(57)【要約】【課題】  連続した穿孔作業を効率良く行うことができるコアドリルを提供する。【解決手段】円筒状ボディ部１０の先端部に砥粒層により刃部１１を形成したコアドリル１において、ボディ部１０の先端部は、中心軸線Ｃ周りに所定角度範囲θ１で連続して切り欠かれており、所定角度範囲θ１が１８０度以上であることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ボディの先端部に砥粒層により刃部を形成したコアドリルにおいて、
前記ボディの先端部は、該ボディの中心軸線周りに所定角度範囲で連続して切り欠かれており、
前記所定角度範囲が１８０度以上であることを特徴とするコアドリル。
【請求項２】
前記ボディは、前記中心軸線に沿う第１基準平面と、該中心軸線に対して交差する第２基準平面とにより先端から基端側に向けて中心軸方向の途中部分まで切り欠かれており、
前記第１基準平面に含まれる端面と前記第２基準平面に含まれる端面との交差部分は丸みを帯びていることを特徴とする請求項１に記載のコアドリル。
【請求項３】
前記ボディは、前記中心軸線に対して傾斜する基準平面により先端から基端側に向けて中心軸方向の途中部分まで切り欠かれていることを特徴とする請求項１に記載のコアドリル。
【請求項４】
前記ボディは、金属系材料で構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のコアドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コアドリルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、穿孔作業用途のドリルとしては、ノンコアドリルとコアドリルとが用いられている。ノンコアドリルは、特許文献１に記載されているような、被切削材料の切削箇所をすべて削りだして穿孔するタイプのドリルである。一方、コアドリルは、特許文献２に開示されているような、円筒状の刃部によって切削箇所の周囲のみを削りだして穿孔するタイプのドリルである。ノンコアドリルは、コアドリルに比較して切削面積が大きいため、研削効率が低い。一方、コアドリルは、切削面積がノンコアドリルに比べて小さく抑えられるため、研削効率が高い点で有利である。
【特許文献１】実公昭５７−５０２０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２２５８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のコアドリルにあっては、孔の貫通後に発生する残留コアがドリル内部に溜まり、連続した穿孔作業を効率良く行うことができないという問題点がある。
【０００４】
本発明は、上記した事情に鑑みて為されたものであり、連続した穿孔作業を効率良く行うことができるコアドリルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るコアドリルは、円筒状ボディの先端部に砥粒層により刃部を形成したコアドリルにおいて、ボディの先端部は、ボディの中心軸線周りに所定角度範囲で連続して切り欠かれており、所定角度範囲が１８０度以上であることを特徴とする。ボディの先端部が中心軸線周りに１８０度以上の角度で連続して切り欠かれているので、その切り欠き部分から遠心力や研削液などによって残留コアが排出される。そのため、残留コアの排出作業によって穿孔作業が中断されずに、連続した穿孔作業が可能になる。また、コアドリルは切削箇所の周囲のみを削りだすので、ノンコアドリルに比べて穿孔作業の研削効率が高い。
【０００６】
上記コアドリルのボディは、中心軸線に沿う第１基準平面と、中心軸線に対して交差する第２基準平面とにより先端から基端側に向けて中心軸方向の途中部分まで切り欠かれており、第１基準平面に含まれる端面と第２基準平面に含まれる端面との交差部分は丸みを帯びていることが好ましい。この場合、交差部分の丸みによって、穿孔の際に交差部分に加わる応力が分散される。その結果、穿孔時のコアドリル本体の強度が向上される。
【０００７】
また、ボディは、中心軸線に対して傾斜する基準平面により先端から基端側に向けて中心軸方向の途中部分まで切り欠かれていることが好ましい。このようにすれば、ボディには穿孔時において応力集中しやすい交差部分が形成されない。その結果、上記に比べて、穿孔時のコアドリル本体の強度がより向上される。
【０００８】
さらに、ボディは、金属系材料で構成されることを特徴とすることが好ましい。このようにすれば、ドリル本体の材料強度が向上されるので、穿孔時のコアドリルの強度が向上される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のコアドリルによれば、連続した穿孔作業を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１１】
