特許 7391080 径方向に延在する前切れ刃が負のすくい角及び正のすくい角の両方を備える先端部分を有する切削ヘッド、並びに回転切削工具

(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】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】径方向に延在する前切れ刃が負のすくい角及び正のすくい角の両方を備える先端部分を有する切削ヘッド、並びに回転切削工具

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20231127BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 T

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2021507046

(86)(22)【出願日】2019-09-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-11

(86)【国際出願番号】 IL2019051010

(87)【国際公開番号】W WO2020070737

(87)【国際公開日】2020-04-09

【審査請求日】2022-06-30

(31)【優先権主張番号】62/741,000

(32)【優先日】2018-10-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514105826

【氏名又は名称】イスカル リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】ヤノブスキー，アナトリー

(72)【発明者】

【氏名】ベン ハロウィッシュ，デイヴィッド

(72)【発明者】

【氏名】ブロドスキー，アリー

【審査官】野口 絢子

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１２－５２９３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００８５８６８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ１／００－５１／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転方向（ＤＲ）で第１軸（Ａ１）回りに回転可能な切削ヘッド（２０）であって、前記切削ヘッド（２０）は、
Ｎ≧２である整数Ｎ個の円周方向に離間する外周面（２６）を有する中間部分（２２）であって、各前記外周面（２６）は、リーディングエッジ（２８）を有し、前記複数のリーディングエッジ（２８）は、切削直径（ＤＣ）を規定する、中間部分（２２）と、
前記第１軸（Ａ１）内に含まれる軸方向最前先端点（ＮＴ）、及びＮ個の前面（３０）を有する先端部分（２４）と、を備え、
各前記前面（３０）は、径方向に延在する前切れ刃（３１）を有し、前記前切れ刃（３１）は、前記リーディングエッジ（２８）の１つから径方向内側に延在する外切れ刃（３２）と、前記外切れ刃（３２）から径方向内側に延在する内切れ刃（３４）とを備え、各前記内切れ刃（３４）は、切れ刃移行点（ＮＲ）で、関連する前記外切れ刃（３２）に隣接し、
前記第１軸（Ａ１）に平行で、前記外切れ刃（３２）のいずれか１つに交差する第１垂直平面（ＰＶ１）で取った断面において、前記外切れ刃（３２）に隣接する外すくい面（４０）は、正の外すくい角（α１）で傾斜し、
前記第１軸（Ａ１）に平行で、前記内切れ刃（３４）のいずれか１つに交差する第２垂直平面（ＰＶ２）で取った断面視において、前記内切れ刃（３４）に隣接する内すくい面（４２）は、負の内すくい角（α２）で傾斜し、
各前記外すくい面（４０）は、ヘッド溝（４４）上に配設され、前記ヘッド溝（４４）は、前記先端部分（２４）から軸方向後方に延在し、前記リーディングエッジ（２８）の１つに交差し、
各前記内すくい面（４２）は、刃溝（４６）上に配設され、前記刃溝（４６）は、前記先端部分（２４）から軸方向後方に延在し、前記ヘッド溝（４４）の１つに交差し、
各前記刃溝（４６）は、一連の断面から複数の刃溝頂点によって規定される刃溝経路（ＧＰ）を有し、前記一連の断面は、前記第１軸（Ａ１）に直交し、前記刃溝（４６）の軸方向の範囲に沿って前記刃溝（４６）に交差する平面で取られ、
各前記刃溝（ＧＰ）は、前記先端点（ＰＴ）の軸方向後方に第１距離（ｄ１）で位置する刃溝経路終了点（ＮＰ）まで延在し、
前記第１距離（ｄ１）は、前記切削直径（ＤＣ）の３０パーセントを超える、切削ヘッド（２０）。

【請求項2】

前記第１軸（Ａ１）に直交し、前記複数の内切れ刃（３４）に交差する第１水平平面（ＰＨ１）で取った断面において、各前記刃溝（４６）は、凹形状の第１外形（Ｐ１）を有し、
前記第１外形（Ｐ１）は、前記第１外形（Ｐ１）の第１区分（Ｓ１）に沿って測定される第１最小半径（Ｒ１）を有し、前記第１区分（Ｓ１）は、第１刃溝頂点（ＮＡ１）を含み、
前記第１最小半径（Ｒ１）は、前記切削直径（ＤＣ）の６パーセントを超える、請求項１に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項3】

各前記第１外形（Ｐ１）は、前記第１外形（Ｐ１）の前記第１区分（Ｓ１）内に含まれる第１径方向最内点（ＮＩ１）を有する、請求項２に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項4】

各前記第１外形（Ｐ１）は、連続的に湾曲する、請求項２又は３に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項5】

