(57)【要約】【課題】クーラントの供給通路とクーラントの排出溝の形成あるいはシャンク軸の構造に工夫を凝らすことにより、シャンク軸の充分な強度の確保と同じく精度良好な製作の容易性を確保し、併せてクーラントによる切屑の排出能力を向上させることを目的とする。【解決手段】シャンク軸３は外周側のパイプ状体５と、  該外周側のパイプ状体５の内部に挿入されその内周面に固着された内周側のパイプ状体６からなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７が上記クーラントの供給通路２を形成し、外周側のパイプ状体５は、該パイプ状体５を形成する周壁の一部が軸方向に直線状に切除されて該切除部８が上記クーラントの排出溝１を形成してなる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部にはクーラントの排出溝が設けられ内部にはクーラントの供給通路が設けられたシャンク軸と、シャンク軸の先端部に切削ヘッドを備える深孔切削具であって、前記シャンク軸は外周側のパイプ状体と、  該外周側のパイプ状体の内部に挿入されその内周面に固着された内周側のパイプ状体からなり、内周側のパイプ状体のパイプ孔が上記クーラントの供給通路を形成し、外周側のパイプ状体は、該パイプ状体を形成する周壁の一部が軸方向に直線状に切除されて該切除部が上記クーラントの排出溝を形成してなることを特徴とする深孔切削具。
【請求項２】
前記シャンク軸は、先端部に切削ヘッドがねじ結合により着脱可能に設けられてなる請求項１に記載の深孔切削具。
【請求項３】
前記シャンク軸は、複数のシャンク軸部材からなり、各シャンク軸部材は互いに着脱可能にねじ結合されてなる請求項１又は２に記載の深孔切削具。
【請求項４】
前記シャンク軸部材の両側のねじ結合部の一方が雄ねじ、他方が雌ねじを構成すると共に、このシャンク軸部材と切削ヘッドとのねじ結合部が、当該シャンク軸部材相互のねじ結合部と同一寸法形状に設定されてなる請求項１〜３の何れかに記載の深孔切削具。
【請求項５】
上記ねじ結合に用いるねじは角ねじであり、かつ該角ねじにおける雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部を上記クーラントの排出用の溝の形成範囲内に入って存在しない状態である請求項１〜４の何れかに記載の深孔切削具。
【請求項６】
前記シャンク軸の外周のクーラントの排出溝は、軸に直交する方向の切断面の深さがシャンク軸半径の１／２乃至１／４の割合であり、周方向には全周の略１／３乃至１／５以下の長さの割合になるよう形成されてなる請求項１〜５の何れかに記載の深孔切削具。
【請求項７】
切削ヘッドには、シャンク軸側のクーラントの供給通路と連通して単数又は複数のクーラントの吐出口が設けられてなる請求項１〜６の何れかに記載の深孔切削具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深孔切削具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
深孔加工システムとして、ガンドリルシステム、ＢＴＡシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深孔加工には簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。
【０００３】
ガンドリルシステムとして、一般的に例えば特許文献１或いは同２に掲げる従来技術を挙げることができる。この構造を図６の（Ａ）によって説明すると、中空筒状で外面に長手方向に沿う断面Ｖ字状の凹溝３４を形成したシャンク軸３１の先端にドリルヘッド３２を一体的に固着し、そのシャンク軸３１の中空部内をクーラントＣの供給通路３３とし、凹溝を切屑Ｓの排出溝３４としたガンドリル３０を用い深孔加工時に、高圧のクーラントＣを供給通路３３を通してドリルヘッド３２の先端側より吐出させ、被加工物Ｗの切削孔Ｈ内で発生した切屑Ｓを当該クーラントＣと共に排出溝３４を通して外部に排出するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】
特公昭５９−１２４０５号公報
【特許文献２】
実開昭６０−５３４１６号公報
【０００５】
上記のガンドリルシステムに使用されるガンドリルとしては、同（ｂ）の断面図に示すように、シャンク軸３１の中空部内をクーラントＣの供給通路３３ａ，３３ｂを形成すると共に、該シャンク軸３１の切除断面がシャンク軸心Ｏを中心として略９０度のＶ字状をなすようにして軸方向略全域に切除してクーラントの排出溝３４を形成しており、このようにクーラントの排出溝３４の排出面積を大きく取りクーラントの排出能力を余裕を持って設けるようにしている。その反面、シャンク軸３１の軸心付近に形成されるクーラントＣの供給通路３３ａ，３３ｂの断面積を強度上の理由から余り大きく取ることができず、それがために、例えクーラントの排出面積を大きく取ってその排出能力を上げても、クーラントＣの供給能力に限界があるため、結局のところ、被加工物Ｗの切削孔Ｈ内で発生した切屑Ｓを当該クーラントＣと共に排出溝３４を通して外部に排出する排出能力に一定の限界があった。
【０００６】
