(57)【要約】【課題】  高強度で位置決め精度に優れたスローアウェイドリルを提供する。【解決手段】  先端部に二つの切刃１２を備えたスローアウェイチップ４を、ホルダ２の先端凹部３内に着脱可能に装着してなり、ホルダ２は、内壁面に形成された係止壁面６と、他方の内壁面側に形成されたねじ孔７と、先端凹部３の底部に回転軸１１に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜した複数の傾斜面１０を具備する支持底面９とを備え、チップ４は、主側面の少なくとも一方にホルダ２の係止壁面６と当接する第一側面１３と、他方の主側面に窪み部１４が形成された第二側面１５と、支持底面９と当接すべく回転軸１１に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜した複数の傾斜面１７を具備する被支持底面１６とを備えるとともに、ホルダ２のねじ孔７からねじ部材５を螺合してチップ４の窪み部１４にねじ部材５の先端を当接して、チップ４を先端凹部３内に押圧固定する。【選択図】  図１
2006007393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に二つの切刃と、該切刃に続く二つの主側面に前記切刃に隣接する切屑排出溝を備えた略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダに設けられた先端凹部内に着脱可能に装着し、前記ホルダの前記先端凹部に続いて互いに対向する２つの内壁面間に挟まれた状態で固定してなるスローアウェイドリルにおいて、
前記ホルダは、一方の前記内壁面に形成された係止壁面と、他方の内壁面側に形成されたねじ孔と、前記先端凹部の底部に前記回転軸に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜してなる複数の傾斜面を具備する支持底面とを備え、
前記スローアウェイチップは、前記主側面の少なくとも一方に前記ホルダの係止壁面と当接する第一側面と、他方の前記主側面に窪み部が形成された第二側面と、前記ホルダの支持底面と当接すべく前記回転軸に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜してなる複数の傾斜面を具備する被支持底面とを備えるとともに、
前記ホルダのねじ孔からねじ部材を螺合して前記スローアウェイチップの前記窪み部に前記ねじ部材の先端を当接することにより、前記スローアウェイチップを前記ホルダの先端凹部内に押圧固定することを特徴とするスローアウェイドリル。
【請求項２】
前記ねじ孔の軸線が、前記回転軸に向かうに従いホルダ後端側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイドリル。
【請求項３】
縦断面視において、前記ねじ孔の軸線と回転軸とのなす角αが８４度〜８８度の範囲となる方向にねじ孔を螺設することを特徴とする請求項２に記載のスローアウェイドリル。
【請求項４】
ホルダ先端視において、前記ねじ孔の軸線と、前記ホルダの支持底面における前記回転軸に対して対称な傾斜面同士の仮想延長交差線とが平行であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスローアウェイドリル。
【請求項５】
前記窪み部の前記ねじ部材が当接される面が平面状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスローアウェイドリル。
【請求項６】
前記切屑排出溝のうち、前記第一側面および前記第二側面と、の間それぞれに回転軸に略平行な中間面を設けることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載のスローアウェイドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホルダ工具本体と共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホルダ工具本体と共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルとして、貫通孔を形成した板状のスローアウェイチップをホルダ先端の壁面間に挿入し、ホルダの側面からねじで締付け固定する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２に開示されているような、板状のスローアウェイチップに円柱状の軸部と回転軸に対し傾斜した壁面を形成し、ホルダ側面からスローアウェイチップにねじを押し当て径方向および軸方向に固定する構成も知られている。
【特許文献１】特開２００３−１７５４１３号公報
