穿孔具の刃

【課題】
非円形の透孔を穿設する場合に用いても穿孔刃とタイミングベルトとの分離を防止できるようにした穿孔具の刃を提供する。
【解決手段】
穿孔刃は、無端ベルト状に形成された刃本体と、回転機構に噛み合う無端ベルト状に形成されたタイミングベルトとを備え、
該刃本体は、該刃本体の一端側に形成された複数の刃体と、前記タイミングベルトと連結するため該刃本体の他端側に、その周方向に間隔を開けて設けられると共に該他端から前記タイミングベルトへ向けて突出して形成された複数の連結部を備え、
前記タイミングベルトには前記連結部が挿通される複数の挿通部を備えてなり、
前記挿通部に前記連結部が挿通されて刃本体とタイミングベルトとが連結されてなることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、壁材に非円形の透孔を穿孔する穿孔具の刃に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているように、壁材の壁面等に非円形の透孔を穿設するための穿孔具が知られている。当該穿孔具は、その前面を壁面に押し付けた状態で駆動源を駆動させ、切削刃を回転させることによって、当該切削刃で壁材に非円形の透孔を穿設する構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０３１１９号公報
【０００４】
特許文献１に記載の穿孔具の穿孔刃１００は、図１３に示すように、円筒状に形成された刃本体１０１と、該刃本体１０１の基端側に設けられたタイミングベルト１０２とから構成されている。該タイミングベルト１０２の凹凸歯にプーリのプーリ歯が噛合することによって、プーリの回転力が穿孔刃１００に伝達されるようになっている。そして、該プーリが、駆動源としての電気ドリルに駆動されて作動することで穿孔刃１００が回転し、該穿孔刃１００で壁材に非円形状の透孔を穿設するものである。図１３は穿孔刃１００の一部を破断して示す穿孔刃１００の側面図である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の穿孔具の穿孔刃１００は、図１３に示すように、円筒状の刃本体１０１の基端側とタイミングベルト１０２とが接着材１０３で接着されている。そして、前述のように、穿孔刃１００を回転させて、壁材に非円形状の透孔を穿孔する場合には、図１４に示すように、該穿孔刃１００が、範囲Ｎおいては円弧状の形態になり、範囲Ｍにおいては平坦な形態になる。図１４は図１３に示す穿孔刃１００を前面側から観た状態を示す。
【０００６】
このため、穿孔刃１００の回転中に穿孔刃１００が円弧状の形態になったり、平坦な形態になったりと、その形態が頻繁に変化することになる。そして、特に、タイミングベルト１０２はゴム製であるために、前述のように、穿孔刃１００の形態が変化することによって、以下のような問題があった。
【０００７】
即ち、該穿孔刃１００が穿孔中に、図１４に示すように、範囲Ｍから範囲Ｎに移行する際において平坦状の形態から円弧状の形態に変化する場合、図１５に示すように、タイミングベルト１０２の外側の層には穿孔刃１００の周方向へ向けて引っ張り力Ｆ１が作用することで、該タイミングベルト１０２の外側の層が延びようとする一方、図１４に示すように、範囲Ｎから範囲Ｍに移行する際において円弧状の形態から平坦状の形態に変化する場合、図１６に示すように、タイミングベルト１０２の外側の層には該タイミングベルト１０２を縮ませるような押圧力Ｆ２が作用することで、該タイミングベルト１０２が縮まろうとする。
【０００８】
