JP3593335B2 - コアドリルのコア体ロック装置とそれに使用するコア体 - Google Patents

Description

〔技術分野〕
本発明は、円筒状のコア体とそれを取着する基体を有するコアドリルの、該コア体を基体に取着しロックする「コア体ロック装置」とそれに使用される「コア体」に関するものである。さらに詳しくは、円筒状のコアドリルのコア体と基体とを分離可能にしたコアドリルにおいて、基体とコア体の結合状態が衝撃等によって損なわれることなく強固に固定され、コンクリートや石材等の被切削物を穿孔するのに好適な、コアドリルのコア体ロック装置とこれに使用するコア体に関する。
〔技術背景〕
従来より、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア体を用いて大径の孔を穿孔するコアドリルが広く実用されている。
この種のコアドリルは、コア体と基体から構成されている。上記基体は、上部にシャンクを有する基体の下部に取着部と、該取着部周りに、段部を有する肩部を具備したコア体取付け部と、該コア体取付け部の外周面の複数個所に、縦溝部とそれに連続する横溝部からなる外から見て鈎状になった断面凹状の係合溝と、コア体との結合状態を保持すべく、基体側の取着部の上記係合溝の横溝部内に、圧縮ばねで付勢されて突出し上記係合突起を係合終点に保持する制止ボールとを、有する。一方、上記コア体は、下端縁に穿孔刃を有する円筒状のコア体の上端部内周面から内方へ向けて、上記係合溝に対応した突設された係合突起を有する。そして、基体へのコア体の結合は、上記コア体上端部を、基体のコア体取付け部に挿着して、上記コア体側の係合突起を、基体側の係合溝に係合させ、その際、上記制止ボールを圧縮ばねの付勢力に抗して係合突起を通過させて、基体とコア体との結合をおこなう。
このような先行技術としては、例えば、日本国の実公平７−３９５２７号公報に記載のものがある。
そして、上述のような構成のコアドリルは、基体とコア体の結合・分離が簡単にできるので、電気ドリル等のドリル機器の切削工具として使用した場合、コンクリート材や石材等の穿孔作業後に両者を分離してコア体内に残る切削塊を容易に抜き取ることができる点等で、優れている。
ところが、上述した基体とコア体の結合・分離ができる構成のコアドリルは、一定の回転動作だけで被穿孔物に対して穿孔を行う場合、穿孔作業中に基体とコア体の結合状態が、上記鉤状になった係合溝と上記制止ボールの配置によって、安定的に維持されるという点では優れているが、ドリル機器の一種である「回転ハンマードリル」の切削工具として使用して、コンクリートや石材等に対して穿孔作業をおこなう場合には、以下のような不都合がある。つまり、上記「回転ハンマードリル」の場合、ドリル機器側からコアドリル側に、回転とともに軸方向への周期的な打撃を付与するため、穿孔作業中に衝撃的な力が切削工具側に作用して、基体とコア体との結合をがた付かせ、該基体とコア体との結合状態を不安定にする。
また、最近では、回転を急激に停止させる構造のブレーキ付き電気ドリルが市販されており、この種の電気ドリルに使用した場合に、回転中に急ブレーキがかかると回転の慣性によって、基体とコア体の結合状態が不安定になる。
本発明は、上記現況に鑑みおこなわれたもので、上述のような不都合のないコアドリルのコア体ロック装置とそれに使用するコア体を提供することを目的とする。
〔発明の開示〕
上記技術的課題を解決すべく本第１の発明にかかるコアドリルのコア体ロック装置は、上部にシャンクを有する基体の下部に取着部を形成し、該取着部外周に、段部からなる肩部を具備したコア体取付け部を形成し、該コア体取付け部に係合凹部を設けるとともに、下端縁に穿孔刃を有する筒状のコア体の内面から内方に突出する係合突起を上端部内面に形成し、上記コア体の係合突起を上記基体の係合凹部に係合させて、コア体上端部を基体のコア体取付け部に装着するよう構成したコアドリルのコア体ロック装置において、
