ドリルビットシャンク

シャンクは、ドリルのチャックでつかまれるドリルビットの端です。ドリルビットの刃先はワークピースに接触し、シャフトを介してチャックに取り付けられたシャンクに接続されます。多くの場合、円筒形のシャンクをしっかりとつかむ 3 爪チャックに円筒形のシャフトとシャンクを備えたビットなど、汎用的な配置が使用されます。異なるシャンクとチャックの組み合わせにより、より高いトルク、より高いセンタリング精度、またはハンマー動作でチャックとは独立してビットを動かすなど、パフォーマンスを向上させることができます。

このシャンクは 1850 年以前には一般的で、現在でも生産されています。当初は、テーパー シャンクをドリルの端にある四角い穴に押し込むだけでした。時が経つにつれ、さまざまなチャック設計が発明され、現代のチャックはこのシャンクを効果的につかんで駆動できるようになりました。

テーパの内角の基準を見つけるのは困難でしたが、7 つの異なるビットを測定したところ、その内角はすべて 8 ± 0.25 度でした。

• 鍛冶場で簡単に作れる
• 許容誤差が非常に広い（あまり正確ではない）
• 適度なトルク伝達ですが、丸シャンクでは滑りが生じます。
• 適切なチャックが必要

ストレートシャンクは、製造数で見ると、現代のドリルビットで最も一般的なスタイルです。ドリルビット全体、シャフト、シャンクは通常同じ直径です。これは通常、3 爪ドリルチャックで保持されます。直径が小さすぎてしっかりと保持できないビットには、ドリルよりも直径が大きいストレートシャンクを使用できます。これは、標準サイズのコレットまたはチャックでしっかりと保持できます。大きなドリルビットには、ドリルの直径よりも狭いストレートシャンクが付いているため、直径全体をチャックできないチャックにも取り付けることができます。このようなドリルビットは、縮小シャンクまたは鍛冶屋のドリルと呼ばれます。たとえば、これにより、1 ⁄ 2インチ (13 mm) のビットをピストルグリップドリルの3 ⁄ 8インチ (9.5 mm) チャックで使用できます。シャンクの短いドリルビットの1つの特定のタイプは、シルバー＆デミング（S＆D）ビットであり、そのセットは9⁄16インチ（ 14 mm）から1+すべてに標準の1 ⁄ 2インチ (13 mm) 縮小シャンクを備えた1 ⁄ 2インチ (38 mm) ドリル本体直径。これにより、 1 ⁄ 2インチ (13 mm) チャックを備えたドリルプレスで大型ドリルを作動させることができます。S&D ビットは 6 インチ (150 mm) の長さで、フルート長は 3 インチ (76 mm) です。この名前は、 1890 年頃に他の会社に分割されたオハイオ州セーラムの会社に由来しています。このデザインのビットはその会社によって普及しました。

• センタレス研削や旋盤加工が簡単
• ドリルビットが適切なサイズの丸棒から作られている場合、旋削や研磨は最小限で済みます。
• 標準のドリルチャックに保持できますが、締め付ける必要があります。滑りを防ぐのは摩擦のみです。
• 特に小さいサイズの場合は、コレットチャック（締め付ける必要があります）で保持することもできます。
• 非常に正確なセンタリング
• 円筒シャンクの滑りによるトルク伝達の制限

六角シャンクの平面部は、写真のように丸シャンクに機械加工するか、六角棒材の自然な平面部のままにすることができます。六角シャンクは、3 爪ドリル チャックでつかむことも、六角シャンク専用のチャックで保持することもできます。1/4 インチの六角シャンクは、機械のドライバー ビットでよく使用され、その用途から、ドライバー機械と互換性のあるドリル ビットに使用されるようになりました。

• ドリルビットが六角棒材から作られている場合は製造はゼロ
• 円筒シャンク用のドリルチャックに保持可能
• 六角ドライバービットチャックに保持可能
• 強度によってのみ制限される高トルク伝達
• 締める必要がなく、滑りにくい形状です
• 適度に正確なセンタリング
• 通常の丸型コレットでは保持できない

• 特殊な 3c または 5c HEXコレットを使用する必要があります。

SDS Plus シャンクの直径は 10 ミリメートルです。SDS Max はシャンク直径が 18 ミリメートルと大きく、SDS Quick はシャンク直径が 6 ミリメートルと小さくなっています。

SDS シャンクは、締め付けずにスプリング式チャックに押し込むだけです。SDS シャンクとチャックは、石工用ドリルで石やコンクリートをハンマーで穴あけするために作られています。ドリルビットはチャックにしっかりと固定されているわけではなく、ピストンのように前後にスライドできます。チャックに合う非円形のシャンク断面により、回転中に滑りません。ドリルのハンマーは、チャックの大きな質量ではなく、ドリルビット自体のみを加速するように機能します。そのため、SDS シャンク ドリルビットを使用したハンマー ドリルの生産性が向上します。

回転駆動では、シャンクの端まで開くスライドキー溝が使用され、チャックのキーと噛み合います。端まで開かない小さなくぼみは、ドリルビットが抜け落ちるのを防ぐためにチャックによってつかまれます。ドリルのハンマーは、シャンクの平らな端に当たります。チャックのスライド動作の摩擦を減らすために、シャンクにはグリースを塗る必要があります。

