(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にビット（１２）が取り付けられる電動ドリル（１４）と、該電動ドリルを前記ビットの軸心方向に昇降自在に保持するとともに、通電することにより磁力を発生して磁性体である穿孔対象物（１６）に磁着するためのマグネット（１８）を備えたドリルスタンド（２２）と、を有するマグネットドリル（１０）であって、
前記ドリルスタンドの底面（２２ａ）は磁性体からなり、かつ、前記ビットの軸心方向を法線方向として前記マグネットと接触しており、また、ドリルスタンド底面の周縁の一部または全部は前記ビットの軸心を中心とする円弧状に形成されている、ことを特徴とするマグネットドリル。
【請求項２】
前記ドリルスタンド底面（２２ａ）には複数の凹穴（２４）が形成され、
各凹穴には凹穴の底部に設けた弾性体（２６）によって支えられ、かつ、その一部分がドリルスタンド底面から突起するようにしてコロ（２８）が取り付けられており、
前記マグネット（１８）の磁力は、前記コロのみを穿孔対象物（１６）に磁着させる強さと、弾性体を変形させることでコロを前記凹穴内に押し込んでドリルスタンド底面全体を穿孔対象物に磁着させる強さに段階的に切替え可能となっている、ことを特徴とする請求項１に記載のマグネットドリル。
【請求項３】
前記マグネット（１８）の磁力は、ドリルスタンド底面（２２ａ）にマグネットドリル（１０）の自重による圧縮力が作用している場合およびドリルスタンド底面にマグネットドリルの自重による引張力が作用している場合にも、前記コロ（２８）のみが穿孔対象物（１６）に磁着する状態とドリルスタンド底面全体が穿孔対象物に磁着する状態とを切替え可能となっている、ことを特徴とする請求項２に記載のマグネットドリル。
【請求項４】
前記コロ（２８）は球体である、ことを特徴とする請求項２又は３に記載のマグネットドリル。
【請求項５】
前記ビット（１２）の軸心を含む面内にスリット状の１本の光線を発光する光源（３２）が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマグネットドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穿孔対象物に穿孔などを行うためのドリルに関し、より詳細には、穿孔対象物である磁性体にマグネットを用いてドリルを固定して穿孔などを行うマグネットドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８に従来から用いられているマグネットドリル（磁気ボール盤）の概略を側面図で示した。このマグネットドリル１００は主として、マグネット１０２を備えたドリルスタンド１０４と、このドリルスタンドに取り付けられた電動ドリル１０６から構成されている。なおマグネットは、磁性体である穿孔対象物１６に磁着することで、穿孔対象物にマグネットドリルを固定するためのものである。
【０００３】
ドリルスタンド１０４には取り付けた電動ドリル１０６を昇降用ハンドル１０８の操作によってビット１２の軸心方向に昇降させる昇降機能が備えられている。またドリルスタンド１０４に備えられたマグネット１０２は通電することで磁力を発生する電磁石であり、その底面を磁性体とするケーシング１１２内に収容されている。ケーシング１１２の底面はビットの軸心方向を法線方向とする平面となっており、ドリルスタンド１０４の昇降機能は、ケーシング底面の延長面の上側と下側間を電動ドリルに取り付けたビット１２の先端が往復移動できるように電動ドリル１０６を昇降させる。
【０００４】
なおマグネットドリルに関する発明としては、例えば特許文献１の「磁気ボール盤のセンタ決め機構」などが発案されている。
【特許文献１】特開２００２−４５４２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来のマグネットドリルによって穿孔対象物に穿孔する際には、実際の穿孔前にドリルスタンドの昇降用ハンドルを回して電動ドリルを押し下げ、ビットの先端を穿孔対象物の穿孔個所に付けたマーキング等に近接させることで、穿孔しようとする穴とビットの軸心を一致させるセンタ決め作業を行っていた。
