(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状台金の先端部の端面および内外面にそれぞれロウ付け法により砥粒を固着したコアビットにおいて、  前記台金を形成する母材を基部とこの先に位置し前記基部よりも厚みの大きい膨出部とから構成し、かつ前記基部表面と膨出部表面との距離を、  前記砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲としたことを特徴とするコアビット。
【請求項２】
前記台金の材質が炭素量０．８％以下の鉄系材料であり、その基部厚みが１．０〜３．０ｍｍの範囲であり、かつ膨出部の厚みが１．２〜４．２ｍｍの範囲である請求項１記載のコアビット。
【請求項３】
前記砥粒がダイヤモンドまたはＣＢＮであって、  その粒径が０．２〜０．６ｍｍの範囲である請求項１，２記載のコアビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアスファルトやコンクリートのコア抜き、  また地質調査や孔あけなどに使用されるコアビットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コアビットには、アスファルトやコンクリート、また岩などを穿孔するためのダイヤモンドなどからなる砥粒を先端部に固着した台金を備えている。
【０００３】
コアビットの台金の種類は、  加工目的によってそれぞれ異なり、  マトリクスを用いて小粒のダイヤモンドを表面に一層マウントしたサーフェイスセットタイプ、  ダイヤモンド砥粒と金属結合材とを混合して粉末冶金法によって焼結したインプリタイプ、  ダイヤモンド砥粒をニッケルなどの金属を用いて電着法で固着した電着タイプなどが知られている。
【０００４】
図６は従来のインプリタイプのコアビットを示すもので、  ３０は円筒状台金、  ３１は台金３０の先端面に間隔をおいて環状に配置されたダイヤモンドチップ、  ３２は機械の回転軸に取り付けるためのボスである。
【０００５】
使用にあたっては、  機械回転軸の軸心から冷却水を供給しながら高速で回転させると、  ダイヤモンドチップ３１によってコンクリートなどの対象物が円形に切断され、  これによって形成される円筒状のコアを台金３０の内部空間に収納しながら穿孔作業を行う。
【０００６】
近年、このようにセグメントチップを円筒状台金の先端に固着したもののほか、  台金先端部の表面に直に砥粒を固着したコアビットが考えられている。このような構造によって、  セグメントチップの成形やまた台金へのセグメントチップの固着作業が不要となり、  また、  台金の形状を使用目的に応じて比較的自由に成形することができるなどの利点がある。
【０００７】
このように、  台金先端部の表面に直に砥粒を固着する方法として、  いわゆる電気メッキを利用した電着法と銀ロウなどを使用したロウ付け法がある。ここで、  電着法による工具は、  ▲１▼他のボンドタイプの工具に比べ砥粒の突出量が大きいので、  切れ味に優れ高能率研削が可能である、  ▲２▼砥粒密度が高いので、  摩耗変形が少なく加工精度が安定する、  ▲３▼砥粒層が単層の場合、  他のボンドタイプの工具に比べ寿命が短いなどの特徴がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
コアビットには上記した事項のほか、  如何に切粉を効率よく排出するかが重要な性能としてあげられる。コンクリートなどを穿孔する場合、  コアビットの先端で発生した切粉がうまく外部へ排出されないと、  切削能力が極端に落ちるばかりでなく、  甚だしい場合、焼け付きの原因ともなる。特に前記したセグメントタイプのものと異なり、  台金に直に砥粒を固着したものでは、  切粉を排出するための空間（クリアランス）が少なく、  このような現象が顕著である。
【０００９】
この対策として、  台金表面に直に砥粒を固着した構造のものにおいて、  セグメントタイプのものに似せて、  砥粒を固着した先端部を基部よりも膨出させ、  砥粒形成部表面と砥粒を形成しない基部表面との間にクリアランスを設けることが考えられる。
【００１０】
一方、  精密な加工が要求されるコアビットでは、  コアビットの台金の厚みは年々薄くなる傾向にあり、  たとえばアンカーボルト用の孔あけに使用されるものでは、  １．０ｍｍ程度の厚みのものが要求される。したがって、  このようなものでは、  基部の厚みに比べ膨出部を余り厚くすると、  精密加工の要請に反することとなる。
【００１１】
本発明において解決すべき課題は、  台金表面に砥粒を直に固着したコアビットにおいて、  できる限り台金厚を厚くすることなく切粉の排出効果を高めることが可能な有効な手段を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、  円筒状台金の先端部の端面および内外面にそれぞれロウ付け法により砥粒を固着したコアビットにおいて、  前記台金を形成する母材を基部とこの先に位置し前記基部よりも厚みの大きい膨出部とから構成し、かつ前記基部表面と膨出部表面との距離を、  前記砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲としたことを特徴とする。
