JPH1058437A - 回転ドリル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体を基材として低沸点の有機溶剤を混合し
てなる冷却剤をエアゾール缶から供給して、壁面等に極
めて簡易な作業によって穿孔を可能とさせる小型で軽量
の回転ドリル装置において耐久性の向上を図る。 【解決手段】 エアゾール缶２７から供給される冷却剤
の供給流路１７ａと第１のノズル部１８ａが設けられた
冷却剤供給管部材１７,１８と、第１のノズル部１８ａ
を介して冷却剤が噴射供給され軸受部材１２とシールド
部材１３とが配設された回転軸支持部材７と、この回転
軸支持部材７に液密状態で回転自在に支持され第１の冷
却剤流路６ａが設けられた回転軸部材６と、この回転軸
部材６に取り付けられ第２の冷却剤流路２４ｂ,２５ａ
が設けられかつ冷却剤を穿孔５１に噴射供給する第２の
ノズル部２５ｂが設けられたドリル体８を備える。第１
のノズル部１８ａは、第２のノズル部２５ｂよりも大径
とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の壁面や天
井等の補修を行う際に補修孔等の穿孔用に用いて好適な
回転ドリル装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンクリート建造物において
は、壁面や天井等に発生したクラックやタイルの剥離、
或いは外装壁の浮き上がり等の補修を行う場合には、こ
れらの発生箇所に補修用の孔を穿孔し、この補修孔に接
着剤を充填したりアンカーピンを打ち込んだりしてい
る。また、コンクリート建造物においては、より長期に
亘って壁面や天井等を良好な状態に維持するために、そ
の防水処理が必要不可欠である。特に、壁面に発生した
亀裂は、雨水等を内部に浸入させてコンクリートを浸蝕
させてしまう。また、この雨水等は、冬期には内部で凍
結、溶解を繰り返して亀裂を拡大させて最悪の場合には
内部の鉄骨や鉄筋までも腐蝕、破壊させてしまう。

【０００３】上述した補修孔は、一般に振動ドリル装置
や回転ドリル装置等の回転ドリル装置が用いられて壁面
等の所定箇所に穿孔される。振動ドリル装置は、冷却用
の水等を不要とすることにより手軽に補修孔の穿孔作業
を実施することができるといった特徴を有している。し
かしながら、この回転ドリル装置は、穿孔作業に際して
ドリルの振動による騒音が大きく、例えばマンションや
ホテル、病院等の補修工事で使用するには問題があっ
た。また、振動ドリル装置は、穿孔位置やその孔径等を
誤った状態で使用した場合には、補修すべき亀裂を無意
味に拡げてしまうといった問題を生じさせる。

【０００４】このため、最近では上述した補修工事に
は、一般にダイヤモンドピットを装着した回転ドリル装
置が用いられている。この回転ドリル装置においては、
作業効率の向上或いは騒音の低減を図るために、ドリル
ピットの先端から穿孔箇所に冷却水を供給しながら穿孔
が行われる。冷却水は、ドリルピットを効率的に冷却す
るとともに穿設した孔から生じる粉塵を除去するため
に、圧搾空気を利用してドリルピットから霧状に噴出さ
れる。

【０００５】例えば、特開昭６０−２６２６０８号「無
衝撃削孔法」公報には、先端まで貫通した送給路を有す
るドリルの刃（ドリルピット）からエアーや水又は炭酸
ガス等の低温液化ガス等の流体を穿孔内に噴射供給し
て、ドリルピットの冷却と発生する粉塵の排出を効率化
した回転ドリル装置が開示されている。この先願公報の
回転ドリル装置には、穿孔位置を規定するドリルガイド
手段及び発生した粉塵の飛散を防止する防塵構造が備え
られている。

【０００６】また、特開平１−２０６００５号「コンク
リート建造物に対する穿孔工法」公報にも、ドリルピッ
トの先端部から穿孔内で逆回流を構成する圧縮空気を噴
出させて切屑を効率的に排出するようにした回転ドリル
装置が開示されている。この回転ドリル装置は、冷却水
を使用しないことにより、供給された冷却水が切屑と混
ざり合って穿孔部の周辺を汚損させたり水道設備が無い
場所での使用を可能にするといった特徴を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転ドリル装置
は、一般にドリルピットに対して冷却用の水と圧縮空気
とを供給するため、それぞれの供給源が必要とされてい
た。したがって、穿孔作業には、回転ドリル装置のほか
に、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ、冷却水を
貯水した水タンク或いはこれらコンプレッサや水タンク
と回転ドリル装置とを連結するホース等の設備が必要と
されていた。これらの諸設備は、総重量が約４０Ｋｇに
も及びその取り扱いが極めて不便であるといった問題点
があった。

【０００８】穿孔作業は、コンプレッサと水タンクとを
最も効率のよい場所に設置した後、これらコンプレッサ
と水タンクからホースを回転ドリル装置まで引くといっ
た段取り作業が必要とされる。作業場所は、重量や外形
が大きなこれらコンプレッサと水タンクの制約を受ける
ため、補修作業に支障を来すことがあった。

【０００９】また、ホースが接続された回転ドリル装置
は、重量も重くなるとともに引回し操作が面倒であるこ
とから、高所での作業性が悪いといった問題点があっ
た。さらに、従来の回転ドリル装置は、上述した面倒な
段取り作業等を必要とすることから比較的簡易な作業を
行う場合には不向きであった。

