JP2013099835A - 円筒状穿孔工具 - Google Patents

Abstract

【課題】穿孔後に工具内に残る円盤状の抜きカスを容易に除去できる円筒状穿孔工具を提供する。
【解決手段】電動工具等に装着するためのシャンク部と、円形孔を穿孔するためのボディ部で構成される。シャンク部は、ボディ部に対し回転及び摺動する回転摺動軸部と突起体を有し、ボディ部は、シャンク部の回転摺動軸部が装着されて回転及び摺動する回転摺動孔部と、シャンク部の突起体が摺動する突起体摺動孔を有し、突起体が突起体摺動孔の中で摺動可能な範囲でシャンク部とボディ部が相対的に回転及び摺動可能な状態で一体化されている。ボディ部の内部には穿孔された板の一部が円盤状の抜きカスとして残るが、この抜きカスを、ボディ部をシャンク部側に引いて摺動することにより、シャンク部の端面で押してボディ部の外部に排出し除去することができる。
【選択図】図１

Description

電動工具やエアー工具などに装着され、主として、瓦、タイルなどの窯業製品の板に円形孔を穿孔するために用いられる円筒状穿孔工具に関する。

建物の瓦屋根やタイルの床板、機械設備の金属板、などに装置や部品を固定する方法として、直径が２０〜６０ｍｍ程度の貫通孔を加工し、この貫通孔に固定用の軸やボルトを挿入して部材を固定する方法がある。

このような貫通孔の加工には、電動工具やエアー工具などに装着された円筒状穿孔工具が使用されることが多い。この時、円筒状穿孔工具は、タングステンカーバイト製の超硬合金の刃先をもつもの、ダイヤモンドや窒化ボロンなどの硬くて細かな粒子を結合材で固着した刃先を持つもの、などの中から、穿孔する板の材質に適応した刃先と穿孔直径をもつ円筒状穿孔工具が選択され使用される。

このようにして選択された円筒状穿孔工具を使って適当な厚みを持った被穿孔板を穿孔すると、研削されたり切削されたりする場所から、細かな粒子や切子となって被穿孔板を構成している材料が飛散して穿孔が進み、所定の直径をもつ孔が被穿孔板に貫通すると、被穿孔板と同じ厚みをもつ円盤状の抜きカスが穿孔工具の内部に残る。

穿孔工具の内部に残る円盤状の抜きカスは次の穿孔の支障になるので、穿孔が完了する都度、抜きカスを穿孔工具から除去する必要がある。しかし、抜きカスの外周と穿孔工具の内周の間にできる隙間が通常０．５〜１ｍｍ程度と狭く、研削や切削で発生した被穿孔板の粒子や切子がこの隙間に詰まったり、抜きカスが穿孔工具の内部で傾いてしまったりして、抜きカスを穿孔工具から取り出す作業が困難な場合がある。

図７は従来から用いられている一般的な円筒状穿孔工具１を示す。円筒状穿孔工具１は一方の端部には穿孔刃先９、他の端部にはシャンク７を持ち、ボディ部３の中央部辺りにはカス抜き孔１４が設けられている。このカス抜き孔１４は通常、２個または３個など、複数個設けられることが多い。

このような円筒状穿孔工具１で穿孔する時は、図８に示すように、まず、電動工具１１のシャンク把持部１２に円筒状穿孔工具１のシャンク７を装着し、グリップ１５を手で掴んで電動工具１をしっかりと把持し、電動工具１１に内臓され図示されていないモータで円筒状穿孔工具１を回転し、穿孔刃先９を被穿孔板１３に当接させて穿孔する。

穿孔が完了すると、図９に示すように、円筒状穿孔工具１の穿孔刃先９は被穿孔板１３を貫通する。その時、円筒状穿孔工具１のボディ部３の内部には図１０に示すような円盤状の抜きカス１０が残る。抜きカス１０の厚みは被穿孔板１３の板厚と同じで、外径はボディ部３に設けられた穿孔刃先９の内径より０．５〜１ｍｍ程度小さい。

