JP3692016B2 - コアドリルを回転駆動部へ接続するための接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コアドリルを穿孔機の回転駆動部へ接続するための接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コアドリルは、円筒形状の回転工具であって、円筒状筒体の先端部に工業用ダイヤモンドあるいは超硬の刃となるチップを付けたものであり、刃先に工業用ダイヤモンドのチップを付けたものはコンクリート又は岩盤等の穴あけに適しており、又、刃先に超硬チップを付けたものはモルタル又はＡＬＣ版の穴あけに適している。前者は、ドリル筒体の基端部に穿孔機の回転駆動部に設けたねじ部に結合する連結ねじを設けた方式が多く、後者は、ドリル筒体の基端部は円筒体のままで開放状態にしておき、シャンクを有する連結軸体を当該基端部に挿入して両者を一体に結合し、シャンクを回転伝動工具に接続する方式が多い。
【０００３】
又、コアドリルの筒体につまった抜きカス（コア）は、ドリル筒体を回転駆動部から外して取り除くが、ドリル筒体の基端部が開放状態であれば抜きカスの除去は容易である。従来構造のコアドリルは、ドリル筒体の直径にかかわりなく１回の穿孔作業ごとに抜きカスを除去しているが、ドリル筒体の直径が３〜５ｃｍ程度と小径の場合はドリル筒体を外さずに集塵機によって抜きカスを吸い取ることができるので、抜きカスをドリル筒体に残したままでも連続して穿孔作業が可能となる。従って、上記のようにコアドリルの穿孔径が比較的小さいときはドリル筒体を長くして連続した穿孔作業をして作業能率を向上させることができる。
【０００４】
コアドリルの直径が３〜５ｃｍであってドリル筒体が長くなる場合、ドリル筒体は作業開始時に僅かな刃先の振れが生じると振れが増大して所望の穴径が得られなくなる。しかしドリル筒体の任意の位置を穿孔機に連結できれば、例えドリル筒体の長さが１００〜１５０ｃｍになっても、穿孔作業の開始時に刃先部分が振れることを防止できる。
【０００５】
本願発明者は、穿孔機の回転駆動部となるねじ部にホルダーを結合し、該ホルダー内にコレットチャックを設け、当該コレットチャックにコアドリルの筒体を装着することによりドリル筒体の基端部に回転駆動部とねじ結合する連結ねじを省略することができることに着目した。
【０００６】
特許第２５０２８７６号発明は、コレットチャックの従来例である。図７は当該従来発明を示しており、ホルダー本体１、コレット３、楔リング５、ロックナット４により構成され、ホルダー本体１には、工具を挿入する入口部より径が奥細りとなる長いテーパ穴２を設け、このテーパ穴２と一致する後細りのテーパ面３ｂを設けたコレット３を挿入し、該コレット３の先端にはホルダー本体１に挿入したテーパとは逆向きの先細りのテーパ面３ａを設け、このテーパ面３ａとホルダー本体１のテーパ穴２との間に楔リング５を押し込み、ロックナット４で締め付けて工具の軸部を把持する工具ホルダーである。
【０００７】
上記の従来発明は、コレット３の外周面に設けた逆向きのテーパ面３ａ，３ｂとホルダー本体１のテーパ穴２及び楔リング５の内側面並びに工具を把持する面が大きく、工具把持の精度はよいが、把持面が平坦に形成されているので、コアドリルの把持力が不足するといった問題があった。すなわち、本発明が対象とする建築現場でコンクリートに穴あけをする場合は、切削によって生じる粉塵又はコンクリート切粉がドリル把持面にも付着し、このためドリルを把持する把持力が低下するだけでなくドリルの芯だしが不正確になっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、筒体基端部を開放状態に形成したコアドリルを穿孔機の回転駆動部に接続する接続装置であって、穿孔機の回転駆動部に結合したホルダーにドリル筒体を装着するコレットチャックを設け、該コレットチャックのドリル把持面の面積をできるだけ小さくすることにより、ドリル筒体を把持する単位面積あたりの把持面圧を高くして安定した把持力が得られるようにしたコアドリルの接続装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
