JP2000334612A

JP2000334612A - 既存穴拡大方法及び既存穴拡大工具

Info

Publication number: JP2000334612A
Application number: JP11147319A
Authority: JP
Inventors: Kengo Matsuzaka; 健吾松坂
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】持ち運び可能な工具により、従来、設置式の
大型工作機械を必要とした大径穴を加工可能とすること
を課題とする。【解決手段】回転軸１０と、回転軸１０の側部に取付け
られた切削刃１３と、回転軸１０をその軸方向に移動可
能に支持する軸受１２と、軸受１２を保持するフレーム
１１とで工具を構成し、工作物９に既に明けられている
既存穴１に対する回転軸１０の位置決めを行う工程と、
万力７によりフレーム１１を工作物９に取付ける工程
と、電動ドリル８を回転軸１０に接続し回転軸１０を回
転させつつ、回転軸１０を軸方向に移動させる間に、切
削刃１３の刃先を既存穴１の縁に当て進み、既存穴１の
内側を切削する工程とを施すことを主な解決手段とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作物に既に明け
られている既存穴の拡大方法及び拡大工具に係り、特に
回転軸に取り付けられた切削刃により既存穴の内側を切
削加工する方法及び工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーダー用反射板のように現地での設
置、組立が必要な構造物においては、構造物の接続部等
に接続用の大型ピン穴を用いていることが多い。

【０００３】構造物が現地に設置された後に、穴位置、
穴形状の修正等の理由により、既存の大型の穴（φ30mm
以上）を精度良く拡大する必要が生じた場合には、現地
での工事は非常に困難であった。例えば、穴明けの工具
として、電気式ハンドドリルの使用が考えられるが、切
削用の刃としてドリルを使用する場合、人力で操作でき
るハンドドリルで加工可能な穴径は約φ15mm程度が限界
である。

【０００４】従って、30mm以上の穴明けが必要になった
場合は、組立、設置した構造物を、解体し工場へ再度搬
入し、機械加工する必要があり、多大な費用と時間が必
要であった。設置、組立られた構造物に追加穴明け工事
を行おうとした場合、設置された大型構造物を解体し、
工場へ搬入しなければいけなくなる点が問題となる。ま
た、工場搬入は多大な費用と時間がかかるだけでなく、
客先の都合によっては、搬入不可能な場合があり問題で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の従来
技術における問題に鑑みてなされたものであり、その目
的は、持ち運び可能な工具により、従来、設置式の大型
工作機械を必要とした大径穴を加工可能とすることにあ
る。

【０００６】また他の目的は、かかる工具による穴加工
を精度良く行うことにある。さらに他の目的は、かかる
工具による作業を円滑かつ安全に行うことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本出
願第１の発明は、工作物と、前記工作物に既に明けられ
ている既存穴と、回転軸と、原動機と、前記回転軸の側
部に、刃先を外側に向けて取付けられた切削刃と、前記
回転軸をその軸方向に移動可能に支持する軸受と、前記
軸受を保持するフレームと、固着具と、既存穴に対する
前記回転軸の位置決めを行う工程と、前記固着具により
前記フレームを前記工作物に取付ける工程と、前記原動
機を前記回転軸に接続し前記回転軸を回転させつつ、前
記回転軸を軸方向に移動させる間に、前記切削刃の刃先
を前記既存穴の縁に当て進み、前記既存穴の内側を切削
する工程とよりなることを特徴とする既存穴拡大方法で
ある。

【０００８】本発明の実施対象となる既存穴には貫通し
たものも貫通しないものも含まれ、本発明はその双方に
適用可能である。また、回転軸は主に被軸受部と切削刃
取付部と原動機接続部からなる。

【０００９】本出願第１の発明の既存穴拡大方法によれ
ば、工具の主要構成が回転軸、切削刃、軸受、フレーム
であり、原動機として市販の電動ドリル等を使用し、固
着具として市販の万力等を使用することで実施可能であ
るので、工具そのものが軽量に製作することができる。
したがって、持ち運び可能な工具として実施可能であ
る。また、軸受により回転軸が保持され、その軸受けを
保持するフレームが工作物に直接取り付けられるので切
削時において回転軸の中心軸の保持性がよく、既存穴と
回転軸の同軸性がよい。その結果、高精度の穴加工が可
能である。そのためには軸受は十分な間隔を取って２以
上設けることが好ましい。

【００１０】ところで、回転軸に取付けられた切削刃の
回転軸側面からの突出量をあまり大きくするとびびり、
不意な破損等を生じ、加工精度及び作業の安全上問題で
ある。そこで回転軸の切削刃取付部の断面径を適宜変更
したものを数本用意し、これらの回転軸の中から、その
切削刃取付部の断面径が既存穴の内径よりやや小さいも
のを選択し、加工を行う。これにより切削加工を精密安
全に行うことができる。また、一の回転軸で加工後、そ
れを切削刃取付部の断面径が大きい回転軸に交換し、再
び加工する。必要に応じてこれを繰り返すことにより一
の回転軸では拡大できない範囲の既存穴の拡大を可能と
する。

【００１１】また本出願第２の発明は、本出願第１の発
明の既存穴拡大方法において、雄ネジと雌ネジの相対的
な回転量を調節することにより、前記回転軸の軸方向移
動量を同調制御することを特徴とする。

【００１２】本出願第２の発明の既存穴拡大方法によれ
ば、ネジの軸方向の移動量により回転軸の軸方向の移動
を制御できるので、切削の送り量を制御できる。したが
って、雄ネジ又は雌ネジを一定速度で回転させることに
より切削加工時における送り速度が一定し切削が安定す
る。また、ネジを設けたことにより送り量ひいては加工
量を測定できる。

