(57)【要約】【課題】ドリル本体とチップとの位置合わせ精度を向上し、ドリル本体の強度を維持しつつ安定した加工動作を行うことができるドリルを提供する。【解決手段】ドリルＤは、軸線Ｏ回りに回転可能なドリル本体１と、ドリル本体１に着脱可能に取り付けられるチップ２とを有しており、ドリル本体１には、先端面３に開口する凹溝部６が設けられ、凹溝部６の内側面６ｂには、軸線Ｏに沿う方向に延びるガイド溝７が設けられ、チップ２の外側面２ｂには、ガイド溝７に噛合可能な凸部１３が設けられ、凹溝部６はチップ２を配置可能に設定されている。ドリル本体１にチップ２を取り付ける際には、凸部１３をガイド溝７に噛合しつつチップ２を先端面３側から凹溝部６に対して挿入する。【選択図】　　　　図２
2004122350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転可能なドリル本体と、前記ドリル本体に着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップとを有するドリルにおいて、
前記ドリル本体には、該ドリル本体の先端面に開口する凹溝部が設けられ、
前記凹溝部の内側面には、前記軸線に沿う方向に延びるガイド溝が設けられ、前記スローアウェイチップの外側面には、前記ガイド溝に噛合可能な凸部が設けられ、
前記凹溝部は前記スローアウェイチップを配置可能であるとともに、前記凸部と前記ガイド溝とを噛合しつつ前記スローアウェイチップを前記先端面側から前記凹溝部に対して挿入することにより、前記スローアウェイチップが前記ドリル本体に取り付けられることを特徴とするドリル。
【請求項２】
前記ドリル本体内部には、前記凹溝部のうち先端側を向く底面と該ドリル本体外部とを連通し所定の流体を流通可能な流路が形成され、
前記噛合状態の前記ガイド溝と前記凸部との間には、前記スローアウェイチップのうち先端側と前記底面に対向する後端側との間で前記流体を流通可能な間隙部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のドリル。
【請求項３】
前記底面には、前記間隙部に連続する空隙部が形成されていることを特徴とする請求項２記載のドリル。
【請求項４】
前記凸部の稜線部分と前記ガイド溝の溝部同士の稜線部分との少なくとも一方は、平坦面によって面取りされた形状とされていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のドリル。
【請求項５】
前記凸部は、その稜線が前記軸線に沿う方向と一致するように、且つ前記軸線と交わる方向に複数並んで設けられており、前記複数の凸部のそれぞれに、前記挿入方向前方側に向かって傾斜するテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のドリル。
【請求項６】
ドリル本体の先端部に形成された凹溝部に挿入可能なスローアウェイチップにおいて、
外側面に形成され、その稜線が前記挿入方向と一致する凸部を備え、
前記凸部は、前記外側面において前記挿入方向と交わる方向に複数並んで設けられていることを特徴とするスローアウェイチップ。
【請求項７】
前記複数の凸部のそれぞれに、前記挿入方向前方側に向かって傾斜するテーパ部が形成されていることを特徴とする請求項６記載のスローアウェイチップ。
【請求項８】
前記複数の凸部に形成されているテーパ部それぞれの前記挿入方向における形成距離は互いに異なる値に設定されていることを特徴とする請求項７記載のスローアウェイチップ。
【請求項９】
前記テーパ部の前記形成距離は、前記ドリル本体の前記先端部の形状に応じて設定されることを特徴とする請求項８記載のスローアウェイチップ。
【請求項１０】
前記テーパ部の前記形成距離は、前記挿入方向と交わる方向における前記外側面の中央部から端部に向かって徐々に短くなるように設定されていることを特徴とする請求項８記載のスローアウェイチップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル本体の先端面に形成された凹溝部に対して着脱自在なスローアウェイチップ（以下、「チップ」と称する）を有するドリル及びチップに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、先端面に凹溝部を有するドリル本体に対して、この凹溝部に着脱自在なチップを取り付け、使用後のチップを再研磨することなく使い捨てにすることにより、工具再研磨の手間を省いて工具交換時間を少なくするといったドリルがある。このようなドリルに関する技術は、例えば特許文献１に開示されている。該特許文献１に開示されているドリルにおいて、凹溝部の先端側を向く底面には丸穴状の取付穴が形成され、チップのうち前記底面に対向する後端面には前記取付穴に嵌挿可能な円柱状の軸部が設けられている。そして、軸部を取付穴に嵌挿することによりチップをドリル本体に取り付ける構成となっている。