設され、前記第一の切り屑排出溝２ａ若しくは前記第二の切り屑排出溝２ｂのうち少なくとも一方の切り屑排出溝は工具本体１の基端側の所定位置まで形成されており、工具先端側から、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角が等しい２溝部、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を異ならせて連設させる並走移行部並びに連設させた前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を等しくして両者を並走させる並走部が順次設けられた穴明け工具であって、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの前記並走部のねじれ角は前記２溝部のねじれ角より大きい角度に設定され、最も工具先端側に位置する前記ねじれ角の変化位置は、工具先端から工具直径の１．５倍以上工具本体１の基端側の所定位置まで形成される切り屑排出溝の溝長の１／２以下の位置に設けられていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【０００７】
また、請求項１記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａにおける前記並走移行部のねじれ角は、前記２溝部のねじれ角より大きいことを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【０００８】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａの前記並走移行部のねじれ角と前記２溝部のねじれ角の差が３°以上２５°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【０００９】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａの前記並走移行部のねじれ角と前記２溝部のねじれ角の差が５°以上１５°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【００１０】
また、請求項１〜４いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの２溝部のねじれ角は、３０°以上５０°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【００１１】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの並走部のねじれ角は、前記２溝部のねじれ角より２°以上２０°以下大きい角度に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【００１２】
また、請求項１〜６いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記並走部の始端位置における並走溝の軸方向溝幅は、最も工具先端側に位置するねじれ角の変化位置における軸方向溝幅の１．１倍以上１．９倍以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【００１３】
また、請求項１〜７いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記２つの切り屑排出溝のうち一方の切り屑排出溝の溝長は、他方の切り屑排出溝の溝長の５０％以上９５％以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜８いずれか１項に記載の穴明け工具において、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの切れ上がり狭角が９０°より大きく１８０°以下に設定されていることを特徴とする穴明け工具に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成したから、従来のＰＣＢドリルに比し、耐折損性及び穴位置精度を大幅に改善できる実用性に秀れた穴明け工具となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の工具軸方向先端視図及び要部の概略説明図である。
