JP2001300815A - 管端切断装置及び管端切断方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量の軽い可搬型であって、しかも、可及的
に短時間で管端を切断すること。 【解決手段】 可搬型の管端切断装置１１である。同一
円周上の等間隔位置に適数の対を成すクランプ部材１２
を配置する。これらの対を成すクランプ部材１２を外方
向に向かって放射状に張出させる張り出し機構１３も設
ける。クランプ部材１２と軸心方向に所定間隔を存して
回転刃１４を有する切断機構１５を配置する。切断機構
１５は対を成すクランプ部材１２の中心と同軸心を中心
として公転が自在なように設ける。切断機構１５の回転
刃１４を公転中心に対して接離移動させる切込み機構１
６を備える。 【効果】 狭い場所においても管端を容易にかつ可及的
に短時間で切断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、狭い場所でも鋼管
の管端を高精度に切断することができる管端切断装置及
びこの管端切断装置を用いて管を切断するのに最適な方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば都市ガス配管のガス締切弁を設け
た人孔内の中圧導管における管継手構造は、図５に示す
ように、人孔１内に突出する一対の管端部２に外嵌させ
た管継手本体３を、その両端部からシール材４を介して
一対の環状に形成したドレッサ保持部材５で挟み付け、
これらドレッサ保持部材５同士を締結ボルト６で締結す
ることで、前記一対の管端部２の開口部同士を連通接続
する構造であった。

【０００３】そして、管継手本体３における内周面の例
えば両側それぞれ４個所に抜け止め爪（図示省略）が、
また、この管継手本体３を挿入する管端部２における外
周面の例えば４個所にも同様の抜け止め爪２ｂが取付け
られ、管端部２の抜け止め爪２ｂの間に管継手本体３の
抜け止め爪を位置させた状態で管継手本体３を挿入させ
た後、管継手本体３を９０度回転させることで、管手本
体３の抜け止め爪と管端部２の抜け止め爪２ｂを合致さ
せ、両者の抜け止めを図っている。

【０００４】しかしながら、上記した従来の管継手構造
では、管継手本体３が同径の円筒状であり、管継手本体
３と管端部２との間の間隙が小さいことから、例えば地
震によって地盤が移動し、両管端部２の間に軸芯のずれ
が生じた場合には、両者が接触して曲げ力が作用し、破
壊に至る虞があった。

【０００５】そこで、本発明者は、先に特願平１１−１
３９６１４号で、図６に示すように、管継手本体７を、
その軸芯方向の中間部で一対の分割継手部材７ａに分割
して、両分割継手部材７ａを気密に接続構成すると共
に、前記分割継手部材７ａは、一端側の嵌合端部７ｂに
対して他端側の接続部側７ｃを大径に形成することで、
管継手本体７と管端部２との間の間隙を大きくして、管
端部２同士の軸芯ずれを許容できるようにし、かつ、前
記管端部２に形成したリング溝部２ａに、抜け止めリン
グ８を管端部２の長手方向に位置変更が可能なように嵌
合固定することで、伸縮設定量を任意に設定できる管継
手構造を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】特願平１１−１３９６
１４号の管継手構造は、従来の管継手構造と比較して、
管端部２と管継手本体７との間の間隙が大きく、かつ、
管端部２の長手方向の伸縮許容量が大きいので、例えば
地震によって地盤が移動し、両管端部２の間に軸芯のず
れが生じた場合にも、両者が接触することはない。従っ
て、両者の接触によって発生する曲げ力に起因して、管
端部２や管継手本体７が破壊することはない。

【０００７】また、特願平１１−１３９６１４号の管継
手構造は、上記したような従来の管継手構造にあった欠
点を解決できるものではあるが、その取替えに際して
は、狭い人孔１内で図５に示した従来の管継手を取外し
て人孔１から搬出した後、管端部２を所定長さ切断して
管端部２に溶着した抜け止め爪２ｂの溶着部を取り除く
必要がある。

【０００８】ところで、このような狭い人孔１内で管端
部２を切断するに際しては、重量の重たい据え置きタイ
プの切断機は不適当である。また、可搬タイプであって
も、都市ガス配管の場合には、切断時に火花が発生する
と危険であるため、切断時、火花が発生しないことが要
求される。さらに、作業能率の点から、切断に要する時
間は短いほうが良い。

