(57)【要約】【課題】１枚刃ドリルと比べて遜色の無い穴位置精度を確保しつつ、２枚刃ドリルの特徴を発揮させて加工穴の壁面の品質向上と再研磨性の向上を図れるようにすることを課題としている。【解決手段】ボディ１の先端に２つの切れ刃３、３と各切れ刃によって生成された切屑を排出する２つのねじれた溝４、４を設ける。また、溝４、４をボディ１の先端から所定量後退した位置で合流させ、合流点ｃよりも後方で１つの溝４Ａとなして１枚刃ドリルと２枚刃ドリルの特徴を共に発揮させるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ（１）の先端に２つの切れ刃（３、３）と各切れ刃によって生成された切屑を排出する２つのねじれた溝（４、４）を有し、前記２つの溝（４、４）がボディ（１）の先端から所定量後退した位置で合流し、合流点（ｃ）よりも後方で１つの溝（４Ａ）になっているドリル。
【請求項２】
ボディ（１）の先端から前記合流点（ｃ）までの距離（ｌ）を、刃溝長（Ｌ）の１／２以下にした請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
前記２つの溝（４、４）のねじれ角β１、β２をボディ先端から後方に向かって少なくとも２Ｄ（Ｄ＝刃径）までの範囲は同一角度にし、２Ｄを越えた位置でその溝（４、４）のねじれ角β１、β２に差をつけてその溝（４、４）を合流させるようにした請求項１又は２に記載のドリル。
【請求項４】
合流して１つになった溝（４Ａ）の溝幅ｗ１を、合流する前の溝（４）の溝幅ｗよりも大きくした請求項１〜３のいずれかに記載のドリル。
【請求項５】
合流して１つになった溝（４Ａ）の底に、２つの溝（４、４）が干渉した部分にできる断面が波頭状のねじれた突条（７）を残存させた請求項４に記載のドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント基板の穴あけなどに用いるドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板の穴あけには、刃径（直径）が０．５ｍｍにも満たないような小径のドリルが用いられている。
【０００３】
そのプリント基板用ドリルの従来例として、例えば、本出願人が特願２００５−３２４８２で提案したものや、下記特許文献１〜３に開示されたものがある。
【０００４】
これらは、いずれも１枚刃ドリルであり、１枚刃とすることで切屑を排出する溝（刃溝）の数をひとつに減らしてボディ（ドリル本体）の剛性を高めている。
【特許文献１】特開２００４−８２３１８号公報
【特許文献２】特開２００４−３４２１３号公報
【特許文献３】実開平７−３３５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２つの切れ刃と切屑を排出する２条の溝を有する２枚刃ドリルは、切れ刃と溝がそれぞれ一つしかない１枚刃ドリルに比べて切削バランスに優れる。ところが、プリント基板用のドリルに代表される刃径が０．３ｍｍにも満たないような小径ドリルを２枚刃にすると、２条の溝がボディの全域にわたって形成されるためボディの剛性低下が避けられず、被削材に対する喰い付き時や加工途中のドリルの撓み、曲がりが発生し易くなり、それが原因で加工穴の位置や真直度がばらついてドリルに対する要求特性の一つである加工穴の位置精度が悪くなる。
【０００６】
そこで、剛性不足を補う方法の一つとして、前掲の特許文献１〜３などに開示される１枚刃ドリルが提案されたが、１枚刃ドリルは、２枚刃ドリルと比べると剛性が高い分穴位置精度は良くなる反面、切削バランスが悪く、加工穴の壁面に大きなストレスが加わる。
【０００７】
また、加工能率上、１枚刃でありながら２枚刃ドリルと略同じ加工条件で使用されるため、加工面に対する負荷が増大して加工穴の壁面の品質低下を招く。加えて、ボディ先端の逃げ面が特殊な形状となり、そのために逃げ面の研削が難しくなり、既存設備での刃先再生のための再研磨などが簡単に行えないなどの問題を有している。
【０００８】
そこで、この発明は、１枚刃ドリルと比べて遜色の無い穴位置精度を確保しつつ、２枚刃ドリルの特徴を発揮させて加工穴の壁面の品質向上と再研磨性の向上を図れるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、ボディの先端に２つの切れ刃と各切れ刃によって生成された切屑を排出する２つのねじれた溝を有し、前記２つの溝がボディの先端から所定量後退した位置で合流し、合流点よりも後方で１つの溝になっている構造のドリルとなして、１枚刃ドリルと２枚刃ドリルの特徴を共に発揮させるようにした。
【００１０】
このドリルの好ましい形態を以下に列挙する。
（１）ボディの先端から前記合流点までの距離を刃溝長の１／２以下にする。
