JP2003039423A - コアドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低騒音、軽量、コンパクトで、よりトルクが
大きいコアドリルを提供する。 【解決手段】 コアドリル１０の本体１２と、本体１２
に設置された駆動手段と、駆動手段の出力軸に取り付け
られた、鉄筋コンクリートなどの被削物を削るコアビッ
ト１１とを備えていると共に、本体１２に設けられた作
業者用の把持部１２ａとを備えている可搬型のコアドリ
ル１０において、駆動手段として、ブラシレスモータ２
０と、ブラシレスモータ２０の回転数を変更して出力軸
に伝達する減速機３０とを備えるものを用いる。ブラシ
レスモータ２０を用いることで低騒音になると共に、モ
ータ部分が軽量かつコンパクトになり、しかも減速機部
分の軽量コンパクト化も図られる。この結果、軽量かつ
コンパクトで、必要なトルクが確保されたコアドリルを
提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンクリー
ト構造物、石材、岩盤、鉄鋼構造物等の被削物に穿孔す
る際に用いられるコアドリルに関する。

【０００２】

【従来の技術】被削物への穿孔（穴形成）等に用いられ
る従来のコアドリルとしては、例えば、作業者に抱えら
れた状態で使用される可搬型のもの（図１参照）や、加
工位置に対して定まる所定位置に固定された状態で用い
られるもの（図６参照）がある。例えば、可搬型のコア
ドリルは、その本体に、穿孔用の刃であるコアビットを
駆動させる整流子モータおよび減速機（変速機構）から
なる駆動手段を備えており、駆動手段の出力軸にコアビ
ットを取り付けて、これを回転させながら被削物に押し
つけることで被削物に穴を形成するものである。

【０００３】このようにして用いられるコアドリルとし
ては、コアビットを回転させるトルク、特に始動トルク
ができるだけ大きいものが望ましい。例えば被削物が鉄
筋コンクリート等の硬い複合材料である場合があるが、
このような場合にトルクが小さいと、コアビットの刃が
被削物に噛み込んで停止しやすくなるからである。

【０００４】ところで、従来のコアドリルでは駆動源と
して整流子モータが用いられている。例えばコアドリル
で穴を形成しているときに、コアビットの刃が被削物に
噛み込んで停止することがあるが、整流子モータは特有
の始動トルクを有しており、このような状態からの再始
動が比較的容易で、使い勝手が良いと考えられているか
らである。しかしながら、近年の建築土木材料の多様化
や、より作業性に優れるコアドリルに対する要望がある
ことから、よりトルクの大きいコアドリルが求められて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、大きなトル
クを得るためには駆動手段として大型モータが必要であ
り、コアドリルが大型になると共にその重量が増加して
しまうという問題がある。また、コアドリルは作業現場
に搬入されて用いられるものであるため、むしろ、より
軽量、コンパクトであるものが望まれている。さらに、
コアドリルが用いられる建築現場などの作業現場では作
業環境の改善が望まれており、その一環としてコアドリ
ルに関しては、作業時の低騒音化が望まれている。

【０００６】本発明は、以上のような背景の下になされ
たものであり、低騒音、軽量、コンパクトで、よりトル
クが大きいコアドリルを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、発明者は、コアドリルの駆動手段について検討
を行った。その結果、従来のコアドリルで駆動手段とし
て用いられている整流子モータはモータを冷却するため
のファンなど、モータの出力には直接関係のない部材を
備えており、これらの存在によってモータ、引いてはコ
アドリルの重量が増し、大型化することが解った。しか
し、例えばファンを取り外すと、モータが過熱されやす
くなるため、長時間の使用が制限されるなどの不具合が
生ずるおそれがあるため、取り外すことは困難である。
そこで、発明者等は、さらに検討した結果、次のような
発明に想到するに至った。

【０００８】本発明は、コアドリルの本体と、本体に設
置された駆動手段と、駆動手段の出力軸に取り付けられ
た、被削物を削るコアビットとを備えていると共に、本
体に設けられた作業者用の把持部とを備えている可搬型
のコアドリルにおいて、駆動手段として、ブラシレスモ
ータと、ブラシレスモータの回転数を変更して出力軸に
伝達する変速機構とを備えるものを用いることを特徴と
する。

