JP3286799B2

JP3286799B2 - ホールソーのロウ付け方法及びその装置

Info

Publication number: JP3286799B2
Application number: JP35687492A
Authority: JP
Inventors: 力宮崎; 務市川; 利明西尾
Original assignee: 株式会社ミヤデン
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 2002-05-27
Anticipated expiration: 2017-05-27
Also published as: JPH06196256A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばコンクリートホ
ールソー等のように、ホールソー本体の端面に形成され
た凹部に、チップをロウ付けするための、ホールソーの
ロウ付け方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリートに所定寸法の孔を穿
設するために使用するホールソー１は、例えば図７に示
す如く構成されている。即ち、ホールソー本体としての
円筒状のワーク本体２の端面に、複数個の凹部２ａ〜２
ｄを設け、この凹部２ａ〜２ｄに、例えば断面８角形の
超硬合金等からなるチップ３をそれぞれ嵌合する。そし
て、チップ３が嵌合されたワーク４の各嵌合部分を、バ
ーナや誘導加熱装置によって加熱し、例えば嵌合部分に
配設してある銀ロウ等を溶融させて、チップ３をワーク
本体２にロウ付けする。ロウ付け後、ワーク本体２を冷
却することにより、ホールソー１が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このロウ付け
方法にあっては、複数個のチップ３を各凹部２ａ〜２ｄ
に高精度にロウ付けすることが困難であるという問題点
があった。即ち、加熱時に、ワーク本体２の凹部２ａ〜
２ｄやチップ３が熱膨張等によって変形し、例えばチッ
プ３が凹部２ａ〜２ｄから浮き上がったり、あるいはロ
ウ付け後の冷却時に、固化していないチップが移動した
りして、ロウ付け完了後の、各チップ３の先端位置が不
揃いとなって、高精度のロウ付けが難しい。これによ
り、ホールソー１の特定のチップ３が早く消耗したり、
その切削能力が劣るという不都合が生じる。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決することを
目的とし、複数個のチップを高精度にロウ付けし得ると
共に、同時に焼入れを行うこともできる、ホールソーの
ロウ付け方法及びその装置を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、請求項１のロウ付け方法は、ワーク本体の端面に形
成した複数個の凹部又は切欠にチップがそれぞれ嵌合さ
れたワークを受け治具にセットし、該ワークを誘導加熱
してチップをロウ付けすると共に、その後直ちに、前記
チップを所定の圧力で押圧した状態で、前記ワークと受
け治具とを冷却液中に侵漬させ、ワークを冷却させるこ
とを特徴とする。

【０００６】また、請求項２のロウ付け装置は、ワーク
本体の端面に形成した複数個の凹部又は切欠にチップが
それぞれ嵌合されたワークを支持する受け治具と、前記
チップに近接配置される加熱コイルと、該加熱コイルに
電流を供給し前記チップを誘導加熱してロウ付けする電
流発生手段と、前記ワークを、少なくとも加熱コイルで
誘導加熱される位置と冷却液中で冷却される位置に、前
記受け治具と共に移動させるワーク移動手段と、前記チ
ップを、少なくとも冷却時に所定の圧力で押圧する押圧
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】さらに、請求項３のロウ付け装置は、前記
ワーク移動手段が、冷却液が収容されるタンク内に配設
された第１のシリンダと、該シリンダのシャフト先端に
固定され、前記受け治具が固定された移動板とを備え、
前記シリンダの作動により、受け治具を移動板と共に上
下動させて所定位置に停止させることを特徴とする。

【０００８】また、請求項４のロウ付け装置は、前記押
圧手段が、そのシャフトが上下動する如く第１の支持板
を介して支持フレームに配設された第２のシリンダと、
該シリンダのシャフト先端に固定された押圧部材と、前
記支持フレームを挟む状態で前記第１の支持板に連結さ
れた第２の支持板と、前記支持フレームと第２の支持板
間に配設され、前記押圧部材によってチップが所定以上
の圧力で押圧された際に、前記第１の支持板を押圧方向
と反対方向に移動させ得る付勢部材とを備えたことを特
徴とする。また、請求項５のロウ付け装置は、上記支持
フレームが、上記移動板に固定されていることを特徴と
する。

