JP7523758B2

JP7523758B2 - Dust collection drill equipment

Info

Publication number: JP7523758B2
Application number: JP2020089874A
Authority: JP
Inventors: 和久盛田; 昭紀鳴海; 貴広古瀬; 哲郎雛
Original assignee: Japan Atomic Energy Agency
Current assignee: Japan Atomic Energy Agency
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2020-05-22
Publication date: 2024-07-29
Anticipated expiration: 2040-05-22
Also published as: JP2021183371A

Description

本開示は、加工に伴い発生する加工屑を収集する集塵ドリル装置に関する。 This disclosure relates to a dust-collecting drilling device that collects machining debris generated during machining.

コンクリートや石材等を穿孔する際に発生する切粉や粉塵等を穿孔と同時に回収可能な吸塵ドリルが開示されている（特許文献１）。 A dust-collecting drill is disclosed that can simultaneously collect chips and dust generated when drilling concrete, stone, etc. (Patent Document 1).

特開２０１８－１５８５３８号公報JP 2018-158538 A

しかしながら、上記のような従来技術では、回収した切粉や粉塵等の加工屑について、その成分等を精密に分析する目的に使用する場合には、加工した穴の中やドリル等に加工屑が残留して回収率が低くなるため、正確な分析ができないという問題があった。 However, with the above-mentioned conventional technology, when the collected machining waste such as cutting chips and dust is used for the purpose of precisely analyzing its components, etc., there is a problem that accurate analysis cannot be performed because the collection rate is low due to the machining waste remaining in the machined holes or drills, etc.

そこで、本開示は、加工屑を高い回収率で回収できる集塵ドリル装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a dust-collecting drill device that can collect machining debris with a high recovery rate.

本発明は、上記目的を達成するために以下によって把握される。
（１）本発明の集塵ドリル装置は、加工屑を集塵する集塵ドリル装置であって、ドリル本体と、密閉体と、加工屑を集塵するフィルターと、を有し、前記ドリル本体が、先端にドリルチップを有するリード部と、前記リード部に連結される連結部と、前記リード部の先端から前記連結部の外周面に接続される貫通孔と、を有し、前記ドリルチップが、前記リード部より外径が大きく構成されており、前記密閉体が、前記ドリルチップ及び前記連結部の外径より大きな貫通穴と、被加工物に設置される設置面と、前記設置面の反対側の非設置面と、側面を貫通して前記貫通穴と接続する連結孔と、を有する本体と、前記非設置面に設けられ前記連結部の外径と同じ径又は小さい径の孔を有し気密性を有する材質で構成された第１弾性体と、を有し、前記ドリル本体が、前記密閉体に設けられた前記第１弾性体の前記孔を貫通して前記被加工物に当接するように構成され、前記密閉体の前記連結孔と前記フィルターが気密性を保持した状態で接続されている集塵ドリル装置。
（２）上記（１）において、前記リード部の長さが、前記ドリル本体が前記被加工物を加工可能な深さと前記密閉体の高さと前記第２弾性体の厚さの和よりも短い。
（３）上記（１）又は（２）において、前記ドリル本体において、前記リード部が分離可能に構成されている。
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記フィルターが、集塵した前記加工屑を漏洩することなく前記連結孔から取り外し可能に構成されている。
（５）上記（１）から（４）のいずれかにおいて、前記密閉体が、前記設置面に前記ドリルチップの外径より大きな径の孔を有し気密性を有する材質で構成された第２弾性体を有する。
（６）上記（５）において、前記第１弾性体又は前記第２弾性体の少なくとも一方が、前記本体と一体成形されている。
（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記フィルターにおいて、前記連結孔が接続されていない側に負圧を発生する装置の吸引口が接続されている。
（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記連結部の前記外周面において前記貫通孔から空気を注入する。 In order to achieve the above object, the present invention is realized as follows.
a connecting hole that penetrates a side surface and connects to the through hole; and a first elastic body that is provided on the non-installation surface and has a hole the same diameter as or smaller than the outer diameter of the connecting part, and that is made of an airtight material. The dust-collecting drill device of the present invention is configured such that the drill body penetrates the hole of the first elastic body provided in the sealed body and comes into contact with the workpiece, and the connecting hole of the sealed body and the filter are connected in an airtight manner.
(2) In the above (1), the length of the lead portion is shorter than the sum of the depth to which the drill body can machine the workpiece, the height of the sealing body, and the thickness of the second elastic body.
(3) In the above (1) or (2), the lead portion is configured to be detachable from the drill body.
(4) In any one of the above (1) to (3), the filter is configured to be removable from the connecting hole without leaking the collected machining debris.
(5) In any one of (1) to (4) above, the sealing body has a second elastic body having a hole on the installation surface with a diameter larger than the outer diameter of the drill tip and made of an airtight material.
(6) In the above (5), at least one of the first elastic body and the second elastic body is integrally molded with the main body.
(7) In any one of the above (1) to (6), a suction port of a device that generates negative pressure is connected to the side of the filter to which the connecting hole is not connected.
(8) In any one of (1) to (7) above, air is injected from the through hole in the outer circumferential surface of the connecting portion.

本開示によれば、加工屑を高い回収率で回収できる集塵ドリル装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a dust-collecting drill device that can collect machining waste with a high recovery rate.

本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の全体概略図である。1 is an overall schematic view of a dust-collecting drill device according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の加工状態を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a processing state of a dust-collecting drill device according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の集塵方法を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a dust collection method of the dust-collecting drill device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の集塵方法を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a dust collection method of the dust-collecting drill device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の集塵方法を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a dust collection method of the dust-collecting drill device according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置の集塵方法を説明する図である。5A to 5C are diagrams illustrating a dust collection method of the dust-collecting drill device according to the embodiment of the present invention. 一般的なドリルを使用した場合の集塵方法を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a dust collection method when a typical drill is used. 従来の吸塵ドリルを使用した場合の集塵方法を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a dust collection method when a conventional dust-collecting drill is used.

以下、添付図面を参照しながら各実施形態について詳細に説明する。
なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
In addition, the same elements are given the same numbers or symbols throughout the description of the embodiments.

図１は、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の全体概略図である。
図１を用いて、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１を説明する。 FIG. 1 is a schematic overall view of a dust-collecting drill device 1 according to an embodiment of the present invention.
A dust-collecting drill device 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

固定フレーム１００は、支持板１０７に３本から４本程度の柱部材１０２を支持板１０７の下方からねじ１０５で固定している。支持板１０７には、スペーサー１２５を介して密閉体２０がねじ１２８で固定されている。密閉体２０は、本体２１の下側の設置面２６に第２弾性体２２が設けられており、スペーサー１２５と本体２１の間には第１弾性体２３が設けられている。設置面２６は、加工の際、第２弾性体２２を介して被加工物Ｍに設置される。 The fixed frame 100 has three to four pillar members 102 fixed to a support plate 107 from below the support plate 107 with screws 105. A sealed body 20 is fixed to the support plate 107 with screws 128 via spacers 125. The sealed body 20 has a second elastic body 22 provided on the installation surface 26 below the main body 21, and a first elastic body 23 provided between the spacer 125 and the main body 21. The installation surface 26 is installed on the workpiece M via the second elastic body 22 during processing.

可動フレーム１０１は、支持板１０６の上面に軸受を内蔵する軸受部１２２が設けられており、チャック１２０にシャンクホルダー１２１を介して固定されているドリル本体１０が回転可能に支持されている。 The movable frame 101 has a bearing section 122 with a built-in bearing on the upper surface of the support plate 106, and the drill body 10, which is fixed to the chuck 120 via a shank holder 121, is rotatably supported.

可動フレーム１０１は、支持板１０６に固定フレーム１００の柱部材１０２の外径とほぼ同寸法の穴が設けられており、柱部材１０２に沿って上下動ができるように設けられている。柱部材１０２の外周に圧縮ばね１０３の内周が沿うように挿入され、支持板１０６を押し上げるように構成されており、支持板１０６は柱部材１０２の端部１０２ａに当接して停止している。支持板１０６にはストッパー１２４が設けられており、支持板１０７にはストッパー１０４が設けられている。ストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接するまでの範囲で可動フレーム１０１が上下動可能に構成されている。 The movable frame 101 has a hole in the support plate 106 that is approximately the same size as the outer diameter of the pillar member 102 of the fixed frame 100, and is configured to be able to move up and down along the pillar member 102. The inner circumference of the compression spring 103 is inserted along the outer circumference of the pillar member 102, and is configured to push up the support plate 106, which comes into contact with the end 102a of the pillar member 102 and stops. A stopper 124 is provided on the support plate 106, and a stopper 104 is provided on the support plate 107. The movable frame 101 is configured to be able to move up and down within a range where the end face of the stopper 124 comes into contact with the end face of the stopper 104.

