JP2001062618A - 削孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の軽量化及びコンパクト化を図りながら
工作物に装置を固定する。 【解決手段】 削孔用ドリル3と、該削孔用ドリルを軸
心周りに回転させる駆動手段25とを備え、削孔用ドリル
3を回転させながら軸方向送り移動を行うことによって
工作物29を削孔する削孔装置において、削孔用ドリル3
と平行に配置され、削孔対象位置31の周りの少なくとも
２箇所33に刃を削孔挿入する位置決め用ドリル11,13
と、少なくとも１個の位置決め用ドリル13を角度変化さ
せる角度調整手段19,21とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、削孔用ドリルの駆
動によって工作物を削孔する削孔装置に関するものであ
り、特に装置本体の工作物に対する固定機構を有する削
孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作物を削孔する削孔装置としては、ド
リルを軸心周りに回転させながら軸方向送り移動させる
ものが従来から一般的に知られている。このような削孔
装置では、ドリルの回転や送り移動によって回転反力や
送り反力を受けることにより工作物に装置を固定できず
削孔位置がずれてしまうことを防止するため、これらの
反力に充分に対抗出来るように装置本体に充分な重量を
もたせている。

【０００３】又、削孔位置がずれないようにドリルの軸
心に小径のドリルを装着し、削孔対象位置にまず小径ド
リルで小さな穴を開け、その穴にドリルをあわせて削孔
する装置も一般的に知られている。

【０００４】あるいは、ドリルの固定のため、ドリルと
は別の固定機構を装置本体に装着し、この固定機構によ
って工作物にドリルを固定して削孔作業を行う装置もあ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の削孔装置は大重量であり、しかも固定機構を
装着した場合には装置が過大となるため、作業者が削孔
装置を持って工作物の所望の削孔対象位置に移動した
り、固定することが困難であるという問題がある。この
ため削孔する方向も限定せざるを得ない場合が多い。

【０００６】また、装置が大重量なため削孔対象位置か
らドリルの刃がずれてしまうことも多く、安定した削孔
作業を行うことが困難であるという問題もある。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、装置の軽量化及びコンパクト化を図る
ことができる削孔装置を提供することを主な目的とす
る。本発明の別の目的は、操作時における作業者への反
力を与えず安定した削孔作業を行うことができる削孔装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、削孔用ドリルと、該削孔用
ドリルを軸心周りに回転させる駆動手段とを備え、削孔
用ドリルを回転させながら軸方向送り移動を行うことに
よって工作物を削孔する削孔装置において、削孔用ドリ
ルによる削孔対象位置近傍で工作物に刃を削孔挿入する
位置決め用ドリルを備えたことを特徴とするものであ
る。

【０００９】本発明では、削孔用ドリルによる工作物の
削孔対象位置近傍で位置決め用ドリルの刃で削孔挿入す
る。ここで、「削孔挿入」とは、刃により工作物を削孔
しながら、その削孔部分に刃を挿入することをいう。こ
のように本発明では、削孔対象位置近傍で位置決め用ド
リルの刃で工作物を削孔しながらその削孔部分に刃を挿
入しているので、位置決め用ドリルによって削孔装置が
工作物に固定され、削孔用ドリルの回転や送り移動によ
る回転反力や送り反力に充分対抗できるものとなる。

【００１０】言い換えれば、装置自体の重量を重くした
り、別途固定機構を設けて回転反力や送り反力に対抗さ
せる必要がなくなり、このため装置を軽量にしかつコン
パクトにすることが可能となる。このため大重量かつ過
大な従来の削孔装置に比べて、装置の移動、固定が容易
となり工作物を上側の他、下側、側面側等任意の方向か
ら削孔することが容易になる。

【００１１】また、本発明によれば、位置決め用ドリル
によって、操作時にドリルの回転や送り移動による回転
反力や送り反力に十分対抗できるので、水中等で削孔や
採掘する場合等、作業者が力を出しにくいときにも安定
した削孔作業が行える。

