JP2000120365A

JP2000120365A - 拡孔用工具

Info

Publication number: JP2000120365A
Application number: JP10294773A
Authority: JP
Inventors: Hideo Saradani; 秀夫更谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-25

Abstract

(57)【要約】【課題】下孔の底面が傾斜していたり凸凹していたり
する場合にも、先端部を安定した状態に支持できて、容
易に拡径部を形成することができる拡孔用工具を提供す
ること。【解決手段】この拡孔用工具１は、基端側に駆動軸に
連結される連結部４を有する軸状の本体２と、本体２の
先端側に放射状に配置されて先端部が開閉するように支
持された複数の孔壁切削刃体１４と、これらの孔壁切削
刃体１４の内側に本体２と相対回転不能で且つ軸方向に
相対移動可能に設けられ、本体２の基端側に向かって移
動するときに各孔壁切削刃体１４を外方へ押し拡げる拡
開操作部１１と、拡開操作部１１の先端に本体２と同心
の軸心まわりに相対回転自在に設けられた脚部２３とを
備え、脚部２３には複数のスパイク体２９を突設したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート，岩
盤等に穿設された下孔にその孔径よりも大径の拡径部を
形成するための拡孔用工具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば固化したコンクリートや岩
盤等（以下「母材」という）に構造物を固定する場合、
母材に穿設した孔にアンカーボルトを挿入・固着し、こ
のアンカーボルトを利用して構造物を固定する方法が広
く採用されている。

【０００３】この場合に用いられるアンカーボルトとし
ては、先端側に設けられた複数の拡開片を打撃又は回転
締め付けにより拡開させて孔壁に食い込ませ、機械的に
固着するもの（いわゆる拡開アンカー）が一般的であ
る。また、孔壁とアンカーボルトとの間にエポキシ樹脂
等の接着剤を充填し、この接着剤の硬化によりアンカー
ボルトを母材に固着させるもの（いわゆる樹脂アンカ
ー）も実用されている。

【０００４】ところで、前記いずれのタイプのアンカー
ボルトを用いる場合でも、母材に穿設した孔の底部に他
の部分よりも大径の拡径部を形成しておけば、その孔径
の差から生じる係止効果によりアンカーボルトの固着強
度すなわち引き抜き耐力が向上するのは言うまでもない
ことである。そこで、こうした拡径部を形成するための
拡孔用工具が、例えば実開昭５６−９６１９３号公報，
実開平３−２９５９０号公報等に記載されている。

【０００５】図８は、前記実開昭５６−９６１９３号公
報に記載された拡孔用工具を示している。この拡孔用工
具７１においては、軸状の本体７２に固設された作動体
７３に一対の孔壁切削刃体７４が支軸７５により開閉自
在に支持されるとともに、各孔壁切削刃体７４は板バネ
７６で内方へ付勢されている。各孔壁切削刃体７４の先
端部には外向きの切削刃７７が固設されている。本体７
２の先端には、先端側に向かって拡径する円錐台形状の
拡開操作部７８が、本体７２と相対回動不能で且つ軸方
向に相対移動可能に設けられている。作動体７３と拡開
操作部７８との間の本体７２には圧縮型のコイルバネ７
９が嵌装されている。さらに、拡開操作部７８の先端側
には倒立円錐形状の脚部８０が一体に設けられている。

【０００６】この拡孔用工具７１を使用する場合は、対
象となる母材にドリル等を用いて下孔８１を予め穿設し
ておく。そして、本体７２の基端側を回転穿孔装置の駆
動軸（不図示）に連結し、この拡孔用工具７１を前記下
孔８１に、脚部８０の先端が下孔８１の底面８２に当接
するまで挿入する。次いで、回転穿孔装置により拡孔用
工具７１を回転駆動しながら、同時に本体７２を下向き
に押圧する。すると、コイルバネ７９の付勢力に抗して
本体７２が下降し、一対の孔壁切削刃体７４間に拡開操
作部７８が挿入されてゆくので、各孔壁切削刃体７４は
板バネ７６の付勢力に抗して外方に押し拡げられてゆ
き、やがて各孔壁切削刃体７４先端の切削刃７７が下孔
８１の周壁８３を切削する。これにより、孔底に向かっ
て拡径する円錐台形状の拡径部が下孔８１の底部近傍に
形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の拡
孔用工具７１にあっては、使用時には拡孔用工具７１を
その回転軸が下孔８１の中心線とほぼ一致する状態に支
持しながら回転駆動するのが望ましい。しかしながら、
拡孔用工具７１の基端側は回転穿孔装置で支持されてい
るので支持状態が安定しているが、脚部８０と下孔８１
の底面８２との接触で支持されている拡孔用工具７１の
先端側は支持状態が不安定であった。すなわち、使用時
には脚部８０を含めた拡孔用工具７１の全体が一体的に
回転するので、回転する脚部８０と底面８２との間に摩
擦が生じ、これにより脚部８０に横ズレ力（本体７２の
軸心方向と直交する方向の力）がはたらき、この横ズレ
力により、拡孔用工具７１の先端側が横方向に激しく振
れるのであった。

