JP2844102B2 - 自動芯出し固定装置付電動工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動芯出し固定装置付電動工具に係り、特
にワークの移動の困難な大型平板を加工する電動工具に
おいて、該電動工具を容易にワーク上に移動可能とし、
所定の加工位置に刃具の芯出し及び加工時の電動工具の
固定を自動的に成し得るようにして作業の容易化と作業
者の疲労の軽減を図った自動芯出し固定装置付電動工具
に関する。

従来の技術 従来、ワークの移動の困難な大型平板に、例えば数多
くの穴あけ加工を行う場合、センターポイチで加工位置
が刻印された箇所に携帯式電動ドリルの刃具を当てて穴
あけを行っていた。この場合ワークに対して刃具を垂直
に当てることが重要であるが、未熟練作業者はすべての
穴あけをワークに対して垂直に保つことが困難であり、
作業者の技量によって加工品質が変動するという欠点が
あった。

また重量の重い電動工具をワーク上に刻印された加工
位置に次々に移動させて作業を繰り返すことは容易なこ
とではなく、作業能率が極めて低いばかりでなく、肉体
的に苦痛を伴なう重労働となり、特に筋力が比較的弱い
女性作業者にとってこのような作業は過酷な作業であ
り、腰痛の原因となるという欠点があった。

目 的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになさ
れたものであって、その目的とするところは、ワークの
移動の困難な大型平板を加工する電動工具において、ワ
ークに対して垂直であってホルダに保持された電動工具
が、該ホルダに回動自在に枢着された操作レバーの操作
によりホルダを降下させると共に第１のスイッチの作動
により電動工具を起動させ、ワーク上に刻印された加工
箇所に刃具が芯出しされると共に差動機構の作動により
第２のスイッチが導通状態となって自己保持回路及び自
己保持回路に接続された電磁石を励磁させ、電動工具を
保持した基台をワーク上に吸着固定させることによっ
て、電動工具を操作する技量の巧拙に関係なく、ワーク
に対して一様に垂直にワークを加工し得るようにすると
共に、作業能率の向上と作業者の疲労の大幅な軽減を図
ることであり、またこれによってワークの加工を開始し
てから該加工が完了するまで電動工具を保持させた基台
をワーク上に密着させて刃具には正常な切削抵抗のみが
作用するようにすることであり、これによって刃具の寿
命を延ばし加工経費の節減を図ることである。

また他の目的は、基台の四角にボール式のキャスタ機
構を設けることによって、ワークの上を電動工具を該キ
ャスタ機構のボールを転動させて刻印された加工位置に
容易かつ迅速に移動させることができ、またワークの表
面に擦傷等の損傷を与えないようにすることである。

また他の目的は、刃具と支柱を結ぶ線上に該支柱の両
側に一対の電磁石を設けることによって、ワークに吸着
した基台に作用する回転モーメントに対する抵抗力を高
め、電動工具の固定を強化して加工品質の安定化を図る
ことである。

構 成 要するに本発明（請求項１）は、電圧が印加されて回
転運動を発生させてワークを加工する電動工具と、該電
動工具を前記ワークに対して垂直に保持するホルダと、
該ホルダが摺動自在に枢着されて前記ホルダを付勢支持
する第１の弾性部材が嵌挿された支柱を垂直方向に固着
した基台と、前記ホルダに中間部が回動自在に枢着され
一端に前記ワークの加工に伴なって操作される把手部を
設けた操作レバーと、該操作レバーの他の一端と摺動自
在に連結されて一端に形成された長穴が前記支柱に固定
された支持台に摺動自在に嵌合したリンクと、該リンク
に一端を回動自在に連結し他の一端にカム部を有するロ
ッドと該ロッドに嵌挿された第２の弾性部材とを有し前
記リンクに作用する外力によりリンク長さを可変とする
差動機構と、前記ホルダの下降に伴なって導通状態とな
り前記電動工具に電圧を印加させる第１のスイッチと、
該電動工具にセットされた刃具が前記ワークに当接し切
削時の反力で前記リンクが伸長して前記ロッドに形成さ
れた前記カム部の作動により導通状態となる第２のスイ
ッチと、該第２のスイッチの導通により導通状態を保持
させる自己保持回路と、該自己保持回路が導通状態に作
動するのに連動し励磁されて前記ワークに吸着するよう
に前記基台に固着された電磁石とを備えたことを特徴と
するものである。

