JPH06507580A - 穿孔工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 穿孔工具 本発明は、少なくとも一つの削り屑溝を有するシャフト、このシャフトの端面側 に特に取り外し可能に設けられたドリルビット、および少なくとも二つの切削板 を備え、ドリルビットが部分円筒状の外周面を有する少なくとも２個のウェブと 、適当な数の削り屑通路を備え、この削り屑通路がウェブに隣接し、軸線にほぼ 平行に向き、そしてその後側が所属の削り屑溝に開口しており、切削板がシャフ ト軸線から半径方向に離してかつ加工範囲が半径方向において少なくとも部分的 にオーバーラツプするように、削り屑通路の範囲のウェブの各々１個の凹部内に 設けられ、切削板がそれぞれドリルビットの端面から突出する少なくとも１個の 切刃を備え、半径方向において最も外側の切削板の切刃が半径方向で部分円筒状 の外周面とオーバーラツプしている、工作機械用の穿孔工具に関する。

この種の穿孔工具は知られている（オーストリア国特許第３８３０７０号明細書 ）。この場合、切刃の作用範囲が互いに部分的にオーバーラツプする切削板を特 別に配向することにより、穿孔工程時に切刃に発生する横方向力がほぼ互いに相 殺されるので、案内せずに穿孔工具を工作物に入れることができる。しかし、工 作物または積層板を穿孔貫通する場合には、切削板による自己センタリングが行 われなくなり、工具のドリルビットの外周面が穴の縁に対して当接するという問 題が発生する。その際、特に４ＸＤ（Ｄ＝穴径）以上の深い穿孔深さの場合には 、工作物または穿孔工具が損傷し得る。

これから出発して、本発明の根底をなす課題は、穿孔深さが深い場合に穿孔貫通 が可能になるように、冒頭に述べた種類の穿孔工具を改良することである。

この課題を解決するために、本発明では、半径方向において最も外側の切削板の 切刃よりも少しだけ半径方向に突出する案内要素が、少なくとも一つの部分円筒 状外周面の範囲においてドリルビット端面から軸方向に離して設けられているこ とが提案される。本発明の好ましい実施形では、２個の案内要素が互いに１８０ °ではない角度間隔をおいておよび好ましくは互いに軸方向に間隔をおいて設け られている。ドリルビットが互いに直径方向で対向する二つの削り屑通路または ウェブを備え一方、切削板が個々にまたは対をなして互いに約１８０°の角度間 隔をおいて設けられていると有利である。

本発明の案内要素により、穿孔貫通時に工具が穴の中で穴壁に沿って案内され、 その際ドリルビットの外周面が穴の外側の縁に当接することはない。傾斜した背 面を有する工作物を穿孔貫通する場合には更に、ドリルが一方の側の外周部分に わたって穴の中を案内される間、先ず最初に反対の側で穴から出るという問題が 発生する。その際、傾斜は、工作物が完全に穿孔貫通される前に、本発明による ドリルビットの案内要素が最も早い出口個所から既に出るような大きさになり得 る。それによって、ドリルは押しのけられ、そのシャフトが最も早い出口個所の 範囲で穴の壁に当接する。

その際、まだ係合している切削板が破壊されるという危険がある。更に、穿孔が 完全に行われなくなり、出口個所の範囲の穴の壁が破壊されることになる。この 欠点を除去するために、本発明の有利な実施形では、案内要素または案内要素の 一つから軸方向に離して、他の案内要素が部分円筒状の外周面の範囲に設けられ 、軸方向において互いに隣接する案内要素が対をなして１８０°ではない角度間 隔をおいて設けられている。

その際、穿孔貫通すべき背面の傾斜がこれを必要とするときには、案内要素はド リルシャフトの部分円筒状の外周面に設けてもよい。同じことが、ドリルビット とドリルシャフトが互いに一体に連結されている一体のドリルについても当ては まる。

