(57)【要約】【課題】ドリルによる被削材の切削の際、被削材への切削開始時の食い付き性を確保しながら、被削材が板状の場合の背面側へのバリの生成を抑制する機能を併せ持たせる。【解決手段】ドリル本体の軸方向先端面に形成された複数本の切れ刃を、半径方向に外周側の端部から中心寄りまで連続する２本の親切れ刃３１、３１と、周方向に２本の親切れ刃３１、３１間に位置し、半径方向に外周側の端部から中心側の中途まで連続する２本の子切れ刃３２、３２から構成し、先端面を子切れ刃３２の長さに沿った方向に見たとき、親切れ刃３１の稜線等を半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成し、先端面を親切れ刃３１の長さに沿った方向に見たとき、子切れ刃３２の稜線等を半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成する。【選択図】図１
2019048347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル本体の軸方向先端の先端面に回転方向前方側を向いて形成された複数本の切れ刃と、周方向に隣接する前記切れ刃間に形成された切屑排出溝を備え、前記各切れ刃の逃げ面の回転方向後方側に前記切屑排出溝に面するシンニング面が形成されたドリルであり、
前記複数本の切れ刃は半径方向外周側の端部から半径方向中心寄りまで連続する２本の親切れ刃と、周方向にこの２本の親切れ刃間に位置し、半径方向外周側の端部から半径方向中心側の中途まで連続する２本の子切れ刃からなり、
前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、前記子切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、前記親切れ刃の稜線、もしくは前記親切れ刃の逃げ面は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成され、
前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、前記親切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、前記子切れ刃の稜線、もしくは前記子切れ刃の逃げ面は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成され、
前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、前記親切れ刃の逃げ面に連続するチゼルエッジは前記子切れ刃の半径方向外周側の点より前記ドリル本体の前記先端面側へ突出していることを特徴とする４枚刃ドリル。
【請求項２】
前記ドリル本体の先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、少なくとも前記子切れ刃の半径方向外周側の点が、前記親切れ刃の半径方向外周側の点より前記ドリル本体の前記先端面側へ突出していることを特徴とする請求項１に記載の４枚刃ドリル。
【請求項３】
前記各親切れ刃の半径方向中心寄りの区間と、前記各親切れ刃の回転方向前方側に位置する前記子切れ刃の前記逃げ面との間にギャッシュが形成されていることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載の４枚刃ドリル。
【請求項４】
前記ギャッシュは前記親切れ刃の逃げ面の回転方向後方側の前記シンニング面と、前記子切れ刃の逃げ面の回転方向後方側の前記シンニング面とに跨っていることを特徴とする請求項３に記載の４枚刃ドリル。
【請求項５】
前記各親切れ刃の回転方向後方側に連続する前記各親切れ刃の逃げ面の回転方向の幅はオイルホールの開口が納まる大きさであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の４枚刃ドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被削材への切削開始時の食い付き性を確保しながら、被削材が板状の場合の背面側へのバリの生成を抑制する機能を併せ持たせた４枚刃ドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ドリルによる被削材への切削開始時の食い付き性は一般的にはドリルの軸方向先端部に先端角を形成することで確保される（特許文献１〜３参照）。食い付き性自体は先端角が小さい方がよいが、チゼルエッジ部分が欠け易くなる一方、先端角が大きくなれば被削材からの反力（スラスト）が大きくなることから、先端角は１２０〜１４０°が適正な範囲とされている（特許文献７参照）。
【０００３】
また先端部に先端角を形成したドリルによる板状被削材の切削時には、ドリル先端部の半径方向外周縁が被削材を最後に抜けることから、被削材の背面側にバリを生成し易い不都合が伴う（特許文献４参照）。
【０００４】
一方、バリの生成を抑制するには、ドリル先端部の半径方向外周縁が他の部分より被削材を背面まで先行して突き抜けることが合理的であるから、ドリル先端部に中低勾配角（すかし角）を形成することが有効とされている（特許文献５、６参照）。しかしながら、ドリル先端部に中低勾配角（すかし角）を形成することは、切れ刃の外周縁が被削材表面を先行して切削することであり、切れ刃の外周縁を折損させ易い弱点を抱えるため（特許文献７参照）、ドリル先端部に明確な中低勾配角を形成することは難しい。
