JP2017205843A - 分水栓用カッター - Google Patents

Abstract

【課題】内部に詰まった切り屑が管の内部に落下することを回避しながらも、内部に詰まった切り屑を容易に取り出すことができる分水栓用カッターを提供する。
【解決手段】合成樹脂製の管に装着する分水栓に回転可能でかつ軸方向に移動可能に支持される回転軸と一体回転するように回転軸の先端に取り付けられ、回転軸側とは反対側の先端部に周方向に間隔を置いて複数の刃部１２を有する刃体１３を備え、各刃部１２の厚み方向内面に回転軸の軸方向と交差する方向に延びる溝２３を形成している。
【選択図】図４

Description

本発明は、合成樹脂製の管に装着する分水栓に分水するための孔を該管に形成する分水栓用カッターに関する。

近年、金属管よりも耐震性や腐食性等に優れた合成樹脂製の管が水道管として用いられている。前記合成樹脂製の管を水道管に使用するには、合成樹脂製の管の所定位置に分水栓を取り付け、その分水栓に分岐管を連結することになる。また、前記分水栓を取り付ける際に、前記合成樹脂製の管から分水するための孔を該管に分水栓用カッターによって形成する必要がある。

前記分水栓用カッターは、下端部に切刃を備えた下方開口型の円筒状部材から構成され、その円筒状部材を分水栓に回転可能でかつ上下方向に移動可能に支持される回転軸に取り付け、回転軸を回転させることによって分水栓用カッターが回転する。この回転する分水栓用カッターを下方へ移動させて管を切削していくと、合成樹脂の切り屑が円筒状部材の内部に入り込み、孔が形成されるにつれて円筒状部材の内部が切り屑で詰まった状態になる。そして、孔が形成された直後の状態では、円筒状部材の内部に納まらず、円筒状部材の下端から径方向外側に少し食み出した切り屑が存在する。この状態で分水栓用カッターを上方へ移動させて分水栓の外部へ回収する際に、前記食み出した切り屑が形成された孔の縁に引っ掛かってしまう。その状態で分水栓用カッターを上方へ移動させると、円筒状部材の内部に詰まった切り屑が下方へ引っ張られて管の内部に落下してしまう不都合が発生する。これを解消するために、前記円筒状部材の内面の開口側に螺旋溝を形成している。この螺旋溝に、円筒状部材の内部に入り込んだ切り屑を保持させることによって、分水栓用カッターを上方へ移動させて分水栓の外部へ回収する際に、前記食み出した切り屑が孔の縁に引っ掛かっても、前記螺旋溝の保持力で円筒状部材の内部に詰まった切り屑が管の内部に落下してしまうことを回避するようにしている（例えば特許文献１参照）。

特開平１１−２７７４９８号公報

上記構成の分水栓用カッターにより切削していると、切刃の回転による管との摩擦によって発生する熱によって、切り屑が柔らかくなる。この状況において円筒状部材の内部が切り屑で詰まってくると、柔らかくなった切り屑が螺旋溝の形状に沿うように変形して強固に食い込んだ状態になってしまう。そのため、切り屑が管の内部に落下してしまうことを回避することができるものの、孔の形成後に円筒状部材の螺旋溝に強固に食い込んでいる切り屑を工具により容易に取り出すことができないという不都合があり、改善の余地があった。

本発明は前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、内部に詰まった切り屑が管の内部に落下することを回避しながらも、内部に詰まった切り屑を容易に取り出すことができる分水栓用カッターを提供するものである。

本発明の分水栓用カッターは、前述の課題解決のために、合成樹脂製の管に装着する分水栓に分水するための孔を該管に形成する分水栓用カッターであって、筒状に形成され、該筒状における軸線方向の一方側である先端部に周方向に間隔を置いて複数の刃部を有する刃体を備え、前記各刃部の厚み方向内面に前記軸線方向と交差する方向に延びる溝を形成していることを特徴としている。

本発明によれば、複数の刃部が回転して合成樹脂製の管を切削することによって、分水栓に分水するための孔を管に形成する。前記切削により発生する切り屑が刃体の内部に入り込むと、各刃部に形成されている溝に切り屑が入り込んで保持される。これによって、孔の形成後に、分水栓の外部へ刃体を移動させる際に、刃部の外側に食み出した切り屑が孔の縁に引っ掛かっても、溝の保持力で刃体の内部に入り込んだ切り屑が管の内部に落下してしまうことを回避することができる。そして、分水栓の外部へ移動させた刃体の内部に入り込んだ切り屑を外部へ工具により取り出す際には、各刃部の溝に保持されている切り屑を溝から外すように工具を操作するだけの小さな力で済む。