【００１２】ここで削孔対象位置近傍の位置は、削孔用
ドリルによる削孔を行う予定の位置の周辺であり、削孔
用ドリルのずれを防止すべく削孔対象位置との間隔はで
きるだけ短い方が好ましい。

【００１３】本発明の位置決め用ドリルは、削孔対象位
置近傍で工作物に刃を削孔挿入するものであればその構
成は特に限定されず、位置決め用ドリルの数、その駆動
源についても本請求項に係る発明では任意に構成でき
る。但し、位置決め用ドリルによる削孔は工作物に対す
る装置の固定のためであることから、孔の径を目立たな
いようにするため位置決め用ドリルの径は必要な強度を
考慮した上でできるだけ小径とすることが作業性の面か
ら見ても好ましい。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
削孔装置において、前記位置決め用ドリルは、前記削孔
対象位置の周りの少なくとも２箇所に刃を削孔挿入する
ものであることを特徴とするものである。

【００１５】本発明では、位置決め用ドリルが削孔対象
位置の周りの少なくとも２箇所に刃を削孔挿入する。言
い換えれば、位置決め用ドリルの刃による少なくとも二
点支持により大きな力が加わらないように装置を工作物
に固定するので、少ない部品でも装置の固定が確実なも
のとなる。

【００１６】尚、３カ所の位置決め用ドリルの場合に
は、工作物への装置の固定を安定にすべく、削孔対象位
置を中心として互いに１２０°の角度間隔で配置されて
いることが好ましい。

【００１７】本発明の別の態様としては、上述の発明に
おいて、前記駆動手段は、削孔用ドリルと連動させて前
記位置決め用ドリルをその軸心周りに回転駆動させるも
のであることを特徴とするものである。

【００１８】この発明では、駆動手段が削孔用ドリルと
連動させて位置決め用ドリルをその軸心周りに回転駆動
させるので、位置決め用ドリル専用の駆動源を設ける必
要はなく、装置のより一層の軽量化及びコンパクト化が
図られる。

【００１９】ここで、駆動手段は、削孔用ドリルと連動
させて位置決め用ドリルをその軸心周りに回転駆動させ
るものであればその構成は特に限定されない。例えば、
削孔用ドリル軸を電動モータの出力軸に連結し、その削
孔用ドリル軸の回転を歯車等により位置決め用ドリルの
軸に伝達可能とし、クラッチ等の配設で削孔時には位置
決め用ドリルの回転を停止するように構成することが可
能である。

【００２０】また、手動式用工具として使用する場合に
は、ガイドバー付き位置決め用ドリル機構部とガイドホ
ールを備えた削孔用ドリル機構部とを独立構成として各
機構部をブロック単位で分解組立てが可能となるように
構成し、更に駆動手段を共通化するように構成すること
ができる。そして、ガイドバー付き位置決め用ドリル機
構部を、出力軸を備えた駆動部に歯車を介して連結して
出力軸の回転を位置決め用ドリルに伝達させて工作物に
固定し、その後駆動手段のみ引き抜き、削孔用ドリルと
ガイドホール部を備えた削孔用ドリル機構部を取り付け
て削孔する構成とすることができる。

【００２１】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
削孔装置において、前記位置決め用ドリルを削孔挿入し
た状態で、少なくとも１個の前記位置決め用ドリルをそ
の半径方向から押圧する固定手段を更に備えたことを特
徴とするものである。

【００２２】本発明では、位置決め用ドリルの刃が工作
物に削孔挿入し、固定手段によって、挿入した状態で少
なくとも１個の位置決め用ドリルをその半径方向から押
圧すれば、押圧された位置決め用ドリルは、削孔挿入し
た孔部内で孔部内面を押圧することになる。このため、
削孔用ドリルによる削孔作業中でも削孔用ドリル及び位
置決め用ドリルが工作物から容易に抜けなくなり、削孔
用ドリルによる削孔が安定すると共に高精度の削孔を行
うことが可能となる。

