ドリル穴開け練習機
【課題】穴開け練習に伴う無駄を省きながら、材料の表面の角度に拘わらず、この表面にハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を練習者に体得させることのできるドリル穴開け練習機を提供する。
【解決手段】ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向Ｃ１に沿う押圧力を受ける受圧部材２と、受圧部材２に連結され、ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材３と、可撓部材３の反受圧部材２側に連結され、該可撓部材３を介して伝達されるドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材４とを具備したことを特徴とする。
【解決手段】ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向Ｃ１に沿う押圧力を受ける受圧部材２と、受圧部材２に連結され、ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材３と、可撓部材３の反受圧部材２側に連結され、該可撓部材３を介して伝達されるドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材４とを具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴開け対象物に手持ち式のハンドドリルで穴を開ける際に、穴開け対象物の表面に対して垂直に穴を開ける感覚を体得できるようにするドリル穴開け練習機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属板等の材料に、モータまたはエアで駆動される手持ち式のハンドドリルで穴を開けるには、ドリルの刃の軸心を材料の表面に対して垂直に当てながら力を加えてゆき、穴を垂直に開ける必要がある。しかし、特別な冶具を用いることなく、ハンドドリルで材料の表面に対して垂直に穴を開けるには熟練を要する。このため、不慣れな作業者においては、事前に材料の端材等を使って穴開けの練習を繰り返しておく必要があった。
【０００３】
また、材料の表面に垂直に穴開けできるようにしたハンドドリルとして、特許文献１，２等に開示されているハンドドリルのように、気泡式の水平器を備え、穴開け作業時にはこの水平器を見ながらハンドドリルの姿勢を調整して、ドリルの刃の軸心を穴開け対象物の表面に対して垂直に保てるようにしたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８１４２９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０３４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、端材等で穴開けの練習を繰り返すのは、練習者が技術を体得するまでの期間、ドリルの刃が消耗するばかりか、端材と言えども実際の製品と同じ高価なものを用いなければならない場合があり、必ずしもその調達が容易ではないことがある。さらに、多量の切粉が発生し、その処理にも手間が掛かる等、多くの無駄が発生していた。なお、熟練した作業者が練習者に、材料の表面に対してドリルの刃を垂直にして力を込めるという感覚を言葉だけで教えるのは困難である。
【０００６】
一方、特許文献１，２等に開示されている水平器を備えたハンドドリルは、水平器の指示に倣ってドリルの刃を垂直または水平にしても、それは重力の方向に対して垂直または水平になるだけであるため、例えば穴開けする材料の表面が傾斜していたり、円筒状であったりする場合には、水平器が役に立たない。
【０００７】
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、穴開け練習に伴う無駄を省きながら、材料の表面の角度に拘わらず、この表面にハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を練習者に体得させることのできるドリル穴開け練習機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
即ち、本発明に係るドリル穴開け練習機の第１の態様は、ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向に沿う押圧力を受ける受圧部材と、前記受圧部材に連結され、前記ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材と、前記可撓部材の反受圧部材側に連結され、該可撓部材を介して伝達される前記ドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、穴開け練習者がハンドドリルを持ち、そのドリルチャックを受圧部材側に押圧すると、受圧部材がその軸方向に押圧され、この押圧力が可撓部材に伝達されて可撓部材が軸方向に圧縮されながら加圧部材側に押圧力を伝達し、加圧部材は被押圧部材の表面に上記押圧力を伝達する。被押圧部材としては、例えばセンターポンチで凹部を形成した金属板等を用い、加圧部材の先端を尖らせて上記凹部に押し当てるようにすることができる。被押圧部材には実際に穴が開けられることはないため、繰り返し使用することができる。
【００１０】
穴開け練習者の押圧力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直であれば、可撓部材は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみであるため、入力した押圧力が被押圧部材の表面に伝えられる。例えば被押圧部材を上述のようにセンターポンチで凹部を形成した金属板とし、加圧部材の先端を尖らせて上記凹部に押し当てるようにした場合には、加圧部材の先端部が被押圧部材の凹部からずれることがなく、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識できる。しかし、練習者の押圧力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直でなければ、可撓部材が径方向に撓んでしまい、押圧力が被押圧部材の表面に伝えられない。即ち、加圧部材の先端部が被押圧部材表面でずれてしまい、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識できる。
【００１１】
このように、可撓部材を径方向には撓ませずに、軸方向にのみ圧縮させるようにハンドドリルを押圧することができるようになれば、練習者は、材料の表面の角度に拘わらず、ハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。しかも、この穴開け練習機を用いての穴開け練習は、実際にドリルの刃を使って端材等に穴開けを行うものではないため、ドリルの刃が消耗することがなく、端材等を用意する必要もないため、穴開け練習に伴う無駄を省くことができる。
【００１２】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第２の態様は、前記第１の態様において、前記可撓部材は中空の筒形状であり、前記受圧部材と前記加圧部材は、前記可撓部材の中空部を隔てて対向する対向面を有し、これらの対向面には、前記受圧部材が前記可撓部材を軸方向に圧縮させながら前記ドリル軸心方向に沿って前記加圧部材側に押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する嵌合部を有していることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、ハンドドリルを正確に軸方向に押圧しない限り、嵌合部が嵌合できず、受圧部材側の嵌合部と加圧部材側の嵌合部とが衝突して練習者が違和感を覚えるため、練習者はより効果的にハンドドリルの刃を材料の表面に垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。
