JP2009143075A - コアビット - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート構造物への水平方向の長尺な孔穿けを直進性を持たせて精度よく行うことができるコアビットを提供する。
【解決手段】ダイヤモンドチップ２３を溶接又はロウ付けした円筒状のボデー２４と、該ボデー２４に捩じ込みにより取外し可能に連結されチューブ２６を有し、ボデー先端にはダイヤモンドチップ２３と面一をなすガイド２７がダイヤモンドチップ２３に連続して形成され、またボデー他端が捩じ込まれるチューブ端には、ガイド２７と同一径をなすガイド２８が形成され、水平孔穿孔中、コアビットは刃先のダイヤモンドチップ側とボデー２４とチューブ２６の接続部の２か所においてガイド２７及び２８により支持される。
【選択図】図９

Description

本発明は、コンクリート構造物に穿孔するのに使用され、とりわけ水平方向の孔穿けに使用するのに適したコアビットと、該コアビットを用いたコンクリート構造物への穿孔方法に関する。

この種のコアビットは一般に、図１に示すように、円筒状のボデー１の一端にフランジ２を溶接にて固定し、ボデー他端にダイヤモンドチップ３を溶接又はロウ付けしたものよりなっている。

図２は、図１に示すコアビットを用いてコンクリート構造物４を切削中の断面を示すもので、図示するようにダイヤモンドチップ３は厚みがボデー１の肉厚よりも厚く、ボデー１の内外に突出するように取付けられているため、ボデー１と切削溝５の内壁面との間に隙間を生じ、この隙間によりボデー１がコンクリート構造物４に接触しないようにしていると共に、冷却水を通し、切粉を排出させるようにしている。

切粉の排出を容易にするためのコアビットも知られ、下記特許文献１には、図４に示すように、ボデー７の内外周のうち、少なくとも一方に切粉排出用の螺旋状の凸部８を突設したコアビットが開示されている。

図３は、主として長孔を穿孔する際に使用する従来の連結式コアビットを示すもので、先端にダイヤモンドチップ９を溶接又はロウ付けした円筒状のボデーよりなるコアビット１０とカップリング１１をチューブ１２を介して取外し可能に連結し、チューブ１２を継ぎ足すことによって長く延ばすことができるようにしてあり、取外し可能に連結するためにコアビット１０とチューブ１２及びチューブ１２とカップリング１１の接合部分にはそれぞれネジ部（図示しない）が形成され、ネジ部の捩じ込みにより連結されるようになっている。
特開平８−１４２０３９号

切削中には、上述するようにコアビットのボデーと切削溝の内壁面との間に隙間を生じるが、この隙間は、これより切粉が排出される反面、隙間内でのコアビットの傾きを許容し、真直ぐな精度のよい孔穿けができなくなる、という問題を生ずる。とくに図２に示すように、横向きの孔あけ作業時にはコアビット１の自重やコアビット内のコア４の自重によりコアビット１先端が下方に傾き、形成される孔６が下方に曲がりがちとなる。とりわけ図３に示すような連結式のコアビットで長孔を形成する場合、切り始めに穴が傾いていると、その後に形成される穴の振れも大きくなる。そこで孔の直進性や精度を向上させるために、切り始めにおいては通常、コアビット１０をカップリング１１に直接連結して孔穿けを行い、切削がある程度進行すると、コアビット１０を孔から一旦引出し、コアビット１０とカップリング１１をチューブ１２で継いで、コアビットを孔に通し、切削を再開する方法で行われている。コアビットはまた長尺になると、コアビット自体も撓み易くなり、形成される孔が大きく湾曲し易い。こうした孔の湾曲は、コアビットの孔内壁への接触を生じ、その接触抵抗によりドリルモータのパワーロスを招く。とくに長孔や大口径のように孔壁面との接触面積が広く、また接触圧が強くなると、パワーロスが大きくなり、孔あけができなくなることがある。