【０００９】本発明は、上記した課題に鑑みて成された
ものであり、重量の軽い可搬型であって、しかも、可及
的に短時間で管端を切断することができる切断装置、及
び、この切断装置を用いた切断方法を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る管端切断装置は、可搬型の管端切
断装置であって、同一円周上の等間隔位置に配置された
適数の対を成すクランプ部材を張り出し機構によって外
方向に向かって放射状に張出し可能となすと共に、回転
刃を有する切断機構を、前記クランプ部材と軸心方向に
所定間隔を存して配置し、対を成すクランプ部材の中心
と同軸心を中心として公転が自在なように設け、この切
断機構の回転刃を切込み機構によって公転中心に対して
接離移動するように構成している。そして、このように
することで、狭い場所においても管端を容易に切断する
ことができる。

【００１１】また、本発明に係る管端切断方法は、回転
刃としてチップソーを採用した切断機構の前記チップソ
ーにおけるチップの半径方向中心位置の周速が５．２ｍ
／秒以下の速度となるようにしてチップソーを回転させ
つつ、公転させることとしている。そして、このように
することで、切断時における火花の発生が完全に抑制で
き、かつ、切断作業も良好に行なえることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る管端切断装置は、可
搬型の管端切断装置であって、同一円周上の等間隔位置
に配置された適数の対を成すクランプ部材と、これらの
対を成すクランプ部材を外方向に向かって放射状に張出
させる張り出し機構と、前記クランプ部材と軸心方向に
所定間隔を存して配置され、対を成すクランプ部材の中
心と同軸心を中心として公転が自在なように設けられた
回転刃を有する切断機構と、この切断機構の回転刃を公
転中心に対して接離移動させる切込み機構を具備してな
るものである。

【００１３】本発明に係る管端切断装置では、切断しよ
うとする管端の前方に、管端切断装置を吊り降し、対を
成すクランプ部材を管端の内部に挿入する。次に、張り
出し機構を作動させて管端切断装置を管端にセンタリン
グした状態でクランプした後、回転刃の刃先を管端に切
り込ませて、作業者が人為的に管端の周りを公転させ
る。以上の操作によって、狭い場所であっても、容易に
セッティングできて、管端を所定長さだけ可及的に短時
間で切断することができる。

【００１４】そして、本発明に係る管端切断装置におい
て、回転刃の回転中心軸に対する垂直平面が、対を成す
クランプ部材を包含する垂直平面に対して所定の角度が
つくように、切断角度調整機構を付加した場合には、管
端に角度を付けて切断することができるようになる。

【００１５】また、本発明に係る管端切断装置におい
て、切断機構の公転を公転方向にのみ許容する一方向ク
ラッチを付加した場合には、切断機構を公転する際に切
断機構の公転と逆方向への回転が防止され、切断時にお
ける安全性が確保できる。

【００１６】また、本発明に係る管端切断装置におい
て、張り出し機構として、軸心の前後方向移動を拘束さ
れたクランプ部材の内周面側に勾配を設けると共に、こ
れらの勾配に合致する勾配を有する截頭円錐形状部材を
螺進退により押し引きすることで、対を成すクランプ部
材を外方向に向かって放射状に張出させる構造を採用し
た場合には、クランプ部材によるクランプを作業者の人
為的操作のみによって行なえることになり、管端切断装
置の更なる軽量化が図れる。

【００１７】また、本発明に係る管端切断装置におい
て、切断機構として、エアーモータによりチップソーを
回転させる構造を採用した場合には、切断時における火
花の発生を可及的に抑制することができる。

【００１８】上記した本発明に係る管端切断装置を用い
て管端を切断するに際しては、チップソーにおけるチッ
プの半径方向中心位置の周速が５．２ｍ／秒以下の速度
でチップソーを回転させつつ、公転させることにより、
火花の発生は完全に抑制でき、かつ、切断作業も良好に
行なえることになる。これが本発明に係る管端切断方法
である。

