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JP3680941B2 - コンクリートドリル - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートにアンカー等取付けるための穴あけを行うコンクリートドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、コンクリートで構築された壁等へアンカー装着用の穴をあけるためのコンクリートドリルとしてはハンマードリルとダイヤモンドドリルとが知られている。ハンマードリルは先端に超硬チップ取り付けたドリルビットを軸方向に打撃力を付与させながら回転させてコンクリートを衝撃破壊させて穿孔させるもので、穿孔速度が速く、ビットとコンクリートドリルそのものの価格が安いため普及率は高いが、作業時に極めて大きな騒音が発生するという問題がある。
【０００３】
ハンマードリルでは、ドリルビットを回転させるとともに衝撃的な打撃力を与えるものであるため、ドリルビットの衝撃が壁に直接伝搬されて壁を振動させ、穴あけ作業をしている部屋で発生した振動が壁などを伝わって離れた部屋に躯体伝播音として伝搬して、広範囲に大きな騒音を発生させてしまう。したがって、打撃を利用したハンマードリルはリフォーム等の生活・営業したままでの居ながら施工には使用できないという問題がある。
【０００４】
一方、ダイヤモンドドリルは、円筒状のビット先端にメタルボンドと呼ばれる金属の中にダイヤモンド粒が埋め込まれたチップが取り付けられており、ダイヤビットを回転させることにより先端のチップに埋め込まれたダイヤモンドをコンクリートに食い込ませ研削して穿孔させるものである。ダイヤモンドのひと粒の大きさは４００ミクロン程度で、１個のビットに１５００粒程のダイヤモンド粒が入っているもので、この細かいダイヤモンド粒がコンクリートを削って穿孔するものであるため、発生音は小さくハンマードリルのような躯体伝播音を発生することが無く離れた部屋ではかなり静かで居ながら施工が可能である。
【０００５】
ダイヤモンドドリルでは、穿孔速度を速くするためにダイヤチップをコンクリート面に押し付ける所定の押し付け力が必要である。例えば、コンクリートへの穴径４０ｍｍ程度以上の大きな穴あけでは、送り装置を備えた設置型のツールを小型アンカーにより壁面に固定して、送り装置により大きな押し付け力を与えてビットをコンクリートに押し付けることで静音での速い穿孔速度を実現している。また、１２ｍｍ程度までの穴あけでは手持ち式のツールを作業者が壁面に向けて押し付けられる程度の押し付け力でも穿孔速度はやや落ちるが充分実用可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、作業者が無理なくコンクリートドリルをコンクリート面に押し付ける押し付け力は横方向で１５ｋｇｆ程度が限度だといわれており、穴径が１６乃至３８ｍｍのアンカー穴あけでは、これより更に大きな押し付け力が必要となる。１６乃至３８ｍｍの穴あけで作業時間もそれほど長くないので、送り装置を備えた設置型は使用されずハンドツールが使用されるが、穿孔径が大きくなるに従ってダイヤチップとコンクリートの接触面積が大きくなるので、ハンドツールへの充分な押し付け力が与えられないため穿孔速度が遅くなってしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、ハンマードリルでの穿孔時に発生する躯体伝搬音を発生させないとともに、穿孔時間をより速くすることが可能なコンクリートドリルを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明は、本体に収容した駆動源によりビット駆動軸を回転駆動して、前記本体から前方に突出させたビット駆動軸の先端に取り付けたドリルビットを回転させることによりコンクリート等に穿孔させるようにしたコンクリートドリルであって、大きさが脈動して変化する前記ビット駆動軸に沿った加振力を前記本体に付与させる加振装置を前記本体に設けたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図に示す実施例に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１乃至図４は本発明の第一の実施例に係るコンクリートドリルを示すもので、１に収容されたモータ２の動力によって本体１内の駆動軸３を回転させて、駆動軸３に連結されたビット駆動軸４を回転させて本体１の先端から突出されているの先端に取り付けたダイヤビット５を回転させてコンクリートを穿孔させる。