【００２３】本発明の固定手段は、少なくとも１個の位
置決め用ドリルをその半径方向から押圧するものであれ
ばよく、具体的には次のように構成することができる。
すなわち、請求項３に係る発明において、前記位置決め
用ドリルは、削孔用ドリルと平行に配置されており、前
記固定手段は、少なくとも１個の前記位置決め用ドリル
を角度変化させる角度調整手段を備えたことを特徴とす
るものである。

【００２４】本発明では、削孔用ドリルと平行に位置決
め用ドリルの刃が工作物に削孔挿入し、挿入した状態で
少なくとも１個の位置決め用ドリルに角度調整手段によ
って微少な角度変化を与えれば、角度変化した位置決め
用ドリルは、削孔挿入した孔部内で孔部内面を押圧する
ことになる。このため、削孔用ドリルによる削孔作業中
でも削孔用ドリル及び位置決め用ドリルが工作物から容
易に抜けなくなり、削孔用ドリルによる削孔が安定する
と共に高精度の削孔を行うことが可能となる。

【００２５】本発明の角度調整手段は、少なくとも１個
の位置決め用ドリルを角度変化させるものであればその
構成は特に限定されない。２個以上の位置決め用ドリル
を角度変化させるようにしても良い。

【００２６】角度調整手段により位置決め用ドリルを変
化させる角度は、削孔挿入された位置決め用ドリルの刃
が孔部内で変化可能な角度で、かつ容易に孔部から抜け
ない程度の微少な角度であり、位置決め用ドリルの長さ
によって異なってくる。例えば、３°〜１０°とするこ
とができるがこれに限定されるものではない。

【００２７】また、位置決め用ドリルが削孔挿入した孔
部から容易に抜けないようにするため、位置決め用ドリ
ルを角度変化させる刃の方向は削孔用ドリル側、即ち刃
が内方に向かうようにすることが好ましい。この場合、
各位置決め用ドリルには、内方に向かう挟持力が生じる
からである。

【００２８】また、別の態様の発明は、請求項３に係る
発明において、前記位置決め用ドリルは、削孔用ドリル
と平行に配置されており、前記固定手段は、前記位置決
め用ドリル間の距離を変化させるピッチ間距離調整手段
を備えたことを特徴とするものである。

【００２９】本発明でも、削孔用ドリルと平行に位置決
め用ドリルの刃が工作物に削孔挿入し、ピッチ間距離調
整手段によって、挿入された平行な状態で位置決め用ド
リル間の距離を変化させるので、位置決め用ドリルは、
削孔挿入した孔部内で孔部内面を押圧することになる。
このため、削孔用ドリルによる削孔作業中でも削孔用ド
リル及び位置決め用ドリルが工作物から容易に抜けなく
なり、削孔用ドリルによる削孔が安定すると共に高精度
の削孔を行うことが可能となる。

【００３０】本発明では、ピッチ間距離調整手段は、少
なくとも１個の位置決め用ドリルを移動させて複数の位
置決め用ドリル間の距離を変化させるように構成すれば
良く、２個以上の位置決め用ドリルを移動させるように
構成しても良い。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施形態につい
て、以下図示例とともに説明する。本実施形態の削孔装
置は、本発明をハンディ型電動ドリル装置に応用したも
のであり、図１に本実施形態のハンディ型電動ドリル装
置の概略構成を示す。図１（ａ）は装置上方からみた透
視図であり、図１（ｂ）は工作物壁面２９に削孔される
２個の孔の位置を示している。本実施形態の電動ドリル
装置は、図１（ａ）に示すように、本発明の削孔用ドリ
ルを構成するコアドリル３と、２本の位置決め用ドリル
１１，１３と、本発明の駆動手段を構成する駆動モータ
２５とを備えている。

