TW590862B

TW590862B - Drilling device and drilling method

Info

Publication number: TW590862B
Application number: TW091110331A
Authority: TW
Inventors: Shigeru Mazaki; Toshio Imaoka; Kusuo Sato
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Nippon Diamond Corp
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2004-06-11
Also published as: JPWO2002094527A1; KR100779439B1; EP1389513A4; US20050039951A1; CN1254353C; WO2002094527A1; EP1389513A1; US7350595B2; CN1582220A; KR20030097884A

Description

590862 五、發明說明（l) [發明所屬技術領域] 本發明為關於鑽孔裝置及鑽孔方法，係一般用來於混凝土、柏油、花崗石或大理石等之石料，及岩石層等脆性材料所成掘馨物上鑽孔，特別適於貼磁碑的牆壁之磁碑或接縫等鑽孔之際使用，並且亦適於在舖設於隧道或下水管道等内面的混凝土牆上鑽孔時使用。 [習知之技術] 用於補強已設置的混凝土牆的方法，首先將該牆鑿穿大範圍，在該鑿穿的開口部設置鐵製之拉條（brace)(對角拉條），接著將該拉條及使配設於開口部内周面的錨定器依使混凝土堅固來補強牆壁整體的方法。此時錨定器係依收容於設在開口部内周面的孔來配設。用來配設該錨定器之孔，係藉由鑽孔裝置而形成，例如第11圖所示，該鑽孔裝置具備有：在燒結黏結劑料所成結合相中以分散配置超硬合金或超研磨粒所成尖端狀之鑽頭80a，設於圓筒狀工具本體之前端所成空心鑽80(鑽孔工具）；以及用以使該空心鑽80圍繞轴線周圍旋轉的馬達8 i (旋轉驅動裝置）。亦即，在鑽孔之際，邊壓接待掘鑿物的混凝土 8 2，邊使設於空心鑽80前端的鑽頭80a旋轉，以對混凝土 82鑽孔，而形成圓柱狀心條83。而依折斷殘存於混凝土 82内部的心條8 3之根部後抽出心條8 3，因應於空心鑽8 0之直徑，例如形成直徑15至50mm左右’深度50至5〇〇mm左右的孔。又，為了防止舖設於隧道内面的混凝土牆之崩塌，設

313682-ptd 第7頁 59〇862 >、發明說明（2) 有穿通該混凝土牆至混凝土牆背側之岩石層為止的孔，從该孔注入水泥漿（grout)等料於混凝土牆及岩石層之間，進行有用來補強混凝土牆之方法。欲對混凝土牆鑽孔之際，用來對岩石層鑽孔的習知的岩石鑽（rock borer)，依岩石鑽的振動反而會促進崩塌的癦由而未予以採用，但另外同樣地使用如第1丨圖所示用於對混凝土製構造物鑽孔的鑽孔裝置。在此狀況，因應於空心鑽8 0之直徑，例如予以鑽設直徑70至1 〇〇mm左右之孔。二又，為防止隨著貼磁磚外牆建物之老化所導致的磁碑剝落，而進行在磁碑或磁碑間之接縫上鑽孔形成到達至子的混凝土牆的孔，自該孔將樹脂注入於未剝落的磁碑: 側來固定磁碑。如此的鑽孔磁碑或磁碑接縫，係採用赤於混凝土上鑽孔的小型振動鑽。如如鐘具有在棒及驅率所低，率，輸出來傳可是於地邊打損傷外狀或圓動該鑽如圖所獲得的而驅動係為不功率之達旋轉通常之振碎待掘鑿壁的缺失筒狀之工孔工具圍示的以往發生轉矩安裝在空包含在馬意。該輸的過程，動錢，係在物邊鑽孔，。於是採用具本體前端繞袖線旋轉之鑽孔裝置予以提高，心鑽的旋轉達内部之損出功率係於經由摩擦等鑽孔時故反而一種鑽設置尖之旋轉，係將故經由軸轉動失而可經由齒而可予孔裝置端的鑽驅動裝馬達之齒輪等。在此於馬達輪等旋減低，，其中具孔工具，置。預定輪出使旋轉數所稱輸出外側取出轉傳達機但於最終

590862 變換i 空心鑽旋轉的鑽孔裝置率。鑽孔裝置之輪出功率則於鑽孔時供應。輪出亦即，掘鑿時依從待掘鑿物受到的阻力加於空心鑽前，的切線方向之力總和為Ft，以r表示空心鑽之半徑，則 f鑽孔之際欲使空心鑽轉一周所需要的功，係可以2疋rFt 之=丄故空心鑽在每一單位時間内作fN旋轉時，鑽孔裝置而m可表示為2冗rFtfN。此關係以2疋Fn表示角速度ω， ▽ ^空心鑽之外周侧之周速v，故若表承為2 π rFtfN= & I /更加明確。可是，rFt為用以使空心鑽旋轉所f i =生轉矩’…發生轉矩設為τ時使，裝置轉之所需要功率，係與旋轉數及發生轉矩之籍 ^ - e. ρ輪出

表示。得矩之積成比例而可以TfN 為了= ’鑽孔裝置之輸出功率p“為一定值的條件下， i傳遠Ρίί轉矩τ’雖然存在有經由齒輪等的輸出功率 ::達損失者：但經由齒輪等來力丰低鑽孔工具之旋轉數fN。 j减 [發明所欲解決之問題] 可是如上述的習知之鑽孔裝置，具有所謂鑽孔 2、點®此，不僅使工期成為長期而且因鑽孔：的噪音及振動導致周圍環境惡化的問題。 f產生例如，進行隧道整修時，必須設置複數個鑽鑿50 1 000龍深度的孔。然而’使用習知的鐵孔裝置時，鑽/ 個地方的孔需要30分鐘左右，將全部的孔鑽馨結束，：：要開發合適的技術。 W需

590862 五、發明說明（4) 再者，如上述的習知之鑽孔裝置’並未使用如振動鑽用的打擊振動，而且為了邊降低鑽孔工具之旋轉數來鑽孔，故有所謂鑽孔速度比通常之振動鑽慢的缺失。在一般之施工不良的建築物等，其大部分的外牆磁磚有幾乎剝離的狀況。將全部磁碑剝離乾淨重貼磁磚的作業乃相當麻煩，結果，將樹脂注入於所有開始剝離的磁磚之背侧。此時需要鑽孔的數量為頗大者。因此’有帶來所謂從增加鑽孔時間至工期之長期化及增加成本的問題。並由於這樣的理由，可以不遜於振動鑽的快速鑽孔，尤其是，期望開發一種鑽孔裝置，可於鑽孔時，使其振動少，俾使其振動不會助長磁碑之剝落。本發明之目的係提供鑽孔裝置及鑽孔方法，可在短時間内於待掘鑿物上鑽孔，俾使欲鑽預定深度之孔所需多餘之功消除而減低其值。 ' [解決問題之手段] 本發明人係獲得如下之新知，而研創本發明：在超硬合金或結合相之中，分散配置超研磨粒所形成之動設於具有預^直徑㈣冑&^本體前工具旋轉，其前端以具脆傅风又躓札 ^ #热π々丄撕腕性的待掘馨物’例如對混凝土、柏油、化崗石或大理石等石粗山 μ夕箱—厭七應寻石枓、石石層等壓接〇· 6N/mm2以上之預疋屋力進灯鑽孔時，其鑽孔工具前端之鑽頭周速至少在300m/min以上，則、、出，丨、應π 謂頌周迷至頭之周速而能以高速鑽孔。田捉间罐亦即’本發明係一種 a 4 裡鑕孔裝置，具有在超硬合金或結

590862 五、發明說明（5) _^ 合相之中’將超研磨粒分散配置或圓筒狀之工具本體前端的鑽孔工具成=上：：棒狀具圍繞軸線旋轉之旋轉驅動裝置， :孔工 =之該旋轉驅動裝置，係在鑽孔；物將 : 上麼力邊壓接於該掘馨物，邊保持上述鑽頭之外周側周速在3〇〇m/inin以上。 ^ =發明’係採用棒狀或圓筒狀之工具本體前鑽頭所成的鑽孔工具’進行由混凝土、柏油、《尚石或大理石等之石料、岩石層、磁磚或其間之接縫等脆性材料所成待掘馨物之鑽孔。在此狀況，將旋轉的鑽孔卫具前端以 O.BN/mm2以上之預定壓力邊壓接於待掘鑿物，邊保持鑽頭之外周側周速於3〇〇m/min以上時，在掘鑿時減低鑽頭自待掘鑿物所受到的阻力，可以減低欲鑽預定深度之孔所需的功（以後有時亦稱為鑽孔工作量）。如此，由於使鑽頭之周速增加而使鑽孔速度亦增加。鑽頭之周速在220m/min至300m/min之間的區域，係為鑽孔工作量與周速一起急速地減少的區域，鑽孔速度基本上’係鑽頭之周速一超過250m/min的附近，即開始與鑽頭之周速一起增加。因此，在鑽孔時邊將鑽孔工具以〇6N/ mm2以上的預定壓力壓接於待掘鑿物，邊保持鑽頭之外周側周速於2 50m/mi η以上的鑽孔裝置時，而能使鑽孔速度隨著周速的增加而增加。又，鑽孔裝置，係鑽孔時邊將鑽孔工具以〇. 6N/mm2以

313682.ptd 第11頁 590862 五、發明說明（6) ___ 上的預定壓力歷接於待掘鑿物，邊 400m/fflin以上時，不受脆性材料所構夺鑽頭之周速於響，而能使鑽孔速度增加成待掘鑿物種類之影而且，過於強力的壓接鑽頭於待 .JLL· ^ η η λτ / ο 4亏ί®馨物時，因鑽頭或下進行鑽孔較理想。更理想為經由以3N/mm2左右之壓力邊壓接鑽頭邊進行鑽孔，而可有效地鑽孔。又，以2 0 0 0m/min以下的周速來鑽孔為理想。可是使鑽頭之周速過高時，旋轉驅動裝置内之軸承等會損壞，特別是高速旋轉筒狀物體，因動平衡變大而連帶產生破壞物體之危險，又，與習知之鑽頭不同，在鑽孔工具之外周通常並未設置有螺旋狀之槽等，而孔之壁面及鑽孔工具之間成閉塞狀態來鑽孔’故周速尚時，難以藉由切削屑、或水、空氣等之冷卻劑而排放出經由研磨、切削所產生的熱。又，於本發明之鑽孔裝置，上述鑽孔工具係亦可將其直徑設為3mm以上2 00mm以下。並於該直徑之鑽孔工具，可確實地使鑽孔速度增加。又，於於本發明之鑽孔裝置，上述鑽孔工具係亦可將其直徑設為3mm以上15mm以下。並於該直徑之鑽孔工具，特別是使用棒狀之工具本體用來鑽細徑之孔時’可確實地使鑽孔速度增加。又，於本發明之鑽孔裝置，該鑽孔工具係亦可將其直徑設為15mm以上50mm以下。並於該直徑之鑽孔工具’特別