【０００９】従来、駆動手段としてブラシレスモータを
用いたものはなかったが、ブラシレスモータは、高効率
で回転動作時の発熱量が少ないという特徴を有するた
め、モータ冷却用のファンを設けることなく駆動源とし
て使用できる可能性がある、という点に着目したもので
ある。ただし、必要なトルク（特に始動トルク）を確保
するためには、十分な出力のブラシレスモータを搭載す
る必要があるため、コアドリルの軽量、コンパクト化を
実現できないおそれがある。そこで、ブラシレスモータ
を用いたコアドリルを試作して検討を重ねたところ、コ
アドリルを連続使用した場合の発熱量は整流子モータを
用いる場合に比べて著しく少なく、放熱用の開口や冷却
用ファンを取り付ける必要のないコアドリルを製作でき
た。加えて、ブラシレスモータは、同じ出力の整流子モ
ータより小型であり、ブラシを有していない等の構造上
の特徴から静粛性にも優れる。したがって、必要な始動
トルクを確保できる大きさのブラシレスモータをコアド
リルに搭載しつつ、コアドリルを軽量、コンパクトに、
しかも低騒音にすることが可能である。

【００１０】また、コントローラに制御されて回転され
るブラシレスモータでは、比較的容易に回転数を低く抑
えることができるが、この点を利用して、コアドリルを
より軽量、コンパクトで、低騒音にすることができるこ
とを見出した。これは、被削物に押し当てられるコアビ
ットには、穿孔作業効率や被削物の材質等との関係で適
切な周速（回転数）がある程度定まっていることと関連
する。つまり、同種のコアビットを用いるコアドリルで
あれば、通常、駆動手段の出力軸の回転数が同じくらい
になるように減速する必要があるので、ブラシレスモー
タを用いることでモータ自体の出力軸の回転数を低くす
ることができれば、より減速比の小さい軽量でコンパク
トな変速機構を用いて減速することができ、コアドリル
をより軽量でコンパクトにすることができるのである。
また、回転数が低くなれば、その分コアドリル動作時の
騒音が小さくなるため、低騒音化も図られる。

【００１１】コアドリルには、作業現場に搬入された
後、所定位置に固定されて用いられるタイプ（以下、固
定型ともいう）がある。この固定型のコアドリルは、被
削物に対して所定の位置に設置されるベースと、ベース
に設けられた支柱と、支柱に昇降可能に支持されるスラ
イドブロックと、スライドブロックに取り付けられたコ
アドリルユニットとを有しており、該コアドリルユニッ
トに駆動手段と、該駆動手段の出力軸に取り付けられ
た、被削物を削るコアビットとを備えているものであ
る。コアドリルユニットは、可搬型のコアドリルと同様
の構造を有するユニットである。このタイプのコアドリ
ルでは、穿孔位置に応じてベースの固定位置を変える必
要があるなど、頻繁な移動を伴うことから、可搬型のコ
アドリル同様、軽量、コンパクト化の要請がある。した
がって、駆動手段として、制御手段により駆動されるブ
ラシレスモータと、ブラシレスモータの回転を適宜の回
転数に変更して駆動手段の出力軸に伝達する変速機構と
を備えているものを用いることによって、可搬型のコア
ドリルと同様に、コアドリルの軽量、コンパクト化およ
び低騒音化が実現される。

【００１２】また、固定型のコアドリルにおいて、コア
ドリルユニットがスライドブロックに対して着脱可能な
構造にすると共にコアドリルユニットに作業者用の把持
部を備えてもよい。このようにすれば、コアドリルユニ
ットをスライドブロックに取り付けた状態では、固定型
のコアドリルとして使用でき、コアドリルユニットをス
ライドブロックから取り外した状態では、取り外したユ
ニットを単独で可搬型のコアドリルとして使用できる。
つまり、１台のコアドリルを、固定型と可搬型の、いず
れのタイプのコアドリルとしても使用でき、便利であ
る。固定型のコアドリルのコアドリルユニットは、軽
量、コンパクト化および低騒音化が図られており、可搬
型のコアドリルとして用いるには好適である。