密閉体２０の本体２１の側面には連結孔２８が貫通して設けられており、連結孔２８とフィルター３０の接続部３１は、気密性を保持した状態で接続される。図１においては、チューブ４０によって接続されている。フィルター３０において、チューブ４０によって連結孔２８が接続されていない側である接続部３２に負圧を発生する装置であるバキュームポンプ５０の吸引口５０ａがチューブ４１によって接続されている。 A connecting hole 28 is provided through the side of the main body 21 of the sealed body 20, and the connecting hole 28 and the connection part 31 of the filter 30 are connected in an airtight manner. In FIG. 1, they are connected by a tube 40. In the filter 30, the suction port 50a of a vacuum pump 50, which is a device that generates negative pressure, is connected by a tube 41 to the connection part 32, which is the side of the filter 30 to which the connecting hole 28 is not connected by the tube 40.

図２は、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の加工状態を示す概略図である。
図２において、ドリル本体１０によって被加工物Ｍの加工を進めていくに伴い可動フレーム１０１が下がっていき、圧縮ばね１０３によって固定フレーム１００と可動フレーム１０１との間に生じる反発力が大きくなる。この反発力が被加工物Ｍに設置されている設置面２６の第２弾性体２２に作用し、第２弾性体２２が圧縮されて厚さが薄くなるとともに、被加工物Ｍと密着して気密性を有するようになる。
第２弾性体２２を必要以上に圧縮するのを防止するために、支持板１０６には停止部材１０８が設けられており、停止部材１０８が被加工物Ｍに当接することで第２弾性体２２の圧縮が停止する。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a machining state of the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the present invention.
2, as the drill body 10 continues to process the workpiece M, the movable frame 101 moves down, and the repulsive force generated between the fixed frame 100 and the movable frame 101 by the compression spring 103 increases. This repulsive force acts on the second elastic body 22 on the mounting surface 26 placed on the workpiece M, and the second elastic body 22 is compressed to reduce its thickness and comes into close contact with the workpiece M, becoming airtight.
In order to prevent the second elastic body 22 from being compressed more than necessary, a stopping member 108 is provided on the support plate 106, and the compression of the second elastic body 22 stops when the stopping member 108 abuts against the workpiece M.

図３、図４は、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の集塵方法を説明する第１の場合の図である。
図３、図４を用いて、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の集塵方法を説明する
図３は、集塵ドリル装置１におけるドリル本体１０が被加工物Ｍを加工可能な深さまで加工した場合を示している。すなわち、図２においてストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接した場合を示した図である。 3 and 4 are diagrams illustrating a first case of the dust collection method of the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the present invention.
The dust collection method of the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 3 and 4. Figure 3 shows a case where the drill body 10 of the dust-collecting drill device 1 has machined the workpiece M to a machineable depth. That is, it is a diagram showing a case where the end face of the stopper 124 and the end face of the stopper 104 in Figure 2 come into contact with each other.

図３（ａ）において、ドリル本体１０は、先端にドリルチップ１１を有するリード部１２と、後端に設けられチャック１２０にシャンクホルダー１２１を介して固定するためのシャンク部１４と、リード部１２とシャンク部１４の間になり、リード部１２に連結される連結部１５を有している。図３（ａ）において、リード部１２には螺旋溝１２ａが設けられているが、これに限定されるものではない。
リード部１２の先端に固定され、被加工物Ｍを加工する刃であるドリルチップ１１は、リード部１２と分離可能に構成されていてもよいし、リード部１２と一体構造になっていてもよい。ドリルチップ１１は、被加工物Ｍの材質や加工の目的等に応じて適宜適切なドリルチップ１１が選択され、切削加工用のドリル類に限定されるものでなく、例えば、研削加工用の砥石等であってもよい。切削加工用の場合には、例えば、超硬合金、高速度工具鋼、合金工具鋼、炭素工具鋼、セラミックス、サーメット等の材質のものが選択される。研削加工用の場合には、例えば、ダイヤモンド砥石、アルミナ系砥石、炭化ケイ素系砥石、アルミナジルコニア系砥石等が選択される。
ドリル本体１０は、リード部１２の先端から連結部１５の外周面１５ａに接続される貫通孔１６、１７と、を有している。図３（ａ）に示すように、貫通孔１６、１７は、貫通孔１６がドリル本体１０の軸中心においてリード部１２の先端から連結部１５まで設けられ、連結部１５の外周面１５ａから中心に向けた横穴である貫通孔１７が貫通孔１６と接続するように構成されていてもよい。 In Fig. 3(a), the drill body 10 has a lead portion 12 having a drill tip 11 at its front end, a shank portion 14 provided at its rear end for fixing to a chuck 120 via a shank holder 121, and a connecting portion 15 located between the lead portion 12 and the shank portion 14 and connected to the lead portion 12. In Fig. 3(a), a spiral groove 12a is provided in the lead portion 12, but the present invention is not limited to this.
The drill tip 11, which is a blade fixed to the tip of the lead portion 12 and processes the workpiece M, may be configured to be separable from the lead portion 12, or may be integral with the lead portion 12. The drill tip 11 is appropriately selected according to the material of the workpiece M and the purpose of processing, and is not limited to drills for cutting processing, but may be, for example, a grinding wheel for grinding processing. For cutting processing, for example, cemented carbide, high-speed tool steel, alloy tool steel, carbon tool steel, ceramics, cermet, etc. are selected. For grinding processing, for example, diamond grinding wheel, alumina grinding wheel, silicon carbide grinding wheel, alumina zirconia grinding wheel, etc. are selected.
The drill body 10 has through holes 16, 17 that are connected from the tip of the lead portion 12 to the outer circumferential surface 15a of the connecting portion 15. As shown in Fig. 3(a) , the through holes 16, 17 may be configured such that the through hole 16 is provided from the tip of the lead portion 12 to the connecting portion 15 at the axial center of the drill body 10, and the through hole 17, which is a horizontal hole extending from the outer circumferential surface 15a of the connecting portion 15 toward the center, is connected to the through hole 16.

以下の説明において、連結部１５の外径ｄ１、ドリルチップ１１の外径ｄ２、リード部１２の外径ｄ３とする。
密閉体２０は、ドリルチップ１１の外径ｄ２及び連結部１５の外径ｄ１より大きな貫通穴２５と、被加工物Ｍに設置される設置面２６と、設置面２６の反対側の非設置面２７と、側面を貫通して貫通穴２５と接続する連結孔２８と、設置面２６に設けられ、連結部１５の外径ｄ１より大きな孔２２ａを有し、気密性を有する材質で構成された第２弾性体２２と、非設置面２７に設けられ連結部１５の外径ｄ１と同じ径又は小さい径の孔２３ａを有し、気密性を有する材質で構成された第１弾性体２３と、を有している。
なお、密閉体２０において、設置面２６が被加工物Ｍに密着して気密性を有する場合には、第２弾性体２２がない構成であってもよい。例えば、設置面２６と被加工物Ｍが極めて精度の高い平面で構成されており、被加工物Ｍに設置面２６が密着して気密性を有する場合である。あるいは、密閉体２０の本体２１が弾性を有する材質で構成されており、設置面２６が被加工物Ｍに密着して気密性を有する場合等である。 In the following description, the outer diameter of the connecting portion 15 is d1, the outer diameter of the drill tip 11 is d2, and the outer diameter of the lead portion 12 is d3.
The sealing body 20 has a through hole 25 larger than the outer diameter d2 of the drill tip 11 and the outer diameter d1 of the connecting portion 15, an installation surface 26 to be installed on the workpiece M, a non-installation surface 27 opposite the installation surface 26, a connecting hole 28 that penetrates the side surface and connects to the through hole 25, a second elastic body 22 provided on the installation surface 26 and having a hole 22a larger than the outer diameter d1 of the connecting portion 15 and made of an airtight material, and a first elastic body 23 provided on the non-installation surface 27 and having a hole 23a of the same diameter or smaller than the outer diameter d1 of the connecting portion 15 and made of an airtight material.
In addition, in the sealed body 20, when the installation surface 26 is in close contact with the workpiece M and is airtight, the second elastic body 22 may not be required. For example, this is the case when the installation surface 26 and the workpiece M are formed with extremely high-precision flat surfaces, and the installation surface 26 is in close contact with the workpiece M and is airtight. Alternatively, this is the case when the main body 21 of the sealed body 20 is formed of an elastic material, and the installation surface 26 is in close contact with the workpiece M and is airtight.

