JP5106492B2 - 冷却剤供給アタッチメントおよびこれを備えた穿孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動ドリルとこれに着脱自在に装着されたドリルビットとの間に介設され、ドリルビットの先端を穿孔対象物に押し付けることで、穿孔中のドリルビットの先端に冷却剤を供給する冷却剤供給アタッチメントおよびこれを備えた穿孔装置に関する。

従来、電動ドリルの主軸に連結される入力軸と、入力軸に一体回転自在且つスライド自在に接合する出力軸と、入力軸に対して出力軸を前方に付勢するコイルばねと、出力軸の外周面に係合した一対のＯリングから成る弁体と、出力軸を回転自在に収容するアタッチメントハウジングと、を有する冷却剤供給アタッチメントが知られている（特許文献１参照）。
この冷却剤供給アタッチメントでは、冷却剤が流れる縦貫通孔（ビット内流路）を軸心に形成したドリルビットが出力軸の先端に装着され、そのドリルビットを穿孔対象物（コンクリート）に押し付けると、出力軸がコイルばねに抗して入力軸に深く挿入され、一対のＯリングの間の出力軸の周面に開口した連通孔が、アタッチメントハウジングに形成された接続孔および入力軸の小孔に連通し、外部の冷却剤タンクから冷却剤が流入してくる（開弁）。その冷却剤は、上記の連通孔を介して出力軸の軸心に形成された冷却剤流路を通り、ドリルビットのビット内流路へと導かれるようになっている。

特開２００２−３６１６２６号公報

しかし、上記のような冷却剤供給アタッチメントでは、穿孔作業の終了後、穿孔対象物に対するドリルビットの押し付けを解除すると、コイルばねの働きで出力軸が前方に付勢され、冷却剤の供給が瞬時に停止する（閉弁）。このため、穿孔作業後の孔内部には、粉塵が混じった冷却剤が洗い流せずに残ってしまい、ドリルビットを引き抜いた後に、孔内部を、吸引クリーナー等を用いて清掃する必要があった。このため、清掃のための手間と時間が掛かり、その後の工程（例えばアンカー埋設等）に円滑に移行することができないという問題があった。

本発明は、穿孔作業終了後に、手間を掛けずに穿孔した孔内部の粉塵を洗い流すことのできる冷却剤供給アタッチメントおよびこれを備えた穿孔装置を提供することを課題とする。

本発明の冷却剤供給アタッチメントは、冷却剤が流れるビット内流路を形成したドリルビットとドリルビットが装着される電動ドリルとの間に介設され、ドリルビットの先端を穿孔対象物に押し付けることで、穿孔中のドリルビットの先端に冷却剤を供給する冷却剤供給アタッチメントにおいて、電動ドリルの主軸側に固定されると共に、冷却剤を導入する冷却剤導入口を形成したアタッチメントケースと、電動ドリルの主軸に連結され、アタッチメントケースに回転自在に軸支された入力軸と、先端部にドリルビットが装着され、入力軸に対し一体回転自在に且つ軸方向に摺動自在に保持されると共に、ビット内流路に連通する出力軸内流路を形成した出力軸と、入力軸と出力軸との間隙に構成され、冷却剤導入口に連通する加圧流路と、加圧流路に臨む出力軸に形成され、加圧流路に導入した冷却剤により前進方向の圧力を受ける受圧部と、入力軸と出力軸との間に構成され、出力軸の後退に伴って出力軸内流路に連なる径方向流路と加圧流路とを連通すると共に、出力軸の前進に伴って径方向流路と加圧流路とを遮蔽する弁機構と、を備え、出力軸は、後側の細径部と前側の太径部とを有し、入力軸は、細径部を支持する第１摺動支持部と、太径部を摺動自在に支持する第２摺動支持部と、を有し、受圧部は、細径部の後端面で構成した第１受圧部と、太径部と細径部と間の段部で構成した第２受圧部と、を有し、加圧流路は、第１受圧部が臨む第１加圧流路と、第２受圧部が臨む第２加圧流路と、を有し、第１加圧流路と第２加圧流路とは、細径部に形成された出力軸内流路を介して連通していることを特徴とする。

この構成によれば、穿孔作業時にドリルビットの先端を穿孔対象物に押し付けることで出力軸が入力軸に対して相対的に後退すると、弁機構により（径方向流路を介して）出力軸内流路と加圧流路とが連通し（開弁）、冷却剤がビット内流路を通ってドリルビットの先端に供給される。一方、穿孔作業終了後または穿孔作業前には、加圧流路に導入された冷却剤による圧力が受圧部に作用することで、出力軸が入力軸に対して相対的に前進させられるため、弁機構により出力軸内流路と加圧流路とが遮蔽され（閉弁）、ビット内流路への冷却剤の流れが停止する。
上記した出力軸の前進方向への移動は、受圧部に作用する冷却剤の圧力によるため、例えば、コイルばね等で強制的に前進方向に付勢する場合に比べて、ゆっくりと移動する。このため、穿孔作業が終了して、ドリルビットの穿孔対象物に対する押し付けを解除した後にも、すぐには閉弁されず、ドリルビットへの冷却剤の供給が僅かな時間継続される。これにより、穿孔した孔内部の粉塵を冷却剤と共に洗い流すことができ、ドリルビットを引き抜いた後、孔内部の清掃を別途行う必要がなく、その後の工程（アンカー埋設等）に円滑に移行することができる。なお、作業者は、穿孔作業終了（電動ドリルの駆動の停止）後、弁機構が閉弁するまで、ドリルビットを引き抜かないようにする。
また、入力軸の前後２箇所で出力軸の摺動をガイドすることができるため、出力軸は、安定した直進性をもって摺動することができる。これにより、電動ドリルによる穿孔を円滑にガイドすることができる。
さらに、前後２箇所に受圧部を有しているため、出力軸を前後２箇所で支持した状態で、前後出力軸全体に前進方向の圧力を作用させることができる。また、出力軸内流路を細径とすれば、第１加圧流路と第２加圧流路との圧力は、それぞれ時間差をもって個別に高まって行くため、出力軸は、入力軸に対して、よりゆっくりと前進方向へ移動する。これにより、穿孔対象物に対するドリルビットの押し付けを解除した後の閉弁を、より遅らせることができ、孔内部の洗浄を、より的確に行うことができる。