【００１４】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第３の態様は、前記第１または第２の態様において、前記受圧部材は、前記ドリルチャックに加えられるシャンク部を有し、前記可撓部材と前記加圧部材は、それぞれ前記受圧部材と一体に回転可能に順次連結され、前記加圧部材は前記被押圧部材に当接する先端突起部を有していることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、この練習機をドリルの刃と同様にハンドドリルのドリルチャックに装着することができ、リアルな感覚で練習することができる。また、ドリルチャックを回転させても、回転させなくても練習ができるため、練習の初期段階ではドリルチャックを回転させず、練習が進むにつれてドリルチャックを回転させるようにすれば、段階的な技能向上を果たすことができる。
【００１６】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第４の態様は、前記第２の態様において、前記加圧部材は、前記被押圧部材の定位置に揺動可能、かつ外力が加わらない自然な状態ではその中心軸が前記被押圧部材の表面に対して垂直になるように連結され、前記被押圧部材には、前記受圧部材と前記可撓部材と前記加圧部材とを覆って前記受圧部材の受圧端部以外は外部から視認不可能にするカバー部材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、穴開け練習時に可撓部材が圧縮変形する状況が、カバー部材に遮られて練習者には見えないため、練習者は手の感覚だけでハンドドリルを垂直に押し込む感覚を体得することができる。しかも、ハンドドリルに実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材をチャッキングして練習を行うため、実際の穴開け作業により近い状態で練習することができる。
【００１８】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第５の態様は、前記第４の態様において、前記被押圧部材を構造物等の表面に固定させる固定手段をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、ドリル穴開け練習機を、傾斜した構造物や、円筒状の構造物等に固定させることができる。このため、練習者には、穴開け材料の表面がどのような角度であっても、この表面に対してハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を効果的に体得させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第６の態様は、前記第４または第５の態様において、前記可撓部材を導電性材料で形成するとともに、前記可撓部材が径方向に湾曲した時にのみ該可撓部材と接触して電気的に導通する接触部材を設け、前記可撓部材と前記接触部材との間を電気的に接続して前記可撓部材が前記接触部材に接触すると閉じる回路を形成し、この回路に電源と電気的警報手段を接続したことを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、練習者の力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直でなければ、可撓部材が径方向に撓み、接触部材に接触する。このため、回路が閉じられて電源により電気的警報手段が作動し、練習者は入力方向が誤っていることを直ちに認識することができる。このため、緊張感のある練習を行って、上達を早めることができる。電気的警報手段としては、ブザーやランプ等の汎用電子部品を用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係るドリル穴開け練習機によれば、穴開け練習に伴う無駄を省きながら、材料の表面の角度に拘わらず、この表面にハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を練習者に効果的に体得させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るドリル穴開け練習機の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示すドリル穴開け練習機の縦断面図である。
【図３】図１に示すドリル穴開け練習機の可撓部材が軸方向に圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図４】図１に示すドリル穴開け練習機がハンドドリルに装着されて加圧部材が練習材料に当接した状態を示す図である。
【図５】図４の状態から練習材料の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す図である。
【図６】図４の状態から、練習材料の表面に対して垂直ではない方向に力が加えられて可撓部材が湾曲した状態を示す図である。
【図７】本発明に係るドリル穴開け練習機の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図９】本発明に係るドリル穴開け練習機の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図１１】図９の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直ではない方向に力が加えられて可撓部材が湾曲し、接触部材に接触した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の３つの実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第１実施形態を示す側面図であり、図２は図１に示すドリル穴開け練習機の縦断面図である。このドリル穴開け練習機１は、受圧部材２と、可撓部材３と、加圧部材４とを具備して構成されている。これらの部材２，３，４は、図４に示すハンドドリル１０のドリル軸心方向Ｃ１に沿うように同軸状に連結されている。
【００２６】
受圧部材２は、例えば金属材料を旋削加工したものであり、その端部側から順に、シャンク部２１、フランジ部２２、可撓部材圧入部２３、嵌合突起（嵌合部）２４が一体に形成されている。シャンク部２１は、図４に示すように、ハンドドリル１０のドリルチャック１１にチャッキングされる軸部である。フランジ部２２の外径は可撓部材圧入部２３の外径よりも大きい。受圧部材２は、加圧部材４と対向する対向面２５を有し、この対向面２５に嵌合突起２４が突設されている。嵌合突起２４の外径はシャンク部２１と同じ位であり、その先端部は円錐状に尖っている。この受圧部材２は、ハンドドリル１０のドリルチャック１１側からドリル軸心方向Ｃ１に沿う押圧力を受ける。
【００２７】
加圧部材４は、受圧部材２と同様に、例えば金属材料を旋削加工したものであり、その端部側から順に、先端突起部４１、フランジ部４２、可撓部材圧入部４３が一体に形成され、可撓部材圧入部４３には軸心穴状の嵌合凹部（嵌合部）４４が形成されている。先端突起部４１は、図４に示すように、実際のドリルの刃先の代わりに穴開け練習用の金属板１２（被押圧部材）に当接させる部分である。フランジ部４２の外径と可撓部材圧入部４３の外径は、それぞれ受圧部材２のフランジ部２２、可撓部材圧入部２３と等しくされている。加圧部材４は、受圧部材２と対向する対向面４５を有し、この対向面４５に嵌合凹部４４が形成されている。この嵌合凹部４４の内径は、受圧部材２の嵌合突起２４をスムーズに挿入できる寸法である。
【００２８】
可撓部材３として好ましいのは、中空の筒形状で、軸方向に圧縮可能、かつ径方向に湾曲可能な弾力性のあるものである。本実施形態では金属製のコイルスプリングを可撓部材３として用いている。この可撓部材３の一端は受圧部材２の可撓部材圧入部２３に圧入され、他端は加圧部材４の可撓部材圧入部４３に圧入されている。これにより、受圧部材２と可撓部材３と加圧部材４とが順次連結されて一体に回転可能となっている。可撓部材３は、外力が加わらない自然な状態ではドリル穴開け練習機１を直棒状に維持する。可撓部材３のバネレートは、例えば１０Ｎ／ｍｍ程度に設定するのが好ましいが、練習の難易度や練習者の習熟度、あるいは先端部（先端突起部４１、フランジ部４２、可撓部材圧入部４３）の重さ等に応じて適宜変更してもよい。
