特許 6148809 穿孔の中心点を決めるための位置決め装置を有するシステム機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6148809

(24)【登録日】2017年5月26日

(45)【発行日】2017年6月14日

(54)【発明の名称】穿孔の中心点を決めるための位置決め装置を有するシステム機器

(51)【国際特許分類】

   B23B 49/00 20060101AFI20170607BHJP

   B23B 45/00 20060101ALI20170607BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20170607BHJP

【ＦＩ】

   B23B49/00 A

   B23B45/00 Z

   B23Q17/24 B

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-543408(P2015-543408)

(86)(22)【出願日】2013年11月19日

(65)【公表番号】特表2016-500029(P2016-500029A)

(43)【公表日】2016年1月7日

(86)【国際出願番号】EP2013074137

(87)【国際公開番号】WO2014079829

(87)【国際公開日】20140530

【審査請求日】2015年7月4日

(31)【優先権主張番号】102012221262.0

(32)【優先日】2012年11月21日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591010170

【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100123342

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 承平

(72)【発明者】

【氏名】クリスティアン サットラー

(72)【発明者】

【氏名】ガーボア ヴィダ

【審査官】 永石 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０４５９７１８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３５４９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０３０１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０８６４４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３４３３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３０２０４５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００６／０１０４７３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１０５９７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第５６６０５０８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ４９／００

Ｂ２３Ｂ ４５／００

Ｂ２３Ｑ １７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心点（Ｍ）を有する孔（２６）を基板（２２）に掘削するためのシステム機器であって、
駆動軸（１５）に取り付けることができるとともに回転軸（１７）の周囲を回ることができる掘削ヘッド（１４）を有する第１の電動工具（１２）と、
駆動軸（１５）に取り付けることができるとともに回転軸（１７）の周囲を回ることができる掘削ヘッド（１４）を有する第２の電動工具（１２）と、
前記第１または第２の電動工具（１２）を保持するガイドレール（２３）とガイドブロック（２４）とを有する工具スタンド（１１）と、
前記ガイドレール（２３）に沿って前記第１または第２の電動工具（１２）を動かす送り機構（１３）と、
掘削の対象となる前記孔（２６）の前記中心点（Ｍ）を決めるための位置決め装置（２７）であって、前記位置決め装置（２７）は、前記ガイドレール（２３）に取り付けるための留め具（４１）を備える
システム機器において、
前記位置決め装置（２７）は、１つまたは複数のレーザービーム（３７．１、３７．２）を発する発光体（３４）を有するレーザ装置（３１）を備え、前記留め具（４１）は前記第１の電動工具用の第１のアダプター部品（５１）及び前記第２の電動工具用の第２のアダプター部品（５２）を備え、前記レーザ装置（３１）はコネクタ（３３）を介して前記第１のアダプター部品（５１）または前記第２のアダプター部品（５２）に接続可能である、
ことを特徴とするシステム機器。

【請求項2】

中心点（Ｍ）を有する孔（２６）を基板（２２）に掘削するためのシステム機器であって、
駆動軸（１５）に取り付けることができるとともに回転軸（１７）の周囲を回ることができる掘削ヘッド（１４）を有する電動工具（１２）と、
前記電動工具（１２）を保持するガイドレール（２３）とガイドブロック（２４）とを有する第１の工具スタンド（１１）と、
前記電動工具（１２）を保持するガイドレール（２３）とガイドブロック（２４）とを有する第２の工具スタンド（１１）と、
前記第１または第２のガイドレール（２３）に沿って前記電動工具（１２）を動かす送り機構（１３）と、
掘削の対象となる前記孔（２６）の前記中心点（Ｍ）を決めるための位置決め装置（２７）であって、前記位置決め装置（２７）は、前記第１または第２のガイドレール（２３）に取り付けるための留め具（４１）を備える
システム機器において、
前記位置決め装置（２７）は、１つまたは複数のレーザービーム（３７．１、３７．２）を発する発光体（３４）を有するレーザ装置（３１）を備え、前記留め具（４１）は前記第１の工具スタンド用の第１のアダプター部品（５１）及び前記第２の工具スタンド用の第２のアダプター部品（５２）を備え、前記レーザ装置（３１）はコネクタ（３３）を介して前記第１のアダプター部品（５１）または前記第２のアダプター部品（５２）に接続可能である、
ことを特徴とするシステム機器。

