JP2001009536A - 打ち抜き式穴空け工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パンチを往復動させてワークに穴を打ち抜く工
具において、磨耗したパンチの交換に要する手間とコス
トを低減し、かつ、安全性も向上させる。 【手段】シリンダ４内を往復動するピストン５にブレー
ド７を設け、ブレード７の先端にパンチ８をねじ込みに
よって固着する。パンチ８の後部には大径部８ａが形成
されており、この大径部８ａがガイド体９の内面を摺動
する。ガイド体９の前端部に、パンチ８の大径部８ａよ
りも小径のストッパー部２３を形成する。パンチ８のみ
を交換できるため、パンチ８の摩耗に伴う交換のコスト
と手間を軽減できる。また、ブレード７が折損してもパ
ンチ８はガイド体９から飛び出さないため、安全性が高
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鉄骨建築物
のデッキプレートのような金属製ワークに穴を空けるの
に好適な打ち抜き式の穴空け工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造の建築物の床は、断面凹凸状の
デッキプレート上にコンクリートを流し込んだ構造にな
っていることが多く、デッキプレートには、部材の取付
け等のために、コンクリートを流し込む前に多数の穴を
空けている。

【０００３】そして、デッキプレートに穴を空ける一般
的手段として従来は、電動ドリルが使用されていた。し
かし、電動ドリルは、ドリルを回転させて少しずつデッ
キプレートを切削するものであるため作業能率が悪い、
穴の周囲が切り粉で汚れる、ドリルの折損が多い、とい
った問題があった。

【０００４】そこで、空圧によってパンチを瞬間的に前
進動させて、ワークに穴を打ち抜く往復動式のパンチャ
ーが提案されている。この従来の往復動式パンチャー
は、シリンダ内に摺動自在に嵌め入れたピストンに、シ
リンダの外側に露出するロッドを一体に設け、ロッド
（ブレード）の先端を斜めにカットすることにより、当
該ロッドの先端部をパンチと成したものであった。換言
すると、ピストンとロッドとパンチとを一体構造とした
ものであった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】空圧式のパンチャー
は、パンチの前進動によって穴を瞬間的に空けることが
できるため、電動ドリルに比べて作業能率を飛躍的に向
上させることができる。また、パンチの先端は斜めにカ
ットされているため、打ち抜かれた円形の金属片はデッ
キプレートの裏面に接続されたままに残っており、この
ため切り粉の散乱の問題も生じない。

【０００６】ところで、パンチャーを繰り返し使用して
いくうちにパンチが摩耗したり欠けたりするため、必要
に応じてパンチを交換する必要がある。しかるに従来の
空圧式パンチャーは、ピストンとロッドとパンチとを一
体構造としているため、ピストンごと交換しなければな
らず、このためランニングコストが嵩むばかりか、分解
・組立が厄介で交換作業に手間がかかる問題があった。

【０００７】また、パンチは筒状のガイド体内に嵌まっ
ているが、何らかの理由でロッドが折損すると、パンチ
がガイド体から銃弾のように飛び出して危険であるとい
う問題もあった。更に、ピストンとロッドとパンチとは
一体物であるため、パンチだけを硬い材料とすることは
できず、せいぜいパンチの部分を焼入れする程度のこと
しかできないため、ワークの素材に応じてパンチの硬さ
等を選択することが困難であるという点も問題であっ
た。

【０００８】本発明は、これらの問題を解消することを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の穴
空け工具は、シリンダ内に、ガス燃焼圧や空圧等によっ
て前進動するピストンを嵌め入れ、このピストンに、シ
リンダの外側に露出するロッドを設け、ロッドの先端
に、当該ロッドの前進動によってワークに穴を打ち抜き
加工するパンチを着脱自在に取付け、更に、パンチが出
没自在に嵌め入れられた筒状のガイド体を備えているこ
とを特徴とする。

