(57)【要約】【課題】小径サイズであってもチップ拘束力が強く、位置決め精度および工具剛性に優れたスローアウェイドリルを提供する。【解決手段】先端部に二つの切刃４と側面部に切刃４に隣接する切屑排出溝５を備えた略板状のスローアウェイチップ３を、該スローアウェイチップ３と共通の回転軸６を有するホルダ２の先端凹部７に着脱可能に狭持固定してなり、ホルダ２は、先端凹部７の内壁の片側に第一挟持壁面とそれに隣接する第二挟持壁面を具備するとともに、先端凹部７の対向壁にホルダ側方から操作可能なねじ部材９を螺合配置しており、スローアウェイチップ３は、主側面の少なくとも片側に第一挟持壁面および第二挟持壁面にそれぞれ当接する第一被挟持壁面および第二被挟持壁面を具備するとともに、他方の主側面にはねじ部材９の先端が当接すべく一部に平面１１ａを備える窪み部１１が形成されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部に二つの切刃と側面部に前記切刃に隣接する切屑排出溝を備えた略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端凹部に着脱可能に狭持固定してなるスローアウェイドリルにおいて、
前記ホルダは、前記先端凹部の内壁の片側に第一挟持壁面とそれに隣接する第二挟持壁面を具備するとともに、前記先端凹部の対向壁にホルダ側方から操作可能なねじ部材を螺合配置しており、
前記スローアウェイチップは、主側面の少なくとも片側に前記第一挟持壁面および前記第二挟持壁面にそれぞれ当接する第一被挟持壁面および第二被挟持壁面を具備するとともに、他方の主側面には窪み部が形成されて前記ホルダに螺合されたねじ部材が前記窪み部に当接されていることを特徴とするスローアウェイドリル。
【請求項２】
前記窪み部の前記ねじ部材が当接する面が平面状であることを特徴とする請求項１記載のスローアウェイドリル。
【請求項３】
前記第一被挟持壁面と前記第二被挟持壁面とのなす角γが１４５度〜１６０度の範囲に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】
前記切屑排出溝が前記ホルダに装着した際に前記ホルダと連なってらせん状にねじれたすくい面と、回転軸に略平行な溝壁面を具備してい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】
前記回転軸方向先端視において、前記ねじ部材の軸線と前記第一被挟持壁面とのなす角度をα、前記ねじ部材の軸線と前記第二被挟持壁面とのなす角度をβとしたとき、角度αと角度βとの差が１０度以内となる方向にねじ部材を螺合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載のスローアウェイドリル。
【請求項６】
縦断面視において、前記ねじ部材の軸線と回転軸とのなす角σが８４度〜８８度の範囲となる方向にねじ部材を螺合することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか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、工具本体と同軸回転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、工具本体と同軸回転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、特許文献１に開示されているような、平板状のチップをホルダの凹部に挿入し、凹部に形成されたV字状の壁面とチップに形成された同形状の壁面の間に発生する摩擦力でチップを位置決め、保持するという構成が知られている。
【０００３】
また、特許文献２に開示されているような、チップ後端から突出した軸部に切り欠きを設け、ホルダ側面に形成されたねじ穴からねじを挿入し、ねじの先端を前記切り欠きに押し当て固定するという構成も知られている。
【特許文献１】特表平１０−５０６８５１号公報
【特許文献２】特開２００３−７１６２２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に開示されているような構成では、V字状壁面の摩擦力だけでチップを保持しているのでチップの拘束力が十分でなく、切削加工中にホルダ凹部に過剰な力が加えられたときに凹部間隔が変形して広がるので、チップの位置決め精度が不安定になったり、摩擦力不足でチップが外れてしまったりすることがあった。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているような構成では、小径サイズのスローアウェイドリルにおいては、チップの軸部が必然的に細くなり、十分な拘束力が得られないばかりか、使用中に軸部が折れてチップが外れてしまうことがあった。また、仮にチップの軸部を太くしたとしても、その分だけホルダ側の肉厚を減じることになるので剛性不十分となり、ホルダの寿命低下は免れない。
【０００６】