【００１０】また、上述した諸設備、特にコンプレッサ
は、極めて高価で有るために多数台を保有することが難
しく、大型の現場であっても少ない台数によって対応し
なければならない。このため、補修作業は、施工日数が
かかって工事費用が莫大となるといった問題点があっ
た。さらに、従来の回転ドリル装置においては、例えば
補修工事に際して、穿孔した補修孔に防水剤を充填する
場合に、この補修孔の内部に残った冷却水が乾くまでの
時間を必要とするため、工期が長くなるといった問題点
があった。さらにまた、従来の回転ドリル装置において
は、大量の冷却水を使用することから、天井等に補修孔
を穿孔する場合等に用いることが困難であるといった問
題があった。

【００１１】ところで、上述した先願特開昭６０−２６
２６０８号「無衝撃削孔法」公報の回転ドリル装置は、
ドリルピットの冷却用に例えば低温液化ガスを用いるこ
とによって冷却水を用いた場合と比較してホースの処理
に起因する問題点の解決を図ることができるといった特
徴を有している。しかしながら、この回転ドリル装置に
おいても、穿孔内に十分な圧力を以ってガスを噴出させ
るためにコンプレッサ等が必要となり、装置全体として
高価となるばかりか取り扱いが面倒であるといった問題
点を解消することはできない。また、この回転ドリル装
置は、発生する粉塵の飛散を防止する防塵膜によって穿
孔位置の確認が困難となり、補修孔の正確な穿孔作業が
行い得ないといった問題点がある。

【００１２】他の先願特開平１−２０６００５号「コン
クリート建造物に対する穿孔工法」公報の回転ドリル装
置は、穿設した孔から切屑を効率的に排除することが可
能ではあるが、同様に高価で重量のあるコンプレッサを
必要とする。

【００１３】かかる状況から、出願人は、液体を基材と
して低沸点の有機溶剤が混合されてなる液化状態の冷却
剤を封入したエアゾール缶を備え、このエアゾール缶か
ら供給した冷却剤をドリルピットの先端から噴射させな
がら穿孔を行う回転ドリル装置の開発を行った。この回
転ドリル装置は、コンプレッサや冷却用の水源を不要と
し、全体が小型、軽量であることから取り扱いが極めて
簡便であるとともに、穿孔された補修孔の乾燥時間や段
取り作業を短縮して作業効率の大幅な向上が図られると
いった特徴を有している。

【００１４】ところで、この回転ドリル装置において
は、先端部にドリルピットが設けられたドリル部材が回
転軸部材に連結され、エアゾール缶から供給された冷却
剤をこの回転軸部材からドリルピットへと導いて穿孔内
へと噴射させるために、内部に軸受機構と液密に保持す
るシールド機構とが設けられている。回転軸部材は、高
速で回転駆動されることによって高温となり、例えばシ
ールド機構を構成するゴム膜からなるオイルシールに重
大な影響を与えてこれを損傷させてしまうといった問題
がある。

【００１５】このオイルシールの損傷は、内部で冷却剤
漏れの現象を生じさせてドリルピットに対して充分な冷
却剤が供給されず正確な補修孔の穿孔を不能とするとい
った事態を引き起こす。回転ドリル装置は、このシール
ド機構の損傷によってその他の機構や部材の状態に係わ
らず使用不能となってしまう。また、回転ドリル装置
は、回転軸部材から発生する熱によって高温となり、作
業者の取り扱いに支障を来すといった問題があった。

【００１６】回転ドリル装置には、例えば冷却機構や断
熱用のカバー部材とを設けることによって上述した問題
点を解決することが考慮される。しかしながら、かかる
冷却機構は、回転ドリル装置の構造を複雑化、大型化し
てしまうとともに高価なものとし、さらに冷却媒体の処
理等から上述した回転ドリル装置の特徴を損ねてしま
う。また、カバー部材は、充分な断熱作用を奏する構成
とすることによって、回転ドリル装置を大型化するとと
もにその重量も重くさせてしまいさらに充分な放熱作用
を阻害させるといった問題を生じさせる。

【００１７】本発明は、エアゾール缶から低沸点の有機
溶剤が混合されてなる液化状態の冷却剤を噴射供給して
穿孔を行う回転ドリル装置において、構造を複雑化、大
型化すること無く上述した問題点を解決して、耐久性を
向上して実用性を図った小型で廉価かつ軽量な回転ドリ
ル装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成した
本発明に係る回転ドリル装置は、液体を基材として低沸
点の有機溶剤が混合されてなる冷却剤を液化状態で封入
したエアゾール缶と、このエアゾール缶から供給される
冷却剤の供給流路が設けられるとともにこの冷却剤供給
流路の一部を細径として第１のノズル部が設けられた冷
却剤供給管部材と、この冷却剤供給管部材の第１のノズ
ル部を介して冷却剤が噴射供給されるとともに、軸受部
材とシールド部材とが配設された軸受空間部が内部に構
成された回転軸支持部材と、一端部を回転駆動源と連結
されかつ自由端側に開口する第１の冷却剤流路が内部に
設けられるとともに回転軸支持部材の軸受空間部に軸受
部材とシールド部材とにより液密状態で回転自在に支持
された回転軸部材と、この回転軸部材の自由端側に取り
付けられて第１の冷却剤流路と連通する第２の冷却剤流
路が全長に亘って内部に設けられるとともにこの第２の
冷却剤流路の先端部を細径として冷却剤を穿孔内に噴射
供給する第２のノズル部が設けられたドリル体とを備え
て構成される。また、冷却剤供給管部材の第１のノズル
部は、その口径がドリル体の第２のノズル部の口径より
も小径に構成される。

