(57)【要約】  本願は、流体を送達する少なくとも一つの内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）を有する切削工具を作製するブランク（１０１，３０１）を含み、前記ブランク（１０１，３０１）は、その縦軸（１０４，３０４）に沿って第１部位及び第２部位を少なくとも含み、前記第１部位（１０９，３０９）の前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、実質的に直線で、前記ブランク（１０１，３０１）の縦軸（１０４，３０４）と略平行に形成され、前記第２部位（１０８，３０８）の前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、ゼロより大きい第１ねじり角を持つ第１ねじり部を有し、前記ブランク（１０１，３０１）は、連続プレス成形処理、具体的には連続押出成形処理によって取得できる。本願には、ブランク（４０１，５０１）を作製するための押出装置（４０８，５０８）も記載され、前記押出装置（４０８，５０８）は、前記ねじり角、特に前記第１ねじり角度及び前記第２ねじり角の少なくとも一方を制御する制御要素（５１３）を含む。
2013505141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具を作製するブランク（１０１，３０１）であって、流体を送達する少なくとも一つの内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）を有するブランク（１０１，３０１）であって、
前記ブランク（１０１，３０１）は、自身の縦軸（１０４，３０４）に沿って、第１部位及び第２部位（１０８，１０９，３０８，３０９）を少なくとも含み、
前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、前記第１部位（１０９，３０９）において、略直線状に、前記ブランク（１０１，３０１）の縦軸（１０４，３０４）と略平行に形成され、
前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、前記第２部位（１０８，３０８）において、ゼロより大きい第１ねじり角を持つ第１ねじり部を有し、
前記ブランク（１０１，３０１）は、連続プレス成形処理、具体的には連続押出成形処理によって取得でき、前記押出成形処理において、
前記ブランク（１０１，３０１）は、当該ブランク（１０１，３０１）の縦軸（１０４，３０４）に沿って第３部位を含み、前記第３部位は、前記第1部位（１０９，３０９）と前記第２部位（１０８，３０８）の間に配置され、
前記第３部位において、前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、
前記第１部位（１０９，３０９）に隣接したところにねじり部を持たず、
前記第２部位（１０８，３０８）に隣接したところに、第２ねじり角を持つ第２ねじり部を有し、前記第２ねじり角と前記第２ねじり角は同一であり、前記第３部位において、前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、前記ブランク（１０１，３０１）の縦軸（１０４，３０４）に沿って連続的に変化するねじり角を持つねじり部を有する、ブランク（１０１，３０１）。
【請求項２】
前記第１部位（１０９，３０９）は、前記ブランク（１０１，３０１）の約半分から成り、及び／又は、前記第１ねじり角は、１０度と４５度の間の値、特に、１５度、２０度、３０度、若しくは４０度の値を有する、請求項１に記載のブランク（１０１，３０１）。
【請求項３】
前記ブランク（１０１，３０１）は、２つ、又は３つの内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）を含む、請求項１又は２に記載のブランク（１０１，３０１）。
【請求項４】
前記ブランク（１０１，３０１）は、硬質金属又はセラミックで形成される、請求項１から３のいずれか一つに記載のブランク（１０１，３０１）。
【請求項５】
前記ブランク（１０１，３０１）は均一な構造を有し、及び／又は、前記内部穴（１０２，１０３，３０２，３０３）は、冷却剤及び潤滑剤の少なくとも一方を送出することに適する、請求項１から４のいずれか一つに記載のブランク（１０１，３０１）。
【請求項６】
ワークピースを機械加工する工具であって、
前記工具は刃を含み、前記工具は、削り屑、冷却剤、及び潤滑剤のうちの少なくともいずれかを搬送する溝を含み、前記工具は、請求項１から５のいずれか一つに記載のブランク（１０１，３０１）から作製できる、工具。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のブランク（４０１，５０１）を作製するための押出装置（４０８，５０８）であって、
