JPH0871822A - エアドリルの冷却装置 - Google Patents

エアドリルの冷却装置

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JPH0871822A
JPH0871822A JP6210115A JP21011594A JPH0871822A JP H0871822 A JPH0871822 A JP H0871822A JP 6210115 A JP6210115 A JP 6210115A JP 21011594 A JP21011594 A JP 21011594A JP H0871822 A JPH0871822 A JP H0871822A
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air
drill
cooling
hood
cooling tank
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Shigeto Hashimoto
本 茂 人 橋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 CFRP等の複合材の穿孔時にドリルを十分
に冷却し、また、エアドリルから排出された圧縮エアを
冷却タンク内の粉末冷媒で冷却して重量増加を最小限に
抑えて使い勝手のよい冷却装置付きエアドリルを提供す
る 【構成】 取込み手段11はマフラー4から排気された
排気エアを取り込み、冷却タンク12内に導く。冷却タ
ンク12内に導かれた排気エアは、粉末冷媒18と混合
されて、粉末冷媒18で冷却される。そして、冷却タン
ク12内で混合された混合エアはフード8a内に噴射さ
れる。したがって、フード8a内のドリル5は、排気エ
アで冷却されるとともに、ドリル5に付着した粉末冷媒
18で熱奪されるので二重に冷却される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエアドリルの冷却装置に
係り、特に供給された圧縮エアでドリルを回転して被加
工部材を穿孔するエアドリルに設けられ、ドリルを冷却
するエアドリルの冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】工作機械の冷却集塵装置は、これまで種
々のタイプのものが提案されている。例えば、特開昭5
8−59746号公報にはドリルをフードで囲み、この
ドリルの中心に向けて四方から切削油ミストを噴射しド
リルを冷却すると共に、フード内を吸引し切削油ミスト
や切粉を集塵ダストから排出する工作機械の冷却集塵装
置が開示されている。
【0003】また、特開平3−3713号公報に開示さ
れたプリント基盤穴明機のプレッシャフットは、プレッ
シャフット内をホースを介して切粉吸引装置に連通して
プレッシャフット内を負圧状態にすると共に、プレッシ
ャフットの先端付近から圧縮空気をドリルの接線方向に
向けて水平に噴射する。この圧縮空気は、プレッシャフ
ット内でほぼ断熱状態で膨脹するので、温度が急激に低
下してドリルを冷却すると同時に切粉を巻き込んで切粉
吸引装置に排出する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、繊維強化プラス
チック(以下CFRPと呼す)等の複合材は、高強度で
あるばかりでなく加工熱が素材に分散しにくい為、CF
RP等の複合材に穴を開ける場合、刃物に加工熱が籠
り、刃先が摩耗して短時間で切れ味が悪くなる。そし
て、CFRP等の複合材を穿孔する場合、従来の工作機
械の冷却集塵装置のように切削油ミストを噴射しドリル
を冷却する方法や、従来のプリント基盤穴明機のプレッ
シャフットのように圧縮空気の断熱膨脹で温度を低下す
る方法では、ドリルの冷却が十分に行われないという問
題がある。また、従来の工作機械の冷却集塵装置やプリ
ント基盤穴明機のプレッシャフットの場合は、切削油ミ
ストや圧縮空気を導入する手段を新たに設ける必要があ
るために重量が増加するので、エアドリルのように手に
持って使用するものに取り付けると重量が重くなり取扱
いが困難になるという問題がある。
【0005】したがって、本発明の目的は上記従来技術
が有する問題を解消し、CFRP等の複合材の穿孔時に
ドリルを十分に冷却することができ、かつ、軽量化を図
ることができるエアドリルの冷却装置を提供することに
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
に、本発明は、被加工部材を穿孔するドリルの周囲を閉
塞するフードを備え、供給された圧縮エアでドリルを回
転して被加工部材を穿孔すると共に供給された圧縮エア
をマフラーから排気し、穿孔時に生じた切削切粉をフー
ドに形成された吸塵口を介して排出するエアドリルにお
いて、前記マフラーから排気された排気エアを取り込む
エア取込み手段と、その内部に粉末冷媒が収納され、前
記エア取込み手段を介して導入された排気エアと粉末冷