【００１３】また本出願第３の発明は、本出願第２の発
明の既存穴拡大方法において、前記雄ネジ及び前記雌ネ
ジのうちいずれか一方を前記回転軸の両端面のうち前記
原動機が連結されている端面とは反対側の端面に当接さ
せることを特徴とする。

【００１４】当接させるためには原動機側から当接側へ
の回転力、摩擦力、人力等による圧力を要するが、本構
成により装置全体が簡素化するとともに、逆方向に引け
ば迅速に切削刃を戻すことができ、また、手際良く回転
軸を交換できるという利点がある。

【００１５】また本出願第４の発明は、本出願第１の発
明から本出願第３の発明の既存穴拡大方法において、前
記回転軸の被軸受部と同一形状を有する芯出し棒を用
い、前記芯出し棒を前記軸受に挿入する工程及び前記芯
出し棒を既存穴に固定する工程により、前記軸受と芯出
し棒と既存穴のそれぞれの中心軸を一致させた後、前記
芯出し棒を前記軸受から離脱させ、前記回転軸を前記軸
受に挿入することにより、前記既存穴の中心軸と前記回
転軸の中心軸とを一致させるこを特徴とする。

【００１６】かかる方法により、既存穴の中心軸と前記
回転軸の中心軸とを精度良く一致させることが迅速容易
に行われる。

【００１７】また本出願第５の発明は、本出願第４の発
明の既存穴拡大方法において、前記芯出し棒の一部を、
既存穴に嵌合することにより前記芯出し棒を既存穴に固
定することを特徴とする。

【００１８】かかる芯出し棒を既存穴に嵌合したまま、
フレームと工作物とを固定することにより、既存穴の中
心軸と回転軸の中心軸とを精度良く一致させることが迅
速容易に行われる。ここで芯出し棒と既存穴との嵌合方
法には、嵌合する形状が形成された芯出し棒を用いる方
法や、既存穴と嵌合するような円筒部材を芯出し棒に装
着したものを用いる方法、芯出し棒と既存穴との隙間に
部材を埋め込む方法等がある。

【００１９】また本出願第６の発明は、本出願第４の発
明の既存穴拡大方法において、前記芯出し棒を既存穴に
挿入し、前記芯出し棒と既存穴との隙間にアジャスタを
挿入することにより前記芯出し棒を既存穴に固定するこ
とを特徴とする。

【００２０】既存穴とかかる芯出し棒との間に隙間があ
る場合には芯出し棒がぐらつき芯出しがうまく行かな
い。そこで、本方法では、アジャスタをその隙間に配置
することによって芯出し棒を固定することを可能とす
る。また、アジャスタを一又は二以上配置することで既
存穴の中心位置を見出し、正確な位置決めを行うことが
できる。特に、既存穴が楕円径等の変形円である場合に
有効である。また、芯出し棒を既存穴の形状、寸法に合
わせて多数用意することの代替え手段となる。

【００２１】また本出願第７の発明は、一端を原動機に
着脱自在にされた回転軸と、前記回転軸の側部に取付ら
れた切削刃と、前記回転軸をその軸方向に移動可能に支
持する軸受と、前記軸受を保持し、工作物に対し着脱可
能なフレームを備える既存穴拡大工具であって、フレー
ムを工作物に取付けることにより既存穴に対する前記回
転軸の位置決めが行われることを特徴とする既存穴拡大
工具である。

【００２２】したがって、本出願第７の発明の既存穴拡
大工具によれば、本出願第１の発明の既存穴拡大方法を
実施することができる。

【００２３】また本出願第８の発明は、本出願第７の発
明の既存穴拡大工具において、フレームには工作物に当
接及び固着可能な形状が形成されてなることを特徴とす
る。

【００２４】したがって、本出願第８の発明の既存穴拡
大工具によれば、本出願第１の発明の既存穴拡大方法を
実施することができる。

【００２５】また本出願第９の発明は、本出願第８の発
明の既存穴拡大工具において、当接及び固着可能な形状
をフランジ形状とすることを特徴とする。

【００２６】したがって、本出願第９の発明の既存穴拡
大工具によれば、本出願第１の発明の既存穴拡大方法を
実施することができる。

【００２７】また本出願第１０の発明は、本出願第７か
ら本出願第９の発明の既存穴拡大工具において、回転軸
の軸方向移動量制御手段を備えることを特徴とする。

【００２８】したがって、本出願第１０の発明の既存穴
拡大工具によれば、本出願第２の発明の既存穴拡大方法
を実施することができる。軸方向移動量制御手段として
は、ネジ構造、歯車機構又はこれらの組み合わせでなる
機構が適する。

【００２９】また本出願第１１の発明は、本出願第１０
の発明の既存穴拡大工具において、前記軸方向移動量制
御手段をネジ構造とし、雄ネジと雌ネジの相対的な回転
量を調節することにより、前記回転軸の軸方向移動量を
同調制御することを特徴とする。

【００３０】したがって、本出願第１１の発明の既存穴
拡大工具によれば、本出願第２の発明の既存穴拡大方法
を実施することができる。

【００３１】また本出願第１２の発明は、本出願第１０
の発明の既存穴拡大工具において、前記ネジ構造の雄ネ
ジ及び雌ネジのうちいずれか一方が前記回転軸の両端面
のうち前記原動機が連結されている端面とは反対側の端
面に当接され、他方を前記フレームに形成又は装着され
てなることを特徴とする。