【００１０】請求項２に係る発明の空け工具は、より好
ましい形態として、前記パンチのうちワークに侵入する
部分よりも後端側に大径部を形成し、この大径部を前記
ガイド体内に摺動自在に嵌め入れ、更に、ガイド体の先
端部に、前記パンチの大径部よりも小径のストッパー部
を設けている。

【００１１】

【発明の作用・効果】いずれの請求項の発明において
も、パンチはロッドに対して着脱自在であるため、パン
チが摩耗したり欠けたりした場合はパンチのみを交換す
ればよく、このため、ランニングコストを低減すること
ができるばかりか、ワークの硬さ等に応じてパンチを適
切な硬さや素材に選択することができるのであり、更
に、パンチの交換に際しては一々シリンダとピストンと
を分解する必要はないため、交換作業の手間も軽減する
ことができる。

【００１２】また、請求項２のように構成すると、何ら
かの理由でロッドが折損しても、パンチの大径部がガイ
ド体のストッパー部に当たることにより、パンチがガイ
ド体から飛び出すことを防止することができるため、安
全性を向上できてより好適である。

【００１３】なお、従来の空圧式パンチャーは、圧縮空
気を供給するホースが作業の邪魔になり、また、パンチ
ャーを電気式にしたとするとコードが作業の邪魔にな
り、更に、これら空圧式や電気式のはホースの長さやコ
ードの長さによって作業範囲が制限されるという問題が
あるが、実施形態に示すように、工具の本体部にガスボ
ンベ（ガスカートリッジ）と点火用バッテリーとを内臓
して、ガスの爆発による圧力によってピストンを駆動す
る方式に適用すると、ホース又はコードを不要にできる
ため、機動性を格段に向上させることが可能となる利点
がある（もとより、バッテリーを内蔵することなく、別
途設けられている電源からコードを介して点火用の電力
を引き出しても良い）。

【００１４】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図示の各実施形態は、ガスの燃焼圧を
動力とした工具に適用しており、工具の本体部の構造
は、例えば特開平８−２９０３７０号公報に記載されて
いる釘打ち機と殆ど同じでる（この公報では点火用の電
力を外部から引き込んでいるが、本実施形態ではバッテ
リーを内蔵している点で異なっている。但し、上記公報
と同様に、点火用電力を外部から引き込んでも良
い。）。

【００１５】≪第１実施形態≫図１〜図９では第１実施
形態を示しており、このうち図１は全体の右側面図、図
２は一部を破断した要部平面図、図３は要部を断面で示
した側面図、図４は要部の縦断側面図、図５は部材を分
離した状態での要部の側断面図、図６は図４のVI−VI視
断面図、図７のうち（Ａ）は図４の VIIA-VIIA視図、
（Ｂ）は図４のVIIB-VIIB 視断面図、図８のうち（Ａ）
は図５のVIIIA -VIIIA視図、（Ｂ）は図５の VIIIB-VII
IB視断面図、図９は動作状態を示す側断面図である。

【００１６】図１，３，４等に示すように、工具１は、
ボデー２と、ボデー２の下面に設けたグリップ３と、ボ
デー２に一体に設けたシリンダ４と、シリンダ４に摺動
自在に嵌め入れたピストン５と、シリンダ４を覆うハウ
ジング（カバー）６とを備えており、ピストン５には、
シリンダ４の前方に露出するブレード（ロッド）７をね
じ込みによって固着し、ブレード７の前端にパンチ８を
ねじ込みによって固着している。パンチ８は、請求項に
記載したガイド体の一例としての筒状のガイド体９に摺
動自在に嵌まっており、ガイド体９は、アウタースペー
サ１０を介してハウジング６の前端面に取付けられてい
る。グリップ３にはトリガー１１を設けている。

【００１７】ハウジング６は、ボデー２の後部にねじ１
２で締結しており、第１ねじ１２を外すと、図１及び図
３に示す点線矢印Ａの方向に抜き外すことが可能とな
り、ハウジング６を抜き外すとシリンダ４が露出する。
なお、図１及び図３で符号１３で示すのは、工具１を釘
打ち機に使用したときに釘のマガジンを装着するための
取付け部である。

