JPH06210624A - 端面カッターを有するコアビット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝撃力を負荷しない乾式穿孔作業時に許容押
圧力を作用させる使用条件下でも高度の耐久性を発現し
得るコアビットを提案することにある。 【構成】 本発明のコアビットは支持体（１）上に配置
された複数のカッター（２，３，４）よりなるカッター
群を具える。カッター（２，３，４）の切断面（２ａ，
３ａ，４ａ）の幅（ｂ）はコアビットの回転方向（Ｄ）
とは逆向きに順次に増加させる。さらに、切断面（２
ａ，３ａ，４ａ）の面積を順次に増加させるために、コ
アビットの回転方向（Ｄ）における先行カッター（２，
３）に対して後続カッター（３，４）を、コアビットの
軸線方向に所定の高さ（ｈ）だけオフセットさせて配置
する。このようにカッター（２，３，４）の切断面（２
ａ，３ａ，４ａ）の寸法を設定することにより、各カッ
ター（２，３，４）を被加工材料中に十分な深さまで侵
入させることができ、カッターの損傷や切削性能の劣化
を招来する早期摩耗を効果的に防止することが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、穿孔方向側の端部に少なくとも
２個のカッターよりなる少なくとも１群のカッター群を
具えるコアビットに関し、特に、各カッター群における
カッターがコアビットの回転方向に向けて露出された異
なる面積の切断面を有し、かつ、各カッター群において
コアビットの回転方向とは逆向きに面積が増加する配置
とされたコアビットに係るものである。

【０００２】

【背景技術】従来より、構造部材に大径孔を穿設する手
段として、種々の構成のコアビットが既知である。特
に、壁材に大径孔を穿設する場合には、もっぱら回転駆
動されるコアビットが使用される。このような用途にお
いては、冷却剤を必要とせずに使用可能なコアビットが
待望されている。

【０００３】例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第
３６１９３３４号公報には、穿孔方向側の端部にカッタ
ーが切断面を露出させて配置されたコアビットが開示さ
れている。この既知のコアビットにおけるカッターは、
耐摩耗性材料から構成されている。さらに、被加工材料
の切断に寄与するカッター切断面の有効面積は、コアビ
ットの回転方向とは逆向きに増加する構成とされ、した
がって被加工領域に到達した各カッターはそれぞれ穿孔
に寄与する。

【０００４】上述した既知のコアビットに関してはカッ
ターを耐摩耗性の硬質材料で構成することが提案されて
はいるが、かかるコアビットを壁材の加工に使用する場
合には既知の多結晶ダイヤモンドプレートがカッターと
して適当であることが判明している。このようなダイヤ
モンドプレートは、例えば、硬質金属基板上に多結晶ダ
イヤモンドを接合または積層した構成とされている。

【０００５】上述した形式のカッターは、壁材等の被加
工材料中に十分に侵入させることにより、強度の摩耗を
防止する必要がある。そして、押圧力に応じてカッター
を被加工材料中に十分に侵入させて加工に関与させ、こ
れによりコアビットの本来的機能を発揮させるものであ
る。

【０００６】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６１９
３３４号公報に開示されているコアビットは、前述した
カッター群を具えている。この場合にカッターは、相互
に異なる方向に配置された楔形カッターとして構成さ
れ、したがって先行カッターとして機能するカッターは
被加工材料の一部分のみを加工し、後続カッターは被加
工材料の他の部分の加工を行う。この従来技術は、同一
形状のカッターを異なる方向に配置して課題を解決しよ
うとするものであるが、カッターの一部が先鋭であり、
しかも残部もエッジのみに応力が作用するため、コアビ
ットの使用時にカッターが過負荷状態となり、早期の摩
耗および損傷が生じる可能性がある。

【０００７】

【発明の開示】したがって、本発明の課題は、衝撃力を
負荷しない乾式穿孔作業時に許容押圧力を作用させる使
用条件下でも高度の耐久性を発現し得るコアビットを提
案することにある。

【０００８】本発明は、本文冒頭に記載した形式のコア
ビットにおいて、各カッター群のカッターにおける切断
面の半径方向幅を、次式： ｂｉ＝（ｉ×Ｂ×ｋ）／Ｎ を満足するものとし、ここに、ｂｉは各カッター群のカ
ッターにおける切断面の幅、ｉは各カッター群のカッタ
ーについての、回転方向とは逆向きに増加する整数（１
〜Ｎ）、Ｂは各カッター群における回転方向とは逆向き
で最後部に配置されたカッターにおける切断面の幅、ｋ
は０．７〜１．５の修正係数、Ｎは各カッター群におけ
るカッターの総数とすることを特徴とするものである。

