(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-28
(54)【発明の名称】マイクロドリル
(51)【国際特許分類】
B23B 51/00 20060101AFI20241018BHJP
【FI】
B23B51/00 S
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024515610
(86)(22)【出願日】2023-10-17
(85)【翻訳文提出日】2024-03-08
(86)【国際出願番号】 CN2023125080
(87)【国際公開番号】W WO2024083136
(87)【国際公開日】2024-04-25
(31)【優先権主張番号】202211264831.0
(32)【優先日】2022-10-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524091560
【氏名又は名称】ジアシン ワールディア ダイアモンド ツール カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110002343
【氏名又は名称】弁理士法人 東和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】リウ、 リアンドン
(72)【発明者】
【氏名】ヤオ、 ミン
(72)【発明者】
【氏名】フー、 チェンイー
【テーマコード(参考)】
3C037
【Fターム(参考)】
3C037AA09
3C037BB01
3C037BB13
3C037CC08
(57)【要約】
【課題】 マイクロドリルを提供することを課題とする。
【解決手段】 チップ部を備えたマイクロドリルであって、前記チップ部は、中心に対して対称的に配置された2段の短いチゼルエッジを備え、前記短いチゼルエッジの互いに離れた端に勾配が、前記短いチゼルエッジと異なっている少なくとも1段の第1切れ刃が設けられ、多段の前記第1切れ刃を設ける場合、多段の前記第1切れ刃間の勾配が異なっている。このマイクロドリルは、従来のドリルのチゼルエッジを勾配の異なる短いチゼルエッジ及び少なくとも1段の第1切れ刃に変更して、従来のチゼルエッジの長さを短縮し、穴あけのセンタリング能力を向上させると共に第1切れ刃を介してマイクロドリルの芯厚を厚くし、マイクロドリルのセンタリング効果を向上しながらマイクロドリルの強度を高める。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
チップ部を備えたマイクロドリルであって、
前記チップ部は、中心に対して対称的に配置された2段の短いチゼルエッジを備え、
前記短いチゼルエッジの互いに離れた端に勾配が前記短いチゼルエッジと異なる少なくとも1段の第1切れ刃が設けられ、
多段の前記第1切れ刃を設ける場合、多段の前記第1切れ刃間の勾配が異なっていることを特徴とする、マイクロドリル。
【請求項2】
2段の前記短いチゼルエッジ間の挟角は、140~170°であることを特徴とする、請求項1に記載のマイクロドリル。
【請求項3】
対応する2段の前記第1切れ刃間の挟角は、140~170°であり、かつ、2段の前記第1切れ刃間の挟角は、2段の前記短いチゼルエッジ間の挟角より小さい又は等しいことを特徴とする、請求項1に記載のマイクロドリル。
【請求項4】
1段又は多段の前記第1切れ刃に対応するエッジ部は、第1エッジ部で、1段の前記第1切れ刃は、1つの前記第1エッジ部に対応し、多段の前記第1切れ刃は、異なる平面上にある複数の前記第1エッジ部に対応し、
前記第1エッジ部内のねじれ溝と交差するエッジは、第2切れ刃を形成することを特徴とする、請求項1に記載のマイクロドリル。
【請求項5】
前記第1エッジ部と前記ねじれ溝との挟角の範囲は、50~70°であることを特徴とする、請求項4に記載のマイクロドリル。
【請求項6】
対応する2段の前記第2切れ刃間の挟角は、90~150°であり、かつ、2段の前記第2切れ刃間の空間挟角は、2段の前記第1切れ刃間の挟角より小さい又は等しいことを特徴とする、請求項4に記載のマイクロドリル。
【請求項7】
前記第2切れ刃の互いに離れた端に勾配が前記第2切れ刃と異なる少なくとも1段の第3切れ刃が設けられ、
多段の前記第3切れ刃を設ける場合、多段の前記第3切れ刃間の勾配が異なっていることを特徴とする、請求項4に記載のマイクロドリル。
【請求項8】
対応する2段の前記第3切れ刃の空間挟角は、50~150°であり、かつ、2段の前記第3切れ刃の空間挟角は、2段の前記第2切れ刃間の空間挟角より小さい或いは等しいことを特徴とする、請求項7に記載のマイクロドリル。
