JP2003291134A - コアビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コア芯が折れることを防止し、作業性の良い
コアビットを提供すること。 【解決手段】 円筒状のシャンク２と、シャンク２の先
端に取り付けられる円筒状のチップ３とを有して構成さ
れるコアビット１であって、チップ３の外径がシャンク
２の外径より大きく、シャンク２の側面の少なくとも一
部に凸部４が形成され、その凸端面の外径がチップ３の
外径と略同一に設定されており、凸部４の形状はシャン
ク２の周方向にリング状で、シャンク２の軸方方向に複
数箇所に形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータ等の駆動手
段によって回転され、被掘削物を環状に掘削する円筒状
のコアビットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンクリートなどから構築さ
れた構造物に掘削孔をあけるために用いられている掘削
装置は、支柱により構造物に固定されて使用される固定
作業用の掘削装置と、作業員の手により支持されて使用
される手持作業用の掘削装置とがある。図３に示される
手持作業用の掘削装置１０は、ダイレクトモータなどの
駆動機構１１と、この駆動機構１１の駆動軸に取り付け
られるコアビット１２とを有する構成とさる。

【０００３】掘削装置１０は、駆動機構１１の先端側か
ら突出した回転軸１８と、回転軸１８にアダプタ１９を
介して着脱可能に取り付けられるコアビット１２と、駆
動機構１１の基端側に設置されたロータリージョイント
２０と、ロータリージョイント２０に接続される冷却水
を供給するためのチューブ２１とを備えた構成とされて
いる。回転軸１８は、円筒状の形状で駆動機構１１を貫
通し、その基端部がロータリージョイント２０と回転可
能、かつ、水密状態に連結されている。また、掘削装置
１０には、スイッチ１５が設けられたグリップ１６と、
ハンドル１７とが備えられた構成とされている。

【０００４】コアビット１２は、円筒状に形成されたチ
ップ２３が、チップ２３より外径の小さいシャンク２２
の先端に取り付けられて構成される。チップ２３は、ダ
イヤモンド砥粒とメタルボンドなどとを焼結させ製作さ
れる。アダプタ１９、コアビット１２は中空状に形成さ
れており、回転軸１８と同軸になるように掘削装置１０
に連結され、チューブ２１から供給された冷却水（冷却
液）は、ロータリージョイント２０、回転軸１８、アダ
プタ１９を通過し、コアビット１２の先端に送り込まれ
る。冷却水は、駆動機構１１の冷却、掘削の潤滑、切粉
の排出などの目的で使用される。

【０００５】また、固定作業用の掘削装置は、支柱、上
下機構および基台を有する支持機構が設けられ、基台が
アンカーボルトなどにより被削物に固定され、上下機構
に取り付けられた駆動機構が支柱に対し直動する構造と
されている。

【０００６】この掘削装置１０で被削物１４に掘削孔を
形成する場合には、掘削装置１０のグリップ１６および
ハンドル１７を作業員が支持し、スイッチ１５を操作し
駆動機構１１を起動しコアビット１２を高速回転させ、
冷却水を供給しつつ、チップ２３を被削物１４に当接さ
せる。被削物１４には、コアビット１２によって環状の
掘削孔２５が形成され、環状の掘削孔２５が所定の深さ
になるまで掘削装置１０を進行させる。所定の深さまで
環状の掘削孔２５を形成したら、掘削装置１０を上昇さ
せてコアビット１２を引き抜き、中心のコア芯２６を取
り除くことによって掘削孔が形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな掘削作業において、図４に示すようにシャンク２２
の側面２２ａと環状の掘削孔２５の内壁面２５ａとの間
に隙間があり、シャンク２２が直進しなかった場合や、
シャンク２２が振動することでコア芯２６が折れるとい
う問題があった。そして、折れたコア芯２６がコアビッ
ト１２の内部に嵌合してしまった場合、嵌合したコア芯
２６と掘削箇所が競り合い、掘削装置１０を進行させる
ことができなくなり、掘削作業が中断してしまう。さら
に、嵌合したコア芯２６を取り外す作業は困難であり、
作業性の低下を招くという問題があった。特に、複数の
掘削孔を連続して掘削する時には、大きなタイムロスと
なった。

