JP4163588B2 - ロッド型穴あけ装置 - Google Patents

Description

本発明は穴あけ装置、特に、穴あけ対象物に下方から上方へ向けて穴あけを行うに便利なロッド型穴あけ装置に関する。

穴あけ対象物に下方から上方へ向けて穴あけを行わなければならない場合がある。先ずその例を説明する。
今日各種部材をボルトナットで連結することが広く行われている。かかるボルトナットによる部材連結態様の中には、ナットが被連結部材と一体的に形成されていたり、被連結部材に溶接等で固定されていたり、ボルトナットによる連結後にナット部分がコンクリート等の他の材料中に埋め込まれる、と言うようにボルトナットを分解するにあたってナットを回すことが不可能又は極めて困難な態様が種々見られる。

例えば、橋梁構造においては、図５に例示するように、二つの突き合わせ状に配置された橋板等の部材９１、９２を連結するにあたり、該二つの部材の突き合わせ状配置部分に跨がる、目継ぎ部材などと称される接続部材９３が該二つの部材９１、９２の突き合わせ状配置部分の両側に当てがわれる。そして、一方の部材９１とこれを挟む二つの接続部材９３が高張力鋼等からなる高強度のボルト９４とナット９５を用いて強固に連結されるとともに他方の部材９２とこれを挟む二つの接続部材９３もボルト９４とナット９５を用いて強固に連結される。

部材９１、９２の上にコンクリート等の道路構築材料が敷設されるときには、通常、図５（Ａ）に示すように、ナット９５が上側に、ボルト頭９４２が下側に配置され、該ナット９５はこれに螺合したボルトの一部９４１とともにコンクリート９０等の材料中に埋設される。

このようにボルトナットによる被連結部材の連結態様には様々のものがあるが、いずれにしても、ボルトナット連結された被連結部材の使用を重ねるうちに、ボルトナットが破断することがある。例えば、図５（Ａ）に例示する橋梁構造においては、図５（Ｂ）に例示するように、ボルト９４のナット９５に螺合されている部分９４１の直ぐ近くの部位９４３でボルト破断が生じ、ナット９５に螺合している部分９４１を残してボルト９４の頭部９４２を含む部分９４０が脱落してしまうことがある。ボルト部分９４０が脱落したあとには下方に向け開口したボルト通し穴９６が現れる。

このようなボルト破断が発生すると、ナットに螺合しているボルト残片を取り外し、新しいボルトを装着しなければならない。かかるボルト残片の除去を行う現場では、従来次のような方法が採用されていた。

すなわち、ボルト残片が奥にあるボルト通し穴を介してボルト残片にその破断面からボルトとは逆ネジの穴を刻設し、次いで、ボルト通し穴に挿入した逆ネジの取出し用ボルトを挿入して該逆ネジ穴に螺着し、さらに回すことで該ボルト残片をナットから取り外す方向に回し、それにより該ボルト残片を取り出す方法や、ボルト通し穴を介してボルト残片に放電加工により六角穴を形成し、該六角穴に六角レンチを係合し、該レンチをボルト残片取外し方向に回すことでボルト残片を取り出す方法である。

しかし、ボルト残片は狭いボルト通し穴の奥まった深い位置にあり、ボルトは通常硬い材質のものである。従って、前者方法では、ボルト残片に逆ネジを刻設するのに手間どるうえ、精度よく逆ネジを刻設し難い。さらに、該逆ネジに螺着する取出し用ボルトはボルト残片より細い径のものとならざる得ず、ボルト残片に十分な回転力を伝達しようとするとネジが潰れてしまうことがあり、これらによりボルト残片取り出しは困難をきわめる。

また、放電加工により六角穴を形成する後者方法においても、ボルト残片回し用六角レンチに対応させて該六角穴を大きさ、形状、位置、向き等の点で精度良く形成することは実際には困難であり、その結果、六角穴は大きくなりすぎたり、位置が狂ったり、向きが狂ったりし、このような六角穴に六角レンチを係合させてボルト残片を回そうとしても、レンチに加えられる回転力がボルト残片に確実に伝わり難く、また、レンチが六角穴から滑り抜け出ることもあり、さらに、これらにより六角穴が損傷してますますボルト残片の取り出しが困難になる。

そこでこのような問題を解決するため、従来より簡単、確実に該ボルト残片を取り外せる方法やその方法の実施に使用する道具類が本願出願人により提案されている（特願２００３−１５８７２４）。

その方法は基本的には次のものである。すなわち、
複数の被連結部材を連結固定しているボルトナットのうちボルトの一部が、ボルト破断により、回り止め状態とされているナット及びこれに螺合しているボルト残片を残して前記被連結部材から外れ得る状態となったとき、又は外れたとき、該ボルト残片を取り外すために、前記ボルトの一部を前記被連結部材から取り外したあとに、又は前記ボルトの一部が前記被連結部材から外れたあとに現れる該被連結部材のボルト通し穴から前記ボルト残片にボルト残片を回して取り外すレンチを係合させる穴を形成し、該レンチ係合穴に予め準備したレンチを係合させ、回して該ボルト残片を取り外す方法である。

ボルト残片にボルト通し穴からレンチ係合用穴を穿設するにあたっては、レンチに対応させて正確に穴を穿設するために、該ボルト通し穴に取り外し可能にドリルガイドを装着し、該ドリルガイドでドリルを位置決めし、振れを抑制するように案内しつつ穴を穿設する。