【００３２】したがって、本出願第１２の発明の既存穴
拡大工具によれば、本出願第３の発明の既存穴拡大方法
を実施することができる。

【００３３】また本出願第１３の発明は、本出願第１０
の発明の既存穴拡大工具において、前記回転軸は前記原
動機により軸方向に拘束されて前記原動機の動力発生端
に接続され、前記原動機の本体と前記ネジ構造の雄ネジ
及び雌ネジのうちいずれか一方とを接続する部材が設け
られてなることを特徴とする。

【００３４】本出願第１３の発明によれば、回転軸は原
動機に対して軸方向に拘束されて原動機の動力発生端に
接続され、原動機の本体とネジ構造の雄ネジ及び雌ネジ
のうちいずれか一方とを接続する部材が設けられている
ので、ネジ、原動機、回転軸及び切削刃が連結し、軸方
向に同調して移動するので、ネジの回転量を操作して、
切削刃の送り量を制御できる利点がある。また本出願第
１３の発明のよれば切削抵抗の送り分力を、雄ネジと雌
ネジの摩擦力が負担するので送り方向の強い推進力が得
られ、硬質な材料であっても加工作業に大きな力を要し
ないという利点がある。

【００３５】また本出願第１４の発明は、本出願第１０
の発明の既存穴拡大工具において、少なくとも前記回転
軸の軸方向の一方向の移動を規制する構造を、前記ネジ
構造の雄ネジ及び雌ネジのうちいずれか一方と前記回転
軸の側面とに設けられてなることを特徴とする。

【００３６】少なくとも軸方向の一方の移動を規制する
構造として好ましくはスラストベアリングがある。本出
願第１４の発明によれば、回転軸の軸方向の一方向の移
動を規制する構造が、前記ネジ構造の雄ネジ及び雌ネジ
のうちいずれか一方と前記回転軸の側面とに設けられい
るので、ネジ、軸受（スラストベアリング）、回転軸及
び切削刃が連結し、軸方向に同調して移動するので、ネ
ジの回転量を操作して、切削刃の送り量を制御できる利
点がある。また本出願第１４の発明のよれば切削抵抗の
送り分力を、スラストベアリング等が負担するので送り
方向の強い推進力が得られ、硬質な材料であっても加工
作業に大きな力を要しないという利点がある。そのため
にはネジの外側にハンドルを設けることが好ましい。

【００３７】また本出願第１５の発明は、本出願第７の
発明から本出願第１４の発明のうちいずれか一の既存穴
拡大工具において、前記切削刃の前記回転軸からの突出
量の調整を可能とする手段を備えることを特徴とする。

【００３８】したがって、本出願第１５の発明によれ
ば、一旦、既存穴を拡大後、さらに大きな穴を開けると
きに切削刃の突出量を調整することにより切削可能であ
る。しかし、あまりに突出量を大きくすると、刃への負
荷が大きくなりびびりなどの原因になるので、回転軸を
一段大きくするなどして切削径の調整を行うべきであ
る。

【００３９】また本出願第１６の発明は、本出願第７の
発明から本出願第１５の発明のうちいずれか一の既存穴
拡大工具において、前記回転軸の被軸受部と同一形状を
有する部分と既存穴に嵌合可能な形状を有する部分とか
らなる芯出し棒を備えることを特徴とする。

【００４０】したがって、本出願第１６の発明の既存穴
拡大工具によれば、本出願第５の発明の既存穴拡大方法
を実施することができる。

【００４１】また本出願第１７の発明は、本出願第７の
発明から本出願第１５の発明のうちいずれか一の既存穴
拡大工具において、前記回転軸の被軸受部と同一形状を
有する芯出し棒と前記芯出し棒と既存穴とを固定するた
めのアジャスタとを備えることを特徴とする。

【００４２】したがって、本出願第１７の発明の既存穴
拡大工具によれば、本出願第６の発明の既存穴拡大方法
を実施することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態におけ
る既存穴拡大方法及び既存穴拡大工具を図１、図２，図
３，図４，図５，図６を参照して説明する。説明の便宜
のため、図１、図２、図３、図４、図５及び図６にｘ−
ｙ軸を設け、図７にｘ−ｙ−ｚ軸を設けた。

【００４４】実施の形態１図１、図２、図３、図４に基いて、本発明の実施の形態
１における既存穴拡大方法及び既存穴拡大工具を説明す
る。図１の（ａ）は、本発明の実施の形態１における既
存穴拡大工具を示す側面図であり、部分的に断面図を含
む。図１の（ｂ）は、図１の（ａ）に図示されているＡ
−Ａ断面図である。図２は、本発明の実施の形態１にお
ける既存穴拡大工具の位置決め工程を説明する側面図で
あり、部分的に断面図を含む。図３は、本発明の実施の
形態１における既存穴拡大工具に備えられる芯出し棒を
示す側面図である。図４は、本発明の実施の形態１にお
ける既存穴拡大工具に備えられる芯出し棒とアジャスタ
の組み合わせを示す立体図及び概略図である。

【００４５】まず、実施の形態１における既存穴拡大工
具の構成を説明する。図１の（ａ）に示すように、実施
の形態１における既存穴拡大工具は、回転軸１０と、フ
レーム１１と、２個の軸受１２と、サブフレーム２０と
芯出し棒（図示せず）を備えている。回転軸１０は被軸
受部と切削刃取付部と電動ドリル接続部とからなる。切
削刃１３は回転軸１０の側面に止めネジ（図示せず）に
よって取付けられている。電動ドリル８は回転軸１０の
電動ドリル接続部に取付けられている。フレーム１１の
両端にはフランジ１４及びフランジ１５が形成されてい
る。軸受１２は回転軸１０を支持する。サブフレーム２
０には一端にフランジ２３が形成されている。このサブ
フレーム２０は上面を有し、上面中央に雌ネジ部２２が
形成されている。送りネジ２１には雄ネジ部２４が形成
されている。

