特許 7596998 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】

(24)【登録日】2024-12-02

(45)【発行日】2024-12-10

(54)【発明の名称】ドリル

(51)【国際特許分類】

   B23B 51/00 20060101AFI20241203BHJP

【ＦＩ】

B23B51/00 S

B23B51/00 L

B23B51/00 K

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021160339

(22)【出願日】2021-09-30

(65)【公開番号】P2023050297

(43)【公開日】2023-04-11

【審査請求日】2024-04-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000006264

【氏名又は名称】三菱マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100142424

【弁理士】

【氏名又は名称】細川 文広

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 晃

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２８３９３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６３－７０８１４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０２１－１０９３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９５５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１４９４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８４０３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２８５２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０１５１８４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ５１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸回りに回転されるドリルであって、
中心軸に沿って延びるボディと、前記ボディの先端に位置する切刃と、前記切刃から前記ボディの後端側に向かって延びる切屑排出溝と、を備え、
前記ボディは、互いに異なる外径を有する第１外径区間と第２外径区間とを有し、
前記第１外径区間は前記ボディの先端部に位置し、前記第２外径区間は前記第１外径区間の後端側に連続する区間であり、
前記第１外径区間および前記第２外径区間はいずれも、前記ボディの外径が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状であり、
前記第１外径区間のテーパー量は、前記第２外径区間のテーパー量よりも大きく、
前記第１外径区間と前記第２外径区間との境界部に、前記ボディの径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の外径遷移区間を有する、
ドリル。

【請求項2】

前記外径遷移区間の軸方向長さは、前記切刃の外径の５０％以下である、
請求項１に記載のドリル。

【請求項3】

前記第２外径区間のテーパー量は、０．０１／１００以上である、
請求項１または２に記載のドリル。

【請求項4】

前記ボディのウェブは、互いに異なる芯厚を有する第１芯厚区間と、第２芯厚区間とを有し、
前記第１芯厚区間は前記ウェブの先端部に位置し、前記第２芯厚区間は前記第１芯厚区間の後端側に連続する区間であり、
前記第１芯厚区間および前記第２芯厚区間はいずれも、前記芯厚が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状であり、
前記第１芯厚区間のテーパー量は、前記第２芯厚区間のテーパー量よりも大きい、
請求項１から３のいずれか１項に記載のドリル。

【請求項5】

前記第１芯厚区間と前記第２芯厚区間との境界部に、前記ウェブの径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の芯厚遷移区間を有する、
請求項４に記載のドリル。

【請求項6】

前記芯厚遷移区間の軸方向位置は、前記外径遷移区間の軸方向位置に重なる、
請求項５に記載のドリル。

【請求項7】

前記第２芯厚区間のテーパー量は、０．０１／１００以上である、
請求項４から６のいずれか１項に記載のドリル。

【請求項8】

前記ボディは、前記切刃の外周端から前記切屑排出溝の端縁に沿って後端側へ延びるマージンを有し、
前記マージンの後端側の端部は、前記第２外径区間内に位置する、
請求項１から７のいずれか１項に記載のドリル。

【請求項9】

前記第１外径区間の軸方向長さは、前記切刃の外径の３倍以上９倍以下である、
請求項１から８のいずれか１項に記載のドリル。

【請求項10】

前記切屑排出溝の溝長は、前記切刃の外径の１３倍以上である、
請求項１から９のいずれか１項に記載のドリル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドリルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、深穴加工用のドリルでは、切屑排出の観点から、ドリル先端側の部分の芯厚を、ドリル先端側からシャンク側に向かって徐々に細くなるテーパー状とし、所定位置からシャンク側の部分では一定の芯厚とした構成が知られている（例えば特許文献１～３参照）。さらに、特許文献１には、ドリル外径が軸方向に沿って変化する構成が開示されている。具体的に、特許文献１のドリルにおいて、ドリル先端側に位置する大径部は、シャンク側に向かってバックテーパーで小径となる形状を有し、小径部は一定の直径寸法の円柱形状である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第３７２００１０号公報