【請求項3】

前記第１の電動工具と第２の電動工具とは、または前記第１の工具スタンドと前記第２の工具スタンドとは、各々前記駆動軸（１５）と前記ガイドレール（２３）との距離が異なっている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のシステム機器。

【請求項4】

前記留め具（４１）が磁石を有する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載のシステム機器。

【請求項5】

前記位置決め装置（２７）が前記ガイドレール（２３）に面する側面に案内を有することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１に記載のシステム機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１に記載する穿孔の中心点を決めるための位置決め装置を有するシステム機器に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、工具スタンドと、工具スタンドに可動に配置された電動工具と、工具スタンドに沿って電動工具を動かす送り機構から成るシステム機器を記載している。電動工具はコアドリルとして構成され、駆動軸に取り付けられて回転軸の周囲を回ることができる掘削ヘッドを備える。掘削ヘッドは基板に特定の直径と中心点を有する穿孔を作る。工具スタンドはコアドリルを保持するガイドレールとガイドブロックとを備え、コアドリルはガイドブロックを介してガイドレールに配置され、送り機構によってガイドレール沿いに動かすことができる。

【0003】

所望の穿孔の中心点と回転軸とを直線上に並べるため、システム機器はレーザ源として構成される発光体を持つ位置決め装置を有する。レーザ源は、作業の対象となる基板の表面に回転軸の位置を印す１つまたは複数のレーザビームを発する。位置決め装置のハウジングは円筒形状でネジ接続を備え、位置決め装置はそれにより駆動軸にねじ止めされている。

【0004】

特許文献２は、穿孔の中心点を決めるためのもう１つの既知のシステム機器用の位置決め装置を開示している。このシステム機器は、コアドリルと、工具スタンドと送り機構とを備えている。位置決め装置は１つまたは複数のレーザビームを発するレーザ源を有し、磁石により駆動軸に取り付けられている。

【0005】

穿孔の中心点を決める既知の位置決め装置の問題は、位置決め装置が駆動軸に取り付けられていることである。位置決め装置が穿孔の中心点を決めて回転軸と穿孔の中心点を直線上に並べることができるようにするためには、その前に掘削ヘッドを駆動軸から取り外さなければならないからである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】独国実用新案登録第２０２００４００５２２１号明細書

【特許文献2】特開２０００−３５４９０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の目的は、操作者の作業量を減らすために、穿孔の中心点を迅速かつ高精度に決める位置決め装置の開発である。穿孔の中心点を決めるために掘削ヘッドを取り外す必要性をなくすべきである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的は、独立請求項である請求項１に記載の本発明のシステム機器の特徴により達成される。有利な実施例については、従属項から導き出すことができる。

【0009】

本発明では、留め具により位置決め装置をガイドレールに取り付けることができる。位置決め装置をガイドレールに取り付けることができるため、回転軸が穿孔の中心点と直線上に並んだ時でも、掘削ヘッドは駆動軸に装着したままで良い。操作者は送り機構を介してガイドブロック及び電動工具を上に動かすので、掘削ヘッドの底部と基板との間に十分な位置決め装置用の空間ができる。位置決め装置はガイドレールに配置され、留め具は位置決め装置をガイドレールに固定する。

【0010】

留め具は磁石を有することが好ましい。磁石により位置決め装置の組立て及び分解を容易に行うことができるうえ、磁石は位置決め装置をガイドレールに固定する。本発明の位置決め装置は、掘削する孔の中心点を迅速に決めることができる。

【0011】

位置決め装置は、ガイドレールに面する側面に案内を有することが好ましい。ガイドレールに適合したこの案内を介して、位置決め装置のアラインメントが定められ、レーザマーキングが駆動軸と掘削ヘッドとの回転軸と一致することが保証される。位置決め装置の正確なアラインメントは、磁石として構成される留め具には特に重要であり、それによって掘削する孔の中心点を正確に定めることができる。

