説明

カッタ及びカッタ装置

【課題】切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、切削刃の近傍位置から効果的に吸引除去することができて、切削粉塵が飛散するおそれを抑制することができるカッタ及びカッタ装置を提供する。
【解決手段】カッタ27のボディ32を周壁32aと底壁32bとよりなる有底円筒状に形成する。ボディ32の底壁32bの端面には切削刃33,34を設ける。ボディ32の底壁32bには切削粉塵を吸引するための集塵孔を透設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えばコンクリート等の構造物の表面に孔や溝状の凹部を形成する場合等に用いられるカッタ、及びそのカッタを備えたカッタ装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、コンクリート構造物の表面を剥離する方法としては、例えば特許文献1及び特許文献2に開示されるように、コンクリート構造物の表面に溝や孔を形成し、その溝や孔に挿入した剥離刃またはピンを往復動させることにより、構造物の表面を破砕して剥離する方法が知られている。この種の構造物の表面剥離方法において、カッタ等を用いてコンクリート構造物の表面に溝や孔を形成する際には、大量の切削粉塵が発生する。そのため、専用の集塵設備を設けて、切削粉塵の飛散を防止する必要があって、設備費用が嵩むという問題があった。
【0003】
このような問題に対処するため、例えば特許文献3に開示されるようなコンクリート穿孔用ドリルも従来から提案されている。この従来構成においては、棒状のドリル本体の先端に平板状の刃先チップが、その先端部及び両側部をドリル本体から突出させた状態で埋設されている。ドリル本体の中心には小径の集塵孔が形成され、その集塵孔が刃先チップの側部の後縁とほぼ同一またはそれよりもやや先端寄りの部分に開口されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−333828号公報
【特許文献2】特開2005−67143号公報
【特許文献3】特開平9−272118号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところが、この従来構成のドリルにおいては、前記のように棒状のドリル本体の中心に形成された小径の集塵孔が刃先チップの先端部から離れて、刃先チップの側部の後縁付近に開口されている。このため、刃先チップの先端部での切削にともなって発生する切削粉塵を有効に吸引することができず、切削粉塵の飛散を防止することができないという問題があった。
【0006】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、切削刃の近傍位置から効果的に吸引することができて、切削粉塵が飛散するおそれを抑制することができるカッタ及びカッタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために、カッタに係る発明では、有底円筒形状のボディの底壁端面に切削刃を設けるとともに、底壁には集塵孔を透設したことを特徴としている。
従って、この発明のカッタを用いて穿孔等を行う際には、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、その切削刃の近傍位置に設けられた集塵孔からボディ内に効果的に吸引除去することができる。よって、切削粉塵が飛散するおそれを有効に抑制することができる。
【0008】
前記のカッタにおいて、前記切削刃を中心側の第1刃と外周側の第2刃とに分割して形成するとよい。
前記のカッタにおいて、前記第1刃及び第2刃をボディの中心から延びる異なった半径方向線上に配置するとよい。
【0009】
前記のカッタにおいて、前記第1刃、第2刃及び集塵孔をそれぞれ複数設け、前記集塵孔を各刃間に配置するとよい。
前記のカッタにおいて、前記第1刃の回転軌跡と第2刃の回転軌跡とをラップさせるとよい。
【0010】
前記のカッタにおいて、前記ボディの周壁に第3刃を設けるとよい。
前記のカッタにおいて、前記第3刃を第2刃と一体に設けるとよい。
前記のカッタにおいて、前記底壁を円錐状に形成するとよい。
【0011】
また、カッタ装置に係る発明では、前記のような構成のカッタを回転軸の先端に装着するとともに、ボディの内側空間に集塵機の吸引側を接続したことを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
以上のように、この発明によれば、切削刃による切削にともなって発生する切削粉塵を、切削刃の近傍位置から効果的に吸引除去することができて、切削粉塵が飛散するおそれを抑制することができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第1実施形態のカッタ装置を示す一部破断正面図。
【図2】図1のカッタ装置におけるホールカッタ部分を拡大して示す一部破断正面図。
【図3】図2のホールカッタの底面図。
【図4】図3の4−4線における断面図。
