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湿式回転ドリル - 株式会社マキタ
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発明の名称 湿式回転ドリル
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−70521
公開日 平成11年(1999)3月16日
出願番号 特願平9−247765
出願日 平成9年(1997)8月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】森 泰比古 (外1名)
発明者 金井 昌秀
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 冷却液を穿孔部位に供給する給液通路を有する穿孔刃物と、該穿孔刃物を被加工面に押し付けたときに、前記穿孔部位を覆う様に前記穿孔刃物先端位置に取り付けられるノーズブロックと、該ノーズブロック側に一端を固定されると共に他端をドリル本体側の支持部によって軸方向摺動可能に支持され、前記ノーズブロックと前記支持部との間に装着される圧縮コイルバネによって前記ノーズブロックを前進させる方向に付勢され、かつ、前記支持部に対して抜け止めされたガイドロッドとを備える湿式回転ドリルにおいて前記穿孔刃物による穿孔の深さを規定するために前記ドリル本体から前方に向けて伸びるストッパロッドの先端を、前記ノーズブロックに取り付けたスリーブで軸方向摺動可能に支持したことを特徴とする湿式回転ドリル。
【請求項2】 請求項1記載の湿式回転ドリルにおいて、前記ドリル本体に対して回動可能に取り付けられるグリップを備え、前記ノーズブロック側に、該ノーズブロックを押し込み位置に移動させたときに、前記グリップの回動範囲内に位置する係合部材を取り付けると共に、該係合部材に対して係合することによって前記ノーズブロックの前進を阻止するストッパ部材を前記グリップ側に取り付けたことを特徴とする湿式回転ドリル。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、湿式回転ドリルに係り、特に、穿孔刃物の軸内を通して刃物の先端部から冷却液を噴出させるようにした湿式回転ドリルにおけるノーズブロックのガイド部分の構造に特徴を有する湿式回転ドリルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ビルの壁面等の補修工事用の穿孔作業に震動ドリルが用いられていたが、壁面に伝わる振動等の問題から、近年では回転ドリル、特に、湿式回転ドリルが用いられる様になってきている。
【0003】こうした湿式回転ドリルとしては、例えば、実公平7−42659号公報に記載されている様に、穿孔刃物による穿孔部位を覆うノーズブロックを備えさせ、このノーズブロックを軸方向に真っ直ぐに前進後退可能となる様に1本のガイドロッドで支持する構成が採用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来技術においては、ガイドロッドが1本であるため、作業時にノーズブロックがぐらつくという問題がある。また、作業時にノーズブロックを壁面に対して横から打ち当ててしまったようなときに、ガイドロッドが曲がって動かなくなてしまうおそれもあった。
【0005】これに対して、ガイドロッドを複数本にする対策も考えられるが、その分だけ部品点数が増加すると共に、ドリルの重量増加にもつながる。
【0006】そこで、本発明は、湿式回転ドリルにおけるノーズブロックのガイド部分の構造について、部品点数を増加することなく、ノーズブロックのぐらつきの防止とガイド部分の強度の向上とを達成することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するためになされた請求項1記載の湿式回転ドリルは、冷却液を穿孔部位に供給する給液通路を有する穿孔刃物と、該穿孔刃物を被加工面に押し付けたときに、前記穿孔部位を覆う様に前記穿孔刃物先端位置に取り付けられるノーズブロックと、該ノーズブロック側に一端を固定されると共に他端をドリル本体側の支持部によって軸方向摺動可能に支持され、前記ノーズブロックと前記支持部との間に装着される圧縮コイルバネによって前記ノーズブロックを前進させる方向に付勢され、かつ、前記支持部に対して抜け止めされたガイドロッドとを備える湿式回転ドリルにおいて前記穿孔刃物による穿孔の深さを規定するために前記ドリル本体から前方に向けて伸びるストッパロッドの先端を、前記ノーズブロックに取り付けたスリーブで軸方向摺動可能に支持したことを特徴とする。