第２弾性体２２と第１弾性体２３は、弾性と気密性を有する材質で構成されており、例えば、ゴムや樹脂等で構成されている。ゴムや樹脂で構成する場合、例えば、ポリウレタン、ポリオレフィン、天然ゴム、合成ゴム（クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴム等）及びこれらの独立気泡発泡体である。
また、第１弾性体２３又は第２弾性体２２の少なくとも一方が、本体２１と一体成形されている構成であってもよい。例えば、本体２１が気密性と弾性を有するゴム等で構成されており、設置面２６が被加工物Ｍに密着して気密性を有する場合には、本体２１と第２弾性体２２が一体成形された構成にすることができる。
同様に、本体２１が気密性と弾性を有するゴム等で構成され、非設置面２７に連結部１５の外径ｄ１と同じ径の孔が設けられている場合には、本体２１と第１弾性体２３が一体成形された構成にすることができる。
更に、本体２１、第１弾性体２３及び第２弾性体２２が全て一体成形されている構成であってもよい。この場合には、密閉体２０を安価に量産することができる。 The second elastic body 22 and the first elastic body 23 are made of a material having elasticity and airtightness, for example, rubber, resin, etc. When made of rubber or resin, examples of the material include polyurethane, polyolefin, natural rubber, synthetic rubber (chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, silicone rubber, styrene butadiene rubber, etc.), and closed-cell foams thereof.
In addition, at least one of the first elastic body 23 and the second elastic body 22 may be configured to be integrally molded with the main body 21. For example, in the case where the main body 21 is made of rubber or the like having airtightness and elasticity, and the installation surface 26 is in close contact with the workpiece M and has airtightness, the main body 21 and the second elastic body 22 can be configured to be integrally molded.
Similarly, when the main body 21 is made of airtight and elastic rubber or the like, and a hole of the same diameter as the outer diameter d1 of the connecting portion 15 is provided on the non-installation surface 27, the main body 21 and the first elastic body 23 can be integrally molded.
Furthermore, the main body 21, the first elastic body 23, and the second elastic body 22 may all be integrally molded. In this case, the sealed body 20 can be mass-produced at low cost.

そして、ドリル本体１０が、密閉体２０に設けられた第２弾性体２２の孔２２ａと第１弾性体２３の孔２３ａ又は本体２１が第１弾性体２３、第２弾性体２２と一体成形されている構成においてこれらに相当する孔を貫通して被加工物Ｍに当接し、被加工物Ｍを加工するように構成されている。 The drill body 10 is configured to penetrate the hole 22a of the second elastic body 22 and the hole 23a of the first elastic body 23 provided in the sealed body 20, or the corresponding holes in a configuration in which the body 21 is integrally molded with the first elastic body 23 and the second elastic body 22, and come into contact with the workpiece M to machine the workpiece M.

図３（ａ）に示す状態において、密閉体２０の設置面２６に設けられた第２弾性体２２は、図２に示す圧縮ばね１０３による反発力により圧縮されて被加工物Ｍと密着しており、十分な気密性を有している。また、第２弾性体２２も気密性を有するため、設置面２６と被加工物Ｍとの間において、高い気密性が保持されている。 In the state shown in FIG. 3(a), the second elastic body 22 provided on the installation surface 26 of the sealed body 20 is compressed by the repulsive force of the compression spring 103 shown in FIG. 2 and is in close contact with the workpiece M, providing sufficient airtightness. In addition, since the second elastic body 22 is also airtight, high airtightness is maintained between the installation surface 26 and the workpiece M.

ドリル本体１０の連結部１５の外径ｄ１と密閉体２０の非設置面２７に設けられた第１弾性体２３の孔２３ａは同じ径又は小さい径であるため、図３（ｂ）において、連結部１５の外周面１５ａは、Ｂ部において、第１弾性体２３の孔２３ａと接した状態になり、気密性を有している。連結部１５の外径ｄ１と孔２３ａが同じ径の場合には、外径ｄ１と孔２３ａの内径Ｄ１の差、すなわち、（ｄ１－Ｄ１）は、好ましくは－０．３ｍｍ以上０．３ｍｍ以下、より好ましくは－０．２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下、更に好ましくは－０．１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であるのがよい。
一方、第１弾性体２３が非常に弾性の幅が大きい材質である場合には、孔２３ａの径は外径ｄ１より非常に小さくすることができる。これによって、連結部１５と第１弾性体２３の気密性を高くするとともに、この状態を安定させることができる。例えば、外径ｄ１と孔２３ａの内径Ｄ１の差（ｄ１－Ｄ１）が１０ｍｍ程度であってもよく、あるいは、外径ｄ１が１０ｍｍ程度である場合に、孔２３ａの内径Ｄ１が１ｍｍ程度であってもよい。
また、第１弾性体２３の孔２３ａが１ｍｍ程度であって、孔２３ａの中心から放射状の切込みが設けられており、ドリル本体１０が第１弾性体２３の孔２３ａの周辺部分を被加工物Ｍの側に変形させて挿入されるようにしてもよい。この場合、変形した第１弾性体２３が連結部１５と密着することで気密性が確保される。
更に、孔２３ａは設けられなく、１点を中心とした放射状の切込みだけが設けられているようにしてもよい。切込みは、例えば、十文字状の切込みであってもよく、第１弾性体２３の材質や厚さに応じて、適宜、切込みの本数や大きさを調整することができる。
第１弾性体２３は弾性を有しており、延び縮みするため、連結部１５の外径ｄ１が孔２３ａより大きい場合でもドリル本体１０は回転可能である。但し、孔２３ａの内面を損傷しないようにするため、連結部１５の表面は表面粗さが良好であって、滑らかな仕上げとなっていることが望ましい。 Since the outer diameter d1 of the connecting portion 15 of the drill body 10 and the hole 23a of the first elastic body 23 provided on the non-installation surface 27 of the sealing body 20 have the same diameter or a smaller diameter, in part B, the outer circumferential surface 15a of the connecting portion 15 is in contact with the hole 23a of the first elastic body 23 in Fig. 3(b), and is airtight. When the outer diameter d1 of the connecting portion 15 and the hole 23a have the same diameter, the difference between the outer diameter d1 and the inner diameter D1 of the hole 23a, i.e., (d1-D1), is preferably -0.3 mm or more and 0.3 mm or less, more preferably -0.2 mm or more and 0.2 mm or less, and even more preferably -0.1 mm or more and 0.1 mm or less.
On the other hand, if the first elastic body 23 is made of a material with a very wide elastic range, the diameter of the hole 23a can be made much smaller than the outer diameter d1. This increases the airtightness of the connecting portion 15 and the first elastic body 23, and stabilizes this state. For example, the difference (d1-D1) between the outer diameter d1 and the inner diameter D1 of the hole 23a may be about 10 mm, or when the outer diameter d1 is about 10 mm, the inner diameter D1 of the hole 23a may be about 1 mm.
Alternatively, the hole 23a of the first elastic body 23 may be about 1 mm in size, with radial cuts provided from the center of the hole 23a, and the drill body 10 may be inserted by deforming the peripheral portion of the hole 23a of the first elastic body 23 toward the workpiece M. In this case, the deformed first elastic body 23 comes into close contact with the connecting portion 15, thereby ensuring airtightness.
Furthermore, the holes 23a may not be provided, and only radial cuts may be provided with a center at one point. The cuts may be, for example, cross-shaped cuts, and the number and size of the cuts can be adjusted appropriately depending on the material and thickness of the first elastic body 23.
Since the first elastic body 23 has elasticity and expands and contracts, the drill body 10 can rotate even if the outer diameter d1 of the connecting part 15 is larger than the hole 23a. However, in order to avoid damaging the inner surface of the hole 23a, it is desirable that the surface of the connecting part 15 has a good surface roughness and is smoothly finished.

