JP6154203B2 - Drilling jig, drilling unit and drilling method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a drilling jig, a drilling unit, and a drilling method.
手持ち式のドリル駆動装置を用いて穿孔作業を行う場合には、ワークに対してドリルが垂直となるようにドリルの位置決めを行うことが重要となる。そこで、ドリルをワークに対して垂直にセットするための様々なガイドが考案されている(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。また、ドリルの工具軸に対して垂直な方向におけるドリルの位置決めを行うためにテンプレートを使用する技術が知られている。
When drilling is performed using a hand-held drill driving device, it is important to position the drill so that the drill is perpendicular to the workpiece. Therefore, various guides for setting the drill perpendicular to the workpiece have been devised (see, for example,
本発明は、ドリルを簡易かつ安定的に被削材に対して適切な位置及び角度でセットできるようにすることを目的とする。 An object of the present invention is to enable a drill to be easily and stably set at an appropriate position and angle with respect to a work material.
本発明の実施形態に係る穿孔治具は、第1の固定部材及び第2の固定部材を有する。第1の固定部材は、それぞれ工具軸方向を厚さ方向とする第1の上側の板状部材と第1の下側の板状部材を連結して構成される。第2の固定部材は、それぞれ前記工具軸方向を厚さ方向とする第2の上側の板状部材と第2の下側の板状部材を連結して構成される。前記第1の下側の板状部材の外側と前記第2の下側の板状部材の外側とを被削材の表面に接触させる。一方、前記第1の下側の板状部材の内側と前記第2の下側の板状部材の内側に、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするように構成される。更に前記第1の上側の板状部材と前記第2の上側の板状部材とによって手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持するように構成される。
また、本発明の実施形態に係る穿孔ユニットは、前記穿孔治具、前記テンプレート及び前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置に着脱可能なロック機構を有する。ロック機構は、前記テンプレートがセットされた状態における前記第1の上側の板状部材と前記第2の上側の板状部材との間の空隙に挿入して回転させることによって前記第1の上側の板状部材及び前記第2の上側の板状部材と前記テンプレートとの間で挟持され、かつ前記テンプレートの前記貫通孔と嵌合する構造を有する。
また、本発明の実施形態に係る穿孔方法は、前記穿孔治具であって、前記テンプレートを固定した穿孔治具を被削材にセットするステップと、前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置にドリルを装着するステップと、前記ドリル駆動装置の先端を前記テンプレートの前記貫通孔に挿入した状態で前記穿孔治具に固定するステップと、前記ドリルに回転動作及び工具軸方向の送りを与えて前記被削材を穿孔することによって、被加工品を製造するステップとを有する。
The drilling jig according to the embodiment of the present invention includes a first fixing member and a second fixing member. The first fixing member is configured by connecting a first upper plate-like member and a first lower plate-like member each having a tool axis direction as a thickness direction. The second fixing member is configured by connecting a second upper plate-like member and a second lower plate-like member each having the thickness direction in the tool axis direction. The outside of the first lower plate-like member and the outside of the second lower plate-like member are brought into contact with the surface of the work material. On the other hand, a drilling template having a through hole is set by a fixing means inside the first lower plate-like member and inside the second lower plate-like member. Further, the first upper plate-like member and the second upper plate-like member are configured to sandwich the tip of a hand-held drill driving device with the template.
A drilling unit according to an embodiment of the present invention includes a lock mechanism that can be attached to and detached from the drilling jig, the template, and the other hand-held drill driving device. The locking mechanism is inserted into the gap between the first upper plate-like member and the second upper plate-like member in a state where the template is set, and is rotated by rotating the first upper plate-like member. The plate-like member and the second upper plate-like member are sandwiched between the template and fitted with the through-hole of the template.
Further, the drilling method according to the embodiment of the present invention includes the step of setting the drilling jig, which is the drilling jig, to which the template is fixed, on the work material, and the above or other hand-held drill driving device. A step of mounting a drill, a step of fixing the drill driving device to the drilling jig in a state where the tip of the drill driving device is inserted into the through hole of the template, and applying a rotational movement and a feed in the tool axis direction to the drill. Manufacturing a workpiece by drilling a workpiece.
本発明の実施形態に係る穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法によれば、ドリルを簡易かつ安定的に被削材に対して適切な位置及び角度でセットすることができる。 According to the drilling jig, the drilling unit, and the drilling method according to the embodiment of the present invention, the drill can be easily and stably set at an appropriate position and angle with respect to the work material.
