ドリル及び孔加工方法

【課題】作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行えるようにする。
【解決手段】ドリルは、当該ドリルの先端部に設けられ、被加工物Ｗに穿孔することが可能な切削刃２ａを有する穿孔部２と、穿孔部２の基端側に配設され、穿孔部２によって形成された貫通孔５０の内面に回転しながら押し付けられることによりその貫通孔５０の内面を押しならして滑らかにすることが可能な押しならし部４と、押しならし部４の先端側に連続して設けられ、貫通孔５０の下端部に回転しながら押し付けられることにより、その下端部を面取りすることが可能な第１面取り部６と、押しならし部４の基端側に連続して設けられ、貫通孔５０の上端部に回転しながら押し付けられることにより、その上端部を面取りすることが可能な第２面取り部８とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリル及び孔加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、被加工物に貫通孔を形成するためのドリルが知られており、下記の特許文献１には、そのようなドリルの一例が示されている。
【０００３】
具体的には、この特許文献１に開示されたドリルでは、その先端部に被加工物に穿孔して貫通孔を形成するためのドリル刃が設けられているとともに、そのドリル刃の基端側に貫通孔の内面を切削してその貫通孔の内径を規定するための外径刃が連続して設けられている。さらに、外径刃の基端側には、貫通孔の端部の面取りを行うための面取り刃が設けられている。そして、特許文献１では、このドリルを軸回りに自転させながらそのドリル刃及び外径刃によって被加工物に貫通孔を形成した後、引き続いて、ドリルを軸回りに自転させながら公転させることにより、ドリルの進行方向側に位置する貫通孔の一端部を面取り刃で面取りするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８８８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のようなドリルによって形成された貫通孔の内面は、そのドリルの外径刃によって切削されることにより微細な傷が多数形成された状態となっている。このため、その貫通孔の内面を滑らかに研磨する仕上げ加工を行う必要がある。しかしながら、この場合には、ドリルによって被加工物に貫通孔を形成し、その貫通孔の端部の面取り加工をした後、ドリルを研磨工具に取り替えて貫通孔の内面を研磨しなければならないため、ドリルを研磨工具に取り替える煩雑な作業を行うことになる。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によるドリルは、延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成するためのドリルであって、当該ドリルの先端部に設けられ、前記被加工物に穿孔することが可能な切削刃を有する穿孔部と、前記穿孔部の基端側に配設され、前記穿孔部によって形成された貫通孔の内面に回転しながら押し付けられることによりその貫通孔の内面を押しならして滑らかにすることが可能な押しならし部と、前記押しならし部の先端側と基端側とのうち少なくとも一方に連続して設けられ、前記貫通孔の軸方向における対応する端部に回転しながら押し付けられることにより、その端部を面取りすることが可能な面取り部とを備えている。
【０００８】
このドリルは、被加工物に穿孔することが可能な穿孔部と、その穿孔部によって被加工物に形成された貫通孔の内面を押しならして滑らかにすることが可能な押しならし部と、貫通孔の端部を面取りすることが可能な面取り部とを備えているため、同一のドリルによって、被加工物に貫通孔を形成した後、その貫通孔の内面を押しならし、さらに貫通孔の端部の面取りを行うことができる。すなわち、ドリルを研磨工具等に交換する煩雑な作業を行うことなく、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面の仕上げ加工からなる一連の工程を行うことができる。従って、このドリルでは、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【０００９】
また、このドリルでは、面取り部が押しならし部の先端側と基端側とのうち少なくとも一方に連続して設けられているので、押しならし部を貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならすと同時に、面取り部を貫通孔の軸方向における対応する端部に押し付けてその端部を面取りすることも可能である。これにより、貫通孔の内面を押しならす仕上げ加工と、貫通孔の少なくとも一方の端部を面取りする面取り加工とを別々に行う場合に比べて加工工程を簡略化することもできる。
