JP2005329606A - 穿孔拡開工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 一操作でアンダーカット部を有する金属拡張アンカーの施工孔を基盤に形成することはいうまでもなく形成された施工孔はアンダーカット部が正確で耐久性にも優れる。
【解決手段】 先端にドリル刃２の取付部２１と連結軸３を有する推進シャフトと推進シャフト３の基端に配置した推進シャフトを収容する固定筒４及びその基端側に伝達シャフト５を摺動可能に内挿された内側筒６と、その外側に軸線方向に摺動可能に且つ先端面を前記固定筒の先端面よりも所定の距離だけ突出させて嵌挿され先端に配置した外側筒７と、前記外側筒７の基端方向への移動により固定が解除されるブレーカー５３と、固定筒４内の基端側に配置されて外側に前記固定筒４に嵌め込まれて外側筒７により固定されたボール７１に嵌装する玉溝９１により形成される左右方向のリード角を外周面に沿って形成するとともに推進シャフト３を挿入する偏芯孔９２を持った偏芯スクリュー９とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンクリート製の建物や構造物の壁、天井、床などにあと施工アンカーを固定するための孔、殊に、底部を先方に向けて拡開する（以下「アンダーカット」という）を備えた孔を穿けるために用いられる穿孔拡開工具に関するものである。

従来、建物や構造物におけるコンクリートや石材などにより形成された壁、天井、床などに器物を取り付ける手段として打ち込み式やねじ式等の金属拡張アンカーが使用されている。

また、これらの金属拡張アンカーを施工する際にコンクリート等の基盤に形成した金属拡張アンカーの先端を充分に拡開させて所定の固着力を得るにはアンダーカットを備えた取付孔を基盤に形成する必要があり、このアンダーカットを備えた取付孔を基盤に形成するための穿孔拡開工具として例えば特開２００１−３５３７１４号公報に提示されたものが知られている。

前記特開２００１−３５３７１４号公報に提示されている従来の穿孔拡開工具は、一つの回転駆動機（ドリル等）を用いて一回の穿孔作業でアンダーカットを備えた取付孔を基盤に形成することができるのできわめて便利であり、作業時間の短縮も図れる等の利点を有しており、特に、アンダーカット部の角度や深度が機構的に決定されることから熟練を要することなく正確な穿孔を行うことができるばかりか、回転する工具が施工基盤の表面と直接擦れ合うことがないことから、施工基盤の表面を傷付けない等の多くの利点を有している。

しかしながら、前記公報に提示されている穿孔拡開工具は、後端に取り付けたコンクリートドリルで先端に取り付けた特殊ドリルに回転と振動を与え、基盤に所定の深さのとともにそのまま連続して特殊ドリルを偏芯させてアンダーカット部を形成するものである。

従って、アンダーカット部を形成する際においても直孔を形成するときの高速回転と振動が特殊ドリルに作用することになり、良好なアンダーカット部を形成しにくい場合が生じるという問題がある。また、コンクリートドリルの振動と高速回転が常に穿孔拡開工具に作用するので機能が低下したり、部品が損傷したりし易い、更に、特殊ドリルは先端に形成した切削部により直孔とアンダーカット部とを形成するものであり形状がアンダーカット部を形成するのに最適でなく、、更に、特殊ドリルは従来のドリル刃と同様に基端に形成したシャンク部を従来のカプラの構造を利用したアダプターに嵌め込む形式のものであることから着脱が容易でなく、取り付けも充分でなく緩んでしまうこともある。
特開２００１−３５３７１４号

本発明が解決しようとする課題は、一操作でアンダーカット部を有する金属拡張アンカーの施工孔を基盤に形成することはいうまでもなく、形成された施工孔はアンダーカット部が正確であるばかりか、耐久性にも優れた穿孔拡開工具を提供するものである。

前記課題を解決するため、本発明である穿孔拡開工具は、先端にドリル刃の取付部を有するとともに基端に断面が円形以外の平面形状を有する連結軸を有する推進シャフトと、先端に前記推進シャフトの収容部を有する固定筒及びその基端側に摺動可能に内挿された基端にシャンク取付部を有するとともに先端に前記推進シャフトの連結軸の基端に嵌挿する平面形状の溝を有する伝達シャフトからなる内側筒と、その外側に軸線方向に摺動可能に且つ先端面を前記固定筒の先端面よりも所定の距離だけ突出させて嵌挿された外側筒と、前記固定筒の先端に配置され中央にドリル刃の挿入孔を有するとともに基端側に前記推進シャフトの取付部が当接する球面状の支持面を有する支点板と、軸線方向に摺動可能に且つ前記伝達シャフト内の所定位置に固定されて配置され且つ前記外側筒の基端方向への移動により固定が解除されるブレーカーと、前記固定筒内の基端側に配置されて外側に前記固定筒に嵌め込まれて外側筒により固定されたボールに嵌装する玉溝により形成される左右方向のリード角を外周面に沿って形成するとともに前記推進シャフトを挿入する偏芯孔を有する偏芯スクリューとを有することを特徴とする。

