JP2012139676A - ドリル穴を清掃するための工具およびその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大がかりな器材を必要とせず、かつ多くの塵を発生させずに、簡単および迅速に、ドリル穴を清掃する工具および方法を提供する。
【解決手段】工具１０は、工具軸部１４を備え、その軸部軸Ａに、軸方向の取付端１６および対向する軸方向の清掃端部１８と、ドリル穴１２から穿設塵２２を取り除くための少なくとも一つの搬送要素２０とドリル穴の壁３０を清掃するための少なくとも１つのブラシ２８を有し、搬送要素２０は、工具軸部１４まわりを軸方向に螺旋状に接続され配置されると共に、取付端１６の方向に開いた溝２４として構成され、ブラシ２８は、搬送要素２０よりさらに外側に放射状に延び、工具軸部１４のまわりに螺旋状に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に建築で用いられる資材に穿設した、ドリル穴を清掃するための工具と方法とに関する。

既存の構造物に後から追加部品を取り付ける場合、多くの場合そこに穴が穿設され、次に留め具がこの穴に錨止めされる。この穴は通常ドリルを使用して形成される。この工程において、削られた部材（穿孔屑や穿設塵）は、例えばコンクリート、天然石またはレンガなどの、建築材料に穿設された穴の中に残ったままである。削られた部材の量は、穿設角度（例えば、垂直下向き、水平または垂直上向き）と同様に、ドリル穴の大きさによる。この削られた部材は、下向き垂直かまたは水平に穿孔される穴の場合、ドリル穴容量の約５％〜２５％を占める。

留め具が挿入される前に、穿孔屑や穿設塵は取り除かれなければならず、そうすれば確実および永続的な接続ができ得る。特に化学的留め具システムの場合に、また機械的アンカーの場合でも、留め具の荷重能力および耐久性は、ドリル穴がどれくらい完全に掃除されたかにより決定的に左右される。

今日では、ドリル穴は、ドリル穴から穿孔屑や穿設塵を吹き飛ばす（ブロー）かまたは吸い込む装置で取り除くことによって、通常掃除される。その後、ドリル工程中、ドリル穴の壁に密着した穿設塵は、ブラシによって、機械的に削り取られる。最終的に、この削り取られた穿設塵は、吹き飛ばしかまたは吸い込み装置により再びドリル穴から取り除かれなければならない。

ドリル穴の清掃は、留め具の据付け手順の主要な部分であり、これは、留め具作業の品質と同様に、必要とされる工具や器材、費やされる時間に関係する。すなわち吸い込み工程のためには、適切な吸引装置の他に、穿設塵がドリル穴の底部から吸い込まれなければならないから、ドリル穴の直径および深さに適応する吸引管も必要となる。ドリル穴を吹き飛ばすには、特にドリル穴がかなり大きい場合は、有効な清掃を達成するための圧縮空気が必要である。さらに、吹き飛ばされた穿設塵は、かなりの塵汚染を引き起すので、その仕事をしている従事者に対する健康懸念がある。

特許文献１は、ドリル工具、特に石工用のドリルを開示する。これによると、ドリル工具の螺旋軸部に、通常のドリル工具の溝床に配置されるか、または、それ自身螺旋に搬送する螺旋構造を構成する、ブラシ要素を持つようにして、穿設塵は、穴が穿設されるときにすでに除くことができる、とされる。通常のドリル工具の螺旋軸部の外径は、しかしながら、形成されるドリル穴の内径よりかなり小さいので、穿孔屑や穿設塵は、螺旋軸部とドリル穴の壁との間を伝って、ドリル穴の底部に向かって、放射状に少しずつ流れ落ち得る。設けられた放射状に突き出たブラシ要素はドリル穴の壁に付着している穿設塵を清掃できるが、削られそしてドリル穴の底に積もった穿設塵を完全には取り切れない。特にドリル工具が回動動作をするとき、ブラシがドリル穴の壁にすれると、削られた部材がブラシを通ってドリル穴の底部の方へ落下するからである。

