(57)【要約】【課題】  電動工具に装着され、コンクリート、陶磁器、などに穿孔するために用いられるコアドリルであって、従来のコアドリルと比べ、寿命を十倍以上延長することが可能な砥粒型コアドリルを提供する。【解決手段】  上記課題を解決するための砥粒型コアドリルは、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素などで形成された砥粒を、結合材などを利用してコアドリルの穿孔部に固着させるに当り、円筒状の穿孔部にスリットを設け、このスリットの内部にも砥粒を固着させたもので、穿孔によりコアドリルの先端部が摩耗してもスリット内の砥粒で穿孔を継続することが可能になり、円筒状の先端部の砥粒が摩耗すると穿孔不可能になる従来の砥粒型コアドリルと比較して格段の長寿命を達成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動工具に接続され、コンクリート、陶磁器、などに穿孔するために用いられる砥粒型コアドリルであって、砥粒の直径よりも大きな幅を有するスリットを前記コアドリルの穿孔部に設け、前記スリットの内部にも砥粒を固着したことを特徴とする砥粒型コアドリル
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  コンクリート、陶磁器、などで出来ている床、壁、板などに穿孔するために使用される砥粒型コアドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】  建造物の、コンクリート製の床や陶磁器製の壁などに水道管や電気配線などを通す必要がある時には、電動工具やエア工具に装着して穿孔を行なうことが出来る砥粒型コアドリルが広く使用されている。【０００３】  砥粒型コアドリル１の一例を図３に示す。金属製のボディ３には、一方にシャンク部２が、他方には砥粒固着部９を有する穿孔部４が設けられている。【０００４】  砥粒個着部９の拡大断面図を図１１に示す。切削に寄与する砥粒１０としては、工業用ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、など、固い物質からなる粒子が用いられ、電着、溶着などの方法でボディ３の穿孔部４に固着される。
なお図では、便宜的に砥粒１０を円形で示したが、実際は立方体、直方体などの多面体で、多面体の角や角張った部分が穿孔時の切削刃として機能して穿孔が行なわれる。また砥粒の実際の寸法にはバラツキがあるが、平均の値を砥粒寸法ｄとし、全て同一寸法の砥粒として図示している。【０００５】  図７及び図８に、一般的な砥粒型コアドリルの正面断面図、及び左側面図を示す。穿孔部４には砥粒が固着されているのだが、説明を分かりやすくするため、図から省略してある。ボディ３の中心には、穿孔で発生する抜きカスを排出するための抜きカス排出穴５が設けられていて、ボディ３の中央辺りで抜きカス排出口７に繋がっている。【０００６】  この砥粒型コアドリル１を、コンクリートなどできている被穿孔物に当接して電動工具やエア工具などで高速回転すると、ボディ３の先端部１３に固着された砥粒１０により被穿孔物に円筒状の溝が穿孔されてゆき、先端部１３が被穿孔物を貫通すると、コアドリルの外形とほぼ等しい孔が被穿孔物に開けられることになる。【０００７】  穿孔中、穿孔部４では、砥粒１０で切削された被穿孔物が細かな粒子になる。この粒子は砥粒１０を破壊したり、摩滅したり、ボディ３から砥粒１０を逸脱させたりするため、穿孔を繰り返すに従って穿孔性能は劣化する。【０００８】  被穿孔物を砥粒型コアドリル１が貫通すると、抜きカス１２が発生する。例えば被穿孔物に３回、孔を開けた場合、図９に示すように、抜きカス排出穴５の中には３個の抜きカス１２が残る。