特開 2024-117943 ドリル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024117943

(43)【公開日】2024-08-30

(54)【発明の名称】ドリル

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20240823BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 S

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023024059

(22)【出願日】2023-02-20

(71)【出願人】

【識別番号】000233066

【氏名又は名称】株式会社ＭＯＬＤＩＮＯ

(74)【代理人】

【識別番号】100124316

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】藤原 繁栄

(72)【発明者】

【氏名】蒲谷 佑吾

【テーマコード（参考）】

3C037

【Ｆターム（参考）】

3C037AA02

3C037BB01

3C037BB04

3C037BB13

3C037DD01

(57)【要約】

【課題】切れ刃に折損を抑制するためのホーニング面が形成されたドリルにおいて、ホーニング面が形成された切れ刃、特にシンニング切れ刃の折損を生じにくくする。
【解決手段】シャンク部２の軸方向先端部側の刃部４が半径方向外周側の主切れ刃４１とこれに連続する中心側のシンニング切れ刃４２からなる複数枚の切れ刃４を持ち、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２にホーニング面４１ａ、４２ａが形成されたドリル１において、刃部４を端面側から見たとき、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２に移行する移行区間４４が回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、ホーニング面４１ａとホーニング面４２ａとの間に、前記軸方向と軸方向に直交する方向に対して傾斜した境界線４３が表れ、ホーニング面４２ａに境界線４３に沿った方向の研削筋４５を形成する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シャンク部の軸方向先端部側に、複数枚の切れ刃と、周方向に隣接する前記切れ刃間に切屑排出溝を有する刃部を備え、前記各切れ刃の逃げ面の回転方向後方側に、前記切屑排出溝に面するシンニング部が形成され、前記切れ刃が半径方向外周側の主切れ刃と、この主切れ刃に連続し、前記主切れ刃の半径方向中心側に位置するシンニング切れ刃からなり、前記主切れ刃と前記シンニング切れ刃にそれぞれホーニング面が形成されたドリルであり、
前記主切れ刃の前記ホーニング面と、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面との間には、前記シャンク部の軸方向と、この軸方向に直交する方向の双方に対して傾斜した境界線が表れ、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面には、前記境界線に沿った方向の研削筋が形成され、
前記刃部を軸方向に端面側から見たとき、前記主切れ刃から前記シンニング切れ刃に移行する移行区間は回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、前記主切れ刃の前記シンニング切れ刃寄りの部分における接線と前記シンニング切れ刃の前記主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度は１５０°より大きい劣角であることを特徴とするドリル。

【請求項2】

前記境界線の延長線と、前記シンニング切れ刃の内、前記移行区間を越えた部分における接線とのなす角度は１７０°を超える優角であることを特徴とする請求項１に記載のドリル。

【請求項3】

前記刃部を側面から見、前記境界線を正面に見たとき、前記境界線と前記軸方向とのなす角度は１５°以上あり、前記軸方向に直交する平面と前記境界線とのなす角度は１５°以上あることを特徴とする請求項１、もしくは請求項２に記載のドリル。

【請求項4】

シャンク部の軸方向先端部側に、複数枚の切れ刃と、周方向に隣接する前記切れ刃間に切屑排出溝を有する刃部を備え、前記各切れ刃の逃げ面の回転方向後方側に、前記切屑排出溝に面するシンニング部が形成され、前記切れ刃が半径方向外周側の主切れ刃と、この主切れ刃に連続し、前記主切れ刃の半径方向中心側に位置するシンニング切れ刃からなり、前記主切れ刃と前記シンニング切れ刃にそれぞれホーニング面が形成されたドリルであり、
前記刃部を軸方向に端面側から見たとき、前記主切れ刃から前記シンニング切れ刃に移行する移行区間は回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、
前記主切れ刃の前記ホーニング面と、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面との間には、前記シャンク部の軸方向と、この軸方向に直交する方向の双方に対して傾斜した境界線が表れ、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面には、前記境界線に沿った方向の研削筋が形成され、
前記主切れ刃の前記ホーニング面と、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面との間の前記境界線から、前記主切れ刃のすくい面と前記シンニング切れ刃のすくい面との間に移行する中間区間の少なくとも前記ホーニング面寄りの一部は凸の稜線を描かず、平面、もしくは曲面をなしていることを特徴とするドリル。