前記第１軸（Ａ１）に直交し、前記複数のリーディングエッジ（２８）に交差する第２水平平面（ＰＨ２）で取った断面において、各前記刃溝（４６）は、凹形状の第２外形（Ｐ２）を有し、
前記第２外形（Ｐ２）は、前記第２外形（Ｐ２）の第２区分（Ｓ２）に沿って測定される第２最小半径（Ｒ２）を有し、前記第２区分（Ｓ２）は、第２刃溝頂点（ＮＡ２）を含み、
前記第２最小半径（Ｒ２）は、前記切削直径（ＤＣ）の６パーセントを超える、請求項１～４のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項6】

各前記第２外形（Ｐ２）は、前記第２外形（Ｐ２）の前記第２区分（Ｓ２）内に含まれる第２径方向最内点（ＮＩ２）を有する、請求項５に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項7】

各前記第２外形（Ｐ２）は、連続的に湾曲する、請求項５又は６に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項8】

前記第１軸（Ａ１）に平行で、前記外切れ刃（３２）のいずれか１つに交差する任意の垂直平面で取った断面視において、前記外切れ刃（３２）に隣接する前記外すくい面（４０）は、正の外すくい角（α１）で傾斜する、請求項１～７のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項9】

前記第１軸（Ａ１）に平行で、前記内切れ刃（３４）のいずれか１つに交差する任意の垂直平面で取った断面視において、前記内切れ刃（３４）に隣接する前記内すくい面（４２）は、負の内すくい角（α２）で傾斜する、請求項１～８のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項10】

前記第２垂直平面（ＰＶ２）で取った断面において、前記負の内すくい面（α２）は、５度を超える大きさを有する、請求項１～９のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項11】

各前記刃溝経路（ＧＰ）は、各前記刃溝経路（ＧＰ）が前記先端部分（２４）から軸方向後方に延在しており、かつ、前記回転方向（ＤＲ）とは反対の方向で延在する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項12】

各前記刃溝経路終了点（ＮＰ）は、前記切れ刃移行点（ＮＲ）のいずれか１つよりも遠く前記第１軸（Ａ１）から径方向で位置する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項13】

各前記前面（３０）は、各前記前面（３０）に関連する前記外切れ刃（３２）及び前記内切れ刃（３４）に隣接する逃げ面（３６）を含み、
前記第１軸（Ａ１）を含み、前記逃げ面（３６）に交差する第３垂直平面（ＰＶ３）で取った断面において、前記逃げ面（３６）は、凹形状逃げ外形（ＰＣ）を有する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項14】

各前記凹形状逃げ外形（ＰＣ）は、連続的に湾曲し、前記第１軸（Ａ１）まで無段で延在する、請求項１３に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項15】

前記先端部分（２４）は、Ｎ個のチゼル・エッジ（３８）を含み、
各前記チゼル・エッジ（３８）は、２つの隣接する逃げ面（３６）によって形成され、前記先端点（ＮＴ）から離れて、前記内切れ刃（３４）の１つまで径方向に延在する、請求項１３又は１４に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項16】

前記第１垂直平面（ＰＶ１）で取った断面において、逃げ面（３６）は、正の外逃げ角（β１）で傾斜し、
前記第２垂直平面（ＰＶ２）で取った断面において、逃げ面（３６）は、正の内逃げ角（β２）で傾斜し、
前記内逃げ角（β２）は、前記外逃げ角（β１）よりも大きい、請求項１３～１５のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項17】

前記内逃げ角（β２）は、前記第１軸（Ａ１）に向けて互いに平行に取った一連の垂直断面で測定すると、前記第１軸（Ａ１）に近づくに連れて連続的に増大する、請求項１６に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項18】

前記複数の切れ刃移行点（ＮＲ）は、第１直径（Ｄ１）を有する第１仮想円（Ｃ１）を規定し、
前記第１直径（Ｄ１）は、前記切削直径（ＤＣ）の３０パーセントを超える、請求項１～１７のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項19】

前記切削ヘッド（２０）は、前記第１軸（Ａ１）回りにＮ回の回転対称を呈する、請求項１～１８のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項20】

Ｎ＝３である、請求項１～１９のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）。

【請求項21】

請求項１～２０のいずれか１項に記載の切削ヘッド（２０）と、
長手方向軸（Ｌ）、及びＮ個のランド（５４）と円周方向に交互であるＮ個のシャンク溝（５２）を有するシャンク（５０）と、を備える回転切削工具（４８）。

