JP5808765B2

JP5808765B2 - 穿孔機

Info

Publication number: JP5808765B2
Application number: JP2013028270A
Authority: JP
Inventors: 聡哉横山; 賢二大塚
Original assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Current assignee: Nitto Kohki Co Ltd
Priority date: 2013-02-15
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: JP2014155989A; KR101799659B1; KR20150114573A; CN104981312A; EP2957370A1; AU2014216967A1; EP2957370A4; TW201501841A; CN104981312B; EP2957370B1; WO2014126206A1; TWI540008B; AU2014216967B2

Description

本発明は、穿孔機に関する。より詳細には、本体部に対して上下動する穿孔駆動部に設けられたモータから本体部の内部に配置された駆動制御回路にまで配線されたリード線を有する穿孔機に関する。

穿孔機は、通常、電源回路や駆動制御回路を内部に備える本体部と、該本体部に対して上下動するように取り付けられた穿孔駆動部とを備えている。穿孔駆動部の下部にはドリルや環状カッターなどの穿孔工具を装着するための穿孔工具取付部を有し、その上部には穿孔工具取付部に装着された穿孔工具を回転駆動するためのモータを備えている。また、モータに電力や制御信号を伝送するためのリード線が、モータから本体内部の駆動制御回路にまで配線されている。穿孔駆動部が本体部に対して上下動するとモータも本体部に対して上下動して、モータから駆動制御回路までの距離及び経路が変化するため、モータに接続されたリード線はこの上下動の妨げにならないようにある程度の余裕を持って撓んだ状態で配線されている。

従来の多くの穿孔機においては、特許文献１に開示されるように、本体部と穿孔駆動部との間に延びるリード線が、当該穿孔機の外側を通されるように配線されていた。このため、リード線に物を引っ掛けたり、作業者がリード線を持って穿孔機を運搬したりするなどして、リード線に大きな負荷かかかり、その結果、リード線が断線してしまうことがあった。

これに対して、特許文献２に開示されるように、リード線を外部に露出しないように配線した穿孔機も開発されている。この穿孔機では、リード線の穿孔駆動部から出て本体部内に入る部分を穿孔駆動部と本体部との間の比較的に狭い空間で湾曲させるようにして配線している。湾曲して撓みをもたせることで、穿孔駆動部の上下動に伴うモータから駆動制御回路までの距離変化を許容するようにしている。しかし、リード線のこの湾曲した部分は本体部と穿孔駆動部との間の狭い空間に形成されるので、曲率半径が小さなものとなり、穿孔駆動部を上下動させたときにはこの湾曲した部分の曲率が大きく変動するようになる。このような状態で穿孔駆動部の上下動を繰り返し行うと、リード線への繰り返しの応力が大きくなって疲労が蓄積し、リード線が断線してしまう虞があった。

米国特許５，３４２，１５３号米国特許５，４１５，５０３号

そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、リード線の湾曲部が外部に露出せず、且つリード線への負荷が小さくなるようにリード線が配線された穿孔機を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、
駆動制御回路を内部に備える本体部と、
穿孔工具を回転駆動するためのモータを有し、本体部に対して上下動するように取り付けられた穿孔駆動部と、
前記モータから前記駆動制御回路にまで延びるリード線と、
を備える穿孔機であって、
前記本体部と前記穿孔駆動部との間には、前記リード線を上下方向で通すリード線挿通路が形成されており、
前記本体部は、前記リード線挿通路と連通するリード線収容部と、当該本体部の内部で前記リード線の一部を保持する保持部と、
を有し、
前記リード線は、前記モータから延出して前記リード線挿通路を通って前記リード線収容部内に下方に向かって延び、前記リード線収容部内で湾曲して上方に向い、上方に向かった部分が前記保持部により保持されて、前記駆動制御回路にまで至るように配線されており、
前記穿孔駆動部が前記本体部に対して上方に移動したときには、前記リード線の一部が前記リード線収容部から前記リード線挿通路内へと上方に送出されて前記湾曲した部分が前記リード線収容部内で上方に移動し、前記穿孔駆動部が前記本体部に対して下方に移動したときには、前記リード線の一部が前記リード線挿通路から前記リード線収容部へと下方に送出されて前記湾曲した部分が前記リード線収容部内で下方に移動するようにされた、穿孔機を提供する。

