JP2010110829A - サドル付分水栓用穿孔機とそのドリル交換方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】全体が大型化したり複雑になることを防ぎながら容易にドリルを着脱でき、特に、内部部品が曲がったり損傷したりすることを防いで穿孔機能と防水シール機能とを確保しながらドリルを取り外しできるサドル付分水栓用穿孔機を提供する。
【解決手段】穿孔機本体1内に回転駆動するスピンドル2を上下動自在に設け、このスピンドル2の下端部2aにドリル3を螺着したサドル付分水栓用穿孔機である。このサドル付分水栓用穿孔機は、スピンドル2を穿孔機本体1内に引上げた時に、このスピンドル2の頭部4を穿孔機本体1の上方端部6a内に位置させ、この頭部4を工具5で固定してスピンドル2の回転をロックさせた状態でドリル3を交換するものである。
【選択図】 図1

Description

本発明は、配水管を穿孔する穿孔機、特に、サドル付分水栓が装着された配水管を不断水の状態で穿孔するサドル付分水栓用穿孔機とそのドリル交換方法に関する。
従来より、サドル付分水栓が装着された配水管を不断水の状態で穿孔するための穿孔機としては、例えば、特許文献1の穿孔機がある。同文献1の穿孔機は、電動機からの動力を受けて回転する主軸と、この主軸に結合された穿孔用のドリルとを有している。また、特許文献2においては、水道配管穿孔用の穿孔カッターが開示されている。
この種の穿孔機では、ドリルが摩耗したり破損した際に、ドリルの研摩や交換が必要になっている。そのため、穿孔機のドリルは、通常、穿孔機の主軸であるスピンドルから着脱可能になっている。この場合、ドリルとスピンドルとはねじ接合によって接合され、スピンドルからドリルを取り外す際には、ドリルとスピンドルとの螺着を外すようになっている。
特許文献2のカッターには、カッターの着脱を容易にするために、レンチ等の工具を掛けるための二面巾が形成されている。
ところで、サドル付き分水栓用の穿孔機には内部に水が浸入する可能性があり、穿孔機の内部に浸水すると、電気ショートが起きたり、機械部品が錆びたりして不具合が発生するおそれがある。このため、サドル付き分水栓用の穿孔機は、内部に防水シール機構が設けられている。
また、ドリルをスピンドルに強く接合するために、ドリルの左回転により穿孔する穿孔機がある。この穿孔機は、スピンドルが回転したときにドリルがスピンドルに接合する方向に回転し、また、切削抵抗も働くことによって、より強固にドリルがスピンドルに接合するようになっている。これにより、この穿孔機は、穿孔時において、ドリルが緩んだり脱落したりすることを防ごうとしている。
特開平6−315809号公報 特開2006−247811号公報
特許文献1や2の穿孔機においては、穿孔機に対するドリルの着脱に関する記載がされていない。このため、これらのドリルの交換方法は明らかではなく、また、ドリルの交換に伴うスピンドルをロックする構造も不明である。
また、ドリルとスピンドルとをねじ接合によって接合する穿孔機の場合には、この穿孔機に対してロック機構を設けると、上述の防水シール機構とによって構造が複雑化し、穿孔機全体の重量や全長も増加する。
一方、スピンドルをロックするためにこのスピンドルの先端側にレンチ等の工具を掛けるための二面巾を設けた場合には、二面巾の高さの分だけスピンドルが長くなり、延いては、穿孔機全体が大型化して作業性も低下する。更に、この場合には、サドル付き分水栓への固定用のアタッチメントの高さも高くなって全体の重量も増加することがある。
一方、ロック機構を設けない穿孔機の場合では、ドリルの取り外し時に、スピンドルにはモータの負荷や内部ギア等の減速機構の抵抗が加わっているものの、その回転を防ぎながらドリルのみを回転させることが難しくなっており、ドリルに掛けたレンチ等の工具を手で強打することでドリルのみを回転させる等の熟練が必要となっている。そのため、作業者によっては、スピンドルを飛び出させた状態でこのスピンドルにレンチを掛けてスピンドルを取り外す可能性がある。この場合、レンチによってスピンドルの外周に傷が付き、この傷によって防水シール機能が失われて内部に浸水することがあった。
