JP3359999B2

JP3359999B2 - 切削機

Info

Publication number: JP3359999B2
Application number: JP19874796A
Authority: JP
Inventors: 宏粟野
Original assignee: 管水工業株式会社
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 2002-12-24
Anticipated expiration: 2016-07-29
Also published as: JPH1043918A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として下水道管
など管路の修復工事に用いられる切削機に関し、特に管
路中に施したライニング材を切削するものであって、そ
の切削加工時における切削工具の脱落や空転を防止でき
るようにした切削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設した下水道管、電線用配管、
ガス管、その他の管路が老朽化した場合、これらの管路
を掘り出すことなく、その内周面にライニング材を施し
て補修および更生する工法が知られ、一般に広く利用さ
れている。

【０００３】この管路補修工法は、熱硬化性樹脂を含浸
せしめた不織布などで成る管状のライニング材を流体圧
により管路中に反転しながら挿入し、それを管路の内周
面に密着させた状態で温水などにて昇温し、その熱でラ
イニング材の熱硬化性樹脂を硬化させて管路の内周面に
硬化性皮膜を施すものである。

【０００４】ところで、この種の補修工法では、先ず本
管から分岐する枝管にライニング材を施し、その後に本
管にライニング材を施すようにしている関係上、枝管の
出口側が本管のライニング材にて密閉されることにな
る。そこで、本管と枝管とを連通させるため、枝管の出
口部分に切削機を用いて穿孔加工を施している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その種
の切削加工によれば、伸縮および回転するピストンロッ
ドを備えた油圧シリンダなどのアクチュエータに滑走用
のスキッドを装着して搬送機とし、これを管路中に導入
してそのピストンロッドに油圧シリンダなどの直動形ア
クチュエータを固定し、その伸縮ロッドに油圧モータな
どで成るモータを含む切削機を取り付けるのであり、特
に切削機は円盤状の切削工具を取り付けた筒状の保持具
をモータの出力軸の外周に嵌合し、これをモータの出力
軸の外周部にねじで固定する構造であるので、切削加工
時の振動などにより保持具のねじが緩んで切削工具が脱
落してしまうことがあった。

【０００６】また、切削工具はその中心部より突出する
ドリルと前記保持具とによりクランプした状態で固定し
ているので、そのクランプ力より切削加工時の摩擦力が
上回って切削工具が空転してしまうことがあった。特
に、硬化したライニング材は硬度が非常に高いものであ
り、切削時における切削工具との摩擦も大きく、このた
め切削工具が空転して作業の中断を余儀なくされること
が度々あった。

【０００７】そこで、本発明は切削時における切削工具
の脱落や空転がなく、以てライニング材などの硬質材料
の切削を円滑に行えるようにすることを目的にしてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため成されたものであり、特に請求項１の発明では
切削加工時における振動などで切削工具が脱落のを防止
するため、モータの出力軸に筒状の保持具を介して軸部
と鍔状の刃部とを有するドリルを固定し、そのドリルの
軸部の外周に装備される円盤状の座板と切削工具が前記
ドリルの軸部に螺入されるねじ軸をもつ締結部品により
前記保持具とドリルの刃部との間でクランプされるよう
にした切削機において、前記締結部品は前記ねじ軸の一
端に鍔部と締付部を介して前記モータの出力軸に形成し
たねじ孔に螺入される他のねじ軸を備え、それらねじ軸
は相互に同向きのねじ山をもって該ねじ山がそれぞれ前
記出力軸の回転方向に対して締付方向に向かうように形
成されていることを特徴とする切削機を提供するもので
ある。

【０００９】また、請求項２の発明では、切削工具の空
転を防止するため、ドリルの軸部はその軸直角断面を非
円形状にし、座板の中心部には前記軸部に嵌合する取付
孔を形成している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の適用例を図面に基
づいて詳細に説明する。図１は本願に係る切削機の使用
例として、補修時の管路の内部を示す。１は管路として
示した下水道の本管、２は本管から分岐する枝管であ
り、それらの内周面にはライニング材３による硬質皮膜
が施される。ここで、ライニング材３は先ず枝管２の内
周面に施し、その後で本管１の内周面に施すのであり、
このとき枝管２の出口部分４は本管１に施したライニン
グ材３により密閉されることになる。

【００１１】そこで、ライニング材３の敷設後に本管１
と枝管２とを連通するため、図示するような研削装置５
が利用される。この研削装置５はマンホールから本管１
中に導入され、図示せぬワイヤにより定位置まで移送さ
れるのであり、６は当該装置のベースを成す搬送機を示
す。この搬送機６はピストンロッド７を備えた機体８
に、ブラケット９を介して滑走用のスキッド１０を取り
付けた構造であり、図示せぬ給油管を通じて地上より送
り込まれる作動油の働きによりピストンロッド７を伸縮
および回転させることができる。機体８の上部にはクレ
ビス形の油圧シリンダ１１が支持軸１２にて枢着されて
おり、そのロッド１１ａはリンク１３の一端部に枢着さ
れ、そのリンク１３の他端部は機体８の一部に枢着され
ている。このため、油圧シリンダ１１のロッド１１ａを
伸長してリンク１３の一端部を本管１の内周面に圧着
し、搬送機６を定位置にて固定することができる。

