JP2021011004A - ステップドリル用位置決め治具及びこれを備えた穿孔工具 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物に対するステップドリルの切込み方向の位置決めを容易に行うことを可能にする位置決め治具ＰＴを提供する。【解決手段】位置決め治具ＰＴは、複数の筒状部材４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄと、これらを支持する支持部３０と、を備える。複数の筒状部材４０Ａ〜４０Ｄは、複数の使用態様を有し、当該複数の使用態様は、一つの筒状部材が使用されて単独位置決め部材を構成する単独使用態様と、２以上の筒状部材が使用されて複合位置決め部材を構成する複合使用態様と、を含む。それぞれの使用態様において位置決め部材の前端部が被加工物に当接することにより、ステップドリル１０の段部のうち当該使用態様に対応する対応段部よりも先端側の部分が前記被加工物を穿孔することが許容される一方、対応段部が被加工物に到達することが阻止される。【選択図】図１

Description

本発明は、ステップドリルの位置決めを行うための治具に関する。

従来、電動工具により回転駆動されて壁等の被加工物に穿孔を行うためのドリルビットとして、ステップドリルが知られている。当該ステップドリルは、特許文献１に示されるように、シャンクとこれにつながるドリル本体とを有し、当該ドリル本体はそれぞれが刃先を構成する複数の段を有する。当該複数の段のそれぞれは、互いに異なる径を有し、前記ステップドリルの先端から後端に向かうに従って前記複数の段の径が次第に大きくなるように当該複数の段が配列されている。換言すれば、当該ステップドリルは、その先端から後端に向かうに従って当該ステップドリルの外径が不連続的に増加する形状を有し、当該外径が不連続的に増加する部分が前記段を構成している。

このステップドリルによれば、前記被加工物に対する当該ステップドリルの切込み深さを調整することにより、前記複数の段のそれぞれの径に対応する複数種の加工径の中から選ばれる所望の加工径をもつ孔を前記加工物に穿つことができる。例えば、それぞれが第１の加工径Ｄ１，第２の加工径Ｄ２及び第３の加工径Ｄ３（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３）に対応する段部、第２段部及び第３段部の３つの段を備えたステップドリルを前記第２段部が前記被加工物を穿孔しかつ前記第３の段部が前記被加工物には到達しない深さまで（換言すれば、前記第２の段部と第３の段部との間に前記被加工物が位置するような深さまで）前記ステップドリルを当該被加工物に対して切込み方向（軸方向に沿う方向）に押し込むことにより、前記第２の加工径Ｄ２をもつ孔を前記被加工物に穿つことができる。

特開２００７−２０３３９６号公報

前記ステップドリルでは、その切込み深さを手動で調整することが難しいという課題がある。例えば、前記第１〜第３段部を有するステップドリルによって被加工物を切り込む際、前記第２段部に対応する第２の加工径Ｄ２をもつ孔を穿ちたい場合でも、作業者が誤って当該ステップドリルを押し込み過ぎることにより、前記加工径Ｄ２よりも大きな第３の加工径Ｄ３をもつ孔を前記第３段部によって前記被加工物にあけてしまうおそれがある。

本発明は、前記の事情に鑑み、被加工物に対するステップドリルの切込み方向の位置決めを容易に行うことを可能にする位置決め治具及びこれを備えた穿孔工具を提供することを目的とする。

提供されるのは、先端から後端に向かって外径が不連続的に増加する部位である複数の段部を有して当該複数の段部のそれぞれが刃先を構成するドリル部を含むステップドリルであって回転駆動されながら被加工物に対して前記ドリル部の中心軸の方向であるドリル軸方向と平行な切込み方向に押し込まれることにより前記複数の段部のそれぞれが当該段部の外径に対応した径をもつ孔を前記被加工物に穿つように構成されたステップドリルを用いて前記被加工物を穿孔する際に当該ステップドリルを前記切込み方向について位置決めするための位置決め治具であって、それぞれが前記ステップドリルの中心軸に沿って延びる姿勢で当該ステップドリルの周囲を覆う筒状をなす複数の筒状部材と、前記ステップドリルを含むドリルユニットのうち前記ドリル部よりも後ろ側に位置する被装着部に装着された状態で前記複数の筒状部材の少なくとも一部を支持することにより当該少なくとも一部の筒状部材を前記ステップドリルの周囲を覆う姿勢に保つ支持部と、を備える。前記複数の筒状部材は、複数の使用態様を有し、当該複数の使用態様は、前記複数の筒状部材の中から選ばれる一つの筒状部材がそのまま単独位置決め部材として前記支持部に連結されて使用される単独使用態様と、前記複数の筒状部材の中から選ばれる２以上の筒状部材同士が軸方向に互いに連結されて複合位置決め部材を構成した状態で前記支持部に連結されて使用される複合使用態様と、を含み、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記単独位置決め部材及び前記複合位置決め部材のそれぞれは前記支持部と反対の側で前記被加工物に対して当接することが可能な前端部を有し、当該前端部が前記被加工物に当接することにより前記複数の段部のうち当該使用態様に対応する対応段部よりも先端側の部分が前記被加工物を穿孔するのを許容しながら当該対応段部が前記被加工物に到達するのを阻止し、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部が互いに異なるように前記複数の筒状部材が互いに異なる軸方向寸法を有し、かつ、前記複数の筒状部材のうちの少なくとも一部の筒状部材が前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されて当該複数の使用態様の総数が前記複数の筒状部材の総数よりも多くなるように、前記軸方向寸法のそれぞれが設定されている。

この位置決め治具によれば、前記ステップドリルの被装着部に前記支持部を装着し、かつ、当該支持部に前記複数の筒状部材の中から選ばれる単独位置決め部材の後端部、または当該複数の筒状部材の中から選ばれる２以上の筒状部材により構成される複合位置決め部材の後端部、を連結して当該筒状部材の前端部が被加工物に当接するまで穿孔を行うことにより、その切込み方向について前記ステップドリルを前記被加工物に対して容易に所定の位置、つまり前記前端部が前記被加工物に当たる位置であって当該前端部と径方向に並ぶ個別対応段部よりも前側の部分の穿孔のみを許容する位置に位置決めすることができる。このことは、前記ステップドリルを用いた穿孔を容易にする。

