JPS5849207A - コンクリ−ト穿孔機 - 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】 この発明はコンクリート面を穿孔する穿孔機に関し、吸
引装置による強制空気流を制御して穿孔工具自体の冷却
と粉塵の処理を有効に行なうことのできるコンクリート
穿孔機の提供を目的としている。従来、コンクリート面
に穿孔する装置としては、先端部にダイヤモンドの細片
を咬着した筒状の穿孔工具、いわゆるコアビットヲエン
ジン、モーター等で回転駆動するコンクリート穿孔機が
公知であった。しかし、従来のものは穿孔工具がコンク
ＩＪ　−上面に当接し穿孔作業する際に生じる摩擦熱か
ら穿孔工具のダイヤモンドチップが焼は落る事を防ぐ為
に穿孔工具に冷却を目的として水を供給していた。この
為作業現場は常に水に浸されざるを得づ、現場によって
は使用を制限されているのが実情であった。

本発明は以上の実情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは、穿孔工具の冷却を水を使用せず、
吸引装置による強制空気流による空冷とし、現場を制限
されずにとζででも穿孔できるコンクリート穿孔機を得
ることにある。

以下２本発明を図面に示す一実施例にしたがって説明す
る。図中／は本体であって、この本体／の上面には駆動
源たとえばモーター２が設けられている。上記モーター
２の出力軸３には中空の回転軸ケが螺進挿入されている
。そして１記回転軸ｑの先端部にはコアピットｊが着脱
自在に取付けられている。このコアピットｊは＼ 中空円筒状をなし、先端部にダイヤモンドの細片を咬着
したものでコンクリート、石材等を環状に切削して穿孔
するものである。

また、出力軸３と回転軸ｔには軸芯に添って空気通路孔
乙が設けられ、出力軸３の空気通路孔乙にその上部が軸
芯に対して直交する方向に沿って開口部７が設けられて
いる。ｇはモーター２の下方に設けられたエヤーチャン
バーであり、エヤーチャンパージの外周面にはニツプル
タがエヤーチャンバー♂を貫通して設けられ。

吸引装置１０からのホース／／が接続されている。また
本体／の後面には本体／の穿孔深さを調節できるスタン
ド／２が設けられている。

以上の如く構成された本発明の一実施例の作用について
第２図をもって説明する。

穿孔方法に於ては公知のコンクリート穿孔機と同じであ
るので説明を省き２本発明の要旨である吸引装置による
強制空気流について詳細に説明する。今１本体を作動さ
せてコアピッｉｔを回転させ被穿孔面の穿孔をすると同
時に、吸引装置１０を作動させると第２図矢印で示す様
な流れにより空気を強制的に吸引する。この吸引装置１
０による強制空気流は１ず、ホース／／を介して本体／
のエヤーチャンバーｇ内の空気を吸引する。エヤーチャ
ンバーどの気圧が低下することＫよって出力軸３の開口
部７及び空気通路孔乙を介してコアビットｊ内面と被穿
孔面／３との間に生じた（コアピッ２−内面の）第２の
エヤーチャンバーフグ内の空気を吸引す。

る。さらに第２のエヤーチャ／バー／ＩＩ−内の気圧の
低下によりコアピントｊによって形成された穿孔溝／ｊ
を経て大気を吸引する。穿孔溝／ｊは厳密に言うならば
コアビットＪ−を境壁としてλつに分けられる事になり
、上記吸引装置１０による強制空気流は、１ず穿孔溝／
ｊの外１りより吸引されコアピットｊの外周面に添って
コアピットｔの外周面を強制的に冷却しながら穿孔溝／
ｊの底部よりさらにコアピットタの内周面に添って第２
のエヤーチャンバー７４Ｌ内へ経ている。コアピットｊ
の内周面を冷却しながら吸引されていく空気流はこの時
、コアビットｊが穿孔作業を行ガう時に発生する粉塵（
コンクリート粉）をも第２のエヤーチャンバーｌ≠へと
導く事になる。第２のエヤーチャンバー／４’へ導かれ
た空気流は空気流の中に同時に吸引した比較的大きな粒
子の粉塵（コンクリート粉）を、その重力あるいは吸引
力の差によって第２のエヤーチャンバー／４’の底部た
るコアビットｊによって穿孔された環状の被穿孔面／３
−ａ内に落下させ、空気通路孔６．開口部７゜エヤーチ
ャンバーと、ホース／／を経て吸引装置へと送られる。

穿孔溝／ｊは通常コアピットｊの肉厚に対して両側へそ
れぞれ０．３ｍｍ〜Ｊｍｍ程度幅広に穿孔される。この
事は吸引装置１０により吸引される強制空気流は空気通
路孔６が比較的小径であり、かつ穿孔溝１５の溝幅も狭
い事によって強力なものとなり、その吸引力を確保する
事を可能とするものである。上述の様に本発明は吸引装
置１０により常に冷たい大気をコアピットの外周及び内
周面に導き冷却し発熱を防止する事により、従来必要で
あった冷却水を不用とし。

使用条件を大幅に緩和するものである。例えば従来の冷
却水を使用するタイプでは不可能であったＬ向きの作業
も可能になる等有効な作用を有するものである。

なお１本発明は上記の一実施例には限定されるものでは
