JP2007098556A - 孔あけ工具 - Google Patents

Abstract

【課題】タンクからの切削液の供給を自動化し、切削液の無駄な消費を無くすことができる孔あけ工具を提供する。
【解決手段】本発明による孔あけ工具は、材料の孔をあけるべき孔あけ面(S)に対して上下動する孔あけ用の刃(2)と、刃(2)の上方に設けられた、切削液用のタンク(14)と、タンク(14)内に連通していて切削液が流出する流出口(16)と、流出口(16)に対して上下方向に移動することによって流出口(16)を開閉する弁要素(18)と、流出口(16)から流出した切削液を刃(2)に案内するための流路を構成する管(20)を有している。管(20)は、刃(2)の上下動と連動して上下動する。管(20)が上方に移動すると、管(20)が弁要素(18)を持上げ、流出口(16)を閉じる。管(20)が下方に移動すると、弁要素(18)が下方に移動して、流出口(16)を開く。
【選択図】図２

Description

本発明は、孔あけ工具に関し、更に詳細には、切削液を刃に供給できる孔あけ工具に関する。

従来から、切削油をハウジング内の管を通して刃に供給できる孔あけ工具が知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の孔あけ工具においては、例えば、ハウジングの上方に切削油タンクが設けられ、切削油タンクから刃への配管に手動式のコックが設けられ、作業者は、配管のコックを開閉することにより、切削油の供給操作を行っていた。

特開２００４−３９８９６７号公報 図２

従来の孔あけ工具においては、孔あけ作業をする際、１つの孔の孔あけ作業が終了した後、手動コックを開いたままにしておくと、必要以上の切削油がタンクから流出してしまうため、作業者は、１つの孔の孔あけ作業に入る直前にコックを開き、その孔の孔あけ作業が終了したら直ぐにコックを閉じる必要があった。さもなければ、必要以上の油を供給するので、タンク内の油がより早く消費されてしまい、補給に手間がかかってしまう。このコックの開閉操作は、作業者にとって面倒である。

そこで、本発明の目的は、タンクからの切削液の供給を自動化し、切削液の無駄な消費を無くすことができる孔あけ工具を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明による孔あけ工具は、材料の孔をあけるべき孔あけ面に対して上下動する孔あけ用の刃と、孔あけ用の刃の上方に設けられた、切削液用のタンクと、タンク内に連通していて切削液が流出する流出口と、流出口に対して上下方向に移動することによって流出口を開閉する弁要素と、流出口から流出した切削液を刃に案内するための流路を構成する管と、を有し、管は、孔あけ用の刃の上下動と連動して上下動し、管が上方に移動することによって、管が弁要素を持上げ、流出口を閉じる上方位置に移動させ、管が下方に移動することによって、弁要素が下方に移動して、流出口を開く下方位置に移動することを特徴としている。

このように構成された孔あけ工具によれば、孔あけのために、刃を下方に移動させると、それに連動して管が下方に移動すると共に弁要素が下方位置に移動し、タンクから供給された切削液が流出する流出口が開かれる。それにより、切削液は、管の流路を通って刃に案内される。孔あけ後、刃を上方に移動させると、それに連動して管が上方に移動して弁要素を持上げ、それを上方位置に移動させる。それにより、流出口が閉じられる。それにより、切削液は、流出口よりも下流側に供給されない。

上述した通り、本発明による孔あけ工具の操作では、従来技術の孔あけ工具の操作と異なり、孔あけのたびにタンクのコックを開閉する必要がない。従って、タンクからの切削液の供給を自動化することができる。また、孔あけ作業を行っていない間、刃が上方に移動して、切削液が流出口よりも下流側に供給されないので、切削液の無駄な消費を無くすことができる。

本発明による孔あけ工具の実施形態において、好ましくは、更に、孔あけ面に対して上下方向に延び、且つ、孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動自在な、孔の中心決めのためのセンターピンを有し、孔あけ用の刃は円筒状であってセンターピンを取り囲むようにして設けられ、且つ、センターピンに対して上下方向に相対移動可能であり、管の流路は、円筒状の孔あけ用の刃の内部と連通し、センターピンの上部は管の内部に挿入されており、センターピンの上部は、孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動するとき、管の流路と孔あけ用の刃の内部との流通を遮断する弁手段を有する。

