(57)【要約】【課題】  加工ライン上の被加工木材に対して、穴径の異なる複数種類の貫通穴や穴径の大きな貫通穴を、ドリルを付け替えたり穴開け加工機を余分に設置することなく、簡易な制御によって効率良く形成することを可能にする多段穴開けドリルを提供する。【解決手段】  加工ライン上の被加工木材１１に貫通穴を形成するための穴開け加工機１２に取り付けて用いられる多段穴開けドリル１０であって、被加工木材１１の厚さｔよりも長い長さを各々有する、切削径の異なる２以上のドリル部１７ａ，１７ｂ，１７ｃを含み、最少切削径の先端ドリル部１７ａの後方に軸心Ｃを合致させて、第１後方ドリル部１７ｂ及び第２後方ドリル部１７ｃが、切削径が段階的に大きくなるように連接一体化されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工ライン上の被加工木材に貫通穴を形成するための穴開け加工機に取り付けて用いられる多段穴開けドリルであって、
被加工木材の厚さよりも長い長さを各々有する、切削径の異なる２以上のドリル部を含み、最少切削径の先端ドリル部の後方に軸心を合致させて、１以上の後方ドリル部が、切削径が段階的に大きくなるように連接一体化されることにより構成される多段穴開けドリル。
【請求項２】
前記後方ドリル部の先端面には、前記軸心に沿った嵌合穴が形成されていると共に、前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部の後端から前記軸心に沿った嵌合ロッドが突出しており、前記嵌合穴に前記嵌合ロッドを嵌合係止することにより、前記切削径の異なる２以上のドリル部が軸心を合致させて連接一体化される請求項１記載の多段穴開けドリル。
【請求項３】
前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部は、後方に連接される前記後方ドリル部の長さを加えた長さで後方に延設しており、前記後方ドリル部には、前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部を挿通可能な挿通穴が、前記軸心に沿って貫通形成されており、前記挿通穴に前記先端ドリル部の後方延設部分又は先端側の前記後方ドリル部の後方延設部分を挿入して係止することにより、前記切削径の異なる２以上のドリル部が軸心を合致させて連接一体化される請求項１記載の多段穴開けドリル。
【請求項４】
前記後方ドリル部の切削刃が設けられた、前記先端ドリル部と前記後方ドリル部との段差接続部、又は先端側の前記後方ドリル部と後方の前記後方ドリル部との段差接続部は、先端側に向かって縮径するテーパー面となっている請求項１〜３のいずれかに記載の多段穴開けドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多段穴開けドリルに関し、特に加工ライン上の被加工木材に貫通穴を形成するための穴開け加工機に取り付けて用いられる多段穴開けドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば木造住宅建築物では、建築物を構成する木製部材を、手動の工具を用いて建築施工現場おいて加工し、組み立てる場合の他、工場等において各構成部材を予め加工形成しておき、これを建築施工現場に搬入して組み立てて建築物を形成することにより、施工の効率化を図るようにした工法も多く採用されている。特に、予め工場等において製作した複数の住宅ユニットを、建築施工現場において組み付けて構築されるユニット住宅の場合には、各構成部材は、所定の加工ラインに供給された被加工木材に対して、例えばＮＣ制御された切断加工機や穴開け加工機等を用いて切断加工や穴開け加工等を施すことより、効率良く加工形成されることになる。
【０００３】
加工ライン上の被加工木材に対して貫通穴を形成する場合、回転駆動装置を備える穴開け加工機に、周面に切削屑を排出するための螺旋溝を備える切削ドリルを取り付けて行うのが一般的である（例えば特許文献１参照）。また、被加工木材の種類や用途によっては、穴径の異なる数種類の貫通穴を形成する必要を生じる場合があり、このような場合には、手動の工具を用いて穴開け加工を施す場合と同様に、切削径の異なる切削ドリルを穴開け加工機に付け替えて切削作業を行う方法が一般に採用される。また、大きな穴径の貫通穴を一度に形成する場合、切削トルクが過大になりやすいことから、これよりも小さな穴径の貫通穴を先穴として形成した後に、切削径の大きな切削ドリルを用いて先穴を拡幅する方法が採られていた。