【００１０】
上記ドリルにおいて、前記押しならし部は、前記貫通孔の内面に押し付けられる刃部を有し、その刃部は、前記押しならし部の軸方向に対して垂直な面において半径０．１ｍｍ以上の円弧を形成する先端面を有していてもよい。
【００１１】
このように構成すれば、押しならし部の刃部の先端面に適度な丸みを持たせることができ、その刃部の先端面で貫通孔の内面を切削することなく良好に押しならすことができる。
【００１２】
上記ドリルにおいて、前記押しならし部は、前記貫通孔の内面に押し付けられる刃部を有し、その刃部は、前記押しならし部の軸方向に対して垂直な面において前記貫通孔の内面に対して２０°以下の角度で押し付け可能な先端面を有していてもよい。
【００１３】
押しならし部の刃部の先端面が貫通孔の内面に対して急角度で起立している場合には、押しならし部が回転しながら貫通孔の内面に押し付けられた際にその押しならし部の刃部の先端面で貫通孔の内面が切削される虞がある。これに対して、本構成のように、押しならし部の刃部の先端面が、押しならし部の軸方向に対して垂直な面において貫通孔の内面に対して２０°以下の角度で押し付けられる程度に寝ていれば、その刃部の先端面によって貫通孔の内面が切削されるのを防ぐことができ、貫通孔の内面を良好に押しならすことができる。
【００１４】
上記ドリルにおいて、前記面取り部は、前記押しならし部の先端側と基端側の両方にそれぞれ連続して設けられ、前記押しならし部は、前記貫通孔に挿通された状態でその先端側の前記面取り部と基端側の前記面取り部とを前記貫通孔の対応する各端部に同時に接触させることが可能な軸方向の長さを有することが好ましい。
【００１５】
このように構成すれば、押しならし部を貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす際に、押しならし部の先端側の面取り部と押しならし部の基端側の面取り部とを貫通孔の対応する各端部に押し付けてそれら両端部の面取りを同時に行うことができる。このため、貫通孔の軸方向における両端部をそれぞれ別々に面取りする必要がある場合に比べて、加工工程をより簡略化することができる。
【００１６】
また、本発明による孔加工方法は、上記押しならし部の先端側と基端側の少なくとも一方に面取り部が連続して設けられたドリルを用いて延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成する孔加工方法であって、前記ドリルを自転させながら軸方向に移動させ、当該ドリルの前記穿孔部により被加工物に貫通孔を形成する穿孔工程と、前記穿孔工程の後、前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記押しならし部を前記貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす押しならし工程と、前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記面取り部を前記貫通孔の軸方向における対応する端部に押し付けてその端部の面取りを行う面取り工程とを備えている。
【００１７】
この孔加工方法では、上記ドリルについて記載した作用と同様に、同一のドリルによって、被加工物に貫通孔を形成した後、その貫通孔の内面を押しならし、さらに貫通孔の端部の面取りを行うことができる。従って、この孔加工方法では、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【００１８】
上記孔加工方法において、前記面取り工程は、前記押しならし工程と同時に行われることが好ましい。
【００１９】
この構成では、ドリルの押しならし部を貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす押しならし工程と、ドリルの面取り部を貫通孔の軸方向における対応する端部に押し付けてその端部の面取りを行う面取り工程とを同時に行うので、貫通孔の内面を押しならす仕上げ加工と、貫通孔の少なくとも一方の端部を面取りする面取り加工とを別々に行う場合に比べて加工工程を簡略化することができる。
【００２０】
