(57)【要約】  【課題】  ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルにおいて、高い耐久性と低コストを実現する。  【解決手段】  先端側に切刃５を備えるスローアウェイチップ２の後端側を、ホルダ３に着脱可能に装着してなるスローアウェイドリル１において、ホルダ３の先端部には、スローアウェイチップ２およびホルダ３と共通の回転軸１０を有する円筒状基部と外周方向へ突出した回転抑止部とからなるクランプ部材４が回転軸１０を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面がホルダ３先端部に対して摺動可能に装着されており、クランプ部材４の回転抑止壁面とホルダ３先端部の回転伝達壁面との間にスローアウェイチップ２後端側の回転固定突出部７を挟持固定してなる構成とする。  【選択図】  図１
2005153112.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るスローアウェイチップの後端側を、前記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部に着脱可能に装着されてなるスローアウェイドリルにおいて、前記ホルダの先端部には、前記スローアウェイチップおよび前記ホルダと共通の回転軸を有する円筒状基部と該円筒状基部から外周方向へ突出した二つの回転抑止部とからなるクランプ部材が前記回転軸を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面が前記ホルダの先端部に対して摺動可能に装着されており、前記クランプ部材の前記回転抑止部の一側面に配設された回転抑止壁面と前記ホルダ先端部に配設された回転伝達壁面との間に前記スローアウェイチップ後端側の回転固定突出部を挟持固定してなることを特徴とするスローアウェイドリル。
【請求項２】
前記回転伝達壁面は前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面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】
前記クランプ部材は前記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または２に記載のスローアウェイドリル。
【請求項４】
前記円筒状基部のホルダ側端部にはスリットが形成され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】
前記円筒状基部のホルダ側端部近傍の外周壁面にはくぼみ部が形成されてなるとともに、前記ホルダ側には前記くぼみ部と嵌合すべく隆起部が形成されてな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。
【請求項６】
前記クランプ部材の前記回転抑止部下面と前記ホルダ先端部との摺動面において、前記スローアウェイチップを挟持固定時に前記ホルダと前記クランプ部材が嵌合する段差を備えたことを特徴とする請求項５に記載のスローアウェイドリル。
【請求項７】
前記回転抑止壁面は前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面からなるとともに、前記回転伝達壁面の傾斜角が前記回転抑止壁面の傾斜角よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のスローアウェイドリル。
【請求項８】
前記ホルダに形成された前記回転伝達壁面の少なくとも一つは角度の異なる複数の面で構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のスローアウェイドリル。
【請求項９】
前記ホルダに流体供給穴が形成されていて、前記角度の異なる面のうち隣り合う２つの面によって決まる仮想延長面の交差線を含む位置に流体供給穴が形成されていることを特徴とする請求項８に記載のスローアウェイドリル。
【請求項１０】
前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に凹部を備えるとともに、前記スローアウェイチップを前記ホルダに装着した状態において前記スローアウェイチップの外周側面部の前記凹部に連続する位置に前記回転軸と平行に溝が配設されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のスローアウェイドリル。
【請求項１１】
前記スローアウェイドリルの先端部を挿入可能な開口部を備えるとともに、該開口部の内壁面には前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に設けられた凹部と係合するための突起部を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のスローアウェイドリルのクランプ部材の回転を補助するための操作冶具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
