(57)【要約】【課題】ドリル加工で発生する屑材料を、確実にドリルの進行方向に向けながら、被加工対象物に内腔を開ける方法および装置を提供する。【解決手段】ドリル加工により被加工対象物に内腔を開ける方法は、ドリルビットを、進行方向に沿って被加工対象物内に進入させることと、ドリルビットに形成された少なくとも１個の開口から、進行方向に沿って直進ガスを噴射し、それにより、内腔が貫穿される際、屑材料をガスにより進行方向に向けることを含んでいる。【選択図】図１
2007516088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル加工により、被加工対象物に内腔を開ける方法であって、
ドリルビットを、進行方向に沿って前記被加工対象物に進入させること、
前記ドリルビットに設けた少なくとも１個の開口から、進行方向に向けて直進ガスを噴射させ、それにより、前記内腔をドリル加工しながら、前記ガスにより、屑材料を進行方向に向けることを含むドリル加工により、被加工対象物に内腔を開ける方法。
【請求項２】
前記ドリルビットの少なくとも１個の切削歯が、前記ビットが前進する時に、前記被加工対象物に開けられた内腔の内径を画定する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記内径より径が小さな内腔を、前記被加工対象物内に設けることと、
前記ドリルビットを前進させている間、屑材料を、前記内腔に沿って、向けること、をさらに含む請求項１記載の方法。
【請求項４】
ほぼ総ての屑材料を、進行方向に向ける請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記方法が、乾式ドリル加工である請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記方法が、少なくとも２種類の材料を、同時にドリル加工する方法を含む請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記被加工対象物が、第１材料で構成された壁と、異なる材料で構成され前記壁に貫設されたパイプとを含み、前記パイプの内腔が、既製の内腔を画定し、前記ドリルビットを、既製の内腔に沿って前進させる請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ドリルの寸法を選択して、排出される屑材料の最大断面が既定の限界値以下の一定の粒子サイズにすることを、さらに含む請求項１記載の方法。
【請求項９】
ドリル加工により、被加工対象物に内腔を開けるためのドリルビットであって、
前記ドリルビットが前記被加工対象物に進入するときに、前記被加工対象物に貫通して内径を有する内腔を開けるように配設された少なくとも１個の切削要素と、
前記ドリルビットの進行方向に向けて直進ガスを噴射して、前記内腔がドリル加工される時に形成された屑材料を進行方向へ向けるための前記ドリルビットに形成された少なくとも１個の開口、とを備えたドリル加工により、被加工対象物に内腔を開けるためのドリルビット。
【請求項１０】
前記被加工対象物内の既存の内腔より内径が大きな内腔で、その内腔に沿って、前記ドリルビットが前進するような内腔を切削するように、前記切削要素が配設されている請求項９記載のドリルビット。
【請求項１１】
前記切削面を具備したドリルチップと、前記ドリルチップをドリル装置に接続する軸部とを、さらに備える請求項９または１０記載のドリルビット。
【請求項１２】
前記被加工対象物内に予め形成された内腔の内径に適合する外径を有し、前記ドリルビットの本体部から延びているパイロットチップを、さらに備えてなる請求項９記載のドリルビット。
【請求項１３】
前記パイロットチップが、前記ドリルビットの本体部の前端部領域に配設されている請求項１２記載のドリルビット。
【請求項１４】
前記ドリルビットの本体部の前方領域に配設された少なくとも１個の切粉破砕チップを、さらに含む請求項９〜１３のいずれかに記載のドリルビット。
【請求項１５】