【特許文献１】特開２００２−１７５０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、加工ライン上に順次送り出される被加工木材に対して穴開け加工を施す際に、加工ラインをその都度ストップして、切削ドリルを異なる切削径のものに付け替えるのは、加工作業の効率化を損なう場合がある。また、加工ライン上に異なる切削径の切削ドリルを各々取り付けた複数の穴開け加工機を設置して、これらを選択的に用いて各穴径の貫通穴を形成したり、先穴を拡幅することも考えられるが、各切削径の切削ドリル毎に穴開け加工機を余分に設置するのは、設備費用が増大すると共に、穴開け加工機の制御も煩雑になる。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたものであり、加工ライン上の被加工木材に対して、穴径の異なる複数種類の貫通穴や穴径の大きな貫通穴を、ドリルを付け替えたり穴開け加工機を余分に設置することなく、簡易な制御によって効率良く形成することを可能にする多段穴開けドリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、  加工ライン上の被加工木材に貫通穴を形成するための穴開け加工機に取り付けて用いられる多段穴開けドリルであって、被加工木材の厚さよりも長い長さを各々有する、切削径の異なる２以上のドリル部を含み、最少切削径の先端ドリル部の後方に軸心を合致させて、１以上の後方ドリル部が、切削径が段階的に大きくなるように連接一体化されることにより構成される多段穴開けドリルを提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００７】
また、本発明の多段穴開けドリルは、前記後方ドリル部の先端面には、前記軸心に沿った嵌合穴が形成されていると共に、前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部の後端から前記軸心に沿った嵌合ロッドが突出しており、前記嵌合穴に前記嵌合ロッドを嵌合係止することにより、前記切削径の異なる２以上のドリル部を軸心を合致させて連接一体化することが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明の多段穴開けドリルは、前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部が、後方に連接される前記後方ドリル部の長さを加えた長さで後方に延設しており、前記後方ドリル部には、前記先端ドリル部又は先端側の前記後方ドリル部を挿通可能な挿通穴が、前記軸心に沿って貫通形成されており、前記挿通穴に前記先端ドリル部の後方延設部分又は先端側の前記後方ドリル部の後方延設部分を挿入して係止することにより、前記切削径の異なる２以上のドリル部を軸心を合致させて連接一体化することが好ましい。
【０００９】
さらにまた、本発明の多段穴開けドリルは、前記後方ドリル部の切削刃が設けられた、前記先端ドリル部と前記後方ドリル部との段差接続部、又は先端側の前記後方ドリル部と後方の前記後方ドリル部との段差接続部を、先端側に向かって縮径するテーパー面とすることができる
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多段穴開けドリルによれば、加工ライン上の被加工木材に対して、穴径の異なる複数種類の貫通穴や穴径の大きな貫通穴を、ドリルを付け替えたり穴開け加工機を余分に設置することなく、簡易な制御によって効率良く形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好ましい第１実施形態に係る多段穴開けドリル１０は、図１に示すように、例えばユニット住宅を形成するための住宅ユニットの製造工場において、加工ラインに供給されて順次送り出される被加工木材１１に対して、例えばφ１３，φ２４，φ３２，φ６０等の複数種類の穴径の貫通穴を、例えば一台の穴開け加工機１２を用いて、簡単な制御によって効率良く穴開け加工できるようにするものである。ここで、穴開け加工機１２は、内部にモーター等の回転駆動装置を備えており、下方に突出するドリル把持部１２ａの固定チャック１２ｂにドリル１０の基端係止ロッド１３を強固に把持固定して、所定の回転トルクでドリル１０を回転させる。また穴開け加工機１２は、支柱部１４に設けられた垂直案内レール１５に沿って下方にスライド移動することにより、穴開け加工機１２の下方に固定クランプ部材１６を介して位置決め固定された、加工ライン上を移動してきた被加工木材１１に対して、貫通穴を形成できるようになっている。さらに、穴開け加工機１２は、加工ラインの制御装置と接続していて、その回転トルクや、垂直案内レール１５に沿った上下方向の移動量、移動速度等を、適宜制御することができるようになっている。
【００１２】
そして、本第１実施形態の多段穴開けドリル１０は、上述のように、加工ライン上の被加工木材１１に貫通穴を形成するための穴開け加工機１２に取り付けて用いられるドリルであって、被加工木材１１の厚さｔよりも長い長さを各々有する、切削径の異なる２以上（本第１実施形態では３体）のドリル部１７ａ，１７ｂ，１７ｃを含み、図２（ａ），（ｂ）にも示すように、最少切削径の先端ドリル部１７ａの後方に軸心Ｃを合致させて、１以上（本第１実施形態では２体）の第１後方ドリル部１７ｂ及び第２後方ドリル部１７ｃが、切削径が段階的に大きくなるように連接一体化されることによって構成されている。
