(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンクと、該シャンクの下部に同心に設けられた円筒状の本体と、該本体の円筒下部に設けられた複数の切刃とからなり、該複数の切刃は切刃部最外周径寸法が被穿孔径と同一とされた少なくとも１個の罫書き用切刃と少なくとも１個のラッセル切刃とからなる穿孔刃において、前記罫書き用切刃は該罫書き用切刃の外周側面と、該罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って前記本体の軸心と直角な面に対して１０度〜３０度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、該傾斜刃尖から上方に向うに従って前記本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成される切刃部を備えた切刃とし、前記ラッセル切刃は該ラッセル切刃の外周側面と内周側面とによって形成される所定寸法の刃幅と、該ラッセル切刃の下部で反回転方向にゆくに従って所定角度で上方に向う逃げ面と、回転方向前部に設けられたすくい面とによって形成される突切り形の切刃部を備えた切刃とし、前記罫書き用切刃先端が前記ラッセル切刃先端より切り込み深さ方向で所定寸法先行するように該罫書き用切刃先端と該ラッセル切刃先端とに段差を設けたことを特徴とする穿孔刃。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は穿孔刃に関し、特に合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれ等の中空製品等に所定の大きさの孔を開けるのに適する穿孔刃に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の穿孔刃としては実開昭５５−１４２２１４号公報や実開昭５９−８６９０９号公報、及び実開昭５９−１４０１１７号公報等に開示された穿孔刃が知られている。
【０００３】
前記の実開昭５５−１４２２１４号公報に示された穿孔カッターは航空機の構造部材に大径の孔を穿孔するのに適するように考案された穿孔カッターであり、図５に示すように下縁部に刃袋５１ａを有する刃物筒５１の下縁に互いに切削位置が若干異なる少なくとも一対の外刃５３と内刃５２とからなる刃を設け、外に尖る外刃５３と内に尖る内刃５２はそれぞれすくい角δが負角となるように形成されている、そして内外両刃５２、５３、はそれぞれ内外一対の同心円を描くように運動するのでその内外両刃は被穿孔材の表面を罫びきしながら切削してゆき、内外両刃が被穿孔材の裏面に表出するまで削り込ませると外刃５３の刃先の軌跡と同じ大きさの透孔が穿孔される。このとき内外両刃のすくい角δを負角としておけば内外両刃の被穿孔材への過度の食い込みが防止されるというものである。
尚、符号Ｒは穿孔カッターの回転方向を示している。
【０００４】
次に、前記の実開昭５９−８６９０９号公報に示されたホールソーは硬質樹脂板、木板、鉄板等に孔を穿孔するに際し、ホールソー内部から円盤状切り屑を容易に外部に出すことができるようにすることを目的として考案されたホールソーで、図６に示すように刃部内周面を下方に向うに従って本体径方向外方側に位置するテーパー面６９とし、切り屑が刃部内周面側との嵌合からは離脱し易い状態としたものである。
【０００５】
また、前記の実開昭５９−１４０１１７号公報に示されたホールソーは図７の（イ）にその正面図、（ロ）に底面図を示すようにホールソーの円筒先端に設けられた多数の刃先を数個一群として数群に分割し、一群内の刃先７３、７４、７５の先端を回転方向に向って先頭の刃先より順次段差をつけて引き込ませ、刃先の段差が引き込むに従って外周半径を小さくした刃先を備えたホールソーであり、各刃先には切粉すべてを外周方向に押し出すような角度Ｂが付けられている、そしてこの刃先の段差と、段差に従って設けられた外周半径の変化と、各々の刃先に設けられた角度とによる各切削部位の分担機能の組み合せにより切粉除去のための作業中断をすることなしに能率よく深穴を切削することができるようにしたホールソーである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の穿孔用刃物のうち図６及び図７に示すホールソーにあっては、刃部の下端縁に形成されている切刃は回転方向前方にゆくに従って下位となる傾斜状とされており、その結果、切刃前部には正規のすくい角δを持つすくい面が形成されている。
