JP3096196U - 木工用ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】穿孔作業の際に大きな力が作用せず、充電式の
電動ドリルに使用した場合に、長時間の継続作業が可能
な木工用ドリルを提供することを目的とする。 【解決手段】ドリル本体１の先端中心位置に木ネジ状の
先ネジ２を備えた木工用ドリルにおいて、先ネジ２を従
来のものよりも小さくし、ドリルを引き込む力が従来の
ものより小さく、適切な引き込み力のものとする。先ネ
ジ２の大きさは、ドリル直径をＤ、先ネジの長さｌ、先
ネジの直径ｄとし、Ｘ＝ｄ/Ｄ，Ｙ＝ｌ/Ｄ、すなわち長
さと太さの両方から大きさを特定し、Ｄが６〜10mmの場
合Ｘ+Ｙを0.70〜0.90、Ｄが11〜15mmの場合Ｘ+Ｙを0.62
〜0.78、Ｄが16〜20mmの場合Ｘ+Ｙを0.54〜0.66、Ｄが2
1〜25mmの場合Ｘ+Ｙを0.54〜0.66とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、主として電動ドリルに装着して板材や柱材に穿孔するために利用 する木工用ドリルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から図３の(ｂ)に示すように、一つの螺旋状リードによって形成される主 体部1aの先端に掬い刃３を形成するとともに、掬い刃３の直径方向対向位置に罫 書き刃４を突出させるとともに、ドリル先端の中心位置に木ネジ状の先ネジ２を 形成したものが一般的な木工用ドリルとして知られている。木工用ドリルの先ネ ジ２は、穿孔作業に際してドリルの回転トルクの一部を、ドリルを穿孔方向に引 き込む力として作用させることにより、できるだけ軽い力で自然に穿孔作業を進 行させることができるものである。

【０００３】 また、図４の(ｂ)に示すように、木ネジ状の先ネジの代わりに尖った錐形の先 端錐５を形成したものも、一般的な木工用ドリルとして知られている。さらに、 本発明者らは、適度な引き込み力のドリルを実現する手段として、図４の(ａ)に 示すように先ネジ２に帯状螺旋６という特殊形状の螺旋を形成する木工用ドリル (特開２００２−２１０７０８号)を発明している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来の木工用ドリルの先ネジ２は、経験的にその大きさが決定されドリルのサ イズによってほぼ決まった大きさのものが形成されている。しかしながら、電動 ドリルに装着して穿孔作業を行なう場合、木材の種類や状態によって必要な回転 トルクが大きく変動し、例えば節の存在、また集成材や合成木材の場合は接着剤 の存在によって切削に必要な回転トルクが大きく変動し、過負荷状態を生じ易い ことが判明した。このように、過負荷状態を生じると、充電式の電動ドリルの場 合はバッテリーが急激に消耗し、長時間の使用ができなくなる。また、従来の木 工用ドリルでは、先ネジ２による引き込み力が強すぎる結果、途中までの穿孔作 業によって盲孔を開けようとする場合に、途中で穿孔を中止することができず、 貫通孔を開けてしまうといった事態を生じ易い欠点があることも判明した。

【０００５】 本考案者らが先に開発した図４の(ａ)に開示された木工用ドリルは、上記従来 技術の欠点をある程度解消することができる。しかしながら、その製造は必ずし も容易ではない。また、図４の(ｂ)に示す先端錐５を備えた木工用ドリルは、ド リル本体１を先方に引き込む力が全く発生しない。そのため、穿孔作業に際して ドリルを穿孔方向に押し出す必要がある。このような実情に鑑み、本考案は従来 の先ネジ２を形成するのと同じ工程で製造することができるものであって、強過 ぎない適度な引き込み力を得ることができる木工用ドリルを実現する。これによ り、従来の木工用ドリルのように過負荷状態を生じず、充電式ドリルを長時間継 続的に使用することができるとともに、作業性に優れた木工用ドリルを実現使用 とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案者らは木ネジ状である先ネジ２の大きさに着 目し、種々研究の結果木工用ドリルとして好ましい先ネジ２の形状、特に寸法を 究明したものである。本考案者は、先ネジ２の大きさをドリル直径との関係でと らえた。すなわち、ドリル本体１の先端中心位置に木ネジ状の先ネジ２を備えた 木工用ドリルにおいて、ドリル直径をＤ、先ネジ２の直径をｄ、先ネジ２の長さ をｌとし、ドリル直径Ｄに対する先ネジ２の直径ｄの比率ｄ/ＤをＸ、ドリル直 径Ｄに対する先ネジ２の長さｌの比率ｌ/ＤをＹ、として先ネジ２の大きさを特 定した。

