(57)【要約】本発明は、第１の態様では、基本本体と、２つのビットすなわち中央ビット（３）及び外周ビット（４）とを備えている穿孔工具に関する。中央ビット（３）は、少なくとも、４つの切刃（１２）を有し、この切刃は互いに同一の形状を有し、かつ、移行刃縁部分（２２）によって間隔が開けられている２つの部分刃縁（２０−３、２１−３）を有し、第１の部分刃縁（２０−３）は第２の部分刃縁（２１−３）の軸線方向に前方に位置しており、外周ビット（４）上の有効切刃（２０−４）が、一方では、中央ビット（３）の第１の部分刃縁（２０−３）の後に、他方では、中央ビットの第２の部分刃縁（２１−３）の前に、被加工材に食い込むように、ドリルの中心軸線（Ｃ）に対して垂直な仮想交差平面（ＴＰ２）内に少なくとも部分的に位置しており、この交差平面は、中央ビット（３）の２つの部分刃縁（２０−３、２１−３）に関する互いに類似した交差平面（ＴＰ１、ＴＰ２）の間の何らかの場所に位置している。本発明は、第２の態様では、ドリルビット自体にも関する。
2005527390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方では、前端部（７）から後方に延びる２つの切屑溝（８、８′）を有しており、かつ、軸線方向にかつ互いに対して垂直方向に延びている２つの仮想直径平面（Ｐ１、Ｐ２）によって交差されている幾何学的中心軸線（Ｃ）を中心として回転可能である基本本体（２）と、他方では、中央ビット（３）と外周ビット（４）の形の取り替え可能で割り出し可能な２つのビットとを備え、前記２つのビット（３、４）は、前記切屑溝（８、８′）に隣接した前記基本本体の前記前端部内に形成されているポケット（９、１０）内に装着されており、より明確に述べると、前記中心軸線（Ｃ）に隣接した第１のポケットすなわち中央ポケット（９）の中と、第１の直径平面（Ｐ１）に沿って互いに間隔を置いて配置されているビットとポケットとをそれぞれに有する前記基本本体の外周部に隣接した第２のポケットすなわち外周ポケット（１０）との中に装着されており、前記中央ビット（３）は、有効切刃（１２）が前記第２の直径平面（Ｐ２）と交差する位置に配置されている穿孔工具において、
少なくとも前記中央ビット（３）は、互いに同一の形状の４つの切刃（１２）を有し、移行刃縁部分（２２）によって間隔を開けられている２つの部分刃縁（２０、２１）を備え、有効状態では前記中心軸線（Ｃ）から離れているその第１の部分刃縁（２０）は、前記中心軸線に対してより近い位置にある第２の部分刃縁（２１）の軸線方向に前方に位置しており、前記外周ビット（４）上の有効切刃は前記中心軸線に対して垂直な仮想交差平面（ＴＰ２）内に少なくとも部分的に位置しており、この仮想交差平面（ＴＰ２）は、一方では、前記中央ビットの前記第１の半径方向外側の部分刃縁（２０）の後に、他方では、前記中央ビットの前記第２の部分刃縁（２１）の前に、被加工材（１１）の中に食い込むように、前記中央ビット（３）の前記２つの部分刃縁（２０、２１）に関する類似の交差平面（ＴＰ１、ＴＰ２）の間の何らかの場所に位置していることを特徴とする穿孔工具。
【請求項２】
前記第２の直径平面（Ｐ２）に交差する前記中央ビット（３）の前記有効切刃（１２）内に含まれている前記部分刃縁（２１あるいは２３）は、前記平面に対して６０°〜７５°の角度、適切には６５°〜７０°の角度で延びていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔工具。
【請求項３】
前記第１の部分刃縁（２０）は、前記ドリルの回転中の後に、対応する長さの半径方向距離に沿って、外周切刃（１３）上の内側及び前方の無効な隅刃縁（２７）を保護するために、前記中央ビットの前記個々の切刃（１２）上の前記移行刃縁部分（２２）と共に、切刃の全長（Ｂ）の１０％〜６０％の、適切には２０％〜５０％の長さ（Ｂ１）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の穿孔工具。
【請求項４】
前記中央ビット（３）上の前記切刃（１２）は仮想内接円（ＩＣ）に対して接しており、直径平面（ＲＰ１）が前記第２の部分刃縁（２１）に対して平行に延びる基準平面としての役割を果たし、かつ、逆の状態では互いに鏡像的に逆の形で対称である２つの半分部分に前記ビットを仮想的に分割し、前記個々の切刃の前記２つの部分刃縁（２０、２１）は移行刃縁部分（２２）を経由して互いに変形し合い、前記移行刃縁部分（２２）は、一方では、前記第１の部分刃縁（２０）に隣接している凸状の曲線（２４）によって、他方では、前記第２の部分刃縁（２１）に隣接している凹状の曲線（２５）によって画定されており、前記曲線の間の仮想又は実際の直線状の接線が前記基準平面（ＲＰ１）に対して１０°〜３０°の角度で延びていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の穿孔工具。
