JP5993208B2 - ドリル用位置決め機具 - Google Patents

Description

本発明は、金属、石材、セメント、木材、複合材料等の被加工物に穿孔する穴開け用ドリル等を、被穿孔物に対して所定角度に案内するための位置決め機具に関する。

金属、石材、セメント、木材、複合材料等の被加工物に下穴を開ける作業を行う際には、ドリルの穿孔を案内する案内機構を用いることがある。出願人は以前に特許文献１に示す案内機構を備えたドリル装置を提案している。ドリル装置のドリルは該案内機構に案内されて、被加工物の表面に対し垂直な下穴を穿孔する。該ドリルによって穿孔された下穴には例えばアンカーが挿入される。

特開２００１―９６５２５号

被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を開けたい場合がある。即ち、被加工物の表面に対してドリルを所定の角度だけ傾けて押し進めることが必要な場合がある。特許文献１に示す案内機構を備えたドリル装置にて、かかる傾いた下穴を開けようとすると、作業者はドリル装置を傾けて保持する必要がある。しかし、ドリル装置を保持した作業者に手振れが生じるから、ドリルを被加工物の表面に対して所定の角度だけ正確に傾けて押し進めることは困難である。
また、作業者が案内機構又はドリル装置全体を手で保持する必要があるから、作業者にとって不便である。
本発明の目的は、被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を、ドリルにて正確に穿孔することができ、且つ簡単に被加工物に取り付けることができるドリル用位置決め機具を提供することにある。

ドリル用位置決め機具は、被加工物に対向して接する対向面を有し、該対向面に開口を設けた箱体と、
電動工具に取り付けられるドリルを、該ドリルが穿孔すべき被加工物へ所定の角度で案内するパイプを夫々有して、該パイプによるドリルの被加工物への案内角度が互いに異なる複数種類のガイド部材とを備え、
前記箱体には、穿孔時の塵芥を吸引する吸引装置が取り付けられる吸引口と、前記複数種類のガイド部材の１つが選択的に取り付けられるガイド部材保持部が設けられ、
前記吸引口と前記対向面の開口は箱体の内部空間を介して連通し、前記対向面が被加工物に接して前記開口が被加工物に塞がれた状態で、前記吸引口から空気が吸引されて前記箱体の内部空間は負圧にされる。

任意の１のガイド部材が取り付けられた箱体の対向面が被加工物に接した状態で、ドリルはパイプに所定の角度で被加工物に案内される。これにより、被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を、ドリルにて正確に穿孔することができる。
また、ガイド部材は複数種類用意され、ガイド部材毎にパイプによるドリルの被加工物への案内角度が異なる。作業者は被加工物に対して所望の角度に傾いたパイプを有するガイド部材を選択して、箱体のガイド部材保持部に取り付け、該パイプにドリルを挿入することで、被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を、ドリルにて正確に穿孔することができる。
また、箱体の対向面が被加工物に接し、開口が被加工物に塞がれた状態で、前記吸引口から空気を吸引すれば、箱体の内部空間は負圧になる。即ち、箱体及びガイド部材は作業者が保持しなくても、被加工物に取り付けられ、同時に穿孔時の塵芥も吸引口から吸引される。これにより、作業者は箱体を被加工物に簡単に取り付けることが出来る。

