JPH1119812A - ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 切り屑を十分に移送でき、強度上も従来のド
リルより強く、かつ簡単に製造できる冷却通路と切り屑
溝とをもつドリルを提供する。 【解決手段】 本発明は、シャンク１２と、２つの切り
屑溝２６，２８と、２つの冷却通路３０，３２とを含ん
でいるドリルに関する。本発明によるドリル１０は、冷
却通路３０，３２がシャンク１２の長さＬの大部分に沿
って直線状に延びていて、シャンクの中心軸２０に平行
に走行しており、かつドリル１０がねじれドリルである
ことを特徴としている。

Description

【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、好ましく
は切り屑を除去する機械加工用のドリルであって、少な
くとも２つの切れ刃をもつ第１のチップ形成端部と第２
の反対の端部とをもつシャンクと、シャンクのチップ形
成端部から反対の端部へと延びている２つの切り屑溝
と、ドリルのシャンクを通って、第１のチップ形成端部
で終る２つの冷却通路とを含んでいるドリルに関する。

【０００２】

【従来の技術】前述の型のドリルは、切り屑を除去する
機械加工に、特に金属の加工品の穴あけに用いられる。
機械加工中、ドリルのシャンクのチップ形成端部で切り
屑が作られ、形成された切り屑は、シャンクのチップ形
成端部からドリルのシャンクの反対の端部まで移送され
る。この移送は切り屑溝により行われる。

【０００３】中央の差込み工具の切り屑溝の深さを増加
するために、ドリルの構造が、ドリルのシャンクの一部
の長さに沿って延びている１つの中央の冷却通路を、ド
リルのシャンクの全長に沿って走行している２つの冷却
通路に代えられている。この公知のねじれドリルへの適
用では、冷却通路は、ドリルのシャンクを螺旋状に走行
しており、これにより、冷却通路が螺旋状に走っている
切り屑溝間に、例えば冷却通路が切り屑溝を妨害しない
で設けられている。

【０００４】米国特許第５，５０９，７６１号により、
２つの直線の冷却通路がシャンクと切り屑溝との全軸方
向長さに沿って走行しているドリルは、従来公知であ
る。これらの両方の直線の冷却通路は、螺旋状の切り屑
溝を妨害しないために、ドリルの中心軸に対し一定の傾
きを有している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、切り
屑溝内の切り屑の十分な移送が、冷却通路を経て供給さ
れ、切り屑溝を経て戻される冷却媒体、好ましくは冷媒
によって行われるドリルを簡単に製造できる前述の型の
ドリルを提供することである。本発明の別の目的は、冷
却通路と切り屑溝の構造が、ドリルの強度が公知のドリ
ルと比較してプラスに影響するようにされていることで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、特許請
求の範囲に記載されているような特徴を具備するドリル
によって解決される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、添付の図
面を参照して以下に説明する。図１に示されるドリル１
０は、第１のチップ形成端部１４を有するシャンク１２
と、このシャンク１２の第２の反対の端部１８に結合さ
れた保持具１６とを具備している。保持具１６は工作機
械のアダプタ（図示されていない）に差し込まれるよう
になっている。シャンク１２と保持具１６とは、共通の
縦方向の中心軸２０を有し、これはまたドリル１０の回
転軸でもある。ドリル１０の回転方向は図３に矢印２１
で示されている。

【０００８】シャンク１２の第１のチップ形成端部１４
には、中央の差込み工具２２と周辺の差込み工具２４
（部分的にかくれている）とが設けられている。好まし
くは切削差込み工具２２，２４は交換可能である。シャ
ンク１２は第１のチップ形成端部１４から保持具１６に
結合されている第２の反対の端部面１８まで、実質的に
一定の直径Ｄを有している。

【０００９】示された実施の形態においては、唯一つ２
６が図１に示されている２つの切り屑溝２６，２８は、
第１のチップ形成端部１４から保持具１６まで螺旋状に
延びており、そこで切り屑溝２６，２８は無くなって終
っている。図１に示されるように切り屑溝２６は一定の
ねじれ角度Ｖを有している。前記角度Ｖの好ましい値
は、２°〜５°の範囲内にある。図１に示されていない
切り屑溝２８は、大きい方のねじれ角度Ｖにぴったりの
角度を有している。この関連において、本発明の範囲内
で図３の矢印２１に見られるように同じ回転方向で負の
ねじれ角度をもつものも可能である。負のねじれ角度
は、ドリル１０の振動の減衰に有利である。

