JPH0724657A - コア抜き穿孔用ビットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軽量にして、とくに、チューブ部を薄肉化す
ることができて、歩留りを向上させることができるコア
抜き穿孔用ビットの製造方法を提供することにある。 【構成】 鋼材を素材としてコア抜き穿孔用ビットのア
ダプタ部を所定形状に切削およびねじ切り加工し、前記
加工されたアダプタ部のチューブ取付け側端部にチュー
ブ素材として円形鋼板をフランジ状に接合固定し、その
接合された円形鋼板付きアダプタの円形板を塑性加工機
により等径と等肉厚のチューブに絞り加工し、この絞り
加工されたチューブ先端を所定長さに切断加工した後、
該チューブ先端部に切削用チップを接合固着することか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄筋コンクリート、石
材、セラミック等の被切削材に穿孔機を使用しコア抜き
穿孔を行なうためのコア抜き穿孔用ビットの製造方法に
関するもので、とくに、軽量で精度の高いコア抜き穿孔
用ビットの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最初に、図８によりコア抜き用穿孔機の
概要を説明する。図８において、１は鉄筋コンクリート
床や壁または天井等の被切削材、２は該被切削材１上に
固定されるベース、３はその立込みボルト、４は該ベー
ス２上に固定された支柱、５は支柱側面に設けたラック
歯等の昇降ガイド、６は該支柱および５に係合してハン
ドル７の操作あるいは自動操作で昇降するスライドブロ
ック、８は該スライドブロック６上に設けた電気または
油圧駆動モータ、９は減速機部、１０は駆動スピンド
ル、１０ａは該駆動スピンドル１０取付け部に設けた冷
却水給水口、１１は該駆動スピンドル１０に着脱装着さ
れるコア抜き穿孔用ビットである。

【０００３】図９ないし図１１は、上記コア抜き穿孔用
ビット１１の従来の製造方法を示す。図９は従来の小径
ビットの製造方法を（ａ）〜（ｄ）の工程で示してい
る。図中、（ｄ）に示すように、小径のビット１１はア
ダプタ１２と、チューブ１３と、切削用チップ１４から
なる。（ａ）において、アダプタ１２は鋼棒１２ａを素
材とし、またチューブ１３は引抜き鋼管１３ａを素材と
して使用し、切削用チップ１４はダイヤモンド焼結合金
または超硬合金材等を素材とし別途に製造されたものを
使用する。アダプタ用鋼棒（素材）１２ａおよびチュー
ブ用鋼管（素材）１３ａは、それぞれ、旋盤を使用して
内外面、端面を（ｂ）のように切削加工し、次いで両者
の接合端をねじ切り加工し、それから（ｃ）のようにア
ダプタ１２とチューブ１３とをねじ部１６で結合し、次
いで（ｄ）のようにチューブ１３の先端に切削用チップ
１４を溶接またはろう付け等で固着して完成される。

【０００４】図１０は、中〜大径ビットの従来の製造方
法を（ａ）〜（ｅ）の工程で示している。アダプタ１２
は２個の鋼棒素材１２ｂと１２ｃ（チューブ蓋）を加工
して一体とする場合と、１個の型鍛造素材１２ｄを使用
する場合がある。チューブ１３は引抜き鋼管１３ａまた
は板巻き鋼管素材１３ｂを使用し、切削用チップ１４は
前記と同様である。２個の鋼棒素材１２ｂと１２ｃを使
用する場合は、それぞれ素材を（ｂ）のように内外面お
よび端面を切削加工した後、（ｃ）のように溶接接合
し、一体として両端にねじ部１６を切削加工し、型鍛造
素材１２ｄを使用する場合は同様に（ｃ）のように内外
面、端面及び両端にねじ部１６を切削加工し、チューブ
素材１３ａまたは１３ｂは（ｃ）のように内外面と端面
及び片側にねじ部１６を切削加工し、次いで（ｄ）のよ
うに何れかのアダプタ１２とチューブ１３をねじ部１６
で結合し、それから（ｅ）のようにチューブ１３の先端
に切削用チップ１４を溶接またはろう付け等で接合固着
して完成される。