また本発明（請求項２）は、電圧が印加されて回転運
動を発生させてワークを加工する電動工具と、該電動工
具を前記ワークに対して垂直に保持するホルダと、該ホ
ルダが摺動自在に枢着されて前記ホルダを付勢支持する
第１の弾性部材が嵌挿された支柱を垂直方向に固着した
基台と、前記ホルダに中間部が回動自在に枢着され一端
に前記ワークの加工に伴なって操作される把手部を設け
た操作レバーと、該操作レバーの他の一端と摺動自在に
連結されて一端に形成された長穴が前記支柱に固定され
た支持台に摺動自在に嵌合したリンクと、該リンクに一
端を回動自在に連結し他の一端にカム部を有するロッド
と該ロッドに嵌挿された第２の弾性部材とを有し前記リ
ンクに作用する外力によりリンク長さを可変とする差動
機構と、前記ホルダの下降に伴なって導通状態となり前
記電動工具に電圧を印加させる第１のスイッチと、該電
動工具にセットされた刃具が前記ワークに当接し切削時
の反力で前記リンクが伸長して前記ロッドに形成された
前記カム部の作動により導通状態となる第２のスイッチ
と、該第２のスイッチの導通により導通状態を保持させ
る自己保持回路と、該自己保持回路が導通状態に作動す
るのに連動し励磁されて前記ワークに吸着するように前
記基台に固着された電磁石とを備え、前記電磁石を一対
設けて前記刃具と前記支柱を結ぶ線上に該支柱の両側に
夫々該磁石を配置したことを特徴とするものである。

また本発明（請求項３）は、電圧が印加されて回転運
動を発生させてワークを加工する電動工具と、該電動工
具を前記ワークに対して垂直に保持するホルダと、該ホ
ルダが摺動自在に枢着されて前記ホルダを付勢支持する
第１の弾性部材が嵌挿された支柱を垂直方向に固着した
基台と、前記ホルダに中間部が回動自在に枢着され一端
に前記ワークの加工に伴なって操作される把手部を設け
た操作レバーと、該操作レバーの他の一端と摺動自在に
連結されて一端に形成された長穴が前記支柱に固定され
た支持台に摺動自在に嵌合したリンクと、該リンクに一
端を回動自在に連結し他の一端にカム部を有するロッド
と該ロッドに嵌挿された第２の弾性部材とを有し前記リ
ンクに作用する外力によりリンク長さを可変とする差動
機構と、前記ホルダの下降に伴なって導通状態となり前
記電動工具に電圧を印加させる第１のスイッチと、該電
動工具にセットされた刃具が前記ワークに当接し切削時
の反力で前記リンクが伸長して前記ロッドに形成された
前記カム部の作動により導通状態となる第２のスイッチ
と、該第２のスイッチの導通により導通状態を保持させ
る自己保持回路と、該自己保持回路が導通状態に作動す
るのに連動し励磁されて前記ワークに吸着するように前
記基台に固着された電磁石とを備え、前記基台の四角部
に夫々弾性部材を介して該基台を浮上させ加工時には前
記電磁石の励磁に伴なう磁力により前記基台を前記ワー
クに密着させるボール式のキャスタ機構を設けたことを
特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
本発明に係る自動芯出し固定装置付電動工具１は、第１
図、第２図及び第５図に示すように、電動工具２と、ホ
ルダ３と、基台４と、操作レバー５と、リンク６と、作
動機構８と、第１のスイッチ11と、第２のスイッチ12
と、自己保持回路13と、電磁石14と、ボール式のキャス
タ機構15とを備えている。

電動工具２には、第１図及び第２図に示すように、一
端2aに円筒部2bが形成されており、該円筒部はホルダ３
の取付部3cに嵌合するようになっている。また電動工具
２の一端2aにはコレットチャック９が取り付けられてお
り、該コレットチャックにワーク10の加工に適合する刃
具16が装着できるようになっている。

