特表 2024-507898 構造物に穴を開けるためのコアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-21

(54)【発明の名称】構造物に穴を開けるためのコアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B27C 3/02 20060101AFI20240214BHJP

【ＦＩ】

B27C3/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023551147

(86)(22)【出願日】2022-02-15

(85)【翻訳文提出日】2023-09-28

(86)【国際出願番号】 CA2022050215

(87)【国際公開番号】W WO2022183275

(87)【国際公開日】2022-09-09

(31)【優先権主張番号】17/189,024

(32)【優先日】2021-03-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523318109

【氏名又は名称】デューベリー アンドリュー ティー． ケー．

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝 哲央

(74)【代理人】

【識別番号】100205659

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 拓也

(74)【代理人】

【識別番号】100126000

【弁理士】

【氏名又は名称】岩池 満

(74)【代理人】

【識別番号】100185269

【弁理士】

【氏名又は名称】小菅 一弘

(72)【発明者】

【氏名】デューベリー アンドリュー ティー． ケー．

(57)【要約】

コアリングユニットは、コアが切断される構造物にコアリングユニットを解放可能に取り付けるためのクランプ構成部を備える。細長い管状本体を備えるビットであって、コアを切断するために細長い管状本体がその第一の円形端部に切断面を有する、ビットが提供される。このユニットは、駆動システムがビットを回転させ、クランプ構成部に対してビットを移動させ、構造物を通してビットを前進及び後退させて、構造物からコアを切断するように、ビットを回転させ、線形並進させるように適合された駆動システムを含む。コアリングユニットを使用する方法も記載される。このユニット及び方法により、構造物に正確で信頼性が高く、安全で再現可能な穴を開けることが可能になる。このユニット及び方法は、ワイヤ及び配管などの設備に対応するために木造フレーム構造のスタッドに穴を開けることに特に応用される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コアが切断される構造物にコアリングユニットを解放可能に取り付けるためのクランプ構成部と、
細長い管状本体を備えるビットであって、前記コアを切断するために前記細長い管状本体がその第一の円形端部に切断面を有する、ビットと、
前記ビットを回転させ、線形並進させるように適合された駆動システムであって、前記駆動システムは、前記ビットを回転させ、前記クランプ構成部に対して前記ビットを移動させ、前記構造物を通して前記ビットを前進及び後退させて、前記構造物から前記コアを切断する、駆動システムと
を備える、コアリングユニット。

【請求項2】

前記駆動システムが、
前記ビットを回転させるための回転アクチュエータと、
前記回転アクチュエータを線形並進させるためのリニアアクチュエータと
を備える、請求項１に記載のコアリングユニット。

【請求項3】

前記リニアアクチュエータが、回転アクチュエータを線形並進させるためにネジ山を回転させるように適合されたモータを備える、請求項２に記載のコアリングユニット。

【請求項4】

前記回転アクチュエータが、前記細長い管状本体の前記第一の円形端部及び前記切断面と反対側の前記ビットの前記細長い管状本体の第二の円形端部を取り外し可能に受け入れ、保持するように適合された反転トルクモータを備え、前記細長い管状本体の一部が、前記構造物から前記コアを切断するために前記回転アクチュエータから突出している、請求項２又は３に記載のコアリングユニット。

【請求項5】

前記クランプ構成部が取り付けられるフレームワークをさらに備え、前記フレームワークが、前記フレームワークに対する移動のために前記駆動システムを支持するように適合される、請求項４に記載のコアリングユニット。

【請求項6】

前記フレームワークが少なくとも１つの支持部材を備え、前記クランプ構成部が、前記少なくとも１つの支持部材に取り付け可能な、間隔を置いて配置された第一のクランプ要素及び第二のクランプ要素を備え、前記第一のクランプ要素が前記少なくとも１つの支持部材に固定され、前記第二のクランプ要素が、前記少なくとも１つの支持部材上の前記第一のクランプ要素に対して移動可能である、請求項５に記載のコアリングユニット。

【請求項7】

前記第一のクランプ要素及び前記第二のクランプ要素が、前記コアが切断される前記構造物の周りに位置決め可能であり、前記少なくとも１つの支持部材に対して前記第二のクランプ要素の位置をロックすることが、前記コアリングユニットを、前記コアが切断される前記構造物に解放可能にクランプするように機能する、請求項６に記載のコアリングユニット。

【請求項8】

前記第二のクランプ要素が、前記コアリングユニットを、前記コアが切断される前記構造物と第二の構造物との間に解放可能に取り付けることができるように、前記少なくとも１つの支持部材の端部から反対側の端部まで移動可能であり、前記第一のクランプ要素が、前記コアが切断される前記構造物に押し付けられ、前記第二のクランプ要素が、前記第二の構造物に押し付けられるように所定の位置にロックされる、請求項６に記載のコアリングユニット。