【０００５】前記（ｄ）および（ｅ）ではアダプタ１２
は上半分を型鍛造素材１２ｄ加工の場合、下半分を鋼棒
素材１２ｄ及び１２ｃ加工とした場合として図示した。
図１１は、従来のコア抜き穿孔用ビット１１の他の製造
方法を（ａ）〜（ｄ）の工程で示している。アダプタ１
２は１個の型鍛造素材１２ｄを使用し、チューブ１３は
主体部と先端部とに分けてそれぞれ引抜き鋼管１３ａま
たは板巻き鋼管素材１３ｂを使用し、切削用チップ１４
は前記と同様である。

【０００６】アダプタ１２は前記と同様、（ｂ）のよう
に内外面、端面および両端にねじ部１６を切削加工し、
チューブ素材１３ａまたは１３ｂは（ｂ）のように内外
面、端面を切削加工し、かつ、素材１３ａによるチュー
ブは両端に、素材１３ｂによるチューブは片側にねじ部
１５を切削加工し、次いで（ｃ）のようにアダプタ１２
とチューブを相互にねじ部１６で一体に結合し、それか
ら（ｄ）のように結合されたチューブ１３の先端に切削
用チップ１４を溶接またはろう付け等で接合固着して完
成される。

【０００７】図１２は、上記従来のコア抜き切削用ビッ
ト１１の製造工程のフローをまとめて示す。素材は、ア
ダプタ用の３種の素材１２ａ、１２ｂ、１２ｃを鋼棒か
ら切出し、または型鍛造により素材１２ｄを成形し、チ
ューブ１３用には２種の素材１３ａおよび１３ｂを鋼管
から切出し、それぞれの内外面と端面の切削加工、チュ
ーブ蓋１２ｃとアダプタ１２ｂとの接合、それぞれにつ
いてスピンドル側およびチューブ側またはチューブ１３
の片側にねじ部を切削加工した後、アダプタ１２とチュ
ーブ１３をねじ結合で組立て、組立てられたチューブ１
３の先端に切削用チップ１４を接合してビット１１が完
成されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、コア抜きビッ
トは、穿孔径２５ｍｍないし３００ｍｍ、有効長さ５０
０ｍｍのような大きいサイズのものを下向き、傾斜向
き、上向きあるいは横向きに穿孔機をセットして穿孔作
業を行なう。そのため、穿孔機へ穿孔用ビットをセット
した状態でビットが自重で軸偏芯しないように軽量にす
ることが必要とされている。

【０００９】しかしながら、上記従来方法により、素材
を機械切削およびねじ切り加工してビットを製造する場
合、チューブ１３の径が大きくなると切削加工で内外面
の真円度を保って薄肉に加工することが非常に困難にな
るという問題点がある。たとえば、機械切削でビットの
チューブ部の板厚さを１．３ｍｍ以下に加工すると強度
不足や精度不良などの仕損を生じ易くなり、軽量化を図
り難い。またチューブ１３部をねじ切り加工し、ねじ継
ぎするよう構成する場合も、同様にチューブ部の薄肉化
が困難になるという問題点がある。

【００１０】このため、チューブ部分の板厚さは一般に
１．３ｍｍ程度が加工限度となり、ビット重量は総体的
に大きくなり、ビットの取付け交換および穿孔作業に困
難と危険を伴うのを避けられない。本発明は、上記従来
の問題点を解決しようとするものである。すなわち、本
発明は、軽量にして、とくに、チューブ部を薄肉化する
ことができて、歩留りを向上させることができるコア抜
き穿孔用ビットの製造方法を提供することを目的とする
ものである。

【００１１】

【課題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、鋼材を素材としてコア抜き穿孔用ビット
のアダプタ部を所定形状に切削およびねじ切り加工し、
前記加工されたアダプタ部のチューブ取付け側端部にチ
ューブ素材として円形鋼板をフランジ状に接合固定し、
その接合された円形鋼板付きアダプタの円形板を塑性加
工機により等径と等肉厚のチューブに絞り加工し、この
絞り加工されたチューブ先端を所定長さに切断加工した
後、該チューブ先端部に切削用チップを接合固着するこ
とからなるものとした。

