JP2015193061A - 削孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取付管内から更生管に孔をあける削孔装置において、大きな屈曲角を有する取付管を通過し、且つ、削孔部を削孔反力に抗して支持することが可能な削孔装置を提供する。
【解決手段】フレキシブルシャフト２の先端部２ａに接続されるシャフト連結部３０と、関節部Ａを有するユニバーサルジョイント２０と、ガイド孔Ｂを有するガイド部Ｃと、ホールソー１０と、ストッパー７０と、を備えている。シャフト連結部３０および基端側ヨーク２２の保持部２４は、ストッパー７０がガイド部Ｃに当接した状態では、関節部Ａがガイド孔Ｂから出るような長さに設定されている一方、先端側ヨーク２３の保持部２６は、ホールソー１０がガイド部Ｃに当接した状態では、関節部Ａがガイド孔Ｂに収容されるような長さに設定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、削孔装置に関し、特に、取付管が分岐接続された地中埋設管内に配設された更生管に、当該取付管内から孔をあける削孔装置に関するものである。

従来から、下水道管や上水道管などの地中埋設管が老朽化した場合に、開削を行うことなく、地中埋設管内に樹脂材料等からなる新管を配設して、地中埋設管を更生する工法が種々提案されている。この種の工法としては、例えば、折り畳んだ樹脂管を、地中埋設管内に引き込んだ後蒸気で加熱して円形に復元し、圧縮空気により地中埋設管と密着させて自立管を構築する工法や、地中埋設管の内側に樹脂製の更生管を製管し、両者の間に裏込め材を充填して、地中埋設管と更生管と裏込め材とが一体となった複合管を構築する工法が広く知られている。

ところで、例えば下水道管には、雨水桝に集まった雨水や汚水桝に集また汚水などを導入するために、これらの雨水桝や汚水桝と下水道管とを繋ぐ取付管が分岐接続されている。ところが、老朽化した下水道管を更生する場合には、地中埋設管と密着させて自立管を構築するにせよ、地中埋設管と更生管と裏込め材とが一体となった複合管を構築するにせよ、下水道管と取付管との接続口（以下、取付管接続口ともいう）が閉塞されることになる。それ故、取付管が分岐接続された地中埋設管内に、自立管や更生管を構築する工法を採用する場合には、閉塞された取付管接続口を開通させる必要がある。

ここで、更生の対象となる地中埋設管が例えばφ８００を超えるような大口径のものであれば、当該地中埋設管内に構築された更生管等の内部に作業者が入り、閉塞された取付管接続口を更生管等の内側から開通させることができる。これに対し、更生の対象となる地中埋設管が例えばφ８００以下の小口径のものだと、当該地中埋設管内に構築された更生管等の内部に作業者が入るのは困難なので、この場合には、更生管等に挿入した削孔装置を遠隔操作することにより、更生管等の内側から取付管接続口を開通させることが多い。

例えば、削孔装置を遠隔操作することにより、地中埋設管と密着させた自立管の内側から取付管接続口を開通させる場合には、自立管の取付管接続口に対応する部分が凹むことから、かかる凹みを目印として、自立管内から取付管接続口の位置を認識することができる。また、削孔装置を遠隔操作することにより、透光性を有する材料を用いた更生管の内側から取付管接続口を開通させる場合には、雨水桝等を介して地上に通じる取付管を通過した光を目印として、更生管内から取付管接続口の位置を認識することができる。

しかしながら、地中埋設管と更生管と裏込め材とが一体となった複合管を構築する場合や、更生管の材料が透光性を有しない場合には、更生管内から取付管接続口の位置を認識することが困難である。

このような問題を解決するために、例えば、更生管等に挿入した削孔装置とは別の削孔装置を地上に設置された雨水桝等から取付管内に挿入し、更生管における取付管接続口に対応する部位に、取付管内から目印となる仮孔をあけることが考えられる。もっとも、削孔装置を用いて取付管内から仮孔をあける場合には、ドリルやホールソー等の削孔部を、削孔反力に抗して如何に支持するかが問題となる。

例えば、特許文献１には、先端にドリルが取り付けられた可撓管と、可撓管の外周に長手方向に所定間隔をあけて装着される、取付管の内径よりも若干小さい外径を有する支持具とを備え、支持具を介して可撓管を取付管の内周面で支持することで、座屈に対する可撓管の剛性を増大させる技術が開示されている。

また、特許文献２には、先端にドリルが取り付けられた可撓管を、筒状のケーシングによって取付管の軸線上に維持するとともに、可撓管を取り巻く環状の錘をケーシング内に複数収容することにより、ドリルに荷重を与えるようにした穿孔装置が開示されている。

さらに、特許文献３には、穿孔刃が先端に連結される回転軸の軸受部材と、軸受部材の外周の片側に取り付けられたエアーバッグと反対側に張り出すように設けられた支持部材とからなる位置決め手段とを有し、膨張させたエアーバッグと支持部材とを管内周面に押し付けることにより、軸受部材を固定して穿孔刃を位置決めする技術が開示されている。