【請求項9】
前記ねじれ溝と交差して前記第3切れ刃を形成するのは、第3エッジ部であり、前記第3エッジ部と前記ねじれ溝との挟角は、30~60°であることを特徴とする、請求項7に記載のマイクロドリル。
【請求項10】
前記第1エッジ部と交差して前記第1切れ刃を形成するのは、第2エッジ部であり、
前記第1エッジ部と前記第2エッジ部との挟角は、90~130°であることを特徴とする、請求項4に記載のマイクロドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドリル分野に関し、特に、マイクロドリルに関する。
【背景技術】
【0002】
直径が3.175mm未満のドリルは、一般的に、マイクロドリルと呼ばれる。
マイクロドリルの開発設計において、素材、先端部構造、チップ、芯厚などは、均しくマイクロドリルの性能に重大な影響を及ぼすことができるパラメータである。
例えば、ダイヤモンドマイクロドリルを例にすると、ダイヤモンドマイクロドリルの直径は、基本的に1mm未満で、芯厚が大きい場合、センタリング効果が悪く、芯厚が小さい場合、ドリル強度も低下し、折れやすくなる。
なお、ダイヤモンドは、硬度が非常に高いが、靱性が劣り、切削力が大きい場合、刃先がチッピングしやすい。
したがって、チッピングの問題を減らすため、チップ部の構造を改善する必要があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の目的は、従来のドリルのチゼルエッジを勾配の異なる短いチゼルエッジ及び少なくとも1段の第1切れ刃に変更して、従来のチゼルエッジの長さを短縮し、穴あけのセンタリング能力を向上させると共に第1切れ刃を介してマイクロドリルの芯厚を厚くし、マイクロドリルのセンタリング効果を向上しながらマイクロドリルの強度を高めるマイクロドリルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の技術的手段を採用する。
【0005】
チップ部を備えたマイクロドリルであって、前記チップ部は、中心に対して対称的に配置された2段の短いチゼルエッジを備え、前記短いチゼルエッジの互いに離れた端に勾配が前記短いチゼルエッジと異なる少なくとも1段の第1切れ刃が設けられ、多段の前記第1切れ刃を設ける場合、多段の前記第1切れ刃間の勾配が異なり、短いチゼルエッジは、従来のチゼルエッジの長さよりも短く、これにより穴あけのセンタリング効果を向上しながら第1切れ刃を介して芯厚を厚くしてマイクロドリルの強度を高める。
【0006】
さらに、2段の前記短いチゼルエッジ間の挟角は、140~170°であり、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0007】
さらに、対応する2段の前記第1切れ刃間の挟角は、140~170°であり、かつ、2段の前記第1切れ刃間の挟角は、2段の前記短いチゼルエッジ間の挟角より小さい又は等しく、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0008】
さらに、1段又は多段の前記第1切れ刃に対応するエッジ部は、第1エッジ部で、1段の前記第1切れ刃は、1つの前記第1エッジ部に対応し、多段の前記第1切れ刃は、異なる平面上にある複数の前記第1エッジ部に対応し、前記第1エッジ部内のねじれ溝と交差するエッジは、第2切れ刃を形成し、第2切れ刃を介してエッジラインの長さを長くすることで、局部的に受け外力を低減し、刃先のチッピング・欠け問題を改善する。
【0009】
さらに、前記第1エッジ部と前記ねじれ溝との挟角の範囲は、50~70°であり、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0010】
さらに、対応する2段の前記第2切れ刃間の挟角は、90~150°であり、かつ、2段の前記第2切れ刃間の空間挟角は、2段の前記第1切れ刃間の挟角より小さい又は等しく、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0011】
さらに、前記第2切れ刃の互いに離れた端に勾配が前記第2切れ刃と異なる少なくとも1段の第3切れ刃が設けられ、多段の前記第3切れ刃を設ける場合、多段の前記第3切れ刃間の勾配が異なり、多段式の切れ刃で従来の一体型切れ刃に置換し、一方で、エッジラインの長さをさらに増加させ、局部的に受け外力を低減し、刃先のチッピング・欠け問題を改善でき、他方で、各段の切れ刃の長さ、角度の設計に基づき各段の切れ刃の切削量及び切削圧力を調整し、さらに、切れ刃のチッピング・欠け問題も改善することができる。
【0012】