前記ドリルビットの後部から、前記少なくとも１個の開口へガスを流す通路を供給するため、前記ドリルビット内部に、縦方向に貫設された少なくとも１個の空気通路を、さらに備えてなる請求項９〜１４のいずれかに記載のドリルビット。
【請求項１６】
前記軸部が円筒形外殻本体部を備えており、かつ、前記円筒形外殻の内部領域から、前記円筒形外殻の外径と、前記ドリル加工された内腔の内径との間に形成された外部領域へ、ガスを流す通路を形成するための少なくとも１個の別の開口が、円筒形外殻本体部に設けられている請求項１１記載のドリルビット。
【請求項１７】
前記ドリルチップの後部または前記軸部の前方領域の少なくとも１つに配設され、前記チップと軸部を確実に接続するための接続手段を、さらに含む請求項１１記載のドリルビット。
【請求項１８】
ドリル加工により、被加工対象物に内腔を開けるように配設されたドリルビットと一緒に使用するためのドリルであって、
駆動された時に、回転するようになっているローター軸と、
前記軸を駆動するようになっているモータと、
前記ドリルビットを前記ローター軸に接続するための接続手段と、
加圧ガス源から加圧ガスを受け入れるようになっているガスインレットと、
ガスを、前記インレットから前記ドリルビットへ噴射するようになっており、前記ドリルビットが前記内腔を開けている時に、直進ガス流を進行方向に向けて供給するガス方向付与手段とを備えているドリル加工により、被加工対象物に内腔を開けるようになっているドリルビットと一緒に使用するためのドリル。
【請求項１９】
添付図面を参照して明細書に記載した方法。
【請求項２０】
添付図面を参照して明細書に記載したように構成され、かつ、配設されている装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドリル加工により被加工対象物に穴を開ける方法および装置に関する。特に、本発明は、ドリル加工で発生する屑材料を、確実にドリルの進行方向に向けながら、被加工対象物に内腔をドリル加工する方法および装置に関する。しかし、それらに限定するものではない。
【背景技術】
【０００２】
従来、多くのドリル加工技術および装置が知られている。通常、モータを具備した駆動ユニットを使用して、ドリルビットを高速で回転させている。ドリルビットは、切削チップを具備しており、ドリルが、被加工対象物に押し当てられると、切削チップが、被加工対象物を切削するようになっている。
【０００３】
ドリルビットには、旋条、または他の溝が切られていて、切削屑をはじき出すようになっている。この切削屑は、ドリルビットのチップの先端が、被加工対象物と噛み合う箇所、即ち、切削面から離れて、穴の後ろへ排除される切削屑として知られている。
【０００４】
このような、ドリル加工には、多くの問題がある。問題点の一つは、特に硬質材料で製造された被加工対象物にドリル加工するときに、大量の熱が発生することである。従って、液体冷却材を使用して、ドリル加工を潤滑し、加熱を防止している。液体冷却材の使用に伴う問題点は、液体冷却材自体が、危険要因となるので、液体冷却材を除去する工程を付加しなければならないことである。
【０００５】
従来のドリル加工に伴う他の問題点は、被加工対象物をドリル加工して、穴を開ける際に、被加工対象物が、異なる物性を有する複数の材料を含んでいるときに発生する。たとえば、パイプが貫設されているコンクリート壁を、ドリル加工する場合、金属製パイプとコンクリートの両方をドリル加工することが難しくなる。
【０００６】
このことは、たとえば、数メートルというような、幅が大きな壁をドリル加工するときに、特に言えることである。このような場合、ドリルビットを壁に押し当てて、貫通させるのに必要な力が抑制され、また、ドリルビットが金属パイプにひっかかって、ドリル加工が困難になるか、或いはこの両方が同時に起こることがある。
【０００７】
また、ある種の危険区域に近い壁に、ドリル加工により穴を開ける場合に、危険区域に特有の問題が多数ある。たとえば、原子力産業では、ルーム、即ち、隔室を使用し、その中で、放射性廃棄物を処理したり、或いは放射性廃棄物が発生したりすることがある。
