JPH02279309A - 回転穿孔工具 - 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］ この発明は、石材、コンクリート、磁器タイル、ガラス
、セラミック等の硬質非金属材への穿孔作業に用いられ
る回転穿孔工具に関する。

〔従来の技術〕

コンクリート、セラミック等の硬質非金属材への穿孔に
は、例えば、第４図に示すような回転穿孔工具が用いら
れている。

工具本体２には電源やエアー源によって駆動される駆動
部材が内蔵されており、この駆動部材で中空部材８が回
転駆動されるようになっている。

中空部材８には、軸方向の貫通孔１４を存する回転ドリ
ル１８が装着されており、回転ドリル１日の先端にはダ
イヤモンド粒を焼結して成る切削刃１６が固定されてい
る。切削刃１６には、回転ドリル１８の貫通孔１４に連
通して冷却用流体の噴出口１６ａが形成されている。

中空部材８や回転ドリル１８等によって回転流路系２０
が形成され、工具本体２の外部から供給される冷却用流
体を内部へ導く供給管２５等によって固定流路系２６が
形成される。回転流路系２０と固定流路系２６とは流体
を案内可能に連通される。固定流路系２６から導かれた
冷却用流体は回転流路系２０を経て切削部材１６の噴出
口１６ａから噴出される。そして、冷却用流体の噴出に
よって￥！擦熱による切削刃１６のｔ１耗が抑制される
。

上述のように、この種の回転穿孔工具では、基本的に回
転流路系と固定流路系とを流体を案内可能に接続する技
術が要求されるが、例えば、特開昭６０−２０１．９０
８号公報では、回転ドリルが装着される中空部材の外周
面に螺旋溝を形成し、このりＵ２溝の一端側を中空部材
を取り巻く給水ユニット本体の固定流路系としての給水
口にＩ）Ｒませるとともに、他端側を中空部材の半径方
向に形成した小孔に臨ませ、回転ドリルと給水口とを連
通させる構造のものが提案されている。また、特開昭６
０−２６２６０８号公報では、中空部材に半径方向に開
口する放射路を形成するとともに、この放射路を中空部
材を取り巻（外筒に固定された固定流路系としての圧送
ホースにスイベル空間を介して連通させる構造のものが
提案されている。

このように、回転流路系と固定流路系との接続は、従来
、構造上の差異はあるものの、基本的には総じて、固定
流路系を回転流路系にその流路軸の直交方向をもって連
通させる構造となっている。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、この種の穿孔工具では、冷却用流体としては
水や空気が採用されているが、水の場合、切粉による懸
濁水によって作業周辺が汚損される問題があり、また、
空気の場合には冷却効率が低いという欠点がある。そこ
で、冷却効率が高いという水の利点と、汚水による汚損
問題を惹起しないという空気の利点を折衷させる観点か
ら水等の液体を霧化したいわゆるミストが最適流体とじ
考えられる。

しかしながら、上述のような構造のものでは、高速回転
下にある回転流路系にその流路軸の直交方向をもって固
定流路系を連通させるので、流体の供給量が少ないとと
もに、螺旋溝やスイベル空間といった、運動エネルギー
が減少する圧力空間の存在を避けられず、このためミス
トの使用には適さない。すなわち、この種の穿孔工具で
は、穿孔時における流体の排出空間が狭いために排出抵
抗が大きく、これによって回転流路系の内圧もある程度
上昇するので、ミストを使用した場合、圧力空間部分で
の停滞で霧化状態の大部分が消失し、切削刃を冷却する
ために適性な霧化状態を維持できない。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記課題を解決するために、回転流路系と
固定流路系とを圧力空間を要しない構造で連通させるこ
とによって冷却流体としてのミストの適用化を図るとと
もに、ミスト適用による冷却効率の向上と作業性の向上
を企図したもので、軸方向の貫通孔を存するとともに先
端に切削刃を有する回転ドリルを備え、前記切削刃を冷
却するために工具本体の外部から供給される流体を前記
工具本体の内部へ導く固定流路系と、前記貫通孔を含む
回転流路系とを連通させ、前記切削刃から流体を噴出さ
せるようにしてなる回転穿孔工具において、接続体を介
して前記回転流路系にその流路軸方向をもって前記固定
流路系を連通させた構成としたものである。

また、この発明では、前記接続体を、前記回転流路系の
連通側開口端部に同軸回転可能に固定される回転部材と
、この回転部材に嵌合され前記固定流路系と前記回転流
路系とを連通させる固定部材とで形成するとともに；前
記回転部材と固定部材との対向面間にシール部材を介在
させ、且つ、このシール部材への流路軸方向の押圧負荷
を阻止する状態にスラストベアリングを介在させた構成
とすることもできる。

〔作　用〕

この発明によれば、回転流路系と固定流路系との連通部
分が同軸方向の直線的構造となるため圧力空間の存在が
回避され、冷却用流体にミストを使用した場合、固定流
路系から供給されたミストは霧化状態を維持されて回転
流路系を案内される。

