(57)【要約】      （修正有）【課題】締結部材の締結及び締結解除作業が容易となると共に，締結部材が緩むことなく穿孔作業を安定して行いうる筒形状穿孔工具を，提供する。【解決手段】締結部材２５がシャンク２４の第２の径部２４ｂに嵌合されたとき、締結部材に設けた周方向カム部２５ｂに対して、シャンク第１の径部２４ａの軸方向孔２４ｆに収納したカムピン２７の軸方向突出部が接し、且つ締結部材２５は弾性部材２８によりシャンクの第１の径部２４ａ方向へ付勢され、締結部材２５がシャンク２４に対して相対的に所定角度だけ回動操作されたときにカムピン２７が周方向カム部２５ｂのカム作用により軸方向に移動して固定用リング状部材２６を押圧し拡径させて筒状工具本体２２の位置決め固定係合部２２ｂに係合させ、各部材２２、２４の相互締結固定を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状切刃（２２ｃ）を有する筒状工具本体（２２）内に、シャンク（２４）を同軸的に且つ一体回転可能に嵌入装着し、前記筒状工具本体（２２）及びシャンク（２４）を締結部材（２５）を介して相互に締結してなる筒形状穿孔工具において、
前記筒状工具本体（２２）は位置決め固定係合部（２２ｂ）を有し、
前記シャンク（２４）は、前記筒状工具本体（２２）内に嵌入される第１の径部（２４ａ）と、第２の径部（２４ｂ）とを少なくとも有し、該第１の径部（２４ａ）の外側略軸直交面（２４ｅ）の軸方向孔（２４ｆ）にカムピン（２７）を軸方向摺動可能に収納し、かつ該第１の径部（２４ａ）と前記筒状工具本体（２２）との間に固定用リング状部材（２６）を収納し、
前記締結部材（２５）が前記シャンク（２４）の第２の径部（２４ｂ）に嵌合されたとき、該締結部材の内側略軸直交面に周方向へ延在するよう設けた周方向カム部（２５ｂ）に対して前記カムピン（２７）の軸方向突出部が接し、且つ該締結部材（２５）は前記シャンク（２４）との間に配した弾性部材（２８）によりシャンクの第１の径部（２４ａ）方向へ付勢され、
前記締結部材（２５）がシャンク（２４）に対して相対的に所定角度だけ回動操作されたときに前記カムピン（２７）が前記周方向カム部（２５ｂ）のカム作用により軸方向に移動して固定用リング状部材（２６）を押圧し拡径させて前記筒状工具本体（２２）の位置決め固定係合部（２２ｂ）に係合させ、各部材（２２、２４）の前記相互締結固定を行うことを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項２】
請求項１記載の筒形状穿孔工具において、
前記カムピン（２７）及び前記周方向カム部（２５ｂ）は夫々、前記締結部材（２５）及び締結部材（２５）の周方向略等分位置に複数設けられていることを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項３】
請求項１又は２記載の筒形状穿孔工具において、
前記周方向カム部（２５ｂ）は、前記締結部材（２５）の回動操作の始点及び終点に対応する各位置の少なくとも一方は、溝深さがディテント的に深くなることを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の筒形状穿孔工具において、
前記弾性部材（２８）はウレタンゴムからなることを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項５】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の筒形状穿孔工具において、
前記弾性部材（２８）は金属コイルバネからなることを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の筒形状穿孔工具において、
前記筒状工具本体（２２）及びシャンク（２４）は、互いにスプライン係合することにより前記一体回転可能とし得ることを特徴とする筒形状穿孔工具。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の筒形状穿孔工具において、