（２）２つの溝のねじれ角をボディ先端から後方に向かって少なくとも２Ｄ（Ｄ＝刃径）までの範囲は同一角度にし、２Ｄを越えた位置で２つの溝のねじれ角に差をつけてその２つの溝を合流させる。
（３）合流して１つになった溝の溝幅ｗ１を、合流する前の各溝の溝幅ｗよりも大きくする。
（４）合流して１つになった溝の底に、２つの溝が干渉した部分にできる断面が波頭状のねじれた突条を残存させる。
【００１１】
なお、この発明で言う溝の合流点とは、２つの溝が干渉し始めた場所を指す。
また、刃溝長とは、ドリル先端から溝の後端までの長さであって、この刃溝長によって、溝による切屑排出機能が維持される範囲での被削材に対するドリルの最大挿入長さが定まる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明のドリルは、刃先部は２枚刃ドリルと同様の構造であるので、切削バランスの良い加工が行え、加工穴の壁面の品質に関して２枚刃ドリルと同等の性能を得ることができる。また、刃先部が２枚刃ドリルと同じ構造であるので、切れ刃再生のための再研磨も通常の２枚刃ドリル用の研磨設備を使用して容易に行うことができる。
【００１３】
さらに、ボディ先端側では２つに分かれていた溝がボディ先端から所定量後退した位置で合流して一つになっているので、溝の合流点よりも後部側では１枚刃ドリルのボディに近似した構造になって２枚刃ドリルよりもボディ剛性が高まり、その高剛性化によって被削材に対する喰い付き時や加工途中の撓み、曲がりが抑制され、そのために、高い穴位置精度を得ることも可能になる。
【００１４】
なお、その他の好ましいとした構成の作用・効果は次項で説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明のドリルの実施の形態を添付図面の図１〜図１０に基づいて説明する。
図１は実施形態（これはプリント基板用）のドリルの全体構成を表している。図２は図１のドリルの先端側側面の拡大図、図３は前面の拡大図である。また、図４〜図７は、ドリルの溝幅の変化を示す拡大断面図である。
【００１６】
図１〜図３に示すように、シャンク２の先端にボディ１（ドリル本体）が一体に形成されている。このボディ１は、シャンクとは別体に形成したものをシャンクの先端中心にあけた穴に焼き嵌めするなどして取り付けたものであってもよい。
【００１７】
ボディ１の先端には、中心対称形状をなす２枚の切れ刃３、３が設けられている。また、各切れ刃によって生成された切屑を排出する２つの溝４、４も設けられている。５はボディ先端の逃げ面、６はランド部である。
【００１８】
溝４、４はねじれ溝である。この２つの溝４、４は、ボディ１の先端においては位相が１８０°ずれた位置にあって中心対称形状をなしているが、ボディ先端から軸方向に所定量後退した位置から互いに接近しだし、ボディ先端から所定量後退した位置で合流して合流点ｃよりも軸方向後方では一つの溝になっている。ここでは、説明の便宜上、合流後の溝を符号４Ａで表す。
【００１９】
合流後の溝４Ａは、ボディ１の後端近くまで延びている。ボディ１の先端から溝４Ａの終端までが刃溝長Ｌとなっている。ボディ１の先端から、図２に示した合流点ｃまでの距離lは、シャンク２に近いボディ根元側での剛性低下を抑えるために、刃溝長Ｌの１／２以下にするのがよい。
【００２０】
２つの溝４、４は、それらの溝のねじれ角に差をつけることによって所望の位置で合流させることができる。図８に示すように、一方の溝４のねじれ角をβ１としてこのときに他方の溝４のねじれ角β２をβ１よりも大きくするか又は小さくすると、軸方向後方に行くに従って２つの溝４、４が互いに接近してｃ点で合流する。
合流後の溝４Ａの溝幅ｗ１があるところまで狭くなったら他方の溝の加工を止め、その位置から溝４Ａの終端までの溝幅は一方の溝の幅で一定になる。なお、刃溝部にウェブテーパを付した場合は、通常の２枚刃ドリルと同じように、先端部よりも終端部の溝幅が小さくなる。
【００２１】
なお、例示のドリルは、２つの溝４、４のねじれ角β１、β２（図２、図８参照）をボディ先端から後方に向かって少なくとも２Ｄ（Ｄ＝刃径、図２参照）までの範囲は同一角度にし、２Ｄを越えた位置でねじれ角β１、β２に差をつけて２つの溝を合流させている。このような構造にしたので、ボディ１の先端から２Ｄまでの範囲では切れ刃再生のための再研磨を行っても２つの溝の位置関係と両溝のねじれ角が一定に保たれ、既存の２枚刃ドリル用の設備を用いて再研磨を容易に行うことが可能になる。
【００２２】
また、２つの溝のねじれ角β１、β２を同一角度とする範囲を、ボディ先端から少なくとも２Ｄまでとすることで、通常実施される程度の再研磨回数を確保して経済効果を高めることができる。
【００２３】