【００１３】
穿孔により発生する切粉の大きさは、  様々な要因によって決定されるが、  特に目詰まりに大きな影響を与えるのは大きな切粉である。本発明者の試験によれば、  大きな切粉の発生は、  主としてコアビットの表面に固着されたダイヤモンド砥粒の粒径に左右されることが判明しており、  したがって、  この大きな切粉をうまく排出することによって、  目詰まりを効率よく防止することが可能なことが分かった。
【００１４】
このような知見のもと様々な実験を重ねたところ、  第１に台金の先端部の端面および内外面にそれぞれロウ付け法により砥粒を固着することと、  第２に基部表面と膨出部表面との距離を砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲とすることによりこれを解決可能なことが分かった。
【００１５】
まず、  ロウ付け法によることとした点について説明する。電着法とロウ付け法は共に砥粒を台金に固着する方法として公知の技術であるが、  電着の場合、  図５（ｂ）に示すように、  結合金属Ｍは砥粒Ｄに接する部分がもっとも薄く、  砥粒と砥粒の間で盛り上がった状態となる。これに対してロウ付けの場合は、  図５（ａ）に示すように、結合金属Ｍは砥粒Ｄに接する部分が最も厚く、砥粒と砥粒の間が窪んだ状態となる。したがって、  この窪みが切粉を排出する際の通路となり、  電着によるものに比べ切粉の排出効果に優れることとなる。
【００１６】
また、  このようにして砥粒が固着された面から排出された切粉は、  被加工材の表面と台金の表面の間に形成された空間（クリアランス）から外部に排出されることとなるが、  図３のグラフに示すように、  基部表面と膨出部表面との距離が砥粒粒径Ｄの１／２まではクリアランスを広くするにしたがって切粉排出能力、  すなわち穿孔能力は向上し、  基部表面と膨出部表面との距離が砥粒粒径の１倍を超えると穿孔能力はほぼ同じ状態が持続することとなる。したがって、  砥粒粒径の１倍を超えるクリアランスをとっても膨出部の厚みが厚くなるばかりで、  切粉の排出能力にはさほど影響を与えないこととなり、  クリアランスは、砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲が、台金の厚みをできる限り薄く維持しかつ穿孔能力をあげる適正な範囲であるといえる。
【００１７】
台金の材質は炭素量０．８％以下の鉄系材料が好ましく、その基部厚みは１．０〜３．０ｍｍの範囲で膨出部の厚みは１．２〜４．２ｍｍの範囲とすることが望ましい。
【００１８】
砥粒としてはダイヤモンドまたはＣＢＮが使用可能であって、  その粒径は、  コンクリート穿孔に適切な０．２〜０．６ｍｍの範囲であることが望ましい。
【００１９】
さらには、  基部と膨出部の間は、  角度が２０〜６０度のテーパを設けるのが、  切粉が滞留することなく外部に排出される点から望ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明のコアビットを図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態であるコアビットの全体斜視図、  図２は図１に示すコアビットの部分縦断面図である。
【００２１】
図において、  １０はコアビット、  １２はコアビットの本体をなす円筒状台金で、  この台金１２は、  機械側に位置する基部１２ａ、  この基部１２ａの先に位置し基部１２ａよりも厚みの大きい膨出部１２ｃ、  基部１２ａと膨出部１２ｃとを直線状に結ぶテーパ部１２ｂによって構成されている。
【００２２】
基部１２ａの底面に取り付けられた１４は、  コアビット１０を機械の回転軸に取り付けるためのボスで、  内部は研削液を供給できるように中空となっている。１６および１８は、それぞれロウ付け法により台金１２の先端部の端面および内外面に固着されたダイヤモンド砥粒で各面にほぼ均等に固着されている。
【００２３】
本実施の形態においては、  砥粒粒径を０．４ｍｍとし、  砥粒間隔を０．８ｍｍとし、  下記の手順で上記製品を製造した。
１．合成ゴム系接着剤（ボンドＧ１７：コニシ株式会社製）中に砥材を投入、攪拌し、砥材表面に接着剤を塗布する。
２．金属パイプ（台金）にサインペン（φ０．２ｍｍ）でマーキングする。
３．マーキングは、顕微鏡で覗きながら、所定の位置および間隔で行う。
４．針先で接着剤のついた砥材を一粒取る。
５．マーキングした箇所に、接着剤の付いた砥材をのせる。
６．針先で微調整する。
７．乾燥炉（１２０℃）中に３時間入れて接着剤を乾燥させ、砥材を固定する。
８．銀ロウ（ＴＢ−６０４Ａ：東京ブレイズ株式会社製）を均一に塗布する。
９．ガス燃焼により加熱し、銀ロウを台金に溶着させる。
【００２４】
次いで、  コンクリートのコア抜きの状況を示す図４を参照して、  上記コアビットの穿孔時の作用について説明する。同図において、  ２０はロウ付け法により施された銀ロウ、  Ｃは切粉、  矢印は研削液の流れをそれぞれ示す。