解決手段の第１は、ホルダーと、該ホルダーに連結するロックナットと、該ロックナットと上記ホルダーとの間に装着するコレットチャックとからなり、上記ホルダーは、筒体であって内周面に基端部が小径となる第１のテーパ面を設けたものであり、上記ロックナットは、内周面に先端側が小径となる第２のテーパ面を設けたものであり、上記コレットチャックは、両端外側部に一方を上記ホルダーの上記第１のテーパ面と当接し他方を上記ロックナットの上記第２のテーパ面と当接する外側テーパ面と、両端内周面に基端部の内径が筒状部分の内径よりも小径に形成されかつ最大面積が上記外側テーパ面の面積を超えない大きさに形成されたドリル把持面と、筒状部の両端から軸方向に沿って複数本のスリットを設けたものであり、上記ホルダーを穿孔機の回転駆動体に結合し、上記コレットチャックにコアドリルを装着し、当該コレットチャックの上記ドリル把持面でコアドリルを挟着したことを特徴とするものである。
解決手段の第２は、コレットチャックが、ドリル把持面に環状溝を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１はスタンドにセットした穿孔機にコアドリルを装着した状態を示し、図２はコレットチャックを装着したホルダー部の詳細を示し、図３はホルダー、コレット、ロックナットを示し、図４はドリルへの給水構造を示し、図５はコアドリルを示し、図６はコレットのドリル筒体との接触面の形態を示している。
【００１１】
図１において、スタンド１０は、基台１１と該基台１１に設けた支柱１２とからなる。支柱１２には穿孔機１３が昇降可能に設けられている。穿孔機１３はスライダー１４を有し、該スライダー１４は前記支柱１２に装着されていて、当該支柱１２の側部に設けたラック１５に係合し、該ラック１５に沿って昇降するものである。１６は前記スライダー１４に設けた腕杆であり、該腕杆１６にモータ１７を設けると共に当該腕杆１６の先端部に回転駆動体１８を設けている。実施例において、回転駆動体１８は腕杆１６に上下に貫通させた筒体であって、前記モータ１７の駆動軸と減速歯車１９を介して連結されると共にベアリングに支持されて回転可能である。又、回転駆動体１８の下端部の外周面には後述するホルダーを結合する雄ねじ２０が設けられている。ただし、雄ねじ２０に代えて雌ねじを設けることができることは勿論である。
【００１２】
次に図２、図３によりコアドリルを装着するホルダー、コレットチャック、ロックナットを説明する。図３（Ａ）に示すホルダー３０は筒状体であり、基端部に穿孔機１３に設けられた回転駆動体１８の雄ねじ２０と着脱自在にねじ結合する雌ねじ３１を設けると共に、上記雌ねじ３１と隣接する内周面に基端側（奥部）が小径となる第１のテーパ面３２を設けたものである。なお、３３はホルダー外周面に設けた雄ねじである。
【００１３】
図３（Ｃ）に示すロックナット４０は、上記ホルダー３０にねじ結合するものであって、筒状に形成された基端部にホルダーの雄ねじ３３と結合する雌ねじ４１を設け、内周面に先端縁部が小径となり、かつ、上記ホルダー３０の第１のテーパ面３２と同じ傾斜角度に形成した第２のテーパ面４２を設けたものである。
【００１４】
図３（Ｂ）に示すコレットチャック５０は、筒状部５１の両端外側部に該筒状部５１よりも大径で、かつ、前記第１及び第２のテーパ面３２，４２と同じ傾斜角度にした外側テーパ面５２を設けると共に、両端開口部の内周面に筒状部５１の内径より若干小径としたドリル把持面５３を設けたものである。５４は筒状部５１の両端部から軸方向に沿って設けた複数本のスリットである。
【００１５】
図２に示すように、穿孔機（１３）の回転駆動体１８の雄ねじ２０にホルダー３０の雌ねじ３１をねじ結合して両者を固定する。次いでロックナット４０内にコレットチャック５０を挿入し、ホルダー３０の雄ねじ３３にロックナット４０の雌ねじ４１をねじ結合するが、ここではホルダー３０とロックナット４０は仮止めの状態にしておく。コアドリル６０は、ロックナット４０をホルダー３０に仮止めした後にコレットチャック５０の下方から装着する。
【００１６】
ホルダー３０に装着されたコレットチャック５０は、一方の外側テーパ面５２がホルダー３０の第１のテーパ面３２と係合し、他方の外側テーパ面５２がロックナット４０の第２のテーパ面４２と係合し、さらにドリル把持面５３がコアドリル６０のドリル筒体と係合している。前記第１及び第２のテーパ面３２，４２と外側テーパ面５２は何れも傾斜角度を同一に形成しているので、コレットチャック５０は天地の方向を無視してホルダー３０に装着することができるようになっている。
