(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転可能なドリル本体と、前記ドリル本体に着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップとを有するドリルにおいて、
前記ドリル本体には、前記軸線を含む平面に沿って形成され該ドリル本体の先端面に開口するとともに該開口と連続するように該ドリル本体の側面に形成された切欠部を有する凹溝部が設けられ、
前記凹溝部の内側面には、前記軸線と交わる方向に延びるガイド溝が設けられ、
前記スローアウェイチップの外側面には、前記ガイド溝に噛合可能な凸部が設けられ、
前記凹溝部は前記スローアウェイチップを配置可能であるとともに、前記凸部と前記ガイド溝とを噛合しつつ前記スローアウェイチップを前記凹溝部に対して前記切欠部を介して側方から挿入することにより、前記スローアウェイチップが前記ドリル本体に取り付けられ、
前記スローアウェイチップは板状に形成されているとともに該板厚方向に貫通した貫通穴を有し、
前記凹溝部のうち互いに対向する前記内側面のそれぞれには、前記スローアウェイチップを取り付けた状態において前記貫通穴と一致するように設定され前記軸線と交わる方向に延びる穴部が形成されており、
前記貫通穴と前記穴部のそれぞれの径は同じに設定されていて、
前記貫通穴と前記内側面のそれぞれに形成されている前記穴部とに嵌合する固定部材を有することを特徴とするドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリル本体の先端面に形成された凹溝部に対して着脱自在なスローアウェイチップを有するドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、先端面に凹溝部を有するドリル本体に対して、この凹溝部に着脱自在なスローアウェイチップ（以下、「チップ」と称する）を取り付け、使用後のチップを再研磨することなく使い捨てにすることにより、工具再研磨の手間を省いて工具交換時間を少なくするといったドリルがある。このようなドリルに関する技術は、例えば、特開平１１−１９７９２３号公報に開示されている。該公報に開示されているドリルにおいて、凹溝部の先端側を向く底面には丸穴状の取付穴が形成され、チップのうち前記底面に対向する後端面には前記取付穴に嵌挿可能で軸線に沿って形成された円柱状の軸部が設けられている。そして、軸部を取付穴に軸線方向に嵌挿することによりチップをドリル本体に取り付ける構成となっている。ここで、軸部には切欠部が設けられており、取付穴の内周には出没可能な係合部材が設けられているため、軸部を取付穴に嵌挿することにより、切欠部と係合部材とが係合し、これによってチップがドリル本体に固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したドリルは、取付穴に対して軸部を軸線方向に嵌挿するだけでチップをドリル本体に固定できるので、チップの取り付け作業が容易となり有効であるが、チップとドリル本体との接続は軸部を介して行われるので、軸部が細いと折れてしまうといった問題があった。更に、チップとドリル本体との位置合わせ（芯出し）は軸部と取付穴との嵌合のみによって行われる構成であるため、位置合わせ精度が不十分な場合があり、ワークに対するドリルの加工精度に悪影響を及ぼす場合があった。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、ドリル本体とチップとの位置合わせ精度を向上でき、安定した加工動作を行うことができるドリルを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のドリルは、軸線回りに回転可能なドリル本体と、前記ドリル本体に着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップとを有するドリルにおいて、前記ドリル本体には、前記軸線を含む平面に沿って形成され該ドリル本体の先端面に開口するとともに該開口と連続するように該ドリル本体の側面に形成された切欠部を有する凹溝部が設けられ、前記凹溝部の内側面には、前記軸線と交わる方向に延びるガイド溝が設けられ、前記スローアウェイチップの外側面には、前記ガイド溝に噛合可能な凸部が設けられ、前記凹溝部は前記スローアウェイチップを配置可能であるとともに、前記凸部と前記ガイド溝とを噛合しつつ前記スローアウェイチップを前記凹溝部に対して前記切欠部を介して側方から挿入することにより、前記スローアウェイチップが前記ドリル本体に取り付けられ、前記スローアウェイチップは板状に形成されているとともに該板厚方向に貫通した貫通穴を有し、前記凹溝部のうち互いに対向する前記内側面のそれぞれには、前