【0008】この湿式回転ドリルによれば、ストッパロッドの先端をノーズブロック側に取り付けたスリーブで軸方向摺動可能に支持する構成としたので、ストッパロッドによってもノーズブロックのガイドがなされることとなる。この結果、ノーズブロックは、実質的に2本のガイドロッドで支持されているのと同じになり、前進後退時のぐらつきが防止される。また、ガイドロッドに加えてストッパロッドも曲げ強度メンバーとなるので、ノーズブロックを誤って横方向から壁面に打ち当ててしまった様なときに、ガイドロッドの変形を防止することができる。
【0009】なお、この場合、穿孔刃物としては、先端のビット部分だけを交換できる様なものを用いるとよい。この様な先端のビット部分を交換するには、ノーズブロックを手で持って押し戻して穿孔刃物の先端を大きく露出させてやる必要がある。ところが、一旦押し戻した後にノーズブロックから手を離すと、ガイドロッドに設けられる付勢部材によってノーズブロックが再び前進位置へと戻されてしまう。このため、ガイドロッドを前方へ付勢しておく様に構成したものにおいては、穿孔刃物のビット部分を交換し難いという問題がある。そこで、かかる問題を解決するには、さらに、次の様にするとよい。
【0010】即ち、請求項2に記載した様に、請求項1記載の湿式回転ドリルにおいて、前記ドリル本体に対して回動可能に取り付けられるグリップを備え、前記ノーズブロック側に、該ノーズブロックを押し込み位置に移動させたときに、前記グリップの回動範囲内に位置する係合部材を取り付けると共に、該係合部材に対して係合することによって前記ノーズブロックの前進を阻止するストッパ部材を前記グリップ側に取り付けたことを特徴とする湿式回転ドリルがそれである。
【0011】この請求項2記載の湿式回転ドリルによれば、ノーズブロックを押し込み位置に移動させた後にグリップを回動させて係合部材にストッパ部材を係合させてやれば、付勢部材によってノーズブロックが前進位置へ戻されない様にすることができる。この結果、穿孔刃物の先端を大きく露出させた状態でビット部分を交換することができ、ビット部分の交換作業が容易になる。
【0012】なお、ノーズブロック側に設ける係合部材としては、例えば、ストッパロッドの先端が挿入されるスリーブの表面に突起を設けたりあるいはリング溝を形成するなどしてやればよい。また、ガイドロッド側に、圧縮コイルバネの外側を覆おうスリーブを取り付けてやり、このスリーブに対して上記同様の突起あるいはリング溝を設ける様にしてもよい。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態について説明する。実施の形態の湿式回転ドリル1は、図1に示す様に、ギヤハウジング10内に、2個のボールベアリング11,12によって心出しされつつ回転自在に支持された後スピンドル20と、この後スピンドル20の内側に嵌合されると共にキー13で後スピンドル20と結合されることによって回転を伝達される前スピンドル30とを備えている。そして、この前スピンドル30の前端にカッタボディ40を螺合し、このカッタボディ40の先端にカッタビット50を螺合して用いるものである。なお、前スピンドル30は後スピンドル20に対して軸方向摺動が可能であり、その前進位置は、後スピンドル20に螺合されるスピンドルカバー21によって規定される様になっている。
【0014】また、ギヤハウジング10には、図2に拡大して示す様に、冷却液導入口10aが開口されており、この冷却液導入口10aに、図示省略したエアゾル缶から冷却液を導入するためのノズル付きブッシュ60が挿入され、導入口10aの縁でギヤハウジング10に対して係止される様になっている。このノズル付きブッシュ60は、ギヤハウジング10内に装着されるシールボディ70に螺合されている。そして、ノズル付きブッシュ60、シールボディ70及び放射状孔22を介して後スピンドル20の内部の液室23へと冷却液を導入する様に構成されている。なお、シールボディ70はギヤハウジング10には直接接触しておらず、ノズル付きブッシュ60によってギヤハウジング10に対する回り止めがなされた状態となっているだけである。
