JP2013230549A - 電気ドリル - Google Patents

Abstract

【課題】予期しない斜めの穴をあけることを防止する機能を備えた電気ドリルを提供すること。更に、電気ドリルによる穴明け作業時に、穴明け方向がずれたときに、自動的にこれを感知し、穴明けを停止する電気ドリルを提供すること。
【解決手段】被加工物7に対して垂直方向に穴明け加工する電気ドリル1であって、大地表面に対して平行に規定された傾斜センサ搭載面8に搭載された傾斜センサ10を備え、前記被加工物の表面に対して垂直方向に位置決めされた前記ドリルの回転軸線Cが所定の角度以上に傾斜したとき、前記傾斜センサ10は、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する。
【選択図】図２

Description

本発明は、対象物に対し適正な方向に穴をあけることのできる電気ドリルに関する。

この技術分野の背景技術として、穴明け方向を感知する手段を備えた電気ドリルに関して次の特許文献がある。
特開平7-214408「水準器付のハンドタイプ電動ドリル」（公開日 1995年8月15日） 特開平10-225810「ハンディー型電気ドリル」（公開日 1998年8月15日）

上記特許文献１、２は、水準器を備えた携帯用電気ドリルであり、作業者が水準器を目で見てドリルが対象物に対し垂直であることを確認し穴をあけるというものである。

しかし、上記特許文献１、２では、対象物に対し垂直に穴をあけるには、作業者は穴をあけている間水準器を見続けなければならず、作業者の力の加減などによりドリルが傾いてしまった時には、作業者がドリルの駆動を停止させるまで傾いた状態で穴をあけ続けてしまうという問題がある。

即ち、上記特許文献１、２では、ドリルは予期しない斜めの穴をあけることを防止する機能を備えていなく、また文献の記載はかかる機能に何等言及していない。

従って、本発明は、予期しない斜めの穴をあけることを防止する機能を備えた電気ドリルを提供することを目的とする。

更に、本発明は、電気ドリルによる穴明け作業時に、穴明け方向がずれたときに、自動的にこれを感知し、穴明けを停止する電気ドリルを提供することを目的とする。

更に、本発明は、電気ドリルによる穴明け作業時に、穴明け方向がずれて自動的に穴明けが停止した後に、穴明け方向を補正したとき、再び穴明け作業が再開される電気ドリルを提供することを目的とする。

上記本発明の目的に鑑みて、本発明に係る電気ドリルは、被加工物に対して垂直方向に穴明け加工する電気ドリルであって、大地表面に対して平行に設置された傾斜センサ搭載面に搭載された傾斜センサを備え、前記被加工物の表面に対して垂直方向に位置決めされた前記ドリルの回転軸線が所定の角度以上に傾斜したとき、前記傾斜センサは、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する。

更に、上記電気ドリルでは、大地表面に対し平行に設置された前記被加工物の表面上で、穴明け箇所を原点として、原点で互いに直交する軸を、作業者から見て、被加工面の上方向にＹ軸、右方向にＸ軸、穴明け方向に沿って作業者の手前方向にＺ軸と規定したとき、前記傾斜センサは、鉛直方向穴明けに際し、該被加工物の表面に対して垂直に位置決めされた前記ドリルの回転軸線がＸ軸方向又はＹ軸方向に所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する傾斜センサとしてもよい。

更に、上記電気ドリルでは、鉛直に設置された前記被加工物の表面上で、穴明け箇所を原点として、原点で互いに直交する軸を、作業者から見て、被加工面の上方向にＹ軸、右方向にＸ軸、穴明け方向に沿って作業者の手前方向にＺ軸と規定したとき、前記傾斜センサは、水平方向穴明けに際し、該被加工物の表面に対して垂直に位置決めされた前記ドリルの回転軸線がＹ軸方向に所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する傾斜センサとしてもよい。

更に、本発明に係る上記電気ドリルは、被加工物に対して穴明け加工する電気ドリルであって、前記電気ドリル内に大地表面に対して平行な傾斜センサ搭載面を規定したとき、該傾斜センサ搭載面に配置された傾斜センサを備え、該傾斜センサは、前記電気ドリルの回転軸線が穴明け開始時の穴明け方向から所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜センサは、該傾斜を感知して前記ドリル駆動電流を遮断してもよい。