【００２９】
可撓部材３は、受圧部材２（ドリルチャック１１）からの押圧力をドリル軸心方向Ｃ１に沿って加圧部材４に伝達する。また、加圧部材４は、可撓部材３を介して伝達される受圧部材２側からの押圧力を図４に示す金属板１２（被押圧部材）の表面に伝達する。受圧部材２の対向面２５と、加圧部材４の対向面４５は、可撓部材３の中空部を隔てて互いに対向しており、これらの対向面２５，４５に設けられた嵌合突起２４と嵌合凹部４４は、図３に示すように、受圧部材２が可撓部材３を軸方向に圧縮させながらドリル軸心方向Ｃ１に沿って加圧部材４側に最も押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する。なお、嵌合突起２４と嵌合凹部４４の位置関係は逆であってもよい。
【００３０】
以上のように構成されたドリル穴開け練習機１を用いて穴開け練習する場合は、図４に示すように、例えば金属板１２にセンターポンチで凹部１３を形成したものを作り、ドリル穴開け練習機１をハンドドリル１０のシャンク部２１をドリルチャック１１にチャッキングする。そして、練習者はドリル穴開け練習機１の先端突起部４１を凹部１３に押し当て、ドリル軸心方向Ｃ１が金属板１２の表面に対して垂直になるように力を加える。その際にハンドドリル１０を回転させてもさせなくてもよい。
【００３１】
練習者のハンドドリル１０から加えられた押圧力は、ドリルチャック１１からドリル軸心方向Ｃ１に沿って受圧部材２と可撓部材３に軸方向に伝達される。図５に示すように、可撓部材３は、押圧力を受けて軸方向に圧縮されながら加圧部材４側に押圧力を伝達し、加圧部材４は先端突起部４１から押圧力を金属板１２の表面に伝える。この状態が、恰もドリルチャック１１に実際のドリルの刃を装着して金属板１２の表面に垂直に穴を開けるべくハンドドリル１０を押圧する時の感覚と類似したものとなる。
【００３２】
ここで、練習者の押圧力の入力方向が、金属板１２の表面に対して垂直であれば、可撓部材３は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみであるため、入力した力が金属板１２の表面に伝えられる。このため、加圧部材４の先端突起部４１が金属板１２の凹部１３からずれることがない。また、図３に示すように、受圧部材２側に設けられた嵌合突起２４と、加圧部材４側に設けられた嵌合凹部４４とが、きちんと嵌合する。したがって、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識することができる。
【００３３】
しかし、図６に示すように、練習者の押圧力の入力方向が金属板１２の表面に対して垂直でなければ、可撓部材３が径方向に撓んでしまい（湾曲してしまい）、押圧力が金属板１２の表面に伝えられない。即ち、加圧部材４の先端突起部４１が金属板１２の凹部１３からずれてしまうか、あるいはずれなかったとしても、嵌合突起２４と嵌合凹部４４とが嵌合できずに衝突して練習者が違和感を覚える。このため、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識することができる。
【００３４】
このように、可撓部材３を径方向には撓ませずに、軸方向にのみ圧縮させるようにハンドドリル１０を軸方向に押圧することができるようになれば、練習者は、材料の表面の角度に拘わらず、ハンドドリル１０の刃を垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。しかも、この穴開け練習機１を用いての穴開け練習は、実際にドリルの刃を使って端材等に穴開けを行うものではないため、ドリルの刃が消耗することがない。さらに、練習に用いる金属板１２には実際に穴が開けられることがなく、繰り返し使用することができるため、練習用に多数の端材等を用意する必要もないため、穴開け練習に伴う無駄を省くことができる。
【００３５】
この穴開け練習機１は、受圧部材２に設けられたシャンク部２１をチャッキングすることにより、実際のドリルの刃と同様にハンドドリル１０に取り付けることができ、加圧部材４には金属板１２に突き当てられる先端突起部４１が設けられているため、練習者はリアルな感覚で穴開け練習をすることができる。また、ドリルチャック１１を回転させても、回転させなくても練習ができるため、練習の初期段階ではドリルチャック１１を回転させず、練習が進むにつれてドリルチャック１１を回転させるようにすれば、段階的な技能向上を果たすことができる。
【００３６】
この穴開け練習機１を用いて穴開け練習を行えば、実際に穴開け作業を行う時に、例えば穴開け対象物の表面が傾斜していたり、あるいは航空機の胴体のような円筒状の形状であったりしても、そのあらゆる部位において表面に対し垂直に穴開けを行うことができるようになる。
【００３７】
［第２実施形態］
図７は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第２実施形態を示す縦断面図である。このドリル穴開け練習機５０は、第１実施形態のドリル穴開け練習機１とほぼ同様な構造の練習機本体５１を備えている。練習機本体５１は、受圧部材５２と、可撓部材５３と、加圧部材５４とを具備して構成されている。また、ドリル穴開け練習機５０は、ベース板（被押圧部材）５５と、カバー部材５６と、ベース板５５の裏面側に設けられた複数の吸盤５７とを具備して構成されている。カバー部材５６はベース板５５に被装されてドリル穴開け練習機５０を箱状に構成している。また、吸盤５７はベース板５５を構造物等の表面に固定させる固定手段であり、吸盤に限らず、磁石や他の係合装置等に置き換えてもよい。
【００３８】
練習機本体５１の受圧部材５２，可撓部材５３，加圧部材５４は同軸状に連結され、ベース板５５の表面に対して垂直な中心線Ｃ２に沿うように、ベース板５５から起立している。受圧部材５２には、第１実施形態の受圧部材２におけるシャンク部２１が設けられておらず、その代わり受圧端部５２１の中心部に凹部５２２が形成されている。また、受圧部材５２には嵌合突起（嵌合部）５２４が形成されている。
【００３９】
加圧部材５４には、第１実施形態の加圧部材４における先端突起部４１が設けられておらず、加圧部材５４はベース板５５の中央部に揺動可能に、かつ外力が加わらない自然な状態では練習機本体５１の中心線Ｃ２がベース板５５の表面に対して垂直になるように、図示しない弾性部材を介して連結されている。また、加圧部材４に嵌合凹部（嵌合部）５４４が形成されている。この嵌合凹部５４４と受圧部材５２の嵌合突起５２４の作用は第１実施形態と同様である。
【００４０】
可撓部材５３は、第１実施形態における可撓部材３と同様な金属製のコイルスプリングであり、受圧部材５２と加圧部材５４の間を連結し、外力が加わらない自然な状態では練習機本体５１を中心線Ｃ２に沿う直棒状に維持している。カバー部材５６の天面はベース板５５に平行する面とされ、その中央部には中心線Ｃ２が交差する位置に開口部５８が穿設されており、この開口部５８から受圧部材５２の受圧端部５２１が外部に臨んでいる。即ち、練習機本体５１の受圧部材５２と可撓部材５３と加圧部材５４は、カバー部材５６によって覆われており、受圧部材５２の受圧端部５２１以外は外部から見えないようになっている。
【００４１】
以上のように構成されたドリル穴開け練習機５０を用いて穴開け練習する場合は、ハンドドリル１０のドリルチャック１１に実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材５９をチャッキングし、練習者は棒材５９の先端を受圧部材５２の受圧端部５２１に形成された凹部５２２にあてがい、そのまま、図８に示すように、ドリル軸心方向Ｃ１がカバー部材５６の天面に対して垂直になるように力を加える。その際にハンドドリル１０を回転させてもさせなくてもよい。
【００４２】