【０００８】
このような環境では、このルームは、厚い壁で形成されている。この壁に割れ目が発生すると、放射性物質または他の危険物質が、隔室から隣接区域に漏洩する恐れがある。このような事故は避けなければならない。
【０００９】
このような環境下で、穴を空けて、危険な恐れがある領域へ接近する場合、屑材料が、隔室から隣接領域へ移動しないようにしなければならない。また、ドリル加工で発生した屑材料や、危険物質と接触した恐れがあるドリルチップを含む汚染物質は、総て、危険領域内で採集した後、ドリルがある「安全」領域に戻さずに、安全に除去しなければならない。このような環境下では、従来のドリル装置と方法は、満足しうるものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
発明が解決しようとする課題は、ドリル加工で発生する屑材料を、確実にドリルの進行方向に向けながら、被加工対象物に内腔を開ける方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明が提供する、ドリル加工により被加工対象物に内腔を開ける方法は、
ドリルビットを、進行方向に沿って被加工対象物に進入させること、
前記ドリルビットに設けた少なくとも１個の開口から、進行方向に向けて直進ガスを噴射し、それにより、前記内腔をドリル加工しながら、前記ガスにより、屑材料を進行方向に向けること、を含んでいる。
【００１２】
さらに、本発明が提供する、ドリル加工により被加工対象物に内腔を開けるためのドリルビットは、
ドリルビットが被加工対象物に進入するときに、前記被加工対象物に貫通して内径を有する内腔を切削するようになっている少なくとも１個の切削要素と、
噴射させるべき直進ガスを、前記ドリルビットの進行方向に向けて噴射して、前記内腔がドリル加工される時に形成された屑材料を、進行方向へ向けるための前記ドリルビットに形成された少なくとも１個の開口とを備えている。
【００１３】
さらに、本発明が提供する、被加工対象物に内腔を開けるようになっているドリルビットと一緒に使用するためのドリルは、
駆動される時に、回転するようになっているローター軸と、
前記軸を駆動するようになっているモータと、
前記ドリルビットを前記ローター軸に接続するための接続手段と、
加圧ガス源からの加圧ガスを受け容れるようになっているガスインレットと、
ガスをインレットから前記ドリルビットへ噴射するようになっていて、
前記ドリルビットが前記内腔を開ける時に、直進ガス流を進行方向に向けて供給するガス方向付与手段とを備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、直進ガスを冷却剤として使用することにより、被加工対象物に、穴、より正確には、内腔をドリル加工することができる。このことにより、液体冷却剤を使用することによって発生する不利益を軽減することができる。
【００１５】
さらに、ドリル加工の間、ドリルビットの進行方向にガスを噴射することにより、ドリルチップが、被加工対象物に進入する時に形成された屑材料を、ドリルビットの進入点から離して、進行線に沿って、被加工対象物の別の側面の領域に向けることができる。
【００１６】
本発明により、被加工対象物の中に、予め配管工事がされている場合、ドリル加工をして、パイプ材を取り除き、被加工対象物を貫通する内腔の直径を拡げることができる。このことにより、被加工対象物に、別のパイプか、或いは別の部材を、貫通して入れることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、実施例および添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
図において、同じ符号は、同じ部品を示している。
【００１９】
図１は、ドリル加工により、内腔を有する厚い壁１１を貫通して、内腔１０をドリル加工する方法を示している。内腔には、既設パイプが、壁１１を貫通して配管されている。この内腔は、予め被加工対象物を貫通して、ドリル加工された穴である。