特開平２−２７８０９６号公報 特開昭６３−２４５３０９号公報 特開２００６−２８９５９７号公報

ところで、地上に設置された雨水桝等から地中に埋設された下水道管に至る取付管には、通常は少なくとも１か所で屈曲継手が用いられている。かかる継手として、４５°を超える屈曲角を有する継手が用いられている場合や、自在継手が用いられている場合には、雨水桝等から挿入した削孔装置を、これらの継手を通過させながら取付管接続口まで到達させることが極めて困難となる。

これを上記各特許文献について見るに、先ず、特許文献１については、柔軟性を有する可撓管の外周に装着された支持具を、どのようにして所定間隔をあけて取付管内に配設するかがそもそも明らかではない。加えて、４５°を超える屈曲角を有する継手が用いられている場合等には、支持具を取付管内に所定間隔をあけて配設することは、尚更困難であると解される。

また、特許文献２については、特許文献２の図１に示すような屈曲部を有さない取付管に適用することは可能と思われるが、４５°を超える屈曲角を有する継手が用いられている場合等には、ケーシングや錘が継手を通過することは困難である。仮に、柔軟性を有するケーシングと厚さの薄い錘を用いることで、これらが継手を通過することができたとしても、仮孔の開削後に錘が収容されたケーシングが継手を通過することは困難であり、穿孔装置が取付管から抜けなくなるおそれがある。

さらに、エアーバッグと支持部材とを管内周面に押し付ける装置は、６０°を超える屈曲角を有する取付管内を通過することが困難であることが一般的に知られているところ、特許文献３のものでは、適用可能な取付管が大幅に制限されるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、地中埋設管に分岐接続された取付管内から更生管に孔をあける削孔装置において、大きな屈曲角を有する取付管を通過するとともに、削孔部を削孔反力に抗して支持することが可能な削孔装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明では、略真っ直ぐに延びた姿勢または屈曲した姿勢をとることが可能な継手部の先端に削孔部を接続するとともに、折れ曲がった取付管内を通過し易い略球形のガイド部により、削孔部を支持するようにしている。

具体的には、本発明は、取付管が分岐接続された地中埋設管内に配設された更生管に、当該取付管内から孔をあける削孔装置を対象としている。

そして、上記削孔装置は、フレキシブルシャフトの先端部に基端部が接続される第１軸部と、第２軸部と、当該第１軸部の軸に対する当該第２軸部の軸の向きが可変となるように、当該第１軸部の先端部と当該第２軸部の基端部とを接続する関節部と、を有する継手部と、上記継手部を摺動自在且つ回転自在に支持するガイド孔が、球状体を貫いたような形状を有するガイド部と、上記ガイド孔を通り抜けた上記第２軸部の先端部に、当該第２軸部の軸と回転軸とが一致するように接続される、上記ガイド孔に挿入不能な大きさを有する削孔部と、上記第１軸部の基端部に設けられた、上記ガイド孔に挿入不能な大きさを有する規制部と、を備え、上記第１軸部は、上記規制部が上記ガイド部に当接した状態では、上記関節部が上記ガイド孔から出るような長さに設定されている一方、上記第２軸部は、上記削孔部が上記ガイド部に当接した状態では、上記関節部が上記ガイド孔に収容されるような長さに設定されていることを特徴としている。

この構成では、取付管に挿入された削孔装置が、例えば取付管における直線部に在る場合に、地上からフレキシブルシャフトを取付管内に押し込むと、継手部がガイド孔内で先端側に摺動する。これに伴って、第１軸部の基端部に設けられた規制部も先端側に移動するが、規制部はガイド孔に挿入不能な大きさを有していることから、規制部がガイド部（例えばガイド孔の周縁部）に当接する。すると、第１軸部は、規制部がガイド部に当接した状態では、関節部がガイド孔から出るような長さに設定されているので、関節部がガイド孔から先端側に出る。

関節部がガイド孔から出ると、第１軸部の軸に対する第２軸部の軸（および削孔部の回転軸）の向きは可変となるが、削孔装置の先端に位置する削孔部は、直線状の取付管の径路なりに進むので、継手部は、第１軸部の軸と第２軸部の軸とが一致するように、略真っ直ぐに延びた姿勢をとる。この状態で、フレキシブルシャフトを取付管内に更に押し込むと、規制部がガイド部を押すことから、ガイド部を含む削孔装置全体が、継手部が略真っ直ぐに延びた姿勢で取付管内を前進する。

これに対し、取付管に挿入された削孔装置が、例えば取付管における屈曲角が４５°を超える屈曲部を通過する際には、削孔装置の先端に位置する削孔部は、屈曲した取付管の径路なりに曲がろうとする。このとき、関節部がガイド孔から出ていれば、第１軸部の軸に対する第２軸部の軸（および削孔部の回転軸）の向きが可変であることから、第２軸部および削孔部が、関節部を中心として取付管の径路なりに曲がる。したがって、屈曲角が４５°を超える屈曲部であっても、第２軸部および削孔部を容易に通過させることができる。

