特許 6654507 圧接工具及び貫通孔加工装置

(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】6654507

(24)【登録日】2020年2月3日

(45)【発行日】2020年2月26日

(54)【発明の名称】圧接工具及び貫通孔加工装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 28/34 20060101AFI20200217BHJP

   B30B 1/04 20060101ALI20200217BHJP

   B21D 39/00 20060101ALI20200217BHJP

【ＦＩ】

   B21D28/34 G

   B30B1/04

   B21D39/00 D

【請求項の数】10

【全頁数】31

(21)【出願番号】特願2016-103486(P2016-103486)

(22)【出願日】2016年5月24日

(65)【公開番号】特開2017-209695(P2017-209695A)

(43)【公開日】2017年11月30日

【審査請求日】2018年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000243803

【氏名又は名称】未来工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】特許業務法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】酒井 昭弘

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２０８６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１８０６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５０−１２４３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７４０８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ２８／３４

Ｂ３０Ｂ １／０４

Ｂ２１Ｄ ３９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前端から後端まで延びる駆動路を備えた本体と、
前記駆動路に沿って前後方向に進退可能に配置された基部、及び、対象に圧接加工を施すべく前記基部先端に設けられた圧接部を備えた圧接体と、
前記本体に可動式に支持されるとともに、前記圧接体を前進及び後退操作するための操作部材と、
前記圧接体と前記操作部材との間に介在し、前記操作部材に加わった力を前記圧接体に伝達するリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
前記圧接体に形成された第１軸部と、
前記第１軸部から前記駆動路に沿って離隔し、前記第１軸部の後方に位置するように前記圧接体に形成された第２軸部と、
前記操作部材に連結されるとともに前記本体に回動軸を介して軸支され、回動動作に伴って前記第１軸部又は前記第２軸部の少なくとも一方に摺接して前記圧接体を進退方向に移動させる係合部材と、を備え、
前記係合部材は、前記第１軸部に対して前進方向に作用可能な第１押圧部、及び、第２軸部に対して前進方向に作用可能な第２押圧部を有し、
前記圧接体が前記駆動路の第１地点に前進したときに前記第１押圧部が前記第１軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第１押圧部が前記第１軸部を前進方向に押圧可能であり、さらに、前記圧接体が前記駆動路の前記第１地点を越えて第２地点に前進したときに前記第２押圧部が前記第２軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第２押圧部が前記第２軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする圧接工具。

【請求項2】

前記圧接体の前進及び後退移動に伴って前記回動軸と前記第１軸部との間隔ｗ１及び前記回動軸と前記第２軸部との間隔ｗ２が変位するように構成されており、
前記圧接体が前記駆動路の後端から前記第１地点に近接するにつれて前記間隔ｗ１が減少し、前記圧接体が前記第１地点にほぼ到達したときに前記間隔ｗ１が略最小となって前記第１押圧部が前記第１軸部に係合するとともに前記第１軸部を前進方向に押圧可能であり、
前記圧接体が前記第１地点を越えて前記第２地点に向けて移動すると前記第１軸部と前記第１押圧部とが離隔して前記間隔ｗ１が増加し、
前記圧接体が前記駆動路の後端から前記第２地点に近接するつれて前記間隔ｗ２が減少し、前記圧接体が前記第２地点にほぼ到達したときに前記間隔ｗ２が略最小となって前記第２押圧部が前記第２軸部に係合するとともに前記第２軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする請求項１に記載の圧接工具。

【請求項3】

前記駆動路は、前記本体に設けられ、前記圧接体の基部を収容する筒状の中空部と、前記中空部に連通し、前記第１軸部及び前記第２軸部を内挿して前記圧接体の前後方向の移動をガイドする案内溝と、を備え、
前記係合部材が前記案内溝の少なくとも一部に重合するように配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧接工具。

【請求項4】

前記係合部材は、前記案内溝に交差するように延在して前記第１軸部をスライド可能に内挿する第１ガイド溝、及び、前記案内溝に交差するように延在して前記第２軸部をスライド可能に内挿する第２ガイド溝を備え、
前記第１ガイド溝の前記回動軸側の端面に前記第１押圧部が形成され、前記第２ガイド溝の前記回動軸側の端面に前記第２押圧部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の圧接工具。

【請求項5】

前記リンク機構は、前記圧接体の前記基部の前記第１軸部と前記第２軸部との間に１又は複数の第３軸部を備え、
前記係合部材は、前記１又は複数の第３軸部を前進方向に押圧可能な第３押圧部をさらに有し、
前記駆動路の前記第１地点と前記第２地点の間に位置する第３地点に前記圧接体が前進したときに前記第３押圧部が前記第３軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第３押圧部が前記第３軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の圧接工具。

【請求項6】

前記第１地点は、前記駆動路において前記圧接体の前記圧接部が前記対象に当接して圧接を開始する位置に定められていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の圧接工具。

【請求項7】

前記本体には、前記圧接体の前記圧接部と協働して対象を挟圧するための受け部が設けられ、前記受け部は前記圧接部に対向配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の圧接工具。

【請求項8】

前記圧接体の前記圧接部は、前進して板材を打ち抜き可能な穿孔刃であり、
前記受け部は、前記穿孔刃に対向するように前記本体に形成され、前記穿孔刃を受け入れ可能な開口を備え、
前記対象としての板材に貫通孔を穿設するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の圧接工具。

【請求項9】

前記対象としての板材に貫通孔を穿設するための請求項８に記載の圧接工具、及び、前記貫通孔に圧入される環状の保護具を備え、前記圧接工具で前記板材に貫通孔を穿孔するとともに前記保護具で前記貫通孔周縁を保護するように前記板材を加工するための貫通孔加工装置であって、
前記圧接工具は、前記穿孔刃と連動して進退し、前記保護具先端が前記穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように前記保護具を前記穿孔刃に外装保持する保持部を備え、
前記受け部の前記開口は、前記穿孔刃とともに前記保持部に保持された前記保護具を受け入れ可能であり、
前記穿孔刃が前記板材を貫通し、前記受け部の前記開口に前記穿孔刃とともに前記保護具が圧入されることにより、前記貫通孔の周縁に前記保護具が取着されることを特徴とする貫通孔加工装置。

【請求項10】

前記第１地点は、前記駆動路において前記穿孔刃が前記板材に当接して剪断を開始する位置に定められ、
前記第２地点は、前記駆動路において前記保持部に保持された前記保護具が前記貫通孔の周縁に当接して前記保護具の前記貫通孔への圧入を開始する位置に定められていることを特徴とする請求項９に記載の貫通孔加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、対象に圧接加工を施すための圧接工具、及び、板材に貫通孔を穿設し、該貫通孔周縁に保護具を取着するための貫通孔加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プレス加工、剪断加工等の種々の圧接加工を対象に施すために様々な圧接工具が用いられている。

【0003】

例えば、特許文献１は、下地材（１００）に貫通孔（１１０）を穿孔するための穿孔具（１）を開示する。穿孔具（１）は、保持ハンドル（２）を備えた本体（３）と、この本体（３）から延設された支持フレーム（４）に設けられた筒刃（５）と、この筒刃（５）に挿入すべく進退操作可能に設けられた穿孔刃（６）とを有している。該穿孔刃（６）は、本体（３）に軸支された可動ハンドル（７）と、保持ハンドル（２）とを、鋏の柄のように互いに近接離反させることで進退操作されるようになっている。また、穿孔刃（６）は円柱形状の刃体の先端側が刃になっているが、穿孔刃（６）の基端側には、末広がりなテーパー面が円柱を取り巻く様にして形成された鍔部（１６）が備えられ、穿孔刃（６）が筒刃（５）に挿入されるときには、筒刃（５）の開口周縁による口端部（１７）と対向する配置になっている。そして、鍔部（１６）と口端部（１７）とは、下地材（１００）を穿孔するときに、穿孔された貫通孔（１１０）の周縁を挟むことのできる配置関係となっていて、これにより鍔部（１６）と口端部（１７）は貫通孔周縁に対するプレス型（１８）を成している。当該穿孔具（１）を使用して下地材（１００）に貫通孔（１１０）を形成するには、下地材（１００）を穿孔刃（６）と筒刃（５）で挟むようにして咥えさせ、保持ハンドル（２）に対して可動軸（１２）を中心に可動ハンドル（７）をきつく回動操作すると、下地材（１００）に貫通孔（１１０）が穿孔される。そして穿孔されたら、更にそのまま回動操作を継続すると、その貫通孔１１０の周縁１１１は、穿孔刃側の鍔部（１６）と筒刃側の口端部（１７）とで挟まれてプレスされ、穿孔刃（６）の前進方向側に後退した形状にプレス成形される。他方、ブッシング（２００）は、筒状のブッシング本体（２０１）の片端にフランジ部（２０２）が設けられており、またブッシング本体（２０１）の外周には雄ネジ（２０３）が形成されている。該ブッシング（２００）を貫通孔（１１０）に押し込みながら回してゆくと、フランジ部（２０２）が貫通孔（１１０）周縁に当たるまで入る。その結果、ブッシング（２００）が貫通孔（１１０）に取着される。なお、（）内に特許文献１の符号を示した。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２７４０８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の貫通孔加工装置では、下地材（１００）を穿孔刃（６）と筒刃（５）で挟むようにして咥えさせた状態で、保持ハンドル（２）に近接させるように可動軸（１２）を中心に可動ハンドル（７）を強い力で回動させることにより、可動ハンドル（７）と穿孔刃（６）の進退部（８）との連結軸を介して穿孔方向に力を伝達して、下地材（１００）に貫通孔（１１０）を穿孔加工する。さらに、同様に可動軸（１２）を中心に可動ハンドル（７）を強い力で引き続き回動させることにより、該連結軸を介してプレス方向に力を伝達して、貫通孔（１１０）周縁をプレス加工する。一般的に、可動軸（１２）と連結軸との間隔が小さいほど、可動ハンドル（７）の回動操作が、より大きい圧接力（穿孔力又は押圧力）に変換され得る。換言すると、可動軸（１２）と連結軸との間隔が大きいと、連結軸の軸方向への移動距離は大きくなるが、回動操作の圧接力への変換が非効率的となる。よって、穿孔刃（６）が対象に圧接するときなど、大きい圧接力が必要なタイミングで、可動軸（１２）と連結軸との間隔が最小となることが望ましい。これに対し、特許文献１の貫通孔加工装置では、下地材（１００）の穿孔加工及び貫通孔（１１０）周縁のプレス加工の２つのタイミングで大きな圧接力が必要となる。しかしながら、該貫通孔加工装置では、連動軸における穿孔位置とプレス位置とが必然的に異なるので、穿孔加工及びプレス加工の両方の圧接工程において、可動軸（１２）と連結軸との間隔を最小化することができない。つまり、力の伝達効率に関して、いずれか一方の圧接工程を最適化（圧接時に連結軸と可動軸（１２）との間の距離を略最小化すること）したとしても、他方の力の伝達効率を犠牲にせざるをえない。それ故、特許文献１の貫通孔加工装置では、穿孔加工及びプレス加工時に余分な力が必要となることから、貫通孔形成及び貫通孔加工において容易性及び迅速性が損なわれる虞があった。よって、より効率的に対象に圧接加工を施すことが可能な穿孔工具が求められている。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、より効率的な圧接加工を可能とする圧接工具を提供し、且つ、より容易且つ迅速に、保護具で端面が保護された貫通孔を板材に形成することを可能とする貫通孔加工装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載の圧接工具は、前端から後端まで延びる駆動路を備えた本体と、
前記駆動路に沿って前後方向に進退可能に配置された基部、及び、対象に圧接加工を施すべく前記基部先端に設けられた圧接部を備えた圧接体と、
前記本体に可動式に支持されるとともに、前記圧接体を前進及び後退操作するための操作部材と、
前記圧接体と前記操作部材との間に介在し、前記操作部材に加わった力を前記圧接体に伝達するリンク機構と、を備え、
前記リンク機構は、
前記圧接体に形成された第１軸部と、
前記第１軸部から前記駆動路に沿って離隔し、前記第１軸部の後方に位置するように前記圧接体に形成された第２軸部と、
前記操作部材に連結されるとともに前記本体に回動軸を介して軸支され、回動動作に伴って前記第１軸部又は前記第２軸部の少なくとも一方に摺接して前記圧接体を進退方向に移動させる係合部材と、を備え、
前記係合部材は、前記第１軸部に対して前進方向に作用可能な第１押圧部、及び、第２軸部に対して前進方向に作用可能な第２押圧部を有し、
前記圧接体が前記駆動路の第１地点に前進したときに前記第１押圧部が前記第１軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第１押圧部が前記第１軸部を前進方向に押圧可能であり、さらに、前記圧接体が前記駆動路の前記第１地点を越えて第２地点に前進したときに前記第２押圧部が前記第２軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第２押圧部が前記第２軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする。

