(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端にドリル刃部を有し、これらドリル刃部の間にドリルビット装着部に係止されるための被係止部が形成されたドリルビットと、このドリルビットの一方のドリル刃部が収納可能な円形のドリル収納孔及び上記被係止部の両円形部が嵌入可能な断面円状の嵌入孔とを有するドリルビットホルダーとを備えたドリル工具であって、
上記ドリルビットの被係止部の軸方向両端部を互いに同形で上記ドリル刃部よりも大きな直径をもつ円形部とし、これら円形部の間の部分をその外接円の直径が上記円形部の直径以下である多角形または略多角形の断面形状をもつ異形部とし、
上記ドリルビットホルダーにおける上記嵌入孔を囲む周壁に、後側の円形部と異形部との段差部分に係合して当該ドリルビットの抜け止め及び回り止めを行う係止位置と当該係止位置から径方向外側に待避して上記ドリルビットを解放する解放位置との間で移動可能な係止部と、この係止部を上記係止位置に拘束する状態と解放する状態とに切換可能な保持部とを設けたことを特徴とするドリル工具。
【請求項２】
請求項１記載のドリル工具において、上記被係止部の形状を、上記ドリル刃部よりも大径の円柱の軸方向両端部を残してその間の中間部分の周方向複数個所を平面で切除した形状としたことを特徴とするドリル工具。
【請求項３】
請求項１または２記載のドリル工具において、上記異形部を略四角形状としたことを特徴とするドリル工具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のドリル工具において、各ドリル刃部と被係止部との間に、そのドリル刃部よりも大径で上記円形部よりも小径の円柱状の芯出し用軸部を形成したことを特徴とするドリル工具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のドリル工具において、上記ドリルビットの各ドリル刃部と被係止部との間に、そのドリル刃部よりも大径で上記円形部よりも小径の円柱状の芯出し用軸部を形成する一方、上記ドリルビットホルダーに、上記芯出し用軸部が嵌入されることにより当該ドリルビットの芯出しを行う芯出し用嵌入孔を設けたことを特徴とするドリル工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、両端にドリル刃部を有するドリルビットと、このドリルビットを備えたドリル工具とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般のドリル工具は、ドリル刃部とシャンク部とが一体に形成された構成となっている。しかし、この構成では、上記ドリル刃部が破損すると、その後の使用ができないため、長い寿命を期待できない不都合がある。
【０００３】
そこで近年は、ドリル工具の寿命向上を目的として、両端にドリル刃部を有するドリルビットと、これを着脱可能に保持するドリルビットホルダーとを組み合わせたものが開発されるに至っている。
【０００４】
例えば、特公平８−１８２１３号公報には、両端にドリル刃部をもつドリルビットの中間部に六角形状のトルク受部を形成し、このトルク受部と各ドリル刃部との間の円柱状の芯出し軸部に環状溝を形成する一方、ドリルビットホルダーには、上記ドリル刃部が収納可能なドリルビット挿入孔と、上記芯出し軸部が嵌入可能な円形断面の嵌入孔と、上記トルク受部が嵌入可能な六角形状の嵌入孔とを設け、この六角形状の嵌入孔とトルク受部との嵌合によってドリルビットホルダーからドリルビットへのトルク伝達を可能にするとともに、上記環状溝にスプリングの力でボールを嵌め込むことにより、ドリルビットホルダーからのドリルビットの抜け止めを行うようにしたものが開示されている。このようなドリル工具によれば、仮に一方のドリル刃部が破損しても、その段階で一旦ドリルビットホルダーからドリルビットを取外し、それまでと逆の向きにドリルビットホルダーに再装着することにより、破損していない他方のドリル刃部を用いて孔開け作業を続けることができる。従って、工具寿命は大幅に向上する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ドリル工具では、次のような解決すべき課題がある。
