JP2020182992A - ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】ＦＲＰや木材など内部に繊維を有する物質に穴をあける際、切削のための刃のみからなる従来のドリルでは、繊維が切り残され、穴内部で繊維が飛び出ている状態となることが多かった。このため穴内部の繊維を除去するために、穴あけ後にリューターなどの回転砥石等の研削工具を用いて、穴の内壁を削り仕上げていた。そこで穴あけと、穴の内壁の研削が同時にできるドリルを提供する。【解決手段】基端側に設けられた穴あけ工具に取付けるための取付部１と、先端側の切削のための刃が形成された切削部２とからなるドリルであって、前記取付部１と切削部２との間に研削部３を有しているドリル９。【選択図】図１

Description

本発明は、穴あけ用の刃物であるドリルに関する。

従来より穴あけ作業にはドリルが一般的に用いられている。

特開２０１４−１５９０９２号公報

ＦＲＰや木材など内部に繊維を有する物質に穴をあける際、切削のための刃のみからなる従来のドリルでは、繊維が切り残され、穴内部で繊維が飛び出ている状態となることが多かった。

穴内部の繊維を除去するために、穴あけ後にリューターなどの回転砥石等の研削工具を用いて、穴の内壁を削り仕上げていた。
しかし、工具の持ち換えが煩雑であることや、穴内部を削りすぎて径が定まりにくいなどの問題があり、効率が良く精度の高い穴あけができるドリルが望まれている。

そこで、本発明では穴あけと内壁の研削が同時にできるドリルを提供することを課題とする。

（１）本発明のドリルは、基端側に設けられると共に穴あけ工具に取付けるための取付部と、先端側に設けられると共に切削刃が形成された切削部とからなるドリルであって、前記取付部よりも先端側の部位であると共に、その側周面に前記穴の内壁を研削するための研削構造が設けられていることを特徴としている。

（２）このようなドリルでは、前記取付部と切削部の間に挿着部が設けられており、その挿着部に装着される筒状部材をさらに備えており、その筒状部材の側周面に前記研削構造が設けられており、前記挿着部の断面形状と前記筒状部材の筒内の断面形状とがほぼ同じにされており、それらの断面形状が、挿着部の周りに筒状部材が回動するのを防止する形状にされているのが好ましい。

（３）また、前記切削部の基端側で、且つ、その側周面に研削構造が設けられているのが好ましい。

（４）また、前記側周面が副逃げ面であるのが好ましい。

（５）また、前記研削構造は、研削に用いるべき側周面に保持される、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、酸化アルミニウム、炭化ケイ素の少なくもいずれか一つを含む粉粒体からなるのが好ましい。

（６）また、前記研削構造は、研削に用いるべき側周面に形成される凹凸形状からなるのが好ましい。

（７）また、前記研削構造が設けられた部位の直径が、その部位よりも先端側の部位の直径に比べて大径にされているのが好ましい。

本発明のドリルは、穴あけと穴の内壁の研削が同時にできるため、作業効率の向上と精度の高い穴加工が実現できる。

図１は本発明のドリルの一実施形態を示す概略図である。 図２ａは図１のドリルを取り付けた工具を用いて穴をあける様子を示す概略図、図２ｂはあけた穴の内壁を研削する様子を示す概略図である。 図３は図１のドリルの他の実施形態を示す概略図である。 図４ａは図１のドリルのさらに他の実施形態を示す分解斜視図、図４ｂは図４ａの筒状部材を挿着部に挿着した様子を示す斜視図である。

（基本構造）
図１には本発明のドリルを示す。図に示すドリル９は、基端側に設けられると共に穴あけ工具４（図２ａ参照）に取付けるための取付部１と、先端側に設けられると共に切削のための刃２ｄ（主切れ刃および副切れ刃）が形成された切削部２とからなる。そして、ドリル９は、取付部１よりも先端側の部位であると共にその側周面に、穴８（図２ｂ参照）の内壁を研削するための研削構造３（図の斜線で示す部位）が設けられている。
ここで、側周面とは、符号２ａが示す部位を含んでいる。

研削構造３は、取付部１と切削部２の間の部位で、且つ、その部位の側周面に設けられている。例えば、研削構造３としては、側周面に保持されているダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、酸化アルミニウム、炭化ケイ素の少なくもいずれか一つを含む粉粒体である。

なお、研削構造３としては、粉粒体の代わりに、側周面に形成される凹凸形状であってもよい。例えば、凹凸形状としては、側周面に複数の突条を設けた形状や、複数の突出部を設けた形状などである。さらに例えば、突条の代わりに、側周面に複数本の溝部を設けた形状であってもよい。