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は、特許文献１に開示されているようなスローアウェイチップとホルダをねじにより締付固定する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スローアウェイチップのホルダへの固定にねじを用いず、ホルダの弾性変形を利用した自己締付方式にてスローアウェイチップを固定する構成が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２９３６０５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に開示されているようなねじによってスローアウェイチップをホルダに固定する構成では、スローアウェイチップの取り付けにねじとドライバーを使用しなければならないため、スローアウェイチップの交換作業が煩雑であるばかりでなく、スローアウェイチップの交換作業中にねじやスローアウェイチップを誤って落下させて紛失してしまう恐れがあった。
【０００５】
また、特許文献２に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では、通常ホルダよりも硬い耐摩耗性に優れた素材からなるスローアウェイチップの拘束部分をホルダ側の拘束部と摺動させて装着しなければならないため、スローアウェイチップの交換作業を繰り返し行うことによってホルダ側拘束面に傷がついてしまったりホルダ側拘束部付近に金属疲労が生じてホルダの弾性変形による支持力が弱まったり、あるいは無理な力が加わってホルダ側拘束面が変形することがあり、ホルダが使用不能になってしまい、早期にホルダを交換しなければならないという問題があった。
【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、ホルダと共通の回転軸を有するスローアウェイチップを着脱可能に装着したスローアウェイドリルにおいて、ホルダを長期間使用できて経済的である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、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るスローアウェイチップの後端側を、前記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部に着脱可能に装着されてなるスローアウェイドリルにおいて、前記ホルダの先端部には、前記スローアウェイチップおよび前記ホルダと共通の回転軸を有する円筒状基部と該円筒状基部から外周方向へ突出した二つの回転抑止部とからなるクランプ部材が前記回転軸を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面が前記ホルダの先端部に対して摺動可能に装着されており、前記クランプ部材の前記回転抑止部の一側面に配設された回転抑止壁面と前記ホルダ先端部に配設された回転伝達壁面との間に前記スローアウェイチップ後端側の回転固定突出部を挟持固定してなることを特徴としている。
【０００８】
かかる構成によれば、スローアウェイチップのホルダへの着脱作業が、あらかじめホルダに装着されているクランプ部材の回転動作のみで行えるので、ねじによってチップを固定する方式に比べてスローアウェイチップの交換作業を簡素化および迅速化することができる。また、スローアウェイチップをホルダから着脱する際に、ホルダ自体が傷ついたり摩耗によって変形することを防止し、クランプ部材の交換のみでホルダを長期間にわたって使用することができる。
【０００９】
また、請求項２のスローアウェイドリルは、前記回転伝達壁面は前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面からなることを特徴としている。
【００１０】
かかる構成によれば、前記回転伝達壁面がホルダ先端側へのストッパーの役割を果たすことによりスローアウェイチップのホルダ先端側への抜けを防止することができる。
【００１１】
また、請求項３のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材が前記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。
【００１２】
かかる構成によれば、ホルダのクランプ部材との摺動部が、スローアウェイチップの着脱作業に伴うクランプ部材の回転動作を繰り返し行ってもホルダ自体が傷つけられることがなくなるので、定期的にクランプ部材のみを交換すればよくホルダを長期にわたり使用することができ経済的である。
