(57)【要約】【課題】ボーリング後の廃棄物を速やかに排出するボーリング用ドリルを提供する。【解決手段】動力モーターをスクリューシャフト２及びドリルヘッド軸シャフト１に組み合わせ、固定板２１によってこれをフレームに結合させて構成される。動力モーターの中心軸は、直接ドリルヘッド軸シャフト１を伝動する。ドリルヘッド軸シャフト１のドリルヘッド１１の外周位置には数個のドリルの刃１２を有し、ドリルの刃１２の上方には切れ込み状になった導入口１３が形成される。さらに、ドリルヘッド軸シャフト１の外周のスクリューシャフト２は、主動ギア２２及び固定板２１内のプラネットギア２３が組み合わさってかみ合い、２つの回転板２４が結合して一体となる。中心軸３１が回転すると、直接ドリルヘッド軸シャフト１を伝動し、ドリルヘッド軸シャフト１の外周の主動ギア２２が快速で回転する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力モーターをスクリューシャフト及びドリルヘッド軸シャフトに組み合わせ、固定板によってこれをフレームの中に結合させて構成され、
前記動力モーターの中心軸は、直接前記ドリルヘッド軸シャフトを伝動し、
前記ドリルヘッド軸シャフトの外周の位置には、複数のドリルの刃が設置され、前記ドリルの刃の上方には切れ込み状になった導入口が形成され、
前記ドリルヘッド軸シャフトの外周の前記スクリューシャフトは、主動ギアと前記固定板中の複数のプラネットギアとが組み合わされることでかみ合い、さらに、回転板によって結合されて一体となり、
これにより、ボーリングを行なう時、前記動力モーターの前記中心軸の運転時に、直接前記ドリルヘッド軸シャフトを回転させ、同時に、前記ドリルヘッド軸シャフトの外周の前記主動ギアを快速回転させ、ドリルヘッドのドリルのセンターが下に向かってドリルを行なうと、それに伴って、そばの前記ドリルの刃が掘削作業を行うことを特徴とするボーリング用ドリル。
【請求項２】
前記スクリューシャフトの先端において、前記固定板内の前記主動ギアが数個の前記プラネットギアと組み合わさってかみ合った後、さらに、２つの上、下の外側の前記回転板と結合して一体となり、
前記動力モーターの前記中心軸は回転時に直接前記ドリルヘッド軸シャフトを伝動し、それに伴って、前記動力モーターの前記中心軸が、結合パーツ及び前記回転板をも回転させ、さらに、２つの前記回転板内の数個の前記プラネットギアが前記回転板のリングギアに沿って動くことで、前記ドリルヘッド軸シャフトの外周の前記主動ギアが快速で回転し、したがって、前記ドリルヘッド軸シャフトがゆっくりと、前記スクリューシャフトが速く、それぞれ異なる回転速度で回転する状況を形成することを特徴とする請求項１に記載のボーリング用ドリル。
【請求項３】
所定の位置においてボーリングを行なう時、前記スクリューシャフトが前記ドリルヘッドより回転速度が速いことにより、掘削後の廃棄物を前記スクリュー片を介して連続して速やかに穴から排出することを特徴とする請求項１に記載のボーリング用ドリル。
【請求項４】
前記ドリルヘッドがボーリングの現場の状況に応じて異なる材質と交換することが可能であることを特徴とする請求項１に記載のボーリング用ドリル。
【請求項５】
２つの前記回転板の中間において、前記固定板の前記リングギアに沿って動く前記プラネットギアが、現場の状況に応じて異なる歯数の組み合わせによる調整が可能であることを特徴とする請求項１に記載のボーリング用ドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボーリング用ドリルに関し、特に、スクリューシャフト及びドリルヘッドがスピードの異なる回転速度を有するボーリング用ドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、土壌及びその他の工事においてボーリング作業を行なう場合、通常マシンの重力が下に向かうことで、ドリル穴が自動的に下に向かって掘られていく。一般に、ボーリングマシンの最先端のドリルがボーリングを行なうと同時に、ドリルヘッドのそばには溝が設けられていて掘り出された土を排出するのに用いられる。
しかしながら、排出の速度がドリル速度に追いつかず、ドリルヘッドが下に掘り下げれば掘り下げるほど、排出が困難となって、ドリルヘッドが「動かなくなる」という状況が生じ、さらに、土自体が柔らかいため、穴が開けられた時、穴の周りの土は穴に向かって落ち込んでいき、ドリルヘッドが土に「包み込まれる」という状況に陥いり、ドリルヘッドは全く「動かなくなってしまう」。そして、木材、コンクリート、金属等の異なる材質に対して作業を行なう場合でも、掘削後の廃棄物の排出速度がドリル速度に追いつかないことで、ドリルヘッドが深くボーリングするほど排出しにくいという状況が発生する。ドリルヘッドは一方で切削作業を行ない、もう一方で廃棄物と互いに摩擦し合う（排出が間に合わないため）という状況において、常に「動かなくなったり」、ドリルの破損等の状況が生じるという問題が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の課題を解決するため、本発明はボーリング後の廃棄物を連続して速やかに穴から排出することで、各種の現場でスムーズにボーリング作業が行え、且つ、人の手による作業の負担を軽減して、作業を楽にすることが可能なボーリング用ドリルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するため、本発明に係るボーリング用ドリルは、動力モーターユニットをスクリューシャフト及びドリルヘッド軸シャフトに組み合わせ、さらに、固定板によってこれをフレームに結合させて構成される。