【０００８】また、図８のように底面８２が平坦な下孔
８１を穿設することは現実的には不可能に近く、例えば
コアードリルと呼ばれる円筒状の刃体を有する穿孔用工
具を用いて下孔を形成する場合には、母材に円筒状の切
り込み溝を形成し、次いで前記切り込み溝で囲まれた円
柱状の部分をその基部から折って抜き取り、その抜き取
られた跡を下孔とするので、母材を折った際の破断面で
ある下孔底面は、傾斜していたり、凸凹していたりする
のが通常である。このような底面に回転する脚部８０を
当接させると、脚部８０は底面８２の低い箇所に向かっ
て逃げようとする。そのために、拡孔用工具７１先端側
の支持状態はより一層不安定となるのであった。

【０００９】以上のように、従来の拡孔用工具７１にあ
っては、使用時に、その先端側の支持状態が不安定とな
って激しく振れるため、拡径部の形成が極めて困難とな
ったり、下孔８１の周壁８３と激しく衝突して孔壁切削
刃体７４等が損傷するので、拡孔用工具７１の耐用寿命
が短くなるという欠点を有していた。なお、詳しい説明
は省略するが、前記実開平３−２９５９０号公報等に記
載された拡孔用工具も、以上のような欠点を有している
点では同様であった。

【００１０】本発明は以上のような問題に鑑みてなされ
たものであって、下孔の底面が傾斜していたり凸凹して
いたりする場合にも、先端部を安定した状態に支持でき
て、容易に拡径部を形成することができる拡孔用工具の
提供を目的とするのである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、コンクリート，岩盤等に穿設された下孔
にその孔径よりも大径の拡径部を形成する拡孔用工具で
あって、基端側に駆動軸に連結される連結部を有する軸
状の本体と、この本体の先端側に対向状もしくは放射状
に配置されて先端部が開閉するように支持された複数の
孔壁切削刃体と、これらの孔壁切削刃体の内側に前記本
体と相対回転不能で且つ軸方向に相対移動可能に設けら
れ、本体基端側に向かって移動するときに各孔壁切削刃
体を外方へ押し拡げる拡開操作部とを備えたものにおい
て、前記拡開操作部の先端に、本体と同心の軸心まわり
に相対回転自在な脚部を設け、使用時に前記脚部が下孔
の底面に当接するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１２】また、前記構成において、脚部の、使用時
に下孔底面に対向する面に複数のスパイク体を突設した
ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
拡孔用工具を図１〜図６を参照しつつ説明する。この実
施形態の拡孔用工具１は、本体２と、この本体２の基端
側にネジ３で取り付けられ一体化されたシャンク部４
（連結部）とを有している。本体２及びシャンク部４は
断面円形の軸状に形成されている。シャンク部４のネジ
３と反対側の端部には周囲に雌ネジが刻設されたネジ孔
５が形成されている。そして、例えばコアードリル用等
の回転穿孔装置（不図示）の駆動軸に形成された雄ネジ
と前記ネジ孔５とを螺合することにより、拡孔用工具１
を前記駆動軸に連結できるようになっている。

【００１４】本体２の中心には、本体２を軸方向に貫通
する中心孔６が穿設され、この中心孔６に丸棒状の芯体
７が挿入されている。芯体７の周面には一対のピン８，
８が突設され、各ピン８は本体２に、その軸方向に延在
して形成された長孔９，９にそれぞれ挿入されている。
したがって、本体２と芯体７とは相対回転不能で且つピ
ン８及び長孔９により定められる移動範囲を軸方向に相
対移動可能となっている。

