JP2003103410A - コアビット - Google Patents

コアビット

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JP2003103410A
JP2003103410A JP2001302551A JP2001302551A JP2003103410A JP 2003103410 A JP2003103410 A JP 2003103410A JP 2001302551 A JP2001302551 A JP 2001302551A JP 2001302551 A JP2001302551 A JP 2001302551A JP 2003103410 A JP2003103410 A JP 2003103410A
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Hirozo Shiraishi
博三 白石
Mitsuo Seki
光夫 関
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】コンクリート、石材等の穿孔用コアビットの提
供にある。 【解決手段】円筒状の台金2と、前記台金の軸方向一端
に接合され穿孔機と接続するためのアダプター部材6
と、前記台金の軸方向他端に接合された超砥粒を含有す
る焼結チップ5とからなり、前記台金が、軸方向中央よ
りもチップの接合された端部寄りに設けられた嵌合部に
おいて接着剤を用いて嵌合接合する二つの部材からなる
コアビット1である。台金を互いに嵌合する二つの部材
で構成することにより、穿孔の際に発生する振動音が嵌
合部により遮断されコアビット全体が共鳴することを防
止できる。台金の嵌合を接着剤によって行なうことによ
り、台金に大きな力を加えずに嵌合部を外すことができ
る。この結果、焼結チップが磨耗した場合の部品交換が
容易となり、台金の再利用を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、コンクリート、ア
スファルト、石材等の穿孔するためのコアビット、特に
建築物、土木構造物に後施工で穿孔を行なうためのコア
ビットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、コンクリート構造物等を穿孔する
際に使用されるビットとして、三点式のもの(図6)
と、一体式のもの(図7)とがあった。
【0003】三点式のものは、図6に示すとおり、分離
可能な三種の部材、すなわちアダプター側台金部材2
1、中間台金部材22およびチップ側台金部材23とか
らなり、各部材が分離可能である。図に示すとおり、ア
ダプター側台金部材21、中間台金部材22およびチッ
プ側台金部材23はいずれも円筒形状である。チップ側
台金部材23は、一端にダイヤモンドを含有した焼結チ
ップ26がロー接などで接合され、他端にネジ加工(3
0)が施されている。中間台金部材22は、両端にネジ
加工が施されている。アダプター側台金部材21は、一
端にアダプター24が接合部9において溶接され、他端
にネジ加工(27)が施されている。アダプター24に
は、穿孔機械を接続するための機構(一般的にはネジ機
構)が施されている。アダプター側台金部材21、中間
台金部材22、チップ側台金部材23は、その一端又は
両端に施されたネジ加工された部分により互いに螺合し
て一つのコアビット20となっている。
【0004】三点式のコアビットは、中間台金部材22
の数を増やすことにより、深い穿孔にも対応でき、汎用
性が高い。また、穿孔により焼結チップが磨耗した場
合、チップ側台金部材23だけを交換することが可能で
あり、このためアダプター側台金部材21と中間台金部
材22を繰り返し使用できて経済的である。しかし、三
点式のコアビットは各部材を互いに螺合するためのネジ
加工が必要であり、また各部材の剛性を得る必要があ
り、このため台金の素材がある程度の厚みを有すること
が求められた。この結果、全体的に重量が重くならざる