このように構成された孔あけ工具では、センターピンが、孔をあけるべき面に当接すると、センターピンが孔あけ用の刃に対して上方に相対移動し、管の流路と孔あけ用の刃の内部とを連通させる。それにより、流出口から案内された切削液が、孔あけ用の刃の内部に案内される。孔あけによって切り離された材料の落下に伴って、センターピンが下方に移動するとき、センターピンの上部は、管の流路と孔あけ用の刃の内部との流通を遮断する。それにより、流出口から案内された切削液が、センターピンのところに溜まる。

上述したように、センターピンが下方に移動した後、刃が上方に相対移動すれば、切削液が流出口よりも下流側に供給されなくなるので、センターピンのところに溜まる切削液の量が少なくなる。それにより、切削液の無駄な消費を無くすことができる。

また、本発明による孔あけ工具の実施形態において、好ましくは、管は、上管と下管とを有し且つそれらが上下方向に互いに伸縮自在な二重管構造をなし、下管は、刃に連結され、上管は、弁要素の近傍に配置され、上管の上下動は、下管の上下動に連動し、下管の上下動よりも小さくなるように構成され、上管は、下管が上方に移動したときに上管を持上げるために下管が当接する上移動当接面と、下管が下方に移動したときに上管の下方移動を阻止するように孔あけ工具ハウジングに当接する下移動当接面と、を有する。

このように構成された孔あけ工具では、上管の上下動が小さいので、流出口から流出した切削液が上管に案内されないで漏れる量を少なくすることにより、切削液の無駄な消費を無くすことができる。

本発明による孔あけ工具によれば、切削液の無駄な消費を無くすと共に、タンクからの切削液の供給を自動化することができる。

以下、図面を参照して、本発明による孔あけ工具の実施形態を説明する。
図１は、本発明による孔あけ工具の側面図である。図２〜図５は、ハウジングの断面図であり、図２は、刃が上方位置にあるときの側面断面図、図３は、刃を下げたときの側面断面図、図４は、刃が材料に食い込んでいるときの側面断面図、図５は、孔あけした材料が切り離されて落下したときの側面断面図である。

図１に示すように、孔あけ工具１は、材料の孔をあけるべき孔あけ面Ｓに対して上下動する孔あけ用の刃２と、孔あけ面Ｓに対して上下方向に延び、且つ、孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動自在な、軸線１ａに沿った孔の中心決めのためのセンターピン４と、孔あけ工具１を固定する固定装置６、例えば、磁気式固定装置と、固定装置６の上に取付けられたハウジング８と、刃２を回転させるための回転駆動機構１０と、刃２を回転させながら上下動させるための上下移動機構１２とを有している。

また、図２〜図５に示すように、孔あけ工具１は、更に、孔あけ用の刃２の上方に設けられた、切削液用のタンク１４と、タンク１４内に連通していて切削液が流出する流出口１６と、流出口１６に対して上下方向に移動することによって流出口１６を開閉する弁要素１８と、流出口１６から流出した切削液を刃２に案内するための流路２０ａを構成する管２０とを有している。管２０は、上管２２と下管２４とを有し、それらが上下方向に互いに伸縮自在な二重管構造をなしている。

図２に示すように、回転駆動機構１０は、モータ２６（図１参照）の出力軸（図示せず）からの回転が伝達される平歯車２７と、平歯車２７が固定され且つ孔あけ面Ｓと平行な軸線２８を中心に回転可能な駆動軸２９と、駆動軸２９に固定された第１のベベルギヤ３０と、第１のへベルギヤ３０と噛合い且つ軸線１ａ周りに回転可能な第２のベベルギヤ３１と、第２のベベルギヤ３１を上下方向に貫き、それと一体に且つ同心に回転するように上下２カ所でベアリング３２によって支持された円筒状の回転軸３４とを有している。

回転軸３４は、上述した管２０の下管２４を受入れるための貫通孔３６を有している。下管２４は、円筒状であり、回転軸３４と一緒に且つ同心に回転しながら回転軸３４に対して上下方向に摺動自在である。例えば、下管２４はスプラインを有し、貫通孔３６はこのスプラインに嵌合する孔である。また、下管２４は、刃２に連結されており、刃２が下管２４と同心に且つ着脱可能に固定されている下部分２４ａと、回転軸３４の貫通孔３６に沿って摺動自在な上部分２４ｂとを有している。下部分２４ａの外径は、上部分２４ｂの外径よりも大きくなっている。