【００１３】
また、請求項４のスローアウェイドリルは、前記円筒状基部のホルダ側端部にはスリットが形成されていることを特徴としている。
【００１４】
かかる構成によれば、前記クランプ部材を前記ホルダ先端部へ装着した状態において、クランプ部材円筒状基部のホルダ側端部が内側に弾性変形し、その反作用でホルダ側内壁面を強力に押し付ける力が働くので、前記クランプ部材の前記ホルダへの支持力が強くなる。
【００１５】
また、請求項５のスローアウェイドリルは、前記円筒状基部のホルダ側端部近傍の外周壁面にはくぼみ部が形成されてなるとともに、前記ホルダ側には前記くぼみ部と嵌合すべく隆起部が形成されてなることを特徴としている。
【００１６】
かかる構成によれば、前記クランプ部材をホルダ先端側に引き抜こうとする力が働いたとしてもホルダ側に形成された隆起部とクランプ部材側に形成されたくぼみ部がホルダ先端側への抜け止めとして作用するため、より強固な拘束力が得られる。
【００１７】
また、請求項６に記載のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材の前記回転抑止部下面と前記ホルダ先端部との摺動面において、前記スローアウェイチップを挟持固定時に前記ホルダと前記クランプ部材が嵌合する段差を備えたことを特徴としている。
【００１８】
かかる構成によれば、前記クランプ部材を工具回転方向に回す力が働いた際の、前記クランプ部材のゆるみ防止として作用する。
【００１９】
また、請求項７に記載のスローアウェイドリルは、前記回転抑止壁面が前記回転軸に平行な垂直面に対してホルダ先端側が突出した傾斜面からなるとともに、前記回転伝達壁面の傾斜角が前記回転抑止壁面の傾斜角よりも大きいことを特徴としている。
【００２０】
かかる構成によれば、前記スローアウェイチップを前記ホルダに押え付ける方向に力が働くとともに、前記クランプ部材による締め付けを緩める方向には力が作用しない。
【００２１】
また、請求項８に記載のスローアウェイドリルは、前記ホルダに形成された前記回転伝達壁面の少なくとも一つは角度の異なる複数の面で構成されていることを特徴としている。
【００２２】
かかる構成によれば、スローアウェイチップの径方向への移動が制限されるので、ホルダへの取り付け後のスローアウェイチップのガタツキを抑制でき、スローアウェイチップとホルダの中心軸の一致も良好となり、高精度の穴あけ加工が実施できる。
【００２３】
また、請求項９に記載のスローアウェイドリルは、前記ホルダに流体供給穴が形成されていて、前記角度の異なる面のうち隣り合う２つの面によって決まる仮想延長面の交差線を含む位置に流体供給穴が形成されていることを特徴としている。
【００２４】
かかる構成によれば、切削油等の流体を刃先へ供給できるとともに、角度の異なる複数の面で構成された回転伝達壁面の交差部に生じる応力集中を緩和できるという効果もある。
【００２５】
また、請求項１０に記載のスローアウェイドリルは、前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に凹部を備えるとともに、前記スローアウェイチップを前記ホルダに装着した状態において前記スローアウェイチップの外周側面部の前記凹部に連続する位置に前記回転軸と平行に溝が配設されていることを特徴としている。
【００２６】
かかる構成によれば、スローアウェイチップの着脱時に操作冶具を用いてクランプ部材を回転させることができ、スローアウェイチップの交換作業を容易に行えるようになる。
【００２７】
また、請求項１１に記載の操作冶具は、前記スローアウェイドリルの先端部を挿入可能な開口部を備えるとともに、該開口部の内壁面には前記クランプ部材の前記回転抑止部の外周壁面上端部に設けられた凹部と係合するための突起部を備えたことを特徴としている。
【００２８】
かかる構成によれば、特にホルダが小径の場合などでクランプ部材を回転させにくいというような状態でも確実にクランプ部材を回転させることができる。
【発明の効果】
【００２９】
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るスローアウェイチップの後端側を、前記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部に着脱可能に装着されてなるスローアウェイドリルにおいて、前記ホルダの先端部には、前記スローアウェイチップおよび前記ホルダと共通の回転軸を有する円筒状基部と該円筒状基部から外周方向へ突出した二つの回転抑止部とからなるクランプ部材が前記回転軸を中心に回転可能にかつ前記回転抑止部の下面が前記ホルダの先端部に対して摺動可能に装着されており、前記クランプ部材の前記回転抑止部の一側面に配設された回転抑止壁面と前記ホルダ先端部に配設された回転伝達壁面との間に前記スローアウェイチップ後端側の回転固定突出部を挟持固定してなる構成により、スローアウェイチップのホルダへの着脱作業が、あらかじめホルダに装着されているクランプ部材の回転動作のみで行えるので、スローアウェイチップの交換作業の簡素化および迅速化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施形態を添付図面により説明する。