【請求項５】
前記移行刃縁部分（２２）によって生じる、前記内接円（ＩＣ）と前記第１の部分刃縁（２０）との間の距離差（ａ１）が、前記内接円の直径（ＤＩＣ）の２％〜１５％であり、適切には５％以下であることを特徴とする請求項４に記載の穿孔工具。
【請求項６】
前記中央ビット（３）上の前記個々の切刃（１２）は、前記第１及び第２の部分刃縁（２０、２１）に加えて、第３の部分刃縁（２３）を有し、前記第３の部分刃縁（２３）は、付近の部分刃縁（２１）に比べて前記基準平面（ＲＰ１）に対して別の角度（β）で延びていることを特徴とする請求項４又は５に記載の穿孔工具。
【請求項７】
前記中央ビット（３）上の前記個々の切刃（１２）上の前記第１の部分刃縁（２０）は、ブラケット状の突出部（２６）上に少なくとも部分的に形成されており、前記突出部（２６）の厚さ（Ｔ１）は、前記突出部（２６）と前記ビットの底面（１６）との間に支持表面（１５Ａ）を残すために、前記ビットの厚さ（Ｔ）よりも小さく、前記支持表面（１５Ａ）は、前記第２の部分刃縁（２１）に隣接している支持表面（１５）の延長部分内に延びており、前記支持表面（１５Ａ）は、当該の前記切刃（１２）が無効状態である時には、前記支持表面と共に、前記中央ポケット内の半径方向又は軸線方向の支持体に対して押し付け可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の穿孔工具。
【請求項８】
四角形の基本本体と４つの互いに類似した切刃（１２）とを有する割り出し可能なドリルビットにおいて、
前記切刃（１２）は、個々に、移行刃縁部分（２２）を経由して互いに変形し合う第１及び第２の部分刃縁（２０、２１）を備えており、前記４つの切刃の前記第２の部分刃縁（２１）は、基準平面（ＲＰ１）としての役割を果たす直径平面を有する仮想上の内接円（ＩＣ）に対して接しており、前記基準平面（ＲＰ１）は第２の部分刃縁（２１）に対して平行に延びており、前記ビットを、逆の状態では互いに鏡像的に逆の形で対称である２つの半分部分に分割し、前記第１の部分刃縁（２０）は、前記第２の部分刃縁（２１）よりも前記基準平面（ＲＰ１）から遠い距離に少なくとも部分的に位置しており、前記移行刃縁部分（２２）は、前記第１の部分刃縁（２０）に隣接している凸状の曲線（２４）と、前記第２の部分刃縁（２１）に隣接している凹状の曲線（２５）とによって画定されており、前記曲線の間の仮想又は実際の直線状の接線が前記基準平面（ＲＰ１）に対して１０°〜３０°の角度で延びていることを特徴とする割り出し可能なドリルビット。
【請求項９】
前記移行刃縁部分（２２）によって生じる、前記内接円（ＩＣ）と前記第１の部分刃縁（２０）との間の距離差（ａ１）が、前記内接円の前記直径（ＤＩＣ）の２％〜１５％であり、適切には５％以下であることを特徴とする請求項８に記載のドリルビット。
【請求項１０】
前記個々の切刃（１２）は、前記第１及び第２の部分刃縁（２０、２１）に加えて、第３の部分刃縁（２３）を有し、前記第３の部分刃縁（２３）は、付近の部分刃縁（２１）に比べて前記基準平面（ＲＰ１）に対して別の角度（β）で延びていることを特徴とする請求項８又は９に記載のドリルビット。
【請求項１１】
前記第１の部分刃縁（２０）は、ブラケット状の突出部（２６）上に形成されており、前記突出部（２６）の厚さ（Ｔ１）は、前記突出部（２６）と前記ビットの底面（１６）との間に支持表面（１５Ａ）を残すために、前記ビットの総厚さ（Ｔ）よりも小さく、前記支持表面（１５Ａ）は、前記第２の部分刃縁（２１）に隣接している支持表面（１５）の延長部分内に延びていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載のドリルビット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１の態様において、一方では、前端部から後方に延びている２つの切屑溝を有しており、かつ、軸線方向にかつ互いに対して垂直方向に延びている２つの仮想直径平面によって交差されている幾何学的中心軸線を中心として回転可能である基本本体と、他方では、中心ビットと外周ビットとの形態の取り替え可能で割り出し可能な２つのビットとを備えているタイプのドリルすなわち穿孔工具に関し、この２つのビットは、切屑溝に隣接した基本本体の前端部内に形成されているポケット内に装着されており、より明確に述べると、中心軸線に隣接した第１のポケットすなわち中央ポケットの中と、第１の直径平面に沿って互いに間隔を置いて配置されているポケットをそれぞれに有する基本本体の外周部に隣接した第２のポケットすなわち外周ポケットとの中に装着されており、その中央ビットは、有効切刃が前記第２の直径平面に交差する位置に配置されている。
