JP3188559B2 - メタルフィット工法用穴開け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタルフィット工法に
使用するプレート状金具の突起を挿入する穴を開けるた
めのメタルフィット工法用穴開け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】木造軸組工法には様々なものがあるが、
その１つにメタルフィット工法がある。このメタルフィ
ット工法は、図８及び図９に示すような四角形状の金具
Ａと、半月状の金具（図示せず）の２つの金具（他にボ
ルトやＤピンを用いる）で全ての木質部材を接合する構
法である。そのうちの金具Ａは、Ｕ字状切欠２０１と円
形孔２０２を有するプレート２００の２つの突片２０
３，２０４に、それぞれ図のような形状の金属部材２０
５，２０６が溶接されたものである。

【０００３】このような金具Ａを用いた木質複合構造等
の接合は、図１０に示すように行う。ここでは、柱に桁
を接合する場合を示す。予め柱３００に図１１のような
穴３０１，３０２を形成しておき、この穴に金具Ａの突
起（部材２０５，２０６及び突片２０３，２０４）を奥
まで差し込み、金具Ａを下方に叩いて押し下げる。その
後、金具Ａの切欠２０１と孔２０２に対応する孔と、金
具Ａを挿通することができる切込（図示せず、端部に形
成される）とを、予め形成してある桁３１０の孔にＤピ
ン３１３を差し込む。そして、Ｄピン３１３が切欠２０
１の基端に係合するまで、桁３１０を金具Ａの上部より
落とし込み、桁３１０に下向きの適度な圧力を加えると
共に、金具Ａの孔２０２と桁３１０の対応孔にＤピン３
１４を差し込み、上下のＤピン３１３，３１４によって
固定する。

【０００４】ところで、金具Ａを取付けるためには、柱
３００に穴３０１，３０２を開ける必要があるが、この
穴の形態は図１１に示すようなものである。即ち、各穴
３０１，３０２は、それぞれ円筒状の穴ａと、スリット
状の開口ｂと、開口の下方に位置するＵ字状の穴ｃとで
構成される。又、木質部材の接合の仕方により、図１１
の長手方向の他に、図１２のように木質部材３００の横
断方向に穴３０１，３０２を形成する場合もある。

【０００５】このような穴３０１，３０２を形成する切
削工具として、本出願人は図４乃至図７に示すような構
造のドリルを先に出願した。このドリルの詳細について
は実施例で述べるが、このドリルを使用することで、金
具Ａ用の穴開け作業を容易且つ短時間に行うことができ
るようになる。因みに、従来は２種類のドリル（ツイス
トドリル、フラットドリル）とフライス（側刃フライ
ス）を用い、工具を交換して穴開け作業を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金具Ａ
を差し込む穴を形成し易いドリルが開発されても、その
ドリルを取付ける専用の装置が提供されておらず、その
ドリルの切削能力を十分に発揮すると共に穴開け作業を
より一層能率良く行うための装置の出現が待望されてい
る。

【０００７】従って、本発明の目的は、メタルフィット
工法における金具用の穴開け作業を能率良く行うことが
できる装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的は、本発明のメ
タルフィット工法用穴開け装置により達成される。即
ち、本発明の穴開け装置は、次の構成（１）〜（５）を
備え、更に構成（６）としたことを特徴とする。 （１）木質部材が載せられて支持される矩形状の基台 （２）シャンクと、このシャンクに連続し、長手方向に
沿って刻設された少なくとも２本の溝によってそれぞれ
形成される少なくとも２枚の切刃を有する本体と、この
本体の先端に本体の長手方向に対して直角方向に且つ突
出状に付設された少なくとも２枚の刃物とを備え、この
刃物が各々の下端面と外周面に切刃を有するドリルが取
付けられると共に、前記基台に回転可能に配設された１
軸以上の主軸 （３）前記基台に設けられ、前記主軸を回転させる回転
駆動手段 （４）前記基台に設けられ、前記主軸を上下動可能に支
持すると共に、この主軸を上下動させる昇降手段 （５）前記基台に設けられ、前記主軸を横移動可能に支
持すると共に、この主軸を横移動させる横移動手段（６）前記矩形状の基台の一方の相対側壁及び他方の相
対側壁にそれぞれ２本のシャフトを挿通することのでき
る一対の孔を形成すると共に、シャフトにより基台の側
壁に当接されて木質部材を押さえるための押え板に２本
のシャフトを挿通することのできる一対の孔を形成し、
押え板の一対の孔及び相対側壁のいずれか一対の孔に挿
通したシャフトを固定手段で固定し、前記金具を挿入す
る穴を木質部材の長手方向又は横断方向に形成する場合
に応じて、２本のシャフト及び押え板の取付け位置を変
更可能としたこと