被加工物Ｍの加工に際して、まずドリル本体１０が密閉体２０に設けられた第１弾性体２３の孔２３ａと第２弾性体２２の孔２２ａを貫通して通していき、被加工物Ｍを加工する。このため、ドリル本体１０の先端に設けられたドリルチップ１１、リード部１２が順次、孔２３ａを通過し、更に、孔２２ａを通過するとともに、連結部１５の外周が孔２３ａと摺接した状態、すなわち、摺動可能に接触した状態になる。
そして、連結部１５の外径ｄ１、ドリルチップ１１の外径ｄ２、リード部１２の外径ｄ３は、好ましくは、外径ｄ１、外径ｄ２、外径ｄ３の順に外径が大きく構成されている。すなわち、外径ｄ１＞外径ｄ２＞外径ｄ３の関係にあることが好ましいが、これに限定されるものではない。
外径ｄ１＞外径ｄ２＞外径ｄ３の関係にある場合であって、孔２３ａの径が、一番大きな連結部１５の外径ｄ１と同じ径である場合には、孔２３ａの内周がドリルチップ１１、リード部１２と接触することはない。
一方、ドリルチップ１１の径が連結部１５の外径ｄ１より大きい場合には、ドリル本体１０が回転した状態でドリルチップ１１が孔２３ａを通ると、ドリルチップ１１が孔２３ａの内周と接触して、孔２３ａを損傷してしまい、連結部１５と孔２３ａとの気密性が損なわれてしまう。したがって、この場合には、ドリル本体１０を回転させないで、ドリルチップ１１が孔２３ａを通過するまで挿入し、その後でドリル本体１０を回転させるようにして、孔２３ａの損傷を防ぐ。
なお、ドリルチップ１１の径よりリード部１２の径が大きい場合には、ドリルチップ１１が被加工物Ｍを加工した後、リード部１２が被加工物Ｍの中に入っていくことができなくなる。したがって、ドリルチップ１１が、リード部１２より外径が大きく構成されている。すなわち、外径ｄ２＞外径ｄ３の関係にある。
また、第２弾性体２２の孔２２ａの径は、ドリルチップ１１の外径ｄ１より大きく構成されているため、ドリルチップ１１、それよりも小さい径のリード部１２と接触することはない。 When machining the workpiece M, the drill body 10 first passes through the hole 23a of the first elastic body 23 and the hole 22a of the second elastic body 22 provided in the sealing body 20 to machine the workpiece M. Therefore, the drill tip 11 and the lead portion 12 provided at the tip of the drill body 10 pass through the hole 23a in order, and further pass through the hole 22a, and the outer periphery of the connecting portion 15 comes into sliding contact with the hole 23a, i.e., into slidable contact.
The outer diameter d1 of the connecting portion 15, the outer diameter d2 of the drill tip 11, and the outer diameter d3 of the lead portion 12 are preferably configured in the order of increasing outer diameter, that is, the outer diameter d1, the outer diameter d2, and the outer diameter d3. In other words, it is preferable that the relationship be d1>d2>d3, but this is not limited thereto.
When the relationship of outer diameter d1 > outer diameter d2 > outer diameter d3 is satisfied and the diameter of hole 23a is the same as the outer diameter d1 of the largest connecting portion 15, the inner circumference of hole 23a will not come into contact with the drill tip 11 or the lead portion 12.
On the other hand, if the diameter of the drill tip 11 is larger than the outer diameter d1 of the connecting portion 15, when the drill tip 11 passes through the hole 23a while the drill body 10 is rotating, the drill tip 11 will come into contact with the inner circumference of the hole 23a, damaging the hole 23a and impairing the airtightness between the connecting portion 15 and the hole 23a. Therefore, in this case, the drill tip 11 is inserted until it passes through the hole 23a without rotating the drill body 10, and then the drill body 10 is rotated to prevent damage to the hole 23a.
If the diameter of the lead portion 12 is larger than the diameter of the drill tip 11, the lead portion 12 will not be able to enter the workpiece M after the drill tip 11 has machined the workpiece M. Therefore, the drill tip 11 is configured to have a larger outer diameter than the lead portion 12. In other words, the relationship is outer diameter d2>outer diameter d3.
Furthermore, the diameter of the hole 22a of the second elastic body 22 is configured to be larger than the outer diameter d1 of the drill tip 11, so that the hole 22a will not come into contact with the drill tip 11 or the lead portion 12, which has a smaller diameter than the drill tip 11.

この状態で、密閉体２０の連結孔２８にチューブ４０によって接続されたフィルター３０と更にチューブ４１によって接続されたバキュームポンプ５０において、バキュームポンプ５０を動作させると、チューブ４１、フィルター３０、チューブ４０、連結孔２８の順に空気が吸引されて空気の流れが発生する。この空気の流れは、被加工物Ｍの加工された加工穴Ｍ１の内周とドリル本体１０のリード部１２の外周の隙間、ドリル本体１０の軸中心において先端から連結部１５まで設けられ、連結部１５の外周面１５ａに接続される貫通孔１６、１７の中を通って外部へと至る空気の流路によって、貫通孔１７から吸引されて貫通孔１６、フィルター３０を経て、バキュームポンプ５０に至る。
これによって、貫通孔１７からバキュームポンプ５０の排気口５０ｂへと至る空気の流れ（気流）が構成される。
このように形成されている空気の流路は、何れの加工深さの時点においても、必ず加工穴Ｍ１の底部を経由しており、比較的狭い流路にすることで、バキュームポンプのような風量が比較的少ない負圧を発生する装置であっても、加工屑を運搬するのに十分な流速を発生することができる。 In this state, in the filter 30 connected by the tube 40 to the connecting hole 28 of the sealed body 20, and the vacuum pump 50 further connected by the tube 41, when the vacuum pump 50 is operated, air is sucked in in the order of the tube 41, the filter 30, the tube 40, and the connecting hole 28, generating an air flow. This air flow is sucked in from the through hole 17 through the gap between the inner circumference of the machined hole M1 in the workpiece M and the outer circumference of the lead part 12 of the drill body 10, through the through holes 16 and 17 provided at the axial center of the drill body 10 from the tip to the connecting part 15 and connected to the outer circumferential surface 15a of the connecting part 15, and reaches the vacuum pump 50 via the through hole 17 and the filter 30.
This forms an air flow (air current) that runs from the through hole 17 to the exhaust port 50 b of the vacuum pump 50 .
The air flow path formed in this manner always passes through the bottom of the machining hole M1 at any machining depth, and by making the flow path relatively narrow, even a device that generates negative pressure with a relatively small amount of air, such as a vacuum pump, can generate a flow velocity sufficient to transport the machining debris.

以下、加工屑を含まず空気のみの気流をＡｉｒ１とし、加工屑を含む空気の気流をＡｉｒ２とする。図３（ａ）において、白い矢印がＡｉｒ１を示し、黒い矢印がＡｉｒ２を示しており、Ａｉｒ１、Ａｉｒ２の意味及び図における矢印の表記は図３以降全て共通である。
ドリル本体１０が被加工物Ｍを加工する前は、貫通孔１７からバキュームポンプ５０の排気口５０ｂへと至る気流は全てＡｉｒ１である。
ドリル本体１０のドリルチップ１１が被加工物Ｍを加工すると、ドリル本体１０の先端において加工屑が発生し、貫通孔１７から吸引されて貫通孔１６を経てドリル本体１０の先端まで流れているＡｉｒ１がこの加工屑を巻き込んで移送する状態となり、これ以降の気流はＡｉｒ２となる。そして、このＡｉｒ２がリード部１２と加工穴Ｍ１の間を流れて上昇し、密閉体２０、連結孔２８、チューブ４０を経てフィルター３０に至る。フィルター３０では０．３μｍ程度の非常に細かい粒子も含めてほぼ全ての加工屑が収納される。フィルター３０を通過した気流は再びＡｉｒ１となり、チューブ４１を経て、バキュームポンプ５０の排気口５０ｂから排出される。 Hereinafter, the airflow of only air without processing debris is referred to as Air 1, and the airflow of air containing processing debris is referred to as Air 2. In Fig. 3(a), the white arrow indicates Air 1, and the black arrow indicates Air 2. The meanings of Air 1 and Air 2 and the notation of the arrows in the figures are the same in all Figs. 3 and onwards.
Before the drill body 10 machines the workpiece M, the airflow from the through hole 17 to the exhaust port 50b of the vacuum pump 50 is entirely Air1.
When the drill tip 11 of the drill body 10 processes the workpiece M, machining chips are generated at the tip of the drill body 10, and the air 1 sucked in from the through hole 17 and flowing through the through hole 16 to the tip of the drill body 10 engulfs the machining chips and transports them, and the air flow thereafter becomes air 2. Then, this air 2 flows between the lead portion 12 and the machining hole M1, rises, passes through the sealing body 20, the connecting hole 28, and the tube 40, and reaches the filter 30. The filter 30 collects almost all the machining chips, including very fine particles of about 0.3 μm. The air flow that passes through the filter 30 becomes air 1 again, passes through the tube 41, and is discharged from the exhaust port 50b of the vacuum pump 50.