【請求項5】

前記刃部を軸方向に端面側から見たとき、前記主切れ刃の前記シンニング切れ刃寄りの部分における接線と前記シンニング切れ刃の前記主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度は１５０°より大きい劣角であることを特徴とする請求項４に記載のドリル。

【請求項6】

前記境界線の延長線と、前記シンニング切れ刃の内、前記移行区間を越えた部分における接線とのなす角度は１７０°を超える優角であることを特徴とする請求項４、もしくは請求項５に記載のドリル。

【請求項7】

刃径Ｄが１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、全長Ｌ／刃径Ｄが２０以上の小径ロングドリルであり、前記シンニング切れ刃のホーニング幅ｄが０．０２０ｍｍ以上で、前記シンニング切れ刃のホーニング幅ｄの最大値と最小値の差が０．００５ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１、もしくは請求項４に記載のドリル。

【請求項8】

刃径Ｄが１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、全長Ｌ／刃径Ｄが２０以上の小径ロングドリルであり、ホーニング角γは３０°≦γ≦４０°であることを特徴とする請求項１、もしくは請求項４に記載のドリル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は主に金属加工用に使用され、切れ刃に折損を抑制するためのホーニング面が形成されたドリルに関するものである。

【背景技術】

【0002】

金属加工用等に使用される小径ロングドリル等のドリルの切れ刃には切削時の折損を抑制するためのホーニング面が形成されることが多い（特許文献１～６参照）。切れ刃は半径方向外周側の主切れ刃と主切れ刃の半径方向中心側に位置するシンニング切れ刃とに区分されるが、ホーニング面は両切れ刃のそれぞれに連続的に形成される（特許文献１～６）。

【0003】

一般的に、刃部の径が４ｍｍ以上のドリルでは機械ホーニングでホーニング面が形成されるが、刃部の径が４ｍｍ未満の小径ドリルでは手ホーニングでホーニング面が形成されることが多い。手ホーニングの場合、ホーニング面に現れる研削筋はシンニング切れ刃の長さ方向に（シンニング切れ刃に沿って）不均一となり、ホーニング幅もバラつきが生じ易い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開昭６０－１７５５１３号公報（請求項１、明細書第６頁第１１行～第９頁第５行、第４図～第１１図）

【特許文献2】特開２００３－３９２２０号公報（請求項１、段落００１６～００２１）

【特許文献3】特開２００３－２６６２２５号公報（請求項２、段落００１１～００１３、図２）

【特許文献4】特開２００６－２１２７２４号公報（段落００１８）

【特許文献5】特開２００９－１８３６０号公報（請求項１、段落００１６～００２５、図３～図５）

【特許文献6】特開２０１５－１３１３８４号公報（請求項４、段落００１９～００２０、００４１、図２～図４）

【特許文献7】特開２０２１－８８００７号公報（段落０００６～０００８）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明者は小径ロングドリルで高硬度材を加工した場合、ホーニング角を大きくするだけではシンニング切れ刃の折損を十分に抑制できないことを確認した。

【0006】

本発明は上記背景より、ホーニング面が形成された切れ刃、特にシンニング切れ刃の折損を生じにくくする形態のドリルを提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の発明のドリルは、シャンク部の軸方向先端部側に、複数枚の切れ刃と、周方向に隣接する前記切れ刃間に切屑排出溝を有する刃部を備え、前記各切れ刃の逃げ面の回転方向後方側に、前記切屑排出溝に面するシンニング部が形成され、前記切れ刃が半径方向外周側の主切れ刃と、この主切れ刃に連続し、前記主切れ刃の半径方向中心側に位置するシンニング切れ刃からなり、前記主切れ刃と前記シンニング切れ刃にそれぞれホーニング面が形成されたドリルであり、
前記主切れ刃の前記ホーニング面と、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面との間には、前記シャンク部の軸方向と、この軸方向に直交する方向の双方に対して傾斜した境界線が表れ、前記シンニング切れ刃の前記ホーニング面には、前記境界線に沿った方向の研削筋が形成され、
前記刃部を軸方向に端面側から見たとき、前記主切れ刃から前記シンニング切れ刃に移行する移行区間が回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、前記主切れ刃の前記シンニング切れ刃寄りの部分における接線と前記シンニング切れ刃の前記主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度が１５０°より大きい劣角であることを特徴とする。