【文献】米国特許第９８４４８１９号明細書

【文献】特開２００５－１６９６００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１記載のドリルのように、ドリル外径もシャンク側に向かって細くなる形状とすることで、切屑排出性をさらに向上させることができる。しかし、ドリル外周面の大径部と小径部との境界に段差が設けられていると、急激に形状が変化する段差部分に応力が集中しやすい課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

中心軸回りに回転されるドリルであって、中心軸に沿って延びるボディと、前記ボディの先端に位置する切刃と、前記切刃から前記ボディの後端側に向かって延びる切屑排出溝と、を備え、前記ボディは、互いに異なる外径を有する第１外径区間と第２外径区間とを有し、前記第１外径区間は前記ボディの先端部に位置し、前記第２外径区間は前記第１外径区間の後端側に連続する区間であり、前記第１外径区間および前記第２外径区間はいずれも、前記ボディの外径が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状であり、前記第１外径区間のテーパー量は、前記第２外径区間のテーパー量よりも大きく、前記第１外径区間と前記第２外径区間との境界部に、前記ボディの径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の外径遷移区間を有する、ドリル。

【0006】

この構成によれば、第１外径区間と第２外径区間の両方がバックテーパー形状であることにより、被削材とボディとのクリアランスを大きくできるので、加工穴内でのスラッジ溜まりを抑制でき、優れた切屑排出性を得ることができる。
また、第１外径区間と第２外径区間との境界部に、ボディの径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の外径遷移区間が設けられる。この構成により、外径遷移区間において、テーパー量を緩やかに変化させることができるため、ドリルを用いた切削加工時に、第１外径区間と第２外径区間との境界部に応力が集中するのを抑制できる。これにより、十分な工具剛性を有するドリルとすることができる。

【0007】

前記外径遷移区間の軸方向長さは、前記切刃の外径の５０％以下である構成としてもよい。この構成によれば、切屑排出性を保持しつつ、外径遷移区間における応力集中を緩和できる。

【0008】

前記第２外径区間のテーパー量は、０．０１／１００以上である構成としてもよい。この範囲とすることで、第２外径区間の後端部が過度に細くなるのを防ぎ、ドリルの強度を保つことができる。

【0009】

前記ボディのウェブは、互いに異なる芯厚を有する第１芯厚区間と、第２芯厚区間とを有し、前記第１芯厚区間は前記ウェブの先端部に位置し、前記第２芯厚区間は前記第１芯厚区間の後端側に連続する区間であり、前記第１芯厚区間および前記第２芯厚区間はいずれも、前記芯厚が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状であり、前記第１芯厚区間のテーパー量は、前記第２芯厚区間のテーパー量よりも大きい構成としてもよい。この構成によれば、いずれもバックテーパー形状の第１外径区間および第２外径区間を有するボディにおいて、溝長のほぼ全体にわたって一定以上の深さを有する切屑排出溝を形成しやすくなる。これにより、切屑排出溝からクリアランスへの切屑のはみ出しを抑制でき、切屑を円滑に排出できる。

【0010】

前記第１芯厚区間と前記第２芯厚区間との境界部に、前記ウェブの径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の芯厚遷移区間を有する構成としてもよい。この構成により、芯厚遷移区間において、ウェブのテーパー量を緩やかに変化させることができるため、ドリルを用いた切削加工時に、第１芯厚区間と第２芯厚区間との境界部において切屑が引っかかりにくくなる。これにより、さらに良好な切屑排出性を得ることができる。

【0011】

前記芯厚遷移区間の軸方向位置は、前記外径遷移区間の軸方向位置に重なる構成としてもよい。この構成によれば、ボディの外径のテーパー量が変化する位置と、ウェブの芯厚のテーパー量が変化する位置が軸方向において一致する。これにより、軸方向における切屑排出溝の深さの変化を抑えることができ、円滑に切屑を排出しやすくなる。