【００１９】

【実施例】以下、本発明に係る管端切断装置を図１〜図
４に示す実施例に基づいて説明すると共に、この管端切
断装置を用いて管端部を切断する本発明方法に及ぶ。図
１は本発明に係る管端切断装置の第一実施例を示した概
略斜視図、図２は本発明に係る管端切断装置の第一実施
例を示した縦断面図、図３は本発明に係る管端切断装置
の第二実施例を示した縦断面図、図４は本発明に係る管
端切断装置の第三実施例を示した縦断面図である。

【００２０】図１〜図４において、１１は本発明に係る
可搬型の管端切断装置であって、少なくとも、クランプ
部材１２と、このクランプ部材１２の張り出し機構１３
と、回転刃１４を有する切断機構１５と、この切断機構
１５の切込み機構１６を備えている。

【００２１】前記クランプ部材１２は、例えば同一円周
上の等間隔位置に３個配置されている。そして、これら
３個で対を成すクランプ部材１２は、長手方向の前後
（図２〜図４における紙面左右方向）に配置された円盤
状の案内板１７ａ，１７ｂによって前後方向の移動を拘
束された状態で、外方向に向かって放射状に移動が自在
なように設けられ、常時はスプリング１８により、最内
方位置に位置している。

【００２２】また、前記張り出し機構１３は、図１〜図
４に示した実施例では、前記した３個で対を成すクラン
プ部材１２の内周面側に同一の勾配１２ａを設け、これ
らの勾配１２ａに合致する勾配１３ａａを有する截頭円
錐形状部材１３ａを、対を成すクランプ部材１２と同軸
心に配置し、これを前記した案内板１７ａ，１７ｂ間で
押し引きすることで、対を成すクランプ部材１２を、ス
プリング１８の付勢力に抗して一斉に同一量だけ外方向
に向かって放射状に張出させるものを示している。

【００２３】そして、図１〜図４に示した実施例では、
截頭円錐形状部材１３ａを押し引きする手段として、前
記した案内板１７ａ，１７ｂの軸心にねじ軸１３ｂを貫
通状に固定配置し、このねじ軸１３ｂに相対移動が自在
なように外嵌した筒体１３ｃに前記截頭円錐形状部材１
３ａを固定することで、ねじ軸１３ｂに螺合するナット
１３ｄを作業者が人為的にねじ締めすることにより、筒
体１３ｃ（截頭円錐形状部材１３ａ）を案内板１７ａ，
１７ｂ間で押し引きするものを示している。なお、図１
〜図４中の１３ｅはナット１３ｄの締め込みに要する力
を軽減するために、ナット１３ｄと筒体１３ｃ間に介設
されたスラストベアリングである。

【００２４】また、前記切断機構１５は、対を成すクラ
ンプ部材１２と軸心方向に所定間隔を存して配置され、
対を成すクランプ部材１２の中心と同軸心を中心として
公転が自在なように設けられた回転刃１４、例えばチッ
プソーをエアーモータ１５ａにより回転させるものであ
る。そして、回転刃１４を公転させる機構として、図２
〜図４に示した実施例では、筒体１３ｃと切断機構１５
の間に転がり軸受１９を介在させたものを示している。
なお、図２及び図３中の２０ａ，２０ｂは筒体１３ｃと
転がり軸受１９間に介設した中間部材、図１〜図４中の
２１は転がり軸受１９を内装するフレームである。

【００２５】また、前記切込み機構１６は、回転刃１４
を前記した公転中心に対して接離移動させることで行な
うもので、図１〜図４に示す実施例では、例えばフレー
ム２１にねじ込んだ送りねじ１６ａをナット１６ｂのね
じ締めにより螺進退することで、公転中心に対して接離
移動が自在なようにスライドフレーム２２を取り付け、
このスライドフレーム２２に切断機構１５を取付けたも
のを示している。

【００２６】図１〜図４に示す実施例では、スライドフ
レーム２２は、常時はスプリング１６ｃによって上方限
位置に位置し、回転刃１４を切込んだ後のフレーム２１
に対する固定は、スライドフレーム２２に螺入したクラ
ンプねじ２３を、フレーム２１に開設した長孔２１ａを
貫通させて締め込むことで行なうものを示している。ま
た、図４に示した実施例では、ナット１６ｂの締め込み
に要する力を軽減するために、ナット１６ｂとフレーム
２１間にスラストベアリング２５を介設したものを示し
ている。