【0008】

「刃部３を軸方向に端面側から見たとき」とは、図１～図３、図９に示すドリル１の刃部３の先端面３０をその側から軸方向（回転軸Ｏの方向）にシャンク部２側へ向かって見たときの端面を言う。

【0009】

「主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２に移行する移行区間４４が回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き」とは、刃部３を端面（先端面３０）側から見たときに、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２に移行する、図４～図７に示す移行区間（移行部分）４４が回転方向前方側に凸となる曲線を描き、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２が連続する曲線で移行するように形成されることを言う。

【0010】

このことには、シンニング切れ刃４２の逃げ面７（２番面７１）の回転方向の幅が大きめに確保される意味がある。「凸となる曲線」は全体的に凸の曲線を意味し、一部に平面を含む場合もある。シンニング切れ刃４２の逃げ面７は主切れ刃４１の逃げ面７でもある。シンニング切れ刃４２の逃げ面７の回転方向の幅が大きめに確保されることで、シンニング切れ刃４２を回転方向後方側で支える部分の剛性が増すため、シンニング切れ刃４２の折損に対する安全性が向上する。

【0011】

移行区間４４が描く回転方向前方側に凸となる曲線の曲がり具合を表す一指標が、「主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度αを１５０°より大きい劣角にすること（１５０°＜α＜１８０°）」である（請求項１、請求項５）。劣角は１８０°より小さい角度である。

【0012】

「主切れ刃４１のシンニング切れ刃４２寄りの部分における接線Ｌ１とシンニング切れ刃４２の主切れ刃４１寄りの部分における接線Ｌ２とのなす角度αが１５０°より大きい劣角である」とは、刃部３を端面側から見たときに、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２までの移行区間４４の曲線の曲がり具合が緩やかで、急激でないことの尺度を表している。

【0013】

「主切れ刃４１のシンニング切れ刃４２寄りの部分における接線Ｌ１」は図５～図７に示すように主切れ刃４１の区間の内、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２に移行しかけた部分（移行区間４４に入った部分）における接線を言う。「シンニング切れ刃４２の主切れ刃４１寄りの部分における接線Ｌ２」はシンニング切れ刃４２の区間の内、シンニング切れ刃４２から主切れ刃４１に移行しかけた部分における接線（図７）、または移行区間４４でのシンニング切れ刃４２に移行しかけた部分における接線（図５、図６）を言う。

【0014】

この両接線Ｌ１、Ｌ２間のなす角度が１５０°であることが、刃部３を端面側から見たときの移行区間４４が描く曲線の曲率が大きくならず、移行区間４４での被削材の切削時に移行区間４４に折損を生じさせにくくなる一基準になる。言い換えれば、「両接線Ｌ１、Ｌ２間のなす角度が１５０°より大きいこと」が移行区間４４に折損を生じさせないための一尺度（目安）である。両接線Ｌ１、Ｌ２間のなす角度が１５０°以下であれば、移行区間４４の曲線が角張った形状に近づき、移行区間４４に折損を生じさせ易くなることに因る。

【0015】

以上のように請求項１では刃部３を軸方向に見たときの移行区間４４が回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、主切れ刃４１の接線Ｌ１とシンニング切れ刃４２の接線Ｌ２とのなす角度を１５０°より大きい劣角にすることで、移行区間４４が描く曲線の曲率が大きくならず、移行区間４４での被削材の切削時に移行区間４４に折損を生じさせにくくすることが可能になる。

【0016】

移行区間４４からシンニング切れ刃４２までの区間での被削材の切削時に移行区間４４とシンニング切れ刃４２に折損を生じさせにくくする他の一尺度として、「主切れ刃のホーニング面とシンニング切れ刃のホーニング面との間の境界線の延長線と、シンニング切れ刃の内、主切れ刃からシンニング切れ刃へ移行する移行区間４４を越えた部分における接線とのなす角度βを１７０°を超える優角（１７０°＜θ＜３６０°）にすること」（請求項２、請求項６）が挙げられる。