【００１３】
また、本第１実施形態によれば、第１後方ドリル部１７ｂ及び第２後方ドリル部１７ｃの先端面には、軸心Ｃに沿った嵌合穴１８ｂ，１８ｃが各々形成されていると共に、先端ドリル部１７ａや先端側の後方ドリル部である第１ドリル部１７ｂの後端からは軸心Ｃに沿った嵌合ロッド１９ａ，１９ｂが各々突出しており、各嵌合穴１８ｂ，１８ｃに各嵌合ロッド１９ａ，１９ｂを各々嵌合係止することにより、切削径の異なる２以上のドリル部１７ａ，１７ｂ，１７ｃが軸心Ｃを合致させて連接一体化されている。
【００１４】
ここで、本第１実施形態によれば、先端ドリル部１７ａは、切削径が例えばφ１３の切削ドリルであって、先端部分に、羽根状の切削刃を有する円盤形状のドリルビット２０ａを備えており、また周面には、ドリルビット２０ａの部分も含めて、切削屑を排出するための螺旋溝２１ａが形成されている。さらに、先端ドリル部１７ａの後端から突出して円柱形状の嵌合ロッド１９ａが設けられており、この嵌合ロッド１９ａの先端部分には、例えばセットボルト止め付け用の切欠き面２２ａが、例えば直角な２方向に向けて切欠き形成されている。
【００１５】
第１後方ドリル部１７ｂは、切削径が例えばφ２４のドリルであって、先端部分に、羽根状の切削刃を有する円環形状のドリルビット２０ｂを備えており、また周面には、ドリルビット２０ｂの部分も含めて、切削屑を排出するための螺旋溝２１ｂが形成されている。さらに、第１後方ドリル部１７ｂの先端面には、先端ドリル部１７ａの嵌合ロッド１９ａと略合致する形状に開口形成された嵌合穴１８ｂが設けられていると共に、先端部分の周面には、例えばセットボルト止め付け用の締結孔２３ｂが、例えば直角な２方向に向けて開口形成されている。さらにまた、第１後方ドリル部１７ｂの後端から突出して円柱形状の嵌合ロッド１９ｂが設けられており、この嵌合ロッド１９ｂの先端部分には、例えばセットボルト止め付け用の切欠き面２２ｂが、例えば直角な２方向に向けて切欠き形成されている。
【００１６】
第２後方ドリル部１７ｃは、切削径が例えばφ３２のドリルであって、先端部分に、羽根状の切削刃を有する円環形状のドリルビット２０ｃを備えており、また周面には、ドリルビット２０ｃの部分も含めて、切削屑を排出するための螺旋溝２１ｃが形成されている。さらに、第２後方ドリル部１７ｃの先端面には、第１後方ドリル部１７ｂの嵌合ロッド１９ｂと略合致する形状に開口形成された嵌合穴１８ｃが設けられていると共に、先端部分の周面には、例えばセットボルト止め付け用の締結孔２３ｃが、例えば直角な２方向に向けて開口形成されている。さらにまた、第１後方ドリル部１７ｂの後端から突出して、例えば６角柱形状の基端係止ロッド１３が設けられており、この基端係止ロッド１３を介して、本第１実施形態の多段穴開けドリル１０が、穴開け加工機１２のドリル把持部１２ａに装着固定されることになる。
【００１７】
これらの先端ドリル部１７ａ、第１後方ドリル部１７ｂ、及び第２後方ドリル部１７ｃは、先端ドリル部１７ａの嵌合ロッド１９ａを第１後方ドリル部１７ｂの嵌合穴１８ｂに填め込み、２方向の締結孔２３ｂに、セットボルト２４を、嵌合ロッド１９ａの止め付け用の切欠き面２２ａに向けて各々締着して、先端ドリル部１７ａと第１後方ドリル部１７ｂとを接合すると共に、第１後方ドリル部１７ｂの嵌合ロッド１９ｂを第２後方ドリル部１７ｃの嵌合穴１８ｃに填め込み、２方向の締結孔２３ｃに、セットボルト２４を、嵌合ロッド１９ｂの止め付け用の切欠き面２２ｂに向けて各々締着して、先端ドリル部１７ａと第１後方ドリル部１７ｂとを接合することにより、先端ドリル部１７ａ、第１後方ドリル部１７ｂ、及び第２後方ドリル部１７ｃが、軸心Ｃを合致させて連接一体化した、切削径が後方に向けて段階的に大きくなる本第１実施形態の多段穴開けドリル１０が形成されることになる。
【００１８】
そして、上述のような構成を備える本第１実施形態の多段穴開けドリル１０は、図１に示すように、穴開け加工機１２に取り付けて用いられ、加工ライン上の被加工木材１１に対して、穴径の異なる複数種類の貫通穴や穴径の大きな貫通穴を、ドリルを付け替えたり穴開け加工機を余分に設置することなく、簡易な制御によって効率良く形成することが可能になる。
【００１９】
すなわち、本第１実施形態の多段穴開けドリル１０は、被加工木材１１の厚さｔよりも長さの長い、切削径の異なる先端ドリル部１７ａ、第１後方ドリル部１７ｂ、及び第２後方ドリル部１７ｃが、後方に向けて切削径が段階的に大きくなるように、軸心Ｃを合致させて連接一体化されているので、穴開け加工機１２の上下方向への移動量をコントロールするだけの簡単な制御によって、切削すべき貫通穴の穴径に応じた切削径を有するドリル部１７ａ，１７ｂ，１７ｃに、適宜容易に切り替えることが可能になり、これによって、一台の穴開け加工機１２を用いて、複数種類の貫通穴を、ドリルを付け替えることなく容易に形成することが可能になる。
