JPH08309735A - アンダカットを有するドリル孔を作製するためのドリル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンダカットを有するドリル孔を作製するド
リル装置において、ドリル工具の回転運動をアンダカッ
トを作製するためのドリル工具の歳差運動から切り離す
こと。 【解決手段】ドリル軸３４を回転駆動する電気モータ３
０のモータ支持体３２が玉継ぎ手４２により旋回可能に
支承されており、該モータ支持体が傾斜制御面７４を介
して旋回偏位されかつボール循環式スピンドル伝動装置
４８，５８によって回転せしめられて歳差運動を行うよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は請求項１の発明の上
位概念部に記載の形式の、アンダカットを有するドリル
孔を作製するためのドリル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファサード板又は類似物中の燕尾状のア
ンダカットを有するドリル孔はファサード板又は類似物
を拡張栓を使用して固定するために必要である。アンダ
カットは、拡張栓の挿入及び拡張のさいに過度に高い拡
張力が発生してこれによりファサード板の一部が割れる
ことがないようにするため、極めて正確に作製されねば
ならない。

【０００３】公知のドリル装置は、ドリル工具を切削運
動を生ぜしめるために回転駆動する駆動装置と、ドリル
工具をファサード板又は類似物、要するに工作物内へ運
動させるための送り装置と、ドリル孔がその全深さに亘
って又は少なくともその一部に亘って円筒形に作孔され
た後にバックカットを作製するためにドリル工具を半径
方向で外側へ傾倒させる変位装置とを有している。

【０００４】ＤＥ４３３００５８Ａ１号明細書によれ
ば、ドリル工具を回転軸線に対して機械的に制御して自
動的に旋回させることによって正確に加工されたバック
カットを有するドリル孔の作製が可能である、前記の形
式のドリル装置が公知である。

【０００５】このために、回転駆動可能な中空のドリル
スピンドル内に保持されているドリルホルダが、ドリル
孔の円筒形部分の作孔後に、回転軸線に対して僅かな角
度だけ旋回される。この形式でドリルホルダはその内部
に締め込まれているドリル工具と一緒に、歳差運動を行
う、即ちドリルホルダ及びドリル工具の軸線は円錐面上
を回わる。この歳差運動の循環回転速度はドリルスピン
ドルの回転速度に等しい。

【０００６】公知のドリル装置では、ドリル工具の１つ
の切れ刃が歳差運動中半径方向で外側へ出ていること、
換言すれば切れ刃が、ドリル工具によって描かれる歳差
運動円錐面から外側へ向いていることが重要である。こ
のことは、ファサード板又はその類似物の材料をドリル
工具切れ刃によって切削するために必要である。ドリル
工具の外側に向いていない切れ刃はドリル工具がドリル
ホルダと共に旋回したさいにファサード板又は類似物材
料と接触しない。要するにドリルスピンドル内における
ドリルホルダの旋回方向に対するドリル工具の角度的な
整合が必要である。さらにアンダカットの加工のさいに
はドリル工具のたんに１つの切れ刃だけが使用され磨耗
する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アン
ダカットを有するドリル孔を作製するドリル装置におい
て、ドリル工具の回転運動をアンダカットを作製するた
めのドリル工具の歳差運動から切り離すことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題は、はじめに述
べた形式のドリル装置において請求項１記載の特徴を有
する手段によって解決されている。

【０００９】本発明のドリル装置では変位装置はドリル
装置と一緒に回転せず、固有の、有利には著しく低速の
循環回転速度で歳差運動を行う。この場合完全に変位し
たドリル工具の少なくとも完全一循環回転が行われる。
このことは、切削速度を歳差運動速度とは無関係に選ぶ
ことができる点で有利である。さらに、アンダカットを
作製するさいにドリル工具の全ての切れ刃が材料切削の
ために使われ、その結果切れ刃の磨耗が均一に生じる。
全切れ刃が使用されることは、さらに、切削性能を高め
る。

【００１０】さらに本発明によれば、ドリル工具を変位
させるための旋回中心軸線を加工されるべき工作物の近
くに設定することができる。このような形式で、アンダ
カット作製のさいに変位したドリル工具によって描かれ
る歳差運動円錐の尖端は工作物表面に密接して位置す
る。このことは、ドリル孔の円筒形部分がアンダカット
の製作時に拡張されない又は極めて僅かな程度しか拡張
されない点で有利である。