しかも、前述のように、シャンク軸３１の断面積の略４分の１をその軸心Ｏを中心として切除してクーラントの排出溝３４の断面積は大きく取るようになっているため、シャンク軸３１の軸心付近に形成されるクーラント供給通路３３ａ，３３ｂは、図示のようにシャンク軸３１の軸心Ｏを避けて小径の単独又は複数の貫通通路３３ａ，３３ｂとならざるを得ず、これがためにシャンク軸３１の長さが１．５メートルを超えると孔明け加工において貫通通路３３ａ，３３ｂの直進性を維持することが困難で、その製作面で問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものであり、クーラントの供給通路とクーラントの排出溝の形成あるいはシャンク軸の構造に工夫を凝らすことにより、シャンク軸の充分な強度の確保と精度良好な製作の容易性を確保し、併せてクーラントによる切屑の排出能力を向上させることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、実施形態に示す参照符号を付して示すと、外周部にはクーラントの排出溝１が設けられ内部にはクーラントの供給通路２が設けられたシャンク軸３と、シャンク軸３の先端部に切削ヘッド４を備える深孔切削具であって、前記シャンク軸３は外周側のパイプ状体５と、  該外周側のパイプ状体５の内部に挿入されその内周面に固着された内周側のパイプ状体６からなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７が上記クーラントの供給通路２を形成し、外周側のパイプ状体５は、該パイプ状体５を形成する周壁の一部が軸方向に直線状に切除されて該切除部８が上記クーラントの排出溝１を形成してなることを特徴とする構成からなるものである。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、まず、シャンク軸３が外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着された内周側のパイプ状体６とからなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７を利用して、これをクーラントの供給通路２としたため、該供給通路の製作が容易であり、市販のパイプ材を使用することも可能であり、市販のパイプ材であれば製造コストを大幅に低減することが可能となる。なお、このシャンク軸３は、後述のように複数のシャンク軸部材９が互いにねじ結合されて形成される場合以外に、長尺の一本のシャンク軸からなる場合にも適用されることは勿論である。
【００１０】
また、中実丸軸部材の中心部を穿孔してパイプ状体５，６を形成する場合にあっても、中実丸軸部材と同軸心にパイプ孔を形成するために、中実丸軸部材と孔明け工具との相対回転によって孔明け作業を行うことが可能であり、このため中実丸軸部材が１．５メートルを超える長尺部材であっても直進性の優れたパイプ孔を形成することができ、精度良好な深孔切削具を容易に製作することができる。
【００１１】
更に、シャンク軸３を形成する外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体６において、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７をクーラント供給通路２となすため、クーラント供給通路２を大径に形成することが可能となり、それだけクーラントの供給能力を向上させることができる。このように、クーラント供給通路２を大径に形成しても、シャンク軸３が外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体６との互いに補完し合う２重パイプ状体からなるため、必要充分な軸強度を確保することができる。
【００１２】
そして、シャンク軸３を形成する内外周パイプ状体５，６のうちの外周側パイプ状体５を形成する周壁の一部を軸方向に切除して、この切除部８をクーラント及び切屑の排出溝１となしたため、製作上からはパイプ状体５の一部を軸方向に切削するだけでよいからその製作が容易である。
【００１３】
そしてまた、外周側のパイプ状体５を形成する周壁の一部を切除することによって該切除部８の底部に内周側のパイプ状体６の外周面８ａの一部が露出することになり、従って、該切除部８は内周側のパイプ状体６の露出した外周面８ａと外周側のパイプ状体５の切除端面８ｂ，８ｃとに囲繞された空隙部によって形成され、このように、該切除部８は内周側のパイプ状体６の外側に形成されるため、従来のシャンク軸の軸心を通る断面Ｖ字状のクーラント排出溝の断面積にくらべて、その断面積が小さくなるが、上述のようにクーラントの供給通路２のクーラント供給能力が向上することと相まって、クーラントの排出溝の断面積が多少小さくなっても、むしろクーラントの流速が速くなり、切屑の排出能力が格段に向上させことができる。
【００１４】
また請求項２に係る発明は、前記シャンク軸３は、先端部に切削ヘッド４がねじ結合により着脱可能に設けられてなる請求項１に記載の構成からなるものである。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、切削ヘッド４がシャンク軸３から着脱可能に設けられることによって、切削ヘッド４あるいはシャンク軸３の摩耗や欠損等で何れか一方を取り替える必要がある場合に、従来の切削ヘッドとシャンク軸との一体のものに比べて、摩耗や欠損した上記部品のみを交換すればよいからそれだけ修理費用が安価につく。
【００１６】
更にはドリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッド４のみを交換し、シャンク軸３を継続使用することができる。
【００１７】
このように切削ヘッド４がシャンク軸３がねじ結合によって連結されるようになっているため、両者の連結構造が簡単で安価に製作することが可能であり、且つ摩耗や欠損時の何れか一方の部品の交換作業を容易に行うことができる。