【０００９】

【作用】本発明の穴開け装置を用いて、メタルフィット
工法に使用するプレート状金具（図８参照）の２個の突
起（金属部材２０５，２０６及び突片２０３，２０４）
を挿入する穴を１回の切削加工で開けるには、予め金具
Ａの突起の間隔に応じた間隔で２軸を配した穴開け装置
を用意し、主軸の各々に図４乃至図７に示すような構造
のドリルを取付けると共に、基台に木質部材を載せる。
但し、基台に対する木質部材の向きは、木質部材の長手
方向に穴を開ける場合（図１１参照）と、木質部材の横
断方向に穴を開ける場合（図１２参照）があるので、そ
れぞれの場合に応じて木質部材を載せる。

【００１０】木質部材の位置決めが終了したら、回転駆
動手段を作動させて、主軸を回転させ、ドリルを回転さ
せながら、昇降手段によってドリルを所定深さまで下降
させる。すると、ドリルによって最初に木質部材に所定
径及び深さの円筒状の穴ａ（図１１参照）が形成され
る。穴ａの形成が終了したら、今度は横移動手段により
ドリルを横方向にそのまま所定距離だけ平行移動させ
る。すると、ドリルによって次にスリット状の開口ｂと
Ｕ字状の穴ｃが同時に形成され、所定形状の穴開けが終
了する。そして、ドリルを穴から抜き出し、ドリルの回
転を止めればよい。

【００１１】このように、特に予め２つの穴の間隔に設
定してある２軸を有する穴開け装置を用いれば、１回の
穴開け作業で１個の金具Ａに対応する２つの穴を形成す
ることができ、金具Ａ用の穴開け作業を能率良く行うこ
とができる。更に、上記構成（６）を備えることによ
り、木質部材を基台に載せて押え板により確実に挟持す
ることができるだけでなく、穴を木質部材の長手方向又
は横断方向のいずれに形成する場合であっても、木質部
材の向きを変えて基台に載せることが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の穴開け装置を実施例に基づい
て説明する。その一実施例に係る装置の上面図を図１
に、図１の装置を矢視Ａから見た場合の側面図を図２
に、同じく矢視Ｂから見た場合の側面図を図３に示す。
この穴開け装置において、四角形状の基台（プレート）
４０は、以下の各種構成要素を支持すると共に、穴を木
質部材の長手方向又は横断方向に形成する場合に応じて
木質部材を載せることができるようになっている。又、
プレート４０は、その下部に枠状の脚板４１を有する。

【００１３】この実施例では、脚板４１の側壁に、木質
部材を挟持するための押え板４２が２本のプッシャーシ
ャフト４４，４６で着脱可能に取付けられ、押え板４
２、プッシャーシャフト４４，４６等で固定手段が構成
される。プッシャーシャフト４４，４６は、脚板４１の
一方の相対側壁に形成された孔４８，５０（図３参照）
に挿通され、クイッククランプノブ５２，５４で抜けな
いように固定される。ここでは、木質部材の長手方向に
穴を開ける場合に対応して、プッシャーシャフト４４，
４６が対応孔４８，５０に挿通されている。一方、脚板
４１の他方の相対側壁には、別の孔５６，５８（図２参
照）が形成されており、穴を木質部材の横断方向に開け
る場合には、この孔５６，５８にプッシャーシャフト４
４，４６を挿通して使用する。この方向にプッシャーシ
ャフト４４，４６を通すと、押え板４２は図１ではプレ
ート４０の左側壁に沿う格好になる。

