切削工具
【課題】食い付き時の求心性を向上させて、加工不良を抑制することができる切削工具を提供すること。
【解決手段】切削工具１によれば、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されているので、切れ刃４が被加工物に食い付く際には、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体２の外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、食い付き時の求心性を向上させることができる。その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【解決手段】切削工具１によれば、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されているので、切れ刃４が被加工物に食い付く際には、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体２の外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、食い付き時の求心性を向上させることができる。その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う切削工具に関し、特に、食い付き時の求心性を向上させて、加工不良を抑制することができる切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、脆性材料に穴あけ加工を行う工具として、工具本体の先端が互いに交差する２つの先端面により構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成される脆性材料用切削工具が開示されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２には、熱処理が施された焼入れ鋼に穴あけ加工を行う工具として、特許文献１における脆性材料用切削工具と同様に、工具本体の先端が互いに交差する２つの先端面により構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成される焼入れ鋼用穴明け工具が開示されている。
【０００４】
かかる脆性材料用切削工具および焼入れ鋼用穴明け工具は、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料や焼入れ鋼）に穴あけ加工を行うものであるため、被加工物におけるひびやクラック等の発生を抑制するべく、切れ刃全体が工具本体の軸心と直交する直線状または工具本体の先端側へ凸となる曲線状に形成され、切れ刃が被加工物に食い付く際に、被加工物への負荷が一点に集中しないように構成されている。
【特許文献１】特開２００２−３５５７１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した脆性材料用切削工具および焼入れ鋼用穴明け工具では、切れ刃全体が工具本体の軸心と直交する直線状または工具本体の先端側へ凸となる曲線状に形成されているので、前者の場合には、切れ刃全域が被加工物に食い付くこととなり、また、後者の場合には、軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付くこととなり、いずれの場合においても、食い付き時の求心性が十分に得られないという問題点があった。その結果、工具が振れ、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料や焼入れ鋼）であるが故にひびやクラック等が発生し易く、加工不良を招き易いという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、食い付き時の求心性を向上させて、加工不良を抑制することができる切削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項１記載の切削工具は、軸心回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端に設けられ互いに交差する２つの先端面により構成される刃部と、前記２つの先端面の交差稜線に形成される切れ刃とを備え、少なくとも前記切れ刃がダイヤモンド皮膜または硬質皮膜により被覆され、脆性材料または焼入れ鋼に穴あけ加工を行うものであり、前記切れ刃は、前記工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に前記軸心が位置するように構成され、前記凹部の深さは、前記刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されている。
【０００８】
請求項２記載の切削工具は、請求項１記載の切削工具において、前記２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されている。
【０００９】
請求項３記載の切削工具は、請求項１又は２に記載の切削工具において、前記２つの先端面は、前記工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されている。
【００１０】
請求項４記載の切削工具は、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具において、前記切れ刃は、前記凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に前記軸心と直交する直線状または前記工具本体外周へ向かうに従って前記工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えている。
【００１１】
請求項５記載の切削工具は、請求項１から４のいずれかに記載の切削工具において、前記工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、それら４条の切りくず排出溝の残部として前記工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されている。
【００１２】
請求項６記載の切削工具は、請求項５記載の切削工具において、前記４条の切りくず排出溝は前記軸心に対してねじれて構成され、前記マージンが前記軸心に対してねじれて形成されている。
【００１３】
請求項７記載の切削工具は、請求項５又は６に記載の切削工具において、前記４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されている。
【００１４】
請求項８記載の切削工具は、請求項１から７のいずれかに記載の切削工具において、前記刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載のドリルによれば、互いに交差する２つの先端面により刃部が構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成されると共に、切れ刃は、工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に軸心が位置するように構成されているので、切れ刃が被加工物（脆性材料または焼入れ鋼）に食い付く際には、切れ刃全域が被加工物に食い付いたり軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、切れ刃全体を軸心と直交する直線状または工具本体先端側へ凸となる曲線状に形成する場合と比較して、食い付き時の求心性を向上させることができるという効果がある。
【００１６】
その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料または焼入れ鋼）に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００１７】
また、本発明によれば、切れ刃全域が被加工物に食い付いたり周速の遅い軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりしないので、食い付き時の切削抵抗を低減させて、被加工物への負荷を軽減することができる。これにより、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００１８】
更に、本発明によれば、凹部の深さは、刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されているので、かかる深さを０．２５Ｄよりも大きくする場合と比較して、刃部の剛性を確保することができる。よって、切れ刃に凹部を設けることで食い付き時の求心性を向上させつつも、刃部の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができるという効果がある。
【００１９】
請求項２記載の切削工具によれば、請求項１記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部を構成する２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されている。よって、かかる角度を１１０°以上とすることにより、刃部の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、かかる角度を１７０°以下とすることにより、切れ刃にすくい角を設けて、切削性能を確保することができるという効果がある。
【００２０】
更に、２つの先端面がなす角度を１１０°よりも小さくすると、切れ刃が被加工物に鋭く食い付くため、被加工物への負荷が部分的に集中し、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合には、ひびやクラック等が発生し易くなるところ、本発明によれば、かかる角度を１１０°以上とすることにより、切れ刃の食い付きを鈍くして、被加工物への負荷を分散させることができるので、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００２１】
一方、２つの先端面がなす角度を１７０°よりも大きくすると、切れ刃の食い付きが鈍くなり過ぎて、食い付き時の求心性が十分に得られなくなるところ、本発明によれば、かかる角度を１７０°以下とすることにより、切れ刃を確実に食い付かせて、食い付き時の求心性を向上させることができるという効果がある。
【００２２】
請求項３記載の切削工具によれば、請求項１又は２に記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部を構成する２つの先端面は、工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されているので、かかる２つの先端面を平面状または工具本体先端側へ凸となる曲面状に形成する場合と比較して、切れ刃のすくい角を大きく確保することができ、切削性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２３】
請求項４記載の切削工具によれば、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、切れ刃は、凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心と直交する直線状または工具本体外周へ向かうに従って工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えているので、直線部により被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができるという効果がある。
【００２４】
請求項５記載の切削工具によれば、請求項１から４のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、それら４条の切りくず排出溝の残部として工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されているので、マージンが加工穴の内壁面に接することで、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００２５】
また、例えば、切りくず排出溝を備えていない場合や切りくず排出溝を２条しか備えていない場合には、工具本体の外周面全域が加工穴の内壁面に接するので、工具本体と加工穴の内壁面との接触面積が大きくなり、切削抵抗の増加を招くところ、本発明によれば、４条の切りくず排出溝の残部であるマージンのみが加工穴の内壁面に接するので、加工穴の内壁面との接触面積を小さくして、切削抵抗の低減を図ることができるという効果がある。
