JPS63200905A - ドリル装置 - 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］ 本発明は、コンクリート、石材等の硬質材料に孔を形成
するためのドリル装置に関するものであり、特に、穿孔
作業する際に発生する騒音の低減、粉塵の収集等を効果
的に行えると共に安定したドリル回転が望めるドリル装
置に関するものである。

［従来の技術］ コンクリート、石材等の各種硬質材料に孔を形成する場
合、高圧空気流を用いたハンマー打撃による掘削穿孔装
置のほかに、ドリルの回転掘削穿孔作用を利用したドリ
ル装置が用いられる。

前者の装置は、ハンマー打撃の際の騒音や振動が激しく
、公害として指摘されることがあった。

これに対して、後者のドリル装置は、通常、本体内部の
電動モータ等の回転駆動器によってツイストドリルや、
研摩材で成形された研削刃を持つドリルを回転させるよ
うに構成されている。こうしたドリル装置で硬質材料を
穿孔すると、前者の打撃掘削穿孔装置に比べて騒音や振
動を抑えることができるが、粉塵の発生・散逸は少ない
ものの依然解消されていなかった。

穿孔作業時に発生する騒音や粉塵による公害を低減させ
るために、これまでにも様々な試みがなされてきた０例
えば、ドリル装置本体から突出するドリルをスカートの
ように囲繞する粉塵カバーを設けたものがある。この防
塵カバーは可撓性の合成樹脂乃至ゴム等の弾性材料、を
円筒蛇腹状に形成し、ドリル装置の使用に際して、防塵
カバーの先端の開口縁を穿孔対象物に当接させて内部の
囲繞空間を閉塞常態にし、ドリルの掘進に併させて防塵
カバーの蛇腹を伸縮させるようになっている。これによ
って、穿孔時に発生する騒音を低減させ、且つ、粉塵の
散逸を防止している。

又、穿孔時に生ずる削り屑乃至切粉が穿削中の孔から円
滑に排除されないと目詰りを起したり、ドリル先端の変
位、ブレの原因になる。こうした不都合を回避するため
には、本発明者が特開昭６１−１４６４１２号で提案し
たドリルが有効である。つまり、ドリルのドリルの軸心
に沿って流体流路を形成し、この流路に潤滑液乃至高圧
空気をドリルの先端から排出させるようにしている。こ
れにより、上記したような粉塵が加工孔から効果的に排
出されると共に、ドリル先端の切刃部に潤滑効果と冷却
効果を与えることができ、効率のよい穿孔作業が期待で
きる。

更に１本発明者は実開昭６１−１６８９０４号で、上記
した構成の中空状ドリルを適用したドリル装置に上記し
た潤滑液の液回収機構を設けたものを提案している。こ
の提案のドリル装置はドリル先端の切刃が位置する加工
部分を囲む円環状の液回収部材に吸引管を介して吸引力
を与えるようにしている。従って、加工作業時にドリル
の軸心に沿って形成された流路に供給され、ドリル先端
から排出される潤滑液を切屑と共に上記の液回収部で収
集することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記した防塵カバーを設けたドリル装置では、単に作業
時に発生する騒音を低減させることは可能であるが、同
時に発生する切屑乃至粉塵を排除する機能を持たない、
従って、穿削中の孔から切屑が排除されなかったり、防
塵カバーと穿孔対象物との隙間から粉塵が飛散する可能
性があり。

又、粉塵除去に伴う作業中断を頻繁に行わねばならない
等の不都合がある。

穿孔時の切屑による孔の目詰りは既述の特開昭６１−１
４６４１２号によるドリルを利用すれば解消し、更に、
既述の実開昭６１−１６８９０４号の液回収部材を応用
すれば穿孔時に発生する切屑乃至粉塵の散逸を防止でき
ることも考えられる。ところが、穿孔時に発生する切屑
乃至粉塵は穿孔箇所から飛散し、たとえ、防塵カバーの
内部の狭い閉塞空間でも空間全域に広がる。従って。

上記液回収部材のように穿孔箇所近傍に吸引部材を設け
ても、流体はドリル先端の出口から吸引管の入口までを
最短経路で流れるため、流路から散逸し１と粉塵は収集
できない。