【００１３】ところで、例えば鉄筋コンクリートなどの
被削物にコアドリルで穿孔を行う場合に、コアビットの
刃が被削物に噛み込むことがあり、この状態からコアド
リルを再始動させる必要が生ずることがある。刃が噛み
込んだ状態は回転抵抗が大きいため、コアドリルの始動
トルクはできるだけ大きい方が望ましい。そこで、より
始動性を向上させるために、駆動手段であるブラシレス
モータの構造について検討した。

【００１４】ブラシレスモータは、概略的には、ケーシ
ングに取り付けられたステータと、ステータの内側のロ
ータとを備えるインナーロータ型である。検討を重ねた
結果、ブラシレスモータのロータとして、その内部に有
する永久磁石が板形状であると共に、極数に応じた数だ
けある当該永久磁石がロータの外周に向けて放射状にな
るように配置されており、極数が１０極〜１２極である
ものをコアドリルの駆動手段として用いれば、回転抵抗
が大きい状態からの始動性がより優れたコアドリルが得
られることが解った。

【００１５】このようなロータでは、例えば、各永久磁
石はロータの中心部の回転軸から外周に向けて放射状に
配置され、板状の各永久磁石はその両側面が周方向に向
く。そして、磁化方向（または着磁方向）が周方向に向
く。また永久磁石は同種の極が対面するように配置され
ており、永久磁石の間に永久磁石の数に応じた数の磁極
が存在することとなる。このように配置した上で、極数
を１０極以上という多極にすると、ステータとロータの
間の空隙に面する磁極の外側面における磁束密度とし
て、大きな磁束密度が確保され、より大きな始動トルク
が得られる。ただし、作業現場に搬入して用いられるコ
アドリルで採用可能なモータの大きさ（重量）は、搬送
性を確保できる範囲に限られているため、モータを大型
化することなくロータの極数を１２極を超える数にする
と、ロータの製造が難しくなる。例えば極数が増える
と、許容される永久磁石の設置間隔の誤差は小さくな
り、永久磁石を均等な間隔で設置することが難しくなる
といったことである。間隔にばらつきが生ずると、得ら
れる始動トルクがロータの回転位相によってばらつくこ
とになる。

【００１６】なお、上述したような構造（逆凸極構造
（または凸極構造））のロータが用いられるブラシレス
モータでは、磁石トルクに加えてリラクタンストルクを
有効利用できるため、これによってより大きな始動トル
クが得られると考えられる。さらに、ブラシレスモータ
では空隙を小さくして、より大きなリラクタンストルク
を得やすく、この点でもより大きな始動トルクを得やす
い。大きな始動トルクが得られれば、回転抵抗が大きい
状態からのコアドリルの始動性が向上し、コアドリルに
よる穿孔作業の効率が向上する。

【００１７】また、上述したように、本発明に係るコア
ドリルは、発熱が少ないため、放熱用の開口をモータの
ケーシングに設ける必要はないが、より放熱しやすい構
造にすることは、モータの過熱をより確実に防止でき、
好ましいことである。したがって、例えば、開口を備え
ていないケーシングの外周に、ブラシレスモータの作動
時に生ずる熱を発散させる放熱手段を設けて放熱しやす
くしてもよい。

【００１８】放熱手段としては、モータのケーシングを
放熱作用が高い金属（例えば、Ａ６０６３（ＪＩＳ）な
どのアルミ合金）で作ることや、ケーシングにフィンな
どの放熱構造を設けること、あるいはケーシングからの
熱の放散を促進するファンをモータの外部に設ける構造
にするといったものがある。なお、ブラシレスモータは
発熱量が少ないので、モータの外部に設けるファンは小
型、低回転のものでよく、コアドリル重量の増加や風切
り音（騒音）の増大の抑制が可能である。また、モータ
の外部にファンを設ける場合は、比較的自由にモータ設
置位置を定めることができるため、コアドリルの大型化
が防止される。

