(57)【要約】【課題】切抜片の落下を効果的に防止可能な穿孔工具を提供する。【解決手段】下端に切刃を有する円筒状のホールカッター２１と、ホールカッター２１の回転中心に配置されてホールカッター２１よりも下方へ突出され、ホールカッター２１と一体的に回転するドリル３０と、ドリル３０の外周面に対して出没自在にドリル３０の途中部に設けられ、ドリル３０により形成される小径孔を挿通した状態で外方へ突出して、ホールカッター２１により切り抜かれた切抜片を下側から係止可能な係止部材３１とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端に切刃を有する円筒状のホールカッターと、
前記ホールカッターの回転中心に配置されてホールカッターよりも下方へ突出され、ホールカッターと一体的に回転するドリルと、
前記ドリルの外周面に対して出没自在にドリルの途中部に設けられ、ドリルにより形成される小径孔を挿通した状態で外方へ突出して、ホールカッターにより切り抜かれた切抜片を下側から係止可能な係止部材と、
を備えたことを特徴とする穿孔工具。
【請求項２】
前記係止部材をその自重により外方へ突出するようにドリルに対して枢支した請求項１記載の穿孔工具。
【請求項３】
前記係止部材をドリルの回転時における遠心力で外方へ突出するようにドリルに対して枢支した請求項１又は２記載の穿孔工具。
【請求項４】
前記ドリルをホールカッターに対して上下方向に移動自在で且つ相対回転不能に設け、前記ドリルをホールカッターに対して下方へ付勢する付勢手段を設けた請求項１〜３のいずれか１項記載の穿孔工具。
【請求項５】
前記ドリルをドリル本体と軸部材とに分割構成し、軸部材にホールカッターに対して上下方向に移動自在で且つ相対回転不能なスプライン軸部を形成した請求項４記載の穿孔工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切抜片の脱落を防止可能な穿孔工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
穿孔工具として、下端に切刃を有する円筒状のホールカッターと、ホールカッターの回転中心に配置されてホールカッターよりも下方へ突出され、ホールカッターと一体的に回転するドリルと、ホールカッターの上部に上方へ突出形成した取付部であって、ボール盤や電気ドリルなどの穿孔機への取付部を有するものが広く実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この穿孔工具では、鉄板等の被削材にドリルで小径孔を形成して、該小径孔を回転中心として、ホールカッターで大径孔を形成することになる。そして、大径孔の形成後は、ホールカッター内に残留する円板状の切抜片を外部へ排出して、穿孔処理を完了することになる。
【０００４】
また、前記切抜片の脱落を防止するために、前記穿孔工具に、切抜片を吸着保持する磁石を備えさせたものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４１３０号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１記載の発明では、穿孔処理に伴なって発生する切抜片は、ホールカッター及びドリルとの摩擦抵抗によりホールカッター内に保持されており、穿孔工具を下側へ向けただけでは容易には落下しないが、穿孔工具を下側へ向けた状態で、穿孔工具が他物に衝突したりすると、穿孔工具から脱落することが懸念される。
【０００７】
一方、特許文献２記載の発明のように、磁石により切抜片を吸着保持することで、切抜片の脱落を防止することも可能であるが、切粉が磁石に付着してその除去作業が煩雑になるという別の問題が発生する。
【０００８】
本発明の目的は、切抜片の落下を効果的に防止可能な穿孔工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る穿孔工具は、下端に切刃を有する円筒状のホールカッターと、前記ホールカッターの回転中心に配置されてホールカッターよりも下方へ突出され、ホールカッターと一体的に回転するドリルと、前記ドリルの外周面に対して出没自在にドリルの途中部に設けられ、ドリルにより形成される小径孔を挿通した状態で外方へ突出して、ホールカッターにより切り抜かれた切抜片を下側から係止可能な係止部材とを備えたものである。
