(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形状のボディの底壁端面に、中心側の第１刃と外周側の第２刃とに分割された切削刃を設けるとともに、底壁には集塵孔を透設し、
前記第１刃、第２刃及び集塵孔をそれぞれ複数設け、
前記集塵孔を、前記第１刃と前記第２刃との間と、前記底壁の中心とに設け、
前記底壁の中心の集塵孔から、放射方向に延びるように複数の前記第１刃を設けたことを特徴とするカッタ。
【請求項２】
前記第１刃及び第２刃をボディの中心から延びる異なった半径方向線上に配置したことを特徴とする請求項１に記載のカッタ。
【請求項３】
前記第１刃の回転軌跡と第２刃の回転軌跡とをラップさせたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカッタ。
【請求項４】
前記ボディの周壁に第３刃を設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のカッタ。
【請求項５】
前記第３刃を第２刃と一体に設けたことを特徴とする請求項４に記載のカッタ。
【請求項６】
前記底壁を円錐状に形成したことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載のカッタ。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか一項に記載のカッタを回転軸の先端に装着するとともに、ボディの内側空間に集塵機の吸引側を接続したことを特徴とするカッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばコンクリート等の構造物の表面に孔や溝状の凹部を形成する場合等に用いられるカッタ、及びそのカッタを備えたカッタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物の表面を剥離する方法としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるように、コンクリート構造物の表面に溝や孔を形成し、その溝や孔に挿入した剥離刃またはピンを往復動させることにより、構造物の表面を破砕して剥離する方法が知られている。この種の構造物の表面剥離方法において、カッタ等を用いてコンクリート構造物の表面に溝や孔を形成する際には、大量の切削粉塵が発生する。そのため、専用の集塵設備を設けて、切削粉塵の飛散を防止する必要があって、設備費用が嵩むという問題があった。
【０００３】
このような問題に対処するため、例えば特許文献３に開示されるようなコンクリート穿孔用ドリルも従来から提案されている。この従来構成においては、棒状のドリル本体の先端に平板状の刃先チップが、その先端部及び両側部をドリル本体から突出させた状態で埋設されている。ドリル本体の中心には小径の集塵孔が形成され、その集塵孔が刃先チップの側部の後縁とほぼ同一またはそれよりもやや先端寄りの部分に開口されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３３８２８号公報
【特許文献２】特開２００５−６７１４３号公報
【特許文献３】特開平９−２７２１１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、この従来構成のドリルにおいては、前記のように棒状のドリル本体の中心に形成された小径の集塵孔が刃先チップの先端部から離れて、刃先チップの側部の後縁付近に開口されている。このため、刃先チップの先端部での切削にともなって発生する切削粉塵を有効に吸引することができず、切削粉塵の飛散を防止することができないという問題があった。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、切削刃の近傍位置から効果的に吸引することができて、切削粉塵が飛散するおそれを抑制することができるカッタ及びカッタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、カッタに係る発明では、有底円筒形状のボディの底壁端面に、中心側の第１刃と外周側の第２刃とに分割された切削刃を設けるとともに、底壁には集塵孔を透設し、前記第１刃、第２刃及び集塵孔をそれぞれ複数設け、前記集塵孔を、前記第１刃と前記第２刃との間と、前記底壁の中心とに設け、前記底壁の中心の集塵孔から、放射方向に延びるように複数の前記第１刃を設けたことを特徴としている。
従って、この発明のカッタを用いて穿孔等を行う際には、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、その切削刃の近傍位置に設けられた集塵孔からボディ内に効果的に吸引除去することができる。よって、切削粉塵が飛散するおそれを有効に抑制することができる。
【０００８】
前記のカッタにおいて、前記第１刃及び第２刃をボディの中心から延びる異なった半径方向線上に配置するとよい。
【０００９】
前記のカッタにおいて、前記第１刃の回転軌跡と第２刃の回転軌跡とをラップさせるとよい。
【００１０】
前記のカッタにおいて、前記ボディの周壁に第３刃を設けるとよい。