又、前述のドリル乃至ドリル装置を含めた従来のもので
は′、穿孔時にドリルを安定して回転駆動させる作用を
もたらすものはなかった。

しかして、本発明の目的は、コンクリート、石材等の硬
質材料を穿孔加工する際に発生する騒音の低減、切屑乃
至粉塵等の収集を効果的に行えると共に、ブレを抑えて
安定したドリルの回転駆動がもたらされる取扱いが簡便
なドリル装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、回転軸を具えてド
リル装置本体に内蔵された回転軸動器ど；軸心に沿って
貫通する流路を有し前記回転軸に着脱可能に連結するド
リルと；常態において前記ドリルの全長を囲繞するよう
に該装置本体に接続され当該接続部分乃至その近傍に抜
気口を設けた伸縮可能なカバーと；から成り、穿孔作業
時に該カバーに設けた抜気口から該カバーの囲繞空間内
の空気を抜気可能にしたことを特徴とする。

［作用Ｊ 軸心の流路に圧力空気を導入してドリル先端から排気さ
せると、穿孔中に発生する切屑乃至粉塵は孔の外に排出
される。ドリルの全長を囲繞するカバーはその先端開口
を穿孔対象物に当接しているため、内部の囲繞空間は閉
塞される。従って、穿孔時に発生する粉塵は外部に散逸
せず、しかも、穿孔による騒音も遮断される。

更に、穿孔作業時には接続部に設けた抜気口から上記カ
バーによる閉塞空間内の空気を強制的に吸引排出するこ
とで、上記ドリル先端で排出された空気はドリルに沿っ
て抜気口に流入する。このようにカバーの内部囲繞空間
の一方端から他方端に流れる空気は、穿孔時に発生する
粉塵のカバー内面付着等を阻止し、粉塵の滞留はなくな
る。しかも、ドリルの軸に沿って空気流は流れるので、
ドリルの周面全体に均等な流体圧力がかかり１回転運動
するドリルは側面から圧力流体の支持を受けて安定し、
ブレが抑制される。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明によるドリル装置の部分断面側面図、第２図
はカバーを含む装置前半部の部分欠截斜視図である。

図中１はドリル装置本体である。この装置本体ｌはケー
シング２の内部に電動モータ等の回転駆動器３を有して
いる０回転駆動器３の回転子４を保持する回転軸５の両
端部近傍を、ケーシング２に固設された軸受６ａ、６ｂ
で回転可能軸支している。

上記回転軸５は軸心に沿って貫通する流路７を有してい
る０回転軸５の後端部５ａはケーシング２に設けられた
流体溜め室８に突入しており、この後端部５ａの周面を
シール材９で閉塞している。流体溜め室８は装置本体１
の後部に垂下する把手ｌＯの内部に配された流体供給管
１１を介して把手１０の下端に設けられた流体導入部材
１２に接続されている。従って、流体導入部材１２にコ
ンプレッサ等の圧力流体発生装置（図示せず）からの導
管Ｐ１を接続することで、流体供給管１１から流体溜め
室８を経て回転軸５の流路７に圧力流体を送り込むこと
ができる。

１３は把手１０に設けられたスイッチである。

このスイッチ１３を操作することで上記回転駆動器３を
回転駆動させることができる０回転部ｖＪ奏３が電動モ
ータであれば当該スイッチ１３は電気スイッチであり、
高圧ガス駆動であれば流体スイッチであり、駆動源に応
じたスイッチ機構を持つ。

１４は、ドリル本体ｌの前部に設けられたチャック等の
ドリル保持部１５で把持されるドリルである。ここでの
ドリル１４は軸心に沿って貫通する流路１６を有してい
る。ドリル１４の先端には、ダイヤモンド等を含む超硬
質の砥粒を焼結して円筒状に成形した切刃１７が設けら
れている。

この切刃１７の前面は穿孔効果を高めるために、球面状
に窪ませている。

２０は前記ドリル保持部１５に液嚢するカバ一部材であ
る。このカバ一部材２０は可撓性合成樹脂、あるいは、
ゴム等の弾性材料を蛇腹状に形成して伸縮可能に構成さ
れたカバー２１と、カバー２１をドリル保持部１５に接
続するためにカバーの一方端に取り付けられた略々筒状
の接続部材２２と、カバー２１の他方端の外周部に設け
られた円環状の当接部材２３と、一端を当接部材２３に
連結させ他端を接続部材２２の両側面から突設した支持
部材２４．２４に軸方向摺動可能に支持されたガイド杆
２５．２５とから成る。夫々のガイド杆２５に絡めて前
記当接部材２３と支持部材２４間にコイルばね２６を設
けることで、当接部材２３を常態において支持部材２４
から離反する方向に付勢している。つまり、当接部材２
３に弾力的に結合しているカバー２１の先端は常に前方
に押し出され、カバー２１は伸長状態になる。

