JP2005007512A - 深穴切削具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】シャンク3の先端部にドリルヘッド2が着脱可能に連結され、シャンク3及びドリルヘッド2の外周面に長手方向に沿って断面V字状の切屑排出溝4,5が形成されてなる深穴切削具において、双方の連結端部の一方の外周面に凹段部10が周設され、この一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には凹段部10にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部が周設されると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段が双方の連結端部間に介設されている。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガンドリルシステムに適用されるドリルやリーマなどの深穴切削具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
深穴加工システムとして、ガンドリルシステム、BTAシステム、エジェクタシステムなどが知られているが、比較的小径の深穴加工には簡単な構成のガンドリルシステムが汎用されている。このガンドリルシステムは、中空筒状で外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝を形成したシャンクの先端に、同じく外周面に切屑排出溝を形成したドリルヘッドを取り付けたガンドリルを用い、深穴加工時に、高圧のクーラントをドリル内部の供給通路を通してドリルヘッドの先端側より吐出させ、被加工物の切削穴内で発生した切屑をクーラントと共に切屑排出溝から外部に排出するようにしたもので、小径でも切屑排出溝のスペースを大きくとれることで、切屑を比較的容易に排出できる利点がある。
【0003】
このようなガンドリルとして、本出願人が先に出願した図9に示すようなものがある(特許文献1参照)。このガンドリル31は、長尺なシャンク33の先端部にドリルヘッド32を連結してなるもので、シャンク33及びドリルヘッド32にはその外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝34,35a,35bが形成され、シャンク33は複数(通常二つ)に分割されて、分割シャンク部33a,33bの分割端部同士が着脱可能に連結されている。
【0004】
そして、ドリルヘッド33とシャンク32とは、シャンク33の先端部の雌ねじ部fにドリルヘッド32の基端部の雄ねじ部mを螺嵌させることにより連結され、また分割シャンク部33a,33bの分割端部同士も、一方の分割端部の雌ねじ部fに他方の分割端部の雄ねじ部mを螺嵌させることによって連結されるようになっている。尚、この図8において、33oはシャンク33の基端部に形成された太径の被駆動軸部で、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける。36はシャンク33の内部全長に亘って形成されたクーラント供給路である。
【0005】
【特許文献1】
特願2002−332124号(第7〜10頁、図1〜図4)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のガンドリルでは、ドリルヘッド32とシャンク33との連結構造が雌ねじ部fと雄ねじ部mとによるねじ式連結構造からなるため、その連結操作時にあたって雌雄ねじ部f,mを締め過ぎることが多々あって、斯かる場合に、連結部分であるねじ部f,mを破損したり、ドリルヘッド2を取り外す時に、雌雄ねじ部f,mを緩ませることができなくなるなどの不都合があった。分割シャンク部33a,33b同士の連結構造についても同様であった。
【0007】
本発明は、上記の課題に鑑み、シャンクの先端部にドリルヘッドの後端部を連結するにあたって、双方の連結端部の連結を適正に行わせることができる深穴切削具を提供することを目的とする。更に、ドリルヘッドとシャンクとの連結と共に、シャンクの分割端部同士の連結をも適正に行わせることができる深穴切削具を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、シャンク3の先端部にドリルヘッド2が着脱可能に連結され、シャンク3及びドリルヘッド2の外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝4,5が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方の外周面に凹段部10又は凸段部15が周設され、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部10にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部15又は凹段部10が周設されると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段が双方の連結端部間に介設されてなることを特徴とする。
【0009】