前記動力モーターの中心軸は、直接ドリルヘッド軸シャフトを伝動する。ドリルヘッド軸シャフトのドリルヘッドの外周位置には数個のドリルの刃を有し、ドリルの刃上方には切れ込み状になった導入口が形成される。さらに、ドリルヘッド軸シャフトの外周のスクリューシャフトは、主動ギア及び固定板内のプラネットギアが組み合わさって、かみ合う。さらに、２つの回転板が結合して一体となる。さらに、動力モーターの中心軸が回転すると、直接ドリルヘッド軸シャフトを伝動して、それに伴い、ドリルヘッド軸シャフトの外周の主動ギアが快速で回転する。ボーリング作業を行なう時、ドリルヘッドのドリルのセンターは正しい位置で下に向かってボーリングを行ない、それに伴ってドリルの刃が掘削作業を行なうことで、各種の現場でスムーズにボーリング操作を行うことができる。さらに、人の手による作業の軽減が可能で、作業が楽に行なえる。
【０００５】
さらに、本発明のボーリング用ドリルは、ドリルヘッド軸シャフトの先端で、固定板内の主動ギアが数個のプラネットギアと組み合わさってかみ合った後、さらに、２つの上、下の外側の回転板と結合して一体となる。そして、動力モーターの中心軸は回転時に直接ドリルヘッド軸シャフトを伝動し、それに伴って、その動力モーターの中心軸が、結合パーツ及び回転板をも回転させる。さらに、２つの回転板内の数個のプラネットギアが回転板のリングギアに沿って動くことで、ドリルヘッド軸シャフトの外周の主動ギアが快速で回転する。したがって、ドリルヘッド軸シャフトがゆっくりと、そして、スクリューシャフトが速く回転するという、異なる回転速度で回転する状況を形成する。
【０００６】
またさらに、本発明のボーリング用ドリルは、所定の位置においてボーリングを行なう時、スクリューシャフトがドリルヘッドより回転速度が速いことにより、掘削後の廃棄物をスクリュー片を介して連続して速やかに穴から排出する。したがって、従来の技術のように、引っかかって動かなくなったり、ドリルヘッド自体が破損したりする状況を回避することが可能であり、ボーリング作業がスムーズ且つ速やかに行え、さらに、人の手による作業の負担が軽減されて、振動の連続による傷害の発生を回避する。
【０００７】
またさらに、本発明のボーリング用ドリルは、ドリルヘッドをボーリングの現場の状況に応じて異なる材質と交換することが可能であり、農地の土壌、土木工事、コンクリート建築、工業鋼板、鉱業ボーリング、地層のボーリング測量操作の実施に運用することができる。
またさらに、本発明のボーリング用ドリルは、その２つの回転板中間において、固定板のリングギアに沿って動くプラネットギアを、現場の状況に応じて異なる歯数の組み合わせにして調整することが可能である。したがって、ドリルヘッド軸シャフト外周の主動ギアが異なる回転速度で快速回転することにより、スムーズなボーリング作業が行える。
【０００８】
（発明の効果）
本発明のボーリング用ドリルは、動力モーターユニットによってスクリューシャフト及びドリルヘッドを操作し、ドリルヘッドがスピードの異なる回転速度を有することで一度でスムーズにボーリング作業を行え、同時に、スクリューシャフトによってボーリング後の廃棄物を連続して速やかに穴から排出することで、各種の現場でスムーズにボーリング作業が行え、且つ、人の手による作業の負担を軽減して、作業を楽にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（一実施形態）
まず、本発明の実施形態について図１、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら説明する。本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルは、動力モーター３を異なる回転速度のスクリューシャフト２及びドリルヘッド軸シャフト１に組み合わせる。固定板２１によってこれをフレーム４の中に結合させ、このフレーム４は使用者が両手で握るのに用いるレバー４１及びリモートスイッチ４２を有する。フレーム４の中に設置される動力モーター３の中心軸３１は、筒カバー３Ａ及び結合パーツ３Ｂを介して直接ドリルヘッド軸シャフト１に連結される。ドリルヘッド軸シャフト１の外周には、スクリューシャフト２が設置され、ドリルヘッド１１とスクリューシャフト２との間のドリルヘッド１１の外周の位置には、複数のドリルの刃１２が設置され、ドリルの刃１２上方には切れ込み状になった導入口１３が形成される。スクリューシャフト２の先端は、固定板２１の中に位置する主動ギア２２とプラネットギア２３とが組み合わされることで、各プラネットギア２３の外周が固定板２１のリングギア２１１と、そして、内側はスクリューシャフト２の上の主動ギア２２と互いにかみ合う。さらに、２つの外側に設置された上、下の回転板２４によって結合されて一体となる。その後、さらに、固定板２１の全体が結合フレーム４Ａによってフレーム４の内に固定される。このように、動力モーター３の中心軸３１の運転時に、筒カバー３Ａと結合パーツ３Ｂとが直接ドリルヘッド軸シャフト１に連結されることにより、直接ドリルヘッド軸シャフト１を回転させる（図４Ａ参照）。この時、動力モーター３の中心軸３１が、結合パーツ３Ｂ及び回転板２４をも動かすことで、２つの回転板２４内の複数のプラネットギア２３が固定板のリングギア２１１に沿って動き（図４Ｂ参照）、同時にドリルヘッド軸シャフト１の外周の主動ギア２２を動かして回転を開始させる。主動ギア２２とプラネットギア２３はいずれも固定板２１のリングギア２１１より歯数が少ないことで、主動ギア２２の下方に位置する一体のスクリューシャフト２が快速に回転する。したがって、ドリルヘッド軸シャフト１がゆっくりと、スクリューシャフト２が速く回転する状況が形成される。
