JP2011036977A - スローアウェイ式回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】スローアウェイチップの取り外し作業性を向上させると共に、取り外されたスローアウェイチップが衝突してボデーが変形したり破損したりすることを防止できるスローアウェイ式回転工具を提供すること。
【解決手段】溝部で分割された凸状連結部１３を備えるボデーと、複数の立設部を有するスローアウェイチップとを備え、凸状連結部１３は、下降傾斜する第１傾斜部１３ｉに連設された摺接部１３ｈで立設部と接する。スローアウェイチップを相対回転させると、第１傾斜部１３ｉの楔効果によって、凸状連結部１３を弾性変形させ、突出部が押圧される力を軽減し摩擦力を小さくできる。その結果、スローアウェイチップの回転の初速を小さくでき、取り外されたスローアウェイチップの動きや速度を制御できるため、スローアウェイチップがボデーに衝突することを防止できると共に、ボデーに衝突してもボデーが変形したり破損したりすることを防止できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、スローアウェイ式回転工具に関し、特に、スローアウェイチップの取り外し作業性を向上させると共に、取り外されたスローアウェイチップが衝突してボデーが変形したり破損したりすることを防止できるスローアウェイ式回転工具に関するものである。

スローアウェイ式回転工具は、切削加工を行うスローアウェイチップがボデーに着脱可能に保持される工具である。従来のスローアウェイ式回転工具として、先端に向かって漸次拡径し先端からすり割り２２（溝部）が形成された嵌合突起１８（凸状連結部）を有するボディ１０（ボデー）と、後端に嵌合凹所２０が形成された先端チップ１２（スローアウェイチップ）とを備えるものが知られている（特許文献１）。

特許文献１に開示される技術では、ボディ（ボデー）に先端チップ（スローアウェイチップ）を取り付けるには、ボディ（ボデー）及び先端チップ（スローアウェイチップ）の軸心まわりの位相をずらした状態で嵌合突起（凸状連結部）を嵌合凹所に挿入した後、軸心まわりに相対回転させる。その結果、嵌合突起（凸状連結部）がすり割り（溝部）の溝幅方向に縮径するように弾性変形し、嵌合凹所に嵌合突起（凸状連結部）が嵌め合わされる。

特開２００６−８８３０８号公報（図１など）

特許文献１に開示される技術では、ボディ（ボデー）から先端チップ（スローアウェイチップ）を取り外すには、先端チップ（スローアウェイチップ）を取り付ける場合と反対方向に、ボディ（ボデー）及び先端チップ（スローアウェイチップ）を相対回転させる。先端チップ（スローアウェイチップ）の嵌合凹所には、弾性変形する嵌合突起（凸状連結部）の反力によって摩擦力が働くので、反対方向に相対回転させるためには、静止摩擦力を上回る大きな力を加える必要がある。

ここで、ボディ（ボデー）は、弾性係数が大きな高速度工具鋼などで形成されているので、弾性変形した嵌合突起（凸状連結部）の反力が大きい。そのため、先端チップ（スローアウェイチップ）を回転させようとする際に働く最大静止摩擦力は、非常に大きなものとなる。その最大静止摩擦力を上回る力を加えることで、先端チップ（スローアウェイチップ）は、静止した状態から急に相対回転を開始する。最大静止摩擦力を上回る力が加えられて回転を開始した先端チップ（スローアウェイチップ）は、回転の初速が大きいため、慣性によって、大きな移動速度でボディ（ボデー）から外れ、ボディ（ボデー）から外れた拍子にボディ（ボデー）の嵌合突起（凸状連結部）やストッパに衝突することがあった。

嵌合突起（凸状連結部）やストッパに先端チップ（スローアウェイチップ）が衝突すると、先端チップ（スローアウェイチップ）の運動量が大きいため、嵌合突起（凸状連結部）やストッパが変形したり破損したりするおそれがあった。嵌合突起（凸状連結部）やストッパに変形や破損が生じると、ボディ（ボデー）を繰り返し使用できず、先端チップ（スローアウェイチップ）と同時に交換しなければならなくなり、スローアウェイ式回転工具の利点を生かすことができなくなってしまう。そのため、ボディ（ボデー）から先端チップ（スローアウェイチップ）を緩やかに取り外すことができる取り外し作業性に優れるスローアウェイ式回転工具が要望されていた。

本発明は上述した要望に応えるためになされたものであり、スローアウェイチップの取り外し作業性を向上させると共に、取り外されたスローアウェイチップが衝突してボデーが変形したり破損したりすることを防止できるスローアウェイ式回転工具を提供することを目的としている。