また、この場合、弁機構は、太径部の外周面に係合する弁体と、第２加圧流路の下流端部の内周壁で構成した弁座と、を有していることが好ましい。

この場合、弁体は、太径部に嵌合した一対のＯリングであり、一対のＯリングの間には、径方向から径方向流路が形成されていることが好ましい。

これらの構成によれば、径方向流路（出力軸内流路）と加圧流路との連通および遮蔽（開弁・閉弁）を簡単な構造で確実に行うことができる。
また、Ｏリングを２重に設けることで加圧流路からの冷却剤の漏れを適切に防止することができる。

本発明の穿孔装置は、上記した冷却剤供給アタッチメントと、電動ドリルと、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、手間を掛けずに穿孔した孔内部の粉塵を洗い流すことができるため、効率良く穿孔作業を行うことができる。

本実施形態に係る穿孔装置を模式的に示した外観図である。 冷却剤供給アタッチメントにおける閉弁状態（ａ）および開弁状態（ｂ）を示した断面図である。 電動ドリルおよびガイドアタッチメントの三面図である。 ノーズブロックの正面図および側面図である。 変形例に係るノーズブロックの正面図・側面図（ａ）および他の変形例に係るノーズブロックの正面図（ｂ）である。 ダストシールの斜視図（ａ）およびノーズブロックを穿孔対象物に押し付けた際のダストシールの断面図（ｂ）である。 ガイドアタッチメントの後退端位置（ａ）、前進端位置（ｂ）を示す平面図および度当り部材の断面図（ｃ）である。 変形例（３つの形態）に係るガイドアタッチメントの部分平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る穿孔装置ついて説明する。この穿孔装置は、電動ドリルに、穿孔をガイドするガイドアタッチメントを装着し、コンクリート、タイル、石材等に穿孔作業を行うものである。

図１に示すように、穿孔装置１は、コンクリート等の穿孔対象物Ｃに湿式で穿孔を行うドリルビット２と、ドリルビット２を回転させる電動ドリル３と、ドリルビット２と電動ドリル３との間に介設した冷却剤供給アタッチメント４と、穿孔対象物Ｃに突き当てられ、電動ドリル３の穿孔をガイドするガイドアタッチメント５と、冷却剤供給アタッチメント４を介してドリルビット２に冷却剤を供給する冷却剤供給手段６と、ドリルビット２に供給された冷却剤を、ガイドアタッチメント５を介して吸引回収する冷却剤回収手段７と、を備えている。

冷却剤供給手段６は、冷却剤を貯留した供給タンク６ｂから冷却剤をドリルビット２へと送り出す圧送装置６ａを備えている。また、冷却剤回収手段７は、ドリルビット２に供給された冷却剤を穿孔対象物Ｃの研削粉（粉塵）と共に吸引する吸引ポンプ７ａと、粉塵混じりの冷却剤を廃棄貯留する回収タンク７ｂと、を備えている。なお、冷却剤は、作業後の乾燥（気化）を促進すべくアルコールが混合したものを用いることが、好ましい。

冷却剤供給アタッチメント４の基部側には、冷却剤供給手段６に連なる供給チューブ６ｃが接続され、ドリルビット２による穿孔が開始されると、冷却剤供給手段６から供給チューブ６ｃおよび冷却剤供給アタッチメント４を経て、ドリルビット２に冷却剤が供給される。また、ガイドアタッチメント５の先端側には、冷却剤回収手段７に連なる回収チューブ７ｃが接続され、冷却剤回収手段７は、回収チューブ７ｃを介して、ドリルビット２に供給した冷却剤を穿孔対象物Ｃの研削粉（粉塵）と共に吸引回収する。

穿孔作業は、ガイドアタッチメント５を介してドリルビット２の先端（切刃１１）を穿孔対象物Ｃの要穿孔箇所にあてがうようにして作業者が電動ドリル３を手持ちにより支持し、ドリル本体１５によりドリルビット２を回転させ、穿孔対象物Ｃに所定の深さの孔を形成する。この際、冷却剤供給手段６から冷却剤供給アタッチメント４に加圧供給された冷却剤は、切刃１１を穿孔対象物Ｃに突き当てる動作に連動して、冷却剤供給アタッチメント４からドリルビット２を通って切刃１１に供給される。また、切刃１１に供給された冷却剤は、穿孔対象物Ｃの研削粉と混合した状態で、ガイドアタッチメント５の先端部から冷却剤回収手段７に回収される。

ドリルビット２は、コア部を残すようにして穿孔対象物Ｃを断面リング状に研削するダイヤモンドコアビットであって、穿孔対象物Ｃを穿孔する切刃１１（ダイヤモンド切刃）と、先端部に切刃１１を保持すると共に基端部で冷却剤供給アタッチメント４に装着されるシャンク１２と、を備えている。ドリルビット２の軸心部分には、穿孔された穿孔対象物Ｃのコア片を呼び込むと共に、冷却剤の流路となるビット内流路１３が形成されている。冷却剤は、ビット内流路１３を通って切刃１１の先端に導かれ、他方、研削された穿孔対象物Ｃのコア片は、相対的に切刃１１からビット内流路１３に導かれる。なお、以降の説明では、穿孔対象物Ｃに対する穿孔方向を前方（前側）と規定し、その反対方向を後方（後側）と規定して説明する。

切刃１１は、コア部を残すようにして穿孔対象物Ｃを研削すべく円筒状に形成されると共に、シャンク１２に比べて幾分太径に形成されている。シャンク１２は、前端部に切刃１１が固定され、後端部に筒状の接合凹部１４が形成されている。接合凹部１４の内周面には、雌ねじが形成され、外周面に雄ねじを形成した後述する出力軸２２の接合凸部４７（図２（ａ）参照）に螺合する。これにより、冷却剤供給アタッチメント４にドリルビット２が着脱自在に装着されるようになっている。また、接合凹部１４の底面に相当する部分には、図示しないがシール部材（Ｏリング）が装着されており、接合凹部１４を接合凸部４７に螺合すると、ビット内流路１３と、後述する出力軸２２の出力軸内流路４８と、が液密に連通する。