ここで、軸部には切欠部が設けられており、取付穴の内周には出没可能な係合部材が設けられているため、軸部を取付穴に嵌挿することにより、切欠部と係合部材とが係合し、これによってチップがドリル本体に固定される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１９７９２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したドリルは、取付穴に軸部を嵌挿するだけでチップをドリル本体に固定できるので、チップの取り付け作業が容易となり有効であるが、チップとドリル本体との接続は軸部を介して行われるので、軸部が細いと折れてしまうといった問題があった。更に、チップとドリル本体との位置合わせ（芯出し）は軸部と取付穴との嵌合のみによって行われる構成であるため、位置合わせ精度が不十分な場合があり、ワークに対するドリルの加工精度に悪影響を及ぼす場合があった。
【０００５】
また、ワークをドリルで加工する場合、加工油を供給しつつ加工することが通常であるが、この場合、従来では、図１１に示すように、ドリル本体１００内部にドリル本体１００の軸線Ｏに沿うように流路１０２を形成し、この流路１０２を先端側で２方向に分岐して分岐部１０３とし、これら分岐部１０３とドリル本体１００の先端面１０７の開口１０４とを接続し、流路１０２の後端側に接続した加工油供給部１０５から加工油を供給し、流路１０２、分岐部１０３、及び開口１０４を介して、ワークとチップ１０１との間に加工油を供給していた。しかしながら、分岐部１０３はドリル本体１００の先端部に形成される構成であるため、凹溝部１０６によって薄肉化され強度を低下された先端部は、分岐部１０３によって更に強度が低下することとなり、図１２に示すように、ドリル本体１００の先端部が凹溝部１０６を介して拡がるように変形してしまうといった問題があった。また、分岐部１０３を形成するために製造工程の増加・複雑化を招くことになる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ドリル本体とチップとの位置合わせ精度を向上できるとともに、ドリル本体の強度を維持しつつ安定した加工動作を行うことができるドリル及びこのドリルに着脱可能なチップを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のドリルは、軸線回りに回転可能なドリル本体と、前記ドリル本体に着脱可能に取り付けられるチップとを有するドリルにおいて、前記ドリル本体には、該ドリル本体の先端面に開口する凹溝部が設けられ、前記凹溝部の内側面には、前記軸線方向に延びるガイド溝が設けられ、前記チップの外側面には、前記ガイド溝に噛合可能な凸部が設けられ、前記凹溝部は前記チップを配置可能であるとともに、前記凸部と前記ガイド溝とを噛合しつつ前記チップを前記先端面側から前記凹溝部に対して挿入することにより、前記チップが前記ドリル本体に取り付けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明のドリルによれば、凹溝部の内側面に、軸線方向に延びるガイド溝を設けるとともに、チップの外側面にガイド溝に噛合する凸部を設け、これらガイド溝及び凸部によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝に凸部を噛合しつつ凹溝部にチップを先端側からスライドするように挿入するだけで、チップをドリル本体に容易に取り付けることができるとともに、ドリル本体に対するチップの位置合わせ精度も向上できる。また、セレーション構造とすることによってドリル本体が回転してチップによってワークを加工する際にも、ドリル本体とチップとは位置ずれを起こさず、ドリル本体の回転力はチップに確実に効率良く伝達される。
【０００９】
この場合において、好ましくは、前記ドリル本体内部に、前記凹溝部のうち先端側を向く底面と該ドリル本体外部とを連通し所定の流体を流通可能な流路が形成され、前記噛合状態すなわち前記ガイド溝と前記凸部とが噛合した状態の前記ガイド溝と前記凸部との間には、前記チップのうち先端側と前記底面に対向する後端側との間で前記流体を流通可能な間隙部が設けられる。これにより、従来のように、ドリル本体先端部に、加工油（流体）流通用の流路（分岐部）を設けることなく、チップ先端に対する流体の供給を安定して行うことができる。そして、ドリル本体には流路が形成されないので、ドリル本体の強度は維持され、変形などの不具合は回避されるとともに、製造工程の容易化を図ることができる。
また、間隙部を設けたとしても、セレーション構造によってチップと凹溝部との接触面積は十分に確保されているので、ドリル本体に対するチップの取り付けは安定する。
【００１０】