更に、上記電気ドリルでは、前記傾斜センサは、前記電気ドリルの回転軸線が穴明け開始時の穴明け方向から所定の角度以上に傾斜した後、再び所定の角度未満に戻ったとき、該傾斜センサは、前記電気ドリルの駆動電流を再度導通してもよい。

更に、上記電気ドリルでは、更に、前記電気ドリル内に傾斜センサ搭載板を備え、該傾斜センサ搭載板は、穴明け作業開始時に、該傾斜センサ搭載板を大地表面に対して平行に固定可能にしてもよい。

更に、上記電気ドリルでは、更に、加工面傾斜度設定ダイヤルを備え、該加工面傾斜度設定ダイヤルによって、穴明け作業開始時に、前記傾斜センサ搭載面を大地表面に対して平行に固定可能にしてもよい。

更に、上記電気ドリルでは、更に、穴明け作業開始時に、前記傾斜センサ搭載面及び前記傾斜センサを回転し固定する手段を備えていてもよい。

更に、本発明に係る電気ドリルは、被加工物に対して垂直方向に穴明け加工する電気ドリルであって、前記電気ドリルに設置され、該電気ドリルの姿勢角度を検出する姿勢角度検出センサを備え、前記電気ドリルの姿勢角度が所定の角度以上に傾斜したとき、前記姿勢角度検出センサは、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する。

更に、上記電気ドリルでは、前記姿勢角度検出センサは、ジャイロ、加速度センサ又は地磁気センサの内の１つ以上を利用したモーションセンサであってよい。

本発明によれば、予期しない斜めの穴をあけることを防止する機能を備えた電気ドリルを提供することができる。

更に、本発明によれば、電気ドリルによる穴明け作業時に、穴明け方向がずれたときに、自動的にこれを感知し、穴明けを停止する電気ドリルを提供することができる。

更に、本発明によれば、電気ドリルによる穴明け作業時に、穴明け方向がずれて自動的に穴明けが停止した後に、穴明け方向を補正したとき、再び穴明け作業が再開される電気ドリルを提供することができる。

図１は、電気ドリルで垂直方向の穴明けをする第１実施形態を説明する図である。 図２は、図１の第１実施形態で穴明け作業時に電気ドリルが傾いた場合を説明する図である。 図３は、電気ドリルの電気回路の概要を示す図である。 図４は、穴明け時のドリル回転操作について説明する図である。 図５は、電気ドリルで水平方向の穴明けをする第２実施形態を説明する図である。 図６は、第２実施形態で穴明け作業時に電気ドリルが傾いた場合を説明する図である。 図７は、電気ドリルで、大地表面に対し角度θ度に位置する被加工物に対して、穴明けする第３実施形態を説明する図である。 図８は、図７の第３実施形態で穴明け作業時に電気ドリルが傾いた場合を説明する図である。 図９は、電気ドリルで、大地表面に対し角度θ度に位置する被加工物に対して、被加工物の表面に対して穴明け方向が角度α度をなす場合を説明する図である。 図１０は、電気ドリルに取り付けられた加工面傾斜度設定ダイヤルを説明する図である。 図１１は、ドリル本体の側面に配置された角度設定ダイヤルと、傾斜センサ搭載板を角度設定ダイヤルで設定された角度に回転して保持する手段とを備えた傾斜センサ角度設定手段を説明する図である。

１：電気ドリル、 ２：ドリル本体、 ３：ドリル（刃先，チップ）、 ４：スイッチ部、 ５：把持部、 ６：チャック部、 ７：被加工物、 ８：傾斜センサ搭載面、 ８-1：傾斜センサ搭載板、 １０：傾斜センサ、 １０ｘ：Ｘ方向一軸傾斜センサ、 １０ｙ：Ｙ方向一軸傾斜センサ、 １０ｚ：Ｚ方向一軸傾斜センサ、 １０ｘｙ：ＸＹ方向二軸傾斜センサ、 １１：商用交流電源用プラグ、 １２：加工面傾斜度設定ダイヤル、
Ｍ：ドリルのモータ、 Ｃ：正常時のドリル回転軸線、 Ｃａ：傾斜時のドリル回転軸線、 Ｈ：被加工面７の穴明け箇所、 ｈ：傾斜センサ搭載面とドリル軸線との交点、 θ：被加工物と大地表面のなす角度、 α：被加工物表面とドリル軸線のなす角度、

以下、添付の図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について詳細に説明する。なお、図面に示す同じ要素に対しては同じ参照符号を付して重複した説明を省略する。