なく、たとえば吸引装置を本体に一体的に組込んでもよ
い。また、第３図に示すようにエヤーチャンバー♂に変
え出力軸の一部に環状溝を設は空気流路孔とニップル、
ホースを介して吸引装置を連結してもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は側面図（一部
断面）第２図は空気の流れを示す拡大断面図、第３図は
応用例として出力軸に環状溝を設けた出力軸の拡大断面
図 ／・・・・・本体　　グ・・・・・・回、転軸　　ｊ・
・・・・コアビット　ｔ・・・・空気通路孔　１０・・
・・・・吸引装置手続補正書 昭和　年５７．１．−龜 特許庁長官　　島　１）春　樹　殿 １、事件の表示 特願昭５６−１４８０２３号 ２、発明の名称 穿　　孔　　機 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 石　　　漱　　　将　　　光 ４、代理人 ５、自発補正 ７、補正の内容 正する。 （２）　　明細書を別紙のように全文補正する。 （３１図面の第１図ないし！！３図を添付図面の第１図
ないし第３図と差し代える。 （４）図面に、添付の第４図を加入する。 明　　　　　細　　　　　書 １、発明の名称 穿　　　孔　　　機 ２特許請求の範囲 本体と、本体に回転自在に支持されるとともにその一端
部が本体から延出した回転軸と、回転軸を回転駆動する
駆動源と、回転軸の延出端部に取付けられ回転軸と一体
的に回転しその内部にエアーチェンバを規定する筒状の
穿孔工員と、回転軸に形成され穿孔工具内のエアーチェ
ンバと連通した空気通路孔と、空気通路孔に連結され空
気通路孔を介してエアーチェンノ々内の空気を強制的に
吸引するとともに穿孔工具の底部と被穿孔面との開を介
してエアーチェンバ内へ大気を吸引する吸引装置と、を
具備した穿孔機。 ３、発明の詳細な説明 この発明はコンクリート、タイル、ブロック、岩石等の
石材を穿孔する穿孔機に関する。 従来、石材例えばコンクリートを穿孔する装咬着された
筒状の穿孔工具、いわゆるコアピット、をモータ、エン
ジン等で回転駆動することによりコンクリートを穿孔す
る穿孔機が知られている。この穿孔機は、穿孔作業時穿
孔によって発生する摩擦熱によってコアピットのダイヤ
モンドチップが焼は落ちるのを防止するため、コアピッ
トに水を供給してコアピットの冷却を行っている。また
、コアピットに水を供給することにより、穿孔作業時に
発生する粉塵（コン必要があるとともに排水が不十分で
あれば他の作業に支障をきたし現場によっては穿孔機の
使用が制限されてしまうのが実情であった。また、上向
きあるいは高い位置での穿孔作業は、非富に困難であっ
た。更に、この穿孔機は、コアピットを水により冷却し
ているため、水道、給水タンク等の給水設備が必要であ
りその結果、一層穿孔機の使用範囲が規制されていた。 この発明は以上の点に鑑みなされたもので、水を使用す
ることなくどこでも穿孔作業を行うことのできる穿孔機
の提供を目的としている。 上記目的を達成するため、この発明の穿孔機によれば、
駆動源によって回転駆動される回転軸と、この回転軸に
取付けられた筒状の穿孔工具と、回転軸に形成され穿孔
工具内のエアーチェンバに連通した空気通路孔と、を備
えている。 また、この発明の穿孔機は空気通路孔に連結された吸引
装置を備オており、この吸引装置は、空気通路孔を介し
てエアーチャンバ内の空気を強制的に吸引するとともに
穿孔工具の下端部と被穿孔面との間を介してエアーチェ
ンバ内へ大気を吸引する。そして、この大気は、エアー
チェンバ内へ流入する際、穿孔工員を冷却するとともに
穿孔作業時に発、生する粉塵をエアーチェンバ内へ導く
。 以下図面を参照しながらこの発明の実施例Ｃ二ついて詳
細に説明する。 第１図に示すように、穿孔機１０は本体１２と、この本
体内に配設された駆動源、例えばモータ１４とを備えて
いる。本体１２は、その丁半部にエアーチェンバ１６を
有しており、回転軸１８がこのエアーチェンバ１６に回
転自在に支持されているとともに、エアーチェンバを盲
通して本体１２の下方へ延出している。回転軸１８の延
出端部に中空の連結軸２０が取付けられている。そして
、この連結軸２０には穿孔工員であるコアピット２２が
着脱自在に取付けられており、このコアピット、連結軸
および回転軸１８はモータ１４によって一体的に回転駆
動される。なお、連結軸２０を設けず、コアピット２２
を直接回転軸１８に取付けてもよい。コアｒツ忙２２は
、中空円筒状をなし、その下端周縁にダ、イヤモンドの
細片が咬着されている。 また、コアピット２２は、第４図に示すようにその下端
部に円周方向に沿って互いに等間隔離間して形成された
複数の切欠き２４を有しており、これらの切欠きは、後
述するように空気流入路として作用する。そして、゛こ
のコアピット２２はモータＷによって回転駆動されるこ
とによりコンクリート、タイル等を環状に切削して穿孔
するものである。 また、１８１図に示すように、回転軸１８は、その下半
