(57)【要約】【課題】ドリルを簡易かつ安定的に被削材に対して適切な位置及び角度でセットできるようにすることである。【解決手段】実施形態に係る穿孔治具は、被削材の表面に接触させる一方、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするための下面部と、手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持する上面部とを有する。また、実施形態に係る穿孔ユニットは、前記穿孔治具、前記テンプレート及び前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置に着脱可能なロック機構を有する。ロック機構は、前記テンプレートがセットされた状態における前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の空隙に挿入して回転させることによって前記第１の上側の板状部材及び前記第２の上側の板状部材と前記テンプレートとの間で挟持され、かつ前記テンプレートの前記貫通孔と嵌合する構造を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被削材の表面に接触させる一方、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするための下面部と、
手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持する上面部と、
を有する穿孔治具。
【請求項２】
それぞれ工具軸方向を厚さ方向とする第１の上側の板状部材と第１の下側の板状部材を連結して構成される第１の固定部材と、
それぞれ前記工具軸方向を厚さ方向とする第２の上側の板状部材と第２の下側の板状部材を連結して構成される第２の固定部材とを有し、
前記第１の下側の板状部材の外側と前記第２の下側の板状部材の外側とを被削材の表面に接触させる一方、前記第１の下側の板状部材の内側と前記第２の下側の板状部材の内側に、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするように構成され、
更に前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材とによって手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持するように構成される穿孔治具。
【請求項３】
前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材は、それぞれ横断面がＩ字又はＩ字の一部を含む形状を有するレール構造を有する請求項２記載の穿孔治具。
【請求項４】
前記第１の上側の板状部材及び前記第２の上側の板状部材の少なくとも一方に着脱可能に構成され、前記ドリル駆動装置の先端を挟持するための追加部材を更に有する請求項２又は３記載の穿孔治具。
【請求項５】
前記テンプレートを構成要素として更に有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の穿孔治具。
【請求項６】
請求項２記載の穿孔治具と、
前記テンプレートと、
前記テンプレートがセットされた状態における前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の空隙に挿入して回転させることによって前記第１の上側の板状部材及び前記第２の上側の板状部材と前記テンプレートとの間で挟持され、かつ前記テンプレートの前記貫通孔と嵌合する構造を有し、前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置に着脱可能なロック機構と、
を有する穿孔ユニット。
【請求項７】
前記ロック機構は、工具軸に垂直な方向における一部の幅が前記テンプレートがセットされた状態における前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の空隙よりも狭く、前記工具軸に垂直な方向における別の一部の幅が前記テンプレートがセットされた状態における前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の空隙よりも広い構造を有する請求項６記載の穿孔ユニット。
【請求項８】
前記ロック機構の前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の前記空隙よりも狭い部分に切粉の吸塵用のパイプを連結するための吸塵孔を設けた請求項７記載の穿孔ユニット。
【請求項９】
前記手持ち式のドリル駆動装置を構成要素として更に有する請求項６乃至８のいずれか１項に記載の穿孔ユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の穿孔治具であって、前記テンプレートを固定した穿孔治具を被削材にセットするステップと、
前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置にドリルを装着するステップと、