以上のように、穿孔刃１００の回転中に、タイミングベルト１０２には引っ張り力Ｆ１と押圧力Ｆ２とが交互に繰り返されるように作用するために、タイミングベルト１０２と接着材１０３とが剥離し易く、当該剥離が生じた場合には、刃本体１０１とタイミングベルト１０２とが分離することになって、穿孔具としての機能を果たさないという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、非円形の透孔を穿設する場合に用いても穿孔刃とタイミングベルトとの分離を防止できるようにした穿孔具の刃を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、無端ベルト状に形成された穿孔刃を回転機構により回転させて壁材に非円形の透孔を穿孔する穿孔具の刃であって、
前記穿孔刃は、無端ベルト状に形成された刃本体と、回転機構に噛み合う無端ベルト状に形成されたタイミングベルトとを備え、
該刃本体は、該刃本体の一端側に形成された複数の刃体と、前記タイミングベルトと連結するため該刃本体の他端側に、その周方向に間隔を開けて設けられると共に該他端から前記タイミングベルトへ向けて突出して形成された複数の連結部を備え、
前記タイミングベルトには前記連結部が挿通される複数の挿通部を備えてなり、
前記挿通部に前記連結部が挿通されて刃本体とタイミングベルトとが連結されてなることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記刃本体の他端と、タイミングベルトとの間には、切粉が排出される間隔が開けられていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、刃本体の周方向へ間隔を開けて設けられた複数の連結部とタイミングベルトの挿通部とが連結しているが、当該連結部及び挿通部は周方向へ所定間隔毎に部分的に設けられているものであって、当該連結部及び挿通部が設けられていない部位では、刃本体とタイミングベルトは連結されていないために互いに自在に変形することができる。このために、穿孔刃の回転中に、刃本体及びタイミングベルトが円弧状の形態と平坦な形態とを繰り返しても刃本体とタイミングベルトとを分離させる力は作用しない。又、穿孔刃の連結部がタイミングベルトの挿通部に挿入されることで刃本体とタイミングベルトとが連結されるために、回転駆動源からタイミングベルトに伝達された回転力がタイミングベルトから刃本体へ的確に伝達されることができる。
【００１３】
つまり、請求項１に記載の発明によれば、刃本体とタイミングベルトとがしっかりと連結されて駆動源から伝達されたタイミングベルトの回転力が刃本体にしっかりと伝達される上に、刃本体とタイミングベルトは、互いに面で接着されていないために、互いに円弧状の形態になったり、平らな形態になったりと自在に変形することができて、当該変形の際において刃本体とタイミングベルトとが分離することがない。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、透孔を穿孔する際に生じた切粉は刃本体とタイミングベルトとの間の間隔から穿孔刃の外部へ排出されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、穿孔具の斜視図である。
【図２】図２は、穿孔具の縦断面図である。
【図３】図３は、穿孔刃の斜視図である。
【図４】図４は、穿孔刃の底面図である。
【図５】図５は、二つのプーリに架けた状態の穿孔刃をタイミングベルト側から観た状態を示す図である。
【図６】図６は、二つのプーリを互いに離間させた状態の図である。
【図７】図７は、二つのプーリを互いに接近させた状態の図である。
【図８】図８は、プーリの斜視図である。
【図９】図９は、図８のＹ―Ｙ線矢示方向断面図である。
【図１０】図１０は、カバー体を取り付ける途中の状態を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０を矢示Ｒ方向から観た状態の図である。
