JP2003127132A - 掘削工具および掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被掘削物に対して容易かつ迅速に溝あるいは
スリットを形成する。 【解決手段】 脆性材料からなる被掘削物を掘削するた
めの掘削工具１０の、円柱外面を有し軸線回りに回転さ
れる工具本体１１の外周面および先端面に、それぞれ、
外刃１１Ａおよび先刃１１Ｂ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、コンクリート、ア
スファルト、御影石や大理石等の石材および岩盤等の脆
性材料からなる被掘削物を掘削する、掘削用工具および
掘削工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、既設のコンクリート壁に窓枠を
設けるなど、コンクリートの一部をくり貫く場合には、
窓枠が設けられる壁の部分をウォールソーによって切り
取る工法や、ライン掘り工法が行われている。また、ア
スファルト等の道路上やコンクリート壁に所定の幅の溝
を形成する場合や、建物のコンクリート壁に上下方向へ
溝あるいはスリットを形成して耐震用の弱強度部分を設
けておき、崩壊を防ぐ場合などにも、ウォールソーやラ
イン掘りが行われている。

【０００３】ライン掘り工法とは、コンクリート製の壁
等の被掘削物に、軸方向に交わる径方向に互いに連なる
ように複数の孔を連続的に形成して、一連のラインを形
成する工法である。このライン掘り工法により、たとえ
ば、壁を貫通するライン（スリット）を形成して、この
スリットに囲まれた部分を取り除くことにより、壁の一
部をくり貫き、窓枠を設けることもできる。

【０００４】ライン掘りには、超硬合金あるいは結合相
の中に超砥粒が分散配置されて形成された刃先部を、円
筒状の工具本体の先端に設けてなる１００〜１５０ｍｍ
のコアビットが用いられる。このコアビットを用いる穿
孔は、モータ等の回転駆動装置で工具本体を回転駆動さ
せながら、コアビットの先端を被掘削物に押し当てるよ
うにして行われる。

【０００５】図６は、上記ライン掘り工法の一例を説明
する斜視図である。コンクリート製の壁などの被掘削物
Ｃを穿孔する穿孔装置Ｍは、円筒状の工具本体の先端に
刃先部が設けられたコアビット８０と、このコアビット
８０を軸線回りに回転させるための回転駆動装置８１と
を備えた穿孔装置本体８２とを有し、被掘削物Ｃに固定
された設置部８３と、この設置部８３に固定された支柱
部８４と、この支柱部８４にピニオンラック機構により
進退自在に取り付けられて穿孔装置本体８２を保持する
スライド機構８５とによって、被掘削物Ｃ上に設置され
ている。

【０００６】この穿孔装置を用いてライン掘りを行うに
は、まず、あらかじめ被掘削物Ｃにアンカを設け、この
アンカに穿孔装置の設置部８３を固定して穿孔装置の位
置決めを行い、工具本体を回転させながらスライド機構
８５によって穿孔装置本体８２を被掘削物Ｃに向けて前
進させ、回転するコアビット８０の先端を被掘削物Ｃに
押圧して一つ目の孔を形成する。

【０００７】一つ目の孔を形成した後、設置部８３を被
掘削物Ｃから取り外し、一つ目の孔に連なるように次の
孔を形成するべく、新たなアンカを被掘削物Ｃに設け
て、このアンカに設置部８３を固定し直す。そして、先
に形成された一つ目の孔に対して径方向に連なるように
次の孔を形成する。以上のような工程を繰り返すことに
よって、一連のライン８６が形成される。

【０００８】このようなライン掘り工法は、工具本体
（コアビット８０）の長さを変更することにより、壁の
厚さが厚く深い溝を形成する際にも対応することが可能
であり、大きな作業スペースを必要としないため、道路
の溝端部や建物の天井付近や床面付近などの場所におい
ても施工が可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ライン
掘りを行う際には、上述したように、径方向に連続した
孔を形成するために、一回の穿孔が終わる度に、次に形
成すべき孔の位置まで穿孔装置Ｍを逐次移動させなけれ
ばならない。つまり、被掘削物Ｃに一旦固定した設置部
８３を再び取り外し、被掘削物Ｃに新たにアンカを設け
てこのアンカに設置部８３を固定し直しては穿孔すると
いう煩雑な作業を繰り返して、多数の孔を形成しなけれ
ばならない。さらに、穿孔装置Ｍを被掘削物Ｃに取り付
けたり取り外したりする作業では、同時にアンカ用の孔
８７をも設けなければならず、作業効率が極めて悪いと
いう問題を有していた。

