(57)【要約】  本発明は、工具であって、前記シャフト（１）が、貫通する中央の内部通路（２）を備えるシャフト（１）、及び、内部通路内に突入しかつシャフトと伝力結合及び／又は形状結合により結合される挿入体（３）を有している工具において、内部通路が、工具の作業運転時に冷却通路として用いられる１つ若しくは複数の拡大部（４）を有していることを特徴としている。
2013503046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具であって、貫通する中央の内部通路（２）を備えるシャフト（１）、及び、前記内部通路（２）内に突入しかつ前記シャフト（１）と伝力結合及び／又は形状結合により結合される挿入体（３）を有している工具において、前記内部通路（２）が、１つ若しくは複数の拡大部（４）を有していることを特徴とする工具。
【請求項２】
前記シャフト（１）が円筒状に形成されていて、前記挿入体（３）よりも大きな直径（ｄ１）を有している請求項１に記載の工具。
【請求項３】
前記挿入体（３）が、円筒状に形成されていて、前記シャフト（１）よりも小さな直径（ｄ２）を有している請求項１又は２に記載の工具。
【請求項４】
前記挿入体（３）が、前記シャフト（１）と接着、ろう付け、収縮嵌め若しくはねじにより結合される請求項１から３のいずれか１項に記載の工具。
【請求項５】
前記拡大部（４）が、部分円、長方形若しくは三角形に形成されている請求項１から４のいずれか１項に記載の工具。
【請求項６】
前記内部通路が、１つ、２つ、３つ、４つ又は５つの前記拡大部（４）を有している請求項１から５のいずれか１項に記載の工具。
【請求項７】
該工具がドリル工具若しくはフライス工具である請求項１から６のいずれか１項に記載の工具。
【請求項８】
前記シャフト（１）が、鋼、硬質金属、セラミック若しくはプラスチックから成っている請求項１から７のいずれか１項に記載の工具。
【請求項９】
前記挿入体（３）が、鋼、硬質金属、若しくはセラミックから成っている請求項１から８のいずれか１項に記載の工具。
【請求項１０】
前記拡大部（４）が、前記挿入体（３）に沿って直線状に延びる若しくは前記挿入体（３）を螺旋状に取り囲んで延びる通路を形成している請求項１から９のいずれか１項に記載の工具。
【請求項１１】
前記拡大部（４）が前記内部通路（２）の全長にわたって延びている請求項１から１０のいずれか１項に記載の工具。
【請求項１２】
前記拡大部（４）が、前記内部通路（２）の全長の一部分（１２）にわたってのみ延びており、前記一部分（１２）が、前記内部通路（２）の全長の、前記シャフト（１）と前記挿入体（３）とが結合される部分（１３）と、前記内部通路（２）の全長の、前記シャフト（１）と前記挿入体（３）とが結合される前記部分（１３）に続く部分（１４）とを含んでいる請求項１から１０のいずれか１項に記載の工具。
【請求項１３】
前記挿入体（３）が内部通路を有している請求項１から１２のいずれか１項に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通する中央の内部通路を備えるシャフト、及び、内部通路内に突入しかつシャフトと伝力結合及び／又は形状結合により結合される挿入体を有している形式の工具に関する。
【０００２】
一体に形成されたドリル工具が既に知られており、該ドリル工具は、シャフトと、シャフトの内部を直線状に若しくは螺旋状に延びていて冷却通路として用いられる１つ又は複数の内部通路を有している。この種のドリル工具においては、作業運転中に、冷却流体が、ドリル工具の作業領域を冷却するために、冷却通路を通して工具ヘッドに向けて圧送されるようになっている。
【０００３】
本発明の課題は、新規な工具を提供して、該工具の作業運転中の冷却作用を向上させることである。
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明によれば、シャフトを有する工具であって、シャフトが、貫通する中央の内部通路、及び内部通路内に突入しかつシャフトと伝力結合及び／又は形状結合により結合される挿入体を備えている工具において、内部通路が、１つ若しくは複数の拡大部を有している。本発明の有利な形態が、従属請求項に記載してある。
【０００５】
本発明の特に有利な形態によれば、工具の作業運転中に、冷却流体又は冷却媒体が、シャフト１の後側の端部から、内部通路及び内部通路の拡大部を通って工具の作業面に向けて圧送されるようになっている。冷却流体は、シャフト１の前側の端部で、挿入体に沿って延びる若しくは挿入体を取り囲んで延びる拡大部から流出し、かつ挿入体の外周面に沿って工具の作業領域に向かって流れて、作業領域を適切に冷却するようになっている。上記の拡大部は、シャフトの製造の範疇内で簡単に形成されるものである。拡大部の形成は、有利には素材の製造に際して押し出し成形によりかつ／又はブローチの使用のもとに行われ、ブローチを用いて、まず円筒形の内部通路を起点として該内部通路の拡大部が形成され、若しくは浸食加工により形成される。
【０００６】
シャフト及び挿入体が、好ましくは円筒状に形成されており、この場合に、シャフトの直径が挿入体の直径よりも大きくなっている。
【０００７】
挿入体は、シャフトに接着、ろう付け、収縮嵌め若しくはねじにより結合されていてよいものである。シャフトは挿入体と同じ材料若しくは異なる材料から成っていてよいものである。好ましくは、シャフトは、鋼、硬質金属、セラミック若しくはプラスチックから成っている。
【０００８】
拡大部は、その横断面が好ましくは部分円（半円又は弓形）、長方形若しくは三角形に形成されている。拡大部の数は、好ましくは１つ、２つ、３つ、４つ、若しくは５つである。
【０００９】
工具は、有利にはドリル工具若しくはフライス工具であり、特に微小孔穿孔分野若しくは歯科技術に用いられるドリル工具若しくはフライス工具である。