さらに、前記位置決め治具によれば、前記複数の使用態様の総数が前記複数の筒状部材の総数よりも多くなるように前記複数の筒状部材の少なくとも一部の筒状部材が２以上の使用態様に兼用されるので、当該複数の筒状部材の個数よりも多い複数の位置で前記ステップドリルの位置決めを行うことができる。つまり、少ない個数の筒状部材でより多くの段部について位置決めを行うことが可能である。

具体的に、前記複数の筒状部材は３以上の筒状部材を含み、当該複数の筒状部材のいずれもが前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されるように前記複数の筒状部材のそれぞれの前記軸方向寸法が設定されているのが、好ましい。このことは、前記複数の筒状部材の総数を抑えながら位置決め可能な段部の数をさらに増やすことを可能にする。

さらに好ましい態様として、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部により、前記ステップドリルに含まれる前記複数の段部の全てが網羅されているのが、よい。これにより、当該ステップドリルのいずれの段部が選定された場合にもその段部についての位置決めを前記位置決め治具によって行うことが可能である。

前記複数の筒状部材の後端部は互いに同じ形状をもつ後側結合部を有し、前記複数の筒状部材のうち、少なくとも、前記単独使用態様で使用される筒状部材及び前記複合使用態様において最前端以外の位置で使用される筒状部材が、互いに同じ形状を有して前記後側結合部のいずれにも結合可能な前側結合部を有することが、好ましい。このことは、簡素な構造で支持部と任意の単独位置決め部材との連結、及び、複合位置決め部材を構成する２以上の筒状部材の相互の連結、の双方を行うことを可能にする。

その具体的な態様として、前記複数の筒状部材のそれぞれの前端部は前記被加工物に当接可能な平面であって前記ステップドリルの軸方向に対して直交する平面である当接面を有し、前記後側結合部は前記筒状部材の後端部において部分的に後方に突出する突出部を含み、前記前側結合部は前記突出部を受け入れる受入れ孔を含むのがよい。この態様は、前記突出部が前記前端部にある態様と異なり当該突出部が被加工物との安定した当接の邪魔にならない。換言すれば、前記平面からなる当接面と前記被加工物との面接触によってより安定した位置決めを行うことが可能である。

あるいは、別の態様として、前記後側結合部は当該後側結合部を有する前記筒状部材の後端部の内周面又は外周面に形成された後側ねじを含み、前記前側結合部は当該前側結合部の外周面又は内周面に形成されたねじであって前記後側ねじに螺合可能な前側ねじを含むものでもよい。この態様でも、特別な連結具を用いることなく筒状部材の同士の着脱可能な連結を実現することが可能である。

前記支持部は、前記被装着部から径方向外側に離間する環状をなして前記複数の使用態様のいずれにおいても前記単独位置決め部材または前記複合位置決め部材の後端部と連結可能な連結部と、当該連結部と前記被装着部との間に介在して当該被装着部に対する当該連結部の前記ステップドリルの中心軸回りの相対回転を許容する相対回転許容部と、を含むのが好ましい。当該相対回転許容部は、前記ステップドリルの回転にかかわらず前記連結部及びこれに連結される筒状部材の回転が静止することを可能にし、これにより、当該筒状部材の前端部と被加工物との回転方向の擦れを抑止することができる。

また、本発明によれば、前記ステップドリルを含むドリルユニットと、当該ドリルユニットに装着されて当該ステップドリルを前記切込み方向について位置決めするための前記構成を備えた位置決め治具と、を備えた穿孔工具が提供される。

以上のように、被加工物に対するステップドリルの切込み方向の位置決めを容易に行うことを可能にする位置決め治具及びこれを備えた穿孔工具が、提供される。

本発明の実施の形態に係る位置決め治具がステップドリルに装着された態様であって前記位置決め治具の第１の使用態様を示す断面側面図である。 図１に示される状態を前記ステップドリルの先端側から見た正面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す正面図である。 （ａ）〜（ｄ）は前記位置決め治具に含まれる第１筒状部材、第２筒状部材、第３筒状部材及び第４筒状部材をそれぞれ示す断面側面図である。 前記位置決め治具の第１の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第２の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第３の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第４の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第５の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第６の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第７の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第８の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の第９の使用態様を拡大して示した断面側面図である。 前記位置決め治具の変形例を示す断面側面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１〜図１３は、前記実施の形態に係る位置決め治具ＰＴを示す。前記位置決め治具ＰＴは、図１に示されるドリルユニットＤＵに装着されて使用される。当該ドリルユニットＤＵ及び当該位置決め治具ＰＴは穿孔工具を構成する。

この実施の形態に係る前記ドリルユニットＤＵは、ステップドリル１０と、ドリルホルダ２０と、を有する。当該ドリルユニットＤＵは、電動工具２に装着されて図５〜図１３に示される前記ステップドリル１０の中心軸Ｘｓの回りに回転駆動される。当該ステップドリル１０は、このように回転駆動されながら図示されない壁等の被加工物に対して切込み方向に押付けられることにより、当該被加工物に孔を穿つ。前記切込み方向は、前記中心軸Ｘｓの方向であるドリル軸方向と平行な方向であり、図１及び図５〜図１３では左から右に向かう方向である。

前記電動工具２は、工具本体４と、回転軸６と、を有する。前記回転軸６は、前記工具本体４に対して回転可能であり、かつ、前記ドリルユニットＤＵを保持する。前記工具本体４はモータを内蔵し、当該モータは、前記回転軸６及びこれに保持される前記ドリルユニットＤＵを前記ステップドリル１０の中心軸回りに回転させる。