【００１１】本発明は１つの旋回ユニットを有し、該旋
回ユニットが、ドリル孔の円筒形部分が完全にその全深
さまで又は少なくともその全深さの一部まで作孔された
後、アンダカットの作製のため、変位される。この変位
は、ドリル装置の中心縦軸線からの僅かな角度の旋回運
動である。

【００１２】旋回ユニットはアンダカットを作製するた
め、前記変位の他にさらにドリル装置の中心縦軸線を中
心として、それも完全に変位した後に、少なくとも一回
の完全循環回転を行う。変位した旋回ユニットのこの回
転によりドリル装置は歳差運動を行う。この回転のため
に、変位のためにも役立つ移動運動が利用される。即ち
スピンドル伝動装置を介して移動運動が回転運動に変換
される。この目的でスピンドル伝動装置のスピンドル又
はスピンドルナットが移動可能になっており、これによ
りそれぞれ他方の部分、要するにスピンドルナット又は
スピンドルが回転せしめられる。スピンドル伝動装置の
回転する部分は旋回ユニットに回動不能に結合されてい
る。この形式で移動運動が旋回−回転運動に変換され、
従ってアンダカットの作製に専ら直線駆動運動しか必要
としない。

【００１３】本発明の構成では、変位は変位ブロックの
制御面によって生ぜしめられ、該変位ブロックはドリル
装置の送り方向に送られかつこのさいに旋回ユニットを
その中心位置から偏向変位させる。この旋回ユニットに
はドリル工具の受容部が曲げ剛性的に結合しており、即
ちドリル工具を旋回ユニットと一緒に旋回運動させる。

【００１４】本発明の構成では、変位−歳差運動は深さ
ストッパにより開始され、該ストッパは調整されたドリ
ル作孔深さに達するさいに工作物上に載着する。このこ
とは、例えば、深さストッパの載着時に送りを止めかつ
変位装置を作動させる制御によって可能である。

【００１５】さらに本発明の構成によれば、深さストッ
パが、工作物上に載着したときに、送り運動を行う平行
支持体に変位装置を係止している連行体の係止を解除す
る。連行体の係止が解除されることにより、変位装置と
平行支持体とが互いに切り離される。送り装置によって
生ぜしめられる移動運動は、既に述べたように、旋回装
置の変位−及び回転運動に変換される。送りは深さスト
ッパが工作物上に載着した後はもはや行われない。旋回
装置は深さストッパをもって、平行支持体に支持された
ばねにより工作物に当接した状態に保持される。

【００１６】摩擦を少なくするために、スピンドル伝動
装置は有利にはボール循環式スピンドル伝動装置として
構成され、この場合ねじスピンドルの螺旋状の溝内を転
動するボールはねじナットと形状結合している。スピン
ドルナットの一方の側から出たボールのスピンドルナッ
トの他方の側への戻しはボール案内管によって行われ、
その結果球は閉じた循環回路内で運動する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１に全体を符号１０で示されて
いる本発明のドリル装置は平行支持体１２を有し、これ
は蟻継ぎ状案内、ロッド状案内又は類似物を備えた柱１
４に、中心縦軸線１６の方向で移動可能に、保持されて
いる。柱１４は縦方向の一区分に亘って歯１８を有して
いる。これらの歯１８に平行支持体１２に回転可能に支
承されている歯車２０が噛み合わされている。歯車２０
にはハンドルレバー２２が回転不能に結合されている。
このハンドルレバー２２を操作することによって本発明
によるドリル装置１０の、中心縦軸線１６の方向での送
り及び出発位置への戻し運動が行われる。この形式で円
筒形の孔が工作物、例えばファサード板又は類似物にあ
けられる。

【００１８】平行支持体１２には蟻継ぎ案内（図には見
えていない）を有するスライダ２４が平行支持体１２の
移動方向に対して平行に柱１４に沿って移動可能に支承
されている。スライダ２４の連行体２６が平行支持体１
２内へ係合しており、その結果スライダ２４は平行支持
体１２と一緒に運動する。

【００１９】スライダ２４の送り方向で前方の端部にあ
る短い横方向支持体２８にはモータ支持体３２を有する
電気モータ３０が設けられている。電気モータ３０は、
スライダ２４の横方向支持体２８を貫通して延びている
ドリル軸３４を回転駆動するために役立つ。ドリル軸３
４はチャック３６を有し、該チャック内にはドリル工具
３８が締め込まれている。ドリル軸３４の回転によりド
リル工具３８の切削運動が行われる。電気モータ３０は
中心縦軸線１６に関して回動不能に横方向支持体２８に
設けられている。