【０００５】
以上のことから、切削開始時のドリルの被削材への食い付き性を確保しながら、切削終了時の被削材へのバリの生成を抑制しようとすれば、ドリルを側面から（回転軸に垂直な方向に）見たとき、切れ刃の稜線が回転軸と垂直に近い角度をなし、明確な先端角を形成しない程度に半径方向中心部分が先端面側へ凸となる形状に形成することが無難と言える（特許文献７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−８４７１９号公報（段落０００３〜０００４、図５、図６）
【特許文献２】特開２００４−８２３１８号公報（段落００３４、００４２、図１、図３）
【特許文献３】特開２００８−９３８０５号公報（段落００１２〜００１４、図２）
【特許文献４】特開２０１４−３４０８０号公報（段落０００３〜０００７）
【特許文献５】特開平８−２９０３１７号公報（請求項１、段落０００６〜０００８、図４、図５）
【特許文献６】特開２０００−２１０８０８号公報（請求項１、段落００１４、００２９、図３、図４）
【特許文献７】特開２０１６−５９９９９号公報（段落０００２〜０００７、００２４〜００２５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように切削開始時のドリルの被削材への食い付き性と切削終了時の被削材へのバリの生成抑制は相反する要請であるから、単一のドリルに両機能を併せ持たせることは考えられず、従来、先端角と中低勾配角を同時に形成した形態のドリルはない。特許文献５の例を除き、切れ刃は２枚以下であることもあり、同一のドリルに被削材への食い付き性の機能と、被削材背面側へのバリの生成抑制機能を併せ持たせた例はない。
【０００８】
ドリル先端部の先端角は、切れ刃を工具本体の回転軸に垂直な方向で、切れ刃の稜線が回転軸に交差する方向に見たときに、回転軸（半径方向中心）の両側に位置する切れ刃の稜線間がなす角度であるから、２枚刃である限り、この切れ刃の稜線は回転軸方向の先端面側には平角より大きいか小さいか、あるいは平角（平坦）のいずれかになる。
【０００９】
本発明は上記背景より、被削材への食い付き性の機能と、被削材背面側へのバリの生成抑制機能を併せ持たせた４枚刃ドリルを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明の４枚刃ドリルは、ドリル本体の軸方向先端の先端面に回転方向前方側を向いて形成された複数本の切れ刃と、周方向に隣接する前記切れ刃間に形成された切屑排出溝を備え、前記各切れ刃の逃げ面の回転方向後方側に前記切屑排出溝に面するシンニング面が形成されたドリルであり、
前記複数本の切れ刃は半径方向外周側の端部から半径方向中心寄りまで連続する２本の親切れ刃と、周方向にこの２本の親切れ刃間に位置し、半径方向外周側の端部から半径方向中心側の中途まで連続する２本の子切れ刃からなり、
前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、前記子切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、前記親切れ刃の稜線、もしくは前記親切れ刃の逃げ面は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成され、前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、前記親切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、前記子切れ刃の稜線、もしくは前記子切れ刃の逃げ面は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成され、
前記先端面を前記ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、前記親切れ刃の逃げ面に連続するチゼルエッジは前記子切れ刃の半径方向外周側の点より前記ドリル本体の前記先端面側へ突出していることを特徴とする。
【００１１】
「ドリル本体の先端面」は図４に示すドリル本体を先端側から軸方向に見たときの端面を言う。「ドリル本体」は４枚刃ドリル１の本体を指す。２本の親切れ刃３１、３１は図１−（ａ）に示すようにドリル本体の先端面をドリル本体の軸方向（回転軸Ｏ方向）に端面（先端面）側から見たとき、回転軸Ｏに関して点対称の位置に形成され、双方の逃げ面は、この逃げ面に連続し、回転軸Ｏ上を通るチゼルエッジを挟んで連続する。請求項１における「半径方向外周側の端部から半径方向中心寄りまで連続する２本の親切れ刃」とは、ドリル本体の先端面を先端（先端面）側から軸方向に見たときの、親切れ刃３１の状況を言う。
【００１２】
２本の子切れ刃３２、３２はドリル本体の先端面をドリル本体の軸方向に端面側から見たとき、ドリル本体の周方向（回転方向）には隣接する２本の親切れ刃３１、３１の中間位置の半径方向外周側の端部から半径方向中心側の中途まで連続して形成される。子切れ刃３２、３２も回転軸Ｏに関して点対称の位置に形成されるが、先端面をドリル本体の軸方向に見たとき、子切れ刃３２、３２が必ずしも親切れ刃３１、３１と直交するとは限らない。図１、図２は子切れ刃３２、３２が親切れ刃３１、３１と直交する場合の例を示している。
【００１３】
