JP6978785B2 - 型材穿孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、型材等の穿孔対象を打ち抜いて穿孔する手動式の穿孔装置に関する発明である。

配管や配線をサポートするレール（型材）を天井や壁などに固定する際のネジやビスなどの固定具を挿通したり、配線コードを挿通する穴を型材に形成する手段として、手動式の型材穿孔具が従来から提案されている。従前の穿孔具はダイから打ち抜いた打ち抜き片が飛び出してくるため、作業場所周辺では打ち抜き片が散乱する状態であり、勢いよく飛び出した打ち抜き片が使用者以外の第三者に当たったりする危険があった。

先行技術として特許文献１は、手動ハンドルによりパンチ体を駆動操作して、板材に貫通孔を穿設するための穿孔具を開示している。この穿孔具は、穿孔具本体と、該穿孔具本体に相対移動可能に保持されたパンチ体と、該パンチ体と対向するように穿孔具本体に固定された受け部と、穿孔具本体に支持された手動ハンドルとを備える構成としている。また、空調設備の施工現場などで配管に穴を形成する手段に関する特許文献２は、ダイ穴の下方を押さえ板で塞ぎ、穴を開けた際に発生した切り屑をダイ穴内に保持する穴開け装置を開示している。この穴開け装置は、押さえ板を軸に回動させてダイ穴を開放することによりダイ穴内の切り屑を排出する構成としている。特許文献３は、出願人を同じくする型材穿孔具の意匠であり、操作部を押し下げて操作部の後端部にロックリングを架けて操作部の開閉を規制し、この規制した状態から操作部を押し下げてロックリングを外して規制を解除する構成としている。

特開２０１７−３０００３号公報 特開２０１８−１９２４８２号公報 意匠登録第１５８０３４９号公報

そこで、打ち抜いた打ち抜き片が散乱せずに、穿孔装置内に留めておくものが望まれていた。特許文献１に記載の穿孔具や特許文献２に記載の穴開け装置は、穿孔により発生した打ち抜き片がダイ穴に残るため、連続して穿孔すると、ダイ穴内の打ち抜き片に干渉してパンチの打ち込みが不十分になることがあった。そして、第２の課題として、可搬性を向上することが望まれ、打ち抜き片を穿孔具に残すことにより打ち抜き片を保持して搬送できる。また、特許文献３の型材穿孔具はロックリングにより操作部の予期しない開閉を防止しているが、ロックリングの係脱に力と手間を要するとともに、操作部を下げることにより作業中の休憩時などにロックリングの係脱を行うと型材のずれやパンチの前後動を生じることがあった。

そこで、打ち抜き片が散乱せず、安定して連続した穿孔作業を行える型材穿孔装置が望まれていた。

本発明の型材穿孔装置は、操作棒の操作によりパンチをダイに形成するダイ孔に前進させて穿孔対象の型材を穿孔する手動工具であって、前記パンチを前後動可能に支持するパンチ支持部と、少なくとも前記ダイ孔の排出側を内部に位置させて固定するダイ固定部とを有する本体と、前記操作棒の操作により前記パンチを前後動させる連動機構と、を備えてなり、前記本体のダイ固定部は、前記ダイ孔の排出側に該ダイ孔よりも広範囲の収容部を備え、打ち抜き片を収容可能とし、前記本体は、前記ダイ固定部と前記パンチ支持部とを連結する連結部を有し、前記連結部の内方を開放する連結部収容部分は、前記収容部の収容部分と連通することを特徴とする。

また、収容部は、打ち抜き片の打ち抜き方向に対向する対向面を有する外部と遮蔽するものであって、前記打ち抜き方向に加え、該打ち抜き方向よりも下方に延長する収容部分を有することが好ましい。

また、収容部の打ち抜き片の打ち抜き方向に対向する対向面に、閉鎖状態をロックするロック機構を有する開閉自在の開閉体を備えることが好ましい。

また、開閉体のロック機構は、開閉扉を押圧するネジ状体による固定具による第一のロック機構と、前記固定具を挿入する被挿入穴に前記開閉扉に形成される鉤状の切欠き部が係合する第二のロック機構と、を有することが好ましい。

また、連動機構は、後方に操作棒の先端を固定しつつ前方にパンチを軸支した伝達体と、本体のパンチ支持部と前方を軸支しつつ後方を前記伝達体と軸支した一対の連結体と、該一対の連結体を架橋して前記伝達体の回動方向に位置する補強軸とからなり、前記操作棒の開き操作により前記伝達体を補強軸に向けて回動して前記パンチを後進させるものであって、前記補強軸に軸支し、前記伝達体の補強軸側縁に係止して前記操作棒の操作を規制するストッパーを備えることが好ましい。

