特表 2018-534170 ボアホール表面を粗面化するためのツール

(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】特表2018-534170(P2018-534170A)

(43)【公表日】2018年11月22日

(54)【発明の名称】ボアホール表面を粗面化するためのツール

(51)【国際特許分類】

   B28D 1/14 20060101AFI20181026BHJP

   B23B 29/02 20060101ALI20181026BHJP

   B23B 27/20 20060101ALI20181026BHJP

   B23B 27/00 20060101ALI20181026BHJP

   B23B 51/08 20060101ALI20181026BHJP

   B28D 7/02 20060101ALI20181026BHJP

【ＦＩ】

   B28D1/14

   B23B29/02 Z

   B23B27/20

   B23B27/00 A

   B23B51/08 Z

   B28D7/02

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2018-515508(P2018-515508)

(86)(22)【出願日】2016年9月20日

(85)【翻訳文提出日】2018年3月23日

(86)【国際出願番号】EP2016072240

(87)【国際公開番号】WO2017050730

(87)【国際公開日】20170330

(31)【優先権主張番号】15186465.9

(32)【優先日】2015年9月23日

(33)【優先権主張国】EP

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG

(71)【出願人】

【識別番号】591010170

【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100088694

【弁理士】

【氏名又は名称】弟子丸 健

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100095898

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 満

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162824

【弁理士】

【氏名又は名称】石崎 亮

(72)【発明者】

【氏名】レダール ハンス−ペーター

(72)【発明者】

【氏名】ヴィーデマン ミヒャエル

(72)【発明者】

【氏名】オスターマイヤー ペーター

【テーマコード（参考）】

3C037

3C046

3C069

【Ｆターム（参考）】

3C037EE00

3C046AA05

3C046CC00

3C046HH00

3C046KK00

3C069AA04

3C069BA09

3C069BB01

3C069BB02

3C069CA10

3C069DA07

3C069EA02

3C069EA03

(57)【要約】

本発明は、ボアホール表面を粗面化するためのツールであって、ツール（１０）を穿孔機内に挟持するための結合部（１２）と、ボアホール表面を機械加工するためのツールヘッド（１４）とを備え、円周方向に配置された切削手段（１８）がツールヘッド（１４）上に設けられたツールに関する。ツールヘッド（１４）が、一方の側から他方の側に貫通してツールヘッド（１４）の端面（２２）からツールの長手方向軸（Ａ）に沿って軸方向に延びる少なくとも１つのスリット（２０）を有し、ツール（１０）が、ツールの長手方向軸（Ａ）に沿って少なくとも部分的に軸方向に延びる、穿孔粉塵を抽出するための抽出ダクト（１１）を有し、抽出ダクト（１１）が、ツールヘッド（１４）の端面（２２）からツールシャンク（１６）の内側に延びてツールシャンク（１６）の連結開口部（１３）内へ円周方向に吐出することによって、ボアホール表面の確実な粗面化が可能になる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ボアホール表面を粗面化するためのツールであって、前記ツール（１０）を穿孔機内に固定するための結合部（１２）と、前記ボアホール表面を機械加工するためのツールヘッド（１４）とを備え、前記結合部（１２）は、ツールシャンク（１６）の第１の端部に配置され、前記ツールヘッド（１４）は、前記ツールシャンク（１６）の反対側の第２の端部に配置され、円周方向に配置された切削手段（１８）が前記ツールヘッド（１４）上に設けられ、
前記ツールヘッド（１４）は、一方の側から他方の側に貫通して前記ツールヘッド（１４）の端面（２２）から前記ツールの長手方向軸（Ａ）に沿って軸方向に延びる少なくとも１つのスリット（２０）を有し、
前記ツール（１０）は、該ツールの前記長手方向軸（Ａ）に沿って少なくとも部分的に軸方向に延びる、穿孔粉塵を抽出するための抽出ダクト（１１）を有し、該抽出ダクト（１１）は、前記ツールヘッド（１４）の前記端面（２２）から前記ツールシャンク（１６）の内側に延び、前記ツールシャンク（１６）における連結開口部（１３）内へ円周方向に吐出する、
ことを特徴とするツール。

【請求項2】

前記連結開口部（１３）の領域において前記ツールシャンク（１６）を円周方向に取り囲む、抽出装置を連結するための連結ノズル（１９）を有するアダプタ（１５）が設けられ、該アダプタ（１５）は、前記連結開口部（１３）の領域において前記ツールシャンク（１６）を円周方向に取り囲むキャビティ（１７）を有し、それにより、前記連結開口部（１３）と前記連結ノズル（１９）との間に穿孔粉塵を除去するための接合部が形成される、
請求項１に記載のツール。