【００２０】
ドリル１２は、ドリルビット１３を矢印Ａの方向に駆動するようになっている。ドリルビットが、被加工対象物１１内に進入するにつれて、被加工対象物を貫通して内腔が開けられる。ドリル１２は、ポストのフレームワーク１４で支持されている。
【００２１】
ポストのフレームワーク１４は、ルーム１６の床１５に固定してもよい。フレームワークの支持体も、ルームの他の箇所、たとえば、天井１７または壁面１８に、それぞれ固定用締結装置で固定することができる。
【００２２】
図１のドリル装置を上から見た図２に示すように、支持体は、さらに、横部材２０を備えている。横部材２０は、ポスト１４と連結ビーム２１を連結して、フレームワークを壁１８に固定している。側板のフレームワーク１４と、横部材２０とビーム２１により、堅固な支持体が形成されており、駆動ビーム２２を支持している。ドリル１２は、駆動ビーム２２に沿って前進するようになっている。
【００２３】
このようなフレームワークは、特に長い内腔１０を形成する場合、または精密なドリル加工が必要な場合に有利である。長さが僅か数センチメートルの内腔をドリル加工する場合、または高精密加工が必要でない場合は、オペレータがドリルと適切なドリルビットを、手で保持することができる。この場合には、支持体構造物は必要ない。他の支持体構造物を使用してもよい。
【００２４】
油圧システム２３が、ドリル１２を駆動する。無論、他の動力源を使用してもよい。圧縮空気供給源２４を使用して、ガスをドリルへ供給する。このガスを、冷却剤として使用してもよく、または、メカニズムとして使用して、ドリル加工の間に形成された屑材料を、ドリルビット１３がターゲト１１を貫通して駆動される際に、進行方向Ａに沿って向ける。また、このガスは、両方の目的にも役立つ。ガスは、空気でもよい。
【００２５】
図３は、直立ポスト１４とビーム、より詳細には、ドリル１２と、ドリルビット１３と一緒に形成したフレームワークを示している。ドリル１２は、ドリルの本体３１を保持している滑動支持体３０を備えている。滑動支持体３０は、ビーム２２に沿って左右に駆動されるようになっている。それによって、ドリルが前進するので、ドリルビット１３が、被加工対象物１１に押し当てられる。
【００２６】
ドリルの進行の制御は、オペレータが、別の部屋から種々のセンサまたはカメラにより、進行状態をモニターしながら、遠隔操作によって行う。
【００２７】
ドリルビット１３は、接続部材３２でドリルの本体に接続されていて、ドリルのモータが作動するとき、ドリルビット１３が、高速（または、実際には選択された速度）で駆動されるようになっている。圧縮空気３３が、冷却剤または直進ガスとして作用するガス流を供給する。直進ガスが、ドリルの本体３１と接続部材３２の中を貫流して、ドリルビット１３の長手方向に下って行くが、このことに関しては、後述する。
【００２８】
さらに、正確なドリル加工が必要な場合、支持体３４と３５が、ドリルビットを、希望する方向に確実に前進させる。
【００２９】
図４は、ドリル１２とフレームワークの背面を示している。また、内部に、予めパイプが貫設されている被加工対象物１１の一部も示してある。図４には、これらのパイプの端部穴４０が、２つの柱の食い違い構造で示してある。
【００３０】
操作中、ドリル１２は、ビーム２２に沿って前方へ進行して、パイプ内に進入する。最初に、被加工対象物穴４１（図示していない）として指定された穴４０の一つを選択する。次いで、直立ポスト１４に形成された調整ランナー４２により、ビーム２２を昇降させて、ビーム２２の位置を調整する。同じように、ビーム２２を、ビーム４３に沿って水平方向に滑動させて、希望する位置に到達させて、ビーム２２の位置を調整する。一旦、正確に一直線にすると、総ての調整が、確実に行われる。
【００３１】
ドリル加工に高精度が要求される場合、目視または公知のレーザー案内システムにより、ドリルビットの作用角度を注意深く設定する。ドリル加工にそれほどの精度が要求されない場合は、上述したように、フレームワークを、固定釘４４で床に強固に固定する必要はなく、総てのフレームワークが不要となる。ドリル装置の往復台を固定して、確実に搭載すると、ドリル加工による反応負荷が吸収される。