【００１０】
さらに、本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルは、手で持つか、または、補助設備５（図５Ａ及び図５Ｂ参照）を結合させ、土壌Ａのボーリングに使用する時（図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃ参照）、ドリルヘッド軸シャフト１のドリルヘッド１１のドリルのセンター１１１がまず正確な位置で下に向かってボーリングを行う。それに伴ってそばのドリルの刃１２によって掘削作業を行なうことで、ドリルの刃１２による掘削後の径は、ドリルのセンター１１１の円周径より大きくなり、スクリュー片２５の外径もまたドリルの刃１２による掘削後の径より大きくなる。快速回転のスクリュー片２５がドリルヘッド１１の回転速度より速いことで、ドリルヘッド１１のドリルのセンター１１１の導入槽１１２とドリルの刃１２の上方の導入口１３とから、掘削後の廃棄物Ａ１を連続して、速やかに穴Ａ２の外へ排出される。したがって、従来のようにひっかかって動かなくなったり、ドリルヘッド１１自体が破損したりする状況を回避することにより、ボーリング操作がスムーズ、且つ速やかに行える。さらに、人の手による作業の負担が軽減し、振動の連続による障害を防ぎ、楽に作業を完了させることが可能である。
【００１１】
当然、ドリルヘッド１１はボーリングの場所によって異なる材質に変更することが可能である。例えば、土壌Ａ、材木Ｂ（図７参照）、コンクリートＣ（図８参照）、金属等の異なる場所に対応するよって、農地の土壌、土木工事、コンクリート建築、工業鋼板または鉱業のボーリング、地層ボーリング測量（図９参照）の実施に運用できる。さらに、実施する場所の状況に応じて、適当な歯数のプラネットギア２３にすることによる調整が可能で、ドリルヘッド軸シャフト１の外周に位置する主動ギア２２が異なる回転速度で快速に回転することで、さらにスムーズにボーリング作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを示す斜視図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルとフレームを示す分解斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルにフレームを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルの部分断面図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルの部分断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルに補助設備を組み合わせた状態を示す側面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルに補助設備を組み合わせて操作した状態を示す模式図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを操作する状態を示す模式図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを操作する状態を示す模式図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを操作する状態を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを材木に適用した状態を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルをコンクリートに適用した状態を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施形態によるボーリング用ドリルを地層ボーリング測量に使用した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００１３】
１：ドリルヘッド軸シャフト、１１：ドリルヘッド、１１１：ドリルのセンター、１１２：導入槽、１２：ドリルの刃、１３：導入口、２：スクリューシャフト、２１：固定板、２１１：リングギア、２２：主動ギア、２３：プラネットギア、２４：回転板、２５：スクリュー片、３：動力モーター、３１：中心軸、３Ａ：筒カバー、３Ｂ：結合パーツ、４：フレーム、４１：レバー、４２：リモートスイッチ、４Ａ：結合フレーム、５：補助設備、Ａ：土壌、Ａ１：廃棄物、Ａ２：穴、Ｂ：木材、Ｃ：コンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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