特許 6962688 段付きドリル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6962688

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】段付きドリル

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20211025BHJP

   B23B 51/08 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   B23B51/00 H

   B23B51/08 C

【請求項の数】1

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2017-13445(P2017-13445)

(22)【出願日】2017年1月27日

(65)【公開番号】特開2018-118363(P2018-118363A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年10月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000221144

【氏名又は名称】株式会社タンガロイ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】沓名 晴賢

(72)【発明者】

【氏名】杉原 哲也

(72)【発明者】

【氏名】桑折 正弘

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 大輔

【審査官】 中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０２０９２０３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１２０８１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国登録特許第１０−１５０９９５４（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 実開昭５８−０４０３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４５３１８６７（ＵＳ，Ａ）

【文献】 実開昭６４−０３０１０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−１９８５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０３６０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０２９１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０５２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２００５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−００１０７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ２７／００−２９／３４

Ｂ２３Ｂ ５１／００−５１／１４

Ｂ２３Ｃ １／００−９／００

Ｂ２３Ｐ ５／００−１７／０６

Ｂ２３Ｐ ２３／００−２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

小径穴を形成する一対の小径穴加工刃と、大径穴を形成する大径穴加工刃と、座面削りを行う座面削り刃と、を備え、前記小径穴加工刃と、前記大径穴加工刃と、前記座面削り刃は、それぞれ所定のステップ長を有し、再研削することによって使用可能な段付きドリルであって、
前記一対の小径穴加工刃は、前記段付きドリルの先端側に配置されており、
前記大径穴加工刃は、前記一対の小径穴加工刃の前記段付きドリルの先端から離れる側に配置されると共に、前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て前記一対の小径穴加工刃のうちの一方の小径穴加工刃と同位相となるように配置されており、
前記座面削り刃は、前記一対の小径穴加工刃の前記段付きドリルの先端から離れる側に配置されると共に、前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て前記一対の小径穴加工刃のうちの他方の小径穴加工刃と同位相となるように配置され、前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て前記他方の小径孔加工刃が形成されている面と同一の面に形成されており、
前記大径穴加工刃と前記座面削り刃は、それぞれ前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て、回転軸を中心に非対称に配置されている、
段付きドリル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は段付きドリルに関する。

【背景技術】

【0002】

被加工材に段付き穴を形成する場合は、段付きドリルが用いられる。特許文献１には、小径部と大径部とを備える段付きドリルが開示されている。特許文献１に開示されている段付きドリルでは、小径部の先端に切刃が形成されており、小径部と大径部との間に面取り刃が形成されている。そして、小径部の先端に設けられた切刃を用いて小径穴を形成し、小径部と大径部との間に設けられた面取り刃を用いて大径穴を形成している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３６０１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図５は、本発明の課題を説明するための図であり、段付きドリルを先端側からみた正面図（左図）と段付きドリルを側面からみた側面図（右図）を示している。図５に示すように、段付きドリル１１０は、小径穴加工刃１１１、大径穴加工刃１１２、座面削り刃１１３、排出溝１１６、及びシャンク１１９を備える。

【0005】

小径穴加工刃１１１の先端には切刃１１５が設けられており、段付きドリル１１０を回転軸１２０を中心に回転させることで、被加工材に小径穴が形成される。また、段付きドリル１１０には大径穴加工刃１１２および座面削り刃１１３が設けられており、段付きドリル１１０を回転軸１２０を中心に回転させることで、被加工材に大径穴および座面がそれぞれ形成される。小径穴、大径穴、及び座面を形成した際に出た切屑は、排出溝１１６から排出される。

【0006】

段付きドリル１１０は所定回数以上使用すると切れ味が悪くなるが、このような場合は段付きドリル１１０を再研削することで再利用することができる。しかしながら、図５の右図に示すように、小径穴加工刃１１１と座面削り刃１１３との間に設けられた大径穴加工刃１１２のステップ長ｄ１１が短い場合は、大径穴加工刃１１２を再研削用の砥石を用いて再研削することができない。このため、このような場合は、図６に示すように、大径穴加工刃２１２の位相を、小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３の位相に対してずらして形成することで、大径穴加工刃２１２のステップ長ｄ１２を長くすることができる。すなわち、図６の左図に示す段付きドリル２１０のように、大径穴加工刃２１２を形成する面２１６を、小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３を形成する面２１５に対してずらすことで（本明細書では、このことを「位相をずらす」と表現する）、図６の右図に示すように大径穴加工刃２１２のステップ長ｄ１２を長くすることができる。

【0007】

しかしながら、大径穴加工刃２１２の位相を小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３の位相に対してずらして形成した場合は、図６の正面図（左図）に示すように、段付きドリルの断面積が小さくなり、段付きドリルの剛性が低下するという問題がある。

