JPH1029109A - 孔開け用刃物及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価かつ簡単な構造で製造が容易な孔開け用
刃物と、その製造方法とを提供する。 【解決手段】 基部１０に形成された段部１４に円筒状
ボディ２０の基端部が嵌合し、かつ、このボディ２０の
基端面と段部１４とが軸方向に圧接した状態で、基部１
０とボディ２０の基端部との双方に設けられた径方向の
ピン挿通孔１７，２６にスプリングピン４０が圧入され
ている孔開け用刃物。この孔開け用刃物は、上記段部１
４をもつ基部１０を成形しておき、その段部１４とボデ
ィ２０の基端部とを嵌合しかつボディ２０の基端面と段
部１４とを軸方向に圧接させたまま上記ピン挿通孔１
７，２６を同一位置に設け、両ピン挿通孔１７，２６に
スプリングピン４０を圧入する方法により製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工物に円形の孔
を穿設するための孔開け用刃物及びその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような孔開け用刃物を用い
た孔開け工具として、図１０（ａ）に示すものが知られ
ている。この孔開け工具は、工具装着部９０を備え、そ
の中心部分にセンタードリル９２が着脱可能に装着され
るとともに、このセンタードリル９２と同軸となる位置
に孔開け用刃物９１が装着されている。孔開け用刃物９
１は、中央に貫通孔９５ａをもつ円板状の基部９５と、
この基部９５から前方（図では右方）に延びる円筒状の
ボディ９４とを一体に有し、このボディ９４の先端に刃
９３が形成されるとともに、上記センタードリル９２の
先端にもドリル部が形成されている。そして、この基部
９５の貫通孔９５ａに上記工具装着部９０が挿入された
状態でこの工具装着部９０に基部９５が固定されてお
り、この状態で上記刃９３よりも上記センタードリル９
２のドリル部が前方に突出した状態となっている。

【０００３】このような孔開け工具全体を高速で回転さ
せながら、加工物（例えば壁９６）に押付けると、まず
センタードリル９２が先に穿孔を行って位置決めをし、
さらにその周囲をボディ９４先端の刃９３が削ることに
より、最終的にボディ９４とほぼ同径の孔が上記壁９６
に穿設されることになる。

【０００４】ところで、上記のように基部９５とボディ
９４とが一体化された孔開け用刃物９１は、強度的な信
頼性が高く、また構造が簡単であるという反面、これを
製造するのに円柱状の材料を円筒状にくり抜くといった
大掛かりな加工が必要であり、長い加工時間を要すると
ともに、材料費が非常に高くなるという不都合がある。

【０００５】そこで従来は、図１０（ｂ）に示すよう
に、円筒状のボディ９４と円板状の基部９５とを別部材
として各々製造しておき、基部９５の周縁部にボディ９
４の基端（図では左端）が嵌合可能な段部９５ｂを形成
し、この段部９５ｂにボディ９４の基端を嵌合した状態
で両者を溶接あるいはボルト等の締結具で連結するとい
った方法がとられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ボディ９４と基部
９５とを溶接でつなぐ場合、加工時間が長くなる不都合
がある。また、ボディ９４の材質と基部９５の材質とは
原則として同一でなければならず、基部９５の材質が著
しく制限されるため、例えば、比較的高い機械的強度が
要求されるボディ９４には鉄鋼材料からなるパイプ材を
用い、強度があまり要求されない基部９５には軽量なア
ルミニウム合金製のダイカスト品を用いるといった好ま
しい材料選択ができない。

【０００７】一方、円筒物９４と基部９５とをボルトで
締結する場合には、連結強度の信頼性が低く、しかも構
造が複雑になる欠点がある。また、大きなボルト頭部が
外部に突出するため、外観を損なうという不都合もあ
る。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、安価で
簡単に製造でき、しかも強度的信頼性の高い孔開け用刃
物及びその製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、刃物装着部に装着される基部
に円筒状のボディが接合され、全体が上記ボディの中心
軸回りに回転駆動されながら加工物に押付けられること
によりこの加工物に穿孔を行うように構成された孔開け
用刃物において、上記基部に上記ボディの基端面と当接
可能でかつボディの基端部内側に嵌入可能な形状の段部
が形成され、上記基部と上記ボディの基端部との双方
に、このボディの基端部と上記段部とが嵌合しかつボデ
ィの基端面と段部とが軸方向に圧接した状態で互いに合
致する径方向のピン挿入孔が周方向に異なる複数個所に
設けられ、これらのピン挿通孔に、縮径方向に弾性変形
可能なスプリングピンが縮径状態で圧入されているもの
である。