を得なかった。このため、穿孔を行なう焼結チップの厚
さも必然的に厚くなり、穿孔に大きな力を必要とするこ
とから大型の機械が必要となり、機械の移動や設置に大
きな労力を要した。また、各部材が分離可能で互いに螺
合している構造であるため穿孔時の振動が分断され、ビ
ット自体の穿孔振動音は比較的小さいが、機械が大型で
あるために、機械音が大きく、結果的に大きな騒音が発
生していた。また、各部材の螺合を取り外すためには専
用の工具が必要である点で不便であり、また、強く締ま
りこんだ場合等には、取り外しに大きな力が必要とな
り、台金が破損することもあった。
【0005】一体式のものにおいては、図7に示すとお
り、三点式のコアビット20(図6)に存する三種の台
金が一体化されて一つの円筒形状の台金部材31となっ
ている。台金部材31の一端には穿孔機械と接続するた
めのアダプター33が接合部9において溶接され、他端
にはダイヤモンドを含有した焼結チップ32がロー接な
どで接合されている。一体式のものにあっては、三点式
のものに存する各部材を接合するためのネジ加工が不要
であるため、部材の厚さが三点式のものよりも薄くなっ
ており、全体の重量も軽くなっている。しかし、一体式
のコアビットは台金部材の厚さが薄く、また台金部材に
分断部がないため、穿孔時には穿孔振動が台金部材全体
に共鳴して大きな騒音が発生した。さらに、台金部材が
分離できないため、焼結チップが磨耗した場合には、全
体を廃棄せざるを得なかった。
【0006】また、従来の一体式のコアビットを軽量化
することを目的としたコアビットとして、特開平11−
198130に記載のコアビットがある(図8)。図8
に示すコアビット40は、カップリング43(本願の
「アダプター部材」に相当)、これと一端が嵌合接合す
るチューブ41(本願の「台金」に相当)、およびチュ
ーブの他端に取り付けられたチップ42とによって構成
されている。カップリング43とチューブ41との接合
部には、両者の接合を補助するためのピン44が取り付
けられている。しかし、コアビット40は、カップリン
グの材料としてアルミ合金材又はプラスチック材を使用
して、素材そのものを軽くすることによってコアビット
全体を軽量化することを前提としている。このため、カ
ップリングとチューブの接合位置についての工夫、およ
び焼結チップの形状についての工夫はみられない。
【0007】特開平11−198130に記載のコアビ
ットにあっては、チューブの胴中に嵌合部を設けていな
いために、穿孔振動がチューブ全体に共鳴し、大きな穿
孔音を発生させる。また、カップリングの再利用は可能
であるが、チューブ全体を破棄する必要があり、不経済
である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ビルの改築等の現場で
は、高所や狭い場所での穿孔作業となるので、軽くコン
パクトで作業性の良い穿孔機械およびビットが必要とな
る。そこで前述の一体式のものや小型の穿孔機を使用し
ての穿孔が近年増加しているが、一体式のものには、前
述の問題点があるため、そのような問題点のないコアビ
ットの出現が待たれていた。
【0009】本発明は、コンクリート構造物等を穿孔す
る際に使用されるビットであって、以下に述べるとおり
の、前記従来のコアビットの問題点を解決することので
きるものを提供することを課題とする。すなわち、ビッ
トの台金の厚みが薄くて全体の重量が軽く、機械全体が
小さくコンパクトで移動や設置に大きな労力を必要とせ
ず、その結果作業性が良く高所や狭い場所での穿孔作業
が可能なものを提供することを課題とする。また、穿孔
時の騒音が少ないものを提供することを課題とする。さ
らに、深い穿孔に容易に対応できて汎用性が高く、か
つ、穿孔により焼結チップが磨耗した場合に部品交換が
可能で、コアビット全体を廃棄することを要しないもの
を提供することを課題とする。さらに、各部材の取り外
しが容易なコアビットを提供することを課題とする。
【0010】さらに、焼結チップが磨耗した際に廃棄す