この抜きカス１０は、孔が貫通した時の振動や衝撃などで、図１１で示すように、ボディ部３の内部で、穿孔軸に対して直角にならずに傾いてしまうことがある。また、天井板などに下側から穿孔する場合では、抜きカス１０が、自重でボディ部３の内部深くまで入り込んでしまうこともある。

いったん穿孔が完了したら、次の穿孔に備えて、円筒状穿孔工具１のボディ部３の内部に残っている抜きカス１０を除去する必要がある。この除去では、例えば、穿孔刃先９を下に向け、ボディ部３を軽く叩く。すると、自重で抜きカス１０がボディ部３の外に落ち出て除去されることもある。しかし、通常は、研削や切削で被穿孔板１３から発生した粒子や切子などが、抜きカス１０とボディ部３の内部との０．５〜１ｍｍ程度の隙間に詰まり、抜きカス１０は容易には動かないことが多く、その場合は下に向けて叩くだけでは除去できない。また、図１１て示されるように、抜きカス１０がボディ部３の内部で穿孔軸に対して直角にならずに傾いてしまった場合も簡単には除去できない。

このような時は、ボディ部３に設けられたカス抜き孔１４から金属の棒を挿入して抜きカス１０の位置や傾きを変えながら、少しずつ穿孔刃先９の方向に移動させて除去するか、最悪の場合は、円筒状穿孔工具１を電動工具１１から取り外し、穿孔刃先９の側から、金属棒やドリルなどで内部の抜けカス１０を破壊し、小さな破片にしてから除去する作業が必要になる。

例えば、厚み１０ｍｍの瓦に直径３０ｍｍの孔を穿孔する場合、ダイヤモンドまたは窒化ボロン砥粒を穿孔刃先９とした円筒状穿孔工具１を用いると、概略２０秒で貫通孔を穿孔することがきる。しかし、穿孔で発生した抜きカス１０が、研削で瓦から発生した細かな粘土粒子によってボディ部３の内部で動かなくなっていたり、穿孔軸に対して直角にならずに傾いていたりすると、カス抜き孔１４から金属の棒を挿入して抜きカス１０を除去する作業が必要で、この作業には１〜２分程度の時間がかかることが多い。

それでも除去できなければ、円筒状穿孔工具１を一旦、電動工具１１から取り外し、穿孔刃先９の側から金属棒またはドリルなどの工具を使って抜きカス１０を破壊し、小さな破片にしてから除去することになるが、この作業では５分以上の時間を必要とする場合が多い。従って、穿孔作業の効率は、数十秒で完了する穿孔時間ではなく、数分を要する抜きカス除去作業時間によって左右され、この抜きカス除去作業をいかに短時間で行えるかが大きな問題であった。

従来から用いられている円筒状穿孔工具を電動工具やエアー工具などに装着し、瓦やタイル、金属などの板に円形の貫通孔を穿孔すると、円筒状穿孔工具のボディ内部に円盤状の抜きカスが残る。この抜きカスがボディ内部で穿孔軸に対して直角にならずに傾いたり、ボディと抜きカスとの間の狭い隙間に穿孔で発生した粒子や切子が詰まったりすると、ボディ内部から抜きカスを除去するため、ボディに設けられたカス抜き孔から金属の棒で抜きカスを突いたり押したりする作業や、時には、円筒状穿孔工具を電動工具やエアー工具などから取り外し、別のドリルや金属棒などでボディ内部の抜きカスを粉砕する作業が必要になり、これらの抜きカス除去作業によって穿孔作業効率は著しく劣化する、という問題が発生していた。

上記の課題を解決するための本願発明は、電動ドリル等に装着するためのシャンク部と、円形孔を穿孔するための穿孔刃先を持つボディ部で構成される円筒状穿孔工具であって、シャンク部は、ボディ部に対し回転及び摺動する回転摺動軸部と突起体とを有し、ボディ部は、シャンク部の回転摺動軸部が装着され回転及び摺動する回転摺動孔部と、回転方向孔及びこの回転方向孔に連続的に形成され穿孔刃先側に伸びる穿孔方向孔からなる突起体摺動孔とを有し、突起体が突起体摺動孔の中で摺動可能な範囲においてシャンク部とボディ部が相対的に回転及び摺動可能な状態で一体化されていることを特徴とする。