【００１４】プレート４０上にはコラムプレート５９が
立設され、コラムプレート５９上にはブラケット６０が
プレート４０に平行に取付けられている。ブラケット６
０からは２本の支柱６１ａ，６１ｂが上方に延び、支柱
６１ａ，６１ｂの上端部にトッププレート７０が取付け
られると共に、支柱６１ａ，６１ｂに昇降ブロック６２
が上下動可能に嵌め込まれている。昇降ブロック６２の
下方に位置する支柱６１ａ，６１ｂの部分には、それぞ
れスプリング６３ａ，６３ｂ（一方のみ示す）が挿通さ
れており、このスプリング６３ａ，６３ｂによって昇降
ブロック６２は上方に付勢される。

【００１５】又、昇降ブロック６２の中央側部には、ラ
ック６４が固定されている。このラック６４に、ピニオ
ン軸６６に嵌着された平歯車６５が歯合している。ピニ
オン軸６６の一端部には、４アームハンドル６７が取付
けられると共に、ピニオン軸６６は、２個のニードルベ
アリング６８，６９で水平方向に回転可能に支持され
る。従って、ハンドル６７を回転させれば、ピニオン軸
６６の回転がベアリング６８，６９で支持されると共
に、平歯車６５の回転に伴ってラック６４が許容範囲内
で上下に移動し、このラック６４の移動に伴って昇降ブ
ロック６２が上下する。

【００１６】なお、昇降ブロック６２はクランプレバー
７４によってロックすることができるようになってお
り、昇降ブロック６２がロックされれば、ハンドル６７
を回すことができなくなり、昇降ブロック６２の現位置
が固定される。この実施例では、支柱６１ａ，６１ｂ、
昇降ブロック６２、ラック６４、平歯車６５、ピニオン
軸６６、ハンドル６７等で昇降手段が構成される。

【００１７】昇降ブロック６２には、後述の横移動手段
を介してモータ７６が取付けられ、モータ７６の回転軸
７８には駆動プーリ８０が嵌着されている。この駆動プ
ーリ８０の両隣には、特定形状を有する後述のドリル１
０が取付けられる主軸（２軸）８６，８８に嵌着され、
且つ駆動プーリ８０よりも径の大きい従動プーリ８２，
８４が並設されている。主軸８６，８８は、それぞれハ
ウジングプレート８９に固定されたハウジング９０，９
１内に設けられたアンギュラベアリング９２，９３によ
って回転可能に支持され、また従動プーリ８２とベアリ
ング９２との間、及び従動プーリ８４とベアリング９３
との間の主軸部分には、それぞれＵナット９４，９６が
止着されており、このＵナット９４，９６とベアリング
９２，９３によって主軸８６，８８が支えられる。

【００１８】３つのプーリ８０，８２，８４には、図１
に示すようにタイミングベルト９７が掛けられ、モータ
７６の回転は駆動プーリ８０を介してベルト９７によっ
て従動プーリ８２，８４に伝わり、従動プーリ８２，８
４は同方向に回転する。これらモータ７６、プーリ８
０，８２，８４、ベルト９７等により主軸８６，８８を
回転させる回転駆動手段が構成され、ドリル１０が同方
向に回転する。

【００１９】モータ７６、プーリ８０，８２，８４、主
軸８６，８８等の構成要素は、図３の左右方向に横移動
させることができる。即ち、昇降ブロック６２には２本
のサポートシャフト９８ａ，９８ｂが水平方向に突設さ
れ、このサポートシャフト９８ａ，９８ｂの端部にＬＭ
ブラケット９９が固定されている。更に、ＬＭブラケッ
ト９９には、長尺状のレール１００が水平方向に付設さ
れ、このレール１００上をリニアウェイ１０１がスライ
ドするようになっている。リニアウェイ１０１は回転駆
動手段側に設けられたＬＭプレート１０２に付設され、
ＬＭプレート１０２とリニアウェイ１０１は一体に動
く。