【請求項3】

前記ツールシャンク（１６）は、前記アダプタ（１５）内で回転するように取り付けられ、前記ツール（１０）は、特に環境に対して密封される、
請求項２に記載のツール。

【請求項4】

前記ツールヘッド（１４）は、前記スリット（２０）に沿って延びる半径方向に弾性的な少なくとも２つのアーム（２４）を有し、該アーム（２４）は、前記端面（２２）に隣接する前記アーム（２４）の自由端部（２６）に、前記円周方向に配置された切削手段（１８）を備える、
請求項１から３の１項に記載のツール。

【請求項5】

前記ツールヘッド（１４）は、該ツールヘッド（１４）の端面（２２）から前記ツールの前記長手方向軸（Ａ）に沿って軸方向に延びる少なくとも２つの互いに交差するスリット（２０）を有する、
請求項１から４の１項に記載のツール。

【請求項6】

前記ツールの前記長手方向軸（Ａ）に沿った第１のスリット（２０）の長さが第２のスリット（２０）よりも大きい、
請求項５に記載のツール。

【請求項7】

前記スリット（２０）は、９０°以下の角度で互いに交差する、
請求項５又は６に記載のツール。

【請求項8】

前記ツール（１０）は、少なくとも部分的に対称に構成される、
請求項１から７の１項に記載のツール。

【請求項9】

前記スリット（２０）は、端面（２２）から離れた側の底部に凹状の円形部（３０）を有する、
請求項１から８の１項に記載のツール。

【請求項10】

前記切削手段（１８）は、前記ツールの前記長手方向軸から半径方向に離れた方を向く少なくとも２つの炭化物ピン及び／又はダイヤモンドピンを含み、特に前記ツールヘッド（１４）上で軸方向及び／又は円周方向に分布する多数の炭化物ピン及び／又はダイヤモンドピン（１８）が設けられる、
請求項１から９の１項に記載のツール。

【請求項11】

前記ツールヘッド（１４）は、実質的に円筒状であり、及び／又は上反りした外面形状を有する、
請求項１から１０の１項に記載のツール。

【請求項12】

前記ツールシャンク（１６）は、軸方向（ａ）において前記ツールヘッド（１４）の少なくとも２倍の長さであり、好ましくは少なくとも３倍の長さである、
請求項１から１１の１項に記載のツール。

【請求項13】

前記ツールシャンク（１６）は、前記ツールヘッド（１４）の直径よりも小さな直径を有する、
請求項１０から１２の１項に記載のツール。

【請求項14】

前記抽出ダクト（１１）は、前記少なくとも１つのスリット（２０）によって前記ツールヘッド内に形成されると共に、ボアによって前記スリット（２０）から軸方向下流に形成され、或いは前記抽出ダクト（１１）は、前記端面（２２）にまで及ぶボアによって形成され、前記少なくとも１つのスリット（２０）は、前記ボア内に半径方向に吐出する、
請求項１から１３の１項に記載のツール。

【請求項15】

前記円周方向の切削手段（１８）に加えて、前記ツールヘッド（１４）の領域に、特にドリル状の幾何学的に決定された切断形状（３４）が設けられる、
請求項１から１４の１項に記載のツール。

【請求項16】

前記少なくとも１つのスリット（２０、２０’）は、前記ツールの前記長手方向軸（Ａ）に沿って異なる幅を有する、
請求項１から１５の１項に記載のツール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ボアホール表面を粗面化するためのツールであって、ツールを穿孔機内に挟持するための結合部と、ボアホール表面を機械加工するためのツールヘッドとを有し、結合部（１２）がツールシャンク（１６）の第１の端部に配置され、ツールヘッド（１４）がツールシャンク（１６）の反対側の第２の端部に配置され、ツールヘッド上に円周方向に切削手段が配置されたツールに関する。

【背景技術】

【0002】

建築材を基礎に締結するために、予め基礎内に穿孔された止り穴内に、輪郭形成されたアンカー棒を化学的モルタル合成物によって固定することが知られている。止り穴は、ダイヤモンド面ツール（ｄｉａｍｏｎｄ−ｓｕｒｆａｃｅｄ ｔｏｏｌ）によって穿孔することができる。基礎の材料によっては、このようなボアホールのボアホール壁が非常に滑らかになり得る。アンカー棒に作用する一定の高張力を確実に基礎に伝えるには、モルタル合成物が硬化状態の時にボアホール壁と連動的に相互作用することが有利である。これは、ボアホール壁の少なくとも一部を機械的に粗面化するか、或いはボアホール壁の少なくとも一部に輪郭を与えることによって実現することができる。