【図２】実施例１の第一の切り屑排出溝と第二の切り屑排出溝の概要を示す概略展開図である。
【図３】実施例２の第一の切り屑排出溝と第二の切り屑排出溝の概要を示す概略展開図である。
【図４】別例の第一の切り屑排出溝と第二の切り屑排出溝の概要を示す概略展開図である。
【図５】実験条件及び実験結果を示す表である。
【図６】実験条件及び実験結果を示す表である。
【図７】実験条件及び実験結果を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１８】
第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂを並走させる並走部を設けることで、２つの切り屑排出溝を連設させずに夫々独立して設けた場合に比し、溝容積を小さくして剛性を確保することが可能となる。
【００１９】
更に、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂの一方のねじれ角を２段に、他方のねじれ角を３段に変化させて両者を連設させる構成とすることで、切り屑排出溝のねじれ角の変化数を最小限としつつ並走移行部（工具軸方向における並走移行部の距離）を可及的に短くすることが可能となり、剛性向上に寄与する並走部（工具軸方向における並走部の距離）をそれだけ長くすることができ、よって、耐折損性及び穴位置精度を大幅に改善することが可能となる。
【実施例１】
【００２０】
本発明の具体的な実施例１について図面に基づいて説明する。
【００２１】
実施例１は、工具本体１の先端に２つの切れ刃が設けられ、この工具本体１の外周に工具先端から基端側に向かう２つの螺旋状の第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂが設けられ、前記第一の切り屑排出溝２ａは夫々所定のねじれ角を有する３つのねじれ領域を備え、前記第二の切り屑排出溝２ｂは夫々所定のねじれ角を有する２つのねじれ領域を備え、この切り屑排出溝２ａ・２ｂのうち、一方の切り屑排出溝２ａ・２ｂは他方の切り屑排出溝２ａ・２ｂの途中部に連設され、前記第一の切り屑排出溝２ａ若しくは前記第二の切り屑排出溝２ｂのうち少なくとも一方の切り屑排出溝は工具本体１の基端側の所定位置まで形成されており、工具先端側から、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角が等しい２溝部、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を異ならせて連設させる並走移行部並びに連設させた前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を等しくして両者を並走させる並走部が順次設けられた穴明け工具であって、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの前記並走部のねじれ角は前記２溝部のねじれ角より大きい角度に設定され、最も工具先端側に位置する前記ねじれ角の変化位置は、工具先端から工具直径の１．５倍以上工具本体１の基端側の所定位置まで形成される切り屑排出溝の全長の１／２以下の位置に設けられているものである。
【００２２】
実施例１は、外周に螺旋状の切り屑排出溝が設けられている工具本体１と、工具本体１に連設され工具基端側ほど漸次拡径するシャンクテーパ部と、シャンクテーパ部に連設され直径が３．１７５ｍｍのシャンク部とから成るＰＣＢドリルである。工具本体１は超硬合金部材で形成され、シャンク部はステンレス鋼部材で形成されており、この両者が接合されて構成されている。シャンクテーパ部及びシャンク部は図示しないが、シャンクテーパ部は２０°以上９０°以下に設定されるのが一般的であり、実施例１においては３０°で形成されている。
【００２３】
