ハンマードリル
ドリルビットとチャックキーの横にあるコード付きハンマードリル

ハンマードリルは、パーカッションドリルまたはインパクトドリルとも呼ばれ、主に硬い材料への穴あけ作業に使用される電動工具です。 [ 1 ] [ 2 ]ハンマードリルは、打撃運動を生み出すインパクト機構を備えた回転ドリルの一種です。この打撃機構は、短いハンマーの打撃を高速に連続して発生させることで、穴あけ対象物を粉砕し、より少ない労力でより迅速な穴あけ作業を可能にします。ハンマードリルのインパクト機構をオフにすれば、従来のドリルと同様に、ネジ締めなどの作業にも使用できます。

歴史

古代中国の主要な掘削技術である[ 3 ]打撃掘削は、漢王朝時代に発明されました。この技術では、2人から6人の男性が一定の間隔でてこの上でジャンプし、竹のやぐらから長い竹のケーブルに取り付けられた重い鉄のビットを上げ下げしました。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]鋳鉄製のビット[ 7 ]と竹で作られた道具を利用して、初期の中国人は打撃掘削を使用して深さ3,000フィート (910メートル) まで穴を掘削することができました。大きな井戸の建設には、2世代から3世代以上の労働者がかかりました。[ 8 ]初期の中国人が開発したケーブルツール掘削機は、重い掘削ツールの列を上げ下げして岩を粉砕して小さな破片にします。 [ 9 [ 10 ]竹製のドリルストリングを上げ下げすることで、掘削機は密度の低い未固結の岩層を貫通することができました。[ 11 ]

1848年にJJカウチは最初の空気圧式パーカッションドリルを発明しました。[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

最初のハンマードリルの起源については諸説ある。ドイツのファイン社は1914年に「 Bohrmaschine mit elektro-pneumatischem Schlagwerk（電空打撃機構付きドリル）」の特許を取得した。ドイツのボッシュ社は1932年頃に最初の「ボッシュハンマー」を量産した。米国のミルウォーキー・エレクトリック・ツール社は、1935年に軽量の1 ⁄ 4インチ（6.4 mm）電動ハンマードリル（カムアクション式）を販売していたと述べている 。[ 15 ]

手回し式パーカッションドリルは20世紀半ばにイギリスで作られました。[ 16 ]

19世紀後半から20世紀初頭にかけて、鉱山技師のJ・ジョージ・レイナーは鉱山で使用するためのハンマードリルを開発しました。レイナーの設計は作業効率と作業員の安全性を向上させ、この鉱山ドリルは業界の標準となりました。[ 17 ] [ 18 ]

デザイン

ハンマードリルは、カムアクションまたはパーカッションハンマリング機構を備えており、2組の歯車が機械的に相互作用してドリルビットを回転させながら打撃します。カムアクションドリルでは、チャックとビット全体が回転軸を中心に前後に移動する機構を備えています。

このタイプのドリルは、ハンマーアクションの有無にかかわらず使用されることが多いですが、ハンマーアクションのみを使用することはできません。ハンマーの動作はカムの回転によって発生するためです。ハンマードリルには特別に設計されたクラッチが搭載されており、ドリルビットを回転させるだけでなく、ビットの軸に沿って打ち込んだり抜いたりすることもできます。

ビットの実際の移動距離と打撃力はどちらも非常に小さく、打撃動作は非常に高速で、数千「BPM」（毎分打撃回数）[ 19 ]または「IPM」（毎分打撃回数）に達します。一撃一撃の力は比較的弱いですが、毎分数千回の打撃はコンクリートやレンガを粉砕するのに十分すぎるほどで、石工用ドリルビットの超硬ウェッジがコンクリートやレンガを粉砕し、螺旋状の溝がそれを叩き落とします。

このため、ハンマードリルは通常のドリルよりもはるかに速くコンクリート、レンガ、厚い木材を掘削できます。標準化された掘削速度試験では、最も効果的なハンマードリルは、ハンマーモードを無効にした状態で同じ作業を完了した場合と比較して、掘削速度を30%以上向上させます。[ 20 ]