【0012】

前記第２芯厚区間のテーパー量は、０．０１／１００以上である構成としてもよい。この範囲とすることで、第２芯厚区間の後端部が過度に細くなるのを防ぎ、ドリルの強度を保つことができる。

【0013】

前記ボディは、前記切刃の外周端から前記切屑排出溝の端縁に沿って後端側へ延びるマージンを有し、前記マージンの後端側の端部は、前記第２外径区間内に位置する構成としてもよい。この構成によれば、クーラントの流路となる二番取り面を後端側へ長く延ばすことができるため、被削材とボディとのクリアランスにクーラントを流しやすくなり、スラッジ溜まりを抑制できる。

【0014】

前記第１外径区間の軸方向長さは、前記切刃の外径の３倍以上９倍以下である構成としてもよい。この範囲とすることで、第１外径区間におけるテーパー量の管理がしやすくなる。また、第１外径ボディの外径が過度に細くなるのを抑制できる。

【0015】

前記切屑排出溝の溝長は、前記切刃の外径の１３倍以上である構成としてもよい。切屑詰まりが生じやすいドリルにおいて、切屑排出性を改善できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様によれば、工具剛性を保持しつつ切屑排出性を向上させたドリルが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１（ａ）は、実施形態のドリルの側面図である、（ｂ）は、切屑排出溝を直溝として示す模式断面図である。

【図2】図２は、実施形態のドリルの先端部を拡大して示す部分側面図である。

【図3】図３は、実施形態のドリルの正面図である。

【図4】図４は、図１（ｂ）の境界区間付近を拡大して示す図である。

【図5】図５（ａ）は、変形例のドリルのボディを示す側面図である、（ｂ）は変形例のドリルの切屑排出溝を直溝として示す模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１（ａ）は、本実施形態のドリルの側面図である。図１（ｂ）は、切屑排出溝を直溝として示す模式断面図である。図２は、本実施形態のドリルの先端部を拡大して示す部分側面図である。図３は、本実施形態のドリルの正面図である。図４は、図１（ｂ）の境界区間付近を拡大して示す図である。

【0019】

本実施形態のドリル１は、深穴加工用のドリルである。
ドリル１は、中心軸Ｏを中心とする略円柱状である。ドリル１は、それぞれ中心軸Ｏに沿って延びるボディ１０およびシャンク１１を有する。ドリル１は、ボディ１０の先端面を被削材に対向させ中心軸Ｏ周りに回転することで被削材への穿孔を行う。
本実施形態のドリル１は、超硬合金等からなる基材を有するソリッドドリルである。ドリル１は、基材表面を被覆する金属窒化物等からなる硬質皮膜を有していてもよい。

【0020】

ドリル１の中心軸Ｏに沿う方向（中心軸Ｏが延びる方向）を軸方向と呼ぶ。軸方向のうち、シャンク１１からボディ１０へ向かう方向を先端側と呼び、ボディ１０からシャンク１１へ向かう方向を後端側と呼ぶ。
中心軸Ｏと直交する方向を径方向と呼ぶ。径方向のうち、中心軸Ｏに接近する方向を径方向内側と呼び、中心軸Ｏから離れる方向を径方向外側と呼ぶ。
中心軸Ｏ回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。また、周方向のうち、穴あけ加工時にボディ１０が回転する方向を回転方向前方側と呼び、その反対側を回転方向後方側と呼ぶ。

【0021】

ボディ１０は、ボディ１０の先端に位置する一対の切刃１５、１５と、切刃１５、１５から後端側に向かってボディ１０の外周を螺旋状に延びる一対の切屑排出溝１４、１４と、を有する。
ドリル１には、シャンク１１の後端面から先端側に向けて２つのクーラント穴９が中心軸Ｏに関して対称に、切屑排出溝１４と等しいリードで捩れるように形成されている。これらのクーラント穴９は、ボディ１０において切屑排出溝１４の間を通り、先端逃げ面１３にそれぞれ開口する。ドリル１を用いた穴明け加工時には、２つのクーラント穴９から切削油剤や圧縮空気等のクーラントが噴出される。また、先端逃げ面１３は、ドリル回転方向Ｔとは反対側に向けて逃げ角が大きくなる２段の逃げ面によって形成される。クーラント穴９は、上記２段の逃げ面のうちドリル回転方向Ｔとは反対側の逃げ面に開口する。