また、この発明では、回転流路系の内圧上昇による連通
部分での流体の逆流漏れがシール部材によって阻止され
、シール部材の押圧負荷による摩耗がスラストベアリン
グによって抑制される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す。なお、従来例と同
一部分は同一符号で示す。

工具本体２の内部には、後半部側に軸方向の貫通孔４を
有するとともに前半部側に貫通孔４に連通するテーバ状
の装着孔６を有する中空部材８がラジアル玉軸受１０．
１２を介して回転可能に設置されている。中空部材８の
先端部には装着孔６をもって、軸方向の貫通孔１４を有
するとともに先端にダイヤモンド粒を焼結してなる切削
刃１６を有する回転ドリル１８が固定されている。

これら中空部材８と回転ドリル１８とによって回転流路
系２０が形成されている。工具本体２の上方側には、軸
方向の貫通孔２２を存する供給管２４が設置されており
、この供給管２４を開口端として、切削刃１６を冷却す
るために工具本体２の外部から噴霧器等の手段によって
供給されるミス）Ｍを内部へ導く固定流路系２６が形成
されている。そして回転流路系２０と固定流路系２６と
は接続体２６で連通されている。

中空部材８の後半部側には歯車２８が固定されている。

中空部材８の下方には平行して、駆動源によって回転駆
動される従動軸３０がスラスト玉軸受３２．３４を介し
て回転可能に設置されている。従動軸３０の一端側には
中空部材８の歯車２８に噛み合う歯車３６が固定されて
おり、他端側には駆動部材の駆動歯車に噛み合う歯車３
８が固定されている。従って、駆動部材の動作により従
動軸３０を介して中空部材８が回転駆動される。

回転ドリル１８の後端部には装着孔６に対応するテーバ
シャンク部１８ａが形成されており、また、このテーバ
シャンク部１８ａの端部と装着孔６の奥部にはそれぞれ
、中空部材８の逆回転方向をもって螺合する雄ねじ部１
８ｂ、雌ねじ部６ａが形成されている。これにより、回
転ドリル１８は空回りと抜は落ちを阻止された状態で中
空部材８に装着される。工具本体２の先端部と中空部材
８の先端部間には、工具本体２の内部への切削屑の進入
を防止するための封止部材３９が設置されている。

回転流路系２０と固定流路系２６とを連通させる接続体
２６は、回転流路系２ｏの開口端部である中空部材８の
後端部に圧入される凸状の回転部材４０と、この回転部
材４ｏに回転流路系２ｏの軸方向をもって嵌合されると
ともに他端側を軸受４２に支持される固定部材４４とか
ら成っている。

固定部材４４には、回転流路系２ｏの流路軸方向に連通
孔４４ａが形成されるとともに、容積の大きい溜め部４
４ｂを介して連通孔４４ａと直交方向に雌ねじ孔４４ｃ
が形成されている。雌ねじ孔４４ｃには、雄ねじが形成
された供給管２４の先端４２４ａが固定されている。こ
れにより、固定流路系２６が回転流路系２ｏの開口端に
、回転流路系２０の流路軸方向をもって連通された状態
となる。

固定部材４４の連通孔４４ａには、中空部材８の装着孔
６に至る長さを有するとともに先端部が細口のテーバ状
に形成された細管４６が圧入されている。また、回転ド
リルＩ８の貫通孔１４には、その後端部側の径大域にス
ペーサ部材４Ｂを介して細管５０が細管４６に連通状態
に設置されている。細管５０の先端部も細管４６と同様
に細口のテーバ状に形成されている。ところで、ミスト
の場合、水の粒子が遠心力の作用を受けて霧化状態の消
失が生じるので回転域での供給距離はできるだけ短く、
また供給経路の径はある程度率さいほうが良い。この観
点から、細管４６によって回転域での供給距離が短縮さ
れ、また、細管５ｏによって回転ドリル１８の貫通孔１
４における径大域での遠心力による不都合が回避される
。

接続体２６の回転部材４ｏと固定部材４４との内方の対
向面間には、シール部材としての○リング５２が設置さ
れており、外方の対向面間にはスラスト玉軸受５４設置
されている。また、中空部材８と固定部材４４との対向
面間にはＯリング５６が設置されている０回転部材４０
はスペーサ部材５Ｂによって端面が中空部材８の端部よ
り若干突出する状態に位置決めされる。このため、０リ
ング５６の径は０リング５２の径より大きく、２段階の
シール構造となっている。

０リング５２．５６によってミストＭの逆流による８が
防止され、流路軸方向の一定以上の押圧負荷によるＯリ
ング５２．５６の摩耗がスラスト玉軸受５４によって阻
止される。このため、ミス）Ｍの漏洩による供給効率の
低下や短絡などの不都合が回避されるとともに、良好な
シール性が長期に亘って維持される。