さらに、ガイド部の外形は管路を最も通過し易い略球状をなしていることから、ガイド部および当該ガイド部に収容されている第１軸部等も、第２軸部および削孔部に続いて屈曲部を容易に通過することができる。

このように、本発明に係る削孔装置は、直線状の取付管であろうと、屈曲角が４５°を超える屈曲部を有する取付管であろうと、取付管内を容易に前進することができるので、かかる削孔装置を速やかに取付管接続口に到達させることができる。

ところで、取付管は、通常、上方または斜め上方から地中埋設管に接続されているので、取付管接続口に到達した削孔装置は、削孔部が下になった起立姿勢または傾斜姿勢をとる。ガイド部はガイド孔が球状体を貫いたような形状なので、ある程度の重量を有していることから、削孔装置が起立姿勢または傾斜姿勢をとると、ガイド部が自重によって継手部の基端側から先端側（下側）に移動する。削孔部は、ガイド孔に挿入不能な大きさを有していることから、ガイド部が下側に移動すると、削孔部がガイド部（例えばガイド孔の周縁部）に当接する。すると、第２軸部は、削孔部がガイド部に当接した状態では、関節部がガイド孔に収容されるような長さに設定されているので、関節部がガイド孔に収容される。

関節部がガイド孔に収容されると、関節部の屈曲が制限されるので、継手部は、第１軸部の軸と第２軸部の軸（および削孔部の回転軸）とが一致するように、真っ直ぐに延びる姿勢をとる。この状態で、フレキシブルシャフトを回転駆動させると、ガイド孔が継手部を回転自在に支持していることから、回転動力が継手部を介して削孔部に伝達され、削孔部が回転軸回りに回転する。このとき、削孔部は、ガイド部の重量によって、削孔反力に抗して削孔対象面に対して押え保持される。これにより、例えば裏込め材や更生管を貫通する仮孔（孔）を、取付管内から確実にあけることができる。

なお、取付管はφ１５０のものが一般的であるため、小型の削孔装置でなければ、取付管に挿入すること自体が困難となる一方、取付管接続口が完全に開通されるまでは、取付管内を流下した流下物は仮孔を通って更生管等に導入されるので、流下物等による閉塞を抑えるために、仮孔はφ８０以上のものが望ましい。この点、本発明の削孔装置は、関節部を有する継手部と外形が略球状をなすガイド部とを組み合わせることで、削孔部やガイド部の直径が、取付管の内径の２／３程度であっても、屈曲角が４５°を超える屈曲部を有する取付管内を容易に前進することができる。したがって、汎用性が高いφ１５０の取付管においても、φ８０以上の仮孔を取付管内からあけることができる。

また、上記削孔装置では、上記関節部は、上記第１軸部の軸とそれぞれ直交し且つ互いに直交する２軸回りに屈曲するように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、第１軸部の軸回りの９０°ごとの位置で、第１軸部の軸に対する第２軸部の軸および削孔部の回転軸の向きを可変とすることができる。このことと、ガイド孔が第１軸部を回転自在に支持していることとが相俟って、第２軸部の軸および削孔部の回転軸の向きを、第１軸部の軸と直交する３６０°何れの方向にも容易に変えることができる。したがって、例えば、４５°を超える屈曲角を有する継手が用いられている場合や、自在継手が用いられている場合にも、これらの継手を通過しながら、削孔装置を取付管接続口まで容易に到達させることができる。

さらに、上記削孔装置では、上記削孔部は、先端部に削孔刃が設けられた円筒部を有していることが好ましい。

この構成によれば、仮孔の外周部のみを削り取ることから、例えば仮孔容積分をすべて削り取るツイストドリルに比べて削孔時間を短縮することができる。

また、上記削孔装置では、上記削孔刃の刃先が超硬チップからなることが好ましい。

この構成によれば、例えば、スチール補強材等を用いた強固な更生管等にも仮孔をあけることができる。

以上、説明したように本発明に係る削孔装置によれば、大きな屈曲角を有する取付管を通過することができるとともに、削孔部を削孔反力に抗して支持することができる。

本発明の実施形態に係る削孔装置による更生管の削孔状態を説明する模式図である。 削孔装置の一部を断面図で示した側面図である。 削孔装置を図２のＺ方向から見た図である。 削孔装置の分解図である。 関節部がガイド孔に収容された状態を示す模式図である。 関節部がガイド孔から出た状態を示す模式図である。 取付管内における削孔装置の状態を示す図であり、同図（ａ）は削孔装置が取付管における直線部を通過する状態を示し、同図（ｂ）は削孔装置が取付管における屈曲部を通過する状態を示し、同図（ｃ）は削孔装置が取付管接続口に到達した状態を示し、同図（ｄ）は削孔装置の削孔状態を示している。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係る削孔装置１による更生管５の削孔状態を説明する模式図である。この削孔装置１は、図１に示すように、取付管３が分岐接続された既設の下水道管（地中埋設管）４内に配設された更生管５に、取付管３内から仮孔（孔）９をあけるためのものである。なお、図１に示す更生管５は、下水道管４の内側に製管された樹脂製の更生管５であり、下水道管４と当該更生管５と両者４，５の間に充填された裏込め材６とが一体となった複合管を構成している。