【請求項9】

前記少なくとも１つの支持部材が、第一の端部ブラケット及び第二の端部ブラケットによって結合された、間隔を置いて配置された２つの平行なポストを備え、前記第一のクランプ要素が、前記第一の端部ブラケットから延びる、請求項６、７又は８に記載のコアリングユニット。

【請求項10】

前記回転アクチュエータの線形移動を可能にするために、前記少なくとも１つの支持部材に沿って移動可能な駆動システムアセンブリを備える、請求項６～９のいずれか一項に記載のコアリングユニット。

【請求項11】

前記駆動システムアセンブリが、前記リニアアクチュエータの作動によって移動可能である、請求項１０に記載のコアリングユニット。

【請求項12】

前記駆動システムアセンブリが、前記回転アクチュエータを収容するための筐体を有する、前記少なくとも１つの支持部材に沿ってスライド可能なスリーブを備える、請求項１０又は１１に記載のコアリングユニット。

【請求項13】

前記ビットの前記細長い管状本体の位置合わせを制御するためのビット支持システムを備える、請求項１２に記載のコアリングユニット。

【請求項14】

前記ビット支持システムが、前記回転アクチュエータによって保持される前記細長い管状本体の前記第二の円形端部に隣接して前記ビットの前記細長い管状本体を内部に支持するように適合された前記筐体に関連付けられた第一のベアリングと、前記細長い管状本体の突出部分を内部に支持するように適合された前記第一のクランプ要素に関連付けられた第二のベアリングとを備え、前記突出部分が、前記構造物の前記コアを切断するために、回転可能であり、前記第二のベアリングを通して線形前進可能及び後退可能である、請求項１３に記載のコアリングユニット。

【請求項15】

前記ビットの前記細長い管状本体の前記第二の円形端部が、前記ビットに回転運動を伝達するために前記回転アクチュエータの対応する駆動歯と協働するように適合された歯を含む、請求項１４に記載のコアリングユニット。

【請求項16】

前記ビットの前記細長い管状本体の前記第二の円形端部が、前記細長い管状本体の長手方向軸に対して横方向に延びるフランジを含み、前記フランジには前記歯が形成されている、請求項１５に記載のコアリングユニット。

【請求項17】

異なる直径のコアを切断するための一組のビットを含み、前記一組の各ビットが、前記回転アクチュエータと協働するために所定の直径を有する前記フランジを含み、前記細長い管状本体が、切断される前記コアの直径に対応する各ビットについての異なる直径を有する前記フランジから延びる、請求項１６に記載のコアリングユニット。

【請求項18】

前記第一のクランプ要素に関連付けられた前記第二のベアリングが、前記細長い管状本体の直径を収容し、支持する、請求項１７に記載のコアリングユニット。

【請求項19】

前記ビットの前記細長い管状本体が、前記第一の円形端部に前部開口部を有し、前記第二の円形端部に後部開口部を有する開口中空内部を備え、前記中空内部が前記コアを受け入れる、請求項４～１８のいずれか一項に記載のコアリングユニット。

【請求項20】

前記ビットの前記中空内部からの前記コアを捕捉し、保持するために、前記後部開口部と連通するレセプタクルを含む、請求項１９に記載のコアリングユニット。

【請求項21】

前記ビットの前記細長い管状本体の前記切断面が、前記管状本体の長手方向軸に平行な前記第一の円形端部から延びる複数の歯を備える、請求項１～２０のいずれか一項に記載のコアリングユニット。

【請求項22】

構造物からコアを切断する方法であって、
前記コアが切断される前記構造物にコアリングユニットを解放可能にクランプするステップであって、前記コアリングユニットが細長い管状本体を備える回転可能なビットを有し、前記コアを切断するために前記細長い管状本体がその第一の円形端部に切断面を有する、ステップと、
前記細長い管状本体の前記第一の円形端部及び前記切断面と反対側の前記ビットの前記細長い管状本体の第二の円形端部を取り外し可能に受け入れて保持するように適合された反転トルクモータを使用して前記ビットを回転させるステップであって、前記細長い管状本体の一部が、前記構造物から前記コアを切断するために回転アクチュエータから突出している、ステップと、
回転している前記ビットを、前記構造物を通して線形前進させて、前記構造物から前記コアを切断し、分離するステップであって、切断された前記コアが、前記細長い管状本体の中空内部に保持される、ステップと、
前記構造物から切断された前記コアを有する前記ビットを線形後退させるステップと
を含む、方法。