この目的を達成するために、請求項１記載のスローアウェイ式回転工具は、先端に突設される凸状連結部およびその凸状連結部を分割する溝部を有するボデーと、そのボデーよりも硬質の材料から構成されると共に、後端の軸心周りに立設される複数の立設部を有するスローアウェイチップとを備え、前記凸状連結部を前記立設部の内側に挿入すると共に、前記スローアウェイチップと前記ボデーとを軸心回りに相対回転させて前記凸状連結部および前記立設部を連結するものであり、前記凸状連結部は、軸心と離間する方向へ端部側から突設される凸起部を備え、前記立設部は、軸心に向かう方向へ端部側から突設され前記凸状連結部の基部側に張り出すと共に、少なくとも一部が前記凸起部と軸心方向で重なる突出部を備え、その突出部または前記凸起部の一方は、前記突出部または前記凸起部の他方と摺接する摺接部と、その摺接部の相対回転させる回転後方側に連設される第1傾斜部を備え、その第１傾斜部は、前記摺接部を有する前記凸状連結部または前記立設部の端部側に向かって前記摺接部から下降傾斜している。

請求項２記載のスローアウェイ式回転工具は、請求項１記載のスローアウェイ式回転工具において、前記突出部または前記凸起部の一方は、前記摺接部の相対回転させる回転前方側に連設される第２傾斜部を備え、その第２傾斜部は、前記摺接部を有する前記凸状連結部または前記立設部の端部側に向かって前記摺接部から下降傾斜している。

請求項１記載のスローアウェイ式回転工具によれば、先端に突設される凸状連結部およびその凸状連結部を分割する溝部を有するボデーと、そのボデーよりも硬質の材料から構成されると共に、後端の軸心周りに立設される複数の立設部を有するスローアウェイチップとを備え、凸状連結部は、軸心と離間する方向へ端部側から突設される凸起部を備え、立設部は、軸心に向かう方向へ端部側から突設され凸状連結部の基部側に張り出すと共に、少なくとも一部が凸起部と軸心方向で重なる突出部を備え、その突出部または凸起部の一方は、突出部または凸起部の他方と摺接する摺接部を備えているので、凸状連結部を立設部の内側に挿入すると共に、スローアウェイチップとボデーとを軸心回りに相対回転させることにより、立設部の端部側に突設された突出部と、凸状連結部の端部側に突設された凸起部とを摺接部で接触させることができる。スローアウェイチップは、ボデーより硬質の材料から構成されているので、凸起部に突出部が接触することにより、ボデーの凸状連結部が溝部の溝幅方向に縮径するように弾性変形する。この弾性変形する凸状連結部の反力で突出部が押圧され、スローアウェイチップがボデーに固定される。

さらに、スローアウェイ式回転工具は、摺接部の相対回転させる回転後方側に連設される第1傾斜部を備え、第１傾斜部は摺接部を有する凸状連結部または立設部の端部側に向かって摺接部から下降傾斜しているので、スローアウェイチップをボデーから取り外すため、スローアウェイチップをボデーに対して取り付ける場合とは逆方向に相対回転させようとすると、摺接部に先行して第１傾斜部が相対回転しようとする。先行して相対回転しようとする第１傾斜部の摺接部近傍が凸起部または突出部に当たるので、第１傾斜部の楔効果によって、ボデーの凸状連結部を弾性変形させて溝幅方向にわずかに傾動させることができる。これにより、第１傾斜部に連設された摺接部が凸状連結部に押圧される力が軽減され、静止摩擦力を小さくすることができる。その静止摩擦力を上回る力を加えることで、スローアウェイチップは静止した状態から相対回転を開始するが、静止摩擦力を小さくできるため、スローアウェイチップの回転の初速を小さくすることができる。

その結果、ボデーから取り外されたスローアウェイチップの動きや速度を制御することができ、スローアウェイチップがボデーに衝突することを防止できるので、スローアウェイチップの取り外し作業性を向上させる効果がある。また、取り外されたスローアウェイチップの運動量を小さくすることができるため、スローアウェイチップがボデーに衝突しても、ボデーが変形したり破損したりすることを防止できる効果がある。

請求項２記載のスローアウェイ式回転工具によれば、請求項１記載のスローアウェイ式回転工具の奏する効果に加え、突出部または凸起部の一方は、摺接部の相対回転させる回転前方側に連設される第２傾斜部を備え、第２傾斜部は、凸状連結部または立設部の端部側に向かって摺接部から下降傾斜しているので、スローアウェイチップをボデーに取り付ける場合は、第２傾斜部が摺接部に先行して相対回転し、突出部または凸起部に当たる。先行して移動する第２傾斜部の楔効果によって、ボデーの凸状連結部を弾性変形させて、溝幅方向にわずかに傾動させることができる。これにより、第２傾斜部に連設された摺接部が凸状連結部に押圧される力が軽減され、動摩擦力を小さくすることができる。その結果、凸状連結部に立設部を緩やかに嵌合でき、スローアウェイチップの取り付け作業性を向上させる効果がある。