【００２０】玉継ぎ手により電気モータ３０はドリル装
置１０の中心縦軸線１６に対して旋回可能に横方向支持
体２８に設けられている。電気モータ３０のフランジ４
０には球面状表面を有するリング４２が設けられてお
り、該リングは横方向支持体２８内の補完的に形成され
た孔内にはめられている。

【００２１】スライダ２４の、ドリル工具３８側とは反
対側の第２の端部には第２の横方向支持体４４が設けら
れており、該支持体内にスピンドル伝動装置が挿入され
ている。複列アンギュラ玉軸受け４６によりスピンドル
ナット４８が回転可能に第２の横方向支持体４４内に支
承されている。スピンドルナット４８の軸線は本発明に
よるドリル装置１０の中心縦軸線に合致している。スピ
ンドルナット４８はコの字型部材５２の一方の脚５０内
に回動不能に挿入されている。コの字型部材５２は旋回
板５４を側方から囲んでいる。コの字型部材５２の第２
の脚５６には旋回板５４が側方で当接しており、その結
果旋回板５４は部材５２と及び該部材を介してスピンド
ルナット４８と回動不能に結合している。

【００２２】スピンドルナット４８を通ってねじスピン
ドル５８が延びており、これはやはりスピンドル伝動装
置の構成部分である。スピンドル伝動装置はボール循環
式伝動装置として構成されており、この場合ボール６０
がスピンドル５８とスピンドルナット４８との間を形状
結合している。ボール６０はねじスピンドル５８及びス
ピンドルナット４８の急ピッチねじ溝として製作された
溝６２、６４内を転動循環する。スピンドルナット４８
の一方の端部から出るボール６０のスピンドルナット４
８の他方の端部への戻しは図面には見えていないボール
案内管によって行われ、従ってボール６０は閉じた回路
内を循環する。

【００２３】スピンドル５８はスライダ２４の第２の横
方向支持体４４の外側にある平行支持体１２のアーム６
６にねじ結合されており、要するにスピンドル５８は回
転しない。

【００２４】スピンドル５８はスピンドルナット４８中
を通って中空に作孔された円筒区分６８へ一体に続いて
いる。この中空の円筒区分６８はピン７０上に案内され
ており、該ピン７０はコの字型部材５２の、スピンドル
ナット４８とは反対側の、電気モータ３０側の第２の脚
５６内に挿入されている。円筒区分６８上には変位ブロ
ック７２が回転可能に、しかし軸方向でスピンドル５８
に対して移動不能に保持されている。スピンドル５８、
コの字型部材５２、案内ピン７０及び変位ブロック７２
は本発明のドリル装置１０の中心縦軸線１６に対して常
に軸方向に整列している。

【００２５】変位ブロック７２は制御面７４として傾斜
面を有しており、該制御面の、ドリル装置１０の中心縦
軸線１６からの距離はスピンドルナット４８に向かう方
向で増大している。制御面７４は、旋回板５４に設けら
れている鉢型体内に支承されたロール７６に作用するた
めに設けられている。ロール７６はねじピン７８を有
し、このねじピンにより制御面７４からのロールの間隔
が調節可能になっている。

【００２６】旋回板５４は回転継ぎ手８０を介してモー
タ受容部若しくはモータ支持体３２に所定の曲げ剛性を
もって結合されており、即ち半径方向で旋回板５４が変
位したときに該旋回板は電気モータ３０と一緒に、該玉
継ぎ手４２を中心にして旋回して変位する。本発明のド
リル装置１０の図１に示されている出発位置において中
心縦軸線１６に合致している電気モータ３０の中心軸線
を中心にする旋回板５４の回転運動は回転継ぎ手８０に
よって可能である。

【００２７】コの字型部材５２の案内ピン７０の他に旋
回板５４はホーク状の対応ホルダ９２を有し、これは変
位ブロック７２をその側方から掴みこれによって変位ブ
ロック７２をその側方への変位方向に対して直角に旋回
板５４に固定する。

