JP2022165210A - 穿孔機 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂製の配管に取り付けられた分岐栓に取り付け分岐栓の中を通じて配管に孔を開ける際に、切り抜いた切片をカッタユニットの先端から容易に取り外すことができる穿孔機を提供する。【解決手段】分岐栓に固定される中空のボディ２と、先端側にカッタユニット３６を有し、ボディの中を回転して軸方向に移動する回転部材３と、カッタユニットの中を軸方向に移動可能な押出棒４と、を備え、切片７を切り抜いた後でカッタユニット３６を後側に向けて移動する際に、押出ピン４１１が回転部材３の外側で押されて長孔３４１を軸方向に移動することにより、押出棒４の先端が切片を押してカッタユニットの先端から押し出すことを特徴とする穿孔機１。【選択図】図５

Description

本発明は、配管に取り付けられた分岐栓に取り付けられ、分岐栓の中を通じて配管に孔を開ける穿孔機に関する。

特許文献１には、ポリエチレン管に孔を開ける穿孔機が記載されている。特許文献１の穿孔機では、ポリエチレン管に取り付けられたサドル分水栓の上部開口部に取付本体を固定する。そして、リードシャフトの異形部に専用のハンドルを係合し、ハンドルとともにリードシャフトを回動させる。これにより、取付本体に対して下へ移動するリードシャフトの下端に設けたカッタによりポリエチレン管に孔を開けることができる。孔をあけた後に、ポリエチレン管の切片はカッタ内に保持され、サドル分水栓から穿孔機を外した後に、切片押出棒を上から叩くことで、カッタから切片を押し出して取り出す。

特開２００３－２００３９２号公報

特許文献１の穿孔機では、カッタから切片を取り出すために、長尺のリードシャフトを貫通する軸中心孔に、リードシャフトより更に長い切片押出棒を設けている。

カッタから切片を取り出す場合には、長尺のリードシャフトの軸中心孔を貫通する方向で、切片押出棒を叩くことになる。切片押出棒は細長い形状をしており、叩いた力により曲がり易い。切片押出棒が曲がってしまうと、切片押出棒とリードシャフトの間に大きな摩擦が生じたり、カッタに保持された切片に対して真直ぐに押し出す力を作用させることができなくなったりして、切片の押し出し作業に手間がかかるようになる。そして、場合によっては、穿孔機を新しいものに交換しなければならない。

また、特許文献１の穿孔機では、リードシャフトの上端の異形部から切片押出棒が上へ突出する。そのため、リードシャフトを回動するために異形部に取り付けることができる工具は、突出した切片押出棒の影響を受けないように異形部に取り付けることができる専用の工具に制限される。異形部には、リードシャフトを手作業で回転するための専用のハンドルしか取り付けることができない。一般的なラチェットハンドルやドリル等の電動工具を異形部に接続できれば、容易にリードシャフトを回転させてカッタによりポリエチレン管から切片を切り取ることができる。しかし、回転軸に切片押出棒が突出している異形部に対して、一般的なラチェットハンドルや電動工具を取り付けて駆動することは難しい。

このような課題を解決するために、本発明による穿孔機は、樹脂製の配管に取り付けられた分岐栓に取り付けられ、前記分岐栓の中を通じて前記配管に孔を開ける穿孔機であって、前記分岐栓に固定される中空のボディと、先端側にカッタユニットを有し、前記ボディの中を回転して軸方向に移動する回転部材と、前記カッタユニットの中を前記軸方向に移動可能な押出棒と、を備え、前記カッタユニットは、前記配管からヒゲを有する切片を切り抜いて前記孔を開けるカッタを有し、前記回転部材は、前記軸方向に延在する長孔を有し、前記押出棒は、前記軸方向に交差した方向に延びて前記長孔を通過する押出ピンを有し、前記長孔の中を前記押出ピンが移動することにより、前記押出棒の先端が前記切片を前記カッタユニットの先端から押し出すものである。

このような特徴を有する穿孔機によって、回転部材を回転してボディに対して移動させるだけで、穿孔機を外した後に切り抜いた切片をカッタユニットの先端から容易に取り外すことができる。