【００１７】
実施例において、回転駆動体１８の下端部近傍には雄ねじ２０に隣接する位置に２面が平行となる工具当接部２１を設け（図１）、ホルダー３０の雌ねじ３１を設けた部分の外周面は横断面を６角形とした締付部３４を設け、ロックナット４０の外周面には複数個の工具係合穴４３を設けており、各部材の組み立て時に当該部材に工具を装着して締め付け及び取り外しができるようにしている。
【００１８】
仮り止めされていたロックナット４０を締め付けると、コレットチャック５０はホルダー３０の奥部に向って移動する。ロックナット４０の第２のテーパ面４２はコレットの下端部を上方に押し上げる作用をし、同時にホルダー３０の第１のテーパ面３２はコレットの上端部を下方に押し付ける作用をする。このため、コレットチャック５０はこの位置で上下方向からの押圧力を受けて軸方向に圧縮されるので内径部が縮径し、ドリル把持面５３がコアドリル６０のドリル筒体をしっかりと支持する。従って、回転駆動体１８、ホルダー３０、ロックナット４０、コレットチャック５０、コアドリル６０の各部材は一体となる。
【００１９】
コアドリルによる穿孔作業においては、ドリルの刃先に潤滑剤として水を供給するので穿孔機には給水機構を設けている。図４において、給水機構７０は、穿孔機１３の上方に回転駆動体１８と平行する支持板７１を固定ボルト７２により固定すると共に、該支持板７１に形成した長孔７３に取付ボルト７４により取付位置が変更できる給水筐体７５を設けたものである。また給水筐体７５は、筒状体に形成されていて内部に回転可能な回転筒体７６をベアリング７７を介して設け、当該回転筒体７６にコアドリル６０の先端部を挿入する。コアドリル６０と回転筒体７６との間にはＯリング７８が設けられ、給水筐体７５の上部に設けた蓋体７９には中心部にコックを有する給水口８０が設けられている。なお、給水口８０から供給された水はコアドリル６０の筒体に供給されるが、Ｏリング７７によってドリル筒体の外側には漏れないようになっている。
【００２０】
上記のように組み立てられた実施例は、回転駆動体１８の回転力がコアドリル６０に伝えられるので、モータ１７を駆動しながら穿孔機１３をスタンド１０の支柱１２に沿って下降すれば、コアドリル６０の刃部６１（図５）によって所望の穴があけられる。なお、穿孔作業に際し、給水機構７０の給水口８０からコアドリル６０内に潤滑剤として作用する水が供給される。
【００２１】
実施例においては、コレットチャック５０のドリル把持面５３の面積が外側テーパ面５２の面積よりも小に形成されており、換言すれば、ドリル把持面５３の最大面積が外側テーパ面５２の面積を越えないように形成することにより、コアドリルのドリル筒体を掴む単位面積あたりの面圧を高くすることができる。このため、実施例では穿孔作業によって生じるコンクリート切粉などがドリル筒体との間に付着してもこれを押し遺し把持力が低下するのを防止することができる。
【００２２】
又、実施例では、コアドリルを装着する穿孔機１３の回転駆動体１８を筒状体に形成し、コアドリル６０を該回転駆動体１８の下端に設けたコレットチャック５０で把持するようにしたので、コアドリル６０はドリル筒体の頂部を筒体のままの開放状態でよいから何らの加工も不要であり、このためドリル筒体につまった抜きカスはドリルを外して筒体頂部から簡単に取り除くことができる。又、コアドリル６０はドリル筒体の任意の位置で固定できるので、例えば切削開始時にドリルの刃部が振られたりして所謂喰い付きが悪い場合は、作業開始時にドリル筒体の刃先に近い位置を把持すれば、コンクリート面に対して喰い付きやすくなりドリルの振れも防止できることになる。
【００２３】
さらに実施例では、コアドリルの筒体長さを１００〜１５０ｃｍのように長尺に形成することができるので、例えばコンクリート躯体の補強工事などでアンカーを埋め込むための穴あけ作業であれば、穴の深さは、鉄筋Ｄ１９の場合で２０ｃｍ程度であるから、ドリルの筒体長さを上記寸法にすることにより複数回の穿孔作業が連続して可能となり作業効率は飛躍的に向上する。
【００２４】
