(57)【要約】【課題】切りくずの細分化能力を高めた穴あけ工具を提供することを目的とする。【解決手段】ボデー１０の先端に二枚刃のセンタードリル２０と同一形状の二つの切削インサート３０とが取り付けられ、二つの切削インサート３０はボデー１０の回転軸線周りのそれぞれの切れ刃の回転軌跡が重なるように配置され、切削インサート３０は上面視したとき階段状に見え、なおかつ段差部３３を挟んで両側に延びる二つの部分切れ刃３２ａ、３２ｂの切削領域が一部重なっている階段状切れ刃３２を有し、切削インサート３０の側面部分は上部側面部分３６ａと下部側面部分３６ｂとを有し、上部側面部分３６ａはチップ座１２のぬすみ部１３ａに収容され、下部側面部分３６ｂはチップ座１２のインサート拘束部１３ｂと当接する、穴あけ工具１００。【選択図】      図５
2017217703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を有するボデー（１０）と、
複数の切れ刃を有するセンタードリル（２０）と、
複数の切削インサート（３０）と、を備え、
前記切削インサート（３０）は、前記ボデー（１０）の先端部で、かつ前記センタードリル（２０）よりも前記回転軸線から離れた位置に形成される複数のチップ座（１２）に配置され、
各々の前記切削インサート（３０）は、端面（３１）と、前記端面（３１）と交差する側面部分（３６、３７）とを有し、
前記端面（３１）に対向する方向から見るとき、前記側面部分（３６、３７）のうち前記工具ボデー（１０）の先端方向を向く前記側面部分（３６）と前記端面（３１）との交差稜線部（３２）は段差部（３３）を有し、
前記ボデー（１０）の先端視において、前記段差部（３３）の一方端に接続する第１部分交差稜線部（３２ａ）の前記回転軸線周りの回転軌跡と、前記段差部（３３）の他方端に接続する第２部分交差稜線部（３２ｂ）の前記回転軸線周りの回転軌跡と、が一部重なり合う穴あけ工具。
【請求項２】
前記切削インサート（３０）の前記交差稜線部（３２）は前記段差部（３３）を複数有し、
前記端面（３１）に対向する方向から見るとき、前記回転軸線からより離れたところに位置する前記段差部（３３）ほど前記ボデー（１０）の基端側に位置する請求項１に記載の穴あけ工具。
【請求項３】
前記切削インサート（３０）は、前記端面（３１）に対向する第２端面（４０）を有し、
前記切削インサート（３０）の前記側面部分（３６、３７）のうち、前記チップ座（１２）を構成する壁部に対向する少なくとも一つの前記側面部分（３６）は前記端面（３１）に接続する上部側面部分（３６ａ）と、前記上部側面部分（３６ａ）よりも前記第２端面（４０）の近くに位置し、かつ前記上部側面部分（３６ａ）よりも前記切削インサート（３０）の中心側に位置する下部側面部分（３６ｂ）と、を有し、
前記壁部のうち、前記側面部分（３６）に対向する部分は、凹湾曲したぬすみ部（１３ａ）と、前記ぬすみ部（１３ａ）よりも前記チップ座（１２）の底面の近くに位置する切削インサート拘束部（１３ｂ）とを有し、
前記下部側面部分（３６ｂ）が前記切削インサート拘束部（１３ｂ）に当接し、前記上部側面部分（３６ａ）が前記ぬすみ部（１３ａ）に収容される請求項１または２に記載の穴あけ工具。
【請求項４】
前記切削インサート（３０）の前記交差稜線部（３２）の外周端に曲線状の外周コーナ（３４）が接続し、
前記外周コーナ（３４）に直線状の稜線部（３５）が接続し、
前記端面（３１）に対向する方向から見るとき、前記直線状の稜線部（３５）は前記ボデー（１０）の回転軸線に対してほぼ平行に延びている請求項１から３のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項５】
前記センタードリル（２０）の複数の前記切れ刃は、前記ボデー（１０）の前記回転軸線の周りに等間隔で配置される請求項１から４のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項６】
複数の前記切削インサート（３０）は、前記ボデー（１０）の回転軸線の周りに等間隔で配置される請求項１から５のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項７】
前記端面（３１）の形状がｎ回回転対称であり、かつ前記ｎが３以上の自然数である請求項１から６のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項８】
前記センタードリル（２０）が前記ボデー（１０）の回転軸線に対して２回回転対称な位置に二つの切れ刃を有し、