前記押出装置（４０８，５０８）は、前記ねじり角、特に、前記第１ねじり角及び前記第２ねじり角の少なくとも一方を制御する制御要素（５１３）を含む、押出装置（４０８，５０８）。
【請求項８】
前記制御要素（５１３）は、前記ねじり角、特に、前記第１ねじり角及び前記第２ねじり角の少なくとも一方を、前記ブランク（４０１，５０１）の縦軸（４０４，５０４）に沿った位置に応じて変えることに適する、請求項７に記載の押出装置（４０８，５０８）。
【請求項９】
請求項１乃至５のいずれか一つに記載のブランク（４０１，５０１）を作製する方法であって、
前記ブランク（４０１，５０１）の第１部位をプレス成形、具体的には押出成形するステップにおいて、前記内部穴（４０２，４０３，５０２，５０３）が、略直線状に、前記ブランク（４０１，５０１）の縦軸（４０４，５０４）と略平行に形成されるステップと、
前記ブランク（４０１，５０１）の第２部位をプレス成形、具体的には押出成形するステップにおいて、前記内部穴（４０２，４０３，５０２，５０３）が、第１ねじり部と、ゼロより大きい値を持つ第１ねじり角と共に成形されるステップと、を含む方法。
【請求項１０】
前記第１部位のプレス成形、具体的には押出成形と、前記第２部位のプレス成形、具体的には押出成形との間で、第３部位がプレス成形、具体的には押出成形され、
前記第３部位において、前記内部穴（４０２，４０３，５０２，５０３）は、
前記第１部位に隣接したところにねじり部を持たず、前記第２部位に隣接したところに、第２ねじり角を持つ第２ねじり部を有し、前記第２ねじり角及び前記第１ねじり角は同一である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第３部位のねじり角は、前記ブランク（４０１，５０１）の縦軸（４０４，５０４）に沿って連続的に変化する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブランク（４０１，５０１）は、２つ、又は３つの内部穴（４０２，４０３，５０２，５０３）を含む、請求項９乃至１１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１３】
ワークピースを機械加工する工具であって、
前記工具は、溝（８０３）と、把持シャンク（８０１）とを含み、
前記工具は、前記溝が第１螺旋角で存在する第１領域と、前記溝が第２螺旋角で存在する第２領域とを含み、
前記第１螺旋角は前記第２螺旋角とは異なるように形成され、及び／又は、前記第１領域と前記第２領域の間に第３領域が設けられ、前記第３領域において、前記溝（８０３）の螺旋角は、前記第１領域との境界領域において前記第１螺旋角と同一であり、前記第２領域との境界領域において、前記第２螺旋角と同一である、工具。
【請求項１４】
前記第１領域が、前記工具の直径の半分、全部、１．５倍、又は２倍に亘って延び、前記第３領域が、前記工具の直径の半分、全部、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、又は４．５倍に亘って延びて、前記第２領域が工具の残りの部分を占め、及び／又は、前記第１螺旋角が、５°から５０°の間、特に、３０°の度数を有し、及び／又は、前記第２螺旋角が、５°から５０°の間、特に１５°の度数を有する、請求項１３に記載の工具。
【請求項１５】
前記工具は冷却剤チャンネルを含み、前記冷却剤チャンネルが、前記工具の全長に亘って一定のねじり角を有する、若しくは前記冷却剤チャンネルが、前記把持シャンク（８０１）の領域を除く全長に亘って一定のねじり角を有し、及び／又は、前記工具は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のブランクから作製できる、請求項１３又は１４に記載の工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削工具を作製するブランクに関する。また、本発明は、前記ブランクを作製するための押出装置及び方法に関する。本発明は、更に、冷却チャンネル付き工具及びワークピースの機械加工用工具にも関する。
【背景技術】
【０００２】
押出法を利用して硬質金属ブランクを作製する従来技術では、プレス成形処理中にプランクに内部穴が設けられる。この内部穴は、冷却剤及び潤滑剤の少なくとも一方を工具の切削部まで送出するチャンネルとして機能する。ブランクの内部穴は、螺旋状に形成でき、この内部穴は、同様に螺旋状に形成された仕上げ工具の溝と、互いに一致するように形成されなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