【００１０】また、溝の内壁部にはコアビット８０の断
面形状による凹凸部が形成されているため、このように
多数の孔を連続させた後で、この凹凸部を平滑化する加
工を行う必要もあった。

【００１１】これに対し、ウォールソーを用いる工法で
は、ライン掘り工法とは異なり、連続的に壁を切断する
ことができるとともに、歯厚の幅の溝あるいはスリット
を連続的に形成することができる。また、２本の溝を平
行に形成してこの溝の間をはつることにより、カッター
の歯厚よりも幅広な溝を形成することもできる。

【００１２】しかしながら、ウォールソーを用いて溝を
形成する際には、幅広の１本の溝を形成するのに２回の
溝形成作業に加えてはつり作業を行わなければならず、
作業効率が極めて悪いという問題があった。また、円盤
状のカッターを用いているために、形成された溝の隅部
分にウォールソーの半径と同じ曲率半径を有する切り残
しが発生してしまう。さらに、深い溝を形成する（ある
いは厚い壁を切断する）にはカッターの直径を大きくし
なければならないので、形成する溝が深くなる（あるい
は切断する壁が厚くなる）ほどウォールソー、ならびに
ウォールソーを駆動する機構を含む装置全体が大型化し
てしまうという問題があった。

【００１３】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、被掘削物に対して容易かつ迅速に溝あるい
はスリットを形成することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明に係る掘削工具は、脆性材料からな
る被掘削物を掘削するための掘削工具であって、円柱外
面を有し軸線回りに回転される工具本体の外周面および
先端面に、それぞれ、外刃および先刃が設けられること
を特徴としている。この発明の掘削工具によれば、工具
本体の外周面と先端面とに刃部を有するので、被掘削物
に対して軸方向に前進させることにより穿孔が可能であ
るとともに、穿孔し被掘削物内に進入した状態の工具本
体を径方向に移動させることにより、工具本体の外径に
応じた幅で掘削することができる。つまり、工具を交換
することなく容易かつ迅速に溝あるいはスリットの形成
を行うことができる。

【００１５】請求項２の発明にかかる掘削工具は、請求
項１の掘削工具において、工具本体の先端部が円筒状に
形成され、その内周面に内刃が設けられていることを特
徴としている。この発明の掘削工具によれば、円筒状の
先端部内周面に内刃が設けられているので、この内刃の
深さ分の穿孔を行った後、掘削工具を径方向に移動させ
ることにより、外刃により被掘削物を掘削しつつ内周側
に残った被掘削物（コア）を内刃により削ることができ
る。つまり、コアの除去を行わなくてもそのまま径方向
の移動による掘削を進めることが可能になる。

【００１６】請求項３の発明にかかる掘削工具は、請求
項１または２の掘削工具において、工具本体の外周面
に、外刃表面に対して凹となる溝部が形成され、この溝
部は、回転方向前方側へ向かって後端側へ向かう螺旋状
であることを特徴としている。この発明の掘削工具によ
れば、溝部が形成された工具本体を回転させると、溝部
内の切粉が工具本体の後端側から先端側へと集められる
ので、切粉の飛散を防止することができる。

【００１７】請求項４の発明にかかる掘削工具は、請求
項１から３の掘削工具において、工具本体を軸方向に貫
通し、工具本体の先端面に開口する貫通孔が形成されて
いることを特徴としている。この発明の掘削工具によれ
ば、掘削しながら、この貫通孔を介して切粉を外部に吸
引することができるので、切粉の飛散を防止することが
できる。

【００１８】請求項５の発明にかかる掘削工具は、請求
項４の掘削工具において、工具本体を径方向に貫通し、
工具本体の外周面にて開口する連通孔が形成されている
ことを特徴としている。この発明の掘削工具によれば、
連通孔を介して水等の流体を工具本体に供給することが
できるので、水の供給による工具の過熱防止や切粉の飛
散防止を図ることができる。