【００１９】なお、従来の整流子モータを用いたコアド
リルでは、騒音と共に粉塵が問題になることがある。整
流子モータでは整流子の接触回転によって給電ブラシが
摩耗し、摩耗により生じた微粉が粉塵として大気中に排
出されるためである。このような従来のコアドリルを、
騒音や粉塵について厳しい工事環境基準が適用される病
院や学校などにおける工事で用いるには、騒音に加えて
粉塵対策にも多大な労力と経費がかかることがあるから
である。この点、本発明に係るコアドリルでは、給電ブ
ラシを有しておらず、ケーシングに吸気口や排気口など
を設ける必要のないブラシレスモータが用いられてお
り、粉塵排出の問題は生じない。このようなことから、
本発明に係るコアドリルは病院などでの工事での使用に
好適である。また、開口を設ける必要がないので、モー
タ内への粉塵、切削水あるいはその排水等の侵入が防止
され、モータの故障やモータ内の腐食等が防止される。
さらに、近年は環境問題に関心が集まっており、省エネ
ルギへの要求が高まっているところ、発熱量が少ないブ
ラシレスモータはエネルギ利用効率が高く好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のコアドリルの好適
な実施形態を図面と共に説明する。

【００２１】第１実施形態：図１に示されるように、可
搬型のコアドリル１０は、例えばコンクリート（不図
示）などの被削物へ穿孔を施すコアビット１１を備えて
おり、コアドリル１０の本体１２には、作業者が当該コ
アドリル１０をかかえて穿孔作業を行う際に用いる把持
部１２ａが備えられている。また本体１２には、コアビ
ット１１を回転させる駆動手段が取り付けられている。
駆動手段は、本体１２内に収容されたモータ２０および
減速機（変速機構）３０を備えるものであり、その出力
軸に備わるチャック３１に、切削水を供給する給水部３
２およびコアビット１１が着脱可能に取り付けられる。
符号「１２ｂ」は、減速比の切替えに用いられる切替レ
バーであり、「３２ａ」は切削水供給用のホース（不図
示）が接続される接続部である。コアドリルの電源コー
ド、電源コードの途中のコントローラ４０（制御手段、
図４参照）が収容されたボックスについては図示を省略
したが、このボックスに設けられた電源スイッチ４８
（図４参照）をオンにしてコアビット１１を回転させる
と共に、給水部３２を用いてコアビット１１と被削物と
が接する位置に切削水を供給して穿孔作業を行う。ま
た、コントローラを本体１２内、例えば、把持部１２ａ
に収容して、コアドリル１０を大型化することなく制御
手段を本体１２に一体化してもよい。

【００２２】モータ２０はＤＣブラシレスモータ（ＳＥ
ＥＬＭ−１３００：（株）シブヤ製、以下、単にブラシ
レスモータと称する）である。ブラシレスモータ２０の
ケーシング２１はアルミ合金製であり、図２および図３
に示されるように、ケーシング２１の外周には放熱フィ
ン２１ａが備えられている。なお、ブラシレスモータ２
０において発生した熱は、ケーシング２１自体、ケーシ
ング２１のフィン２１ａの他に、ブラシレスモータ２０
の駆動軸２２からも大気中に放熱される。また、ケーシ
ング２１や放熱フィン２１ａからの放熱を促進するた
め、本体１２に通気用の開口を設けても良い。ブラシレ
スモータ２０は静粛性にすぐれるため、開口を設けても
騒音が問題になることはない。

【００２３】ブラシレスモータ２０は、ケーシング２１
に取り付けられた鉄心２３ａと巻線２３ｂとからなるス
テータ２３と、永久磁石２４ａを有するロータ２４とを
有し、また磁石２４ａ間にある磁極２４ｂの位置を検出
するホールセンサ２６を有する。ブラシレスモータ２０
のコントローラ４０（図４参照）は、ホールセンサ２６
で検出されるロータの回転位置データに基づいて巻線電
流の向きを切り替えて磁界を回転させ、ステータ２３を
励磁させてロータ２４を回転させる。符号「２７」は給
電用の端子である。