電動ドリル３は、常用電源で駆動するモーターおよびモーターの回転を減速して出力する減速機（いずれも図示省略）をモーターハウジング１６に収容したドリル本体１５と、ドリル本体１５から後方に延びるグリップ部１７と、を有している。また、ドリル本体１５の前部には、ガイドアタッチメント５の後端部が固定されるガイドホルダー５１（詳細は後述する。）が突出形成されている。さらに、ドリル本体１５の前部には、電動ドリル３を手持ちで支持するための一文字グリップＧが取り付けられている。グリップ部１７には、作業者が駆動の開始・停止を制御するトリガースイッチＳＷが設けられている。減速機から延びる主軸１８は、ドリル本体１５の前端部において、後述する冷却剤供給アタッチメント４の入力軸２１に連結している（図２参照）。

図２に示すように、冷却剤供給アタッチメント４は、円筒形の外観を有し、ドリル本体１５（モーターハウジング１６）に固定されるアタッチメントケース２０と、アタッチメントケース２０に回転自在に支持され、ドリル本体１５の主軸１８が接続される入力軸２１と、入力軸２１と一体回転自在に且つ軸方向にスライド自在に保持されると共に、上記したビット内流路１３に連通する出力軸内流路４８を形成した出力軸２２と、を備えている。入力軸２１と出力軸２２との間隙には、加圧流路２３が構成されており、冷却剤供給アタッチメント４は、この加圧流路２３と出力軸内流路４８との連通または遮蔽を行う弁機構２４を、更に備えている。

アタッチメントケース２０は、後端部にモーターハウジング１６に装着するための鍔状の環状凸部を有し、全体として略円筒形状を為している。アタッチメントケース２０の前後中間部には、アタッチメントケース２０を径方向に貫通する冷却剤導入口２５が形成され、冷却剤導入口２５には、継手を介して供給チューブ６ｃが接続（ネジ接合）されている。

アタッチメントケース２０の前後には、入力軸２１を回転自在に支持する前方軸受２６および後方軸受２７（いずれもボールベアリング）が、それぞれ抜け止め状態で嵌合している。前方軸受２６の後側および後方軸受２７の前側には、軸支した入力軸２１の外周面に接するシールパッキン２８が配設されている。この一対のシールパッキン２８により、アタッチメントケース２０の内周面と入力軸２１の外周面との間には、環状の冷却剤溜り２９が液密に形成されている。そして、この冷却剤溜り２９には、冷却剤導入口２５が連通しており、冷却剤導入口２５から導入した冷却剤で満たされるようになっている。

入力軸２１は、ドリル本体１５の主軸１８に連結されたギヤ付の主軸連結部３１と、主軸連結部３１の前方に連なり、有底円筒状に形成された入力軸本体３２と、で一体に形成されている。入力軸２１は、上記した、前方軸受２６と後方軸受２７とにより、アタッチメントケース２０に両持ちで回転自在に支持されている。また、入力軸本体３２の前方側面には、前方軸受２６の抜け止めとして機能する環状の抜止めフランジ部３３が突設されている。

入力軸本体３２の外周面の前方端部には、出力軸２２を一体回転自在に且つ軸方向に摺動自在に保持するための連結キャップ４４が螺合する連結雄ねじ部３４が形成されている。この連結雄ねじ部３４には、後述する出力軸２２に嵌合したキー４５が係合する切欠き部３５が、前方から切れ込むように形成されている。

入力軸本体３２の軸心には、出力軸２２を一体回転自在に且つ軸方向にスライド自在に保持する摺動支持部３６が形成されている。摺動支持部３６は、アタッチメントケース２０に開口した冷却剤導入口２５に連通する細径の第１摺動支持部３６ａと、第１摺動支持部３６ａの前方に連なり、その前端を開放した太径の第２摺動支持部３６ｃと、を有している。なお、第１摺動支持部３６ａと第２摺動支持部３６ｃとは、同軸上に設けられている。

第１摺動支持部３６ａは、円柱状の空間を形成しており、出力軸２２の後方端部を摺動自在に支持している。第１摺動支持部３６ａの後端部には、上記した冷却剤溜り２９に連通する導入流路３６ｂが径方向に貫通形成されている。

第２摺動支持部３６ｃは、全体として第１摺動支持部３６ａよりも太径の円柱状の空間を形成しており、出力軸２２の中間部を摺動自在に支持している。すなわち、第２摺動支持部３６ｃは、第１摺動支持部３６ａの前方に連通する通液部位３６ｄと、通液部位３６ｄよりも細径に形成され、前端を開放した摺接部位３６ｅと、通液部位３６ｄと摺接部位３６ｅとの間に形成されたテーパー部位３６ｆと、を有している。

出力軸２２は、第１摺動支持部３６ａに摺動自在に支持する細径部４１と、第２摺動支持部３６ｃに摺動自在に支持する太径部４２と、太径部４２の前端に連なるビット装着部４３と、が同軸上に且つ一体の段付軸として構成されている。細径部４１は、第１摺動支持部３６ａに対し、太径部４２は、第２摺動支持部３６ｃの摺接部位３６ｅに対し、それぞれ摺動可能な寸法公差をもって挿入されている。このように、出力軸２２の前後方向への摺動は、入力軸２１の前後２箇所（第１摺動支持部３６ａおよび第２摺動支持部３６ｃ）でガイドされるため、出力軸２２は、安定した直進性をもって摺動させることができる。

この出力軸２２は、連結キャップ４４により、太径部４２の部分で入力軸２１に抜止め状態に係止されている。連結キャップ４４は、底部に出力軸２２が貫通した状態で、上記した入力軸本体３２の連結雄ねじ部３４に螺合している。太径部４２の外周面の軸方向略中央には、キー４５が嵌合するキー溝４５ａが形成されている。そして、このキー溝４５ａおよびキー４５により、出力軸２２は、入力軸２１（入力軸本体３２）に対し、一体回転自在に且つ軸方向に摺動自在に装着される。

ビット装着部４３は、太径部４２の前側に連なり、出力軸２２の後方への移動を規制する出力フランジ部４６と、出力フランジ部４６の背面に添設され、連結キャップ４４への突き当たりの衝撃を和らげるための緩衝ＯリングＢと、出力フランジ部４６の前方に連なる接合凸部４７と、を有している。接合凸部４７には、外周面に雄ねじが形成されており、ドリルビット２のシャンク１２（接合凹部１４）が螺合する。なお、ドリルビット２を出力軸２２に固定するために、接合凹部１４および出力フランジ部４６にそれぞれ工具掛け部（図示省略）が形成されている。