【請求項22】

前記切削ヘッド（２０）は、軸方向後方に面する底面（５６）を有し、
前記シャンク（５０）は、前記長手方向軸（Ｌ）に横断する支持面（５８）を有し、
前記切削ヘッド（２０）は、前記底面（５６）が前記支持面（５８）と接触する状態で前記シャンク（５０）に取り外し可能に組み付けられる、請求項２１に記載の回転切削工具（４８）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属切削加工全般、特に穴あけ作業に使用する、径方向に延在する切れ刃を有する先端部分を有する切削ヘッド、及びそのような切削ヘッドを有する回転切削工具に関する。

【背景技術】

【0002】

穴あけ作業で使用される切削工具の分野において、切れ刃を有する切削ヘッドの多数の例があり、こうした切れ刃は、比較的高い切削速度による、径方向外側部分における摩耗の増大、及び／又は比較的高い切削力による、径方向内側部分における安定性の低減を考慮するように構成される。

【0003】

米国特許第８，８０１，３４４号は、少なくとも１つの主切れ刃と少なくとも１つの中心切れ刃とを有するドリル・ビットを開示しており、このドリル・ビットは、長手方向軸を含み、少なくとも１つの主切れ刃及び少なくとも１つの中心切れ刃に、それぞれすくい面が設けられる。このドリル・ビットは、少なくとも１つの中心切れ刃に設けられたすくい面が、少なくとも２つの部分面を有し、少なくとも２つの部分面は、ドリル・ビットの長手方向軸に直交して見ると、少なくとも１つの中心切れ刃が少なくとも２つの部分切れ刃を備えるように、互いに対して鈍角を形成することを特徴とする。

【0004】

国際公開第２０１８／０７５９２１Ａ１号は、切れ刃まで延在する複数のランドを含むドリルを開示しており、隣接するランドは、溝によって隔てられ、溝は、ドリル本体の中心線軸に沿って全体がらせん構成で構成される基本外形を備える。ドリルは、複数のドリル点も含み、複数のドリル点はそれぞれ、ドリル本体の外径に向かって延在する線形部分と、線形部分からドリル本体のチゼルに向かって延在する弓形部分とを有する。ドリルは、複数の溝内に配置される複数の刃溝外形を更に含む。刃溝外形は、ドリル本体のチゼルから延在し、刃溝外形は、溝の基本外形に対して傾斜している。

【0005】

国際公開第２０１８／０７９４８９Ａ１号は、切削工具を開示しており、切削工具は、棒状本体と、本体の第１端部に位置する切れ刃と、切れ刃から本体の第２端部側に向かってらせん形状で延在する溝とを有する。切れ刃は、正面視で見ると回転軸に交差する第１刃と、第１刃から本体の外周面に向かって延在する第２刃とを備える。溝は、第１刃に接続するように位置する第１シンニング区分と、第２刃に接続するように位置する第２シンニング区分とを備える。第１シンニング区分のシンニング角度は、第２シンニング区分のシンニング角度よりも小さい。

【発明の概要】

【0006】

本発明の一目的は、改善された切削ヘッドを提供することであり、この切削ヘッドは、摩耗耐性がより大きな径方向外切れ刃と、安定性及び頑強さが増大した径方向内切れ刃とを有する。

【0007】

本発明の一目的は、刃溝を有する、改善された切削ヘッドを提供することでもあり、この刃溝は、径方向内切れ刃に隣接し、効率的なチップの排出をもたらす。

【0008】

高い送り速度で動作することができる、改善された切削ヘッドを提供することは、本発明の更なる目的である。

【0009】

切削ヘッドがシャンクに取り外し可能に組み付けられる、改善された回転切削工具を提供することは、本発明のまた更なる目的である。

【0010】

本発明によれば、回転方向で第１軸回りに回転可能な切削ヘッドを提供し、切削ヘッドは、
Ｎ≧２である整数Ｎ個の円周方向に離間する外周面を有する中間部分であって、各外周面は、リーディングエッジを有し、複数のリーディングエッジは、切削直径を規定する、中間部分と、
第１軸内に含まれる軸方向最前先端点、及びＮ個の前面を有する先端部分と、を備え、
各前面は、径方向に延在する前切れ刃を有し、前切れ刃は、リーディングエッジの１つから径方向内側に延在する外切れ刃と、前記外切れ刃から径方向内側に延在する内切れ刃とを備え、各内切れ刃は、切れ刃移行点において、関連する外切れ刃に隣接し、
第１軸に平行で、外切れ刃のいずれか１つに交差する第１垂直平面で取った断面において、前記外切れ刃に隣接する外すくい面は、正の外すくい角で傾斜し、
第１軸に平行で、内切れ刃のいずれか１つに交差する第２垂直平面で取った断面において、前記内切れ刃に隣接する内すくい面は、負の内すくい角で傾斜し、
各外すくい面は、ヘッド溝上に配設され、ヘッド溝は、先端部分から軸方向後方に延在し、リーディングエッジの１つに交差し、
各内すくい面は、刃溝上に配設され、刃溝は、先端部分から軸方向後方に延在し、ヘッド溝の１つに交差し、
各刃溝は、一連の断面から複数の刃溝頂点によって規定される刃溝経路を有し、一連の断面は、第１軸に直交し、刃溝の軸方向の範囲に沿って刃溝に交差する平面で取られ、
各刃溝経路は、先端点の軸方向後方に第１距離を位置する刃溝経路終了点まで延在し、
第１距離は、切削直径の３０パーセントを超える。

