KR20200019843A

KR20200019843A - 가는 드릴

Info

Publication number: KR20200019843A
Application number: KR1020197016355A
Authority: KR
Inventors: 가츠지 다나베; 후미하루 가와마타; 요헤이 마츠시마
Original assignee: 가부시키가이샤 시바기켄
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2020-02-25
Also published as: CN110461518B; JP2019055473A; US20200206830A1; WO2019058592A1; CN110461518A; KR102500066B1; KR102450795B1; US11325194B2; CN115302635A; JP6311059B1; KR20220137798A

Abstract

[과제] 쿨런트 구멍을 갖고, 가공 대상물에 가는 직경 또는 극히 가는 직경의 구멍을 뚫는 드릴의 선단부를 보호한다.
[해결 수단] 섕크부(3) 및 축부 본체(7)에 축심을 따라 후단면(31)으로부터 선단면(15)에 걸쳐 관통하도록 쿨런트 구멍(33)을 형성해 둔다. 쿨런트 구멍(33)의 선단부에, 축부 본체(13)의 선단면(15)보다도 약간 기단측에서 한 쌍의 토출 구멍(35)을 쿨런트 구멍(33)과 직교하여 역방향으로 연장되도록 분기하여 형성하고, 각각이 반대측의 측면(37, 37)에서 개구하여 토출구(39, 39)를 구성하도록 형성한다. 쿨런트 구멍(33)의 선단 개구(41)를 드릴부(9)의 바닥면(17)으로 막는다.

Description

가는 드릴

본 발명은 실리콘 웨이퍼나 유리, 세라믹스 또는 실리콘 등의 경취성(硬脆性) 재료 제품 등에 가는 직경(작은 직경)의 또는 극히 가는 직경(작은 직경)의 구멍을 뚫는데 적합한 가는 또는 극히 가는 드릴에 관한 것이다.

가공 대상물(피가공물)에 구멍을 뚫는 드릴로서는 드릴축부의 선단으로부터 기단부에 걸쳐 나선 형상의 배출홈 또는 절삭 부스러기 배출홈이 형성되고, 드릴축부의 선단에 설치된 깍기날의 회전에 의해 발생하는 가공 대상물의 절삭 부스러기를 이 배출홈을 통하여 배출할 수 있도록 구성된 것이 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 나선 형상의 배출홈을 갖는 이러한 드릴은 가공 대상물이, 예를 들면, 금속재제로 비교적 연질이며, 구멍 뚫기 가공 시에 발생하는 절삭 부스러기가 연속되어 있는 경우에는, 연속되는 절삭 부스러기를 이 나선 형상의 배출홈을 따라 효율적으로 배출할 수 있지만, 가공 대상물이, 예를 들면, 유리제로 비교적 깨지기 쉬워, 구멍 뚫기 가공 시에 발생하는 절삭 부스러기가 분말 형상으로 되는 경우에는, 특별히 효과적인 절삭 부스러기 배출 기능을 발휘하는 것이라고는 할 수 없으므로, 이러한 드릴을 사용해도 가공 구멍에 절삭 부스러기가 쌓이기 쉽다. 게다가, 가공 대상물에 형성하는 구멍이, 예를 들면, 0.3mm 내지 2.0mm 정도의 가는 직경 또는 극히 가는 직경의 구멍이며, 드릴축부가 가는 또는 극히 가는 경우에는, 긴 나선 형상의 배출홈의 형성에 의해 드릴축부의 강도는 현저하게 저하되므로, 가공 대상물이, 예를 들면, 실리콘제이며 경질이면, 쌓인 절삭 부스러기에 의해 드릴이 쉽게 파손될 우려가 있다.

그래서, 이러한 나선 형상의 배출홈을 갖는 드릴을 사용하는 경우에는, 드릴에 의한 연삭 또는 절삭――연삭 구멍 또는 절삭 구멍으로부터의 드릴 빼기――연삭 구멍 또는 절삭 구멍으로의 쿨런트액의 공급에 의한 절삭 부스러기의 배출――연삭 구멍 또는 절삭 구멍으로의 드릴의 삽입이라고 하는 연삭 또는 절삭 사이클을 빈번하게 반복하지 않으면 안 되어, 구멍 뚫기 가공에 장시간을 요하게 된다. 게다가, 연삭 구멍 또는 절삭 구멍이 깊어지면 쿨런트액을 공급해도 연삭 구멍 또는 절삭 구멍의 바닥에 쌓인 절삭 부스러기를 충분히 배출할 수 없게 되어 버리므로, 드릴의 파손을 피하기 위해 드릴에 의한 1회의 연삭 또는 절삭 시간이 짧아져, 구멍 뚫기 가공의 시간이 보다 길어진다.