【0003】

従って、ダイヤモンド穿孔した穴の中の化学的モルタル合成物の荷重負担能力を高めるために、とりわけ導入部において言及したタイプの、ボアホール表面を粗面化するためのツール及び方法を使用する。この工程では、ボアホールの比較的滑らかな内側シェル面を構築して、例えば明確な刻み目を与える。

【0004】

ボアホール表面にこのような刻み目を形成する概念としては様々なものが知られている。例えば、独国特許出願公開第３１４３４６２号及び第３８１９６５０号には、ユーザがツールの回転に手動で揺動動作を重畳させることができるようにツールシャンク上に円錐状の又は上反りした（cambered）接触面を設けたツールがそれぞれ記載されている。このようにして、ツールヘッドを半径方向に偏向させてボアホール表面に侵入させる。

【0005】

さらに、独国特許出願公開第１０３３４１５０号からは、ツールシャンク上にツールヘッドを偏心して配置することによって、ツールヘッド上に円周方向に配置されたカッターを半径方向に偏向させる方法が知られている。

【0006】

独国特許出願公開第１９６１０４４２号には、ツールを不均衡にして穿孔動作中に揺動運動を生じるように、ツールカッターを非対称的に配置することが提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】独国特許出願公開第３１４３４６２号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第３８１９６５０号明細書

【特許文献3】独国特許出願公開第１０３３４１５０号明細書

【特許文献4】独国特許出願公開第１９６１０４４２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

既知の解決策には、ツールの揺動運動に起因する振動によって操作者と穿孔機の双方が大きな応力を受けるという不利点がある。また、粗面化工程の結果は、それぞれのユーザによる機械の誘導だけでなく適用期間にも依存する。さらに、通常粗面化に使用される炭化物又はダイヤモンド切削部材などの切削要素は、特に粗面化工程中に鉄筋又は硬岩に出くわした時に激しい摩耗を受ける。

【0009】

さらに、粗面化工程中に生じる穿孔粉塵が所望の品質の粗面化の達成を妨げるという問題点も存在する。従って、止り穴のボアホール底部に穿孔粉塵が蓄積することにより、ボアホール内に導入された化学的モルタル合成物が深さ全体にわたって分散できなくなってしまう。また、既に粗面化されているボアホール壁全体に穿孔粉塵が染み付き、従ってボアホール壁の領域に生じる粗度の深さが平滑化されてしまうこともある。

【0010】

この背景に照らして、本発明の根底にある技術的課題は、ボアホールの表面を粗面化するために、上述した不利点を示さず、又は少なくともその程度を抑え、特にボアホール表面を確実に粗面化することができ、ユーザの影響が最小化されると同時に適用の快適性が高いツールを示すことである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述した技術的課題は、ボアホール表面を粗面化するためのツールであって、ツールを穿孔機内に挟持するための結合部と、ボアホール表面を機械加工するためのツールヘッドとを有し、結合部がツールシャンクの第１の端部に配置され、ツールヘッドがツールシャンクの反対側の第２の端部に配置され、ツールヘッド上に円周方向に配置された切削手段が設けられたツールによって解決される。ツールヘッドは、一方の側から他方の側に貫通してツールヘッドの端面からツールの長手方向軸に沿って軸方向に延びる少なくとも１つのスリットを有する。また、このツールは、ツールの長手方向軸に沿って少なくとも部分的に軸方向に延びる、穿孔粉塵を抽出するための抽出ダクトを有し、この抽出ダクトは、ツールヘッドの端面からツールシャンクの内側に延び、ツールシャンクにおける連結開口部内へ円周方向に吐出する。連結開口部は、例えばツールの長手方向軸に対して横方向に、特に斜めに配向されたボアとすることができる。

【0012】

ツールヘッドの端面が軸方向のスリットであることにより、ツールヘッドは、半径方向内向きに弾性的に撓むことができる自由に突出するアームに細分される。このツールヘッドの弾性的な半径方向内向きの撓みが、ボアホール内への導入を可能にする。従って、円周方向に配置された切削手段を、粗面化すべきボアホール表面に対して弾性的に半径方向に押し付けることができる。このようにしてボアホール内にツールを導入することにより、ツールとボアホール表面との間に、ツールの回転中に切削手段をボアホール表面に侵入させる半径方向の予荷重力を生じることができる。従って、ツールの揺動運動又は偏心運動を必要とすることなく、弾性的な予荷重によって半径方向の切削力が生じる。従って、ユーザは、穿孔工程に対応するツールの直進運動を実行するだけでよい。この結果、粗面化工程中におけるツールの振動を最小化することができる。また、ツールヘッドの半径方向弾性によって切削手段の摩耗を減少させることもできる。従って、切削手段は、鉄筋又は硬岩などの衝突構造との接触時に半径方向内向きの方向に強制され又は弾性的に撓むことにより、粗面化工程中にこれらの物質を回避することができる。

