JP2014213554A - 拡径用ドリルビット - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構造で、細径の下穴にも対応可能な拡径用ドリルビットを提供する。【解決手段】下穴Ｈの一部を拡径するための拡径用ドリルビット１０であって、複数の切刃部２１、複数の切刃部２１を径方向に移動自在に保持する切刃保持部２２、および切刃保持部２２を支持するシャンク部２３を有するビット部１１と、基端側で動力源側の回転軸３ａに着脱自在に装着され、先端側でビット部１１を回転可能に支持するシャフト部１２と、シャフト部１２の先端部に設けられ、シャフト部１２の回転力を複数の切刃部２１に直接伝達する板状ばね１８と、を備え、板状ばね１８は、複数の切刃部２１を径方向外側に拡開するように移動させると共に、複数の切刃部２１を介してビット部１１を回転させる。【選択図】図２

Description

本発明は、主として、コンクリート等の躯体に穿孔した下穴の一部を拡径するための拡径用ドリルビットに関するものである。

従来、この種の拡径用ドリルビットとして、コンクリート等の躯体に穿孔したストレート形状の下穴に挿入して用いられ、下穴の最奥部を拡径するアンダーカットドリル装置が知られている（特許文献１参照）。
このアンダーカットドリル装置は、下穴に挿入される中空円筒状の筒体と、下穴の開口縁部に着座し、ベアリングを介して筒体を回転自在に支持する当て部材と、同軸上において筒体にスライド自在に係合し、筒体と一体回転するシャフトと、筒体の先端側に設けられ、外周面に４つのガイド溝を有する円錐台形状のコーン部と、シャフトの先端部に取り付けられ、各ガイド溝に係合する４つのアームと、４つアームの先端部外面に交互に設けた２つの切刃および２つのガイド部と、を備えている。
切刃およびガイド部は、シャフトを引き上げた状態で筒体の内側に位置している。下穴に挿入した筒体およびシャフトを一体回転させ、シャフトを下動させてゆくと、コーン部のガイド溝により４つのアームが下動しながら外側に開いてゆく。これにより、切刃が下穴の内周面を研削し、下孔の底部（最奥部）に拡径部を形成する。

特開２００５−２８０２４３号公報

このような従来のアンダーカットドリル装置では、切刃を有するアームをコーン部の外周面でガイドする構造となっているため、コーン部を筒体で支持せざるを得ず、構造が極めて複雑になる問題があった。また、シャフトの外側にアーム、コーン部および筒体を配置する構造となるため、全体が太径となり、比較的細径の下穴に使用することができない問題があった。

本発明は、単純な構造で、細径の下穴にも対応可能な拡径用ドリルビットを提供することをその課題としている。

本発明の拡径用ドリルビットは、躯体に穿孔した下穴に挿入して用いられ、下穴の一部を研削により拡径するための拡径用ドリルビットであって、下穴の一部を研削する複数の切刃部、複数の切刃部を径方向に移動自在に保持する切刃保持部、および切刃保持部を支持するシャンク部を有するビット部と、基端側で動力源側の回転軸に着脱自在に装着され、先端側でビット部を回転可能に支持するシャフト部と、シャフト部の先端部に設けられ、シャフト部の回転力を複数の切刃部に直接伝達する動力伝達部と、を備え、動力伝達部は、複数の切刃部を径方向外側に拡開するように移動させると共に、拡開した複数の切刃部を介してビット部を回転させることを特徴とする。

この構成によれば、ビット部を下穴に挿入した状態で、動力源を回転駆動させると、シャフト部を介して動力伝達部が回転する。この動力伝達部の回転により、ビット部の複数の切刃部は径方向外側に移動して拡開し、且つ拡開が規制された時点で回転に移行して、ビット部が回転する。すなわち、複数の切刃部は、拡開しつつ回転し、下穴の一部を研削し拡径させる。この場合、動力伝達部により、複数の切刃部の拡開と、ビット部（複数の切刃部）の回転とが連続して行われるため、構造を単純化することができる。また、下穴に挿入される複数の切刃部は、切刃保持部と共に径方向に集約して配置することができる。したがって、細径の下穴にも対応（拡径）させることができる。