図１〜図３を併せて参照して第一実施形態に係るコアドリルの構成について説明する。
図１は第一実施形態に係るコアドリル１を示す斜視図である。図２はコアドリル１の底面図である。図３はコアドリル１の側面図である。
【００１２】
図１を参照すると、本実施形態に係るコアドリル１は、ボディ部１０とシャンク部１３とを備えている。
【００１３】
ボディ部１０は、金属系材料で構成された円筒状の部材である。ボディ部１０の先端部は、端面１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを切断面とする切りかき部分を有している。図２にてコアドリル１を底面より参照すると、この切りかき部分は、ボディ部１０の半径方向に対して中心軸線Ｃ周りに角度θ１（切りかき角度）の範囲で形成されている。この切りかき角度θ１は後述するように連続した１８０度以上の角度であり、好ましくは１８０度以上２７０度以下の角度であることが好ましい。図３にてコアドリル１を側面より参照すると、切りかき部分の端面１０ｂと１０ｃとは、それぞれ中心軸線Ｃに沿った（ここでは平行な）第一基準面Ｓ１と中心軸線Ｃに対して交差（ここでは直行）する第二基準面Ｓ２とによって切りかかれている。また、端面１０ｄは、第一基準面Ｓ１と第二基準面Ｓ２との交差部分Ｐ付近において有限の曲率で湾曲し、交差部分Ｐ付近に丸みを帯びたＲ部１２を形成する。ボディ部１０の先端部には、その端面に沿って刃部１１が設けられている。刃部１１は、例えばダイヤモンド砥粒をニッケルなどの金属を用いて電着した砥粒層によって形成されている。この刃部１１は、ボディ部１０先端の外壁面、内壁面、底面、および切りかき部分の端面１０ｃ上において層状に形成されている。ボディ部１０の底面上に形成された刃部１１の端面１１ａおよび切りかき部分の端面１０ｃ上に形成された刃部１１の端面１１ｂは、穿孔時において被穿孔部材の表面に押し当てられて、ボディ部１０に印加された回転トルクによって被穿孔部材を研削する。切りかき部分の端面１０ｃ上に形成された刃部１１は、穿孔時におけるボディ部１０へのダメージを低減し、ボディ部１０の耐久性を向上させる。
【００１４】
シャンク部１３は、ボディ部１０の中心軸線Ｃに沿ってボディ部１０の上端部に設けられた円柱状の部材である。シャンク部１３とボディ部１０とは、それぞれ個別の部材として構成されていてもよいし、ボディ部１０と同じ材料で構成された一体ものの部材であってもよい。シャンク部１３は、穿孔時には穿孔装置の回転軸に取り付けられて、装置の回転トルクをボディ部１０に伝達する。
【００１５】
次に、図４を参照してコアドリル１の動作について説明する。図４は、穿孔工程にあるコアドリル１の様子を示した断面図である。穿孔時には、コアドリル１は穿孔装置の回転軸に取り付けられて中心軸線Ｃを軸として回転し、コアドリル１の刃部１１が被穿孔部材Ｍの表面に押し当てられる。刃部１１は、回転しながらコアＭＣの周囲を環状に研削していき、最終的にコアＭＣを被穿孔部材Ｍから切り出す。穿孔工程中においては、被穿孔部材Ｍの研削抵抗によって刃部１１の端面１１ｂを通して、ボディ部１０の端面１０ｂに円周方向の荷重Ｆが印加されている。このとき、Ｒ部１２付近のボディ部１０内においては、その荷重Ｆに反発して応力が発生する。Ｒ部１２の端面１０ｄは、有限の曲率を有しているので、曲率の大きさに応じてＲ部１２に作用する応力の局所的な集中が適度に抑えられる。コアＭＣが被穿孔部材Ｍから切り出されると、コアドリル１は、被穿孔部材Ｍ内に進行したボディ部１０を被穿孔部材Ｍ内から引き上げる戻し工程に移行する。そして、次に穿孔する箇所への位置あわせが行われて、コアドリル１は次の穿孔箇所に対する穿孔工程に入る。
【００１６】
ここで、切りかき角度θ１（図２）が１８０度未満、あるいは切りかき角度θ１が１８０度以上になる切りかき部分の範囲ａ１（１８０度開口高さ）が被穿孔部材厚さｂ以下であると、切り出されたコアＭＣの端部がボディ部１０または刃部１１の内壁面に対して引っかかりを生じる。それによって、穿孔工程後においても切り出されたコアＭＣがボディ部１０の内部に残留しやすくなる。従って、穿孔工程後に切り出されたコアＭＣがボディ部１０の内部に残留しないために、切りかき角度に対してθ１≧１８０度、１８０度開口高さに対してａ１＞被穿孔部材厚さｂが設定される。
【００１７】
以上のように、本実施形態に係るコアドリル１によれば、ボディ部１０の先端部が中心軸線Ｃ周りに１８０度以上の角度で連続して切り欠かれているので、その切り欠き部分から遠心力や研削液などによってコアＭＣがボディ部１０の外部に排出される。それによって、穿孔工程後にコアＭＣを排出する排出工程を設けずに次の穿孔箇所の穿孔工程に移行することができるので連続した穿孔作業が可能になる。また、コアドリル１はコアＭＣの周囲のみを環状に削りだすので、ノンコアドリルに比べて研削体積が低く抑えられる。その結果、コアドリル１は、ノンコアドリルに比べて穿孔作業の研削効率が高い。
【００１８】