【００１２】

【作用】本発明によれば、ビットのチューブ部分をスピ
ニング加工等の塑性加工により成形するので、チューブ
部分は、塑性加工による鋼材の加工硬化で、強度が高ま
り、薄い肉厚で高強度のビット本体円筒部を構成でき、
また均一な延伸加工でチューブ部分を任意の均一な肉厚
に容易に加工できる。その結果、たとえば、チューブ肉
厚０．５ｍｍで充分な強度、精度を得ることができ、ま
た塑性加工であるため材料の歩留りが向上し、ねじ継ぎ
部等のない一体構造のビットとすることができる。しか
も、チューブ部の肉厚が減少すると、チューブ肉厚とチ
ップ厚さとのクリアランスが増大し、チューブと被切削
材との競合いがなくなってビットの回転精度を向上さ
せ、同時に切削用チップ厚さを小さく出来るようになっ
て切削抵抗を減少させ切削力を向上し、切れ味をよくす
る。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図７に示す実施例
について詳細に説明する。図１は本発明による小径ビッ
ト製造方法の第１の実施例である。図１の（ａ）のよう
に、アダプタ１２用の鋼棒１２ａまたは鍛造品１２ｄ素
材と、チューブ１５用のたとえば３ｍｍ厚さの切出し円
形鋼板１５ａと、別途に用意された切削用チップ１４を
使用する。アダプタ１２は、内外面と端面を従来と同様
に切削加工し、駆動スピンドル取付け側にねじ部１６を
切削加工し、先端側に小径部１２ｅを形成する。次いで
（ｂ）のように、アダプタ１２の小径部１２ｅ端にチュ
ーブ用円形鋼板１５ａを溶接等により接合し、アダプタ
１２側をスピニングフォーマ等のテールスピンドル２０
側に、円形鋼板１５ａをマンドレル２１側に同一軸線上
にセットして回転させ、ローラ２３を矢印２４のように
テールスピンドル２０側から円形鋼板１５ａに押し当て
マンドレル２１側へ移行させることにより円形鋼板１５
ａを設計された肉厚のチューブ１５に塑性加工成形す
る。次いで、成形されたチューブ１５先端を所定長さに
切り揃えたのち（ｃ）のように、チューブ１５先端部に
切削用チップ１４をレーザ溶接等により取付けてビット
１１製造を完了する。

【００１４】つぎに、図２は本発明による小径ビットの
製造方法の第２の実施例である。図２の（ａ）の素材段
階は第１実施例と同様であり、（ｂ）のように切削加工
したアダプタ１２と円形鋼板１５ａを接合した後、スピ
ニングフォーマ等の加工機により先端拡縮型マンドレル
２１を使用して円形鋼板１５ａを段型に絞って小径チュ
ーブ１５部を成形し、チューブ１５先端を所定長さに切
り揃えたのち、（ｃ）のように、チューブ１５先端部に
切削用チップ１４をレーザ溶接等により取付けて製造す
る。

【００１５】図３は本発明による中〜大径ビットの製造
方法の第３の実施例である。中〜大径ビット１１の場合
は、アダプタ１２は外周部と同径のアダプタ延長部１２
ａすなわち、円形鋼板１５ａの取付部を形成する。前記
と同様、（ａ）のようにアダプタ１２、円形鋼板１５
ａ、切削用チップ１４を準備し、（ｂ）のように塑性加
工でチューブ１５を成形し、チューブ１５の先端を所定
長さに切り揃えたのち、チューブ１５の先端部に切削用
チップ１４を接合して製造する。また塑性加工によるチ
ューブ１５の成形においてチューブ１５の先端は、切削
用チップ１４を取付け易くするため（ｃ）のように若干
の厚肉部１５ｂを設けるようにしてもよい。