る部材が、特開平11−198130よりも小さくて済
み、再利用できる部分をより多く確保できるコアビット
を提供することを課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本願においては、円筒状
の台金と、前記台金の軸方向一端に接合され穿孔機と接
続するためのアダプター部材と、前記台金の軸方向他端
に接合された超砥粒を含有する焼結チップとからなり、
前記台金が、軸方向中央よりもチップの接合された端部
寄りに設けられた嵌合部において接着剤を用いて嵌合接
合する二つの部材からなることを特徴とするコアビット
を提供する。
【0012】台金の素材は問わない。アルミ合金やプラ
スチックでもよいし、コスト・強度・加工性から、ごく
一般的な鉄系のものでもよい。
【0013】台金を互いに嵌合する二つの部材で構成す
ることにより、穿孔の際に発生する振動音が嵌合部によ
り遮断されコアビット全体が共鳴することを防止でき
る。
【0014】台金の嵌合を接着剤によって行なうことに
より、嵌合部をシンナー等の溶剤に浸ける、あるいはト
ーチ等を用いて熱することにより、台金に大きな力を加
えずに嵌合部を外すことができる。この結果、焼結チッ
プが磨耗した場合の部品交換が容易となり、台金の再利
用を図ることができる。
【0015】接着嵌合部の位置と数は、コアビットの大
きさに対応して変更する。しかし、嵌合部の少なくとも
一箇所は、台金のチップ側寄りに施す必要がある。嵌合
部を台金のチップ側寄りとすることにより、振動の抑制
効果が高くなる。すなわち、嵌合した位置で穿孔振動が
遮断され制振効果が生じるため、穿孔振動の発生源であ
るチップから遠い位置で嵌合すると、振動を遮断するま
での距離が長くなり、この結果、抑制効果が少なくなる
のである。また、焼結チップが磨耗して交換する際に、
より大きな部分の再利用が実現される。
【0016】接着嵌合の強度は、嵌合長さの調整により
調節する。使用機械の出力等も、これに対応して変更・
調節する。
【0017】また、本願においては、前記コアビットで
あって、前記台金の厚さが2mm以下であることを特徴
とするコアビットを提供する。
【0018】台金にネジ加工を施す必要がないため、円
筒状台金の厚さを2.0mm以下にすることができるの
である。台金の厚さを2.0mm以下と薄くすることに
より、コアビットが軽量化される。
【0019】また、本願においては、前記コアビットで
あって、前記嵌合部においてピン機構が設けられている
ことを特徴とするコアビットを提供する。ピン機構は、
嵌合部の嵌合強度を補強するものとして機能する。ま
た、本願においては、前記コアビットであって、前記ピ
ン機構が嵌合部において接合する二つの台金部材のうち
一方に設けられた大径孔と他方に設けられた小径孔とに
よって形成される貫通孔および当該貫通孔とに密着嵌合
するピンよりなることを特徴とするコアビットを提供す
る。
【0020】貫通孔を、このような形状(大径孔と小径
孔により形成される段付き形状)とすることにより、接
着面積を増やすことによりピンの接着強度が得られると
いう効果がある。また、これに加えて、ピンの厚さを貫
通孔の嵌合部厚さと同じかあるいは若干薄いものとする
ことにより、製造時の作業性が良くなる。すなわち、ピ
ンが円筒状台金よりも内側又は外側のいずれの側に突出
しても、穿孔時に被削財とピンが接触する可能性があ
る。接触した場合には、穿孔抵抗となり、切れ味(穿孔
能力)の低下、最悪の場合にはピンの脱落、円筒状台金
の破損等につながる。これらの事態を防ぐべく、ピンの
接着位置を確実に円筒状台金の厚さ内に収める必要があ
る。段付きピンの場合、小径孔側円筒状台金に段付ピン
の面があたるまで押込むだけで確実に位置決めができ
る。
【0021】ピンの固定は、円筒状台金の嵌合部を接着
材によって固定する際に、これと同時に接着剤によって
接着固定をすることが望ましい。
【0022】また、本願においては、前記コアビットで
あって、前記焼結チップの形状が、前記台金との接合面
に対抗する側において、前記台金の円周の接線と平行す