【００３２】
図５は、本発明の実施例を使用している特定の状況を示している。しかしながら、本発明は、このような環境下での使用に限定されない。図５に示すように、第１ル−ム１６は、別のルーム５０に隣接して設置されている。ルーム５０は、危険な環境で、放射性物質または生物的危険物質を含んでいる。従って、領域５０は、厳密に制限された状態で、制御され、かつ、操作されている。ヒトが領域５０へ接近することは阻止されている。
【００３３】
このような領域５０の多くは、たとえば、ガラス固化領域である。ガラス固化領域では、放射性物質を、AVM（マルクールのガラス固化工場）法に従って処理する。
【００３４】
このような環境下では、接近するには、領域５０へ液体流を流入させる必要がある。このような液体流は、水でもよく、安全壁５２の内部に貫設された既設のパイプ５１によって供給される。パイプ５２は、ルーム１６内に延びた端部５３を備えている。パイプが破損したり、あるいは、後になって直径が大きなパイプが必要になった場合、パイプを交換しなければならない。
【００３５】
あるいは、接近するには、チャンバ５０内に部品を入れることが必要になる場合がある。このような場合、ドリル加工で開けた穴を通して、これらの部品を入れ、その後この穴を塞いでいる。本発明は、これを行う方法に関するものである。
【００３６】
上述した危険な環境では、パイプ５１を除去／交換している間に、領域５０内に存在する物質が、Ｂの方向へ飛散しないようにすることが必要である。その理由は、危険領域５０から漏洩した汚染物質が区画１６に達すると、その領域内のオペレータにとって有害または生命にかかわるからである。
【００３７】
そのため、パイプ５１をドリル加工する際に出た屑材料、および汚染物質と接触したドリルおよびドリルビットの要素を含んでいる屑材料は、それがどのようなものであっても、ドリル加工後、領域５０内に残留させなければならない。
【００３８】
ドリル加工により、壁５２を貫通して新たに内腔を開け、既設のパイプを取り除く場合、屑材料５４は、チャンバ５０の床に採集される。この屑材料５４は、公知の装置により、チャンバ５０内に採集され、当業者に周知の安全な方法により除去される。
【００３９】
図６は、本発明の実施例で使用するドリルビット１３を示している。このドリルビットは、ドリルチップ６０を備えている。ドリルチップ６０は、本体部６１とパイロットチップ６２を具備している。ドリルチップ６０は、連結具６４を介して軸前部６３に接続している。連結具６４は、ネジ、またはスナップ嵌めコネクタでよい。
【００４０】
軸後部６５は、コネクタ６６を介して、軸前部６３と接続されている。軸６５の後端部は、コネクタ３２に接続されている。コネクタ３２は、ドリルビット１３を、ドリル本体に接続している。ドリルが作動すると、ドリルの駆動軸（図示していない）が回転し、ドリルビット１３が、この軸と結合し、一緒に回転する。ドリルビットの回転は、ドリル加工の間、緩速、または急速に調整される。
【００４１】
軸後部６５と軸前部６３は、それぞれ、内部がおおむね中空の硬材の円筒形外殻で製造されている。従って、直進ガスは、インレット３３に導入され、ダクトを経て軸１３に向かう。コネクタ６６は、コネクタ６６に貫設されたダクトを備えている。このダクトは、軸の後部から前部へ空気を流すことができる。
【００４２】
空気は、軸の中を流れて、ドリルビット本体６１に形成され、前方に延びている穴から出る。このことについては、図７および８を参照して、後述する。穴は、軸１３の前方に形成してもよい。
【００４３】
これらの穴６７（その一つは、図６に示してある）は、半径方向外側に向けて形成されるか、または前方に向けて拡開した状態で形成され、そこから噴射された空気が、ドリルビットの前進方向を向く運動方向に向くようになっている。
【００４４】
