JPH067852Y2 - 切屑破断式穿孔装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は主として鋼板等の硬質金属材に、比較的深い
孔を穿孔する作業に際し、連続的に生じようとする細巾
帯状の切屑を短く破断する機構を備えた切屑破断式穿孔
装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の硬質金属材用穿孔装置は、一般に、穿孔刃を下端
に設けた穿孔体を回転させると共に、一定速度で軸方向
に送りながら穿孔作業を行う構造にからなっている。こ
のため、細巾帯状の切屑が連続的に生じ、この切屑がシ
ャンク部等に捲き付いて穿孔作業を阻害することがあ
り、また、硬質金属材の切屑の両縁部が鋭利であること
より、この切屑により作業者が怪我をする虞れがあっ
た。

（考案が解決しようとする問題点） この考案は上述の点に鑑みなされたもので、穿孔作業中
に穿孔体の送りが、断続的（例えば、穿孔体の１回転あ
たり数回）に中断するようにして、帯状の切屑を適宜破
断させ、短く寸断した切屑が生じ、且つ円滑な穿孔作業
がおこなえる切屑破断式穿孔装置を提供しようとするも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本考案にかかる切屑破断式穿孔装置は、上部に位置する
シャンク体に対して該シャンク体下方に配設される穿孔
体が、一体的に回転するとともに断続的に軸方向に突出
後退動することにより、前記穿孔体の穿孔刃で切削され
る切屑が適宜寸断されるよう構成された切屑破断式穿孔
装置において、 前記切屑破断式穿孔装置が下記の(a)〜(e)の構成を具備
することを特徴とする。

(a)．上端にシャンクを有し下端が穿孔体上端に到るシ
ャンク体の上部に形成される膨出部周囲に、スリーブ状
の固定体を、下端が該膨出部下方に延出するよう該シャ
ンクに対して回動自在に配設し、 (b)．前記固定体とシャンク体の膨出部下方部位との間
に形成される環状空間部に、該シャンク体の外周に周接
するようにスリーブ状の送り力伝達体を、シャンク体と
一体的に回転し且つ軸方向に移動自在に配装すると共
に、 (c)．前記シャンク体の膨出部下端と送り力伝達体上端
を、それぞれ相対峙する端側で縮径した対向するテーパ
ー面に形成し、これらのテーパー面の少なくとも一方に
ボール嵌入用凹所を等間隔に形成し、該凹所数と同数の
ボールを、環状リテーナーに等間隔に且つ回動自在に保
持して、前記両テーパー面と前記固定体内周面に接触す
るように介装し、 (d)．下端に穿孔刃を設け回転中心部に挿通孔を開設し
た穿孔体を、前記送り力伝達体下端に、当接・離間自在
に、且つ、該穿孔体の上端を、シャンク体の下端に、回
転力を伝達するよう且つ軸方向に移動自在に球体又はロ
ーラを介して連結し、 (e)．前記シャンク体の回転中心部に挿着孔を穿設し、
この挿着孔および該挿着孔と連通する前記挿着孔内に、
先端が前記穿孔体より先端側に突出するようセンターピ
ンを、後退動自在に弾装したこと。

（実施例） 以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は穿孔装置の全体断面図、第２図は第１図のII−
II線拡大断面図、第３図（ａ）は第１図のIII−III線断
面図、同図（ｂ）はシャンク体先端部分の正面図であ
る。第１図において、１は上端にシャンク1aを有するシ
ャンク体で、このシャンク体１の外周面上部には、半径
方向に拡径した膨出部1bが形成されている。また、シャ
ンク体１の軸芯部には、下端より中間部にわたり、後述
するセンターピン８の挿着孔1cが穿設されると共に、こ
の挿着孔1cよりやや小径のスプリング9a挿着孔1dがシャ
ンク1a基端にわたり挿着孔1cに連通して穿設されてい
る。更に、シャンク体１の下端に、後述する穿孔体６へ
の回転伝達用係合子1eが、第３図に示すように、３つ突
設され、各係合子1eの接合面（回転方向側）に、球体1f
が回動可能に埋設されている。２はスリーブ状送り力伝
達体で、この送り力伝達体２は、シャンク体１の膨出部
1b下方の周囲に、軸方向移動量を規制する規制ピン３を
介して、シャンク体１と一体的に回転するよう、且つ軸
方向に移動自在に配装されている。なお、1hは規制ピン
３の係合溝で、この係合溝1hは、シャンク体１に形成さ
れている。また、前記膨出部1b下端と送り力伝達体２の
上端には、相対峙する側で縮径したテーパー面1g,2aが
それぞれ対向するよう形成され、本実施例の場合、送り
力伝達体２側のテーパー面2aには、複数（本実施例では
４つ）のボール嵌入用凹所2bが等間隔に形成されてい
る。