【００１８】
また請求項３に係る発明は、前記シャンク軸３は、複数のシャンク軸部材９からなり、各シャンク軸部材９は互いに着脱可能にねじ結合されてなる請求項１又は２に記載の構成からなるものである。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、シャンク軸３が複数の互いにねじ結合された複数のシャンク軸部材９からなるため、各シャンク軸部材９として長さの異なる複数本を用意しておけば、その交換によってシャンク長さを変更でき、もって基端部側のドライバ部１６を有するシャンク軸部材９Ａを交換することなく、適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定できると共に、このシャンク軸部材９の損耗、折損、変形等を生じた際には、該シャンク軸部材９のみを交換して継続使用できる。
【００２０】
また請求項４に係る発明は、前記シャンク軸部材９の両側のねじ結合部１０の一方が雄ねじ５ｄ、他方が雌ねじ５ｂを構成すると共に、このシャンク軸部材９と切削ヘッド４とのねじ結合部１３が、当該シャンク軸部材９相互のねじ結合部１０と同一寸法形状に設定されてなる請求項１〜３の何れかに記載の構成からなるもである。
【００２１】
請求項４に係る発明によれば、必要に応じて複数本のシャンク軸部材９をねじ結合部１０において結合したり、シャンク軸部材９に切削ヘッド４をねじ結合部１３において結合して所用の切削加工を施すことが可能となる。
【００２２】
また請求項５に係る発明は、上記ねじ結合部１０，１３に用いるねじは角ねじであり、かつ該角ねじにおける雄ねじ５ｄの末端側と雌ねじ５ｂの開口端側の不完全ねじ部１３ａを上記クーラントの排出用の溝１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の形成範囲内に入って存在しない状態である請求項１〜４の何れかに記載の構成からなるものである。
【００２３】
請求項５に係る発明によれば、シャンク軸部材９相互あるいはシャンク軸部材９と切削ヘッド４との各ねじ係合部１０，１３を角ねじとすれば、結合強度が大きくなると共に、隙間を生じにくいためにねじ結合部１０，１３からのクーラントの漏れを防止できる。
【００２４】
また、シャンク軸部材９相互或いはシャンク軸部材９と切削ヘッドとの各ねじ係合部１０，１３における雄ねじ５ｄの末端側と雌ねじ５ｂの開口端側の不完全ねじ部１３ａが、前記排出溝１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の形成範囲内に入って存在しない状態となっているため、排出溝１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）を形成する切除端面に完全な端面形状のねじ端が臨んで隙間を生じないので、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００２５】
また請求項６に係る発明は、前記シャンク軸３の外周のクーラントの排出溝１は、軸に直交する方向の切断面の深さＬ１はシャンク軸半径の１／２乃至１／４の割合であり、周方向には全周の略１／３〜１／５以下の長さＬ２の割合に形成されてなる請求項１〜５の何れかに記載の構成からなるもである。
【００２６】
請求項６に係る発明によれば、クーラントの排出溝１は、外周側のパイプ状体５を形成する周壁の一部が切除された部分８に形成されるものであるが、その部分の径方向の深さ、即ち該パイプ状体５の厚み方向の深さＬ１と外周側パイプ状体５の周方向の周壁の切除量Ｌ２を上記の範囲内に自在に設定することができ、これによってクーラントの排出能力、従って、被加工物Ｗの切削孔Ｈ内で発生した切屑Ｓの排出能力を自在に調整することができる。
【００２７】
また請求項７に係る発明は、切削ヘッド４には、シャンク軸３側のクーラントの供給通路２側に連通して単数又は複数のクーラントの吐出口１５が設けられてなる請求項１〜６の何れかに記載の構成からなるものである。
【００２８】
切削ヘッド４には切刃である超硬チップが取り付けられるようになっているため、そのヘッド本体４ａには中心部から略９０°の断面Ｖ字状の開口部が形成されなければならず、これがために、他の部分に形成するようなの前述の切除部８からなる供給通路２を形成することができない。これがために、この発明にあっては、シャンク軸３側のクーラントの供給通路２側に連通して単数又は複数のクーラントの吐出口１５が設けられてなるため、ヘッド本体４ａにはその中心部から略９０°の断面Ｖ字状の開口部を形成することができ、なおかつ切屑やクーラントの排出能力を妨げることはない。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深孔切削具の好適実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
本発明の一実施形態であるガンドリルは、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ドライバ部１６を備えた基部シャンク軸部材９Ａと、その先端に一端側をねじ結合部１０でねじ結合して同軸状に着脱可能に連結された中間部シャンク軸部材９Ｂと、この中間部シャンク軸部材９の他端側にヘッド部シャンク軸部材９Ｃを同じくねじ結合部１３でねじ結合して同軸状に着脱可能に連結されたドリリング用の切削ヘッドであるドリルヘッド４とで構成されている。なお、図１（Ａ）のＢで囲んだ部分は、図１（Ｂ）に、またＣで囲んだ部分は、図１（Ｃ）に拡大して示す。