【0013】

具体的に言えば、円周方向に配置された切削手段は、機械加工すべきボアホールの呼び径よりも大きな直径の包絡円を描く。このようなツールのそれぞれのボアホール内への導入中には、円周方向に配置された切削手段を含むアームがボアホール表面によって半径方向内向きの方向に強制され、結果的にツールヘッドのスリットが狭くなる。この場合、ツールの予荷重は、ツールの寸法及びボアホールの呼び径のみに依存する。従って、ツールの明確な半径方向予荷重を生じることができる。

【0014】

粗面化工程中には、抽出ダクトを介して、発生した穿孔粉塵をボアホールから抽出しておくことができる。このようにして、止り穴のボアホール底部における穿孔粉塵の蓄積、及び粗面化されたボアホール表面の穿孔粉塵による染み付きを防ぐことができる。スリットは、抽出ダクトに合流するので、抽出ダクトの一部と見なすことができる。

【0015】

ツールヘッド上の抽出開口部は、ツールの抽出特性に影響を与え、これらの抽出特性をボアホール寸法、特にボアホール深さに適切に適合させ、浄化の改善を図るために変更することができる。

【0016】

ツールの最適な抽出挙動は、穿孔粉塵を、発生地点、すなわちツールヘッドの上端、すなわち切削手段の領域におけるツールの上端において直ちに抽出することによって達成される。切削部材の領域に抽出気流を位置付けるために、ツールヘッドの端面からシャンクの長手方向ボア内に長手方向ボアが吐出し、従ってツールの上端からツールシャンクを通じて抽出ノズルに穿孔粉塵を運ぶことができる。

【0017】

端面における抽出を位置付けるためのさらなるオプションは、ツールヘッドを通る長手方向ボアを、管などの搬送手段を用いてスリットを通じてツールヘッドの上端まで伸ばすことである。このようにすると、ツールヘッドの長さ、従ってスリットの長さ及び幅とは関係なく切削手段の直近における穿孔粉塵の抽出が確実になる。この搬送手段は、ボアホール内への導入時にアームの動きを妨げないように、柔軟であるとともに熱的に安定したものでなければならない。さらに、搬送手段は、発生し得る穿孔粉塵及びあらゆる穿孔切削物の抽出を妨げないように、十分に大きな直径も有していなければならない。これにより、特に広くて長いスリットの場合に穿孔粉塵の抽出の低下を引き起こすことがあるスリット側部を通じた吸気が防がれ、気流がツールヘッドの上端に位置付けられる。或いは、スリットを柔軟であるにも関わらず密封状態に保つさらなるオプションも考えられる。従って、本発明によれば、ボアホール表面を確実に粗面化することができ、ユーザの影響が最小化されると同時に適用の快適性が高いツールが示される。

【0018】

従属請求項及び好ましい例示的な実施形態についての説明からは、本発明によるツールのさらなる構成が明らかである。

【0019】

本発明によるツールの改善は、連結開口部の領域においてツールシャンクを円周方向に取り囲み、抽出装置を連結するための連結ノズルを有し、連結開口部と連結ノズルとの間に穿孔粉塵を除去するための接合部が形成されるように連結開口部の領域においてシャンクを円周方向に取り囲むキャビティを有するアダプタを提供することによって行うことができる。従って、このアダプタを用いて、ツールを単純に抽出装置と相互連結することができる。連結開口部の領域においてシャンクを円周方向に取り囲むキャビティは、ツールヘッドの領域における抽出がツールシャンクの回転中にいつでも行われることを確実にする。穿孔粉塵は、端面において１又は複数のスリットを介して横方向に抽出ダクトに供給することができる。

【0020】

有利な構成によれば、ツールシャンクは、アダプタ内で回転するように取り付けられ、ツールは、特に環境に対して密封される。この時、抽出は、粗面化工程中にツールのシャンクがアダプタに対して回転する一方でアダプタ自体は静止した形で行うことができる。ツールが密封されることによって、穿孔粉塵の安全な収集を可能にすることができ、この場合、環境汚染が防がれる。

【0021】

ツールの１つの構成によれば、ツールヘッドは、スリットに沿って延びる半径方向に弾性的な少なくとも２つのアームを有することができ、これらのアームは、端面に隣接するアーム自由端部に、円周方向に配置された切削手段を有する。切削手段が端面に近接して配置されることにより、ツールの長手方向軸の方向におけるアームの弾性撓みが促され、ボアホールが端部まで粗面化される。具体的に言えば、スリットの軸長手方向範囲は、切削手段が配置された自由端部の多様な軸長手方向範囲に対応することができる。スリットが軸方向にツールヘッド内の遠くまで到達すればするほど、アームによってもたらされる影響力も大きくなり、従って端部の領域に配置された切削手段の半径方向内向きの弾性撓みが促される。