４はスイーブ状固定体で、この固定体４は、前記シャン
ク体１の膨出部1b周囲に、膨出部1bより下方に延出させ
て、該膨出部1bに対して回動自在（相対的に回転自在）
に装着される。図において、1iはシャンク体側の抜け止
めリング、2cは送り力伝達体２側の抜け止めリングであ
る。なお、４ａはベアリングブッシュである。

５は複数（前記凹所2bと同様）の送り力伝達用ボール
（鋼球）で、これらのボール５は、第２図に示すよう
に、環状リテーナー5aに回動自在に且つ等間隔に保持さ
れ、各ボール５が、前記両テーパー面1g,2aと固定体４
の内周面の３点に接触するように、固定体４とシャンク
体１の環状空間部に回動自在に介装されている。5bは環
状リテーナー5aに等間隔に開設したボール５保持孔であ
る。

６は下端に多数の穿孔刃（図示せず）を植設し且つ下端
を開口した円筒状の穿孔体で、この穿孔体６の上部に
は、前記送り力伝達体２の下端開口部内に挿入可能な挿
入部６ａが形成されている。

また、前記挿入部6aの上端には、上述した回転伝達用係
合子1eと相互に係合可能な突起部6bが形成され、更に、
挿入部6aの中間部周囲には、穿孔体６取着用ボール７の
嵌入用環状溝6cが形成されている。一方、前記送り力伝
達体２の下部には、複数の穿孔体６取着用ボール７の収
容孔2dを、横向きに貫通して穿設すると共に、各収容孔
2dにボール７を装填し、その周囲にボール７の押出操作
用スリーブ7aを軸方向に移動自在に且つスプリング7bに
より下方へ付勢して配装する。7cはスリーブ7aの抜け止
めリングである。

そして、穿孔体６は、その挿入部6aを送り力伝達体２の
下端開口部内に挿入して、回転伝達用係合子1eに球体1f
を介して突起部6bを係合させ、ボール７を環状溝6cに嵌
入することにより、シャンク体１下端に対し一体的に回
転可能に且つ一定範囲で球体1fを介して軸方向に移動自
在な状態で、送り力伝達体２下端に着脱自在に取着され
る。

８は穿孔位置決め用センターピンで、このセンターピン
８は、穿孔体６の挿入部6aの中心部に穿設した挿通孔6d
から突出・後退動自在（出入自在）にシャンク体１中心
部の挿着孔1c内に挿着される。また、センターピン８の
上端周囲に、センターピン８付勢用のバネ力の弱い第１
スプリング9a下端の係止段8bが形成されると共に、その
下方のセンターピン８周囲に、センターピン８付勢用の
バネ力の強い第２スプリング9b下端の係止用ボール9cの
係合溝8cが、環状に形成されている。そして、送り力伝
達体２下端に穿孔体６が取着された状態で、スプリング
9aの装填孔1d基端とセンターピン８上端の係止段8bの間
に第１スプリング9aが配装されると共に、センターピン
８の挿着孔1c基端と係止用ボール9cの間に第２スプリン
グ9bが配装されることによって、センターピン８が下方
（先端方向）に付勢される。即ち、センターピン８は、
上方への移動（後退動）自在に弾装される。

なお、1jはセンターピン８の挿着孔1cの中間部内周面に
開設した環状溝で、この環状溝1jに係止用ボール9cが嵌
入した状態で、センターピン８に対する第２スプリング
9bの付勢力が作用しないように構成している。

9dは第２スプリング9b下端の受け座、9eは係止用ボール
9cの抜け止め用リングである。

10は給油孔で、この給油孔10は、前記固定体４およびシ
ャンク体１の周壁を貫通して穿設されて、スプリング9a
の装填孔1dに連通され、ここから穿孔体６とセンターピ
ン８との隙間を通って、下端の穿孔刃部分に切削油を給
油するよう構成されている。