【００１９】請求項６の発明にかかる掘削工法は、脆性
材料からなる被掘削物を掘削する掘削方法であって、円
柱外面の外周面および先端面に刃面を有する掘削工具を
軸線回りに回転させて、その先端面を被掘削物に押し当
てて軸方向に前進させることにより、被掘削物を穿孔し
た後、この被掘削物内に進入した状態の掘削工具を径方
向に移動させ、その外周面を被掘削物に押し当てること
により、被掘削物を掘削して所定形状の掘削部を形成す
ることを特徴としている。この発明の掘削工法によれ
ば、先端面の刃面で被掘削物を穿孔して掘削工具を被掘
削物内に進入させ、外周面の刃面を径方向に移動させて
溝あるいはスリットを形成することができる。つまり、
多数の孔を連続して形成するライン掘り工法のような煩
雑な作業を行わずに、極めて容易かつ迅速に溝あるいは
スリットを形成することが可能となる。

【００２０】請求項７の発明にかかる掘削工法は、請求
項６の掘削工法において、外周面に螺旋状の溝部が形成
された掘削工具を、この溝部内の切粉が掘削工具先端側
へ送られる方向に回転駆動させ、被掘削物を掘削すると
ともに溝部内の切粉を掘削工具先端側へ移動させ、さら
にこの切粉を、掘削工具を軸方向に貫通し先端面にて開
口する貫通孔を介して、掘削部の外部に排出させること
を特徴としている。この発明の掘削工法によれば、溝部
を有する掘削工具の回転により、掘削工具の溝部内の切
粉が掘削工具の先端側へ集められ、さらに、この切粉を
掘削工具の貫通孔を介して外部へ排出させるので、切粉
の飛散を防止しながら掘削することができる。

【００２１】請求項８の発明にかかる掘削工法は、請求
項６または７の掘削工法において、掘削工具により所定
形状の掘削部を形成した後、この掘削部内において、掘
削工具の軸方向前進および径方向移動を繰り返すことに
より、掘削部内をさらに掘削することを特徴としてい
る。この発明によれば、所定形状の掘削部内で、さらに
掘削工具を移動させることにより、掘削部の深さを増し
たり、溝幅を大きくするように掘削を行うことができる
ので、一度の穿孔および工具の径方向移動では形成する
ことができないような深さや形状の多様な掘削部を形成
する場合にも、工具の交換が不要となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施
形態による掘削工具１０を示す図である。この掘削工具
１０は、工具本体１１とシャンク１２とを有し、図２に
示すように軸中心を貫通して工具本体１１の先端面にて
開口する貫通孔１０ａが形成されている。工具本体１１
は、円筒状の基部１３の外周面に、メタルボンドあるい
はレジンボンドのようなバインダ材を焼結してなる結合
相の中に超砥粒（ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒）を分
散配置させた、刃部を有する外刃１１Ａが形成されてい
る。本実施形態では、刃部を有する略直方体形状のセグ
メントＳを多条の螺旋状に配列して基部１３に固定する
ことにより、上述した外刃１１Ａを螺旋状に形成してい
る。

【００２３】工具本体１１の先端部は円筒状に形成され
ており、基部１３上に配列されたセグメントＳにより、
その先端面には先刃１１Ｂが形成され、内周面には内刃
１１Ｃが形成されている。なお、この先刃１１Ｂはセグ
メントＳにより形成されているため完全な環状ではな
く、円弧形状を間欠的に配置したものとなっているが、
この先端部のみセグメントＳを連続的に環状に配列し
て、環状の先刃を形成してもよい。

【００２４】セグメントＳは基部１３の円柱外面に多条
螺旋状に配列され、これにより工具本体１１の外周面に
は多条螺旋状の溝部１４が形成されている。さらに、こ
のセグメントＳおよび溝部１４は、工具本体１１の回転
方向前方側へ向かって後端側へ向かう螺旋状に形成され
ていて、このような溝部１４が形成された工具本体１１
を回転させると、溝部１４内の流体や切粉は先端側へ送
られることとなる。

【００２５】さらに、掘削工具１０には、工具本体１１
の軸方向に貫通し先端面にて開口する貫通孔１０ａと、
工具本体１１を径方向に貫通し、工具本体１１の外周面
にて開口する連通孔１１ａとが形成されている。この貫
通孔１０ａは、基端側で吸引装置（図示せず）に接続さ
れ、工具本体１１の先端近傍から切粉等を吸引するため
の通路となる。連通孔１１ａは、基端側で水等の供給装
置（図示せず）に接続され、工具本体１１の外周面に冷
却用あるいは切粉飛散防止用の水を供給するための通路
となる。