練習者のハンドドリル１０から加えられた押圧力は、ドリルチャック１１からドリル軸心方向Ｃ１に沿って受圧部材５２と可撓部材５３に軸方向に伝達される。可撓部材５３は、押圧力を受けて軸方向に圧縮されながら加圧部材５４側に押圧力を伝達し、加圧部材５４は可撓部材５３からの押圧力をベース板５５に伝える。この状態は、恰もドリルチャック１１に実際のドリルの刃を装着してカバー部材５６の天面に孔を開けるべくハンドドリル１０を押圧する時の感覚と類似したものとなる。
【００４３】
ここで、練習者の押圧力の入力方向が、カバー部材５６の天面に対して垂直であれば、ドリル軸心方向Ｃ１と練習機本体５１の中心線Ｃ２とが一直線上に合致するため、可撓部材５３は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみとなり（図８参照）、入力した力がベース板５５に伝えられる。このため、棒材５９の先端が受圧部材５２の凹部５２２からずれることがない。そして、受圧部材５２側に設けられた嵌合突起５２４と、加圧部材５４側に設けられた嵌合凹部５４４とが、きちんと嵌合する。したがって、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識することができる。
【００４４】
しかし、練習者の押圧力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して垂直でなければ、ドリル軸心方向Ｃ１と練習機本体５１の中心線Ｃ２とが一直線上に合致しないため、可撓部材５３が径方向に撓んでしまい（湾曲してしまい）、押圧力がベース板５５に伝えられない。即ち、棒材５９の先端が受圧部材５２の凹部５２２からずれてしまうか、あるいはずれなかったとしても、嵌合突起５２４と嵌合凹部５４４とが嵌合できずに衝突して練習者が違和感を覚える。このため、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識することができる。
【００４５】
この穴開け練習機５０は、カバー部材５６によって練習機本体５１が覆われており、穴開け練習時に可撓部材５３が圧縮変形する状況が、カバー部材５６に遮られて練習者には見えないため、練習者は手の感覚だけでハンドドリル１０を垂直に押し込む感覚を体得することができる。しかも、ハンドドリル１０に実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材をチャッキングして練習を行うため、実際の穴開け作業により近い状態で、効果的な練習を行うことができる。
【００４６】
また、この穴開け練習機５０は、構造物等の表面に固定させるための吸盤５７を備えているため、ドリル穴開け練習機５０を、傾斜した構造物や、円筒状の構造物等に固定させることができる。したがって、練習者には、穴開け材料の表面がどのような角度であっても、この表面に対してハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を効果的に体得させることができる。
【００４７】
［第３実施形態］
図９は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第３実施形態を示す縦断面図である。このドリル穴開け練習機７０は、第２実施形態のドリル穴開け練習機５０とほぼ同様な構造であるが、可撓部材５３の周囲に接触部材７１が設けられている。この接触部材７１は、導電性材料で形成されたパイプ状の部品であり、その一端が絶縁部材７２を介してベース板５５に固定されている。接触部材７１の内周面と、可撓部材５３の外周との間には一定の間隔が設けられており、可撓部材５３が撓んで径方向に湾曲した時にのみ互いに接触するようになっている。可撓部材５３は導電性材料（金属）で形成されたコイルスプリングであるため、両部材５３，７１は接触すると電気的に導通する。
【００４８】
また、可撓部材５３と接触部材７１との間が配線７３によって電気的に接続されている。配線７３の一端は可撓部材５３が固定されている加圧部材５４側に繋がり、他端は接触部材７１に繋がっている。これにより、可撓部材５３が接触部材７１に接触すると閉じる回路７４が形成されている。この回路７４には電池等の電源７５が接続されるとともに、パイロットランプ７６とブザー７７が並列または直列に接続されている。パイロットランプ７６とブザー７７は電気的警報手段として機能するものである。
【００４９】
上記のように構成されたドリル穴開け練習機７０によれば、図１０に示すように、練習者の力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して正しく垂直になっている場合には、可撓部材５３が径方向に湾曲せずに真っ直ぐに圧縮されるため、可撓部材５３と接触部材７１とが接触することはない。しかし、図１１に示すように、練習者の力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して垂直でないと、可撓部材５３が径方向に湾曲して接触部材７１に接触する。このため、回路７４が電気的に閉じられて電源７５によりパイロットランプ７６が点灯し、ブザー７７が鳴る。したがって、練習者は入力方向が誤っていることを直ちに認識することができるとともに、ランプが点いたりブザーが鳴ることによって緊張感のある練習を行い、その上達を早めることができる。なお、パイロットランプ７６とブザー７７はいずれか一方のみ設けてもよい。
【００５０】
なお、本発明に係るドリル穴開け練習機は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲であれば、数々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１，５０，７０ ドリル穴開け練習機
２，５２ 受圧部材
３，５３ 可撓部材
４，５４ 加圧部材
１０ ハンドドリル
１１ ドリルチャック
１２ 金属板（被押圧部材）
２１ シャンク部
２４，５２４ 嵌合突起（嵌合部）
２５，４５ 対向面
４１ 先端突起部
４４，５４４ 嵌合凹部（嵌合部）
５５ ベース板（被押圧部材）
５６ カバー部材
５７ 吸盤（固定手段）
７１ 接触部材
７４ 回路
７５ 電源
７６ パイロットランプ（電気的警報手段）
７７ ブザー（電気的警報手段）
５２１ 受圧部材の受圧端部
Ｃ１ ドリル軸心方向
Ｃ２ 練習機本体の中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴開け対象物に手持ち式のハンドドリルで穴を開ける際に、穴開け対象物の表面に対して垂直に穴を開ける感覚を体得できるようにするドリル穴開け練習機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属板等の材料に、モータまたはエアで駆動される手持ち式のハンドドリルで穴を開けるには、ドリルの刃の軸心を材料の表面に対して垂直に当てながら力を加えてゆき、穴を垂直に開ける必要がある。しかし、特別な冶具を用いることなく、ハンドドリルで材料の表面に対して垂直に穴を開けるには熟練を要する。このため、不慣れな作業者においては、事前に材料の端材等を使って穴開けの練習を繰り返しておく必要があった。
【０００３】
また、材料の表面に垂直に穴開けできるようにしたハンドドリルとして、特許文献１，２等に開示されているハンドドリルのように、気泡式の水平器を備え、穴開け作業時にはこの水平器を見ながらハンドドリルの姿勢を調整して、ドリルの刃の軸心を穴開け対象物の表面に対して垂直に保てるようにしたものがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８１４２９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０３４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、端材等で穴開けの練習を繰り返すのは、練習者が技術を体得するまでの期間、ドリルの刃が消耗するばかりか、端材と言えども実際の製品と同じ高価なものを用いなければならない場合があり、必ずしもその調達が容易ではないことがある。さらに、多量の切粉が発生し、その処理にも手間が掛かる等、多くの無駄が発生していた。なお、熟練した作業者が練習者に、材料の表面に対してドリルの刃を垂直にして力を込めるという感覚を言葉だけで教えるのは困難である。