이러한 문제를 해소하기 위해서는, 드릴에 드릴축부의 선단에서 개구하도록 쿨런트 구멍을 형성하는 것을 생각할 수 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조). 그러나, 긴 나선 형상의 배출홈의 형성에 의해 강도가 저하된 가는 드릴에 쿨런트 구멍을 설치하면 구멍 뚫기 가공에 필요한 강도를 확보할 수 없게 되어 버린다.

그래서, 유리, 세라믹스 또는 실리콘 등의 경취성 재료 제품 등에의 가는 직경의 구멍 뚫기에 사용되는 가는 드릴축부로서, 예를 들면, 각기둥 형상 등, 절삭 부스러기를 배출할 수 있는 형상이며, 이 드릴축부의 선단에서 개구하도록 쿨런트 구멍이 형성되어 있는 것이 필요하다.

일본 특개 2002-137108호 공보 일본 특개 2004-195559호 공보

이러한 드릴축부는 긴 나선 형상의 배출홈을 갖지 않으므로 강도가 높고, 게다가, 구멍 뚫기 가공 시에 축부 본체의 단면 다각형의 윤곽과 가공 대상물에 형성된 원형의 가공 구멍 또는 연삭 혹은 절삭 구멍과의 사이에 간극을 형성하므로, 가공 대상물의 절삭 부스러기가 분말 형상인 경우에는, 이 간극을 통하여 절삭 부스러기를 선단으로부터 토출되는 쿨런트액으로 흘려 내어 배출할 수 있는 기능을 가지고 있다.

그렇지만, 이 드릴축부에서는 쿨런트 구멍이 선단에서 개구하므로 쿨런트 구멍의 개구가 깍기날부에 위치해 버린다. 따라서, 깍기날부의 재질이나 형상에 따라서는, 강도 부족이라고 하는 사태가 생기지 않는 것을 확인할 필요가 있어, 쿨런트 구멍을 개구시키기 어렵다고 하는 드릴 제조상의 문제도 일어날 수 있다.

그래서, 본 발명은 가공 대상물에 가는 직경 또는 극히 가는 직경의 구멍을 뚫는 드릴이 갖는 과제의 적어도 하나를 해결한 가는 또는 극히 가는 드릴의 제공을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드릴은 구멍 또는 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 드릴 또는 가는 드릴로서 섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부을 구비하고, 상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 설치된, 절삭날 또는 연삭날이 형성되어 있는 절삭날부 또는 연삭날부를 갖는 드릴부를 구비하고, 상기 섕크부의 내부 및 상기 드릴축부의 내부에는 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고, 상기 드릴축부의 선단부에는, 상기 절삭날보다도 후방에, 이 드릴축부의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되어 있는 것으로 할 수 있다. 축부 본체는, 예를 들면, 단면 다각 형상(예를 들면, 단면 정방 형상) 또는 단면 원 형상으로 형성할 수 있다. 또한, 축부 본체는, 예를 들면, 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않도록 형성할 수 있다. 또는, 축부 본체는, 예를 들면, 선단부보다도 후측의 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않도록 형성할 수 있다. 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍은, 예를 들면, 분기된 토출 구멍의 토출 개구부에서만 드릴축부의 외측으로 개구한다. 토출 구멍 또는 토출 개구부는 축부 본체의 선단부에 형성할 수 있지만, 드릴부에 형성할 수도 있고, 이 경우에는, 토출 구멍 또는 토출 개구부는 드릴부의 절삭날부, 예를 들면, 깍기날부보다도 후방의 부분에 형성된다. 토출 구멍은 쿨런트 구멍의 선단에서 이 쿨런트 구멍으로부터 분기되도록 설치할 수 있다. 또는, 쿨런트 구멍은 토출 구멍이 분기되어 있는 위치보다도 전방으로 연장되지 않도록 형성할 수 있다. 또한 토출 구멍은 쿨런트 구멍과 직교하도록 설치하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 드릴은 구멍 또는 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 드릴 또는 가는 드릴로서 섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부를 구비하고, 상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 부착된 또는 고정하여 부착된, 절삭날 또는 연삭날이 형성되어 있는 절삭날부 또는 연삭날부 및, 예를 들면, 나선 형상의 배출홈을 갖는 드릴부를 구비하고, 상기 섕크부의 내부 및 상기 축부 본체의 내부에는 이 축부 본체의 선단면에서 개구하여 쿨런트 개구부를 형성하도록 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고, 상기 축부 본체의 선단부에는 이 축부 본체의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되고, 상기 축부 본체의 상기 선단면의 상기 쿨런트 개구부는 상기 드릴부에 의해 막혀 있고, 상기 축부 본체의 상기 선단부 또는 선단측에는 상기 드릴부의 상기 배출홈으로부터 연속되는 또는 연속되어 연장되는 배출홈이 상기 토출 개구부에 걸쳐 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 연속되는 배출홈은 토출 구멍 또는 토출 개구부를 초과하여 연장시킬 수 있다. 또는, 연속되는 배출홈은 토출 구멍 또는 토출 개구부의 위치까지 연장시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 드릴은 구멍 또는 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 드릴 또는 가는 드릴로서, 섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부를 구비하고, 상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 부착된 또는 고정하여 부착된, 절삭날 또는 연삭날이 형성되어 있는 절삭날부 또는 연삭날부를 갖는 드릴부를 구비하고, 상기 섕크부의 내부 및 상기 축부 본체의 내부에는 이 축부 본체의 선단면에서 개구하여 쿨런트 개구부를 형성하도록 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고, 상기 축부 본체의 선단부에는 이 축부 본체의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되고, 상기 축부 본체의 상기 선단면의 상기 쿨런트 개구부는 상기 드릴부에 의해 막혀 있는 것으로 할 수 있다.

