JP2007506560A - バリを除去するための工具 - Google Patents

Abstract

孔のバリを除去するための工具。工具はその回転軸心を中心に回転し、固定用柄部を具備する基体と、基体に向かってばね弾性的に可動な1つ以上の刃支持体とを有する。刃支
持体が、回転軸心を基準にして半径方向に突出している1つ以上の刃部を有する。刃部は
、少なくとも一部が切削方向に対して横断方向に位置調整された1つ以上の前切れ刃を付
けており、バリ除去が改良され、高い耐久性を有する工具が提案される。これは、刃部(8,30,31)が超硬合金からなることによって達成される。

Description

本発明は、請求項１の前提部に記載された孔のバリを除去するための工具に関する。

孔の始端と終端の両側のバリを除去することを目的とした公知の工具は、円筒状の基体を有しており、基体の一方の端部に2つの刃支持体もしくはばねアームを具備しており、
ばねアームにはそれぞれ1つの刃部が配置されており、この刃部は半径方向に突出し、2つの切れ刃を有する2つの刃を付け、切れ刃はそれぞれ工具軸心に対して直角をなす平面に
対して所定の角度で延びて互いに1つの角度をなしている。この種類の工具は、たとえば
シャルマン社から「BURR-ZIT」の名で提供されている。このような工具はHSS鋼（高速度
鋼）で作製されている。この従来技術により公知の工具の短所は、工具が特に鋼を加工する際に比較的大きい磨耗を被り、そのため可使時間が短い点である。

本発明の課題は、従来技術に比べてバリ除去が改良され、より長い可使時間を有するようにした、バリを除去するための工具を提案することである。

この課題は、本発明により請求項1の前提部に記載された特徴から出発して、請求項１
の特徴部に記載された特徴によって解決される。本発明の有利で合理的な構成が、請求項２以下に記載されている。

それに従えば本発明による工具は、超硬合金からなる刃部が設けられていることを特徴とする。これによりHSS鋼からなる刃部もしくは刃部材を有する工具に比べて耐久性が高
いか、又はより硬い材料の加工が可能である。さらに相応の工具はより高い切削速度を許し、したがって加工時間の短縮を可能にする。超硬合金刃部がPKD（多結晶ダイヤモンド
）からなる刃を付けていると、可使時間をさらに増すことができる。

さらに、刃支持体（以下にばねアームとも呼ぶ）を超硬合金から形成するようにしたことが好都合である。そうすることによって、加工すべき工作物に工具をより大きい圧力で押し当てることが可能である。

本発明の好適な態様において、工具を超硬合金からなる単一構造の工具として形成するようにした。このような工具は少ない製造工程で製作でき、加工すべき工作物により大きい圧力を加えることを許すので、刃部材の性能を十全に利用することができる。

基本的に本発明による工具の基体は、たとえば円形、方形、六角形又はその他多角形の断面を有することができる。しかし、円筒体として形成された基体を使用することが好ましい。

一般的には、片側が基体に配置されていて、自由端がほぼばね弾性的に回転軸心に対して横断方向に可動もしくは移動可能な刃支持体を設けることができる。片側が基体に固定された刃支持体は、たとえばジブもしくはばねアームとして形成できる。片側を支承し、前端部をばね状に動けるようにすることにより、比較的短いばねアームでも刃支持体の領域でかなり大きい振幅を実現でき、そうすることによって剛性的な材料を使用しても所望のばね行程を達成することが可能である。

本発明の択一的な態様において、刃支持体を橋状に両端で固定することができる。この場合、刃支持体の中央領域は基体全体の長手方向軸心を基準にして基体に向かって半径方向にばね弾性的に撓む。両側で相応に固定した刃支持体において、刃部はそのような橋部材の中央領域に配置されていることが有利である。

本発明の有利な態様において、前切れ刃が少なくとも一部は工具ヘッドの方向に、すなわち固定端部もしくは柄部の方向とは反対の方向に位置調整されている。この方策により、工具を回転軸心に沿って工作物に向かって移動させる際に前切れ刃が孔をバリ取りできることが保証される。これにより特に袋穴を有利にバリ取りできる。たとえば刃は好ましくは前切れ刃が工作物の片側で孔をバリ取りするような角度で、回転軸心に沿って配置されている。

これとは択一的に、あるいは上記の態様と組み合わせて、本発明の特別の構成において前切れ刃が少なくとも一部は固定端部もしくは柄部の方向に位置調整されている。それによって孔もしくは工作物のアンダーカットが実現できることが保証される。すなわち、工具は少なくとも部分的に孔を貫通案内することができ、特に工具が戻る際に裏側で孔もしくは工作物をバリ取りする。たとえばこの刃及び／又は第2の刃は、所定の角度で回転軸
心に沿って配置されていて、刃部を孔に完全に突き通す際に、そして特にその後で工具を回転軸心の長手方向で引き戻す際に工作物の裏側のバリ取りを可能にする。

1つ以上の前切れ刃が少なくとも一部は柄部の方向に位置調整され、1つ以上の前切れ刃が少なくとも一部は柄部と反対方向に位置調整された本発明の特別の実施形態では、工作物の表側も裏側もバリ取りできる。

工具に2つ以上の刃支持体を装備できることが有利である。本発明の特別の態様におい
て刃支持体は柄部に支承されていて、前端部領域で互いに結合されている。こうすることにより、たとえば工具を不適切に取り扱うことによって生じ得る高い負荷に対して工具の安定化が行われる。各々の刃支持体は両側を支承された一種の橋、又は両側を支承された部材を形成する。これらの刃支持体は、前端部領域で結合されているため互いに減衰し合う。

刃支持体が、互いに結合されている領域で一体的に形成されていることが好ましい。しかしまた、結合ウェブをはんだ付け、溶接又は接着することも可能である。このような構成により、工具の製造を単純化し、又は複数の材料を組み合わせることが可能となる。