又、本発明の分水栓用カッターは、前記刃部の先端に刃が形成され、該刃から前記溝までの距離が、前記管の厚みよりも小さく設定されていてもよい。

上記のように、刃から溝までの距離が、管の厚みよりも小さく設定されていれば、切削される切り屑が溝に確実に入り込んで保持される。

又、本発明の分水栓用カッターは、前記複数の刃部のうちの隣り合う刃部同士間に前記軸線方向に延びるスリットが形成され、該スリットのうちの少なくとも１つのスリットの前記軸線方向の深さを前記管の厚みよりも深くしていてもよい。

上記のように、スリットのうちの少なくとも１つのスリットの軸線方向の深さを管の厚みよりも深くしていれば、少なくとも１つのスリット間に位置する複数の刃部が撓み易くなる。従って、孔を形成する際には、少なくとも１つのスリット間で複数の刃部が撓むことで、刃部間で切り屑を良好に挟むことができ、また、孔を形成した後に刃体の内部に入り込んだ切り屑を取り出す際には、スリット間で刃部が撓むことで、切り屑の取り出しを容易に行える。

又、本発明の分水栓用カッターは、前記スリットを複数備え、該複数の全てのスリットの前記軸線方向の深さを前記管の厚みよりも深くしていてもよい。

上記のように、複数の全てのスリットの軸線方向の深さを管の厚みよりも深くしていれば、全てのスリット間に位置する複数の刃部が撓み易くなる。従って、孔を形成する際には、全てのスリット間で複数の刃部が撓むことで、刃部間で切り屑をより一層良好に挟むことができ、また、孔を形成した後に刃体の内部に入り込んだ切り屑を取り出す際には、全てのスリット間で刃部が撓むことで、切り屑の取り出しをより一層容易に行える。

又、本発明の分水栓用カッターは、前記溝が、各刃部の内面に対して直角となるように前記厚み方向外側へ向けて形成される端面と、該端面の外側端から前記軸線方向の他方側ほど内面側に位置する傾斜面と、を備えていてもよい。

上記のように、内面に対して直角となるように厚み方向外側へ向けて形成される端面で刃部の先端側へ移動しようとする切り屑を受け止めることができ、溝に入り込んでいる切り屑の刃部の先端側への移動を良好に阻止することができる。

本発明によれば、各刃部の厚み方向内面に軸線方向と交差する方向に延びる溝を形成することによって、内部に詰まった切り屑が管の内部に落下することを回避しながらも、内部に詰まった切り屑を容易に取り出すことができる分水栓用カッターを提供することができる。

サドル付分水栓の縦断面図である。 本発明の分水栓用カッターを有する穿孔機をサドル付分水栓に取り付けた状態の縦断面図である。 本発明の分水栓用カッターを示す一部切欠き縦断面図である。 同分水栓用カッターを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ線端面図である。 同分水栓用カッターの刃体を示し、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は図５（ａ）におけるＢ−Ｂ線端面図である。 （ａ）は管に分水用の孔を分水栓用カッターで貫通形成した直後の状態を示す縦断面図、（ｂ）は図６（ａ）の分水栓用カッターを下から見た斜視図である。

図１は、給水用の本管である管１に装着されたサドル付分水栓２を示している。このサドル付分水栓２は、分水栓本体３と、この分水栓本体３が取り付けられるサドル４とを備えている。

分水栓本体３は、金属製であり、上端に円形の開口３ａを有する上端部３Ａと、上端部３Ａから下方に延出された中間部３Ｂと、中間部３Ｂから更に下方に延出され下端に円形の開口３ｃを有する下端部３Ｃとを備えている。中間部３Ｂには、ボール弁（三方弁）５を備えるとともに、水道管（図示せず）を接続するための分岐継手６を備えている。

サドル４は、合成樹脂製であり、半円状の鞍部４Ａと、鞍部４Ａの上端中央部に上方に立ち上がる円筒状の首部４Ｂとを備えている。首部４Ｂには、インサート成形したブッシュ７を備えている。このサドル４は、図示していない電熱線等による加熱で管１に融着される。

図２に、本発明の分水栓用カッター８を有する穿孔機Ｚが分水栓本体３に装着された状態を示している。この穿孔機Ｚは、分水栓本体３の上端部３Ａに螺合して装着が完了する。そして、水圧がかかっている場合のみ、穿孔機Ｚによる孔開けを行う前に分岐継手６の開口６ａに図示していない開閉自在なドレンバルブを装着しておくことになる。