【００１８】ボデー２のうちシリンダ４の下方にはガス
ボンベ１４を着脱自在に装着しており、グリップ３には
充電式バッテリー１５を内蔵している（外部から電力を
供給される場合はバッテリー１５は不要となる）。シリ
ンダ４の後方には燃焼室１６を設けており、ガスボンベ
１４からガスが燃焼室１６に供給されて、トリガー１１
を引くとガスに点火してピストン５が前進する。図示し
ていないが、燃焼室１６にはファン等の他の部材を設け
ている。シリンダ４の後部にはストッパーリング１７を
装着しており、また、シリンダ４の前部には軟質材製の
バンパー１８を設けている。

【００１９】図３や図４に示すように、シリンダ４の前
端には前向きに開口した筒部１９が一体に設けられてお
り、この筒部１９の前面に、ハウジング６の前端の内向
きフランジ６ａがリング状のインナースペーサ２０を介
して重ね合わせられている。ガイド体９の後端部には後
部フランジ２１が形成されており、この後部フランジ２
１に貫通した複数本（３本）の第２ねじ２２を、アウタ
ースペーサ１０及びインナースペーサ２０を介してシリ
ンダ４の筒部１９にねじ込むことにより、ガイド体９を
固定している。

【００２０】なお、インナースペーサ２０を使用せず
に、ハウジング６の内向きフランジ６ａをシリンダ４の
筒部１９に直接に当接させても良いが、本実施形態のよ
うにインナースペーサ２０を使用すると、本体部を、前
記した特開平８−２９０３７０号に開示した構造の釘打
ち機にそのまま兼用できる利点がある。

【００２１】図３及び図４に示すように、ピストン５が
後退し切った状態では、パンチ８はハウジング６の外側
に多少突出した状態になっており、ピストン５が前進し
切ると、図９に示すように、パンチ８はその１／３程度
がガイド体９から突出するように設定している。そし
て、パンチ８の後部に大径部８ａを形成し、この大径部
８ａがガイド体９の内面を摺動するように設定する一
方、ガイド体９の前端部には、パンチ８の小径部と同じ
程度の内径のストッパー部２３を一体に設けている。

【００２２】本実施形態では、パンチ８に雌ねじを形成
する一方、ブレード７の先端に雄ねじ２４を形成するこ
とにより、パンチ８をブレード７にねじ込み締結してお
り、雄ねじ２４の付け根に段差２５を設けることによ
り、パンチ８のねじ込み深さを正確に規定すると共に、
打ち抜き時のストレスをブレード７に対して均等に受け
るように設定している。なお、ブレード７の径が大きい
場合は、パンチ８に雄ねじを設けて、ブレード７に雌ね
じを形成しても良い。ブレード７の先端部とパンチ８の
大径部８ａとには、スパナを係合させるための切欠きを
形成するのが好ましい。

【００２３】図３に示すように、シリンダ４には筒状の
安全スライダー２６が外側から摺動自在に嵌まってお
り、この安全スライダー２６が僅かの寸法ながら後退し
ないとガスが燃焼室１６に供給されないように設定され
ている。安全スライダー２６の上面には、前方に延びる
連動板２７をねじで固定しており、連動板２７の前端部
は下向きに折曲げられており、この下向き折曲げ部２７
ａにブレード７が遊びをもって貫通している。連動板２
７の下向き折曲げ部２７ａは、シリンダ４の筒部１９に
形成した切欠き溝２８に嵌まっているが、この切欠き溝
２８は、連動板２７が多少の寸法は前後動し得る深さに
設定されている。シリンダ４の筒部１９には、連動板２
７を前進方向に押すコイルばね２９が配置されている。