【請求項23】

前記構造物から前記ビットを線形後退させるステップの前に前記ビットの回転を停止させるステップを含む、請求項２２に記載の方法。

【請求項24】

前記構造物から前記ビットを線形後退させるステップの前に前記ビットの回転を逆転させるステップを含む、請求項２２に記載の方法。

【請求項25】

後続のコアリング操作において、回転している前記ビットを、前記構造物を通して線形前進させるステップが、以前のコアリング操作からの切断された前記コアを前記細長い管状本体の前記中空内部から押し出すように機能する、請求項２２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、概して、穴開け工具に関し、より詳細には、構造部材に穴を形成するためのコアリング装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

木造枠組構造における一般的な作業は、フレーム構造によって画定された壁の内部を通る配線及び配管などの設備の通過を可能にするために垂直フレーム部材（スタッド）に穴又はコアを形成することである。建設中、これらの穴は通常、作業員によって壁に配線又は配管を通すために必要に応じて穴を開けられる。多くの場合、手持ち式のドリルとビットの組み合わせを使用して、スタッドを通る設備の通過に適合する適切な直径の穴を形成する。大径のコアリングが必要な場合、「ドラム」タイプのビットを使用することができ、これには、オペレータが、別の切断を行う前に、切断された「スラグ」の廃棄物をドラムビットから除去する必要がある。代替手段は、切断部分を鋸屑にしてしまうビットであるが、これでは、微細な繊維が空気中及び周囲に大量に放出され、後で清掃する必要がある。

【0003】

また、上記の技術では、建築基準法に従ってスタッドに穴を適切かつ正確に配置することは保証されない。先行技術の穴を開ける方法では、時々、穴がスタッドの端に近づきすぎて、穴及びそこを通って延びる任意の配線及び配管が、壁被覆材設置（ドライウォール）などの後の仕上げ作業で使用されるネジ又は釘によって破壊されやすくなる。さらに、開いたドリルビットでは、動作中のビットとの接触、肺もしくは皮膚への空中浮遊破片の侵入、又はドリルユニットの突然の滑りにより引き起こされるオペレータ及び／又は作業現場の物理的損傷からオペレータの安全を確保する手段はない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

既存の設備及び技術に関する前述の問題に対処するために、出願人は、安全で信頼性が高く、一貫して効率的に構造部材にコアを形成することを目的としたコアリングユニット及び方法を開発した。

【課題を解決するための手段】

【0005】

したがって、コアが切断される構造物にコアリングユニットを解放可能に取り付けるためのクランプ構成部（ｃｌａｍｐｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）と、細長い管状本体を備えるビットであって、コアを切断するために細長い管状本体がその第一の円形端部に切断面を有する、ビットと、ビットを回転させ、線形並進させるように適合された駆動システムであって、駆動システムは、ビットを回転させ、クランプ構成部に対してビットを移動させ、構造物を通してビットを前進及び後退させて、構造物からコアを切断する、駆動システムとを備える、コアリングユニットが記載される。

【0006】

構造物からコアを切断する方法であって、コアが切断される構造物にコアリングユニットを解放可能にクランプするステップであって、コアリングユニットが、細長い管状本体の第一の円形端部に切断面を有する細長い管状本体を備える回転可能なビットを有する、ステップと、細長い管状本体の第一の円形端部及び切断面と反対側のビットの細長い管状本体の第二の円形端部を取り外し可能に受け入れて保持するように適合された反転トルクモータを使用してビットを回転させるステップであって、細長い管状本体の一部が、構造物からコアを切断するために回転アクチュエータから突出している、ステップと、回転しているビットを、構造物を通して線形前進させて、構造物からコアを切断し、分離するステップであって、切断されたコアが、細長い管状本体の中空内部に保持される、ステップと、構造物から切断されたコアを有するビットを線形後退させるステップとを含む、方法も記載される。

【0007】

ユニットを切断される構造物にクランプすることによって、穴の正確な位置を事前に決定することができ、ユニットの滑りも最小限に抑えられる傾向がある。管状本体を有するビットの使用により、浮遊粉塵及び破片が最小限に抑えられる傾向もある。いくつかの実施形態では、ユニットには、ビットの中空内部と連通するレセプタクルが取り付けられ、コアを捕捉して保持し、清潔な作業現場を確保することができる。

【0008】

本開示の実施形態のこれら及び他の特徴及び利点は、以下の図面と併せて考慮して、以下の詳細な説明を参照することによって、より明らかになるであろう。図面では、同様の特徴及び構成要素を参照するために、図面全体を通じて同様の参照番号が使用される。図面は必ずしも縮尺通りに描かれているわけではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】好ましい実施形態によるコアリングユニットの斜視図である。