【００３２】コアドリル３は、ドリル刃によって工作物
の所望の位置を削孔するものであり、ドリルユニット１
の中心に軸支されている。また、ドリル軸７は駆動モー
タ２５の出力軸とカップリング９によって連結されてお
り、駆動モータ２５の駆動によりコアドリル３はその軸
心周りに回転する。更に、コアドリル３は、軸方向（図
１（ａ）における左右方向）に移動可能となっている。

【００３３】コアドリル３を中心とした近傍に１８０°
の角度間隔で、２本の位置決め用ドリル１１，１３がド
リルユニット１にコアドリル３と平行に軸支されてい
る。この２本の位置決め用ドリル１１，１３は、コアド
リル３を工作物壁面２９の削孔対象位置３１に位置決め
した後、工作物壁面２９に装置を固定するため削孔対象
位置３１の周辺に小径の孔部３３を削孔して挿入するも
のである。

【００３４】尚、本実施形態では２本の位置決め用ドリ
ル１１，１３を使用しているが、３本以上の位置決め用
ドリルを使用しても良い。例えば、３本の位置決め用ド
リルを使用する場合、各位置決め用ドリルはコアドリル
３を中心として互いに１２０°の角度間隔で平行に軸支
することが好ましい。図１（ｃ）は、この場合の工作物
壁面２９に削孔される３個の孔の位置を示している。

【００３５】位置決め用ドリル１３は、ドリルユニット
１の軸支部２３を中心に傾動可能となっており、ドリル
軸１７の後端部は連結部材２１によってドリルユニット
１の孔部にネジ部を螺入したロック用ノブ１９に連結さ
れている。位置決め用ドリル１３の傾動は、ロック用ノ
ブ１９の回動によって連結部材２１がドリル軸１７の後
端部を外方に引っ張り、あるいは内方に押し込むことに
より行われる。

【００３６】ロック用ノブ１９を反時計回りに回転させ
ると、連結部材２１がドリル軸１７の後端部を外方に引
張るので、位置決め用ドリル１３はそのドリル刃先が内
方に向かうように軸支部２３を中心に傾動する。逆に、
ロック用ノブ１９を時計回りに回転させると、連結部材
２１がドリル軸１７の後端部を内方に押圧するので、位
置決め用ドリル１３はそのドリル刃先が外方に向かうよ
うに軸支部２３を中心に傾動する。尚、通常状態では、
位置決め用ドリル１３はロック用ノブ１９によってコア
ドリル３と平行な位置になっている。このようにロック
用ノブ１９と連結部材２１は本発明の角度調整手段及び
固定手段を構成する。

【００３７】各位置決め用ドリル１１，１３のドリル軸
１７には平歯車３０が装着されており、各平歯車３０は
互いに噛合している。このうち１個の平歯車は位置決め
ドリル用駆動モータ（図示せず）の出力軸からの回転を
伝達される。このため位置決め用ドリル１１，１３は位
置決めドリル用駆動モータにより平歯車を介して回転駆
動される。

【００３８】送り装置２７は、コアドリル３を軸方向移
動して工作物壁面２９に対し前進及び後退させるもので
あり、駆動モータ２５によって駆動される。即ち、駆動
モータ２５の回転をウォームギア等を用いて軸方向への
動きに変換し、その前進及び後進は駆動モータ２５の正
転・逆転を切り換えることにより行う。また、送りに大
きな力を必要としない場合には、ハンドルやレバー等に
よる手動送りとしても良い。

【００３９】このように、本実施形態の電動ドリル装置
では、位置決め用ドリル１１，１３によって電動ドリル
装置を工作物壁面２９に固定しているので、コアドリル
３に回転による回転反力や送り移動に伴う送り反力によ
ってもコアドリル３がずれることはなく、装置自体が軽
量化及びコンパクト化されたものとなっている。

【００４０】以上のように構成された削孔装置を用いて
工作物壁面２９を削孔する場合には次のように行う。図
３は、工作物に壁面２９対する削孔作業の状態を時系列
に示したものである。