この穿孔機においては、上下動する穿孔駆動部のモータから延びるリード線は、本体部と穿孔駆動部との間を下方にそのまま延び、さらに本体部に設けたリード線収容部内に延びて、その中で上方に向かう湾曲部を形成するようにしている。この湾曲部は本体部と穿孔駆動部との間ではなく本体部内で形成されるので、その曲率半径を大きなものとすることができ、従って穿孔駆動部が上下動したときに当該湾曲部に生じる湾曲の変化は従来のものに較べて大幅に小さなものとすることができる。これにより、前述の従来装置におけるリード線の断線などの問題を大幅に低減することが可能となる。

具体的には、前記リード線挿通路が、前記本体部の前記穿孔駆動部との間の面に上下方向に延びるように形成された第１のリード線挿通溝を有し、該第１のリード線挿通溝が前記リード線を前記リード線収容部内に下方に向けて延在させるようにすることができる。

さらに具体的には、前記本体部に固定され、ベース部摺動面及びベース部対向面を有するスライドベース部と、
前記穿孔駆動部に固定され、前記ベース部摺動面に対して摺動するスライダ部摺動面、及び前記ベース部対向面に近接して対向するスライダ部対向面を有し、前記スライドベース部に対して上下方向に摺動するスライダ部と、をさらに備え、
前記第１のリード線挿通溝が前記ベース部対向面に形成されているようにすることができる。

さらに具体的には、前記リード線挿通路が、前記スライダ部対向面に形成され前記モータから延出する前記リード線を上下方向で通す第２のリード線挿通溝であって、前記ベース部対向面に設けられた前記第１のリード線挿通溝と連通された第２のリード線挿通溝を有するようにすることができる。

好ましくは、前記スライダ部が、その上端部に前記スライドベース部の前記第１のリード線挿通溝内に突出し該第１のリード線挿通溝を上側から塞ぐようにされた凸状蓋部を有するようにすることができる。

このような構成により、リード線挿通路内に水や埃などが侵入しにくくなる。

具体的には、前記本体部がリード線収容容器を備え、該リード線収容容器の内部空間が前記リード線収容部を構成しているようにすることができる。

好ましくは、前記リード線収容容器が、前記リード線の両側に隣接して配置された両側面を有するようにすることができる。

このような構成により、穿孔駆動部が上下動した際のリード線の湾曲部の側方への移動が両側面により制限されるので、リード線の湾曲部の位置が安定して変化するとともに湾曲部の形状も安定するようになる。

好ましくは、前記保持部が、前記リード線収容容器の上面に形成されたブッシュ取付開口部と、前記ブッシュ取付開口部に取り付けられたブッシュと、からなり、前記リード線が、前記ブッシュに通されて保持されるようにすることができる。

さらに好ましくは、前記ブッシュは、前記ブッシュ取付開口部に係合する環状の取付溝を外周面に有しており、該取付溝の底部の外径は前記ブッシュ取付開口部の内径よりも小さくされ、前記取付溝の底部と前記ブッシュ取付開口部との間に隙間が形成されるようにされていて、前記ブッシュが前記リード線収容容器に対して傾動可能とされているようにすることができる。

これにより、ブッシュは、リード線から受ける力によって傾倒し、リード線の湾曲部の曲率をさらに大きく維持できるので、リード線への負荷をさらに低減することができる。

以下、本発明に係る穿孔機の実施形態を添付図面に基づき説明する。

本発明の実施形態に係る穿孔機の、穿孔駆動部が上死点にまで上昇した状態の側面部分断面図である。図１に示す穿孔機の、穿孔駆動部が下死点にまで下降した状態の側面部分断面図である。図１に示す穿孔機の、上面図である。図１に示す穿孔機の、本体部と穿孔駆動部とを分解した状態の分解斜視図である。本体カバーを外した状態の、図４とは別の角度からの分解斜視図である本体部の分解斜視図である。保持部を示す部分拡大図である。図７の保持部のブッシュが左側に傾倒した状態の部分拡大図である。図８の保持部のブッシュが右側に傾倒した状態の部分拡大図である。