部に回転軸と同軸的に形成された空気通路孔２６を備え
、この空気通路孔は連結軸２０を介してコアピット２２
内と連通している。 また、回転軸１８は、空気通路孔２６とエアーチェンバ
１６とを連通ずる開口２８を有している。エアーチェン
バ１６の聯面には、この局面を貫通したニップルＳＯが
取付けられている。 このニップル３０にはホース３２の一端が接続されてお
りホースの他端は、外部に配置された吸引装置３４に接
続されている。これにより、コアピット２２内は、連結
軸２０、空気通路孔２６、エアーチェンバ１６およびホ
ース３２を介して吸引装置３４と連通している。そして
、本体１２は可動のスタンド３６によって昇降自在に支
持されており、本体の高さを一調節することによりコア
ビット２２による穿孔深さを変化説明する。 なお、穿孔方法については公知のコンクリート穿孔機と
同、−であるため省略する。第２図に示すように、本体
１２を下降させてコアビット２２の下端を被穿孔面に当
接させると同時にモータ１４によってコアビットを回転
駆動させ被穿孔面を穿孔する。また、これと同時に吸引
装！１ｌｉ３４を作動させて、コアピット２２内の空気
を強制的に吸引する。この吸引装置３４による強制空気
流は、まずホース３２を介して本体１２のエアーチェン
バ１６内の空気を吸引し、エアーチェンバ１６内の空気
圧が低下することによって回転軸１８の開口２８および
空気通路孔２６を介してコアビット２２の内面と被穿孔
面３８とにより規定された第２のエアーチェンバ４０内
の空気舎を吸引する。更に、ｇｌＩＪ２のエアーチェン
バー４０内の空気圧の低下によりコアビット２２によっ
て穿孔された穿孔溝４２およびコアビットの切欠き７４
（１３４図参照）を介して大気を吸引する。 ここで、コアビットｚ２により穿孔される環状の穿孔溝
４２は、理論的にはコアビット２２の下端の肉厚と等し
い幅に穿孔されるが、実際はコアビットの肉厚に対して
半径方向外方および内方へそれぞれ０．３　ｕ〜３ｕ程
度幅広く穿孔される。そして、穿孔溝４２はコアビット
２２を境壁として外側と内側とに分けられる事になり、
上記吸引装置３４により吸引される大気は、まず外側の
穿孔溝より吸引されコアビットの外周面に沿って七の外
周面を強制的に冷却しながら流れる。その後、この強制
空気流は、コアビットｚｚの切欠き２４を介して内側の
穿孔溝４２へ流入しコアビットの内周面に沿ってその内
局面を、強制的に冷却しながら流れてエアーチェンバＪ
Ｏ内へ流入する。亨た、この強制空気流は、コアビット
２２の内周面に沿って流れる際、コアビットが穿孔作業
を行うときに発生する粉ＩＩ（コンクリート粉）をも第
２のエアーチェンバ４０内へ導く。なお、穿、孔溝４２
の実質的な幅は、前述したようにコアビット２２の外方
および内方へそれぞれ０．３１１１〜３１３程度と極め
て狭く、この穿孔溝を流れる強制空気流の流速は非常に
大きなものとなりその結果、強制空気流の吸引、力も強
力なものとなる。したがって、穿孔作業により生じた粉
塵（コンクリート粉）は、この強制空気流によって確実
に第２のエアーチェンバ４０内へ導かれる。また、第２
のエアーチェンバ４０の横断面積は、穿孔ｆｌＨｚと比
較して大きく、エアーチェンバ４０内を流れる強制空気
流の流速および吸引力は穿孔溝を流れる強制空気流と比
較して小さい。そのため、強制空気流とともに第２のエ
アーチェンバ４０内へ導かれた粉塵の内、比較的大きな
粒子の粉塵は、その１竃によりエアーチェンバ４０の底
面である円形の被穿孔面４４上に落下して堆積し、小さ
な粒子の粉塵だけが空気通路孔２６、開口２８、エアー
チェンバ２２およびホース３２を介して吸引装置３４へ
送られる。なお。 吸引装置３４の吸引力を増大することにより、比較的大
きな粒子の粉塵をも吸引装置へ導くことができることは
言うまでもない。 以上詳述したように、この発明の穿孔機によれば、本体
と、本体に回転自在に支持されるとともにその一端部が
本体から延出した回転軸と、回転軸を回転駆動する駆動
源と；回転軸の延出端部に取付けられ回転軸と一体的に
回転しその内部にエアーチェンバを規定する筒状の穿′
孔工具と、回転軸に形成され穿孔工具内のエアーチェン
バと連通した空気通路孔と、空気通路孔に連結され空気
通路孔を介してエアーチェンバ内の空気を強制的に吸引
するとともに穿孔工具の下端部と被穿孔面との間を介し
てエアーチェンバ パ内へ大気を盲引する吸引装置と、を具備している。そ
のためこの発明の穿孔機は、吸引装置人 による強制空気流によって、冷たいＶ気を穿孔作業中宮
に穿孔工具の外周面および内周面に導いて穿孔工具を冷
却し発熱を防止することができや。また、穿孔作業時に
発生する粉塵を吸引装置による強制空気流によって、吸
引し吸引装置へ送るため、粉塵が外部に散乱することな
く粉塵を効率よく排出することができる。したがって、
この発明の穿孔機は従来必要であった冷却水を不用と−
し、使用条件を大幅に緩和するものである。例えば、従