【０００６】
一方、特許文献１，２等に開示されている水平器を備えたハンドドリルは、水平器の指示に倣ってドリルの刃を垂直または水平にしても、それは重力の方向に対して垂直または水平になるだけであるため、例えば穴開けする材料の表面が傾斜していたり、円筒状であったりする場合には、水平器が役に立たない。
【０００７】
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、穴開け練習に伴う無駄を省きながら、材料の表面の角度に拘わらず、この表面にハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を練習者に体得させることのできるドリル穴開け練習機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
即ち、本発明に係るドリル穴開け練習機の第１の態様は、ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向に沿う押圧力を受ける受圧部材と、前記受圧部材に連結され、前記ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材と、前記可撓部材の反受圧部材側に連結され、該可撓部材を介して伝達される前記ドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材とを具備したことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、穴開け練習者がハンドドリルを持ち、そのドリルチャックを受圧部材側に押圧すると、受圧部材がその軸方向に押圧され、この押圧力が可撓部材に伝達されて可撓部材が軸方向に圧縮されながら加圧部材側に押圧力を伝達し、加圧部材は被押圧部材の表面に上記押圧力を伝達する。被押圧部材としては、例えばセンターポンチで凹部を形成した金属板等を用い、加圧部材の先端を尖らせて上記凹部に押し当てるようにすることができる。被押圧部材には実際に穴が開けられることはないため、繰り返し使用することができる。
【００１０】
穴開け練習者の押圧力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直であれば、可撓部材は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみであるため、入力した押圧力が被押圧部材の表面に伝えられる。例えば被押圧部材を上述のようにセンターポンチで凹部を形成した金属板とし、加圧部材の先端を尖らせて上記凹部に押し当てるようにした場合には、加圧部材の先端部が被押圧部材の凹部からずれることがなく、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識できる。しかし、練習者の押圧力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直でなければ、可撓部材が径方向に撓んでしまい、押圧力が被押圧部材の表面に伝えられない。即ち、加圧部材の先端部が被押圧部材表面でずれてしまい、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識できる。
【００１１】
このように、可撓部材を径方向には撓ませずに、軸方向にのみ圧縮させるようにハンドドリルを押圧することができるようになれば、練習者は、材料の表面の角度に拘わらず、ハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。しかも、この穴開け練習機を用いての穴開け練習は、実際にドリルの刃を使って端材等に穴開けを行うものではないため、ドリルの刃が消耗することがなく、端材等を用意する必要もないため、穴開け練習に伴う無駄を省くことができる。
【００１２】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第２の態様は、前記第１の態様において、前記可撓部材は中空の筒形状であり、前記受圧部材と前記加圧部材は、前記可撓部材の中空部を隔てて対向する対向面を有し、これらの対向面には、前記受圧部材が前記可撓部材を軸方向に圧縮させながら前記ドリル軸心方向に沿って前記加圧部材側に押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する嵌合部を有していることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によれば、ハンドドリルを正確に軸方向に押圧しない限り、嵌合部が嵌合できず、受圧部材側の嵌合部と加圧部材側の嵌合部とが衝突して練習者が違和感を覚えるため、練習者はより効果的にハンドドリルの刃を材料の表面に垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。
【００１４】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第３の態様は、前記第１または第２の態様において、前記受圧部材は、前記ドリルチャックに加えられるシャンク部を有し、前記可撓部材と前記加圧部材は、それぞれ前記受圧部材と一体に回転可能に順次連結され、前記加圧部材は前記被押圧部材に当接する先端突起部を有していることを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、この練習機をドリルの刃と同様にハンドドリルのドリルチャックに装着することができ、リアルな感覚で練習することができる。また、ドリルチャックを回転させても、回転させなくても練習ができるため、練習の初期段階ではドリルチャックを回転させず、練習が進むにつれてドリルチャックを回転させるようにすれば、段階的な技能向上を果たすことができる。
【００１６】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第４の態様は、前記第２の態様において、前記加圧部材は、前記被押圧部材の定位置に揺動可能、かつ外力が加わらない自然な状態ではその中心軸が前記被押圧部材の表面に対して垂直になるように連結され、前記被押圧部材には、前記受圧部材と前記可撓部材と前記加圧部材とを覆って前記受圧部材の受圧端部以外は外部から視認不可能にするカバー部材が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
上記構成によれば、穴開け練習時に可撓部材が圧縮変形する状況が、カバー部材に遮られて練習者には見えないため、練習者は手の感覚だけでハンドドリルを垂直に押し込む感覚を体得することができる。しかも、ハンドドリルに実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材をチャッキングして練習を行うため、実際の穴開け作業により近い状態で練習することができる。
【００１８】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第５の態様は、前記第４の態様において、前記被押圧部材を構造物等の表面に固定させる固定手段をさらに有することを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、ドリル穴開け練習機を、傾斜した構造物や、円筒状の構造物等に固定させることができる。このため、練習者には、穴開け材料の表面がどのような角度であっても、この表面に対してハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を効果的に体得させることができる。
【００２０】
また、本発明に係るドリル穴開け練習機の第６の態様は、前記第４または第５の態様において、前記可撓部材を導電性材料で形成するとともに、前記可撓部材が径方向に湾曲した時にのみ該可撓部材と接触して電気的に導通する接触部材を設け、前記可撓部材と前記接触部材との間を電気的に接続して前記可撓部材が前記接触部材に接触すると閉じる回路を形成し、この回路に電源と電気的警報手段を接続したことを特徴とする。