【００４６】図１に示すように、フランジ１４は工作物
９と接し、万力７によって互いに固定され、フランジ１
５はサブフレーム２０のフランジ２３と重合し、ボルト
（図示せず）によって互いに固定されている。

【００４７】図１に示すように、送りネジ２１は右ネジ
であり、送りネジ２１の雄ネジ部２４とサブフレーム２
０の雌ネジ部２２とは螺合する。また、送りネジ２１の
雄ネジ部２４と回転軸１０の被軸受部の端面とは互いに
当接する。

【００４８】次に、実施の形態１における既存穴拡大工
具に備えられる芯出し棒の構成を説明する。図３に示す
ように、芯出し棒５０、５１、５２は破線１０１によっ
て、二つの要素に分けられる。図３上において、破線１
０１の右側は既存穴連結部５０ａ、５１ａ、５２ａであ
って、芯出し棒が既存穴１に嵌合する部分であり、左側
は軸受保持部５０ｂ、５１ｂ、５２ｂであって、芯出し
棒に軸受１２を挿入した際に軸受１２を支える部分であ
る。

【００４９】内径の異なる各既存穴に対応するために、
異なる形状、寸法の数種の芯出し棒が用意される。しか
し、その数種の芯出し棒において、各軸受保持部は共通
の形状、寸法を有し、回転軸１０の被軸受部とも共通の
形状、寸法を有する。なぜなら、同一規格の軸受１２に
挿入可能とする必要があるからである。これらの数種の
芯出し棒の相違点は、既存穴連結部に現れる。各芯出し
棒の既存穴連結部は横断面の直径が異なる。これによ
り、本発明は内径の異なる各既存穴に対応することがで
きるのである。軸受保持部の横断面の直径と既存穴連結
部の横断面の直径との大小関係により、例えば、芯出し
棒５０のように断面一様棒であったり、芯出し棒５１又
は芯出し棒５２のように段付棒であったりする。芯出し
棒５１においては、その軸受保持部の横断面の直径より
既存穴連結部の横断面の直径の方が大きいため、軸受保
持部５１ｂより大きな外径の既存穴連結部５１ａをも
ち、芯出し棒５２においては、その軸受保持部の横断面
の直径より既存穴連結部の横断面の直径の方が小さいた
め、軸受保持部５２ｂより小さな外径の既存穴連結部５
２ａをもつ。

【００５０】既存穴が円の場合は、芯出し棒５０、５
１、５２の既存穴連結部の断面形状は円形として調製
し、既存穴が楕円の場合は、芯出し棒５０、５１、５２
の既存穴連結部の断面形状は楕円形として調製する。

【００５１】また、実施の形態１の既存穴拡大工具は、
図４に示すようなアジャスタ６１、６２、６３、６４を
備える。アジャスタ６１、６２は、既存穴に嵌合するよ
うな円筒形状をしている。既存穴が円の場合は断面の外
周が円形のアジャスタ６１を用い、既存穴が楕円の場合
は断面の外周が楕円形のアジャスタ６２を用いる。

【００５２】しかし、一般に金属棒の断面形状を楕円形
として調製することは困難である。そこで、以下に説明
するようなアジャスタ６３、６４を用いることが有効で
ある。アジャスタ６３は、円柱形状である。アジャスタ
６４は図４に示すように、同心の円と楕円とで囲まれる
平面図形であって、前記円の直径と前記楕円の短軸が一
致する平面図形を前記短軸で２つに分けて得られる一方
の平面図形をその平面と垂直に平行移動してできる立体
図形とほぼ同一形状である。

【００５３】また、内径の異なる既存穴に対応するため
に、寸法の異なる数種のアジャスタを用意する。これに
より、数種の芯出し棒を用意しなくても数種のアジャス
タで代替でき、工具一式を軽量化できる。しかし、芯出
し棒にアジャスタを装着するので、芯出し棒とアジャス
タ間に隙間ができ芯出し棒がぐらつく恐れがある。これ
を解消するためには、アジャスタ及び芯出し棒をそれぞ
れ精度良く製作することが好ましい。

【００５４】なお、上記数種のアジャスタのうち一又は
一組のアジャスタを芯出し棒に装着し、さらにその一又
は一組のアジャスタの上に他のアジャスタを装着すると
いうように二又は二組以上のアジャスタを重ねて用いる
という方法も有効である。その場合には、同一数のアジ
ャスタで対応可能な既存穴の寸法が増えることとなり、
ひいてはアジャスタの数を減らすことができる。しか
し、複数のアジャスタを用いるので、芯出し棒とアジャ
スタ間及びアジャスタとアジャスタ間に隙間ができ芯出
し棒がぐらつく恐れが高まる。これを解消するために
は、一又は一組のアジャスタを用いる場合よりさらにア
ジャスタ及び芯出し棒をそれぞれ精度良く製作すること
が好ましい。

【００５５】また、芯出し棒の中で最適なものは、回転
軸１０を芯出し棒５０の代替として用いる場合である。
この方法は、芯出し棒５０を要しないので、部品数の少
数化、工具一式の軽量化を図ることができる。

