JP2024018195A - rotary cutting tool - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被削材に円形の穴を切り抜く回転切削工具に関する。 The present disclosure relates to a rotary cutting tool that cuts a circular hole in a workpiece.
天井材等の被削材に円形の穴を開けるために、「自在錐」と呼ばれる回転切削工具が用いられる。自在錐は、回転軸中心に取り付けられたセンタードリルと、回転軸に垂直な方向に延びる一対のアームに取り付けられた切刃を有して構成される。ユーザは、回転軸中心から切刃までの切削半径を調整して、所望の半径の丸穴を被削材に開けることができる(特許文献1参照)。 A rotary cutting tool called a "swivel drill" is used to drill circular holes in work materials such as ceiling materials. The adjustable drill has a center drill attached to the center of the rotation axis, and cutting blades attached to a pair of arms extending in a direction perpendicular to the rotation axis. A user can drill a round hole with a desired radius in a workpiece by adjusting the cutting radius from the center of the rotation axis to the cutting edge (see Patent Document 1).
自在錐は一対のアームが連動して回転軸に対してスライドする機構を備えており、ユーザは、所望の切削半径となるようにアームのスライド量を調整した後、アームを回転軸に対して固定する。穴開け加工中、アームが回転軸に対して動くことは許されず、一対のアームは回転軸に対して強固に固定される必要がある。 The adjustable drill has a mechanism in which a pair of arms interlock and slide relative to the rotating shaft.The user adjusts the sliding amount of the arms to obtain the desired cutting radius, and then slides the arms relative to the rotating shaft. Fix it. During drilling, the arms are not allowed to move relative to the rotation axis, and the pair of arms must be firmly fixed to the rotation axis.
従来の固定機構は、ユーザがボルトを手回しで締め付けることによるアームと回転軸の摩擦力を利用して、アームを回転軸に対して固定している。しかしながらユーザの手回しトルクには限界があるため、高出力のドリルドライバで自在錐を駆動して硬い被削材に丸穴を開ける場合に、アームが回転軸に対して動いてしまうことがある。 A conventional fixing mechanism fixes an arm to a rotating shaft by using frictional force between the arm and the rotating shaft when a user manually tightens a bolt. However, since there is a limit to the manual torque of the user, when driving the adjustable drill with a high-power drill driver to drill a round hole in a hard workpiece, the arm may move relative to the rotation axis.
そこで本開示は、アームを回転軸に対して強固に固定するための技術を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a technique for firmly fixing an arm to a rotating shaft.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の回転切削工具は、回転駆動される軸部品と、軸部品を挟んで対向する一対のアームと、一対のアームのそれぞれに固定される切刃と、軸部品の回転軸線から切刃までの半径を変えられるように、一対のアームを軸部品に対して移動可能とする調整機構とを備える。調整機構は、軸部品に回転可能に取り付けられたピニオンと、一対のアームにそれぞれ固定された一対のラックとを有し、一対のラックがそれぞれピニオンに噛合されているスライド機構と、軸部品に一対のアームを固定する固定機構とを有する。 In order to solve the above problems, a rotary cutting tool according to an aspect of the present disclosure includes a rotatably driven shaft component, a pair of arms facing each other with the shaft component in between, and a cutting blade fixed to each of the pair of arms. and an adjustment mechanism that makes the pair of arms movable relative to the shaft component so as to change the radius from the axis of rotation of the shaft component to the cutting edge. The adjustment mechanism includes a pinion rotatably attached to the shaft component and a pair of racks each fixed to a pair of arms. It has a fixing mechanism that fixes the pair of arms.
本開示によれば、アームを回転軸に対して強固に固定することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to firmly fix the arm to the rotating shaft.