一般的に、本発明による工具は1つの刃部を具備した唯一の刃支持体も、それぞれ1つの刃部を具備した複数の刃支持体も有することができる。それぞれ1つの刃部を具備した2つの刃支持体が設けられ、刃部が工具のほぼ向き合う側に、場合によっては断面図で見ると直径方向に向き合うように配置されていると好都合である。好ましくは両刃支持体は互いに隔てられていて、刃支持体もしくは刃部の主として半径方向の運動もしくは移動が実現可能であることが有利である。たとえば刃支持体が凹部によって互いに離間しており、この凹部が回転軸心の領域、もしくは断面図で見て工具の中央領域に配置されていることが好ましい。特定の応用例に対しては、凹部などを中心からずれた位置に配置することも有利であり得る。これは特に比較的大きい、たとえば約10mm以上の孔径用の工具で有利である。この場合、このような直径でも刃支持体の有利な弾性が保証され得る。

さらに、回転軸心に対して横断方向にほぼ直線的に形成された凹部又は屈曲して形成された凹部を設けることができる。たとえば工具の長手方向で見てV字形やL字形に屈曲した凹部により、刃支持体の切片とは異なる断面を形成できるが、これは特定の応用例にとっ
て有利である。

工具が特に3つの刃支持体もしくはばねアームを有し、好ましくは各々の刃支持体もし
くはばねアームが刃部もしくは刃部材を具備すると、負荷が工具の外周に均一に配分されるので、工具の非常に静粛な回転が達成される。

基本的に本発明に従い、それぞれ1つの刃部を具備する1つ以上の刃支持体を、刃部を具備していない1つ以上のアームなどと組み合わせて設けることもできる。たとえば刃部を
具備した刃支持体と、刃部を具備しないアームもしくは支持体が設けられていて、互いに離間していることが有利である。

それぞれ1つの刃部を具備する刃支持体が半径方向に対称的に配置されていることが好
ましく、刃部もしくは切れ刃にかかる負荷を特別均一にすることが実現できる。それぞれ1つの刃部を具備する3つの刃支持体が設けられており、刃部もしくは刃部の前切れ刃は、回転軸心を基準にしてほぼ120度の角度で互いに配置されている。

一般的に刃部は独立刃部として刃支持体に配置もしくは固定できる。他方で、刃部は刃支持体の加工成形体として形成され、及び／又は刃部材は刃支持体と一体的に形成され得る。

本発明の対象の有利な構成は、工具（本発明においてバリ取りフォークとも呼ぶ）は、円周状に延びる外周面を有して半径方向に突出した刃部を装備するようにした。この外周面は断面図でバリ取りフォークの長手方向軸心を基準にして工具の長手方向延在に対して直角方向に直線状又はらせん状に延びており、長手方向軸心と外周面との間の半径もしくは該当面に接する接線角は、張り取りフォークの回転方向と反対に連続的に増す。このようにすることにより、刃部（刃部材とも呼ぶ）を装備されたバリ取りフォークの歯は、刃部材が孔内に完全に進入する際に穏やかにばね収縮することが可能であり、歯が長手方向軸心に向かって衝撃的に動いて超硬合金に過度な負荷を与えることが回避される。

さらに本発明の実施形態は、刃に負又は正のすくい角を設けるようになっている。こうすることにより、刃が加工すべき工具に食い込んだり、回転が不安定になったりする危険のない刃もしくは切れ刃が提供される。

特殊に形成された外周面が刃の間に配置されていると好都合である。こうすることにより外周面は、バリ取りフォークをバリ除去後に工作物内に沈める際も第1の刃で効果を発
揮し、バリ除去後にバリ取りフォークを工作物から引き出す際も第2の刃で効果を発揮す
る。

外周面が少なくとも部分的に工具軸心に対してほぼ平行に位置調整されていると有利である。それによって、沈めたり引き出したりする際に刃体を装備された刃のばね収縮が、バリ取りフォークのほぼ同等の負荷を惹起することが保証されている。同様に外周面は、ほぼ楕円形の孔において回転中に刃支持体もしくはばねアームの穏やかな収縮及び伸張もしくは振動を生じさせる。

さらに、刃が工具の軸心に対して少なくとも概ね等しい、しかし反対方向の角を取ると有利である。それによってやはり沈めたり引き出したりする際にバリ取りフォークの同等の負荷が惹起される。さらにこのようにすることによって、両刃の一様な磨耗が保証されている。

特に、工具の長手方向軸心に対する刃の角度を10°〜65°の範囲で形成し、特に20°〜
40°とするようになっている。
さらに本発明に従い、刃部に、たとえば２°〜12°の範囲にある.逃げ角を有するよう
に刃を形成することが提案される。こうすることにより、比較的厚い切り屑を削り取る際に逃げ面が工作物と摩擦することが避けられる。

本発明の有利な対象は、工作物に2つのばねアームを形成するようにした。このような
構成において、比較的小さい孔径用の工具もそれぞれのばねアーム上に刃体を配置するための十分なスペースを有する。

本発明の対象の改変において、少なくとも一部は刃部材を有している3つ以上のばねア
ームが設けられている。こうすることにより特にたとえば5mm を越える比較的大きい孔径において、工具の寿命をできるだけ長くできるようにするために、切削作業を複数の刃に配分し、それによって個々の刃の負荷を減らすことが可能である。

工具を冷やすために1つ以上の冷却機構が設けられていることが有利である。この方策
により、孔の加工に起因する工具もしくは工作物の不都合な加熱を有利にも最小限に抑えることができるか、又は完全に防ぐことができる。冷却機構は好ましくは、工具の冷却、特に刃部もしくは刃支持体の冷却に使用される冷却流体、たとえば冷却液及び／又は冷却空気を包含している。

工具が、冷却流体を刃支持体及び／又は刃部に供給するための供給装置を有することが好都合である。供給装置は好ましくは冷却回路を有している。本発明の特別の構成において、冷却装置の冷却回路は刃部の領域に1つ以上の流出口を有している。これにより刃部
の冷却が有利な仕方で実現できる。たとえば流出口から有利な冷却流体が流出して、切削工程により加熱された領域の箇所で工具を正確に冷却することが可能である。