ドリルビット本体またはパイロトチップ６２から噴射された空気は、ドリルビットが前進し、かつ被加工対象物内に内腔が形成されているとき、ドリルビットの切削歯で切削された屑材料を、前方に移動させる。
【００４５】
穴６７から噴射された空気は、軸６３の外面と、ドリルビットの切削歯により被加工対象物内に形成された内腔の内面との間の空隙を経て、前方に向けられる。
【００４６】
これらの加工工程は、両者とも、屑材料であれば、どのような屑材料でも、前方に移動させることができる。従って、危険物質を貯留しておく領域に導入することができる。危険物質が、後方に動いて領域１６に入ることはないので、領域１６は清浄に維持される。
【００４７】
図７は、ドリルチップ６０を示している。ドリルチップは、パイロットチップ６２と本体６１を備えている。パイロットチップ６２は、本体６１から前方に延びており、狭いネック部７０を具備している。ネック部７０は、円錐形のネック部７０内で、外側に拡がっており、パイロットチップ本体７２に接続されている。
【００４８】
パイロットチップ本体７２の外径は、内腔を形成するべきパイプの内径と適合するようになっている。ドリルチップ６０が、パイプに沿って前進するにつれて、パイロットチップ６２、特に、パイロットチップ本体７２が、パイプの内側に沿って滑動し、ドリルブビットは前進する。パイロットチップの本体７２は、前方に延び、面取り部分７３を備えている。この前方に延びた面取り部分７３は、パイロットチップがパイプに沿って進入するのを助け、進入障害を防止する。
【００４９】
パイロットチップのネック部７０は、ネジまたは他の接続手段により、本体６１に接続されているか、あるいは、より好ましくは、ドリルチップの残りの部分と一緒に一体成形される。焼き入れした切削歯７４が設けられており、ドリルチップが、被加工対象物内に進入する際に、切削加工が始まるようになっている。
【００５０】
ドリルチップの本体６１は、切削歯７５と７６を備えている。切削歯７５、７６の半径方向の最外側に延びた歯は、縦軸Ｚから最大に延びており、ドリルビットが前進する際に、被加工対象物に貫通して形成される内腔の内径を画定している。
【００５１】
切粉破砕機能付きドリルチップを使用することができる。切粉破砕機能付きドリルチップとは、切削歯から僅か後方に、水平方向に加工された溝を有するドリルチップである。これを使用することにより、被加工対象物から切出された切削屑が、溝と接触する時に、破砕されるのを助長する。
【００５２】
切削屑の粒子サイズ、即ち、形成された切削屑の粒子の最大断面は、切削歯と、ドリルチップに形成された溝との間の距離を選択することにより調整される。
【００５３】
切削歯から僅か後方に、水平方向に加工された溝を有する焼き入れしたドリル歯７５によって、ドリルビット６０の切粉破砕性能が決定される。切粉破砕性能により、ドリル加工で出た切削屑の粒子サイズは、あらかじめ一定に決定される。
【００５４】
ドリルチップ６０の本体６１のほぼ全体が、点線７７で示すように中空である。点線７７が、中空領域の範囲を画定している。これにより、空気流は、ドリルビット１３の軸部の内部を、ドリルチップ６０に流れ、ドリルチップの前部に形成した開口から排出される。
【００５５】
これらの開口７８により、ドリルビットに沿う空気流が、前方に拡散するような運動でガスを配出し、歯７５，７６，および７７によって被加工対象物から切削加工された屑材料を、確実に前方に向ける。パイロットチップ６２は、完全な円筒形ではない。
【００５６】
パイロット本体は、取り外せるようになっている。それにより、パイロットチップが、パイプの中を下降する時に、パイロットチップの進行が妨害されないようにし、さらに、直進ガスの進行が妨害されるのを防いでいる。無論、パイロットチップは、完全なままであり、空気流の進行に障害はない。
【００５７】
図８は、別のドリルチップを示している。パイロットチップの外半径は、図７に示したものより大きい。このようにドリルチップを改良することにより、ドリルチップを改良して、予め被加工対象物内に配管されている種々の直径のパイプに使用することができる。
【００５８】
