JPS6344487B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はドリル技術、特に環状ホールカツタ
に関する。環状ホールカツタは、円筒形本体の回
りに位置し各々が内切れ刃と外切れ刃とを備えた
複数の切刃からなる。

従来の技術 環状ホールカツタ（又は空心ドリル）の技術に
おいて、各々が内切れ刃と外切れ刃とに分けられ
た複数の切刃を提供することは周知である。かか
る先行技術による環状ホールカツタは、例えば米
国特許第3609056号、仝第3860354号、および米国
再発行特許第28416号に開示されている。

発明が解決しようとする問題点 前記米国特許に開示されている先行技術の環状
ホールカツタの欠点は、それらの構造が複雑であ
り、従つて製造コストが高く、刃付けおよび保守
のコストが高いことである。さらに、これら先行
技術の環状ホールカツタの欠点は、内および外切
れ刃が精密に相補う切削作用を提供できず、従つ
て、得られた穴の壁部における金属にこすり傷や
引つ掻き傷が生じ、切削により工作物から切りく
ずを適当な小片に破断させることができず、その
切りくずを流出させる効率が悪く、かつきれいな
表面仕上げの穴をあけるための優れた切削作用を
提供できないことである。さらに、前記米国再発
行特許第28416号に開示された先行技術のカツタ
の欠点は、内切れ刃と外切れ刃間の先端（刃先）
が比較的早期に破損する傾向があり、従つてカツ
タの効率およびカツタの寿命が短かいことであ
る。

従つて、本発明の目的は、穴あけ操作中に切り
くずの停滞がなく、きれいな穴をあけることがで
きると共に、自由な切削作用並びに低馬力そして
切刃の破損頻度が少なくて作動する環状ホールカ
ツタを提供することである。

本発明のもう１つの目的は、保守並びに刃付け
が容易であり、かつ従来のものよりも簡潔な構成
を有し、低価格で製造できる環状ホールカツタを
提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明により、ボール盤の駆動軸に装着される
シヤンクと、シヤンクと一体構造で前端と後端お
よび貫通する軸穴を有する円筒本体からなるホー
ルカツタにおいて、(a)円筒本体が周方向に一定の
間隔を保つた複数の切刃を備え、(b)切刃の各々が
ラジアル面、内端および外端を有する内切れ刃
と、ラジアル面、内端および外端を有する外切れ
刃を備え、内切れ刃と外切れ刃が異なる回転軌跡
を有し、(c)各切刃の内切れ刃と外切れ刃が共通の
カツタ先端（刃先）で出会い、(d)内切れ刃および
外切れ刃が円筒本体の前縁から内および外切れ刃
の軸方向前方に延在するカツタ先端をもつて配置
され、(e)前記切刃が円筒本体の外周に形成され円
筒本体の縦方向全長に渡つて延在し、かつ側面を
有する同数のねじれ溝によつて円周方向に一定の
間隔を置いて配置され、(f)切刃の各々の内切れ刃
および外切れ刃の外端が各切刃のカツタ先端と交
差する半径線の円周方向後側に配置され、そして
(g)各切刃の外切れ刃のラジアル面が円筒本体の前
端において隣接するねじれ溝の１つの側面の連続
として形成され、各切れ刃のラジアル面が円筒本
体の前端において軸穴の外側からかつねじれ溝の
１つに通じて円筒本体に形成された刃溝によつて
形成され、かつ各切刃の内切れ刃のラジアルすく
い角が外切れ刃のラジラルすくい角と異なること
を特徴とする環状ホールカツタが提供される。

実施例 図面、特に第１図を参照すると、数字１０は本
発明の原理に従つて作つた環状ホールカツタを示
す。環状ホールカツタ１０は、カツタ本体１１
と、シヤンク１２からなる。シヤンク１２は、共
通の駆動手段で交換できるように標準サイズの外
径を有する。ホールカツタ１０を滑ることなく駆
動さす手段を提供するために、シヤンク１２の外
面に一対の適当なチヤツク固定用平坦部１３が形
成されている。