前記ステップドリル１０は、その後端側から順に並ぶシャンク部１２、中間部１３、及びドリル部１４、を有し、全体が硬質の金属材料により一体に形成される。

前記シャンク部１２及び前記中間部１３は、前記ドリルホルダ２０に挿入されて保持される部分であり、当該ドリルホルダ２０を介して前記回転軸６に保持される部分である。前記シャンク部１２は、前記ドリルホルダ２０を介さずに直接前記回転軸６に保持されることも可能な形状を有する。前記中間部１３は、前記シャンク部１２と前記ドリル部１４との間に介在して前記ドリルホルダ２０に固定される部分である。図示される中間部１３は前記シャンク部１２よりも一回り大きい形状であって円形以外の形状である異形断面を有する。

前記ドリル部１４は、前記被加工物に押付けられて当該被加工物に孔を穿つ部位であり、複数の段部を有する。当該複数の段部は、この実施の形態では、前記ドリル部１４の先端側から順に並ぶ計９つの段部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆ，１５ｇ，１５ｈ，１５ｉ，１５ｊであり、前記ドリル軸方向に一定の間隔をおいて間欠的に配列されている。

前記ドリル部１４は、その先端から後端に向かうに従って外径が複数の箇所で不連続的に増加する形状を有し、当該外径が不連続的に増加する当該複数の箇所にそれぞれ前記段部１５ｂ〜１５ｊが配置されている。換言すれば、前記ドリル部１４は、その先端側から順に並ぶ複数の円柱部分であって互いに異なる外径を有する複数の円柱部分１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ，１４ｉ，１４ｊからなり、当該複数の円柱部分１４ａ〜１４ｊはその順に従って次第に大きくなる外径をそれぞれ有し、そのうち最先端の円柱部分１４ａを除く円柱部分１４ｂ〜１４ｊの先端がそれぞれ前記段部１５ｂ〜１５ｊを構成する。従って、当該段部１５ｂ〜１５ｊは互いに異なる外径であってその順に次第に大きくなる外径を有する。

前記段部１５ｂ〜１５ｊはそれぞれ前記ドリル部１４の刃先を構成する。すなわち、当該段部１５ｂ〜１５ｊのそれぞれは、前記ドリル部１４が回転駆動された状態で前記被加工物に対して前記切込み方向に押付けられることにより、当該段部１５ｂ〜１５ｊの外径に対応した加工径をもつ孔を当該被加工物にあける形状を有する。また、前記最先端の円柱部分１４ａの先端はドリル先端刃１５ａを構成し、当該円柱部分１４ａの外径に相当する加工径（最小加工径）の孔を前記被加工物に穿つことを可能にする。

前記ドリル部１４には逃がし溝１６が形成されている。当該逃がし溝１６は、前記ドリル部１４による穿孔の際に生ずる切り屑を後方に逃がすような螺旋状に形成されている。

前記ドリルホルダ２０は、前記ステップドリル１０を着脱可能に保持しながら前記電動工具２の前記回転軸６に連結されることにより、当該電動工具２により生成される回転駆動力を前記ステップドリル１０に伝達してこれを高速回転させる。当該ドリルホルダ２０は、前記シャンク部１２を受け入れるシャンク保持部２２と、前記中間部１３を受け入れる中間保持部２３と、ホルダシャンク部２４と、を一体に有する。

前記中間保持部２３の周方向の一部にはこれを径方向に貫通するねじ孔２６が形成されている。当該ねじ孔２６に図略の固定ねじがねじ込まれて前記中間部１３の外側面に圧接することにより、当該中間部１３が前記中間保持部２３に固定されるとともに当該中間保持部２３に対する当該中間部１３の相対回転が阻止される。

前記ホルダシャンク部２４は、前記シャンク保持部２２の後端から前記中間保持部２３と反対の側、すなわち後側であって図１では左側、に延びる。この実施の形態に係る前記ホルダシャンク部２４は、前記ステップドリル１０の前記シャンク部１２と同一の形状を有し、前記回転軸６に保持されて回転駆動されることが可能である。

前記ドリルホルダ２０は、当該ドリルホルダ２０に対して複数種のステップドリルが択一的に装着されて前記回転軸６に連結されることを可能にする。しかし、当該ドリルホルダ２０は本発明において必須のものではない。例えば、複数種のステップドリルのうちの任意の一つが前記電動工具２の前記回転軸６に直接連結されてもよい。換言すれば、本発明に係る位置決め治具が装着されるドリルユニットは例えば前記ステップドリル１０のみで構成されたものでもよい。

前記位置決め治具ＰＴは、前記ドリルユニットＤＵに装着されることにより、前記ステップドリル１０を用いて前記被加工物を穿孔する際に当該被加工物に対して相対的に当該ステップドリル１０を前記切込み方向について位置決めすることを可能にする。具体的に、当該位置決め治具ＰＴは、支持部３０と、複数の筒状部材と、を備える。前記複数の筒状部材は、この実施の形態では４つの筒状部材、すなわち、第１筒状部材４０Ａ、第２筒状部材４０Ｂ、第３筒状部材４０Ｃ及び第４筒状部材４０Ｄを含む。当該第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれは、この実施の形態において、いずれも中心軸をもつ円筒状をなし、互いに同じ内径及び外径を有する。

前記支持部３０は、前記ドリルユニットＤＵのうち前記ドリル部１４よりも後ろ側に位置する被装着部に装着された状態で単独位置決め部材または複合位置決め部材の後端部と連結されることにより、当該単独位置決め部材または当該複合位置決め部材が前記ステップドリル１０の周囲を覆う使用姿勢で保持する。後に詳述するように、前記単独位置決め部材は、前記複数の筒状部材の中から選ばれる単一の筒状部材により構成されるものであり、前記複合位置決め部材は前記複数の筒状部材の中から選ばれる２以上の筒状部材を軸方向に相互連結することにより構成されるものである。前記使用姿勢は、この実施の形態では、当該単独位置決め部材または当該複合位置決め部材の中心軸と前記ステップドリル１０の中心軸とが合致する状態で当該単独または複合位置決め部材が当該ステップドリル１０を覆う姿勢である。