ホルダ３は、第１の軸受部3a及び第２の軸受部3bにお
いて基台４に対して垂直に固着された支柱18に上下方向
に摺動自在に枢着されており、取付部3cに螺着された固
定レバー19により電動工具２を確実に固定できるように
なっている。またホルダ３は、ねじ20を介して支柱18に
固定された支持台23と台１の軸受部3aとの間に支柱18に
嵌挿されて装着された第１の弾性部材の一例たるコイル
ばね21によって図中上方に押圧付勢されている。

基台４は、ワーク10に対して密着可能な底面部4aを有
し、ホルダ３に固定された電動工具２に取り付けられた
刃具16がワーク10に対して垂直に当接し得るような面積
及び剛性が確保されている。

操作レバー５は、一端5aに把手部24が固着されてお
り、中間部5bにおいて一端25aがホルダ３に螺着されて
他の一端25bが回動自在に枢着されたロッドエンド25に
ねじ26を介して取り付けられている。また操作レバー５
の他の一端5cはリンク６に一端28aが螺着されて他の一
端28bが回動自在に枢着されたロッドエンド28に摺動自
在に連結されている。

第３図を参照して、リンク６の一端6aには長穴6bが形
成されており、該長穴は支持台23に形成されたボス部23
aに嵌合し、リンク６が上下方向に摺動可能になってい
る。また該リンクの中間部6cにはロッド29を取り付ける
ねじ穴6dが形成されており、リンク６の他の一端6eに形
成されたねじ穴6fにはロッドエンド28が螺着されてい
る。

差動機構８は、ロッド29と第２の弾性部材の一例たる
コイルばね22とスイッチ取付板31とを備えており、該ス
イッチ取付板はボス部23aにねじ32を介して取り付けら
れている。ロッド29は、一端29aにおいてリンク６のね
じ穴6dに螺着されたねじ30を介して回動自在にリンク６
に取り付けられており、スイッチ取付板31の軸受部31a
に摺動自在に嵌合して他の一端29bにカム部29cが形成さ
れている。またロッド29にはコイルばね22が嵌挿されて
装着され、他の一端29bに植設されたピン33を介してロ
ッド29は、図中下方に押圧付勢されている。

コイルばね22の押圧力は、コイルばね21の押圧力より
大きく設定されており、刃具16がワーク10に当接する状
態でこれらの押圧力が略同等になるように設定されてい
る。

第１のスイッチ11は、アクチュエータ11aをホルダ３
のカム部3dに当接させてON、OFFの切換が可能な位置に
ねじ34を介してスイッチ取付板31に固定されている。

第２のスイッチ12は、アクチュエータ12aをロッド29
のカム部29cに当接させてON、OFFの切換が可能な位置に
ねじ35を介してスイッチ取付板31に固定されている。

自己保持回路13は、第５図に示すように、第１のスイ
ッチ11と第２のスイッチ12とリレー36とを備えており、
該リレーの励磁コイル38は第１のスイッチ11及び第２の
スイッチ12と相互に直列に接続されている。またリレー
36の常開接点39は第２のスイッチ12と並列に接続されて
いる。

電磁石14は、第１図及び第２図に示すように、刃具16
と支柱18とを結ぶ線上に該支柱の両側に夫々一対配置さ
れ、基台４の上面4bに固着されている。また電磁石14に
は、第５図に示すように、常開接点39と直列に接続され
た４素子整流ダイオード40から直流電圧が印加されるよ
うになっている。

ボール式のキャスタ機構15は、第１図及び第２図に示
すように、基台４の上面4bより穿孔されて底面部4aにボ
ール41が部分的に露出するように形成されたボール室4d
に収容されたボール41と、該ボールを押圧付勢する弾性
部材の一例たるコイルばね43と、該コイルばねを収容し
て圧縮変形させてねじ42を介して基台４の上面4bに固定
されたばね受44とを備えている。

またボール式のキャスタ機構15は、基台４の４箇所に
角部4cに設置されており、ワーク10の上に載置された自
動芯出し固定装置付電動工具１は、転動する４個のボー
ル41に支持されて容易に移動し得るようになっている。
更に所定の加工位置に該自動芯出し固定装置付電動工具
１が到達して電磁石14が作動した際には該電磁石の吸引
力により、ボール41をボール室4dの中に押し込んで基台
４の底面部4aはワーク10に密着するようになっている。

