JP4660832B2

JP4660832B2 - コア・ドリル装置

Info

Publication number: JP4660832B2
Application number: JP2001037684A
Authority: JP
Inventors: 英夫三角
Original assignee: 株式会社ミスミ特殊
Priority date: 2001-01-11
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: JP2002205305A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物において、下面、横面、上面などの適宜箇所に穴が穿孔できるコア・ドリル装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコア・ドリル装置は、実用新案願公開平１−９７８４８に示す図７の構造で、コア・ドリル装置がコンクリート面に図示しないあと施工アンカーで固定されると、コンクリートに穿孔する穴位置が変更できない欠点があった。特にコンクリート構造物の耐震補強工事では、穿孔中に鉄筋に刃先が当ると、構造物の強度上、鉄筋を切断することは許されず、鉄筋の無い位置に再穿孔する必要があった。このため、コア・ドリル装置の位置を変えることが要求された。
又、穿孔中のコンクリートの抜きカスは、コア・ドリル内に溜まり、数回の穿孔毎に処理しなければならない欠点があった。又、コンクリートの抜きカスが少数コア・ドリル内に溜まると、給水の流れが悪くなり、コンクリートをコア・ドリルで切削するのに給水不足となる欠点があった。
【０００３】
そこで、これらの欠点を取り除くため、本発明者は、特許出願平１１−３０３７４４を提案した。提案した発明では、コア・ドリル装置が、コンクリート面に設置したレール上に取付けられ、穿孔時には前記レール上に固定されるが、固定されても穿孔位置を変更出来るようになっており、更に、コンクリートの抜きカスも一度に多数を溜め、処理できるようにした。又、コンクリートの切削のための給水については、コア・ドリルの上部から直接に給水できるようにした。
この特許出願平１１−３０３７４４では、穿孔作業が能率よく出来るが、建物の耐震補強工事では、更に穿孔位置が変更可能で、狭い場所でも穿孔作業が可能となり、更に小型化されたコア・ドリル装置が要求された。
又、この提案した発明では、ベース盤、昇降台、回転駆動機構の３つの構成部材に分割できるので、現場で組立てて使用できるようにしたが、更に狭い場所でも運搬しやすく、簡単に組立し易く、軽量化し、分解容易な構造が要求された。
【０００４】
【発明が解決しょうとする課題】
発明が解決しようとする課題は、穿孔する穴の位置が、コア・ドリル装置をコンクリート面に固定しても、自由に変更が可能で、更に、現場にコア・ドリル装置を持込む場合や移動する場合に、組立、分解が容易で、軽量化したコア・ドリル装置を提案することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ベース盤と、該ベース盤に立設した支柱と、該支柱に摺動自在に設けた昇降台と、該昇降台に取付けられる一体的な構造としたドリル用スピンドルおよびドリル用スピンドルを回転させるための回転駆動機構を有する水平移動盤と、前記ドリル用スピンドルに回転可能に設けたコア・ドリルとからなり、上記ドリル用スピンドルは、ドリル用スピンドルに設けたアームを回転駆動機構を有する水平移動盤に回転可能に軸着して、該軸着を中心とする円周方向で穿孔する穴の位置を変更することが出来るようにしたものであり、上記、一体的な構造としたドリル用スピンドルおよび回転駆動機構を有する水平移動盤は、前記したドリル用スピンドルに設けたアームの回転により穿孔する穴の位置を変更することが出来ることとは別に、昇降台上で、一直線方向に前進又は後退して、穿孔する穴位置をより自由に変更することが出来ることを特長とするものである。
【０００６】
上記装置において、回転駆動機構を有する水平移動盤は、一端側に回転駆動源トなるモーターが設けられ、他端側にはドリル用スピンドルに設けたアームを支持する部分と、該アームを回転させる軸が設けられ、該軸と回転駆動源であるモーターの間には、回転を伝達する機構を有する一体的構造とし、現場への持込み、組付けを容易にしたことを特長とする。