본 발명에서는, 구멍 또는 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 드릴 또는 가는 드릴은 섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부를 구비하고, 상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 고정하여 부착된, 절삭날이 형성되어 있는 절삭날부를 갖는 드릴부를 구비하고, 상기 섕크부의 내부 및 상기 축부 본체의 내부에는 이 축부 본체의 선단면에서 개구하여 쿨런트 개구부를 형성하도록 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고, 상기 축부 본체의 선단부에는, 상기 선단면보다도 후측에, 이 축부 본체의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되고, 상기 축부 본체의 상기 선단면의 상기 쿨런트 개구부는 상기 드릴부에 의해 막혀 있는 것과 같이 구성할 수 있다. 여기에서는, 축부 본체는 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이며, 드릴부도 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이라고 할 수 있다. 토출 구멍을 선단면보다도 후측이며 축부 본체의 선단부에 형성함으로써 드릴부를 축부 본체의 선단면에 견고하게 고정할 수 있어, 사용중에 드릴부가 축부 본체의 선단면으로부터 빠져버리는 것과 같은 우려는 없어진다. 또한 드릴부를 납땜하는 경우에 토출 구멍에 용해 금속 또는 용융된 납이 들어가 경화되어, 토출 구멍이 막히거나 하는 일도 없다.

보다 구체적으로는, 축부 본체는 섕크부의 선단으로부터 연장되는 기단부와, 이 기단부의 선단으로부터 연장되는 본체부를 갖고, 드릴부는 본체부의 선단면에 고정하여 부착되어, 이 선단면의 쿨런트 개구부를 막고 있고, 본체부는 정사각기둥 형상 또는 사각기둥 형상 등의 각기둥 형상으로 형성되어 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이고, 드릴부는 정사각뿔 형상 또는 사각뿔 형상 등의 각뿔 형상의 절삭날부를 갖고 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것으로, 본체부의 선단부에는, 선단면보다도 후측에, 이 본체부의 외주면에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 설치되어 있는 것과 같이 구성할 수 있다. 또는, 축부 본체는 섕크부의 선단으로부터 연장되는 기단부와, 이 기단부의 선단으로부터 연장되는 본체부를 갖고, 드릴부는 본체부의 선단면에 고정하여 부착되어, 이 선단면의 쿨런트 개구부를 막고 있고, 본체부는 원기둥 형상으로 형성되어 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이고, 드릴부는 원기둥 형상으로 형성되어 외주면에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이며, 본체부의 선단부에는, 선단면보다도 후측에, 이 본체부의 외주면에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 설치되어 있는 것과 같이 구성할 수 있다.

토출 구멍은 축부 본체의 선단면으로부터, 토출 구멍의 선단 또는 전단이 축부 본체의 쿨런트 구멍의 직경보다도 길게 떨어지도록 형성하는 것 또는 본체부의 선단면으로부터, 토출 구멍의 선단 또는 전단이 본체부의 쿨런트 구멍의 직경보다도 길게 떨어지도록 형성할 수 있다. 토출 구멍을 선단면으로부터 충분히 떨어지게 하여 형성함으로써 납땜 시에 용해 금속 또는 용융된 납이 토출 구멍에 도달할 때까지 쿨런트 구멍에 들어가는 것을 방지할 수 있다. 또한 축부 본체나 드릴부에 배출홈 또는 나선 형상의 배출홈이 없으면, 토출 구멍으로부터 토출된 쿨런트가 배출측에 강하게 가압되는 것과 같은 일도 없어진다.