最初に、傾斜センサー付き電気ドリルについて一般的又は理論的に説明する。

本出願書類では、「穴」には、電気ドリルにより加工される形状である全ての被加工形状を含み、例えば、貫通孔（「スルーホール」ともいう。）、非貫通孔（「盲孔」，「ブラインドホール」ともいう。）及び凹みを含むものとする。また、「電気ドリル」には、一般的な電気ドリルに加えて、振動ドリル，ハンマードリル，高速ドリル，エアドリル等の穴明け加工が可能な電動工具を含み、駆動電源として商用電源及び充電式電源を含むものとする。また、「穴明け角度」は、大地表面（図示せず。）に対する穴中心線又はドリル回転軸線のなす角度と規定する場合と、被加工物表面に対する穴中心線又はドリル回転軸線のなす角度と規定する場合とがあり、夫々、大地表面か被加工物表面かの基準を明らかにして規定する。

図１（Ａ）では、作業者（図示せず。）が図の右側に居て、電気ドリル１を操作する状況を想定している。図に示すように、電気ドリル１は、一般に、ドリル本体２と、ドリル（刃先，チップとも言う。）３と、ドリルをドリル本体に固定するチャック部６と、作業者がドリルを持つ把持部５と、ドリルのモータ（図示せず。）の駆動電源のON/OFF操作をするスイッチ部４とを備えている。更に、本実施形態に係る電気ドリル１は、傾斜センサ１０を有している。図を簡単にするため、駆動電源用の電気コード等は図示を省略する。

符号７は、建造物，コンクリート，煉瓦等の被加工物を示す。一般に、この被加工物７が大地表面に対してなす角度をθ度とするが、図１（Ａ）では被加工物７は大地表面に対して平行に置かれているためθ＝ゼロである。被加工物７表面の穴明け箇所を符号Ｈで示す。また、穴明け方向（即ち、穴中心線又はドリル回転軸線）を符号Ｃで示す。

被加工物７及び傾斜センサ１０の位置関係を説明する都合上、図１(Ｂ)にその詳細を示すように、被加工物７の表面上で、穴明け箇所Ｈを原点として、作業者から見て、上方向にＹ軸、右方向にＸ軸、穴明け方向に沿って作業者の手前方向にＺ軸のＸＹＺ座標を規定する。

図１(Ａ)に示すように、傾斜センサ１０の位置を特定するため、傾斜センサの取り付け箇所に大地表面に対して平行な小さな搭載面８を規定し、この傾斜センサ搭載面８とドリル軸線Ｃとの交点をｈと規定する。傾斜センサ搭載面８は仮想の面であってよい。なお、傾斜センサ１０及び傾斜センサ搭載面８の位置は、ドリル本体部２の内部に限定されず、その周囲でもよい。

傾斜センサ１０は、傾斜計とも呼ばれ、重力方向に吊した重りや液面と、水平面に対して傾いた搭載面８との間の偏差を検出する装置である。傾斜センサ１０は、市場で入手可能な、振り子型傾斜計，液面傾斜計等を利用できる。

［第１実施形態：床および天井の穴明け（鉛直穴）］
図１（Ａ）は、床および天井の穴明け（鉛直穴明け）を説明する図であり、具体的には電気ドリル１で、大地表面に対し平行（即ち、θ＝ゼロ）に位置する被加工物７に対して穴明けする実施形態を説明する図である。このとき、大地表面及び被加工物７の表面に対する穴明け方向は角度９０度となる。

図１（Ａ）の床および天井の穴明けの場合、電気ドリル１が傾かない正常状態では、傾斜センサ１０は水平に保持されているので、傾斜センサ搭載面８は大地表面と平行である。

穴明け作業時に、図２に示すように、電気ドリル１が傾き、本来のドリル回転軸線Ｃから傾斜してＣａに移動すると、所望の方向に穴を明けることが出来なくなる。傾斜した時、大地表面に対して、ドリル本体２と傾斜センサ搭載面８とは一体に傾斜するので、傾斜センサ搭載面８に設置された傾斜センサ１０は傾斜を感知し、ドリル駆動電流を遮断する。