【0008】

請求項２に記載の圧接工具は、請求項１に記載の圧接工具において、前記圧接体の前進及び後退移動に伴って前記回動軸と前記第１軸部との間隔ｗ１及び前記回動軸と前記第２軸部との間隔ｗ２が変位するように構成されており、
前記圧接体が前記駆動路の後端から前記第１地点に近接するにつれて前記間隔ｗ１が減少し、前記圧接体が前記第１地点にほぼ到達したときに前記間隔ｗ１が略最小となって前記第１押圧部が前記第１軸部に係合するとともに前記第１軸部を前進方向に押圧可能であり、
前記圧接体が前記第１地点を越えて前記第２地点に向けて移動すると前記第１軸部と前記第１押圧部とが離隔して前記間隔ｗ１が増加し、
前記圧接体が前記駆動路の後端から前記第２地点に近接するつれて前記間隔ｗ２が減少し、前記圧接体が前記第２地点にほぼ到達したときに前記間隔ｗ２が略最小となって前記第２押圧部が前記第２軸部に係合するとともに前記第２軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする。

【0009】

請求項３に記載の圧接工具は、請求項１又は２に記載の圧接工具において、前記駆動路は、前記本体に設けられ、前記圧接体の基部を収容する筒状の中空部と、前記中空部に連通し、前記第１軸部及び前記第２軸部を内挿して前記圧接体の前後方向の移動をガイドする案内溝と、を備え、
前記係合部材が前記案内溝の少なくとも一部に重合するように配置されていることを特徴とする。

【0010】

請求項４に記載の圧接工具は、請求項３に記載の圧接工具において、前記係合部材は、前記案内溝に交差するように延在して前記第１軸部をスライド可能に内挿する第１ガイド溝、及び、前記案内溝に交差するように延在して前記第２軸部をスライド可能に内挿する第２ガイド溝を備え、
前記第１ガイド溝の前記回動軸側の端面に前記第１押圧部が形成され、前記第２ガイド溝の前記回動軸側の端面に前記第２押圧部が形成されていることを特徴とする。

【0011】

請求項５に記載の圧接工具は、請求項１から４のいずれか一項に記載の圧接工具において、前記リンク機構は、前記圧接体の前記基部の前記第１軸部と前記第２軸部との間に１又は複数の第３軸部を備え、
前記係合部材は、前記１又は複数の第３軸部を前進方向に押圧可能な第３押圧部をさらに有し、
前記駆動路の前記第１地点と前記第２地点の間に位置する第３地点に前記圧接体が前進したときに前記第３押圧部が前記第３軸部に係合し、前記係合部材のさらなる回動動作によって前記第３押圧部が前記第３軸部を前進方向に押圧可能であることを特徴とする。

【0012】

請求項６に記載の圧接工具は、請求項１から５のいずれか一項に記載の圧接工具において、前記第１地点は、前記駆動路において前記圧接体の前記圧接部が前記対象に当接して圧接を開始する位置に定められていることを特徴とする。

【0013】

請求項７に記載の圧接工具は、請求項１から６のいずれか一項に記載の圧接工具において、前記本体には、前記圧接体の前記圧接部と協働して対象を挟圧するための受け部が設けられ、前記受け部は前記圧接部に対向配置されていることを特徴とする。

【0014】

請求項８に記載の圧接工具は、請求項７に記載の圧接工具において、前記圧接体の前記圧接部は、前進して板材を打ち抜き可能な穿孔刃であり、
前記受け部は、前記穿孔刃に対向するように前記本体に形成され、前記穿孔刃を受け入れ可能な開口を備え、
前記対象としての板材に貫通孔を穿設するように構成されたことを特徴とする。

【0015】

請求項９に記載の貫通孔加工装置は、前記対象としての板材に貫通孔を穿設するための請求項８に記載の圧接工具、及び、前記貫通孔に圧入される環状の保護具を備え、前記圧接工具で前記板材に貫通孔を穿孔するとともに前記保護具で前記貫通孔周縁を保護するように前記板材を加工するための貫通孔加工装置であって、
前記圧接工具は、前記穿孔刃と連動して進退し、前記保護具先端が前記穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように前記保護具を前記穿孔刃に外装保持する保持部を備え、
前記受け部の前記開口は、前記穿孔刃とともに前記保持部に保持された前記保護具を受け入れ可能であり、
前記穿孔刃が前記板材を貫通し、前記受け部の前記開口に前記穿孔刃とともに前記保護具が圧入されることにより、前記貫通孔の周縁に前記保護具が取着されることを特徴とする。

【0016】

請求項１０に記載の貫通孔加工装置は、請求項９に記載の貫通孔加工装置において、前記第１地点は、前記駆動路において前記穿孔刃が前記板材に当接して剪断を開始する位置に定められ、
前記第２地点は、前記駆動路において前記保持部に保持された前記保護具が前記貫通孔の周縁に当接して前記保護具の前記貫通孔への圧入を開始する位置に定められていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0017】

請求項１に記載の圧接工具によれば、リンク機構は、圧接体に形成されて駆動路に沿って整列した第１及び第２軸部と、操作部材の操作に連動し、該第１及び第２軸部に作用して圧接体を駆動する係合部材とを備えてなる。そして、圧接体が駆動路の第１地点を越えて前進したときに係合部材の第１押圧部が第１軸部に作用し、該第１押圧部によって第１軸部が圧接方向に押圧される。この第１地点において、第１軸部と回動軸との位置関係（間隔）に基づいて、操作部材へ付加された力が回動軸及び第１軸部を介して圧接力に変換される。他方、圧接体が駆動路の第２地点を越えて前進したときに係合部材の第２押圧部が（第１軸部とは異なる位置にある）第２軸部に作用し、該第２押圧部によって第２軸部が圧接方向に押圧される。第１地点よりも前進側にある第２地点において、第２軸部と回動軸との位置関係（間隔）に基づいて、操作部材へ付加された力が回動軸及び第２軸部を介して圧接力に変換される。このように、駆動路における圧接体の異なる位置に応じて、（操作部材に連動する）係合部材の各押圧部が異なる軸部にそれぞれ作用することから、各位置において力の伝達効率を最適化可能である。すなわち、圧接体と操作部材とを連結するリンク機構によって、圧接部による対象への多段階の圧接力の付加が必要である場合でも、各段階（駆動路における圧接体の各位置）において操作部材に加えられた力を対象への圧接力に効率的に変換することが可能となる。したがって、本発明の圧接工具は、より効率的な圧接加工を可能とするものである。

【0018】

請求項２に記載の圧接工具によれば、請求項１の発明の効果に加えて、圧接体が第１地点に略到達したときに係合部材の回動軸と圧接体の第１軸部との間隔ｗ１が略最小となることから、第１地点において、操作部材を通じて付加された係合部材の回動力が、第１軸部を介して圧接体の圧接力へと効率的に変換される。また、圧接体が第２地点に略到達したときに係合部材の回動軸と圧接体の第２軸部との間隔ｗ２が略最小となることから、第２地点において、操作部材を通じて付加された係合部材の回動力が、第１軸部を介して圧接体の圧接力へと効率的に変換される。すなわち、圧接体が基部の第１地点及び第２地点に位置するときに、強い圧接力が必要なタイミングに合わせて選択的に圧接力を最大限に発揮させることが可能となる。

【0019】

請求項３に記載の圧接工具によれば、請求項１又２の発明の効果に加えて、本体の中空部に圧接体の基部が移動可能に収容され、案内溝を貫通する第１軸部及び第２軸部に係合部が作用することによって、操作部材による圧接体の進退操作が正確にガイドされる。

【0020】

請求項４に記載の圧接工具によれば、請求項３の発明の効果に加えて、係合部材の第１ガイド溝及び第２ガイド溝に第１軸部及び第２軸部がスライド可能に内挿されていることにより、第１及び第２ガイド溝の端面を第１及び第２軸部に摺接させて圧接体を前後方向に駆動可能である。また、操作部材に連動して係合部材が回動すると第１軸部が第１ガイド溝内で相対移動して、第１地点において、第１ガイド溝の回動軸側の端面（第１押圧部）に係合することで、圧接体を前方に力強く駆動可能である。同様に、操作部材に連動して係合部材が回動すると第２軸部が第２ガイド溝内で相対移動して、第２地点において、第２ガイド溝の回動軸側の端面（第２押圧部）に係合することで、圧接体を前方に力強く駆動可能である。すなわち、本発明の圧接工具は、簡易な構造で、より効率的な圧接加工を可能とする。

【0021】

請求項５に記載の圧接工具によれば、請求項１から４のいずれかの発明の効果に加えて、圧接体が駆動路の第３地点を越えて前進したときに係合部材の第３押圧部が（第１、２軸部とは異なる位置にある）第３軸部に作用し、該第３押圧部によって第３軸部が圧接方向に押圧される。すなわち、第１地点と第２地点の間にある第３地点において、第３軸部と回動軸との位置関係に基づいて、操作部材へ付加された力が回動軸及び第３軸部を介して圧接力に変換される。このように、駆動路における圧接体の異なる位置に応じて、（操作部材に連動する）係合部材の各押圧部が異なる軸部にそれぞれ作用することから、各位置において力の伝達効率を最適化可能である。

【0022】

請求項６に記載の圧接工具によれば、請求項１から５のいずれかの発明の効果に加えて、圧接部が対象に当接して圧接を開始する位置で、操作部材に付加された力を圧接力に効率的に変換することが可能である。

【0023】

請求項７に記載の圧接工具によれば、請求項１から５のいずれかの発明の効果に加えて、受け部と圧接部との間に対象を挟圧することにより、対象に圧接加工を容易に実施することが可能である。

