JP6560048B2 - 貫通孔加工装置、穿孔具及び加工済板材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、板材に貫通孔を穿設し、該貫通孔周縁に保護具を取着するための貫通孔加工装置、穿孔具及び加工済板材の製造方法に関する。

一般に、壁や天井の裏面の下地材として板材が設置される。例えば、天井や壁に照明器具を取り付ける際、該下地材に貫通孔を穿設し、該貫通孔を介してケーブルなどの配線・配管材が引き出される。下地材に形成された貫通孔端面は鋭っているため、下地材の貫通孔端面と配線・配管材が擦れて損傷や断線しないように、リング状の保護具（例えば、ブッシング）が貫通孔周縁に取り付けられる。つまり、貫通孔に装着された保護具によって、配線・配管材が鋭い貫通孔端面から保護される。

特許文献１は、下地材（１００）に貫通孔（１１０）を穿孔するための穿孔工具（１）、及び、該貫通孔（１１０）に取着されるブッシング（２００）からなる貫通孔加工装置を開示する。穿孔工具（１）は、保持ハンドル（２）を備えた本体（３）と、この本体（３）から延設された支持フレーム（４）に設けられた筒刃（５）と、この筒刃（５）に挿入すべく進退操作可能に設けられた穿孔刃（６）とを有している。該穿孔刃（６）は、本体（３）に軸支された可動ハンドル（７）と、保持ハンドル（２）とを、鋏の柄のように互いに近接離反させることで進退操作されるようになっている。また、穿孔刃（６）は円柱形状の刃体の先端側が刃になっているが、穿孔刃（６）の基端側には、末広がりなテーパー面が円柱を取り巻く様にして形成された鍔部（１６）が備えられ、穿孔刃（６）が筒刃（５）に挿入されるときには、筒刃（５）の開口周縁による口端部（１７）と対向する配置になっている。そして、鍔部（１６）と口端部（１７）とは、下地材（１００）を穿孔するときに、穿孔された貫通孔（１１０）の周縁を挟むことのできる配置関係となっていて、これにより鍔部（１６）と口端部（１７）は貫通孔周縁に対するプレス型（１８）を成している。当該穿孔工具（１）を使用して下地材（１００）に貫通孔（１１０）を形成するには、下地材（１００）を穿孔刃（６）と筒刃（５）で挟むようにして咥えさせ、保持ハンドル（２）と可動ハンドル（７）とをきつく閉じ操作すると、下地材（１００）に貫通孔（１１０）が穿孔される。そして穿孔されたら、更にそのまま閉じ操作を継続すると、その貫通孔１１０の周縁１１１は、穿孔刃側の鍔部（１６）と筒刃側の口端部（１７）とで挟まれてプレスされ、穿孔刃（６）の前進方向側に後退した形状にプレス成形される。他方、ブッシング（２００）は、筒状のブッシング本体（２０１）の片端にフランジ部（２０２）が設けられており、またブッシング本体（２０１）の外周には雄ネジ（２０３）が形成されている。該ブッシング（２００）を貫通孔（１１０）に押し込みながら回してゆくと、フランジ部（２０２）が貫通孔（１１０）周縁に当たるまで入る。その結果、ブッシング（２００）が貫通孔（１１０）に取着される。なお、（）内に特許文献１の符号を示した。

特開２００９−２７４０８３号公報

特許文献１の貫通孔加工装置では、作業者が穿孔具（穿孔工具）を用いて下地材に貫通孔を形成した後、保護具（ブッシング）を用意し、貫通孔周縁に保護具を手で取り付けることにより、板材（下地材）の貫通孔の加工が行われる。すなわち、従来の貫通孔加工装置では、貫通孔形成工程及び保護具取着工程の完全に分離した２工程を経て、板材に配線・配管材用の挿通孔が加工される。本発明は、従来技術において加工済板材を製造するために異なる２工程が必要であることに着目し、加工作業の効率性、迅速性及び操作性の観点から、その作業工程にさらなる改善を施すことを課題とした。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より簡単且つ迅速に、保護具で端面が保護された貫通孔を板材に形成することを可能とする貫通孔加工装置及び穿孔具を提供し、尚且つ、加工済板材の製造方法を提供することにある。

請求項１に記載の貫通孔加工装置は、板材に貫通孔を穿設するための穿孔具、及び、貫通孔に圧入される環状の保護具を備え、穿孔具で板材に貫通孔を穿孔するとともに保護具で貫通孔周縁を保護するように板材を加工するための貫通孔加工装置であって、
穿孔具は、
板材を表面から打ち抜き可能な穿孔刃と、
穿孔刃を前進及び後退させるように駆動される駆動軸と、
穿孔刃と連動して進退し、保護具先端が穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように保護具を穿孔刃に外装保持する保持部と、
板材の裏面側に配置され、板材の裏面を支持する受け部本体、及び、穿孔刃に対向するように受け部本体に形成され、穿孔刃とともに保持部に保持された保護具を受け入れ可能な第１開口を備える受け部と、を備え、
保持部は、穿孔刃の基端側に設けられ、保護具が外挿される柱状部と、保護具後端と係合可能に柱状部から張り出した鍔部とから構成され、
穿孔刃の一前進動作によって、穿孔刃が先行して形成した貫通孔に対して、保持部に保持された保護具が穿孔刃に続いて圧入されて貫通孔周縁に取着可能であることを特徴とする。

請求項２に記載の貫通孔加工装置は、請求項１に記載の貫通孔加工装置において、受け部は、受け部本体に対して軸方向に摺動可能であるように受け部本体内部に配置された摺動体を備え、摺動体には、第１開口の内側で開口し、穿孔刃の外径と同一かそれよりも僅かに大きいとともに保護具の外径よりも小さい径を有する第２開口が形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の貫通孔加工装置は、請求項２に記載の貫通孔加工装置において、摺動体を後方に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の貫通孔加工装置は、請求項１から３のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置において、保持部は、保護具が外挿される穿孔刃の柱状部と、保護具後端と係合可能に柱状部から張り出した鍔部とから構成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の貫通孔加工装置は、請求項１から４のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置において、穿孔具は、駆動軸を軸方向に沿って前進及び後退させて板材を打ち抜き可能とする手動ハンドルをさらに備えることを特徴とする。

請求項６に記載の貫通孔加工装置は、請求項１から５のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置において、保護具は、貫通孔の端面を覆う保護部と、該保護具の先端に形成され、貫通孔周縁に圧入する先細りした圧入部とを備えることを特徴とする。

請求項７に記載の製造方法は、板材に貫通孔を穿設するとともに貫通孔周縁に環状の保護具を取着して、加工済板材を製造する方法であって、
請求項１から６のいずれか一項の貫通孔加工装置を準備すべく、穿孔具の保持部に保護具を保持させる工程と、
穿孔刃及び保護具を板材の表面側に配置するとともに、受け部を板材の裏面側に配置する工程と、
駆動軸を前進操作し、穿孔刃及び保護具を受け部に向けて前進させて、穿孔刃で板材を打ち抜いて貫通孔を形成する工程と、
駆動軸をさらに前進操作し、貫通孔周縁を押し拡げるように、保持部に保持された保護具を貫通孔に圧入して貫通孔周縁に取着する工程と、を含むことを特徴とする。