本発明の実施形態に係る穿孔機１０は、図１に示すように、駆動制御回路１２を本体カバー２１に覆われた内部に備える本体部２０と、この本体部２０に対して上下動する穿孔駆動部３０とを備えている。本体部２０の下には、マグネット２２が設けられていて、鉄などの磁性体でできた部材に磁気吸着して当該穿孔機１０を固定できるようになっている。マグネット２２と本体部２０との間には首振り機構９６が設けられており、首振り機構９６に着脱可能に取り付けられた首振りハンドル９７を回すことにより本体部２０の位置をマグネット２２に対して前後左右に調整可能になっている。また本体部２０の上部には取っ手２４が設けられていて、当該穿孔機１０を持ち運びしやすいようになっている。穿孔駆動部３０の下部にはアーバ３３に接続された穿孔工具取付部３２が設けられていて、ドリルや環状カッターなどの穿孔工具３４が装着されている。アーバ３３は減速機（図示しない）を介して穿孔駆動部３０の上部のモータカバー９０内に設けられたモータ３６に連結されており、このモータ３６によって穿孔工具３４を回転駆動するようになっている。本体部２０からモータ３６に電力や制御信号を伝送するためのリード線５０は、後に詳細に説明するように、モータカバー９０内でモータ３６から延出して、本体部２０と穿孔駆動部３０との間に形成されたリード線挿通路６０を通って本体部２０内のリード線収容部７０に下方に向かって延び、このリード線収容部７０内で湾曲して上方に向けられ、この上方に向けられた部分５２がブッシュ８６からなる保持部８４により保持されて駆動制御回路１２にまで至るように配線されている。本体部２０にはバッテリ９８が搭載されており、このバッテリ９８の電力が駆動制御回路１２により制御された状態でリード線５０を介してモータ３６に供給されるようになっている。

図３及び図４に示すように、本体部２０にはアリ溝４１が形成されたスライドベース部４０が固定されている。また、図３及び図５に示すように、穿孔駆動部３０にはスライダ部４４が固定されており、このスライダ部４４はスライドベース部４０のアリ溝４１に対応する形状をしたスライドレール４５を有している。本体部２０と穿孔駆動部３０とは、スライドベース部４０のベース部摺動面４２（図４）とスライダ部４４のスライダ部摺動面４６（図５）とが摺動係合するようにして、上下方向に摺動可能に連結される。スライドベース部４０のアリ溝４１にはベース部対向面４３が設けられ（図４）、またスライダ部４４のスライドレール４５にはスライダ部対向面４７が設けられている（図５）。本体部２０と穿孔駆動部３０とが連結された状態では、ベース部対向面４３とスライダ部対向面４７とが互いに近接して対向し、また穿孔駆動部３０に設けられたラック４８（図５）と本体部２０に設けられたピニオン４９（図４）とが噛み合うようにして係合する。本体部２０のハンドル取付部９４に取り外し可能に取り付けられた送りハンドル９５を回すことでピニオン４９が回転し、それによって穿孔駆動部３０が本体部２０に対して上下動するようになっている。なお、ハンドル取付部９４は本体部２０の両側面に設けられており、送りハンドル９５はいずれのハンドル取付部９４にも取り付けられるようになっている。

