(57)【要約】【課題】生産性の高い、且つ安価なコアドリルの製造方法及びこの方法により得られるコアドリルを提供する。【解決手段】溶接工程を排除し、ヘッド部を冷却して収縮させ、シリンダー状胴部に接続する天板の穴に挿入することにより、コアドリルヘッド部を簡便な方法で、生産性高く、安価に提供することを可能とした。【選択図】図１
2016007693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド部及びシリンダー状胴部から構成されるコアドリル用基台を組み立てるとき、ヘッド部を冷却した後、両者を仲介する天板の穴に挿入し、常温に戻すことを特徴とするコアドリルヘッド部の組み付け方法。
【請求項２】
ヘッド部を冷却する手段が液体窒素であることを特徴とする請求項１に記載のコアドリルヘッド部の組み付け方法。
【請求項３】
ヘッド部を挿入する前に、予め天板側を昇温しておくことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のコアドリル用ヘッド部の組み付け方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３に記載の製造方法により製造されることを特徴とするコアドリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】      本発明は、特に道路、橋梁、建築物等を構成するコンクリート、レンガなどの構造材料を対象に、所定の寸法の円柱形状の試料を採取する、或いは工事に必要なコア抜きのために土木建築分野で広く使用されているコアドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】      従来のコアドリルの製造方法においては、各種コアドリルの寸法に従う、通常ビットシャンクと呼称されるシリンダー状胴部を、動力駆動部に繋がる回転軸に接続する機能を有するヘッド部に対し、溶接により接合していた。
しかし、溶接時の加熱により、ヘッド部及び胴部は共に多大なる熱歪を生ずる。この作業では、過剰な設備を導入し、歪を最小限抑える工夫がなされてきたが、それにも拘らず、多少の差はあってもシリンダー状胴部が撓み、場合により変形する等の問題があった。歪を抑えるための設備も製造コストの面に少なからず影響があった。また回転機器であるコアドリルにとって、撓み、変形は軸芯からのブレを生じ、正確な掘削が阻害されるだけでなく、安全面でも問題がある。そのため、溶接によりヘッド部とシリンダー状胴部が結合されたコアドリル基台は、再度加熱し、撓み、変形を修正していた。製品の精度測定、加熱、修正作業、冷却、それに要する設備と時間は、コアドリル製造コストを増大させ、何らかの方策が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】      特許文献１では、コアドリルの耐久性及び安全性を向上させる技術の提案がなされているが、対象はビットシャンク先端の切削用チップの取り付けに限定されている。特許文献２では、切削用チップを取り付けたコアビットの取り付けに関して記述しているが、コアドリル用基台のヘッド部とシリンダー状胴部との結合部に関する記述はない。特許文献３も、同様に切削材料の接合に関する技術であり、ヘッド部とシリンダー状胴部との結合に関しては触れられていない。特許文献４では、着脱可能なコアドリルを提案している。しかし、脱落を防止するため必要な部品数は多く、取り付けに要する作業は煩雑である。製造されるコアドリルの製造費も必然的に高めになることは避けられない。
【特許文献１】特開平６−３１５４５
【特許文献２】特開平１１−１０６３４
【特許文献３】特開２００６−２９７５０７
【特許文献４】特開２００４−２６８１６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】      本発明は、前記の現状を考慮し、コアドリルシャンクの撓みを生じない製造方法及びより安価な製造方法の提供、同じくこの方法により得られるコアドリル基台並びにコアドリルの提供を目的とした。
本発明の第１の目的は、コアドリルシャンクの撓みを最小にすることである。第２の目的は、コアドリルシャンクの撓みを修正する工程の排除である。第３の目的は、製造に要する時間の短縮であり、生産性を向上させた製造方法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】      本発明ではコアドリル基台のシリンダー状胴部の撓みを生成させない方法として、溶接工程を排除したヘッド部とシリンダー状胴部の結合を鋭意研究した。その結果、ヘッド部とシリンダー状胴部天板とを勘合する際、冷却したヘッド部を天板の穴に挿入し、常温に戻すことで十分な強度を付与でき、シリンダー状胴部の撓みも０．１ｍｍレベルに保てることを見出した。結合処理は、冷却したヘッド部をシリンダー状胴部天板の穴に挿入し、常温に戻るのを待つだけでよく、作業は大幅に簡略化され、製造に要する時間も短縮される。場合により天板側を加温してもよく、単純な作業で十分な強度を得ることができた。
【発明の効果】