【0015】後スピンドル20の内部に導入された冷却液は、図1中に円で囲んだ部分に形成されるバルブ構造80を開弁状態とすることによって後スピンドル20内を前方へと吐出され、さらに前スピンドル30及びカッタボディ40の内部を通過してカッタビット50の軸孔51及びスリット52から噴出される様になっている。
【0016】次に、シールボディ70及びバルブ構造80の詳細について図2の拡大図で説明する。
【0017】シールボディ70は、後スピンドル20の放射状孔22の前後をシールするためのフッ素樹脂製のシールリング71,71と、このシールリング71,71を後スピンドル20の表面に押し付けておくためのゴム製の弾性リング72,72とを備えている。これらシールリング71,71及び弾性リング72,72は、平ワッシャ73,73及びサークリップ74,74によってシールボディ70に固定されている。ここで、このシールボディ70の外径は、ギヤハウジング10内のシールボディ収納部14の内径に対して所定の隙間15が形成される様に設計されている。この結果、シールボディ70は、後スピンドル20の表面によってのみ心出しされた状態となっている。なお、上記隙間15の大きさは、通常の機械設計における嵌合部分の公差の5倍前後あるいはそれ以上とすることが望ましく、本実施の形態では約0.2mmの隙間を確保することとしている。
【0018】バルブ構造80としては、後スピンドル20の前方側から挿入されて後スピンドル20内の段部20aに当接する位置に嵌合されるバルブシートブロック81と、このバルブシートブロック81の軸方向孔81aを塞ぐ弁体としてのスチールボール82とを備えている。なお、バルブシートブロック81には、スチールボール82との間でシート面を形成するためのOリング83が取り付けられている。また、スチールボール82は、図1,図2に示す様に、後スピンドル20の液室23内において、圧縮コイルバネ84によって常時前方へ向かって付勢されている。一方のバルブシートブロック81は、図1に示す様に、前スピンドル30内に装着された鍔付きロッド85の鍔部85aとの間に装着された圧縮コイルバネ86によって常時後方へと付勢されている。なお、鍔付きロッド85は、側面に開口するスリット85bから冷却液を受け入れ、前スピンドル30の前方へ向かって伸びる軸孔85cからこれを噴出することができる様に構成されている。また、鍔付きロッド85は、前スピンドル30が後退するときに前スピンドル30と共に後退し、所定量後退した後に初めてスチールボール82を後方へ押し戻して開弁状態とする役割を果たしている。
【0019】ここで、前スピンドル30が後退開始と同時ではなく所定量後退した後にバルブ構造80を開弁状態とする様に設計されている点は、本実施の形態における一つの特徴である。より具体的には、かかる作用を発揮させることができる様に、前スピンドル30が前進位置にあるときに、図2に示す様に鍔付きロッド85がスチールボール82から確実に離れた位置となるよう、鍔付きロッド85の全長を決定している。
【0020】また、本実施の形態では、バルブシートブロック81を付勢している圧縮コイルバネ86の強さと、スチールボール82を付勢している圧縮コイルバネ84の強さとの間に、(圧縮コイルバネ86の強さ)>(圧縮コイルバネ84の強さ)+(エアゾル缶の満タン時の液圧)の関係が成立する様に設計されている。これは、穿孔作業を実施するためにカッタビット50を壁面に強く押し当てない限りは冷却液が噴出されない様にするためである。
【0021】なお、ノズル付きブッシュ60は、図2に示す様に、焼結体製のフィルタ62を備え、ゴミなどが液室22内に侵入しない様に構成されている。また、図1に示す様に、ユニバーサルエルボ63及びカプラ64を介してエアゾル缶のホースと連結される様になっている。
【0022】次に、本実施の形態の他の特徴であるカッタボディ40のガイド部分の構造について説明する。
【0023】カッタボディ40は、図1に示す様に、その先端をノーズブロック110内に装着したリング111内に摺動可能に挿通されている。このノーズブロック110は、先端にノーズラバーコンプリート112を備え、穿孔作業時に壁面に押し付けることで穿孔作業中の部位を覆い、切削屑及び冷却液が周囲に飛び散らない様にする役割を果たしている。なお、穿孔によって発生する切削屑は、冷却液と共にこのノーズブロック110に取り付けたボトル113内に収納される様になっている。