前記シャンク（２４）の軸方向孔（２４ｆ）内に、カムピン（２７）を前記締結部材（２５）の方向へ付勢する他の弾性部材（３０）を配したことを特徴とする筒形状穿孔工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、所謂コアドリルの一種である筒形状穿孔工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来技術として、図１及び図２に、本出願人による特開平６−３１２３０９号の技術を示す。図中、筒形状穿孔工具１の円筒形状工具本体２は、その上端の小径筒状部２ａ（外周に雄ねじ２ｂ、１つの切欠部２ｃを有する）内にシャンク３（ドリル４を取付けられる）の大径部をその鍔状部３ａが筒状部２ａ上端へ当接するよう嵌入され、切欠部２ｃを介して回り止めピン５をシャンク大径部に挿入し、小径筒状部２ａの外周に締結部材としての袋ナット６（内部に雌ねじ６ａを有する）を螺合して締め付ける。７は止め輪７である。かくして本体２及びシャンク３は袋ナット６を介して相互に締結固定される。工具１の使用に際しては、平板８に対してまず中央ドリル４で穿孔を開始して案内作用を持たせ、続いて本体２下方の筒形切刃２ｄにより穿孔を行い最後に大径穴８ａを形成する。なお、平板８に予め筒形切刃２ｄの外径より若干小さい程度の内径の下孔が開いていれば中央ドリル４は必ずしも設けなくともよい。
【０００３】
これによれば、シャンク３からの回転トルクは回り止めピン５及び切欠部２ｃを介して行われるので、穿孔作業中に筒状部２ａの雄ねじ２ｂ及び袋ナット６の雌ねじ６ａどうしの過度の締め付けが行われることがないので、作業終了後にシャンク取外し用の特別の工具は不要で手作業のみで容易にシャンク３を取り外し可能である。
【０００４】
また他の従来技術として、図３及び図４に、本出願人による特開平６−２５３７２１号の技術を示し同図中、図１及び図２に対応する部分には同一符号を付す。図中、筒形状穿孔工具１０の円筒形状工具本体２は、その一端内に嵌入された第１の締結部材１１の中央にシャンク３が螺合固定され、更にシャンク３に嵌合された環状部材１２の外周雄ねじ部分に第２の締結部材としての袋ナット６が螺合固定される。第１の締結部材１１は円筒形状工具本体２の１つの切欠部２ｃを介して挿入された回り止めピン５によりシャンク３からの回転トルクを円筒形状工具本体２へ伝達し、且つ第１の締結部材１１の外周溝１１ａ（図４参照）内に固定用リング状部材（Ｃリング）１３を収納すると共に一つの半径方向孔内に被押圧ピン１４及びボール１５を収納する。また環状部材１２及び第１の締結部材１１の同軸孔（シャンク３中心に対して偏心した位置にある）に１つの押圧ピン部材１６（くびれ部１６ａ及びその下部の大径部１６ｂを有する）が、環状部材１２に対して相対的に固定され且つ第１の締結部材１１に対して相対的に軸方向摺動可能に配される。
【０００５】
これによれば、環状部材１２は第１の締結部材１１に対して押圧ピン部材１６を介して周方向位置が相対的に固定されるため、袋ナット６を回動させると、両者６、１２のねじ螺合により環状部材１２が上下動することになり、上動したときに押圧ピン部材１６の大径部１６ｂがボール１５を介して被押圧ピン１４を半径方向外方へ押圧移動させ固定用リング状部材１３を同方向へ押圧して本体２の内周係合溝２ａ（図４参照）に係合させ、かくして本体２及び第１の締結部材１１を相互に締結固定する。これによれば、穿孔作業中の回転トルクはシャンク３から第１の締結部材１１を介して本体２へ伝達されるのみで環状部材１２、袋ナット６及び押圧ピン部材１６には作用しないから、環状部材１２及び袋ナット１６どうしに過度の締め付けを生じないので、作業終了後にシャンク取外し用の特別の工具は不要で手作業のみで容易に袋ナット６を上記とは逆方向へ回転させて押圧ピン部材１６を下動させてくびれ部１６ａをボール１５に対応させ固定用リング状部材１３の押圧を解除してシャンク３を取り外し可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第１及び第２の何れの従来例においても以下に述べる問題点があった。
▲１▼  袋ナット６は取付け取り外し時に何回も回転させる必要があり着脱作業が面倒である。
【０００７】
▲２▼  袋ナット６は穿孔作業時の振動により緩んでしまう。