さらに、この場合において、より好ましくは、前記底面に、前記間隙部に連続する空隙部が形成される。これにより、この空隙部を加工油溜まりとして用いることができ、間隙部への加工油の供給は安定化される。さらにまた、前記凸部の稜線部分と前記ガイド溝の溝部同士の稜線部分との少なくとも一方を、平坦面によって面取りされた形状とすることにより、前記間隙部の断面積を大きく確保して、より多くの加工油等の流体を供給することができる。
【００１１】
また、好ましくは、前記凸部は、その稜線が前記軸線に沿う方向と一致するように、且つ前記軸線と交わる方向に複数並んで設けられており、前記複数の凸部のそれぞれに、前記挿入方向すなわち前記凹溝部への前記チップの挿入方向の前方側に向かって傾斜するテーパ部が形成される。これにより、ドリル本体に対するチップの位置決め精度が向上されるとともに、挿入動作を円滑に行うことができる。
【００１２】
本発明のチップは、ドリル本体の先端部に形成された凹溝部に挿入可能なチップにおいて、外側面に形成され、その稜線が前記挿入方向と一致する凸部を備え、前記凸部は、前記外側面において前記挿入方向と交わる方向に複数並んで設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のチップによれば、チップの外側面に凸部を設けたことにより、ドリル本体の凹溝部の内側面に、挿入方向に延びるガイド溝を設けておけば、これらガイド溝及び凸部によってセレーション構造が構成されるので、ガイド溝に凸部を噛合しつつ凹溝部にチップを先端側からスライドするように挿入するだけで、チップをドリル本体に容易に取り付けることができるとともに、ドリル本体に対するチップの位置合わせ精度も向上できる。
【００１４】
本発明のチップにおいて、好ましくは、前記複数の凸部のそれぞれに、前記挿入方向前方側に向かって傾斜するテーパ部が形成されている構成が採用される。これにより、凹溝部に対する挿入動作を円滑に行うことができる。
【００１５】
また、本発明のチップにおいて、好ましくは、前記複数の凸部に形成されているテーパ部それぞれの前記挿入方向における形成距離は互いに異なる値に設定されている構成が採用される。この場合において、前記テーパ部の前記形成距離は、前記ドリル本体の前記先端部の形状に応じて設定される構成が採用される。これにより、チップをドリル本体の凹溝部に挿入する際、複数の凸部のそれぞれを凹溝部のガイド溝に同時に噛合することができるので、挿入動作を円滑に行うことができる。
【００１６】
この場合において、より好ましくは、前記テーパ部の前記形成距離は、前記挿入方向と交わる方向における前記外側面の中央部から端部に向かって徐々に短くなるように設定されている構成が採用される。すなわち、ドリル本体の凹溝部の挿入口の形状は側面視においてＶ字状に形成されている場合が多いが、テーパ部の形成距離を外側面の中央部から端部に向かって徐々に短くなるように設定することにより、凸部のそれぞれを凹溝部に同時に挿入することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のドリル及びチップについて図面を参照しながら説明する。図１は本発明のドリル及びチップの一実施形態を示す側面図であって、図１（ａ）はＹ方向から見た側面図、図１（ｂ）はＸ方向から見た側面図である。また、図２は図１（ａ）を先端側（Ｚ方向側）から見た図である。図３は図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。更に、図４はチップをＹ方向から見た側面図、図５は図４を先端側から見た図、図６はチップをＸ方向から見た側面図である。ただし、Ｘ方向は後述する凹溝部６が形成されるドリルＤの軸線Ｏに対する直径方向、Ｙ方向はこのＸ方向と軸線Ｏとに直交する方向、Ｚ方向は軸線Ｏに平行な方向であってドリルＤの先端側から後端側に向かう方向を＋とする。
【００１８】
図１において、ドリルＤは、軸線Ｏ回りに回転可能なドリル本体１と、このドリル本体１に着脱可能に取り付けられるチップ２とを備えている。チップ２は切刃２ａを有している。ドリル本体１の後端側は大径部であるシャンク部１ａとなっている。一方、ドリル本体１の先端側には、ドリル本体１の先端面３に開口する一対の切屑排出溝４が形成されている。ここで、切屑排出溝４は、図２に示すように、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、且つ後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りに穴明け加工時のドリル回転方向Ｔの後方側に捩れるように螺旋状に形成されている。
【００１９】
ドリル本体１の先端部には、凹溝部６が形成されている。この凹溝部６は、ドリル本体１の先端面３に開口して後端側に凹むように形成され、前記軸線Ｏに対する直径方向に延びるように設けられている。より詳しくは、凹溝部６は、切屑排出溝４の先端側におけるドリル回転方向Ｔ側を向く壁面どうしの間を、軸線Ｏを含む仮想平面に沿って該仮想平面を略中心に軸線Ｏに対する直径方向（Ｘ方向）に切り欠くようにして形成されたものであって、先端側を向き軸線Ｏに直交する底面６ａと、底面６ａに直交するとともに軸線Ｏに平行かつ互いにも平行に延びる対向した一対の内側面６ｂとを備えている。そして、図１（ｂ）に示すように、凹溝部６は、側面視において先端面３に向けてコ字状に開口するように形成されるとともに、図２および図３に示すように先端視においてその対称中心を軸線Ｏと一致させており、チップ２を配置可能となっている。
