JP5351989B2 - 穿孔工具 - Google Patents

Description

本発明は、天井下地材や壁下地材として使用される鋼製の各種下地材に貫通孔を穿設する際に使用する穿孔工具に関するものである。

従来、野ぶち材や軽量間柱等として使用される断面略コ字状を成した金属製の下地材に貫通孔を穿設する場合、専用の穿孔工具が使用されている。この下地材は、用途によって間口の寸法や溝の深さなどが異なっており、一般に壁下地材は天井下地材に比べて間口の寸法や溝の深さが大きくなっている。そのため、この壁下地材に穿設する穿孔工具は、特にパンチのストロークが長くなる穿孔工具が使用されている。

すなわち、図９（イ）、（ロ）に示すように、穿孔工具において、孔を開けるパンチ部分を作用点とすると、支点を介して連結されたハンドルが力点になっている。同図において、作用点に加わる力を（イ）、（ロ）で同じくすると仮定した場合、左側を作用点、右側を力点とすると、同図（ロ）のように、力点から支点までの距離ｂが長く、支点から作用点までの距離ａが短いほど力点に加える力、すなわちハンドル荷重は小さくなる。一方、同図（イ）のように、支点から作用点までの距離ａが遠くなるほどハンドル荷重は大きくなる。そして、同図（ロ）のように、支点から作用点までの距離ａが短くなるほどパンチのストローク（矢印間）が短くなり、同図（イ）のように、支点から作用点までの距離が遠くなるほどパンチのストローク（矢印間）が長くなるものである。

このような穿孔工具を使用して鋼製の各種下地材に貫通孔を穿設するには、少なくとも、溝の深さ以上のストロークが必要になる。ところが、壁下地材のように溝の深さが大きい場合には、パンチのストロークが長くなるので支点から作用点までの距離も長くする必要が生じる。しかしながら、同図（イ）のように、この距離が長くなることは、その分、ハンドル荷重が大きくなることになる。ハンドル荷重を小さくするためには、支点から力点までの距離を長くする必要がある。つまり、ハンドルを長くする必要があり、工具全体が大型化することになる。

そこで、当出願人は先に、特許文献１に記載の手動穴あけパンチを提案している。このパンチは、穿孔時とストローク時とでパンチの支点の位置を変えるように構成したことで、下地材の溝の深さが深くなった場合でも穿孔力を変えず、しかもストロークを長くすることができるようにしたものである。この手動穴あけパンチでは、特に、Ｌ字状を成した長穴の位置を選択することで支点の位置を変えるように構成したものである。

同様に、穿孔時とストローク時とでパンチの支点の位置を変える構成が特許文献２の穿孔工具にも示されている。この穿孔工具では、長孔の一部側面に係止溝を形成し、ストローク時の支点は長孔を利用し、穿孔時にあっては、この係止溝をパンチの支点とするものである。

実公平３−１５２１７号公報 特開２００９−２７４０８３号公報

ところが、特許文献１や特許文献２に記載の穿孔工具では、いずれも穿孔時とストローク時とでパンチの支点の位置を変えるために、作業者が支点の位置を手動で変更する作業が必要になっていた。すなわち、特許文献１では、支点となる支点ピンは、Ｌ字状を成した長穴内でパンチの穿孔時の支点となる位置にバネの押圧付勢力で常時セットされている。そのため、穿孔作業後、形鋼材からパンチを外すときに、穿孔時の支点となる位置から支点ピンを外す必要がある。この場合、バネの押圧付勢力を押し戻しながらパンチの支点となる位置から支点ピンを外し、パンチのストロークが延びる位置に支点ピンを設定し直すといった作業が必要であった。

一方、特許文献２の穿孔工具は、穿孔時に支点の位置を設定するものである。この穿孔具によると、通常の支点ピンは、長孔のストローク位置にセットされており、穿孔時にパンチごと支点ピンを持ち上げ、長孔の側面に設けた係止溝に支点ピンを係止させる作業を要するものである。また、穿孔後は、この係止溝から支点ピンを外し、パンチのストロークが延びるように支点ピンの位置を再び長孔に戻す作業も必要である。

このように、従来の穿孔具は、穿孔時とストローク時とでパンチの支点の位置を変えることで、溝の深い壁下地材等を穿孔することが可能になっていても、支点の位置を手動で変更する作業が必要になり、この変更作業に多くの手間を要していた。