二つの前記切削インサート（３０）を有し、それら前記切削インサート（３０）が前記ボデー（１０）の回転軸線に対して２回回転対称な位置に配置され、
前記ボデー（１０）の先端視において、第１の前記切削インサート（３０）の前記交差稜線部（３２）の延長線と、前記センタードリル（２０）の第１の切れ刃の延長線と、がなす角度θが０°よりも大きく１８０°未満である請求項１から７のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項９】
前記ボデー（１０）の外周面には複数の螺旋状の切りくず排出溝（１１）が形成され、
前記切りくず排出溝（１１）は強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）と、前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）よりも前記ボデー（１０）の基端側に位置する弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）とを備え、
前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）のねじれ角が前記弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）のねじれ角よりも大きい請求項１から８のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項１０】
加工深さが工具直径の６倍以上であり、
前記弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）の長さが、前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）の長さの２．５倍以上である請求項９に記載の穴あけ工具。
【請求項１１】
回転軸線を有するボデー先端に一体化された複数の中心切れ刃と、複数の外周切れ刃と、を有し、
それぞれの前記中心切れ刃における前記ボデーの回転軸線周りの回転軌跡は互いに重なり合い、
前記外周切れ刃は前記中心切れ刃よりも前記回転軸線から遠くに位置し、
各前記外周切れ刃に対応するすくい面に対向する方向からそれぞれの前記外周切れ刃を見るとき、前記外周切れ刃は段差部を有し、
前記ボデーの先端視において、前記段差部の一方端に接続する第１の部分外周切れ刃の前記回転軸線周りの回転軌跡と、前記段差部の他方端に接続する第２の部分外周切れ刃の前記回転軸線周りの回転軌跡と、が一部重なり合う穴あけ工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の切れ刃を備えるセンタードリルと、センタードリルの周囲に複数配置される切削インサートと、を備える穴あけ工具および中心切れ刃と外周切れ刃とがボデーに一体化した穴あけ工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１が開示するような、ドリル本体と、その先端に着脱自在に取り付けられるドリルヘッドとで構成され、複数の切れ刃を備えるきりもみインサートがドリルヘッドの中央部に着脱自在に取り付けられ、きりもみインサートよりも外方に、着脱自在にドリルヘッドに配置される切削インサートを備える穴あけ工具があった。
このような形態の穴あけ工具の特徴として、切りくずの排出性能が高いこと挙げられる。その理由は、きりもみインサートが備える切れ刃および切削インサートが備える切れ刃のそれぞれから、幅が比較的狭い切りくずが生成されるためである。また、生成される切りくずが細かいので、断面空間が大きい切りくず排出溝が必要なく、特許文献１が示す穴あけ工具は、同じ工具径で比較した際、特許文献２で開示された形態の刃先交換式ドリルよりも工具の剛性が高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００７／１０７２９４号
【０００４】
【特許文献２】特開２００４−３３０３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、より高能率な加工が可能な穴あけ工具が求められている。高能率加工を行うために切削速度や送り速度を高めると、切りくずの厚みが厚くなり切りくずが変形しにくくなる。そのため、切りくず排出溝の内側で切りくずが詰まりやすくなったり、切りくずが加工した穴の内壁面を傷つけることが多発したりする。
