JP5194957B2 - 穿孔工具 - Google Patents

Description

本発明は、主にコンクリートやレンガといった石材等に穿孔穴を開けるための電動モータやエンジン等で駆動される穿孔工具に関する。また、穿孔時に発生する粉塵を集塵し、かつ、穿孔作業後に穿孔穴内に残留する粉塵を集塵し、作業現場及び作業者に対する大幅な環境改善を図ることができる、集塵装置を有する穿孔工具に関するものである。

従来、コンクリートやレンガといった石材に対し穿孔穴を開けるための穿孔工具として、ドリル、ドライバドリルや、先端工具を回転打撃させるハンマードリル、振動ドリルが一般的に使用されている。この穿孔工具を使用して穿孔作業を行う際には粉塵が発生するため、作業者は防塵マスクや保護眼鏡等を装着ていた。

上記状況を改善するため、粉塵を吸い取る集塵機構を配設したものが用いられている。（例えば特許文献１参照）
従来の集塵装置を有する穿孔工具の問題点を図９を用いて説明する。図９は従来の集塵装置を有する穿孔工具の構成を示した部分断面図であり、参考文献１の発明である。穿孔工具１００は、その内部に先端工具１０１を回転、又は、回転及び打撃などする機構を有しており、先端工具１０１によって、被削材を穿孔することができるようになっている。先端工具１０１によって、被削材を穿孔すると、その際に粉塵が発生する。その粉塵を、先端工具１０１の先端部付近及び被削材付近を覆うように設けられる集塵アダプタ１０３を介して、集塵袋１０４などに収容するようにしていた。

実開平３−５９１１１号公報

穿孔作業終了後には、穿孔穴内部に粉塵の一部が残留し、穿孔穴にアンカー等を打ち込む際には、残留した粉塵を除去する必要が生じ、この粉塵除去作業時に粉塵が飛散し、作業現場及び作業者に対し劣悪な環境となっていた。また、図示した横方向の穿孔作業のみならず、下方向においては、重力の影響により粉塵が穿孔穴に残留しやすく、残留した粉塵を除去する作業が問題となっていた。

本発明の目的は、穿孔作業後に穿孔穴内に残留した粉塵を容易に吸引可能な集塵装置を有する穿孔工具を提供することである。

上記目的は、電動モータやエンジン等の駆動源と、前記駆動源により駆動され被削材に対して穿孔作業を行う先端工具と、穿孔作業により発生する粉塵を集塵する集塵装置を有した穿孔工具であって、前記集塵装置は、前記先端工具の少なくとも一部を包囲し前記発生する粉塵を吸引する集塵アダプタと、前記発生する粉塵を収容する集塵容器と、前記集塵アダプタと前記集塵容器とを接続する集塵通路と、前記発生する粉塵を集塵アダプタから集塵容器へと吸引するための吸引力を発生する吸引手段を有し、前記集塵アダプタは、前記集塵アダプタから前記先端工具の軸方向の前方に突出して穿孔穴内部へと挿入可能であり、前記集塵アダプタ外部から穿孔作業により開いた穿孔穴内部へと、空気を取り込み可能な空気流入通路を有し、該取り込まれる空気は、穿孔穴を介して集塵アダプタへと移動可能であることを特徴とする穿孔工具によって、達成することができる。

本発明の請求項１に記載の穿孔工具の構成とすることによって、集塵アダプタ外部から穿孔穴内部へと空気を取り込み、その空気が穿孔穴を介して集塵アダプタへと移動するために、集塵穴内部に溜まった穿孔により発生する粉塵を移動させ、集塵アダプタによって粉塵を吸引することができるために、穿孔穴内部へと空気を導入しない場合に比べて効率良く粉塵を吸引することができる。そして、前記空気流入通路は、穿孔穴内部へと挿入可能であるために、穿孔穴内部へと空気を確実に流入させることができるために、更に効率よく集塵を行うことができる。

請求項２に記載の穿孔工具の構成とすることによって、空気流入通路は集塵アダプタの外部と連通され、集塵アダプタ内部へと延びているために、容易に穿孔穴内部へと空気を取り込むことができる。

請求項３記載の穿孔工具の構成とすることによって、前記空気流入通路は、付勢手段により前記集塵アダプタから前記先端工具の軸方向の前方に突出するように付勢され、前記空気流入通路は、穿孔穴内部へと挿入可能であるために、穿孔穴内部へと空気を確実に流入させることができるために、効率よく集塵を行うことができる。

請求項４記載の穿孔工具の構成とすることによって、空気流入通路へと空気を送風可能であるために、より強い空気を穿孔穴へと導入することができ、より効率よく集塵を行うことができる。