前記ドリル駆動装置の先端を前記テンプレートの前記貫通孔に挿入した状態で前記穿孔治具に固定するステップと、
前記ドリルに回転動作及び工具軸方向の送りを与えて前記被削材を穿孔することによって、被加工品を製造するステップと、
を有する穿孔方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち式のドリル駆動装置を用いて穿孔作業を行う場合には、ワークに対してドリルが垂直となるようにドリルの位置決めを行うことが重要となる。そこで、ドリルをワークに対して垂直にセットするための様々なガイドが考案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。また、ドリルの工具軸に対して垂直な方向におけるドリルの位置決めを行うためにテンプレートを使用する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２７０００５号公報
【特許文献２】特開２０１３−６２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、ドリルを簡易かつ安定的に被削材に対して適切な位置及び角度でセットできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態に係る穿孔治具は、被削材の表面に接触させる一方、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするための下面部と、手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持する上面部とを有する。
また、本発明の実施形態に係る穿孔治具は、第１の固定部材及び第２の固定部材を有する。第１の固定部材は、それぞれ工具軸方向を厚さ方向とする第１の上側の板状部材と第１の下側の板状部材を連結して構成される。第２の固定部材は、それぞれ前記工具軸方向を厚さ方向とする第２の上側の板状部材と第２の下側の板状部材を連結して構成される。前記第１の下側の板状部材の外側と前記第２の下側の板状部材の外側とを被削材の表面に接触させる。一方、前記第１の下側の板状部材の内側と前記第２の下側の板状部材の内側に、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするように構成される。更に前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材とによって手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持するように構成される。
また、本発明の実施形態に係る穿孔ユニットは、前記穿孔治具、前記テンプレート及び前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置に着脱可能なロック機構を有する。ロック機構は、前記テンプレートがセットされた状態における前記第１の上側の板状部材と前記第２の上側の板状部材との間の空隙に挿入して回転させることによって前記第１の上側の板状部材及び前記第２の上側の板状部材と前記テンプレートとの間で挟持され、かつ前記テンプレートの前記貫通孔と嵌合する構造を有する。
また、本発明の実施形態に係る穿孔方法は、前記穿孔治具であって、前記テンプレートを固定した穿孔治具を被削材にセットするステップと、前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置にドリルを装着するステップと、前記ドリル駆動装置の先端を前記テンプレートの前記貫通孔に挿入した状態で前記穿孔治具に固定するステップと、前記ドリルに回転動作及び工具軸方向の送りを与えて前記被削材を穿孔することによって、被加工品を製造するステップとを有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態に係る穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法によれば、ドリルを簡易かつ安定的に被削材に対して適切な位置及び角度でセットすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る穿孔治具を含む穿孔ユニットの構成を示す斜視図。
【図２】図１に示す穿孔治具の横断面図。
【図３】図１に示す穿孔治具で手持ち式のドリル駆動装置を固定した状態を示す図。
【図４】図３に示すブッシングチップの上面図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る穿孔治具の構成を示す横断面図。
【図６】図５に示すテンプレートの上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施形態に係る穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法について添付図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