図１（Ｃ）は、ドリル軸線Ｃに沿って作業者側から見た、傾斜センサ搭載面８に取り付けられた傾斜センサ１０の詳細を示す図である。傾斜センサ１０は、Ｘ方向の傾斜を感知する一軸センサ１０ｘとＹ方向の傾斜を感知する一軸センサ１０ｙとを有している。好ましくは、これら２個の一軸傾斜センサ１０ｘと１０ｙとは直列接続されて、傾斜センサ１０を構成している。その代わりに、ｘ及びｙ方向の傾斜を感知する、１個の二軸傾斜センサ１０ｘｙ(図示せず。)を用いて傾斜センサ１０を構成することもできる。

図３は、電気ドリル１の電気回路の概要を示す図である。電気ドリル１では、例えば、商用交流電源用プラグ１１から得られる交流電源に対して、ドリル３の回転駆動用モータＭと、このモータのON/OFF操作スイッチ４と、傾斜センサ１０とが、直列に接続されている。

傾斜センサ１０は、ドリル３が本来の回転軸線Ｃ上にある正常な状態にある時、大地表面に対して常時平行に維持されている。電気ドリル１が本来の回転軸線Ｃから外れて傾斜が発生して、傾斜センサ１０が所定の角度以上の傾斜を感知した時、傾斜センサ１０は、ドリル駆動電源の通電をOFFにする構成となっている。この「所定の角度」は、傾斜センサ１０の感度の制限の下、任意に定めることが出来る。

なお、傾斜センサ１０が所定の角度以上の傾斜を感知した時、傾斜センサ１０がドリル駆動電源回路に設けられた遮断回路（図示せず。）をONにして、駆動電流を遮断するような構成にしてもよい。

この傾斜センサー付き電気ドリル１の使用方法を説明する。図１（Ａ）に示すように、作業者は、ドリル３の先端を被加工面７の穴明け箇所Ｈに押し付けて固定し、把持部５を操作して被加工物７の表面に対してドリル３の回転軸線Ｃが垂直方向になるように保持して、スイッチ４をONにする。このとき、傾斜センサ１０は大地表面に対して平行に維持されている。同様にして、傾斜センサ１０を取り付けた傾斜センサ搭載面８も大地表面に対して平行に維持されている。

ドリル３の回転軸線Ｃがぶれず（即ち、傾斜せずに）にドリル３が回転軸線Ｃに沿って移動すれば、被加工物７に対して、被加工物表面に垂直方向の穴明けをすることができる。

しかし、穴明け作業時にドリル３が傾き、図２に示すように、本来のドリル回転軸線Ｃから傾斜してＣａに傾くと、所望の方向に穴を明けることが出来なくなる。ドリル搭載面８は、当初、大地表面に対して平行と規定された面であり、またドリル本体２に固定された面である。従って、傾斜時には、ドリル本体２と傾斜センサ搭載面８とは一体に傾斜するので、傾斜センサ搭載面８に設置された傾斜センサ１０（１０ｘ、１０ｙ）も傾斜してこの傾斜を感知し、ドリル駆動電流を遮断する。この結果、予期せぬ方向への穴明けを防止することができる。

その後、作業者が、ドリル３の傾きを鉛直方向に直すように補正操作して、再び本来のドリル回転軸線Ｃに近づけると、傾斜センサ１０はONとなり、穴明けを再開することが出来る。この結果、穴明けの際に、電気ドリル１が傾斜すると駆動電流は遮断し、適正な穴明け方向に戻すと駆動電流は再接続し、再び傾斜すると遮断し、適正な穴明け方向に戻すと再接続して、結果的に所望の方向へ穴明けすることができる。

次に、電気ドリルの回転操作について説明する。穴明けする場合、例えば他の障害物を避けて作業性を確保するため、電気ドリル１をドリル回転軸線Ｃの周りに回転させた状態で作業したい場合がある。図４(Ａ)は、大地表面に対して角度θ度に配置された被加工物７に対して、被加工物表面に垂直に穴明けする状態を示している。このとき、例えば他の障害物を避けて作業性を確保するため、電気ドリル１を回転軸線Ｃの周りに幾分回転させて作業したい場合がある。図４(Ｂ)は、このような電気ドリル１をドリル回転軸線Ｃの周りに回転させた状態で穴明け作業を行っている場合である。