【0017】

「主切れ刃４１のホーニング面４１ａとシンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間の境界線４３」は「移行区間４４」のほぼ開始位置であり、境界線４３の延長線Ｌ３は境界線４３上の線である。「シンニング切れ刃４２の内、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２へ移行する移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４」は「移行区間４４」のほぼ終了位置であるから、移行区間４４からシンニング切れ刃４２までの区間における曲線の曲がり具合を示す指標になる。この区間の曲線は主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２までの区間中、曲率が最も大きくなる部分である。角度βは刃部３を端面側から見たときの角度である。「優角」は曲線が凸となる側に取った角度を指し、１７０°より大きい角度である。

【0018】

「境界線４３が表れ」とは、図４に示すように主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２の各ホーニング面４１ａ、４２ａを回転軸Ｏに直交する方向に詳細に見たときに、境界線４３が両ホーニング面４１ａ、４２ａを区画する境界線として形成されていることを言う。移行区間４４は境界線４３から、図５～図７中、シンニング切れ刃４２における接線までの、凸の曲線を描く区間を指す。

【0019】

「ホーニング面４１ａとホーニング面４２ａとの間に、シャンク部２の軸方向と、この軸方向に直交する方向の双方に対して傾斜した境界線４３が表れ」とは、主切れ刃４１のホーニング面４１ａと、シンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間に境界線４３が表れることと、この境界線４３の方向が、シャンク部２の軸方向（工具軸Ｏ方向）に対して傾斜し、シャンク部２の軸方向に直交する方向に対しても傾斜していることを言う。

【0020】

境界線４３の延長線Ｌ３とシンニング切れ刃４２の移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度が１７０°より大きいことは、１７０°以下の場合より移行区間４４における曲線の曲がり具合い（曲率）が大きいことを言う。このことからは、１７０°以下の場合より主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２にかけてチゼルエッジ４６側へ向かっていることが言え、それだけ、１７０°以下の場合よりシンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａの幅ｄを大きく確保し易くなることが言える。ホーニング面４２ａの幅ｄが大きく確保され易いことで、シンニング切れ刃４２の折損に対する安全性が向上する。

【0021】

具体的には刃径Ｄが１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、Ｌ／Ｄ（全長／刃径）が２０以上の小径ロングドリルの場合で言えば、図８に示すシンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄが０．０２０ｍｍ以上で、シンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄの最大値と最小値の差が０．００５ｍｍ以内であることである（請求項７）。ホーニング角γで言えば、刃径ＤとＬ／Ｄが上記条件を満たす場合に、３０°≦γ≦４０°であることが適切である（請求項８）。「ホーニング幅ｄ」は図８に示すようにホーニング面４２ａを工具軸Ｏの方向に見たときの幅である。

【0022】

「シンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄが０．０２０ｍｍ以上で、ホーニング幅ｄの最大値と最小値の差が０．００５ｍｍ以内であること」と「３０°≦γ≦４０°であること」は１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、２０≦Ｌ／Ｄの場合に、「境界線４３の延長線Ｌ３とシンニング切れ刃４２の移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度が１７０°より大きいこと」から導出される。

【0023】

請求項１における「シンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａに境界線４３に沿った方向の研削筋４５が形成され」とは、研削筋４５が境界線４３に沿った方向を向いて形成されることを言う。「境界線４３に沿った方向」とは、図４に示すように回転軸Ｏに直交する方向に、研削筋４５を正面に見たときに、見た方向に垂直な平面に投影したとすれば、境界線４３に実質的に平行に配列することを言う。

【0024】

このことは、更に詳しく言えば、研削筋４５が配列方向に実質的に一定の間隔を置き、一様（均一）に配列すること、とも言える。「研削筋４５が配列方向に実質的に一様に配列する」状態はホーニング面４２ａを機械加工（機械ホーニング）することで得られる。研削筋４５は主切れ刃４１のホーニング面４１ａに形成されることもある。これによりシンニング切れ刃４２におけるホーニング面４１aの面性状が均一となり工具損傷が安定すると考えられる。

【0025】

「研削筋４５がシャンク部２の軸方向と軸方向に直交する方向に対して傾斜する方向を向くこと」は具体的には、図４に示すように刃部３を側面から見、境界線４３を正面に見たときに、境界線４３（研削筋４５）と軸方向とのなす角度θが１５°以上あり（１５°≦θ）、軸方向に直交する平面と境界線４３（研削筋４５）とのなす角度ηが１５°以上ある（１５°≦η）ことが（請求項３）、より合理的である。角度θと角度ηは鋭角側の角度を指す。「境界線４３（研削筋４５）と軸方向とのなす角度が１５°以上あり、軸方向に直交する平面とのなす角度が１５°以上あること」は、軸方向とその直交方向に対して４５°の方向を中心とした６０°の範囲に境界線（研削筋）が位置することである。