【０００９】

【作用】請求項１のロウ付け方法においては、受け治具
にセットされたワークを、例えば高周波誘導加熱してチ
ップをロウ付けし、その後直ちに、ワークと受け治具と
を冷却液中に侵漬させる。チップは所定の圧力で押圧さ
れた状態で冷却されるため、冷却時のチップの移動が防
止されると共に、急速冷却が可能となり、ロウ付けと同
時に焼入れを行うことが可能になる。

【００１０】また、請求項２のロウ付け装置において
は、電流発生手段から加熱コイルに高周波電流を供給
し、渦電流によってチップを誘導加熱する。この加熱に
より、例えばチップ部分に配設されている銀ロウ等が溶
融してチップがロウ付けされる。チップがロウ付けされ
たワークは、各チップが押圧手段で所定の圧力で押圧さ
れた状態で、ワーク移動手段によって、ロウ付け位置か
ら冷却液中に侵漬する位置まで直ちに移動し、急速冷却
される。

【００１１】さらに、請求項３のロウ付け装置において
は、ワーク移動手段の第１のシリンダをタンク内に配設
し、ロウ付け後、シリンダに連結された移動板を下降さ
せて、受け治具及びロウ付けされたワークを冷却液中に
侵漬させる。これにより、ロウ付け後のワークがより素
早く冷却される。

【００１２】また、請求項４のロウ付け装置において
は、押圧手段でチップが所定以上の圧力で押圧された際
に、第２のシリンダが、付勢部材の付勢力に抗して押圧
方向と反対の方向に移動する。これにより、チップへの
過大な圧力の印加が防止され、チップの先端位置がより
均一に揃えられる。また、請求項５のロウ付け装置にお
いては、押圧手段の支持フレームを、ワーク移動手段の
移動板に固定し、押圧手段をワーク移動手段と関連して
上下動させる。これにより、例えば加熱から冷却までの
間、チップを押圧手段によって一定の圧力で押圧するこ
とが可能になる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１、図２は、本発明に係わるロウ付け
装置の正面図及び平面図を示している。図において、ロ
ウ付け装置５は、ワーク４を誘導加熱する加熱装置６
と、この加熱装置６に高周波電流を供給する高周波電流
発生装置７と、加熱装置６及び高周波電流発生装置７を
制御する制御装置８とを有している。加熱装置６は、筺
体９上に配設された出力変成器１０と、この出力変成器
１０の出力端子に接続された加熱コイル１１と、タンク
１２内に配設され上記ワーク４を支持する受け治具１３
と、受け治具１３を上下動させるワーク移動装置１４
と、受け治具１３にセットされたワーク４を所定の圧力
で押圧する押圧装置１５等からなる。

【００１４】上記受け治具１３は、図５に示すように、
突起部１３ａと取付け部１３ｂとを有し、突起部１３ａ
にワーク４が脱着可能に嵌合される。この受け治具１３
の取付け部１３ｂは、上記ワーク移動装置１４の移動板
１６に固定されている。ワーク移動装置１４は、図３に
示すように、シリンダ１７（第１のシリンダ）を有し、
このシリンダ１７は、タンク１２の底面と、タンク１２
の側面に固定された固定板１８との間に配設されてい
る。そして、シリンダ１７のシャフト１７ａは、連結部
材１９を介して上記移動板１６に固定されている。

【００１５】移動板１６の両端部には、軸受け２１ａ、
２１ｂが固定され、この軸受け２１ａ、２１ｂには、ガ
イド２２ａ、２２ｂがそれぞれ嵌装されている。ガイド
２２ａ、２２ｂの下端は、上記固定板１８の固定された
固定部材２３ａ、２３ｂに固定されている。また、移動
板１６の一端部には、上記押圧装置１５が配設されてい
る。この押圧装置１５は、略Ｌ字状に屈曲した支持フレ
ーム２５を有し、この支持フレーム２５の下端は、上記
移動板１６の一端部に固定されると共に、支持フレーム
２５の上端には、シリンダ２６（第２のシリンダ）が付
勢装置２７を介して配設されている。このシリンダ２６
のシャフト２６ａの先端には、例えば耐熱性のセラミッ
クス等からなる円柱状の押圧部材２８が固定されてい
る。なお。押圧部材２８を例えば円筒状に形成し、その
側面に加熱時のガスを排出する複数の孔を設けるように
してもよい。