【００２０】
図１及び図２に示すように、凹溝部６のうち内側面６ｂには、軸線Ｏに沿う方向に延びるガイド溝７が形成されている。ガイド溝７は、軸線Ｏに沿う方向に延びる溝部が軸線Ｏと交わる方向に複数並んで形成されたものであり、一対の内側面６ｂのそれぞれに形成されている。このとき、ガイド溝７は、内側面６ｂの全面には形成されておらず、図２に示すように、一対の内側面６ｂの軸線Ｏ近傍からそれぞれドリル回転方向Ｔ側を向く部分に位置するようにＸ方向に互い違いの側の端部に亘って形成されており、前記軸線Ｏ近傍の内側面６ｂが先端面３のシンニング部に連なる部分では平坦面状に形成されている。また、図７に示すように軸線Ｏに直交する断面において、ガイド溝７の個々の前記溝部は、その溝底部分が凹円弧状をなす概略Ｖ字形に形成されるとともに、隣接する溝部どうしがなす稜線部分は前記溝底部分がなす凹円弧よりも半径の大きな凸円弧状となるように形成されている。
【００２１】
図１に示すように、ドリル本体１の内部には、軸線Ｏに沿って流路５が形成されている。流路５は、ドリル本体１のうち、後端面８と凹溝部６の底面６ａとを連通するように形成されている。そして、流路５のうち、ドリル本体１の後端面８側には、図１（ａ）に示すように、ドリル本体１の外部に設けられ、加工油（流体）を流路５に対して供給可能な加工油供給部９が接続されている。ドリル本体１外部に設けられた加工油供給部９から流路５に供給された加工油は、流路５の後端面８側から、凹溝部６のうち先端側を向く底面６ａに対して流通するようになっている。
【００２２】
ここで、図１や図２に示すように、凹溝部６の底面６ａには、ざぐり加工によって該底面６ａから凹む凹状のさぐり部１５が形成されている。このさぐり部１５はその内周端が流路５の先端側に連続するように形成され、この流路５の先端側から凹溝部６の一対の内側面６ｂのうち前記ガイド溝７が形成された部分に向けてそれぞれ延び、さらにこの内側面６ｂ部分に沿って外周側に延びるように形成され、ただしその外周端は底面６ａの外周縁すなわちドリル本体１先端部の外周面にまで達することはなく、該底面６ａ内で止まるようにされている。また、このざぐり部１５は、前記内側面６ｂのガイド溝７に沿って延びる部分では、図２及び図１（ｂ）に示すように内側面６ｂからもドリル回転方向Ｔの後方側に凹むように形成されている。そして、このさぐり部１５は、凹溝部６にチップ２を配置した際、ドリル本体１とチップ２の後端面２ｃとの間に空隙部１６を形成する。空隙部１６は流路５から供給された加工油の油溜まりとして用いられる。
【００２３】
チップ２は凹溝部６にその後端面２ｃを底面６ａに対向させつつ配置されるようになっている。チップ２は、超硬合金等の硬質材料により構成されており、図４、図５、図６に示すように、概略偏五角形の平板状に形成されたものであって、ドリル本体１の凹溝部６に嵌合されるようにして取り付けられる。チップ２はＸ方向中央部に厚み方向（Ｙ方向）に明けられた貫通穴１０を有しており、この貫通穴１０は、図１や図３に示すようにチップ２が凹溝部６に配置された際、ドリル本体１の先端部のうちＸ方向中央部において凹溝部６の内側面６ｂに開口するようにＹ方向に明けられた取付穴１１と一致するように設定されている。この取付穴１１は、前記凹溝６によって２つの部分に分けられたドリル本体１先端部の一方の部分（図３において凹溝部６の上側の部分）の外周面からＹ方向に沿ってテーパ状に縮径する縮径部を経て該部分を貫通してこの一方の部分側の凹溝部６の内側面６ｂに開口し、さらに凹溝部６を越えて前記ドリル本体１先端部の他方の部分側の内側面６ｂから前記一方の部分側と同軸にＹ方向に延びるように形成されている。また、この他方の部分において取付穴１１はドリル本体１の外周面に貫通することのない止まり孔状とされるとともに、その内周には雌ネジが形成されており、凹溝部６にチップ２を配置して前記一方の部分側から取付穴１１及び貫通穴１０に固定部材１２としてボルトを挿通して他方の部分側の取付穴１１の前記雌ネジに螺着することにより、図３に示すようにこの固定部材１２としてのボルトの皿頭状とされた頭部が前記縮径部に密着してドリル本体１とチップ２とは連結固定される。ここで、貫通穴１０及び取付穴１１のそれぞれはＸ方向中央部に形成されている構成であり、この貫通穴１０及び取付穴１１に挿通、螺着される固定部材（ボルト）１２とともに軸線Ｏと直交する方向に配設される。
【００２４】