この場合、動力伝達部は、基端側をシャフト部の先端部に取り付けられ、先端側で複数の切刃部の内面に係合するトーションばねを有していることが好ましい。

この構成によれば、トーションばねを介して複数の切刃部に、拡開のための動力と回転のための動力とが伝達される。このため、複数の切刃部による下穴の研削において負荷変動が生じても、この負荷変動を吸収することができる。したがって、下穴の研削を円滑に行うことができると共に、ビット部の耐久性を向上させることができる。

この場合、複数の切刃部は、１８０°点対称位置に配置した２つの切刃部で構成され、トーションばねは、シャフト部と同軸上に配設した板状のばねで構成され、板状のばねは、両面を２つの切刃部に挟まれた状態から、２つの切刃部を外側に押しやって拡開させつつ回転力を伝達することが好ましい。

この構成によれば、板状のばねを含む切刃部廻りをコンパクト且つ単純に構成することができる。また、下穴を研削するための２つの切刃部の拡開ストロークを、十分にとることができる。

また、切刃保持部は、下穴に嵌挿されると共に、ビット部において最も太径に形成された太径嵌合部を有していることが好ましい。

この構成によれば、ビット部の一部として回転する太径嵌合部が、下穴に嵌挿される径を有するため、これをビット部の回転ブレを防止する部材として機能させることができる。したがって、研削時の切刃部の回転が安定し、複数の切刃部による下穴の拡径を、短時間で円滑に行うことができる。

さらに、切刃保持部は、複数の切刃部を移動自在に保持する複数の切刃開口部を有し、各切刃部は、切刃開口部に対し径方向にスライド自在に係合する切刃本体と、切刃本体の基部側に設けられ、切刃保持部に対し抜け止めとなる抜止め部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、動力伝達部により径方向外側に移動する切刃部は、その切刃本体が切刃保持部の切刃開口部に案内されてスライド移動する。この場合、切刃本体が、切刃開口部に対し径方向にスライド自在に係合しているため、切刃本体は、径方向外側に平行移動する。これにより、下穴（の一部）を均一に研削することができる。また、抜止め部により、径方向外側に移動する切刃本体の移動端位置が規制されるため、切刃部の切刃保持部からの脱落を防止することができると共に、下穴の拡径寸法を一定にすることができる。なお、各切刃本体の先端面は断面円弧状に形成することが好ましい。このようにすれば、拡開が進むに従って、各切刃本体の研削部位が円弧状の周面全体から中間部分に移行する。すなわち、研削が進むに従って切刃部の摩擦抵抗が小さくなるため、研削を円滑に進めることができる。

一方、シャフト部は、動力源側の回転軸に着脱自在に装着されるシャフト本体と、シャフト本体から同軸上に先方に延在し、ビット部を回転可能に支持するビット支持部と、を有していることが好ましい。

この構成によれば、ビット部とビット支持部との間の適度な摩擦により、複数の切刃部に拡開力を作用させながら、ビット部を回転させることができる。これにより、複数の切刃部による下穴の拡径を、短時間で円滑に行うことができる。

この場合、シャフト本体に取り付けられ、下穴の開口縁部に当接してビット部の下穴への挿入深さを調整可能な調整アタッチメントを、更に備えることが好ましい。

この構成によれば、調整アタッチメントにより、ビット部の下穴への挿入深さを調整することができ、下穴の任意の深さ位置に対し拡径を行うことができる。

また、ビット部の先端部に冷却剤を供給するために、シャフト部は、軸心部に、ビット支持部の先端部に開放したシャフト内流路を有していることが好ましい。

この構成によれば、シャフト内流路を介して、動力源側からビット部（複数の切刃部）に冷却剤を供給することができる。これにより、下穴の拡径を円滑に且つ効率良く行うことができる。なお、冷却剤として、冷却液、圧縮エアー、冷却ガス等を用いることが好ましい。