図９は、軸６３に接続したドリルチップ６０を、密閉ハウジング９０内に押し込み、次いで、被加工対象物１１の方向に前進させる要領を示している。パイプ５１が、被加工対象物１１に貫設されており、被加工対象物の一部となっている。密閉キャップ９１として形成されたシールの一部が、被加工対象物１１の正面にボルト止めされている。
【００５９】
ある種の環境では、このようなシールは、予め定位置に取り付けてある。また、密閉キャップを、被加工対象物の表面にボルトで止めてもよい。本発明の実施例を、危険物質が無く、従って、密閉して、汚染された空気や屑が、安全区域に侵入するを防止する必要がないような環境に適用する場合、密閉ハウジング９０と密閉キャップ９１は、必要ではない。
【００６０】
密閉ハウジング９０は、前方に位置決めリング９２を具備している。このリング９２は、リング９２をキャップ９１内に差し込む時に、密閉ハウジングを位置決めする。さらに、Ｏ−リング９３でもよいシールを取り付けて、密閉キャップ９１を密閉する。位置決めピン９５により、密閉ハウジングが、密閉キャップに対して、最終的な位置になるまで、正確かつ確実に位置決めされる。
【００６１】
さらに、シール９６を取り付けて、密閉ハウジング９０とドリルビットの円筒形軸の外表面をシールする。このようにして、図１０に示すように、密閉ハウジングを、密閉キャップ９１内で位置決めし、その後、確実にロックすると、ドリルビット１３を、前方（図１０で左から右）に滑動することにより前進させることができ、ドリルビット１３が進行するにつれて、被加工対象物を切削加工することがきる。
【００６２】
ドリルビットが前進するとき、密閉ワッシャ９６、または他の密閉部材によって、シールは維持される。このようにして、ドリル管の外側と、軸１３の延長管が、密閉ハウジング内を貫入して、ドリル加工されるべき穴に進入していく。
【００６３】
密閉ハウジングは、空気連結部９７を備えている。空気連結部９７は、ドリルビット１３の軸管と、ドリル加工で開ける穴との間の空隙に、圧縮空気を供給する。圧縮空気は、ドリルチップの方向に向かって流れ、ドリルチップの本体に形成された穴７８と、パイロットチップの切り欠き（孔）により、パイプ５１の内腔によって形成された穴の中を貫流していく。
【００６４】
この直進ガスは、ドリルビット１３の中を沿って流れる直進ガスと一緒に使用しても、あるいはドリルビット１３の中を沿って流れる直進ガスに代えてもよい。
【００６５】
従って、本発明は、内部に予めパイプが貫設されている被加工対象物に、内腔を開ける方法を提供するものである。ドリル１２は、支持体に搭載され、ドリルチップを具備した縦型のドリルビットが、ドリルチャックで保持されている。このドリルは、一直線に配列されて、レーザ案内システムまたはオペレータの熟練した目視によって、パイプに沿って被加工対象物に内腔を開ける。
【００６６】
密閉ハウジングを、ドリルチップに連結し、次いで、密閉ハウジングに連結する箇所を、被加工対象物の表面に位置決めする。これは、従来の密閉キャップでもよいし、あるいは被加工対象物の壁にボルトで止めてもよい。その後、ドリルビットを、ゆっくりと前進させて、密閉ハウジングを、相手の密閉キャップ内に密嵌させ、次いで、固定ピンまたはボルトで固定する。この時点で、ドリルビットのドリルチップの先端のパイロットチップは、既設のパイプの内腔内にあって、その端部に位置している。
【００６７】
次いで、ドリルビットを、ドリル１２で駆動させ、ドリルビットを前進させる。ドリルビットが前進するにつれて、ドリルビットに設けた歯が、既設のパイプと、パイプを取り囲む被加工対象物１１の材料の両方に、穴を切削する。この時、パイプと被加工対象物の材料が除去され、被加工対象物に、より大きな穴が開けられる。新たに開けた穴の内径は、ドリルビットの切削歯の外径によって決定される。
【００６８】
ドリルビットが前進する時、直進ガスを噴射して、パイプや被加工対象物を切削して発生した屑材料を、ドリルビットの進行方向に沿って、吹き飛ばす（この方向は、図９および図１０で、左から右の方向である）。
【００６９】