螺旋状に形成された内部穴は、その内部穴内で搬送される冷却剤及び潤滑剤の少なくとも一方の流動抵抗を上昇させる。このため、切削工具の切削区域まで単位時間当たりに供給できる冷却剤及び潤滑剤の少なくとも一方の量は、直線状に延びる内部穴と比べて少なくなることが判明している。その結果、冷却不足及び不十分なチップ除去の少なくともいずれかの理由により、耐用年数が短くなったり切削速度が低下したりする。
【０００４】
したがって、切削工具の耐用年数を延ばすことができ、かつ切削速度を向上させることが可能な内部穴を備えるブランクを利用できるようにすることは、本発明の課題であると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、独立請求項において解決される。また、本発明の有利な実施形態は、従属請求項から明らかになる。
【０００６】
本発明の第１の実施形態として、流体を送達する少なくとも一つの内部穴を有する切削工具を作製するブランクが得られ、このブランクは、その縦軸に沿って第１部位と第２部位とを少なくとも含み、前記内部穴は、前記第１部位において、略直線状にブランクの縦軸と略平行に形成されると共に、前記内部穴は、前記第２部位において、ゼロより大きい第１ねじり角を持つ第１ねじり部を有し、前記ブランクは、連続プレス成形処理、具体的には連続押出成形処理によって取得することができる。前記流体は、最小量で潤滑を行える冷却剤、潤滑剤、掘削水、冷却潤滑剤、及び油／水混合物のうちの少なくともいずれかであってよい。
【０００７】
また、ブランクは、プリフォームとも呼ばれ、押出成形処理によって得られる。プレス成形処理中、ブランクには、冷却チャンネル、内部チャンネル、又は単にチャンネルとも呼ばれる内部穴が設けられる。本発明によれば、これらの内部穴は、第１領域において、直線状にブランクの縦軸と平行に延びる。本明細書において、略直線状でブランクの縦軸と略平行であることは、製作公差により、内部穴は、部分的に非直線状に延びても、若しくはブランクの縦軸と部分的に平行でなくても、又はその両方であってもよいことを意味するものと理解されたい。ブランクの更に他の部位又は領域において、内部穴はねじり部を有する。したがって、全体として、ブランクは、第１部位に一つ（以上）の直線状の内部穴を含むことに加え、その同じ（一つ、又は複数の）内部穴が、更に他の部位において螺旋状又は渦巻状に形成されて存在する。直線状に延びる内部穴を有する部位は、切削工具のシャンクとして用いることができるのに対し、螺旋状に形成される内部穴を有する部位は、工具の切削部に適している。したがって、内部穴の螺旋形状が存在する領域全体を小さくすることができ、その結果、内部穴内で搬送される流体の流動抵抗が低減される。これにより、内部穴内でより多量の流体を搬送できるため、切削工具の耐用年数の延長及び切削速度の向上の少なくとも一方が達成される。第１ねじり角は、例えば、１０〜６０度の範囲の値を持つことができる。
【０００８】
本発明の第２実施形態として、請求項１乃至５のいずれか一つに係るブランクを作製する押出装置が得られ、この押出装置は、ねじり角、特に、第１ねじり角及び第２ねじり角の少なくとも一方を制御する制御要素を含む。
【０００９】
押出装置は、ブランクのプレス成形に用いられるもので、このプレス成形中にブランクに内部穴が設けられる。ブランクの作製目的は、再生産可能な同一形状の内部穴を有するブランクを作製することである。また、螺旋状に形成される内部穴を有するブランクの部位は、流動抵抗を可能な限り低く維持するためにできる限り短くなければならない。一方、直線状に延びる内部穴を有する部位は、工具の動作切削部内に突出してはならない。これは、内部穴が遮断される恐れや、工具の切削部の壁面があまりにも薄くなる恐れがあるためであり、このような状態は、耐用年数を大幅に短縮する可能性がある。したがって、直線状に延びる内部穴が、確実にシャンクの領域内のみに収まるようにするために、正確な制御が求められる。このことは、本発明に係る制御要素によって確実に達成される。
【００１０】
本発明の第３実施形態として、請求項１乃至５のいずれか一つに係るブランクを作製する方法が得られ、前記方法は、前記ブランクの第１部位をプレス成形、具体的には押出成形するステップにおいて、前記内部穴が、略直線状に前記ブランクの縦軸と略平行に形成されるステップと、前記ブランクの第２部位をプレス成形、具体的には押出成形するステップにおいて、前記内部穴が、第１ねじり部と、ゼロより大きい値を持つ第１ねじり角とを有するように形成されるステップと、を含む。
【００１１】