【００１５】また、芯体７基端側の端面とシャンク部４
底面との間の中心孔６には圧縮型のコイルバネ１０が収
容されており、このコイルバネ１０が芯体７を中心孔６
から押し出す方向に付勢している。よって、通常の状態
では図１〜図３に示すようにピン８が長孔９の長手方向
の一端部と衝合する位置まで芯体７が突出しているが、
この芯体７を本体２基端側に向かって押し込むような外
力が加わると、コイルバネ１０の付勢力に抗し、図６
(b) に示すようにピン８が長孔９の他端部と衝合する位
置まで芯体７が移動するようになっている。

【００１６】芯体７の本体２から突出した先端部には、
先端に向かって拡径する円錐台形状をなす拡開操作部１
１が芯体７と一体に形成され、この拡開操作部１１の周
面には、それぞれ円錐台形の母線方向に延在する８本の
ガイド溝１２が形成されている。図５に示すように、こ
れらのガイド溝１２は芯体７の軸方向に見て放射状に配
設されている。また、本体２の先端部には、前記ガイド
溝１２に対応する放射状に配された８本の刃体支持溝１
３が形成されている（図４参照）。各刃体支持溝１３は
本体２先端部の周壁を、ガイド溝１２の溝幅と等しい幅
で径方向に切り欠いて形成されており、各刃体支持溝１
３の底部は中心孔６と連通している。

【００１７】そして、基端部が各刃体支持溝１３に、先
端部が各ガイド溝１２に、それぞれ嵌め込まれた状態
で、合計８本の孔壁切削刃体１４が設けられている。各
孔壁切削刃体１４は刃体支持溝１３及びガイド溝１２に
ほぼ隙間なく嵌まる程度の幅を有する矩形断面の杆状の
部材であって、その基端近傍の表面には、孔壁切削刃体
１４長手方向と直交する方向の凹溝１５（図２〜図４参
照）が形成されている。また、本体２の、各凹溝１５と
対応する位置の外周面には、各刃体支持溝１３と交差す
る環状溝１６が形成されている。そして、各凹溝１５と
環状溝１６とにわたって、一部が切り欠かれた環状の係
止リング１７（図４参照）が嵌め込まれ、これにより各
孔壁切削刃体１４の本体２からの脱落が防止されてい
る。また、各孔壁切削刃体１４は、凹溝１５の裏側に突
設された凸部１８（図３参照）において芯体７の周面に
当接しており、係止リング１７を揺動軸として、各孔壁
切削刃体１４の先端部が開閉揺動できるように支持され
ている。

【００１８】各孔壁切削刃体１４の長手方向中間部の表
面には凹溝１９（図２，図３参照）が形成され、各凹溝
１９に落とし込むようにして、伸縮性を有する強化ゴム
製のゴム環２０が取り付けられている。そして、このゴ
ム環２０の収縮力により、各孔壁切削刃体１４はその先
端部が閉じる向きに付勢されている。

【００１９】各孔壁切削刃体１４の先端にはそれぞれ、
本体２の周方向に沿うように湾曲した形状の取付板部２
１を介して、切削刃部２２が設けられている。この切削
刃部２２は、コンクリート，岩盤等の母材を切削可能な
ものであればどのような構成でも構わないが、例えば、
鋼材等の基材の表面にダイヤモンド等の超砥粒を添着し
た切削刃部２２が考えられる。なお、この場合は切削刃
部２２の、下孔周壁に対面する表面はもちろんのこと、
下孔底面に対面する先端面にも超砥粒を添着する。

【００２０】拡開操作部１１の先端には、拡開操作部１
１と相対回転自在な脚部２３が設けられている。脚部２
３は、回転軸２４と、この回転軸２４の先端に固着され
た円板部材２５とを備えている。図３に示すように、拡
開操作部１１の先端面から内方に形成された凹部には軸
受支持部材２６がねじ込まれており、この軸受支持部材
２６に支持されたニードルベアリング（針状ころ軸受）
２７を介して、前記回転軸２４が枢支（ラジアル支持）
されている。また、軸受支持部材２６の裏側に突き出し
た回転軸２４の軸端部が略円錐形状に形成されるととも
に、この軸端部と摺接する略半球状断面の凹部が拡開操
作部１１内方に形成され、これらにより構成されるピボ
ット軸受２８で回転軸２４からのスラスト方向の荷重を
受けるようになっている。このようにして、脚部２３
は、本体２（及び芯体７）の軸心と同心の軸心まわりに
回転自在となるように構成されている。

