(57)【要約】【課題】冷却水を用いずに被削物の切削を行なっても好適に切削可能なコアビット及びこれを備えた切削装置を提供する。【解決手段】略円筒状に形成された本体部８の先端に切刃１ｂを有する切刃部５が具備され、軸線Ｏ１回りに回転されつつ切刃１ｂを被削物に切り込ませて被削物を切削するコアビット１であって、本体部８の後端側には、径方向内側に向けて延設された天板部６ｂと、天板部６ｂの延設方向先端側に一端が接続されつつ軸線Ｏ１方向外側に向けて突設され、コアビット１を軸線Ｏ１回りに回転させる回転駆動手段２に接続される略円筒状の接続部６ｃとが設けられており、天板部６ｂに、外面１ｃから内面に貫通する空気導入孔７を形成する。【選択図】図２
2007160517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状に形成された本体部の先端に切刃を有する切刃部が具備され、軸線回りに回転されつつ前記切刃を被削物に切り込ませて前記被削物を切削するコアビットであって、
前記本体部には、外面から内面に貫通する空気導入孔が設けられていることを特徴とするコアビット。
【請求項２】
請求項１記載のコアビットにおいて、
前記本体部の後端側には、径方向内側に向けて延設された天板部と、前記天板部の延設方向先端側に一端が接続されつつ前記軸線方向外側に向けて突設され、該コアビットを前記軸線回りに回転させる回転駆動手段に接続される略円筒状の接続部とが設けられており、前記空気導入孔が、前記天板部に設けられていることを特徴とするコアビット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコアビットと、該コアビットを軸線回りに回転させる回転駆動手段と、軸心中央に前記コアビットを挿通可能な中心孔を有する略椀状の集塵カバーを備えた集塵装置とが具備されていることを特徴とする切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物等の被削物の切削に用いられるコアビット及びこれを備える切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物等の穿孔やコア試料の採取などに用いられるコアドリル（切削装置）は、例えば減速機付モータなどの回転駆動手段と、回転駆動手段の回転軸に軸線方向を一致させつつ接続され先端に切刃を備えた略円筒状のコアビットとが主な構成要素とされている。
【０００３】
また、この種のコアドリルには、被削物に固定した略平盤状の台座と一体形成されて台座の下面に直交する方向に延設された支柱に、支持部材を介しつつ回転駆動手段を軸線方向に進退自在に支持させて使用されるものがある。このコアドリルにおいては、コアビットを軸線回りに高速回転させながらその軸線方向を保ちつつ支柱に沿って移動し、先端側の切刃を被削物に切り込ませて被削物を切削することが可能とされる。また、切削時には、略円筒状のコアビット内に冷却水が供給されて、高速回転して被削物と接触するコアビットの特に切刃の冷却や、切削時の摩擦抵抗の低減、粉塵（切削屑）の飛散防止などが図られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、被削物の切削時には、コアビット内に供給した冷却水に切削屑が混ざった泥水の飛散を防止し、かつこの泥水を回収する集塵装置が用いられている。この種の集塵装置は、椀状に形成され、底板の軸心中央にコアビットの外径と略等しい径の中心孔を備えた集塵カバーと、集塵カバーに管部材を介して接続された集塵機とを備えて構成されている。そして、切削時には、中心孔にコアビットを挿通しつつ開口側の端部を被削物に当接させて集塵カバーを設置し、集塵カバーの中空部に随時排出される泥水を、集塵機の吸引力により中空部から吸引除去して回収するようにしている。
【特許文献１】特開２０００−３５４９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のコアドリルにおいては、切削時のコアビットの冷却や粉塵の飛散を防止するために冷却水を供給しているため、切削屑（粉塵）が混ざった泥水を回収することに多くの労力を要し、この回収した泥水の処理にも多くの労力と費用を要するという問題があった。また、冷却水を用いて切削を行う場合には、作業現場の周囲に切削屑が混ざった泥水が飛散してしまったり大量に流れ出したりすることもあり、冷却水を使用せずに乾式で行なう場合と比較して、切削屑の回収率が低下するという問題もあった。
【０００６】