【0008】

本発明は、段付きドリルの剛性を低下させることなく各々の刃のステップ長を長くすることが可能な段付きドリルを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明にかかる段付きドリルは、小径穴を形成する一対の小径穴加工刃と、大径穴を形成する大径穴加工刃と、座面削りを行う座面削り刃と、を備える。前記一対の小径穴加工刃は、前記段付きドリルの先端側に配置されており、前記大径穴加工刃は、前記一対の小径穴加工刃の前記段付きドリルの先端から離れる側に配置されると共に、前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て前記一対の小径穴加工刃のうちの一方の小径穴加工刃と同位相となるように配置されており、前記座面削り刃は、前記一対の小径穴加工刃の前記段付きドリルの先端から離れる側に配置されると共に、前記段付きドリルの回転軸方向先端側から見て前記一対の小径穴加工刃のうちの他方の小径穴加工刃と同位相となるように配置されている。

【0010】

本発明にかかる段付きドリルでは、段付きドリルの回転軸方向先端側から見て一対の小径穴加工刃のうちの一方の小径穴加工刃と同位相となるように大径穴加工刃を配置し、他方の小径穴加工刃と同位相となるように座面削り刃を配置している。換言すると、段付きドリルの先端側からみて、回転軸を中心に非対称となるように大径穴加工刃および座面削り刃を配置している。このような構成とすることで、各々の刃のステップ長を長くすることができ、再研削用の砥石を用いて各々の刃を再研削することができる。また、段付きドリルの断面積が小さくなることを抑制することができるので、段付きドリルの剛性が低下することを抑制することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明により、段付きドリルの剛性を低下させることなく各々の刃のステップ長を長くすることが可能な段付きドリルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態にかかる段付きドリルを説明するための正面図および側面図である。

【図2】実施の形態にかかる段付きドリルを説明するための側面図である。

【図3】実施の形態にかかる段付きドリルを説明するための側面図である。

【図4】実施の形態にかかる段付きドリルを用いて形成される穴を示す断面図である。

【図5】本発明の課題を説明するための図である。

【図6】本発明の課題を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる段付きドリルを説明するための正面図および側面図である。図１の左図は段付きドリルを先端側からみた正面図であり、図１の右図は段付きドリルを側面からみた側面図である。また、図２は、図１の左図に示す段付きドリルをＡ方向から見た側面図である。図３は、図１の左図に示す段付きドリルをＢ方向から見た側面図である。

【0014】

図１〜図３に示すように、段付きドリル１０は、一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂ、大径穴加工刃１２、座面削り刃１３、排出溝１６〜１８、及びシャンク１９を備える。

【0015】

一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂは、被加工材に小径穴を形成するための刃である。図１の正面図（左図）に示すように、一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂは、回転軸２０を中心に点対称となるように配置されている。また、図１の側面図（右図）に示すように、一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂは、段付きドリルの先端側に配置されている。一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂの先端には切刃１５が設けられており、段付きドリル１０を回転軸２０を中心に回転させることで、図４の断面図に示すように被加工材３０に直径Ｄ１の小径穴３１が形成される。図２、図３に示すように、一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのステップ長はｄ１である。

【0016】

大径穴加工刃１２は、被加工材に大径穴を形成するための刃である。図１の側面図（右図）に示すように、大径穴加工刃１２は、小径穴加工刃１１ａ、１１ｂに対して段付きドリル１０の先端から離れる側に配置されている。また、大径穴加工刃１２は、段付きドリル１０の回転軸２０方向先端側から見て一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのうちの一方の小径穴加工刃１１ａと同位相となるように配置されている。つまり、図１の左図および図２に示すように、大径穴加工刃１２は、段付きドリル１０の先端側からみて小径穴加工刃１１ａが形成されている面２５（図１の左図参照）と同一の面に形成されている。

【0017】

また、段付きドリル１０を回転軸２０を中心に回転させることで、大径穴加工刃１２が回転軸２０を中心に回転して、図４の断面図に示すように被加工材３０に直径Ｄ２の大径穴３２が形成される。図２に示すように、大径穴加工刃１２のステップ長はｄ２である。

【0018】

座面削り刃１３は、被加工材に対して座面削りを行うための刃である。図１の側面図（右図）に示すように、座面削り刃１３は、小径穴加工刃１１ａ、１１ｂに対して段付きドリル１０の先端から離れる側に配置されている。また、座面削り刃１３は、段付きドリル１０の回転軸２０方向先端側から見て一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのうちの他方の小径穴加工刃１１ｂと同位相となるように配置されている。つまり、図１の左図および図３に示すように、座面削り刃１３は、段付きドリル１０の先端側からみて小径穴加工刃１１ｂが形成されている面２６（図１の左図参照）と同一の面に形成されている。

【0019】

また、段付きドリル１０を回転軸２０を中心に回転させることで、座面削り刃１３が回転軸２０を中心に回転して、図４の断面図に示すように被加工材３０に直径Ｄ３の座面３３が形成される。図３に示すように、座面削り刃１３のステップ長はｄ３である。