SDS には、SDS Quick、SDS-plus (または SDSplus または SDS+)、SDS-Top、SDS-max の 4 つの標準サイズがあります。SDS-plus は製造された工具数で最も多く、直径 4 mm から 30 mm (および 5/32 インチから 1-1/4 インチ) の石工用ドリルが通常利用できます。最短の SDS-plus 石工用ドリル ビットの全長は約 110 mm、最長のものは 1500 mm です。SDS-max は大型のロータリー ハンマーやチッピング ガンでより一般的で、一般的なサイズは直径1 ⁄ 2インチ (13 mm) から1 ⁄ 2インチ (13 mm) までです。+直径3 ⁄ 4インチ (44 mm)。標準の長さは 12 ～ 21 インチ (300 ～ 530 mm) です。直径 14 mm の SDS-Top は北米ではほとんど廃止されており、古いツールを除いて一般的ではありません。Hilti の TE-S システムはこれらの SDS システムに似ていますが、SDS-Max で処理できるよりも大きなアプリケーション (コンクリートの壁や床の解体など) 用のツールで、チッピングのみ (回転なし) を目的として設計されています。

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  SDSプラス（TE-C）
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  SDSトップ（TE-T）
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  SDSマックス（TE-Y）
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  ヒルティ TE-S

SDS ビットは、 1960 年にヒルティが導入した TE システムを改良して、1975 年にボッシュによって開発されました。ヒルティのオリジナルの 10 mm TE-D シャンクと 18 mm TE-F シャンクは、それぞれ SDS-plus チャックと SDS-max チャックで使用できますが、その逆はできません。一方、新しい TE-C、TE-T、および TE-Y は完全に互換性があります。

SDS の名前は、ドイツ語の「See Tfd」の頭文字をとったものです。「挿入 – 回転 – 着座」。ドイツ語圏では、バックフォーメーションの「Spannen durch System」（「クランプシステム」）が使用されていますが、ボッシュは国際的には「Special Direct System」を使用しています。^{[1] [2]}

• 特許が切れて以来、中国製のSDSツールや機械は非常に手頃な価格になったが、製造は比較的複雑である。
• しっかりとグリップされたビットよりも優れたハンマードリル性能
• 「回転停止」モードを備えたドリルではチゼルビットを使用できる
• 片手で素早くチャッキング操作
• SDSチャックでのみ保持可能
• あまり正確ではないセンタリング
• 高トルク伝達

三角形のシャンクは、ほとんどの場合、丸棒の 3 つの平面を機械加工して作られます。これは、ストレート シャンクのマイナー チェンジとして意図されており、3 爪ドリル チャックで保持できるだけでなく、より高いトルク伝達と限られた滑りを可能にします。

• ドリルチャックに保持可能
• 高トルク伝達
• 適度に正確なセンタリング
• コレットに保持できない

右の写真のモールステーパーツイストドリルビットは金属加工に使用されます。テーパーの全範囲は0から7です。

モールステーパにより、ビットをドリルのスピンドル、旋盤のテールストック、または（アダプタを使用して）フライス盤のスピンドルに直接取り付けることができます。これは、 1フィートあたり約5/8インチ^[3]のセルフロック（またはセルフホールド）テーパであり、テーパシャンクとソケット間の摩擦によってトルクをドリルビットに伝達できます。テーパの端にあるタングは、テーパがグリップに失敗した場合にドリルを確実に駆動します。^[4]タングはテーパからツールを取り出すためにあると多くの人が信じていますが、すべてのツールにタングがあるわけではないため（例：センター旋盤センター）、タングがなくてもツールを取り出すことができます。

ドリル チャックのアーバーは、多くの場合、モールステーパーです。これにより、チャック アセンブリを取り外して、モールステーパー ドリル ビットのシャンクと直接交換できます。さまざまなスリーブを使用して、小さいモールステーパーのサイズをドライブ スピンドルの大きいテーパーのサイズまで拡大できます。ソケットも用意されており、ドリルの有効長を延長したり、さまざまなテーパーの組み合わせを提供したりできます。

詳細画像には、直径 16 mm のドリル ビットに取り付けられたモールステーパー シャンクが示されています。

• 旋盤で簡単に製造可能
• チャックやコレットに保持できない
• ビットがワークピースに強く打ち込まれると、高いトルク伝達が得られます。
• 非常に正確なセンタリング

スクエアテーパードリルは、大きなラチェットドリル、大きな穴の掘削、または厚い板の掘削にも使用されました。これらのビットはラチェットドリルに直接フィットし、ラチェットドリルを強力なアームに当てて、ドリルをワークピースに押し込む圧力をかけます。

一部のドリル、ワイヤーホイールなどは、ねじ付きシャンクを使用しています。 一例として、何らかのパイプに押し込んでパイプの内部を掃除するための円筒形のワイヤーホイールがありますが、一部の普通の、しかし大抵はかなり大きい木材ドリルにもねじ付きシャンクが付いています。

小型（直径約1 ⁄ 4インチまたは 6.4 ミリメートル）のねじ付きドリル ビットと皿穴は、航空機の金属加工でよく使用されます。ねじ付きドリル ビットは、非常に狭いスペースに届くように設計されたドリルに取り付けられる場合があり、ねじ付き皿穴カッターは、表面と直接面一になる対応するリベットを配置する穴を開けるために（微調整可能な深さストッパーとともに）広く使用されています。