前記支持部３０は、具体的に、連結部３２と相対回転許容部３４とを有する。

前記連結部３２は、前記被装着部、この実施の形態では前記ドリルホルダ２０の外周面であって前記中間保持部２３のすぐ後ろ側の前記シャンク保持部２２の外周面、から径方向外側に離間する環状をなし、前記単独位置決め部材及び前記複合位置決め部材のいずれの後端部とも連結されることが可能である。

前記相対回転許容部３４は、前記連結部３２と前記被装着部との間に介在して当該被装着部に対する当該連結部３２の前記ステップドリルの中心軸回りの相対回転を許容する。具体的に、図１〜図３に示される相対回転許容部３４は転がり軸受からなり、前記被装着部である前記シャンク保持部２２の外周面に固定される内輪と、前記連結部３２の内周面に固定される外輪と、前記内輪と前記外輪との間に介在して両者の相対回転を許容する複数の転動体と、を有する。

前記連結部３２は、好ましくは、図１〜図３に示される回り止め部材５０を介して前記電動工具２の本体４に連結されることが、好ましい。前記回り止め部材５０は、前記電動工具２の工具本体４に対する前記連結部３２の相対回転を阻止することにより、当該連結部３２が前記ドリルユニットＤＵ及び前記内輪の回転につられて回転するのを防ぐ。この実施の形態では、図３に示すように、前記回り止め部材５０の前記連結部３２側の端部に雄ねじ５５が形成され、前記連結部３２の特定部位に形成されたねじ孔３５にねじ込まれている。図１では、便宜上、前記回り止め部材５０が実際の位置（図２及び図３に示される位置）から９０°ずれた位置に二点鎖線で示されている。

前記複数の筒状部材は、いずれも、前記単独位置決め部材及び前記複合位置決め部材の少なくとも一方を構成することが可能な筒状をなし、かつ、互いに異なる軸方向寸法を有する。具体的に、前記第１筒状部材４０Ａは、図４（ａ）に示されるような中心軸Ｘａをもつ円筒状の第１本体４２Ａを有し、当該第１本体４２Ａは第１の軸方向寸法Ｌａを有する。同様に、前記第２筒状部材４０Ｂは図４（ｂ）に示されるような中心軸Ｘｂをもつ円筒状の第２本体４２Ｂを有し、当該第２本体４２Ｂは前記第１の軸方向寸法Ｌａよりも小さい第２の軸方向寸法Ｌｂ（＜Ｌａ）を有する。前記第３筒状部材４０Ｃは図４（ｃ）に示されるような中心軸Ｘｃをもつ円筒状の第３本体４２Ｃを有し、当該第３本体４２Ｃは前記第２の軸方向寸法Ｌｂよりも小さい第３の軸方向寸法Ｌｃ（＜Ｌｂ＜Ｌａ）を有する。前記第４筒状部材４０Ｄは図４（ｄ）に示されるような中心軸Ｘｄをもつ円筒状の第４本体４２Ｄを有し、当該第４本体４２Ｄは前記第３の軸方向寸法Ｌｃよりも小さい第４の軸方向寸法Ｌｄ（＜Ｌｃ＜Ｌｂ＜Ｌａ）を有する。

前記複数の筒状部材は、いずれも、前記連結部３２に着脱可能に連結される後端部と、その反対側の前端部と、を有し、当該前端部は前記連結部３２と反対の側で前記被加工物に対して当接することが可能な当接面を含む。

具体的に、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれの後端部には、互いに同一の形状を有する後側結合部が与えられている。この実施の形態に係る当該後側係合部は前記第１〜第４本体４２Ａ〜４２Ｄの後端面からそれぞれ後方に突出する一対の突出部４４により構成される。当該一対の突出部４４は前記第１〜第４本体４２Ａ〜４２Ｄの周方向について互いに１８０°離間した位置に設けられている。一方、前記連結部３２には前記一対の突出部４４にそれぞれ対応する位置において一対の受入れ孔３６が形成されている。当該一対の受入れ孔３６は、前記突出部４４のそれぞれの外径よりも僅かに小さい内径を有し、前記突出部４４を受け入れる（つまり当該受入れ孔３６に当該突出部４４が圧入される）ことにより当該連結部３２に前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのうちの任意の筒状部材が着脱可能に連結されることを可能にする前側結合部を構成する。この実施の形態では、前記受入れ孔３６への前記突出部４４の圧入を容易にするために、当該突出部４４に適当な幅のスリット４５が形成されている。

前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのうち最も長尺の第１筒状部材４０Ａ及びその次に長尺の第２筒状部材４０Ｂの前端部は、他の筒状部材の後端部との連結が可能な前側結合部を有している。具体的に、前記第１及び第２本体４２Ａ，４２Ｂのそれぞれの前端部（図４（ａ）（ｂ）では右端部）には受入れ孔４６が形成されている。当該受入れ孔４６は、前記連結部３２における前記受入れ孔３６と同じ形状を有する、つまり同等の内径を有する、ものであり、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのうちの任意の筒状部材の前記突出部４４の圧入を受け入れて当該受入れ孔４６が形成されている筒状部材と当該突出部４４が形成されている筒状部材との軸方向の連結を可能にする。また、この実施の形態では、前記軸方向の連結の状態を安定させるため、前記第１〜第４本体４２Ａ〜４２Ｄの後端部が他の本体の前端部と嵌合可能となる形状を有している。具体的に、前記第１〜第４本体４２Ａ〜４２Ｄの後端面の中央に凹部４２ｒが形成され、前端面の中央に他の本体の前記凹部４２ｒのいずれにも嵌入可能な凸部４２ｆが形成されている。