図４は、集塵ドリル装置１におけるドリル本体１０が被加工物Ｍを加工可能な深さまで加工する前の場合を示している。すなわち、図２においてストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接していない場合を示した図である。
ドリル本体１０によって被加工物Ｍを加工する際、まずドリル本体１０のドリルチップ１１が被加工物Ｍの表面を加工することから始まり、リード部１２の螺旋溝１２ａを有する範囲までが加工穴Ｍ１に入っている状態で加工をしていく。この場合には、加工により発生する加工屑は、螺旋溝１２ａの回転により生じる排出効果により上方に排出され、バキュームポンプ５０により発生する気流により移送されてフィルター３０に収容される。
螺旋溝１２ａが設けられていない場合には、螺旋溝１２ａの回転による排出効果が生じないため、加工屑は、加工穴Ｍ１の中に堆積していき、その上面付近の加工屑は、バキュームポンプ５０により発生する気流により移送されてフィルター３０に収容される。 4 shows a state before the drill body 10 in the dust-collecting drill device 1 has machined the workpiece M to a machineable depth. That is, it shows a state in which the end face of the stopper 124 and the end face of the stopper 104 in FIG. 2 are not in contact with each other.
When the drill body 10 is used to machine the workpiece M, the drill tip 11 of the drill body 10 first machines the surface of the workpiece M, and the machining is continued with the drill tip 11 of the drill body 10 inserted into the machining hole M1 up to the area having the spiral groove 12a of the lead portion 12. In this case, machining chips generated during machining are discharged upward by the discharge effect caused by the rotation of the spiral groove 12a, and are transported by the airflow generated by the vacuum pump 50 and stored in the filter 30.
If the spiral groove 12a is not provided, the discharge effect due to the rotation of the spiral groove 12a is not generated, so the machining chips accumulate in the machined hole M1, and the machining chips near the upper surface are transported by the airflow generated by the vacuum pump 50 and collected in the filter 30.

図４に示す場合には、密閉体２０に設けられた第１弾性体２３の孔２３ａとドリル本体１０のリード部１２が対向しているが、リード部１２の外径ｄ３は孔２３ａより小さい場合には、第１弾性体２３とリード部１２は接触しないで隙間が生じており、この隙間を空気が流れることができ、Ａｉｒ１が流れる。このため、バキュームポンプ５０の吸引により発生する気流の殆どが第１弾性体２３とリード部１２の隙間で生じてドリル本体１０の先端から設けられている貫通孔１６、１７を通る気流は非常に弱くなり、この気流による加工屑の排出は限定的であり、チューブ４０を通過する気流はＡｉｒ１が多く、これにＡｉｒ２が混じる程度になる。このため、ドリル本体１０の先端付近には加工屑が残留した状態になる。 In the case shown in FIG. 4, the hole 23a of the first elastic body 23 provided in the sealed body 20 faces the lead portion 12 of the drill body 10, but if the outer diameter d3 of the lead portion 12 is smaller than the hole 23a, the first elastic body 23 and the lead portion 12 do not come into contact with each other, creating a gap through which air can flow, and Air1 flows. For this reason, most of the airflow generated by the suction of the vacuum pump 50 occurs in the gap between the first elastic body 23 and the lead portion 12, and the airflow passing through the through holes 16 and 17 provided from the tip of the drill body 10 becomes very weak, and the discharge of machining chips by this airflow is limited, and the airflow passing through the tube 40 is mostly Air1, with some Air2 mixed in. For this reason, machining chips remain near the tip of the drill body 10.

その後、加工の深さが深くなると、図３（ｂ）に示すように、連結部１５の外周面１５ａと第１弾性体２３の孔２３ａがＢ部において接した状態になり、気密性が発生するようになる。
したがって、図３（ａ）に示すように、バキュームポンプ５０の吸引により発生する気流のほぼ全てが、ドリル本体１０の貫通孔１６、１７から密閉体２０の連結孔２８を経てフィルター３０に至る気流となる。すなわちドリル本体１０の先端に至るＡｉｒ１が加工屑を巻き込んでＡｉｒ２となり、この気流によって、図４に示す状態において残留していた加工屑を含め、ドリル本体１０の先端でドリルチップ１１が加工して発生する加工屑はその殆どがフィルター３０に収納され、加工穴Ｍ１の中には加工屑が残らない状態になる。この際、ドリル本体１０の先端から上昇して密閉体２０を経てチューブ４０を流れる気流はＡｉｒ１になっている。このような気流による加工屑の回収はドリル本体１０において、リード部１２に螺旋溝１２ａがある場合でもない場合でも同様である。
一部の加工屑は加工穴Ｍ１の内周面、密閉体２０の内部、チューブ４０の内面等に付着するが、これもわずかであり、加工屑の９０％以上、多くの場合には９５％程度がフィルター３０の中に収納される。すなわち、加工屑の回収率が９０％から９５％程度の高い回収率を確保することができる。 Thereafter, as the machining depth increases, the outer peripheral surface 15a of the connecting portion 15 and the hole 23a of the first elastic body 23 come into contact at portion B, as shown in FIG. 3(b), creating airtightness.
Therefore, as shown in Fig. 3(a), almost all of the airflow generated by the suction of the vacuum pump 50 becomes the airflow that flows from the through holes 16 and 17 of the drill body 10 through the connecting hole 28 of the sealing body 20 to the filter 30. That is, Air 1 that reaches the tip of the drill body 10 becomes Air 2 by entraining the machining chips, and most of the machining chips generated by the drill tip 11 at the tip of the drill body 10, including the machining chips remaining in the state shown in Fig. 4, are stored in the filter 30 by this airflow, and no machining chips remain in the drilled hole M1. At this time, the airflow that rises from the tip of the drill body 10, passes through the sealing body 20, and flows through the tube 40 becomes Air 1. The collection of machining chips by such airflow is the same whether or not the lead part 12 of the drill body 10 has a spiral groove 12a.
Although some of the processing waste adheres to the inner circumferential surface of the processed hole M1, the inside of the sealed body 20, the inner surface of the tube 40, etc., this is also small, and 90% or more of the processing waste, and in many cases about 95%, is collected in the filter 30. In other words, a high collection rate of the processing waste of about 90% to 95% can be ensured.

フィルター３０は、集塵した加工屑を収納した状態でチューブ４０、４１から取り外し可能に構成されている。例えば、フィルター３０がカセット構造になっており、内部に集塵した加工屑を収納した状態で外部に漏洩することなく接続部３１、３２においてチューブ４０、４１から取り外すことができるようになっている。
このように構成することによって、被加工物Ｍを加工して回収した加工屑をフィルター３０に収納した状態で取り外し、別の被加工物Ｍを加工する際には新たなフィルター３０を取り付けて加工して加工屑を回収することができる。このように、加工する単位でフィルター３０の中に加工屑を収納して取り外すことができ、他の加工との間で加工屑の混入、コンタミネーションを発生させることを防止できるため、被加工物Ｍについて極めて精密な分析をすることができる。
なお、分析する単位でフィルター３０を交換する用途の場合には、加工屑が付着するドリル本体１０、密閉体２０、チューブ４０等も分析する単位で交換することが必要になる。 The filter 30 is configured to be removable from the tubes 40, 41 while the collected machining waste is stored therein. For example, the filter 30 has a cassette structure, and can be removed from the tubes 40, 41 at the connection parts 31, 32 while the collected machining waste is stored therein without leaking to the outside.
With this configuration, the workpiece M is processed and the collected processing waste is removed while stored in the filter 30, and when processing another workpiece M, a new filter 30 is attached, processing is performed, and the processing waste is collected. In this way, the processing waste can be stored in the filter 30 for each processing unit and removed, preventing the mixing of processing waste and contamination between other processing operations, and therefore extremely precise analysis of the workpiece M can be performed.
In addition, when the filter 30 is replaced for each analysis, the drill body 10, the sealing body 20, the tube 40, etc., to which cutting debris adheres, also need to be replaced for each analysis.