本発明の実施形態に係る穿孔治具、穿孔ユニット及び穿孔方法について添付図面を参照して説明する。 A drilling jig, a drilling unit, and a drilling method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
(構成および機能)
図1は本発明の第1の実施形態に係る穿孔治具を含む穿孔ユニットの構成を示す斜視図、図2は図1に示す穿孔治具の横断面図、図3は図1に示す穿孔治具で手持ち式のドリル駆動装置を固定した状態を示す図、図4は図3に示すブッシングチップの上面図である。
(First embodiment)
(Configuration and function)
1 is a perspective view showing a configuration of a drilling unit including a drilling jig according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the drilling jig shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a drilling shown in FIG. FIG. 4 is a top view of the bushing tip shown in FIG. 3, showing a state where the hand-held drill driving device is fixed with a jig.
穿孔ユニット1は、手持ち式のドリル駆動装置2でワーク(被削材)Wの穿孔を行うための装置である。そのために、穿孔ユニット1は、穿孔治具3、テンプレート4及びドリル駆動装置2を穿孔治具3に取付けるためのロック機構5を備えている。尚、手持ち式のドリル駆動装置2を穿孔ユニット1の構成要素としてもよい。また、テンプレート4を穿孔治具3の構成要素としてもよい。
The
テンプレート4は、被削材Wに対するドリル駆動装置2及びドリルTの、工具軸Txに垂直な方向における位置決めを行うための穿孔用の治具である。従って、テンプレート4には、穿孔すべき本孔の中心軸を中心とする円形の位置決め用の貫通孔が設けられる。典型的なテンプレート4は、容易に製作できるように20mm程度の厚さを有する平板に、単一又は複数の貫通孔を設けて構成される。図示されたテンプレート4には、複数の貫通孔が直線上に一列に設けられている。
The
穿孔治具3は、被削材Wの表面に接触させる一方、貫通孔を有する穿孔用のテンプレート4を固定手段でセットするための下面部6と、ドリル駆動装置2の先端をテンプレート4との間で挟持する上面部7とによって構成することができる。図示された例では、穿孔治具3が第1の固定部材8Aと第2の固定部材8Bとによって構成されている。尚、第1の固定部材8Aと第2の固定部材8Bをテンプレート4の幅に合わせて連結しても良い。
The
第1の固定部材8Aは、それぞれ工具軸Tx方向を厚さ方向とする第1の上側の板状部材9Aと第1の下側の板状部材10Aを連結して構成される。同様に、第2の固定部材8Bも、それぞれ工具軸Tx方向を厚さ方向とする第2の上側の板状部材9Bと第2の下側の板状部材10Bを連結して構成される。
The
従って、第1の固定部材8A及び第2の固定部材8Bは、それぞれ横断面がI字又はI字の一部を含む形状を有するレール構造となる。つまり、第1の固定部材8A及び第2の固定部材8Bは、溝を有するチャンネルレールとなる。図示された例では、第1の固定部材8A及び第2の固定部材8Bが、横断面がI字の片側であるレール構造を有している。
Therefore, each of the
第1の固定部材8A及び第2の固定部材8Bは、互いに横断面が線対称な形状としても良いし、横断面が非対称な形状としてもよい。尚、第1の固定部材8A及び第2の固定部材8Bの形状が同一であれば、一方を180度回転させることによって双方の形状が互いに線対称となる。
The first fixing member 8 </ b> A and the second fixing member 8 </ b> B may have a shape in which the cross section is axisymmetric or a shape in which the cross section is asymmetric. If the shapes of the
第1の固定部材8Aの第1の下側の板状部材10Aの外側と第2の固定部材8Bの第2の下側の板状部材10Bの外側は、被削材Wの表面に接触させるための接触面を形成する。一方、第1の下側の板状部材10Aの内側と第2の下側の板状部材10Bの内側には、テンプレート4を任意の固定手段でセットすることができる。つまり、第1の下側の板状部材10Aの内側と第2の下側の板状部材10Bの内側は、テンプレート4を設置するための接触面を形成する。
The outside of the first lower plate-
テンプレート4を固定するための固定手段としては、ボルトとナットやクランプなどが挙げられる。また、溶接等によってテンプレート4を第1の下側の板状部材10Aの内側と第2の下側の板状部材10Bの内側に固定して穿孔治具3の一部としてもよい。
Examples of fixing means for fixing the
他方、第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとによってドリル駆動装置2の先端をテンプレート4との間で挟持することができる。
On the other hand, the tip of the
ロック機構5は、ドリル駆動装置2に着脱可能な構造、第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bとテンプレート4との間で挟持することが可能な構造並びにテンプレート4の貫通孔と嵌合する構造を有している。具体例として、ロック機構5は、ノーズピース11及びブッシングチップ12で構成することができる。
The