独国特許出願公開第３９１９０９５号明細書

本発明の目的は、大がかりな器材を必要とせずに、そして塵を多く出さずに、簡単および迅速な清掃手順で、すでに仕上がったドリル穴から穿孔屑や穿設塵を取り除くことのできる、ドリル穴を清掃する工具を提供することである。

この目的は、本発明の、軸部軸（shank axis）について、軸方向の取付端および対向する軸方向の清掃端部を持つ工具軸部と、同様にドリル穴から穿設塵を取り除くための少なくとも一つの搬送要素を備えた、ドリル穴を清掃するための工具により達成される。その搬送要素は、工具軸部に接続されて、工具軸部のまわりに軸方向に螺旋形に配置され、そして取付端の方向に開いた溝として構成される。このような螺旋形の溝は、ドリル穴の底部から、穿孔屑や穿設塵をきわめて簡単にそして効率的に取り除くことができる。アルキメデスの螺旋揚水機（ドリル穴にねじり入った後）と組み合わせた、コルク栓抜き（ドリル穴にねじり入る）のような方法による。本発明によれば、螺旋形の溝は、右巻きか左巻きに構成され得る。

工具の一実施例において、搬送要素は、連続的な、特に塵が通り抜けない運搬面を有する、コンベヤベルトとして構成される。この連続的コンベヤベルトは、ブラシ要素と異なり、穿設塵がドリル穴の底部の方へ少しずつ落ちて流れることを防止する。

好ましくは、搬送要素の長手方向の縁は、工具軸部と隣接して、少なくとも部分的に工具軸部に取り付けられる。長手方向のふちは、可能な限り中断のないように工具軸部に取り付けられるので、穿設塵が搬送要素と工具軸部との間からドリル穴の底部に少しずつ流れ落ちる、この望ましくない事態は防止される。可能な簡単な取り付け方は、例えば、接着、型締、溶接等である。

特に、搬送要素は、取付端に面した凹状の運搬面を有することができる。特に連続的および塵が通り抜けない運搬面の凹状構成は、搬送要素の最大運搬容量を増す。さらに、工具がドリル穴から取り出されるとき、穿孔屑や穿設塵は、運搬面に更に効果的に留まって、ドリル穴に直接落ちては行かない。

さらにまた、搬送要素は、半径方向に弾性力をもって構成されるのが好ましい。この半径方向の弾性構造の結果として、コンベヤベルトは、ドリル穴の、時に荒れて不規則な壁の表面に都合よく適応する。さらに、そして、外径がドリル穴の直径よりわずかに大きい搬送要素を有する工具は、所定の直径を持つ穴部に挿入され得る。結果として、螺旋形の外縁部は、ほぼ連続的にドリル穴の壁に当接され、穿設塵が搬送要素とドリル穴の壁との間に少しずつ流れ落ちることを防止する。

一実施例においては、搬送要素は、その半径方向外縁に垂直リップ部を有することができる。リップ部がある結果、搬送要素の最大運搬容量はさらに増える。さらに、これは搬送要素がドリル穴の壁に不意に引っかかることを防止する。それによって、搬送要素の外径がドリル穴の直径よりやや大きい場合で、その搬送要素を備えた工具が、所定の直径を持つドリル穴に挿入または取り出されるときに、工具がはまり込んだり食い込んだりすることを防止する。リップ部は、搬送している要素と同じ材質であるのが好ましく、そして搬送要素およびリップ部が一体となるように、搬送要素の半径方向の外縁を曲げることにより作成されるのが好ましい。代わりとして、別の実施態様によれば、特にリップ部の材質が搬送要素のそれと異なる場合、リップ部は次のような方法で構成され得る。すなわち、必要により、搬送要素を備えた工具の外径がドリル穴の直径より大きい場合、または、ドリル穴の壁がきわめて不規則な場合、当該リップ部は、嵌め合いにより、または嵌め合いではないように、搬送要素の半径方向の外縁に、例えば、押し込み、接着等で取り付けられ得る。

リップ部は、工具軸部の案内軸と平行して配置され得る。搬送要素およびリップ部が一体で構成されるとき、搬送要素の半径方向外縁に対応する外側の自由端は、工具軸部の方向に僅かに曲げられ得るのが好ましく、偏向をここで同様に防止する。