本発明は上記の課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明はより切りくずを細分化することができる穴あけ工具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】
【０００６】
第１の発明にかかる穴あけ工具は、回転軸線を有するボデーと、複数の切れ刃を有するセンタードリルと、複数の切削インサートと、を備え、切削インサートは、ボデーの先端部で、かつセンタードリルよりも回転軸線から離れた位置に形成される複数のチップ座に配置され、各々の切削インサートは、端面と、その端面と交差する側面部分とを有し、前記端面に対向する方向から見るとき、前記側面部分のうち工具ボデーの先端方向を向く側面部分と前記端面との交差稜線部は段差部を有し、ボデーの先端視において、段差部の一方端に接続する第１部分交差稜線部の回転軸線周りの回転軌跡と、段差部の他方端に接続する第２部分交差稜線部の回転軸線周りの回転軌跡と、が一部重なり合う。
【０００７】
本発明の穴あけ工具は、前記切削インサートの前記交差稜線部が前記段差部を複数有し、前記端面に対向する方向から見るとき、前記回転軸線からより離れたところに位置する段差部ほど前記ボデーの基端側に位置すると好ましい。
【０００８】
本発明の穴あけ工具は、前記切削インサートが前記端面に対向する第２端面を有し、前記切削インサートの前記側面部分のうち、前記チップ座を構成する壁部に対向する少なくとも一つの前記側面部分が、前記端面に接続する上部側面部分と、前記上部側面部分よりも前記第２端面の近くに位置し、かつ前記上部側面部分よりも前記切削インサートの中心側に位置する下部側面部分と、を有し、前記壁部のうち、前記側面部分に対向する部分が、凹湾曲したぬすみ部と、前記ぬすみ部よりも前記チップ座の底面の近くに位置する切削インサート拘束部とを有し、前記下部側面部分が前記切削インサート拘束部に当接し、前記上部側面部分が前記ぬすみ部（１３ａ）に収容されると好ましい。
【０００９】
本発明の穴あけ工具は、前記切削インサートの前記交差稜線部の外周端に曲線状の外周コーナが接続し、前記外周コーナに直線状の稜線部が接続し、前記端面に対向する方向から見るとき、前記直線状の稜線部が前記ボデーの回転軸線に対してほぼ平行に延びていると好ましい。
【００１０】
本発明の穴あけ工具は、前記センタードリルの複数の前記切れ刃が、前記ボデーの前記回転軸線の周りに等間隔で配置されると好ましい。
【００１１】
本発明の穴あけ工具は、複数の前記切削インサートが、前記ボデーの回転軸線の周りに等間隔で配置されると好ましい。
【００１２】
本発明の穴あけ工具は、前記端面の形状がｎ回回転対称であり、かつ前記ｎが３以上の自然数であると好ましい。
【００１３】
本発明の穴あけ工具は、前記センタードリルが前記ボデーの回転軸線に対して２回回転対称な位置に二つの切れ刃を有し、二つの前記切削インサートを有し、それら前記切削インサートが前記ボデーの回転軸線に対して２回回転対称な位置に配置され、前記ボデーの先端視において、第１の前記切削インサートの前記交差稜線部の延長線と、前記センタードリルの第１の切れ刃の延長線と、がなす角度θが０°よりも大きく１８０°未満であると好ましい。
【００１４】
本発明の穴あけ工具は、前記ボデーの外周面には複数の螺旋状の切りくず排出溝が形成され、前記切りくず排出溝は強ねじれ螺旋状部分と、前記強ねじれ螺旋状部分よりも前記ボデーの基端側に位置する弱ねじれ螺旋状部分とを備え、前記強ねじれ螺旋状部分のねじれ角が前記弱ねじれ螺旋状部分のねじれ角よりも大きいと好ましい。
【００１５】
本発明の穴あけ工具は、加工深さが工具直径の６倍以上であり、前記弱ねじれ螺旋状部分の長さが、前記強ねじれ螺旋状部分の長さの２．５倍以上であると好ましい。
【００１６】
本発明の穴あけ工具は、回転軸線を有するボデー先端に一体化された複数の中心切れ刃と、複数の外周切れ刃と、を有し、それぞれの前記中心切れ刃における前記ボデーの回転軸線周りの回転軌跡は互いに重なり合い、前記外周切れ刃は前記中心切れ刃よりも前記回転軸線から遠くに位置し、各前記外周切れ刃に対応するすくい面に対向する方向からそれぞれの前記外周切れ刃を見るとき、前記外周切れ刃は段差部を有し、前記ボデーの先端視において、前記段差部の一方端に接続する第１の部分外周切れ刃の前記回転軸線周りの回転軌跡と、前記段差部の他方端に接続する第２の部分外周切れ刃の前記回転軸線周りの回転軌跡と、が一部重なり合う。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る穴あけ工具の斜視図である。