▲３▼  シャンク３からの回転トルクは１本のピン５及び本体２の切欠部２ｃのみにより本体２へ伝達されていたので、伝達面積が小さいのでこの部分の応力が大きくなりピン５が破断したり切欠部２ｃの周囲部分に亀裂を生じたりするおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明による筒形状穿孔工具は、筒形状切刃（２２ｃ）を有する筒状工具本体（２２）内に、シャンク（２４）を同軸的に且つ一体回転可能に嵌入装着し、前記筒状工具本体（２２）及びシャンク（２４）を締結部材（２５）を介して相互に締結してなる筒形状穿孔工具において、前記筒状工具本体（２２）は位置決め固定係合部（２２ｂ）を有し、前記シャンク（２４）は、前記筒状工具本体（２２）内に嵌入される第１の径部（２４ａ）と、第２の径部（２４ｂ）とを少なくとも有し、該第１の径部（２４ａ）の外側略軸直交面（２４ｅ）の軸方向孔（２４ｆ）にカムピン（２７）を軸方向摺動可能に収納し、かつ該第１の径部（２４ａ）と前記筒状工具本体（２２）との間に固定用リング状部材（２６）を収納し、前記締結部材（２５）が前記シャンク（２４）の第２の径部（２４ｂ）に嵌合されたとき、該締結部材の内側略軸直交面に周方向へ延在するよう設けた周方向カム部（２５ｂ）に対して前記カムピン（２７）の軸方向突出部が接し、且つ該締結部材（２５）は前記シャンク（２４）との間に配した弾性部材（２８）によりシャンクの第１の径部（２４ａ）方向へ付勢され、前記締結部材（２５）がシャンク（２４）に対して相対的に所定角度だけ回動操作されたときに前記カムピン（２７）が前記周方向カム部（２５ｂ）のカム作用により軸方向に移動して固定用リング状部材（２６）を押圧し拡径させて前記筒状工具本体（２２）の位置決め固定係合部（２２ｂ）に係合させ、各部材（２２、２４）の前記相互締結固定を行うことを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記カムピン（２７）及び前記周方向カム部（２５ｂ）は夫々、前記締結部材（２５）及び締結部材（２５）の周方向略等分位置に複数設けられている。
また好ましくは、前記周方向カム部（２５ｂ）は、前記締結部材（２５）の回動操作の始点及び終点に対応する各位置の少なくとも一方は、溝深さがディテント的に深くなる。
【００１１】
また好ましくは、前記弾性部材（２８）はウレタンゴム又は金属コイルバネからなる。
また好ましくは、前記筒状工具本体（２２）及びシャンク（２４）は、互いにスプライン係合する。
また好ましくは、前記シャンク（２４）の軸方向孔（２４ｆ）内に、カムピン（２７）を前記締結部材（２５）の方向へ付勢する他の弾性部材（３０）を配している。
【００１２】
【実施例】図５乃至図１１は、本発明の筒形状穿孔工具の一実施例を示す。
図５中、筒形状穿孔工具２１は大略、下端に第１の切刃２２ｃを有する筒状工具本体２２内に、第２の切刃であるドリル４を有するシャンク２４を同軸的に且つ一体回転可能に嵌入装着し、前記筒状工具本体２２及びシャンク２４を締結部材２５を介して相互に締結固定したものである。
【００１３】
筒状工具本体２２は上端近傍に内周スプライン溝２２ａを鍛造又はブローチ加工により設けられ、且つ内周係合溝２２ｂが設けられる。
シャンク２４は、図７に示す如く、下方の第１の径部としての大径部２４ａ及びその上方の第２の径部としての小径部２４ｂを有し、大径部２４ａに、外周スプライン溝２４ｃ、外周溝２４ｄ及び大径部上面２４ｅの周方向等分位置に配した３つの軸方向孔２４ｆを有する。なお、第１の径部としての大径部２４ａ及び第２の径部としての小径部２４ｂは種々の径を設定し得る。また、大径部上面２４ｅはシャンク２４の軸直交面であるが、正確に軸直交面でなくとも、凸状又は凹状のテーパ面であってもよい。
【００１４】
図５、図６及び図８中、２６は固定用リング状部材としての金属製Ｃリングで、シャンク２４の外周溝２４ｄ内に収納される。
２７は３本のカムピンで、下端にテーパ状カム部２７ａを有し、シャンク２４の上記３つの軸方向孔２４ｆ内に夫々軸方向摺動可能に挿入される。
【００１５】
締結部材２５はリング状で、後述する弾性体２８を収納する凹部２５ａを有し、且つ下面に３つの周方向カム溝２５ｂを有する。このカム溝２５ｂは図１０及び図１１に示す如く一端Ａ，Ｂから他端Ｃ，Ｄまで溝深さが漸次浅くなるリニアの勾配が設けられるが、特にＡ−Ｂ間部分２５ｃ及びＣ−Ｄ間部分２５ｄは溝端部から溝中央へ向けて溝深さが急激に変化する大きな勾配が設けられている。即ち、各部分２５ｃ及び２５ｄは後述する如くカムピン２７のためのディテント部分を形成する。