実施例１においては、図１に図示したように、工具本体１の外周に第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂとが１つずつ設けられ、この２つの切り屑排出溝は工具先端視において回転中心に対して１８０°の分割角度で設けられ、この第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂのすくい面と工具本体１の先端逃げ面との交差稜線部に、夫々工具本体１と一体に切れ刃４が設けられた２刃２溝形状のドリルである。即ち、当該切れ刃４も工具先端視において回転中心に対して１８０°の分割角度で設けられている。具体的には、工具のアスペクト比が１５以上で工具直径が０．７ｍｍ以下のＰＣＢドリルである。
【００２４】
実施例１においては、第二の切り屑排出溝２ｂが工具本体１の基端側の所定位置（前記シャンクテーパ部の手前位置）まで形成されており、この第二の切り屑排出溝２ｂに連設されて並走する第一の切り屑排出溝２ａは、第二の切り屑排出溝２ｂより短く形成されている。即ち、第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂとが異なるねじれ角で連設して両者の一部が重なり、その後等しいねじれ角で夫々の溝の最深点が所定距離離れた状態で、２つの溝が並走する構成（並走溝）としている。なお、２つの切り屑排出溝の溝長を逆転させて、第一の切り屑排出溝２ａを第二の切り屑排出溝２ｂより長く形成する構成としてもよい。
【００２５】
上述のように第一の切り屑排出溝２ａを第二の切り屑排出溝２ｂの途中部に連設させる理由は以下の通りである。
【００２６】
ＰＣＢドリルの折損要因としては、（ａ）ドリル剛性（強度）不足に起因する穴曲がり、（ｂ）切り屑排出溝の溝容積不足、ねじれ角が小さい（切り屑排出溝内の切り屑上昇作用に影響）等に起因する切り屑排出難、（ｃ）摩耗に起因する穴曲がり、切り屑排出悪化等が挙げられる。
【００２７】
いずれの場合も加工穴の径に対して加工深さが深くなるほど上記（ａ）〜（ｃ）に起因して切削抵抗が上昇し、ドリルの強度が耐えられなくなることから折損にいたる。よって、ドリルの耐折損性を改善するには剛性の確保と切削抵抗の低減（排出性の改善、穴内壁との接触面積低下）が課題となるが、これら剛性の確保と切削抵抗の低減はトレードオフの関係にある。
【００２８】
また、ＰＣＢドリルは、剛性が高くなる形状にすればするほど撓みにくくなり、穴位置精度が改善する傾向にある。しかし、その分切り屑排出性が悪化し、穴内壁粗さが悪化したり、良好な切り屑排出性が得られないことによる穴周囲の切り屑残り、またはそれに伴う当て板の変形により、当て板進入時の直進性が悪化し穴位置精度が悪化することがある。
【００２９】
そこで、前述したような第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂを連設させる形状（２刃溝連設形状）とすることで、工具先端側に良好な切削性と排出性をもたせ、工具基端側（根元側）において剛性を確保することができ、従来の２刃２溝形状に比べて、耐折損性や穴位置精度を改善することができる。
【００３０】
更に、実施例１では、単に上記２刃溝連設形状とするだけでなく、第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角の変化段数を工夫することで、工具軸方向における並走移行部の距離を短くし、剛性向上に寄与する並走部の距離を可及的に長くして、ドリルの剛性向上と穴位置精度の改善を図れるようにしている。
【００３１】
即ち、実施例１は、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂの両者のねじれ角を途中で変化させて可及的に工具軸方向における並走移行部の距離が短くなるように連設させている。具体的には、第二の切り屑排出溝２ｂとしてねじれ角を２段に変化させる（２つのねじれ領域を持つように１回ねじれ角を変化させる）と共に、第一の切り屑排出溝２ａとしてねじれ角を３段に変化させ（３つのねじれ領域を持つように２回ねじれ角を変化させ）、工具途中部において両者を連設させるように構成している。
【００３２】
具体的には、実施例１においては、図２に図示したように、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂの先端部（２溝部）のねじれ角θ１は同角度に設定し、第二の切り屑排出溝２ｂを第１のねじれ角変化位置Ｐ１からねじれ角θ２に設定すると共に、第一の切り屑排出溝２ａを第２のねじれ角変化位置Ｐ２からねじれ角θ３を大きくすることで第二の切り屑排出溝２ｂに連設させ、連設後、第一の切り屑排出溝２ａを第３のねじれ角変化位置Ｐ３からねじれ角θ２に設定することで、両者を並走させる構成としている。ねじれ角変化位置は、切り屑排出溝の別を問わず、工具先端側から順に、第１のねじれ角変化位置（最も工具先端側に位置するねじれ角変化位置）、第２のねじれ角変化位置、第３のねじれ角変化位置と言う。また、上記第一の切り屑排出溝２ａにおける並走移行部のねじれ角θ３を連設角と言う。