（構成および機能）
図１は本発明の第１の実施形態に係る穿孔治具を含む穿孔ユニットの構成を示す斜視図、図２は図１に示す穿孔治具の横断面図、図３は図１に示す穿孔治具で手持ち式のドリル駆動装置を固定した状態を示す図、図４は図３に示すブッシングチップの上面図である。
【００１０】
穿孔ユニット１は、手持ち式のドリル駆動装置２でワーク（被削材）Ｗの穿孔を行うための装置である。そのために、穿孔ユニット１は、穿孔治具３、テンプレート４及びドリル駆動装置２を穿孔治具３に取付けるためのロック機構５を備えている。尚、手持ち式のドリル駆動装置２を穿孔ユニット１の構成要素としてもよい。また、テンプレート４を穿孔治具３の構成要素としてもよい。
【００１１】
テンプレート４は、被削材Ｗに対するドリル駆動装置２及びドリルＴの、工具軸Ｔｘに垂直な方向における位置決めを行うための穿孔用の治具である。従って、テンプレート４には、穿孔すべき本孔の中心軸を中心とする円形の位置決め用の貫通孔が設けられる。典型的なテンプレート４は、容易に製作できるように２０ｍｍ程度の厚さを有する平板に、単一又は複数の貫通孔を設けて構成される。図示されたテンプレート４には、複数の貫通孔が直線上に一列に設けられている。
【００１２】
穿孔治具３は、被削材Ｗの表面に接触させる一方、貫通孔を有する穿孔用のテンプレート４を固定手段でセットするための下面部６と、ドリル駆動装置２の先端をテンプレート４との間で挟持する上面部７とによって構成することができる。図示された例では、穿孔治具３が第１の固定部材８Ａと第２の固定部材８Ｂとによって構成されている。尚、第１の固定部材８Ａと第２の固定部材８Ｂをテンプレート４の幅に合わせて連結しても良い。
【００１３】
第１の固定部材８Ａは、それぞれ工具軸Ｔｘ方向を厚さ方向とする第１の上側の板状部材９Ａと第１の下側の板状部材１０Ａを連結して構成される。同様に、第２の固定部材８Ｂも、それぞれ工具軸Ｔｘ方向を厚さ方向とする第２の上側の板状部材９Ｂと第２の下側の板状部材１０Ｂを連結して構成される。
【００１４】
従って、第１の固定部材８Ａ及び第２の固定部材８Ｂは、それぞれ横断面がＩ字又はＩ字の一部を含む形状を有するレール構造となる。つまり、第１の固定部材８Ａ及び第２の固定部材８Ｂは、溝を有するチャンネルレールとなる。図示された例では、第１の固定部材８Ａ及び第２の固定部材８Ｂが、横断面がＩ字の片側であるレール構造を有している。
【００１５】
第１の固定部材８Ａ及び第２の固定部材８Ｂは、互いに横断面が線対称な形状としても良いし、横断面が非対称な形状としてもよい。尚、第１の固定部材８Ａ及び第２の固定部材８Ｂの形状が同一であれば、一方を１８０度回転させることによって双方の形状が互いに線対称となる。
【００１６】
第１の固定部材８Ａの第１の下側の板状部材１０Ａの外側と第２の固定部材８Ｂの第２の下側の板状部材１０Ｂの外側は、被削材Ｗの表面に接触させるための接触面を形成する。一方、第１の下側の板状部材１０Ａの内側と第２の下側の板状部材１０Ｂの内側には、テンプレート４を任意の固定手段でセットすることができる。つまり、第１の下側の板状部材１０Ａの内側と第２の下側の板状部材１０Ｂの内側は、テンプレート４を設置するための接触面を形成する。
【００１７】
テンプレート４を固定するための固定手段としては、ボルトとナットやクランプなどが挙げられる。また、溶接等によってテンプレート４を第１の下側の板状部材１０Ａの内側と第２の下側の板状部材１０Ｂの内側に固定して穿孔治具３の一部としてもよい。
【００１８】
他方、第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとによってドリル駆動装置２の先端をテンプレート４との間で挟持することができる。
【００１９】
ロック機構５は、ドリル駆動装置２に着脱可能な構造、第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂとテンプレート４との間で挟持することが可能な構造並びにテンプレート４の貫通孔と嵌合する構造を有している。具体例として、ロック機構５は、ノーズピース１１及びブッシングチップ１２で構成することができる。
【００２０】
ノーズピース１１は、ドリル駆動装置２にアタッチメントとして着脱可能な、回転部の保護部材である。従って、ノーズピース１１は、筒状構造を有する。
【００２１】
ブッシングチップ１２は、更にノーズピース１１の先端に取付けることができる。ブッシングチップ１２は、ドリルＴをガイドするための貫通孔を有する筒状の構造を有する。また、ブッシングチップ１２の先端は段差を有する。ブッシングチップ１２の先端における外径が小さい円筒状の部分は、テンプレート４の貫通孔と嵌合するサイズを有している。
【００２２】
従って、ブッシングチップ１２の先端をテンプレート４の貫通孔に挿入することによって、ドリル駆動装置２及びドリルＴの、工具軸Ｔｘに垂直な方向における位置決めを行うことができる。また、ブッシングチップ１２の先端をテンプレート４の貫通孔に挿入すると、ブッシングチップ１２の先端に形成される工具軸Ｔｘ方向を法線方向とする段差面はテンプレート４に接触する。従って、ドリル駆動装置２及びドリルＴの、工具軸Ｔｘ方向における位置決めを行うことができる。