さらに、対応する2段の前記第3切れ刃の空間挟角は、50~150°であり、かつ、2段の前記第3切れ刃の空間挟角は、2段の前記第2切れ刃間の空間挟角より小さい或いは等しく、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0013】
さらに、前記ねじれ溝と交差して前記第3切れ刃を形成するのは、第3エッジ部であり、前記第3エッジ部と前記ねじれ溝との挟角は、30~60°であり、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【0014】
さらに、前記第1エッジ部と交差して前記第1切れ刃を形成するのは、第2エッジ部であり、前記第1エッジ部と前記第2エッジ部との挟角は、90~130°であり、挟角の角度が大きすぎる場合、チップの切れ味が落ち、挟角の角度が小さすぎる場合、チップの強度が低くなることで、容易にチッピング、欠けなどの現象が生じる。
【発明の効果】
【0015】
一方で、従来のチゼルエッジの長さを短くして、穴あけのセンタリング能力を向上し、同時に1段又は多段の第1切れ刃を介してマイクロドリルの芯厚を厚くし、芯厚が大きい場合、センタリングが悪くなり、芯厚が小さい場合、強度が低いという従来のドリルの矛盾を解決し、マイクロドリルのセンタリング効果を向上しながらマイクロドリルの強度を高め、
他方で、多段式の切れ刃(第1切れ刃、第2切れ刃及び第3切れ刃を備え)で従来の一体型切れ刃に置換し、エッジラインの長さをさらに増加させ、局部的に受け外力を低減し、刃先のチッピング・欠け問題を改善することができるだけではなく、各段の切れ刃の長さ、角度の設計に基づき各段の切れ刃の切削量及び切削圧力を調整し、さらに切れ刃のチッピング・欠け問題も改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図1】本発明の一実施形態に係るマイクロドリルのチップ部の立体構造の概略を示す概略図である。
【
図2】本発明の一実施形態に係るチップ部端面上のエッジ部を示す概略図である。
【
図3】
図2のエッジ部配置に対応する刃先を示す概略図である。
【
図4】本発明の一実施形態に係る2つの短いチゼルエッジの挟角θ
1を示す概略図である。
【
図5】本発明の一実施形態に係る2つの第1切れ刃の挟角θ
2を示す概略図である。
【
図6】本発明の一実施形態に係る2つの第2切れ刃の挟角θ
3を示す概略図である。
【
図7】本発明の一実施形態に係る2つの第3切れ刃の挟角θ
4を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の説明において、方位又は位置関係を示す用語は、図面に基づいて示した方位又は位置関係であり、単に、本発明を簡単に説明しやすくするためであり、示された装置又は部材が必ず特定の方位を有し、または、特定の方位で構成され操作することと指示又は示唆するものではないので、本発明に対する限定と理解してはいけない。
【0018】
以下、添付の図面を参照しつつ本発明の原理及び特徴を描写し、挙げられた例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明の範囲を限定することを意図しない。
特筆すべきことは、図面が非常に簡略化された形式で、不正確な縮尺を使用し、本発明の実施形態を容易かつ明確に説明することを補助するための目的にのみ使用されている。
【0019】
図1に示すように、本発明の一実施形態において、マイクロドリルは、チップ部とドリルの外周側に設けられたねじれ溝とを備える。
チップ部は、中心に対して対称的に配置された2段の短いチゼルエッジ3を備え、短いチゼルエッジ3の互いに離れた端に勾配が短いチゼルエッジ3と異なる少なくとも1段の第1切れ刃4(前記勾配は、傾斜度又はスロープとして理解することができ、挟角の大きさに直接影響する。以下同じ)が設けられ、多段の第1切れ刃4を設ける場合、多段の第1切れ刃間の勾配が異なり、1段又は多段の第1切れ刃4に対応するエッジ部は、第1エッジ部で、1段の第1切れ刃4は、1つの第1エッジ部に対応し、多段の第1切れ刃4は、異なる平面上にある複数の第1エッジ部(多段の第1切れ刃4の勾配が異なるため、多段の第1切屑刃4にそれぞれ対応する第1エッジ部は異なる平面上にある)に対応し、第1エッジ部内と交差して短いチゼルエッジを形成するのは第4エッジ部で、第1エッジ部と交差して第1切れ刃を形成するのが第2エッジ部であり、第1エッジ部内のねじれ溝7と交差するエッジは第2切れ刃5を形成し、第2切れ刃5の互いに離れた端に勾配が第2切れ刃5と異なる少なくとも1段の第3切れ刃6が設けられ、多段の第3切れ刃6を設ける場合、多段の第3切れ刃6間の勾配が異なり、ねじれ溝と交差して第3切れ刃を形成するのは第3エッジ部である。