【００５６】次に、本発明の実施の形態１における既存
穴拡大工具の使用方法及び既存穴拡大方法の各工程につ
いて説明する。便宜上、既存穴拡大工具の使用方法及び
既存穴拡大方法の各工程を位置決め工程、加工準備工程
及び加工工程に分ける。

【００５７】まず、位置決め工程を説明する。上述した
芯出し棒５１を用いた位置決め工程では、図２に示すよ
うに芯出し棒５１の既存穴連結部５１aを既存穴に嵌合
する。軸受１２を芯出し棒５１の軸受保持部５１bに装
着することにより既存穴拡大工具本体を工作物９に係止
する。その状態を維持したまま、フランジ１４と工作物
９とを市販の万力７で固定する。固定後、芯出し棒５１
をｘ軸の正方向に移動させ抜き出し、取り外す。芯出し
棒５２を用いる場合は、ｘ軸の負方向に移動させ、抜き
出すことができ、芯出し棒５０を用いた場合は、ｘ軸の
正方向と負方向のいずれか一方に移動させ、抜き出すこ
とができる。

【００５８】アジャスタ６１、６２を用いた位置決め工
程では、まず、アジャスタ６１、６２を既存穴１に装着
する。次に、芯出し棒５０、５１、５２をアジャスタ６
１、６２に装着することにより芯出しを行う。

【００５９】アジャスタ６３，６４を用いた位置決め工
程では、まず、芯出し棒５０、５１、５２を既存穴１に
挿入する。次に，アジャスタ６３、６４を芯出し棒５
０、５１、５２の既存穴連結部と楕円形の既存穴１ｅと
の間に挿入し、固定することにより芯出しを行う。

【００６０】次に、加工準備工程を図１を参照して説明
する。上記位置決め工程の後、切削刃取付部の断面径が
既存穴１の内径よりやや小さい回転軸１０を選択し、軸
受１２に挿入する。切削刃１３の回転軸１０からの突出
量を調整し、止めネジ（図示せず）で締め付け回転軸１
０に固定する。サブフレーム２０とフレーム１１をボル
ト（図示せず）で固定する。送りネジ２１の雄ネジ部２
４をサブフレーム２０の雌ネジ部２２に羅合させ、送り
ネジ２１を回転軸１０に当接させる。回転軸の電動ドリ
ル接続部に市販の電動ドリル８を連結する。

【００６１】次に、既存穴拡大方法の加工工程について
図１を参照して説明する。まず、作業者が電動ドリル８
の電源を入れ、電動ドリル８をｘ軸の負の方向に押すこ
とにより、回転軸１０と送りネジ２１との当接面に圧力
を加える。送りねじ２１を左回転させ、サブフレーム２
０から後退させる。回転軸１０は送りねじ２１のかかる
後退に続きｘ軸の負の方向に移動し、切削刃１３を送り
進行させる。切削刃１３の送り進行が継続することによ
り、切削刃１３の刃先が既存穴１の内周面に接し、既存
穴１の内周面を切削加工する。これにより、既存穴１は
新規穴２へと拡大される。

【００６２】一工程で新規穴２に拡大しきれない場合
は、さらに、前記加工準備工程に戻り、切削刃１３の回
転軸１０からの突出量を増加させた後、前記加工工程を
行う。適宜これを繰り返す。これにより、既存穴１は新
規穴２へと拡大される。

【００６３】しかし、切削刃１３の回転軸１０からの突
出量の増加には限界がある。そこで、回転軸の被軸受部
が共通の形状で、切削刃取付部の直径がその被軸受部よ
り大径の段付き回転軸を各種用意し、使用することが有
効である。その場合には、一種の回転軸で、既存穴１を
目標の新規穴２まで拡大しきれなかったときに、回転軸
１０を切削刃取付部の直径がその被軸受部より大きい段
付きの回転軸１０（図７における回転軸１０参照）に交
換し、再び切削加工を行い、かかる交換を適宜繰り返す
ことにより、既存穴１は新規穴２へと拡大される。ま
た、回転軸１０を切削刃取付部の直径がその被軸受部よ
り小さい段付きの回転軸１０（図５又は図６における回
転軸１０参照）を用いれば、回転軸の被軸受け部より小
径の既存穴の切削が可能となる。さらに、これらの段付
き棒は、切削刃を取り外せば上述の芯出し棒５１，５２
と兼用でき、工具数を減らし工具一式を軽量化すること
ができる。

【００６４】実施の形態１における既存穴拡大方法及び
既存穴拡大工具は、送りネジ２１と回転軸１０とを当接
させる構成をとったことにより、切削時の送り方向とは
逆方向に引けば、迅速に切削刃を戻すことができ、ま
た、手際良く回転軸を交換できる。

【００６５】実施の形態１における既存穴拡大工具の場
合、切削点と作業者の視点が近いため切削加工の進行状
況が実時間で確認しやすく、段付穴等の特殊形状に拡大
したいときなどに適している。

【００６６】フレーム１１、サブフレーム２０及び送り
ネジ２１の変形例として以下のような構成も有用であ
る。一つにはフレーム１１のフランジ部１５及びサブフ
レーム２０のフランジ部２３をそれぞれ排し、平坦な外
周面を設け、かかる外周面のうちフレーム１１の外周面
には雄ネジ部を設ける。サブフレーム２０の内周面には
雌ネジ部を設ける。前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とを螺
合させることによって、サブフレーム２０をフレーム１
１に係止させる。また、送りネジ２１は不要とし、回転
軸端面に当接していた送りネジ２１の突出部分はサブフ
レーム２０の上面内側中央付近に回転軸端面に当接する
突起部を形成させることによって代替する。このような
構造をとればサブフレーム２０を回転させることによっ
て、回転軸の軸方向の移動量を精度良く制御できる。