【００２６】
その結果、被加工物への負荷を軽減することができるので、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００２７】
請求項６記載の切削工具によれば、請求項５記載の切削工具の奏する効果に加え、切りくず排出溝は軸心に対してねじれて構成され、マージンが軸心に対してねじれて形成されているので、マージンを軸心と平行に形成する場合と比較して、加工穴の内壁面に接したマージンが工具本体の回転抵抗となり難く、切削抵抗の低減を図ることができるという効果がある。
【００２８】
請求項７記載の切削工具によれば、請求項５又は６に記載の切削工具の奏する効果に加え、４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されているので、工具本体の外周面においてマージンを不等間隔に配置することができる。これにより、加工穴の内壁面とその内壁面に接するマージンとの摩擦抵抗に起因して生じる振動が各マージン部において共振するのを防止することができるので、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００２９】
請求項８記載の切削工具によれば、請求項１から７のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されているので、工具剛性が低く振れの生じ易い比較的小径の工具に対して、食い付き時の求心性を向上させるという効果を発揮させることができる。その結果、工具剛性の低い比較的小径の工具であっても、工具の振れを抑制することができるので、折損や破損などを生じ難く、工具寿命の高寿命化を図ることができるという効果がある。
【００３０】
ところで、従来、亀裂の生じ易い被加工物に小径の穴あけ加工を行う場合には、一般にレーザ加工が行われていた。しかしながら、レーザ加工は、装置自体のコストが高価であると共に加工コストも高価であるため、不経済であった。これに対し、本発明によれば、亀裂の生じ易い被加工物に小径の穴あけ加工を容易かつ経済的に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における切削工具１の正面図である。まず、図１を参照して、切削工具１の全体構成について説明する。切削工具１は、マシニングセンタ等の加工機械（図示せず）から伝達される回転力によって脆性材料に穴あけ加工を行うための工具であり、タングステンカーバイト（ＷＣ）等を加圧焼結した超硬合金から構成され、図１に示すように、工具本体２と、その工具本体２の先端（図１左側）に設けられる刃部３とを主に備えている。なお、切削工具１は、超硬合金に限られず、高速度工具鋼などから構成しても良い。
【００３２】
工具本体２は、その後端側（図１右側）に設けられ円柱状に形成されるシャンク部２ａと、そのシャンク部２ａよりも小径の円柱状に形成され工具本体２の先端側（図１左側）に設けられる小径部２ｂと、それらシャンク部２ａと小径部２ｂとの間に設けられシャンク部２ａから小径部２ｂに向かうに従って漸次縮径する円錐状に形成されるテーパ部２ｃとを備えて構成されている。
【００３３】
切削工具１は、シャンク部２ａがホルダ（図示せず）に保持され、ホルダを介して加工機械に取り付けられる。そして、かかるホルダを介して加工機械の回転力が工具本体２に伝達されることで、軸心Ｏ回りに回転しつつ被加工物（脆性材料）に穴あけ加工を行う。
【００３４】
小径部２ｂの外周面には、切りくず排出溝５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に凹設されている。切りくず排出溝５は、被加工物への穴あけ加工時に生成される切りくずを収容および排出するためのものであり、２条の切りくず排出溝５ａ，５ｂが軸心Ｏを対称にそれぞれ刃部３に連設されている（図２（ｂ）参照）。
【００３５】
刃部３は、被加工物に穴あけ加工を行うための部位であり、直径Ｄ（本実施の形態ではＤ＝１ｍｍ）に構成されている。ここで、図２を参照して、刃部３の詳細構成について説明する。図２（ａ）は、刃部３の拡大正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ方向視における刃部３の先端面図である。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における刃部３の断面図である。
【００３６】
図２に示すように、刃部３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面３ａ，３ｂにより構成され、それら先端面３ａ，３ｂの表面全域はダイヤモンド皮膜により被覆されている。切削工具１による被加工物への穴あけ加工は、かかるダイヤモンド皮膜のダイヤモンド粒子（図示せず）により被加工物を研削すると共に、後述する切れ刃４により被加工物を切削することにより行われる。
【００３７】
２つの先端面３ａ，３ｂは、工具本体２の後端側（図２（ａ）右側）へ凹となる曲面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面３ａ，３ｂの交差稜線には切れ刃４が形成されている。このように、交差稜線に切れ刃４が形成される２つの先端面３ａ，３ｂを工具本体２の後端側へ凹となる曲面状に形成することで、平面状または工具本体２の先端側（図２（ａ）左側）へ凸となる曲面状に形成する場合と比較して、切れ刃４のすくい角を大きく確保することができ、切削性能の向上を図ることができる。
【００３８】
また、２つの先端面３ａ，３ｂがなす角度θ、即ち、図２（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面３ａの表面に接する仮想線Ｌ１（工具本体２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ２とを結ぶ仮想線）と先端面３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２（工具本体２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ３とを結ぶ仮想線）とのなす角度は１５０°に設定されている。
【００３９】
この角度θは、図２（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面３ａ，３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても、先端面３ａ，３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００４０】
切れ刃４は、加工機械から伝達される回転力によって被加工物を切削するためのものであり、刃部３の先端（図２（ａ）左側）に設けられ、図２（ｂ）に示す刃部３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。
【００４１】
また、図２（ａ）に示すように、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。具体的には、本実施の形態では、切れ刃４全体が工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に形成されることで切れ刃３の全域に凹部４ａを備えると共に、その凹部４ａが図２（ａ）に示す刃部３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されている。
【００４２】
凹部４ａの深さＨ、即ち、切れ刃３の最先端（図２（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００４３】
上述したように構成される切削工具１によれば、互いに交差する２つの先端面３ａ，３ｂにより刃部３が構成され、それら２つの先端面３ａ，３ｂの交差稜線に切れ刃４が形成されると共に、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されているので、切れ刃４が被加工物に食い付く際には、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体２の外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、切れ刃４全体を軸心Ｏと直交する直線状または工具本体２の先端側へ凸となる曲線状に形成する場合と比較して、食い付き時の求心性を向上させることができる。
【００４４】
その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００４５】
また、切削工具１によれば、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり周速の遅い軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりしないので、食い付き時の切削抵抗を低減させて、被加工物への負荷を軽減することができる。これにより、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００４６】
ここで、特に、切削工具１は、凹部４ａが刃部３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成されているので、軸心Ｏを対称として切れ刃を被加工物に食い付かせることができ、食い付き時の求心性をより向上させることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、凹部４ａの深さＨを刃部３の直径Ｄに対して０．２Ｄに設定したが、０．２Ｄに限られず、刃部３の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定することが望ましい。即ち、深さＨを刃部３の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下とすることにより、０．２５Ｄよりも大きくする場合と比較して、刃部３の剛性を確保することができる。よって、切れ刃４に凹部４ａを設けることで食い付き時の求心性を向上させつつも、刃部３の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、２つの先端面３ａ，３ｂがなす角度θを１５０°に設定したが、１５０°に限られず、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定することが望ましい。即ち、角度θを１１０°以上とすることにより、刃部３の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、角度θを１７０°以下とすることにより、切れ刃４にすくい角を設けて、切削性能を確保することができる。
【００４９】
更に、角度θを１１０°よりも小さくすると、切れ刃４が被加工物に鋭く食い付くため、被加工物への負荷が部分的に集中し、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合には、ひびやクラック等が発生し易くなるところ、角度θを１１０°以上とすることにより、切れ刃４の食い付きを鈍くして、被加工物への負荷を分散させることができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００５０】
一方、角度θを１７０°よりも大きくすると、切れ刃４の食い付きが鈍くなり過ぎて、食い付き時の求心性が十分に得られなくなるところ、角度θを１７０°以下とすることにより、切れ刃４を確実に食い付かせて、食い付き時の求心性を向上させることができる。
【００５１】
ところで、従来、亀裂の生じ易い脆性材料に小径の穴あけ加工を行う場合には、一般にレーザ加工が行われていた。しかしながら、レーザ加工は、装置自体のコストが高価であると共に加工コストも高価であるため、不経済であった。これに対し、切削工具１によれば、亀裂の生じ易い脆性材料に小径の穴あけ加工を容易かつ経済的に行うことができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、刃部３の直径Ｄを１ｍｍに設定したが、１ｍｍに限られず、２ｍｍ以下に設定することが望ましい。これにより、工具剛性が低く振れの生じ易い比較的小径の工具に対して、食い付き時の求心性を向上させるという効果を発揮させることができる。その結果、工具剛性の低い比較的小径の工具であっても、工具の振れを抑制することができるので、折損や破損などを生じ難く、工具寿命の高寿命化を図ることができる。