【０００２】
当業者によってショートホールドリルと名付けられている概略的に上述した種類のドリルが、鋼やアルミニウム等のような金属の被加工材に穴をブラスト穿孔するために最も一般的に使用されている。しかし、この工具は金属以外の他の材料においても有効である。
【０００３】
本発明は、第２の側面において、ショートホールドリルに適している、四角形の基本形状と４つの互いに類似した切刃とを有する割り出し可能ビットにも関する。このビットの重要な特徴が、その４つの切刃が互いに類似しているということである。したがって、このビットは、ビットが最終的に廃棄されなければならない時点よりも以前に４つの切刃を使用することを可能にするように、付随のポケットの中の４つの異なる位置に再調整すなわち割り出しされることが可能である。
【背景技術】
【０００４】
４つの互いに類似した有効に機能する切刃を有するビットを使用するタイプの従来より公知であるショートホールドリルでは、このビットの１つ（最も一般的には、中央ビット）が、その有効切刃が第２のビット（外周ビット）の有効切刃の軸線方向に前方に位置している形で、配置されている。被加工材内に凹んだ穴が形成されることになっている時には、中央ビットの有効切刃全体が、外周ビットの切刃よりも前に被加工材に食い込むようにさせられ、すなわち、被加工材に切り込むようにさせられる。特定の送り速度の範囲内で、しかし、その外周ビットの有効切刃と中央ビットの有効切刃とがその全体において２つの異なる段階で被加工材に入るにも係わらず、外周ビットの有効切刃と中央ビットの有効切刃との間の軸線方向の距離差を最小値に減少させることが、明らかに常に当該技術における目的となっている。このことは、ビットが被加工材に食い込む際に、切削力が大きくなることを結果的に生じさせる。この２つの互いに間隔を置いて配置されているビットは、被加工材中の材料を「把持」するために大きな力を使用し、ドリルのバランスを乱す大きな半径方向の力と接線方向の力とがそのドリルに加えられる。このタイプのアンバランスは、ドリルがその直径の４倍から５倍以上の大きさの長さを有する時に、特に深刻な問題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来より公知のドリルの上述の欠点を取り除くことと、改良されたドリルを提供することを目的とする。したがって、本発明の主たる目的が、被加工材に食い込む時に適度な切削力だけにさらされるドリルを提供すると同時に、適切なバランスを保証することである。さらに別の目的が、切屑除去に関係して、中央ビットと外周ビットとがひとかたまりの切屑を別々に発生させるドリルを提供することである。さらに、これらのビットの一方、すなわち、中央ビットが、現時点では無効である切刃が割り出しによって有効化されるまで無傷のまま保たれるように、外周ビットの有効切刃とそのドリルの中心に向けられている無効切刃との間の内側の隅を保護することが可能でなければならない。
【０００６】
本発明によって、少なくとも本発明によるドリルの主たる目的が、請求項１の特徴付け節に規定されている特徴によって実現される。さらに、このドリルの好ましい実施態様が従属請求項２〜７に規定されている。
【０００７】
さらに、本発明は、このドリルで使用されることに適合化されている割り出し可能なビットに関する。前記ビットの基本的な特徴が独立請求項８に示されている。さらに、本発明によるビットの好ましい実施態様が、従属請求項９〜１１に規定されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