【０００６】
ここで穿孔対象物が配管などを収めるために壁面や天井などに取り付けられた矩形断面を有する長尺物である場合などに、その長手方向一列に複数の穴を所定間隔で穿孔することがある。従来のマグネットドリルでは、このような場合でであっても、上述したセンタ決め作業をマグネットドリルを支えながら行った後に穿孔を行う必要があり、そのためその作業効率が悪かった。なお長尺物の長手方向に複数の穴を穿孔する場合には、その複数の穴が一直線に並んでいることが重要である一方、隣接する穴の間隔はさほど厳密ではないことも多い。
【０００７】
またドリルスタンドのマグネットは穿孔対象物に対して電動ドリルを固定する手段としては非常に有用なものであるが、上述したセンタ決め作業において、穿孔個所に付けたマーキングの位置とビットの軸心とがずれていた場合に、磁着した状態ではマグネットドリルを正しい位置にセンタ決めし直すことが極めて困難であるといった問題があった。このことは例えば、穿孔対象物が天井面などに配置されており下側から穿孔しなければならない場合に作業の負担増を招いていた。すなわち、マグネットドリルを穿孔対象物に磁着できれば作業者は下側からマグネットドリルを軽く支える程度で楽に作業することができるものの、マーキングの位置とビットの軸心がずれていた場合には、マグネットへの通電を一旦中止し、下側からしっかりとマグネットドリルを支えながらビットを正しい位置にセンタ決めし直してやる必要があり、かかる作業はマグネットドリルの重さを支えながら上を向いて行う必要があるため困難を伴うといった問題があった。またマグネットへの通電を中止すると、マグネットドリルの自重がこれを支える作業者の手に急激に加わることとなるため、これを落下させてしまうなどの虞もあった。
【０００８】
なおマグネットドリルのセンタ決めの際にはその力加減が微妙であり、ドリルスタンド底面と穿孔面との摩擦等によってマグネットドリルが作業者の意に反して大きく移動してしまうことも多く、微細なセンタ決めが困難となることも多かった。
【０００９】
本発明はかかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、長尺物などに一列に複数の穿孔をする際のセンタ決め作業の容易化を図ることで作業効率の向上を達成することにある。また本発明の他の目的は、マグネットドリルのセンタ決めがずれていた場合等に、正しい位置にセンタ決めし直すことが容易なマグネットドリルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明は、先端にビット（１２）が取り付けられる電動ドリル（１４）と、該電動ドリルを前記ビットの軸心方向に昇降自在に保持するとともに、通電することにより磁力を発生して磁性体である穿孔対象物（１６）に磁着するためのマグネット（１８）を備えたドリルスタンド（２２）と、を有するマグネットドリル（１０）であって、前記ドリルスタンドの底面（２２ａ）は磁性体からなり、かつ、前記ビットの軸心方向を法線方向として前記マグネットと接触しており、また、ドリルスタンド底面の周縁の一部または全部は前記ビットの軸心を中心とする円弧状に形成されている、ことを特徴とするマグネットドリルを提供する。
【００１１】
また、前記ドリルスタンド底面（２２ａ）には複数の凹穴（２４）が形成され、各凹穴には凹穴の底部に設けた弾性体（２６）によって支えられ、かつ、その一部分がドリルスタンド底面から突起するようにしてコロ（２８）が取り付けられており、前記マグネット（１８）の磁力は、前記コロのみを穿孔対象物（１６）に磁着させる強さと、弾性体を変形させることでコロを前記凹穴内に押し込んでドリルスタンド底面全体を穿孔対象物に磁着させる強さに段階的に切替え可能となっている、ことが好ましい。
【００１２】
ここで特に、前記マグネット（１８）の磁力は、ドリルスタンド底面（２２ａ）にマグネットドリル（１０）の自重による圧縮力が作用している場合およびドリルスタンド底面にマグネットドリルの自重による引張力が作用している場合にも、前記コロ（２８）のみが穿孔対象物（１６）に磁着する状態とドリルスタンド底面全体が穿孔対象物に磁着する状態とを切替え可能となっている、ことも好ましい。