また、本発明による孔加工方法は、上記押しならし部の先端側と基端側の両方に面取り部がそれぞれ連続して設けられたドリルを用いて延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成する孔加工方法であって、前記ドリルを自転させながら軸方向に移動させ、当該ドリルの前記穿孔部により被加工物に貫通孔を形成する穿孔工程と、前記穿孔工程の後、前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記押しならし部を前記貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす押しならし工程と、前記押しならし工程と同時行われ、前記押しならし部の先端側の前記面取り部と基端側の前記面取り部とを前記貫通孔の軸方向における対応する各端部に同時に押し付けてそれら各端部の面取りを同時に行う面取り工程とを備えている。
【００２１】
この孔加工方法では、上記した孔加工方法と同様に、同一のドリルによって、被加工物に貫通孔を形成した後、その貫通孔の内面を押しならし、さらに貫通孔の端部の面取りを行うことができるので、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【００２２】
また、この孔加工方法では、押しならし工程と同時に行う面取り工程において、押しならし部の先端側の面取り部と押しならし部の基端側の面取り部とを貫通孔の対応する各端部に押し付けてそれら両端部の面取りを同時に行うことができる。このため、貫通孔の軸方向における両端部をそれぞれ別々に面取りする必要がある場合に比べて、加工工程をより簡略化することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔の形成、貫通孔の端部の面取り加工及び貫通孔の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態によるドリルの正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるドリルのうち貫通孔の形成に用いられる部分を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるドリルの図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によるドリルの図２中のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】第１実施形態によるドリルの押しならし部の刃部が貫通孔の内面を押しならす際の状況を示した図である。
【図６】本発明の第１実施形態による孔加工方法におけるドリルの動きを示す図である。
【図７】本発明の第１実施形態による孔加工方法において穿孔工程後のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による孔加工方法において押しならし工程及び面取り工程が開始される際のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図９】図７に示した押しならし工程及び面取り工程の開始時の状態からドリルが半周分公転した時点でのドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１０】図８に示した状態からさらにドリルが半周分公転して押しならし工程及び面取り工程が終了した時点でのドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による孔加工方法において貫通孔の加工が終了し、ドリルを退避させる前のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態によるドリルのうち貫通孔の形成に用いられる部分を模式的に示した図である。
【図１３】本発明の第２実施形態による孔加工方法におけるドリルの動きを示す図である。
【図１４】本発明の第２実施形態による孔加工方法において穿孔工程後、貫通孔の上端部の面取り工程中のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１５】本発明の第２実施形態による孔加工方法において貫通孔の上端部の面取り工程後、押しならし工程及び貫通孔の下端部の面取り工程へ移行する途中でのドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１６】本発明の第２実施形態による孔加工方法において押しならし工程及び貫通孔の下端部の面取り工程が開始される際のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１７】図１６に示した押しならし工程及び貫通孔の下端部の面取り工程の開始時の状態からドリルが半周分公転した時点でのドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１８】図１７に示した状態からさらにドリルが半周分公転して押しならし工程及び貫通孔の下端部の面取り工程が終了した時点でのドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態による孔加工方法において貫通孔の加工が終了し、ドリルを退避させる前のドリルと被加工物との位置関係を示す断面図である。