環状ホールカツタのシヤンク１２は軸穴１４を
備える。軸穴１４は、その内端においてカツタ本
体１１を貫通する大径の軸穴１５に通じる。環状
ホールカツタ１０は所望の長さおよび直径に作る
ことができる。一実施例におけるホールカツタ１
０は、シヤンクの長さが2.223cm（0.875in）で、
カツタ本体の長さが3.81cm（1.500in）であつた。
軸穴１４の直径が0.635cm（0.250in）、そして軸穴
１５の直径が1.326cm（0.522in）であつた。カツ
タ本体１１の壁厚（又は肉厚）は0.406cm
（0.150in）であつた。

第１図に示すように、軸穴１５は１７で示す
0.635cm（1/4in）長さの内径ステツプを有する。
この内径ステツプ１７はカツタ本体１１の切削端
部で始まる3゜のバツクテーパ１６を有する。この
内径ステツプのパツクテーパは切削摩擦を最小に
する。

第１図に示すように、カツタ本体１１は0.006
cm／cm（0.006in／in）のバツクテーパを有する。
第２図に示すように、カツタ本体１１の切削端部
は、それぞれ２０で示す周方向一定の間隔をもつ
た６つの切刃を備える。第１図および第２図に示
すように、切刃２０は縦方向に配置された６つの
ねじれ溝２２によつて相互に一定の間隔を保つ。
ねじれ溝２２は縦のねじりランド２３によつて分
離される。ねじれ溝２２の各々は35゜のねじれ角
からなり、それは前記実施例では深さ0.203cm
（0.080in）×幅0.476〜0.794cm（3/16〜5/16in）で
あつた。ねじれ溝２２は、カツタ本体１１の外側
に環状ホールカツタ１０によつてあけられる穴の
切りくずを止めかつ引き出す通路を提供する。

第２図に示すように、切刃２０の各々は内切れ
刃３０と外切れ刃３１を備える。第４図に示すよ
うに、内切れ刃３０はラジアル面２４を有し、外
切れ刃３１はラジアル面２５を有する。ラジアル
面２４の各々は、刃溝２１によつて形成する、そ
して該刃溝は、ねじれ角35゜を有する隣接のねじ
れ溝２２の開始部分に隣接するカツタ本体の側壁
のフライス削によつて形成される。各刃溝２１
は、第１図に１９で示すように、カツタ本体１１
に28゜／45゜の複合角度で0.076cm（0.030in）の軸方
向深さにミリングされた0.159cm（1/16in）の丸
底半径をもつた0.318cm（1/8in）幅の溝からな
る。

第１図に示すように、各ねじれ溝２２のねじれ
角度は35゜は２６で示す。外切れ刃３１のラジア
ル面２５は、ねじれ溝２２の後ラジアル側面２７
の上端によつて形成される。

第４図に示すように、各切刃２０のカツタ先端
は３２で示す。外切れ刃３１の各々のカツタ先端
３２から半径方向外側カツタの外側面３４までの
ラジアル幅は0.203cm（0.080in）である。内切れ
刃３０の各々のラジアル幅も0.203cmであつて、
この幅は内切れ刃３０のカツタ先端３２から軸穴
１５の円周までのラジアル距離である。

第６図に示すように、外切れ刃３１の各々は、
約12゜の望ましい角度で半径方向外側へ伸びる側
面の逃げ角３９を有する。内切れ刃３０の各々は
半径方向内側へ伸びる約25゜の望ましい逃げ角４
０を有する。第３図に示すように、外切れ刃３１
の各々は約12゜の後退逃げ角３８を有し、内切れ
刃３０の各々は約20゜の後退逃げ角３５を有する。
内および外切れ刃３０と３１の各々の相互の上す
くい角３７は約28゜であり、内切れ刃の各々の下
すくい角４２は約28゜である。外切れ刃の各々の
下すくい角３６は約35゜である。

