(57)【要約】【課題】切屑の飛散を防止し、切屑を効率的に回収し得るホールカッターを提供する。【解決手段】刃筒３の端部外周に複数の刃チップを相対回転方向へ互いに間隔をあけて並設し、刃筒３内の切屑回収室４に連通する吸引孔８を設けている。各刃チップは、相対回転方向の両側のうち相対回転向き側で半径方向に沿って延びる前切刃と、半径方向の内側で相対回転中心線１ａの方向に沿って延びる内横切刃と、半径方向の外側で相対回転中心線１ａの方向に沿って延びる外横切刃と、前切刃と内横切刃と外横切刃とを含むすくい面とを備えている。すくい面は、前切刃側が相対回転向き側へ傾くすくい角を有しているとともに、外横切刃側が相対回転向き側へ傾く傾き角を有している。すくい角及び傾き角により切屑を刃筒３内の切屑回収室４に案内する。刃筒３内の切屑回収室４に入り込んだ切屑を吸引孔８から回収する。刃筒３を切屑飛散防止カバーとしても兼用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心軸に設けた刃筒の端部外周に複数の刃部を回転中心軸の相対回転方向へ互いに間隔をあけて並設したホールカッターにおいて、この刃筒内に設けた切屑回収室に連通する吸引孔を回転中心軸に設けたことを特徴とするホールカッター。
【請求項２】
前記刃部は、相対回転方向の両側のうち相対回転向き側で半径方向に沿って延びる前切刃と、半径方向の内側で相対回転中心線の方向に沿って延びる内横切刃と、半径方向の外側で相対回転中心線の方向に沿って延びる外横切刃と、この前切刃と内横切刃と外横切刃とを含むすくい面とを備え、この刃部のすくい面は、前切刃側が相対回転向き側へ傾くすくい角を有していることを特徴とする請求項１に記載のホールカッター。
【請求項３】
前記刃部のすくい面は、外横切刃側が相対回転向き側へ傾く傾き角を有していることを特徴とする請求項２に記載のホールカッター。
【請求項４】
前記回転中心軸の吸引孔は、刃筒内の切屑回収室に連通して相対回転中心線の方向に沿って延びる縦孔と、この縦孔に連通して半径方向に沿って延びる横孔とを有し、この回転中心軸の外周に相対回転可能に挿嵌した吸引筒にはこの横孔に連通する吸引口を設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一つの請求項に記載のホールカッター。
【請求項５】
前記横孔は回転中心軸の相対回転方向へ複数並設され、前記吸引口は回転中心軸の相対回転に伴い各横孔に順次連通することを特徴とする請求項４に記載のホールカッター。
【請求項６】
前記刃筒の端部外周には刃筒内の切屑回収室に連通する切屑案内溝を各刃部間で各刃部に隣接して設け、この切屑案内溝において外端縁部と内端縁部との間に設けた底部を外端縁部から内端縁部に向うに従い前記吸引孔側へ接近するように傾斜させたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一つの請求項に記載のホールカッター。
【請求項７】
前記吸引孔には、刃筒の各刃部により切削されて刃筒内の切屑回収室に入り込んだ円柱形の被切削部材を吸引して保持することができる保持手段を、吸引経路を残して配設したことを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一つの請求項に記載のホールカッター。
【請求項８】
前記刃筒の外側に配置したノズルから冷却空気を刃筒の端部外周に向けて排出することを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一つの請求項に記載のホールカッター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転中心軸に設けた刃筒の端部外周に複数の刃部を回転中心軸の相対回転方向へ互いに間隔をあけて並設したホールカッターに係り、切削に伴い切屑の飛散を防止するとともに切屑を回収する手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に示すホールカッターにおいては、刃筒を回転させてワークを穿孔する際に刃筒の外側に排出されて拡散した切屑ばかりでなく、ワークを穿孔して生じた円柱形の被切削部材についても、切屑とともに回収することが必須である。さらに、刃筒の外側に拡散した切屑が刃筒の各刃部とワークとの間に溜まり易い。とりわけ、厚板を切削する場合に切屑の排出が容易ではなく、穿孔により刃部が高温に熱せられると、各刃部とワークとの間に溜まった切屑が刃部に溶着される構成刃先となるため、刃部の冷却が不十分であると、前記構成刃先が発生して刃部が寿命を迎えてしまう問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２３６７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のホールカッターにおいては、例えば高放射線環境で使用した場合、穿孔作業によって生じた切屑が汚染物質となるので、汚染物質管理のため切屑及び切削油は全て回収しなければならないという課題があった。同時に、原子炉内やクリーンルームなど、高度な防塵管理が要求される環境においては、切屑及び切削油の飛散防止が求められるという課題もあった。そのような課題の中で、切屑を刃筒の外側に飛ばして除去するホールカッターにおいては、飛散防止カバーなど、切屑回収用機器をホールカッターの外周全体に配置することが求められ、ホールカッターの周辺に大きなスペースが必要となるため、スペースの少ない場所における穿孔作業は困難である問題点もあった。