配管に取り付けた穿孔機。図１（ａ）は穿孔機頂部の上面図。図１（ｂ）は側面図。 分水栓に取り付けた際の穿孔機の断面図。図２（ａ）は縦断面図。図２（ｂ）は図２（ａ）からみて９０°の縦断面図。 カッタの詳細図。図３（ａ）は下方から見た図。図３（ｂ）斜視図。 回転部材を－Ｚの向きに突出させた穿孔機の縦断面図。図４（ａ）は縦断面図。図４（ｂ）は図４（ａ）からみて９０°の縦断面図。 回転部材をＺの向きに引き上げた穿孔機の断面図。図５（ａ）は縦断面図。図５（ｂ）は図５（ａ）からみて９０°の縦断面図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

樹脂製の配管６に支管８を接続して配水するためには、配管６に分岐栓である分水栓５を取り付け、穿孔機１で配管６に孔を開ける。図１（ｂ）の下方に示すように、分水栓５は、サドル片５２が一体的に固定された分水栓本体５１と、サドル片５３、ボルト・ナット５４からなる。

まず、分水栓５を配管６に取り付ける。取り付けは、分水栓本体５１が一体的に固定された半円状のサドル片５２と、もう一つの半円状のサドル片５３との間を図１（ｂ）に示すようにボルト・ナット５４により締め付けて配管６に固定することにより行われる。配管６に分水栓５を取り付けた後に、分水栓５の分水口５１１に支管８を取り付ける。そして、分水栓５の接続口５１２に穿孔機１を取り付ける。穿孔機１のスピンドル３１の端部には、スピンドルヘッド３２が固定されている。そして、回転部材３を回転移動するため、スピンドルヘッド３２にラチェットハンドル（図示せず）を接続する。図１（ａ）等に示すように、スピンドルヘッド３２は正角柱となっており、ラチェットハンドルを接続して回転部材３を回転させることができる。

ラチェットハンドルを回して穿孔する際には、分水栓５を接続口５１２に向けて開けた状態で回転部材３を回転させて－Ｚの向きに進める。分水栓５はＴ字状の孔を有したボール弁（図示せず）を有しており、ボール弁の位置は接続口５１２から下方に向けた孔の位置となっているため、分水栓５のボール弁の中を穿孔機１の刃が通過して配管６に孔を開けることができる。このとき、分水口５１１にはボール弁の孔は接続されていないため、配管６の孔から支管８に水が流れることはない。

穿孔した後に、ラチェットハンドルにより回転部材３を逆回転させてＺの向きに引き上げる。そして、分水栓５を、接続口５１２に対して閉めると共に分水口５１１に対して開く。その後、穿孔機１を取り外して接続口５１２に蓋をする。このようにすることにより、配管６に水圧がかかっている状態であっても、水漏れを生じることがない。

穿孔機１を分水栓５に取り付けた時には、回転部材３はボディ２に対してＺの向きに移動しており、図２の状態となっている。図２（ａ）は側断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）からみて９０°の側断面図である。図２に示すように、穿孔機１は、ボディ２、回転部材３、押出棒４を備えている。ボディ２、回転部材３、押出棒４は中心軸を同じとし、軸方向であるＺ方向に延在する。そして、図２では、ボディ２に対して回転部材３がＺの向きに上がった状態となっており、ボディアンダー２４の下端よりもカッタ３６２の下端の位置が高い。

外側に設けられるボディ２では、ボディキャップ２１、ボディアッパー２２、ボディセンター２３、ボディアンダー２４がねじ込みにより接続固定されている。回転部材３のスピンドル３１と接するボディキャップ２１の内側は、雌ネジ２１１となっている。したがって、ボディ２は、後側であるＺの向きの側に雌ネジ２１１が設けられた構造である。

ボディアッパー２２の内側には円環状のストッパ２５が－Ｚの向きで嵌め込まれ、ボディキャップ２１により蓋をされて固定されている。ストッパ２５の最下部の内径は、その－Ｚの向きの領域におけるボディアッパー２２の内径よりも小さい。ボディアンダー２４とボディセンター２３は第１ガスケット２４１を挟んで水密に接続固定される。また、ボディアンダー２４は第２ガスケット２４２により、分水栓５に水密にねじ込み固定される。