【００２１】
上記構成によれば、練習者の力の入力方向が被押圧部材の表面に対して垂直でなければ、可撓部材が径方向に撓み、接触部材に接触する。このため、回路が閉じられて電源により電気的警報手段が作動し、練習者は入力方向が誤っていることを直ちに認識することができる。このため、緊張感のある練習を行って、上達を早めることができる。電気的警報手段としては、ブザーやランプ等の汎用電子部品を用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明に係るドリル穴開け練習機によれば、穴開け練習に伴う無駄を省きながら、材料の表面の角度に拘わらず、この表面にハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を練習者に効果的に体得させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係るドリル穴開け練習機の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１に示すドリル穴開け練習機の縦断面図である。
【図３】図１に示すドリル穴開け練習機の可撓部材が軸方向に圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図４】図１に示すドリル穴開け練習機がハンドドリルに装着されて加圧部材が練習材料に当接した状態を示す図である。
【図５】図４の状態から練習材料の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す図である。
【図６】図４の状態から、練習材料の表面に対して垂直ではない方向に力が加えられて可撓部材が湾曲した状態を示す図である。
【図７】本発明に係るドリル穴開け練習機の第２実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図９】本発明に係るドリル穴開け練習機の第３実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直な方向に力が加えられて可撓部材が圧縮された状態を示す縦断面図である。
【図１１】図９の状態から、被押圧部材の表面に対して垂直ではない方向に力が加えられて可撓部材が湾曲し、接触部材に接触した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本発明の３つの実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
［第１実施形態］
図１は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第１実施形態を示す側面図であり、図２は図１に示すドリル穴開け練習機の縦断面図である。このドリル穴開け練習機１は、受圧部材２と、可撓部材３と、加圧部材４とを具備して構成されている。これらの部材２，３，４は、図４に示すハンドドリル１０のドリル軸心方向Ｃ１に沿うように同軸状に連結されている。
【００２６】
受圧部材２は、例えば金属材料を旋削加工したものであり、その端部側から順に、シャンク部２１、フランジ部２２、可撓部材圧入部２３、嵌合突起（嵌合部）２４が一体に形成されている。シャンク部２１は、図４に示すように、ハンドドリル１０のドリルチャック１１にチャッキングされる軸部である。フランジ部２２の外径は可撓部材圧入部２３の外径よりも大きい。受圧部材２は、加圧部材４と対向する対向面２５を有し、この対向面２５に嵌合突起２４が突設されている。嵌合突起２４の外径はシャンク部２１と同じ位であり、その先端部は円錐状に尖っている。この受圧部材２は、ハンドドリル１０のドリルチャック１１側からドリル軸心方向Ｃ１に沿う押圧力を受ける。
【００２７】
加圧部材４は、受圧部材２と同様に、例えば金属材料を旋削加工したものであり、その端部側から順に、先端突起部４１、フランジ部４２、可撓部材圧入部４３が一体に形成され、可撓部材圧入部４３には軸心穴状の嵌合凹部（嵌合部）４４が形成されている。先端突起部４１は、図４に示すように、実際のドリルの刃先の代わりに穴開け練習用の金属板１２（被押圧部材）に当接させる部分である。フランジ部４２の外径と可撓部材圧入部４３の外径は、それぞれ受圧部材２のフランジ部２２、可撓部材圧入部２３と等しくされている。加圧部材４は、受圧部材２と対向する対向面４５を有し、この対向面４５に嵌合凹部４４が形成されている。この嵌合凹部４４の内径は、受圧部材２の嵌合突起２４をスムーズに挿入できる寸法である。
【００２８】
可撓部材３として好ましいのは、中空の筒形状で、軸方向に圧縮可能、かつ径方向に湾曲可能な弾力性のあるものである。本実施形態では金属製のコイルスプリングを可撓部材３として用いている。この可撓部材３の一端は受圧部材２の可撓部材圧入部２３に圧入され、他端は加圧部材４の可撓部材圧入部４３に圧入されている。これにより、受圧部材２と可撓部材３と加圧部材４とが順次連結されて一体に回転可能となっている。可撓部材３は、外力が加わらない自然な状態ではドリル穴開け練習機１を直棒状に維持する。可撓部材３のバネレートは、例えば１０Ｎ／ｍｍ程度に設定するのが好ましいが、練習の難易度や練習者の習熟度、あるいは先端部（先端突起部４１、フランジ部４２、可撓部材圧入部４３）の重さ等に応じて適宜変更してもよい。
【００２９】
可撓部材３は、受圧部材２（ドリルチャック１１）からの押圧力をドリル軸心方向Ｃ１に沿って加圧部材４に伝達する。また、加圧部材４は、可撓部材３を介して伝達される受圧部材２側からの押圧力を図４に示す金属板１２（被押圧部材）の表面に伝達する。受圧部材２の対向面２５と、加圧部材４の対向面４５は、可撓部材３の中空部を隔てて互いに対向しており、これらの対向面２５，４５に設けられた嵌合突起２４と嵌合凹部４４は、図３に示すように、受圧部材２が可撓部材３を軸方向に圧縮させながらドリル軸心方向Ｃ１に沿って加圧部材４側に最も押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する。なお、嵌合突起２４と嵌合凹部４４の位置関係は逆であってもよい。
【００３０】
以上のように構成されたドリル穴開け練習機１を用いて穴開け練習する場合は、図４に示すように、例えば金属板１２にセンターポンチで凹部１３を形成したものを作り、ドリル穴開け練習機１をハンドドリル１０のシャンク部２１をドリルチャック１１にチャッキングする。そして、練習者はドリル穴開け練習機１の先端突起部４１を凹部１３に押し当て、ドリル軸心方向Ｃ１が金属板１２の表面に対して垂直になるように力を加える。その際にハンドドリル１０を回転させてもさせなくてもよい。
【００３１】
練習者のハンドドリル１０から加えられた押圧力は、ドリルチャック１１からドリル軸心方向Ｃ１に沿って受圧部材２と可撓部材３に軸方向に伝達される。図５に示すように、可撓部材３は、押圧力を受けて軸方向に圧縮されながら加圧部材４側に押圧力を伝達し、加圧部材４は先端突起部４１から押圧力を金属板１２の表面に伝える。この状態が、恰もドリルチャック１１に実際のドリルの刃を装着して金属板１２の表面に垂直に穴を開けるべくハンドドリル１０を押圧する時の感覚と類似したものとなる。
【００３２】
ここで、練習者の押圧力の入力方向が、金属板１２の表面に対して垂直であれば、可撓部材３は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみであるため、入力した力が金属板１２の表面に伝えられる。このため、加圧部材４の先端突起部４１が金属板１２の凹部１３からずれることがない。また、図３に示すように、受圧部材２側に設けられた嵌合突起２４と、加圧部材４側に設けられた嵌合凹部４４とが、きちんと嵌合する。したがって、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識することができる。
【００３３】