図４から分かるように、スライドベース部４０のベース部対向面４３には第１のリード線挿通溝６１が、上下方向に上端部から中間の位置にまで形成されている。また、図５から分かるように、スライダ部４４のスライダ部対向面４７には第２のリード線挿通溝６２が上下方向に形成されている。本体部２０と穿孔駆動部３０とを連結した状態では、図１及び図２に示すように、第１のリード線挿通溝６１が第２のリード線挿通溝６２と少なくとも一部において連通して、全体として上下方向に延びるリード線挿通路６０を形成する。第２のリード線挿通溝６２の上端部にはモータ３６を覆うモータカバー９０の内部に連通する開口６４が設けられており、モータ３６から延出するリード線５０が該開口６４を通ってリード線挿通路６０内に挿通されるようになっている。また、第１のリード線挿通溝６１の下端部には本体部２０の内部にあるリード線収容部７０に連通する本体開口部６５が形成されおり、リード線挿通路６０を通って延在してきたリード線５０は、この本体開口部６５を通ってリード線収容部７０内に下方に向かって延在するようになっている。なお、穿孔駆動部３０に設けられたラック４８及び本体部２０に設けられたピニオン４９は、それぞれスライドレール４５及びアリ溝４１の中心から図４及び図５で見て手前側にずらした位置に配置されており、第１及び第２のリード線挿通溝６１，６２を形成するため場所を確保するようにしている。

本体部２０の内部には、図５及び図６に示すような、全体として直方体の形状を有し、前面７３と下面７４とが開口しているリード線収容容器７２が設けられている。このリード線収容容器７２はＬ字状のシール部材７９を介して、本体部２０の前方内面２６のシール面２７と下方内面２８に対して密封係合するように、本体部２０にネジ９２で固定される。リード線収容容器７２の開口した前面７３はシール部材７９の開口部８０を介して本体開口部６５（図1、図４、図６）と連通しており、リード線挿通路６０を通ってきたリード線５０をその内部空間７７のリード線収容部７０に収容するようになっている。リード線収容容器７２の上面７６にはブッシュ取付開口部７８が設けられており、リード線５０を保持する保持部８４として機能するブッシュ８６が嵌め込まれるようにして取り付けられている。本体部２０の前方内面２６におけるリード線収容容器７２の前面の下端に位置する場所には、外部にまで貫通する排水口８１（図１、図４、図６）が設けられており、リード線収容容器７２内に侵入した水を外部に排出できるようになっている。

図１に示すように、リード線挿通路６０からリード線収容部７０内に下方に向かって延びてきたリード線５０は、リード線収容部７０内で比較的に緩やかに湾曲して上方に向けられる。リード線５０の上方に向けられた部分５２はブッシュ８６により保持され、リード線５０のブッシュ８６に保持された部分以降が更に延在して駆動制御回路１２にまで至るように配線されている。

穿孔駆動部３０が上死点にまで上昇した状態においては、図１に示すように、モータ３６から延出するリード線５０は、第２のリード線挿通溝６２から第１のリード線挿通溝６１を通って、本体開口部６５からリード線収容部７０内に下方に向かって延び、さらにリード線収容部７０の上側の方で緩やかに湾曲してブッシュ８６にまで至るように延びている。この状態から送りハンドル９５を回転させて穿孔駆動部３０を図２の下死点にまで移動させていくと、第２のリード線挿通溝６２は第１のリード線挿通溝６１に対して相対的に下方に移動する。そのときリード線５０は、第２のリード線挿通溝６２に対しては位置を変えず、第１のリード線挿通溝６１に対しては穿孔駆動部３０とともに下方に移動しながら、リード線収容部７０内へと送出されていく。そうすると、湾曲部５４の位置は徐々に下方に移動し、最終的に図２に示すようにリード線収容部７０の下側の方にまで移動する。この時点においても湾曲部５４は、リード線収容部７０を構成する下方内面２８には接触せずに、依然として緩やかな湾曲状態を維持している。次に、穿孔駆動部３０が下死点から上死点に向かって上方に移動された場合には、第２のリード線挿通溝６２は第１のリード線挿通溝６１に対して相対的に上方に移動し、穿孔駆動部３０の上方への移動に伴って、リード線５０はリード線収容部７０内から第１のリード線挿通溝６１内へと上方に送出されていき、湾曲部５４の位置がリード線収容部７０内で再び上方に移動する。リード線収容部７０の形状は、このリード線５０の湾曲部５４の動きを妨げないようにするのに十分な大きさとされている。また、リード線収容容器７２の両側面７５の間の幅は、リード線５０の幅よりもわずかに大きくリード線５０が近接する大きさとなっていて、リード線５０が側方に曲がるのを制限している。これにより、穿孔駆動部３０が上下動した際のリード線５０の湾曲部５４の位置が常に安定して移動し、また湾曲部５４の形状も安定するようになる。穿孔駆動部３０のスライダ部４４の上端にはスライドベース部４０の第１のリード線挿通溝６１内に延びる凸状蓋部８２（図５）が形成されており、穿孔駆動部３０が本体部２０に対してどの位置にあるときにでも、第１のリード線挿通溝６１のリード線５０が通っている場所を上面から見て塞ぐようになっている。これにより、リード線挿通路６０を通して本体部２０内に水や埃などが侵入しにくくしている。