請求項５記載の穿孔工具の構成とすることによって、送風は、前記駆動源により駆動されるファンによりなされるために、先端工具を駆動する駆動源によりファンを駆動するために、コンパクトな穿孔工具とすることができる。

請求項６記載の穿孔工具の構成とすることによって、送風は、前記集塵通路と一体に設けられた送風通路を介してファンから空気通路へと送風されるために、集塵通路の他に、新たに送風通路を取り付けるために複雑な構成とすることを抑制することができる。

本発明の穿孔工具の第１の実施形態を示すハンマドリルを図１から図３を用いて説明する。

図１は、本発明の穿孔工具の第１の実施例であるハンマドリル１の部分断面正面図である。

図１において、先端工具２６の延びている方向を前後方向とし、モータ軸１９の延びている方向を上下方向とし、図１中に矢印で示されているように、上、下、前及び後の方向を定義する。

ハンマドリル１は、ハウジング２と、ハウジング２の後端部に設けられるハンドル３と、前端部に設けられる工具保持部７と、ハウジング２の中心部付近に設けられる切り替えレバー６とを有する。ハウジング２には、集塵ユニット１０が接続されている。ハウジング２の内部には、モータ１８が収納されている。

工具保持部７には、被削材８を穿孔可能な先端工具２６が着脱可能に保持される。先端工具２６は、先端部２６ａと螺旋部２６ｂを有している。ハウジング２とハンドル３は、ハウジングと２の後端で接続されており、ハウジング２とハンドル３で略「ロ」形の形状を構成する。ハンドル３には、トリガ４が設けられている。ハンドル３の下部からは、電源コード５が伸びている。ハウジング２内部には、モータ１８が設けらておりハウジング２の内部で回転可能に支持されている。モータ１８のモータ軸１９には、一体の冷却ファン１７及び集塵ファン１４が圧入によって設けられており、モータ軸１９に対して冷却ファン１７及び集塵ファン１４は回転不能となっている。集塵ユニット１０は、ハウジング２に接続されており、伸縮パイプ３１、集塵ケース１２及び集塵アダプタ１６を有する。集塵アダプタ１６は、伸縮パイプ３１のスライドパイプ３１Ａの反モータ１８側端部である前端部に設けられている。集塵ケース１２は、集塵ユニット１０から着脱可能に設けられており、内部にフィルタ１３を有している。集塵アダプタ１６は、先端工具２６によって貫通可能である。集塵アダプタ１６の先端工具２６によって貫通される貫通部１６ｃには、シール部材２０が設けられている。集塵アダプタ１６は、略円筒形状をしており、その内部は、伸縮パイプ３１の集塵通路１１を介して集塵ケース１２と連通している。集塵ケース１２は、フィルタ１３を介して空気通路１５へと空気が移動可能となっている。空気通路１５は、集塵ファン１４によって、その内部の空気を移動可能となっている。なお、集塵ファン１４は、ハウジング２の外部へと連通する図示しない穴部を有しており、空気通路１５の空気をハンマドリル１の外部へと移動可能となっている。伸縮パイプ３１は、固定パイプ３１Ｂ及びスライドパイプ３１Ａを有しており、スライドパイプ３１Ａは固定パイプ３１Ｂよりも小さい構成となっている。そのため、スライドパイプ３１Ａは、固定パイプ３１Ｂに挿入可能となっており、伸縮パイプ３１の先端工具２６の軸方向の長さが伸縮可能となっている。また、固定パイプ３１Ｂの後端部とスライドパイプの前方端部の間には付勢部材であるばね３２が設けられており、スライドパイプ３１Ａが前方に向うように付勢されている。

ハウジング２の内部には、図示しない回転力伝達機構及び打撃力伝達機構が設けられており、モータ１８の回転力を、ギヤやピストンなどによって先端工具２６の回転及び打撃として伝達することができるようになっている。切り替えレバー６は、図示しないハウジング２内部の機構により、先端工具に打撃力のみを伝達するモードと、回転力のみを伝達するモードと、打撃力及び回転力を伝達するモードとに変更することができるようになっている。

