(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじ付きシャンク（１１）の先端にドリル部（１２）を延設するとともに、前記シャンク（１１）の後端に工具係合部を有する頭部（１３）を設け、前記ドリル部（１２）はその先端に向けて有段状に小径となるように多段に形成したものであり、その周方向等間隔に縦溝（１４）を形成し、この縦溝（１４）の側面から成る切削面（１５）の側縁にドリル部軸方向の切削刃（１６）を形成し、前記各段のドリル部（１２ａ、１２ｂ）の切削刃（１６）は穿孔用傾斜部（１６ａ、１６ｃ）とリーマ部（１６ｂ、１６ｄ）を有したドリルねじにおいて、
上記ドリル部（１２）の最先端ドリル部（１２ａ）の上記切削刃（１６）のリーマ部（１６ｂ）の刃先（１８）は、先端から上記シャンク（１１）に向かってその径方向外側に徐々に傾斜して拡径作用を行うようにして、最先端ドリル部（１２ａ）のつぎのドリル部（１２ｂ）が被加工物に一瞬に激突する現象を防ぐようにしたことを特徴とするドリルねじ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ねじ下穴の切削とねじ立てが連続して行え、そのままねじ締結できる、いわゆるドリルねじに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このドリルねじは、今日までに、特開昭５６−９７６１８号公報、実開平４−１１９６１８号公報等において各種の技術が示され、図８に示すように、ねじ付きシャンク１の先端にドリル部２を延設するとともに、前記シャンク１の後端に工具係止部を有する頭部３を設け、前記ドリル部２は、その径方向で対向する２条の縦溝４を形成し、この縦溝４の側面から成る切削面５の側縁に切削刃６を形成した構成が一般的である。
【０００３】
このドリルねじにおいて、同図に示すように、そのドリル部２を先端に向けて有段状に小径となるように多段にしたものがあり、この多段ドリルのドリルねじは、締結作用時、まず、小径ドリル部２ａにより小径の予備穴を削形し、次いで大径ドリル部２ｂによりその予備穴を切削拡大して所定の下穴を形成するため、切削抵抗が小さく、円滑な作業を行い得る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この多段ドリルのドリルねじにおいて、各ドリル部２ａ、２ｂは、その切削刃６の傾斜部６ａ、６ｃで穿孔し、リーマ部６ｂ、６ｄでその穿孔内面を整える作用を行うものとしている。このため、リーマ部６ｂの切削刃６の刃先８は、ドリル部２ａの軸方向の円周面上に位置するようにしている（同図（ｂ）参照）。
【０００５】
しかし、このドリルを、電動工具によりその頭部３側から鋼板などの被加工物に押圧しながら回転させて穿孔する際、最先端の小径ドリル部２ａの長さが被加工物の厚さよりも長い場合、小径ドリル部２ａ先端の切削刃傾斜部６ａが穿孔を完了すると、リーマ部６ｂがドリル部２ａの軸方向の円周面上にあるため、抵抗が小さく、ドリルねじを押圧する力により、そのリーマ部６ｂが穿孔内を一瞬にして通りすぎて二段目の大径ドリル部２ｂが高速で回転しながら被加工物に一瞬にして激突することになり、大径ドリル部２ｂの切削刃傾斜部６ｃの刃先８の欠損が発生して、穿孔性能が低下し、多くの力や作業時間を要する原因となっている。
【０００６】
この発明は、上記最先端ドリル部から次のドリル部が被加工物に一瞬にして激突することを防止することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、少なくとも最先端のドリル部においては、そのリーマ部の切削刃も穿孔作用を行うようにしたのである。すなわち、最先端のドリル部のリーマ部をなす切削刃の刃先はその径方向外側に徐々に傾斜させ、その切削刃により、リーマ作用のみならず、拡径作用も行うようにしたのである。
【０００８】
このドリルにおいては、最先端のドリル部での穿孔は、被加工物に接する先端ドリル部の切削刃傾斜部が主要な切削機能を負うため、従来の多段ドリルねじと同様の低抵抗の切削が始まり、つづいて、外側に徐々に傾斜した切削刃リーマ部が傾斜部によって穿孔された穴の内周面を切削拡径しながら進む。このとき、一般に、最先端の小径ドリル部の径は小さいために、この拡径抵抗による切削性能への影響は微細である。最先端ドリル部の切削刃傾斜部が被加工物を貫通しても、外側に徐々に傾斜した切削刃リーマ部による穴の内周面の拡径はごく短時間ながら続いているために、その切削抵抗により、つぎの大径ドリル部が押圧力によって被加工物に一瞬に激突するという現象を防ぎ、刃先の欠損を防止し切削性能の低下を防ぐ。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、ねじ付きシャンクの先端にドリル部を延設するとともに、前記シャンクの後端に工具係合部を有する頭部を設け、前記ドリル部はその先端に向けて有段状に小径となるように多段に形成したものであり、その周方向等間隔に縦溝を形成し、この縦溝の側面から成る切削面の側縁にドリル部軸方向の切削刃を形成したドリルねじにおいて、前記ドリル部の最先端のドリル部の前記切削刃のリーマ部刃先は先端から前記シャンクに向かってその径方向外側に徐々に傾斜している構成を採用する。
【００１０】
この構成において、冷間鍛造で成形する場合には、切削刃がドリル部の軸方向になったものとすれば、その金型の構造が切削刃がねじれているもの（図８参照）に比べれば、簡単となる。また、切削刃の刃先もねじれていないものとなる。最先端以外のドリル部の切削刃リーマ部の刃先も同様に径方向外側に徐々に傾斜したものとし得る。