記スローアウェイチップを取り付けた状態において前記貫通穴と一致するように設定され前記軸線と交わる方向に延びる穴部が形成されており、前記貫通穴と前記穴部のそれぞれの径は同じに設定されていて、前記貫通穴と前記内側面のそれぞれに形成されている前記穴部とに嵌合する固定部材を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、ドリル本体の先端面に開口するとともに該開口に連続するようにドリル本体の側面に切欠部を有する凹溝部を設け、この凹溝部の内側面に、軸線と交わる方向に延びるガイド溝を設けるとともに、スローアウェイチップの外側面にガイド溝に噛合する凸部を設け、これらガイド溝及び凸部によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝に凸部を噛合しつつ凹溝部に切欠部を介して側方からスローアウェイチップをスライドしながら挿入するだけで、スローアウェイチップをドリル本体に容易に取り付けることができる。また、ガイド溝及び凸部は軸線と交わる方向に延びるように形成されているので、ドリル本体とチップとは特に軸線に沿う方向において堅個に連結固定される。
【０００７】
この場合において、前記スローアウェイチップは板状に形成されているとともに該板厚方向に貫通した貫通穴を有し、前記凹溝部のうち互いに対向する前記内側面のそれぞれには、前記スローアウェイチップを取り付けた状態において前記貫通穴と一致するように設定され前記軸線と交わる方向に延びる穴部が形成されており、前記貫通穴と前記穴部のそれぞれの径は同じに設定されていて、前記貫通穴と前記内側面のそれぞれに形成されている前記穴部とに嵌合する固定部材を有するので、ドリル本体に対するスローアウェイチップの位置合わせ精度は向上し、固定部材によって、ドリル本体とチップとワークに対する加工動作中においても位置ずれを起こしたりしない。したがって、高い加工精度を実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のドリルについて図面を参照しながら説明する。図１は本発明のドリルの側面図であって、図１（ａ）はＹ方向から見た側面図、図１（ｂ）はＸ方向から見た側面図である。また、図２は図１（ａ）を先端側（Ｚ方向側）から見た図である。図３は図１（ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図である。更に、図４はスローアウェイチップをＹ方向から見た側面図、図５は図４を先端側から見た図、図６はスローアウェイチップをＸ方向から見た側面図である。
【０００９】
図１において、ドリルＤは、軸線Ｏ回りに回転可能なドリル本体１と、ドリル本体１に着脱可能に取り付けられるスローアウェイチップ（以下、「チップ」と称する）２とを備えている。チップ２は切刃２ａを有している。ドリル本体１の後端側は大径部であるシャンク部１ａとなっている。一方、ドリル本体１の先端側には、ドリル本体１の先端面３に開口する一対の切屑排出溝４が形成されている。ここで、切屑排出溝４は、図２に示すように、軸線Ｏを挟んで互いに反対側に、且つ後端側に向かうに従い軸線Ｏ回りに穴明け加工時のドリル回転方向Ｔの後方側に捩れるように螺旋状に形成されている。
【００１０】
ドリル本体１の先端部には、凹溝部６が形成されている。この凹溝部６は、軸線Ｏを含む平面に沿って形成されており、ドリル本体１の先端面３に開口するように形成されている。凹溝部６は、切屑排出溝４の先端側におけるドリル回転方向Ｔ側を向く壁面どうしの間を軸線Ｏに対する直径方向に切り欠くようにして形成されたものであって、先端側を向き軸線Ｏに直交する底面６ａと、底面６ａに直交するとともに軸線Ｏに沿って延びる互いに対向した一対の内側面６ｂと、先端面３の開口と連続するようにドリル本体１の側面まで切欠かれた切欠部６ｃとを有している。そして、図１（ｂ）に示すように、凹溝部６は側面視において先端面３に向けてコ字状に開口するように形成されており、チップ２を配置可能となっている。
【００１１】
図１に示すように、凹溝部６のうち内側面６ｂには、軸線Ｏと交わる方向に延びるガイド溝７が形成されている。ガイド溝７は、軸線Ｏと交わる方向に延びる溝部が軸線Ｏに沿う方向に複数並んで形成されたものであり、一対の内側面６ｂのそれぞれに形成されている。このとき、ガイド溝７は、内側面６ｂの全面に形成されておらず、図１（ａ）に示すように、内側面６ｂのそれぞれの軸線Ｏ近傍からＸ方向一方の端部に亘って形成されている。
【００１２】