【００２０】又、ＬＭブラケット９９には、グリップレ
バー１０３の一端１０４が枢設され、グリップレバー１
０３は一定の角度範囲内（図３の二点鎖線参照）で左右
方向に動かすことができる。このレバー１０３にＬＭプ
レート１０２の端部がカムフォロアー１０６を介して連
結されると共に、レバー１０３の他端には回転グリップ
１０８が設けられている。従って、回転グリップ１０８
を持ってレバー１０３を左右に動かせば、レバー１０３
の動きに伴って、ＬＭプレート１０２（即ちリニアウェ
イ１０１）がレール１００上をスライドし、主軸８６，
８８をモータ７６等と共に横移動させることができる。

【００２１】グリップレバー１０３はクランプレバー１
１０によって任意の位置でロックすることができるよう
になっており、主軸８６，８８の横方向の位置を固定で
きる。更に、図１において、ＬＭプレート１０２の左方
向への横移動は、ＬＭブラケット９９の左端側にストッ
パホルダ１１１で付設されたストップボルト１１２によ
って阻止され、ＬＭプレート１０２がストップボルト１
１２に当接した地点が左方向への可動限界点となる。

【００２２】次に、主軸８６，８８に取付けるドリル１
０の全体図を図４に、刃物の下端面図を図５に、本体の
横断面図を図６に、刃物の外周面図を図７に示す。ここ
に示すドリル１０は、シャンク１と、シャンク１に連続
する本体２と、本体２の先端に本体２の長手方向に対し
て直角方向に且つ突出状に付設された刃物３とで構成さ
れる。シャンク１はこの実施例ではストレートシャンク
であり、シャンク１と本体２との間はネック４になって
いる。

【００２３】本体２は、その長手方向に２本の直線状の
溝２１，２２を有し、この各溝２１，２２に沿って直線
状の２枚の切刃２３，２４がそれぞれ形成されている
（図６参照）。又、切刃２３，２４の付近には、それぞ
れ直線状の僅かな凹部２５，２６が形成され、この凹部
２５，２６は、摩擦を軽減させるためのものである。刃
物３は、図５から分かるようにこの実施例では、図示の
如き形状の２枚の刃物３ａ，３ｂからなり、各刃物３
ａ，３ｂは本体２の中心軸に対して１８０度の対称位置
に設けられている。各刃物３ａ，３ｂの下端面にて、正
方向回転（矢印方向）側には切刃３１，３２がそれぞれ
形成されている。又、図７において、刃物３ａ，３ｂの
外周面にて、正方向回転（矢印方向）側には切刃３３，
３４がそれぞれ形成されている。下端面の切刃３１，３
２は下端面から隆起しているが、これは、刃物３ａ，３
ｂの下端面を斜めに切削することにより形成される（図
７参照）。

【００２４】なお、本体２の径は、メタルフィット工法
に使用する金具Ａ（図８参照）の突起を挿入する穴３０
１のスリット状の開口ｂ（図１１参照）の幅に応じた寸
法を有する。又、刃物３ａ，３ｂからなる刃物３全体の
径は、円筒状の穴ａの径に応じた寸法であり、刃物３の
厚みは、Ｕ字状の穴ｃの高さに相当する寸法である。次
に、前記の如く構成した穴開け装置による穴開け作業に
ついて述べる。まず、上記構造のドリル１０を装置の主
軸８６，８８に取付ける。又、木質部材（図示せず）を
プレート４０上に載せる。この際、木質部材の長手方向
に穴を形成する場合（図１１参照）には、図１に示して
ある通りプッシャーシャフト４４，４６と押え板４２を
セットする。この時の木質部材は幅Ｘの二点鎖線で示す
方向に挟持される。木質部材の横断方向に穴を形成する
場合（図１２参照）には、プッシャーシャフト４４，４
６と押え板４２をプレート４０のもう一方の相対側壁に
セットする。この時の木質部材は幅Ｙの二点鎖線で示す
方向に挟持される。

