JP2016087771A

JP2016087771A - 切削工具

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Publication number: JP2016087771A
Application number: JP2014229266A
Authority: JP
Inventors: 康雄福井; Yasuo Fukui
Original assignee: OSG Corp
Current assignee: OSG Corp
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-05-23
Anticipated expiration: 2034-11-11
Also published as: JP6362517B2

Abstract

【課題】軸方向一側から他側に亘って貫通した２つの第１中空孔を有する第１部材と、軸中心に貫通した第２中空孔を備える第２部材とが接合される場合に、その接合強度が十分に確保された切削工具を提供すること。【解決手段】溝部１３が、２つの中空孔１２を連結すると共に軸と交差して形成され、第１部材１０及び第２部材２０が軸中心に周方向に相対回転された後に軸方向に圧接されることで、第１部材１０及び第２部材２０の接合が行われると共に、第１中空孔１２と第２中空孔２２とが、溝部１３を介して連通され、切削工具１００の軸方向一側から他側に亘って連通したオイルホールが形成される。これにより、第１部材１０と第２部材２０との接合面積を大きくできる。よって、接合面積を大きくできた分、第１部材１０と第２部材２０との接合強度を向上できる。【選択図】図３

Description

本発明は切削工具に関し、特に、軸方向一側から他側に亘って貫通した２つの第１中空孔を有する第１部材と、軸中心に貫通した第２中空孔を備える第２部材とが接合される場合に、その接合強度が十分に確保された切削工具に関するものである。

切削工具において、切れ刃を含む第１部材を高速度鋼から形成すると共にシャンク部を含む第２部材を鋼材から形成することで、切削性能の向上と製品コストの抑制とを図る技術が知られている。

この場合、第１部材と第２部材との接合には、摩擦溶接を利用する方法が知られているが、この方法では、切削工具が軸方向に貫通したオイルホールを備える場合に、第１部材および第２部材に形成したオイルホールが、第１部材と第２部材とを摩擦圧接する際に発生したバリによって塞がれてしまう可能性があった。

これに対し、特許文献１には、シャンク部２（第２部材）の接合端面に、オイルホール（第２中空孔）の周囲を軸方向に円形に凹んだ凹部２４を形成することで、切刃部３（第１部材）とシャンク部２（第２部材）とが摩擦圧接された際に発生したバリを凹部２４に収容して、バリがオイルホールを塞ぐことを抑制する技術が開示される。

特開２０１２−１９２４２６（例えば、段落００２５、第２図など）

しかしながら、切刃部３（第１部材）が、シャンク部２（第２部材）との接合端面に２つのオイルホール（中空孔）を有するものであると、接合時のバリが、切刃部３（第１部材）のオイルホール（中空孔）を塞がないようにするために、円形に凹んだ凹部２４の外径を２つのオイルホール（中空孔）を含む径寸法に設定する必要があった。そのため、切刃部３（第１部材）とシャンク部２（第２部材）との接合面積が少なくなり、接合部分の強度が低下するという問題点があった。

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、軸方向一側から他側に亘って貫通した２つの第１中空孔を有する第１部材と、軸中心に貫通した第２中空孔を備える第２部材とが接合される場合に、その接合強度が十分に確保された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および発明の効果

請求項１記載の切削工具によれば、第１部材は、軸方向一側から他側に亘って貫通した２つの第１中空孔と、一側の端面に軸方向に凹んだ溝部を備え、第２部材は軸中心に軸方向一側から他側に亘って貫通した第２中空孔を備え、溝部は２つの中空孔を連結すると共に軸と直交して形成され、第１部材および第２部材が軸回りに相対回転され軸方向に圧接されることで、第１部材および第２部材の一側同士が当接して接合が行われると共に、第１中空孔と第２中空孔とが、溝部を介して連通され、切削工具の軸方向一側から他側に亘って連通したオイルホールが形成されるので、従来のようにオイルホールの周囲に円形に凹みを形成する場合に比べて、第１部材と第２部材との接合面積を大きくできる。よって、接合面積を大きくできた分、第１部材と第２部材との接合強度を向上できる。