図1は、実施形態の回転切削工具1の構造の例を示す。回転切削工具1は、回転可能な主軸3が挿通される本体2と、自在刃ユニット4とを備え、自在刃ユニット4の軸部品30は、主軸3に連結する固定部5に固定される。軸部品30の後端部には複数のDカット部分が形成されており、軸部品30の後端部を固定部5に挿入し、固定部5において複数の固定ねじを複数のDカット部分に対して締め付けることで、自在刃ユニット4の軸部品30が固定部5に固定される。
FIG. 1 shows an example of the structure of a
自在刃ユニット4は、回転駆動される軸部品30と、軸部品30を挟んで対向する一対の第1アーム12aおよび第2アーム12bと、第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に対して回転軸線に垂直な方向に移動可能とする調整機構60とを備える。軸部品30の先端部にはセンタードリル10が固定され、センタードリル10の中心軸は、軸部品30の回転軸線と一致する。
The
第1アーム12aおよび第2アーム12bは細長形状を有し、その長手方向が回転軸線に垂直な方向となるように配置される。第1アーム12aの側端部には、刃固定ねじ16aにより第1切刃14aが固定され、第2アーム12bの側端部には、刃固定ねじ16bにより第2切刃14bが固定される。この例で、第1切刃14aは内刃、第2切刃14bは外刃として、それぞれセンタードリル10に平行に取り付けられる。回転軸線方向において、第1切刃14aおよび第2切刃14bの刃先は、センタードリル10の刃先よりも後退した位置に配置される。
The
調整機構60は、第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に対して連動してスライドさせて、任意の位置で軸部品30に固定させる機能を有する。第1アーム12aおよび第2アーム12bが連動してスライドすることで、回転軸線と第1切刃14aの間の距離と、回転軸線と第2切刃14bの間の距離とを、実質的に等しくできる(なお厳密には、回転軸線と第1切刃14aの刃先の間の距離と、回転軸線と第2切刃14bの刃先の間の距離は、内刃と外刃の差分だけ異なっている)。自在刃ユニット4は、調整機構60により、軸部品30の回転軸線から第1切刃14a、第2切刃14bまでの切削半径を自在に変えることができ、ユーザは、所望の半径の丸穴を加工できる。穴加工の開始前、ユーザは、第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に対して動かし、切削半径を所望の長さに合わせた位置で第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に固定する。
The
主軸3の後端部分はシャンク部3aを構成し、シャンク部3aは、ドリルドライバやインパクトドライバなどの電動工具のチャックに把持される。穴開け加工中、ユーザは回転切削工具1が傾かないように片手で本体2を保持しながら、他方の手で電動工具を把持して、電動工具の操作スイッチを操作する。なお加工中は被削材から切屑が出るため、自在刃ユニット4の周囲を取り囲む集塵カバーが取り付けられることが好ましい。
The rear end portion of the
図2は、自在刃ユニット4の下面図を示し、図3は、自在刃ユニット4の斜視図を示す。
一対の第1アーム12aおよび第2アーム12bが、軸部品30を挟んで対向する位置に配置される。
2 shows a bottom view of the
A pair of
図4は、第1アーム12aの形状を示す。第1アーム12aは、細長の板状部材56aを有し、板状部材56aには、スライド孔54aが長手方向に形成される。スライド孔54aには第2ボルト20bおよび第1ボルト20aが挿通されて、第2ボルト20bおよび第1ボルト20aは、スライド孔54aを移動可能とされる。第1アーム12aには、複数のねじ穴48a、50a、52aが設けられる。
FIG. 4 shows the shape of the
第1アーム12aにおいて、平板状の棒に歯切りをした第1ラック22aが、スライド孔54aに平行に取り付けられる。実施形態では固定ねじ26a、28aがねじ穴48a、50aに締結されることで、第1ラック22aが第1アーム12aに固定される。第1アーム12aの端部においては、刃固定ねじ16aがねじ穴52aに締結されて、第1切刃14aが第1アーム12aに固定される。
In the