【図5】第2実施形態のカッタ装置のホールカッタを示す底面図。
【図6】図5の6−6線における部分断面図。
【図7】変更例のホールカッタを示す底面図。
【図8】別の変更例のホールカッタを示す底面図。
【図9】さらに別の変更例のホールカッタを示す底面図。
【図10】さらに別の変更例のホールカッタを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(第1実施形態)
以下に、この発明をホールカッタ及びカッタ装置に具体化した第1実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0015】
図1に示すように、この実施形態のカッタ装置においては、支持枠11が備えられている。この支持枠11は、各一対の横材11a及び縦材11bにより四角枠状に形成され、その四隅には複数の取付部12が突設されている。各取付部12には、支持枠11をコンクリート等の構造物Sの表面Saの穿孔箇所に取り付けるための各一対のアンカーボルト13が螺合されている。
【0016】
前記支持枠11の横材11a間には、X軸方向移動台14が一対のガイドレール15を介してX軸方向(横方向)へ移動可能に支持されている。支持枠11の一側部にはX軸方向移動用モータ16が配置され、このモータ16の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、X軸方向移動台14がX軸方向に移動される。X軸方向移動台14上にはY軸方向移動台17が一対のガイドレール18を介してY軸方向(縦方向)へ移動可能に支持されている。X軸方向移動台14上にはY軸方向移動用モータ19が配置され、このモータ19の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、Y軸方向移動台17がY軸方向に移動される。
【0017】
前記Y軸方向移動台17上には、コラム20が立設されている。コラム20の側面にはZ軸方向移動台21が一対のガイドレール22を介してZ軸方向(上下方向)へ移動可能に支持されている。コラム20上にはZ軸方向移動用モータ23が配置され、このモータ23の回転により図示しないボールネジ及びナットを介して、Z軸方向移動台21がZ軸方向に移動される。Z軸方向移動台21の側面には、ギアドモータ24が支持され、そのギアドモータ24の回転軸25の下端にはカップリング26が取り付けられている。図1及び図2に示すように、カップリング26には、コンクリート等の構造物Sの表面Saに孔Hや溝状の凹部Cを形成するためのホールカッタ27が着脱可能に装着されている。
【0018】
図3〜図5に示すように、前記ホールカッタ27は、カップリング26に着脱可能に取り付けられる軸部31と、その軸部31の下端に螺着されたボディ32とを備えている。ボディ32は、円筒状の周壁32aと緩い円錐状に突出する底壁32bとにより有底中空円筒状をなすように形成されている。周壁32aの上部外面には、軸部31の下端内面の雌ネジ部31aに螺合可能な雄ネジ部32cが形成されている。
【0019】
ボディ32における底壁32bの外側面の中心部には、複数の穿孔刃としての3つの第1刃33が120度間隔をおいて突設されている。底壁32bの外側面の外周部には、複数の穿孔刃としての第2刃34が第1刃33間の位置において60度間隔を隔てて突設されている。図4に示すように、前記各第1刃33及び各第2刃34は、それぞれ放射方向に延びている。また、第1刃33の回転軌跡の外周側部分と第2刃34の内周側部分の回転軌跡とがラップするようになっている。さらに、各第2刃34の外周側の刃先がボディ32の周壁32aの外面より外側に突出した位置に配置されている。ボディ32の周壁には第3刃35が30度間隔を隔てて突設されており、1つおきの第3刃35が前記第2刃34と一体に形成されている。前記各刃33〜35は、それぞれダイヤモンドやホワイトアランダム等の切削粒を保持している。
【0020】
そして、図1及び図2に示すように、表面剥離装置における回転軸25のカップリング26にホールカッタ27が装着された状態で、ホールカッタ27が回転されることにより、主として前記第1刃33及び第2刃34によって、構造物Sの表面Saに孔Hが穿設される。従って、ホールカッタ27が回転されながら構造物Sの表面Saと平行な方向に移動されることにより、第1〜第3刃33〜35によって構造物Sの表面Saに孔Hを起点とした溝部M(図1の2点鎖線位置)が形成される。この溝部Mと孔Hとにより溝状の凹部Cが形成される。
【0021】
図4及び図5に示すように、前記ホールカッタ27におけるボディ32の底壁32bには、複数の集塵孔37A,37B,37Cが形成されている。これらの集塵孔37A,37B,37Cのうちの1つの集塵孔37Aは、各第1刃33の間における底壁32bの中心に形成されている。また、複数の集塵孔37Bは、各第2刃34間の位置においてその第2刃34の回転軌跡の内周側の部分に位置するように、底壁32bの外周部に60度間隔を隔てて形成されている。これらの集塵孔37Bと周壁32aの外周面との間における底壁32bの外側面には溝状の集塵通路38が形成されている。さらに、残りの複数の集塵孔37Cは、各第1刃33間の2箇所において第1刃33の回転軌跡の外周部に位置するように形成されている。