回転部材３では、スピンドル３１のＺの向き端部における円柱状の頭部に、スピンドルヘッド３２がヘッドピン３２１により固定されている。スピンドルヘッド３２は、外側が正角柱である。これにより頭部の外側が正角柱となるため、ラチェットハンドルに嵌め込んで回転部材３を回転させることができる。スピンドルヘッド３２の－Ｚの向きには鍔３３が挟み込まれている。スピンドル３１の外面は雄ネジ３１２となっている。したがって、回転部材３は、後側であるＺの向きの側に雄ネジ３１２が設けられている。そして、雄ネジ３１２とボディ２の雌ネジ２１１により、回転部材３はボディ２に対して回転しながら軸方向であるＺ方向に移動する。また、回転部材３は、先端側である－Ｚの向きの側にカッタユニット３６を有し、ボディ２の中を回転して軸方向に移動する。

スピンドル３１の－Ｚの向き端部は、コアチューブ３４に接続している。図２に示すように、スピンドル３１の先端はコアチューブ３４の中に入り、Ｘ方向に開けられた孔に嵌めた係止ピン３１３により共に回転するように接続固定されている。コアチューブ３４のＹ方向には、Ｚ方向に延在する長孔３４１が設けられている。また、コアチューブ３４の外側には、円環状の凹部に第１パッキン３４２が設けられている。第１パッキン３４２はＯリングである。第１パッキン３４２により、押出棒４と回転部材３の間から後側であるＺの向きへ水が漏れない。

コアチューブ３４の－Ｚの向き端部の内側には、接続ジョイント３５がねじ込まれて接続固定されており、接続ジョイント３５の－Ｚの向き端部の外側には、カッタユニット３６が接続固定されている。カッタユニット３６は、接続ジョイント３５がねじ込まれるユニットベース３６１と、ユニットベース３６１に固定されるカッタ３６２を備えている。

回転部材３におけるコアチューブ３４、接続ジョイント３５、カッタユニット３６は中空であり、その内側において軸方向であるＺ方向に移動可能に押出棒４が挿通されている。押出棒４の第１押出棒４１はＺの向き端部近傍にＹ方向の孔が設けられ、その孔に軸方向に交差したＹ方向に延びて突き抜けた押出ピン４１１が設けられている。押出ピン４１１は、コアチューブ３４における長孔３４１を通過して外側に突出し、ボディセンター２３の内側に収容されている。また、第１押出棒４１の側面には環状凹部が設けられ、第２パッキン４１２が嵌め込まれている。第２パッキン４１２もＯリングである。第２パッキン４１２により、回転部材３とボディ２の間から後側であるＺの向きへ水が漏れない。

配管６を穿孔する際には、ラチェットハンドルをスピンドルヘッド３２に接続し、ラチェットハンドルを回転させて回転部材３を回転させる。そうすると、ボディキャップ２１内側の雌ネジ２１１とスピンドル３１外側の雄ネジ３１２の作用により、カッタ３６２が回転しながら分水栓５の中を－Ｚの向きに移動する。これにより、配管６を穿孔することができる。

図２等に示すように、円筒状のカッタ３６２は、－Ｚの向きの端部が内側に肉厚となっており、円筒状のカッタ３６２の先端は斜めで、外側よりも内側がＺの向きに窪んでいる。図３にカッタ３６２を拡大した詳細図を示す。図３以外の図に示したカッタ３６２は概略図であり、細かい構成は省略して記載している。カッタ３６２の先端は、硬質部３６３となっている。硬質部３６３の－Ｚの向きの面は、内側ほどＺの向きに凹んでいる。そして、先端は円周上の２箇所に切欠きが形成され、硬質部３６３に切削刃３６４と側刃３６５が形成されている。切削刃３６４は、カッタ３６２の内側になるほどＺの向きに位置するように傾いている。また、図３（ａ）に示すように、切削刃３６４は、外側が矢印に示すカッタ３６２の回転の向きの前方に位置し、内側は回転の向きの後方に位置している。一方、側刃３６５は、側方からみて斜めになり切削時に逃げ角を有している。切削刃３６４と側刃３６５の接合先端部は、円筒形のカッタ３６２の外周でやや外へ突出している。