る面に対し面対称のテーパー角度を有する略屋根型とな
っていることを特徴とするコアビットを提供する。
【0023】台金の厚さを2.0mm以下にする場合に
は、焼結チップの嵌合の強度を確保するために円筒状台
金の焼結チップ接合端部の厚さを2.0mm程度にする
ことが望ましい。
【0024】焼結チップの形状を円筒状台金との接合面
と対抗する面が円筒状台金の外側と内側にテーパ角度を
持つ略屋根型形状とすることにより、穿孔振動が抑制さ
れ、穿孔振動音を小さくすることができる。このように
穿孔振動が抑制されることによって、より剛性の少ない
合金、軽い台金の使用が可能になる。
【0025】
【実施例1】図1に、本発明の一実施例の断面図を示
す。図2に、図1のAの部分を拡大して示す。コアビッ
ト1は、台金2、アダプター部材6、および焼結チップ
5を有する。台金2は円筒形状である。アダプター部材
6は接合部9において台金2の一端に溶接されている。
焼結チップ5は台金2の他端においてロー接等一般的方
法によりにより接合されている。アダプター部材6は穿
孔機械との接続部を有する。
【0026】台金2は、アダプター側台金3およびチッ
プ側台金4からなる。アダプター側台金3とチップ側台
金4は、嵌合部Aにおいて互いに嵌合し接合している。
嵌合部Aにおける嵌合は、アダプター側台金3およびチ
ップ側台金4の一端にそれぞれ設けられた嵌合構造によ
りなされている。両台金が接する部分には、接着剤11
が塗布されている。接着剤として、弾性接着剤(たとえ
ばエポキシ系弾性接着剤)を使用すると振動抑制効果が
上がるが、これに限定されるものではない。
【0027】
【実施例2】実施例2は、嵌合部Aに設けられたピン機
構(図2)についての実施例である。ピン機構は、チップ
側台金4のアダプター側台金と接する部分に設けられた
大径孔12、およびアダプター側台金3のチップ側台金
と接する部分に設けられた小径孔13によって形成され
る一つの孔に、当該一つの孔にぴったりとはめ込まれる
形状のピン15(ピン15は突起16を有する)を嵌め込
む機構である。ピン機構によって、ピン15に、台金の
嵌合部を接着固定する際に、これと同時に、孔に接着固
定するのが望ましい。
【0028】
【実施例3】図3は、本発明の台金についての別の実施
例を示した断面図である。アダプター側台金3とチップ
側台金4との中間に中間台金8が設けられている。アダ
プター側台金3と中間台金8とは嵌合部Bにおいて接合
されている。中間台金8とチップ側台金4とは、嵌合部
Aにおいて接合されている。実施例3においても、嵌合
部は、A、B、いずれも図2に示した嵌合部Aと同様で
ある。
【0029】振動音を抑えるためには、嵌合部Bと嵌合
部Aの嵌合長さがA>Bとなるのが望ましい。
【0030】
【実施例4】図4に、本発明の台金についての、望まし
くない例、実施例4を示す。実施例4では、台金2がア
ダプター側台金3およびチップ側台金4からなる点、お
よび、両台金が嵌合部Aで示す機構により接合している
点、は実施例1と同一であるが、嵌合部Aを、台金のチ
ップ方に設けずアダプター方に設けた。
【0031】
【実施例5】図5に、超砥粒を含有した焼結チップの形
状についての、実施例5を示す。当該焼結チップは、実
施例1、実施例2、実施例3、実施例4のいずれにおい
ても適用できる。実施例5に係る焼結チップの形状は、
図5に示すとおり台金との接合面と対抗する側が、台金
の円周の接線と平行する面に対し面対称のテーパー角を
有する略屋根型となっている。傾斜は、台金の円周方向
接線と平行する面に対し面対象となっている。穿孔圧力
Fを与えたとき、穿孔対象物と直接接する面が図に示す
とおりのテーパ角度を有するので、穿孔反力f1、およ
びf2が、チップの穿孔方向中心軸Cに向って発生し、
この結果穿孔振動が抑制され、穿孔振動音が小さくな
る。また、チップでの穿孔振動が抑制されることで、台
金の素材として、より剛性の少ないもの言い換えれば軽
いものの使用が可能となる。従来の焼結チップ(角型の