この抜きカス１２の直径は抜きカス排出穴５の内径より小さく、長さは被穿孔物の厚みに等しい。【０００９】  抜きカス１２が、図９の正面断面図及び図１０の左側面図に示すように、抜きカス排出穴５の大半を占めると、次の穿孔時に、被穿孔物が抜きカス排出穴５内の抜きカス１２に当たって穿孔は進まない。これを避けるため、抜きカス排出穴５の中に抜きカス１２が溜まったら、抜きカス排出口７の側、または穿孔部４の側、から抜きカス１２を除去する必要がある。【００１０】  しかしながら、穿孔時に発生する被穿孔物の細かな粒子が抜きカス排出穴５と抜きカス１２の間の隙間を埋めていて、抜きカス１２の除去は容易ではない場合も多い。【００１１】  また、従来の砥粒型コアドリル１は、図１１の拡大図に示すように、円筒状の穿孔部４の砥粒固定部９に、砥粒１０が電着、溶着などの方法で固着されているのだが、通常、固着の母材となるボディ３の砥粒固定部９には、砥粒１０は一層しか固着されない。理由は、砥粒１０を母材に多層固着しても、砥粒間の結合力が母材と砥粒間の結合力よりも極端に弱くて切削時の衝撃で上層の砥粒が簡単にホールソーから逸脱し、結局、切削に寄与するのは母材の表面に固着された第一層の砥粒のみであることによる。【００１２】  従って、穿孔につれて、第一層の砥粒の角張った部分が摩滅したり、切削時の衝撃などで砥粒が母材から逸脱したりすると、その時点で切削は不可能になる。【００１３】  砥粒型コアドリルの寿命、つまり切削機能が停止するまでの期間、を長くするには、砥粒の角張った部分が長時間欠け落ちない砥粒を選び、かつ、切削中に発生する熱や振動で砥粒が母材から容易に逸脱しないよう強固な固着を行うことが重要であるが、現在、一般に使われている砥粒型コアドリルでは、仮に物質の中で最も固いといわれるダイヤモンドを砥粒に使っても、母材の表面に固着された第一層のダイヤモンドの砥粒が、切削衝撃で欠けたり、母材から剥がれたりすると、コアドリルとしての寿命は尽きてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】  以上述べたように、砥粒型コアドリルでは、一般的に、母材の表面に固着された砥粒の第一層のみで穿孔が行なわれるため、この砥粒の角張った形状が球形化したり、母材から逸脱したりすると、穿孔工具としての寿命に到達するため、多くの穿孔を行う時は頻繁にコアドリルを交換しなければならず、作業性や費用の点で問題があった。【００１５】  また、何度か穿孔をすると、抜きカス排出穴の中に抜きカスが溜まり、穿孔ができなくなるため、時々、抜きカスを抜きカス排出穴から除去する必要があるが、穿孔時に発生する被穿孔物の細かな粒子のために、抜きカスが排出穴の中で詰まり、除去作業も容易ではなかった。
本発明は、このような欠点を解決した砥粒型コアドリルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  上記課題を解決するための本願発明による砥粒型コアドリルは、穿孔部にスリットを複数個設け、この中にも砥粒を固着したことを特徴とする。【００１７】  また、抜きカスの除去を簡単に行えるよう、抜きカス排出穴の抜きカス排出口側に排出傾斜面を設けている。【００１８】  穿孔するには、従来の砥粒型コアドリルと同じように、電動工具やエア工具の工具把持部に本願発明による砥粒型コアドリルを装着し、従来とほぼ同じ回転数でこれを回転し、コンクリート、陶磁器、などで出来た、壁、床、板などの非穿孔物に当接して加圧すればよい。【００１９】  穿孔が進んで、コアドリルの先端部に固着された砥粒が消耗し、コアドリルの母材から逸脱すると、スリット中に固着して穿孔に寄与していなかった下層の砥粒が被穿孔物に接触を開始し、穿孔が継続する。次にこの砥粒が逸脱すると、さらに下層の砥粒が穿孔を継続する。このようにして、次から次に新たな砥粒が穿孔を継続し、スリット内の砥粒が全て穿孔に寄与し終えた後にコアドリルとしての寿命に到達することになるが、この寿命は、一層の砥粒しか穿孔に寄与しない従来の砥粒型コアドリルと比べて数十倍で、スリットの深さや幅を適切に選べば、百倍以上の寿命も可能である。