本発明の第１実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具の斜視図である。 スローアウェイ式回転工具のボデーの斜視図である。 （ａ）はボデーの凸状連結部の凸起部の正面図であり、（ｂ）は凸起部の側面図であり、（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線における凸起部の断面図であり、（ｄ）は図３（ｂ）のＩＩＩｄ−ＩＩＩｄ線における凸起部の断面図である。 スローアウェイ式回転工具のスローアウェイチップの斜視図である。 （ａ）はスローアウェイチップの立設部の突出部の正面図であり、（ｂ）は突出部の側面図であり、（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線における突出部の断面図である。 （ａ）はボデーにスローアウェイチップを取り付ける場合の凸起部および突出部の模式図であり、（ｂ）はボデーからスローアウェイチップを取り外す場合の凸起部および突出部の模式図である。 （ａ）は本発明の第２実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸起部の正面図であり、（ｂ）は本発明の第３実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸起部の正面図であり、（ｃ）は本発明の第４実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸起部の正面図であり、（ｄ）は図７（ａ）のＶＩＩｄ−ＶＩＩｄ線における凸起部の断面図である。 （ａ）は本発明の第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸状連結部の凸起部の正面図であり、（ｂ）は凸起部の側面図であり、（ｃ）は図８（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線における断面図である。 （ａ）は本発明の第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のスローアウェイチップの立設部の突出部の正面図であり、（ｂ）は突出部の側面図であり、（ｃ）は図９（ｂ）のＩＸｃ−ＩＸｃ線における突出部の断面図である。

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スローアウェイ式回転工具１の斜視図である。なお、図１では、ボデー１０の軸方向長さの図示が省略されている。

まず、図１を参照して、スローアウェイ式回転工具１の概略構成について説明する。図１に示すように、スローアウェイ式回転工具１は、ボデー１０と、そのボデー１０に装着されるスローアウェイチップ２０とを備えて構成され、ボデー１０を保持するホルダ（図示せず）を介してマシニングセンタ等の加工機械の回転力が伝達されることで、被加工物の切削加工を行う回転工具である。

ボデー１０は、加工機械の回転力をスローアウェイチップ２０に伝達するためのものであり、高速度工具鋼から略軸状体に構成され、その一端側が上述したホルダを介して加工機械に取り付けられる。本実施の形態においては、ボデー１０の外周面に、切削加工時における切り屑の排出を行うための第１溝１１が設けられている。

スローアウェイチップ２０は、先端に設けられる切れ刃２１によって被加工物の切削加工を行うためのものであり、ボデー１０よりも硬質の超硬合金から構成され、ボデー１０に着脱可能に装着されている。これにより、切れ刃２１が寿命に達した場合でも、他のチップと交換することで、スローアウェイチップ２０を再研削する必要なく切削加工を継続することができる。本実施の形態においては、スローアウェイチップ２０も、切削加工時における切り屑の排出を行うための第２溝２２が設けられており、スローアウェイチップ２０がボデー１０に取り付けられた場合に、第２溝２２が第１溝２１と連接されるように構成されている。なお、本実施の形態では、スローアウェイチップ２０が３つの切れ刃２１と３つの第２溝２２とを有している。

次に、図２を参照して、ボデー１０の詳細構成について説明する。図２はスローアウェイ式回転工具１のボデー１０の斜視図である。なお、図２では、ボデー１０の軸方向の長さの図示が省略されている。ボデー１０は、先端部１２の中心から軸心Ｏを通って軸方向に突設された凸状連結部１３と、凸状連結部１３の端部１３ａから軸心Ｏに沿って先端部１２を超えて深く形成され凸状連結部１３を３分割する溝部１４とを主に備えて構成されている。先端部１３ａは、図示しないマシニングセンタ等の加工機械に装着される側とは反対側の部位であり、軸心Ｏと直交する面である。また、凸状連結部１３は、溝部１４の溝幅方向に弾性変形することによってスローアウェイチップ２０を保持する部位であり、スローアウェイチップ２０の後述する立設部の内側に挿入される。

溝部１４は、第１溝１１に連成され平面視して（軸心Ｏ方向から見て）第１溝１１より内側（軸心Ｏ側）に形成された切欠面１３ｂに開口している。切欠面１３ｂが、平面視して第１溝１１より内側（軸心Ｏ側）に形成されているので、スローアウェイチップ２０とボデー１０とを連結した場合に、図１に示すように、凸状連結部１３がスローアウェイチップ２０の第２溝２２から突出することを防止できる。これにより、スローアウェイ式回転工具１は第２溝２２及び第１溝１１からの切り屑の排出を円滑に行うことができる。

孔部１５は切欠面１３ｂから軸心Ｏに向かって穿孔され、溝部１４の終端に連設されており、軸心Ｏで連通している。これにより、溝部１４の終端から亀裂が進展することを防止できると共に、凸状連結部１３の弾性変形量を確保することができる。

ボデー１０は、ランド１６を外周面とすると共に第１溝１１の一部を側面として延設され、第１溝１１のねじれ角にあわせて凸状連結部１３と間隔をあけて凸状連結部１３の周りに立設されたストッパ部１７を備えている。ストッパ部１７は、切削加工時のボデー１０の回転前方側に面して、先端部１２とのなす角が略垂直ないしは鋭角のトルク伝達壁１７ａと、トルク伝達壁１７ａと稜線を介して交わると共に、先端部１２と略平行に形成された第１面１７ｂと、第１面１７ｂ及びトルク伝達壁１７ａと交わり凸状連結部１３と対向する内側面１７ｃとを備えている。なお、各ストッパ部１７に形成される第１面１７ｂは同じ平面上に形成されている。