図２に示すように、穿孔機Ｚは、分水栓本体３の上端部３Ａの螺子部３Ｎに螺合するナット９を下端部に有する固定部材としての円筒状部材１０と、円筒状部材１０の内側に形成されている螺子部１０Ｎに螺合する螺子部１１Ｎを有する回転軸１１と、回転軸１１に一体回転するように取り付けられた分水栓用カッター８と、回転軸１１の上端に取り付けられ回転軸１１を回転させるための操作レバー１４と、を備えている。

図２及び図３に示すように、円筒状部材１０は、下端部に水平方向に突出するフランジ部１０Ｆを備え、ナット９の上端部に内側に突出形成された円板状の鍔部９Ａを受けるようにしている。また、フランジ部１０Ｆの下端面には、パッキン１５を備えている。従って、ナット９を分水栓本体３の上端部３Ａの螺子部３Ｎに螺合することによって、フランジ部１０Ｆを分水栓本体３の上端部３Ａの上端面にパッキン１５を介して押し付けることで、円筒状部材１０を分水栓本体３の上端部３Ａにシールした状態で固定することができる。また、円筒状部材１０の内側に形成されている螺子部１０Ｎは、円筒状部材１０の下端よりも少し上方の位置から上端部よりも少し下方の位置まで形成されており、図３に示す範囲Ｓで回転軸１１が上下動できるようになっている。図３では、最下端位置に回転軸１１が位置している。また、円筒状部材１０の上端部には、円環状の空間１６が形成されている。この空間１６は、水平なフラット面を有する下壁１６Ａと、水平なフラット面を有する上壁１６Ｂと、これら両者を繋ぐ縦方向に延びる縦壁１６Ｃと、を備えている。

回転軸１１は、図３に示すように、下端部に最も大きな直径となる下側軸部１１Ａと、上端部に最も小さな直径を有する上側軸部１１Ｂと、下側軸部１１Ａと上側軸部１１Ｂとを連結し、下側軸部１１Ａの直径よりも少し細く、かつ、上側軸部１１Ｂの直径よりも少し太い中間軸部１１Ｃと、を備えている。下側軸部１１Ａの外面に、円筒状部材１０の螺子部１０Ｎに螺合する螺子部１１Ｎが形成されている。また、上側軸部１１Ｂの下端部に螺子部１１ｎが形成されている。そして、内面に螺子部１７Ｎが形成された円筒状のストッパー１７を上側軸部１１Ｂの螺子部１１ｎに螺合している。従って、図３に示すように、回転軸１１が最下端位置に位置すると、円筒状部材１０の上端面１１Ｕにストッパー１７の下端面１７Ｄが当接することによって、回転軸１１の下降が阻止（規制）されるようになっている。また、下側軸部１１Ａの上端には、リング１８が装着されており、回転軸１１が図３に示す範囲Ｓの最上端位置に位置した時に、リング１８の上端面が前記空間１６の上壁１６Ｂに当接することによって、回転軸１１の上昇が阻止（規制）されるようになっている。

図２に示すように、回転軸１１の上端には、回転軸１１を回転操作する操作レバー１４の一端が連結されている。この操作レバー１４の他端を握って回転操作することによって、回転軸１１が回転しながら下降する。これによって、管１を切削して孔１Ａを形成することができるようにしている。

前記分水栓用カッター８は、図３及び図４（ａ）に示すように、回転軸１１の下側軸部１１Ａの内部に形成の螺子部１１Ｍに螺合する螺子部１９Ｎが形成された連結部１９と、連結部１９から下方に延びる連結部１９よりも大径な軸部２０と、この軸部２０の下端（先端）に連結される刃体１３と、を備えている。

刃体１３は、円筒状（角筒状でもよい）に形成された円筒状部２１から構成され、円筒状部２１の軸線方向の一方側である先端部（図５（ａ）では下端部）に周方向に間隔を置いて複数（ここでは４つ）の刃部１２を備えている。円筒状部２１の上端部の内面に、前記軸部２０の下端から下方に延びる螺子軸（図示せず）に螺合する螺子部２１Ｎが形成されており、円筒状部２１の上端部の螺子部２１Ｎと軸部２０の螺子軸とを螺合することにより、刃体１３を軸部２０に連結することができ、また、連結されている円筒状部２１の上端部の螺子部２１Ｎと軸部２０の螺子軸との螺合を解除することにより、刃体１３を軸部２０から取り外すことができる。従って、前記回転軸１１を回転させることによって、複数の刃部１２を回転させることができる。