【図２】図２は図１の穴あけ工具の拡大斜視図である。
【図３】図３は図１の穴あけ工具を別の角度から見た拡大斜視図である。
【図４】図４は図１の穴あけ工具の先端図である。
【図５】図５は図１の穴あけ工具を切削インサートの上面に対向する方向から見た拡大図である。
【図６】図６は図５の切削インサートの斜視図である。
【図７】図７は図５のインサートを別の方向から見た斜視図である。
【図８】図８は図５の切削インサートの平面図である。
【図９】図９は図５の切削インサートの階段状切れ刃の模式図である。
【図１０】図１０は図５の切削インサートの底面図である。
【図１１】図１１は図５の切削インサートの側面図である。
【図１２】図１２は図５切削インサートの別の側面図である。
【図１３】図１３はチップ座を示す斜視図である。
【図１４】図１４は図５のXIV−XIV断面図である。
【図１５】図１５は別の実施形態の切削インサートを示す斜視図である。
【図１６】図１６は別の実施形態のチップ座を示す模式図である。
【図１７】図１７は別の実施形態の切削インサートを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を、図面を用いて説明する。なお、説明の便宜上、「上」や「下」等の二物体の相対的な位置関係を示す文言を用いることがあるが、そのときはあくまで各図面の中での位置関係を説明しているにすぎず、その二物体の絶対的な位置関係を規定するものではない。つまり、「物体Ａは物体Ｂよりも上にある」と記載されていたとしても、特定の図面においてそのように描かれているだけであり、常に物体Ａが物体Ｂよりも絶対的に上方に配置されるということを説明しているわけではない。
【００１９】
図１から図３に示すように、穴あけ工具１００は略円柱状のボデー１０と、ボデー１０の先端中央に着脱自在に取り付けられるセンタードリル２０と、ボデー１０の先端外周に着脱自在に取り付けられる二つの同形状の切削インサート３０と、を備える。穴あけ工具１００はボデー１０の回転軸線Ｃを回転軸線として回転する。
【００２０】
ボデー１０の外周面には二つの切りくず排出溝１１がある。センタードリル２０および切削インサート３０の切れ刃によって生成された切りくずは、この切りくず排出溝１１の内側を通って、加工した穴の外へ排出される。
【００２１】
切りくず排出溝１１は強ねじれ螺旋状部分１１ａと、弱ねじれ螺旋状部分１１ｂと、で構成される。強ねじれ螺旋状部分１１ａおよび弱ねじれ螺旋状部分１１ｂのそれぞれは、ボデー１０の外周面に螺旋状に形成され、強ねじれ螺旋状部分１１ａのねじれ角の方が弱ねじれ螺旋状部分１１ｂのねじれ角よりも大きい。なお、本実施形態における「ねじれ角」とはJIS B0171 4004に記載された「リーディングエッジとその一点を通るドリルの軸に平行な直線とがなす角」という定義と同義である。強ねじれ螺旋状部分１１ａと弱ねじれ螺旋状部分１１ｂとは連続しており、強ねじれ螺旋状部分１１ａの方がボデー１０の先端側に位置する。切りくず排出溝１１のねじれ角が途中で変化することにより、切りくず排出性および工具剛性を十分な水準で実現することができる。また、穴あけ工具１００の加工深さが工具径の６倍以上２０倍以下の場合は、弱ねじれ螺旋状部分１１ｂを強ねじれ螺旋状部分１１ａの長さの２．５倍以上４倍の範囲内で適宜設定することが好ましい。弱ねじれ螺旋状部分１１ｂがこのような範囲内で設定されることで、深穴加工に対して十分な水準の工具剛性と切りくず排出性を実現できる。
【００２２】
図３に示すように、センタードリル２０は先端に二つの面２１を有し、各面２１のそれぞれはすくい面２２に接続する。面２１とすくい面２２との交差稜線部２３は切れ刃として作用し、面２１は逃げ面として作用する。以下の説明では、便宜上この交差稜線部を「切れ刃２３」と表記する。面２１はボデー１０の回転軸線Ｃに対して２回回転対称に配置されており、そのため切れ刃２３も回転軸線Ｃに対して２回回転対称に配置されている。したがって、二つの切れ刃２３のボデー１０の回転軸線Ｃ周りの回転軌跡は一致する。なお、この場合の「一致」とは完全に一致する場合だけではなく、センタードリル２０が二枚刃の穴あけ工具として機能する範囲内で、製造誤差等が原因によって多少ずれたり歪んだりした状態も含んだ概念である。
図２に示すように、シンニング面２４がすくい面２２のボデー１０の回転軸線Ｃ側に隣接した位置にある。すなわち、シンニング面２４はすくい面２２よりもボデー１０の回転軸線Ｃに近いところに位置する。図４に示すように、シンニング面２４はすくい面２２と鈍角に接続しており、そのため面２１とシンニング面２４との交差稜線部２５も切れ刃２３と鈍角をなす。さらに、この交差稜線部２５も切れ刃として作用する。
