(57)【要約】【課題】    ＡＬＣ版などの軽量気泡コンクリートにアンダーカットを形成する穿孔作業において、アンダーカットを従来よりも大きく形成できるようにしたアンカー穴穿孔工具を提供すること。【解決手段】    穿孔工具装置１はガイド筒体２とドリル部材３とからなる。ガイド筒体２は外周面にフランジ２０を設け内周面に通孔を有する支持棚２３を設ける。支持棚２３には凹面形状２５を形成すると共に基端開口に向かって大径となるテーパー部２６を形成する。ドリル部材３のドリル軸３０は先端折曲げ部分をドリル刃先３１に形成する。ドリル部材３をガイド筒体２に挿入し球面形状３４をガイド筒体２の凹面形状２５に摺動自在に接合する。ドリル軸３０のドリル刃先３１をガイド筒体２から突出させ、ドリル部材３の基端部に回転駆動工具を接続する。ドリル部材３を回転させ同時に基端部を公転させて下穴４０にアンダーカット４１を形成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔工具装置がガイド筒体（２）とドリル部材（３）とからなり、上記ガイド筒体は内周面に通孔を有する支持棚（２３）を設け該支持棚に凹面形状（２５）を形成すると共に基端開口に向かって大径となるテーパー部（２６）を形成したものであり、上記ドリル部材はドリル軸（３０）の軸部に球面形状（３４）を設けると共に先端を折り曲げてドリル刃先（３１）を形成したものであり、上記ドリル部材を上記ガイド筒体内に挿入し、上記球面形状を上記凹面形状に摺動自在に接合すると共に上記ドリル刃先を当該ガイド筒体から突出させ、上記ドリル部材の基端部に回転駆動工具を接続することを特徴とするアンカー金具を施工するためのアンカー穴穿孔工具。
【請求項２】
ガイド筒体（２）は、外周面にフランジ（２０）を形成したことを特徴とする請求項１に記載のアンカー金具を施工するためのアンカー穴穿孔工具。
【請求項３】
ドリル部材（３）は、ドリル軸（３０）をドリルチャック（３２）に挿入し、該ドリルチャックに球面形状（３４）を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー金具を施工するためのアンカー穴穿孔工具。
【請求項４】
ドリル部材（３００）は、ドリルチャック（３３２）がベアリングを介してベアリングケース（３３７）に装着されており、該ベアリングケースからドリル軸に沿って延設した筒体に球面形状（３３４）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンカー金具を施工するためのアンカー穴穿孔工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカー金具を施工するためのアンカー穴穿孔工具に関しており、さらに詳しくは、主としてＡＬＣ版などの軽量気泡コンクリートに穿孔したアンカー金具施工用の下穴にアンダーカットを形成するためのアンカー穴穿孔工具に関している。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣ版などの気泡コンクリートは、一般的なコンクリートに比べて圧縮強度が低いだけでなく衝撃に弱くまた気泡も潰れやすい。ＡＬＣ版に金属拡張アンカーを施工する場合は、圧縮強度を高めるため一定面積の気泡を潰す必要があるなど施工が容易でない。ただしＡＬＣ版に施工するあと施工アンカーは、接着系アンカーをアンダーカット形に形成したアンカー穴に施工することが知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３４４０６公開特許公報
【特許文献２】特開昭６１−１４９０８公開特許公報
【特許文献３】実願昭５１−７８２５２（実開昭５２−１６８９０２）のマイクロフィルム
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、側面部に二重螺旋状スリット１ａ，１ｂを設けた筒状の工具本体１内に刃支持体２が嵌入され、刃支持体２の先端部に工具本体１の長手方向に回動自在に構成された一対の刃３が設けられる。中ぐり工具Ａの先端を下孔４ａ内に挿入し、工具本体１を回転して刃支持体２の側面部に対角線上に突出するガイドピン２ｇが工具本体１の螺旋状スリット１ａ，１ｂに係合して工具本体１を回転が刃支持体２に対して螺旋運動をしてスライド動作する時、一対の刃３が開いてドーム状の拡底孔５（アンダーカット）を形成すると言うものである。この従来発明は、刃３が固定ピン２ｅで取付けられているので、固定ピン２ｅの回転部分にＡＬＣの切粉が詰まりやすく頻繁に清掃しなくてはならず、また、刃３を作動するガイドピン２ｇが工具本体１の螺旋状スリット１ａ，１ｂ内を移動するので、抵抗があるだけでなく、ここでもスリットの溝にＡＬＣの切粉が詰まりやすく常時の清掃を余儀なくされるといった問題がある。