【発明の効果】
【００２０】  本願発明に係る砥粒型コアドリルによれば、穿孔部に設けられたスリットの中に固着された砥粒が全て穿孔に寄与するため、一層しか砥粒が固着されていない従来の砥粒型コアドリルと比べて数十倍から、場合によれば百倍もの長寿命を実現することができ、穿孔の都度発生する抜きカスの排出も容易なため、作業性が格段に向上するばかりでなく、工具を購入するための費用も大幅に節約できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本願発明の一つの実施例における、砥粒型コアドリルの正面断面図
【図２】本願発明の一つの実施例における、砥粒型コアドリルの左側面図
【図３】砥粒型コアドリルの全体を示す図
【図４】本願発明の一つの実施例における、砥粒型コアドリルの穿孔部の拡大断面図
【図５】図４におき、砥粒を固着する前の穿孔部のスリットを説明するための図
【図６】本願発明の一つの実施例における砥粒型コアドリルにおき、抜きカスの排出を説明するための正面断面図。
【図７】従来の砥粒型コアドリルの一実施例における正面断面図
【図８】従来の砥粒型コアドリルの一実施例における左側面図
【図９】従来の砥粒型コアドリルの一実施例における、抜きカスの排出を説明するための正面断面図
【図１０】従来の砥粒型コアドリルの一実施例における、抜きカスの排出を説明するための左側面図
【図１１】従来の砥粒型コアドリルにおける穿孔部の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】    本願発明に係る砥粒型コアドリルでは、穿孔部にスリットを設け、この中にも砥粒を固着する。砥粒は、立方体、直方体等、いわゆる角張った多面体である。材質は、工業用ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、といった一般的に研削用として用いられる固い粒子を使用すればよく、本願発明に固有の粒子を使用する必要はない。
【００２３】  これらの粒子が固着される、穿孔部に設けられたスリットは、その幅が、砥粒１個または複数個が嵌る寸法で形成される。なお、一般的には砥粒の寸法にはバラツキがあるため、砥粒１個、複数個、というのは、平均寸法の砥粒を基準に計数した値である。
【００２４】  スリットとスリットの間に残った母材部、すなわち歯と呼ばれる部分、の幅は、砥粒の寸法の１．２−１０倍程度が適当である。砥粒を固着する母材の強度が強ければ、歯の幅は狭くてもよいが、後に述べるように、狭すぎると穿孔性能や寿命が劣化することもあるので被穿孔物や穿孔直径などに合わせて歯幅を選ぶ必要がある。
スリットの深さは、母材の強度にもよるが、砥粒の外径の１０倍から３０倍程度が製造も容易で、強度的にも適当である。
【００２５】  このようにして出来ている砥粒型コアドリルを電動工具やエア工具に装着して回転させ、コンクリート、陶磁器、などの被穿孔物に当接すると、コアドリル先端に固着した砥粒が被穿孔物を切削し始め、穿孔が完了すると、被切削物の抜けカスがコアドリル内の抜けカス排出穴の中に残る。
【００２６】  穿孔を何回か繰り返すと、被穿孔物に直接当接している上層の砥粒が、欠けたり、コアドリルから逸脱したりする。すると、この砥粒の下層の、スリットの底に近い方に固着していた砥粒が被穿孔物に当接を開始して穿孔を継続する。この砥粒がコアドリルから逸脱すると、更に下層の砥粒が切削を継続する。このようにして、スリット中に固着された砥粒が連鎖的に穿孔を継続し、全ての砥粒が切削に寄与し終えた時、寿命に到達する。