請求項８に記載の穿孔具は、板材に貫通孔を穿設するとともに環状の保護具を貫通孔に圧入して貫通孔周縁に取り付ける穿孔具であって、
板材を表面から打ち抜き可能な穿孔刃と、
穿孔刃を前進及び後退させるように駆動される駆動軸と、
穿孔刃と連動して進退し、保護具先端が穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように保護具を穿孔刃に外装保持するための保持部と、
板材の裏面側に配置され、板材の裏面を支持する受け部本体、及び、穿孔刃に対向するように受け部本体に形成され、穿孔刃とともに保持部に保持された保護具を受け入れ可能な開口を備える受け部と、を備え、
保持部は、穿孔刃の基端側に設けられ、保護具が外挿される柱状部と、保護具後端と係合可能に柱状部から張り出した鍔部とから構成され、
穿孔刃の一前進動作によって、穿孔刃が先行して形成した貫通孔に対して、保持部に保持された保護具が穿孔刃に続いて圧入されて貫通孔周縁に取着可能であることを特徴とする。

請求項１に記載の貫通孔加工装置によれば、保持部は、穿孔刃と連動して進退するように穿孔具に設けられ、保護具先端が穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように保護具を外装保持する。また、受け部には、保持部に保持された状態の保護具を穿孔刃とともに受け入れ可能な第１開口が開口している。そして、駆動軸が板材に対して前進することにより、穿孔刃が先行して板材に貫通孔を穿設し、続いて、保持部に保持された保護具先端が貫通孔に圧入されて保護具が貫通孔周縁に取着される。すなわち、穿孔具の駆動軸を一方向に前進駆動させるという一前進動作によって、貫通孔穿孔及び保護具取着の２つの工程を連続的に実行することが可能である。換言すると、穿孔動作で板材を打ち抜くとともに保護具の嵌め込みができるため、従来の作業の手間を大幅に軽減した。したがって、本発明の貫通孔加工装置は、より簡単且つ迅速に、板材に貫通孔を形成するとともに貫通孔に保護具を取り付けることを可能とする。また、保護具を柱状部に外挿することにより、簡単に穿孔具に装着することができる。さらに、駆動軸の前進によって鍔部が保護具後端を前方に押圧することにより、保護具先端が貫通孔内に圧入するように構成されている。すなわち、保持部は簡易な構造で保護具を保持するとともに貫通孔に圧入可能である。

請求項２に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項１の発明の効果に加えて、受け部本体の第１開口内側には、軸方向に摺動可能に配置された摺動体が設けられている。また、該摺動体には、穿孔刃の外径と同一かそれよりも僅かに大きいとともに保護具の外径よりも小さい径を有する第２開口が形成されている。すなわち、穿孔刃が穿孔時に第２開口に進入可能であり、且つ、保護具先端が板材を介して摺動体（第２開口周縁）を押圧可能である。そして、受け部本体の第１開口と穿孔刃外縁との間に摺動体（第２開口周縁）が配置されることにより、穿孔時に板材裏面が摺動体によっても下支えされる。このように、第１開口周縁よりも穿孔刃外縁に近い部分で板材裏面が支持されるので、穿孔刃で板材を確実に打ち抜くことが可能となる。

請求項３に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項２の発明の効果に加えて、摺動体を後方に付勢する付勢部材が設けられていることにより、板材の処理後、摺動体を自動的に元の位置に復帰させることが可能である。

請求項４に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項１から３のいずれかの発明の効果に加えて、保護具を穿孔刃の柱状部に外挿することにより、簡単に穿孔具に装着することができる。さらに、駆動軸の前進によって鍔部が保護具後端を前方に押圧することにより、保護具先端が貫通孔内に圧入するように構成されている。すなわち、保持部は簡易な構造で保護具を保持するとともに貫通孔に圧入可能である。

請求項５に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項１から４のいずれかの発明の効果に加えて、手動ハンドルを操作することにより、穿孔具を手動式に操作可能である。

請求項６に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項１から５のいずれかの発明の効果に加えて、保護具先端の圧入部が先細りした形状に形成されていることにより、貫通孔周縁のエッジ近傍を集中的に押圧し、効率的に貫通孔周縁を板材の裏面側に折り曲げることが可能である。

請求項７に記載の製造方法によれば、請求項１から６のいずれかの発明に係る貫通孔加工装置の効果を発揮しつつ、加工済板材を迅速且つ簡単に製造することが可能である。

請求項８に記載の穿孔具によれば、保持部は、穿孔刃と連動して進退するように設けられ、保護具先端が穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように保護具を外装保持する。また、受け部には、保持部に保持された状態の保護具を穿孔刃とともに受け入れ可能な第１開口が開口している。そして、駆動軸が板材に対して前進することにより、穿孔刃が先行して板材に貫通孔を穿設し、続いて、保持部に保持された保護具先端が貫通孔に圧入されて保護具が貫通孔周縁に取着される。すなわち、穿孔具の駆動軸を一方向に前進駆動させるという一前進動作によって、貫通孔穿孔及び保護具取着の２つの工程を連続的に実行することが可能である。換言すると、穿孔動作で板材を打ち抜くとともに保護具の嵌め込みができるため、従来の作業の手間を大幅に軽減した。したがって、本発明の穿孔具は、より簡単且つ迅速に板材に貫通孔を形成するとともに貫通孔に保護具を取り付けることを可能とする。また、保護具を柱状部に外挿することにより、簡単に穿孔具に装着することができる。さらに、駆動軸の前進によって鍔部が保護具後端を前方に押圧することにより、保護具先端が貫通孔内に圧入するように構成されている。すなわち、保持部は簡易な構造で保護具を保持するとともに貫通孔に圧入可能である。

本発明に係る一実施形態の貫通孔加工装置の正面図。 図１の貫通孔加工装置の部分拡大斜視図。 図１の貫通孔加工装置の穿孔具の（ａ）正面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図。 図３の穿孔具のＡ−Ａ断面図。 図４の穿孔具の部分拡大断面図。 図５の穿孔具の形態から、手動レバーが前進方向に引き上げられた形態を示す部分拡大断面図。 図６の穿孔具の形態から、手動レバーが回動された形態を示す部分拡大断面図。 図１の貫通孔加工装置の保護具の（ａ）斜視図、（ｂ）正面図、（ｃ）平面図及び（ｃ）Ｂ−Ｂ断面図。 本実施形態の貫通孔加工装置で下地材を加工する一連の工程を示した模式図。 本実施形態の貫通孔加工装置で下地材を加工する一工程を示した模式図。 本実施形態の貫通孔加工装置で下地材を加工する一工程を示した模式図。 本実施形態の貫通孔加工装置で下地材を加工する一工程を示した模式図。 本実施形態の貫通孔加工装置で加工した加工済下地材の（ａ）平面図、（ｂ）底面図、及び（ｃ）Ｃ−Ｃ断面図。 本発明に係る別実施形態の貫通孔加工装置の部分拡大断面図。 本発明に係る別実施形態の貫通孔加工装置の部分拡大断面図。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図又は概略図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。つまり、本発明は、図面における寸法比率に限定されるものではない。なお、実施形態の説明では、便宜上、図面の記載に合わせて、穿孔刃の前進方向を「上方」と称し、後退方向を「下方」と称する。

本実施形態の貫通孔加工装置１０は、板材である下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿設するとともに、貫通孔Ｈ端面から配線・配管材を保護する保護具１５０を貫通孔Ｈに取り付けることに用いられる。本実施形態では、下地材Ｔは、壁や天井の裏面に下地として設置される断面視略コ字状の長尺の鋼板である。該下地材Ｔは、底壁及び該底壁の幅方向両側から立設した側壁を備える。さらに、側壁先端が内方及び下方に略直角に折り曲げられている。

まず、図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態の貫通孔加工装置１０の構成を説明する。図１は、貫通孔加工装置１０の概略正面図である。図２は、貫通孔加工装置１００の部分拡大斜視図である。