実施形態に係る拡径用ドリルビットを穿孔装置に装着した状態の外観図である。 第１実施形態に係る拡径用ドリルビットの構造図である。 拡径用ドリルビットのビット部廻りの斜視図である。 拡径用ドリルビットのビット部廻りの分解構造図（ａ）および断面図（ｂ）である。 拡径用ドリルビットの拡径動作を示す説明図である。 第１実施形態の第１変形例（ａ）および第２変形例（ｂ）に係る切刃部廻りの構造図である。 第２実施形態に係る拡径用ドリルビットの構造図である。 第３実施形態に係る拡径用ドリルビットの構造図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る拡径用ドリルビットについて説明する。この拡径用ドリルビットは、主として、アンカーを打ち込むためにコンクリートや石材等の躯体に形成した下穴に対し、その一部を拡径するものであり、打ち込んだアンカーの引抜き強度を高め得るものである。ダイヤモンドコアドリル等で穿孔したストレート形状の下穴は、微小な軸ブレにより開口部側が広く奥側が狭く穿孔され、実質上、微小なテーパー形状となる。このため、打ち込んだアンカーに、地震等による大きな力が繰り返し加わると、経時的に引抜き強度が低下する。拡径用ドリルビットは、このようなアンカーの経時的な引抜き強度の低下を防止すべく、下穴と同様の作業要領で下穴の一部を拡径するものである。

図１は、拡径用ドリルビットを穿孔装置に装着した状態の外観図である。同図に示すように、穿孔装置１は、手持ちの電動ドリル２と、電動ドリル２に装着した冷却液アタッチメント３とを有し、この冷却液アタッチメント３に拡径用ドリルビット１０が装着される。すなわち、拡径用ドリルビット１０は、動力源を構成する穿孔装置１（電動ドリル２）の冷却液アタッチメント３における回転軸３ａに着脱自在に装着して用いられる。

この回転軸３ａには、冷却液の流路が形成される一方、冷却液アタッチメント３は、図外の冷却液供給装置が接続されており、冷却液は、この冷却液供給装置から冷却液アタッチメント３を介して拡径用ドリルビット１０の先端部に供給される。実施形態の穿孔装置１では、冷却液アタッチメント３に穿孔用ドリルビット（例えば、ダイアモンドコアビット）を装着して下穴Ｈを穿孔した後、穿孔用ドリルビットに代えて拡径用ドリルビット１０を装着し、下穴Ｈの最奥部Ｈａを拡径するようにしている。

図２は、第１実施形態に係る拡径用ドリルビット１０の構造図である。同図に示すように、拡径用ドリルビット１０は、先端部で下穴Ｈの拡径を行うビット部１１と、基端側で穿孔装置１の回転軸３ａ（冷却液アタッチメント３）に着脱自在に装着され、先端側でビット部１１を回転自在に支持するシャフト部１２と、シャフト部１２の先端部に設けられ、シャフト部１２の回転力をビット部１１に伝達する動力伝達部１３と、を備えている。

シャフト部１２は、冷却液アタッチメント３の回転軸３ａに着脱自在に装着されるシャフト本体１５と、シャフト本体１５から同軸上に先方に延在し、ビット部１１を滑り軸受の形式で回転自在に支持するビット支持部１６と、を有している。また、動力伝達部１３は、ビット支持部１６の先端部に取り付けられ、トーションばねの機能を奏する板状ばね１８で構成されている。

一方、ビット部１１は、下穴Ｈを研削する複数（実施形態のものは２つ）の切刃部２１と、２の切刃部２１を径方向に移動自在に保持する切刃保持部２２と、切刃保持部２２を介して複数の切刃部２１を支持するシャンク部２３と、を有している。そして、ビット部１１は、シャンク部２３の部分で、シャフト部１２のビット支持部１６に回転自在に装着され、この状態で、２の切刃部２１は、上記の板状ばね１８の先端部を挟むように配設されている。

この拡径用ドリルビット１０では、ビット部１１を下穴Ｈに挿入した状態で、穿孔装置１により拡径用ドリルビット１０を回転させると、シャフト部１２と共に、シャフト部１２（ビット支持部１６）の先端部に取り付けられた板状ばね１８が回転し、この板状ばね１８の回転により、２つの切刃部２１が同時に径方向外側に拡開（移動）する。２つの切刃部２１が拡開した次の瞬間、下穴Ｈの周壁に接触した２つの切刃部２１により板状ばね１８の回転が規制され、２つの切刃部２１を介して、ビット部１１全体が回転する（図５参照）。