【0024】

請求項８に記載の圧接工具によれば、請求項７の発明の効果に加えて、受け部と圧接部との間に対象を挟み込んだ上で、穿孔刃が受け部の開口に進入することによって板材を簡単に打ち抜くことが可能である。

【0025】

請求項９に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項８の発明の効果に加えて、保持部は、穿孔刃と連動して進退するように設けられ、保護具先端が穿孔刃の剪断部よりも後方に位置するように保護具を外装保持する。また、受け部には、保持部に保持された状態の保護具を穿孔刃とともに受け入れ可能な第１開口が開口している。そして、基部が板材に対して前進することにより、穿孔刃が先行して板材に貫通孔を穿設し、続いて、保持部に保持された保護具先端が貫通孔に圧入されて保護具が貫通孔周縁に取着される。すなわち、穿孔工具の基部を一方向に前進駆動させるという一前進動作によって、貫通孔穿孔及び保護具取着の２つの工程を連続的に実行することが可能である。

【0026】

請求項１０に記載の貫通孔加工装置によれば、請求項９の発明の効果に加えて、穿孔刃が板材に当接して剪断を開始する第１地点において、効率的に圧接力を発揮させ、且つ、保護具の貫通孔への圧入を開始する第２地点において、効率的に圧接力を発揮させることが可能である。すなわち、貫通孔形成工程及び保護具圧入工程といった強い圧接力が必要なタイミングに合わせて、高い効率で圧接力を発揮させることができる。したがって、本発明の貫通孔加工装置は、保護具で端面が保護された貫通孔を板材に効率的に形成することが可能である

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明に係る一実施形態の穿孔工具（穿孔刃が後退した状態）の概略斜視図。

【図2】図１の穿孔工具の（ａ）正面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図。

【図3】図２の穿孔工具の部分拡大Ａ−Ａ断面図。

【図4】図２の穿孔工具の部分拡大Ｂ−Ｂ断面図。

【図5】図１の穿孔工具の（ａ）受け部の部分拡大斜視図及び（ｂ）穿孔刃の部分拡大斜視図。

【図6】本発明に係る一実施形態の穿孔工具（穿孔刃が前進した状態）の概略斜視図。

【図7】図６の穿孔工具の（ａ）正面図、（ｂ）側面図及び（ｃ）平面図。

【図8】図７の穿孔工具の部分拡大Ｃ−Ｃ断面図。

【図9】図７の穿孔工具の部分拡大Ｄ−Ｄ断面図。

【図10】本発明に係る一実施形態の貫通孔加工装置の保護具の（ａ）斜視図、（ｂ）正面図、（ｃ）平面図及び（ｃ）Ｅ−Ｅ断面図。

【図11】本発明に係る一実施形態の貫通孔加工装置の部分拡大斜視図。

【図12】本実施形態の貫通孔加工装置で下地材を加工する一連の工程を示した模式図。

【図13】本実施形態の貫通孔加工装置において穿孔刃が下地材に当接した形態の概略断面図。

【図14】本実施形態の貫通孔加工装置において保護具先端が下地材の貫通孔周縁に当接した形態の概略断面図。

【図15】本実施形態の貫通孔加工装置において保護具が貫通孔に進入した形態の概略断面図。

【図16】本実施形態の貫通孔加工装置において保護具圧入後、筒体後端面が穿孔工具本体に当接するまで圧接体を後退させた形態の概略断面図。

【図17】本実施形態の貫通孔加工装置において保護具圧入後、圧接体を完全に後退させた形態の概略断面図。

【図18】本実施形態の貫通孔加工装置で加工した加工済下地材の（ａ）平面図、（ｂ）底面図、及び（ｃ）Ｆ−Ｆ断面図。

【図19】本発明に係る別実施形態の圧接工具の概略斜視図。

【図20】本発明に係る別実施形態の圧接工具の部分拡大断面図。

【図21】本発明に係る別実施形態の圧接工具の部分拡大断面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照する各図の形状は、好適な形状寸法を説明する上での概念図又は概略図であり、寸法比率等は実際の寸法比率とは必ずしも一致しない。つまり、本発明は、図面における寸法比率に限定されるものではない。なお、実施形態の説明では、便宜上、図面の記載に合わせて、穿孔刃の前進方向を「上方」又は「前方」と称し、後退方向を「下方」又は「後方」と称する。

【0029】

本実施形態の貫通孔加工装置１０は、板材（加工対象）である下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿設するとともに、貫通孔Ｈ端面から配線・配管材を保護する保護具１５０を貫通孔Ｈに取り付けることに用いられる。貫通孔加工装置１０は、下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿設するための穿孔工具１００、及び、貫通孔Ｈに圧入される環状の保護具１５０（図１０参照）を備えてなる。後述するように、穿孔工具１００の受け部１３０と穿孔刃１２１との間に下地材Ｔが挟み込まれ、受け部１３０の第１開口１３２に穿孔刃１２１とともに保護具１５０が進入することにより、下地材Ｔに貫通孔Ｈを形成するとともに保護具１５０が貫通孔Ｈに取着される。本実施形態では、下地材Ｔは、壁や天井の裏面に下地として設置される断面視略コ字状の長尺の鋼板である。該下地材Ｔは、底壁及び該底壁の幅方向両側から立設した側壁を備える。さらに、側壁先端が内方及び下方に略直角に折り曲げられている。

【0030】

まず、図１乃至図９を参照して、本実施形態の穿孔工具１００を詳細に説明する。図１は、穿孔工具１００の穿孔刃１２１が後退した姿勢の概略斜視図である。図２は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、後退姿勢の穿孔工具１００の正面図、側面図及び平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。図５（ａ）、（ｂ）は、穿孔工具１００の受け部１３０及び部分的に前進した穿孔刃１２１の部分拡大斜視図である。図６は、一実施形態の穿孔工具１００の穿孔刃１２１が前進した姿勢の概略斜視図である。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、前進姿勢の穿孔工具１００の正面図、側面図及び平面図である。図８は、図７のＣ−Ｃ断面図である。図９は、図７のＤ−Ｄ断面図である。

【0031】

図１乃至図４に示すように、本実施形態の穿孔工具１００は、穿孔工具本体１１０と、該穿孔工具本体１１０に対して上下（前後）方向に相対移動可能に保持された圧接体１２０と、該圧接体１２０と対向するように穿孔工具本体１１０に固定された受け部１３０と、圧接体１２０を駆動操作するように穿孔工具本体１１０に支持された可動ハンドル１４０と、圧接体１２０と可動ハンドル１４０との間に介在し、該可動ハンドル１４０に加わった力を圧接体１２０に効率的に伝達するリンク機構と、を備える。後述するとおり、リンク機構は、複数の部材及び構成要素（第１軸部１２５、第２軸部１２６、係合部材１４１）によって集合的に構成された機構である。

【0032】

穿孔工具本体１１０は、支持フレーム１１１と、該支持フレーム１１１から下方に延設された保持ハンドル１１８とからなる。支持フレーム１１１は、圧接体１２０、受け部１３０及び可動ハンドル１４０を支持するように構成されている。支持フレーム１１１は、図２（ａ）の正面視において、板状の矩形部分と、該矩形部分の右側上端から左側に湾曲して延びるアーム部分とが組み合わさってなる。

【0033】

図３に示すとおり、支持フレーム１１１の矩形部分には、該支持フレーム１１１を上下方向に貫通して延びる駆動路としての中空部１１２が穿設されている。該中空部１１２は、前後に延びる筒状の中空空間である。該中空部１１２には、圧接体１２０の基部（又は基軸）１２２が支持フレーム１１１に対して上下（軸方向）に相対移動可能に挿通されている。中空部１１２は、正面方向及び背面方向に部分的に開放されている。すなわち、穿孔工具本体１１０の正面及び裏面の両側において、中空部１１２に沿って該中空部１１２の径よりも細幅の案内溝１１３が延在している。該案内溝１１３は、中空部１１２の幅方向略中央に位置するように該中空部１１２に連通している。そして、該案内溝１１３は、圧接体１２０の第１軸部１２５及び第２軸部１２６を内挿して圧接体１２０の前後方向の移動をガイドするように機能する。また、この案内溝１１３を介して基部１２２の一部を正面及び背面から視認することができる。

【0034】

また、図３に示すように、中空筒部１１２の内壁には、上下方向（中空筒部１１２の延伸方向）に直交するように収容凹部１１４が凹設されている。該収容凹部１１４は、中空筒部１１２側に開口し、その開口の反対端に底面を有する。そして、収容凹部１１４には、バネ部材１１５が収容されて該バネ部材１１５の基端が底面に接している。さらに、収容凹部１１４には、バネ部材１１５の先端に接するように略球状の係止体１１６が収容されている。該係止体１１６は、バネ部材１１５を収縮方向に弾性変形するように作用する。すなわち、係止体１１６は、バネ部材１１５の弾性力によって、収容凹部１１４の開口を介して中空部１１２に出没可能に配置されている。

【0035】

そして、支持フレーム１１１の矩形部分には、可動ハンドル１４０を回動式に軸支するための回動軸１１７が設けられている。この回動軸１１７は、穿孔工具本体１１０内で動かない（相対移動しない）ように位置している。該回動軸１１７は、中空部１１２（案内溝１１３）から側方に離隔して位置し、穿孔工具本体１１０を正面から背面に貫通している。

【0036】

さらに、保持ハンドル１１８は、支持フレーム１１１の下端に固定され、下方に直状に延び出ている。保持ハンドル１１８の下端近傍には、作業者が把持可能なグリップが設けられている。作業者は、この保持ハンドル１１８のグリップを把持しながら、可動ハンドル１４０を操作することにより、下地材Ｔへの加工作業を行うことができる。

【0037】

圧接体１２０は、その先端に配置された穿孔刃１２１と、該穿孔刃１２１を前進及び後退させるように前後方向に駆動される軸状の基部１２２と、該穿孔刃１２１と連動して進退し、保護具１５０を保持する保持部（柱状部１２１ｃ，鍔部１２１ｄ）とを備えてなる。

【0038】

穿孔刃１２１は、下地材Ｔを表面から打ち抜き可能に構成されている。該穿孔刃１２１は、図５（ｂ）に示すように、平面視円形状を有するとともにその先端が尖った円柱体である。すなわち、穿孔刃１２１は、二股に尖った鋭利な先端部１２１ａ及び該先端部１２１ａの間の溝部１２１ｂからなる剪断部と、これら先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂに連設された円柱状の柱状部１２１ｃと、該柱状部１２１ｃ基端で側方に張り出した鍔部１２１ｄと、鍔部１２１ｄの裏面から突出する連結部１２１ｅと、を備えてなる。すなわち、穿孔刃１２１の先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂによって、下地材Ｔを直接打ち抜く剪断部が定められる。この剪断部の溝部１２１ｂは、略中央の直径上に形成されて略半円状に凹んでいる。この溝部１２１ｂによって、下地材Ｔに貫通孔Ｈを穿孔する際に切断片が折り曲げられるように下地材Ｔから切り取られる。そして、図３に示すように、穿孔刃１２１基端の鍔部１２１ｄ裏面から突出した連結部１２１ｅが基部１２２先端に埋設されることにより、穿孔刃１２１が基部１２２先端に固定されている。本実施形態では、穿孔刃１２１は、基部１２２先端面に穿設されたネジ孔に連結部１２１ｅを介して螺着されている。これにより、穿孔刃１２１が欠けたり、その切れ味が落ちた場合など、穿孔刃１２１のみを交換可能である。