次に、上記実施例についてその作用を説明する。第１図
において、シャンク1aを、回転と送りを行う穿孔機（ボ
ール盤あるいはドリル等；図示せず）に装着し、穿孔作
業を開始する。穿孔機からシャンク体１へ伝達された回
転力は、間に球体1fを介装した回転伝達用係合子1eと突
起部6bを介して穿孔体６に伝達される。また、穿孔機か
らシャンク体１へ伝達された軸方向の送り力は、シャン
ク体１のテーパー面1gからボール５及び送り力伝達体２
のテーパー面2aを介して送り力伝達体２へ伝達され、該
送り力伝達体２から穿孔体６に伝達される。

この際、シャンク体１と送り力伝達体２が規制ピン３を
介して一体的に同じ回転数で回転すると共に各ボール５
が固定体４の内周面に接触するため、第２図に示すよう
に、各ボール５は、シャンク体1,送り力伝達体２と反対
方向に自転しながら、環状リテーナー5aと共にシャンク
体1,送り力伝達体２と同一方向に公転し、遊星歯車機構
と同様のメカニズムによって、シャンク体１若しくは送
り力伝達体２の回転角速度に比べてボール５の公転角速
度は遅くなる。したがって、シャンク体１若しくは送り
力伝達体２の回転角速度と各ボール５の公転角速度に差
が生じ、各ボール５は断続的に送り力伝達体２側のテー
パー面の凹所2bに没入することになる。そして、ボール
５が凹所2bに没入すると、軸方向に作用している送り力
によって、シャンク体１の回転伝達用係合子1eが、穿孔
体６の突起部6bに対して球体1fを介して下降する。つま
り、この状態において、シャンク体１に対し穿孔体６が
軸方向（送り力の作用する方向）に一時的にフリーの状
態（下降可能な状態）となる。従って、この状態の間、
シャンク体１から送り力伝達体２を経て穿孔体６への送
り力が一時的に中断することになるため、穿孔体６は送
り力によって押圧されていない状態で回転することにな
り、穿孔体６下端の穿孔刃によって連続して切断されて
いた切屑が途切れることになる。このようにして、穿孔
作業中、断続的に切屑が短く寸断される状態が生じる。

そして、この穿孔装置では、上記穿孔作業に際し、穿孔
体６が上述のように切屑を寸断するために軸方向に上下
動（突出・後退動）するが、常に、センターピン８が穿
孔作業の中心位置を決定し、上記穿孔体６を常時同芯位
置で回転させるため、上記軸方向の移動（上下動）によ
り穿孔作業に不都合が生じることはない。特に、この作
用は、穿孔作業の当初、つまり、穿孔体６が穿孔しはじ
める当初に正確な穿孔位置の位置決めに、大きく寄与す
る。

また、この穿孔装置では、回転力は、シャンク体１下端
の回転伝達用係合子1dと穿孔体６上端の突起部6b間で伝
達され、軸方向の送り力は、シャンク体１から送り力伝
達体２を介して穿孔体６に伝達されるため、二つの方向
の力が別々のルートを通ってシャンク体１から穿孔体６
に伝達されるため、且つ上記センターピン８の穿孔位置
の位置決め作用とあいまって、上記軸方向の移動に起因
する振動が回転即ち穿孔作業に与える影響が最小限に止
まり、上記切屑の寸断作用が得られるとともに、基本的
動作である円滑な穿孔作業が維持できることとなる。具
体的には、比較的美しい切削面が得られるとともに、穿
孔刃の脱落等が起こり難くなる。

特に、シャンク体１から穿孔体６への回転力の伝達を球
体1fを介して行うようにしているので、該シャンク体１
と穿孔体６間の動摩擦力が低減して、シャンク体１の軸
方向の動作の影響を穿孔体６で受けることがなく、スム
ーズに穿孔でき、長時間にわたり安定した穿孔作業が継
続できる。

ところで、第４図（ａ）及び（ｂ）は、回転伝達用係合
子1eの別の実施例を示し、前記球体1fに代えてローラー
1f′を回転自在に埋設したものである。

第５図は、穿孔体６が相違する他の実施例を示すが、前
記実施例と相違するところは、前記大口径穿孔用の穿孔
体６に代えて、小口径穿孔用の穿孔体６′が取着されて
いる点である。