【００３１】
基端部側のシャンク軸部材９Ａは、図２（Ａ）〜（Ｃ）で詳細に示すように、外周側のパイプ状体５と、該外周側のパイプ状体５の内部に挿入されその内周面に固着された内周側のパイプ状体６からなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７が上記クーラントの供給通路２を形成し、外側のパイプ状体５は、該パイプ状体５を形成する周壁の一部が軸方向に直線状に切除されて該切除部８が上記クーラントの排出溝１Ａを形成してなる。
【００３２】
内外周両パイプ状体５，６は、市販の鋼管材によって形成することによって安価に製作することができるが、長尺な中実丸軸部材を用いて、この中心部に孔明け加工を施して、パイプ状体に形成してもよい。後者のように、例えば１．５メートルを超える中実丸軸部材の中心部に孔明け作業を行う場合に、孔明け作業具と中実丸軸部材を相対回転させながら孔明け作業を行うことができるから、直進性の良好なパイプ状体を製作することができる。
【００３３】
外周側のパイプ状体５は、肉厚なパイプ材によってチャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径のドライバ部１６が同軸状に切削加工によって一体形成されてもよいが、大径な肉厚筒状のドライバ部１６を独立して製作しておき、これとは別に前述のように外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着した内周側のパイプ状体６とからなる基部シャンク部材９Ａを筒状のドライバ部１６に嵌合して固着して形成してもよい。固着手段としては圧入、焼嵌め、ねじ止め或いは溶接等の周知の固着手段を採用することができる。
【００３４】
そして、ドライバ部１６を備えた外周側のパイプ状体５のパイプ孔に鋼管などからなる内周側のパイプ状体６を嵌合し、両者を固着手段によって分離不能に固着する。この固着手段としても前述と同じように圧入、焼嵌め、ねじ止め或いは溶接等の周知の固着手段を採用することができる。
【００３５】
また、図２の（Ｂ），（Ｃ）に示すように、この外周側のパイプ状体５を形成する周壁の一部が軸方向に切除されることによって内周側のパイプ状体６の外周面の一部が露出することになり、この内周側のパイプ状体６の露出した外周面８ａと外周側のパイプ状体５の切除端面８ｂ，８ｃとに囲繞されて切除部８が形成され、該切除部８がクーラントの排出溝１Ａを形成することになる。
【００３６】
この切除部８は、外周側のパイプ状体５の内部に内周側のパイプ状体６を嵌合固着した後に、外周側のパイプ状体５の周壁を切除して形成してもよいが、予め外周側のパイプ状体５の周壁を切除した後に、該パイプ状体６に内周側のパイプ状体６を嵌合固着して切除部８を形成する方が製作が容易である。
【００３７】
基部シャンク軸部材９Ａの外周面、即ち外周側のパイプ状体５には、図２の（Ａ）に示すように、基端側の大径なドライバ部１６の付近まで切除部８であるクーラント排出溝１Ａが長手方向に沿って形成されると共に、基部シャンク部材９Ａの先端側には接続筒部５ａが設けてあり、正確には基部シャンク部材９Ａを形成する内外周パイプ状体５，６のうち、外周側のパイプ状体５に接続筒部５ａが形成されており、この接続筒部５ａの内奥側に角ねじにて構成される雌ねじ５ｂが刻設されている。しかして、排出溝１Ａは、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、基部シャンク軸部材９Ａを形成する外周側のパイプ状体５がシャンク軸心Ｏを中心として略９０°の開きをなす周方向長さＬ２で該パイプ状体５の厚み幅Ｌ１分が欠いた形になっており、接続筒部５ａ及び雌ねじ５ｂでは周壁５ａ１を切り欠いて切除部８が形成される。また、ドライバ部１６には基端から中間位置に達する中心孔１６ａが形成され、この中心孔１０ａの内底から基部シャンク軸部材９Ａの接続筒部５ａの雌ねじ５ｂの直前に至るパイプ孔７であるクーラント供給通路２が形成されている。
【００３８】
上述のように、排出溝１Ａである切除部８は、図２（Ｂ），（Ｃ）に示すように、基部シャンク軸部材９Ａを形成する外周側のパイプ状体５がシャンク軸心Ｏを中心として略９０°の開きをなす周方向長さＬ２で該パイプ状体５の厚み幅Ｌ１分が欠いて形成されるため、排出溝１Ａの排出断面積は、上記周方向長さＬ２と外周側のパイプ状体５の厚み幅Ｌ１との割合で決定されることになり、該パイプ状体５の厚み幅Ｌ１が一定であれば、上記周方向長さＬ２によって排出溝１Ａの排出断面積、従ってクーラントの排出能力が決定されることになる。
【００３９】
中間部シャンク部材９Ｂは、前述の基部シャンク部材９Ａと同一外径の丸筒状であり、図３（Ａ）〜（Ｃ）で詳細に示すように、外周側のパイプ状体５と、該外周側のパイプ状体５の内部に挿入されその内周面に固着された内周側のパイプ状体６からなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７が上記クーラントの供給通路２を形成し、外側のパイプ状体５は、該パイプ状体５を形成する周壁の一部が軸方向に直線状に切除されて該切除部８が上記クーラントの排出溝１（１Ｂ）を形成してなる。
【００４０】
そして、中間部シャンク部材９Ｂの一端側には前述の基部シャンク部材９Ａ、正確にはその外周側パイプ状体５に形成した接続筒部５ａ内に密に嵌入し得る外径の接続軸部５ｃを有し、この接続軸部５ｃの先端側に前記接続筒部５ａの雌ねじ５ｂに螺合する角ねじからなる雄ねじ５ｄが刻設されると共に、他端側には基部シャンク軸部材９Ａの接続筒部５ａと同一寸法形状で内奥に角ねじからなる雌ねじ５ｂを刻設した接続筒部５ａが形成されている。そして内周側パイプ状体６のパイプ孔７であるクーランク供給通路２は、その一端部が雌ねじ５ｂの直前に至り、他端部が雄ねじ５ｄの先端面に至るまで設けられている。
