(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ホルダーベースと、前記ホルダーベースから垂直に延長形成され、互いに対向するように配置され内側にコア試料を把持することができる⊂形状のコア試料ホルダーおよび⊃形状のコア試料ホルダーとからなるコア試料把持部と、
前記コア試料把持部の前記ホルダーベースが固定されるマウントプレートと、
前記コア試料ホルダーどうしに把持された前記コア試料を切断するための切削刃と、
前記切削刃が前記コア試料を切断する切断工程中に発生することがある発熱を減少させる冷却流体供給装置と、
各前記コア試料ホルダーの内側面に形成されている凹凸と、
を含み、
前記凹凸の最上端は前記コア試料の外径と一致するように形成されており、
前記ホルダーベースには前記マウントプレートとの結合のための一対の第1締結孔が垂直に形成されており、
前記マウントプレートには、前記ホルダーベースに形成された前記一対の第1締結孔との結合のための一対の第2締結孔が垂直に形成されており、
前記ホルダーベースと前記マウントプレートは、前記一対の第1締結孔と前記一対の第2締結孔を通じて結合されており、
前記ホルダーベースと前記マウントプレートは、前記一対の第1締結孔と前記一対の第2締結孔に挿入されるボルトとナットを用いて結合され、
前記コア試料把持部は1つ以上の他のサイズに形成され、
前記マウントプレートに形成される一対の第2締結孔は、前記1つ以上の他のサイズのコア試料把持部のホルダーベースに形成される一対の第1締結孔に対応して形成されることを特徴とする、コア試料均等切断装置。
前記コア試料把持部は、前記切削刃が通過できるように、前記ホルダーベースどうしの対向面間、ならびに、前記コア試料ホルダーどうしの対向する⊂形状面と⊃形状面が間隔を置いて分割形成されていることを特徴とする、請求項1に記載のコア試料均等切断装置。
【背景技術】
【0002】
コアドリルは、一般的に、木材、建築物やコンクリートなどの一部分に穴をあけたり、これらの一部をサンプルとして採取したりする時に使用し、また地盤掘削などのための事前調査、地下水探査、地下状態確認などのために岩石(岩盤)や土壌試料などの抽出にも使用する。
【0003】
上記コアドリルを用いて採取した試料を本発明ではコア試料と称する。
【0004】
コアドリルとコア試料について、
図1及び
図2を参照して簡単に説明する。
【0005】
図1はコア試料10がコアドリル12に挿入された状態を示す図であり、
図2は
図1のコアドリル12から抽出したコア試料12を示す図である。
【0006】
図1に示したコア試料10は、コアドリル12の下端部に形成されたコアドリルビット14により一定の長さだけ切断されて抽出される。
【0007】
図1で、図面符号16は、コアドリルビット14に形成されたビット刃を示している。このビット刃16により所望のコア試料10を容易に採取することができる。
【0008】
図1のコアドリル12からコア試料10を抽出して分離したものが
図2に示しているコア試料20である。
【0009】
図2に示しているコア試料20は、種々の分析の目的のため、分割して使用しなければならない場合がある。このようなコア試料20の分割は概ね2分割または4分割することが普遍的である。
【0010】
したがって、
図2に示すように、水平分割線22及び垂直分割線24に沿って、コア試料20を分割して切断しなければならない場合がある。水平分割線22のみに沿って分割する場合には2分割することができ、必要によって水平分割線22に追加して垂直分割線24に沿っても分割する場合には4分割できることが分かる。
【0011】
コア試料20の分割切断と関連して、従来に施行されていた方法について、
図3及び
図4を参照して説明する。
【0012】
図3は従来のコア試料切断装置30の概略断面図であり、
図4は従来の他のコア試料切断装置40の概略断面図である。
【0013】
図3によれば、従来のコア試料切断装置30は、基本的に、ダイアモンドカッター33とマウントプレート34、及びダイアモンドカッター33を駆動させるためのモータ部36(Mで表示する)の構成を含む。
【0014】
図3で、図面符号37は、モータ部36を駆動させるか、またはモータ部36の駆動と同時にダイアモンドカッター33の動作を制御することができる制御部のものが好ましい。
【0015】
図3の従来のコア試料切断装置30において、コア試料31をマウントプレート34の上に位置させ、制御部37を駆動させれば、コア試料31の垂直分割線32に沿ってコア試料31の切断用ダイアモンドカッター33が上側から下側に移動して、コア試料31を垂直に分割切断するようになる。
【0016】
上記では、ダイアモンドカッター33は、コア試料31の上側から下側に、即ち図面の上端から下端に移動しながらコア試料31を切断することと説明したが、コア試料31の遠端部側、即ち図面の後面からコア試料31の近端部側、即ち図面の前面方向に進行しながらコア試料31を切断することもできる。
【0017】
ここで、前者の場合は、ダイアモンドカッター33が断続的に垂直にコア試料31を切断することと理解することが好ましく、後者の場合は、ダイアモンドカッター33がコア試料31を長手方向に亘って切断すると理解することが好ましい。
【0018】
図3で、図面符号38は、ダイアモンドカッター33のコア試料31の切断工程中に発生できる発熱を減少させるための冷却流体供給装置のものが好ましい。
【0019】
また、