前記のカッタにおいて、前記第３刃を第２刃と一体に設けるとよい。
前記のカッタにおいて、前記底壁を円錐状に形成するとよい。
【００１１】
また、カッタ装置に係る発明では、前記のような構成のカッタを回転軸の先端に装着するとともに、ボディの内側空間に集塵機の吸引側を接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、この発明によれば、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、切削刃の近傍位置から効果的に吸引除去することができて、切削粉塵が飛散するおそれを抑制することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態のカッタ装置を示す一部破断正面図。
【図２】図１のカッタ装置におけるホールカッタ部分を拡大して示す一部破断正面図。
【図３】図２のホールカッタの底面図。
【図４】図３の４−４線における断面図。
【図５】第２実施形態のカッタ装置のホールカッタを示す底面図。
【図６】図５の６−６線における部分断面図。
【図７】変更例のホールカッタを示す底面図。
【図８】別の変更例のホールカッタを示す底面図。
【図９】さらに別の変更例のホールカッタを示す底面図。
【図１０】さらに別の変更例のホールカッタを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下に、この発明をホールカッタ及びカッタ装置に具体化した第１実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１５】
図１に示すように、この実施形態のカッタ装置においては、支持枠１１が備えられている。この支持枠１１は、各一対の横材１１ａ及び縦材１１ｂにより四角枠状に形成され、その四隅には複数の取付部１２が突設されている。各取付部１２には、支持枠１１をコンクリート等の構造物Ｓの表面Ｓａの穿孔箇所に取り付けるための各一対のアンカーボルト１３が螺合されている。
【００１６】
前記支持枠１１の横材１１ａ間には、Ｘ軸方向移動台１４が一対のガイドレール１５を介してＸ軸方向（横方向）へ移動可能に支持されている。支持枠１１の一側部にはＸ軸方向移動用モータ１６が配置され、このモータ１６の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、Ｘ軸方向移動台１４がＸ軸方向に移動される。Ｘ軸方向移動台１４上にはＹ軸方向移動台１７が一対のガイドレール１８を介してＹ軸方向（縦方向）へ移動可能に支持されている。Ｘ軸方向移動台１４上にはＹ軸方向移動用モータ１９が配置され、このモータ１９の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、Ｙ軸方向移動台１７がＹ軸方向に移動される。
【００１７】
前記Ｙ軸方向移動台１７上には、コラム２０が立設されている。コラム２０の側面にはＺ軸方向移動台２１が一対のガイドレール２２を介してＺ軸方向（上下方向）へ移動可能に支持されている。コラム２０上にはＺ軸方向移動用モータ２３が配置され、このモータ２３の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、Ｚ軸方向移動台２１がＺ軸方向に移動される。Ｚ軸方向移動台２１の側面には、ギアドモータ２４が支持され、そのギアドモータ２４の回転軸２５の下端にはカップリング２６が取り付けられている。図１及び図２に示すように、カップリング２６には、コンクリート等の構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈや溝状の凹部Ｃを形成するためのホールカッタ２７が着脱可能に装着されている。
【００１８】
図３〜図５に示すように、前記ホールカッタ２７は、カップリング２６に着脱可能に取り付けられる軸部３１と、その軸部３１の下端に螺着されたボディ３２とを備えている。ボディ３２は、円筒状の周壁３２ａと緩い円錐状に突出する底壁３２ｂとにより有底中空円筒状をなすように形成されている。周壁３２ａの上部外面には、軸部３１の下端内面の雌ネジ部３１ａに螺合可能な雄ネジ部３２ｃが形成されている。
【００１９】
ボディ３２における底壁３２ｂの外側面の中心部には、複数の穿孔刃としての３つの第１刃３３が１２０度間隔をおいて突設されている。底壁３２ｂの外側面の外周部には、複数の穿孔刃としての第２刃３４が第１刃３３間の位置において６０度間隔を隔てて突設されている。図４に示すように、前記各第１刃３３及び各第２刃３４は、それぞれ放射方向に延びている。また、第１刃３３の回転軌跡の外周側部分と第２刃３４の内周側部分の回転軌跡とがラップするようになっている。さらに、各第２刃３４の外周側の刃先がボディ３２の周壁３２ａの外面より外側に突出した位置に配置されている。ボディ３２の周壁には第３刃３５が３０度間隔を隔てて突設されており、１つおきの第３刃３５が前記第２刃３４と一体に形成されている。前記各刃３３〜３５は、それぞれダイヤモンドやホワイトアランダム等の切削粒を保持している。
【００２０】