【0026】

前記のように主切れ刃４１のホーニング面４１ａとシンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間に境界線４３は「移行区間４４」の開始位置であり、主切れ刃４１のすくい面４１ａとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ａとの間の境界部分に連続する位置にある。一方、「移行区間４４」を挟んで主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２とは上記のように端面側から見たときに角度α、βが付くため、すくい面４１ａとすくい面４２ａは連続した面にはなりにくく、主切れ刃４１のすくい面４１ａとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ａとの間の中間区間４７には明確な境界線が凸の稜線として表れ易い（特許文献１、５～７）。

【0027】

主切れ刃４１のすくい面４１ａとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ａとの間の境界部分である中間区間４７は主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２による被削材の切削時に、それぞれの軸方向後方側（進行方向後方側）で主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２を支える部分になる。このため、中間区間４７は移行区間４４を介して主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２を折損に対して補剛する役割を果たし得る部分になる。この補剛部分になり得る中間区間４７の表面に凸の稜線が表れ、尖った部分があれば、その部分に応力が集中し易く、弱点になり易いため、切れ刃４を補剛する機能が損なわれる可能性がある。

【0028】

例えば特許文献１、５～７では主切れ刃すくい面とシンニング切れ刃すくい面との間に境界線（稜線）が明確に現れている（特許文献１の図５、特許文献５の図１、特許文献６の図４、特許文献７の図１３）。

【0029】

主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２による被削材の切削時に、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２が受ける抵抗（反力）は軸方向後方側の部分である両ホーニング面４１ａ、４２ａを含む両すくい面４１ｂ、４２ｂ間の境界部分である中間区間４７が負担し得る。ここで、中間区間４７に剛性の小さい尖った部分があれば、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２に生じる圧縮応力に起因して中間区間４７の尖った部分に応力の集中が生じ、切れ刃４の折損時の影響（応力負担）が及び、破損する可能性がないとは言えない。

【0030】

そこで、主切れ刃４１のホーニング面４１ａと、シンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間の境界線４３から、主切れ刃４１のすくい面４１ｂとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂとの間に移行する中間区間４７の少なくともホーニング面４１ａ、４２ａ寄りの一部区間を、凸の稜線を描かず、平面、もしくは曲面をなすように形成することで（請求項４）、尖った部分をなくすことができる。

【0031】

言い換えれば、主切れ刃３１のすくい面４１ｂとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂとの間（中間区間４７）の、両ホーニング面４１ａ、４２ａ側の一部区間には尖った部分ができなくなる。この結果、中間区間４７全体の剛性を、凸の稜線が表れる場合より高め易くなるため、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２の剛性を補う機能が高まり、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２の折損の可能性を低下させることが可能になる。

【0032】

「尖った部分がない」とは、中間区間４７を回転軸Ｏに直交する断面で見たときに、表面側に鋭角になる部分がないことを言うが、中間区間４７には回転軸Ｏに直交する断面上、表面側に鈍角になる部分しかないことが好ましい。

【0033】

このように請求項４では境界線４３から中間区間４７の少なくとも一部を、平面か曲面をなすように形成するため、中間区間４７の剛性を、凸の稜線が表れる場合より高めることができる。この結果、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２の剛性を補う機能が高まり、結果的に主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２の折損の可能性を低下させることが可能になる。

【発明の効果】

【0034】

請求項１では刃部を軸方向に端面側から見たとき、主切れ刃からシンニング切れ刃に移行する移行区間が回転方向前方側に向かって凸の曲線を描き、主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度を１５０°より大きい劣角にするため、移行区間が描く曲線の曲率が大きくならず、移行区間での被削材の切削時に移行区間に折損を生じさせにくくすることができる。

【0035】

請求項４では主切れ刃のホーニング面と、シンニング切れ刃のホーニング面との間の境界線から、主切れ刃のすくい面とシンニング切れ刃のすくい面との間に移行する中間区間の少なくとも一部を、平面か曲面をなすように形成するため、境界部分の剛性を、凸の稜線が表れる場合より高めることができる。この結果、主切れ刃とシンニング切れ刃の剛性を補う機能が高まり、結果的に主切れ刃とシンニング切れ刃の折損の可能性を低下させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0036】