【００２３】
ブッシングチップ１２のノーズピース１１側には、ブッシングチップ１２を穿孔治具３にロックするための半径方向への突起部分１３が設けられる。具体的には、ブッシングチップ１２の突起部分１３は、工具軸Ｔｘに垂直な方向における一部の幅がテンプレート４がセットされた状態における穿孔治具３の第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとの間の空隙よりも狭く、工具軸Ｔｘに垂直な方向における別の一部の幅がテンプレート４がセットされた状態における第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとの間の空隙よりも広い構造を有する。
【００２４】
具体例として図４に示すように、横断面が長円形状となるようにブッシングチップ１２のノーズピース１１側に突起部分１３を形成することができる。このような突起部分１３をブッシングチップ１２に形成すると、突起部分１３のノーズピース１１側の面を、第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂの内側の面に接触させることができる。
【００２５】
すなわち、テンプレート４がセットされた状態における穿孔治具３の第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとの間の空隙にブッシングチップ１２を挿入して回転させることによって、第１の上側の板状部材９Ａ及び前記第２の上側の板状部材９Ｂとテンプレート４との間にブッシングチップ１２を挟持することができる。
【００２６】
従って、突起部分１３の工具軸Ｔｘ方向における位置が徐々に変化するようにすることが望ましい。そうすることにより、ブッシングチップ１２の回転量を調節してブッシングチップ１２を強固にテンプレート４及び穿孔治具３に固定することが可能となる。図３は、ブッシングチップ１２によってドリル駆動装置２をテンプレート４及び穿孔治具３に固定して被削材Ｗの穿孔を行っている状態を示している。また、図３に示す例では、ブッシングチップ１２をドリルＴの回転方向と逆の半時計回りに回すと、ブッシングチップ１２を含むロック機構５とともにドリル駆動装置２が穿孔治具３の内側にクランプされるようになっている。
【００２７】
従って、テンプレート４の幅及び厚さ、ブッシングチップ１２の長さ及び外形を含む形状並びに穿孔治具３の形状は、互いに対応するように設計される。特に、穿孔治具３の構造が簡易であるため、穿孔治具３を適切なサイズに設計することによって、テンプレート４、ブッシングチップ１２及び穿孔治具３を互いに適切なサイズ及び形状にすることができる。
【００２８】
更に、ロック機構５には、切粉の吸塵用のパイプ１４を連結することができる。吸塵用のパイプ１４を連結するための吸塵孔１５は、ブッシングチップ１２の第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとの間の空隙よりも狭い部分に設けることが穿孔治具３との干渉を避ける観点から望ましい。これにより、ブッシングチップ１２が穿孔治具３に固定された状態における吸塵用のパイプ１４の位置を、第１の上側の板状部材９Ａと第２の上側の板状部材９Ｂとの間の空隙にすることができる。
【００２９】
また、吸塵用のパイプ１４を連結するための吸塵孔１５をノーズピース１１ではなくブッシングチップ１２に設けることによって、吸塵孔１５の工具軸Ｔｘ方向における位置が、ノーズピース１１内でドリルＴとブッシュ１６が滑合する範囲よりも被削材Ｗ側となる。このため、吸塵用の空気の流れがドリルＴとブッシュ１６の滑合部分よりも被削材Ｗ側において吸塵孔１５側へ向かい、切粉の吸塵効率を向上させることができる。
【００３０】
次に穿孔ユニット１及び穿孔治具３を用いた穿孔方法について説明する。
【００３１】
被削材Ｗを穿孔する場合には、予め図示されるようにテンプレート４を固定した穿孔治具３が被削材Ｗにセットされる。一方、手持ち式のドリル駆動装置２にドリルＴが装着される。続いて、ドリル駆動装置２にロック機構５が取付けられる。そして、ドリル駆動装置２の先端を構成するロック機構５をテンプレート４の貫通孔に挿入した状態でロック機構５を回転させることによってドリル駆動装置２が穿孔治具３に固定される。更に、ドリルＴに回転動作及び工具軸Ｔｘ方向の送りを与えて被削材Ｗを穿孔することによって、被加工品を製造することができる。尚、穿孔中には、エア吸引系を吸塵用のパイプ１４に連結して切粉の吸塵を行うことができる。
【００３２】
つまり以上のような穿孔ユニット１は、２つのレール状の部材を有する穿孔治具３、テンプレート４及びロック機構５によって、ドリル駆動装置２を適切な位置及び角度で被削材Ｗにセットできるようにしたものである。また、穿孔治具３は、２つのレール状の部材でテンプレート４及びドリル駆動装置２を適切な位置及び角度で被削材Ｗにセットできるようにしたものである。
【００３３】