본 발명에 따른 드릴 또는 가는 드릴은 쿨런트 구멍을 드릴부의 절삭날부, 예를 들면, 깍기날부에서 개구시키고 있지 않으므로, 드릴부의 절삭날부, 예를 들면, 깍기날부의 강도의 저하 또는 드릴 제조상의 곤란성이라고 하는 문제의 발생을 피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 드릴의 전체 형상을 나타내는 사시도이다.
도 2는 제1 드릴의 분해 사시도이다.
도 3은 제1 드릴의 정면도이다.
도 4는 제1 드릴의 드릴축부의 변경예를 도시하는 도면이다.
도 5는 드릴부의 제1 변경예를 도시하는 도면이다.
도 6은 드릴부의 제1 변경예의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 드릴부의 제2 변경예를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 제2 드릴의 전체 형상을 도시하는 사시도이다.
도 9는 제2 드릴의 분해 사시도이다.
도 10은 제2 드릴의 정면도이다.
도 11은 제2 드릴의 드릴축부의 변경예를 도시하는 도면이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 제1 드릴의 구성을 설명한다.

제1 드릴(1)은, 예를 들면, 유리, 세라믹스 또는 실리콘 등의 경취성 재료 제품에 0.3mm 내지 2.0mm의 가는 직경 또는 극히 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 가는 드릴 또는 극히 가는 마이크로 드릴이며, 선단부가 단면 사다리꼴 형상으로 형성된 원기둥 형상의 섕크부(3)와, 이 섕크부(3)의 선단에 일체로 설치된 드릴축부(5)를 구비하고 있다. 드릴축부(5)는 섕크부(3)의 선단에 일체로 형성되어 접속되어 있는 축부 본체(7)와 이 축부 본체(7)의 선단에 고정된 드릴부(9)를 가지고 있다. 축부 본체(7)는 섕크부(3)의 선단에 일체로 설치된 원기둥 형상의 짧은 기단부(11)와, 이 기단부(11)의 선단으로부터 연장되는 정사각 기둥 형상의 본체부(13)를 일체로 갖고, 드릴부(9)는 본체부(13)의 선단면(15)에, 예를 들면, 납땜에 의해 고정되어 있다. 또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기단부(11)를 길게 형성하고, 본체부(13)를 짧게 형성하는 경우도 있다. 섕크부(3) 및 축부 본체(7)의 재료로서는 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금, 하이 스피드 강 또는 스테인리스를 사용할 수 있고, 드릴부(9)의 재료로서는 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 또는 하이 스피드 강에 다이아몬드 코팅을 시행한 것을 사용하거나, 단결정 다이아몬드 또는 PCD 다이아몬드나 메탈 본드를 사용하거나, 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 또는 하이 스피드 강에 다이아몬드 전착을 시행한 것을 사용하거나 할 수 있다.

드릴부(9)는 축부 본체(7)의 본체부(13)의 선단면(15) 또는 선단 단면과 일치하는 정방 형상의 바닥면(17)을 갖는 짧은 정사각기둥 형상의 기부(19)와, 이 기부(19)와 동일한 크기의 바닥면을 갖는 정사각뿔 형상의 깍기날부(21)(절삭날부)를 일체적으로 구비하고 있고, 깍기날부(21)는 둘레 방향에서 이웃하는 삼각 형상의 측면부(23)(중간에서 꺾여 있음) 사이의 4개의 모서리부 각각에 형성된 4개의 능선(25)을 갖고, 각각의 능선(25)은 깍기날(절삭날)로서 기능하도록 형성되어 있다. 깍기날부(21)는 급한 경사의 기부측(27)과, 비교적 완만한 경사의 선단부(29)를 일체로 갖는 2단 구성으로 되어 있지만, 단일의 경사의 1단 구성 또는 3단 구성으로 할 수도 있다. 또한, 구멍 뚫기 가공 대상물의 물성 등에 따라서는 4단 구성이나 5단 구성으로 하는 경우도 있다.