２本の子切れ刃３２、３２の半径方向中心側は親切れ刃３１、３１までには連続せず、子切れ刃３２、３２の稜線はチゼルエッジ３１ｄから距離を置いた半径方向の中途から半径方向外周側へ連続する。親切れ刃３１、３１の半径方向中心寄りの区間と、各親切れ刃３１の回転方向前方側に位置する子切れ刃３２の逃げ面（２番面３２ａ）との間には、例えば親切れ刃３１が切削した切屑を一旦、取り込み、切屑排出溝４に排出するギャッシュ９が形成されるため（請求項３）、子切れ刃３２、３２の稜線はこのギャッシュ９の縁から開始する。
【００１４】
「親切れ刃の稜線」は逃げ面を含まない親切れ刃３１自体の線を指し、先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、子切れ刃３２の長さに沿った方向に見たときに稜線として見える境界線である。但し、この先端面の境界線としては親切れ刃３１の逃げ面（２番面３１ａ）の表面が見えることもあるため、請求項１では「親切れ刃の稜線」と「親切れ刃の逃げ面」を並記している。同様に「子切れ刃の稜線」は逃げ面を含まない子切れ刃３２自体の線を指し、先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、親切れ刃３１の長さに沿った方向に見たときに稜線として見える境界線である。但し、この先端面の境界線としては子切れ刃３２の逃げ面（２番面３２ａ）の表面が見えることもあるため、請求項１では「子切れ刃の稜線」と「子切れ刃の逃げ面」を並記している。
【００１５】
「先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、子切れ刃の長さに沿った方向に見たとき」とは、「ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向の内、図１−（ａ）のｘ−ｘ線の方向に見たとき」の意味である。このとき、ドリル本体の先端面側には図１−（ｂ）に示すように２本の親切れ刃３１、３１の稜線、もしくは親切れ刃３１、３１の逃げ面（２番面３１ａ、３１ａ）が先端面の境界線として表れ、この境界線が先端面の半径方向外周側から中心側へかけて回転軸Ｏ方向の先端面側へ突出する形状を描く。親切れ刃３１、３１の稜線等の半径方向中心側が先端面側へ凸状に形成されることで、２本の親切れ刃３１、３１の稜線等は先端角αをなすことになる。請求項１における「親切れ刃の稜線等は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成され」とは、２本の親切れ刃３１、３１の稜線等が先端角αをなすことを言う。
【００１６】
「先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、親切れ刃の長さに沿った方向に見たとき」とは、「ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向の内、図１−（ａ）のｙ−ｙ線の方向に見たとき」の意味である。このとき、ドリル本体の先端面側には図１−（ｃ）に示すように２本の子切れ刃３２、３２の稜線、もしくは子切れ刃３２、３２の逃げ面（２番面３２ａ、３２ａ）が先端面の境界線として表れ、この境界線が先端面の半径方向外周側から中心側へかけて回転軸Ｏ方向の先端面側へ凹んだ形状を描く。子切れ刃３２、３２の稜線等の半径方向中心側が先端面側へ凹状に形成されることで、２本の子切れ刃３２、３２の稜線等が中低勾配角βをなすことになる。請求項１における「子切れ刃の稜線等は半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成され」とは、２本の子切れ刃３２、３２の稜線等が中低勾配角βをなすことを言う。
【００１７】
２本の親切れ刃３１、３１の稜線等が先端角αをなすことは、図３−（ａ）、（ｂ）に示すようにドリル本体による切削開始時にチゼルエッジ３１ｄが被削材２０の表面に先行して接触する状態になることであるため（請求項１）、このことにはチゼルエッジ３１ｄによる被削材２０への食い付き性が確保される意味がある。このチゼルエッジ３１ｄによる食い付き性を確保する必要から、先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、親切れ刃３１の逃げ面（２番面３１ａ）に連続するチゼルエッジ３１ｄは子切れ刃３２の半径方向外周側の点よりドリル本体の先端面側へ突出した状態にある（請求項１）。子切れ刃３２の半径方向外周側の点は外周縁３２ｃである。
【００１８】
２本（２枚）の親切れ刃３１、３１の稜線等が半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成されることで、この稜線等は図１−（ｂ）に示すように半径方向中心側から外周側へかけ、回転軸Ｏ方向の先端面側（被削材２０側）から後方側（シャンク部２側）へ傾斜する。これに対し、２本（２枚）の子切れ刃３２、３２の稜線等が半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成されることで、この稜線等は図１−（ｃ）に示すように半径方向中心側から外周側へかけ、回転軸Ｏ方向の後方側（シャンク部２側）から被削材２０側へ傾斜する。すなわち、親切れ刃３１、３１の稜線等の内、最も回転軸Ｏ方向の先端面側（被削材２０側）へ突出した点はチゼルエッジ３１ｄであり、子切れ刃３２、３２の稜線等の内、最も回転軸Ｏ方向の先端面側へ突出した点は半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）になる。２本の「本」は切れ刃３１、３２の稜線を指し、２枚の「枚」は逃げ面を含めた言い方である。