シャフト本体１５は、冷却液アタッチメント３の回転軸３ａに着脱自在に装着される本体太径部３１と、本体太径部３１の先端に設けられ、ビット支持部１６を支持する本体細径部３２と、を有している。本体太径部３１は、その小口に窪入形成した雌ねじ部３４を有し、この雌ねじ部３４が、冷却液アタッチメント３の回転軸３ａの雄ねじ部（図１参照）に螺合される。図示しないが、本体太径部３１にはスパナ用の工具掛け部が形成されており、シャフト部１２は、雌ねじ部３４の部分で冷却液アタッチメント３、すなわち穿孔装置１に着脱自在に装着される。なお、冷却液を使用しない場合には、拡径用ドリルビット１０を電動ドリル２に直接装着することも可能である。

ビット支持部１６は、ビット部１１をシャンク部２３の部分で回転自在に支持する支持軸部３６と、支持軸部３６に連なり、板状ばね１８を支持するばね取付け部３７と、を有している。支持軸部３６とシャンク部２３との間には、基部側および先端側の２箇所にそれぞれＯリング３８が介設されている。この２つのＯリング３８により、ビット部１１に供給される冷却液がシールされ、且つビット部１１が支持軸部３６に着脱自在に装着されている。なお、Ｏリング３８は、１つでもよい。

ばね取付け部３７の先端部には、板状ばね１８を取り付けるための割スリット３９が形成され、板状ばね１８は、その基端部を割スリット３９に差し込んだ状態で固定されている。板状ばね１８は、捻じり方向にばね力を有して長方形に形成され、シャフト部１２と同軸上において、割スリット３９から２つの切刃部２１の位置まで延びている。

詳細は後述するが、板状ばね１８の先端部は、２つの切刃部２１に挟まれるように配設されており、板状ばね１８が回転を開始すると、その先端部の一方の辺が一方の切刃部２１を、他方の辺が他方の切刃部２１を、それぞれ外方に押し出す。外方に押し出された２つの切刃部２１は、下穴Ｈの周壁に突き当たるが、この瞬間２つの切刃部２１には、板状ばね１８から付勢力と回転力が作用する。

これにより、ビット部１１全体が回転を開始し、２つの切刃部２１による下穴Ｈの研削が開始される。回転する２つの切刃部２１は、常に板状ばね１８から径方向外側に移動する力（回転力）を受けており、研削が持続する。このように、２つの切刃部２１には、板状ばね１８による付勢力と回転力が作用するため、各切刃部２１に生ずる拡開開始時のショックや、研削時に切刃部２１が受ける負荷変動が適切に吸収される。

一方、シャフト部１２を構成する本体太径部３１、本体細径部３２、支持軸部３６およびばね取付け部３７は、ステンレスやスチール等により一体に形成され、その軸心部には、冷却液用のシャフト内流路４１が形成されている。シャフト内流路４１は、基端側で冷却液アタッチメント３に連通すると共に、先端側でばね取付け部３７に形成した横孔４２（径方向に貫通）を介してビット部１１内に開放されている。横孔４２から放出された冷却液は、ビット部１１の切刃保持部２２およびシャンク部２３の内側に構成されたビット内流路４３に流入する。このように、シャフト部１２を冷却液アタッチメント３の回転軸３ａに装着すると、このシャフト内流路４１を介して、ビット部１１の先端部に冷却液の通液が可能となる。

図２、図３および図４に示すように、ビット部１１は、シャフト部１２（ビット支持部１６）に装着したシャンク部２３と、シャンク部２３の先端に設けた円筒状の切刃保持部２２と、切刃保持部２２に保持された２つの切刃部２１と、を有している。この場合、切刃保持部２２は、２つの切刃部２１を装着した状態で、シャンク部２３の先端部に取り付けられている。

シャンク部２３は、先端部内面に雌ねじ５１を有して円筒状に形成され、基端側の半部で、シャフト部１２（ビット支持部１６）の支持軸部３６に装着されている。シャンク部２３の基端側の半部は、上記の２つのＯリング３８を介在させた状態で、支持軸部３６に対し回転可能に支持され、且つ軸方向から着脱自在に装着されている。詳細は後述するが、支持軸部３６（シャフト部１２）の回転開始時には、シャンク部２３は滑って、切刃部２１の拡開を許容しつつ、ほぼ支持軸部３６と一体回転する。

切刃保持部２２は、フランジ状の太径嵌合部５２と、太径嵌合部５２に連なり、２つの切刃部２１を保持する円筒保持部５３と、円筒保持部５３に連なる円筒ねじ部５４と、を有している。また、切刃保持部２２は、太径嵌合部５２の中心部先端に設けた尖塔部５５と、円筒保持部５３に形成した２つの切刃開口部５６と、円筒ねじ部５４に形成され、２つの切刃開口部５６に連なる２つの装着開口部５７と、を有している。