【図１２】図１２は、図１１の状態からカバー体の分割体を閉じた状態の図である。
【図１３】図１３は、背景技術の穿孔刃の一部を破断して示す側面図である。
【図１４】図１４は、穿孔時における背景技術の穿孔刃の形態を示す図である。
【図１５】図１５は、図１３のＣ―Ｃ線矢示方向断面図であって、穿孔刃が半円弧状になった状態を示す。
【図１６】図１６は、図１３のＣ―Ｃ線矢示方向断面図であって、穿孔刃が平坦状になった状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の穿孔具１は壁材Ｈに非円形の透孔Ｔを穿設する穿孔具である。図２に示すように、該穿孔具１は、穿孔刃２を回転駆動する回転機構３を備え、該穿孔刃２が駆動源としての電気ドリルＤの駆動力で回転駆動されることによって、穿孔刃２で壁材Ｈに非円形の透孔Ｔを穿設する構成になっている。ここで、非円形とは、図１に示すように、直線部４と半円弧部５とからなる、長円形の形状等が該当する。
【００１７】
図３に示すように、前記穿孔刃２は、刃本体６と、該刃本体６の基端側に設けられたタイミングベルト７とから無端ベルト状に構成され、刃本体６とタイミングベルト７との間には間隔８が設けられている。該間隔８は、刃本体６の内側の切粉を穿孔刃本体の外側へ排出するためのものである。
【００１８】
前記刃本体６は、図３に示すように、自然の状態では円筒形をし、一端側には周方向へ複数の刃体９が設けられ、他端側には、連結部１０が設けられている。刃本体６は、例えば、ばね性を有するステンレスを素材として成形することができる。
【００１９】
前記連結部１０は刃本体６の他端側に取り付けられると共に、前記タイミングベルト７へ向けて突出するように設けられている。図３に示すように、該連結部１０は、刃本体６の軸心Ｌに平行に設けられることができる。該連結部１０は、刃本体６の周方向へ向けて間隔を開けて複数個設けられている。該連結部１０は、例えば、板状や、棒状に形成され、その基端側は前記刃本体６の側面にリベットやスポット溶接等の手段で固定され、その先端側は前記タイミングベルト７側へ向けて突出している。
【００２０】
前記タイミングベルト７は、図３，図４、図５に示すように、無端ベルト状に形成され、その内周面には後述するプーリ１１のプーリ歯に噛合する凹凸歯１２が設けられ、その端面１３には、複数の挿通部１４が設けられている。該挿通部１４は前記刃本体６の軸心Ｌと平行に形成される。該挿通部１４は、タイミングベルト７の幅方向へ向けて設けられると共に、該タイミングベルト７の周方向へ向けて所定間隔を開けて複数穿設されている。前記挿通部１４には前記連結部１０が挿通するものであって、該連結部１０は挿通部１４に挿通されて該挿通部１４から抜け出ることがないために、前記刃本体６とタイミングベルト７とがしっかりと連結されるものである。尚、該挿通部１４内に接着剤を入れた状態で該挿通部１４内へ連結部１０を挿通させることで、挿通部１４と連結部１０との連結を接着剤によって補強するようにしてもよい。図３は穿孔刃２の斜視図を示し、図４は穿孔刃２をタイミングベルト７側から観た状態を示し、図５は後述のように、穿孔刃２を二つのプーリ１１に架けた状態であって、プーリ１１を省略した状態を示す。同図５に示すように、穿孔刃２は範囲Ｘにおいて平坦な形態になり、範囲Ｚにおいて半円弧状の形態になる。
【００２１】
次ぎに、前記回転機構３について説明する。図２に示すように、回転軸１５は、穿孔具本体１６の中央を前後方向へ貫通するように設けられている。回転軸１５は、その軸心方向へ前後移動可能に設けられている。回転軸１５が前方（矢示Ａ方向）へ移動する状態を前進とし、後方（矢示Ｂ方向）へ移動する状態を後退というものとする。
【００２２】