カツタ１０各部の前記寸法は直径が2.064cm（1
３／１６in）の環状ホールカツタの典型的なものであ
るが、前記の寸法は別サイズの環状ホールカツタ
では変わることに留意されたい。例えば、外切れ
刃の各々の後退逃げ角３８は8゜〜15゜の範囲内で
変わる。内切れ刃の各々の後退逃げ角３５は10゜
〜20゜の範囲内で変わる。内切れ刃の下すくい角
４２は26゜〜32゜の範囲内で変わるし、外切れ刃の
下すくい角３６は30゜〜38゜の範囲内で変わる。内
切れ刃の側面の逃げ角４０は20゜〜30゜の範囲内で
変わるし、外切れ刃の側面の逃げ角３９は7゜〜
15゜の範囲内で変わる。各刃溝２１の底丸み半径
は0.159〜0.238cm（1/16〜3/32in）の範囲内で変
わる、そして各刃溝は内切れ刃の最内側奥のコー
ナ４２′（第４図）から0.076cm（0.030in）の距
離、28゜の角度で、45゜傾斜、そして円筒本体１１
の中心線に対して0゜のラジアル角で始まる。

第２図に示すように、内切刃３０の内点または
端部４２は、カツタ先端３２および内切れ刃の外
点と交わる半径線の後部8゜の位置にある。また、
外切れ刃３１の外点４３は、カツタ先端３２およ
び外切れ刃の内点と交わる半径線の後方8゜の位置
にある。

第６図は外切れ刃３１と内切れ刃３０のそれぞ
れの逃げ角３９と４０を示す、そしてそれはカツ
ター１０が軸方向の加工品の表面４６に移動し、
２つの流路とねじれ溝２２の１つを通して切りく
ずをらせん状にして軸方向に向ける作用をする３
つの面の切りくず切削作用を提供することに関係
した切れ刃３０と３１の２つの異なる面である。
内切れ刃３０を回転しながら離れる切りくずは第
６図に４５で示す流路を軸方向上方へ流れる。一
方外切れ刃３１によつて形成される切りくずは流
路４４を軸方向上方に流れる。

第５図は本発明の原理に従つて作製した改良環
状ホールカツタ１０ａの部分端面図である。第５
図に示す改良環状ホールカツタの構造において、
第１図〜第４図に示した環状ホールカツタの実施
例の部品と同一のホールカツタ部品は小文字ａを
付けた同一参照数字を付してある。第５図の改良
ホールカツタ１０ａにおいて、外切れ刃３１ａお
よび内切れ刃３０ａの各々はその前面縁が内側へ
少しくぼんだ形状をしている。第５図のホールカ
ツタ１０ａは、第１図〜第４図で最初に説明した
他の構成上の特徴を全て有する。

使用時、空心の環状ホールカツタ１０は磁気ベ
ース・ドリルのような適当な工作機械に作動的に
接着されて、迅速かつ効率的な方法で加工品に穴
をあけるために使用される。本発明の環状ホール
カツタ１０は特に、金属建設部材に迅速かつ効率
的な方法で大きな穴をあける必要がある建設作業
用に適する。

発明の効果 以上記載した本発明によるホールカツタ１０
は、穴あけ操作中にチツプの妨害を受けることな
く加工品に中心が自由のきれいな穴を効果的にあ
けることができると共に、得られた穴の壁におけ
る金属にこすり傷や引つ掻き傷を与えることな
く、厚肉の加工品にきれいな孔を切削することが
できる。これらの発明の効果は、(a)円筒本体の周
方向に一定間隔を保つて配置された複数の切刃が
内切れ刃３０と、外切れ刃３１を備えると共に、
これらの内切れ刃と外切れ刃の回転軌跡が異なる
こと；(b)内切れ刃３０と外切れ刃３１が共通のカ
ツタ先端（刃先）で出会うこと；複数の切刃２０
が、円筒本体の縦方向全長に渡り延在する同数の
ねじれ溝２２によつて円周方向に一定間隔を置い
て配置されていること；(c)内切れ刃と外切れ刃の
外端４２，４３がカツタ先端３２と交差する半径
線の円周方向後側に位置すること；および(d)内切
れ刃のラジアルすくい角が外切れ刃のラジアルす
くい角と異なることを特徴とする本願発明の構成
によつて提供される。