【００１０】また本発明は、上記孔開け用刃物を製造す
るための方法であって、上記ボディの基端面と当接可能
でかつボディの基端部内側に嵌入可能な形状の段部をも
つ基部を製造し、この基部の段部と上記ボディの基端部
とを嵌合しかつボディの基端面と段部とを軸方向に圧接
させたまま、上記基部とボディの基端部とにおいて周方
向に異なる複数個所に径方向のピン挿入孔を設け、これ
らのピン挿通孔に、縮径方向に弾性変形可能なスプリン
グピンを縮径状態で圧入するものである。

【００１１】上記構成によれば、基部の段部とボディ基
端面とを圧接させながら基部とボディ基端部とにピン挿
通孔を設ける作業と、このピン挿通孔にスプリングピン
を圧入する作業とを行うだけで、基部とボディとを容易
に連結できる。しかも、上記スプリングピンの圧入によ
り、基部の段部とボディ基端面との圧接状態が維持され
るため、基部に対するボディのがたつきがなく、両者の
連結部分についても高い強度的信頼性が得られる。

【００１２】また、溶接による連結と異なり、基部の材
質はボディの材質に拘束を受けずに自由に設定できるた
め、この基部としてアルミニウム合金製のダイカスト品
を用いることにより、刃物全体の低廉化及び軽量化が果
たせ、また、量産性を高めることもできる。

【００１３】上記ボディは、単種のものを用いてもよい
し、互いに径の異なる複数種のボディを予め用意し、目
標穿孔径に応じて適当なボディを選択して使用するよう
にしてもよい。後者の場合、各ボディの径に応じた段部
をもつ複数種の基部を製造するようにしてもよいが、基
板上から略同心円状の複数のリブが突出した形状の基部
を製造しておき、上記各リブのうち使用するボディの内
径と略同等の外径をもつリブを段部形成用リブに選定し
てこの段部形成用リブよりも外側の部分を上記ボディの
肉厚と略同等の寸法分だけ残して除去し、上記段部形成
用リブと上記基板とで形成された段部に上記ボディの基
端部を嵌合する方法を行えば、ボディの径にかかわらず
共通の基部が使用でき、この基部を単一の金型のみで成
形しながら最終的な形状をコンパクトにするといったこ
とも可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明にかかる孔開け用刃物の製
造方法を図１〜図９に基づいて説明する。なお、この実
施の形態では、予め設定された複数種の目標穿孔径に対
応して複数種の円筒状ボディ２０（後記図４）が用意さ
れ、これらのボディ２０のうちの１つが選択されて使用
される場合について説明する。

【００１５】１）基部の成形 まず、図１（ａ）（ｂ）に示すような形状をもつ基部１
０を製造する。この基部１０は、円板状の基板１１を有
し、その上にリブ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃが突設されて
いる。リブ１２Ａは、基板１１の中央部において平面視
略リング状に形成され、その外側に略同心円状に複数本
（図例では７本）のリブ１２Ｂが間欠的に配されてお
り、最も外側のリブ１２Ｂは基板１１の外周面よりもわ
ずかに内側の位置に形成されている。すなわち、リブ１
２Ａと最も内側のリブ１２Ｂとの間、及びリブ１２Ｂ同
士の間には、それぞれ周方向の溝１３が形成され、最も
外側のリブ１２Ｂと基板１１の周縁部とで段部１４が形
成されている。リブ１２Ｃは、複数のリブ１２Ｂを径方
向に横切る形で形成され、周方向に異なる複数の個所
（図例では４か所）に設けられている。

【００１６】また、この基部１０の中心部には、図略の
工具装着部における雄ねじ部に螺合されるねじ孔１５が
形成され、このねじ孔１５の周囲には複数の屑取り用の
貫通孔１６が形成されている。

【００１７】ここで、各リブ１２Ｂの外径は、予め用意
されている上記各ボディ２０の内径と略同等の径に設定
されている。

【００１８】この基部１０は、例えばダイカスト法によ
って簡単に一体成形することが可能であり、またその材
質としてアルミニウム合金を選択することにより、軽量
な基部１０を得ることができる。

【００１９】２）基部の不要部分の削除 前記図１に示した７本のリブ１２Ｂのうち、選択したボ
ディ２０の内径と略同等の外径をもつリブ（この例では
径方向内側から数えて４本目のリブ）１２Ｂを段部形成
用リブとして選定し、このリブ１２Ｂの径方向外側にボ
ディ２０の肉厚と同等の削りしろを残してそれ以外の部
分を全て旋盤等で除去するとともに、上記削りしろに存
在するリブ１２Ｃの部分も除去する。これにより、図２
（ａ）（ｂ）に示すように、上記段部形成用リブとして
選択されたリブ１２Ｂと基板１１の周縁部とによって新
たな段部１４が形成された状態になる。

