WO2003061928A1 - Foret a ciment - Google Patents

Description

コンクリートドリル 技術分野

本発明は、 コンクリートにアンカー等取付けるための穴あけを行うコンクリー トドリルに関する。

明

背景技術 田

現在、 コンクリートで構築された壁等へア書ンカー装着用の穴をあけるためのコ ンクリートドリルとしてはハンマードリルとダイヤモンドドリルとが知られてレ、 る。 ハンマードリルは先端に超硬チップ取り付けたドリルビットを軸方向に打撃 力を付与させながら回転させてコンクリートを衝撃破壌させて穿孔させるもので 、 穿孔速度が速く、 ビットとコンクリートドリルそのものの価格が安いため普及 率は高いが、 作業時に極めて大きな騒音が発生するという問題がある。

ハンマードリルでは、 ドリルビットを回転させるとともに衝撃的な打撃力を与 えるものであるため、 ドリルビットの衝撃が壁に直接伝搬されて壁を振動させ、 穴あけ作業をしている部屋で発生した振動が壁などを伝わって離れた部屋に躯体 伝播音として伝搬して、 広範囲に大きな騒音を発生させてしまう。 したがって、 打撃を利用したハンマードリルはリフォーム等の生活■営業したままでの居なが ら施工には使用できないという問題がある。

一方、 ダイヤモンドドリルは、 円筒状のビット先端にメタルポンドと呼ばれる 金属の中にダイヤモンド粒が埋め込まれたチップが取り付けられており、 ダイヤ ビットを回転させることにより先端のチップに埋め込まれたダイヤモンドをコン クリートに食い込ませ研削して穿孔させるものである。 ダイヤモンドのひと粒の 大きさは 4 0 0ミクロン程度で、 1個のビットに 1 5 0 0粒程のダイャモンド粒 が入っているもので、 この細かいダイヤモンド粒がコンクリートを削って穿孔す るものであるため、 発生音は小さくハンマードリルのような躯体伝播音を発生す ることが無く離れた部屋ではかなり静かで居ながら施工が可能である。

ダイヤモンドドリルでは、 穿孔速度を速くするためにダイヤチップをコンクリ ート面に押し付ける所定の押し付け力が必要である。 例えば、 コンクリートへの 穴径 4 O mm程度以上の大きな穴あけでは、 送り装置を備えた設置型のツールを 小型アンカーにより壁面に固定して、 送り装置により大きな押し付け力を与えて ビットをコンクリートに押し付けることで静音での速い穿孔速度を実現している 。 また、 1 2 mm程度までの穴あけでは手持ち式のツールを作業者が壁面に向け て押し付けられる程度の押し付け力でも穿孔速度はやや落ちるが充分実用可能で あ 。

し力 しながら、 作業者が無理なくコンクリートドリルをコンクリート面に押し 付ける押し付け力は横方向で 1 5 k g f程度が限度だといわれており、 穴径が 1 6乃至 3 8 mmのアンカー穴あけでは、 これより更に大きな押し付け力が必要と なる。 1 6乃至 3 8 mmの穴あけで作業時間もそれほど長くないので、 送り装置 を備えた設置型は使用されずハンドツールが使用されるが、 穿孔径が大きくなる に従ってダイヤチップとコンクリートの接触面積が大きくなるので、 ハンドツー ルへの充分な押し付け力が与えられないため穿孔速度が遅くなってしまうという 問題がある。 発明の開示

本発明は、 ハンマードリルでの穿孔時に発生する躯体伝搬音を発生させないと ともに、 穿孔時間をより速くすることが可能なコンクリートドリルを提供するこ とを課題とする。

上記課題を解決するため本発明は、 本体に収容した駆動源によりビット駆動軸 を回転駆動して、 前記本体から前方に突出させたビット駆動軸の先端に取り付け たドリルビットを回転させることによりコンクリート等に穿孔させるようにした コンクリートドリルであって、 大きさが脈動して変化する前記ビット駆動軸に沿 つた加振力を前記本体に付与させる加振装置を前記本体に設けたことを特徴とす る。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の実施例によるコンクリートドリルの側面図である。