【００３１】
図１乃至図１１は本発明の一実施形態を示すものであり、図１は本実施例によるスローアウェイドリル１（以下、単にドリルと略す）の組み立て図、図２は図１のドリル１の組み立て分解作業における（ａ）第１段階、（ｂ）第２段階、（ｃ）第３段階、（ｄ）第４段階を示す斜視図、図３は本実施例によるドリル１に装着されているスローアウェイチップ２（以下、単にチップと略す）の後端斜視図、図４は本実施例によるドリル１に装着されているクランプ部材４の先端斜視図、図５は図４のクランプ部材４の後端視図、図６は本実施例によるドリル1のホルダ３の先端斜視図、図７は図６のホルダ３の先端視図、図８はクランプ部材４を緩めた状態のドリル１の側面図、図９はクランプ部材４を回転させてチップ２を挟持固定した状態のドリル１の側面図、図１０は本実施例によるクランプ部材４の回転を補助するための操作冶具１７の下方斜視図、図１１（ａ）乃至（ｃ）は回転伝達壁面と回転抑止壁面の傾斜角の関係を説明するための概略図である。
【００３２】
ここで、本実施例によるドリル１は図１に示すように、チップ２、ホルダ３、およびクランプ部材４からなり、２つの切刃５と切屑排出溝６を有する構成となっている。
【００３３】
図３に示すようにチップ２の後端側には２つの回転固定突出部７を備えており、ホルダ３からの回転を受ける回転受動壁面８とクランプ部材４と当接する壁面９を備えている。ここで回転受動壁面８は図３に示すように２つ以上の面で構成されているほうが位置決めしやすく望ましい。また、回転受動壁面８は回転抑止部下面と鋭角をなすように形成するのが望ましい。このような状態ではチップがホルダから外れてしまう可能性が少なくなる。
【００３４】
また図４に示すように、クランプ部材４は円筒状基部１１と該円筒状基部１１から外周方向へ突出した二つの回転抑止部１３とから形成されている。ここで、クランプ部材４はホルダよりも軟質の素材からなることが望ましいが、これによりホルダのクランプ部材との摺動部が、スローアウェイチップの着脱作業に伴うクランプ部材の回転動作を繰り返し行っても傷つけられることがなくなるので、ホルダを長期にわたり使用することができ経済的となる。
【００３５】
図１０ではクランプ部材４の回転を補助するための操作冶具１７を示しており、図４で示したクランプ部材４の凹部１６と嵌り合う突起部１８を備えている。クランプ部材４は手で押さえて回転させることもできるように、回転抑止部１３の外周壁面にすべり止め１５を備えているが、このような専用の操作冶具１７を使用する方が、作業の利便性が高まるとともに、特にホルダが小径の場合などでクランプ部材を回転させにくいというような状態でも確実にクランプ部材を回転させることができるという点で望ましい。
【００３６】
また、図６に示すように、ホルダ３の先端部にはチップ２とクランプ部材４の受け入れ箇所を備えており、図３で示したチップ２の回転受動壁面８と当接すべく回転伝達壁面１９が備えられている。この回転伝達壁面１９はチップの回転受動壁面８と同様に２つの面で構成されている。また、本実施形態では流体供給穴２０ａを備えているが、この流体供給穴２０ａは回転受動壁面８を構成している２平面の仮想延長面の交差線を含むように配置されていることが、回転伝達壁面１９に加わる応力集中を緩和することができ、ホルダの長寿命化が図れるという点で望ましい。
【００３７】
さらに、ホルダ３先端部にはクランプ部材４の円筒状基部１１が配設されるべく受け入れ部２１が備えられている。この受け入れ部２１にはクランプ部材４の円筒状基部１１の外周面に設けられたくぼみ部２２と嵌り合うように隆起部２３が形成されており、クランプ部材４の装着時にはクランプ部材４の円筒状基部１１のホルダ側端部がこの隆起部を一旦乗り越える必要があり、この動作はクランプ部材４の押し込みとともに円筒状基部１１に設けられたスリット１２を弾性的に収縮させることによって行われる。クランプ部材４がホルダ３へ装着された状態で、クランプ部材４は切屑排出溝６の間で自由に回転させることができる。クランプ部材４のスリット１２はこの装着状態において完全に形状を回復しているよりも、ある程度の弾性変形を維持したまま受け入れ部２１の内壁への弾性押圧力を発生させている方がホルダ３への装着状態におけるガタツキも少なくなるので望ましい。また、クランプ部材４が工具回転方向Ａへ容易に外れないように、回転抑止部１３下面とホルダ３先端部との摺動面２５に段差２６を設けて、チップ２装着時にはクランプ部材４がこの段差２６を乗り越えるように装着されると、チップ２のホルダ３への拘束がより強固になるので望ましい。