冷却回路が冷却通路として形成されると有利である。少なくとも部分的に開放して形成された冷却通路により、本発明による冷却流体用の供給装置を特別簡単に製造することが可能となる。

切れ刃の領域における工具の特に効果的な冷却は、柄部の領域において工具の長手方向軸心に対して平行に延び、ばねアームの間でスリットに開口している中央冷却通路によって達成できる。

本発明の対象の有利な実施形態は、1つ以上のばねアームに冷却通路を配置するように
した。これにより工具の切削性能、ひいては作業速度をさらに高めることが可能である。
本発明の対象の特別の実施形態は、冷却回路に刃の領域に位置する流出口を装備するようになっている。これにより冷媒は目標に向かって正確に供給され得る。

さらに本発明の特別の態様は、工具を製造するためにISO513に従う等級K20 もしくはK40 の超硬合金を使用するようにした。これは特に粒径0.5〜0.7μm、最小曲げ強さ約3200
〜3700Mpaの超硬合金である。このような材料を使用することにより、工具を損傷するこ
となくばねアームの収縮が可能である。

刃支持体及び／又は支持体を柄部の孔内に差し込み、そこで特にはんだ付けするようにしたことが有利である。こうすることにより、工具を種々異なる材料から作製することが可能である。このような工具は、たとえば鋼製の柄部と、超硬合金製の刃支持体もしくはばねアームを有する。

刃部材の外周面の作製が往復研削法によって実現できることが好都合である。これは特
に孔径が10mm未満の工具において、刃部材を正確な寸法で作製することを許す。
本発明の態様において、工具を複数部分から構成するようにした。この場合工具は主として、ばねアームを包含する先端部によって形成された第1の部分と、これに続く、柄部
の中央部によって形成された第2の部分と、最後に柄部の終端によって形成された第3の部分からなる。これら3つの部分は特に異なる材料からなり、特に種々の接合技術によって
互いに結合されている。こうすることにより工具の各々の部分もしくは各部をそれぞれ特有の負荷に応じて最適に設計し、もしくは負荷の少ない領域は廉価な材料を使用することが可能である。さらに長さが異なる中間部材を用いることにより、種々の長さの工具を合理的に作製できる。特に延長部材とフォーク又はばねアームとの間に差し込み継ぎ手を設けることにより、工具の消耗部品を簡単に交換でき、延長部材と固定端部からなる柄部全体は引き続き使用できる。

本発明の対象の特殊な構成は、少なくとも刃支持体もしくは工具の先端部を硬質皮膜で被覆するようになっている。こうすることにより工具の耐摩耗性を簡単に高めることができる。

硬質皮膜にはダイヤモンドのほかに、たとえば窒化チタン又は窒化チタン・アルミニウムも考慮される。特に窒化チタン・アルミニウム皮膜は非常に適しており、いわゆる多層皮膜であって、ギューリンク合名会社により「ファイアーＩ」の名で販売されている。これはTiN多層皮膜もしくは（Ti,Al）N多層皮膜である。

主として金属成分Cr、Ti及びAlを含んだ窒化物と、好ましくは微粒化のための少量の元素とからなる対磨耗皮膜を使用することも得策である。この場合、それぞれ皮膜全体に含まれている全金属原子を基準として、Crの割合は30〜65％、好ましくは30〜60％、特に好ましくは40〜60％であり、Alの割合は15〜35％、好ましくは17〜25％、Tiの割合は16〜40％、好ましくは16〜35％、特に好ましくは24〜35％である。その際、皮膜構造は均質な混合相を有する単層であってよい。あるいはそれ自体において均質な複数の層からなることができ、これらの層は（Ti_xAl_yY_z）Nでx=0.38〜0.5、y=0.48〜0.6及びz=0〜0.04である層と、CrNからなる層とが交互し、対磨耗皮膜の最上層がCrN層によって形成されていることが好ましい。

本発明の態様に従い、工具を右回転切削式及び／又は左回転切削式に構成するようになっている。このような工具を使うことによって、工具の磨耗が確認された場合に、工具を交換することなく加工を続行することが可能である。そのためには工具の回転方向を変えるだけでよい。そのような工具によって特に長い可使時間を達成できる。

工具の簡単な製造という観点で、工具に右回転切削刃部（刃部材とも呼ぶ）と左回転切削刃部を設けることが特に有利である。
さらに、工具に右回転切削性と左回転切削性のいずれも有する刃部材を装備するようにした。このような工具は特にコンパクトに構成されている。

前切れ刃がばねアーム上に工具の長手方向軸心を基準にして斜めに又はらせん状に配置されていると特に有利である。こうすることによって孔内で工具を特に良好に案内でき、工具の非常に静粛な回転が達成できる。

さらに、ばねアームの外周面からばねアームの端面への移行部に面取り部を設け、及び／又は移行部を特に0.1mm〜100mmの半径で形成するようにしたことが有利である。こうすることにより工具を加工すべき孔内に穏やかに沈めることが可能となる。

本発明の特別の構成は、1つ以上の刃支持体もしくはばねアームをその自由端が送り方
向に向くようにした。このように形成された工具は、刃部もしくは刃部材が工具の先端部もしくは前端部の領域に配置されているので、たとえば浅い袋穴のバリ除去も許す。

上記の構成に対して特に択一的な本発明の実施形態は、1つ以上のばねアームをその自
由端が柄部の方向に向くようにした。このように形成された工具は、先端部にかかる望ましくない負荷に対して非常に感応しにくい。なぜならば、ばねアームの自由端がばねアームに向かって戻されているからである。

2つ以上の刃支持体もしくはばねアームを結合するための結合部材が設けられており、
ねじ又はねじ込みピンなどとして形成されている。こうすることにより、刃支持体もしくはばねアームの自由端をより強く又はより緩く固定することにより、工具の有効直径に影響を与え、工具を調整し、必要に応じて再調整することが可能である。