作業者は本体１の後端に形成されたグリップ６と本体１の側面に設けられた補助グリップ７を把持して前記ダイヤビット５をコンクリート面に押し付けるようにしている。
【００１０】
本体１の前端部の上面にはダイヤビット５をコンクリート面へ押圧させる押し付け力を補助するための加振装置８が設けられており、これによって本体１に脈動的な振動を発生させるようにしている。加振装置８は図３に示すように、本体１の前端部に形成されたブラケット部９の上面に枠体１０が取り付けられており、該枠体１０にビット駆動軸４の伸展方向に対して直角の方向に向けて互いに平行に配置された２つの回転軸１１が形成されている。図４に示すように、回転軸１１の各々には偏心ウエイト１２が対称的に取り付けられており、さらに回転軸１１には互いに噛みあわされたギヤ１３が取り付けられており、このギヤ１３によって回転軸１１が逆方向に同期して回転するようにされている。一方の回転軸１１の端部にはモータ１４が連結されており、このモータ１４によって逆方向に回転される各回転軸１１の回転により対称的に取り付けられた偏心ウエイト１２が回転して本体１にビット駆動軸４の軸方向に沿った脈動の加振力が付与される。
【００１１】
本体１に発生された脈動の加振力は、ビット駆動軸４を介してダイヤビット５に伝搬されてビット先端をコンクリートに押圧させる押圧力として作用する。加振装置８による押圧力は作業者がコンクリートドリルをコンクリート面に押し付けている押し付け力と合成されてより大きな押し付け力でダイヤビット５とコンクリート面間に大きな面圧が発生する。この押し付け力は加振装置８による脈動であるので、ダイヤビット５とコンクリート面間の面圧が脈動的に変化して切粉をダイヤビット５とコンクリート面間から排出して切粉による穿孔能力の低下が防止できる。上記回転軸１１に取り付けた偏心ウエイト１２の重量及び外径は押付力にして最大±３０Ｋｇｆ程度の脈動が発生するように設定することが望ましい。また、脈動の振動数が５０乃至３００Ｈｚ程度となるように前記モータ１４の回転数を設定することが好ましい。
【００１２】
作業者がコンクリートドリルを押し付ける押し付け力を±１５Ｋｇｆとし、上記実施例による偏心ウエイト１２による加振力の最大値が±３０Ｋｇｆとなるように設定した場合に、加振力を与えていない場合と比較して、１６ｍｍから３６ｍｍの穴径のビットでコンクリートに対して穴あけ作業をした実験の結果、本発明の加振装置８を実施しコンクリートドリルでは何れの穴径の場合にも５０％以上の穿孔速度の向上が確認できた。一方、駆体伝播音はいずれの穴径でも６０ｄＢ弱であり加振力を与えないコンクリートドリルと殆ど同程度であることが確認できた。
【００１３】
上記実施例では、加振装置８を作動させるモータ１４をビット駆動用のモータ２と別に配置しているので、既存の加振装置を備えていないコンクリートドリルへ取り付けて加振装置付きのコンクリートドリルとして使用することが可能であり、既存のコンクリートドリルを利用してのコンクリートへの穴あけ作業の効率を向上させることができる。
【００１４】
図５及び図６は他の実施例を示すもので、加振装置１５が本体１の内部に内蔵されており、ビット駆動軸４を回転駆動するモータ２によりベルト１６を介して作動されるようにされている。加振装置１５は、本体１の内部に配置された筒状回転体１７の内側に外周面に螺旋溝１８がエンドレス状に形成されたウエイト１９が駆動軸３の軸線方向に摺動可能に配置されており、筒状回転体１７の内周面に突出形成された突起２０を前記螺旋溝１８に遊嵌させることにより、筒状回転体１７の回転によりウエイト１９を往復作動させるようにしている。筒状回転体１７は前記モータ２とベルト１６で連結されて駆動軸３が回転されるときに回転されるようにされている。筒状回転体１７が回転されて突起２０が回転することにより、ウエイト１９が螺旋溝１８により駆動軸３に沿って往復駆動されて、これによって本体１には脈動的な加振力が付与される。