前案内要素の間の相互角度間隔が１２０〜１７０°、特に１４０°に選定される と有利である。それによって、工具が穴をあけるときに、ドリルビットの案内要 素が穴内でくさび作用で動かなくなることが防止される。同じ理由から、案内要 素は切削板に対して、９０゜および１８０６ではない角度間隔をおいて設けられ ている。最も外側の切削板と隣接する案内要素の間の角度間隔が、最も内側の切 削板とそれに隣接する案内要素の間の角度間隔よりも大きくなっていると有利で ある。この場合、前者の場合には４５〜８０°、特に６５°、後者の場合には１ ５〜４５°、特に２５°が最適であることが判った。

案内要素はドリルビットの端面から異なる軸方向距離をおいて設けられると合目 的である。案内要素の軸方向のずれは特に、更に内側にある案内要素がまだ穴の 壁に支持されている間に、案内要素が一緒にではなく順々に穴の縁を越えるとい う利点がある。それによって、案内要素によって不所望なマーキングが穴の壁の 出口個所の近くに形成される危険が小さくなる。案内要素の軸方向のずれは更に 、積層板を穿孔貫通するときにも有利である。なぜなら、案内要素が積層板の個 々の板の間の分離継ぎ目を一緒にではなく順々に通過するからである。

好ましくは硬質金属からなる案内要素はその半径方向に突出する部分がボール状 であり、特に球欠の形に形成されている。従って、点でのみ支持され、ドリルビ ットに取付けるときの案内要素の配向は重要ではない。

本発明の有利な実施形では、案内要素は半径方向に調節可能にドリルビットに設 けられている。それによって、比較的に簡単な手段によって摩耗補償が可能であ る。他方では、最も外側の切削板の半径方向突出に合わせることができる。これ は特に、半径方向において最も外側の切削板が、ドリルビットに半径方向に調節 可能に設けられているときに有利である。各案内要素がドリルビットの半径方向 大内に設けられたピンによって形成され、このピンのボール状の端部が半径方向 穴から半径方向に突出していると有利である。この場合、半径方向穴はねじ穴と して、ピンはねじ付ピンとして形成可能である。その際、ピンは好ましくは締付 けねじによって半径方向大内で締付は固定される。

硬質金属またはセラミックスからなる案内要素が、半径方向穴から突出するピン の端部にろう付けまたは接着されていると有利である。

５ＸＤ以上の深さを有する深い穴を穿孔するために、本発明による有利な実施形 では、ドリルビットの端面と切削板の作用範囲から軸線方向に突出するセンタリ ングドリルが、ドリルビット内に取り外し可能にかつ軸方向に調節可能に設けら れ、最も内側の切削板の加工範囲が半径方向においてセンタリングドリルの加工 範囲に達するかあるいはこのセンタリングドリルの加工範囲とオーバーラツプし ていることが提案される。

センタリングドリルは好ましくは調節ねじによってドリルビット内を軸方向に摺 動可能であり、かつ締付けねじによってドリルビットに締付は固定可能である。

この場合、穴内での穿孔工具のセンタリングは、穿孔貫通するまでセンタリング ドリルで行われ、その後案内要素によって行われる。

本発明の他の有利な実施形では、ドリルビットがその端面と反対側の端部に、平 面から突出する横方向リブと、センタリングビンを備え、この横方向リブが平ら な対向面によって画成されたシャフトの横方向溝に挿入可能であり、かつ締付け ねじによって締付は固定可能であり、センタリングピンがシャフトの中央の嵌め 合い穴に差し込み可能で、横方向リブから軸線方向に突出し、場合によってはセ ンタリングドリルの後端部によって形成されている。締付は連結を行うために、 円錐状の凹部が、互いに対向し平面に対して垂直な横方向リブの二つの側面に、 横方向リブの長手方向において互いにずらして設けられ、シャフトのねじ穴に挿 入されかつ横方向溝の側面を通過するねじの円錐状尖端が前記凹部にねじ込み可 能であり、しかもドリルビットとシャフトがそれらの互いに向き合った平面で互 いに軸方向に押し合うように、軸線からずらしてねじ込み可能である。この連結 原理は一般的に、シャフトと、このシャフトの端面側に設けられた特にドリルビ ットして形成された刃支持体を備えている工具の場合に、適用可能である。