図１に示すとおり、本実施形態の貫通孔加工装置１０は、下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿設するための穿孔具１００、及び、貫通孔Ｈに圧入される環状の保護具１５０を備える。図２に示すように、保護具１５０は、穿孔具１００の穿孔刃１２１の保持部（柱状部１２１ｃ，鍔部１２１ｄ）に脱着自在に外挿されて装填される。後述するとおり、穿孔具１００の受け部１３０と穿孔刃１２１との間に下地材Ｔが挟み込まれ、受け部１３０の第１開口１３２に穿孔刃１２１とともに保護具１５０が進入することにより、下地材Ｔに貫通孔Ｈを形成するとともに保護具１５０が貫通孔Ｈに取着される。

次に、図３乃至図７を参照して、本実施形態の穿孔具１００の各構成要素を説明する。図３（ａ）〜（ｃ）は、穿孔具１００の正面図、側面図及び平面図である。図４は穿孔具１００のＡ−Ａ断面図であり、図５は、その部分拡大図である。図６及び図７は、該穿孔具１００の動作を示す部分断面図である。

図３乃至図５に示すように、本実施形態の穿孔具１００は、穿孔具本体１１０と、該穿孔具本体１１０に対して軸方向に相対移動可能に保持されたパンチ体１２０と、該パンチ体１２０と対向するように穿孔具本体１１０に固定された受け部１３０と、パンチ体１２０を駆動操作するように穿孔具本体１１０に支持された手動ハンドル１４０とを備える。

穿孔具本体１１０は、支持フレーム１１１と、該支持フレーム１１１から下方に延設された保持ハンドル１１５とからなる。支持フレーム１１１は、パンチ体１２０、受け部１３０及び手動ハンドル１４０を支持するように構成されている。支持フレーム１１１は、図３（ａ）の正面視において、板状の矩形部分と、該矩形部分の右側上端から左側に湾曲して延びるアーム部分とが組み合わさってなる。

支持フレーム１１１の矩形部分には、該支持フレーム１１１を上下方向に貫通して延びる駆動孔１１２が穿設されている。該駆動孔１１２には、パンチ体１２０の駆動軸１２２が支持フレーム１１１に対して上下（軸方向）に相対移動可能に挿通されている。駆動孔１１２は、正面方向に部分的に開放されており、該駆動孔１１２を介して駆動軸１２２の一部を正面から視認することができる。また、支持フレーム１１１の矩形部分には、パンチ体１２０の軸方向に沿って延びるガイド溝１１３が穿設されている。つまり、ガイド溝１１３は、駆動孔１１２に平行に並設されている。該ガイド溝１１３は、パンチ体１２０の傍らで上下に延びるスリット１１３ａと、該スリット１１３ａの上端に連設された丸孔１１３ｂとからなる。ガイド溝１１３には、手動ハンドル１４０の可動軸１４５が上下方向にスライド可能に遊挿されている。

支持フレーム１１１のアーム部分には、下地材１２０の幅方向の穿孔位置を定めるための位置決め機構１１４が設けられている。該位置決め機構１１４は、受け部１３０下端近傍に配置されている。該位置決め機構１１４は、支持フレーム１１１に一体化された筒部１１４ａを備える。該筒部１１４ａは、パンチ体１２０の軸方向とは直交する方向に延びており、左右方向に貫通する孔を有する。また、筒部１１４ａの孔には、棒状の当接体１１４ｂが挿入されている。該当接体１１４ｂは、筒部１１４ａ内を左右に移動可能であり、受け部１３０に対して配置された下地材Ｔの側壁外面に当接可能である。そして、筒部１１４ａ外面には、目盛り窓１１４ｃが設けられ、当接体１１４ｂの受け部１３０側への突出長を視認することができる。つまり、当接体１１４ｂの突出長を調整して当接体１１４ａ先端を下地材Ｔの側壁に当接させることにより、下地材１２０の幅方向における穿孔位置を正確に位置合わせすることができる。

また、保持ハンドル１１５は、支持フレーム１１１の下端に固定され、下方に直状に延び出ている。保持ハンドル１１５の下端近傍には、作業者が把持可能なグリップが設けられている。後述するとおり、作業者は、この保持ハンドル１１５のグリップを把持しながら、手動ハンドル１４０を操作することにより、下地材Ｔへの加工作業を行うことができる。

パンチ体１２０は、その先端に配置された穿孔刃１２１と、該穿孔刃１２１を前進及び後退させるように軸方向に駆動される駆動軸１２２と、該穿孔刃１２１と連動して進退し、保護具１５０を保持する保持部（柱状部１２１ｃ，鍔部１２１ｄ）とを備えてなる。

穿孔刃１２１は、下地材Ｔを表面から打ち抜き可能に構成されている。該穿孔刃１２１は、図２に示したように、平面視円形状を有するとともにその先端が尖った円柱体である。すなわち、穿孔刃１２１は、二股に尖った鋭利な先端部１２１ａ及び該先端部１２１ａの間の溝部１２１ｂからなる剪断部と、これら先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂに連設された円柱状の柱状部１２１ｃと、該柱状部１２１ｃ基端で側方に張り出した鍔部１２１ｄと、鍔部１２１ｄの裏面から突出する連結部１２１ｅと、を備えてなる。すなわち、穿孔刃１２１の先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂによって、下地材Ｔを直接打ち抜く剪断部が定められる。この剪断部の溝部１２１ｂは、略中央の直径上に形成されて略半円状に凹んでいる。この溝部１２１ｂによって、下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿孔する際に切断片が折り曲げられるように下地材Ｔから切り取られる。そして、穿孔刃１２１基端の鍔部１２１ｄ裏面から突出した連結部１２１ｅが駆動軸１２２先端に埋設されることにより、穿孔刃１２１が駆動軸１２２先端に固定されている。本実施形態では、穿孔刃１２１は、駆動軸１２２先端面に穿設されたネジ孔に連結部１２１ｅを介して螺着されている。これにより、穿孔刃１２１が欠けたり、その切れ味が落ちた場合など、穿孔刃１２１のみを交換可能である。

また、穿孔刃１２１の基端側には、環状の保護具１５０を保持可能な保持部が一体的に形成されている。該保持部は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄから構成されている。そして、保持部は、穿孔刃１２１と連動して進退し、保護具１５０先端（圧入部１５２）が穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂよりも後方に位置するように保護具１５０を穿孔刃１２１に一体的に外装保持する。すなわち、保護具１５０が鍔部１２１ｄに当接するまで柱状部１２１ｃに外挿されることで、保護具１５０が保持部によって保持される（図２参照）。

駆動軸１２２は、その先端に穿孔刃１２１を固定し、該穿孔刃１２１を前進及び後退させるように軸方向に駆動する。該駆動軸１２２は、穿孔具本体１１０の駆動孔１１２を貫通し、穿孔具本体１１０に対して軸方向に相対移動可能に保持されている。つまり、駆動軸１２２の長さが駆動孔１２２の貫通深さよりも長く、その先端及び／又は基端が駆動孔１２２の外側に延出可能である。そして、駆動軸１２２の先端側において、穿孔刃１２１の鍔部１２１ｄと支持フレーム１１１（駆動孔１１２周縁）との間にバネ１２４が外挿されている。該バネ１２４は、図３及び図４の状態で弾性的に収縮し、駆動軸１２２を前進（上）方向に付勢している。換言すれば、バネ１２４の弾性力に補助されるようにバネ１２４を伸張（弾性復帰）させつつ、駆動軸１２２が前進（上）方向に駆動される（図１、図６、図７参照）。すなわち、図３及び図４の該穿孔具１００では、穿孔具１００の穿孔刃１２１及び受け部１３０間の距離が最大となるように、バネ１２４が人力及び／又は重力（パンチ体１２０及び手動ハンドル１４０の重み）によって収縮し、鍔部１２１ｄが支持フレーム１１１（駆動孔１１２周縁）に当接した状態でパンチ体１２０が穿孔具本体１１０に保持されている。そして、穿孔刃１２１の先端部１２１ａが受け部１３０の内方に進入するまで、駆動軸１２２が前進可能に構成されている（図７参照）。さらに、駆動軸１２２の略中央近傍には、駆動孔１１２の外方に突出して手動ハンドル１４０に該パンチ体１２０を回動式に連結するための回動軸１２５が固定されている。