しかも、二面巾を有する穿孔機のドリルを取り外す際は、スピンドルが奥まで収納されていない状態、例えば、スピンドルがある程度穿孔方向に飛び出した状態で二面巾にレンチ等を掛けて作業したときに、スピンドルの飛び出しによってこのスピンドルに曲げ方向の応力が加わって変形する可能性がある。スピンドルが曲がった場合、軸ブレが生じて正確に穿孔できなくなったり、防水シール機構によるシール性が低下したりする可能性がある。更に、このスピンドルの曲がりが大きくなると、スピンドルが上下動できなくなることもある。
更には、ドリルを左回転させて穿孔するタイプの穿孔機は、これらの傾向がより強くなり、スピンドルに対するドリルの接合が強く成り過ぎるため、ドリルの取り外しが一層困難になっている。
本発明は、上記の課題点に鑑みて開発したものであり、その目的とするところは、全体が大型化したり複雑化することを防ぎつつ容易にドリルを着脱でき、特に、内部部品が曲がったり損傷したりすることを防いで穿孔機能と防水シール機能とを確保しながらドリルを交換できるサドル付分水栓用穿孔機とサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法とを提供することにある。
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、穿孔機本体内に回転駆動するスピンドルを上下動自在に設け、このスピンドルの下端部にドリルを螺着したサドル付分水栓用穿孔機であって、スピンドルを前記穿孔機本体内に引上げた時に、このスピンドルの頭部を穿孔機本体の上方端部内に位置させ、この頭部を工具で固定してスピンドルの回転をロックさせた状態でドリルを交換するようにしたサドル付分水栓用穿孔機である。
請求項2に係る発明は、穿孔機本体の上方端部に設けたカバーに開口部を形成し、この開口部にシール機構を介してプラグを着脱自在に設けたサドル付分水栓用穿孔機である。
請求項3に係る発明は、スピンドルを引上げた際、開口部内にスピンドルの頭部が露出するようにしたサドル付分水栓用穿孔機である。
請求項4に係る発明は、穿孔機本体内に回転駆動するスピンドルを上下動自在に設け、このスピンドルの下端部に螺着したドリルを交換するドリルの交換方法において、スピンドルを穿孔機本体内に引上げた時にこのスピンドルの頭部を穿孔機本体の上方端部から工具で固定してスピンドルの回動をロックし、一方、ドリルを工具で緩み方向に回動させてこのドリルをスピンドルの下端部より取り外すようにしたサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法である。
請求項5に係る発明は、請求項4において、スピンドルの頭部を六角形等の角部に形成し、穿孔機本体の上方端部に形成した開口部にシール機構を介して着脱自在のプラグを取外し、この開口部より挿入したソケットレンチで角部を挿入固定してスピンドルをロックすると共に、ドリルに形成した平行二面部をレンチで緩み方向に回動させてドリルをスピンドルの下端部より取り外すようにしたサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法である。
請求項6に係る発明は、スピンドルを穿孔機本体内の最上昇位置に引き上げた状態において、スピンドルの角部をソケットレンチで固定可能で、かつ、スピンドルの下端部がシール機構部を介して穿孔機本体内に収納した状態であるサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法である。
請求項1に係る発明によると、全体が大型化したり複雑化することを防ぎながら容易にドリルを着脱でき、特に、スピンドル等の内部部品が曲がったり損傷したりすることを防いで、穿孔機能と防水シール機能とを確保しながらドリルを交換できるサドル付分水栓用穿孔機を提供できる。これにより、ドリルが摩耗や損傷した際には、穿孔機自体に故障等の不具合を生じさせることなく、簡単にドリルを交換できる。更に、内部構造を簡素化できるためメンテナンスも容易であり、また、重量の増加や全長が長くなることも抑えられて全体のコンパクト性が確保されるため、ドリル着脱時の作業性も向上する。