連結部１９は、軸部２０よりも小さな直径に構成されている。また、軸部２０の下端部の断面形状が、図４（ｃ）に示すように、小判状に形成され、その他の部分の断面形状が、円形に構成されている。

４つの刃部１２は、回転軸１１の軸方向（上下方向）に延びる４つの逆Ｕの字状のスリット１２Ｓを挟んで同一間隔（異なる間隔でもよい）で配置されている。図６（ａ）に示すように、スリット１２Ｓの円筒状部２１における軸線方向（回転軸１１の軸方向）の深さ１２Ｈを管１の厚み１Ｄよりも深くしている。具体的には、スリット１２Ｓの深さ１２Ｈを管１の厚み１Ｄの１．５倍に設定している。

上記のように、スリット１２Ｓの深さを管１の厚みよりも深くしていれば、複数の刃部１２が撓み易くなる。従って、孔１Ａを形成する際には、スリット１２Ｓ，１２Ｓ間で複数の刃部１２が撓むことで、刃部１２，１２間で切り屑を良好に挟むことができ、また、孔１Ａを形成した後に刃体１３の内部に入り込んだ切り屑を取り出す際には、スリット１２Ｓ，１２Ｓ間で刃部１２が撓むことで、切り屑２２（図６（ｂ）参照）の取り出しを容易に行える。また、刃部１２が撓むことで、刃部１２に作用する応力を逃がすので、刃部１２の金属疲労を抑制し、刃体１３の耐久性が増す。

図４（ａ），（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、各刃部１２は、下端に刃１２ａが形成された刃先１２Ａを備えている。また、各刃部１２の厚み方向内面の刃先１２Ａ側に、回転軸１１の軸方向と直交する方向に延びる溝２３を形成している。溝２３は、各刃部１２の幅方向（回転軸１１の軸方向と直交する方向）の全域に亘って形成されている。また、刃１２ａから溝２３までの距離が、管１の厚みよりも小さく設定されている。このように設定することによって、切削される切り屑が溝２３に確実に入り込んで保持される。例えば、管１の厚みが１０ｍｍを超える場合には、刃１２ａから溝２３までの距離を１０ｍｍ以下に設定することになる。

溝２３は、各刃部１２の内面１２Ｄに対して直角となるように前記厚み方向外側へ向けて形成される端面２３Ａと、端面２３Ａの外側端から前記軸線方向の他方側（図５（ｂ）では上方側）ほど内面側に位置する傾斜面２３Ｂと、を備えている。前記傾斜面２３Ｂを備えることによって、切り屑が溝２３内に入り易くなり、また、前記直角な端面２３Ａを備えることによって、入り込んだ切り屑が溝２３外へ外れ難くなっている。また、溝２３を形成することで、刃部１２の強度低下を招く。これを抑制するために、溝２３から刃先１２Ａの下端までの下側部分１２Ｌと、下側部分１２Ｌと略同一距離だけ溝２３から上方に位置する上側部分１２Ｍとを含む刃先１２Ａの外径を他の部分よりも大きくしている。このように構成することで、刃先１２Ａで切断する時の抵抗を減らすことができる利点もある。

上記のように、刃部１２の内面１２Ｄに対して直角となる端面２３Ａで刃部１２の先端側へ移動しようとする切り屑を受け止めることができ、溝２３に入り込んでいる切り屑の刃部１２の先端側への移動を良好に阻止することができる。

上記のように、回転軸１１を回転させて回転軸１１の軸方向の一方側（図２では下方）に移動させることによって、一体回転する複数の刃部１２が合成樹脂製の管１を切削する。これによって、分水栓本体３に分水するための孔１Ａを管１に形成する。前記切削により発生する切り屑が刃体１３の内部に入り込むと、各刃部１２に形成されている溝２３（図５（ａ），（ｂ）参照）に切り屑が入り込んで保持される。これによって、孔１Ａの形成後に、図６（ａ）に示すように、分水栓本体（図示せず）の外部（上方）へ刃体１３を移動させる際に、刃部１２の外側に食み出した切り屑２２の外周縁２２Ａが孔の縁１Ｂに引っ掛かっても、溝２３の保持力で刃体１３の内部に入り込んだ切り屑２２が管１の内部に落下してしまうことを回避することができる。そして、分水栓本体３の外部へ移動させた刃体１３の内部に入り込んだ切り屑２２を外部へ工具により取り出す際（図６（ｂ）参照）には、各刃部１２の溝２３に保持されている切り屑を溝２３から外すように工具を操作するだけの小さな力で済む。尚、穿孔機Ｚを取り外した後は、分水栓本体３の上端部３Ａにキャップ（図示せず）を装着する。

尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、前記実施形態では、４つの刃部１２を備えた分水栓用カッター８を示したが、２つの刃部又は３つの刃部、あるいは５つ以上の刃部を備えた分水栓用カッターであってもよい。

また、前記実施形態では、複数の刃部１２が一体形成された刃体１３から構成したが、各刃部を別体形成し、それら別体形成された刃部を刃体本体に取り付けて刃体を構成してもよい。

また、前記実施形態では、回転軸１１を手動で回転させるようにしたが、電動モータ等の電動力を用いて回転させるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、電熱線等による加熱で管１にサドル４を融着する構成を示したが、管１をサドルとバンドで包囲してボルトでサドルとバンドを締付固定する構成であってもよい。

また、前記実施形態では、全てのスリット１２Ｓの軸線方向（回転軸１１の軸方向）の深さを管１の厚みよりも深くしたが、少なくとも一つのスリット１２Ｓの軸線方向の深さを管１の厚みよりも深くしてもよいし、少なくとも一つ又は全てのスリット１２Ｓの軸線方向の深さを管１の厚みと同一にしてもよい。

また、前記実施形態では、分水栓用カッター８を、連結部１９と、軸部２０と、刃体１３とで構成したが、連結部１９と軸部２０を省略し、刃体１３のみで構成してもよい。

１…管、１Ａ…孔、１Ｂ…縁、２…サドル付分水栓、３…分水栓本体、３Ａ…上端部、３Ｂ…中間部、３Ｃ…下端部、３Ｎ…螺子部、３ａ…開口、３ｃ…開口、４…サドル、４Ａ…鞍部、４Ｂ…首部、６…分岐継手、６ａ…開口、７…ブッシュ、８…分水栓用カッター、９…ナット、９Ａ…鍔部、１０…円筒状部材、１０Ｆ…フランジ部、１０Ｎ…螺子部、１１…回転軸、１１Ａ…下側軸部、１１Ｂ…上側軸部、１１Ｃ…中間軸部、１１Ｍ，１１Ｎ…螺子部、１１Ｕ…上端面、１１ｎ…螺子部、１２…刃部、１２Ａ…刃先、１２Ｄ…内面、１２Ｌ…下側部分、１２Ｍ…上側部分、１２Ｓ…スリット、１２ａ…刃、１３…刃体、１４…操作レバー、１５…パッキン、１６…空間、１６Ａ…下壁、１６Ｂ…上壁、１６Ｃ…縦壁、１７…ストッパー、１７Ｄ…下端面、１７Ｎ…螺子部、１８…リング、１９…連結部、１９Ｎ…螺子部、２０…軸部、２１…円筒状部、２１Ｎ…螺子部、２２…切り屑、２２Ａ…外周縁、２３…溝、２３Ａ…端面、２３Ｂ…傾斜面、Ｚ…穿孔機

Claims (5)

1. 合成樹脂製の管に装着する分水栓に分水するための孔を該管に形成する分水栓用カッターであって、
   筒状に形成され、該筒状における軸線方向の一方側である先端部に周方向に間隔を置いて複数の刃部を有する刃体を備え、前記各刃部の厚み方向内面に前記軸線方向と交差する方向に延びる溝を形成していることを特徴とする分水栓用カッター。
2. 前記刃部の先端に刃が形成され、該刃から前記溝までの距離が、前記管の厚みよりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の分水栓用カッター。
3. 前記複数の刃部のうちの隣り合う刃部同士間に前記軸線方向に延びるスリットが形成され、該スリットのうちの少なくとも１つのスリットの前記軸線方向の深さを前記管の厚みよりも深くしていることを特徴とする請求項１又は２に記載の分水栓用カッター。
4. 前記スリットを複数備え、該複数の全てのスリットの前記軸線方向の深さを前記管の厚みよりも深くしていることを特徴とする請求項３に記載の分水栓用カッター。
5. 前記溝は、各刃部の内面に対して直角となるように前記厚み方向外側へ向けて形成される端面と、該端面の外側端から前記軸線方向の他方側ほど内面側に位置する傾斜面と、を備えていることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の分水栓用カッター。

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