本発明の係る方法によれば、ブランクの内部に２つの部位が形成される。これら２つの部位は、内部穴の形状が異なる点に違いがある。第１部位において、内部穴は略直線状に延びる。更なる第２部位において、その同じ内部穴は、所定のねじ角でねじられる。このねじり角は、ゼロよりも大きく、例えば、１０度から６０度の範囲の値を有してよい。
【００１２】
本発明の第４実施形態として、ワークピースの機械加工用の工具が得られ、前記工具は、溝と把持シャンクとを含み、前記工具は、前記溝が第１螺旋角を有する第１領域と、前記溝が第２螺旋角を有する第２領域とを含み、前記第１螺旋角は、前記第２螺旋角とは異なるように形成されることに加え、又はこれに代えて、前記第１領域と前記第２領域との間に第３領域が設けられ、前記第３領域において、前記溝の螺旋角は、前記第１領域との境界領域では前記第１螺旋角と同一であり、前記第２領域との境界領域では前記第２螺旋角と同一である。
【００１３】
本発明の例示的実施形態によれば、ブランクが得られ、このブランクは、当該ブランクの縦軸に沿って第３部位を含み、前記第３部位は、前記第１部位と前記第２部位の間に設けられ、前記第３部位において、前記内部穴は、前記第１部位に隣接したところにねじれ部を持たず、前記第２部位に隣接したところに、第２ねじり角を持つ第２ねじり部を有し、前記第２ねじり角及び前記第１ねじり角は同一である。したがって、任意構成であるが、特に、第１部位と第２部位との間の一定の連続した移行部が実現される。
【００１４】
本発明の実施形態の他の例によれば、第３部位において、内部穴が、ブランクの縦軸に沿って連続的に変化するねじり角を有するねじり部を含むブランクが得られる。
【００１５】
中間領域にねじり部及びねじり角を有し、そのねじり角の値が連続的に変化する内部穴を含むブランクが得られる。これにより、異なるねじり角を有する２つの領域の間の徐々に変化する移行部を形成でき、その結果、内部穴の流動抵抗を更に抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る更に他の実施形態において、第１部位がブランクのほぼ半分を占めるブランクが得られる。このため、まず、内部穴がシャンクにおいて略直線状に形成されるため、シャンクが長いにも関わらず、内部穴内の流体の流動抵抗が極めて低い切削工具を作製することができる一方で、把持チャックの大きい接触面積を提供でき、その結果、切削工具の極めて良好な案内部、ひいては、把持チャックから切削工具への力の良好な伝達を実現できる。
【００１７】
本発明の例示的実施形態によれば、第１ねじり角の値が１０度から４５度の間、特に、１５度、２０度、３０度、又は４０度であるブランクが得られる。
【００１８】
本発明の実施形態の更に他の例によれば、２つ、又は３つの内部穴を含むブランクが得られる。更に追加される内部穴を取得できることによって、内部穴を通って工具の切削部まで送られる冷却剤及び潤滑剤の少なくともいずれかの量を増やすことができる。これにより、切削工具の耐用年数及び切削速度の少なくともいずれかが大きくなる。
【００１９】
本発明の更に他の実施形態において、硬質材料又はセラミックから成るブランクが得られる。
【００２０】
本発明の例示的実施形態によれば、均質な構造を有する、すなわち、「一度の流し込み成形」であるようなブランクが得られる。少なくとも一つの内部穴の内部構造が各区画で異なるにも関わらず、ブランクには、割れ目や、むらや、継ぎ目のいずれも存在しない。したがって、ブランクの長さ全体にわたる均一な高い載苛容量が保証されるため、耐用年数が長くなる。内部穴の壁面における切れ目、むら、又は縁は、完全に回避されるか、又は少なくとも抑制される。前述した切れ目が存在せず、特に、このようなポイントにおいて油／空気混合物の場合に生じる望ましくない渦流が回避される。このため、特に、内部穴を通って送られる油／空気混合物の流量を増やすことができる。
【００２１】
本発明の実施形態の更に他の例に従って得られるブランクにおいて、内部穴は、冷却剤及び潤滑剤の少なくともいずれかを送出するのに適する。冷却剤及び潤滑剤の少なくとも一方は、例えば、掘削水、油／空気混合物、冷却潤滑剤、及び工具の冷却と潤滑の少なくともいずれかに適する他の手段のうちの少なくともいずれかであってよい。
【００２２】
本発明の更に他の例示的実施形態によれば、ワークピースの機械加工用工具が得られ、前記工具は、刃を含み、前記工具は、削り屑、冷却剤、及び潤滑剤の少なくともいずれかを搬送する溝を含み、前記工具は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のブランクから作製することができる。
【００２３】
本発明に係る更なる実施形態において押出装置が得られ、前記押出装置において、制御要素は、ねじり角、特に、第１ねじり角及び第２ねじり角の少なくともいずれかを、ブランクの縦軸に沿った位置に応じて変えることに適する。