２７は当接部材２３から垂設された指掛けである。この
指掛けｚ７に指を引っ掛けて後方に引くと、ガイド杆２
５に絡めたコイルばね２６が圧縮されながら両側方にあ
るガイド杆２５，２５を後退させ、これらのガイド杆２
５．２５に案内されてカバー２１は伸縮する。勿論、カ
バー２１の前端乃至当接部材２３を適当な対象物に当接
させてドリル装置本体ｌを対象物に向って押圧すれば。

上記と同様にカバー２１は当接部材２３と共に伸縮する
。

カバー２１とドリル保持部１５との間に位置する接続部
材２２は周壁の一部に貫設された抜気口２８を有し、こ
の抜気口２８は接続部材２２から突設したコネクタ２９
の内部流路２９′に開放している。コネクタ２９は、真
空乃至吸引ポンプ等の吸引装Ｗ１（図示せず）からの接
続管Ｐ２に接続するためのものであるが、ここではハン
ドルとして機能させるために、握りに適した形状を呈す
る把持部３０を形成している。従って、接続管Ｐ２、コ
ネクタ２９を介して適宜ポンプからの吸引力を与えると
、上記抜気口２８からカバー２１の内部の空気が流出す
る。この時、図示のように、コネクタ２９の内部流路２
９′を抜気口２８の近傍で絞ってオリフィスを形成すれ
ば、吸引流速が速くなる。

又、接続部材２２は、穿孔時の孔の深さを制限するため
の制限杆３１を挟着保持する保持部３２を有している。

この保持部３２は接続部材２２の外周面から体膜状に突
出した１対の保持片３２ａ、３２ｂを蝶ねじ３３で挟圧
できるようになっている。これにより、保持型３２ａ、
３２ｂ間に挟持される棒状の制限杆３１は、蝶ねじ３３
を操作することで長さ方向の移動、あるいは、固定を自
由に行うことができる。従って、制限杆３１とドリル１
４の両光端間で決まる穿孔深さを任意に設定できる。

次に、上記実施例の作用について説明する。

コンクリート当の対象物を穿孔加工するに際して、ドリ
ル保持部１５を接続部材２２に液嚢させることでドリル
装置本体１とカバ一部材２０とを第１図に示したように
一体に接合させる。そこで、一方の手で把手１０を把持
し、他方の手でコネクタ２９の把持部３０を把持した状
態でドリル１４の切刃１７乃至カバー２１の前端を穿孔
対象物に当接させる。この際、切刃１７が穿孔対象物の
穿孔位置に的中しているかどうかを確認するために、指
掛け２７を用いて当接部材２３を後退させると共にカバ
ー２１を伸縮させることで切刃１７の位置を目視する。

穿孔作業時は、切刃１７が穿孔対象物に穿入し、当接部
材２３及びカバー２１の前面が穿孔対象物Ｓの表面に当
接し、カバー２１の内部空間を閉塞常態にする（第３図
）。

そこで、導管Ｐｉに接続されたコンプレッサ等を駆動さ
せて流体供給管１１．流体溜め室８を介して回転軸５、
ドリル１４を貫通する流路７゜１６に圧力流体を導入す
ると同時に、接続管Ｐ２に接続されたポンプ等を駆動さ
せて抜気口２８からカバー２１の内部の空気を排出させ
る。これによって、ドリル１４の先端から流出する空気
は図中で矢印で示すように、ドリル１４の外側を軸方向
に逆行して抜気口２８に流入する。こうした流体供給状
態でスイッチ１３を操作して回転駆動器３を回転駆動さ
せ、ドリル１４を回転させることで穿孔対象物Ｓに孔が
穿設される。この穿孔加工時において、穿孔対象物Ｓか
ら切粉乃至粉塵が発生するが、ドリル先端から流出し抜
気口２８に流入する気流が上記切粉を搬出する。これに
よって、加工中の孔の内部の切粉は効果的に排除される
。この際、ドリル１４の内部の流路１６に供給する圧力
流体に対して抜気口２８から排出する流体の吸引力を幾
分高くすることで、穿孔対象物Ｓの表面とこれに当接す
るカバー２１の前縁との隙間からカバー２１の内部に外
気の流入が起るために上記隙間から切粉の外部散逸を防
ぐことができる。