来の冷却水を使用するタイプでは困難であった上向きの
穿孔作業も可能となる等の有効な作用効果を有するもの
である。 上述した実施例はこの発明を説明するためのものでこの
発明を何んら限定するものでなくこの発明の技術範囲内
で変形、改造等の施されたものもすべてこの発明に包含
されることは言うまでもない。例えば、吸引装置は、本
体の外方へ配設されたものを示したが、本体内に組み込
まれたものとしてもよい。また、＄３図に示すように、
エアーチェンバ１６に代えて回転軸１８の一部に環状溝
を形成し、この環状溝、ニップル３０およびホース３２
を介して空気通路孔と吸引装置とを連結してもよい。こ
の場合、エアーチェンバが除かれているため、吸引力が
増大する利点がある。更に、本体はスタンドに支持され
ている構成としたが、スタンドを設けず手持ち式の穿孔
機とすることもでき□る。 ４、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機の一部破断側
面図、！Ｊ２図は穿孔機の動作状態を示す縦断面図、第
３図は、変形例を示す部分断面図、第４図はコアピット
の斜視図である。 １０−・、穿孔機、１２・・・本体、１４・・・モータ
、１８゛・・回転軸、２２°°゛コアピツト、２６・・
・空気通路孔、３４・・・吸引装置、４０・・・エアー
チェンバ。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第４ｒＩ！Ｊ 特許庁長官　　　島　１）春　樹　殿 １、事件の表示 特願昭５６−１４８０２３号 ２発明の名称 穿孔方法およびそのための穿孔機 ：３．補市をする者 事件との関係　特許出願人 石　　　原　　　将　　　光 ４、代理人 ６袖止（二より増加する発明の数 フイ　補「Ｆの対象 」正の内容 （２）　　明細書を別紙のように全文補正する。 （３）図面の第１図（二おいて、別紙図Ｉｔｌｃ二朱記
して示す通り参照符号２３，２４．３８を加える。 （４）図面の＄２図において、別紙図面に采配して示す
通り参照符号４０を２３に補正する。 明　　　　細　　　　書 １、発明の名称 穿孔方法およびそのための穿孔機 ２特許請求の範囲 （１）穿孔工具（二よって被穿孔面に環状の孔を形成し
、 形成されつつある環状孔を介して穿孔工具下＠部より穿
孔工具のチェンバ内３二大気を高速度の空気流として吸
引し。 吸引した空気の速度をチェンバ内でｆｊ！、激（−降下
させ。 その後チェンバーから空気を外部に排出している穿孔方
法。 （２）　　本体と、本体（二回転自在に支持されるとと
もにその一端部が本体から延出した回転軸と、回転軸を
回転駆動する駆動源と、回転軸の延出端部に取付けられ
回転軸と一体的（二回転して被穿孔面に環状孔を形成し
その内部にデエンパを規定する筒状の穿孔工具と、形成
されつつある環状孔を介して穿孔工具下端部よりチェン
バ内に大気を吸引するとともにチェノ・臂から空気を排
出する吸引手段と、を具備し。 大気が環状孔を介して高速間空気流としてチェンバ内に
吸引されるように環状孔の外方隙間および内方隙間を設
定する方形形状を穿孔工員が持つとともに、吸引された
空気がチェンバ内で急激（二速度降下するよう（二環状
孔の外方隙間および内方隙間の横断面積に対して大きな
横断面積を穿孔工具のｔエンパがｔしている穿孔機。 端部Ｃ二形成されている特許請求の範囲第１項記載の穿
孔機。 （４）前記空気通路用孔は穿孔工具下端から上方（二の
びた切欠きである特許請求の範囲第３項記載の穿孔機。 ３、発明の詳細な説明 この発明はコンクリート、アスファルト、タイル、ブロ
ック、ヒユーム管、陶管等のためのＶ靴静琺あ♂Ｆモ＾
しｑ ４穿孔機（１関する。 コンクリート等を穿孔するとき粉塵・穿孔片等が必然的
（二発生する。大気汚染防止の点から、粉塵は大気中（
二υト出されることなく処理されなければならない。ま
た穿孔片等は孔内（二堆積すること（二より穿孔作業を
妨（、デるため孔から迅速（二除去されなければならな
い。 公知の穿孔機として、ドリルのような穿孔工具Ｃ二よっ
て円形ＷＦｒ面の孔を穿孔するものが知られている。そ
してこの種の穿孔機（二おいて、粉塵や穿孔片等を処理
するための集塵装置を備えた穿孔機が多数提供されてい
る。集塵装置付穿孔機は大別して集塵フードの有無（二
よって２タイプに大別される。 第１のタイプの穿孔機は集塵フードを具備せず、軸方向
の空気流路を備え先端が鋭角の穿孔工具と、穿孔工具の
空気流路（二連通した吸引手段とを具備している。そし
て主として空気流路と吸引手段とから集塵装置が構成さ
れている。 この穿孔機にあっては空気流路を介して大気を吸引し穿
孔時に生じる粉塵や穿孔片等は流路な介して吸上げられ
ている。しかし穿孔される円形孔の断面積よりも空気流
路のそれが小さいため、円形孔（：おける空気流の速度
は空気流路内のそれよりも小さく大きな吸引力が円形孔
において生じない。特に穿孔工具の先端が鋭角のため円
形孔下方に大きな隙間が生じ粉塵等のたまる円形孔下方