削孔装置１は、モータ（図示せず）等の回転動力を伝達するフレキシブルシャフト２の先端に取り付けられていて、地上に設置された桝７から取付管３に挿入し、フレキシブルシャフト２を手作業で取付管３に押し込むことで、下水道管４と取付管３との接続口（以下、取付管接続口ともいう）８に到達するようになっている。

図２は削孔装置１の一部を断面図で示した側面図であり、図３は削孔装置１を図２のＺ方向から見た図であり、図４は削孔装置１の分解図である。この削孔装置１は、図４に示すように、ホールソー１０と、ユニバーサルジョイント２０と、シャフト連結部３０と、軸受４０と、軸受ホルダ５０と、ガイド球６０と、ストッパー７０と、を備えている。なお、以下の説明では、フレキシブルシャフト２が接続される側（図２および図４〜図６の右側）を基端側といい、各部材における基端側の端部を基端部といい、ホールソー１０が設けられている側（図２および図４〜図６の左側）を先端側といい、各部材における先端側の端部を先端部という。

シャフト連結部３０は、金属製であり、本体部３１と、接続部３２とを有している。本体部３１は、円柱状に形成されている。本体部３１の基端部には、フレキシブルシャフト２の先端部２ａが差し込まれる接続孔３３が形成されている。また、本体部３１の基端部における外周部には、全周に亘って窪む環状凹部３４が形成されている。さらに、本体部３１の基端部には、軸方向と直交する方向に延び且つ環状凹部３４と接続孔３３とを連通するピン挿入孔３５が形成されている。一方、接続部３２は、本体部３１よりも小径な円柱状に形成されていて、本体部３１の先端側の端面からさらに先端側に延びている。接続部３２の外周部には、軸方向の全長に亘って凹部３６が形成されている。

このように構成されたシャフト連結部３０は、フレキシブルシャフト２の先端部２ａを接続孔３３に差し込み、ピン挿入孔３５に挿入した固定ピン（図示せず）を、フレキシブルシャフト２の先端部２ａに形成されたピン挿入孔（図示せず）に差し込むことで、フレキシブルシャフト２の先端部２ａに基端部が相対回転不能に接続される。

ユニバーサルジョイント２０は、２つのヨーク２２，２３と、これら２つのヨーク２２，２３を結合する十字軸２１とを有する一般的なものである。２つのヨーク２２，２３は、互いに直交する２軸回りに相対回動可能とされている。基端側ヨーク２２は、シャフト連結部３０の接続部３２を保持する円筒状の保持部２４と、当該保持部２４から二股に延びて十字軸２１を回動可能に支持するアーム部２５とを有している。一方、先端側ヨーク２３は、ホールソー１０を保持する円筒状の保持部２６と、当該保持部２６から二股に延びて十字軸２１を回動可能に支持するアーム部２７とを有している。基端側ヨーク２２および先端側ヨーク２３の保持部２４，２６には、筒軸方向と直交する方向に延びるピン挿入孔２８，２９がそれぞれ形成されている。なお、円筒状の保持部２４，２６は、シャフト連結部３０の本体部３１の外径と略等しい外径を有している。

このように構成されたユニバーサルジョイント２０は、シャフト連結部３０の接続部３２を円筒状の保持部２４に差し込み、ピン挿入孔２８に挿入した固定ピン（図示せず）を、接続部３２の凹部３６に差し込むことで、シャフト連結部３０と相対回転不能に接続される。本実施形態では、シャフト連結部３０および基端側ヨーク２２の保持部２４が、本発明でいうところの「フレキシブルシャフトの先端部に基端部が接続される第１軸部」に相当する。また、本実施形態では、先端側ヨーク２３の保持部２６が、本発明でいうところの「第２軸部」に相当する。さらに、本実施形態では、基端側ヨーク２２のアーム部２５の先端部、十字軸２１および先端側ヨーク２３のアーム部２７の基端部が、本発明でいうところの「第１軸部の軸に対する第２軸部の軸の向きが可変となるように、第１軸部の先端部と第２軸部の基端部とを接続する関節部」に相当する。それ故、本実施形態では、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０が、本発明でいうところの「継手部」に相当する。なお、以下では、説明の便宜上、基端側ヨーク２２のアーム部２５の先端部、十字軸２１および先端側ヨーク２３のアーム部２７の基端部を「関節部Ａ」とも称する。