請求項１に記載の発明により、収容部に打ち抜き片を収容することで、連続して発生した打ち抜き片をダイ孔に残り難くして、パンチの打ち抜き片への干渉を防止して、安定して連続する穿孔を行うことができる。さらに収容部の収容部分が連結部収容部分と連通した大型の収容空間とすることで、抜き打ち片を多く収容し、連続した使用が可能になる。

請求項２に記載の発明により、外部に遮蔽された収容部を有することで、打ち抜き片が穿孔装置から飛び出したり、穿孔装置の周囲に散乱することを防ぎ、打ち抜き片の行方を気にせずに穿孔を継続することができるとともに、搬送や廃棄を行い易くすることができる。

請求項３に記載の発明により、開閉体を形成することで収容された抜き打ち片を収容し、適宜溜まった状態になると排出することができる。

請求項４に記載の発明により、開閉体のロック機構がネジによる第１のロック機構と鉤状体による第２のロック機構を備えることにより、穿孔装置の穿孔操作による大きな振動でネジの緩みによる誤作動（誤開放）を防ぐことができ、安易に開閉体が開放することを防ぎ、安全に使用することが可能になる。

請求項５に記載の発明により、ストッパーを回動して容易に操作棒の開閉を規制することができて、ストッパーにより予期しない操作棒の開きやパンチの前後動を防止して、連続作業中の休憩や打ち抜き片の廃棄や搬送を安全に行うことができる。

本発明の実施形態に係る型材穿孔装置の全体斜視図である。 型材穿孔装置の側面図である。 型材穿孔装置の本体周辺の側断面拡大図であって、（ａ）は操作棒を閉じた状態、（ｂ）は操作棒を開いた状態を示す。 型材穿孔装置の正面図であり、（ａ）が開閉体を閉じた状態で、（ｂ）が開閉体を開けた状態である。 型材穿孔装置の使用状態の側面図である。 ストッパーの拡大斜視図である。 ストッパーの規制状態を示す一部拡大斜視図である。

本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。本実施例に関し、図１の穿孔装置のダイ３側を前方とする支持棒８の軸方向を前後方向として説明する。

本実施形態の穿孔装置は、図１に示すように、穿孔対象を配管材や配線フレーム、下地材等の型材とするものであって、主に天井や壁からボルトで吊り下げるための孔を開けるための穿孔装置である。特に、操作棒８を有し、作業場に携行し、持ち運びが可能なタイプのものである。本実施形態の穿孔装置は、操作棒８を開くように操作してパンチ２を後退させた後（図５参照）、操作棒８を後方に閉じるように押し下げることによりパンチ２をダイ３側に前進させて、ダイ３に配置した型材Ｍに穴を打ち抜く手動工具である。

この穿孔装置は、図１及び図２に示すように、本体１と、前後方向に摺動するパンチ２と、パンチ２を受けて穿孔のためのダイ孔３ｃ（図３参照）を有するダイ３と、開閉自在の操作棒８と、操作棒８の開閉操作をパンチ２の前後動に連動させる連動機構と、本体１を支持する支持棒９とからなる。操作棒８は前後方向に長い円筒部材からなり、その後端部にグリップ部８ａを有しているもので、概ね４８５ｍｍ程度の長手方向長さを有する（全体長さは概ね６００ｍｍ）。支持棒９は操作棒８と同程度に前後方向に長い丸筒部材からなり、その後端部に支持板９ａを有し、使用者が支持板９ａを踏むなどにより型材穿孔装置を地面などに保持可能としている。

本体１は、型材Ｍを載置する前後に所定の前後方向長さを有する連結部１０と、連結部１０の後部から上方に突出するパンチ支持部１１と、連結部１０の前部から上方に突出するダイ固定部１２とからなり、型材Ｍを内側に配置する上向きコの字形状としている。本体１は、パンチ支持部１１によりパンチ２を前後に移動可能に支持し、ダイ固定部１２によりパンチ２に対向する位置にダイ３を固定している。

連結部１０はその上面と面一になるように左右に突出するガイド板１０ａ、１０ａを有し、ガイド板１０ａ、１０ａの上面に型材Ｍを載置することにより型材Ｍを安定して載置することができる。連結部１０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前後方向に軸を有した円柱型の連結部収容部分１０ｂを内部に備え、連結部収容部分１０ｂのパンチ支持部１１に位置する後端を後方に狭まる円錐形状としている。この連結部収容部分１０ｂは後述のとおり収容部４と連通して収容空間を大型化している。連結部１０は連結部収容部分１０ｂの後方に支持棒９の前端部を同軸に並べて固定している。