【００３３】
また、図中、２溝部とは、工具先端から前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角が等しく、且つ、工具軸方向において第１のねじれ角変化位置Ｐ１まで、並走移行部とは、第１のねじれ角変化位置Ｐ１から第３のねじれ角変化位置Ｐ３まで、並走部とは、第３のねじれ角変化位置Ｐ３から工具基端側に前記第一の切り屑排出溝２ａと前記第二の切り屑排出溝２ｂとが並走して形成されている区間を言う。なお、実施例１において、第１のねじれ角変化位置Ｐ１は、工具先端から工具直径の１．５倍以上工具本体１の基端側の所定位置まで形成される切り屑排出溝（第二の切り屑排出溝２ｂ）の溝長の１／２以下の位置に設けられている。第１のねじれ角変化位置Ｐ１を工具先端から工具直径の１．５倍未満の位置に設けると、再研磨時に該変化位置Ｐ１まで研磨される可能性が高く、適した刃形状を得にくくなり、工具先端から第二の切り屑排出溝２ｂの溝長の１／２より基端側の位置に設けると、２溝部が長くなりすぎて溝容積が大きくなり、工具の剛性が劣化し、穴位置精度が悪化したり折損の可能性が高くなる。なお、前述したように、２つの切り屑排出溝の溝長を逆転させた構成の場合は、第１のねじれ角変化位置Ｐ１が、工具先端から工具直径の１．５倍以上第一の切り屑排出溝２ａの溝長の１／２以下の位置に設けられるようにする。
【００３４】
さらに具体的には、実施例１においては、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂの２溝部のねじれ角θ１を３０°以上５０°以下（同一角度）に設定し、第一の切り屑排出溝２ａの並走移行部のねじれ角θ３（連設角）と２溝部のねじれ角θ１の差を３°以上２５°以下に設定して第二の切り屑排出溝２ｂに連設させ、並走部のねじれ角θ２を２溝部のねじれ角θ１より２°以上２０°以下大きい角度（同一角度）に設定して両者を並走させている。
【００３５】
２溝部のねじれ角が３０°より小さい場合、切り屑の排出性が悪化し、内壁粗さが悪化しやすく、また、折損しやすくなる。一方、５０°より大きくなると、切れ刃の刃物角（すくい面と逃げ面とがなす角）が小さくなるため、切れ刃が欠損しやすくなり、切削性が悪化し、穴位置精度や内壁粗さの悪化に繋がりやすくなる。実施例１においては、４５°に設定している。
【００３６】
また、２刃２溝形状の場合、先端部において２つのねじれ角を等しい角度に設定することで、被削材への進入時に直進性が良く、良好な穴位置精度を得ることができる。
【００３７】
従来の一般的なＰＣＢドリルは、製造の容易さを考慮し、切り屑排出溝のねじれ角は先端から基端まで一定であった。しかし、溝長内でねじれ角を変化させることで、ねじれ角一定のドリルに比べて性能改善が可能である。即ち、例えば、先端部においては巻き付きを防止するためねじれ角を小さく設定し、その分基端側のねじれ角を大きく設定して切り屑の排出性を向上させること等が可能である。
【００３８】
このように、切り屑排出溝のねじれ角を複数段に変化させることで、性能改善のための形状最適化が図れるが、そのねじれ角の段階数が多いほど（例えば、第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を３段に、第一の切り屑排出溝２ａのねじれ角を４段に変化させる構成や、第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を４段に、第一の切り屑排出溝２ａのねじれ角を５段に変化させる構成など）形状は複雑となり製造は困難となる。よって最小限の段階数で効率よく形状最適化されることが望ましい。
【００３９】
ところで、溝連設後に並走する形状（溝連設並走形状）のドリルは、２溝部、並走移行部及び並走部で構成される。
【００４０】