【００１６】図４は図３の実施例で行なうスピニングフ
ォーマ等によるチューブ１５の塑性加工成形状態を示し
ている。

【００１７】図５は本発明によるコア抜き穿孔用ビット
１１の製造方法の第４の実施例である。図５の（ａ）の
素材段階は第１実施例と同様であり、チューブ用円形鋼
板１５ａを（ｂ）のようにプレス機等でプレフォーミン
グして円形鋼板１５ｃに成形し、これを（ｃ）のように
スピニングフォーマ等にセットし、円形皿形鋼板１５ｃ
の筒形部をマンドレル２１に沿って絞り塑性加工してチ
ューブ１５部を成形し、チューブ１５の先端を所定長さ
に切り揃え、チューブ１５端に切削用チップ１４を接合
固着する。この方法は、小径ビットを製造する場合に適
用すると好適である。

【００１８】図６は本発明によるコア抜き穿孔用ビット
１１の製造方法の第５の実施例である。この実施例は特
に大径のビット１１において切削用チップ１４の消耗時
にチューブ１５の先端部分のみを交換可能にねじ継ぎ式
に製造する場合を示す。図６の（ａ）において、チュー
ブ部は本体部１５′と先端部１５″に分割され、本体１
５′はアダプタ１２に溶接された状態でスピニングフォ
ーマ等により塑性加工成形して先端にリング状の厚肉部
１５ｄを成形し、チューブ先端部１５″は別個にチュー
ブ本体部１５′と同径にスピニングフォーマ等により塑
性加工成形して端部に本体部１５′と同厚の厚肉部１５
ｅおよび１５ｂを成形し、それぞれ所定長さに切り揃え
る。

【００１９】ついで、（ｂ）のようにチューブ本体部１
５′および先端部１５″の各厚肉部１５ｄおよび１５ｅ
に内ねじ１６ａおよび外ねじ１６ｂをそれぞれ切削加工
し、（ｃ）のようにチューブ本体部１５′および先端部
１５″をねじ部１６ａおよび１６ｂによりねじ結合し、
（ｄ）のようにチューブ先端部１５″の先端部に切削用
チップ１４を接合固着するものである。

【００２０】この実施例によると、チューブ１５の大部
分が塑性加工成形で薄い肉厚に形成され、ねじ継ぎ部１
６ａ、１６ｂだけが、厚肉に成形されるから、ビット１
１の全体重量は軽くなり、ねじ部の強度が保持され、切
削用チップ１４の消耗時にチューブ先端部１５″だけを
交換することができる。

【００２１】つぎに、図７は本発明によるコア抜き穿孔
用ビット１１の製造の工程をまとめて示す。図１２の従
来の工程と比較して理解されるように、本発明では、使
用する素材が、アダプタ１２用の鋼棒１２ａまたは鍛造
品１２ｄおよびチューブ１５用の円形鋼板１５ａまたは
円形皿形鋼板１５ｃだけに減少し、アダプタ１２のチュ
ーブ側端のねじ切り加工がなくなり、同時にチューブ１
５側の機械切削およびねじ切り加工がなくなり、代わっ
て塑性成形加工が加わる。それによって本発明の方法で
は、従来に比較し加工工程数が大幅に減少される。

【００２２】またスピニングフォーマ等による塑性加工
によればチューブ１５円筒部の同芯精度が高まり、チュ
ーブ肉厚を任意に選定し、正確に均一な肉厚のチューブ
を易しく加工成形できるようになる。しかも、従来のよ
うに、アダプタとチューブの間、チューブの中間部等に
ねじ継ぎ部を用いないからビット１１全体が一体構造と
なって、ビットの同芯精度が高まり、ビット強度が増加
する。また同時に塑性加工により鋼材が硬化されて強度
が増し、従来より著しくチューブ肉厚を減少させられ
る。たとえば、チューブ肉厚０．５ｍｍで使用できるよ
うになり、製品の歩留りが向上する効果が得られる。さ
らに、同時にチューブ肉厚が薄くなると、チューブ肉厚
と切削用チップ１４の厚さ（切削幅）との差（クリアラ
ンス）が増加し、回転するチューブ１５面と被切削材１
の切抜き面との競合いが解消し、ビット１１の回転精度
がよくなり、同時に切削抵抗が減少することにより、切
削力が向上し、切れ味が向上する効果が得られる。