ボディ部に設けられた突起体摺動孔は、穿孔方向孔と回転方向孔を連続的に組み合わせた形、例えば概略アルファベットの「Ｌ字」、に形成される。このようにして形成された突起体摺動孔に、シャンク部に設けられた突起体を嵌め込むように組み立てると、組み立てられた後のボディ部とシャンク部は、突起体摺動孔の形状で決まる範囲の中で、相対的に回転や摺動することが可能な状態で一体化されることになる。つまり、突起体摺動孔の形状がアルファベットのＬ字の場合、ボディ部とシャンク部は、Ｌ字の縦の棒に相当する穿孔方向孔に沿って縦方向、つまり穿孔軸方向、に相対的に摺動し、Ｌ字の横の棒に相当する回転方向孔に沿って横方向、つまり円筒状穿孔工具の回転方向、に相対的に回転できる状態を維持して一体化される。

被穿孔板に穿孔する時は、穿孔刃先が設けられたボディ部を、電動工具に連結されたシャンクを経由して高速回転する必要がある。この時は、シャンク部に設けられた突起体で、ボディ部に設けられた突起体摺動孔の回転方向孔の片側の端面を押すことにより、シャンク部の回転をボディ部に伝えて回転する。その後、回転しているボディ部の穿孔刃先を被穿孔板に当接させれば穿孔が進む。

穿孔が完了したら、ボディ部を掌で握り、まず、円筒状穿孔工具の回転方向に力を加えると、突起体摺動孔の回転方向孔に沿ってボディ部が回転する。次に、シャンク側に引く方向に力を加えると、ボディ部は穿孔方向孔に沿って電動工具の方向に移動する。すると、ボディ部の内部に残されていた円盤状の抜きカスは、まず、シャンク部の端面に当り、さらにボディ部をシャンク側に引いてゆくと、ついにはシャンク部の端面によってボディ部の外に押し出される。

シャンク部の、円盤状の抜きカスに接する側の端面を平坦な円盤状にしておけば、ボディ部の内部で傾いていた抜きカスは、ボディ部がシャンク側に摺動しシャンク部の端面が抜きカスに当接した時、傾きを是正する方向の力を受け、穿孔軸に対して直角な状態になる。その後、更にボディ部がシャンク側に摺動すると、抜きカスは、シャンク部の円盤状の端面から抜きカスの全面において均等な力を受けながら、穿孔軸に対して直角は状態を維持してボディ部の中部を移動する。従って、短時間で抜きカスはボディ部の外部に押し出されて除去されることになる。

このようにして、抜きカスをボディ部の外部に除去したら、除去する時とは逆の手順で、まず穿孔軸方向、次に回転方向、にボディ部を突起体摺動孔に沿って動かせば、最初の状態、つまり次の穿孔作業が可能な状態、に戻る。この一連の抜きカス除去作業は、５〜１０秒程度の短い時間で行うことが可能で、かつ円筒状穿孔工具を電動工具やエアー工具などに装着したまま行えるため、極めて効率がよい。また、ボディ部とシャンク部は互いに相対的に回転や摺動できるものの、常に一体化しているため、操作性もよい。

本願発明に係る円筒状穿孔工具は、シャンク部に設けられた突起体がボディ部に設けられた突起体摺動孔の中で摺動可能な範囲において、シャンク部とボディ部が相対的に回転及び摺動可能な状態で一体化しているため、穿孔時は、電動工具の回転力をシャンクから突起体、更には突起体摺動孔を経由してボディ部に伝え、ボディ部先端の穿孔刃先を回転して穿孔することができ、穿孔後は、ボディ部を掌で握り、円筒状穿孔工具の回転方向に回転してから電動工具方向に引くことで、ボディ部の内部に残った抜きカスをシャンク部の端面でボディ部の外に押し出して除去することができる。穿孔完了後に抜きカスを除去し、もとの穿孔可能状態に復元する一連の作業は、円筒状穿孔工具を電動工具に装着したまま短時間で行うことができるので、従来の円筒状穿孔工具と比べ、抜きカスの除去作業効率は大幅に改善され、その結果、穿孔作業全体の効率が向上する。また、ボディ部とシャンク部は、相対的に回転や摺動が可能な状態を保ちながらも常に一体化しているため、操作性にも優れる。