【図2】コアリング操作前にスタッド周囲の作業位置に設置されたコアリングユニットの平面図である。

【図3】図２の線３－３に沿った断面図である。

【図4】単独でのクランプシステムの平面図である。

【図4A】図４の線４Ａ－４Ａに沿った断面図であり、クランプシステムのクランプ面の間の間隔を調整するためのロック機構の詳細を示す。

【図5】作業位置にクランプされ、コアを開ける準備ができている、図２と同様のコアリングユニットの斜視図である。

【図6】コアリング操作が完了した後のコアリングユニットを示す斜視図である。

【図7】カセットと呼ばれるドリルビットとベアリングの組み合わせの単独での詳細な斜視図である。

【図7A】図７の線７Ａ－７Ａに沿った断面図である。

【図8】異なる直径の穴を開けるように構成された代替のドリルビットとベアリングの組み合わせ（カセット）の詳細な斜視図である。

【図9】異なる直径の穴を開けるためのドリルビットの単独での斜視図である。

【図10】間隔を置いて配置された２つのスタッド間の代替の拡張されたクランプ位置にあるコアリングユニットの斜視図である。

【図11】拡張されたクランプ位置にあるコアリングユニットの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示は、構造部材に穴を形成するのに適したコアリングユニット及び使用方法の様々な実施形態を対象とする。本開示の様々な実施形態によるコアリングユニットは、構造部材に正確に位置決めされた穴を確実かつ再現可能に形成するように適合される。

【0011】

図１を参照すると、コアが切断される構造物にコアリングユニットを解放可能に取り付けるためのクランプ構成部１２を備えるコアリングユニット１０の好ましい実施形態の斜視図が示される。ユニット１０はまた、コアを切断するためのビット１４と、構造物に穴を形成するためにビットを回転及び線形並進させるように適合された駆動システムとを含む。駆動システムは、ビット１４を回転させること、及びクランプ構成部１２に対してビットを移動させることの両方の動作を行い、構造物を通してビットを前進及び後退させて構造物からコアを切断する。これら２つの動作を達成するために、駆動システムは２つの別個の構成要素である、ビット１４を回転させるための回転アクチュエータ２４と、ビットを直線軸に沿って前進及び後退させるためのリニアアクチュエータ２５とを備える。これらのアクチュエータは、以下により詳細に説明される。

【0012】

図２は、切断される構造物上の所定の位置にクランプ構成部１２を介して取り外し可能に設置されたコアリングユニット１０の平面図である。図２において、及び本説明を通じて、切断される構造物は、単なる例として、従来の２×４スタッド２０を含む。しかしながら、コアリングユニットの実施形態は、コアリングユニットがクランプ構成部１２の寸法及びドリルビット１４の選択に関して問題の構造物に適切に適合することを条件として、他の構造物に穴を開けるために使用され得ることが、当業者には容易に明らかであろう。

【0013】

ドリルビット１４は、通常、細長い管状本体１８を備え、細長い管状本体１８は、スタッド２０においてコアを切断するために、その第一の円形端部に切断面１９を有する。上述のように、ドリルビット１４は、駆動システムによって回転され、クランプ構成部１２に対して線形移動される。図１及び図２の示した実施形態では、駆動システムは、ビットを回転させるための回転アクチュエータ２４と、回転アクチュエータを線形並進させるためのリニアアクチュエータ２５とを備える。

【0014】

図２の線３－３に沿った断面図である図３に最もよく示されているように、回転アクチュエータ２４は、第一の円形端部及び切断面１９と反対側のビット１４の細長い管状本体１８の第二の円形端部２９を取り外し可能に受け入れて保持するように適合された反転ブラシレストルクモータ２８を備えることができる。単なる例として、Ａｌｌｉｅｄ Ｍｏｔｉｏｎ（商標） Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．によって製造された反転ブラシレストルクモータを使用することができる。モータは、標準構成ではステータが内部にあり、ロータが外部にあるという点で「反転」と呼ばれるが、ここで使用される反転構成では、これは、ステータが外部にあり、内部ロータを囲むように逆転又は反転されている。特に、反転トルクモータ２８は、固定された外側リング又はステータ２８ｂ内に中空の内部ロータ２８ａを含む。中央通路２８ｃは内部ロータ２８ａを通って延び、ドリルビット１４によって切断されたコアがモータを通って移動できるようにする。細長い管状本体１８は、コアを切断するために回転アクチュエータ２４から延びる。ステータ２８ｂ及びロータ２８ａは、ハウジング１６によってビット１４の回転軸に対して回転可能に相互に同心状に整列して保持される。ハウジング１６は、ビットの第二の円形端部２９に対してラジアルベアリング１６ａを支持し、ハウジングの反対側でスラストベアリング１６ｂを支持して、ロータ２８ａとともに回転運動するための内部スリーブ１６ｃを支持する。内部スリーブ１６ｃは、以下により詳細に説明するように、ビットを回転可能に駆動するためにビット１４と解放可能に係合可能である。好ましい構成では、ハウジング１６はまた、ハウジング内部へのアクセスを可能にするために、ハウジングの前面から取り外し可能なネジ付きキャップ１６ｄも含む。好ましい構成では、ベアリング１６ａは、キャップ１６ｄによって所定の位置に保持される。