【0024】このノーズブロック110は、図3,図4に示す様に、2個の張り出し部121,122を備えている。一方の張り出し部121には、ギヤハウジング10側に形成した張り出し部16との間に挿入されるガイドロッド131の前端がネジ132によって固定されている。このガイドロッド131の後端は、ギヤハウジング10側の張り出し部16に固定されたスリーブ133に挿入されると共に、ネジ134による抜け止めがなされている。そして、ノーズブロック110側の張り出し部121とギヤハウジング10側の張り出し部16との間には圧縮コイルバネ135が装着されている。この圧縮コイルバネ135は、ノーズブロック110が壁面に押しつけられていない状態において、ガイドロッド131を最も前方へ押し出した状態に自動的に復帰させるためのものである。なお、ガイドロッド131の心出しは、ギヤハウジング10側に取り付けられるスリーブ133内に装着されたオイルレスベアリング133a,133bによってなされている。
【0025】また、ノーズブロック110側の張り出し部121にもスリーブ136が取り付けられている。このスリーブ136の後方側の外面には、幅広のリング溝137が形成されている。このリング溝137を形成する位置は、ガイドロッド131が最も押し込まれたときにハンドグリップ18の真上に位置し、ハンドグリップ18に固定されているストッパプレート19を係合させることができる様に位置合わせされている。なお、ハンドグリップ18は、この種のドリルにおいて一般的に採用されている様に、ギヤハウジング10の周りを任意の回動位置へと回動させることができ、しかもその回動位置で停止させておくことができる構造のものである。
【0026】次に、ノーズブロック110のもう一方の張り出し部122側について説明する。この張り出し部122側には、貫通孔141が形成されると共に、スリーブ142が固定されている。また、ギヤハウジング10の張り出し部17にはストッパロッド143がねじ込まれている。このストッパロッド143は、ギヤハウジング10側の張り出し部17に対するねじ込み量を調整して前端位置を変化させることにより、穿孔作業における孔の深さを規定するために設けられるものである。なお、本実施の形態においては、ストッパロッド143の前端位置を最も後退させた状態において、ストッパロッド143の先端がスリーブ142内に挿入される様にスリーブ142の長さを設定している。また、スリーブ142とストッパロッド143との間に所定のクリアランスが維持できる様に、それぞれの内径と外径とを設定している。このクリアランスは、切削屑の侵入やこじれによる摺動不良を吸収するためのものである。
【0027】次に、本実施の形態の湿式回転ドリル1の作用効果について説明する。
【0028】まず最初に、カッタボディ40のガイド構造に関する特徴的な作用効果を説明する。本実施の形態では、ガイド専用のものとしては基本的には1本のガイドロッド131を備えているだけである。しかし、ストッパロッド143の先端をスリーブ142で軸方向にガイドすることにより、ストッパロッド143が軸方向摺動時のノーズブロック110のガイドを兼ねる様にしている。この結果、本実施の形態の湿式回転ドリル1のノーズブロック110は、実質的に2本以上のロッドでガイドされたのと同じになり、ぐらつくことがなく、ねじれや振動や曲げといった外力に対して強いという作用効果を発揮する。また、実質的に2本以上のロッドを有することとなるので、ノーズブロック110を誤って構造物等にぶつけてしまった様な場合の変形を防止するという作用効果もある。しかも、元々備えられるべきストッパロッド143をガイドに兼用するという構成であるから、複数本のガイドロッドを備える場合に比べて非常にシンプルな構造となり、部品点数の削減、組立工数の節減及び重量軽減に対して多大な作用効果を発揮する。
【0029】次に、カッタボディ40の先端のカッタビット50の交換作業の際の特徴的な作用効果について説明する。カッタビット50を交換しようとするときは、まず、ノーズブロック110を手で持って最も後退した位置へと移動させる。すると、先ほど説明した様に、ガイドロッド131側の前方スリーブ136のリング溝137がハンドグリップ18に固定したストッパ19で係合可能な位置へと移動された状態になる。この状態において、ハンドグリップ18をギヤハウジング10の周りで回動させ、ちょうど図4の状態になる位置で停止させてやる。すると、ストッパプレート19がスリーブ136のリング溝137にはまりこむので、ノーズブロック110を最も後退した位置に固定することができる。この結果、ノーズブロック110から手を離してもカッタボディ40の先端を完全に露出した状態にしておくことができ、カッタビット50の交換が容易となる。