【０００７】
上記装置において、水平移動盤は、下部にねじ付突起板を形成し、該突起板は、昇降台に設けた通し穴を有する間隔がある２つの壁面間に設置され、上記、ねじ付突起板と通し穴を有する間隔がある２つの壁面は、頭付ボルトで連結され、該頭付ボルトの回転により、水平移動盤が昇降台上を一直線方向に動くことを特長とする。
【０００８】
上記装置において、ドリル用スピンドルに設けたアームを回転させる軸と、同一軸芯でアーム下部に穴を設け、該穴に軸付フランジをボルトで組付け、軸付フランジの穴に回転自在な軸を挿入し、該軸は前記フランジの穴入口より突出し、該突出した軸の直角方向に通し穴を設け、ドリル用スピンドルに設けたアームに隣接した水平移動盤の下部にねじ付突起板を設け、上記通し穴を有する軸とねじ付突起板を頭付ボルトで締付けることにより、ドリル用スピンドルに設けたアームと水平移動盤を固定することを特長とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明のコア・ドリル装置の正面図であり、図２は図１の右側面図であり、図３は図１のａ−ａ矢視図である。本発明のコア・ドリル装置は、図１から図３に示すように、ベース盤１とベース盤１に立設した２本の支柱２と、支柱２に摺動自在に設けた昇降台３と、該昇降台３に取付けられる一体的な構造としたドリル用スピンドル４およびドリル用スピンドル４を回転するための回転駆動機構６を有する水平移動盤５と、ドリル用スピンドル４に回転可能に設けたコア・ドリル７とからなっており、コア・ドリル装置をコンクリート面８に図示しないあと施工アンカーで固定した後でも穿孔位置を変更することが出来るとともに組立および分解が容易で軽量化されたコア・ドリル装置である。
【００１０】
図１、図２において、支柱２は、軽量化のため管体であり、２本が一対として平行に設けられ、上端部には、固定板９に固定され、下端部はベース盤１に固定され、平行を保持しており、中間部分には昇降台３が摺動自在に設けられ、昇降台３の上には一直線方向に水平移動可能な回転駆動機構６を有する水平移動盤５が設けられている。
【００１１】
昇降台３は、昇降台３と支柱２の上端部に設けた固定板９との間には支柱２に対し、平行に挿通したボールねじ軸１０によって連結されている。該ボールねじ軸１０は、昇降台３との結合が、ボールねじ機構の作用を泰するようにねじ結合されており、固定板９との間は自由状態で結合されており、該上部固定板９から突出して上端部分にハンドル１１が設けられている。
【００１２】
図４Ａ、図４Ｂは、ドリル用スピンドル４を水平移動盤５に一体的構造として組付けた状態を示し、図４Ａは、水平移動盤５の一部断面を含む正面図であり、図４Ｂは、図４Ａの平面図である。ドリル用スピンドル４は円形では無く、一端側にコ字型したアーム４０１を有し、該アーム４０１により回転駆動機構６の出力軸６０３に回転可能に軸着し、一体的な構造として水平移動盤５と一緒に持ち運べる構造となっている。
【００１３】
図４Ａにおいて、アーム４０１とドリル用スピンドル４は一体構造で、アーム４０１が出力軸６０３に回転可能に軸着されているので、ドリル用スピンドル４と一体となったアーム４０１は、出力軸６０３を中心にして回転して動かし、穿孔可能な位置を選び、アーム４０１を水平移動盤５に固定し、その他の準備作業を終えた後、穿孔作業に入る。
【００１４】
次にアーム４０１の固定方法について図４Ａに基づいて説明する。アーム４０１の下側に出力軸６０３と同軸芯とする穴４０５を設け、該穴４０５に軸付フランジ４０６をアーム４０１にねじ等で固定する。軸付フランジ４０６には、内径４０７が設けられており、該内径４０７に回転自在な軸４０８を挿入する。該軸４０８は、軸付フランジ４０６の内径入口より突出し、突出たところで直交する角形軸４０９に連続する構造となっている。角形軸４０９には通し穴４１０が設けられている。アーム４０１に設けた穴４０５に隣接した水平移動盤５の下部にねじ付突起板５０６を角形軸４０９の通し穴４１０と同軸芯上に設け、角形軸４０９側より頭付ボルト４１１を挿入し、水平移動盤５に設けたねじ付突起板５０６のねじにはめ合せて、締付ける。軸４０８は軸付フランジ４０６に設けた穴内で回転自在になっているので、若干のスキマがある。従い、頭付ボルト４１１を締付け方向にわずかに回転させると、軸４０８は、ねじ付突起板５０６の方向に動き、軸付フランジ４０６の片側に寄せられ、軸付フランジ４０６の穴と回転自在な軸４０８の側面が圧着し、アーム４０１と水平移動盤５が固定される。