【０００８】さらに、掘削作業を開始して間もない掘削
深さが浅い時には、特にコアビット１２が振動しやす
く、コア芯２６の折れが多くなり、コア芯２６が粉砕さ
れた状態になるという問題があった。このような場合、
粉砕されたコア芯２６がコアビット１２の内部で目詰ま
りを起こし、コアビット１２の内部を通過する冷却水の
抵抗となり、冷却水の流量が低下しチップ２３が発熱す
るという問題があった。また、コア芯２６が折れること
により、掘削抵抗が大きくなりコアビット１２が進行し
にくくなったり、コアビット１２の回転力が低下した
り、チップ２３の切刃が砕け切れ味が悪化し、良好に掘
削できないという問題があった。このような問題は、固
定作業用の掘削装置より、作業員が手で支持し掘削作業
を行う手持作業用時の掘削装置において顕著に現れるこ
とが分かっている。

【０００９】また、このような問題を解決するため、シ
ャンク２２の外径を軸方向全体にわたってチップ２３の
外径と同径にし、シャンク２２の側面２２ａと環状の掘
削孔２５の内壁面２５ａとの隙間を狭くすることで、振
動を防止し、直進性を良くすることが考えられる。この
ようにした場合、シャンク２２の側面２２ａと環状の掘
削孔２５の内壁面２５ａとの摩擦力が大きくなり、掘削
抵抗が増加し、良好に掘削できないという問題があっ
た。

【００１０】本発明は、このような背景の下になされた
ものであって、上述のような構成のコアビットを用いる
掘削作業において、コア芯が折れることを防止し、作業
性の良いコアビットを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述したような課題を解
決するために、本発明に係るコアビットは、円筒状のシ
ャンクと、このシャンクの先端に取り付けられる円筒状
のチップとを有して構成されるコアビットであって、チ
ップの外径がシャンクの外径より大きく、シャンクの側
面の少なくとも一部に凸部が形成され、その凸端面の外
径が前記チップの外径と略同一に設定されていることを
特徴とする。

【００１２】このコアビットによれば、シャンクに形成
されている凸部と環状の掘削孔の内壁面との間隔が狭い
ので、凸部にガイドされながら掘削を行い得て、掘削時
におけるコアビットの振動を抑えることができるととも
に、直進性を良くすることができる。これにより、コア
芯が折れにくくなるので、掘削抵抗が増加することなく
順調にコアビットを進行させることができ、コアビット
の回転力の低下もなく、チップの切れ味が持続し、良好
に掘削することができる。また、コア芯がコアビットの
内部に嵌合することが少なくなるので、掘削作業が中断
されることが少なくなり作業性が良くなる。また、コア
ビットの内部からコア芯を取り除く作業が不要となり、
連続して掘削作業が行える。つまり、効率良く掘削作業
をすることができる。

【００１３】さらに、前記コアビットであって、前記凸
部が前記シャンクの周方向にリング状に形成されている
ことを特徴とする。このコアビットによれば、全周にわ
たって凸部と掘削孔の内壁面との間隔が狭くなるので、
コアビットの振動をより一層防止し、直進性を更に良く
することができる。

【００１４】そして、前記コアビットであって、前記リ
ング状の凸部が複数箇所に形成されていることを特徴と
する。このコアビットによれば、リング状の凸部が１箇
所だけに形成されている場合と比べ、広範囲にわたって
コアビットがガイドされ、深い掘削作業においても安定
して掘削することができる。また、シャンクの外径を軸
方向全体にわたってチップの外径と同径とした場合ほど
掘削抵抗が増加することなく、コアビットの振動をより
一層防止し、直進性を更に良くすることができる。

【００１５】また、前記コアビットであって、前記凸部
の先端面が前記チップの基端面と接していることを特徴
とする。このコアビットによれば、凸部とチップとがシ
ャンクの軸方向に連続するので、掘削作業を開始して間
もない掘削深さが浅いときに、掘削された環状の掘削孔
に凸部が入り、コアビットの振動を抑えるので、良好な
直進性を維持することができ、コア芯が粉砕されること
を防止することができる。これにより、コアビットの内
部を通過する冷却水の抵抗が増えることがなく、順調に
冷却水が供給され、良好に掘削することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図１に示されたコアビッ
ト１は、リング状の凸部４が形成されたシャンク２と、
シャンク２の先端に取り付けられたチップ３とを有する
構成とされている。チップ３はダイヤモンド砥粒とメタ
ルボンドなどとを焼結して形成され、略円筒状の形状と
されている。また、シャンク２は、その内側に冷却水が
通過するように中空に形成され、外径はチップ３より小
さくされており、リング状の凸部４が３箇所に形成さ
れ、先端側のリング状の凸部４の先端面がチップ３の基
端面と接するような構成とされている。