【００１１】
【実施例】
図１に一実施例を示し、この実施例も、ねじ付きシャンク１１の先端にドリル部１２を延設するとともに、シャンク１１の後端に工具係止部を有する頭部１３を設け、ドリル部１２にその径方向で対向する２条の縦溝１４を形成し、この縦溝１４の側面から成る切削面１５の側縁にドリル部１２軸方向の切削刃１６を形成したものであり、この構成は従来と同様である。
【００１２】
ドリル部１２は小径ドリル部１２ａと大径ドリル部１２ｂとから成り、小径ドリル部１２ａにあっては、その切削刃１６全てに、すなわち、傾斜部１６ａ及びリーマ部１６ｂに掬い面１７が形成されている。一方、大径ドリル部１２ｂにあっては、その切削刃１６の傾斜部１６ｃに掬い面１７が形成され、リーマ部１６ｄには掬い面１７は形成されていない。
【００１３】
また、図２（ａ）乃至（ｃ）に示すように、大小径ドリル部１２ａ、１２ｂのいずれの切削面１５も、軸心を通る基準線Ｐ上に位置し、小径ドリル部１２ａの切削刃傾斜部１６ａ、リーマ部１６ｂ及び大径ドリル部１２ｂの切削刃傾斜部１６ｃは、その刃先１８から軸心に向かい掬い面１７が後退し、その後、基準線Ｐ上の切削面１５となる（同図（ａ）、（ｃ）参照）。一方、同図（ｂ）に示すように、大径ドリル部１２ｂの切削刃リーマ部１６ｄにあっては、基準線Ｐ上に切削刃１６の刃先１８及び切削面１５が位置する。掬い面１７と切削面１５の連続部は曲面とし得る。
【００１４】
小径ドリル部１２ａのリーマ部１６ｂの刃先１８は、図３に示すようにドリル部１２の軸心に対し、径方向外側に傾斜している。この傾斜角度θは鍛造時のそのリーマ部１６ｂの刃先１８の盛り上がり（外側への突出量）及び切削性を考慮して適宜に設定する。小型ドリル部１２ａの先端にはチゼルと呼ばれる先端刃を形成することができる。
【００１５】
この実施例は、まず、従来と同様に、特開昭５６−９７６１８号公報等で示されるように、頭部１３付きのシャンク１１及びドリル部１２の長さを有する丸棒から、まず、ドリル部１２を冷間鍛造によって形成する。このとき、鍛造圧によって、切削刃１６の刃先１８は丸棒径より外側に突出する。つぎに、ねじ部（ねじ付きシャンク１１）を転造によって形成する。このとき、ねじ部の成形圧によって、ねじ山部は膨張し、谷部は没し、山径は切削刃１６の刃先１８より外側となり、谷径はその刃先１８より内側となる。このため、この実施例で、締結を行うと、下穴は、刃こぼれのない大径ドリル部１２ｂのリーマ部１６ｄにより真円に近いものとなり、その径は、ねじ部の谷径より大きく、山径より小さいものとなる。このため、ねじ部がスムースにねじ込まれる。また、小径ドリル部１２ａの切削刃リーマ部１６ｂの刃先１８が外側に徐々に傾斜しているため、そのリーマ部１６ｂも穿孔（拡孔）作用を行い、その切削抵抗により、大径ドリル部２ｂの切削刃傾斜部１６ｃが被加工物に一瞬に激突することもなく、締結作用が円滑である。
【００１６】
掬い面１７は、図４（ａ）に示すように大径ドリル部１２ｂの切削刃傾斜部１６ｃには形成しないようにすることもでき、小径ドリル部１２ａのリーマ部１６ｂの掬い面も形成しないものとし得る。また、逆に、同図（ｂ）に示すように大径ドリル部１２ｂのリーマ部１６ｄにも掬い面１７を形成し得る。頭部１３の形状としては、図５乃至図７に示すもの等の種々のものを採用し得る。このとき、掬い面１７の形成有無は前記実施例と同様である。
【００１７】
実施例は、ドリル部１２が大小の径の２段のものであったが、３段以上でもこの発明は採用でき、このとき、刃先１８の欠けの危険がなければ、大径ドリル部１２ｂ等の全てのリーマ部に掬い面１７を形成することができる。また、先端ドリル部１２ａ以外の切削刃リーマ部の刃先も、先端ドリル部１２ａと同様に、ドリル径方向外側に傾斜したものとすることができる。さらに、縦溝１４は２条以上とし得る。また、刃先１８（切削刃１６）は図８に示すようにねじれたものとし得る。
【００１８】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、少なくとも最先端のドリル部のリーマ部も穿孔作用を積極的に行うようにしたので、次段ドリル部の被加工物への一瞬の激突もなく、締結作用がさらに円滑となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図
【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ線断面図、（ｃ）は同下面図
【図３】図１（ａ）の要部拡大図
【図４】他の各実施例の正面図
【図５】他の実施例の正面図
【図６】他の実施例の正面図
【図７】他の実施例の正面図
【図８】従来例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は要部斜視図
【符号の説明】
１、１１  ねじ付きシャンク
２、１２  ドリル部
１２ａ  小径ドリル部
１２ｂ  大径ドリル部
３、１３  工具係合部を有する頭部
４、１４  縦溝
５、１５  切削面
６、１６  切削刃
１６ａ、１６ｃ  切削刃傾斜部
１６ｂ、１６ｄ  切削刃リーマ部
７、１７  掬い面
１８  刃先
【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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