【００１５】
なお、前記加振装置１５による脈動の振動数が５０乃至３００Ｈｚ程度になるように筒状回転体１７の回転数を減速させるように設定する。上記実施例では、ビット駆動用のモータ２を利用して加振装置１５を作動させるようにしているので、加振装置を作動させるためのモータ等の駆動手段を別に設ける必要が無く、コンクリートドリルを小型にすることができる。
【００１６】
図７及び図８は更に別の実施例を記すものであり、この実施例ではビット駆動軸４と平行な方向に沿って可動なムービングコイルを備えた加振装置２１を本体１に内蔵したものである。加振装置２１は、駆動軸３と平行に設置されたガイドロッド２２にウエイト２３を摺動自在に装着してこのウエイト２３の外周に可動コイル２４が一体に形成されている。可動コイル２４の外周側には可動コイル２４の外周面と間隔を隔ててマグネット２５が配置されており、前記可動コイル２４に交流電流を流すことによってウエイト２３をガイドロッド２２に沿って往復動させて本体１に脈動の振動を付与させるようにしたものである。なお、ウエイト２３の往復動端部にはダンパ２６が配置されており、ウエイト２３が往復動の端部で衝撃音が発生するのを防止している。
【００１７】
なお、前記加振装置２１によるウエイト２３の振動数が５０乃至３００Ｈｚ程度になるようにムービングコイル２４に付与する交流電流の周波数を設定すればよい。上記実施例では、加振装置２１を構成する駆動部分が小さいため加振装置を内蔵させたコンクリートドリルを更に小型にすることが可能である。
【００１８】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、コンクリートドリルの本体部にビット駆動軸の軸方向に沿った加振力を付与させるようにしているので、ダイヤビットをコンクリート面に対して脈動的に変化する面圧を付与させることができ、これにより作業者による押し付け力を補って大きな押し付け力を発生させることができるとともに、押し付け力の脈動により切粉による能力低下が防止されることにより、速い穿孔能力が得られる。更に、本体に加振力を発生させてこれによりダイヤビットに面圧を付与しているので、ハンマードリルのような躯体伝搬音が発生せず、リフォーム現場等の居ながら施工での作業が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例によるコンクリートドリルの側面図
【図２】図１と同じコンクリートドリルの斜視図
【図３】図１のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図
【図４】図３の加振装置の主要機構を示す断面図
【図５】本発明の別の実施例によるコンクリートドリルの側面図
【図６】図５のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図
【図７】本発明の更に別の実施例によるコンクリートドリルの側面図
【図８】図７のコンクリートドリルの加振装置の縦断面図
【符号の説明】
１ 本体
２ モータ
３ 駆動軸
４ ビット駆動軸
５ ダイヤビット
６ グリップ
７ 補助グリップ
８ 加振装置
９ ブラケット部
１０ 枠体
１１ 回転軸
１２ 偏心ウエイト
１３ ギヤ
１４ モータ
１５ 加振装置
１６ ベルト
１７ 筒状回転体
１８ 螺旋溝
１９ ウエイト
２０ 突起
２１ 加振装置
２２ ガイドロッド
２３ ウエイト
２４ 可動コイル
２５ マグネット
２６ ダンパ

Claims (1)

  1. 本体に収容した駆動源によりビット駆動軸を回転駆動して、前記本体から前方に突出させたビット駆動軸の先端に取り付けたダイヤビットを回転させることによりコンクリート等に穿孔させるようにしたコンクリートドリルであって、大きさが脈動して変化する前記ビット駆動軸に沿った加振力を前記本体に付与させる加振装置を前記本体に設けたことを特徴とするコンクリートドリル。
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