【0011】

また、本発明によれば、回転切削工具を提供し、回転切削工具は、上記切削ヘッドと、長手方向軸を有するシャンクと、Ｎ個のランドと円周方向に交互であるＮ個のシャンク溝と、を備える。

【0012】

次に、より良好な理解のため、単に例として、添付の図面を参照しながら本発明を説明する。点鎖線は、部材の部分図のために切断する境界を表す。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明による切削ヘッドの斜視図である。

【図2】図１に示す切削ヘッドの側面図である。

【図3】図１に示す切削ヘッドの上面図である。

【図4】図３に示す切削ヘッドの線ＩＶ－ＩＶに沿って取った断面図である。

【図5】図３に示す切削ヘッドの線Ｖ－Ｖに沿って取った断面図である。

【図6】図２に示す切削ヘッドの線ＶＩ－ＶＩに沿って取った断面図である。

【図7】図２に示す切削ヘッドの線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿って取った断面図である。

【図8】図３に示す切削ヘッドの線ＶＩＩＩ－ＶＩＩＩに沿って取った断面図である。

【図9】本発明による回転切削工具の斜視図である。

【図10】図９に示す回転切削工具の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

まず、切削ヘッド２０を示す図１～図３に注意を向けられたい。切削ヘッド２０は、炭化タングステン等の超硬合金の成形プレス及び焼結によって製造することができ、被覆しても、被覆しなくてもよい。

【0015】

本発明によれば、切削ヘッド２０は、回転方向ＤＲで第１軸Ａ１回りに回転可能であり、中間部分２２と、先端部分２４とを備える。

【0016】

図１～図３に示すように、中間部分２２は、複数のＮ個の円周方向に離間する外周面２６を有する。各外周面２６は、リーディングエッジ２８を有し、複数のリーディングエッジ２８は、切削直径ＤＣを規定する。

【0017】

本発明のいくつかの実施形態では、各リーディングエッジ２８は、各リーディングエッジ２８が先端部分２４から軸方向後方に延在するため、回転方向ＤＲとは反対に延在することができる。

【0018】

また、本発明のいくつかの実施形態では、各リーディングエッジ２８は、第１軸Ａ１に沿ってらせん状に延在することができる。

【0019】

図１～図３に示すように、先端部分２４は、第１軸Ａ１内に含まれる軸方向最前先端点ＮＴと、複数のＮ個の前面３０とを有し、各前面３０は、径方向に延在する前切れ刃３１を有し、前切れ刃３１は、リーディングエッジ２８の１つから径方向内側に延在する外切れ刃３２と、前記外切れ刃３２から径方向内側に延在する内切れ刃３４とを備える。

【0020】

各前面３０は、各前面３０に関連する外切れ刃３２及び内切れ刃３４に隣接する逃げ面３６も含み、各内切れ刃３４は、切れ刃移行点ＮＲで、各内切れ刃３４に関連する外切れ刃３２に隣接する。以下で説明するように、外切れ刃３２は、正のすくい角と関連する一方で、内切れ刃３４は、負のすくい角と関連する。したがって、切れ刃移行点ＮＲは、径方向内向き方向で、最前先端点ＮＴに向かって前切れ刃３１に沿って進行する間、前切れ刃３１上の点に対応し、この前切れ刃３１上の点では、すくい角は、正のすくい角から負のすくい角に変化する。

【0021】

図３に示すように、複数の切れ刃移行点ＮＲは、第１直径Ｄ１を有する第１仮想円Ｃ１を規定する。

【0022】

本発明のいくつかの実施形態では、第１直径Ｄ１は、切削直径ＤＣの３０パーセントを超える、即ち、Ｄ１＞０．３０×ＤＣとすることができる。

【0023】

図１～図３に示すように、先端部分２４は、複数のＮ個のチゼル・エッジ３８も含むことができ、各チゼル・エッジ３８は、２つの隣接する逃げ面３６によって形成され、先端点ＮＴから離れて、内切れ刃３４の１つまで径方向に延在する。

【0024】

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、Ｎは、少なくとも２である整数、即ち、Ｎ≧２であることを了解されたい。