また、合流後の溝４Ａの溝幅ｗ１を合流前の溝４の溝幅ｗよりも大きくすることで、溝を一つに減らしてもｗ１＝ｗの場合に比べてより良好な切屑排出性を確保することができる。この溝幅ｗ１＞ｗにする方法のひとつとして、２つの溝４、４が合流した後、溝４Ａの溝幅ｗ１が例えば図６に示すようにある程度まで狭くなった時点で２つの溝のねじれ角β１、β２を一定にする方法がある。
溝幅をｗ１＞ｗにする別の方法としては、２つの溝が図５〜図７に示すように合流した後、合流後の溝４Ａの溝幅ｗ１が溝の終端に行くに従って段々と狭くなるようにしてもよい。この場合、２つの溝が合流した後に他方の溝のねじれ角β２を一方の溝のねじれ角β１により近い角度にすればよい。
なお、溝幅をｗ１＞ｗとした場合、必ずしも溝の終端までこの関係を維持する必要はないが、溝の終端までｗ１＞ｗの関係を維持することで、切屑排出性をより高めることができる。
【００２４】
合流点ｃよりも後方では２つの溝が干渉した部分に波頭状の断面をもつねじれた突条７が形成される。その突条７は合流後の溝４Ａの溝幅が減少するに伴って次第に高さが低くなっていく。この突条７は、補強リブ的な働きをしてボディ１の剛性向上に寄与する。従って、除去せずに残存させておくのがよい。
【００２５】
なお、２枚刃ドリルは、通常、ランド部のドリル回転方向前方の縁にマージンを設けるが、この発明のドリルは、刃径にもよるがマージンを省くことがある。小径ドリルは、ランド部の外周の全域が被削材に接触する状況になっても接触面積の絶対値が小さく、従って、マージン無しでも支障の無い加工が行える。例示のドリルはマージンの無いものになっている。そのマージンが無いため、溝４のねじれ角を途中で変化させてもドリルの加工が煩雑にならない。
【００２６】
この発明のドリルの性能を評価するために行った試験の結果を以下に記す。試験は、この発明のドリル（２つの溝の合流後に他方の溝の加工をやめたもの、ｌ＝１．５ｍｍ）と、同一刃径の１枚刃ドリル及び２枚刃ドリルを使用して以下の条件で実施した。
−試験条件−
・ドリルサイズ：φ０．２５ｍｍ（刃径Ｄ）×４．０ｍｍＬ（刃溝長）
・被削材：高耐熱性プリント基板  ０．８ｍｍ（厚みｔ）×３枚重ね
・あて板：潤滑性樹脂被膜シート
・回転速度：２５０Ｋｍｉｎ−１
・送り速度：２０μｍ／ｒｅｖ
・ヒット数：４，０００
【００２７】
性能の評価は、加工した穴の位置のずれ量と穴の内壁粗さ（面粗さ）を測定してその２項目について行った。その結果を図９、図１０に示す。図１０の白抜きマークは平均値を表す。
【００２８】
この試験結果からわかるように、発明品のドリルは穴位置のずれ量に関しては、１枚刃ドリルと比較して遜色がなく、これから１枚刃ドリル並みの剛性が確保されていることが
理解できる。
また、内壁粗さについては、２枚刃ドリル並みの性能が確保され、１枚刃ドリルよりも優れた結果が得られている。
【００２９】
なお、この発明は、プリント基板などの穴あけを行う刃径が０．３ｍｍにも満たないような小径ドリルに特に適しているが、他のドリル、例えば、径比長さが長いために撓みや曲がりが発生し易い深穴加工用ドリル（ロングドリル）に適用してもその有効性が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明のドリルの一例を示す側面図
【図２】図１のドリルの先端側を拡大して示す図
【図３】図１のドリルの前側の拡大端面図
【図４】図１のＩ−Ｉ線に沿った拡大断面図
【図５】図１のII−II線に沿った拡大断面図
【図６】合流後の溝幅が図５よりもさらに狭くなった状態を示す拡大断面図
【図７】合流後の溝幅が図６よりもさらに狭くなった状態を示す拡大断面図
【図８】溝のねじれ角の変化を示す展開模式図
【図９】性能評価試験の結果（穴位置精度）を示す図
【図１０】性能評価試験の結果（内壁粗さ）を示す図
【符号の説明】
【００３１】
１          ボディ
２          シャンク
３          切れ刃
４          溝
４Ａ        合流後の溝
５          逃げ面
６          ランド部
７          突条
Ｄ          刃径
ｃ          合流点
β１、β２  ねじれ角
Ｌ          刃溝長
ｌ          ボディ先端から溝の合流点までの距離
ｗ          合流前の溝幅
ｗ１        合流後の溝幅
【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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【図９】
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【図１０】
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