(57)【要約】【課題】ビット本体の先端に接合されたダイヤモンドチップの欠けなどの破損の恐れが少なく、特に鉄板の穿孔加工に適したビットを提供することを課題とする。【解決手段】ビット１は、円筒状のビット本体３と、ビット本体３の先端に所定のクリアランスＣを保って離間した状態で接合された複数のチップ２と、ビット本体３の後端に設けられ、ビット１を高速回転させるためのコアドリルと連結され、ビット本体３のビット半径に対して縮径した略円筒状の連結伝達部４とから主に構成されている。チップ２は、隣合うチップ２とのクリアランスＣが２．０ｍｍ以下になるように接合されている。さらに、チップ２の外側面５には、に一つの溝部７ａが設けられ、内側面には二つの溝部が設けられており、穿孔加工時の摩耗を平均化することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のビット本体の先端に複数のダイヤモンドチップが円周方向に沿って所定のクリアランスを保って互いに離間して接合されたビットにおいて、
前記ダイヤモンドチップの前記クリアランスが、
０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲にあることを特徴とするビット。
【請求項２】
前記ダイヤモンドチップは、
外側面及び内側面の少なくともいずれか一方に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のビット。
【請求項３】
前記クリアランスは、
前記ダイヤモンドチップの前記外側面側に対して前記内側面側が狭く形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビットに関するものであり、特に、建築現場などにおいてコンクリート及び鉄板を穿孔加工するために用いられるビットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建築物の作業現場などにおいて、コンクリートの床面や壁面を穿孔し、電気用配線、上下水道管、及びガス管などを室内に導入するためのパイプ用のパイプ孔を設けて隣接した部屋同士及び上下階を連通させることがある。このとき、コンクリート等の穿孔加工するための工具として、略円筒状を呈するビットが多く用いられている。係るビットは、超硬の人工ダイヤモンドの微粒子（ダイヤモンド砥石）を焼結によって少なくとも表面に固着させたダイヤモンドチップ（或いは、切削チップなどとも呼ばれる）がビット先端にロウ付けなどによって接合され、ビットを高速で回転させることにより、先端のダイヤモンドチップで穿孔対象となるコンクリートを切削するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−１７６９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ビットは、前述したように円筒状のビット本体の先端にロウ付けなどによって接合されたダイヤモンドチップを有した構造であり、一般に各々のダイヤモンドチップの間隔（クリアランス）は、比較的大きく形成されているものが多かった。係るクリアランスは、コンクリートなどの穿孔加工時において、切削されたコンクリート粉や屑が、ダイヤモンドチップ間などに充填し、目詰まりを起こして安定した穿孔作業ができないようになる状態を回避するために設けられていた。具体的に説明すると、回転したダイヤモンドチップによって切削されたコンクリート粉は、例えば、クリアランスを介してビット本体の内部や或いは外部方向に導いて排出することができた。
【０００５】
ところが、穿孔対象となるコンクリートは、コンクリート強度をさらに補強するために、内部に鉄筋などを埋設した鉄筋コンクリートなどが多く利用されていた。さらに、建築物の床面下には、キーストーン（要石）として、波形状を呈する鉄板が敷設されていることがあった。そのため、上述のビットを用いて、係る鉄筋コンクリートやキーストーンを穿孔加工する場合、ビット先端のダイヤモンドチップは鉄筋やキーストーンの部分をコンクリートとともに穿孔加工する必要があった。
【０００６】
ここで、鉄材はコンクリートよりも高い硬度を有しており、コンクリートを穿孔加工する場合に比べ、切削作業に多くの力を要したり、作業時間が多くかかるなど作業に困難性を多く伴ったり、ビットを回転駆動させるコアドリルのモータに大きな負荷がかかることがあった。
