(57)【要約】  【課題】  交換が容易で、穴加工精度が高く長寿命なスローアウェイドリルを提供する。  【解決手段】  先端側に少なくとも二つの切刃８を備え、後端側中央には断面の直径が部分的に異なる非真円の後端孔部７を備えるスローアウェイチップ５と、先端側中央部に、断面の直径が部分的に異なる非真円の先端孔部６を設けた工具ホルダ３と、略棒状で、断面の直径が部分的に異なる非真円の連結部材４と、からなるスローアウェイドリル１であって、先端孔部６に連結部材４の一端を挿入し、連結部材４の他端をスローアウェイチップ５の後端孔部７へ挿入した後、スローアウェイチップ５を回転させて後端孔部７および先端孔部６の最小幅に近い内壁面と連結部材４の最大幅に近い壁面とを摺接固定することにより、スローアウェイチップ５が工具ホルダ３の先端部に着脱可能に装着される。  【選択図】  図１
2005186223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端側に少なくとも二つの切刃を備え、後端側中央には断面の直径が部分的に異なる非真円の後端孔部を備えるスローアウェイチップと、
先端側中央部に、断面の直径が部分的に異なる非真円の先端孔部を設けた工具ホルダと、
略棒状で、断面の直径が部分的に異なる非真円の連結部材と、
からなるスローアウェイドリルであって、
前記先端孔部に前記連結部材の一端を挿入し、該連結部材の他端を前記スローアウェイチップの後端孔部へ挿入した後、前記スローアウェイチップを回転させて前記後端孔部および前記先端孔部の最小幅に近い内壁面と前記連結部材の最大幅に近い壁面とを摺接固定することにより、前記スローアウェイチップが前記工具ホルダの先端部に着脱可能に装着されることを特徴とするスローアウェイドリル。
【請求項２】
前記先端孔部および前記後端孔部の内壁面のうち少なくとも前記連結部材との摺接面の断面形状が楕円の一部からなることを特徴とする請求項１に記載のスローアウェイドリル。
【請求項３】
前記連結部材の断面形状が楕円であることを特徴とする請求項１または２に記載のスローアウェイドリル。
【請求項４】
前記連結部材は、前記工具ホルダよりも軟質の素材からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のスローアウェイドリル。
【請求項５】
前記後端孔部断面の最小幅をｄ、前記先端孔部断面の最小幅をａ、前記連結部材の前記スローアウェイチップ側断面の最大幅をｂ´、前記連結部材の前記ホルダ側断面の最大幅をｃ´としたとき、ｄ／ｂ´＜ａ／ｃ´であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスローアウェイドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具本体と共通な回転軸を有するスローアウェイチップが着脱可能なスローアウェイドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工具本体と共通な回転軸を有するスローアウェイチップが着脱可能なスローアウェイドリルとして、工具本体の側面に設けたねじ穴からねじを挿入し、スローアウェイチップ側面にねじを押し付け押圧し、スローアウェイチップがホルダに固定される構成が一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、図７に示すようなスローアウェイチップの裏側にねじ穴を設け、装着面裏側からねじ止めしてスローアウェイチップを工具本体に引き込む構成や、後述の特許文献２で開示されているようなホルダの弾性変形を利用してスローアウェイチップを固定する構成も知られている。
【特許文献１】特表平１１−５００９６７号公報
【特許文献２】特表２００２−５０１４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示されているような単に工具本体の側面からスローアウェイチップをねじ止めする構成では、スローアウェイチップが極めて簡単に交換できるという利点があるものの、スローアウェイチップと工具本体との中心軸を一致させることが難しく、高い加工精度が得られにくいという問題があった。
【０００５】
また、図７で示したようなスローアウェイチップを工具本体に引き込む構成にすれば、スローアウェイチップと工具本体との中心軸を一致させることは可能となるが、スローアウェイチップを交換するたびにホルダ毎刃物台から外さなければならず、作業性が著しく悪化するという難点がある。