図４、図５に示すように、チップ２の外側面２ｂには、ドリル本体１のガイド溝７に噛合可能な複数の凸部１３が形成されている。凸部１３は軸線Ｏに沿う方向に延びるように、つまりその稜線が軸線Ｏ方向に一致するように形成されており、軸線Ｏと交わる方向に複数並んで形成されている。この凸部１３は、チップ２を凹溝部６に配置した際、凹溝部６のガイド溝７が形成されている位置に対応する位置に形成されている。すなわち、凸部１３はチップ２の外側面２ｂのそれぞれに形成されており、一対の外側面２ｂの軸線Ｏ近傍からそれぞれドリル回転方向Ｔの後方側を向く部分に複数の凸部１３が並ぶようにＸ方向に互い違いの側の端部に亘って形成されていて、前記シンニング部に連なる部分で前記内側面６ｂが平坦面状とされた部分に対応する部分では、チップ２の外側面２ｂもこの平坦面に密着する平坦面状とされている。また、図７に示すように軸線Ｏに直交する断面において、凸部１３は前記稜線部分が凸円弧状をなす概略Ｖ字形に形成されるとともに、隣接する凸部１３どうしの間の谷部は前記稜線部分がなす凸円弧よりも半径の小さな凹円弧状となるように形成されており、凸部１３がなすＶ字の挟角は、ガイド溝７の前記溝部がなすＶ字の挟角と等しくされている。
【００２５】
さらに、この凸部１３を前記ガイド溝７に噛合させてチップ２を凹溝部６に配置した際、図７に示すように、チップ２に形成されている凸部１３とドリル本体１の凹溝部６に形成されているガイド溝７との間には、複数並んだ凸部１３のそれぞれの頂上及び谷部近傍において間隙部１４が形成されるように設定されている。すなわち、凸部１３の稜線部分がなす凸円弧の半径は、ガイド溝７の溝部の溝底部分がなす凹円弧の半径よりも大きくされるとともに、隣接する凸部１３どうしの間の谷部がなす凹円弧の半径は、ガイド溝７の隣接する溝部どうしの間の稜線部分はなす凸円弧の半径よりも小さくされており、互いに挟角の等しいＶ字形に形成されたガイド溝７の溝部の壁面と凸部１３の側面とを密着させて該凸部１３とガイド溝７とを噛合させることにより、この噛合状態で凸部１３の稜線部分とガイド溝７の溝部の溝底部分との間、及び、隣接する凸部１３の谷部とガイド溝７の隣接する溝部の稜線部分との間に、それぞれ間隙部１４が形成される。この間隙部１４は加工油を流通可能な程度の大きさに設定されチップ２の先端側と後端側とで加工油を流通可能となっており、チップ２を凹溝部６に配置した際、流路５を介して凹溝部６の底面６ａに供給された加工油は間隙部１４を流れるようになっている。つまり、流路５を介して凹溝部６に供給された加工油は、間隙部１４を通ってチップ２の先端側から流出するようになっている。
【００２６】
また、前記空隙部１６は、凹溝部６の底面６ａのうち、ガイド溝７と凸部１３との接合部に対応する位置に形成されている。すなわち、空隙部１６を形成する前記ざぐり部１５が凹溝部６の内側面６ｂうちガイド溝７に沿って延びる部分で該内側面６ｂからもドリル回転方向Ｔの後方側に凹むように形成されることにより、凹溝部６にチップ２を配置した際、空隙部１６は、該空隙部１６が形成される範囲内において、凸部１３との間でガイド溝７の溝部の前記溝底部分と溝部どうしの前記稜線部分とに形成される複数の前記間隙部１４にそれぞれ連続するようになっている。
【００２７】
なお、ドリル本体１にチップ２を取り付けた際、チップ２の先端面は、軸線Ｏから外周側に向かうに従い漸次後退する二等辺三角形状（Ｖ字状）に形成されており、この先端面と、チップ２の両外側面２ｂのうちドリル本体１に対する取り付け状態においてドリル回転方向Ｔ側を向くすくい面２０との交差稜線部に、前記切刃２ａがそれぞれ形成されている。このすくい面２０は、チップ２の後端側に向かうに従い漸次幅狭となりつつ、反対側の外側面２ｂ側に漸次後退する傾斜面となっており、取り付け状態において切屑排出溝４のドリル回転方向Ｔを向く前記壁面に連なっている。そして、両外側面２ｂのすくい面２０以外の部分に凸部１３が形成された構成となっている。また、チップ２の前記後端面２ｃは、ドリル本体１にチップ２を取り付けた際に軸線Ｏに直交する方向に形成され、凹溝部６の底面６ａの前記ざぐり部１５以外の部分に密着可能とされている。
【００２８】
次に、上述した構成を備えるドリルＤにおいてドリル本体１にチップ２を取り付ける手順及び穴明け加工時における動作について説明する。
ドリル本体１にチップ２を取り付ける際、チップ２の貫通穴１０の形成方向とドリル本体１の取付穴１１の形成方向とを一致させるようにして、凹溝部６に対してドリル本体１の前記先端面３側（開口側）からチップ２を＋Ｚ方向、すなわち軸線Ｏ方向後端側に向けた挿入方向Ｓ（図１参照）に挿入する。チップ２を凹溝部６に挿入する際、チップ２の両外側面２ｂの凸部１３と凹溝部６の両内側面６ｂのガイド溝７とを噛合しつつスライドさせながら挿入する。チップ２を挿入することにより、やがてチップ２の後端面２ｃと凹溝部６の底面６ａとが当接して密着する。凹溝部６の底面６ａに対してチップ２の後端面２ｃが当接する位置は、チップ２の貫通穴１０とドリル本体１の取付穴１１とが一致するように設定されているため、この状態で貫通穴１０及び取付穴１１に固定部材１２を挿入し、ボルトとしての固定部材１２を雌ネジを有する取付穴１１に螺着することにより、チップ２はドリル本体１に対して連結固定される。