図１（Ａ）の鉛直方向の穴明けの場合、傾斜センサ搭載面８は大地表面地に対して平行になっている。従って、図４に関連して説明した電気ドリルの回転操作を行っても、傾斜センサ搭載面８は大地表面地に対して平行状態を維持しながら回転軸線Ｃを中心に回るだけであり、傾斜センサ搭載面８の上に搭載された傾斜センサ１０に傾斜は発生せず、ドリル駆動電流の遮断は生じない。即ち、垂直方向の穴明けでは、電気ドリルの回転操作を自由に行うことができる。

［第２実施形態：壁の穴明け（水平穴）］
図５は、壁の穴明けを説明する図であり、具体的には電気ドリル１で、大地表面に対し垂直（即ち、θ＝９０度）に位置する被加工物７に対して、被加工物表面に垂直に穴明けする実施形態を説明する図である。このとき、大地表面に対する穴明け方向は角度ゼロとなる。図５の水平方向穴明けの場合でも傾斜センサ１０は大地表面に平行に維持され、従って傾斜センサ搭載面８も大地表面に対し平行となっている。

穴明け作業時に、図６（Ａ）に示すように、ドリル３が傾き、ドリルの軸線が本来のドリル回転軸線Ｃから傾斜してＣａに移動すると、所望の方向に穴を明けることが出来なくなる。傾斜時には、ドリル本体２と傾斜センサ搭載面８とは一体に傾斜するので、傾斜センサ搭載面８に設置された傾斜センサ１０はこの傾斜を感知し駆動電流を遮断する。

その後、作業者が、ドリル３の傾きを水平に直すように補正操作して、再び本来のドリル回転軸線Ｃに近づけると、傾斜センサ１０はONとなり、穴明けを再開することが出来る。

図５の水平方向の穴明けの場合、傾斜センサ搭載面８は大地表面に対して平行になっている。この場合、傾斜センサ搭載面８とドリル回転軸線Ｃは、線分として交わる（交線ｈ）。図４に関連して説明したドリルの回転操作を行うと、傾斜センサ搭載面８は交線ｈ（即ち、ドリル回転軸線Ｃ）の周りに回転し、傾斜センサ１０は傾斜を感知して駆動電流を遮断してしまう。

図６（Ｂ）は、ドリル軸線Ｃに沿って作業者側から見た、傾斜センサ搭載面８に取り付けられた傾斜センサ１０を説明する図である。上記回転操作に際して駆動電流の遮断を回避するために、傾斜センサ１０は、Ｚ軸に沿って配置された一軸傾斜センサ１０ｚのみとする。或いは、直列接続された２個の一軸傾斜センサ１０ｘと１０ｚの内、Ｘ軸に沿って配置された一軸傾斜センサ１０ｘを常時ONにしてドリル駆動電流を常時通電状態にしてもよい。回転操作を行っても、一軸傾斜センサ１０ｚは回転軸Ｃ（Ｚ軸）の周りを回るだけであり、Ｚ軸方向の傾斜は生じない。従って、回転動作による駆動電流の遮断は生じなくなる。

［第３実施形態：任意の角度θの被加工物表面への垂直穴明け］
図７は、電気ドリル１で、大地表面に対し角度θ度に位置する被加工物７に対して、穴明けする第３実施形態を説明する図である。

穴明け作業時に、図８に示すように、ドリル３が傾き、本来のドリル回転軸線Ｃから傾斜してＣａに移動すると、所望の方向に穴を明けることが出来なくなる。傾斜した時、大地表面に対して、ドリル本体２と傾斜センサ搭載面８とは一体に傾斜するので、傾斜センサ搭載面８に設置された傾斜センサ１０は傾斜を感知し、ドリル駆動電流を遮断する。

その後、作業者が、ドリル３の傾きを直すように補正操作して、再び本来のドリル回転軸線Ｃに近づけると、傾斜センサ１０はONとなり、穴明けを再開することが出来る。

この場合の回転操作について説明する。図７で、傾斜センサ搭載面８は、大地表面に対して平行状態である。電気ドリル１を回転操作して保持すると、この回転動作に対応して、電気ドリル本体に固定の傾斜センサ搭載面８は回転軸線Ｃを中心に回転して、大地表面に対して傾斜してしまう。即ち、傾斜センサ１０はこの回転操作を感知して駆動電流を遮断する。従って、第３実施形態では、作業時に電気ドリル１を回転操作することはできない。ドリルを回転操作したい場合には、予め設けた適当なスイッチ（図示せず。）により、傾斜センサ１０を不作動（常時、ドリル駆動電流ON）にする必要がある。