受け部１３０は、軸方向に沿って前進する穿孔刃１２１を受け入れ可能な位置で穿孔具本体１１０の支持フレーム１１１のアーム部分の上端に一体的に固定されている。受け部１３０は、中空の筒体であり、下地材Ｔの裏面側に配置される。該受け部１３０は、下地材Ｔの裏面を支持する筒状の受け部本体１３１を備える。受け部本体１３１は、駆動軸１２２の同軸上に配置されている。換言すると、受け部本体１３１中心と駆動軸１２２中心とが平面視において合致する。また、受け部本体１３１の軸方向両端が開放されており、受け部本体１３１の下端には、穿孔刃１２１に対向して下方に開口する第１開口１３２が形成されている。図４及び図５に示すように、筒状の受け部本体１３１の下端で、内壁が径方向の内側に張り出し、受け部本体１３１の下端面に第１開口１３２の周縁が定められている。他方、受け部本体１３１の上端には上方に開口した蓋体１３３が固定されている。

第１開口１３２は、穿孔刃１２１とともに保持部（柱状部１２１ｃ）に保持された保護具１５０を受け入れ可能な大きさで構成されている。より具体的には、本実施形態では、第１開口１３２の径は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄでの外径よりも大きく、尚且つ、保護具１５０の最大外径よりも大きい。しかしながら、本発明は本実施形態に限定されず、第１開口は穿孔刃及び保護具を少なくとも部分的に受け入れ可能であればよい。

また、受け部１３０は、受け部本体１３１に対して軸方向に摺動可能であるように、受け部本体１３１内部に配置された摺動体１３５を備える。該摺動体１３５は、中空の筒状体であり、その内径が一様となるように軸方向に延伸し、尚且つ、下側部分において外面が拡径して段差を形成している。この摺動体１３５は、受け部本体１３１内部に入れ子式に収容されている。また、摺動体１３５の中心軸が受け部本体１３１（駆動軸１２２）の中心軸と同軸上に配置されている。そして、摺動体１３５の軸方向の移動が蓋体１３３と第１開口１３２周縁をなす壁部との間に制限されている。また、摺動体１３５の軸方向両端が開放されており、摺動体１３５の下端には、穿孔刃１２１と対向する第２開口１３６が形成されている。第２開口１３６は、第１開口１３２の内側で開口している。本実施形態では、第２開口１３６の内径は、穿孔刃１２１の外径とほぼ同一かそれよりも僅かに大きくなるように定められている。また、後述するように、摺動体１３５が保護具１５０とともに前進可能であるように、第２開口１３６の内径は、保護具１５０（圧入部１５２）の外径よりも小さい。

さらに、該受け部１３０では、摺動体１３５の拡径部分の上面と受け部本体１３１の蓋体１３３の下面との間に付勢部材として付勢バネ１３７が配置されている。付勢バネ１３７は、摺動体１３５の拡径部分の下面が第１開口１３２周縁壁部に当接するように、摺動体１３５を後方（穿孔刃１２１の後退方向）に付勢している。また、摺動体１３５の第２開口１３６の周縁面と、受け部本体１３１の第１開口１３２の周縁面とで略同一平面を構成している。つまり、摺動体１３５が下方に付勢された状態では、見かけ上、受け部本体１３１の下端面において第２開口１３６のみが下方に開口している。そして、摺動体１３５の端面に上方（穿孔刃１２１の前進方向）への力を加えることにより、付勢バネ１３７が収縮し、摺動体１３５が受け部本体１３１内部を軸方向に沿って摺動可能である。なお、付勢バネ１３７の硬さ（反発力）は、後述するとおり、保護具１５０に先行して穿孔刃１２１が貫通孔Ｈを形成するときに弾性変形せず、尚且つ、（より高い押圧力で）保護具１５０が貫通孔Ｈに圧入するときに弾性変形して収縮するように定められることが好ましい。

手動ハンドル１４０は、パンチ体１２０の駆動軸１２２を軸方向に沿って前進及び後退するように操作される。手動ハンドル１４０は、正面視略く字形状に屈折した長尺体である。手動ハンドル１４０は、穿孔具本体１１０及びパンチ体１２０に連結される連結アーム１４１と、作業者が把持及び操作するための把持部１４２とを備える。該手動ハンドル１４０では、把持部１４２の方が連結アーム１４１よりも長くなっている。図３（ｃ）に示すように、連結アーム１４１は、一対の細長い板体であり、穿孔具本体１１０を正面及び背面から挟み込むように構成されている。そして、連結アーム１４１が先端側で屈折し、その先端に棒状の把持部１４２が着設されている。つまり、把持部１４２が該連結アーム１４１から直線的に延びている。

また、手動ハンドル１４０の連結アーム１４１の基端近傍には、長円状の回動孔１４３が穿設されている。この回動孔１４３は、連結アーム１４１の長さ方向に沿って延びている。該回動孔１４３を駆動軸１２２の回動軸１２５が貫通することにより、手動ハンドル１４０及びパンチ体１２０が回動式に連結されている。また、回動孔１４３が長円形状であることにより、手動ハンドル１４０の回動に伴い、回動軸１２５が連結アーム１４１の長さ方向に沿ってスライド可能である。

そして、連結アーム１４１には、その先端側で回動孔１４３に隣接して可動軸１４５が設けられている。この可動軸１４５がガイド溝１１３を正面から背面まで貫通することにより、手動ハンドル１４０が駆動軸１２２の軸方向に可動式に穿孔具本体１１０に保持及び連結されている。より詳細には、図４及び図５に示すように、可動軸１４５の断面視において、ガイド溝１１３の長さ方向の側面が湾曲して円弧面を形成しているとともに、ガイド溝１１３の幅方向の側面が直状の平面を形成している。該可動軸１４５の平面間の幅（左右の幅）は、スリット１１３ａの幅とほぼ等しい。可動軸１４５の円弧面間の幅（上下の幅）は、スリット１１３ａの幅よりも大きい。そして、ガイド溝１１３の直状のスリット１１３ａ内に可動軸１４５が配置されているとき、ガイド溝１１３の直状のスリット１１３ａ内を可動軸１４５が直線的に摺動可能であるが、スリット１１３ａ内で傾動することができない。これにより、手動ハンドル１４０の穿孔具本体１１０及びパンチ体１２０に対する回動が規制されている。つまり、スリット１１３ａの幅方向内面と可動軸１４５の幅方向側面とが互いに近接又はほぼ当接しているため、スリット１１３ａ内において可動軸１４５の直線方向の移動のみが許容されている。他方、図６及び図７で後述するように、ガイド溝１１３の丸孔１１３ｂに可動軸１４５が位置している場合、可動軸１４５の円弧面のアールが丸孔１１３ｂの形状に対応しているため、手動ハンドル１４０の穿孔具本体１１０及びパンチ体１２０に対する回動が許容される。

次に、図５乃至図７を参照して、穿孔具１００の駆動機構について詳細に説明する。

図５は、穿孔具１００の第１形態を示し、バネ１２４が弾性変形して完全に収縮することで穿孔刃１２１が完全に後退している。この第１形態において、手動ハンドル１４０の可動軸１４５がガイド溝１１３のスリット１１３ａの下端近傍に位置し、尚且つ、パンチ体１２０の回動軸１２５が手動ハンドル１４０の回動孔１４３の略中央近傍に位置している。このとき、手動ハンドル１４０の軸方向のスライド移動が許容されているが、その回動が規制されている。図５に示した第１形態は、穿孔刃１２１及び受け部１３０間の距離が最大となるため、側方から穿孔刃１２１と受け部１３０との間に下地材Ｔを側方から配置する際に選択され得る。図５の第１形態から手動ハンドル１４０を軸方向に沿って上方にスライドさせ、バネ１２４を伸張させつつ、可動軸１４５をガイド溝１１３内で上方に移動させると、図６の第２形態となる。