【００２４】他方、図４に示すように、ガイド体９の前
部には筒状のノーズ部材３０が嵌められており、ノーズ
部材３０の上部に、後方に延びる前プローブ３１を溶接
によって一体に固着し、前プローブ３１に、金属板で段
違い状に形成した後プローブ３２を第３ねじ３３で締結
している。後プローブ３２はガイド体９の後部フランジ
２１とアウタースペーサ１０とを貫通して後方に延びて
おり、後端を下向きに折曲げて、この下向き折曲げ部３
２ａにブレード７が十分な遊びをもって貫通している。
後プローブ３２の下向き折曲げ部３２ａには、前記した
連動板２７の下向き折曲げ部２７ａが当たっている。

【００２５】シリンダ４の筒部１９に配置したばね２９
により、連動板２７とノーズ部材３０とは前進し勝手に
押されており、この状態では、ノーズ部材３０がガイド
体９の前端からわずかの寸法だけ突出するように設定し
ている（図面では突出した状態は表示していない）。そ
して、ノーズ部材３０をデッキプレート等のワークＷの
表面に当てて、ばね２９に抗して工具１を押すことによ
ってガイド体９の前端をワークＷに当てると、相対的に
ノーズ部材３０が後退することによって安全スライダー
２６が後退し、これにより、安全ロックが外されて、ピ
ストン５が突出し得る状態になる。

【００２６】そして、その状態でトリガー１１を引く
と、図４に示すように、ピストン５が突出することによ
ってパンチ８がガイド体９から突出して、ワークＷに穴
Ｈが空けられる。パンチ８の先端は斜めにカットされて
いるため、図９に示すように、打ち抜かれた円板状の金
属片ＢはワークＷの裏面に接続されたままに残る（パン
チ８の先端を二股状に形成して、金属片Ｂが切り離され
るように設定しても良い）。なお、ピストン５は前進し
てから瞬時に後退する。

【００２７】後プローブ３２は、ガイド体９の後部及び
アウタースペーサ１０に形成された溝３５，３６（図５
参照）に嵌まっており、このことと、ガイド体９の上面
が平坦状に切欠かれていることにより、前後プローブ３
１，３２はガイド体９の上方に配置された状態に姿勢保
持されている。なお、ガイド体９の外面とノーズ部材３
０の内面とを多角形に形成することによって姿勢保持す
るなどしても良い。更に、ノーズ部材３０は合成樹脂製
でも良く、前プローブ３１とノーズ部材３０とを一体成
形しても良い。

【００２８】以上の構成から容易に理解できるように、
第２ねじ２２を緩めてガイド体９を取り外すことによ
り、パンチ８を交換することができる。従って、パンチ
８が摩耗した場合の交換が頗る簡単であり、かつ、パン
チ８のみを交換すれば良いため、コストも抑制できる。
また、何らかの原因でブレード７が折損しても、パンチ
８の大径部８ａがガイド体９のストッパー部２３に当た
ることにより、パンチ８が飛び出すことはないため、安
全性においても優れている。

【００２９】≪第２実施形態≫図１０〜図１１では、ガ
イド体９の取付け手段の別例である第２実施形態を示し
ており、図１０は要部の縦断側面図、図１１は部材を分
離した状態での断面図である。

【００３０】この実施形態は、第１実施形態のようなス
ペーサ１０，２０を使用することなく、ガイド体９の後
部フランジ２１を、シリンダ４における筒部１９とハウ
ジング６の内向きフランジ６ａとの間に介在させて、ハ
ウジング６の前面にリング状の押さえ板３７を重ね合わ
せ、複数本の第２ねじ２２を筒部１９にねじ込むことに
より、ガイド体９を固定している。

【００３１】この実施形態では、第１ねじ１２を取り外
してから第２ねじ２２（図１参照）を外してハウジング
６をボデー２から抜き外すことにより、ガイド体９をブ
レード７から抜き外してパンチ８の交換を行うことにな
る。この場合も、いちいちピストン５をシリンダ４から
抜き外す必要はないため、従来に比べてパンチ８の交換
に要する手間を軽減できる。

【００３２】≪第３実施形態≫図１２〜図１４では第３
実施形態を示している。この実施形態はガイド体９の構
造の別例を示しており、図１２は要部の縦断側面図、図
１３は部材を分離した状態での断面図、図１４のうち
（Ａ）は図１２のＡ−Ａ視断面図、（Ｂ）は図１３のＢ
−Ｂ視断面図である。