図５は、コレットチャックのドリル把持面の他の実施例を示している。図５(ａ)及び(ｂ)に示すドリル把持面５３は、把持面に環状溝を形成したものであり、(ａ)は１条の環状溝５３ａが形成され、(ｂ)は２条の環状溝５３ｂが形成されている。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、コアドリルを穿孔機の回転駆動部に接続するに際し、ドリル筒体を穿孔機の回転駆動部に結合したホルダーに設けたコレットチャックで装着したものであるから、ドリル筒体は基端部が開放状態のままでよく、このためドリル筒体に詰まった抜きかすはドリルをコレットチャックから外して頂部から簡単に取り除くことができるものである。また、コレットチャックのドリル把持面は、両端内周面に開口端の口径が筒状部の内径よりも小径に形成しかつ当該ドリル把持面の最大面積が外側テーパ面の面積を超えない大きさに形成されているので、ドリル筒体を把持する単位面積あたりの面圧を高くすることができ、ドリル筒体を強い把持力で確実に把持することができるものである。さらに、ドリル把持面に環状溝を形成した場合は、ドリル筒体を把持する単位面積あたりの面圧を一層高くすることができるものである。
【００２７】
また、本発明は、穿孔機の回転駆動体を筒状に形成することによって、コアドリルのドリル筒体を回転駆動体から突出して装着することができるので、ドリル筒体を長尺に形成することが可能であり、穿孔作業ごとに抜きかすを除去する必要がなく作業能率が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタンドにセットした穿孔機にコアドリルを装着した状態を示す側面図。
【図２】コレットチャックをホルダーに装着した状態の詳細を示す断面図。
【図３】Ａはホルダーの一部破断の側面図、Ｂはコレットチャックの断面図、Ｃはロックナットの一部破断の側面図。
【図４】Ａはコアドリルの給水機構を示す断面図、Ｂは給水機構を取り付ける支持板の側面図。
【図５】 コレットチャックにおけるドリル把持面の他の実施例を示す断面図。
【図６】 コアドリルの斜視図。
【図７】従来例のコレットチャックを示す断面図。
【符号の説明】
１０ スタンド
１１ 基台
１２ 支柱
１３ 穿孔機
１４ スライダー
１５ ラック
１６ 腕杆
１７ モータ
１８ 回転駆動体
１９ 減速歯車
２０ ねじ部
２１ 工具当接部
３０ ホルダー
３１ 雌ねじ
３２ 第１のテーパ面
３３ 雄ねじ
３４ 締付部
４０ ロックナット
４１ 雌ねじ
４２ 第２のテーパ面
４３ 工具係合穴
５０ コレットチャック
５１ 筒状部
５２ 外側テーパ面
５３ ドリル把持面
５４ スリット
６０ コアドリル
６１ 刃部
７０ 給水機構
７１ 支持板
７２ 固定ボルト
７３ 長孔
７４ 取付ボルト
７５ 給水筐体
７６ 回転筒体
７７ ベアリング
７８ Ｏリング
７９ 蓋体
８０ 給水口

Claims (2)

1. ホルダー(３０)と、該ホルダーに連結するロックナット(４０)と、該ロックナットと上記ホルダーとの間に装着するコレットチャック(５０)とからなり、上記ホルダーは、筒体であって内周面に基端部が小径となる第１のテーパ面(３２)を設けたものであり、上記ロックナットは、内周面に先端側が小径となる第２のテーパ面(４２)を設けたものであり、上記コレットチャックは、両端外側部に一方を上記ホルダーの上記第１のテーパ面と当接し他方を上記ロックナットの上記第２のテーパ面と当接する外側テーパ面 ( ５２ ) と、両端内周面に基端部の内径が筒状部分の内径よりも小径に形成されかつ最大面積が上記外側テーパ面の面積を超えない大きさに形成されたドリル把持面 ( ５３ ) と、筒状部の両端から軸方向に沿って複数本のスリット(５４)を設けたものであり、上記ホルダーを穿孔機の回転駆動体に結合し、上記コレットチャックにコアドリルを装着し、当該コレットチャックの上記ドリル把持面でコアドリルを挟着したことを特徴とするコアドリルを回転駆動部へ接続するための接続装置。
2. コレットチャック ( ５０ ) は、ドリル把持面 ( ５３ ) に環状溝を設けたことを特徴とする請求項１に記載のコアドリルを回転駆動部へ接続するための接続装置。

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