また、前記支点板の先端面にドリル刃の最大幅より僅かに小径の円筒が突設されている構成、前記偏芯スクリューが内側に先端側に移動すると推進シャフトの軸に嵌り合う偏芯した球凸面のツバ径を有している構成、偏芯回転したとき推進シャフトの軸に接しない二段の孔径を有している構成、前記ドリル刃が球状のスクリューネジを介して推進シャフトに取り付けられる構成の場合には更に好ましい。

本発明によれば、一操作でアンダーカット部を有する金属拡張アンカーの施工孔を基盤に形成することが可能であり、特に、一端直孔をあけたのちに先端のアンダーカット部を拡張・形成する形式であるばかりか拡張時には偏芯させたドリルの振りについての回転を遅くするとともに振動を排除することにより正確なアンダーカット部を確実に形成できるとともに優れた耐久性を発揮させることができる。

また、本発明において、前記支点板の先端面にドリル刃の最大幅より僅かに小径の円筒が突設されている構成とした場合には直孔部分を形成しているときに固定筒を確実に基盤に固定することができる。

加えて、本発明において、前記偏芯スクリューが先端側に移動すると推進シャフトの軸に嵌り合う偏芯した球凸面のツバ径を内側に有し、偏芯回転したとき推進シャフトの軸に接しない二段の孔径を有している場合には直孔形成時には推進シャフトの軸の偏芯を防ぎ、アンダーカット部を形成時には確実に推進シャフトの軸を偏芯させることができる。

更に、前記ドリル刃が球状のスクリューネジを介して推進シャフトに取り付けられる場合には、従来のカプラの構造を利用したアダプターに嵌め込む形式のものと異なり、取り付けが確実で使用中に緩むことがないばかりか取り外しも容易である。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は本発明の好ましい実施の形態を示すものであり、本発明である穿孔拡開工具１は、先端に特殊形状を有するドリル刃２の取付部３１を有するとともに基端に例えば本実施の形態のような楕円形のような断面が円形以外の平面形状を有する連結軸３２を有する推進シャフト３と、先端に前記推進シャフト３の収容部４１を有する固定筒４及びその基端側に摺動可能に内挿された基端にシャンク取付部５１を有するとともに先端に前記推進シャフト３の連結軸３２の基端３３を挿入する溝５２を有する伝達シャフト５からなる内側筒６と、その外側に軸線方向に摺動可能に且つ先端面を前記固定筒４の先端面よりも所定の距離だけ突出させて嵌挿された外側筒７とを有している。尚、円形以外の平面形状としては例えば楕円形を始めとして星形や多角形、異形のもの等が挙げられるが連結軸３２と溝５２とを嵌め込んで軸線を中心として一方を回転させたときもう一方に回転が伝わるものであればよい。

また、前記固定筒４の先端には、中央にドリル刃２の挿入孔８１を有するとともに基端面に前記推進シャフト３の取付部が当接する球面状の支持面８２を有する支点板８が備えられているとともに、前記伝達シャフト５内にはブレーカー５３が軸線方向に摺動可能に挿入されている。尚、前記支点板８の先端面には ドリル刃２の最大幅より僅かに小径の円筒８３が突設されている。

前記ブレーカー５３は、伝達シャフト５の所定位置に対向して形成された通孔５４，５４に配置されて外側筒７により楕円軸線に保持されている固定ボール５５，５５が半球溝５６，５６にそれぞれ嵌装されて所定位置に固定されており、外側筒７が基端側に摺動したとき前記固定ボール５５，５５と半球溝５６，５６との係合が解除されて伝達シャフト５内を基端側に摺動する。尚、符号５９は伝達シャフト５の基端側の内面５８とブレーカー５３の基端面５７との間に架設された復帰ばねである。

更に、前記固定筒４内の基端側に配置されて外側に前記固定筒４に嵌め込まれて外側筒７により固定されたボール７１，７１に嵌装する玉溝９１により形成される左右方向のリード角を外周面に沿って形成するとともに基端に前記推進シャフト３を挿入する偏芯孔９２を有する偏芯スクリュー９とを有する。特に本実施の形態では、偏芯スクリュー９は、先端側に移動すると推進シャフト５の軸に嵌り合う偏芯した球凸面のツバ径を内側に有し、偏芯回転したとき推進シャフト５の軸に接しない支持孔９３の二段の孔径を有している（図２参照）。

尚、図面中、符号４２，４３は復帰ばねである。

特に、図３は本実施の形態に用いられるドリル刃２を示すものであり、基端には緩むことなく装着可能なように球状のスクリューネジからなる装着部２１が形成されているともに螺旋状の溝２２が先端まで連続して形成されている。また、溝２２の先端は溝刃２３が形成されているとともにほぼ三角板状の切削刃２４，２４が突設されており、穿孔と切削の両方を行うことができるものである。

次に、本実施の形態の使用方法について説明する。

図４は本実施の形態の使用方法の一例を示すものであり、まず、図４（ａ）に示すように、市販のシャンク１０をシャンク取付部５１を介して穿孔拡開工具１をハンマードリル（図示せず）に装着する。