この場合、太径嵌合部５２、円筒保持部５３、円筒ねじ部５４および尖塔部５５は、一体に形成されている。シャンク部２３の先端側半部、円筒保持部５３および円筒ねじ部５４の内側は、上記のシャフト内流路４１に連なるビット内流路４３として機能する。ビット内流路４３に導入された冷却液は、切刃開口部５６と切刃部２１の隙間から下穴Ｈ内に放出される。なお、冷却液に代えて、圧縮エアーや冷却ガスを用いることも可能である。

太径嵌合部５２は、下穴Ｈに嵌挿されると共に、ビット部１１において最も太径に形成されている。すなわち、太径嵌合部５２は、非拡開状態の２つの切刃部２１やシャンク部２３より僅かに太径に形成され、且つ下穴Ｈ（の最奥部Ｈａ）より僅かに細径に形成されている。ビット部１１を下穴Ｈに挿入すると、尖塔部５５が下穴Ｈの穴底に突き当たり、太径嵌合部５２が下穴Ｈの最奥部Ｈａに位置する。この状態で、ビット部１１が回転すると、太径嵌合部５２は、尖塔部５５を回転中心として、下穴Ｈに嵌挿された状態で回転する。この場合、太径嵌合部５２に対し、下穴Ｈが、冷却液を潤滑剤とした軸受として機能し、ビット部１１の回転ブレが防止される。これにより、２つの切刃部２１による下穴Ｈ（拡径部）の研削が円滑に行われる。

円筒保持部５３は、シャンク部２３と略同径に形成されている。そして、２つの切刃開口部５６は、円筒保持部５３の周方向において１８０°点対称位置に形成されている。円筒保持部５３の内面には、２つの切刃開口部５６に連なる矩形断面のガイド室５８が構成されており、このガイド室５８に板状ばね１８が臨むと共に、板状ばね１８を挟むようにして各切刃部２１の基端が対峙している。詳細は後述するが、各切刃部２１は、切刃本体６１と抜止め部６２とで構成されており、切刃本体６１が切刃開口部５６に、且つ抜止め部６２がガイド室５８に、それぞれガイドされて径方向に外側にスライド移動（拡開）する。また、抜止め部６２が、ガイド室５８と切刃開口部５６との間の段部５９に当接することで、切刃部２１の径方向外側への移動端位置が規制されるようになっている。

円筒ねじ部５４は、円筒保持部５３より細径に形成され、外周面に雄ねじ５４ａが形成されている。また、２つの装着開口部５７は、円筒ねじ部５４の基端から円筒保持部５３に向かって切り込むようにして形成されている。さらに、２つの装着開口部５７は、円筒保持部５３の２つの切刃開口部５６に連通しており、各切刃部２１は、円筒ねじ部５４の基端、すなわち小口からスライドさせるようにして、円筒保持部５３に装着される。

この状態で、円筒ねじ部５４をシャンク部２３の雌ねじ５１に螺合することにより、切刃保持部２２がシャンク部２３に取り付けられ、２つの切刃部２１が切刃保持部２２に保持された状態となる。これにより、切刃部２１が目減りして、交換する必要が生じた場合には、シャンク部２３から円筒保持部５３を外して、切刃部２１の交換が行われる。

なお、本実施形態では、切刃保持部２２とシャンク部２３とを別体とし、ねじ接合するようにしているが、切刃保持部２２とシャンク部２３とを一体に形成してもよい（円筒ねじ部５４無し）。かかる場合には、切刃保持部２２において、円筒保持部５３と太径嵌合部５２（尖塔部５５を含む）とを別体とし、円筒保持部５３に切刃部２１を装着してから、円筒保持部５３に太径嵌合部５２を溶着（例えば、溶接やろう接）するようにする。この場合には、切刃部２１の目減りに対し、ビット部１１全体として交換することとなる。

各切刃部２１は、外周面（円弧面）が円筒保持部５３の外周面と面一となるように設けた切刃本体６１と、切刃本体６１の基端に設けた抜止め部６２と、を有している。抜止め部６２は、ガイド室５８と切刃開口部５６との間の段部５９により抜け止めとなるように、切刃本体６１より広幅に形成されている。そして、径方向において、切刃本体６１が切刃開口部５６にスライド自在に係合し、抜止め部６２がガイド室５８の内壁面にスライド自在に係合している。