【００１６】上記付勢装置２７は、図４に示す如く構成
されている。即ち、付勢装置２７は、支持フレーム２５
と支持板２９（第２の支持板）間に配設された、例えば
４個のコイルバネ３０ａ〜３０ｄ（３０ｃ、３０ｄは図
示せず）を有している。このコイルバネ３０ａ〜３０ｄ
は、支持板２９と、シリンダ２６が固定された支持板３
１（第１の支持板）とを連結するボルト３２ａ〜３２ｄ
（３２ｃ、３２ｄは図示せず）に嵌装されている。この
ボルト３２ａ〜３２ｄ及びシリンダ２６のシャフト２６
ａは、支持フレーム２５に設けた孔にそれぞれ遊嵌され
ている。これにより、シャフト２６ａ先端の押圧部材２
８が、ワーク４を所定以上の圧力で押圧した際に、支持
板３１が、コイルバネ３０ａ〜３０ｄの付勢力に抗し
て、図４の鎖線で示す如く、シリンダ２６と共に上方に
移動する。

【００１７】なお、筺体９の一端部には３個のリミット
スイッチ３５ａ〜３５ｃが取付板３６を介して配設され
ると共に、このリミットスイッチ３５ａ〜３５ｃをオン
・オフさせるためのスイッチ駆動部材３７が、上記移動
板１６の一端部に固定されている。このリミットスイッ
チ３５ａ〜３５ｃは、受け治具１３を３つの位置で停止
させるためのもので、その信号が上記制御装置８に入力
される。また、上記タンク１２の前面側には、図２に示
すようにスタートスイッチ３８、停止スイッチ３９等が
配設され、この信号も制御装置８に入力される。

【００１８】上記高周波電流発生装置７は、ＦＥＴ、Ｓ
ＩＴ、ＩＧＢＴ等の半導体スイッチング素子を有し、そ
のスイッチング動作によって高周波の大電流が得られ
る、例えば電流型のインバータで構成されている。な
お、高周波電流発生装置７の出力端子と出力変成器１０
の入力端子は、導体４０で電気的に接続されている。ま
た、出力変成器１０に接続される加熱コイル１１には、
通電時に例えば高周波電流発生装置７内に設けた冷却水
供給装置（図示せず）から、冷却水が供給され、その発
熱が抑えられる。加熱コイル１１は、例えば銅製のパイ
プを円形に屈曲させて形成され、パイプの両端にはホー
スコネクタ（図示せず）がそれぞれ固定されている。

【００１９】次に、このロウ付け装置５の動作を、図６
の工程図に基づいて説明する。まず、タンク１２内に所
定量の冷却水４１を供給し、受け治具１３を初期位置で
ある第１の位置（最上位）にセットする。この状態で、
作業者が、ワーク４を受け治具１３にセット（Ｋ１０
０）し、スタートスイッチ３８を押しオン（Ｋ１０１）
させる。なお、ワーク４には、予め、凹部２ａ〜２ｄに
チップ３（図７参照）をそれぞれ嵌合させると共に、凹
部２ａ〜２ｄから突出しているチップ３を囲むように、
リング状の銀ロウ（図示せず）が配設されている。

【００２０】スタートスイッチ３８が押されると、上記
制御装置８内に配設したシーケンサ４２（図１参照）に
よって、次に示すＫ１０２〜Ｋ１１１の動作が自動的に
実行される。即ち、まず、シリンダ２６が作動し、シャ
フト２６ａ先端の押圧部材２８が下降（Ｋ１０２）し
て、ワーク４の複数個のチップ３を下方に所定の圧力で
同時に押圧する。この時、何等かの原因、例えばワーク
４の受け治具１３へのセットが不十分であったり、チッ
プ３の凹部２ａ〜２ｄへの嵌合が不十分で、チップ３に
所定値以上の圧力が加わろうとすると、上記付勢装置２
７によって、シリンダ２６が上昇し、シャフト２６ａの
変形等や各部の破損が防止される。