【図1】本発明のドリルの刃部を先端面側から軸方向に見たときのドリルの製作例を示した端面図である。

【図2】図１のｘ－ｘ線矢視図である。

【図3】図１のｙ－ｙ線矢視図である。

【図4】図２の主切れ刃とシンニング切れ刃を含む部分の拡大図である。

【図5】刃部を軸方向に端面側から見たとき、主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度αが１５０°より大きい劣角である場合の例を示した端面図である。

【図6】主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度αが１５０°より大きい劣角である場合の他の例を示した端面図である。

【図7】主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線とのなす角度αが１５０°より大きい劣角である場合の他の例を示した端面図である。

【図8】図５のｚ－ｚ線断面図である。

【図9】ドリル全体を示した立面図である。

【発明を実施するための形態】

【0037】

図１～図３はシャンク部２の軸方向の先端部側に、複数枚の切れ刃４と、周方向に隣接する切れ刃４、４間に切屑排出溝５を有する刃部３を備え、各切れ刃４の逃げ面７の回転方向後方側に切屑排出溝５に面するシンニング部６が形成された図９に示すドリル１の製作例を示す。シャンク部２の軸はドリル本体（ドリル１）の回転軸Ｏを指す。

【0038】

ドリル１は図９に示すようにドリル本体の軸方向後方側に位置するシャンク部２とそれより軸方向先端側に形成される刃部３とに軸方向に区分され、刃部３の軸方向先端の先端面３０に主に一対（２本）の切れ刃４、４が形成される。図面では刃部３がドリル本体に一体化したソリッド型のドリル１の例を示しているが、刃部３がドリル本体に対して着脱自在に固定され、保持される刃先交換型のドリル１の場合もある。

【0039】

「先端面３０」はドリル本体の先端面３０を回転軸Ｏの方向に見たときの、切屑排出溝５とシンニング面６１を除いた領域（部分）を指し、逃げ面７の領域を指す。図面は切れ刃４の回転方向後方側に、逃げ面７としての２番面７１が連続して形成され、２番面７１の回転方向後方側に３番面７２が連続して形成された場合の例を示している。この場合、逃げ面７は２番面７１と３番面７２を合わせた領域になる。

【0040】

切れ刃４は図１に示すようにチゼルエッジ４６の端部から先端面３０の半径方向外周側へ形成され、半径方向には、半径方向外周側の主切れ刃４１と、主切れ刃４１に連続し、主切れ刃４１の半径方向中心側に位置し、チゼルエッジ４６の端部に接するシンニング切れ刃４２からなる。シンニング部６はシンニング切れ刃４２の後述のすくい面４２ｂとこれに回転方向前方側に、２番取り面８まで連続する曲面、もしくは連続的な曲面をなすシンニング面６１から構成される。図２の拡大図である図４に示すように主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２にはそれぞれホーニング面４１ａ、４２ａが形成される。

【0041】

刃部３を軸方向に先端面３０側から見たとき、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２に移行する移行区間４４は図１、図５～図７に示すように回転方向前方側に向かって凸の曲線を描く。移行区間４４は図４、図５に示すように切れ刃４の移行区間であり、シンニング切れ刃４２までの短い区間を指す。移行区間４４が描く凸の曲線の曲がり具合は具体的には以下のように調整される。図２、図４はホーニング面４１ａ、４２ａを正面に見たときの様子を示している。凸の曲線は直線の組み合わせを含む。

【0042】

移行区間４４での被削材の切削時に移行区間４４からシンニング切れ刃４２に折損を生じさせにくくする上では、刃部３を軸方向に先端面３０側から見たとき、図５～図７に示すように主切れ刃４１のシンニング切れ刃４２寄りの部分における接線Ｌ１とシンニング切れ刃４２の主切れ刃４１寄りの部分における接線Ｌ２とのなす角度αが１５０°より大きい劣角（１５０°＜α＜１８０°）になることが適切である。角度αは移行区間４４の曲がり具合を示し、刃部３を軸方向に先端面３０側から見たときの曲線の曲がり具合が緩やかで、急激でないことの尺度を表している。