【００２４】ところで、本実施形態のコアドリル１に用
いられるブラシレスモータ２０は、永久磁石２４ａがロ
ータ２４内に埋め込まれた、いわゆる埋め込み磁石モー
タである。図２に示されるように、各永久磁石２４ａは
平板形状であり、モータの駆動軸２２の方向（紙面垂直
方向）と平行に向けられており、駆動軸２２から放射状
に延びる状態に配置されている。このように配置する
と、永久磁石２４ａはその両側面が周方向に向き、磁化
方向（または着磁方向）が周方向に向くこととなる。ま
た、各永久磁石２４ａは同種の極が対面するように配置
されており、永久磁石２４ａの間に永久磁石の数に応じ
た数の磁極が存在する状態になる。なお、図示されるよ
うに、ロータ２４の極数は１０極であり、ステータ２３
のスロット２３ｃは１２スロットである。このような構
造にすると、ステータ２３とロータ２４の間の空隙に面
する磁極２４ｂの外側面における磁束密度として大きな
磁束密度が確保され、始動トルクを含めたモータ動作時
のトルクとして大きなトルクが確保される。

【００２５】コントローラ４０は、図４に示されるよう
に、電源スイッチ４８、ＡＣ電源からの電流を直流化す
る整流・平滑回路４１および定電圧回路４２を有してお
り、定電圧回路４２から取り出される電力が三相ブリッ
ジ駆動素子４３およびパワー素子４４に送られる。三相
ブリッジ駆動素子４３には、指定回転数の設定に用いら
れる回転速度設定回路４５からの信号と、ロータ２４の
実回転数の演算に用いられるホールセンサ２６で検出し
た磁極位置信号とが送られており、三相ブリッジ駆動素
子４３は、指定回転数とロータ２４の実回転数との差に
応じた巻線電流が流れるように、パワー素子４４へ所定
の信号を出力する。パワー素子４４では、三相ブリッジ
駆動素子４３からの信号に基づいてゲートがスイッチン
グされ、ブラシレスモータ２０への出力信号が調節され
る。これによって、ブラシレスモータ２０の巻線の実効
電圧が制御され、モータの回転数が制御される。

【００２６】なお、三相ブリッジ駆動素子４３に、モー
タ負荷が過剰になった場合に回転数を極端に低下させる
保護回路を設けたり、巻線電流が所定値を超えた（過電
流を検出した）ときにブラシレスモータ２０への通電を
遮断する過電流保護回路を設けたりすると、ブラシレス
モータ２０に過度の負荷が加わることが防止され好まし
い。

【００２７】実施形態のコアドリルで用いられているブ
ラシレスモータ２０の特性は図５に示すようなものであ
る。例えば、穿孔作業中にコアビット１１を被削物に押
しつける力を強くすると、切削抵抗が増大してブラシレ
スモータに加わる負荷が増大すると共にモータの回転数
が低下する。すると、上述した回転数の差が大きくな
り、ブラシレスモータ２０のコントローラ４０は、より
大きな巻線電流を流す（より大きな電力を供給する）よ
うになり、これに応じて出力トルクが増大する。逆に、
押しつける力を弱めれば、負荷が減少すると共に回転数
が増加し、電流値が小さくなると共にモータの出力トル
クも小さくなる。

【００２８】比較例：比較例の可搬型のコアドリルは、
整流子モータ（Ｍ２２２５型、（株）シブヤ製）が用い
られたものである。整流子モータ２００は図１０に示さ
れるようなものであり、ケーシング２０１に放熱用の給
気口２０２や排気口２０３を有する。そして、ケーシン
グ内にモータ冷却用のファン（不図示）を備えている。
なお、整流子モータ２００を作動させる場合、必ずコン
トローラが必要になるわけではなく、比較例のコアドリ
ルはオンオフのためのスイッチは有しているが、コント
ローラは有していない。これら以外の構造は、第１実施
形態の可搬型のコアドリルと同等であるので、外観の図
示および説明を省略する。

【００２９】ここで、第１実施形態のコアドリルと比較
例のコアドリルの大きさ、重量を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から解るように、モータの出力はほぼ
同じであるが、ブラシレスモータが用いられた第１実施
形態のコアドリル１の方が長さにして約１００ｍｍ短
く、コンパクトであった。そして重量も約２ｋｇ軽量で
あった。第１実施形態のコアドリルを比較例に比べて、
このように大幅に軽量、コンパクトにできた主な理由
は、まずブラシレスモータを用いたことにある。そし
て、加えて、減速機部分を大幅に軽量小型化できたこと
にある。