【０００７】
また図５に示す穿孔カッターにあっては内刃及び外刃のすくい面のすくい角δは負角となるように形成されてはいるが、負の角度は小さいものでありその形状は円筒状の刃物筒の軸心と直角な面に対して直角に近い角度での逆すくい面となっている。
【０００８】
このように回転方向前部に正規のすくい角δを持つすくい面が設けられていたり、値の小さい負角からなる逆すくい面が設けられている従来の穿孔用刃物によって合成樹脂板や硬質ゴム板等に所定の大きさの孔を開けた場合には切刃によって被穿孔材を無理に削り取る形となるのでバリや欠け等の欠陥が生じるという問題があった、特に硬質ゴム板、或は、合成樹脂の中でも軟質のポリプロピレン等の板や中空製品に穿孔する場合には被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ってしまい、後処理に手間が掛かってしまうという大きな問題があった。
【０００９】
本発明は上記のような従来の欠点に鑑みてなされたものであり、合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれらの中空製品に所定の大きさの孔を開けるのにダレ状のバリやむしれ、或は欠け等を発生させることなく、後処理を必要としないきれいな孔を開けることができる穿孔刃を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の技術的課題を解決するため、次のような手段を採用したものである。
特許を受けようとする発明は、シャンクと、該シャンクの下部に同心に設けられた円筒状の本体と、該本体の円筒下部に設けられた複数の切刃とからなり、該複数の切刃は切刃部最外周径寸法が被穿孔径と同一とされた少なくとも１個の罫書き用切刃と少なくとも１個のラッセル切刃とからなる穿孔刃において、前記罫書き用切刃は該罫書き用切刃の外周側面と、該罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って前記本体の軸心と直角な面に対して１０度〜３０度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、該傾斜刃尖から上方に向うに従って前記本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成される切刃部を備えた切刃とし、前記ラッセル切刃は該ラッセル切刃の外周側面と内周側面とによって形成される所定寸法の刃幅と、該ラッセル切刃の下部で反回転方向にゆくに従って所定角度で上方に向う逃げ面と、回転方向前部に設けられたすくい面とによって形成される突切り形の切刃部を備えた切刃とし、前記罫書き用切刃先端が前記ラッセル切刃先端より切り込み深さ方向で所定寸法先行するように該罫書き用切刃先端と該ラッセル切刃先端とに段差を設けることとする。
【００１１】
このように、外周側面と、回転方向にゆくに従って本体の軸心と直角な面に対して１０度〜３０度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、傾斜刃尖から上方に向うに従って本体の軸心方向に近づくテーパー面とされた内周側面とによって形成された罫書き用切刃の切刃部は鋭利な刃尖を備え、かつ、被穿孔材に対して回転方向の後方にゆくに従って罫書き状溝が徐々に深くなるような刃尖とされているので、無理なく被穿孔材に切り込み、穿孔径と同じ寸法の罫書き状の円形切り溝を加工することができる。
【００１２】
その上、この罫書き用切刃の刃先先端が実際に切削加工を受け持つラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先行するように罫書き用切刃先端とラッセル切刃先端には段差が設けられているので、常にラッセル切刃は罫書き状の円形切り溝が加工された後をその円形切り溝に沿ってその内側を切削することになり、ラッセル切刃で切削される孔の側面は無理に削り取られることなく、この状態で最後まで進む、その結果被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ったり、欠けが発生したりすることがなくなり、きれいな孔を穿孔することができるようになる。