図3で、図面符号35は、ダイアモンドカッター33がコア試料31の最上側から最下側まで切断した時の前記ダイアモンドカッター33が移動できる空間として理解することが好ましい。
【0020】
図3に示した従来のコア試料切断装置30では、コア試料31を切断するために作業者が手動でコア試料31を把持していなければならず、さらにダイアモンドカッター33により加えられる圧力もあったので、コア試料31の分割切断中にコア試料31の自体の揺れを避けられなかった。
【0021】
したがって、
図3のようなコア試料31の揺れを防止するための方法として、従来には、
図4に示すコア試料切断装置40を構想した。
【0022】
図4に示した従来のコア試料切断装置40は、基本的に、
図3に示したコア試料切断装置30の構成と同一である。
【0023】
したがって、
図4に示した従来のコア試料切断装置40をなす各構成については、
図3に示した従来のコア試料切断装置30に対して図面符号を十の桁数のみ増加する構成という点のみを言及し、具体的な各構成の説明は省略する。
【0024】
ここで、
図3と区別される
図4の構成は、
図4に図示された“V”型ホルダー49の構成である。
【0025】
図3の場合、作業者がコア試料31を如何なる把持手段も使用せず、手動のみで把持していたので、コア試料31の切断中の揺れを避けることができなかった。
【0026】
これに対して、
図4では“V”型ホルダー49を形成して置いたので、コア試料41の揺れをある程度避けることができた。
【0027】
しかしながら、相変らずコア試料41は堅く把持されなかったので、コア試料41の揺れを完全に避けることは困難であるという問題があった。
【0028】
また、コア試料41の揺れのため、コア試料41の切断面がきれいに切断できないという問題もあった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0030】
したがって、本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、コア試料に加えられる揺れ無しで、コア試料を分割切断することができる装置を提供することをその目的とする。
【0031】
また、分割切断されたコア試料の切断面がきれいに切断できるコア試料均等切断装置を提供することを他の目的とする。
【0032】
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に制限されず、言及されていない更に他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0033】
上記の課題を解決するために、本発明の好ましい一実施形態に従うコア試料均等切断装置は、ホルダーベースと、該ホルダーベースから垂直に延長形成され、互いに対向するように配置され、内側にコア試料を把持できる⊂形状のコア試料ホルダーおよび⊃形状のコア試料ホルダーとを備えたコア試料把持部、該コア試料把持部のホルダーベースが固定されるマウントプレート、及び該コア試料ホルダーに把持されたコア試料を切断するための切削刃、を含むことを特徴とする。
【0034】
ここで、コア試料把持部は、切削刃が通過できるように、ホルダーベースどうしの対向する面間、ならびに、コア試料ホルダーどうしの対向する⊂形状面と⊃形状面が、間隔を置いて分割形成されることが好ましい。
【0035】
また、コア試料ホルダーのコア試料と当接する内側面には、凹凸が形成できる。
【0036】
また、ホルダーベースにはマウントプレートとの結合のための一対の第1締結孔が垂直に形成されており、マウントプレートには、ホルダーベースに形成された一対の第1締結孔との結合のための一対の第2締結孔が垂直に形成されており、ホルダーベースとマウントプレートは、一対の第1締結孔と一対の第2締結孔を通じて結合されることが好ましい。
【0037】
また、ホルダーベースとマウントプレートは、一対の第1締結孔と一対の第2締結孔に挿入されるボルトとナットとを用いて結合されることが特に好ましい。
【0038】
また、コア試料把持部は1つ以上の他のサイズに形成され、マウントプレートに形成される一対の第2締結孔は1つ以上の他のサイズのコア試料把持部のホルダーベースに形成される一対の第1締結孔に対応して形成できる。
【0039】
その他の実施形態の具体的な事項は詳細な説明及び添付図面に含まれている。
【0040】
本発明の利点及び/又は特徴、そして、それらを達成する方法は、添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。
【0041】
しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態に具現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求の範囲の範疇により定義される。
【0042】
明細書の全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を指称し、発明を構成する各構成要素のサイズ、位置、結合関係などは、明細書の明確性のために誇張して記述することがある。
【発明の効果】
【0043】
以上、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置によれば、切断装置内に把持されるコア試料の揺れが積極的に抑制されるので、コア試料の均等切断が容易になる。
【0044】