【００１０】
この穿孔工具では、従来の穿孔工具と同様に、ドリルにより鉄板等の被削材に小径孔を形成して、該小径孔を回転中心として、ホールカッターで大径孔を形成することになるが、係止部材が小径孔を挿通して被削材の反対側へ移動し、係止部材がドリルの外周面よりも外方へ突出すると、ホールカッターにより切り抜かれた切抜片が係止部材により下側から係止され、切抜片の脱落が防止されることになる。このため、穿孔の形成後、切抜片を排出するまでの間において、穿孔工具から切抜片が予期せず脱落するという不具合を防止できる。しかも、係止部材により機械的に切抜片を係止できるので、磁石による場合のように切粉が付着したりすることもない。なお、穿孔工具から切抜片を取り除くときには、係止部材をドリル内に押し込んで没入させた状態で取り除くことになる。
【００１１】
前記係止部材をその自重により外方へ突出するようにドリルに対して枢支することが好ましい実施例である。この場合には、ドリルを停止させてドリルが上下方向に配置された状態で、係止部材がその自重により外方へ突出するので、穿孔工具により被削材に穿孔を形成した後、穿孔工具の回転を停止させたときに、係止部材が没入側へ移動することを簡単な構成で防止することができ、切抜片が脱落しないように係止部材により切抜片を確実に係止できる。ただし、バネ等により係止部材を突出側へ常時付勢するように構成することも可能である。
【００１２】
前記係止部材をドリルの回転時における遠心力で外方へ突出するようにドリルに対して枢支することも好ましい実施例である。係止部材は、バネ等により没入可能に外方へ突出させることも可能であるが、構造が複雑になるとともに、切粉が詰まって係止部材の没入側へ弾性変形が不能になることもあるので、遠心力で外方へ突出するように構成することが好ましい。
【００１３】
前記ドリルをホールカッターに対して上下方向に移動自在に設け、前記ドリルをホールカッターに対して下方へ付勢する付勢手段を設けることもできる。ドリルをホールカッターに対して固定的に設けることも可能であるが、本発明に係る穿孔工具では、穿孔処理時における穿孔工具の上下方向へのストロークが、小径孔を形成してから係止部材が被削材の下側へ移動するまでのストローク分だけ、既存の穿孔工具よりも大きくなり、既存の穿孔機に適用できない場合があるので、ドリルをホールカッターに対して上下方向に移動自在に設けることが好ましい、この場合には、ドリルにより小径孔を形成したときに、付勢手段の付勢力によりドリルが下側へ突出して、係止部材が被削材よりも下側へ移動するように構成できるので、小径孔を形成してから係止部材が被削材の下側へ移動するまでのストローク分だけ、穿孔工具のストロークを小さく設定することができる。
【００１４】
前述のようにドリルをホールカッターに対して上下移動自在に設ける場合には、前記ドリルをドリル本体と軸部材とに分割構成し、軸部材にホールカッターに対して上下方向に移動自在で且つ相対回転不能なスプライン軸部を形成することが好ましい。つまり、ドリルに対して直接的にスプラインを形成して、ドリルをホールカッターに対して相対回転不能で且つ上下移動自在に構成することも可能であるが、このように構成すると消耗品としてのドリルの製作コストが高くなる。そこで、本発明のように、ドリルをドリル本体と軸部材とに分割構成して、繰り返し使用する軸部材にスプライン軸部を形成することで、消耗品としてのドリル本体の製作コストを安くすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る穿孔工具によれば、ホールカッターにより切り抜かれた切抜片が係止部材により下側から係止され、切抜片の脱落が防止されるので、穿孔の形成後、切抜片を排出するまでの間において、穿孔工具から切抜片が予期せず脱落するという不具合を防止できる。しかも、係止部材により機械的に切抜片を係止できるので、磁石による場合のように切粉が付着したりすることもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】穿孔機の側面図