カッタ３６２が図３の矢印の向きに回転しながら－Ｚの向きに移動すると、配管６は切削刃３６４により斜め内側へ削られると共に、切削刃３６４の外側が側刃３６５により切り取られる。このようにして配管６の切削が行われるため、切片７は主切片７１にヒゲ７２を備えたものとなる。図３の実施形態では、切削刃３６４と側刃３６５が２箇所に設けられているため、２本のヒゲ７２が生じる。

以上のようにして回転部材３が配管６の方向へ前進し、配管６に孔をあけると、穿孔機１は図４の状態となる。図４の状態では、回転部材３のカッタユニット３６がボディ２におけるボディアンダー２４の下方に突出する。切片７は、カッタ３６２の内側に入って保持される。図４では、押出棒４の押出ピン４１１は、回転部材３の長孔３４１におけるＺの向き端部に位置し、押出棒４は回転部材３に対して上がった状態である。そして、第１押出棒４１に接続固定された第２押出棒４２の－Ｚの向きの先端は、カッタ３６２の－Ｚの向きの先端よりも十分にＺの向きに上がった位置にある。図４に示す実施形態では、押出ピン４１１の端部がボディセンター２３の内面との摺動による摩擦等で押し上げられている。摩擦等が小さければ、主切片７１により押出棒４が押し上げられて、主切片７１の上端と第２押出棒４２の先端が接触している状態になる。図４は、鍔３３がボディキャップ２１にあたるまで、ボディ２に対して回転部材３が－Ｚの向きに移動した状態であり、最大限移動した状態である。しかし、配管６から切片７が切り抜かれれば、図４の状態まで回転部材３が移動しなくてもよい。

配管６に孔が開いたとき、カッタユニット３６の周囲には配管６内の水圧が加わる。しかし、回転部材３の外側に設けた第１パッキン３４２と、第１押出棒４１の外側に設けた第２パッキン４１２により、穿孔機１からの水漏れを防止している。

配管６に孔をあけた後、回転部材３を逆回転させると、スピンドル３１の雄ネジ３１２とボディキャップ２１の雌ネジ２１１の作用により、回転部材３がボディ２に対してＺの向きに移動する。そうすると、図４に示すボディアンダー２４からカッタ３６２が突出した状態から、カッタ３６２がＺの向きに移動する。また、回転部材３がＺの向きへ移動する際に、押出ピン４１１もＺの向きに移動すると、ストッパ２５の－Ｚの向きの端部にあたる。押出ピン４１１がストッパ２５にあたった後も、ボディ２に対して回転部材３はＺの向きに移動し、コアチューブ３４の長孔３４１もＺの向きに移動する。そのため、ストッパ２５に当接した押出ピン４１１は、長孔３４１に対して長孔３４１の中を－Ｚの向きに移動する。押出ピン４１１がストッパ２５に当接すると押出棒４の移動は止まるが、回転部材３のカッタ３６２はＺの向きに移動する。そして、カッタ３６２の先端は、Ｚの向きに上がって、図５のように押出棒４の先端とほぼ同じ位置となる。

これにより、切片７の主切片７１は、押出棒４の先端によりカッタ３６２の中から押し出される。しかし、ヒゲ７２がカッタ３６２の中に残留するため、切片７は穿孔機１の先端から押し出されつつヒゲ７２で穿孔機１に繋がった状態となり、切片７が分水栓５の中に落ちにくい。カッタ３６２は、－Ｚの向きの端部が内側に肉厚になっており、肉厚のＺの側に段差があるため、ヒゲ７２は段差によりカッタ３６２から抜けにくい。