また、コア試料の揺れが抑制されるので、切断面がきれいに切断できる。
【発明を実施するための形態】
【0046】
本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は添付の図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。
【0047】
しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態に具現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は特許請求の範囲の範疇により定義される。
【0048】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置について詳細に説明する。
【0049】
図5は、本発明の好ましい一実施形態に従うコア試料把持部を概略的に示す斜視図である。
【0050】
図5によれば、前記コア試料把持部は、大きく見て、右側ホルダーベース50と、右側ホルダーベース50から垂直に延びた以後に、⊃形状に形成されてコア試料(図示せず)を覆いかぶせるように形成されたコア試料ホルダー52と、左側ホルダーベース51と、左側ホルダーベース51から垂直に延びた以後に、⊃形状に対応する⊂形状に形成されてコア試料(図示せず)を覆いかぶせるように形成されたコア試料ホルダー53と、を備えている。
【0051】
この際、右側ホルダーベース50と左側ホルダーベース51との間の空間54は、
図3及び
図4での図面符号35または45の構成と事実上同一な構成として理解することが好ましい。
【0052】
一方、
図5で図面符号55は切削刃が通過できるように一定間隔で離隔した空間である。空間55が形成されているので、切削刃が通過しながらコア試料を切断できることが分かる。
【0053】
図5から分かるように、右側ホルダーベース50と左側ホルダーベース51、及びコア試料ホルダー52とコア試料ホルダー53は、断面から見て、中央の対向面が一定の間隔を置いて分割、即ち離隔しているΩ形状(オメガの字状)に形成されていることを知らなければならない。
【0054】
図5には、右側ホルダーベース50及び左側ホルダーベース51に、ボルト56、57、58が垂直方向に図示されているところ、これらボルト56、57、58は図示しない垂直に形成された締結孔を通じて右側ホルダーベース50と左側ホルダーベース51に各々挿入されている。上記の締結孔は、後述する
図6の締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68に各々対応して形成されることが好ましい。
【0055】
ボルト57、58は、コア試料把持部の右側ホルダーベース50の一側に形成されているボルトを表示したものであり、ボルト56はその反対側の左側ホルダーベース51に形成されたボルトを表している。前記ボルト56及びボルト57、58は図示したこととは異なり、必要によって、2つ以上設置できる。
【0056】
ボルト56は、ボルト57、58と対向して形成されている。ボルト56が形成された側には見えないボルトがさらに形成できる。
【0057】
一方、図面符号56−1、57−1、58−1は、全て右側ホルダーベース50と左側ホルダーベース51に挿入されているボルト56、57、58の根を示す。
【0058】
これらボルトの先56−1、57−1、58−1は、後述する
図6のマウントプレート61、62に形成される締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68のうちの1つに挿入されることを知らなければならない。以後に、ボルト56、57、58はナット(
図7の図面符号74b参照)により堅く固定できる。
【0059】
図5に示しているコア試料把持部は、多様なコア試料のサイズに対応して、これらコア試料を把持できるように、1つ以上の多様なサイズ、例えば、BQ、NQ、HQ、及びPQのサイズ別に形成されていることが好ましい。この際、コア試料把持部のサイズは以上のサイズのみに限定されるものではない。
【0060】
即ち、本発明によれば、コア試料の直径に適合するようにコア試料把持部を多様なサイズに製作して置くことができるので、必要によって適切なコア試料の直径に適合したコア試料把持部を交替または交換して使用することができる。
【0061】
ここで、上記BQ、NQ、HQ、及びPQのサイズは、各々、コア試料の直径が36.5mm、47.6mm、63.5mm、及び85.0mmのサイズに定まっている標準サイズである。
【0062】
図5から、コア試料ホルダー53、52はコア試料を堅く把持できるように略“⊃”形状と“⊂”形状に形成されている。コア試料ホルダー52、53の形状に対するより具体的な説明は、
図7を参照して後述する。
【0063】
図5に示しているコア試料把持部は、好ましくは、コア試料が当接する部分、即ち、コア試料ホルダー52とコア試料ホルダー53との間の内側面には凹凸が形成されている。凹凸については、
図8及び9を参照して後述する。
【0064】
次に、
図6は、本発明の好ましい一実施形態に従うマウントプレートを概略的に示す斜視図である。
【0065】
図6によれば、マウントプレート60は、左側マウントプレート61と右側マウントプレート62とで形成できる。
【0066】
図6で、図面符号63は、前述した図面符号54及び55と同様に、切削刃64が通過できる空間を示している。空間63は切削刃64が通過できる程度に離隔していれば充分である。