リード線５０をその長さ方向に移動しないように保持しているブッシュ８６は、図７に示すように、その外周面に環状の取付溝８７を有しており、この取付溝８７がリード線収容容器７２のブッシュ取付開口部７８に嵌め込まれることにより、リード線収容容器７２に取り付けられている。取付溝８７の底部８８の外径は、ブッシュ取付開口部７８の内径よりも小さくされていて、取付溝８７とブッシュ取付開口部７８との間に隙間が形成されるようになっており、ブッシュ８６はリード線収容容器７２に対して所定の範囲内で傾動可能となっている。穿孔駆動部３０が上死点にまで移動しているときにはブッシュ８６にはリード線５０により左回りのモーメントがかかるが、取付溝８７とブッシュ取付開口部７８との間に隙間が形成されていることにより、図８に示すように、ブッシュ８６は僅かに左側に傾倒する。また、穿孔駆動部３０が下死点にまで移動しているときには、図９に示すように、ブッシュ８６にはリード線５０により右回りのモーメントがかかり、ブッシュ８６は僅かに右側に傾倒する。このように、リード線の湾曲状態に従ってブッシュ８６が傾倒することにより、リード線５０の湾曲部５４の曲率を大きく保つことができるので、リード線５０への負荷を低下させることができる。

このように、本実施形態に係る穿孔機１０は、リード線５０がモータ３６から駆動制御回路１２に至るまで外部に露出しないようになっているので、リード線５０を不用意に引っ掛けて断線させてしまう心配がない。また、リード線５０は、モータ３６から本体部２０の内部のリード線収容部７０に至るまでにおいては、穿孔駆動部３０の上下動に伴う変形がほとんどないように本体部２０と穿孔駆動部３０との間に配線され、そして、空間的な余裕がある本体部２０の内部のリード線収容部７０において比較的に緩やかな湾曲状態を維持したまま、穿孔駆動部３０の上下動にともなうモータ３６と駆動制御回路１２との間の距離の変化を吸収するようにされているので、リード線５０への負荷が小さくなりリード線の断線の可能性を大幅に低減させることが可能となる。

なお、本実施形態においては、リード線挿通路６０が第１及び第２のリード線挿通溝６１，６２からなるようにしているが、本体部２０側に形成された第１のリード線挿通溝６１のみによって構成してもよい。また、ブッシュ８６の取付溝８７とブッシュ取付開口部７８との間に隙間が形成されるようにしてブッシュ８６が傾倒可能なようになっているが、シール性を高める目的で隙間が形成されないように密着するようにしてもよい。また、本実施形態では、バッテリ９８を駆動源としているが、交流電源を駆動源としてもよい。

１０穿孔機１２駆動制御回路
２０本体部２１本体カバー
２２マグネット２４取っ手
２６前方内面２７シール面
２８下方内面３０穿孔駆動部
３２穿孔工具取付部３３アーバ
３４穿孔工具３６モータ
４０スライドベース部４１アリ溝
４２ベース部摺動面４３ベース部対向面
４４スライダ部４５スライドレール
４６スライダ部摺動面４７スライダ部対向面
４８ラック４９ピニオン
５０リード線５２上方に向けられた部分
５４湾曲部６０リード線挿通路
６１第１のリード線挿通溝６２第２のリード線挿通溝
６４開口６５本体開口部
７０リード線収容部７２リード線収容容器
７３前面７４下面
７５側面７６上面
７７内部空間７８ブッシュ取付開口部
７９シール部材８０開口部
８１排水口８２凸状蓋部
８４保持部８６ブッシュ
８７取付溝８８底部
９０モータカバー９２ネジ
９４ハンドル取付部９５送りハンドル
９６首振り機構９７首振りハンドル
９８バッテリ