【００１２】なお、１４は搬送機のピストンロッド７に
固定した油圧シリンダ、１５は油圧シリンダ１４の伸縮
ロッド１４ａに取り付けた案内盤、１６は案内盤１５に
固定される台座であり、本願に係る切削機１７は例えば
その台座１６に取り付けられる。そして、その切削機１
７によれば、搬送機６のピストンロッド７の突出量と回
転量の調節を以て枝管２の軸線上に位置付けられ、また
油圧シリンダ１４の伸縮ロッド１４ａの突出を以て出口
部分４のライニング材３を切削することができる。ここ
で、搬送機６、油圧シリンダ１１，１４、及び本願切削
機１７を構成するモータ１８などの油圧ユニットは、地
上に設置される図示せぬ電磁弁を介して油圧ポンプに接
続され、その電磁弁の操作を以て作動するようにしてあ
る。

【００１３】次に、図２は案内盤を示した斜視図であ
り、この図から案内盤１５がＬ字形状であることが判
る。そして、その内面にはガイド溝１９が形成されてお
り、ここに図示せぬスライド板を嵌合できるようにして
ある。なお、そのスライド板には図１に示した油圧シリ
ンダ１４がねじなどにて固定されるとともに、その油圧
シリンダ１４を貫通するピストンロッド７がねじなどに
て固定される。また、案内盤１５の上面には２つの開口
部２０があり、その開口部２０より油圧シリンダ１４の
伸縮ロッド１４ａを突出できるようにしてある。更に、
案内盤１５の両側縁には所要の間隔でねじ孔２１が形成
してあり、そのねじ孔２１を通じて該案内盤１５に台座
１６を固定できるようにしてある。

【００１４】図３は、その台座を示した斜視図であり、
この図から台座１６はコ字形状であることが判る。図示
するように、台座１６の両端面１６ａ，１６ｂには複数
の貫通孔２２があり、その貫通孔２２を通じて後述する
切削機のモータ１８を固定できるようにしてある。この
うち、一方の端面１６ｂにはＵ字形の切欠部２３があ
り、その切欠部２３より該台座１６に固定したモータ１
８の出力軸を外部に突出できるようにしている。また、
他方の端面１６ａと底面１６ｃとの両側縁には案内盤１
５のねじ孔２１に螺入するねじを通すための取付用孔２
４が所要の間隔で形成してある。

【００１５】図４は、その台座１６に切削機１７を取り
付けた状態を示す側面図である。この図で明確にしてい
るように、案内盤１５の外面にはねじ２５にて台座１６
が固定され、その台座１６の中には切削機１７のモータ
１８が固定される。なお、図４において、２６は伸縮ロ
ッド１４ａに案内盤１５を固定するためのねじ、２７は
伸縮ロッド１４ａの伸縮動作を行うために作動油を給排
するポートである。

【００１６】次に、図５は本願に係る切削機の一部を破
断して示した平面図である。図５において、１８はモー
タであり、このモータ１８は油圧モータにして下部側に
作動油の給排を行うポート１８ａを備えている。その上
部側には出力軸３０があり、その出力軸には筒状の保持
具３１を介してドリル３２が固定される。保持具３１は
出力軸３０の外周に嵌合されるスリーブ状の部品であ
り、その一端側の内周面には段部３１ａが形成され、外
周面には突部３１ｂが形成されている。

【００１７】また、ドリル３２は図６にも示しているよ
うに軸部３２ａとその一端に形成される円錐形であって
鍔状を呈する刃部３２ｂとを有し、このうち軸部３２ａ
には円盤状の座板３３と切削工具３４が装備されるよう
にしてある。特に、軸部３２ａは非円形状の軸直角断面
をもち、刃部３２ｂの逆側の端面からはねじ孔３５が形
成されている。その状態を図７に示す。この図に示して
いるように、軸部３２ｂは外周に平面３６を対向して形
成した略楕円形状にしているが、これを三角形や四角形
にすることもできる。

【００１８】ここで、座板３３と切削工具３４は、中間
に座板３３をおいてその両側に切削工具３４を配置した
３層にしてあり、これらは締結部品３７により保持具３
１とドリル３２の刃部３２ｂとの間でクランプされる。
このうち、座板３３は鋼板などにて形成され、その中心
部には図８に示すようにドリルの軸部に嵌合する取付孔
３８を穿っている。一方、切削工具３４はファイバ板に
合成樹脂などの接着剤を用いて研摩材を固着した市販の
研削砥石であり、その中心部には軸部３２ａに遊嵌する
図示せぬ孔が穿ってある。そして、その孔には保持具３
１側にて突部３１ｂが嵌入し、切削工具３４の芯ずれを
防止できるようにしてある。