請求項2に係る発明によると、開口部からスピンドルの頭部を固定できるため、全体を分解することなくスピンドルの回転をロックできる。また、全体の分解が不必要であるため部品の紛失も防がれる。更に、開口部をワンタッチでプラグにより塞ぐことができ、開口部とプラグとのシール性を確保して水の浸入を防ぐことが可能である。また、開口部を小さく形成できることで、プラグ着脱時におけるゴミや塵等の異物の開口部からの浸入が最小限に抑えられる。
請求項3に係る発明によると、スピンドルを引き上げた状態で頭部を固定できるため、このスピンドルが本体の下方側から飛び出すことが防がれた状態でドリルを取り外しでき、スピンドル等の内部部品の変形や損傷が防がれる。
請求項4に係る発明によると、穿孔機が大型化したり複雑になることを防ぎながら容易にドリルを着脱でき、特に、スピンドル等の内部部品が曲がったり損傷したりすることを防いで、穿孔機能と防水シール機能とを確保しながらドリルを取り外しできるサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法である。これにより、ドリルが摩耗や損傷した際には、穿孔機自体に故障等の不具合を生じさせることなく、簡単にドリルを交換できる。
請求項5に係る発明によると、通常時の防水シール性を確保しつつ、ドリルの交換時にのみ容易にスピンドルの頭部を露出させて、このスピンドルを汎用の工具を用いてロックした状態でドリルを簡単に取り外して交換することが可能になっている。
請求項6に係る発明によると、ドリル交換時に穿孔機下端側のシール性を確保でき、水の浸入を確実に防いで故障等を防ぐことができる。
以下に、本発明におけるサドル付分水栓用穿孔機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1、2においては、本発明におけるサドル付分水栓用穿孔機の一例を示している。
図1において、穿孔機本体1には、スピンドル2と、ドリル3とが設けられている。
スピンドル2は、頭部4を有し、この頭部4は六角形等の角部に形成されている。この頭部4は、図2のソケットレンチ5により保持可能に設けられ、この状態でスピンドル2の回転がロックされるようになっている。また、頭部4は、スピンドル2が上下動した場合に、穿孔機本体1内に収納された状態が維持され、特に、スピンドル2が上方に移動したときに穿孔機本体1の上部側から突出しない状態が好ましい。
一方、図3に示すように、スピンドル2の下端部2aには雌ネジ部7が形成され、この雌ネジ部7にドリル3の雄ネジ部8が螺着されている。また、このドリル3には、レンチ等の工具13で把持可能な平行二面部9が形成され、ドリル3は、この平行二面部9を把持して回転することで、スピンドル2に対して着脱自在になっている。これにより、ドリル3は、摩耗や劣化したときに交換したり、或は、図4のサドル付分水栓10の呼び径に応じて適宜の大きさの穿孔径を選択してスピンドル2に装着可能になっている。
また、穿孔機本体1には、図示しないモータ、ラック・ピニオン機構、及びハンドル11が設けられている。スピンドル2は、モータの回転駆動により回転し、また、ハンドル11の回転によりラック・ピニオン機構によって穿孔機本体1のケーシング6内を上下動自在になっている。そして、穿孔機本体1は、このスピンドルの上下動により、スピンドル2に装着したドリル3で配水管12の分岐位置に穿孔できるようになっている。
図5、6に示すように、ケーシング6の上方端部6aには固着ボルト15によりカバー16が固着されている。このカバー16には、略円形状の開口部17が形成され、更に、開口部17の内周側には断面略V字形状のシール溝18が形成されている。また、開口部17の外周縁にはテーパ状の案内面19が形成されている。開口部17には、プラグ20が配設される。
プラグ20は、開口部17に挿入するための装入部21と、開口部17の外側から被蓋するための被蓋部22とを有している。更に、装入部21の外周側には装着溝23が形成され、この装着溝23にはシール用Oリング24が装着されている。このOリング24は、開口部17のシール溝18、案内面19とともにシール機構25を成している。一方、被蓋部22の外周側には鍔状部26が形成され、この鍔状部26にはマイナスドライバ等の工具や、或は、指を掛けることが可能になっている。このような構成により、プラグ20は、シール機構25を介して開口部17に着脱自在にシール状態で装着され、このとき、鍔状部26に工具や指を掛けて引張ることで、開口部17から抜き出し可能になっている。なお、プラグ20は、図示しないワイヤー等により穿孔機本体1と接続しておき、紛失を防止するようにしてもよい。
