JP6227356B2

JP6227356B2 - コアドリル装置

Info

Publication number: JP6227356B2
Application number: JP2013203331A
Authority: JP
Inventors: 幹雄浦本; 真司原
Original assignee: 株式会社シブヤ
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP2015066817A

Description

本発明は、コンクリート構造物、石材、岩盤、鉄鋼構造物などの被削物に穿孔する際に用いるコアドリル装置に関する。

コアドリル装置は、例えば、図６に示されるようなものが一般的に知られている（特許文献１参照）。コアドリル装置１００は、設置用ベース１０１と、ベースに立てられた支柱１０２と、支柱１０２に沿って上下動するモータが内蔵されたドリルユニット１０３とを有し、このドリルユニット１０３の回転軸Ｓに連結されたコアビット１０４とからなる。そして、このコアビット１０４は、図７に示すように、パイプ状のシャンク１０４ａの先端部分に、ダイヤモンド砥粒を固結したダイヤモンドセグメント１０４ｂが設けられている。

このようなコアドリル装置によりコンクリート構造物などの被削物に穿孔を行う場合、ドリルユニット１０３の回転軸Ｓにコアビット１０４を連結した後、コアビット１０４をモータで回転させ、ドリルユニット１０３を支柱１０２に沿って下方に移動させて、ダイヤモンドセグメント１０４ｂを被削物Ｗに押し付けて、穿孔する。この穿孔により、被削物Ｗはコアビット１０４により円柱状に刳り貫かれる。

このようなコアドリル装置による穿孔作業を連続的に行うと、ダイヤモンドセグメント１０４ｂのダイヤモンド砥粒部分に被削物が噛み込んだり、ダイヤモンド砥粒の脱落が進行すると、切れ味が悪くなり穿孔効率が低下し、場合によっては穿孔不能となったりすることがある。このような状態になったとき、砥石やレンガなどの被削物をコアビットで穿孔するという、いわゆるドレッシング（目だし）処理を行い、コアビットのメンテナンスがされる。

この従来から行われているドレッシング処理では、砥石やレンガなどのドレッシング用被削物を別途準備し、そのドレッシング用研削物をコアビットで穿孔するため、穿孔作業が煩雑となり、作業時間が長期化する傾向がある。そのため、効率的なドレッシング処理を行える手法が強く要求されているのが現状である。

国際公開第２００５／０６３４５８号

本発明は、このような事情の下になされたもので、コンクリート構造物などの被削物を穿孔するコアドリル装置において、効率的なドレッシング処理が可能となるコアドリル装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明は、モータを内蔵したドリルユニットと、ドリルユニットの回転軸に連結されたコアビットとを備えたコアドリル装置において、コアドリルと回転軸とが、振動レジューサーを介して連結されていることを特徴とする。

本発明に係るコアドリル装置によれば、穿孔時にコアビットの切れ味が低下した場合に、振動レジューサーを起動させてコアビットに振動を加えることで、穿孔しながらドレッシング処理を行うことができる。そのため、従来のように、砥石やレンガなどのドレッシング用被削物を別途準備する必要もなく、コアビットの取付、取り外しなどの作業も不要となり、非常に簡便かつ迅速なドレッシング処理を行いコアドリルの切れ味を簡単に回復させることができるので、高効率の穿孔作業が可能となる。

本発明において、振動レジューサーによりコアドリルに与える振動は、その振動方式に特に制限はないが、コアドリルの穿孔方向で前後運動するような振動、いわゆる打撃振動をコアビットに与えることが好ましい。コアビットに打撃振動を与えながら穿孔すると、穿孔作業時に強制的な自生作用を、コアビットのダイヤモンドセグメントに誘起させることができ、コアビットのメンテナンスが効率的に行えるようになる。

本発明に係るコアドリル装置は、その装置態様に特に制限はない。被削物に設置固定して使用する固定型コアドリル装置でも、ハンディタイプの携帯型コアドリル装置であっても適用することができる。

本発明のコアドリル装置における振動レジューサーは、振動の有無を設定する切り替え手段を備えることが好ましい。振動の有無の切り替え手段により、通常の穿孔作業、振動しながらの穿孔作業を、適宜選択することができ、穿孔効率を向上させることが可能となる。