【００２６】図３は、この掘削工具１０を備える掘削装
置２０を被掘削物Ｃに取り付ける移動装置６０の構成を
示す斜視図である。図３において、符号Ｃはアスファル
ト、コンクリート、御影石や大理石等の石材および岩盤
等脆性材料の被掘削物である。符号２０は掘削装置であ
り、被掘削物Ｃに対し掘削工具１０を移動可能に保持す
るように取り付けられている。この掘削装置２０は、回
転駆動部２１と、この回転駆動部２１により回転され
る、掘削工具１０を保持するためのアダプタ２２とを有
し、支持部４１に固定されている。

【００２７】図４は、回転駆動部２１の内部構成を示す
断面図である。回転駆動部２１は、アダプタ２２（およ
び掘削工具１０）を回転させるダイレクトモータ３０を
備えている。ダイレクトモータ３０は、図４に示すよう
に、ギヤ等の回転伝達機構を用いずにアダプタ２２を直
接回転させるダイレクトタイプのモータで、直径１５〜
２００ｍｍの工具本体１１が、穿孔時に０．６〜６Ｎ／
ｍｍ２の圧力で被掘削物Ｃに押し当てられながら、２５
０〜２０００ｍｍ／ｍｉｎの周速で回転可能となるよう
に構成されている。このダイレクトモータ３０は、ハウ
ジング３１内に、たとえばポリイミド等の耐熱樹脂が被
覆させたコイルが巻回されてなるロータ３２と、このロ
ータ３２の外周面に設けられ、永久磁石を有する円筒状
のステータ３３とを備えている。回転軸３４は、ロータ
３２中心に形成された挿通孔３２ａ内へ圧入されるよう
にして挿通されるとともに、ロータ３２に一体に固定さ
れている。

【００２８】ここで、ステータ３３のマグネットとして
は、小型軽量で高いトルクが得られるように、一般的に
用いられるフェライトマグネットあるいはアルニコマグ
ネットと比較して、遙かに高い最大磁気エネルギー積が
１００ｋＪ／ｍ３以上とされたネオジウム・鉄・ボロン
系もしくはサマリウム・コバルト系の希土類の高密度マ
グネットが用いられている。また、ロータ３２は、その
直径がその長さ寸法より小さい値とされている。これに
より、本実施形態におけるダイレクトモータ３０のトル
ク定数は、０．１２Ｎｍ／Ａとなるように設定されてお
り、本実施形態において、発生トルク（単位はＮｍ）と
ダイレクトモータ３０に流れる電流Ｉｍ（単位はＡ）と
の間には、Ｔ＝０．１２×Ｉｍ−０．６の関係が成立し
ている。

【００２９】なお、ダイレクトモータ３０を納めるハウ
ジング３１には、その上壁部３１ａおよび下壁部３１ｂ
の内側に、回転軸３４を回転自在に支持するための軸受
３５ａ、３５ｂがそれぞれ設置され、この軸受３５ａ、
３５ｂにより、ロータ３２の中心に挿通された回転軸３
４の上下端部近傍が支持されている。これにより、回転
軸３４およびこの回転軸３４が挿通されたロータ３２に
作用するスラスト方向の力とラジアル方向に力とを受け
ることが可能な構成となっている。また、ダイレクトモ
ータ３０のハウジング３１には、その内側上方側にて回
転軸３４に接触するように、ブラシ部３６が周方向に配
設されており、このブラシ部３６に直流の電圧が印加さ
れ、駆動電流が供給されるようになっている。

【００３０】ダイレクトモータ３０の後端部には、回転
軸３４の後端部と回転可能かつ気密状態に連結されたメ
カニカルシール部ｍを回転自在に支持する回転軸支持台
３７と、回転軸支持台３７の上に固定され、回転軸３４
の後端部を収容する上部ハウジング３８とが設けられて
いる。この上部ハウジング３８には、回転軸３４の中心
の貫通孔３４ａと連通する流路３８ａが形成されてお
り、この流路３８ａは、上部ハウジング３８の側方に開
口されている。この側方に開口された開口部３８ｂに
は、図１に示す配管３８Ａが接続可能とされている。こ
の配管３８Ａから、掘削工具１０の先端近傍の切粉を、
掘削工具１０の貫通孔１０ａ、アダプタ２２、回転軸３
４の貫通孔３４ａ、上部ハウジング３８の流路３８ａを
介して吸引できるようになっている。