作 用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作
用について説明する。第４図に示すように、ワーク10の
上に載置された自動芯出し固定装置付電動工具１を移動
させて刃具16をワーク10に刻印された加工位置に目視に
よって合わせて該自動芯出し固定装置付電動工具１の位
置を決める。このときの電気回路は、第５図に示すよう
に、第１のスイッチ11がOFFの状態で電動工具２のモー
タＭに対して電圧は印加されず、刃具16が静止してい
る。

第４図に示すように、操作レバー５を矢印Ａ方向に回
動操作すると、ホルダ３は矢印Ｂ方向に移動を開始す
る。これに伴なって第１のスイッチ11のアクチュエータ
11aはカム部3dにより矢印Ｃ方向に押圧されて第１のス
イッチ11はON状態となる。このときの電気回路は、第６
図に示すように、第１のスイッチ11がONの状態となって
モータＭに電圧が印加、刃具16は加工目的に適合した回
転数で回転する。

第４図に示すように、操作レバー５を矢印Ａ方向に更
に回動操作すると、回転している刃具16の先端がセンタ
ポンチ等（図示せず）で刻印されたワーク10の加工位置
に当接して該刃具は正しい加工位置に設定され、加工が
開示される。またこれと同時に刃具16がワーク10に当接
したときの反力によってロッド29は矢印Ｄ方向に移動
し、カム部29cによって押圧されていた第２のスイッチ1
2のアクチュエータ12aは矢印Ｅ方向に解放される。この
ときの電気回路は、第７図に示すように、第２のスイッ
チ12がONの状態となってリレー36の励磁コイル38（図中
符号Ｒ）に電圧が印加される。これに伴なって接点39が
ON状態となって電磁石14に電圧が印加され、第４図に示
すように基台４は矢印Ｆ方向に吸引されてワーク10に固
定される。

第３図も参照して、操作レバー５を更に矢印Ａ方向に
回動操作すると、リンク６の長穴6bが支持台23のボス部
23aに当接して該支持台に対するリンク６の長さは伸び
た状態で保持される。この状態で操作レバー５を矢印Ａ
方向に回動操作すると刃具16は矢印Ｇ方向に進行してワ
ーク10に対して例えば穴あけ加工が行われる ワーク10の加工が完了してから操作レバー５を矢印Ｈ
方向に操作すると、ロッド29は矢印Ｉ方向に移動し、カ
ム部29cによって第２のスイッチ12のアクチュエータ12a
は矢印Ｊ方向に押圧されて第２のスイッチ12はOFF状態
となる。このときの電気回路は、第８図に示すように、
第２のスイッチ12がOFF状態になっても接点39はON状態
のままの自己保持の機能が作用して電磁石14は励磁状態
が持続され、自動芯出し固定装置付電動工具１は刃具16
を回転させながらワーク10の上に依然として吸着されて
固定されている。このため刃具16のワーク10からの抜出
しの際に移動することがなく、非常に操作し易い。

第４図に示すように、操作レバー５を矢印Ｈ方向に更
に操作すると、ホルダ３が矢印Ｋ方向に引き上げられ、
同時に刃具16も矢印Ｌ方向に引き上げられる。刃具16が
ワーク10から抜けて所定の高さに達した所でカム部3dに
より第１のスイッチ11のアクチュエータ11aは矢印Ｍ方
向に解放されて第１のスイッチ11はOFF状態となる。こ
のときの電気回路は、第５図に示すように、初期状態に
復帰し、刃具16は回転を停止して電磁石14が消磁され、
基台４は、第４図に示すように、矢印Ｎ方向にボール式
キャスタ機構15の作用によって持ち上げられ、ボール41
が自由に転動して軽快に移動できる態勢となる。

以上のようにして、ワーク10の切削加工が完了したの
で次の加工位置に自動芯出し固定装置付電動工具１は、
該ワークの上を移動して１つの加工毎に固定されて同様
の操作が繰り返される。