において大きな吸引力が生じない。 そのためたとえ吸引手段のパキームカを大きくしても粉
塵はともかく穿孔片等の吸上げが難しいとどもに流路の
大きさによって通行可能な穿孔片の大きさも限定されて
しまう。そして現実的には粉塵のみの吸上げ・除去が可
能であり穿孔片等はほとんど孔内から除去できない。従
って孔内から穿孔片等を手で除去するために穿孔作業を
中止せざるを得す高い♀孔速度が得られない。また穿孔
工具Ｃ１空気流路を形成する心像があるとともに空気流
路の存在により穿孔工員の強度を低下させる欠点もある
。更に穿孔工具内の空気流路を大きくしかつ吸引手段の
パキエ−ムカは大きくすることにより円形孔から全ての
粉層、穿孔片等を吸上げ除去すればフィルターや穿孔工
具その他に形成した空気流路での目詰まりを防止するこ
とが必要とされる。そして空気流路の設計上の自由度が
制限されるとともに、たとえば目詰りを生じないように
吸引手段のフレキシブルホースな折曲することなく使用
しなければならない等使用状態も制限される。 他方、第２のタイプの穿孔機は先端が鋭角の穿孔工具と
、穿孔工具の一部を閉塞する集塵フードと、集塵フード
内部に連通した吸引手段とを具備している。そして主と
して集血フードと吸引手段とから集塵装置が構成されて
いる。この穿孔機にあっては集塵フード内の空気を吸引
手段によって吸引することにより穿孔陸生じた粉塵や穿
孔片等が吸上げられて集塵フードから外部に排出されて
いる。ここで大気が集塵フードに形成された開口を介し
て集塵フード内に供給されている。しかし集塵フードが
大容積を有しているため集塵フード内の空気流の速度な
大きくするのが難しいとともに穿孔された円形孔自体も
大きな断面積をもち円形孔下部に大きな隙間が形成され
るため円形孔内の空気流の速度を大きくできない。その
ため大きな吸引力が得られず円形孔から十分な量の粉塵
や穿孔片等を吸上げて外部に排出することが困難である
ため高い穿孔速度が得られない欠点がある。なお穿孔工
具に空気流路を形成しこの空気流路を介して加圧空気を
供給すれば、円形孔がらがなりの量の粉塵や穿孔片等が
ふきとばされる利点がある。しかし穿孔工具に空気流路
を形成する必要とともに穿孔工具の強度低下を招くとい
う第１のタイプの穿孔機におけると同様の欠点を備える
こととなる。また吸引手段のバキューム力を大きくして
全ての粉塵、穿孔片等を除去したとしても目詰りの間眺
がなおも存在する。 なお円形孔を穿孔する上記のような穿孔機においては、
ドリルのような穿孔工具は耐熱性に勝れた超硬合金のピ
ットを刃として通常採用しているため穿孔工具の冷却を
考慮する必要はない。事実、高圧空気を供給する場合を
除き、穿孔中の円形孔内の空気流は流速が小さく空気流
による穿孔工具の冷却は期待できずまた期待もされてい
ない。 また下端部にダイヤモンドピットの焼付されたいわゆる
コアピットのような筒状の穿孔工具によって環状孔を穿
孔する穿孔機も知られている。この椙の穿孔機において
は、粉塵のみが生じ穿孔片が全く生じない点と、穿孔工
具が通常ダイヤモンドピットであるため超硬合金のドリ
ルに比較して耐熱性に劣り冷却を考慮しなければならな
い点で、上記ドリルのような穿孔工具を利用した穿孔機
と大きく異なる。そしてこの種の穿孔機では穿孔作業中
に穿孔工具に注水することによって粉塵による大気汚染
を防止している。また注水（二よって穿孔工具の冷却効
果も得られる。しかしながら注水することによって作業
現場が常に水に浸されるため排水を十分に考慮する必要
があり、排水が不十分であれば他の作業に支障を生じて
穿孔機の使用が制限されるおそれがある。また−Ｅ向き
あるいは高い位置での穿孔作業が非常に難しい欠点があ
る。更に穿孔工具に注水しているため水道、給水タンク
等の給水設備が必要とされ、穿孔機の使用範囲が一層規
制されている。 この発明は上記公知技術に鑑みなされたもので穿孔工具
の強度を低下させたり目詰りを生じることなく商い穿孔
速度のもとてどこでも穿孔作業を行なうことのできる穿
孔方法およびそのための穿孔機の提供を目的としている
。この目的は達成するためこの発明の穿孔方法によれば
、空気流を制動して孔からの粉塵の除去をはかるととも
に穿孔工具の冷却をも行なっている、つまり環状孔を穿
孔工具によって形成しこの環状孔を介して穿孔工具下端
部より穿孔工具のチェンバー内に大気を高速度の空気流
として吸引している。そしてこの空気流によって環状孔
から粉塵を除去するくともに穿孔工具を冷却している。 粉塵を含む島速度の空気流はチェンバー内で急激に速度
降下を生じている。この速度降下によって空気流に包含
された粉層の大部分が自重によりチェンバー内で落下し
てチェンバー内の被穿孔面上に堆積する。その後チェン
バーから空気を外部に排出している。このような高速度
の空気流を利用した穿孔方法にあっては環状孔からの粉
塵の除去が容易であるとともに粉塵の大部分がチェノ・
量−内の被穿孔面上に堆積され一部の粉塵のみが吸上げ