【0022】

切屑排出溝１４は、ボディ１０の外周において、切刃１５から中心軸Ｏ方向の後端側へ向かうに従い一定のねじれ角でドリル回転方向Ｔ後方側にねじれる。一対の切屑排出溝１４、１４は、中心軸Ｏに関して対称に配置されている。切屑排出溝１４の溝長Ｌ０（中心軸Ｏ方向に沿った長さ）は、ドリル１の切刃１５の外径Ｄに対して８．０Ｄ～３０．０Ｄの範囲である。なお、切刃１５の外径は、切刃１５の外周端における中心軸Ｏ回りの回転軌跡がなす円の外径、すなわちドリル径である。

【0023】

切刃１５、１５は、ボディ１０の先端において、一対の切屑排出溝１４、１４のドリル回転方向Ｔ前方側を向く内壁面と先端逃げ面１３との交差稜線部にそれぞれ形成されている。一対の切刃１５、１５は、中心軸Ｏに関して対称に配置されている。切刃１５は、ボディ１０の外周側（径方向外側）に向かうに従い後端側に延び、先端角が与えられている。

【0024】

ボディ１０は、図１（ｂ）に示すように、軸方向において、互いに異なる外径を有する第１外径区間２１と、第２外径区間２２とを有する。図１（ｂ）では、切屑排出溝１４を直溝として、ボディ１０の外径および芯厚を表示している。

【0025】

図１（ｂ）に示すように、第１外径区間２１はボディ１０の先端部に位置し、第２外径区間２２は第１外径区間２１の後端側に連続する区間である。第１外径区間２１および第２外径区間２２はいずれも、ボディ１０の外径Ｄ１が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状である。

【0026】

第１外径区間２１のテーパー量は、第２外径区間２２のテーパー量よりも大きい。すなわち、第１外径区間２１の軸方向長さに対する第１外径区間２１両端の外径Ｄ１の変化量は、第２外径区間２２の軸方向長さに対する第２外径区間２２両端の外径Ｄ１の変化量よりも大きい。この構成により、ボディ１０の先端部による過大なバニシングを抑制でき、切屑排出性も高めることができる。第１外径区間２１のテーパー量は、例えば０．１／１００～１．０／１００の範囲である。第２外径区間２２のテーパー量は、例えば０．０１／１００～０．１／１００の範囲である。

【0027】

第２外径区間２２のテーパー量は、０．０１／１００以上であることが好ましい。この範囲とすることで、例えば、第２外径区間２２の軸方向長さＬ２が、切刃１５の外径Ｄの５０倍程度もある長尺のドリル１においても、バックテーパー形状を確保しながら、第２外径区間２２のシャンク１１側の端部が過度に細くなるのを防ぎ、ドリル１の強度を保つことができる。

【0028】

本実施形態のドリル１は、図４の拡大図に示すように、第１外径区間２１と第２外径区間２２との境界部に、ボディ１０の径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の外径遷移区間２４を有する。すなわち、第１外径区間２１と第２外径区間２２は、軸方向において、段差なく滑らかに接続される。外径遷移区間２４において、外周面のテーパー角は、第１外径区間２１から第２外径区間２２に向かって連続的に変化する。

【0029】

本実施形態の場合、第１外径区間２１のうち外径遷移区間２４を除く区間（直線区間２１ａ）では、外径Ｄ１は、ほぼ一定の割合でドリル後端に向かって減少する。また、第２外径区間２２のうち外径遷移区間２４を除く区間（直線区間２２ａ）においても、外径Ｄ１は、ほぼ一定の割合でドリル後端に向かって減少する。外径遷移区間２４は、外周面のテーパ－角が、直線区間２１ａのテーパー角から、直線区間２２ａのテーパー角へ連続的に変化する区間である。したがって、外径遷移区間２４のテーパー角は、直線区間２２ａのテーパー角以上、かつ直線区間２１ａのテーパー角以下の角度範囲にある。