【００２７】  母材の歯の部分は金属で穿孔機能はないが、砥粒の直径が歯の幅と比べても比較的大きいため、砥粒の大半は歯の影響を大きく受けることなく被切削物に当接して穿孔を行うことができ、歯の先端部に砥粒が固着していなくても穿孔速度は大幅に低下することはない。また、歯の先端は、穿孔中に被穿孔物から削り取られた粒子や、母材から逸脱した砥粒によって削られるため、スリット中に固着した砥粒が被穿孔物に当接し易い方向に維持され、スリット中の全ての砥粒が穿孔で消耗し切るまでの間、ほぼ一定の穿孔速度が維持される。
【００２８】  また、穿孔を繰り返すと、砥粒型コアドリルの抜けカス排出穴に抜けカスが溜まってゆくが、抜けカスがある量になると、排出傾斜面に沿って、抜けカス排出口から押し出されるように排出されるため、抜けカス除去のために作業を中断する必要もなく、継続して次の穿孔を行うことができる。
【００２９】  以上のように、本願発明の砥粒型コアドリルによれば、スリットの中に砥粒を固着したことにより、砥粒が一層しか固着されていない従来の砥粒型コアドリルと比べ、数十倍から百倍以上もの寿命が可能になるため、工具交換作業は大幅に軽減され、効率よく穿孔が行えるばかりでなく、特に多数の孔を穿孔する必要がある場合は、工具の購入費用を大幅に節減できる。
【実施例】
【００３０】  図１、図２、図３、図４、図５、図６を使用して、本願発明に係る砥粒型コアドリルを説明する。
なお、砥粒１０の寸法は一般的にバラツキがあるため、説明文中ではこれらの平均的な値を砥粒寸法ｄ、とする。【００３１】  図３は、本願発明による砥粒型コアドリル１の全体を示す。外観は従来の砥粒型コアドリルと同じで、シャンク部２、ボディ３、穿孔部４から構成される。本願発明による砥粒型コアドリル１を製作するために使用する材料は、一般的な砥粒型コアドリルで使用される材料と同じ、鉄系統の素材でよい。ボディ３の穿孔部４には、工業用ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素など、被穿孔物を切削するのに適した硬質な物質からできた砥粒１０を、電着や溶着などの方法で母材となる穿孔部４に固着し、砥粒固着部９を形成する。【００３２】  図４は砥粒１０を固着した穿孔部４の拡大断面を、図５は砥粒１０を固着する前の穿孔部４の拡大断面を示す。
図５に示すように、穿孔部４にはスリット８を複数個形成する。スリットの形成は、金属系の素材からなるボディ３の穿孔部４に、マシニングセンターなどに取りつけた円板カッターなどで行う。加工後の寸法をそれぞれ、スリット幅Ａ，歯幅Ｂ，スリット深さＣとする。また、ボディ３の外径をＤ、ボディの肉厚をＥとする。
図５では、歯の肉厚はボディ肉厚Ｅと同一として図示したが、用途によっては、歯の先端部ほど歯の肉厚を薄くした形状にしてもよい。【００３３】  スリット８は、スリット幅Ａが砥粒１０を確実に固着するのに必要な幅、具体的には砥粒寸法ｄの１．２−３倍程度になるよう形成される。特に砥粒寸法のバラツキが大きい、つまり小さな寸法の砥粒と大きな寸法の砥粒が高い比率で混ぜられた砥粒を使用する場合は、スリット幅Ａは、平均の砥粒寸法ｄの１．２倍など、小さい方が、後に砥粒１０をスリット８に固着した時の強度が強く、安定するので好ましい。スリット深さＣは穿孔部４の強度を維持できる範囲で大きくてよいが、砥粒寸法ｄの５乃至１０倍が経験的には適当である。【００３４】  なお、砥粒寸法ｄは、原理的には５ｍｍも可能だが、このように大きな砥粒、例えば工業用ダイヤモンドで寸法が５ｍｍの砥粒、は極めて高価であるばかりでなく、母材の鉄鋼などに電着固定する場合、切削時の衝撃にも耐えうる固着強度を確保することが困難で、簡単に母材から逸脱してしまうため、砥粒型コアドリルの材料としては不適当で、もっと細かい、例えば０．