そこで、本発明は上述の課題を解消すべく創出されたもので、長いストロークが必要なパンチであっても、従来のようにパンチの支点の位置を手動で変更する必要がなく、ハンドルを操作するだけで、パンチの支点の位置が穿孔時とストローク時とのそれぞれ最適な位置に自動的に移動して穿孔作業をすることができる穿孔工具の提供を目的とするものである。

上述の目的を達成すべく本発明における第１の手段は、固定ハンドル２の先端に固定した本体１と、該本体１に設けられ穿孔パンチ４をスライド自在に保持する支持部３と、該支持部３の先に被穿孔物Ｐを挿入せしめる間隔を開けて設けられ穿孔パンチ４の先端が嵌合するダイ５と、穿孔パンチ４の後端に揺動自在に設けられた揺動ハンドル６と、本体１側から揺動ハンドル６側に連結され揺動ハンドル６の揺動運動を穿孔パンチ４の往復運動に変えるクランク杆７とを備えた穿孔工具であって、
揺動ハンドル６とクランク杆７との間に揺動ハンドル６の支点の位置を調整せしめる支点調整具８を設け、該支点調整具８にクランク杆７の回転軸７Ａをスライド移動自在に軸支する長孔９を形成し、
穿孔パンチ４の穿孔時に回転軸７Ａが揺動ハンドル６に最も近づく位置に長孔９の一端部を重ねた位置を穿孔支点９Ａとし、穿孔パンチ４が穿孔時の位置から最も離れたときに回転軸７Ａが揺動ハンドル６から離れる位置に長孔９の他端部を重ねた位置を移動支点９Ｂとし、これらの位置で支点調整具８を揺動ハンドル６に固定し、
回転軸７Ａが移動支点９Ｂに戻るように常にクランク杆７に負荷をかける戻し機構１０を設け、該戻し機構１０の負荷に抗して揺動ハンドル６を固定ハンドル２側に回転せしめ、穿孔パンチ４が穿孔するときに回転軸７Ａが移動支点９Ｂから穿孔支点９Ａにスライド移動するように構成したことにある。

第２の手段の前記支点調整具８は、前記穿孔支点９Ａが前記揺動ハンドル６の軸心に重なる位置で、前記移動支点９Ｂは、穿孔支点９Ａから揺動ハンドル６の外側に向けて斜めに離れるように前記揺動ハンドル６に固定している。

第３の手段において、前記戻し機構１０は、前記本体１側から前記クランク杆７の側面を押圧付勢する弾性体にて構成したものである。

第４の手段の前記ダイ５は、前記本体１の側面から前記穿孔パンチ４の先端方向に延長された支持腕部１Ａの先端部に設けられ、前記ダイ５の先端に前記穿孔パンチ４で穿孔した後の抜きカスＰ３を収納する収納部１１を設けると共に、該収納部１１に抜きカスＰ３を磁着せしめる磁性体１１Ｂを設けたものである。

第５の手段において、前記穿孔パンチ４は、前記穿孔パンチ４の先端部に設けられ前記ダイ５に嵌合するパンチ部４Ａと、該パンチ部４Ａに固定され、前記支持部３に設けられたスライド孔３Ａにスライド自在に保持されるパンチ軸部４Ｂとで構成され、パンチ部４Ａにて穿孔した貫通孔Ｐ１にブッシングＱが嵌合するように構成したものである。

本発明の請求項１によると、戻し機構１０の負荷に抗して揺動ハンドル６を固定ハンドル２側に回転せしめ、穿孔パンチ４が穿孔するときに回転軸７Ａが移動支点９Ｂから穿孔支点９Ａにスライド移動するように構成したことにより、従来のようにパンチの支点の位置を手動で変更する必要がなく、ハンドルを操作するだけで、パンチの支点の位置が穿孔時とストローク時とのそれぞれ最適な位置に自動的に移動して穿孔作業をすることができる。

請求項２のように、穿孔支点９Ａを揺動ハンドル６の軸心に重なるように設けたことで穿孔時において、揺動ハンドル６上の支点９Ａから作用点６Ａまでの距離が最も短くなり、小さなハンドル荷重で最大の穿孔力が得られるものである。また、移動支点９Ｂは、穿孔支点９Ａから揺動ハンドル６の外側に向けて斜めに離れるように設けたことで、移動支点９Ｂから穿孔支点９Ａへの移動がスムーズになる。

請求項３のごとく、戻し機構１０は、本体１側からクランク杆７の側面を押圧付勢する弾性体にて構成したことで、シンプルな構成で確実に回転軸７Ａを移動支点９Ｂに戻すことができる。