この実施の形態は、前記第３筒状部材４０Ｃの先端側または前記第４筒状部材４０Ｄの先端側に他の筒状部材が連結される使用態様を含まないので、前記第３及び第４本体４２Ｃ，４２Ｄの前端部には前記受入れ孔４６が形成されていない。しかし、前記第３筒状部材４０Ｃまたは前記第４筒状部材４０Ｄの先端側の他の筒状部材が連結される使用態様が存在する場合（例えば第５、第６の筒状部材を含む場合）には、前記第３本体４２Ｃまたは前記第４本体４２Ｄの前端部にも前記受入れ孔４６またはこれに代わる前側結合部が設けられればよい。

前記第１〜第４本体４２Ａ〜４２Ｄの前端部は、それぞれ、第１前端面４８Ａ、第２前端面４８Ｂ、第３前端面４８Ｃ及び第４前端面４８Ｄを有する。当該第１〜第４前端面４８Ａ〜４８Ｄのそれぞれは、前記中心軸Ｘａ〜Ｘｄとそれぞれ直交する方向の平面からなる。この実施の形態における前記第１〜第４前端面４８Ａ〜４８Ｄはいずれも前記凸部４２ｆの端面である。

前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの前記第１〜第４の軸方向寸法Ｌａ〜Ｌｄは、当該第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄが複数の使用態様、この実施の形態では図５〜図１３にそれぞれ示されるような第１〜第９の使用態様、を有するように、設定されている。当該複数の使用態様は、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの中から選ばれる一つの筒状部材がそのまま単独位置決め部材として前記連結部３２に連結されて使用される単独使用態様と、前記複数の筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの中から選ばれる２以上の筒状部材同士が軸方向に互いに連結されて複合位置決め部材を構成した状態で前記連結部３２に連結されて使用される複合使用態様と、を含む。前記複数の使用態様のそれぞれにおいて前記単独位置決め部材または前記複合位置決め部材の前端部は前記第１〜第４前端面４８Ａ〜４８Ｄのいずれかにより構成される当接面を含み、当該当接面が前記被加工物に当接することにより前記複数の段部のうち当該使用態様に対応する対応段部よりも先端側の部分が前記被加工物を穿孔するのを許容しながら当該対応段部が前記被加工物に到達するのを阻止する。さらに、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部が全て互いに異なるように、かつ、前記複数の筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのそれぞれが前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されて当該複数の使用態様の総数（この実施の形態では９）が前記複数の筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの総数（この実施の形態では４）よりも多くなるように、前記軸方向寸法Ｌａ〜Ｌｄが設定されている。

前記複数の使用態様は、具体的には次の通りである。

（１）第１の使用態様（図５）
第１の使用態様は、３個の筒状部材が選ばれて用いられる複合使用態様であり、当該第１の使用態様に対応する対応段部は前記段部１５ｂである。この第１の使用態様では、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの中から前記第１，第２及び第３筒状部材４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃが選ばれ、その選ばれた筒状部材がその順（すなわちこの実施の形態では長尺の順）に軸方向に連結されることにより複合位置決め部材を構成する。この実施の形態では最も長尺の前記第１筒状部材４０Ａが前記複合位置決め部材の最後端に位置し、当該第１筒状部材４０Ａの突出部４４が連結部３２の受入れ孔３６に圧入されることにより前記複合位置決め部材全体が前記連結部３２に連結され、当該複合位置決め部材の最前端に位置する筒状部材の前端面である前記第３筒状部材４０Ｃの前記第３前端面４８Ｃが前記複合位置決め部材の当接面を構成する。このときの前記複合位置決め部材の姿勢はその中心軸（第１〜第３筒状部材４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃのそれぞれの中心軸Ｘａ，Ｘｂ，Ｘｃ）が前記ステップドリル１０の中心軸Ｘｓと合致して当該ステップドリル１０の周囲をその径方向外側の位置で前記複合位置決め部材が覆う姿勢であり、この姿勢は以下の第２〜第９の使用態様においても同様である。

このような姿勢で前記複合位置決め部材が前記支持部３０により支持された状態で、前記ステップドリル１０を含むドリルユニットＤＵが電動工具２により回転駆動されながら前記第３前端面４８Ｃが前記被加工物に当接する位置まで当該被加工物に対して切込み方向に押し込まれることにより、この第１の使用態様での対応段部である段部１５ｂよりも先端側に位置するドリル先端刃１５ａが前記被加工物を穿孔することは許容される一方、当該段部１５ｂが前記被加工物に到達することが阻止される。これにより、前記被加工物には前記ドリル先端刃１５ａの加工径に相当する孔が穿たれ、前記段部１５ｂに相当する孔が誤って穿たれることが防止される。

（２）第２の使用態様（図６）
この使用態様は、前記第１の使用態様における前記第３筒状部材４０Ｃに代えて第４筒状部材４０Ｄが選ばれた複合使用態様であり、対応段部は前記段部１５ｃである。この第２の使用態様では、最前端に位置する前記第４筒状部材４０Ｄの前記第４前端面４８Ｄが前記被加工物に当接する位置まで被加工物に対してステップドリル１０が切込み方向に押し込まれることにより、前記対応段部である段部１５ｃよりも先端側に位置する段部１５ｂが前記被加工物を穿孔することが許容される一方、前記段部１５ｃが前記被加工物に到達することが阻止される。その結果、前記被加工物には前記段部１５ｂの加工径に相当する孔が穿たれ、誤って前記段部１５ｃに相当する孔が穿たれることが防止される。