切削板は好ましくは、六角形のスローアウェイチップとして形成され、このスロ ーアウェイチップのそれぞれ二つの切刃はドリルビットの端面から突出している 。半径方向において最も外側のスローアウェイチップは、場合によってはすぐ隣 の、更に半径方向内側に設けられたスローアウェイチップと共に、当該のウェブ の凹部内で半径方向にずらすことができるカセット内に設けられている。積層板 を穿孔貫通するためには、各切削板の両切刃が工具軸線に対して半径方向外側へ 傾斜していると合目的である。その際、半径方向において最も外側の両切前板は 同じ半径上に設けることが可能であり、かつ部分円筒状の外周面から半径方向に 突出させることが可能である。これは特に小さなドリル直径の場合に適している 。

次に、図に略示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する。

図１ａと図１ｂは異なる長さのシャフトと同一のドリルビットを備えた二つの穿 孔工具を示す側面図、図２は小さなドリルビットを備えた図１ａと同様な穿孔工 具を示す図、 図３ａ、図３ｂおよび図３０は、４個の切削板とセンタリングドリルを備えたド リルビットの側面図、底面図および図３ａの切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図、図４ ａ、図４ｂおよび図４０は、２個の切削板とセンタリングドリルを備えたドリル ビットの側面図、底面図および図４ａの切断線Ｃ−Ｃに沿った断面図、図５は軸 方向に貫通するセンタリングドリルを備えたドリルビットの側面図、 図６は傾斜した背面を有する工作物を穿孔貫通するためのドリルの側面図である 。

図に示した穿孔工具は実質的に、シャフト１０と、このシャフト１０の端面側に 形状補完的および摩擦的に連結されたドリルビット１２とからなっている。ドリ ルビット１２はシャフト中心軸線１３から半径方向に異なる距離をおいて設けら れた４個（図１〜３）、２個（図４）または３個（図６）の六角形のスローアウ ェイチップ１４．１４’、１６．１６’を備えている。このスローアウェイチッ プは互いに１２０〜１６０°の先端角をなす各々二つの切刃１８がドリルビット １２の端面から突出している。スローアウェイチップは、その切刃がその加工範 囲において半径方向に部分的にオーバーラツプするように配置されている。スロ ーアウェイチップはそれぞれ対をなしであるいは単独で、削り屑通路２０の中心 軸線に平行な側面の凹部１９内に設けられている。この削り屑通路はその後端が 、シャフトｌＯの特にらせん状に延びる削り屑溝２２に開口している。更に、ド リルビット１２の中央の穴２４内には、センタリングドリル２６が設けられてい る。このセンタリングドリルは調節円錐部２７′を有する調節ねじ２７によって 軸方向に調節可能であり、かつ固定ねじ２８によってドリルビット１２に固定可 能である。センタリングドリルの尖端はドリルビット１２の地面とスローアウェ イチップ１４．１４’、１６．１６’の切刃１８から軸方向に突出している。

ドリルビット１２は後側に、平面３０から突出する横方向リブ３２を備えている 。この横方向リブは側方の二つの側面３４と平らな端面３６によって画成され、 その端面３６の中央から嵌め込みピン３８が中心軸線方向に突出している。この 嵌め込みピンはドリルピッ）１２に直接設置もしくは一体成形してもよいしく図 ３ａ、図３ｂ）あるいはドリルビット１２の中央穴に挿通されたセンタリングド リル２６の後端部によって形成してもよい（図５）。横方向リブ３２はシャフト １０の端面側に設けられた横方向溝４０に挿入可能であり一方、嵌め込みピン３ ８はシャフトの中心軸線に沿った嵌め合い穴４２に係合している。横方向リブの 側面３４には各々一つの円錐状凹部４４が設けられている。この凹部は横方向リ ブ３２の長手方向において互いにずらして配置され、この凹部には、シャフト１ ０のねじ穴４６内に挿入された各々１個のねじの円錐状尖端が係合する。ねじ穴 ４６の中心軸線と円錐状凹部４４の中心軸線は次のように互いにずらして設けら れている。すなわち、ねじを締めるときに、ドリルビット１２とシャフト１０の 互いに向き合った平面３０゜４７が互いに押し合うように、互いにずらして設け られている。同時に、横方向リブ３２は締付けねじによって横方向溝４０内で遊 びのないようにセットされる。