後述の詳細な説明から分かるように、本発明は、少なくとも２つの部分刃縁を有する中央ビットの４つの切刃を少なくとも形成する意図に基づいており、この少なくとも２つの部分刃縁は移行刃縁部分によって互いに間隔を開けられており、その半径方向に外側の部分刃縁が半径方向に内側の１つ又は複数の部分刃縁の軸線方向前方に少なくとも部分的に位置しており、外周ビットの有効切刃が、一方では、中央ビットの半径方向外側の部分刃縁の軸線方向後方に、及び、他方では、中央ビットの有効切刃の１つ又は複数の内側部分刃縁の軸線方向前方に少なくとも部分的に位置している。言い換えると、ドリルの中心軸線に対して垂直方向に延びておりかつ外周ビットの有効切刃の前部に対して接している仮想的な幾何学的交差平面が、中央ビットのそれぞれに半径方向に外側の部分刃縁と半径方向に内側の部分刃縁との間の移行刃縁部分に交差すると表現されることが可能である。本発明によるビットの幾何学的形状と位置とによって、第１の段階では、中央ビットの特定の部分だけがドリルの食い込みに関連して被加工材の中に食い込み、その次に、外周ビットの有効切刃の少なくとも一部分が、中央ビットの有効切刃の他の部分が被加工材と噛み合う以前に、被加工材の中に食い込む。このことから得られる有利な結果が、最初は中央ビットには適度な切削力だけしか加えられず、外周ビットの有効切刃が被加工材に食い込み始めた直後に、しかし、中央ビットの内側の部分刃縁が最終的に被加工材に食い込む以前に、直径方向に反対側にあるビット上に作用する力によって、バランスをとることが実現されるということである。したがって、従来技術とは反対に、中央ビットの有効切刃は、外周ビットの有効切刃が材料と噛み合うようにさせられる以前には、被加工材をその有効切刃全体において把持することがない。
【０００９】
中央ビットの部分刃縁の間の移行刃縁部分の好ましい形状を規定する請求項４及び８にしたがって、グレードが異なる２つの部分刃縁によって切屑が生じさせられるという事実にも係わらず、放出された切屑がひとかたまりのまま残るという効果が得られる。穴のブラスト穿孔では、ひとかたまりの切屑は、ばらばらになった切屑よりも著しく簡単に取り扱われることが可能である。
【００１０】
従来技術の追加説明
米国特許第５９７１６７６号（京セラ株式会社）によって、Ｕ字形ドリルが公知であり、このドリルの中央ビットと外周ビットは、移行部分によって互いに間隔を開けられている２つの部分刃縁を有する形に形成されている切刃を有し、この２つの部分刃縁はその有効状態では互いに軸線方向に間隔を置かれた状態で配置されている、しかし、この場合には、外周ビットの切刃は、中央ビットの第１の部分刃縁の食い込みが生じたということの後に続く段階に、しかし、中央ビットの半径方向内側の１つ又は複数の部分刃縁の食い込みが起こる以前に、被加工材に食い込むようには構成されていない。さらに、米国特許第５９７１６７６号は、食い込みを容易にするということよりも、放出切屑の分割を引き起こすことを主として目的としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１及び２では、基本本体２及び２つのビット３、４を有しているドリルの形態の工具が全体として番号１で示されている。この例では、基本本体２は、後方の締め付け固定部分５と、筒状の基本形状の前方の細長いシャンク６とによって形成されている。シャンク６の長さは極めて広範囲に様々であってよい。説明を分かりやすくするために、このシャンクは限られた長さで示されている。しかし、実際には、本発明は、これよりも著しく長いシャンク、例えば少なくとも３×Ｄ（＝ドリル直径）の長さのシャンクを有するドリルに適用可能である。ビットが中に配置されている、参照番号７で示されている前端部すなわち先端から、２つの切屑溝８、８′が延びており、これらの切屑溝が螺旋状であることが有利である。前記切屑溝の前端部に隣接して、ビット３、４を受け入れるためのポケット９、１０が形成されている。さらに明確に述べると、第１のポケット９は、ビット３を受け入れるためにドリルの幾何学的中心軸線の付近に位置しており、このビット３はいわゆる中央ビットを構成する。ビット４は外周ビットを形成し、外周に位置している第２のポケット１０の中に装着可能である。
【００１２】
図３と図４では、ドリルが、概略的に輪郭が描かれた被加工材１１と共に示されている。これらの図面の図では、ドリルの幾何学的中心軸線Ｃが鎖線で描かれている。図１から図４の全てでは、ドリルの回転方向が矢印Ａによって示されている。
【００１３】
図５では、ドリルの２つのビット３、４だけが示されており、さらに明確に述べると、鎖線から成る形状図の形に挿入されており、これは中心軸線Ｃに対する関係においてビットの幾何学的位置を説明する。さらに明確に述べると、この図は、ドリルの長手方向に沿って軸線方向にかつ互いに垂直に延びる２つの仮想直径平面Ｐ１、Ｐ２によって中心軸線Ｃが交差されている様子を示す。ドリルの直径は、符号Ｄ、すなわち、実質的に被加工材内に穿孔された穴が得る直径で示されており、この直径は、中心軸線Ｃと外周ビット４上の切刃の最も外側の部分との間の距離によって決定される。