【0043】

またシンニング切れ刃４２の、図８に示すホーニング面４２ａの幅ｄとして、シンニング切れ刃４２の折損防止に有効な大きさを確保する上では、図５～図７に示すように主切れ刃４１のホーニング面４１ａとシンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間の、図４に示す境界線４３の延長線Ｌ３と、シンニング切れ刃４２の内、主切れ刃４１からシンニング切れ刃４２へ移行する移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度βが１７０°を超える優角（１７０°＜β＜３６０°）になることが適切である。

【0044】

境界線４３は主切れ刃４１のホーニング面４１ａと上記した移行区間４４におけるホーニング面とを区画する境界線であり、延長線Ｌ３は境界線４３自体の延長線を指す。１７０°＜β＜３６０°であることは、角度βが１７０°以下（β≦１７０°）の場合より移行区間４４における曲線の曲がり具合い（曲率）が大きく、１７０°以下の場合よりシンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａの幅ｄを大きく確保し易くなる尺度になる。

【0045】

具体例として図５は角度αが１６５°で、角度βが１９３．５°の例を示し、１５０°＜α＜１８０°と１７０°＜β＜３６０°の要件を満たしている。図６は角度αが１６２°で、角度βが２１２°の例を示し、１５０°＜α＜１８０°と１７０°＜β＜３６０°の要件を満たしている。図７は角度αが１５２°で、角度βが１７７°の例を示し、１５０°＜α＜１８０°と１７０°＜β＜３６０°の要件を満たしている。いずれの例でもシンニング切れ刃４２の折損を抑制するに十分な大きさのホーニング面４２ａの幅ｄが確保されている。図５、図６の例に着目すれば、角度βは厳格には１８０°＜β＜３６０°の要件を満たすことがより好ましいと言える。

【0046】

「境界線４３の延長線Ｌ３とシンニング切れ刃４２の移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度βが１７０°より大きいこと」を具体的に刃径Ｄが１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、Ｌ／Ｄ（全長／刃径）が２０以上の小径ロングドリルの例で言えば、図８に示すシンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄが０．０２０ｍｍ以上で、シンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄの最大値と最小値の差が０．００５ｍｍ以内であることが適切である。図８に示すホーニング角γで表現すれば、３０°≦γ≦４０°であることが適切である。

【0047】

「シンニング切れ刃４２のホーニング幅ｄが０．０２０ｍｍ以上で、ホーニング幅ｄの最大値と最小値の差が０．００５ｍｍ以内であること」と「３０°≦γ≦４０°であること」は１ｍｍ≦Ｄ≦４ｍｍで、２０≦Ｌ／Ｄの場合に、「境界線４３の延長線Ｌ３とシンニング切れ刃４２の移行区間４４を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度βが１７０°より大きいこと」の数値上の要件と、「シンニング切れ刃４２の折損を抑制するに十分な大きさのホーニング面４２ａの幅ｄが確保されること」の具体的な要件から導き出される。

【0048】

主切れ刃４１のホーニング面４１ａと、シンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａとの間には、図４に示すように両ホーニング面４１ａ、４２ａを正面にした拡大図で見たときに、回転軸Ｏの方向と、回転軸Ｏの方向に直交する方向の双方に対して傾斜した境界線４３が表れる。シンニング切れ刃４２のホーニング面４２ａには、境界線４３に沿った方向の、一様な、あるいは均一な間隔の研削筋４５が形成されている。境界線４３は必ずしも表面側に凸の稜線を描くような線ではなく、ホーニング面４１ａとホーニング面４２ａとを区分するように表れる。境界線４３に沿った方向の研削筋４５は機械加工で形成される。

【0049】

図４に示すようにホーニング面４１ａの切屑排出溝５側には主切れ刃４１のすくい面４１ｂが形成され、ホーニング面４１ａとすくい面４１ｂとの間には主切れ刃側境界線Ｗ１が表れる。同様にホーニング面４２ａのシンニング部６側にはシンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂが形成され、ホーニング面４２ａとすくい面４２ｂとの間にはシンニング切れ刃側境界線Ｗ２が表れる。図４では主切れ刃側境界線Ｗ１とシンニング切れ刃側境界線Ｗ２が凸の稜線になるように描かれているが、両Ｗ１、Ｗ２は必ずしも凸の稜線になるとは限らず、曲面をなすこともある。