図１ｂから判るように、シャフト１０とドリルビット１２の間に延長部材１０′ を設けることができる。この延長部材は横方向リブ３２′と嵌め込みピン３８′ によってシャフトＩＯの横方向溝４０と嵌め合い穴４２に形状補完的にかつ摩擦 的に固着される。延長部材はドリルビット１２の横方向リブ３２と嵌め込みピン ３８を収容するための横方向溝４０′と嵌め合い穴４２′を備えている。

ドリルビット１２は円の一部の形をした外周面４８を有する、直径方向に互いに 対向する二つのウェブ４９によって画成されている。この外周面には、半径方向 に調節可能で締付けねじ５２によって錠止可能なねじ付ピン５４を収容するため に、各々一つのねじ穴５０が設けられている。ねじ付ピン５４の半径方向外側の 端部には、硬質金属部分５６がろう付けされている。

この硬質金属部分は、半径方向穴５０を越えて突出するその球状の丸い端部が案 内要素５８を形成している。

案内要素５８はドリルビットの端面に対して軸方向に後退し、そして互いに短い 軸方向距離をおいて離れている。互いになす角度は図３Ｃの場合１４０°であり 、図４０の場合１４５°である。外側に位置する、半径方向に調節可能な切削板 １４．１４’は隣接する案内要素５８に対して、６５°　（図３ｃ）または７０ ’（図４ｃ）をなしている。一方、内側に位置する切削板１６．１６’は隣接す る案内要素５８に対して、２５°　（図３ｃ）または３５°　（図４ｃ）をなし ている。

図６に示したドリルは特に、斜めの背面を有する工作物７０を穿孔貫通するため に適している。この背面は図示実施例の場合には穴軸線に対して４０°の角度を なしている。ドリルの片側が工作物背面から出るときにドリルが充分に支持され るようにするために、軸方向に互いに離して設けられた他の案内要素５８が、工 具シャフトｌＯの部分円筒状の外周面に設けられている。それによって、ドリル が穴から片側へ出るときにドリルが側方へ押しのけられ、シャフトが出口個所の 範囲で孔の壁に当たることが防止される。図６に示した実施例の場合には更に、 ３個の切削板１４の各々の両切刃１８は工具中心軸線に対して半径方向外側へ傾 斜している。切削板のこの配置構造により、このドリルは積層板を貫通穿孔する ためにも適している。

図１と図２の比較によって判るように、同一のシャフト１０が異なる直径のドリ ルビット１２を装着可能である。シャフトＩＯはドリルビットと反対側のその端 部に、図示していない機械主軸に接続するための嵌め込みピン６４を備えている 。この嵌め込みピンは環状面６０から軸方向に突出し、かつ摺動可能な横方向ピ ン６２を備えている。機械主軸は対応する収容部を備えている。

要約すると、本発明はシャフト１０の端面側に取り外し可能に設けられたドリル ビット、少なくとも２個の切削板１４．１４’、１６．１６’、およびドリルビ ット内に軸線に平行に設けられドリルビットの端面から突出しているセンタリン グドリル２６を備えた穿孔工具に関する。このドリルビットは削り屑溝２０によ って互いに分離された二つのウェブを備えている。

このウェブは部分円筒状の外周面４８を備えている。

切削板はドリルビットのウェブ上で互いに約１８０゜の角度間隔をおいて設けら れている。半径方向において最も外側の切削板１４の切刃１８はドリルビット１ ８の外周面４８から半径方向に突出している。一方、最も内側の切削板の加工範 囲は半径方向においてセンタリングドリル２６の加工範囲に達しているかあるい はこのセンタリングドリルの加工範囲とオーバーラツプしている。このような穿 孔工具により、深い穴の場合でも損傷の危険なく穿孔貫通を行うことができるよ うにするために、半径方向量も外側の切削板１４の切刃１８よりも少しだけ半径 方向に突出する各々１個の案内要素５８が、両性周面４８に、ドリルビット端面 から軸方向に離してかつ互いに１８０°でない角度間隔をおいて設けられている 。