また、図1に示すように、穿孔機本体1のスピンドル2の外周側には、シールリング27とスピンドル外周面28とによるシール機構部29が設けられ、スピンドル2は、このシール機構部29を介して穿孔機本体1内に収納され、シール状態で上下動するようになっている。
上記の構成において、穿孔機本体1は、スピンドル2を穿孔機本体1内に引上げたときに、このスピンドル2の頭部4が開口部17内に露出した状態で位置し、この頭部4をソケットレンチからなる工具5で固定してスピンドル2の回転をロックした状態で、レンチでドリル3を交換できる構造になっている。
ここで、スピンドルの頭部4が開口部17内に露出した状態とは、頭部4がカバー16の肉厚の範囲内に位置する状態はもとより、開口部17から挿入されたソケットレンチ5等の市販工具によって保持可能な位置にて頭部4が穿孔機本体1に内蔵されている状態をいう。
特に、穿孔機本体1内の最上昇位置まで引上げた状態におけるスピンドルの頭部4の位置が開口部17から挿入したソケットレンチ5等の市販工具の先端部下限位置と略一致することにより、頭部4を保持可能とすることが好ましい。この構成によれば、ドリル3の着脱の際には、スピンドル2を穿孔機本体1内の最上昇位置まで引上げなければ、その頭部4をソケットレンチ5等で固定できないことから、作業者がスピンドル2を穿孔機本体1内に引上げることを促すことができ、スピンドル2の下端2aが穿孔機本体1の下端1aから突出した状態のままドリル3の着脱作業が行われてしまうことに伴うスピンドル2の変形等を低減することができる。この場合、プラグ20の内側に頭部4を収容可能な凹状の収容部36を形成しておくことにより、仮にプラグ20を装着した状態で頭部4を穿孔機本体1内の最上昇位置まで引上げた場合に頭部4が収容部36内に収容されることで、頭部4とプラグ20とが干渉することがない。
本実施形態においては、開口部17を穿孔機本体1のケーシング6の上方端部6aに設けているが、開口部17から挿入されたソケットレンチ5等の市販工具により、スピンドル2の頭部2aを固定可能であれば、ケーシング6の上方側部であってもよい。
なお、本実施形態において、スピンドル2の下端部2aにドリル3を螺着しているが、ドリルの代わりにホールソーやカッター等を穿孔用刃具として交換可能に設けてもよい。
また、スピンドル2の頭部4は六角形状以外であってもよく、スピンドル2を工具等で固定可能な形状であれば、あらゆる形状に形成することができる。更に、頭部4は、六角ボルト等によってスピンドル2と別体に形成してもよい。
続いて、サドル付き分水栓用穿孔機のドリル交換方法とサドル付分水栓用穿孔機の作用とを説明する。
先ず、ハンドル11を回転させてスピンドル2を穿孔機本体1内に引上げ、図示しないストッパーの位置である、穿孔機本体1内における最上昇位置に配置する。
次いで、プラグ20の鍔状部26にマイナスドライバや指を掛け、このプラグ20をカバー16から取り外し、開口部17を開ける。このとき、Oリング24がシール溝18の断面略V字形状によってガイドされることにより、容易にプラグ20を抜き出すことが可能になっている。
そして、穿孔機本体1の上方端部6aの開口部17内にスピンドル頭部4を露出させた状態にし、開口部17からソケットレンチ5を挿入して頭部4を挿入固定してスピンドル2を回転不能な状態にロックさせる。
このとき、スピンドル2を穿孔機本体1内における最上昇位置に引上げた状態で角部4を固定でき、かつ、その際にスピンドル2の下端部2aがシール機構部29を介して穿孔機本体1内に収納された状態が維持される。
この状態で、ドリル3の平行二面部9をレンチ等の工具で把持し、このドリル3を緩み方向に回動させてスピンドル2の下端部2aより取り外す。この場合、上記のようにスピンドル2の下端部2aが穿孔機本体1内に収納されているので、この穿孔機本体1の下端部1aからスピンドル2が突出することがない。
