JP6862011B2

JP6862011B2 - 穿孔具

Info

Publication number: JP6862011B2
Application number: JP2019227667A
Authority: JP
Inventors: 野元　裕正; 裕正野元; 博之庄司
Original assignee: アーキヤマデ株式会社
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2021-04-21
Anticipated expiration: 2035-04-06
Also published as: JP2020040209A

Description

本発明は、携行式の穿孔装置に用いられる穿孔具に関する。

従来、この種の穿孔装置としては、例えば、コード式やバッテリ式の電気ドリルがあり、電気ドリルに取り付けられる穿孔具としては、電気ドリルのチャック部に着脱自在に構成されたドリル刃によって構成してあるものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−６７００６号公報（図１）

上述した従来の穿孔具によれば、電気ドリルのチャック部にドリル刃を取り付けた状態で電気ドリルを回転駆動させるに伴って、ドリル刃がドリル軸芯周りに回転するから、ドリル刃の刃先を穿孔対象部に突き当てて進入させることで、穿孔することができる。
しかしながら、複数孔の穿孔を行う場合には、それぞれの位置毎に電気ドリルを位置合わせして穿孔を行うことになり、操作が煩雑なものとなり易い。

そこで、このような煩雑さを回避するために、一つの電気ドリルで、一度に複数孔の穿孔ができるようにすることが考えられる。
つまり、一つの入力軸に入力される回転駆動力を、複数のドリル刃に分配できる分配機構を穿孔具に備えることで、電気ドリルの回転駆動力は、分配機構を介して各ドリル刃に分配されて伝わり、各ドリル刃を同時に回転させて複数の孔を一度に穿孔できるようになる。

本発明の目的は、複数の孔をまとめて穿孔できる穿孔具において、位置合わせを行い易くする手段を提供するところにある。

本発明の特徴は、携行式の穿孔装置に用いられる穿孔具であって、平行な異なるドリル軸芯周りに回転駆動可能な複数のドリル刃と、前記各ドリル刃の基端部を支持する支持ユニット部と、前記ドリル刃に先行して穿孔対象部に接触する接触部と、前記穿孔対象部に対して押し付けて穿孔具本体のセット位置を決める位置決め突出部と、が設けられ、前記支持ユニット部と前記接触部との間には、外周部に開口すると共に、前記位置決め突出部の当接先端部を外周側から見通せる見通し開口部が設けてあるところにある。

本発明によれば、穿孔に先だって、ドリル刃より先行して接触部が穿孔対象部に接触するから、ドリル刃が先に接触するのに比べて姿勢が安定し易く、更には、不用意にドリル刃が穿孔対象部に接触するのを防止でき、より確実に穿孔操作を開始することができる。
また、位置決め突出部を、穿孔対象部の所定位置に押し付けるだけで、当該穿孔具を、穿孔対象部上の対応セット位置に正確に位置合わせでき、穿孔位置精度の向上を図ることができる。
更には、位置決め突出部を使用して穿孔具を位置決めする時には、見通し開口部を通して穿孔具の外周側から位置決め突出部の当接先端部による位置決め状態を目視確認でき、より簡単に且つ正確な位置に当該穿孔具をセットできる。

本発明においては、前記位置決め突出部は、円周方向に間隔をあけて並設されている前記各ドリル刃の配置領域の中心において、前記穿孔対象部側に突出するピン部で構成してあると好適である。

本構成によれば、穿孔対象部の所定位置にピン部を押し付けて穿孔具のセット位置を確定するのに、各ドリル刃の配置領域の中心で位置合わせをすることができ、偏りのない状態で精度よくセットすることができる。
また、穿孔対象部が、例えば、軟らかい素材で構成してあったり、又は、窪みがあるような場合、前記ピン部が穿孔対象部に入り込み易いから、位置決め効果と共に、位置ずれ防止効果をも発揮することができる。