図３において、連結部１５の外周面１５ａと第１弾性体２３の孔２３ａが接した状態になって気密性が発生し高率回収が可能な範囲をｐ、ドリル本体１０の先端から連結部１５の下端までのリード部１２の長さをｑ、ドリル本体１０によって被加工物Ｍを加工可能な深さをｒ、密閉体２０の高さをｓ、第１弾性体２３の厚さをｔとすると、ｐ＝（ｒ＋ｓ＋ｔ）－ｑとなる。
連結部１５の外周面１５ａと第１弾性体２３の孔２３ａが接した状態になり、気密性が発生する条件は、ｐが正の値になる場合であり、これは、リード部１２の長さｑが、ドリル本体１０が被加工物Ｍを加工可能な加工深さｒと密閉体２０の高さｓと第１弾性体２３の厚さｔの和よりも短い場合、すなわち、ｒ＋ｓ＋ｔ＞ｑとなる場合である。
なお、本実施形態において、ストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接し、停止部材１０８が被加工物Ｍに当接した状態、すなわち、ドリル本体１０が被加工物Ｍを最も深く加工している状態においても、連結部１５に設けられた貫通孔１７は第１弾性体２３と重ならないでそれよりも上の位置にあるようになっている。こうすることにより、被加工物Ｍを加工する全ての深さにおいて貫通孔１７からフィルター３０を経てバキュームポンプ５０に至る空気の流れが停止しないで発生し続けるようにして、加工屑の回収を確実なものにしている。 In Figure 3, if the range where the outer surface 15a of the connecting portion 15 and the hole 23a of the first elastic body 23 come into contact and become airtight to enable high recovery is p, the length of the lead portion 12 from the tip of the drill body 10 to the bottom end of the connecting portion 15 is q, the depth to which the workpiece M can be machined by the drill body 10 is r, the height of the sealing body 20 is s, and the thickness of the first elastic body 23 is t, then p = (r + s + t) - q.
The condition for the outer surface 15a of the connecting portion 15 and the hole 23a of the first elastic body 23 to be in contact and for airtightness to be achieved is when p is a positive value, which is when the length q of the lead portion 12 is shorter than the sum of the machining depth r at which the drill body 10 can machine the workpiece M, the height s of the sealing body 20, and the thickness t of the first elastic body 23, i.e., r + s + t > q.
In this embodiment, even when the end face of the stopper 124 and the end face of the stopper 104 are in contact with each other and the stopping member 108 is in contact with the workpiece M, i.e., when the drill body 10 is machining the workpiece M to the deepest depth, the through hole 17 provided in the connecting part 15 is located above the first elastic body 23 without overlapping with it. This allows the air to continue to flow from the through hole 17 through the filter 30 to the vacuum pump 50 at all machining depths of the workpiece M, ensuring the collection of machining waste.

図５は、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の集塵方法を説明する第２の場合の図である。
図５は、図３（ａ）と同様に、集塵ドリル装置１におけるドリル本体１０が被加工物Ｍを加工可能な深さまで加工した場合を示している。すなわち、図２においてストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接した場合を示した図である。
したがって、第２弾性体２２も気密性を有するため、設置面２６と被加工物Ｍとの間において、高い気密性が保持されており、ドリル本体１０の連結部１５の外周面１５ａと密閉体２０の第１弾性体２３の孔２３ａが接した状態になっており、この部分においても気密性が保持されている。 FIG. 5 is a diagram illustrating a second case of the dust collection method of the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the present invention.
5, like Fig. 3(a), shows a case where the drill body 10 in the dust-collecting drill device 1 has machined the workpiece M to a machineable depth. That is, it is a diagram showing a case where the end face of the stopper 124 and the end face of the stopper 104 in Fig. 2 come into contact with each other.
Therefore, since the second elastic body 22 is also airtight, a high level of airtightness is maintained between the installation surface 26 and the workpiece M, and the outer peripheral surface 15a of the connecting portion 15 of the drill body 10 and the hole 23a of the first elastic body 23 of the sealing body 20 are in contact with each other, and airtightness is also maintained in this portion.

図５において、ドリル本体１０の貫通孔１７の開口にバキュームポンプ５５の排気口５５ｂがチューブ４５によって接続されている。バキュームポンプ５５の吸引口５５ａから吸引された空気は、バキュームポンプ５５によって貫通孔１７の中に注入されて貫通孔１６を通過し、ドリル本体１０の先端から抜けて加工穴Ｍ１の内周とドリル本体１０のリード部１２の外周の隙間を流れ、密閉体２０、フィルター３０を経てバキュームポンプ５０の排気口５０ｂへと至る空気の流れ（気流）が構成されている。
すなわち、図３において、バキュームポンプ５０によって構成された気流と同様の気流が構成されるが、バキュームポンプ５５によって貫通孔１７の側から空気を注入して押圧することで、加工屑をより強い気流で確実に移送することができるようになっている点が異なる。このような構成にすることで、特に、被加工物Ｍが比重の大きな金属等であっても、確実に加工屑をフィルター３０に収納することができる。 5, an exhaust port 55b of a vacuum pump 55 is connected to the opening of a through hole 17 of a drill body 10 by a tube 45. Air sucked from a suction port 55a of the vacuum pump 55 is injected into the through hole 17 by the vacuum pump 55, passes through the through hole 16, exits from the tip of the drill body 10, flows through a gap between the inner circumference of the drilled hole M1 and the outer circumference of the lead portion 12 of the drill body 10, passes through the sealed body 20 and the filter 30, and reaches an exhaust port 50b of the vacuum pump 50.
3, an airflow similar to that generated by the vacuum pump 50 is generated, but the difference is that the vacuum pump 55 injects air from the through-hole 17 side to apply pressure, thereby enabling the machining waste to be transported reliably with a stronger airflow. With this configuration, the machining waste can be reliably stored in the filter 30, especially even if the workpiece M is a metal or the like having a high specific gravity.

図５においては、バキュームポンプ５０の吸引口５０ａをフィルター３０の下流側に接続するとともに、バキュームポンプ５５の排気口５５ｂをドリル本体１０の貫通孔１７の開口に接続する構成となっているが、これに限定されるものではなく、図３で示すようにバキュームポンプ５０だけであってもよく、あるいは、バキュームポンプ５０がなくバキュームポンプ５５だけであってもよい。
この構成は、被加工物Ｍの材質や加工屑の大きさ等に応じて、適宜最適な構成が選択される。
なお、上記の説明において、負圧を発生する装置としてバキュームポンプ５０、５５を使用した実施例としているが、これに限定されるものではなく、広く空気を吸引して負圧を発生する装置であれば使用できる。
バキュームポンプ５５は貫通孔１７の側から空気を注入する目的で使用されており、このように外部から空気を注入する機器としては、例えば、エアコンプレッサーであってもよい。 In Figure 5, the suction port 50a of the vacuum pump 50 is connected to the downstream side of the filter 30, and the exhaust port 55b of the vacuum pump 55 is connected to the opening of the through hole 17 of the drill body 10, but this is not limited to this configuration, and it may be possible to have only the vacuum pump 50 as shown in Figure 3, or to have only the vacuum pump 55 without the vacuum pump 50.
The optimum configuration is selected depending on the material of the workpiece M, the size of the processing waste, etc.
In the above description, the vacuum pumps 50, 55 are used as devices for generating negative pressure. However, the present invention is not limited to this, and any device that can suck air and generate negative pressure can be used.
The vacuum pump 55 is used for the purpose of injecting air from the through-hole 17 side, and the device for injecting air from the outside in this manner may be, for example, an air compressor.

図６は、本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の集塵方法を説明する第３の場合の図である。
図６は、図３（ａ）と同様に、集塵ドリル装置１におけるドリル本体１０が被加工物Ｍを加工可能な深さまで加工した場合を示している。すなわち、図２においてストッパー１２４の端面とストッパー１０４の端面が当接した場合を示した図である。
したがって、第２弾性体２２も気密性を有するため、設置面２６と被加工物Ｍとの間において、高い気密性が保持されており、ドリル本体１０の連結部１５の外周面１５ａと密閉体２０の第１弾性体２３の孔２３ａが接した状態になっており、この部分においても気密性が保持されている。 FIG. 6 is a diagram illustrating a third case of the dust collection method of the dust collection drill device 1 according to the embodiment of the present invention.
6, like Fig. 3(a), shows a case where the drill body 10 in the dust-collecting drill device 1 has machined the workpiece M to a machineable depth. That is, it is a diagram showing a case where the end face of the stopper 124 and the end face of the stopper 104 in Fig. 2 come into contact with each other.
Therefore, since the second elastic body 22 is also airtight, a high level of airtightness is maintained between the installation surface 26 and the workpiece M, and the outer peripheral surface 15a of the connecting portion 15 of the drill body 10 and the hole 23a of the first elastic body 23 of the sealing body 20 are in contact with each other, and airtightness is also maintained in this portion.

図６に示すドリル本体１０において、リード部１２が分離可能に構成されている。すなわち、ドリルチップ１１が付いたリード部１２が、シャンク部１４、フランジ部１８が付いた連結部１５と分離可能に構成されている。 In the drill body 10 shown in FIG. 6, the lead portion 12 is configured to be separable. That is, the lead portion 12 to which the drill tip 11 is attached is configured to be separable from the shank portion 14 and the connecting portion 15 to which the flange portion 18 is attached.