本発明によれば、上記のように、ワーク10に対する自
動芯出し固定装置付電動工具１の移動と加工が非常に簡
単になるので、女子の作業者であっても十分に作業を行
うことができる。また、刃具16はドリルに限らず、タッ
プを用いてタッピングを行うことも勿論可能である。

効 果 本発明は、上記のようにワークの移動の困難な大型平
板を加工する電動工具において、ワークに対して垂直で
あってホルダに回動自在に枢着された操作レバーの操作
によりホルダを降下させると共に第１のスイッチの作動
により電動工具を起動させ、ワーク上に刻印され加工箇
所に刃具が芯出しされると共に差動機構の作動により第
２のスイッチが導通状態となって自己保持回路及び該自
己保持回路に接続された電磁石を励磁させ、電動工具を
保持した基台をワーク上に吸着固定させるようにしたの
で、電動工具を操作する技量の巧拙に関係なく、ワーク
に対して一様に垂直にワークを加工し得ると共に、作業
能率の向上と作業者の疲労の大幅な軽減を図ることがで
きる効果が得られる。またワークの加工を開始してから
該加工が完了するまで電動工具を保持させた基台をワー
ク上に密着させて刃具には正常な切削抵抗のみが作用す
るという効果があり、またこの結果刃具の寿命を延ばし
加工経費の節減を図ることができるという効果が得られ
る。

また基台の四角にボール式のキャスタ機構を設けたの
で、ワークの上を電動工具を該キャスタ機構のボールを
転動させて刻印された加工位置に容易かつ迅速に移動さ
せることができ、またワークの表面に擦傷等の損傷を与
えないという効果がある。

更には刃具と支柱を結ぶ線上に該支柱の両側に一対の
電磁石を設けたので、ワークに吸着した基台に作用する
回転モーメントに対する抵抗力を高める効果が得られ、
電動工具の固定を強化することができ、加工品質の安定
化を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は自動芯出し固定
装置付電動工具を示す斜視図、第２図はワークの上に載
置された自動芯出し固定装置付電動工具を示す右側面
図、第３図は差動機構の構成を示す部分断面正面図、第
４図はワークを穴あけ加工中の自動芯出し固定装置付電
動工具を示す右側面図、第５図はワーク上に載置されて
停止状態の自動芯出し固定装置付電動工具の電気回路
図、第６図は操作レバーを操作し第１のスイッチの導通
により電動工具が起動を開始した状態を示す電気回路
図、第７図は操作レバーを更に操作し第２のスイッチの
導通により電磁石が励磁された状態を示す電気回路図、
第８図は操作レバーを逆方向に戻し第２のスイッチを遮
断したとき自己保持回路の作用により電動工具及び電磁
石に電圧が印加されたままの状態を示す電気回路図であ
る。 １は自動芯出し固定装置付電動工具、２は電動工具、３
はホルダ、４は基台、4cは角部、５は操作レバー、5aは
一端、5bは中間部、5cは他の一端、６はリンク、6aは一
端、6bは長穴、８は差動機構、10はワーク、11は第１の
スイッチ、12は第２のスイッチ、13は自己保持回路、14
は電磁石、15はボール式のキャスタ機構、16は刃具、18
は支柱、21は第１の弾性部材、22は第２の弾性部材、23
は支持台、24は把手部、29はロッド、29aは一端、29bは
他の一端、29cはカム部、43は弾性部材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23Q 9/00 B23B 45/14