本発明においては、前記各ドリル刃が前記穿孔対象部に当接するタイミングに時間差をつける時間差付与機構が設けられ、前記時間差付与機構は、前記支持ユニット部に支持されている前記各ドリル刃の先端部までの突出長さを異ならせることで、前記各ドリル刃の先端部が前記接触部を越えて前記穿孔対象部側に突出するタイミングに時間差がつくように構成されていると好適である。

本構成によれば、穿孔に伴って、各ドリル刃が穿孔対象部に当接するタイミングをずらすことができるようになり、穿孔対象部に対して、各ドリル刃の刃先が同時に当接しない状態で穿孔を開始することが可能となる。
従って、穿孔に伴って穿孔対象部からドリル刃が受ける駆動抵抗の作用タイミングも、各ドリル刃毎にずれることになり、穿孔装置への負荷が、穿孔の当初に集中的に作用するのを防止できる。
その結果、穿孔装置への負荷を抑えた状態で、複数の孔の穿孔を進めることができる。
特に、穿孔対象部が、薄板のように、穿孔の初期に一時的に駆動抵抗のピークが見られるような場合には、各ドリル刃の当接タイミングをずらすだけで、穿孔装置へのピークとなる負荷の作用タイミングもずれ、過負荷とならない状態ですべての穿孔を行うことが可能となる。
よって、穿孔装置への負荷を抑えた状態で、複数の孔をまとめて穿孔できる。

また、時間差付与機構として、複雑な機構を備える必要が無く、各ドリル刃の先端部までの突出長さを異ならせるだけの単純な構造によって実現でき、コストアップを抑えることができる。
更には、時間差付与機構として構造が簡単であるから、メンテナンスの手間もかからず、しかも、各ドリル刃の突出長さが異ならせてある状況を、目視によってでも簡単に確認できるから、維持管理の手間を低減できる。
従って、イニシャルコストのみならず、ランニングコストやメンテナンスコストの低減も可能となり、経済性の高い穿孔具を提供できる。

本発明においては、前記位置決め突出部による位置決め開始時に、前記ドリル刃が前記接触部を越えて前記穿孔対象部側に突出するのを抑制する突出抑制機構が設けられていると好適である。

本構成によれば、突出抑制機構を設けてあることで、穿孔対象部への穿孔具の位置合わせ時に、不用意にドリル刃が穿孔対象部に接触するのを防止でき、より確実に、且つ、簡単にセットできる。

本発明においては、前記支持ユニット部と前記接触部とを、前記ドリル刃の軸芯方向に沿って近接離間可能にガイドするガイド機構が設けてあると好適である。

本構成によれば、接触部を穿孔対象部に接触させた状態で、ガイド機構を利用して、支持ユニット部をドリル軸芯方向に沿って近接させることができる。
従って、当該穿孔具の安定した姿勢をキープしたまま、各ドリル刃を、真直ぐに穿孔対象部に突出させて穿孔を行える。
その結果、穿孔操作者の技量の有無に拘らず、効率よく、且つ、精度よく穿孔できるようになる。

防水シート固定具の設置状況を示す一部切欠き斜視図である。防水シートの改修状況を示す断面図である。防水シートの改修状況を示す断面図である。穿孔アタッチメントのセット状況を示す断面図である。穿孔アタッチメントの斜視図である。接触部の平面図である。ドリル刃を示す側面図である。別実施形態の穿孔アタッチメントにおけるドリル刃を示す側面図である。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図４は、本発明の穿孔具の一実施形態品Ｓ（以後、単に「穿孔アタッチメント」という）を、電気ドリル１（穿孔装置の一例）のチャック部１ａに取り付けて、板金製の防水シート固定具２（穿孔対象部の一例）に複数の孔３を穿孔している状況を示している。

因みに、防水シート固定具２は、図１に示すような、円板形状の金属板で構成してあり、例えば、建物の屋上スラブ４の上に、横方向に間隔をあけて点在させて、円板中央部をネジ部材５で屋上スラブ４に固定してある。これらの各防水シート固定具２の上にわたって防水シート６が配設され、防水シート固定具２の上面に接着固定されることで、屋上防水層が形成されている。

