JP4117493B2 - コアドリル - Google Patents

Description

本発明は、建築物等の壁や基礎を構成しているコンクリートや石材等に配管用の比較的大きな貫通穴を穿孔するためのコンクリート用のコアドリルに関する。

建築物の建設時又は増改築時にコンクリートや石材等で構成された壁や床又は基礎等に水道管やガス管又はエアコン配管等を通すための比較的大きな穴を穿孔するため、従来よりコアドリルが使用されている。コアドリルは、円筒状に形成されたコア本体の下端縁にダイヤモンド砥粒を金属ボンドで焼結形成した穿孔刃を円周状に間隔を隔てて取り付けており、この穿孔刃をコンクリート面に押し当ててコア本体を回転させることによって、コンクリート等に円環状の溝を切削形成してこの溝を徐々に深く切削することによりコンクリート等に貫通した穴を穿孔させるものである。これらのコアドリルは、穿孔刃に冷却用の流体を供給して切削する湿式と冷却用流体を供給しない乾式による工具で使用される。

コアドリルによる穿孔作業時には、先端に形成した穿孔刃がコンクリートや石材等を切削する際にコンクリート等の切粉を大量に発生する。この切粉がコア本体と穿孔された穴の内壁面との間に詰まってしまうとコアドリルの回転抵抗が増大して穿孔効率が低下してしまう。湿式の工具で使用する場合には冷却用流体が流出する作用によって切粉は比較的効率よく排出されるのであるが、乾式工具での作業時には切粉の排出が充分に行われず、穿孔の作業時間が長くなってしまうことがある。

このため、従来のコアドリルでは、コア本体の外周面に螺旋状の切粉排出溝を形成して、先端の穿孔刃により生成される切粉をコアドリルの回転によりこの溝を介してコア本体の上部へ排出するようにしている（例えば特許文献１参照）。また、切粉排出用の溝を形成しているコア本体の外周面に形成された突条部の表面に砥粒層を形成して、先端の穿孔刃で生成される切粉をこの砥粒層により更に細かく研削して切粉の排出をよくするようにしたものが知られている（例えば特許文献２参照）。
特公平６−９２０８３号公報 特開２０００−３０９０１３号公報

しかしながら、従来のコアドリルでは切粉排出用の溝がコアドリルの先端側から上端に向けて同一の断面積に形成されたものであるので、切粉の排出作用が充分に行われず、先端部で生成される切粉が溝内で圧縮されて詰まった状態となり、この切粉がコンクリートの切削された穴の壁面に圧接されて回転抵抗となり、穿孔効率を阻害するという問題を有している。

また、工具を手で把持して穿孔作業を行うハンディ工具では、コアドリルの軸線が振れてコア本体の外周面が穿孔されたコンクリート穴の内壁面と広い積面で接触するので、摩擦抵抗が大きくなりコアドリルの回転速度が落ちて穿孔能力が低下してしまうという問題もあった。摩擦抵抗に抗してコアドリルを高速で回転させるには駆動力のより大きな大型の工具を使用する必要が生ずる。

本発明は、上記従来の問題点を解消し、乾式の工具で使用した場合でも穿孔刃で生成される切粉を効率よく上方へ排出することができ、更に、コンクリート孔の内周面との摩擦抵抗を減少させて穿孔能力を向上させることが可能なコアドリルを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部にかけて、コア本体の回転軸と平行な複数条の切粉排出溝をコア本体の外周面に、周方向に間隔を隔てて形成するとともに、これらの縦方向の切粉排出溝に対して複数条の螺旋状の切粉排出溝を交差するように形成したことを特徴とする。

また請求項２の発明は、上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部にかけて、コア本体の回転軸と平行な複数条の切粉排出溝をコア本体の外周面に、周方向に間隔を隔てて形成するとともに、隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、前記コア本体の下端部から上端部にかけて細溝を形成したことを特徴とする。

更に請求項３の発明は、前記細溝に代え、前記の隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、前記コア本体の円周方向に横溝を形成したことを特徴とする。

更に、請求項４の発明は、上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部に延びた切粉排出溝をコア本体の外周面に円周方向に沿って複数条形成するとともに、前記隣接した切粉排出溝の間の円筒状コアの外周面にコア本体の外周面から外径方向に突出した突起を多数形成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、縦方向の切粉排出溝に対して複数条の螺旋状の切粉排出溝を交差するように形成したので、コア本体の回転の作用によって切粉の上方への排出が更に良好となる。

請求項２に係る発明によれば、隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、コア本体の下端部から上端部にかけて細溝を形成したので、コア本体の外周面とコンクリートとの接触面積が減少するので、回転抵抗が小さくなり、回転速度を保持し、高い穿孔性能を確保することができる。