この一方で、冷却水を用いずに乾式で切削可能なコアビットも存在する。しかしながら、この種のコアビットは、切削時に発生する高温の熱に対する耐熱性や、被削物との摩擦接触に対する耐摩耗性が付与されているものの、やはり悪条件下での使用となるため切削時に熱膨張を生じて食い込みが生じたり、切削量が少ないうちに切刃の破損が生じやすいという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑み、冷却水を用いずに被削物の切削を行なっても好適に切削可能なコアビット及びこれを備えた切削装置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】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明のコアビットは、略円筒状に形成された本体部の先端に切刃を有する切刃部が具備され、軸線回りに回転されつつ前記切刃を被削物に切り込ませて前記被削物を切削するコアビットであって、前記本体部には、外面から内面に貫通する空気導入孔が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のコアビットにおいては、前記本体部の後端側に、径方向内側に向けて延設された天板部と、前記天板部の延設方向先端側に一端が接続されつつ前記軸線方向外側に向けて突設され、該コアビットを前記軸線回りに回転させる回転駆動手段に接続される略円筒状の接続部とが設けられ、前記空気導入孔が、前記天板部に設けられていることが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明の切削装置は、上記のコアビットと、該コアビットを軸線回りに回転させる回転駆動手段と、軸心中央に前記コアビットを挿通可能な中心孔を有する略椀状の集塵カバーを備えた集塵装置とが具備されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のコアビット及びこれを備えた切削装置によれば、コアビットの本体部に外面から内面に貫通する空気導入孔が形成されていることよって、被削物の切削時に、集塵カバーの中空部に排出された切削屑を吸引除去するようにこの中空部内の空気を吸引するとともに、空気導入孔を通じてコアビット内に大量の外気を導入することができる。すなわち、コアビットの切刃で切削した被削物の平面視で環状の切削溝を通じて集塵カバーの中空部とコアビット内が連通されているため、中空部内の空気を吸引するとともにコアビット内の空気を吸引して空気導入孔から大量の外気を導入することができる。これにより、空気導入孔から導入された大量の外気が、コアビットの内面とこの内面側の切削溝の切削面との間から、被削物と高速回転しつつ接触するコアビットの切刃の先端側に、そして、この切刃の先端側からコアビットの外面とこの外面側の切削溝の切削面との間に流通されて、コアビット、特に被削物に切り込まれて発熱する切刃にこの大量の外気を接触させることが可能になる。よって、コアビットを冷却して常に低温状態に維持することができ、乾式で切削を行った場合においても、切削時に被削物との接触に伴う発熱によって熱膨張が生じることを防止して、切削時の食い込みや切削量が少ないうちに切刃の破損が生じることを防止できる。
【００１３】
また、このように大量の外気を導入して切削溝内を流通させることができるため、切削屑を確実に切削溝内から排出することも可能となり、切削時の食い込みをさらに確実に防止することが可能になる。よって、乾式で切削を行なう場合においても好適に切削を行なうことが可能とされる。
【００１４】
そして、このように乾式で被削物の切削を好適に行なえることによって、従来の冷却水を用いた場合と比較し、作業現場の周囲に切削屑が混ざった泥水が飛散したり大量に流れ出したりすることがなく、切削屑の回収を確実に行なうことが可能になる。
【００１５】
また、本発明においては、コアビットの後端側の天板部に空気導入孔が設けられていることによって、被削物を掘り進んだ場合においても空気導入孔が切削溝内に配されて閉塞されることがなく、確実に被削物の外部に空気導入孔を位置させて切削を行うことができる。これにより、常に大量の外気をコアビット内に導入することができ、上記の効果を確実に得ることが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係るコアビット及びこれを備えた切削装置について説明する。本実施形態は、例えばコンクリート構造物（被削物）の穿孔やコア採取などに用いられるコアビット及びこれを備えた切削装置に関し、特に冷却水を用いずに乾式で被削物を切削する際に好適なコアビット及び切削装置に関するものである。
【００１７】
本実施形態の切削装置Ａは、図１から図３に示すように、略円筒状に形成され先端１ａに被削物Ｗの切削に供する切刃１ｂを備えたコアビット１と、このコアビット１が接続されつつ支持される回転軸２ａを備えこの回転軸２ａを軸線Ｏ１回りに回転させる例えば減速機付のモータなどの回転駆動手段２と、被削物Ｗの切削屑の飛散を防止するとともにこれを回収するための集塵装置３とが主な構成要素とされている。
【００１８】