【００２８】本発明のドリル装置１０の作業形式は以下
の通りである。

【００２９】電気モータ３０がスイッチオンに切り替え
られた後、ハンドレバー２２が押し下げられ、これによ
って平行支持体１２の送り運動が生ぜしめられる。平行
支持体１２に連行体２６を介してロックされているスラ
イダ２４が平行支持体１２と一緒に運動せしめられ、こ
れによりドリル工具３８が、平行支持体１２の送り運動
を本発明のドリル装置の中心縦軸線１６の方向で一緒に
行う。この形式で円筒形のドリル孔が加工される。調節
可能なドリル孔深さに達すると、深さストッパ８２が工
作物、例えばファサード板又は類似物上に当たる。ドリ
ル孔深さの調節のため深さストッパ８２はねじ山８４を
有している。工作物上に当たった深さストッパ８２はさ
らに動かされる平行支持体１２及びスライダ２４に対し
て相対的に動かされる。この場合傾斜した連行体引き外
し面８６が連行体２６を平行支持体１２から引き外す。
深さストッパ８２を介して工作物上に支持されているス
ライダ２４は平行支持体１２がさらに運動するさい深さ
ストッパ８２によって調節された、工作物との距離に止
まっている。平行支持体のアームに支持されているコイ
ル圧縮ばね８８はスライダ２４を工作物からのこの距離
に保持する。ドリル工具３８は軸方向ではもはや運動し
ない。

【００３０】平行支持体１２が送り方向でさらに運動す
ることによてこれに設けられたスピンドル５８がドリル
装置１０の中心縦軸線１６の方向で工作物に向かって動
かされる。スピンドル５８と一緒に変位ブロック７２も
一緒に移動し、ロール７６が変位ブロックの制御面７４
に当接し、次いで半径方向で中心縦軸線１６から押し離
される。ロール７６と一緒に旋回板５４も中心縦軸線１
６から押し離される。これによって旋回板５４は、この
旋回板に支持体としてのモータ受容部若しくはモータ支
持体３２を介して所定の曲げ剛性をもって結合されてい
る電気モータ３０と一緒に、玉継ぎ手リング４２を中心
にして、旋回運動を行い、ドリル工具３８は中心縦軸線
１６に対してある旋回角度だけ変位する（図２）。この
旋回角度の大きさはロール７６のねじピン７８によって
調節される スピンドル５８の移動によりスピンドルナット４８及び
これと一緒にコの字型部材５２及び旋回板５４が回転せ
しめられる（図２では図面を判りやすくするためにコの
字型部材５２及び旋回板５４は回転していない状態で図
示されている）。変位に重畳したこの回転により旋回板
５４は、電気モータ３０及び、ドリル軸３４内へ締め込
まれているドリル工具３８と一緒に、歳差運動を行う。
即ち電気モータ３０の、ドリル工具３８の回転軸線でも
ある中心軸線９０は歳差運動円錐上を運動し、該歳差運
動円錐の先端は玉継ぎ手４２の回転点９１に合致してい
る。この場合スピンドルナット４８内におけるスピンド
ル５８の移動距離は、ドリル工具３８が完全に変位した
後になお歳差運動の完全な１回転が行われるだけの長さ
に設定されている。この形式でドリル孔のアンダカット
が加工される。

【００３１】電気モータ３０は回転継ぎ手８０を介して
旋回板５４の回転運動から独立しているから、電気モー
タは旋回板と一緒に回転しない。ドリル工具３８の切削
速度は実質的にその回転速度及びその直径によって規定
される。歳差運動は著しく低速で行われる。

【００３２】本発明のドリル装置１０の、図示の出発位
置への戻り運動は上と逆の順序で行われる。この場合ば
ね８８が外方へ旋回した部分５４，３０，３４，３８を
それらの中心位置へ戻す。旋回板５４上に設けられてい
る楔状部材９２は変位ブロック７２の出発位置を規定す
る。旋回板５４の中心位置は、コの字型部材５２のヨー
ク９５内に設けられた調節ねじ９４によって調節可能で
ある。ヨーク９５及び旋回板５４に係止された引っ張り
コイルばね９６は旋回板５４をその外方へ旋回した位置
からその中心位置へ引き戻す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるドリル装置の一実施例を基本位置
で示す図