ドリル用位置決め機具を分解した断面図である。 ドリル用位置決め機具の組み立て状態を示す断面図である。 箱体の正面図である。 (a)〜(c)は、ガイド部材を箱体に取り付ける手順を示す図である。 ２種類のガイド部材を示す図である。 (a)、(b)は壁面に垂直に下穴を開ける工程を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係るドリル用位置決め機具を、図面を参照しつつ、説明する。尚、本明細書における「ドリル」は穴の中心部をくりぬくコアドリルを含む概念である。また、穿孔作業で発生する切粉は、ウェット式の切削における切削液に混じった切粉を含む概念である。
図１は、ドリル用位置決め機具１を分解した断面図であり、図２は、該ドリル用位置決め機具１の組み立て状態を示す断面図である。該ドリル用位置決め機具１は弾性部材から形成された扁平状の箱体２と、金属製のガイド部材３とから構成される。箱体２は、被加工物に対向して接する一側面である対向面２０を有し、該対向面２０は全面が開口している。箱体２は周面に吸引口２２を設けている。該吸引口２２と対向面２０の開口は、箱体２の内部空間を介して連通している。該吸引口２２に塵芥を吸引する吸引装置６が取り付けられる。対向面２０の開口が被加工物によって塞がれた状態で、該吸引装置６によって吸引口２２から空気が吸引されて、箱体２の内部空間は負圧にされる。
箱体２上にて、前記対向面２０に対して被加工物とは反対側に位置する面２１には、ガイド部材３が挿入される挿入口２３が開設されている。本実施形態では、被加工物として壁面９を例示し、箱体２は壁面９に対向した垂直状態で使用されるとする。しかし、これは説明の便宜上であって、箱体２を水平又は水平から傾けて設置してもよい。また、被加工物は壁面９に限定されない。

ガイド部材３は、その長手方向が壁面９の表面に対して所定の角度をなすパイプ３０と、該パイプ３０の一端部から外向きに延びた板状の嵌合片３１とから構成される。図１に示すパイプ３０は壁面９の表面に対して直交して延び、嵌合片３１は壁面９の表面に対して略平行に延びている。
図２に示すように、パイプ３０には、電動工具(図示せず)に取り付けられるドリル８が挿入されて、該パイプ３０はドリル８を穿孔すべき壁面９へ所定の角度で案内する。ドリル８には先端から軸方向に沿って所定の長さ位置に鍔８０が設けられており、ドリル８の先端から鍔８０までの距離は、パイプ３０の軸方向長さよりも長い。
後記するように、ガイド部材３は複数種類用意されて、各ガイド部材３は夫々パイプ３０の傾き角度が異なる。箱体２には、複数のガイド部材３の１つが選択的に取り付けられる。

箱体２の内部には、挿入口２３を囲むように保持環２４が形成され(図３参照)、該保持環２４には弾性部材から形成されたガイド部材保持部４が嵌められている。ガイド部材保持部４は、箱体２の厚み方向に離間した一対の挟持部４０を連結片４１にて連結して構成され、該挟持部４０間の隙間Ｓに前記嵌合片３１が嵌まる。隙間Ｓの上下間距離は、嵌合片３１の上下長さよりも稍長く形成されている。挟持部４０間の隙間に嵌合片３１が嵌まった状態で、ガイド部材３は壁面９と直交する向きの動きが規制される。この状態で、パイプ３０の先端は対向面２０と同一面内に位置する、即ち壁面９に接する。パイプ３０の先端部周面には、第１切欠き３２が開設されており、この第１切欠き３２の役割は後記する。

前記保持環２４から対向面２０に向かって、パイプ３０を囲むように、仕切り壁２５が突出している。箱体２の対向面２０が壁面９に接した状態で、仕切り壁２５の先端は壁面９に接する。前記の如く、箱体２は弾性部材から形成されるから、壁面９に向けて押圧されると、変形する可能性がある。そこで、箱体２の対向面２０が壁面９に接した状態で、仕切り壁２５の先端を壁面９に当接させて、箱体２が押圧変形する可能性を防いでいる。
仕切り壁２５には、第２切欠き２６が開設され、吸引装置６が吸引口２２に嵌められて、箱体２内部を負圧にした状態では、仕切り壁２５にて囲まれる空間内は負圧になる。
前記のパイプ３０は仕切り壁２５の内側に位置する。吸引装置６が吸引口２２に嵌められて、箱体２内部を負圧にした状態では、パイプ３０内の空気も第１切欠き３２を通って吸引され、パイプ３０内部も負圧になる。即ち、第１切欠き３２は、本発明の「連通部」を構成する。

図３は、図１に示す箱体２の正面図である。図１及び図３に示すように、挟持部４０間の隙間Ｓには線状のバネ体７が設けられ、該バネ体７によって嵌合片３１は図２に示すように、下向きに付勢されて連結片４１に押圧されている。これにより、ガイド部材３は隙間内にて上下にガタ付くことが規制されている。