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、小径サイズに適用しても拘束力が強く、位置決め精度が良く、かつ強度に優れた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】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明のスローアウェイドリルは、先端部に二つの切刃と側面部に前記切刃に隣接する切屑排出溝を備えた略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端凹部に着脱可能に狭持固定してなり、前記ホルダは、前記先端凹部の内壁の片側に第一挟持壁面とそれに隣接する第二挟持壁面を具備するとともに、前記先端凹部の対向壁にホルダ側方から操作可能なねじ部材を螺合配置しており、前記スローアウェイチップは、主側面の少なくとも片側に前記第一挟持壁面および前記第二挟持壁面にそれぞれ当接する第一被挟持壁面および第二被挟持壁面を具備するとともに、他方の主側面には窪み部が形成されて前記ホルダに螺合されたねじ部材が前記窪み部に当接されていることを特徴としている。
【０００８】
かかる構成によれば、小径のスローアウェイドリルに適用した場合でもホルダやチップの強度低下がなく、チップを径方向と軸方向の両方に確実に押圧することができるので、位置決めの繰り返し精度が向上し、高精度の穴あけ加工が実施できる。
【０００９】
また前記窪み部の前記ねじ部材が当接する面が平面状であることが、ねじ部材の先端と窪み部とを確実に当接させることができ、軸方向への押し付け力が安定する点で望ましい。
【００１０】
また前記第一被挟持壁面と前記第二被挟持壁面とのなす角γが１４５度〜１６０度の範囲にあることが、チップとホルダの強度のバランスを確保しながら、拘束力を安定させることができる点で望ましい。
【００１１】
さらに前記切屑排出溝が前記ホルダに装着した際に前記ホルダと連なってらせん状にねじれたすくい面と、回転軸に略平行な溝壁面を具備していることが、拘束面形状を大きく取ることができるので、位置決めの繰り返し精度がより安定する点で望ましい。
【００１２】
また前記回転軸方向先端視において、前記ねじ部材の軸線と前記第一被挟持壁面とのなす角度をα、前記ねじ部材の軸線と前記第二被挟持壁面とのなす角度をβとしたとき、角度αと角度βとの差が１０度以内となる方向にねじ部材を螺合することが、ねじを押し当てたときにチップの動きがバランスされるので、傾いたままチップが取り付くこともなく、安定した信頼性の高い穴あけ加工が実施できる点で望ましい。
【００１３】
さらに縦段面視において前記ねじ部材の軸線と回転軸とのなす角σが８４度〜８８度の範囲となる方向にねじ部材を螺合することが、径方向への押し付け力、軸方向への押し付け力、およびチップの強度のバランスが良い点で望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
先端部に二つの切刃と側面部に前記切刃に隣接する切屑排出溝を備えた略板状のスローアウェイチップを、該スローアウェイチップと共通の回転軸を有するホルダの先端凹部に着脱可能に狭持固定してなり、前記ホルダは、前記先端凹部の内壁の片側に第一挟持壁面とそれに隣接する第二挟持壁面を具備するとともに、前記先端凹部の対向壁にホルダ側方から操作可能なねじ部材を螺合配置しており、前記スローアウェイチップは、主側面の少なくとも片側に前記第一挟持壁面および前記第二挟持壁面にそれぞれ当接する第一被挟持壁面および第二被挟持壁面を具備するとともに、他方の主側面には窪み部が形成されて前記ホルダに螺合されたねじ部材が前記窪み部に当接されていることにより、小径のスローアウェイドリルに適用した場合でもホルダやチップの強度低下がなく、チップを径方向と軸方向の両方に確実に押圧することができるので、位置決めの繰り返し精度が向上し、高精度の穴あけ加工が実施できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図を用いて説明する。
【００１６】
図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は本発明の一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。）１の斜視図、図２は図１におけるホルダ２単体での斜視図、図３は図１におけるスローアウェイチップ（以下、チップと略す。）３単体での斜視図、図４は図３のチップ３先端視図、図５は図１のドリル１のネジ部材軸線位置での断面図を示している。
【００１７】
まず本実施形態のドリル１は、図１に示すように、先端部に二つの切刃４と側面部に前記切刃４に隣接する切屑排出溝５を備えた略板状のチップ３を、該チップ３と共通の回転軸６を有するホルダ２の先端凹部７に着脱可能に狭持固定してなる構成である。そして図２に示すように、前記ホルダ２は、前記先端凹部７の内壁の片側に第一挟持壁面８ａとそれに隣接する第二挟持壁面８ｂを具備するとともに、前記先端凹部７の対向壁にホルダ２側方から操作可能なねじ部材９を螺合配置している。また図３あるいは図４に示すように、前記チップ３は、主側面の少なくとも片側に前記第一挟持壁面８ａおよび前記第二挟持壁面８ｂにそれぞれ当接する第一被挟持壁面１０ａおよび第二被挟持壁面１０ｂを具備するとともに、他方の主側面には窪み部１１が形成されて前記ホルダに螺合されたねじ部材が前記窪み部に当接されている。
【００１８】