【０００９】上述した数式によれば、各カッターが被加
工材料の加工に際してそれぞれ十分に関与するよう切断
面の寸法を最適設計することが可能である。したがっ
て、各カッターを被加工材料中に十分な深さまで侵入さ
せて、カッターの損傷や切削性能の劣化を招来する早期
摩耗を効果的に防止することが可能となる。

【００１０】上述した数式は、回転方向とは逆向きで最
後部に配置されたカッターにおける切断面の幅、すなわ
ち被加工材料中に形成する環状空隙の有効幅が既知であ
ることを前提としている。Ｎは各カッター群における加
工に関与するカッターの総数であり、本発明では各カッ
ター群のカッターにおける切断面の面積を相互に異なら
せる。カッター群に属するいずれかのカッターに相当す
る幅を有する付加的カッターがコアビットに設けられて
いる場合、当該付加的カッターは被加工材料の加工に関
与するものではなく、もっぱらコアビットを的確に案内
して例えば加工精度を向上する機能を発揮する。なお、
修正係数ｋは、十分に満足すべき加工精度を達成する見
地から切断面の幅を寸法設定するに当たっての調整代を
考慮したものである。

【００１１】本発明は、切断面の面積を異ならせるため
に切断面の幅を規定するものであるが、これに加えてコ
アビットの軸線方向におけるカッターの高さを変化させ
ることも可能である。この場合、コアビットの回転方向
で先行するカッターに対し、後続するカッターを、コア
ビットの軸線方向に所定の高さだけオフセットさせて配
置するのが有利である。

【００１２】コアビットの回転方向で先行するカッター
に対して後続するカッターをオフセットさせる前記所定
の高さは、０．１〜１ｍｍとするのが望ましい。

【００１３】上述した態様でカッターの寸法を設定する
ことにより、カッター群内の各カッターにより被加工材
料を切削して環状空隙を形成することができる。すなわ
ち、同一カッター群における第１のカッターは被加工材
料中に幅の狭い環状空隙を形成し、後続するカッターは
当該環状空隙の幅を拡大する機能を発揮する。したがっ
て、最適な幅および高さに設定したカッター切断面を有
するコアビットを使用する場合には、各カッターを幅方
向および軸線方向の十分な深さをもって被加工材料中に
侵入させることが可能である。本発明によるコアビット
を被加工材料に対して押圧する押圧力は、手持ち式装置
での使用を考慮して２００ニュートン以下とすべきもの
であるが、各カッター群における加工に関与する全ての
カッターにより分担される。

【００１４】コアビットの穿孔負荷および押圧力を考慮
すれば、各カッター群を２個〜５個のカッターにより構
成するのが望ましい。

【００１５】上述した態様でカッターの寸法を設定する
ことにより、カッター群内の各カッターはいずれも被加
工材料の加工に関与する。すなわち、より小さい切断面
を有するカッターは予備切削機能を発揮し、同一カッタ
ー群における最後のカッターは形成すべき環状空隙の最
終幅を得るための最終切削を行う。

【００１６】本発明によるコアビットは前述したカッタ
ー群を１群のみ具える構成とすることもできるが、複数
群のカッター群を設けた構成も可能であることは言うま
でもない。すなわち、本発明によるコアビットには、１
群〜８群のカッター群を設けるのが望ましい。この場
合、切断面の幅および高さに関する寸法は１群のカッタ
ー群におけるカッターについて順次に異ならせるもので
あり、他の群のカッターについても同様に順次に異なら
せる。

【００１７】本発明によるコアビットは、カッター群が
１群であると複数群であるとを問わず、例えば高級金属
よりなる純粋なガイド部材を各カッターの間に配置する
ことができる。このようなガイド部材は、コアビットの
回転性能および案内性能を向上する点で有利である。

【００１８】

【最良の実施形態】以下、図示実施例につき本発明を一
層具体的に説明する。

【００１９】図１および図２は、本発明の一実施例によ
るコアビットとして、支持体１とカッター２，３，４よ
りなるカッター群とを具えるコアビットを示すものであ
る。カッター２，３，４は、例えば形状的にも材料面に
おいても支持体１と一体的に結合する。カッター２，
３，４の切断面２ａ，３ａ，４ａを露出させるため、支
持体１の端部には凹所１ａを形成する。