【0030】

外径遷移区間２４の軸方向長さは、切刃１５の外径の５０％以下であることが好ましい。この構成によれば、切屑排出性を保持しつつ、外径遷移区間２４における応力集中を緩和できる。直線区間２１ａ、２２ａのテーパー角を固定して外径遷移区間２４の軸方向長さを大きくすると、外径遷移区間２４における外径Ｄ１が大きくなるため、加工穴の壁面とボディ１０の外周面との隙間が小さくなり、切屑排出性が低下する傾向となる。

【0031】

本実施形態において、第１外径区間２１の軸方向長さＬ１は、切刃１５の外径Ｄの３倍以上９倍以下であることが好ましい。軸方向長さＬ１が、切刃１５の外径Ｄの３倍未満であると、第１外径区間２１が短すぎるために、第１外径区間２１におけるバックテーパー量の管理が難しく、製造性が低下する。一方、軸方向長さＬ１が、切刃１５の外径Ｄの９倍を超えると、第１外径区間２１の後端における外径Ｄ１の縮小幅が過大となり、工具強度を保つことが難しくなる。あるいは、強度低下を防ぐために第１外径区間２１のテーパー量を小さくすると、第２外径区間２２のテーパー量はさらに小さくなるため、バックテーパー形状の第２外径区間２２による切屑排出性の改善効果が低くなる。

【0032】

本実施形態の構成は、溝長Ｌ０は、切刃１５の外径Ｄに対して１３Ｄ以上のドリルに好適な構成である。溝長Ｌ０が１３Ｄ以上のドリルは、切刃１５の外径Ｄに対して穴深さが１０倍以上の加工に用いられる。このような深穴加工では、切屑詰まりが顕著に生じやすくなる。本実施形態のドリル１によれば、上記した優れた切屑排出性により、１０Ｄ以上の深穴加工用途における切屑排出の課題を解決できる。

【0033】

本実施形態において、ボディ１０のウェブ３０は、互いに異なる芯厚Ｄ２を有する第１芯厚区間３１と、第２芯厚区間３２とを有する。第２芯厚区間３２のシャンク１１側には、切屑排出溝１４の後端部の溝切上がり区間３３が連続する。

【0034】

ボディ１０の芯厚Ｄ２は、切屑排出溝１４の底部によって形成されるウェブ３０の厚さ（直径）である。第１芯厚区間３１はウェブ３０の先端部に位置し、第２芯厚区間３２は第１芯厚区間３１の後端側に連続する。第１芯厚区間３１および第２芯厚区間３２はいずれも、芯厚Ｄ２が先端側から後端側に向かって徐々に細くなるバックテーパー形状である。溝切り上がり区間３３は、切屑排出溝１４の終端部であり、ドリル後端に向かって切屑排出溝１４が浅くなる区間である。

【0035】

第１芯厚区間３１のテーパー量は、第２芯厚区間３２のテーパー量よりも大きい。すなわち、第１芯厚区間３１の軸方向長さに対する第１芯厚区間３１両端の芯厚Ｄ２の変化量は、第２芯厚区間３２の軸方向長さに対する第２芯厚区間３２両端の芯厚Ｄ２の変化量よりも大きい。この構成により、第１外径区間２１における切屑排出溝１４の深さと、第２外径区間２２における切屑排出溝１４の深さが顕著に異なってしまうのを防げる。
第１芯厚区間３１のテーパー量は、例えば０．１／１００～１．０／１００の範囲である。第２芯厚区間３２のテーパー量は、例えば０．０１／１００～０．１／１００の範囲である。第２芯厚区間３２のテーパー量は、０．０１／１００以上であることが好ましい。この範囲とすることで、第２芯厚区間３２のシャンク１１側の端部が過度に細くなるのを防ぎ、ドリル１の強度を保つことができる。