当該実施形態においては、屋上に設置されている防水層の改修工事において、当該穿孔アタッチメントＳを使用して防水シート固定具２に穿孔作業を実施する工程を例に挙げて説明する。
屋上防水層の改修工事においては、例えば、新しい防水シート固定具を既存の防水層の上に配置し、ネジ部材５で直接に屋上スラブ４に固定することが実施されるが、この場合、ネジ部材５の打設に伴って屋上スラブ４から建物内に大きな振動や騒音が伝播される虞がある。

そこで、静かな環境を維持しながら改修工事を進めるために、ここで説明する改修方法においては、屋上スラブ４への新たなネジ打ちをせずに、既に固定されている防水シート固定具２をそのまま再利用し、その上に、新しい防水シート固定具２Ｎを連結して、その新しい防水シート固定具２Ｎを使用して改修用の新しい防水シート６Ｎを敷設する改修方法を採用している。

つまり、固定されている防水シート固定具Ｎに、防水シート６の上から当該穿孔アタッチメントＳを装着した電気ドリル１で複数の孔３をあけた後（図４参照）、防水シート固定具Ｎの上に新しい防水シート固定具２Ｎを配置すると共に（図２参照）、孔３を使用して両固定具２，２Ｎどうしを一体連結するものである。そして、新しい防水シート６Ｎを、新しい各防水シート固定具２Ｎにわたって接着固定することで、防水層の改修を行うものである（図３参照）。

当該穿孔アタッチメントＳによって穿孔した孔３は、上述のように新しい防水シート固定具２Ｎを連結するための孔３としての用途の他に、例えば、防水シート固定具２の引き抜き耐力を確認するために、引抜試験装置（不図示）を取り付ける為にも使用することができる。

尚、防水シート固定具２は、図２、図３に示すように、中央部２ａと外周縁部２ｃとが屋上スラブ４の表面に当接し、中央部２ａと外周縁部２ｃとの間の平面部２ｂは、屋上スラブ４の表面より上方に離間した膨出形状となっている。当該穿孔アタッチメントＳを使用した穿孔は、薄板状の平面部２ｂを対象に実施される。
当該実施形態においては、孔３は、中央部２ａを中心とする円の周方向に等間隔で三箇所設けてある。
穿孔した防水シート固定具２と、新しい防水シート固定具２Ｎとの連結は、双方に設けられた孔３に、例えば、リベットやネジ部材等の締結具を挿通して実施することができる。

次に、電気ドリル１と穿孔アタッチメントＳについて説明する。
電気ドリル１は、図４に示すように、携行式の汎用品を使用することができる。
電源供給は、コード式やバッテリ式でもよく、操作スイッチ１ｂによって内蔵の駆動モータ（不図示）をオン・オフ操作することができる。
また、駆動モータの回転駆動出力は、穿孔アタッチメントＳの入力軸７を一体的に嵌合連結自在なチャック部１ａを通じて行われる。

穿孔アタッチメントＳは、図５に示すように、一本の入力軸７と３本のドリル刃８とを従動回転自在に備えた支持ユニット部９と、防水シート固定具２の上に接地させる接触部１０とを、穿孔方向（ドリル軸芯Ｘｄ方向）に沿って近接離間自在な状態に備えて構成してある。

支持ユニット部９は、有底筒状のケーシング本体９Ａと、蓋体９Ｂと、を備えた平面視において円形のブロック体で構成してあり、両者は、連結ボルト９Ｃによって一体連結されている。内部には、図には示さないが、入力軸７に入力された回転駆動力を、３本のドリル刃８に同一方向の回転に分配する分配機構が納められている。また、連結ボルト９Ｃを取り外すことで、内部空間を開口させることができ、分配機構等のメンテナンスを適宜実施することができる。