【００４１】まず、工作物壁面２９の削孔対象位置３１
まで装置を移動し、コアドリル３が前進した場合にその
刃先が当てられるような位置で２本の位置決め用ドリル
１１，１３を工作物壁面２９に当てる。そして、２本の
位置決め用ドリル１１，１３を駆動させる。これによ
り、図３（ａ）に示すように、工作物壁面２９の削孔対
象位置３１の周りの２カ所で位置決め用ドリル１１，１
３が穿孔しながら、位置決め用ドリル１１，１３の刃が
孔部３３内に挿入されていく。

【００４２】所望の深さまで位置決め用ドリル１１，１
３の刃が挿入されたら、位置決めドリル用駆動モータを
停止して位置決め用ドリル１１，１３の回転を停止す
る。これによって、削孔装置は工作物壁面２９に保持さ
れる。

【００４３】次いで、作業者はロック用ノブ１９を反時
計回りに回転し、図３（ｂ）に示すように、位置決め用
ドリル１３を約３°〜５°の角度だけ傾ける。これによ
って工作物壁面２９に削孔装置が確実に固定され、容易
に位置決め用ドリル１１，１３が孔部３３から抜けなく
なる。尚、位置決め用ドリル１３を傾ける角度は、かか
る範囲に限定されない。

【００４４】次いで、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、駆動モータ２５を駆動させコアドリル３を回転させ
ながら、送り装置２７によって工作物壁面２９に向けて
送り、ドリル刃によって削孔対象位置３１を削孔する。

【００４５】所望の深さまで工作物壁面２９を削孔した
ら、図３（ｅ）に示すように、ロック用ノブ１９を時計
回りに回転させて、位置決め用ドリル１３をコアドリル
３と平行な状態になるまで戻し、削孔装置を工作物壁面
２９から引き抜いて作業を完了する。

【００４６】このように本実施形態の電動ドリル装置で
は、位置決め用ドリル１１，１３で工作物壁面２９に装
置を固定し、更に位置決め用ドリル１３を傾動させて簡
単にコアドリル３及び位置決めドリルが工作物壁面２９
から抜けないようにしているので安定した状態でコアド
リル３による削孔作業が可能となり、高精度の削孔が行
える。

【００４７】本実施形態の電動ドリル装置では、位置決
め用ドリル１１，１３の駆動をコアドリル３の駆動モー
タ２５と別個の駆動源で行っているが、コアドリル３の
駆動モータ２５で位置決め用ドリル１１，１３を駆動さ
せても良い。即ち、コアドリル３のドリル軸７に歯車を
装着し、コアドリル３を工作物壁面２９に対し前進させ
た状態でこの歯車と３個の平歯車３０とを噛合させるよ
うに構成し、１個の駆動モータによってコアドリル３の
駆動に連動して位置決め用ドリル１１，１３を駆動する
ようにしても良い。この場合には、クラッチ等を装置内
部に設け、削孔時には位置決め用ドリルの回転を停止さ
せることが必要である。

【００４８】また、手動式工具として使用する場合に
は、削孔用ドリル機構部と位置決め用ドリル機構部とを
独立構成として分解組立可能とし、共通駆動部への脱着
によりそれぞれの加工工程を行うようにしても良い。

【００４９】また、本実施形態の電動ドリル装置では、
２本の位置決め用ドリルのうち、１本のドリル１３のみ
を傾動可能としているが、より確実な工作物壁面２９へ
の装置の固定のため、２本の位置決め用ドリルを全て傾
動可能にしてもよい。

【００５０】本実施形態の電動ドリル装置では、ロック
用ノブ１９と連結部材２１により位置決め用ドリル１３
を傾動させているが、図２に示すようにロック用ノブ１
９とと連結部材２１とにより位置決め用ドリル１３を位
置決め用ドリル１１と平行な状態を維持しながら孔部内
でコアドリル３方向に押圧して移動させ、両位置決め用
ドリルのピッチ間を狭めるように構成してもよい。この
場合には両位置決め用ドリルが互いに孔部内面を押圧す
るので、装置の工作物壁面２９への固定が確実となる。
この場合、ロック用ノブ１９と連結部材２１は、本発明
のピッチ間距離調整手段を構成する。