【００３２】減速機部分を小型軽量化できた理由とし
て、モータ回転数を低く設定できたことを挙げることが
できる。コアドリルで用いる各コアビットには、コアビ
ット毎に穿孔効率が良い適切な周速（回転数）が定まっ
ているため、同じコアビットが用いられるコアドリルで
は、通常、同じような回転数が得られるように、出力軸
の回転数が減速機によって調整される。したがって、モ
ータ自体の回転数が低い（図５参照）第１実施形態のコ
アドリルでは、より減速比の小さい軽量でコンパクトな
減速機を用いることができる。なお、モータや減速機が
小型になればその分コアドリルの本体（筐体）の重量も
減少する。表中の「モータ部」の重量等は、その部分を
覆う本体重量も含めた値である。

【００３３】また、コアドリル動作時の騒音を比較した
ところ、第１実施形態のコアドリルの方が、モータの回
転に起因する騒音が小さかった。その理由の一つは、第
１実施形態のコアドリルで採用するブラシレスモータは
構造上騒音が小さいからである。また、別の理由とし
て、電流値が同じ場合の各モータの回転数は、ブラシレ
スモータ（１００００ｒｐｍ以下）の方が整流子モータ
（１５０００ｒｐｍ〜２００００ｒｐｍ）より低いこと
を挙げることができる（図５参照）。このように回転数
が低いと、その分さらにモータの回転騒音が小さくな
る。

【００３４】また、図５から解るように、両コアドリル
のモータは、ともに電流の増減に応じて比例的にロータ
トルクが変化し、電流の増減に反比例的に回転数が変化
するという特性を有していた。これにより、第１実施形
態のコアドリル１０でも、従来のコアドリルと同様の使
い勝手が得られることが解った。実際に使用してみて
も、再始動時を含めて使い勝手に差はなかった。ただ
し、いわゆる再始動性は第１実施形態のコアドリルの方
がやや良好であると判断された。図５に示されるよう
に、実施形態のコアドリルの方が全体に高いトルクが得
られており、始動トルクも従来のコアドリルより大きく
なっているからであると考えられる。このように高いト
ルクが得られるのは、先に説明したようなモータ構造を
採用したことによると考えられる。また、図５から、同
じ出力を得る場合、ブラシレスモータ２０で流す電流
は、整流子モータの約０．５８倍でよく、エネルギ利用
効率が高かった。

【００３５】第２実施形態：図６から解るように、所定
位置に固定された状態で用いられる固定型のコアドリル
５０である。このコアドリル５０は、被削物の穿孔位置
に対して所定位置に固定されるベース５１と、ベース５
１に設けられた支柱５２と、支柱５２に沿って昇降する
スライドブロック５３と、スライドブロック５３に取り
付けられたコアドリルユニット５４とを有しており、こ
のコアドリルユニット５４に、コアビット１１を回転さ
せる駆動手段が備えられている。

【００３６】コアドリル５０では、スライドブロック５
３の昇降や位置調節は、支柱５２に取り付けられたラッ
ク５２ａと、このラック５２ａに噛み合うスライドブロ
ック５３のピニオンギヤ（不図示）とによって行われ
る。ピニオンギヤはハンドル５３ａによって回転するよ
うになっており、ハンドル５３ａを回すと、スライドブ
ロック５３が昇降する。

【００３７】コアドリルユニット５４の駆動手段からコ
アビット１１にかけての構造は、第１実施形態のコアド
リルと同様である。つまり、駆動手段は、ユニット５４
内に収容されたブラシレスモータ２０と、減速機３０と
を備えており、減速機３０の出力軸（不図示）には給水
部３２およびコアビット１１が、この順番で着脱可能に
取り付けられている。なお、符号「３２ａ」は切削水供
給用のホース（不図示）が接続される接続部である。ま
た、減速機の減速比を切替えるための切替レバーについ
ては図示を所略した。これら以外の構造についての説明
は省略するが、第１実施形態のコアドリル１と構造が同
様のコアドリルユニット５４は、表１からも解るよう
に、従来のコアドリルユニットに比べて軽量、コンパク
トである。このようなコアドリルユニット５４を用いる
ことで、固定された状態で用いられる本実施形態のコア
ドリル５０の軽量、コンパクト化が図られている。