【００１９】以上のように構成された本発明に係る回転
ドリル装置によれば、エアゾール缶から冷却剤が冷却剤
供給管部材の第１のノズル部を介して回転軸部材の第１
の冷却剤流路へと噴射供給される。冷却剤は、この回転
軸部材と回転軸支持部材との間に発生する摩擦熱と広口
径の第１の冷却剤流路内に噴射されることによって低沸
点の有機溶剤が気化することからその気化熱によって回
転軸部材を効率的に冷却する。したがって、回転ドリル
装置は、回転軸部材と回転軸支持部材との間を液密に保
持するシールド部材の損傷が防止され、耐久性の向上が
図られるとともに、作業者による取り扱いを容易とす
る。

【００２０】また、回転ドリル装置は、冷却剤が回転軸
部材の第１の冷却剤流路において有機溶剤の気化状態へ
の変化によって噴射圧が保持されることから、冷却剤の
流入圧を保持してこの第１の冷却剤流路を介してドリル
体の第２の冷却剤流路へと流入させる。さらに、回転ド
リル装置は、冷却剤をドリル体に設けた第２のノズル部
から穿孔内へと噴射供給する。

【００２１】回転ドリル装置は、穿孔動作に伴う摩擦熱
によって高温となったドリル体が、穿孔内において急速
に気化拡散する冷却剤の気化熱により冷却されて良好な
状態で穿孔を行う。なお、冷却剤は、気化状態への変化
に伴う急激な体積膨張によって穿孔内から切り屑等を外
部へと効率的に排出する。回転ドリル装置は、第２のノ
ズル部から冷却剤を噴射供給することにより、この第２
のノズル部からの切り屑等の進入が阻止されるととも
に、冷却剤の整流作用が保持される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて添付図面に基づいて説明する。本発明の実施の形態
として示す回転ドリル装置１は、例えばコンクリート建
築物の壁面や天井等（以下、壁面５０と略称する。）に
発生したクラックやタイルの剥離、或いは外装壁の浮き
上がり等の補修作業に際して、これらの発生箇所に接着
剤を充填したりアンカーピンを打ち込んだりするための
補修用の補修孔５１を穿孔する場合に使用される。

【００２３】回転ドリル装置１は、図１に示すように、
ドリル本体部２と、アタッチメント部３と、冷却部４と
から構成される。なお、以下の説明から明らかとなる
が、回転ドリル装置１は、ドリル本体部２を市販の回転
ドリル装置によって構成することにより、アタッチメン
ト部３をこの回転ドリル装置に組み合わせて用いるアタ
ッチメント装置として構成してもよい。

【００２４】ドリル本体部２は、市販の回転ドリル装置
と同様に構成され、図１に示すように筐体２ａの一方側
に手持ち部２ｂが設けられるとともにこの手持ち部２ｂ
に電源スイッチ２ｃが配設されている。また、ドリル本
体部２には、詳細を省略するが筐体２ａの内部に図示し
ない駆動モータや回転軸２ｄ或いは周知のドリルチャッ
ク機構５等が備えられている。ドリル本体部２は、電源
スイッチ２ｃが操作されることによって駆動モータに電
源が投入され、回転軸２ｄが回転駆動される。

【００２５】ドリルチャック機構５は、詳細を省略する
が回転軸２ｄの先端部に設けられた複数のチャッキング
レバーと、これらチャッキングレバーを収斂・拡張自在
に支持する支持部材とによって構成される。ドリルチャ
ック機構５は、支持部材に嵌合したチャッキングキーの
回転操作によってこれらチャッキングレバーが収斂・拡
張動作して後述するアタッチメント部３の回転軸部材６
を着脱する。

【００２６】アタッチメント部３は、回転軸部材６と、
この回転軸部材６を回転自在に収納する本体筒部７と、
一端部が回転軸部材６と連結されるとともに他端部がこ
の本体筒部７から突出露呈されたドリルヘッド部８と、
ドリルガイド部９と、ドリルヘッド部８の先端部に取り
付けられた粉塵飛散防止機構１０等の各部や機構によっ
て構成されている。アタッチメント部３には、詳細を後
述するが、ドリルヘッド部８と回転軸部材６とを互いに
同軸上に位置させるとともに一体的に回転するように連
結するドリル駆動機構１１を構成する各部材が配設され
ている。

【００２７】ドリル駆動機構１１は、図２及び図３に示
すように、内部に第１の冷却剤流路６ａが設けられた回
転軸部材６と、この回転軸部材６を回転自在に支持する
一対の軸受部材１２、１２と、本体筒部７に対して回転
軸部材６を液密に回転自在に保持する一対のオイルシー
ル部材１３、１３と、回転軸部材６と一体に連結された
軸受筒部材１４と、この軸受筒部材１４の内部に回転方
向に一体化されるとともに軸方向に移動自在に組み合わ
された駆動軸部材１５或いは回転軸部材６の第１の冷却
剤流路６ａ内に組み込まれた弁部材１６等の部材によっ
て構成される。

【００２８】本体筒部７には、その側面から回転軸部材
６が貫通される内部空間部７ａに連通して冷却剤供給路
７ｂが設けられている。この冷却剤供給路７ｂは、開口
部側が大口径とされるとともに内周ねじが形成されてお
り、冷却部４から冷却剤が供給される供給管部材１７及
び第１のノズル部材１８とがそれぞれねじ込まれて組み
付けられている。