【００２０】３）ボディの嵌合とピン挿通孔の穿設 上記のように新しく形成された段部１４に、図４及び図
５に示すような所定径のボディ２０の基端部（図４では
下端部）を嵌合する。このボディ２０は、その先端部
（図４では上端部）に複数の刃部２４が固定されたもの
であり、各刃部２４は焼結合金や工具鋼等により形成さ
れている。

【００２１】上記嵌合状態のまま、基部１０及びボディ
２０を軸方向に圧縮する。この圧縮は、例えば図４に示
すように、テーブル３０上に基部１０を上向き（リブ１
２Ａ〜１２Ｃが上方に突出する向き）に載置し、上方か
らボディ２０及び基部１０をエアピストン３２等で加圧
することにより、行うことができる。この加圧時の圧力
ｐは、ボディ２０に過度の強度的負担をかけず、しかも
ボディ２０の基端面（図４では下端面）を確実に段部１
４（詳しくは基板１１の周縁部）に圧接させることがで
きる圧力に設定する。

【００２２】この圧接状態のまま、基部１０の各リブ１
２Ｃとこれらリブ１２Ｃに対応する個所のボディ２０の
基端部とに、これらを径方向に貫通するピン挿通孔１
７，２６をドリル等で穿設する。

【００２３】４）スプリングピンの圧入 上記加圧状態を保持したまま、もしくは加圧を解除した
状態で、ピン挿通孔１７，２６の双方にわたってスプリ
ングピン４０を圧入する。

【００２４】このスプリングピン４０は、例えば薄板を
円筒状に巻いて熱処理を施すことにより製造できるもの
で、図７及び図８に示すように、両端同士の間に隙間４
２が存在するＣ字状の断面を有しており、この隙間４２
の分だけ縮径方向に弾性変形可能となっている。このス
プリングピン４０の先端部（図７（ａ）では右端部）に
は、圧入を容易にすべくテーパー面４４が形成され、尾
端部（同図（ａ）では左端部）にはリベット状のつば部
４６が形成されている。このスプリングピン４０は、例
えばＪＩＳ Ｂ ２８０８に規定されるものをベースにし
たものが好適である。

【００２５】このスプリングピン４０を縮径状態で上記
ピン挿通孔１７，２６に外側から（すなわちピン挿通孔
２６側から）挿入し、これらピン挿通孔１７，２６に貫
通させれば、同スプリングピン４０の拡径方向への弾発
力によってスプリングピン４０の外周面とピン挿通孔１
７，２６の内周面とが圧接し、このスプリングピン４０
によって基部１０とボディ２０とが連結固定されること
になる。また、スプリングピン４０の尾端部にはつば部
４６が形成されているので、振動等でスプリングピン４
０が内側に入り込んでしまうことが防がれる。

【００２６】このような製造方法によれば、安価でかつ
簡素な構造の孔開け用刃物を容易に製造できる。しか
も、スプリングピン４０が共通して挿入されるピン挿通
孔１７，２６は、ボディ２０の基端面と段部１４とが圧
接した状態で位置決めされているので、これらピン挿通
孔１７，２６にスプリングピン４０が圧入されることに
より、上記ボディ２０の基端面と段部１４との圧接状態
が確保されることになり、基部１０に対するボディ２０
のがたつきを確実に防ぎ、強度的にも高い信頼性を得る
ことができる。また、溶接による連結と異なり、基部１
０の材質はボディ２０の材質にかかわらず自由に選定で
きるので、この基部１０をアルミニウム合金のダイカス
トで製造することにより、製品をより安価にかつ軽量に
でき、しかも量産性を高めることができる。

【００２７】さらに、ここで示した実施の形態では、次
のような効果も得られる。

【００２８】(a) 予め複数種のボディ２０に対応して複
数種のリブ１２Ｂを基部１０に形成しておき、使用する
ボディ２０に応じて基部１０の不要部分を削除するよう
にしているので、複数種のボディ２０を用いるにもかか
わらず単一の金型で全ての基部１０を製造することがで
きる。従って、ボディ２０の径に応じてその都度異なる
形状の基部１０を製造する場合に比べ、基部１０の量産
性をより高めることができる。

【００２９】(b) 周方向のリブ１２Ａ，１２Ｂに加え、
径方向に連続するリブ１２Ｃを形成し、このリブ１２Ｃ
にピン挿通孔１７を設けているので、このピン挿通孔１
７とスプリングピン４０との接触面積をより多く確保で
き、その分連結強度をさらに高めることができる。