【００３３】この実施形態では、ガイド体９を、全長に
わたって延びる本体部９ａと、その後部に被嵌した支持
部９ｂとに分割し、支持部９ｂには後部フランジ２１を
設けて、この後部フランジ２１を、第２実施形態と同様
の手段で、シリンダの筒部１９とハウジング６の内向き
フランジ６ａとの間に挟み固定している。そして、本体
部９ａに設けた中間フランジ３８を、複数本（３本）の
ボルト３９でガイド体９に締結している。

【００３４】この実施形態では、パンチ８の交換に際し
て一々ハウジング６を取り外す必要はなく、ガイド体９
の本体部９ａだけを支持部９ｂから取り外せば良いた
め、パンチ８の交換作業がより容易になる利点がある。
なお、ブレード７とパンチ８にはスパナが係合する切欠
き４０を形成している。

【００３５】≪その他≫上記の各実施形態では、パンチ
８の大径部８ａがガイド体９の内面を摺動しているが、
図１５（Ａ）に示すように、ブレード７に大径部７ａを
設けて、この大径部８ａがガイド体９の内面を摺動する
ように構成しても良い（ブレード７の全体がガイド体９
の内面を摺動するように設定しても良い）。また、図１
５（Ｂ）に示すように、パンチ８を中実状に形成しても
良い。

【００３６】本発明は上記の各実施形態の他にも様々の
態様に具体化することができる。例えばノーズ部材はボ
デーのヘッド部へのねじ込みによって取り付けるなどし
ても良い。また、ノーズ部材のうちストッパー部形成さ
れた先端部を別体に構成して、これを本体部にねじ込む
などしても良い。または、本発明は、ガス燃焼圧及び圧
縮空気以外の駆動方式の工具にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係る工具の右側面図である。

【図２】一部を破断した要部平面図である。

【図３】要部を断面で示した側面図である。

【図４】要部の縦断側面図である。

【図５】部材を分離した状態での要部の側断面図であ
る。

【図６】図４のVI−VI視断面図である。

【図７】図４の VIIA-VIIA視図、VIIB-VIIB 視断面図で
ある。

【図８】図５のVIIIA -VIIIA視図、 VIIIB-VIIIB視断面
図である。

【図９】動作状態を示す図側断面図である。

【図10】第２実施形態の要部の縦断側面図である。

【図11】部材を分離した状態での断面図であ

【図12】第３実施形態の要部の縦断側面図である。

【図13】部材を分離した状態での断面図である。

【図14】（Ａ）は図１２のＡ−Ａ視断面図、（Ｂ）は図
１３のＢ−Ｂ視断面図である。

【図15】他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 工具 ２ ボデー ４ シリンダ ５ ピストン ７ ブレード ８ パンチ ８ａ 大径部 ９ ノーズ部材 １４ ガスボンベ（ガスカートリッジ） ２３ ストッパー部 ２６ 安全スライダー ２７ 連動板 ３０ 安全装置を構成するノーズ部材 ３１，３２ プローブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダ内に、ガス燃焼圧や空圧等によっ
   て前進動するピストンを嵌め入れ、このピストンに、シ
   リンダの外側に露出するロッド（ブレード）を設け、ロ
   ッドの先端に、当該ロッドの前進動によってワークに穴
   を打ち抜き加工するパンチを着脱自在に取付け、更に、
   パンチが出没自在に嵌め入れられた筒状のガイド体を備
   えていることを特徴とする打ち抜き式穴空け工具。
2. 【請求項２】前記パンチのうちワークに侵入する部分よ
   りも後端側に大径部を形成し、この大径部を前記ガイド
   体内に摺動自在に嵌め入れ、更に、ガイド体の先端部
   に、前記パンチの大径部よりも小径のストッパー部を設
   けていることを特徴とする打ち抜き式穴空け工具。