媒を混合する冷却タンクと、前記冷却タンクに連通され
ると共に前記フード内に連通され、冷却タンク内で混合
された混合エアをフード内に供給するエア供給管と、を
備えたことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明によれば、マフラーから排気されて断熱
膨脹作用で温度が低下した排気エアを、エア取込み手段
で取り込こんで冷却タンク内に導く。冷却タンク内に導
かれた排気エアは、粉末冷媒と混合されて粉末冷媒によ
る気化作用で冷却される。そして、冷却タンク内で粉末
冷媒と混合された混合エアはフード内に噴射される。し
たがって、フード内のドリルは、断熱膨脹作用および気
化作用で低温となった排気エアで冷却され、同時に、ド
リルに付着した粉末冷媒で熱奪される。これにより、ド
リルは、低温化された排気エアと粉末冷媒とで二重に冷
却される。
【0008】
【実施例】以下本発明によるエアドリルの冷却装置を図
を参照して説明する。図1において、全体を符号1で示
したエアドリルは、エアドリル本体2のグリップ部2a
にエアホース3が取り付けられている。エアホース3
は、図示しないエア供給源に連通されている。このエア
供給源から供給された圧縮エアでドリル5に回転力が付
与される。一方、この圧縮エアは、エアホース3を介し
てドリル本体2内のマフラー4まで案内され、マフラー
4から排気される。ドリル5はスピンドル6(図2参
照)の先端部に設けられ、スピンドル6はスピンドルス
リーブ6aに回動自在に支持されている。スピンドルス
リーブ6aはドリル本体2に固定されている。
【0009】また、エアドリル本体2にはスピンドルス
リーブ6aに平行となるようにピストンスリーブ7が伸
縮自在に支持されている。ピストンスリーブ7の先端部
にはテンプレートフット8が固定され、テンプレートフ
ット8は穴8b(図2参照)を介してスピンドルスリー
ブ6aに慴動自在に支持されている。図2に示すよう
に、テンプレートフット8にはフード部8aが形成さ
れ、スピンドル6およびドリル5は穴8bを介してフー
ド部8a内に嵌入されている。テンプレートフット8に
は吸塵アダプタ9がねじ10、10等を介して固定さ
れ、吸塵アダプタ9の吸塵口9aはフード部8a内に開
口している。これにより、ドリル5で穿孔する際に生じ
る切削切粉が吸塵口9aを介して吸塵アダプタ9に導か
れ、吸塵アダプタ9を介して図示しない吸塵装置に回収
される。なお、吸塵アダプタ9はアルミニューム材で形
成されている。
【0010】図1において、全体を符号10で示したエ
アドリルの冷却装置は、エア取込み手段11、冷却タン
ク12およびエア供給管13を備えている。エア取込み
手段11はエアアダプタ14を有し、エアアダプタ14
はプラスッチク等の合成樹脂で円筒形状に形成されてい
る。エアアダプタ14はマフラー4の外周を覆うように
マフラー4に嵌め込まれている。エアアダプタ14の周
面には穴14aが形成され、マフラー4は穴14aを介
して排気を行う。
【0011】エアアダプタ14の周面にはナット15を
介してエアコック16が取り付けられ、エアアダプタ1
4内とエアコック16が連通されている。エアコック1
6にはエア取込み管17の一端が取り付けられ、エア取
込み管17の他端は後述する冷却タンク12の左端部に
取り付けられている。これにより、エアアダプタ14内
のマフラー4はエアコック16、エア取込み管17を介
して冷却タンク12内に連通される。なお、エア取込み
管17は、ビニール製のチューブで直径が8.0mmに
形成され、断熱効果がある。
【0012】前述した冷却タンク12は、透明のプラス
ッチック材で円筒状に形成され、冷却タンク12内には
セチルアルコール等の粉末媒体18が収納されている。
このように、冷却タンク12を透明なプラスッチック材
で形成したので粉末媒体18の残量を目視で容易に知る
ことができる。冷却タンク12はタンクストッパ19を
介してエアドリル本体2の上部に横向きに固定されてい
る。
【0013】すなわち、タンクストッパ19は略U字状
に形成され、一端部がねじ20、20でエアドリル本体
2の上部に固定されている。また、タンクストッパ19
には冷却タンク12が外周にねじ21aおよびナット2
1bを介して取り付けられている。これにより、上述し
たように冷却タンク12はタンクストッパ19を介して
エアドリル本体2の上部に横向きに固定される。
【0014】冷却タンク12の右端部にはエア供給管1
3の左端部が連通され、エア供給管13の右端部は吸塵
アダプタ9に形成された噴射口9bに連通されている。
噴射口9bはフード部8a内に開口している。したがっ
て、冷却タンク12はエア供給管13を介して、フード
部8a内に連通されている。なお、エア供給管13は、
ビニール製のチューブで直径が6.5mmに形成され、
断熱効果がある。このように、エア供給管13の内径
(6.5mm)はエア取込み管17の内径(8.0m
m)より小さく設定されているので、混合エアはフード
部8a内に圧縮噴射される。