【００２１】なお、符号２９は、円板部材２５の回転軸
２４取付面と反対側の面に突設された円錐形状の複数の
スパイク体を示している。また、図３で符号３０はニー
ドルベアリング２７への泥水等の浸入を防止するために
設けられたオイルシールを、符号３１は軸受支持部材２
６の不用意な脱落を防止するために設けられた止め輪
を、それぞれ示している。

【００２２】次いで、以上のように構成された拡孔用工
具１の使用状態を、図６(a),(b) を参照しつつ説明す
る。先ず、コアードリル等の穿孔用工具（不図示）を用
いて、対象となる母材（ここではコンクリートを図示）
に、所望の直径及び深さの下孔６１（ストレート孔）を
予め穿設しておく。そして、ネジ孔５を用いて基端側を
回転穿孔装置の駆動軸（不図示）に連結した拡孔用工具
１を前記下孔６１に、脚部２３のいずれかのスパイク体
２９が下孔６１の底面６２に当接するまで挿入する（図
６(a) の状態）。

【００２３】次いで、回転穿孔装置による回転駆動を開
始し、同時に回転穿孔装置を介してシャンク部４及び本
体２を下向きに押圧する。すると、脚部２３を除いた拡
孔用工具１の全体が回転するとともに、脚部２３を介し
て伝えられる底面６２からの反力により拡開操作部１１
及び芯体７がコイルバネ１０を押し縮めながら本体２基
端側に向かって相対移動してゆく。（すなわち、コイル
バネ１０の付勢力に抗して本体２が下降してゆく。）よ
って、各孔壁切削刃体１４は、ガイド溝１２に案内され
つつ底面６２に向かって摺動し、ゴム環２０の付勢力に
抗してその先端側が徐々に拡開してゆき、切削刃部２２
が下孔６１の周壁に圧接される。この圧接状態で切削刃
部２２が回転することにより下孔６１の周壁が切削さ
れ、また、切削が進むにつれて各孔壁切削刃体１４は底
面６２に接近しつつさらに拡開してゆくので、これによ
り下孔６１の底部近傍には、底面６２に向かって拡開す
る円錐台形状の拡径部６３が形成される（図６(b) の状
態）。

【００２４】以上のような動作において、この拡孔用工
具１では、下孔６１の底面６２に当接している脚部２３
は母材に対して回転しないので、底面６２から脚部２３
に横ズレ力がはたらくことはなく、底面６２による脚部
２３の支持状態は安定している。そして、この安定状態
にある脚部２３を介して拡孔用工具１の先端部が底面６
２に回転自在に支持された状態で、周壁の切削が行なわ
れる。したがって、拡孔用工具１先端部の支持状態が安
定しており、従来の拡孔用工具７１のように横方向に激
しく振れることがないため、容易に拡径部６３を形成す
ることができ、しかも、振れに起因する下孔６１周壁と
の衝突による損傷を防止できて、拡孔用工具１の長寿命
化を図ることができる。

【００２５】また、円板部材２５に突設された複数のス
パイク体２９のいずれかが底面６２の凸部と係合すれ
ば、脚部２３は底面６２に支持されるので、例えばコア
ードリルで下孔６１を穿設した場合のように底面６２が
傾斜したり凸凹したりしている場合にも、脚部２３が底
面６２の低い箇所に向かって逃げるようなことがなく、
拡孔用工具１先端側を安定した状態に支持することがで
きる。

【００２６】なお、本発明の実施形態が以上の説明に限
定されないことは言うまでもなく、例えば前記では縦方
向の下孔に拡径部を形成したが、本発明の拡孔用工具
で、垂直なコンクリート壁面等に横向きに穿設された下
孔に拡径部を形成することも可能である。

【００２７】また、拡孔用工具の細部構造は任意であ
り、例えば回転軸２４のスラスト支持はピボット軸受２
８ではなくスラストベアリングにより行なってもよい。
また、前記ゴム環２０の代わりに、径方向に弾性変形す
る鋼，ステンレス製等の環状のバネ部材を用いて、孔壁
切削刃体１４を内向きに付勢してもよい。さらに、孔壁
切削刃体１４の数は任意であり、例えば一対の孔壁切削
刃体１４を本体２の軸心対称に対向状に配置したような
構成も考えられる。さらにまた、本体２とシャンク部４
（連結部）とが一体に形成されていてもよい。