しかしながら、ボルトの一部が脱落したあとに現れるボルト通し穴が、前記の橋梁構造においてボルトの一部９４０が脱落したあとに現れる上下方向に向く、換言すれば下方向に開口するボルト通し穴９６であるように、下方向に向いて開口したボルト通し穴である場合、この穴から穴内上方の奥まった位置にあるボルト残片に、例えば手持ちタイプの電動ドリル機を用いてレンチ係合用穴を穿設することは、たとえドリルガイドを用いたとしても、下方から上方を覗き込んでの作業となるため困難を伴う。橋梁構造の場合にかかわらず、一般的に言っても、下方から上方に向けて穴あけ機を用いて穴あけ作業を行うことは困難を伴うことが多い。

例えば所謂Ｘ−Ｙテーブル上に設置される上向き穴あけ専用のドリル機を用いることも考えられるが、それは大型化し、高価につくし、そのような大型の穴あけ装置を設置するスペースが無いときには使用できない。

そこで本発明は次の利点を有する穴あけ装置を提供することを課題とする。
(1) 穴あけ作業において終始穴あけ対象物やそれがある方を覗き込む等して見る必要がなく、一旦穴あけ作業が開始されると、その後は穴あけ対象物やそれがある方を見続けなくても所望の穴あけ作業を続行でき、それだけ穴あけ作業を容易に行うことができ、たとえ穴あけ対象物に下方から上方へ、或いはさらに上方の奥まった部位に向けて穴あけする場合でも、穴あけ作業を容易に行うことができる。
(2) ロッド型に細身に形成して穴あけ方向を横切る方向の設置スペースを少なく済ませることができ、それだけ設置が容易である。
(3) 軽量に製作することができ、重量の点で扱い易い。
(4) 例えばＸ−Ｙテーブル上にドリル機をセットするような大型で複雑な構造の穴あけ装置に比べると簡素な構造で安価に製作することができる。

本発明は前記課題を解決するため、
穴あけドリルを取り外し可能に保持するためのドリルチャックと、
前記ドリルチャックを支持して回転させるためのチャック支持軸と、
前記チャック支持軸を回転駆動機にて回転駆動するための伝動機構と、
前記チャック支持軸を軸長手方向に推進駆動する推進駆動部と、
反力支持部とを備えており、
前記ドリルチャック、チャック支持軸、推進駆動部及び反力支持部はこの順序で直列的に配設されており、
前記伝動機構は、前記回転駆動機にて回転駆動される駆動側歯車及び該駆動側歯車から回転力を伝達されて前記チャック支持軸を回転させる従動歯車を含んでおり、該従動歯車は回転力伝達可能に、且つ、該チャック支持軸の軸方向移動を許すように該チャック支持軸に嵌合されており、
前記反力支持部は、前記ドリルチャックに保持させたドリルによる穴あけ作業時に反力をとる反力体に当接されるものであるロッド型穴あけ装置を提供する。

この穴あけ装置によると、回転駆動機を伝動機構の駆動側歯車を回転駆動できるように装着するとともにドリルチャックにドリルを保持させ、反力支持部を穴あけ作業において反力をとる反力体（地面、地面上に設置した部材、床部材等）に当接させる一方、ドリルチャックに保持させたドリルを穴あけ対象物の穴あけ位置に臨ませ、その状態で推進駆動部にてチャック支持軸を、従ってドリルチャックに保持されたドリルを送り出しつつ回転駆動機にてチャック支持軸を、従ってドリルチャックに保持されたドリルを回転させることで、穴あけ対象物の所定の部位に穴あけを行える。穴あけが終了すると、回転駆動機を停止させ、推進駆動部によるドリルの推進駆動を解除し、チャック支持軸を後退させることでドリルを後退させればよい。

以上の穴あけ作業においては終始穴あけ対象物やそれがある方を見る必要はない。穴あけ装置を所定位置にセットして一旦穴あけ作業が開始されると、穴あけ装置は、ドリルと反力支持部とで穴あけ対象物と反力体との間に突っ張っるように位置決めされた状態が維持されるので、その後は穴あけ対象物やそれがある方を見続けなくても、所望の穴あけ作業を続行でき、それだけ穴あけ作業を容易に行うことができる。たとえ穴あけ対象物に下方から上方へ、或いはさらに上方の奥まった部位に向けて穴あけする場合でも、穴あけ作業を容易に行うことができる。

また、前記ドリルチャック、チャック支持軸、推進駆動部及び反力支持部はこの順序で直列的に配設されて、全体がロッド型に形成されており、従って穴あけ方向を横切る方向の設置スペースを少なく済ませることができ、それだけ設置が容易である。

全体をロッド型に細身に形成できるので、それだけ軽量に製作することができ、重量の点で扱い易い。また、例えばＸ−Ｙテーブル上にドリル機をセットするような大型で複雑な構造の穴あけ装置に比べると簡素な構造で安価に製作することができる。

本発明に係る穴あけ装置は、前記の回転駆動機が装着されたものでもよいし、回転駆動機が後付けにより装着されるものでもよいし、後付けにより脱着可能に装着されるものでもよい。いずれにしても穴あけ装置使用の段階では該回転駆動機が装着されていればよい。

回転駆動機としては、電動型のもの、油圧等の流体圧駆動型のもの等種々採用できるが、代表例としてチャックを電動モータで回転させる回転駆動機を挙げることができる。この駆動機の場合、前記伝動機構における駆動側歯車はその歯車軸を該チャックで保持して回転駆動することができる。