【００２７】上記した構成の本発明に係る管端切断装置
１１では、切断しようとする管端Ｐの前方に、管端切断
装置１１を吊り降し、対を成すクランプ部材１２を管端
Ｐの内部所定位置に挿入する。次に、張り出し機構１３
を作動させ、すなわち、ナット１３ｄをねじ締めし、截
頭円錐形状部材１３ａを例えば図２〜図４における紙面
左方向に移動させてクランプ部材１２を外方向に一斉に
同一量張り出させ、管端切断装置１１を管端Ｐにセンタ
リングしつつ、管端Ｐの所定位置にクランプする。

【００２８】その後、エアーモータ１５ａを駆動した状
態で、ナット１６ｂをねじ締めして送りねじ１６ａを押
し出し、スライドフレーム２２をスプリング１６ｃの付
勢力に抗して公転中心方向に移動させ、回転刃１４の刃
先を管端に切り込ませる。管内面に２〜３ｍｍ、回転刃
１４の刃先が貫通したところで、ナット１６ｂのねじ締
めを止め、次に、クランプねじ２３を締め込んで回転刃
１４（切断機構１５）の位置を固定する。そして、この
切り込ませた状態で、作業者がフレーム２１の両端に取
付けたハンドル２４を持って、回転刃１４を人為的に管
端Ｐの周りを公転させる。以上の操作によって管端Ｐを
所定長さ切断する。

【００２９】上記した管端Ｐの切断時において、回転刃
１４としてチップソーを採用した場合には、チップソー
におけるチップの半径方向中心位置の周速を５．２ｍ／
秒以下の速度で回転させつつ、下向き切断するように公
転させることにより、回転刃１４が管端Ｐに乗り上げる
こともなく安全に切断できると共に、切断時における火
花の発生も完全に抑制できる。なお、前記した切込み及
び切断に際し、回転刃１４に冷却用切削水をかけながら
作業を行なえば、仮に作業時における火花が発生したと
しても、その火花を確実に抑制することができ、二重に
安全が図れることになる。

【００３０】本発明の管端切断装置１１において、図３
に示すように、回転刃１４の回転中心軸に対する垂直平
面が、対を成すクランプ部材１２を包含する垂直平面に
対して所定の角度がつくように、切断角度調整機構２６
を付加した場合には、管端Ｐに角度を付けて切断するこ
とができるようになる。

【００３１】この切断角度調整機構２６として、図３に
示す実施例では、ねじ軸１３ｂ及びこのねじ軸１３ｂの
外周に外嵌された筒体１３ｃを、案内板１７ｂより若干
反クランプ材１２側の位置で枢支すると共に、この枢支
部２６ａの外側に配置した角度調整板２６ｂの例えば上
下に、その先端を案内板１７ｂに枢支状に取付けた角度
調整ねじ２６ｃを、案内板１７ｂに対して螺進退自在に
取付けたものを示している。そして、この図３に示した
実施例では、上下の角度調整ねじ２６ｃを案内板１７ｂ
に対して螺進退させて、案内板１７ｂと角度調整板２６
ｂとの間隔を上下で変更することで、回転刃１４の管端
Ｐに対する角度を変更することができる。

【００３２】また、本発明に係る管端切断装置１１を用
いて上記したように管端Ｐを切断する際には、回転刃１
４の回転によりハンドル２４は公転方向と反対方向に回
転しようとするので、切断時、作業者は常にこの力に抗
してハンドル２４が反対方向に回転しないように保持し
ておく必要がある。

【００３３】従って、図４に示したように、本発明に係
る管端切断装置１１において、切断機構１５の公転を公
転方向にのみ許容する一方向クラッチ２７を付加した場
合には、切断機構１５を公転する際における切断機構１
５の公転と逆方向への回転が防止され、作業者の労力が
軽減されて切断時における安全性が確保できる。