第2アーム12bは、第1アーム12aと同じ形状を有してよい。第2アーム12bは、細長の板状部材56bを有し、板状部材56bには、スライド孔54bが長手方向に形成される。スライド孔54bには第1ボルト20aおよび第2ボルト20bが挿通されて、第1ボルト20aおよび第2ボルト20bは、スライド孔54bを移動可能とされる。
The
第2アーム12bにおいて、平板状の棒に歯切りをした第2ラック22bが、スライド孔54bに平行に取り付けられる。実施形態では固定ねじ26b、28bにより第2ラック22bが第2アーム12bに固定される。第2アーム12bの端部においては、刃固定ねじ16bにより第2切刃14bが第2アーム12bに固定される。
In the
実施形態の調整機構60は、スライド機構62と、固定機構64とを備える。スライド機構62は、軸部品30に回転可能に取り付けられたピニオン44と、第1アーム12aおよび第2アーム12bにそれぞれ固定された第1ラック22aおよび第2ラック22bとを有する。ピニオン44の歯のピッチと、第1ラック22aおよび第2ラック22bの歯のピッチは同一であり、第1ラック22aおよび第2ラック22bは、それぞれピニオン44に噛合されている。スライド機構62においては、第1ラック22aおよび第2ラック22bの移動量(スライド量)がピニオン44の回転量に依存するため、第1ラック22aの移動量と第2ラック22bの移動量とを確実に一致させることが可能となる。また実施形態においては、部品本体34の下部空間にピニオン44と第1ラック22aおよび第2ラック22bを配置したことにより、歯車モジュールを大きく設計でき、それにより歯車強度を確保できる。そのため第1ラック22a、第2ラック22bおよびピニオン44を樹脂材料で形成して、軽量化を実現してもよい。
The
図5は、軸部品30に回転可能に取り付けられたピニオン44を示す。軸部品30は、部品本体34と、部品本体34の一端側から突設される回転軸32と、部品本体34の他端側から突設されるセンタードリル固定部66とを備える。センタードリル固定部66には、回転軸線とセンタードリル10の中心軸線とが一致するように、センタードリル10が固定される。
FIG. 5 shows a
回転軸32の根元には、ピニオン44が回転可能に取り付けられて、抜け止め部品46がピニオン44の軸方向の移動を制限する。ピニオン44は、軸部品30に固定されず、軸部品30に対して自由に回転できる。部品本体34には、第1ボルト20aが挿通される第1挿通孔36と、第2ボルト20bが挿通される第2挿通孔38とが形成される。
A
第3挿通孔40には連結ねじ42a、42bが締結されて、軸部品30が第1アーム12a、第2アーム12bと分離しないように、軸部品30に対して第1アーム12a、第2アーム12bを緩やかに連結する。なお連結ねじ42a、42bによる連結は、固定機構64による固定が解除されたときに、第1アーム12a、第2アーム12bが軸部品30から脱落しないことを目的としており、軸部品30に対して第1アーム12a、第2アーム12bを固定させるものではない。したがって連結ねじ42a、42bにより第1アーム12a、第2アーム12bが軸部品30に連結した状態で、第1アーム12a、第2アーム12bは、軸部品30に対してスライドすることができる。
Connecting
回転軸32は主軸3に連結する固定部5に挿入され、固定部5の複数の固定ねじが複数のDカット部分32aに対して締め付けられることで、軸部品30が固定部5に固定される。これにより軸部品30は、主軸3と連動して回転するようになる。
The rotating
固定機構64は、軸部品30に第1アーム12aおよび第2アーム12bを固定する。第1アーム12aおよび第2アーム12bが軸部品30に固定されることで、第1アーム12aおよび第2アーム12bが、軸部品30とともに回転するようになる。
The fixing
図6は、固定機構64の構造の例を示す。固定機構64は、第1ハンドル18aと第1ボルト20aを備える。第1ハンドル18aは、ユーザに回転操作される操作部70と、内周に雌ねじを切られた円筒部68を有する。第1ボルト20aは固定ねじであり、第2アーム12bのスライド孔54b、第1挿通孔36、第1アーム12aのスライド孔54aに挿通されて、第1ハンドル18aの円筒部68に形成された雌ねじに螺合される。ユーザが操作部70を締付方向に回すことで、第1ハンドル18aおよび第1ボルト20aは、第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に固定して、ピニオン44に対する第1ラック22aおよび第2ラック22bの動きを抑制する。