上記したように、入力軸２１と出力軸２２との間隙には、冷却剤が流通する加圧流路２３が形成されている。詳細には、加圧流路２３は、第１摺動支持部３６ａと細径部４１とで囲まれた第１加圧流路２３ａと、第２摺動支持部３６ｃと太径部４２および細径部４１との間隙からなる第２加圧流路２３ｂと、を有している。詳細は後述するが、第１加圧流路２３ａに流入した冷却剤により、細径部４１が加圧され、第２加圧流路２３ｂに流入した冷却剤により、太径部４２と細径部４１との間の段部が加圧される。

出力軸２２の軸心には、加圧流路２３とビット内流路１３とを連通させる出力軸内流路４８が形成されている。詳細には、出力軸内流路４８は、細径部４１の軸心に形成された第１出力軸内流路４８ａと、太径部４２の軸心に形成された第２出力軸内流路４８ｃと、を有している。第１出力軸内流路４８ａは、後端を開放して第１加圧流路２３ａに連通すると共に、前端部で径方向に貫通形成された第１径方向流路４８ｂを介して第２加圧流路２３ｂに連通している。他方、第２出力軸内流路４８ｃは、後端部で径方向に貫通形成された第２径方向流路４８ｄを介して第２加圧流路２３ｂに連通すると共に、前端を開放して装着されたドリルビット２のビット内流路１３に連通している。

つまり、冷却剤供給手段６から供給チューブ６ｃを介して供給された冷却剤は、上流側（後方）から、冷却剤導入口２５、冷却剤溜り２９、導入流路３６ｂ、第１加圧流路２３ａ、第１出力軸内流路４８ａ、第１径方向流路４８ｂ、第２加圧流路２３ｂ、第２径方向流路４８ｄ、第２出力軸内流路４８ｃ、そしてビット内流路１３へと流れ、下流端（前方端）の切刃１１に供給される（図２（ｂ）参照）。

また、出力軸２２は、加圧流路２３に臨み、加圧流路２３に導入した冷却剤により前進方向の圧力を受ける受圧部４９を有している。詳細には、受圧部４９は、細径部４１の後端面に開口した第１出力軸内流路４８ａの開口縁部で構成した第１受圧部４９ａと、太径部４２と細径部４１と間の段部で構成した第２受圧部４９ｂと、を有している。第１受圧部４９ａは、第１加圧流路２３ａ内に導入された冷却剤の圧力を受け、他方、第２受圧部４９ｂは、第２加圧流路２３ｂ内に導入された冷却剤の圧力を受けることで、出力軸２２に前進させる力を作用させている（図２（ａ）参照）。

弁機構２４は、太径部４２の後端部の外周面に軸方向に並んで形成された一対の環状溝Ｄに嵌合した一対のＯリング２４ａ（弁体）と、第２摺動支持部３６ｃの摺接部位３６ｅ（第２加圧流路２３ｂの下流端部の内周壁）で構成した弁座２４ｂと、を有している。各Ｏリング２４ａは、ゴム等の弾性部材からなり、一対のＯリング２４ａが嵌合した太径部４２は、弁座２４ｂ（摺接部位３６ｅ）に対し摺動自在に且つ液密に密着している。このように、Ｏリング２４ａを２重に設けることで第２加圧流路２３ｂからの冷却剤の漏れを適切に防止することができる。また、一対のＯリング２４ａの間には、上記した第２径方向流路４８ｄが開口している。

穿孔作業の際、ドリルビット２の先端（切刃１１）を穿孔対象物Ｃに押し付けると、出力軸２２が入力軸２１に対して相対的に後退する。すると、後側のＯリング２４ａおよび第２径方向流路４８ｄは、通液部位３６ｄ（またはテーパー部位３６ｆ）に臨む位置にずれ、第２径方向流路４８ｄと第２加圧流路２３ｂとが連通（開弁）する（図２（ｂ）参照）。そして、第２加圧流路２３ｂ内の冷却剤は、第２径方向流路４８ｄを通って第２出力軸内流路４８ｃへと流れ込み、ビット内流路１３に供給される。このとき、前側のＯリング２４ａは、弁座２４ｂ（摺接部位３６ｅ）に密接しているため、第２加圧流路２３ｂは液密に保たれている。

一方、穿孔作業終了後または穿孔作業前には、第１加圧流路２３ａおよび第２加圧流路２３ｂに導入された冷却剤による圧力が、第１受圧部４９ａおよび第２受圧部４９ｂに作用することで、出力軸２２が入力軸２１に対して相対的に前進する。すると、後方のＯリング２４ａおよび第２径方向流路４８ｄは、弁座２４ｂに密接する位置に臨み、第２径方向流路４８ｄと第２加圧流路２３ｂとが遮蔽（閉弁）され、ビット内流路１３への冷却剤の供給が停止する（図２（ａ）参照）。このとき、後方のＯリング２４ａは、テーパー部位３６ｆにガイドされて円滑に摺接部位３６ｅに入り込み、適切な閉弁状態となる。

上記した出力軸２２の前進方向への移動は、受圧部４９（第１受圧部４９ａおよび第２受圧部４９ｂ）に作用する冷却剤の圧力によるため、例えば、ばね等で強制的に前進方向に付勢する場合に比べて、ゆっくりと移動する。このため、穿孔作業が終了して、ドリルビット２の穿孔対象物Ｃに対する押し付けを解除した後にも、すぐには閉弁されず、ドリルビット２への冷却剤の供給が僅かな時間継続される。これにより、穿孔した孔内部の粉塵を冷却剤と共に洗い流すことができ、ドリルビット２を引き抜いた後、孔内部の清掃を別途行う必要がなく、その後の工程（アンカー埋設等）に円滑に移行することができる。
なお、第１加圧流路２３ａまたは（および）第２加圧流路２３ｂに、出力軸２２の前方への移動を補助するためのばね（図示省略）を配設してもよい。この場合でも、出力軸２２を前方に移動させるのは受圧部４９に作用する圧力であり、ばねは、あくまで、補助的に設けるものである。また、作業者は、穿孔作業終了（電動ドリル３の駆動の停止）後、弁機構２４が閉弁するまで、ドリルビット２を引き抜かないようにすることが好ましい。