【0067】
図6では、コア試料把持部の構成が省略されているが、
図5と同様に、コア試料把持部の上側に空間63と事実上同一な間隔で離隔した空間が形成されていることが好ましい。
【0068】
左側マウントプレート61及び右側マウントプレート62には、多様なサイズのコア試料を把持できるようにBQ、NQ、HQ、及びPQのサイズに適合するように
図5に示しているボルト56、57、58が挿入できる締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68が図示されている。
【0069】
締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68は、図面では1つのみ指示して限定したが、その対向側にある他の締結孔と一対をなすという点を知らなければならない。
【0070】
この際、ボルト57、58は、例えば、右側プレート62に形成された締結孔B 65と、これに対応する反対側の締結孔Bに同時に締結されることが好ましい。
【0071】
類似の方式に、ボルト56と図示しない対向ボルトは、左側プレート61に形成された締結孔B 65と、図示しない対向締結孔Bに同時に締結されることが好ましい。
【0072】
即ち、
図6で、マウントプレート62に形成された締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68には、
図5に示しているボルト56、57、58が各々対応して挿入できる。
【0073】
また、前述したように、多様なサイズのコア試料把持部が予め用意されていることがあるので、ボルト57、58はマウントプレート62に形成された一対の締結孔のうちの1つに結合されることができ、この際、ボルト56は、マウントプレート62と対向する他のマウントプレート61に形成された他の一対の締結孔に挿入できる。
【0074】
したがって、他のサイズ、例えばHサイズのコア試料を分割して切断しなければならない場合には、他の一対の締結孔、例えば、一対の締結孔H 67にボルト57、58が結合できる。
【0075】
図6から、一対の締結孔B 65、N 66、H 67、及びP 68が形成されているので、コア試料のサイズが変わっても、即ちBQ、NQ、HQ、及びPQのサイズ別にコア試料が変わってもこれを把持するコア試料把持部を容易に固定できることが分かる。
【0076】
次に、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料把持部とマウントプレートとが結合された状態を示すコア試料均等切断装置について説明する。
【0077】
図7は、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料把持部とマウントプレートとが結合された状態を示すコア試料均等切断装置の概略正面図である。
【0078】
図7によれば、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置70は、
図3に示している従来のコア試料切断装置30及び/又は
図4に示している従来のコア試料切断装置40の構成と大部分の構成が同一であることを知らなければならない。
【0079】
図7によれば、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置70は、基本的に、
図3及び
図4に示しているコア試料切断装置30、40の構成と事実上同一であるので、
図4で
図3の構成に対して図面符号を十の桁数のみ変更して説明したことと同様に、
図7でもこれら
図3及び
図4の構成と同一な構成に対しては図面符号の十の桁数を7に変更したという点のみ言及し、共通の構成要素に対する説明は省略する。
【0080】
図7で、コア試料71は、コア試料把持部をなすコア試料ホルダーXにより堅く把持されている。コア試料把持部をなす他の構成要素はコア試料を把持するためのホルダーベース79bである。
【0081】
図7から分かるように、コア試料ホルダーXはホルダーベース79bから垂直に延長形成されている。また、コア試料ホルダーXとホルダーベース79bとは互いに対向するように配置されている。ホルダーベース79bの固定に対しては、本発明のコア試料把持部がマウントプレート74に固定される時にまた説明することにする。
【0082】
図面符号72は、コア試料71を垂直に切断するための仮想の切断線を示す。コア試料ホルダーXは、右側のもののみ図示したものであり、左側の構成は右側構成の鏡状という点を言及し、その具体的な説明は省略する。
【0083】
コア試料ホルダーXは、コア試料71を堅く把持できるように“⊂”形状と“⊃”形状に形成されている。しかしながら、コア試料ホルダーXの形状は前述した“⊂”と“⊃”の形状に限定されるものでなく、“〈”と“〉”の形状、または“〔”と“〕”の形状のように形成されることもできる。要するに、コア試料71を両側で堅く把持できるコア試料ホルダーXの形状であれば充分である。
【0084】
コア試料ホルダーXは、マウントプレート74に固定できる。この際、コア試料ホルダーXとマウントプレート74との固定は、好ましくは、ホルダーベース79bに形成されたボルト79aとナット79cの構成により達成できる。
【0085】
図6を参照して説明したように、コア試料把持部は多様なサイズに形成できるため、ホルダーベース79bに形成されたボルト79aとナット79cの位置やはり多様なサイズのコア試料71に適合するように互いに異なる位置に形成された締結孔74a、74b、74c、及び74dのうちの1つと結合できる。