本実施形態において、コアビット１は、円筒状に形成されたコアチューブ４と、コアチューブ４の先端側に同軸とされつつ着脱可能に取り付けられた切刃部５と、コアチューブ４の後端側に同軸とされつつ着脱可能に取り付けられ、回転駆動手段２の回転軸２ａに接続されるカップリング６とから構成されている。ここで、本実施形態においては、コアチューブ４とカップリング６を合わせてコアビット１の本体部８が構成されている。また、コアビット１と回転駆動手段２とを合わせてコアドリルＡ１とされる。
【００１９】
切刃部５は、コアチューブ４の外径及び内径と略同一の外径及び内径を備えた円筒状に形成され、その先端１ａに軸線Ｏ１方向外側に凸設されるとともに周方向に等間隔で並設されたダイヤモンドチップ等からなる複数の切刃１ｂが具備されている。
【００２０】
一方、カップリング６は、略円筒状に形成されており、コアチューブ４の外径及び内径と略同一の外径及び内径を備えた円筒状の側壁部６ａと、側壁部６ａの後端から径方向内側に向けて延設された天板部６ｂと、側壁部６ａよりも小径の円筒状に形成され、側壁部６ａと同軸とされつつ一端が天板部６ｂの延設方向先端側に接続されて軸線Ｏ１方向外側に凸設された接続部６ｃとから構成されている。また、本実施形態のコアビット１においては、カップリング６の天板部６ｂに、コアビット１の外面１ｃから内面１ｄに貫通する複数の空気導入孔（本実施形態では４つ）７が形成されており、これら空気導入孔７が周方向に等間隔で並設されている。
【００２１】
また、本実施形態において、コアチューブ４には、例えば軸線Ｏ１方向先端側の外面に雄ネジの螺刻が施され、後端側の内面に雌ネジの螺刻が施されている。さらに、切刃部５には、その後端側の内面に雌ネジの螺刻が施され、カップリング６には、側壁部６ａの後端側の外面に雄ネジの螺刻が施されているとともに、接続部６ｃの内面に雌ネジの螺刻が施されている。そして、このように形成されたコアチューブ４の先端側の雄ネジに切刃部５の後端側の雌ネジが、コアチューブ４の後端側の雌ネジにカップリング６の側壁部６ａの雄ネジがそれぞれ螺合されることにより、コアチューブ４と切刃部５とカップリング６がそれぞれ同軸とされつつ着脱可能に一体とされている。また、カップリング６の接続部６ｃが、回転駆動手段２の回転軸２ａに螺合して接続されることにより、コアビット１が軸線Ｏ１回りに回転可能に支持されて回転駆動手段２と一体とされる。
【００２２】
ここで、本実施形態において、上記のように構成されたコアビット１と回転駆動手段２とからなるコアドリルＡ１は、図１に示すように、被削物Ｗに支柱１０の軸線Ｏ２が所定の方向となるよう台座１１が取り付けられて、支持部材１２を介してこの支柱１０に回転駆動手段２が軸線Ｏ２方向に進退自在に支持されて使用される。
【００２３】
他方、集塵装置３は、略椀状に形成され、底板３ａの軸心中央にコアビット１の外径と略等しい径の中心孔３ｂを備えた集塵カバー３ｃと、管部材３ｄを介してこの集塵カバー３ｃの中空部３ｅに排出された切削屑を吸引する集塵機３ｆとを備えて構成されている。
【００２４】
ついで、上記の構成からなる切削装置Ａを用いて被削物Ｗの切削を行なう方法について説明し、本実施形態のコアビット１及びこれを備えた切削装置Ａの作用及び効果について説明する。
【００２５】
はじめに、図１に示すように、被削物Ｗに、支柱１０の軸線Ｏ２が所定の方向となるよう台座１１を取り付けるとともに、この支柱１０にコアドリルＡ１を設置する。また、このとき、図１及び図３に示すように、コアビット１を集塵カバー３ｃの中心孔３ｂに底板３ａの外側から挿通させて集塵カバー３ｃをコアビット１で支持するとともに、集塵カバー３ｃの開口側の端部３ｇを被削物Ｗに当接させた状態で保持する。
【００２６】
ついで、回転駆動手段２を駆動しコアビット１を軸線Ｏ１回りに高速回転させるとともに、支柱１０に沿って被削物Ｗ側に支持部材１２を移動することにより回転駆動手段２を移動してコアビット１の切刃１ｂを被削物Ｗに切り込ませる。さらに回転駆動手段２を支柱１０に沿って被削物Ｗ側に移動することで被削物Ｗを切削する。また、これと同時に、集塵装置３の集塵機３ｆを駆動して、集塵カバー３ｃの中空部３ｅ内の空気を吸引する。
【００２７】
ここで、従来の切削装置を用いて冷却水を供給せずに乾式で被削物Ｗを切削した場合、集塵カバー３ｃの中空部３ｅ内の空気が集塵機３ｆで吸引され中空部３ｅ内が陰圧状態とされるとともに、図２に示す本来冷却水を回転軸２ａの内孔を介してコアビット１の内部に供給するための冷却水供給口２ｂから外気がコアビット１内に導入されることとなる。そして、この導入された外気が、被削物Ｗのコアビット１によって切削形成された平面視で環状の切削溝Ｗ１の、コアビット１の内面１ｄとこの内面１ｄ側の切削面との間を通り、被削物Ｗと高速回転しつつ接触するコアビット１の切刃１ｂに向けて流れ、さらに、複数の切刃１ｂの隙間や被削物Ｗと接触する切刃１ｂの先端側を通ってコアビット１の外面１ｃとこの外面１ｃ側の切削面との間に流通されて、集塵カバー３ｃの中空部３ｅに切削屑が排出される。
【００２８】