直進ガスは、密閉ハウジング自体で噴射しても、あるいは中空のドリルビットの沿って噴射させてもよい。これらを組合せてもよい。直進ガスを密閉ハウジングだけで噴射する場合は、ドリルの軸を中空にする必要はない。同じように、密閉ハウジングを介して空気を供給しない場合には、ハウジングを適当に改良してもよい。
【００７０】
直進ガスを使用することにより、ほぼ総ての屑材料を、切削領域から離れた既設のパイプの内腔に沿って、吹き飛ばすことができ、さらに、切削領域から離れたパイプの端部の別のチャンバ内に吹き入れることができる。このガスを使用して、切削領域を冷却するこができるので、液体冷却剤が不要になる。
【００７１】
液体冷却剤、たとえば、水は、ドリル加工に幾つかの問題を引き起こす。すなわち、液体冷却剤を使用すると、作業員が足を滑らすという危険性がある。あるいは、液体冷却剤を危険環境で使用すると、液体冷却剤自体が、汚染される。
【００７２】
放射性または生物学的汚染物質で汚染された液体を除去して清浄にすることは、複雑で、コストがかかる。一方、空気、または他のガスは、非常に簡単に濾過することができる。
【００７３】
被加工対象物の全体を貫通して穴を開けると、ドリルビットが汚染領域５０の内部に入る恐れがある。この場合、ドリルチップとドリルビット軸６３の前部自体が、汚染される。
【００７４】
この理由のために、ドリルを後進させて、ドリルビットを内腔から引き抜き、コネクタ６６を分離する。次いで、ドリルビット軸の前部とドリルビットのドリルチップを、前方へ押して、汚染室に残し、廃棄される屑とし、危険チャンバ内で所定の方法および装置で除去する。
【００７５】
前述の実施例は、危険環境内での使用に限定したものであるが、本発明は、このような危険環境での使用に限定されない。
【００７６】
また前述の説明は、特定の例だけに関して詳細に記載したが、本発明は、このような特定の例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】ドリル装置の説明図。
【図２】ドリル装置の平面図。
【図３】ドリルおよび支持機構の説明図。
【図４】ドリル、支持機構、および被加工対象物の説明図。
【図５】隔室、および隣接する安全領域の説明図。
【図６】ドリルビットの説明図。
【図７】ドリルチップの説明図。
【図８】別のドリルチップの説明図。
【図９】ドリルチップが被加工対象物へ接近するのを説明する説明図。
【図１０】ドリル加工する直前のドリルチップとターゲトの位置を説明する説明図。
【符号の説明】
【００７８】
１０  内腔
１１  壁
１２  ドリル
１３  ドリルビット
１４  フレームワーク
１５  床
１６  ルーム
１７  天井１７
１８  壁面
２０  横部材
２１  連結ビーム
２２  駆動ビーム
２３  油圧システム
２４  圧縮空気供給源
３０  滑動支持体
３１  ドリル本体
３２  接続部材
３３  インレット
３４  支持体
３５  支持体
４０  パイプの端部穴
４１  被加工対象物穴
４２  調整ランナー
４３  ビーム
４４  固定釘
５０  ルーム
５１  パイプ
５２  パイプ
５３  端部
５４  屑材料
６０  ドリルチップ
６１  本体
６２  パイロットチップ
６３  軸前部
６４  連結具
６５  軸後部
６６  コネクタ
６７  穴
７０  ネック部
７２  パイロットチップ本体
７３  面取り部分
７４  切削歯
７５  切削歯
７６  切削歯
７７  点線
７８  開口
９０  密閉ハウジング
９１  密閉キャップ
９２  位置決めリング
９３  Ｏ−リング
９５  位置決めピン
９６  シール
９７  空気連結部
Ａ    進行方向
Ｚ    縦軸
【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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【国際調査報告】
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