【００３１】また、上部ハウジング３８には、その後端
部に、取り付けねじ部３８ｃが形成されており、この取
り付けねじ部３８ｃには、キャップ３９がねじ込み固定
されるようになっている。このキャップ３９には、その
中心に挿通孔３９ａが形成されている。また、上部ハウ
ジング３８には、キャップ３９の挿通孔３９ａおよび回
転軸３４の貫通孔３４ａと連通する連通孔３８ｄが形成
されている。そして、これら互いに連通した挿通孔３９
ａ、連通孔３８ｄおよび貫通孔３４ａには、掘削工具１
０装着時に挿通される押出棒Ｂが挿通可能とされてお
り、挿通孔３９ａは、掘削工具１０装着時に閉塞可能と
されている。なお、押出棒Ｂとキャップ３９の挿通孔３
９ａとの間には、Ｏリングが設けられてシールされてい
る。

【００３２】図３に戻り、掘削装置２０を支持する支持
部４１は、内部にピニオン（図示せず）を有し、このピ
ニオンと係合するラック４２ａを有する支柱部４２に対
して、図の上下方向に進退自在に取り付けられている。
ピニオンにはレバー４３が連結されており、このレバー
４３を回転させることにより、支持部４１はラック４２
ａに対して移動される。これら支持部４１および支柱部
４２によって、掘削装置２０を図の上下方向に移動させ
る第１スライド機構４０が構成されている。

【００３３】第１スライド機構４０の支柱部４２は、そ
の下端部が設置部５１に取り付けられている。設置部５
１は、移動台５２に対して脱着自在に取り付けられてい
る。

【００３４】移動台５２は、被掘削物Ｃ上に固定された
レール５３に沿って移動可能に取り付けられていて、こ
れら移動台５２およびレール５３によって、第１スライ
ド機構４０をスライド移動させる第２スライド機構５０
が構成されている。

【００３５】移動台５２には、レール５３上を移動する
ための移動台駆動機構５４が備えられている。この移動
台駆動機構５４は、ピニオン５４ａと、このピニオン５
４ａを回転駆動させるサーボモータを内部に備えたピニ
オン駆動部５４ｂとを有している。ピニオン５４ａは、
レール５３に設けられたラック５３ａと係合していて、
このピニオン５４ａがピニオン駆動部５４ｂにより回転
駆動されることにより、移動台５２がレール５３に沿っ
て移動される。なお、このピニオン駆動部５４ｂは、継
ぎ手５４ｃにハンドルＬを取り付けて回転させることに
より、サーボモータによらず手動でピニオン５４ａを駆
動させることができるように構成されている。

【００３６】つまり、これらの第１スライド機構４０お
よび第２スライド機構５０からなる移動装置６０は、被
掘削物Ｃに取り付けられて、掘削工具１０を被掘削物Ｃ
に対して移動可能に保持することができる。

【００３７】以下に、本実施形態の掘削工具１０を用い
て被掘削物Ｃに掘削溝（掘削部）Ｈを形成する掘削方法
について説明する。まず、掘削工具１０を取り付けた掘
削装置２０を、あらかじめ被掘削物Ｃの所定位置に取り
付けられた移動装置６０に保持させ、形成する掘削溝Ｈ
の端部上方に掘削工具１０が位置するように移動装置６
０を設定する。掘削工具１０の設置が完了したら、連通
孔１１ａを介する水の供給と、貫通孔１０ａを介しての
吸引を開始する。

【００３８】次に、回転駆動部２１を駆動させて掘削工
具１０を回転駆動し、レバー４３を操作して掘削工具１
０を支柱部４２に沿って、すなわち軸方向（図５の縦方
向）に移動させ、回転する掘削工具１０を被掘削物Ｃに
押し当てて先刃１１Ｂにより被掘削物Ｃを穿孔する（図
５（ａ））。なお、このときの穿孔深さｄは、掘削工具
１０の先端部内周側に形成された内刃１１Ｃの軸方向長
さよりも小さくする。この状態では、被掘削物Ｃに進入
した掘削工具１０の内刃１１Ｃの内周側には、切り残さ
れたコアＣ１がしている。

【００３９】上述した穿孔を行った後、掘削工具１０を
回転させたまま移動台駆動機構５４を駆動し、掘削工具
１０をレール５３に沿って、すなわち径方向（図５の横
方向）に移動させる（図５（ｂ））。掘削工具１０を径
方向に移動させることにより、内刃１１ＣがコアＣ１を
削り取り、外刃１１Ａが被掘削物Ｃを掘削するので、掘
削工具１０が移動した軌跡には掘削溝（掘削部）Ｈが形
成される（図５（ｃ））。