【００１４】
図５に示されているように、ビット３、４（及び、それによって付随のポケット９、１０）は、第１の半径平面Ｐ１に沿って互いに間隔を置いて配置されている。さらに明確に述べると、外周ビット４は、中心軸線Ｃに交差する第２の直径平面Ｐ２から完全に離れており、一方、中央ビット３の大部分は直径平面Ｐ２の反対側に位置している。しかし、中央ビット３のより小さい方の部分が平面Ｐ２に交差し（寸法ｇを参照されたい）、このことは中央ビットの有効切刃の短い内側部分が直径平面Ｐ２と交差するということを意味する。さらに、中央ビット３の半径方向外側の部分が穴円ＨＣから相当に離れた距離にあるということが指摘されなければならない。しかし、図５に明瞭に示されているように、これらのビットの幅及び位置が、ドリルの回転中に各ビットの動作範囲が互いに重なり合うような種類である。さらに、回転の方向Ａで見た場合に、中央ビット３が基本的に直径平面Ｐ１の後方に位置しているということも指摘されなければならない。さらに、中央ビット３は、一般的に、平面Ｐ１に対して傾斜しており、さらに明確に述べると、そのビットの有効切刃１２が平面Ｐ１に対して特定の適度な角度で傾斜しているように傾斜している。しかし、この好ましい実施形態では、外周ビット４上の類似の有効切刃１３が、回転方向で見た場合に、直径平面Ｐ１の前方に位置している。さらに、この切刃１３は平面Ｐ１に対して概ね平行である。
【００１５】
次に、本発明によるドリルビットの好ましい実施形態を例示する図８〜１０を参照する。このビットは、上述のドリルにおける中央ビットとして使用されることが有利であり得るが、（鏡像的に逆になった実施形態では）外周ビットとしてこのビットを使用することも実現可能である。図８〜１０に示されているように、このビットは四角形の基本形状であり、及び、全体として参照番号１２で示されている４つの互いに類似した切刃を含む。個々の切刃１２は上面１４と個々の側面１５との間の区域内に位置しており、この個々の側面１５は上面１４と平らな底面１６の区域との間を延びる。ビット上の４つの隅が全体として番号１７で示されている。この例では、ビットの上面１４は平らな表面として示されている。しかし、実際には、この上面は様々な表面形状に形成されてよく、特に、様々なタイプのチップブレーカを有してよい。このビットが、基本本体内の付随ポケット内にビットが固定されることを可能にするねじ１９（図１を参照）のための中央穴１８を有するということがさらに指摘されなければならない。
【００１６】
図８〜１０に示されているビットの特徴は、個々の切刃１２の各々が、移行刃縁部分２２を経由して互いに変形し合う第１及び第２の部分刃縁２０、２１を有する形に形成されているということである。この図示されている好ましい例では、個々の切刃１２は、第２の部分刃縁２１に対して鈍角をなして延びる第３の部分刃縁２３をさらに有している。
【００１７】
符号ＩＣで示されている内接円（その中心がＳで示されている）が、４つの切刃各々の第２の部分刃縁２１に対して接している。直径がＤＩＣとして示されている前記の内接円では、切刃の対向対における部分刃縁２１に対して別々に平行に延びている、それぞれに基準平面としての役割を果たす２つの直径平面ＲＰ１、ＲＰ２が挿入されている。この基準平面は仮想的にそのビットを２つの半分部分に分割し、これらの半分部分は、逆の状態では互いに鏡像的に逆の形で対称である。したがって、基準平面ＲＰ１は、図９では、上半分部分３Ｂから下半分部分３Ａを区分する。前記半分部分３Ａ、３Ｂの一方が仮想的に逆にされる場合には、すなわち、その右側部分が左に移される場合には、この２つの半分部分は互いに鏡像的に逆の形で対称となるだろう。
【００１８】
図９に明瞭に示されているように、第１の部分刃縁２０は、第２の部分刃縁２１よりも基準平面ＲＰ１から遠く離れた位置に少なくとも部分的に位置している。したがって、図９のビットが、図面の図の上方に位置している被加工材（図示されていない）に食い込む場合には、その部分刃縁２０は、第２の部分刃縁２１よりも前に、少なくとも部分的に被加工材との噛み合い状態になるだろう。部分刃縁２０と部分刃縁２１との間の移行刃縁部分２２が、第１の部分刃縁２０に隣接した凸状の曲線２４（図９の底部を参照）と第２の部分刃縁２１に隣接した凹状の曲線２５とによって画定されている。これに関連して、仮想又は実際の直線状の接線が、基準平面ＲＰ１（及び、基準平面ＲＰ２、それぞれに）対して特定の角度αで曲線２４、２５の間を延びている。前記角度αは１０°〜３０°であるべきであり、適切には１３°〜２５°であるべきである。この例示している実施形態では、この角度αは約１５°である。