【０００６】
ａ）ドリルビットの中間部に、トルク伝達を行うための六角形状のトルク受部を形成するのに加え、その両端に円柱状の芯出し軸部を形成し、かつ、この芯出し軸部に環状溝を形成しなればならず、ドリルビットの形状は複雑となる。一方、ドリルビットホルダー側においても、上記トルク受部が嵌入可能な六角形状の嵌入孔を形成しなければならず、円形孔のみを形成する場合に比べて工程はかなり複雑となる。従って、ドリル工具全体のコスト削減は難しい。
【０００７】
ｂ）ドリルビットの振れを確実に防止するには、その芯出し軸部の軸長をなるべく大きくし、当該芯出し軸部とホルダー側の円形の嵌入孔との嵌合領域を大きく確保することが好ましいが、上記芯出し軸部を長くすると必然的にドリルビット全長も大きくなってしまう。従って、コンパクトな構造で確実な芯出しを行うことは困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、簡素かつ低廉な構造で着脱ができ、しかも確実な芯出しができるドリルビットを備えたドリル工具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、本発明は、両端にドリル刃部を有し、これらドリル刃部の間にドリルビット装着部に係止されるための被係止部が形成されたドリルビットと、このドリルビットの一方のドリル刃部が収納可能な円形のドリル収納孔及び上記被係止部の両円形部が嵌入可能な断面円状の嵌入孔とを有するドリルビットホルダーとを備えたドリル工具であって、上記ドリルビットの被係止部の軸方向両端部を互いに同形で上記ドリル刃部よりも大きな直径をもつ円形部とし、これら円形部の間の部分をその外接円の直径が上記円形部の直径以下である多角形または略多角形の断面形状をもつ異形部とし、上記ドリルビットホルダーにおける上記嵌入孔を囲む周壁に、後側の円形部と異形部との段差部分に係合して当該ドリルビットの抜け止め及び回り止めを行う係止位置と当該係止位置から径方向外側に待避して上記ドリルビットを解放する解放位置との間で移動可能な係止部と、この係止部を上記係止位置に拘束する状態と解放する状態とに切換可能な保持部とを設けたものである。
【００１０】
このドリル工具によれば、そのドリルビットの後側円形部とこれよりも断面形状の小さい異形部との段差を係止することにより、ドリルビットの抜け止めができるとともに、その回転規制を行ってトルク伝達を行うことが可能になる。
【００１１】
そして、このドリルビットを保持するためのドリルビットホルダーとしては、一方のドリル刃部が収納可能な円形のドリル収納孔及び上記被係止部の両円形部が嵌入可能な断面円状の嵌入孔とを有するものであって、このドリルビットホルダーにおける上記嵌入孔を囲む周壁に、後側の円形部と異形部との段差部分に係合して当該ドリルビットの抜け止め及び回り止めを行う係止位置と当該係止位置から径方向外側に待避して上記ドリルビットを解放する解放位置との間で移動可能な係止部と、この係止部を上記係止位置に拘束する状態と解放する状態とに切換可能な保持部とを設けたものであればよい。すなわち、従来のようにドリルビットホルダー側に異形断面をもつ孔を形成する必要はなく、円形断面のドリル収納孔及び嵌入孔を設けるだけでドリルビットの保持ができる。従って、このドリルビットホルダーの製作工程は非常に簡素化される。
【００１２】
しかも、共通の嵌入孔に被係止部の両円形部を嵌入することにより、この被係止部を利用して芯出しを行うことができる。従って、コンパクトな構造で確実な芯出しができる。
【００１３】
さらに、上記ドリルビットの各ドリル刃部と被係止部との間に、そのドリル刃部よりも大径で上記円形部よりも小径の円柱状の芯出し用軸部を形成する一方、上記ドリルビットホルダーに、上記芯出し用軸部が嵌入されることにより当該ドリルビットの芯出しを行う芯出し用嵌入孔を設けるようにすれば、２か所の嵌合（嵌入孔と両円形部との嵌合、及び、芯出し用軸部と芯出し用嵌入孔との嵌合）によって、ドリルビットの芯出しがより確実になる。
