切削インサート

本発明は、切削インサートおよび穿孔工具に関する。

本願出願人による公知の切削インサートが、米国特許第6860344号明細書に開示されている。この切削インサートは、軸方向に延びるコアと、このコアから径方向に延びる3つの同じ枝状部とを備える。これら枝状部は、120°の角度でオフセット配置されている。

各枝状部は、上記コアに接続された近位部と、遠位部と、近位部と遠位部とをつなぐ中央部とを備える。

各枝状部は、それらの近位部、遠位部および中央部上に延びる切削刃を有する。

このような切削インサートの欠点は、穿孔中に材料の切削屑を排出する能力が低いことである。また、穿孔中に、材料の切削屑がたまって、切削インサートに作用する摩擦の増大につながりやすい。このため、穿孔の速度が低下し、切削インサートの摩耗がより重大になる。

本発明は、この欠点を克服することを目的とする。

本発明は、工具本体の一端に固定されて、軸を中心に回転駆動されるよう設計された切削インサートに関する。この切削インサートは、軸方向に延びるコアと、上記コアから径方向に延びる、少なくとも第1枝状部および第2枝状部と、を備え、上記第1枝状部と上記第2枝状部のそれぞれが、上記コアに接続された近位部と、遠位部と、上記近位部および上記遠位部を接続する中央部と、少なくとも上記遠位部上および上記中央部上に延びる切削刃と、を備え、上記第1枝状部の遠位部は、当該第1枝状部の中央部に対して径方向前方に配置され、上記第2枝状部の中央部は、当該第2枝状部の遠位部に対して径方向前方に配置されていることを特徴とする。

穿孔中には、切削インサートが描く動きはらせん状である。すなわち、この動きは、併進と回転を同時に組み合わせたものである。

「径方向前方」という用語は、切削インサートの回転方向を指す。

「軸方向前方」という用語は、切削インサートの併進方向を指す。

第1枝状部の遠位部は、第1枝状部の中央部に対して径方向前方に配置されている。

言い換えれば、平面視において、第1枝状部の遠位部は、第1枝状部の中央部よりも前方に配置されている。ここで、「前方」とは回転の方向を指す。

したがって、第1枝状部の切削刃によって、切削屑を、工具本体自身により排出されるように内方に誘導することが可能になる。

上記第2枝状部の中央部は、当該第2枝状部の遠位部に対して径方向前方に配置される。

言い換えれば、平面視において、上記第2枝状部の中央部は、当該第2枝状部の遠位部よりも前方に配置されている。ここで、「前方」とは回転の方向を指す。

したがって、切削屑がコアに詰まる危険性を抑制するべく、第2枝状部の切削刃は、工具本体自身では排出できない余分な切削屑を内方に誘導できる。

このようにして、本発明の切削インサートによれば、切削屑の排出を容易化可能である。

本発明の切削インサートは、以下の特徴のうちの1つまたは複数を備えていてもよい。

ある特徴によれば、上記第1枝状部の切削刃は、少なくとも上記遠位部上および上記中央部上において、凹状の輪郭を有し、上記第2枝状部の切削刃は、少なくとも上記遠位部上および上記中央部上において、凸状の輪郭を有する。

ある好ましい実施形態においては、上記切削インサートは、少なくとも1つの第3枝状部をさらに備え、上記第3枝状部は、上記コアに接続された近位部と、遠位部と、上記近位部および上記遠位部を接続する中央部と、少なくとも上記遠位部上および上記中央部上に延びる切削刃と、を備える。

枝状部の個数を増やすことにより、穿孔中の切削インサートの安定性の向上が可能になる。

好適には、上記第1枝状部の切削刃、上記第2枝状部の切削刃および上記第3枝状部の切削刃はそれぞれ、軸方向前方に配置された切削先端点(point d’attaque)を有し、上記第1枝状部の切削先端点、上記第2枝状部の切削先端点および上記第3枝状部の切削先端点は、径方向で同じ面内に位置している。

穿孔の開始時において、上記第1枝状部、上記第2枝状部および上記第3枝状部の各切削先端点は、材料に当接する。すると、切削インサートの軸は材料に対して完全に垂直に延びる。このようにして、切削インサートの位置決めが容易化される。

好ましくは、上記第1枝状部の切削先端点、上記第2枝状部の切削先端点および上記第3枝状部の切削先端点は、上記コアの一端に設けられた凹部(evidement)の周囲に位置している。

このような凹部により、回転速度がゼロであるコア端部が、摩擦によって、切削インサートを停止させることを防止できる。

好ましくは、上記凹部は、切削インサートの軸の中心に設けられている。

好適には、上記凹部の底部は、凸面状の輪郭を有する。

すなわち、穿孔中には、上記凹部の底部が切削屑を凹部の外部へと誘導する。切削屑がたまって、コアの端部に詰まる危険性が抑制される。

ある実施形態によると、上記第3枝状部の中央部の幅が、当該第3枝状部の遠位部の幅よりも広いことにより、当該第3枝状部の切削刃が後退部(decrochement)を有する。