【0012】

好ましい実施例において、位置決め装置は、発光体を有するレーザ装置と留め具を有するアダプター部品とを備え、レーザ装置とアダプター部品がコネクタを介して接続することができることを特徴とする。２つの部分で構成される位置決め装置はレーザ装置とアダプター部品から成り、この構成により位置決め装置は異なる工具スタンド及び／又は異なる電動工具で使用することができる。電動工具の駆動軸と工具スタンドのガイドレールとの距離は、電動工具及びガイドレールに合わせて変えることができるので、位置決め装置を異なる工具スタンドまたは電動工具で使用する際には、その距離を考慮に入れる必要がある。

【0013】

システム機器は、第１の電動工具または第１の工具スタンド用の第１のアダプター部品と、第２の電動工具または第２の工具スタンド用の第２のアダプター部品とを備えることが特に好ましい。ここで第１の電動工具及び第２の電動工具または第１の工具スタンド及び第２の工具スタンドは、駆動軸とガイドレールの距離が異なる。電動工具の駆動軸と工具スタンドのガイドレールの距離は、アダプター部品により調整される。適合するアダプター部品は、各電動工具及び各工具スタンド用に提供されている。発光体を有するハウジング部は適合するアダプター部品とともに組立てられ、その後ガイドレールに取り付けられる。

【0014】

以下では図面を参照しながら本発明の実施例を説明する。図面は実施例を縮尺通りに表わすものではないが、概略的及び／又はそれに準ずる形で明確に図示することが必要なため図面を提供している。図面から直接導き出すことができる追加的事項については、関連の先行技術を参照されたい。しかし、本発明の一般的な概念から逸脱しない限り、形状及び実施例の詳細については変更が可能であることは考慮されるべきである。発明の詳細な説明、図面、及び請求項に記載の本発明の特徴は、発明の個々の改良及び所望の組み合わせにも不可欠となり得る。発明の詳細な説明、図面、及び／又は請求項の記載する少なくとも２つの特徴の組み合わせはすべて、本発明の範囲内である。本発明の一般的概念は、以下で記載する好ましい実施例そのものまたはその詳細に限られるものでも、請求項に記載された発明の要旨との比較において限定されるであろう要旨に限られるものでもない。境界が特定された範囲内のいかなる数値も、境界値として開示され、所望の使用及び請求の対象となる。同一若しくは類似の部品または同一若しく類似の特徴を有する部品は、明瞭性確保のため、以下では同じ参照番号を用いる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】コアドリルと工具スタンドから成り、穿孔の中心点を決めるための位置決め装置が取り付けられたことを特徴とする本発明のシステム機器を示す図である。

【図2】図１の工具スタンド及びレーザマーキーングを生成するレーザ装置並びに磁石によりガイドレールに取り付けられたアダプター部品を有する位置決め装置を示す図である。

【図3】レーザ装置と様々なコアドリルまたは工具スタンド用の複数のダプター部品とを有する図２の位置決め装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明のシステム機器１０を示す。システム機器１０は、工具スタンド１１と、工具スタンド１１に可動に配置される電動工具１２と、工具スタンド１１に沿って電動工具１２を動かす送り機構１３から成る。

【0017】

電動工具はコアドリル１２として構成され、掘削ヘッド１４として構成される加工工具を備える。掘削ヘッド１４は、駆動軸１５に配置され、回転軸１７の周囲を回るように駆動手段１６により駆動される。「駆動手段」という用語は、駆動軸１５を除く、掘削ヘッド１４用の全ての駆動部品を総称したものである。図１に概略的に示される駆動手段１６は、機器のハウジング１８に配置される。

【0018】

工具スタンド１１は、作業対象となる基板２２に取り付けられた底板２１と、底板２１に接続されたガイドレール２３とから成る。コアドリル１２はガイドブロック２４を介してガイドレール２３に配置され、送り機構１３によりガイドレール２３沿いに送り方向２５に向かって回転軸１７と平行に動かすことができる。掘削ヘッド１４は、直径Ｄ及び中心点Ｍを有する孔２６を基板に掘削する。この直径Ｄは掘削ヘッド１４の直径に対応し、穿孔２６の中心点Ｍは掘削ヘッド１４の回転軸１７上に位置する。