【００２４】
前記制御要素は、ブランクの現在のプレス位置を確認する手段を含み、予め設定された内部穴の基準形状と比較することによって、内部穴を取得し続けている形態を確認することができる。押出装置に働きかける能力により、制御要素は、予め設定された基準形状の内部穴が、正確な寸法で作製され続けることを確実に実現できる。
【００２５】
本発明の例示的実施形態によれば、方法が得られ、前記方法では、第３部位が、第１部位のプレス成形、具体的には押出成形と、第２部位のプレス成形、具体的には押出成形との間で、プレス成形、具体的には押出成形され、前記第３部位において、前記内部穴は、前記第１部位に隣接したところにねじり部を持たず、前記第２部位に隣接したところに、第２ねじり角を持つ第２ねじり部を有し、前記第２ねじり角は前記第１ねじり角と同一である。
【００２６】
本発明の更に他の例示的実施形態によれば、方法が得られ、前記方法において、前記第３部位のねじり角は、前記ブランクの縦軸に沿って連続的に変化する。
【００２７】
本発明に係る更に他の実施形態によれば、方法が得られ、前記方法において、前記ブランクは２つ、又は３つの内部穴を含む。
【００２８】
本発明に係る更に他の実施形態において工具が得られ、前記工具において、前記第１領域が、前記工具の直径の半分、全体、１．５倍、若しくは２倍に亘って延び、前記第３領域が、前記工具の直径の半分、全体、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、若しくは４．５倍に亘って延びて、前記第２領域が工具の残りの部分を占める、及び／又は、前記第１螺旋角が５°〜５０°の間、特に、３０°の度数を有する、及び／又は、前記第２螺旋角が５°〜５０度の間、特に、１５度の度数を有する。
【００２９】
本発明の実施形態の更に他の例によれば、工具が得られ、前記工具は、冷却剤チャンネルを含み、前記冷却剤チャンネルは、前記工具の全長に亘って一定のねじり角を有する、若しくは前記冷却チャンネルは、把持シャンクの領域を除いた全長に亘って一定のねじり角を有する、及び／又は、前記工具は、請求項１乃至５のいずれか一つに記載のブランクから作製することができる。
【００３０】
本発明の対象は、前記可能な限り直線状に延びる内部穴を利用して、内部穴内の流動抵抗が低下したブランクを得られるようにすることであると認識でき、前記内部穴は、少なくとも第１部位、すなわち、通常は後にシャンクとして利用される領域において、ほとんどの部分が直線状に形成される。
【００３１】
個別の特徴は、もちろん、互いに組み合わせることができ、その結果として、有利な効果は、部分的には、個々の効果を合わせたものを超えて顕現し得る。
【００３２】
本発明の前述した態様及び他の態様は、下記の例示的実施形態を参照して説明及び例示される。
【００３３】
次に、下記の図面を参照しながら例示的実施形態について説明する。図面は次のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】２つの内部穴を有するブランクを長手方向の断面で示す図である。
【図２】２つの内部穴を有するブランクを横方向の断面で示す図である。
【図３】２つの内部穴を有するブランクを長手方向の断面で示す図である。
【図４】ブランク及び押出装置を示す図である。
【図５】ブランク、押出装置、及び制御部を示す図である。
【図６】冷却チャンネルを有する工具を示す図である。
【図７】冷却チャンネルを有する更に他の工具を示す図である。
【図８】本発明に係る工具を示す図である。
【図９】本発明に係る工具の端面を示す図である。
【図１０】本発明に係る工具を作製するブランクを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１に、プリフォームとも呼ばれるブランク１０１を長手方向の断面で示す。図において、ブランク１０１の内部穴１０２，１０３は模式的に示されている。区切り線１０５から区切り線１０７まで延びる第１部位１０９において、内部穴１０２，１０３は直線状に形成される。この部位１０９において、内部穴１０２，１０３は、ブランク１０１の縦軸１０４と平行に延びる。冷却チャンネル、又は単にチャンネルと呼ぶこともできる内部穴１０２，１０３は、ブランク１０１の内部に延びて、ブランク１０１から作製される完成したドリルのシャンクから切削加工部まで流体を運ぶ。部位１０９は、完成した切削工具、例えば、穴あけ工具やフライス（例えば、ねじ切りフライス）のシャンクに相当する。このシャンクに、把持チャック、ドリルチャック、及びドリルを収容することができる。区切り線１０５の周辺は、ブランク１０１内部の移行領域である。