JP2001239402A - 内面ビードカット工具のバイト取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶接管用内面ビードカット工具１のバイトホ
ルダ９にリング状バイト４を強固に固定し、安定条件下
での内面ビード切削を可能にする。 【構成】 製造中の溶接管Ｐの内部に溶接位置の上方か
ら挿入される長尺ロッド２の下流側端部に高さ調節可能
にバイトホルダ９を連結し、バイト固定補助具１０を用
いてリング状バイト４をバイトホルダ９に固定する。バ
イト固定補助具１０の本体１１からリング状バイト４側
に接触片１２が突出し、リング状バイト４の円筒部半径
よりも小さな半径の逆円錐状側面１３が接触片１２に形
成されている。補助具本体１１をバイトホルダ９の収容
凹部９ｄに位置決めして、固定ボルト１８をねじ込むと
き、着座部１４を支点とする回転モーメントで接触片１
２がリング状バイト４の傾斜面４ｂに押し付けられ、リ
ング状バイト４が強固に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接管内面の平滑化に
使用される溶接管用内面ビードカット工具にリング状バ
イトを強固に取り付ける構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶接管は、金属帯を幅方向に曲げ加工し
てオープンパイプ状に成形し、幅方向両端部を溶接する
ことにより製造されている。たとえば、高周波溶接で
は、オープンパイプを高周波コイルに挿通して幅方向両
端部を加熱した後、アプセットにより幅方向両端部を融
合させる。その結果、管の内外面から盛り上がった内面
ビード及び外面ビードが溶接部に形成される。ＴＩＧ，
ＭＩＧ，レーザ溶接等でも、程度の差こそあれ内面ビー
ド及び外面ビードが形成される。

【０００３】内面ビードや外面ビードは、溶接管の外観
を悪化するばかりでなく、後工程で曲げ加工，拡管加工
等を施すときにトラブルの原因となる。そこで、溶接工
程に引き続いてビード切削工程を組み込み、溶接管の外
面及び内面を平滑にすることが造管ラインに採用されて
いる。外面ビードは、溶接管の溶接部近傍に配置された
バイトを用いて比較的容易に切削される。内面ビードの
切削には、たとえば図１（ａ）に示すようにライン方向
Ｄに沿って走行する溶接管Ｐの内部にライン上流側から
挿し込まれるビードカット工具１が使用されている。

【０００４】従来のビードカット工具１は、溶接管Ｐに
挿入される長尺ロッド２の上側周面前後に回転可能な一
対の溝付きローラ３，３を、ライン方向Ｄに沿った下流
側端部にリング状バイト４を設けている。溝付きローラ
３は、図１（ｂ）に示すように内面ビードＢが通過する
溝がロール周面の中央部に刻設されている。リング状バ
イト４は、高さ調節機構５で溶接管Ｐの内面に対して所
定の位置関係に確保され、押えボルト６で固定される。
溝付きローラ３及びリング状バイト４の反対側（図１で
は下側）では、揺動リンク７が長尺ロッド２に枢着さ
れ、揺動リンク７の先端に下側ロール８が回転可能に設
けられている。

【０００５】リング状バイト４は、バイトホルダ９を用
いて長尺ロッド２の下流側端部に取り付けられる。リン
グ状バイト４は、バイトホルダ９のバイト装着孔９ａに
円筒部４ａが嵌め込まれ、ネジ孔９ｂにねじ込まれた押
えボルト６で傾斜面４ｂが押さえ付けられる。リング状
バイト４の高さは、バイトホルダ９のドブテイル状係止
突起５ａを長尺ロッド２側の係合溝に嵌め込み、高さ調
節ネジ５ｂのねじ込み量で調整される。ビードカット工
具１は、溝付きローラ３，３及び下側ローラ８で溶接管
Ｐの内面に三点支持され、内面ビードＢに対するリング
状バイト４の位置関係を設定する。この状態でリング状
バイト４により内面ビードＢを切削し、溶接管Ｐの内面
を平滑化する。

【０００６】リング状バイト４と長尺ロッド２との間に
位置する押えボルト６でリング状バイト４を押さえる方
式（図１）では、長尺ロッド２の下流側端部からリング
状バイト４までの距離が長くなり、片持ち状態で支持さ
れたバイトホルダ９に過大な付加が加わり、切削状態が
不安定になりやすい。そこで、本発明者等は、リング状
バイト４よりも更に下流側に押え機構を配置する方式を
提案した（特願平１１−６９５００号）。また、押えボ
ルト６に代えて皿ボルト９ｃ（図２）を使用するとき、
リング状バイト４の傾斜面４ｂに対する皿ボルト９ｃの
接触面積が大きくなるため、リング状バイト４が強固に
固定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】リング状バイト４は、
内面ビードＢを切削しようとする溶接管Ｐの内径に応じ
て適切なテーパ角度θ（図３）をもつバイトに取り替え
る必要があるが、皿ボルト９ｃによる固定方式を採用し
たものではテーパ角度θを任意に代えたリング状バイト
４を使用できない。因みに、テーパ角度θが不適切なリ
ング状バイト４を使用すると、リング状バイト４の傾斜
面４ｂと皿ボルト９ｃとの接触が点接触になり、リング
状バイト４の固定状態が不安定になる。そのため、リン
グ状バイト４の付替えに際しては、皿ボルト９ｃの交換
も必要となり、複数組のリング状バイト４及び皿ボルト
９ｃを保管・管理することを余儀なくされる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、リング状バイト
の傾斜面に接触する面積が大きな接触面をもつバイト固
定補助具を使用することにより、リング状バイトのサイ
ズに拘わらず通常の平ボルトの使用をも可能とし、大き
な接触面積でリング状バイトを強固に固定できる内面ビ
ードカット工具を提供することを目的とする。