【００１９】
従って２本の子切れ刃３２、３２の稜線の延長線がチゼルエッジ３１ｄで交わることがなくとも、ドリル本体の先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、図３に示すように少なくとも子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）を、親切れ刃３１の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ）よりドリル本体の先端面側（被削材２０側）へ突出させることが可能になる（請求項２）。ここで言う「子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）」は子切れ刃３２の半径方向に回転軸Ｏから最も遠い点を指すが、「少なくとも子切れ刃３２の半径方向外周側の点」とは、子切れ刃３２の半径方向にある程度の長さを持った区間を含むことの意味である。
【００２０】
結局、２本の親切れ刃３１、３１の稜線等が先端角αをなしながら、２本の子切れ刃３２、３２の稜線等が中低勾配角βをなすことで、親切れ刃３１と子切れ刃３２を含む切れ刃全体では回転軸Ｏに垂直な先端面から親切れ刃３１に連続するチゼルエッジ３１ｄを被削材２０側へ突出させながら（請求項１）、子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）、または部分を少なくとも親切れ刃３１の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ）、または部分より被削材２０側へ突出させる状態にすることができる（請求項２）。「親切れ刃３１と子切れ刃３２の半径方向外周寄りの部分」は「親切れ刃３１と子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ、３２ｃ）」を含む、半径方向にある程度の長さを持った区間を指す。
【００２１】
この結果、４枚刃ドリルは先端角αをなす２本（２枚）の親切れ刃３１、３１と中低勾配角βをなす２本（２枚）の子切れ刃３２、３２を併せ持つことで、切削開始時にはチゼルエッジ３１ｄを被削材２０に先行して接触させ、切削終了時には子切れ刃３２の半径方向外周側の部分（外周縁３２ｃを含む部分）を、被削材２０を背面まで先行して突き抜けさせることが可能になる。すなわち、切削開始時の被削材２０への食い付き性の確保と、切削終了時の被削材２０背面へのバリの生成抑制を同時に達成することが可能になる。子切れ刃３２の半径方向外周側の部分は親切れ刃３１の半径方向外周側の部分に先行して被削材２０を厚さ方向に貫通することになる。
【００２２】
子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が親切れ刃３１の半径方向外周側の部分に先行して被削材２０を厚さ方向に貫通することは、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が親切れ刃３１の半径方向外周側の部分より被削材２０を先に切削を開始することでもあるため、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が折損する可能性も想定され得る。
【００２３】
この点、チゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）よりドリル本体の先端面側（被削材２０側）へ突出していることで（請求項１）、図３に示すようにチゼルエッジ３１ｄが被削材２０に食い付いた直後に、親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分が被削材２０の切削を開始することができるため、子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）が先行して被削材２０を切削することによる子切れ刃３２の折損の可能性は低下している。
【００２４】
チゼルエッジ３１ｄが被削材２０に食い付いた直後に、親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分が被削材２０の切削を開始することで、子切れ刃３２の外周縁３２ｃが被削材２０の切削を開始する時点で、ドリル本体（複数本の切れ刃）が被削材２０の一定深さを切削するときに、子切れ刃３２の外周縁３２ｃと親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分が同時に切削する状態になる。すなわち、ドリル本体が被削材２０から受ける反力としての捩りモーメント（トルク）が親切れ刃３１と子切れ刃３２とに分担されるため、子切れ刃３２の外周縁３２ｃのみが被削材２０の切削を開始する場合より子切れ刃３２の負担が軽減される。
【００２５】
その結果、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が切削するときに被削材２０から受ける反力（捩りモーメント）を、親切れ刃３１の半径方向外周側の部分が切削しない場合より低減し易くなるため、子切れ刃３２の外周縁３２ｃの折損の可能性が低下することになる。
【００２６】