られ集塵されるにすぎない。そのため目詰りが生じ難い
とともに大気汚染のおそれがない。また高速度の空気流
によって穿孔工具が十分に冷却される。そのためダイヤ
モンドのような耐熱性に劣る穿孔工具においても連続穿
孔作業が可能となり、孔からの粉塵の除去が容易である
こととあいまって高い穿孔速度が可能となる。また空冷
であるため、穿孔機の使用範囲が規制されない。 以下図面を参照しながらこの発明の実施例について詳細
に説明する。 １８１図に示すように、この発明の穿孔方法を実施する
に適する穿孔機ＩＯは本体Ｚ１と、この本体内に配設さ
れた駆動源、例えばモータＩ４とを備えている。本体Ｉ
２は、その下半部にチェンバＩ６を有しており、回転軸
１８がこのｔエンパＩ６に回転自在（＝支持されている
とともに、チェンバを貫通して本体Ｉ２の下方へ延出し
ている。回転軸１８の延出趨部に中空の連結軸２０が収
付けられている。そして、この連結軸２０に、穿孔工具
であるコアビット２２が着脱自在に取付けられてお甲、
このコアビット、連結軸および回転軸Ｉ８はモータＩ４
によって一体的に回転駆動される。なお、連結軸２０を
設けず、コアビット２２を直接回転軸Ｉ８に取付けても
よい、コアビット２２は、中空円筒状をなして内部にチ
ェンバ−２３を規定し、その下端周縁に刃であるダイヤ
モンドの細片が咬着されている。なお超硬合金製の刃を
咬着してもよい。また、コアビット２２は、第４図に示
すようにその下端部に円周方向に沿って互いに等間隔離
間して形成された複数の切欠き２４を有しており、これ
らの切欠きは、後述するように空気流入路として作用す
る。そして、このコアピッ）２７はモータ１４によって
回転駆動されることによりコンクリート、タイル等の被
穿孔面に環状孔を穿孔するものである。 また、第１図（二示すように、回転軸１８は、その下半
部に回転軸と同軸的に形成された空気通路孔２６を備え
、この空気通路孔は連結軸２０を介してコアビットのテ
エンノ々−２３と連通している。 また、回転軸１８は、空気通路孔２６とｔエンパ１６と
を連通する横孔２８を有している。 チェンバＩｄの局面には、この周面を貫通したニップル
３０が取付けられている。このニップルＳＯにはホース
３２の一端が接続されておりホースの他端は、外部に配
置された吸引装ｆｊｉ３４に接続されている。これによ
り、コアビット２２内は、連結軸２６、空気通路孔２６
、チェンバ１ｇおよびホース３２を介して吸引装置３４
と連通している。そして、本体Ｘ２はスタンド３６によ
って昇降自在に支持されており、本体を下降すればコア
ビット２２により環状孔が形成される。また本体の高さ
を調節することによりコアビット２２による穿孔深さを
変化させることができる。本体を支持するスタンド３８
は実施例ではランクやビニオン機構を採用しているが他
の種々の構成を採用でき、また手動でなく自動的に本体
を昇降させる構成としてもよい。なおスタンドは小型の
穿孔機にあっては省略してもよい。 以上のように構成された穿孔機１０による穿孔方法につ
いて以下に説明する。第２図に示すように、本体１２を
下降させてコアビット２２の下端を被穿孔面３８に当接
させると同時媚二モータ１４によってコアビットを回転
駆動させ被穿孔面を穿孔する。また、これと同時に吸引
装［３４を作動させて、コアビット２２のｔエンパ２３
内の空気を強制的に吸引する。この吸引装置３４による
強制的空気流は、まずホース３２を介して本体１２のチ
ェノ・４１６内の空気を吸引し、チェンバ１６内の空気
圧が低下することによって回転軸１８の開口２８および
空気通路孔２６を介してコ′アビットのチェンノ＜１３
内の空気を吸引する。更にチエンＩＺＸＳ内の空気圧の
低下によりコアピット２２による環状孔４２およびコア
ビットの切欠き（第４図参照）を介して大気を吸引する
。 なお流体力学における連続の式から空気流路の断面積と
流速とが反比例し、またベルヌーイの定理から流速が大
きくなると圧力が低下して吸引力が増大することがよく
知られている。 ここで、コアピット２２（＝より穿孔される環状孔４２
はコアビット下端の肉厚つまり刃厚ｔに理論的には等し
い。しかし実際上、環状孔４２は刃厚ロ二対して半径方
向外方および内方にそれぞれα（１０−程度）だけ広く
穿孔される。市販のコアピットは外径がほば５０（２’
）、１００（４’）、２００（８’）、２５０（１０’
）、３００（１２’）、肉厚が１．５ないし４、刃厚が
２ないし７（単位はＭ）に通常構成されている。 刃厚が２ないし７關のとき、上記αは０゜２ないし０．
７程度であり、極めて小さい。そして環状孔４２はコア
ピット２２を境壁として外側と内側とに分けられる。吸
引装置１３４により吸引される大気はまず環状孔４２の
外使部分より吸引されコアピット２２の外周面に沿って
その外周面を冷却しながら強制的ζ１流れる。その後こ
の空気流はコアピット２２の切欠き２４を介して環状孔
４２の内側部分へ流入しコアピットの内側面に沿ってそ