섕크부(3) 및 축부 본체(7)에는 축심을 따라 섕크부(3)의 후단면(31)으로부터 축부 본체(7)의 본체부(13)의 선단면(15)에 걸쳐 관통하도록 쿨런트 구멍(33)이 형성되고, 쿨런트 구멍(33)의 선단부에서는, 본체부(13)의 선단면(15)보다도 약간 기단측 또는 후측에서 한 쌍의 토출 구멍(35)이 쿨런트 구멍(33)과 직교하여 역방향으로 분기되고, 각각이 반대측의 측면(37, 37)에서 개구하여 토출구(39, 39)(토출 개구부)를 구성하도록 형성되어 있다. 또한, 본체부(13)를 짧게 형성하는 경우에는, 토출 구멍(35) 및 토출구(39)를 본체부(13)의 중앙부 또는 중간보다도 약간 선단측에 형성하는 경우도 있다(도 4 참조).

제1 드릴(1)은 본체부(13)의 선단면(15)에서 개구하는 쿨런트 구멍(33)의 선단 개구(41)(쿨런트 개구부)가 드릴부(9)의 바닥면(17)으로 막히도록 본체부(13)의 선단면(15)에 드릴부(9)를 고정함으로써 구성된다. 또한, 드릴부(9)의 바닥면(17) 및 본체부(13)의 단면의 대각선의 길이는 기단부(11)의 직경보다도 약간 길게 설정되어 있다.

제1 드릴(1)에서는 쿨런트 구멍(33)은 섕크부(3) 및 축부 본체(7)를 관통하고, 드릴부(9)에는 쿨런트 구멍이 설치되어 있지 않으므로 섕크부(3), 축부 본체(7) 및 드릴부(9)를 제조하기 쉽다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 사용시에 깍기날부(21) 근처에서 쿨런트액(X)이 반대측으로 토출된다.

제1 드릴(1)은, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 0.6mm 내지 0.9mm의 직경의 구멍을 뚫도록 구성할 수 있고, 본체부(13)를 통과하는 쿨런트 구멍(33)은, 예를 들면, 0.15mm 내지 0.25mm의 직경으로 할 수 있고, 토출 구멍(35) 및 토출구(39)는, 예를 들면, 본체부(13)의 선단면(15)보다도 0.3mm 내지 0.5mm(선단면(15)과 토출 구멍(35)이나 토출구(39)의 선단 또는 전단과의 거리) 후측으로 떨어져 형성할 수 있고, 또한, 예를 들면, 0.1mm 내지 0.2mm의 직경으로 할 수 있다.

도 5는 드릴부(9)의 제1 변경예를 도시하는 도면이다.

도 5a에서는 드릴부(9)로서 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 또는 하이 스피드 강에 다이아몬드 전착을 시행한 짧은 원기둥체(43)가 사용되고 있다. 여기에서는 원기둥체(43) 전체가 절삭날부를 구성하고, 원기둥체(43)의 표면의 다이아몬드 칼날(45)이 절삭날을 구성하고 있다. 또한, 축부 본체(7)의 본체부(13)는 기단부(11)보다도 다소 작은 직경의 원기둥 형상으로 형성되고, 원기둥체(43)는 본체부(13)보다도 다소 큰 직경으로 형성됨과 아울러, 예를 들면, 기단부(11)보다도 다소 큰 직경으로 형성되어 있다. 또한 원기둥체(43)의 재료로서 메탈 본드를 사용할 수도 있다. 원기둥체(43)는 바닥면(17)이 본체부(13)의 선단면(15)에, 예를 들면, 납땜에 의해 고정되고, 이 바닥면(17)에 의해 선단면(15)에서 개구하는 쿨런트 구멍(33)의 선단 개구(41)를 폐색한다. 또한, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 본체부(13)의 외주면에 배출용의 모따기부 또는 평면부(44)를 형성해도 된다. 도 5b에서는 평면부(44)는 토출구(39, 39) 사이에 형성되어 있지만, 이 평면부(44)는 도 5c와 같이 토출구(39, 39) 위치에 형성할 수 있다. 도 5b 및 도 5c의 경우에는 본체부(13)의 외경(평면부(44) 이외의 외경)을 도 5a의 경우와 같이 또는 도 5a의 경우보다도 크게 할 수 있다. 또한, 도 6a 및 도 6b에 도시하는 바와 같이, 평면부(44)에 대응하는 평면부(46)를 원기둥체(43)에 형성해도 된다.

쿨런트 구멍(33)의 선단부에서 분기하여 설치되어 있는 한 쌍의 토출 구멍(35)은 원기둥 형상의 본체부(13)의 직경 방향 반대측의 외주면에서 개구하여 토출구(39, 39)를 형성하고 있다.