【００２８】また、前記拡孔用工具１では孔壁切削刃体
１４の基端部を揺動自在に枢支したが、前記実開平３−
２９５９０号公報に記載されたもののように、孔壁切削
刃体を本体２の軸方向に長い板バネ状の部材とし、この
孔壁切削刃体の基端部を本体２側に固着した（又は本体
２と一体に形成した）構成としてもよい。この場合は孔
壁切削刃体それ自体が弾性変形することにより、その先
端部が開閉することになる。こうした拡孔用工具にも本
発明の適用は可能である。

【００２９】また、前記拡孔用工具１は下孔６１の底部
近傍に拡径部を形成するものであったが、必要であれ
ば、例えば拡開操作部の先端から本体の軸方向に延びた
延長部を形成して、この延長部の先端に回転自在な脚部
を設けるか、又は、脚部それ自体を本体の軸方向に長く
形成することにより、下孔の中間部に拡径部を形成する
拡孔用工具としてもよい。

【００３０】さらに、スパイク体の形状，数，及び設け
る位置等は任意であり、例えば図７のような構成も考え
られる。すなわち、この図のものでは、脚部２３の回転
軸心３３からの距離が互いに異なるように、複数のスパ
イク体３２が径方向にランダムな位置に配されている。
このようにすれば、下孔底面の凸部が下孔半径方向のい
ずれの位置にあっても、いずれかのスパイク体３２が凸
部に引っ掛かることになり、脚部２３を下孔底面に確実
に係合させることができる。また、各スパイク体３２
は、その尖端が、矢印ｒで示される本体（不図示）の回
転駆動方向に向かうように傾斜した円錐状に形成されて
いるので、スパイク体が直立円錐状の場合よりも確実に
下孔底面に係止させることができ、脚部２３が本体と一
緒に回転してしまうことを一層防止できる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用時に下孔底面に当接する脚部は下孔に対して回転し
ないので、脚部に横ズレ力がはたらくことはなく、下孔
底面による脚部の支持状態は安定している。そして、こ
の安定状態にある脚部によって拡孔用工具の先端部が回
転自在に支持された状態で、下孔周壁の切削が行なわれ
る。したがって、従来の拡孔用工具のように先端部が横
方向に激しく振れることを防止できて、容易に拡径部を
形成することが可能となり、しかも、振れに起因する下
孔周壁との衝突による損傷を防止して、拡孔用工具の長
寿命化を図ることができる。

【００３２】また、複数のスパイク体のいずれかが下孔
底面の凸部と係合すれば、脚部は底面に回転不能に支持
されるので、例えばコアードリルで下孔を穿設した場合
のように底面が傾斜したり凸凹したりしている場合に
も、拡孔用工具の先端側を安定した状態に支持すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る拡孔用工具の一部を
断面で示した正面図である。

【図２】拡孔用工具の要部拡大正面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線における拡大断面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ線における拡大断面図である。

【図６】拡孔用工具の使用状態を説明する断面図であ
る。

【図７】スパイク体の別の形態を説明する図であって、
図７(a) は脚部の底面図、図７(b) は図７(a) のＤ−Ｄ
線における断面図である。

【図８】従来の拡孔用工具の正面図である。

【符号の説明】

１拡孔用工具２本体３シャンク部（連結部）１１拡開操作部１４孔壁切削刃体２３脚部２９，３２スパイク体６１下孔６２底面６３拡径部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コンクリート，岩盤等に穿設された下孔
にその孔径よりも大径の拡径部を形成する拡孔用工具で
あって、基端側に駆動軸に連結される連結部を有する軸
状の本体と、この本体の先端側に対向状もしくは放射状
に配置されて先端部が開閉するように支持された複数の
孔壁切削刃体と、これらの孔壁切削刃体の内側に前記本
体と相対回転不能で且つ軸方向に相対移動可能に設けら
れ、本体基端側に向かって移動するときに各孔壁切削刃
体を外方へ押し拡げる拡開操作部とを備えたものにおい
て、前記拡開操作部の先端に、本体と同心の軸心まわりに相
対回転自在な脚部を設け、使用時に前記脚部が下孔の底
面に当接するようにしたことを特徴とする拡孔用工具。
【請求項２】脚部の、使用時に下孔底面に対向する面
に複数のスパイク体を突設した請求項１に記載の拡孔用
工具。