図６の形態では、可動軸１４５がガイド溝１１３の丸孔１１３ｂ内に位置し、可動軸１４５上面が丸孔１１３ｂ内面に当接している。すなわち、手動ハンドル１４０が穿孔具本体１１０に対して最上位置まで移動し、穿孔刃１２１の先端部１２１ａが受け部１３０の第１開口１３２に近接している。本実施形態において、手動ハンドル１４０を最上位置まで移動させた状態で、穿孔刃１２１の先端部１２１ａと受け部１３０の第１開口１３２との間の距離が、下地材Ｔの厚みよりも大きいことが好ましい。より好ましくは、該距離は下地材Ｔの厚みとほぼ等しい。例えば、手動ハンドル１４０が最上位置に移動する前（つまり、可動軸１４５が丸孔１１３ｂ内に移動する前）に、穿孔刃１２１が下地材Ｔに当接したら、手動ハンドル１４０の回動が困難となるからである。そして、図６の形態から、可動軸１４５を中心に手動ハンドル１４０を下方に回動させると、可動軸１４５が丸孔１１３ｂ内で回転し、パンチ体１２０及び手動ハンドル１４０が互いに回動する。より詳細には、回動軸１２５を介して駆動軸１２２が連結アーム１４１に対して回動すると同時に、回動軸１２５が長孔状の回動孔１４３内を連結アーム１４１の先端側（図６の右側）にスライドする。その結果、駆動軸１２２がさらに前進して、穿孔刃１２１が受け部本体１３１の第１開口１３２内に進入する。なお、可動軸１４５と回動軸１２５の距離よりも、可動軸１４５から把持部１４２までの距離が大きいため、穿孔の際、弱い力で駆動軸１２２を前進させることができる。

図７の第３形態では、手動ハンドル１４０が可動軸１４５を中心に穿孔具本体１１０に対して回動し、穿孔刃１２１及び駆動軸１２２が前進し、第１開口１３２を介して穿孔刃１２１の一部が受け部１３０内部に収容されている。より詳細には、摺動体１３５の第２開口１３６に穿孔刃１２１の剪断部（先端部１２１ａ、溝部１２１ｂ）及び柱状部１２１ｃが進入し、鍔部１２１ｄが受け部１３０の摺動体１３５に当接している。このとき、可動軸１４５が丸孔１１３ｂで回転して傾斜しているとともに、回動軸１２５が回動孔１４３内で右端側に位置している。図７のような可動軸１４５が傾斜した状態では、可動軸１４５の円弧面間の幅がスリット１１３ａの幅よりも大きいので、可動軸１４５が丸孔１１３ｂからスリット１１３ａに進入することができない。つまり、図７の形態では、手動ハンドル１４０の穿孔具本体１１０及びパンチ体１２０に対する回動が許容されるが、軸方向への移動が規制されている。すなわち、作業者が手動ハンドル１４０を回動させる際、手動ハンドル１４０が不意に下方に降下することが防止されるので、その操作性が向上する。なお、手動ハンドル１４０を逆方向に回動させ、下方にスライドさせることで、穿孔具１００を図５の第１形態に戻すことができる。

上記のとおり、図３乃至図７を参照して、本実施形態の穿孔具１００を説明した。該穿孔具１００は、保持部によって保護具１５０を保持可能に構成されているが、保護具１５０を装填せずに、板材に貫通孔を形成する用途のみに使用されてもよいことは言うまでもない。

次いで、図８を参照して、穿孔具１００に装填される環状の保護具１５０について説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は、該保護具１５０の斜視図、正面図、平面図、Ｂ−Ｂ断面図である。図８に示すように、保護具１５０は、円筒状の保護部１５１、該保護部１５１の先端に形成された圧入部１５２、該保護部１５１基端に形成されたフランジ部１５３を備える。保護部１５１は、貫通孔２３端面を内側から覆い、配線・配管材と貫通孔２３端面とを隔てるように機能する。また、圧入部１５２は、保護部１５１から先細りした形状を有し、先端に向けて縮径したテーパー面を形成する。圧入部１５２の基端が保護部１５１よりも僅かに拡径し、圧入部１５２と保護部１５１との間には、段差状の係止部１５４が形成されている。そして、フランジ部１５３は、保護部１５１基端から張り出し、基端側に向けて拡径した傾斜面を有している。本実施形態では、保護具１５０（保護部１５１）の内径は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃの外径とほぼ等しい。これにより、保護具１５０が柱状部１２１ｃに外挿されたとき、相互間の摩擦力によって容易に抜け落ちることがない。また、本実施形態では、保護具１５０の最大外径（フランジ部１５３の径）が受け部本体１３１の第１開口１３２の内径よりも小さく、且つ、保護具１５０の最小外径（圧入部１５２先端の径）が摺動体１３５の第２開口１３６の内径よりも大きい。

本実施形態の保護具１５０は、例えば、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンプラスチック）、ポリエチレン、ポリカーボネート等の硬質な合成樹脂から形成されている。しかしながら、本発明の保護具は上記材質に限定されず、金属等の他の材料で構成されてもよい。また、本実施形態の保護具１５０は、切れ目のない環状体として構成されているが、本発明の「環状の保護具」は、周方向の一部にスリットが形成され、一部が開いているＣ字形状やコ字状の環をも含む概念である。

続いて、図９乃至図１２を参照し、本実施形態の貫通孔加工装置１０を用いて、下地材Ｔを加工し、加工済下地材（又は加工済板材）Ｔ’を製造する方法を説明する。図９（ａ）〜（ｃ）は一連の工程の流れを示す模式図である。図１０乃至図１２は各工程をより詳細に示した概略断面図である。なお、本実施形態では、下地材Ｔは断面視コ字形状の長手状の鋼材である。

まず、穿孔具１００の保持部である穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄに保護具１５０を外装保持（つまり、外挿及び装着）し、保護具１５０を穿孔具１００に保持させることにより、貫通孔加工装置１０を準備する。そして、図９（ａ）に示すように、穿孔刃１２１及び保護具１５０を下地材Ｔの表面側に配置するとともに、受け部１３０を下地材Ｔの裏面側に配置する。このとき、バネ１２４を収縮させるように弾性変形させ、手動ハンドル１４０を下方にスライドさせ、穿孔刃１２１と受け部１３０との距離を最大とすることにより、下地材Ｔを所定位置に配置し易くなる。次いで、下地材Ｔの裏面を受け部本体１３１（第１開口１３２周縁）に当接させるとともに、位置決め機構１１４の当接体１１４ｂを当接させることにより、下地材Ｔの穿孔位置の位置決めを行う。つまり、当接体１１４ｂの突出量を目盛り窓１１４ｃによって決定することにより、穿孔具１００の穿孔中心位置を下地材Ｔ幅方向中央に合わせることができる。

次に、図９（ａ）の仮想線のごとく、手動ハンドル１４０を把持し、軸方向上方にスライドさせ、穿孔刃１２１先端を下地材Ｔ表面に当接又は近接させる。より詳細には、図１０に示すように、手動ハンドル１４０の可動軸１４５がガイド溝１１３のスリット１１３ａ内を上方に移動し、丸孔１１３ｂ内に移動するまで、手動ハンドル１４０を軸方向に沿って前進させる。このとき、バネ１２４の弾性復帰力が作用し、手動ハンドル１４０の上方スライドが補助される。そして、可動軸１４５がガイド溝１１３上側内壁に当接して、手動ハンドル１４０が穿孔具本体１１０に対して最上位置で停止する。