請求項４によると、ダイ５の先端に穿孔パンチ４で穿孔した後の抜きカスＰ３を収納する収納部１１を設けると共に、該収納部１１に抜きカスＰ３を磁着せしめる磁性体１１Ｂを設けたことで、抜きカスＰ３の落下を防止し、安全な使用が可能になる。

請求項５のように、パンチ部４Ａにて穿孔した孔にブッシングが嵌合するように構成したことで下地材等の被穿孔物Ｐに開穿した貫通孔Ｐ１を合理的に利用できるものである。

本発明の一実施例を示す一部切欠正面図である。 本発明の一実施例を示す一部切欠側面図である。 （イ）及び（ロ）は本発明の穿孔パンチとダイを示す要部断面図である。 本発明の収納部を示す要部断面図である。 （イ）乃至（ニ）は本発明の操作工程を示す正面図である。 本発明で貫通孔を開穿した被穿孔物の一実施例を示す斜視図である。 被穿孔物の貫通孔にブッシングを嵌合した状態を示す斜視図である。 ブッシングの一実施例を示す側面図である。 （イ）及び（ロ）はテコの原理を示す概略図である。

本発明によると、従来のようにパンチの支点の位置を手動で変更する必要がなく、ハンドルを操作するだけでパンチの支点の位置が穿孔時とストローク時とのそれぞれ最適な位置に自動的に移動して穿孔作業をすることができるなどといった当初の目的を達成した。

以下、本発明の実施例を説明する。本発明穿孔工具は、主に野ぶち材や軽量間柱等として使用される断面略コ字状を成した金属製の下地材に、電線や配管等を通す貫通孔を穿設する工具である。

本発明の主要構成は、固定ハンドル２の先端に固定した本体１に、穿孔パンチ４とダイ５とを備え、これら穿孔パンチ４とダイ５との間に挿入した下地材等に揺動ハンドル６の操作で貫通孔Ｐ１を開穿するように構成したものである（図１参照）。

すなわち、本体１には支持部３を設けてあり、この支持部３に穿孔パンチ４をスライド自在に保持している。この支持部３の先に、被穿孔物Ｐを挿入せしめる間隔を開けてダイ５が設けられ、このダイ５に穿孔パンチ４の先端が嵌合するものである（図１参照）。図示例の穿孔パンチ４は、ダイ５に嵌合するパンチ部４Ａと、該パンチ部４Ａに固定され、支持部３に設けられたスライド孔３Ａにスライド自在に保持されるパンチ軸部４Ｂとで構成されている。

また、パンチ部４Ａにて穿孔した貫通孔Ｐ１にブッシングＱが嵌合するように構成することも可能である。図示のブッシングＱは、テーパーが付いた筒部Ｑ１の一端に係止フランジＱ２と係止溝Ｑ３を設けたもので（図８参照）、被穿孔物Ｐに開穿した貫通孔Ｐ１に係止フランジＱ２が係止するものである（図７参照）。このとき、貫通孔Ｐ１には係止溝Ｑ３に係止する係止部Ｐ２が形成されており（図６参照）、パンチ部４Ａは、この係止部Ｐ２が付いた貫通孔Ｐ１を開穿する形状に設けられている。

図示のダイ５は、本体１の側面から穿孔パンチ４の先端方向に延長された支持腕部１Ａの先端部に設けられている（図１参照）。穿孔時には、被穿孔物Ｐをパンチ部４Ａとダイ５との間にセットする（図３（イ）参照）。そして、パンチ部４Ａをダイ５内に嵌合させることで、被穿孔物Ｐに貫通孔Ｐ１を開穿する（同図（ロ）参照）。

更に、ダイ５の先端に収納部１１を設けており、穿孔パンチ４で穿孔した後の抜きカスＰ３をこの収納部１１に収納するものである。このとき、収納部１１に抜きカスＰ３を磁着せしめる磁性体１１Ｂを設けることで、穿孔後の抜きカスＰ３の落下を防止する（図４参照）。図示例では、収納部１１の開口部に蓋体１１Ａを設け、この蓋体１１Ａの内面に抜きカスＰ３を磁着せしめる磁性体１１Ｂを設けている。また、磁性体１１Ｂは、収納部１１や蓋体１１Ａと別体の磁石を使用する他、収納部１１を磁性体で形成することも可能である。

一方、穿孔パンチ４の後端には、揺動ハンドル６が揺動自在に設けられている（図１参照）。図示例では、揺動ハンドル６とパンチ軸部４Ｂとの間に支点調整具８を設け、
揺動ハンドル６の延長線上の支点調整具８の端部とパンチ軸部４Ｂとを連結ピン６Ａで揺動自在に連結している。そして、揺動ハンドル６の揺動操作で穿孔パンチ４がスライド移動するように構成している。