上下移動機構１２は、下管２４の下部分２４ａにベアリング３８を介して取付けられたブラケット３９と、ブラケット３９から上方向に延び且つ下管２４と一緒にハウジング８に対して上下方向に摺動自在なラック（図示せず）と、このラックと噛合い且つラックを上下方向に摺動させるために軸４０を中心に回転可能なピニオン（図示せず）と、ピニオンに連結された上下レバー４１（図１参照）とを有している。

再び下管２４を参照すれば、下管２４は、それを上下方向に貫いて延びる貫通孔４２を有し、この貫通孔４２は、管２０の流路２０ａの一部分を構成している。詳細には、貫通孔４２は、後述する刃２の取付け部２ｂを受入れる内径を有し且つ下端４２ａから上方に第１の段部４２ｃまで延びる下部４２ｂと、第１の段部４２ｃから上方に第２の段部４２ｅまで延び且つ下部４２ｂよりも小さい内径を有する中間部４２ｄと、第２の段部４２ｅから上方に上端４２ｇまで延び且つ中間部４２ｄよりも小さい内径を有する上部４２ｆとを有している。

貫通孔４２の中間部４２ｄ内には、刃２のセンターピン４を下方に付勢するために中間部４２ｄ内を摺動自在であって、センターピン４と当接可能な押し部材４３と、押し部材４３を下方に付勢するばね４４とが挿入されている。ばね４４は、第２の段部４２ｅと押し部材４３とに当接した圧縮ばねである。押し部材４３と貫通孔４２との間には、切削液が流通可能な隙間が設けられている。また、貫通孔４２、即ち、流路２０ａ内の切削液が外部に漏れることを防止するためのオイルシール４５が、貫通孔４２の下部４２ｂに設けられている。

孔あけ用の刃２は、円筒状であって、センターピン４を取り囲むようにして設けられ、且つ、センターピン４に対して上下方向に相対移動可能である。詳細には、刃２は、上下方向軸線１ａと同心の刃先を有する円筒状の刃本体２ａと、刃本体２ａから上方に延び且つ下管２４の貫通孔４２の下部４２ｂに嵌合して側方からネジ等によって固定される取付け部２ｂとを有している。刃本体２ａは、内壁２ｃと、天井壁２ｄとを有している。取付け部２ｂは、その中心に上下方向に延びる円形のピン用貫通孔２ｅを有し、このピン用貫通孔２ｅには、センターピン４が上下方向に摺動自在に挿入されている。取付け部２ｂは、後述するセンターピン４の上部弁４ｂが当接する上面２ｆを有している。

センターピン４は、ピン用貫通孔２ｅに嵌合し且つ刃２よりも長い上下方向長さを有する本体部４ａと、本体部４ａから上方に延び且つ本体部４ａよりも径が大きい上部弁４ｂとを有している。本体部４ａには、上下方向に延びる平らな面４ｃが形成され、面４ｃと刃２のピン用貫通孔２ｅとの間には、切削液が流れる刃部流路が構成される。それにより、下管２４の流路２０ａは、円筒状の刃本体２ａの内部と連通する。上部弁４ｂは、下管２４の内部、即ち、貫通孔４２に挿入されており、上述した押し部材４３と当接可能である。また、上部弁４ｂは、孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動するとき、下管２４の流路２０ａと刃本体２ａの内部との流通を遮断するように刃２の取付け部２ｂの上面２ｆに当接可能である。

図６及び図７は、ハウジング上部の拡大断面図である。
図１、図６及び図７に示すように、タンク１４は、直方体の箱状をなし（図１参照）、ハウジング８に取付けられている。タンク１４は、その上面に設けられた蓋４６と、タンク１４内の切削液をハウジング２内に供給するためにその下面に設けられた供給孔４８とを有している。タンク１４は、供給孔４８から供給される切削液が外部に漏れないように、Ｏリング４９によって密封式にハウジング８に取付けられている。切削液は、切削油であってもよいし、水溶性の切削液であってもよい。

ハウジング８の上部には、管２０と軸線１ａ方向に整列した弁室５０が配置されている。弁室５０は、段付き円筒形状をなし、上側に配置された小径の上室５０ａと、下側に配置された大径の下室５０ｂとを有している。上室５０ａの上面５０ｃは、円錐形状をなし、その頂部に、タンク１４の供給孔４８と連通していて切削液が流出する流出口１６が設けられている。流出口１６は、オリフィスを形成していることが好ましく、オリフィスの径は、切削液の種類に応じて選択される。下室５０ｂは、段部上面５０ｄと下面５０ｅとを有している。下面５０ｅは、上管２２が貫通する孔５０ｆを有している。本実施形態では、下面５０ｅ及び孔５０ｆは、孔あき円盤状の部材５２によって構成され、この部材５２は、ハウジング８に取付けられたストップリング５４によって支持されている。