上記基体の上記コア体取り付け部に、上記係合凹部に対して周方向に隣接して連続し且つその位置から基体下端まで延びる凹溝部を形成し、
上記凹溝部内を上下動する係止爪を下端部に有するとともにばねで下向きに付勢されるストッパー部材を、上記基体に配装し、上記ストッパーの係止爪が上位置の解除位置に移動したときに、上記コア体取付け部の凹溝部が係合凹部と連続し、また、上記係合爪が下位置のロック位置に移動したときには、上記凹溝部に対して係合凹部が係合爪によって隔離された状態となるよう構成したことを特徴とする。
しかして、このように構成した本第１の発明にかかるコアドリルによれば、基体とコア体の結合時に、コア体の係合突起が基体のコア体取付け部の係合凹部に係合した状態で、基体側のストッパー部材の係止爪が、圧縮ばねの付勢下に、係合突起の背部に下降して該係合突起を背部側から圧接・係止して、係合突起を係合凹部と係止爪とで周方向の両側から係止するため、基体に対しコア体を回動不能にロックする。従って、コアドリルを回転ハンマードリル等に使用しても、穿孔作業中に基体とコア体との結合状態が解除されることがなく、両者の係止状態が常に固定的となる。つまり、回転ハンマードリルのように、コア体に、回転と周期的な打撃の二つの外力を同時に作用し、衝撃的な力がコア体に作用しても、基体に対して常にコア体を固定的に保持することができるという、優れた構成となる。
また、上記本第１の発明にかかるコアドリルの基体とコア体の結合操作時の作用について説明すると、以下のとおりである。つまり、コア体の上端部を、基体のコア体取付け部の凹溝部に下方から挿入してゆくと、コア体の係合突起が、該凹溝部内に上下動自在に配設されているストッパー部材の係止爪を、該ストッパー部材を下方に付勢しているばねの力に抗して押し上げて、係止爪によって隔離されていた係合凹部が凹溝部に連続した状態となる。次に、この状態で、基体に対してコア体を相対的に回動させると、コア体の係合突起が基体の凹溝部から係合凹部に移動して、該係合突起は係合凹部に係合する。この係合突起の係合凹部への移動により、係止爪下端が係合突起から外れ、ばねによって下方に付勢されている係止爪が係合突起の背部に下降してくる。この係止爪の下降によって、該係止爪が上記係合突起の背部を塞ぎ、係合突起を係合凹部と係止爪とで係止する。
このように、基体とコア体の結合操作において、基体に対してコア体をワンタッチ式に結合することができる。従って、上述した本願発明の作用効果の他に、作業性の点でも優れた構成となり、作業性が向上する。
また、上記構成において、上記係合凹部を、係合突起が該係合凹部に係合した状態下で該係合突起の背部が凹溝部側に「はみ出る」ような状態で係止するよう形成するとともに、前記ストッパーの係止爪に係合突起の背部を収容する切欠凹部を設けて、係合凹部からはみ出ている係合突起の背部を係止爪の切欠凹部に入り込ませて、前記ばねの付勢によって、係止爪を周方向から係合突起の背部に圧接して、コア体の該係合突起を係止するよう構成すると、係合突起の背部が係止爪の切欠凹部によって、さらに安定的に保持されることから、係合突起は係合凹部と係止爪との間で安定的に係止される。このため、回転ハンマードリルのように、回転と周期的な打撃の二つの動作がコア体に付与されても、コア体を基体に対して「がた付かせる」ようなことが無くなる。
また、上記構成において、コア体取り付けの外周面の３箇所に上記凹溝部が等配状に配置されるとともに、これに対応して、コア体の内周面に係合突起が３箇所に等配状に配置されていると、安定してストッパー部材の移動がおこなえ、且つ強固に結合できる構成となる。