［第４実施形態：任意の角度θの被加工物表面への角度αの穴明け］
第１〜３の実施形態は、いずれも被加工物７の表面に対して穴明け方向が垂直方向の場合である。更に一般化して、図９に示すように、大地表面に対し角度θ度に位置する被加工物７に対して、被加工物７の表面に対して穴明け方向が角度α度をなす穴明けの場合を考察する。

このよう場合でも、正常状態では、傾斜センサ１０は大地表面に対して水平に保持される。即ち、傾斜センサ搭載面８は大地表面に対して水平に規定される。本来のドリル回転軸線Ｃから傾斜して移動すると、大地表面に対して、ドリル本体と傾斜センサ搭載面８は一体に傾斜し、傾斜センサ搭載面８に設置された傾斜センサ１０は傾斜を感知して駆動電流を遮断する。

その後、作業者が、電気ドリル１の傾きを直すように補正操作して、再び本来のドリル回転軸線Ｃに近づけると、傾斜センサ１０はONとなり、穴明けを再開することが出来る。

また、電気ドリル１の回転操作を行えば、傾斜センサ搭載面８は回転軸Ｃを中心に回転して傾き、傾斜センサ１０は傾斜を感知し、駆動電流を遮断してしまう。即ち、電気ドリルの回転操作はできない。

［第５実施形態：傾斜センサの角度設定手段］
上記第１〜４実施形態は、夫々、穴明け方向が固定された電気ドリル１に関する実施形態であった。第５実施形態は、電気ドリル１に傾斜センサ角度設定手段１１を備え、1台でこれら第１〜４実施形態の穴明けが可能な電気ドリル１について記載する。

第５実施形態では、第１〜４実施形態では仮想の面であってよいとされた傾斜センサ搭載面８を、傾斜センサ搭載板８-1として実体のある物とする。

図１０は、任意の角度θに傾斜した被加工物７の表面に対して垂直に穴明けをする電気ドリル１について説明する。このドリル本体１の側面には、加工面傾斜度設定ダイヤル１２が備えられ、この加工面傾斜度設定ダイヤルの回転軸ｄはドリルの回転軸Ｃに対して垂直になっている。加工面傾斜度設定ダイヤル１２は、ドリルの回転軸Ｃが大地表面に対して鉛直の時に傾斜度ゼロに設定される。

図１１は、この加工面傾斜度設定ダイヤル１２を説明する図である。図１１では、左半分にドリル本体２の側面から見た図(即ち、加工面傾斜度設定ダイヤル１２を表面に見据えた図)を示し、右半分にドリル本体後方から見た図（即ち、作業者がドリル回転軸線Ｃに沿って見た図）を示している。

更に、図１１では上から下へ、図１１（Ａ）は図１（Ａ）の床の穴明け（θ＝ゼロ）の場合、図１１（Ｂ）は図１０の任意の任意の角度θに傾斜した被加工物７の表面対して垂直に穴明け（θ）の場合、図１１（Ｃ）は図５の壁の穴明け（θ＝９０度）の場合、図１１（Ｄ）は図１（Ａ）を上下逆さにした天井の穴明け（θ＝１８０度）の場合を、順に示している。

図１１（Ａ）に示すように、床に対する鉛直穴明けの場合、加工面傾斜度設定ダイヤル１２を角度ゼロに設定した時、傾斜センサ１０が備えられた傾斜センサ搭載板８-1がドリル２の回転軸Ｃに対し垂直になる。

例えば、図１１（Ｂ）に示すように、加工面傾斜度設定ダイヤル１２を角度θ度回転させると、傾斜センサ１０が備えられた傾斜センサ搭載板８-1が加工面傾斜度設定ダイヤル１２の回転軸ｄを軸に角度θ度だけ回転する。これにより、ドリルの回転軸Ｃが被加工物表面に対し垂直の時に傾斜センサ１０が水平状態となる。ドリルの回転軸Ｃが被加工物表面に対し垂直の状態から傾斜すると、傾斜センサ１０が傾斜を検出してドリル駆動電流をOFFにして、電気ドリル１のモーターの回転を停止する。

このような加工面傾斜度設定ダイヤル１２を設け、被加工物７の大地表面となす角度θを設定することにより、θ＝ゼロでは床の鉛直方向穴明け（図１１（Ａ））、任意の角度θの穴明け（図１１（Ｂ））、θ＝９０度では壁の水平方向穴明け（図１１（Ｃ））、θ＝１８０度では天井の鉛直方向穴明け（図１１（Ｄ））に夫々対応することが出来る。