【図２】穿孔工具の縦断面図
【図３】図２の(ａ)はａ−ａ線断面図、（ｂ）はｂ−ｂ線断面図、（ｃ）はｃ−ｃ線断面図
【図４】(ａ)〜（ｄ）は穿孔方法の説明図
【図５】(ａ)〜（ｄ）は穿孔方法の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３に示すように、穿孔機１０は、穿孔工具２０を回転駆動する駆動手段１１と、レバー１２の操作により駆動手段１１とともに穿孔工具２０をその軸心方向（上下方向）に送り操作する送り操作手段１３と、電磁石により穿孔機１０を被削材１に着脱自在に固定設置するための磁気吸着手段１４とを備えた周知の構成のものである。ただし、穿孔機１０の設置方法は、磁気吸着手段１４を用いた以外の固定方法、例えばボルトやナットを用いた固定方法を採用することも可能である。
【００１８】
穿孔工具２０は、下端に切刃を有する円筒状のホールカッター２１と、ホールカッター２１の回転中心に配置されてホールカッター２１よりも下方へ突出され、ホールカッター２１と一体的に回転するドリル３０と、ドリル３０の外周面に対して出没自在にドリル３０の途中部に枢支した係止部材３１とを備えている。
【００１９】
ホールカッター２１は、下端側を開口させた有底な略円筒状の部材で構成され、ホールカッター２１の下端部には切刃が周方向に一定間隔おきに形成され、ホールカッター２１の中央部には切り抜いた切抜片２及び切粉を収容可能な収容空間２２が形成されている。ホールカッター２１の上端部には、穿孔機１０のシャンク１５に対して相対回転不能に取り付けられる取付部２３が形成され、ホールカッター２１の上部内にはネジ孔２４が軸方向に貫通状に形成されている。ネジ孔２４にはガイド部材２５が収容空間２２側から締結され、ガイド部材２５にはスプライン孔２６が軸方向に貫通状に形成されている。ガイド部材２５の下端部には６角孔２７が形成され、この６角孔２７に６角レンチを挿入して、ガイド部材２５をネジ孔２４に締結できるように構成されている。ただし、ガイド部材２５を省略し、ネジ孔２４に代えてスプライン孔２６をホールカッター２１に直接的に形成することも可能である。また、穿孔機１０による穿孔工具２０の上下方向のストロークを十分に確保できる場合には、ホールカッター２１に対してドリル３０を螺合等により相対移動不能に固定することも可能である。
【００２０】
ドリル３０は、ドリル本体３２と軸部材３３とに分割構成されている。ドリル本体３２の上端部にはネジ部３４が突出状に形成され、軸部材３３の接続部３９にはネジ孔３９ａが形成され、ドリル本体３２と軸部材３３とはドリル本体３２のネジ部３４を軸部材３３のネジ孔３９ａに締結することで同軸上に連結されている。
【００２１】
軸部材３３の途中部にはガイド部材２５のスプライン孔２６に軸方向に移動自在で且つ相対回転不能に嵌合するスプライン軸部３５が形成され、スプライン軸部３５の上端部にはスプライン軸部３５よりも小径のネジ部３６が形成されている。ガイド部材２５よりも上側においてネジ部３６にはスプリングワッシャからなる係止リング３７を挿通させた状態でナット部材３８が締結され、係止リング３７がガイド部材２５の上面に当接することで、軸部材３３の下方への移動が規制されて、ガイド部材２５からの軸部材３３の脱落が防止されるように構成されている。軸部材３３の下端部にはスプライン軸部３５よりも大径の接続部３９が形成され、接続部３９とガイド部材２５間においてスプライン軸部３５には軸部材３３を下方へ常時付勢する圧縮コイルバネ部材からなる付勢手段４０が外装されている。
【００２２】
ドリル本体３２の上部には上下方向（軸方向）に細長い角孔状の収容部４１が形成され、収容部４１の下部内にはピン部材４２がドリル本体３２の軸心直交方向に固定されている。ピン部材４２には上下方向に細長い平板状の係止部材３１が、ドリル本体３２の外周面外へ突出しないように収容部４１内に収容された、図２に実線で図示の収納位置と、ドリル本体３２の外周面外へ突出した、図５（ｂ）〜（ｄ）に実線で図示の突出位置とにわたって回動自在に枢支されている。