【００４１】
しかして、排出溝１Ｂは、図３（Ｂ），（Ｃ）に示すように、中間部シャンク軸部材９Ｂの外周側のパイプ状体５を軸心Ｏを中心として略９０°の開きをなす周方向長さＬ２で該パイプ状体５の厚み幅Ｌ１分が欠いた形になっており、他端部の接続筒部５ａ及び雌ねじ５ｂでは周壁５ａ１を切り欠いて切除部８が形成され、一端部の接続軸部５ｃ及び雄ねじ５ｄでも周壁５ｃ１を切り欠いて切除部８が形成される。
【００４２】
しかして、基部シャンク軸部材９Ａと中間部シャンク軸部材９Ｂとは、図１（Ａ），（Ｃ）に示すように、両者の連結状態、つまり基部シャンク部材９Ａの外周側パイプ状体５に形成した接続筒部５ａに中間部シャンク軸部材９Ｂの外周側パイプ状体５に形成した接続軸部５ｃを一杯に嵌入螺合して、接続軸部５ｃの基部側の段部５ｇが接続筒部５ａの端面に密接した状態で、両者の排出溝１Ａ，１Ｂ同士がずれなく直線的に連なると共に、外周側のパイプ状体５に嵌合固着した内周側のパイプ状体６のパイプ孔７であるクーラント供給通路２と後者のクーラント供給孔２とが連通するように設定されており、これによってシャンク軸３が形成されることになる。
【００４３】
ドリルヘッド４は、図４（Ａ）〜（Ｄ）で詳細に示すように、基端側に外周側パイプ状体５を形成し、このパイプ状体５のパイプ孔に内周側パイプ状体６が嵌合固着されてヘッド部シャンク軸部材９Ｃが形成され、該軸部材９Ｃの外周側パイプ状体５に接続軸部５ｃが形成され、この接続軸部５ｃの先端側に前記中間部シャンク部材９Ｂ側の前記接続筒部５ａの雌ねじ５ｂに螺合する角ねじからなる雄ねじ５ｄが刻設されると共に、パイプ孔７であるクーランク供給通路２は、その一端部が後述のドリル本体４ｂの端面に至り、他端部は雄ねじ５ｄの先端面に至るまで設けられている。また、排出溝１Ｃは、図４（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ヘッド部シャンク軸部材９Ｃの外周側パイプ状体５を軸心Ｏを中心として切除して形成され、これがために接続軸部５ｃ及び雄ねじ５ｄはその一部周壁５ｃ１が切除されることは前記中間部シャンク軸部材９Ｂと同じである。
【００４４】
そして、ドリルヘッド４の切刃側のヘッド本体４ｂは中実となっており、この中実ヘッド本体４ｂに前記ヘッド部シャンク軸部材９Ｃ、正確にはその外周側パイプ状体５に形成した切除部８である排出溝１Ｃに隣接するヘッド本体４ｂには、切刃を形成する超硬チップ１７を取り付ける必要があるため、軸心を中心として約９０°に開いた断面Ｖ字状の排出溝４ｃが形成され、この排出溝４ｃの一側に臨むように超硬チップ１７がロー付けなどによって取り付けられる一方、中実ヘッド本体４ｂには接続軸部５ｃの端面、正確には内側パイプ状体６のパイプ孔７である供給通路２に連通して当該ヘッド本体４ｂの先端面４ｄに至る２本のクーラント供給孔６ｃ，６ｃが穿設され、当該先端面４ｄに両クーラント供給孔６ｃ，６ｃの開口部である吐出口１５，１５が開いている。また、排出溝４ｃを外れた外周部の二箇所にガイドパッド１８が固着されている。
【００４５】
しかして、このドリルヘッド４は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、そのヘッド部シャンク部材９Ｃに形成した接続軸部５ｃを中間部シャンク軸部材９Ｂの接続筒部５ａに一杯に嵌入螺合して、接続筒部５ａの端面が接続軸部５ｃの基部側の段部５ｇに密接した状態で、排出溝４ｃおよび１Ｃが中間部シャンク軸部材９Ｂの排出溝１Ｂにずれなく直線的に連なると共に、ドリルヘッド４側のクーラント供給通路２が中間部シャンク軸部材９Ｂのクーラント供給孔２に連通するように設定されている。なお、ドリルヘッド４の接続軸部５ｃと中間部シャンク軸部材９Ｂの接続軸部５ｃとは同一寸法形状になっている。
【００４６】
基部側シャンク部材９Ａ及び中間部シャンク軸部材９Ｂの接続筒部５ａ，５ａ（図２（Ａ），図３（Ａ））における雌ねじ５ｂ，５ｂの末端側と、中間部シャンク軸部材９Ｂ及びドリルヘッド４のヘッド部シャンク軸部材９Ｃの接続軸部５ｃ，５ｃ（図２（Ａ），図３（Ａ））における雄ねじ５ｄ，５ｄの開口端側においては、図４（Ｃ）におけるドリルヘッド４のヘッド部シャンク軸部材９Ｃと中間部シャンク軸部材９Ｂとのねじ結合部１３（図１（Ｂ）参照）で代表して示すように、雌雄ねじ５ａ，５ｄの不完全ねじ部１３ａを排出溝１（１Ｃ）の形成範囲に収め、これら排出溝１（１Ｃ）の両側面で完全なねじ断面形状でねじ端が終了し、排出溝１に臨むねじ端で隙間が生じないようになっている。
【００４７】
なお、中間部シャンク軸部材９Ｂ及びヘッド部シャンク軸部材９Ｃの接続軸部５ｃ，５ｃ、ならびにこれらに各々対応する中間部シャンク軸部材９Ｂ及び基部シャンク軸部材９Ａの接続筒部５ａ，５ａとは、同一長さで且つ略同じ内外径のパイロット部として、接続筒部５ａ，５ａに接続軸部５ｃ，５ｃが円滑に嵌入して正確に同芯状態に螺合できるように構成されている。
【００４８】
このようなガンドリルにあっては、シャンク軸３として通常１５０〜５００ｍｍ程度の長さのものが使用されるが、このような範囲で長さの異なる複数本の中間部シャンク軸部材９Ａ…を用意しておく。また、上記実施形態では切削ヘッドとしてドリルヘッド４を例示したが、例えばミリングヘッド等の他の切削作業に用いる切削ヘッドとしても、ドリルヘッド４と同様に基端側にヘッド部シャンク部材９Ｃを形成して、これに雄ねじ５ｄを有する接続軸部５ｃと、外周面に全長に排出溝４ｃ，１Ｃを設けたものを用意することが推奨される。