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、第２部材は、第１部材との接合面の外縁から軸方向に突出した第２突部が形成され、第１部材は、第１部材は、一側の端面の外縁から軸方向に凹んだ外縁凹部を備えると共に外縁凹部の径方向中央に軸方向に突出した第１突部を備え、第１突部の外径は第２突部の内径よりも小さく設定されると共に、第１突部の軸方向の距離寸法と第２突部の軸方向の距離寸法とが略同一に形成されるので、第１部材と第２部材との接合の際に、第２突部の内側に第１突部が挿入されると、外縁凹部の端面および第２突部の端面が摩擦圧接される面と第１部材の端面および第２部材の端面が摩擦圧接される面とが形成できる。そのため、第１部材および第２部材が摩擦圧接される接合面を軸方向に２か所（２面）形成することができるので、その接合強度を向上できる。

請求項３記載の切削工具によれば、請求項２記載の切削工具の奏する効果に加え、第１突部および第２突部は、軸中心に円形状に形成されるので、第２突部の内側に第１突部が挿入されると、第２突部の内面と第１突部の外面との間に円環状の隙間を形成することができる。これにより、第１部材と第２部材との接合で発生するバリを、第２突部の内面と第１突部の外面との隙間に充填できるので、第２突部の内側に発生したバリが、第２突部の内面を押圧して第２突部が径方向に膨張することを抑制できる。

請求項４記載の切削工具によれば、請求項２又は３に記載の切削工具の奏する効果に加え、第１突部は、端面の径方向外側を軸方向に削り取って、階段状に突出した第３突部を備え、第３突部は、その軸方向の距離寸法が第１部材および第２部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成され、第１突部よりも外径が小さく形成されるので、第１部材および第２部材が接合される際に、第２部材の端面および第３突部の端面が圧接されて発生するバリと第２部材の端面および第１突部の端面が圧接されて発生するバリとを形成することができる。これにより、バリの形成が分散されるので、一つのバリが径方向外側に突出することを防止できる。これにより、第２突部の内部に形成されるバリが径方向外側に膨らむことを防止して、バリが第２突部の内周面を押圧して第２突部が径方向外側に膨張することを抑制できる。

また、第３突部の軸方向寸法は、第１部材および第２部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成されるので、第１部材および第２部材との接合面を第１突部とすることができる。よって、第１部材および第２部材の接合面積を変更することなく、バリが第２突部を径方向外側に押し出すことを防止できる。

請求項５記載の切削工具によれば、請求項２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、溝部は、第１中空孔の連結方向の両端が第１突部の外周面に開放されるので、第１中空孔付近で接合される面積を減らすことができる。すなわち、第１中空孔付近でバリが発生して、バリが第１中空孔を塞ぐこと事を抑制できる。

また、溝部の両端と第１突部の外周面とが近接した位置に形成されるので、溝部の両端が第１突部の外周面に開放しない場合、溝部の両端の第１突部の剛性が低くなる。一方、溝部の両端が開放されるので、第１部材および第２部材の接合の際に第１突部が破損することを防止できる。

第１実施形態における切削工具の正面図である。（ａ）は、第１部材の上面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における第１部材の部分拡大断面図である。（ｃ）は、第２部材の底面図であり、（ｄ）は、図２（ｃ）のＩＩｄ−ＩＩｄ線における第２部材の部分拡大断面図である。（ａ）から（ｄ）は、第１部材および第２部材の断面図である。（ａ）は、第２実施形態における第１部材の上面図であり、（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における第１部材の部分拡大断面図である。（ｃ）は、第２部材の底面図であり、（ｄ）は、図４（ｃ）のＩＶｄ−ＩＶｄ線における第２部材の部分拡大断面図である。（ａ）から（ｄ）は、第１部材および第２部材の断面図である。（ａ）は、第３実施形態における第１部材の上面図であり、（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における第１部材の部分拡大断面図であり、（ｃ）は、図６（ａ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における第１部材の部分拡大断面図である。（ａ）から（ｃ）は、第１部材および第２部材の断面図である。

以下、本発明の第１実施形態について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態における切削工具１００の正面図である。図１に示すように、切削工具１００は、高速度鋼から形成されると共に切れ刃１１を有する第１部材１０と、鋼材から形成されると共にシャンク部２１を有する第２部材２０と、を備えて構成される。なお、本実施形態では、第１部材１０及び第２部材２０は、それぞれ直径３２ｍｍで形成される。