【００１０】
好ましくは、拡大部は、挿入体に沿って直線状に延びる通路、若しくは挿入体を螺旋状に取り囲んで延びている通路を成している。拡大部としての通路は、内部通路の全長にわたって延びているか、若しくは内部通路の全長の一部分にわたってしか延びていない。更に本発明の別の形態によれば、挿入体も内部通路を有している。
【００１１】
次に、本発明を図示の実施形態に基づき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に基づく工具の縦断面を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に基づく工具の縦断面を示す図である。
【図３】内部通路の部分円の拡大部を備える工具を説明するための横断面図である。
【図４】内部通路の長方形の拡大部を備える工具を説明するための横断面図である。
【図５】内部通路の三角形の拡大部を備える工具を説明するための横断面図である。
【図６】内部通路を備える挿入体の実施形態の横断面図である。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施形態に基づく工具の縦断面を示す図である。図１に示してある工具は、微小孔穿孔分野若しくは歯科技術に用いられるドリル工具である。
【００１４】
前記ドリル工具は、シャフト１、シャフト１内にその中心に配置されて貫通する内部通路２、内部通路２内に差し込まれてシャフト１と伝力結合及び／又は形状結合（形状に基づく嵌め合い若しくは拘束による結合）により結合される挿入体３、及び、内部通路２の１つ又は複数の拡大部４を有している。シャフト１、ひいては内部通路２の全長は符号１１で示されている。拡大部４は、直線的にかつシャフト１の全長にわたって延びている。従って、拡大部４の全長は同じく符号１１である。内部通路２の全長のうちの、シャフト１と挿入体３とが結合される部分は、図１に符号１３で示されている。シャフト１の直径は、符号ｄ１で示されている。図１から見て取れるように、シャフト１の直径ｄ１は、挿入体３の直径ｄ２よりも大きくなっている。
【００１５】
ドリル工具の作業運転中には、シャフト１の後側の端部（該端部は図１ではシャフト１の左側の端部である）から、冷却流体が、圧力下でシャフト１の内部通路２内に送り込まれるようになっている。冷却流体は、シャフト１の符号１３で示される領域では、拡大部４を通って流れて、シャフト１の前側の端部（該端部は図１ではシャフト１の右側の端部である）において、圧力下で拡大部４を介して送り出される。そこから、冷却流体は、図１に矢印で示してあるように、挿入体３の外周面に沿って挿入体３の右側の端部に向かって流れるようになっており、挿入体３の右側の端部には、工具の作業領域、即ち刃物又は切刃が配置されている。このような構成により、工具の作業運転中に、工具の作業領域が適切に冷却されるようになっている。
【００１６】
内部通路２及び拡大部４は、好ましくは、押し出し成形によるシャフト１の製造に際して工具素材内に形成される。別の形態では、内部通路２及び拡大部４は、ブローチを用いて、若しくは浸食加工により工具素材内に形成されてもよい。内部通路２及び拡大部４の形成の後に、素材は、完成したシャフト１を得るように更に加工され、例えば仕上げ加工される。シャフト１の完成の後に、挿入体３が、シャフト１内に差し込まれて、シャフト１と形状結合及び／又は伝力結合（力伝達可能な結合）により結合され、例えばろう付け、接着、収縮嵌め若しくはねじにより結合される。挿入体３の前側の端部に配置された刃物は、シャフト１内における挿入体３の固定の前若しくは後に仕上げ加工される。
【００１７】
図２は、本発明の第２の実施形態に基づく工具の縦断面を示す図である。
【００１８】
図２に示してある工具も、微小孔穿孔分野若しくは歯科技術に用いられるドリル工具である。図２に示してある工具は、図１に示してある工具にほぼ相当するものである。従って、図１の工具との相違点についてのみ、以下に述べる。
【００１９】
図２に示してある工具において、拡大部４は、内部通路２の全長にわたって延びるのではなく、内部通路２の全長の１つの部分領域１２にわたってのみ延びている。部分領域１２は、内部通路２の全長の、シャフト１と挿入体３とが結合される部分１３、及び、内部通路２の全長のうちの部分１３に続く部分１４を含んでいる。
【００２０】
第２の実施形態において、まず、シャフト１の内部通路２が、押し出し成形機における押し出し成形により、若しくはブローチを用いて工具素材内に形成される。次いで、ブローチを用いて、拡大部４が、所望の形状を有する素材の成形のために形成される。拡大部の形成された素材は、所望の最終製品、つまりシャフトに更に加工される。
【００２１】
次いで、シャフト１内に、図１に示してある実施形態の場合と同じく、挿入体３がシャフト１と形状結合及び／又は伝力結合により結合される。
【００２２】
図３は、内部通路２の部分円の拡大部を有する工具を説明するために、全体で５つの横断面を示している。図３ａに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は、部分円の１つの拡大部４を有している。図３ｂに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は、部分円の２つの拡大部４を有している。図３ｃに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は、部分円の３つの拡大部４を有している。図３ｄに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は、部分円の４つの拡大部４を有している。図３ｅに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は、部分円の５つの拡大部４を有している。シャフト１の内部空洞２の、拡大部４が設けられていない縁部領域は、シャフト１と挿入体３との形状結合及び／又は伝力結合による結合のために用いられるようになっている。