図４に示すコアビットの場合、凸部８の突出高さをダイヤモンドチップ９の高さと一致させると、切削中、凸部８が孔内壁に接触して姿勢が安定するようになり、上述する問題はある程度緩和されるが十分でない。とくに切り始めにおいて、凸部８が孔内壁に接触するのは円周方向において１ないし２か所となるため、コアビットの姿勢が安定せず、コアビットが孔内で傾いて精度の高い孔穿けができなくなるおそれがある。

上記の問題を解消するため、本出願人は先に、先願２００６−２７３７２５号において、図５に示すようにダイヤモンドチップ１４から軸方向に一定長さにわたってボデー１５の円周方向にダイヤモンドチップと面一をなすガイド１６を周方向に一定間隔で形成したコアビットについて提案した。図中、１７は図示しないチューブに捩じ込まれるネジ部である。図６は図５に示すコアビット１５を用いてコンクリート構造物１８を穿孔中の断面を示す。

図５に示すガイド付きコアビットは、図１及び図３に示すようなガイドのない通常のコアビットに比べ、穿孔時の直進性がよい、という利点があるが、長尺なコアビットを用いて水平方向に長尺な孔穿けを行う場合、コアビットが自重により撓んで曲がった状態で孔内壁に接触して横たわるようになり、この状態でコアビットを回転させると、捩りモーメントによる反力が発生して図７に示すように、コブラがかま首を持ち上げたような姿勢を呈するようになる。その結果、ダイヤモンドチップの円周方向における一部（時計の１２時〜３時の間の部分）だけが孔内壁に強く押付けられ、その部分が他所に比べて効率よく切削されるようになって、刃先のダイヤモンドチップがその重力と相俟って図の左下方向に曲がってしまう傾向がある。

本発明は、前述の特願２００６−２７３７２５号により提案したコアビットに改良を加え、水平方向の長尺な孔穿けをさらに直進性を持たせて精度よく行うことができるコアビットと該コアビットによる穿孔方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、円筒状のボデーと、該ボデー先端に固着され、ボデー内外周に一定量突出するダイヤモンドチップを有し、上記ボデーにはダイヤモンドチップから軸方向に一定長さにわたって、外周面全体にダイヤモンドチップと面一をなすガイドを持つコンクリート構造物の穿孔に使用するコアビットにおいて、ボデー外周の軸方向に適宜の間隔を存して１か所、ダイヤモンドチップの外径と同径のガイド部を円周方向に形成したことを特徴とし、
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のコアビットが水平方向の孔穿け用であって、ダイヤモンドチップを備えたボデーと、コアドリルの駆動軸に連結されるカップリングと、前記ボデーとカップリングを連結する取外し可能な１ないし複数の接続されたチューブよりなることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明のコアビットを用いてコンクリート構造物に長尺の孔穿けを行うことを特徴とする。

本発明によると、水平方向への穿孔中において、コアビットは２か所のガイドにより支持されるため、チューブを備えた長尺なコアビットの場合、ガイドに挟まれた部分のチューブでの撓みが少なくなり、孔内壁への接触を防ぐ。また、後方にガイドを追加したことにより、ガイドに挟まれた部分のチューブでは、後方のガイドよりカップリング側のチューブが撓んで孔内壁に接触し、捩りモーメントによる反力が発生しても刃先に影響を与えることがなくなる。このため刃先のダイヤモンドチップがその全周においてコンクリート構造物に均一に押付けられるようになり、図７に示すような刃先の屈曲を防いで直進性のある孔穿けを行うことができる。

本発明のガイドは、２か所ではなく多数箇所に設けると、チューブの撓みがより少なくなるが、反面、孔内壁との接触抵抗が増し、大きな回転トルクを要するようになる。そこでガイドが設けられる箇所は、先端のダイヤモンドチップをガイドするためにコアビット先端のガイドと、その後方のガイドの合計２か所に設けることでその効果は十分である。ガイド２か所の距離は、ガイド間のチューブの撓みが孔内壁に接触しない程度離れた箇所に設けるのが望ましい。