【００２３】したがって、このような構成によると、図
９ないし図１１に示されるような従来のチューブ部のね
じ継ぎ部が不要になり、ビット１１全体が一体構造とな
ってビットの同芯精度が高まり、ビット強度が増加す
る。またチューブの肉厚を任意に選定し、正確に均一な
肉厚のチューブを易しく加工成形できる効果がる。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、コア抜き穿孔用ビットの製造に際し、コア抜き穿孔
用ビットのアダプタ部を鋼棒もしくは鍛造品等の鋼材を
素材として所定寸法形状に切削およびねじ切り加工し、
前記加工されたアダプタ部のチューブ取付け側端部にチ
ューブ素材として円形鋼板をフランジ状に接合固定し、
上記接合された円形鋼板付きアダプタの円形鋼板部をス
ピニングフォーマ等の塑性加工機により等径と等肉厚の
チューブに絞り加工し、上記絞り加工されたチューブ先
端を所定長さに切断加工した後、該チューブ先端部に切
削用チップを接合固着することからなるので、この種コ
ア抜き穿孔用ビット製造の工程数を著しく減少させ、同
時にビットのチューブ部分の強度を高めてビットの肉厚
を減少し、ビットの大幅な軽量化と製品の歩留りを向上
させるなどの諸効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造方法の
第１実施例の工程の説明図である。

【図２】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造方法の
第２実施例の工程の説明図である。

【図３】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造方法の
第３実施例の工程の説明図である。

【図４】図３の工程で使用する塑性加工工程の状態を示
す説明図である。

【図５】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造方法の
第４実施例の工程の説明図である。

【図６】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造方法の
第５実施例の工程の説明図である。

【図７】本発明に係るコア抜き穿孔用ビット製造工程を
まとめて示すフロー図である。

【図８】一般的なコア抜き穿孔機の概略側面図である。

【図９】従来のコア抜き穿孔用ビット製造方法の１つの
例の工程の説明図である。

【図１０】従来のコア抜き穿孔用ビット製造方法のもう
１つの例の工程の説明図である。

【図１１】従来のコア抜き穿孔用ビット製造方法のさら
にもう１つの例の工程の説明図である。

【図１２】従来のコア抜き穿孔用ビットの製造工程をま
とめて示すフロー図である。

【符号の説明】

１ 被切削材 １１ コア抜き穿孔用ビット １２ アダプタ １２ａ アダプタ用鋼棒素材 １２ｄ アダプタ用鍛造品素材 １４ 切削用チップ １５ 塑性加工の成形チューブ １５ａ チューブ用円形鋼板素材 １５ｃ チューブ用円形皿形鋼板素材 ２３ 加工用ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 百田 泰蔵 広島県広島市西区商工センター８丁目８番 26号 株式会社渋谷製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼材を素材としてコア抜き穿孔用ビット
   のアダプタ部を所定形状に切削およびねじ切り加工し、
   前記加工されたアダプタ部のチューブ取付け側端部にチ
   ューブ素材として円形鋼板をフランジ状に接合固定し、
   その接合された円形鋼板付きアダプタの円形鋼板を塑性
   加工機により等径と等肉厚のチューブに絞り加工し、こ
   の絞り加工されたチューブ先端を所定長さに切断加工し
   た後、該チューブ先端部に切削用チップを接合固着する
   ことを特徴とする、コア抜き穿孔用ビットの製造方法。
2. 【請求項２】 アダプタの円形鋼板としてプレフォーム
   された円形皿形鋼板を使用し、その円形皿形鋼板をスピ
   ニングフォーマの塑性加工機により等径と等肉厚のチュ
   ーブに絞り加工することからなる請求項１記載のコア抜
   き穿孔用ビットの製造方法。