(ガイド部材の箱体への取り付け)
ガイド部材３を箱体２に取り付けるには、以下の手順にて行う。図４(a)に示すように、ガイド部材３を把持した作業者は挿入口２３に対して前記嵌合片３１の一端部を斜め下側から挿入し、挟持部４０間の隙間Ｓに該嵌合片３１の一端部を挿し込む。該嵌合片３１の一端部にてバネ体７をその付勢力に抗して押すと、バネ体７は弾性変形する。前記の如く、隙間Ｓの上下間距離は、嵌合片３１の上下長さよりも稍長く形成されているから、図４(b)に示すように、嵌合片３１を壁面９と平行となるように傾ければ嵌合片３１は隙間Ｓに嵌まる。
作業者がガイド部材３から手を離すと、バネ体７の付勢力によって嵌合片３１は下向きに付勢されて、連結片４１に押圧される。これにより、ガイド部材３は上下のガタ付きを規制された状態で箱体２に取り付けられる。

ガイド部材３は複数用意されており、各ガイド部材３は夫々壁面９に対するパイプ３０の傾き角度が異なる。本実施形態では、図５に示すように、２種類のガイド部材を例示し、図１及び図２に示したパイプ３０の軸方向が壁面９に対して垂直なガイド部材を第１ガイド部材３、パイプ３０の軸方向が壁面９に対して傾いたガイド部材を第２ガイド部材３bとする。
図６(a)に示すように、壁面９に垂直に下穴を開ける際には、第１ガイド部材３を箱体２に取り付け、該箱体２の対向面２０を壁面９に当てる。吸引口２２に吸引装置６を嵌めて、箱体２内部の空気を吸引装置６にて吸引すれば、箱体２の内部は負圧になるから、箱体２及び第１ガイド部材３は壁面９に取り付けられる。前記の如く、第１ガイド部材３のパイプ３０の端面は、壁面９に接する。
ドリル８をパイプ３０に挿入すれば、該ドリル８はパイプ３０に案内されて、壁面９に垂直に進む。この状態で、電動工具にてドリル８を回転させながらドリル８を押し進める。ドリル８が壁面９に穿孔する際に生じる塵芥等は吸引口２２から吸引装置６に吸引される。従って、該塵芥等は箱体２の外に飛散しない。ドリル８の鍔８０がパイプ３０の先端に接すると、ドリル８の進行が停止する。前記の如く、ドリル８の先端から鍔８０までの距離は、パイプ３０の軸方向長さよりも長いから、ドリル８の進行が停止した状態で、壁面９に垂直な下穴が形成される。

図６(b)に示すように、壁面９に対して傾いた下穴を開ける際には、上記と同様にして、第２ガイド部材３bを箱体２に取り付け、箱体２の内部を負圧にした状態で、ドリル８をパイプ３０に挿入すれば、該ドリル８はパイプ３０に案内されて、壁面９に対して傾いて進む。この状態で、電動工具にてドリル８を回転させれば、壁面９に対して傾いた下穴が形成される。

アンカー用の下穴を穿孔する場合、壁面９から一定深さの下穴を開ける必要がある。例えば、同じサイズのアンカーを下穴に取り付ける場合、壁面９に垂直に穿孔する場合も、壁面９に対して傾けて穿孔する場合も、同じ深さの下穴を穿孔する必要がある。この理由を示す。アンカーの引き抜き強度を確保するために、アンカーの種類によって下穴の深さが設計上定められている。仮に下穴の深さが浅いと、アンカーの取り付けが出来ない、又は取り付け不十分となる。これでは、アンカーの所定の引き抜き強度を確保することが出来ない。従って、必ず壁面９から一定深さの下穴を開ける必要がある。
この点に鑑みて、図５(a)に示す第１ガイド部材３のパイプ３０の長さと、図５(b)に示す第２ガイド部材３bのパイプ３０の長さを等しく設けている。
具体的には、第１ガイド部材３のパイプ３０の先端面から壁面９に接する端面までの長さＬ１と、第２ガイド部材３bのパイプ３０の先端面から壁面９に接する端面までの長さＬ２とを等しく設けている。
前記の如く、ドリル８の鍔８０がパイプ３０の先端に接して、ドリル８の進行が停止し、下穴が穿孔される。従って、パイプ３０の長さを両ガイド部材３、３b間にて等しく設けることにより、穿孔角度が変わっても、同じ長さである１つのドリルにて、同じ深さの下穴を穿孔することができる。