【００３０】なお、上記スプリングピン４０は、その弾
発力でピン挿通孔１７，２６の内周面に強く圧接するた
め、工具の使用中に振動を受けても軸方向に変位するこ
とはほとんどないが、図９に示すように、基部１０とス
プリングピン４０の側壁とに、このスプリングピン４０
が圧入された状態で互いに合致するピン挿通孔１８，４
８をそれぞれ設け、これらのピン挿通孔１８，４８にさ
らなるスプリングピン５０を圧入してこのスプリングピ
ン５０がスプリングピン４０を直径方向に貫通する状態
にすれば、スプリングピン４０の軸方向の変位をより確
実に防止することが可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、基部の段部にボ
ディの基端部が嵌合しかつ基部とボディ基端面とが圧接
した状態で互いに合致するピン挿通孔にスプリングピン
を圧入したものであるので、安価でかつ簡単な構造の孔
開け用刃物を容易に製造することができ、かつ、その強
度的信頼性も高く維持できる効果がある。

【００３２】また、上記基部の材質の適用範囲も広く、
この基部としてアルミニウム合金製のダイカスト品を用
いることにより、刃物全体の低廉化及び軽量化、並びに
量産製の向上を果たすことができる。

【００３３】さらに、予め径の異なる複数種のボディを
用意してその中から適当なボディを選択する場合、基板
上から略同心円状の複数のリブが突出した形状の基部を
製造しておき、上記各リブのうち使用するボディの内径
と略同等の外径をもつリブを段部形成用リブに選定して
この段部形成用リブよりも外側の部分を上記ボディの肉
厚と略同等の寸法分だけ残して除去し、上記段部形成用
リブと上記基板とで形成された段部に上記ボディの基端
部を嵌合する方法を行うことにより、製造する基部の形
状を共通化し、その生産性をさらに向上させながら、最
終的な基部の形状をコンパクトにまとめることができる
効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は成形直後の基部の平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】（ａ）は外周部を除去した後の基部を示す平面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図３】上記基部の段部にボディの基端部を嵌合してピ
ン挿通孔を設けた状態を示す断面平面図である。

【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図である。

【図５】上記ピン挿通孔にスプリングピンを圧入した状
態を示す断面平面図である。

【図６】図５のＤ−Ｄ線断面図である。

【図７】（ａ）は上記スプリングピンの側面図、（ｂ）
は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。

【図８】上記スプリングピンの斜視図である。

【図９】上記スプリングピンに他のスプリングピンを貫
通させた例を示す断面図である。

【図１０】（ａ）は従来の一体型孔開け用刃物の使用状
態を示す断面側面図、（ｂ）は従来の分離型孔開け用刃
物を示す断面側面図である。

【符号の説明】

１０ 基部 １１ 基板 １２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ リブ １４ 段部 １７ ピン挿通孔 ２０ ボディ ２４ 刃部 ２６ ピン挿通孔 ４０ スプリングピン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃物装着部に装着される基部に円筒状の
   ボディが接合され、全体が上記ボディの中心軸回りに回
   転駆動されながら加工物に押付けられることによりこの
   加工物に穿孔を行うように構成された孔開け用刃物にお
   いて、上記基部に上記ボディの基端面と当接可能でかつ
   ボディの基端部内側に嵌入可能な形状の段部が形成さ
   れ、上記基部と上記ボディの基端部との双方に、このボ
   ディの基端部と上記段部とが嵌合しかつボディの基端面
   と段部とが軸方向に圧接した状態で互いに合致する径方
   向のピン挿入孔が周方向に異なる複数個所に設けられ、
   これらのピン挿通孔に、縮径方向に弾性変形可能なスプ
   リングピンが縮径状態で圧入されていることを特徴とす
   る孔開け用刃物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の孔開け用刃物において、
   上記基部がアルミニウム合金製のダイカスト品からなる
   ことを特徴とする孔開け用刃物。
3. 【請求項３】 請求項１記載の孔開け用刃物を製造する
   ための方法であって、上記ボディの基端面と当接可能で
   かつボディの基端部内側に嵌入可能な形状の段部をもつ
   基部を製造し、この基部の段部と上記ボディの基端部と
   を嵌合しかつボディの基端面と段部とを軸方向に圧接さ
   せたまま、上記基部とボディの基端部とにおいて周方向
   に異なる複数個所に径方向のピン挿入孔を周方向に異な
   る複数個所に設け、これらのピン挿通孔に、縮径方向に
   弾性変形可能なスプリングピンを縮径状態で圧入するこ
   とを特徴とする孔開け用刃物の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３記載の孔開け用刃物の製造方法
   において、アルミニウム合金のダイカストにより上記基
   部を製造することを特徴とする孔開け用刃物の製造方
   法。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の孔開け用刃物の
   製造方法において、基板上から略同心円状の複数のリブ
   が突出した形状の基部を製造しておき、上記各リブのう
   ち使用するボディの内径と略同等の外径をもつリブを段
   部形成用リブに選定してこの段部形成用リブよりも外側
   の部分を上記ボディの肉厚と略同等の寸法分だけ残して
   除去し、上記段部形成用リブと上記基板とで形成された
   段部に上記ボディの基端部を嵌合することを特徴とする
   孔開け用刃物の製造方法。