【００５３】
次いで、図３及び図４を参照して、第２実施の形態における切削工具２１について説明する。第１実施の形態における切削工具１では、切れ刃４の全域に凹部４ａが設けられていたが、第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の中央に凹部２４ａを備えると共に、その凹部２４ａを挟んで両側に直線部２４ｂを備えている。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
図３は、第２実施の形態における切削工具２１の正面図である。切削工具２１は、マシニングセンタ等の加工機械（図示せず）から伝達される回転力によって焼入れ鋼に穴あけ加工を行うための工具であり、図３に示すように、工具本体２２と、その工具本体２２の先端（図３左側）に設けられる刃部２３とを主に備えている。
【００５５】
工具本体２２は、シャンク部２ａと小径部２２ｂとテーパ部２ｃとを備えて構成され、小径部２２ｂの外周面には、切りくず排出溝２５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に凹設されている。なお、切りくず排出溝２５の詳細構成については、図４を参照して後述する。
【００５６】
刃部２３は、直径Ｄ（本実施の形態ではＤ＝１ｍｍ）に構成されている。ここで、図４を参照して、刃部２３の詳細構成について説明する。図４（ａ）は、刃部２３の拡大正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印ＩＶｂ方向視における刃部２３の先端面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線における刃部２３の断面図である。
【００５７】
図４に示すように、刃部２３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面２３ａ，２３ｂにより構成され、それら先端面２３ａ，２３ｂの表面全域は硬質皮膜（例えば、硬質チタン系皮膜やＣＢＮ皮膜など）により被覆されている。切削工具２１による被加工物への穴あけ加工は、かかる硬質皮膜の皮膜粒子（図示せず）により被加工物を研削すると共に、後述する切れ刃２４により被加工物を切削することにより行われる。
【００５８】
２つの先端面２３ａ，２３ｂは、工具本体２２の後端側（図４（ａ）右側）へ凹となる曲面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面２３ａ，２３ｂの交差稜線には切れ刃２４が形成されている。２つの先端面２３ａ，２３ｂがなす角度θ、即ち、図４（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面２３ａの表面に接する仮想線Ｌ１（工具本体２２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ２とを結ぶ仮想線）と先端面２３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２（工具本体２２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ３とを結ぶ仮想線）とのなす角度θは１５０°に設定されている。
【００５９】
この角度θは、図４（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面２３ａ，２３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに沿う断面ではどの断面においても、先端面２３ａ，２３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００６０】
切れ刃２４は、刃部２３の先端（図４（ａ）左側）に設けられ、図４（ｂ）に示す刃部２３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図４（ａ）に示すように、切れ刃２４は、工具本体２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部２４ａと、その凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部２４ｂとを備え、凹部２４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００６１】
具体的には、本実施の形態では、凹部２４ａ及び直線部２４ｂが図４（ａ）に示す刃部２３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部２４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されると共に、凹部２４ａの範囲が刃部２３の直径Ｄに対して０．５Ｄに、直線部２４ｂの範囲が刃部２３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに、それぞれ設定されている。
【００６２】
このように、凹部２４ａの範囲を刃部２３の直径Ｄに対して０．５Ｄに設定すると共に直線部２４ｂの範囲を刃部２３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに設定することで、凹部２４ａの範囲が広くなり過ぎることに起因する刃部２３の剛性低下を抑制して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、凹部２４ａの範囲が狭くなり過ぎることを回避して、食い付き時の求心性を確実に得ることができる。
【００６３】
また、凹部２４ａの深さＨ、即ち、切れ刃１３の最先端（図４（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部２３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００６４】
図４（ｂ）に示すように、小径部２２ｂの外周面には、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄが凹設され、それら４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｂが先端面２３ａにそれぞれ連設されると共に残りの２条の切りくず排出溝２５ｃ，２５ｄが先端面２３ｂにそれぞれ連設されている。
【００６５】
また、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１は、残りの２条の切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさに構成され、切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１が切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２よりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｗ２）。
【００６６】
このように、小径部２２ｂの外周面に４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄが凹設されることで、それら切りくず排出溝２５の残部として小径部２２ｂの外周面において隣り合う切りくず排出溝２５の間にマージン２６が形成されている。
【００６７】
マージン２６は、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄに対応して４条のマージン２６ａ〜２６ｄを備え、切りくず排出溝２５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に構成されることで、マージン２６も軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に形成されると共に（図３参照）、切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１が切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさに構成されることで、工具本体２２の外周面においてマージン２６が不等間隔に配置されている。
【００６８】
上述したように構成される切削工具２１によれば、切れ刃２４は、凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部２４ｂを備えているので、直線部２４ｂにより被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃２４と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができる。
【００６９】
また、切削工具２１によれば、工具本体２２の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄを備え、それら４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの残部として工具本体２２の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージン２６が形成されているので、マージン２６が加工穴の内壁面に接することで、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができる。
【００７０】
また、例えば、切りくず排出溝２５を備えていない場合や切りくず排出溝２５を２条しか備えていない場合には、工具本体２２の外周面全域が加工穴の内壁面に接するので、工具本体２２と加工穴の内壁面との接触面積が大きくなり、切削抵抗の増加を招くところ、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの残部であるマージン２６のみが加工穴の内壁面に接するので、加工穴の内壁面との接触面積を小さくして、切削抵抗の低減を図ることができる。
【００７１】
その結果、被加工物への負荷を軽減することができるので、亀裂の生じ易い焼入れ鋼に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００７２】
更に、切削工具２１によれば、切りくず排出溝２５は軸心Ｏに対してねじれて構成され、マージン２６が軸心Ｏに対してねじれて形成されているので、マージン２６を軸心Ｏと平行に形成する場合と比較して、加工穴の内壁面に接したマージン２６が工具本体２２の回転抵抗となり難く、切削抵抗の低減を図ることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１を残りの２条の切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさとしたが、少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅を残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成すれば良い。これにより、いずれの場合においても、工具本体２２の外周面においてマージン２６を不等間隔に配置することができるので、加工穴の内壁面とその内壁面に接するマージン２６との摩擦抵抗に起因して生じる振動が各マージン２６ａ〜２６ｄ部において共振するのを防止することができるので、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができる。
【００７４】
次いで、図５を参照して、第３実施の形態における切削工具３１について説明する。第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の直線部２４ｂが軸心Ｏと直交する直線状に形成されていたが、第３実施の形態における切削工具３１では、切れ刃３４の直線部３４ｂの形状が第２実施の形態とは異なる。なお、第２実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
図５（ａ）は、第３実施の形態における切削工具３１の刃部３３の拡大正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向視における刃部３３の先端面図である。図５に示すように、刃部３３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面２３ａ，２３ｂにより構成され、それら２つの先端面２３ａ，２３ｂの交差稜線には切れ刃３４が形成されている。