【0036】

本実施形態のドリル１は、図４の拡大図に示すように、第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２との境界部に、ウェブ３０の径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の芯厚遷移区間３４を有する。すなわち、第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２は、軸方向において、段差なく滑らかに接続される。芯厚遷移区間３４において、ウェブ３０のテーパー角は、第１芯厚区間３１から第２芯厚区間３２に向かって連続的に変化する。

【0037】

本実施形態の場合、第１芯厚区間３１のうち芯厚遷移区間３４を除く区間（直線区間３１ａ）では、芯厚Ｄ２は、ほぼ一定の割合でドリル後端に向かって減少する。また、第２芯厚区間３２のうち芯厚遷移区間３４を除く区間（直線区間３２ａ）においても、芯厚Ｄ２は、ほぼ一定の割合でドリル後端に向かって減少する。芯厚遷移区間３４は、ウェブ３０のテーパ－角が、直線区間３１ａのテーパー角から、直線区間３２ａのテーパー角へ連続的に変化する区間である。したがって、芯厚遷移区間３４のテーパー角は、直線区間３２ａのテーパー角以上、かつ直線区間３１ａのテーパー角以下の角度範囲にある。

【0038】

芯厚遷移区間３４の軸方向長さは、切刃１５の外径の５０％以下であることが好ましい。この構成によれば、良好な切屑排出性を得やすくなる。直線区間３１ａ、３２ａのテーパー角を固定して芯厚遷移区間３４の軸方向長さを大きくすると、芯厚遷移区間３４における芯厚Ｄ２が大きくなるため、切屑排出溝１４の深さが小さくなり、切屑排出性が低下する傾向となる。

【0039】

以上の構成を備える本実施形態のドリル１は、ボディ１０が中心軸Ｏ回りに回転されつつ中心軸Ｏ方向の先端側へ向かって送られることにより、ボディ１０の先端に位置する切刃１５、１５で被削材を切削して、被削材に加工穴を形成する。切刃１５、１５から生成される切屑は、切屑排出溝１４、１４内を中心軸Ｏ方向の後端側へ向かって排出される。

【0040】

本実施形態では、第１外径区間２１と第２外径区間２２の両方が、ドリル先端からシャンク１１に向けて外径Ｄ１が徐々に減少するバックテーパー形状である。この構成により、被削材とボディ１０とのクリアランスを大きくできるので、加工穴内でのスラッジ溜まりを抑制でき、優れた切屑排出性を得ることができる。

【0041】

また本実施形態では、第１外径区間２１と第２外径区間２２との境界部に、ボディ１０の径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の外径遷移区間２４が設けられる。この構成により、外径遷移区間２４において、テーパー量を緩やかに変化させることができるため、ドリル１を用いた切削加工時に、第１外径区間２１と第２外径区間２２との境界部に応力が集中するのを抑制できる。これにより、十分な工具剛性を有するドリル１とすることができる。

【0042】

また本実施形態では、ウェブ３０の第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２の両方が、ドリル先端からシャンク１１に向けて芯厚Ｄ２が徐々に減少するバックテーパー形状である。この構成によれば、いずれもバックテーパー形状の第１外径区間２１および第２外径区間２２を有するボディ１０において、溝長Ｌ０のほぼ全体にわたって一定以上の深さを有する切屑排出溝１４を形成しやすくなる。これにより、切屑排出溝１４からクリアランスへの切屑のはみ出しを抑制でき、切屑を円滑に排出できる。

【0043】

また本実施形態では、第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２との境界部に、ウェブ３０の径方向内側へ凹む滑らかな凹曲面状の芯厚遷移区間３４が設けられる。この構成により、芯厚遷移区間３４において、ウェブ３０のテーパー量を緩やかに変化させることができるため、ドリル１を用いた切削加工時に、第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２との境界部において切屑が引っかかりにくくなる。これにより、さらに良好な切屑排出性を得ることができる。