の内側面を冷却しながら流れてチェンバ２３内へ流入す
る。なおコアピットの外周面は刃の外周面より僅かに内
方に位置しているにすぎない。環状孔の外側部分および
内側部分の最大のギャップｇつまり外方隙間および内方
隙間は以下のような値となる（単位：ｓｗ）。 コアピットの肉厚　１．５ないし４ コアビツトの刃厚　２　ないし７ 、°、差は　　　　　　０．５ないし３、°、円内外振
り分けて　０．２５ないし１．５αは　　　　　　　０
．２ないし０．７、・、９は　　　　　　０．４５ない
し２．２このように外方隙間および内方隙間は極めて小
さい、そのため環状孔４２の外方隙間および内方隙間に
おける空気流の速度が極めて大きくなり空気流による冷
却効果が大きい。そのためコアピット２２の外周面およ
び内側面が十分に冷却される。従って穿孔作業における
摩擦熱によるコアピットの温度上昇が防止される。 また流速が大きいため環状孔４２の外方隙間および内方
隙間における空気流は吸引力が大きい。そのため穿孔作
業によって生じた粉塵は空気流に吸引されてデエンパー
２３内へ確′Ｋに吸上げられる。なおコアピットのよう
な筒状穿孔工具による穿孔・作業にあっては穿孔片は通
常全く生じず粉塵が生じるにすぎない。そのため粉塵が
ほぼ完全に吸上げられて集塵されることＣ：より環状孔
内Ｃ１伺んら残存せず、従来必要とされた穿孔作業を中
止して孔から粉塵・穿孔片等を除去する作業が全く不要
となる。従って冷却効果とあいまって連続穿孔が可能と
なり大きな穿孔速度が得られる。 たとえば同一のコアピット（外径２００ｔすのダイヤモ
ンドピッ）　ｓ　５００　ｒｐｍ　）を利用して建築用
標準硬度コンクリートを穿孔した場合、注水しなければ
摩擦熱じよる損傷防止のため穿孔工具を環状孔からしば
しば抜出したとしても連続穿孔は１０鵡が限度でありｌ
Ｏ關穿孔した後、環状孔から全ての粉塵を除去しコアピ
ットを十分冷却したとしても更１ｍ１０ｍＣｌ＋穿孔す
ればコアピットはＪＩＩ擦熱で損傷し使用不能となる。 また注水して冷却するとともに粉塵を洗い流せば２０〜
５Ｑｉｕ／分程度の穿孔速度が得られるととも（ニコア
ピットの寿命も冷却しない場合じ比較してかなり長くな
る。これに対してこの発明４二よれば高速度空気流によ
る高い集塵効果と高い空冷効果と（二より注水の場合の
９０％程度の９孔速度つまり１Ｂないし４５鵡／分程度
の穿孔速度が得られ、かつ注水の場合と同様の穿孔工具
の寿命が維持される。 更にコアピットは外径が５０．１００３等であるの６二
対し肉厚が１．５ないし４期であるためチェンバ２３の
横断直積はかなりの大きさとなる。たとえばコアビット
２２の外径が５９ｍ。 肉厚が１．５　ＪＬｌのとき、外径が３０Ｑｌｌ、肉厚
が４ｉｕのときの横断面積大１　　ｍ　Ａ倉は以下のよ
うになる。 Ａｌ−７ｄ”−Ｔ（５０−１，５Ｘ２）”　：１７３０
Ａ＊　−７’　　ｗ−ｊ（、３００−４Ｘ　２　）　”
　：６６９００これに対して環状孔４２の外方隙間およ
び内方隙間の横断面積層。−１は以下のようになる。 ＋１１　　コアビットの外径が５９１ｍ１．ギャッｆｇ
が最大値２．２期のとき ａ、−、＋　（５０＋２．２Ｘ２）”　−５０”　）キ
３６０ａ　ｒ−−、（５０”　−（５０−２，２Ｘ　２
　）　”　　）中３３０なおギャッｆｌが最大値をとる
のはコアビットカ大径のときであり、径５０Ｋｍのコア
ビットにあってはイヤッゾｌは最大値でなくかなり小さ
い値をとる。 （２）　　コアビットの外径が３００ａｓ、４’ヤツグ
ｆが最大値２２■のとき ａ　　＝−（（５０＋２．２Ｘ２）”−３００”）中２
０９０４ 従ってチェンバの横断面積大と環状孔の隙間断面積１と
の比率ｎは以下のよう（二なる。 （１）　　コアビットの外径が５０ｍのとき（２）　　
コアビットの外径が３００−のとき上記かられかるよう
（ニテエンパ２３の断面積は環状孔の隙間断面積に対し
て最小でも４．８倍となリコアピットが大きくなればな
るほど大きくなる（なおここでコアビットが５０園のと
きのギャップが最大値２．２麿となる場合（１最小値４
．８をとるとしているが実際のギャップはかなり小さく
、この最小値は現実的でないのはいうまでもない）。そ
して流体力学（二おける連続の式からみちびかれるよう
（ニチェンパ２３内（二流入した空気流は最小でもその
速度が４．８分の１（二急＃Ｃ二減少する。そのためデ
ーエンパ２３内（二流入した空気流は吸引力が急＃（二
減少し、粉塵吸引力をもはや有しない。従って極めて小
さい粒子の粉塵をのぞき、粉塵の大部分（実験（二よれ
ばほぼ９０％）は自重により落下してチェンバ２３内の
被穿孔面上Ｃ二、第２図（二参照符号４４で示すように
、堆積する。そして落下を免れた極めて小さな粒子の粉
塵つまり生じた粉塵の１０％程度がチェンバ２３がら空
気通路孔３２を介して吸引装置３４へ送られて集塵され
る。このよう（二この穿孔機１０を二よる穿孔方法では
空気流の速度を急激（−落下させて粉塵の大部分を自然
落下させ、僅かな竜であるととも（二極めて小さな粒子