【００１３】
また、罫書き用切刃だけで穿孔するのではなく、刃幅を有する後続のラッセル切刃で切削穿孔してゆくので罫書き用切刃先端に無理が掛かることもないので、罫書き用切刃の切刃部をより鋭利な刃としても長期間にわたってシャープな円形切り溝を入れることができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の穿孔刃は、シャンクと同心に設けられている円筒状の本体の下部に罫書き用切刃とラッセル切刃と称する形状の異なる２種類の切刃がそれぞれ１個以上、好ましくは２個以上設けられている。そして、それぞれの切刃の切刃部最外周の径寸法を被穿孔径と同一寸法とする。
【００１６】
２種類の切刃のうちの一方の切刃である罫書き用切刃の切刃部は、その罫書き用切刃の外周側面と、その下部で回転方向にゆくに従って本体の軸心と直角な面に対して１０度〜３０度の緩い傾斜角で徐々に上方に向う傾斜刃尖と、その傾斜刃尖から上方に向うに従って本体の軸心に近づくテーパー面とされた内周面とによって形成し、いわゆる小刀状の切刃とする。
【００１７】
次に、もう一方の切刃であるラッセル切刃は、その外周側面と、それより所定寸法内側にある内周側面とによって形成される刃幅を持たせ、そのラッセル切刃の回転方向前部にはすくい面を設け、下部には逃げ面を設けてやり、いわゆる突切り形の切刃とする。
【００１８】
そして、罫書き用切刃の刃先先端が、ラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先に切り込むように両刃先の高さに段差を設けてやる。これにより、ラッセル切刃で被穿孔材を削り取る前に罫書き用切刃で被穿孔径と最外側寸法が同寸法で、かつ最外側が最も深くなり断面がレの字形の罫書き状円形溝が加工されることになる。
【００１９】
また、罫書き用切刃の下部で回転方向にゆくに従って上方に向う傾斜刃尖の傾斜角度は本体軸心と直角な面に対して１０度〜３０度の範囲の角度とすることが効果的である。
また、罫書き用切刃の数とラッセル切刃の数は必ずしも同じ数である必要はないが切削荷重のバランス、ひいては回転バランスの点からそれぞれの切刃の位置は円周等配分されていることが好ましい。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明の穿孔刃の実施例について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係わる穿孔刃の１実施例を示す正面図であり、図２は図１の側面図である。図１及び図２において、シャンク４の下部に設けられている円筒状の本体１はシャンク４と同心とされている。円筒状の本体１の下部には回転により被穿孔材に円形切り溝を加工するための罫書き用切刃２と被穿孔材を所定の幅Ｗでリング状に削り取ってゆく突切り形のラッセル切刃３とが本体軸心と同心に設けられている。そして罫書き用切刃２とラッセル切刃３の切刃部最外周の径Ｄは被穿孔径と同一寸法とされ、各切刃２、３の回転方向前方には刃袋２ａ、３ａが設けられており、削り屑の逃げ場となる。
【００２１】
罫書き用切刃２の下部には回転方向Ｒにゆくに従って角度αで徐々に開いてゆく傾斜刃尖２１が設けられており、その内周面側は傾斜刃尖２１から始まるテーパー面９とされており、傾斜刃尖２１には小刀状の鋭利な片刃が形成され、本体１の回転により被穿孔材に最外側寸法がＤであるレの字形の円形切り溝を加工するようになっている。
【００２２】
次にラッセル切刃３は刃幅Ｗを備えた突切り形の切刃とされ、回転方向Ｒ前面にはすくい角δを持つすくい面３１が設けてあり、下部には逃げ角εを持つ逃げ面３２が設けられ、本体１の回転により外側の径がＤであり、内側の径が（Ｄ−２Ｗ）からなるリング状の溝を切削するようになっている。
【００２３】
以上のような形状をした罫書き用切刃２とラッセル切刃３は罫書き用切刃２の刃先先端の方がラッセル切刃３の刃先先端より切り込み深さ方向で先行するように段差Ｅが付けられている。この段差Ｅが設けてあることによりラッセル切刃３は罫書き用切刃２によって先に加工された円形切り溝に沿ってその内側をリング状に削り取ってゆくことができるので穿孔された孔の側面は罫書き用切刃２でつけられたきれいな加工面となる。