【0022】
図2及び図3に示すように、前記ホールカッタ27の軸部31には、図示しない集塵機の吸引側の吸引アダプタ39が相対回転可能に接続されている。この吸引アダプタ39はホールカッタ27の軸部31及びボディ32の内部を介して、ボディ32の底壁32b上の各集塵孔37A〜37Cに連通されている。そして、ホールカッタ27の第1刃33及び第2刃34によって、構造物Sの表面Saに孔Hや溝部Mが形成される際に発生する切削粉塵等が、各集塵孔37A〜37Cから吸引アダプタ39及びホース39aを介して集塵機に吸引される。
【0023】
次に、前記のように構成されたカッタ装置の作用を説明する。
このカッタ装置の使用時には、図1に示すように、支持枠11をアンカーボルト13の締め付けにより、構造物Sの表面Sa上の所定穿孔箇所に固定する。この状態で、X軸方向移動用モータ16及びY軸方向移動用モータ19が駆動されると、X軸方向移動台14及びY軸方向移動台17が構造物Sの表面Saに沿ってX軸及びY軸の2軸方向に移動されて、回転軸25上のホールカッタ27が構造物Sの表面Sa上の所定穿孔位置に配置される。その後、ギアドモータ24によりホールカッタ27が回転されるとともに、Z軸方向移動用モータ23によりZ軸方向移動台21がZ軸方向の下方に移動されて、ホールカッタ27の第1刃33及び第2刃34により構造物Sの表面Saに孔Hが穿設される。
【0024】
それに続いて、X軸方向移動用モータ16またはY軸方向移動用モータ19によりX軸方向移動台14またはY軸方向移動台17がX軸方向またはY軸方向に移動される。すると、ホールカッタ27が回転されながら構造物Sの表面Saと平行な1軸方向に移動されて、図1に示すように、構造物Sの表面Saに孔Hを起点とした溝状の凹部Cが形成される。
【0025】
この構造物Sの表面Saに対する孔Hや溝状の凹部Cの形成時には、ホールカッタ27におけるボディ32の底壁32b上の第1刃33及び第2刃34の周辺で大量の切削粉塵が発生する。この場合、ボディ32の底壁32bには複数の集塵孔37A〜37Cが形成されているため、切削粉塵は第1刃33及び第2刃34の周辺から、集塵孔37A〜37Cを通してボディ32内に吸引された後、吸引アダプタ39を介して集塵機に吸引除去される。よって、孔Hや凹部Cの形成箇所から切削粉塵が周囲に飛散するおそれはほとんどない。
【0026】
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) このカッタにおいては、有底円筒形状のボディ32の底壁32bの端面に切削刃33,34が設けられるとともに、底壁32bに集塵孔37A〜37Cが透設されている。このため、このカッタ27を用いて穿孔等を行う際には、切削刃33,34による切削にともなって発生する切削粉塵を、その切削刃33,34の近傍位置に設けられた集塵孔37A〜37Cからボディ32内に効果的に吸引除去することができる。よって、切削粉塵が切削箇所から周囲に飛散するおそれを有効に抑制することができる。
【0027】
(2) このカッタにおいては、前記切削刃が中心側の第1刃33と外周側の第2刃34とに分割して形成されている。このため、切削刃33,34に掛かる切削荷重を第1刃33と第2刃34とに分けて軽減することができる。従って、第1刃33及び第2刃34の寿命を長くすることができる。
【0028】
(3) このカッタにおいては、前記第1刃33及び第2刃34がボディ32の中心から延びる異なった半径方向線上に配置されている。このため、切削刃の第1刃33及び第2刃34にかかる切削荷重をいっそう軽減することができて、さらに寿命を長くすることができる。
【0029】
(4) このカッタにおいては、前記第1刃33、第2刃34及び集塵孔37A〜37Cがそれぞれ複数設けられ、集塵孔37A〜37Cが各刃33,34間に配置されている。このため、複数の第1刃33及び第2刃34の切削にともなって発生する切削粉塵をそれらの刃33,34間に配置された複数の集塵孔37A〜37Cから効率良く吸引除去することができる。
【0030】
(5) このカッタにおいては、前記第1刃33の回転軌跡と第2刃34の回転軌跡とがラップするように配置されている。このため、分割して形成された第1刃33と第2刃34との間で切削残りが生じるおそれを防止することができる。
【0031】
(6) このカッタにおいては、前記底壁32bが円錐状に形成されている。このため、底壁32bを平板状に形成した場合に比較して、切削刃33,34による切削効率を高めることができる。
【0032】
(7) このカッタ装置においては、前記のような構成のカッタ27が回転軸25の先端に装着されるとともに、ボディ32の内側空間に集塵機の吸引側の吸引アダプタ39が接続されている。このため、回転軸25によりカッタ27が回転されて穿孔等が行われる際には、その穿孔等にともなって発生する切削粉塵を、集塵孔37A〜37Cからボディ32の内側空間及び吸引アダプタ39を介して集塵機に吸引除去することができて、切削粉塵の飛散を抑制することができる。