次に、図２を参照して、第１部材１０及び第２部材２０について説明する。図２（ａ）は、第１部材１０の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線における第１部材１０の部分拡大断面図である。図２（ｃ）は、第２部材２０の底面図であり、図２（ｄ）は、図２（ｃ）のＩＩｄ−ＩＩｄ線における第２部材２０の部分拡大断面図である。なお、図２及び図３では理解を容易とするために、第１中空孔１２及び第２中空孔２２の直径を実際よりも小さい寸法で図示している。また、図４以降の図面においても同様に、第１中空孔１２及び第２中空孔２２の直径を実際よりも小さい寸法で図示している。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１部材１０は、一側から他側に亘って軸方向に貫通した２本の第１中空孔１２が形成される。また、第１部材１０の一側（図２（ｂ）上方）の端面には、軸方向に凹んだ溝部１３が形成される。

第１中空孔１２は、切削工具１００を使用して被加工物を切削する際に切削液を切削部分に供給する孔であり、他側は、切れ刃１１の先端面（すくい面）に開口する（図１参照）。また、切れ刃１１の形状に倣って一側から他側に向かうにつれて、軸周りに回転して形成される。なお、本実施形態では、第１中空孔１２の穴径が直径５ｍｍで形成される。

溝部１３は、上面視において、第１中空孔１２の直径と略同一の幅寸法（図２（ａ）上下方向寸法）の長穴形状に形成される。さらに、２本の第１中空孔１２を連結して形成され、その連結方向（図２（ａ）左右方向）は軸と直交する。また、溝部１３は、後述する第１部材１０及び第２部材２０を接合する際に圧接する距離寸法よりも３ｍｍから５ｍｍ軸方向に深い距離寸法で形成される。なお、本実施形態では、溝部１３の軸方向の深さ寸法が１０ｍｍで形成され、第１部材１０及び第２部材２０を圧接する距離寸法が７ｍｍに設定される。

図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示すように、第２部材２０は、一側から他側に亘って貫通した第２中空孔２２が、軸中心に形成される。なお、第２中空孔２２は、切削液が流れるための流路であり、上述した２本の第１中空孔１２と連通する孔である。そのため、第１中空孔１２の直径よりも大きく、第１中空孔１２の直径の略２倍よりも小さな直径に形成されることが好ましい。第２中空孔２２の直径が、第１中空孔１２の直径よりも大きく形成されることで、第２中空孔２２から第１中空孔１２に流れる切削液の流量を確保できる。また、第２中空孔２２の直径が、第１中空孔１２の直径の略２倍に大きく形成されることで、溝部１３の形成位置に誤差が生じた際にその誤差を吸収して、第２中空孔２２から第１中空孔１２に流れる切削液の流量を安定させることができる。ここで、溝部１３の形成位置の誤差を吸収するには第２中空孔２２の直径をできるだけ大きく形成する方が好ましいが、第２中空孔２２の直径を大きく形成すると、その分、第１部材１０と第２部材との接合面積が少なくなり第１部材１０及び第２部材２０の接合強度が低下するところ、第２中空孔２２の直径を第１中空孔１２の直径の略２倍までの範囲とすることで、第１部材１０及び第２部材２０の接合面積を確保すると共に、第２中空孔２２から第１中空孔１２に流れる切削液の流量を確保できる。

次に、図３を参照して、第１部材１０及び第２部材２０の接合について説明する。図３（ａ）から図３（ｄ）は、切削工具１００が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第１部材１０及び第２部材２０の断面図である。なお、図３（ｄ）は、図１（ａ）のＩＩＩｄ−ＩＩＩｄ線における切削工具１００の断面図に対応する。

初めに、図３（ａ）に示すように、第１部材１０と第２部材２０とが図示しない摩擦圧接機構によって隙間を空けて配置される。また、第１部材１０と第２部材２０とが同軸に配置される。

次に、図３（ｂ）に示すように摩擦圧接機構の第２部材２０を第１部材１０側に軸方向にスライド移動させると共に、第２部材２０を軸中心に周方向に回転させる。これにより、第２部材２０の一側（図３（ａ）から（ｄ）左方）の端面を第１部材１０の一側（図３（ａ）から（ｄ）右方）の端面に押し付けることで、第２部材２０の一側と第１部材１０の一側とに摩擦熱を発生させる。