（３）第３〜第５の使用態様（図７〜図９）
これらの第３〜第５使用態様は、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの中から２つの筒状部材が選ばれた複合使用態様であり、当該第３〜第５の使用態様に対応する対応段部はそれぞれ前記段部１５ｄ，１５ｅ，１５ｆである。具体的には、前記第１筒状部材４０Ａと、前記第２〜４の筒状部材４０Ｂ〜４０Ｄの中から選ばれる１つの筒状部材と、がその順に軸方向に相互に連結されることにより複合位置決め部材を構成する。当該第３〜第５の使用態様でも、前記複合位置決め部材の最前端に位置する筒状部材の前端面（第３の使用態様では第２前端面４８Ｂ、第４の使用態様では第３前端面４８Ｃ、第４の使用態様では第４前端面４８Ｄ）がそれぞれ前記複合位置決め部材の当接面を構成する。この状態で前記第１及び第２の使用態様と同様に前記当接面が前記被加工物に当接する位置まで被加工物に対してステップドリル１０が切込み方向に押し込まれることにより、前記対応段部（例えば第３の使用態様では前記段部１５ｄ）よりも先端側に位置する段部（例えば第３の使用態様では前記段部１５ｃ）が前記被加工物を穿孔することが許容される一方、前記対応段部が前記被加工物に到達することが阻止される。

（４）第６の使用態様（図１０）
この第６の使用態様は、前記第１筒状部材４０Ａのみが選ばれて単独位置決め部材を構成する単独使用態様であり、当該第６の使用態様に対応する対応段部は前記段部１５ｇである。この第６の使用態様では、前記第１筒状部材４０Ａの第１前端面４８Ａがそのまま前記単独位置決め部材の当接面を構成する。そして、前記第１〜第５の使用態様と同様に前記第１前端面４８Ａが前記被加工物に当接する位置まで被加工物に対してステップドリル１０が切込み方向に押し込まれることにより、前記対応段部である前記段部１５ｇよりも先端側に位置する段部１５ｆが前記被加工物を穿孔することが許容される一方、前記段部１５ｇが前記被加工物に到達することが阻止される。

（５）第７及び第８の使用態様（図１１，図１２）
これらの第７及び第８の使用態様は、２つの筒状部材が選ばれた複合使用態様であり、当該第７及び第８の使用態様に対応する対応段部はそれぞれ前記段部１５ｈ，１５ｉである。具体的には、前記第２筒状部材４０Ｂと、それよりも短尺の前記第３筒状部材４０Ｃまたは第４筒状部材４０Ｄとがその順に軸方向に相互に連結されることにより複合位置決め部材を構成する。当該第７及び第８の使用態様でも、前記複合位置決め部材の最前端に位置する筒状部材の前端面（第７の使用態様では第３前端面４８Ｃ、第８の使用態様では第４前端面４８Ｄ）がそれぞれ前記複合位置決め部材の当接面を構成する。この状態で前記第１〜第６の使用態様と同様に前記当接面が前記被加工物に当接する位置まで被加工物に対してステップドリル１０が切込み方向に押し込まれることにより、前記対応段部（例えば第７の使用態様では前記段部１５ｈ）よりも先端側に位置する段部（例えば第７の使用態様では前記段部１５ｇ）が前記被加工物を穿孔することが許容される一方、前記対応段部が前記被加工物に到達することが阻止される。

（６）第９の使用態様（図１３）
この第９の使用態様は、前記第２筒状部材４０Ｂのみが選ばれて単独位置決め部材を構成する単独使用態様であり、当該第９の使用態様に対応する対応段部は前記段部１５ｊである。この第９の使用態様では、前記第２筒状部材４０Ｂの第２前端面４８Ｂがそのまま前記単独位置決め部材の当接面を構成する。そして、前記第１〜第８の使用態様と同様に前記第２前端面４８Ｂが前記被加工物に当接する位置まで被加工物に対してステップドリル１０が切込み方向に押し込まれることにより、前記対応段部である前記段部１５ｊよりも先端側に位置する段部１５ｉが前記被加工物穿孔することが許容される一方、前記段部１５ｊが前記被加工物に到達するのを阻止する。

このように、前記位置決め治具ＰＴによれば、第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの組合せによって計９つの使用態様が実現される。そして、このような位置決め治具ＰＴを用いることにより、例えば次の手順で、ステップドリル１０による所望の加工径での穿孔を容易にかつ確実に行うことが可能である。
（１）前記ステップドリル１０に含まれる前記複数の段部１５ｂ〜１５ｊの中から所定の段部であって当該所定の段部よりも先端側の部分が所望の加工径に対応するような段部を選定する。例えば、所望の加工径が段部１５ｂの加工径と合致する場合には、段部１５ｃを選定する。
（２）前記第１〜第９の使用態様のうち、前記のように選定された段部と合致する対応段部をもつ使用態様を選ぶ。例えば、段部１５ｃが選定された場合、当該段部１５ｃが対応段部である第２の使用態様（図６）を選ぶ。
（３）その選ばれた使用態様に対応する１または複数の筒状部材を選んで単独位置決め部材または複合位置決め部材を構成する。例えば、第２の使用態様が選ばれた場合、これに対応する第１，第２及び第４筒状部材４０Ａ，４０Ｂ及び４０Ｄを選んでこれらを軸方向に連結することにより複合位置決め部材を構成する。
（４）前記単独位置決め部材または前記複合位置決め部材を支持部３０の連結部３２に連結した状態で前記ステップドリル１０を回転させながら前記被加工物に対して前記位置決め治具ＰＴの当接部（例えば第２の使用態様では第４前端面４８Ｄ）が前記被加工物に当接する深さまで当該ステップドリルを押し込む。これにより、前記ドリル部１４のうち前記対応段部（例えば第２の使用態様では段部１５ｃ）よりも先端側の部分によって前記被加工物に所望の加工径をもつ孔、具体的には前記所定の段部の加工径よりも一段小さい加工径（例えば第２の使用態様では段部１５ｂの加工径）をもつ孔、を穿つことができるとともに、前記被加工物に前記特定の段部が誤って到達して前記所望の加工径よりも大きな径をもつ孔をあけてしまうのを確実に防ぐことができる。つまり、作業者は、前記被加工物に対する前記ステップドリル１０の切込み方向の相対位置について特別な位置決め作業をすることなく、前記位置決め治具の当接部が前記被加工物に当接する位置まで単純にステップドリルを押し込むだけで、当該被加工物に所望の加工径をもつ孔を確実に穿つことができる。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を包含する。