【００４９】
このガンドリルにあっては、まず、シャンク軸３が外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着された内周側のパイプ状体６とからなり、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７を利用して、これをクーラントの供給通路２としたため、該供給通路の製作が容易であり、市販のパイプ材を使用することも可能であり、市販のパイプ材であれば製造コストを大幅に低減することが可能となる。なお、このシャンク軸３は、複数のシャンク軸部材９が互いにねじ結合されて形成される場合以外に、図５に示すように、長尺の一本のシャンク軸３、例えば基端部にドライバ部１６を備えたシャンク軸３の先端部に切削ヘッド４を一体に取り付けた深孔切削具に適用できることは勿論である。この場合、ドリルベッド４を有するシャンク部材３Ａとシャンク軸３とを予め別に製作しておき、両者を山形の接続端面１９でロー付けによって一体形成することが好ましい。またドリルヘッド４を備えるヘッド部シャンク軸部材９Ｃをシャンク軸３に前述のようなねじ結合部１３で着脱可能に結合するようにしてもよい。
【００５０】
また、中実丸軸部材の中心部を穿孔してパイプ状体５，６を形成する場合にあっても、従来のように偏心位置に孔明けするものであるから、中実丸軸部材の軸心にパイプ孔を形成する際に、中実丸軸部材と孔明け工具との相対回転によって孔明け作業を行うことが可能であり、このため中実丸軸部材が１．５メートルを超える長尺部材であっても直進性の優れたパイプ孔を形成することができ、精度良好な深孔切削具の製作を容易に行うことができる。
【００５１】
更に、シャンク軸３を形成する外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体６において、内周側のパイプ状体６のパイプ孔７をクーラント供給通路２となすため、クーラント供給通路２を大径に形成することが可能となり、それだけクーラントの供給能力を向上させることができる。このように、クーラント供給通路２を大径に形成しても、シャンク軸３が外周側のパイプ状体５とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体６との互いに補完し合う２重パイプになっているため、軸強度も必要充分に確保することができる。
【００５２】
そして、シャンク軸３を形成する内外周パイプ状体５，６のうちの外周側パイプ状体５を形成する周壁の一部を軸方向に切除して、この切除部８をクーラント及び切屑の排出溝１となしたため、製作上からはパイプ状体５の一部を軸方向に切削するだけでよいからその製作が容易である。
【００５３】
そしてまた、外周側のパイプ状体５を形成する周壁の一部を切除して切除部８を形成することによって内周側のパイプ状体６の外周面の一部が露出することになり、従って、該切除部８は内周側のパイプ状体６の露出した外周面８ａと外周側のパイプ状体５の切除端面８ｂ，８ｃとに囲繞された空隙部によって形成され、該切除部８は内周側のパイプ状体６の外側に形成されるため、従来のシャンク軸の軸心を通る断面Ｖ字状のクーラント排出溝の断面積にくらべて、その断面積が小さくなるが、上述のようにクーラントの供給通路２のクーラント供給能力が向上することと相まって、クーラントの排出溝の断面積が多少小さくなっても、むしろクーラントの流速が速くなり、切屑の排出能力を格段に向上させことができる。
【００５４】
また本実施形態のガンドリルによれば、シャンク軸３が基部側シャンク部材９Ａと独立部材である中間部シャンク軸部材９Ｂとから構成されているから、シャンク軸部材９Ｂとして長さの異なるものを交換することによってシャンク長さを変更でき、もって同じ基部シャンク軸部材９Ａを用いて適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さに設定することが可能となる。従って、従来のようにシャンク長さが数段階に異なる複数種の深孔切削具を用意する場合に比較して、備品コストが大幅に低減される。また、経時的なシャンク側の損耗、ならびに使用中におけるシャンク側の突発的な折損や変形の殆どは、切削負荷による捩れ応力が集中し易いシャンク軸中間部で生起するが、本発明の実施形態のガンドリルでは、該捩れ応力の集中部分が概して中間部シャンク軸部材９Ｂになるため、傷んだ中間部シャンク軸部材９Ｂのみを新品と交換することにより、傷みにくいが構造的及びサイズ的に製作コストの高い基部シャンク部材９Ａを長期にわたって継続使用でき、これによって保全コストも大きく低減できる。
【００５５】
更に、本実施形態のガンドリルにあっては、中間部シャンク軸部材９Ｂの一端側が雄ねじ５ｄを有する接続軸部５ｃ、他端側が雌ねじ５ｂを有する接続筒部５ａを構成し、基部側シャンク部材９Ａと中間部シャンク軸部材９Ｂの接続筒部５ａ，５ａ、ならびに中間部シャンク軸部材９Ｂとドリルヘッド４のヘッド部シャンク部材９Ｃの接続軸部５ｃ，５ｃが同一寸法形状に設定されているから、複数本の中間部シャンク軸部材９Ｂ…を直線状に連結したり、中間部シャンク軸部材９Ｂを介さずに基部にドライバ部１６を備えた長尺な一本のシャンク軸３に対してドリルヘッド４を直接に連結することも可能であり、複数本の中間部シャンク軸部材９Ｂ…の連結によって極端に長い削孔にも対応できる一方、逆に一本の長尺なシャンク軸３へのドリルヘッド４の直接連結によって比較的に短い削孔にも対応できる。
