JPH04201107A - 回転切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、石材、コンクリート、磁器タイル、ガラス
、セラミンク等の硬質非金属材への切削作業に用いられ
るノンコアドリル、コアドリル、カッター等の回転切削
工具に関する。

〔従来の技術］ コンクリート、セラミンク等の硬質非金属材へ（７）　
？　孔には、例えば、第６図に示すようなノンコアドリ
ル装置が用いられている。

工具本体２には電源やエアー源によって駆動される駆動
部材が内蔵されており、この駆動部材で中空部材２００
が回転駆動されるようになっている。中空部材２００に
は、軸方向の貫通孔４ａを存する回転部材としての回転
ドリル４が装着されており、回転トリル４の先端にはダ
イヤモンド粒を焼結して成る切削刃としてのドリルビッ
ト１０が固定されている。ドリルビット１ｏには、回転
ドリル４の貫通孔４ａに連通して冷却用液体の噴出口１
０ａが形成されている。

冷却用液体としては通常水が用いられており、工具本体
２の外部がら供給される水を供給管２０２等を介して内
部へ導き、回転ドリル４に連通させている。

トリルビｙＬ１０の噴出口１０ａがら水を噴出させるこ
とによって摩擦熱によるドリルビット１０の損耗が抑制
される。

上述のように、この種の回転穿孔工具では基本的に、回
転流路系となる回転ドリル等と、固定流路系としての冷
却用流体の供給側端部とを供給ロスが生しないように接
続する技術が要求されるが、例えば、特開昭６０−２０
１９０８号公報では、回転トリルが装着される中空部材
の外周面に螺旋溝を形成し、この螺旋溝の一端側を中空
部材を取り巻く給水ユニット本体の固定流路系としての
給水口に臨ませるとともに、他端側を中空部材の半径方
向に形成した小孔に臨ませ、回転ドリルと給水口とを連
通させる構造のものが提案されている。

また、特開昭６０−２６２６０８号公報では、中空部材
に半径方向に開口する放射路を形成するとともに、この
放射路を中空部材を取り巻（外筒に固定された固定流路
系としての圧送ホースにいわゆるスイヘル空間を介して
連通させる構造のものが提案されている。

（発明が解決しようとする課Ｂ） ところで、上述のような水冷方式では空冷方式に比べて
冷却効率が高いものの、切粉による懸濁水によって作業
周辺が汚損される問題がある。

また同時に、高い冷却効率が得られる反面、水の供給量
が多いために穿孔部位が水没状態となり、水の潤滑作用
によってドリルビットの切削機能が減殺され、穿孔能率
の低下を来している。

すなわち、切削刃を冷却するとともに切削屑を湿潤させ
、湿潤状態にある切削屑が適当な滞留状態を呈して切削
に寄与し、その結果、全体として切削性能の向上をもた
らす冷却液の適正量が存在するのである。

なお、上述のような従来のものでは、裔速回転下にある
回転部材の流路にその直交方向から圧力を掛けて水を入
れるいわゆるスイヘルジョイント形態であるため、水量
を滅した場合、円滑な供給がなされない問題が併存する
。

そこでこの発明は、適量の冷却液を常に一定に供給でき
、作業域の汚損の回避とともに穿孔能率の向上を図れる
穿孔工具の提供をその目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記目的を達成すべく創案されたもので、
その特徴は、工具本体内に設けられる駆動部材で回転駆
動され内部に貫通孔を有する回転部材と、この回転部材
の先端に取付けられる切削刃と、この切削刃を冷却する
ための冷却液を略定量で供給する冷却液定量供給手段と
が備えられ、冷却液定量供給手段の吐出口は上記回転部
材にその流路軸方向をもって連通されている構成にある
。

〔作　用〕

この発明によれば、冷却液定量供給手段によって被切削
材の材質及び切削状況に通した量の冷却液体が工具本体
内へ供給される。冷却液定量供給手段の吐出口は回転部
材にその流路軸方向をもって連通されているので、供給
された冷却液は回転による影響を殆ど受けることなく回
転部材を含む回転流路系に導入され、切削刃から噴出さ
せられる。

冷却液の適正量の供給によって切削屑が程よい湿潤状態
となり、飛散が防止されるとともに、切削屑が切削刃と
しての機能を呈する。

〔実施例〕

第１図及び第３図はこの発明の一実施例を示したもので
、ノンコアドリルへの適用例である。

なお、従来例と同一部分は同一符号で示す。

工具本体２の先端側には、回転部材としての回転ドリル
４が取付けられており、工具本体２の後端側には把手部
６が形成されている。把手部６の上方側には、回転ドリ
ル４を駆動操作するための駆動スイッチ８が設けられて
いる。