【０００５】
本発明では、回転中心軸に設けた刃筒の端部外周に複数の刃部を回転中心軸の相対回転方向へ互いに間隔をあけて並設したホールカッターにおいて、刃筒を回転させて穿孔する際に生じる切屑の飛散や、穿孔時に使用する切削油の飛散を防止するとともに、その切屑及び切削油の回収を容易にすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
後記実施形態の図面（図１〜６）の符号を援用して本発明にかかるホールカッターを説明する。
請求項１の発明にかかるホールカッターにおいては、回転中心軸（１）に設けた刃筒（３）の端部外周に複数の刃部（１３，１４，１５）を回転中心軸（１）の相対回転方向（Ｘ）へ互いに間隔（Ｓ）をあけて並設し、この刃筒（３）内に設けた切屑回収室（４）に連通する吸引孔（８）を回転中心軸（１）に設けている。従って、刃筒（３）内の切屑回収室（４）に入り込んだ切屑を吸引孔（８）から回収することができる。また、刃部（１３，１４，１５）を有する刃筒（３）を切屑飛散防止カバーとしても兼用することができる。
【０００７】
請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記刃部（１３，１４，１５）は、相対回転方向（Ｘ）の両側のうち相対回転向き（ＸＦ）側で半径方向（Ｙ）に沿って延びる前切刃（１６）と、半径方向（Ｙ）の内側で相対回転中心線（１ａ）の方向に沿って延びる内横切刃（１７）と、半径方向（Ｙ）の外側で相対回転中心線（１ａ）の方向に沿って延びる外横切刃（１８）と、この前切刃（１６）と内横切刃（１７）と外横切刃（１８）とを含むすくい面（１９）とを備え、この刃部（１３，１４，１５）のすくい面（１９）は、前切刃（１６）側が相対回転向き（ＸＦ）側へ傾くすくい角（α）を有している。従って、そのすくい角（α）により切屑を刃筒（３）内の切屑回収室（４）に案内することができる。
【０００８】
請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記刃部（１３，１４，１５）のすくい面（１９）は、外横切刃（１８）側が相対回転向き（ＸＦ）側へ傾く傾き角（β）を有している。従って、その傾き角（β）により切屑を刃筒（３）内の切屑回収室（４）に案内することができる。
【０００９】
請求項１から請求項３のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項４の発明において、前記回転中心軸（１）の吸引孔（８）は、刃筒（３）内の切屑回収室（４）に連通して相対回転中心線（１ａ）の方向に沿って延びる縦孔（９）と、この縦孔（９）に連通して半径方向（Ｙ）に沿って延びる横孔（１０）とを有し、この回転中心軸（１）の外周に相対回転可能に挿嵌した吸引筒（６）にはこの横孔（１０）に連通する吸引口（６ａ）を設けている。従って、回転中心軸（１）に吸引孔（８）を容易に形成することができる。
【００１０】
請求項４の発明を前提とする請求項５の発明において、前記横孔（１０）は回転中心軸（１）の相対回転方向（Ｘ）へ複数並設され、前記吸引筒（６）の吸引口（６ａ）は回転中心軸（１）の相対回転に伴い各横孔（１０）に順次連通する。従って、回転中心軸（１）の吸引孔（８）から吸引筒（６）の吸引口（６ａ）への切屑の回収を円滑に行なうことができる。
【００１１】
請求項１から請求項５のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項６の発明において、前記刃筒（３）の端部外周には刃筒（３）内の切屑回収室（４）に連通する切屑案内溝（２０）を各刃部（１３，１４，１５）間で各刃部（１３，１４，１５）に隣接して設け、この切屑案内溝（２０）において外端縁部（２０ａ）と内端縁部（２０ｂ）との間に設けた底部を外端縁部（２０ａ）から内端縁部（２０ｂ）に向うに従い前記吸引孔（８）側へ接近するように傾斜させている。従って、刃筒（３）の切屑案内溝（２０）は、刃筒（３）内の切屑回収室（４）への空気の流入を容易にして吸引力を維持することができる。また、切屑案内溝２０の底部の傾斜により、切屑回収室４から外側への切屑や切削油の排出を防止することができる。
【００１２】
請求項１から請求項６のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項７の発明において、前記吸引孔（８）には、刃筒（３）の各刃部（１３，１４，１５）により切削されて刃筒（３）内の切屑回収室（４）に入り込んだ円柱形の被切削部材（Ｃ）を吸引して保持することができる保持手段（２１）を、吸引経路を残して配設している。従って、円柱形の被切削部材（Ｃ）は、保持手段（２１）により保持されて、刃筒（３）の外側に残さずに回収される。