作業者は、回転部材３をＺの向きに移動して、カッタ３６２が分水栓５から出た状態にしてから、分水栓５を接続口５１２に対して閉じると共に、分水口５１１に対して開ける。図５では、カッタ３６２は先端までボディアンダー２４の中に入っており、分水栓５から出た状態となっている。そして、穿孔機１を分水栓５から外すと、主切片７１がカッタ３６２の先端から出た状態で切片７はヒゲ７２によりカッタ３６２に繋がっている。作業者は、切片７を持って引くことによりヒゲ７２を引き抜き、取り除くことができる。そして、最後に分水栓５の接続口５１２に蓋をすることにより作業を終了する。

取り付け作業の終了時には、回転部材３は切片７を押し出した位置であり、穿孔機１はカッタ３６２がボディアンダー２４の中に入った状態となっている。そのため、複数の箇所で配管６に支管８を取り付ける際には、そのまま次の分水栓５に穿孔機１を取り付けて作業を連続的に効率よく行うことができる。

上記の実施の形態では、ラチェットハンドルにより回転部材３を回転させたが、ドリル等の電動工具をスピンドルヘッド３２に取り付けて、回転部材３を回転させることもできる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。配管６の中の水は他の液体やガス等の流体であってもよい。

１ 穿孔機
２ ボディ
２１ ボディキャップ
２１１ 雌ネジ
２２ ボディアッパー
２３ ボディセンター
２４ ボディアンダー
２４１ 第１ガスケット
２４２ 第２ガスケット
２５ ストッパ
３ 回転部材
３１ スピンドル
３２ スピンドルヘッド
３２１ ヘッドピン
３３ 鍔
３１２ 雄ネジ
３１３ 係止ピン
３４ コアチューブ
３４１ 長孔
３４２ 第１パッキン
３５ 接続ジョイント
３６ カッタユニット
３６１ ユニットベース
３６２ カッタ
３６３ 硬質部
３６４ 切削刃
３６５ 側刃
４ 押出棒
４１ 第１押出棒
４１１ 押出ピン
４１２ 第２パッキン
４２ 第２押出棒
５ 分水栓
５１ 分水栓本体
５１１ 分水口
５１２ 接続口
５２ サドル片
５３ サドル片
５４ ボルト・ナット
６ 配管
７ 切片
７１ 主切片
７２ ヒゲ
８ 支管

Claims (6)

1. 樹脂製の配管に取り付けられた分岐栓に取り付けられ、前記分岐栓の中を通じて前記配管に孔を開ける穿孔機であって、
   前記分岐栓に固定される中空のボディと、
   先端側にカッタユニットを有し、前記ボディの中を回転して軸方向に移動する回転部材と、
   前記カッタユニットの中を前記軸方向に移動可能な押出棒と、を備え、
   前記カッタユニットは、前記配管からヒゲを有する切片を切り抜いて前記孔を開けるカッタを有し、
   前記回転部材は、前記軸方向に延在する長孔を有し、
   前記押出棒は、前記軸方向に交差した方向に延びて前記長孔を通過する押出ピンを有し、
   前記長孔の中を前記押出ピンが移動することにより、前記押出棒の先端が前記切片を前記カッタユニットの先端から押し出すことを特徴とする穿孔機。
2. 前記回転部材の後側に雄ネジが設けられ、前記ボディの後側に雌ネジが設けられ、前記雌ネジと前記雄ネジにより、前記回転部材は前記ボディに対して回転しながら前記軸方向に移動することを特徴とする請求項１に記載された穿孔機。
3. 前記カッタは、前記カッタユニットの軸に対して傾いた切削刃を有していることを特徴とする請求項１または２に記載された穿孔機。
4. 前記押出棒と前記回転部材の間には第１パッキンが設けられ、前記押出棒と前記回転部材の間から後側へ流体が漏れないようにしていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載された穿孔機。
5. 前記回転部材と前記ボディの間には第２パッキンが設けられ、前記回転部材と前記ボディの間から後側へ流体が漏れないようにしていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載された穿孔機。
6. 前記回転部材が後側へ最大限移動した際に、前記切片の前記ヒゲは前記押出棒と前記カッタユニットの間に残留することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載された穿孔機。

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