【００２３】
図４は、内部通路２の長方形の拡大部を有する工具を説明するために、全体で５つの横断面を示している。図４ａに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は長方形の１つの拡大部４を有している。図４ｂに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は長方形の２つの拡大部４を有している。図４ｃに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は長方形の３つの拡大部４を有している。図４ｄに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は長方形の４つの拡大部４を有している。図４ｅに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は長方形の５つの拡大部４を有している。シャフト１の内部空洞２の、拡大部４が設けられていない縁部領域は、シャフト１と挿入体３との形状結合及び／又は伝力結合による結合のために用いられるようになっている。
【００２４】
図５は、内部通路２の三角形の拡大部を有する工具を説明するために、全体で５つの横断面を示している。図５ａに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は三角形の１つの拡大部４を有している。図５ｂに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は三角形の２つの拡大部４を有している。図５ｃに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は三角形の３つの拡大部４を有している。図５ｄに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は三角形の４つの拡大部４を有している。図５ｅに示してある工具は、内部通路２が中心に配置して設けられたシャフト１を有しており、内部通路２は三角形の５つの拡大部４を有している。シャフト１の内部空洞２の、拡大部４が設けられていない縁部領域は、シャフト１と挿入体３との形状結合及び／又は伝力結合による結合のために用いられるようになっている。
【００２５】
図示の実施形態において、工具はそれぞれドリル工具である。これとは異なる実施形態によれば、工具はフライス工具であってよいものである。
【００２６】
工具のシャフト１及び工具の挿入体３は、互いに同一の材料若しくは互いに異なる材料から成っていてよいものである。好ましくは、シャフト１が、鋼、硬質金属、セラミック若しくはプラスチックから成っており、挿入体３が、鋼、硬質金属、若しくはセラミックから成っている。
【００２７】
拡大部４は、前述の実施形態のように、直線状に形成され、かつ円筒状のシャフト１の長手方向に延びていてよいものである。これとは異なる実施形態によれば、拡大部は、挿入体３の、シャフト１内に差し込まれた部分を螺旋状に取り囲んでいてよいものである。
【００２８】
本発明の有利な実施形態によれば、挿入体３自体内に内部通路が設けられていてよく、該内部通路が、各工具の作業運転中に冷却通路として用いられて、各冷却流体によって貫流されるようになっている。挿入体３の内部通路は、螺旋状に延びる又は直線状に延びる内部通路であってよいものである。挿入体３の内部通路の例が、図６に示されていて、符号３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを付されている。
【符号の説明】
【００２９】
１  シャフト、  ２  内部通路又は内部空洞、  ３  挿入体、  ４  拡大部、  １１  全長、  １２  部分領域、  １３  全長の部分又は一部分、  １４  部分又は一部分、  ｄ１，ｄ２  直径
【図１】
2013503046.tif 000003
【図２】
2013503046.tif 000004
【図３ａ】
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【図３ｂ】
2013503046.tif 000006
【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
2013503046.tif 000009
【図４ａ】
2013503046.tif 000010
【図４ｂ】
2013503046.tif 000011
【図４ｃ】
2013503046.tif 000012
【図４ｄ】
2013503046.tif 000013
【図４ｅ】
2013503046.tif 000014
【図５ａ】
2013503046.tif 000015
【図５ｂ】
2013503046.tif 000016
【図５ｃ】
2013503046.tif 000017
【図５ｄ】
2013503046.tif 000018
【図５ｅ】
2013503046.tif 000019
【図６】
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【国際調査報告】
2013503046.tif 000021
2013503046.tif 000022
2013503046.tif 000023
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