この部位において、第１部位１０９内の、非直線状に縦軸と平行に延びる内部穴１０２，１０３の相互ねじり部が始まる。この移行領域は、理論的には、ほとんど幅を持たない領域として、又は、内部穴１０２，１０３が互いに徐々にねじられていく第３部位として構成することができる。この第３部位において、ねじり部は、部位１０９に隣接したところには存在せず、ねじり部は、部位１０８に向かう方向で大きくなるねじり角を有し、このねじり角は、部位１０８における内部穴１０２，１０３のねじり部のねじり角の値に対応する値まで増大する。移行領域において、ブランク１０１の縦軸に沿った特定の長さに亘って、内部穴１０２，１０３は、一定のねじり角を有していても、又は、最初のうちは部位１０８に向かう方向で減少するねじり角を有していてもよい。部位１０８は、区切り線１０６から始まり、第３部位が第２部位１０８内に延びる場合を除き、区切り線１０５で終了してよい。第３部位が存在する場合、その第３部位は、ブランク１０１内で第１部位及び第２部位に隣接して位置する。ブランク１０１は、２つの内部穴１０２，１０３を含む。ただし、ブランクは、一つのみの穴１０２，１０３、又は、３つ若しくは４つ以上の内部穴１０２，１０３を含むことができる。寸法設定は、具体的な実施形態の一例のみを示したものであり、第２部位１０８内の内部穴１０２，１０３は、図において、それぞれねじり角が３０度であるねじり部を有する。ただし、このねじり角は、１５度、２０度、３０度、４０度、又は、５度から８０度、特に、１０度から４５度の範囲の他の度数であってもよい。内部穴１０２，１０３のねじり角は、互いに異なっていてもよい。
【００３６】
図２に、横方向断面でブランク１０１を示す。円２０１は、ブランクの外側境界を表す。２つの内部穴２０２，２０３は、円２０４上に配置される。図２の寸法データは、ブランクの実現可能な実施形態のみを表している。ブランクは、図２において、５倍（５：１）に拡大されて示されている。
【００３７】
図３に、第１部位３０９及び第２部位３０８を有するブランク３０１を示す。第１部位３０９は、ブランク３０１の一方の端部３０７から区切り線３０５まで延びる。この第１部位３０９は、完成した切削工具、例えば、ドリル、又はフライスのシャンクに相当する。第２部位３０８は、ブランク３０１の他方の端部３０６から区切り線３０５まで延びる。内部穴３０２，３０３は、第１部位において、直線状にブランク３０１の縦軸３０４と平行に延びる。ブランクの端部に相当する区切り線３０６から区切り線３０５まで延びることができる第２部位３０８において、内部穴３０２，３０３は、直線状にブランク３０１の縦軸３０４と平行に延びる状態ではなくなる。第２部位において、内部穴は、互いにねじられた状態、すなわち、つる巻き状、又は螺旋状に形成される。内部穴３０２，３０３のこの螺旋形状は、これらの内部穴が縦軸３０４に沿って断絶されること、及び工具の外壁に接近し過ぎることがないようにするために、完成した工具の溝を回避する上で必要とされる。内部穴は、冷却剤、潤滑剤、掘削水、冷却潤滑剤、及び空気／油混合物のうちの少なくともいずれかを、切削工具の前部に送達する役割を担う。ドリルの場合は、内部穴３０２，３０３からドリルビットに冷却剤を供給することができる。内部穴から出てくる冷却剤は、発生する削り屑と共に、前述の溝を介して内部穴の開口部から送り出される。冷却剤や潤滑剤の他に、内部穴は、空気／油混合物（又は、油／空気混合物）も切削工具の前方切削部に送ることができ、これにより、最小量の潤滑を実現できる。第１部位に直線状の内部穴３０２，３０３を設けることは、この方式により、搬送される流体（冷却剤、潤滑剤、空気／油混合物、冷却潤滑剤、掘削水）の流動抵抗を抑制できるため特に有利である。
【００３８】
これにより、より低い流動抵抗がブランク全体に生じ、その結果、完成した切削工具内部における流体の流量を増やすことができる。流量が大きいため、冷却能力が向上すると共に、溝を介して、より素早く削り屑を除去でき、その結果、長寿命化と、工具の回転速度の高速化による切削工具の動作速度の高速化とを実現できる。
【００３９】