【００１７】このとき、リング状の凸部４の軸方向の長
さはコアビット１の外径の１〜３倍程度が良く、リング
状の凸部４の軸方向の長さが外径より長くなりすぎるこ
とはあまり好ましくない。特に、軸方向の長さが外径よ
り３倍以上の長さとした場合、掘削抵抗が大きくなった
り、切粉の排出が困難になることが確認されている。ま
た、リング状の凸部４の外径Ｄ₂は、チップ３の外径Ｄ₁
に対し０〜０．４ｍｍ程度小径となるように設定され、
チップ３の外径Ｄ₁からシャンク２の外径ｄまでの間隔
に対し、チップ３の外径Ｄ₁から凸部４の外径Ｄ₂までの
間隔は０％〜４０％となるように設定されている。

【００１８】掘削装置は、図３に示された従来の掘削装
置１０とほぼ変わることがなく、従来のコアビット１２
に代えて本発明の実施の形態であるコアビット１が用い
られる構成とされている。

【００１９】このコアビット１を用いて掘削作業を行う
場合には、作業員が掘削装置１０を支持し、冷却水を供
給しつつ、駆動機構１１によりコアビット１を高速回転
させ、チップ３を被削物１４に当接させる。そして、さ
らに掘削装置１０を進行させ、被削物１４に環状の掘削
孔２５を形成する。

【００２０】このような掘削作業において、環状の掘削
孔２５が深くなっていくにつれ、リング状の凸部４が環
状の掘削孔２５の中に入り込んでいく。そして、本実施
の形態によるコアビット１では、リング状の凸部４と環
状の掘削孔２５との隙間が狭いので、コアビット１の振
動を抑えることができ、直進性を向上させることとな
る。つまり、リング状の凸部４がコアビット１をガイド
する役割を果たす。

【００２１】このようなコアビット１を用いて掘削作業
を行った実験結果を表１に表す。実験は、無筋コンクリ
ート（圧縮強度２５Ｎ／ｍｍ²）に直径２５ｍｍ、深さ
２００ｍｍの掘削孔を作業員の手の支持により掘削する
ことで行われた。

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示されている比較例は従来例で示し
たコアビット１２が用いられ、実施例は本実施の形態で
あるコアビット１が用いられた。それぞれの穿孔に要し
た時間と、段取りに要した時間との合計作業時間を比較
し、作業時間が短い工具を○、作業時間が長い工具を×
と評価した。実験結果は、１０回行われた掘削作業の平
均で、比較例ではコア芯の折れ数が２〜５箇所であるの
に対して、実施例ではコア芯の折れ数が１〜２箇所であ
った。

【００２４】このようなコアビット１において、上述し
たようにリング状の凸部４にガイドされながら被削物１
４を掘削していくので、コア芯２６が折れにくくなり、
折れたコア芯２６がコアビット１の内部に嵌合すること
が少なくなる。これにより、コア芯が折れにくくなるの
で、掘削抵抗が増加することなく順調にコアビットを進
行させることができ、コアビットの回転力の低下もな
く、チップの切れ味が持続し、良好に掘削することがで
きる。また、折れたコア芯２６の除去などにより掘削作
業が中断されることなく、効率良く掘削作業を行うこと
ができる。

【００２５】また、コアビット１は、リング状の凸部４
が形成されており、全周にわたってシャンク２をガイド
することができ、例えば、周方向の一部だけに凸部が形
成される場合などと比較して、より安定して掘削するこ
とができる。

【００２６】そして、コアビット１は、リング状の凸部
４がシャンク２の軸方向に間隔をおいて３箇所に形成さ
れているので、深い掘削作業においてもシャンク２が複
数のリング状の凸部４にガイドされ、安定して掘削する
ことができる。そして、従来のコアビット１２で掘削さ
れた環状の掘削孔２５より、直進性の良い環状の掘削孔
２５を掘削することができる。また、リング状の凸部４
は環状の掘削孔２５と接触する面積が少なく、発生する
摩擦力も小さいので、掘削抵抗が大きく増加することな
く、良好に掘削することができる。