また、第１出力軸内流路４８ａは、細径部４１の径に対して十分に細径とすることが好ましい。このようにすることで、第１加圧流路２３ａと第２加圧流路２３ｂとの圧力は、それぞれ時間差をもって個別に高まって行くため、出力軸２２は、入力軸２１に対して、よりゆっくりと前進する。これにより、穿孔対象物Ｃに対するドリルビット２の押し付けを解除した後の閉弁を、より遅らせることができ、孔内部の洗浄を、より的確に行うことができる。

続いて、図３ないし図８を参照して、ガイドアタッチメント５について説明する。ガイドアタッチメント５は、ドリル本体１５の前端部に突出形成された一対のガイドホルダー５１と、穿孔対象物Ｃに突き当てられるノーズブロック５２と、ガイドホルダー５１とノーズブロック５２との間に渡した一対のスライドガイド５３と、を有している。なお、一対のスライドガイド５３とドリルビット２とは、左右のスライドガイド５３の中間にドリルビット２を位置させて、相互に平行に前方に延在している。

各ガイドホルダー５１は、図３において、ドリル本体１５の前端部の上側に一体形成されたブロック状の部材であり、アルミダイキャストで構成されている。また、一対のガイドホルダー５１は、図３において、ドリル本体１５の左右両端に配設されている。各ガイドホルダー５１には、前後方向に軸貫通孔５４が貫通形成されており、各軸貫通孔５４には、ガイドナット５５が嵌合し、径方向から留めねじ５６により固定されている。そして、このガイドナット５５に各スライドガイド５３の後端部が螺合するようにして、支持されている。なお、本実施形態では、各ガイドホルダー５１をドリル本体１５と一体に形成しているが、各ガイドホルダー５１を別部材としてドリル本体１５に取り付けるようにしてもよい。

図３および図４に示すように、ノーズブロック５２は、中心部にドリルビット２の先端部が臨む挿通開口６１が貫通形成された突当てガイド部５７と、一対のスライドガイド５３の前端部が固定される一対のガイド固定部５８と、挿通開口６１に装着したダストシール５９と、で構成されている。なお、突当てガイド部５７および一対のガイド固定部５８は、アルミダイキャスト等で一体に形成され、ダストシール５９は、ゴム等の弾性材で形成されている。

突当てガイド部５７は、穿孔対象物Ｃに突き当てる板状に形成された板部６２と、板部６２の幅中心から後方にブロック状に突出したブロック部６３と、で一体に形状されている。板部６２は、平面視、横長の矩形（４つの角が直角）を為しており、板部６２の穿孔対象物Ｃに突き当てる面（当接面Ｓ）には、ゴム等（フッ素ゴムであることが好ましい。）の弾性材で形成された当接シート６４が貼着されている。当接面Ｓとドリルビット２の軸方向とは、直交しており、突当てガイド部５７を穿孔対象物Ｃに突き当てると、ドリルビット２は、穿孔対象物Ｃに対して直角に対峙する（図１参照）。

穿孔作業を行う際に、作業者は、ノーズブロック５２を穿孔対象物Ｃに突き当て、突当てガイド部５７の当接面Ｓを穿孔対象物Ｃの表面（穿孔面）に面接触させる。このとき、穿孔面と当接面Ｓとが面接触しているため、穿孔面とドリルビット２との直交状態を安定保持することができる。この状態で、電動ドリル３による穿孔作業を行うことで、穿孔面と直交する方向に孔を形成することができる。さらに、当接シート６４（当接面Ｓ）は、弾性材から成るため、ノーズブロック５２を穿孔対象物Ｃに突き当てた際に、穿孔対象物Ｃを傷つけてしてしまうことがない。なお、当接シート６４は、滑り止め機能を有するものであることが好ましい。これにより、穿孔作業開始時のドリルビット２の軸ぶれや穿孔作業中の位置ずれを有効に防止することができる。

また、板部６２の平面寸法は、外装タイルとして頻繁に用いられる「ニュー小口」の寸法（９４ｍｍ×５４ｍｍ）に対応して、９０ｍｍ×４０ｍｍとなっている。さらに、図３において、突当てガイド部５７の上側、幅方向の中央には、ドリルビット２の軸中心を指標する照準部材６５が設けられている。これらの構成により、穿孔対象物Ｃの要穿孔箇所に対して正確な位置合せが可能となり、所望の位置に適正な穿孔を行うことができる。なお、板部６２の平面寸法は、上記の寸法に限られたものではなく、穿孔対象物Ｃ等、使用状況に合わせて任意に変更することが好ましい。

図３において、ブロック部６３の下側には、ドリルビット２の先端部が臨む挿通開口６１の内周面から斜め後方に向かって排出口６６が貫通形成されている。排出口６６には、接続部材６７（継手）の一端が螺合固定され、接続部材６７の他端には、回収チューブ７ｃが接続される。これにより、挿通開口６１には、排出口６６、接続部材６７および回収チューブ７ｃを介して冷却剤回収手段７が接続され、ドリルビット２に供給された冷却剤は、冷却剤回収手段７により吸引回収される（図１参照）。

なお、本実施形態では、穿孔対象物Ｃに対して突当てガイド部５７が面接触するように構成されていたが、図５（ａ）に示すように、突当てガイド部５７の穿孔対象物Ｃに向き合う面の四隅に凸部６８を設けてもよい。この場合でも、上記と同様に、穿孔面とドリルビット２との直交状態を安定保持することができる。なお、凸部６８の形状、配設数および配設位置は任意である。
また、図５（ｂ）に示すように、板部６２の下側の角部（２箇所）を切り欠いて、正面視「Ｔ」字状に形成してもよいし、図５（ａ）に示したものと同様に、「Ｔ」字状の板部６２に凸部６８を３箇所に設けてもよい。他にも、図示は省略するが、板部６２の角部を除いた部分に、切欠き部や開口部を形成してもよい。つまり、穿孔対象物Ｃに対してドリルビット２が直角に対峙するように、突当てガイド部５７が構成されていればよい。これにより、要穿孔箇所への位置合せを容易に行うことができる。

各ガイド固定部５８は、図３において、突当てガイド部５７の上側に突出したブロック状の部材である。また、一対のガイド固定部５８は、図３において、突当てガイド部５７の左右両端に配設されている。各ガイド固定部５８には、前後方向に固定雌ねじ孔６９が貫通形成されており、各固定雌ねじ孔６９には、各スライドガイド５３の前端部が螺合している。これにより、ノーズブロック５２は、一対のガイドホルダー５１から平行に延在した一対のスライドガイド５３に支持される。