【００２３】
図４および図５に示すように、二つの切削インサート３０ａ、３０ｂはそれぞれセンタードリル２０よりもボデー１０の回転軸線Ｃから遠い位置に配置される。さらに、二つの切削インサート３０はボデー１０の回転軸線Ｃに対して２回回転対称な位置に配置される。
穴あけ工具１００を先端視した図４に示すように、後述する切削インサート３０ａの階段状稜線部３２とセンタードリル２０の一方の切れ刃２３ａとがなす角度θは０°よりも大きく１８０°未満、具体的には約８０°である。
【００２４】
図６から図１２に示すように、切削インサート３０は厚み方向に貫通する貫通孔３８を有し、切削インサート３０の第１端面３１（以下、便宜上「上面３１」と表記する）は、貫通孔３８の中心軸周りに３回回転対称な形状をなす。具体的には、上面３１は二つの段差部３３を備える階段状稜線部３２（以下、便宜上「階段状切れ刃３２」と表記する）と、階段状稜線部３２の一方端に接続する曲線状の外周コーナ３４と、外周コーナ３４に接続し直線状の直線状稜線部３５と、を一つの組としたものが三組組み合わされた形状になっている。上述したように、二つの切削インサート３０はボデー１０の回転軸線Ｃに対して２回回転対称な位置に配置されるので、各切削インサートの階段状切れ刃３２のボデー１０の回転軸線Ｃ周りの回転軌跡は一致する。この場合の「一致」の概念も上述したセンタードリル２０の場合と同様である。
【００２５】
切削インサート３０の側面は形状が異なる二種類の側面部分を有し、一つは階段状切れ刃３２に対応する第１側面部分３６であり、もう一つは直線状稜線部３５に対応する第２側面部分３７である。第１側面部分３６は階段状切れ刃３２に接続する上部側面部分３６ａと、上部側面部分３６ａよりも下方、すなわち上面３１に対向する第２端面４０（以下、便宜上「下面４０」と表記する）の近くに位置し、なおかつ上部側面部分３６ａよりも切削インサート３０の中心側に位置している下部側面部分３６ｂと、で構成される。上部側面部分３６ａは階段状切れ刃３２に対応した階段状の面になっている。上部側面部分３６ａと上面３１とのなす角度は鋭角で、上部側面部分３６ａには逃げ角が付与されている。
下部側面部分３６ｂは平面であり、逃げ角が付与されている。下部側面部分３６ｂと下面４０との間には、上部側面部分３６ａや下部側面部分３６ｂと比べて小さい傾斜面がある。
図５に示すように、切削インサート３０の上面３１に対向する方向から穴あけ工具１００を見たとき、階段状切れ刃３２が有する段差部３３はボデー１０の回転軸線Ｃから離れた場所に位置するものほど穴あけ工具１００の基端側に位置する。いっぽう、直線状稜線部３５はボデー１０の回転軸線Ｃに対してほぼ平行に延びる。
【００２６】
図９に示すように、各階段状切れ刃３２において、段差部３３の一方端からボデー１０の回転軸線Ｃ側へ延びる部分を第１部分交差稜線部３２ａ（以下、便宜上「第１部分切れ刃３２ａ」と表記する）とし、段差部３３の他方端からボデー１０の外周側へ延びる部分を第２部分交差稜線部３２ｂ（以下、便宜上「第２部分切れ刃３２ｂ」と表記する）とし、穴あけ工具１００を先端視するとき、ボデー１０の回転軸線Ｃ周りの第１部分切れ刃３２ａの回転軌跡と、第２部分切れ刃３２ｂの回転軌跡と、は段差部３３の付近で一部重なり合う。つまり、第１部分切れ刃３２ａの回転軌跡および第２部分切れ刃３２ｂの回転軌跡をボデー１０の回転軸線Ｃに垂直な面に射影すると、それぞれの回転軌跡の一部が重なり合う。すなわち言いかえると、第１部分切れ刃３２ａの加工領域と第２部分切れ刃３２ｂの加工領域とは、重複する部分がある。別の説明をすると、ボデー１０の回転軸線Ｃから第１部分切れ刃３２ａと段差部３３との交差部までの長さよりも、ボデー１０の回転軸線Ｃから第２部分切れ刃３２ｂと段差部３３との交差部までの長さの方が短い。これらのことは、もう一つの段差部３３ｂの両端から延びる第２部分切れ刃３２ｂおよび第３部分切れ刃３２ｃにも当てはまる。したがって、一つの切削インサート３０の階段状切れ刃３２は、センタードリル２０が切削しない穴底の外周領域を全て切削する。
【００２７】
図６および図７に示すように、直線状稜線部３５に対応する第２側面部分３７は第１側面部分３６とは異なり二つの平面で構成され、下面４０にほぼ垂直な上側部分３７ａと、上面３１から下面４０にかけて先すぼまりになった部分を有する下側部分３７ｂとで構成される。
【００２８】