また、回転駆動機は、それ自体手持ちタイプの電動ドリル機であってもよい。かかる電動ドリル機は市場で容易に入手でき、該電動ドリル機のドリルチャックで前記伝動機構の駆動側歯車軸を保持すればよい。

いずれにしても回転駆動機は駆動側歯車軸に接続しただけの状態で用いることが可能であるなら、そのように装着してもよいが、伝動機構に臨む部位に回転駆動機装着部を設け、ここに装着して駆動側歯車軸に接続するようにしてもよい。また、回転駆動機を後付けで該装着部に脱着可能に装着できるようにしてもよい。例えば、前記の手持ちタイプの電動ドリル機を採用する場合、それは後付けにより該装着部に脱着可能に装着されてもよい。

前記伝動機構は種々の構造のものを採用できるが、構造の簡素化、軽量化のうえで、代表例として、前記駆動側歯車が前記チャック支持軸の長手方向を横切る方向の歯車軸を有する駆動側傘歯車であり、前記従動歯車が該駆動側傘歯車にかみ合う従動傘歯車であるものを挙げることができる。

前記のように穴あけが終了すると、推進駆動部によるドリルの推進駆動を解除し、チャック支持軸、従ってドリルチャックに保持されたドリルも一緒に後退させるのであるが、かかる後退動作はドリルチャック等に作業者が手を添える等して手動で行ってもよく、穴あけ装置が上下方向に設置して用いられている場合は、チャック支持軸等の自重で下降後退させてもよい。

しかし、かかる後退動作を円滑に行わせるとともに作業を一層容易にするためにチャック支持軸の後退駆動手段を設けておくことが望ましい。かかる後退駆動手段の例として、構造の簡素化、軽量化の観点から、チャック支持軸に後退力を付与するバネを挙げることができる。なお、チャック支持軸は回転駆動されるものであるため、チャック支持軸は推進駆動部にスラスト軸受けを介して相対回転可能に当接せしめられることが望ましい。

また、推進駆動部としては種々の構造のものを採用できるが、構造の簡素化、軽量化の観点から、前記チャック支持軸に対向して該軸と同方向に延び、該チャック支持軸に推進力を与える推進軸と、該推進軸を該チャック支持軸の方へ推進駆動できるとともに該推進駆動を解除することで該チャック支持軸の後退に伴って該推進軸が後退駆動されることを許す流体圧駆動部とを備えているものを例示できる。

本発明に係る穴あけ装置はその全体の長さを調節できる長さ調節機構を有していることが好ましいが、その例として、前記反力支持部を前記チャック支持軸及び前記推進駆動部の推進軸の長手方向と同方向に長さ調節可能とすることを挙げることができる。

本発明に係る穴あけ装置はロッド型のものであるため、持ち運びや保管に便利なように、前記ドリルチャック、チャック支持軸及び伝動機構を含む部分と、前記推進駆動部及び反力支持部を含む部分とが接続分離可能に構成されていてもよい。

以上説明した穴あけ装置は、穴あけ対象物に上下方向、横方向、斜め方向等の様々の方向に穴あけするのに使用できるが、特に、従来穴あけ作業が困難であった、穴あけ対象物に下方から上方へ向けて穴あけを行うときに用いて便利である。

本発明に係る穴あけ装置の例として、前記のボルト残片取り外しのための穴あけ作業に用いるものを挙げることかできる。すなわち、複数の被連結部材を連結固定しているボルトナットのうちボルトの一部が、ボルト破断により、回り止め状態とされているナット及びこれに螺合しているボルト残片を残して前記被連結部材から外れ得る状態となったとき、又は外れたとき、該ボルト残片を取り外すために、前記ボルトの一部を前記被連結部材から取り外したあとに、又は前記ボルトの一部が前記被連結部材から外れたあとに現れる該被連結部材のボルト通し穴から前記ボルト残片にボルト残片を回して取り外すレンチを係合させる穴を形成するために用いるボルト残片取り外し用のロッド型穴あけ装置である。

以上説明したように本発明によると、穴あけ作業において終始穴あけ対象物やそれがある方を覗き込む等して見る必要がなく、一旦穴あけ作業が開始されると、その後は穴あけ対象物やそれがある方を見続けなくても所望の穴あけ作業を続行でき、それだけ穴あけ作業を容易に行うことができ、たとえ穴あけ対象物に下方から上方へ、或いはさらに上方の奥まった部位に向けて穴あけする場合でも、穴あけ作業を容易に行うことができるロッド型穴あけ装置を提供することができる。

また、本発明によると、かかる穴あけ装置であって、ロッド型に細身に形成して穴あけ方向を横切る方向の設置スペースを少なく済ませることができ、それだけ設置が容易であるロッド型穴あけ装置を提供することができる。

さらに本発明によると、かかる穴あけ装置であって、軽量に製作することができ、重量の点で扱い易く、また、例えばＸ−Ｙテーブル上にドリル機をセットするような大型で複雑な構造の穴あけ装置に比べると簡素な構造で安価に製作することができるロッド型穴あけ装置を提供することができる。

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１はロッド型穴あけ装置の１例の全体の側面図である。図２は図１の穴あけ装置の一部の断面図である。図３は図１に示す穴あけ装置の残部を含む部分の断面図である。図４は推進駆動部の拡大断面図である。