請求項2に係る発明は、シャンク3の先端部にドリルヘッド2が着脱可能に連結されると共に、シャンク3が複数に分割されてその分割シャンク部3a,3b同士が着脱可能に連結され、シャンク3及びドリルヘッド2の外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝4,5が形成されてなる深穴切削具において、互いに連結される双方の連結端部の一方の外周面に凹段部10又は凸段部15が周設され、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部10にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部15又は凹段部10が周設されると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段が双方の連結端部間に介設されてなることを特徴とする。
【0010】
請求項3は、請求項1又は2に記載の深穴切削具において、回転阻止手段は、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けられたキー17,27と、このキー17,27を受けるように他方の連結端部に設けられたキー溝11,25とからなることを特徴とする。
【0011】
請求項4は、請求項1又は2に記載の深穴切削具において、回転阻止手段は、双方の連結端部の一方の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔18と、このネジ孔18にねじ込まれて、その先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジ19とからなることを特徴とする。
【0012】
請求項5は、請求項1又は2に記載の深穴切削具において、回転阻止手段は、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けられたキー17,27及びこのキー17,27を受けるように他方の連結端部に設けられたキー溝11,25と、一方の連結端部の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔18及びこのネジ孔18にねじ込まれてその先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジ19とからなることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る深穴切削具の好適実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。図1の(a) は図3に示すガンドリル1におけるドリルヘッド2の正面図、(b) はドリルヘッド2を先端側から見た側面図、(c) は後端側から見た側面図である。図2は同ガンドリル1のシャンク3の先端側部分を示す正面図、(b) はドリルヘッド2を先端側から見た側面図である。図3はシャンク3の先端部にドリルヘッド2の後端部が連結された状態の正面図である。図4の(a)はドリルヘッド2を示す斜視図、(b) は同ドリルヘッド2の後端部を切屑排出溝4とは反対側から見た斜視図である。尚、このガンドリル1のシャンク3は、複数個に分割されておらず、一本の連続した単体とする。
【0014】
ドリルヘッド2は、図1及び図4に示すように、太径のヘッド本体部2aと、
このヘッド本体部2aの後端から同軸一体に延びる後端連結軸部2b(連結端部)とからなり、これらヘッド本体部2a及び後端連結軸部2bの外周面にはその長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝4が形成され、また後端連結軸部2bの後端面からヘッド本体部2aに亘ってクーラント供給管路6が中心軸線Oに沿って一体形成されている。
【0015】
図1の(a) 〜(c) 及び図4の(a) ,(b) から分かるように、ヘッド本体部2aの先端側には、切刃を形成する超硬チップ8及びガイドパッド9が固着されている。そして、後端連結軸部2bの外周面にはその軸方向中央部に凹段部10が周設され、また後端連結軸部2bの後端面には後述するシャンク3側のキー17を受けるキー溝11が形成されている。図1及び図3において、24は、クーラント供給管路6に連通してヘッド本体部2aの先端面に開口するクーラント吐出口である。
【0016】
図2及び図4の(c) はシャンク3の先端側部分しか示していないが、このシャンク3の基端部には、図8に示す従来のガンドリル31と同様、チャックなどに保持されて回転駆動力を受ける太径の被駆動軸部が設けられ、またこのシャンク3の外周面には長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝5が形成され、更にシャンク3の内部にはクーラント供給パイプ嵌挿用の中空部12が中心軸線Oに沿って形成され、この中空部12には、図2の(b) に仮想線で示すようにクーラント供給パイプ7が嵌挿される。このシャンク3の切屑排出溝5及びドリルヘッド2の切屑排出溝4は、シャンク3及びドリルヘッド2の夫々の中心軸線Oから約110°の開き角度に形成されている。
【0017】