【0019】

基板２２に孔が掘削される前にオペレーターは、掘削ヘッド１４の回転軸１７が所望の穿孔２６の中心点Ｍに一致するように掘削ヘッド１４の位置決めを行う必要がある。迅速かつ高精度に穿孔２６の中心点Ｍを位置決めするために、システム機器１０は掘削ヘッド１４の位置決めを行う装置２７を有している。位置決め装置２７はガイドレール２３に取り付けられ、基板２２の表面２８にレーザマーキーングを印す。

【0020】

図２は、ガイドレール２３に取り付けられた図１の位置決め装置２７を示す拡大図である。位置決め装置２７は、レーザ装置３１とアダプター部品３２の２つの部分から成る。レーザ装置３１とアダプター部品３２は、アダプターラッチとして構成されるコネクタ３３を介してお互いに接続されている。

【0021】

レーザ装置３１は、ハウジング部３６に配置されるビームユニット３４及び電源３５を備える。ビームユニットは、交点で交わりお互いに垂直な２つの線形レーザビーム３７．１、３７．２を生成する。２つのレーザビーム３７．１、３７．２の交点は、掘削ヘッド１４の回転軸１７を示す。ハウジング部３６のオン−オフスイッチ３８で、レーザ装置３１のスイッチを入れる。スイッチを入れた後、ビームユニット３４が２つの線状レーザビーム３７．１、３７．２を発する。スイッチを入れたレーザ装置３１は、もう一度オン−オフスイッチ３８を押してスイッチを切る。さらに、例えば１分間等、予め設定した時間の経過後、レーザ装置３１は自動的にスイッチが切れる。

【0022】

アダプター部品３２は、位置決め装置２７をガイドレール２３に取り付ける役割をする。アダプター部品３２には、ガイドレール２３に取り付ける磁石４１として構成された留め具がある。磁石４１により位置決め装置２７の組立て及び分解が容易にできるようになるだけでなく、位置決め装置２７をガイドレール２３に固定する。磁石４１の形状、強度及び磁石の数はレーザ装置３１に適合させられている。例えば、強度の高い磁石を１つ使うのではなく、それほど強度の高くない複数の磁石を留め具として使用している。

【0023】

ガイドレール２３に面するアダプター部品３２の裏には、ガイドレール２３に適合する案内４２がある。案内４２を介して位置決め装置２７のアラインメントが定められ、２つの線状レーザビーム３７．１、３７．２の交点が駆動軸１５及び掘削ヘッド１４の回転軸１７と一致することが保証される。アダプター部品３２は、案内４２を介してガイドレール２３沿いに上向きまたは下向きに動かすこともできる。

【0024】

位置決め装置２７を用いて穿孔２６の中心点Ｍの位置を決めるには、コアドリル１２を上方に移動させ、掘削ヘッド１４と作業対象となる基板２２の表面２８との間に、位置決め装置２７をガイドレール２３に取り付けるための十分な空間ができるようにする。位置決め装置２７はガイドレール２３に配置され、磁石４１は位置決め装置２７をガイドレール２３に固定する。次に、オン−オフスイッチ３８でレーザ装置３１のスイッチを入れる。

【0025】

図３は、レーザ装置３１及び複数のアダプター部品５１、５２、５３を有する位置決め装置２７を示す。アダプター部品５１、５２、５３は、異なる工具スタンド及び／またはコアドリルに適合し、それぞれ奥行が異なる。大きな掘削ヘッド１４を有するコアドリルに適したドリルスタンドは、小さな掘削ヘッド１４を有するコアドリルにのみ適したドリルスタンドよりも、ガイドレール２３と駆動軸１５の距離がより大きい。ガイドレール２３と駆動軸１５の距離の違いは、アダプターの奥行を変えることで対応する。

【0026】

レーザ装置３１は、アダプターラッチ３３経由でアダプター部品５１、５２、５３に接続されている。レーザ装置３１のハウジング３６では、２つのタブ５４がアダプター部品５１、５２、５３の嵌合溝５５に挿入され、そこで締結されている。

【図1】

【図2】

【図3】