여기에서도, 제1 드릴(1)은, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 0.6mm 내지 0.9mm의 직경의 구멍을 뚫도록 구성할 수 있고, 본체부(13)를 통과하는 쿨런트 구멍(33)은, 예를 들면, 0.15mm 내지 0.25mm의 직경으로 할 수 있고, 토출 구멍(35) 및 토출구(39)는, 예를 들면, 본체부(13)의 선단면(15)보다도 0.3mm 내지 0.5mm(선단면(15)과 토출 구멍(35)이나 토출구(39)의 선단 또는 전단과의 거리) 후측으로 떨어져서 형성할 수 있고, 또한, 예를 들면, 0.1mm 내지 0.2mm의 직경으로 할 수 있다.

도 7은 드릴부(9)의 제2 변경예를 도시하는 도면이다.

도 7a에서는 드릴부(9)로서 소결 다이아몬드, 단결정 다이아몬드 혹은 PCD 다이아몬드 또는 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 혹은 하이 스피드 강에 다이아몬드 전착을 시행한 것을 사용한 원기둥 형상체(47)가 사용되고 있다. 원기둥 형상체(47)는 선단부에 한 쌍의 깍기날(49)이 형성된 깍기날부(51)를 갖고, 선단부로부터 기부에 걸쳐 전체 길이에 걸쳐서 나선 형상의 절삭 부스러기 배출홈(53)이 형성된 일체적인 짧은 원기둥 형상의 것으로, 형성되어 있는 배출홈(53)의 길이는 짧다. 축부 본체(7)의 본체부(13)는, 예를 들면, 배출홈(53)의 후단의 바닥부가 본체부(13)의 외주면과 일치 또는 거의 일치하도록 원기둥 형상체(47)보다도 다소 작은 직경의 원기둥 형상으로 형성되고, 원기둥 형상체(47)는, 예를 들면, 본체부(13)보다도 다소 큰 직경으로 형성됨과 아울러, 예를 들면, 기단부(11)보다도 다소 큰 직경으로 형성되어 있다. 원기둥 형상체(47)는 바닥면(17)이 본체부(13)의 선단면(15)에, 예를 들면, 납땜에 의해 고정되고, 이 바닥면(17)에 의해 선단면(15)에서 개구하는 쿨런트 구멍(33)의 선단 개구(41)를 폐색한다. 또한, 도 7b에 도시하는 예에서는, 원기둥 형상체(47)에 형성되어 있는 나선 형상의 절삭 부스러기 배출홈(53)은 선단부로부터 기부를 넘어 본체부(13)의 토출 구멍(35) 또는 토출구(39) 위치에 이르기까지 형성되어 있다. 여기에서는, 본체부(13)의 배출홈(53)을 형성할 선단부의 외경을 본체부(13)의 후측의 외경보다도 다소 크게 해 두고, 본체부(13)의 선단부에 형성된 배출홈(53)의 바닥부가 본체부(13)의 후측의 외주면과 일치 또는 거의 일치하도록 해 둘 수 있다. 나선 형상의 배출홈(53)은 본체부(13)의 강도를 크게 저하시키지 않는 범위에서, 본체부(13)의 토출 구멍(35) 또는 토출구(39) 위치를 초과하여 형성할 수 있다.

쿨런트 구멍(33)의 선단부에서 분기되어 설치되어 있는 한 쌍의 토출 구멍(35)은 원기둥 형상의 본체부(13)의 직경 방향 반대측의 외주면에서 개구하여 토출구(39, 39)를 형성하고 있다. 도 7b의 경우에는 토출구(39, 39)는 각각 배출홈(53) 내에서 개구한다.

도 8 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 제2 드릴의 구성을 설명한다.

제2 드릴(55)은, 예를 들면, 유리, 세라믹스 또는 실리콘 등의 경취성 재료 제품에 0.3mm 내지 2.0mm의 가는 직경 또는 극히 가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 가는 드릴 또는 극히 가는 마이크로 드릴이며, 제1 드릴(1)의 쿨런트 구멍(33)의 선단부의 구성 및 드릴부(9)의 형상을 변경한 것이고, 그 밖의 구성은 제1 드릴(1)과 동일하므로 동일한 구성 부분에는 제1 드릴(1)과 동일한 부호를 붙였다. 제2 드릴(55)은 섕크부(3)와, 이 섕크부(3)의 선단에 일체로 설치된 드릴축부(57)를 구비하고 있다. 드릴축부(57)는 섕크부(3)의 선단에 일체로 형성되어 접속되어 있는 축부 본체(59)와, 이 축부 본체(59)의 선단에 고정된 드릴부(61)를 가지고 있다. 축부 본체(59)는 섕크부(3)의 선단에 일체로 설치된 원기둥 형상의 짧은 기단부(11)와, 이 기단부(11)의 선단으로부터 연장되는 정사각 기둥 형상의 본체부(63)를 일체로 갖고, 드릴부(61)는 본체부(63)의 선단면(65)에, 예를 들면, 납땜에 의해 고정되어 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 기단부(11)를 길게 형성하고, 본체부(63)를 짧게 형성하는 경우도 있다. 섕크부(3) 및 축부 본체(59)의 재료로서는 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금, 하이 스피드 강 또는 스테인리스를 사용할 수 있고, 드릴부(61)의 재료로서는 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 또는 하이 스피드 강에 다이아몬드 코팅을 시행한 것을 사용하거나, 단결정 다이아몬드 또는 PCD 다이아몬드나 메탈 본드를 사용하거나, 초미립자 초경 합금, 초초미립자 초경 합금 또는 하이 스피드 강에 다이아몬드 전착을 시행한 것을 사용할 수 있다.