【0030】次に、穿孔作業について説明する。
【0031】穿孔作業を開始しない状態においては、カッタビット50が壁面に押し付けられていないので、鍔付きロッド85及び前スピンドル30は最も前進した状態にある。バルブを構成する各要素について見ると、ちょうど図2に示した状態にある。この状態では、ノズル付きブッシュ60を通してギヤハウジング10内に侵入する冷却液は、液室23内を加圧し、スチールボール82をOリング83(シート面)へしっかりと密着させた状態になっている。このとき、コイルバネ86の強さを上述の様に設定してあるので、バルブシートブロック81がスチールボール82と共に前進させられるということがなく、閉弁状態をしっかりと維持することができる。
【0032】穿孔作業が開始されて、カッタビット50が壁面に押し付けられると、カッタボディ40と共に前スピンドル30が後方へ押し込まれる。このため、鍔付きロッド85も前スピンドル30に押されて後退し、スチールボール82を後方へと押し戻す。この結果、Oリング83とスチールボール82とが離れ、開弁状態となる。すると、液室23内の冷却液は、バルブシートブロック81を通って前方へと噴出する。そして、鍔付きロッド85から前スピンドル30へと侵入し、前スピンドル30の先端に取り付けた整流ノズル31から前方へと吐出される。そして、カッタボディ40の内部に形成された軸孔41を通り、さらに、カッタビット50に形成した軸孔51及びスリット52から外へ噴出する。
【0033】穿孔作業が終了してカッタビット50を壁面から離すと、圧縮コイルバネ86の作用によって鍔付きロッド85及び前スピンドル30が前方へ押し戻される。この結果、スチールボール82が再び閉弁位置へと復帰し、冷却液の噴出が停止される。特に、本実施の形態では、上述の様に前スピンドル30が所定量後退しないと鍔付きロッド85がスチールボール82を押し戻さない様に鍔付きロッド85の長さを設計すると共に、前スピンドル30側の圧縮コイルバネ86の強さと液室23側の圧縮コイルバネ84の強さとの関係を上述の様に設計してあるので、前スピンドル30の戻りが多少悪くてスピンドルキャップ21に完全によって規定される前進位置まで完全に戻りきらなくても、確実に閉弁させてやることができる。
【0034】また、本実施の形態では、シールボディ70とギヤハウジング10との間に隙間15をあけているので、シールボディ70は後スピンドル20に対してのみ心出しされておればよく、ギヤハウジング10に対する心出しは不要である。この結果、シールボディ70を後スピンドル20に対して組み立てる際の精度を十分に高めることが容易となり、シールリング71と後スピンドル20との接触圧に偏りが生じることがなく、シールリング71の偏摩耗を防止することができる。従って、シールリング71の耐久性を向上させることができる。また、組立に当たっても、シールボディ70と後スピンドル20との組立精度だけの問題となり、精度確保のための工数も節約することができる。
【0035】さらに、本実施の形態によれば、バルブシートブロック81を、後スピンドル20に対して嵌合するものの前スピンドル30に対してはフリーの構造としている。この結果、前スピンドル30は、後スピンドル20との間の心出しさえできればよく、バルブシートブロック81に対する心出しをする必要がない。よって、容易に組立ができ、しかも高い心出し精度を維持することができる。
【0036】以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこの実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内においてさらに種々の形態を採用することができることはもちろんである。
【0037】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、湿式回転ドリルにおけるノーズブロックのガイド部の構造において、専用のガイドロッドを増加することなく、ぐらつきの防止と強度向上とを達成することができる。従って、部品点数の増加を抑え、重量軽減と組立工数の低減とを図ることもできる。なお、請求項2の発明によれば、特に、穿孔刃物の先端部の交換を容易にするという効果も発揮される。




 

 


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