【０００７】 木工用ドリルを電動ドリルに装着して使用する場合、同じ回転数であっても、 ドリルの直径によってかかる負荷は大きく異なる。そのため、細径のドリルと太 径ドリルとでは、好ましい先ネジ２の大きさが異なる。本考案者らは、一定範囲 のドリル直径ごとに、好ましい結果の得られる先ネジの大きさを研究した。 その結果、ドリル直径Ｄが６〜10ミリメートルの木工用ドリルについては、Ｘ＝ ｄ/Ｄが0.25〜0.35、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.45〜0.60であり、Ｘ＋Ｙを0.70〜0.90の範囲 とした。これにより、電動ドリルに装着して使用する場合に適度な引き込み力を 実現することができた。

【０００８】 ドリル直径Ｄが11〜15ミリメートルの木工用ドリルでは、ドリル直径Ｄに対す る先ネジ２の直径ｄの比率Ｘが、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.27〜0.30、ドリル直径Ｄに対す る先ネジの長さｌの比率Ｙが、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.35〜0.42であり、Ｘ＋Ｙが0.62〜0 .72の範囲で良好な結果を実現することができた。

【０００９】 ドリル直径Ｄが1６〜20ミリメートルの木工用ドリルでは、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.24〜 0.28、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.30〜0.38であり、Ｘ＋Ｙが0.54〜0.66の範囲で、ドリル直 径Ｄが21〜25ミリメートルの木工用ドリルについては、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.20〜0.24 、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.25〜0.31であり、Ｘ＋Ｙが0.45〜0.55の範囲とすることによっ て良好な結果を得ることができた。

【００１０】 なお、同じ大きさの先ネジ２であっても、先ネジ２に形成される螺旋７のピッ チｐを従来のものよりも小さくするのが好ましいことが判明した。その範囲は、 ドリル直径が６〜10ミリメートルの木工用ドリルについては、ピッチｐを1.0ミ リメートル程度、ドリル直径が11〜25ミリメートルの木工用ドリルについては先 ネジ２に形成される螺旋ピッチｐを1.25ミリメートル程度とすることによって、 より良好な結果を得ることができた。

【００１１】

【考案の実施の形態】

以下、本考案に係る木工用ドリルの実施形態を、添付の図面に基づいて説明す る。 図１は、本考案に係る木工用ドリル全体の正面図、図２は図１に示す木工用ド リルの先端部分のみの拡大図である。

【００１２】 木工用ドリルのドリル本体１は、螺旋状のリードによって形成される主体部1a と、主体部1aの上端に主体部と一体に形成されるチャック軸1bとで構成される。 ドリル本体１の先端中心位置に先ネジ２を配置するとともに、主体部1aの先端、 すなわち螺旋状リードの先端には外周から中心方向に向けて掬い刃３を形成して いる。また、掬い刃３と対向する位置には、掬い刃３よりも突出する鋭利なけが き刃４が形成されている。このけがき刃４の突出寸法は、先ネジ２よりも小さく 突出している。

【００１３】 上記形態とすることによって、ドリル本体１が回転すると、最も突出している 先ネジ２によって位置決めが行なわれるとともに、先ネジ２の木ネジ作用によっ てドリル本体１が被切削物に引き込まれる。ドリル本体１が被切削物に引き込ま れると、最初にけがき刃４が被切削物の表面に当たって孔の周囲をけがき、続い て掬い刃３によって被切削物の穿孔を行い、螺旋状であるドリル本体１の主体部 1aによって切り屑が排出される。