前記チップ３を前記ホルダ２へ装着する際には、前記ホルダ２先端側から主側面の形状に沿って前記チップ３を挿入する。ここで、前記第一挟持壁面８ａと前記第二挟持壁面８ｂとはその交差部分が凹むように角度をもって隣接しており、前記チップ３の主側面も前記第一挟持壁面８ａと前記第二挟持壁面８ｂとに当接すべく同じ角度関係で前記第一被挟持壁面１０ａおよび前記第二被挟持壁面１０ｂを備えている。そして前記先端凹部７の前記第一挟持壁面８ａと前記第二挟持壁面８ｂとが形成されていない対向壁に備えられたホルダ２側方から操作可能なねじ部材９の先端面を、前記チップ３の他方の主側面に形成された窪み部１１に押圧させることで、前記第一挟持壁面８ａに前記第一被挟持壁面１０ａを、前記第二挟持壁面８ｂに前記第二被挟持壁面１０ｂをそれぞれ確実に当接させることでチップ３が径方向に位置ずれすることなく中心位置が定まりやすい。特に小径のドリルに適用した場合であってもホルダやチップの強度低下がなく、チップを径方向と軸方向の両方に確実に押圧することができるので、位置決めの繰り返し精度が向上し、高精度の穴あけ加工が可能となる。
【００１９】
ちなみにチップ３の主側面に形成される前記第一被挟持壁面１０ａおよび前記第二被挟持壁面１０ｂは片面だけに形成されてもよいが、図３乃至図５に示すように中心軸に対して対称な位置となるようにして両面に形成してもよい。この場合には窪み部１１も合わせて両面に形成することで、チップ３を１８０度回転させても取り付けることができるので、チップ交換時の操作性が向上する。
【００２０】
また図４に示すように、前記第一被挟持壁面１０ａと前記第二被挟持壁面１０ｂとのなす角γが１４５度〜１６０度の範囲にあることが、チップとホルダの強度のバランスを確保しながら、拘束力を安定させることができる。
【００２１】
さらに前記切屑排出溝５が、前記ホルダに装着した際に前記ホルダと連なってらせん状にねじれたすくい面１２と、回転軸６に略平行な溝壁面１３を具備していることが、切屑排出性を損なうことなく拘束面となる前記第二被挟持壁面１０ｂの面積を確保することができ、位置決めの繰り返し精度がより安定する。
【００２２】
また前記回転軸６方向先端視において、前記ねじ部材９の軸線９ａと前記第一被挟持壁面１０ａとのなす角度αと、前記ねじ部材９の軸線９ａと前記第二被挟持壁面１０ｂとのなす角度βとの差が１０度以内となる方向にねじ部材を螺合することが、ねじ部材９を押し当てたときにチップ３の各挟持壁面がバランスよく押圧されるので、傾いたままチップが取り付くこともなく、安定した取り付け精度が得られ、結果として信頼性の高い穴あけ加工が実施できる。
【００２３】
さらに図５に示すように、縦断面視において前記ねじ部材９の軸線９ａと回転軸６とのなす角σが８４度〜８８度の範囲となる方向にねじ部材を螺合することが、チップ３の肉厚を減じることによる剛性低下を生じることなく、チップ３の径方向への押し付け力、軸方向への押し付け力をバランス良く得られる。σが８４度より小さいとチップ３の肉厚を減じることとなりその分チップ３の剛性が低下してチップ３が損傷しやすくなる恐れがあり、σが８８度以上では軸方向への押し付け力が不足して加工後にドリル１をワークから引き抜くときなどチップ３をホルダ２から引き離そうとする力が発生するときにチップ３が外れてしまう恐れがあるため、σは前述した範囲にあることが望ましい。
【００２４】
また前記窪み部１１の斜平面１１ａが前記ねじ部材９の先端面における工具先端側の６０％から８０％の範囲で当接することが、前記ねじ部材９の先端面の工具先端側のみを窪み部１１の斜平面１１ａに確実に押圧することができるので、前記ねじ部材９を締めこんだときにチップ３を浮き上がらせることなく、軸方向すなわちホルダ２の後端側への押し付ける力がより安定する点で望ましい。そのため、切削中の不安定な振動にも強く、加工安定性に優れたスローアウェイドリルを構成することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態を例示したが、本発明は前記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。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態によるスローアウェイドリルの斜視図である。
【図２】図１におけるホルダ単体での斜視図である。
【図３】図１におけるスローアウェイチップ単体での斜視図である。
【図４】図３のスローアウェイチップ先端視図である。
【図５】図１のスローアウェイドリルのネジ部材軸線位置での断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    スローアウェイドリル（ドリル）
２    ホルダ
３    スローアウェイチップ（チップ）
４    切刃
５    切屑排出溝
６    回転軸
７    先端凹部
８ａ  第一挟持壁面
８ｂ  第二挟持壁面
９    ねじ部材
９ａ  ねじ部材の軸線
１０ａ  第一被挟持壁面
１０ｂ  第二被挟持壁面
１１    窪み部
１１ａ  窪み部の斜平面
１２    すくい面
１３    溝壁面
α      ドリル先端視でねじ部材の軸線と第一被挟持壁面のなす角度
β      ドリル先端視でねじ部材の軸線と第二被挟持壁面のなす角度
γ      第一被挟持壁面と第二被挟持壁面とのなす角度
σ      ねじ部材の軸線と回転軸とのなす角度
【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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