JP2002096133A - ダイヤモンドドリルクラウン用の基体 - Google Patents

ダイヤモンドドリルクラウン用の基体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造コストが安価であり、重量が少なく、壁
厚が小さく、回転性能が良好な、また基礎構造の穿孔し
た環状空隙から排除すべき穿孔屑を搬出することができ
るダイヤモンドドリルクラウン用の基体を得る。 【解決手段】 底部４を有する管状の支持本体２と、底
部４から突出する差込み端部１とを設けたダイヤモンド
ドリルクラウン用の基体において、支持本体２及び底部
４を転造ローラ加工により形成する。支持本体２の壁厚
を、支持本体２の外径の０．００８〜０．０１６倍の寸
法とし、支持本体２の回転対称からのずれを１．３ｍｍ
より少ないものとし、支持本体２の壁厚をこの支持本体
２の穿孔方向側の遊端に向かって拡開させる。好適に
は、穿孔屑の搬出のため、環状の支持本体２の内面及び
／又は外面に螺旋状の条軌を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、底部を有する管状
の支持本体と、底部から突出する差込み端部とを設けた
ダイヤモンドドリルクラウン（冠状体）用の基体に関す
るものである。
【０００２】コンクリート、岩石等の硬い基礎構造に大
きな直径の孔を形成するためには、ダイヤモンドドリル
クラウンを使用する。このダイヤモンドドリルクラウン
は穿孔方向側の端面に少なくとも１個の個別のダイヤモ
ンド素子を設けた基体により構成する。この基体は、底
部を有する管状の支持本体と、差込み端部とにより構成
する。底部は支持本体の穿孔方向とは反対側の端部に存
在し、穿孔方向に対してほぼ直交する。差込み端部はこ
の底部から穿孔方向とは逆方向に向かって突出する。
【０００３】
【従来の技術】ドイツ国特許公開第３６０３４９９号に
記載のダイヤモンドドリルクラウン用の基体は３個の個
別の部分、即ち、円筒形の差込み端部と、管状の支持本
体と、底部とにより構成する。これら３個の部分は溶接
によって互いに連結する。
【０００４】これら各部分は個別に形成する。従って、
複数個の加工作業、例えば、切削加工、個別部分の溶接
による継ぎ合わせ加工を要する。これら加工作業は製造
コストを押し上げるマイナス要因となる。これら部分を
異なるステーションで製造する場合には、輸送コスト及
び流通コストが付加されることになる。更に、この既知
の基体には、例えば、基体の輸送の際に不適切な取り扱
いを受けて支持本体に半径方向の応力が加わることがあ
って、輸送が元で管状基体の不正確な回転体のずれを生
ずることも考慮に入れなければならない。大きい直径の
管状の支持本体は輸送の際に激しい衝撃を受けると半径
方向に変形し、支持本体の横断面は円形形状から逸脱す
ることになる。
【０００５】管状の支持本体は、例えば、切削加工によ
って最終形状にし、内面及び外面を滑らかな表面にす
る。例えば、管状の支持本体の穿孔方向側の遊端に配置
したダイヤモンド素子の側面が部分的に摩耗したとき、
管状の支持本体の滑らかな表面と基礎構造との間に高い
摩擦を生じ、形成すべき孔の品質に悪影響を及ぼすこと
になる。滑らかな表面には、更に、基礎構造における穿
孔した環状空隙から排除すべき穿孔屑を搬出することが
できないという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、製造コストが安価であり、重量が少なく、壁厚が小
さく、回転性能が良好なダイヤモンドドリルクラウン用
の基体を得るにある。更に、基礎構造の穿孔した環状空
隙から排除すべき穿孔屑を搬出することができる基体を
得るにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、底部を有する管状の支持本体と、底部か
ら突出する差込み端部とを設けたダイヤモンドドリルク
ラウン用の基体において、支持本体及び底部を転造ロー
ラ加工により形成したことを特徴とする。
【０００８】転造ローラは、基体全体を単独の加工材か
ら構成し、基体の製造において極めて少ない加工作業だ
けで済むという利点がある。このことは、支持本体の製
造コスト低減に役立つ。
【０００９】転造ローラ加工方法によれば、管状部分を
極めて長くすることができる。転造ローラによれば加工
材を冷間で形成することができ、壁厚を極めて薄くする
ことができ、例えば、好適には、支持本体の外径の０．
００８〜０．０１６倍の壁厚にする。僅かな壁厚にもか
かわらず、支持本体は穿孔するに必要な剛性を有するよ