次に、図３を参照して、凸状連結部１３について詳しく説明する。図３（ａ）はボデー１０の凸状連結部１３の凸起部１３ｃの正面図であり、図３（ｂ）は凸起部１３ｅの側面図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線における凸起部１３ｅの断面図であり、図３（ｄ）は図３（ｂ）のＩＩＩｄ−ＩＩＩｄ線における凸起部１３ｅの断面図である。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）に図示したものは、溝部１４によって３分割された凸状連結部１３の一部（切欠面で区画された部位）であり、その背面側に存在する他の部位の記載は省略している。また、図３（ｄ）に示す矢印は、ボデー１０にスローアウェイチップ２０を取り付ける際の相対回転方向である。

図３（ａ）から図３（ｃ）に示すように、凸状連結部１３は、基部１３ｃ（先端部１２に近い根本の部分）から端部１３ａに向かって漸次拡径する拡径部１３ｄと、その拡径部１３ｄの端部１３ａ側から軸心Ｏと離間する方向に突設される凸起部１３ｅとを主に備えて構成されている。なお、凸起部１３ｅが端部１３ａと交わる部分は面取り１３ｆが施されている。また、スローアウェイチップ２０をボデー１０に取り付ける際の相対回転で、運動方向の先端となる凸起部１３ｅと切欠面１３ｂとの角部（リーディングエッジ）も面取り１３ｇが施されている。面取り１３ｆ，１３ｇを施すことにより、凸起部１３ｅのチッピング等による損傷を防止でき、凸起部１３ｅ及びボデー１０の耐久性を向上できる。

図３（ｄ）に示す断面図からわかるように、凸起部１３ｅは、凸状連結部１３（図２参照）の基部１３ｃ側に湾出した曲面から構成される摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊを有している。摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊは、図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、端部１３ａ側に向かって漸次拡径しているので、全体として円錐の側面の一部として構成されている。摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊが形成する曲面の内、最も湾出した部位が、スローアウェイチップ２０の後述する突出部２６と接する摺接部１３ｈの一部を構成する。また、凸起部１３ｅは、相対回転させる回転後方側（図３（ｄ）左側）に摺接部１３ｈに連設される第１傾斜部１３ｉを備え、第１傾斜部１３ｉは、凸状連結部１３の端部１３ａ側に向かって摺接部１３ｈから下降傾斜している。さらに、凸起部１３ｅは、相対回転させる回転前方側（図３（ｄ）右側）に摺接部１３ｈに連設される第２傾斜部１３ｊを備え、第２傾斜部１３ｊは、凸状連結部１３の端部１３ａ側に向かって摺接部１３ｈから下降傾斜している。

次に、図４を参照して、スローアウェイチップ２０の詳細構成について説明する。図４はスローアウェイ式回転工具１のスローアウェイチップ２０の斜視図である。なお、図４は、スローアウェイチップ２０の後端（切れ刃２１が設けられる側とは反対側）から見た斜視図である。

スローアウェイチップ２０は、図４に示すように、ランド２３を外周面とすると共に第２溝２２の一部を側面として延設され、第２溝２２のねじれ角にあわせて軸心Ｏの周りの後端部２４に立設された複数（本実施の形態においては３つ）の立設部２５を主に備えて構成されている。立設部２５はボデー１０の凸状連結部１３を保持する部位である。なお、スローアウェイチップ２０の後端部２４は、軸心Ｏと略直交して形成されている。

立設部２５は、高さ（軸心Ｏと平行方向における後端部２４から立設部２５の端部２５ａまでの距離）が、ボデー１０（図２参照）の凸状連結部１３の高さ（軸心Ｏと平行方向における先端部１２から凸状連結部１３の端部１３ａまでの距離）よりわずかに大きめに形成されている。また、立設部２５は、端部２５ａの形状が、ボデー１０（図２参照）の先端部１２の形状と略合致するように形成されている。これにより、ボデー１０の先端部１２にスローアウェイチップ２０の立設部２５の端部２５ａを接触させつつ、立設部２５の内側に凸状連結部１３（図２参照）を挿入することが可能となる。

立設部２５は、切削加工時のスローアウェイチップ２０の回転後方側に、端部２５ａとのなす角が略垂直ないしは鋭角の伝達壁受け部２５ｂが立設されている。伝達壁受け部２５ｂは、ボデー１０（図２参照）のトルク伝達壁１７ａと接する部位である。また、立設部２５は、スローアウェイチップ２０の後端部２４と略同一面上に位置し、軸心Ｏと略直交しつつ、伝達壁受け部２５ｂと交わる第２面２５ｃを備えている。第２面２５ｃは、ボデー１０（図２参照）の第1面１７ｂと接する部位である。さらに、立設部２５は、第２面２５ｃ、伝達壁受け部２５ｂ及び端部２５ａと交わる外側面２５ｄを備えている。外側面２５ｄは、ボデー１０（図２参照）の内側面１７ｃと接する部位である。