【００１３】
請求項１から請求項７のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項８の発明において、前記刃筒（３）の外側に配置したノズル（２２）から冷却空気を刃筒（３）の端部外周に向けて排出する。従って、吸引孔８からの吸引力で生じる空気の流れと相俟って、刃筒（３）の各刃部（１３，１４，１５）を冷却し、構成刃先の発生を未然に防いでホールカッターの寿命を延ばすことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、回転中心軸（１）に設けた刃筒（３）の端部外周に複数の刃部（１３，１４，１５）を回転中心軸（１）の相対回転方向（Ｘ）へ互いに間隔をあけて並設したホールカッターにおいて、刃筒（３）を回転させて穿孔する際に生じる切屑の飛散や、穿孔時に使用する切削油の飛散を防止するとともに、その切屑及び切削油の回収を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】後記の実施形態にかかるホールカッターを正面から見て示す断面図である。
【図２】上記ホールカッターの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】上記ホールカッターの刃筒を示す底面図である。
【図５】（ａ）はこの刃筒を展開して示す部分側面図であり、（ｂ）はこの刃筒の各刃チップの関係を示す説明図である。
【図６】別例にかかるホールカッターを正面から見て示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態にかかるホールカッターについて図面を参照して説明する。
図１に示すように回転中心軸１の先端側に形成された吸引部２の先端部には円筒状の刃筒３が螺着され、刃筒３内には切屑回収室４が回転中心軸１の回転中心線１ａの方向に沿って刃筒３の先端部から吸引部２まで延びている。回転中心軸１の先端側外周には図２に示すように腕５により支持された吸引筒６が軸受筒７を介して挿嵌されている。回転中心軸１は軸受筒７及び吸引筒６に対し回転中心線１ａを中心に刃筒３とともに回転する。
【００１７】
回転中心軸１の吸引部２に形成された吸引孔８は、回転中心線１ａの方向に沿って延びる縦孔９と、図３に示すように回転中心軸１の回転方向Ｘへ複数等間隔で並設されて半径方向Ｙに沿って延びる横孔１０とを有している。刃筒３内の切屑回収室４は縦孔９を通して各横孔１０に連通している。吸引筒６には回転中心軸１の回転に伴い各横孔１０に対し軸受筒７の開口７ａを通して順次連通する吸引口６ａが形成されている。吸引筒６の吸引口６ａにはエア吸引装置（図示せず）のホース１１が接続されている。
【００１８】
図１に示すように前記刃筒３の端部外周には図４に示すように６個のチップ台１２が設けられ、６個の刃部としての刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）がチップ台１２に取着されて回転中心軸１の回転方向Ｘへ互いに等間隔Ｓをあけて並設されている。各刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）は、図４及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、回転方向Ｘの両側のうち回転向きＸＦ側で半径方向Ｙに沿って延びる前切刃１６と、半径方向Ｙの内側で回転中心線１ａの方向に沿って延びる内横切刃１７と、半径方向Ｙの外側で回転中心線１ａの方向に沿って延びる外横切刃１８と、前切刃１６と内横切刃１７と外横切刃１８とを含むすくい面１９とを備えている。
【００１９】
すくい面１９は、図５（ａ）に示すように前切刃１６側が前切刃１６に対する対辺側よりも回転向きＸＦ側に位置して回転向きＸＦ側へ傾くすくい角αを有しているとともに、図４に示すように外横切刃１８側が内横切刃１７側よりも回転向きＸＦ側に位置して回転向きＸＦ側へ傾く傾き角βを有している。
【００２０】
なお、各刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）において内横切刃１７と外横切刃１８との間の前切刃１６の形態は図５（ｂ）に示すように互いに異なる。
【００２１】
刃筒３の端部外周には刃筒３内の切屑回収室４に連通する切屑案内溝２０が各刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）間で各刃チップに隣接して形成されている。切屑案内溝２０において外端縁部２０ａと内端縁部２０ｂとの間に設けた底部は、外端縁部２０ａから内端縁部２０ｂに向うに従い吸引孔８側へ接近するように傾斜している。
【００２２】
ホールカッターが例えばフライス盤に取付けられてワークに対し回転すると、ワークが刃筒３の各刃チップ１３，１４，１５により切削されて生じる切屑は、前述したすくい角α及び傾き角βを有するすくい面１９に衝突した際に生じる分力により、切屑案内溝２０を経て刃筒３内の切屑回収室４に案内される。また、吸引孔８からの吸引力により切屑案内溝２０を経て切屑回収室４に至る空気の流れが生じて、その切屑は切屑案内溝２０を経て切屑回収室４に引き込まれる。その際、空気の流れにより切屑が刃筒３とともに冷やされて刃筒３に付着しにくくなる。切屑回収室４に入り込んだ切屑は、吸引孔８において縦孔９に吸引された後に、軸受筒７の開口７ａを通して吸引口６ａに順次連通する一つの横孔１０に吸引されて、吸引口６ａからホース１１に排出される。