FIG. 6 shows an example of the structure of the
実施形態の固定機構64は、さらに第2ハンドル18bと第2ボルト20bを備える。第2ハンドル18bおよび第2ボルト20bは、第1ハンドル18aおよび第1ボルト20aと同じ形状を有してよい。第2ボルト20bは固定ねじであり、第1アーム12aのスライド孔54a、第2挿通孔38、第2アーム12bのスライド孔54bに挿通されて、第2ハンドル18bの円筒部68に形成された雌ねじに螺合される。ユーザが操作部70を締付方向に回すことで、第2ハンドル18bおよび第2ボルト20bは、第1アーム12aおよび第2アーム12bを軸部品30に固定して、ピニオン44に対する第1ラック22aおよび第2ラック22bの動きを抑制する。
The fixing
固定機構64において、第1ハンドル18aおよび第1ボルト20aと、第2ハンドル18bおよび第2ボルト20bとが、軸部品30を挟んだ位置に設けられる。このように固定機構64が、固定ねじを用いた固定構造を複数備えることで、軸部品30に対して、第1アーム12aおよび第2アーム12bを強固に固定できる。仮にユーザによる第1ハンドル18aの締付が不足して、第1ボルト20aが緩んだ場合であっても、第2ハンドル18bと第2ボルト20bとが固定されていれば、ピニオン44は回転できないため、第1アーム12aおよび第2アーム12bの動きを抑制できる。実施形態では固定機構64が2つの固定構造を備えているが、3つ以上の固定構造を備えてもよい。
In the
固定機構64においては、第1ハンドル18aおよび第2ハンドル18bを締め付けることで、第1ラック22aおよび第2ラック22bとピニオン44の間のバックラッシをゼロにして、ピニオン44に対する第1ラック22aおよび第2ラック22bの動きを制限することが好ましい。ハンドル締付時にバックラッシがゼロになることで、歯車の歯同士が干渉して、回ることができなくなるため、軸部品30に対して、第1アーム12aおよび第2アーム12bをより強固に固定することが可能となる。
In the
以上、本開示を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。実施形態では図1に示す全体構造を回転切削工具1と呼んでいるが、説明したように回転切削工具1が自在刃ユニット4を本体2から分離できる構造を有している場合は、自在刃ユニット4を単体で回転切削工具と呼んでもよい。
The present disclosure has been described above based on the embodiments. It will be understood by those skilled in the art that this embodiment is an example, and that various modifications are possible in the combination of each component thereof, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure. In the embodiment, the overall structure shown in FIG. 1 is referred to as a
本開示の態様の概要は、次の通りである。
本開示のある態様の回転切削工具(1、4)は、回転駆動される軸部品(30)と、前記軸部品(30)を挟んで対向する一対のアーム(12a、12b)と、前記一対のアーム(12a、12b)のそれぞれに固定される切刃(14a、14b)と、前記軸部品(30)の回転軸線から前記切刃(14a、14b)までの半径を変えられるように、前記一対のアーム(12a、12b)を前記軸部品(30)に対して移動可能とする調整機構(60)とを備える。前記調整機構(60)は、前記軸部品(30)に回転可能に取り付けられたピニオン(44)と、前記一対のアーム(12a、12b)にそれぞれ固定された一対のラック(22a、22b)とを有し、前記一対のラック(22a、22b)が、それぞれ前記ピニオン(44)に噛合されているスライド機構(62)と、前記軸部品(30)に前記一対のアーム(12a、12b)を固定する固定機構(64)とを有する。
A summary of aspects of the disclosure is as follows.