なお、伝達壁受け部２５ｂ及び第２面２５ｃが交わる部分、伝達壁受け部２５ｂ及び外側面２５ｄが交わる部分には凹陥部２５ｅが形成されている。凹陥部２５ｅがあることにより、伝達壁受け部２５ｂ、第２面２５ｃ、外側面２５ｄの研削等による面加工を容易に行うことができ、スローアウェイチップ２０の生産性を向上できる。

さらに、立設部２５は、軸心Ｏに向かう方向へ端部２５ａ側から突設される突出部２６を備えて構成されている。突出部２６は、立設部２５の基部２５ｆ側（後端部２４に近い根本の部分）側が軸心Ｏに漸次近づく傾斜面２６ａを有しており、突出部２６が端部２５ａと交わる部分は面取り２６ｂが施され曲面状に形成されている。また、突出部２６が第２溝２２と交わる部分も面取り２６ｃが施されている。面取り２６ｂ，２６ｃを施すことにより、突出部２６のチッピング等による損傷を防止でき、突出部２６及びスローアウェイチップ２０の耐久性を向上できる。

次に、図５を参照して、突出部２６について詳しく説明する。図５（ａ）はスローアウェイチップ２０の立設部２５の突出部２６の正面図であり、図５（ｂ）は突出部２６の側面図であり、図５（ｃ）は図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線における突出部２６の断面図である。なお、図５（ａ）に図示したものは、一つの立設部２５を軸心Ｏ方向から見た正面図である。

図５（ａ）に示すように、突出部２６は、所定のねじれ角で立設された立設部２５の端部２５ａ側に突設されている。また、突出部２６の傾斜面２６ａは、軸心Ｏ上に中心をもつ同心円の円周の集合として形成されており、その結果、図５（ｃ）に示すように、突出部２６の断面（図５（ｂ）のＶｃ−Ｖｃ線における突出部の断面図）は略矩形状に形成されている。

次に、スローアウェイチップ２０をボデー１０に装着する方法について、図６（ａ）を参照しながら説明する。なお、図６（ａ）はボデー１０にスローアウェイチップ２０を取り付ける場合の凸起部１３ｅおよび突出部２６の模式図である。スローアウェイチップ２０をボデー１０に装着するにあたっては、まず、ボデー１０（図２参照）の凸状連結部１３の切欠面１３ｂにスローアウェイチップ２０（図４参照）の立設部２５を位置させるようにして、凸状連結部１３をスローアウェイチップ２０の立設部２５に挿入する。次いで、スローアウェイチップ２０とボデー１０とを軸心Ｏ回りに相対回転させて、ボデー１０の先端部１２にスローアウェイチップ２０の立設部２５の端部２５ａが接するようにすると共に、ボデー１０（図２参照）のストッパ部１７のトルク伝達壁１７ａにスローアウェイチップ２０（図４参照）の立設部２５の伝達壁受け部２５ｂが当接するようにする。

スローアウェイチップ２０とボデー１０とを軸心Ｏ回りに相対回転させて、立設部２５が凸起部１３ｅの位置まで来ると、突出部２６は凸状連結部１３の基部１３ｃ側に張り出すと共に、突出部２６の一部が凸起部１３ｅと軸心Ｏ方向で重なる。また、凸起部１３ｅ（図３参照）は、突出部２６の傾斜面２６ａと摺接する摺接部１３ｈを備え、凸起部１３ｅ（図６（ａ）参照）は、摺接部１３ｈの相対回転させる回転前方側に連設される第２傾斜部１３ｊを備え、第２傾斜部１３ｊは、凸状連結部１３の端部１３ａ（図３参照）側に向かって摺接部１３ｈから下降傾斜しているので、スローアウェイチップ２０とボデー１０とを軸心Ｏ回りに相対回転させると、第２傾斜部１３ｊが摺接部１３ｈに先行して相対回転して突出部２６に当たる。先行して移動する第２傾斜部１３ｊの楔効果によって、ボデー１０の凸状連結部１３（図２参照）を弾性変形させて、溝幅方向にわずかに傾動させることができる。これにより、第２傾斜部１３ｊに連設された摺接部１３ｈが突出部２６に押圧される力が軽減され、凸起部１３ｅと突出部２６との動摩擦力を小さくすることができる。その結果、凸状連結部１３に立設部２５を緩やかに嵌合でき、スローアウェイチップ２０の取り付け作業性を向上できる。