好ましいある実施例においては、搬送要素およびリップ部は、一体に、すなわちユニットとして構成される、それらは、取付端に面した凹状運搬面を持ち、リップ部側の領域の半径は、軸部側の半径より著しく小さい。

リップ部の幅は、搬送要素の機能、すなわち、穿孔屑や穿設塵を取り込むことが損なわれないように、選択され得る。その幅は、ドリル穴の選択された直径に、そして搬送要素の外径によって決まる。

リップ部と同様に搬送要素は、金属、特にばね鋼で、またはプラスチックで作成され得るが、搬送要素およびリップ部は、別の材質でも作成され得る。それらが適切に選択されると、一方では柔軟性がありそして弾力的であり、そして他方ではそれらは十分に耐摩耗があるので、これらの材質は特に適切である。さらに、これらの材質は容易にそして安価にも入手できる。

工具の好ましいある実施態様においては、ドリル穴の壁を清掃するための外側に放射状に延びる少なくとも一つのブラシが、工具軸部に接続される。実際に、搬送要素は、多くの塵を生成することなく、広範囲な器材を使用せずに、ドリル穴の底に位置する削り取られた部材を取り除く、にもかかわらず、ドリル穴の壁に密着された穿設塵を取り除くことに関しては改善を要する。このために、搬送要素は、ブラシと組み合わせられる。このブラシは、ドリル穴の底部からドリル穴の開口表面まで穿設塵を運搬するには適度な能力を持つだけであるが、ドリル穴の壁から穿孔屑や付着した穿設塵を排除することには優れている。ドリル穴の壁との連続的接触を確実にするために、ブラシは搬送要素より外側の方へさらに放射状に延びるのが好ましい。そして、結果的に、ブラシが軸部軸のまわりで回転するときに、ブラシは搬送要素の外径より大きい外径を描く。

ブラシは、好ましくは工具軸部のまわりで螺旋状に配置され、そして連続した剛毛の条片により、または剛毛のいくつかの束により構成されることができる条片ブラシであり、このブラシの束は、工具軸部のまわりの螺旋形に沿って配置される。ブラシのこの条片の構成および螺旋形の配置は、一方では、ドリル穴の壁の優れた清掃性能を確実にし、そして、他方では、表面開口の方向にドリル穴の底部から穿孔屑や穿設塵を搬送する、ことで搬送要素を助けている。本発明によれば、ブラシ配置により説明される螺旋形は、右巻きか左巻きに構成され得る。

螺旋形のブラシは、螺旋状の搬送要素と同じピッチをもち得る。

取付端の方向の搬送要素までのブラシからの軸方向の距離は、清掃端部の方向へよりも小さいのが特に好ましい。結果として、ブラシがドリル穴の壁から削った穿設塵は、清掃端部と隣接している搬送要素の部分によって、きわめて効果的に取り込まれ得る。いくつかの実施態様の変形例においては、ブラシは、清掃端部で搬送要素の表面と直接にも隣接している。この結果、工具がドリル穴に挿入される時、ブラシの剛毛は搬送要素により支持され、したがって、ドリル穴の壁に対してより更にしっかりと押圧されるので、清掃性能は強化される。

さらにまた、ブラシ材質は、ブラシの損耗と同様に、清掃性能に大きな影響を持つ。このブラシは金属、プラスチックまたは天然の剛毛を備えることが好ましい。

工具の別の実施態様においては、搬送要素は、ブラシよりも、軸方向に工具軸部の清掃端部まで、より近くまで延びている。結果として、搬送要素は、ドリル穴の底部のきわめて近くで動くことができる、そして、ブラシがよりずっと効果的に、ドリル穴の底部にある削られた穿孔屑を取り除くことができる。

想定された目的は、上述の工具であって、その工具の搬送要素は所定の外径を持つものによる、ドリル穴野清掃方法によっても達成される。その方法は、
ａ） 搬送要素の当該外径より小さな、所定の直径を有する穴部を穿設し、
ｂ） 工具をドリル穴に導入し、
それにより、その搬送要素は、その外径が基本的にドリル穴の直径に対応するように、弾性力をもって変形する、ことからなる。