【0015】

図１及び図２に最もよく示されているように、コアリングユニット１０は、クランプ構成部１２及び駆動システムが取り付けられるフレームワーク３０をさらに備える。フレームワークは、フレームワークに対する移動のための駆動システムを支持する。フレームワーク３０は、駆動システム及びドリルビット１４をスライド可能に受け入れて支持するように適合された少なくとも１つの支持部材を備える。示した実施形態では、フレームワーク３０は、第一の端部ブラケット３２及び第二の端部ブラケット３３によってそれぞれ結合された、間隔を置いて配置された２つの平行な管状部材３１ａ及び３１ｂを備える。回転アクチュエータ２４及びリニアアクチュエータ２５が取り付けられる管状部材３１ａ及び３１ｂに沿って移動可能な駆動システムアセンブリ３４が存在する。駆動システムアセンブリ３４は、回転アクチュエータハウジング１６を延在させる管状部材に沿ってスライド可能なスリーブ３４ａと、充電式バッテリパック（図示せず）並びに回転アクチュエータ２４及びリニアアクチュエータ２５を制御し、電力を供給するための制御電子機器を収容する第二の筐体３４ｂとを備えることができる。好ましくは、ハウジング１６及び第二の筐体３４ｂは、フレームワーク３０の両側の重量分布のバランスをとるためにスリーブ３４ａの反対側から延びる。

【0016】

図１及び図２の示した実施形態では、リニアアクチュエータ２５は、一端で駆動システムアセンブリ３４のスリーブ３４ａに取り付けられ、他端で第二の端部ブラケット３３に取り付けられる。好ましい実施形態では、リニアアクチュエータ２５は、例えば、Ａｃｔｕｏｎｉｘ（商標） Ｍｏｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｉｎｃ．によって製造されたＬ１２シリーズユニットを備える。作動時には、リニアアクチュエータ２５は、雌ねじ（図示せず）を回転させるように適合された内部電気モータ（図示せず）の動作に基づいて伸縮し、その結果、リニアアクチュエータ２５は、第二の端部ブラケット３３に対して管状部材３１ａ及び３１ｂ上のスリーブ３４ａを移動させる。このようにして、スリーブ３４ａに取り付けられた回転アクチュエータハウジング１６は、第二の端部ブラケット３３及びクランプ構成部１２に対して管状部材に沿って線形移動する。

【0017】

図４は、第一の端部ブラケット３２及び第二の端部ブラケット３３、並びに上部管状部材３１ｂを含む、単独で示したフレームワーク３０及びクランプ構成部１２の平面図である。この平面図では、下部管状部材３１ａは上部管状部材の下に隠れている。駆動システムアセンブリ３４及びビット１４を含む駆動システムは、明確にするために省略されている。クランプ構成部１２は、管状部材３１ａ及び３１ｂに取り付け可能である、間隔を置いて配置された第一のクランプ要素４０及び第二のクランプ要素４２をそれぞれ備える。第一のクランプ要素４０は、第一の端部ブラケット３２から延び、管状部材３１ａ及び３１ｂに対して固定される。第二のクランプ要素４２は、第一のクランプ要素４０に対して移動可能であり、クランプ要素の対向面４４と４６の間の距離４３の調整を可能にする。

【0018】

使用中、図２に最もよく示されているように、第一及び第二のクランプ要素は、コアが切断される構造物２０の両側に配置される。次に、移動可能な第二のクランプ要素４２の位置が、コアリングユニットを構造物２０に対して解放可能にクランプするように第一の端部ブラケット３２及び第一のクランプ要素４０に対してロックされる。