次に、スローアウェイチップ２０をボデー１０から取り外す方法について、図６（ｂ）を参照しながら説明する。なお、図６（ｂ）はボデー１０からスローアウェイチップ２０を取り外す場合の凸起部１３ｅ及び突出部２６の模式図である。凸起部１３ｅ（図３参照）は、突出部２６の傾斜面２６ａと摺接する摺接部１３ｈと、摺接部１３ｈの相対回転させる回転後方側（装着時の相対回転方向を基準として）に連設される第1傾斜部１３ｉを備え、第１傾斜部１３ｉは、凸状連結部１３の端部１３ａ（図３参照）側に向かって摺接部１３ｈから下降傾斜している。これにより、スローアウェイチップ２０をボデー１０から取り外すため、スローアウェイチップ２０をボデー１０に対して取り付ける場合とは逆方向に相対回転させようとすると、図６（ｂ）に示すように、摺接部１３ｈに先行して第１傾斜部１３ｉが相対回転しようとする。先行して相対回転しようとする第１傾斜部１３ｉの摺接部１３ｈ近傍が突出部２６に当たるので、第１傾斜部１３ｉの楔効果によって、ボデー１０の凸状連結部１３（図２参照）を弾性変形させて溝幅方向にわずかに傾動させることができる。これにより、第１傾斜部１３ｉに連設された摺接部１３ｈが凸状連結部１３に押圧される力が軽減され、静止摩擦力を小さくすることができる。その静止摩擦力を上回る力を加えることで、スローアウェイチップ２０は静止した状態から相対回転を開始するが、静止摩擦力を小さくできるため、スローアウェイチップ２０の回転の初速を小さくすることができる。

その結果、ボデー１０から取り外されたスローアウェイチップ２０の動きや速度を制御することができ、スローアウェイチップ２０がボデー１０に衝突することを防止できるので、スローアウェイチップ２０の取り外し作業性を向上できる。また、取り外されたスローアウェイチップ２０の運動量を小さくすることができるため、スローアウェイチップ２０がボデー１０に衝突しても、ボデー１０が変形したり破損したりすることを防止できる。

なお、本実施の形態においては、凸状連結部１３が基部１３ｃから端部１３ａに向かって漸次拡径する拡径部１３ｄ（図３参照）を備えているので、凸状連結部１３の基部１３ｃの肉厚を薄くすることができる。これにより、凸状連結部１３の傾動方向の曲げ応力を軽減させることができる。その結果、凸状連結部１３の弾性変形による反力を、スローアウェイチップ２０の固定に必要な反力に応じて軽減させることができ、スローアウェイチップ２０のボデー１０への取り付け作業性および取り外し作業性を向上できる。

また、摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊが全体として円錐の側面の一部として形成されており、摺接部１３ｈが突出部２６の傾斜面２６ａと摺接するので、スローアウェイチップ２０とボデー１０とを相対回転させた際に突出部２６が凸状連結部１３を押圧する方向は、軸心Ｏと交差する方向となる。このため、突出部２６による押圧力を効率良く凸状連結部１３に伝えて、凸状連結部１３を傾動させることができ、スローアウェイチップ２０のボデー１０への取り付け作業性および取り外し作業性を向上できる。

さらに、高い加工精度が要求される摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊが、ボデー１０の凸状連結部１３に形成されているが、切れ刃２１が寿命に達したら交換されるスローアウェイチップ２０には形成されていないので、スローアウェイチップ２０の生産工数が増加することを防止できる。一方、ボデー１０の生産工数は摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊに要する分だけ増加するが、ボデー１０は繰り返し使用できるので、ボデー１０とスローアウェイチップ２０とを備えて構成されるスローアウェイ式回転工具１の全体としてみれば、製造コストの増加を抑えることができる。

次に、図７を参照して、第２実施の形態、第３実施の形態および第４実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具について説明する。第１実施の形態においては、ボデー１０の凸起部１３ｅの摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊが全体として略円錐状に構成された場合について説明した。これに対し、第２実施の形態、第３実施の形態および第４実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具においては、ボデー１０の凸状連結部１１３，２１３，３１３の凸起部１１３ｅ，２１３ｅ，３１３ｅの摺接部１１３ｈ，２１３ｈ，３１３ｈ、第１傾斜部１１３ｉ，２１３ｉ，３１３ｉ及び第２傾斜部１１３ｊ，２１３ｊ，３１３ｊが全体として略円筒状または略角柱状に構成される場合について説明する。なお、図７に示したものは、溝部１４によって３分割された凸状連結部１１３，２１３，３１３の一部（切欠面１３ｂで区画された部位）であり、背面側に存在する他の部位の記載は省略している。また、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。

図７（ａ）は本発明の第２実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸状連結部１１３の凸起部１１３ｅの正面図であり、図７（ｂ）は本発明の第３実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸状連結部２１３の凸起部２１３ｅの正面図であり、図７（ｃ）は本発明の第４実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸状連結部３１３の凸起部３１３ｅの正面図であり、図７（ｄ）は図７（ａ）のＶＩＩｄ−ＶＩＩｄ線における凸起部１１３ｅの断面図である。