この方法のおかげで、広範囲な器材を必要とせずに、そして、使用者を悩ます多量の塵を発生させずに、ドリル穴を完全に掃除できるので、穿孔屑や穿設塵のない、またはごくわずかな量だけがドリル穴に残されることとなる。

更なる特徴および利点は好ましい実施態様の、図面を用いた下記の説明から理解される。

本発明の第１の実施態様の工具の長手方向の概略断面図である。 本発明の第２の実施態様の工具の長手方向の概略断面図である。 本発明の第３の実施態様の工具の長手方向の概略断面図である。 本発明の第４の実施態様の工具の長手方向の概略断面図である。

図１は、ドリル穴１２（図２を参照）を清掃するための工具１０の第１の実施態様を示す。工具軸部１４は、軸部軸（shank axis）Ａについて、軸方向の取付端１６および対向する軸方向の清掃端部１８と、同様に、ドリル穴１２から穿設塵２２（そして穿孔屑）を取り除くための少なくとも一つの搬送要素２０とを有する。当該搬送要素２０は、工具軸部１４に取り付けられ、工具軸部１４まわりを軸方向に螺旋状に配置され、取付端１６の方向に開いている溝２４として構成される。

コンクリートの用語において、搬送要素２０は、連続的な塵を通さない運搬面２６を有するコンベヤベルトであり、螺旋状の搬送要素２０の長手方向のふちは、工具軸部１４と隣接し、工具軸部１４と接続するかまたは工具軸部１４に係合しているのが好ましい。さらにまた、搬送要素２０の長手方向のふちは、例えば、少なくとも部分において、工具軸部１４に取り付けられ、溶接され、接着され、ねじ込まれ、または、工具軸部１４の螺旋状の溝に保持され、そして工具軸部１４に共に押しつけられる。

図の実施態様において、搬送要素２０の溝２４は、取付端１６に面して凹んだ運搬面２６により構成される。この凹形のため、搬送要素２０は、工具軸部１４の半径方向において傾斜するだけの平坦な運搬面２６より、より多くの穿孔屑や穿設塵２２を取り込むことができる、もちろん、示された凹形搬送要素２０は半径方向に傾斜することもできる。これは、搬送要素２０の半径方向外端は、工具軸部１４と隣接する搬送要素２０の半径方向内端より工具軸部１４の取付端１６に近い、ことを意味する。

工具軸部１４には、搬送要素２０の他に、追加として、ドリル穴の壁３０を清掃するため、外側へ放射状に延びた少なくとも１つのブラシ２８がある（図２を参照）。ブラシ２８は、搬送要素２０よりさらに外側に放射状に延び、その結果、軸部軸（shank axis）Ａまわりの工具１０の回転中、搬送要素２０の外径ｄ２０より大きい外径ｄ２８を描く。

取付端１６方向へのブラシ２８から搬送要素２０までの軸方向の距離は、清掃端部１８方向に比べより小さい。この場合は、ブラシ２８は、清掃端部１８に面している搬送要素２０の凸面３２に直接隣接している。

図１では、ブラシ２８は条片（strip）ブラシであり、ちょうど搬送要素２０のように、工具軸部１４のまわりに螺旋状に配置される。条片ブラシを形成するために、ブラシ２８は、工具軸部１４に螺旋状に沿って接続された、連続した剛毛の条片によって、またはそれに代えて、剛毛のいくつかの束により構成され得る。

所望の清掃性能と、同様にドリル穴の壁３０の材料によって、ブラシ２８は、金属、プラスチックまたは天然の剛毛からなる。さらに、ドリル穴の壁３０に対するブラシ２８の摩擦力は、ブラシ２８の直径ｄ２８によっても影響を受け得る。