【００５６】
一方、ドリルヘッド４の切刃である超硬チップ１７の消耗や折損を生じた際は、該ドリルヘッド４のみを取り替えるだけでよく、基部シャンク軸部材９Ａ及び中間部シャンク軸部材９Ｂをそのまま継続使用でき、段取り替えに際しても該ドリルヘッド４のみをねじ込み交換するだけでよいため、簡単に短時間で作業を行えて生産効率が向上し、また、ドリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換える場合にも、対応する種類の切削ヘッドだけを用意しておけばよいので、備品コストを低減できると共に交換作業も短時間で容易に行える。
【００５７】
また、本実施形態では、中間部シャンク軸部材９Ｂと基部シャンク部材９Ａ及びドリルヘッド４のヘッド部シャンク部材９Ｃとの各ねじ結合部における雌ねじ５ｂ及び雄ねじ５ｄを角ねじにて構成しているので、高い結合強度が得られると共に、ねじ部に隙間が生じ難いため、ねじ結合部からのクーラントの漏れが防止される。
【００５８】
また、各ねじ係合部における雄ねじ５ｄの末端側と雌ねじ５ｂの開口端側の不完全ねじ部が、図４の（Ｃ）に示すように、前記排出溝１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）の形成範囲内に収まっているため、これら排出溝の両側面に完全な断面形状のねじ端が臨んで隙間を生じないから、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないといった不具合も防止される。
【００５９】
なお、上記実施形態では、基部シャンク軸部材９Ａ及び中間部シャンク軸部材９Ｂの一端部を接続筒部５ａ及び雌ねじ５ｂとし、中間部シャンク軸部材９Ｂの他端部を接続軸部５ｃ及び雄ねじ５ｄとし、ヘッド部シャンク軸部材９Ｃの一端部も接続軸部５ｃ及び雄ねじ５ｄとしているが、これとは反対に基部シャンク軸部材９Ａ及び中間部シャンク軸部材９Ｂの一端部を接続軸部５ｃ及び雄ねじ５ｄとし、中間部シャンク軸部材９Ｂの他端部を接続筒部５ａ及び雌ねじ５ｂとし、ヘッド部シャンク軸部材９Ｃの一端部を接続筒部５ａ及び雌ねじ５ｂとし、これによってねじ結合部１０，１３を形成するようにしてもよい。また、実施形態の説明ではドリルヘッド４に切刃を形成する超硬チップ１７をロウ付けした例を示したが、ドリルヘッド４の如き切削ヘッド全体を工具鋼にて構成し、その先端に切刃を直接形成したり、前記超硬チップ８をドリルヘッド３にねじ止めしたりする構成も採用可能である。更に、各部材９Ａ，９Ｂ，９Ｃの排出溝１（１Ａ，１ｂ，１Ｃ）の周方向長さＬ２は、Ｖ字状断面の開き角が９０°のものを例示したが、略９０°〜１３０°の範囲の適当な開き角に設定することもできる。
【００６０】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、まず、シャンク軸が外周側のパイプ状体とこれに嵌合固着された内周側のパイプ状体とからなり、内周側のパイプ状体のパイプ孔を利用して、これをクーラントの供給通路としたため、該供給通路の製作が容易であり、市販のパイプ材を使用することも可能であり、市販のパイプ材であれば製造コストを大幅に低減することが可能となる。なお、このシャンク軸は、後述のように複数のシャンク軸部材が互いにねじ結合されて形成される場合以外に、長尺の一本のシャンク軸からなる場合にも適用されることは勿論である。
【００６１】
また、中実丸軸部材の中心部を穿孔してパイプ状体を形成する場合にあっても、中実丸軸部材の軸心にパイプ孔を形成する際に、中実丸軸部材と孔明け工具との相対回転によって孔明け作業を行うことが可能であり、このため中実丸軸部材が１．５メートルを超える長尺部材であっても直進性の優れたパイプ孔を形成することができ、精度良好な深孔切削具の製作を容易に行うことができる。
【００６２】
更に、シャンク軸を形成する外周側のパイプ状体とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体において、内周側のパイプ状体のパイプ孔をクーラント供給通路となすため、クーラント供給通路を大径に形成することが可能となり、それだけクーラントの供給能力を向上させることができる。このように、クーラント供給通路を大径に形成しても、シャンク軸が外周側のパイプ状体とこれに嵌合固着される内周側のパイプ状体との互いに補完し合う２重パイプになっているため、軸強度も必要充分に確保することができる。
【００６３】
そして、シャンク軸を形成する内外周パイプ状体のうちの外周側パイプ状体を形成する周壁の一部を軸方向に切除して、この切除部をクーラント及び切屑の排出溝となしたため、製作上からはパイプ状体の一部を軸方向に切削するだけでよいからその製作が容易である。
【００６４】
そしてまた、外周側のパイプ状体を形成する周壁の一部を切除して切除部を形成することによって該切除部に内周側のパイプ状体の外周面の一部が露出することになり、従って、該切除部は内周側のパイプ状体の露出した外周面と外周側のパイプ状体の切除端面とに囲繞された空隙部によって形成され、該切除部は内周側のパイプ状体の外側に形成されるため、従来のシャンク軸の軸心を通る断面Ｖ字状のクーラント排出溝の断面積にくらべて、その断面積が小さくなるが、上述のようにクーラントの供給通路のクーラント供給能力が向上することと相まって、クーラントの排出溝の断面積が多少小さくなっても、むしろクーラントの流速が速くなり、切屑の排出能力が格段に向上させことができる。
【００６５】