（Ａ）筒状部材の数について
本発明に係る複数の筒状部材の総数は４に限定されず、３以下あるいは５以上であってもよい。例えば、前記実施の形態に係る第１及び第２筒状部材４０Ａ，４０Ｂのみを用いる形態であっても、当該筒状部材の総数を上回る３つの使用態様、すなわち、当該第１及び第２筒状部材４０Ａ，４０Ｂをそれぞれ単独位置決め部材として用いる２つの単独使用態様と、当該第１及び第２筒状部材４０Ａ，４０Ｂを相互に連結して複合位置決め部材として用いる複合使用態様と、を得ることが可能である。

しかし、前記複数の筒状部材は３以上の筒状部材を含み、当該複数の筒状部材のいずれもが前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されるように前記複数の筒状部材のそれぞれの前記軸方向寸法が設定されているのが、好ましい。このことは、前記複数の筒状部材の総数を抑えながら位置決め可能な段部の数をさらに増やすことを可能にする。例えば、互いに軸方向寸法の異なる３つの筒状部材が組み合わせて使用される場合、最大で７つの使用態様（３つの単独使用態様と、２つの筒状部材を用いた３つの複合使用態様と、３つの筒状部材の全てを用いた１つの複合使用態様）を得ることが可能である。

（Ｂ）使用態様の総数について
本発明に係る使用態様の総数も限定されず、当該総数が筒状部材の総数よりも多くなるように少なくとも一部の筒状部材が２以上の使用態様に兼用されることにより、本発明の効果を得ることが可能である。例えば、前記実施の形態では、前記第１〜第９の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部により、前記ステップドリル１０に含まれる前記複数の段部１５ｂ〜１５ｊの全てが網羅されているが、本発明はこれに限られない。例えば、ステップドリルに含まれる段部の中に位置決め治具の対応段部に合致しない段部が存在していてその段部については手動で位置決めが行われる態様であってもよい。この態様でも、全ての段部について手動で位置決めを行わなければならない従来の作業に比べて作業者の負担は大幅に軽減される。

（Ｃ）筒状部材同士の連結及び支持部と筒状部材との連結について
筒状部材同士の連結及び支持部と筒状部材との連結のための具体的態様、つまり後側結合部及び前側結合部の具体的な構造、は前記受入れ孔３６，４６への前記突出部４４の圧入に限定されない。当該連結は、着脱可能な態様であればよく、例えばボルトを用いた締結や、ロック機構を含む嵌合構造であってもよい。ただし、前記複数の筒状部材の後端部は互いに同じ形状をもつ後側結合部を有し、前記複数の筒状部材のうち、少なくとも、前記単独使用態様で使用される筒状部材及び前記複合使用態様において最前端以外の位置で使用される筒状部材が互いに同じ形状を有して前記後側結合部のいずれにも結合可能な前側結合部を有することは、簡素な構造で支持部と任意の単独位置決め部材との連結、及び、複合位置決め部材を構成する２以上の筒状部材の相互の連結、の双方を行うことを可能にする。

前記連結は、あるいは、前記後側連結部に含まれるねじであって当該後側結合部を有する筒状部材の内周面または外周面に形成された後側ねじと、前記前側連結部に含まれるねじであって当該前側結合部を有する筒状部材の外周面または内周面に形成されて前記後側ねじと螺合可能な前側ねじとの螺合によるものであってもよい。その例を図１４に示す。この例は、前記実施の形態と同様に、支持部３０と第１，第２，第３及び第４筒状部材４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄとを含むが、当該第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの全てがその順に互いに軸方向に連結されることによって、ドリル先端刃１５ａのすぐ後ろ側の段部１５ｂが被加工物に接触するのを阻止するように、当該第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの長さが設定されている。前記支持部３０における連結部３２の前端部の外周面に雄ねじ３７Ｍが刻まれているとともに、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄのうち最前端の第４筒状部材４０Ｄを除く第１〜第３筒状部材４０Ａ〜４０Ｃの前端部の外周面にも前記雄ねじ３７Ｍと同形状の雄ねじ（前側ねじ）４７Ｍが刻まれている。一方、前記第１〜第４筒状部材４０Ａ〜４０Ｄの後端部の内周面には、前記雄ねじ３７Ｍ，４７Ｍのいずれにも螺合することが可能な互いに同形状の雌ねじ（後側ねじ）４７Ｆが刻まれている。この構造においても、前記連結部３２の雄ねじ３７Ｍ及びいずれかの筒状部材の雄ねじ４７Ｍに対してこれと連結されるべき筒状部材（つまりすぐ先端側に位置する筒状部材）の雌ねじ４７Ｆを螺合するように当該雌ねじ４７Ｆをもつ筒状部材を相対回転させることにより、特別な連結具を用いることなく、前記連結部３２への任意の筒状部材の着脱可能な連結及び互いに隣り合う筒状部材同士の着脱可能な連結を実現することができる。この効果は、前側ねじが筒状部材の前端部内周面に形成された雌ねじであって後側ねじが筒状部材の後端部外周面に形成された雄ねじであっても、同様に得られる。

また、突出部と受入れ孔との組み合わせが採用される場合に、前記実施の形態とは逆に突出部が前側結合部を構成し、受入れ孔が後側結合部を構成してもよい。ただし、この態様に比べ、前記突出部が前記実施の形態のように後側結合部を構成することは、当該突出部の存在にかかわらず単独位置決め部材または複合位置決め部材の前端部と被加工物との当接状態を安定させることを可能にする。

（Ｄ）支持部について
前記支持部の具体的な構造やドリルユニットに対する装着箇所は限定されない。例えば、前記ドリルユニットがステップドリルのみからなる場合に当該ステップドリルの外周面上に前記支持部が装着されてもよい。また、当該支持部は前記相対回転許容部を含まずに全体が一体に回転するものであってもよい。しかし、前記実施の形態に係る支持部３０のように連結部と相対回転許容部とを含むものは、前記ステップドリルの回転にかかわらず前記連結部及びこれに連結される筒状部材の回転が静止することを可能にし、これにより、当該筒状部材の前端部と被加工物との回転方向の擦れを抑止することを可能にする。