図４に、２つの内部穴４０２，４０３を有するブランク４０１を長手方向の断面で示す。このブランク４０１では、区切り線４０６から区切り線４０５まで延びる第１部位において、内部穴４０２，４０３は、直線状に縦軸４０４と平行に形成される。区切り線４０５から区切り線４０７まで延びる第２部位において、内部穴４０２，４０３は、ゼロより大きいねじり角を持つねじり部を有する。区切り線４０５において、ねじり部は、まずそこからより小さいねじり角で始まり、第２部位内に延びて、ねじり角が大きくなるねじり部を構成できる。第２部位は小区画を含み、この小区画は、ブランク４０１の端部４０７から区切り線４０５の少し手前まで延び、ねじり角がほぼ一定である内部穴４０２，４０３を含む。可変のねじり角を持つ内部穴４０２，４０３を含む第２部位の間の領域は、第１部位と第２部位に隣接する第３部位と呼ぶこともできる。ブランク４０１は、押出装置４０８を用いて、押出材料を加工することによって形成される。押出装置４０８は、原料の押出材料を受け入れる注入口４０９、及び引出口４１０を含み、この引出口４１０から、ブランクがプレス成形、より厳密には押出成形される。押出装置４０８は、ブランク４０１の内部穴４０２，４０３を形成する構成要素を含み、前記押出装置４０８は、異なるねじり部、すなわち、ねじり角が異なるねじり部と共に、ブランクの縦軸４０４に沿って内部穴４０２，４０３を提供することができる。これにより、ブランク４０１が形成され、その内部穴４０２，４０３はねじり部を有し、前記ねじり部のねじり角は、連続的に変化する、又は前記ねじり部のねじり角は、個別の領域において一定である、又は前記ねじり部のねじり角は、他の領域においてほぼゼロの値を有する。
【００４０】
図５に、区切り線５０６から区切り線５０５まで延びる第１部位を有するブランク５０１を示す。この部位において、内部穴５０２，５０３は、直線状であることに加え、更にブランク５１０の縦軸５０４と平行に延びる。内部穴５０２，５０３は、ブランク５０１の縦軸５０４と平行には延びないが、直線状に延びる状態も考えられる。また、内部穴５０２，５０３は、縦軸５０４と平行でもなく、直線状にも延びず、また、螺旋状に形成されるのでもない状態も考えられる。移行領域は、区切り線５０５の近くに存在でき、この移行領域において、内部穴５０２，５０３は、第２部位のねじれた内部穴５０２，５０３に形状が変化する。この移行領域は第３部位と見なすことができる。また、移行領域が存在しないことも考えられる。この場合、第１部位の直線状の内部穴５０２，５０３は、徐々にねじれに適合していくのではなく、第２部位のねじれた内部穴５０２，５０３に直接変化する。この場合、第２部位は、区切り線５０５から区切り線５０７まで延びる。ブランク５０１は、押出装置５０８を用いた押出成形によって作製される。ここで、原材料が押出装置の注入口５０９に導入されると、ブランクがプレス加工されて引出口５１０から出てくる。ねじりの制御、すなわち、内部穴５０２，５０３が、ブランク５０１の縦軸５０４に沿ったどの位置でどの程度のねじり角を有するべきであるのかについての制御は、制御要素５１３を利用して行われる。制御要素５１３は、制御経路５１２を介して押出装置５０８を制御し、現在の長手方向の位置、すなわち、縦軸５０４に沿ったブランク５０１の位置についての情報を信号経路５１１から受け取る。縦軸５０４上におけるねじり分布が同一である内部穴５０２，５０３を有するブランク５０１は、前述した制御ループにより、再生産可能に作製することができる。
【００４１】
図６に、２つの内部穴（冷却チャンネル）６０２，６０３を有する工具６０１、例えば、ドリルを示す。この工具は、刃６１１と、少なくとも一つの溝６１０とを含む。溝６１０は、第１部位、シャンク、６０９の手前、又はシャンク６０９の前方領域において終了してよく、これにより、搬送される削り屑を、工具チャック内に把持されたシャンク６０９の領域の手前で排出することができる。
【００４２】
図７に、刃７１１及び溝７１０を備える工具７０１、例えば、ドリルを示す。
【００４３】
本発明の利点は、ねじり角が異なるねじり部をそれぞれ含み得る内部穴と共にブランクを作製でき、更に、押出成形によって直進的な方式で前述のブランクを作製できることにも現れている。特に、製造処理は、例えば、異なるねじり角を有する複数の区画を互いに嵌め合うために中断されることがない。これにより、生産性がより向上する。また、はんだ継ぎ手やはんだ付け接合部を形成するためのはんだの使用が回避されるため、追加の作業工程を省くことができ、その結果、製造プロセスが高速化されるか、又は、必要とされていた溶接処理が不要になる。
【００４４】
切削工具、例えば、ドリル、フライス、特に、ねじ切りフライスの作製では、内部穴が溝の内部に延びてはならないため、螺旋形の内部穴が必要とされる。そうでないと、内部穴が途切れて、搬送される流体、具体的には、冷却剤、潤滑剤、油、及び空気の少なくともいずれかが、特に切削工具の切削領域に到達できなくなる。また、内部穴の螺旋形状は、外側壁面が工具の切削部において薄くなり過ぎ、その結果、耐用年数が大幅に低下する事態を防ぐためにも必要とされる形状である。ただし、内部穴の螺旋形状によって流動抵抗が増大するという欠点がある。本発明は、シャンク内で直線状に延びる内部穴を有利に含むため、切削工具の全長に亘って、すなわち、シャンク領域においても螺旋形状を有する内部穴の場合よりも流動抵抗が大幅に低下することが判明している。