また、上記課題を解決するため、本第２の発明にかかるコア体は、上部にシャンクを有する基体の下部に取着部を形成し、該取着部外周に、段部からなる肩部を具備したコア体取付け部を形成し、このコア体取り付け部に、上記係合凹部と、該係合凹部に対して周方向に隣接して連続し且つその位置から基体下端まで延びる凹溝部を形成するとともに、この凹溝部内を上下動する係止爪を下端に有するとともにばねで下向きに付勢されるストッパー部材を、上記基体に配装し、このストッパーの係止爪が上位置の解除位置に移動したときに、上記コア体取り付け部の凹溝部が係合凹部と連続し、また、上記係合爪が下位置のロック位置に移動したときには、上記凹溝部に対して係合凹部が係合爪によって隔離された状態となるよう構成された基体に、取着された状態でロック可能に係止することが可能なコアドリルのコア体であって、
このコア体が、上端部の内周面の、上記凹溝部に対応する位置に、該凹溝部を通過し且つ上記係合凹部に係止されることが可能な、内方に突出した係合突起を、有することを特徴とする。
このように構成されたコア体によると、上記コア体ロック装置に使用するコア体として、好適な構成となる。
また、上記構成を有するコア体において、上記係合突起が、半球状の突起で構成されていると、製造がし易い、しかも凹溝部を通過し易い且つ凹溝部から係合凹部に移動し易い、さらには係合凹部で係止し易い、コア体となる。
また、上記構成を有するコア体において、上記係合突起が、コア体の上端から少なくとも係合突起の上縁が該コア体の上端に接触しない程度、上端から下方に下がった位置に形成されていると、製造し易いしかも安定して基体側に結合でき、しかもコアドリルとして軸長が無用に長くならないコア体となる。
また、上記構成を有するコア体において、上記コア体下端の穿孔刃が形成されている部位の径と、基体側への取り付け部位の径とが異なる寸法であると、断面二次モーメント等の向上により、コア体全体としての剛性を高くすることができる点で、優れた構成となる。また、基体側を共通して、穿孔径の異なる種々のコア体を取着することができる点で優れた構成となる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施の形態を示す一部を断面で示すコアドリルの分解正面図である。
図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
図３は、基体とコア体の結合の要領を説明する図で、挿入開始直後の状態を示す一部断面した図である。
図４は、図３と同じ挿入状態での、別の角度から見た基体とコア体の結合の要領を説明する図である。
図５は、基体とコア体の結合の要領を説明する図で、図３からさらに挿入がすすみ係止爪が上位の解除位置にある状態での図である。
図６は、基体とコア体の結合の要領を説明する図で、係止爪がコア体の係合突起の背部に当接し、圧接・係止状態を示す図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、本願発明の実施例にかかるコアドリルのコア体ロック装置と該装置に使用されているコア体を図面を参照しながら具体的に説明するが、本発明がこの実施例に限定されるものではない。以下、本発明にかかる実施の１つの形態を、図面に基づいて説明する。
図１、図２において、１は基体で、基体１の上面中央にはシャンク２が上方に延設されている。このシャンク２は、ドリル機器側の駆動軸（図示せず）に取着（チャッキング）される。
また、基体１の下部には取着部３が形成されている。そして、この取着部３の外周には、段部からなる肩部４を上部に備えたコア体取付け部５が形成されている。
後述する係止爪１３に対応して、上記取着部３の外周面の３箇所に、等配的に下端が基部１下端側に開口した凹溝部６が、上記肩部４からコア体取付け部５の下端に掛けて形成されている。また、肩部４より下方の、コア体取付け部５の外周面に、上記凹溝部６から横向き（周方向）に延びる係合凹部７が形成されている。この係合凹部７は、後述するコア体８の係合突起９が入り込んだ状態において、該係合突起９の背部（あるいはその背部の一部でもよい）が上記凹溝部６側に「はみ出す」ような寸法に構成する。