ノーズピース11は、ドリル駆動装置2にアタッチメントとして着脱可能な、回転部の保護部材である。従って、ノーズピース11は、筒状構造を有する。
The
ブッシングチップ12は、更にノーズピース11の先端に取付けることができる。ブッシングチップ12は、ドリルTをガイドするための貫通孔を有する筒状の構造を有する。また、ブッシングチップ12の先端は段差を有する。ブッシングチップ12の先端における外径が小さい円筒状の部分は、テンプレート4の貫通孔と嵌合するサイズを有している。
The
従って、ブッシングチップ12の先端をテンプレート4の貫通孔に挿入することによって、ドリル駆動装置2及びドリルTの、工具軸Txに垂直な方向における位置決めを行うことができる。また、ブッシングチップ12の先端をテンプレート4の貫通孔に挿入すると、ブッシングチップ12の先端に形成される工具軸Tx方向を法線方向とする段差面はテンプレート4に接触する。従って、ドリル駆動装置2及びドリルTの、工具軸Tx方向における位置決めを行うことができる。
Therefore, the
ブッシングチップ12のノーズピース11側には、ブッシングチップ12を穿孔治具3にロックするための半径方向への突起部分13が設けられる。具体的には、ブッシングチップ12の突起部分13は、工具軸Txに垂直な方向における一部の幅がテンプレート4がセットされた状態における穿孔治具3の第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとの間の空隙よりも狭く、工具軸Txに垂直な方向における別の一部の幅がテンプレート4がセットされた状態における第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとの間の空隙よりも広い構造を有する。
On the
具体例として図4に示すように、横断面が長円形状となるようにブッシングチップ12のノーズピース11側に突起部分13を形成することができる。このような突起部分13をブッシングチップ12に形成すると、突起部分13のノーズピース11側の面を、第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bの内側の面に接触させることができる。
As a specific example, as shown in FIG. 4, the protruding
すなわち、テンプレート4がセットされた状態における穿孔治具3の第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとの間の空隙にブッシングチップ12を挿入して回転させることによって、第1の上側の板状部材9A及び前記第2の上側の板状部材9Bとテンプレート4との間にブッシングチップ12を挟持することができる。
That is, the
従って、突起部分13の工具軸Tx方向における位置が徐々に変化するようにすることが望ましい。そうすることにより、ブッシングチップ12の回転量を調節してブッシングチップ12を強固にテンプレート4及び穿孔治具3に固定することが可能となる。図3は、ブッシングチップ12によってドリル駆動装置2をテンプレート4及び穿孔治具3に固定して被削材Wの穿孔を行っている状態を示している。また、図3に示す例では、ブッシングチップ12をドリルTの回転方向と逆の半時計回りに回すと、ブッシングチップ12を含むロック機構5とともにドリル駆動装置2が穿孔治具3の内側にクランプされるようになっている。
Therefore, it is desirable that the position of the protruding
従って、テンプレート4の幅及び厚さ、ブッシングチップ12の長さ及び外形を含む形状並びに穿孔治具3の形状は、互いに対応するように設計される。特に、穿孔治具3の構造が簡易であるため、穿孔治具3を適切なサイズに設計することによって、テンプレート4、ブッシングチップ12及び穿孔治具3を互いに適切なサイズ及び形状にすることができる。
Therefore, the shape including the width and thickness of the
更に、ロック機構5には、切粉の吸塵用のパイプ14を連結することができる。吸塵用のパイプ14を連結するための吸塵孔15は、ブッシングチップ12の第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとの間の空隙よりも狭い部分に設けることが穿孔治具3との干渉を避ける観点から望ましい。これにより、ブッシングチップ12が穿孔治具3に固定された状態における吸塵用のパイプ14の位置を、第1の上側の板状部材9Aと第2の上側の板状部材9Bとの間の空隙にすることができる。
Furthermore, a
また、吸塵用のパイプ14を連結するための吸塵孔15をノーズピース11ではなくブッシングチップ12に設けることによって、吸塵孔15の工具軸Tx方向における位置が、ノーズピース11内でドリルTとブッシュ16が滑合する範囲よりも被削材W側となる。このため、吸塵用の空気の流れがドリルTとブッシュ16の滑合部分よりも被削材W側において吸塵孔15側へ向かい、切粉の吸塵効率を向上させることができる。
Further, by providing a
次に穿孔ユニット1及び穿孔治具3を用いた穿孔方法について説明する。
Next, a drilling method using the
被削材Wを穿孔する場合には、予め図示されるようにテンプレート4を固定した穿孔治具3が被削材Wにセットされる。一方、手持ち式のドリル駆動装置2にドリルTが装着される。続いて、ドリル駆動装置2にロック機構5が取付けられる。そして、ドリル駆動装置2の先端を構成するロック機構5をテンプレート4の貫通孔に挿入した状態でロック機構5を回転させることによってドリル駆動装置2が穿孔治具3に固定される。更に、ドリルTに回転動作及び工具軸Tx方向の送りを与えて被削材Wを穿孔することによって、被加工品を製造することができる。尚、穿孔中には、エア吸引系を吸塵用のパイプ14に連結して切粉の吸塵を行うことができる。
When drilling the workpiece W, a