前記穿孔具本体１６は、先端側にカバー体取付部１７が設けられてカバー体１８が着脱自在に取り付けられる。又、穿孔具本体１６の内部にはバネ室１９が設けられ、該バネ室１９を前後方向へ貫通するように軸貫通孔２０が設けられている。該軸貫通孔２０には軸受２１が設けられ、該軸受２１が前記回転軸１５を回転自在であって且つ軸心方向の前後へ移動可能に支持している。又、前記回転軸１５の前後方向への移動量を調節するための機構（図示せず）が別途設けられている。
【００２３】
前記バネ室１９内には、コイル状の圧縮バネ２２が設けられている。バネ室１９の一側はバネ座２３となり、又、前記回転軸１５にはバネ受けが設けられている。圧縮バネ２２は、バネ座２３とバネ受けとの間に設けられて、回転軸１５５を常時後退方向へ向けて付勢している。
【００２４】
前記回転軸１５の先端側には、駆動ギヤ２４が取り付けられている。該駆動ギヤ２４の軸方向横側に隣接して伝導ギヤ２５が設けられ、又、該駆動ギヤ２４の軸方向横側には可動部２６が設けられている。駆動ギヤ２４と伝導ギヤ２５とが噛合している。
【００２５】
前記伝導ギヤ２５の前面に対面するように前記プーリ１１が設けられ、又、前記可動部２６の前面に対面するように前記プーリ１１が設けられている。
【００２６】
前記伝導ギヤ２５の中央を貫通するようにしてチャック部２７の基端側が該伝導ギヤ２５に固定され、又、該チャック部２７の先端側は前記プーリ１１の中央を貫通するように固定されている。そして、該チャック部２７の先端側にはドリル２８の基端が固定されている。
【００２７】
前記可動部２６の中央を貫通するようにしてチャック部２９の基端側が該可動部２６に固定され、該チャック部２９の先端側が前記プーリ１１の中央を貫通するようにして該プーリ１１に固定されている。そして、該チャック部２９の先端側にはドリル３０の基端が固定されている。前記ドリル２８、３０は、穿孔に先だって壁材に削り込むことで、穿孔具１の位置決めをするものである。
【００２８】
前記可動部２６はネジ３１で締め付けたり、緩めたりすることで、前記回転軸１５に対して横方向から近づいたり、離れたりするように移動可能に構成されている。図６は可動部２６が回転軸１５から離れた状態を示す。図６及び図７は、図２中、Ｅ−Ｅ線断面図を示すものであって、図７は、図２に示す可動部２６が回転軸１５に近づいた状態を示す。
【００２９】
ここで、図７に示すように、可動部２６が回転軸１５に近づいた状態は、プーリ１１、１１に穿孔刃２が脱着可能なように両プーリ１１、１１と穿孔刃２との間に間隔Ｐが設けられ、又、図６に示すように、可動部２６が回転軸１５から離れた状態は、プーリ１１，１１に穿孔刃２が取り付けられた後の状態であって、穿孔具１の作動可能状態を示す。
【００３０】
図２に示すように、前記駆動ギヤ２４、伝導ギヤ２５、可動部２６は、ギヤ収容部内に収容されている。
【００３１】
図８、図９に示すように、前記プーリ１１，１１は、合成樹脂で成型されると共に複数のプーリ歯３１が外周に設けられて前記タイミングベルト７の凹凸歯１２が噛合するようになっている。図８はプーリ１１の斜視図、図９は図８のＹ―Ｙ線矢示方向断面図である。
【００３２】
前記プーリ１１の軸方向の前側には合成樹脂製のフランジ３２が設けられ、後側には金属製のフランジ３３が設けられている。ここで、前側とは、図２に示すように、穿孔刃２の設けられている側である。前側のフランジ３２及び後側のフランジ３３は、前記プーリ１１，１１から前記タイミングベルト７がずれて外れる現象を防止するものである。又、後側のフランジ３３は、後述のように、前記穿孔刃２のタイミングベルト７を前方へ向けて押した際にタイミングベルト７の反力に抗して撓まないように金属製に形成され、ネジ等によってプーリ６に取り付けられている。
【００３３】
図８、図９に示すように、隣り合うプーリ歯３１同士の間は、タイミングベルト７の凹凸歯１２が噛合する噛合部３４になっている。