【０００６】
さらに、特許文献２で開示されているようなホルダの弾性変形を利用した構成では、良好な作業性を維持しつつスローアウェイチップと工具本体との中心軸を一致させることが比較的可能ではあるが、ホルダの弾性変形作用だけでスローアウェイチップを強固に固定する必要があるため、ホルダの特定部位に無理な力が繰り返し加わる。その結果、スローアウェイチップの交換を繰り返すうちにホルダの弾性力が弱まってしまい、スローアウェイチップが工具本体から脱落したり、破損したりするという問題が生ずる。よって、少ない使用回数で工具ホルダを新品に交換しなければならず、極めて不経済なこととなる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、工具本体と共通な回転軸を有するスローアウェイチップが着脱可能なスローアウェイドリルにおいて、交換が容易で、繰り返し加工精度が高く長寿命なスローアウェイドリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、請求項１のスローアウェイドリルは、先端側に少なくとも二つの切刃を備え、後端側中央には断面の直径が部分的に異なる非真円の後端孔部を備えるスローアウェイチップと、先端側中央部に、断面の直径が部分的に異なる非真円の先端孔部を設けた工具ホルダと、略棒状で、断面の直径が部分的に異なる非真円の連結部材と、からなるスローアウェイドリルであって、前記先端孔部に前記連結部材の一端を挿入し、該連結部材の他端を前記スローアウェイチップの後端孔部へ挿入した後、前記スローアウェイチップを回転させて前記後端孔部および前記先端孔部の最小幅に近い内壁面と前記連結部材の最大幅に近い壁面とを摺接固定することにより、前記スローアウェイチップが前記工具ホルダの先端部に着脱可能に装着されることを特徴としている。
【０００９】
かかる構成によれば、工具ホルダの先端孔部に連結部材の一端を挿入し、さらに連結部材の他端をスローアウェイチップの後端孔部に挿入して、スローアウェイチップを回転させて工具ホルダに固定するので、中心軸を高い精度で一致させることができる結果、高い加工精度が保証できる。また、スローアウェイチップの交換は連結部材を介してスローアウェイチップの回転操作を行うだけでよく、作業性にも優れ、且つホルダ劣化の少ないスローアウェイドリルとすることができる。
【００１０】
また、請求項２のスローアウェイドリルは、前記先端孔部および前記後端孔部の内壁面のうち少なくとも前記連結部材との摺接面の断面形状が楕円の一部からなることを特徴としている。
【００１１】
かかる構成によれば、前記スローアウェイチップを回転させて前記先端孔部および前記後端孔部の最小幅近くの内壁面と前記連結部材の最大幅近くの壁面とが摺接する際に、互いの押圧力が徐々に増していく構成となるので、スローアウェイチップの固定を確実に行うことができることに加えて、作業性にも優れるスローアウェイドリルとすることができる。
【００１２】
また、請求項３のスローアウェイドリルは、前記連結部材の断面形状が楕円であることを特徴としている。
【００１３】
かかる構成によれば、前記スローアウェイチップを回転させて前記先端孔部および前記後端孔部の最小幅近くの内壁面と前記連結部材の最大幅近くの壁面とが摺接する際の押圧力が徐々に増していく作用をより確実に行うことができることに加えて、前記連結部材の強度をも長期にわたり保持することができる。
【００１４】
また、請求項４のスローアウェイドリルは、前記連結部材が前記工具ホルダよりも軟質の素材からなることを特徴としている。
【００１５】
かかる構成によれば、スローアウェイチップの着脱作業を繰り返し行うことによる工具の損傷を連結部材だけに集中させることができ、前記連結部材のみを交換することで工具ホルダ本体はそのまま長期にわたり使用可能となるので、コストパフォーマンスに優れたスローアウェイドリルとすることができる。
【００１６】
また、請求項５のスローアウェイドリルは、前記スローアウェイチップ側の後端孔部断面の最小幅をｄ、前記ホルダ側の先端孔部断面の最小幅をａ、前記連結部材の前記スローアウェイチップ側断面の最大幅をｂ´、前記連結部材の前記ホルダ側断面の最大幅をｃ´としたとき、ｄ／ｂ´＜ａ／ｃ´であることを特徴としている。
【００１７】