請求項３に係る発明によれば、隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、コア本体の円周方向に横溝を形成したので、この場合も、回転抵抗が小さくなり、回転速度を保持し、高い穿孔性能を確保することができる。

請求項４に係る発明によれば、隣接した切粉排出溝の間の円筒状コアの外周面にコア本体の外周面から外径方向に突出した突起を多数形成したので、突起の頂部が穿孔刃によって穿孔されたコンクリート孔の内周面に当ることによって、コア本体の外周面全体がコンクリート孔の内周面と接触することがなく従ってコアドリルの回転時の摩擦抵抗が小さくなり、コアドリルの回転速度の低下による穿孔能力の低下が防止できる。

以下、図に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施例によるコアドリル１０を示すもので、従来と同様に回転工具に結合されて回転力を伝達されるシャンク１１と、該シャンク１１の下端部に取り付けられたドリル本体１２とから構成されている。ドリル本体１２は上端部１３が閉鎖された円筒形状のコア本体１４と、該コア本体１４の下端縁に円周方向に間隔を隔てて複数取り付けられた穿孔刃１５とから構成されている。穿孔刃１５はダイヤモンド砥粒を混合した金属ボンドを焼結してチップ状に成型されており、該穿孔刃１５がコア本体１４の下端縁に周方向に等間隔にロー付けにより接合して取り付けられている。

コア本体１４の外周面にはコアドリル４０の回転軸と平行に縦方向に延びた切粉排出溝４６ａがコア本体１４の外周面に周方向に所定間隔を隔てて複数形成されている。このように切粉排出溝４６ａをコア本体１４の軸と平行に形成することにより、従来の螺旋状の溝に対して旋盤等による加工が不要で製造工程が簡単となり製造コスト等の低減が可能となる。

また、上記縦方向の切粉排出溝４６ａに対し、複数条の螺旋状の切粉排出溝４６ｂが交差するように形成されている。このように切粉排出溝４６ａ、４６ｂを形成することによりコア本体１４の回転の作用によって切粉の上方への排出が更に良好となる。

なお、切粉排出溝４６ａ、４６ｂの間に形成配置されるコア本体１４の外表面にダイヤモンド砥粒層を形成して、この砥粒層を穿孔刃１５により生成される切粉と接触させて、切粉を更に細かく研削させるようにして切粉の排出を更に効果的にさせるとともに、コンクリート等の被切削物にダイヤモンド砥粒層が接触することにより、回転抵抗を減らし、より良好な切削作業を行なうことができる。

図２は、隣り合う切粉排出溝３６の間の外周面に、コア本体１４の下端部から上端部にかけて細溝３６ａを形成した例である。細溝３６ａは複数設けてもよい。これによれば、コア本体１４の外周面とコンクリートとの接触面積が減少するので、回転抵抗が小さくなり、回転速度を保持し、高い穿孔性能を確保することができる。

また、図３は、前記の隣り合う切粉排出溝３６の間の外周面に、コア本体１４の円周方向に横溝３６ｂを形成した例である。横溝３６ｂは回転方向に沿って形成され、コア本体１４の外周面とコンクリートとの接触面積が減少するので、この場合も、回転抵抗が小さくなり、回転速度を保持し、高い穿孔性能を確保することができる。

次に、本発明の更に他の実施例を説明する。図４に示すように、この実施例によるコアドリル５０は前述の実施例と同様に、回転工具に結合されるシャンク１１と、該シャンク１１の下端部に取り付けられたドリル本体１２とから構成され、ドリル本体１２は上端部１３が閉鎖された円筒形状のコア本体１４と、該コア本体１４の下端縁に取り付けられた穿孔刃１５とから構成されている。コア本体１４の外周面にはコアドリル５０の回転軸と平行に縦方向に延びた切粉排出溝５１が周方向に所定間隔を隔てて複数形成されている。更に切粉排出溝５１は、穿孔刃１５に近接した下端部より上端部１３の方が深さが徐々に大きくなるように切削加工されており、切粉排出溝５１の断面積が上方に向かって徐々に大きくなるように形成されている。これにより、穿孔刃１５により生成される切粉が切粉排出溝５１内で詰まってしまうことが防止されようになっている。切粉排出溝５１の底部にはコア本体１４の円筒の内外を連通させる開口１８が形成されている。コアドリル１０による穿孔が進行することによりコア本体１４の内側で圧縮される空気をコア本体１４の外側に排気させるようにしている。この際に、排気される圧縮空気が切粉排出溝５１内へ排気されるので圧縮空気の排気が妨げられることがないとともに、排気される圧縮空気流により切粉排出溝５１内の切粉を上方へ排出させる作用が助長される。