【００２３】
図６に示す別例では、マグネット２１が吸引孔８の縦孔９に対し各横孔１０を避けて吸引経路を残すように配設されている。マグネット２１は、刃筒３の各刃チップ１３，１４，１５により切削されて刃筒３内の切屑回収室４に入り込んだ円柱形の被切削部材Ｃを吸引して保持することができる保持手段としての機能を果たす。また、刃筒３の外側には冷却空気を刃筒３の端部外周に向けて排出する一または二以上のノズル２２が配置されている。ノズル２２は、吸引孔８からの吸引力により切屑案内溝２０を経て切屑回収室４に至る空気を冷却することができる。
【００２４】
本実施形態は下記の効果を有する。
（１）  刃筒３内の切屑回収室４に入り込んだ切屑を吸引孔８（縦孔９及び横孔１０）から回収することができる。従って、回転中心軸１に設けた刃筒３の端部外周に複数の各刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）を回転中心軸１の回転方向Ｘへ互いに間隔Ｓをあけて並設したホールカッターにおいて、下記のすくい面１９の機能と相俟って、刃筒３を回転させて穿孔する際に生じる切屑を効率的に回収することができる。また、切削油を使用する場合にはその切削油も切屑とともに効率的に回収することができる。
【００２５】
（２）  すくい面１９に設けた所定のすくい角α及び傾き角βにより、切屑を刃筒３内の切屑回収室４に案内することができる。従って、上記のホールカッターにおいて、上記の吸引孔８の機能と相俟って、刃筒３を回転させて穿孔する際に生じる切屑がホールカッターの外側に飛散するのを防止することができる。
【００２６】
（３）  刃筒３を切屑飛散防止カバーとしても兼用することができるので、ホールカッターの外部に切屑飛散防止カバーを設けることなく、上記の吸引孔８及びすくい面１９の機能と相俟って、刃筒３を回転させて穿孔する際に生じる切屑がホールカッターの外側に飛散するのを防止することができる。
【００２７】
（４）  刃筒３の切屑案内溝２０は刃筒３内の切屑回収室４への空気の流入を容易にして吸引力を維持する機能を果たす。また、切屑案内溝２０の底部を外端縁部２０ａから内端縁部２０ｂに向うに従い吸引孔８側へ接近するように傾斜させたので、切屑回収室４に入り込んだ切屑や切削油が切屑案内溝２０から外側へ排出されるのを防止することができる。
【００２８】
（５）  刃筒３の各刃チップ１３，１４，１５により切削されて刃筒３内の切屑回収室４に入り込んだ円柱形の被切削部材Ｃは、吸引孔８からの吸引力とマグネット２１の磁力とにより吸引孔８の縦孔９に引き込まれ、マグネット２１に吸着されて刃筒３の外側に残さずに回収される。
【００２９】
（６）  吸引孔８からの吸引力で生じる空気の流れにより、切削油や外部からの冷却装置を使用しなくても各刃チップ１３，１４，１５を冷却し、構成刃先の発生を未然に防いでホールカッターの寿命を延ばすことができる。
【００３０】
前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・  ホールカッターを前記フライス盤以外に例えば旋盤に取付けてもよく、その場合にはワークがホールカッターに対し回転する。いずれにしても、ホールカッターをワークに対し相対回転させて切削する。
【００３１】
・  前記実施形態では吸引孔８を縦孔９と横孔１０とにより構成したが、横孔を省略して縦孔のみにより構成してもよい。
・  前記実施形態では６個の刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）をチップ台１２に取着したが、複数（例えば２個、３個、５個、８個、９個、１０個）の刃チップをチップ台に取着することができる。
【００３２】
・  前記実施形態では各刃チップ（３個の外刃チップ１３と２個の内刃チップ１４と１個の中刃チップ１５）の前切刃１６を互いに異なる形態にしたが、各刃チップの前切刃を同じ形態にしてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１…回転中心軸、１ａ…回転中心線、３…刃筒、４…切屑回収室、６…吸引筒、６ａ…吸引口、８…吸引孔、９…吸引孔の縦孔、１０…吸引孔の横孔、１３，１４，１５…刃部としての刃チップ、１６…前切刃、１７…内横切刃、１８…外横切刃、１９…すくい面、２０…切屑案内溝、２０ａ…外端縁部、２０ｂ…内端縁部、２１…マグネット（保持手段）、２２…ノズル、Ｃ…円柱形の被切削部材、Ｘ…回転方向、ＸＦ…回転向き、Ｙ…半径方向、α…すくい角、β…傾き角。
【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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