一方、上記基体１に結合されるコア体８は全体が円筒状の形態を有し、このコア体８の下端縁には、超硬チップからなる穿孔刃（図示せず）が配設されている。また、このコア体８の上端部の内周面には、上記基体１側への結合において、上記コア体取付け部５の凹溝部６を通過し又係合凹部７に係合する係合突起９が、内方に向けて３箇所、内周面に等配的に、突設されている。この実施形態では、上記係合突起９は、半球状の突起となっている。また、上記係合突起９は、コア体８の上端から、少なくとも係合突起９の上縁がコア体８の上端と接触しない程度、下方に下がった位置に形成されている。具体的には、この実施形態の場合、１．５〜２ｍｍ程度下方に下がった位置に、係合突起９の上縁が位置するよう構成されている。
そして、上記コア体８は、係合突起９が形成されている上端部からやや下方位置に下がった位置において、異なる径（大きい径）となり、従って、コア体の剛性、特に回転トルクに対して又軸方向の座屈荷重に対して剛性が高くなっている。
本発明にかかる実施形態では、基体１に対しコア体８を、係合凹部７と相まってロックするロック装置１０として機能するストッパー部材１１が配設されている。このストッパー部材１１は、上記基体１に対し上下動自在に配設され、圧縮ばね（収縮状態から伸長状態になろうと作用するばね）１２によって、下向きに付勢されている。このストッパー部材１１の上下動のストロークは、後述するように、係止爪１３が上位置の解除位置から下位置にロック位置までの移動ストークに等しい。しかし、係止爪１３が凹溝部６から外れてしまわない限り、解除位置よりさらに上方まで移動可能であっても、基本的作用効果を奏する。
ところで、上記ストッパー部材１１の下部は、基体１の取着部３の上方に形成されている断面円状のストレートな外周面に対して摺接することによって、基体１に対して円滑に上下動できるよう構成されているとともに、それに摺接している部分の上方には、基体１の外周面と、ストッパー部材１１の筒状主体１１ａ内周面との間に、円筒状のばね収容空間１５が形成され、この空間１５に、該空間１５の中心径と略巻き径が略等しい上記圧縮ばね１２が１本収容されている。そして、ばね１２の下端は、上記ストッパー部材１１の筒状主体１１ａの内周壁面に設けた受段（受座）１６に押当させるとともに、ばね１２の上端を基体１に嵌着した止め環１７に支承させることによって、このストッパー部材１１を基体１に対して下方に付勢している。
また、上記ストッパー部材１１の下端の外周縁には、上記係止爪１３を、上記凹溝部６内を上下方向に移動可能となるように、下方に突設状に、且つ上記基体１の凹溝部６に対応するように、周方向において３箇所の対応する位置に設けている。そして、この係止爪１３が、凹溝部６の上位置の解除位置に移動したときには、該凹溝部６と係合凹部７とが連続した状態、つまり、コア体８の係合突起９が凹溝部６と係合凹部７との間を自在に移動できる状態となる。一方、上記係合爪１３が、凹溝部６の下位置のロック位置に移動したときには、該凹溝部６に対して係合凹部７とがこの係合爪１３によって隔離された状態、つまり、コア体８に入り込んだ係合突起９が係合凹部７から凹溝部６に移動できない「係止（ロック装置）」となるよう構成されている。
即ち、上記ストッパー部材１１の係止爪１３は、コア体８の係合突起９を、係合凹部７に対して、該係合突起９の背部方から係止し、あるいは解除するよう作用する。
本実施の形態では、ロック装置にある係合突起９が係合凹部７から凹溝部６側に「はみ出した」部分に滑らかに（形状的に合致して）当接してその部分（その一部の部分であってもよい）を収容するべく、上記係止爪１３の右下縁部に、切り込み状（部分碗状）に切欠凹部１４が設けられている。