図示のロッド型穴あけ装置Ａは、穴あけドリルを取り外し可能に保持するためのドリルチャック５と、ドリルチャック５を支持して回転させるためのチャック支持軸６と、チャック支持軸６を回転駆動機ＲＤにて回転駆動するための伝動機構７と、チャック支持軸６を軸長手方向に後退可能に（後退を許し得るように）推進駆動する推進駆動部８と、反力支持部１００とを備えている。

ドリルチャック５は、市販の電動ドリル機に装備されているドリルチャックと同構造のもので、図示省略のハンドル付き傘歯車の軸をチャックの穴５１に嵌めるとともに該傘歯車をチャックに形成された傘歯車５２にかみ合わせて手動回転させることでドリルを保持する複数の保持片を互いに近づけてドリルを挟着保持したり、互いに離間させてドリルの抜き取りを可能にしたりするものである。

図２に示すように、チャック支持軸６はその回転中心線をチャック５の回転中心線に一致させて配置され、一端部がドリルチャック５に接続固定され、他端部が自由端部とされたものである。該自由端部にはスラスト軸受け６１が設けられている。スラスト軸受け６１は軸６に固定されたボールケース６１１にボール６１２を収めたもので、ボール６１１は軸６の端面に当接して回転自在であり、一部がケース６１１から外方へ突出している。

チャック支持軸６は第１の支持軸ケース６０１、後述する電動機構のケース７０及び第２の支持軸ケース６０２に通されている。第１支持軸ケース６０１、電動機構ケース７０及び第２支持軸ケース６０２はこの順序で直列的に連接されている。ケース６０１、６０２はいずれも円筒形状のものである。

第１支持軸ケース６０１のドリルチャック側の端部には支持軸６の軸受け６２が装着されている。電動機構ケース７０内には二つの傘歯車７１、７２が配置されている。傘歯車７１は駆動側歯車であり、傘歯車７２は従動歯車である。駆動側傘歯車７１はその軸７１１が支持軸６に垂直に配置されており、ベアリング７１２にてケースに回転可能に支持されている。従動傘歯車７２は歯車７１にかみ合っており、その軸７２１は伝動機構ケース７０内及び第２支持軸ケース６０２内に設けたベアリング７２２にて回転可能に支持されている。

チャック支持軸６は従動傘歯車７２及びその軸７２１を貫通しており、該歯車軸７２１に設けたキーＫが支持軸６の長手方向に沿って形成したキー溝６３に、相対的に摺動可能に係合している。

伝動機構ケース７０にはチャック支持軸６に対し垂直な方向に延びる回転駆動機装着部７０１が連設されており、ここに回転駆動機（本例では市販の電動ドリル機）ＲＤを脱着可能に装着することができ、装着した電動ドリル機ＲＤのドリルチャックＣＨで駆動側傘歯車軸７１１を保持することができる。該チャックも前記チャック５と基本的に同構造のものである。装着部７０１には窓Ｗが形成されており、この窓からチャックＣＨを図示省略のハンドル付き傘歯車で操作することができる。電動ドリル機ＲＤは図示省略のコードで電源に接続し、手動スイッチＳＷでオン、オフ操作できる。

このように電動ドリル機ＲＤを装着して、これをオン操作することで駆動側傘歯車７１を回転駆動して従動傘歯車７２を回し、それによりキーＫ及びこれが係合した支持軸キー溝６３を介してチャック支持軸６を、従ってドリルチャック５に保持されるドリルＤを回転させることができる。支持軸６はそのキー溝６３がキーＫに対し相対的に摺動可能であるから、回転しつつ従動傘歯車７２に対し軸方向移動することができる。

支持軸ケース６０２内において支持軸６にコイルバネＳＰが外嵌されている。また、従動傘歯車７２の軸７２１にはベアリッグ押さえを兼ねるバネ受け座７２３が嵌着されている。この受け座７２３と前記のスラスト軸受け６１におけるボールケース６１１との間に該バネＳＰが装填されている。このバネＳＰは支持軸６に後述する推進駆動部８の方へ向かう後退力を付与している。

推進駆動部８は、図３及び図４に示すように、推進軸８１とこれを推進駆動するための油圧駆動部８２を備えている。推進軸８１は、チャック支持軸６に対向するように軸６に対し直列的に配置され、前記のバネＳＰで後退力を付与されている支持軸６をその下端のスラスト軸受け６１を介して受けている。さらに言えば、該軸受けのボール６１２が推進軸８１の端面に当接している。

油圧駆動部８２は、推進軸８１に設けられたピストン８２１、該ピストンが摺動可能に嵌装された内円筒８２２、該内円筒に間隔をおいて外嵌された外円筒８２３、該内外円筒の上下端部に嵌着された第１、第２のブロック８２４、８２５、オイル圧送ポンプ８２６及びポンプ８２６を駆動する電動モータ８２７を含んでいる。さらに、内筒８２２内及び内外円筒８２２、８２３の間の空間に封入された作動オイルＬも含んでいる。

図示例ではピストン８２１は第２ブロック８２５に当接した位置にある。第１ブロック８２４は推進軸８１に嵌装されたオイルシールを保持するシール保持部材８２４ａを有している。この構造により推進軸８１はオイル漏れが防止される状態でブロック８２４に対し移動できる。

前記の第２支持軸ケース６０２には内周に雌ネジを設けたリングナットＮが嵌められており、これはケース６０２端のフランジ６０２ａにてケース６０２から抜け止めされている。このリングナットＮは第１ブロック８２４の外周に形成した雄ネジに螺着せしめられる。これによりドリルチャック５、チャック支持軸６、伝動機構７等を含む部分と推進駆動部８及び反力支持部１００を含む部分とが互いに分離可能に接続されている。

