(57)【要約】ダイヤモンド粒片を無駄のない状態で使用し、長時間の使用でも刃先部分の変形がなく、高い切削性能を発揮するコアドリルの刃先構造を提供することを目的とするものであり、円筒状のコア体１の開口端部４に、周方向において間に隙間３を形成して切刃２を間欠的に設けたコアドリルＡにおいて、前記開口端部４を径方向に断面した断面視において少なくとも開口端部４の端面４Ａの角部をラウンド状に形成するとともに、このように角部をラウンド状に形成した開口端部４に該コア体１の内周側から外周側にかけてダイヤモンド粒片を固着することによって、切刃２を形成した。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のコア体の開口端部に、周方向において間に隙間を形成して切刃を間欠的に設けたコアドリルにおいて、
前記開口端部を径方向に断面した断面視において少なくとも角部をラウンド状に形成するとともに、このラウンド状に形成した開口端部に該コア体の内周側から外周側にかけてダイヤモンド粒片を固着することによって、切刃を形成したことを特徴とするコアドリルの刃先構造。
【請求項２】
前記開口端部をコア体のそれより基端部分の肉厚より径方向に大きく膨らませるとともに、該膨らませた部分を径方向に断面した断面視において全体的に丸みを付けた形状に形成したことを特徴とする請求項１記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項３】
前記開口端部とそれより基端側の部分との間に段差部を設けたことを特徴とする請求項２記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項４】
前記開口端部の刃先の回転方向前方部位に、切粉を排出するためのギャレットを、隣接して設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の項に記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項５】
前記ギャレットの底部が前記開口端部より基端側の部分の外周面よりさらに内径側に位置し、このギャレットの上端部がその上方の該基端側の部分と連続した面となっていることを特徴とする請求項４記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項６】
前記ギャレットの基端方に位置するコア体の外周面に、前記切刃で生じさせた切粉を基端側へ排出するための排出突起部が螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１の項に記載のコアドリルの刃先構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、比較的大径孔の穿孔に好適なコアドリルに関するものであり、さらに詳しくは、コンクリートや石材等に対して大径孔を穿孔するのに好適なコアドリルの刃先構造に関するものである。
〔技術背景〕
従来から、大径孔の穿孔に用いるコアドリルとして、穿孔作業を円滑に遂行するために、開口周縁部に穿孔刃を設けた円筒状のコア体とその中心に配設されたセンタードリルとを組合せたものがある。
このようなコアドリルでは、まず、センタードリルでセンター孔を先行して実施し、この後からこのセンター孔に位置決めされたセンタードリルを中心にコア体を回転させて、該センター孔の周囲に目的とする大径孔を穿孔する。
また、この種のコアドリルで、コンクリートや石材等に穿孔するのに使用するコアドリルの刃先構造としては、コア体の開口端に周方向に適宜の間隔を設けて形成した凹部に、超硬合金製やダイヤモンド粒片を固めた切刃チップを、埋め込ませて、ろう付け等の手法で固着したものなどがある（日本国特許第２５２０５７７号）。
しかし、このように、コア体の開口端の周囲にダイヤモンド粒片からなる切刃チップを固着したものは、切削に寄与しない部分（凹部に収容されている内部）まで高価なダイヤモンド粒片を使用するため、製品価格として、他のコアドリルに比べて非常に高価なものとなっていた。
一方、円筒状のコア体の開口端部の外周面と内周面および端面にダイヤモンド粒片を層状に固着するようなことも考えられるが、かかる場合には、コンクリートや石材等の穿孔に使用すると、集中応力が作用する箇所を中心に、比較的短時間でダイヤモンド粒片が磨耗およびコア体から脱落してしまい、コアドリルの寿命が非常に短くなってしまうという問題がある。
本発明は、上記現況に鑑みておこなわれたもので、高価なダイヤモンド粒片を有効に利用し、長時間使用してもダイヤモンド粒片の摩耗や脱落が少なく、長時間にわたって高い切削性能（穿設性能）を維持できる、コアドリルの刃先構造を提供することを目的としたものである。