【００２５】なお、メタルフィット工法では、木質部材
の長手方向又は横断方向のいずれに穴を形成するにして
も、一応規格寸法が設定されており、例えば図１で長手
方向及び横断方向に穴を形成する場合の木質部材の幅
Ｘ，Ｙは、それぞれ１０３ｍｍ，２４０ｍｍである。従
って、これらの寸法の木質部材を切削するには、その規
格に応じて予めプレート４０等の寸法を定めておくのが
好ましい。

【００２６】木質部材の位置決めを終了すると、装置の
スイッチを入れ、モータ７６を回転させる。そして、ク
ランプレバー７４を操作して昇降ブロック６２のロック
を解除し、ハンドル６７を回して主軸８６，８８、即ち
ドリル１０を下降させる。この下降は、前述したよう
に、ハンドル６７の回転に連れてピニオン軸６６が回転
し、更にピニオン軸６６に固定してある平歯車６５の回
転によりラック６４が下がり、これに連れて昇降ブロッ
ク６２が支柱６１ａ，６１ｂに沿って下降することで行
われる。

【００２７】ドリル１０を回転させながらハンドル６７
によって押し下げると、刃物３ａ，３ｂの下端面の切刃
３１，３２と外周面の切刃３３，３４によって、木質部
材が円形状に切削される。金具Ａの突起を完全に差し込
める深さまでドリル１０を押し進めれば、所定の径を持
つ円筒状の穴ａが開けられる。穴ａの形成が終了した時
点で、クランプレバー７４により昇降ブロック６２をロ
ックし、木質部材に対するドリル１０の深さ位置を保持
する。

【００２８】続いて、今度はドリル１０を横方向にその
まま平行移動させる。これには、クランプレバー１１０
を操作してグリップレバー１０３のロックを解除した
後、回転グリップ１０８でもってレバー１０３を右方向
に動かす（図３参照）。すると、レバー１０３によって
ＬＭプレート１０２が引っ張られ、リニアウェイ１０１
はレール１００上を右方向にスライドし、主軸８６，８
８、即ちドリル１０が右に移動する（図３の二点鎖線参
照）。

【００２９】これにより、本体２の切刃２３，２４によ
ってスリット状の開口ｂが形成される。同時に、刃物３
ａ，３ｂの外周面の切刃３３，３４によってＵ字状の穴
ｃが開けられると共に、刃物３ａ，３ｂの下端面の切刃
３１，３２によって穴ｃの底面も切削される。そして、
金具Ａをスライドさせるだけの距離までドリル１０を横
移動させれば、所定の幅及び長さを持つスリット状の開
口ｂと、所定の幅及び高さを持つＵ字状の穴ｃの形成が
終了する。

【００３０】穴の形成が完了したら、レバー１０３を動
かしてドリル１０を元の位置に横移動させ、更にハンド
ル６７によってドリル１０を上昇させる。そして、スイ
ッチを切り、モータ７６を停止させると共に、必要に応
じて昇降ブロック６２とレバー１０３をそれぞれクラン
プレバー７４，１１０によってロックしておく。このよ
うに、本発明の穴開け装置を使用することで、１個の金
具Ａを差し込むための２つの穴を１回の切削加工で開け
ることができ、穴開け作業が非常に能率的になる。更に
は、上記のような穴開け装置は、切削する木質部材の寸
法からしてもそれほど大きく且つ重くする必要がないた
め、携帯用とすることもでき、この場合には工場のみな
らず、現場でも穴開け作業を行うことができ、使い勝手
が更に良くなる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例に示した構造の
装置に限定されないのは勿論である。例えば、上記実施
例の装置は２軸を有するものであるが、穴の個数や位置
によっては１軸又は３軸以上を備えていても構わない。
その他、昇降手段、横移動手段、回転駆動手段等の機構
も適宜設計変更可能である。又、ドリルの構造も、図示
したものに特定されず、例えば溝を３本以上形成し、直
線状の切刃を３枚以上にしてもよいし、或いはスパイラ
ル状の溝を２本以上形成し、スパイラル状の切刃を２枚
以上にしても構わない。但し、溝を３本以上形成する場
合、直線状又はスパイラル状のいずれであっても、切削
能力等を考慮すると、実際には溝の本数は３〜４本が好
ましい。更には、本体の先端に付設する刃物も、３枚以
上の刃物で構成してもよい。但し、この場合も、切削能
力等から４〜１５枚程度が妥当である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のメタルフ
ィット工法用穴開け装置によれば、上記のように構成さ
れているため、特にその工法の規格に対応する２軸を設
定することで、２個の突起を有するプレート状金具を用
いて木質部材を接合するメタルフィット工法において、
金具の突起を挿入する穴を容易に且つ短時間に開けるこ
とができ、穴開け作業を能率良く行うことができ、メタ
ルフィット工法に寄与するところが大きい。