ポンプ８２６のオイル圧送吐出口がパイプ８２６ａにて第２ブロック８２５のオイル通路８２５ａに接続されており、オイル通路８２５ａは内筒８２２内に連通している。ポンプ８２６のもう一つのオイル通口はパイプ８２６ｂにて第２ブロック８２５のもう一つのオイル通路８２５ｂに接続されており、オイル通路８２５ｂは内外円筒間の領域に連通している。また、内筒８２２の第１ブロック８２４に近い方の端部に内外筒間の間隙に通じるオイル通路８２２ａが設けられている。

以上説明した油圧駆動部８２によると、モータ８２７にてポンプ８２６を駆動することでオイルＬをパイプ８２６ａ、オイル通路８２５ａから内筒８２２内へ圧送してピストン８２１を駆動し、それにより推進軸８１を前進させ、バネＳＰに抗してチャック支持軸６を、従ってドリルチャック５に保持されるドリルＤを送り出すことができる。このとき、内筒８２２内の、ピストンより第１ブロック８２４側にあるオイルは内筒８２２のオイル通路８２２ａを通って内外筒８２２、８２３間の領域へ移動し、さらに該領域からオイル通路８２５ｂ、パイプ８２６ｂを通ってポンプ８２６へ循環する。

モータ８２７によるポンプ８２６の駆動を停止すると、バネＳＰにて後退せしめられるチャック支持軸６にて推進軸８１が後退駆動される。このときピストン８２１より第２ブロック８２５側にあるオイルはオイル通路８２５ａ、パイプ８２６ａを通ってポンプ８２６へ移動し、さらにポンプからパイプ８２６ｂ、オイル通路８２５ｂを通って内外筒８２２、８２３間の領域へ、さらに内筒オイル通路８２２ａから内筒８２２内へ移動する。

モータ８２７は、穴あけ装置使用時には、コード８３にて手動スイッチＳＷ’を介して電源に接続され、スイッチＳＷ’にてオン・オフされる。推進駆動部８は構造が簡単であり、軽量化が可能である。

反力支持部１００は第１の円筒１０１、これに摺動可能に内嵌された第２の有底円筒１０２等を含んでいる。円筒１０１は一端部が推進駆動部８の第２ブロック８２５に嵌着されており、他端部は開口している。第２円筒１０２はこの開口から嵌装されている。第２円筒１０２内には雌ネジ１０３ａを有するリング１０３が円筒１０２に対し摺動可能に嵌められており、この雌ネジ１０３ａに対応する周側壁部分に筒長手方向の長孔１０２ａが形成されている。

第１円筒１０１に貫通されたボルト１０４が長孔１０２ａを通って雌ネジ１０３ａに螺合されている。この反力支持部１００はボルト１０４を緩めて第２円筒１０２を第１円筒１０１に対し出し入れすることで、長孔１０２ａの範囲内で長さ調節可能である。

第２円筒１０２の底部１０２１にはボルト１０５が螺合されており、該ボルトの端部には弾性材料（例えばゴム）からなる硬めのクッション部材１０５１が設けられている。このボルト１０５を回すことで反力支持部１００の長さを微調節できる。

以上説明した穴あけ装置Ａは、ドリルチャック５、チャック支持軸６、推進駆動部８及び反力支持部１００がこの順序で直列的に配設されて、全体がロッド型に形成されており、従って穴あけ方向を横切る方向の設置スペースを少なく済ませることができ、それだけ設置が容易である。

また、全体をロッド型に細身に形成できるので、それだけ軽量に製作することができ、重量の点で扱い易い。さらに、例えばＸ−Ｙテーブル上にドリル機をセットするような大型で複雑な構造の穴あけ装置に比べると簡素な構造で安価に製作することができる。

穴あけ装置Ａは、例えば、既述のボルト残片の取り外しに用いることができる。その使用方法を説明する前に、ボルト残片取り外しに用いる第１ドリルガイド、第２ドリルガイド及びレンチについて説明しておく。

図６は第１ドリルガイドの１例を示している。このドリルガイドＤＧ’は、円柱状のガイド本体部１’及び三つの楔部材２’を含むものである。ガイド本体部１’は、楔案内溝としてその底面がガイド本体部中心線ＣＬと平行な、従って深さが各部同じである楔案内溝１２’が１２０°の中心角度間隔で３本設けられている。また、ガイド本体部は１２０°の中心角度間隔で３本のドリルガイド孔１１を有しており、該各孔は本体部１’の先端面１３から後端面１４へ中心線ＣＬと平行に貫通している。

各楔部材２’は、図５（Ｂ）に示すボルト通し穴９６において、部材９１に対し上下の部材９３がずれている等により穴９６の内面に凹凸が発生しているような場合でも、ドリルガイド本体部をボルト通し穴の奥側及び入口側のそれぞれにおいてより確実に固定できるようにするものであり、次のように構成されている。

すなわち、各楔部材２’は、図６に示すように、先端側楔部分２１’と、後端側楔部分２２’と、該先端側及び後端側の楔部分の間に配置される加圧力伝達用の中間部分２３’とからなっている。そして、先端側楔部分２１’は二つの小楔部分２１１’からなり、これらは互いに向きを逆にし、それらの斜面が互いに接触せしめられ、且つ、先端側楔部分２１’全体として、内面ｓ１及び外面ｓ２がそれぞれガイド本体部中心線ＣＬと平行となるように楔案内溝１２’に配置される。