【００２９】供給管部材１７には、その外周部に冷却部
４とを連結するホース４ａが接続される。また、供給管
部材１７には、その内部を貫通して冷却剤供給路１７ａ
が設けられるとともに、図３に示すように、この冷却剤
供給路１７ａ内に第１のフィルタ１９が装填されてい
る。第１のフィルタ１９は、例えば多孔性の焼結合金、
金網或いは不織布等からなり、冷却剤に混入したゴミ等
の比較的大きな異物を除去する。

【００３０】第１のノズル部材１８は、供給管部材１７
の一端側に設けた内周ねじにねじ込まれることによって
一体的に組み合わされる。第１のノズル部材１８には、
供給管部材１７の冷却剤供給路１７ａと連通する細径と
された第１のノズル部１８ａが形成されている。この第
１のノズル部１８ａは、例えば口径寸法が０．４ｍｍと
されている。したがって、第１のノズル部材１８は、冷
却部４から供給された冷却剤を、第１のノズル部１８ａ
から冷却剤供給路７ｂを介して回転軸部材６の第１の冷
却剤流路６ａへと射出供給する。

【００３１】冷却剤は、詳細を後述するが、回転軸部材
６と本体筒部７との間に発生する摩擦熱によって混合さ
れた低沸点の有機溶剤が急速に気化されて回転軸部材６
を冷却する。また、冷却剤は、この低沸点の有機溶剤の
気化状態への変化によって第１の冷却剤流路６ａ内にお
いて体積が膨張することから、後述するドリルヘッド部
８に対して所定の流圧を保持されて供給される。

【００３２】回転軸部材６は、図２及び図３に示すよう
に、ドリルチャック機構５にチャッキングされるやや細
径部６ｂと、本体筒部７の内部空間部７ａ内に軸受部材
１２、１２によって軸受けされる基部６ｃと、この基部
６ｃの先端側に一体に突出形成される大径のフランジ部
６ｄとからなる。回転軸部材６には、その基部６ｃの内
部に先端部に開口する上述した第１の冷却剤流路６ａが
設けられている。また、基部６ｃには、側面に第１の冷
却剤流路６ａと本体筒部７の冷却剤供給路７ｂとに連通
する連絡流路６ｅが設けられている。

【００３３】一対のオイルシール部材１３、１３は、連
絡流路６ｅを挟んで軸受部材１２、１２の内側にそれぞ
れ配設されており、上述したように回転軸部材６の外周
部とと本体筒部７の内部空間部７ａとの間を液密に保持
する。したがって、冷却部４から供給された冷却剤は、
このオイルシール部材１３、１３によって回転軸部材６
と本体筒部７との間で漏出することなく冷却剤供給路７
ｂから連絡流路６ｅを介して第１の冷却剤流路６ａへと
流入する。

【００３４】軸受筒部材１４には、その内部に上述した
第１の冷却剤流路６ａと同軸とされる第２の冷却剤流路
１４ａが設けられている。この軸受筒部材１４は、その
一端側の外周部に形成したフランジ部１４ｂが回転軸部
材６のフランジ部６ｄと突き合わされて、ボルト２０に
よって回転軸部材６と一体に組み合わされる。第１の冷
却剤流路１４ａは、その一端部が小径開口部１４ｃとさ
れて第１の冷却剤流路６ａと連通されている。また、軸
受筒部材１４には、第２の冷却剤流路１４ａの一部に軸
方向のキー溝１４ｄが設けられている。

【００３５】駆動軸部材１５は、その内部に全長に亘っ
て第３の冷却剤流路１５ａが設けられている。駆動軸部
材１５は、その外周部に軸受筒部材１４のキー溝１４ｄ
と相対係合されるキー部材２１が設けられることによっ
て軸受筒部材１４と回転方向に対して一体化される。駆
動軸部材１５は、キー部材２１の長さ寸法がキー溝１４
ｄの長さよりもやや小とされることによって、ストッパ
１４ｅで規制される範囲内において軸受筒部材１４の第
２の冷却剤流路１４ａ内を移動自在とされている。

【００３６】駆動軸部材１５は、図２に示すようにその
先端部が軸受筒部材１４から突出露呈されている。駆動
軸部材１５は、この露呈端部の外周に逆ねじ１５ｂが形
成されており、後述するようにドリルヘッド部８が取り
付けられる。なお、駆動軸部材１５は、外周部にはめ込
んだシールドリング２２によって軸受筒部材１４の内周
壁との液密状態が保持されている。

【００３７】弁部材１６は、回転軸部材６の第１の冷却
剤流路６ａの内部に摺動自在に組み込まれている。この
弁部材１６は、先端部が略楔形を呈しており、軸受筒部
材１４の小径開口部１４ｃと係脱自在とされている。弁
部材１６は、第１の冷却剤流路６ａを構成する回転軸部
材６の内壁との間に圧縮状態で組み込まれたコイルスプ
リング２３によって、その先端部が小径開口部１４ｃと
係合して第２の冷却剤流路１４ａを閉塞している。

【００３８】弁部材１６は、後述するように回転ドリル
装置１によって壁面５０に補修孔５１が穿孔される際
に、ドリルヘッド部８が壁面５０側へと押し付けられた
状態において小径開口部１４ｃから後退して第２の冷却
剤流路１４ａを開放する。すなわち、弁部材１６は、駆
動軸部材１５が図３において右側へと押圧されることに
よってコイルスプリング２３の弾性力に抗して回転軸部
材６の内方へと後退される。したがって、第１の冷却剤
流路６ａと第２の冷却剤流路１４ａとは、互いに連通し
た状態となり、第２の冷却剤流路１４ａへと冷却剤が流
入する。回転ドリル装置１は、このように、実際に補修
孔５１の穿孔動作が行われている間においてのみ、ドリ
ルヘッド部８に対して冷却剤が供給されることによって
その使用量の効率化を図っている。