メ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも一つの削り屑溝（２２）を有するシャフト（１０）、このシャフ ト（１０）の端面側に特に取り外し可能に設けられたドリルビット（１２）、お よび少なくとも二つの切削板（１４，１４′，１６，１６′）を備え、ドリルビ ットが部分円筒状の外周面（４８）を有する少なくとも２個のウェブと、適当な 数の削り屑通路（２０）を備え、この削り屑通路がウェブに隣接し、軸線にほぼ 平行に向き、そしてその後側が所属の削り屑溝（２２）に開口しており、切削板 がシャフト軸線（１３）から半径方向に離してかつ加工範囲が半径方向において 少なくとも部分的にオーバーラップするように、削り屑通路（２０）の範囲のウ ェブの各々１個の凹部内に設けられ、切削板がそれぞれドリルビット（１２）の 端面から突出する少なくとも１個の切刃（１８）を備え、半径方向において最も 外側の切削板（１４）の切刃（１８）が半径方向で部分円筒状の外周面（４８） とオーバーラップしている、工作機械用の穿孔工具において、半径方向において 最も外側の切削板（１４）の切刃（１８）よりも少しだけ半径方向に突出する案 内要素（５８）が、少なくとも一つの部分円筒状外周面（４８）の範囲において ドリルビット端面から軸方向に離して設けられていることを特徴とする穿孔工具 。 ２．２個の案内要素（５８）が互いに１８０°ではない角度間隔をおいて設けら れていることを特徴とする請求項１の穿孔工具。 ３．案内要素（５８）が互いに軸方向に離して設けられていることを特徴とする 請求項２の穿孔工具。 ４．案内要素または案内要素（５８）の一つから軸方向に離して、他の案内要素 （５８）が部分円筒状の外周面の範囲に設けられ、軸方向において互いに隣接す る案内要素が対をなして１８０°ではない角度間隔をおいて設けられていること を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つの穿孔工具。 ５．半径方向に突出する案内要素（５８）の部分がボール状であり、特に球欠の 形をしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つの穿孔工具。 ６．案内要素（５８）が半径方向に調節可能であることを特徴とする請求項１〜 ５のいずれか一つの穿孔工具。 ７．少なくとも半径方向において最も外側の切削板（１８）が、ドリルビット（ １２）に半径方向に調節可能に設けられていることを特徴とする請求項１〜６の いずれか一つの穿孔工具。 ８．各案内要素（５８）がドリルビット（１２）の半径方向穴（５０）内に設け られたピン（５４）によって形成され、このピンの特にボール伏の端部が半径方 向穴（５０）から半径方向に突出していることを特徴とする請求項１〜７のいず れか一つの穿孔工具。 ９．半径方向穴（５０）がねじ穴として形成され、ピン（５４）がねじ付ピンと して形成されていることを特徴とする請求項８の穿孔工具。 １０．ピン（５４）が締付けねじ（５２）によって半径方向穴（５０）内で締付 け固定可能であることを特徴とする請求項８または９の穿孔工具。 １１．案内要素（５８）の少なくとも、ドリルビット（１２）から半径方向に突 出する部分が、硬質金属またはセラミックスからなっていることを特徴とする請 求項１〜１０のいずれか一つの穿孔工具。 １２．ピン（５４）が半径方向穴（５０）から突出するその端部に、特にろう付 けされた硬質金属部分（５６）を持っていることを特徴とする請求項８〜１１ま でのいずれか一つの穿孔工具。 １３．ドリルビット（１２）が互いに直径方向に対向する二つの削り屑通路また はウェブを備え、切削板が個別的にあるいはグループをなして互いに約１８０° の角度間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１〜１２までのいず れか一つの穿孔工具。 １４．案内要素（５８）が切削板（１４，１４′，１６，１６′）に対して、９ ０°および１８０°ではない角度間隔をおいて設けられていることを特徴とする 請求項１〜１３のいずれか一つの穿孔工具。 １５．