【００７６】
切れ刃３４は、刃部３３の先端（図５（ａ）左側）に設けられ、図５（ｂ）に示す刃部３３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図５（ａ）に示すように、切れ刃３４は、凹部２４ａと、その凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に工具本体２２の外周へ向かうに従って工具本体２２の後端側（図５（ａ）右側）へ傾斜する直線状に形成される直線部３４ｂとを備え、凹部２４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００７７】
具体的には、本実施の形態では、凹部２４ａ及び直線部３４ｂが図５（ａ）に示す刃部３３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部２４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されると共に、凹部２４ａの範囲が刃部３３の直径Ｄに対して０．５Ｄに、直線部３４ｂの範囲が刃部３３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに、それぞれ設定されている。
【００７８】
上述したように構成される切削工具３１によれば、切れ刃３４は、凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に工具本体２２の外周へ向かうに従って工具本体２２の後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部３４ｂを備えているので、第２実施の形態の場合と同様に、直線部３４ｂにより被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃３４と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができる。
【００７９】
次いで、図６を参照して、第４実施の形態における切削工具４１について説明する。第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の凹部２４ａが工具本体２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設されていたが、第４実施の形態における切削工具４１では、切れ刃４４の凹部４４ａの形状が第２実施の形態とは異なる。なお、第２実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
図６（ａ）は、第４実施の形態における切削工具４１の刃部４３の拡大正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の矢印ＶＩｂ方向視における刃部４３の先端面図である。また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における刃部４３の断面図である。
【００８１】
図６に示すように、刃部４３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面４３ａ，４３ｂにより構成され、それら先端面４３ａ，４３ｂの表面全域は硬質皮膜（例えば、硬質チタン系皮膜やＣＢＮ皮膜など）により被覆されている。
【００８２】
２つの先端面４３ａ，４３ｂは、平面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面４３ａ，４３ｂの交差稜線には切れ刃４４が形成されている。また、２つの先端面４３ａ，４３ｂがなす角度θ、即ち、図６（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面４３ａの表面に接する仮想線Ｌ１と先端面４３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２とのなす角度は１５０°に設定されている。
【００８３】
この角度θは、図６（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面４３ａ，４３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても、先端面４３ａ，４３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００８４】
切れ刃４４は、刃部４３の先端（図６（ａ）左側）に設けられ、図６（ｂ）に示す刃部４３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図６（ａ）に示すように、切れ刃４４は、工具本体２２の後端側へ凹となる略Ｖ字状に凹設される凹部４４ａと、その凹部４４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部４４ｂとを備え、凹部４４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００８５】
具体的には、本実施の形態では、凹部４４ａ及び直線部４４ｂが図６（ａ）に示す刃部４３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部４４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されている。凹部４４ａの深さＨ、即ち、切れ刃４３の最先端（図６（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部４３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００８６】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定される物ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８７】
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。また、上記各実施の形態における構成の一部または全部を他の実施の形態における構成の一部または全部と組み合わせることは当然可能である。
【００８８】
上記第１実施の形態では、先端面３ａ，３ｂがダイヤモンド皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ＤＬＣ皮膜などの他の硬質炭素皮膜により被覆しても良い。
【００８９】
上記第１実施の形態では、先端面３ａ，３ｂの表面全域がダイヤモンド皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切れ刃４の部分のみ又は先端面３ａ，３ｂの表面全域に加え小径部２ｂの表面を被覆しても良い。同様に、上記第２実施の形態では、先端面２３ａ，２３ｂの表面全域が硬質皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切れ刃２４の部分のみ又は先端面２３ａ，２３ｂの表面全域に加え小径部２２ｂの表面を被覆しても良い。
【００９０】
上記各実施の形態では、先端面３ａ，３ｂ、２３ａ，２３ｂ及び４３ａ，４３ｂが工具本体２，２２の後端側へ凹となる曲面状または平面状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工具本体２，２２の先端側へ凸となる曲面状に形成しても良い。
【００９１】
上記第１及び第２実施の形態では、２つの先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂのなす角度θが軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても一定に構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、角度θが工具本体２，２２の外周側から軸心Ｏ側へ向かうに従って漸次大きくなるように構成しても良い。
【００９２】
ここで、角度θを一定に構成すると、工具制作時に、凹部４ａ，２４ａの形状に合わせて先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂの加工を行わなければならず、工具の製作が複雑化するところ、角度θを工具本体２，２２の外周側から軸心Ｏ側へ向かうに従って漸次大きくすることで、凹部４ａ，２４ａの形状にとらわれることなく先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂの加工を行うことができるので、工具を容易に製作することができる。この場合、請求項２記載の２つの先端面がなす角度とは、工具本体２，２２の最外周部における角度を意味する。
【００９３】
上記各実施の形態では、凹部４ａ及び２４ａが工具本体２，２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設されると共に、凹部４４ａが工具本体２２の後端側へ凹となる略Ｖ字状に凹設される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工具本体２，２２の後端側へ凹となる略矩形状に凹設しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施の形態における切削工具の正面図である。
【図２】（ａ）は、刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における刃部の断面図である。
【図３】第２実施の形態における切削工具の正面図である。
【図４】（ａ）は、刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の矢印ＩＶｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図４（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線における刃部の断面図である。
【図５】（ａ）は、第３実施の形態における切削工具の刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向視における刃部の先端面図である。
【図６】（ａ）は、第４実施の形態における切削工具の刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）の矢印ＶＩｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における刃部の断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２１，３１，４１ 切削工具
２，２２ 工具本体
３，２３，３３，４３ 刃部
３ａ，３ｂ 先端面
２３ａ，２３ｂ 先端面
４３ａ，４３ｂ 先端面
４，２４，３４，４４ 切れ刃
４ａ，２４ａ，４４ａ 凹部
２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ 直線部
５ａ，５ｂ，２５ａ〜２５ｄ 切りくず排出溝
６ａ〜６ｄ マージン
Ｄ 刃部の直径
Ｈ 凹部の深さ
Ｏ 軸心
θ ２つの先端面がなす角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う切削工具に関し、特に、食い付き時の求心性を向上させて、加工不良を抑制することができる切削工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１には、脆性材料に穴あけ加工を行う工具として、工具本体の先端が互いに交差する２つの先端面により構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成される脆性材料用切削工具が開示されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２には、熱処理が施された焼入れ鋼に穴あけ加工を行う工具として、特許文献１における脆性材料用切削工具と同様に、工具本体の先端が互いに交差する２つの先端面により構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成される焼入れ鋼用穴明け工具が開示されている。
【０００４】