【００２３】
係止部材３１は下端近傍部においてピン部材４２で枢支され、ドリル本体３２の回転による遠心力で突出位置へ回動するように構成されている。また、係止部材３１の重心位置がピン部材４２の中心位置よりも収容部４１の開口部側に配置され、係止部材３１の自重により突出位置側へ回動するようにも構成されている。ただし、係止部材３１の重心位置は、ピン部材４２の中心位置よりも収容部４１の奥部側に配置されるように構成してもよい。
【００２４】
係止部材３１の下端部には突出位置において収容部４１の奥端面に当接して係止部材３１を突出位置に保持する当接面４３が形成されている。また、係止部材３１の上部には突出位置において略水平に配置される受け面４４が形成され、穿孔処理により発生した切抜片２を受け面４４により下側から支持できるように構成されている。係止部材３１の外側面には突出位置において上側へ行くにしたがってドリル本体３２の回転中心から離間するようにドリル本体３２外へ突出する傾斜案内面４５が形成され、傾斜案内面４５の横断面は円弧状に形成され、ドリル３０により形成された小径孔３の口縁に傾斜案内面４５が当接することで、突出位置に移動した係止部材３１が収納位置側へ徐々に回動し、係止部材３１がドリル本体３２とともに小径孔３を挿通できるように構成されている。
【００２５】
収容部４１は、ドリル３０が最も下側へ突出した状態で、ホールカッター２１の下端部よりも下側に収容部４１が配置されるように、ドリル本体３２の上部に設けられて、ドリル３０が最も下側へ突出した状態で、係止部材３１を手で収納位置側へ操作できるように構成されている。
【００２６】
次に、穿孔工具２０の作動について説明する。
先ず、図１及び図４（ａ）に示すように、穿孔工具２０の取付部２３を穿孔機１０のシャンク１５に取り付けることになる。そして、ドリル３０を被削材１の穿孔位置に位置合わせしながら、穿孔機１０を磁気吸着手段１４で被削材１に固定設置すると、図１及び図４（ｂ）に示すように、ドリル３０が被削材１により押されて、図１に仮想線で図示の下限位置から実線で図示の位置まで上方へ移動する。なお、この穿孔機１０では、シャンク１５と被削材１間の最大間隔が小さいので、ドリル３０の先端部を被削材１に当接させながら、ドリル３０を上方へ移動させたが、シャンク１５と被削材１間の最大間隔が大きな穿孔機１０では、ドリル３０が上方へ移動することはない。
【００２７】
次に、穿孔機１０を被削材１に固定設置した状態で、駆動手段１１により穿孔工具２０を回転させながら、図１に矢印で示す方向へレバー１２を操作して、駆動手段１１とともに穿孔工具２０を下降させる。このとき、先ず、図４（ｃ）に示すように、被削材１に対してドリル本体３２にて小径孔３が形成され、図４（ｄ）に示すように、ドリル３０が被削材１を貫通すると、係止リング３７がガイド部材２５の上面に当接するまで、付勢手段４０の付勢力によりドリル３０が下方へ突出する。また、小径孔３の穿孔時、係止部材３１はドリル３０の回転による遠心力で、図４（ｃ）に示すように、突出位置に保持されることになるが、図４（ｄ）に示すように、ドリル３０が下方へ移動するときに、係止部材３１の傾斜案内面４５が小径孔３の口縁で内側へ押されて、係止部材３１が収納位置側へ移動する。
【００２８】
次に、小径孔３を形成した後、図５（ａ）に示すように、更に穿孔工具２０を下降させると、小径孔３を中心としてホールカッター２１により大径孔４が形成されるとともに、係止部材３１が収納位置に没入した状態で小径孔３内を下側へ移動する。そして、図５（ｂ）に示すように、係止部材３１が被削材１よりも下方へ移動すると、穿孔工具２０の回転による遠心力により、係止部材３１が突出位置へ回動する。
【００２９】
このため、ホールカッター２１により被削材１を切り抜いて形成される切抜片２が下側へ移動した場合でも、図５（ｃ）に示すように、切抜片２の下端部が係止部材３１の受け面４４で受け止められて、切抜片２の落下が防止されることになる。
【００３０】