【００１４】
なお、上記ドリルビットの被係止部においては、その異形部の断面形状を円形部の断面形状よりも一回り小さい形状にしてもよいが、この被係止部の形状を、上記ドリル刃部よりも大径の円柱の軸方向両端部を残してその間の中間部分の周方向複数個所を平面で切除した形状とすれば、円柱の一部を切除するだけの簡単な加工で上記の優れた機能をもつ被係止部を容易に製作することが可能になる。
【００１５】
また、上記異形部の断面は略多角形状であれはよいが、特に、これを略四角形状としたものでは、大きなトルク伝達力を確保でき、しかも、製作が容易であるという利点が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１及び図２に示すドリルビット１０は、その軸方向中間部に被係止部１２を有し、その両端にドリル刃部１４が形成されている。被係止部１２の軸方向両端部は、互いに同形でドリル刃部１４よりも大きな直径をもつ円形部１８とされ、これら円形部１８で挟まれる中間部分は、４つの平面１５が周方向に並ぶ略四角形状の異形部１６とされている。この実施の形態では、異形部１６の４つのコーナー部が円弧状であって両円形部１８と連続している。すなわち、この被係止部１２は、円柱の軸方向両端（円形部１８）を残してその中間部分の周方向複数個所を平面１５で切除した形状となっている。
【００１８】
また、上記被係止部１２と両ドリル刃部１４との間には、ドリル刃部１４よりも大径で円形部１８よりも小径の円柱状の芯出し軸部１９が形成されている。
【００１９】
このドリルビット１０が装着されるドリルビットホルダー２０を図３〜図５に示す。このドリルビットホルダー２０は、図略の回転駆動源に連結されるシャンク部２２と、ドリルビット１０が装着されるドリルビット装着部２４とを一体に有している。ドリルビット装着部２４には、円形断面のドリル刃部収納孔２６が形成され、このドリル刃部収納孔２６内に一方のドリル刃部１４が収納可能であるとともに、当該ドリル刃部収納孔２６内に上記芯出し軸部１９がほぼすき間なく嵌入されることにより、ドリルビット１０の芯出しが行われるようになっている。すなわち、この実施の形態では、ドリル刃部収納孔２６が芯出し用嵌入孔を兼ねている。
【００２０】
さらに、このドリル刃部収納孔２６の入口側には、被係止部１２の両円形部１８がほぼすき間なく嵌入可能な円形断面をもつ嵌入孔２７が形成され、この嵌入によってもドリルビット１０の芯出しが行われるようになっている。そして、この嵌入孔２７の周囲に、ドリルビット１０の装着状態をロックするためのロック部３０が設けられている。
【００２１】
具体的には、図４及び図５に示すように、上記嵌入孔２７を囲むドリルビット装着部２４の周壁には、これを径方向に貫通する複数（図例では２つ）の貫通孔２８が等間隔（図例では１８０°間隔）で設けられ、各貫通孔２８内にボール（係止部）３２が収納されている。各ボール３２は、貫通孔２８が設けられている周壁の肉厚よりも大きな直径を有しており、図３及び図４（ａ）（ｂ）に示すように嵌入孔２７内に突出する係止位置と、この係止位置から径方向外側に待避する解放位置との間で移動可能とされている。そして、図３及び図４（ａ）（ｂ）に示すように両円形部１８が嵌入孔２７内に嵌入され、かつ、上記係止位置にボール３２が位置する状態で、当該ボール３２が異形部１６と後側円形部１８との段差１７に係合するように、貫通孔２８及びボール３２の配設位置が設定されている。
【００２２】
上記周壁の外周面は、ドリルビット装着部２４における他の外周面よりも僅かに直径の小さい小径部２５とされ、この小径部２５に保持スリーブ（保持部）３４が軸方向にスライド可能にかつ略すき間なく外嵌されている。
【００２３】