即ち、図１１（Ａ）に示すように、床に対する鉛直穴明けの場合、被加工物７は大地表面に対して角度ゼロであり、ドリル軸線は鉛直方向であった。次に、被加工物７が大地表面に対して任意の角度θに設置されている場合、被加工物表面に対して垂直に穴明けをするには、ドリル軸線Ｃが鉛直方向から角度θだけ傾斜するように傾ける必要があり、一緒に角度θだけ傾斜した傾斜センサ搭載板８-1を角度θだけ戻して水平になるように補正する必要がある。従って、加工面傾斜度設定ダイヤル１２を角度θに設定した場合、傾斜センサ搭載板８-1は加工面傾斜度設定ダイヤル１２の回転軸ｄを軸に角度θ度だけ回転する機構となっている。図９のような角度αの穴明けの場合でも、鉛直線に対するドリル軸線のなす角度を、加工面傾斜度設定ダイヤル１２に設定することにより、傾斜した傾斜センサ搭載板８-1を水平に戻すことができる。こうして、電気ドリル１に対して、加工面傾斜度設定ダイヤル１２を備えることにより、任意の角度に置かれた被加工物７に対して穴明けをすることができる。

［第６実施形態：ドリル回転軸線Ｃに対して回転可能な傾斜センサ搭載板］
第６実施形態として、本発明は、ドリル回転軸線Ｃに対して回転可能な傾斜センサ搭載板を提供する。実施形態１〜５では、床及び天井の穴明け（鉛直孔）以外に関しては、電気ドリル１の回転操作は、傾斜センサ搭載面１０が傾くので出来ないと説明した。

しかし、傾斜センサ１０及び傾斜センサ搭載板８-1を、ドリル回転軸線Ｃに対して回転可能とすることにより、この問題を解決することが出来る。例えば、傾斜センサ１０及び傾斜センサ搭載板８-1をドリル本体２に対する取り付け可能なアタッチメントとし、このアタッチメントをドリル本体２の後端部に対して、ドリル回転軸線Ｃに対して回転可能に、（例えば、ねじ込み、入れ子式等により）取り付ける。

電気ドリル１の回転操作を行った場合、その回転角度だけこのアタッチメントを元に戻すように逆回転することにより、傾斜センサ搭載板８-1は大地表面に対して平行となり、Ｘ方向一軸傾斜センサ及びＹ方向一軸傾斜センサを機能させることが出来る。勿論、二軸傾斜センサを使用してもよい。

［第７実施形態：ジャイロを用いた電気ドリル］
第７実施形態として、本発明は、傾斜センサ１０の代わりに、ジャイロ，モーションセンサ等の姿勢角度を検出するセンサを用いた電気ドリルを提供する。設置対象の姿勢角度を検出するセンサとして、種々のセンサが知られている。例えば、傾斜センサ１０の代わりに、セラミックジャイロ、加速度センサ及び地磁気センサを組み合わせた東京都千代田区所在のＮＥＣトーキン株式会社で製造・販売されている３Ｄモーションセンサや、加速度センサ及び地磁気センサを組み合わせた愛知県東海市所在の愛知製鋼株式会社で製造・販売されているモーションコントロールセンサーを利用できる。

これらのセンサの出力は、α（アルファ、ヨー角、Ｚ軸）、β（ベータ、ピッチ角、Ｙ軸）及びγ（ガンマ、ロール角、Ｘ軸）として規定されている。これら各出力に対して適当な比較器を設けて、許容値を超えた場合に、電気ドリルの駆動電流を遮断する。

［第８実施形態：レーザ距離計を用いた電気ドリル］
第７実施形態として、本発明は、傾斜センサ１０の代わりに、レーザ距離計を用いた電気ドリルを提供する。レーザ距離計は、可視光を用いて非接触で距離を正確に測定することが出来る。例えば、電気ドリルに３個のレーザ距離計をＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に向けて設置し、穴明け当初の電気ドリルの空間上の位置データを取り込み、穴明け作業時にこれら位置データが許容値を超えて変位した場合に、電気ドリルの駆動電流を遮断する。或いは、レーザ距離計は、電気ドリルの軸に垂直方向断面を時計文字盤として見たとき、１２時の位置に第１のレーザ距離計、３時の位置に第２のレーザ距離計、６時の位置に第３のレーザ距離計、９時の位置に第４のレーザ距離計を、被加工物までの距離を夫々測定出来るように配置する。この状態で、穴明け作業開始時から継続して夫々距離を測定する。第１と第３のレーザ距離計の測定距離の差分、或いは第２と第４のレーザ距離計の測定距離の差分により、電気ドリルの傾斜を検出することもできる。