【図２０】本発明の第１実施形態の第１変形例によるドリルの押しならし部の刃部が貫通孔の内面を押しならす際の状況を示した図である。
【図２１】本発明の第１実施形態の第２変形例によるドリルのうち貫通孔の形成に用いられる部分を模式的に示した図である。
【図２２】本発明の第２実施形態の変形例によるドリルのうち貫通孔の形成に用いられる部分を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
（第１実施形態）
まず、図１〜図５及び図７を参照して、本発明の第１実施形態によるドリルの構成について説明する。
【００２７】
この第１実施形態によるドリルは、延性を有する金属材料からなる板材や管材等の被加工物Ｗに貫通孔５０（図７参照）を形成するためのものである。このドリルは、図１に示すように、穿孔部２と、押しならし部４と、第１面取り部６と、第２面取り部８と、基部１０とを備えており、これら穿孔部２、押しならし部４、第１面取り部６、第２面取り部８及び基部１０は同軸に配置されている。
【００２８】
穿孔部２は、ドリルを軸回りに自転させながら被加工物Ｗに押し付けて貫通孔５０を形成する際に被加工物Ｗに穿孔することが可能な部分であり、ドリルの先端部に設けられている。この穿孔部２は、被加工物Ｗに穿孔することが可能な２つの切削刃２ａを有する。この２つの切削刃２ａは、ドリルの軸心に対して互いに対称形に形成されているとともに、そのドリルの軸心に沿って螺旋状に形成されている。そして、各切削刃２ａの先端部は、図３に示すように鋭角となっており、被加工物Ｗへの穿孔時には、この切削刃２ａによって貫通孔５０の内面を切削するようになっている。
【００２９】
押しならし部４は、穿孔部２によって形成された貫通孔５０の内面に回転しながら押し付けられることによりその貫通孔５０の内面を押しならして滑らかにすることが可能な部分である。この押しならし部４は、穿孔部２から基端側に離間して配設されており、当該押しならし部４の最外径は、穿孔部２の最外径よりも小さくなっている。
【００３０】
そして、押しならし部４は、貫通孔５０の内面に押し付けられてその内面を押しならす２つの刃部４ａを有する。この２つの刃部４ａは、ドリルの軸心に対して互いに対称形に形成されている。各刃部４ａは、穿孔部２の切削刃２ａ、後述する第１面取り部６の面取り刃６ａ及び後述する第２面取り部８の面取り刃８ａとともに一連の螺旋状に形成されている。各刃部４ａは、図４に示すように、丸みを帯びた先端面４ｂを有しており、この各刃部４ａの先端面４ｂが図５に示すように貫通孔５０の内面に押し付けられてその内面を滑らかに押しならす。この刃部４ａの先端面４ｂは、押しならし部４の軸方向（ドリルの軸方向）に対して垂直な面において半径０．１ｍｍ以上の円弧を形成する。
【００３１】
なお、貫通孔５０の内面の押しならし工程において、押しならし部４が１回転する毎の刃部４ａの先端面４ｂによる貫通孔５０の内面の押し込み量ｄは、約２０μｍとなっているものとする。この場合、刃部４ａの先端面４ｂの前記円弧の半径は、押しならし部４の１回転毎の押し込み量ｄが当該刃部４ａの先端面４ｂの円弧の半径の１／５以下となるような値となる。したがって、刃部４ａの先端面４ｂで貫通孔５０の内面を押しならす際に切り屑が発生しないようになる。
【００３２】
また、押しならし部４は、貫通孔５０に挿通された状態でその先端側に位置する後述の第１面取り部６とその基端側に位置する後述の第２面取り部８とを貫通孔５０の対応する各端部に同時に接触させることが可能な軸方向の長さＬ（図２参照）を有する。具体的には、押しならし部４は、貫通孔５０に挿通された状態で、第１面取り部６の先端側の端部（下端部）の位置が貫通孔５０の下端部の位置に一致するとともに第２面取り部８の基端側の端部（上端部）の位置が貫通孔５０の上端部の位置に一致するような軸方向の長さを有している。従って、押しならし部４の軸方向の長さＬは、形成すべき貫通孔５０の軸方向の長さ、すなわち被加工物Ｗの厚みに応じて決められている。
【００３３】
第１面取り部６は、穿孔部２によって被加工物Ｗに貫通孔５０が形成された後、その貫通孔５０のうちドリルの進行方向側の端部に回転しながら押し付けられることにより、その端部の面取りをすることが可能な部分である。この第１面取り部６は、穿孔部２と押しならし部４との間に設けられている。すなわち、この第１面取り部６は、押しならし部４の先端側に連続して設けられている。この第１面取り部６の最外径は、穿孔部２側から押しならし部４側へ向かうにつれて徐々に小さくなっている。そして、第１面取り部６は、貫通孔５０の端部に押し付けられてその端部の面取りを行う２つの面取り刃６ａ（図１参照）を有している。この２つの面取り刃６ａは、ドリルの軸心に対して互いに対称形に形成されている。各面取り刃６ａは、穿孔部２の切削刃２ａと押しならし部４の刃部４ａとの間でそれら切削刃２ａ及び刃部４ａと連続して設けられている。
