JP2016007852A - 集塵機用接続具 - Google Patents

Abstract

【課題】コアドリルによる穿孔時、簡便な構造で効率良く集塵可能な、且つ長寿命の集塵機用接続具を提供する。【解決手段】接続具内部に連通する回転中空管に回転軸に対し傾斜した穴４を設けると共に、ベアリング収納空間３を閉鎖する構造の接続具としたことにより、簡便な構造で、効率良い集塵を可能とした。吸引手段１により吸引される空気は、コアドリルのシリンダー６外面からコアドリルの刃先７周辺を経由して、シリンダー６内面、ヘッド部５或いはヘッド部５に結合した回転中空管内部並びにヘッド部５或いはヘッド部５に結合した回転中空管に設けた穴４を通過して接続具内部３に導入された後、吸引手段１に連通する配管へ排出される。【選択図】図１

Description

本発明は、特に道路、橋梁、建築物等を構成するコンクリート、レンガなどの構造材料を対象に、所定の寸法の円柱形状の試料を採取する、或いは工事に必要なコア抜きのために土木建築分野で広く使用されているコアドリルによる穿孔の際、生成する粉塵を除去するために用いられる集塵機用接続具に関する。

従来のコアドリルを用いる穿孔の際には、コアドリルの穿孔刃周辺に水を循環させ、水で刃先の冷却を行うと共に、生成する粉塵を水中に懸濁させ回収する方法が主として利用されてきた。
しかし、水を循環させるためには水の導管が必要であり、コアドリルを含む穿孔装置の構造が複雑となるばかりでなく、容量も大きくなるという不都合があった。
この不都合を解消するため、水を使用しない乾式の穿孔方法が利用されるようになり、生成する粉塵飛散防止のための粉塵防止カバー（特許文献１）、集塵方法とその装置（特許文献２）などの提案がなされている。

特許文献１、特許文献２は共に被穿孔構造材の表面に集塵カバー或いは集塵装置を配置しており、集塵はコアドリルの外面部分を経由して実施されるため、集塵効率が十分ではなく、流動する刃先の冷却効果も劣るものであった。
他の方法として、図−１に示すようなコアドリルの回転軸に接続する回転中空管の内部に連通する穴を設けた集塵機用接続具が提案、市販されている。この方法によれば、集塵装置は簡便で、小型にすることが可能であり、有利である。
しかし、この場合には真空ポンプのような吸引手段及びそれに結合された導管に接合された接続具に連通する回転中空管の穴が回転中空管の回転軸に対して垂直方向に設けられているため、回転中空管の機械的強度との兼ね合いから穴の数に制約があり、全体の穴面積も制約を受ける。即ち、流通する空気量が少量となり、集塵効果が満足いくものではなかった。
この方法には他に、コアドリルを回転させる回転軸及び回転中空管がスムーズに回転するよう接続具に配置されるベアリングに粉塵が堆積し、作業中急停止するという危険があるため、頻繁にベアリングの交換をするか、或いは接続具の清掃が必要という不都合があった。
また流通する空気量が少ないことから刃先の冷却効果も十分とは云えなかった。
特開２０１０−４６８２９Ａ 特開平１１−２４５１１０

本発明は、前記の現状を考慮し、コアドリル内面及び回転中空管内を流通する空気量の増大を図ることを第１の目的とし、更に接続具に配置するベアリングの目詰まりの低減を図ることを第２の目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、接続具に連通する回転中空管の穴の方向を、回転中空管に平行な回転軸に対し、傾斜するように設置した。穴の方向を傾斜させたことにより、接続具及びそれに隣接する回転中空管の容量を増大させることなく、機械的強度を保持したまま穴数の増大が可能となった。言い換えれば、回転中空管外壁部分の穴面積を大幅に増大することが可能となった。
その結果として、コアドリルの外面から刃先を経由して流通する空気量が著しく増大し、流速も増大したことから集塵効果が向上すると共に、刃先の冷却効果も改良された。
本発明の第二の特徴は、接続具の壁の一部及び回転中空管の壁の一部を積層させるような形で、接続具のベアリングが収納される空間を閉鎖したことにある。この構造により、飛散する粉塵のベアリング近傍への接近が阻止され、目詰まりの軽減に伴い、ベアリングの寿命が大幅に改善された。ベアリングの目詰まり防止には、前述の空気流通量の増大も少なからず貢献している。