【0022】

ツールの改善によれば、ツールヘッドは、ツールヘッドの端面からツールの長手方向軸に沿って軸方向に延びる少なくとも２つの互いに交差するスリットを有することができる。この結果、ツールヘッドは、スリットに沿って延びてそれぞれ円周方向に切削手段を有する４つのアームを有することができる。ツールの半径方向弾性は、スリットの数と共に大きくなり、従ってツールをボアホール内に特に容易に導入できるようになる。本発明のさらなる構成によれば、ツールヘッドの領域に多数の互いに交差するスリットを設けることができる。

【0023】

粗面化工程中に円周方向の切削手段の異なる侵入深さを達成するために、ツールの長手方向軸に沿った第１のスリットの長さを第２のスリットよりも大きくすることができる。

【0024】

ツールヘッドのスリットは、９０°以下の角度で互いに交差することができる。従って、具体的に言えば、スリットは、ツールヘッドを通じて互いに実質的に垂直に延びることができる。或いは、個々のアームの半径方向剛性を適合させるために、アームが異なる断面を有するように９０°から逸脱したスリットの角度位置を提供することもできる。例えば、２つのスリットが９０°よりも小さな角度を含む場合には、４つのアームが形成される。この場合、互いに２つ１組で向かい合って配置された第１のアーム対は、これらのアームに隣接して配置された第２のアーム対よりも小さな壁厚を有する。このようにして、アームの半径方向剛性、従って粗面化工程中における切削部材の侵入深さを調整することができる。

【0025】

さらなる構成によれば、ツールは対称に構成される。具体的に言えば、ツールは、粗面化工程中における動荷重、又はツールの予荷重に起因する不均衡が避けられるように、均一な半径方向剛性を有するように構成することができる。従って、少なくとも２つのアームは、ツールの長手方向軸に関して対称な点を有するように形成することができる。これとは別に、又はこれに加えて、少なくとも２つのアームを、ツールの平面に関して鏡面対称となり、ツールの長手方向軸がツールの平面内に存在するように形成することもできる。具体的には、ツール内で少なくとも２つのアームが互いに向かい合う実質的に平行な平面を有するようにスリットを形成することができる。

【0026】

本発明によるツールの機能性を最適にするには、スリットを長さ全体にわたって可変的に構成することが必要となり得る。ツールヘッドの上端におけるスリット幅は、切削手段が必要最大限まで弾性的に内向きに撓んだ時に２つのアームが互いにぎりぎり接触しないように寸法決めされることが好ましい。従って、スリット幅は、本発明によるツールを使用すべきボアホールの呼び径に依存する。スリットの反対端、すなわちツールヘッドの端面から離れた側のスリットの底部におけるスリット幅の寸法は、アームのバネ剛性を定め、必然的にツールヘッドの上端における必要なスリット幅よりも小さな寸法にすることができる。この寸法は、例えばスリット形状の段階的変化を通じて可能にすることができる。本発明によるツールの１つの構成によれば、ツールヘッドの上端部から開始されるスリットの、ツールの長手方向軸の方向の一定領域にわたる幅が、前端から離れた側の底部の方向の連結領域の幅よりも大きい。このように構成されたツールは、特に小さなボアホール直径に適する。

【0027】

本発明によるツールの改善によれば、スリットは、端面から離れた側の底部に凹状の円形部を有する。この円形部（ｒｏｕｎｄｉｎｇ）は、ツールヘッド内に、特にスリットの長手方向範囲に対して横方向に形成された貫通穴によって形成することができる。この円形部によって、スリットの底部領域におけるノッチ効果が減少し、バネ剛性又はボアホール壁に対する切削手段の押圧力が調整される。

【0028】

ツールの切削手段は、ツールの長手方向軸から離れた方を向いて半径方向に延びる少なくとも２つの炭化物ピン及び／又はダイヤモンドピンを含むことができる。これらのピンは、それぞれが１つの幾何学的に特殊なカッターを形成し、従ってボアホール表面に溝又は刻み目を明確に定めて形成できることが好ましい。従って、使用されるピンは硬質材料から形成し、アームは弾性材料から形成することができる。これらのピンは、その半径方向外端に、特に裁頭円錐形状又は半球形状を有する。