Claims

駆動制御回路を内部に備える本体部と、
穿孔工具を回転駆動するためのモータを有し、本体部に対して上下動するように取り付けられた穿孔駆動部と、
前記モータから前記駆動制御回路にまで延びるリード線と、
を備える穿孔機であって、
前記本体部と前記穿孔駆動部との間には、前記リード線を上下方向で通すリード線挿通路が形成されており、
前記本体部は、前記リード線挿通路と連通するリード線収容部と、当該本体部の内部で前記リード線の一部を保持する保持部と、
を有し、
前記リード線は、前記モータから延出して前記リード線挿通路を通って前記リード線収容部内に下方に向かって延び、前記リード線収容部内で湾曲して上方に向い、上方に向かった部分が前記保持部により保持されて、前記駆動制御回路にまで至るように配線されており、
前記穿孔駆動部が前記本体部に対して上方に移動したときには、前記リード線の一部が前記リード線収容部から前記リード線挿通路内へと上方に送出されて前記湾曲した部分が前記リード線収容部内で上方に移動し、前記穿孔駆動部が前記本体部に対して下方に移動したときには、前記リード線の一部が前記リード線挿通路から前記リード線収容部へと下方に送出されて前記湾曲した部分が前記リード線収容部内で下方に移動するようにされた、穿孔機。
前記リード線挿通路が、前記本体部の前記穿孔駆動部との間の面に上下方向に延びるように形成された第１のリード線挿通溝を有し、該第１のリード線挿通溝が前記リード線を前記リード線収容部内に下方に向けて延在させるようにしている、請求項１に記載の穿孔機。
前記本体部に固定され、ベース部摺動面及びベース部対向面を有するスライドベース部と、
前記穿孔駆動部に固定され、前記ベース部摺動面に対して摺動するスライダ部摺動面、及び前記ベース部対向面に近接して対向するスライダ部対向面を有し、前記スライドベース部に対して上下方向に摺動するスライダ部と、をさらに備え、
前記第１のリード線挿通溝が前記ベース部対向面に形成されている請求項２に記載の穿孔機。
前記リード線挿通路が、前記スライダ部対向面に形成され前記モータから延出する前記リード線を上下方向で通す第２のリード線挿通溝であって、前記ベース部対向面に設けられた前記第１のリード線挿通溝と連通された第２のリード線挿通溝を有する、請求項３に記載の穿孔機。
前記スライダ部が、その上端部に前記スライドベース部の前記第１のリード線挿通溝内に突出し該第１のリード線挿通溝を上側から塞ぐようにされた凸状蓋部を有する、請求項４に記載の穿孔機。
前記本体部がリード線収容容器を備え、該リード線収容容器の内部空間が前記リード線収容部を構成している、請求項１乃至５の何れか一項に記載の穿孔機。
前記リード線収容容器が、前記リード線の両側に隣接して配置された両側壁部を有する請求項６に記載の穿孔機。
前記保持部が、前記リード線収容容器の上面に形成されたブッシュ取付開口部と、前記ブッシュ取付開口部に取り付けられたブッシュと、からなり、
前記リード線が、前記ブッシュに通されて保持されるようにされた、請求項６または７に記載の穿孔機。
前記ブッシュは、前記ブッシュ取付開口部に係合する環状の取付溝を外周面に有しており、該取付溝の底部の外径は前記ブッシュ取付開口部の内径よりも小さくされ、前記取付溝の底部と前記ブッシュ取付開口部との間に隙間が形成されるようにされていて、前記ブッシュが前記リード線収容容器に対して傾動可能とされている、請求項８に記載の穿孔機。