【００６７】また、もう一つには送りネジ２１と回転軸
１０との当接点に回転自在な繋ぎ手を設け、送りネジ２
１と回転軸１０とを連結させるという構成も有用であ
る。かかる構成をとる場合には、上述のような人力によ
る圧力を要しない。

【００６８】実施の形態２図５に基いて、本発明の実施の形態２における既存穴拡
大方法及び既存穴拡大工具を説明する。図５は本発明の
実施の形態２における既存穴拡大工具を示す上面図
（ａ）及び部分的に断面図を含む側面図（ｂ）である。

【００６９】まず、本発明の実施の形態２における既存
穴拡大工具の構成のうち実施の形態１と異なる構成を説
明する。回転軸１０は、工作物９に近いほうから、それ
ぞれ切削刃取付部、被軸受部及び電動ドリル接続部から
なる。フレーム１１の内面に雌ネジ部２２が切られ、サ
ブフレーム４０の外面に雄ネジ部２４が切られている。
サブフレーム４０は、電動ドリル８の本体を包被し、電
動ドリル８が容易に抜け出さないようにホールドする。
そのホールドせいを高めるためには、ゴムパッドをサブ
フレーム４０と電動ドリル８の本体との間に設置するの
が有効である。サブフレーム４０の電動ドリル８の接続
側の端面には握り手４３をホールドするＵ字型溝が切ら
れている。そして、握り手４３はＵ字型溝からその先端
を含む一部を突出させる。これは、サブフレーム４０を
回転させる際のハンドルとして握り手４３を兼用するた
めである。ただし、ハンドルをサブフレーム４０の外面
であって電動ドリル８の接続側の端面寄りに設けてもよ
い。また、サブフレーム４０の内面には軸受１２が埋設
されている。一方、フレーム１１の側部の工作物９寄り
には窓（図示せず）が設けられている。

【００７０】次に、本発明の実施の形態２における既存
穴拡大工具の使用方法及び既存穴拡大方法を、図５を参
照して説明する。実施の形態２における位置決め工程
は、実施の形態１と同様にして行う。

【００７１】次に、実施の形態２における加工準備工程
を説明する。サブフレーム４０をフレーム１１に螺合し
た後、回転軸１０を軸受１２に挿入し、市販の電動ドリ
ル８を回転軸１０に連結する。その後、窓（図示せず）
から切削刃１３を回転軸１０の切削刃取付部に挿入し、
切削刃１３を切削可能な突出量に調整して止めネジ１６
で固定する。

【００７２】次に、実施の形態２における加工工程を説
明する。まず、作業者が電動ドリル８の電源を入れ、握
り手４３を右回転させることにより、サブフレーム４０
の雄ネジ部２４がフレーム１１の雌ネジ部２２に対して
螺合回転し、サブフレーム４０はｘ軸の正方向へ進行す
る。サブフレーム４０がｘ軸の正方向へ進行すると、電
動ドリル８、回転軸１０及び切削刃１３が追随してｘ軸
の正方向へ移動するので、握り手４３の回転量を操作す
ることにより、切削刃１３の送り量を制御できる。この
ことにより、切削刃１３が既存穴１の内面を切削加工す
る。

【００７３】切削抵抗の送り分力を雄ネジ部２４と雌ネ
ジ部２２の摩擦力で負担するので、送り方向の強い推進
力が得られ、硬質な材料であっても加工作業に大きな力
を要せず、作業者の負担を軽減し、安定する。

【００７４】実施の形態３図６を参照して、本発明の実施の形態３における既存穴
拡大方法及び既存穴拡大工具を説明する。図６は本発明
の実施の形態３における既存穴拡大工具を示す上面図
（ａ）及び部分的に断面図を含む側面図（ｂ）である。

【００７５】まず、本発明の実施の形態３における既存
穴拡大工具の構成のうち実施の形態２と異なる構成を図
６を参照して説明する。フレーム１１の内面に雌ネジ部
２２が切られ、サブフレーム４１の外面に雄ネジ部２４
が切られている。サブフレーム４１は、内面にスラスト
ベアリング４４が埋設され、一端にハンドル４２を備え
ている。スラストベアリング４４は、請求項１４に記載
する回転軸１０の軸方向の一方向の移動を規制する構造
の最適な実施の形態であり、実施の形態３では、かかる
構造をネジ構造の雄ネジ及び雌ネジのうち雄ネジと回転
軸１０の側面とに設ける方式を採用したものである。

【００７６】本発明の実施の形態３における既存穴拡大
工具の使用方法及び既存穴拡大方法を図６を参照して説
明する。実施の形態３における位置決め工程は、実施の
形態１と同様にして行い、実施の形態３における加工準
備工程は、実施の形態２と同様にして行う。

【００７７】実施の形態における加工工程を説明する。
まず、作業者は電動ドリル８を持ちつつ、電動ドリル８
の電源を入れ、ハンドル４２を持ちサブフレーム４１を
右回転させる。後は実施の形態２と同様にして既存穴１
の内面を切削加工が行われる。

【００７８】実施の形態２の構成と比べて、電動ドリル
８本体がサブフレームに包被されていないので、異なる
大きさの電動ドリル８に対応する場合に、その対応性が
実施の形態２より高い。

【００７９】実施の形態４図７に基いて、本発明の実施の形態４における既存穴拡
大方法及び既存穴拡大工具を説明する。図７は本発明の
実施の形態４における既存穴拡大工具を示す立体図であ
る。