切削インサート３０はボデー１０に形成されたチップ座１２に配置され、貫通孔３８に挿通されるねじによって固定される。チップ座１２の周りを囲む壁部は、凹湾曲したぬすみ部１３ａと、切削インサート３０の下部側面部分３６ｂに当接する切削インサート拘束部１３ｂと、を有する。図１３および図１４に示すように、インサート拘束部１３ｂはぬすみ部１３ａよりもチップ座の底面１４に近い位置にある。切削インサート３０がチップ座１２に配置されたとき、切削インサート３０の上部側面部分３６ａはぬすみ部１３ａに収容され、ぬすみ部１３ａと上部側面部分３６ａとは当接しない。切削インサート拘束部１３ｂは下部側面部分３６ｂとほぼ同じ角度で傾斜する平面であるので、インサート拘束部１３ｂは下部側面部分３６ｂと面接触または線接触する。
【００２９】
次に、穴あけ工具１００が奏する効果について説明する。穴あけ工具１００は二つの切れ刃の回転軌跡が一致する二枚刃のセンタードリル２０を有し、なおかつ二つの切削インサート３０においてはそれぞれが有する階段状切れ刃３２の回転軌跡が一致するように配置されているので、能率の高い加工が可能である。また、切削インサート３０は階段状切れ刃３２を有しているので、より幅の狭い細分化された切りくずを生成することができる。そのため、切りくずが切りくず排出溝１１の内部で詰まるなどが発生することを抑制できる。切りくずが細分化されるので、切りくず排出溝１１の断面積を小さくすることも可能である。
【００３０】
階段状切れ刃３２がボデー１０の回転軸線Ｃに対して傾斜するように切削インサート３０が配置されているので、穴あけ工具１００を被加工物へ挿入する際は、階段状切れ刃３２の中心側の部分から外周部分にかけて段階的に食いついていく。つまり、階段状切れ刃３２の中心側から外周側に向って徐々に切削に関与していく。このことにより、一度に切れ刃全体に切削抵抗が加わる場合と比べて、穴あけ工具１００が被加工物に対して曲がらず真っ直ぐに挿入することが可能になる。
【００３１】
切削インサート３０がチップ座１２に固定されるとき、切削インサート３０の下部側面部分３６ｂとチップ座１２の切削インサート拘束部１３ｂとが当接する。このように、階段状になっている上部側面部分３６ａではなく平面状の下部側面部分３６ｂがチップ座１２の壁部との当接部となることで、切削インサート３０はより強固にチップ座１２に固定される。
また、上部側面部分３６ａは凹湾曲したぬすみ部１３ａに収容されており、上部側面部分３６ａを含む下部側面部分３６ｂよりも外方に突出する部分とぬすみ部１３ａとの間には間隙が形成されている。穴あけ工具１００からクーラントを噴射させて加工する場合、穴底に跳ね返って加工穴から排出されようとするクーラントの一部は、この間隙を通って再び穴底へ戻る。そのため、一定量クーラントが穴底に溜まり切れ刃が効果的に冷却される。
【００３２】
ボデー１０の回転軸線Ｃに対してほぼ平行に延びる直線状稜線部３５に接続する上側部分３７ａがマージンとして機能し、これが穴壁と接触することで穴あけ工具１００の挙動を安定させる。
【００３３】
切削インサート３０は３回回転対称な形状になっているため、３回使用することが可能であり、経済的である。
【００３４】
図４に示すように、センタードリル２０の切れ刃２３と切削インサート３０の階段状切れ刃３２とは、穴あけ工具１００を先端視したとき、平行もしくは同一直線状上に配置されるのではなく、所定の角度をなす。言いかえると、切削インサート３０ａの階段状切れ刃３２の延長線とセンタードリル２０の一方の切れ刃２３ａの延長線とがなす角度θは０°よりも大きく１８０°よりも小さい。このように切れ刃が配置されることで、加工中のびびり振動を抑制することができる。また、このような切れ刃の配置であると、四つの切れ刃の長さをほぼ均等にすることができる。つまり、センタードリル２０の切れ刃２３と切削インサート３０の階段状切れ刃３２とが同一直線上に載るように配置される場合、チップ座１２の強度を確保するために、チップ座１２の壁部は上記実施形態よりもボデー１０の外周側に移動される必要があり、その分チップ座１２は小さくなる。チップ座１２が小さくなると、それに伴い切削インサート３０も小さくなり、階段状切れ刃３２は短くなる。上記実施形態では四つの切れ刃の長さがほぼ同じであるので、穴あけ工具１００の中心部分に加わる抵抗と、外周部分に加わる抵抗との差が小さく、穴あけ工具１００の挙動は安定する。
【００３５】