【0029】

本発明によるツールの改善によれば、ツールヘッド上で軸方向及び／又は円周方向に分布する多数の炭化物ピン及び／又はダイヤモンドピンが設けられる。例えば、アームは、１つ又は多数の炭化物ピンを有することができる。炭化物ピンは、アーム上で円周方向に分布することも、或いはツールの長手方向に沿って軸方向に連なって配置することもできる。例えば、１つのアーム上に２又は３以上の、特に３つの炭化物ピンを設けることができる。炭化物ピンは、端面に関連するアームの端部に軸方向に密に実装し、或いは互いに近接して配置することができる。これとは別に、又はこれに加えて、炭化物ピンは、アームの外側シェル面上に同じ軸方向高さで配置し、ただし互いに角度間隔を持って円周方向に分布させることもできる。

【0030】

さらなる構成によれば、ツールヘッドは、実質的に円筒形状を有することができる。円筒を半径方向に境界する外側シェル面の直径は、機械加工すべきボアホールの呼び径よりも小さいことが好ましい。外側シェル面上に配置されて半径方向外側を向く炭化物ピン及び／又はダイヤモンドピンは、ツールの最大直径を定め、炭化物ピン又はダイヤモンドピンによって定められる包絡円の直径は、とりわけ機械加工すべきボアホールの呼び径よりも大きいことが好ましい。端面に１又は２以上のスリットを形成することにより、円筒状のツールヘッドを複数のアームに細分することができ、アームの外側シェル面は、ツールの長手方向軸を横切る断面において半円又は四半円などの円形セグメントを描くことができる。スリットの領域では、これらのアームが、互いに向かい合う平面を有することができる。

【0031】

また、ツールシャンクが軸方向においてツールヘッドの少なくとも２倍の長さであり、好ましくは少なくとも３倍の長さであるという旨のツールの有利な改善を示すこともできる。このように構成されたツールを使用すると、さらに深いボアホールの機械加工さえも容易に可能になる。

【0032】

ツールシャンクの直径は、ツールヘッドの直径よりも小さくすることができる。このように、ツールを軽量かつ柔軟であるように構成して、動作中における取り扱いを全体として向上させることができる。

【0033】

本発明によるツールの改善によれば、ツールの動作中における半径方向の予荷重力を高めるために、スリットが少なくとも部分的に弾性充填材で、特にエラストマで満たされる。充填材によって、ツールヘッドの半径方向剛性を高めることができる。さらに、充填材を用いて、ボアホール表面の機械加工中における振動又は揺動を減衰させることもできる。

【0034】

抽出ダクトは、少なくとも１つのスリットによってツールヘッド内に、及び１又は複数のスリットに結合されたボアによってスリットから軸方向下流に形成することができる。或いは、端面にまで及ぶボアによって抽出ダクトを形成し、このボア内に少なくとも１つのスリットが半径方向に吐出することもできる。

【0035】

複数のスリットが存在する際には、（好ましくは全ての）スリットが直線的に、さらにはツールの中心軸を通って延びることが好ましい。

【0036】

さらなる構成によれば、ツールヘッドの領域に、円周方向の切削手段に加えて、特にドリル状の幾何学的に決定された切断形状が設けられる。従って、ツールヘッドの端面は、ツールの長手方向に沿って軸方向に分割又は分裂したドリル先端部を有することができる。具体的には、それぞれが外側シェル面の領域に円周方向に切削手段を有する２つのアームが、それぞれ端面に刃先を形成することができる。このようにして、特にボアホール底部の領域におけるツールの軸方向の侵入を容易にすることができる。この刃先は、アームに取り付けられた切断プレート又はアーム自体によって形成することができる。

【0037】

ボアホールの呼び径は、円周方向の切削手段によって定められる包絡円の直径よりも小さいことが好ましい。このような場合、ツールは、ボアホール内に導入された時に半径方向に弾性的に支持されてツールのスリットが狭くなる。ツールの回転中、切削手段は、これらの支持力によってボアホール表面を粗面化しながらボアホール表面に侵入するようになる。この工程では、操作者が、ボアホールの長手方向軸に沿ってツールの純粋な直進運動を実行することによってボアホール表面に刻み目を形成することができる。

【0038】

ボアホール表面は、ボアホール底部から開始して、軸方向に測定した長さ全体にわたって粗面化することができる。この場合、粗面化工程中に形成される穿孔粉塵が直ちに抽出されるので、例えば洗浄又は吹き出しなどによるその後のボアホールの浄化処理は不要である。