これにより、切刃保持部２２に保持された２つの切刃部２１は、板状ばね１８の初期の角度回転（９０°未満）を受けて、径方向外側に押し出されるようにして拡開する。実施形態の切刃部２１（切刃本体６１）は、研削による目減りを考慮して十分な突出長さを有しており、拡径部の研削を時間管理（１０秒程度）で行うようにしている。したがって、研削時に抜止め部６２が段部５９と当接するようになったら、切刃部２１を交換（寿命）することとなる。なお、実施形態における下穴Ｈの拡径は、アンカーの引抜き強度を高めるものであるため、拡径寸法は微小であってもよい。したがって、拡径に要する切刃部２１のスライド移動は、０．１〜２ｍｍ程度（時間管理）とすることが好ましい。

切刃本体６１は、ダイヤモンドの切刃で構成されており、研削時の目減りに対応できる突出方向の長さを有している。また、切刃本体６１の外周面は、円筒保持部５３と同径の円弧状を為すため、拡開が進むに従って、その研削部位が円弧状の周面全体から中間部分に移行する（図５参照）。すなわち、研削が進むに従って切刃本体６１の摩擦抵抗が小さくなるため、研削を円滑に進めることができる。また、研削初期における研削抵抗を小さくすべく、切刃本体６１の周方向の先端側（回転方向の先端側）は、面取り形状とすることが好ましい。なお、周方向において、２つの切刃部２１が初期状態にあるこの部分の径は、下穴Ｈの径より０．５〜１．０ｍｍ程度細径に形成されている。

次に、図１および図５を参照して、拡径用ドリルビット１０による下穴Ｈの拡径作業について説明する。この拡径作業では、予め対象となるコンクリート躯体Ａ等にストレートの下穴Ｈが形成されているものとする。なお、この場合のコンクリート躯体Ａには、コンクリート製の外壁、内壁、スラブの他、基礎や梁等が含まれる。下穴Ｈは、例えば上記の穿孔装置１にダイアモンドコアビットを装着した穿孔作業により形成される。

拡径作業では、先ず穿孔装置１に拡径用ドリルビット１０を装着し、そのビット部１１を下穴Ｈに挿入する（図５（ａ）参照）。ビット部１１の尖塔部５５を下穴Ｈの穴底に突き当てるように挿入したら、電動ドリル２を駆動して拡径用ドリルビット１０を回転させる。また同時に或いは相前後して、シャフト内流路４１およびビット内流路４３を介して、切刃部２１に冷却液を供給する。

拡径用ドリルビット１０（シャフト部１２）が回転すると、先ず板状ばね１８が回転し、２つの切刃部２１を瞬時に外側に拡開する（図５（ｂ）参照）。２つの切刃部２１が下穴Ｈの周壁に接触すると、板状ばね１８の回転力が、２つの切刃部２１に直接伝達され、ビット部１１も太径嵌合部５２を回転ガイドにして回転する。これにより、回転するビット部１１の切刃本体６１が、下穴Ｈの内面を研削し、下穴Ｈの最奥部Ｈａが拡径されてゆく。やがて、所定時間の経過を経て、下穴Ｈの最奥部Ｈａが所定の寸法に拡径される。

ここで作業者は、電動ドリル２をＯＦＦし、拡径用ドリルビット１０の回転を停止させる（冷却液の供給も停止）。拡径用ドリルビット１０が停止したら、ビット部１１を逆方向に僅かに回転させて（手動）板状ばね１８と２つの切刃部２１との係合を解き、ビット部１１を下穴Ｈから引き抜くようにする。

このように、第１実施形態では、ビット部１１を下穴Ｈに挿入し回転させるだけで、下穴Ｈの最奥部Ｈａを簡単且つ短時間で拡径することができる。また、複数の切刃部２１を、板状ばね１８により拡開させる構成であるため、装置構成を単純化することができる。さらに、２つの切刃部２１は、切刃保持部２２と共に径方向に集約して配置することができるため、細径の下穴Ｈに対しても適切な拡径を行うことができる。一方、シャフト部１２からビット部１１への回転動力の伝達を、板状ばね１８により行うようにしているため、２つの切刃部２１の拡開を無理なく行うことができると共に、研削時の負荷変動も適切に吸収することができる。