以上、本発明についてその一実施形態を例に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば、図１５の切削インサート３００のように、階段状切れ刃３２に対応する側面部分全体を階段状に形成することも可能である。その場合、図１６の模式図に示すように、チップ座３１２が階段状の側面部分の形状に倣った形状の壁部を有すると切削インサート３００との当接面積が増えて切削インサート３００がチップ座３１２に強固に固定される。
【００３６】
上記実施形態では、階段状切れ刃３２の段差部３３の数は二つであったが、一つでも三つ以上あっても構わない。また階段状切れ刃３２は上記実施形態のような完全な階段状ではなく、図１７に示すような、一つ目の段差部３３１とその隣の段差部３３２とで段違いに形成される向きが反対になる形状も可能である。
【００３７】
切削インサート３０の直線状稜線部３５に接続する上側部分３７ａは上述したようにマージンとして適切に機能する範囲内でボデー１０の回転軸線Ｃに対して傾斜していてもよい。例えば、上面３１に対向する方向から見たとき、直線状稜線部３５が回転軸線Ｃに対して０．７５°以下の範囲内で傾斜している場合でも、上側部分３７ａは十分にマージンとして機能する。
【００３８】
センタードリル２０が有する切れ刃２３の数に限定はなく、三つ以上であっても構わない。またそのとき、切れ刃２３どうしは必ずしもボデー１０の回転軸線に対して回転対称に配置される必要はないが、回転対称に配置されることが好ましい。同様に配置する切削インサート３０の数にも限定はなく、三つ以上用いることが可能である。切削インサート３０を三つ以上用いる場合は、それぞれをボデー１０の回転軸線に対して回転対称に配置することが好ましい。
【００３９】
本発明において、センタードリル２０として採用可能な形状は、複数の切れ刃を有し、それぞれの切れ刃の切削領域が一致するような形状に一体化されたものであれば上記実施形態に限定されない。例えば、スペードドリルやヘッド交換式ドリルと呼ばれる穴あけ工具も本発明のセンタードリルとして採用が可能である。
【００４０】
切削インサート３０の上面３１の形状は上記実施形態に限定されず、４角形や５角形といった別の略多角形形状も採用が可能である。このときの上面の形状が回転対称な形状であると、切れ刃を交代しながら使用できるので経済的である。
【００４１】
上記実施形態では切削インサート３０はチップ座１２にねじによって着脱自在に固定されていたが、ろう付けや接着剤等を用いて切削インサート３０を完全に固定することも可能である。
【００４２】
本発明の穴あけ工具は上記実施形態のように交換可能なセンタードリルおよび切削インサートで構成されるものに限定されず、例えばソリッドドリルのように、切れ刃とボデーとが一体になった形態であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ボデー
１１…切りくず排出溝
１１ａ…強ねじれ螺旋状部分
１１ｂ…弱ねじれ螺旋状部分
１２…チップ座
１３ａ…ぬすみ部
１３ｂ…インサート拘束部
２０…センタードリル
２１…面
２２…すくい面
２３…交差稜線部（切れ刃）
２４…シンニング面
２５…先端面とシンニング面との交差稜線部
３０…切削インサート
３１…第１端面（上面）
３２…階段状稜線部（階段状切れ刃）
３２ａ…階段状切れ刃において、段差部の一方端からボデーの回転軸線側へ延びる部分（第１部分切れ刃）
３２ｂ…階段状切れ刃において、段差部の他方端からボデーの外周側へ延びる部分（第２部分切れ刃）
３３…段差部
３４…外周コーナ
３５…直線状稜線部
３６…第１側面部分
３６ａ…上部側面部分
３６ｂ…下部側面部分
３７…第２側面部分
３７ａ…上側部分
３７ｂ…下側部分
４０…第２端面（下面）
１００…穴あけ工具
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月24日(2016.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を有するボデー（１０）と、
複数の切れ刃を有するセンタードリル（２０）と、
複数の同一形状の切削インサート（３０）と、を備え、
前記切削インサート（３０）は、前記ボデー（１０）の先端部で、かつ前記センタードリル（２０）よりも前記回転軸線から離れた位置に、それぞれの前記回転軸線周りの回転軌跡が一致するように配置され、
前記切削インサート（３０）は、３回対称な形状であって、三つの階段状稜線部（３２）と、三つのコーナ部（３４）と、三つの直線状稜線部（３５）と、を有し、かつ前記階段状稜線部（３２）の一方側に前記コーナ部（３４）が接続され、前記階段状稜線部（３２）の他方側に前記直線状稜線部（３５）が接続される第１の端面（３１）と、前記第１の端面（３１）に対向する第２の端面（４０）と、前記第１の端面（３１）と交差する側面部分（３６、３７）とを有し、