図７（ａ）に示す凸状連結部１１３の凸起部１１３ｅは、正面視して摺接部１１３ｈの両側に曲線状に下降傾斜した第１傾斜部１１３ｉ及び第２傾斜部１１１３ｊを備えている。図７（ｄ）に示すように、摺接部１１３ｈは端部１１３ａと略平行に形成されており、摺接部１１３ｈ、第１傾斜部１１３ｉ及び第２傾斜部１１３ｊが全体として円筒の側面の一部として形成されている。なお、この場合は、摺接部１１３ｈと摺接する図示しない突出部を傾斜面ではなく、摺接部１１３ｈと略平行に形成された平坦面とすることが可能である。これにより、第１実施の形態の場合と比較して、スローアウェイチップの図示しない突出部と摺接部１１３ｈとの摩擦を増大させ、スローアウェイチップをより強固に固定できる。

図７（ｂ）に示す凸状連結部２１３の凸起部２１３ｅは、正面視して摺接部２１３ｈの両側に直線状に下降傾斜した第１傾斜部２１３ｉ及び第２傾斜部２１３ｊを備えている。摺接部２１３ｈと第１傾斜部２１３ｉとが交わる稜線、摺接部２１３ｈと第２傾斜部２１３ｊとが交わる稜線はいずれも面取りが施されている。なお、凸起部２１３ｅの摺接部２１３ｈも、図７（ｄ）に示す第２実施の形態と同様に、端部２１３ａと略平行に形成されている。この場合も、摺接部２１３ｈと摺接する図示しない突出部を傾斜面ではなく、摺接部２１３ｈと略平行に形成された平坦面とすることが可能である。これにより、第１実施の形態の場合と比較して、スローアウェイチップの図示しない突出部と摺接部２１３ｈとの摩擦を増大させると共に、摺接部２１３ｈと突出部との接触面積を増加させて、スローアウェイチップをより強固に固定できる。また、面取りが施されているので、凸起部２１３ｅにチッピング等の損傷が生じることを防止できる。

図７（ｃ）に示す凸状連結部２１３の凸起部３１３ｅは、正面視して摺接部３１３ｈの両側に直線状に下降傾斜した第１傾斜部３１３ｉ及び第２傾斜部３１３ｊを備えている。なお、凸起部３１３ｅの摺接部３１３ｈも、図７（ｄ）に示す第２実施の形態の場合と同様に、端部３１３ａと略平行に形成されている。この場合も、摺接部３１３ｈと摺接する図示しない突出部を傾斜面ではなく、摺接部３１３ｈと略平行に形成された平坦面とすることが可能である。これにより、第１実施の形態の場合と比較して、スローアウェイチップの図示しない突出部と摺接部３１３ｈとの摩擦を増大させると共に、摺接部３１３ｈと突出部との接触面積を増加させて、スローアウェイチップをより強固に固定できる。

次に、図８及び図９を参照して、第５実施の形態について説明する。第１実施の形態においては、ボデー１０の凸状連結部１３から突設された凸起部１３ｅが摺接部１３ｈ、第１傾斜部１３ｉ及び第２傾斜部１３ｊを備える場合について説明した。これに対し、第５実施の形態では、スローアウェイチップの立設部４２５から突設された突出部４２６が摺接部４２６ａ、第１傾斜部４２６ｂ及び第２傾斜部４２６ｃを備える場合について説明する。

図８（ａ）は本発明の第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のボデーの凸状連結部４１３の凸起部４１３ｅの正面図であり、図８（ｂ）は凸起部４１３ｅの側面図であり、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線における断面図である。また、図９（ａ）は本発明の第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具のスローアウェイチップの立設部４２５の突出部４２６の正面図であり、図９（ｂ）は突出部４２６の側面図であり、図９（ｃ）は図９（ｂ）のＩＸｃ−ＩＸｃ線における突出部４２６の断面図である。

なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）に図示したものは、溝部１４によって３分割された凸状連結部４１３の一部（切欠面１３ｂで区画された部位）であり、背面側に存在する他の部位の記載は省略している。また、図９（ａ）に図示したものは、一つの立設部４２５を軸心Ｏ方向から見た正面図であり、図９（ｃ）に示す矢印は、ボデーにスローアウェイチップを取り付ける際の相対回転方向である。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、凸状連結部４１３は、基部から端部１３ａに向かって漸次拡径する拡径部１３ｄと、その拡径部１３ｄの端部１３ａ側から軸心Ｏと離間する方向に突設される凸起部４１３ｅとを主に備えて構成されている。凸起部４１３ｅは、軸心Ｏ上に中心をもつ同心円の円周の集合として形成される傾斜面４１３ａを備えている。その結果、図８（ｃ）に示すように、凸起部４１３ｅの断面（図８（ｂ）のＶＩＩＩｃ−ＶＩＩＩｃ線における凸起部の断面図）は略矩形状に形成されている。