【0086】
図7でも締結孔74a、74b、74c、及び74dは右側のマウントプレート74に1つのみ図示されたことと示しているが、左側のマウントプレートにも同一な方式によりこれら締結孔74a、74b、74c、及び74dに対応する締結孔(図示せず)が形成されていることを知らなければならない。
【0087】
また、前述したように、締結孔74a、74b、74c、及び74dは一対に成されていることが好ましい。コア試料71の長さが長くなれば、締結孔74a、74b、74c、及び74dは、コア試料71の長手方向に一対、即ち2箇所に形成されることだけでなく、3箇所以上の位置に締結孔が形成されることもできる。このように、3箇所以上の位置に締結孔が形成されても一対の締結孔の構成と事実上同等な構成であることを知らなければならない。
【0088】
図7で、空間75a、75bは、各々切削刃73が通過する空間であると理解することが好ましい。
【0089】
図7に図示した本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置70は、制御部77の制御によりモータ部(M)76が制御され、これによって切削刃73がコア試料71を上側から下側に、即ち図面の上端から下端に移動しながらコア試料71を切断することができる。
【0090】
コア試料71の切断については、
図3を参照して説明したように、コア試料31を切断するものであれば、充分である。
【0091】
但し、前記切削刃73がコア試料71を切断する切断工程中に発生することがある発熱を減少させるために、冷却流体供給装置78から冷却流体が供給されることが好ましい。
【0092】
図7に図示した本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置70は、前述したように、コア試料ホルダーXがコア試料71を堅く把持しているので、従来技術のコア試料切断装置30または40とは異なり、コア試料71が全く揺れないので、コア試料71の切断時、安定性が高まる。
【0093】
したがって、コア試料71が揺れないので、コア試料71の切断面がきれいに切断される効果が発生する。
【0094】
次に、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料把持部の変形例に対して説明する。
【0095】
図8は、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料把持部の一変形例を示す概略正面図である。
【0096】
図8に示しているコア試料把持部80は、
図5に示しているコア試料把持部の構成と事実上同一であるので、コア試料把持部80の内側面、即ちコア試料と当接する内側面に形成した凹凸82のみ除いて、残りの構成要素に対しては図示及び構成の説明を省略したことを知らなければならない。
【0097】
図8から、コア試料把持部80の内側面には、∩∪∩……形状に連続する凹凸82が形成されていることが分かる。この際、凹凸82の最上端、即ちコア試料と当接する表面はコア試料の外径と一致するように形成されていることが好ましい。
【0098】
凹凸82は、コア試料をより堅く把持し、コア試料の分割、切断工程中に、コア試料の揺れを積極的に抑制する機能を遂行することができる。
【0099】
凹凸82と異なる形状の凹凸については、
図9を参照して説明する。
【0100】
図9は、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料把持部の他の変形例を示す概略正面図である。
【0101】
図9に示しているコア試料把持部90やはり
図8のコア試料把持部80の構成と同一であるという点を知らなければならない。したがって、共通的な構成要素に対する説明は省略する。
【0102】
図9から、コア試料把持部90の内側面には、┏┓┗┛┏┓……形状(中間基準線は若干外れてあるが、実質的に基準線は同一平面上にあることと理解することが好ましい)に連続する凹凸92が形成されていることが分かる。
【0103】
この際、凹凸92の最上端、即ちコア試料と当接する表面は、
図8に示している凹凸82の場合と同様に、コア試料の外径と一致するように形成されていることが好ましい。
【0104】
凹凸92は、
図8の凹凸92と同様に、コア試料をより堅く把持し、コア試料の分割、切断工程中に、コア試料の揺れを積極的に抑制する機能を遂行することができる。
【0105】
図8の凹凸82及び
図9の凹凸92は、全て本発明の好ましい実施形態に従う凹凸82、92であって、コア試料を堅く把持する役割を遂行する。
【0106】
したがって、本発明の好ましい実施形態に従うコア試料均等切断装置(例えば、
図7の70)を用いてコア試料を分割、切断する場合、コア試料の揺れが積極的に抑制されるので、切断面がきれいになる効果を期待することができる。
【0107】
以上のように、本発明はたとえ限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野で通常の知識を有する者であればこのような記載から多様な修正及び変形が可能である。
【0108】
したがって、本発明の思想は以下に記載された特許請求の範囲のみにより把握されなければならず、これの均等または等価的変形の全ては本発明の思想の範疇に属するということができる。