以上の構造により、工具本体２の外部から噴霧器等の手
段によって供給されるミストＭは固定流路系２６で工具
本体２の内部へ導かれ、接続体２６によって回転流路系
２０の開口端へ直接に案内される。従って供給経路全体
に亘って霧化状態を良好に維持されて案内され、切削刃
１６から噴出される。これにより、コンクリート等の被
加工材６０への穿孔時、良好な冷却性によって切削刃１
６の摩擦熱による損耗が抑制される。

なお、この例においては、接続体２６の回転部材４０を
中空部材８の開口端部として一体成形することもできる
。

次に、第２図及び第３図はこの発明の他の実施例を示す
。なお、前記例と同一部分は同一符号で示すとともに機
能上の重複説明は省略し、且つ、要部のみ示す。

固定流路系２６の開口端をなす供給管６２はｌ、字杖に
形成されており、その垂直側の端部６２ａは工具本体２
の上面に支持れ、また水平側端部６２ｂは軸受４２に支
持されている。供給管６２の内部には直角状に貫通孔６
４が形成されており、貫通孔６４の水平部分には、細管
４６が圧入されている。回転流路系２０と固定流路系２
６とを連通させる接続体６６は、中空部材８の開口端部
に圧入される回転部材６８と、供給管６６の水平側の開
口端部に圧入され、回転部材６８に嵌合する固定部材７
０とから成っている。

回転部材６８には第３図（Ａ、）に示すように、中空部
材８に対する圧入孔６８ａに連設して環状凸部６８ｂが
形成され、この環状凸部６８ｂとの間に環状凹部６８ｃ
をおいて軸方向長の小さい環状凸部６０ｄが形成されて
いる。一方、回転部材７０には同図（Ｂ）に示すように
、供給管６２に対する圧入孔７０ａに連設して環状凸部
６８ｂに嵌合する環状凹部７０ｂが形成され、この環状
凹部７０ｂとの間に環状凹部６８ｃに嵌合する環状凸部
７０ｃをおいて、環状凸部６８ｄに嵌合する軸方向長の
大きい環状凹部７０ｄが形成されている。環状凹部６８
ｃと環状凸部７０ｃとの対向面間には０リング７２が設
置されており、環状凸部６８ｄと環状凹部７０ｄとの対
向面間にはスラスト玉軸受７４が設置されている。この
例においては、前記例に比べて、中空部材８の開口端か
ら迂回した位置にＯリング７２が設置されているのでシ
ール性の向上をさらに高めることができる。

なお、上記各別においては、スラストベアリングとして
それぞれスラスト玉軸受５４．７４を使用したが、これ
に限らずスラスト円錐ころ軸受やスラスト円筒ころ軸受
等種々のものを採用できる。

また、冷却用流体としてはミストに限らず、従来のよう
に空気や水を使用してもシール性の高い供給状態を得る
ことができるものである。

〔発明の効果〕

この発明によれば、冷却用流体としてミストの適用を図
ることができ、これにより切削刃のＩｎ耗抑制にかかる
作業コストの低減と作業性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る穿孔工具の概要縦断
面図、第２図は他の実施例の概要断面間、第３図は第２
図で示した接続体の部品断面図、第４図は従来の穿孔工
具の概要斜視図である。 ２・・・工具本体 Ｉ６・・・切削刃、１４・・・貫通孔 １８・・・回転ドリル、２０・・・回転流路系２６・・
・固定流路系、２６．６６・・・接続体／１０．６８・
・・回転部材 ４４．７０・・・固定部材 ５２．７２・・・０リング（シール部材）５４．７４・
・・スラスト玉軸受（スラストベアリング） 特許出願人　　有限会社　吉野精機 代　理　人　　　弁理士　吉田芳春 第２ 第３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）軸方向の貫通孔を有するとともに先端に切削刃を
   有する回転ドリルを備え、前記切削刃を冷却するために
   工具本体の外部から供給される流体を前記工具本体の内
   部へ導く固定流路系と、前記貫通孔を含む回転流路系と
   を連通させ、前記切削刃から流体を噴出させるようにし
   てなる回転穿孔工具において、 接続体を介して前記回転流路系にその流路軸方向をもっ
   て前記固定流路系を連通させたことを特徴とする回転穿
   孔工具。
2. （２）請求項１記載の回転穿孔工具において、前記接続
   体を、前記回転流路系の連通側開口端部に同軸回転可能
   に固定される回転部材と、この回転部材に嵌合され前記
   固定流路系と前記回転流路系とを連通させる固定部材と
   で形成するとともに、前記回転部材と固定部材との対向
   面間にシール部材を介在させ、且つ、このシール部材へ
   の流路軸方向の押圧負荷を阻止する状態にスラストベア
   リングを介在させたことを特徴とする回転穿孔工具。