本願発明の円筒状穿孔工具の、一つの実施例における側面図 図１の実施例におけるシャンク部の側面図 図２のシャンク部の左端面図 図１の実施例におけるボディ部の側面図 図１の実施例における円筒状穿孔工具におき、穿孔を完了した時点での円筒状穿孔工具の状態を説明するための図 図５においてボディ部の内部に残った抜きカスを、ボディ部から排出した状態を説明するための図 従来の円筒状穿孔工具の一つの実施例を示す図。 電動工具に円筒状穿孔工具を装着した状態を説明するための図 電動工具に装着された円筒状穿孔工具で穿孔を完了した状態を示す図 穿孔完了後の円筒状穿孔工具のボディ部の内部状態を説明するための図 穿孔完了後の円筒状穿孔工具のボディ部の内部状態の、別の例を説明するための図

本願発明に係る円筒状穿孔工具は、ボティ部とシャンク部が、ボディ部の回転摺動孔部とシャンク部の回転摺動軸部よって相対的に回転及び摺動し、かつ、ボディ部の突起体摺動孔及びシャンク部の突起体によって、相対的な回転及び摺動の範囲が規制された状態を維持したまま一体化していることを特徴とする円筒状穿孔工具である。

穿孔する時は、電動工具などの回転機構に連結されたシャンク部の回転を、シャンク、突起体、突起体摺動孔、を経由してボディ部に伝導し、ボディ部に設けられた穿孔刃先を回転して穿孔する。穿孔が完了したら、円筒状穿孔工具を電動工具などの回転機構に連結した状態のまま、ボディ部を掌で握り、穿孔回転方向に回してから電動工具方向に引くことにより、ボディ部の内部に残っている円盤状の抜きカスを、穿孔軸に垂直な状態を維持したまま、ボディ部の外に押し出して除去する。

本願発明に係る円筒状穿孔工具では、ボディ部とシャンク部は、相対的に回転及び摺動が可能な状態で組み合せられて一体化しているが、穿孔作業や抜きカス除去作業の間、常に一体化した状態を維持しているため、振動や衝撃などでボディ部とシャンク部が分離してしまうことはなく、一つの穿孔工具として取り扱える。

図１、図２、図３、図４、図５、図６を用いて、本願発明に係る円筒状穿孔工具の実施例を説明する。

まず、シャンク部２は、図２の側面図、図３の左端面図で示されるように、回転摺動軸部５、２つの突起体４、及びシャンク７から構成される。

一方、ボディ部３は、図４に示されるように、片側に穿孔刃先９、その反対側には回転摺動孔部６が設けられた円筒状の部品で、円筒面上には２つの突起体摺動孔８が設けられている。この突起体摺動孔８は、回転方向孔８ｂと、これに連続的に形成され穿孔刃先９の方向に伸びる穿孔方向孔８ａで構成されていて、全体としてはアルファベットの文字の「Ｌ」に似た形をしている。

以上のシャンク部２とボディ部３を組み合わせて一体化し、図１に示すような円筒状穿孔工具１とする。この状態では、突起体４が突起体摺動孔８に挿入されているので、シャンク部２とボディ部３は相対的な回転や摺動はできても、互いに分離することはない。このような組み合わせ方法にはいろいろあるが、例えば、突起体４が付いていない状態のシャンク部２を使い、まず、シャンク部２の回転摺動軸部５をボディ部３の回転摺動孔部６に挿入する。次に、ボディ部３の突起体摺動孔８を通して外部から突起体４を挿入し、シャンク部３の回転摺動軸部５に予め設けておいたネジ穴に突起体４をねじ込んで組み合わせして一体化すればよい。

このようにしてシャンク部２とボディ部３が組み合わせられて一体化した円筒状穿孔工具１では、突起体４が突起体摺動孔８の穿孔方向孔８ａ及び回転方向孔８ｂに沿って移動できる範囲において、シャンク部２とボディ部３は相対的に摺動及び回転が可能な状態を維持したまま一体化している。