チップ)を、本願に係る焼結チップとの対比のために図
6および図7に示す。
【0032】
【実験結果】本発明の効果を認識する為に本発明の実施
例1、実施例3および実施例4を、従来の三点式のコア
ビット(図6)および一体式のコアビット(図7)と比
較した。比較は、重量について(表1)、打音による制
振効果について(表2)、実際にコンクリートブロック
を穿孔した場合の穿孔音について(表3)、の三つの観
点で行なった。
【0033】実験において、各実施例に係る装置は、以
下のとおりとした。また、実施例1、実施例3、実施例
4のいずれについても嵌合部A乃至嵌合部Bには実施例
2のピン機構を設け、また、実施例1、実施例3、実施
例4のいずれについてもチップの形状は実施例5に示す
ものを用いた。
【0034】実施例1において、アダプター側台金3の
軸方向長さは297mm、チップ側台金3の軸方向長さ
は70mm、台金の外径は108mm、台金の厚さは、
2.0mmとした。嵌合部Aの嵌合長さは15mmとし
た。
【0035】実施例3において、アダプター側台金3の
軸方向長さは70mm、中間台金8の軸方向長さは24
7mm、チップ側台金4の軸方向長さは70mm、嵌合
部Bの長さが15mm、嵌合部Aの長さは20mmで、
台金2外径は108mm、台金2の厚さは2.0mmと
した。
【0036】実施例4において、アダプター側台金3の
長さは70mm、チップ側台金4の軸方向長さは297
mm、嵌合部Aの嵌合長さは15mmで、台金の外径は
108mm、円筒状台金の厚さは2.0mmとした。
【0037】
【表1】
【0038】重量を表1に示す。三点式のコアビットは
穿孔負荷が大きい、嵌合をネジで行っている為に台金全
体の剛性が必要になり筒状の台金の厚さが3.0mmで
あり、更にアダプター部の肉厚も厚くなっており、その
重量は3.7kgと重い。従来の一体式のコアビット及
び、本発明の実施例1、実施例3、および実施例4で
は、台金剛性を三点式コアビットの場合ほど必要としな
い為に、その重量は2.5kgと大幅に軽くすることが
可能になっている。
【0039】
【表2】
【0040】打音を表2に示す。4gの鋼球を糸につな
ぎ、200mmの振り子状とし90度の角度から振り下
ろし円筒状台金のセグメント側端面から30mmの位置
を打ち、打点と同一面で距離1mの位置で打音を測定し
た。従来の一体式のコアビットと比較して本発明の実施
例1および実施例3は大幅に打音が小さくなり制振効果
が高くなっている。本発明の望ましくない構成の実施例
4では従来の一体式のコアビットと大きな差は認められ
ない。
【0041】
【表3】
【0042】実際にコンクリートブロックを穿孔した場
合の穿孔音を表3に示す。穿孔位置と同一面で距離1m
の位置で測定を行った。本発明の各実施例のコアビット
及び一体式のコアビットの穿孔には、従来の一体式のコ
アビットで一般的に使用する出力の穿孔機を使用した。
また、従来の三点式のコアビットの穿孔には三点式のコ
アビットで一般的に使用する出力の穿孔機を使用した。
【0043】穿孔初期の穿孔音を比較すると、実施例1
および実施例3(図1、3)では非常に穿孔音が抑制さ
れている。望ましくない構成で制作された本発明の実施
例4では、従来の一体式のコアビットに比べれば若干低
い騒音レベルになっているが大きな効果は示していな
い。従来の三点式のコアビットでは穿孔音は抑制されて
いるが使用機械自体の機械音が大きく騒音レベルは高い
ものになっている。何れのビットも穿孔深さが6cmを
超える深さになると穿孔騒音は機械音のレベルと同等の
値で推移する。
【0044】実施例1および実施例3のチップ側台金の
嵌合部を、トーチで熱する方法、及びシンナーに浸ける
方法で、嵌合部を手動で大きな力をかけずに外すことが
出来た。特殊な工具を使用する必要はなかった。トーチ
で熱する方法では、約30秒間トーチで熱することで完
全に接着樹脂は焼失し簡単に取り外すことが出来た。シ
ンナーに浸す方法では、約24時間シンナーの浴槽に浸
しておくことで接着樹脂の接着力はなくなり、簡単に取