【００２１】チップ３が押圧部材２８で押圧されると、
シリンダ１７が作動して、移動板１６と共にワーク４が
下降（Ｋ１０３）し、リミットスイッチ３５ｂがオンす
る第２の位置、即ち、ワーク４のチップ３部分が、加熱
コイル１１の円形部内にセットされる位置で停止（Ｋ１
０４）する。ワーク４が加熱コイル１１にセットされた
ら、高周波電流発生装置７が作動し、加熱コイル１１に
所定の高周波電流が供給され、ワーク４が誘導加熱（Ｋ
１０５）される。また、電流の供給と同時に、加熱コイ
ル１１のパイプ内に冷却水が供給・循環される。

【００２２】誘導加熱により、チップ３の突出部に配設
してある銀ロウが溶融し、これにより４個のチップ３が
各凹部２ａ〜２ｄにそれぞれ同時にロウ付けされる。こ
の時、４個のチップ３は押圧部材２８で同一の圧力で押
圧されつつロウ付けされると共に、加熱時のワーク４の
表面温度が、例えば赤外線温度計４３（図１参照）で測
定され、この測定結果に基づいて、制御装置８が所定の
温度となるように高周波電流発生装置７を制御する。

【００２３】所定時間の加熱により、ロウ付けが終わる
と、シリンダ１７が作動し、移動板１６と共にワーク４
を下降（Ｋ１０６）させ、リミットスイッチ３５ｃがオ
ンする第３の位置、即ち受け治具１３及びワーク４がタ
ンク１２内の冷却水４１中に侵漬される位置で停止（Ｋ
１０７）する。所定時間の侵漬により、加熱されたワー
ク４は、ロウ付け時と同じ圧力を受けた状態で冷却（Ｋ
１０８）される。なお、加熱温度によっては、この冷却
により、ロウ付けと同時に焼入れも行われることにな
る。また、加熱完了から冷却開始までの時間は、できる
だけ短い方が好ましく、例えば数秒以内に設定される。

【００２４】ワーク４の冷却が完了すると、シリンダ１
７が作動し、移動板１６とワーク４を上昇（Ｋ１０９）
させ、リミットスイッチ３５ａがオンする第１の位置、
即ち最上位で停止（Ｋ１１０）する。そして、この位置
でシリンダ２６が作動し、押圧部材２８を上昇（Ｋ１１
１）させ、チップ３への押圧力を解除する。この状態
で、作業者は、受け治具１３からワーク４を取り外す
（Ｋ１１２）。ここまでで１個のホールソー１のロウ付
け作業が完了し、シーケンサ４２は、次のオン信号を待
つことになる。作業者は、ロウ付けされたワーク４を取
り外したら、次のワーク４をセットし、スタートスイッ
チ３８を再び押す。そして、制御装置９によって上記と
同様な動作が繰り返される。

【００２５】このように、上記実施例によれば、凹部２
ａ〜２ｄにチップ３がそれぞれ嵌合されたワーク４を受
け治具１３にセットし、スタートスイッチ３８を押すだ
けで、チップ３が所定の圧力で押圧された状態で、誘導
加熱されてロウ付けされるため、加熱時のチップ３の浮
き上がり等を防止することができる。また、ロウ付け終
了後、シリンダ１７の作動により、ワーク４を下降させ
て加熱したワーク４を、チップ３が所定の圧力で押圧さ
れてた状態で、冷却水４１中に侵漬させて冷却するた
め、ロウが固化していないチップ３の下降時や冷却時の
移動等がなくなる。特に冷却時の冷却水４１の沸騰等に
よる影響を受けることがなくなり、これらにより、チッ
プ３の先端が一定に揃えられ、高精度なロウ付けを行う
ことができる。

【００２６】さらに、ロウ付けから冷却までの時間を短
縮させることができるため、加熱温度が焼入れ温度の場
合には、ロウ付けと同時に焼入れも行うことができる。
また、付勢装置２７によって、押圧部材２８のチップ３
への過大な圧力の印加が防止されるため、常に一定の圧
力でチップ３を押さえることができ、より高精度なロウ
付けを行うことができると共に、異常時の押圧装置１５
等の破損を防止することができる。