【0020】
本実施形態において、説明を簡単にするため、第1切れ刃4及び第3切れ刃6は、どちらも1段のみを設け、ダイヤモンドマイクロドリルの設置を例にすると、チップ部は、中心対称を呈する切削組を備え、対応する2つの切削組に2本のねじれ溝7が穿設されている。
【0021】
図2に示すように、各切削組は、第1エッジ部と第2エッジ部と第3エッジ部と第4エッジ部とを備え、2つの切削組上のエッジ部の区別を容易にするため、一方の切削組上のエッジ部をそれぞれ第1エッジ部a11、第2エッジ部a12、第3エッジ部a13及び第4エッジ部a14と呼び、他方の切削組上の前記エッジ部に対応するエッジ部をそれぞれ第1エッジ部b21、第2エッジ部b22、第3エッジ部b23及び第4エッジ部b24と呼ぶ。
【0022】
図2及び
図3に示すように、一方の組の第1エッジ部と他方の組の第4エッジ部との交点は、第1エッジ部a11と第4エッジ部b24との交差エッジ及び第1エッジ部b21と第4エッジ部a14との交差エッジであり、これらの2つの交差エッジは、短いチゼルエッジ3であり、
図4に示すように、2つの短いチゼルエッジ3間の挟角θ
1は、140~170°である。
また、
図2及び
図3に示すように、一方の組の第1エッジ部と他方の組の第2エッジ部との交差部は、第1エッジ部a11と第2エッジ部b22との交差エッジ及び第1エッジ部b21と第2エッジ部a12との交差エッジでもあり、これらの2つの交差エッジは、第1切れ刃4で、第1切れ刃4と短いチゼルエッジ3の勾配が異なり、
図5に示すように、2つの第1切れ刃4間の挟角θ
2は、140~170°で、第1エッジ部と第2エッジ部の挟角は、0~130°であり、より具体的には、第1エッジ部a11と第2エッジ部b22との間の挟角及び第1エッジ部b21と第2エッジ部a12との間の挟角は、90~130°である。
引き続き
図2及び
図3に示すように、第1エッジ部a11とねじれ溝7との交差エッジ及び第1エッジ部b21とねじれ溝7との交差エッジは、第2切れ刃5であり、
図6に示すように、2つの第2切れ刃5間の空間挟角θ
3は、90~150°で、前記空間挟角は、2つの切れ刃を同一平面上に投影することで形成される角度(以下同じ)で、第1エッジ部と前記ねじれ溝7との挟角範囲は、50~70°であり、より具体的には、第1エッジ部a11とねじれ溝7との挟角範囲及び第1エッジ部b21とねじれ溝7との挟角範囲は、50~70°である。
引き続き
図2及び
図3に示すように、第3エッジ部a13とねじれ溝7との交差エッジ及び第3エッジ部b23とねじれ溝7との交差エッジは、第3切れ刃6であり、
図7に示すように、2つの第3切れ刃6間の空間挟角θ
4は、50~150°で、第3エッジ部とねじれ溝との挟角は、30~60°であり、より具体的には、第3エッジ部a13とねじれ溝7との挟角及び第3エッジ部b23とねじれ溝7との挟角は、30~60°である。
【0023】
チゼルエッジの長さを短くして、穴あけのセンタリング能力を向上し、第1切れ刃4を介してマイクロドリルの芯厚を厚くすることで、マイクロドリルのセンタリング効果を向上しながらマイクロドリルの強度を高めることができ、多段式の切れ刃で従来の一体型切れ刃に置換し、一方で、エッジラインの長さを増加させ、局部的に受け外力を低減し、刃先のチッピング・欠け問題を改善し、他方で、各段の切れ刃の長さ、角度の設計に基づき各段の切れ刃の切削量及び切削圧力を調整することができる。
例えば、第3切れ刃6部位のチッピング・欠け問題が著しく、第2切れ刃5の長さを延長することによって第3切れ刃6の切削量を減らすことができ、或いは、2段の第3切れ刃6の空間挟角を縮小して第3切れ刃6の切削圧力を減らし、2つの調整方法は、どちらも第3切れ刃6のチッピング・欠け問題を改善することができる。
【0024】
なお、本明細書は、実施形態に基づいて説明しているが、各実施形態は、1つの独立した技術的手段のみを含んでいるわけではなく、明細書の記述方法は、本発明の技術的内容を明確に説明するためのものであり、当業者は明細書を全体として見なし、各実施形態内の技術的手段も適切に組み合わせて、当業者が理解できる他の実施形態を形成することもできる。
【符号の説明】
【0025】
11 ・・・第1エッジ部a
12 ・・・第2エッジ部a
13 ・・・第3エッジ部a
14 ・・・第4エッジ部a
21 ・・・第1エッジ部b
22 ・・・第2エッジ部b
23 ・・・第3エッジ部b
24 ・・・第4エッジ部b
3 ・・・短いチゼルエッジ
4 ・・・第1切れ刃
5 ・・・第2切れ刃
6 ・・・第3切れ刃
7 ・・・ねじれ溝
【国際調査報告】