本発明のコアドリル装置における振動レジューサーは、構造や振動方式には特に制限はない。好ましくは、回転軸と連結し回動可能な第１スピンドルと、当該第１スピンドルに結着された第１ラチェットと、該第１ラチェットの凹凸状の爪に係合可能な凹凸状の爪を有して回転不能な第２ラチェットと、該第２ラチェットを前記第１ラチェット側に付勢するバネと、該第２ラチェットを結着するとともに軸方向に移動可能な、コアビットを取り付ける第２スピンドルと、を備えた構造の振動レジューサーである。このような振動レジューサーによれば、従来のコアドリル装置に簡単に取り付けることができ、従来のコアドリル装置を本発明に係るコアドリル装置に容易に変更することが可能となる。

本発明における振動レジューサーにおいて、ラチェットを用いた構造を採用した場合、凹凸状の爪の数を変えたラチェットを複数準備しておくことが好ましい。例えば、２爪と４爪と８爪のラチェットをそれぞれ準備しておき、コアビットのダイヤモンドセグメントにおけるダイヤの脱落状態などを考慮して、最適なラチェットを取り付けた振動レジューサーを採用すると、穿孔作業をより効率的に行うことができるものとなる。

本発明によれば、ドレッシング用の研削物を準備する必要もなく、穿孔作業を継続しながら、ドレッシング処理が行えるので、穿孔作業の効率を大きく向上させることができる。

本実施形態のコアドリルの斜視図。振動レジューサーの斜視図。振動レジューサーの分解斜視図。振動レジューサーのラチェットの斜視図。振動レジューサーの切り替え状態を示す斜視図。振動レジューサーの切り替え状態を示す側面図。従来のコアドリル装置の斜視図。コアビットの側面図。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に、本発明に関するコアドリル装置の斜視図を示す。

本実施形態におけるコアドリル装置１は、設置用ベース１０と、ベースに立てられた支柱２０と、支柱２０に沿って上下動するモータが内蔵されたドリルユニット３０とを有し、ドリルユニット３０とコアビット４０とを連結する振動レジューサー５０とからなる。

次に、図２及び図３に、振動レジューサー５０の全体斜視図及び分解斜視図を示す。この振動レジューサー５０は、ドリルユニット３０の回転軸Ｓと連結できるようにした第１スピンドル５１と、コアビット４０を取り付けることができる第２スピンドル５２と、この第１及び第２スピンドル（５１，５２）を連結し、振動の付加できる機構を備えたケース５３とからなる。また、ケース５３の外側には、振動レジューサー５０の取付用把持棒５４が設けられている。そして、振動レジューサー５０の第２スピンドル５２とケース５３には、図４に示すラチェットＡ（５２ａ）と、ラチェットＢ（５３ａ）とがそれぞれ組み込まれている。

この第２スピンドルは、ケース５３にはめ込んだ状態で、軸方向（回転軸の軸方向）に移動可能とされている。そして、第２スピンドルの、ケースにはめ込まれる側の一端にはラチェットＡ（５２ａ）が組み込まれている。また、この第２スピンドルには、ラチェットＡ（５２ａ）に付勢力を加えるバネ５２ｂが配置されている。

ケース５３は、第１スピンドル５１と第２スピンドル５２とをはめ込むための中空の円筒部５３ｂが形成されており、円筒部５３の中には両スピンドルを連結させる連結台５３ｃが設けられている。この連結台５３ｃの第２スピンドルを連結する側には、ラチェットＢ（５３ａ）が組み込まれている（図示省略）。

第２スピンドル５２は、軸方向に移動可能なようにケース５３にはめ込まれているが、この軸方向の移動を制限できるようにされている。図５−１及び図５−２には、振動レジューサーの振動の有無を切り替える構造を示す。図５−１及び図５−２の（ア）は振動が生じない状態の場合で、図５−１及び図５−２の（イ）は振動が生じる状態の場合を示している。振動の有無は、第２スピンドルに設けられたレバー５４を回動させることにより切り替えられる。レバー５４には凸部５５が複数設けられており、この凸部５５に対応する位置に凹部５６が設けられている。図５−１及び図５−２の（ア）の場合、レバー５４の凸部５５は、凹部５６以外の部分に合わせられているため、第２スピンドルは第１スピンドル側に移動できない状態（軸方向への移動ができない）となる。そして、ラチェットＡ（５２ａ）と、ラチェットＢ（５３ａ）と係合（接触しない）できない状態（矢印Ｘ）となる。また、レバー５４を所定位置に回動することにより、レバー５４の凸部５５を凹部５６に合わせる（図５−１及び図５−２の（イ））と、第２スピンドルが軸方向に移動可能となり、第２スピンドルは第１スピンドル側に移動でき、ラチェットＡ（５２ａ）と、ラチェットＢ（５３ａ）と係合（接触した）できる状態（矢印Ｘ）となり、振動を発生させる状態となる。尚、図５−１の斜視図は、図２で示した振動レジューサーを下方側（第２スピンドル側）から見た場合のものであり、図５−２の側面図は、図２で示した振動レジューサーのケース５３の外側面を省略して図示したものである。