【００１９】
移行刃縁部分２２を経由して、半径方向距離差ａ１が第１の部分刃縁２０と内接円ＩＣとの間に設けられている。実際には、この距離差は、内接円の直径ＤＩＣの２％〜１５％であり、適切には５％以下であるべきである。基準平面ＲＰ１とこれに平行な第２の部分刃縁２１との間の距離がａ２として示されている。この寸法ａ２は内接円ＩＣの半径に等しい。
【００２０】
第２の部分刃縁２１が隅１７までずっと連続的に延びることを可能にすること自体は実現可能ではあるが、第３の部分刃縁２３が、上述したように、隅１７と部分刃縁２１との間に形成されている。部分刃縁２３と部分刃縁２１の仮想的な延長部分との間の角度βは非常に広範囲にわたって様々であってよいが、しかし、この角度βは１°〜３０°であるべきであり、適切には１０°〜２０°であるべきである。この例では、角度βは約１６°である。
【００２１】
図８及び１０に示されているように、特定の切刃１２に対する第１の部分刃縁２０と、付近の切刃１２に対する第３の部分刃縁２３は、共通のブラケット状の突出部２６の上に形成されており、この突出部の厚さＴ１はそのビットの総厚さＴよりも小さい。したがって、この突出部すなわち肩部２６の下方の区域内には、部分支持表面１５Ａが残されており、この部分支持表面１５Ａは、そのビットの上面１４からそのビットの底面１６の区域に延びている側面１５によって形成されている主支持表面の延長部分内に延びている。部分刃縁２０、２３が（上面から底面の区域に連続的に延びる突出部とは反対に）限定された厚さの突出部上に形成されているという事実によって、最適の面積の実質的にＬ字形の支持表面が得られる。厚さＴ１は、そのビットの総厚さＴの２５％から４０％であるべきである。この例では、厚さＴ１は、総厚さＴの約３３％である。したがって、そのビットの高さの半分よりも著しく大きい高さに沿って、下部支持表面がそのビットの全幅に沿って延びる。
【００２２】
図８〜１０に関連して、互いに近接している部分刃縁２０、２３の間の移行部分すなわち隅１７が適切な半径の凸状の丸い刃縁部分２７から成るということがさらに指摘されなければならない。これに関連して、個々の部分刃縁２０、２１、２３がそれぞれに、図８〜１０に示されているように直線であってもよく、あるいは、少なくとも部分的に凸状又は凹状である基本形状を伴ってわずかに弓状であってもよいということをさらに指摘しなければならない。例えば、部分刃縁２０は凸状の基本形状であってもよく、部分刃縁２１は凹状の基本形状であってもよく、生じる可能性がある第３の部分刃縁２３は凸状であってもよい。
【００２３】
図９では、符号Ｂは２つの隅１７の間の切刃１２の長さを表す。寸法Ｂ１が部分刃縁２０と移行部分２２との合計長さを表し、したがって、この長さが、隅１７から、移行部分２２が第２の部分刃縁２１に変形する箇所までの長さとみなされる。図９に肉眼で見ることができるように、寸法Ｂ１は寸法Ｂの半分よりも小さい。この例では、寸法Ｂ１はＢの４３％の大きさである。実際には、対応する長さの半径方向距離に沿って、ドリルの回転中の後に外周切刃上の内側かつ前方の無効な隅刃縁を保護するために、長さＢ１は長さＢの１０％〜６０％であるべきであり、適切には長さＢの２０％〜５０％であるべきである。
【００２４】
次に、より明確には、２つの互いに鏡像的に逆の形で類似しているビットによって本発明の主要な機能を概略的に例示する図６を参照すると、実線の輪郭線によって示されているその中央ビット３が、ドリルの中心軸線Ｃに最も近く位置しており、一方、部分的に破線である輪郭線によって示されている外周ビット４が、回転方向で見た場合に、中央ビットの直ぐ後ろに配置されていると仮定上で仮定されている（しかし、実際には、外周ビット４は、中央ビットに対しておおよそ半回転分だけ移動させられた位置にある。図５を参照されたい）。図６では、参照番号１２−ＯＰ３が中央ビット３上の有効切刃を示し、一方、外周ビット４上の有効切刃は参照番号１２−ＯＰ４で示されている。それぞれのビット上のその他の３つの切刃１２は無効である。この図に示されているように、有効切刃１２−ＯＰ３、１２−ＯＰ４の様々な部分刃縁は、中心軸線Ｃに対して垂直に延びている互いに軸線方向に間隔を置いた交差平面（全体としてＴＰで示されている）内に位置している。したがって、中央ビット３の有効切刃の第１の半径方向外側の部分刃縁２０−３は、第１の交差平面ＴＰ１内に位置している。後方に位置している交差平面ＴＰ２内には、外周ビット４の有効切刃の第１の半径方向内側の部分刃縁２０−４が位置している。