図１では、搬送要素２０は、ブラシ２８よりも、軸方向に工具軸部１４の清掃端部１８のより近くまで延びる。その理由は、ドリル穴の底部３４では、積もった穿孔屑や穿設塵２２の拾い上げ、および除去が重視されるからである。この底部３４の近くのドリル穴が、削られた部材でなおも満たされていると、この領域の壁３０のブラッシングはあまり意味をなさない。

図２は、第２の実施態様による工具１０を示す。工具軸部１４の清掃端部１８は、軸方向にドリル穴１２にすでに挿入されており（矢印３６）、そして、図２に示された場面では、それは反対の軸方向にドリル穴１２から引かれている（矢印３８）。

図２に示す工具１０の第２の実施態様は、工具軸部１４の取付端１６の操作具４０を除いては、図１に示す工具１０の第１の実施態様と同一である。

図１では、工具１０を手動で操作するためのハンドルが設けられているのに対して、図２で示す操作具４０は、機械的に工具１０を駆動させるために、電動ドリルのソケットに嵌め合いで装着できるか、電動スクリュードライバーのソケットに非嵌め合いで装着できる、所定の嵌め合い型の輪郭をもつよう構成されている。

まず、ドリル穴１２は定められた穴径ｄ１２により形成され、この穴径ｄ１２は搬送要素２０の外径ｄ２０より小さい。

そして、工具１０はドリル穴１２の軸方向に清掃のために挿入されるが、その際搬送要素２０は、その外径ｄ２０が基本的に穴径ｄ１２に対応するように、弾性力をもって変形する。

示された搬送要素２０の凹面構成では、ドリル穴１２への挿入による変形は、基本的に搬送要素２０の凹型形状を強めるだけである。摩耗や裂け目と同様、受ける機械的応力は比較的に低い。その結果、搬送要素２０は満足な耐用年数を達成する。

搬送要素２０が金属、特にばね鋼、または、プラスチックで作成されると、半径方向の弾力は最良のものとなる。これらの材料はともに安価に入手でき、成形が容易で、そして適切に選択されれば、大きな耐摩耗性をもつ。

工具１０は、始めに矢印３６の方向に、操作具４０を介して軸方向にドリル穴１２に挿入され、そしてそれから反対方向へドリル穴１２から外へ、引き出される（矢印３８を参照）。少なくとも工具１０が挿入されている時だけでなく、好ましくは、それが引き抜かれる際にも、工具１０はその軸部軸Ａまわりに回転する（矢印４２を参照）。工具１０の軸方向への押し入れまたは引き抜きは、軸部軸Ａまわりの回転のための回転力と同様に、操作具４０を介して、手動でまたは機械的に加えられる。

工具１０がドリル穴１２に挿入されるとき、搬送要素２０はドリル穴の底部３４で、削られた部材に、コルクの栓抜きのように突き刺さる。続いて工具１０がドリル穴１２から引き抜かれると、穿孔屑や穿設塵２２はドリル穴１２から確実に取り除かれる。搬送要素２０の半径方向の内縁は、工具軸部１４に連続的に接続されており、そして半径方向外縁は、ドリル穴の壁３０に沿って実質的に塵を通さずに摺動するからである。

ブラシ２８によって、ブラシが引き抜かれる時と同様、挿入されている間も、ドリル穴の壁３０に密着した穿設塵２２は削り取られ、そして、穿設塵２２は、搬送要素２０の清掃端部１８と隣接する部分によって、取り込まれて、ドリル穴１２から搬出される。

結果的に、穿孔屑や穿設塵２２は、大がかりな器材を必要とせず、かつ、使用者を悩ます多量の塵を発生させずに、ドリル穴１２から、確実そして完全に清掃され得る。工具は、手動でまたは機械的補助を用いて使用しうる。ドリル穴１２からの塵の吸い込みまたは吹き飛ばしによる方法に対し、提案の工具１０による清掃方法は、乾燥した基材と同様に湿った基材にも用いられ得る。工具１０によるドリル穴１２の清掃は完全かつ迅速で、全く同一の工具１０を使用して、わずかに異なった直径のドリル穴を掃除することも可能であり得る。工具が１つの場合、直径の差異は、ブラシ２８と同様に搬送要素２０の多少の変形である程度補償され得る。