【００３４】
そして、図９に示すように、本実施形態のプーリ１１には、前記噛合部３４に連通して切粉排出溝３５が該プーリ１１，１１の中心方向へ向けて穿設されている。又、図９に示すように、該切粉排出溝３５は、後側（フランジ３３側）が閉塞している。該切粉排出溝３５は、プーリ１１の後側よりも前側（穿孔刃２側）がプーリ１１の中心方向へ向けて深く形成されることによって、該切粉排出溝３５の溝底３５Ａがプーリ１１の後側から前側へ向けて傾斜すると共に、プーリ１１の前面には該切粉排出溝３５に連通する切粉排出孔３６が設けられて、プーリ歯３１同士の間に入り込んだ切粉Ｋを、切粉排出溝３５及び切粉排出孔３６を経てプーリ１１の外部へ排出できる通路が形成されている。該切粉排出孔３６は、略長方形状、正方形状のような様々な形状に形成されることができる。
【００３５】
又、図２に示すように、前記穿孔具本体１６のカバー体取付部１７には二本の支持棒３７が立設され、該支持棒３７，３７の先端には位置合わせ保持部３８が固定されている。
【００３６】
図２に示すように、前記位置合わせ保持部３８には、位置合わせ部３９が前後方向へ移動可能に設けられている。該位置合わせ部３９は圧縮バネ４０によって常時前方へ突出するように付勢されている。又、該位置合わせ保持部３８からは前記ドリル２８，３０が突出するようになっている。該位置合わせ部３９は穿孔作業に先立って、穿孔具１の位置合わせをするものである。
【００３７】
又、図２に示すように、前記穿孔具本体１６のカバー体取付部１７には前記カバー体１８が取り付けられている。該カバー体１８は、前記回転機構３、及び穿孔刃２の横側外周を囲むように設けられている。図１０、図１１に示すように、該カバー体１８は、基端側のカバー本体４１と、該カバー本体４１の先端側に設けられた分割体４２，４２とから構成されている。該分割体４２，４２は、カバー体１８の先端側を回転軸１５に対して横方向へ開くように分割されて形成されている。図１１は図１０を矢示Ｒ方向から観た状態を示す。又、図２に示すように、前記カバー本体１８には切粉受けＷが設けられて、切粉Ｋを集めることができるようになっている。
【００３８】
図１０、図１１に示すように、前記カバー本体４１には、前記カバー体取付部１７に設けられた引掛部４３に引っ掛けられる引掛受部４４が設けられている。
【００３９】
尚、図中、４５水準器で、穿孔具１の姿勢を適正な姿勢に調節する際に用いられる。
【００４０】
次ぎに、穿孔刃２をプーリ１１に取り付ける場合について説明する。先ず、図２の状態において、可動部２６を回転軸１５に接近させることによって、図７に示すように、二つのプーリ１１，１１を互いに接近させる。
【００４１】
この状態において、穿孔刃２のタイミングベルト７を二つのプーリ１１，１１に架けた後に、図２に示すように、可動部２６を回転軸１５から離間させることによって、タイミングベルト７の凹凸歯１２をプーリ１１のプーリ歯３１に噛合させると共に穿孔刃２を緊張させる。
【００４２】
この状態において、図１１に示すように、タイミングベルト７がプーリ１１，１１に噛合していない範囲Ｘにおいては、刃本体６は横方向へ膨らむ形態をしている。
【００４３】
次ぎに、図１２に示すように、二つの分割体４２，４２を互いに接近させることによって、刃本体６の横方向へ膨らんだ部分は二つの分割体４２，４２で両側から押さえられるようにして同図１２に示すように平坦な形態に矯正される。
【００４４】
次ぎに、作用について説明する。図１に示す状態において、電気ドリルＤを駆動すると回転軸１５が回転し、該回転軸１５の回転力は図２に示す駆動ギヤ２４、伝導ギヤ２５、及びプーリ１１、１１を経て穿孔刃２に伝達される。そして、該穿孔刃２を壁材Ｈに押し当てることで、図１に示すように、壁材Ｈに非円形の透孔Ｔを穿設することができる。