【0025】

本発明のいくつかの実施形態では、切削ヘッド２０は、第１軸Ａ１回りにＮ回の回転対称を呈することができる。

【0026】

また、本発明のいくつかの実施形態では、Ｎは、３に等しく、中間点２２は、３つのリーディングエッジ２８を有し、先端部分２４は、３つの外切れ刃３２と、３つの内切れ刃３４とを有することができる。

【0027】

３つの外切れ刃３２と３つの内切れ刃３４とを有することにより、切削ヘッド２０が高い送り速度で動作可能になる。

【0028】

図４に示すように、第１軸Ａ１に平行で、外切れ刃３２のいずれか１つに交差する第１垂直平面ＰＶ１で取った断面視において、前記外切れ刃３２に隣接する外すくい面４０は、正の外すくい角α１で傾斜する。

【0029】

本出願で使用する表現「垂直平面」は、第１軸Ａ１に平行なあらゆる平面を指すが、第１軸Ａ１を必ずしも含まないことを了解されたい。

【0030】

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、用語「すくい角」は、すくい面と、第１軸Ａ１に平行な仮想基準線との間に形成される鋭角を指すことを了解されたい。

【0031】

外切れ刃３２は、比較的高い切削速度のために、内切れ刃３４よりも大きな摩耗を受けやすく、外すくい角α１を正のすくい角であるように構成すると、外切れ刃３２上での摩耗を低減し、したがって、外切れ刃３２の動作寿命を延長することにも了解されたい。

【0032】

図３に示すように、複数の外すくい面４０は、回転方向ＤＲに面する。

【0033】

本発明のいくつかの実施形態では、第１軸Ａ１に平行で、外切れ刃３２のいずれか１つに交差する任意の平面で取った断面視において、前記外切れ刃３２に隣接する外すくい面４０は、正の外すくい角α１で傾斜することができる。

【0034】

また、本発明のいくつかの実施形態では、第１垂直平面ＰＶ１で取った断面において、正の外すくい角α１は、５度を超える大きさを有する一方で、いくつかの実施形態では、正の外すくい角α１は、１０度を超える大きさを有することができる。

【0035】

図４に示すように、第１垂直平面ＰＶ１で取った断面において、逃げ面３６は、正の外逃げ角β１で傾斜する。

【0036】

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、用語「逃げ角」は、逃げ面と、第１軸Ａ１に直交する仮想基準線との間に形成される鋭角を指すことを了解されたい。

【0037】

図５に示すように、第１軸Ａ１に平行で、内切れ刃３４のいずれか１つに交差する第２垂直平面ＰＶ２で取った断面において、前記内切れ刃３４に隣接する内すくい面４２は、負の内すくい角α２で傾斜する。

【0038】

内切れ刃３４は、特に高い送り速度における比較的低い切削速度のために、外切れ刃３２よりも大きな衝撃力を受けやすく、内すくい角α２を負のすくい角であるように構成すると、内切れ刃３４の安定性及び頑強さを増大し、したがって、内切れ刃３４の動作寿命を延長することを了解されたい。

【0039】

図３に示すように、複数の内すくい面４２は、回転方向ＤＲに面する。

【0040】

本発明のいくつかの実施形態では、第１軸Ａ１に平行で、内切れ刃３４のいずれか１つに交差する任意の平面で取った断面において、前記内切れ刃３４に隣接する内すくい面４２は、負の内すくい角α２で傾斜することができる。

【0041】

また、本発明のいくつかの実施形態では、第２垂直平面ＰＶ２で取った断面において、負の内すくい角α２は、５度を超える大きさを有することができる。

【0042】

図５に示すように、第２垂直平面ＰＶ２で取った断面において、逃げ面３６は、正の内逃げ角β２で傾斜する。

【0043】

本発明のいくつかの実施形態では、内逃げ角β２は、外逃げ角β１よりも大きい、即ち、β２＞β１とすることができる。

【0044】

また、本発明のいくつかの実施形態では、内逃げ角β２は、第１軸Ａ１に次第に近くに位置する平行な垂直平面で取った一連の平行な断面で測定すると、連続的に増大することができる。

【0045】

内逃げ角β２が径方向内側に連続的に増大するように構成すると、典型的にはかなり遅い切削速度に付随して切削ヘッドの中心に向かって生じる高い切削力及び衝撃力を低減する。

【0046】

図１～図３に示すように、各外すくい面４０は、ヘッド溝４４上に配設され、ヘッド溝４４は、先端部分２４から軸方向後方に延在し、リーディングエッジ２８の１つに交差し、各内すくい面４２は、刃溝４６上に配設され、刃溝４６は、先端部分２４から軸方向後方に延在し、ヘッド溝４４の１つに交差する。