この保持スリーブ３４の内周面には、先端側に開放された周溝３４ａと、この周溝３４ａから後方（図４（ａ）及び図５（ａ）では右方）に間隔をおいて形成された周溝３４ｂとが形成されている。周溝３４ａ内には圧縮コイルばね３６が収納され、その先端側（図４（ａ）及び図５（ａ）では左側）が、ドリルビット装着部２４の外周面に固定された抜け止めリング３８によって規制されている。この圧縮コイルばね３６の弾発力で保持スリーブ３４は後方に付勢されており、外力を受けない状態では当該保持スリーブ３４の後端が小径部２５の後端の段差２５ａに当たる位置に保持されるようになっている。そして、この状態では、保持スリーブ３４における両周溝３４ａ，３４ｂの間の部分がボール３２を外側から規制して図４（ａ）（ｂ）に示す上記係止位置に拘束する（図４（ａ）（ｂ））一方、当該状態から保持スリーブ３４に外力が加えられて当該スリーブ３４が前方に移動することにより、ボール３２が周溝３４ｂ内に待避して図５（ａ）（ｂ）に示す上記解放位置へ動けるように、保持スリーブ３０の形状が設定されている。
【００２４】
次に、このドリル工具の作用を説明する。
【００２５】
まず、図３及び図４（ａ）（ｂ）に示すようにドリルビット１０をドリルビットホルダー２０に装着した状態では、係止位置に拘束されたボール３２が、異形部１６と後側円形部１８との段差１７に係合することにより、ドリルビット１０の抜け止めが行われる。しかも、このボール３２の存在によって嵌入孔２７内での被係止部１２の回転が阻止されるため、この状態で回転駆動源からドリルビットホルダー２０にトルクが与えられると、このトルクは確実にドリルビット１０に伝達され、ドリル工具全体が一体に回転する。このため、ドリルビット１０の先端側のドリル刃部１４を用いて良好な孔開け作業を行うことができる。
【００２６】
この使用しているドリル刃部１４に破損等が生じて孔開け作業が不能となった場合には、一旦ドリルビット１０をドリルビットホルダー２０から外す。具体的には、保持スリーブ３４を指で把持する等してこれに軸方向先端側への外力を与え、圧縮コイルばね３６の弾発力に抗して図５（ａ）の位置までスライドさせる。これにより、ボール３２は周溝３４ｂ内に逃げ込むことが可能となり、係止位置への拘束が解除される。この状態でドリルビット１０をドリルビットホルダー２０から抜き取ることができる。
【００２７】
次いで、ドリルビット１０を反対方向に向け（すなわち、それまでドリルビット装着部２４に収納されていた破損していないドリル刃部１４を先端側に向け）、破損したドリル刃部１４をドリル刃部収納孔２６に挿入するとともに芯出し軸部１９及び両円形部１８をそれぞれドリル刃部収納孔２６及び嵌入孔２７に嵌入した後、上記保持スリーブ３４を解放する。これにより、保持スリーブ３４は圧縮コイルばね３６の弾発力によって段差２５ａに当たる位置まで後退し、ボール３２を再び係止位置に拘束する。このボール３２によってドリルビット１０の装着状態が再びロックされ、新しいドリル刃部１４を用いて孔開け作業を再開することが可能になる。
【００２８】
この構造では、ドリルビット１０における被係止部１２の中間部に略四角形状の異形部１６を形成するだけでよく、従来のように抜け止め用のボールが嵌まり込むための周溝等を形成する必要がない。一方、ドリルビットホルダー２０においては、円形断面のドリル刃部収納孔２６及び嵌入孔２７を形成するだけでよく、従来のように多角形状の孔を形成する必要がないので、単純な工程でドリルビットホルダー２０の製作ができる。従って、ドリル工具全体のコストを大幅に低減させることが可能となる。
【００２９】
特に、この実施の形態では、被係止部１２の全体形状が、円柱の軸方向両端（円形部１８）を残してその中間部分の周方向複数個所を平面１５で切除した形状となっているので、円柱部分の周方向複数個所を切削等の除去加工で切除するだけで簡単に被係止部１２を形成することが可能であり、しかも、このような単純な形状でありながら、ドリルビット１０の抜け止めと回り止め（トルク伝達）とを同一個所で行うことが可能となっている。
【００３０】
しかも、両円形部１８は同一形状であり、これら円形部１８を円形断面の嵌入孔２７に嵌入することによりドリルビット１０の芯出しができる。すなわち、被係止部１２を芯出し軸部として兼用しているので、コンパクトな構造で確実な芯出しができる。さらに、この実施の形態に示すように被係止部１２とは別の芯出し軸部１９を形成することにより、芯出しはより確実になる。
【００３１】