並走部では切り屑排出溝同士を重ね、２つの切り屑排出溝を独立して設ける場合よりも溝容積を小さくできることから剛性を確保している。よって、溝長内で並走部の比率を２溝部（および並走移行部）の比率に対して大きく設定するほど、ドリルが撓みにくくなる。
【００４１】
工具先端部における２溝部では、２つの切り屑排出溝を独立して設け、夫々の切り屑排出溝に切れ刃を設けるため、良好な切削性能と排出性を得ることができる。
【００４２】
上述のように並走部では剛性を確保できる反面、排出性が悪化する場合があり、それにより折損しやすくなる場合がある。そのため、並走部のねじれ角は２溝部のねじれ角よりも２°以上２０°以下大きく設定することで排出性を補い、耐折損性を改善する。ここで、２°より小さいと十分な排出性改善効果を得にくく、２０°より大きいと剛性が劣化しドリルが撓みやすくなる。
【００４３】
更に、並走移行部においては、ねじれ角が異なる独立した２つの切り屑排出溝が設けられる区間が存在する。この区間においては切り屑の流れがアンバランスとなり、更に２つの切り屑排出溝が独立して存在するため、並走部に比べて溝容積が大きくなり、剛性面で不安定となりやすい。よって、この並走移行部の長さ（工具軸方向における並走移行部の距離）は可及的に短い方（溝長内における並走移行部の比率を小さくした方）がよい。
【００４４】
また、ねじれ角の段階数を最小の回数で溝連設並走形状を形成するためには、夫々の切り屑排出溝において、ねじれ角を２段に変化させるように設定し、夫々のねじれ角が変化する位置を異なる位置に設定すれば溝連設並走形状とすることができる。しかし、一方の切り屑排出溝のねじれ角を３段に変化させるように設定し、他方の切り屑排出溝のねじれ角を２段に変化させるように設定した方が、工具軸方向における並走移行部の距離を短くして溝長内における並走移行部の比率を小さくすることができ、よりドリル性能の改善が図れる。
【００４５】
なお、より多くのねじれ角段階数を設けることで、工具軸方向における並走移行部の距離を更に短くすることは可能であるが、上述のようにねじれ角の変化の回数が多いほど製造が困難となる。このことから、一方の切り屑排出溝のねじれ角を３段に変化させるように設定し、他方の切り屑排出溝のねじれ角を２段に変化させるように設定し並走形状とすることで、より少ないねじれ角段階数で、性能改善が可能となる。
【００４６】
実施例１においては、図２に図示したように、第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を２段に変化させ（θ１からＰ１の位置でθ２に変化させ）、第一の切り屑排出溝２ａのねじれ角を３段に変化させる（θ１からＰ２の位置でθ３に、θ３からＰ３の位置でθ２に変化させる）構成としている。
【００４７】
２溝部のねじれ角θ１及び並走部のねじれ角θ２より、連設角θ３を大きくして連設並走させた場合、並走移行部における切り屑排出性が良好となり、耐折損性が良好となる。このとき、θ３とθ１の差を３°以上２５°以下とすることが望ましく、３°より小さくなると並走移行部が長くなりすぎてその分並走部が短くなるため、工具の剛性が低下してしまい、２５°より大きくなると並走移行部のねじれ角が大きくなりすぎるため、並走移行部におけるねじり剛性が低下し折損しやすくなる。なお、より好ましくはθ３とθ１の差を５°以上１５°以下にするとよい。
【００４８】
また、図４に図示した別例のように、２溝部のねじれ角θ１及び並走部のねじれ角θ２より、連設角θ３を小さくして連設並走させた場合、並走移行部におけるねじり剛性が強化され、穴位置精度が良好となる。このとき、θ３とθ１の差を３°以上２５°以下とすることが望ましく、３°より小さくなると並走移行部が長くなりすぎてその分並走部が短くなるため、工具の剛性が低下してしまい、２５°より大きくなると並走移行部における排出性が低下し折損しやすくなる。なお、より好ましくはθ３とθ１の差を５°以上１５°以下にするとよい。
【００４９】
実施例１においては、θ１及びθ２よりθ３を大きくして連設並走させる構成としている。具体的には、θ１を４５°、θ２を５０°、θ３を５５°に設定している。即ち、θ３とθ１の差を１０°としている。なお、図４の別例では、θ１及びθ２よりθ３を小さくして連設並走させる構成としてθ１を４５°、θ２を５０°、θ３を３５°に設定している。即ち、θ３とθ１の差を１０°としている。
【００５０】