請求項1の前提部に記載された工具において、刃部の、回転方向に対して形成された2つ以上の前切れ刃が、少なくとも一部は回転方向に相前後して配置されていることが有利である。この実施形態も本発明による課題を有利な仕方で解決する。さらにこの態様は、上記又は下記の構成と任意に組み合わせることができる。

本発明に従い2つ以上の刃を回転方向に配置し、刃部に付属の前切れ刃を設けることに
よって、バリ取り作業中に前切れ刃の負荷が有利に低減されるので、工具の可使時間は従来技術に比べて決定的に高められる。

従来技術においては、2つの刃が所定の角度で回転軸心に沿って配置されているので、
それぞれ1つの前切れ刃が工作物の片側で孔をバリ取りする。第1の刃は孔内に潜行する際にバリを除去する。第2の刃は、刃部が孔を完全に突き通した後、工具を回転軸心の長手
方向に引き戻す際に工作物の裏側で工作物のバリ取りを可能にするために設けられ、相応に配置されている。

このことは本発明の態様においては肝要ではない。なぜならば、工作物の片側のみ、もしくはたとえば裏側の孔のみバリ取りする応用例も包含されるべきでだからである。この場合、本発明による前切れ刃の配置構成により、各々のバリ取り工程で均一な負荷が保証される。従来技術とは異なり、工作物の表側及び／又は裏側のバリ取り工程に関わりなく、外周に点荷重がかかることが避けられる。

本発明の有利な態様において、前切れ刃が少なくとも一部は工具ヘッドの方向に、すなわち固定端部もしくは柄部に向いた方向とは反対に位置調整されている。この方策により、工具を回転軸心に沿って工作物の方向に移動させる際に前切れ刃が孔をバリ取りできることが保証される。

これとは択一的に、あるいは上記の態様と組み合わせて、本発明の特別の構成において、前切れ刃が少なくとも一部は固定端部もしくは柄部の方向に位置調整されている。それによって孔もしくは工作物のアンダーカットが実現できることが保証される。すなわち、工具は少なくとも部分的に孔を貫通案内することができ、特に工具が戻る際に孔もしくは工作物の裏側でバリ取りする。

前切れ刃が少なくとも一部は柄部の方向に位置調整され、少なくとも一部は柄部と反対方向に位置調整された本発明の特別の実施形態において、本発明に従い4つ以上の前切れ
刃が設けられている。すなわち、2つ以上の前切れ刃が柄部の方向に向き、2つ以上の前切れ刃が柄部の方向とは反対に向いている。これにより相応に有利に構成された工具は、工作物の表側も裏側もバリ取りできる。

前切れ刃の1つ以上の刃部分が、少なくとも一部は回転方向に沿って位置調整されてい
ることが有利である。こうすることにより、後部を回転軸心の方向に移動もしくは運動させる際に工作物もしくは孔の切削又はバリ取りが有利な仕方で可能になることが保証される。

場合によって刃部分は本質的に回転方向に沿って位置調整されている。したがって本発明のこの態様においては、刃部分は切削方向に沿って設けられると共に、切削方向に対して横断方向にも設けられる。

本発明の好適な実施形態において、前切れ刃は回転方向に対してほぼ鋭角の切れ刃角で位置調整されている。たとえば一部波形及び／又は直線状に形成された前切れ刃が設けられていて、回転軸心に対して斜めもしくはらせん状に延びている。

1つの加工方向に対してそれぞれ複数の刃が設けられていて互いに交差して延びるよう
にしたことが有利である。相応に交差する刃はすでに公知の方法で非常に簡単に作製できる。互いに交差する刃は、たとえば方形又は菱形のパターンを形成する。

本発明の有利な実施形態において、前切れ刃が少なくとも一部は刃部の湾曲した外周面部分の上に配置されている。たとえば外周面部分は、好ましくは前切れ刃が回転軸心に対して半径方向に所定の間隔を置いて延びるように湾曲もしくは凸曲させて形成して、孔の不均一性もしくは真円度誤差がバリ除去を損ねず、及び／又は孔の真円度向上をもたらすようにすることができる。これは特に孔中心に対する半径を基準にして不均一に形成されたバリの場合に有利である。本発明により相応に真円でないバリは、簡単に除去できることが有利である。さらに工具の長手方向延在に沿って湾曲を設けて、表側と裏側でバリを除去するための部分を提供することができる。たとえば湾曲は工具の長手方向延在において滑り領域（以下に詳細に説明する）に達するまで上昇して、その後で再び下降する。

本発明の有利な態様において、少なくとも一部は回転方向で相前後して配置された多数の前切れ刃が設けられている。この方策により、工具の可使時間がさらに著しく向上させ得ることが保証される。たとえば、回転方向で相前後して配置された10以上の前切れ刃が設けられている。

本発明の有利な実施形態において、少なくとも一部は回転方向に対して横断方向で相前後して配置された多数の前切れ刃が設けられている。これにより、工具を回転軸心の方向で移動もしくは運動させる際に前切れ刃もしくは相応の刃部分の負荷もしくは磨耗を、多数の前切れ刃に分散させることが可能となる。これに応じて、バリ除去中に工具の運動を組み合わせる場合でも、作用及び可使時間は向上する。

孔内で滑動させるために、回転軸心を基準にして半径方向に突出した刃部の滑り領域が設けられていることが有利である。相応に形成された滑り領域は、工具の進入により工作物内に設けた孔が損傷することを防ぐ。滑り領域には好ましくは切れ刃がない。

滑り領域が、前切れ刃を有する2つの湾曲した外周面部分の間に配置されていることが
好都合である。たとえば滑り領域によって互いに離間した両外周面部分は、一方の外周面部分が少なくとも一部は柄部の方向に位置調整され、他方の外周面部分が柄部とは反対の方向に位置調整されているように形成されていることが有利である。すなわち、一方の外周面部分は工作物の表側で孔のバリを除去し、他方の外周面部分は工作物の裏側で孔のバリを除去するようになっている。