【００１４】 穿孔作業に際し、ドリル本体１を引き込む力は先ネジ２によって発生するわけ であるが、具体的に発生する引き込み力は、先ネジ２の形状、寸法比率によって 異なることに着目し、ドリル直径との関係において、実験的に良好な結果を得る ことができる先ネジ形状、寸法を特定した。図２に示すようにドリル本体１の主 体部1aの寸法であるドリル直径をＤ、螺旋状に形成される主体部1aの先端、すな わち掬い刃３からの先ネジ２の突出寸法をｌ、先ネジ２の直径をｄ、先ネジ２に 形成される螺旋４のピッチをｐ、けがき刃４の突出寸法をｈとしてその具体的な 形状を検討する。先ネジ２による引き込み力は、先ネジ２の突出寸法ｌだけに関 連するのではなく、先ネジ２の直径とも深く関連し、両者の関係で先ネジ２の大 きさをとらえた。

【００１５】 先ネジ２によるドリル本体１を引き込む力は、先ネジ２の形状によって決定さ れる。一方、掬い刃やけがき刃による切削抵抗は、ドリル直径によって大きく異 なるため、両者のバランスが重要となる。すなわち、細径のドリルに太径のドリ ルに適した先ネジと同じ寸法の先ネジを形成したのでは、切削抵抗とのバランス から、ドリルでは引き込む力が大き過ぎ、大きな力でドリルを切り込む結果過負 荷状態を生じる。一方、小径のドリルに適した寸法の先ネジ２を太径のドリルに 形成した場合では、切削抵抗とのバランスから引き込み力の不足を生じる。さら に、細径のドリルと太径のドリルに同じ寸法比率の先ネジ２を形成した場合は、 全体として必要な切削力が異なるため、太径のドリルにおいて過負荷状態が発生 する。

【００１６】 本考案者らは、先ネジの大きさを、突出寸法ｌと先ネジ２の直径ｄの両方の寸 法を、ドリル直径Ｄとの比率でととらえた。実験の結果ドリル直径Ｄを６〜10ミ リメートル、11〜15ミリメートル、16〜20ミリメートル、21〜25ミリメートル、 の四つのグループに分けて好ましい一定の範囲、傾向を特定した。

【００１７】 ドリル直径Ｄが、６〜10ミリメートルのドリルについて、ドリル直径Ｄに対す る先ネジの直径ｄの比率をＸとしたとき、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.25〜0.35の範囲である とともに、ドリル直径Ｄに対する先ネジの長さｌの比率をＹとし、Ｙ＝ｌ/Ｄが0 .45〜0.60の範囲であり、さらにＸ＋Ｙが0.70〜0.90の範囲で良好な結果を得た 。従来のドリル(本出願人の従来製品、以下同じ)は、Ｘが0.36〜0.40、Ｙが0.55 〜0.70で、Ｘ+Ｙが0.92〜1.10であった。このように、先ネジ２の大きさを、長 さと直径の両方、すなわちＸ+Ｙでとらえるとその違いが明瞭である。上記数値 範囲の中で、細径のものは比較的大きく、太径のものは比較的小さいものが最適 の寸法である。

【００１８】 ドリル直径Ｄが、11〜15ミリメートルのドリルについては、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.27 〜0.30の範囲であるとともに、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.35〜0.42の範囲であり、さらにＸ ＋Ｙが0.62〜0.75の範囲で良好な結果を得た。従来のドリルは、Ｘが0.31〜0.34 、Ｙが0.48〜0.54で、Ｘ+Ｙが0.79〜0.88であった。上記数値範囲は細径のもの において大きく、太径のものにおいて小さいことは、前記Ｄが６〜10ミリメート ルの場合と同様である。

【００１９】 ドリル直径Ｄが、16〜20ミリメートルのドリルについて、Ｘ＝ｄ/Ｄが0.24〜0 .28の範囲であるとともに、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.30〜0.38の範囲であり、さらにＸ＋Ｙ が0.54〜0.66の範囲で良好な結果を得た。従来の木工用ドリルは、Ｘが0.28〜0. 30、Ｙが0.43〜0.47、Ｘ+Ｙが0.71〜0.77であった。 同様に、ドリル直径Ｄが21〜25ミリメートルのドリルについて、Ｘ＝ｄ/Ｄが0 .20〜0.24の範囲であるとともに、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.25〜0.31の範囲であり、さらに Ｘ＋Ｙが0.45〜0.55の範囲で良好な結果を得た。従来のドリルは、Ｘが0.25〜0. 27、Ｙが0.40〜0.42で、Ｘ+Ｙが0.65〜0.69であった。