図４に示すラチェットＡには凹凸状の爪を備えており、ラチェットＢにはラチェットＡの凹凸状の爪に係合可能な凹凸状の爪を備えている。そして、図５で示したように、第２スピンドルを軸方向に移動可能とした場合、両方のラチェットを係合可能な状態になる。この状態で、第２スピンドルをケース５３側に押しつける（穿孔作業時に生じるコアビットから受ける負荷）と、第２スピンドルが軸方向に移動可能なため、ラチェットＡ（５２ａ）がラチェットＢ（５３ａ）側に付勢され、その状態でラチェットＢが回動すると、爪の凹凸の高さ距離だけラチェットＡ（５３ａ）が軸方向に振動することになる。このラチェットの爪の数を２つのものと、４つのものと、８つのものとを準備し、交換可能な状態とした。

続いて、図１で示したコアドリル装置を用いて穿孔作業を行った結果について説明する。切削対象は鉄筋コンクリートとし、湿式ビット（４インチ径）のコアドリルにより、振動無しの通常の穿孔作業を行った。穿孔条件は、モーター回転数７００ｒｐｍ、乾式穿孔、内部集塵とした。また、鉄筋コンクリートは、第1無筋コンクリート１００ｍｍ、第１鉄筋Ｄ１９、第２無筋コンクリート１００ｍｍの構造であった。この鉄筋コンクリートを振動無しの穿孔をしたところ、第１無筋コンクリートでの穿孔速度が３３．９ｍｍ／ｍｉｎであったが、第１鉄筋で５分間停止状態となったため、コアビットの切れ味が悪くなったと判断した。そこで、コアドリル装置を振動モードに切り替えた。この振動モードで、１回の穿孔作業を行った。この振動モードでの穿孔速度は、第１無筋コンクリートで３０ｍｍ／ｍｉｎ、第１鉄筋で８．９ｍｍ／ｍｉｎｎ、第２無筋コンクリートで２９ｍｍ／ｍｉｎであった。その後、振動無しの通常モードに切り替えて、通常の穿孔作業を行った所、初回時の穿孔作業時間とわずか数秒程度の作業時間であった。尚、この際の振動モードの条件は、図４で示したラチェットＡ及びＢの爪の高さが０．５ｍｍとしたため、振幅１ｍｍであった。そして、ラチェットＡ及びＢの爪数が４個で、モータ回転数が７００ｒｐｍであったので、振動周期は２８００回／ｍｉｎであった。

本発明によれば、穿孔作業を煩雑にすることなく、ドレッシング処理が行えるため、コンクリート構造物などの被削物を穿孔する穿孔作業を、非常に高効率に行うことができる。

１，１００コアドリル装置
１０、１０１ベース
２０、１０２支柱
３０、１０３ドリルユニット
４０、１０４コアビット
１０４ａシャンク
１０４ｂダイヤモンドセグメント
５０振動レジューサー
５１第１スピンドル
５２第２スピンドル
５３ケース
５４レバー
５２ａ、５３ａラチェット
Ｓ回転軸
Ｗ被削物

Claims

モータを内蔵したドリルユニットと、ドリルユニットの回転軸に連結されたコアビットとを備えたコアドリル装置において、
コアドリルと回転軸とが、振動レジューサーを介して連結されており、
前記振動レジューサーは、回転軸と連結し回動可能な第１スピンドルと、当該第１スピンドルに結着された第１ラチェットと、該第１ラチェットの凹凸状の爪に係合可能な凹凸状の爪を有して回転不能な第２ラチェットと、該第２ラチェットを前記第１ラチェット側に付勢するバネと、
該第２ラチェットを結着するとともに軸方向に移動可能な、コアビットを取り付ける第２スピンドルと、
を備えたことを特徴とするコアドリル装置。
振動レジューサーは、振動の有無を設定する切り替え手段を備えた請求項１に記載のコアドリル装置。