【0039】

以下、例示的な実施例を概略的に示す図面に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0040】

【図1】本発明によるツールの構成を示す斜視図である。

【図2】図１の本発明によるツールを示す断面図である。

【図3a】ツールヘッドの領域におけるスリットの構成の変形例を示す斜視図及び正面図である。

【図3b】ツールヘッドの領域におけるスリットの構成の変形例を示す斜視図及び正面図である。

【図3c】ツールヘッドの領域におけるスリットの構成の変形例を示す斜視図及び正面図である。

【図4a】ツールヘッドの領域における炭化物ピンの構成の変形例を示す図である。

【図4b】ツールヘッドの領域における炭化物ピンの構成の変形例を示す図である。

【図5】切断形状を有するツールヘッドの構成を示す図である。

【図6】スリット形状が段階的に変化するツールヘッドの構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0041】

図１に、ボアホール表面を粗面化するためのツール１０の構成を示す。

【0042】

ツール１０は、ツール１０を穿孔機（図示せず）内に挟持するための結合部１２と、ボアホール表面（図示せず）を機械加工するためのツールヘッド１４と、結合部１２とツールヘッド１４とを接合するツールシャンク１６とを有する。結合部１２は、ツールシャンク１６の第１の端部に配置され、ツールヘッド１４は、ツールシャンク１６の第１の端部とは反対側の第２の端部に配置される。

【0043】

ツールシャンク１６は、軸方向ａに沿ったツールヘッド１４の長さの２倍よりも長い。ツールシャンク１６の直径は、結合部１２の直径に一致し、ツールヘッド１４の直径よりも小さい。

【0044】

ツールヘッド１４は、実質的に円筒状であり、円周方向に配置されて半径方向に突出する炭化物ピン１８を有する。炭化物ピン１８は、半径方向外側を向き、軸方向ａを横切る半径方向ｒ１に延びる。

【0045】

ツールヘッド１４は、ツールヘッド１４の端面２２からツールの長手方向軸Ａに沿って軸方向に延びるとともに一方のシェル面部分から反対側のシェル面部分まで横方向に広がる、すなわち一方の側から他方の側に貫通してツールヘッド１４を分割するスリット２０を有する。

【0046】

従って、ツールヘッド１４は、スリット２０に沿って延びる２つのアーム２４を有する。アーム２４は、端面２２に隣接するアーム２４の自由端部２６に円周方向炭化物ピン１８を有する。

【0047】

一例として、各アーム２４上には、互いに軸方向に隣接して配置された３つの炭化物ピン１８が設けられる。これとは別に、又はこれに加えて、ダイヤモンドピンを切削手段として設けることもできると理解されるであろう。

【0048】

アーム２４は、軸方向ａ及び半径方向ｒ２によって定められる平面に関して鏡面対称となるように構成される。アーム２４は、互いに一定の間隔で向かい合って配置された平面２８を有する。換言すれば、スリット２０は、実質的に一定の間隙幅を有する。

【0049】

スリットは、その端面２２から離れた側の底部に凹状の円形部３０を有する。円形部３０は、半径方向の貫通穴である。

【0050】

ボアホール表面を粗面化するには、ツール１０をそのツールヘッド１４と共にボアホール内に導入する。この目的のために、ツール１０は、結合部１２を用いて穿孔機内に挟持される。ボアホールの呼び径は、炭化物ピン１８によって定められるツール１０の外側包絡円の直径よりも小さい。従って、ツールヘッド１４のボアホール内への導入中には、炭化物ピン１８が、ツールの長手方向軸の方向においてボアホール表面によって半径方向内向きに付勢される。このようにして、スリット２０は狭くなる。この状態では、炭化物ピン１８がボアホール表面を圧迫し、弾性的に内向きに屈曲したアーム２４を介してボアホール表面に対して弾性的に支持される。

【0051】

炭化物ピン１８は、穿孔機によって課せられるツールの回転によってボアホール表面に侵入し、ボアホール表面に溝又は刻み目を形成する。ボアホールは、止り穴とすることができる。

【0052】

ボアホール表面を粗面化するには、ツール１０をツールの長手方向軸に沿って並進によってボアホール内に導入しさえすればよい。半径方向の切削力は、ツールヘッド１４の弾性的な予荷重のみによって達成され、従ってユーザがツール１０内に半径方向の力を伝える必要はない。

【0053】

図２は、本発明によるツール１０を示す断面図である。ツール１０は、ツールの長手方向軸に沿って軸方向に延びる、穿孔粉塵を抽出するための抽出ダクト１１を有する。抽出ダクト１１は、ツールヘッド１４の端面２２からツールシャンク１６の内側に延び、この領域ではスリット２０によって形成される。スリットは、結合部１２に近接して広がる中心ボア４０（ここでは止り穴）内に吐出する。半径方向連結開口部１３は、ボア４０内に円周方向に吐出する。