【特許文献２】特表２００４−５０１７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されているような構成では、スローアウェイチップに貫通孔が形成されているためスローアウェイチップ自体の強度が低く、特に断続加工のような衝撃の大きい加工においては、切削時にスローアウェイチップが破損してホルダや製品を傷つけるという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているような構成では、スローアウェイチップを精度良く位置決めするのに、スローアウェイチップ側面の円柱状の軸部を高精度に加工しなければならないため、チップの製造コストが極めて高くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ホルダ工具本体と共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルにおいて、高強度で位置決め精度に優れたスローアウェイドリルを安価に提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明のスローアウェイドリルは、先端部に二つの切刃と該切刃に続く二つの主側面に前記切刃に隣接する切屑排出溝を備えた略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダに設けられた先端凹部内に着脱可能に装着し、前記ホルダの前記先端凹部に続いて互いに対向する２つの内壁面間に挟まれた状態で固定してなるスローアウェイドリルであって、前記ホルダは、一方の前記内壁面に形成された係止壁面と、他方の内壁面側に形成されたねじ孔と、前記先端凹部の底部に前記回転軸に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜してなる複数の傾斜面を具備する支持底面とを備え、前記スローアウェイチップは、前記主側面の少なくとも一方に前記ホルダの係止壁面と当接する第一側面と、他方の前記主側面に窪み部が形成された第二側面と、前記ホルダの支持底面と当接すべく前記回転軸に対して対称となる様に少なくとも一部が傾斜してなる複数の傾斜面を具備する被支持底面とを備えるとともに、前記ホルダのねじ孔からねじ部材を螺合して、前記スローアウェイチップの前記窪み部に前記ねじ部材の先端を当接することにより、前記スローアウェイチップを前記ホルダの先端凹部内に押圧固定することを特徴としている。
【０００８】
かかる構成によれば、スローアウェイチップ本体に貫通孔を設けることなくスローアウェイチップをホルダに押圧固定することができるので、特に断続加工のような衝撃の大きい加工においてもスローアウェイチップが破損することなく信頼性の高い安定した加工を行うことができるとともに、小径のスローアウェイドリルに適用した場合でもホルダやスローアウェイチップの強度低下がなく剛性を維持することができる。また、スローアウェイチップは、前記窪み部に加えてホルダの支持底面に形成された回転軸に対称な傾斜面をガイドとして各々の回転軸すなわち中心位置が一致するように位置決めされるので、繰り返し取付精度が向上し、高精度のドリル加工が可能となる。
【０００９】
また、前記ねじ孔の軸線が、前記回転軸に向かうに従いホルダ後端側に傾斜していることが、スローアウェイチップの被支持底面をホルダの支持底面に押圧するように固定できて、スローアウェイチップがホルダに確実に当接されて固定されるので、スローアウェイチップの位置決めの安定性が向上するとともにスローアウェイチップがホルダから抜け出るのを防ぐことができる点で望ましい。
【００１０】
さらに、縦断面視において、前記ねじ孔の軸線と回転軸とのなす角αが８４度〜８８度の範囲となる方向にねじ孔を螺設することが、径方向への押し付け力、軸方向への押し付け力、およびスローアウェイチップの窪み部の深さを浅くできてチップの強度を向上できる点のバランスが良い点で望ましい。
【００１１】
さらに、ホルダ先端視において、前記ねじ孔の軸線と、前記ホルダの支持底面における前記回転軸に対して対称な傾斜面同士の仮想延長交差線とが平行であることによって、スローアウェイチップの回転軸方向への押し付け力を前記二つの傾斜面にバランスよく発生させることができるので、スローアウェイチップが傾いたまま取り付けられることなくホルダの係止壁面と支持底面へ強固に押圧固定される点で望ましい。
【００１２】
また、前記窪み部の前記ねじ部材が当接される面が平面状であることが、ねじ部材の先端と窪み部とを確実に当接させることができ、スローアウェイチップのホルダへの固定をより安定させることができる点で望ましい。
【００１３】