ＰＴ 位置決め治具
２ 電動工具
１０ ステップドリル
１４ ドリル部
１５ａ ドリル先端刃
１５ｂ〜１５ｊ 段部
３０ 支持部
３２ 連結部
３４ 相対回転許容部
３６ 受入れ孔
３７Ｍ 雄ねじ
４０Ａ 第１筒状部材
４０Ｂ 第２筒状部材
４０Ｃ 第３筒状部材
４０Ｄ 第４筒状部材
４４ 突出部
４６ 受入れ孔
４７Ｍ 雄ねじ（前側ねじ）
４７Ｆ 雌ねじ（後側ねじ）
ＤＵ ドリルユニット
Ｌａ〜Ｌｄ 軸方向寸法
ＰＴ 位置決め治具
Ｘｓ ステップドリルの中心軸

Claims (8)

1. 先端から後端に向かって外径が不連続的に増加する部位である複数の段部を有して当該複数の段部のそれぞれが刃先を構成するドリル部を含むステップドリルであって回転駆動されながら被加工物に対して前記ドリル部の中心軸の方向であるドリル軸方向と平行な切込み方向に押し込まれることにより前記複数の段部のそれぞれが当該段部の外径に対応した径をもつ孔を前記被加工物に穿つように構成されたステップドリルを用いて前記被加工物を穿孔する際に当該ステップドリルを前記切込み方向について位置決めするための位置決め治具であって、
   それぞれが前記ステップドリルの中心軸に沿って延びる姿勢で当該ステップドリルの周囲を覆う筒状をなす複数の筒状部材と、
   前記ステップドリルを含むドリルユニットのうち前記ドリル部よりも後ろ側に位置する被装着部に装着された状態で前記複数の筒状部材の少なくとも一部を支持することにより当該少なくとも一部の筒状部材を前記ステップドリルの周囲を覆う姿勢に保つ支持部と、を備え、
   前記複数の筒状部材は、複数の使用態様を有し、当該複数の使用態様は、前記複数の筒状部材の中から選ばれる一つの筒状部材がそのまま単独位置決め部材として前記支持部に連結されて使用される単独使用態様と、前記複数の筒状部材の中から選ばれる２以上の筒状部材同士が軸方向に互いに連結されて複合位置決め部材を構成した状態で前記支持部に連結されて使用される複合使用態様と、を含み、
   前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記単独位置決め部材及び前記複合位置決め部材のそれぞれは前記支持部と反対の側で前記被加工物に対して当接することが可能な前端部を有し、当該前端部が前記被加工物に当接することにより前記複数の段部のうち当該使用態様に対応する対応段部よりも先端側の部分が前記被加工物を穿孔するのを許容しながら当該対応段部が前記被加工物に到達するのを阻止し、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部が互いに異なるように前記複数の筒状部材が互いに異なる軸方向寸法を有し、かつ、前記複数の筒状部材のうちの少なくとも一部の筒状部材が前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されて当該複数の使用態様の総数が前記複数の筒状部材の総数よりも多くなるように、前記軸方向寸法のそれぞれが設定されている、位置決め治具。
2. 請求項１記載の位置決め治具であって、前記複数の筒状部材は３以上の筒状部材を含み、当該複数の筒状部材のいずれもが前記複数の使用態様の中から選ばれる２以上の使用態様に兼用されるように前記複数の筒状部材のそれぞれの前記軸方向寸法が設定されている、位置決め治具。
3. 請求項２記載の位置決め治具であって、前記複数の使用態様にそれぞれ対応する前記対応段部により、前記ステップドリルに含まれる前記複数の段部の全てが網羅されている、位置決め治具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の位置決め治具であって、前記複数の筒状部材の後端部は互いに同じ形状をもつ後側結合部を有し、前記複数の筒状部材のうち、少なくとも、前記単独使用態様で使用される筒状部材及び前記複合使用態様において最前端以外の位置で使用される筒状部材が、互いに同じ形状を有して前記後側結合部のいずれにも結合可能な前側結合部を有する、位置決め治具。
5. 請求項４記載の位置決め治具であって、前記複数の筒状部材のそれぞれの前端部は前記被加工物に当接可能な平面であって前記ステップドリルの軸方向に対して直交する平面である当接面を有し、前記後側結合部は前記筒状部材の後端部において部分的に後方に突出する突出部を含み、前記前側結合部は前記突出部を受け入れる受入れ孔を含む、位置決め治具。
6. 請求項４記載の位置決め治具であって、前記後側結合部は当該後側結合部を有する前記筒状部材の後端部の内周面又は外周面に形成された後側ねじを含み、前記前側結合部は当該前側結合部の外周面又は内周面に形成されたねじであって前記後側ねじに螺合可能な前側ねじを含む、位置決め治具。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の位置決め治具であって、前記支持部は、前記被装着部から径方向外側に離間する環状をなして前記複数の使用態様のいずれにおいても前記単独位置決め部材または前記複合位置決め部材の後端部と連結可能な連結部と、当該連結部と前記被装着部との間に介在して当該被装着部に対する当該連結部の前記ステップドリルの中心軸回りの相対回転を許容する相対回転許容部と、を含む、位置決め治具。
8. 先端から後端に向かって外径が不連続的に増加する部位である複数の段部を有して当該複数の段部のそれぞれが刃先を構成するドリル部を含むステップドリルであって回転駆動されながら被加工物に対して前記ドリル部の中心軸の方向であるドリル軸方向と平行な切込み方向に押し込まれることにより前記複数の段部のそれぞれが当該段部の外径に対応した径をもつ孔を前記被加工物に穿つように構成されたステップドリルを含むドリルユニットと、
   前記ドリルユニットに装着されて前記ステップドリルを前記切込み方向について位置決めするための請求項１〜７のいずれかに記載の位置決め治具と、を備えた穿孔工具。

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