（効果）
このため、穿孔ユニット１及び穿孔治具３によれば、ドリルＴ及びドリル駆動装置２を簡易かつ安定的に適切な位置及び角度で被削材Ｗにセットすることができる。
【００３４】
特に、典型的なテンプレート４は容易に加工できるように薄い板材で構成されている。このため、テンプレート４を使用しても、位置決めを行うことができるのみで、穿孔による反力を十分に受けることが困難である。
【００３５】
これに対して、穿孔治具３は剛性の高いレール構造を有しているため、穿孔反力を十分に受けることができる。換言すれば、穿孔治具３を使用することによって、穿孔反力を十分に受けるための剛性を得ることができる。また、既存のテンプレート４を利用した穿孔を行うことができる。換言すれば、既存のテンプレート４に、穿孔反力を十分に受けるための剛性を付加することができる。
【００３６】
また、穿孔治具３は、ブロック状の治具に比べて板厚が薄い。従って、穿孔治具３の製造が容易であり、かつ穿孔治具３の重量を小さくすることができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
図５は本発明の第２の実施形態に係る穿孔治具の構成を示す横断面図であり、図６は図５に示すテンプレートの上面図である。
【００３８】
図５に示された第２の実施形態における穿孔治具３Ａは、追加部材２０を連結した構成が図１に示す第１の実施形態における穿孔治具３と相違する。第２の実施形態における穿孔治具３Ａの他の構成および作用については第１の実施形態における穿孔治具３と実質的に異ならないため穿孔治具３Ａ及びテンプレート４のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
【００３９】
穿孔治具３Ａでは、第１の固定部材８Ａの第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の固定部材８Ｂの第２の上側の板状部材９Ｂの少なくとも一方に追加部材２０を連結することができる。逆に、追加部材２０は、第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂの少なくとも一方に着脱可能な構造を有している。追加部材２０は、ボルトとナット等の任意の固定手段で第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂの少なくとも一方に取付けることができる。
【００４０】
追加部材２０を連結することによって、ドリル駆動装置２の先端を挟持する位置を調節することができる。従って、様々な幅及び形状を有するテンプレート４を用いた穿孔が可能となる。例えば、図５に示されるように追加部材２０を第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂの一方のみに連結すれば、貫通孔が中央に設けられていないテンプレート４を穿孔治具３Ａにセットして穿孔を行うことが可能となる。
【００４１】
具体例として、図６に示すように千鳥状に複数の貫通孔が設けられたテンプレート４を用いた穿孔が可能である。この場合、図５(A)に示すように第２の上側の板状部材９Ｂに追加部材２０を連結して穿孔を行った後に、図５(B)に示すように追加部材２０を第１の上側の板状部材９Ａに連結して穿孔を行えば、被削材Ｗに対してテンプレート４を動かさずに千鳥状の孔を連続的に穿孔することができる。
【００４２】
もちろん、追加部材２０を第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂの双方に連結することもできる。その場合には、中央に貫通孔を設けた幅の広いテンプレートを使用して穿孔を行うことが可能となる。また、幅の異なる２つの追加部材２０を第１の上側の板状部材９Ａ及び第２の上側の板状部材９Ｂの双方に連結すれば、様々な形態を有するテンプレートを使用して穿孔を行うことができる。すなわち、穿孔治具３Ａに汎用性を持たせることができる。
【００４３】
（他の実施形態）
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
【符号の説明】
【００４４】
１  穿孔ユニット
２  ドリル駆動装置
３、３Ａ  穿孔治具
４  テンプレート
５  ロック機構
６  下面部
７  上面部
８Ａ  第１の固定部材
８Ｂ  第２の固定部材
９Ａ  第１の上側の板状部材
９Ｂ  第２の上側の板状部材
１０Ａ  第１の下側の板状部材
１０Ｂ  第２の下側の板状部材
１１  ノーズピース
１２  ブッシングチップ
１３  突起部分
１４  吸塵用のパイプ
１５  吸塵孔
１６  ブッシュ
２０  追加部材
Ｗ  ワーク（被削材）
Ｔ  ドリル
Ｔｘ  工具軸
【図１】
2014237211.tif 000003
【図２】
2014237211.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014237211.tif 000006
【図５】
2014237211.tif 000007
【図６】
2014237211.tif 000008