次いで、図９（ｂ）に示すように、駆動軸１２２を前進操作し、穿孔刃１２１及び保護具１５０を受け部１３０に向けて前進させて、穿孔刃１２１で下地材Ｔを打ち抜いて貫通孔Ｈを形成する。すなわち、作業者は、穿孔具本体１１０の保持ハンドル１１５を把持しつつ、手動ハンドル１４０の把持部１４２を把持して操作し、手動ハンドル１４０を保持ハンドル１１５に対して近接させるように可動軸１４５を軸として回動させる。このように手動ハンドル１４０を下方に回動させることにより、穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂをさらに前進させ、下地材Ｔを穿孔することができる。なお、長尺の保持ハンドル１１５及び手動ハンドル１４０の下端を操作できるので、てこの原理を利用して、弱い力で手動ハンドル１４０を回動操作することができる。

図１１に示すとおり、この貫通孔形成工程では、穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂ及び柱状部１２１ｃの一部が（第１開口部１３２の内側に位置する）摺動体１３５の第２開口１３６内に前進することにより、穿孔刃１２１が下地材Ｔを貫通する。そして、保持部に保持された保護具１５０先端（圧入部１５２）が貫通孔Ｈの周縁に当接している。換言すると、この貫通孔Ｈを形成した後、下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を摺動体１３５端面（第２開口１３６周縁）と保護具１５０先端（圧入部１５２）とで挟み込んでいる。

本実施形態では、図１１に示すように、穿孔刃１２１の外径、第２開口１３６内径がほぼ等しく、形成される貫通孔Ｈの径もこれらとほぼ等しい。すなわち、穿孔時において、受け部本体１３１の第１開口１３２と穿孔刃１２１外縁との間に摺動体１３５（第２開口１３６周縁）が配置されることにより、下地材Ｔ裏面が第１開口１３２周縁だけでなく第２開口１３６周縁によっても下支えされる。このように、第１開口１３２周縁よりも穿孔刃１２１外縁に近い部分で下地材Ｔ裏面が支持されるので、穿孔刃１２１が下地材Ｔをより確実に、尚且つ、きれいな形状で打ち抜くことが可能である。特には、付勢バネ１３７は、穿孔工程において、収縮方向に弾性変形しない硬さ（反発力）を有してることが好ましい。すなわち、穿孔刃１２１が下地材Ｔを先んじて穿孔するときに、付勢バネ１３７の反発力によって下地材Ｔ裏面が安定的に支持され、（保護具１５０に先行する）穿孔刃１２１の剪断部によって貫通孔Ｈ周縁で下地材Ｔが裏面側に折れ曲がることを防止し、よりきれいな形状の貫通孔Ｈを形成することができる。また、図１１に示すように、貫通孔Ｈの形成と同時に下地材Ｔの切除片Ｔ１が生成される。切除片Ｔ１は、穿孔刃１２１の刃形（先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂ形状）によって折り曲げられながら下地材Ｔから分離される。このように切除片Ｔ１が折り曲がって、その大きさが貫通孔Ｈや第２開口１３６と比べて実質的に小さくなるため、受け部１３０の内部から簡単に切除片Ｔ１を除去することができる。

続いて、図９（ｃ）に示すように、駆動軸１２２をさらに前進操作し、貫通孔Ｈ周縁を押し拡げるように、保持部に外装保持された保護具１５０の圧入部１５２を貫通孔Ｈに圧入し、保護具１５０を貫通孔Ｈ周縁に取着する。すなわち、図９（ｂ）及び図１１の状態から、より強い力で手動ハンドル１４０を下方に回動させることにより、駆動軸１２２をさらに前進させ、図１２に示すように、穿孔刃１２１（より具体的には、穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ、１２１ｂ）に続いて、保持部に保持された保護具１５０を貫通孔Ｈに圧入することができる。より詳細には、駆動軸１２２に前進方向の力が加わると、鍔部１２１ｃが保護具１５０を下地材Ｔに対して押圧する。そして、保護具１５０の圧入部１５２が下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を裏面側に折り曲げつつ、受け部本体１３１の第１開口１３２内に受け入れられる。ここで、保護具１５０の圧入部１５２の先端がテーパー状であることにより、貫通孔Ｈ周縁の端縁（エッジ）近傍に押圧力を集中させて効果的に下地材Ｔを押圧することが可能である。これにより、弱い力でも保護具１５０（圧入部１５２）による貫通孔Ｈの拡径（貫通孔Ｈ周縁の折り曲げ）が容易となる。同時に、下地材Ｔを介して摺動体１３５が保護具１５０に押圧されることにより、付勢バネ１３７が収縮して摺動体１３５が（前進方向に）押し上げられる。つまり、穿孔刃１２１及び保護具１５０の前進に連動して摺動体１３５が軸方向に沿って摺動する。このように、保護具１５０及び摺動体１３５が下地材Ｔ（貫通孔Ｈ周縁）を挟持しつつ、駆動軸１２２が前進することにより、下地材Ｔをより確実且つ安定的に貫通孔Ｈを押し拡げることができる。

最終的に、図１２に示すように、保護具１５０のフランジ部１５３端面が下地材Ｔ表面とほぼ面一となるように、保護具１５０基端（フランジ部１５３）が受け部本体１３１の第１開口１３２内に受け入れられるまで、駆動軸１２２を前進させる。より詳細には、保護具１５０のフランジ部１５３の傾斜面が下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を裏面側に凹ませるように塑性変形させ、フランジ部１５３端面が下地材Ｔ表面と面一となるまで、保護具１５０が貫通孔Ｈに押し込まれる。該フランジ部１５３は、貫通孔Ｈ周縁の環状凹部に受け止められるので、裏面側に抜けることはない。特には、本実施形態では、加工済下地材Ｔ’の下面（表面）が天井パネルが設置される天井面に配置されるため、下地材Ｔ裏面に保護具１５０に起因する凹凸がない（又は少ない）ことが好ましい。その結果、保護具１５０を貫通孔Ｈに嵌め込み、加工済下地材Ｔ’（図１３参照）を製造することができる。

以上説明したとおり、穿孔刃１２１の「一前進動作」によって、下地材Ｔへの貫通孔Ｈ形成から貫通孔Ｈへの保護具１５０の取着までの一連の工程を完遂することが可能である。この「一前進動作」とは、穿孔刃１２１が駆動軸１２２とともに一方向に前進する動作を意味する。しかしながら、本貫通孔加工装置１０及び上記工程において、穿孔刃１２１により貫通孔Ｈを穿孔した後、穿孔刃１２１の前進を一旦停止し、あるいは、穿孔刃１２１を逆方向に後退させた後、再度、穿孔刃１２１を前進させて貫通孔Ｈに保護具１５０を取着してもよいことは言うまでもない。つまり、「一前進動作」とは、その経路を問わずに最終的に後退位置から前進位置まで穿孔刃が移動することを意味する概念である。

なお、下地材Ｔの加工後に、以下の手順によって穿孔具１００を取り外すことができる。手動ハンドル１４０を上方に回動させ、図１０のように、可動軸１４５を駆動軸１２２の軸方向に整列させる。そして、可動軸１４５をガイド溝１１３のスリット１１３ａに進入させつつ、手動ハンドル１４０を下方に押し下げる。これにより、駆動軸１２２が後退し、穿孔刃１２１先端と加工済下地材Ｔ’表面との間の距離が広がり、穿孔具１００を加工済下地材Ｔ’から離脱させることができる。