以上の円筒状穿孔工具１を用いて穿孔を行う場合は、図８に示すように、電動工具１１のシャンク把持部１２に円筒状穿孔工具１のシャンク７を装着し、グリップ１５を握って、電動工具１１に内臓され図示されていないモータで回転して穿孔刃先９を被穿孔板１３に当接させる。すると、穿孔が開始し、ついには穿孔が完了して、図９に示すように、被穿孔板１３を穿孔刃先９が貫通する。

この時、円筒状穿孔工具１のボディ部３の内部には、図５に示すように、円盤状の抜きカス１０が残る。この抜きカス１０は、図５でも示されているように、穿孔軸に対して直角にならず、若干傾いて残ることが多い。

この抜きカス１０を除去するには、電動工具１１に装着されている円筒状穿孔工具１のボディ部３を掌で握り、まず、穿孔する時にボディ部３が回転していた方向に力を加えてボディ部を回す。すると、突起体４を基準として、ボディ部３は突起体摺動孔８の回転方向孔８ｂに沿って回転する。

次にボディ部３をシャンク把持部１２の側に引く。すると、図６に示されるように、ボディ部３は突起体４を基準として、突起体摺動孔８の穿孔方向孔８ａに沿ってシャンク把持部１２の方向に移動する。この移動の過程で、ボディ部３の内部に残された抜きカス１０は、シャンク部３の円盤状のカス押出端面１６で押され、穿孔軸に対して直角になる方向に働く力を受けながら穿孔刃先９の方向に移動し、ついにはボディ部３の外に押出される。

このようにして抜きカス１０をボディ部３から除去した後は、突起体摺動孔８に沿って、ボディ部３を、抜きカス１０を除去する作業と逆の方向に移動すれば、ボディ部３は元の位置に戻り、次の穿孔作業が可能になる。

以上のべたように、本願発明の円筒状穿孔工具によれば、円筒状穿孔工具を電動工具などの回転機構に装着したまま、かつ特殊な道具を用いることなく、円筒状穿孔工具内に残る抜きカスを除去することが可能で、穿孔作業の効率は大幅に改善する。

実施例では、ボディ部に２つの突起体摺動孔を、シャンク部に２つの突起体を設けた例を挙げたが、ボディ部に突起体、シャンク部に突起体摺動孔またはこれに相当する突起体摺動溝、を設けてもよい。また突起体及び突起体摺動孔の個数は２個ではなく、１つ以上であれば何個でもよい。

また、被穿孔板は、瓦やタイルなどの窯業製品ではなく、鉄やステンレスなどの金属でもよい。被穿孔板の材質に合わせ、ボディ部に設けられる穿孔刃先の材質や形状を、ダイヤモンド粒子などの砥石、超硬合金などの金属、波型刃先、円筒状刃先、などの中から選択することになるが、被穿孔板の材質や、円筒状穿孔工具の穿孔刃先の材質や形状がいかなる場合であっても、ボディ部とシャンク部を摺動及び回転可能な状態で一体化した本願発明の円筒状穿孔工具を適用することは可能である。

１ 円筒状穿孔工具
２ シャンク部
３ ボディ部
４ 突起体
５ 回転摺動軸部
６ 回転摺動孔部
７ シャンク
８ 突起体摺動孔
８ａ 穿孔方向孔
８ｂ 回転方向孔
９ 穿孔刃先
１０ 抜きカス
１１ 電動工具
１２ シャンク把持部
１３ 被穿孔板
１４ カス抜き孔
１５ グリップ
１６ カス押出端面

Claims (1)

1. 電動ドリル等に装着するためのシャンク部と、円形孔を穿孔するための穿孔刃先を持つボディ部で構成される円筒状穿孔工具であって、シャンク部は、ボディ部に対し回転及び摺動する回転摺動軸部と突起体を有し、ボディ部は、シャンク部の回転摺動軸部が装着され回転及び摺動する回転摺動孔部と、回転方向孔及び回転方向孔に連続的に形成され穿孔刃先側に伸びる穿孔方向孔からなる突起体摺動孔を有し、突起体が突起体摺動孔の中で摺動可能な範囲においてシャンク部とボディ部が相対的に回転及び摺動可能な状態で一体化されていることを特徴とする円筒状穿孔工具

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