中央ビット３の第２の部分刃縁２１−３はその次の交差平面ＴＰ３内に位置している。最後に、外周ビット４の（部分刃縁２０−４の半径方向外側に位置してる）第２の部分刃縁２１−４が、第４の交差平面ＴＰ４内に位置している。実際には、これらの異なる交差平面の間の軸線方向の距離差が、個々のドリルに関する当該の送りに応じて様々である。一般的には、前記距離差が送りの５０％以上でなければならないと述べることが可能である。この送りが０．４ｍｍ／回転の大きさであると仮定しよう。この場合には、例えば交差平面ＴＰ１、ＴＰ２の間の距離差は０．２０ｍｍ以上でなければならない。しかし、実際には、この距離差は幾分かより大きく選択されるべきであり、例えば１回転当たりの送りの６０〜９０％、適切には１回転当たりの送りの約７５％として選択されるべきである。
【００２５】
ドリルが被加工材に食い込む時に、中央ビット３の半径方向外側の部分刃縁２０−３が、第１の段階において、材料に食い込む。ドリルがさらに回転すると、その次に、外周ビット４の内側部分刃縁２０−４が、第２の段階において、材料に食い込む。第３の段階では、切刃１２−ＯＰ３全体が、交差平面ＴＰ３内に位置している部分刃縁２１−３によって材料に食い込む。第４のステップだけにおいて、外周ビットの外側の第２の部分刃縁２１−４が材料の中に食い込む。ビット３、４上の異なる部分刃縁が食い込み段階の中の異なる段階で材料に食い込むことによって、個々の切削力の大きさの低減と、４つの半径方向において異なるリング状の区域に対する力の配分とが保証される。
【００２６】
図６に関連して、さらに、頂部に示されている外周ビット４の（この割り出し位置では無効である）内側隅刃縁２７が、ビットの回転方向で見た場合に、中央ビット３の外側の有効隅区域の後方の保護された位置にあるということが指摘されなければならない。言い換えると、前記隅刃縁２７は、被加工材内の部分刃縁２０−３によって凹まされた溝の中を自由に移動するだろう。したがって、その隅刃縁は、そのビットの割り出しの後に、２７′で示されているタイプの有効隅刃縁を形成する時には、無傷で新しい状態のままである。
【００２７】
次に、中央ビット３と外周ビット４とが異なる設計である、別の実際に好ましい実施形態を示す図７を参照する。さらに明確に述べると、中央ビット３は、そのビットの４つの切刃１２が第１と第２の部分刃縁を含む限りでは、図８から図１０によるビットと基本的に同一の形に形成されており、一方、外周ビット４は、４つの切刃１３の各々が実質的に直線状の連続した刃縁から成る限りでは、純粋に正方形である。図８から図１０と同じ形で、中央ビット３の異なる部分刃縁が２０、２１で示されており、及び、移行刃縁部分が２２で示されている。中央ビット３に関する内接円が符号ＩＣ３で示されており、一方、外周ビットに関する対応する内接円が符号ＩＣ４で示されている。Ｒがドリルの半径を示し、したがって、ドリル半径が中心軸線Ｃと外周ビット４上の外側隅刃縁２７−４との間の半径方向距離によって表される。前記半径Ｒが凹まされた穴の半径を決定する（Ｄ＝２Ｒ）ということが自明である。中央ビット３の半径Ｒ３が、中心軸線Ｃと中央ビットの上部の外側の隅刃縁２７−３との間の距離によって決定される。
【００２８】
有効切刃１３（図７の最上部）は傾斜しており、及び、ドリルの中心軸線Ｃに対して角度Ｘで延びている。前記角度は９１°〜９４°でなければならず、適切には９２°〜９３°でなければならない。このことは、最も外側の有効な隅刃縁２７−４から軸線方向に後方に延びる外周ビット４の外側の無効切刃１３が、１°〜４°の範囲内の、適切には２°〜３°の範囲内の逃げ角を得るということを意味する。
【００２９】
δが、中央ビット３の有効な第１の部分刃縁２０−３とドリルの中心軸線Ｃとの間の角度を示す。前記角度は９０°〜９３°でなければならず、適切には９１°〜９２°の範囲内でなければならない。ドリルの中心軸線Ｃと、部分刃縁２０−３と部分刃縁２１−３の間の移行刃縁部分２２との間の角度εは、６０°〜７０°でなければならない（中央ビットの装着状態での移行刃縁部分２２の幾何学的位置を規定する角度εが、図９における角度αと間違えられてはならないということに注意されたい）。
【００３０】
中心軸線Ｃと中央ビットの第２の部分刃縁２１−３との間の角度λが８４°〜８７°であることが有利だろう。
【００３１】