図 2は、 図 1と同じコンクリート ドリルの斜視図である。

図 3は、 図 1のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図である。

図 4は、 図 3の加振装置の主要機構を示す断面図である。

図 5は、 本発明の別の実施例によるコンクリートドリルの側面図である。 図 6は、 図 5のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図である。

図 7は、 本発明の更に別の実施例によるコンクリートドリルの側面図である。 図 8は、 図 7のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図である。

なお、 図中の符号、 1は本体、 2はモータ、 3は駆動軸、 4はビット駆動軸、 5はダイャビッ ト、 6はグリップ、 7は補助グリップ、 8は加振装置、 9はブラ ケット部、 1 0は枠体、 1 1は回転軸、 1 2は偏心ウェイト、 1 3はギヤ、 1 4 はモータ、 1 5は加振装置、 1 6はベルト、 1 7は筒状回転体、 1 8は螺旋溝、 1 9はウェイト、 2 0は突起、 2 1は加振装置、 2 2はガイドロッド、 2 3はゥ エイト、 2 4は可動コィノレ、 2 5はマグネット、 2 6はダンパである。 発明を実施するための最良の形態

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乃至図 4は本 発明の第一の実施例に係るコンクリートドリルを示すものである。 このコンクリ 一トドリノレは、 本体 1に収容されたモータ 2の動力によって本体 1内の駆動軸 3 を回転させて、 駆動軸 3に連結されたビット駆動軸 4を回転させることにより、 本体 1の先端から突出させたビット駆動軸 4の先端に取り付けたダイヤビット 5 を回転させてコンクリートを穿孔する。 作業者は本体 1の後端に形成されたグリ ップ 6と本体 1の側面に設けられた補助ダリップ 7を把持して前記ダイヤビット 5をコンクリート面に押し付けるようにしている。

本体 1の前端部の上面にはダイヤビット 5をコンクリート面へ押圧させる押し 付け力を補助するための加振装置 8が設けられており、 これによつて本体 1に脈 動的な振動を発生させるようにしている。 加振装置 8は図 3に示すように、 本体 1の前端部に形成されたブラケット部 9の上面に枠体 1 0が取り付けられており 、 該枠体 1 0にビット駆動軸 4の伸展方向に対して直角の方向に向けて互いに平 行に配置された 2つの回転軸 1 1が形成されている。 図 4に示すように、 回転軸 1 1の各々には偏心ウェイト 1 2が対称的に取り付けられている。 さらに、 回転 軸 1 1には互いに嚙みあわされたギヤ 1 3が取り付けられており、 このギヤ 1 3 によって回転軸 1 1が逆方向に同期して回転するようにされている。 一方の回転 軸 1 1の端部にはモータ 1 4が連結されており、 このモータ 1 4によって逆方向 に回転される各回転軸 1 1の回転により対称的に取り付けられた偏心ウェイト 1 2が回転して本体 1にビット駆動軸 4の軸方向に沿った脈動の加振力が付与され る。

本体 1に発生された脈動の加振力は、 ビット駆動軸 4を介してダイヤビット 5 に伝搬されてビット先端をコンクリートに押圧させる押圧力として作用する。 加 振装置 8による押圧力は作業者がコンクリートドリルをコンクリート面に押し付 けている押し付け力と合成されてより大きな押し付け力でダイヤビット 5とコン クリート面間に大きな面圧が発生する。 この押し付け力は加振装置 8による脈動 であるので、 ダイヤビット 5とコンクリート面間の面圧が脈動的に変化して切粉 をダイヤビット 5とコンクリート面間から排出して切粉による穿孔能力の低下が 防止できる。 上記回転軸 1 1に取り付けた偏心ウェイト 1 2の重量及び外径は押 付力にして最大土 3 0 k g f程度の脈動が発生するように設定することが望まし い。 また、 脈動の振動数が毎分 5 0乃至 3 0 0程度となるように前記モータ 1 4 の回転数を設定することが好ましい。