【００３３】又、木質部材の長手方向又は横断方向のい
ずれに穴を開ける場合であっても、木質部材の向きえ変
えて押え板によって基台上で木質部材を確実に挟持する
ことができる。

【００３４】

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例に係る装置の上面図である。

【図２】図１に示す装置を矢視Ａから見た場合の側面図
である。

【図３】図１に示す装置を矢視Ｂから見た場合の側面図
である。

【図４】図１に示す装置の主軸に取付けるドリルの全体
を示す図である。

【図５】図４に示すドリルの刃物の下端面図である。

【図６】図４に示すドリルの本体の横断面図である。

【図７】図４に示すドリルの刃物の外周面図である。

【図８】メタルフィット工法に使用する金具の斜視図で
ある。

【図９】図８に示す金具の正面図である。

【図１０】図８に示す金具を用いて木質部材を接合する
仕方を説明するための図である。

【図１１】図８に示す金具の突起を差し込む穴の形状と
位置を説明するための平面図である。

【図１２】図８に示す金具の突起を差し込む穴の形状と
別の位置を説明するための平面図である。

【符号の説明】

１０ ドリル ４０ 基台（プレート） ６４ ラック ６５ 平歯車 ６６ ピニオン軸 ６７ ４アームハンドル ７６ モータ ８６，８８ 主軸 １０１ リニアウェイ １０２ ＬＭプレート １０３ グリップレバー

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−55207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−104001（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279204（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−295799（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−184607（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−95301（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−73063（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−101104（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭40−11118（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B27C 3/06 B27F 5/12 B27G 15/00 B27F 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】側縁に２個の突起を有するプレート状の金
   具を用いて木質部材を接合するメタルフィット工法にお
   いて、前記金具の突起を挿入する穴を木質部材に開ける
   ための穴開け装置であって、 木質部材が載せられて支持される矩形状の基台と、 シャンクと、このシャンクに連続し、長手方向に沿って
   刻設された少なくとも２本の溝によってそれぞれ形成さ
   れる少なくとも２枚の切刃を有する本体と、この本体の
   先端に本体の長手方向に対して直角方向に且つ突出状に
   付設された少なくとも２枚の刃物とを備え、この刃物が
   各々の下端面と外周面に切刃を有するドリルが取付けら
   れると共に、前記基台に回転可能に配設された１軸以上
   の主軸と、 前記基台に設けられ、前記主軸を回転させる回転駆動手
   段と、 前記基台に設けられ、前記主軸を上下動可能に支持する
   と共に、この主軸を上下動させる昇降手段と、 前記基台に設けられ、前記主軸を横移動可能に支持する
   と共に、この主軸を横移動させる横移動手段とを備え、 前記矩形状の基台の一方の相対側壁及び他方の相対側壁
   にそれぞれ２本のシャフトを挿通することのできる一対
   の孔を形成すると共に、シャフトにより基台の側壁に当
   接されて木質部材を押さえるための押え板に２本のシャ
   フトを挿通することのできる一対の孔を形成し、押え板
   の一対の孔及び相対側壁のいずれか一対の孔に挿通した
   シャフトを固定手段で固定し、前記金具を挿入する穴を
   木質部材の長手方向又は横断方向に形成する場合に応じ
   て、２本のシャフト及び押え板の取付け位置を変更可能
   とした ことを特徴とするメタルフィット工法用穴開け装
   置。