上記ねじれ角θ１〜θ３の設定は、プリント配線板材料の加工特性、製品の要求品質を踏まえて選定し、一般的に穴明け加工が難しいとされるアスペクト比１５以上のドリルに適用することで特に効果が発揮される。
【００５１】
また、前記並走部の始端位置における並走溝の軸方向溝幅は最も工具先端側に位置するねじれ角の変化位置における軸方向溝幅の１．１倍以上１．９倍以下となるように設定している。実施例１においては、並走部の始端位置おける並走溝の軸方向溝幅Ｂが、連設点（第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂの溝稜線の交点）手前の第１のねじれ角変化位置Ｐ１の軸方向溝幅Ａの１．１倍以上１．９倍以下となるように設定している。並走部の始端位置Ｑは第３のねじれ角変化位置Ｐ３である。並走部の始端位置Ｑにおける並走溝の軸方向溝幅Ｂは、並走部の始端位置を含み且つ工具軸方向基端側に測定した溝幅を言う。具体的には、実施例１においては、第二の切り屑排出溝２ｂの溝稜線と交差する並走部の始端位置を始点として工具軸方向基端側に向かって測定した軸方向の溝幅Ｂを言う。前記並走部の始端位置Ｑにおける並走溝の軸方向溝幅Ｂが最も工具先端側に位置する第１のねじれ角の変化位置Ｐ１における軸方向溝幅Ａの１．１倍未満の場合、溝容積が小さ過ぎてスムーズな切り屑排出性を得にくくなり、１．９倍より大きい場合、溝容積が大きいためにドリルの剛性が確保しににくくなる。実施例１においては、並走部の始端位置Ｑにおける並走溝の軸方向溝幅Ｂが、連設点手前の第１のねじれ角変化位置Ｐ１の軸方向溝幅Ａの１．５倍に設定されている。
【００５２】
また、２つの切り屑排出溝のうち一方の切り屑排出溝の溝長は、他方の切り屑排出溝の溝長の５０％以上９５％以下に設定されている。実施例１においては、第一の切り屑排出溝２ａの溝長は工具本体１の基端まで形成された第二の切り屑排出溝２ｂの溝長より短く、第二の切り屑排出溝２ｂの溝長の５０％以上９５％以下となるように設定されている。２つの溝長を同じ長さとしてもよいが、異なる長さとすることで、折損の起点となりやすい工具基端部（根元部）で剛性を確保することができ、耐折損性をより改善することができる。第一の切り屑排出溝２ａの溝長が第二の切り屑排出溝２ｂの溝長の５０％未満の場合、基板外に切り屑を排出するために重要となる溝中間部から基端にかけての溝容積が小さくなるため、切り屑詰まりにより折損の可能性が高まり、９５％より長い場合、第二の切り屑排出溝２ｂの溝長との差が小さくなり、工具基端部において剛性が確保しにくくなる。実施例１においては、第一の切り屑排出溝２ａの溝長は第二の切り屑排出溝２ｂの溝長の９０％に設定されている。なお、図４に図示した別例においては、第二の切り屑排出溝２ｂの溝長は工具本体１の基端まで形成された第一の切り屑排出溝２ａの溝長より短くなるように、具体的には第二の切り屑排出溝２ｂの溝長は第一の切り屑排出溝２ａの溝長の９０％に設定されている。
【００５３】
また、実施例１においては、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂの終端の切れ上がり端点を含む夫々の工具軸直角断面における、前記第一の切り屑排出溝２ａ及び前記第二の切り屑排出溝２ｂいずれか一方の切れ上がり端点と工具の回転軸心とを結ぶ第一の線及び他方の切れ上がり端点と工具の回転軸心とを結ぶ第二の線を、工具の軸方向視における同一の軸直角投影面に投影した際、この投影面において前記第一の線と前記第二の線とがなす狭角（所謂切れ上がり狭角）が９０°より大きく１８０°以下に設定されている（切れ上がり狭角は、第一の切り屑排出溝２ａの切れ上がり端点と第二の切り屑排出溝２ｂの切れ上がり端点の回転位相差（角度差）により表される。）。
【００５４】
切れ上がり狭角が９０°以下であると、切り屑の排出方向が偏るため、工具基端側でアンバランスな排出となり、突発的な穴曲がりが引き起こされる可能性がある。
【００５５】
よって、第一の切り屑排出溝２ａと第二の切り屑排出溝２ｂの切れ上がり狭角を９０°より大きく１８０°以下とすることで、切り屑の排出の偏りを防ぐことができ、バランスよく切り屑を排出することができる。
【００５６】
また、工具本体１には潤滑性皮膜、例えば非晶質炭素皮膜などを被覆しても良い。非晶質炭素皮膜等の潤滑性皮膜を被覆することで、切り屑排出性を改善し、剛性に秀れた形状であることを活かした高精度な穴明け加工が可能となる。