図１３は、下地材Ｔに保護具１５０で保護された配線・配管材用挿通孔が形成された加工済下地材Ｔ’を示している。図１３に示すとおり、加工済下地材Ｔ’では、下地材Ｔの貫通孔Ｈの内側に円環状の保護部１５１が配置され、保護部１５１内面が貫通孔Ｈ内方に臨むように、貫通孔Ｈ周縁を被覆している。つまり、貫通孔Ｈは、穿孔刃１２１による穿孔後に保護具１５０の保護部１５１外径まで拡張されている。また、保護具１５０先端の圧入部１５２が、加工済下地材Ｔ’の裏面側に突き抜けている。さらに、保護具１５０基端のフランジ部１５３が加工済下地材Ｔ’の表面に埋め込まれており、保護具１５０のフランジ部１５３端面が加工済下地材Ｔ’表面とほぼ面一となっている。つまり、貫通孔Ｈ周縁の屈折片が保護具１５０の保護部１５１及びフランジ部１５３の外面形状に沿って屈曲している。このとき、貫通孔Ｈ周縁の裏面側に折り曲げられた端面と圧入部１５２基端の係止部１５４とが係合することにより、保護具１５０が加工済下地材Ｔ’の表面側に抜け落ちることが規制されている。また、フランジ部１５３の最大径が拡張した貫通孔Ｈの径よりも大きいので、保護具１５０が加工済下地材Ｔ’の裏面側に抜け落ちることが規制されている。すなわち、加工済下地材Ｔ’において、保護具１５０が貫通孔Ｈ周縁に脱落防止に取着され、配線・配管材用の挿通孔が形成されている。

以下、本発明に係る一実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔具１００における作用効果について説明する。

本実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔具１００によれば、穿孔具１００の穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄ（保持部）に保護具１５０が保持される。保護具１５０は、その厚入部１５２先端が穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂよりも後方に位置するように、穿孔刃１２１に一体的に設けられた保持部（柱状部１２１ｃ、鍔部１２１ｄ）によって外装保持され、穿孔刃１２１と連動して軸方向に進退する。また、受け部１３０の第１開口１３２が、保持部に保持された状態の保護具１５０を穿孔刃１２１とともに受け入れ可能に開口している。そして、穿孔刃１２１が先行して下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿設し、保持部に保持された保護具１５０の圧入部１５２が貫通孔Ｈを押し拡げながら圧入することにより、保護具１５０が貫通孔Ｈ周縁に取着される。すなわち、穿孔具１００の駆動軸１２２を一方向に前進駆動させるという一前進動作（一操作）によって、貫通孔Ｈの穿孔工程及び保護具１５０の取着工程の２つの工程を間髪入れずに連続的に実行することが可能である。換言すると、穿孔動作で下地材Ｔを打ち抜くとともに保護具１５０の嵌め込みができるため、従来の作業の手間を大幅に軽減した。

さらに、本実施形態の貫通孔加工装置１０によれば、受け部本体１３１の第１開口１３２の内側には、軸方向に摺動可能に配置された摺動体１３５が設けられている。また、該摺動体１３５には、穿孔刃１２１の外径と同一かそれよりも大きいとともに保護具１５０（特には圧入部１５２）の外径よりも小さい径を有する第２開口１３６が形成されている。つまり、穿孔刃１２１が穿孔時に第２開口１３６に進入可能であり、且つ、圧入部１５２が下地材Ｔを介して摺動体１３５（第２開口１３６周縁）を押圧可能である。そして、受け部本体１３１の第１開口１３２と穿孔刃１２１外縁との間に摺動体１３５（第２開口１３６周縁）が配置されることにより、穿孔時に下地材Ｔ裏面が（付勢バネ１３７によって付勢された）摺動体１３５によっても下支えされる。このように、第１開口１３２周縁よりも穿孔刃１２１外縁に近い部分で下地材Ｔ裏面が支持されるので、穿孔刃１２１が下地材Ｔを確実且つきれいに打ち抜くことが可能となる。さらに、保護具１５０及び摺動体１３５が下地材Ｔ（貫通孔Ｈ周縁）を挟持しつつ、駆動軸１２２が前進することにより、下地材Ｔをより確実且つ安定的に貫通孔Ｈを押し拡げることができる。

本実施形態の貫通孔加工装置１０は、保護具１５０を穿孔刃１２１に外装保持するので、貫通孔Ｈへの保護具１５０の付け忘れを未然に防止することができる。すなわち、従来の穿孔具では、穿孔工程と保護具取着工程とが完全に独立した工程からなるので、穿孔後に保護具の取着を忘れる虞があった。上記のとおり、本発明は、このような課題をも解決するものである。

したがって、本実施形態の貫通孔加工装置１０は、より簡単且つ確実に、下地材Ｔに貫通孔Ｈを形成するとともに貫通孔Ｈに保護具１５０を取り付けて、配線・配管材用の挿通孔を備えた加工済下地材Ｔ’を容易に製造することができる。

本実施形態の製造方法によって製造された加工済下地材２０’では、加工済下地材２０’の下面が面一（つまり、フランジ部１５３が下地材表面側に突出しない）になるように、保護具１５０が貫通孔Ｈに圧入されているので、下地材２０’に天井や壁等のパネル材を配設する際に邪魔にならないという効果が発揮される。

［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の実施形態や変形例を取り得る。以下、本発明の変形例を説明する。なお、各実施形態において、三桁で示される構成要素において下二桁が共通する構成要素は、特定がない限り、同一又は類似の特徴を有し、その説明を一部省略する。

（１）上記実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔具１００では、手動ハンドル１４０を作業者が人力で回動させることにより、駆動軸１２２を前進又は後退させるように駆動するが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１４に示す貫通孔加工装置２０（穿孔具２００）は、手動ハンドルを省略し、且つ、穿孔具本体２１０からガイド溝を省略したものである。穿孔具２００の駆動軸２２２は、人力でなく外部からの動力によって前後に駆動されてもよい。例えば、油圧シリンダ、電動アクチュエータなどの駆動軸２２２の前進及び後退手段を有する機械によって駆動軸２２２を自動で駆動可能である。すなわち、本発明の貫通孔加工装置及び穿孔具の技術的思想は、手動式に限らず、他の駆動形式においても同様に応用可能である。

（２）上記実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔具１００では、穿孔刃１２１の保護具１２１ｃ，１２１ｄは、１つだけの保護具１５０を保持可能に構成されているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１５に示す穿孔具３００は、複数個の保護具３５０を保持部３２１ｃ，３２１ｄに装填可能である。つまり、穿孔刃３２１の柱状部３２１ｃが複数の保護具３５０を積み重ねて外挿可能に長尺に構成されている。また、該穿孔具３００は、図１４と同様に機械（又は人力でもよい）によって駆動されるように構成されている。そして、複数の保護具３５０が保持部に保持された状態で駆動軸３２２が前進駆動され、下地材Ｔに穿孔刃３２１が打ち込まれることにより、最上段にセットされた保護具３５０が保持部から除去されて下地材Ｔの貫通孔Ｈに取着される。残りの保護具３５０も同様に下地材Ｔに取着可能である。すなわち、該貫通孔加工装置３０によれば、予め複数の保護具３５０を充填しておくことにより、保護具３５０をその都度装填しなくとも連続的に複数の貫通孔を加工する作業を行うことが可能である。

（３）上記実施形態の穿孔具１００は、第２開口１３６を有する摺動体１３５を備えるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の穿孔具から摺動体及び第２開口が省略されてもよい。このような最小構成においても、同様に、駆動軸の前進操作によって貫通孔の穿設に続いて貫通孔への保護具の取着を行うことが可能である。