一方、突出部４２６は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、所定のねじれ角で立設された立設部４２５の端部２５ａ側に突設されている。これにより、スローアウェイチップとボデーとを連結すると、突出部４２６の一部は、凸起部４１３ｅの傾斜面４１３ａと軸心Ｏ方向で重なるように位置する。図９（ｃ）に示す断面図からわかるように、突出部４２６は、立設部４２５の基部側（端部２５ａの反対側）に湾出した曲面を有しており、その曲面は、全体として円錐の側面の一部として構成されている。突出部４２６の最も湾出した頂部が、ボデーの凸起部４１３ｅの傾斜面４１３ａと接する摺接部４２６ａの一部を構成する。突出部４２６は、相対回転させる回転後方側（図９（ｃ）右側）に連設される第１傾斜部４２６ｂを備え、第１傾斜部４２６ｂは、立設部４２５の端部２５ａ側に向かって摺接部４２６ａから下降傾斜している。さらに、突出部４２６は、相対回転させる回転前方側（図９（ｃ）左側）に連設される第２傾斜部４２６ｃを備え、第２傾斜部４２６ｃは、立設部４２５の端部２５ａ側に向かって摺接部４２６ａから下降傾斜している。また、立設部４２５の端部２５ａと突出部４２６とが交わる部分は、面取り４２６ｄが施されている。

以上のように構成された第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具において、スローアウェイチップをボデーに装着する方法およびボデーからスローアウェイチップを取り外す方法は、第１実施の形態で説明した方法と同様であるから、説明を省略する。

第５実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具によれば、第１実施の形態におけるスローアウェイ式回転工具の奏する作用・効果に加え、摺接部４２６ａ、第１傾斜部４２６ｂ及び第２傾斜部４２６ｃがスローアウェイチップの立設部４２５に形成されており、ボデーの突出部４１３ｅは摺接部４２６ａと接する傾斜面４１３ａを備えているだけなので、ボデーを繰り返し使用しても突出部４１３ｅが摩耗し難く、耐久性を向上できる。

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ものではなく、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。例えば、上記実施の形態で挙げた数値（例えば、各構成の数量や寸法等）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。

上記各実施の形態では、ボデーが高速度工具鋼製、スローアウェイチップが超硬合金製の場合について説明したが、これらに限定されるものではなく、他の材料を採用することも可能である。他の材料としては、例えば、ボデーが合金工具鋼製、スローアウェイチップがサーメット製、超微粒子超硬合金製、被覆超硬合金製等を挙げることができる。

上記第１実施の形態および上記第５実施の形態では、軸心Ｏに対して所定のねじれ角で第１溝１１及び第２溝２２が形成されたツイストドリルの場合を説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第１溝１１及び第２溝２２が軸心Ｏと平行な直刃ドリルに適用することも可能である。また、ボデー１０，１１０に溝が形成されていないスローアウェイ式回転工具に適用することも可能である。

上記第１実施の形態では、スローアウェイチップ２０が切れ刃２１を３枚備える場合について説明したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、切れ刃２１を２枚備えるスローアウェイチップに適用することも可能である。

１ スローアウェイ式回転工具
１０ ボデー
１３，１１３，２１３，３１３，４１３ 凸状連結部
１３ｅ，４１３ｅ 凸起部
１３ｈ，１１３ｈ，２１３ｈ，３１３ｈ，４２６ａ 摺接部
１３ｉ，１１３ｉ，２１３ｉ，２１３ｉ，４２６ｂ 第１傾斜部
１３ｊ，１１３ｊ，２１３ｊ，３１３ｊ，４２６ｃ 第２傾斜部
１４ 溝部
２０ スローアウェイチップ
２５，４２５ 立設部
２６，４２６ 突出部
Ｏ 軸心

Claims (2)

1. 先端に突設される凸状連結部およびその凸状連結部を分割する溝部を有するボデーと、そのボデーよりも硬質の材料から構成されると共に、後端の軸心周りに立設される複数の立設部を有するスローアウェイチップとを備え、前記凸状連結部を前記立設部の内側に挿入すると共に、前記スローアウェイチップと前記ボデーとを軸心回りに相対回転させて前記凸状連結部および前記立設部を連結するスローアウェイ式回転工具において、
   前記凸状連結部は、軸心と離間する方向へ端部側から突設される凸起部を備え、
   前記立設部は、軸心に向かう方向へ端部側から突設され前記凸状連結部の基部側に張り出すと共に、少なくとも一部が前記凸起部と軸心方向で重なる突出部を備え、
   その突出部または前記凸起部の一方は、前記突出部または前記凸起部の他方と摺接する摺接部と、その摺接部の相対回転させる回転後方側に連設される第1傾斜部を備え、
   その第１傾斜部は、前記摺接部を有する前記凸状連結部または前記立設部の端部側に向かって前記摺接部から下降傾斜していることを特徴とするスローアウェイ式回転工具。
2. 前記突出部または前記凸起部の一方は、前記摺接部の相対回転させる回転前方側に連設される第２傾斜部を備え、
   その第２傾斜部は、前記摺接部を有する前記凸状連結部または前記立設部の端部側に向かって前記摺接部から下降傾斜していることを特徴とする請求項１記載のスローアウェイ式回転工具。

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