【００４５】
図５は、穿孔刃２で非円形の透孔を穿設している状態において、該穿孔刃２をタイミングベルト７側から観た状態を示す。同図５に示すように、穿孔刃２は、範囲Ｘにおいて平坦な形態になり、範囲Ｚにおいて半円弧状の形態になる。そして、刃本体６の連結部１０が、タイミングベルト７の挿通部１４に挿通することで、穿孔刃２の刃本体６とタイミングベルト７とが部分的に連結されるものであって、背景技術のように、穿孔刃２の刃本体６とタイミングベルト７とが面で接着する構成ではないために、当該連結部１０及び挿通部１４が設けられていない部位では、刃本体６とタイミングベルト７は連結されていないために互いに自在に変形することができる。このために、穿孔刃２の回転中に、刃本体６及びタイミングベルト７が円弧状の形態と平坦な形態とを繰り返しても刃本体６とタイミングベルト７とを分離させる力は作用しない。その結果、図５に示すように、穿孔刃２が、平坦な形態と、半円弧状の形態とに変異しても穿孔刃２の刃本体６とタイミングベルト７とが分離することなく、プーリ１１から伝達された回転力はタイミングベルト７から刃本体６へしっかりと伝達されることができる。又、タイミングベルト７の挿通部１４は、プーリ１１の回転方向とは直交する方向へ設けられているために、穿孔作業の途中において、刃本体６の連結部１０は該挿通部１４から抜けることなく、プーリ１１の回転力は穿孔刃２にしっかりと伝達されることができる。
【００４６】
又、穿孔作業の途中において、切粉Ｋが穿孔刃２の内側に入り込む場合がある。当該穿孔刃２内に入り込んだ切粉Ｋは、図３に示す該穿孔刃２の間隔８から穿孔刃２の外部へ排出されて、図２に示す切粉受けＷに集められる。一方、穿孔刃２の間隔８から穿孔刃２の外部へ排出されずに該穿孔刃２内に滞留している切粉Ｋは、図９に示すように、プーリ１１の噛合部３４に入り込む場合がある。当該噛合部３４に入り込んだ切粉Ｋは、切粉排出溝３５を通って切粉排出溝３５の溝底３５Ａに達する。該溝底３５Ａは、切粉排出孔３６側へ向けて傾斜しているために、切粉Ｋは、当該溝底３５Ａと、タイミングベルト７の凹凸歯１２の先端とで押されるようにして、切粉排出孔３６から外部へ容易に排出されて、穿孔刃２の内側に落下する。そして、穿孔刃２の内側に落下した切粉Ｋは、穿孔刃２とタイミングベルト７の間の間隔８からカバー体１８内へ落下した後、切粉受けＷに収集される。このために、プーリ歯３１と、タイミングベルト７の凹凸歯１２との間に切粉Ｋが挟まって詰まる現象が回避されることができ、プーリ１１からタイミングベルト７が外れる事態を防止することができて、穿孔作業を長期間、安定して行うことができる。
【符号の説明】
【００４７】
１穿孔具
２穿孔刃
３回転機構
６刃本体
８間隔
７タイミングベルト
１０連結部
１１プーリ
１４挿通部
１５回転軸

【特許請求の範囲】
【請求項１】
無端ベルト状に形成された穿孔刃を回転機構により回転させて壁材に非円形の透孔を穿孔する穿孔具の刃であって、
前記穿孔刃は、無端ベルト状に形成された刃本体と、回転機構に噛み合う無端ベルト状に形成されたタイミングベルトとを備え、
該刃本体は、該刃本体の一端側に形成された複数の刃体と、前記タイミングベルトと連結するため該刃本体の他端側に、その周方向に間隔を開けて設けられると共に該他端から前記タイミングベルトへ向けて突出して形成された複数の連結部を備え、
前記タイミングベルトには前記連結部が挿通される複数の挿通部を備えてなり、
前記挿通部に前記連結部が挿通されて刃本体とタイミングベルトとが連結されてなる穿孔具の刃。
【請求項２】
前記刃本体の他端と、タイミングベルトとの間には、切粉が排出される間隔が開けられていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔具の刃。

【図１】