以下に、本発明を実施例を示した図面に基づいて詳細に説明する。
図1aには工具1の縦断面が示されている。工具1は主として、第1の領域では柄部3として形成され、第2の領域では2つのばねアーム4及び5を有する円筒体２からなる。ばねアーム4及び5は、円筒体の長手方向軸心lの方向に延びるスリット６によって形成されている。
ばねアーム4の自由端7には刃部材8が配置されている。工具1は、直径d₁ =4.4mm、全長L₁=100mmであり、スリット６は長さL₆=27mm、高さH₆=1.5mmである。付属の刃部材8は長さL₈=4mm、高さH₈=0.45mmである。円筒体2は、冷却口43を備えた閉じた冷却回路42を有してい
る。

図1bには、図1aに示すばねアーム4の自由端7が拡大して示されている。刃部材８はばねアーム4の円筒面９の上方に***し、2つの切れ刃10及び１１もしくはこれらによって形成された刃21及び22を具備している。これらの刃は周面9から刃部材8の外周面12に向かって***している。刃10及び11は、ばねアーム4の周面9もしくは工具1の長手方向軸心lに対して約15°〜25°の角度α_9-10＝α_9-11で延びている。刃10及び11は共にばねアーム4の周
面9もしくは工具1の長手方向軸心lに対して約130°〜150°の角度α_10-11を囲んでいる。言い換えれば、刃10及び11は、工具1の長手方向軸心lに直角に延びる平面Eに対して傾斜
している。

図１cには、図１aに示す工具1を矢印Icの方向から見た側面図が示されている。ばねア
ーム4と5の間にスリット6が工具1の長手方向軸心lに対して対称的に配置されている。こ
の側面図では、刃部材8はカム状の凸部を有している。

回転方向wと反対の方向で端面側のすくい面13の後に外周面12が続いている。外周面12
は第1の部分Aでばねアーム4の円筒面9に対して等間隔又は次第に増大する間隔を置いて延びている。第2の部分Bでは外周面12は再びばねアーム4の周面9に向かい、これに移行している。すくい面は、およそ4°〜8°の範囲にある負のすくい角γ₁₃を有している。

図１dには、 工具1を刃部材8の領域で図１ｂに示す切断線Id-Idに沿って切断した断面図が示されている。すくい面13から外周面12への移行は、好ましくは約20°の角度α₁₄で切り取られたエッジ面14を介して行われる。

図2には、本発明による別の工具1の概略的な側面図が示されている。ばねアーム4上に
は負のすくい角γ₁₃を付けたすくい面13を有する刃部材８が配置されている。刃部材８の後に外周面12が続き、第1の領域Ａで回転方向ｗとは反対にばねアーム4の円筒面９かららせん状に離れている。比較のために、ばねフォーク4の円筒面9に対して等間隔に延びている円弧15を記入した。刃部材8は第2の部分Ｂでは、円弧状にばねフォーク4に移行してい
る。領域Ａでは外周面12の作製は、好ましくは往復研削法で行われる。この場合、外周面12は工具1及び／又は研削工具を、たとえば30°の角度にわたり往復運動させることによ
って作製される。

図3には、本発明による工具1のばねフォーク4上に配置された刃部材8の概略的な平面図が示されている。刃部材8は、ばねフォーク4の円筒面9から外周面12に向かって***した2つの切れ刃10及び11を有している。この場合、外周面は切れ刃10と11との間にあるすくい面13と、切れ刃10及び11に付属している逃げ面16及び17とによって形成されている。工具1の回転方向wとは反対方向で、すくい面13の前に研削面18が位置しているが、これはすくい面13を作製するための研削工程により生じる。研削面18には別の研削面19が続いている。これは第1の研削面18によって形成された段部20を中断させるために設けられている。
切れ刃10もしくは11は逃げ面16もしくは17に対して逃げ角α₁₀もしくはα₁₁を有するが、これはほぼ6°〜12°の範囲にあるか、好ましくは等しい。両切れ刃10と11もしくはこれ
らによって形成された刃21と22は、外周面12によって互いに離間している。この場合、間隔L_10-11は直径d₁ =4.4mmの工具で約1mm〜1.5mmである。刃21、22の領域では工具1を貫通している冷却回路42の流出口24a 及び24bが開口している。冷却回路42は、好ましくは工
具1の柄部3から刃部材8の領域まで延びている。

図4には、刃部材8を具備したばねアーム4を有する工具1が示されている。工具1は刃超
硬合金により単一構造で形成されている。工具1は、柄部3からばねアーム4に移行する移
行部25で細くなっている。ばねアーム4の弾性もしくは刃部材８の変移能力は、主として
ばねアームの長さ、ばねアームの厚さ、及び移行部25の形成によって決まる。

図5には、1つのばねアーム4しか有していない別の工具1が示されている。ばねアーム４は刃部材8を具備している。図4に示した工具と比べて、ばねアーム4は非常に短くされて
いる。移行部25は、図4に示した移行部と類似に形成されている。

貫通孔のバリを除去するときは、本発明による工具は次のように作用する。すなわち、孔始端が切れ刃10でバリ取りされ、次いで部分Aで外周がやや拡大している刃部材の外周
面12が、孔始端もしくは孔の壁面と協働して、ばねフォーク4を工具の長手方向軸心lに向かって穏やかに収縮させて、切れ刃が係合から外れる。刃部材の外周面が孔終端から進出した後で、切れ刃11は孔終端に当接し、これをバリ取りする。工具を孔から引き戻す際に刃部材の外周面12は再びばねフォーク4を穏やかに収縮させるので、孔の壁面を損傷する
ことなく工具を孔から引き戻すことができる。