【0044】

本実施形態では、図４に示すように、芯厚遷移区間３４と外径遷移区間２４の軸方向位置が互いに重なる。この構成によれば、ボディ１０の外径Ｄ１のテーパー量が変化する位置と、ウェブ３０の芯厚Ｄ２のテーパー量が変化する位置が軸方向において一致する。これにより、軸方向における切屑排出溝１４の深さの変化を抑えることができ、円滑に切屑を排出しやすくなる。

【0045】

さらに本実施形態の場合、第１外径区間の外径Ｄ１のテーパー量と第１芯厚区間３１の芯厚Ｄ２のテーパー量はほぼ同等である。第２外径区間２２の外径Ｄ１のテーパー量と第２芯厚区間３２の芯厚Ｄ２のテーパー量はほぼ同等である。この構成によれば、第１芯厚区間３１および第２芯厚区間３２の全体にわたって切屑排出溝１４の深さをほぼ一定にできる。切屑排出溝１４の内側に切屑が詰まりにくくなる。
なお、第１外径区間の外径Ｄ１のテーパー量と第１芯厚区間３１の芯厚Ｄ２のテーパー量とを互いに異ならせることもできる。また、第２外径区間２２の外径Ｄ１のテーパー量と第２芯厚区間３２の芯厚Ｄ２のテーパー量とを互いに異ならせることもできる。すなわち、外径Ｄ１と芯厚Ｄ２のテーパー量を異ならせることにより、切屑排出溝１４の軸方向の深さ分布を調整してもよい。

【0046】

ボディ１０は、２つの切屑排出溝１４、１４の間に、ランド１６、１６を有する。ランド１６のドリル回転方向Ｔ前方側の端部に第１マージン１６Ａが設けられている。ランド１６のドリル回転方向Ｔ後方側の端部に第２マージン１６Ｂが設けられている。第１マージン１６Ａおよび第２マージン１６Ｂは、切屑排出溝１４の端縁に沿って螺旋状に延びる。ボディ１０は、第１マージン１６Ａと第２マージン１６Ｂとの間に、径方向内側に凹む二番取り面１６Ｃを有する。

【0047】

第１マージン１６Ａおよび第２マージン１６Ｂは、ボディ１０の先端部分にのみ形成されている。本実施形態の場合、図１に示す二番取り面１６Ｃの軸方向長さＬ３は、切屑排出溝１４の溝長Ｌ０の４割程度である。本実施形態のドリル１では、第１マージン１６Ａの後端側の端部、あるいは二番取り面１６Ｃの後端側の端部が、第２外径区間２２の区間内に位置する。この構成によれば、クーラントの流路となる二番取り面１６Ｃを後端側へ長く延ばすことができるため、被削材とボディ１０とのクリアランスにクーラントを流しやすくなり、スラッジ溜まりを抑制できる。

【0048】

第２外径区間２２内における第１マージン１６Ａまたは二番取り面１６Ｃの後端位置は適宜変更可能である。本実施形態のドリル１では、第２外径区間２２がバックテーパー形状であるため、二番取り面１６Ｃの軸方向長さＬ３を比較的短くしても、第２外径区間２２のクリアランスにクーラントが流れやすい。二番取り面１６Ｃの軸方向長さＬ３を短くすることで、ランド１６の肉厚を確保でき、工具剛性を保持しやすくなる。第１マージン１６Ａまたは二番取り面１６Ｃの後端位置は、例えば、第２外径区間２２の先端位置から、第２外径区間２２の軸方向長さＬ２の５％～４０％の位置、あるいは１０％～３０％の位置とすることができる。

【0049】

なお、第１マージン１６Ａおよび第２マージン１６Ｂの構成は本実施形態に限定されない。例えば、被削材とボディ１０とのクリアランスを大きくできる場合には、第１マージン１６Ａあるいは二番取り面１６Ｃの後端側の端部が、第１外径区間２１の区間内に配置されていてもよい。また、第２マージン１６Ｂは必要に応じて設ければよく、ボディ１０は第２マージン１６Ｂを備えない構成とすることもできる。