313682.ptd 第12頁 590862 五 '發明說明（7) 是使用圓筒狀之工具本體，可確實地使鑽孔速度增加。又，於本發明之鑽孔裝置，上述鑽孔工具係亦可將其直徑設為50mm以上200mm以下。並於該直徑之镄孔工具’ 特別是使用圓筒狀之工具本體，可確實地使鑽孔速度增加0 又，於本發明之鑽孔裝置中，上述旋轉驅動裝置，係具備有：筒狀之轉子，為安裝上述鑽孔工具於前端部的旋轉軸所貫穿而設為一體；圓筒狀之定子，設於該轉子之外周面。如此於本發明，在轉子之旋轉軸不藉由齒輪等而直接安裝’故無旋轉傳達系統之功損失，可保持馬達原有之輸出功率以作為鑽孔裝置之輸出功率。而且能使鑽孔裝置達到小型輕量化。而且，在鑽孔時，於鑽頭在切線方向每單位面積就需要至少〇· 2N/mm2程度之力。因此，直徑15mm以上200mm以下之鑽孔工具前端，設刀刃厚2mm程度之鑽頭連續遍及周方向時，因應於鑽孔刀具之直徑至少需要〇· WNm至25Nm程度之轉矩。對直徑3mm以上1 5mm以下之棒狀或圓筒狀之鑽孔工具時，亦需要對應於前端之鑽錐面積的轉矩。而加上該轉矩以作為負載的狀態，為了保持鑽頭之周速在 min以上，馬達的轉子或定子之任一側，係具有鈥、鐵、侧系或者釤、銘系之稀土類之磁體，該磁體之最大磁能積係作成100k Jnr3以上為理想。並藉此，可容易將馬達之轉矩常數提高至0.1 Nm/A以上。因此，邊維持高輸出邊作高

第13頁 313682.ptd 590862 發明說明（8) 旋轉，而能達到使直流馬達小型輕量化。又，該旋轉軸係亦可為從旋轉轴後端側穿通前端側之 &具本體的連通孔沿軸線來穿設。並依此，設置用以從旋轉轴側取出心條之推出棒等，使得水或空氣等之流體可向鑽孔工具前端排出。立再者，供給直流電壓於馬達的電源具控制部，該控制 ^亦可檢測出發生轉矩T及旋轉數fN，並調整施加予直流 ^達的電壓，以獲得必須的發生轉矩T及周速。更具體言數，施加於直流馬達的電壓為^時，在發生轉矩T及旋又，^之間，VM= KTT + KffN之關係成立（Κτ、Kf係常數），係轉：Ϊΐ流馬達的電流為“時，採用T=K山為成立者(Κι 測出的雷、* τ，控制部就根據馬達既知之特性曲線，自檢壓值算出發生轉矩T，並且，係從施加的電轉數fN亦可疑轉數fN，或者，藉由編碼器等直接檢測旋整電‘：信：，如該控制，，係首先以無負載之狀態調定值，並把以使鑽孔工具之周速成為3〇〇m/min以上之預鑽孔震置，以f Γ/裝2置進給機構，使其朝向待掘馨物進給从0· 6/mm2以上之預宕厭a a 鑿物進給，將a ^ 預疋壓力使鑽孔工具向待掘將鑽孔工具前端卡入轉姐热„ ::施以鑽孔工具轉矩，同時調=物而開始錢孔的狀又，本ΐίί n以上之預定值亦可。相之中所形成=超：磨粒分散配置於超硬合金或結合的鑽孔工具鑽;=筒狀之工具本體前端而形成 ·%!動該鑽孔工具佬图、圍繞軸線旋轉，並將受到

:發明說明（9) _ 轉的上述鑽孔工具前端，廢接於由脆性材料所成馨物上，而於該待掘馨物上鑽孔之鑽孔方物，邊：ΐ T 〇+:6N/mm2以上之預定壓力壓接於上述待掘鑿遭保持上述鑽頭之外周側周速在30 Om/min以上來鉗上迷待掘鑿物鑽孔。木對上於本發明，係使旋轉的鑽孔工具前端以0· 6N/mm2以上之預定壓力壓接於待掘鑿物，在掘鑿待掘鑿物的狀態下，保持鐵頭之外周侧周速在3 Q Q m / m i n以上，而在掘馨時減低鑽頭受到來自待掘鑿物的阻力，可將用以鑽預定深度之孔所為之功固定保持於低值。如此由於增加了鑽頭之周速，能有效地使鑽孔速度增加。而且，強行將鑽頭壓接於待掘鑿物時，因鑽頭會損壞’故以6N/mm2以下進行鑽孔為理想。更理想為藉由邊以 3N/mm2程度之壓力壓接鑽頭邊進行鑽孔，而能有效地鑽孔。又，以2 000m/min以下之周速來進行鑽孔為理想。可是使鑽頭之周速過高時，會損壞旋轉驅動裝置内之轴承等，尤其是高速旋轉筒狀之物體，因動平衡變大而帶來破壞物體之危險，又，與以往之鑽頭不同，在鑽孔工具之外周通常並未設置螺旋狀之槽等，孔之壁面及鑽孔工具之間成為封閉狀態來鑽孔，故周速高時，難以藉由切削屑、或水、空氣等之冷卻劑排放出因磨削所產生的熱。例如，首先在無負載之狀態下，調整鑽孔工具之周速為300m/min以上之預定值。然後，以預定之進給速度邊使

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鑽孔:具旋轉，邊使鑽孔裝置向待掘鑿物進給，由於鑽孔工具則端卡入待掘鑿物而開始鑽孔之狀態下，對鑽孔工具施以轉矩，並同時調整用以鑽孔之輸出及進給速度，邊保持鑽孔工具之周速在3〇〇m/min以上之預定值邊進行鑽孔。可是’鑽頭之周速在22〇m/min至300m/min之間的區或係鑽孔工作里與周速同時急速地減少的區域，鑽孔速度係於基本上從鑽頭之周速一超過250m/min附近，即與鑽頭之周速同時開始增加。因此，於鑽孔時，使鑽孔工且以〇.6N/mm2以上之預定壓力邊壓接於待掘鑿物，將鑽頭之、外周側周速設為250m/min以上來鑽孔，則鑽孔速度能隨周之增加而增加。又於鑽孔時，使鑽孔工具以0.6N/mm2以上之預定壓力邊壓接於待掘鑿物，而保持鑽頭之周速於4〇〇n/min以上來鑽孔，則不受脆性材料所成待掘鑿物之種類影響，可以確實地增加鑽孔速度。又於本發明之鑽孔方法，驾以上1 5mm以下亦可。在此狀況，體用來鑽細徑之孔時’能確實地使鑽孔速度辦加該鑽孔工具係其直徑作3mm ’尤其是採用棒狀之工具本該鑽孔工具係亦可作A苴亩尤其是採用圓筒狀2具ί 又於本發明之鑽孔方法，徑15mm以上50mm以下。此時，體，能確實地使鑽孔速度增加。〃又於本發明之鑽孔方法，該鑽孔工具係其直徑亦可4 為50mm以上20Omm以下。此時，尤其是採用圓筒狀之工本體，能確實地使鑽孔速度增加。、 590862 五、發明說明（11) [發明之實施形態] 以下，按照圖面說明以本發明的鑽孔裝置。第1圖至第5圖係表示有關本發明鑽孔裝置之一實施形態。於圖中符號1係鑽孔裝置，符號la係鑽孔裝置本體，符號1 b係為電源，符號2係依該電源1 b驅動構成鑽孔裝置本體1 a的本實施形態荔枝直流馬達（以後稱直流馬達）。鑽孔裝置1具有設置於柏油、混凝土、花崗石或大理石等石料，及岩石層等待掘鑿物C的設置部130，及以轉動自如的方式連結於該設置部1 3 〇，對設置部1 3 〇作成可傾斜的支柱部1 4 0。而鑽孔裝置本體係與電源丨b分別設置，藉由以進退自如的方式安裝於支柱部14〇的滑動機構141為支柱部1 4 0所支持。又，鑽孔裝置1係控制鑽孔裝置}的遙控部2〇〇與鑽孔裝置本體la及電源lb分別設置來構成。在該遙控部2〇〇設有用來調整直結式馬達2(旋轉驅動裝置）之旋轉數使直結，馬達2作啟動或停止之旋轉數調整鈕161，及依該電源之連結使電源lb之輸出電壓落至零時再度輸出電壓的復置直。弋5達2係作為施加直流達，如第2圖所示，其φ心且女门伙符幻置机馬共中〜具有圓筒狀之旋轉軸Π，該旌

轉轴1 1前端的螺絲部1丨以裝知 U ’ ua以裝卸自如的方式螺合頭，將圓筒狀之空心鑽〇认置接、畜的古々忠坡兮姐孔工具）與旋轉轴11互相以連通的方式女裝該接頭12為可駿卸。在此接頭12係呈中空'之女從向μ 大致圓湾形狀，其基端側設螺

590862 五、發明說明（12) 合於旋轉軸1 1前端之螺絲部丨丨a的雌螺絲部1 2a，又前端側設置沿旋轉軸1 1轴線〇方向的安裝空心鑽1 3基端的雌螺絲部12b °在此’形成雌螺絲部i2a藉由鑽孔時之旋轉而適合鎖緊於旋轉軸1 1上。又空心鑽13，係於直徑形成為15至50mm圓筒狀的中空之管體14(工具本體）前端，作成鑽頭15向圓周方向安裝為大致圓環狀的構造。在此鑽頭15，係燒結如金屬黏接劑或樹脂黏接劑的黏結劑材料強化所成結合相之中，將超硬合金’或超研磨粒（鑽石研磨粒或碳化硼氮（CBN)研磨粒）分散配置而形成。或者待掘鑿物為大理石時，係藉由電極沉積（electrode position)，使超研磨粒分散地配置在結合相中而形成。而將如此安裝於鑽頭15前端的空心鑽13予以驅動’使其於軸線周圍旋轉，由於向軸線方向前端側進給而掘鑿待掘鑿物C，而形成圓柱狀之心條。於該空心鑽1 3之基端側，設置有安裝於接頭丨2的裝卸部13a。在該裝卸部13a，係螺合接頭12之雌螺絲部12b的雄螺絲部1 3b，沿著空心鑽丨3之轴線方向而形成。在此，形成雄螺絲部1 3b藉由鑽孔時空心鑽1 3之旋轉，而使空心鑽丨3適合鎖緊於接頭12上。直結式馬達2，係使空心鑽13，亦即直接連結於旋轉轴11的工具’直接旋轉，而不用齒輪等之旋轉傳達機構的直結式馬達’將直徑1 5mm以上5 Omm以下之空心鑽1 3，在鑽孔時以〇· 6N/mm2至6N/mm2範圍之壓力邊壓接於待掘鑿物c，而可以30 0m/min至2000m/min之周速旋轉。