図6aから図6cには、ばねアーム4と5が前端部7もしくは28でウェブ26によって結合され
ている工具1の種々の図が示されている。ばねアーム４は、ウェブ26によって第2のばねアーム5に支持されていない中央領域M₄に刃部材8を付けている。刃部材8を配置したこの中
央領域M₄では、刃部材8を付けたばねアーム4が工具1の長手方向軸心lに向かってやや撓むことができる。なぜならば、この領域でばねアーム4と5の間にスリット6が設けられてい
るからである。工具1は3つの部分で構成され、ばねアーム４及び５を包含する先端部Sと
、柄部3の中央領域によって形成された延長部材Vと、柄部3の終端領域によって形成され
た固定端部Eからなる。刃部材8は、図1bに図示し説明した刃部材とほぼ同様に形成されている。長手方向軸心lに沿って冷却回路23が柄部3を貫通し、スリット6内に開口している
。これについては特に断面図6b参照（見やすくするために切断面はハッチングしていない）。

図7aから図7cには、自由に振動する3つのばねアーム4、5及び27を有する別の工具1の種々の図が示されている。ばねアーム4、5及び27の自由端7、28及び29は、工具1の送り方向xを向いている。ばねアーム4、5及び27は断面がY字形のスリット６によって互いに分離されている。スリット６は、ばねアーム4、5及び27の自由端7、28及び29を工具１の長手方
向軸心lの方向に収縮させる。各々のばねアーム4、5及び27は、それぞれ１つの刃部材8、30及び31を有している。これらの刃部材8、30及び31は、工具１の外周に均等に配設され
ている。自由端7、28及び29ではばねアーム4、5及び27の外周面F₄、F₅及びF₂₇が面取り部３２を経由して端面S₄、S₅もしくはS₂₇に移行している。刃部材8、30及び31は、図1bに図示し説明した刃部材とほぼ同様に形成されている。工具1は、Y字形のスリット6内に開口
している冷却回路23を有している。

図8a及び図8bには、自由端7及び28にそれぞれ1つの部分球状の刃部材8もしくは30を付
けた2つのばねアーム4及び5を有する工具1が示されている。
図9a及び図9bには、自由端7及び28が工具1の送り方向xに向いた2つのばねアーム4及び5を有する工具1が示されている。ばねアーム4は刃部材8を付けている。ばねアーム4及び5
は外周面F₄及びF₅を有し、これらは半径33を経由して端面
S₄及びS₅に移行している。

図10には、ばねアーム4及び5の自由端７及び28が送り方向xと反対の方向に向いている
工具１が示されている。ばねアーム4及び5は頭部34に成形されており、頭部34は頸部35を介して柄部3と連絡している。ばねアーム4及び5と頸部35との間にはスリット６の形で空
間36があり、ばねアーム4及び5を工具1の長手方向軸心lの方向に収縮させるようになっている。ばねアーム4及び5の自由端７及び28の領域には、それぞれ1つの刃部材8もしくは30が配置されている。工具1の頭部34は、別の工具の送り方向に向いたばねアームと同様に
面取り部32を有する。

図11a及び図11cには、スリット6により互いに離間し自由に振動する2つのばねアーム4
及び5を有する別の工具１の図が示されている。ばねアーム4のみが刃部材8を付けている
。図12aには、先端部Sがはめ合い37によって延長部材Vと結合された工具1の部分が概略的に示されている。このため先端部Sは、プレスばめにより延長部材Vの孔39内に座着するピン38を具備している。図示していない実施態様に従い、先端部と延長部材とは、延長部材内に設けたねじ孔に座着するクランプねじによって一緒に保持することが確保される。

図12bには、別の工具1の部分が概略的に示されている。工具1において、ばねアーム4及び5がはめ合い37により延長部材Vに配置されている。このために、ばねアーム4及び5にはプレスばめにより延長部材Vの孔39内に座着するそれぞれ1つのピン38が成形されている。この構成は、欠陥のあるばねアームを個々に交換することを許す。図示されていない実施例に従い、特に個々の部分を結合させるために先割り円錐ピンの使用も設けられている。

図13は、工具1の先端部Ｓの概略図を示す。工具1は、は部材8、30を付けた2つのばねアーム4及び5を有している。ばねアーム4と5はウェブ(図6ａ〜図6ｃ参照)ではなく、ばねアーム4内に設けたねじ孔41にねじ込まれたねじ(40)によって結合されている。ねじ40によ
り、ばねアーム4と5との間隔d_4-5を調整できるので、工具1の有効直径の調節が可能であ
る。

図14には、別のバリ取りフォークの種々の図、特に詳細図が示されている。本発明のこの態様において、刃部材８は多数の切れ刃を包含する2つのすくい面46を有しており、そ
れらの間に切れ刃のない滑り面45が配置されている。図14には見やすさの理由で、多数の切れ刃は詳細に描かれていない。切れ刃はほぼ図示されたクロスハッチングに対応している。すなわち本発明のこの態様では、ほぼ直角に交差する切れ刃が存在する。したがって回転方向もしくは切削方向wで複数の切れ刃が相前後して配置されている。さらにこれに
対応して送り方向xもしくはこれと反対の方向にも複数の切れ刃が配置されている。

図14に従う刃部材8のすくい面46は刃部材8の凸曲もしくは湾曲した外周面46として形成されている。工具の端面に最も近い外周面46は、工具が送り方向ｘに移動する際に孔のバリ除去が有利に実現されるように、送り方向ｘに位置調整されている。外周面46は、極めて多様な半径の半径方向領域に延びているので、孔もしくはバリにわずかな真円度誤差があってもバリ取り工程を損ねる原因とはならない。

工具の端面と反対に向けられた外周面46は、柄部の方向もしくは送り方向ｘとは反対の方向に位置調整されているので、送り方向ｘと反対方向に移動する際に孔のバリ除去が実現できる。