【００３４】本実施例では、図２及び図４では回転刃１
４として、チップソーを使用したものを示しているが、
図３に示したように、回転刃１４としてベベルソーを使
用した場合には、開先加工を行なうこともできる。

【００３５】また、本実施例では、防爆仕様のものとし
て、エアーモータ１５ａを使用して回転刃１４を回転さ
せるものを示したが、防爆仕様でない場合には、電気モ
ータを使用しても良い。また、本実施例では、クランプ
部材１２は３個で対を成すものを示したが、センタリン
グとクランプが行なえるものであれば、対を成すクラン
プ部材１２の個数は特に３個に限定されるものではな
い。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
狭い場所においても管端を容易に、しかも、可及的に短
時間で切断することができる。そして、切断角度調整機
構を付加した場合には、管端に角度を付けて切断するこ
とができるようになる。また、切断機構の公転を公転方
向にのみ許容する一方向クラッチを付加した場合には、
切断機構を公転する際に切断機構の公転と逆方向への回
転が防止され、切断時における安全性が確保できる。

【００３７】上記した本発明に係る管端切断装置を用い
て管端を切断するに際しては、チップソーにおけるチッ
プの半径方向中心位置の周速が５．２ｍ／秒以下の速度
でチップソーを回転させつつ、公転させることにより、
火花の発生は完全に抑制でき、かつ、切断作業も良好に
行なえることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管端切断装置の第一実施例を示し
た概略斜視図である。

【図２】本発明に係る管端切断装置の第一実施例を示し
た縦断面図である。

【図３】本発明に係る管端切断装置の第二実施例を示し
た縦断面図である。

【図４】本発明に係る管端切断装置の第三実施例を示し
た縦断面図である。

【図５】人孔内の中圧導管における管継手構造の概略説
明図である。

【図６】特願平１０−６６５５３号で提案した人孔の中
圧導管における管継手構造を側面から見た概略説明図で
ある。

【符号の説明】

１１ 管端切断装置 １２ クランプ部材 １２ａ 勾配 １３ 張り出し機構 １３ａ 截頭円錐形状部材 １３ａａ 勾配 １３ｂ ねじ軸 １４ 回転刃 １５ 切断機構 １５ａ エアーモータ １６ 切込み機構 ２６ 切断角度調整機構 ２７ 一方向クラッチ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可搬型の管端切断装置であって、同一円
   周上の等間隔位置に配置された適数の対を成すクランプ
   部材と、これらの対を成すクランプ部材を外方向に向か
   って放射状に張出させる張り出し機構と、前記クランプ
   部材と軸心方向に所定間隔を存して配置され、対を成す
   クランプ部材の中心と同軸心を中心として公転が自在な
   ように設けられた回転刃を有する切断機構と、この切断
   機構の回転刃を公転中心に対して接離移動させる切込み
   機構を具備してなることを特徴とする管端切断装置。
2. 【請求項２】 回転刃の回転中心軸に対する垂直平面
   が、対を成すクランプ部材を包含する垂直平面に対して
   所定の角度がつくように、切断角度調整機構を付加した
   ことを特徴とする請求項１記載の管端切断装置。
3. 【請求項３】 切断機構の公転を公転方向にのみ許容す
   る一方向クラッチを付加したことを特徴とする請求項１
   又は２記載の管端切断装置。
4. 【請求項４】 張り出し機構は、軸心の前後方向移動を
   拘束されたクランプ部材の内周面側に勾配を設けると共
   に、これらの勾配に合致する勾配を有する截頭円錐形状
   部材を螺進退により押し引きすることで、対を成すクラ
   ンプ部材を外方向に向かって放射状に張出させる構造で
   あることを特徴とする請求項１〜３の何れか記載の管端
   切断装置。
5. 【請求項５】 切断機構は、エアーモータによりチップ
   ソーを回転させる構造であることを特徴とする請求項１
   〜４の何れか記載の管端切断装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の管端切断装置を用いて管
   端を切断するに際し、チップソーにおけるチップの半径
   方向中心位置の周速が５．２ｍ／秒以下の速度でチップ
   ソーを回転させつつ、公転させることを特徴とする管端
   切断方法。