回転ドリル４には軸方向の貫通孔４ａが形成されている
とともに、その先端には切削刃１ｏが取付けられている
。切削刃１ｏは、例えばダイヤモンド粒を焼結して形成
され、その側部には貫通孔４ａに連通して噴出口１０ａ
が形成されている。

工具本体２の内部には、冷却液を供給するための供給管
１２が設けられており、供給管１２の先端側は回転ドリ
ル４に連通されているとともに、後端側は冷却液定量供
給手段１４に接続されている。

冷却液定量供給手段１４は、例えば歯車ポンプを利用す
ることができる。ケーシング１６内には、駆動歯車１８
とこれに噛み合う従動歯車２ｏが設けられており、駆動
歯車１８と従動歯車２０との噛合回転によって、例えば
水＃２２等に接続される吸込口２４側から流入する冷却
液Ｗは吐出口２６側へ強制的に一定量づつ送り出される
。供給管１２の後端は吐出口２６に接続されている。ま
た、ケーシング１６の吐出口２６側に逃し弁２８を設け
て、吐出圧が上がり過ぎた場合に吸込口２４側に一部の
冷却液を還流させる構成とすることもできる。

なお、図示しないが、冷却液定量供給手段１４は駆動ス
イッチ８で駆動操作できるように電気的に接続されてい
る。

次に回転ドリル４の駆動機構と、供給管１２と回転ドリ
ル４との接続構造の一例を第２図に基づいて詳細に説明
する。

工具本体２の内部には、後半部側に軸方向の貫通孔３０
を有するとともに前半部側に貫通孔３０に連通するテー
パ状の装着孔３２を有する中空部材３４がラジアル玉軸
受３６．３８を介して回転可能に設けられている。中空
部材３４の先端部には装着孔３２をもって、回転ドリル
４が固定されている。

回転ドリル４の後端部には装着孔３２に対応するテーパ
シャンク部４ｂが形成されており、また、このテーパシ
ャンク部４ｂの端部と装着孔３２の奥部にはそれぞれ、
中空部材３４の逆回転方向をもって螺合する雄ねし部４
ｃ、＃ねし部３２ａが形成されている。これにより、回
転ドリル４は空回りと抜は落ちを阻止された状態で中空
部材３４に装着される。工具本体２の先端部と中空部材
３４の先端部間には、工具本体２の内部への切削屑の侵
入を防止するための封止部材４０が設けられている。

工具本体２の内部には固定壁４２が形成されており、固
定壁４２には軸受４４を介してジヨイント部材４６が支
持されている。ジヨイント部材４６の前半部には、中空
部材３４の後端部が嵌合される嵌合孔４６ａが形成され
ており、後半部には嵌合孔４６ａに連通して冷却液の導
入孔４６ｂが形成されている。ジヨイント部材４６の後
端４６Ｃには、供給管１２が導入孔４６ｂに連ｉＡ′−
て接続されている。ジヨイント部材４６の後端４６ｃは
角形の回り止め形状とすることができる。符号４８は連
結具を示す。

また、ジヨイント部材４６には、細管状の細口ノズル５
０がその後端側を導入孔４６ｂに嵌入して固定されてお
り、細口ノズル５０の先端側は中空部材３４の貫通孔３
０に挿入されている。回転ドリル４においてもその貫通
孔４ａ内にスペーサ５２を介して細口ノズル５４が設け
られており、細口ノズル５０と５４とは先端と後端の嵌
合によって連通されている。

中空部材３４の後半部側には歯車５６が固定されている
。中空部材３４の下方には平行して、図示しない駆動部
材によって回転駆動される従動軸５８がラジアル玉軸受
６０．６２を介して回転可能に取付けられている。従動
輪５８の一端側には中空部材３４の歯車５６に噛み合う
歯車６４が固定されており、他端側には図示しない駆動
歯車に噛み合う歯車６６が固定されている。従って、駆
動部材の動作により従動軸５８を介して中空部材３４が
回転駆動される。