尚、入力軸７は、円形の支持ユニット部９の中心軸芯Ｘ上に設けられている。
また、３本のドリル刃８は、中心軸芯Ｘを中心とする円の周方向に等間隔に、且つ、ドリル軸芯Ｘｄが中心軸芯Ｘに平行となる状態に設けられている（図６参照）。
入力軸７とドリル刃８との中心軸芯Ｘ方向での位置関係は、ドリル刃８は、支持ユニット部９の前記接触部１０側に突出する状態で、入力軸７は、支持ユニット部９の前記接触部１０側とは反対側に突出する状態に配置されている（図５参照）。

３本のドリル刃８は、図４に示すように、支持ユニット部９からドリル刃８の先端部までの突出長さＬ０を異ならせてある。従って、防水シート固定具２の穿孔時には、各ドリル刃８の先端部が接触部１０を越えて防水シート固定具２側に突出するタイミングに時間差がつく。
その結果、穿孔時にドリル刃８に作用する最大トルクのタイミングもずれ、駆動モータに一度に負荷が集中するのを防止できる。

因みに、ドリル刃８は、図７に示すように、基端側のホルダー部８Ａと、ホルダー部８Ａに挿入固定される刃部８Ｂとを備えて構成してある。当該実施形態においては、各刃部８Ｂは、全て長さの同一のものを使用し、ホルダー部８Ａの飲み込み深さをそれぞれ異ならせることで、各ドリル刃８の突出長さＬ０が異なるように構成してある。

このように、突出長さを異ならせて設けられた各ドリル刃８によって時間差付与機構Ｔが構成されている。
尚、各刃部８Ｂは、長さの同一のものを使用しているので、三本のドリル刃８の内の何れにも使用でき、部品調達やメンテナンスをより簡単に行える。

また、支持ユニット部９には、図４に示すように、中心軸芯Ｘ上での前記接触部１０側に、穿孔アタッチメントＳを防水シート固定具２上にセットする際に、防水シート固定具２の中央部２ａに押し付けてセット位置を決める位置決め突出部１１が取り付けられている。

位置決め突出部１１は、先端の当接先端部１１ｄが尖ったピン部１１ａと、支持ユニット部９に固定されると共に、ピン部１１ａを中心軸芯Ｘに沿った所定のスライド範囲にわたってスライド自在に支持する支持部１１ｂと、ピン部１１ａと支持部１１ｂとの間に納められて、ピン部１１ａを突出方向に付勢するスプリング１１ｃ（突出抑制機構の一例）とを備えている。

位置決め突出部１１の最大突出長さ寸法は、支持ユニット部９に対して最も離間した状態の接触部１０よりも、ピン部１１ａの当接先端部１１ｄが更に突出側に位置するように設定されている。そして、ピン部１１ａにはスプリング１１ｃの付勢力が作用しているから、外力が作用しない状態においては、位置決め突出部１１は、最大突出長さを保持している。

防水シート固定具２の上に穿孔アタッチメントＳをセットする際には、ピン部１１ａが真っ先に防水シート固定具２に当接する。そして、防水シート固定具２の中央部にピン部１１ａが対向するように穿孔アタッチメントＳを位置決めして押し付けることで、押し付け力がスプリング１１ｃの弾性付勢力を上回れば、スプリング１１ｃが収縮方向に弾性変形するに伴ってピン部１１ａが支持部１１ｂ側に引退し、穿孔アタッチメントＳ全体を、防水シート固定具２側へ近接させることができる。

穿孔アタッチメントＳを防水シート固定具２側に押し続けるに伴って、接触部１０が防水シート固定具２に当接し、引き続き、支持ユニット部９に取り付けられているドリル刃８が当接し、穿孔を開始することができる。

このように、スプリング１１ｃを設けてあることで、位置決め突出部１１による位置決め開始時に、ドリル刃８が接触部１０を越えて防水シート固定具２側に不用意に突出するのを抑制することができる。スプリング１１ｃによって突出抑制機構が構成されている。