【０００９】本発明は、その目的を達成するため、製造
中の溶接管内部に溶接位置の上方から挿入される長尺ロ
ッドの下流側端部に高さ調節可能に連結されたバイトホ
ルダと、バイトホルダに取り付けられるリング状バイト
と、リング状バイトの傾斜面を押さえる接触片をもち、
バイトホルダに固着されるバイト固定補助具を備え、バ
イト固定補助具は、補助具本体からリング状バイト側に
接触片が突出し、リング状バイトの円筒部半径よりも小
さな半径の逆円錐状側面が接触片に形成されていること
を特徴とする。バイトホルダの上面にバイト固定補助具
の本体を収容する収容凹部を形成し、接触片とは反対側
で補助具本体の底面から着座部が突出したバイト固定補
助具を使用することもできる。この場合、補助具本体に
形成したボルト挿通孔に挿通した固定ボルトをバイトホ
ルダのネジ孔にねじ込むと、着座部を支点として接触片
をリング状バイトの傾斜面に押し付ける回転モーメント
がバイト固定補助具に加わる。

【００１０】

【実施の形態】本発明に従った内面ビードカット工具で
は、バイト固定補助具１０（図３）を用いてリング状バ
イト４をバイトホルダ９に固定している。バイト固定補
助具１０は、溝付きローラ３からリング状バイト４まで
の距離を短くするため、先願（特願平１１−６９５００
号）で提案した場合と同様にライン方向Ｄに関して下流
側に配置してもよい。

【００１１】バイト固定補助具１０は、工具鋼製で末広
がりのほぼ台形状の補助具本体１１をもち、リング状バ
イト４の傾斜面４ｂに接触する接触片１２が補助具本体
１１の一側から突出している。接触片１２は、リング状
バイト４の円筒部４ａの外径をｄとするとき、ｄ／２
（換言すると、円筒部４ａの半径）よりも小さな半径ｒ
の円弧で下広がりになった逆円錐状側面１３をもつ。接
触片１２の反対側では、補助具本体１１の底部から着座
部１４が突出している。補助具本体１１に穿設されてい
るボルト挿通孔１５には、固定ボルト１８のヘッド１８
ａを収容し、脚部１８ｂが挿し通されるように段部１６
が形成されている（図４ａ〜ｃ）。

【００１２】バイト固定補助具１０は、バイトホルダ９
上に配置され、ボルト挿通孔１５に刺し通した固定ボル
ト１８でバイトホルダ９に固着される。バイトホルダ９
には、バイト固定補助具１０の取付け位置を規制するた
め、バイト固定補助具１０の補助具本体１１を収容する
凹部９ｄが上面に形成されている。収容凹部９ｄは、補
助具本体１１の底面長さＬに一致する長さをもち、一側
が垂直側面９ｅ，他側が傾斜側面９ｆになっている。傾
斜側面９ｆの傾斜角度は、補助具本体１１から接触片１
２に至るバイト固定補助具１０の傾斜面１７の傾斜角度
に等しいか若干大きく設定されている。

【００１３】次いで、バイト固定補助具１０を使用した
リング状バイト４の固定方法を説明する。バイトホルダ
９のバイト装着孔９ａにリング状バイト４の円筒部４ａ
を挿し込み、バイト固定補助具１０の接触片１２をリン
グ状バイト４の傾斜面４ｂに接触させた状態で、バイト
固定補助具１０の補助具本体１１を収容凹部９ｄに位置
させる。収容凹部９ｄに配置したバイト固定補助具１０
のボルト挿通孔１５に固定ボルト１８を挿し込み、バイ
トホルダ９に形成されているネジ孔９ｂにねじ込む。