【0019】

図１、図２及び図４を参照すると、記載される実施形態では、クランプ要素の対向面４４と４６の間の粗い相対運動は、管状部材３１ａ及び３１ｂの中空内部にそれぞれスライド可能に受け入れられるロッド４８ａ及び４８ｂによって達成される。第二のクランプ要素４２は、ロッド４８ａ及び４８ｂ上に受け入れられる取り付けブラケット５０を備える。第二のクランプ要素４２はまた、矢印５３で示すように、軸５４の周りで枢動可能である、ユーザが操作可能なハンドル５２を備え、カム作用を介して面４４の位置を微調整して、固定された第一のクランプ要素４０に対して第二のクランプ要素４２の面４４の位置をロックして、構造物２０に対してコアリングユニットをクランプすることができる。この構成において、穴が開けられるスタッドを挟んで２つの面４４と４６の間でクランプが達成される。２つの面は、管状部材３１ａ及び３１ｂの内部でロッド４８ａ及び４８ｂをスライドさせることによってスタッドの周囲に緩く位置決めされる。コアリングユニット１０をスタッドに解放可能にロックするのに必要な最大のクランプ力までの締め付けは、ハンドル５２によって実行される。さらに、クランプ要素の面４４及び４６には、好ましくは、スタッドの側面のグリップを補助するための突起４７が形成される。

【0020】

図４Ａは、クランプシステムのクランプ面４４と４６の間の粗間隔を調整するための好ましいロック機構の詳細を示す、図４の線４Ａ－４Ａに沿った断面図である。平行な管状部材３１ａ及び３１ｂは、ロッド４８ａ及び４８ｂを伸縮自在に受け入れる。ロッド４８ａ及び４８ｂは、端部ブラケット３３内に収容されたバネ作動ロック機構９４によって所定の位置にロックされるまで、管状部材３１ａ及び３１ｂの中空内部内で自由にスライド可能である。ロック機構９４は、リニアアクチュエータ２５の端部の取り付け点９７に隣接する端部ブラケット３３に形成されたスロット９６内でスライド可能に動作するように取り付けられたリングプルキャッチ９５によって操作される。リングプルキャッチ９５は、スロット９６内のデフォルトのロック位置からリングを引き離すためにユーザの指を受け入れるような寸法である。リングプルキャッチ９５は、リングの片側の周りに延びる板バネ９８によってデフォルトのロック位置に付勢されている。板バネ９８は、各端部で円筒状の戻り止め９９に接続されており、この戻り止め９９は、ロッド４８ａ及び４８ｂに形成された複数組の穴１００内に突出して、管状部材３１ａ及び３１ｂ内でのスライド可能な移動からロッド４８ａ及び４８ｂの位置をロックするように適合される。図４Ａの示した実施形態では、ロック機構９４がデフォルトのロック位置で示される。板バネ９８の付勢力に対してリングプルキャッチ９５を右方向に（矢印１０１で示すように）引くと、円筒状の戻り止め９９が穴１００から引き抜かれ、それによって管状部材３１ａ及び３１ｂ内でスライド可能に移動するようにロッド４８ａ及び４８ｂが解放されるように機能する。

【0021】

複数のホール１００が、クランプ面の間の一連の間隔を開けた位置を画定するようにロッドの各々に形成される。リングプルキャッチ９５の操作により、クランプ面の間の距離を、コアリングされるワークピースに適合するように調整することができる。

【0022】

図１０及び図１１に示すように、代替のクランプ構成部も可能である。この構成部は、切断される構造物が、図２のクランプ構成部を使用してアクセスできない場合に２つの構造物２０ａ及び２０ｂの間で使用される。例えば、この代替の構成部は、交差壁を画定する別のフレームの隣接する最端部スタッドに当接する第一のフレームの最端部スタッド２０ｂに必要であり得る。代替の構成では、コアリングユニットは、フレームの２つの隣接する構造物（スタッド）２０ａ及び２０ｂの間でクランプされる。これは、第二のクランプ要素４２が取り付けられたロッド４８ａ及び４８ｂを、ブラケット３２に隣接するフレームワーク３０の一端からフレームワーク３０の他端に移動させることによって可能になり、それによってロッド及びクランプ要素がブラケット３３に隣接する反対方向に延びる。ロッド４８ａ及び４８ｂは、コアリングユニットがスタッド２０ａと２０ｂとの間の空間に解放可能に配置された状態でスタッド２０ａに当接するように第二のクランプ要素４２を位置決めするためにフレームワークから伸縮される。ブラケット３３におけるロック機構９４は、第一のクランプ構成部で上述したように、第一のクランプユニット４０が、コアが切断されるスタッド２０ｂに押し付けられるように、管状部材３１ａ及び３１ｂ内のロッド４８ａ、４８ｂの位置をロックするために使用される。次に、第二のクランプ要素４２が、ハンドル５２を使用して調整され、スタッド２０ａに対して所定の位置にロックされて、ビット１４を所定の位置に配置してスタッド２０ａと２０ｂの間でコアリングユニットを完全にクランプしてスタッド２０ｂに穴を開ける。