【発明の開示】
上記技術的課題を解決すべく、
本発明に係るコアドリルの刃先構造は、円筒状のコア体の開口端部に、周方向において間に隙間を形成して切刃を間欠的に設けたコアドリルにおいて、
前記開口端部を径方向に断面した断面視において少なくとも角部をラウンド状に形成するとともに、このラウンド状に形成した開口端部に該コア体の内周側から外周側にかけてダイヤモンド粒片を固着することによって、切刃を形成したことを特徴とする。
このように構成された本発明のコアドリルの刃先構造によれば、コア体の開口端部には、コア体の内周面から端面を経て外周面に掛けて取り巻くようにダイヤモンド粒片を固着し、しかもコア体の開口端部の角部をラウンド状に形成しているため、該角部に配設されているダイヤモンド粒片にのみ集中的に応力が作用するのを回避できる。
このため、最も脱落し易い角部のダイヤモンド粒片がコア体側から脱落することがなく、また角部のダイヤモンド粒片が局部的に磨耗することもなく。このため、長時間にわたって最適な状態で穿設作業をすることができ、長期間にわたって安定して真円度の高い穴を穿設することができる。
そして、ダイヤモンド粒片からなる切刃を、間に隙間を形成して間欠的に配置しているため、コンクリートや石材等の穿孔の際に発生する切粉は、該隙間からスムーズに排出することができる。
前記コアドリルの刃先構造において、前記開口端部を、コア体のそれより基端部分の肉厚より径方向に大きく膨らませるとともに、該膨らませた部分を径方向に断面した断面視において全体的に丸みを付けた形状に形成すると、コア体の刃先より基端側の部分が穿設された被穿設物と接触することが可及的に防止できるため、切削抵抗の小さい状態での穿設作業がおこなえる。
また、コア体の外周面と穿設した穴内周面との間に、切粉を排出するための空間が形成されるため、スムーズに切粉を排出することができる。
この結果、短時間でエネルギーロスの少ない状態でコンクリートや石材等に穿設することができる。また、穿孔後にコアドリルが取り出し易くなる。
前記コアドリルの刃先構造において、前記開口端部とそれより基端側の部分との間に段差部を設けると、コア体の開口端部の剛性が高められ、真円度の高い穿孔を実現できる。また、この段差部による掻き上げ作用によりさらに切粉の排出性が向上する。
前記コアドリルの刃先構造において、前記開口端部の刃先の回転方向前方部位に、切粉を排出するためのギャレットを、隣接して設けると、前記構成とあいまって、刃先部分で発生した切粉は、刃先からその基端側のコア体外周面側へ、より円滑に排出することができる。
前記コアドリルの刃先構造において、前記ギャレットの底部が前記開口端部より基端側の部分の外周面よりさらに内径側に位置し、このギャレットの上端部がその上方の該基端側の部分と連続した面となっていると、切粉の排出がより円滑におこなうことができる。
前記コアドリルの刃先構造において、前記ギャレットの基端方に位置するコア体の外周面に、前記切刃で生じさせた切粉を基端側へ排出するための排出突起部が螺旋状に形成されていると、より切粉の排出性能の高いコアドリルの刃先構造となる。
【図面の簡単な説明】    図１は、本発明の１の実施例にかかるコアドリルのコア体の一部を断面して全体の構成を示す正面図である。
図２は、図１に示すコアドリルのダイヤモンド粒片からなる切刃の配置状態を示す底面図である。
図３は、切刃部分の詳細な構成を示す切刃部分の部分拡大断面図である。
図４は、本発明の別の実施例にかかるコアドリルのコア体の一部を断面して全体の構成を示す正面図である。
図５は、図４に示すコアドリルのダイヤモンド粒片からなる切刃部分の詳細な構成を示す部分拡大断面図である。
図６は、図５とは別の構成からなる切刃部分の詳細な構成を示す部分拡大断面図である。
図７は、図３、図５とは別の構成からなる切刃部分の詳細な構成を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】以下、本発明にかかるコアドリルの実施形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。
【実施例１】  以下、本発明の１の実施例にかかるコアドリルを、図面に基づいて説明する。
図１，図２に示すように、この実施例にかかるコアドリルＡは、概略の全体形状が上端部で縮径した円筒状のコア体１と、このコア体１の開口端部４に設けられて切削に寄与する切刃２とを有する。