【0054】

連結開口部１３の領域には、ツールシャンク１６を円周方向に取り囲むアダプタ１５が設けられる。

【0055】

アダプタ１５は、キャビティ１７と連結ノズル１９とを有する。連結ノズル１９は、抽出装置（図示せず）を連結するために設けられる。キャビティ１７は、連結開口部１３の領域においてシャンク１６を円周方向に取り囲む。このようにして、連結開口部１３と連結ノズル１９との間に穿孔粉塵を除去するための接合部が形成される。ツールシャンク１６は、アダプタ１５内で回転するように取り付けられる。

【0056】

ツール１０は、環境に対して密封される。

【0057】

粗面化工程中には、穿孔機を介して駆動されるツールシャンク１６が、静止したアダプタ１５内で回転する。工程中、連結ノズル１９には抽出装置が連結される。キャビティ１７により、ツールシャンク１６の回転中にあらゆる角度位置において抽出を行えることが確実になる。穿孔粉塵は、端面においてスリット２０を介して横方向に抽出ダクト１１に供給することができる。

【0058】

図２に示す実施形態の代替例として、ボア４０が端面２２まで延びることにより、ここでは均一な断面のボアが存在するようにしてもよい。この時、１又は複数のスリット２０は、この中心ボア４０内に半径方向に吐出する。

【0059】

以下、図３〜図５に基づいてツールヘッド１４の様々な例示的な実施形態を示す。いずれの場合にも、ツールヘッド１４の説明図は一例にすぎないと理解すべきである。図示の各変形例では、スリット２０が抽出ダクト１１内に軸方向に吐出又は合流することによって、ツールヘッドの領域における穿孔粉塵の抽出が可能になると理解されるであろう。とりわけ、スリット２０は、抽出ダクト１１の一部と見なすことができる。

【0060】

図３ａ〜図３ｃには、ツールヘッド１４の領域におけるスリット２０の構成の３つの異なる変形例を示す。図３ａは、ツールヘッド１４を示す斜視図及び正面図である。ツールヘッド１４は、ツールの中心軸において互いに交差する２つのスリット２０を有し、これによってそれぞれが１つの炭化物ピン１８を有する合計４つのアーム２２が形成される。ツールヘッド１４は、対称構造を有する。

【0061】

図３ｂにも、同様に２つの互いに交差するスリット２０を有するツールヘッド１４を示すが、ここではツールの長手方向軸に沿ったスリット２０の一方の長さの方が、他方のスリットの長さよりも長い。

【0062】

図３ｃに示すツールヘッド１４のさらなる変形例は、スリット２０がツールヘッド１４を直角に通過せず、代わりに相対的に斜めに配向されているという点で上述した変形例と異なる。従って、互いに２つ１組で向かい合って配置されたアーム２４は、正面図から推論できるように異なる壁厚及び断面を有する。

【0063】

図４ａ及び図４ｂには、ツールヘッド１４の領域における炭化物ピン１８の構成の変形例を示す。図４ａに示す炭化物ピンの軸方向配置に対し、図４ｂに示す円周方向分布では、炭化物ピンがツールの長手方向軸に対して互いに角度間隔を持って配置されている。

【0064】

図５には、切断形状（cutting geometry）３４を有するツールヘッド１４の構成を示す。アーム２４は、端面をドリル状に成形され、ツールの長手方向軸に沿って、スリット２０によって分割されたドリル先端が形成されている。

【0065】

当然ながら、ツールヘッド１４は、個別に製造してシャンク上に着脱可能に又は恒久的に取り付けることができる。

【0066】

図６に、スリット２０、２０’がツールの長手方向軸Ａに沿って異なるスリット幅を有するようにスリット形状が段階的に変化するツールヘッド１４の構成を示しており、ここでは、ツールヘッドの上端部から開始されるスリットの、ツールの長手方向軸の方向の一定領域（スリット２０）にわたる幅が、前端から離れた側に面するその底部の方向の連結領域（スリット２０’）の幅よりも大きい。スリット領域２０の方が幅広くなっていることにより、特にボアホール直径が小さい場合に、ツールヘッドの端部におけるアーム２４が、ボアホール直径に対応してツールの長手方向軸Ａの方向に弾性的に十分に内向きに撓むことができ、狭い方のスリット２０’によってバネ力が調整される。

【符号の説明】

【0067】

１０ ツール
１２ 結合部
１４ ツールヘッド
１５ アダプタ
１６ ツールシャンク
１８ 炭化物ピン
２０ スリット
２２ ツールヘッドの端面
２４ アーム
３０ 円形部
Ａ 長手方向軸
ａ 軸方向
ｒ１ 半径方向
ｒ２ 半径方向

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4a】

【図4b】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】