【００５７】
また、切り屑排出溝とランド部３との間に二番取り面を設ける構成としても良い。この場合、穴明け加工時にランド部の外周と穴内壁との接触面積を減少させることができるため、工具先端部における切削抵抗を低減することができる。
【００５８】
実施例１は上述のように構成したから、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂを並走させる並走部を設けることで、複数の切り屑排出溝を連設させずに夫々独立して設けた場合に比し、溝容積を小さくして剛性を確保することが可能となるのは勿論、第二の切り屑排出溝２ｂのねじれ角を２段に、第一の切り屑排出溝２ａのねじれ角を３段に変化させて両者を連設させる構成とすることで、切り屑排出溝のねじれ角の変化数を最小限としつつ工具軸方向における並走移行部の距離を可及的に短くすることが可能となり、剛性向上に寄与する並走部をそれだけ長くすることができ、よって、耐折損性及び穴位置精度を大幅に改善することが可能となる。
【実施例２】
【００５９】
本発明の具体的な実施例２について図面に基づいて説明する。
【００６０】
実施例２は、図３に図示したように、第一の切り屑排出溝２ａ及び第二の切り屑排出溝２ｂの先端部（２溝部）のねじれ角θ１は同角度に設定し、第一の切り屑排出溝２ａを第１のねじれ角変化位置Ｐ１からねじれ角θ３（連設角）を大きくすることで第二の切り屑排出溝２ｂに連設させ、連設後、第一の切り屑排出溝２ａを第３のねじれ角変化位置Ｐ３からねじれ角θ２に設定することで、両者を並走させる構成としたものである。
【００６１】
その余は実施例１と同様である。
【００６２】
上記実施例１，２の効果を裏付ける実験例について説明する。
【００６３】
図５〜７は、ドリルの２つの切り屑排出溝の形態を変化させて耐折損性及び穴位置精度を評価した実験条件及び実験結果を示す表である。
【００６４】
図５の実験で使用したドリルは、工具直径を０．１ｍｍ、溝長（２つの切り屑排出溝のうち長い方の溝長）を１．８ｍｍ、アスペクト比を１８としている。図５中、従来例１及び従来例２においては、実験例との比較のため、２つの切り屑排出溝を第一の切り屑排出溝、第二の切り屑排出溝と表現している（図６及び図７も同様）が、従来例１は一方の切り屑排出溝（第一の切り屑排出溝）のねじれ角を３段に変化させて他方の切り屑排出溝（第二の切り屑排出溝)のねじれ角を変化させない（１段、４５°のままの）例、従来例２は２つの切り屑排出溝（第一の切り屑排出溝及び第二の切り屑排出溝）を夫々２段に変化させた例を示している。また、実験例１、実験例２（実施例１）及び実験例３（別例）は第一の切り屑排出溝のねじれ角を３段に第二の切り屑排出溝を２段に変化させた例であり、実験例１及び実験例２においては図２に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より大きくし、実験例３においては図４に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より小さくした例である。なお、ドリルの材質、その他の形状項目（先端角、ウェブ厚等）は同一としている。また、各ドリルの最も先端側にあるねじれ角変化位置は０．３５ｍｍとしている。
【００６５】
以上のドリルにより、基材としての「ＢＴ  厚さ０．１ｍｍ（両面板）」を８枚重ね、当て板として樹脂付きアルミ板（厚さ０．１１ｍｍ）、捨て板としてベーク板（厚さ１．５ｍｍ）を用い、ドリル（スピンドル）の回転数：３００ｋｒｐｍ、送り速度：３．０ｍ／ｍｉｎ、スピンドルの上昇速度：５０ｍ／ｍｉｎにて穴明け加工実験を行った。
【００６６】
折損寿命は、各仕様５本ずつ、各ドリルが折損するまでのヒット数の平均値を算出して評価した。また、穴位置精度は、各仕様５本ずつ（１本あたり４，０００ヒット、計２０，０００ヒット）の最下基板裏側の全加工穴の穴ズレ量の平均＋３σ値を算出して評価した。
【００６７】
図５から、従来例１，２に比し実験例１，２及び３は、いずれも耐折損性及び穴位置精度が秀れていることが確認できた。また、連設角θ３が大きい方は耐折損性が秀れており、小さい方は穴位置精度が秀れていることが確認できた。
【００６８】