【0039】

また、穿孔刃１２１の基端側には、環状の保護具１５０（図１０参照）を保持可能な保持部が一体的に形成されている。該保持部は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄから構成されている。そして、保持部は、穿孔刃１２１と連動して進退し、保護具１５０先端（圧入部１５２）が穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂよりも後方に位置するように保護具１５０を穿孔刃１２１に一体的に外装保持する。すなわち、保護具１５０が鍔部１２１ｄに当接するまで柱状部１２１ｃに外挿されることで、保護具１５０が保持部によって保持される（図１１参照）。

【0040】

圧接体１２０（又は穿孔刃１２１）の基部１２２は、その先端に穿孔刃１２１を固定し、該穿孔刃１２１を前進及び後退させるように前後方向に駆動する。該基部１２２は、穿孔工具本体１１０の中空部１１２を貫通し、穿孔工具本体１１０に対して上下方向に相対移動可能に保持されている。つまり、基部１２２の長さが中空部１２２の貫通深さよりも長く、その先端及び／又は基端が中空部１２２の外側に延出可能である。そして、穿孔刃１２１の先端部１２１ａが受け部１３０の内方に進入するまで、基部１２２が前進可能に構成されている（図６乃至図９参照）。

【0041】

また、圧接体１２０の基部１２２の外面には、図３に示すように、係止凹部１２７が凹設されている。該係止凹部１２７は、凹曲状の窪みであり、収容凹部１１４から中空部１１２内に突出（又は出現）した球状の係止体１１６を受容可能に構成されている。係止凹部１２７の窪みの深さは係止体１１６の径よりも小さい。本実施形態では、図５に示すように、係止体１１６は基部１２２の縮径部位として窪み状に設けられている。図３のような穿孔刃１２１が完全に後退した姿勢において、係止凹部１２７と収容凹部１１４とが合致し、これらが協働して係止体１１６を収容している。このとき、バネ部材１１５が弾性復帰により伸長し、係止体１１６が係止凹部１２７に付勢されている。当該弾性力による係止体１６及び係止凹部１２７の係合によって、基部１２２が当該位置で係止されている。その結果、可動ハンドル１４０は、保持ハンドル１１８に対して最大限離反した静止位置に仮止めされている。すなわち、収容凹部１１４、バネ部材１１５、係止体１１６及び係止凹部１２７が協働して可動ハンドル１４０の仮保持手段を構成している。当該静止位置では、穿孔刃１２１先端と受け部１０３端面との間隔が保護具１５０の厚みよりも大きい。よって、穿孔刃１２１と受け部１０３との間に側方から保護具１５０を配置して、穿孔刃１２１の先端部１２１ａから保護具１５０を容易に外装させることが可能である。つまり、該可動ハンドル１４０の静止位置は、保護具１５０の装填位置としても定められている。

【0042】

そして、当該静止位置にある可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８に対して近接方向に回動操作することにより、圧接体１２０が前進するとともに係合凹部１２７が前方（図３の上方）にスライドし、バネ部材１１５が弾性的に収縮しつつ係合凹部１２７から離脱する（例えば、図８参照）。このとき、該係止体１１６が球状であることから、係止体１１６は基部１２２外面を転がるように滑らかに前後方向に相対移動する。つまり、静止位置以外の箇所では、可動ハンドル１４０は、（穿孔工具１００の姿勢に応じて）その自重で鉛直下方に自由落下するように回動する。そして、基部１２２外面と係止体１１６との間の摩擦力が非常に小さいので、バネ部材１１５の弾性力が仮止めを解除するために必要な力を主に決定する。換言すると、バネ部材１１５の強度（弾性係数）が強い程、この仮止めが強力なものとなる。本実施形態では、静止位置において、少なくとも可動ハンドル１４０の自重による回動を規制し、且つ、当該規制を超える力が可動ハンドル１４０に加わった場合に、バネ部材１１５が収縮して係止体１１６が係合凹部１２７から離脱するように、バネ部材１１５の強度が定められている。ただし、バネ部材１１５の強度は任意に設定可能であり、保持ハンドル１１８の自重や穿孔工具１００に自重に耐えるように仮止め力を決定してもよい。なお、本実施形態では、バネ部材１１５の背部のねじ蓋を螺進退させることでバネ部材１１５が係止体１１６に作用する力の強度を調整することが可能である。

【0043】

さらに、圧接体１２０の基部１２２の央部には、可動ハンドル１４０に該圧接体１２０を回動式に連結すべく、中空部１１２の外方に案内溝１１３を介して突出する（リンク機構の一部を構成する）第１軸部１２５及び第２軸部１２６が形成されている。第１軸部１２５及び第２軸部１２６は、基部１２２の延伸方向に直交するように該穿孔具１００の正面側及び背面側の両方にそれぞれ延伸している。第１軸部１２５及び第２軸部１２６は、駆動路（基部１２２）の中心線上に整列し、駆動路に沿って所定の間隔で互いに離隔している。第２軸部１２６は、第１軸部１２５の後方（図３の下方）に位置している。本実施形態では、第１軸部１２５は、穿孔刃１２１が下地材Ｔ表面に当接するまで前進した際に回動軸１１７との間隔ｗ１が最小となる基部１２２の位置に形成されている（図１２及び図１３参照）。他方、第２軸部１２５は、穿孔刃１２１に外装された保護具１５０先端が下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁に当接するまで前進した際に回動軸１１７との間隔ｗ２が最小となる基部１２２の位置に形成されている（図１２及び図１４参照）。そして、第１軸部１２５及び第２軸部１２６の間隔は、穿孔刃１２１の先端（先端部１２１ａ）から基端（鍔部１２１ｄ表面）までの距離に保護具１５０の厚みを差し引いたものである。つまり、第１軸部１２５と第２軸部１２６との間隔が穿孔刃１２１先端から保護具１５０先端までの距離と同じである。

【0044】

そして、圧接体１２０の穿孔刃１２１外周を（部分的に）包囲するように、筒体１２９が外挿されている。筒体１２９は、図５（ｂ）に示すように、前後方向の両側に開口した周壁１２９ａと、該周壁１２９ａ外面に一体的に形成されたガイド片１２９ｆとを備えてなる。

【0045】

周壁１２９ａは、略円筒形状を有し、その両開口端部に前端面１２９ｂ及び後端面１２９ｃを有する。該周壁１２９ａの先端面１２９ｂは、穿孔刃１２１と受け部１３０との間で対象（下地材Ｔ表面）に係合可能である。他方、周壁１２９ａの後端面１２９ｃは、穿孔刃１２１の下方で支持フレーム１１１の矩形部分上面（穿孔工具本体１１０）に係合可能である。そして、周壁１２９ａは、穿孔刃１２１の鍔部１２１ｄの外周面に摺接するように外挿支持されている。これら周壁１２９ａ及び鍔部１２１ｄは互いに上下方向（進退方向）に摺動可能である。図３に示すように、周壁１２９の前端面１２９ｂ近傍の内周面が僅かに縮径し、前端側の開口の径が鍔部１２１ｄの径よりも小さくなっている。これにより、周壁１２９の前端側の開口端縁と鍔部１２１ｄ表面とが互いに係合（又は係止）可能である。すなわち、筒体１２９は、上記鍔部１２１ｄとの係合関係により穿孔刃１２１とともに進退方向に移動可能である。他方、穿孔刃１２１の後退時に筒体１２９が穿孔工具本体１１０に係止された場合には、筒体１２９及び穿孔刃１２１が互いに相対移動する。換言すれば、穿孔刃１２１は、筒体１２９から出没可能に配置されている。

【0046】

そして、周壁１２９ａの上下長さは、穿孔刃１２１の長さよりも長い。よって、図３に示すような穿孔刃１２１が後退した姿勢では、周壁１２９ａの後端面１２９ｃが支持フレーム１１１上面に当接し、且つ、前端面１２９ｂが穿孔刃１２１先端よりも前方に位置する。すなわち、穿孔刃１２１が後退した姿勢では、穿孔刃１２１全体（先端部１２１ａ〜鍔部１２１ｄ）が周壁１２９ａによって包囲されている。よって、該周壁１２９ａによって、穿孔刃１２１の刃先が不意に対象（下地材Ｔ）に当接しないように保護されている。

【0047】

また、周壁１２９ａには、前端面１２９ｂから軸方向下方に切り欠かれた切り欠き部１２９ｄが形成されている。該切り欠き部１２９は、手指が入る程度の大きさを有し、保護具１５０を穿孔刃１２１の保持部に外装する際に役に立つ。さらに、周壁１２９ａには、その軸方向に沿って該周壁１２９ａを切断する切断部１２９ｅが形成されていることから、該切断部１２９ｅを介して周壁１２９ａは拡径方向に弾性変形可能である。切断部１２９ｅを開放して周壁１２９ｅを拡径させることにより、筒体１２９を穿孔刃１２１に対して着脱することが可能である。

【0048】

ガイド片１２９ｆは、一対の挟持板を有する。該ガイド片１２９ｆの挟持板で支持フレーム１１１のアーム部分を挟み込むことによって、ガイド片１２９ｆが穿孔工具本体１１０にスライド可能に支持されている。すなわち、穿孔刃１２１の進退に伴ってガイド片１２９ｆが支持フレーム１１１のリブに沿って上下にスライドする。つまり、ガイド片１２９ｆは、筒体１２９の上下方向の直進移動をガイドし、筒体１２９が穿孔刃１２１から外れたり、穿孔刃１２１を軸に回転することを抑えるように機能する。

【0049】

より詳細に後述するが、該筒体１２９は、穿孔刃１２１とともに前進可能であり、且つ、穿孔刃１２１で下地材Ｔを打ち抜いた後の穿孔刃１２１の後退移動の際、下地材Ｔ表面に係合し、穿孔刃１２１の貫通孔Ｈからの後退を補助する後退補助部として機能する。

【0050】

受け部１３０は、軸方向に沿って前進する穿孔刃１２１を受け入れ可能な位置で穿孔工具本体１１０の支持フレーム１１１のアーム部分の上端に一体的に固定されている。受け部１３０は、図３及び図５（ａ）に示すように、中空の筒体であり、下地材Ｔの裏面側に配置される。該受け部１３０は、下地材Ｔの裏面を支持する筒状の受け部本体１３１を備える。受け部本体１３１は、基部１２２の同軸上に配置されている。換言すると、受け部本体１３１中心と基部１２２中心とが平面視において合致する。また、受け部本体１３１の軸方向両端が開放されており、受け部本体１３１の下端には、穿孔刃１２１に対向して下方に開口する第１開口１３２が形成されている。図３に示すように、筒状の受け部本体１３１の下端で、内壁が径方向の内側に張り出し、受け部本体１３１の下端面に第１開口１３２の周縁が定められている。他方、受け部本体１３１の上端には上方に開口した蓋体１３３が固定されている。