次に、図６を参照して、ビット部１１の複数の変形例について説明する。
図６（ａ）の第１変形例に係るビット部１１では、各切刃部２１が、ダイヤモンドの切刃で構成された切刃本体６１と、切刃本体６１の内側に突設されたリブ部６３と、リブ部６３に設けた抜止め部６２と、を有している。切刃本体６１は、断面円弧状に形成されており、リブ部６３が、切刃開口部５６に対し径方向にスライド自在に係合している。なお、切刃本体６１に対し、リブ部６３および抜止め部６２を軸方向において同寸法としてもよいし、リブ部６３および抜止め部６２を短く形成してもよい。

図６（ｂ）の第２変形例に係るビット部１１では、動力伝達部１３が、棒状の捻じりばね７１と、捻じりばね７１の先端に設けた切刃係合部７２とを有している。切刃係合部７２の両端部には、各切刃部２１に係合する一対の係合ピン７３が設けられている。一方、各切刃部２１には、その上下中間位置に切刃係合部７２が臨む凹溝２１ａが形成されている。また、抜止め部６２には、係合ピン７３が係合するスライド溝６２ａが形成されている。

捻じりばね７１を介して、切刃係合部７２が角度回転すると、一対の係合ピン７３が２つの切刃部２１を径方向外側に押し出しながら、スライド溝６２ａ内を延在方向に移動する。これにより、２つの切刃部２１は拡開する。この変形例では、スライド溝６２ａに係合する係合ピン７３により、２つの切刃部２１は確動的に移動するため、抜止め部６２や上記の段部５９による抜止め構造を省略することもできる。

次に、図７を参照して、第２実施形態に係る拡径用ドリルビット１０Ａにつき、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。同図に示すように、この拡径用ドリルビット１０Ａは、ビット部１１が、シャフト部１２のばね取付け部３７に回転自在に支持されている。すなわち、シャンク部２３の基端部は厚肉形成されており、この部分で、ビット部１１はばね取付け部３７の上半部に回転自在に装着されている。

この構成では、ビット部１１をコンパクトに構成することができる。また、この場合にも、太径嵌合部５２によりビット部１１の回転ブレが防止されるため、下穴Ｈの拡径を円滑に行うことができる。なお、この実施形態では、上記したように、切刃保持部２２とシャンク部２３とを一体に形成すると共に、太径嵌合部５２を別体とし、切刃部２１を装着してから、太径嵌合部５２を溶着することが好ましい。

次に、図８を参照して、第３実施形態に係る拡径用ドリルビット１０Ｂにつき、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。同図に示すように、この拡径用ドリルビット１０Ｂは、下穴Ｈの最奥部Ｈａを拡径する第１実施形態の拡径用ドリルビット１０と異なり、下穴Ｈの任意の深さ位置を拡径することを意図している。このため、第３実施形態の拡径用ドリルビット１０Ｂは、ビット部１１の下穴Ｈへの挿入深さを調整可能な調整アタッチメント８０を、更に備えている。

調整アタッチメント８０は、シャフト部１２に螺合する円筒状のアタッチメント本体８１と、アタッチメント本体８１に隣接してシャフト部１２に螺合する止めねじ部８２と、アタッチメント本体８１の先端部に設けた円環状の回転受容部８３と、を有している。

シャフト部１２の外周面には、雄ねじが形成されており、これに対応してアタッチメント本体８１の内周面および止めねじ部８２の内周面には、雌ねじが形成されている。シャフト部１２に対し、止めねじ部８２を深く螺合した後、アタッチメント本体８１を螺合してビット部１１の下穴Ｈへの挿入深さを調整する。調整が完了したら、アタッチメント本体８１が緩まないように、止めねじ部８２を戻してアタッチメント本体８１に接するように締め付ける。なお、シャフト部１２の外周面には、挿入深さを指標する目盛を形成しておくことが好ましい。

回転受容部８３は、例えばスラスト軸受で構成されており、下穴Ｈの開口縁部に当接するようになっている。アタッチメント本体８１および止めねじ部８２は、シャフト部１２と共に回転するが、回転受容部８３によりこの回転を縁切りし、下穴Ｈの開口縁部に回転動力が伝達しないように構成されている。