かかる脆性材料用切削工具および焼入れ鋼用穴明け工具は、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料や焼入れ鋼）に穴あけ加工を行うものであるため、被加工物におけるひびやクラック等の発生を抑制するべく、切れ刃全体が工具本体の軸心と直交する直線状または工具本体の先端側へ凸となる曲線状に形成され、切れ刃が被加工物に食い付く際に、被加工物への負荷が一点に集中しないように構成されている。
【特許文献１】特開２００２−３５５７１０号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した脆性材料用切削工具および焼入れ鋼用穴明け工具では、切れ刃全体が工具本体の軸心と直交する直線状または工具本体の先端側へ凸となる曲線状に形成されているので、前者の場合には、切れ刃全域が被加工物に食い付くこととなり、また、後者の場合には、軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付くこととなり、いずれの場合においても、食い付き時の求心性が十分に得られないという問題点があった。その結果、工具が振れ、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料や焼入れ鋼）であるが故にひびやクラック等が発生し易く、加工不良を招き易いという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、食い付き時の求心性を向上させて、加工不良を抑制することができる切削工具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項１記載の切削工具は、軸心回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端に設けられ互いに交差する２つの先端面により構成される刃部と、前記２つの先端面の交差稜線に形成される切れ刃とを備え、少なくとも前記切れ刃がダイヤモンド皮膜または硬質皮膜により被覆され、脆性材料または焼入れ鋼に穴あけ加工を行うものであり、前記切れ刃は、前記工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に前記軸心が位置するように構成され、前記凹部の深さは、前記刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されている。
【０００８】
請求項２記載の切削工具は、請求項１記載の切削工具において、前記２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されている。
【０００９】
請求項３記載の切削工具は、請求項１又は２に記載の切削工具において、前記２つの先端面は、前記工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されている。
【００１０】
請求項４記載の切削工具は、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具において、前記切れ刃は、前記凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に前記軸心と直交する直線状または前記工具本体外周へ向かうに従って前記工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えている。
【００１１】
請求項５記載の切削工具は、請求項１から４のいずれかに記載の切削工具において、前記工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、それら４条の切りくず排出溝の残部として前記工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されている。
【００１２】
請求項６記載の切削工具は、請求項５記載の切削工具において、前記４条の切りくず排出溝は前記軸心に対してねじれて構成され、前記マージンが前記軸心に対してねじれて形成されている。
【００１３】
請求項７記載の切削工具は、請求項５又は６に記載の切削工具において、前記４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されている。
【００１４】
請求項８記載の切削工具は、請求項１から７のいずれかに記載の切削工具において、前記刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載のドリルによれば、互いに交差する２つの先端面により刃部が構成され、それら２つの先端面の交差稜線に切れ刃が形成されると共に、切れ刃は、工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に軸心が位置するように構成されているので、切れ刃が被加工物（脆性材料または焼入れ鋼）に食い付く際には、切れ刃全域が被加工物に食い付いたり軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、切れ刃全体を軸心と直交する直線状または工具本体先端側へ凸となる曲線状に形成する場合と比較して、食い付き時の求心性を向上させることができるという効果がある。
【００１６】
その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い被加工物（脆性材料または焼入れ鋼）に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００１７】
また、本発明によれば、切れ刃全域が被加工物に食い付いたり周速の遅い軸心付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりしないので、食い付き時の切削抵抗を低減させて、被加工物への負荷を軽減することができる。これにより、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００１８】
更に、本発明によれば、凹部の深さは、刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されているので、かかる深さを０．２５Ｄよりも大きくする場合と比較して、刃部の剛性を確保することができる。よって、切れ刃に凹部を設けることで食い付き時の求心性を向上させつつも、刃部の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができるという効果がある。
【００１９】
請求項２記載の切削工具によれば、請求項１記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部を構成する２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されている。よって、かかる角度を１１０°以上とすることにより、刃部の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、かかる角度を１７０°以下とすることにより、切れ刃にすくい角を設けて、切削性能を確保することができるという効果がある。
【００２０】
更に、２つの先端面がなす角度を１１０°よりも小さくすると、切れ刃が被加工物に鋭く食い付くため、被加工物への負荷が部分的に集中し、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合には、ひびやクラック等が発生し易くなるところ、本発明によれば、かかる角度を１１０°以上とすることにより、切れ刃の食い付きを鈍くして、被加工物への負荷を分散させることができるので、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００２１】
一方、２つの先端面がなす角度を１７０°よりも大きくすると、切れ刃の食い付きが鈍くなり過ぎて、食い付き時の求心性が十分に得られなくなるところ、本発明によれば、かかる角度を１７０°以下とすることにより、切れ刃を確実に食い付かせて、食い付き時の求心性を向上させることができるという効果がある。
【００２２】
請求項３記載の切削工具によれば、請求項１又は２に記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部を構成する２つの先端面は、工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されているので、かかる２つの先端面を平面状または工具本体先端側へ凸となる曲面状に形成する場合と比較して、切れ刃のすくい角を大きく確保することができ、切削性能の向上を図ることができるという効果がある。
【００２３】
請求項４記載の切削工具によれば、請求項１から３のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、切れ刃は、凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心と直交する直線状または工具本体外周へ向かうに従って工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えているので、直線部により被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができるという効果がある。
【００２４】
請求項５記載の切削工具によれば、請求項１から４のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、それら４条の切りくず排出溝の残部として工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されているので、マージンが加工穴の内壁面に接することで、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００２５】
また、例えば、切りくず排出溝を備えていない場合や切りくず排出溝を２条しか備えていない場合には、工具本体の外周面全域が加工穴の内壁面に接するので、工具本体と加工穴の内壁面との接触面積が大きくなり、切削抵抗の増加を招くところ、本発明によれば、４条の切りくず排出溝の残部であるマージンのみが加工穴の内壁面に接するので、加工穴の内壁面との接触面積を小さくして、切削抵抗の低減を図ることができるという効果がある。
【００２６】
その結果、被加工物への負荷を軽減することができるので、亀裂の生じ易い被加工物に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができるという効果がある。
【００２７】
請求項６記載の切削工具によれば、請求項５記載の切削工具の奏する効果に加え、切りくず排出溝は軸心に対してねじれて構成され、マージンが軸心に対してねじれて形成されているので、マージンを軸心と平行に形成する場合と比較して、加工穴の内壁面に接したマージンが工具本体の回転抵抗となり難く、切削抵抗の低減を図ることができるという効果がある。
【００２８】
請求項７記載の切削工具によれば、請求項５又は６に記載の切削工具の奏する効果に加え、４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されているので、工具本体の外周面においてマージンを不等間隔に配置することができる。これにより、加工穴の内壁面とその内壁面に接するマージンとの摩擦抵抗に起因して生じる振動が各マージン部において共振するのを防止することができるので、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができるという効果がある。
【００２９】
請求項８記載の切削工具によれば、請求項１から７のいずれかに記載の切削工具の奏する効果に加え、刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されているので、工具剛性が低く振れの生じ易い比較的小径の工具に対して、食い付き時の求心性を向上させるという効果を発揮させることができる。その結果、工具剛性の低い比較的小径の工具であっても、工具の振れを抑制することができるので、折損や破損などを生じ難く、工具寿命の高寿命化を図ることができるという効果がある。
【００３０】