うになる。更に、このような僅かな壁厚によれば重量を
軽減し、この利点は、例えば、特に、手持ちドリル装置
で作業する場合のユーザーが感じることができる。
【００１０】本発明の好適な実施例において、支持本体
の回転対称形状からのずれは１．３ｍｍ以下にする。こ
のような僅かな回転対称形状からのずれは転造ローラ加
工方法から得ることができ、転造ローラによれば、加工
材の周囲を均一に押しのけて変形することができる。更
に、管状の支持本体に一体に底部により、支持本体の半
径方向の剛性を高めることができ、これにより、輸送の
際の不適切な取り扱いにも変形しないようにすることが
できる。
【００１１】切り刃素子を固定することができるように
するため、支持本体の穿孔方向側の遊端の半径方向の寸
法を管状の支持本体の壁厚よりも僅かに大きくするが、
このことは、切り刃素子の摩耗が進むと、支持本体の管
状部分と基礎構造との間の摩擦をどうだいすることにな
る。この摩擦は、基体全体の温度を上昇させ、基体を連
結することができるドリル装置におけて基体を駆動する
のに使用する駆動モータに対する負荷を増大させる。好
適には、支持本体の管状部分の内面及び／又は外面に刻
み出しの形成部を設けることによって、支持本体の基礎
構造との接触面を減少することができる。支持本体度基
礎構造との間の高い摩擦をこのようにして回避すること
ができる。この刻み出しの形成部は、補強リブとしても
機能し、支持本体の管状部分の剛性を増大する作用を行
なう。
【００１２】管状の支持本体の内面及び／又は外面の刻
み出し形成部は螺旋形状にすると、搬出すべき穿孔屑を
基礎構造に穿孔した環状空隙から基礎構造の表面まで搬
出することができるようになる。基体刻み出し形成部の
領域の壁厚は、支持本体の外径の大きくても０．０３倍
程度とする。
【００１３】支持本体の穿孔方向側の遊端には少なくと
も１個のダイヤモンド素子を、例えば、ろう付け又は溶
接によって固定することができるようにするためには、
相応の大きな接合ゾーンを必要とする。この大きな接合
ゾーンは、支持本体の壁厚を好適には、穿孔方向側の遊
端に向けて拡開することによって形成することができ
る。この支持本体の拡開は、例えば、支持本体の外側輪
郭を半径方向に拡開することによって形成することがで
き、この拡開範囲は支持本体の全長の一部にわたり延在
させる。この大きな接合ゾーンは、例えば、支持本体の
外面及び内面の双方の拡開、又は単に内面だけの拡開と
することができる。内面側の拡開は、穿孔方向側の遊端
における管状支持本体の内法寸法を自動的に減少する。
【００１４】支持本体の壁厚は、穿孔方向側の遊端で、
例えば、支持本体の拡開領域で測った外径の０．０１２
〜０．０１４倍とする。
【００１５】穿孔屑の排出に悪影響を及ぼさない支持本
体の管状部分と拡開部分との間のほぼ均一な移行部を形
成するため、拡開部の長さは、支持本体の全長の０．０
４〜０．１４倍とすると好適である。
【００１６】支持本体の安定性を高めるためには、支持
本体の底部を釣り鐘状に構成すると好適である。例え
ば、基体を金属から構成すると、転造ローラ加工によっ
て良好に変形することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の好適な実
施の形態を説明する。
【００１８】図１には、回転拡張又は回転変形技術で製
造するための、未加工状態の差込み端部１及び未加工状
態の基体２を有する素材を示す。この素材は、図示しな
い転造ローラ装置の主スピンドルに収容した転造マンド
レル３に対して、遊びなく連結する。図２に示す転造マ
ンドレル３は、例えば円筒形の外側輪郭を有し、未加工
の基体２の穿孔方向の端面に対して穿孔方向とは反対方
向に押付ける。
【００１９】同様に図示しない対向保持力によって、差
込み端部を軸線方向の移動に対して固定し、転造ローラ
装置の主駆動装置によって回転運動を付与する。回転運
動を示す対応の矢印を図３に示す。転造ローラ装置の２
個の転造ローラ５，６は孔を形成する方向に円錐形の先
細テーパを有する外部輪郭を設ける。転造作業の際に
は、回転する転造ローラ５，６の穿孔方向に移動させ
る。この際に、２個の図示しない軸線に沿って案内する
転造ローラ５，６を未加工状態の基体２の周面に局部的
に掛合させる。このことを図３に明示する。転造ローラ
５，６の直接的な転圧作用によって基体２の加工材は支
持本体２として塑性変形し、この塑性変形部分を転造マ
ンドレル３に沿って穿孔方向に押しやり、これにより支
持本体２に管状形状を付与する。転造ローラ５，６の規
定さた移動行程は、支持本体２を構成する未加工素材の