軸受４０は、軸受本体部４１と、保持器４２と、鋼球４３と、２つのストッパー４４と、２つのシール部４５と、を有している。軸受本体部４１は、金属製であり、基端側ヨーク２２の保持部２４、先端側ヨーク２３の保持部２６およびシャフト連結部３０の本体部３１の外径よりも大きな内径を有する円筒状に形成されている。軸受本体部４１の内周面における基端部および先端部には、筒径方向外側に窪む環状凹部４６がそれぞれ形成されている。保持器４２は、軸受本体部４１の内径よりも外形が小さい円筒状に形成されていて、複数の鋼球４３を保持するための複数の穴が形成されている。保持器４２は、複数の鋼球４３を保持した状態で、軸受本体部４１に挿入されている。２つのストッパー４４は、リング状に形成されていて、外周縁部が軸受本体部４１の両端部の環状凹部４６にそれぞれ差し込まれている。このように、軸受本体部４１の基端側および先端側にストッパー４４を取り付けることで、保持器４２は２つのストッパー４４の間でのみ軸方向に移動できるようになっている。各シール部４５は、リング状に形成されていて、軸受本体部４１の内周面およびストッパー４４に接触するように、軸受本体部４１の端部に嵌められている。このように、軸受本体部４１の基端側および先端側にシール部４５を取り付けることで、軸受本体部４１内部への水等の浸入が抑えられるようになっている。

このように構成された軸受４０は、軸受本体部４１の内部にシャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０を軸方向から挿入することが可能となっている。そうして、軸受本体部４１の内部に挿入されたシャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、保持器４２に保持された複数の鋼球４３を介して、軸受本体部４１に摺動自在且つ回転自在に支持される。これにより、本実施形態では、軸受本体部４１の内部空間が、本発明でいうところの「継手部を摺動自在且つ回転自在に支持するガイド孔」に相当する。なお、以下では、説明の便宜上、軸受本体部４１の内部空間を「ガイド孔Ｂ」とも称する。

軸受ホルダ５０は、金属製であり、ホルダ本体部５１と、底壁部５２と、を有している。ホルダ本体部５１は円筒状に形成されていて、その基端部に、円板状の底壁部５２が一体に設けられている。すなわち、軸受ホルダ５０は、有底筒状に形成されている。ホルダ本体部５１は、軸受本体部４１の外径よりも僅かに大きい内径を有している。ホルダ本体部５１の外周部には、筒径方向内側に窪む断面矩形状の矩形凹部５４が、筒径方向に対向して２つ形成されている。また、ホルダ本体部５１の内周部における先端部には、全周に亘って筒径方向外側に窪む環状凹部５５が形成されている。一方、底壁部５２には、その中央部に貫通孔５３が形成されている。この貫通孔５３は、基端側ヨーク２２の保持部２４、先端側ヨーク２３の保持部２６およびシャフト連結部３０の本体部３１の外径よりも大きく、且つ、軸受本体部４１の外径よりも小さい孔径を有している。

このように構成された軸受ホルダ５０は、ホルダ本体部５１の内部に軸受４０を軸方向先端側から挿入した後、スナップリング５６の外周縁部を環状凹部５５に差し込むことで、軸受４０を抜け出し不能に保持することが可能となっている。

ガイド球６０は、第１部材６１と、第２部材６２と、を有している。第１部材６１および第２部材６２は共に、金属製の球体を、直径方向に延びる断面円形の貫通孔が貫くとともに、当該球体を、貫通孔の軸線を含む面に沿って切断したような形状を有している。第１部材６１には、合わせ面６４に垂直な方向に延び、且つ、内周部にねじ溝が切られたねじ孔６６が形成されている。同様に、第２部材６２には、合わせ面６５に垂直な方向に延び、且つ、内周部にねじ溝が切られたねじ孔６７が形成されている。そうして、第１部材６１の合わせ面６４と第２部材６２の合わせ面６５とを重ね合せて、締結ボルト６９をねじ孔６６，６７に螺合させると、球体を断面円形の貫通孔６３が貫いたような形状のガイド球６０が形成される。この貫通孔６３は、軸受ホルダ５０のホルダ本体部５１の外径と略等しい孔径を有している。また、第１部材６１および第２部材６２には、合わせ面６４，６５と垂直な方向に対向するように、貫通孔６３の孔壁に相当する部位に、径方向外側に窪む断面矩形状の矩形凹部６８がそれぞれ形成されている。

このように構成されたガイド球６０は、ホルダ本体部５１の２つの矩形凹部５４に四角柱状のキーブロック５７をそれぞれ挿入した後、これらのキーブロック５７が第１部材６１および第２部材６２の矩形凹部６８にそれぞれ嵌るように、第１部材６１と第２部材６２とでホルダ本体部５１を挟むことで、軸受ホルダ５０を貫通孔６３内に抜け出し不能且つ回転不能に収容することが可能となっている。このように、軸受ホルダ５０をガイド球６０の貫通孔６３に収容することで、軸受４０、軸受ホルダ５０およびガイド球６０の三層構造からなり、且つ、全体として、ガイド孔Ｂが球状体を貫いたような形状を有する部材が形成される。すなわち、本実施形態では、軸受４０、軸受ホルダ５０およびガイド球６０が、本発明でいうところの「継手部を摺動自在且つ回転自在に支持するガイド孔が、球状体を貫いたような形状を有するガイド部」に相当する。なお、以下では、説明の便宜上、軸受４０、軸受ホルダ５０およびガイド球６０の三層構造からなる部材を「ガイド部Ｃ」とも称する。ガイド部Ｃは、金属製の略球状なので、ある程度の重量を有している。より詳しくは、ガイド部Ｃは、削孔反力に抗してホールソー１０を削孔対象面に対して押え保持することが可能な重量に設定されている。