【０００５】
特許文献２に記載の発明は、所望の深さの穴を穿孔したドリルをその位置で旋回させることによって穴の奥部にアンダーカットを形成するものである。ただし、この従来発明によるアンダーカットは、ドリルを旋回させた形状に穿孔されるが、アンダーカットの大きさはドリルの旋回角度に限定されたものであり、大きなアンダーカットは形成できないものであった。
【０００６】
特許文献３に記載の発明は、軸部１の先端に中心線に対し側方に偏心させて先端部２を形成し、軸部１の外側周面より外側方へ突出した先端部２の外側面３に刃４を形成したドリルである。この従来発明は、目的物１１に通常のドリルで穿孔した孔１２に提案のドリルを挿入し、軸部１を回転すると、先端部２の軸部中心軸線に対する円周上の重量が一側方へ偏っているため遠心力によって軸部１が外側方へ湾曲し、その外側面上の刃４が孔１２の壁を削って次第に拡大するのであるが、アンダーカットの形成をドリル軸の遠心力で行っているので、この場合も大きなアンダーカットは得られないものであった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ＡＬＣ版などの軽量気泡コンクリートに、アンダーカットを有するアンカー孔の穿孔作業において、アンダーカットが従来よりも大きく形成できるようにしたアンカー穴穿孔工具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
解決手段は、穿孔工具装置がガイド筒体とドリル部材とからなり、上記ガイド筒体は内周面に通孔を有する支持棚を設け該支持棚に凹面形状を形成すると共に基端開口に向かって大径となるテーパー部を形成したものであり、上記ドリル部材はドリル軸の軸部に球面形状を設けると共に先端を折り曲げて折曲部分をドリル刃先に形成したものであり、上記ドリル部材を上記ガイド筒体内に挿入し、上記球面形状を上記凹面形状に摺動自在に接合すると共に上記ドリル刃先を当該ガイド筒体から突出させ、上記ドリル部材の基端部に回転駆動工具を接続することを特徴とするものである。
【０００９】
ガイド筒体は、外周面にフランジを形成したことを特徴とし、さらに、ドリル部材は、ドリル軸をドリルチャックに挿入し該ドリルチャックに球面形状を形成したことを特徴とする。
【００１０】
ドリル部材は、ドリルチャックがベアリングを介してベアリングケースに装着されており、該ベアリングケースからドリル軸に沿って延設したケース筒体に球面形状が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、穿孔工具装置がドリル部材のドリル軸に球面形状を形成し先端を折り曲げてドリル刃先を形成し、このドリル部材をガイド筒体に収容して球面形状を支持棚に形成した凹面形状に摺動自在に接合すると共に、先端のドリル刃先を当該ガイド筒体から突出したものであるから、ＡＬＣ版にあけた下穴に本工具装置を挿入し、ドリル部材を回転させると同時にドリル部材の基端部を公転させることで下穴にアンダーカットを穿孔できるものであり、アンダーカットは従来よりも大きなものが形成できる。すなわち、アンダーカットされた穴は、ドリル軸の先端を折り曲げた角度だけ更に大きい角度のアンダーカットを形成することができる。また、ドリル部材とガイド筒体に接合部は互いに球面どうしの接合であるから、ドリル部材の公転が容易となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１，２は第１の実施形態であり、穿孔工具装置１は、ガイド筒体２とドリル部材３とからなり、ドリル部材３がガイド筒体２内に回転自在にかつドリル刃先３１が当該ガイド筒体２の先端から突出して収容されている。
【００１３】
ガイド筒体２は、円筒形状であって全長の概ね３分の１に相当する位置の外周面にフランジ２０を形成し、該フランジ２０を基準にして長い方の筒体を差込み筒体２１とし、短い方の筒体を受け筒体２２としている。フランジ２０と対応する位置のガイド筒体２の内部には、小径通孔２４を有する支持棚部２３が設けられている。また、支持棚部２３は受け筒体２２に向かう面を凹面形状２５に形成すると共に、該凹面形状２５から受け筒体２２の開口部に向かって大径となるテーパー部２６を形成している。
【００１４】
ドリル部材３は、ドリル軸３０の先端を折り曲げてドリル刃先３１を形成すると共に該ドリル軸３０の基部をドリルチャック３２に着脱自在に結合したものである。なお、ドリルチャック３２は先端に向かって開口するドリル軸挿入孔３３を形成して上記ドリル軸３０を装着しており、また、ドリルチャック３２の先端開口部の外周面は上記受け筒部２２の支持棚部２３に形成した凹面形状２５と対応した球面形状３４に形成されている。３５はドリルチャック３２の基端部に形成した図示しない回転駆動工具を接続するためのシャンクである。