なお、締結部材２５の周方向カム溝２５ｂを設けた下面は軸直交面であるが、これに限らず、大径部上面２４ｅが凸状又は凹状テーパ面である場合は、このテーパ面に沿った凹状又は凸状テーパ面であっても良い。
【００１６】
２８はウレタンゴム等からなるリング状弾性体である。なお、弾性体２８はこれに限らず鋼製等の金属コイルバネ等を使用してもよい。
なお、軸方向孔２４ｆ、カム溝２５ｂ及びムピン２７は夫々３つ設けられているが、これに限ることなく夫々４つ以上設けてもよく、場合によっては夫々１つ又は２つでもよい。また周方向カム溝２５ｂは溝に限らず要は軸方向に高さが変化するものであれば、例えば突起状等の種々の形状を取り得る。
【００１７】
次に、本発明の筒形状穿孔工具２１の組付けについて説明する。
まず、図６及び図７に示す如く、シャンク２４の下方大径部２４ａの外周溝２４ｄ内にＣリング２６を収納した状態で、この下方大径部２４ａを筒状工具本体２２内に挿入しスプライン溝２２ａ、２４ｃの係合により一体回転状態にする。このときＣリング２６は筒状工具本体２２の内周係合溝２２ｂに対向する。
続いて、３本のカムピン２７を大径部２４ａ上面の軸方向孔２４ｆに挿入する。また、締結部材２５をシャンク２４の小径部２４ｂに嵌合させ、かつ３つのカム溝２５ｂ内に夫々上記カムピン２７の上端部を収納する。
続いて、弾性体２８が締結部材２５の凹部２５ａ内に収納され、止め輪２９により係止されることにより、弾性体２８により締結部材２５を図５中下方へ付勢的に押圧する。
装置の使用前は、各カムピン２７の上端部はカム溝２５ｂの最深部であるＡ点に対応位置するため（この状態を図５及び図６中左側部分に示す）、締結部材２５は弾性体２８により下方へ付勢されてシャンク大径部２４ａの上面２４ｅに当接するが、カムピン２７の下端カム部２７ａはＣリング２６に軽く接触するのみである（図５及び図６中左側部分参照）。
次に、本発明の筒形状穿孔工具２１の使用について説明する。
まず、締結部材２５を図５中の上方から見て時計方向へ手動によりα＝略９０度（図１０参照）だけ回動させる。すると、各カムピン２７の上端部は相対的に締結部材カム溝２５ｂのＡ点、Ｂ点からＣ点を経由してＤ点へ至る。この間、各カムピン２７はカム溝２５ｂにより図５中下方へ押圧移動されて、最後に下端カム部２７ａがＣリング２６の内周に係合しＣリング２６を拡径変形させて筒状工具本体２２の内周係合溝２２ｂに係合させる（図５及び図６中右側部分参照）。かくして筒状工具本体２２、シャンク２４，及び締結部材２５は相互に固定され締結状態になる。相互の回転方向位置については、筒状工具本体２２及びシャンク２４はスプライン係合により固定されている。
【００１８】
従って、この状態で穿孔作業が行われると、シャンク２４からの回転トルク（時計方向）はスプライン係合により直接に筒状工具本体２２へ伝達される。従って、切削用回転トルクがカムピン２７、Ｃリング２６及び筒状工具本体２２の内周係合溝２２ｂに伝達されることはないから、これらの部材が損傷されることはない。
【００１９】
締め付け状態を解除するには、締結部材２５を上記とは逆に反時計方向へ略９０度だけ回転させる。すると、各カムピン２７の上端部は締結部材カム溝２５ｂのＤ点からＡ点へ戻り、この間、各カムピン２７は、縮径復帰するＣリング２６により上方へ押圧摺動されて図５及び図６中左側部分の状態に戻り、筒状工具本体２２、シャンク２４，及び締結部材２５の締結状態が解除される。
なお、カムピン２７の上端部は、締結解除時にはカム溝２５ｂのＡ点に位置しまた締め付け時にはカム溝２５ｂのＤ点に位置するから、何れの場合もそれらの位置Ａ点、Ｄ点へディテント的に位置決めされるので、不慮にそれらの位置からずれ移動しないから、構成が安定している。またカムピン２７の上端部が締結解除時にカム溝２５ｂのＢ点からＡ点へ移動するときにカム溝２５ｂが段差的に深くなるから、Ａ点へ移動した状態で下端カム部２７ａとＣリング２６との係合は余裕を持って解除され、Ｃリング２６は十分に縮径変形して完全に弾性力を解放し得る。
【００２０】