用途

アンカーボルト、コンクリートネジ、壁プラグなどを使用するには、硬質材料への穴あけが必要です。ハンマードリルは、通常、建設現場での掘削作業には使用されず、コンクリート、石材、または石への不定期の穴あけ作業に使用されます。また、コンクリート基礎に穴を開けてコンクリート壁の型枠を固定したり、コンクリート床に穴を開けて壁の骨組みを固定したりするためにも使用されます。スロットドライブシャフトまたはスロットドライブシステム（SDS）回転ドリルは、建設現場における専用の石材掘削工具としてより一般的に使用されています。このシステムは1975年にボッシュ社によって設計され、「Stecken – Drehen – Sichern」 （ドイツ語で「挿入 – ねじり – 固定」） の略称です。

ハンマードリルには、ほとんどの場合、特殊な「ハンマークラッチ」をロックオフするレバーまたはスイッチが付いており、これにより工具は木材や金属加工用の従来のドリルとして使用できます。ハンマードリルは通常のドリルよりも高価でかさばりますが、穴あけ対象がコンクリートブロックか木製の間柱か不明な用途に適しています。例えば、電気技師が電気ボックスを壁に取り付ける場合、同じハンマードリルで木製の間柱（ハンマー無効）と石造りの壁（ハンマー有効）の両方に穴を開けることができます。

参照

参考文献

  1. ^ 「英語におけるパーカッションドリルの定義」オックスフォード辞書.オックスフォード大学出版局. 2018年9月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年9月8日閲覧。
  2. ^ 「インパクトドリル」 . DIY Knowledge . 2018年9月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2018年9月8日閲覧。
  3. ^ Akku Schlagbohrschrauber
  4. ^スミル・ヴァーツラフ（2006年）『20世紀の変革：技術革新とその帰結』オックスフォード大学出版局（2006年4月4日発行）。ISBN 978-0195168754。
  5. ^スミル、ヴァーツラフ（2010年）『なぜアメリカは新しいローマではないのか』MIT出版、  96頁、ISBN 978-0262195935。
  6. ^ヴァイセンバッハー、マンフレッド (2009). 『力の源泉：エネルギーが人類の歴史を築く』マンフレッド・ヴァイセンバッハー著. プレガー. p. 362.
  7. ^中国の鉄
  8. ^ Han, Gang; Dusseault, Maurice B.; Detournay, Emmanuel; Thomson, Bradley J.; Zacny, Kris (2009). "2".掘削と掘削の原理(PDF) . Wiley (2009年8月31日発行). p. 60. 2019年7月13日時点のオリジナル(PDF)からのアーカイブ。
  9. ^ 「ケーブルツール掘削」。地震探知水域探知機。
  10. ^マニング、ジョン・C. (1996).水文学の応用原理. プレンティス・ホール. p. 250. ISBN 978-0135655320。
  11. ^ 「ケーブルツール掘削」。地震探知水域探知機。
  12. ^リンチ、アルバン・J.、ローランド、チェスター・A. (2005).粉砕の歴史. コロラド州リトルトン：鉱業・冶金・探査協会. p. 174. ISBN 978-0-87335-238-3。
  13. ^ 「最初のパーカッションドリル」 .建設機械. 2018年7月26日. 2024年8月30日閲覧。
  14. ^ 「掘削機械｜種類、用途、利点｜ブリタニカ」 www.britannica.com 2024年7月28日2024年8月30日閲覧。
  15. ^ 「ミルウォーキーの歴史」ミルウォーキーツール。 2014年2月17日閲覧。
  16. ^ 「ハンマードリル 手動ドリル 動作例 70歳！」YouTube。
  17. ^ホルマン、トレヴ。「鉱業、珪肺症、岩石除去の歴史的関係」British Journal of Industrial Medicine、第4巻、第1号、1947年、1～29頁。JSTOR。2025年9月2日にアクセス。
  18. ^ McRae, Michael. "John George Leyner" . asme.org . アメリカ機械学会. 2025年9月5日閲覧。
  19. ^ 「コードレスハンマードライバードリル XPH11 取扱説明書」（PDF） .マキタ. p. 2. 2018年4月15日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF） . 2018年4月15日閲覧。毎分打撃数。高（2）：0～25,500回/分、低：0～7,500回/分
  20. ^ 「ドリルの掘削速度テスト結果 - DIYギアレビュー」 2023年10月3日。 2023年10月23日閲覧。
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