【００１５】
図３において、２点鎖線のドリル用スピンドル４１の位置は、実線で示すドリル用スピンドル４の位置から、アーム４０１を出力軸６０３を中心にして１５度回転して移動した状態を示したものである。
【００１６】
図４Ａ、図４Ｂにおいて、水平移動盤５には、昇降台３に対し、水平方向に移動する際のガイドとして、長手方向の摺動底面５０１と、平行した壁面５０２、５０３と、固定と位置を変えるための軸５０４と、昇降台３と相対的に水平移動盤５を移動させるためのねじ付突起版５０５を摺動底面５０１の下に設けている。前記した軸５０４は、回転駆動機構６の上面に設けられ、水平移動盤５の長手方向に平行した壁面５０２、５０３より突出し、図５Ａ、図５Ｂに示す昇降台３の支柱塔３０１の溝３０６に嵌合する構造になっている。
【００１７】
更に、水平移動盤５は、回転駆動機構６として、動力源であるモーター６０１と、モーターの回転数を所定の回転数にするためのギア６０２と、該ギアに連結する出力軸６０３よりなり、該出力軸６０３の上部にはプーリー６０４が設けられ、該プーリー６０４により、タイミングベルトを介して、ドリル用スピンドル４の回転軸４０２に設けられた上部に位置するプーリー４０４に回転が伝えられ、該伝えられた回転は、ドリル用スピンドル４の内の回転軸４０２の下部に取付けられたコレットチャック４０３につたえられ、該コレットチャック４０３に把握されるコア・ドリル７に回転が伝えられる。
コレットチャック４０３は、本発明者が特許願２０００−１８１４９６で提案したものである。
又、回転駆動機構６は、モーター軸から直接ギアにより出力軸６０３に対し、所定の回転数となるよう設定し、外面を利用し、水平移動盤５として、摺動底面５０１、壁面５０２、５０３、軸５０４、ねじ付突起板５０５を設けているので、構造が簡素化し、軽量となっている。
【００１８】
図１において、コレットチャック４０３には、一端にダイヤモンド・チップを付けた同一径のパイプ状のコア・ドリル７が、コレットチャック４０３の下部からドリル用スピンドル４内に挿入され、ドリル用スピンドル４の上部より突出し、コレットチャック４０３で、コア・ドリル７を締付け固定した後に、コア・ドリル７の上端部に給水装置１２を取付ける構造となっている。給水装置１２は本発明者が特願２０００−２８６１８９で提案したものである。
【００１９】
図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃは、昇降台３の図であり、図５Ａは昇降台３の正面図であり、図５Ｂは図５Ａの平面図であり、図５Ｃは図５Ａの右側面図である。昇降台３には、支柱２を支持する支柱塔３０１と、該支柱塔３０１には支柱２を摺動させる２つの穴３０２と昇降台３を上下させるボールねじ軸１０の嵌るボールねじ穴３０３と、水平移動盤５を移動させる場合のガイドとして摺動受面３０４と、平行して内側に向き合った壁面３０５と支柱塔３０１の上部には、水平移動盤５を固定及び位置を変え調整するために水平移動盤５に設けられた軸５０４の両端部が嵌合するための内側に向い合った溝３０６が設けられている。
又、昇降台３には、水平移動盤５を昇降台３の摺動受面３０４上を一直線方向に前進又は後退して移動させるための機構として間隔を置いた通し穴３０９、３１０を有する２つの壁面３０７、３０８を端部と中央近くに有する構造となっている。
【００２０】