そして、図１及び図２に示すように、表面剥離装置における回転軸２５のカップリング２６にホールカッタ２７が装着された状態で、ホールカッタ２７が回転されることにより、主として前記第１刃３３及び第２刃３４によって、構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈが穿設される。従って、ホールカッタ２７が回転されながら構造物Ｓの表面Ｓａと平行な方向に移動されることにより、第１〜第３刃３３〜３５によって構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈを起点とした溝部Ｍ（図１の２点鎖線位置）が形成される。この溝部Ｍと孔Ｈとにより溝状の凹部Ｃが形成される。
【００２１】
図４及び図５に示すように、前記ホールカッタ２７におけるボディ３２の底壁３２ｂには、複数の集塵孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃが形成されている。これらの集塵孔３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃのうちの１つの集塵孔３７Ａは、各第１刃３３の間における底壁３２ｂの中心に形成されている。また、複数の集塵孔３７Ｂは、各第２刃３４間の位置においてその第２刃３４の回転軌跡の内周側の部分に位置するように、底壁３２ｂの外周部に６０度間隔を隔てて形成されている。これらの集塵孔３７Ｂと周壁３２ａの外周面との間における底壁３２ｂの外側面には溝状の集塵通路３８が形成されている。さらに、残りの複数の集塵孔３７Ｃは、各第１刃３３間の２箇所において第１刃３３の回転軌跡の外周部に位置するように形成されている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、前記ホールカッタ２７の軸部３１には、図示しない集塵機の吸引側の吸引アダプタ３９が相対回転可能に接続されている。この吸引アダプタ３９はホールカッタ２７の軸部３１及びボディ３２の内部を介して、ボディ３２の底壁３２ｂ上の各集塵孔３７Ａ〜３７Ｃに連通されている。そして、ホールカッタ２７の第１刃３３及び第２刃３４によって、構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈや溝部Ｍが形成される際に発生する切削粉塵等が、各集塵孔３７Ａ〜３７Ｃから吸引アダプタ３９及びホース３９ａを介して集塵機に吸引される。
【００２３】
次に、前記のように構成されたカッタ装置の作用を説明する。
このカッタ装置の使用時には、図１に示すように、支持枠１１をアンカーボルト１３の締め付けにより、構造物Ｓの表面Ｓａ上の所定穿孔箇所に固定する。この状態で、Ｘ軸方向移動用モータ１６及びＹ軸方向移動用モータ１９が駆動されると、Ｘ軸方向移動台１４及びＹ軸方向移動台１７が構造物Ｓの表面Ｓａに沿ってＸ軸及びＹ軸の２軸方向に移動されて、回転軸２５上のホールカッタ２７が構造物Ｓの表面Ｓａ上の所定穿孔位置に配置される。その後、ギアドモータ２４によりホールカッタ２７が回転されるとともに、Ｚ軸方向移動用モータ２３によりＺ軸方向移動台２１がＺ軸方向の下方に移動されて、ホールカッタ２７の第１刃３３及び第２刃３４により構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈが穿設される。
【００２４】
それに続いて、Ｘ軸方向移動用モータ１６またはＹ軸方向移動用モータ１９によりＸ軸方向移動台１４またはＹ軸方向移動台１７がＸ軸方向またはＹ軸方向に移動される。すると、ホールカッタ２７が回転されながら構造物Ｓの表面Ｓａと平行な１軸方向に移動されて、図１に示すように、構造物Ｓの表面Ｓａに孔Ｈを起点とした溝状の凹部Ｃが形成される。
【００２５】
この構造物Ｓの表面Ｓａに対する孔Ｈや溝状の凹部Ｃの形成時には、ホールカッタ２７におけるボディ３２の底壁３２ｂ上の第１刃３３及び第２刃３４の周辺で大量の切削粉塵が発生する。この場合、ボディ３２の底壁３２ｂには複数の集塵孔３７Ａ〜３７Ｃが形成されているため、切削粉塵は第１刃３３及び第２刃３４の周辺から、集塵孔３７Ａ〜３７Ｃを通してボディ３２内に吸引された後、吸引アダプタ３９を介して集塵機に吸引除去される。よって、孔Ｈや凹部Ｃの形成箇所から切削粉塵が周囲に飛散するおそれはほとんどない。
【００２６】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）  このカッタにおいては、有底円筒形状のボディ３２の底壁３２ｂの端面に切削刃３３，３４が設けられるとともに、底壁３２ｂに集塵孔３７Ａ〜３７Ｃが透設されている。このため、このカッタ２７を用いて穿孔等を行う際には、切削刃３３，３４による切削にともなって発生する切削粉塵を、その切削刃３３，３４の近傍位置に設けられた集塵孔３７Ａ〜３７Ｃからボディ３２内に効果的に吸引除去することができる。よって、切削粉塵が切削箇所から周囲に飛散するおそれを有効に抑制することができる。
【００２７】
（２）  このカッタにおいては、前記切削刃が中心側の第１刃３３と外周側の第２刃３４とに分割して形成されている。このため、切削刃３３，３４に掛かる切削荷重を第１刃３３と第２刃３４とに分けて軽減することができる。従って、第１刃３３及び第２刃３４の寿命を長くすることができる。
【００２８】