供給管１２から供給された冷却ａ、Ｗは導入孔４６ｂを
経て細口ノズル５０を案内され、回転トリル４の貫通孔
４ａに導かれる。冷却液定量供給手段１４の吐出孔２６
は、供給管１２や中空部材３４等を介して回転ドリル４
にその流路軸方向をもって直接に供給される。従って、
従来のスイヘルジョイント構造に比べて高速回転による
影響を受けることなく円滑に供給される。また、この例
では、細口ノズル５０．５４によって高速回転による遠
心力の影響を殆ど受けることなく中空部材３４等の回転
流路系を案内することができる。

冷却液定量供給手段Ｉ４によって切削刃１０の噴出口１
０ａから常に一定量の冷却液Ｗが噴出されることにより
、切削刃１０の冷却がなされるとともに切削屑の過不足
のない適度な湿潤状態並びに切削部位における適度な滞
留状態が得られ、切削屑自体の切削刃としての作用とも
相まって全体として切削性能の向上がなされる。符号６
８はコンクリート等の被穿孔材ないし被切削材を示す。

次にジヨイント部材４６と中空部材３４との間のシール
構造を第３図に基づいて詳細に説明する。

中空部材３４の後端には凹部３４ａが形成されており、
凹部３４ａにはシール部材としてのＯリング７０が装着
されている。また、この例では中空部材３４の後端部に
は前端に鍔部７２ａを有するキャンプ部材７２が嵌合固
定されており、０リング７０は装着後キャップ部材７２
によって抜は止めされる。なお、符号７２ｂはキャンプ
部材７２における細口ノズル５０の挿通孔を示す。

また、中空部材３４の後端面３４ｂの延長としてのキャ
ンプ部材７２の後端面７２ｃと、これに対するジヨイン
ト部材４６の対向面４６ｄとの間には断面略台形のリン
グ状シール部材７４がその狭幅の上底７４ａを後端面７
２ｃに当接して配されている。この例では、シール部材
７４の広幅の下底７４ｂと対向面４６ｄとの間にばね部
材に代わる０リング７６が介在されており、これによっ
て、キャップ部材７２の後端面７２ｃに対するシール部
材７４の押圧接触が常に得られるようになっている。な
お、符号７８は、中空部材３４とジヨイント部材４６と
の間のクリアランスを防止するばね部材に代わる０リン
グである。

シール部材７４は、回転摩擦に対する耐摩耗性を考慮し
て、例えばテフロンで形成することができ、また、接触
面積を少なくするために断面台形状ないし三角形状とす
ることができる。また、キャップ部材７２の後端面７２
ｃとジヨイント部材４６の対向面４６ｃｌとの間におけ
る空隙部８０には、グリス８２が充填されており、ソー
ル性の一層の向上が図られている。グリス８２としては
、例えばシリコングリスが好適であり、これにテフロン
の粉末を添加すればさらに望ましい。

キャップ部材７２にはスラストへアリング８４が嵌挿さ
れており、スラストヘアリング８４は鍔部７２ａとジヨ
イント部材４６のスカート部４６ｅとの間で保持されて
いる。このスラストへアリング８４によって、シール部
材７４に掛かる必要以上の軸方向の押圧負荷が阻止され
、シール部材７４の早期損耗が回避される。

シール部材７０によって、王として細口ノズル５０の外
周面と中空部材３４の内周面との間のクリアランスＣＬ
のシーリング、すなわち軸方向の漏れ防止がなされ、シ
ール部材７４によって、王として軸方向に略直角方向の
漏れ防止がなされる。

従って、冷却液Ｗの逆流による漏電等の事故を防止する
ことができる。また、シール部材７４のシール性が長期
に亘って維持されるためには、冷却′ａＷの漏洩による
スラストへアリング８４の錆劣化防止が不可欠となるが
、これはシール部材７０．７４の上述のシール機能によ
って同時に達成される。また、この例のようにキャップ
部材７２を設けることにより、スラストベアリング８４
に対するシール機能を一層向上させることができる。

また、この例では中空部材３４の外周面に環状溝３４ｃ
が形成されており、環状溝３４ｃにはシール部材として
のＯリング８６が装着されている。

０リング８６は、中空部材３４とキャップ部材７２との
間のシーリングをなすもので、これによってスラストへ
アリング８４の錆劣化防止機能が一段と強化される。

また、シール部材７Ｑは軸方向と略直角方向のシーリン
グにも寄与するものであり、ソール部材７４は軸方向の
シーリングにも寄与するものである。

冷却／＆、Ｗの供給量としては、被穿孔材の材質にもよ
るが、概略５ｃｃ／ｍ　ｉ　ｎ　〜３０ｃｃ／ｍ　ｉ　
ｎが望ましい。

なお、上記例では冷却液定量供給手段１４として歯車ポ
ンプを示したが、これに限られるものではなく、例えば
、定量パルスポンプ（日本フィーダー工業株式会社製）
や、ねしポンプあるいはプランジャポンプ等を採用でき
、また、コンプレッサーで加圧された冷却液を弁で絞っ
て定量供給する構成とすることもできる。