集塵アダプタ１６には、先端工具２６の軸方向である前方方向へと移動可能な空気流入通路１６ｂが設けられている。空気流入通路１６ｂは、先端工具２６とほぼ平行に延びるように設けられている。図２に示すように、空気流入通路１６ｂは、円管状になっており、その長さＬ１は、集塵アダプタの前後方向の長さＬ２よりも長い構成となっている。空気流入通路１６ｂによって、集塵アダプタ１６の内部と外部は連通されており、外部の空気を集塵アダプタ１６の内部へと導入可能となっている。なお、空気流入通路１６ｂの前方端部であって先端工具２６側には、切り欠き部が設けられている。図３に示すように、空気流入通路１６ｂは、作業者が押すことによって、先端工具２６の軸方向に移動可能となっている。また、図中にも示されるとおり、空気流入通路１６ｂの管径は、先端工具の直径よりも小さい構成となっている。

本発明の第１の実施形態を示すハンマドリルの動作について、穿孔作業時及び穿孔穴の集塵作業時に分けて説明する。
（穿孔作業時）
作業者が、電源コード５の端部にある図示しないプラグをコンセントに入れた状態でトリガ４を操作すると、モータ１８へと通電される。この通電によってモータ１８が回転する。モータ１８の回転によってハウジング２内部の図示しない回転力伝達機構及び／又は打撃力伝達機構によって、先端工具２６は、回転及び／又は打撃される。作業者がトリガ４を操作した状態で、ハンマドリル１被削材８方向へと押し付け、先端工具２６を被削材８へと押し付けると、先端工具２６の回転及び／又は打撃によって、被削材８が切削される。被削材８が切削されると、被削材８の切屑である粉塵が発生する。粉塵は、先端工具２６が貫通する集塵アダプタ１６より集塵可能となっている。

モータ１８の回転により冷却ファン１７及び集塵ファン１４が回転する。冷却ファン１７は、ハウジング２の下部付近より空気を導入しモータ１８の冷却を行う。集塵ファン１４は、集塵アダプタ１６内部の粉塵を集塵ケース１２へと収納するために用いられる。集塵ファン１４により、矢印Ｆのように、空気通路１５付近の空気はハウジングの外部へと移動される。この移動によって、集塵アダプタ１６の内部へと、空気流入通路１６ｂより空気が導入される。また、先端工具と貫通部１６ｃの間にはシール部材２０が設けられているが、シール部材２０と先端工具２６の隙間からも矢印Ｂのように空気が導入される。図２に示すように、導入された空気は粉塵と共に、矢印Ａ１のように集塵アダプタ１６の流路部１６ａを通過する。その後に、流路部１６ａより、集塵通路１１へと矢印Ｃのように粉塵及び空気は移動する。集塵通路１１より、集塵ケース１２へと矢印Ｄのように、粉塵及び空気は移動する。集塵ケース１２内部には、フィルタ１３が設けられており、粉塵のみがフィルタ１３によって濾されるようになっている。このように、粉塵及び空気は、フィルタ１３によって空気のみが通されるようになっている。フィルタ１３を通過した空気は、空気流路１５へと矢印Ｅのように移動する。

ハンマドリル１を被削材８の方向へと押し付け続けると、先端工具２６によって穿孔穴が開く。これは、先端部２６ａが被削材を破砕し、螺旋部２６ｂがその破砕された粉塵を螺旋形状によって移動させることによる。穿孔穴が開くに従って、伸縮パイプは、縮むようになっている。これは、集塵アダプタ１６が前端に設けられるスライドパイプ３１Ａがばね３２によって前方方向へと付勢されているために、被削材８が集塵アダプタ１６と接触しており、穿孔が進むにつれてばね３２が圧縮されることによって集塵アダプタ１６が設けられるスライドパイプ３１Ａが固定パイプへと挿入されることとなるためである。

なお、図２中に示すように、空気流入通路１６ｂは、流路部１６ａと先端工具２６を介して対向するように設けられている。このため、導入した空気が、矢印Ａ１の方向へと移動するために先端工具２６により切削された粉塵を流路部へと移動させやすくすることができるようになっている。
（穿孔穴の集塵作業時）
所定の深さまで穿孔を終えると、作業者がハンマドリル１を被削材８より離す方向へと移動させる。このことによって、先端工具２６が、穿孔した穿孔穴８ａより引き抜かれることとなる。穿孔穴８ａより先端工具２６を引き抜いた状態で、ハンマドリル１を下方へと移動させることによって、図３の状態へとすることができる。ここで、図３においては、空気流入通路１６ｂを作業者が前方へと押すことにより、空気流入通路１６ｂが前方へと移動している。このように、空気流入通路により、穿孔穴内部へと空気を取り込むことができるようにしたために、空気を穿孔穴内部へと導入することができ、集塵穴内部に溜まった穿孔により発生する粉塵を移動させ、集塵アダプタによって粉塵を吸引することができるために、穿孔穴内部へと空気を導入しない場合に比べて効率良く粉塵を吸引することができる。