【００１５】
ドリル刃先３１の断面形状は、図２Ｄに示すように、ドリル軸３０の回転方向に向かって切刃３１ａを有する刃面３１ｂが形成されている。また、ドリル軸３０とドリルチャック３２には、両者を結合した時に一体となって回転するように、ドリル軸３０に回り止め３０ｂを形成し、ドリルチャック３２に周り止め３０ｂに係合させる止めネジ３２ａを設けている。
【００１６】
ドリル部材３は、ドリル軸３０をドリルチャック３２のドリル軸挿入孔３３に挿入すると共に、止めネジ３２ａを回り止め３０ｂに係合して両者を固定し、さらにドリル軸３０をガイド筒体２に挿入してドリル刃先３１をガイド筒体２の差込み筒体２１の先端から突出させ、同時に、ドリルチャック３２の球面形状３４を差込み筒体２１の支持棚部２３の凹面形状２５に摺動自在に装着する。なお、ドリル刃先３１はドリル軸３０に対して折り曲げられているから、ドリル軸３０をガイド筒体２に挿入する時は、ドリル軸３０をドリルチャック３２に固定する前に軸部を差込み筒体２１の先端側から挿入し、受け筒体２２の基端側から突出した軸部先端にドリルチャック３２を固定するとよい。
【００１７】
ドリル軸３０は、ガイド筒体２に挿入しドリル刃先３１の折曲げ部３０ａが差込み筒体２１から突出する。この時、ドリルチャック３２の球面形状３４は支持棚部２３の凹面形状２５に接合しており、ドリル部材３はガイド筒体２内に回転自在に収容されている。また、ドリル部材３はドリルチャック３２の球面形状３４が支持棚部２３の凹面形状２５に接合されていることと、受け筒体２２のテーパー部２６との間に隙間が形成されていることから、ドリル部材３は、球面形状３４と凹面形状２５の接合部を支点としてシャンク３５を含む当該ドリル部材３が傾斜状態であっても回転できるようになっている。すなわちドリル部材３は球面形状３４と凹面形状３５の接合部を支点として公転するようになっている。
【００１８】
穿孔作業におけるドリル部材３の最大傾斜角度は、受け筒体２２に形成したテーパー部２６のテーパー角度による。ただし、アンカー穴に形成するアンダーカットの大きさは、上記テーパー部２６のテーパー角度とドリル軸３０に形成したドリル刃先３１の傾斜角度による。
【００１９】
図３，４は本装置によってＡＬＣ版にアンカー穴を穿孔する作業手順を示している。まずＡＬＣ版４に図示しないドリルを使用して下穴４０をあけ、次いで下穴内に残った切削切粉の除去を行う。次に、下穴４０に穿孔工具装置１をドリル刃先３１から先に穴底に向けて挿入する。ドリル刃先３１は、側面視で折れ曲がっていて差込み筒体２１から突出しているから、穿孔工具装置１を下穴４０に挿入する時は、ドリル部材３を傾斜させてドリル刃先３１から当該下穴４０に挿入する。穿孔工具装置１は下穴４０に挿入しガイド筒体２のフランジ２０をＡＬＣ版４に係止させる。ドリル軸３０はドリル刃先３１の折曲げ部３０ａが差込み筒体２１から突出し、ドリル刃先３１の先端は下穴４０の略穴底に達している（図３）。
【００２０】
次にドリル部材３のシャンク３５に図示しない回転工具を連結して当該ドリル部材３を回転させる。回転動作の初期段階では、切削量が少なく切削抵抗も小さいので、ドリルチャック３２が下穴４０に対し垂直となる位置で穿孔を行う。ただし切削開始時の切削抵抗は大きいが、ドリル軸３０は公転時の支点となる支持棚部２３からドリル刃先３１までが長くしかも素材が生材なので、ドリル刃先３１は回転中に切削抵抗の小さい方に逃げ、切削抵抗の小さい方から順次切削する。
【００２１】
ドリル部材３を垂直状態にしてドリル刃先３１により下穴４０の奥部を切削してアンダーカットが形成されたら、ドリル部材３はドリルチャック３２の球面形状３４と支持棚部２３の凹面形状２５との接合部を支点として公転させる。ドリル軸３０が傾斜するとドリル刃先３１は、既に切削したアンダーカットをさらに大きく切削し、最終工程では従来よりも特段に大きなアンダーカット４１が形成できる（図４）。
【００２２】
実施形態のドリル軸３０は、ドリル刃先３１を含めて焼き入れ処理をしない生材を使用している。因みに、実施形態では、ステンレス鋼ＳＵＳ３０４を使用している。ドリル軸３０は、焼き入れ処理をしない所謂生材を使用しているから、作業開始時に大きな抵抗が発生した場合は、刃先が逃げた状態となり折れたりすることが防止できる。しかしドリル軸が生材であると安定した品質を得難いことは避けられないが、いったん焼き入れした後焼き戻しする調質を行うことで耐久性が増し高品質のドリル軸が得られる。