【００４５】
本発明は、ここで、有利な流動特性を持つ一体型の部品を含むブランクの作製を可能にし、例えば、螺旋形の内部穴を有する部品と直線状の内部穴を有する部品というような複数の部品を互いに嵌め合わせる必要がない。これにより、ブランクの作製時間を短縮することができる。また、ブランクがこのように均質な構造を持つことから、作製される切削工具の載荷能力が大きくなり、その結果、長寿命化、若しくは経路供給量の増加、又はその両方を実現できる。
【００４６】
本発明の「一度の注入成形」によるブランクの作製により、嵌め合わされつつ各部品の内部穴を同一平面に突き合わせる必要がなくなる。その結果、時間がかかり、かつ多大の労力を要する製造プロセスが回避される。
【００４７】
同一形状の内部穴を有する、再生産可能なブランクは、本発明に係る制御要素を用いて作製することができる。これにより不良率が低下する。
【００４８】
図８に、第１部位、又は、一つ以上の溝８０３が第１螺旋角を持つ、若しくは螺旋ピッチ移行する領域を有する、本発明に係る工具を示す。この工具において、螺旋角は、第１領域内で一定に形成されてよい。前記工具は、螺旋角が変化する第３部位、及び一つ以上の溝が第２螺旋角を持つ第２部位を含み、この第２螺旋角は、第２部位の全長に亘って一定に形成されてよい。本発明の例示的実施形態において、第１螺旋角は、５°から５０°まで、特に、３０°の度数を持つことができ、第３部位の螺旋角は連続的に減少、具体的には、３０°から１５°に減少してよく、第２螺旋角は、５°から５０°の範囲の一定の値、特に、１５°の値を有する。更に他の実施形態において、第１部位は、工具の直径の半分、全部、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、又は４．５倍の長さで延びることができ、第３部位は、工具の直径の半分、全部、１．５倍、２倍、２．５倍、３倍、３．５倍、４倍、又は４．５倍の長さで延びることができ、第２部位が工具の残りの領域を占める。更に他の実施形態において、工具は、一つ以上の冷却剤チャンネルを含むことができ、この冷却剤チャンネルは、工具の全長に亘って一定のねじり角を持っていてよい。更なる代替の実施形態において、工具は、一つ以上の冷却剤チャンネルを含んでよく、これらの冷却剤チャンネルは、把持シャンク８０１の領域において、一定のねじり角、例えば、０°のねじり角を有し、工具の残りの領域において、他の一定のねじり角、例えば、１５°のねじり角を有する。代替の実施形態において、本発明に係る工具は、第１部位と第２部位のみを含み、第３部位を含まなくてもよい。したがって、この変形例において、本発明に係る工具は、急峻な移行部、すなわち、第１螺旋角から第２螺旋角に徐々に移行するのではない移行部を有する。
【００４９】
図９に、２つの冷却剤チャンネルの２つの出口開口９０１，９０２を有する、本発明に係る工具の端面を示す。代替の構成として、本発明に係る工具は、一つのみの冷却剤チャンネル、又は任意の数の冷却剤チャンネルを多数含んでもよい。
【００５０】
図１０に、把持シャンクとして設けることができる領域１００２と、工具ビット内に成形できる先端部１００３とを有する、本発明に係る工具を作製するブランクを示す。
【００５１】
「一つの」という用語が、複数の要素やステップを除外しないように、「含む」という用語は、更に他の要素や処理ステップを除外するものではないことに留意されたい。
【００５２】
採用した参照番号は、単に理解を助けるためのものであり、いかなる状況においても、限定するものと見なされるべきではなく、本発明の保護の範囲は請求項によって再現される。
【符号の説明】
【００５３】
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１，５１０  ブランク、１０２，１０３，２０２，２０３，３０２，３０３，４０２，４０３，５０２，５０３  内部穴、１０４，３０４，４０４，５０４  縦軸、１０５，１０６，１０７，３０５，３０６，４０５，４０６，４０７，５０５，５０６，５０７  区切り線、１０８，３０８  第２部位、１０９，３０９  第１部位、４０８，５０８  押出装置、４０９，５０９  注入口、４１０，５１０  引出口、５１１  信号経路、５１２  制御経路、５１３  制御要素、６０１，７０１  工具、６０９，８０１  シャンク、６１０，７１０，８０３  溝、６１１，７１１  刃、９０１，９０２  出口開口。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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