特に図１−（ｃ）に示すように子切れ刃３２の稜線等がなす中低勾配角βを４°程度以下に小さくすることで、外周縁３２ｃが被削材２０側へ尖鋭にならず、子切れ刃３２の外周縁３２ｃとその付近が被削材２０を切削するときに、切削に関与する子切れ刃３２の区間を長くすることができるため、子切れ刃３２が被削材２０から受ける反力（捩りモーメント）を子切れ刃３２の半径方向に分散させ易くなる。
【００２７】
加えて図３−（ａ）、（ｂ）に示すように親切れ刃３１の先端角αと子切れ刃３２の中低勾配角βの調整により、または子切れ刃３２の半径方向中心寄りの部分の、回転軸Ｏ方向の位置（高さ）の調整により、チゼルエッジ３１ｄが被削材２０の表面に接触した後、子切れ刃３２の半径方向外周寄りの部分が被削材２０を切削する前の、親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分が被削材２０を切削する区間（長さ）を調整することが可能になっている。この親切れ刃３１の切削部分の調整により、子切れ刃３２の外周縁３２ｃが被削材２０の背面を突き抜けるタイミングの調整も可能である。
【００２８】
子切れ刃３２の外周縁３２ｃが被削材２０を切削する前に親切れ刃３１が被削材２０を切削する区間を調整可能であることで、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が切削するときに被削材２０から受ける反力としての捩りモーメント（トルク）の調整による子切れ刃３２の折損に対する安全性の調整も可能である。
【００２９】
先端角αと中低勾配角β、または子切れ刃３２と親切れ刃３１の各半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ、３２ｃ）が図１、図２の（ｂ）、（ｃ）に示す関係にある場合、図３に二点鎖線で示す仮想の被削材２０表面へ突出した親切れ刃３１のチゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２に先行して被削材２０を切削する状態にある。図３−（ａ）はチゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２の外周縁３２ｃより被削材２０側へ明確に突出している場合の例、（ｂ）はチゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２の外周縁３２ｃより僅かに被削材２０側へ突出している場合の例である。
【００３０】
図３より、子切れ刃３２の外周縁３２ｃより、被削材２０の表面側へ突出する親切れ刃３１の部分（区間）が半径方向外周寄りに位置する程（図３−（ｂ）の場合より（ａ）の場合である程）、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が切削すべき被削材２０の領域の少なくとも一部を親切れ刃３１半径方向外周側の部分が切削する状態にすることができる。
【００３１】
一方、チゼルエッジ３１ｄ自身は切削能力を持たないため、チゼルエッジ３１ｄが被削材２０に食い付いた状態での安定性が持続しない可能性があるが、例えば図３−（ｂ）に示すようにチゼルエッジ３１ｄが被削材２０に接触した直後に子切れ刃３２の外周縁３２ｃが被削材２０を切削できる状態にすることで、チゼルエッジ３１ｄが被削材２０に食い付いた直後のドリル本体の安定性を確保することも可能である。
【００３２】
上記のように子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）が、軸方向に親切れ刃３１の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ）よりドリル本体の先端面側へ突出すること（請求項２）は、図３に示すように子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）を、ドリル本体の軸方向には親切れ刃３１の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ）とチゼルエッジ３１ｄとの中間に位置させることを意味する。
【００３３】
このことは、図３−（ａ）より（ｂ）の場合の方が、チゼルエッジ３１ｄが被削材２０の表面に接触した状態からドリル本体が回転し、親切れ刃３１の半径方向中心側の部分が被削材２０の切削を開始した時点で、子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）が被削材２０の表面を切削する状態になることを意味する。結果的に、親切れ刃３１による切削開始直後に子切れ刃３２の半径方向外周側の点が被削材２０を切削することで、切れ刃３１、３２の半径方向中心寄りの部分が被削材２０を切削している状態より、ドリル本体の回転時に被削材２０から受ける反力（捩りモーメント）が最も大きくなるため、ドリル本体が回転軸Ｏ回りに回転している状態での安定性が高まることになる。
【００３４】
ドリル本体の受ける反力が最も大きいことは、同時にドリル本体から被削材２０に逆向きの反力を与えたことでもあり、それだけドリル本体と被削材２０が大きい反力を及ぼし合った状態であるため、ドリル本体が被削材２０に食い付いた回転状態での安定性が高いことを意味する。
【００３５】