後端側楔部分２２’も二つの小楔部分２２１’、２２１”からなり、これらは互いに向きを逆にし、それらの斜面が互いに接触せしめられ、且つ、後端側楔部分２２’全体として、内面Ｓ１及び外面Ｓ２がそれぞれガイド本体部中心線ＣＬと平行となるように楔案内溝１２’に配置される。小楔部分２２１”は外側面に取外しのための引っ掛け溝２２１”ｂを有している。中間部分２３’は楔案内溝１２’内に嵌まり込んでしまう厚さのもので、これ自体は楔として機能しない。

この楔部材２’は、先端側楔部分２１’、後端側楔部分２２’がそれぞれ小楔部分に分割されているので、被連結部材のボルト通し穴９６の内面に凹凸が発生しているような場合でも、より決め細かく、確実性高くドリルガイド本体部１’をボルト通し穴の奥側及び入口側のそれぞれにおいて固定できる。

図７（Ａ）は第２ドリルガイドＤＧ”の平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、図７（Ｃ）はドリルガイドＤＧ”の本体部の頂部の斜視図である。

図７に示す第２ドリルガイドＤＧ”はガイド本体部１”及び楔部材２’を含むものである。第２ドリルガイドＤＧ”は、そのガイド本体部１”を図６のドリルガイドＤＧ’のガイド本体部１’において、３本のドリルガイド孔１１に代え、本体部中心線ＣＬと平行な中央ドリルガイド孔１５を貫通形成し、さらに、先端１３に本体部１”と一体的に形成された３本の位置決めピン１６を突設したものである。楔案内溝は図６に示すガイド本体部１’における楔案内溝１２’と同じであり、これに嵌合案内される各楔部材も図６に示すドリルガイドＤＧ’の楔部材２’と同じである。

図８はレンチＷＲ’を示している。レンチＷＲ’は、レンチシャフト３’の先端にレンチピン４’を一体的に形成し、レンチシャフト３’の後端部に装着したハンドル３１’で全体を回転させ得るものである。レンチピン４’は、図７に示すドリルガイドＤＧ”における位置決めピン１６と同様の周辺ピン部４１’及びこれらと一体的に形成された中央ピン部４２’とからなっており、曲げモーメントに十分耐え得る形状、構造に形成されている。中央ピン部４２’はそれ自体断面円形の部分で、丁度３本の周辺ピン部４１’に囲まれる空間を埋める位置をとっており、周辺ピン部４１’は該中央ピン部４２’の周囲に１２０°中心間隔で一体的に形成された恰好となっている。

これら第１ドリルガイドＤＧ’、第２ドリルガイドＤＧ”及びレンチＷＲ’を用い、さらに、ボルト残片の穴あけ装置として前記のロッド型穴あけ装置Ａを用いるボルト残片取り外しは次のように実施する。

先ずドリルガイドＤＧ’のガイド本体部１’を図９に示すようにボルト通し穴９６に嵌入するとともに各楔部材２’をガイド本体部１’の楔案内溝１２’に嵌合案内させつつ該ボルト通し穴９６の内面とガイド本体部１’との間に圧入することで該ガイド本体部１’をボルト通し穴９６内に固定する。

次いで、ドリルＤ１をドリルチャック５に保持させた穴あけ装置ＡをガイドＤＧ’の下方の反力体Ｆ上に立てるとともにドリルＤ１をガイドＤＧ’の本体部１’の１本のドリルガイド孔１１に挿入する。このとき、必要に応じ、装置Ａの反力支持部１００の長さを調節して装置Ａの全体長さを調節する。また、ドリルＤ１がガイドＤＧ’に折損の恐れなく円滑に案内されるように装置Ａの姿勢を調整する。なお、支障がないならドリルＤ１をガイド孔１１に先に挿入してその後にドリルチャック５に保持させてもよい。

かかる状態で電動ドリル機ＲＤにて伝動機構７を介してチャック支持軸６を回転させつつ、従ってドリルＤ１を回転させつつ推進駆動部８にてチャック支持軸６を、従ってドリルＤ１をボルト残片９４１の破断面９４３へ向け送りだす。なお、支障がないならドリルＤ１をボルト残片に当接させてからドリルＤ１を回転開始してもよい。

このようにしてドリルＤ１を回転させつつ送り出すことで、ボルト残片９４１の破断面９４３の、ドリルガイド孔１１により決定された所定の部位に穴あけを行う。この穴あけ作業においては、下方からボルト残片９４１やドリルガイドＤＧ’のある方を終始覗き込む必要はない。穴あけ装置Ａを所定位置にセットして一旦穴あけ作業が開始されると、穴あけ装置Ａは、ドリルＤ１と反力支持部１００とでボルト残片９４１と反力体Ｆとの間に突っ張っるように位置決めされた状態が維持されるので、その後は下方からボルト残片のある方を覗き込むようなことをし続けなくてもよく、所定深さの穴が穿設されるように電動ドリル機ＲＤと推進駆動部８のモータ８２７をオン・オフ制御することで、所望の穴あけ作業を続行できる。かくして、、それだけ穴あけ作業を容易に行うことができる。

穴あけが終了すると、電動ドリル機ＲＤ及び推進駆動部８のモータ８２７への通電をオフし、推進駆動部８の推進軸８１によるチャック支持軸６の推進駆動を解除する。すると、支持軸６はバネＳＰにより後退駆動され、これにともなって推進軸８１も後退駆動される。その後、ドリルＤ１をガイド孔１１から抜き出す。このとき、必要に応じて反力支持部１００の長さを調節することができる。