【００２７】さらに、コアビット１は、リング状の凸部
４とチップ３とがシャンク２の軸方向に連続するように
構成されており、掘削を開始して間もない掘削深さが浅
い時に、チップ３に隣接しているリング状の凸部４が環
状の掘削孔２５に入り掘削作業をガイドするので、掘削
開始時の良好な直進性がその後も維持され、コア芯２６
が粉砕されることがない。これにより、粉砕されたコア
芯２６がコアビット１の内部に詰まり冷却水が流れにく
くなることがなくなるので、掘削箇所に十分に冷却水が
供給され、良好に掘削することができる。

【００２８】なお、本実施の形態においては、リング状
の凸部４がシャンク２の３箇所に形成される形態につい
て説明を行ったが、リング状の凸部４は３箇所に限ら
ず、それ以上でもそれ以下でもよい。また、凸部の形状
もリング状に限らず、コアビット１を環状の掘削孔２５
の中でガイドすることができる形状であればよい。図２
に示された他の実施の形態のコアビット５は、螺旋状の
凸部８が形成されたシャンク６と、シャンク６の先端に
取り付けられたチップ７とを備えた構成とされている。
この実施の形態によれば、螺旋状の凸部８にガイドされ
ることで安定して掘削作業が行え、螺旋状の凸部８によ
り切粉の排出が潤滑に行われる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シャンクに形成されている凸部と環状の掘削孔の内壁面
との間隔が狭く、凸部にガイドされながら切削を行い得
て、コアビットの振動を抑えることができるとともに、
直進性を良くすることができる。これにより、コア芯が
折れにくくなるので、掘削抵抗が増加することなく順調
にコアビットを進行させることができ、コアビットの回
転力の低下もなく、チップの切れ味が持続し、良好に掘
削することができる。また、コア芯がコアビットの内部
に嵌合することが少なくなるので、掘削作業が中断され
ることが少なくなり作業性が良くなる。また、コアビッ
トの内部からコア芯を取り除く作業が不要となり、連続
して掘削作業が行える。つまり、効率良く掘削作業をす
ることができる。

【００３０】そして、このコアビットは、凸部がリング
状に形成され、全周にわたってコアビットをガイドする
ことができるので、コアビットの振動をより一層防止す
ることができ、直進性を更に良くすることができる。

【００３１】さらに、このコアビットは、リング状の凸
部が複数箇所に形成されているので、リング状の凸部が
１箇所だけに形成されている場合と比べ、広範囲にわた
ってコアビットをガイドすることができ、深い掘削作業
においても安定して掘削することができる。また、シャ
ンクの外径を軸方向全体にわたってチップの外径と同径
とした場合ほど掘削抵抗が増加することなく、切粉も順
調に排出され、コアビットの振動をより一層防止し、直
進性を更に良くすることができる。

【００３２】また、このコアビットは、リング状の凸部
の先端面がチップの基端面と接しているので、掘削作業
を開始して間もない掘削深さが浅いときに、掘削された
環状の掘削孔に凸部が入りコアビットの振動を抑えるの
で、良好な直進性を維持することができ、コアビットが
粉砕されることを防止することができる。これにより、
コアビットの内部を通過する冷却水の抵抗が増えること
がなく、順調に冷却水が供給され、良好に掘削すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の本実施の形態におけるチップの側
面図である。

【図２】 本発明の他の実施形態におけるチップの側
面図である。

【図３】 従来の掘削装置の側面図である。

【図４】 従来の掘削装置による掘削箇所を説明する
概略断面図である。

【符号の説明】

１ コアビット ２ シャンク ３ チップ ４ リング状の凸部

フロントページの続き (72)発明者 川原 剛 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 (72)発明者 今岡 稔雄 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町681 日本 ダイヤモンド株式会社内 Ｆターム(参考） 3C069 AA04 BA09 BB01 BC01 CA10 DA06 EA01 EA02 EA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のシャンクと、このシャンクの
   先端に取り付けられる円筒状のチップとを有して構成さ
   れるコアビットであって、 チップの外径がシャンクの外径より大きく、 シャンクの側面の少なくとも一部に凸部が形成され、そ
   の凸端面の外径が前記チップの外径と略同一に設定され
   ていることを特徴とするコアビット。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコアビットであっ
   て、 前記凸部が前記シャンクの周方向にリング状に形成され
   ていることを特徴とするコアビット。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のコアビットであっ
   て、 前記リング状の凸部が複数箇所に形成されていることを
   特徴とするコアビット。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載のコ
   アビットであって、 前記凸部の先端面が前記チップの基端面と接しているこ
   とを特徴とするコアビット。