A rotary cutting tool (1, 4) according to an aspect of the present disclosure includes a rotationally driven shaft component (30), a pair of arms (12a, 12b) facing each other with the shaft component (30) in between, and the pair of arms (12a, 12b) facing each other across the shaft component (30). cutting blades (14a, 14b) fixed to each of the arms (12a, 12b), and a radius from the rotation axis of the shaft component (30) to the cutting blades (14a, 14b), It includes an adjustment mechanism (60) that allows the pair of arms (12a, 12b) to move relative to the shaft component (30). The adjustment mechanism (60) includes a pinion (44) rotatably attached to the shaft component (30), and a pair of racks (22a, 22b) fixed to the pair of arms (12a, 12b), respectively. The pair of racks (22a, 22b) each have a slide mechanism (62) meshed with the pinion (44), and the pair of arms (12a, 12b) are connected to the shaft component (30). It has a fixing mechanism (64) for fixing.
前記固定機構(64)は、前記一対のアーム(12a、12b)を前記軸部品(30)に固定して、前記ピニオン(44)に対する前記一対のラック(22a、22b)の動きを抑制する固定ねじ(20a、20b)を有してよい。前記固定機構(64)において、複数の前記固定ねじ(20a、20b)が前記軸部品(30)を挟んだ位置に設けられてよい。 The fixing mechanism (64) fixes the pair of arms (12a, 12b) to the shaft component (30) to suppress movement of the pair of racks (22a, 22b) with respect to the pinion (44). It may have screws (20a, 20b). In the fixing mechanism (64), a plurality of fixing screws (20a, 20b) may be provided at positions sandwiching the shaft component (30).
1・・・回転切削工具、2・・・本体、3・・・主軸、3a・・・シャンク部、4・・・自在刃ユニット、5・・・固定部、10・・・センタードリル、12a・・・第1アーム、12b・・・第2アーム、14a・・・第1切刃、14b・・・第2切刃、16a,16b・・・刃固定ねじ、18a・・・第1ハンドル、18b・・・第2ハンドル、20a・・・第1ボルト、20b・・・第2ボルト、22a・・・第1ラック、22b・・・第2ラック、26a,26b,28a,28b・・・固定ねじ、30・・・軸部品、32・・・回転軸、32a・・・Dカット部分、34・・・部品本体、36・・・第1挿通孔、38・・・第2挿通孔、40・・・第3挿通孔、42a,42b・・・連結ねじ、44・・・ピニオン、46・・・抜け止め部品、48a,50a,52a・・・ねじ穴、54a,54b・・・スライド孔、56a,56b・・・板状部材、60・・・調整機構、62・・・スライド機構、64・・・固定機構、66・・・センタードリル固定部、68・・・円筒部、70・・・操作部。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記軸部品を挟んで対向する一対のアームと、
前記一対のアームのそれぞれに固定される切刃と、
前記軸部品の回転軸線から前記切刃までの半径を変えられるように、前記一対のアームを前記軸部品に対して移動可能とする調整機構と、を備えた回転切削工具であって、
前記調整機構は、
前記軸部品に回転可能に取り付けられたピニオンと、前記一対のアームにそれぞれ固定された一対のラックとを有し、前記一対のラックが、それぞれ前記ピニオンに噛合されているスライド機構と、
前記軸部品に前記一対のアームを固定する固定機構と、を有する、
ことを特徴とする回転切削工具。 A rotationally driven shaft part,
a pair of arms facing each other with the shaft component in between;
a cutting blade fixed to each of the pair of arms;
A rotary cutting tool comprising: an adjustment mechanism that allows the pair of arms to move relative to the shaft component so as to change the radius from the rotation axis of the shaft component to the cutting edge,
The adjustment mechanism is
A slide mechanism comprising a pinion rotatably attached to the shaft component and a pair of racks respectively fixed to the pair of arms, and the pair of racks are each meshed with the pinion;
a fixing mechanism that fixes the pair of arms to the shaft component;
A rotary cutting tool characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の回転切削工具。 The fixing mechanism includes a fixing screw that fixes the pair of arms to the shaft component and suppresses movement of the pair of racks with respect to the pinion.
The rotary cutting tool according to claim 1, characterized in that:
ことを特徴とする請求項2に記載の回転切削工具。 In the fixing mechanism, a plurality of the fixing screws are provided at positions sandwiching the shaft component,
The rotary cutting tool according to claim 2, characterized in that:
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