【０００６】      本発明には、幾つかの利点がある。第１の利点は、溶接時の加熱により生じていた熱歪を考慮する必要がなくなった。そのため溶接工程で使用していた固定具等の設備が不必要となった。第２の利点は、溶接で必要とされた熟練度が要求される加熱技術、接合技術が大幅に省略可能となり、作業性が著しく改善された。言い換えれば、作業そのものが著しく単純化され、高度な技術や経験を必要としなくなった。従って、従事できる人材をより広範に求めることができるようになった。第３の利点は、特に重要であるが、シリンダー状胴部の撓みが解消した点である。従来煩雑な設備と操作により実施してきた撓みと変形に対する修正工程が完全に不必要となった。第４の利点は、溶接による接合では熱変形により不良品が発生していたが、歩留まりが著しく改善できた。第５の利点は、全体として生産性が大幅に改善できた。即ち、溶接で必要だった固定手段、修正時に用いる設備等製造に必要な設備が省略でき、作業に係わる人材と時間が削減可能となった。作業時間も短縮され、単位時間当たりの生産量が増大した。歩留まりも改善され、また溶接及び変形修正のために必要なエネルギー削減効果も大きく、環境負荷低減に寄与できる製造方法といえる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】      本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は通常のコアドリルの横断面概念説明図である。図２はそれを上面からみた概念説明図である。回転駆動源と連携する回転軸に接続されるヘッド部１及び切削チップ４が取り付けられるシリンダー状胴部３は、天板２を介して接合される。従来の方法では、この天板とヘッド部を溶接により接合していた。
本発明では溶接工程を省略している。即ち、先ずヘッド部を冷却し、その後これを天板中央に設けた穴の中に配置、ヘッド部が常温になるのを待つという至って簡便な方法である。図３及び図４に本発明の方法についての概念図を示す。図２はヘッド部が冷却されており、中心方向に収縮している状態を示している。常温での寸法と比較し、収縮しているため天板の穴とは空隙部を生じ、穴の中へ容易に挿入することが可能である。これを常温に戻した後の概念図が図４である。ヘッド部の外形を穴の内径より大きく設定することにより、ヘッド部の膨張力は外側に向かい、ヘッド部と天板の穴とは強固に接合される。
本発明で使用する冷却手段は液体ガス、特に液体窒素が価格的にも望ましい。
使用する天板材料、ヘッド部材料は特に制約はなく、冷却による収縮率に留意して寸法を決定することでコアドリルとしての機能を満足する強度が得られる。
【実施例】
【実施例１】
【０００８】      図１に示した外径４２ｍｍのヘッド部に、外径２００ｍｍのシリンダー状胴部を、同じく外形２００ｍｍの天板を介して接合した。天板に設けた穴の内径を４１．８９ｍｍとし、液体窒素浴に３分間浸漬したヘッド部材を穴の上部に置き、手動プレスで穴の中に挿入した。常温に戻した後、接合部のねじり試験を行ったところ、増し締め及び戻し共に５０ｋｇ−ｃｍまで破壊は認められず、シリンダー状胴部が変形した。
【実施例２】
【０００９】      ヘッド部の外径が６４ｍｍで、シリンダー状胴部の外径が２００ｍｍであること以外は実施例１と同様にして、ヘッド部とシリンダー状胴部とを天板を介して接合した。天板の穴の内径は６３．８３ｍｍとした。  ねじり試験の結果も増し締め及び戻し共に５０ｋｇ−ｃｍまで破壊は認められず、シリンダー状胴部が変形した。
【実施例３】
【００１０】      ヘッド部の外径が６４ｍｍで、シリンダー状胴部の外径が２００ｍｍであること及び天板側を予め２００℃近辺まで昇温したこと以外は実施例１と同様にして、ヘッド部とシリンダー状胴部とを天板を介して接合した。天板の穴の内径は６３．８３ｍｍとした。天板側を加熱し、膨張による穴径の拡大が寄与して、手動プレスによる挿入操作が容易になった。ねじり試験の結果も増し締め及び戻し共に５０ｋｇ−ｃｍまで破壊は認められず、シリンダー状胴部が変形した。【００１１】
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  通常のコアドリルの横断面概略説明図である。
【図２】  通常のコアドリルの上面概略説明図である。
【図３】  本発明におけるヘッド部を冷却して天板の穴に挿入したときの横断面概略説明図である。
【図４】  本発明におけるヘッド部を冷却して天板の穴に挿入した後、常温に戻した時の横断面概略説明図である。
【産業上の利用可能性】
【００１３】      本発明によるコアドリル用基台から得られるコアドリルは、道路、橋梁、建築物等を構成するコンクリート、レンガなどを対象に、所定の大きさの円柱状試料の採取、或いは工事に必要なコア抜きに利用される。
【符号の説明】
【００１４】１    ヘッド部
２    シリンダー状胴部に接続される天板部
３    シリンダー状胴部
４    シリンダー状胴部の切削チップを取り付ける先端部
５    ヘッド部と天板穴部との間に形成される空隙部
【図１】
2016007693.tif 000003
【図２】
2016007693.tif 000004
【図３】
2016007693.tif 000005
【図４】
2016007693.tif 000006