【0015】次に前記のように構成された本発明による
エアドリルの冷却装置の作用を説明する。まず、テンプ
レートフット8をCFRP30(図2参照)の表面に当
接してフード部8a内を密封し、エアドリル1を作動し
て圧縮エアでドリル5を回転する。これにより、CFR
P30がドリル5で穿孔される。一方、エアドリル1の
作動と同時に、圧縮エアがマフラー4から排気されて断
熱膨脹作用で温度が低下する。この排気エアはエアアダ
プタ14に充填され、エアコック16で適宜調圧され、
エア取込み管17を介して冷却タンク12内に案内され
る。冷却タンク12内に案内された排気エアはセチルア
ルコール等の粉末媒体18と混合され、粉末媒体18の
気化作用で温度が低下する。なお、一般に図示しないエ
ア供給源から供給される圧縮エアの温度は22゜C程度
であり、マフラー4から排気された排気エアの温度は断
熱膨脹作用で16゜C程度まで低下する。そして、冷却
タンク12内で冷却された混合エアの温度は気化作用で
10゜C程度まで低下する。
【0016】冷却タンク12内で冷却された排気エアと
粉末冷媒18との混合エアは、エア供給管13を介して
噴射口9bからドリル5に向けてフード部8a内に噴射
される。これにより、フード8a内には、断熱膨脹作用
および粉末媒体18の気化作用の2つの作用で温度が低
下した排気エアと、排気エアと混合された粉末媒体18
が充填される。そして、粉末冷媒18はドリル5に付着
して熱奪することによりドリル5を冷却する。したがっ
て、加工熱の籠ったドリル5は排気エアと粉末冷媒18
とで二重に冷却される。
【0017】なお、フード部8a内に充填された混合エ
アは、ドリル5で穿孔する際に生じた切削切粉とともに
吸塵口9aを介して吸塵アダプタ9に導かれ、吸塵アダ
プタ9を介して図示しない吸塵装置に回収される。これ
により、人体および作業環境の安全が図られる。
【0018】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるエアドリルの冷却装置によれば、マフラーから排
気されて断熱膨脹作用で温度が低下した排気エアを、エ
ア取込み手段で取り込こんで冷却タンク内に導く。冷却
タンク内に導かれた排気エアは、粉末冷媒と混合されて
粉末冷媒による気化作用で冷却される。そして、冷却タ
ンク内で粉末冷媒と混合された混合エアはフード内に噴
射される。したがって、フード内のドリルは、断熱膨脹
作用および気化作用で低温となった排気エアで冷却さ
れ、同時に、ドリルに付着した粉末冷媒で熱奪される。
これにより、ドリルは、低温化された排気エアと粉末冷
媒とで二重に冷却される。
【0019】したがって、CFRP等の複合材の穿孔時
にドリルを十分に冷却することができる。これにより、
ドリルの寿命が、従来のエアドリルの場合と比較してC
FRPの穿孔時で75パーセント延長した。また、エア
ドリルから排出された圧縮エアを冷却タンク内の粉末冷
媒で冷却するので冷却タンクの重量増加を最小限に抑え
て、使い勝手のよい冷却装置付きエアドリルを提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエアドリルの冷却装置をエアドリ
ルに装着した状態を示した斜視図。
【図2】本発明によるエアドリルの冷却装置の要部を拡
大して示した要部拡大図。
【図3】図1の断面A−A線に沿って縦方向に切断した
状態を示したA−A線の縦断面。
【符号の説明】
1 エアドリル 4 マフラー 5 ドリル 8a フード 9a 吸塵口 9b 噴射口 10 ねじ 11 圧縮エア取込み手段 12 冷却タンク 13 エア供給管 18 冷却媒体 30 CFRP(被加工部材)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工部材を穿孔するドリルの周囲を閉塞
    するフードを備え、供給された圧縮エアでドリルを回転
    して被加工部材を穿孔すると共に供給された圧縮エアを
    マフラーから排気し、穿孔時に生じた切削切粉をフード
    に形成された吸塵口を介して排出するエアドリルにおい
    て、 前記マフラーから排気された排気エアを取り込むエア取
    込み手段と、 その内部に粉末冷媒が収納され、前記エア取込み手段を
    介して導入された排気エアと粉末冷媒とを混合する冷却
    タンクと、 前記冷却タンクに連通されると共に前記フード内に連通
    され、冷却タンク内で混合された混合エアをフード内に
    供給するエア供給管と、 を備えたことを特徴とするエアドリルの冷却装置。
  2. 【請求項2】前記エア供給管は前記ドリルの刃先部に前
    記混合エアを噴射することを特徴とする請求項1記載の
    エアドリルの冷却装置。
  3. 【請求項3】前記エア取込み手段のエア取込み管は、前
    記エア供給管より内径が大きく設定されたことを特徴と
    する請求項1記載のエアドリルの冷却装置。
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