【００３４】
第２面取り部８は、前記貫通孔５０のうち第１面取り部６によって面取りされる端部と反対側の端部に回転しながら押し付けられることにより、その端部の面取りをすることが可能な部分である。この第２面取り部８は、押しならし部４の基端側に連続して設けられている。この第２面取り部８の最外径は、押しならし部４側からドリルの基端側へ向かうにつれて徐々に大きくなっている。そして、第２面取り部８は、貫通孔５０の端部に押し付けられてその端部の面取りを行う２つの面取り刃８ａ（図１参照）を有している。この２つの面取り刃８ａは、ドリルの軸心に対して互いに対称形に形成されている。各面取り刃８ａは、押しならし部４の刃部４ａと連続して設けられている。
【００３５】
基部１０は、第２面取り部８の基端側に連続して設けられている。この基部１０は、穿孔部２の最外径と等しい最外径を有している。この基部１０のうち基端部から先端部側へ所定の長さの範囲は、図略の加工装置のドリル保持部に保持されるシャンク１０ａとなっている。このシャンク１０ａが加工装置のドリル保持部に保持されてそのドリル保持部とともに回転されることにより、ドリルが軸回りに自転するようになっている。
【００３６】
次に、この第１実施形態によるドリルを用いた孔加工方法について、図６〜図１１を参照しながら説明する。
【００３７】
この孔加工方法では、まず、図略の加工装置のドリル保持部に上記したドリルのシャンク１０ａを保持させる。この際、ドリルの穿孔部２が下向きになるようにドリルをドリル保持部にセットする。また、被加工物Ｗをそのドリルの下方に設置する。そして、加工装置による加工をスタートさせると、加工装置は、被加工物Ｗに貫通孔５０を形成する穿孔工程を行う。具体的には、加工装置は、ドリルを軸回りに自転させながら、図６中の矢印Ｓ１で示すように当該ドリルの軸方向に沿って直線的に降下させ、被加工物Ｗに穿孔する。この際、ドリルの穿孔部２によって被加工物Ｗに貫通孔５０が形成され、その貫通孔５０の内面は、穿孔部２の切削刃２ａによって切削される。この時点では、貫通孔５０の内面は、切削刃２ａによって切削されることにより、微小な傷が多数形成された状態となっている。そして、加工装置は、この穿孔工程において、第１面取り部６の下端部の位置が貫通孔５０の下端部の位置に揃うとともに第２面取り部８の上端部の位置が貫通孔５０の上端部の位置に揃う位置までドリルを降下させる。
【００３８】
次に、加工装置は、貫通孔５０の内面を押しならす押しならし工程と貫通孔５０の軸方向の両端部（上端部及び下端部）を面取りする面取り工程とを行う。この際、加工装置は、ドリルを自転させながら図６中の矢印Ｓ２で示す方向に移動させた後、図６中の矢印Ｓ３で示すように１周分公転させる。すなわち、加工装置は、ドリルを自転させながら貫通孔５０の径方向外側へ向かって移動させた後、貫通孔５０の内面に沿って周回移動させる。これにより、図８に示すように、ドリルの押しならし部４が貫通孔５０の内面に押し付けられるとともに、第１面取り部６と第２面取り部８が貫通孔５０の対応する各端部にそれぞれ押し付けられた後、その状態で、押しならし部４及び両面取り部６，８は、図９及び図１０に示すように貫通孔５０の内面に沿って周回移動する。この周回移動に伴って、貫通孔５０の内面は、自転する押しならし部４の刃部４ａの先端面４ｂによって押しならされて滑らかになる。詳細には、被加工物Ｗは、延性を有する金属材料からなるので、貫通孔５０の内面は、自転する押しならし部４の刃部４ａの先端面４ｂが押し付けられることによって変形し、その結果、上記穿孔工程において多数の傷が形成された貫通孔５０の内面が押しならされて滑らかな面となる。また、前記周回移動に伴って、貫通孔５０の下端部は、第１面取り部６の面取り刃６ａによって切削されて面取りされ、貫通孔５０の上端部は、第２面取り部８の面取り刃８ａによって切削されて面取りされる。
【００３９】
すなわち、この第１実施形態の孔加工方法では、貫通孔５０の内面の押しならし工程と、貫通孔５０の下端部の面取り工程と、貫通孔５０の上端部の面取り工程とが同時に行われる。
【００４０】
そして、加工装置は、ドリルを一周公転させると、そのドリルを自転させた状態で図６中の矢印Ｓ４で示すように貫通孔５０の径方向内側へ向かって移動させる。この際、加工装置は、ドリルを前記穿孔工程の時のドリルと同じ水平方向の位置（ドリルの軸心が貫通孔５０の軸心に一致する位置：図１１参照）まで移動させる。この後、加工装置は、図６中の矢印Ｓ５で示すように、ドリルをその軸方向に沿って上昇させて被加工物Ｗに対する孔加工を終了する。