【００８０】まず、本発明の実施の形態４における既存
穴拡大工具の構成を図７を参照して説明する。フレーム
１１外周面には、合計４つの脱着可能なガイド突出部８
０が装備される。これはアーム８３ひいては電動ドリル
８本体の回転を防止するものである。フレーム１１の側
部の工作物９寄りには窓８７が設けられている。フレー
ム１１の外面には雌ネジ部２２が形成され、誘導リング
８２の内面に形成された雄ネジ部（図示せず）とが、互
いに螺合する。アーム８３は誘導リング８２と図示しな
いフック構造により連結しており、誘導リング８２に伴
ってｘ軸方向に移動する。そのフック構造は、アーム８
３の凸部と誘導リング８２の凹部をもって、回転自在に
実現している。また、アーム８３は電動ドリル８を挟持
する。その挟持はボルト８４により実現する。アーム８
３の側部にはハンドル８１がアーム８３に対して回転自
在に取り付けられている。誘導リング８２の外周部には
かさ歯車部８６が形成されており、ハンドル８１の軸に
装備されたはかさ歯車８５と互いに歯合する。

【００８１】次に、本発明の実施の形態４における既存
穴拡大工具の使用方法及び既存穴拡大方法を図５を参照
して説明する。実施の形態４における位置決め工程は、
実施の形態１と同様にして行う。

【００８２】次に、実施の形態４における加工準備工程
を説明する。回転軸１０は、工作物９に近いほうから、
それぞれ切削刃取付部、被軸受部及び電動ドリル接続部
からなる。回転軸１０を軸受１２に挿入し、電動ドリル
に連結する。ボルト８４により電動ドリル８をアーム８
３に固定する。窓８７から切削刃１３を回転軸１０の切
削刃取付部に挿入し、切削刃１３を切削可能な突出量に
調整して止めネジ（図示せず）で締め付け固定する。

【００８３】次に、実施の形態４における加工工程を説
明する。ハンドル８１を矢印Ａ１方向に回すことによ
り、ハンドル８１のかさ歯車８５と誘導リング８２のか
さ歯車部８６が歯合回転し、誘導リング８２が右回転
（矢印Ａ２方向）する。このとき、誘導リング８２の内
面に形成された雄ネジ部（図示せず）がフレーム１１の
雌ネジ部２２に対して螺合回転し、誘導リング８２はｘ
軸の正方向へ進行する。誘導リング８２がｘ軸の正方向
へ進行すると、アーム８３、電動ドリル８、回転軸１０
及び切削刃１３が追随してｘ軸の正方向へ移動するの
で、ハンドル８１の回転量を操作することにより、切削
刃１３の送り量を制御できることとなる。このことによ
り、切削刃１３が既存穴１の内面を切削加工するもので
ある。

【００８４】実施の形態４の既存穴拡大工具では、切削
抵抗の主分力を工作物９に還元するするので、大きな切
削抵抗が生じても加工作業に大きな力を要しない。

【００８５】アームの内側にレールとなる突起部と、フ
レームの外側にレール溝とを、設けることをもって、ガ
イド突出部８０の代替とすることもできる。

【００８６】

【実施例】さらに数値に基づいて、本発明の実施例を説
明する。φ３０mmの既存穴１をφ５０mmの新規穴２に拡
大する場合について説明する。この場合、φ２８mmの回
転軸１０を調製しておき、これを用いる。まず、切削刃
１３の突出量を５mmとして、上述のように位置決め工
程、加工準備工程、加工工程を施せば、既存穴１をφ３
８mmの穴にまで拡大することができる。次に、回転軸１
０を切削刃取付部の直径がφ３６mmである回転軸に取り
替える。そして、切削刃１３の突出量を７mmとして、再
び、加工準備工程、加工工程を施せば、φ５０mmの新規
穴２を得ることができる。

【発明の効果】以上説明したように本発明は、持ち運び
可能な工具により既存穴の切削加工を行うので、従来の
設置式の大型工作機械を必要とした大径穴を、一定の作
業場所に限定されずに、加工することができるという効
果がある。特に、設置した構造物を、解体し工場へ再度
搬入し、機械加工する必要がなくなり、費用と時間を大
幅に削減するという効果がる。また、構造物を工場へ搬
入不可能な場合であっても、工事が停止せず円滑に構造
物の設置作業を続行することができるという大きな効果
がある。また、本発明は、工具本体を工作物に固定する
こと、軸受により回転軸を支持すること、芯出し棒を用
いて正確に位置決めすること等により、安全に、仕上が
り精度の良い製品を製作することができる効果がある。
そのため工場内においても活用可能な工具を安価で提供
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態１における既
存穴拡大工具を示す側面図であり、部分的に断面図を含
む。（ｂ）は、（ａ）に図示されているＡ−Ａ断面図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態１における位置決め工具
を示す側面図であり、部分的に断面図を含む。

【図３】本発明の実施の形態１における芯出し棒を示
す側面図である。

【図４】本発明の実施の形態１における芯出し棒とア
ジャスタの組み合わせを示す立体図及び概略図である。

【図５】本発明の実施の形態２における既存穴拡大工
具を示す上面図（ａ）及び部分的に断面図を含んだ側面
図（ｂ）である。

【図６】本発明の実施の形態３における既存穴拡大工
具を示す上面図（ａ）及び部分的に断面図を含んだ側面
図（ｂ）である。

【図７】本発明の実施の形態４における既存穴拡大工
具を示す立体図である。

【符号の説明】

１既存穴１ｅ楕円形の既存穴２新規穴７万力８電動ドリル９工作物１０回転軸１１フレーム１２軸受１３切削刃１４、１５フランジ２０サブフレーム２１送りネジ２２雌ネジ部２３フランジ２４雄ネジ部４０、４１サブフレーム４２ハンドル４３握り手４４スラストベアリング５０、５１、５２芯出し棒６１、６２、６３、６４アジャスタ８０ガイド突出部８１ハンドル８２誘導リング８３アーム８４ボルト８５、８６かさ歯車部８６窓