【0051】

第１開口１３２は、穿孔刃１２１とともに保持部（柱状部１２１ｃ）に保持された保護具１５０を受け入れ可能な大きさで構成されている。より具体的には、本実施形態では、第１開口１３２の径は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄでの外径よりも大きく、尚且つ、保護具１５０の最大外径よりも大きい。しかしながら、本発明は本実施形態に限定されず、第１開口は穿孔刃及び保護具を少なくとも部分的に受け入れ可能であればよい。

【0052】

また、受け部１３０は、受け部本体１３１に対して軸方向に摺動可能であるように、受け部本体１３１内部に配置された摺動体１３５を備える。該摺動体１３５は、中空の筒状体であり、その内径が一様となるように軸方向に延伸している。この摺動体１３５は、受け部本体１３１内部に入れ子式に収容されている。また、摺動体１３５の中心軸が受け部本体１３１（基部１２２）の中心軸と同軸上に配置されている。そして、摺動体１３５の軸方向の移動が蓋体１３３と第１開口１３２周縁をなす壁部との間に制限されている。また、摺動体１３５の軸方向両端が開放されており、摺動体１３５の下端には、穿孔刃１２１と対向する第２開口１３６が形成されている。第２開口１３６は、第１開口１３２の内側で開口している。本実施形態では、第２開口１３６の内径は、穿孔刃１２１の外径とほぼ同一かそれよりも僅かに大きくなるように定められている。また、後述するように、摺動体１３５が保護具１５０とともに前進可能であるように、第２開口１３６の内径は、保護具１５０（圧入部１５２）の外径よりも小さい。

【0053】

さらに、該受け部１３０では、摺動体１３５上面と受け部本体１３１の蓋体１３３の下面との間に付勢部材として付勢バネ１３７が配置されている。付勢バネ１３７は、摺動体１３５の拡径部分（段差）が第１開口１３２周縁壁部に当接するように、摺動体１３５を後方（穿孔刃１２１の後退方向）に付勢している。また、摺動体１３５の第２開口１３６の周縁面と、受け部本体１３１の第１開口１３２の周縁面とで略同一平面を構成している。つまり、摺動体１３５が下方に付勢された状態では、見かけ上、受け部本体１３１の下端面において第２開口１３６のみが下方に開口している。そして、摺動体１３５の端面に上方（穿孔刃１２１の前進方向）への力を加えることにより、付勢バネ１３７が収縮し、摺動体１３５が受け部本体１３１内部を軸方向に沿って摺動可能である。なお、付勢バネ１３７の硬さ（反発力）は、後述するとおり、保護具１５０に先行して穿孔刃１２１が貫通孔Ｈを形成するときに弾性変形せず、尚且つ、（より高い押圧力で）保護具１５０が貫通孔Ｈに圧入するときに弾性変形して収縮するように定められることが好ましい。

【0054】

可動ハンドル１４０は、図４に示すとおり、圧接体１２０の基部１２２を軸方向に沿って前進及び後退するように回動操作可能である。可動ハンドル１４０は、正面視略直状に延びる長尺体である。該可動ハンドル１４０は、回動軸１１７を介して回動式に穿孔具本体１１０に軸支されているとともに、リンク機構を介して圧接体１２０に可動式に接続されている。なお、可動ハンドル１４０は保持ハンドル１１８に対する離反方向又は近接方向のいずれの方向にも付勢されていない。可動ハンドル１４０は、穿孔工具本体１１０及び圧接体１２０に可動式に連結される（リンク機構の一部を構成する）係合部材１４１と、作業者が把持及び操作するための把持部材１４８とを備える。係合部材１４１の基端が把持部材１４８に一体的に結合されており、該係合部材１４１から把持部材１４８が直線的に延びている。

【0055】

該係合部材１４１は、穿孔工具本体１１０の正面及び背面を両側から挟み込む一対の可動板として構成されている。各可動板は、正面視く字状に屈折している。また、係合部材１４１は、案内溝１１３の一部に重合するように配置されている。しかし、係合部材１４１は、案内溝１１３の全部に重合するように配置されてもよい。

【0056】

また、該係合部材１４１の正面視略中央（「く」の字の略中心位置）には軸孔１４２が形成されている。穿孔工具本体１１０から突出する回動軸１１７が該軸孔１４２を貫通することにより、係合部材１４１（可動ハンドル１４０）が穿孔工具本体１１０に回動可能に軸支されている。さらに、該係合部材１４１の正面視の基端側（図４の右端側）には、第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４が貫通形成されている。第１ガイド溝１４３は、第１軸部１２５をスライド可能に内挿する長孔であり、案内溝１１３に交差するように延びている。同様に、第２ガイド溝１４４は、第２軸部１２６をスライド可能に内挿する長孔であり、上記第１ガイド溝１４３とほぼ同じ方向で案内溝１１３に交差するように延びている。第２ガイド溝１４４は、第１ガイド溝１４３の下方（後退側）で第１ガイド溝１４３に添って並設されている。そして、係合部材１４１の全回動域において、第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４は、案内溝１１３に交差するように配置されている。これら第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４は、細い連通路を介して互いに連通し、全体として略エ字形状を形成する。

【0057】

第１ガイド溝１４３は、図４に示すとおり、軸孔１４２（回動軸１１７）に向けて延びており、その央部が両端よりも幅広に形成されている。第１ガイド溝１４３は、その上方（前進側）の端面に第１軸部１２５が摺接可能な第１摺接面１４３ａを有する。該第１摺接面１４３ａは、軸孔１４２に向けてほぼ直線状に延びており、可動ハンドル１４０（及び係合部材１４１）の回動とともに第１軸部１２５が係合部材１４１に対して相対移動する方向をガイドする。また、第１ガイド溝１４３は、第１摺接面１４３ａの軸孔１４２側のコ字状の端面に第１押圧部１４３ｂを有する。該第１押圧部１４３ｂは、可動ハンドル１４０（及び係合部材１４１）の回動に伴って第１軸部１２５が軸孔１４２側に移動したときに、第１軸部１２５に下方から係合可能である。

【0058】

第２ガイド溝１４４は、図４に示すとおり、軸孔１４２を通る直線から僅かにオフセットして延びている。また、第２ガイド溝１４４の方が第１ガイド溝１４３よりも長くなるように形成されている。第２ガイド溝１４４は、その下方（後退側）の端面に第２軸部１２６が摺接可能な第２摺接面１４４ａを有する。該第２摺接面１４４ａは、直線状に延びており、可動ハンドル１４０（及び係合部材１４１）の回動とともに第２軸部１２６が係合部材１４１に対して相対移動する方向をガイドする。そして、第２ガイド溝１４４は、軸孔１４２側の端部で軸孔１４２に向けて屈曲している。該第２ガイド溝１４４は、この屈曲した端部におけるコ字状の端面に第２押圧部１４４ｂを有する。該第２押圧部１４４ｂは、可動ハンドル１４０（及び係合部材１４１）の回動に伴って第２軸部１２６が軸孔１４２側に移動したときに、第２軸部１２６に下方から係合可能である。

【0059】

図４に示すように、穿孔刃１２１が最大限後退した姿勢では、第１軸部１２５及び第２軸部１２６は、案内溝１１３の下端（後端）側に位置しているとともに、第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４の軸孔１４２の遠位端（反対側の端部）に位置している。つまり、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が案内溝１１３内で後退し、回動軸１１７と第１軸部１２５及び第２軸部１２６とが最大限に離隔している。この姿勢から可動ハンドル１４０が保持ハンドル１１８に対して近接操作されると、係合部材１４１が回動軸１１７を中心に図４の反時計回りに回動する。結果として、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４にガイドされて案内溝１１３内で前方（上方）に移動する。

【0060】

図６乃至図９は、穿孔刃１２１（圧接体１２０）を最大限前進させた姿勢の穿孔工具１００を示している。可動ハンドル１４０が保持ハンドル１１８に対して近接するように操作されることにより、該穿孔工具１００は図１の姿勢から図６の姿勢へと変形する。

【0061】

図８に示すように、可動ハンドル１４０が回動軸１１７を中心に保持ハンドル１１８に対して近接する方向に回動し、穿孔刃１２１及び基部１２２が前進し、穿孔刃１２１の一部が受け部１３０内部に第１開口１３２を介して収容されている。このとき、筒体１２９の前端面１２９ｂが受け部１３０に当接し、穿孔刃１２１の鍔部１２１ｄが周壁１２９ａ前端に移動することで、穿孔刃１２１が筒体１２９から受け部１３０内に突出している。そして、摺動体１３５の第２開口１３６に穿孔刃１２１の剪断部（先端部１２１ａ、溝部１２１ｂ）及び柱状部１２１ｃが進入し、鍔部１２１ｄが受け部１３０の摺動体１３５に当接している。

【0062】

また、このような穿孔刃１２１が最大限前進した姿勢では、係止凹部１２７と収容凹部１１４とが前後方向にずれており、係止体１１６が収容凹部１１４に完全に収容されている。すなわち、係止体１１６が基部１２２外面に作用されることで、バネ部材１１５が弾性収縮し、係止体１１６が中空部１１２側に突出（又は出現）しないように収容凹部１１４に押し込められている。このとき、係止体１１６が基部１１２外面に対して弾性力により付勢されている。しかし、前述したとおり、球状の係止体１１６と基部１２２外面との間の摩擦力が非常に小さいので、穿孔刃１２１の前進及び後退移動が係止体１１６によって妨げられることはない。

【0063】

図９に示すように、穿孔刃１２１（圧接体１２０）が最大限前進した姿勢では、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が案内溝１１３内で前進して該案内溝１１３の上端（前端）側に位置している。第１軸部１２５は、第１ガイド溝１４３の長手方向の中央近傍で幅方向の連通路側に位置している。つまり、第１軸部１２５は、第１摺接面１４３ａから離隔して位置している。他方、第２軸部１２６は、第２ガイド溝１４４の軸孔１４２側の端部に位置している。この姿勢から可動ハンドル１４０が保持ハンドル１１８に対して離隔操作されると、係合部材１４１が図８の時計回りに回動する。その結果、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４にガイドされて案内溝１１３内で下方に移動する。係止体１１６が係止凹部１２７に嵌入するまで、可動ハンドル１４０の回動操作を継続することにより、穿孔工具１００は図１乃至図４の姿勢に復帰する。

【0064】

上記のとおり、図１乃至図９を参照して、本実施形態の穿孔工具１００を説明した。該穿孔工具１００は、保持部によって保護具１５０を保持可能に構成されているが、保護具１５０を装填せずに、板材に貫通孔を形成する用途のみに使用されてもよいことは言うまでもない。