又、ドリル先端から排出される空気は穿孔加工時の切刃
の発熱を抑え、且つ、抜気口２８に至る気流はドリル１
４の周面に側圧として作用して軸支力となるのでドリル
の軽微な振動、ブレを抑制する。

上述のように穿孔加工を進行させると、第３図の下半に
示す状態から同り半に示す穿孔状態に移行する。この過
程で、ドリルエ４は穿孔対象物Ｓに穿入するが、カバー
２１の前端及び当接部材２３の前面は対象物Ｓに前進を
阻まれ、従って、ガイド杆２５がばね２６に反発しなが
ら後退し、これと同時に蛇腹状のカバー２１が伸縮する
。

穿孔時のドリル１４の前進穿入は、保持部３２に保持さ
れた制限杆３１の先端が対象物Ｓの表面に当接したとこ
ろで停止する。こうして、対象物Ｓに所期の深さの孔を
穿設することができる。

上述のことから明らかなように、ドリル１４の先端から
吐出する空気をドリル１４の軸に沿って流れるようにす
るためにカバー２１とドリル装置本体ｌとの接続部分乃
至その近傍に抜気口２８を設ければよく、必ずしも接続
部材２２に開設する必要はない、つまり、カバー２１に
抜気口２８を直接膜けなくてもよく、又、ドリル装置本
体１に設けてもよい、勿論こうした場合、コネクタ２９
を省いてもよい、さらに、流路７，１６から圧縮空気を
導入する場合を説明したが、カバー２１の抜気孔２８か
ら吸引可能に構成すれば、圧縮空気を導入しなくとも略
同等な効果を達成できる。

さらに又、回転駆動器３として軸心に沿って貫通する流
路７を有する回転軸５を備えるものを図示説明したが、
ドリル１４の軸心を貫通する流路１６にのみへ例えばド
リル保持部１５から圧縮空気を流入できる構造であって
も実施を妨げない。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、ドリルの流路に圧力空気
を導入してドリル先端から噴出させ、ドリルを囲繞する
カバーによって画された流路を経てカバーとドリル装置
本体との接続部近傍に設けた抜気口に空気流を流入させ
るようにしたので。

ドリル先端の切刃による穿孔の切屑乃至粉塵は穿設孔及
びカバーの内部に残留することなく効果的に除去される
と共に、上記気流によるドリルへの側圧がドリルの回転
運動を安定させる。又、カバーを弾性体で伸縮可能にし
たので、作業開始時の穿孔位置の確認がしやすく、穿孔
作業時もドリルの穿入に伴って伸縮するので作業性を損
うことなく、所期の粉塵排除と騒音防止のａｉ簡を完全
に遂行する。更に、カバーとドリル装置本体とを結合さ
せるカバーの接続部に開口した抜気口のコネクタはハン
ドルとして機能するため、取り扱いが簡便になる。また
、上記接続部上の保持部に設けた制限杆によってドリル
による穿孔深さを設定しておけるので、ドリルがカバー
に隠されても所期の深さの孔を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明によるドリル装置の一実施例を示し、第１
図は一部断面側面図、第２図はカバ一部材の部分欠截斜
視図、第３図は使用時の２状態を示す側面断面図で、下
半分は穿孔始め状態で、上半分は穿孔終了時の状態であ
る。 ■０．ドリル装置本体、３９０回転駆動器、５１０回転
軸、７．、流路、１４０．ドリル。 １６０．流路、２１０．カバー、 ２８１．抜気口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転軸を具えてドリル装置本体に内蔵された回転軸動器
   と；軸心に沿つて貫通する流路を有し前記回転軸に着脱
   可能に連結するドリルと；常態において前記ドリルの全
   長を囲繞するように該装置本体に接続され当該接続部分
   乃至その近傍に抜気口を設けた伸縮可能なカバーと；か
   ら成り、穿孔作業時に該カバーに設けた抜気口から該カ
   バーの囲繞空間内の空気を抜気可能にしたことを特徴と
   するドリル装置。