【００１３】
なお、前記コロ（２８）は球体である、ものとする。
【００１４】
また、前記ビット（１２）の軸心を含む面内にスリット状の１本の光線を発光する光源（３２）が設けられている、ことも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のマグネットドリルでは、マグネットが取り付けられたドリルスタンドの底面がビットの軸心方向を法線方向としており、また、ドリルスタンド底面の周縁の一部または全部がビットの軸心を中心とする円弧状に形成されているため、このドリルスタンド底面周縁を、例えば穿孔対象物の穿孔面上に仮止めした直線状の棒角材の側面に当てがうことで、ドリルスタンドが穿孔面内で多少傾いた状態で作業を行ったとしても、棒角材からの距離を一定（半径の長さ）に保ちつつ棒角材に沿って複数の穴を容易に穿孔することができる。なお、上述したように長尺物の長手方向に複数の穴を穿孔する場合には、その複数の穴が一直線に並んでいることが重要である一方、隣接する穴の間隔はさほど厳密ではないことも多いため、本発明のマグネットドリルを用いてやれば、マグネットドリルのセンタ決めを非常に容易に行うことができ、作業効率も格段に向上することとなる。
【００１６】
また、ドリルスタンド底面に形成した複数の凹穴に、凹穴の底に配置した弾性体によって支えられ、かつ、その一部分がドリルスタンド底面から突起するようにコロを設けてやり、また、マグネットの磁力を、コロのみが穿孔対象物に磁着する強さと、弾性体を変形させることでドリルスタンド底面全体が穿孔対象物に磁着する強さに段階的に切替え可能とすることで、センタ決め作業において磁着したマグネットドリルの位置が穿孔位置とがずれていた場合にも、コロのみが磁着した状態とすることでこれを容易に正しい位置にセンタ決めし直すことが可能となり、作業効率や作業の安全性を高めることができる。
【００１７】
ここでマグネットドリルが、穿孔対象物上に載せ置かれた状態で作業される場合（マグネットドリルの自重による圧縮力がドリルスタンド底面に作用している場合）と穿孔対象物にぶら下がった状態で作業される場合（ドリルスタンド底面にマグネットドリルの自重による引張力が作用している場合）を考慮して、それぞれの場合にマグネットの磁力をコロのみが穿孔対象物に磁着する状態とドリルスタンド底面全体が穿孔対象物に磁着する状態とを切替え可能とすることで、センタ決め作業の際にはコロのみを穿孔対象物に磁着させ、センタ決めが確認された後にはドリルスタンド底面全体を穿孔対象物に磁着させて穿孔作業を行うことができる。これにより、センタ決め作業時の安定性や作業性を高めることができ、特に、下側（および横側）から穿孔対象物に穿孔を行う際の作業者の負担を軽減するとともに安全性をも向上させることができる。
【００１８】
なおコロを球体とすれば、センタ決め作業において穿孔面内の全ての方向にマグネットドリルを容易に移動させることができるため便宜である。また、コロを複数平行に並んだ円柱としてやれば、直線状に複数の穿孔を簡易的に行うことができる。
【００１９】
また、マグネットドリルのドリルスタンドに、ビットの軸心を含む面内にスリット状の１本の光線を発光する光源を設けてやれば、この光軸のみによってセンタ決めを行うことができる。すなわちドリルスタンド底面の周縁からビット軸心までの距離は一定となるため、その光軸方向とドリルスタンド底面周縁が穿孔対象物（又はその上に仮止めした棒角材）と当接する点とビット軸心とを結んだ方向とが一致しない限り、光軸を穿孔位置に合わせてやるのみでセンタ決めを完了することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、例えば壁面や天井などに取り付けられ、配管などを内部に収めた矩形断面を有する長尺物などに、その長手方向一列に複数の穴を所定間隔で穿孔する際に有用なマグネットドリルであり、特に穿孔位置のセンタ決め作業の容易化を図ったものである。以下本発明のマグネットドリルの構造を図面を用いて説明した後に、その使用方法についても簡単に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１乃至図３は実施例１のマグネットドリルの構成を説明するための図であり、図１は筐体カバーを透過して表した側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面矢視図、図３は底面図である。