【0065】

次いで、図１０を参照して、穿孔工具１００に装填される環状の保護具１５０について説明する。図１０（ａ）〜（ｄ）は、該保護具１５０の斜視図、正面図、平面図、Ｅ−Ｅ断面図である。図１０に示すように、保護具１５０は、円筒状の保護部１５１、該保護部１５１の先端に形成された圧入部１５２、該保護部１５１基端に形成されたフランジ部１５３を備える。保護部１５１は、貫通孔Ｈ端面を内側から覆い、配線・配管材と貫通孔Ｈ端面とを隔てるように機能する。また、圧入部１５２は、保護部１５１から先細りした形状を有し、先端に向けて縮径したテーパー面を形成する。圧入部１５２の基端が保護部１５１よりも僅かに拡径し、圧入部１５２と保護部１５１との間には、段差状の係止部１５４が形成されている。そして、フランジ部１５３は、保護部１５１基端から張り出し、基端側に向けて拡径した傾斜面を有している。本実施形態では、保護具１５０（保護部１５１）の内径は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃの外径とほぼ等しい。これにより、保護具１５０が柱状部１２１ｃに外挿されたとき、相互間の摩擦力によって容易に抜け落ちることがない。また、本実施形態では、保護具１５０の最大外径（フランジ部１５３の径）が受け部本体１３１の第１開口１３２の内径よりも小さく、且つ、保護具１５０の最小外径（圧入部１５２先端の径）が摺動体１３５の第２開口１３６の内径よりも大きい。

【0066】

本実施形態の保護具１５０は、例えば、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンプラスチック）、ポリエチレン、ポリカーボネート等の硬質な合成樹脂から形成されている。しかしながら、本発明の保護具は上記材質に限定されず、金属等の他の材料で構成されてもよい。また、本実施形態の保護具１５０は、切れ目のない環状体として構成されているが、本発明の「環状の保護具」は、周方向の一部にスリットが形成され、一部が開いているＣ字形状やコ字状の環をも含む概念である。

【0067】

図１１は、穿孔工具１００の保持部に環状の保護具１５０を外装した貫通孔加工装置１０の斜視図である。すなわち、貫通孔加工装置１０は板材Ｔに貫通孔Ｈを穿設するための穿孔工具１００、及び、貫通孔Ｈに圧入される環状の保護具１５０を備える。図１１に示すとおり、保護具１５０は、穿孔工具１００の穿孔刃１２１の保持部（柱状部１２１ｃ，鍔部１２１ｄ）に脱着自在に外挿されて装填されている。該保護具１５０を穿孔工具１００に装填して貫通孔加工装置１０を構成するには、図３に示したように、可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８から離反させた静止位置（装填位置）に仮止めする。当該静止位置において、穿孔刃１２１と受け部１０３との間に保護具１５０を側方から配置して、穿孔刃１２１の先端部１２１ａから保護具１５０を外装させる。このとき、穿孔刃１２１と受け部１０３との間隔が大きく確保された装填位置で可動ハンドル１４０が静止されるので、作業者は片手で保持ハンドル１１８を保持しつつ、保護具１５０を穿孔刃１２１の先端部１２１ａに外挿する。さらに、ガイド片１２９ｆによって穿孔刃１２１を軸とする筒体１２９の回動が形成されており、切り欠き部１２９の向きが一定に保たれて、保護具１５０の外挿の際に保護具１５０を把持する手指の向きを外装し易い方向に向けることができる。したがって、保護具１５０を穿孔工具１００に簡単に装填することができる。

【0068】

続いて、図１２乃至図１７を参照し、本実施形態の貫通孔加工装置１０を用いて、下地材Ｔを加工し、加工済下地材（又は加工済板材）Ｔ’を製造する方法を説明する。図１２（ａ）〜（ｄ）は、貫通孔Ｈに保護具１５０を圧入するまでの一連の工程の流れを示す模式図である。図１３乃至図１５は、図１２（ｂ）〜（ｄ）の各工程をより詳細に示した概略断面図である。図１６及び図１７は、保護具１５０を取着した貫通孔Ｈから穿孔刃１２１を離脱させる各工程を示す図である。なお、本実施形態では、下地材Ｔは断面視コ字形状の長手状の鋼材である。

【0069】

まず、穿孔工具１００の保持部である穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ及び鍔部１２１ｄに保護具１５０を外装保持（つまり、外挿及び装着）し、保護具１５０を穿孔工具１００に保持させることにより、貫通孔加工装置１０を準備する。そして、図１２（ａ）に示すように、穿孔工具１００を移動させ、穿孔刃１２１及び保護具１５０を下地材Ｔの表面側に配置するとともに受け部１３０を下地材Ｔの裏面側に配置する。さらに、貫通孔Ｈを形成する位置に位置合わせし、下地材Ｔ裏面を受け部本体１３１（第１開口１３２周縁）に当接させる。なお、穿孔工具１００は、可動ハンドル１４０を静止位置に仮止めした状態にあることが好ましい。そして、可動ハンドル１４０を仮止めすることにより、作業者は保持ハンドル１１８のみを把持して位置合わせの簡単に作業を行うことができる。

【0070】

次いで、圧接体１２０（穿孔刃１２１）を駆動路の第１地点（穿孔刃１２１先端が下地材Ｔ表面に当接する位置）まで前進させるべく、可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８に近接させるように回動させる。なお、第１地点は、駆動路における圧接体１２０が到達した地点又は位置を示し、圧接体１２０及び駆動路の相対的な位置関係を示す概念である。すなわち、本実施形態では、図１２（ａ）の後退姿勢から第１の距離（穿孔刃１２１先端と受け部１０３端面との間隔から実質的に下地材Ｔの厚みを差し引いた距離）を圧接体１２０が前進したときの駆動路における圧接体１２０の位置が第１地点して定義される。

【0071】

回動を開始する際、図１２（ａ）の状態の穿孔工具１００に対して、可動ハンドル１４０に若干の力を加えると、図１３に示すように、圧接体１２０の基部１１２が中空部１１２（駆動路）内を上方に移動開始し、係止凹部１２７から係止体１１６が離脱して可動ハンドル１４０の仮止めが解除される。本実施形態では、可動ハンドル１４０には既に鉛直下方に重力が作用しているので、僅かな力を可動ハンドル１４０に付加するだけで、可動ハンドル１４０の仮止めを解除可能である。そして、該可動ハンドル１４０の回動に伴って、係止体１１６が基部１１２外面上を相対的に摺動するように圧接体１２０が上方に引き上げられる。このとき、穿孔刃１２１が筒体１２９に対して相対的に前進した後、鍔部１２１ｄが筒体１２９に係合し、穿孔刃１２１のさらなる前進に伴って筒体１２９の前端面１２９ｂが下地材Ｔに近接する。

【0072】

該穿孔工具１００の上記動作に伴って、係合部材１４１が反時計回りに回動し、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が案内溝１１３内を下端近傍から中央よりも上方に移動する。同時に、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４内を回動軸１１７の遠位端から近位端に向けてスライドする。すなわち、圧接体１２０の前進及び後退移動に伴って回動軸１１７と第１軸部１２５との間隔ｗ１及び回動軸１１７と第２軸部１２６との間隔ｗ２が変位する。

【0073】

この係合部材１４１の回動に伴って、第２ガイド溝１４４の第２摺接面１４４ａが案内溝１１３上で上方に変位する。そして、係合部材１４１の回動に伴って該第２摺接面１４４ａ及び第２軸部１２６が互いに摺接することにより、第２軸部１２６が第２ガイド溝１４４内を軸孔１４２側に移動するとともに前方に引き上げられる。このとき、回動軸１１７と第２軸部１２６との間隔ｗ２が比較的大きいので、可動ハンドル１４０の操作量（係合部材１４１の回動量）に対する圧接体１２０の移動量が比較的大きい。そして、圧接体１２０が駆動路の後端から第１地点に近接するにつれて間隔ｗ１，ｗ２が減少する。

【0074】

図１２（ｂ）に示すように、穿孔刃１２１先端が下地材Ｔ表面に当接する第１地点まで前進したとき、第１軸部１２５が第１ガイド溝１４３の軸孔１４２側の端部に配置され、間隔ｗ１が略最小となって、第１軸部１２５及び第１押圧部１４３ｂが当接（係合）している。この最小の間隔ｗ１は、案内溝１１３と回動軸１１７との最短距離に相当する。換言すれば、回動軸１１７中心を通るとともに案内溝１１３に直交する直線上に第１軸部１２５が到達したときに、間隔ｗ１が最小となる。他方、第２軸部１２６が第２ガイド溝１４４の軸孔１４２側に配置されているが、第２押圧部１４４ｂ（端部）から離隔している。

【0075】

図１２（ｂ）の穿孔工具１００の状態から可動ハンドル１４０に瞬間的に強い力を加えることにより、圧接体１２０を下地材Ｔ表面に圧接させ、穿孔刃１２１の剪断部で下地材Ｔを突き破って下地材Ｔに貫通孔Ｈを形成することができる。一般に、穿孔刃１２１で下地材Ｔを突き破る際に瞬間的に大きな力が必要とされる。該第１地点において、可動ハンドル１４０を操作すると、係合部材１４１が回動軸１１７を中心に反時計回りに回動する力が発生し、第１ガイド溝１４３の第１押圧部１４３ｂが第１軸部１２５を上方（前進方向）に押圧する。そして、当該第１地点では、回動軸１１７及び第１軸部１２５の間隔ｗ１が略最小となることから、可動ハンドル１４０を通じて付加された係合部材１４１の回動力が、第１軸部１２５を介して圧接体１２０の圧接力へと最も効率的に変換される。その結果、穿孔刃１２１の剪断部で下地材Ｔを効率的に突き破って貫通孔Ｈを形成することができる。なお、長尺の保持ハンドル１１８及び可動ハンドル１４０の下端を操作できるので、てこの原理を利用して、比較的弱い力でも可動ハンドル１４０を容易に回動操作することができる。

【0076】

続いて、穿孔刃１２１（圧接体１２０）を駆動路の第２地点（保護具１５０先端が下地材Ｔ表面（貫通孔Ｈ周縁）に当接する位置）まで前進させるべく、可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８に近接させるようにさらに回動させる。なお、第２地点は、駆動路における圧接体１２０が到達した地点又は位置を示し、圧接体１２０及び駆動路の相対的な位置関係を示す概念である。すなわち、本実施形態では、図１２（ｂ）の第１地点から第２の距離（第１軸部１２５と第２軸部１２６との間の距離）を圧接体１２０が前進したときの駆動路における圧接体１２０の位置が第２地点して定義される。なお、第１地点から第２地点までの圧接体１２０の移動量と、第１軸部１２５と第２軸部１２６との間隔が、略同一に設定されている。

【0077】

圧接体１２０が第１地点から第２地点に移動する際、係合部材１４１のさらなる回動に伴って、第１軸部１２５及び第２軸部１２６が案内溝１１３を上方に移動する。このとき、第１軸部１２５は、第１ガイド溝１４３内で第１押圧部１４３ｂ及び第１摺接面１４３ａから離隔する方向に移動する。すなわち、第１軸部１２５は、間隔ｗ１が増加するように回動軸１１７から離隔する方向に移動する。他方、第２軸部１２６は、第２ガイド溝１４４内で第２押圧部１４４ｂ側に移動する。すなわち、第２軸部１２６は、間隔ｗ２が減少するように回動軸１１７に近接する方向に移動する。そして、圧接体１２０が第２地点に到達すると、第２軸部１２６が第２ガイド溝１４４の軸孔１４２側の端部に配置され、間隔ｗ２が略最小となって、第２軸部１２６及び第２押圧部１４４ｂが当接（係合）している。この間隔ｗ２は、案内溝１１３と回動軸１１７中心との最短距離に相当する。換言すれば、回動軸１１７中心を通るとともに案内溝１１３に直交する直線上に第２軸部１２６が到達したときに、間隔ｗ２が最小となる。