図３（ｃ）に示すように、第１部材１０と第２部材２０との間に発生した摩擦熱により、第１部材１０の一側と第２部材２０の一側とが十分に軟化した後に、軸中心に周方向に回転していた第２部材２０の回転を急停止させ、第２部材２０を第１部材１０側へさらに圧接する（押し付ける）。これにより、第１部材１０の一側と第２部材２０の一側とが塑性変形して接合される。また、摩擦溶接により接合された第１部材１０及び第２部材２０の接合面には、径方向外側に突出して形成されるバリＡと径方向内側に突出して形成されるバリＢとが形成される。

ここで、上述したように、第１部材１０の溝部１３の軸方向の凹み寸法が第１部材１０と第２部材２０との圧接距離寸法（アプセット寸法）よりも深く形成されるので、第１中空孔１２と第２中空孔２２との間に溝部１３が介設される。また、溝部１３が軸中心と直交して形成され、第２中空孔２２が軸中心に形成されるので、第１中空孔１２と第２中空孔２２との間に確実に溝部１３が介設される。これにより、第１中空孔１２と第２中空孔２２とが溝部１３を介して連通されて、切削工具１００の一側から他側に連通開口したオイルホールが形成される。

最後に、図３（ｄ）に示すように、径方向外側に突出したバリＡを切削加工によって除去して切削工具１００が形成される。一方、径方向内側に突出したバリＢは、溝部１３の端面（底面）と第２部材２０の一側の端面との間に収められる。

ここで、径方向内側に突出したバリＢが、大きく突出して第１中空孔１２を塞いでしまうことが考えられるが、本実施形態の場合、上述したように、溝部１３の軸方向の凹み寸法が第１部材１０と第２部材２０との圧接距離寸法（アプセット寸法）よりも深く形成されるので、バリＢと溝部１３の端面との間にバリＢを収容する隙間を形成できる。これにより、バリＢが第１中空孔１２を塞ぐことを防止できる。

また、第１部材１０及び第２部材２０の軸中心においては、溝部１３の軸方向に凹んだ空間と第２部材２０の第２中空孔２２の空間とが常に隣合うため摩擦による熱が発生することを抑制できる。これにより、第２部材２０の第２中空孔２２の周囲が塑性変形することを抑制でき、第２中空孔２２の周囲にバリが形成されることを抑制できる。その結果、オイルホール内を切削液が流れる場合に、バリによって切削液の流れが阻害されることを抑制できる。

以上のように形成された切削工具１００は、溝部１３を除く第１部材１０の一側の端面（図２（ａ）正面側の面）および第２中空孔２２を除く第２部材２０の端面（図２（ｃ）正面側の面）を接合面にすることができ、第１部材１０と第２部材２０との接合面を増やすことができるので、接合面が増加した分、切削工具１００の強度を増加することができる。

次に、図４及び図５を参照して、第２実施形態における切削工具２００について説明する。第１実施形態では、第１部材１０に溝部１３が形成されて、第１部材１０及び第２部材２０が摩擦圧接される場合を説明したが、第２実施形における切削工具２００は、第１部材２１０の一側の端面中央から軸方向に突出する第１突部が形成され、第２部材２２０の一側の端面の縁部から突出する第２突部が形成される。なお、上述した第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、その説明は省略する。

図４（ａ）は、第２実施形態における第１部材２１０の上面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線における第１部材２１０の部分拡大断面図である。図４（ｃ）は、第２部材２２０の底面図であり、図４（ｄ）は、図４（ｃ）のＩＶｄ−ＩＶｄ線における第２部材２２０の部分拡大断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第２実施形態の第１部材２１０は、一側（図４（ｂ）上方）の端面の外縁が軸方向に凹んだ外縁凹部２１４が形成される。これにより、第１部材２１０の軸中央部分に外縁凹部２１４の端面から軸方向に突出した第１突部２１５が形成される。すなわち、第１突部２１５は、上面視において軸中心に円形状に形成される。

第１突部２１５は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、一側（図４（ｂ）上方）の端面から軸方向に凹んだ溝部２１３が形成される。また、溝部２１３の端面には、２つの第１中空孔１２の一側が開口する。

溝部２１３は、上面視において、第１中空孔１２の直径よりも大きい幅寸法（図４（ａ）上下方向寸法）に形成される。さらに、上述したように２本の第１中空孔１２を連結して形成され、その連結方向（図４（ａ）左右方向）は軸と直交する。