次に第４図はコアドリルへの通用例を示したものである
。

図示しない工具本体には、ラジアル玉軸受９０゜９２に
よって中空部材９４が回転可能に設けられ、中空部材９
４の先端部には、厚み内に貫通孔９６ａを有する回転部
材としての筒状コア９６が例えば螺合等の手段で取付け
られている。筒状コア９６の先端には切削刃９８が取付
けられている。なお、供給管１２と中空部材９４との接
続及びシール構造は上記例と同様である。

冷却液定量供給手段１４から定量で送り出される冷却１
ｗは、供給管１２を経て高速回転の影響を受けることな
く細口ノズル５０に案内される。

そして貫通孔９６ａに供給され、切削刃９８を貫通する
態様であるいは切削刃９８間に臨む態様で噴出させられ
る。

次に第５図はカッターへの適用例を示す。

図示しない工具本体には、内孔１００ａを存する中空部
材１００がラジアル玉軸受１０２，１０４で回転可能に
設けられている。中空部材１００の先端部には、回転部
材としてのディスク１０６が取付けられており、ディス
ク１０６の外周端には、噴出孔１０８ａを有する切削刃
１０８が固定されている。ディスク１０６の内部には、
径方向に放射状に延びる貫通孔１０６ａが形成されてお
り、噴出孔１０８ａに連通されている。

ディスク１０６はカラ一部材１１０を介して、中空部材
１００に一体に形成される受部１１２とナツト部材１１
４との間で締付固定される。カラ一部材１１０には、内
周面側に環状凹部１１０ａが形成されているとともに、
環状凹部】１０ａとディスク１０６の貫通孔１０６ａを
連通させる連通孔１１０ｂが形成されている。符号１１
６．１１８はソール部材を示す。中空部材の内孔１００
ａの先端には、内孔１００ａとカラ一部材１１０の環状
凹部１１０ａを連通させる連通孔１００ｂが形成されて
いる。これによって、冷却液定量供給手段１４から送り
出される冷却液Ｗは中空部材１００とディスク１０６内
を案内されて切削刃１０８から略定量で噴出させられる
。

なお、中空部材の回転駆動は、例えば中空部材に固定さ
れる従動傘歯車１２０と、駆動軸に１２２に固定される
駆動傘歯車１２４との伝達構造によって行うことができ
る。回転流路系と固定流路系との接続構造並びにシール
構造は上記例と同様である。

〔発明の効果］ この発明によれば、冷却液を被切削材の材質等乙こ対応
した適正量をもって略定量で供給できるので、切削刃の
冷却に加えて切削屑の適度な湿潤状態による飛散防止と
切削屑自体の切削への寄与が得られ、よって切削性能の
向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る回転切削工具の一部
切欠の側面図、第２図は要部断面図、第３図は冷却液定
量供給手段と回転部材との接続部分におけるシール構造
を示す断面図、第４図はコアドリルへの適用例を示す概
要断面図、第５図はカッターへの適用例を示す概要断面
図、第６図は従来の切削工具の概要斜視図である。 ２・・・工具本体 ４・・・回転ドリル（回転部材） ９６・・・筒状コア（回転部材） １０６・・・ディスク（回転部材） ４ａ、９６ａ、１０６ａ・・　貫通孔 １９．９８．１０８・・・切削刃 １４・・・冷却液定量供給手段 ２６・・・吐出口 Ｗ・・・冷却液 特許出願人　存限会社　吉野精機 代　理　人　弁理士　　吉田芳春 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工具本体内に設けられる駆動部材で回転駆動され内部に
   貫通孔を有する回転部材と、この回転部材の先端に取付
   けられる切削刃と、この切削刃を冷却するための冷却液
   を略定量で供給する冷却液定量供給手段とが備えられ、
   冷却液定量供給手段の吐出口は上記回転部材にその流路
   軸方向をもって連通されている回転切削工具。