こうして、ホールカッター２１により大径孔４を形成してから、切抜片２を穿孔工具２０に保持させながら、穿孔工具２０を大径孔４から抜き取り、穿孔機１０を停止させた状態で、係止部材３１を収納位置へ回動させながら、切抜片２を指で摘んで穿孔工具２０から抜き取って、穿孔作業を完了することになる。
【００３１】
このように、この穿孔工具２０では、ホールカッター２１により切り抜かれた切抜片２が係止部材３１により下側から係止され、切抜片２の脱落が防止されるので、大径孔４の形成後、切抜片２を排出するまでの間において、穿孔工具２０から切抜片２が予期せず脱落するという不具合を防止できる。しかも、係止部材３１により機械的に切抜片２を係止できるので、磁石により脱落防止する場合のように切粉が付着したりすることもない。
【００３２】
また、係止部材３１がその自重により外方へ突出するようにドリル３０に対して枢支されているので、ドリル３０を停止させてドリル３０が上下方向に配置された状態で、係止部材３１がその自重により外方へ突出するので、穿孔工具２０により被削材１に大径孔４を形成した後、穿孔工具２０の回転を停止させたときに、係止部材３１が収納位置側へ移動することを簡単な構成で防止することができ、切抜片２が脱落しないように係止部材３１により切抜片２を確実に係止できる。
【００３３】
更に、ドリル３０の回転時における遠心力で係止部材３１を外方へ突出させるので、簡単な構成で且つ確実に係止部材３１を突出位置に移動させることができる。
【００３４】
更にまた、ドリル３０をホールカッター２１に対して上下方向に移動自在に設けて、付勢手段４０で下方へ付勢しているので、上下方向のストロークの小さい既存の穿孔機１０に対しても、本発明に係る穿孔工具２０をそのまま適用することができる。また、ドリル３０をドリル本体３２と軸部材３３とに分割構成し、軸部材３３にホールカッター２１に対して上下方向に移動自在で且つ相対回転不能なスプライン軸部３５を形成しているので、繰り返し使用する軸部材３３にスプライン軸部３５を形成することで、消耗品としてのドリル本体３２の製作コストを安くできる。
【００３５】
なお、本実施例では、遠心力により係止部材３１を突出位置側へ回動させたが、バネ等により係止部材３１を突出側へ常時付勢するように構成し、バネ部材の付勢力のみ或いはバネ部材の付勢力と遠心力とで、係止部材３１を突出位置側へ回動させるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１      被削材            ２      切抜片
３      小径孔            ４      大径孔
１０    穿孔機            １１    駆動手段
１２    レバー            １３    操作手段
１４    磁気吸着手段      １５    シャンク
２０    穿孔工具          ２１    ホールカッター
２２    収容空間          ２３    取付部
２４    ネジ孔            ２５    ガイド部材
２６    スプライン孔      ２７    ６角孔
３０    ドリル            ３１    係止部材
３２    ドリル本体        ３３    軸部材
３４    ネジ部            ３５    スプライン軸部
３６    ネジ部            ３７    係止リング
３８    ナット部材        ３９    接続部
３９ａ  ネジ孔
４０    付勢手段          ４１    収容部
４２    ピン部材          ４３    当接面
４４    受け面            ４５    傾斜案内面
【図１】
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【図２】
2011062783.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011062783.tif 000006
【図５】
2011062783.tif 000007