このマグネットドリル１０は全体の重さが３．５ｋｇ程度のハンディタイプの装置であり、各図に示したように先端にビット１２（ドリル刃）が取り付けられた電動ドリル１４と、電動ドリル１４をビット１２の軸心方向に昇降自在に保持するとともに、通電することにより磁力を発生して穿孔対象物１６に磁着するマグネット１８を備えたドリルスタンド２２とから構成されている。このマグネットドリル１０は、破線で示した筐体カバー３３によってビット１２の軸心近傍部分以外の部分が覆われている。
【００２２】
ドリルスタンド２２は縦×横×高さが１５ｃｍ×１０ｃｍ×１２ｃｍ程度の大きさをしており、マグネットドリル１０の上面を構成する天板３５とマグネットドリルの底面を構成する底板３７とが複数の支柱３９によって連結された構造をしている。
この天板３５は長方形の金属板の四隅を弧状に切り取った形状をしており、少なくともその先端側の一端はその下側に取り付けられることとなる電動ドリル１４のビット１２の軸心を中心とする円弧状（図面上では半径Ｗの円弧）をなしている。
一方底板３７は磁性体から形成されており、ビット１２が通過することができるようにその先端側が、ビットの軸心を中心とする円弧状（図面上では半径Ｗの円弧）をなし、そこに半円形の窓部４１が開口している。
【００２３】
この底板３７には通電することで磁力を発生するマグネット１８（電磁石）が取り付けられており、このマグネット１８はドリルスタンド２２に設けられた磁力切替スイッチ４３の操作をすることで、電源に接続された制御装置２０による制御によって、その磁力の強・弱・切を切替えることができるようになっている。
なお磁力の強弱は、マグネットドリル１０がしっかりと穿孔対象物１６に磁着して穿孔作業の最中にもドリルがずれてしまうことがない強さと、穿孔対象物１６の穿孔面が天井面や垂直面である場合にも、磁着したマグネットドリル１０が落下することがない程度の強さとする。ここで磁力の強さの調整を、例えば磁力切替スイッチ４３の押操作の時間に対応して無段階（または多段階）に行えるようにしてやることも好ましい。
【００２４】
またドリルスタンド２２には後述する電動ドリル１４を、電動ドリルに取り付けたビット１２の軸心方向に昇降させるための昇降機構が備えられている。この昇降機構はドリルスタンド２２に設けられた昇降スイッチ４５の操作をすることで、電源に接続された制御装置２０による制御によって、電動ドリル１４の昇降を行う送りモータ４７を有している。なお送りモータ４７の換わりに、従来のマグネットドリルのように昇降用ハンドルを設けてやることも勿論可能である。
【００２５】
電動ドリル１４は、主軸モータ４９の動力が、歯車を組み合わせて構成された減速機５０を経て、ビット１２が取り付けられるドリル回転軸５１を回転させる構造となっている。主軸モータ４９は、ドリルスタンド２２に設けられた回転スイッチ５３の操作をすることで、電源に接続された制御装置２０による制御によって、正転・反転・停止の切り替えができるようになっている。
【００２６】
なお磁力切替スイッチ４３、昇降スイッチ４５、回転スイッチ５３は、その操作性を高めるために、作業者がマグネットドリル１０を掴んで作業する際に指先が位置することとなるマグネットドリル筐体カバー３３側面に配置されている。
【００２７】
以上に説明した実施例１のマグネットドリル１０は次のように使用される。
矩形断面を有する長尺物の長手方向一列に複数の穴を穿孔する場合には、まず、長尺物（穿孔対象物１６）の穿孔面上に、複数の穿孔予定個所と平行するように真っ直ぐな棒角材を仮止めする。その際、穿孔予定個所を結んだ直線と棒角材との距離がマグネットドリル先端の円弧の半径（Ｗ）と同じになるようにしてやる。