従って、係合突起９に対する係止爪１３の係止に至る過程は、以下のように行われる。つまり、係合突起９が係止爪１３を押し上げて凹溝部６を経て係合凹部７に係合し、この係合後に、係合突起背部に係止爪１３が下降し、凹溝部６側にはみ出した係合突起背部を切欠凹部１４に入り込ませて圧縮ばね１２の付勢下に圧接状に係止させ、係合突起９を係合凹部７内に押さえ込んで固定する。
なお、本実施形態にかかるコアドリルの場合、コア体８内にあって基体１中央から延設されるセンタードリル１８が、上記コア体８の先端から先方に貫通した状態で設けられている。このセンタードリル１８は、図示はしていないが、その基部を基体１の下面中央に設けたドリル取付け孔に回動不能に嵌着し、基体側方からねじ込んだ固定用ビス等によって軸方向に固定されている。このように、基体１にコア体８とセンタードリル１８を組み付けたコアドリルの基本構成は、周知のものと同じである。
次に、上記構成を有するコアドリルの基体１とコア体８との結合と取り外し時の各構成の動作について、図３〜５を参照しながら説明する。
図３，図４を参照しながら説明すると、作業者は、シャンク２部を一方の手で把持し、もう一方の手でコア体８の円筒部を把持して、コア体取付け部５の凹溝部６内にある、ばね１２で付勢されて下降状態にある係止爪１３の下端に、コア体８の係合突起９を一致させて、係合突起９が凹溝部６内を上方に移動するよう、基体１のコア体取付け部５を、コア体８の上端部内へ挿入してゆくと、係止爪１３は圧縮ばね１２に抗して上方（シャンク２側）へ押し上げられる。
そして、図５に図示する如く、コア体８の上端縁が基体１の肩部４に当接する状態になると、この状態で、係止爪１３は上位置の解除位置まで移動し、上記凹溝部６と係合凹部７が連続した状態となっている。続いて、基体１に対してコア体８を相対的に回動（この実施形態の場合、基体１に対してコア体８を時計方向に回動）させると、係合突起９が係合凹部７側に移動する。
この状態で、図６に図示するように、係合突起９の背部が上記凹溝部６内に「はみ出し」ているが、係止爪１３の下側端に切欠凹部１４が形成されていることから、この係止爪１３は、ばね１２の付勢力によって、係合突起９の背部を、下方に下降する。この下降によって、凹溝部６側にはみ出ている係合突起９の背部が係止爪１３の切欠凹部１４に入り込み、圧縮ばね１２の付勢下に、係止爪１３によって、係合凹部７に位置する係合突起９を、該係合凹部７との間で圧接・係止し、コア体８を不動に、つまりその位置にロックする。勿論、上記係合凹部７の凹断面は、上記係合突起９の突起断面形状に実質的にきっちり当接した状態となるように構成されている。
なお、上記結合の一連の動作は、軸方向への動きと回動の動きを有するが、これらは連続的に行われることから、基体１に対するコア体８の結合は所謂「ワンタッチ式」に結合できることになる。また、上記コア体８の基体１に対するロックもばね１２の作用によって、作業者が動作しなくとも自動的に生じる。
また、基体１とコア体８を分離する時は、作業者が、基体１に対しストッパー部材１１を圧縮ばね１２に抗して引き上げると、係止爪１３がコア体８の係合突起９の背部から上方に移動して、コア体８の係止爪１３によるロックが解除されるので、この後は上記の逆順の操作で基体１とコア体８を分離することができる。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明は、以上説明したような形態で実施されて、基体にコア体を結合して自動的にその結合状態をロックすることができ、人為的にストッパー部材を圧縮ばねに抗して引き上げるロック解除操作を行わない限り、基体とコア体の結合関係を固定される。従って、このコア体を回転ハンマードリルに使用しても、安定した信頼性の高い穿孔作業を実施することが可能となる。また、基体にコア体を結合した状態で、コア体の係合突起は圧縮ばねの付勢下に係止爪を介してばね力（弾性力）で常に押さえられているので、コア体が基体に対してがた付かないため、騒音も低減できる。

Claims (7)