作業者がコンクリートドリルを押し付ける押し付け力を土 1 5 k g f とし、 上 記実施例による偏心ウェイト 1 2による加振力の最大値が土 3 0 k g ίとなるよ うに設定した場合に、 加振力を与えていない場合と比較して、 1 6 mmから 3 6 mmの穴径のビットでコンクリートに対して穴あけ作業をした実験の結果、 本発 明の加振装置 8を実施しコンクリートドリルでは何れの穴径の場合にも 5 0 %以 上の穿孔速度の向上が確認できた。 一方、 駆体伝播音はいずれの穴径でも 6 0 d B弱であり加振力を与えないコンクリートドリルと殆ど同程度であることが確認 できた。

上記実施例では、 加振装置 8を作動させるモータ 1 4をビット駆動用のモータ 2と別に配置しているので、 既存の加振装置を備えていないコンクリートドリル へ取り付けて加振装置付きのコンクリートドリルとして使用することが可能であ り、 既存のコンクリートドリルを利用してのコンクリートへの穴あけ作業の効率 を向上させることができる。

図 5及び図 6は他の実施例を示すもので、 加振装置 1 5が本体 1の内部に内 蔵されており、 ビット駆動軸 4を回転駆動するモータ 2によりベルト 1 6を介し て作動されるようにされている。 加振装置 1 5は、 本体 1の内部に配置された筒 状回転体 1 7の内側に外周面に螺旋溝 1 8がエンドレス状に形成されたウェイト 1 9が駆動軸 3の軸線方向に摺動可能に配置されており、 筒状回転体 1 7の内周 面に突出形成された突起 2 0を前記螺旋溝 1 8に遊嵌させることにより、 筒状回 転体 1 7の回転によりウェイト 1 9を往復作動させるようにしている。 筒状回転 体 1 7は前記モータ 2とベルト 1 6で連結されて駆動軸 3が回転されるときに回 転されるようにされている。 筒状回転体 1 7が回転されて突起 2 0が回転するこ とにより、 ウェイト 1 9が螺旋溝 1 8により駆動軸 3に沿って往復駆動されて、 これによつて本体 1には脈動的な加振力が付与される。

なお、 前記加振装置 1 5による脈動の振動数が毎分 5 0乃至 3 0 0程度になる ように筒状回転体 1 7の回転数を減速させるように設定する。 上記実施例では、 ビット駆動用のモータ 2を利用して加振装置 1 5を作動させるようにしているの で、 加振装置を作動させるためのモータ等の駆動手段を別に設ける必要が無く、 コンクリートドリルを小型にすることができる。

図 7及び図 8は更に別の実施例を記すものであり、 この実施例ではビット駆動 軸 4と平行な方向に沿って可動なムービングコイルを備えた加振装置 2 1を本体 1に内蔵したものである。 加振装置 2 1は、 駆動軸 3と平行に設置されたガイド ロッド 2 2にウェイト 2 3を摺動自在に装着してこのウェイト 2 3の外周に可動 コイル 2 4が一体に形成されている。 可動コイル 2 4の外周側には可動コイル 2 4の外周面と間隔を隔ててマグネット 2 5が配置されており、 前記可動コイル 2 4に交流電流を流すことによってウェイト 2 3をガイドロッド 2 2に沿って往復 動させて本体 1に脈動の振動を付与させるようにしたものである。 なお、 ウェイ ト 2 3の往復動端部にはダンパ 2 6が配置されており、 ウェイト 2 3が往復動の 端部で衝撃音が発生するのを防止している。