【００２０】図２から明らかなように、カッター２，
３，４における切断面２ａ，３ａ，４ａの幅ｂは、コア
ビットの回転方向Ｄとは逆向きに順次に増加させる。す
なわち、回転方向Ｄに関して前方に位置する先行カッタ
ー２の切断面２ａの幅を小とし、後方に位置する後続カ
ッター４の切断面４ａの幅を大とする。さらに、図１か
ら明らかなように、回転方向前方に位置する先行カッタ
ー２，３に対し、後方に位置する後続カッター３，４を
コアビットの軸線方向に高さｈだけオフセットさせて配
置する。

【００２１】図３および図４は、本発明の他の実施例に
よるコアビットとして、支持体５とカッター６，７，
８，９とを具えるコアビットを示すものである。図４か
ら明らかなように、本実施例においては２つのカッター
群を、それぞれカッター６，７およびカッター８，９に
より構成する。

【００２２】カッター６，７，８，９の切断面６ａ，７
ａ，８ａ，９ａを露出させるため、支持体５の端部には
凹所５ａを形成する。

【００２３】図４から明らかなように、各カッター群の
カッター６，７；８，９における切断面６ａ，７ａ；８
ａ，９ａの幅ｂは、コアビットの回転方向Ｄとは逆向き
に順次に増加させる。さらに、図３から明らかなよう
に、各カッター群において回転方向前方に位置する先行
カッター６，８に対し、後方に位置する後続カッター
７，９をコアビットの軸線方向に高さｈだけオフセット
させて配置する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施例によるコアビットの
端部を一部破断して示す正面図である。

【図２】図２は、図１のコアビットの端面図である。

【図３】図３は、本発明の他の実施例によるコアビット
の端部を示す正面図である。

【図４】図４は、図３のコアビットの端面図である。

【符号の説明】

１，５ 支持体 １ａ，５ａ 凹所 ２，３，４，６，７，８，９ カッター ２ａ，３ａ，４ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ 切断面 ｂ 切断面の幅 Ｄ コアビットの回転方向

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穿孔方向側の端部に少なくとも２個のカ
   ッター（２，３，４，６，７，８，９）よりなる少なく
   とも１群のカッター群を具えるコアビットであって、各
   カッター群におけるカッター（２，３，４，６，７，
   ８，９）がコアビットの回転方向（Ｄ）に向けて露出さ
   れた異なる面積の切断面（２ａ，３ａ，４ａ，６ａ，７
   ａ，８ａ，９ａ）を有し、かつ、各カッター群において
   コアビットの回転方向（Ｄ）とは逆向きに面積が増加す
   る配置とされたコアビットにおいて、各カッター群のカ
   ッターにおける切断面（２ａ，３ａ，４ａ，６ａ，７
   ａ，８ａ，９ａ）の半径方向幅（ｂ）は、次式： ｂｉ＝（ｉ×Ｂ×ｋ）／Ｎ を満足するものとし、ここに、ｂｉは各カッター群のカ
   ッターにおける切断面（２ａ，３ａ，４ａ，６ａ，７
   ａ，８ａ，９ａ）の幅、ｉは各カッター群のカッターに
   ついての、回転方向（Ｄ）とは逆向きに増加する整数
   （１〜Ｎ）、Ｂは各カッター群における回転方向（Ｄ）
   とは逆向きで最後部に配置されたカッター（４，７，
   ９）における切断面（４ａ，７ａ，９ａ）の幅、ｋは
   ０．７〜１．５の修正係数、Ｎは各カッター群における
   カッター（２，３，４，６，７，８，９）の総数である
   ことを特徴とするコアビット。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコアビットにおいて、各
   カッター群のカッターにおける切断面（２ａ，３ａ，４
   ａ，６ａ，７ａ，８ａ，９ａ）の面積を順次に増加させ
   るにあたり、コアビットの回転方向で先行するカッター
   （２，６，８）に対し、後続するカッター（３，４，
   ７，９）を、コアビットの軸線方向に所定の高さ（ｈ）
   だけオフセットさせて配置したことを特徴とするコアビ
   ット。
3. 【請求項３】 請求項２記載のコアビットにおいて、前
   記所定の高さ（ｈ）を０．１〜１ｍｍとしたことを特徴
   とするコアビット。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項に記載のコ
   アビットにおいて、各カッター群を２個〜５個のカッタ
   ーにより構成したことを特徴とするコアビット。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のコ
   アビットにおいて、１群〜８群のカッター群を具えるこ
   とを特徴とするコアビット。