最も外側の切削板（１４）とそれに隣接する案内要素（５８）が、互いに ４５〜８０°の角度間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１４の 穿孔工具。 １６．最も内側の切削板とそれに隣接する案内要素が、互いに１５〜４５°の角 度間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１４または１５の穿孔工 具。 １７．ドリルビット（１２）の端面と切削板（１４，１４′，１６，１６′）の 切刃（１８）から軸線方向に突出するセンタリングドリル（１６）が、ドリルビ ット内に取り外し可能にかつ軸方向に調節可能に設けられ、最も内側の切削板（ １６′）の加工範囲が半径方向においてセンタリングドリル（２６）の加工範囲 に達するかあるいはこのセンタリングドリルの加工範囲とオーバーラップしてい ることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一つの穿孔工具。 １８．センタリングドリル（２６）が調節ねじ（２７）によって軸方向に摺動可 能であり、かつ締付けねじ（２８）によってドリルビット（１２）に締付け固定 可能であることを特徴とする請求項１７の穿孔工具。 １９．ドリルビット（１２）がその端面と反対側の端部に、平面（３０）から突 出する横方向リブ（３２）と、センタリングピン（３８）を備え、この横方向リ ブが平らな対向面によって画成されたシャフト（１０）の横方向溝（４０）に挿 入可能であり、かっ締付けねじによって締付け固定可能であり、センタリングピ ンがシャフト（１０）の中央の嵌め合い穴（４２）に差し込み可能で、横方向リ ブ（３２）から軸線方向に突出していることを特徴とする請求項１〜１８のいず れか一つの穿孔工具。 ２０．シャフト（１０）と、このシャフト（１０）の端面側に取り外し可能に設 けられた、特にドリルビット（１２）として形成された刃支持体とを備えた工具 において、刃支持体（１２）がその一端に、平面（３０）から突出する横方向リ ブ（３２）と、センタリングピン（３８）を備え、この横方向リブが平らな対向 面によって画成されたシャフト（１０）の横方向溝（４０）に挿入可能であり、 かつ締付けねじによって締付け固定可能であり、センタリングピンがシャフト（ １０）の中央の嵌め合い穴（４２）に差し込み可能で、横方向リブ（３２）から 軸線方向に突出していることを特徴とする工具。 ２１．円錐状の凹部（４４）が、互いに対向し平面（３０）に対して垂直な横方 向リブ（３２）の二つの側面（３４）に、横方向リブ（３２）の長手方向におい て互いにずらして設けられ、シャフト（１０）のねじ穴（４６）に挿入されかつ 横方向溝の側面を通過するねじの円錐状尖端が前記凹部にねじ込み可能であり、 しかも刃支持体とシャフト（１０）がそれらの平面（３０，４９）で互いに軸方 向に押し合うように、軸線からずらしてねじ込み可能であることを特徴とする請 求項１９または２０の工具。 ２２．切削板（１４，１４′，１６，１６′）が六角形のスローアウェイチップ として形成され、このスローアウェイチップのそれぞれ二つの切刃（１８）がド リルビット（１２）の端面から突出していることを特徴とする請求項１〜２１の いずれか一つの穿孔工具。 ２３．半径方向において最も外側のスローアウェイチップ（１４）が、場合によ ってはすぐ隣の、半径方向内側に位置するスローアウェイチップ（１４′）と共 に、当該の凹部（１９）内で半径方向にずらすことができるカセット内に設けら れていることを特徴とする請求項２２の穿孔工具。 ２４．各切削板の両切刃（１８）が工具軸線に対して半径方向外側へ傾斜してい ることを特徴とする請求項２２または２３の穿孔工具。 ２５．半径方向において最も外側の両切削板が同じ半径上に設けられ、かつ部分 円筒状の外周面（４８）から半径方向に突出していることを特徴とする請求項２ ４の穿孔工具。 ２６．センタリングピン（３８）が貫通するドリルビット（１２）の中央穴を通 過するセンタリングドリル（２６）の後端部によって形成されていることを特徴 とする請求項１９〜２５のいずれか一つの穿孔工具。 ２７．調節ねじ（２７）がセンタリングドリルの後端に対して作用する調節円錐 部（２７′）を備えていることを特徴とする請求項１８〜２６のいずれか一つの 穿孔工具。