【0050】

主切れ刃４１のすくい面４１ｂは切屑排出溝５に連続し、シンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂは上記のようにシンニング面６１に連続する。切屑排出溝５とシンニング面６１との間には、ホーニング面４１ａ、４２ａ間の境界線４３寄りの部分である後述の中間区間４７を除き、シンニング部境界線Ｗ３が表れる。シンニング部境界線Ｗ３も必ずしも凸の稜線になるとは限らない。少なくとも境界線４３寄りの中間区間４７は凸の稜線をなさない。

【0051】

主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２による切削時の各ホーニング面４１ａ、４２ａの摩耗、特に研削筋４５の摩耗を抑制する上では、刃部３を側面から見、境界線４３を正面に見たときに、図４に示すように境界線４３の延長線Ｌ３と回転軸Ｏの方向とのなす角度θは鋭角側で１５°以上あることが適切である。同時に、回転軸Ｏの方向に直交する平面と境界線４３とのなす角度ηは鋭角側で１５°以上あることが適切である。

【0052】

言い換えれば、境界線４３を正面に見たときに、境界線４３は回転軸Ｏの方向から直交する方向に１５°傾斜した直線と、直交する方向から回転軸Ｏの方向に１５°傾斜した直線とで挟まれた６０°の範囲内に位置することが適切である。

【0053】

また境界線４３から主切れ刃４１のすくい面４１ｂとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂとの間に移行する、図４に示す中間区間４７の少なくともホーニング面４１ａ、４２ａ寄りの一部区間の剛性を高め、この部分に移行区間４４を介して主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２に対する補剛効果を持たせる上では、中間区間４７に尖った部分をなくすことが有効である。

【0054】

中間区間４７に補剛効果を持たせるために、図４に示すように中間区間４７の一部を含む領域は凸の稜線を描かず、平面、もしくは曲面をなすように形成される。この部分はホーニング面４１ａとホーニング面４２ａとの間の境界線４３から、主切れ刃４１のすくい面４１ｂとシンニング切れ刃４２のすくい面４２ｂとの間に移行する中間区間４７の少なくともホーニング面４１ａ、４２ａ寄りの一部である。

【0055】

中間区間４７は回転軸Ｏの方向には、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２が被削材を切削するときの後方側に位置することで、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２を支え、主切れ刃４１とシンニング切れ刃４２を折損に対して補剛する役割を果たす。このことから、中間区間４７の一部、または全体は回転軸Ｏに直交する断面上、表面側に凸の稜線が表れない形状、特に表面側のいずれの部分の近い２本の接線間のなす角度が鈍角になるような曲線に形成されることが適切である。

【符号の説明】

【0056】

１……ドリル（ドリル本体）、Ｏ……回転軸、
２……シャンク部、
３……刃部、３０……先端面、
４……切れ刃、
４１……主切れ刃、４１ａ……ホーニング面、４１ｂ……すくい面、
４２……シンニング切れ刃、４２ａ……ホーニング面、４２ｂ……すくい面、
４３……境界線、４４……移行区間、４５……研削筋、４６……チゼルエッジ、４７……中間区間、
５……切屑排出溝、
６……シンニング部、６１……シンニング面、
７……逃げ面、７１……２番目、７２……３番面、
８……２番取り面、
Ｗ１……主切れ刃側境界線、Ｗ２……シンニング切れ刃側境界線、Ｗ２……シンニング部境界線、
Ｌ１……主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線、Ｌ２……シンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線、
Ｌ３……主切れ刃のホーニング面とシンニング切れ刃のホーニング面との間の境界線の延長線、Ｌ４……主切れ刃からシンニング切れ刃へ移行する移行区間を越えた部分における接線、
ｄ……シンニング切れ刃のホーニング幅、γ……シンニング切れ刃のホーニング角、
α……主切れ刃のシンニング切れ刃寄りの部分における接線Ｌ１とシンニング切れ刃の主切れ刃寄りの部分における接線Ｌ２とのなす角度、
β……主切れ刃のホーニング面とシンニング切れ刃のホーニング面との間の境界線の延長線Ｌ３と、シンニング切れ刃の内、主切れ刃からシンニング切れ刃へ移行する移行区間を越えた部分における接線Ｌ４とのなす角度、
θ……境界線と回転軸Ｏとのなす角度、η……回転軸Ｏに直交する平面と境界線とのなす角度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】