素材５（図２ａ参照）は、本実施形態では、例えば、ＦＲＰや木材など内部に繊維を有する物質である。なお、石材、鋼材、プラスチックなどの素材であってもよい。

（使用方法）
図２ａおよび図２ｂを用いて本発明のドリル９を使用する様子を説明する。図２ａは穴をあける前の様子を示している。図に示すように、ドリルの取付部１は穴あけ工具４に結合されている。穴あけ時、切削部２は穴あけ工具４によって回転し、かつ、穴をあける素材５に押し当てられる。これにより、素材５に穴８をあけることができる。

図２ｂは穴８をあけた後の様子を示している。図に示すように、穴あけ完了後、さらにドリル９を押し込むことによって、研削構造３が素材５に到達し、穴８の内壁を研削し、仕上げる。

このように、穴あけと穴８の内壁の研削が同時にできるため、作業効率の向上と精度の高い穴加工が実現できる。

穴あけ工具４は、ハンドドリル、ボール盤、旋盤、マシニングセンタなどが一般的であるが、穴あけ加工を行うものであれば、これに限定されない。

切削部２の先端部は図では円錐状としているが、用途として薄板への穴あけを行う場合には、所謂ろうそく研ぎと呼ばれる中央と外周が尖っている形状としてもよい。

本実施形態では、切削部２と研削構造３が隣接しているが、間隔をあけて設けてもよい。

（変形例１）
図３は図１のドリル９の変形例を示す。このドリルは、前述の実施形態とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を用いて、その説明を省略する。図に示すドリル９ａおいては、研削構造３が、切削部２の基端側に及んでいる。具体的には、切削部２の副逃げ面（符号２ｂ参照）に研削構造３を設けている。本実施形態では、例えば、研削構造３は切削部２の中間付近まで達している。
なお、切削部２の先端に形成されている主逃げ面に、研削構造３があってもよい。

（変形例２）
研削の効果を大きくするために、研削構造３が設けられた部位の直径３ａを切削部２の直径２ｃ（研削構造より先端側の部位の直径）より大きくしても良い。寸法は対象の素材や研削構造３の番手によるので特に問わないが、研削構造３により穴を広げるため、直径２ｃに対し０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の拡径が好ましい。
また、あけた穴の径を拡径するように用いる際には、研削構造３が設けられた部位をテーパー状に形成してもよい。具体的には、基端側に向けて次第に研削構造３を向けた部位を拡径する。
なお、側周面に形成された凹凸形状によって研削構造３が実現されている構成においては、研削構造３の直径とは、凹凸形状の凸部の頂点のことである。

（他の実施形態）
図４ａは図１のドリル９の他の実施形態を示す。本実施形態のドリルは、前述の実施形態とほぼ同じであるので、同じ部分には同じ符号を用いて、その説明を省略する。図に示すドリル１０においては、取付部１と切削部２の間に、挿着部６が設けられている。その挿着部６には、筒状部材７が挿着される。
図は、筒状部材７を挿着部６から取り外した様子を示している。ドリル１０は、筒状部材７を挿着部６に、取付けたり／取外したり、することができる。
筒状部材７の側周面には研削構造３が設けられている。挿着部６の断面形状と筒状部材７の筒内の断面形状とは、ほぼ同じにされている。それらの断面形状は、挿着部６の周りに筒状部材７が回動するのを防止する形状である。

図４ｂは筒状部材７を挿着部６に挿着する様子を示している。筒状部材７はドリル１０の基端部から挿し込んで一体にされる。本実施形態では、ドリル１０の取付部１の断面形状は、挿着部６および筒状部材７の内筒の断面形状とほぼ同じにされている。

図では挿着部６と取付部１の断面形状は、同形状の六角形であるが、この形状に限定するものではなく、挿着部６と取付部１は異形状としても良い。例えば、取付部１の断面形状が、筒状部材７を通すことができる形状であれば、筒状部材７を取付部１側から通して挿着部６まで導くことができる。
なお、挿着部６に回り止めを目的としたキー／キー溝を設け、筒状部材７の内周面に対応するキー溝／キーを設けても良い。

研削構造３が摩耗などにより痛んでも、筒状部材７を取り換えることができる。このため、新しい研削構造３を用いて加工が可能であり、高い穴精度を保つことができる。さらに、研削構造３の種類・程度などを異にする他の筒状部材７に取り換えることで、研削の程度を変更することができる。例えば、素材５（図２ｂ参照）の硬さ、穴８の内壁の表面仕上げの程度などにより、異なる種類の筒状部材７を用いる。