ホールソー（削孔部）１０は、金属製であり、円筒部１１と、保持部１２と、接続部１３と、を有している。保持部１２は、基端側に向かって縮径する略切頭円錐状に形成されていて、先端側では円筒状のホルダ本体部５１の内径よりも大きな外径を有している一方、基端側では先端側ヨーク２３の保持部２６の外径と略等しい外形を有している。保持部１２の中央部には、センタードリル（図示せず）を挿入するための挿入孔１４が形成されている。また、保持部１２には、軸方向と直交する方向に延び挿入孔１４まで達するピン挿入孔１５が形成されている。保持部１２は、ピン挿入孔１５に挿入した固定ピン（図示せず）を、挿入孔１４に挿入されたセンタードリルのピン挿入孔（図示せず）に差し込むことで、センタードリルを保持する。接続部１３は、円柱状に形成されていて、保持部１２の基端側の端面からさらに基端側に延びている。接続部１３の外周部には、軸方向の全長に亘って凹部１７が形成されている。

円筒部１１は、保持部１２の先端側の端面からさらに先端側に延びている。円筒部１１の先端部には、図３に示すように、１２個の削孔刃１６が周方向に間隔をあけて設けられている。これらの削孔刃１６の刃先は超硬チップでそれぞれ構成されている。このように、削孔刃１６が周方向に間隔をあけて設けるとともに、超硬チップからなる刃先を用いることによって、ホールソー１０は、屈強な鋼製補強材をも貫通できるようになっている。

このように構成されたホールソー１０は、ガイド孔Ｂを通り抜けて先端側に出たユニバーサルジョイント２０の保持部２６に接続部１３を差し込み、ピン挿入孔２９に挿入した固定ピン（図示せず）を、接続部１３の凹部１７に差し込むことで、ユニバーサルジョイント２０と相対回転不能に接続される。なお、保持部２６に接続部１３を差し込むことから、保持部２６の筒軸とホールソー１０の回転軸とは一致している。

ストッパー（規制部）７０は、金属製であり、シャフト連結部３０の本体部３１の外径よりも僅かに大きい内径を有し、且つ、軸受ホルダ５０の貫通孔５３の孔径よりも大きな外径を有する円環状に形成されている。ストッパー７０には、径方向に延びるねじ孔７１が２つ形成されている。このストッパー７０は、シャフト連結部３０の本体部３１の基端部に当該ストッパー７０を嵌め、ねじ孔７１にねじ（図示せず）を螺合させて、当該ねじの先端をシャフト連結部３０の環状凹部３４に嵌めることで、シャフト連結部３０に対し軸方向に抜け出し不能に取り付けられる。

以上のように構成された削孔装置１では、上述の如くシャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０をガイド孔Ｂに挿入することが可能となっている。これに対し、軸受ホルダ５０のホルダ本体部５１の内径よりも大きな外径を有するホールソー１０、および、軸受ホルダ５０の貫通孔５３の孔径よりも大きな外径を有するストッパー７０は、ガイド孔Ｂに挿入不能となっている。これにより、先端側にホールソー１０が接続される一方、基端側にストッパー７０が取り付けられた、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、軸受４０から抜け出さないようになっている。

先端側ヨーク２３の保持部２６は、図５に示すように、ホールソー１０がホルダ本体部５１の先端部に当接した状態では、関節部Ａがガイド孔Ｂに収容されるような長さに設定されている。そうして、関節部Ａがガイド孔Ｂに収容された状態では、ユニバーサルジョイント２０の屈曲が規制される。それ故、ホールソー１０がホルダ本体部５１の先端部に当接した状態では、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、シャフト連結部３０の軸とホールソー１０の回転軸とが一致するように、真っ直ぐに延びる直線姿勢をとる。

一方、シャフト連結部３０および基端側ヨーク２２の保持部２４は、図２および図６に示すように、ストッパー７０が軸受ホルダ５０の底壁部５２に当接した状態では、関節部Ａがガイド孔Ｂから先端側に出るような長さに設定されている。そうして、関節部Ａがガイド孔Ｂから先端側に出た状態では、ユニバーサルジョイント２０がシャフト連結部３０の軸とそれぞれ直交し且つ互いに直交する２軸回りに屈曲可能となる。このことと、ガイド孔Ｂがシャフト連結部３０および基端側ヨーク２２の保持部２４を回転自在に支持していることとが相俟って、ホールソー１０の回転軸の向きを、シャフト連結部３０の軸と直交する３６０°何れの方向にも容易に変えることができる。それ故、ストッパー７０が軸受ホルダ５０の底壁部５２に当接した状態では、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、シャフト連結部３０の軸に対するホールソー１０の回転軸の向きが可変となるように、直線姿勢または関節部Ａで折れ曲がった屈曲姿勢をとる。