（４）上記実施形態の穿孔具は、上記実施形態の形状・寸法に限定されることはない。すなわち、穿孔刃の形状は、板材を打ち抜き可能であれば、他の形状であってもよい。例えば、穿孔刃の剪断部は、溝部を設けない正面視において直線的な刃先を有していてもよい。さらに、穿孔刃や駆動軸の断面形状は多角形、楕円形などであってもよい。これに対応し、保護具の形状も多角形、楕円形のＯリング、Ｃリング等であってもよい。また、上記実施形態では、保持部は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ、鍔部１２１ｄで構成されるが、保護具を保持可能であれば、当該構成に限定されない。例えば、保持部は、穿孔刃でなく、穿孔刃の基端側に別途形成されてもよい。一例として、穿孔刃と駆動軸との間に柱状部及び鍔部を有する保持体（保持部）を設けたり、駆動軸先端に保持部を一体的に形成してもよい。つまり、本発明の「穿孔刃に外装保持する」とは、保持部が穿孔刃と軸方向に離隔した位置で保護具を保持することをも含む概念である。さらに、上記実施形態では、第１開口１３２は、穿孔刃１２１の鍔部１２１ｄ及び保護具１５０のフランジ部１５３の径よりも大きく構成されているが、本発明は当該寸法に限定されない。すなわち、保護具の一部を板材に埋め込んで貫通孔端面を保護可能であれば十分であるため、第１開口の径が、穿孔刃の刃先及び保護部の圧入部の径よりも大きければ、穿孔刃の鍔部や保護具のフランジ部の径よりも小さくてもよい。つまり、加工済板材において、保護具の基端（フランジ部）が板材表面から突出していてもよい。

（５）上記実施形態では、貫通孔加工装置１０は天井や壁裏の下地材Ｔに配線・配管材用の挿通孔を形成することに用いられる。しかしながら、本発明は、板材に保護具を取り付けた貫通孔を形成する用途であれば、下地材に配線・配管材用の挿通孔を形成する用途に限定されない。例えば、室内に露出する板材の貫通孔を保護具で保護し、人が貫通孔端面を触って怪我をすることを防止する用途に用いられてもよい。したがって、本発明は貫通孔加工装置及び穿孔具は、種々の用途に適用可能である。

本発明は上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限りにおいて種々の態様で実施しうるものである。

１０ 貫通孔加工装置
１００ 穿孔具
１１０ 穿孔具本体
１１１ 支持フレーム
１１２ 駆動孔
１１３ ガイド溝
１１３ａ スリット
１１３ｂ 丸孔
１１４ 位置決め機構
１１５ 保持ハンドル
１２０ パンチ体
１２１ 穿孔刃
１２１ａ 先端部（剪断部）
１２１ｂ 溝部（剪断部）
１２１ｃ 柱状部（保持部）
１２１ｄ 鍔部（保持部）
１２１ｅ 連結部
１２２ 駆動軸
１２４ バネ
１２５ 回動軸
１３０ 受け部
１３１ 受け部本体
１３２ 第１開口
１３３ 蓋体
１３５ 摺動体
１３６ 第２開口
１３７ 付勢バネ（付勢部材）
１４０ 手動ハンドル
１４１ 連結アーム
１４２ 把持部
１４３ 回動孔
１４５ 可動軸
１５０ 保護具
１５１ 保護部
１５２ 圧入部
１５３ フランジ部
１５４ 係止部
Ｔ 下地材（板材）
Ｔ’ 加工済下地材（加工済板材）
Ｈ 貫通孔
Ｔ１ 切除片

Claims (8)

1. 板材に貫通孔を穿設するための穿孔具、及び、前記貫通孔に圧入される環状の保護具を備え、前記穿孔具で前記板材に貫通孔を穿孔するとともに前記保護具で前記貫通孔周縁を保護するように前記板材を加工するための貫通孔加工装置であって、
   前記穿孔具は、
   前記板材を表面から打ち抜き可能な穿孔刃と、
   前記穿孔刃を前進及び後退させるように駆動される駆動軸と、
   前記穿孔刃と連動して進退し、前記保護具先端が前記穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように前記保護具を前記穿孔刃に外装保持する保持部と、
   前記板材の裏面側に配置され、前記板材の裏面を支持する受け部本体、及び、前記穿孔刃に対向するように前記受け部本体に形成され、前記穿孔刃とともに前記保持部に保持された前記保護具を受け入れ可能な第１開口を備える受け部と、を備え、
   前記保持部は、前記穿孔刃の基端側に設けられ、前記保護具が外挿される柱状部と、前記保護具後端と係合可能に前記柱状部から張り出した鍔部とから構成され、
   前記穿孔刃の一前進動作によって、前記穿孔刃が先行して形成した前記貫通孔に対して、前記保持部に保持された前記保護具が前記穿孔刃に続いて圧入されて前記貫通孔周縁に取着可能であることを特徴とする貫通孔加工装置。
2. 前記受け部は、前記受け部本体に対して軸方向に摺動可能であるように前記受け部本体内部に配置された摺動体を備え、
   前記摺動体には、前記第１開口の内側で開口し、前記穿孔刃の外径と同一かそれよりも僅かに大きいとともに前記保護具の外径よりも小さい径を有する第２開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貫通孔加工装置。
3. 前記摺動体を後方に付勢する付勢部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の貫通孔加工装置。
4. 前記保持部は、前記保護具が外挿される前記穿孔刃の前記柱状部と、前記保護具後端と係合可能に前記柱状部から張り出した前記鍔部とから構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置。
5. 前記穿孔具は、前記駆動軸を軸方向に沿って前進及び後退させて前記板材を打ち抜き可能とする手動ハンドルをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置。
6. 前記保護具は、前記貫通孔の端面を覆う保護部と、該保護具の先端に形成され、前記貫通孔周縁に圧入する先細りした圧入部とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の貫通孔加工装置。
7. 板材に貫通孔を穿設するとともに前記貫通孔周縁に環状の保護具を取着して、加工済板材を製造する方法であって、
   請求項１から６のいずれか一項の貫通孔加工装置を準備すべく、前記穿孔具の前記保持部に前記保護具を保持させる工程と、
   前記穿孔刃及び前記保護具を前記板材の表面側に配置するとともに、前記受け部を前記板材の裏面側に配置する工程と、
   前記駆動軸を前進操作し、前記穿孔刃及び前記保護具を前記受け部に向けて前進させて、前記穿孔刃で前記板材を打ち抜いて前記貫通孔を形成する工程と、
   前記駆動軸をさらに前進操作し、前記貫通孔周縁を押し拡げるように、前記保持部に保持された前記保護具を前記貫通孔に圧入して前記貫通孔周縁に取着する工程と、を含むことを特徴とする方法。
8. 板材に貫通孔を穿設するとともに環状の保護具を前記貫通孔に圧入して前記貫通孔周縁に取り付ける穿孔具であって、
   前記板材を表面から打ち抜き可能な穿孔刃と、
   前記穿孔刃を前進及び後退させるように駆動される駆動軸と、
   前記穿孔刃と連動して進退し、前記保護具先端が前記穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように前記保護具を前記穿孔刃に外装保持するための保持部と、
   前記板材の裏面側に配置され、前記板材の裏面を支持する受け部本体、及び、前記穿孔刃に対向するように前記受け部本体に形成され、前記穿孔刃とともに前記保持部に保持された前記保護具を受け入れ可能な開口を備える受け部と、を備え、
   前記保持部は、前記穿孔刃の基端側に設けられ、前記保護具が外挿される柱状部と、前記保護具後端と係合可能に前記柱状部から張り出した鍔部とから構成され、
   前記穿孔刃の一前進動作によって、前記穿孔刃が先行して形成した前記貫通孔に対して、前記保持部に保持された前記保護具が前記穿孔刃に続いて圧入されて前記貫通孔周縁に取着可能であることを特徴とする穿孔具。

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