【００２９】
ここで、すくい面２０が設けられている部分の板厚方向のサイズは、凸部１３が設けられている部分の板厚方向のサイズ（凸部１３の頂上におけるサイズ）より小さく設定されている。これにより、凹溝部６に対して凸部１３とガイド溝７とを摺動させつつチップ２を挿入する際の挿入動作は妨げられない。
【００３０】
なお、チップ２をドリル本体１から取り外す際には、固定部材１２と取付穴１１との螺着を解き、固定部材１２を取り外した後、チップ２を凹溝部６から引き抜くことにより、ドリル本体１とチップ２とは分離される。
【００３１】
ドリル本体１に対してチップ２を固定したなら、加工油供給部９よりドリル本体１の流路５に対して加工油を供給しつつ、ワークに対する穴明け加工を行う。流路５に供給された加工油は、流路５の先端側端部から加工油溜まりとしての空隙部１６に供給される。そして、空隙部１６と間隙部１４とは連続しているため、加工油は間隙部１４を介してチップ２の先端側から放出される。こうして、ワークに対して加工油を供給しつつ穴明け加工を行うことができる。
【００３２】
以上説明したように、凹溝部６の内側面６ｂに軸線Ｏに沿う方向に延びるガイド溝７を設けるとともにチップ２の外側面２ｂにガイド溝７に噛合する凸部１３を設け、これらガイド溝７及び凸部１３によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝７に凸部１３を噛合しつつチップ２を挿入するだけで、チップ２をドリル本体１に容易に取り付けることができる。更に、ドリル本体１に対するチップ２の位置合わせ精度も向上できる。しかも、チップ２は、前記固定部材１２（ボルト）によって凹溝部６が狭まるようにして締め付けられることにより、前記Ｙ方向から前記ガイド溝７が形成された凹溝部６の一対の内側面６ｂ，６ｂを結ぶ方向にやや傾斜した向きに押圧されるので、ガイド溝７と凸部１３とを一層確実に噛合させることができて、位置合わせ精度の更なる向上を図ることができる。また、セレーション構造とすることにより、ドリル本体１が回転してチップ２によってワークを加工する際にも、ドリル本体１とチップ２とは位置ずれを起こさず、ドリル本体１の回転力はチップ２に確実に効率良く伝達される。したがって、安定した加工を行うことができ、高い加工精度を実現できる。
【００３３】
また、ドリル本体１の内部に、凹溝部６の先端側を向く底面６ａとドリル本体１外部とを連通する流路５を形成するとともに、噛合状態におけるガイド溝７と凸部１３との間に間隙部１４が形成されるようにドリル本体１及びチップ２の形状を設定したことにより、流路５から供給される加工油は間隙部１４を介してチップ２の先端側から放出されるので、図１１に示したような、ドリル本体先端部に加工油流通用の分岐部を設けることなくチップ２の先端に対する加工油の供給を安定して行うことができる。そして、ドリル本体１の先端部には流路が形成されないので、ドリル本体１の強度は維持され、変形などの不具合は回避されるとともに、ドリル本体１の製造工程の容易化を図ることができる。
【００３４】
さらに、噛合状態における間隙部１４は凸部１３の頂上（稜線部分）に相当する位置（ガイド溝７の谷（溝底部分）に相当する位置）と隣接する凸部１３どうしの谷部（ガイド溝７の隣接する溝部の稜線部分）に相当する位置とにのみ形成されており、他の部分では凸部１３の側面とガイド溝７の壁面とが密着してチップ２とドリル本体１とは当接するように設定されているので、チップ２とドリル本体１との接触面積は十分に確保され、ドリル本体１に対するチップ２の取り付けは安定する。
【００３５】
そして、凹溝部６の底面６ａに、間隙部１４に連続する加工油溜まりとしての空隙部１６を設けたので、間隙部１４への加工油の供給は安定化され、加工時においてチップ２先端へ加工油を確実に供給することができる。
【００３６】
なお、本実施形態においては、チップ２の先端に対して加工油を供給する際には、チップ２とドリル本体１との間に設けた間隙部１４を介して供給するように説明したが、図８に示すように、流路５の途中から分岐し、ドリル本体１の先端面３の開口部１０４に連続する分岐部１０３を設けてもよい。すなわち、図１１で説明した分岐部と本発明に係る間隙部１４とを併用することも可能である。又、この分岐部１０３の開口部１０４は、ドリル本体１の先端側の外周面に設けられていてもよい。ただし、このような場合には、前記間隙部１４の総断面積は前記分岐部１０３の総断面積よりも小さくすることが望ましく、これにより切刃２ａの近傍に開口する間隙部１４からより高い圧力で加工油を供給することが可能となる。一方、分岐部１０３を設けないことによりドリル本体１の先端部の強度は維持される。また、前記間隙部１４は、凸部１３の稜線部分（ガイド溝７の溝部の溝底部分）と隣接する凸部１３どうしの谷部（ガイド溝７の隣接する溝部の稜線部分）とのいずれか一方にのみ形成されていてもよい。さらに、乾式切削によりワークに加工を行う場合は、前記加工油供給部９から加工油を供給するのに代えて、流体として圧縮空気を供給するようにしてもよい。