前記階段状稜線部（３２）は前記側面部分（３６、３７）のうち前記ボデー（１０）の先端方向を向く前記側面部分（３６）と前記第１の端面（３１）との交差稜線部に形成され、
前記階段状稜線部（３２）は段差部（３３）を有し、
前記ボデー（１０）の先端視において、前記段差部（３３）の一方端に接続する第１部分交差稜線部（３２ａ）の前記回転軸線周りの回転軌跡と、前記段差部（３３）の他方端に接続する第２部分交差稜線部（３２ｂ）の前記回転軸線周りの回転軌跡と、が一部重なり合い、
前記直線状稜線部（３５）に対応する側面部分（３７）は、前記直線状稜線部（３５）に接続し前記第２の端面（４０）にほぼ垂直な上側部分（３７ａ）を有し、
前記切削インサート（３０）を前記第１の端面（３１）に対向する方向から見るとき、前記直線状稜線部（３５）は前記回転軸線に対してほぼ平行に延びている
穴あけ工具。
【請求項２】
前記切削インサート（３０）の前記階段状稜線部（３２）は前記段差部（３３）を複数有し、
前記第１の端面（３１）に対向する方向から見るとき、前記回転軸線からより離れたところに位置する前記段差部（３３）ほど前記ボデー（１０）の基端側に位置する請求項１に記載の穴あけ工具。
【請求項３】
前記切削インサート（３０）の前記側面部分（３６、３７）のうち、前記チップ座（１２）を構成する壁部に対向する少なくとも一つの前記側面部分（３６）は前記第１の端面（３１）に接続する上部側面部分（３６ａ）と、前記上部側面部分（３６ａ）よりも前記第２端面（４０）の近くに位置し、かつ前記上部側面部分（３６ａ）よりも前記切削インサート（３０）の中心側に位置する下部側面部分（３６ｂ）と、を有し、
前記壁部のうち、前記側面部分（３６）に対向する部分は、凹湾曲したぬすみ部（１３ａ）と、前記ぬすみ部（１３ａ）よりも前記チップ座（１２）の底面の近くに位置する切削インサート拘束部（１３ｂ）と、を有し、
前記下部側面部分（３６ｂ）が前記切削インサート拘束部（１３ｂ）に当接し、前記上部側面部分（３６ａ）が前記ぬすみ部（１３ａ）に収容される請求項１または２に記載の穴あけ工具。
【請求項４】
前記センタードリル（２０）の複数の前記切れ刃は、前記ボデー（１０）の前記回転軸線の周りに等間隔で配置される請求項１から３のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項５】
複数の前記切削インサート（３０）は、前記ボデー（１０）の回転軸線の周りに等間隔で配置される請求項１から４のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項６】
前記センタードリル（２０）が前記ボデー（１０）の前記回転軸線に対して２回対称な位置に二つの切れ刃を有し、
二つの前記切削インサート（３０）を有し、それら前記切削インサート（３０）が前記ボデー（１０）の回転軸線に対して２回対称な位置に配置され、
前記ボデー（１０）の先端視において、第１の前記切削インサート（３０）の前記階段状稜線部（３２）の延長線と、前記センタードリル（２０）の第１の切れ刃の延長線と、がなす角度θが０°よりも大きく１８０°未満である請求項１から５のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項７】
前記ボデー（１０）の外周面には複数の螺旋状の切りくず排出溝（１１）が形成され、
前記切りくず排出溝（１１）は強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）と、前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）よりも前記ボデー（１０）の基端側に位置する弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）とを備え、
前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）のねじれ角が前記弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）のねじれ角よりも大きい請求項１から６のいずれか一項に記載の穴あけ工具。
【請求項８】
加工深さが工具直径の６倍以上であり、
前記弱ねじれ螺旋状部分（１１ｂ）の長さが、前記強ねじれ螺旋状部分（１１ａ）の長さの２．５倍以上である請求項７に記載の穴あけ工具。