【００２３】
図５はアンダーカット付きの下穴にアンカー金具を施工する手順を示している。下穴４０にアンダーカット４１が形成できたら、穿孔工具装置１を下穴４０から抜き取り、もう一度下穴４０に溜った切削切粉を除去する。アンダーカット４１を有する下穴４０に接着樹脂５０を注入し（図５Ａ）、次いでアンカー金具５を挿入する。接着樹脂５０が硬化すればアンカー金具５の取付作業は完了する（図５Ｂ）。アンカー金具５は、接着樹脂５０と結合する部分に当該結合樹脂との接触面積を大きくするための凹凸条部５ａを形成している。
【００２４】
図６，７は第２の実施形態を示している。穿孔工具装置１００はガイド筒体２とドリル部材３００を備えている。ドリル部材３００は、ドリルチャック３３２がベアリング３３６を介してベアリングケース３３７に装着されている。ベアリングケース３３７は下面に向かってケース筒体３３８が形成されており、該ケース筒体３３８の先端が支持棚部２３の凹面形状２５に対応する球面形状３３４が形成されている。なお、ガイド筒体２及びドリル軸３０などは第１の実施形態と同一構造である。
【００２５】
第２の実施形態は、ドリルチャック３３２がガイド筒体２と直接接合しておらず、ガイド筒体２の凹面形状２５と接合しているのはベアリングケース３３７のケース筒体３３８であるから、本実施形態は、第１の実施形態よりもドリル部材３００の回転がスムーズになり作業性が向上する。また、ドリルチャック３３２にドリル軸３０を挿入するドリル軸挿入孔３３３を深く加工する必要がないので製造が容易になるものである。換言すれば、第２の実施形態のドリルチャック３３２は市販品が使用できるので部品調達が容易となるものである。
【実施例】
【００２６】
実施形態の工具は、ドリル軸３０の長さが基端部から折曲げ部３０ａまで１００ｍｍ、ドリル刃先３１の長さ３０ｍｍであり、折曲げ部３０ａの角度は２０〜３０゜である。ドリル軸３０はステンレス鋼ＳＵＳ３０４を使用し、ドリル刃先３１を含めて焼き入れをしない生材を使用する。下穴４０は内径が１４ｍｍ、深さ８６ｍｍ、アンダーカット４１の最大内径はドリル刃先３１の折曲げ角度２０゜の場合で３８ｍｍである。接着樹脂５０は二液タイプでＡＬＣ版の気泡に含侵するものを使用する。また、アンカー金具５は長さ８５ｍｍ、外径１４ｍｍである。アンカー金具５に埋め込むアンカーネジは、Ｍ６，Ｍ８，Ｍ１０，Ｍ１２の各サイズが使用できる。上記の条件で、施工したアンカー金具５の引張保持力は７０００〜７５００Ｎ（７１５〜７６５ｋｇｆ）であった。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、ＡＬＣ版などの軽量気泡コンクリートにアンダーカットを有する施工穴を穿孔するものであって、壁面、床板、天井、屋上などの何れにも穿孔できるから、既設の建物に物を取り付ける時に最適な工具である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の穿孔工具を示す全体の断面図。
【図２】穿孔工具の部品を示しており、Ａはガイド筒体の断面図、Ｂはドリルチャックの断面図、Ｃはドリル軸の側面図、Ｄはｄ−ｄ断面図。
【図３】穿孔工具による穿孔作業開始時の断面図。
【図４】穿孔工具による穿孔作業終了時の断面図。
【図５】アンダーカットが形成された下穴にアンカー金具を施工する手順を示しており、Ａは下穴に接着樹脂を注入した状態を示す断面図、Ｂは下穴にアンカー金具を施工した状態を示す断面図。
【図６】穿孔工具の第２の実施形態を示す断面図。
【図７】第２の実施形態のドリル部材を示しており、Ａはドリル部材の側面図、Ｂはベアリングケースの断面図、Ｃはドリルチャックの断面図、Ｄはドリル軸の側面図。
【符号の説明】
【００２９】
１  穿孔工具装置
２  ガイド筒体
２０  フランジ
２１  差込み筒体
２２  受け筒体
２３  支持棚部
２４  小径通孔
２５  凹面形状
２６  テーパー部
３  ドリル部材
３０  ドリル軸
３１  ドリル刃先
３２  ドリルチャック
３３  ドリル軸挿入孔
３４  球面形状
３５  シャンク
４  ＡＬＣ版
４０  下穴
４１  アンダーカット
５  アンカー金具
５０  接着樹脂
１００  穿孔工具装置
３００  ドリル部材
３３２  ドリルチャック
３３３  ドリル軸挿入孔
３３４  球面形状
３３６  ベアリング
３３７  ベアリングケース
３３８  ケース筒体
【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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