さらに、前記切屑排出溝のうち、前記第一側面および前記第二側面と、の間それぞれに回転軸に略平行な中間面を設けていることが、スローアウェイチップの主側面のうちホルダの係止壁面に当接される面積を大きく取ることができるので、チップの拘束力を高めることができるとともに位置決めの繰り返し精度がより安定する点で望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスローアウェイドリルによれば、スローアウェイチップ本体に貫通孔を設けることなくスローアウェイチップをホルダに押圧固定することができるので、特に断続加工のような衝撃の大きい加工においてもスローアウェイチップが破損することなく信頼性の高い安定した加工を行うことができるとともに、小径のスローアウェイドリルに適用した場合でもホルダやスローアウェイチップの強度低下がなく剛性を維持することができる。しかも、スローアウェイチップは、前記窪み部に加えてホルダの支持底面に形成された回転軸に対称な複数の傾斜面をガイドとして各々の回転軸すなわち中心位置が一致するように位置決めされるので、繰り返し取付精度が向上し、高精度のドリル加工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のスローアウェイドリルについて、その好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明の第一の実施形態によるスローアウェイドリルの先端要部分解斜視図、図２は図１のホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）Ａ方向矢視側面図、（ｃ）先端側斜視図、図３は図１のスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）Ｂ方向矢視側面図、（ｃ）後端側斜視図、図４は本発明の第二の実施形態によるホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）Ｃ方向矢視側面図、図５は図４のホルダに対応するスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）Ｄ方向矢視側面図、（ｃ）後端側斜視図、図６は本発明の第三の実施形態によるホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）先端側斜視図、図７は図６のホルダに対応するスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）後端側斜視図である。
【００１７】
図１において、本発明の第一の実施形態によるスローアウェイドリル（以下、ドリルと略す。）１は、先端部に二つの切刃１２と主側面部に前記切刃１２に隣接する切屑排出溝８を備えた略板状のスローアウェイチップ（以下、チップと略す。）４を、該チップ４と共通の回転軸１１を有するホルダ２の先端凹部３に着脱可能に装着し、前記ホルダの前記先端凹部に続いて互いに対向する２つの内壁面間に挟まれた状態で固定してなる。
【００１８】
前記ホルダ２は、前記先端凹部３の互いに対向する内壁面の一方に形成された係止壁面３と、他方の内壁面から外周面へ貫通するように形成されたねじ孔７と、前記先端凹部３の底部に前記回転軸１１に対して対称となる様に傾斜してなる複数の傾斜面１０を具備する支持底面９とを備え、前記チップ４は、主側面の少なくとも一方に前記ホルダ２の係止壁面６と当接して係止される第一側面１３と、他方に窪み部１４が形成された第二側面１５と、前記ホルダ２の支持底面９と当接すべく前記回転軸１１に対して対称となる様に傾斜してなる複数の傾斜面１７を具備する被支持底面１６とを備えるとともに、前記ホルダ２のねじ孔７に螺合されるねじ部材５により、チップ４の窪み部１４にねじ部材５の先端を当接して前記チップ４が前記ホルダ２の先端凹部３内に押圧固定される構成である。
【００１９】
ここで、窪み部１４の深さｔ１は、チップ４の強度とねじ部材５の固定精度を確保する点で、チップ４の中央部の厚みｔ２に対して１０〜３０％であることが望ましく、特に望ましい範囲は１５〜２０％である。
【００２０】
特にチップ４の構成としては、図１および図３に示すように、チップ４自体に該チップ４をホルダ２へ固定するためのクランプ孔すなわち貫通孔を設けることなく、チップ４の側面に形成された窪み部１４をねじ部材５で押圧することでホルダ２に固定することができるので、特に断続加工のような衝撃の大きい加工においてもチップ４が破損することなく信頼性の高い安定した加工を行うことができるとともに、小径のドリルに適用した場合でもホルダやチップの強度低下がなく高い剛性を維持することができる。また、図３（ａ）に示すように、チップ４の下面は回転軸１１に対して対称となる様に傾斜した二つの傾斜面１７、１７を具備する被支持底面１６となっており、該被支持底面１６と図１および図２に示すホルダ２の先端凹部３の底部に形成された支持底面９とが当接し、該支持底面９の傾斜面１０をガイドとしてホルダ２とチップ４の回転軸すなわち中心位置が一致するように位置決めされるので、繰り返し取付精度が向上し、高精度のドリル加工が可能となる。
【００２１】
また、図２（ｂ）に示すように、前記ねじ孔７の軸線１８が、ホルダ２の中心軸、すなわち前記回転軸１１に向かうに従いホルダ２の後端側に傾斜させることで、ホルダ２の支持底面９とチップ４の被支持底面１６とが確実に当接し、位置決めの安定性が向上するとともにチップ４がホルダ２から抜け出るのを防ぐことができる。
【００２２】