図３および図４は本発明の工具の実施態様の断面を示し、ここでは搬送要素２０がリップ部４４を有する。図３は、垂直なリップ部を示す。すなわち、このリップ部４４は、工具軸部１４と平行に配向している。図４は、凹状のリップ部を示す。すなわち、このリップ部は同様に凹状構成をもつが、搬送要素２０と比較するとより小さな半径である。

１０ 工具
１２ ドリル穴
１４ 工具軸部
１６ 軸方向の取付端部
１８ 対向する軸方向の清掃端部
２０ 搬送要素
２２ 穿設塵
２４ 溝
２６ 運搬面
２８ ブラシ
３０ ドリル穴の壁
３４ ドリル穴の底部
４０ 作動装置
４４ リップ部
ｄ１２ 所定の直径
ｄ２０ 外径
ｄ２８ 外径

Claims (15)

1. 軸部軸（Ａ）について、軸方向の取付端（１６）と、対向する軸方向の清掃端部（１８）と、ドリル穴（１２）から穿設塵（２２）を取り除くための少なくとも一つの搬送要素（２０）と、を備えた工具軸部（１４）を有し、
   当該搬送要素（２０）は、当該工具軸部（１４）に取り付けられ、当該工具軸部（１４）まわりを軸方向に螺旋状に配置され、
   それにより当該搬送要素（２０）は当該取付端（１６）の方向に開いた溝（２４）として構成される、
   ドリル穴（１２）を清掃するための工具。
2. 前記搬送要素（２０）は、連続的な運搬面（２６）を有する搬送ベルトとして構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の工具。
3. 前記搬送要素（２０）は、前記取付端（１６）に面した凹面の前記運搬面（２６）をもつ、ことを特徴とする請求項１または２に記載の工具。
4. 前記搬送要素（２０）は、半径方向において、弾性力をもつよう構成される、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
5. 前記搬送要素（２０）は金属、特にばね鋼、またはプラスチック、で形成される、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
6. 前記搬送要素（２０）の長手方向のふちは、前記工具軸部（１４）と隣接して、前記工具軸部（１４）に取り付けられる、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
7. ドリル穴の壁（３０）を清掃するために、外側に放射状に延びる少なくとも１つのブラシ（２８）が、前記工具軸部（１４）に取り付けられる、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
8. 前記ブラシ（２８）は、前記工具軸部（１４）のまわりに螺旋状に配置される条片ブラシである、ことを特徴とする請求項７に記載の工具。
9. 前記ブラシ（２８）は、特に工具軸部（１４）まわりに螺旋状に配置されるいくつかの剛毛の束を持つ、ことを特徴とする請求項７または８に記載の工具。
10. 前記取付端（１６）方向への、前記ブラシ（２８）から前記搬送要素（２０）までの軸方向の距離は、前記清掃端部（１８）方向に比べより小さい、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
11. 前記ブラシ（２８）は、金属、プラスチックまたは天然剛毛である、ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の工具。
12. 前記搬送要素（２０）は軸方向に、前記ブラシ（２８）よりも前記工具軸部（１４）の前記清掃端部（１８）のより近くに、延びる、ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の工具。
13. 前記搬送要素（２０）は、その半径方向外縁にリップ部（４４）をもつ、ことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の工具。
14. 前記搬送要素（２０）と前記リップ部（４４）とは一体である、ことを特徴とする請求項１３に記載の工具。
15. 前記請求項のいずれか１項に記載の工具であって、工具（１０）の搬送要素（２０）は外径（ｄ２０）を持つものに於いて、
    ａ）当該搬送要素（２０）の当該外径（ｄ２０）より小さな、所定の直径（ｄ１２）を有する穴部（１２）を穿設するステップと、
    ｂ）工具（１０）をドリル穴（１２）に導入し、それにより、当該搬送要素（２０）は、当該外径（ｄ２０）が基本的に当該ドリル穴の当該直径（ｄ１２）に対応するように、弾性力をもって変形するステップと
    を備えたドリル穴の清掃方法。
    
    
    

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