1. 上部にシャンクを有する基体の下部に取着部を形成し、該取着部外周に、段部からなる肩部を具備したコア体取付け部を形成し、該コア体取付け部に係合凹部を設けるとともに、下端縁に穿孔刃を有する筒状のコア体の内面から内方に突出する係合突起を上端部内面に形成し、上記コア体の係合突起を上記基体の係合凹部に係合させて、コア体上端部を基体のコア体取付け部に装着するよう構成したコアドリルのコア体ロック装置において、
   上記基体の上記コア体取り付け部に、上記係合凹部に対して周方向に隣接して連続し且つその位置から基体下端まで延びる凹溝部を形成し、
   上記凹溝部内を上下動する係止爪を下端部に有するとともにばねで下向きに付勢されるストッパー部材を、上記基体に配装し、
   上記ストッパー部材の係止爪が上位置の解除位置に移動したときに、上記コア体取り付け部の凹溝部が係合凹部と連続し、
   また、上記係止爪が下位置のロック位置に移動したときには、上記凹溝部に対して係合凹部が係止爪によって隔離された状態となり、この状態で、該係合凹部に上記コア体の係合突起を係合させた状態において、該係合突起を上記係止爪と係合凹部とで圧接・係止することによって、ロックするよう構成したことを特徴とするコアドリルのコア体ロック装置。
2. 前記係合凹部を、係合突起が該係合凹部に係合した状態下で該係合突起の背部が凹溝部側に「はみ出る」ような状態で係止するよう形成するとともに、前記ストッパーの係止爪に係合
   突起の背部を収容する切欠凹部を設けて、
   係合凹部からはみ出ている係合突起の背部を係止爪の切欠凹部に入り込ませて、前記ばねの付勢によって、係止爪を周方向から係合突起の背部に圧接して、コア体の該係合突起を係止するよう構成したことを特徴とする請求項１記載のコアドリルのコア体ロック装置。
3. 前記コア体取り付けの外周面の３箇所に前記凹溝部が等配状に配置されるとともに、これに対応して、コア体の内周面に係合突起が３箇所に等配状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のコアドリルのコア体ロック装置。
4. 上部にシャンクを有する基体の下部に取着部を形成し、該取着部外周に、段部からなる肩部を具備したコア体取付け部を形成し、このコア体取り付け部に、係合凹部と、該係合凹部に対して周方向に隣接して連続し且つその位置から基体下端まで延びる凹溝部を形成するとともに、この凹溝部内を上下動する係止爪を下端に有するとともにばねで下向きに付勢されるストッパー部材を、上記基体に配装し、このストッパーの係止爪が上位置の解除位置に移動したときに、上記コア体取り付け部の凹溝部が係合凹部と連続し、また、上記係合爪が下位置のロック位置に移動したときには、上記凹溝部に対して係合凹部が係合爪によって隔離された状態となり、この状態で、該係合凹部に上記コア体の係合突起を係合させた状態において、該係合突起を上記係止爪と係合凹部とで圧接・係止することによって、ロックするよう構成された基体に、取着された状態でロック可能に係止することが可能なコアドリルのコア体であって、
   このコア体が、上端部の内周面の、上記凹溝部に対応する位置に、該凹溝部を通過し且つ上記係合凹部に係止されることが可能な、内方に突出した係合突起を、有することを特徴とするコア体。
5. 前記係合突起が、半球状の突起で構成されていることを特徴とする請求項４記載のコア体。
6. 前記係合突起が、コア体の上端から少なくとも係合突起の上縁が上端に接触しない程度、下方に下がった位置に形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載のコア体。
7. 前記コア体下端の穿孔刃が形成されている部位の径と、基体側への取り付け部位の径とが異なる寸法であることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１の項記載のコア体。

Images