請求項２に係る発明によれば、切削ヘッドがシャンク軸から着脱可能に設けられることによって、切削ヘッドあるいはシャンク軸の摩耗や欠損等で何れか一方を取り替える必要がある場合に、従来の切削ヘッドとシャンク軸との一体のものに比べて、摩耗や欠損した上記部品のみを交換すればよいからそれだけ修理費用が安価につく。
【００６６】
更にはドリリングとリーミングのように他の切削作業に切り換えたりする場合には、この切削ヘッドのみを交換するだけで、ドリリング作業からリーミング作業に容易に転換することができ、一方シャンク軸は継続使用することができる。
【００６７】
このように切削ヘッド４がシャンク軸３がねじ結合によって連結されるようになっているため、両者の連結構造が簡単で安価に製作することが可能であり、且つ摩耗や欠損時の何れか一方の部品の交換作業を容易に行うことができる。
【００６８】
請求項３に係る発明によれば、シャンク軸が複数の互いにねじ結合された複数のシャンク軸部材からなるため、各シャンク軸部材として長さの異なる複数本を用意しておけば、その交換によってシャンク長さを変更でき、もって基端部側のドライバ部を有するシャンク軸部材を交換することなく、適用する削孔深さに応じた適正なシャンク長さを設定できると共に、このシャンク軸部材の損耗、折損、変形等を生じた際には、該シャンク軸部材のみを交換して継続使用できる。
【００６９】
請求項４に係る発明によれば、必要に応じて複数本のシャンク軸部材を連結したり、シャンク軸部材に切削ヘッドを連結して所用の切削加工を施すことが可能となる。
【００７０】
請求項５に係る発明によれば、シャンク軸部材相互あるいはシャンク軸部材と切削ヘッドとの各ねじ係合部を角ねじとすれば、結合強度が大きくなると共に、隙間を生じにくいためにねじ係合部からのクーラントの漏れを防止できる。
【００７１】
また、シャンク軸部材相互或いはシャンク軸部材と切削ヘッドとの各ねじ係合部における雄ねじの末端側と雌ねじの開口端側の不完全ねじ部が、前記排出溝の形成範囲内に入って存在しない状態となっているため、排出溝を形成する切除端面に完全な端面形状のねじ端が臨んで隙間を生じないので、隙間に切屑が引っ掛かって円滑に排出できないというような不具合の発生を防止できる。
【００７２】
請求項６に係る発明によれば、クーラントの排出溝は、外周側のパイプ状体を形成する周壁の一部が切除された部分に形成されるものであるが、その部分の径方向の深さ、即ち該パイプ状体の厚み方向の深さと外周側パイプ状体の周方向の周壁の切除量を上記の範囲内に自在に設定することができ、これによってクーラントの排出能力、従って、被加工物Ｗの切削孔内で発生した切屑の排出能力を自在に調整することができる。
【００７３】
請求項７に係る発明によれば、切削ヘッドには切刃である超硬チップが取り付けられるようになっているため、そのヘッド本体には中心部から略９０°の断面Ｖ字状の開口部が形成されなければならず、これがために、他の部分に形成するようなの前述の切除部からなる供給通路を形成することができない。これがために、この発明にあっては、シャンク軸側のクーラントの供給通路側に連通して単数又は複数のクーラントの吐出口が設けられてなるため、ヘッド本体にはその中心部から略９０°の断面Ｖ字状の開口部を形成することができ、なおかつ切屑やクーラントの排出能力を妨げることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるガンドリルを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は（Ａ）の仮想線円Ｂ内の拡大図、（Ｃ）は（Ａ）の仮想線円Ｃ内の拡大図である。
【図２】同実施形態のガンドリルに用いる基部シャンク軸部材を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図３】同実施形態のガンドリルに用いる中間部シャンク軸部材を示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の矢視断面図である。
【図４】同実施形態のガンドリルに用いる切削ヘッドを示し、（Ａ）は全体構成を示す部分省略正面図、（Ｂ）は先端から見た側面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線の断面図、（Ｄ）は基端から見た側面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示すガンドリルの正面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、従来から使用されているガンドリルシステムの概略構成とそれに用いるガンドリルの断面図である。
【符号の説明】
１          クーラントの排出溝
２          クーラントの供給通路
３          シャンク軸
４          切削ヘッド
５          外周側のパイプ状体
６          内周側のパイプ状体
７          パイプ孔
８          切除部
９          シャンク軸部材
１０        ねじ結合部
５ｄ        雄ねじ
５ｂ        雌ねじ
１３        ねじ結合部
１３ａ      不完全ねじ部
１５        吐出口
１６        ドライバ部
【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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