前記接触部１０は、図４に示すように、支持ユニット部９と同じ外径寸法のリング状部材で形成してある。
また、接触部１０には、支持ユニット部９に向けて突出する状態に、円柱状のガイド１０Ａ（ガイド機構に相当）が一体に設けてある。ガイド１０Ａは、リング周方向に等間隔で３本設けてある（図６参照）。

一方、各ガイド１０Ａが対応する支持ユニット部９の対応部分には、ガイド１０Ａをスライド自在に挿通させる挿通孔９Ｄがそれぞれ形成してある。従って、挿通孔９Ｄに挿通させたガイド１０Ａがスライドガイドとなって、支持ユニット部９と接触部１０とを、ドリル軸芯Ｘｄ方向に沿って近接離間させることができる。

尚、ガイド１０Ａと支持ユニット部９の嵌合部分には、支持ユニット部９と接触部１０との近接側の終端位置規制が施されており、接触部１０から突出する各ドリル刃８の最大突出寸法Ｌ１が、防水シート固定具２の厚み寸法（平面部２ｂの上面と屋上スラブ４の上面との離間距離と同じ寸法）Ｌ２内に納まるように形成されている。従って、ドリル刃８の先端部が屋上スラブ４に当接するのを防止している（図７参照）。

また、支持ユニット部９から突出する各ドリル刃８が対応する接触部１０の対応部には、ドリル外径より少し大径のドリル挿通孔１０ａがそれぞれ設けてある。

また、接触部１０の中央部は、空間として抜けている。
そして、接触部１０と支持ユニット部９との間は、図４、図５に示すように、外周部に開口させてあるから、この開口部１２（見通し開口部に相当）を通して、外周側から位置決め突出部１１を目視確認でき、ピン部１１ａによる防水シート固定具２への位置決めの際、ピン部１１ａの当接先端部１１ｄを見ながら作業でき、より確実に位置決めを行うことができる。

当該実施形態で説明した穿孔アタッチメントＳによれば、一般的な電気ドリル１に簡単に着脱して使用でき、しかも、防水シート固定具２に対して、各ドリル刃８の刃先が当接するタイミングをずらした状態で、順次、穿孔を開始でき、電気ドリル１への負荷を抑えながら、複数の孔をまとめて穿孔できる。

また、防水シート固定具２対する位置決め時には、不用意にドリル刃８が防水シート固定具２に接触するのを防止でき、その後の穿孔操作を、より確実に開始することができる。
しかも、上述のような作用を叶えられるにも拘らず、構造や、その使い方は、何れも極めて簡単であるから、良好な経済性と操作性とを兼ね備えさせることができる。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。

〈１〉穿孔具を取り付ける携行式の穿孔装置は、先の実施形態で説明した電気ドリルに限るものではない。例えば、電気駆動に替えて、燃料駆動によるものであってもよい。
また、電気駆動の場合であっても、電源供給は、コード式やバッテリ式の何れのものであってもよい。

〈２〉穿孔対象部２は、先の実施形態で説明した防水シート固定具に限るものではなく、例えば、折板や瓦棒等の金属屋根等であってもよく、それらを含めて穿孔対象部２と総称する。

〈３〉ドリル刃８は、先の実施形態では、３本設けてある例を説明したが、３本に限るものではなく、３本以外の複数本のドリル刃８を備えてあってもよい。
また、各ドリル刃８の回転方向は、全て同じ方向であることに限らず、異ならせてあってもよい。

〈４〉支持ユニット部９、及び、接触部１０、及び、位置決め突出部１１のそれぞれは、先の実施形態で説明した構造や形状に限るものではなく、適宜変更することができる。

〈５〉時間差付与機構Ｔは、先の実施形態で説明したように、各ドリル刃８における刃部８Ｂの長さは一定で、各ホルダー部８Ａの飲み込み深さをそれぞれ異ならせることによって突出長さＬ０を異ならせる構成に限らず、例えば、図８に示すように、各ホルダー部８Ａの飲み込み深さは一定で、各刃部８Ｂの長さをそれぞれ異ならせることによって各ドリル刃８の突出長さＬ０を異ならせるように構成してあってもよい。