前記のように親切れ刃３１の半径方向中心寄りの区間と、各親切れ刃３１の回転方向前方側に位置する子切れ刃３２の逃げ面との間には、例えば親切れ刃３１が切削した切屑を一旦、取り込み、切屑排出溝４に排出するギャッシュ９が形成され（請求項３）、親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分と子切れ刃３２の半径方向中心寄りの部分は分断される。ギャッシュ９の回転方向前方側はその側の切屑排出溝４に連続し、回転方向後方側はその側の切屑排出溝４に連続する。
【００３６】
ギャッシュ９内には親切れ刃が切削した切屑が入り込み、ギャッシュ９から回転方向前方側、または回転方向後方側の切屑排出溝４内に排出される。ここで、各親切れ刃３１の逃げ面とその回転方向後方側の各子切れ刃３２との間にはシンニング面５１が形成され、各子切れ刃３２の逃げ面とその回転方向後方側の各親切れ刃３１との間にはシンニング面５２が形成されているため（請求項１）、ギャッシュ９に入り込んだ切屑はシンニング面５１、５２を経て切屑排出溝４へ排出される。この意味でシンニング面５１、５２はギャッシュ９の機能も果たすことになる。
【００３７】
ギャッシュ９が特に親切れ刃３１逃げ面の回転方向後方側のシンニング面５１と、子切れ刃３２逃げ面の回転方向後方側のシンニング面５２とに跨っていれば（請求項４）、ギャッシュ９に一旦、入り込んだ切屑をそのギャッシュ９の回転方向前方側のシンニング面５１と回転方向後方側のシンニング面５２とに分散させて排出させることができるため、ギャッシュ９内での切屑の詰まりを防止し易くすることが可能になる。「ギャッシュ９が親切れ刃３１逃げ面の回転方向後方側のシンニング面５１と子切れ刃３２逃げ面の回転方向後方側のシンニング面５２とに跨ること」は「ギャッシュ９が親切れ刃３１の回転方向前方側のシンニング面５２と子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１とに跨ること」とも言い換えられる。
【００３８】
また各親切れ刃３１の回転方向後方側に連続する各親切れ刃３１逃げ面の回転方向の幅がオイルホール１０の開口が納まる大きさであれば（請求項５）、子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１と親切れ刃３１の回転方向前方側のシンニング面５２が図１−（ｄ）に示すように回転軸Ｏを通る直交する２直線上に位置するように配置され易くなる。「親切れ刃３１逃げ面の回転方向の幅」は親切れ刃３１から逃げ面の回転方向後方側の境界線までの距離を指す。親切れ刃３１の逃げ面として２番面３１ａと３番面３１ｂを形成している図１、図２の例では、オイルホール１０の開口は２番面３１ａと３番面３１ｂに跨って形成される。
【００３９】
親切れ刃３１は回転軸Ｏの付近から、チゼルエッジ３１ｄを挟んで対称位置にある他方の親切れ刃３１の逃げ面の回転方向後方側の境界線に連続する。この境界線は子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１との境界線でもあるため、親切れ刃３１逃げ面の回転方向の幅がオイルホール１０の開口が納まる大きさであることで、子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１が子切れ刃３２の半径方向中心寄りの区間とその回転方向前方側の親切れ刃３１逃げ面との間に形成され易くなる。
【００４０】
結果として、上記のように子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１と親切れ刃３１の回転方向前方側のシンニング面５２が回転軸Ｏを通る直交する２直線上に位置するように配置され易くなる。このため、ギャッシュ９に入り込んだ切屑がその回転方向前方側のシンニング面５１と回転方向後方側のシンニング面５２に均等に分散して排出され易く、ギャッシュ９内での切屑の停滞（詰まり）が発生しにくくなる。
【発明の効果】
【００４１】
ドリル本体の軸方向先端の先端面を子切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、親切れ刃の稜線等を半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成しながら、先端面を親切れ刃の長さに沿った方向に見たとき、子切れ刃の稜線等を半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成しているため、先端角をなす２枚の親切れ刃と中低勾配角をなす２枚の子切れ刃を併せ持つ４枚刃ドリルを形成することができる。
【００４２】
この結果、切削開始時にはチゼルエッジを被削材に先行して接触させながら、切削終了時には子切れ刃の半径方向外周側の部分を、被削材を背面まで先行して突き抜けさせることができるため、切削開始時の被削材への食い付き性の確保と、切削終了時の被削材背面へのバリの生成抑制の機能を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）はドリル本体の先端面を軸方向に見たときの４枚刃ドリルの製作例を示した端面図、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｘ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のｙ−ｙ線矢視図、（ｄ）はドリル本体の回転軸Ｏを通る直交線とギャッシュ両側のシンニング面との関係を示した端面図である。
【図２】（ａ）はドリル本体の先端面を軸方向に見たときの４枚刃ドリルの他の製作例を示した端面図、（ｂ）は（ａ）のｘ−ｘ線矢視図、（ｃ）は（ａ）のｙ−ｙ線矢視図である。