【００２４】
本実施例の場合、罫書き用切刃２の刃尖傾斜角αは１０度、内周面側テーパー面９の角度γは３０度、背側での逃げ角βは７５度とし、ラッセル切刃３の刃幅Ｗは３ｍｍ、すくい角δは５度、逃げ角εも５度とし、両切刃２、３、共に超硬合金製のチップを用い一般構造用圧延鋼材からなる本体１にろう付け固着した。そして、罫書き用切刃２とラッセル切刃３の段差Ｅの値は０．５ｍｍ、両切刃２、３の最外周の径Ｄを５０ｍｍとし、板厚１０ｍｍのポリプロピレン板にきれいな孔を穿孔することができた。また、罫書き用切刃２の刃尖傾斜角αを３０度としてもダレのない良好な孔を開けることができたが、刃尖傾斜角αを５度にした場合には発熱が多くなり、また刃尖傾斜角αを３５度にした場合には被穿孔材の下面に若干のダレが発生するようになってきた。
【００２５】
本実施例では心出しのためのセンタードリルを設けない穿孔刃について説明したが、必要によりセンタードリルを設けてもよい。
また、罫書き用切刃の傾斜刃尖は直線状のものについて説明したが上方に凹となる曲線状の刃尖とすることもできる。
【００２６】
次に、図３及び図４により他の実施例について説明する。
図３は他の実施例を示す要部正面図であり、図４は図３の底面図である。本実施例は穿孔径が小径の場合に有効な本発明に係わる穿孔刃の一実施例である。
図において、シャンク（図示せず）の下部に設けられた円筒状の本体１の外径Ｄは８ｍｍであり、その下部には罫書き用切刃２とラッセル切刃３がラッセル切刃３が回転方向Ｒで先行する形で連続して設けられており、ラッセル切刃３の前方には刃袋３ａが設けてある。本実施例においては罫書き用切刃２の刃尖傾斜角αを１５度とし、内周面側テーパー面９の角度γは３０度としたが、背側での逃げ角βは９０度とした。また、ラッセル切刃３の刃幅Ｗは０．５ｍｍとし、すくい面３１のすくい角δは０度としたが、すくい面には切削屑を本体１の軸心方向に逃がすような傾斜角θを設け切削抵抗を軽減させた。また、本実施例においても罫書き用切刃２とラッセル切刃３との段差Ｅの値は０．５ｍｍとした。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように、鋭利な傾斜刃尖をもち、かつ、その傾斜刃尖の被穿孔材に対する進入角を被穿孔材の面に対して１０度〜３０度の緩い傾斜角とし、無理なく被穿孔材にきれいな切り込み溝を加工することができる切刃部を備えた罫書き用切刃の刃先先端を実際に切削加工を受け持つラッセル切刃の刃先先端よりも切り込み深さ方向で先行するように構成したので、合成樹脂や硬質ゴム等の板材やそれらの中空製品に所定寸法の孔を開けるのに、被穿孔材の裏面側にダレ状のバリが残ったり、欠けが発生したりすることがなくなる。また、被穿孔材をラッセル切刃で無理に削り取る現象も起こらないのでむしれ状の毛羽立ちも発生することなく、きれいな穿孔側面を得ることができる。
【００２８】
更に、罫書き用切刃だけで穿孔するのではなく、刃幅を有する後続のラッセル切刃で切削穿孔してゆくので罫書き用切刃先端に無理が掛からず罫書き用切刃の切刃部をより鋭利な刃としても長い間シャープな円形切り溝を加工することができるようになり、穿孔刃全体の寿命を延ばすことにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる穿孔刃の１実施例を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す穿孔刃の要部正面図である。
【図４】図３の底面図である。
【図５】従来の穿孔カッターを示す正面図である。
【図６】従来のホールソーを示す断面図である．
【図７】従来のホールソーの他の例を示す正面図及び底面図である．
【符号の説明】
１  本体
２  罫書き用切刃
３  ラッセル切刃
４  シャンク
９  テーパー面
２１  傾斜刃尖
３１  すくい面
３２  逃げ面
２ａ  刃袋
３ａ  刃袋
５１  刃物筒
５２  内刃
５３  外刃
６９  テーパー面
Ｒ  回転方向
Ｅ  段差
【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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