【0050】

（変形例）
図５（ａ）は、変形例のドリル１のボディ１０を示す側面図である。図５（ｂ）は変形例のドリル１の切屑排出溝１４を直溝として示す模式断面図である。
図５に示すドリル１は、ウェブ３０における芯厚遷移区間３４の形状が、図１から図４に示した形状と異なる。
具体的に、変形例の芯厚遷移区間３４は、第２芯厚区間３２の直線区間３２ａとは段差無く滑らかに接続されているが、先端側の第１芯厚区間３１の直線区間３１ａとは、段差３４ａを介して接続されている。

【0051】

変形例のドリル１では、芯厚遷移区間３４が、先端側（直線区間３１ａ側）に向かうに従って、中心軸Ｏに対する傾斜角であるテーパー角が大きくなる。芯厚遷移区間３４のテーパー角は、芯厚遷移区間３４と直線区間３１ａとの接続部において最大となる。芯厚遷移区間３４と直線区間３１ａとの接続部における芯厚遷移区間のテーパー角は、直線区間３１ａのテーパー角よりも大きい。一方、芯厚遷移区間３４のテーパー角は、後端側の直線区間３２ａとの接続部において、直線区間３２ａのテーパー角に一致する。

【0052】

本変形例の構成では、芯厚遷移区間３４の先端側に段差３４ａがあるが、この段差の壁面はドリル１の後端側を向いている。切刃１５で生じた切屑は、切屑排出溝１４内をドリル先端から後端に向かって移動するため、段差３４ａが切屑の移動を阻害することはほぼない。そして、本変形例の構成によれば、芯厚遷移区間３４の先端側の端部が段差になっていることで、第２芯厚区間３２において切屑排出溝１４の深さを大きく確保できる。これにより、第２芯厚区間３２に進入した切屑を後端側へ排出しやすくなる。

【0053】

また、芯厚遷移区間３４に段差３４ａを設けることで、芯厚遷移区間３４の軸方向長さを短くできる。これにより、第１芯厚区間３１の直線区間３１ａおよび第２芯厚区間３２の直線区間３２ａのいずれかまたは両方の軸方向長さを大きくできる。直線区間３１ａ、３２ａのテーパー量の管理がしやすくなり、製造性が向上する。

【0054】

なお、本変形例の外径遷移区間２４の形状は、図１および図４に示した実施形態の形状と共通である。したがって、変形例のドリル１を用いた切削加工時にも、外径遷移区間２４に応力が集中するのを抑制できる。

【0055】

本変形例においても、芯厚遷移区間３４の軸方向位置は、外径遷移区間２４の軸方向位置に重なる。外径Ｄ１のテーパー角が変化する位置と、芯厚Ｄ２のテーパー角が変化する位置が、一致している。第１芯厚区間３１と第２芯厚区間３２のそれぞれの区間内で、切屑排出溝１４の深さがそれぞれほぼ一定になる。切屑排出溝１４の内側を移動する切屑の挙動を安定させやすい。

【符号の説明】

【0056】

１…ドリル
９…クーラント穴
１０…ボディ
１１…シャンク
１３…先端逃げ面
１４…切屑排出溝
１５…切刃
１６…ランド
１６Ａ…第１マージン
１６Ｂ…第２マージン
１６Ｃ…二番取り面
２１…第１外径区間
２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ…直線区間
２２…第２外径区間
２４…外径遷移区間
３０…ウェブ
３１…第１芯厚区間
３２…第２芯厚区間
３３…溝切上がり区間
３４…芯厚遷移区間
３４ａ…段差
Ｄ…切刃の外径
Ｄ１…外径
Ｄ２…芯厚
Ｌ０…溝長
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…軸方向長さ
Ｏ…中心軸
Ｔ…ドリル回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】