しかして、図2の(a) ,(b) 及び図4の(c) に示すように、このシャンク3の先端部3s(連結端部)は、ドリルヘッド2の後端連結軸部2b(連結軸部)に外嵌可能な円筒状に削孔され、その削孔部13の内周面14には、ドリルヘッド2の連結時に、このドリルヘッド2の後端連結軸部2bに設けられた凹段部10に対しインロー嵌合して、その凹段部10と共にドリルヘッド2及びシャンク3の軸方向移動を阻止するための凸段部15が周設されている。
【0018】
またシャンク先端部3sの削孔部13の内端面16には、図2及び図4の(c)に示すように、ドリルヘッド2の連結時に、ドリルヘッド2の後端連結軸部2bに設けられたキー溝11に係合して、そのキー溝11と共にドリルヘッド2及びシャンク3の相対回転を阻止する回転阻止手段を構成するためのキー17が突設されている。このキー17の取付けは、上記削孔部13の内端面16からその内方へ軸方向にキー取付溝部18(図2の(a) 参照)を形成し、この溝部18に嵌着することによって行う。
【0019】
上記のような構成よりなるシャンク3の先端部3s(連結端部)にドリルヘッド2の後端連結軸部2b(連結端部)を連結するには、図5に例示するように、切屑排出溝5を上向きにしたシャンク3の先端部3s上方に、切屑排出溝4を横向きにしたドリルヘッド2の後端連結軸部2bを持ち来たし、しかして図示のような状態からドリルヘッド2の後端連結軸部2bをそのまま降ろして、この後端連結軸部2bをシャンク3の切屑排出溝5からシャンク先端部3sの削孔部13内に挿入しながら、ドリルヘッド2側を回転させることにより、シャンク3の先端部3sをドリルヘッド2の後端連結軸部2bに外嵌して、シャンク先端部3sに形成された凸段部15を、ドリルヘッド2の後端連結軸部2bに形成された凹段部10にインロー嵌合すると共に、シャンク3側のキー17をドリルヘッド2側のキー溝11に突入させるようにする。
【0020】
上記のようにシャンク先端部3s(連結端部)をドリルヘッド2の後端連結軸部2b(連結端部)に外嵌して、シャンク先端部3sの凸段部15を、ドリルヘッド後端連結軸部2bの凹段部10にインロー嵌合することにより、シャンク3に対するドリルヘッド2の軸方向移動が阻止されることになる。また、シャンク3側のキー17をドリルヘッド2側のキー溝11に突入させた状態で、シャンク3を工具回転方向に回転させると、そのキー17がキー溝11の両端面a,b
の何れかに当接するから、これによってドリルヘッド2とシャンク3との相対回転が阻止され、ドリルヘッド2はシャンク3と一体回転することができる。
【0021】
これにより、ドリルヘッド2は、その後端連結軸部2b(連結端部)がシャンク3の先端部3s(連結端部)に対し軸方向移動不能にして且つ相対回転可能に連結される。こうしてシャンク3の先端部3sにドリルヘッド2の後端連結軸部2bが連結されて取り付けられた状態を図3に示す。尚、このドリルヘッド2とシャンク3との連結により、シャンク3の中空部12に嵌挿されるクーラント供給パイプ7と、ドリルヘッド2のクーラント供給管路6とが連通連結される。
【0022】
上記のようにシャンク3側に設けられたキー17とドリルヘッド2側に設けられたキー溝11とからなる回転阻止手段によれば、連結すべき双方の連結端部、即ち、シャンク3の先端部3s及びドリルヘッド2の後端連結軸部2bを傷付けるようなことがなく、双方の相対回転を簡単容易にして確実に阻止することができる。
【0023】
本発明に係る回転阻止手段としては、上記のようなキー17とキー溝11とからなるものに代えて、図6の(e) に示すように、シャンク先端部3s(連結端部)の外周面から当該先端部3sを半径方向に貫通するネジ孔18と、このネジ孔18にねじ込まれて、その先端部がドリルヘッド2の後端連結軸部2bの外周面に押し付けられるサイドロックネジ19とからなるものでもよい。この場合、ドリルヘッド2の後端連結軸部2bの外周面所要箇所に、サイドロックネジ19の尖端部が係合する係合孔24を設けておく。このようなサイドロックネジ19からなる回転阻止手段によれば、一方の連結端部側にネジ孔18を明けて、これにサイドロックネジ19をねじ込むようにするだけでよいから、取付施工が簡単となる。
【0024】
また本発明に係る回転阻止手段としては、前記キー17及びキー溝11からなるものと、上記のようなネジ孔18及びこれにねじ込まれるサイドロックネジ19からなるものとの組合せによるものでもよい。このようなキー17及びキー溝11と、ネジ孔18及びサイドロックネジ19との組合せからなるものによれば、互いに連結される双方の相対回転をより一層確実に阻止することができる。
【0025】
また図6の(a) 〜(d) には、キー及びキー溝からなる回転阻止手段の他の例を示している。即ち、ここでは、ドリルヘッド2のヘッド本体部2a後端にキー17を設け、シャンク3の先端部3sの外周面部にキー溝11を設けたものである。尚、図6の(a) ,(d) に示すドリルヘッド2は、図1に示すドリルヘッド2と同じ構成要素については同じ符号を付し、また(c) ,(d) ,(e) に示すシャンク先端部3sも、図2に示すシャンク先端部3sと同じ構成要素については同じ符号を付している。
【0026】
図7は、シャンク3側に設けられたキー27とドリルヘッド2側に設けられたキー溝25とからなる回転阻止手段を示したもので、キー27は、シャンク先端部3aの内周面に形成された凹溝部26に嵌合されて、内側からビス28で固着され、キー溝25はドリルヘッド2の後端連結軸部2bの外周面に形成されており、キー27は、同図の(b) に示すように、キー溝25に対して周方向に一定範囲移動可能であるが、軸方向には移動を阻止されるようになっている。従って、この回転阻止手段は、ドリルヘッド2及びシャンク3の相対回転を阻止するだけでなく、ドリルヘッド2及びシャンク3の軸方向の相対移動を阻止する機能を有する。