【０００７】
さらに、隣合うダイヤモンドチップのクリアランスが大きく採られているため、特にキーストーンなどの波形の鉄板に対して穿孔する場合、鉄板の一部がクリアランスに挿入される可能性が高くなり、高速回転中のダイヤモンドチップが引っ掛かることがあった。その結果、ビットの高速回転運動を阻害し、安定した穿孔加工が行えないことがあった。また、この場合、ダイヤモンドチップには、大きな負荷がかかるため、ビット本体にロウ付けして接合されたダイヤモンドチップがビット本体から外れて飛散したり、或いは欠けたりすることがあった。そのため、穿孔加工を行う作業者は、鉄筋コンクリートや鉄板などを容易に穿孔加工することが可能なビットを望む声が多かった。
【０００８】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、ビット本体の先端に接合されたダイヤモンドチップの欠けなどの破損の恐れが少なく、特に鉄板の穿孔加工に適したビットの提供を課題とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明にかかるビットは、円筒状のビット本体の先端に複数のダイヤモンドチップが円周方向に沿って所定のクリアランスを保って互いに離間して接合されたビットにおいて、前記ダイヤモンドチップの前記クリアランスが、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲にあるものである。
【００１０】
したがって、請求項１の発明のビットによれば、互いに隣合うダイヤモンドチップのクリアランスが０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲になるようにそれぞれのダイヤモンドチップが接合されている。これにより、ビットを高速回転させて鉄筋コンクリートなどの被穿孔物に穿孔加工を行う際に、該クリアランスに鉄筋や鉄板などの鉄材の一部が挿入される可能性が低くなり、ダイヤモンドチップが鉄材に引っ掛かることが少なくなる。これにより、ビットの高速回転を阻害することなく、安定した穿孔加工作業が行えるようになる。加えて、鉄材がビットに引っ掛かることによって与えられるダイヤモンドチップへの負荷が軽減されるため、接合されたダイヤモンドチップが折れたり、欠けるなどの破損する恐れが少なくなる。
【００１１】
なお、ダイヤモンドチップのクリアランスが０．５ｍｍよりも狭い場合、ビットによって削られたコンクリートや鉄材の切粉（或いは切屑）が、クリアランスに挟まって目詰まりを生じる可能性がある。これにより、切粉等がビット本体の内側或いは外側に適切に排出されることができなくなり、穿孔加工の作用を連続的、かつ安定した条件で行うことが難しくなることがある。一方、クリアランスを３．０ｍｍよりも広くした場合、前述の鉄筋等がクリアランスに挿入される可能性が高くなり、高速で回転しているビットの運動を阻害し、ダイヤモンドチップが破損する確率が高くなる。なお、このクリアランスは、１．０ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲で設定されることがさらに好ましく、この範囲に設定することにより、上述したクリアランスが狭い場合、及び広い場合のそれぞれの不具合を解決することが行える。
【００１２】
請求項２の発明にかかるビットは、請求項１に記載のビットにおいて、前記クリアランスは、前記ダイヤモンドチップは、外側面及び内側面の少なくともいずれか一方に凹部が形成されているものである。
【００１３】
したがって、請求項２の発明のビットによれば、請求項１の発明のビットの作用に加え、ダイヤモンドチップの外側面及び内側面に凹部が形成されている。これにより、コンクリート等に穿孔する際に、ダイヤモンドチップの摩耗を平均化させることが可能となる。
【００１４】
請求項３の発明にかかるビットは、請求項１または請求項２に記載のビットにおいて、前記クリアランスは、前記ダイヤモンドチップの前記外側面側に対して前記内側面側が狭く形成されているものである。
【００１５】