【図２】変位した旋回ユニットを有する図１のドリル装
置を示す図

【符号の説明】

１０ ドリル装置、 １２ 平行支持体、 １４ 柱、
１６ 中心縦軸線、１８ 歯、 ２０ 歯車、 ２２
ハンドルレバー、 ２４ スライダ、 ２６ 連行
体、 ２８ 横方向支持体、 ３０ 電気モータ、 ３
２ モータ支持体、 ３４ ドリル軸、 ３６ チャッ
ク、 ３８ ドリル工具、 ４０ フランジ、 ４４
横方向支持体、 ４６ 複列アンギュラ玉軸受け、 ４
８ スピンドルナット、 ５０ 脚、 ５２ コの字型
部材５２、 ５４ 旋回板、 ５６ 脚、 ５８ ねじ
スピンドル、 ６０ ボール、 ６８ 円筒区分、 ７
０ピン、 ７２ 変位ブロック、 ７４ 制御面、 ７
６ ロール、 ７８ ねじピン、 ８０ 回転継ぎ手、
８２ 深さストッパ、 ８４ ねじ山、 ８６引き外
し面、 ８８ ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルベルト エーラート ドイツ連邦共和国 ヴァルトアッハタール ケッセルヴェーク 11 (72)発明者 アルミン ブレーゼ ドイツ連邦共和国 ホルプ−アルトハイム クロクスシュトラーセ 12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 石、セラミック、コンクリート又は類似
   物より成る特にファサード板にアンダカットを有するド
   リル孔を作製するための、駆動装置及び変位装置を有す
   るドリル装置において、変位装置が旋回ユニット及び、
   大きなねじ山ピッチを有するスピンドル伝動装置を有
   し、旋回ユニットがドリル工具を受容する受容部（３
   ６）に曲げ剛性をもって結合されていてかつ受容部（３
   ６）の近くで旋回点を中心にして旋回可能に支承されて
   おり、かつスピンドル伝動装置のスピンドル（５８）又
   はスピンドルナット（４８）がドリル装置（１０）の縦
   中心軸線（１６）の方向で移動可能であってかつ送り移
   動のさいに旋回ユニットが変位機構を介して旋回ユニッ
   トの中心位置から旋回せしめられ、かつスピンドル（５
   ８）又はスピンドルナット（４８）の移動によって回転
   運動せしめられるスピンドルナット（４８）又はスピン
   ドル（５８）が旋回ユニットに回転不能に結合されてお
   り、かつ完全に変位した後の移動量がねじ山の少なくと
   も１ピッチに相当することを特徴とする、アンダカット
   を有するドリル孔を作製するためのドリル装置。
2. 【請求項２】 変位装置が制御面（７４）を備えた変位
   ブロック（７２）を有し、該変位ブロックが回転可能に
   かつスピンドル（５８）に対して軸方向で移動不能にス
   ピンドル延長部（６８）上に支承されており、かつ旋回
   ユニットが変位エレメント（７６）を有し、該変位エレ
   メントがスピンドル（５８）が移動するさいに制御面
   （７４）に作用し旋回ユニットを変位させることを特徴
   とする、請求項１記載のドリル装置。
3. 【請求項３】 ドリル装置（１０）が深さストッパ（８
   ２）を有し、該深さストッパがドリル工作物上に載着し
   たさいに変位装置の変位運動を開始させることを特徴と
   する、請求項１記載のドリル装置。
4. 【請求項４】 送り装置（１８，２０，２２）が送り方
   向で運動可能な平行支持体（１２）に作用し、該平行支
   持体に変位装置が送り方向で移動可能に案内されてお
   り、かつスピンドル（５８）若しくはスピンドルナット
   （４８）が平行支持体（１２）に結合されており、かつ
   解離可能な連行体（２６）が変位装置を平行支持体（１
   ２）に係止しており、かつ深さストッパ（８２）が、ド
   リル工作物上に載着されたさいに、連行体（２６）を解
   離させ、かつ平行支持体（１２）に支持されている強い
   ばねエレメント（８８）が変位装置をドリル工作物に当
   接した状態に保持することを特徴とする、請求項３記載
   のドリル装置。
5. 【請求項５】 旋回ユニットの旋回支承部が玉継ぎ手を
   有していることを特徴とする、請求項１記載のドリル装
   置。
6. 【請求項６】 玉継ぎ手が球面状表面を有するリング
   （４２）を有していることを特徴とする、請求項５記載
   のドリル装置。
7. 【請求項７】 スピンドル伝動装置がボール循環式伝動
   装置であることを特徴とする、請求項１記載のドリル装
   置。