以上、本発明に係る傾斜センサー付き電気ドリルの実施形態及び実施例について記載したが、これらの記載は例示であって、この記載により本発明は何ら限定されるものではないことを承知されたい。

当業者がなし得る変更・改良は本発明の技術的範囲内のものである。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載に基づいて定められる。

Claims (10)

1. 被加工物に対して垂直方向に穴明け加工する電気ドリルに於いて、
   大地表面に対して平行に設置された傾斜センサ搭載面に搭載された傾斜センサを備え、
   前記被加工物の表面に対して垂直方向に位置決めされた前記ドリルの回転軸線が所定の角度以上に傾斜したとき、前記傾斜センサは、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する、電気ドリル。
2. 請求項１に記載の電気ドリルに於いて、
   大地表面に対し平行に設置された前記被加工物の表面上で、穴明け箇所を原点として、原点で互いに直交する軸を、作業者から見て、被加工面の上方向にＹ軸、右方向にＸ軸、穴明け方向に沿って作業者の手前方向にＺ軸と規定したとき、前記傾斜センサは、鉛直方向穴明けに際し、該被加工物の表面に対して垂直に位置決めされた前記ドリルの回転軸線がＸ軸方向又はＹ軸方向に所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する傾斜センサである、電気ドリル。
3. 請求項１に記載の電気ドリルに於いて、
   鉛直に設置された前記被加工物の表面上で、穴明け箇所を原点として、原点で互いに直交する軸を、作業者から見て、被加工面の上方向にＹ軸、右方向にＸ軸、穴明け方向に沿って作業者の手前方向にＺ軸と規定したとき、前記傾斜センサは、水平方向穴明けに際し、該被加工物の表面に対して垂直に位置決めされた前記ドリルの回転軸線がＹ軸方向に所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する傾斜センサである、電気ドリル。
4. 被加工物に対して穴明け加工する電気ドリルに於いて、
   前記電気ドリル内に大地表面に対して平行な傾斜センサ搭載面を規定したとき、該傾斜センサ搭載面に配置された傾斜センサを備え、該傾斜センサは、前記電気ドリルの回転軸線が穴明け開始時の穴明け方向から所定の角度以上に傾斜したとき、該傾斜センサは、該傾斜を感知して前記ドリル駆動電流を遮断する、電気ドリル。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気ドリルに於いて、
   前記傾斜センサは、前記電気ドリルの回転軸線が穴明け開始時の穴明け方向から所定の角度以上に傾斜した後、再び所定の角度未満に戻ったとき、該傾斜センサは、前記電気ドリルの駆動電流を再度導通する、電気ドリル。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気ドリルに於いて、更に、
   前記電気ドリル内に傾斜センサ搭載板を備え、該傾斜センサ搭載板は、穴明け作業開始時に、該傾斜センサ搭載板を大地表面に対して平行に固定可能である、電気ドリル。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の電気ドリルに於いて、更に、
   加工面傾斜度設定ダイヤルを備え、該加工面傾斜度設定ダイヤルによって、穴明け作業開始時に、前記傾斜センサ搭載面を大地表面に対して平行に固定可能である、電気ドリル。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電気ドリルに於いて、更に、
   穴明け作業開始時に、前記傾斜センサ搭載面及び前記傾斜センサを回転し固定する手段を備えている、電気ドリル。
9. 被加工物に対して垂直方向に穴明け加工する電気ドリルに於いて、
   前記電気ドリルに設置され、該電気ドリルの姿勢角度を検出する姿勢角度検出センサを備え、
   前記電気ドリルの姿勢角度が所定の角度以上に傾斜したとき、前記姿勢角度検出センサは、該傾斜を感知して前記電気ドリルの駆動電流を遮断する、電気ドリル。
10. 請求項９に記載の電気ドリルにおいて、
    前記姿勢角度検出センサは、ジャイロ、加速度センサ又は地磁気センサの内の１つ以上を利用したモーションセンサである、電気ドリル。

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