【００４０】なお、掘削工具１０による掘削に際し、連
通孔１１ａから水の供給が行われていることにより、切
粉の飛散と工具本体１１の過熱が防止されている。さら
に、掘削工具１０の回転により、工具本体１１の溝部１
４内の切粉や水が、工具本体１１の先端側すなわち掘削
溝Ｈ内へと送られる。加えて、貫通孔１０ａから吸引が
行われていることにより、掘削溝Ｈへと送られた切粉お
よび供給された水が、掘削溝Ｈから外部へと排出される
ので、効率のよい切粉飛散防止がなされている。

【００４１】この掘削工具１０を用いた掘削では、形成
できる掘削溝Ｈの深さが限定されるが、このようにして
形成した掘削溝Ｈ内にて、さらに穿孔し、掘削工具１０
の径方向移動による掘削を繰り返すことにより、より深
い掘削溝Ｈを形成することが可能である。

【００４２】また、本実施形態では、レール５３を直線
状に形成しているため、形成される掘削溝Ｈも直線状と
なるが、レールをたとえば曲線などの任意形状に形成す
ることにより、曲線の掘削溝を形成することも可能とな
る。さらに、本実施形態では掘削工具１０を被掘削物Ｃ
に対して垂直に当接させているため、形成される掘削溝
Ｈは被掘削物Ｃに対して垂直な内壁面を有するように形
成されるが、掘削工具を被掘削物に対して傾斜させて当
接させることにより、傾斜した内壁面を有する掘削溝を
形成することも可能である。

【００４３】以上のように、本発明の掘削工具１０およ
び掘削方法により、工具を交換することなく、切粉の飛
散を防止しながら、任意の形状の掘削溝を容易に形成で
きる。

【００４４】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の
趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種
々変更可能である。図示のものでは連通孔から掘削工具
に水を供給しながら掘削を行っているが、連通孔を設け
ず水を供給しないで乾式掘削を行い、切粉を貫通孔から
吸引するだけの構成であってもよい。この場合、水の供
給装置が不要となり、連通孔を設けないことにより掘削
工具の構造が単純となるので、コスト低減に有利であ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係る掘削工具によれば、工具本体の外周面と先端面とに
刃部を有するので、被掘削物に対して軸方向に前進させ
ることにより穿孔が可能であるとともに、穿孔し被掘削
物内に進入した状態の工具本体を径方向に移動させるこ
とにより、工具本体の外径に応じた幅で掘削することが
できる。つまり、工具を交換することなく容易かつ迅速
に溝あるいはスリットの形成を行うことができるので、
作業時間が短縮でき、装置コストや作業コストの低減が
可能となる。

【００４６】請求項２の発明にかかる掘削工具によれ
ば、円筒状の先端部内周面にも内刃が設けられているの
で、この内刃の深さ分の穿孔を行った後、掘削工具を径
方向に移動させることにより、外刃により被掘削物を掘
削しつつ内周側に残った被掘削物（コア）を削ることが
できる。つまり、たとえば円柱状の先端部を有する掘削
工具により穿孔するよりも、穿孔時の掘削面積が小さい
ため穿孔時間が短くてすみ、さらにコアの除去を行わな
くてもそのまま径方向の移動による掘削を進めることが
可能になるので、作業時間の短縮が実現される。

【００４７】請求項３の発明にかかる掘削工具によれ
ば、溝部が形成された工具本体を回転させると、溝部内
の切粉が工具本体の後端側から先端側へと集められるの
で、切粉の飛散を防止することができ、作業環境の向上
が実現される。

【００４８】請求項４の発明にかかる掘削工具によれ
ば、掘削しながら、この貫通孔を介して切粉を外部に吸
引することができるので、より効率よく切粉の飛散を防
止することができ、作業環境の向上が実現される。

【００４９】請求項５の発明にかかる掘削工具によれ
ば、連通孔を介して水等の流体を工具本体に供給するこ
とができるので、水の供給による工具の過熱防止や切粉
の飛散防止を図ることができ、工具寿命が長くなり、コ
スト低減に貢献することができる。