【００２５】
コアビット１０のボス１４が図示しない装置に取り付けられて回転すると、  台金１２先端部の端面のダイヤモンド砥粒１６によってコンクリートが円筒状に削られ、  台金１２の内部空間にコアを収納しながら穿孔が進む。その際、  台金先端部の内外面のダイヤモンド砥粒１８によって孔の側面が削られ、コンクリートとの周面摩擦が低減される。
【００２６】
穿孔により発生した切粉Ｃは、  図４の部分拡大図に示すように、  ボス１４から注入された冷却水によって台金１２の外周面に上向きの流れが形成され、これによって外部に排出されるが、  切粉はロウ付けにより固着された銀ロウ２０中央の窪み部分を通路として、  目詰まりを発生させることなく排出される。
【００２７】
さらにこの内外面砥粒１８が施された部位を通過すると、  台金１２の基部１２ａとコンクリート面との間に形成された空間を通過するが、  その際、  膨出部１２ｃ表面と基部１２ａ表面との間に砥粒径の１／２〜１倍のクリアランスがあるので、  目詰まりを生じることなく冷却水と共に外部に排出することができる。
【００２８】
〔試験例〕
図１に示した本発明のコアビット（発明品）と、図１に示した基本形状で台金の基部表面と膨出部表面との距離（クリアランス）が本発明の範囲より小さい比較品、および膨出部のない従来品について、下記の条件でコンクリートの穿孔試験を行った。表１に試験に供したコアビットの仕様を示し、表２に試験結果を示す。
【００２９】
0003606742.tif 000002
【００３０】
【表１】
0003606742.tif 000003
【００３１】
【表２】
0003606742.tif 000004
【００３２】
表２からわかるように、発明品では切粉が台金の外に十分に排出され、効率的に穿孔作業を完了することができ、一方、クリアランスが本発明の範囲より小さい比較品は、切粉の排出は良いが、穿孔能率が低下した。また従来品は、穿孔中に切粉が排出されず、目詰まりを起こして穿孔不能となってしまい、本発明品のコアビットの優れた穿孔能力が確認された。
【００３３】
また、  電着により発明品と近似した構造のコアビットで穿孔試験したところ、  電着コアビットでは、  外面からの切粉の排出が充分にできず、  時間の経過化とともに、  穿孔能力の低下が著しかった。さらに、  砥粒保持力が弱く、  一部砥粒の脱落が確認された。
【００３４】
以上のように、  台金先端部の端面および内外面にそれぞれロウ付け法により砥粒を固着するとともに、  基部表面と膨出部表面との距離を、  砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲とした本実施の形態のコアビットによれば、  台金厚をさほど厚くすることなく切粉の排出効果を高めることができた。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏することができる。
【００３６】
（１）台金を形成する母材を基部とこの先に位置し基部よりも厚みを大きくした膨出部とから構成し、  かつ基部表面と膨出部表面との距離を、  砥粒粒径の１／２〜１倍の範囲とすることにより、  台金厚をさほど厚くすることなく切粉の排出効果を高めることができる。
【００３７】
（２）台金の材質を炭素量０．８％以下の鉄系材料とし、その基部厚みを１．０〜３．０ｍｍの範囲、膨出部の厚みを１．２〜４．２ｍｍの範囲とすることによって、  切粉を効率的に排出することができ、高能率、高精度の加工を安定して行うことが可能となる。
【００３８】
（３）砥粒をダイヤモンドまたはＣＢＮとし、  その粒径を０．２〜０．６ｍｍの範囲とすることによって、  コンクリートの穿孔作業に適した砥粒となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるコアビットの全体斜視図である。
【図２】図１に示すコアビットの部分縦断面図である。
【図３】基部表面と膨出部表面間の距離と穿孔能力の関係を示すグラフである。
【図４】図１に示すコアビットの使用状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）はロウ付け法による砥粒の固着状況を示す断面図、  （ｂ）は電着法による砥粒の固着状況を示す断面図である。
【図６】従来のセグメントタイプコアビットの一部切欠正面図である。
【符号の説明】
１０  コアビット
１２  台金
１２ａ  基部
１２ｂ  テーパ部
１２ｃ  膨出部
１４  ボス
１６  端面の砥粒
１８  内外面の砥粒
２０  銀ロウ
Ｃ  切粉
【図１】
0003606742.tif 000005
【図２】
0003606742.tif 000006
【図３】
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【図４】
0003606742.tif 000008
【図５】
0003606742.tif 000009
【図６】
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