の粉塵のみをテエンノ譬２３から流出させて集塵してい
るにすぎない。そのためフィルターの目詰りが防止され
る。また途中の空気通路孔２６、ホース３２等の空気２
７Ｉｆ略での目詰りも防止されるため空気流路の設計−
Ｆの自由度が増大しかつ使用状態も制約をうけない。 なお被穿孔面上に堆積した粉塵は穿孔後または穿孔中必
要Ｃ二応じて処理されることはいうまでもない。 上記のようにこの発明に係る穿孔方法Ｃ二よれば、環状
孔を穿孔工具（二よって形成しこの環状孔を介して穿孔
工具下端部より穿孔工具のチェンバ内に大気を高速度の
空気流として吸引している。そしてこの空気流によって
環状孔から粉塵を除去するととも（１穿孔工具を冷却し
ている。 粉塵を含む高速度の空気流はチェンバ内で急激（二速度
降下を生じている。この速度降下Ｃ二よって空気流に包
含された粉塵の大部分が自重によリチェンパ内で落下し
てチェンバ内の被穿孔面上（二堆積する。その後チェン
バから空気を外部（二排出している。このような高速度
の空気流を利用した穿孔方法（二あっては環状孔からの
粉塵の除去が容易であるとともに粉塵の大部分がチェン
バ内の被穿孔面上Ｃ二堆積し少量かつ極めて小さな粒子
の粉塵のみがチェンバから排出されて集塵される≦二す
ぎないためフィルターや空気流路の目詰りも防止される
。また高速度の空気流によって穿孔工具が十分に冷却さ
れる。そのためダイヤモンドのような耐熱性に劣る穿孔
工具（ユおいても連続穿孔作業が可能となり、孔からの
粉塵の除去が容易であることとあいまって高い穿孔速度
が可能となる。また空冷であるため穿孔機の使用範囲が
規制されず給水・排水を考慮することなくかつ上向きで
の穿孔も容易（１行なえる。 また上記穿孔方法の実施に適する穿孔機は本体と、本体
に回転自在Ｃ二支持されるととも（１七の一端部が本体
から延出した回転軸と、回転軸取付けられ回転軸と一体
的に回転して被穿孔面（二環状孔を形成する筒状の穿孔
工具とを具備している。そしてこの穿孔工具はチェンバ
を内部（二規定している。 更に穿孔機は形成されつつある環状孔を介して穿孔工具
下端部よりチェノ・量的（二大気を吸引するとともにチ
ェンバから空気を排出する吸引手段と、を具備している
。ここで穿孔工具は。 大気が環状孔を介して高速度空気流としてチェンバ内に
吸引されるようＣ：環状孔の外方隙間および内方隙間を
設定する方形形状を有して構成される。また穿孔工具は
、吸引された空気がチェンバ内で急激に速度降下するよ
うに環状孔の外方隙間および内方隙間の横断面積に対し
て大きな横断面積なチェノ・ぐが有して構成される。 このような構成の穿孔機によれば上記穿孔方法が容易に
実施され高い穿孔速度が可能となるととも（二従来（二
比較して使用範囲も大幅に増加する。 なお穿孔工具を穿孔作業中１時々、僅か（二上昇させて
穿孔工具下端と墳状孔底面との間に僅かな隙間を形成し
て環状孔の外方隙間と内方隙間とを連通させてもよい。 しかし実施例Ｃ１示すとを常時連通させることが好まし
い。この空気通路用孔を穿孔工具下端から上方（二のび
た切欠きとすれば穿孔・工具の刃先が効果的（＝冷却さ
れるととも璽−環状孔内１モ塵を残存させることなく粉
塵を環状孔内から円滑シ：除去できる。 上述した実施例はこの発明を説明するためのものでこの
発明を何んら限定するものでなくこの発明の技術範囲内
で変形、改造等の施されたものもすべてこの発明（二包
含されることは言うまでもない。例えば、吸引装置は、
本体の外方へ配設されたものを示したが１本体内に組み
込まれたものとしてもよい。また、第３図に示すようＣ
二、チェンバ１６（二代えて回転軸１８の一部に環状溝
を形成し、この環状溝、ニラグル３０およびホース３２
を介して空気通路孔と吸引装置とを連結してもよい。こ
の場合、チェンバが除かれているため、吸引力が増大す
る利点がある。更Ｃ二、本体はスタンドに支持されてい
る構成としたが、スタンドを設けず手持ち式の穿孔機と
することもできる。 ４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明の一実施例（−係る穿孔機の一部破断
側面図、第２図は穿孔機の動作状態を示す縦断面図、第
３図は変形例を示す部分断面図、第４図はコアピットの
斜視図である。 １０・・・穿孔機、１２・・・本体、１４・・・モータ
、１８・・・回転軸、２２・・・コアピット、２３・・
・チェンバ、３４・・・吸引５！ｉ置。 出願人代理人　　弁理士　齢　江　武　彦第１図 第２図 ンｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 本体と、この本体に設けられた穿孔工具を装着する回転
   軸と、上記本体から、この回転軸を貫通する空気通路孔
   を配設し、空気通路孔へ吸引装置を連結し、吸引装置に
   よる強制空気流を制御して、穿孔工具自体の冷却と２作
   業時、穿孔工具が発生させる粉塵の排出を有効に行うこ
   とを特徴としたコンクリート穿孔装置。