本発明のカツタ１０は、切削（又は堀削）中に
きれいな穴をあけること、そして内および外切れ
刃３０と３１がねじれ溝と共働して先行技術のホ
ールカツタによつて得られるものよりも低馬力で
自由な切削作用を提供することができる。また、
本発明の環状ホールカツタ１０は従来のカツタに
必要な値よりも低い切削圧力できれいな切削穴を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従つて作製した環状ホ
ールカツタの側面図、第２図は第１図の直線２−
２について矢印方向に見た環状ホールカツタの拡
大部分側面図、第３図は第２図に示す直線３−３
について矢印方向に見た拡大部分側面図、第４図
は本発明の環状ホールカツタの切刃の先端および
内切れ刃並びに外切れ刃の部分正面斜視図、第５
図は改良環状ホールカツタであつて、本発明に用
いる改良切刃の部分側面図、そして第６図は本発
明に用いる切刃の部分正面図であつて、２つの切
りくず流路および切りくず流の２つの方向を示
す。 符号の説明、１０……環状ホールカツタ、１１
……カツタ本体、１２……シヤンク、１３……平
坦部、１４，１５……軸穴、２０……切刃、２１
……刃溝、２２……ねじれ溝、２３……ねじれラ
ンド、３０……内切れ刃、３１……外切れ刃、３
２……カツタ先端。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボール盤の駆動軸に装着されるシヤンク１２
   と、該シヤンクと一体構造であつて後端と前端お
   よび貫通する軸穴１４を有する円筒本体１１を有
   する環状ホールカツタ１０において、 (a) 前記円筒本体１１が周方向に一定間隔を保つ
   た複数の切刃２０を備え、 (b) 前記切刃２０の各々がラジアル面２４、内端
   ４２′および外端を有する内切れ刃３０と、ラ
   ジアル面２５、内端および外端４３を有する外
   切れ刃３１を備え、該内切れ刃３０と外切れ刃
   ３１が異なる回転軌跡を有し、 (c) 各切刃２０の内切れ刃３０と外切れ刃３１が
   共通のカツタ先端３２で出会い、 (d) 各切刃２０の内切れ刃３０および外切れ刃３
   １が円筒本体の前縁から内および外切れ刃３
   ０，３１の軸方向前方に延在するカツタ先端３
   ２をもつて配置され； (e) 前記複数の切刃２０が、円筒本体１１の外周
   に形成され円筒本体の縦方向全長に渡つて延在
   し、かつ側面２７を有する同数のねじれ溝２２
   によつて円周方向に一定の間隔を置いて配置さ
   れ、 (f) 前記切刃２０の各々の内切れ刃３０および外
   切れ刃３１の外端４２，４３が、各切刃２０の
   カツタ先端３２と交差する半径線の円周方向後
   側に配置され、そして (g) 前記各切刃２０の各外切れ刃３１のラジアル
   面２５が、円筒本体１１の前端において隣接す
   るねじれ溝２２の１つの側面２７の連続として
   形成され、各内切れ刃３０のラジアル面が、円
   筒本体１１の前端において軸穴１５の外側から
   かつねじれ溝２２の１つに通じて円筒本体１１
   に形成された刃溝２１によつて形成され、かつ
   各切刃２０の内切れ刃３０のラジアルすくい角
   が外切れ刃３１のラジアルすくい角と異なるこ
   と、からなることを特徴とする環状ホールカツ
   タ１０。