次に、スピンドル下端部2aの雌ネジ部7に雄ネジ部8を螺着させて交換用のドリル3を取付ける。この場合、上述のように、スピンドル2は回転不能な状態でロックされているので、工具13によりドリル3を締付け方向に回転したときにも、スピンドル2に対して確実にドリル3を締付け固定できる。このことにより、スピンドル2にドリル3を強固に固定して、穿孔時には、ドリル3の脱落や芯ブレの発生等を防ぐことができ、サドル付分水栓10により正確な穿孔穴を穿孔できるようになっている。
ドリル3の交換後には、頭部4からソケットレンチ5を外した状態にし、開口部17から装入部21を装入しながらプラグ20を押付ける。これにより、Oリング24が案内面19により案内されながらスムーズにシール溝18に嵌り、プラグ20は、シール機構25によるシール性が確保されながら開口部17に固定される。
本発明のサドル付き分水栓用穿孔機は、上記のように、スピンドル2の頭部4を穿孔機本体1の開口部17から露出する位置まで引き上げた状態で、頭部4をソケットレンチ5により挿入固定してスピンドル2の回転をロックさせた状態にし、この状態においてドリル3の平行二面部9を把持して回転させることでこのドリル3をスピンドル2から取り外して交換しているので、構造が複雑化することなく、また、スピンドル2を長く形成することなくドリル3のみを回転させて交換することができる。しかも、このとき、スピンドル2の下端部2aが穿孔機本体1内に収納され、穿孔機本体1の下端部1aからの突出が防がれるため、ドリル3をレンチで回転させたときにスピンドル2が曲がったり変形したりすることが防がれる。
更には、スピンドル2の固定時において、スピンドル2の下端部2aがシール機構部29によってシールされているので、スピンドル2とケーシング6との間から水が浸入することが防がれ、穿孔機本体1内が水に濡れたり錆びたりすることが防止される。
穿孔機本体1により配水管12を穿孔する場合には、図4に示すように、穿孔機本体1のサドル付分水栓10への取付け側にアタッチメントであるアダプタ32を取付ける。また、配水管12に対して、サドル付分水栓10を、サドル・バンド30を介してボルト・ナット31により装着する。
その上で、ドリル3を装着した穿孔機本体1をアダプタ32に接続する。この場合、図において、穿孔機本体1をアダプタ32に調芯状態で載置させ、この穿孔機本体1に設けたユニオンナット33をアダプタ32に螺着することで、穿孔機本体1とアダプタ32とが一体化し、穿孔機本体1が配水管12に対して穿孔可能な状態になる。
配水管12の穿孔時には、穿孔機本体1の電源コード34を図示しない電源に接続し、電源スイッチ35を入れる。この電源スイッチ35の投入によりモータが回転すると、このモータの回転によりスピンドル2が回転し、スピンドル2先端側のドリル3が回転する。この状態で、ハンドル11を送り方向に回転させることでドリル3が穿孔方向に下がって穿孔穴が穿孔される。この際、この穿孔作業で生じる切粉等は、サドル付分水栓10の分岐側に接続される図示しないドレン弁から配水管12の水道水とともに排出される。穿孔作業を終了した後には、ハンドル11を送り方向と逆方向に回転させてドリル3を上げた後に、電源スイッチ35を切ってモータの回転を停止させる。その後、サドル付分水栓10を閉状態にし、ユニオンナット33を緩めてアダプタ32から穿孔機本体1を取り外す。
図7、8においては、プラグの他例を示している。なお、以降の例において、上記実施形態と同一部分は同一符号によって表し、その説明を省略する。同図において、プラグ40は、被蓋部41の高さが低く形成され、これにより、装着時にカバー16からの突出部分が低くなっている。これによって、プラグ40装着時の穿孔機本体1全体の高さが抑えられている。また、鍔状部42とカバー16との間の隙間も小さくなるため、このプラグ40の抜き出し時には、マイナスドライバの先端側がカバー16に接触し、てこの原理を利用して簡単にプラグ40を取り外すことが可能になる。
図9においては、プラグの更に他例を示している。このプラグ44は、装入部45の外周におねじ46が形成され、一方、カバー47の開口部48にはこのおねじ46が螺着可能なめねじ49が形成されている。また、被蓋部50のカバー47への当接面側には装着溝51が形成され、この装着溝51にOリング52が収納されている。この場合には、プラグ44を螺子込みによってカバー47にシールしながら着脱可能であり、工具を用いることなく頭部4を開口部48より露出させることができる。