【００３９】ドリルヘッド部８は、図４に示すように、
ドリルピット支持部材２４と、このドリルピット支持部
材２４の先端部に取り付けられるドリルピット２５と、
ドリルピット支持部材２４の内部に装填された第２のフ
ィルタ２６とから構成されている。ドリルピット支持部
材２４は、基端部２４ａをやや大径とした段付き筒状部
材によって構成され、その内部に軸方向の全長に亘って
第４の冷却剤流路２４ｂが形成されている。

【００４０】ドリルピット支持部材２４は、その基端部
２４ａの内径寸法が駆動軸部材１５の先端部の外径寸法
とほぼ等しく、内周壁に逆ねじからなる第１の内周ねじ
２４ｃが形成されている。ドリルピット支持部材２４
は、この第１の内周ねじ２４ｃが逆ねじ１５ｂにねじ込
まれることにより、駆動軸部材１５の先端部に取り付け
られる。また、ドリルピット支持部材２４には、その先
端部２４ｄに第４の冷却剤流路２４ｂをやや拡径とする
ようにしてフィルタ装填空間部２４ｅが形成されてい
る。さらに、ドリルピット支持部材２４には、このフィ
ルタ装填空間部２４ｅを構成する内周壁に逆ねじからな
る第２の内周ねじ２４ｆが形成されている。

【００４１】ドリルピット２５は、この第２の内周ねじ
２４ｆによってドリルピット支持部材２４の先端部に取
り付けられる。ドリルピット２５は、ダイヤモンド粒を
混合した焼結合金によって筒状に形成され、内部に冷却
剤供給路２５ａが軸方向の全長に亘って形成されてい
る。このドリルピット２５には、基端部の外周部にドリ
ルピット支持部材２４の第２の内周ねじ２４ｆにねじ込
まれる逆ねじが形成されている。したがって、ドリルピ
ット２５は、補修孔５１の穿孔作業に伴って磨耗した場
合に、ドリルピット支持部材２４から分離されて交換さ
れる。

【００４２】ドリルピット２５には、その冷却剤供給路
２５ａの一部を細径とすることによって第２のノズル部
２５ｂが形成されている。また、ドリルピット２５に
は、この第２のノズル部２５ｂを介して先端部に開口す
る冷却剤噴射口２５ｃが設けられている。さらに、ドリ
ルピット２５には、詳細を省略するが、穿孔する補修孔
５１の内部から切削粉を外部へと効率的に排出するため
に、冷却剤噴射口２５ｃを構成する外周壁にその先端部
からスリット状の溝が軸方向に形成されている。

【００４３】ドリルピット２５は、例えば上述した第１
のノズル部材１８の第１のノズル部１８ａの口径が０．
４ｍｍとされた場合、第２のノズル部２５ｂの口径が
０．５ｍｍとされる。すなわち、回転ドリル装置１にお
いては、冷却剤の供給側に配設された第１のノズル部材
１８によって冷却部４から供給される冷却剤の流量が規
定されている。回転ドリル装置１は、上述したように第
１のノズル部材１８の第１のノズル部１８ａから冷却剤
が回転軸部材６の第１の冷却剤流路６ａへと噴射供給さ
れるとともにこの第１の冷却剤流路６ａ内において冷却
剤に混合された低沸点の有機溶剤の気化が促進されるこ
とによって流圧が保持される。

【００４４】冷却剤は、この流圧によって第１の冷却剤
流路６ａ、軸受筒部材１４の第２の冷却剤流路１４ａ、
駆動部材１５の第３の冷却剤流路１５ａを介してドリル
ピット支持部材２４の第４の冷却剤流路２４ｂへと流れ
る。冷却剤は、さらにドリルピット２５の内部を、冷却
剤供給路２５ａ、第２のノズル部２５ｂ及び冷却剤噴射
口２５ｃを介して穿孔内に噴射供給される。回転ドリル
装置１は、ドリルピット２５に設けた第２のノズル部２
５ｂによって流圧が再び高められて、穿孔内への冷却剤
の噴射圧が保持される。したがって、回転ドリル装置１
は、穿孔内から切削粉を効率的に外部へと排出するとと
もに、この切削粉がドリルピット２５の内部に進入する
ことを阻止する。

【００４５】回転ドリル装置１は、上述したように冷却
剤の供給部と噴射部とに第１のノズル部１８ａと第２の
ノズル部２５ｂとを設けたことにより、回転軸部材６を
効率的に冷却しながら充分な噴射圧を以って冷却剤が穿
孔内へと噴射供給される。したがって、回転ドリル装置
１は、内部を冷却する冷却手段が不要とされるととも
に、穿孔される補修孔５１に対して冷却剤噴射口２５ｃ
から冷却剤を高圧で噴射供給し、ドリルピット２５を効
率的に冷却するとともに発生する切削粉等を補修孔５１
から確実に排除する。

【００４６】第２のフィルタ２６は、例えば多孔性の焼
結冶金からなり、微小な口径の第２のノズル部２５ｂの
直前に配設されることによってこの第２のノズル部２５
ｂの目詰まりを防止する。回転ドリル装置１は、上述し
た冷却剤供給管部材１７の内部に配設した第１のフィル
タ１９によって冷却剤に混入された比較的大きなゴミ等
を除去し、ドリルピット支持部材２４に配設したこの第
２のフィルタ２６によって軸受部材１２、オイルシール
部材１３或いは軸受筒部材１４等からから発生する微小
な異物等が除去される。