図１２は、本発明になる筒形状穿孔工具の他の実施例を示し、同図中図６と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。図中、カムピン２７の下端に設けた盲孔２７ｂに、シャンク大径部２４ａの軸方向孔２４ｆに収納したコイルバネ３０が収納され、このコイルバネ３０の付勢力によりカムピン２７を図中上方へ押圧している。図１２では、カムピン２７が図中下動限へ至った状態であるが、縮径復帰するＣリング２６の押圧力に加えてコイルバネ３０の付勢力によりカムピン２７は確実且つ安定して上方へ移動復帰できる。
【００２１】
【発明の効果】以上から分かる通り、本発明は、前記締結部材２５がシャンク２４に対して相対的に所定角度だけ回動操作されたときに前記カムピン２７が前記周方向カム部２５ｂのカム作用により軸方向に移動して固定用リング状部材２６を押圧し拡径させて前記筒状工具本体２２の位置決め固定係合部２２ｂに係合させ、各部材２２、２４、２５の前記相互締結固定を行うようにしているため、次の効果を有する。
【００２２】
▲１▼  締結部材２５は１回転以内、例えば９０度程度回動させるのみで、各部材２２、２４、２５間の相互締結固定を行えるため、その締結及び締結解除作業が容易となる。
【００２３】
また締結部材２５は、カムピン２７及び締結部材２５の周方向カム部２５ｂのカム作用により強固に締結しているので、袋ナット使用の場合の如く締結部材が緩むことなく穿孔作業を安定して行いうる。
【００２４】
▲２▼  またカムピン２７及び周方向カム部２５ｂを夫々複数設ければ、一層締結固定状態が強固且つ安定化する。
▲３▼  カム部２５ｂは締結部材２５の回動始点及び終点に対応する位置でディテント的に軸方向高さが変化するので、締結部材２５の位置がクリック的に保持され構成が安定し得る。
【００２５】
▲４▼  前記締結部材２５をシャンクの第１の径部（大径部）２４ａ方向へ付勢する弾性部材２８はウレタンゴムであるため、付勢力がコイルバネよりも大きく一層安定した構成を提供し得る。
【００２６】
▲５▼  前記締結部材２５をシャンクの第１の径部２４ａ方向へ付勢する弾性部材２８をコイルバネとした場合には、構成を安価とし得る。
▲６▼  筒状工具本体２２及びシャンク２４は互いにスプライン係合するので、シャンク２４から筒状工具本体２２へ伝達され得る回転トルクが大きいため、従来例のピン５及び薄い肉厚の円筒形状工具本体２の切欠部２ｃの係合の場合にピン５の破損又は切欠部２ｃの周囲部分に亀裂を生じていたものに比して、部品が破損するおそれがなく信頼性が向上する。
【００２７】
▲７▼  シャンク２４の軸方向孔２４ｆ内に、カムピン２７を付勢する弾性部材３０を設けることにより、カムピン２７の復帰動作が安定し、一層構成を安定化し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】筒形状穿孔工具の第１の従来例の縦断図である。
【図２】図１の従来例の部分側面図である。
【図３】筒形状穿孔工具の第２の従来例の縦断図である。
【図４】図２の従来例の部分側面図である。
【図５】本発明になる筒形状穿孔工具の一実施例の縦断図である。
【図６】図５の実施例の要部の縦断図である。
【図７】図５の実施例のシャンクの一部断面側面図である。
【図８】図５の実施例のＣリングの平面図である。
【図９】図５の実施例の下面図である。
【図１０】図５中１０−１０線に沿う締結部材のカム溝を示すための矢視図である。
【図１１】図１０中１１−１１線に沿う締結部材のカム溝を示すための部分縦断矢視図である。
【図１２】本発明になる筒形状穿孔工具の他の実施例の要部の縦断図である。
【符号の説明】
１、１０、２１・・・筒形状穿孔工具
２、２２・・・円筒形状工具本体
３、２４・・・シャンク
４・・・ドリル
５、１１・・・回り止めピン
６・・・袋ナット（締結部材）
７、２９・・・止め輪
１１、２５・・・締結部材
１２・・・環状部材
１３、２６・・・固定用リング状部材（Ｃリング）
１４・・・被押圧ピン
１５・・・ボール
１６・・・押圧ピン部材
２２ａ、２４ｃ・・・スプライン溝
２４ａ・・・シャンク大径部（第１の径部）
２４ｂ・・・シャンク小径部（第２の径部）
２４ｄ・・・外周溝
２４ｅ・・・シャンク大径部上面
２４ｆ・・・ピン孔
２５ｂ・・・カム溝
２７・・・カムピン
２８・・・弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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