図１に示すように、ドリル本体１の内部には、軸線Ｏに沿って流路５が形成されている。流路５は、ドリル本体１のうち、後端面８と先端面３とを連通するように形成されている。そして、流路５のうち、ドリル本体１の後端面８側には、図１（ａ）に示すように、ドリル本体１の外部に設けられ、加工油（流体）を流路５に対して供給可能な加工油供給部９が接続されている。一方、図１（ｂ）及び図２に示すように、流路５のうち先端側は、先端面３に形成されている２つの開口部２４に対して分岐部２５を介して接続されている。ドリル本体１外部に設けられた加工油供給部９から流路５に供給された加工油は、流路５の後端面８側から流路５に供給され、分岐部２５で２つに分岐した後、開口部２４のそれぞれからチップ２先端（ドリル本体１先端）に流出するようになっている。
【００１３】
チップ２は凹溝部６にその後端面２ｃを底面６ａに対向させつつ配置されるようになっている。チップ２は、超硬合金等の硬質材料により構成されており、図４、図５，図６に示すように、概略偏五角形の平板状に形成されたものであって、ドリル本体１の凹溝部６に取り付けられる。チップ２はＸ方向中央部に厚み方向（板厚方向）に貫通して明けられた貫通穴１０を有している。
【００１４】
一方、図３に示すように、凹溝部６のうち、互いに対向する内側面６ｂのそれぞれには、チップ２を取り付けた状態においてチップ２の貫通穴１０と一致するように設定された穴部１１Ａ及び１１Ｂが形成されている。穴部１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれは軸線Ｏと交わる方向に延びるように、すなわち、貫通穴１０の形成方向と一致するように形成されており、貫通穴１０、穴部１１Ａ、穴部１１Ｂのそれぞれの径は同じに設定されている。このうち、穴部１１Ａの−Ｙ方向の端部は、図３に示すように大径部１１Ａａとなって外部と連通しており、穴部１１Ｂの＋Ｙ側の端部は雌ネジ部１１Ｂｂとなっている。
【００１５】
穴部１１Ａ、１１Ｂ及び貫通穴１０には、先端部のみが雄ネジ部１２ａとなっているボルトとしての固定部材１２が配置されるようになっている。固定部材１２のうち、雄ネジ部１２ａ以外の部分は円柱部１２ｂとなっており、円柱部１２ｂと、互いに同じ径に設定されている穴部１１Ａ、貫通穴１０、穴部１１Ｂのそれぞれとは嵌合するようになっている。そして、ドリル本体１外部と凹溝部６とを連通するように形成された穴部１１Ａ側から固定部材１２を挿通し、固定部材１２の雄ネジ部１２ａとドリル本体１の雌ネジ部１１Ｂｂとを螺着することにより、ドリル本体１とチップ２とは連結固定される。ここで、貫通穴１０及び穴部１１Ａ、１１ＢのそれぞれはＸ方向中央部に形成されている構成であり、軸線Ｏと一致している。
【００１６】
図４、図６に示すように、チップ２の外側面２ｂには、ドリル本体１のガイド溝７に噛合可能な複数の凸部１３が形成されている。凸部１３は軸線Ｏと交わる方向に延びるように、つまりその稜線が軸線Ｏと交わるように形成されており、軸線Ｏに沿う方向に複数並んで形成されている。この凸部１３は、チップ２を凹溝部６に配置した際、凹溝部６のガイド溝７が形成されている位置に対応する位置に形成されている。すなわち、凸部１３は一対の外側面２ｂのそれぞれに形成されており、外側面２ｂのそれぞれの軸線Ｏ近傍からＸ方向一方の端部に亘って形成されている。
【００１７】
なお、ドリル本体１にチップ２を取り付けた際、チップ２の先端面３は、軸線Ｏから外周側に向かうに従い漸次後退する二等辺三角形状に形成されており、この先端面３と、チップ２の両外側面２ｂのうちドリル本体１に対する取り付け状態においてドリル回転方向Ｔ側を向くすくい面２０との交差稜線部に、切刃２ａがそれぞれ形成されている。そして、このすくい面２０は、チップ２の後端側に向かうに従い漸次幅狭となりつつ、反対側の外側面２ｂ側に漸次後退する傾斜面となっており、取り付け状態において切屑排出溝４のドリル回転方向Ｔを向く前記壁面に連なっている。そして、両外側面２ｂのすくい面２０以外の部分に凸部１３が形成された構成となっている。
【００１８】
次に、上述した構成を備えるドリルＤにおいてドリル本体１にチップ２を取り付ける手順及び穴明け加工時における動作について説明する。
ドリル本体１にチップ２を取り付ける際、チップ２の貫通穴１０の形成方向とドリル本体１の貫通穴１１の形成方向とを一致させ、凹溝部６に対して切欠部６ｃを介してドリル本体１の側方からチップ２をＹ方向、すなわち軸線Ｏと交わる方向（図１中、矢印Ｓ参照）に挿入する。チップ２を凹溝部６に挿入する際、チップ２の凸部１３と凹溝部６のガイド溝７とを噛合しつつスライドさせながら挿入する。このとき、チップ２の後端面２ｃと凹溝部６の底面６ａとも当接しつつスライドする。そして、凹溝部６の底面６ａに対してチップ２の後端面２ｃを当接しつつ所定距離スライドさせ、チップ２の貫通穴１０とドリル本体１の穴部１１Ａ、１１Ｂとを一致させる。この状態で、大径部１１Ａａ（穴部１１Ａ）側からドリル本体１に対して固定部材１２を挿入し、チップ２の貫通穴１０を介して固定部材１２の先端の雄ネジ部１２ａを穴部１１Ｂの雌ネジ部１１Ｂｂに配置し、螺着する。このとき、固定部材１２の円柱部１２ｂは穴部１１Ａ、貫通穴１０、穴部１１Ｂのそれぞれに対して嵌合するので、ドリル本体１とチップ２とは位置決めされつつ互いに連結固定される。