なお、 前記加振装置 2 1によるウェイト 2 3の振動数が毎分 5 0乃至 3 0 0程 度になるようにムービングコイル 2 4に付与する交流電流の周波数を設定すれば よい。 上記実施例では、 加振装置 2 1を構成する駆動部分が小さいため加振装置 を内蔵させたコンクリートドリルを更に小型にすることが可能である。

また、 この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、 この発明の技術的 範囲内において種々の改変が可能であり、 この発明がそれらの改変されたものに 及ぶことは当然である。

本出願は、 2002年 1月 18日出願の日本特許出願 （特願 2002-10739) に基づくも のであり、 その内容はここに参照として取り込まれる。 産業上の利用可能性

上記のように本発明によれば、 コンクリートドリルの本体部にビット駆動軸の 軸方向に沿った加振力を付与させるようにしているので、 ダイヤビットをコンク リ一ト面に対して脈動的に変化する面圧を付与させることができ、 これにより作 業者による押し付け力を補って大きな押し付け力を発生させることができるとと もに、 押し付け力の脈動により切粉による能力低下が防止されることにより、 速 い穿孔能力が得られる。 更に、 本体に加振力を発生させてこれによりダイヤビッ トに面圧を付与しているので、 ハンマードリノレのような躯体伝搬音が発生せず、 リフォーム現場等の居ながら施工での作業が可能である。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 本体と、

前記本体に設けられた駆動源と、

前記本体から前方に突出するビット駆動軸と、

前記ビット駆動軸の先端に取り付けられたダイヤビットと、

前記本体に設けられ、 大きさが脈動して変化する前記ビット駆動軸に沿 つた加振力を前記本体に付与する加振装置とカゝらなり、

前記駆動源により前記ビット駆動軸を回転駆動させ、 前記ダイヤビット を回転させることにより、 コンクリート等を穿孔するコンクリートドリル。

2 . 前記加振装置による加振力の最大値が土 3 0 k g f である請求項 1記載 のコンクリート ドリノレ。

3 . 前記加振装置による脈動の振動数が毎分 5 0乃至 3 0 0である請求項 1 記載のコンクリート ドリル。

4 . 前記加振装置が、

本体に形成されたブラケット部に取り付けられた枠体と、

前記枠体にビット駆動軸の伸展方向に対して直角の方向に向けて互いに 平行に配置された 2つの回転軸と、

前記回転軸の各々に対称的に取り付けられた偏心ウェイトと、 前記回転軸に取り付けられ、 互いに嚙みあわされたギヤと、

一方の前記回転軸に連結されたモータとからなり、

前記ギヤによって前記回転軸が逆方向に同期して回転し、

前記モータによつて逆方向に回転される各前記回転軸の回転により前記 偏心ウェイトが回転して前記本体に加振力が付与される請求項 1記載のコンクリ —トドリル。

5 . 前記加振装置が、

前記本体の内部に配置された筒状回転体と、

前記筒状回転体の内側に前記駆動軸の軸線方向に摺動可能に配置され、 外周面に螺旋溝がエンドレス状に形成されたウェイトと、

前記筒状回転体の内周面に突出形成された突起とからなり、

前記突起を前記螺旋溝に遊嵌し、 前記筒状回転体の回転により前記ゥェ ィトを前記駆動軸に沿って往復作動させることにより前記本体に加振力が付与さ れる請求項 1記載のコンクリートドリル。

6 . 前記加振装置が、

前記駆動軸と平行に設置されたガイドロッドと、

前記ガイドロッドに摺動自在に装着されたウェイトと、

前記ウェイトの外周に形成された可動コイルと、

前記可動コィルの外周側に前記可動コィルの外周面と間隔を隔てて配置 されたマグネットとからなり、

前記可動コイルに電流を流した時に前記ウェイトが前記ガイドロッドに 沿って往復動することにより前記本体に加振力が付与される請求項 1記載のコン クリートドリル。 前記ウェイトの往復動端部にダンバが配置されている請求項 6記載のコ トドリル。