り外すことが出来た。
【0045】
【発明の効果】本発明によれば、円筒状の台金の一端に
穿孔機械との取り付け部を有し、他端側に超砥粒を含有
した焼結チップが接合されたコアビットにおいて、 前
記円筒状台金の胴中に嵌合部を設け、該嵌合部を接着剤
にて接合することにより、焼結チップが被削剤を穿孔す
ることにより発生する穿孔振動音を嵌合部により遮断し
コアビット全体が共鳴することを防止して、穿孔振動音
の少ないコアビットを実現している。
【0046】本発明によるコアビットは従来の一体式の
コアビットの持つ軽量で作業性の良い利点を備え、穿孔
振動音が大きいという欠点を解決し、更に従来の三点式
のコアビットの持つ穿孔により焼結チップが磨耗した場
合円筒状ビット部だけの交換が可能である利点を備える
ことで、高所や狭い場所での作業効率が高く、ビルの改
築等で社会生活を営む環境に近く、作業騒音を嫌う場所
での使用を容易にし、更に焼結チップが磨耗した場合に
ビット全体を廃棄する必要をなくし経済性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施例の縦断面図。
【図2】図1の嵌合部Aの拡大図。
【図3】本発明に係る一実施例の縦断面図。
【図4】本発明に係る望ましくない実施例の縦断面図。
【図5】本発明に係るチップについての一実施例を示す
説明図。
【図6】従来の三点式のコアビットの縦断面図。
【図7】従来の一体式のコアビットの縦断面図。
【図8】従来のコアビットの縦断面図。
【符号の説明】
1・・・コアビット 2・・・台金 3・・・アダプター側台金 4・・・チップ側台金 5・・・焼結チップ 6・・・アダプター部材 8・・・中間台金 9・・・接合部 11・・・接着剤 12・・・大径孔 13・・・小径孔 15・・・ピン 16・・・突起 19・・・穿孔対象物 20・・・コアビット 21・・・アダプター側台金部材 22・・・中間台金部材 23・・・チップ側台金部材 24・・・アダプター 30・・・コアビット 31・・・台金部材 32・・・焼結チップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C037 AA05 CC01 3C063 AA10 AB05 BB02 BG10 BH03 BH09 EE16 3C069 AA04 BA09 BB01 BB02 CA01 CA07 EA01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒状の台金と、前記台金の軸方向一端に
    接合され穿孔機と接続するためのアダプター部材と、前
    記台金の軸方向他端に接合された超砥粒を含有する焼結
    チップとからなり、前記台金が、軸方向中央よりもチッ
    プの接合された端部寄りに設けられた嵌合部において接
    着剤を用いて嵌合接合する二つの部材からなることを特
    徴とするコアビット。
  2. 【請求項2】前記台金の厚さが2mm以下であることを
    特徴とする請求項1記載のコアビット。
  3. 【請求項3】前記嵌合部においてピン機構が設けられて
    いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載され
    たコアビット。
  4. 【請求項4】前記ピン機構が嵌合部において接合する二
    つの台金部材のうち一方に設けられた大径孔と他方に設
    けられた小径孔とによって形成される貫通孔および前記
    貫通孔とに密着嵌合するピンよりなることを特徴とする
    請求項1乃至請求項3に記載されたコアビット。
  5. 【請求項5】前記焼結チップの形状が、前記台金との接
    合面に対抗する側において、前記台金の円周の接線と平
    行する面に対し面対称のテーパー角度を有する略屋根型
    となっていることを特徴とする請求項1乃至請求項4に
    記載のコアビット。
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