つまり以上のような穿孔ユニット1は、2つのレール状の部材を有する穿孔治具3、テンプレート4及びロック機構5によって、ドリル駆動装置2を適切な位置及び角度で被削材Wにセットできるようにしたものである。また、穿孔治具3は、2つのレール状の部材でテンプレート4及びドリル駆動装置2を適切な位置及び角度で被削材Wにセットできるようにしたものである。
That is, the
(効果)
このため、穿孔ユニット1及び穿孔治具3によれば、ドリルT及びドリル駆動装置2を簡易かつ安定的に適切な位置及び角度で被削材Wにセットすることができる。
(effect)
For this reason, according to the
特に、典型的なテンプレート4は容易に加工できるように薄い板材で構成されている。このため、テンプレート4を使用しても、位置決めを行うことができるのみで、穿孔による反力を十分に受けることが困難である。
In particular, the
これに対して、穿孔治具3は剛性の高いレール構造を有しているため、穿孔反力を十分に受けることができる。換言すれば、穿孔治具3を使用することによって、穿孔反力を十分に受けるための剛性を得ることができる。また、既存のテンプレート4を利用した穿孔を行うことができる。換言すれば、既存のテンプレート4に、穿孔反力を十分に受けるための剛性を付加することができる。
On the other hand, since the
また、穿孔治具3は、ブロック状の治具に比べて板厚が薄い。従って、穿孔治具3の製造が容易であり、かつ穿孔治具3の重量を小さくすることができる。
Further, the punching
(第2の実施形態)
図5は本発明の第2の実施形態に係る穿孔治具の構成を示す横断面図であり、図6は図5に示すテンプレートの上面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the drilling jig according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a top view of the template shown in FIG.
図5に示された第2の実施形態における穿孔治具3Aは、追加部材20を連結した構成が図1に示す第1の実施形態における穿孔治具3と相違する。第2の実施形態における穿孔治具3Aの他の構成および作用については第1の実施形態における穿孔治具3と実質的に異ならないため穿孔治具3A及びテンプレート4のみ図示し、同一の構成については同符号を付して説明を省略する。
The
穿孔治具3Aでは、第1の固定部材8Aの第1の上側の板状部材9A及び第2の固定部材8Bの第2の上側の板状部材9Bの少なくとも一方に追加部材20を連結することができる。逆に、追加部材20は、第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bの少なくとも一方に着脱可能な構造を有している。追加部材20は、ボルトとナット等の任意の固定手段で第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bの少なくとも一方に取付けることができる。
In the
追加部材20を連結することによって、ドリル駆動装置2の先端を挟持する位置を調節することができる。従って、様々な幅及び形状を有するテンプレート4を用いた穿孔が可能となる。例えば、図5に示されるように追加部材20を第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bの一方のみに連結すれば、貫通孔が中央に設けられていないテンプレート4を穿孔治具3Aにセットして穿孔を行うことが可能となる。
By connecting the
具体例として、図6に示すように千鳥状に複数の貫通孔が設けられたテンプレート4を用いた穿孔が可能である。この場合、図5(A)に示すように第2の上側の板状部材9Bに追加部材20を連結して穿孔を行った後に、図5(B)に示すように追加部材20を第1の上側の板状部材9Aに連結して穿孔を行えば、被削材Wに対してテンプレート4を動かさずに千鳥状の孔を連続的に穿孔することができる。
As a specific example, drilling using a
もちろん、追加部材20を第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bの双方に連結することもできる。その場合には、中央に貫通孔を設けた幅の広いテンプレートを使用して穿孔を行うことが可能となる。また、幅の異なる2つの追加部材20を第1の上側の板状部材9A及び第2の上側の板状部材9Bの双方に連結すれば、様々な形態を有するテンプレートを使用して穿孔を行うことができる。すなわち、穿孔治具3Aに汎用性を持たせることができる。
Of course, the
(他の実施形態)
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
(Other embodiments)
Although specific embodiments have been described above, the described embodiments are merely examples, and do not limit the scope of the invention. The novel methods and apparatus described herein can be implemented in a variety of other ways. Various omissions, substitutions, and changes can be made in the method and apparatus described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents include such various forms and modifications as are encompassed by the scope and spirit of the invention.