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物と、前記工作物に既に明けられてい
る既存穴と、回転軸と、原動機と、前記回転軸の側部
に、刃先を外側に向けて取付けられた切削刃と、前記回
転軸をその軸方向に移動可能に支持する軸受と、前記軸
受を保持するフレームと、固着具と、既存穴に対する前
記回転軸の位置決めを行う工程と、前記固着具により前
記フレームを前記工作物に取付ける工程と、前記原動機
を前記回転軸に接続し前記回転軸を回転させつつ、前記
回転軸を軸方向に移動させる間に、前記切削刃の刃先を
前記既存穴の縁に当て進み、前記既存穴の内側を切削す
る工程とよりなることを特徴とする既存穴拡大方法。
【請求項２】雄ネジと雌ネジの相対的な回転量を調節す
ることにより、前記回転軸の軸方向移動量を同調制御す
ることを特徴とする請求項１記載の既存穴拡大方法。
【請求項３】前記雄ネジ及び前記雌ネジのうちいずれか
一方を前記回転軸の両端面のうち前記原動機が連結され
ている端面とは反対側の端面に当接させることを特徴と
する請求項２記載の既存穴拡大方法。
【請求項４】前記回転軸の被軸受部と同一形状を有する
芯出し棒を用い、前記芯出し棒を前記軸受に挿入する工
程及び前記芯出し棒を既存穴に固定する工程により、前
記軸受と芯出し棒と既存穴のそれぞれの中心軸を一致さ
せた後、前記芯出し棒を前記軸受から離脱させ、前記回
転軸を前記軸受に挿入することにより、前記既存穴の中
心軸と前記回転軸の中心軸とを一致させる請求項１から
請求項３のいずれか一に記載の既存穴拡大方法。
【請求項５】前記芯出し棒の一部を、既存穴に嵌合する
ことにより前記芯出し棒を既存穴に固定する請求項４記
載の既存穴拡大方法。
【請求項６】前記芯出前記芯出し棒を既存穴に挿入し、
前記芯出し棒と既存穴との隙間にアジャスタを挿入する
ことにより前記芯出し棒を既存穴に固定するし棒を既存
穴に挿入し、前記芯出し棒と既存穴との隙間にアジャス
タを挿入することにより前記芯出し棒を既存穴に固定す
る請求項４記載の既存穴拡大方法。
【請求項７】一端を原動機に着脱自在にされた回転軸
と、前記回転軸の側部に取付られた切削刃と、前記回転
軸をその軸方向に移動可能に支持する軸受と、前記軸受
を保持し、工作物に対し着脱可能なフレームを備える既
存穴拡大工具であって、フレームを工作物に取付けるこ
とにより既存穴に対する前記回転軸の位置決めが行われ
る既存穴拡大工具。
【請求項８】前記フレームには工作物に当接及び固着可
能な形状が形成されてなることを特徴とする請求項７記
載の既存穴拡大工具。
【請求項９】前記当接及び固着可能な形状をフランジ形
状とする請求項８記載の既存穴拡大工具。
【請求項１０】前記回転軸の軸方向移動量制御手段を備
えることを特徴とする請求項７記載から請求項９のうち
いずれか一に記載の既存穴拡大工具。
【請求項１１】前記軸方向移動量制御手段をネジ構造と
し、雄ネジと雌ネジの相対的な回転量を調節することに
より、前記回転軸の軸方向移動量を同調制御することを
特徴とする請求項１０記載の既存穴拡大工具。
【請求項１２】前記ネジ構造の雄ネジ及び雌ネジのうち
いずれか一方が前記回転軸の両端面のうち前記原動機が
連結されている端面とは反対側の端面に当接され、他方
を前記フレームに形成又は装着されてなることを特徴と
する請求項１０記載の既存穴拡大工具。
【請求項１３】前記回転軸は前記原動機により軸方向に
拘束されて前記原動機の動力発生端に接続され、前記原
動機の本体と前記ネジ構造の雄ネジ及び雌ネジのうちい
ずれか一方とを接続する部材が設けられてなることを特
徴とする請求項１０記載の既存穴拡大工具。
【請求項１４】少なくとも前記回転軸の軸方向の一方向
の移動を規制する構造を、前記ネジ構造の雄ネジ及び雌
ネジのうちいずれか一方と前記回転軸の側面とに設けら
れてなることを特徴とする請求項１０記載の既存穴拡大
工具。
【請求項１５】前記切削刃の前記回転軸からの突出量の
調整を可能とする手段を備えることを特徴とする請求項
７から請求項１４のいずれか一に記載の既存穴拡大工
具。
【請求項１６】前記回転軸の被軸受部と同一形状を有す
る部分と既存穴に嵌合可能な形状を有する部分とからな
る芯出し棒を備えることを特徴とする請求項７から請求
項１５のいずれか一に記載の既存穴拡大工具。
【請求項１７】前記回転軸の被軸受部と同一形状を有す
る芯出し棒と前記芯出し棒と既存穴とを固定するための
アジャスタとを備えることを特徴とする請求項７から請
求項１５のいずれか一に記載の既存穴拡大工具。