【００３７】
次に、本発明のチップの他の実施形態について説明する。ここで、以下の説明において上述した実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略化もしくは省略する。
図９（ａ）は本実施形態に係るチップの側面図、図９（ｂ）は要部拡大斜視図である。
【００３８】
図９に示すように、チップ２は概略偏五角形の平板状に形成されたものであって、ドリル本体１の凹溝部６に挿入される。チップ２の外側面２ｂにはドリル本体１のガイド溝７に噛合可能な複数の凸部１３が形成されている。凸部１３は凹溝部６に対する挿入方向（すなわち軸線Ｏ方向あるいはＺ方向）に延びるように、つまりその稜線が前記挿入方向に一致するように形成されており、挿入方向と交わる方向（Ｘ方向）に複数並んで形成されている。この凸部１３は、チップ２を凹溝部６に配置した際、凹溝部６のガイド溝７が形成されている位置に対応する位置に形成されている。
【００３９】
複数の凸部１３のそれぞれには、挿入方向前方側、すなわちチップ２の後端面２ｃ側に向かって傾斜するようにテーパ部３０（３０Ａ〜３０Ｄ）がそれぞれ形成されている。すなわち、チップ２の後端面２ｃ側に向かってチップ２の厚みを薄くするように（凸部１３の突出高さが漸次小さくなるように）テーパ部３０が形成されている。
【００４０】
これら複数の凸部１３のそれぞれに形成されているテーパ部３０Ａ〜３０Ｄの挿入方向における形成距離、すなわち、Ｚ軸方向におけるテーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの形成距離Ｌａ〜Ｌｄは互いに異なる値に設定されている。本実施形態において、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの形成距離Ｌａ〜Ｌｄは、図９（ｂ）に示すように、挿入方向と交わる方向における外側面２ｂのＸ方向中央部から端部に向かって徐々に短くなるように設定されている。すなわち、外側面２ｂのうちＸ方向中央部のテーパ部３０Ｄの形成距離Ｌｄが最も長く設定されており、Ｘ方向端部側に向かって形成距離Ｌｃ、Ｌｂ、Ｌａが徐々に短くなるように設定されている。また、Ｚ軸（軸線Ｏ）に平行な線とテーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの表面とのなす角度θａ〜θｄは、Ｘ方向中央部のテーパ部３０Ｄに関する角度θｄが最も小さく、Ｘ方向端部側に向かうテーパ部３０それぞれに関する角度θｃ、θｂ、θａが徐々に大きくなるように設定されている。
【００４１】
そして、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄの先端側（−Ｚ側）のそれぞれは直線状のラインＭ上に配置されるように設定されており、このラインＭとＸ軸とのなす角度はθＭ（図９（ａ）参照）となっている。ここで、各テーパ部３０Ａ〜３０Ｄの後端の位置は、軸線Ｏに直交する方向に配置されるチップ２の後端面２ｃの位置と一致させられており、したがって前記ラインＭはＸ方向中央部から端部に向かうに従い図９（ａ）に示すように後端面２ｃ側に向かうように傾斜させられることとなる。なお、各テーパ部３０Ａ〜３０Ｄは、前記ラインＭを通る同一面によって凸部１３の後端部が面取りされた構成となっている。
【００４２】
一方、図１０（ａ）に示すように、ドリル本体１の先端部はＹ方向からの側面視に略Ｖ字状に形成されており、この先端面３とＸ軸とのなす角度は、前記ラインＭとＸ軸とのなす角度θＭとほぼ同じである。すなわち、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれで設定されるラインＭが、先端面３の傾斜（形状）とほぼ一致するように、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの形成距離Ｌａ〜Ｌｄが設定されている。
【００４３】
次に、上述した構成を備えるチップ２をドリル本体１の凹溝部６に挿入する動作について図１０を参照しながら説明する。
図１０（ａ）に示すように、まず、チップ２の後端面２ｃと凹溝部６とが対向させられる。ここで、上述したように、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれで設定されるラインＭとＸ軸とのなす角度と、ドリル本体１の先端面３のＸ軸に対する傾斜角度とはほぼ同じ値θＭに設定されている。
そして、チップ２が凹溝部６に挿入される。ここで、図１０（ｂ）に示すように、チップ２を凹溝部６に挿入する状態において、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄのそれぞれで設定されるラインＭとＸ軸とのなす角度と、ドリル本体１の先端面３のＸ軸に対する傾斜角度とはほぼ同じ値θＭに設定されているので、チップ２に形成されている複数の凸部１３のそれぞれと、凹溝部６に形成されている複数のガイド溝７のそれぞれとは、ほぼ同時に噛合される。すなわち、挿入動作の際、複数の凸部１３とガイド溝７とは同時に噛合されるので、チップ２をぐらつかせたりせずに、挿入動作を円滑に行うことができる。そして、チップ２は更に挿入されることにより、図１０（ｃ）に示すように、凹溝部６に配置される。
