
ハンマードリルは、打撃ドリルまたはインパクトドリルとも呼ばれ、主に硬い材料に穴を開けるために使用される電動工具です。 [ 1 ] [ 2 ]これは、ハンマーの動きを生み出す衝撃機構を備えた回転ドリルの一種です。打撃機構は、穴を開ける材料を粉砕するために短いハンマーの突きを素早く連続して発生させ、より少ない労力でより速く穴を開けることができます。ハンマードリルの衝撃機構をオフにできる場合は、この工具を従来のドリルのように使用して、ねじ締めなどの作業を行うこともできます。
古代中国の主要な掘削技術である打撃式掘削は、漢王朝時代に発明されました。この方法では、2人から6人の男性が一定の間隔でレバーを踏み、竹製のクレーンから長い竹製のケーブルに取り付けられた重い鉄製のビットを持ち上げました。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]鋳鉄製のビット[ 7 ]と竹製の道具を使用することで、初期の中国人は打撃式掘削で深さ3,000フィート(910メートル)まで穴を掘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必要でした。[ 8 ]初期の中国人が開発したケーブルツール掘削機は、重い一連の掘削ツールを上げ下げして岩を砕き、小さな破片にするものでした。[ 9 ]さらに、中国人は竹の棒に固定された切削ヘッドを使用して、深さ915メートル(3,002フィート)まで掘削しました。[ 10 ]竹製のドリル弦を上げ下げすることで、掘削機は密度が低く固まっていない岩盤層を貫通することができた。[ 11 ]
1848年にJJカウチは最初の空気圧式打撃ドリルを発明した。[ 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 (「電気空気式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(6.4mm )電動ハンマードリル(カムアクション)を販売していたと述べている。 [ 15 ]
20世紀半ばにイギリスで手動式打撃ドリルが製造された。[ 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ハンマードリルを開発した。レイナーの設計により、効率と作業員の安全性が向上した。これらの鉱山用ドリルは業界標準となった。[ 17 ] [ 18 ]
ハンマードリルは、カム式または打撃式のハンマー機構を備えており、2組の歯車が機械的に噛み合いながらドリルビットを回転させ、ハンマーで穴を開けます。カム式ドリルでは、チャックに機構があり、チャックとビット全体が回転軸を中心に前後に動きます。
このタイプのドリルは、ハンマー機能の有無にかかわらず使用されることが多いですが、ハンマー動作はカムの回転によって発生するため、ハンマー機能のみを使用することはできません。ハンマードリルには、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引き抜いたりできる特殊なクラッチが備えられています。
ドリルビットが実際に出入りする距離と打撃力はどちらも非常に小さく、ハンマー動作は非常に速く、毎分数千回の打撃(BPM)[ 19 ]または毎分数千回の衝撃(IPM)です。一回の打撃の力は比較的低いものの、毎分数千回の打撃は、コンクリートやレンガを砕くのに十分であり、石材ドリルビットの超硬ウェッジを使用して粉砕し、らせん状の溝で取り除きます。
このため、ハンマードリルは通常のドリルよりもコンクリート、レンガ、厚い木材をはるかに速く貫通します。標準化された穴あけ速度テストでは、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て同じ作業を完了した場合と比較して、穴あけ速度を30%以上向上させます。[ 20 ]
アンカーボルト、コンクリートねじ、壁プラグには、硬い材料に穴を開ける必要があります。ハンマードリルは、通常、建設工事の穴あけには使用されず、コンクリート、石材、または石に穴を開ける場合に使用されます。また、コンクリート基礎に穴を開けてコンクリート壁型枠を固定したり、コンクリート床に穴を開けて壁のフレームを固定したりするのに使用されます。スロット付きドライブシャフトまたはスロット付きドライブシステム(SDS)ロータリードリルは、建設現場で石材専用の穴あけ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 年にボッシュによって設計され、「Stecken – Drehen – Sichern」の略で、ドイツ語で「挿入 – ひねる – 固定」を意味します。
ハンマードリルには、特殊な「ハンマークラッチ」をロックするレバーまたはスイッチがほぼ必ず付いており、これをオンにすると、木材や金属加工用の通常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、穴を開ける材料(コンクリートブロックや木材の柱など)が不明な用途には最適です。例えば、電気工事士が壁に電気ボックスを取り付ける場合、同じハンマードリルを使って、木材の柱(ハンマー機能無効)にも、石積みの壁(ハンマー機能有効)にも穴を開けることができます。
分あたりの打撃数。高(2):0
~
25,500回/分、低:0
~
7,500回/分