ところで、従来、亀裂の生じ易い被加工物に小径の穴あけ加工を行う場合には、一般にレーザ加工が行われていた。しかしながら、レーザ加工は、装置自体のコストが高価であると共に加工コストも高価であるため、不経済であった。これに対し、本発明によれば、亀裂の生じ易い被加工物に小径の穴あけ加工を容易かつ経済的に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施の形態における切削工具１の正面図である。まず、図１を参照して、切削工具１の全体構成について説明する。切削工具１は、マシニングセンタ等の加工機械（図示せず）から伝達される回転力によって脆性材料に穴あけ加工を行うための工具であり、タングステンカーバイト（ＷＣ）等を加圧焼結した超硬合金から構成され、図１に示すように、工具本体２と、その工具本体２の先端（図１左側）に設けられる刃部３とを主に備えている。なお、切削工具１は、超硬合金に限られず、高速度工具鋼などから構成しても良い。
【００３２】
工具本体２は、その後端側（図１右側）に設けられ円柱状に形成されるシャンク部２ａと、そのシャンク部２ａよりも小径の円柱状に形成され工具本体２の先端側（図１左側）に設けられる小径部２ｂと、それらシャンク部２ａと小径部２ｂとの間に設けられシャンク部２ａから小径部２ｂに向かうに従って漸次縮径する円錐状に形成されるテーパ部２ｃとを備えて構成されている。
【００３３】
切削工具１は、シャンク部２ａがホルダ（図示せず）に保持され、ホルダを介して加工機械に取り付けられる。そして、かかるホルダを介して加工機械の回転力が工具本体２に伝達されることで、軸心Ｏ回りに回転しつつ被加工物（脆性材料）に穴あけ加工を行う。
【００３４】
小径部２ｂの外周面には、切りくず排出溝５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に凹設されている。切りくず排出溝５は、被加工物への穴あけ加工時に生成される切りくずを収容および排出するためのものであり、２条の切りくず排出溝５ａ，５ｂが軸心Ｏを対称にそれぞれ刃部３に連設されている（図２（ｂ）参照）。
【００３５】
刃部３は、被加工物に穴あけ加工を行うための部位であり、直径Ｄ（本実施の形態ではＤ＝１ｍｍ）に構成されている。ここで、図２を参照して、刃部３の詳細構成について説明する。図２（ａ）は、刃部３の拡大正面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ方向視における刃部３の先端面図である。また、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における刃部３の断面図である。
【００３６】
図２に示すように、刃部３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面３ａ，３ｂにより構成され、それら先端面３ａ，３ｂの表面全域はダイヤモンド皮膜により被覆されている。切削工具１による被加工物への穴あけ加工は、かかるダイヤモンド皮膜のダイヤモンド粒子（図示せず）により被加工物を研削すると共に、後述する切れ刃４により被加工物を切削することにより行われる。
【００３７】
２つの先端面３ａ，３ｂは、工具本体２の後端側（図２（ａ）右側）へ凹となる曲面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面３ａ，３ｂの交差稜線には切れ刃４が形成されている。このように、交差稜線に切れ刃４が形成される２つの先端面３ａ，３ｂを工具本体２の後端側へ凹となる曲面状に形成することで、平面状または工具本体２の先端側（図２（ａ）左側）へ凸となる曲面状に形成する場合と比較して、切れ刃４のすくい角を大きく確保することができ、切削性能の向上を図ることができる。
【００３８】
また、２つの先端面３ａ，３ｂがなす角度θ、即ち、図２（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面３ａの表面に接する仮想線Ｌ１（工具本体２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ２とを結ぶ仮想線）と先端面３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２（工具本体２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ３とを結ぶ仮想線）とのなす角度は１５０°に設定されている。
【００３９】
この角度θは、図２（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面３ａ，３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても、先端面３ａ，３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００４０】
切れ刃４は、加工機械から伝達される回転力によって被加工物を切削するためのものであり、刃部３の先端（図２（ａ）左側）に設けられ、図２（ｂ）に示す刃部３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。
【００４１】
また、図２（ａ）に示すように、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。具体的には、本実施の形態では、切れ刃４全体が工具本体２の後端側へ凹となる曲線状に形成されることで切れ刃３の全域に凹部４ａを備えると共に、その凹部４ａが図２（ａ）に示す刃部３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されている。
【００４２】
凹部４ａの深さＨ、即ち、切れ刃３の最先端（図２（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００４３】
上述したように構成される切削工具１によれば、互いに交差する２つの先端面３ａ，３ｂにより刃部３が構成され、それら２つの先端面３ａ，３ｂの交差稜線に切れ刃４が形成されると共に、切れ刃４は、工具本体２の後端側へ凹設される凹部４ａを備え、その凹部４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されているので、切れ刃４が被加工物に食い付く際には、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりせず、工具本体２の外周側の切れ刃を被加工物に食い付かせることができる。よって、切れ刃４全体を軸心Ｏと直交する直線状または工具本体２の先端側へ凸となる曲線状に形成する場合と比較して、食い付き時の求心性を向上させることができる。
【００４４】
その結果、工具の振れを抑制することができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００４５】
また、切削工具１によれば、切れ刃４全域が被加工物に食い付いたり周速の遅い軸心Ｏ付近の切れ刃から被加工物に食い付いたりしないので、食い付き時の切削抵抗を低減させて、被加工物への負荷を軽減することができる。これにより、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００４６】
ここで、特に、切削工具１は、凹部４ａが刃部３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成されているので、軸心Ｏを対称として切れ刃を被加工物に食い付かせることができ、食い付き時の求心性をより向上させることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、凹部４ａの深さＨを刃部３の直径Ｄに対して０．２Ｄに設定したが、０．２Ｄに限られず、刃部３の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定することが望ましい。即ち、深さＨを刃部３の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下とすることにより、０．２５Ｄよりも大きくする場合と比較して、刃部３の剛性を確保することができる。よって、切れ刃４に凹部４ａを設けることで食い付き時の求心性を向上させつつも、刃部３の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、２つの先端面３ａ，３ｂがなす角度θを１５０°に設定したが、１５０°に限られず、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定することが望ましい。即ち、角度θを１１０°以上とすることにより、刃部３の剛性を確保して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、角度θを１７０°以下とすることにより、切れ刃４にすくい角を設けて、切削性能を確保することができる。
【００４９】
更に、角度θを１１０°よりも小さくすると、切れ刃４が被加工物に鋭く食い付くため、被加工物への負荷が部分的に集中し、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合には、ひびやクラック等が発生し易くなるところ、角度θを１１０°以上とすることにより、切れ刃４の食い付きを鈍くして、被加工物への負荷を分散させることができるので、亀裂の生じ易い脆性材料に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００５０】
一方、角度θを１７０°よりも大きくすると、切れ刃４の食い付きが鈍くなり過ぎて、食い付き時の求心性が十分に得られなくなるところ、角度θを１７０°以下とすることにより、切れ刃４を確実に食い付かせて、食い付き時の求心性を向上させることができる。
【００５１】
ところで、従来、亀裂の生じ易い脆性材料に小径の穴あけ加工を行う場合には、一般にレーザ加工が行われていた。しかしながら、レーザ加工は、装置自体のコストが高価であると共に加工コストも高価であるため、不経済であった。これに対し、切削工具１によれば、亀裂の生じ易い脆性材料に小径の穴あけ加工を容易かつ経済的に行うことができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、刃部３の直径Ｄを１ｍｍに設定したが、１ｍｍに限られず、２ｍｍ以下に設定することが望ましい。これにより、工具剛性が低く振れの生じ易い比較的小径の工具に対して、食い付き時の求心性を向上させるという効果を発揮させることができる。その結果、工具剛性の低い比較的小径の工具であっても、工具の振れを抑制することができるので、折損や破損などを生じ難く、工具寿命の高寿命化を図ることができる。
【００５３】
次いで、図３及び図４を参照して、第２実施の形態における切削工具２１について説明する。第１実施の形態における切削工具１では、切れ刃４の全域に凹部４ａが設けられていたが、第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の中央に凹部２４ａを備えると共に、その凹部２４ａを挟んで両側に直線部２４ｂを備えている。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５４】
図３は、第２実施の形態における切削工具２１の正面図である。切削工具２１は、マシニングセンタ等の加工機械（図示せず）から伝達される回転力によって焼入れ鋼に穴あけ加工を行うための工具であり、図３に示すように、工具本体２２と、その工具本体２２の先端（図３左側）に設けられる刃部２３とを主に備えている。
【００５５】
工具本体２２は、シャンク部２ａと小径部２２ｂとテーパ部２ｃとを備えて構成され、小径部２２ｂの外周面には、切りくず排出溝２５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に凹設されている。なお、切りくず排出溝２５の詳細構成については、図４を参照して後述する。
【００５６】
刃部２３は、直径Ｄ（本実施の形態ではＤ＝１ｍｍ）に構成されている。ここで、図４を参照して、刃部２３の詳細構成について説明する。図４（ａ）は、刃部２３の拡大正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の矢印ＩＶｂ方向視における刃部２３の先端面図である。また、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線における刃部２３の断面図である。
【００５７】
図４に示すように、刃部２３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面２３ａ，２３ｂにより構成され、それら先端面２３ａ，２３ｂの表面全域は硬質皮膜（例えば、硬質チタン系皮膜やＣＢＮ皮膜など）により被覆されている。切削工具２１による被加工物への穴あけ加工は、かかる硬質皮膜の皮膜粒子（図示せず）により被加工物を研削すると共に、後述する切れ刃２４により被加工物を切削することにより行われる。