【0023】

ドリルビット１４の回転及び線形運動を制御するために、コアリングユニット１０は、ビットの細長い管状本体１８の配置を維持するのに役立つビット支持システムを備える。図２及び図３を参照すると、ビット支持システムは、駆動システムアセンブリ３４の回転アクチュエータハウジング１６に関連付けられた第一のベアリング６０と、クランプシステムの固定された第一のクランプ要素４０に関連付けられた第二のベアリング６２とを備える。第一のベアリング６０は、回転アクチュエータ２４によって保持される細長い管状本体の円形端部に隣接するビット１４の細長い管状本体１８をその中で支持するように適合される。第二のベアリング６２は、細長い管状本体１４の突出部分をその中で支持するように適合される。コアリングユニットの作動中、駆動システムアセンブリ３４がフレームワーク３０に対して移動すると、ビット１４の突出部分が、第二のベアリング６２を介して回転し、線形前進及び後退する。第二のベアリング６２は、第一の端部ブラケット３２によってフレームワーク３０上の固定位置に保持される。

【0024】

図３の断面図に最もよく示されているように、ビット１４の細長い管状本体１８の第二の円形端部２９は、回転アクチュエータ２４の対応する駆動歯６５と協働してビットに回転運動を伝達するように適合された駆動歯６４を備える。ビット１４の細長い管状本体１８は、切断面１９に前部開口部を有し、第二の円形端部２９に後部開口部を有する開口中空内部６６を備え、内部６６を通るコアを受け入れ、コアの通過を可能にする。ビットの細長い管状本体の切断面１９は、管状本体の長手方向軸に平行な第一の円形端部から延びる複数の切歯６８を備える。

【0025】

図７、図７Ａ及び図８は、ベアリング６０及び６２が軸７０の周りで回転するようにビットを支持する方式をより明確に示すためにベアリング６０及び６２内に取り付けられたビット１４を単独で示す。

【0026】

ビット１４は、異なる直径の穴を開けることができるように異なるサイズで利用可能である。ビット及びベアリングの断面図である図７Ａに示すように、スタッドに開けられる穴のサイズは、切歯６８の外縁の外径７２によって決定される。例えば、図９は、異なる、より小さいサイズの穴を開けるためのビット１４を示す。コアリングユニットの回転アクチュエータ２４及びその駆動歯６５は固定されているため、その駆動歯６４を備えたビット１４の駆動される第二の円形端部２９は、回転アクチュエータ２４と嵌合するような寸法でなければならない。同時に、切歯６８の外縁によって画定される外径は、開けられる穴のサイズを決定する。したがって、ビット１４の歯６４が、ビットを駆動係合するために回転アクチュエータ２４の歯６５と噛み合うことを確実にするために第二の円形端部２９にフランジ７４を形成する必要がある。駆動される端部でビットを支持する第一のベアリング６０は、コアリングユニットに取り付けられたビットに関係なく、同じ寸法を保持する。第一のベアリング６０は、より小さい直径のビット上で回転するためにフランジ７４を回転可能に支持するか、又は最大直径のビット上の管状本体１８に直接係合して支持する。この後者の直接支持の構成は、図１から図７Ａのビットに示される。一方、ビットの切断端には、ビットの切断端に隣接する細長い管状本体１８のより小さい外径を収容して支持するために、異なる内径を有する異なる第二のベアリング６２が必要である。

【0027】

異なるサイズの穴を効率的に開けることを可能にするために、本発明のコアリングユニットの実施形態は、管状ビット１８、並びにドリルカセット１２０を形成するために一緒に取り付けられる２つの端部ベアリング６０及び６２を備える組み合わせユニットを利用する。カセット１２０の例が図７及び図８に示され、図７のカセットは図８のカセットよりも大きな穴を開けるように適合されている。各カセット１２０は、支持フランジ７４又はビットの駆動される端部に直接隣接する管状本体１８のいずれかを回転可能に支持するように適合された端部ベアリング６０を備える。他方の端部ベアリング６２は、ビットの反対側の切断端に設けられ、ビットの管状本体１８を回転可能に支持するのに適した内径を有する。いずれの場合も、ベアリング６０及び６２の外径は同じであり、図２に最もよく示されているように、ブラケット６１（駆動システムアセンブリ３４から延びる）及びクランプ要素４０に圧入されてカセット１２０をコアリングユニットに取り外し可能に取り付けるように適合される。特に、ベアリング６２はクランプ要素４０に圧入され、ベアリング６０は、駆動システムアセンブリ３４のブラケット６１に圧入される。ベアリング６０及び６２には、クランプ要素４０及びブラケット６１にクリップされて保持されるラグ１２２が形成される。