【００５０】請求項６の発明にかかる掘削工法によれ
ば、先端面の刃面で被掘削物を穿孔して掘削工具を被掘
削物内に進入させ、外周面の刃面を径方向に移動させて
溝あるいはスリットを形成することができる。つまり、
多数の孔を連続して形成するライン掘り工法のような煩
雑な作業を行わずに、極めて容易かつ迅速に溝あるいは
スリットを形成することが可能となるので、作業性に優
れ、低コストでの掘削作業の実現が可能となる。

【００５１】請求項７の発明にかかる掘削工法によれ
ば、溝部を有する掘削工具の回転により、掘削工具の溝
部内の切粉が掘削工具の先端側へ集められ、さらに、こ
の切粉を掘削工具の貫通孔を介して外部へ排出させるの
で、切粉の飛散を防止しながら掘削することができ、掘
削作業環境を向上させることができる。

【００５２】請求項８の発明にかかる掘削工法によれ
ば、所定形状の掘削部内で、さらに掘削工具を移動させ
ることにより、掘削部の深さを増したり、溝幅を大きく
するように掘削を行うことができるので、一度の穿孔お
よび工具の径方向移動では形成することができないよう
な深さや形状の多様な掘削部を形成する場合にも、工具
の交換が不要となり、より迅速な掘削作業が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による掘削工具の一実施形態を示す図
である。

【図２】 本発明による掘削工具に形成された貫通孔お
よび連通孔の一実際形態を示す断面図である。

【図３】 本発明の掘削方法を実現する装置の概要を示
す斜視図である。

【図４】 掘削工具を回転駆動させる装置を示す断面図
である。

【図５】 本発明の掘削方法を説明する断面図である。

【図６】 従来のライン掘り工法を説明する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 掘削工具 １０ａ 貫通孔 １１ 工具本体 １１ａ 連通孔 １１Ａ 外刃 １１Ｂ 先刃 １１Ｃ 内刃 １４ 溝部 Ｃ 被掘削物 Ｈ 掘削溝（掘削部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川原 剛 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 (72)発明者 今岡 稔雄 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 Ｆターム(参考） 3C069 AA01 AA07 BA00 BB01 BC02 BC04 CA01 CA09 DA07 EA01 EA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脆性材料からなる被掘削物を掘削するた
   めの掘削工具であって、 円柱外面を有し軸線回りに回転される工具本体の外周面
   および先端面に、それぞれ、外刃および先刃が設けられ
   ることを特徴とする掘削工具。
2. 【請求項２】 前記工具本体の先端部が円筒状に形成さ
   れ、その内周面に内刃が設けられていることを特徴とす
   る請求項１に記載の掘削工具。
3. 【請求項３】 前記工具本体の外周面に、前記外刃表面
   に対して凹となる溝部が形成され、 該溝部は、回転方向前方側へ向かって後端側へ向かう螺
   旋状であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   掘削工具。
4. 【請求項４】 前記工具本体を軸方向に貫通し、工具本
   体の先端面にて開口する貫通孔が形成されていることを
   特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の掘削工
   具。
5. 【請求項５】 前記工具本体を径方向に貫通し、該工具
   本体の外周面にて開口する連通孔が形成されていること
   を特徴とする請求項４に記載の掘削工具。
6. 【請求項６】 脆性材料からなる被掘削物を掘削する掘
   削方法であって、 円柱外面の外周面および先端面に刃面を有する掘削工具
   を軸線回りに回転させて、その先端面を前記被掘削物に
   押し当てて軸方向に前進させることにより、該被掘削物
   を穿孔した後、 該被掘削物内に進入した状態の前記掘削工具を径方向に
   移動させ、その外周面を前記被掘削物に押し当てること
   により、該被掘削物を掘削して所定形状の掘削部を形成
   することを特徴とする掘削方法。
7. 【請求項７】 外周面に螺旋状の溝部が形成された前記
   掘削工具を、該溝部内の切粉が該掘削工具先端側へ送ら
   れる方向に回転駆動させ、前記被掘削物を掘削するとと
   もに前記溝部内の切粉を前記掘削工具先端側へ移動さ
   せ、 該切粉を、前記掘削工具を軸方向に貫通し先端面にて開
   口する貫通孔を介して、前記掘削部の外部に排出させる
   ことを特徴とする請求項６に記載の掘削方法。
8. 【請求項８】 前記掘削工具により所定形状の掘削部を
   形成した後、該掘削部内において、前記掘削工具の軸方
   向前進および径方向移動を繰り返すことにより、該掘削
   部内をさらに掘削することを特徴とする請求項６または
   ７に記載の掘削方法。