次に、被加工材１１の初期食い込み中における図７による中央ビット３を示す図３と、同様に被加工材１１の初期食い込み中における図７による外周ビット４を示す図４とを参照する。上述したように、被加工材のこの２つのビットの食い込みは幾つかの異なる段階で生じる。図３に示されている第１の段階では、中央ビット３の有効切刃上の第１の部分刃縁２０が、被加工材内に溝２８を形成すると同時に、切屑の分離を開始している。前記溝はドリルの中心軸線から半径方向に離れている。図４に示されているその次の段階では、外周ビット４が被加工材のその食い込みをすでに開始している。外周ビット４の有効切刃１３が幾分か傾斜していることによって、その切刃１３の半径方向内側の隅が最初に凹んだ溝２８の中に収容され、その次に、切刃１３の半径方向外側部分が、被加工材内の第２の溝２９を連続的に凹ませ始める。ドリルの更なる回転とこれと同時の軸線方向の送りとの後に、中央ビット３上の第２の部分刃縁２１も材料に食い込み（この段階は図３又は図４には示されていない）、両方のビットが被加工材に完全に食い込み終わる。中央ビットの有効切刃全体が材料に食い込み終わった時に、すなわち、部分刃縁２０−３、２１−３の両方の食い込みが完了した後に、選択された角度εの結果として移行刃縁部分２２が部分刃縁間の緩やかな移行部分すなわち平らな移行部分を形成するので、連続した切屑が分離させられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ドリルの先端が上向きに向けられており、及び、そのドリルの中央ビットが付随のポケットから取り外されているが、一方、外周ビットが装着状態で示されている、本発明によるドリルの第１の斜視図である。
【図２】取り外し状態の外周ビットと装着状態の中央ビットとを示す第２の斜視図である。
【図３】ドリルの完全食い込み段階の初期段階においてドリルの中央ビットが被加工材に部分的に食い込む様子を示す、単純化された斜視図である。
【図４】外周ビットが（ドリルの更なる回転の後に）その被加工材の食い込みを開始している様子を示す、図３に対応する斜視図である。
【図５】２つの幾何学的直径平面が互いに交差し、及び、ドリルに関する穴直径が鎖線で示されている、ドリルの中央ビットだけと外周ビットだけをそれぞれに示す斜視図である。
【図６】中央ビットが外周ビットよりも観察者に近い形で示されており、及び、この２つのビットが、好ましくはないが実現可能である、互いに鏡像的に逆の形である、ドリルの中心軸線の同一の側（左側）のドリルの２つのビットを示す概略的で仮想的な図である。
【図７】中央ビットが観察者に最も近く、及び、ビットが本発明の好ましい実施形態による異なった設計である、図６と同様にドリルの中心軸線の同一の側で２つのビットを示す幾何学的な図である。
【図８】本発明によるビットの好ましい実施形態の斜視図である。
【図９】図８によるビットの上方からの平面図である。
【図１０】図８と図９によるビットの側面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１    ドリル
２    基本本体
３    中央ビット
４    外周ビット
５    締め付け固定部分
６    シャンク
７    ドリル先端
８    切屑溝
８′    切屑溝
９    中央ポケット
１０    外周ポケット
１１    被加工材
１２    中央ビットの切刃
１３    外周ビットの切刃
１４    上面
１５    側面
１５Ａ    部分支持表面
１６    底面
１７    隅
１８    穴
１９    ねじ
２０    第１の部分刃縁
２１    第２の部分刃縁
２２    移行刃縁部分
２３    第３の部分刃縁
２４    凸状の曲線
２５    凹状の曲線
２６    隅突出ブ
２７    隅縁
２８    中央ビットによる溝
２９    外周ビットによる溝
【図１】
2005527390.tif 000003
【図２】
2005527390.tif 000004
【図３】
2005527390.tif 000005
【図４】
2005527390.tif 000006
【図５】
2005527390.tif 000007
【図６】
2005527390.tif 000008
【図７】
2005527390.tif 000009
【図８】
2005527390.tif 000010
【図９】
2005527390.tif 000011
【図１０】
2005527390.tif 000012
【国際調査報告】
2005527390.tif 000013
2005527390.tif 000014
2005527390.tif 000015
2005527390.tif 000016
2005527390.tif 000017