第18頁 313682.ptd 590862 五、發明說明（13) 又’直結式馬達2係於外滅1 6内，例如構成具備捲繞有被覆聚醯亞胺（poly i mi de)等耐熱樹脂的線圈所成轉子 17，及設於該轉子17之外周面，具有永久磁鐵的圓筒狀定子18。而且旋轉軸11，係以如壓入形成在該轉子17之中心的插通孔17a内而插通，以一體地固定於轉子I?。在此，作為定子1 8之磁體係以小型輕量能獲得高轉矩，與一般所用的肥粒鐵磁體（ferrite magnet)或鋁鎳鈷磁體（Alnico magnet)比較，乃採用最大磁能積高得很多的lOOKJm-3以上的歛、鐵、硼系或者釤、鈷系之稀土類高 !ί磁體轉子17係作成其直徑小於其長度尺寸值。 η :二U施形態的直結式馬達2之轉矩常數係為吉丄/施形態流於發生轉矩Τ(單位細^ 直、，口式馬達2的電流I Μ (單位传a )夕pq ^ rr 0.6之關係。早位係A)之間，成立T = 〇.12x Im_ 收f直結式馬達2的外殼16上壁部丨内側’分別設置有用來以旋轉自如的方式J:: b之承19a、19bo亦即，寻轉子12之軸轉子17中心的旋轉軸u之上a下端部：：成=持插通於轴11插通的…，則可承受轴於該直結式馬達2之後端部以旋轉自如的方式支撐旋旋轉轴支持台20，密狀態的方式連結之機械軸封部38,可旋轉且液於旋轉轴支持台20之上，並且收容旋；id1’固定呵神1 i <後端部。

590862 五、發明說明（14) - 在該上部外殼21，形成有與旋轉軸11之中心穿通孔 1 1 a連通的流路2 2。該流路2 2乃開口於上部外殼2 1之側方。開口於該側方的開口部23係成為如予連接管24，而形成為從該管24送入濕式掘鑿用之冷卻水。乂而從該管24通過上部外殼21之流路22，導引入旋轉耗 11之穿通孔11a’之後，經由接頭12而送入連結於旋轉轴 11前端部的空心鑽13内，成為藉由鑽頭15來冷卻掘鑿的地又，於上部外殼2 1，在其後端部形成有安裝螺絲部 31 ’該安裝螺絲部31，係以螺絲栓入罩蓋32而固定。該蓋32係形成插通孔34於其中心。又，上部外殼21，形^有連通罩蓋32之插通孔34及旋轉軸11之穿通孔的連通孔 35。在於互相連通的該等插通孔34、連通孔”及穿通孔 11a，插通推出棒36。而且，推出棒36及罩蓋“之插通孔 34之間，設有〇型環37予以密封。符號2 5係於直結式馬達2之外殼丨6内的上方而且側’將電刷部分別設在其圓周方向，以接觸於旋轉轴u，對該電刷部25施加直流電壓，形成為供給驅動電流者。供給直流電流於直結式馬達2的電源丨b，具有體5 ’並且具備有輸入電規52 ’用以將電源本體5連接於供給於作業現場的交流㈣。再者，具備有具用來連接電源本體5之插頭51的。於電源本體5,加上主開關㈡因應於輸入側之電源容許電流量設有可選擇適當電流量的電流量選擇開關54。而且，在雖未圖示，但在電源本體5，亦設有

590862 五、發明說明（15) , 其他之鑽孔作業緊急停止用開冷卻水的冷卻水導入孔等。电源令部用之在述鑽孔裝置本體“及電源^之間設有電纜？。^ 電纜7，*從電源1 b供給直流電流的圖^ 之2條電流供給線、接地線等依具防 J2的未圖：螅，接地蠄黧u _纘孔裝置本體la之際，將電流供給線，接地線等以一體的方式來繞線。再者，於電纜7之鑽孔裝置本芯之鑽孔裝置本體連接邱7 . /；fc ^ ^ 碼。又置多以不透水，而且一體的電流供給線、接地線等電源lb側的另一端，設置^ f孔裝置本體1a;並於電流供給線、接地線等馬達電源連接部7b’俾使電源lb。然後防水且-體的方式’連接 7a、及馬達電源連接等鑽孔裝置本體連接部當電缆7浸潰於水中時，内/以保持不透水性，即使導線、及接地線等皆可防水側之u給線、控制電源的支柱部140係如第3圖所示，由一 140a、140a所成者，在于長尺寸之支柱板支柱部14〇之，縱長方向在上\等/= 支柱板140a之間，在整個係以可旋轉地由設在°支二有】桿91 ’該滾珠螺桿91 所支持。在支柱邛1 40之上下端部近旁的軸承101 以進退自如的方十忠驻 141，係如第3圖所：式：！於；i柱部140的滑動機構 140a、UOa之周圍；、乃ίί .滑動箱94，俾以圍繞支柱板及α動構件9 5，固定於該滑動箱9 4，

590862 五、發明說明（16) 而在滑動箱94内检有遼玻艘扒亦動链〇“士 Γ 于91;並且，設有滑動板96 ’ it;板53之間’以確保對支…之圓滑的播ΐί 珠螺桿91時，與該滾珠螺桿91所栓沐動2播1 /11效一起，使滑動箱94對支柱部140作滑動，滑動：：141整體就沿著支柱部140於其縱長方向上移動。 :移動方向係依滾珠螺桿91之旋轉方向來決定，依滾接1 之順時鐘或反時鐘方向之旋轉，使固定於滑動機構=孔裝置本體1&以支柱部14〇支撐而對待掘 c前後移動者。該滾珠螺桿9 1係依設在支柱部丨4〇上端部的移動機構 160(鑽孔裝置進給機構）來旋轉。亦即，移動機構16〇係如第4圖所示，具有設在收容箱1〇3内的移動用馬達1〇4，於 =移動用馬達104之旋轉軸l〇4a，藉由離合器1〇5連接驅動帶輪106。而固定於該驅動帶輪1〇6及滾珠螺桿91上端部從動帶輪102，繞掛有傳達帶1〇7，並依該傳達帶1〇7 /將、移動用馬達104之旋轉驅動力傳送至滾珠螺桿91，使滾珠螺桿91轉動。在此，設在移動機構16〇之移動用馬達1〇4及繞掛傳達帶107的驅動帶106之間的離合器1〇5，係由依磁力的磁粉之結合力將彼此轴間，作為依預定力連結的離合器。 €磁如此藉由移動機構160驅動滚珠螺桿91旋轉，使鑽孔裝置本體la沿著支柱部140移動。而且，鑽孔裝置本體1 a，係除了滾珠螺桿以外，亦可組合小齒輪及齒條而使其移動。

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590862 五、發明說明（17) 在遙控部200為了控制該移動機構160，設置有速度調整紐109，以進行驅動移動機構160之移動用馬達1〇4之^ OFF的電源開關1〇8，及用來調整移動用馬達ι〇4之旋轉逮’ 度。、第5圖係以模組式的方塊圖表示鑽孔裝置1之電路的構成者。如第5圖所示電源1 b，係具備有··相位控制部5 6，藉由調整給予三端雙向可控矽開關（Triac)T之閘極G的觸發電流之點弧角（firing angle)，將輸入側T1之交流電壓相位之一部分，週期性的輸出於輸出側T2 ;及整流部W，將施加直流電壓於直結式馬達2的相位控制部56之輸出側 Τ 2之電壓予以整流’用以使電壓脈動平滑化。相位控制部56係對三端雙向可控矽開關τ之閘極G，如具有電源控制部58(控制部），供應二端子交流開關 (Diac)等之觸發電流，根據從設於遙控部2〇〇的旋轉數調整鈕161之輸入（圖中以VAL表示），及從重 (圖中以RES表示）調整適合觸發電流之點孤 2 對輸出側T2之輸出。 η π L制畫心遠2電:雷3備有：電流檢測器59,用來檢測流於斷路器’係作為馬達驅動電壓停止機構，俾使經由雷泠仏屯丨怒R 0 μ 拼K福B# ^ ^ ，丨L檢測器5 9檢測出的電流值若超過臨界值時’就立即停止電壓輸出。整流部5 7係具備：# μ c 7 娩、*硌邱八/ —極體部57a ’用以將切去正弦曲線波峰部分的相位控也丨β , ，斟吉灶4 ι制邛56的輸出電壓全波整流；及電容器tw b，對直結式馬逵9αk 士運2作並聯的電性連接，用來整流電壓 590862 五、發明說明（18) 〜使電壓脈動平滑化。再者’整流部57中，設有未圖示之路，用來使電容器57b，於直結式馬達2停止之際，將所二積之電荷迅速釋出，俾藉由蓄積的電荷，使得無法再户= 動直結式馬達2旋轉。 X敗又電源lb,係如上所述，具有未圖示之切換開關，以使鑽孔裝置的控制從手動切換為自動控制。電源控制Z 58切換為自動控制時，就根據所檢測出的流於直結式= 2的電流IM，從輸入於設置在内部的記憶體内之既知特性曲線的資料，算出發生轉矩T，再從觸發電流之點弧角出施加於直結式馬達2的電壓，換言之即算出空心之旋轉數fN。並且，電源控制部58，係藉由對控制移動機構16〇的移動機構控制部160a發送信號，來控制移動機構16〇，以調整鑽孔裝置本體la之進給速度’亦即鑽孔速度。而藉由 ^整觸發電流之點弧角，以調整施加於直結式馬達2的電，vM，同時將空心鑽13之周速設定於3〇〇m/min以上之預定值。 ^著’說明上述構成之鑽孔裝^的作用’ 鑽孔裝置1於待掘鑿物C上鑽孔的鑽孔作業。定用 2先，使鑽孔裝置本體la位於支柱部14〇上方側，於 ::掘鑿物C預定之鑽孔位置上’確定， =設置部130固定於待掘馨物C上，俾使旋轉轴η之轴線一如此將鑽孔裝置本體ia設置於待掘鑿物C之上時，將

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鑽孔裝置本體連接部7a連接於鑽孔裝置本體la，馬達電源連接部7b連接於電源lb，藉由電纜7使鑽孔裝置本體la及電源1 b之間做電性連接。使電源1 b之主開關5 3在ON (開）侧’配合交流電壓供給側之容許電流設定電流量選擇開關 54 °按壓重置鈕162，將直流電壓施加於直結式馬達2之電刷25’對轉子17(或定子18)之線圈通電，使轉子17高速旋轉’同時為了以濕式鑽孔，從未圖示之冷卻水供給機構藉由管24送進冷卻水。轉矩為零狀態時的旋轉數，係於手動狀況下’藉由對轉動設在遙控部200的旋轉數調整鈕161來設定，俾使空心鑽13之周速成為30 Om/mi η以上之預定值。在自動控制之狀況下，係經由電源控制部5 8，自動地調整施加於直結式馬達2的電壓VM值，俾使空心鑽1 3之周速成為300m/min以上之預定值。而後，使空心鑽1 3以高速旋轉的狀態，因經由移動機構160使鑽孔裝置本體ia下降，而使連結於旋轉軸n前端部的空心鑽13之鑽頭15，以0· 6N/mm2以上之壓力壓接於待掘鑿物C之表面。並因此，經由高速旋轉的鑽頭15，在待掘鑿物C上，形成環狀之孔Η。此時，在自動控制之狀況下，由於空心鑽1 3之前端卡入待掘鑿物C來開始鑽孔，轉矩就加予空心鑽1 3，同時將施加於直結式馬達2的電壓VM 值予以控制，以使空心鑽13之周速設定為3〇〇m/min以上之預定值。而後，將施加的電壓VM值，及移動機構160予以控制，邊保持鑽孔工具之周速在30 Om/min以上之預定值，邊以0 · 6 N/mm2以上之預定壓力進給鑽孔工具。