【0020】

図１〜図３に示したように、大径穴加工刃１２は、段付きドリル１０の先端側から見て一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのうちの一方の小径穴加工刃１１ａと同位相となるように配置されている。また、座面削り刃１３は、段付きドリル１０の先端側から見て一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのうちの他方の小径穴加工刃１１ｂと同位相となるように配置されている。よって、図１の正面図（左図）に示すように、段付きドリル１０の先端側からみて、大径穴加工刃１２および座面削り刃１３は、回転軸２０を中心に非対称となるように配置されている。このとき、小径穴加工刃１１ａおよび大径穴加工刃１２が配置されている面（位相）と、小径穴加工刃１１ｂおよび座面削り刃１３が配置されている面（位相）は、回転軸２０を中心として１８０度ずれている。

【0021】

また、図１〜図３に示すように、段付きドリル１０には排出溝１６〜１８が形成されている。小径穴３１、大径穴３２、及び座面３３を形成する際に出た切屑は、これらの排出溝１６〜１８から排出される。シャンク１９は、ドリルのチャックに固定される部分である。

【0022】

「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、図５の右図に示した段付きドリル１１０のように、小径穴加工刃１１１と座面削り刃１１３との間に設けられた大径穴加工刃１１２のステップ長ｄ１１が短い場合は、大径穴加工刃１１２を再研削用の砥石を用いて再研削することができない。このため、このような場合は、図６の左図に示すように、大径穴加工刃２１２の位相を小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３の位相に対してずらして形成することで、大径穴加工刃２１２のステップ長ｄ１２を長くすることができる。すなわち、図６の左図に示す段付きドリル２１０のように、大径穴加工刃２１２を形成する面２１６を、小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３を形成する面２１５に対してずらすことで、図６の右図に示すように大径穴加工刃２１２のステップ長ｄ１２を長くすることができる。

【0023】

しかしながら、大径穴加工刃２１２の位相を小径穴加工刃１１１および座面削り刃１１３の位相に対してずらして形成した場合は、図６の正面図（左図）に示すように、段付きドリルの断面積が小さくなり、段付きドリルの剛性が低下するという問題があった。

【0024】

そこで本実施の形態にかかる段付きドリル１０では、図１の正面図（左図）に示すように、段付きドリル１０の先端側からみて、回転軸２０を中心に非対称となるように大径穴加工刃１２および座面削り刃１３を配置している。つまり、段付きドリル１０の先端側から見て一対の小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのうちの一方の小径穴加工刃１１ａと同位相となるように大径穴加工刃１２を配置し、他方の小径穴加工刃１１ｂと同位相となるように座面削り刃１３を配置している。よって、図２、図３に示すように、小径穴加工刃１１ａ、１１ｂのステップ長ｄ１、大径穴加工刃１２のステップ長ｄ２、および座面削り刃１３のステップ長ｄ３をそれぞれ長くすることができるので、再研削用の砥石を用いて各々の刃を再研削することができる。

【0025】

また、図１の正面図（左図）に示すように、図６に示した段付きドリル２１０と比べて段付きドリル１０の断面積を大きくすることができる。つまり、段付きドリル１０の断面積が小さくなることを抑制することができるので、段付きドリル１０の剛性が低下することを抑制することができる。

【0026】

以上で説明した本実施の形態にかかる発明により、段付きドリルの剛性を低下させることなく各々の刃のステップ長を長くすることが可能な段付きドリルを提供することができる。

【0027】

また、図６に示した従来の段付きドリルを用いた場合は、例えば被加工材の側面加工（偏肉加工）を行った際に段付きドリルの剛性が弱いために横荷重の影響を受けて段付きドリルが折損する場合があった。また、切削加工時にビビリ振動等が発生して精度不良が発生する場合があった。このため、図６に示した従来の段付きドリルを用いる場合は、側面加工にならないように別途工程を追加したり、側面加工にならないように被加工材の形状を逃がし形状に変更したりする必要があった。

【0028】

しかしながら、側面加工にならないように別途工程を追加するとサイクルタイムが増加するため、設備台数を増やす必要があった。また、側面加工にならないように被加工材の形状を変更する場合は鋳造型の改造が必要であった。このため、従来の段付きドリルを用いた場合は、製造コストが増大するという問題があった。

【0029】

これに対して本実施の形態にかかる段付きドリル１０では、段付きドリル１０の剛性が低下することを抑制することができるので、設備台数の増加や鋳造型の改造を回避することができる。

【0030】

以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

【符号の説明】

【0031】

１０ 段付きドリル
１１ 小径穴加工刃
１２ 大径穴加工刃
１３ 座面削り刃
１５ 切刃
１６、１７、１８ 排出溝
１９ シャンク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】