したがって、請求項３の発明のビットによれば、請求項１または請求項２の発明のビットの作用に加え、ビット本体に接合されたダイヤモンドチップのクリアランスが、ダイヤモンドチップの外側面と内側面とで異なり、外側面よりも内側面が狭くなるように形成されている。ここで、前述したようにビットによる穿孔時において、隣合うダイヤモンドチップとのクリアランスを狭く設定し過ぎると、切粉がクリアランスに挟まりやすくなる。このとき、ダイヤモンドチップの内側面と外側面とのクリアランスが同幅に設定されると、穿孔の際に発生する切粉などがビット本体の外側或いは内側に容易に排出されず、クリアランスで目詰まりを生じやすい。
【００１６】
そこで、外側面のクリアランスを内側面よりも広くした状態でダイヤモンドチップをそれぞれ接合すると、換言すれば円周方向に向かって拡径した状態でクリアランスを設けることにより、ビットの高速回転によって生じる遠心力を利用してビット本体の外側に切粉などを排出することが行える。その結果、ダイヤモンドチップの間のクリアランスに切粉による目詰まりを発生させないで安定した穿孔加工を行うことが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態であるビット１について図１乃至図３に基づいて説明する。図１は本実施形態のビット１の構成を示す正面図であり、図２はビット１の構成を示す平面図であり、図３はビット１の要部構成を示す拡大平面図である。
【００１８】
本実施形態のビット１は、図１乃至図３に示すように、ＳＫ鋼などの金属材料で形成された円筒状のビット本体３と、ビット本体３の先端に円周方向に沿って所定のクリアランスＣを保って離間させた状態で、ロウ付けによって接合された複数のダイヤモンドチップ２（以下、単に「チップ２」と称す）と、ビット本体３の後端に設けられ、ビット１を高速回転させるための駆動力を発生するコアドリル（図示しない）と連結され、コアドリルからの回転駆動力を伝達する連結伝達部４とから構成されている。ここで、連結伝達部４は、ビット本体３のビット外径Ｒ１に対して縮径して形成されている。
【００１９】
さらに、ビット本体３の先端に接合されたチップ２は、図３に示すように、ビット外径Ｒ１の曲率に略一致するように曲折された板状を呈し、互いに隣合うチップ２とのクリアランスＣが２．０ｍｍ以下になるように接合されている。
【００２０】
また、図２及び図３に示すように、各々のチップ２の外側面５には、外側面５を略同一の幅に二分割する凹状の溝７ａが一つ設けられ、一方、チップ２の内側面６には、内側面６を略同一の幅に三分割する凹状の溝７ｂが二つ設けられている。ここで、溝７ａ，７ｂが本発明のおける凹部に相当する。さらに、チップ２の厚みは、円筒状のビット本体３の肉厚よりも若干大きく形成されている。そして、チップ２の表面には、超硬のダイヤモンド砥石粒が焼結によって固着されている。これにより、コアドリルによって回転したビットを、穿孔対象となるコンクリート等に当接させると、ダイヤモンド砥石粒によって当接箇所を切削し、ビット外径Ｒ１に相当する大きさの孔を穿けることができる。なお、係る穿孔加工に際し、水などを供給し、穿孔箇所が高温にならないように冷却する「湿式」及び水などを用いない「乾式」の二つの加工方法がそれぞれあるが、本実施形態のビット１は、そのいずれにも適用することが可能である。
【００２１】
さらに、一般の穿孔加工の作業において、被穿孔物の材質（コンクリート或いは鉄板）の摩擦係数などの違いによって、チップ２に利用するダイヤモンド砥石粒の粒径や固着密度を適宜選択することが行われている。すなわち、摩擦係数が比較的大きいコンクリート材の場合、粗い粒径のダイヤモンド砥石粒が利用され、一方、摩擦係数が比較的小さい鉄などの金属材の場合、細かい粒径のものが利用されることが多い。そのため、上述したチップ２に用いられるダイヤモンド砥石径Ｄは、コンクリート用或いは鉄板用にそれぞれ対応可能な粒径及び固着密度のものが適宜選択される他、いずれにも対応可能なように、両者の中間程度の粒径及び固着密度のもの選択することができる。なお、後述するチップ２の欠けなどの破損は、鉄板などの金属材を穿孔加工する際に発生しやすいため、特に鉄板などに適するものを選択することが好ましい。
【００２２】
次に、本実施形態のビット１の使用方法の例について説明する。始めに、伝達連結部４とコアドリルの接続部（図示しない）とを接続し、コアドリルからの回転駆動力を伝達することができるようにする。これにより、ビット１はコアドリルの回転に協働し、高速で回転軸に沿って回転することができるようになる。
【００２３】