313682.ptd 第25頁五、發明說明（2〇) 對如此的之鋼筋等硬質時，感應電壓此，設定適當一旦超過臨界輸出。如此，即停止直結式如此產生孔的位置改變再重新開始作就按壓重置紐 ::L作業，鑽頭15碰觸於用來補強待掘鑿物 $化體時，突然抑制直結式馬達2 =減少只成 '繞、線電阻流通過大的電流。因，值，當經由電流檢測器59檢測出的電流 =時，立即經由斷路器停止相位控制部“之鑽碩15碰觸於鋼筋等之強化體之情況下，立馬達2之旋轉，使鑽孔作業中斷。連鎖動作之作用而使鑽孔作業中斷時，將鑽 ’重新作業’使不致於碰觸到鋼筋的方式，業。此時’為了使直結式馬達2再度旋轉， 162 〇而且，在鑽孔作業中，即使有冷卻水加於電纜7，因電規7保持有防水性，故不會引起漏電或短路等。以上述方式’形成至預定深度之環狀孔Η，使鑽孔裝置本體la上昇，並將鑽頭15從孔Η抽出，除去中心之心條而形成銷定器孔。在此將鑽頭15從孔Η抽出之際，在空心鑽1 3内殘留有心條時，將推出棒3 6向前端側推進。如上述依本實施形態，空心鑽1 3，係藉由從旋轉轴11 使直接旋轉力授與空心鑽13的直結式馬達2，以極高速地旋轉’可使鑽頭15之周速成為300m/min者。將旋轉的空心鑽13之前端以〇.6N/mm2以上之預定壓力’壓接於待掘鐾物C來掘鑿待掘鑿物c的狀態下，保持鑽頭15外周側之周速於3〇〇m/min以上，使在掘馨時減低鑽頭 1 5從掘鑿物受到的阻力，可以使用於鑽孔預定深度之孔η

313682.ptd 第26頁 590862 五、發明說明（21) 所需要的工減少。如此作成，藉由使鑽頭15之周速增加而使鑽孔速度增加。又’空心鑽13係使其直徑為15mm以上5〇mm以下，故確實地能達到增加鑽孔速度之目的。又為壓入旋轉轴11於形成在轉子17之中心的插通孔 17a，直接固定一體化者，故可大幅度地提高鑽孔裝置本體1 a之整體剛性’並依此，可以使空心鑽丨3高速旋轉來形成孔，與以往之狀況比較，能大幅度地提高其鑽孔速度。如此可迅速地進行鑽孔作業，並能使包含鑽孔作業之各項施工作業之工期縮短。根據上述之本實施形態，能在短時間内於待掘鑿物上鑽孔’俾以將用以鑽出預定深度之孔所需功之多餘部分予以消除而減低其值。 [實施例] 其次，說明採用上述鑽孔裝置丨的鑽孔方法之例。 (第1實施例）於具備有上述構成的鑽孔裝置1，使鑽頭15之周速為 m/m 1 η以上時，實際上不僅達到減少鑽預定深度之孔所 ::的鑽二：作量’同時隨著周速之增加鑽孔速度亦隨之曰加，以下洋細敘述根據試驗所驗證之資料。 ^定對待掘馨物C的鑽孔速度，邊保持發生轉矩於

鑽頭”’改變每一分鐘之空心鑽13之旋轉數來改變鑽頭15之周連，於每一各別之料，對於壓縮強度由JIS

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規格2 1 Okgf/cm2之混凝土你1 ” 葙> -厗子文丨斤成待掘鑿物c，測定鑽100mm至 220mm之預疋冰度之孔所要的鑽孔時間。在此，採用在管體14之前端大致全周安裝鑽作在；採用其外徑25㈣’刀刃厚2㈣，袖方向之長度6mm，網目尺寸為 #40/50咼級數之鑽石研磨粒以丨· 76ct/cc之密度作金屬黏接劑料，分散配置於W-Cu〜Sn中所形成者，作為鑽頭15。又在鑽孔之際，係邊以流大致近於室溫的冷卻水3 Ι/min，邊向下進行鑽孔。第1表至第5表係無負載時之空心鑽13之旋轉數，分別在lOOOrpm， 1500rpm， 2000rpm，3000rpm，5000rpm時，向待掘鑿物C邊加以預定之壓力邊進給空心鑽1 3，保持流於直結式馬達2的電流大致為一定值，於鑽孔時儘量使同樣的轉矩之負載加予空心鐵13，測定其時之旋轉數及鑽孔時間的結果。並在該等測定之際，係為了確認在測定中空心鑽1 3之狀態沒有改變，於測定時係在各個之測定前後，以 700 Or pm程度之旋轉數，進行鑽孔確認。

313682.ptd 第28頁 590862 五、發明說明（23)第1表確認鑽孔確認鑽孔 1000RPM 時旋轉數平均 oo ^1 c\ OO NJ )—* 鑽孔數 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1000 旋轉數 RPM 無負載時 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 78.5 周速 (m/min) 1 1 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -j 電流A 7000 780 800 800 800 800 800 800 900 800 600 ! 700 7200 1 旋轉數 RPM 鑽孔時 549.5 Os 62.8 K) CO 62.8 〇\ N) CO to 00 CN N-) CO o N). OO >—* 55.0 565.2 1 周速 (m/min) bO 〇〇 NJ NJ 〇 N-> K) K> K> K) K) a\ NJ NJ OO OJ tO OJ to 1 電流A 220 100 100 100 100 100 100 100 100 100 j 100 100 220 1 鑽孔深度 mm μ a\ oo a\ LA CO NJ a\ ^r\ L〇〇\ Ό 1 鑽孔時間 sec

313682.ptd 第29頁 590862 五、發明說明（24) 第2表

確認鑽孔確認鑽孔 1500RPM 時旋轉數平均 Η—^ 00 On LO NJ 鑽孔數 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1500 旋轉數 RPM 無負載時 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 117.8 3 Ά 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 電流A 7200 1200 1100 1200 1200 1300 1200 1200 1300 1200 1200 1_ 1100 7100 1 旋轉數 RPM 鑽孔時 565.2 94.2 86.4 94.2 94.2 o 94.2 94.2 η—^ S H-*· 94.2 S (sj 86.4 557.4 1 周速 (m/min) Μ 00 to 00 NJ OO to CO NJ OO NJ 00 00 OJ o NJ 00 〇J NJ to 00 to 〇〇 1 電流A Ν-) 〇 ο H—A 〇 o o o )—* o o o o )—* o o o o o 〇 o o o K> to 1 鑽孔深度 mm to Ό On L〇 o OO o as LO i—-fc 〇\ 1 鑽孔時間 sec 第30頁 313682.ptd 590862 五、發明說明（25) 第3表

確認鑽孔確認#孔 2000RPM 時旋轉數平均 o oo U\ -P^ LO NJ H—^ 鑽孔數 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2000 旋轉數 RPM 無負載時 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 157.0 1¾ 彐ft 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 電流A 7000 1710 1800 1800 1800 1700 1800 1700 1700 1700 1600 1_ 1500 7100 1 旋轉數 RPM 鑽孔時 549.5 L〇私 NJ >—* OJ H—1 LO OJ LO LO Lyi )—* OJ )—* OJ OJ 以 H—* OJ OJ L/i )—* UJ OJ L-o 125.6 117.8 557.4 1 周速 (m/min) NJ to to to NJ K) M to Os to On to 00 OJ NJ OJ 1 電流A ΓΟ 〇 Ο o o )—k o o )—* o 〇 )—k o o 〇 h--* 〇〇 W— o o o NJ NJ 〇 1 3 ^ 5 ^ to Cs oo On 00 to On LO U\ as r—^ 00 1 c〇 pid Q 第31頁 313682.ptd 590862 五、發明說明（26)第4表 -j^4. LO o 〇〇 ca 命卡 'β- <iir H— Ό 00 Os UJ K) h—* •Μ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 〇 LO 〇 o o »· ΧμΛι^ ΕΠ 4Η* 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 o LA to LA 1^ 彐媒 η-k · y7〇X 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 >~k o JJljJl ㈣ > 〇〇〇 NJ Os 〇〇 o o N-) <1 o o to OO o o OO o NJ 00 〇 NJ Cs o to CO o NJ L/i o o to ^r\ o N-) 〇\ o Os o o 1 ^r4 m Ό U\ N-> o NJ ro o ro N-) 〇 to 00 NJ 1-—* 'O OO >—-* 00 to 為 NJ o CO Os OJ H-k Ό On LO NJ H—k H—k 1 1 as 3总、^^ N-) 〇〇 NJ OO NJ OO r〇 GO NJ Os NJ 00 ro OO ro 00 〇-> ro 〇〇〇J CO LO 1 > to NJ Ο H—^ 〇〇 o i—* 〇 H—^ o o 1~~k o o o o o o o o o o o to NJ 1 3 ^ 3褲 LO LO \〇 -a NJ On uj On 00 ό Os σ> 4^ 〇 NJ 1 ζΛ方〇 Lm a

313682.ptd 第32頁 590862

313682.ptd 第33頁 590862 五、發明說明（28) 於該等之表’再鑽孔時流於直結式馬達2的電流值係大〃致一定於28A前後。並於本實施形態，係在發生轉矩^ (單位Nm)及電流IM(單位A)之間，成立了 τ = 〇.ΐ2χ iM-0 6 關係’故在以上之表乃亦保持發生轉矩於一定，可知鑽 15從待掘鑿物C受到的負載為大致一定。亦即，鑽頭^之外徑係同樣的25mm，故所謂的相等轉矩係意義為加以鑽 15切線方向的力大致為一定者。可是，依鑽頭15向待掘鑿物C之進刀深度亦大致為同樣程度，或者未為同樣程度時’叙如旋轉數愈咼則空心鑽1 3乃至鐵頭丨5，及切削屑乃至待掘馨物C之間的摩擦變大而負載會變大時，至少鑽頭 15向待掘鑿物C之進刀深度，係於旋轉數高時，並不會比旋轉數低時大的意思。又第6表係於鑽孔時加以空心鑽丨3的轉矩之負載值作 f二個不同值，為了以不同負載條件作比較，於鑽孔時將飢於直結式馬達2的電流值以2個1 5 A及3 0 A之不同值，分別保持大致一定。使無負載時之空心鑽丨3旋轉數分別對 WO/rpm，150〇rpm，2〇0〇rpm，3〇〇〇rpm，400 0、500 0rpm 時，向待掘馨物C邊加以預定之壓力邊進給空心鑽1 3，測定其時之旋轉數及鑽孔時間的結果者。、