【0027】
図8は、シャンク3が複数に、例えば2つに分割されて、その分割シャンク部3a,3b同士が着脱可能に連結されたガンドリル21を、シャンク3の部分のみ示したものである。この場合、基端側分割シャンク部3aの先端部22(連結端部)が図2に示した先の実施形態のガンドリル1におけるシャンク3の先端部3sの構造と同じであり、先端側分割シャンク部3bの後端部23(連結端部)が図1に示すドリルヘッド2の後端連結軸部2bの構造と同じであって、基端側分割シャンク部3aの先端部22の内周面に凸段部15が形成され、先端側分割シャンク部3bの後端部23の外周面には凸段部15とインロー嵌合する凹段部10が形成されている。
【0028】
このガンドリル21の分割シャンク部3a,3b同士の連結構造については、先の実施形態のガンドリル1におけるドリルヘッド2の後端連結軸部2bとシャンク3の先端部3sとの連結構造と同じであるため、連結構造の詳細な図示ならびにその詳細な説明は省略する。尚、このガンドリル21においても、分割シャンク部3a,3bの中心軸線に沿って形成された中空部6にはクーラント供給パイプ7が嵌挿されている。
【0029】
以上説明した実施形態においては、互いに連結される双方の連結端部の一方の外周面の1箇所に形成した凹段部10と、他方の連結端部の内周面の1箇所に形成した凸段部15とが互いにインロー嵌合するようになっているが、凹段部10及び凸段部15は、夫々1箇所に限ることはなく、夫々2箇所又は3箇所に形成してもよい。
【0030】
また、この実施形態では、一方の連結端部の外周面側に凹段部10を形成し、他方の連結端部の内周面側に凸段部15を形成したが、一方の連結端部の外周面側に凸段部15を形成し、他方の連結端部の内周面側に凹段部10を形成するようにしてもよい。また実施形態では、凹段部10及び凸段部15は夫々ストレートに形成されるものとしたが、夫々テーパに形成されてもよい。
【0031】
また、以上説明した実施形態では、シャンク3のクーラント供給路(クーラント供給パイプ7)がシャンク3の中心軸線に沿った位置に設けられる場合であるが、本発明の連結構造は、そのクーラント供給路がシャンク3の中心位置に設けられる場合に限らず、図9の従来例に示すようにシャンクの中心軸線から偏心した位置に設けられる場合も適用可能である。
【0032】
また、図9の従来例のようにクーラント供給路が偏心位置に設けられる場合には、ドリルヘッド32側切屑排出溝34及びシャンク2側切屑排出溝35bは、その中心軸線からの開き角度が90°に形成される。しかしながら、図1〜図8に示す本発明の実施形態のように、ドリルヘッド2の中心軸線に沿ってクーラント供給管路6が一体又は一体的に形成されて、切屑排出溝4のコーナー部がアール状に盛り上がっている場合には、切屑排出溝4の開き角度が90°であれば、図5に示すような要領でドリルヘッド2の後端連結軸部2bをシャンク3の先端部3sに連結する際に、コーナー部で盛り上がったクーラント供給管路6部分が邪魔になって、ドリルヘッド後端連結軸部2bがシャンク3先端部3s内の削孔部13に嵌まらない状態となる。従って本発明の実施形態の場合には、切屑排出溝4,5は、開き角度が少なくとも110°になるように形成される。
【0033】
【発明の効果】
請求項1に係る発明の深穴切削具によれば、従来のねじ式連結構造に代え、双方の連結端部の一方の外周面に凹段部又は凸段部を周設し、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部又は凹段部を周設すると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段を両連結端部間に介設したので、ねじ式連結構造の場合のような締め過ぎの問題がなく、ドリルヘッドの後端部とシャンクの先端部との連結を適正に行わせることができる。
【0034】
請求項2に係る発明は、ドリルヘッドの後端部とシャンクの先端部とを連結すると共に、複数個に分割されたシャンクの分割シャンク部同士を連結する場合の各連結構造に関するもので、請求項1の発明と同様に、双方の連結端部の一方の外周面に凹段部又は凸段部を周設し、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部又は凹段部を周設すると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段を両連結端部間に介設したので、ドリルヘッドとシャンクとの連結と共に、シャンクの分割端部同士の連結をも適正に行わせることができる。
【0035】
請求項3に係る発明によれば、回転阻止手段が、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けたキーと、このキーを受けるように他方の連結端部に設けたキー溝とからなる場合は、連結すべき双方の連結端部を傷付けるようなことがなく、双方の相対回転を簡単容易にして確実に阻止することができる。
【0036】