本発明の利点は次の通りである。第１の利点は、回転中空管に傾斜した穴を設けたことにより回転中空管の容量増大なしに、言い換えれば肉厚増大、補強構造の付加等を行うことなしに穴数を増加することができた点にある。穴数の増大は、回転中空管の外面に設けられる穴面積の増大を意味し、吸引時の風量の増大、風速の増大を結果する。これにより粉塵の飛散が大幅に抑制され、また風量の増大により刃先の冷却が促進される。第２の利点は風量の増大及び風速の増大により、ベアリング部分への粉塵の体積が減少したことである。第３の利点は、ベアリングを収納する空間部を接続具の壁の一部及び回転中空管の壁の一部を重ね合わせるようにして閉鎖したことにより、ベアリング部分への粉塵の侵入が著しく減少したことである。その結果、ベアリングの目詰まりにより接続具が回転中空管と一緒に回転するような危険が減ると共に、ベアリングの交換頻度或いは接続具の清掃作業の削減が可能となった。第４の利点は、接続具の交換或いは清掃作業が削減された結果、単位時間当たりの穿孔回数が大幅に増大し、作業効率向上に繋がったことである。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は従来市販されていたスイーベルと称される接続具の横断面概念説明図である。回転駆動源と連携する回転軸及びコアドリルのヘッド部とが回転中空管を介して接続されており、この回転中空管の周囲に集塵機に連通する接続具が配置されている。回転中空管に設けられた穴は回転中空管に対して垂直方向に延在している。
図２は本発明の接続具の横断面概念図である。回転中空管の穴は回転中空管の回転軸に対して傾斜して設けられている。この傾斜の角度は任意に選ぶことが可能で通常は、３０°〜８０°、好ましくは５０°〜６０°である。
ベアリングが収納される空間は回転中空管の壁の一部及び接続具の壁の一部により閉鎖されており、粉塵の侵入を防いでいる。
回転中空管を形成する材料は、通常使用されている鋼材が使用される。接続具は鋼材、或いは場合によりプラスチック材料を使用することもできる。
接続具はコアドリルヘッド部の寸法に合わせて製造されるため、一般には１つのタイプであらゆるコアドリルに対応可能である。

穿孔刃の外径１４０ｍｍで、ヘッド部の外径４２ｍｍであるコアドリルに、回転二重管及び図１に示した接続具を装備して、コンクリート舗装道路仕様のコンクリートブロックの穿孔を実施した。穿孔深度は３００ｍｍである。接続具には真空ポンプを接続し、発生する粉塵を吸引した。この作業を３回実施した段階で、ベアリング部分への粉塵堆積が原因で、接続具のベアリングの機能が阻害される現象を生じた。

回転二重管の穴が８個の、図２のタイプの回転二重管及び接続具を使用した以外は実施例１と同様な試験を実施した。作業を３回実施した段階では、ベアリング機能に何ら問題はなく、接続具のスイーベル性、回転性は極スムーズであった。この作業を７回実施したところ、実施例１で認められたベアリング機能の阻害現象が生じた。

従来市販されている接続具の一実施例の横断面概略説明図である。 本発明における接続具の一実施例の横断面概略説明図である。

本発明の集塵機用接続具は、道路、橋梁、建築物等を構成するコンクリート、レンガなどを対象に、所定の大きさの円柱状試料の採取、或いは工事に必要なコア抜きに利用されるコアドリルに装備されることにより、環境保持に大いに貢献できる。

１ 吸引手段
２ コアドリルの駆動手段
３ ベアリングが配置される空間
４ 回転中空管の穴
５ コアドリルのヘッド部
６ コアドリルのシリンダー部
７ コアドリルの刃先

Claims (4)

1. コアドリルのヘッド部或いは該ヘッド部に結合する中空管と連携する集塵機用接続具であって、接続具内部へ連通するヘッド部或いは該ヘッド部に接続する中空管に設けられた穴が回転軸に対して傾斜していることを特徴とする集塵機用接続具。
2. 接続具に配置されるベアリングが収納される空間を、接続具の壁の一部及び回転中空管の壁の一部とで閉鎖する構造を特徴とする第１項記載の集塵機用接続具。
3. 吸引手段により吸引される空気は、コアドリルのシリンダー外面からコアドリルの刃先周辺を経由して、シリンダー内面、ヘッド部或いはヘッド部に結合した回転中空管内部並びにヘッド部或いはヘッド部に結合した回転中空管に設けた穴を通過して接続具内部に導入された後、吸引手段に連通する配管へ排出されることを特徴とする第１項及び第２項記載の集塵機用接続具。
4. コアドリルのヘッド部或いは回転中空管に設けられる穴は、回転軸に対して３０〜８０°、好ましくは５０〜６０°傾斜していることを特徴とする第１項、第２項及び第３項記載の集塵機用接続具。