드릴부(61)는 축부 본체(59)의 본체부(63)의 선단면(65) 또는 선단 단면과 일치하는 정방 형상의 바닥면(66)을 갖는 짧은 정사각 기둥 형상의 기부(69)와, 이 기부(69)와 동일한 크기의 바닥면을 갖는 정사각뿔 형상의 깍기날부(21)(절삭날부)를 일체적으로 구비하고 있고, 기부(69)는 제1 드릴(1)의 기부(19)보다도 다소 두껍게 형성되고, 깍기날부(21)는 둘레 방향에서 이웃하는 삼각 형상의 측면부(23)(중간에서 꺾여 있음) 사이의 4개의 모서리부 각각에 형성된 4개의 능선(25)을 갖고, 각각의 능선(25)은 깍기날(절삭날)로서 기능하도록 형성되어 있다. 깍기날부(21)는 급한 경사의 기부측(27)과, 비교적 완만한 경사의 선단부(29)를 일체로 갖는 2단 구성으로 되어 있지만, 단일 경사의 1단 구성 또는 3단 구성으로 할 수도 있다. 또한, 구멍 뚫기 가공 대상물의 물성 등에 따라서는 4단 구성이나 5단 구성으로 하는 경우도 있다.

섕크부(3) 및 축부 본체(59)에는 축심을 따라 섕크부(3)의 후단면(31)으로부터 축부 본체(59)의 본체부(63)의 선단면(65)에 걸쳐 관통하도록 본체용 쿨런트 구멍(67)이 형성되어 있는, 또한 드릴부(61)에는 축심을 따라 바닥면(66)으로부터 짧은 드릴용 쿨런트 구멍(71)이 형성되고, 이 드릴용 쿨런트 구멍(71)은 기부(69) 내에서 종단부(73)를 가지고 있고, 종단부(73)에는, 한 쌍의 토출 구멍(75)이 드릴용 쿨런트 구멍(71)과 직교하여 역방향으로 분기되고, 각각이 반대측의 측면(77, 77)에서 개구하여 토출구(79, 79)를 구성하도록 형성되어 있다. 드릴용 쿨런트 구멍(71)의 종단부(73)는 토출 구멍(75)보다도 돌출하지 않도록 위치하고 있다. 또는, 드릴용 쿨런트 구멍(71)의 종단부(73)의 위치는 토출 구멍(75)의 전단 위치와 동일하다(특히 도 10 참조).

제2 드릴(55)은 본체용 쿨런트 구멍(67)의 본체부(63)의 선단면(65)에서의 선단 개구(41)와 드릴용 쿨런트 구멍(71)의 기부(69)의 바닥면(66)에서의 후단 개구(81)가 일치하도록, 본체부(63)의 선단면(65)에 드릴부(61)의 바닥면(66)을, 예를 들면, 납땜에 의해 고정함으로써 구성된다. 또한, 드릴부(61)의 바닥면(66) 및 본체부(63)의 단면의 대각선의 길이는 기단부(11)의 직경보다 약간 길게 설정되어 있다.

제2 드릴(55)에서는, 본체용 쿨런트 구멍(67)은 섕크부(3) 및 축부 본체(59)를 관통하고, 드릴용 쿨런트 구멍(71)은 길이가 짧으므로, 섕크부(3), 축부 본체(59) 및 드릴부(61)를 제조하기 쉽다. 또한, 도 10에 도시하는 바와 같이, 사용시에 깍기날부(21) 근처에서 쿨런트액(X)이 반대측으로 토출된다.