上記第3枝状部の、遠位部よりも幅が広い中央部によって、第3枝状部が補強され、破損が防止される。第3枝状部は、第1および第2枝状部よりも、高い圧力に耐え得る。

好適には、上記第3枝状部の切削刃は、少なくとも部分的に、上記第1枝状部の切削刃および/または上記第2枝状部の切削刃よりも、軸方向前方に位置する。

したがって、第3枝状部は、第1枝状部および/または第2枝状部よりも、高い圧力に耐えるように配置されている。

好ましくは、上記第3枝状部の切削刃の長さは、上記第1枝状部の切削刃および/または上記第2枝状部の切削刃よりも短い。

したがって、第3枝状部は、第1および第2枝状部よりも、さらに高い圧力に耐える。切削インサートの貫入が容易になり、回転ごとの材料の切削量が増加する。したがって、穿孔速度が向上する。

本発明は、また、ドリルのような穿孔工具にも関する。本発明の穿孔工具は、工具本体と、上記工具本体の一端に固定された、上記の切削インサートと、を備えることを特徴とする。

一例として、工具本体の端部にはスロットがあり、切削インサートがこのスロットに挿入されてろう付けされる。

本発明は、添付の図面を参照し行う以下の説明を読めば、より良く理解できるであろう。添付の図面には、一例として、本発明に係る穿孔工具を概略的に示す。

図1は、本発明に係る穿孔工具の斜視図である。

図2は、図1の穿孔工具に備えられた切削インサートを示す斜視図である。

図3は、図2の切削インサートの上面図である。

図4は、図2の切削インサートの側面図である。

図5は、図2の切削インサートの切削刃を構成する点の軸方向における位置を示すグラフである。

図1は、穿孔工具2を示す。この穿孔工具2は、工具本体4と、工具本体4の一端に固定された切削インサート6とを備える。工具本体4と切削インサート6とは、軸8を中心に回転駆動されるように設計されている。

切削インサート6(より詳細には図2から図4を参照)は、軸方向に延びるコア10を備える。

切削インサート6は、コア10から径方向に延びる3つの枝状部12,14および16を備える。これらの枝状部12,14および16は、120°の角度でオフセット配置されている。

枝状部12,14,16は、それぞれ、コア10に接続された近位部12a,14a,16aと、遠位部12b,14b,16bと、中央部12c,14c,16cと、を備える。中央部12c,14c,16cは、それぞれ、近位部12aと遠位部12b,近位部14aと遠位部14b、近位部16aと遠位部16bとを接続する。

枝状部12の遠位部12bは、(図3により詳細に示すように)中央部12cに対して径方向前方に設けられている。枝状部14の中央部14cは、遠位部14bに対して径方向前方に設けられている。中央部16cは、遠位部16bよりも幅が広い。

枝状部12,14,16は、それぞれ、切削刃12d,14d,16dを備える。切削刃12dは、近位部12a上、遠位部12b上および中央部12c上に延びる。切削刃14dは、近位部14a上、遠位部14b上および中央部14c上に延びる。切削刃16dは、近位部16a上、遠位部16b上および中央部16c上に延びる。

枝状部12の切削刃12dは湾曲しており、遠位部12bと中央部12cとにおいては、凹状の輪郭を有する。

枝状部14の切削刃14dは湾曲しており、遠位部14bと中央部14cとにおいては、凸状の輪郭を有する。

切削刃16dは、径方向の後退部を有する。

切削刃16dの長さは、切削刃12d,14dの長さよりも短い。

切削刃12d,14d、16dは、それぞれ、軸方向前方に配置された切削先端点(point d’attaque)12e,14e,16eを有する。切削先端点12e,14eおよび16eは、径方向で同じ面P内に配置される。

切削刃12d,14d、16dは、それぞれ、軸方向後方に配置された後端点(point de traine)12f,14f,16fを有する。後端点12f,14fおよび16fは、径方向で同じ面P´内に配置される。

上記各切削先端点と各後端点との間において、切削刃14dおよび16dは、切削刃12dよりも、軸方向前方に位置する(図5を参照)。

切削先端点12e,14eおよび16eは、コア10の端部に配置された凹部18の周囲に配置されている。凹部18の底部は、凸面状の輪郭を有する。より具体的には、凹部18はドーム状で、球状キャップの形状を有する。凹部18は、軸8の中心に位置する。

本発明が、上記の一実施形態に限定されることはなく、あらゆる変形例を包含することは明らかである。

したがって、変形例においては、枝状部の個数は2つでもよく、また、3つより多くてもよい。