管２０の上管２２は、下室５０ｂ内に配置された比較的大きい径の上部２２ａと、それから下方に延びる比較的小さい径の下部２２ｂと、それらの間に設けられた中間の径を有する段付きカラー５６とを有している。上管２２の下部２２ｂは、下室５０ｂから孔５０ｆを通って下方に延び、下管２４の貫通孔４２の上部４２ｆと摺動可能に嵌合している。また、下部２２ｂは、下管２４が下方に移動したときに上管２２の下部２２ｂが下管２４から抜けない長さを有している。従って、上管２２と下管２４とは、互いに伸縮自在な二重管構造をなしている。下管２４の上部４２ｆには、上管２２と下管２４との間をシールするためのＯリング５８（図２参照）が設けられている。
上管２２は、弁要素１８の近傍に配置され、流出口１６に対して上下動可能である。詳細には、段付きカラー５６は、下管２４が上方に移動したときにその上端４２ｇが当接する上移動当接面５６ａを有し、それにより、下管２４は上管２２を持上げて上方に移動させることが可能である。また、段付きカラー５６は、下管２４が下方に移動したときに上管２２の下方移動を阻止するように円盤状の部材５２に当接する下移動当接面５６ｂを有している。また、上管２２は、上室５０ａに配置されたばね６０によって下方に付勢されている。従って、上管２２の上下動は、下管２４の上下動に連動し、下管２４の上下動よりも小さくなるように構成されていると共に、管２０は、刃２の上下動と連動して上下動するように構成されている。弁室５０の下室５０ｂには、上管２２と弁室５０との間をシールするためのＯリング６２が設けられている。
また、上管２２は、軸線１ａ方向に延びる貫通孔６４を有している。この貫通孔６４は、管２０の流路２０ａの一部分を構成する。

弁要素１８は、流出口１６を閉じる上方位置（図６参照）と、流出口１６を開く下方位置（図７参照）との間を移動可能である。詳細には、弁要素１８は、ボールの形態をなし、上管２２に支持されたばね６６によって上方に付勢されている。ばね６６の長さ及び強さは、上管２２が下管２４によって持上げられているときに弁要素１８が流出口１６に押し付けられて流出口１６が閉じられ、上管２２が下方に移動して円盤状の部材５２当接しているときに弁要素１８が流出口１６から離れて流出口１６が開くように定められる。弁要素１８は、ゴム等で作られることが好ましい。

次に、図２〜図５を参照して、本発明による孔あけ工具の動作を説明する。
図２に示すように、刃２が上方位置にあるとき、刃２に連結された下管２４も上方位置にあり、それにより、下管２４は、ばね６０に抗して上管２２を持上げてそれを上方に移動させ、弁要素１８を流出口１６に押し付け、流出口１６を閉じる。即ち、管２０が上方に移動することによって、管２０が弁要素１８を持上げ、流出口１６を閉じる上方位置に移動させる。その結果、タンク内の切削液は、流出口１６の下流に供給されない。
また、ばね４４によって下方に付勢された押し部材４３は、それに当接したセンターピン４の上部弁４ｂを下方に付勢し、刃２の取付け部２ｂの上面２ｆに当接させる。それにより、下管２４の流路２０ａと刃本体２ａの内部との流通は遮断されている。

次に、図３及び図４に示すように、上下レバー４１によって刃２を下げたとき及び刃２が材料に食い込んでいるとき、刃２に連結された下管２４も下方に移動する。ばね６０によって付勢されている上管２２は、下移動当接面５６ｂが円盤状の部材５２に当接するまで下降し、それにより、弁要素１８が流出口１６から離れて、流出口１６が開く。即ち、管２０が下方に移動することによって、弁要素１８が下方に移動して、流出口１６を開く下方位置に移動する。その結果、タンク１４内の切削液は、供給孔４８、流出口１６及び管２０の流路２０ａ、即ち、貫通孔６４、４２を通って、センターピン４の上部弁４ｂまで案内される。
更に、センターピン４が孔あけ面Ｓに当接して、センターピン４が刃２に対して上方に移動すると、上部弁４ｂは、刃２の取付け部２ｂの上面２ｆから離れ、管２０の流路２０ａと刃本体２ａの内部との流通を許す。それにより、センターピンの上部弁４ｂまで案内された切削液は、刃部流路を通って、刃先に供給される。