제2 드릴(55)은, 보다 구체적으로는, 예를 들면, 0.6mm 내지 0.9mm의 직경의 구멍을 뚫도록 구성할 수 있어, 본체부(63)를 통과하는 본체용 쿨런트 구멍(67) 및 드릴용 쿨런트 구멍(71)은, 예를 들면, 0.15mm 내지 0.25mm의 직경으로 할 수 있고, 토출 구멍(75) 및 토출구(79)는, 예를 들면, 드릴부(61)의 바닥면(66)보다도 0.15mm 내지 0.2mm(바닥면(66)과 토출 구멍(75)이나 토출구(79)의 후단과의 거리) 전측으로 떨어져 형성할 수 있고, 또한 예를 들면, 0.1mm 내지 0.2mm의 직경으로 할 수 있다.

1 제1 드릴
3 섕크부
5, 57 드릴축부
7, 59 축부 본체
9, 61 드릴부
21 깍기날부
25 능선(깍기날)
33 쿨런트 구멍
35, 75 토출 구멍
39, 79 토출구
55 제2 드릴
67 본체용 쿨런트 구멍
71 드릴용 쿨런트 구멍

Claims

가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 드릴로서,
섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부를 구비하고,
상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 고정하여 부착된, 절삭날이 형성되어 있는 절삭날부를 갖는 드릴부를 구비하고,
상기 섕크부의 내부 및 상기 축부 본체의 내부에는 이 축부 본체의 선단면에서 개구하여 쿨런트 개구부를 형성하도록 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고,
상기 축부 본체의 선단부에는, 이 축부 본체의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되고,
상기 축부 본체의 상기 선단면의 상기 쿨런트 개구부는 상기 드릴부에 의해 막혀 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제1항에 있어서,
상기 토출 구멍은 상기 선단면보다도 후측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제2항에 있어서,
상기 축부 본체는 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이고, 상기 드릴부도 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것인 것을 특징으로 하는 드릴.
제2항에 있어서,
상기 축부 본체는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 기단부와, 이 기단부의 선단으로부터 연장되는 본체부를 갖고,
상기 드릴부는 상기 본체부의 선단면에 고정하여 부착되고, 이 선단면의 상기 쿨런트 개구부를 막고 있고,
상기 본체부는 정사각 기둥 형상 등의 각기둥 형상으로 형성되고 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이고,
상기 드릴부는 정사각뿔 형상 등의 각뿔 형상의 절삭날부를 가지고 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이며,
상기 본체부의 선단부에는, 상기 선단면보다도 후측에, 이 본체부의 상기 외주면에서 개구하여 상기 토출 개구부를 형성하도록 상기 토출 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제2항에 있어서,
상기 축부 본체는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 기단부와, 이 기단부의 선단으로부터 연장되는 본체부를 갖고,
상기 드릴부는 상기 본체부의 선단면에 고정하여 부착되고, 이 선단면의 상기 쿨런트 개구부를 막고 있고,
상기 본체부는 원기둥 형상으로 형성되고 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이고,
상기 드릴부는 원기둥 형상으로 형성되고 외주면에 나선 형상의 배출홈을 갖지 않는 형상의 것이며,
상기 본체부의 선단부에는, 상기 선단면보다도 후측에, 이 본체부의 상기 외주면에서 개구하여 상기 토출 개구부를 형성하도록 상기 토출 구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 토출 구멍은, 상기 축부 본체의 상기 선단면으로부터, 상기 축부 본체의 상기 쿨런트 구멍의 직경보다도 길게 떨어져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제4항에 있어서,
상기 토출 구멍은, 상기 본체부의 상기 선단면으로부터, 상기 본체부의 상기 쿨런트 구멍의 직경보다도 길게 떨어져 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
제3항에 있어서,
상기 토출 구멍은 상기 쿨런트 구멍과 직교하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 드릴.
가는 직경의 구멍을 뚫기 위한 가는 드릴로서,
섕크부와, 이 섕크부에 만들어진 드릴축부를 구비하고,
상기 드릴축부는 상기 섕크부의 선단으로부터 연장되는 축부 본체와, 이 축부 본체의 선단에 설치된, 절삭날이 형성되어 있는 절삭날부를 갖는 드릴부를 구비하고,
상기 섕크부의 내부 및 상기 드릴축부의 내부에는 축심을 따라 연장되는 쿨런트 구멍이 설치되어 있고,
상기 드릴축부의 선단부에는, 상기 절삭날보다도 후방에, 이 드릴축부의 외주에서 개구하여 토출 개구부를 형성하도록 토출 구멍이 상기 쿨런트 구멍으로부터 분기되어 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 가는 드릴.