【図３】（ａ）はドリル本体の先端面をドリル本体の回転軸に垂直な方向に見たとき、チゼルエッジが子切れ刃の外周縁より被削材側へ明確に突出している場合の親切れ刃と子切れ刃の関係を示した側面図、（ｂ）は（ａ）との対比で、チゼルエッジが子切れ刃の外周縁より僅かに被削材側へ突出している場合の親切れ刃と子切れ刃の関係を示した側面図である。
【図４】ドリル本体（４枚刃ドリル）の全体を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１、図２はドリル本体の軸方向先端の先端面に回転方向前方側を向いて形成された複数本の切れ刃３１、３２と、周方向に隣接する切れ刃３１、３２（３２、３１）間に形成された切屑排出溝４を備え、各切れ刃３１、３２の逃げ面の回転方向後方側に切屑排出溝４に面するシンニング面５１、５２が形成された４枚刃ドリル１の製作例を示す。ドリル本体（４枚刃ドリル１）は図４に示すようにドリル本体の軸（回転軸Ｏ）方向後方側に位置するシャンク部２と、それより軸方向先端側に形成される刃部３とに軸方向に区分され、刃部３の軸方向先端の先端面に複数本の切れ刃３１、３２が形成される。以下、ドリル本体は４枚刃ドリル１の本体のことを言う。
【００４５】
複数本の切れ刃３１、３２は図１、図２の（ａ）に示すように半径方向外周側の端部から半径方向中心寄りまで連続する２本（２枚）の親切れ刃３１、３１と、周方向に２本の親切れ刃３１、３３間に位置し、半径方向外周側の端部から半径方向中心側の中途まで連続する２本（２枚）の子切れ刃３２、３２からなる。ドリル本体の先端面を軸方向に見たときの「半径方向中心」は回転軸Ｏのことである。
【００４６】
各切れ刃３１、３２の半径方向外周側は図１、図２の（ｂ）、（ｃ）に示すように軸方向後方側にランド８に連続し、ランド８は周方向（回転方向）後方側にドリル本体外周面のマージン６、７に連続する。シンニング面５１は各図の（ａ）に示すように各親切れ刃３１の回転方向後方側に連続する逃げ面の回転方向後方側に形成されたシンニング面を指し、シンニング面５２は各子切れ刃３２の回転方向後方側に連続する逃げ面の回転方向後方側に形成されたシンニング面を指す。
【００４７】
親切れ刃３１の半径方向中心側は図１−（ａ）に示すように回転軸Ｏ付近を経由し、回転軸Ｏを挟んで対称位置にある親切れ刃３１の逃げ面の半径方向中心側の、後述のギャッシュ９との境界線に連続する。図面では親切れ刃３１の逃げ面として２番面３１ａと３番面３１ｂを形成しているが、２番面３１ａのみの場合もある。「親切れ刃３１逃げ面のギャッシュ９との境界線」は図示するように２番面３１ａとの境界線である場合と、２番面３１ａと３番面３１ｂに跨る境界線である場合がある。図１−（ａ）中には回転軸Ｏを示していないが、回転軸Ｏはチゼルエッジ３１ｄの中心に位置する。
【００４８】
子切れ刃３２の半径方向中心側は回転軸Ｏ付近まで接近せずに、ギャッシュ９と子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１との境界線に連続する。子切れ刃３２から連続した、ギャッシュ９とシンニング面５１との間の境界線は親切れ刃３１の半径方向中心寄りの部分から連続するギャッシュ９の境界線に連続する。
【００４９】
ギャッシュ９は各親切れ刃３１の半径方向中心寄りの区間と、各親切れ刃３１の回転方向前方側に位置する各子切れ刃３２の逃げ面の半径方向中心寄りの部分との間に形成される。図面では子切れ刃３２の逃げ面として２番面３２ａと３番面３２ｂを形成しているが、２番面３２ａのみの場合もある。ギャッシュ９は親切れ刃３１と子切れ刃３２の２番面３２ａに跨る場合と、子切れ刃３２の２番面３２ａと３番面３２ｂに跨る場合がある。
【００５０】
ギャッシュ９内には親切れ刃３１の半径方向中心寄りの区間が切削した切屑が一旦、入り込み、ギャッシュ９を経由してその回転方向後方側の切屑排出溝４と回転方向前方側の切屑排出溝４とに分散して排出されるから、ギャッシュ９は親切れ刃３１の回転方向前方側のシンニング面５２と子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１とに跨って形成される。シンニング面５２内には親切れ刃３１の半径方向外周寄りの区間が切削した切屑が入り込んだ後、その軸方向に連続する切屑排出溝４へ排出される。シンニング面５１内には子切れ刃３２の半径方向外周寄りの区間が切削した切屑が入り込んだ後、その軸方向に連続する切屑排出溝４へ排出される。
【００５１】
図面では特に図１−（ｄ）に示すようにギャッシュ９が跨る親切れ刃３１の回転方向前方側のシンニング面５２と子切れ刃３２の回転方向前方側のシンニング面５１の各中心部分、またはその付近が、ドリル本体の先端面を軸方向に見たときの回転軸Ｏを通る、直交する２直線上に位置するようにシンニング面５１、５２を配置している。両シンニング面５１、５２がこの配置状態にあれば、ギャッシュ９に入り込んだ切屑がその回転方向前方側のシンニング面５１と回転方向後方側のシンニング面５２に均等に分散して排出され易くなるため、ギャッシュ９から両切屑排出溝４、４への切屑の排出効率が向上し、ギャッシュ９内での切屑の詰まりが生じにくくなる利点がある。図１−（ｄ）中の一点鎖線は回転軸Ｏと、シンニング面５１、５２の各中心かその付近を通る、互いに直交する直線を表している。
【００５２】