590862 五、發明說明（29) 第6表 5000 4000 3000 2000 1500 1000 無負載時空心鑽之旋轉數fN(rpm) 電流（15A) 轉矩（1.2Nm) 7000 5000 4000 3000 2000 1500 1000 無負載時空心鑽之旋轉數fN(rpm) (FT 萍 Ο > 、^〆 4700 3800 2800 1900 1400 900 負載時： 6900 4370 3600 2680 1710 1200 780 負載時 369.0 298.3 219.8 149.2 110.0 70.7 負載時鑽頭之周速 (m/min) 541.7 t 343.0 282.6 210.4 134.2 94.2 to 負載時鑽頭之周速 (m/min) 100 100 100 100 100 100 1 鑽孔深度 (mm) 100 ί 100 100 100 100 100 100 1 鑽孔深度 (mni) OJ b LO 〇\ on 107 163 158 260 1 鑽孔時間 △ t(sec) Ό Η—* ο on CTn 1 鑽孔時間 △ t(sec) 2.78 〇\ 0.93 0.61 0.63 0.33 1 鑽孔速度 (mm/sec) ι 5.9 4^ 1 鑽孔速度 (mm/sec)

313681ptd 第35頁 590862 五、發明說明（30) 其次，進行鑽孔裝置之鑽孔作為工作率之 .，.，係如既已敘述，與旋轉數fN及轉矩τ 刀平輸

P 輸出江TfN表示，故發生轉矩Τ以大致一定的方式提“言並以數fN，若鑽頭1 5之周速提高時，對應之輪出功率p门高。當前，邊保持電流值於大致一定，邊輸出’、& _ 疋邊保持加於鑽頭15 内切線方向之力大致一定，因對軸線方向邊加以大致一之力fN來進行鑽孔，故用於鑽出預定深度L之孔的鑽孔工作量E，係以鑽孔時間為△ t，成為E = 2万TfNX △ t + f l。首先，係考量在無摩擦等的工作消耗之理想^況下，^鑽出一定深度之孔所需要的鑽孔工作量Ε，係未依旋轉數h 而為一定者。於是考量鑽孔所要的鑽孔時間At，係隨著輸出功率p輸出的增加而減少，鑽孔速度vh=l/ △ t係與輸出功率p輸出成比例而增加。於是’從第1表至第6表之值得到鑽頭丨5外周側之周速及鑽孔速度，取周速（單位m/min)為橫軸，鑽孔速度為縱軸予以繪成圖表即為第6圖。在此’第1表至第6表中雖係為大致一定，但是若干 (20%程度）會變動的發生轉矩值，係除去波及鑽孔速度的影響來比較鑽孔速度，故在第6圖，係以鑽孔速度除鑽孔時之發生轉矩值所規格化的量（L/At)/T(單位係1〇-3心4 Seer1)用來作為鑽孔速度。因而第6圖係發生轉矩之值為一定’乃表示僅鑽頭15之周速變化時的鑽孔速度變化狀況。並於圖中，菱形之點A丨，及十型之點A2係流於直結式馬達 2的電流為30A程度時者，又，四角形之點A3係流於直結式

590862 五、發明說明（31) 馬達2之電流為1 5 A程度時者。

從圖上可知，在周速為22Om/m in以下時，與預測相反，即使令空心鑽1 3之周速增加，鑽孔速度並未必與其成比例增加。可知其值係維持於一定範圍内。而且流於直結式馬達2的電流，亦即發生轉矩即使不同，該傾向亦不變。如既已敘述，因鑽頭的進刀深度及發生轉矩係互相關聯’在本實施例中發生轉矩為一定，故其結果，可啟示為：周速在300m/min以上時鑽孔速度增加，但進刀之深度未必與周速同時改變。 X 第7圖，係無視於用以進給鑽孔裝置所需要的工係為一定，從第1表至第6表之值，僅著眼於依鑽孔裝置所作鑽孔工作量EG=2 ;r TfNx At之關係，依鑽孔裝置除以鑽孔工作量’取鑽頭1 5之外周側周速（單位m / m丨n)為橫軸，係每一單位深度之鑽孔裝置的鑽孔工作量（單位係J/mm)為縱軸 $綠成圖表者。並於圖中，菱形之電A1，及十型之點人2係流於直結式馬達2的電流為30 A程度時者，又，四角形之點 A3 ’係流於直結式馬達2之電流為1^程度時者。從圖中可 $，依鑽孔裝置的鑽孔工作量E0在周速22〇m/mina 丁之區 =其增加乃大致與周速成比例。而且流於直結式馬達2 同電流為不同時，在各個之周速其鑽孔工作量E〇之值亦相 :此可考量為：依鑽頭15的進刀深度大時，負載亦盥其 :度成比例而變大’另一方* ’因在其一側鑽孔所需；的 :心鑽13之全旋轉數變少，就整體而言鑽孔工作量e〇係不改變。無論如何，將空心鑽13壓接於待掘鑿物c時之壓

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五、發明說明 (32) 力不同 j 加於空心鑽13的負載之值即使改變，在220m/min 以下的周速 9 鑽孔工作量會隨著空心鑽13 丨之周速增加而增加 9 故可知鑽孔速度並未增加。可是於第 7圖看鑽頭之兩周速區域時，周速從25 0m/ mi η到 300m/mi η依鑽孔裝置的鑽孔工作量隨著周速之增加而同時急遽地減少’至少周速在30〇m/m i η以上之區域，可知乃降低至周速在220m/min之鑽孔工作量之值的一半以下〇其結果 9 如第 6圖所示在周速3〇〇m/mi η以上時，鑽孔速度係單純地與周速通時增加。上述所示的測定結果，雖係採用空心鑽之直徑為25mm 者但使用直徑為 1 5mm以上5 Omm以下之空心鑽，將空心鑽以 0· 6N/mm2 以上預定壓力進給時亦彳缓得' 相似的測定結果 J 了解到並不受空心鑽直徑大小影響，鑽頭之外周側周速至少在 300 m/m i η以上時，因鑽孔裝置使鑽孔工作量減少而鑽孔速度則與周速同時增加。如以上所敘述，以保持進刀深度於一定的目的，使發生轉矩邊保持於一定來進行鑽孔結果，若在以往，可料想到鑽孔速度與鑽頭之周速一起單純地增加，本發明人等，係發現了鑽孔速度不僅隨周速之增加而同時單純地增加，鑽頭之周速度慢於 220m/min時，因增加了鑽孔所需要的工作量所以不能有效地令鑽孔速度增加〇因而，依本發明之鑽孔裝置及鑽孔方法，係可在短時間内於待掘鑿物上鑽孔，俾將用以鑽出預定深度之孔所需功的多餘部分消除而減低其值〇第38頁 313682.ptd 59〇862 五、發明說明（33) (第2實施例） I知之裝孔裝置在無負載時周速雖具有300m/min以上’可疋於鑽孔時加以負載的狀態，係採用鑽頭之外周側阄速成為220m/min以下者於是進行比較有關本發明的鑽孔裝置1 ’及以往所用的鑽孔裝置之鑽孔速度。亦即，作為

以往所用的鑽孔裝置，準備了市面上銷售的2種鑽孔裝置A 及鑽孔裝置B，對由壓縮強度為JIS規格21〇kgf/cm2之混凝土所成待掘鑿物C，進行深度2〇〇mm之鑽孔，分別測定各個鑽孔時間而加以比較。在此，使用於鑽孔裝置A、鑽孔裝置B及鑽孔裝置丨的空心鑽，係採用與第丨實施例使用樣者。第7表係在上述的條件下將採用鑽孔裝置A、鑽孔裝置 B鑽孔裝置1以進行鑽孔時之鑽孔時間加以比較者。 —— 空心鑽之旋轉數 fN(rpm) 鑽頭之周速 (m/min) 轉矩T (Nm) 輸出功率 (旋轉數X轉矩）鑽孔時間 △ t(sec) 鑽孔能 (Kj) 錯孔裝置A 2500 ----- ---- 200 3.2 8000 55 46.2 殺礼裝TT" 750 60 7.5 5625 60 35.3 -—- 續几表置1 5700 ---- 450 1.4 8000 16 13.4 r , m .置A之狀況，供給17A之電流，旋轉數匕為2 500 凝土之t項之周速2〇〇m/min，發生轉矩1'為3· 2心時，對混又（掘鑿物鑽20 0mm深度之孔需要約55秒鐘。鑽孔震置β之狀況’供給9A之電流，旋轉數 rpm，鑽頭之„/ · 心电胤狹褥数rN馬巧心周迷為60m/min，發生轉矩τ值為7.5Nm時，於

第39頁 590862 五、發明說明（34) 混凝土之待掘鑿物上鑽2 0 Omm深度之孔需要約6 〇秒鐘。與鑽孔裝置之輸出功率成比例的旋轉數fN及發生轉矩T之積，因只有前述鑽孔裝置例時之70%程度，故雖不能作單純的比較，但是假如以旋轉數及發生轉矩之積以形成同等旋轉數之鑽孔時間加以評估’則成為4 〇秒鐘程度。另一方面，於有關本發明的鑽孔裝置1之狀況，旋轉數fi^5700rpm’鑽頭之周速度45〇m/min，發生轉矩τ為1· 4Nm時，於同樣混凝土之待掘鑿物上鑽2〇〇mm深度之孔需要約1 6秒鐘。

並從該等之值，算出依鑽孔裝置的鑽孔工作量，則成使用鑽孔裝置A時為46.2kJ，使用鑽孔裝置B時為35.3kJ，使用鑽孔裝置1時為13.4kJ，依鑽孔裝置只比較其鑽孔工作量時，亦採用鑽孔裝置1時為最少。用於進給鑽孔裝置所需要的進給方向之力，因與鑽頭之切線方向所必要的力成比例’所以即使比較其全體工作量該順序亦不變。如此，可知以鑽頭之周速為300m/min以上進行鑽孔時，其鑽孔工作量就變小，並以使周速增加就能有效地使鑽孔速度增加。

從以上之實施例，可知曉由於使鑽頭之周速增加到 300m/min以上來進行鑽孔，不僅可減少鑽孔工作量，並可縮短鑽孔時間。又’鑽頭周速為220m/min到30 0m/min之間的區域，係鑽孔工作量與周速同時急遽地減少之區域，鑽孔速度係基本上鑽頭之周速度從一超過250 m/rain的附近，即與鐵頭之