図６（ａ）に示すように、ダストシール５９は、突当てガイド部５７の挿通開口６１に挿入装着される円筒部５９ａと、穿孔対象物Ｃに密着する内外２重の環状シール片の形態を有するホーン部５９ｂと、円筒部５９ａとホーン部５９ｂとの間に介設されるシールフランジ部５９ｃと、で一体に形成されている。円筒部５９ａは、有底円筒状に形成されており、底部には、上記した挿通開口６１に連通する挿通孔（図示省略）が形成されている。また、円筒部５９ａの内周面には、上記した排出口６６に連通する長円形の排出孔５９ｄが形成されている。

なお、図４に示すように、突当てガイド部５７に開口した挿通開口６１は、後方において円筒部５９ａの直径と略同一径で開口した細径開口６１ａと、前方においてホーン部５９ｂが押し付けられて拡がったときの直径と略同一径で開口した太径開口６１ｂと、から構成されている。また、太径開口６１ｂは、ダストシール５９を挿通開口６１に前方から挿入装着した際に、シールフランジ部５９ｃが当接面Ｓより僅かに入り込む程度の深さを有している。すなわち、ダストシール５９を挿通開口６１に装着した状態では、ホーン部５９ｂが当接面Ｓから僅かに突出している。

ノーズブロック５２が最前進端位置にある状態において、ドリルビット２の切刃１１は、所定の間隙を存してダストシール５９内に収容されている。穿孔作業に伴い、ノーズブロック５２が穿孔対象物Ｃに押し付けられると、切刃１１は、密接したダストシール５９から相対的に突出しながら穿孔対象物Ｃに切り込んで行く。この際、シールフランジ部５９ｃが細径開口６１ａの縁部に押し付けられるため、ダストシール５９は、挿通開口６１（細径開口６１ａ）に潜り込んでしまうことがない。

また、図６（ｂ）に示すように、ダストシール５９の穿孔対象物Ｃへの押し付けに伴って、ホーン部５９ｂの内外２重の環状シール片は、径方向外側に撓んで拡がり、穿孔対象物Ｃに密着する。このとき、撓んだホーン部５９ｂは、相対的に後退しながら太径開口６１ｂ内で拡がるため、ホーン部５９ｂと当接面Ｓとは、面一となる。これにより、ホーン部５９ｂと共に当接面Ｓ（当接シート６４）も穿孔対象物Ｃに密着する。このように、ダストシール５９により穿孔縁部を２重にシールすると共に、当接シート６４が、ダストシール５９の周りを更に囲むように密着しているため、穿孔面とドリルビット２との直交状態を安定保持しつつ、粉塵混じりの冷却剤の飛散および漏れを有効に防止することができる。

一方、穿孔した孔から流出した粉塵混じり冷却剤は、ダストシール５９の排出孔５９ｄおよび排出口６６等を通って冷却剤回収手段７により吸引回収される。なお、回収した冷却剤は、濾過して再使用することが好ましい。

図３および図７に示すように、一対のスライドガイド５３は、電動ドリル３（ガイドホルダー５１）に対するノーズブロック５２の前後方向の摺動をガイドするものであり、穿孔深さを調整する機能を有する第１スライドガイド５３ａと（図３、図７において右側）、ノーズブロック５２が前進端位置を規制する第２スライドガイド５３ｂと（図３、図７において左側）、第１スライドガイド５３ａおよび第２スライドガイド５３ｂにそれぞれ巻回するように設けた一対のコイルスプリング９０と、から構成されている。

第１スライドガイド５３ａは、前端部で上記したノーズブロック５２を支持する第１ガイド筒７０と、後端部で上記したガイドホルダー５１に支持された第１ガイドロッド７１と、を有し、第１ガイド筒７０に対しで第１ガイドロッド７１が入れ子式で摺動自在に連結されている。

第１ガイド筒７０は、いわゆるストレート孔が軸心に貫通形成された筒状の部材であり、その前端部の外周面には、上記したノーズブロック５２のガイド固定部５８に螺合固定する第１筒雄ねじ部７２と、第１筒雄ねじ部７２の後方に配設され、工具掛け部を有する第１筒フランジ部７３と、で一体に形成されている。第１筒雄ねじ部７２は、ガイド固定部５８の固定雌ねじ孔６９に螺合し、固定される。第１筒フランジ部７３は、固定雌ねじ孔６９の周縁部に当接し、第１筒雄ねじ部７２のねじ込みが規制される。これにより、ガイド固定部５８の先端から第１筒雄ねじ部７２が突出しないようになっている。

第１ガイドロッド７１は、前方から、先端がガイド固定部５８を貫通して露出する接触部７４と、第１ガイド筒７０に摺動自在に係合する第１摺接部７５と、ガイドホルダー５１（図３、図７において右側）に嵌合固定されたガイドナット５５に螺合する調整雄ねじ部７６と、穿孔深さを指標するスケールプレート７９（後述する。）に対するポインターとなる指示部７７と、で一体に形成されている。なお、接触部７４、第１摺接部７５および調整雄ねじ部７６は、断面が円形に形成された円柱状を為し、一方、工具掛け部を兼ねる指示部７７は、断面が正方形に形成された四角柱状を為している。

接触部７４は、第１ガイド筒７０の内径よりも細径に、且つ先端部分がテーパー状に形成され、第１ガイド筒７０の内周面に摺接しないようになっている（図７（ａ）参照）。第１摺接部７５は、第１ガイド筒７０の内周面に摺動可能な寸法公差を存して摺接している（図７（ａ）参照）。また、ガイド固定部５８の固定雌ねじ孔６９には、前方から、第１ガイドロッド７１（第１ガイド筒７０）の前方端が度当りする度当り部材７１ａが螺合して固定している（図７（ａ）参照）。度当り部材７１ａの軸心には、前側において接触部７４が挿通可能に、一方、後側において第１摺接部７５が挿通可能に形成された段付孔７１ｂが貫通開口している（図７（ｃ）参照）。
穿孔作業では、ノーズブロック５２を穿孔対象物Ｃに突き当てて電動ドリル３による穿孔が進むと、ノーズブロック５２のガイド固定部５８に固定された第１ガイド筒７０が後退し、第１ガイドロッド７１および電動ドリル３が相対的に前進する。すると、接触部７４は、第１ガイド筒７０およびガイド固定部５８から突出すると共に、第１摺接部７５の前方端面（接触部７４と第１摺接部７５との段部）が、段付孔７１ｂの段部に接触（度当り）する（図７（ｂ）参照）。これにより、第１ガイドロッド７１および電動ドリル３の前進が規制される。また、第１摺接部７５が度当り部材７１ａに度当りし、所定の穿孔深さの孔が形成された状態で、接触部７４は、ガイド固定部５８から前方に突出（露出）する。突出した接触部７４は、度当りした状態で約５ｍｍの間隙を有し、穿孔対象物Ｃに接触することはない。これにより、穿孔対象物Ｃを傷つけてしまうことがない。なお、接触部７４の先端と穿孔対象物Ｃとの間隙の大きさ（距離）は任意である。また、露出した接触部７４を、作業者が認識することにより、所定の深さの穿孔が終了したと認識することができる。これにより、穿孔終了を作業者の勘や経験に頼ることなく、目視で確認でき、誰でも簡単に且つ確実に穿孔作業を行うことができる。