同様にしてガイドＤＧ’の残りのガイド孔１１を利用してボルト残片９４１にさらに穴あけを行う。かくして、図７に示す第２ガイドＤＧ’の３本の位置決めピン１６や、図８に示すレンチピン４’の３本の周辺ピン部４１’を嵌合係合させることができる三つの穴を形成する。その後は第１ドリルガイドＤＧ’を楔部材２’を外してボルト通し穴９６から取り出す。

次いで、図１０に示すように、第２ドリルガイドＤＧ”のガイド本体部１”を前記ガイドＤＧ’の場合と同様にボルト通し穴９６に嵌入するとともに楔部材２’を用いてその位置に固定する。そして、ドリルＤ１より太いドリルＤ２をドリルチャック５に保持させた穴あけ装置ＡをガイドＤＧ”の下方の反力体Ｆ上に立てるとともにドリルＤ２をガイド本体部１”のドリルガイド孔１５に挿入する。このときも、必要に応じ、装置Ａの反力支持部１００の長さを調節して装置Ａの全体長さを調節する。また、ドリルＤ２がガイドＤＧ”に折損の恐れなく円滑に案内されるように装置Ａの姿勢を調整する。支障がないならドリルＤ２をガイド孔１５に先に挿入してその後にドリルチャック５に保持させてもよい。

かかる状態で電動ドリル機ＲＤにて伝動機構７を介してチャック支持軸６を回転させつつ、従ってドリルＤ２を回転させつつ推進駆動部８にてチャック支持軸６を、従ってドリルＤ２をボルト残片９４１の破断面９４３へ向け送りだす。支障がないならドリルＤ２をボルト残片に当接させてからドリルＤ２を回転開始してもよい。

このようにしてドリルＤ２を回転させつつ送り出すことで、ボルト残片９４の破断面９４３の、ドリルガイド孔１５により決定された所定の部位に穴あけを行う。この穴あけ作業においても下方からボルト残片のある方を覗き込むようなことをし続けなくてもよく、所定深さの穴が穿設されるように電動ドリル機ＲＤと推進駆動部８のモータ８２７をオン・オフ制御することで、所望の穴あけ作業を続行できる。

穴あけが終了すると、先の穴あけ終了時と同様にしてドリルＤ２をガイド孔１５から抜き出す。このとき、必要に応じて反力支持部１００の長さを調節することができる。その後は第２ドリルガイドＤＧ”を楔部材２’を外してボルト通し穴９６から取り出す。かくして、レンチＷＲ’のレンチピン４’における中央ピン部４２’を嵌合係合させる穴を形成する。

その後は、図１１に示すように、ボルト通し穴９６にレンチＷＲ’を挿入し、レンチピン４’を形成された穴に嵌合係合させ、該レンチをそのハンドル３１’でボルト残片取り出し方向に回すことでボルト残片９４１を取り出す。

以上説明した穴あけ装置Ａの使用は、橋梁構造におけるボルト残片の取り出しに関するものであるが、装置Ａは橋梁構造におけるボルト残片の取り出しだけでなく、種々の穴あけに採用できる。

本発明に係るロッド型明け装置は各種穴あけ対象物に穴あけを行うことに利用できる。特に、穴あけ対象物に下方から上方へ向けて穴あけを行う場合に用いて便利である。

ロッド型穴あけ装置の１例の全体の側面図である。 図１の穴あけ装置の一部の断面図である。 図１に示す穴あけ装置の残部を含む部分の断面図である。 推進駆動部の拡大断面図である。 図５（Ａ）は二つの部材両側に接続部材を当てがってこれらをボルトナットで連結している状態を示す図であり、図５（Ｂ）は一部のボルトが破断した状態を示す図である。 ボルト残片取り外しに用いる第１ドリルガイド例を示すもので、図６（Ａ）は該ドリルガイドの平面図であり、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 ボルト残片取り外しに用いる第２ドリルガイド例を示すもので、図７（Ａ）は該第２ドリルガイドの平面図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、図７（Ｃ）は該第２ドリルガイドの本体部の頂部の斜視図である。 ボルト残片を最終的に取り外すためのレンチ例の斜視図である。 図６に示す第１ドリルガイド及び図１に示す穴あけ装置を用いてボルト残片に穴あけを行う様子を示す図である。 図７に示す第２ドリルガイド及び図１に示す穴あけ装置を用いてボルト残片に穴あけを行う様子を示す図である。 図８に示すレンチを用いてボルト残片を取り外す様子を示す図である。

符号の説明

ＤＧ’、ＤＧ”ドリルガイド ＷＲ’ レンチ
１’、１”ガイド本体部 ３’ レンチシャフト
１１、１５ ドリルガイド孔 ３１’レンチハンドル
１２’ 楔案内溝 ４’ レンチピン
１３ ガイド本体部の先端 ４１’ 周辺ピン部
１４ ガイド本体部の後端 ４２’ 中央ピン部
ＣＬ ガイド本体部の長手方向中心線 ９１、９２ 橋板等の部材
２’ 楔部材 ９３ 接続部材
２１’ 先端側楔部分 ９４ ボルト
ｓ１ 楔部分２１’の内面 ９４１ ボルト残片
ｓ２ 楔部分２１’の外面 ９４２ ボルト頭
２１１’ 先端側楔部分を構成する小楔部分 ９４３ ボルト破断面
２２’ 後端側楔部分 ９４０ ボルト頭９４２を含む部分
Ｓ１ 楔部分２２’の内面 ９５ ナット
Ｓ２ 楔部分２２’の外面 ９６ ボルト通し穴
２２１’、２２１”後端側楔部分を構成する 小楔部分
２２１”ｂ 引っ掛け凹所
２３’ 加圧力伝達用の中間部分