【００４１】
以上説明したように、この第１実施形態では、ドリルが、被加工物Ｗに穿孔することが可能な穿孔部２と、その穿孔部２によって被加工物Ｗに形成された貫通孔５０の内面を押しならして滑らかにすることが可能な押しならし部４と、貫通孔５０の各端部を面取りすることが可能な第１面取り部６及び第２面取り部８とを備えている。このため、同一のドリルによって、穿孔工程において被加工物Ｗに貫通孔５０を形成した後、押しならし工程においてその貫通孔５０の内面を押しならし、さらに面取り工程において貫通孔５０の各端部の面取りを行うことができる。すなわち、ドリルを研磨工具等に交換する煩雑な作業を行うことなく、貫通孔５０の形成、貫通孔５０の端部の面取り加工及び貫通孔５０の内面の仕上げ加工からなる一連の工程を行うことができる。従って、この第１実施形態では、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔５０の形成、貫通孔５０の端部の面取り加工及び貫通孔５０の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【００４２】
また、この第１実施形態では、第１面取り部６が押しならし部４の先端側に連続して設けられているとともに、第２面取り部８が押しならし部４の基端側に連続して設けられているため、押しならし部４を貫通孔５０の内面に押し付けてその貫通孔５０の内面を押しならすと同時に、第１面取り部６及び第２面取り部８を貫通孔５０の対応する各端部に押し付けてその各端部を面取りすることが可能である。すなわち、押しならし工程と面取り工程とを同時に行うことができるので、貫通孔５０の内面を押しならす仕上げ加工と、貫通孔５０の端部を面取りする面取り加工とを別々に行う場合に比べて加工工程を簡略化することができる。
【００４３】
また、この第１実施形態では、ドリルの押しならし部４の刃部４ａは、当該押しならし部４の軸方向に対して垂直な面において半径０．１ｍｍ以上の円弧を形成する先端面４ｂを有するので、当該刃部４ａの先端面４ｂに適度な丸みを持たせることができる。その結果、その刃部４ａの先端面４ｂで貫通孔５０の内面を切削することなく良好に押しならすことができる。
【００４４】
また、この第１実施形態では、ドリルの押しならし部４が、貫通孔５０に挿通された状態で第１面取り部６と第２面取り部８とを貫通孔５０の対応する各端部に同時に接触させることが可能な軸方向の長さを有するため、第１面取り部６と第２面取り部８とを貫通孔５０の対応する各端部に同時に押し付けてそれら両端部の面取りを同時に行うことができる。このため、貫通孔５０の軸方向における両端部をそれぞれ別々に面取りする必要がある場合に比べて、加工工程をより簡略化することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図１２を参照して、本発明の第２実施形態によるドリルの構成について説明する。
【００４６】
この第２実施形態によるドリルは、上記第１実施形態と異なり、基部１０の最外径が穿孔部２の最外径よりも大きくなっている。そして、第２面取り部８の外径は、押しならし部４から基部１０側へ向かうにつれて徐々に大きくなり、穿孔部２の最外径を超えて基部１０の最外径に一致するまで大きくなっている。また、この第２実施形態では、押しならし部４の軸方向の長さＬは、上記第１実施形態の押しならし部４の軸方向の長さＬよりも大きくなっている。すなわち、この第２実施形態では、押しならし部４の軸方向の長さＬは、後述するように第１面取り部６を貫通孔５０の下端部に接触させてその下端部の面取りを行う際に、第２面取り部８が貫通孔５０の上端部に接触しないような長さに設定されている。
【００４７】
この第２実施形態によるドリルの上記以外の構成は、上記第１実施形態によるドリルの構成と同様である。
【００４８】
次に、この第２実施形態によるドリルを用いた孔加工方法について、図１３〜図１９を参照しながら説明する。
【００４９】
この第２実施形態による孔加工方法では、図略の加工装置は、上記第１実施形態と同様、まず被加工物Ｗに貫通孔５０を形成する穿孔工程を行う。この際、加工装置は、ドリルを軸回りに自転させながら図１３中の矢印Ｓ１で示すように当該ドリルの軸方向に沿って直線的に降下させる。これにより、ドリルの穿孔部２によって被加工物Ｗに貫通孔５０が形成される。そして、この第２実施形態では、加工装置は、図１４に示すように第２面取り部８が貫通孔５０の上端部に押し付けられるまでドリルを降下させる。この第２実施形態では、第２面取り部８の外径が穿孔部２の最外径を超えて大きくなっているため、このようにドリルをその軸方向に沿って降下させるだけで、第２面取り部８が貫通孔５０の上端部に押し付けられ、それによって貫通孔５０の上端部の面取りが行われる。すなわち、この第２実施形態では、穿孔工程から連続してドリルを降下させることによって貫通孔５０の上端部の面取り工程が行われる。