本実施形態に係るドリル用位置決め機具は、以下の効果を有する。
１．所望のガイド部材３が取り付けられた箱体２の対向面２０が被加工物に接した状態で、ドリル８はパイプ３０に所定の角度で被加工物に案内される。これにより、被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を、ドリル８にて正確に穿孔することができる。
２．また、ガイド部材３、３bは複数種類用意され、ガイド部材３、３b毎にパイプ３０によるドリル８の被加工物への案内角度が異なる。作業者は被加工物に対して所望の角度に傾いたパイプ３０を有するガイド部材３、３bを選択して、箱体２のガイド部材保持部４に取り付け、該パイプ３０にドリル８を挿入することで、被加工物の表面に対して所定の角度だけ傾いた下穴を、ドリル８にて正確に穿孔することができる。
３．箱体２の対向面２０が被加工物に接し、開口が被加工物に塞がれた状態で、吸引口２２から空気を吸引すれば、箱体２の内部空間は負圧になる。即ち、箱体２は作業者が把持しなくても、被加工物に取り付けられ、同時に穿孔時の塵芥も吸引口２２から吸引される。これにより、作業者が箱体２を押さえる煩わしさを解消することができる。

本実施形態では、ガイド部材３、３bは２種類用意されるとした。しかし、ガイド部材は３種類以上用意されてもよい。また、ガイド部材３、３bは、主にステンレス等の金属から形成されるが、該ステンレスに限定されず、ドリル８の回転振動に耐えうる耐久性がある金属であればよい。また、ガイド部材保持部４は、箱体２に対し、別個に設けられても、一体に設けられてもよい。また、第１切欠き３２に代えて、パイプ３０に透孔を設けてもよい。第２切欠き２６に代えて、仕切り壁２５に透孔を設けてもよい。

本発明は、壁面のような被加工物に下穴を開ける際に用いるドリル用位置決め機具に適用すると有利である。

２ 箱体
３ ガイド部材
４ ガイド部材保持部
８ ドリル

Claims (4)

1. 被加工物に対向して接する対向面を有し、該対向面に開口を設けた箱体と、
   電動工具に取り付けられるドリルを、該ドリルが穿孔すべき被加工物へ所定の角度で案内するパイプを夫々有して、該パイプによるドリルの被加工物への案内角度が互いに異なる複数種類のガイド部材とを備え、
   前記箱体には、穿孔時の塵芥を吸引する吸引装置が取り付けられる吸引口と、前記複数種類のガイド部材の１つが選択的に取り付けられるガイド部材保持部が設けられ、
   前記吸引口と前記対向面の開口は箱体の内部空間を介して連通し、前記対向面が被加工物に接して前記開口が被加工物に塞がれた状態で、前記吸引口から空気が吸引されて前記箱体の内部空間は負圧にされ、
   前記複数種類のガイド部材は、夫々前記パイプと、該パイプの周面から外向きに延びた嵌合片を備え、
   前記ガイド部材保持部は、弾性材料から形成された挟持部を備え、該挟持部は前記各ガイド部材の被加工物の表面と直交する向きの動きを規制するように嵌合片を挟持する、ドリル用位置決め機具。
2. 前記挟持部内には、該挟持部に挟持された嵌合片のパイプ半径方向に沿う動きを規制するバネ体が設けられた、請求項１に記載のドリル用位置決め機具。
3. 前記パイプの被加工物に対向する先端部には、該パイプ内部と箱体の内部空間を連通する連通部が開設された、請求項１又は２に記載のドリル用位置決め機具。
4. 前記複数種類のガイド部材は、夫々パイプの先端面から被加工物に接する端面までの長さが等しく形成された、請求項１又は２に記載のドリル用位置決め機具。

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