なお、本発明の実施形態はこれに限定されず、例として次のような形態をとることも可能である。
【００３２】
(1) 異形部１６の断面形状は略四角形に限らず、例えば図６（ａ）に示すような略六角形あるいはその他の略多角形状にしてもよい。また、除去加工量は増えることになるが、同図（ｂ）に示すように、異形部１６を円形部１８よりも一回り小さい完全な多角形（図では正方形）にすることも可能であるし、同図（ｃ）に示すように、前述の平面１５の少なくとも一部を凹面１５´に代えるようにしてもよい。ただし、多角形の頂点が多いほど円に近づいてトルク伝達力が弱くなるため、当該頂点は少ない方が好ましく、また製作を容易にする観点からも、四角形または略四角形にするのが、より好ましい。
【００３３】
(2) ドリルビット１０における両端のドリル刃１４は、必ずしも同形でなくてもよく、例えば両ドリル刃の径を異ならせて使い分けができるようにしてもよい。
【００３４】
(3) ドリルビット１０の芯出し軸部１９は、適宜省略が可能である。また、この芯出し軸部１９を形成する場合、前記実施形態では相手方のドリルビットホルダー２０のドリル刃部収納孔２６を芯出し用嵌入孔として兼用しているが、これらドリル刃部収納孔２６と芯出し用嵌入孔とを別々に形成するようにしてもよい。
【００３５】
(4) ドリルビットホルダー２０における係止部（前記実施形態ではボール３２）の個数や形状は特に問わず、適宜設定が可能である。例えば、係止部材の内側端（ドリルビット１０側に当接する端部）のみ球状とし、貫通孔２８に収納される部分は柱状にするようにしてもよい。保持部の具体的な構造も特に問わず、例えばリング状ばねで外側から係止部を係止位置に拘束するようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、両端のドリル刃部の間に被係止部を形成するとともに、この被係止部の軸方向両端部を円形部とし、その間の部分をその外接円の直径が上記円形部の直径以下である多角形または略多角形の断面形状をもつ異形部としたドリルビットを備え、このドリルビットの異形部と後側円形部との段差にドリルビットホルダーの係止部を係合してドリルビットの抜け止めとドリルビットへのトルク伝達の双方を可能にしたドリル工具であるので、従来のドリル工具のようにドリルビットの抜け止めとトルク伝達とを全く別の部分で行っていたものに比べ、ドリルビット及びドリルビットホルダーの構造を簡単かつ製造容易なものにしてコストを削減することができるとともに、コンパクトな構造でドリルビットの確実な芯出しができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかるドリルビットの斜視図である。
【図２】（ａ）は上記ドリルビットの正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】上記ドリルビット及びそのドリルビットホルダーを備えたドリル工具の全体構造を示す断面正面図である。
【図４】（ａ）は上記ドリルビットホルダーへのドリルビットの装着状態がロックされている状態を示す断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】（ａ）は上記ロックが解除された状態を示す断面正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は上記ドリルビットにおける異形部の断面形状の変形例を示す断面側面図である。
【符号の説明】
１０  ドリルビット
１２  被係止部
１４  ドリル刃部
１５  平面
１６  異形部
１７  異形部と後側円形部との段差
１８  円形部
１９  芯出し軸部
２０  ドリルビットホルダー
２４  ドリルビット収納部
２６  ドリル刃部収納孔（芯出し用嵌入孔を兼用）
３０  ロック部
３２  ボール（係止部）
３４  保持スリーブ（保持部）
【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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