【0047】

また、図１～図３に示すように、各刃溝４６は、平行平面で取った一連の平行断面から複数の刃溝頂点によって規定される刃溝経路ＧＰを有し、一連の平行断面は、それぞれが第１軸Ａ１に直交し、刃溝４６の軸方向の範囲に沿って刃溝４６に交差する。

【0048】

本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、第１軸Ａ１に直交し、刃溝４６に交差する平面で取った各断面に関し、関連する刃溝頂点は、最小半径を有する関連外形の区間の中間点に位置し、最小半径は、＋０．２０／－０．００ｍｍの公差を有することを了解されたい。

【0049】

本発明によれば、図２に示すように、各刃溝経路ＧＰは、先端点ＰＴの軸方向後方に第１距離ｄ１で位置する刃溝経路終了点ＮＰまで延在し、第１距離ｄ１は、切削直径ＤＣの３０パーセントを超える、即ち、ｄ１＞０．３０×ＤＣである。

【0050】

第１距離ｄ１が切削直径ＤＣの３０パーセントを超えることにより、各刃溝経路ＧＰが広範な軸方向長さを有するように構成すると、刃溝の体積の増大及び効率的なチップの排出に有利に寄与する。

【0051】

本発明のいくつかの実施形態では、第１距離ｄ１は、切削直径ＤＣの４０パーセントを超える、即ち、ｄ１＞０．４０×ＤＣとすることができる。

【0052】

また、本発明のいくつかの実施形態では、各刃溝経路ＧＰは、先端部分２４から軸方向後方に延在するため、回転方向ＤＲとは反対に延在することができる。

【0053】

更に、本発明のいくつかの実施形態では、各刃溝経路終了点ＮＰは、切れ刃移行点ＮＲのいずれか１つよりも第１軸Ａ１から遠くに径方向で位置することができる。

【0054】

各刃溝経路終了点ＮＰが切れ刃移行点ＮＲの径方向外側に位置するように構成すると、刃溝４６に沿ったチップの展開の改善を促進する。

【0055】

図６に示すように、第１軸Ａ１に直交し、複数の内切れ刃３４に交差する第１水平平面ＰＨ１で取った断面において、各刃溝４６は、凹形状の第１外形Ｐ１を有することができる。

【0056】

本発明のいくつかの実施形態では、各第１外形Ｐ１は、連続的に湾曲することができる。

【0057】

各第１外形Ｐ１が連続的に湾曲するように構成すると、関連する刃溝領域におけるチップの展開の改善を促進する。

【0058】

図６に示すように、第１外形Ｐ１は、第１外形Ｐ１の第１区分Ｓ１に沿って測定される第１最小半径Ｒ１を有し、第１区分Ｓ１は、第１刃溝頂点ＮＡ１を含む。

【0059】

本発明のいくつかの実施形態では、第１最小半径Ｒ１は、切削直径ＤＣの６パーセントを超える、即ち、Ｒ１＞０．０６×ＤＣとすることができる。

【0060】

各第１外形Ｐ１が、切削直径ＤＣの６パーセントを超える第１最小半径Ｒ１を有するように構成すると、刃溝４６に沿った円滑なチップの流れを促進し、チップが詰まる危険性を低減する。

【0061】

また、各第１外形Ｐ１が、切削直径ＤＣの６パーセントを超える第１最小半径Ｒ１を有するように構成すると、先端部分２４のコア強度を増大させる。

【0062】

本発明のいくつかの実施形態では、第１最小半径Ｒ１は、好ましくは、切削直径ＤＣの８パーセントを超える、即ち、Ｒ１＞０．０８×ＤＣとすることができる。

【0063】

また、本発明のいくつかの実施形態では、第１最小半径Ｒ１は、切削直径ＤＣの１５パーセント未満、即ち、Ｒ１＜０．１５×ＤＣとすることができる。

【0064】

図６に示すように、各第１外形Ｐ１は、第１区分Ｓ１内に含まれる第１径方向最内点ＮＩ１を有することができる。

【0065】

本発明のいくつかの実施形態では、第１区分Ｓ１は、第１最小半径Ｒ１の第１中心点Ｅ１回りに１５度を超える角度の範囲を定めることができる。

【0066】

各第１外形Ｐ１が、第１区分Ｓ１内に第１径方向最内点ＮＩ１を有するように構成すると、複数の刃溝４６に対するより効率的な外周間隔を可能にし、したがって、Ｎが２を超える、即ち、Ｎ＞２である切削ヘッドの構成を可能にする。

【0067】

図７に示すように、第１軸Ａ１に直交し、複数のリーディングエッジ２８に交差する第２水平平面ＰＨ２で取った断面において、各刃溝４６は、凹形状の第２外形Ｐ２を有することができる。