【００２８】
穿孔対象物１６に穴を穿孔する際には、マグネットドリル１０の先端の円弧状の部分を棒角材の側面に当てがいながら、ビット１２が目測により穿孔位置の真上に来るようにスライドさせてセンタ決めし、その状態で磁力切替えスイッチを操作して弱い磁力でマグネットドリル１０を穿孔対象物１６に磁着させる。そして昇降スイッチ４５を操作して電動ドリル１４に取り付けたビット１２の先端を穿孔位置の近傍まで押し下げることで、センタ決めが正しく行われているかを確認する。センタ決めが正しく行われていない場合には、一度電動ドリル１４を引き上げ、マグネットドリル１０をその先端を棒角材の側面に当てがいながらずらし、再び昇降スイッチ４５を操作してセンタ決めが正しく行われているかを確認する。
センタ決めが正しいことを確認した後には、磁力切替えスイッチを操作して強い磁力でマグネットドリル１０を穿孔対象物１６にしっかりと磁着させ、それから回転スイッチ５３を操作してビット１２を正回転させ、その後に昇降スイッチ４５を操作して電動ドリル１４を押し下げることで穿孔対象物１６に穿孔を行う。複数の穿孔は、上記手順を繰り返すことで行われる。
【００２９】
以上に説明した本実施例のマグネットドリル１０によれば、マグネットドリル１０の先端が円弧状に形成されているため、仮止めした直線状の棒角材の側面に当てがうだけで、棒角材からの距離を一定（半径の長さ）に保ちつつ棒角材に沿って複数の穴を穿孔することができる。なお隣接する穴の間隔がさほど厳密ではない場合にあっては、実質的に目視によるセンタ決め作業が不要となるため、作業効率が格段に向上することとなる。
【実施例２】
【００３０】
図４乃至図６は実施例２のマグネットドリルの構成を説明するための図であり、図４は筐体カバーを透過して表した側面図、図５は底面図、図６は図５のＢ−Ｂ断面図（マグネットドリル下部のみ）である。
このマグネットドリル１０の基本構成は実施例１のマグネットドリル１０と同様であるが、ドリルスタンド底面２２ａにその先端が若干突起する磁性体のコロ２８が取り付けられている点が異なっている。そのため以下の説明では、実施例１のマグネットドリルと同様の構成については同一の符号を付すことで、重複した説明を省略する。
【００３１】
このコロ２８は球体であり、ドリルスタンド底面２２ａに形成された複数の凹穴２４内に、凹穴２４から抜け落ちてしまうことがないようにして収容されている。ここでコロ２８は凹穴２４の底部に設けた弾性体２６（バネやゴムなど）による付勢力によって押し出された状態となって凹穴２４内に保持されている。なお弾性体２６とコロ２８との間の転がり抵抗を低減するために、弾性体２６とコロ２８との間に金属片などを挟み込んでやってもよい。  
【００３２】
マグネット１８の磁力は、突起したコロ２８の先端部分のみが穿孔対象物１６に磁着する強さと、弾性体２６を押しつぶすことでコロ２８を凹穴２４内に押し込んでドリルスタンド底面２２ａ全体が穿孔対象物１６に磁着する強さに切替え（強・弱・切）可能となっている。より詳しくはマグネット１８の磁力は、穿孔対象物１６に上側から穿孔する場合（マグネットドリルは穿孔対象物上に載置される）および、横側から穿孔する場合又は下側から穿孔する場合（マグネットドリルは穿孔対象物の側面又は下面にぶら下がる）を考慮して、その使用状態に応じた磁力の切り替えが行えるようになっている。
この磁力の切り替えは、実施例１でも言及したように、磁力切替えスイッチの押操作の時間に対応して調節可能としてやってもよいし、例えば振り子式センサなどによってマグネットドリル１０の使用状態を検出し、磁力の強弱の強さを、上側から穿孔する場合・横側から穿孔する場合・下側から穿孔する場合に最適な強さに自動的に調整してやることで、作業者にマグネットドリルの使用状態を意識させることなく磁力切替スイッチ４３の切替え（強・弱・切）操作のみによって行えるようにしてやることも好ましい。なお弱の磁力の強さは、穿孔対象物１６に横側から穿孔する場合や下側から穿孔する場合にも、磁着したマグネットドリル１０がずれ落ちない強さにしてやるものとする。
【００３３】