590862 五、發明說明（35)

Γ I: 〜。因Λ ’於鑽孔時，，鑽孔工具以〇.6N mt…邊壓接於待掘馨物，使鑽頭之外周側但是鑽孔速度至少可=二:雖無明顯可察覺之差異， ^ 滅，士 J 隨者周逮之增加而同時增加。邊壓接於待Li物將：:L;;:°.6N/mm2以上之預定壓力氺禮：?丨拄丁成& 乂如保持鑽頭之周速在400m/min以上實使鑽孔速度：加性材料所成待掘鑿物之種類影響，能確並不=齒：構係作為鐵，工具…鑽驅動裝置之直流馬達，但是在:f接女裝於作為旋轉配置超研磨粒形成的鑽頭，】於^結合相之中分散對由脆性材料所成待掘馨物鑽孔；=二的空，鑽用來速以3—以上之速度旋轉以進行鑽側周不：說其旋轉驅動裝置係為採用油達者:j置者’ f者都可以。4此所稱旋轉驅動裝i，係包人：：有齒得以思及的所有旋轉驅動裝置者。 ’、a 疋業者接著，依本發明的其他實施形態用說明。於圖中，對應於第i圖至第5圖的各圖及、第9圖加以成為完全相等故附與相同㈣，在此省略係其構相同之符號，係與上述實施形態作完全同樣^从但關於 =特，是，在*8圖*第9圖雖未表示第3圖及第作5圖^能構成’但以下所述其他之實施形態亦具有與第^及圖第所“

590862 五、發明說明（36) 所示構成同樣的構成。於本實施形態’空心鑽2 1 3係於形成直徑為5 〇至2 0 0mm 之圓筒狀的中空管體214(工具本體）前端，為作成鑽頭215 向圓周方向，大致安裝為圓環狀的構造。在此，鑽頭215 係以燒結如金屬黏結劑或樹脂黏結劑的黏結劑料硬化所成結合相中，分散配置超硬合金，或超研磨粒（鑽石研磨粒或CBN研磨粒）形成。或者待掘鑿物為大理石時，係依電極沉積在結合相中分散配置超研磨粒所形成。而將以如此方式安裝於鑽頭215前端的空心鑽213加以驅動使其在袖線周圍旋轉，由於向轴線方線前端側進給來掘鑿待掘鑿物C，而形成圓柱狀之心條。於空心鑽213之基端側設有安裝於接頭212的裝卸部 213a。在該裝卸部213a以與接頭212之雌螺絲部212b螺合的雄螺絲部2 1 3 b，形成於沿著空心鑽2 1 3之軸心方向。而且，形成雄螺絲部213b藉由鑽孔時之空心鑽213之旋轉，使空心鑽213適合鎖緊於接頭212上。接頭212乃呈中空之大致圓筒形狀，在基端側設有與旋轉軸11前端之螺絲部11 a螺合的雌螺絲部2 1 2 a，又於前端側沿旋轉軸1 1之軸線0方向設有安裝於空心鑽2 1 3之基端的雌螺絲部212b。而且，形成雌螺絲部21 2a藉由鑽孔時之旋轉，而適合鎖緊於旋轉軸11上。直結式馬達2係其中心具有圓筒狀之旋轉轴11，將接頭212，以裝卸自如的方式螺設於旋轉轴η前端形成的螺絲部1 1 a，並將圓筒狀之空心鑽21 3 (鑽孔工具）以可裝卸的

590862 五、發明說明（37) 方式安裝於該接頭212，使與旋轉軸11互相連通。該直結式馬達2係不使用齒輪等之旋轉傳達機構，而使直接連結於旋轉轴11作工具的空心鑽213直接徒轉的直接連結式馬達，直徑50mm以上200mm以下之空心鑽213，在鐵孔時以 0· 6N/mm2至6N/mm2範圍之壓力邊壓接於待掘鑿物C，邊以 300m/min至2000m/min之周速旋轉。如上述依本實施形態，空心鑽213係從旋轉軸11藉由授與空心鑽213直接旋轉力的直結式馬達2，以極高速地旋轉，可使鑽頭215之周速成為300 m/min者。將旋轉的空心鑽213之前端以0.6N/mm2以上之預定壓力壓接於待掘鑿物C來掘鑿待掘鑿物C的狀態，保持鑽頭 215外周側之周速為300 m/min以上，而於掘鑿時減低鑽頭 2 1 5自待掘鑿物受到的阻力，可使欲鑽預定深度之孔jj所需要的工作量減少。如此由於使鑽頭215之周速增加而能使鑽孔速度增加。又，空心鑽213係使其直徑為50mm以上200mm以下，所以可達到確實地增加鑽孔速度之目的。又，向形成於轉子17中心的插通孔17a壓入旋轉軸 11’直接固定作一體化者，所以可大幅度地使鑽孔裝置本體1 a之整體剛性提昇，並依此，使空心鑽2丨3高速旋轉而形成孔，與以往之狀況比較，能大幅度地使其鑽孔速度提间。如此作成能迅速地進行鑽孔作業，而能使含有鑽孔作業的各項施工作業之工期縮短。於具備本實施形態構成的鑽孔裝置1，依試驗之驗證

313682.ptd 第43頁 590862 五、發明說明（38) 顯示：若鑽孔裝置21 5之周速為30 0m/min以上時，可達到使實際欲鐵預疋深度之孔所需要之工作量減少，並且鑽孔速度隨著周速的增加而增加。為了測定對待掘鑿物C之鑽孔速度，邊保持發生轉矩於大致一定之值，改變每一分鐘之空心鑽213旋轉數以改變鑽頭215之周速，在各別的每一周速，對壓縮強度由jig 規格21 Okgf/cm2之混凝土所構成之待掘鑿物c，測定了鑽出100mm至220mm之預定深度之孔所要的鑽孔時間。在此，採用大致管體214前端全周安裝鑽頭215作為空心鑽213 ; 而採用其外徑為75mm、刀刃厚2mm、軸方向長度6mm、網目尺寸為#40/50之高等級之鑽石研磨粒，以l 76ct/cc之密度作為金屬黏結劑料分散配置在W-Cu-Sn中形成者作為鑽頭2 1 5。又於鑽孔之際，與上述第1實施例同樣向待掘馨物 C邊加以預定之壓力邊進給空心鑽2 1 3，以測定其時之旋轉數及鑽孔時間。結果獲得第1表至第6表以及第6圖與第7圖所示的值。周速在220in/inin以下則與預設相反’即使令空心鑽2 1 3之周速增加’但鑽孔速度並未與其成比例地增加。可知其值係維持於一定範圍内。而即使流於直結式馬達2的電流為不同時，亦即發生轉矩不同時，亦不改變該傾向。如上所述，依鑽頭的進刀深度及發生轉矩係互相關聯，故由該結果得知：周速在300m/min以上時，鑽孔速度之增加，並非進刀深度與周速同時改變的結果。另一方面，可知經由鑽孔裝置，在周速220m/min以下之區域，鑽孔工作量大致

313682.ptd 第44頁 590862 五、發明說明（39) 與周速成比例同時，亦在各可考量為依鑽例而變大，另會變少，故整可明白：壓接使加予空心鑽時，因鑽孔工鑽孔速度不增至 30 0m/min之增加而同時急域，會降低至的增加。而且流於直結式馬達2的電流為不別之周速下鑽孔工作量h之值為相同。此係頭215的進刀深度大時，負載亦與深度成比外為了鑽孔所需要的空心鑽213之全旋轉數體而言鑽孔工作量£0不會改變。無論如何，空心鑽21 3於待掘鑿物時之壓力的不同，即 213的負載值改變，周速在22〇m/min以下作量隨著空心鑽213之周速增加而增加，而加的狀況。進而可瞭解到：周速在250 m/min 間因鑽孔裝置，鑽孔工作量Eg會隨著周速的遽地減少，至少周速在3〇〇m/min以上之區周速在220m/min的鑽孔工作值之一半以下。因此，於周速300m/min以上時鑽孔速度與周速同時單純地增加。此測定結果係為使用直徑7 5mm之空心鑽者，但採用直徑50mm以上200mm以下之空心鑽，將空心鑽以0.6N/mm2以上之預定壓力進給時亦獲得相似的測定結果，並不受空心鑽之直徑大小影響，鑽頭外周側周速至少在30 Om/min以上時，因鑽孔裝置，使鑽孔工作量減少，而鑽孔速度與周速同時增加。從以上之實施例，可知：由於將鑽頭之周速增加至 3OOm/min以上來進行鑽孔，不僅能減少鑽孔工作量’並可縮短鑽孔時間。又鑽頭之周速在220m/min至30 0m/min之間的區域’為

313682.ptd 第45頁 590862 五、發明說明（40) 鑽孔工作量與周速同時急速地減少之區域，鑽孔速度本上乃鑽頭周速一超過25〇m/min附近，就開始同時與鑽^ 之周速增加。因此在鑽孔時，將鑽孔工具以〇 · 6Ν/η^2以上之預定壓力邊壓接於待掘鑿物，設定鑽頭之外周側周 25 0m/min以上來鑽孔時，雖無明顯可察覺之差異，但 = 孔速度至少可隨著周速之增加而增加。一疋鑽又於鑽孔時，將鑽孔工具以〇· 6 N/mm2以上之預定邊壓接於待掘鑿物，邊保持鑽頭之周速為4〇〇m/min以上鑽孔，m不受脆性材料構成之待掘m物種類之影響實地使鑽孔速度增加。 b確级：上述之實施形態’係作為鑽孔工具之空心鑽不藉由齒^之旋轉傳達機構，巾直接安裝 = 動裝置之直流馬達，作在齠麻人a + a A W ^ 1 一在超硬合金或結合相中將超研磨教 m::成的鑽頭’若使用安裝於其前端的空心來於由跪性材料所成待掘馨物上鑽孔時’以〇 6N/mni2以上之壓力將空心鑽邊壓接於样掘餐％ ^ 、，9ΛΛ / ·、接於锊掘鑿物，邊使鑽頭外周側之周之速度旋轉’以進行鑽孔的鑽孔裝置 = 使用油廢馬達者，或具備齒輪者都可以。在此:稱的旋轉驅動裝置，係包含只要是業者即得以思及之所有旋轉驅動裝置者。接著’使用第ίο圖說明依本發明的另一其他實施形態。孔裝置301作為直^馬達之直結式馬達（旋轉驅動裝置）。