【0068】

本発明のいくつかの実施形態では、各第２外形Ｐ２は、連続的に湾曲することができる。

【0069】

各第２外形Ｐ２が連続的に湾曲するように構成すると、関連する刃溝領域におけるチップの展開の改善を促進する。

【0070】

図７に示すように、第２外形Ｐ２は、第２外形Ｐ２の第２区分Ｓ２に沿って測定される第２最小半径Ｒ２を有し、第２区分Ｓ２は、第２刃溝頂点ＮＡ２を含む。

【0071】

本発明のいくつかの実施形態では、第２最小半径Ｒ２は、切削直径ＤＣの６パーセントを超える、即ち、Ｒ２＞０．０６×ＤＣとすることができる。

【0072】

各第２外形Ｐ２が、切削直径ＤＣの６パーセントを超える第２最小半径Ｒ２を有するように構成すると、刃溝４６に沿った円滑なチップの流れを促進し、チップが詰まる危険性を低減する。

【0073】

本発明のいくつかの実施形態では、第２最小半径Ｒ２は、好ましくは、切削直径ＤＣの８パーセントを超える、即ち、Ｒ２＞０．０８×ＤＣとすることができる。

【0074】

また、本発明のいくつかの実施形態では、第２最小半径Ｒ２は、切削直径ＤＣの１５パーセント未満、即ち、Ｒ２＜０．１５×ＤＣとすることができる。

【0075】

第２最小半径Ｒ２は、第１最小半径Ｒ１の８５パーセント～１１５パーセントの間の範囲を有し得る、即ち、０．８５×Ｒ１＜Ｒ２＜１．１５×Ｒ１であることを了解されたい。

【0076】

図７に示すように、各第２外形Ｐ２は、第２外形Ｐ２の第２区分Ｓ２内に含まれる第２径方向最内点ＮＩ２を有することができる。

【0077】

本発明のいくつかの実施形態では、第２区分Ｓ２は、第２最小半径Ｒ２の第２中心点Ｅ２回りに１５度を超える角度の範囲を定めることができる。

【0078】

各第２外形Ｐ２が、第２区分Ｓ２内に第２径方向最内点ＮＩ２を有するように構成すると、複数の刃溝４６に対するより効率的な外周間隔を可能にし、したがって、Ｎが２を超える、即ち、Ｎ＞２である切削ヘッドの構成を可能にする。

【0079】

図６及び図７に示す、Ｎが３に等しい本発明の実施形態の場合、第１外形Ｐ１は、第１開始点ＮＳ１を有する追跡曲線を形成することができ、第１開始点ＮＳ１は、第１終了点ＮＥ１に先立って回転する様式で位置する。第２外形Ｐ２は、第２開始点ＮＳ２を有する追跡曲線を形成することができ、第２開始点ＮＳ２は、第２終了点ＮＥ２に続いて回転する様式で位置する。

【0080】

用語「追跡曲線（ｐｕｒｓｕｉｔ ｃｕｒｖｅ）」の使用は、本明細書及び特許請求の範囲全体にわたり、ｈｔｔｐｓ：／／ｅｎ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｐｕｒｓｕｉｔ ｃｕｒｖｅ（２０１９年７月２日検索）で説明される曲線形状を指し、この曲線は、被追跡物を追跡する追跡物によって辿られ、被追跡物は、１つの直線内を移動し、常に追跡物の接線上にあることを了解されたい。

【0081】

図１に示されるように、ヘッド溝４４及びヘッド溝４４に関連する刃溝４６は、刃溝－溝境界線ＧＦＢに沿って合流する。図７に示すように、第１軸Ａ１に直交し、複数のリーディングエッジ２８に交差する第３水平平面ＰＨ３で取った断面において、各刃溝４６は、刃溝－溝交点ＩＧで、各刃溝４６に関連するヘッド溝４４に交差し、刃溝－溝境界線ＧＦＢは、様々な水平平面でそのような刃溝－溝交点ＩＧの集合を構成する。

【0082】

本発明のいくつかの実施形態では、そのような各刃溝－溝交点ＩＧは、関連する切れ刃移行点ＮＲ自体を除き、関連する切れ刃移行点ＮＲに先立って回転する様式で配置することができる。

【0083】

また、本発明のいくつかの実施形態では、第２水平平面ＰＨ２及び第３水平平面ＰＨ３は、同一平面上にあってよい。

【0084】

図８に示すように、第１軸Ａ１を含み、逃げ面３６に交差する第３垂直平面ＰＶ３で取った断面において、逃げ面３６は、凹形状の逃げ外形ＰＣを有することができる。

【0085】

本発明のいくつかの実施形態では、各凹形状逃げ外形ＰＣは、逃げ半径ＲＣを有することができ、逃げ半径ＲＣは、切削直径ＤＣの５０パーセント～１５０パーセントの間の範囲を有する、即ち、０．５０×ＤＣ＜ＲＣ＜１．５０×ＤＣである。