次に、ハンマードリル（図示せず）を駆動させると、シャンク１０から回転と振動が伝達シャフト５に伝えられる。このとき、伝達シャフト５の楕円溝５２内に配置されたプレーカー５３は固定ボール５５，５５により保持されているので楕円溝５２とプレーカー５３とにより連結軸３２を介して回転と振動とがドリル刃２に伝達される。

従って、図４（ｂ）に示すように、コンクリートなどの基盤１１に直孔状の穿孔１２が形成される。

次に、穿孔が進んで図４（ｃ）に示すように、前記固定筒４の先端に突設した円筒８３が穿孔１２内に納まって支点板８の先端面が基盤１１の表面１３に接し、支点板８が基盤１１に固定され、更に穿孔を続けると、外側筒７が基盤１１の表面１３に接して穿孔方向と逆方向に押されるの伝達シャフト５の通孔５４，５４に嵌め込まれている固定ボール５５，５５が緩んでブレーカー５３に形成した半球溝５６，５６にとの係合状態が解除され、ブレーカー５３が伝達シャフト５内を自由に摺動可能な状態となり、ハンマードリル（図示せず）からのシャンク１０を介して伝えられる振動が吸収されるので伝達シャフト５は振動せずに回転だけを行い穿孔を停止する。

そして、更に、ハンマードリル（図示せず）を押し下げると、ブレーカー５３と伝達シャフト５との係合状態が解除されているので、偏芯スクリュー９を先端側に移動させることになり、偏芯スクリュー９の外周にはリード角を持った玉溝９１に固定筒４に嵌め込まれて外側筒７により固定されたボール７１，７１が嵌装しているので偏芯スクリュー９の先端側への移動によって偏芯スクリュー９がハンマードリル（図示せず）の高速回転と異なり低速度で自転しながら偏芯回転する。

更に、偏芯スクリュー９が先端へ移動すると、図４（ｄ）及び図５に示すように、内側の偏芯した球凸面のツバ径の先端側への移動により、支点の距離比率によって推進シャフト５の偏芯量が増加し、ドリル刃２の刃先が偏芯を増しながら基盤１１を切削する。そして、所定の先端位置まで伝達シャフト５が進むとストッパーが働きアンダーカット作業が停止し、ハンマードリル（図示せず）を引き上げると図４（ｅ）に示すようにドリル刃が抜けてアンダーカットを有する穿孔１４が形成される。

同時に、復帰ばね４２，４３により元の状態に復帰する。

本発明の好ましい実施の形態を示す縦断面図。 図１に示した実施の形態に使用する偏芯スクリューを示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図。 図１に示した実施の形態に使用するドリル刃を示すもので（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。 図１に示した実施の形態の使用状態を示す説明図。 図１に示した実施の形態の使用状態の一部を示す説明図。

符号の説明

１ 穿孔拡開工具、 ２ ドリル刃、 ３ 推進シャフト、 ４ 固定筒、 ５ 伝達シャフト、 ６ 内側筒、 ７ 外側筒、 ８ 支点板、 ９ 偏芯スクリュー、 １０ シャンク、 ３１ 取付部、 ３２ 連結軸、 ４１ 収容部、 ５１ シャンク取付部、 ５３ ブレーカー、 ７１ ボール、 ８１ 挿入孔、 ８２ 支持面、 ８３ 円筒、 ９１ 玉溝、 ９２ 偏芯孔

Claims (4)

1. 先端にドリル刃の取付部を有するとともに基端に断面が円形以外の平面形状を有する連結軸を有する推進シャフトと、先端に前記推進シャフトの収容部を有する固定筒及びその基端側に摺動可能に内挿された基端にシャンク取付部を有するとともに先端に前記推進シャフトの連結軸の基端に嵌挿する平面形状の溝を有する伝達シャフトからなる内側筒と、その外側に軸線方向に摺動可能に且つ先端面を前記固定筒の先端面よりも所定の距離だけ突出させて嵌挿された外側筒と、前記固定筒の先端に配置され中央にドリル刃の挿入孔を有するとともに基端側に前記推進シャフトの取付部が当接する球面状の支持面を有する支点板と、軸線方向に摺動可能に且つ前記伝達シャフト内の所定位置に固定されて配置され且つ前記外側筒の基端方向への移動により固定が解除されるブレーカーと、前記固定筒内の基端側に配置されて外側に前記固定筒に嵌め込まれて外側筒により固定されたボールに嵌装する玉溝により形成される左右方向のリード角を外周面に沿って形成するとともに前記推進シャフトを挿入する偏芯孔を形成する偏芯スクリューとを有することを特徴とする穿孔拡開工具。
2. 前記支点板の先端面にドリル刃の最大幅より僅かに小径の円筒が突設されている請求項１記載の穿孔拡開工具。
3. 前記偏芯スクリューが先端側に移動すると推進シャフト５の軸に嵌り合う偏芯した球凸面のツバ径を内側に有し、偏芯回転したとき推進シャフト５の軸に接しない二段の孔径を有している請求項１または２記載の穿孔拡開工具。
4. 前記ドリル刃が球状のスクリューネジを介して推進シャフトに取り付けられる請求項１，２または３記載の穿孔拡開工具
   
   

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