【００４７】冷却部４は、図１に示すように、冷却剤を
封入した２本のエアゾール缶２７、２７と、これらエア
ゾール缶２７、２７が内部に装填されるとともにハーネ
ス２９によって例えば作業者の腰等に装着されて持ち運
ばれるホルダーケーシング２８とからなる。冷却部４
は、ホルダーケーシング２８の本体部２８ａにエアゾー
ル缶２７を装填して蓋体２８ｂを閉じることによってエ
アゾール缶２７のステムが押し込まれ封入した冷却剤の
供給が可能な状態となる。

【００４８】エアゾール缶２７には、水を基材として、
例えばメタノール、エタノール或いは各種エステル剤、
ジメチルエーテル等の低沸点の有機溶剤及び／又はジメ
チルエーテル等の可溶性液化ガス等からなる補助剤を混
合した液体によって構成される冷却剤が封入されてい
る。低沸点の有機溶剤は、冷却水に対して５重量％乃至
９０重量％の割合で混合され、その性質によって溶融或
いは乳化状態を呈している。また、可溶性液化ガスは、
冷却水に対して５重量％乃至６０重量％の割合で混合さ
れる。

【００４９】また、エアゾール缶２７には、例えば外気
温が低い場合等においても冷却剤の噴射圧の低下を最低
限に抑えるために、炭酸ガス、窒素ガス等の不活性ガス
が充填されている。不活性ガスは、外気温が２５度Ｃに
おいてエアゾール缶２７の内圧を６．０Ｋｇ／ｃｍ²乃
至６．５Ｋｇ／ｃｍ²の範囲に保持するに足る容量が充
填される。

【００５０】冷却部４は、ホルダーケーシング２８に配
設した供給管２８ｃと冷却剤供給管部材１７との間を連
結するホース４ａによって冷却剤をアタッチメント部３
へと供給する。この冷却剤は、上述したように補修孔５
１の穿孔が行われて弁部材１６が移動動作された状態に
おいてのみアタッチメント部３へと供給される。したが
って、回転ドリル装置１は、駆動モータの回転動作と関
係無く、ドリルピット２５に穿孔圧が負荷された状態に
おいてのみ冷却剤の供給が行われるように構成したこと
により、冷却剤が効率的に使用され、また必要以上の冷
却剤の使用を制限することから壁面や床等の汚損を最小
限の範囲にとどめる。

【００５１】ドリルガイド部９は、ドリルピット２５を
穿孔箇所に対して正確に位置させるように作用させる。
このドリルガイド部９は、図１に示すように、ドリルピ
ット支持部材２４と平行に本体筒部７に片持ち支持され
たガイド筒部材３０と、このガイド筒部材３０に貫通さ
れるガイド軸部材３１と、コイルスプリング３２とによ
って構成されている。

【００５２】ガイド軸部材３１は、その先端部が後述す
る粉塵飛散防止機構１０を構成するブラケット部材３３
に貫通されて抜止め固定されている。また、ガイド軸部
材３１は、ガイド筒部材３０から最も突出された状態に
おいて、その先端部がドリルピット２５の先端とほぼ同
一面を構成する長さ寸法を有している。コイルスプリン
グ３２は、ガイド筒部材３０とブラケット部材３３との
間にやや圧縮された状態で装着されている。このコイル
スプリング３２は、ブラケット部材３３を本体筒部７か
ら離間する方向に付勢する。

【００５３】ドリルガイド部９は、補修孔５１を穿孔す
るに際して、ドリルピット２５と粉塵飛散防止機構１０
を構成するカバー部材３４との相対位置をガイド調整す
る。ドリルガイド部９は、ドリルピット２５が補修孔５
１の穿孔に伴って壁面５０内に進入するにしたがってコ
イルスプリング３２がカバー部材３４により次第に圧縮
される。ドリルガイド部９は、このコイルスプリング３
２の畜勢された弾性力によりカバー部材３４を壁面５０
に押し付けて密着状態を保持させる。ドリルガイド部９
は、これによって粉塵の飛散を防止するとともに、振動
音の発生を低減させる。

【００５４】粉塵飛散防止機構１０は、切削粉と冷却剤
の冷却水とが混合して補修孔５１から生じるゲル状粉塵
５２の垂れ落ちを防止する。粉塵飛散防止機構１０は、
ブラケット部材３３と、カバー部材３４と、アタッチメ
ント部材３５と、排出ガイド部材３６と、粉塵収納容器
３７及び排出管３８等の部材によって構成される。カバ
ー部材３４は、全体略カップ状を呈し、その底面部をブ
ラケット部材３３に固定されている。カバー部材３４に
は、その開口部に弾性材からなるリング状のアタッチメ
ント部材３５が取り付けられるとともに、底面部の内面
に排出ガイド部材３６が取り付けられている。

【００５５】ブラケット部材３３には、粉塵収納容器３
７が傾斜した状態で取り付けられている。この粉塵収納
容器３７には、カバー部材３４の外周部に設けた粉塵排
出口に組み付けた排出管３８からゲル状粉塵５２が流れ
込んで収納される。この排出管３８は、カバー部材３４
の底面部側へと向かって次第に傾斜した状態で取り付け
られている。粉塵収納容器３７及び排出管３８は、これ
によって例えば天井面に補修孔５１を穿孔する際にも傾
斜角度が保持されてゲル状粉塵５２がカバー部材３４の
内部から排出ガイド部材３６の表面に沿って自重で外部
へと流れ出るように作用する。