また、空気流入通路は、集塵アダプタより反駆動源側である前方側へと先端工具の軸方向へと突出可能となっている。これは、先端工具２６と空気流入通路１６ｂとが平行に設けられているためである。このように構成したために、例えば、空気流入通路を軸方向とは異なる方向へ突出する場合に比べて空気流入通路を径方向に対してコンパクトに構成することができる。

本発明の穿孔工具の第２の実施形態を示すハンマドリルの集塵アダプタ１６付近の断面図を、図４及び図５を用いて説明する。なお、集塵アダプタ１６付近以外は、第１の実施形態と同様であるので省略する。

集塵アダプタ１６の内部には、空気流入通路として、管状の第１空気流入通路１６ｄ、第２空気流入通路１６ｅ及び第３空気流入通路１６ｆが設けられている。第１空気流入通路１６ｄは、第２空気流入通路１６ｅよりも小径に形成されており、第１空気流入通路１６ｄは、第２空気流入通路１６ｅ内部へと挿入可能になっている。第２空気流入通路１６ｅは、第３空気流入通路１６ｆよりも小径に形成されており、第２空気流入通路１６ｅは、第３空気流入通路１６ｆへと挿入可能になっている。第１空気流入通路１６ｄ、第２空気流入通路１６ｅ及び第３空気流入通路１６ｆは、互いに連通しており、集塵アダプタ１６内部へと、外部より空気が導入可能となっている。第１空気流入通路１６ｄの後端部と第３空気流入通路１６ｆの後端部の間には、付勢部材であるばね３３が設けられており、第１空気流入通路１６ｄと第３空気流入通路１６ｆとが離れる方向へと付勢している。第３空気流入通路１６ｆは集塵アダプタ１６に固定されているので、第１空気流入通路１６ｄが、前方へと付勢されている。第１空気流入通路１６ｄに接触するものがない場合には、集塵アダプタ１６より前方方向へと突出するようになっている。

穿孔作業時には、図４に示すように、第１空気流入通路１６ｄが、被削材８と当接するために、空気流入通路は、縮んだ状態となっている。この場合に、矢印Ａ３のように、集塵アダプタ１６の内部へと外部より空気を導入し、流路部１６ａを介して集塵ケースへと粉塵を収納することができるようになっている。

穿孔穴の集塵作業時には、図５に示すように、第１空気流入通路１６ｄが穿孔穴８ａへと挿入されており、ばね３３の付勢力により、空気流入通路１６ｄと、第３空気流入通路１６ｆとが最も離れた状態となっている。このように、空気流入通路は、付勢手段であるばね３３により集塵アダプタから反モータ側へと付勢され、穿孔穴内部へと挿入可能であるために、付勢手段によって容易に空気流入通路を穿孔穴内部へと挿入することができる。このため、付勢手段を用いない場合に比べて容易に穿孔穴へと空気を流入されることができ、作業性の良いハンマドリルとすることができる。

本発明の穿孔工具の第３の実施形態を示すハンマドリルについて、図６から図８を用いて説明する。第１の実施例と同様の部分については、省略する。

第３の実施形態では、集塵ファン１４によって空気通路１５より移動した空気を、集塵アダプタ内部へと導入することができるものである。図６に示すように、空気通路１５は、集塵ファン１４を介して送風通路１１１と連通している。送風通路１１１は、空気流入通路１６ｇと連通している。なお、送風通路１１１は、集塵アダプタ１６付近では集塵アダプタ１６の貫通部を避けて設けられている。集塵ファン１４によって移動される空気は、矢印Ｇから矢印Ｈの方向へと移動し、送風通路１１１へと移動する。その後、矢印Ｉの方向へと移動し、矢印Ａの方向へと先端工具２６を避けて空気流入通路１６ｇへと移動する。空気流入通路１６ｇは、集塵アダプタ１６から前方へと突出する方向へと付勢手段であるばね３４によって付勢されている。

穿孔作業時には、図７に示すように、空気流入通路１６ｇは被削材８に当接する構成となっており、ばね３４の弾性力に抗して集塵アダプタ内に収容される。この場合には、空気は、矢印Ａ５のように、空気流入通路１６ｇの切り欠き部より粉塵と共に流路部１６ａの方向へと移動する。