前記切刃２は、コア体１の開口端部４に、周方向に所定寸法の隙間３を間に設けて、間欠的に形成されている。この切刃２は、図３に図示するように、コア体１の開口端部４の内周面５から端面（開口端面）４Ａを経て外周面６に掛けて、複数のダイヤモンド粒片を固着することによって形成されている。
前記コア体１の開口端部４を、図３に図示するように、この実施例では、コア体１の基端側の部分１Ｄと比べて、肉厚を厚く、つまり肉厚方向（内径および外径方向）に大きく膨らませるとともに先端部を断面視において半円弧状になった丸みを有するように、形成している。また、この開口端部４とそれより基端側のコア体１の内周面５との境目、および開口端部４とそれより基端側のコア体１の外周面６との境目に、前記肉厚の相違によって、それぞれ開口端側で内外（径方向）に突出した段差部７が形成されることになる。
そして、ダイヤモンド粒片は、図３に図示するように、前記のような形態を有する開口端部４の内周面５から段差部７を通過して端面４Ａを経て、さらに外周面側の段差部７を通ってその基端側（図３において上端側）の外周面６に至る部分を覆うように固着される。従って、ダイヤモンド粒片は、前記開口端部４の外形状（断面形状）に沿って開口端（先端：図３において下端）側で半球状に丸みをもった形状に固着される。換言すると、この実施例では、切刃２を、径方向において断面して回転方向前方から見ると、該切刃２は、コアドリルの先端（図３において下端）から見ると、涙滴状の形態を有する。
また、全体的には、図２に図示するように、底面視において、前記コア体１の底面視においてリング状になった開口端部４に、前述したように、周方向において間に隙間３を隔てて、間欠的に前記切刃２が形成されることになる。この実施例では、円滑な切削と切粉の排出が実施されるように、前記隙間３の回転方向の長さは、刃先２の１／２〜１／３程度の長さに設定している。この隙間３の長さが長くなると、切削時の振動および衝撃が増加する。一方、この隙間３の長さが小さくなると、切粉の排出が円滑におこなえないことになる。
また、コア体１の中心には、穿設に際して回転中心の位置決めをおこなうセンタードリル２０が配設されている。なお、図２では、センタードリルは省略している。
前記のような構成を有するこのコアドリルＡは、コンクリートや石材等の穿孔に使用されると、以下のように機能する。つまり、各切刃２の最外端と最内端の部分が、径方向においてコア体１の前記基端側の部分１Ｄの内周面５より内側に、且つコア体１の前記基端側の部分１Ｄの外周面６より外側に、それぞれ突出し、且つ刃先２が内周面から外周面にかけて連続した面からなる半球状（涙滴状）に構成されているため、切削の際に生じる切削抵抗は、刃先２の各部分に比較的均等な状態で作用する。換言すると、前記切削抵抗が刃先２の特定の部分に極端に集中的に作用しない。
このため、長時間穿孔作業に使用しても、刃先２のダイヤモンド粒片が部分的に脱落したり、部分的に磨耗したりすることがない。この結果、常に安定したバランスのとれた切削性能を発揮する。そして、このように無理なく切削できるため、コアドリルＡの寿命も大幅に向上することになる。
また、各切刃２が、コア体１の基端側の部分１Ｄに比べて肉厚方向に突出しているため、コア体１の内周面５や外周面６が、穿設されるコンクリートや石材等の被切削物と接触することがないため、切削に必要な最小限度の抵抗しか生じない。
また、前記切刃２で切削された切粉は、前記隙間３を経て、コア体１の外周面６と、その外方のコンクリートや石材等の被切削物との間に形成された十分大きな空間から、円滑に外部に排出されることになる。さらに、前記段差部７による基端側への掻き上げ作用も加わり、さらに切粉の排出性が向上する。特に、切削作業終了後にコアドリルＡを穿設した穴から引き上げる際には、穴内の切粉をより有効に排出させることができる。
ところで、前記実施例では、開口端部４が開口端側（図３において下端側）において肉厚的に内径側および外径側に突出して、基端側の部分との間に段差部７が形成されていたが、図６に図示するように、開口端部４において前記内外径方向への突出がない、つまり実質的な段差部７がないフラットな構成とすることも可能である。もちろん、前記段差部７の段差を小さくしてもよい。また、前記実施例における半球状の形状に代えて、図６に図示するように、開口端部４の端面４Ａの内端４ａと外端４ｂの角部のみを丸くラウンド状に形成するような構成であってもよい。また、図６では内端と外端の各角部をラウンド状にした曲線線が直接連結されているが、その間に直線部分が形成されたようなラウンドの曲率半径がより小さいようなラウンド状であってもよい。