その後、高速で回転した状態のビット１をコンクリート等に近づけ、ビット１の先端に接合されたチップ２を穿孔加工を行う部分の表面に当接する。これにより、チップ２が当接した箇所から徐々にコンクリートが切粉（或いは切屑）となって削り取られ、ビット１のビット外径Ｒ１に相当する孔を穿けることができる。そして、発生した切粉は、遠心力などによってビット１の外側方向などに排出されるため、連続してコンクリート等の穿孔加工を行うことができる。
【００２４】
また、本実施形態のビット１は、互いに隣合うチップ２のクリアランスＣが従来のビットに比べ、２．０ｍｍ以下に設定されている。このため、例えば、穿孔方向に沿って縦に配された鉄材（図示しない）と、ビット１の先端のチップ２とが接した場合、係る鉄材がチップ２のクリアランスＣに入り込む可能性が低くなる。その結果、鉄材によってチップ２が引掛かり、高速で回転するビット１の運動を阻害することがない。これにより、チップ２に大きな負荷がかかることがないため、チップ２がビット本体３から外れて飛散したり、チップ２の一部が欠けるなどの破損の恐れが少なくなる。
【００２５】
加えて、本実施形態のビット１によれば、チップ２の外側面５及び内側面６にそれぞれ設けられた溝部７ａ，７ｂによって穿孔加工におけるチップ２の摩耗を平均化することができる。
【００２６】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００２７】
すなわち、本実施形態のビット１において、コンクリート及び鉄材を穿孔対象とするものを示したが、これに限定されるものではなく、その他の素材、例えば、セラミックスやＦＲＰ樹脂などを穿孔加工するものであっても構わない。さらに、チップ２のクリアランスＣを２．０ｍｍ以下に示すものを示したが、これに限定されるものではなく、穿孔対象に応じてクリアランスＣを０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲であれば、適宜設定することができる。
【００２８】
さらに、本実施形態のビット１において、チップ２のクリアランスＣを外側面５と内側面６とを等幅にして形成したものを示したが、これに限定されるものではなく、外側面５及び内側面６のクリアランスＣを異なるようにして形成したものであってもよい。これにより、チップ２の加工及びビット本体３への接合が容易になるとともに、穿孔加工によってクリアランスＣに挟まったコンクリートなどの切粉が遠心力によってビット１から排出されやすく、目詰まりなどを起こす可能性がさらに低くなる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明のビットは、ビット本体に接合されたダイヤモンドチップのクリアランスが０．５ｍｍ以下３．０以上の範囲になるように接合されている。これにより、高速回転中のビットにおいて、ダイヤモンドチップのクリアランスに鉄材などが挿入され、ビットの回転運動を阻害することがなく、安定した穿孔作業を行うことができる。さらに、ダイヤモンドチップに大きな負荷が加わらないため、ダイヤモンドチップの破損を少なくすることができる。
【００３０】
請求項２の発明のビットは、請求項１の発明のビットの効果に加え、ダイヤモンドチップの外側面及び内側面に凹部が形成され、穿孔加工時におけるダイヤモンドチップの摩耗を外側面及び内側面で平均化することができる。
【００３１】
請求項３の発明のビットは、請求項１または請求項２の発明のビットの効果に加え、隣合うダイヤモンドチップのクリアランスを、ダイヤモンドチップの外側面と内側面とで異ならせ、内側面を外側面よりも狭く形成することができる。これにより、従来のビットよりもクリアランスを狭くしても、クリアランスにコンクリートの切粉などが詰まることが少なくなり、安定した穿孔加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ビットの構成を示す正面図である。
【図２】ビットの構成を示す平面図である。
【図３】ビットの要部構成を示す拡大平面図である。
【符号の説明】
１  ビット
２  チップ（ダイヤモンドチップ）
３  ビット本体
５  外側面
６  内側面
７ａ，７ｂ  溝部（凹部）
Ｃ  クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004181589.tif 000005