調整雄ねじ部７６は、ガイドホルダー５１（ガイドナット５５）を貫通して後方に延在しており、この延在した調整雄ねじ部７６には、後方からガイドナット５５の後端部に添接するロックナット７８（六角ナット）が螺合している。また、この延在した調整雄ねじ部７６に沿うように、モーターハウジング１６（ドリル本体１５）には、穿孔深さを指標する目盛りが刻まれたスケールプレート７９が貼着されている。

上記のように、ガイドナット５５（ガイドホルダー５１）と調整雄ねじ部７６とから構成された調整ねじ機構ＡＳでは、第１ガイドロッド７１を、正逆回転させて進退させることにより、接触部７４の先端とノーズブロック５２の当接面Ｓとの離間距離（穿孔深さ）が無段階に調整される。この際、指示部７７の後端を、スケールプレート７９に合わせながら調整することで、所望の穿孔深さに設定することができる。このため、作業者が、物差し等を別途用意せずとも、穿孔深さの調整を迅速かつ精度良く行うことができる。
そして、穿孔深さを調整した後に、ロックナット７８を、後側からガイドホルダー５１に添接させて締め付けることで、弛み止め状態で固定される。これにより、調整した第１ガイドロッド７１の位置が、穿孔作業に伴う振動等により、弛むことがない。なお、ロックナット７８を締め付ける場合には、連れ回りを防止すべく指示部７７にも工具を掛けて回り止めとする。

また、このような調整ねじ機構ＡＳは、単純な構造であり、しかも、ノーズブロック５２を支持する第１スライドガイド５３ａ（第１ガイドロッド７１）が、穿孔深さを調整する機能を兼ねているため、穿孔作業の邪魔になるような突出部分等がない。さらに、調整ねじ機構ＡＳは、第１ガイドロッド７１がガイドナット５５（ガイドホルダー５１）に直接螺合するため、一定の締め込み長さを有し、且つ第１ガイドロッド７１は、第１ガイド筒７０から回転抵抗を受けるため、比較的弛み難い構成とすることができる。このため、穿孔作業中の振動等により調整した第１ガイドロッド７１の摺動端位置（穿孔深さ）のずれを有効に防止することができる。

なお、本実施形態では、第１摺接部７５が度当り部材７１ａに度当りすることで、第１ガイドロッド７１および電動ドリル３の前進を規制していたが、図８（ａ）に示すように、第１ガイド筒７０の前端部を塞ぐことで、その塞いだ部分に接触部７４を接触させてもよい。また、同様に、ガイド固定部５８の前端部を塞ぐようにしてもよい（図８（ｂ））。他にも、接触部７４が穿孔対象物Ｃに接触することで、第１ガイドロッド７１および電動ドリル３の前進を規制してもよい（図８（ｃ）参照）。これらの場合でも、所望の穿孔深さの穿孔を行うことができる。なお、接触部７４を穿孔対象物Ｃに接触させる場合には、穿孔対象物Ｃに傷をつけないように接触部７４の先端を弾性材等で覆う（または弾性材で形成する）ことが好ましい。

続いて、第２スライドガイド５３ｂは、後端部で上記したガイドホルダー５１に支持された第２ガイド筒８０と、前端部で上記したノーズブロック５２を支持する第２ガイドロッド８１と、を有し、第２ガイド筒８０に対しで第２ガイドロッド８１が入れ子式で摺動自在に連結されている。なお、第２スライドガイド５３ｂは、第１スライドガイド５３ａと点対称に配設されているが、第１スライドガイド５３ａと左右対称に配設してもよい。

第２ガイド筒８０は、後端部の外周面には、ガイドホルダー５１（図３、図７において左側）に嵌合固定されたガイドナット５５を介して螺合する第２筒雄ねじ部８２が形成されている。第２筒雄ねじ部８２は、ガイドホルダー５１（ガイドナット５５）を貫通して後方に延在しており、この延在した第２筒雄ねじ部８２には、Ｕナット８３が螺合している。このＵナット８３を後方からガイドナット５５の後端部に添接させて締め付けることで、第２ガイド筒８０は、ガイドホルダー５１に弛み止め状態で固定される。

また、第２ガイド筒８０の軸心には、いわゆるストレート孔が形成されているが、前端部のみ環状の段部を存して幾分細径に形成され、この部分に第２ガイドロッド８１の抜け止めとして機能する抜止め部８４が形成されている。

第２ガイドロッド８１は、前端部の外周面に上記したガイド固定部５８の固定雌ねじ孔６９に螺合する第２ロッド雄ねじ部８５と、第２ロッド雄ねじ部８５の後方に配設され、工具掛け部を有する第２ロッドフランジ部８６と、第２ロッドフランジ部８６に連なるロッド本体８７と、ロッド本体８７の後端部に形成された第２摺接部８８と、で一体に形成されている。

第２ロッド雄ねじ部８５は、固定雌ねじ孔６９に螺合することで、第２ガイドロッド８１がノーズブロック５２のガイド固定部５８に固定される。第２ロッドフランジ部８６は、固定雌ねじ孔６９の周縁部に当接し、第２ロッド雄ねじ部８５のねじ込みが規制される。これにより、ガイド固定部５８の先端から第２ロッド雄ねじ部８５が突出しないようになっている。