Ａ ロッド型穴あけ装置 ６１２ ボール
５ ドリルチャック ６０１ 第１の支持軸ケース
５１ チャック５の穴 ６０２ 第２の支持軸ケース
５２ チャック５の傘歯車 ６０２ａ フランジ
６ チャック支持軸 ６２ 軸受け
６１ スラスト軸受け ６３ キー溝
６１１ ボールケース
７ 伝動機構 １００ 反力支持部
７０ 伝動機構ケース １０１ 第１円筒
７１ 駆動側傘歯車 １０２ 第２有底円筒
７２ 従動傘歯車 １０２ａ 長孔
７１１、７２１ 歯車軸 １０３ リング
７１２、７２２ ベアリング １０３ａ 雌ネジ
Ｋ キー １０４ ボルト
７０１ 回転駆動機装着部 １０２１ 筒底部
ＲＤ 伝動ドリル機（回転駆動機例） １０５ ボルト
ＣＨ ドリルチャック １０５１ クッション部材
Ｗ 窓 Ｄ、Ｄ１、Ｄ２ ドリル
ＳＷ 手動スイッチ Ｆ 反力体
ＳＰ コイルバネ
７２３ バネ受け座
８ 推進駆動部
８１ 推進軸
８２ 油圧駆動部
８２１ ピストン
８２２ 内円筒
８２２ａ オイル通路
８２３ 外円筒
８２４ 第１ブロック
８２５ 第２ブロック
８２６ オイル圧送ポンプ
８２７ 電動モータ
Ｌ オイル
８２４ａ シール保持部材
８２５ａ、８２５ｂ オイル通路
８２６ａ、８２６ｂ パイプ
８３ コード
ＳＷ’ 手動スイッチ
Ｎ リングナット

Claims (10)

1. 穴あけドリルを取り外し可能に保持するためのドリルチャックと、
   前記ドリルチャックを支持して回転させるためのチャック支持軸と、
   前記チャック支持軸を回転駆動機にて回転駆動するための伝動機構と、
   前記チャック支持軸を軸長手方向に推進駆動する推進駆動部と、
   反力支持部とを備えており、
   前記ドリルチャック、チャック支持軸、推進駆動部及び反力支持部はこの順序で直列的に配設されており、
   前記伝動機構は、前記回転駆動機にて回転駆動される駆動側歯車及び該駆動側歯車から回転力を伝達されて前記チャック支持軸を回転させる従動歯車を含んでおり、該従動歯車は回転力伝達可能に、且つ、該チャック支持軸の軸方向移動を許すように該チャック支持軸に嵌合されており、
   前記反力支持部は、前記ドリルチャックに保持させたドリルによる穴あけ作業時に反力をとる反力体に当接されるものであることを特徴とするロッド型穴あけ装置。
2. 前記回転駆動機はチャックを電動モータで回転させる回転駆動機であり、前記伝動機構における駆動側歯車はその歯車軸が該チャックに保持されて回転駆動される請求項１記載のロッド型穴あけ装置。
3. 前記回転駆動機はそれ自体手持ちタイプの電動ドリル機である請求項２記載のロッド型穴あけ装置。
4. 前記伝動機構における駆動側歯車は、前記チャック支持軸の長手方向を横切る方向の歯車軸を有する駆動側傘歯車であり、従動歯車は該駆動側傘歯車にかみ合う従動傘歯車である請求項１、２又は３記載のロッド型穴あけ装置。
5. 前記チャック支持軸はバネにて後退力を付与されて前記推進駆動部にスラスト軸受けを介して相対回転可能に当接せしめられる請求項１から４のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。
6. 前記推進駆動部は、前記チャック支持軸に対向して該軸と同方向に延び、該チャック支持軸に推進力を与える推進軸と、該推進軸を該チャック支持軸の方へ推進駆動できるとともに該推進駆動を解除することで該チャック支持軸の後退に伴って該推進軸が後退駆動されることを許す流体圧駆動部とを備えている請求項１から５のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。
7. 前記反力支持部は前記チャック支持軸及び前記推進駆動部の推進軸の長手方向と同方向に長さ調節可能である請求項１から６のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。
8. 前記ドリルチャック、チャック支持軸及び伝動機構を含む部分と、前記推進駆動部及び反力支持部を含む部分とが接続分離可能である請求項１から７のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。
9. 前記回転駆動機をさらに含む請求項１から８のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。
10. 複数の被連結部材を連結固定しているボルトナットのうちボルトの一部が、ボルト破断により、回り止め状態とされているナット及びこれに螺合しているボルト残片を残して前記被連結部材から外れ得る状態となったとき、又は外れたとき、該ボルト残片を取り外すために、前記ボルトの一部を前記被連結部材から取り外したあとに、又は前記ボルトの一部が前記被連結部材から外れたあとに現れる該被連結部材のボルト通し穴から前記ボルト残片にボルト残片を回して取り外すレンチを係合させる穴を形成するために用いるボルト残片取り外し用の穴あけ装置である請求項１から９のいずれかに記載のロッド型穴あけ装置。