また、溝部２１３は、２本の第１中空孔１２を連結した連結方向の一側と他側とが、第１突部２１５の径方向外側に開放される。これにより、溝部２１３と第１突部２１５との間が部分的に薄くなることを防止して、第１部材２１０と第２部材２２０との摩擦溶接の際に第１突部２１５が破損することを防止できる。なお、本実施形態の溝部２１３の幅寸法（図４（ａ）上下方向寸法）は６ｍｍで形成され、軸方向の凹み寸法（図４（ｂ）上下方向寸法）が１０ｍｍで形成される。

外縁凹部２１４は、溝部２１３の軸方向の凹み寸法よりも大きい寸法の凹み寸法で形成される。また、外縁凹部２１４の径方向の凹み寸法は、後述する第２部材２２０の第２突部２２３の径方向の厚み寸法よりも大きく形成される。本実施形態では、外縁凹部２１４の軸方向の凹み寸法が１２ｍｍに形成され、径方向の凹み寸法が６ｍｍに形成される。

第２部材２２０は、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、軸方向に貫通した第２中空孔２２が形成される。また、第２部材２２０は、一側（図４（ｂ）の下方）の端面の外縁から軸方向に突出した第２突部２２３が形成される。すなわち、第２突部２２３は、底面視において軸中心に円形状に形成される。

第２突部２２３は、突出寸法が外縁凹部２１４の軸方向の凹み寸法と略同一に形成され、径方向の厚み寸法が上述したように第１部材２１０の外縁凹部２１４の径方向の凹み寸法よりも小さく形成される。本実施形態では、第２突部２２３の径方向の厚み寸法が３ｍｍに形成される。

次に、図５を参照して、第１部材２１０及び第２部材２２０の接合について説明する。図５（ａ）から図５（ｄ）は、切削工具２００が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第１部材２１０及び第２部材２２０の断面図である。なお、図５（ｄ）は、図３（ｄ）に対応する。

初めに、図５（ａ）に示すように、第１部材２１０と第２部材２２０とが図示しない摩擦圧接機構によって隙間を空けて配置される。また、第１部材２１０と第２部材２２０とが同軸に配置される。

次に、図５（ｂ）に示すように、摩擦圧接機構により第２部材２２０を第１部材２１０側に軸方向にスライド移動させると共に、第２部材２２０を軸中心に周方向に回転させる。
よって、上述したように、外縁凹部２１４の軸方向の凹み寸法と第２突部２２３の突出寸法とが略同一に形成されるので、第１突部２１５を第２突部２２３の内側に挿入すると共に、第２部材２２０の一側の端面（第２部材２２０から第２突部２２３を除いた端面）を第１部材２１０の一側の端面（第１突部２１５の端面）に押し付けて、第２部材２２０の一側と第１部材２１０の一側との間に摩擦熱を発生させる。

さらに、第２部材２２０の一側の端面（第２部材２２０から第２突部２２３を除いた端面）を第１部材２１０の一側の端面（第１突部２１５の端面）に押し付けると共に、外縁凹部２１４の端面に第２突部２２３の端面を押し付けることができる。よって、外縁凹部２１４の端面と第２突部２２３の端面との間に摩擦熱を発生させることができる。

図５（ｃ）に示すように、第１部材２１０の一側の端面および第２部材２２０の一側の端面と外縁凹部２１４の端面および第２突部２２３の端面とが上述した摩擦熱により十分に軟化した後に、軸中心に周方向に回転していた第２部材２２０の回転を急停止させ、第２部材２２０を第１部材２１０側へさらに圧接する（押し付ける）。これにより、第１部材２１０の一側の端面および第２部材２２０の一側の端面と外縁凹部２１４の端面および第２突部２２３の端面とが塑性変形して、第１部材２１０と第２部材２２０とが接合される。また、第１部材２１０の一側の端面および第２部材２２０の端面の接合面には、径方向外側に突出したバリＤが形成される。外縁凹部２１４の端面および第２突部２２３の端面の接合面には、径方向外側に突出したバリＣと径方向内側に突出したバリＥとが形成される。

この場合、第１部材２１０の溝部２１３の軸方向の凹み寸法が、第１部材２１０と第２部材２２０との圧接距離寸法（アプセット寸法）よりも大きく形成されるので、第１部材２１０の第１中空孔１２と第２部材２２０の第２中空孔２２との間に溝部２１３が介設される。これにより、第１中空孔１２と第２中空孔２２とが溝部２１３を介して連通されて、切削工具１００の一側から他側に連通開口したオイルホールが形成される。