リード部１２は、螺旋溝１２ａの上端より上の部分に段差があって少し細いインロー部１２ｂがあり、後端側に雄ねじ１２ｃが設けられている。
連結部１５は、下端からインロー部１２ｂと同径のインロー穴部１５ｂがあり、その上部に雌ねじ１５ｃ、穴１５ｄが設けられている。 The lead portion 12 has a stepped portion above the upper end of the spiral groove 12a, a slightly narrower spigot portion 12b, and a male thread 12c is provided on the rear end side.
The connecting portion 15 has a spigot hole portion 15b having the same diameter as the spigot portion 12b from the lower end, and a female thread 15c and a hole 15d are provided at the upper portion.

リード部１２の雄ねじ１２ｃを連結部１５のインロー穴部１５ｂに挿入して雄ねじ１２ｃと雌ねじ１５ｃを螺合させ、リード部１２の段差面１２ｄが連結部１５の端面１５ｅに当接する状態まで締める。この状態で、インロー部１２ｂと同径のインロー穴部１５ｂが嵌合した状態となり、リード部１２と連結部１５の中心軸を一致させるように機能する。
ドリル本体１０は一方向のみに回転して被加工物Ｍを加工し、その回転方向は雄ねじ１２ｃと雌ねじ１５ｃの螺合を締める方向になっており、これによって螺合状態が緩むことを防止している。 The male thread 12c of the lead portion 12 is inserted into the spigot hole portion 15b of the connecting portion 15, and the male thread 12c and the female thread 15c are screwed together and tightened until the stepped surface 12d of the lead portion 12 abuts against the end surface 15e of the connecting portion 15. In this state, the spigot hole portion 15b, which has the same diameter as the spigot portion 12b, is fitted into the spigot hole portion 15b, which functions to align the central axes of the lead portion 12 and the connecting portion 15.
The drill body 10 rotates in only one direction to machine the workpiece M, and the rotation direction is a direction to tighten the engagement between the male thread 12c and the female thread 15c, thereby preventing the engagement from loosening.

リード部１２の先端から後端まで貫通孔１６が設けられ、これが、連結部１５の雌ねじ１５ｃ、穴１５ｄを経て貫通孔１７に接続されて気流が流れる流路が構成されている。 A through hole 16 is provided from the tip to the rear end of the lead portion 12, and this is connected to the through hole 17 via the female thread 15c and hole 15d of the connecting portion 15 to form a flow path through which the air flows.

このように、ドリル本体１０において、リード部１２を分離可能に構成することで、被加工物Ｍの種類や加工の内容に合わせて様々な工具を接続することができるようになる。
このような工具は、ドリル本体１０に代表されるような切削加工用のドリル類に限定されるものでなく、例えば、研削加工用の砥石等であってもよい。 In this manner, by configuring the lead portion 12 of the drill body 10 to be detachable, it becomes possible to connect various tools according to the type of workpiece M and the details of the processing.
Such a tool is not limited to drills for cutting such as the drill body 10, but may be, for example, a grinding wheel for grinding.

以上説明したように、本実施形態に係る集塵ドリル装置１によれば、被加工物Ｍを加工した際に生じる加工屑を高い回収率で回収することができる。
これによって、加工屑について精密な分析をして被加工物Ｍの性状について確認するような目的に効果的に使用することができる。加工屑を高い回収率で回収することで偏りのないサンプルを収集することが可能となり、これにより、より精密な分析ができるためである。
また、加工後に加工穴Ｍ１から加工屑を除去する作業を効率化することができる。 As described above, according to the dust-collecting drill device 1 of this embodiment, it is possible to collect machining chips generated when machining the workpiece M with a high collection rate.
This allows for effective use in the purpose of performing precise analysis of the processing waste to confirm the properties of the workpiece M. By recovering the processing waste at a high recovery rate, it becomes possible to collect unbiased samples, which allows for more precise analysis.
In addition, the efficiency of the work of removing machining waste from the machined hole M1 after machining can be improved.

図７は、一般的なドリルを使用した場合の集塵方法を示す図である。
図７（ａ）において、密閉体２２０、フィルター３０、バキュームポンプ５０は本発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１の場合と同様である。一方、ドリル本体２１０には、図３における貫通孔１６、１７に相当する孔が設けられていない。 FIG. 7 is a diagram showing a dust collection method when a general drill is used.
7A, the sealed body 220, the filter 30, and the vacuum pump 50 are the same as those in the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the present invention. On the other hand, the drill body 210 is not provided with holes corresponding to the through holes 16 and 17 in FIG.

密閉体２２０の第２弾性体２２２が被加工物Ｍに密着しており、十分な気密性を有している。
これに対して、図７（ｂ）に示すとおり、リード部２１２の外周面２１２ｂと第１弾性体２２３の孔２２３ａとの間には隙間Ｄが空いているため、この部分の気密性がない。
したがって、バキュームポンプ５０の吸引によって生じる気流は、隙間Ｄを通過する気流（Ａｉｒ１）が主となる。このＡｉｒ１がリード部２１２の螺旋溝２１２ａの排出効果によって上方に排出された加工屑の一部を巻き込んでフィルター３０に移送するにとどまり、加工が終了した際には大部分の加工屑は加工穴Ｍ１の中に残留したままとなる。この際、チューブ４０を流れるのはＡｉｒ１が主であり、Ａｉｒ２がこれにわずかに混じる状態である。 The second elastic body 222 of the sealing body 220 is in close contact with the workpiece M, providing sufficient airtightness.
In contrast, as shown in FIG. 7B, a gap D is provided between the outer circumferential surface 212b of the lead portion 212 and the hole 223a of the first elastic body 223, so this portion is not airtight.
Therefore, the airflow generated by the suction of the vacuum pump 50 is mainly the airflow (Air 1) passing through the gap D. This Air 1 only entangles some of the machining waste discharged upward by the discharge effect of the spiral groove 212a of the lead portion 212 and transfers it to the filter 30, and when machining is completed, most of the machining waste remains in the machining hole M1. At this time, it is mainly Air 1 that flows through the tube 40, with a small amount of Air 2 mixed in.

したがって、ドリル本体２１０の先端に設けられたドリルチップ２１１によって被加工物Ｍを加工する際に発生する加工屑は、殆ど回収されないで加工穴Ｍ１内に残留し、図７で示す集塵ドリル装置２００による加工屑の回収率は非常に低い結果となる。 As a result, most of the machining chips generated when machining the workpiece M with the drill tip 211 provided at the end of the drill body 210 are not collected and remain in the machining hole M1, resulting in a very low collection rate of machining chips using the dust collection drill device 200 shown in Figure 7.

図８は、従来の吸塵ドリルを使用した場合の集塵方法を示す図である。
図８において、ドリル本体３１０は先端から貫通孔３１６、３１７が設けられており、貫通孔３１７からアダプター３２０につながり、チューブ３４０によって集塵機３３０に接続されている。集塵機３３０は吸引ポンプとフィルターの機能を有するものである。 FIG. 8 is a diagram showing a dust collection method when a conventional dust-collecting drill is used.
8, a drill body 310 has through holes 316 and 317 formed at its tip, and the through hole 317 is connected to an adapter 320, which is then connected to a dust collector 330 by a tube 340. The dust collector 330 has the functions of a suction pump and a filter.

ドリル本体３１０の先端に設けられたドリルチップ３１１によって被加工物Ｍを加工する際に発生する加工屑は、集塵機３３０によって生じる気流によって貫通孔３１６、３１７、アダプター３２０、チューブ３４０を経て、集塵機３３０に回収される。
すなわち、図８に示す集塵ドリル装置３００では、ドリル本体３１０に設けられた細い貫通孔３１６、３１７の中を加工屑が通ることから、貫通孔３１６、３１７の中に加工屑が残留してしまう。また、集塵機３３０の中においても、フィルター機能を有すス部分に加工屑が付着して残留してしまう。したがって、集塵ドリル装置３００による加工屑の回収率は非常に低い結果となる。 Cutting chips generated when the workpiece M is machined with the drill tip 311 provided at the end of the drill body 310 are collected in the dust collector 330 by the airflow generated by the dust collector 330 through the through holes 316 and 317, the adapter 320, and the tube 340.
8, the machining chips pass through the narrow through holes 316, 317 provided in the drill body 310, and so the machining chips remain in the through holes 316, 317. Also, in the dust collector 330, the machining chips adhere to the filter portion and remain therein. Therefore, the dust collecting drill device 300 has a very low recovery rate of the machining chips.