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五、發明說明（41) 直結式馬達3 0 2係施加直流電壓而旋轉的直流馬達，如圖所示，其中心具有圓筒狀之旋轉軸311，在該旋轉轴 311前端，設置接頭312以裝卸自如的方式，與形成在旋轉轴3 1 1前端的螺絲部3 11 a螺合，並設置棒狀之鑽孔工具3 j 3 以可裝卸的方式與該接頭312螺合。在此’接頭312係呈大致中空之圓筒形狀，於基端側設螺合於旋轉軸311前端之螺絲部31 la的雌螺絲部312a，又在刖端側’沿旋轉轴311之軸線〇方向，設置雌螺絲部 3 12b安裝於鑽孔工具313基端。在此，形成雌螺絲部312& 藉由鑽孔時之旋轉而適合鎖緊於旋轉轴311上。又’鑽孔工具313係於直徑3至15 mm之棒狀工具本體 314前端，安裝鑽頭315。在此，鑽頭315係燒結如金屬黏接劑或樹脂黏接劑的黏結劑料使硬化所成結合相中，將超硬合金’或超研磨粒（鑽石研磨粒或CBN研磨粒）分散配置而形成。或者依電解澱積在結合相中分散配置超研磨粒形成。而且如此的鑽頭315以驅動安裝於其前端的鑽孔工具 313於轴線周圍旋轉，並由於向軸線方向前端側進給，而於由磁碑或磁碑接縫的所謂脆性材料所成的待掘鑿物上鑽孔0

在該鑽孔工具3 1 3之基端側，沿鑽孔工具3 1 3之轴線方向形成有雄螺絲部313a與接頭312之雌螺絲部3m螺合。在此’形成雄螺絲部313a藉由鑽孔時之鑽孔工具313的旋轉’使鑽孔工具313適合鎖緊於接頭312上。直…式馬達302 ’為直接連結於旋轉轴311作為工具的

590862 五、發明說明（42) 鑽孔工具313，不使用齒輪等之旋轉傳達機構，而直接旋轉的直結式馬達’將直控3mm以上15mm以下之鑽孔工具 313，在鑽孔時以〇· 6N/mm2至6N/mm2範圍之壓力邊壓接於待掘鑿物，使能以300m/min至2 0 0 0m/min之周速旋轉。又直結式馬達3 0 2在外殼3 1 6内，例如具備：被覆有聚醯亞胺等耐熱樹脂捲繞線圈所成轉子317，及設於該轉子A 317之外周面，具永久磁鐵的圓筒狀定子318。而旋轉轴 311係以壓入形成於上述轉子317之中心的插通孔317&内而插通，並且一體的固定於轉子317。在此，作為定子3 1 8之磁體，係能以小型輕量獲得高轉矩，與一般所用的肥粒鐵磁體或鋁鎳鈷合金磁體作比^ 較’乃採用很高的最大磁能積作成1〇〇KJm-3以上的鈥、鐵、删系或者釤、鈷系之稀土類高密度磁體。又轉子 311 ’係其直徑作成小於其長度尺寸。並依此，於本實施形態的直結式馬達302之轉矩常數，係為〇· i 2Nm/A，於本實施形態係流於發生轉矩T (單位係Nm)及直結式馬達3〇2的電流IM(單位係A)之間，成立有τ=〇· 12χ n 6之關係。谷納直結式馬達302的外殼316上壁部316a及下壁部 316b之内側’分別設置有轴承319a、319b，用以旋轉自如地支持轉子312。亦即，轴承319a、319]；)係形成支持插通於轉子317中心的旋轉軸311上下端部近旁，構成為可以承受作用於旋轉轴311，及插通該旋轉軸311的轉子317之轴向方向之力（推力）及徑向方向之力。又’於該直結式馬達302之後端部，設有收容旋轉軸第48頁 313682.ptd 590862 五、發明說明（43) 311後端部的上部外麵321。而且符號325係於古側，係配設在其周方向式馬達302之外殼316内的上方施加直流電壓於該電刷：二刷部’以接觸於旋轉轴311 ’ 供給直流電流於直f =5,以供給驅動電流。鑽鑽孔裝置301組入用以式馬達302的電源，其大致係將 (未圖示）、及將該電池及由/握持之把持部303中，使電池 (未圖示）、與設於把刷部325做電性連接的配線部器331連動，用來進行電^端邀側s’俾使/指可句掛的觸發關部(未圖示)。電路的導通、不導通(〇N、OFF)的開 _ 其次’說明上述構成之鑽孔裝置301之作用，以及使用鑽孔裝置301於所謂的磁磚及磁碑接縫的脆性材待掘鑿物上的鑽孔作業。首先，以把持部303握持鑽孔裝置3〇1，並設定待掘鑿物之預定鑽孔位置，俾與旋轉軸311之軸線於一致。如此設定鑽孔裝置301對待掘鑿物之位置後，以手指拉觸發器 331，施加直流電壓於直結式馬達3 02之電刷部325，而使轉子317(或定子318)之線圈通電，並且使轉子317高速旋轉。無負載狀態之該時的旋轉數，係於手動狀態時，在此藉由轉動未圖示的旋轉數調整钮來設定，俾使鑽孔工具 313之周速成為30 0m/min以上之預定值。自動控制狀態時’係自動調整施加於直結式馬達302的電壓VM之值，使鑽孔工具313之周速成為300m/min以上之預定值，。然後，使鑽孔工具3 1 3以馬速旋轉的狀態，將連結於

313682.ptd 第49頁 ^0862 五、發明說明（44) ί : I 3面 1匕端部的鑽孔工一具3 1 3之鑽頭3 1 5壓接於待掘馨上带杰：?丨、因此，藉由高速旋轉的鑽頭315在待掘鑿物二成子。此時，於自動控制況狀，係鑽孔工具3丨3之前鳊卡入待掘鑿物而開始鑽孔，將轉矩加於鑽孔工具^^，同時控制施加於直結式馬達302的電壓VM之值，設定鑽孔工具313之周速為3〇〇m/min以上之預定值。然施加的，壓之值，邊保持鑽孔工具之周速於3〇〇m/m^ 上之預疋值，邊以〇· 6N/mm2以上之預定壓力進給鑽孔工 ’、在此、鑽孔工具313之周速，係鑽孔工具313之進給速度愈快愈增加，俾鑽孔時之導程角變大而負載不會增大。如上所述，依本實施形態，鑽孔工具31 3係依自"旋轉抽311對鑽孔工具313附與直接旋轉力的直結式馬達3〇2，以極高速地旋轉，可使鑽頭315之周速成為3〇〇m/min者。將旋轉的空心鑽313之前端以0.6?^/1111112以上之預定壓力壓接於待掘鑿物，以掘鑿待掘鑿物的狀態中，保持鑽頭 315之外周側周速於3〇〇m/min以上，在掘鑿時減低鑽頭受到來自待掘鑿物的阻力，可以使鑽預定深度之孔所需之功減少。如此，可藉由使鑽頭315之周速增加而使得鑽孔速度增加。又，空心鑽213，係使其直徑為3mm以上15mm以下，故可確實地使鑽孔速度增加。又，由於係將旋轉軸311壓入於形成在轉子317中心的插通孔317a來直接固定為一體者，故可大幅度地提高鑽孔裝置301之整體剛性，並藉此，可使鑽孔工具313高速旋轉

313682.ptd 第50頁 590862 五、發明說明（45) 來形成孔’與以往之狀況比較，能大幅度地提高其鑽孔迷度。如此可迅速地進行鑽孔作業，而能使包含鑽孔作業的各項施工作業之工期縮短。具備上述構成的實施形態時，依試驗驗證顯示：若使鑽頭315之周速為3〇〇m/m in以上時，可使實際上鑽預定深度之孔所需之鑽孔工作量減少，並且鑽孔速度隨著周速之增加而增加。為了測定對待掘鑿物之鑽孔速度，邊保持發生轉矩於大致一定之值，改變每一分鐘之鑽孔工具313旋轉數來改變鑽頭31 5之周速，對每一各別之周速，對由壓縮強度為 JIS規格210kgf/cm2之混凝土所成待掘鑿物，測定鑽鑿 100mm到220mm之預定深度孔所需的鑽孔時間。在此乃採用安裝鑽頭315於工具本體314之前端者作為鑽孔工具313; 採用其外徑為6· 5mm，軸方向之長度6mm，網目尺寸為#4〇/ 50之高等級之鑽石研磨粒以i 76ct/cc之密度，作金屬黏接劑料分散配置於ff-Cu-Sn中形成者，作為鑽頭315。又鑽孔之際，係與上述第i實施例同樣向待掘鑿物邊加以預定之壓力邊進給鑽孔工具3 1 3，保持流於直結式馬達3 〇 2的電流為大致一定之值，儘量使鑽孔時以同樣的轉矩之負載加於鑽孔工具313，測定了其時之旋轉數及鑽孔時間。結果，獲得第1表至第6表以及第6圖及第7圖所示的值。周速為220m/min以下時，與預設相反，即使將鑽孔工具313之周速增加，鑽孔速度並未與其成比例地增加。可知其值為停止於一定者。而且流於直結式馬達3〇2的電流

590862 五、發明說明（46) 不同時’亦即發峰鏟拓 1 ^ 轉同時，亦不改變該傾向。如上所速，依鑽頭的進刀深碎兒恭心絲 ^ ^ Th m ^ m ^ 度及發生轉矩係互相有關聯，故由此乃月=周速在30 0m/min以上時，鑽孔速度之增加，並非進刀深度與周速同時改變所致。另_方^，可知藉由鑽孔裝置，、鑽孔工作量別在周速22〇m/min以下之區域，大致與周速成比例地增加。而且，流於直結式馬達3〇2的電流為不同時，在各別之周速中，鑽孔工作量心之值相同。此係考量為因鑽頭315的進刀深度大時，負載則與其深度成比例地變大，另一方面用來鑽孔所需的空心鑽3丨3之全旋轉數會變少’故整體上鑽孔工作量EG仍不改變。無論如何，可瞭解到將鑽孔工具313壓接於待掘鑿物時之壓力不同時，即使加於鑽孔工具313的負載值改變，周速在22〇m /min以下時，鑽孔工作量會隨著鑽孔工具313之周速增加而增加，而鑽孔速度並未增加。而明解周速在自2 5 〇m/m in 到30 0m/min間，經由鑽孔裝置，鑽孔工作量E〇，同時與周速之增加急遽地減少，周速至少在300m/min以上之區域，降低至周速220m/m in之一半以下的鑽孔工作量之值。因此，於周速300m/min以上時，鑽孔速度隨著周速的增加而單純地增加。本測定結果，係使用鑽孔工具之直徑6· 5mm者，但使用直徑為3mm以上1 5mm以下之鑽孔工具，將鑽孔工具以 0· 6N/mm2以上之預定壓力進給時，亦獲得相似的測定結果，瞭解到並不受鑽孔工具之直徑影響，至少鑽頭之外周側周速在3 0 0 m / m i η以上時，藉由鑽孔裝置使鑽孔工作量減