【００１９】
ここで、すくい面２０が設けられている部分の板厚方向のサイズは、凸部１３が設けられている部分の板厚方向のサイズ（凸部１３の頂上におけるサイズ）より小さく設定されている。これにより、凹溝部６に対して凸部１３とガイド溝７とを摺動させつつチップ２を挿入する際の挿入動作は妨げられない。
【００２０】
なお、チップ２をドリル本体１から取り外す際には、固定部材１２の雄ネジ部１２ａと穴部１１Ｂの雌ネジ部１１Ｂｂとの螺着を解き、固定部材１２を取り外した後、チップ２を凹溝部６から矢印Ｓ方向に引き抜くことにより、ドリル本体１とチップ２とは分離される。
【００２１】
ドリル本体１に対してチップ２を固定したら、加工油供給部９よりドリル本体１の流路５に対して加工油を供給しつつ、ワークに対する穴明け加工を行う。流路５に供給された加工油は、分岐部２５を介してドリル本体１の先端面３に形成された開口部２４から放出される。こうして、ワークに対して加工油を供給しつつ穴明け加工を行うことができる。
【００２２】
以上説明したように、ドリル本体１の先端面３に開口するとともにこの開口に連続するようにドリル本体１の側面に切欠部６ｃを有する凹溝部６を設け、この凹溝部６の内側面６ｂに、軸線Oと交わる方向に延びるガイド溝７を設けるとともに、チップ２の外側面２ｂにガイド溝７に噛合する凸部１３を設け、これらガイド溝７及び凸部１３によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝７に凸部１３を噛合しつつ凹溝部６に切欠部６ｃを介して側方からチップ２をスライドしながら挿入するだけで、チップ２をドリル本体１に容易に取り付けることができる。また、ガイド溝７及び凸部１３は軸線Ｏと交わる方向に延びるように形成されているので、ドリル本体１とチップ２との軸線Ｏに沿う方向における位置決めは安定化し、互いに堅個に連結固定される。
【００２３】
そして、チップ２を板状に形成するとともにこの板厚方向に貫通穴１０を形成し、ドリル本体１の凹溝部６のうち互いに対向する内側面６ｂのそれぞれには、チップ２を取り付けた状態において貫通穴１０と一致するように設定された穴部１１Ａ、１１Ｂを設けたことにより、貫通穴１０と穴部１１Ａ、１１Ｂとのそれぞれに円柱部１２ｂを有する固定部材１２を配置することにより、ドリル本体１に対するチップ２の位置合わせ精度は向上する。更に、固定部材１２によって、ドリル本体１とチップ２とは堅個に連結固定されるので、ワークに対する加工動作中においても位置ずれを起こしたりしない。したがって、高い加工精度を実現できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、ドリル本体の先端面に開口するとともにこの開口に連続するようにドリル本体の側面に切欠部を有する凹溝部を設け、この凹溝部の内側面に、軸線と交わる方向に延びるガイド溝を設ける一方、チップの外側面にはガイド溝に噛合する凸部を設け、これらガイド溝及び凸部によってセレーション構造を構成することにより、ガイド溝に凸部を噛合しつつ凹溝部に切欠部を介して側方からチップをスライドしながら挿入するだけで、チップとドリル本体とを安定して位置決めしつつ互いの連結を容易に行うことができる。したがって、高い加工精度を実現できるとともに、スローアウェイチップ交換の作業性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のドリルの一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のドリルを先端側から見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】スローアウェイチップの側面図である。
【図５】スローアウェイチップを先端側から見た図である。
【図６】スローアウェイチップの側面図である。
【符号の説明】
１    ドリル本体
２    チップ（スローアウェイチップ）
２ａ    切刃
２ｂ    外側面
３    先端面
５    流路
６    凹溝部
６ａ    底面
６ｂ    内側面
６ｃ    切欠部
７    ガイド溝
１２    固定部材
１３    凸部
Ｏ    軸線
Ｄ    ドリル
【図１】
0003812430.tif 000002
【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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