上述した実施形態、変形例は、それぞれを適宜に組み合わせて用いることができる。

（まとめ）
（１）上述したドリル９は、基端側に設けられると共に穴あけ工具４に取付けるための取付部１と、先端側に設けられると共に切削のための刃２ｄが形成された切削部２とからなるドリルであって、取付部１よりも先端側の部位であると共に、その側周面に穴８の内壁を研削するための研削構造３が設けられていることを特徴としている。
このため、穴８の内壁を仕上げるための別個の工具が不要であるから、工具を持ち換える煩雑さなどを軽減できる。煩雑さを解消することにより、穴８の内部を削りすぎて径が定まりにくいなどの不手際を防止することができ、穴８の寸法精度が高めることができる。

（２）このようなドリル９では、取付部１と切削部２の間に挿着部６が設けられており、その挿着部６に装着される筒状部材７をさらに備えており、その筒状部材７の側周面に研削構造３が設けられており、挿着部６の断面形状と筒状部材７の筒内の断面形状とがほぼ同じにされており、それらの断面形状が、挿着部６の周りに筒状部材７が回動するのを防止する形状にされている場合は、研削構造３の種類・程度を異にする筒状部材７に取り換えることができる。例えば、粗削り、仕上げなど研削する程度が異なるものに取り換えることができる。さらに摩耗した研削構造３を新しい研削構造３が設けられた筒状部材７に取り換えることができる。

（３）また、切削部２の基端側で、且つ、その側周面２ａに研削構造が設けられている場合は、先端側の切削部２で穴をあけ、基端側の切削部２で穴あけと共に、穴の内壁を研削することができる。このため、ドリル９ａを取付部１の近傍まで深く穴８に入れなくても、研削することができる。また切削部２の基端側に研削構造３を設けることで、研削構造３のためのスペースを設けなくてよく、ドリルを長さ方向に省スペースにすることができる。

（４）また、側周面が副逃げ面２ｂである場合は、副逃げ面で穴の内壁を研削することができる。また研削構造３を設けるのが容易である。

（５）また、研削構造３は、研削に用いるべき側周面に保持される、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、酸化アルミニウム、炭化ケイ素の少なくもいずれか一つを含む粉粒体からなる場合は、それぞれの粉粒体に応じた所望の研削をすることができる。

（６）また、研削構造は、研削に用いるべき側周面に形成される凹凸形状からなる場合は、凹凸形状で研削をすることができる。例えば、荒く削ることができる。

（７）また、研削構造が設けられた部位の直径が、その部位よりも先端側の部位の直径に比べて大径にされている場合は、切削部２で下穴をあけ、研削構造３で狙いの径まで穴８を拡径させながら仕上げることができる。

１ 取付部
２ 切削部
２ａ 側周面
２ｂ 副逃げ面
２ｃ 研削構造より先端側の部位の直径
２ｄ 研削のための刃
３ 研削部
３ａ 研削構造が設けられた部位の直径
４ 工具
５ 素材
６ 挿着部
７ 筒状部材
８ 研削構造
９ ドリル
９ａ ドリル
１０ 他の実施形態のドリル

Claims (7)

1. 基端側に設けられると共に穴あけ工具に取付けるための取付部と、先端側に設けられると共に切削のための刃が形成された切削部とからなるドリルであって、
   前記取付部よりも先端側の部位であると共に、その側周面に前記穴の内壁を研削するための研削構造が設けられている、ドリル。
2. 前記取付部と切削部の間に挿着部が設けられており、
   その挿着部に装着される筒状部材をさらに備えており、
   その筒状部材の側周面に前記研削構造が設けられており、
   前記挿着部の断面形状と前記筒状部材の筒内の断面形状とがほぼ同じにされており、
   それらの断面形状が、挿着部の周りに筒状部材が回動するのを防止する形状にされている、請求項１記載のドリル。
3. 前記切削部の基端側で、且つ、その側周面に研削構造が設けられている、請求項１記載のドリル。
4. 前記側周面が副逃げ面である、請求項３記載のドリル。
5. 前記研削構造は、研削に用いるべき側周面に保持される、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、酸化アルミニウム、炭化ケイ素の少なくもいずれか一つを含む粉粒体からなる、請求項１乃至４記載のドリル。
6. 前記研削構造は、研削に用いるべき側周面に形成される凹凸形状からなる、請求項１乃至５記載のドリル。
7. 前記研削構造が設けられた部位の直径が、その部位よりも先端側の部位の直径に比べて大径にされている、請求項１乃至６記載のドリル。

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