パンチ２は、前後方向を軸とする円柱形状とし、その前端に刃先２ａを有している。パンチ２は、パンチ支持部１１に貫通して前後方向には移動するが、上下方向には移動しないように支持される。パンチ２の後端部は連動機構の一つの伝達体１３に接続されている。これにより、操作棒８の開き操作（図５のＡ方向）により連動機構を介してパンチ２が後進、すなわち後方に移動し、操作棒８の閉じ操作（図５のＢ方向）により連動機構を介してパンチ２が前進、すなわち前方に移動する。

図３（ａ）、（ｂ）に示すように、ダイ３は、内部に前後方向にかけてダイ孔３ｃを有する円筒形状であり、パンチ２が挿入される後側部位３ａがダイ固定部１２のパンチ支持部１１側に突出して露出し、前側部位３ｂがダイ固定部１２の内部に挿入されて固定されている。本実施形態は前側部位３ｂがダイ固定部１２の内部に挿入されているものであるが、ダイ３自体がダイ固定部１２のパンチ支持部１１側の面に固定されており、ダイ孔３ｃがダイ固定部１２に当接して打ち抜き片Ｐがダイ固定部１２の内部の収容部４に収容されるようにしてもよい。

ダイ３は、軸心位置にダイ孔３ｃを有している。ダイ孔３ｃは前後方向に貫通した丸穴形状とし、パンチ２と前後方向に対向して位置している。パンチ２側となる後側部位３ａのダイ孔３ｃの半径はパンチ２の半径よりも若干大きく、ダイ孔３ｃ内に前方に移動したパンチ２を同軸に並べて挿入可能としている。前側部位３ｂのダイ孔３ｃは後側部位３ａのダイ孔３ｃよりも半径を大きくして、穿孔により生じた打ち抜き片Ｐをダイ孔３ｃ内に詰まり難くしている。このダイ孔３ｃの長手方向（前後方向）が打ち抜き方向となる。

ダイ固定部１２はその内部であって、ダイ３よりも前方位置に収容部４を有している。収容部４は、周囲を外から遮蔽する収容部分を有するもので、抜き打ち方向（ダイ孔３ｃから前方向）に向けて対向する対向面を開閉体５により覆っている。正面視においては、左右に向けた上下の辺を円弧状とした長方形状としている（図４（ｂ）参照）。収容部４は、ダイ孔３ｃの前端側に連通し、その打ち抜き方向に所定の打ち抜き片Ｐを収容できる打ち抜き方向の収容部分と、この打ち抜き方向の主要部分から下方に延長される下方への収容部分とからなる。収容部４の円弧の半径は前側部位３ｂのダイ孔３ｃの半径よりも大きい寸法として、この円弧は前側部位３ｂのダイ孔３ｃと同軸に並ぶように位置している。

収容部４は、下方で本体１の連結部収容部分１０ｂに連通して、収容部４内に導入した打ち抜き片Ｐを貯留可能としている。すなわち、本体１は、収容部４の収容部分と連結部収容部分１０ｂとにより、打ち抜き片Ｐを収容する大型の収容空間を形成している。この収容部４の対向面の面積は前側のダイ孔３ｂの開口面積の３倍以上としている。なお、本実施形態の収容空間は大型の収容空間としているが、これに限定されず収容部４のみの収容部分により形成するものであってもよい。

図３（ａ）、（ｂ）及び図４（ａ）、（ｂ）に示すように、打ち抜き片Ｐの打ち抜き方向と対向する対向面であって、ダイ固定部１２の前側面は、収容部４と連結部収容部分１０ｂの対向面を覆う開閉自在の開閉体５を備え、収容部４は開閉体５により完全に密閉されている。この密閉状態とは完全な密室状態をさすものでは無く、打ち抜き片Ｐが穿孔動作により飛び出さずに収容部４に留まる程度のものであればよく、所定の強度を有すれば網目状の壁面等の形態であってもよい。

本実施形態の開閉体５は前後方向に板面を有する矩形の平板からなり、図面上の右下位置に回動軸５ｂを介してダイ固定部１２に軸支されている。開閉体５はダイ固定部１２の前側面の上側であって、図面上の左上位置に蝶ネジによる固定具５ａを配置している。