【0078】

この段階では、図１４に示すとおり、穿孔刃１２１の剪断部１２１ａ，１２１ｂ及び柱状部１２１ｃの一部が（第１開口部１３２の内側に位置する）摺動体１３５の第２開口１３６内に前進することにより、穿孔刃１２１が下地材Ｔを貫通している。そして、保持部に保持された保護具１５０先端（圧入部１５２）が貫通孔Ｈの周縁に当接している。換言すると、この貫通孔Ｈを形成した後、下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を摺動体１３５端面（第２開口１３６周縁）と保護具１５０先端（圧入部１５２）とで挟み込んでいる。また、穿孔刃１２１の外径、第２開口１３６内径がほぼ等しく、形成される貫通孔Ｈの径もこれらとほぼ等しい。すなわち、穿孔時において、受け部本体１３１の第１開口１３２と穿孔刃１２１外縁との間に摺動体１３５（第２開口１３６周縁）が配置されることにより、下地材Ｔ裏面が第１開口１３２周縁だけでなく第２開口１３６周縁によっても下支えされる。このように、第１開口１３２周縁よりも穿孔刃１２１外縁に近い部分で下地材Ｔ裏面が支持されるので、穿孔刃１２１が下地材Ｔをより確実に、尚且つ、きれいな形状で打ち抜くことが可能である。特には、付勢バネ１３７は、穿孔工程において、収縮方向に弾性変形しない硬さ（反発力）を有してることが好ましい。すなわち、穿孔刃１２１が下地材Ｔを先んじて穿孔するときに、付勢バネ１３７の反発力によって下地材Ｔ裏面が安定的に支持され、（保護具１５０に先行する）穿孔刃１２１の剪断部によって貫通孔Ｈ周縁で下地材Ｔが裏面側に折れ曲がることを防止し、よりきれいな形状の貫通孔Ｈを形成することができる。また、図１４に示すように、貫通孔Ｈの形成と同時に下地材Ｔの切除片Ｔ１が生成される。切除片Ｔ１は、穿孔刃１２１の刃形（先端部１２１ａ及び溝部１２１ｂ形状）によって折り曲げられながら下地材Ｔから分離される。このように切除片Ｔ１が折り曲がって、その大きさが貫通孔Ｈや第２開口１３６と比べて実質的に小さくなるため、受け部１３０の内部から簡単に切除片Ｔ１を除去することができる。

【0079】

続いて、図１２（ｄ）に示すように、基部１２２をさらに前進操作し、貫通孔Ｈ周縁を押し拡げるように、保持部に外装保持された保護具１５０の圧入部１５２を貫通孔Ｈに圧入し、保護具１５０を貫通孔Ｈ周縁に取着する。すなわち、図１２（ｃ）及び図１４の穿孔工具１００の状態から、瞬間的に強い力を可動ハンドル１４０に付加することにより、圧接体１２０により保護具１５０を貫通孔Ｈ周縁に圧接させ、保護具１５０の貫通孔Ｈへの圧入を開始させることができる。一般に、圧接体１２０で保護具１５０を貫通孔Ｈに圧入する際に瞬間的に大きな力が必要とされる。該第２地点において、可動ハンドル１４０を操作すると、係合部材１４１が回動軸１１７を中心に反時計回りに回動する力が発生し、第２ガイド溝１４４の第２押圧部１４４ｂが第２軸部１２６を上方（前進方向）に押圧する。そして、当該第２地点では、回動軸１１７及び第２軸部１２６の間隔ｗ２が略最小となることから、可動ハンドル１４０を通じて付加された係合部材１４１の回動力が、第２軸部１２６を介して圧接体１２０の圧接力へと最も効率的に変換される。その結果、圧接体１２０（保護具１５０）による圧接力によって貫通孔Ｈ周縁を塑性変形させて保護具１５０を貫通孔Ｈに効率的に圧入することができる。なお、長尺の保持ハンドル１１８及び可動ハンドル１４０の下端を操作できるので、てこの原理を利用して、比較的弱い力でも可動ハンドル１４０を容易に回動操作することができる。

【0080】

そして、圧接体１２０に前進方向の力が加わると、鍔部１２１ｃが保護具１５０を下地材Ｔに対して押圧する。そして、保護具１５０の圧入部１５２が下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を裏面側に折り曲げつつ、受け部本体１３１の第１開口１３２内に受け入れられる。ここで、保護具１５０の圧入部１５２の先端がテーパー状であることにより、貫通孔Ｈ周縁の端縁（エッジ）近傍に押圧力を集中させて効果的に下地材Ｔを押圧することが可能である。これにより、比較的弱い力でも保護具１５０（圧入部１５２）による貫通孔Ｈの拡径（貫通孔Ｈ周縁の折り曲げ）が容易となる。同時に、下地材Ｔを介して摺動体１３５が保護具１５０に押圧されることにより、付勢バネ１３７が収縮して摺動体１３５が（前進方向に）押し上げられる。つまり、穿孔刃１２１及び保護具１５０の前進に連動して摺動体１３５が軸方向に沿って摺動する。このように、保護具１５０及び摺動体１３５が下地材Ｔ（貫通孔Ｈ周縁）を挟持しつつ、基部１２２が前進することにより、下地材Ｔをより確実且つ安定的に貫通孔Ｈを押し拡げることができる。

【0081】

最終的に、図１５に示すように、保護具１５０のフランジ部１５３端面が下地材Ｔ表面とほぼ面一となるように、保護具１５０基端（フランジ部１５３）が受け部本体１３１の第１開口１３２内に受け入れられるまで、圧接体１２０を前進させる。図１５では、保護具１５０周囲に位置する筒体１２９の前端面１２９ｂが加工済下地材Ｔ’表面に当接又は近接している。そして、保護具１５０のフランジ部１５３の傾斜面が下地材Ｔの貫通孔Ｈ周縁を裏面側に凹ませるように塑性変形させ、フランジ部１５３端面が下地材Ｔ表面と面一となるまで、保護具１５０が貫通孔Ｈに押し込まれる。該フランジ部１５３は、貫通孔Ｈ周縁の環状凹部に受け止められるので、裏面側に抜けることはない。特には、本実施形態では、加工済下地材Ｔ’の下面（表面）が天井パネルが設置される天井面に配置されるため、下地材Ｔ裏面に保護具１５０に起因する凹凸がない（又は少ない）ことが好ましい。その結果、保護具１５０を貫通孔Ｈに嵌め込み、加工済下地材Ｔ’（図１８参照）を製造することができる。

【0082】

以上説明したとおり、圧接体１２０の「一前進動作」によって、下地材Ｔへの貫通孔Ｈ形成から貫通孔Ｈへの保護具１５０の取着までの一連の工程を完遂することが可能である。この「一前進動作」とは、穿孔刃１２１が基部１２２とともに一方向に前進する動作を意味する。

【0083】

下地材Ｔの加工後に、図１２（ａ）〜（ｄ）の手順を逆に行うことによって穿孔工具１００を加工済下地材Ｔ’から取り外すことができる。すなわち、図１２（ｄ）の姿勢から可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８から離反する方向に回動させることで、係合部材１４１が時計回りに回動し、第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４が案内溝１１３上を下方（後退方向）に変位する。そして、回動に伴って該第１摺接面１４３ａ及び第１軸部１２５が互い摺接することにより、第１軸部１２５が第１ガイド溝１４３内を移動するとともに後方に押し下げられる。係止体１１６が係止凹部１２７に嵌入するまで、可動ハンドル１４０の回動操作を継続することにより、穿孔工具１００は図１乃至図４の当初の姿勢に復帰する。これに伴い、穿孔刃１２１を保護具１５０を装着した貫通孔Ｈから抜き出して、穿孔工具１００を加工済下地材Ｔ’から離脱させることができる。

【0084】

しかしながら、保護具１５０を貫通孔Ｈに圧入する際、保護具１５０にその径方向内方の大きな力が付加されることから、その内径が僅かに縮径するように変形する。そのため、穿孔刃１２１に保護具１５０が嵌り込み、両者を分離させることが容易ではなくなる。本実施形態では、後退補助部としての筒体１２９が、穿孔刃１２１が保護具１５０（加工済下地材Ｔ’）から後退し、両者が分離することを補助する。以下、筒体１２９の作用について図１６及び図１７を参照して説明する。

【0085】

図１６に示すように、保護具１５０を貫通孔Ｈに取着した後、可動ハンドル１４０を保持ハンドル１１８に離反させる方向に回動操作し、穿孔刃１２１（圧接体１２０）を後退させる。すると、穿孔刃１２１が保護具１５０に嵌着されていることにより、両者が結合した状態で、穿孔工具１００に対して相対的に加工済下地材Ｔ’が穿孔刃１２１とともに後退する。つまり、加工済下地材Ｔ’が固定されている場合には、穿孔工具１００が加工済下地材Ｔ’に対して移動する。図１６では、穿孔刃１２１が筒体１２９とともに後退し、筒体１２９の後端面１２９ｃが穿孔工具本体１１０に係合している。同時に、筒体１２９の前端面１２９ｂが加工済下地材Ｔ’表面に当接又は近接している。この状態で、圧接体１２０をさらに後退させると、筒体１２９が穿孔工具本体１１０に係止されつつ、穿孔刃１２１が筒体１２９の前端面１２９ｂから後退するように移動する。つまり、筒体１２９が穿孔刃１２１の後退移動に伴って穿孔刃１２１の先端側に相対移動する。このとき、筒体１２９の前端面１２９ｂと加工済下地材Ｔ’（貫通孔Ｈ周縁）とが係合している。よって、穿孔刃１２１の後退に伴って加工済下地材Ｔ’のみが係止され、筒体１２９が加工済下地材Ｔ’を穿孔刃１２１先端側に押し出すように作用する。その結果、図１７に示すように、穿孔刃１２１が保護具１５０から完全に抜け出して加工済下地材Ｔ’から撤退する。この工程において、てこの原理によって可動ハンドル１４０の回動操作が圧接体１２０を後退させる力に効率的に変換されることから、穿孔刃１２１と加工済下地材Ｔ’との結合を比較的弱い力で簡単に解除することが可能である。言うまでもないが、後退補助部（筒体１２９）は、保護具１５０を貫通孔Ｈに取着しない場合（つまり、穿孔のみを行う場合）であって、貫通孔Ｈを形成する工程においても同様に穿孔刃１２１の貫通孔Ｈからの離脱を容易にするように作用する。