しかしながら、冷却水を供給するための冷却水供給口２ｂから外気を導入して乾式切削する場合には、集塵装置３の吸引力に対して冷却水供給口２ｂからコアビット１内へ導入可能な外気量が少なく、切削溝Ｗ１から切削屑を好適に排出することができないばかりか、被削物Ｗと高速回転しながら接触して発熱するコアビット１、特に切刃１ｂを冷却できず、コアビット１の熱膨張により切刃１ｂが被削物Ｗに食い込まれたり、切削量が少ないうちに切刃１ｂが破損する場合があった。
【００２９】
これに対して、本実施形態のコアビット１及び切削装置Ａにおいては、カップリング６の天板部６ｂに空気導入孔７が設けられているため、集塵カバー３ｃの中空部３ｅ内の空気を吸引するとともに、大量の外気をこの空気導入孔７からコアビット１内に導入することが可能とされる。このため、大量の外気が、コアビット１と切削面との間を流通しつつ切刃１ｂに接触することになり、切削溝Ｗ１内の切削屑を確実に集塵カバー３ｃの中空部３ｅ内に排出することが可能とされ、これとともに切削時に発熱する切刃１ｂを冷却し低温状態に維持することが可能とされる。よって、コアビット１に熱膨張が生じて切刃１ｂが被削物Ｗに食い込まれたり、ひいては切削量が少ないうちに切刃１ｂに破損が生じることを防止できる。
【００３０】
また、カップリング６の天板部６ｂに空気導入孔７が設けられていることによって、コアビット１で被削物Ｗを深く切り込んだ際にも、コアビット１の後端側に配された空気導入孔７が切削溝Ｗ１内に配されて閉塞することがなく、常時安定的に大量の外気をコアビット１内に導入することが可能とされる。
【００３１】
したがって、本実施形態のコアビット１及び切削装置Ａによれば、乾式で切削を行なっても円滑且つ安定した切削作業を促して好適に被削物Ｗの切削を行なうことが可能とされる。
【００３２】
また、乾式で好適に切削を行なうことができることにより、例えば従来の冷却水を用いて切削を行う場合と比較して、作業現場の周囲に切削屑が混ざった泥水が飛散したり大量に流れ出したりすることがなく、切削屑を確実に回収することが可能になる。
【００３３】
なお、本発明は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、コアビット１が、コアチューブ４と切刃部５とカップリング６とからなり、それぞれが分割可能（着脱可能）に構成されているものとしたが、例えば、コアチューブ４とカップリング６が一体形成され、切刃部５のみが着脱可能とされたコアビットや、コアチューブ４と切刃部５が一体形成され、カップリング６のみが着脱可能とされたコアビットや、コアチューブ４と切刃部５とカップリング６が一体形成されたコアビットに、本発明が適用されてもよいものである。また、これに関連して、コアチューブ４が複数連結されて本体部８が構成されたコアビットに適用されてもよいものである。
【００３４】
さらに、本実施形態では、複数の空気導入孔７が、カップリング６の天板部６ｂに周方向に等間隔で並設されているものとしたが、空気導入孔７は、必ずしも天板部６ｂに周方向に等間隔で形成される必要はなく、例えば、１つの空気導入孔７が具備されていたり、カップリング６の側壁部６ａやコアチューブ４に空気導入孔７が形成されていてもよいものである。このように天板部６ｂ以外の場所に空気導入孔７を設ける場合には、コアビット１が被削物Ｗの切削に供された際に常に被削物Ｗの外部に位置する部分（例えばコアビット１の後端側）に空気導入孔７を形成することによって、大量の外気を常にコアチューブ１内に導入することが可能とされ、上記と同様の効果を得ることが可能とされる。
【００３５】
さらに、本実施形態においては、切削装置（コアドリルＡ１）Ａが、台座１１に設けられた支柱１０に支持部材１２を介して支持されて、このコアドリルＡ１を支柱１０の軸線Ｏ２に沿って進退させることにより被削物Ｗの切削を行なうものであるとして説明を行なったが、本発明は、例えば手持ち式のコアドリルに適用されてもよいものであるとともに、コアを形成しないノンコアドリルに適用されてもよいものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係るコアビット及びこれを備えた切削装置を示す図である。
【図２】図１の切削装置の分解斜視図である。
【図３】図１の切削装置の空気の流通経路を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    コアビット
１ｂ  切刃
２    回転駆動手段
２ａ  回転軸
３    集塵装置
３ｃ  集塵カバー
３ｆ  集塵機
４    チューブ
５    切刃部
６    カップリング
６ａ  側壁部
６ｂ  天板部
６ｃ  接続部
７    空気導入孔
８    本体部
Ａ    切削装置
Ａ１  コアドリル
Ｏ１  軸線
Ｗ    被削物
【図１】
2007160517.tif 000003
【図２】
2007160517.tif 000004
【図３】
2007160517.tif 000005