開閉体５は、固定具５ａを係止するために配置された係止穴５ｃの下部に連通するために、その左外方に開口した鉤状の切欠き部５ｄを有している。開閉体５は回動軸５ｂを軸支する回動穴５ｅが上下に長い長穴になっており、回動軸５ｂに対して上下に摺動可能とし、閉鎖状態では鉤状の切欠き部５ｄを係止穴５ｃの下部に連通した状態で固定具５ａを締め付けている。このようにして、二重のロック機構により、開閉体の閉鎖状態をロックしている。一方、固定具５ａ（蝶ネジ）を緩めて開閉体５を回動穴５ｅにより上方に摺動した状態において、切欠き部５ｄにより固定具５ａの係止を解きながら回動軸５ｂにより開閉体５を回動可能としている。

これにより、開閉体５を固定具５ａにより閉じた状態で固定することにより、収容部４と連結部収容部分１０ｂからなる収容空間の前開口を覆う状態に保持される。その一方、固定具５ａを回転させて緩め、回動軸５ｂを支点に開閉体５を回動することにより、収容部４と連結部収容部分１０ｂからなる収容空間の前開口を開放する状態に切り替え可能としている。特に本実施形態の型材穿孔装置は、型材に穿孔する際に大きな振動が装置全体にかかる。一次的なロック機構としては蝶ネジによるネジ固定が好ましいが、穿孔の際の振動によりネジが徐々に緩み、100回程度の穿孔により外れてしまう危険性がある。そこで、蝶ネジによる一次的なロック機構に加え、鉤状の切欠き部５ｄによる二次的なロック機構を組み合わせることで、閉鎖状態を完全にロックすることができる。

次に連動機構及び連動機構のストッパーについて説明する。連動機構は、図１及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、操作棒８を固定しパンチ２を軸支した伝達体１３と、本体１に一端側を軸支しもう一端側を伝達体１３に軸支した一対の連結体１４、１４とからなる。連動部６は、伝達体１３と連結体１４、１４の形態により操作棒８の上下の開閉操作によりパンチ２を前後移動させるカム機構としている。

伝達体１３は、操作棒８の前端部である先端を後方に固定した上部１３ａと、一対の連結体１４、１４を軸支した下部１３ｂと、下部１３ｂの両側面を前方に突出させる側部１３ｃ、１３ｃを有する略Ｌ字形状のブロック体としている。上部１３ａは、操作棒８の先端となる前端部を埋め込み、一体として動くように操作棒８をボルト８ｂにより固定している。下部１３ｂは一対の連結体１４、１４の間に位置し、両連結体１４、１４の後方の軸１５ｂにより軸支される。両側部１３ｃ、１３ｃはその間にパンチ２の後端部を軸支し、パンチ２の後端部を軸１５ｃにより軸支している。

一対の連結体１４、１４は山形（三角形状）の板状部材からなり、左右の板面を対向して配置している。一対の連結体１４、１４は前方で軸１５ａによりパンチ支持部１１にパンチ２よりも上方位置で軸支し、上述のとおり後方の軸１５ｂにより伝達体１３の下部１３ｂを軸支している。また、後方の軸１５ｂよりも前方上側であって、前方の軸１５ａの後方上側に補強軸１６が掛け渡されている。

一対の連結体１４、１４の上面には、補強軸１６の位置から後方にかけて後述するストッパー７を掛け置くために若干ながら凹ませた凹所１４ａが形成される。補強軸１６は、略三角形状の一対の連結体１４、１４の頂点で架橋して、操作棒８の開閉操作により伝達体１３が回動する際の回動方向に位置し、左右方向に捻じれて動作することを防止している。

補強軸１６には操作棒８の回動を規制するストッパー７を設けている。ストッパー７は、図６及び図７に示すように、対向する二つの円盤型の板状部７ｂ、７ｂと、二つの板状部７ｂ、７ｂの上端間を掛け渡すように接続する接続部７ｃとからなる。二つの板状部７ｂ、７ｂは軸を通す丸穴が形成されており、この丸穴に補強軸１６を通して軸支され、一方の板状部７ｂと連結体１４との間にバネワッシャ１６ａを配置して回り止めされる。

接続部７ｃは両側の後端部から左右に突出する一対の突出片７ａ、７ａを有している。ストッパー７は、図７に示すように、突出片７ａ、７ａが連結体１４、１４よりも上方に位置するように回動し、この突出片７ａ、７ａが連結体１４、１４の上面に形成された凹所１４ａに載置可能としている。この状態でストッパー７の接続部７ｃの後側縁が伝達体１３の前側縁に当接可能にさせることにより、伝達体１３の回動を規制する。