【００２０】
また、第１後方ドリル部１７ｂや第２後方ドリル部１７ｃによって大きな穴径の貫通穴を形成する際には、これよりも下方に位置する先端ドリル部１７ａや第１後方ドリル部１７ｂによって、小さな穴径の貫通穴が先穴として予め形成されていることになるので、これらの先穴を拡幅するようにして大きな穴径の貫通穴を切削することにより、適度な切削トルクで大きな穴径の貫通穴を容易に形成することが可能になる。
【００２１】
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の好ましい第２実施形態に係る多段穴開けドリル３０を示すものである。本第２実施形態によれば、多段穴開けドリル３０は、被加工木材１１の厚さｔよりも長い長さを各々有する、切削径の異なる２体のドリル部３１ａ，３１ｂを含んでおり、先端ドリル部３１ａは、後方に連接される後方ドリル部３１ｂの長さを加えた長さを越えて後方に延設しており、後方ドリル部３１ｂには、先端ドリル部３１ａを挿通可能な挿通穴３２が、軸心Ｃに沿って貫通形成されている。また後方ドリル部３１ｂの挿通穴３２に、先端ドリル部３１ａの後方延設部分３３を挿入して、例えば後方ドリル部３１ｂの周面に形成された締結孔３４に、先端ドリル部３１ａのドリル山部に設けた止め付け用の窪みに向けてセットボルト３５を各々締着し、後方ドリル部３１ｂを先端ドリル部３１ａに係止固定することにより、切削径の異なる先端ドリル部３１ａと後方ドリル部３１ｂとが、軸心Ｃを合致させて連接一体化された、本第２実施形態の多段穴開けドリル３０が形成されることになる。
【００２２】
そして、本第２実施形態の多段穴開けドリル３０もまた、穴開け加工機１２に取り付けて用いられ、先端ドリル部３１ａや後方ドリル部３１ｂによる２種類の貫通穴を、ドリルを付け替えることなく容易に形成することが可能になり、これによって上記第１実施形態の多段穴開けドリル１０と同様の作用効果を奏することになる。
【００２３】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、最少切削径の先端ドリル部の後方に軸心を合致させて、１以上の後方ドリル部を連接一体化する構造は、上記各実施形態のものに限定されるものではなく、異なる切削径を有する先端ドリル部と後方ドリル部とを一本の錐から削り出して、これらを連接一体化しても良い。また、図４に示すように、後方ドリル部４１ｂの切削刃が設けられた、先端ドリル部４１ａと後方ドリル部４１ｂとの段差接続部４２を、先端側に向かって縮径するテーパー面とすることもでき、これによって、先端ドリル部４１ａによって先行して形成された、穴径の小さい先穴を拡幅しつつ、後方ドリル部４１ｂによって穴径の大きな貫通穴を形成する際の切削作業を、よりスムーズに行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の好ましい第１実施形態に係る多段穴開けドリルを穴開け加工機に取り付けて、被加工木材に貫通穴を形成する状況を説明する正面図である。
【図２】（ａ）は本発明の好ましい第１実施形態に係る多段穴開けドリルの側面図、（ｂ）は同分解側面図である。
【図３】（ａ）は本発明の好ましい第２実施形態に係る多段穴開けドリルの側面図、（ｂ）は同分解側面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る多段穴開けドリルの側面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０，３０  多段穴開けドリル
１１  被加工木材
１２  穴開け加工機
１３  基端係止ロッド
１４  支柱部
１５  垂直案内レール
１６  固定クランプ部材
１７ａ，３１ａ，４１ａ  先端ドリル部
１７ｂ  第１後方ドリル部
１７ｃ  第２後方ドリル部
１８ｂ，１８ｃ  嵌合穴
１９ａ，１９ｂ  嵌合ロッド
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  ドリルビット
２１ａ，２１，２１ｃ  螺旋溝
２２ａ，２２ｂ    セットボルト止め付け用の切欠き面
２３ｂ，２３ｃ，３４  締結孔
２４，３５  セットボルト
３１ｂ，４１ｂ  後方ドリル部
３２  挿通穴
４２  段差接続部
Ｃ    軸心
ｔ    被加工木材の厚さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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