クランク杆７は、揺動ハンドル６の揺動運動を穿孔パンチ４の往復運動に変えるものである。このクランク杆７は一端を本体１側に揺動自在に連結し、他端を揺動ハンドル６側に揺動自在に連結する（図１参照）。図示例のクランク杆７は、一端を本体１の側面から延長された支持腕部１Ａに連結し、他端を揺動ハンドル６に固定した支点調整具８に揺動自在に連結したものである。また、一対のクランク杆７を設け、本体１を挟むように配置することで、操作部分の強度を高めている（図２参照）。

支点調整具８は、クランク杆７と揺動ハンドル６とパンチ軸部４Ｂとの間に設置する部材で、クランク杆７の端部に設けた回転軸７Ａをスライド自在に軸支する長孔９を備えている（図１参照）。図示例では、揺動ハンドル６とパンチ軸部４Ｂとに支点調整具８を設け、揺動ハンドル６の延長線上を長孔９の一端が貫通するように支点調整具８を設けている（図１参照）。更に、この長孔９を貫通した回転軸７Ａが一対のクランク杆７を連結している（図２参照）。このとき、揺動ハンドル６の側面に支点調整具８の長孔９を重ねるように支点調整具８を設けることも可能である。そして、クランク杆７の回転軸７Ａが長孔９内の長手端部のいずれかに移動することで、穿孔パンチ４の穿孔に適した支点と、穿孔パンチ４のスライド移動に適した支点とに変化する（図５参照）。

すなわち、穿孔パンチ４の穿孔時に回転軸７Ａが連結ピン６Ａに最も近づく位置を選択し、この位置に長孔９の一端部を重ねて支点調整具８の穿孔支点９Ａとして設定する（図５（ニ）参照）。回転軸７Ａが穿孔支点９Ａに位置すると、最も強力な穿孔力が得られる。一方、穿孔パンチ４が穿孔時の位置から最も離れたとき、回転軸７Ａが連結ピン６Ａから離れる位置を選択し、この位置に長孔９の他端部を重ねて支点調整具８の移動支点９Ｂとして設定する（図５（イ）参照）。支点調整具８の長孔９の両端部の位置をこのように設定し、支点調整具８を揺動ハンドル６に固定するものである。

図示の移動支点９Ｂは、穿孔支点９Ａから揺動ハンドル６の外側に向けて斜めに離れた位置に設けてある（図１参照）。この移動支点９Ｂに回転軸７Ａが移動すると、穿孔パンチ４の移動ストロークを長くすることができる。回転軸７Ａは、後述する戻し機構１０によって通常この移動支点９Ｂに戻されている。

戻し機構１０は、回転軸７Ａが移動支点９Ｂに戻るように常にクランク杆７に負荷をかける機構である（図１、図２参照）。図示の戻し機構１０は、本体１の支持腕部１Ａとクランク杆７との間に弾性線状材を加工したスプリング１０Ａを設け、このスプリング１０Ａの押圧付勢力で本体１側からクランク杆７の側面に負荷をかけている。戻し機構１０は、図示例に限られるものではなく、例えばゴム材等の弾性材によって本体１側から負荷をかける機構や、クランク杆７の外側から負荷をかけるような他の機構を選択することも可能である。

次に、図５に基づいて被穿孔物Ｐに貫通孔を開穿する操作を説明する。同図（イ）は、穿孔パンチ４がダイ５から最も離れた状態を示している。このとき、揺動ハンドル６は固定ハンドル２から最大限に開いた状態にあり、回転軸７Ａは戻し機構１０によって移動支点９Ｂに固定されている。同図（ロ）は、戻し機構１０の負荷に抗して揺動ハンドル６を固定ハンドル２側に回転を始めた状態である。このとき、穿孔パンチ４は被穿孔物Ｐに接しているが、未だ穿孔前であるため、回転軸７Ａは、戻し機構１０により、穿孔支点９Ａに止まった状態である。同図（ハ）は、揺動ハンドル６を更に回転させて穿孔パンチ４が被穿孔物Ｐに穿孔圧力を加えた状態である。そうすると、揺動ハンドル６から回転軸７Ａに加わる負荷が戻し機構１０の負荷を上回った時点で回転軸７Ａが長孔９に沿って移動を始め、連結ピン６Ａに最も近づく穿孔支点９Ａまで回転軸７Ａがスライド移動し、穿孔力が最大に高まる支点に自動的に変更される。同図（ニ）は、回転軸７Ａが穿孔支点９Ａに移動し、穿孔パンチ４の穿孔力が最大になったところで被穿孔物Ｐに貫通孔Ｐ１が開穿された状態である。