集塵作業時には、図８に示すように、空気流入通路１６ｇが被削材８の穿孔穴８ａに挿入されているために、空気流入通路１６ｇがばね３４の付勢力によって集塵アダプタ１６より前方に突出した構成となっている。集塵作業時には、集塵ファン１４を回転させることによって矢印Ｈ、矢印Ｉのように空気を移動させ、矢印Ａの方向から矢印Ａ６のように、穿孔穴８ａ内部へと空気を送風することができるようになっている。この送風によって、矢印Ａ６のように穿孔穴内部の粉塵を移動させることができ、その後に、流路部１６ａから集塵通路１１を介して集塵ケースへと粉塵及び空気を移動させることができるようになる。このように、空気流入通路１６ｇを介して穿孔穴内部へと空気を送風できるようになっているために、空気を送風することによって穿孔穴８ａ内部に溜まった粉塵を移動させることができ、集塵アダプタ１６によって粉塵を吸引することができるために、送風しない場合に比べてより容易に粉塵を吸引することができる。また、この際にはハンマドリル１の駆動源であるモータ１８に取付けられる集塵ファン１４によって、空気流入通路１６ｇへと空気を送風可能としているために、ハンマドリルの駆動源を利用することによって、空気流入通路１６ｇへと空気を送風することができ、他の駆動源を用意することを必要とせず、コンパクトで安価なハンマドリルとすることができる。

なお、本発明の穿孔工具の実施形態を示すハンマドリルにおいては、電動モータに、電源コードによって通電する構成としたが、繰り返し充電が可能な充電池によって通電される構成であっても、本発明の効果を奏し得ることができる。

なお、本発明の穿孔工具の第２及び第３の実施形態においては、ばねで空気流入通路を付勢する構成としたが、ばね以外の弾性体などの付勢手段で付勢をする構成であっても本発明の効果を奏し得ることができる。

なお、本発明の穿孔工具の実施形態を示すものとして、ハンマドリルを例として説明したが、他の穿孔工具であっても本発明の効果を奏し得ることができる。例えば、ドリル、ドライバドリル、振動ドリル、ハンマなどにおいても本発明の効果を奏し得ることができる。

本発明の穿孔工具の第１の実施形態のハンマドリルの一部を破断して示す一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第１の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔時の一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第１の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔穴の集塵時の一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第２の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔時の一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第２の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔穴の集塵時の一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第３の実施形態のハンマドリルの一部を破断して示す一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第３の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔時の一部断面正面図 本発明の穿孔工具の第３の実施形態のハンマドリルを構成する集塵アダプタ付近の穿孔穴の集塵時の一部断面正面図 従来の穿孔工具を示す要部断面図

符号の説明

１．ハンマドリル ２．ハウジング ３．ハンドル ４．トリガ ５．電源コード ６．切替部材 ７．工具保持部 ８．被削材 ８ａ．穿孔穴 １０．集塵ユニット １１．集塵通路 １２．集塵ケース １３．フィルタ １４．集塵ファン １５．空気流路 １６．集塵アダプタ １７．冷却ファン １８．モータ １９．モータ軸 ２０．シール部材 ２６．先端工具 ３１．伸縮パイプ ３２．ばね ３３．ばね ３４．ばね

Claims (6)

1. 電動モータやエンジン等の駆動源と、
   前記駆動源により駆動され被削材に対して穿孔作業を行う先端工具と、
   穿孔作業により発生する粉塵を集塵する集塵装置を有した穿孔工具であって、
   前記集塵装置は、前記先端工具の少なくとも一部を包囲し前記発生する粉塵を吸引する集塵アダプタと、前記発生する粉塵を収容する集塵容器と、前記集塵アダプタと前記集塵容器とを接続する集塵通路と、前記発生する粉塵を集塵アダプタから集塵容器へと吸引するための吸引力を発生する吸引手段を有し、
   前記集塵アダプタは、前記集塵アダプタから前記先端工具の軸方向の前方に突出して穿孔穴内部へと挿入可能であり、前記集塵アダプタ外部から穿孔作業により開いた穿孔穴内部へと、空気を取り込み可能な空気流入通路を有し、該取り込まれる空気は、穿孔穴を介して集塵アダプタへと移動可能であることを特徴とする穿孔工具。
2. 前記空気流入通路は、前記集塵アダプタの外部と連通され、集塵アダプタ内部へと延びていることを特徴とする請求項１記載の穿孔工具。
3. 前記空気流入通路を、前記集塵アダプタから前記先端工具の軸方向の前方に突出するように付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の穿孔工具。
4. 前記空気流入通路へと空気を送風可能であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の穿孔工具。
5. 前記送風は、前記駆動源により駆動されるファンによりなされることを特徴とする請求項４記載の穿孔工具。
6. 前記送風は、前記集塵通路と一体に設けられた送風通路を介してファンから空気通路へと送風されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の穿孔工具。

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