313682.ptd 第52頁 590862 五、發明說明（47) 少，而且使鑽從以上之 / m i η以上來進鑽孔時間。而且於上等之旋轉傳達流馬達上，可研磨粒所形成所成待掘鑿物空心鑽邊壓接周側周速旋轉使用油壓馬達驅動裝置，係置者。 [發明之功效] 本發明係依申請專磨粒分散配置於棒狀或圓筒動上述鑽孔工到驅動而旋轉成之待掘鑿物旋轉驅動裝置邊將上述鑽孔孔速度與實施例，行鑽孔，述之實施機構，以是將使用的鑽頭，上鑽孔時於待掘鑿，邊鑽孔者，具備包含只要周速同可明白藉此能形態中直接安在超硬安裝於，以0· 物，使的鑽孔有齒輪是業者時増加。 3於鑽頭之周速增加至30^ 减少鑽孔工作量’並可縮短裝ίϊ鑽孔工具不藉由齒輪 I於作為旋轉驅動裝置的士 σ金或結合相中分散配置超前端的空心鑽於由脆性材料 6N/mm2以上之預定壓力邊將鑽頭邊以300m/min以上> L 裝置，旋轉驅動裝置當然係者都可以。在此所稱的旋^ 得思及的所有之旋轉驅動裝發揮如以下記載的效果。利範圍第1項之發明，其中具備有：將超研於超硬合金或結合相之中所形成的鑽頭狀之工具本體前端而形成的鑽孔工具，及驅具使其繞軸線旋轉的旋轉驅動裝置，並將受的上述鑽孔工具前端，壓接於由脆性材料所上’而於該待掘鑿物上鑽孔之鑽孔裝置，而，係於鑽孔時，以0· 6N/mm2以上之預定壓力工具壓接於上述待掘鑿物，邊保持上述鑽頭

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313682.ptd 第53頁

MB 590862 五、發明說明（48) __ 之外周側周速在3〇〇m/min以上，故減少孔所需的功之值’其結，，因使鑽頭之周速增度，短時間内於待掘鑿物上鑽孔。而可在依申請專利範圍第2項之發明，鑽孔工具係農為3mm以上20〇mm以下，故能確實地在短時於待按設上鑽孔。、饰掘鑿物依申請專利範圍第3項之發明，鑽孔工具係复為3mm以上15mm以下，故特別是使用棒狀之^且^杻設鑽細徑之孔時，能確實地在短時間内於待掘馨物上體用來依申請專利範圍第4項之發明，鑽孔工具係复為15mm以上50ππη以下，故特別是使用圓筒狀之’、工且/設時，能確實地在短時間内於待掘鑿物上鑽孔。/、體依申請專利範圍第5項之發明，鑽孔工且 =50龍以上200龍以下’故特別是使用圓筒：之工且= 時，能確實地在短時間内對待掘鑿物鑽孔。，、本體依申請專利範圍第6項之發明，因其中 ?裝置具備有··筒狀之轉子，為安裝上述鑽孔工的且旋轉驅部的旋轉軸所貫穿而設為一體；胃筒狀之定子，；：：： ^之外周面’故並無在使㈣料的旋轉傳達等功之^ ’按照原樣將馬達之輸出功率作為鑽孔 Ϊ’使達成鑽孔裝置之小型輕量化而可高速旋轉具0 依申請專利範圍第7項之發明，將超研磨粒分散於超硬合金或結合相之中所形成的鑽頭，設於圓筒散狀之工

590862 五、發明說明（49) 具本體前端而形成的鑽孔工具，驅動該鑽孔工具使其繞軸線旋轉，並將受到驅動而旋轉的鑽孔工具前端，壓接於由脆性材料所成之待掘鑿物上，而於該待掘鑿物上鑽孔之鑽孔方法，以〇· 6N/mm2以上之預定壓力將上述鑽孔工且於上述待掘鑿物，邊保持上述鑽頭之外周側周 ^ mi η以上，邊於上述待掘鑿物上鑽孔，故用以鑽預*严^ 之孔所需功之值降低，並藉由增加鑽頭之周時間内於待掘鑿物上鑽孔。 ’而能在短依申請專利範圍第8項之發明，該鑽孔工且〆t ,、該工具本體之直徑為3mm以上2 0 Omm以下的鑽：^丨τ « ^ ^ 9 實地在短時間内對待掘鑿物鑽孔。、依申請專利範圍第9項之發明，因採用工1 士 μ ^ 於尽體之直徑作成3mm以上1 5mm以下的鑽孔工具，故特別是使之工具本體來鑽細直徑之孔時，能確實地在短& ^ # & 掘鑿物鑽孔。牙間内對# 依申請專利範圍第10項之發明，因採用易本體之直徑作成1 5mm以上5 0mm以下的鑽孔工具，故特別H ^ 狀之工具本體，能確實地在短時間内對待掘馨物鑽孔圓筒依申請專利範圍第11項之發明，因採用【° 吳本體之直徑作成50mm以上2 0 0mm以下的鑽孔工具，故特 9 使用圓筒狀之工具本體能確實地在短時間内對待掘黎物鑽孔

590862 圖式簡單說明 [圖式之簡單說明] 第1圖係表示有關本發明一實施形態圖，顯示鑽孔裝置之一例側視圖。第2圖係表示有關本發明一實施形態圖，顯示剖切鑽孔裝置之鑽孔裝置本體一部分的侧視圖。第3圖係支柱部側視圖，用來說明本發明實施形態之鑽孔裝置支柱部之構造。第4圖係移動機構之剖視圖，用來說明本發明實施形態之鑽孔裝置移動機構之構成及構造。第5圖係以模式的表示本發明實施形態之鑽孔裝置電路之連接方塊圖。第6圖係表示與鑽頭之周速及以轉矩之值規格化的鑽孔速度之關係圖。第7圖係表示鑽頭之周速與依鑽孔裝置的鑽孔工作量之關係圖。第8圖係表示有關本發明之其他實施形態圖，顯示鑽孔裝置之一例側視圖。第9圖係表示有關本發明之其他實施形態圖，將鑽孔裝置之鑽孔裝置本體以一部分剖切表示之側視圖。第1 0圖係表示有關本發明之再一其他實施形態圖，將鑽孔裝置之鑽孔裝置本體剖切一部顯示之側視圖。第11圖係說明以往的鑽孔裝置之構造的鑽孔裝置剖面圖。 [元件符號說明]

31368Zptd 第56頁 590862 圖式簡單說明 1、3 0 1鑽孔裝置 1 a 鑽孔裝置本體 lb 電源 2 ' 302直結式馬達 5 電源本體 5a 支柱板 7 電纜 7a 鑽孔裝置本體連接部 7b 馬達電源連接部 11、 31 1旋轉軸 11a 穿通孔 12 轉子 12b 13 ^ 、3 1 2 a雌螺絲部 213 > 313空心鑽（鑽孔工具） 13 外殼電源 13a 裝卸部 13b 、313a雄螺絲部 14、 214管體（工具本體） 15 ^ 215、315 、80a 鑽頭 16a 上壁部 16b 下壁部 17 > 317轉子 17a 插通孔 18 > 318定子 19a 、1 9 b軸承 20 旋轉軸支持台 21' 3 2 1上部外殼 22 流路 23 開口部 25 電刷 31 螺絲部 32 罩蓋 34 插通孔 35 連通孔 36 推出棒 38 機械軸封部 51 插頭 52 輸入電纜 53 主開關 54 電流量選擇開關 56 相位控制部 57 整流部 57a 二極體部 57b 電容器 58 電源控制部 59 電流檢測器

313682.ptd 第57頁 590862 圖式簡單說明 7 4 防水蓋 76 馬達電源連接部 81 馬達 8 2 混凝土 91 滚珠螺桿 94 滑動箱 95 滑動構件 96 滑動板 101、 319a 、 319b軸承 102 從動帶輪 104 移動用馬達 104a 旋轉轴 105 離合器 106 驅動帶輪 107 傳達帶 108 電源開關 109 速度調整鈕 130 設置部 140 支柱部 140a 支柱板 141 滑動機構 160 移動機構 (鑽孔裝置進給機構） 161 旋轉數調整鈕 162 重置鈕 200 遙控部 303 把持部 312 接頭 313 鑽孔工具 314 工具本體 325 電刷部 331 觸發器 C 待掘鑿物 G 閘極 0 轴線 T 三端雙向可控矽開關（元件） T2 輸出側

313682.ptd 第58頁

Claims

590862 =、申請專利範圍人種鑽孔裝置，具備有：將超研磨粒分散配置於超硬口金或結合相之中所形成的鑽頭，設於棒狀或圓筒狀之工具本體前端而形成的鑽孔工具，及驅動上述鑽孔 /、使其繞軸線旋轉的旋轉驅動裝置，並將受到驅動而旋轉的上述鑽孔工具前端，壓接於由脆性材料所成之待掘鐾物上，而於該待掘鑿物上鑽孔之鑽孔裝置，上述旋轉驅動裝置，係於鑽孔時，以〇· 6N/mm2以上之預定壓力邊將上述鑽孔工具壓接於上述待掘馨 2 物邊保持上述鑽頭之外周側周速在300m/min以上。 •如申請專利範圍第1項之鑽孔裝置，其中，該鑽孔 '、八置馒為設成3mm以上200mm以下。 3·如申請專利範圍第1項之鑽孔裝置，其中，該鑽孔工具係八直禮為設成3 m in以上1 5 m m以下。 4·如申請專利範圍第1項之鑽孔裝置，其中，該鑽孔工具係其直獲為設成15mm以上50mm以下。、 5. m利範圍第1項之鑽孔裝置’其_，上述鑽孔工丹你具直徑為設成50mm以上20 0mm以下。 6. 如申請專利範圍第1至第5項中任1項之裝中， ★ I ，其上述旋轉驅動裝置具上述鑽孔工具於前端部的圓筒狀之定子，設於該轉一種鑽孔方法，其中，將金或結合相之中所形成的備有：筒狀之轉子，為安裝旋轉軸所貫穿而設為一體；子之外周面。超研磨粒分散配置於趣鑽頭，設於圓筒狀之

590862 六、申請專利範圍 -- 體前端而形成的鑽孔工具，驅動該鑽孔工具使其繞轴線旋轉，並將受到驅動而旋轉的上述鑽孔工具前端，壓接於由脆性材料所成之待掘馨物上，而於該待掘物上鑽孔之鑽孔方法，以0· 6N/mm2以上之預定壓力將上述鑽孔工具壓接於上述待掘鑿物，邊保持上述鑽頭之外周側周速在 3 0 0m/min以上，邊於上述待掘鑿物上鑽孔。 8 ·如申請專利範圍第7項之鑽孔方法，其中，使用上述鑽孔工具’係將上述工具本體之直徑設為3mm以上2〇〇min 以下。 9 ·如申凊專利範圍第7項之鑽孔方法，其中，使用上述鑽孔工具’係將上述工具本體之直徑設為3mm以上1 5mm以下。 I 0 ·如申晴專利範圍第7項之鑽孔方法，其中，使用上述鑽孔工具’係將上述工具本體之直徑設為15mm以上5〇mm 以下。 II ·=申凊專利範圍第7項之鑽孔方法，其中，使用該鑽孔工具’係將上述工具本體之直徑設為50mm以上20 0mm以下。