しかし、図６に示すように、練習者の押圧力の入力方向が金属板１２の表面に対して垂直でなければ、可撓部材３が径方向に撓んでしまい（湾曲してしまい）、押圧力が金属板１２の表面に伝えられない。即ち、加圧部材４の先端突起部４１が金属板１２の凹部１３からずれてしまうか、あるいはずれなかったとしても、嵌合突起２４と嵌合凹部４４とが嵌合できずに衝突して練習者が違和感を覚える。このため、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識することができる。
【００３４】
このように、可撓部材３を径方向には撓ませずに、軸方向にのみ圧縮させるようにハンドドリル１０を軸方向に押圧することができるようになれば、練習者は、材料の表面の角度に拘わらず、ハンドドリル１０の刃を垂直に当てて力を込める感覚を体得することができる。しかも、この穴開け練習機１を用いての穴開け練習は、実際にドリルの刃を使って端材等に穴開けを行うものではないため、ドリルの刃が消耗することがない。さらに、練習に用いる金属板１２には実際に穴が開けられることがなく、繰り返し使用することができるため、練習用に多数の端材等を用意する必要もないため、穴開け練習に伴う無駄を省くことができる。
【００３５】
この穴開け練習機１は、受圧部材２に設けられたシャンク部２１をチャッキングすることにより、実際のドリルの刃と同様にハンドドリル１０に取り付けることができ、加圧部材４には金属板１２に突き当てられる先端突起部４１が設けられているため、練習者はリアルな感覚で穴開け練習をすることができる。また、ドリルチャック１１を回転させても、回転させなくても練習ができるため、練習の初期段階ではドリルチャック１１を回転させず、練習が進むにつれてドリルチャック１１を回転させるようにすれば、段階的な技能向上を果たすことができる。
【００３６】
この穴開け練習機１を用いて穴開け練習を行えば、実際に穴開け作業を行う時に、例えば穴開け対象物の表面が傾斜していたり、あるいは航空機の胴体のような円筒状の形状であったりしても、そのあらゆる部位において表面に対し垂直に穴開けを行うことができるようになる。
【００３７】
［第２実施形態］
図７は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第２実施形態を示す縦断面図である。このドリル穴開け練習機５０は、第１実施形態のドリル穴開け練習機１とほぼ同様な構造の練習機本体５１を備えている。練習機本体５１は、受圧部材５２と、可撓部材５３と、加圧部材５４とを具備して構成されている。また、ドリル穴開け練習機５０は、ベース板（被押圧部材）５５と、カバー部材５６と、ベース板５５の裏面側に設けられた複数の吸盤５７とを具備して構成されている。カバー部材５６はベース板５５に被装されてドリル穴開け練習機５０を箱状に構成している。また、吸盤５７はベース板５５を構造物等の表面に固定させる固定手段であり、吸盤に限らず、磁石や他の係合装置等に置き換えてもよい。
【００３８】
練習機本体５１の受圧部材５２，可撓部材５３，加圧部材５４は同軸状に連結され、ベース板５５の表面に対して垂直な中心線Ｃ２に沿うように、ベース板５５から起立している。受圧部材５２には、第１実施形態の受圧部材２におけるシャンク部２１が設けられておらず、その代わり受圧端部５２１の中心部に凹部５２２が形成されている。また、受圧部材５２には嵌合突起（嵌合部）５２４が形成されている。
【００３９】
加圧部材５４には、第１実施形態の加圧部材４における先端突起部４１が設けられておらず、加圧部材５４はベース板５５の中央部に揺動可能に、かつ外力が加わらない自然な状態では練習機本体５１の中心線Ｃ２がベース板５５の表面に対して垂直になるように、図示しない弾性部材を介して連結されている。また、加圧部材４に嵌合凹部（嵌合部）５４４が形成されている。この嵌合凹部５４４と受圧部材５２の嵌合突起５２４の作用は第１実施形態と同様である。
【００４０】
可撓部材５３は、第１実施形態における可撓部材３と同様な金属製のコイルスプリングであり、受圧部材５２と加圧部材５４の間を連結し、外力が加わらない自然な状態では練習機本体５１を中心線Ｃ２に沿う直棒状に維持している。カバー部材５６の天面はベース板５５に平行する面とされ、その中央部には中心線Ｃ２が交差する位置に開口部５８が穿設されており、この開口部５８から受圧部材５２の受圧端部５２１が外部に臨んでいる。即ち、練習機本体５１の受圧部材５２と可撓部材５３と加圧部材５４は、カバー部材５６によって覆われており、受圧部材５２の受圧端部５２１以外は外部から見えないようになっている。
【００４１】
以上のように構成されたドリル穴開け練習機５０を用いて穴開け練習する場合は、ハンドドリル１０のドリルチャック１１に実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材５９をチャッキングし、練習者は棒材５９の先端を受圧部材５２の受圧端部５２１に形成された凹部５２２にあてがい、そのまま、図８に示すように、ドリル軸心方向Ｃ１がカバー部材５６の天面に対して垂直になるように力を加える。その際にハンドドリル１０を回転させてもさせなくてもよい。
【００４２】
練習者のハンドドリル１０から加えられた押圧力は、ドリルチャック１１からドリル軸心方向Ｃ１に沿って受圧部材５２と可撓部材５３に軸方向に伝達される。可撓部材５３は、押圧力を受けて軸方向に圧縮されながら加圧部材５４側に押圧力を伝達し、加圧部材５４は可撓部材５３からの押圧力をベース板５５に伝える。この状態は、恰もドリルチャック１１に実際のドリルの刃を装着してカバー部材５６の天面に孔を開けるべくハンドドリル１０を押圧する時の感覚と類似したものとなる。
【００４３】
ここで、練習者の押圧力の入力方向が、カバー部材５６の天面に対して垂直であれば、ドリル軸心方向Ｃ１と練習機本体５１の中心線Ｃ２とが一直線上に合致するため、可撓部材５３は径方向に撓むことなく軸方向に圧縮されるのみとなり（図８参照）、入力した力がベース板５５に伝えられる。このため、棒材５９の先端が受圧部材５２の凹部５２２からずれることがない。そして、受圧部材５２側に設けられた嵌合突起５２４と、加圧部材５４側に設けられた嵌合凹部５４４とが、きちんと嵌合する。したがって、練習者は力の掛け方が正しかったことを認識することができる。
【００４４】
しかし、練習者の押圧力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して垂直でなければ、ドリル軸心方向Ｃ１と練習機本体５１の中心線Ｃ２とが一直線上に合致しないため、可撓部材５３が径方向に撓んでしまい（湾曲してしまい）、押圧力がベース板５５に伝えられない。即ち、棒材５９の先端が受圧部材５２の凹部５２２からずれてしまうか、あるいはずれなかったとしても、嵌合突起５２４と嵌合凹部５４４とが嵌合できずに衝突して練習者が違和感を覚える。このため、練習者は力の掛け方が間違っていたことを認識することができる。
【００４５】
この穴開け練習機５０は、カバー部材５６によって練習機本体５１が覆われており、穴開け練習時に可撓部材５３が圧縮変形する状況が、カバー部材５６に遮られて練習者には見えないため、練習者は手の感覚だけでハンドドリル１０を垂直に押し込む感覚を体得することができる。しかも、ハンドドリル１０に実際のドリルの刃、もしくはドリルの刃を模した棒材をチャッキングして練習を行うため、実際の穴開け作業により近い状態で、効果的な練習を行うことができる。
【００４６】
また、この穴開け練習機５０は、構造物等の表面に固定させるための吸盤５７を備えているため、ドリル穴開け練習機５０を、傾斜した構造物や、円筒状の構造物等に固定させることができる。したがって、練習者には、穴開け材料の表面がどのような角度であっても、この表面に対してハンドドリルの刃を垂直に当てて力を込める感覚を効果的に体得させることができる。
【００４７】
［第３実施形態］
図９は、本発明に係るドリル穴開け練習機の第３実施形態を示す縦断面図である。このドリル穴開け練習機７０は、第２実施形態のドリル穴開け練習機５０とほぼ同様な構造であるが、可撓部材５３の周囲に接触部材７１が設けられている。この接触部材７１は、導電性材料で形成されたパイプ状の部品であり、その一端が絶縁部材７２を介してベース板５５に固定されている。接触部材７１の内周面と、可撓部材５３の外周との間には一定の間隔が設けられており、可撓部材５３が撓んで径方向に湾曲した時にのみ互いに接触するようになっている。可撓部材５３は導電性材料（金属）で形成されたコイルスプリングであるため、両部材５３，７１は接触すると電気的に導通する。