更に、図10においては、プラグ部分をカバー54に一体形成したものであり、この場合、カバー54をケーシング55の上方端部55aに直接螺着して着脱できるため、簡単な構造によりカバー54のみによる開口部56の開口構造を形成することが可能になっている。このように、必ずしもカバーとプラグとを別体に形成してカバーにプラグを着脱する構造に設ける必要はなく、穿孔機本体の上方端部を開口部により開口し、この開口部からスピンドル頭部が固定できる構造であれば、その構造には拘らない。
図11においては、カバーの更に他例を示している。この場合にも図10の場合と同様に、カバー57のみによって開口部58の被蓋が可能になっている。この場合、カバー57は固着ボルト15によりケーシング60の上方端部60aに直接螺着により着脱する。
本発明におけるサドル付分水栓用穿孔機の一例を示した一部切欠き正面図である。 図1のサドル付分水栓用穿孔機のスピンドルをロックする状態を示した斜視図である。 サドル付分水栓用穿孔機のドリル取付け部位を示す一部拡大断面図である。 サドル付分水栓用穿孔機をサドル付き分水栓に装着する状態を示した斜視図である。 穿孔機の上方端部付近を示した一部拡大斜視図である。(a)は、プラグを装着した状態を示す一部拡大斜視図である。(b)は、プラグを取り外した状態を示す一部拡大斜視図である。 図5の断面図である。 プラグの他例を示す一部拡大斜視図である。 図7の断面図である。 プラグの更に他例を示した断面図である。 カバーの他例を示した断面図である。 カバーの更に他例を示した断面図である。
符号の説明
1 穿孔機本体
2 スピンドル
2a 下端部
3 ドリル
4 角部(頭部)
5 ソケットレンチ(工具)
6ケーシング
6a 上方端部
9 平行二面部
16 カバー
17 開口部
20 プラグ
25 シール機構
29 シール機構部

Claims (6)

  1. 穿孔機本体内に回転駆動するスピンドルを上下動自在に設け、このスピンドルの下端部にドリルを螺着したサドル付分水栓用穿孔機であって、前記スピンドルを前記穿孔機本体内に引上げた時に、このスピンドルの頭部を前記穿孔機本体の上方端部内に位置させ、この頭部を工具で固定してスピンドルの回転をロックさせた状態で前記ドリルを交換するようにしたことを特徴とするサドル付分水栓用穿孔機。
  2. 前記穿孔機本体の上方端部に設けたカバーに開口部を形成し、この開口部にシール機構を介してプラグを着脱自在に設けた請求項1に記載のサドル付分水栓用穿孔機。
  3. 前記スピンドルを引上げた際、前記開口部内にスピンドルの頭部が露出するようにした請求項2に記載のサドル付分水栓用穿孔機。
  4. 穿孔機本体内に回転駆動するスピンドルを上下動自在に設け、このスピンドルの下端部に螺着したドリルを交換するドリルの交換方法において、前記スピンドルを前記穿孔機本体内に引上げた時にこのスピンドルの頭部を前記穿孔機本体の上方端部から工具で固定してスピンドルの回動をロックし、一方、前記ドリルを工具で緩み方向に回動させてこのドリルをスピンドルの下端部より取り外すようにしたことを特徴とするサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法。
  5. 請求項4において、スピンドルの頭部を六角形等の角部に形成し、前記穿孔機本体の上方端部に形成した開口部にシール機構を介して着脱自在のプラグを取外し、この開口部より挿入したソケットレンチで前記角部を挿入固定して前記スピンドルをロックすると共に、前記ドリルに形成した平行二面部をレンチで緩み方向に回動させて前記ドリルをスピンドルの下端部より取り外すようにしたサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法。
  6. 前記スピンドルを穿孔機本体内の最上昇位置に引き上げた状態において、スピンドルの角部をソケットレンチで固定可能で、かつ、スピンドルの下端部がシール機構部を介して穿孔機本体内に収納した状態である請求項5に記載のサドル付分水栓用穿孔機のドリル交換方法。
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