請求項4に係る発明によれば、回転阻止手段が、双方の連結端部の一方の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔と、このネジ孔にねじ込まれて、その先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジとからなる場合は、一方の連結端部側にネジ孔を明けて、これにサイドロックネジをねじ込むようにするだけでよいから、取付施工が簡単となる。
【0037】
請求項5に係る発明によれば、回転阻止手段が、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けたキー及びこのキーを受けるように他方の連結端部に設けたキー溝と、一方の連結端部の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔及びこのネジ孔にねじ込まれてその先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジとからなる場合は、互いに連結される双方の相対回転をより一層確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a) は図3のガンドリルにおけるドリルヘッドの正面図、(b) はドリルヘッドをその先端側から見た側面図、(c) はドリルヘッドをその基端側
から見た側面図である。
【図2】(a) は同ガンドリルのシャンクの先端側部分を示す正面図、(b)はドリルヘッドを先端側から見た側面図である。
【図3】シャンクの先端部にドリルヘッドの基端部が連結された状態の正
面図である。
【図4】(a) はドリルヘッドを示す斜視図、(b) は同ドリルヘッドの後端部を切屑排出溝とは反対側から見た斜視図、(c) はシャンクの先端部側を示す
斜視図である。
【図5】シャンクの先端部にドリルヘッドの後端連結軸部を連結する際の
連結要領を示す斜視図である。
【図6】(a) は他の実施形態のドリルヘッドの正面図、(b) は(a) の右側面図、(c) はシャンクの先端側部分の正面図、(d) は(c) の左側面図、(e) は
ネジ孔とサイドロックネジとからなる回転阻止手段を示す断面図である。
【図7】(a) はシャンクに設けたキーとドリルヘッド側に設けたキー溝とからなる回転阻止手段を備えたガンドリルの正面図、(b) は(a) のY−Y線断
面図である。
【図8】シャンクが複数に分割された実施形態を示すもので、(a) はシャ
ンクの正面図、(b) は(a) のZ−Z 線断面図である。
【図9】(a) は従来のガンドリルを示す正面図、(b) は(a) のX−X線断
面図である。
【符号の説明】
1,21 ガンドリル(深穴切削具)
2 ドリルヘッド
3 シャンク
3a 分割シャンク部
4,5 切屑排出溝
10 凹段部
11,25 キー溝
15 凸段部
17,27 キー
18 ネジ孔
19 サイドロックネジ
Claims (5)
- シャンクの先端部にドリルヘッドが着脱可能に連結され、シャンク及びドリルヘッドの外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝が形成されてなる深穴切削具、互いに連結される双方の連結端部の一方の外周面に凹段部又は凸段部が周設され、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部又は凹段部が周設されると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段が双方の連結端部間に介設されてなることを特徴とする深穴切削具。
- シャンクの先端部にドリルヘッドが着脱可能に連結されると共に、シャンクが複数に分割されてその分割シャンク部同士が着脱可能に連結され、シャンク及びドリルヘッドの外周面に長手方向に沿って断面略V字状の切屑排出溝が形成されてなる深穴切削具、互いに連結される双方の連結端部の一方の外周面に凹段部又は凸段部が周設され、当該一方の連結端部に外嵌される他方の連結端部の内周面には前記凹段部にインロー嵌合して双方の軸方向移動を阻止する凸段部又は凹段部が周設されると共に、双方の相対回転を阻止する回転阻止手段が双方の連結端部間に介設されてなることを特徴とする深穴切削具。
- 回転阻止手段は、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けられたキーと、このキーを受けるように他方の連結端部に設けられたキー溝とからなる請求項1又は2に記載の深穴切削具。
- 回転阻止手段は、双方の連結端部の一方の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔と、このネジ孔にねじ込まれて、その先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジとからなる請求項1又は2に記載の深穴切削具。
- 回転阻止手段は、双方の連結端部の何れか一方から軸方向に突出するように設けられたキー及びこのキーを受けるように他方の連結端部に設けられたキー溝と、一方の連結端部の外周面から当該連結端部を半径方向に貫通するネジ孔及びこのネジ孔にねじ込まれてその先端部が他方の連結端部の外周面に押し付けられるサイドロックネジとからなる請求項1又は2に記載の深穴切削具。
Priority Applications (5)
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