図６Ａおよび図６Ｂは、ドリル用スピンドル４を出力軸６０３を中心とするアーム４０１の回転では、穿孔位置の変更が不可能な場合に、２本の支柱２を結んだ軸線に対し角度で９０度ちがう方向に昇降台３に対し水平移動盤５を相対的に動かし、ドリル用スピンドル４の位置を変更しようとする説明図である。図６Ａは図１のｂ−ｂ断面図であり、昇降台３の摺動受面３０４に水平移動盤５を組付けた状態を示している。図６Ｂは図６Ａのｃ−ｃ断面図である。昇降台３に水平移動盤５を組付けるには、昇降台３の支柱塔３０１の上部に設けられた溝３０６に水平移動盤５の回転駆動機構６の上面に設けられた軸５０４を嵌合し、次に頭付ボルト３１１を昇降台３の端部壁３０７の通し穴３０９より挿入し、次にナット３１２をねじ込み、更に、頭付ボルト３１１を回転させねじ付突起板５０５にねじ込む。この時、ナット３１２は頭付ボルト３１１を介して、水平移動盤５のねじ付突起板５０５のねじに締付けずに自由に回転できるようにしておく。次に昇降台３のもう１つの壁面３０８の通し穴３１０に頭付ボルト３１１を挿入し、前記壁面３０８より突出たボルト部分にナット３１３をねじ込む。該ナット３１３は頭付ボルト３１１が間隔をあけた壁面３０７と３０８を締付けないよう、スキマのある状態で、回り止めピン３１４で頭付ボルト３１１と一緒に固定する。この結果、壁面３０７と３０８の穴３１０、３１１は通し穴なので、ナット３１２を回転自由な状態にして、頭付ボルト３１１を回転させれば、水平移動盤５のねじ付突起版５０５のねじにより、水平移動盤５は、頭付ボルト３１１の回転方向により、一直線方向に前進又は後退して動くことになる。水平移動盤５の移動寸法は、水平移動盤５のねじ付突起板５０５とナット３１２の固定を昇降台３の壁面３０７と３０８の間のどこにするかにより決まる。前記壁面３０７と３０８の中間にねじ付突起板５０５とナット３１２がくるようにして固定すれば、ドリル用スピンドルの移動は、前進と後退が同じ距離となる。水平移動盤５の前進又は後退の移動寸法を決めた後に、ナット３１２をねじ付突起板５０５に押し当てねじを締付け、昇降台３と水平移動盤５を一体化する。昇降台３と水平移動盤５を分離する時は、ナット３１２をゆるめ、上記とは逆順で行えば良い。
前記ナット３１２は、昇降台３と水平移動盤５を確実に固定するものであり、昇降台３の支柱塔３０１上部に設けた溝３０７と、水平移動盤５の回転駆動機構６の上面に設けた軸５０４の嵌合と、共同して働くものである。
【００２１】
図３において、２点鎖線のドリル用スピンドル４２の位置は、実線で示すドリル用スピンドル４の位置から、コア・ドリル装置に対して、離れた位置になるよう頭付ボルト３１３を回転し、移動した状態を示している。アーム４０１の回転によるドリル用スピンドル４の移動では、出力軸６０３を中心とした回転範囲内であるが、水平移動盤５が昇降台３に対し移動することで、出力軸６０３の位置も同じく移動するので、穿孔する前に墨出し位置が変更になった場合や、穿孔中にコア・ドリルの刃先が鉄筋に当り、穿孔位置を変更する場合にも対応できることになる。
【００２２】
本装置はベース盤１と支柱２と昇降台３と、ハンドル１１の付いたボールねじ軸１０を組付けた装置、水平移動盤５にドリル用スピンドル４を組付けた装置、コア・ドリル７および給水装置の４つに分解して取扱うことが出来るので、現場に持込みが容易となる。
【００２３】
本装置を現場で使用するには、上記した４つの構成部材に分解した状態で現場に持込み、はじめにコア・ドリル７をダイヤモンドチップの刃の付いていない他端のパイプ状の方から、コレットチャック４０３の下側から挿入する。次に図６Ａ、図６Ｂで説明したように昇降台３に水平移動盤５を組付ける。次に、コア・ドリル装置をコンクリート面に図示しないあと施工アンカーで固定し、図４Ａ及び図６Ａ、図６Ｂで説明した如く、ドリル用スピンドル４の位置をアーム４０１あるいは頭付きボルト３１３、ナット３１２の調整により決める。更に給水装置１２のコックに水を供給するホースをつなぎ、モーターの電源を入れ、水を供給しながらハンドル１１を操作して、コア・ドリル７によりコンクリート面８に穿孔する。本装置のベース盤１はコンクリート面８にあと施工アンカーで固定しているが、狭い場所への１つ１つの穿孔ではなく、連続して穿孔作業が行えるような場所では、本発明者が特願平１１−３０３７４４で提案したベース盤に変更し、移動用のレールを使用すれば、穿孔作業は能率よく行える。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、本装置をコンクリート面にあと施工アンカーで固定した後でも穿孔位置を２通りの方法により、あらゆる方向にも自由に変更できるものであり、又、本装置は構成部材を４つに分割し、軽量化したので、現場に持ちこみ易く、組立も簡単に出来る構造なので、作業員の負担が軽減できると共に作業能率が向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体の正面図