【0086】

図１８は、下地材Ｔに保護具１５０で保護された配線・配管材用挿通孔が形成された加工済下地材Ｔ’を示している。図１８に示すとおり、加工済下地材Ｔ’では、下地材Ｔの貫通孔Ｈの内側に円環状の保護部１５１が配置され、保護部１５１内面が貫通孔Ｈ内方に臨むように、貫通孔Ｈ周縁を被覆している。つまり、貫通孔Ｈは、穿孔刃１２１による穿孔後に保護具１５０の保護部１５１外径まで拡張されている。また、保護具１５０先端の圧入部１５２が、加工済下地材Ｔ’の裏面側に突き抜けている。さらに、保護具１５０基端のフランジ部１５３が加工済下地材Ｔ’の表面に埋め込まれており、保護具１５０のフランジ部１５３端面が加工済下地材Ｔ’表面とほぼ面一となっている。つまり、貫通孔Ｈ周縁の屈折片が保護具１５０の保護部１５１及びフランジ部１５３の外面形状に沿って屈曲している。このとき、貫通孔Ｈ周縁の裏面側に折り曲げられた端面と圧入部１５２基端の係止部１５４とが係合することにより、保護具１５０が加工済下地材Ｔ’の表面側に抜け落ちることが規制されている。また、フランジ部１５３の最大径が拡張した貫通孔Ｈの径よりも大きいので、保護具１５０が加工済下地材Ｔ’の裏面側に抜け落ちることが規制されている。すなわち、加工済下地材Ｔ’において、保護具１５０が貫通孔Ｈ周縁に脱落防止に取着され、配線・配管材用の挿通孔が形成されている。

【0087】

以下、本発明に係る一実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔工具（圧接工具）１００における作用効果について説明する。

【0088】

一実施形態の貫通孔加工装置１０及び穿孔工具１００によれば、リンク機構は、圧接体１２０に形成され、駆動路に沿って整列した第１軸部１２５及び第２軸部１２６と、操作部材としての可動ハンドル１４０の操作に連動し、該第１軸部１２５及び第２軸部１２６に作用して圧接体１２０を駆動する係合部材１４１とを備えてなる。第１軸部１２５及び第２軸部１２６は係合部材１４１の第１ガイド溝１４３及び第２ガイド溝１４４にそれぞれ内挿されている。そして、圧接体１２０が駆動路の第１地点（圧接体１２０が下地材Ｔへと当接する地点）に前進したときに係合部材１４１の第１押圧部１４３ｂ（第１ガイド溝１４３の回動軸１１７側の端面）が第１軸部１２５に作用し、該第１押圧部１４３ｂによって第１軸部１２５が圧接方向に押圧される。この第１地点において、回動軸１１７と第１軸部１２５との間隔ｗ１が略最小（＝回動軸１１７と案内溝１１３との最短距離）となることから、可動ハンドル１４０へ付加された力が回動軸１１７及び第１軸部１２５を介して圧接力に効率的に変換される。他方、圧接体１２０が駆動路の第２地点（保護具１５０が貫通孔Ｈ周縁に当接する地点）に前進したときに係合部材１４１の第２押圧部１４４ｂ（第２ガイド溝１４４の回動軸１１７側の端面）が第２軸部１２６に作用し、該第２押圧部１４４ｂによって第２軸部１２６が圧接方向に押圧される。この第２地点において、回動軸１１７と第２軸部１２６との間隔ｗ２が略最小（＝回動軸１１７と案内溝１１３との最短距離）となることから、可動ハンドル１４０へ付加された力が回動軸１１７及び第２軸部１２６を介して効率的に圧接力に変換される。このように、本実施形態の穿孔工具１００では、駆動路における圧接体１２０の異なる位置に応じて、（可動ハンドル１４０に連動する）係合部材１２１の各押圧部１４３ｂ，１４４ｂを異なる軸部１２５，１２６にそれぞれ順次的又は段階的に最適な位置関係で作用させることにより、各位置において力の伝達効率の最適化がなされている。すなわち、複数の軸部１２５，１２６のそれぞれが回動軸１１７に近接するタイミングがずれていることによって、被圧接体への強押圧のタイミングをずらし、必要なタイミングで強い圧接力を発揮することができる。したがって、本発明の圧接工具は、より効率的な圧接加工を可能とするものである。

【0089】

［変形例］
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の実施形態や変形例を取り得る。以下、本発明の変形例を説明する。なお、各実施形態において、三桁で示される構成要素において下二桁が共通する構成要素は、特定がない限り、同一又は類似の特徴を有し、その説明を一部省略する。

【0090】

（１）本発明の圧接工具は、上記実施形態の穿孔工具に限定されず、種々の用途・機能に用いられてもよい。例えば、圧接工具は、ケーブルと端子の圧着用やワイヤと金具の圧着などに用いられる対象を圧縮、プレス、圧潰及び変形するための工具であってもよい。あるいは、金属板の打ち抜き（パンチ）、板材や線材等の切断（鋏）等に用いられる対象を剪断するための工具であってもよい。

【0091】

（２）本発明の圧接工具において、操作部材は、上記実施形態の可動ハンドル１４０の形態に限定されない。例えば、操作ハンドルの回動方向と第１及び第２軸部が上記実施形態のように直交した関係になくてもよく、操作ハンドルの回動方向と同一方向であってもよい。

【0092】

（３）図１９に示す穿孔工具１００’のように、上記実施形態の穿孔工具１００から筒体１２９（後退補助部）を省略してもよい。また、穿孔工具から可動ハンドル１４０の仮保持手段が省略されてもよい。

【0093】

（４）本発明の圧接工具において、リンク機構の構成は上記実施形態に限定されない。例えば、図２０及び図２１は、上記実施形態の第１及び第２押圧部（第１及び第２ガイド溝）の変形例を示す。図２０（ａ）では、第１ガイド溝２４３と第２ガイド溝２４４とが連通していない。図２０（ｂ）では、第１ガイド溝３４３と第２ガイド溝３４４が一体的にＶ字形状を形成している。図２１（ａ）では、第２ガイド溝４４４が係合部材４４１の切り欠きとして形成されている。図２１（ｂ）では、第１押圧部５４３ｂが係合部材５４１の外周端面として形成されている。つまり、第１及び第２押圧部は、第１軸部及び第２軸部を順次的に押圧可能であれば、係合部材の外周端面や切り欠きであってもよい。

【0094】

あるいは、第１軸部及び第２軸部が異なる方向に延在していてもよい。または、上記実施形態では、穿孔工具本体の両側を挟み込む一対の板状の係合部材が用いられるが、穿孔工具本体の片側のみにリンク機構を形成してもよい。または、第１及び第２ガイド溝は、係合部材を貫通しない窪みであってもよい。または、案内溝が中空部から径方向にずれた位置に形成され、そこで第１及び第２軸部が挿入及びガイドされてもよい。

【0095】

（５）上記実施形態では、リンク機構は、第１及び第２軸部の２つの軸部のみを有するが、連続した３以上の圧接のタイミングが必要な場合、第１軸部と第２軸部との間に１又は複数の第３の軸部を有してもよい。例えば、上記実施形態の穿孔工具に対して、係合部材に３つ以上の第１〜第３ガイド溝を前後方向に並設し、第１〜第３軸部を各ガイド溝に挿通させることにより、（３つ以上の）多段階の圧接を考慮したリンク機構を構成することが可能である。ガイド溝の長さは、圧接体の前進側から後退側につれて大きくなる。

【0096】

（６）上記実施形態の穿孔工具１００は、受け部１３０を備えるが、本発明はこれに限定されない。すなわち、本発明の圧接工具から受け部が省略されてもよい。このような最小構成においても、同様に本発明の効果を発揮することができる。

【0097】

（７）本発明の圧接工具は、上記実施形態の形状・寸法に限定されることはない。すなわち、穿孔刃の形状は、板材を打ち抜き可能であれば、他の形状であってもよい。例えば、穿孔刃の剪断部は、溝部を設けない正面視において直線的な刃先を有していてもよい。さらに、穿孔刃や基部の断面形状は多角形、楕円形などであってもよい。これに対応し、保護具の形状も多角形、楕円形のＯリング、Ｃリング等であってもよい。また、上記実施形態では、保持部は、穿孔刃１２１の柱状部１２１ｃ、鍔部１２１ｄで構成されるが、保護具を保持可能であれば、当該構成に限定されない。例えば、保持部は、穿孔刃でなく、穿孔刃の基端側に別途形成されてもよい。一例として、穿孔刃と基部との間に柱状部及び鍔部を有する保持体（保持部）を設けたり、基部先端に保持部を一体的に形成してもよい。つまり、本発明の「穿孔刃に外装保持する」とは、保持部が穿孔刃と軸方向に離隔した位置で保護具を保持することをも含む概念である。さらに、上記実施形態では、第１開口１３２は、穿孔刃１２１の鍔部１２１ｄ及び保護具１５０のフランジ部１５３の径よりも大きく構成されているが、本発明は当該寸法に限定されない。すなわち、保護具の一部を板材に埋め込んで貫通孔端面を保護可能であれば十分であるため、第１開口の径が、穿孔刃の刃先及び保護部の圧入部の径よりも大きければ、穿孔刃の鍔部や保護具のフランジ部の径よりも小さくてもよい。つまり、加工済板材において、保護具の基端（フランジ部）が板材表面から突出していてもよい。

【0098】

（８）上記実施形態では、貫通孔加工装置１０は天井や壁裏の下地材Ｔに配線・配管材用の挿通孔を形成することに用いられる。しかしながら、本発明の貫通孔加工装置は、板材に保護具を取り付けた貫通孔を形成する用途であれば、下地材に配線・配管材用の挿通孔を形成する用途に限定されない。例えば、室内に露出する板材の貫通孔を保護具で保護し、人が貫通孔端面を触って怪我をすることを防止する用途に用いられてもよい。したがって、本発明の貫通孔加工装置は、種々の用途に適用可能である。

【0099】

本発明は上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限りにおいて種々の態様で実施しうるものである。

【符号の説明】

【0100】

１０ 貫通孔加工装置
１００ 穿孔工具（圧接工具）
１１０ 穿孔工具本体（本体）
１１１ 支持フレーム
１１２ 中空部（駆動路）
１１３ 案内溝
１１４ 収容凹部（仮保持手段の一部）
１１５ バネ部材（仮保持手段の一部）
１１６ 係止体
１１７ 回動軸
１１８ 保持ハンドル
１２０ 圧接体
１２１ 穿孔刃（圧接部）
１２１ａ 先端部（剪断部）
１２１ｂ 溝部（剪断部）
１２１ｃ 柱状部（保持部）
１２１ｄ 鍔部（保持部）
１２１ｅ 連結部
１２２ 基部
１２５ 第１軸部（リンク機構の一部）
１２６ 第２軸部（リンク機構の一部）
１２７ 係止凹部（仮保持手段の一部）
１２９ 筒体（後退補助部）
１２９ａ 周壁
１２９ｂ 前端面
１２９ｃ 後端面
１２９ｄ 切り欠き
１２９ｅ 切断部
１２９ｆ ガイド片
１３０ 受け部
１３１ 受け部本体
１３２ 第１開口
１３３ 蓋体
１３５ 摺動体
１３６ 第２開口
１３７ 付勢バネ
１４０ 可動ハンドル(操作部材)
１４１ 係合部材（リンク機構の一部）
１４２ 軸孔
１４３ 第１ガイド溝
１４３ａ 第１摺接面
１４３ｂ 第１押圧部
１４４ 第２ガイド溝
１４４ａ 第２摺接面
１４４ｂ 第２押圧部
１４８ 把持部材
１５０ 保護具
１５１ 保護部
１５２ 圧入部
１５３ フランジ部
１５４ 係止部
Ｔ 下地材（対象又は板材）
Ｔ’ 加工済下地材（加工済板材）
Ｈ 貫通孔
Ｔ１ 切除片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】