【００２０】 先ネジ２による引き込み力を決定する要素として、上記先ネジ２の長さｌ及び 直径ｄの他に、先ネジ２に刻設される螺旋７のピッチｐが一つの大きな要素にな る。木ネジ状の先ネジ２には、その大きさから常識的なピッチの螺旋、例えば細 径のドリルでピッチ1.25ミリメートル、太径のドリルでピッチ1.50ミリメートル 程度の螺旋７が形成されている。そこで、従来の木工用ドリルよりも引き込み力 を小さく設定する一つの手段として、本考案者はドリル直径Ｄが６〜10ミリメー トルのドリルについて、先ネジ２に形成される螺旋７のピッチｐを1.0ミリメー トル以下、具体的には0.85〜1.0ミリメートル、ドリル直径Ｄが11〜25ミリメー トルのドリルについて先ネジ２に形成される螺旋７のピッチｐを1.25ミリメート ル以下、具体的には1.0〜1.25に設定することによって、より良好な結果を得た 。

【００２１】 なお、本考案を実施するに際しては、先ネジ２の長さｌを短くすることと相俟 って、けがき刃４の突出寸法ｈを短くするのが好ましい。従来の木工用ドリルに おけるケガキ刃の突出寸法は、直径Ｄが６〜12ミリメートルのドリルで0.9〜1.1 ミリメートル、直径Ｄが13〜25ミリメートルのドリルで1.5ないし1.6ミリメート ルであった。この突出寸法を0.2〜0.4ミリメートル程度短くすると、穿孔の切り 込みに際してケガキ刃による抵抗が少なくなり、あるいは、十分に位置決めされ ない時点でケガキ刃が被切削物に当たるような事態を回避することができる。さ らに、全体として切削抵抗を少なくする効果が助長される。

【００２２】 以上述べた、本考案に係る木工用ドリルで穿孔作業を行なう場合、従来の木工 用ドリルよりも小さな力でドリルが引き込まれる。そのため、切削に必要な回転 トルクが従来のものよりも、およそ２０パーセント軽減される。無垢の木材であ って木目の一定した部分に穿孔する場合は、切削抵抗すなわち回転トルクが安定 する。そのため、従来の木工用ドリルでも実用上支障は少ない。

【００２３】 しかしながら、現実の木材には不揃いな木目状態や節が存在する。さらに、近 年普及している集成材などでは、強度の大きな接着剤が木材の中に存在する。こ のような、硬い部分へドリルが喰い込むと、回転トルクが急激に大きくなり、そ のときに大きな電力を消費する。そのために、バッテリーを電源とする充電式の 電動ドリルに従来の木工用ドリルを装着して使用する場合、バッテリー切れを起 こし易く、長時間の継続した作業ができなくなる欠点があった。これに対し、本 考案に係る木工用ドリルでは、全体に必要な回転トルクが減少する結果、バッテ リーの消耗が少なくなり、より長時間の継続的な作業が可能となる。

【００２４】 特に、穿孔中に節などにさしかかった際、本考案に係るドリルでは、単に従来 のものに比較して２０パーセント程度トルクが減少するというだけでなく、小さ な先ネジ２のために滑って喰い込みがより少なく、あるいは喰い込みがなく、ト ルクの増加が従来のものより極端に少なくなる。換言すれば、本考案に係る木工 用ドリルを使用すると、作用するトルクが少なくなるだけでなく平均化される。 そのため、バッテリーの電力消費をより効果的に軽減することができる。

【００２５】 上記、回転トルクが小さい状態で穿孔することができるということは、作業中 に、電動ドリルを支えるのに必要な力が小さくなり、より取り扱い易いことを意 味する。現に、本考案者らの実験によれば、慣れない女性でも容易に取り扱うこ とができた。すなわち、切削時に作用する回転トルクが小さくなる結果、反力と して作業者に作用する力が小さくなる。また、先端錐を形成した従来の木工用ド リルでは、引き込み力が全く作用しないため、ドリルを押し出す力が必要となる が、本考案では弱い引き込み力が作用するためもっとも軽い力で扱うことができ る。また、本考案では、穿孔作業に際して、常時小さな引き込み力が作用するこ とから、穿孔の途中でドリルを引き抜き、板材や柱材の途中までの穿孔を容易に 行なうことができる。