【００４８】
また、可撓部材５３と接触部材７１との間が配線７３によって電気的に接続されている。配線７３の一端は可撓部材５３が固定されている加圧部材５４側に繋がり、他端は接触部材７１に繋がっている。これにより、可撓部材５３が接触部材７１に接触すると閉じる回路７４が形成されている。この回路７４には電池等の電源７５が接続されるとともに、パイロットランプ７６とブザー７７が並列または直列に接続されている。パイロットランプ７６とブザー７７は電気的警報手段として機能するものである。
【００４９】
上記のように構成されたドリル穴開け練習機７０によれば、図１０に示すように、練習者の力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して正しく垂直になっている場合には、可撓部材５３が径方向に湾曲せずに真っ直ぐに圧縮されるため、可撓部材５３と接触部材７１とが接触することはない。しかし、図１１に示すように、練習者の力の入力方向がカバー部材５６の天面に対して垂直でないと、可撓部材５３が径方向に湾曲して接触部材７１に接触する。このため、回路７４が電気的に閉じられて電源７５によりパイロットランプ７６が点灯し、ブザー７７が鳴る。したがって、練習者は入力方向が誤っていることを直ちに認識することができるとともに、ランプが点いたりブザーが鳴ることによって緊張感のある練習を行い、その上達を早めることができる。なお、パイロットランプ７６とブザー７７はいずれか一方のみ設けてもよい。
【００５０】
なお、本発明に係るドリル穴開け練習機は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲であれば、数々の変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００５１】
１，５０，７０ ドリル穴開け練習機
２，５２ 受圧部材
３，５３ 可撓部材
４，５４ 加圧部材
１０ ハンドドリル
１１ ドリルチャック
１２ 金属板（被押圧部材）
２１ シャンク部
２４，５２４ 嵌合突起（嵌合部）
２５，４５ 対向面
４１ 先端突起部
４４，５４４ 嵌合凹部（嵌合部）
５５ ベース板（被押圧部材）
５６ カバー部材
５７ 吸盤（固定手段）
７１ 接触部材
７４ 回路
７５ 電源
７６ パイロットランプ（電気的警報手段）
７７ ブザー（電気的警報手段）
５２１ 受圧部材の受圧端部
Ｃ１ ドリル軸心方向
Ｃ２ 練習機本体の中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向に沿う押圧力を受ける受圧部材と、
前記受圧部材に連結され、前記ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材と、
前記可撓部材の反受圧部材側に連結され、該可撓部材を介して伝達される前記ドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材と、
を具備したことを特徴とするドリル穴開け練習機。
【請求項２】
前記可撓部材は中空の筒形状であり、前記受圧部材と前記加圧部材は、前記可撓部材の中空部を隔てて対向する対向面を有し、これらの対向面には、前記受圧部材が前記可撓部材を軸方向に圧縮させながら前記ドリル軸心方向に沿って前記加圧部材側に押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する嵌合部を有していることを特徴とする請求項１に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項３】
前記受圧部材は、前記ドリルチャックに加えられるシャンク部を有し、
前記可撓部材と前記加圧部材は、それぞれ前記受圧部材と一体に回転可能に順次連結され、
前記加圧部材は前記被押圧部材に当接する先端突起部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項４】
前記加圧部材は、前記被押圧部材の定位置に揺動可能、かつ外力が加わらない自然な状態ではその中心軸が前記被押圧部材の表面に対して垂直になるように連結され、
前記被押圧部材には、前記受圧部材と前記可撓部材と前記加圧部材とを覆って前記受圧部材の受圧端部以外は外部から視認不可能にするカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項５】
前記被押圧部材を構造物等の表面に固定させる固定手段をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項６】
前記可撓部材を導電性材料で形成するとともに、前記可撓部材が径方向に湾曲した時にのみ該可撓部材と接触して電気的に導通する接触部材を設け、前記可撓部材と前記接触部材との間を電気的に接続して前記可撓部材が前記接触部材に接触すると閉じる回路を形成し、この回路に電源と電気的警報手段を接続したことを特徴とする請求項４または５に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項１】
ハンドドリルのドリルチャック側からドリル軸心方向に沿う押圧力を受ける受圧部材と、
前記受圧部材に連結され、前記ドリルチャックからの押圧力を軸方向に伝達し、軸方向に圧縮可能かつ径方向に湾曲可能な可撓部材と、
前記可撓部材の反受圧部材側に連結され、該可撓部材を介して伝達される前記ドリルチャック側からの押圧力を被押圧部材の表面に伝達する加圧部材と、
を具備したことを特徴とするドリル穴開け練習機。
【請求項２】
前記可撓部材は中空の筒形状であり、前記受圧部材と前記加圧部材は、前記可撓部材の中空部を隔てて対向する対向面を有し、これらの対向面には、前記受圧部材が前記可撓部材を軸方向に圧縮させながら前記ドリル軸心方向に沿って前記加圧部材側に押圧された時に、互いに軸方向に嵌合する嵌合部を有していることを特徴とする請求項１に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項３】
前記受圧部材は、前記ドリルチャックに加えられるシャンク部を有し、
前記可撓部材と前記加圧部材は、それぞれ前記受圧部材と一体に回転可能に順次連結され、
前記加圧部材は前記被押圧部材に当接する先端突起部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項４】
前記加圧部材は、前記被押圧部材の定位置に揺動可能、かつ外力が加わらない自然な状態ではその中心軸が前記被押圧部材の表面に対して垂直になるように連結され、
前記被押圧部材には、前記受圧部材と前記可撓部材と前記加圧部材とを覆って前記受圧部材の受圧端部以外は外部から視認不可能にするカバー部材が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項５】
前記被押圧部材を構造物等の表面に固定させる固定手段をさらに有することを特徴とする請求項４に記載のドリル穴開け練習機。
【請求項６】
前記可撓部材を導電性材料で形成するとともに、前記可撓部材が径方向に湾曲した時にのみ該可撓部材と接触して電気的に導通する接触部材を設け、前記可撓部材と前記接触部材との間を電気的に接続して前記可撓部材が前記接触部材に接触すると閉じる回路を形成し、この回路に電源と電気的警報手段を接続したことを特徴とする請求項４または５に記載のドリル穴開け練習機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１７１０８１（Ｐ２０１２−１７１０８１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８３２７（Ｐ２０１１−３８３２７）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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