【００３８】スライドブロック５３の上部には、ブラシ
レスモータ２０のコントローラ４０（制御手段、図４参
照）が収容された制御ボックス５９が設置されている。
このボックス５９には、モータ２０の始動および停止す
るための電源スイッチ５９ａが設けられている。符号
「５９ｂ」はコアドリル５０の電源コードである。

【００３９】コアドリル５０の使い方は、従来の固定型
のコアドリルと同様である。例えばコンクリート構造物
（不図示）に穿孔を行う場合は、まず穿孔位置との関係
で、コアドリル５０のベース５１をコンクリート構造物
の所定位置に固定する。その後、スイッチ５９ａをオン
してコアビット１１を回転させる。この状態でコアドリ
ルユニット５４を昇降させて、コアビット１１をコンク
リート構造物に押し当てて穿孔を行う。

【００４０】第３実施形態：ブラシレスモータのコント
ローラとして、第２実施形態（第１実施形態）で用いら
れるコントローラ４０（図４参照）にＦ／Ｖ変換回路４
６及び増幅回路４７を付加してフィードバック制御でき
るようにすると共に、回転速度設定回路４５に速度調節
ボリューム４５ａを加えたコントローラ（図７参照）を
用いたコアドリルである。なお、コントローラ以外の構
成は、第２実施形態のコアドリル５０と同じであるの
で、共通の符号を説明に用いることとし、説明を省略す
る。

【００４１】このコントローラ４０ａは、フィードバッ
ク制御により、コアビット１１が一定の回転数（回転周
速度）で駆動するように制御するものである。ブラシレ
スモータ２０の回転数を変更する場合は、コアドリル動
作中に手動で速度調節ボリューム４５ａを調節すること
により行われる。ボリューム調節を行うと、変更された
指定回転数についての信号が回転速度設定回路４５から
三相ブリッジ駆動素子４３に送られる。三相ブリッジ駆
動素子４３は、ホールセンサ２６からの信号を変換して
得た信号をＦ／Ｖ変換回路４６により変換した信号と回
転速度設定回路４５からの信号とを比較した結果に基づ
き、パワー素子４４に所定の信号を出力する。パワー素
子４４は三相ブリッジ駆動素子４３からの信号に基づ
き、ブラシレスモータ２０への出力信号を調節する。

【００４２】例えば、三相ブリッジ駆動素子４３におけ
る信号を比較した結果、ホールセンサ２６で検出された
実回転数が遅い場合は、ブラシレスモータ２０への出力
トルクを大きくする信号を、また実回転数が速い場合は
ブラシレスモータ２０への出力トルクを低下させる信号
を、それぞれパワー素子４４に出力して、回転数が一定
になるように制御する。

【００４３】このように、本実施形態のコアドリルで
は、一旦ボリューム調節して回転数を設定すると、その
後は、コアビット１１を常に設定した回転数で回転させ
ることができる。上述したように、コアビット１１の周
速（回転数）は、刃の材質や被削物の材質などによって
好適な値が定まっており、コアビット１１をその周速で
回転させることができれば、穿孔作業を能率よく行うこ
とができる。また好適な周速であれば刃の寿命も延びる
ため、省コストが実現される。なお、このような制御
は、固定型のコアドリルに限らず、第１実施形態のよう
な可搬型のコアドリル１０の制御にももちろん適用でき
る。

【００４４】固定型のコアドリル５０では、図８に示さ
れるように、制御ボックス５９をコアドリル５０から分
離させてもよい。図６に示される第２実施形態のように
制御ボックス５９をブラシレスモータ２０の背部に設置
する場合は、ボックス５９内への切削水の侵入を防止す
るために、ボックス５９を防水構造にした方が好ましい
が、ボックス５９をコアドリル５０から分離させれば、
その必要がなく、ボックス５９を簡単な構造にできる。
なお、コアドリルの操作を考慮すると、電源スイッチ５
９ａだけはブラシレスモータ２０の背部に設置しておく
ことが好ましい。