部分を要求される壁厚に減少し、また所要の長さにする
ものとする。
【００２０】転造ローラ５，６の穿孔方向への移動中、
転造マンドレル３を穿孔方向とは逆方向に移動させる。
この際に、管状に形成される支持本体２を構成する加工
材の一部を側方に押しやり底部４を形成し、この底部４
の壁厚は支持本体２の管状をなす部分の壁厚よりも大き
くする。本発明の転造方法によって形成した管状部分の
壁厚は０．７ｍｍ〜２．５ｍｍの範囲、好適には、１．
７ｍｍまでの範囲とすることができる。管状部分の回転
方向のずれは最大でも１．１ｍｍである。底部４の壁厚
は１０ｍｍの値とする。本発明転造方法によれば、管状
の支持本体２の長さを２０ｍｍ〜５００ｍｍにすること
ができる。
【００２１】支持本体２の壁厚は、支持本体２の穿孔方
向側の遊端に向かって増大させ、図示しない少なくとも
１個のダイヤモンド製の切り刃素子を固定できるように
する。支持本体２の拡開部８は、基体２の外側輪郭を半
径方向に拡開させることにより形成し、穿孔方向に平行
に測ったこの拡開部８の全体の長さを支持本体２の全長
の０．０４〜０．１４倍とする。支持本体２の壁厚は穿
孔方向側の端部で１．５ｍｍ〜３．５ｍｍとする。支持
本体２の底部は釣り鐘形状に構成することができる。
【００２２】差込み端部１、この差込み端部１における
長手方向溝７、及び支持本体２の穿孔方向側の遊端を、
図４に示すように切削ツール９，１０により後加工す
る。
【００２３】図５には、管状の支持本体１２の基体の他
の実施例を示し、このベース本体に差込み端部１１を連
結する。差込み端部１１には閉鎖した長手方向溝１７を
設ける。管状の支持本体１２の外面及び内面には例え
ば、台形断面の螺旋条軌１３，１４を設ける。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明転造方法のための基体を形成する素材
を示す側面図である。
【図２】 図１の素材に転造マンドレルを連結した状態
を示す側面図である。
【図３】 図１の素材の部分から複数個の転造ローラに
よって管状の支持本体を形成する過程を示す一部断面と
する側面図である。
【図４】 差込み端部及び支持本体の穿孔方向側の遊端
を切削加工することを説明する一部断面とする側面図で
ある。
【図５】 本発明により形成した基体を示し、この支持
本体の内面及び外面に螺旋条を刻み出した実施例の一部
切除した側面図である。
【符号の説明】
1 差込み端部 2 基体 3 転造マンドレル 4 底部 5 転造ローラ 6 転造ローラ 7 長手方向溝 8 拡開部 9 切削ツール 10 切削ツール 11 差込み端部 12 支持本体 13 螺旋条軌 14 螺旋条軌 17 長手方向溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ ラウメン オーストリア国 6800 フェルトキルヒ セーゲルシュトラーセ 45

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 底部（４）を有する管状の支持本体
    （２，１２）と、底部（４）から突出する差込み端部
    （１，１１）とを設けたダイヤモンドドリルクラウン用
    の基体において、支持本体（２，１２）及び底部（４）
    を転造ローラ加工により形成したことを特徴とするダイ
    ヤモンドドリルクラウン用の基体。
  2. 【請求項２】 前記支持本体（２，１２）の壁厚を、支
    持本体（２，１２）の外径の０．００８〜０．０１６倍
    の寸法とした請求項１記載の基体。
  3. 【請求項３】 前記支持本体（２，１２）の周方向のず
    れを１．３ｍｍより少ないものとした請求項１又は２記
    載の基体。
  4. 【請求項４】 前記支持本体（１２）の外面及び内面に
    条軌（１３，１４）を設けた請求項１乃至３のうちのい
    ずれか一項に記載の基体。
  5. 【請求項５】 前記条軌（１３，１４）を螺旋状条軌と
    して形成した請求項４記載の基体。
  6. 【請求項６】 前記支持本体（２，１２）の壁厚をこの
    支持本体（２，１２）の穿孔方向側の遊端に向かって拡
    開させた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の
    基体。
  7. 【請求項７】 前記壁厚拡開部の長手方向の範囲を前記
    支持本体（２，１２）の全長の０．０４〜０．１４倍の
    寸法とした請求項６記載の基体。
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