【実施例２】  また、前記実施例１の変形実施例（実施例２）として、図４あるいは図５に図示するように、切刃２の回転方向（図４の矢印Ｒ参照）前方部位に、それぞれ切刃２に隣接して切粉排出用のギャレット９を形成して、該切刃２で切削した切粉を積極的にコアドリルＡの基端側（図４において上方）へ排出するように構成してもよい。この実施例では、前記ギャレット９は、先端（図４において下端）が基端側（図４において上端）に比べて回転方向前方になるように傾斜しており、刃先２で切削した切粉を基端側へ有効に導くように構成されている。
かかる構成では、前記切刃２で切削された切粉は、その前方のギャレット９を通過してコア体１の外周面に螺旋状に形成された排出溝１１を通って、穿設穴の外側へ排出されることになる。なお、図５において、９ａはギャレット９の底面を示し、この実施例では、底面９ａはコア体１の外周面６と連続した平面（面）となっている。
また、図６に図示するように、前記ギャレット９は、その底面９ａがコア体１の開口端部４の外周面４ｄをさらに内周側（図６において左側）に切り取り加工することによって、より多くの切粉が基端方に排出されるように構成されていてもよい。そして、かかる構成では、ギャレット９の上端部は、前記外周面６と、互いの面が連続するように、外径方向に徐々に傾斜させるのが好ましい。
ところで、図１あるいは図４に図示するように、前記刃先２（あるいはギャレット９）の上方のコア体１の外周面６に、外径側に突出した排出突起部１０を螺旋状に形成してそれらの間に螺旋状の排出溝１１を設けることが、切粉の排出性を良くするために好ましい構成となる。勿論、この螺旋状は、回転方向の後方側において基端側に傾斜した螺旋状となる。また、これらの実施例では、前記排出突起部１０は、断面視矩形状になっているが、これに限定されるものでなく、他の形態であってもよい。また、図示するような１条の螺旋ではなく、２条あるいはそれ以上の数の螺旋とすることも可能である。
ところで、さらに別の実施例として、図７に図示するように、前記コア体１の開口端部４とそれより基端側のコア体１の内周面５との境目に、図３、図５に図示する実施例にかかるものと同じように、該開口端部４側で内外（径方向）に突出した段差部７を形成し、この段差部７より開口端側（図７において下方）の部分にのみダイヤモンド粒片を固着して切刃２を形成すると、穿設作業時およびコアドリルＡを穿設した穴から引き上げる際に、露呈した該段差部７による基端側への掻き上げ作用がより顕著になる点で好ましい実施例となる。なお、図７において、図５と同じまたは対応する構成については同じ参照符号を付す。
【産業上の利用の可能性】
本発明は、コンクリートや石材、タイルは勿論のこと、鋼材またはこれらの複合材料（例えば、鋼材の表面にコンクリート等が形成されたような材料）等の穿孔作業に用いることができる。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年10月4日(2004.10.4)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】特許請求の範囲
【請求項１】［削除］
【請求項２】［削除］
【請求項３】円筒状のコア体の開口端部に、周方向において間に隙間を形成して切刃を間欠的に設けたコアドリルにおいて、
前記開口端部を径方向に断面した断面視において少なくとも角部をラウンド状に形成するとともに、このラウンド状に形成した開口端部に該コア体の内周側から外周側にかけてダイヤモンド粒片を固着することによって、切刃を形成し、
且つ、前記開口端部をコア体のそれより基端部分の肉厚より径方向に大きく膨らませるとともに、該膨らませた部分を径方向に断面した断面視において全体的に丸みを付けた形状に形成し、
さらに、前記開口端部とそれより基端側の部分との間に直角状の段差部を設けたことを特徴とするコアドリルの刃先構造。
【請求項４】前記開口端部の刃先の回転方向前方部位に、切粉を排出するためのギャレットを、隣接して設けたことを特徴とする請求の範囲３記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項５】前記ギャレットの底部が前記開口端部より基端側の部分の外周面よりさらに内径側に位置し、このギャレットの上端部がその上方の該基端側の部分と連続した面となっていることを特徴とする請求の範囲４記載のコアドリルの刃先構造。
【請求項６】前記ギャレットの基端方に位置するコア体の外周面に、前記切刃で生じさせた切粉を基端側へ排出するための排出突起部が螺旋状に形成されていることを特徴とする請求の範囲４又は５に記載のコアドリルの刃先構造。




【国際調査報告】
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