更に、この実施例によるコアドリル５０のコア本体１４の隣接した切粉排出溝５１の間のコア本体１４の外周面には、多数の突起５２がコア本体１４の下端部から上端部にかけて多数形成されている。図５（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、突起５２は三角錐状に形成されており頂部５３がコア本体１４の外径方向に突出されており、この突起５２の頂部５３が穿孔刃１５によって穿孔されたコンクリート孔の内周面に当接するようにされている。突起５２は溶着等の手段によってコア本体１４の外周面に形成することができる。この突起５２の頂部５３が穿孔刃１５によって穿孔されたコンクリート孔の内周面に当ることによって、コア本体１４の外周面全体がコンクリート孔の内周面と接触することがなく従ってコアドリル５０の回転時の摩擦抵抗が小さくなり、コアドリルの回転速度が低下してしまうことを防止する。

図６は更に別の実施例によるコアドリル６０を示すものであり、この実施例ではコア本体１４の外周面に螺旋状の切粉排出溝６１をコア本体１４の外周面に沿って円周方向に等間隔に複数条形成したものであり、該切粉排出溝６１の断面積を下端側から上端に向けて徐々に大きくなるように形成して切粉が切粉排出溝６１内に詰まることを防止するようにしたものである。

上記コアドリル６０の隣接した切粉排出溝６１の間のコア本体１４の外周面には、多数の突起６２がコア本体１４の下端部から上端部にかけて多数形成されている。図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、突起６２は底面が矩形又は菱形に形成されたピラミッド状に形成されており、該突起６２の頂部６３がコア本体１４の外周面から外径方向に突出されて形成されている。この突起６２の頂部６３が穿孔刃１５によって穿孔されたコンクリート孔の内周面に当接することによって、コア本体１４の外周面全体がコンクリート孔の内周面と接触することがなくコアドリル６０の回転時の摩擦抵抗を低減させる。

上記実施例では、コア本体１４の外周面に形成した切粉排出溝５１、６１を、コアドリルの中心軸線と平行又は螺旋状に形成した実施例により説明したが、切粉排出溝の形状及び構造は何れのものでもよく、更に、例えば図１に示した実施例のように縦方向と螺旋状の溝を複合させて形成したものでもよい。また、突起の形状は三角錐形状及びピラミッド形状に限らず、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように頂部７１を外径方向に突出させた円錐形状の突起７０、又は図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように球状の頂部７３を外径方向に膨出させた半球状の突起７２として形成してもよい。

本発明の実施例によるコアドリルの斜視図 切粉排出溝間の外周面に細溝を形成した例の斜視図 切粉排出溝間の外周面に横溝を形成した例の斜視図 本発明の別の実施例に係るコアドリルの斜視図 図４のコアドリルの突起の詳細を示す（ａ）斜視図、（ｂ）正面図及び（ｃ）断面図 本発明の更に別の実施例に係るコアドリルの斜視図 図６のコアドリルの突起の詳細を示す（ａ）斜視図、（ｂ）正面図及び（ｃ）断面図 突起の別の実施例を示す（ａ）斜視図、（ｂ）正面図及び（ｃ）断面図 突起の更に別の実施例を示す（ａ）斜視図、（ｂ）正面図及び（ｃ）断面図

符号の説明

３０、４０、５０、６０ コアドリル
１１ シャンク
１２ ドリル本体
１３ 上端部
１４ コア本体
１５ 穿孔刃
３６ 切粉排出溝
４６ａ 切粉排出溝
４６ｂ 切粉排出溝
５１、６１ 切粉排出溝
５２、６２、７０、７２ 突起
５３、６３、７１、７３ 頂部

Claims (4)

1. 上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部にかけて、コア本体の回転軸と平行な複数条の切粉排出溝をコア本体の外周面に、周方向に間隔を隔てて形成するとともに、これらの縦方向の切粉排出溝に対して複数条の螺旋状の切粉排出溝を交差するように形成したことを特徴とするコアドリル。
2. 上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部にかけて、コア本体の回転軸と平行な複数条の切粉排出溝をコア本体の外周面に、周方向に間隔を隔てて形成するとともに、隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、前記コア本体の下端部から上端部にかけて細溝を形成したことを特徴とするコアドリル。
3. 前記細溝に代えて、前記の隣り合う切粉排出溝の間の外周面に、前記コア本体の円周方向に横溝を形成したことを特徴とする請求項２に記載のコアドリル。
4. 上端に回転工具と連結されるシャンクを備えるとともに、下端縁に穿孔刃を設けた円筒状のコア本体とで構成されるコアドリルであって、前記円筒状のコア本体の下端部から上端部に延びた切粉排出溝をコア本体の外周面に円周方向に沿って複数条形成するとともに、前記隣接した切粉排出溝の間の円筒状コアの外周面にコア本体の外周面から外径方向に突出した突起を多数形成したことを特徴とするコアドリル。

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