【００４５】第４実施形態：図９に示されるように、本
実施形態のコアドリル５０ｂは、第２実施形態の固定型
のコアドリル５０（図６参照）のコアドリルユニット５
４に把持部５４ａを備えると共に、該ユニット５４をス
ライドブロック５３から着脱可能にしたものである。着
脱部以外の構成は、第２実施形態のコアドリル５０と同
じであり、その説明を省略する。また、スライドブロッ
ク５３とコアドリルユニット５４との着脱部５５の構造
は、例えばカメラ三脚の雲台で用いられている着脱構造
など、種々の構造を採用できる。コアドリルユニット５
４が着脱可能であると、１台のコアドリルを固定型のコ
アドリルとしてだけではなく、可搬型のコアドリルとし
ても用いることができ便利である。なお、実施形態の把
持部５４ａは、コアドリルの後端部に設けられたほぼロ
字形のものであるが、取り付け位置、形状あるいは数
は、この例に限られるものではなく、例えば本体の中央
部にバー形状の把持部を複数取り付けても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から解るように、本発明によ
れば、低騒音、軽量かつコンパクトで、しかも必要なト
ルクが確保されたコアドリルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の可搬型のコアドリル全体を示
す斜視図。

【図２】 第１実施形態のコアドリルで用いられている
ブラシレスモータの構造を示す、図３のＡ−Ａ面の断面
図。

【図３】 第１実施形態のコアドリルで用いられている
ブラシレスモータの構造を示す部分的に裁断された側面
図。

【図４】 ブラシレスモータの制御手段を示すブロック
図。

【図５】 ブラシレスモータおよび従来のコアドリルで
用いられている整流子モータの特性を示す特性曲線図。

【図６】 第２実施形態の固定型のコアドリル全体を示
す斜視図。

【図７】 ブラシレスモータの別の制御手段を示すブロ
ック図。

【図８】 固定型のコアドリルの別態様を示す斜視図。

【図９】 第４実施形態のコアドリル全体を示す斜視
図。

【図１０】 従来のコアドリルで用いられている整流子
モータを示す斜視図。

【符号の説明】

１０，５０，５０ｂ コアドリル １１ コアビット １２ 本体 １２ａ 把持部 ２０ ブラシレスモータ ２１ ケーシング ２１ａ フィン（放熱手段） ３０ 減速機（変速機構） ４０ コントローラ（制御手段） ５１ ベース ５２ 支柱 ５３ スライドブロック ５４ コアドリルユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C036 DD17 EE18 3C069 AA04 BA09 BB04 BC02 CA01 CA10 EA00 EA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コアドリルの本体と、本体に設置された
   駆動手段と、駆動手段の出力軸に取り付けられた、被削
   物を削るコアビットとを備えていると共に、本体に設け
   られた作業者用の把持部とを備えている可搬型のコアド
   リルにおいて、 駆動手段は、ブラシレスモータと、ブラシレスモータの
   回転数を変更して出力軸に伝達する変速機構とを備える
   ものであることを特徴とするコアドリル。
2. 【請求項２】 被削物に対して所定の位置に設置される
   ベースと、ベースに設けられた支柱と、支柱に昇降可能
   に支持されるスライドブロックと、スライドブロックに
   取り付けられたコアドリルユニットとを有しており、該
   コアドリルユニットに駆動手段と、該駆動手段の出力軸
   に取り付けられた、被削物を削るコアビットとを備えて
   いるコアドリルにおいて、 駆動手段は、ブラシレスモータと、ブラシレスモータの
   回転数を変更して出力軸に伝達する変速機構とを備えて
   いるものであることを特徴とするコアドリル。
3. 【請求項３】 コアドリルユニットは、スライドブロッ
   クに対して着脱可能であると共に作業者用の把持部を備
   えている請求項２に記載のコアドリル。
4. 【請求項４】 ブラシレスモータは、ステータの内側に
   ロータを備えるインナーロータ型であり、 前記ロータは、その内部に有する永久磁石が板形状であ
   ると共に極数に応じた数だけある永久磁石がロータの外
   周に向けて放射状になるように配置されており、極数が
   １０極〜１２極である請求項１から請求項３のいずれか
   一項に記載のコアドリル。
5. 【請求項５】 ブラシレスモータは、モータ内部を密閉
   するケーシングを備えており、該ケーシングの外周に、
   ブラシレスモータの作動時に生ずる熱を発散させる放熱
   手段が設けられている請求項１から請求項４のいずれか
   一項に記載のコアドリル。