３ｍｍとか０．５ｍｍ程度の寸法の砥粒を使うのが実用的である。【００３５】  歯１１の歯幅Ｂは、ボディ外径Ｄが１０ｍｍ程度の場合、１乃至３ｍｍ程度がよい。歯幅Ｂがあまり狭いと、穿孔時の衝撃や振動で歯が変形したり破損したりする。歯１１自体は穿孔に直接寄与しないのだが、ボディ外径Ｄ、砥粒寸法ｄ、スリット幅Ａが同一の時、歯幅Ｂだけ小さくすると、穿孔部に加工されるスリット８の数は多くなる。穿孔部のスリットの数があまり多いと、逆に言うと、穿孔部で穿孔に寄与すべき砥粒があまり多いと、穿孔速度が低下することがあることが経験的に知られているため、歯幅Ｂは小さ過ぎない事が大切である。【００３６】  スリット８を加工後、図４で示すように、スリット８の内部にも砥粒１０が固着するようにしながら、電着、溶着などの方法で穿孔部４に砥粒１０を固着して砥粒固着部９を形成する。【００３７】  次に図１、図２を使って本願発明に係る砥粒型コアドリル１における抜きカス１２の排出について説明する。砥粒型コアドリル１の円筒形のボディ３には、抜きカス排出穴５が設けられている。この抜きカス排出穴５は、穿孔部４の側は貫通し、シャンク部２の側は排出傾斜面６を経て抜きカス排出口７に繋がっている。【００３８】  コンクリートの床や陶磁器の壁などの被穿孔物に穿孔する時は、シャンク部２を、図示していない電動工具やエア工具の工具把持部に装着し、所定の回転数で砥粒型コアドリル１全体を回転させて、被穿孔物に当接する。すると、砥粒型コアドリル１の穿孔部４に固着された砥粒１０によって被穿孔物への穿孔が開始し、被穿孔物を砥粒型コアドリル１が貫通すると、抜きカス１２が抜きカス排出穴５に残る。【００３９】  図６に、穿孔を３回繰り返した後の本願発明に係る砥粒型コアドリル１の正面断面図を示す。穿孔で抜きカス排出穴５に溜まった３個の抜きカス１２は排出傾斜面６により抜きカス排出口７の方向に誘導され、次ぎの、４回目の穿孔によって砥粒型コアドリル１から排出されてゆく。その後、穿孔を繰り返す都度、抜きカス１２は排出傾斜面６の作用に���り継続して抜きカス排出口から排出されてゆく。【００４０】  穿孔を繰り返すと、砥粒型コアドリル１の先端部１３に固着していた砥粒１０は劣化し、穿孔時の衝撃などで、ついには先端部１３から逸脱する。すると、スリット８の中の、逸脱した砥粒の下層に固着していた砥粒が、穿孔を開始し始める。この時、金属でできている歯８は、切削された被穿孔物の粒子や逸脱した砥粒などによって先端部１３で摩耗するため、スリット８の中の砥粒は常に被穿孔物に接触し、安定した穿孔状態を維持することが可能である。【００４１】  以上のように、本願発明の砥粒型コアドリルによれば、スリットの中に固着された砥粒が全て消耗するまで穿孔を行うことができ、穿孔による抜きカスの排出も極めて容易に行えるため、穿孔作業性や寿命は飛躍的に改善される。
【符号の説明】
【００４２】  １    砥粒型コアドリル
２    シャンク部
３    ボディ
４    穿孔部
５    抜きカス排出穴
６    排出傾斜面
７    抜きカス排出口
８    スリット
９    砥粒固着部
１０    砥粒
１１    歯
１２    抜きカス
１３    先端部
Ａ    スリット幅
Ｂ    歯幅
Ｃ    スリット深さ
Ｄ    ボディ外径
ｄ    砥粒寸法
Ｅ    ボディ肉厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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