【００３８】
ここで本実施形態におけるチップ２のホルダ３への装着方法については、図２に示すように、（ａ）クランプ部材４をホルダ３に取り付け、回転抑止部１３を切屑排出溝６の間に配置する。（ｂ）次いで、チップ２後端側に形成された回転固定突出部７をクランプ部材４の回転抑止壁面１４とホルダ３の回転伝達壁面１９の間に配置し、チップ２の回転受動壁面８とホルダ３の回転伝達壁面１９が当接するまでチップ２を工具回転方向Ａと逆方向に回転させる。（ｃ）この状態で操作冶具１７の突起部１８とクランプ部材４の凹部１６を合わせるように操作冶具１７を配置する。その後、操作冶具１７を工具回転方向Ａと逆方向に回転させ、前記摺動面２５に設けられた段差２６をクランプ部材４が完全に乗り越えるまで回転させることによってチップ２が拘束される。チップ２をホルダ３へ装着後、操作冶具１７は突起部１８をチップ２の外周側面部に設けられた溝２７を通して引き抜かれる。
【００３９】
また、ホルダ３の回転伝達壁面１９の傾斜角αとクランプの回転抑止壁面の傾斜角βの関係は図１１（ａ）に示すように、α＞βの関係にあるのが望ましい。図１１（ｂ）のような状態では切削中にチップがホルダの回転伝達壁面１９に沿ってすべり、外れてしまう可能性があり望ましくない。また、図１１（ｃ）のような状態ではドリル１を工作物から引き抜く際に生じるような、チップ２を先端に引き抜く力が発生した際にクランプ部材４にも引き抜く力が発生してしまい、クランプ部材４が段差２６を乗り越えて外れてしまう可能性があるため望ましくない。これに対して、図１１（ａ）のような状態では、チップ２の浮き上がりを防止しつつ、クランプ部材４にはホルダ３への押し付け力が発生するので、チップ２をより強固に拘束することができる。
【００４０】
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】
【００４１】
【図１】本実施例によるスローアウェイドリルの組み立て図である。
【図２】図１のスローアウェイドリルの組み立て作業における、（ａ）第１段階、（ｂ）第２段階、（ｃ）第３段階、（ｄ）第４段階を示す斜視図である。
【図３】本実施例によるスローアウェイチップの後端斜視図である。
【図４】本実施例によるクランプ部材の先端側斜視図である。
【図５】図４のクランプ部材の後端視図である。
【図６】本実施例によるホルダの先端側斜視図である。
【図７】図６のホルダの先端視図である。
【図８】クランプ部材を緩めた状態のスローアウェイドリルの側面図である。
【図９】クランプ部材を回転させてスローアウェイチップを挟持固定した状態のスローアウェイドリルの側面図である。
【図１０】本実施例によるクランプ部材の回転を補助するための操作冶具の下方斜視図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は回転伝達壁面と回転抑止壁面の傾斜角の関係を説明するための概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：スローアウェイドリル（ドリル）
２：スローアウェイチップ（チップ）
３：ホルダ
４：クランプ部材
５：切刃
６：切屑排出溝
７：回転固定突出部
８：回転受動壁面
９：クランプ部材と当接する壁面
１０：回転軸
１１：円筒状基部
１２：スリット
１３：回転抑止部
１４：回転抑止壁面
１５：すべり止め
１６：操作冶具の突起部係合用凹部
１７：クランプ部材の回転を補助するための操作冶具
１８：クランプ部材の外周壁面上端部の凹部と係合する突起部
１９：回転伝達壁面
２０ａ：ホルダ側流体供給穴
２０ｂ：チップ側流体供給穴
２１：円筒状基部の受け入れ部
２２：くぼみ部
２３：隆起部
２４：開口部
２５：回転抑止部下面とホルダ先端部との摺動面
２６：段差
２７：チップ外周側面部に設けられた溝
Ａ：工具回転方向
α：回転伝達壁面の傾斜角
β：回転抑止壁面の傾斜角
【図１】
2005153112.tif 000003
【図２】
2005153112.tif 000004
【図３】
2005153112.tif 000005
【図４】
2005153112.tif 000006
【図５】
2005153112.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005153112.tif 000009
【図８】
2005153112.tif 000010
【図９】
2005153112.tif 000011
【図１０】
2005153112.tif 000012
【図１１】
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