【００５８】
２つの先端面２３ａ，２３ｂは、工具本体２２の後端側（図４（ａ）右側）へ凹となる曲面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面２３ａ，２３ｂの交差稜線には切れ刃２４が形成されている。２つの先端面２３ａ，２３ｂがなす角度θ、即ち、図４（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面２３ａの表面に接する仮想線Ｌ１（工具本体２２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ２とを結ぶ仮想線）と先端面２３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２（工具本体２２の先端側の端部Ｐ１と後端側の端部Ｐ３とを結ぶ仮想線）とのなす角度θは１５０°に設定されている。
【００５９】
この角度θは、図４（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面２３ａ，２３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに沿う断面ではどの断面においても、先端面２３ａ，２３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００６０】
切れ刃２４は、刃部２３の先端（図４（ａ）左側）に設けられ、図４（ｂ）に示す刃部２３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図４（ａ）に示すように、切れ刃２４は、工具本体２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設される凹部２４ａと、その凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部２４ｂとを備え、凹部２４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００６１】
具体的には、本実施の形態では、凹部２４ａ及び直線部２４ｂが図４（ａ）に示す刃部２３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部２４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されると共に、凹部２４ａの範囲が刃部２３の直径Ｄに対して０．５Ｄに、直線部２４ｂの範囲が刃部２３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに、それぞれ設定されている。
【００６２】
このように、凹部２４ａの範囲を刃部２３の直径Ｄに対して０．５Ｄに設定すると共に直線部２４ｂの範囲を刃部２３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに設定することで、凹部２４ａの範囲が広くなり過ぎることに起因する刃部２３の剛性低下を抑制して、工具寿命の高寿命化を図ることができると共に、凹部２４ａの範囲が狭くなり過ぎることを回避して、食い付き時の求心性を確実に得ることができる。
【００６３】
また、凹部２４ａの深さＨ、即ち、切れ刃１３の最先端（図４（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部２３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００６４】
図４（ｂ）に示すように、小径部２２ｂの外周面には、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄが凹設され、それら４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｂが先端面２３ａにそれぞれ連設されると共に残りの２条の切りくず排出溝２５ｃ，２５ｄが先端面２３ｂにそれぞれ連設されている。
【００６５】
また、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１は、残りの２条の切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさに構成され、切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１が切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２よりも大きく設定されている（Ｗ１＞Ｗ２）。
【００６６】
このように、小径部２２ｂの外周面に４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄが凹設されることで、それら切りくず排出溝２５の残部として小径部２２ｂの外周面において隣り合う切りくず排出溝２５の間にマージン２６が形成されている。
【００６７】
マージン２６は、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄに対応して４条のマージン２６ａ〜２６ｄを備え、切りくず排出溝２５が軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に構成されることで、マージン２６も軸心Ｏに対してねじれを伴う螺旋状に形成されると共に（図３参照）、切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１が切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさに構成されることで、工具本体２２の外周面においてマージン２６が不等間隔に配置されている。
【００６８】
上述したように構成される切削工具２１によれば、切れ刃２４は、凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部２４ｂを備えているので、直線部２４ｂにより被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃２４と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができる。
【００６９】
また、切削工具２１によれば、工具本体２２の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄを備え、それら４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの残部として工具本体２２の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージン２６が形成されているので、マージン２６が加工穴の内壁面に接することで、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができる。
【００７０】
また、例えば、切りくず排出溝２５を備えていない場合や切りくず排出溝２５を２条しか備えていない場合には、工具本体２２の外周面全域が加工穴の内壁面に接するので、工具本体２２と加工穴の内壁面との接触面積が大きくなり、切削抵抗の増加を招くところ、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの残部であるマージン２６のみが加工穴の内壁面に接するので、加工穴の内壁面との接触面積を小さくして、切削抵抗の低減を図ることができる。
【００７１】
その結果、被加工物への負荷を軽減することができるので、亀裂の生じ易い焼入れ鋼に穴あけ加工を行う場合であっても、ひびやクラック等を発生させ難く、加工不良を抑制することができる。
【００７２】
更に、切削工具２１によれば、切りくず排出溝２５は軸心Ｏに対してねじれて構成され、マージン２６が軸心Ｏに対してねじれて形成されているので、マージン２６を軸心Ｏと平行に形成する場合と比較して、加工穴の内壁面に接したマージン２６が工具本体２２の回転抵抗となり難く、切削抵抗の低減を図ることができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、４条の切りくず排出溝２５ａ〜２５ｄの内の２条の切りくず排出溝２５ａ，２５ｃの溝幅Ｗ１を残りの２条の切りくず排出溝２５ｂ，２５ｄの溝幅Ｗ２とは異なる大きさとしたが、少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅を残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成すれば良い。これにより、いずれの場合においても、工具本体２２の外周面においてマージン２６を不等間隔に配置することができるので、加工穴の内壁面とその内壁面に接するマージン２６との摩擦抵抗に起因して生じる振動が各マージン２６ａ〜２６ｄ部において共振するのを防止することができるので、工具の振れを抑制することができ、加工精度の向上を図ることができる。
【００７４】
次いで、図５を参照して、第３実施の形態における切削工具３１について説明する。第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の直線部２４ｂが軸心Ｏと直交する直線状に形成されていたが、第３実施の形態における切削工具３１では、切れ刃３４の直線部３４ｂの形状が第２実施の形態とは異なる。なお、第２実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７５】
図５（ａ）は、第３実施の形態における切削工具３１の刃部３３の拡大正面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向視における刃部３３の先端面図である。図５に示すように、刃部３３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面２３ａ，２３ｂにより構成され、それら２つの先端面２３ａ，２３ｂの交差稜線には切れ刃３４が形成されている。
【００７６】
切れ刃３４は、刃部３３の先端（図５（ａ）左側）に設けられ、図５（ｂ）に示す刃部３３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図５（ａ）に示すように、切れ刃３４は、凹部２４ａと、その凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に工具本体２２の外周へ向かうに従って工具本体２２の後端側（図５（ａ）右側）へ傾斜する直線状に形成される直線部３４ｂとを備え、凹部２４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００７７】
具体的には、本実施の形態では、凹部２４ａ及び直線部３４ｂが図５（ａ）に示す刃部３３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部２４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されると共に、凹部２４ａの範囲が刃部３３の直径Ｄに対して０．５Ｄに、直線部３４ｂの範囲が刃部３３の直径Ｄに対して０．２５Ｄに、それぞれ設定されている。
【００７８】
上述したように構成される切削工具３１によれば、切れ刃３４は、凹部２４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に工具本体２２の外周へ向かうに従って工具本体２２の後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部３４ｂを備えているので、第２実施の形態の場合と同様に、直線部３４ｂにより被加工物を切り込むことができる。よって、切れ刃３４と被加工物との接触を線接触として、切削効率の向上を図ることができる。
【００７９】
次いで、図６を参照して、第４実施の形態における切削工具４１について説明する。第２実施の形態における切削工具２１では、切れ刃２４の凹部２４ａが工具本体２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設されていたが、第４実施の形態における切削工具４１では、切れ刃４４の凹部４４ａの形状が第２実施の形態とは異なる。なお、第２実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