両シンニング面５１、５２が図１−（ｄ）に示す配置状態になることは、各親切れ刃３１の回転方向後方側に連続する親切れ刃３１の逃げ面（２番面３１ａと３番面３１ｂ）の回転方向の幅（親切れ刃３１から逃げ面の回転方向後方側の境界線までの距離）を冷却オイル供給用のオイルホール１０の開口が納まる大きさにすることの結果として得られる。オイルホール１０の開口は冷却オイルの吐出口である。
【００５３】
ドリル本体の先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、子切れ刃３２の長さに沿った方向に見たとき、親切れ刃３１の稜線、もしくは親切れ刃３１の逃げ面（２番面３１ａ）は図１、図２の各（ｂ）に示すように半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凸状に形成され、子切れ刃３２の長さに沿った方向に見たときの親切れ刃３１の稜線等は先端角αをなす。図１は親切れ刃３１の稜線等が１６８°の先端角αをなす場合、図２は１７５°の先端角αをなす場合の例を示す。「ドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき」とは、ドリル本体を側面から見たときの状況を言う。
【００５４】
また先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向で、親切れ刃３１の長さに沿った方向に見たとき、子切れ刃３２の稜線、もしくは子切れ刃３２の逃げ面（２番面３２ａ）は図１、図２の各（ｃ）に示すように半径方向外周側から中心側へかけて軸方向の先端面側へ凹状に形成され、親切れ刃３１の長さに沿った方向に見たときの子切れ刃３２の稜線等は中低勾配角（すかし角）βをなす。図１は子切れ刃３２の稜線等が４°の中低勾配角βをなす場合、図２も４°の中低勾配角βをなす場合の例を示す。
【００５５】
この先端角αと中低勾配角βの調整等により、図３−（ａ）、（ｂ）に示すようにドリル本体を側面から見たときの子切れ刃３２の半径方向外周側の点（外周縁３２ｃ）と親切れ刃３１の半径方向外周側の点（外周縁３１ｃ）とチゼルエッジ３１ｄの、ドリル本体の軸方向の位置が任意に調整される。
【００５６】
図３−（ａ）はドリル本体の先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、チゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２の外周縁３２ｃより被削材２０側へ十分に突出している場合の親切れ刃３１と子切れ刃３２の関係を示す。「チゼルエッジ３１ｄが外周縁３２ｃより十分に突出」とは、例えば図３−（ａ）に示すように親切れ刃３１と子切れ刃３２の交点が回転軸Ｏ（チゼルエッジ３１ｄ）より外周縁３１ｃ（外周縁３２ｃ）寄りに位置しているようなことを言う。
【００５７】
この場合、子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が切削すべき被削材２０の領域の少なくとも一部を親切れ刃３１半径方向外周側の部分が切削する状態になる。「子切れ刃３２の半径方向外周側の部分」は子切れ刃３２の外周縁３２ｃ、または外周縁３２ｃを含む、半径方向に長さを持った区間を指す。「親切れ刃３１半径方向外周側の部分」は親切れ刃３１の外周縁３１ｃ、または外周縁３１ｃを含む、半径方向に長さを持った区間を指す。
【００５８】
この関係で、図３−（ａ）の例では子切れ刃３２の半径方向外周側の部分が切削するときに被削材２０から受ける反力の捩りモーメントが、親切れ刃３１の半径方向外周側の部分が切削しない場合より低減されるため、子切れ刃３２の折損の可能性が低下する利点がある。
【００５９】
図３−（ｂ）はドリル本体の先端面をドリル本体の回転軸Ｏに垂直な方向に見たとき、（ａ）よりチゼルエッジ３１ｄが子切れ刃３２の外周縁３２ｃより僅かに被削材側へ突出している場合の親切れ刃３１と子切れ刃３２の関係を示を示す。「チゼルエッジ３１ｄが外周縁３２ｃより僅かに突出」とは、例えば図３−（ｂ）に示すように親切れ刃３１と子切れ刃３２の交点が外周縁３１ｃ（外周縁３２ｃ）より回転軸Ｏ（チゼルエッジ３１ｄ）寄りに位置しているようなことを言う。
【００６０】
この場合、図３−（ａ）との対比ではチゼルエッジ３１ｄが被削材２０の表面に接触し（食い付き）、チゼルエッジ３１ｄ付近の親切れ刃３１が被削材２０を切削し始めた直後に、子切れ刃３２の外周縁３１ｃが被削材２０の切削を開始する状態になるため、チゼルエッジ３１ｄが食い付いた状態でのドリル本体自体の安定性が確保され易い利点がある。
【符号の説明】
【００６１】
１……４枚刃ドリル（ドリル本体）、
２……シャンク部、
３……刃部、
３１……親切れ刃、３１ａ……２番面、３１ｂ……３番面、３１ｃ……外周縁、３１ｄ……チゼルエッジ、
３２……子切れ刃、３２ａ……２番面、３２ｂ……３番面、３２ｃ……外周縁、
４……切屑排出溝、
５１……シンニング面（親切れ刃逃げ面と子切れ刃との間）、５２……シンニング面（子切れ刃逃げ面と親切れ刃との間）、
６……マージン（親切れ刃の回転方向後方側）、７……マージン（子切れ刃の回転方向後方側）、
８……ランド、
９……ギャッシュ、
１０……オイルホール、
Ｏ……回転軸、
２０……被削材。
【図１】
2019048347.tif 000003
【図２】
2019048347.tif 000004
【図３】
2019048347.tif 000005
【図４】
2019048347.tif 000006