最後に、図５（ｄ）に示すように、径方向外側に突出したバリＣを切削加工によって除去して切削工具２００が形成される。

ここで、外縁凹部２１４の径方向の凹み寸法が、第２突部２２３の径方向の厚み寸法よりも大きく設定されるので、第１突部２１５の外周面と第２突部２２３の内周面との間の空間に隙間２４０が形成される。隙間２４０に、第１部材２１０及び第２部材２２０の外面よりも内側に形成するバリＤ及びバリＥを収めることで、バリＤ及びバリＥが溝部２１３の内側に形成されることを防止できる。その結果、バリＤ及びバリＥが第１中空孔１２を塞ぐことを防止できる。

さらに、隙間２４０にバリＤを収めるので、径方向外側に突出したバリＤが第２突部２２３を径方向外側に押圧して、第２突部２２３が径方向外側に押し出されることを防止できる。

また、溝部２１３の第１中空孔１２を連結した方向（図５（ａ）から図５（ｄ）上下方向）の一側と他側とが第１中空孔１２に近接して形成されるので、溝部２１３の一側と他側とを第１突部２１５の径方向外側に開放することで、塑性変形する部分がない分、第１中空孔１２の近傍にバリが発生することを抑制することができる。これにより、第１中空孔１２がバリで塞がれることを防止できる。

以上のように形成された切削工具２００は、上述したように、第１部材２１０の一側の端面および第２部材２２０の一側の端面と外縁凹部２１４の端面および第２突部２２３の端面とが塑性変形して、第１部材２１０及び第２部材２２０が接合される。その結果、第１部材２１０及び第２部材２２０の接合部分を軸方向に異なった位置に２箇所形成できる。そのため、接合部分にかかる応力を軸方向に分散することができ、接合強度を向上でき、切削工具２００の強度を向上できる。

次に、図６及び図７を参照して、第３実施形態における切削工具３００について説明する。第２実施形態では、第１部材２１０に第１突部２１５が形成される場合を説明したが、第３実施形態では、第１突部２１５の先端縁部を軸方向に削り取って形成された第３突部３１６が形成される場合を説明する。

図６（ａ）は、第３実施形態における第１部材３１０の上面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線における第１部材３１０の部分拡大断面図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）のＶＩｃ−ＶＩｃ線における第１部材３１０の部分拡大断面図である。

図６（ａ）から図６（ｃ）に示すように、第３実施形態における第１部材３１０は、第１突部２１５の端面の径方向外側を軸方向に削り取って、階段状に突出した第３突部３１６を備えている。すなわち、第３突部３１６は、第１突部２１５の外径よりも小さい外径で形成される。

第３突部３１６は、軸方向寸法が第１部材３１０及び第２部材２２０の圧接距離寸法（アプセット寸法）よりも小さい寸法で形成される。すなわち、第３突部３１６は、溝部２１３の軸方向の凹み寸法よりも小さい寸法で形成される。

次に、図７を参照して、第１部材３１０及び第２部材２２０の接合について説明する。図７（ａ）から図７（ｃ）は、切削工具３００が摩擦溶接により接合される様子を時系列で図示した第１部材３１０及び第２部材２２０の断面図である。なお、図７（ｄ）は図３（ｄ）に対応する。

ここで、摩擦圧接機構によって第１部材３１０の端面と第２部材２３０の端面とを押し付けて摩擦熱を発生させてからさらに第１部材３１０と第２部材２３０を押し付けて塑性変形させる工程は、第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、第１部材３１０の一側の端面（第３突部３１６の端面）及び第２部材２２０の一側の端面（図４（ｃ）正面側から第２突部２２３を除いた面）が圧接されて塑性変形すると、第３突部３１６が塑性変形した分が第１突部２１５の径方向外側に突出してバリＦを形成する。

次に、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、第３突部３１６が塑性変形した後にさらに第１部材３１０と第２部材２２０とが圧接されると、第１突部２１５が塑性変形した分が径方向外側に突出してバリＧを形成する。よって、バリＦとバリＧとを軸方向に位相の異なる位置に形成できるので、塑性変形したバリＦ及びバリＧが径方向へ大きく突出することを抑制できる。その結果、第１部材３１０及び第２部材２２０の径方向内側に形成されるバリＦ及びバリＧが、径方向外側に突出しない分、バリＦ及びバリＧが第２突部２２３を押圧することを効果的に抑制することができる。