また、集塵機３３０において、フィルター機能を有する部分は、加工屑を収納した状態でこれを漏洩することなく取り外すことができるように構成されていない。
このため、集塵ドリル装置３００によっては、１つの穴を加工した際に発生する加工屑を他の穴を加工した際に発生する加工屑と混ぜることなく分離して、高い回収率で回収することは困難である。
このため、集塵ドリル装置３００は、加工する穴単位で精密な分析をする用途に使用することができない。 Furthermore, in the dust collector 330, the portion having a filtering function is not configured so as to be removable without causing leakage of machining waste while it is stored therein.
For this reason, it is difficult for the dust collection drill device 300 to separate the machining chips generated when drilling one hole without mixing them with the machining chips generated when drilling another hole, and to recover them at a high recovery rate.
For this reason, the dust-collecting drilling device 300 cannot be used for precise analysis of each drilled hole.

以上説明したように、発明の実施形態に係る集塵ドリル装置１によれば、被加工物Ｍを加工した際に生じる加工屑を非常に高い回収率で回収することができる。
また、加工する単位でフィルター３０の中に加工屑を収納して取り外すことができ、他の加工との間で加工屑の混入、コンタミネーションを発生させることを防止できるため、被加工物Ｍについて極めて精密な分析をすることができる。これによって、加工屑について精密な分析をして被加工物Ｍの性状について正確に把握するような目的に効果的に使用することができる。
更に、加工屑が加工穴Ｍ１の中に殆ど残らないため、加工後に加工穴Ｍ１から加工屑を除去する作業を効率化することができる。 As described above, according to the dust-collecting drill device 1 according to the embodiment of the invention, it is possible to collect machining chips generated when machining the workpiece M with a very high collection rate.
Furthermore, since the processing waste can be stored in the filter 30 at the processing unit and then removed, and mixing and contamination of the processing waste with other processing can be prevented, it is possible to perform extremely precise analysis of the workpiece M. This makes it possible to effectively use the filter 30 for the purpose of accurately grasping the properties of the workpiece M by performing precise analysis of the processing waste.
Furthermore, since almost no machining waste remains in the machined hole M1, the work of removing the machining waste from the machined hole M1 after machining can be made more efficient.

以上、具体的な実施形態に基づいて本発明を説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を実施しても良い。
本実施形態において、ドリル本体１０の連結部１５とリード部１２の外径が等しく構成されていてもよい。この場合、連結部１５とリード部１２は連続した構成として境界を定める必要がない。すなわち、連結部１５とリード部１２が一体化した構成にすることができる。この場合、外径はドリルチップ１１が大きく、連結部１５とリード部１２は等しく、ドリルチップ１１より小さくなっている。すなわち、ｄ２＞ｄ１＝ｄ３の関係になっている。 Although the present invention has been described above based on specific embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and modifications and improvements may be made as appropriate.
In this embodiment, the outer diameters of the connecting portion 15 and the lead portion 12 of the drill body 10 may be configured to be equal. In this case, the connecting portion 15 and the lead portion 12 are configured as a continuous portion, and there is no need to define a boundary between them. In other words, the connecting portion 15 and the lead portion 12 can be configured as an integrated portion. In this case, the outer diameter of the drill tip 11 is larger, and the outer diameters of the connecting portion 15 and the lead portion 12 are equal and smaller than that of the drill tip 11. In other words, the relationship is d2>d1=d3.

このように、本発明は、具体的な実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。 As such, the present invention is not limited to the specific embodiments, and appropriate modifications and improvements are also included within the technical scope of the present invention, which will be clear to those skilled in the art from the claims.

１集塵ドリル装置
１０ドリル本体
１１ドリルチップ
１２リード部
１２ａ螺旋溝
１２ｂインロー部
１２ｃ雌ねじ
１２ｄ段差面
１４シャンク部
１５連結部
１５ａ外周面
１５ｂインロー穴部
１５ｃ雌ねじ
１５ｄ穴
１５ｅ端面
１６貫通孔
１７貫通孔
１８フランジ部
２０密閉体
２１本体
２２第２弾性体
２２ａ孔
２３第１弾性体
２３ａ孔
２５貫通穴
２６設置面
２７非設置面
２８連結孔
３０フィルター
３１接続部
３２接続部
４０チューブ
４１チューブ
４５チューブ
５０バキュームポンプ
５０ａ吸引口
５０ｂ排気口
５５バキュームポンプ
５５ａ吸引口
５５ｂ排気口
１００固定フレーム
１０１可動フレーム
１０２柱部材
１０３圧縮ばね
１０４ストッパー
１０５ねじ
１０６支持板
１０７支持板
１０８停止部材
１２０チャック
１２１シャンクホルダー
１２２軸受部
１２４ストッパー
１２５スペーサー
１２６スペーサー
１２８ねじ
２００集塵ドリル装置
２１０ドリル本体
２２０密閉体
３００集塵ドリル装置
３１０ドリル本体
３２０アダプター
３３０集塵機
３４０チューブ
Ｍ被加工物
Ｍ１加工穴 1 Dust collection drill device 10 Drill body 11 Drill tip 12 Lead portion 12a Spiral groove 12b Spigot portion 12c Female thread 12d Step surface 14 Shank portion 15 Connecting portion 15a Outer peripheral surface 15b Spigot hole portion 15c Female thread 15d Hole 15e End surface 16 Through hole 17 Through hole 18 Flange portion 20 Sealed body 21 Main body 22 Second elastic body 22a Hole 23 First elastic body 23a Hole 25 Through hole 26 Installation surface 27 Non-installation surface 28 Connection hole 30 Filter 31 Connection portion 32 Connection portion 40 Tube 41 Tube 45 Tube 50 Vacuum pump 50a Suction port 50b Exhaust port 55 Vacuum pump 55a Suction port 55b Exhaust port 100 Fixed frame 101 Movable frame 102 Pillar member 103 Compression spring 104 Stopper 105 Screw 106 Support plate 107 Support plate 108 Stop member 120 Chuck 121 Shank holder 122 Bearing portion 124 Stopper 125 Spacer 126 Spacer 128 Screw 200 Dust-collecting drill device 210 Drill body 220 Sealing body 300 Dust-collecting drill device 310 Drill body 320 Adapter 330 Dust collector 340 Tube M Workpiece M1 Machined hole

Claims

A dust-collecting drill device for collecting machining chips,
The drill has a drill body, a sealing body, and a filter for collecting machining waste.
The drill body has a lead portion having a drill tip at its tip;
a connecting portion connected to the lead portion;
a through hole that is connected from a tip of the lead portion to an outer circumferential surface of the connecting portion,
The drill tip has an outer diameter larger than that of the lead portion,
The sealing body has a through hole larger than an outer diameter of the drill tip and the connecting portion;
A mounting surface to be placed on the workpiece;
A non-installation surface opposite to the installation surface;
A main body having a connecting hole penetrating a side surface and connecting to the through hole;
a first elastic body provided on the non-installation surface, having a hole with a diameter equal to or smaller than an outer diameter of the connecting portion, and made of an airtight material;
The drill body is configured to penetrate the hole of the first elastic body provided in the sealing body and come into contact with the workpiece,
The connecting hole of the sealed body and the filter are connected in an airtight manner ,
The outer diameter of the connecting part, the outer diameter of the drill tip, and the outer diameter of the lead part are:
a relationship of an outer diameter of the connecting portion>an outer diameter of the drill tip>an outer diameter of the lead portion,
A dust-collecting drill device , wherein the length of the lead portion is shorter than the sum of the depth at which the drill body can machine the workpiece, the height of the sealing body, and the thickness of the first elastic body .

The dust-collecting drill device according to claim 1, wherein the lead portion is configured to be detachable from the drill body.

The dust-collecting drill device according to claim 1 or 2, wherein the filter is configured to be removable from the connecting hole without leakage of the collected machining debris.

The dust-collecting drill device according to any one of claims 1 to 3, wherein the sealing body has a second elastic body made of an airtight material and has a hole on the installation surface with a diameter larger than the outer diameter of the drill tip.

The dust-collecting drill device according to claim 4, wherein at least one of the first elastic body or the second elastic body is integrally molded with the main body.

The dust collection drill device according to any one of claims 1 to 5, wherein a suction port of a device that generates negative pressure is connected to the side of the filter to which the connecting hole is not connected.

The dust-collecting drill device according to any one of claims 1 to 6, in which air is injected from the through-hole in the outer peripheral surface of the connecting portion.