【００５６】なお、アタッチメント部材３５は、補修孔
５１を穿孔する壁面５０に対するカバー部材３４の密着
性を保持するとともに、このカバー部材３４と壁面５０
との間の振動音の発生を低減させる。また、粉塵飛散防
止機構１０は、ドリルピット２５が壁面５０に補修孔５
１を穿孔している状態において、上述したようにドリル
ガイド部９のコイルスプリング２３の弾性力によりカバ
ー部材３４を介してアタッチメント部材３５が壁面５０
に密着保持される。

【００５７】以上のように構成された回転ドリル装置１
は、ドリル本体部２の電源スイッチ２ｃが操作される
と、図示しない駆動モータが回転して回転軸２ｄが回転
駆動される。回転軸２ｄの回転力は、回転軸部材６、軸
受筒部材１４、駆動軸部材１５、ドリルピット支持部材
２４を介してドリルピット２５へと伝達されてこのドリ
ルピット２５を回転駆動させる。回転ドリル装置１は、
この状態では弁部材１６によって回転軸部材６に形成さ
れた第１の冷却剤流路６ａと軸受筒部材１４に形成され
た第２の冷却剤流路１４ａとの間が閉塞されていること
から、冷却剤供給管部材１７、第１のノズル部材１８を
介して回転軸部材６の第１の冷却剤流路６ａまで達する
が、ドリルピット２５まで供給されることは無い。

【００５８】回転ドリル装置１は、上述したセッテイン
グ状態からドリルピット２５が壁面５０にあてがわれて
補修孔５１の穿孔動作が開始されると、このドリルピッ
ト２５及びドリルピット支持部材２４を介して駆動軸部
材１５に対して押圧力が作用される。駆動軸部材１５
は、回転駆動されながら軸受筒部材１４の内部を移動動
作してコイルスプリング２３の弾性力に抗して弁部材１
６を回転軸部材６の内部へと押し込む。この弁部材１６
の動作は、各冷却剤流路６ａ、１４ａ、１５ａ、２４ａ
を連通状態として冷却剤の供給を可能な状態とする。し
たがって、冷却剤は、これら各冷却剤流路６ａ、１４
ａ、１５ａ、２４ａを介してドリルピット２５の冷却剤
噴射口２５ｃから補修孔５１内へと噴射供給される。

【００５９】回転ドリル装置１は、第１のノズル部材１
８によって各冷却剤流路６ａ、１４ａ、１５ａ、２４ａ
に流入する冷却剤の流量が保持されるとともに、ドリル
ピット２５の第２のノズル部２５ｂによって補修孔５１
内への冷却剤の噴射圧が保持される。また、回転ドリル
装置１は、冷却剤が第１のノズル部材１８の第１のノズ
ル部１８ａから回転軸部材６の第１の冷却剤流路６ａに
噴射供給されることから、混合された低沸点の有機溶剤
が急速に気化されて本体筒部７との間に発生する摩擦熱
によって高温となる回転軸部材６の冷却が行われる。

【００６０】回転ドリル装置１は、ドリルピット２５の
冷却剤噴射口２５ｃから補修孔５１に噴射供給された冷
却剤が混合した低沸点の有機溶剤の作用によって霧化し
た状態となり、外気温及び穿孔動作によるドリルピット
２５の摩擦熱によって補修孔５１内において急速に気化
拡散する。回転ドリル装置１は、この冷却剤の気化熱に
よってドリルピット２５を冷却して良好な状態で補修孔
５１の穿孔を行う。また、回転ドリル装置１は、低沸点
の有機溶剤が補修孔５１の内部で気化してその容量が数
百倍と急激に膨張することから、あたかも冷却剤がより
高圧でこの補修孔５１の内部に噴射される状態を呈し、
切削粉を内部から外部へと効率的に排出する。

【００６１】回転ドリル装置１は、補修孔５１の内部に
残留した冷却水が、低沸点の有機溶剤及び液化ガスとの
共沸現象によってその蒸発が促進されることから、補修
孔５１を短時間で乾燥させる。したがって、回転ドリル
装置１は、段取り時間の短縮とともに補修孔５１の乾燥
時間の短縮を図り、全体の作業時間を大幅に短縮させ
る。

【００６２】回転ドリル装置１は、補修孔５１の穿孔に
よって冷却剤と混合して発生するゲル状粉塵５２が、壁
面５０に密着されたアタッチメント部材３５によって外
方へと流れ落ちることなくカバー部材３４の内部へと流
入する。ゲル状粉塵５２は、このカバー部材３４の内部
から排出管３８を介して粉塵収納容器３７内へと流れ込
み収納される。したがって、回転ドリル装置１は、穿孔
作業の終了後、粉塵収納容器３７から溜まったゲル状粉
塵５２が廃棄される。

【００６３】なお、上述した説明においては、回転ドリ
ル装置１によって壁面５０に補修孔５１を穿孔する場合
について説明したが、その他の用途にも使用されること
は勿論である。また、回転ドリル装置１は、第１のノズ
ル部材１８に設けた第１のノズル部１８ａの口径を０．
５ｍｍとするとともにドリルピット２５に設けた第２の
ノズル部２５ｂの口径を０．４ｍｍに構成したが、これ
らは穿孔する孔径に基づいて選択されるドリルピット２
５の外径によって適宜決定される。この場合、第１のノ
ズル部材１８に設けた第１のノズル部１８ａは、その口
径がドリルピット２５に設けた第２のノズル部２５ｂの
口径よりも大とされて構成されることは勿論である。