ちなみに、図２に示すように、前記ねじ孔７の軸線１８と回転軸１１とのなす角αが８４度〜８８度の範囲となるようにねじ孔７を螺設することで、径方向への押し付け力（ホルダ２の係止壁面６とチップ４の第一側面１３との押圧力）と、軸方向への押し付け力（ホルダ２の支持底面９とチップ４の被支持底面１６との押圧力）とがバランスよく作用するので、チップ４のホルダ２への取付安定性がより高まる。さらにはチップ４の窪み部１４を必要以上に深く形成しないですむので、チップ４自体の剛性も保たれる点で望ましい。
【００２３】
また、本発明の第二の実施形態である図４（ａ）に示すように、前記ホルダ２の支持底面９における前記回転軸１１に対して対称な傾斜面１０同士の仮想延長交差線１９と、前記ねじ孔７の軸線１８とが平行となるように支持底面９（傾斜面１０）および被支持底面１６（傾斜面１７）を配置する（図４および図５参照）ことで、チップ４の回転軸方向への押し付け力を前記二つの傾斜面にバランスよく発生させることができるので、チップ４が傾いたまま取り付けられることなくチップ４をホルダ２の係止壁面６と支持底面９へ押圧固定できる。ちなみに、ねじ孔７の軸線１８は、ホルダ２の中心に向かうように配置されることが、チップ４の径方向への取付バランスが左右均等に配分されるので、チップ４へのホルダ２への取付が安定する点で望ましい。
【００２４】
なお、前記窪み部１４の前記ねじ部材５が当接する面が平面状であることが、ねじ部材５の先端と窪み部１４とを確実に位置精度よく当接させることができ、チップ４のホルダ２への固定をより安定させることができる点で望ましい。
【００２５】
さらに、図３および図５に示すように、前記切屑排出溝８のうち、第一側面１３および第二側面１５と、の間それぞれに回転軸に略平行な中間面２１を具備した構成とすることで、拘束面となる第一側面１３をより広い面積で設けることができるので、拘束力が増すとともに位置決めの繰り返し精度がより安定する。
【００２６】
なお、図３および図５に示すように、チップ４の二つの被支持底面１６の間に面取り部２０を形成することが、ホルダの支持底面９とチップ４の被支持底面１６とを確実に当接させることができるとともに、チップ４自体の剛性も保てるという点で好ましい。面取り形状としては、平面状でもチップ４の後端に向かって凸曲面状でも構わない。
【００２７】
また、本発明の第三の実施形態として、図６および図７には、ホルダ２の支持底面９とチップ４の被支持底面１６の形状が、傾斜面２２、２３が波状に多数連なった凹凸形状の構成である例を示している。このような構成とすることにより、チップ４の拘束がより強固となり、特に衝撃の大きい切削においてもチップ４が移動することなく安定加工を継続することができる。
【００２８】
なお、本実施形態におけるチップ４は、主側面の一方に第一側面１３を、他方に窪み部１４を具備した、いわゆる回転軸１１に対して非対称の形状としたが、主側面の両側に第一側面１３と窪み部１４を配置し、第一側面１３と第二側面１５が回転軸１１に対して回転対称な形状とすることもできる。この場合にはチップ４の両側に窪み部１４が具備されていることでホルダ２への取付が裏表どちらでもよく、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第一の実施形態によるスローアウェイドリルの先端要部分解斜視図である。
【図２】図１のホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）Ａ方向矢視側面図、（ｃ）先端側斜視図である。
【図３】図１のスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）Ｂ方向矢視側面図、（ｃ）後端側斜視図である。
【図４】本発明の第二の実施形態によるホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）Ｃ方向矢視側面図である。
【図５】図４のホルダに対応するスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）Ｄ方向矢視側面図、（ｃ）後端側斜視図である。
【図６】本発明の第三の実施形態によるホルダの（ａ）先端視図、（ｂ）先端側斜視図である。
【図７】図６のホルダに対応するスローアウェイチップの（ａ）主側面図、（ｂ）後端側斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  スローアウェイドリル（ドリル）
２  ホルダ
３  先端凹部
４  スローアウェイチップ（チップ）
５  ねじ部材
６  係止壁面
７  ねじ孔
８  切屑排出溝
９  ホルダの支持底面
１０，１７，２２，２３  傾斜面
１１  回転軸
１２  切刃
１３  第一側面
１４  窪み部
１５  第二側面
１６  被支持底面
１８  ねじ孔７の軸線
１９  傾斜面の仮想延長交差線
２０  面取り部
２１  中間面
α  ねじ孔の軸線と回転軸とのなす角
ｔ１  窪み部１４の深さ
ｔ２  チップ４の中央部の厚み
【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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