【００４４】
なお、本実施形態では、先端面３の傾斜（形状）とラインＭとを一致させるようにテーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの形成距離Ｌａ〜Ｌｄを設定する構成であり、こうすることにより、チップ２を凹溝部６に挿入する際、複数の凸部１３のそれぞれが凹溝部６のガイド溝７に同時に噛合可能となる。したがって、先端面３がＶ字状ではなく、例えばＷ字状であったり、Ｘ方向両端部のほうが中央部より−Ｚ方向に突出している場合には、複数の凸部１３のそれぞれが凹溝部６のガイド溝７に同時に噛合するように、先端面３の形状に応じて、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄそれぞれの形成距離Ｌａ〜Ｌｄが設定される。例えば先端面３がＷ字状である場合には、テーパ部３０Ａ〜３０Ｄの先端側（−Ｚ側）のそれぞれを結ぶ線（ラインＭ）もＷ字状となる。
【００４５】
また、本実施形態では、チップ２の前記貫通穴１０に代えて、後端面２ｃに開口する断面Ｕ字状の貫通溝３１が両外側面２ｂ間を貫通するようにＸ方向中央部に形成されており、チップ２を取り外す際にも固定部材（ボルト）１２をドリル本体１から完全に取り外さずにチップ２を引き抜くことが可能とされている。さらに、本実施形態では、前記凸部１３の稜線部分が、外側面２ｂに平行すなわち前記Ｙ軸に垂直な平坦面によって面取りされた形状とされており、これにより、チップ２の高い取付安定性は維持したまま、この稜線部分とガイド溝７の溝部の溝底部分との間に形成される間隙部１４の断面積を大きく確保して、加工油等の所定の流体をより多くドリル本体１先端部に供給することができる。なお、ガイド溝７において、その隣接する溝部同士の稜線部分に同様の面取りを行うようにしてもよく、これら凸部１３の稜線部分とガイド溝７の溝部同士の稜線部分との双方を平坦面によって面取りされた形状としてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、凹溝部の内側面に軸線に沿う方向に延びるガイド溝を設けるとともにチップの外側面にガイド溝に噛合する凸部を設け、これらガイド溝及び凸部によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝に凸部を噛合しつつチップを挿入するだけで、チップをドリル本体に容易に取り付けることができるとともに、ドリル本体に対するチップの位置合わせ精度も向上できる。また、セレーション構造とすることによってドリル本体が回転してチップによってワークを加工する際にも、ドリル本体とチップとは位置ずれを起こさず、ドリル本体の回転力はチップに確実に効率良く伝達される。また、チップの凸部にテーパ部を設けることにより、ドリル本体の凹溝部に対する挿入動作を円滑に行うことができる。したがって、良好な加工精度を維持しつつ安定した穴明け加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のドリルの一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のドリルを先端側から見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】チップの側面図である。
【図５】チップを先端側から見た図である。
【図６】チップの側面図である。
【図７】間隙部を説明するための図である。
【図８】本発明のドリルの他の実施形態を示す図である。
【図９】本発明のチップの他の実施形態を示す図である。
【図１０】図９に示すチップをドリル本体の凹溝部に挿入する動作を説明するための図である。
【図１１】従来のドリルを示す図である。
【図１２】従来のドリルの問題点を示す図である。
【符号の説明】
１　ドリル本体
２　チップ（チップ）
２ａ　切刃
２ｂ　外側面
３　先端面
５　流路
６　凹溝部
６ａ　底面
６ｂ　内側面
７　ガイド溝
１３　凸部
１４　間隙部
１６　空隙部
３０　テーパ部
Ｏ　軸線
Ｄ　ドリル
Ｓ　挿入方向
【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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【図１１】
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【図１２】
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