【００６４】また、上述した回転ドリル装置１において
は、冷却剤の供給部を冷却剤供給管部材１７と第１のノ
ズル部材１８とによって構成したが、これらを一体の部
材によって構成し、その内部に第１のノズル部を構成す
るようにしてもよいことは勿論である。この場合、第１
のフィルタ１９は、例えばホース４ａの先端部に装着す
るようにしてもよい。

【００６５】さらに、回転ドリル装置１においは、ドリ
ルヘッド部８をドリルピット支持部材２４とドリルピッ
ト２５とによって構成したが、例えばこれらを一体の部
材として駆動軸部材１５に連結するようにしてもよい。
この場合、長軸のドリルピットは、先端部に第２のノズ
ル部が形成されるとともに、基端部に第２のフィルタが
装着される。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
係る回転ドリル装置によれば、液体を基材とする冷却媒
体がエアゾール缶から供給され、この冷却媒体をドリル
ヘッドの先端部から噴射させながら穿孔を行うようにし
たことにより、装置全体の小型、軽量化によって取り扱
いが極めて容易になるとともに穿孔後の孔内の乾燥時間
や段取り時間が短縮されることにより作業効率を大幅に
向上させ、さらに高所作業においても作業者の安全性を
確保する。回転ドリル装置は、高速回転によって回転軸
が高温となるが、内部に供給される冷却剤を効率的に利
用することによりシールド部材の損傷を抑制して内部で
の冷却剤漏れの現象を防止することから耐久性が大幅に
向上されるとともに、高温化による作業者の取り扱いに
支障を来すといった不都合を解消する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転ドリル装置の実施の形態を示
す要部斜視図である。

【図２】同回転ドリル装置の内部構造の詳細を示す要部
縦断面図である。

【図３】同回転ドリル装置のドリル駆動機構の詳細を示
す要部縦断面図である。

【図４】同回転ドリル装置に備えられるドリルヘッド部
の構成を説明する縦断面図である。

【符号の説明】

１ 回転ドリル装置、２ ドリル本体部、３ アタッチ
メント部、４ 冷却部、６ 回転軸部材、６ａ 第１の
冷却剤流路、７ 本体筒部（回転軸支持部材）、７ａ
軸受空間部、８ ドリルヘッド部、９ ドリルガイド
部、１０ 粉塵飛散防止機構、１１ ドリル駆動機構、
１２ 軸受部材、１３ オイルシール部材（シールド部
材）、１４ 軸受筒部材、１４ａ 第２の冷却剤流路、
１５ 駆動軸部材、１５ａ 第３の冷却剤流路、１６
弁部材、１７ 冷却剤供給管部材、１８ 第１のノズル
部材、１８ａ 第１のノズル部、１９ 第１のフィル
タ、２４ ドリルピット支持部材、２４ｂ 第４の冷却
剤流路、２５ ドリルピット、２５ａ 冷却剤供給路、
２５ｂ 第２のノズル部、２５ｃ 冷却剤噴射口、２６
第２のフィルタ、２７ エアゾール缶、５０ 壁面、５
１ 補修孔、５２ ゲル状粉塵

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体を基材として低沸点の有機溶剤が混
   合されてなる冷却剤を液化状態で封入したエアゾール缶
   と、 このエアゾール缶から供給される冷却剤の供給流路が設
   けられるとともに、この冷却剤供給流路の一部を細径と
   して第１のノズル部が設けられた冷却剤供給管部材と、 この冷却剤供給管部材の上記第１のノズル部を介して冷
   却剤が噴射供給されるとともに、軸受部材とシールド部
   材とが配設された軸受空間部が内部に構成された回転軸
   支持部材と、 一端部を回転駆動源と連結されかつ自由端側に開口する
   第１の冷却剤流路が内部に設けられ、上記回転軸支持部
   材の軸受空間部に上記軸受部材とシールド部材とにより
   液密状態で回転自在に支持された回転軸部材と、 この回転軸部材の自由端側に取り付けられて上記第１の
   冷却剤流路と連通する第２の冷却剤流路が全長に亘って
   内部に設けられるとともに、この第２の冷却剤流路の先
   端部を細径として冷却剤を穿孔内に噴射供給する第２の
   ノズル部が設けられたドリル体とを備え、 上記冷却剤供給部材の第１のノズル部は、その口径が上
   記ドリル体の第２のノズル部の口径よりも小径に構成さ
   れたことを特徴とする回転ドリル装置。
2. 【請求項２】 上記ドリル体は、一端部が上記回転軸部
   材の自由端に回転方向に対して一体化された状態で着脱
   自在に装着されるとともに内部に上記第２の冷却剤流路
   が全長に亘って設けられたドリルピット支持部材と、こ
   のドリルピット支持部材の先端部に回転方向に対して一
   体化された状態で着脱自在に装着されるとともに内部に
   上記第２のノズル部が形成されたドリルピットとから構
   成されたことを特徴とする請求項１に記載の回転ドリル
   装置。
3. 【請求項３】 上記冷却剤供給管部材には、上記冷却剤
   供給流路内に第１のノズル部の上流に位置して第１のフ
   ィルタが配設されるとともに、上記ドリル体には、上記
   第２の冷却剤供給流路内に第２のノズル部の上流に位置
   して第２のフィルタが配設されたことを特徴とする請求
   項１に記載の回転ドリル装置。