【００５０】
次に、加工装置は、ドリルを自転させながら当該ドリルを図１３中の矢印Ｓ２で示すようにわずかに上昇させる。この際、加工装置は、図１５に示すように第１面取り部６の下端部の位置が貫通孔５０の下端部の位置に揃う位置までドリルを上昇させる。このようにドリルを上昇させた位置では、第２面取り部６は、貫通孔５０の上端部よりも上側に位置する。
【００５１】
この後、加工装置は、上記第１実施形態と同様のプロセスで貫通孔５０の内面を押しならす押しならし工程と、貫通孔５０の下端部を面取りする面取り工程とを行う。すなわち、加工装置は、ドリルを自転させながら当該ドリルを図１３中の矢印Ｓ３で示すように貫通孔５０の径方向外側へ向かって移動させて押しならし部４を貫通孔５０の内面に押し付けるとともに第１面取り部６を貫通孔５０の下端部に押し付ける（図１６参照）。その後、加工装置は、ドリルを自転させながら図１３中の矢印Ｓ４で示すように１周分公転させる。これにより、図１６〜図１８に示すように、押しならし部４及び第１面取り部６は、貫通孔５０の内面に沿って周回移動し、それに伴って、貫通孔５０の内面を滑らかに押しならすとともに、貫通孔５０の下端部を面取りする。この後、加工装置は、図１３中の矢印Ｓ５で示すようにドリルを前記穿孔工程の時と同じ水平方向の位置まで移動させ（図１９参照）、その後、図１３中の矢印図１６で示すようにドリルを上昇させて孔加工を終了する。
【００５２】
以上説明したように、この第２実施形態でも、ドリルが、穿孔部２と、押しならし部４と、第１面取り部６及び第２面取り部８とを備えている。このため、同一のドリルによって、貫通孔５０の形成、貫通孔５０の端部の面取り加工及び貫通孔５０の内面の仕上げ加工からなる一連の工程を行うことができる。従って、この第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様、作業工程が煩雑になるのを防ぎつつ、貫通孔５０の形成、貫通孔５０の端部の面取り加工及び貫通孔５０の内面を滑らかに仕上げる仕上げ加工を行うことができる。
【００５３】
また、この第２実施形態では、第１面取り部６が押しならし部４の先端側に連続して設けられているため、押しならし部４を貫通孔５０の内面に押し付けてその貫通孔５０の内面を押しならすと同時に、第１面取り部６を貫通孔５０の下端部に押し付けてその下端部を面取りすることが可能である。すなわち、押しならし工程と貫通孔５０の下端部の面取り工程とを同時に行うことができるので、貫通孔５０の内面を押しならす仕上げ加工と、貫通孔５０の下端部を面取りする面取り加工とを別々に行う場合に比べて加工工程を簡略化することができる。
【００５４】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５５】
例えば、前記押しならし部４の刃部４ａは、押しならし部４の軸方向に対して垂直な面において貫通孔５０の内面に対して２０°以下の角度で押し付け可能な先端面４ｂを有していてもよい。このような上記第１実施形態の第１変形例の構成は、図２０に示されている。具体的には、この第１変形例では、押しならし部４の刃部４ａの先端面４ｂは、平面に形成されており、この先端面４ｂと当該先端面４ｂが押し付けられる貫通孔５０の内面との間の角度αが２０°以下となるように構成されている。換言すると、この押しならし部４の刃部４ａの先端面４ｂは、ドリルの自転に伴って刃部４ａの先端が描く円状の軌跡の接線方向に対して内側に２０°以下の角度をなすように形成されている。
【００５６】
なお、この第１変形例では、貫通孔５０の内面の押しならし工程において、押しならし部４が１回転する毎の刃部４ａの先端面４ｂによる貫通孔５０の内面の押し込み量ｄは、約１０μｍ〜約２０μｍとなっている。
【００５７】
ところで、押しならし部の刃部の先端面が貫通孔５０の内面に対して急角度で起立している場合には、押しならし工程において押しならし部が回転しながら貫通孔５０の内面に押し付けられた際にその押しならし部の刃部の先端面で貫通孔５０の内面が切削される虞がある。これに対して、この第１変形例のように、押しならし部４の刃部４ａの先端面４ｂが、押しならし部４の軸方向に対して垂直な面において貫通孔５０の内面に対して２０°以下の角度で押し付けられる程度に寝ていれば、その刃部４ａの先端面４ｂによって貫通孔５０の内面が切削されるのを防ぐことができ、貫通孔５０の内面を良好に押しならすことができる。
【００５８】
また、図２１に示す上記第１実施形態の第２変形例のように、ドリルのうち第２面取り部８を省略してもよい。