次に、取付管３内における削孔装置１の動きについて説明する。

図７（ａ）は削孔装置１が取付管３における直線部を通過する状態を示している。削孔装置１を取付管３に挿入した後、地上からフレキシブルシャフト２を取付管３内に手作業で押し込むと、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０がガイド孔Ｂを先端側に摺動する。これに伴って、ストッパー７０も先端側に移動するが、ストッパー７０は軸受ホルダ５０の底壁部５２に当接し、関節部Ａがガイド孔Ｂから先端側に出る。

関節部Ａがガイド孔Ｂから出ると、ユニバーサルジョイント２０が２軸回りに屈曲可能となるが、削孔装置１の先端に位置するホールソー１０は、直線状の取付管３の径路なりに進むので、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、シャフト連結部３０の軸とホールソー１０の回転軸とが一致するように、真っ直ぐに延びる直線姿勢をとる。この状態で、フレキシブルシャフト２を取付管３内に更に押し込むと、ストッパー７０がガイド部Ｃを押すことから、ガイド部Ｃを含む削孔装置１全体が、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０が略真っ直ぐに延びた姿勢で取付管３内を前進する。

次いで、図７（ｂ）は削孔装置１が取付管３における屈曲部を通過する状態を示している。取付管３に挿入された削孔装置１が、取付管３における屈曲角が４５°を超える屈曲部（図７（ｂ）では屈曲角が６０°の屈曲部）を通過する際には、削孔装置１の先端に位置するホールソー１０は、屈曲した取付管３の径路なりに曲がろうとする。このとき、関節部Ａがガイド孔Ｂから出ていれば、ホールソー１０の回転軸の向きを、シャフト連結部３０の軸と直交する３６０°何れの方向にも容易に変えることが可能であることから、ホールソー１０および先端側ヨーク２３の保持部２６が、関節部Ａを中心として取付管３の径路なりに曲がる。したがって、屈曲角が４５°を超える屈曲部であっても、ホールソー１０および先端側ヨーク２３を容易に通過させることができる。

さらに、ガイド球６０の外形は管路を最も通過し易い略球状をなしていることから、ガイド部Ｃおよび当該ガイド部Ｃに収容されているシャフト連結部３０等も、ホールソー１０および先端側ヨーク２３に続いて屈曲部を容易に通過することができる。このように、本実施形態の削孔装置１は、直線状の取付管３であろうと、屈曲角が４５°を超える屈曲部を有する取付管３であろうと、取付管３内を容易に前進することができるので、削孔装置１を速やかに取付管接続口８に到達させることができる。

図７（ｃ）は削孔装置１が取付管接続口８に到達した状態を示している。取付管３は、図７（ｃ）に示すように、通常、斜め上方から下水道管４に接続されているので、取付管接続口８に到達した削孔装置１は、ホールソー１０が下になった傾斜姿勢をとる。削孔装置１が傾斜姿勢をとると、図７（ｄ）に示すように、ガイド部Ｃが自重によって、シャフト連結部３０の基端側からユニバーサルジョイント２０の先端側に移動する。ガイド部Ｃが下側に移動すると、ホールソー１０がホルダ本体部５１の先端部に当接し、関節部Ａがガイド孔Ｂに収容される。関節部Ａがガイド孔Ｂに収容されると、関節部Ａの屈曲が制限されるので、シャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０は、シャフト連結部３０の軸とホールソー１０の回転軸とが一致するように、真っ直ぐに延びる姿勢をとる。

この状態で、フレキシブルシャフト２を回転駆動させると、ガイド孔Ｂがシャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０を回転自在に支持していることから、回転動力がシャフト連結部３０およびユニバーサルジョイント２０を介してホールソー１０に伝達され、ホールソー１０が回転軸回りに回転する。

すると、先ず、センタードリルによって穿孔（図示せず）があけられ、この穿孔を中心として、１２個の削孔刃１６が裏込め材６および更生管５を削孔する。このとき、ホールソー１０は、ガイド部Ｃの重量によって、削孔反力に抗して削孔対象面に対して押え保持される。これにより、例えば裏込め材６や更生管５を貫通する仮孔９を、取付管３内から確実にあけることができる。

なお、削孔装置１は、ユニバーサルジョイント２０と外形が略球状をなすガイド部Ｃとを組み合わせることで、ホールソー１０の径やガイド球６０の直径が、取付管３の内径の２／３程度であっても、屈曲角が４５°を超える屈曲部を有する取付管３内を容易に前進することができる。したがって、本実施形態の削孔装置１によれば、汎用性が高いφ１５０の取付管３においても、φ８０以上の仮孔９を、取付管３側からあけることができる。このように、比較的大きいφ８０以上の仮孔９をあけることが可能となるので、取付管接続口８が完全に開通されるまでの間、取付管３内を流下した流下物が仮孔９を通っても、流下物等によって仮孔９が閉塞されるのを抑えることができる。