【００１４】固定ボルト１８のねじ込みに従ってバイト
固定補助具１０が収容凹部９ｄに押し付けられるが、着
座部１４が収容凹部９ｄの底面に接触するため、バイト
固定補助具１０に図３で反時計方向のモーメントが加わ
る。また、着座部１４を支点とするテコの原理で、固定
ボルト１８のねじ込み力が増幅されてリング状バイト４
の傾斜面４ｂに伝えられる。その結果、傾斜面１７が収
容凹部９ｄの傾斜側面９ｆに嵌まり込み、いわゆるテー
パ嵌合によってバイト固定補助具１０がバイトホルダ９
に強固に固定される。バイトホルダ９に固定されたバイ
ト固定補助具１０は、リング状バイト４の傾斜面４ｂに
接触する接触片１２にｒ＜ｄ／２の半径ｒをもつ逆円錐
状側面１３が形成されているので、傾斜面４ｂに線接触
する。線接触状態は、凸状の円錐面をもつ皿ボルト９ｃ
（図２）を使用した場合との大きな相違であり、包み込
むようにリング状バイト４に大きな押圧力を加える。こ
の点でも、リング状バイト４が強固に固定され、切削安
定性が向上する。リング状バイト４をバイトホルダ９に
固定したビードカット工具１は、従来と同様に溶接管Ｐ
に挿入され、内面ビードＢの切削に使用される。

【００１５】逆円錐状側面１３の半径ｒとリング状バイ
ト４の外径ｄとの間にｒ＜ｄ／２の関係を維持している
ので、使用するリング状バイト４の外径ｄが多少変わっ
ても逆円錐状側面１３と傾斜面４ｂとの線接触状態が維
持される。そのため、外径ｄ又は傾斜面αの異なるリン
グ状バイト４であっても同じバイト固定補助具１０の使
用が可能である。しかも、皿ボルト９ｃではなく、通常
の平ボルト等を固定ボルト１８に使用できるため、リン
グ状バイト４の固定作業も容易になる。更には、溶接管
Ｐの内面ビードＢを切削する際にバイトホルダ９は熱や
加工圧を受けて変形しやすいものであるが、バイト固定
補助具１０を介してリング状バイト４を固定する構造で
は、熱や加工圧による影響がバイト固定補助具１０に留
まり、バイトホルダ９自体の変形が防止される。したが
って、劣化したバイト固定補助具１０を取り替えるだけ
で長期にわたるバイトホルダ９の使用も可能となる。

【００１６】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、リング状バイトの傾斜面に線接触する逆円錐状側面
をもつバイト固定補助具を用いてリング状バイトをバイ
トホルダに固定しているので、リング状バイトを強固に
固定でき、ビード切削状態が安定化する。また、逆円錐
状側面の半径をリング状バイトの円筒部半径よりも小さ
くするとき、外径又はテーパ角度が多少変わったリング
状バイトに対しても線接触状態が維持され、リング状バ
イトの強固な固定が可能になる。その結果、内面ビード
の切削状態が安定化し、良好な品質の溶接管が製造され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の内面ビードカット工具の斜視図（ａ）
及び管軸方向にみた断面図（ｂ）

【図２】 バイトホルダに装着したリング状バイトの断
面図

【図３】 本発明に従ったバイト固定補助具を用いてバ
イトホルダに装着したリング状バイトの断面図

【図４】 リング状バイトとバイト固定補助具との対応
関係を示す斜視図（ａ），バイト固定補助具を下方から
見上げた斜視図（ｂ）及びバイト固定補助具の断面図
（ｃ）

【符号の説明】

１：ビードカット工具 ４：リング状バイト ４
ａ：円筒部 ４ｂ：傾斜面 ９：バイトホルダ
９：バイトホルダ ９ｂ：ネジ孔 ９ｃ：皿ボルト
９ｄ：収容凹部 ９ｅ：垂直側面 ９ｆ：傾斜
側面 １０：バイト固定補助具 １１：補助具本体 １
２：接触片 １３：逆円錐状側面 １４：着座部
１５：ボルト挿通孔 １６：段部 １７：傾斜面
１８：固定ボルト Ｐ：溶接管 Ｂ：内面ビード Ｄ：ライン方向 α：傾斜面角度 θ：リング状バイトのテーパ角度
ｄ：リング状バイト円筒部の外径 ｒ：バイト固定
補助具の接触片に形成した逆円錐状側面の半径

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造中の溶接管内部に溶接位置の上方か
   ら挿入される長尺ロッドの下流側端部に高さ調節可能に
   連結されたバイトホルダと、該バイトホルダに取り付け
   られるリング状バイトと、該リング状バイトの傾斜面を
   押さえる接触片をもち、前記バイトホルダに固着される
   バイト固定補助具を備え、 前記バイト固定補助具は、補助具本体から前記リング状
   バイト側に接触片が突出し、前記リング状バイトの円筒
   部半径よりも小さな半径の逆円錐状側面が前記接触片に
   形成されていることを特徴とする内面ビードカット工具
   のバイト取付け構造。
2. 【請求項２】 バイトホルダの上面にバイト固定補助具
   の本体を収容する収容凹部が形成されており、接触片と
   は反対側で前記補助具本体の底面から着座部が突出して
   おり、前記補助具本体に形成したボルト挿通孔に挿通し
   た固定ボルトを前記バイトホルダのネジ孔にねじ込むと
   き、前記着座部を支点として前記接触片をリング状バイ
   トの傾斜面に押し付ける回転モーメントが与えられる請
   求項１記載の内面ビードカット工具のバイト取付け構
   造。