また、図には示さないが、これらの実施形態に替えて、各ホルダー部８Ａの飲み込み深さも、各刃部８Ｂの長さも一定に形成し、ホルダー部８Ａへの刃部８Ｂの進入度をそれぞれ異ならせることで各ドリル刃８の突出長さＬ０を異ならせるように構成してあってもよい。

また、異なる別実施形態としては、例えば、各ドリル刃８を支持ユニット部９から個別に突出させる機構を設け、その突出させるタイミングを異ならせるように構成してあってもよい。

〈６〉支持ユニット部９と接触部１０との近接側の終端位置規制を図る構成は、先の実施形態で説明したようにガイド１０Ａと支持ユニット部９との嵌合部分に設けることに限らず、例えば、ガイド１０Ａの露出している外周部にストッパを取り付け、支持ユニット部９と接触部１０とが近接するに伴って支持ユニット部９の下面がストッパに当接することで位置規制を図れるように構成してあってもよい。

また、その場合、ガイド１０Ａに対するストッパの固定位置をガイド１０Ａの長手方向に沿った任意の位置に変更調整できる機構が設けてあれば、接触部１０から突出する各ドリル刃８の最大突出寸法Ｌ１（図７参照）を、変更調整することができる。従って、穿孔対象部２の状況の変化に合わせて、ドリル刃８の最大突出寸法Ｌ１を調整し、ドリル刃８の先端部が当接すると破損しかねない屋上スラブ４等の固いものに、ドリル刃８が直接接触するのを未然に防止することができる。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

当該穿孔具は、携行式の穿孔装置であれば、電気ドリル以外の穿孔装置であっても取り付けて利用することができる。

１電気ドリル（穿孔装置の一例）
２防水シート固定具（穿孔対象部の一例）
８ドリル刃
９支持ユニット部
１０接触部
１０Ａガイド（ガイド機構に相当）
１１位置決め突出部
１１ａピン部
１１ｃスプリング（突出抑制機構の一例）
１１ｄ当接先端部
１２開口部（見通し開口部に相当）
Ｌ０突出長さ
Ｔ時間差付与機構
Ｘｄドリル軸芯

Claims

携行式の穿孔装置に用いられる穿孔具であって、
平行な異なるドリル軸芯周りに回転駆動可能な複数のドリル刃と、
前記各ドリル刃の基端部を支持する支持ユニット部と、
前記ドリル刃に先行して穿孔対象部に接触する接触部と、
前記穿孔対象部に対して押し付けて穿孔具本体のセット位置を決める位置決め突出部と、が設けられ、
前記支持ユニット部と前記接触部との間には、外周部に開口すると共に、前記位置決め突出部の当接先端部を外周側から見通せる見通し開口部が設けてある穿孔具。
前記位置決め突出部は、円周方向に間隔をあけて並設されている前記各ドリル刃の配置領域の中心において、前記穿孔対象部側に突出するピン部で構成してある請求項１に記載の穿孔具。
前記各ドリル刃が前記穿孔対象部に当接するタイミングに時間差をつける時間差付与機構が設けられ、
前記時間差付与機構は、前記支持ユニット部に支持されている前記各ドリル刃の先端部までの突出長さを異ならせることで、前記各ドリル刃の先端部が前記接触部を越えて前記穿孔対象部側に突出するタイミングに時間差がつくように構成されている請求項１又は２に記載の穿孔具。
前記位置決め突出部による位置決め開始時に、前記ドリル刃が前記接触部を越えて前記穿孔対象部側に突出するのを抑制する突出抑制機構が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の穿孔具。
前記支持ユニット部と前記接触部とを、前記ドリル刃の軸芯方向に沿って近接離間可能にガイドするガイド機構が設けてある請求項１から４のいずれか１項に記載の穿孔具。