本実施例のマグネットドリルによれば、実施例１のマグネットドリルの効果に加え、センタ決め作業を容易に行うことが可能となる。特にセンタ決め作業において、弱く磁着したマグネットドリルの位置が穿孔位置とがずれていた場合などにも、磁着した状態でこれを容易に正しい位置にセンタ決めし直すことが可能となり、作業効率や作業の安全性を高めることができる。
【実施例３】
【００３４】
図７は実施例３のマグネットドリルの特徴を説明するための斜視図であり、マグネットドリル先端部を表している。なお本実施例のマグネットドリルの基本構成は実施例２のマグネットドリルと同様であるためその全体像の図面は省略する。
このマグネットドリル１０には、センタ決めを容易に行うための光源３２が備えられている。
【００３５】
この光源３２はスリット状の１本の光線を発光するレーザであり、このレーザはマグネットドリル１０の一側面に取りけられ、マグネットドリル長手方向と直交する方向に、かつ、電動ドリル１４に取り付けられたビット１２の軸心を含む面内にレーザ光を照射するようになっている。なお光源３２にレーザポインタを用いることもできるが、その場合にはレーザの光軸がマグネットドリル底面同一面とビット軸心とが直交する点を通過するように取り付けてやる必要がある。
【００３６】
以上に説明した実施例３のマグネットドリル１０によれば、マグネットドリル先端を棒角材に当てがうことで棒角材からの距離を一定に保つことができ、また、スリット状のレーザ光をマグネットドリル長手方向と直交する方向に、かつ、電動ドリル１４に取り付けられたビット１２の軸心を含む面内にを照射することで、棒角材に沿った方向の位置確認が容易にできる。そのため、ビット先端を穿孔対象物１６に近づけなくとも、レーザ光の目視のみによってセンタ決めを正しく行うことができる。
【００３７】
以上に説明したように本発明のマグネットドリルでは、長尺物などに一列に複数の穿孔を行う際のセンタ決め作業が容易化され、また、センタ決めがずれていた際にも、マグネットドリルを正しい位置に容易にセンタ決めし直すことができる。
【００３８】
なお、本発明の構成は上述したものに限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができるのは勿論である。例えばマグネットドリルの形状（天板及び底板の形状）を前方後円墳型や円型などとすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１のマグネットドリルの構成を説明するための側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
【図３】実施例１のマグネットドリルの底面図である。
【図４】実施例２のマグネットドリルの構成を説明するための側面図である。
【図５】実施例２のマグネットドリルの底面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図（マグネットドリル下部のみ）である。
【図７】実施例３のマグネットドリルの先端部を表した斜視図である。
【図８】従来のマグネットドリル（磁気ボール盤）の概略を表した側面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  マグネットドリル
１２  ビット
１４  電動ドリル
１６  穿孔対象物
１８  マグネット
２０  制御装置
２２  ドリルスタンド
２２ａ  ドリルスタンド底面
２４  凹穴
２６  弾性体
２８  コロ
３２  光源
３３  筐体カバー
３５  天板
３７  底板
３９  支柱
４１  窓部
４３  磁力切替スイッチ
４５  昇降スイッチ
４７  送りモータ
４９  主軸モータ
５０  減速機
５１  ドリル回転軸
５３  回転スイッチ
１００  マグネットドリル
１０２  マグネット
１０４  ドリルスタンド
１０６  電動ドリル
１０８  昇降用ハンドル
１１２  ケーシング
【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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