図６の実験で使用したドリルは、工具直径を０．３ｍｍ、溝長を６．５ｍｍ、アスペクト比を２２としている。また、従来例３は一方の切り屑排出溝のねじれ角を変化させず他方の切り屑排出溝を３段に変化させた例、従来例４は２つの切り屑排出溝を夫々２段に変化させた例、実験例４及び実験例５は第一の切り屑排出溝のねじれ角を３段に第二の切り屑排出溝を２段に変化させた例であり、実験例４においては図２に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より大きくし、実験例５においては図４に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より小さくした例である。なお、ドリルの材質、その他の形状項目（先端角、ウェブ厚等）は同一としている。また、各ドリルの最も先端側にあるねじれ角変化位置は１．０ｍｍとしている。
【００６９】
以上のドリルにより、基材としての「ＦＲ−４ハロゲンフリー材  厚さ１．６ｍｍ（６層板）」を３枚重ね、当て板としてアルミ板（厚さ０．１５ｍｍ）、捨て板としてベーク板（厚さ１．５ｍｍ）を用い、ドリル（スピンドル）の回転数：１２０ｋｒｐｍ、送り速度：２．１ｍ／ｍｉｎ、スピンドルの上昇速度：２５．４ｍ／ｍｉｎにて穴明け加工実験を行った。
【００７０】
折損寿命は、各仕様１０本ずつ、１０，０００ヒット設定で加工し、１０，０００ヒット以前で折損したドリルの折損率を算出して評価した。また、穴位置精度は、各仕様１０本ずつ（１本あたり２，０００ヒット、計２０，０００ヒット）の最下基板裏側の全加工穴の穴ズレ量の平均＋３σ値を算出して評価した。
【００７１】
図６から、従来例３，４に比し実験例４，５は、いずれも耐折損性及び穴位置精度が秀れていることが確認できた。また、連設角θ３が大きい方は耐折損性が秀れており、小さい方は穴位置精度が秀れていることが確認できた。
【００７２】
図７の実験で使用したドリルは、工具直径を０．６５ｍｍ、溝長を１０ｍｍ、アスペクト比を１５としている。また、従来例５は一方の切り屑排出溝のねじれ角を変化させず他方の切り屑排出溝を３段に変化させた例、従来例６は２つの切り屑排出溝を夫々２段に変化させた例、実験例６及び実験例７は第一の切り屑排出溝のねじれ角を３段に第二の切り屑排出溝を２段に変化させた例であり、実験例６においては図２に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より大きくし、実験例７においては図４に図示したように連設角θ３を２溝部のねじれ角θ１より小さくした例である。なお、ドリルの材質、その他の形状項目（先端角、ウェブ厚等）は同一としている。また、各ドリルの最も先端側にあるねじれ角変化位置は１．２ｍｍとしている。
【００７３】
以上のドリルにより、基材としての「ＦＲ−４ハロゲンフリー材  厚さ１．６ｍｍ（６層板）」を５枚重ね、当て板としてアルミ板（厚さ０．１５ｍｍ）、捨て板としてベーク板（厚さ１．５ｍｍ）を用い、ドリル（スピンドル）の回転数：７０ｋｒｐｍ、送り速度：２．１ｍ／ｍｉｎ、スピンドルの上昇速度：２５．４ｍ／ｍｉｎにて穴明け加工実験を行った。
【００７４】
折損寿命は、各仕様１０本ずつ、１０，０００ヒット設定で加工し、１０，０００ヒット以前で折損したドリルの折損率を算出して評価した。また、穴位置精度は、各仕様１０本ずつ（１本あたり２，０００ヒット、計２０，０００ヒット）の最下基板裏側の全加工穴の穴ズレ量の平均＋３σ値を算出して評価した。
【００７５】
図７から、従来例５，６に比し実験例６，７は、いずれも耐折損性及び穴位置精度が秀れていることが確認できた。また、連設角θ３が大きい方は耐折損性が秀れており、小さい方は穴位置精度が秀れていることが確認できた。
【００７６】
以上から、工具直径が０．７ｍｍ以下のドリルにおいて、いずれの実験例も従来例に比し耐折損性及び穴位置精度に秀れたものとなることが確認できた。
【符号の説明】
【００７７】
１  工具本体
２ａ・２ｂ  切り屑排出溝
【図１】
0005474227.tif 000002
【図２】
0005474227.tif 000003
【図３】
0005474227.tif 000004
【図４】
0005474227.tif 000005
【図５】
0005474227.tif 000006
【図６】
0005474227.tif 000007
【図７】
0005474227.tif 000008