【0086】

また、本発明のいくつかの実施形態では、各凹形状逃げ外形ＰＣは、連続的に湾曲し、第１軸Ａ１に対して無段で延在することができる。

【0087】

次に、本発明による回転切削工具４８を示す図９及び図１０に注意を向けられたい。回転切削工具４８は、切削ヘッド２０と、長手方向軸Ｌを有するシャンク５０とを備える。

【0088】

シャンク５０は、Ｎ個のランド５４と円周方向に交互であるＮ個のシャンク溝５２を有し、各シャンク溝５２は、長手方向軸Ｌに沿ってらせん状に延在することができる。

【0089】

図９及び図１０に示すように、切削ヘッド２０は、軸方向後方を向く底面５６を有することができ、シャンク５０は、長手方向軸Ｌを横断する支持面５８を有することができ、切削ヘッド２０は、底面５６が支持面５８と接触する状態で、シャンク５０に取り外し可能に組み付けることができる。

【0090】

切削ヘッド２０をシャンク５０に取り外し可能に組み付けるように構成すると、切削ヘッド２０を炭化タングステン等の適切な硬質材料から製造し、シャンク５０を高速度鋼等のあまり硬質ではなく、あまり高額ではない材料から製造することが可能である。シャンク５０は、摩耗又は損傷した切削ヘッド２０を処分した後、再利用してもよい。

【0091】

本発明のいくつかの実施形態では、各ヘッド溝４４は、底面５６に交差し、シャンク溝５２の１つと協働することができる。

【0092】

また、本発明のいくつかの実施形態では、底面５６は、第１軸Ａ１に直交し、支持面５８は、長手方向軸Ｌに直交し、第１軸Ａ１は、長手方向軸Ｌと同軸とすることができる。

【0093】

図２に示すように、底面５６は、第２距離ｄ２で先端点ＰＴの軸方向後方に位置し、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２の７０パーセントを超える、即ち、ｄ１＞０．７０×ｄ２とすることができる。

【0094】

本発明のいくつかの実施形態では、切削ヘッド２０は、底面５６から軸方向後方に延在する組み付け突起６０を含むことができる。

【0095】

本発明の他の実施形態では（図示せず）、切削ヘッド２０及びシャンク５０は、単一の一体化構造である一体部品であり、各ヘッド溝４４は、シャンク溝５２の１つと一体化することができる。

【0096】

図９及び図１０に示すように、切削ヘッド２０の中間部分２２は、回転方向ＤＲの反対側を向く複数のＮ個のトルク伝達面６２を含み、シャンク５０は、複数のＮ個の駆動突起６４を含み、各駆動突起６４は、回転方向ＤＲを向く駆動面６６を有し、各トルク伝達面６２は駆動面６６の１つと接触することができる。

【0097】

本発明のいくつかの実施形態では、第１距離ｄ１は、第２距離ｄ２の９０パーセント未満、即ち、ｄ１＞０．９０×ｄ２とすることができる。

【0098】

Ｎが３に等しい本発明の実施形態の場合、第１距離ｄ１が第２距離ｄ２の９０パーセント未満であるように構成すると、複数の駆動突起６４が切削ヘッド２０を係合するのに十分な空間をもたらし、刃溝４６とシャンク溝５２との間でチップが円滑に流れるのを妨げない。

【0099】

本発明のいくつかの実施形態では、各トルク伝達面６２は、外周面２６の１つに交差することができる。

【0100】

図１～図３に示す、Ｎが３に等しい本発明の実施形態の場合、各刃溝４６は、径方向最外刃溝点ＮＯでトルク伝達面６２の１つに交差することができる。

【0101】

本発明のいくつかの実施形態では、図３に示すように、３つの径方向最外刃溝点ＮＯは、第２直径Ｄ２を有する第２仮想円Ｃ２を規定することができ、第２直径Ｄ２は、切削直径ＤＣの７０パーセントを超える、即ち、Ｄ２＞０．７０×ＤＣである。

【0102】

第２仮想円Ｃ２が、切削直径ＤＣの７０パーセントを超える第２直径Ｄ２を有するように構成すると、刃溝の体積の増大及び効率的なチップの排出に有利に寄与する。

【0103】

本発明は、ある程度の詳細まで説明しているが、以下で請求する本発明の趣旨又は範囲から逸脱することなく様々な代替形態及び修正形態を行い得ることを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】