図14cから、特に滑り面45がすくい面46から半径方向に突出していることが明瞭である
。これにより、孔を突き通す際に孔の内周面が損傷されないことが達成される。孔を突き通す際に、特にばね弾性的なばねアーム4は回転軸心1の方向に運動もしくは撓曲する。孔
を突き通した後、ばねアーム4は再び最初の初期位置もしくは停止位置に戻るので、柄部
に向けられた外周面46により工作物の裏側で孔のバリを除去できる。

図14には、刃部材8を付けた刃支持体もしくはばねアーム8を具備するバリ取りフォーク1が示されている。本発明のこの態様では、図14に示された第2のばねアーム5は刃部材を
有していない。詳細に図示しないが、ばねアーム5は刃部材8を付けた刃支持体としても形成できる。アームもしくは支持体５の詳細に図示しない刃部材は、図14に示された刃部材8と同様に実現することもできよう。

図15には、本発明による切れ刃配置の複数の態様が示されている。図15aは、本質的に
図14に従う態様に対応している。図15ｂには、互いにほぼ平行に、かつ回転軸心ｌに対して所定の角度に配置された複数の切れ刃44が示されている。切れ刃44の間隔は異なっている。切れ刃44を斜めもしくは角状に位置調整したことにより、これらは切削方向もしくは回転方向ｗでも、送り方向ｘでも相前後して配置されている。

図15ｃには、やはり外周面46毎に複数の切れ刃44を有する、本発明による刃部材8が示
されている。図15ｃに従う切れ刃44はジグザグ状に延びており、回転軸心ｌの方向もしくは送り方向ｘに位置調整された刃部分と、切削方向もしくは回転方向ｗに位置調整された刃部分とが設けられている。したがって本発明のこの態様においても複数の切れ刃44もしくは切れ刃44の刃部分が、切削方向もしくは回転方向ｗでも、送り方向ｘでも相前後して配置されている。

図15ｄでは、外周面46上に刃部材8の複数の切れ刃44がほぼ直角に交差するように配置
されている。図15ｄに従う切れ刃44は、図15ａに従う態様とは異なり、回転軸心ｌに対して斜めではなく、一部は回転軸心ｌの方向に位置調整され、一部は切削方向もしくは回転方向ｗに位置調整されている。したがって本発明のこの態様においても複数の切れ刃が、回転軸心ｌの方向も、回転軸心ｌの方向と直交する方向でも相前後して配置されている。

図16には、本発明に従う実施形態の2つの詳細図が示されている。ここではスリット47
が、図14に示した実施例におけるように中心もしくは回転軸心ｌの領域ではなく、偏心的に配置されている。さらにスリット47は、図14に従うスリット6とは異なり、直線的では
なく折曲して形成されている。すなわちスリット47の周面は図16ｂに示す端面図において楔形の輪郭を有している。相応の楔形のスリット47は、たとえば超硬合金工具で、それぞれスリット47の一方の側からほぼ中心に向かって削り出し、次いで他方の側から同じ角度でスリット47の第2の半部を削り出すことによって作製される。この場合の利点は、研削
工具を工具に有利な仕方で押し当てることができる点である。他方、本発明のこの態様に従い、ばねアーム4は比較的コンパクトに形成できる。

スリットの偏心配置の利点は、まさに基体の直径がより大きい場合に、比較的ばね弾性に優れたばねアーム4もしくは刃支持体4が実現できる点である。図16に示すばねアーム5
は、基体の直径約20ｍｍにおいてはほとんどばね弾性的ではない。さらにこの態様のスリット47ではまさに直径の大きい工具においてスリット47を作製するために比較的わずかな材料しか除去されない。そのため製造の手間も工具のコストも低減される。

特に比較的大きい直径においては、複数の偏心スリット47を設けて、刃部材8を付けた
比較的ばね弾性に優れた複数のばねアーム4が基体の外周に配設されるようにすることも
できよう。たとえばそれぞれ1つの刃部材8を有する合計3つのばねアーム4を、互いに約120度の角度で配置することができる。この場合、バリ除去において工具にかかる負荷を非
常に均一にすることが実現可能である。

本発明は図示もしくは説明した実施例に制限されるものではない。本発明は特許請求項の枠内で発明の構成を含む。特に本発明は直径d₁ が約2ｍｍ〜20ｍｍ又はそれ以上の工具を想定している。この直径範囲でスリットの長さL₆は約6ｍｍ〜35ｍｍが想定されている
。この場合、加工すべき材料に対する切れ刃の押圧力を適切に調整するために、硬質の材料ではスリットの長さL₆はより短くされ、軟質の材料ではスリットの長さL₆はより長くされる。本発明に従い、刃部材、ばねアーム及び柄部の作製には、超硬合金のほかに、PKD
及びCBNの素材も使用される。

本発明による工具の概略的な断面図。 図１aに示す工具の詳細図。 図１aに示す工具を矢印Icの方向から見た概略的な端面図。 図１に示す工具の切断線Id-Idに沿った断面図。 別の工具の概略的な端面図。 刃部の領域における工具の平面図。 ばねアームを有する工具の概略的な縦断面図。 ばねアームを有する別の工具の概略的な縦断面図。 刃支持体がウェブによって結合されている工具を示す図。 刃支持体がウェブによって結合されている工具を示す図。 刃支持体がウェブによって結合されている工具を示す図。 3つのばねアームと1つの中央冷却通路を有する工具を示す図。 3つのばねアームと1つの中央冷却通路を有する工具を示す図。 3つのばねアームと1つの中央冷却通路を有する工具を示す図。 刃部材を丸くした工具を示す図。 刃部材を丸くした工具を示す図。 2つのばねアームと1つの刃部材を有する工具を示す図。 2つのばねアームと1つの刃部材を有する工具を示す図。 自由端が柄部の方向に向いている2つのばねアームを有する工具の縦断面図。 2つのばねアームと1つの刃部材を有する別の工具を示す図。 2つのばねアームと1つの刃部材を有する別の工具を示す図。 2つのばねアームと1つの刃部材を有する別の工具を示す図。 差込継ぎ手を有する2つの工具の概略的な部分図。 差込継ぎ手を有する2つの工具の概略的な部分図。 ばねアームをねじで固定した工具の概略的な部分図。 刃部の湾曲した外周面部分に前切れ刃を配置した工具の概略図。 刃部の湾曲した外周面部分に前切れ刃を配置した工具の概略図。 刃部の湾曲した外周面部分に前切れ刃を配置した工具の概略図。 多数の前切れ刃の配置の態様を示す概略図。 多数の前切れ刃の配置の態様を示す概略図。 多数の前切れ刃の配置の態様を示す概略図。 多数の前切れ刃の配置の態様を示す概略図。 刃支持体とアームとの間でスリットを偏心的に配置した本発明による工具の別の態様を示す概略図。