【0033】
(第2実施形態)
次に、この発明を具体化したカッタ及びカッタ装置の第2実施形態を前記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【0034】
この第2実施形態では、図5及び図6に示すように、前記第1実施形態と比較して第3刃35の配列ピッチが狭くなるとともに、第2刃34と対応する位置の第3刃35が同第2刃34の外周側端部に連続して一体に形成されている。
【0035】
従って、この第2実施形態によれば、前記第1実施形態における(1)〜(7)に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
(8) この実施形態のカッタにおいては、前記第3刃35が第2刃34と一体に構成されている。このため、第3刃35の取り付け強度を強靱なものとすることができる。
【0036】
(9) この実施形態においては、第3刃35の配列ピッチが狭くなっているため、溝部Mを切削する場合に都合がよい。
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
【0037】
・ 図7に示すように、第1刃33と第2刃34とを同一の半径線上に位置させること。
・ 同じく図7に示すように、第1刃33と第2刃34との間に複数の第4刃42を設けること。このようにすれば、刃数が多くなって、1枚の刃当たりの磨耗量が少なくなり、耐久性が向上する。
【0038】
・ 図8に示すように、第1刃33及び第2刃34を湾曲させること。
・ 同じく図8に示すように、集塵孔37B,37Cの数を増やして集塵機能を向上させること。
【0039】
・ 図9に示すように、第1刃33及び第2刃34をその刃先側の刃厚が薄くなるように構成すること。
・ 同じく図9に示すように、集塵孔37B,37Cの形状を円形以外の形状にしたり、ボディ32の軸線に対して傾斜する軸線の方向に向かって開口したりすること。
【0040】
・ 図10に示すように、ボディ32の底壁を上方へ向かって円錐状に凹む形状に形成すること。このように構成すれば、切削粉塵をボディ32の中心側に集めることができて、飛散を効果的に抑制できる。
【0041】
・ 切削刃としての第1刃33及び第2刃34の大きさ、形状、配置位置、配置数等を前記実施形態及び変更例に対して任意に変更して構成すること。
・ 集塵孔37A〜37Cの大きさ、配置位置、配置数等を実施形態及び変更例に対して前記任意に変更して構成すること。
【符号の説明】
【0042】
25…回転軸、26…カップリング、27…ホールカッタ、32…ボディ、32a…周壁、32b…底壁、33…切削刃としての第1刃、34…切削刃としての第2刃、35…第3刃、37A〜37C…集塵孔、39…吸引アダプタ、41…第3刃、S…構造物、Sa…表面、C…凹部、H…孔。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
有底円筒形状のボディの底壁端面に切削刃を設けるとともに、底壁には集塵孔を透設したことを特徴とするカッタ。
【請求項2】
前記切削刃を中心側の第1刃と外周側の第2刃とに分割して形成したことを特徴とする請求項1に記載のカッタ。
【請求項3】
前記第1刃及び第2刃をボディの中心から延びる異なった半径方向線上に配置したことを特徴とする請求項2に記載のカッタ。
【請求項4】
前記第1刃、第2刃及び集塵孔をそれぞれ複数設け、前記集塵孔を各刃間に配置したことを特徴とする請求項2または3に記載のカッタ。
【請求項5】
前記第1刃の回転軌跡と第2刃の回転軌跡とをラップさせたことを特徴とする請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載のカッタ。
【請求項6】
前記ボディの周壁に第3刃を設けたことを特徴とする請求項2〜5のうちのいずれか一項に記載のカッタ。
【請求項7】
前記第3刃を第2刃と一体に設けたことを特徴とする請求項6に記載のカッタ。
【請求項8】
前記底壁を円錐状に形成したことを特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか一項に記載のカッタ。
【請求項9】
請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載のカッタを回転軸の先端に装着するとともに、ボディの内側空間に集塵機の吸引側を接続したことを特徴とするカッタ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2013−39719(P2013−39719A)
【公開日】平成25年2月28日(2013.2.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−177663(P2011−177663)
【出願日】平成23年8月15日(2011.8.15)
【出願人】(000000549)株式会社大林組 (1,758)
【出願人】(502263905)ダイヤモンド機工株式会社 (2)
【出願人】(000165424)株式会社コンセック (30)
【Fターム(参考)】