被穿孔物Ｐへの穿孔が終了した後は、揺動ハンドル６を開くと回転軸７Ａに対する揺動ハンドル６の負荷が解除されるので、再び戻し機構１０の負荷で回転軸７Ａが移動支点９Ｂまで戻される（図５（ロ）参照）。この状態で更に揺動ハンドル６を開くと、穿孔パンチ４の移動ストロークを長くすることができる（同図（イ）参照）。この結果、壁下地材のように溝の深さが大きい溝形鋼でも使用できる。

尚、本発明の各構成は図示例に限られるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲の設計変更は任意である。

本発明の実施例において、断面略コ字状を成した金属製の下地材に、電線や配管等を通す貫通孔を穿設するものとして説明しているが、本発明の用途は限定されるものではない。また、本発明は揺動ハンドル６を手動で操作する工具としているが、揺動ハンドル６の操作を機械化若しくは自動化することも可能である。

Ｐ 被穿孔物
Ｐ１ 貫通孔
Ｐ２ 係止部
Ｐ３ 抜きカス
Ｑ ブッシング
Ｑ１ 筒部
Ｑ２ 係止フランジ
Ｑ３ 係止溝
１ 本体
１Ａ 支持腕部
２ 固定ハンドル
３ 支持部
３Ａ スライド孔
４ 穿孔パンチ
４Ａ パンチ部
４Ｂ パンチ軸部
５ ダイ
６ 揺動ハンドル
６Ａ 連結ピン
７ クランク杆
７Ａ 回転軸
８ 支点調整具
９ 長孔
９Ａ 穿孔支点
９Ｂ 移動支点
１０ 戻し機構
１１ 収納部
１１Ａ 蓋体
１１Ｂ 磁性体

Claims (5)

1. 固定ハンドルの先端に固定した本体と、該本体に設けられ穿孔パンチをスライド自在に保持する支持部と、該支持部の先に被穿孔物を挿入せしめる間隔を開けて設けられ穿孔パンチの先端が嵌合するダイと、穿孔パンチの後端に揺動自在に設けられた揺動ハンドルと、本体側から揺動ハンドル側に連結され揺動ハンドルの揺動運動を穿孔パンチの往復運動に変えるクランク杆とを備えた穿孔工具であって、
   揺動ハンドルとクランク杆との間に揺動ハンドルの支点の位置を調整せしめる支点調整具を設け該支点調整具にクランク杆の回転軸をスライド移動自在に軸支する長孔を形成し、
   穿孔パンチの穿孔時に回転軸が揺動ハンドルに最も近づく位置に長孔の一端部を重ねた位置を穿孔支点とし、穿孔パンチが穿孔時の位置から最も離れたときに回転軸が揺動ハンドルから離れる位置に長孔の他端部を重ねた位置を移動支点とし、これらの位置で支点調整具を揺動ハンドルに固定し、
   回転軸が移動支点に戻るように常にクランク杆に負荷をかける戻し機構を設け、該戻し機構の負荷に抗して揺動ハンドルを固定ハンドル側に回転せしめ、穿孔パンチが穿孔するときに回転軸が移動支点から穿孔支点にスライド移動するように構成したことを特徴とする穿孔工具。
2. 前記支点調整具は、前記穿孔支点が前記揺動ハンドルの軸心に重なる位置で、前記移動支点は、穿孔支点から揺動ハンドルの外側に向けて斜めに離れるように前記揺動ハンドルに固定した請求項１記載の穿孔工具。
3. 前記戻し機構は、前記本体側から前記クランク杆の側面を押圧付勢する弾性体にて構成した請求項１記載の穿孔工具。
4. 前記ダイは、前記本体の側面から前記穿孔パンチの先端方向に延長された支持腕部の先端部に設けられ、前記ダイの先端に前記穿孔パンチで穿孔した後の抜きカスを収納する収納部を設けると共に、該収納部に抜きカスを磁着せしめる磁性体を設けた請求項１記載の穿孔工具。
5. 前記穿孔パンチは、前記穿孔パンチの先端部に設けられ前記ダイに嵌合するパンチ部と、該パンチ部に固定され、前記支持部に設けられたスライド孔にスライド自在に保持されるパンチ軸部とで構成され、パンチ部にて穿孔した貫通孔にブッシングが嵌合するように構成した請求項１記載の穿孔工具。

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