またボディ部１０は、中心軸線Ｃに沿う第１基準平面Ｓ１と中心軸線Ｃに対して交差する第２基準平面Ｓ２とにより先端から基端側に向けて中心軸Ｃ方向の途中部分まで切り欠かれており、第１基準平面Ｓ１に含まれる端面１０ｂと第２基準平面Ｓ２に含まれる端面１０ｃとの交差部分Ｐに設けられたＲ部１２は有限の曲率で丸みを帯びている。Ｒ部１２の丸みによって、穿孔工程においてＲ部１２に加わる応力が分散される。その結果、穿孔工程においてボディ部１０の強度が向上される。
【００１９】
さらに、ボディ部１０は、金属系材料で構成されている。このようにすれば、ボディ部１０の材料強度が向上されるので、穿孔工程にあるコアドリル１の強度も向上される。
【００２０】
次に、図５〜図７を併せて参照して第二実施形態に係るコアドリル２の構成について説明する。図５は第二実施形態に係るコアドリル２を示す斜視図である。図６はコアドリル２の底面図である。図７はコアドリル２の側面図である。第一実施形態に示されたコアドリル１とコアドリル２との構成上の相違点は、ボディ部の切りかき部分の形状である。なお、これら相違点以外にかかわる説明については、上記実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
【００２１】
コアドリル２のボディ部１０は、端面１０ｅを切断面とする切りかき部分を有している。図６にてコアドリル２を底面より参照すると、この切りかき部分は、ボディ部１０の半径方向に対して中心軸線Ｃ周りに角度θ２（切りかき角度）の範囲で形成されている。この切りかき角度θ２は第一実施形態で記述したように連続した１８０度以上の角度であり、好ましくは１８０度以上２７０度以下の角度であることが好ましい。図７にてコアドリル２を側面より参照すると、切りかき部分の端面１０ｅは、中心軸線Ｃに対して傾斜角θ３で傾斜する基準平面Ｓ３によって切りかかれている。したがって、コアドリル２の切りかき部分は、第一実施形態の端面１１ｄに示されるような湾曲部分を有さない形状である。
【００２２】
図８は、穿孔工程にあるコアドリル２の様子を示した断面図である。コアドリル２においては、端面１０ｅが傾斜して設けられているので、同じ円筒長のボディ部をもつコアドリル１に比べて１８０度開口高さａ１の上限値が低くなる。しかし、コアドリル２は、コアドリル１における切りかき部分の曲率を０にした形状とみなせるので、ボディ部１０に対する応力集中の抑制効果が最大限に高められる。
【００２３】
このように、本実施形態に係るコアドリル２によれば、ボディ部１０は、中心軸線Ｃに対して傾斜する基準平面Ｓ３により先端から基端側に向けて中心軸Ｃ方向の途中部分まで切りかかれている。このようにすれば、切りかき部分の端面１０ｅに穿孔時に応力集中しやすい湾曲部分（第一実施形態における交差部分）が形成されないので、コアドリル１に比べて穿孔時のコアドリル本体の強度がより向上される。
【００２４】
なお、上述した実施形態は本発明に係るコアドリルの一例を示すものである。本発明に係るコアドリルは、上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しないように上記実施形態を変形したものであってもよい。
【００２５】
例えば、第一実施形態では、図３において設定された第２基準平面Ｓ２は中心軸線Ｃに対して垂直に交差するものであったが、中心軸線Ｃに対して傾斜して交差するものであってもよい。
【００２６】
刃部の砥粒層については、ダイヤモンド砥粒を電気メッキ（電着メタルボンド）によって固着したものが上記実施形態において示されているが、金属粉末で焼結したメタルボンドや、砥粒をロウ付けしたものであってもよい。また、砥粒については、立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）などの超砥粒であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第一実施形態に係るコアドリルを示す斜視図である。
【図２】図１のコアドリルの底面図である。
【図３】図１のコアドリルの側面図である。
【図４】図１のコアドリルによる穿孔の様子を示す断面図である。
【図５】第二実施形態に係るコアドリルを示す斜視図である。
【図６】図５のコアドリルの底面図である。
【図７】図５のコアドリルの側面図である。
【図８】図５のコアドリルによる穿孔の様子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１、２…コアドリル、１０…ボディ部、１１…刃部、１２…Ｒ部、１３…シャンク部、Ｃ…中心軸線、Ｓ１…第１基準平面、Ｓ２…第２基準平面、Ｓ３…基準平面、Ｍ…被穿孔部材、ＭＣ…コア。
【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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