第２摺接部８８は、ロッド本体８７より太径に形成されており、第２ガイド筒８０に対して抜け止め状態で係合している。すなわち、上記した抜止め部８４に、第２摺接部８８が突き当たることで、第２スライドガイド５３ｂ（ノーズブロック５２）の最前進端位置が位置規制される（図７（ａ）参照）。同様に、ノーズブロック５２が、第２ガイド筒８０の先端に突き当たることで、第２スライドガイド５３ｂ（ノーズブロック５２）の最後退端位置が位置規制される。また、ロッド本体８７は、第２ガイド筒８０の抜止め部８４の内周面に摺接し、第２摺接部８８はストレート孔の内周面に摺接する。これにより、第２ガイドロッド８１は、第２ガイド筒８０に対し、常に２箇所で摺接し、直進性を維持しつつ円滑に摺動するようになっている。

各コイルスプリング９０は、後方端をガイドナット５５に当接すると共に前方端を第１筒フランジ部７３または第２ロッドフランジ部８６に当接して、圧縮ばねとして機能している。すなわち、各コイルスプリング９０は、ガイドナット５５（ガイドホルダー５１）を受けとしてノーズブロック５２を前方に付勢している。なお、コイルスプリング９０は、第１スライドガイド５３ａまたは第２スライドガイド５３ｂのどちらか一方のみに設けてもよい。

穿孔作業は、作業者が電動ドリル３を手で持った状態で行われ、穿孔に伴ってドリルビット２が徐々に前進してゆくと、一対のスライドガイド５３は一対のコイルスプリング９０に抗して収縮して行き、その際、一対のコイルスプリング９０に付勢されたノーズブロック５２は、穿孔対象物Ｃに、常に突き当てられた状態を維持する。穿孔が調整した穿孔深さに達すると、第１ガイドロッド７１の先端部が度当り部材７１ａに突き当たって穿孔が規制される（図７（ｂ）参照）。このようにして穿孔作業が完了したら、作業者は力を抜くようにする。すると、一対のコイルスプリング９０のばね力が作用し、一対のスライドガイド５３に案内されつつドリルビット２を孔から真っ直ぐに引き抜かれる。

以上の構成によれば、手間を掛けずに穿孔した孔内部の粉塵を洗い流すことができるため、効率良く穿孔作業を行うことができる。
また、電動ドリル３による穿孔面と直角をなす方向への穿孔作業が、経験や勘に頼ることなく誰でも簡単に行うことができる。
さらに、穿孔対象物Ｃに対しての穿孔をガイドすることができると共に、調整した穿孔深さが狂うこと無く、電動ドリル３による穿孔作業を行うことができる。

１：穿孔装置、２：ドリルビット、３：電動ドリル、４：冷却剤供給アタッチメント、５：ガイドアタッチメント、１３：ビット内流路、２０：アタッチメントケース、２１：入力軸、２２：出力軸、２３：加圧流路、２３ａ：第１加圧流路、２３ｂ：第２加圧流路、２４：弁機構、２４ａ：Ｏリング、２４ｂ：弁座、２５：冷却剤導入口、３６ａ：第１摺動支持部、３６ｃ：第２摺動支持部、４１：細径部、４２：太径部、４８：出力軸内流路、４８ｂ：第１径方向流路、４８ｄ：第２径方向流路、４９：受圧部、４９ａ：第１受圧部、４９ｂ：第２受圧部、５１：ガイドホルダー、５２：ノーズブロック、５３：スライドガイド、５３ａ：第１スライドガイド、５３ｂ：第２スライドガイド、５７：突当てガイド部、５９：ダストシール、６１：挿通開口、６４：当接シート、７０：第１ガイド筒、７１：第１ガイドロッド、７８：ロックナット、７９：スケールプレート、８０：第２ガイド筒、８１：第２ガイドロッド、９０：コイルスプリング、Ｃ：穿孔対象物、ＡＳ：調整ねじ機構、Ｓ：当接面

Claims (4)

1. 冷却剤が流れるビット内流路を形成したドリルビットと前記ドリルビットが装着される電動ドリルとの間に介設され、前記ドリルビットの先端を穿孔対象物に押し付けることで、穿孔中の前記ドリルビットの先端に冷却剤を供給する冷却剤供給アタッチメントにおいて、
   前記電動ドリルの主軸側に固定されると共に、冷却剤を導入する冷却剤導入口を形成したアタッチメントケースと、
   前記電動ドリルの主軸に連結され、前記アタッチメントケースに回転自在に軸支された入力軸と、
   先端部に前記ドリルビットが装着され、前記入力軸に対し一体回転自在に且つ軸方向に摺動自在に保持されると共に、前記ビット内流路に連通する出力軸内流路を形成した出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸との間隙に構成され、前記冷却剤導入口に連通する加圧流路と、
   前記加圧流路に臨む前記出力軸に形成され、前記加圧流路に導入した冷却剤により前進方向の圧力を受ける受圧部と、
   前記入力軸と前記出力軸との間に構成され、前記出力軸の後退に伴って前記出力軸内流路に連なる径方向流路と前記加圧流路とを連通すると共に、前記出力軸の前進に伴って前記径方向流路と前記加圧流路とを遮蔽する弁機構と、を備え、
   前記出力軸は、後側の細径部と前側の太径部とを有し、
   前記入力軸は、前記細径部を支持する第１摺動支持部と、前記太径部を摺動自在に支持する第２摺動支持部と、を有し、
   前記受圧部は、前記細径部の後端面で構成した第１受圧部と、前記太径部と前記細径部と間の段部で構成した第２受圧部と、を有し、
   前記加圧流路は、前記第１受圧部が臨む第１加圧流路と、前記第２受圧部が臨む第２加圧流路と、を有し、
   前記第１加圧流路と前記第２加圧流路とは、前記細径部に形成された前記出力軸内流路を介して連通していることを特徴とする冷却剤供給アタッチメント。
2. 前記弁機構は、
   前記太径部の外周面に係合する弁体と、
   前記第２加圧流路の下流端部の内周壁で構成した弁座と、を有していることを特徴とする請求項１に記載の冷却剤供給アタッチメント。
3. 前記弁体は、前記太径部に嵌合した一対のＯリングであり、
   前記一対のＯリングの間には、径方向から前記径方向流路が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の冷却剤供給アタッチメント。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の冷却剤供給アタッチメントと、
   前記電動ドリルと、を備えたことを特徴とする穿孔装置。

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