【図２】全体の右側面図
【図３】図１の矢視図
【図４Ａ】一部断面を含む水平移動盤にドリル用スピンドルを組付けた正面図
【図４Ｂ】図４Ａの平面図
【図５Ａ】昇降台の正面図
【図５Ｂ】図５Ａの平面図
【図５Ｃ】図５Ａの右側面図
【図６Ａ】図１のｂ−ｂ矢視図
【図６Ｂ】図６Ａのｃ−ｃ断面図
【図７】従来のコア・ドリル装置の正面図
【符号の説明】
１ベース盤
２支柱
３昇降台
４ドリル用スピンドル
５水平移動盤
６回転駆動機構
７コア・ドリル
８コンクリート面
９固定板
１０ボールねじ軸
１１ハンドル
１２給水装置
４１ドリル用スピンドル
４２ドリル用スピンドル
３０１支柱塔
３０２穴
３０３ボールねじ穴
３０４摺動受面
３０５壁面
３０６溝
３０７壁面
３０８壁面
３０９通し穴
３１０通し穴
３１１頭付きボルト
３１２ナット
３１３ナット
３１４回り止めピン
４０１アーム
４０２回転軸
４０３コレットチャック
４０４プーリー
４０５アームの穴
４０６軸付きフランジ
４０７フランジの穴
４０８軸
４０９軸
４１０通し穴
４１１頭付きボルト
５０１摺動底面
５０２壁面
５０３壁面
５０４軸
５０５ねじ付突起板
５０６ねじ付突起板
６０１モーター
６０２ギア
６０３出力軸
６０４プーリー

Claims

ベース盤（１）と、該ベース盤（１）に立設した支柱（２）と、該支柱（２）に摺動自在に設けた昇降台（３）と、該昇降台（３）に取付けられる一体的な構造としたドリル用スピンドル（４）およびドリル用スピンドル（４）を回転させるための回転駆動機構（６）を有する水平移動盤（５）と、ドリル用スピンドル（４）に回転可能に設けたコア・ドリル（７）とからなり、上記ドリル用スピンドル（４）は、ドリル用スピンドル（４）に設けたアーム（４０１）を、回転駆動機構（６）を有する水平移動盤（５）に回転可能に軸着して、穿孔する穴の位置を変更することが出来るように設けたものであり、上記、一体的にセットしたドリル用スピンドル（４）および回転駆動機構（６）を有する水平移動盤（５）は、昇降台（３）上で一直線方向に、前進又は後退可能で、穿孔位置を変更することが出来ることを特長とするコア・ドリル装置。
回転駆動機構（６）を有する水平移動盤（５）は一端側に回転駆動源であるモーター（６０１）が設けられ，他端側にはドリル用スピンドル（４）に設けたアーム（４０１）を支持する部分と、該アーム（４０１）を回転させる出力軸（６０３）が設けられ、当該出力軸（６０３）と回転駆動源であるモーター（６０１）との間には、回転を伝達する機構を有する一体的構造とすることを特長とする請求項１に記載のコア・ドリル装置。
水平移動盤（５）は、下部にねじ付突起板（５０５）を形成し、該ねじ付突起板（５０５）は昇降台（３）に設けた通し穴（３０９、３１０）を有する間隔がある２つの壁面（３０７、３０８）の間に設置され、上記、ねじ付突起板（５０５）と通し穴（３０９、３１０）を有する間隔がある２つの壁面（３０７、３０８）は、頭付ボルト（３１１）で連結され、該頭付ボルト（３１１）の回転により、水平移動盤（５）が昇降台（３）上を一直線方向に動くことを特長とする請求項１に記載のコア・ドリル装置。
アーム（４０１）を回転させる出力軸（６０３）と該出力軸（６０３）芯上のアーム（４０１）の下部に穴（４０５）を設け、該穴（４０５）に軸付フランジ（４０６）をボルトで組付け、該軸付フランジ（４０６）の穴（４０７）に回転自在な軸（４０８）を挿入し、該軸（４０８）は、前記フランジの穴（４０７）の入口より突出したところに角形軸（４０９）を設け、該角形軸（４０９）に前記軸（４０８）と直角方向に通し穴（４１０）を設け、アーム（４０１）と隣接した水平移動盤（５）の下部には、ねじ付突起板（５０６）を設け、上記、通し穴（４１０）を有する軸（４０９）とねじ付突起板（５０６）を頭付ボルト（４１１）で締付けることによりアーム（４０１）と水平移動盤（５）を固定することを特長とする請求項１に記載のコア・ドリル装置。