【００２６】

【考案の効果】

請求項１ないし４に記載の本考案木工用ドリルによれば、従来の木工用ドリル に比較して切削時に作用する回転トルクを小さくすることができるため、充電式 の電動ドリルで使用する場合に、長時間の継続作業が可能となる。また、穿孔作 業に際して、ドリルは小さな力で引き込まれるため、押し付ける力も必要ないと ともに、切削時に作用するトルクの反力として、作業時に電動ドリルを支えるた めに大きな力を必要としない。そのため、女性など非力な人でも手軽に電動ドリ ルを使った穿孔作業を行なうことができる実益がある。

【００２７】 請求項５ないし６に記載の考案によれば、ドリルに作用する回転トルクをより 小さく、かつ安定したものとすることができるため、前記効果をより確実なもの とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る木工用ドリル全体の正面図、

【図２】図１に示す木工用ドリルの先端部分のみの拡大
図、

【図３】木工用ドリルの先端部分のみの拡大正面図であ
って、本考案品と従来品との対比図、

【図４】従来の木工用ドリルの一例を示す先端部分のみ
の拡大正面図。

【符号の説明】

１…ドリル本体、 1a…主体部、 1b…チャック軸、
２…先ネジ、 ３…掬い刃、 ４…ケガキ刃、 ５…先
端錐、 ６…帯状螺旋、 ７…螺旋。

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ドリル本体の先端中心位置に木ネジ状の先
   ネジを備えた木工用ドリルにおいて、ドリル直径をＤ、
   先ネジの直径をｄ、先ネジの長さをｌとし、ドリル直径
   Ｄが６〜10ミリメートルの木工用ドリルについて、ドリ
   ル直径Ｄに対する先ネジの直径ｄの比率をＸとし、Ｘ＝
   ｄ/Ｄが0.25〜0.35、ドリル直径Ｄに対する先ネジの長
   さｌの比率をＹとし、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.45〜0.60であり、
   Ｘ+Ｙが0.70〜0.90である木工用ドリル。
2. 【請求項２】ドリル本体の先端中心位置に木ネジ状の先
   ネジを備えた木工用ドリルにおいて、ドリル直径をＤ、
   先ネジの直径をｄ、先ネジの長さをｌとし、ドリル直径
   Ｄが11〜15ミリメートルの木工用ドリルについて、ドリ
   ル直径Ｄに対する先ネジの直径ｄの比率をＸとし、Ｘ＝
   ｄ/Ｄが0.27〜0.30、ドリル直径Ｄに対する先ネジの長
   さｌの比率をＹとし、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.35〜0.42であり、
   Ｘ＋Ｙが0.62〜0.78である木工用ドリル。
3. 【請求項３】ドリル本体の先端中心位置に木ネジ状の先
   ネジを備えた木工用ドリルにおいて、ドリル直径をＤ、
   先ネジの直径をｄ、先ネジの長さをｌとし、ドリル直径
   Ｄが1６〜20ミリメートルの木工用ドリルについて、ド
   リル直径Ｄに対する先ネジの直径ｄの比率をＸとし、Ｘ
   ＝ｄ/Ｄが0.24〜0.28、ドリル直径Ｄに対する先ネジの
   長さｌの比率をＹとし、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.30〜0.38であ
   り、Ｘ＋Ｙが0.54〜0.66である木工用ドリル。
4. 【請求項４】ドリル本体の先端中心位置に木ネジ状の先
   ネジを備えた木工用ドリルにおいて、ドリル直径をＤ、
   先ネジの直径をｄ、先ネジの長さをｌとし、ドリル直径
   Ｄが21〜25ミリメートルの木工用ドリルについて、ドリ
   ル直径Ｄに対する先ネジの直径ｄの比率をＸとし、Ｘ＝
   ｄ/Ｄが0.20〜0.24、ドリル直径Ｄに対する先ネジの長
   さｌの比率をＹとし、Ｙ＝ｌ/Ｄが0.25〜0.31であり、
   Ｘ＋Ｙが0.45〜0.55である木工用ドリル。
5. 【請求項５】先ネジに形成する螺旋のピッチｐが、1.0
   ミリメートル以下である請求項１記載の木工用ドリル。
6. 【請求項６】先ネジに形成する螺旋のピッチｐが、1.25
   ミリメートル以下である請求項２ないし４のいずれかに
   記載の木工用ドリル。