このような構成では、アタッチメント本体８１のねじ込み深さにより、ビット部１１の下穴Ｈへの挿入深さを調整することができる。すなわち、下穴Ｈの任意の深さ位置に拡径部分を形成することができる。

なお、本実施形態では、切刃部２１の個数を２つとしたが、３つ以上であってもよい。一方、冷却液に代えて、圧縮エアーや冷却ガスを用いる場合には、冷却液アタッチメント３に冷却液供給装置に代えて圧縮エアー供給装置（コンプレッサー等）を接続するか、或いは冷却液アタッチメント３に代えて、液化ガス等のガスボンベを搭載可能な冷却ガスアタッチメントを用いるようにする。

１ 穿孔装置、２ 電動ドリル、３ 冷却液アタッチメント、３ａ 回転軸、１０，１０Ａ，１０Ｂ 拡径用ドリルビット、１１ ビット部、１２ シャフト部、１３ 動力伝達部、１５ シャフト本体、１６ ビット支持部、１８ 板状ばね、２１ 切刃部、２２ 切刃保持部、２３ シャンク部、４１ シャフト内流路、４３ ビット内流路、５２ 太径嵌合部、５３ 円筒保持部、５４ 円筒ねじ部、５５ 尖塔部、５６ 切刃開口部、５９ 段部、６１ 切刃本体、６２ 抜止め部、８０ 調整アタッチメント、Ａ コンクリート躯体、Ｈ 下穴、Ｈａ 最奥部

Claims (8)

1. 躯体に穿孔した下穴に挿入して用いられ、前記下穴の一部を研削により拡径するための拡径用ドリルビットであって、
   前記下穴の一部を研削する複数の切刃部、前記複数の切刃部を径方向に移動自在に保持する切刃保持部、および前記切刃保持部を支持するシャンク部を有するビット部と、
   基端側で動力源側の回転軸に着脱自在に装着され、先端側で前記ビット部を回転可能に支持するシャフト部と、
   前記シャフト部の先端部に設けられ、前記シャフト部の回転力を前記複数の切刃部に直接伝達する動力伝達部と、を備え、
   前記動力伝達部は、前記複数の切刃部を径方向外側に拡開するように移動させると共に、拡開した前記複数の切刃部を介して前記ビット部を回転させることを特徴とする拡径用ドリルビット。
2. 前記動力伝達部は、基端側を前記シャフト部の先端部に取り付けられ、先端側で前記複数の切刃部の内面に係合するトーションばねを有していることを特徴とする請求項１に記載の拡径用ドリルビット。
3. 前記複数の切刃部は、１８０°点対称位置に配置した２つの切刃部で構成され、
   前記トーションばねは、前記シャフト部と同軸上に配設した板状のばねで構成され、
   前記板状のばねは、両面を前記２つの切刃部に挟まれた状態から、前記２つの切刃部を外側に押しやって拡開させつつ回転力を伝達することを特徴とする請求項２に記載の拡径用ドリルビット。
4. 前記切刃保持部は、前記下穴に嵌挿されると共に、前記ビット部において最も太径に形成された太径嵌合部を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の拡径用ドリルビット。
5. 前記切刃保持部は、前記複数の切刃部を移動自在に保持する複数の切刃開口部を有し、
   前記各切刃部は、前記切刃開口部に対し径方向にスライド自在に係合する切刃本体と、前記切刃本体の基部側に設けられ、前記切刃保持部に対し抜け止めとなる抜止め部と、を有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の拡径用ドリルビット。
6. 前記シャフト部は、前記動力源側の回転軸に着脱自在に装着されるシャフト本体と、
   前記シャフト本体から同軸上に先方に延在し、前記ビット部を回転可能に支持するビット支持部と、を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の拡径用ドリルビット。
7. 前記シャフト本体に取り付けられ、前記下穴の開口縁部に当接して前記ビット部の前記下穴への挿入深さを調整可能な調整アタッチメントを、更に備えたことを特徴とする請求項６に記載の拡径用ドリルビット。
8. 前記ビット部の先端部に冷却剤を供給するために、
   前記シャフト部は、軸心部に、前記ビット支持部の先端部に開放したシャフト内流路を有していることを特徴とする請求項６または７に記載の拡径用ドリルビット。
   
   

Images