【００１０】各々の切り屑溝２６，２８は、シャンク１
２の全長Ｌに沿って実質的に一定の断面形状を有してい
る。

【００１１】本発明によるドリル１０は、好ましくはシ
ャンクの長さＬがシャンクの直径Ｄ（図１を参照）に対
し、５×Ｄ≧Ｌ≧３×Ｄの関係にあるようなドリルのた
めに意図されている。適切なねじれ角度Ｖが上記と同一
の範囲内で選択されるならば、約３０°の切り屑溝２
６，２８の螺旋状の捩れが、軸１２の全長において得ら
れる。

【００１２】図２〜６に示されるような２つの冷却通路
３０，３２が、シャンク１２内を走行しており、前記冷
却通路３０，３２は、保持具１６の自由端からシャンク
１２をずっと通ってチップ形成端部２０まで延びてお
り、そこで開口している。示された例においては、冷却
通路３０，３２は中心軸２０と平行で、シャンク１２の
長さＬの大部分に沿ってと同様に保持具１６内でも中心
軸２０から同じ距離だけ離れて走行している。図４と５
に最もよく示されるように、冷却通路３０，３２の偏向
が、第１のチップ形成端部１４に開口する前に与えられ
る。この偏向の理由は、冷却通路３０，３２が第１のチ
ップ形成端部１４で終る際に、それらが切削差込み工具
２２，２４又はそれらの固定手段を妨害しないようにす
るためである。冷却通路３２はシャンク１２の周辺の表
面にもまた開口している。図２と３に示される断面か
ら、切り屑溝２６，２８が螺旋状であるという事実にも
かかわらず、冷却通路３０，３２はシャンク１２の全長
に沿って切り屑溝２６，２８を妨害していないことは明
らかである。このことは、保持具１６に即隣接している
断面II−IIと、チップ形成端部１４に隣接している断面
III −III とを並べることによって分かる。このこと
は、シャンク１２の全長Ｌの全螺旋状の捩れが約３０°
だけであるとの背景が当然にある。螺旋状の捩れは、図
２と３の切り屑溝２８の検討によって最も明瞭になり、
ここでは全螺旋状の捩れは小さい。この関連で、シャン
ク長Ｌとシャンク径Ｄとが５×Ｄ≧Ｌ≧３×Ｄの割合を
もつドリルに対してもまた、切り屑溝２６，２８内の切
り屑の移送のどんな計測可能な低下を記録することな
く、約３０°であるシャンクの全長にわたる螺旋状の捩
れで十分であるということを、驚いたことにそれは示し
ている。この発見により、冷却通路３０，３２は真直ぐ
に又は直線的に、かつシャンク１２の実質的に全長Ｌに
沿って中心軸１８と平行に走行することが出来た。この
ことが、本発明によるドリル１０の製造にとって顕著な
利点である。

【００１３】図２に見られるように、シャンク１２の中
心軸２０から一定の距離だけ離れて走行している冷却通
路３０，３２を有することによって、ドリル１０のウェ
ブ３４は、ドリル１０の堅固性にとって有利であるその
ままの状態にある。ドリル１０のウェブの厚さは、図２
に３５で示されている。好ましくはウェブの厚さ３５
は、シャンク径Ｄの約２２％である。図２，３と６とか
らドリル１０のウェブ３４が、ドリル１０の中心軸１８
に対してずれた位置にあり、このことが、中央の差込み
工具２２の切り屑溝２６の深さが増加する一方で、周辺
の差込み工具２４の切り屑溝２８の深さが対応する程度
減らされることに頼っていることは明らかである。図６
に見られるように、中央の差込み工具２２からの切り屑
が円形状をしているのに対し、周辺の差込み工具２４か
らの切り屑が台形形状をしていることは、一般に公知で
ある。切り屑の寸法は、チップ形成端部の切削幾何学形
状に実質的に依存しており、それ故に或るドリルが発生
するそれぞれの切り屑の最大寸法がどれくらいかを経験
上から明らかにすることができる。この知識は切り屑溝
２２，２４の寸法を決めるときに用いられる。