かかる構成によれば、前記連結部材の一端を前記ホルダの前記先端孔部に挿入し、前記連結部材の他端を前記スローアウェイチップの後端孔部へ挿入するように前記スローアウェイチップ後端面と前記ホルダ先端面とを当接させた後、さらに前記スローアウェイチップを回転させて前記工具ホルダに固定する際に、まず前記スローアウェイチップと前記連結部材とが摺接固定され、その次に前記工具ホルダと前記連結部材とが摺接固定するように、短い回転範囲内で確実にスローアウェイチップを工具ホルダへ装着することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のスローアウェイドリルによれば、先端側に少なくとも二つの切刃を備え、後端側中央には断面の直径が部分的に異なる非真円の後端孔部を備えるスローアウェイチップと、先端側中央部に、断面の直径が部分的に異なる非真円の先端孔部を設けた工具ホルダと、略棒状で、断面の直径が部分的に異なる非真円の連結部材と、からなるスローアウェイドリルであって、前記先端孔部に前記連結部材の一端を挿入し、該連結部材の他端を前記スローアウェイチップの後端孔部へ挿入した後、前記スローアウェイチップを回転させて前記後端孔部および前記先端孔部の最小幅に近い内壁面と前記連結部材の最大幅に近い壁面とを摺接固定することにより、前記スローアウェイチップが前記工具ホルダの先端部に着脱可能に装着される構成であり、これによって工具ホルダの先端孔部に連結部材の一端を挿入し、さらに連結部材の他端をスローアウェイチップの後端孔部に挿入して、スローアウェイチップを回転させて工具ホルダに固定するので、中心軸を高い精度で一致させることができる結果、高い加工精度が保証できる。また、スローアウェイチップの交換は連結部材を介してスローアウェイチップの回転操作を行うだけでよく、作業性にも優れ、且つホルダ劣化の少ないスローアウェイドリルとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００２０】
図１乃至図６は、本発明の実施形態を示すものであり、図１は本発明の第一の実施形態によるスローアウェイドリル（以下、ドリルと略す。）先端部の分解斜視図、図２は図１の工具ホルダの先端視図、図３は図１のスローアウェイチップ（以下、チップと略す。）の底面図、図４は本発明の第二の実施形態による連結部材の側面図、図５（ａ）は図４のＡ−Ａ断面図、図５（ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面図、図６（ａ）は本発明の第三の実施形態による連結部材の側面図、図６（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図６（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【００２１】
図１において、本発明の第一の実施形態によるドリル１は、共通の回転軸２を有する工具ホルダ３の先端部に連結部材４を介してチップ５が着脱可能に装着される構成となっている。ここで、工具ホルダ３の先端部中心とチップ５の後端部中心に先端孔部６、後端孔部７がそれぞれ設けられており、前記連結部材４の一端を前記先端孔部６に、他端を前記後端孔部７にそれぞれ挿入される。
【００２２】
また、チップ５の先端側には切刃８および他の切刃（図示せず）が備えられている。一方、工具ホルダ３の先端には先端面９、１０、回転伝達壁面１１、挟持壁面１２が形成されており、これらの面は、チップ５の後端側に形成された後端面９´、１０´、回転受動壁面１１´、被挟持壁面１２´とそれぞれ当接される。
【００２３】
ここで、図２及び図３に示すように、先端孔部６、後端孔部７は、回転軸２に垂直な断面の直径が部分的に異なる非真円の形状をしている。そして、図４及び図５に示すように、連結部材４の両端の断面もその直径が部分的に異なる形状をしており、ここでは楕円形状からなる。
【００２４】
ちなみに工具ホルダ３にチップ５を装着する際は、図１に示すように、まずホルダ側の先端孔部６に連結部材４の一端を挿入し、続いて連結部材４の他端をチップ５の後端孔部７へ挿入する。そして、スローアウェイチップ５を回転させることにより、先端孔部６、後端孔部７と連結部材４とを互いに係合する。
【００２５】