1 穿孔ユニット
2 ドリル駆動装置
3、3A 穿孔治具
4 テンプレート
5 ロック機構
6 下面部
7 上面部
8A 第1の固定部材
8B 第2の固定部材
9A 第1の上側の板状部材
9B 第2の上側の板状部材
10A 第1の下側の板状部材
10B 第2の下側の板状部材
11 ノーズピース
12 ブッシングチップ
13 突起部分
14 吸塵用のパイプ
15 吸塵孔
16 ブッシュ
20 追加部材
W ワーク(被削材)
T ドリル
Tx 工具軸
DESCRIPTION OF
T Drill Tx Tool axis
Claims (9)
それぞれ前記工具軸方向を厚さ方向とする第2の上側の板状部材と第2の下側の板状部材を連結して構成される第2の固定部材とを有し、
前記第1の下側の板状部材の外側と前記第2の下側の板状部材の外側とを被削材の表面に接触させる一方、前記第1の下側の板状部材の内側と前記第2の下側の板状部材の内側に、貫通孔を有する穿孔用のテンプレートを固定手段でセットするように構成され、
更に前記第1の上側の板状部材と前記第2の上側の板状部材とによって手持ち式のドリル駆動装置の先端を前記テンプレートとの間で挟持するように構成される穿孔治具。 A first fixing member configured by connecting a first upper plate-like member and a first lower plate-like member each having a tool axis direction as a thickness direction;
A second fixing member configured by connecting a second upper plate-shaped member and a second lower plate-shaped member, each having the thickness direction in the tool axis direction,
The outer side of the first lower plate-like member and the outer side of the second lower plate-like member are brought into contact with the surface of the work material, while the inner side of the first lower plate-like member is A template for drilling having a through hole is set inside the second lower plate-shaped member by a fixing means,
Furthermore, the drilling jig comprised so that the front-end | tip of a hand-held drill drive device may be clamped between the said template with the said 1st upper plate-shaped member and the said 2nd upper plate-shaped member.
前記テンプレートと、
前記テンプレートがセットされた状態における前記第1の上側の板状部材と前記第2の上側の板状部材との間の空隙に挿入して回転させることによって前記第1の上側の板状部材及び前記第2の上側の板状部材と前記テンプレートとの間で挟持され、かつ前記テンプレートの前記貫通孔と嵌合する構造を有し、前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置に着脱可能なロック機構と、
を有する穿孔ユニット。 A drilling jig according to any one of claims 1 to 3 ,
The template;
The first upper plate-like member is inserted into the gap between the first upper plate-like member and the second upper plate-like member in a state where the template is set, and is rotated. A lock that is sandwiched between the second upper plate-like member and the template and fits with the through hole of the template, and is detachable from the or other hand-held drill drive device Mechanism,
Perforating unit.
前記又は他の手持ち式のドリル駆動装置にドリルを装着するステップと、
前記ドリル駆動装置の先端を前記テンプレートの前記貫通孔に挿入した状態で前記穿孔治具に固定するステップと、
前記ドリルに回転動作及び工具軸方向の送りを与えて前記被削材を穿孔することによって、被加工品を製造するステップと、
を有する穿孔方法。 The drilling jig according to any one of claims 1 to 4 , wherein the drilling jig to which the template is fixed is set on a work material;
Attaching a drill to the or other hand-held drill drive;
Fixing the tip of the drill driving device to the drilling jig in a state of being inserted into the through hole of the template;
Producing a workpiece by perforating the workpiece by applying a rotational motion and a feed in the tool axis direction to the drill; and
A perforating method.
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