符号の説明

１…工具（バリ取りフォーク）、２…円筒体、３…柄部、４，５… 第１のばねアーム、第２のばねアーム、６…スリット、７…４の自由端もしくは前端部、８…刃部材、９…４の円筒面、10,11…切れ刃、12…８の外周面、13…すくい面、14…12と13の間のエッジ面
、15…円弧、16,17…10の逃げ面、11の逃げ面、18,19…第1の研削面、第2の研削面、
20…段部、21,22…第1の刃、第2の刃、23…冷却通路、24…23の流出口、25…3から4への
移行部、26…ウェブ、27…第3のばねアーム、28…５の自由端もしくは前端部、29… 27
の自由端もしくは前端部、30…第2の刃部材、31…第3の刃部材、32…面取り部、33…半径、34…頭部、35…頸部、36…空間、37…はめ合い、38…ピン、39…孔、40…ねじ、41…ねじ孔、42…冷却回路、43…冷却口、44…切れ刃、45…滑り面、46…すくい面、47…スリット、ｌ…１の長手方向軸心、d₁…1の直径、d_4-5…4と5の間隔、ｘ…1の送り方向、L₁…1
の長さ、L₆…6の長さ、L₈……8の長さ、H₈…8の高さ、α_9-10…9と10の間の角度、α_9-11…9と11の間の角度、α_10-11…11と11の間の角度、w…1の回転方向、A，B… 12の第1の部分、12の第2の部分、E… 1に対して直角な平面、γ₁₃…13の負のすくい角、α₁₀、α₁₁…10の逃げ角、11の逃げ角、S… 1の先端部、V…延長部材、E…固定端部、F₄…4の外周面
、F₅…5の外周面、F₂₇…27の外周面、M₄…4の中央領域、S₄…4の端面、S₅…5の端面、S₂₇…27の端面。

Claims (21)

1. 孔のバリを除去するための工具であって、当該工具が固定用柄部を具備する基体と、当該基体に向かってばね弾性的に可動な刃支持体とを有しており、刃支持体が、工具の回転軸心を基準にして半径方向に突出している1つ以上の刃部を有しており、当該刃部が、少な
   くとも一部は回転方向に対して横断方向に位置調整された前切れ刃を含んでいる少なくとも1つの刃を付けているものにおいて、刃部(8,30,31)が超硬合金からなることを特徴とする、孔のバリを除去するための工具。
2. 刃支持体(4,5,27)が超硬合金からなることを特徴とする請求項１記載の工具。
3. 工具(1)全体が超硬合金からなることを特徴とする請求項１又は２記載の工具。
4. 刃部(8,30,31)の1つ以上の刃(21,22)がPKDからなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工具。
5. 2つ以上の刃(21,22)を設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工具。
6. 工具(1)が2つ以上の刃支持体(4,5)を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか
   １項に記載の工具。
7. 工具を冷やすために1つ以上の冷却装置(23)が設けられていることを特徴とする請求項１
   乃至６のいずれか１項に記載の工具。
8. 冷却装置の冷却回路(23)が刃部(8,30,31)の領域に1つ以上の流出口（24a,24b）を有して
   いることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の工具。
9. 刃支持体(4,5,27)が工具(1)の柄部(3)に固定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の工具。
10. 刃支持体が硬質皮膜で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の工具。
11. 前切れ刃が回転軸心を基準にして射状又はらせん状に配置されていることを特徴とする請求項１乃至10のいずれか１項に記載の工具。
12. 刃部の、回転方向に対して形成された2つ以上の前切れ刃が、少なくとも一部は回転方向
    に相前後して配置されていることを特徴とする請求項1の前提部、特に請求項１乃至11の
    いずれか１項に記載の工具。
13. いずれか1つの前切れ刃の1つ以上の刃部分が、少なくとも一部は回転方向に沿って配置されていることを特徴とする請求項１乃至12のいずれか１項に記載の工具。
14. 前切れ刃が回転方向に対して鋭角の切れ刃角で位置調整されていることを特徴とする請求項１乃至13のいずれか１項に記載の工具。
15. 刃が互いに交差して延びているようにしたことを特徴とする請求項１乃至14のいずれか１項に記載の工具。
16. 前切れ刃が少なくとも一部は柄部の方向に位置調整されていることを特徴とする請求項１乃至15のいずれか１項に記載の工具。
17. 刃が少なくとも一部は刃部の湾曲した外周面部分の上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至16のいずれか１項に記載の工具。
18. 少なくとも一部は回転方向に相前後して配置された多数の前切れ刃が設けられていることを特徴とする請求項１乃至17のいずれか１項に記載の工具。
19. 少なくとも一部は回転方向に対して横断方向で前後して配置された多数の前切れ刃が設けられていることを特徴とする請求項１乃至18のいずれか１項に記載の工具。
20. 孔内で滑動させるために、回転軸心を基準にして半径方向に突出した刃部の滑り領域が設けられていることを特徴とする請求項１乃至19のいずれか１項に記載の工具。
21. 前記滑り領域が前切れ刃を有する2つの湾曲した外周面部分の間に配置されていることを
    特徴とする請求項１乃至20のいずれか１項に記載の工具。
    

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