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電圧が印加されて回転運動を発生させてワ
   ークを加工する電動工具と、該電動工具を前記ワークに
   対して垂直に保持するホルダと、該ホルダが摺動自在に
   枢着されて前記ホルダを付勢支持する第１の弾性部材が
   嵌挿された支柱を垂直方向に固着した基台と、前記ホル
   ダに中間部が回動自在に枢着され一端に前記ワークの加
   工に伴なって操作される把手部を設けた操作レバーと、
   該操作レバーの他の一端と摺動自在に連結されて一端に
   形成された長穴が前記支柱に固定された支持台に摺動自
   在に嵌合したリンクと、該リンクに一端を回動自在に連
   結し他の一端にカム部を有するロッドと該ロッドに嵌挿
   された第２の弾性部材とを有し前記リンクに作用する外
   力によりリンク長さを可変とする差動機構と、前記ホル
   ダの下降に伴なって導通状態となり前記電動工具に電圧
   を印加させる第１のスイッチと、該電動工具にセットさ
   れた刃具が前記ワークに当接し切削時の反力で前記リン
   クが伸長して前記ロッドに形成された前記カム部の作動
   により導通状態となる第２のスイッチと、該第２のスイ
   ッチの導通により導通状態を保持させる自己保持回路
   と、該自己保持回路が導通状態に作動するのに連動し励
   磁されて前記ワークに吸着するように前記基台に固着さ
   れた電磁石とを備えたことを特徴とする自動芯出し固定
   装置付電動工具。
2. 【請求項２】電圧が印加されて回転運動を発生させてワ
   ークを加工する電動工具と、該電動工具を前記ワークに
   対して垂直に保持するホルダと、該ホルダ摺動自在に枢
   着されて前記ホルダを付勢支持する第１の弾性部材が嵌
   挿された支柱を垂直方向に固着した基台と、前記ホルダ
   に中間部が回動自在に枢着され一端に前記ワークの加工
   に伴なって操作される把手部を設けた操作レバーと、該
   操作レバーの他の一端と摺動自在に連結されて一端に形
   成された長穴が前記支柱に固定された支持台に摺動自在
   に嵌合したリンクと、該リンクに一端を回動自在に連結
   し他の一端にカム部を有するロッドと該ロッドに嵌挿さ
   れた第２の弾性部材とを有し前記リンクに作用する外力
   によりリンク長さを可変とする差動機構と、前記ホルダ
   の下降に伴なって導通状態となり前記電動工具に電圧を
   印加させる第１のスイッチと、該電動工具にセットされ
   た刃具が前記ワークに当接し切削時の反力で前記リング
   が伸長して前記ロッドに形成された前記カム部の作動に
   より導通状態となる第２のスイッチと、該第２のスイッ
   チの導通により導通状態を保持させる自己保持回路と、
   該自己保持回路が導通状態に作動するのに連動し励磁さ
   れて前記ワークに吸着するように前記基台に固着された
   電磁石とを備え、前記電磁石を一対設けて前記刃具と前
   記支柱を結ぶ線上に該支柱の両側に夫々該磁石を配置し
   たことを特徴とする自動芯出し固定装置付電動工具。
3. 【請求項３】電圧が印加されて回転運動を発生させてワ
   ークを加工する電動工具と、該電動工具を前記ワークに
   対して垂直に保持するホルダと、該ホルダが摺動自在に
   枢着されて前記ホルダを付勢支持する第１の弾性部材が
   嵌挿された支柱を垂直方向に固着した基台と、前記ホル
   ダに中間部が回動自在に枢着され一端に前記ワークの加
   工に伴なって操作される把手部を設けた操作レバーと、
   該操作レバーの他の一端と摺動自在に連結されて一端に
   形成された長穴が前記支柱に固定された支持台に摺動自
   在に嵌合したリンクと、該リンクに一端を回動自在に連
   結し他の一端にカム部を有するロッドと該ロッドに嵌挿
   された第２の弾性部材とを有し前記リンクに作用する外
   力によりリンク長さを可変とする差動機構と、前記ホル
   ダの下降に伴なって導通状態となり前記電動工具に電圧
   を印加させる第１のスイッチと、該電動工具にセットさ
   れた刃具が前記ワークに当接し切削時の反力で前記リン
   クが伸長して前記ロッドに形成された前記カム部の作動
   により導通状態となる第２のスイッチと、該第２のスイ
   ッチの導通により導通状態を保持させる自己保持回路
   と、該自己保持回路が導通状態に作動するのに連動し励
   磁されて前記ワークに吸着するように前記基台に固着さ
   れた電磁石とを備え、前記基台の四角部に夫々弾性部材
   を介して該基台を浮上させ加工時には前記電磁石の励磁
   に伴なう磁力により前記基台を前記ワークに密着させる
   ボール式のキャスタ機構を設けたことを特徴とする自動
   芯出し固定装置付電動工具。