図６（ａ）は、第４実施の形態における切削工具４１の刃部４３の拡大正面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の矢印ＶＩｂ方向視における刃部４３の先端面図である。また、図６（ｃ）は、図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における刃部４３の断面図である。
【００８１】
図６に示すように、刃部４３は、軸心Ｏを対称に設けられ互いに交差する２つの先端面４３ａ，４３ｂにより構成され、それら先端面４３ａ，４３ｂの表面全域は硬質皮膜（例えば、硬質チタン系皮膜やＣＢＮ皮膜など）により被覆されている。
【００８２】
２つの先端面４３ａ，４３ｂは、平面状にそれぞれ形成され、それら２つの先端面４３ａ，４３ｂの交差稜線には切れ刃４４が形成されている。また、２つの先端面４３ａ，４３ｂがなす角度θ、即ち、図６（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面において先端面４３ａの表面に接する仮想線Ｌ１と先端面４３ｂの表面に接する仮想線Ｌ２とのなす角度は１５０°に設定されている。
【００８３】
この角度θは、図６（ｃ）に示す軸心Ｏを含む平面での断面における先端面４３ａ，４３ｂがなす角度に限定されるものではなく、軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても、先端面４３ａ，４３ｂのなす角度は角度θで一定に構成されている。
【００８４】
切れ刃４４は、刃部４３の先端（図６（ａ）左側）に設けられ、図６（ｂ）に示す刃部４３の先端面視において軸心Ｏを通る直線状に形成されている。また、図６（ａ）に示すように、切れ刃４４は、工具本体２２の後端側へ凹となる略Ｖ字状に凹設される凹部４４ａと、その凹部４４ａを挟んで両側にそれぞれ連設されると共に軸心Ｏと直交する直線状に形成される直線部４４ｂとを備え、凹部４４ａの範囲内に軸心Ｏが位置するように構成されている。
【００８５】
具体的には、本実施の形態では、凹部４４ａ及び直線部４４ｂが図６（ａ）に示す刃部４３の正面視において軸心Ｏに対称な形状に形成され、凹部４４ａの最底部Ｂが軸心Ｏ上に位置するように構成されている。凹部４４ａの深さＨ、即ち、切れ刃４３の最先端（図６（ａ）左側）から最底部Ｂまでの距離は、刃部４３の直径Ｄに対して０．２Ｄ（本実施の形態では、Ｈ＝０．２×１ｍｍ＝０．２ｍｍ）に設定されている。
【００８６】
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定される物ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００８７】
例えば、上記各実施の形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。また、上記各実施の形態における構成の一部または全部を他の実施の形態における構成の一部または全部と組み合わせることは当然可能である。
【００８８】
上記第１実施の形態では、先端面３ａ，３ｂがダイヤモンド皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、ＤＬＣ皮膜などの他の硬質炭素皮膜により被覆しても良い。
【００８９】
上記第１実施の形態では、先端面３ａ，３ｂの表面全域がダイヤモンド皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切れ刃４の部分のみ又は先端面３ａ，３ｂの表面全域に加え小径部２ｂの表面を被覆しても良い。同様に、上記第２実施の形態では、先端面２３ａ，２３ｂの表面全域が硬質皮膜により被覆される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、切れ刃２４の部分のみ又は先端面２３ａ，２３ｂの表面全域に加え小径部２２ｂの表面を被覆しても良い。
【００９０】
上記各実施の形態では、先端面３ａ，３ｂ、２３ａ，２３ｂ及び４３ａ，４３ｂが工具本体２，２２の後端側へ凹となる曲面状または平面状に形成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工具本体２，２２の先端側へ凸となる曲面状に形成しても良い。
【００９１】
上記第１及び第２実施の形態では、２つの先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂのなす角度θが軸心Ｏに平行な断面ではどの断面においても一定に構成される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、角度θが工具本体２，２２の外周側から軸心Ｏ側へ向かうに従って漸次大きくなるように構成しても良い。
【００９２】
ここで、角度θを一定に構成すると、工具制作時に、凹部４ａ，２４ａの形状に合わせて先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂの加工を行わなければならず、工具の製作が複雑化するところ、角度θを工具本体２，２２の外周側から軸心Ｏ側へ向かうに従って漸次大きくすることで、凹部４ａ，２４ａの形状にとらわれることなく先端面３ａ，３ｂ及び２３ａ，２３ｂの加工を行うことができるので、工具を容易に製作することができる。この場合、請求項２記載の２つの先端面がなす角度とは、工具本体２，２２の最外周部における角度を意味する。
【００９３】
上記各実施の形態では、凹部４ａ及び２４ａが工具本体２，２２の後端側へ凹となる曲線状に凹設されると共に、凹部４４ａが工具本体２２の後端側へ凹となる略Ｖ字状に凹設される場合を説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、工具本体２，２２の後端側へ凹となる略矩形状に凹設しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１実施の形態における切削工具の正面図である。
【図２】（ａ）は、刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）の矢印ＩＩｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図２（ｂ）のＩＩｃ−ＩＩｃ線における刃部の断面図である。
【図３】第２実施の形態における切削工具の正面図である。
【図４】（ａ）は、刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）の矢印ＩＶｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図４（ｂ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線における刃部の断面図である。
【図５】（ａ）は、第３実施の形態における切削工具の刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ｖｂ方向視における刃部の先端面図である。
【図６】（ａ）は、第４実施の形態における切削工具の刃部の拡大正面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）の矢印ＶＩｂ方向視における刃部の先端面図であり、（ｃ）は、図６（ｂ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における刃部の断面図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２１，３１，４１ 切削工具
２，２２ 工具本体
３，２３，３３，４３ 刃部
３ａ，３ｂ 先端面
２３ａ，２３ｂ 先端面
４３ａ，４３ｂ 先端面
４，２４，３４，４４ 切れ刃
４ａ，２４ａ，４４ａ 凹部
２４ｂ，３４ｂ，４４ｂ 直線部
５ａ，５ｂ，２５ａ〜２５ｄ 切りくず排出溝
６ａ〜６ｄ マージン
Ｄ 刃部の直径
Ｈ 凹部の深さ
Ｏ 軸心
θ ２つの先端面がなす角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端に設けられ互いに交差する２つの先端面により構成される刃部と、前記２つの先端面の交差稜線に形成される切れ刃とを備え、少なくとも前記切れ刃がダイヤモンド皮膜または硬質皮膜により被覆され、脆性材料または焼入れ鋼に穴あけ加工を行う切削工具において、
前記切れ刃は、前記工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に前記軸心が位置するように構成され、
前記凹部の深さは、前記刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記２つの先端面は、前記工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記切れ刃は、前記凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に前記軸心と直交する直線状または前記工具本体外周へ向かうに従って前記工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、
それら４条の切りくず排出溝の残部として前記工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項６】
前記４条の切りくず排出溝は前記軸心に対してねじれて構成され、
前記マージンが前記軸心に対してねじれて形成されていることを特徴とする請求項５記載の切削工具。
【請求項７】
前記４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の切削工具。
【請求項１】
軸心回りに回転される工具本体と、その工具本体の先端に設けられ互いに交差する２つの先端面により構成される刃部と、前記２つの先端面の交差稜線に形成される切れ刃とを備え、少なくとも前記切れ刃がダイヤモンド皮膜または硬質皮膜により被覆され、脆性材料または焼入れ鋼に穴あけ加工を行う切削工具において、
前記切れ刃は、前記工具本体後端側へ凹設される凹部を備え、その凹部の範囲内に前記軸心が位置するように構成され、
前記凹部の深さは、前記刃部の直径Ｄに対して０．２５Ｄ以下に設定されていることを特徴とする切削工具。
【請求項２】
前記２つの先端面がなす角度は、１１０°以上かつ１７０°以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
【請求項３】
前記２つの先端面は、前記工具本体後端側へ凹となる曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記切れ刃は、前記凹部を挟んで両側にそれぞれ連設されると共に前記軸心と直交する直線状または前記工具本体外周へ向かうに従って前記工具本体後端側へ傾斜する直線状に形成される直線部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削工具。
【請求項５】
前記工具本体の外周面に凹設される４条の切りくず排出溝を備え、
それら４条の切りくず排出溝の残部として前記工具本体の外周面において隣り合う切りくず排出溝の間にマージンが形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の切削工具。
【請求項６】
前記４条の切りくず排出溝は前記軸心に対してねじれて構成され、
前記マージンが前記軸心に対してねじれて形成されていることを特徴とする請求項５記載の切削工具。
【請求項７】
前記４条の切りくず排出溝の内の少なくとも１条の切りくず排出溝の溝幅は、残りの３条の切りくず排出溝の溝幅とは異なる大きさに構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記刃部の直径Ｄは２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の切削工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１３６９８０（Ｐ２００９−１３６９８０Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１７５２８（Ｐ２００７−３１７５２８）
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月７日（２００７．１２．７）
【出願人】（０００１０３３６７）オーエスジー株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
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