なお、穿孔体６，６′は、上記実施例の構造に限らず、
各種構造のものを使用できる。

（効果） 以上説明したように、この考案の穿孔装置は上述した構
成と作用を有することに起因して、下記の如き効果を奏
する。

(1)．シャンク体から穿孔体への送り力の伝達を、送り
力伝達体を介して、シャンク体と送り力伝達体のテーパ
ー面間に介装したボールによって行うと共に、回転力
を、シャンク体から穿孔体に直接伝達するよう構成して
いるため、切屑が寸断されるとともに、無用な振動等が
回避でき、円滑な穿孔作業が維持できる。

また、切屑が寸断されるため、切屑が捲き付いて穿孔装
置の回転を阻害することが阻止され、穿孔作業を長時間
継続することができ、作業能率が向上すると共に、切屑
によって怪我をすることがなく、作業の安全性も向上す
る。

(2)．また、穿孔作業に際し、穿孔体が切屑を寸断する
ために軸方向に移動するが、常に、センターピン中心位
置を決定し、穿孔体を常時同芯位置で回転させるため、
上記軸方向の移動により穿孔作業に不都合が生じること
はない。

(3)．シャンク体から穿孔体への回転力の伝達を球体又
はローラーを介して行うようにしているので、該シャン
ク体と穿孔体間の動摩擦力が低減して、シャンク体の軸
方向の動作の影響を穿孔体がさほど受けることがなく、
スムーズに穿孔することができるため、長期間にわたり
安定した穿孔作業が継続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の穿孔装置の実施例を示す全体断面
図、第２図は第１図のII−II線拡大断面図、第３図
（ａ）は第１図のIII−III線断面図、第３図（ｂ）はシ
ャンク体先端部分の正面図、第４図（ａ）は、それぞれ
他の実施例を示す第３図（ａ）と同態様の断面図、第４
図（ｂ）は、第３図（ｂ）と同態様の正面図、第５図は
他の実施例を示す一部断面図である。 １…シャンク体、1a…シャンク、1b…膨出部、1g…テー
パー面、２…送り力伝達体、2a…テーパー面、2b…凹
所、５…送り力伝達用ボール、5a…環状リテーナー、６
…穿孔体。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に位置するシャンク体に対して該シャ
   ンク体下方に配設される穿孔体が、一体的に回転すると
   ともに断続的に軸方向に突出後退動することにより、前
   記穿孔体の穿孔刃で切削される切屑が適宜寸断されるよ
   う構成された切屑破断式穿孔装置において、 前記切屑破断式穿孔装置が下記の(a)〜(e)の構成を具備
   することを特徴とする。 (a)．上端にシャンクを有し下端が穿孔体上端に到るシ
   ャンク体の上部に形成される膨出部周囲に、スリーブ状
   の固定体を、下端が該膨出部下方に延出するよう該シャ
   ンクに対して回動自在に配設し、 (b)．前記固定体とシャンク体の膨出部下方部位との間
   に形成される環状空間部に、該シャンク体の外周に周接
   するようにスリーブ状の送り力伝達体を、シャンク体と
   一体的に回転し且つ軸方向に移動自在に配装すると共
   に、 (c)．前記シャンク体の膨出部下端と送り力伝達体上端
   を、それぞれ相対峙する端側で縮径した対向するテーパ
   ー面に形成し、これらのテーパー面の少なくとも一方に
   ボール嵌入用凹所を等間隔に形成し、該凹所数と同数の
   ボールを、環状リテーナーに等間隔に且つ回動自在に保
   持して、前記両テーパー面と前記固定体内周面に接触す
   るように介装し、 (d)．下端に穿孔刃を設け回転中心部に挿通孔を開設し
   た穿孔体を、前記送り力伝達体下端に、当接・離間自在
   に、且つ、該穿孔体の上端を、シャンク体の下端に、回
   転力を伝達するよう且つ軸方向に移動自在に球体又はロ
   ーラを介して連結し、 (e)．前記シャンク体の回転中心部に挿着孔を穿設し、
   この挿着孔および該挿着孔と連通する前記挿通孔内に、
   先端が前記穿孔体より先端側に突出するようセンターピ
   ンを、後退動自在に弾装したこと。
2. 【請求項２】穿孔体を、送り力伝達体に着脱自在に取着
   した実用新案登録請求の範囲第１項に記載の切屑破断式
   穿孔装置。