【００５９】
また、図２２に示す上記第２実施形態の変形例のように、ドリルのうち第１面取り部６を省略してもよい。
【００６０】
また、上記第１実施形態において、押しならし部４の軸方向の長さＬを貫通孔５０の軸方向の長さ以上の長さにして、押しならし部４による貫通孔５０の内面の押しならし工程と、第１面取り部６による貫通孔５０の下端部の面取り工程と、第２面取り部８による貫通孔５０の上端部の面取り工程とをそれぞれ別々に行ってもよい。
【００６１】
また、上記第２実施形態において、貫通孔５０の内面の押しならし工程と貫通孔５０の下端部の面取り工程とを同時に行ったが、この押しならし工程と貫通孔５０の下端部の面取り工程とを別々に行ってもよい。すなわち、第１面取り部６による貫通孔５０の下端部の面取り工程を行った後、押しならし部４による貫通孔５０の内面の押しならし工程を行ってもよいし、逆に、押しならし部４による貫通孔５０の内面の押しならし工程を行った後、第１面取り部６による貫通孔５０の下端部の面取り工程を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
２穿孔部
２ａ切削刃
４押しならし部
４ａ刃部
４ｂ先端面
６第１面取り部
８第２面取り部
５０貫通孔
Ｗ被加工物

【特許請求の範囲】
【請求項１】
延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成するためのドリルであって、
当該ドリルの先端部に設けられ、前記被加工物に穿孔することが可能な切削刃を有する穿孔部と、
前記穿孔部の基端側に配設され、前記穿孔部によって形成された貫通孔の内面に回転しながら押し付けられることによりその貫通孔の内面を押しならして滑らかにすることが可能な押しならし部と、
前記押しならし部の先端側と基端側とのうち少なくとも一方に連続して設けられ、前記貫通孔の軸方向における対応する端部に回転しながら押し付けられることにより、その端部を面取りすることが可能な面取り部とを備えた、ドリル。
【請求項２】
前記押しならし部は、前記貫通孔の内面に押し付けられる刃部を有し、
その刃部は、前記押しならし部の軸方向に対して垂直な面において半径０．１ｍｍ以上の円弧を形成する先端面を有する、請求項１に記載のドリル。
【請求項３】
前記押しならし部は、前記貫通孔の内面に押し付けられる刃部を有し、
その刃部は、前記押しならし部の軸方向に対して垂直な面において前記貫通孔の内面に対して２０°以下の角度で押し付け可能な先端面を有する、請求項１に記載のドリル。
【請求項４】
前記面取り部は、前記押しならし部の先端側と基端側の両方にそれぞれ連続して設けられ、
前記押しならし部は、前記貫通孔に挿通された状態でその先端側の前記面取り部と基端側の前記面取り部とを前記貫通孔の対応する各端部に同時に接触させることが可能な軸方向の長さを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリル。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のドリルを用いて延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成する孔加工方法であって、
前記ドリルを自転させながら軸方向に移動させ、当該ドリルの前記穿孔部により被加工物に貫通孔を形成する穿孔工程と、
前記穿孔工程の後、前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記押しならし部を前記貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす押しならし工程と、
前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記面取り部を前記貫通孔の軸方向における対応する端部に押し付けてその端部の面取りを行う面取り工程とを備えた、孔加工方法。
【請求項６】
前記面取り工程は、前記押しならし工程と同時に行われる、請求項５に記載の孔加工方法。
【請求項７】
請求項４に記載のドリルを用いて延性を有する金属材料からなる被加工物に貫通孔を形成する孔加工方法であって、
前記ドリルを自転させながら軸方向に移動させ、当該ドリルの前記穿孔部により被加工物に貫通孔を形成する穿孔工程と、
前記穿孔工程の後、前記ドリルを自転させつつ公転させることにより、前記押しならし部を前記貫通孔の内面に押し付けてその貫通孔の内面を押しならす押しならし工程と、
前記押しならし工程と同時行われ、前記押しならし部の先端側の前記面取り部と基端側の前記面取り部とを前記貫通孔の軸方向における対応する各端部に同時に押し付けてそれら各端部の面取りを同時に行う面取り工程とを備えた、孔加工方法。

【図１】