この場合、径方向にバリが突出しない分、第２実施形態よりも第１突部２１５と第２突部２２３との間に形成される隙間２４０を径方向に狭めることができ、第１部材３１０と第２部材２２０との接合面積を増加することができる。その結果、切削工具３００の強度を増加することができる。

最後に、第２実施形態と同様に径方向外側に突出したバリＣを切削加工で除去して切削工具３００が形成される。

以上、上記各実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記各実施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変形改良が可能であることは、容易に推察できるものである。

上記各実施形態において、一の実施形態における構成の一部または全部を、他の実施形態における構成の一部または全部の構成を組み合わせて或いは置き換えて、別の実施形態としても良い。

上記各実施形態では、第１部材１０，２１０，３１０が高速度鋼で形成され、第２部材２０，２２０が鋼材で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い。例えば、第１部材１０，２１０，３１０が超硬合金で形成されるものであっても良い。

上記各実施形態では、溝部１３，２１３の幅寸法（図２（ａ）及び図４（ａ）左右方向）が一側から他側に亘って一定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い。例えば、溝部１３，２１３は、軸中心で幅寸法が第２中空孔２２の直径と略同一となるように一側および他側から軸中心に向かって幅寸法が大きく形成されても良い。これにより、オイルホールを切削液が流れる場合に第２中空孔２２と溝部１３，２３３との流動をスムーズにすることができる。

上記各実施形態では、溝部１３，２１３が第１中空孔１２を連結する方向（図２（ａ）及び図４（ａ）左右方向）に直線上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い。例えば、溝部１３，２１３は、一側から他側に亘って波形状に曲がって形成されても良い。

上記第３実施形態では、第３突部３１６が第１突部２１５の外縁を削り取って形成され、バリＦ及びバリＧが径方向外側に突出することを抑制す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い。例えば、第２突部２２３の径方向内側を軸方向に削り取って、第２突部２２３の径方向外側に突出した突出部分を形成しても良い。これにより、第２突部２２３の端面と外縁凹部２１４の端面との圧接によって径方向内側に突出するバリを抑制することができる。

１００，２００，３００切削工具
１０，２１０，３１０第１部材
１１切れ刃
１２第１中空孔
１３，２１３溝部
２１４外縁凹部
２１５第１突部
３１６第３突部
２０，２２０第２部材
２１シャンク部
２２第２中空孔
２２３第２突部

Claims

切れ刃を有する第１部材と、シャンク部を有する第２部材とを備えた切削工具において、
前記第１部材は、軸方向一側から他側に亘って貫通した２つの第１中空孔と、前記一側の端面に軸方向に凹んだ溝部とを備え、
前記第２部材は、軸中心に軸方向一側から他側に亘って貫通した第２中空孔を備え、
前記溝部は、前記２つの第１中空孔を連結すると共に軸と交差して形成され、
前記第１部材および第２部材が軸回りに相対回転され軸方向に圧接されることで、前記第１部材および第２部材の一側同士が当接して接合が行われると共に、前記第１中空孔と前記第２中空孔とが、前記溝部を介して連通され、切削工具の軸方向一側から他側に亘って連通したオイルホールが形成されることを特徴とする切削工具。
前記第２部材は、前記第１部材との接合面の外縁から軸方向に突出した第２突部が形成され、
前記第１部材は、前記一側の端面の外縁から軸方向に凹んだ外縁凹部を備えると共に前記外縁凹部の径方向中央に軸方向に突出した第１突部を備え、
前記第１突部の外径は前記第２突部の内径よりも小さく設定されると共に、前記第１突部の軸方向の距離寸法と前記第２突部の軸方向の距離寸法とが略同一に形成されることを特徴とする請求項１記載の切削工具。
前記第１突部および前記第２突部は、軸中心に円形状に形成されることを特徴とする請請求項２記載の切削工具。
前記第１突部は、端面の径方向外側を軸方向に削り取って、階段状に突出した第３突部を備え、
前記第３突部は、その軸方向寸法が前記第１部材および第２部材を圧接する距離寸法よりも小さく形成され、前記第１突部よりも外径が小さく形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の切削工具。
前記溝部は、前記２つの第１中空孔の連結方向の両端が前記第１突部の外周面に開放されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の切削工具。