ここで、図２乃至図５に示すように、連結部材４の両端の断面は先端孔部６、後端孔部７に相似の形状をしているが、前記先端孔部断面の最小幅ａ、前記先端孔部断面の最大幅ｂ、前記後端孔部断面の最大幅ｃ、前記後端孔部断面の最小幅ｄ、前記連結部材の前記チップ側断面における最小幅ａ´、前記連結部材の前記チップ側断面における最大幅ｂ´、前記連結部材の前記ホルダ側断面における最大幅ｃ´、前記連結部材の前記ホルダ側断面における最小幅ｄ´の関係が、ａ´＜ａ（ｂ´＜ｂ）、ｃ´＜ｃ（ｄ´＜ｄ）で、且つａ＜ｂ´、ｃ＜ｄ´の関係を満たしている。このような関係を満たしていることにより、連結部材４を孔部６、７に対し相対的に回転した位置で係止させることができる。また、これらの寸法をさらに適正化することにより、チップ５の係止する位置を、工具ホルダ３の回転伝達壁面１１、挟持壁面１２とチップ５の回転受動壁面１１´、被挟持壁面１２´とが互いに当接して固定される位置に調整することができる。ここで、挟持壁面１２は工具ホルダ３の先端側に向かうにつれて中心軸２側に近づくように傾斜している構成であるため、チップ５装着状態においてチップ５が先端側へ外れることはない。
【００２６】
ちなみに連結部材４は、図１で示した第一の実施形態のようにチップ側からホルダ側まで同一断面形状であってもよいし、図４及び図５で示した第二の実施形態のようにチップ側の断面形状とホルダ側の断面形状が異なるような形状であってもよいが、その際にも前記チップ側の孔部断面の最小幅ｄ、前記ホルダ側の孔部断面の最小幅ａ、前記連結部材の前記チップ側断面の最大幅ｂ´、前記連結部材の前記ホルダ側断面の最大幅ｃ´の関係が、ｄ／ｂ´＜ａ／ｃ´となるように形成することで、前記チップと前記連結部材及び前記ホルダとが確実に摺接固定される。
【００２７】
また、連結部材４の素材は、前記工具ホルダよりも軟質の素材で形成されることが望ましく、例えば工具ホルダが超硬合金や鋼からなるとき、連結部材４は銅、アルミ、真鍮等で形成することが、チップの着脱作業を繰り返し行うことによる工具の損傷を連結部材だけに集中させることができ、前記連結部材のみを交換することで工具ホルダ本体はそのまま長期にわたり使用可能となる点で望ましい。
【００２８】
また、図１及び図４において先端孔部６の深さＨ１、後端孔部７の深さＨ２と、連結部材４におけるホルダ側の同一断面部の長さＨ１´、チップ側の同一断面部の長さＨ２´とは、Ｈ１´＜Ｈ１かつＨ２´＜Ｈ２との関係を満たしている。このような関係を満たすことにより、工具ホルダ３の先端面９、１０とスローアウェイチップ５の後端面９´、１０´とを互いに確実に当接させることができ、チップ５を工具ホルダ３へ安定かつ強固に固定することができる。
【００２９】
また、図６に示すように、第三の実施形態としての連結部材の断面は四角形状からなる。このような形状であっても、断面における対角線を前記先端孔部および前記後端孔部内壁に摺接固定させることにより、本発明における連結部材としての役割を果たすことができる。
【００３０】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、発明の目的を逸脱しない限り任意のものとすることができることはいうまでもない。例えば、凹部、連結部材の断面形状は楕円、四角形に限らず他の多角形や角の丸い多角形であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第一の実施形態によるスローアウェイドリル先端部の分解斜視図である。
【図２】図１の工具ホルダの正面図である。
【図３】図１のスローアウェイチップの底面図である。
【図４】図１の連結部材の側面図である。
【図５】図４の（ａ）Ａ−Ａ断面図、（ｂ）Ｂ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明の第三の実施形態による連結部材の（ａ）側面図、（ｂ）（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｃ）（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】従来のスローアウェイドリルの側面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  スローアウェイドリル（ドリル）
２  回転軸
３  工具ホルダ
４  連結部材
５  スローアウェイチップ（チップ）
６、７  孔部  
８  切刃
９、１０  工具ホルダの先端面
１１  回転伝達壁面
１２  挟持壁面
９´、１０´  チップの後端面
１１´  回転受動壁面
１２´  被挟持壁面
【図１】
2005186223.tif 000003
【図２】
2005186223.tif 000004
【図３】
2005186223.tif 000005
【図４】
2005186223.tif 000006
【図５】
2005186223.tif 000007
【図６】
2005186223.tif 000008
【図７】
2005186223.tif 000009