また、削孔装置１は、ホールソー１０の回転軸の向きを、シャフト連結部３０の軸と直交する３６０°何れの方向にも容易に変えることが可能であることから、例えば、屈曲角が４５°を超える（例えば屈曲角が６０°の）自在継手であっても、容易に通過することができる。

さらに、上記の説明では、作業者が桝７に手を入れて、フレキシブルシャフト２を取付管３内に手作業で押し込めることを想定して、削孔装置１を取付管接続口８に到達させる手順について説明した。しかし、例えば小型（φ２００）の公共枡にφ１５０の取付管３が取り付けられているような場合には、上下に延びるφ２００の筒（公共枡）の底部からφ１５０の取付管３が水平に延びることから、作業者が公共枡に手を入れて、フレキシブルシャフト２を取付管３内に手作業で押し込むことが困難となる。この場合には、例えば可撓性を有する金属棒（図示せず）の先端部をガイド球６０に取り付け、公共枡の外からかかる金属棒を取付管３に押し込んで、削孔装置１を取付管接続口８に到達させるようにしてもよい。

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神または主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

上記実施形態では、本発明の削孔装置１を下水道管４に適用したが、取付管３が分岐接続された地中埋設管であれば、これに限らず、例えば水道管等に本発明の削孔装置１を適用してもよい。

また、上記実施形態では、軸受４０としてボールベアリングタイプのものを用いたが、これに限らず、例えば、ユニバーサルジョイント２０およびシャフト連結部３０と孔壁との間に油膜を形成する滑り軸受タイプのものを用いてもよい。

さらに、上記実施形態では、軸受４０、軸受ホルダ５０およびガイド球６０の三層構造からなるガイド部Ｃを用いたが、軸受ホルダ５０とガイド球６０とを一体に形成し、この一体形成品と軸受４０の二層構造からなるガイド部を用いてもよいし、軸受４０、軸受ホルダ５０およびガイド球６０を一体に形成したガイド部を用いてもよい。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明によると、削孔装置が大きな屈曲角を有する取付管を通過することができるとともに、削孔部を削孔反力に抗して支持することができるので、取付管が分岐接続された地中埋設管内に配設された更生管に、当該取付管内から孔をあける削孔装置に適用して極めて有益である。

１ 削孔装置
２ フレキシブルシャフト
３ 取付管
４ 下水道管（地中埋設管）
５ 更生管
９ 仮孔（孔）
１０ ホールソー（削孔部）
１１ 円筒部
１６ 削孔刃
２１ 十字軸（関節部（継手部））
２４ 基端側ヨークの保持部（第１軸部（継手部））
２５ 基端側ヨークのアーム部（関節部（継手部））
２６ 先端側ヨークの保持部（第２軸部（継手部））
２７ 先端側ヨークのアーム部（関節部（継手部））
３０ シャフト連結部（第１軸部（継手部））
４０ 軸受（ガイド部）
５０ 軸受ホルダ（ガイド部）
６０ ガイド球（ガイド部）
７０ ストッパー（規制部）
Ａ 関節部
Ｂ ガイド孔
Ｃ ガイド部

Claims (4)

1. 取付管が分岐接続された地中埋設管内に配設された更生管に、当該取付管内から孔をあける削孔装置であって、
   フレキシブルシャフトの先端部に基端部が接続される第１軸部と、第２軸部と、当該第１軸部の軸に対する当該第２軸部の軸の向きが可変となるように、当該第１軸部の先端部と当該第２軸部の基端部とを接続する関節部と、を有する継手部と、
   上記継手部を摺動自在且つ回転自在に支持するガイド孔が、球状体を貫いたような形状を有するガイド部と、
   上記ガイド孔を通り抜けた上記第２軸部の先端部に、当該第２軸部の軸と回転軸とが一致するように接続される、上記ガイド孔に挿入不能な大きさを有する削孔部と、
   上記第１軸部の基端部に設けられた、上記ガイド孔に挿入不能な大きさを有する規制部と、を備え、
   上記第１軸部は、上記規制部が上記ガイド部に当接した状態では、上記関節部が上記ガイド孔から出るような長さに設定されている一方、上記第２軸部は、上記削孔部が上記ガイド部に当接した状態では、上記関節部が上記ガイド孔に収容されるような長さに設定されていることを特徴とする削孔装置。
2. 上記請求項１に記載の削孔装置において、
   上記関節部は、上記第１軸部の軸とそれぞれ直交し且つ互いに直交する２軸回りに屈曲するように構成されていることを特徴とする削孔装置。
3. 上記請求項１または２に記載の削孔装置において、
   上記削孔部は、先端部に削孔刃が設けられた円筒部を有していることを特徴とする削孔装置。
4. 上記請求項３に記載の削孔装置において、
   上記削孔刃の刃先が超硬チップからなることを特徴とする削孔装置。

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