（３）  このカッタにおいては、前記第１刃３３及び第２刃３４がボディ３２の中心から延びる異なった半径方向線上に配置されている。このため、切削刃の第１刃３３及び第２刃３４にかかる切削荷重をいっそう軽減することができて、さらに寿命を長くすることができる。
【００２９】
（４）  このカッタにおいては、前記第１刃３３、第２刃３４及び集塵孔３７Ａ〜３７Ｃがそれぞれ複数設けられ、集塵孔３７Ａ〜３７Ｃが各刃３３，３４間に配置されている。このため、複数の第１刃３３及び第２刃３４の切削にともなって発生する切削粉塵をそれらの刃３３，３４間に配置された複数の集塵孔３７Ａ〜３７Ｃから効率良く吸引除去することができる。
【００３０】
（５）  このカッタにおいては、前記第１刃３３の回転軌跡と第２刃３４の回転軌跡とがラップするように配置されている。このため、分割して形成された第１刃３３と第２刃３４との間で切削残りが生じるおそれを防止することができる。
【００３１】
（６）  このカッタにおいては、前記底壁３２ｂが円錐状に形成されている。このため、底壁３２ｂを平板状に形成した場合に比較して、切削刃３３，３４による切削効率を高めることができる。
【００３２】
（７）  このカッタ装置においては、前記のような構成のカッタ２７が回転軸２５の先端に装着されるとともに、ボディ３２の内側空間に集塵機の吸引側の吸引アダプタ３９が接続されている。このため、回転軸２５によりカッタ２７が回転されて穿孔等が行われる際には、その穿孔等にともなって発生する切削粉塵を、集塵孔３７Ａ〜３７Ｃからボディ３２の内側空間及び吸引アダプタ３９を介して集塵機に吸引除去することができて、切削粉塵の飛散を抑制することができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、この発明を具体化したカッタ及びカッタ装置の第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３４】
この第２実施形態では、図５及び図６に示すように、前記第１実施形態と比較して第３刃３５の配列ピッチが狭くなるとともに、第２刃３４と対応する位置の第３刃３５が同第２刃３４の外周側端部に連続して一体に形成されている。
【００３５】
従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（７）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（８）  この実施形態のカッタにおいては、前記第３刃３５が第２刃３４と一体に構成されている。このため、第３刃３５の取り付け強度を強靱なものとすることができる。
【００３６】
（９）  この実施形態においては、第３刃３５の配列ピッチが狭くなっているため、溝部Ｍを切削する場合に都合がよい。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【００３７】
・  図７に示すように、第１刃３３と第２刃３４とを同一の半径線上に位置させること。
・  同じく図７に示すように、第１刃３３と第２刃３４との間に複数の第４刃４２を設けること。このようにすれば、刃数が多くなって、１枚の刃当たりの磨耗量が少なくなり、耐久性が向上する。
【００３８】
・  図８に示すように、第１刃３３及び第２刃３４を湾曲させること。
・  同じく図８に示すように、集塵孔３７Ｂ，３７Ｃの数を増やして集塵機能を向上させること。
【００３９】
・  図９に示すように、第１刃３３及び第２刃３４をその刃先側の刃厚が薄くなるように構成すること。
・  同じく図９に示すように、集塵孔３７Ｂ，３７Ｃの形状を円形以外の形状にしたり、ボディ３２の軸線に対して傾斜する軸線の方向に向かって開口したりすること。
【００４０】
・  図１０に示すように、ボディ３２の底壁を上方へ向かって円錐状に凹む形状に形成すること。このように構成すれば、切削粉塵をボディ３２の中心側に集めることができて、飛散を効果的に抑制できる。
【００４１】
・  切削刃としての第１刃３３及び第２刃３４の大きさ、形状、配置位置、配置数等を前記実施形態及び変更例に対して任意に変更して構成すること。
・  集塵孔３７Ａ〜３７Ｃの大きさ、配置位置、配置数等を実施形態及び変更例に対して前記任意に変更して構成すること。
【符号の説明】
【００４２】
２５…回転軸、２６…カップリング、２７…ホールカッタ、３２…ボディ、３２ａ…周壁、３２ｂ…底壁、３３…切削刃としての第１刃、３４…切削刃としての第２刃、３５…第３刃、３７Ａ〜３７Ｃ…集塵孔、３９…吸引アダプタ、４１…第３刃、Ｓ…構造物、Ｓａ…表面、Ｃ…凹部、Ｈ…孔。
【図１】
0005864159.tif 000002
【図２】
0005864159.tif 000003
【図３】
0005864159.tif 000004
【図４】
0005864159.tif 000005
【図５】
0005864159.tif 000006
【図６】
0005864159.tif 000007
【図７】
0005864159.tif 000008
【図８】
0005864159.tif 000009
【図９】
0005864159.tif 000010
【図１０】
0005864159.tif 000011