【００２７】なお、上記実施例においては、押圧装置１
５によって、加熱から冷却までの間チップ３を一定の圧
力で押圧したが、例えば加熱時もしくは冷却時のみチッ
プを押圧してもよいし、場合によっては、加熱時の最初
の所定時間と冷却時に押圧する等、ワークの形態に応じ
て適宜変更してもよい。また、上記実施例においては、
ワークとしてコンクリートホールソーの場合について説
明したが、本発明はこれに何等限定されず、例えば金属
板や木材等に孔を穿設するホールソーにも適用できるも
のである。さらに、上記実施例における、シーケンサの
動作、ワーク移動装置及び押圧装置の構成等は一例であ
って、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のホールソ
ーのロウ付け方法及びその装置によれば、複数個のチッ
プを誘導加熱してロウ付けし、その後直ちにチップを所
定の圧力で押圧しつつ冷却するため、チップの先端が揃
えられた高精度のロウ付けを行うことができる。また、
ロウ付け後のワークの冷却が素早く行えるため、ロウ付
けと同時に焼入れを行うことも可能になる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるロウ付け装置の一例を示す正面
図

【図２】同平面図

【図３】同要部の断面図

【図４】図３のＡ部の拡大断面図

【図５】図３のＢ部の拡大断面図

【図６】本発明に係わるロウ付け装置の動作の一例を示
す工程図

【図７】コンクリートホールソーの斜視図

【符号の説明】

１ホールソー２ワーク本体２ａ〜２ｄ凹部３チップ４ワーク５ロウ付け装置６加熱装置７高周波電流発生装置８制御装置１１加熱コイル１２タンク１３受け治具１４ワーク移動装置１５押圧装置１６移動板１７、２６シリンダ１７ａ、２６ａシャフト２７付勢装置２８押圧部材２９、３１支持板３０ａ〜３０ｄコイルバネ４１冷却水

フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−80293（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−45105（ＪＰ，Ａ) 特開平４−228233（ＪＰ，Ａ) 実開平３−119090（ＪＰ，Ｕ) 特公昭35−9602（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 10/46 - 10/58 H05B 6/10 371

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ワーク本体の端面に形成した複数個の凹部
又は切欠にチップがそれぞれ嵌合されたワークを受け治
具にセットし、該ワークを誘導加熱して前記チップをロ
ウ付けすると共に、その後直ちに、前記チップを所定の
圧力で押圧した状態で、前記ワークと受け治具とを冷却
液中に侵漬させ、ワークを冷却させることを特徴とする
ホールソーのロウ付け方法。
【請求項２】ワーク本体の端面に形成した複数個の凹部
又は切欠にチップがそれぞれ嵌合されたワークを支持す
る受け治具と、前記チップに近接配置される加熱コイル
と、該加熱コイルに電流を供給し前記チップを誘導加熱
してロウ付けする電流発生手段と、前記ワークを、少な
くとも加熱コイルで誘導加熱される位置と冷却液中で冷
却される位置に、前記受け治具と共に移動させるワーク
移動手段と、前記チップを、少なくとも冷却時に所定の
圧力で押圧する押圧手段と、を備えたことを特徴とする
ホールソーのロウ付け装置。
【請求項３】前記ワーク移動手段が、冷却液が収容され
るタンク内に配設された第１のシリンダと、該シリンダ
のシャフト先端に固定され、前記受け治具が固定された
移動板とを備え、前記シリンダの作動により、受け治具
を移動板と共に上下動させて所定位置に停止させること
を特徴とする請求項２記載のホールソーのロウ付け装
置。
【請求項４】前記押圧手段が、そのシャフトが上下動す
る如く第１の支持板を介して支持フレームに配設された
第２のシリンダと、該シリンダのシャフト先端に固定さ
れた押圧部材と、前記支持フレームを挟む状態で前記第
１の支持板に連結された第２の支持板と、前記支持フレ
ームと第２の支持板間に配設され、前記押圧部材によっ
てチップが所定以上の圧力で押圧された際に、前記第１
の支持板を押圧方向と反対方向に移動させ得る付勢部材
と、を備えたことを特徴とする請求項２記載のホールソ
ーのロウ付け装置。
【請求項５】前記支持フレームが、前記移動板に固定さ
れていることを特徴とする請求項３又は請求項４記載の
ホールソーのロウ付け装置。