【0028】

さらなる特徴として、図２及び図３に最もよく示されるように、コアリングユニット１０は、クリップ８１を介して駆動システムアセンブリ３４に取り付けられた取り外し可能なレセプタクル８０を備えてもよい。レセプタクル８０は、スタッドから切断されたコアを捕捉して保持するために回転アクチュエータ２４の後部開口部８２と連通している。最初の切断操作からの切断されたコアは、後続の切断操作からのコアによって内部６６から反転トルクモータ２８の内部ロータ２８ａの中空内部２８ｃを通ってレセプタクル８０内に押し込まれるまで、ビットの中空内部６６内に保持される。

【0029】

図５及び図６は、切断操作中のコアリングユニット１０の開始及び終了構成の図を提供する。図５は、スタッド２０上の所定の位置にクランプされたコアリングユニット１０を示す。クランプ要素４０及び４２は、ビット１４の切断面が第二のベアリング６２においてスタッド２０に隣接して配置された状態で、ユニットをスタッド２０上の所定の位置に保持する。この切断前の構成では、駆動システムアセンブリ３４は、クランプ要素４０に関連付けられた第二のベアリング６２及び駆動システムアセンブリに関連付けられた第一のベアリング６０がビット１４の長さだけ実質的に離れるようにフレームワーク３０上に配置される。

【0030】

切断を開始するために、回転アクチュエータ２４を起動してビット１４の回転を開始し、ビット刃先１９がスタッド２０を通って移動するのに適した切断速度までビットを加速させる。その後、リニアアクチュエータ２５が起動して、矢印９０で示した方向にフレームワーク３０に沿って駆動システムアセンブリ３４の移動を開始し、それによってビット１４の回転刃先をスタッド２０へ前進させる。駆動システムアセンブリ３４が矢印９０の方向に移動すると、回転アクチュエータ２４から突出しているビット１４の部分がスタッド２０内を通って前進し、ビットの中空内部でスタッドからコアを切断して分離する。切断は、図５のスタッドの反対側から見た図である図６に示すように、ビットの刃先１９がスタッドの反対側から現れるまで継続する。この時点で、コア９２がビット１４の中空内部内でスタッドから分離される。切断操作の終了時に、操作全体を通してスタッド２０に隣接したままであった第二のベアリング６２は、ここで、フレームワークに沿って駆動システムアセンブリ３４とともに移動した第一のベアリング６０に近接し、ビット１４の細長い本体が、第二のベアリング６２及びスタッド２０を通って前進する。ビット１４の突出部分の長さは、貫通穴が生じることを確実にするためにビットがスタッドを左右に完全に貫通できることを確実にするために、切断されるスタッドの厚さよりも長くなければならない。

【0031】

この段階で、次に、内部にコア９２を有するビット１４が、駆動システムアセンブリ３４の移動方向を逆転させることによって、新たに形成された穴から後退される。この後退ステップでは、１）ビット１４を切断方向に回転させたままにしておくこと、２）線形後退する前にビットの回転を停止すること、又は３）線形後退する前にビットの回転を逆転させることが任意選択的である。

【0032】

好ましい構成では、コアリングユニットの切断操作は、ジョイスティックインターフェースを介して制御され得る。ジョイスティックを押すと、ビットの回転の開始及びその後の前進線形運動を含む、上記の一連の動作が開始する。切断操作の終了時に、ジョイスティックに逆方向の圧力を加えると、ビットの後退が開始される。

【0033】

上述のように、コア９２はビットの内部に残されることが好ましい。後続の切断操作により新しいコアが形成され、このコアは、保管されているコアをビットの中空内部からモータ２８の内部を通って、保管のためにレセプタクル８０内に移動させるのに役立つ。

【0034】

図１０及び図１１を参照すると、２つのスタッド２０ａと２０ｂの間の代替のクランプ構成部にあるコアリングユニット１０が示されており、切断操作は上記のものと同一である。

【0035】

コアリングユニット１０を切断される構造物にクランプすることによって、建築基準法を満たすために切断される穴の適切な位置合わせをより効率的に調整することが可能になる。例えば、コアリングユニットのクランプ構成部は、切断される穴の位置合わせが最小サイズの２×４スタッドの中心になることを確実にするように構成され得る。直径２インチの穴の場合、この位置決めにより、各スタッド面までの最小距離が３／４インチの適正基準になる。また、２×４スタッドでは、スタッドの中心線に沿って穴を開けることも適正基準であり、これは、クランプ構成部を一貫して使用することにより、オペレータが追加の入力を行うことなく、どのような切断直径でも達成される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図5】

【図6】

【図7】

【図7A】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】