ガイド間の距離は、前述するようにガイド間のチューブが撓んでも孔内壁に接触しない程度のものが望ましいが、ガイド間の間隔は狭過ぎると、後方のガイドよりカップリング側のチューブが撓んで孔内壁に接触したときの捩りモーメントが刃先に影響するようになり、好ましくない。このガイド間の距離は、直径１１０mmの孔穿けを行う場合、実験の結果によると、３．３ｍ前後が適当である。

以下、本発明の実施形態のコアビットについて図面により説明する。
図８は、本発明に係るコアビット２１の全体構成を示すものであり、図９は、図８に示すコアビット２１を用いてコンクリート構造物２２を穿孔中の先端部分における断面を示すもので、コアビット２１は図３に示すコアビットと同様、ダイヤモンドチップ２３を溶接又はロウ付けした円筒状のボデー２４と、該ボデー２４に捩じ込みにより取外し可能に連結されるチューブ２６を有し（該チューブ２６には図示していないが、更に１ないし複数のチューブが連結され、チューブ端にはコアドリルの駆動軸に取付けられるカップリングが取付けられる）、ボデー先端にはダイヤモンドチップ２３と面一をなすガイド２７がダイヤモンドチップ２３に連続して形成され、またボデー他端が捩じ込まれるチューブ端には、ガイド２７と同一径をなすガイド２８が形成され、各ガイド２７及び２８にはそれぞれ、その表面に切粉を排出するための螺旋状の溝２９が切ってある。上記実施形態ではボデー２４はガイド２７と一体形成されているが、ガイド２７に捩じ込んで連結してもよい。

本実施形態のコアビットによると、水平孔穿孔中、コアビットは刃先のダイヤモンドチップ側とボデー２４とチューブ２６の接続部の２か所のガイド２７及び２８により支持されるため、長尺であっても、またガイド２８より後方のチューブが撓んで孔内壁に接触し、捩りモーメントによる反力が発生しても刃先が傾いて均一な押付が妨げられることがなく、真直ぐな孔穿けが精度よく行えること、孔内壁やコア外周面にうねりがなくなってコアビット２１の抜差しがスムースに行えること、ガイド２７、２８は二か所に設けられるだけであり、コアビットを回転駆動するトルクの増加を最小限に抑えることができること、等の効果を奏する。

本発明は、コンクリート構造物を水平方向に穿孔するのに用いられるコアビット、とりわけチューブを繋いだ長尺のコアビットに適用するのに適する。

従来のコアビットの斜視図。 従来の連結式コアビットの斜視図。 図１に示すコアビットによりコンクリート構造物を水平方向に穿孔するときの断面図。 従来の別の例のコアビットの斜視図。 コアビットの更に別の例の正面図。 図５に示すコアビットを用いてコンクリート構造物を水平方向に孔穿けするときの断面図。 コアビットの刃先が傾いた状態を示す図。 本発明に係るコアビットの正面図。 図８に示すコアビットを用いてコンクリート構造物を水平方向に孔穿けするときの断面図。

符号の説明

２１・・コアビット
２２・・コンクリート構造物
２３・・ダイヤモンドチップ
２４・・ボデー
２６・・チューブ
２７、２８・・ガイド
２９・・溝

Claims (3)

1. 円筒状のボデーと、該ボデー先端に固着され、ボデー内外周に一定量突出するダイヤモンドチップを有し、上記ボデーにはダイヤモンドチップから軸方向に一定長さにわたって、外周面全体にダイヤモンドチップと面一をなすガイドを備えた、コンクリート構造物の穿孔に使用するコアビットにおいて、ボデー外周の軸方向に適宜の間隔を存して１か所、ダイヤモンドチップの外径と同径をなすガイド部を円周方向に形成したことを特徴とするコアビット。
2. 上記コアビットが水平方向の孔穿け用であって、ダイヤモンドチップを備えたボデーと、コアドリルの駆動軸に連結されるカップリングと、前記ボデーとカップリングを連結する取外し可能な１ないし複数の接続されたチューブよりな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１又は２記載のコアビットを用いてコンクリート構造物に長尺の孔穿けを行うことを特徴とする穿孔方法。

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