ストッパー７の突出片７ａ、７ａを連結体１４、１４の凹所１４ａ、１４ａに載置した状態（規制状態）において、操作棒８を前上方に回動するように開き操作を行おうとすると、伝達体１３の上部１３ａの前側縁とストッパー７の接続部７ｃの後側縁に当接して操作棒８の回動を規制する。これに抗って操作棒８の回動をしようとしても、突出片７ａ、７ａを連結体１４、１４に押し付けるように動作して、ストッパー７により開き操作（連結体１４、１４の回動）が阻止される。すなわち、ストッパー７は突出片７ａ、７ａを凹所１４ａに配置した姿勢とすることにより、操作棒８の開き操作を規制することができる。そして、この規制状態から突出片７ａ、７ａを掴んでストッパー７を補強軸１６を支軸に回動して立ち上げ、さらに補強軸１６よりも前方に位置するようにさせると、連結体１４、１４の前上面（補強軸１６よりも前側の上面）に当接することにより、この規制を解除して、操作棒８の開閉操作が行える状態に切り替わる。これにより、使用者が型材穿孔装置を携行するときに操作棒８を握って持ち運ぶ場合があるが、不意な操作棒８の開閉を抑えることができる。

次に型材穿孔装置による穿孔作業を説明する。図１に示すように、ストッパー７を規制状態にして型材穿孔装置を作業場所に搬送し、作業場所にてストッパー７を回動して規制解除状態に切り替える。図７に示すように、操作棒８を開き操作をしてパンチ２をダイ孔３ｃから抜き出し、型材Ｍを穿孔する位置に合わせて連結部１０に配置する。配置した後、操作棒８を閉じるために下げ降ろしてパンチ２により型材Ｍに穴を穿ち、一回目の穿孔作業が完了となる。操作棒８を立ち上げることにより穿孔位置の変更や他の型材Ｍへの交換が可能となり、以降所望の回数の穿孔作業を繰り返すことができる。

この穿孔作業により型材Ｍから生じた打ち抜き片Ｐは、図４（ｂ）に示すように、穿孔の衝撃やパンチ２や次の打ち抜き片Ｐに押されるなどにより収容部４内に導入され、貯留される。型材穿孔装置はダイ孔３ｃに打ち抜き片Ｐを詰まらせずに穿孔作業を連続して実施することができる。

１…本体、２…パンチ、３…ダイ、３ｃ…ダイ孔、４…収容部、５…開閉体、５ａ…固定具（第1のロック機構）、５ｄ…切欠き部（第2のロック機構）、７…ストッパー、７ａ…突出片、８…操作棒、９…支持棒、１３…伝達体（連結機構）、１４…連結体（連結機構）、１６…補強軸、Ｍ…型材、Ｐ…打ち抜き片。

Claims (5)

1. 操作棒の操作によりパンチをダイに形成するダイ孔に前進させて穿孔対象の型材を穿孔する手動工具であって、
   前記パンチを前後動可能に支持するパンチ支持部と、少なくとも前記ダイ孔の排出側を内部に位置させて固定するダイ固定部とを有する本体と、前記操作棒の操作により前記パンチを前後動させる連動機構と、を備えてなり、
   前記本体のダイ固定部は、前記ダイ孔の排出側に該ダイ孔よりも広範囲の収容部を備え、打ち抜き片を収容可能とし、
   前記本体は、前記ダイ固定部と前記パンチ支持部とを連結する連結部を有し、前記連結部の内方を開放する連結部収容部分は、前記収容部の収容部分と連通することを特徴とする型材穿孔装置。
2. 収容部は、打ち抜き片の打ち抜き方向に対向する対向面を有する外部と遮蔽するものであって、前記打ち抜き方向に加え、該打ち抜き方向よりも下方に延長する収容部分を有することを特徴とする請求項１に記載の型材穿孔装置。
3. 収容部の打ち抜き片の打ち抜き方向に対向する対向面に、閉鎖状態をロックするロック機構を有する開閉自在の開閉体を備えることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の型材穿孔装置。
4. 開閉体のロック機構は、開閉扉を押圧するネジ状体による固定具による第一のロック機構と、前記固定具を挿入する被挿入穴に前記開閉扉に形成される鉤状の切欠き部が係合する第二のロック機構と、を有することを特徴とする請求項３に記載の型材穿孔装置。
5. 連動機構は、後方に操作棒の先端を固定しつつ前方にパンチを軸支した伝達体と、本体のパンチ支持部と前方を軸支しつつ後方を前記伝達体と軸支した一対の連結体と、該一対の連結体を架橋して前記伝達体の回動方向に位置する補強軸とからなり、前記操作棒の開き操作により前記伝達体を補強軸に向けて回動して前記パンチを後進させるものであって、
   前記補強軸に軸支し、前記伝達体の補強軸側縁に係止して前記操作棒の操作を規制するストッパーを備えることを特徴とする請求項１、２、３または４のいずれかに記載の型材穿孔装置。

Images