【００１４】図６に示されるように、切り屑溝２６が、
中央の差込み工具２２からの円形状の切り屑を切り屑溝
２６内に入れることができる深さを有することが重要で
ある。周辺の差込み工具２４のための切り屑溝２８内で
の横断面領域は、周辺の差込み工具２４からの台形形状
の切り屑に最大限可能な程度まで合わされている。図２
に最もよく示されるように切り屑溝２８は、実質的に平
坦な底面３６と、互いに実質的に平行な、平坦な側壁と
を有している。側壁３８と底面３６とは、なめらかに円
くされた移行部により互いにつながっている。切り屑溝
２８の幅Ｂとシャンク１２の直径Ｄとの関係は、好まし
くはＢが直径Ｄの約半分、例えばＢ≒０．５×Ｄであ
る。図６の検討により、印象的な方法では切り屑溝２８
の断面は、切り屑の台形形状、特に切り屑溝２８の平行
な側壁に合わされ、これによりシャンク１２の周辺で最
小限の物のみが切り屑溝２４の領域で取り除かれ、ドリ
ル１０の堅固性に有利になっていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるドリルの側面図である。

【図２】図２は、図１の線II−IIにおける断面図であ
る。

【図３】図３は、図１の線III −III における断面図で
ある。

【図４】図４は、本発明におけるドリルのシャンクの上
面図である。

【図５】図５は、図４の線Ｖ−Ｖにおける断面図であ
る。

【図６】図６は、切り屑の外形と穴の壁とが示されてい
る本発明によるドリルのシャンクの概略的な横断面図で
ある。

【符号の説明】

１０…ドリル １２…シャンク １４…第１のチップ形成端部 １６…保持具 １８…第２の反対の端部 ２０…中心軸 ２２…中央の差込み工具 ２４…周辺の差込み工具 ２６，２８…切り屑溝 ３０，３２…冷却通路 ３４…ウェブ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切り屑を除去する機械加工用のドリルで
   あって、 縦方向長さ（Ｌ）と少なくとも２つの切れ刃をもつ第１
   のチップ形成端部（１４）と第２の反対の端部（１８）
   とを有するシャンク（１２）と、シャンク（１２）の第
   １のチップ形成端部（１４）から反対の端部（１８）ま
   で延びている２つの切り屑溝（２６，２８）と、ドリル
   （１０）のシャンク（１２）を通って延び、第１のチッ
   プ形成端部（１４）で終っている２つの冷却通路（３
   ０，３２）とを含んでいるドリルにおいて、 冷却通路（３０，３２）が、シャンク（１２）の長さ
   （Ｌ）の大部分に沿って直線状に延び、シャンク（１
   ２）の中心軸（２０）に平行に走行しており、かつドリ
   ル（１０）がねじれドリルであることを特徴とするドリ
   ル。
2. 【請求項２】 シャンク（１２）の長さ（Ｌ）の大部分
   に沿って直線状に延びている冷却通路（３０，３２）が
   中心軸（２０）から等しい距離だけ離れて設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載のドリル。
3. 【請求項３】 チップ形成端部（１４）に最も近い領域
   で、冷却通路（３０，３２）がシャンク（１２）の残り
   の直線状の延長部からそれていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載のドリル。
4. 【請求項４】 切り屑溝（２６，２８）が、２°〜５°
   の範囲内のねじれ角度（Ｖ）を有していることを特徴と
   する請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリル。
5. 【請求項５】 シャンク（１２）の全長（Ｌ）に沿う切
   り屑溝（２６，２８）の螺旋状の捩れが約３０°である
   ことを特徴とする請求項４に記載のドリル。
6. 【請求項６】 ドリル（１０）のウェブ厚さ（３５）
   が、シャンクの直径（Ｄ）の約２２％であることを特徴
   とする請求項１〜５に記載のドリル。
7. 【請求項７】 一方の切れ刃が中央の差込み工具（２
   ２）の一部であり、別の切れ刃が周辺の差込み工具（２
   ４）の一部であることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れか１項に記載のドリル。
8. 【請求項８】 中央の差込み工具（２２）の切り屑溝
   （２６）が、部分的に円形の断面を有していることを特
   徴とする請求項７に記載のドリル。
9. 【請求項９】 周辺の差込み工具（２４）の切り屑溝
   （２８）が、実質的に平行な側壁を有していることを特
   徴とする請求項７又は８に記載のドリル。
10. 【請求項１０】 周辺の差込み工具（２４）の切り屑溝
    （２８）が、シャンク（１２）の直径（Ｄ）の半分に実
    質的に一致している幅（Ｂ）を有することを特徴とする
    請求項７〜９のいずれか１項に記載のドリル。