【００５１】また、本実施形態では２本の位置決め用ド
リル１１，１３をドリルユニット１に軸支しているが、
位置決め用ドリル１１，１３をドリルユニット１ごと装
置本体部と着脱可能にしてもよい。

【００５２】また、本実施形態の電動ドリル装置では、
コアドリル３の軸方向送り移動を送り装置２７を用い自
動的に行っているが、手動で行うようにしてもよい。

【００５３】本実施形態では、本発明を電動ドリル装置
に用いた場合を説明したが、採掘用工具に適用して、地
質や岩石検査等に使用することが可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したとおり、請求項１及び請求
項２に係る発明は、削孔用ドリルによる削孔対象位置近
傍で工作物に刃を削孔挿入する位置決め用ドリルを備え
ているため、装置の軽量化及びコンパクト化を図れると
いう効果がある。また、装置の移動、固定が容易となり
工作物を任意の方向から削孔することができるという効
果がある。

【００５５】更に、操作時にドリルの回転や送り移動に
よる回転反力や送り反力が作業者に及ばないので、水中
等で削孔や採掘する場合等、作業者が力を出しにくいと
きにも安定した削孔作業が行えるという効果がある。

【００５６】請求項３に係る発明は、前記位置決め用ド
リルを削孔挿入した状態で、少なくとも１個の前記位置
決め用ドリルをその半径方向から押圧する固定手段を備
えているので、削孔用ドリルによる削孔が安定すると共
に高精度の削孔を行えるという効果がある。

【００５７】また、いずれの発明も、採掘用工具に適用
することにより、地質や岩石検査等の作業でも安定した
作業を行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本実施形態の削孔装置の概略構成
を示す上面透視図であり、図１（ｂ）及び（ｃ）は、本
実施形態の削孔装置を使用した場合の工作物壁面の削孔
位置を示す説明図である。

【図２】本実施形態の削孔装置において、位置決め用ド
リルのピッチ間調整を示す説明図である。

【図３】本実施形態の削孔装置を用いて削孔作業を行っ
た場合の装置及び工作物壁面の状態を示す説明図であ
る。図３（ａ）から（ｅ）までは時系列に沿った各状態
を示している。

【符号の説明】

１：ドリルユニット ３：コアドリル ５：コアドリルのドリル刃 ７：コアドリルのドリル軸 ９：カップリング １１：位置決め用ドリル １３：傾動可能な位置決め用ドリル １５：位置決め用ドリルのドリル刃 １７：位置決め用ドリルのドリル軸 １９：ロック用ノブ ２１：連結部材 ２３：軸支部 ２５：駆動モータ ２７：送り装置 ２９：工作物壁面 ３０：平歯車 ３１：コアドリルにより削孔対象位置（削孔される孔
部） ３３：位置決め用ドリルにより削孔された固定用孔部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 削孔用ドリルと、該削孔用ドリルを軸心
   周りに回転させる駆動手段とを備え、削孔用ドリルを回
   転させながら軸方向送り移動を行うことによって工作物
   を削孔する削孔装置において、 削孔用ドリルによる削孔対象位置近傍で工作物に刃を削
   孔挿入する位置決め用ドリルを備えたことを特徴とする
   削孔装置。
2. 【請求項２】 前記位置決め用ドリルは、前記削孔対象
   位置の周りの少なくとも２箇所に刃を削孔挿入するもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の削孔装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め用ドリルを削孔挿入した状
   態で、少なくとも１個の前記位置決め用ドリルをその半
   径方向から押圧する固定手段を更に備えたことを特徴と
   する請求項２に記載の削孔装置。