次に、図５に示すように、孔あけした材料が切り離されて落下したとき、ばね４４によって下方に付勢されている押し部材４３は、それに当接したセンターピン４の上部弁４ｂを下方に付勢し、刃２の取付け部２ｂの上面２ｆに当接させる。それにより、下管２４の流路２０ａと刃本体２ａの内部との流通は遮断される。
なお、流出口１６は開いているので、切削液は、センターピン４の上部弁４ｂまで案内され続ける。

最後に、図２に示すように、刃を上方位置に戻し、流出口１６を閉じる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
上記実施形態では、流出口１６を弁室５０の上面５０ｃに設け、ボールの形態の弁要素１８を採用したが、管２０を上下させることによって弁要素１８が流出口１６を開閉することができれば、他の形態を採用してもよい。例えば、流出口を弁室５０の側面に設け、その流出口を閉鎖する弁要素を採用してもよい。
また、上記実施形態では、管２０を上管２２と下管２４に分け、二重管構造としたが、切削液を刃２に案内することができれば、それらを一体に形成してもよい。
また、管２０の流路２０ａとして貫通孔６４、４２を採用したが、流路が構成されれば、貫通孔でなくてもよい。
また、上記実施形態では、センターピン４を採用したけれども、流出口１６と弁要素１８とによって切削液の供給を制御できれば、センターピン４は必ずしも必要ではない。また、上記実施形態では、円筒形の刃２を採用したけれども、切削液が管２０の流路２０ａから刃に供給されれば、円筒形以外の形状を採用してもよい。

本発明による孔あけ工具の側面図である。 刃が上方位置にあるときのハウジングの側面断面図である。 刃を下げたときのハウジングの側面断面図である。 刃が材料に食い込んでいるときのハウジングの側面断面図である。 孔あけした材料が切り離されて落下したときのハウジングの側面断面図である。 ハウジング上部の拡大断面図である。 ハウジング上部の拡大断面図である。

符号の説明

１ 孔あけ工具
Ｓ 孔あけ面
２ 刃
４ センターピン
２ａ 刃本体
４ｂ 上部弁 センターピンの
１４ タンク
１６ 流出口
１８ 弁要素
２０ 管
２０ａ 流路
２２ 上管
２４ 下管
５６ａ 上移動当接面
５６ｂ 下移動当接面

Claims (3)

1. 孔あけ工具であって、
   材料の孔をあけるべき孔あけ面に対して上下動する孔あけ用の刃と、
   前記孔あけ用の刃の上方に設けられた、切削液用のタンクと、
   前記タンク内に連通していて切削液が流出する流出口と、
   前記流出口に対して上下方向に移動することによって前記流出口を開閉する弁要素と、
   前記流出口から流出した切削液を前記刃に案内するための流路を構成する管と、を有し、
   前記管は、前記孔あけ用の刃の上下動と連動して上下動し、前記管が上方に移動することによって、前記管が前記弁要素を持上げ、前記流出口を閉じる上方位置に移動させ、前記管が下方に移動することによって、前記弁要素が下方に移動して、前記流出口を開く下方位置に移動することを特徴とする孔あけ工具。
2. 更に、前記孔あけ面に対して上下方向に延び、且つ、孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動自在な、孔の中心決めのためのセンターピンを有し、
   前記孔あけ用の刃は円筒状であって前記センターピンを取り囲むようにして設けられ、且つ、前記センターピンに対して上下方向に相対移動可能であり、
   前記管の流路は、円筒状の前記孔あけ用の刃の内部と連通し、
   前記センターピンの上部は前記管の内部に挿入されており、前記センターピンの前記上部は、前記孔あけによって切り離された材料の落下に伴って下方に移動するとき、前記管の流路と前記孔あけ用の刃の内部との流通を遮断する弁手段を有することを特徴とする請求項１に記載の孔あけ工具。
3. 前記管は、上管と下管とを有し且つそれらが上下方向に互いに伸縮自在な二重管構造をなし、前記下管は、前記刃に連結され、前記上管は、前記弁要素の近傍に配置され、
   前記上管の上下動は、前記下管の上下動に連動し、前記下管の上下動よりも小さくなるように構成され、
   前記上管は、前記下管が上方に移動したときに前記上管を持上げるために前記下管が当接する上移動当接面と、前記下管が下方に移動したときに前記上管の下方移動を阻止するように前記孔あけ工具ハウジングに当接する下移動当接面と、を有することを特徴とする請求項２に記載の孔あけ工具。

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