【００１９】また、締結部品３７は図９にも示している
ように、ねじ軸４１の一端に鍔部４２と締付部４３を介
して他のねじ軸４４を一体に形成した構造としてある。
ここで、一方のねじ軸４１はドリル３２の軸部３２ａの
ねじ孔３５に螺入され、他方のねじ軸４４はモータ１８
の出力軸３０の端面よりその軸線に沿って形成したねじ
孔３９に螺入される。

【００２０】特に、ねじ軸４１，４４は相互に同向きの
ねじ山４１ａ，４４ａをもち、それらねじ山４１ａ，４
４ａはモータ１８の出力軸３０の回転方向に対して締付
方向に向かうように形成されている。例えば、モータの
出力軸３０が図５に示す矢印の方向、すなわち軸方向か
らみて左回りに回転するものであるとき、ねじ軸４１，
４４にはそれぞれ右ねじとしてのねじ山４１ａ，４４ａ
を形成し、その逆であれば左ねじが形成される。このた
め、出力軸３０を一方に回転させたときには、その回転
力により一方のねじ軸４１はドリル３２に締結し、他方
のねじ軸４４は出力軸３０に締結することになる。

【００２１】ここで、鍔部４２は座金の役割をする円盤
状の部位であり、ねじ軸４１を軸部３２ａに螺入した時
この鍔部４２が保持具３１の段部３１ａに圧着するよう
にしてある。また、締付部４３はナットの役割をする多
角形状の部位であり、この締付部４３にはねじ軸４４の
締め付け時に締付工具としてのレンチなどが嵌合され
る。

【００２２】なお、図５において、４７はねじ軸４４を
出力軸３０に螺入した後で保持具３１を出力軸３０に固
定する補助的手段としての止ねじであり、この止ねじ４
７は保持具３１の外周４箇所からその内周に向けて螺入
される。

【００２３】ここで、上述のように構成される本願切削
機を装備した研削装置の作用を説明する。例えば、図１
に示した研削装置５を用いて管路の補修工事を行うに
は、本管１と枝管２の内周面とに公知の工法にてライニ
ング材３を施した後、マンホールよりワイヤを接続した
研削装置５を本管１中に導入し、これをワイヤの操作で
定位置に移送する。そして、その後で油圧シリンダ１１
を作動させて研削装置５を定位置に固定し、次いでピス
トンロッド７を所要量だけ伸長および回転し、切削機１
７を枝管２の出口部分４に位置付ける。そこで、モータ
１８を駆動して切削工具３４を回転し、その状態で油圧
シリンダ１４の伸縮ロッド１４ａを伸長して切削工具３
４をライニング材３に接触させるのであり、これにより
先ずドリル３２でライニング材３に孔があき、次いで切
削工具３４にてその周囲が切削されることになる。この
とき、出口部分４ではライニング材３が図１に示すよう
に枝管２側に湾曲しているが、最初にドリル３２でライ
ニング材３に孔を開けることで切削工具３４による切削
が円滑に行われることになる。

【００２４】また、このとき保持具３１とドリル３２は
締結部品３７によりモータ１８の出力軸３０に堅固に固
定されるので切削振動により切削工具３４が脱落するこ
とがなく、寧ろモータ１８の駆動により締結部品３７が
ドリル３２と出力軸３０に締まり込んで締結力が上がる
ようになる。更に、切削工具３４がライニング材３に接
触すると切削抵抗を受けるようになるが、座板３３がそ
の取付孔３８をドリル３２の軸部３２ａに嵌合してドリ
ル３２に対して回転規制されているから、その座板３３
に密着する切削工具３４は切削抵抗により空転してしま
うことがない。

【００２５】斯くして、切削工具３４がライニング材３
を貫通したら、先ずピストンロッド７を僅かに縮小また
は伸長して切削工具３４の周縁部を枝管２の周縁に合わ
せ、その状態にして伸縮ロッド１４ａを縮小し、裏側の
切削工具３４にて枝管２における出口部分４のライニン
グ材３を切削する。そして、これを繰り返して枝管２の
出口部分４を全面開口するのであり、この切削方法によ
れば、従来のように切削工具を枝管よりその都度引き抜
いて本管側から切削を繰り返して行うものに比べ、作業
効率が格段に向上することになる。なお、切削加工する
ときには、本管１と枝管２に導入した図示せぬカメラ装
置の映像を見ながら切削工具３４の位置決めを行う。

【００２６】ところで、管路中にライニング材３を施す
とき、旧式の管路では図１０のように枝管２が本管１中
に突出していることがある。この場合、切削機１７はモ
ータ１８の出力軸３０が本管１の軸方向に向くようにし
て搬送機６に固定し、その出力軸３０に円筒形のカッタ
ｋを取り付けて枝管２の突出部分を切除するのである
が、上述の研削装置５によれば、図１のように案内盤１
５に底面１６ｃを密着させた状態で取り付けた台座１６
を取り外し、その端面１６ａの取付用孔２４を利用して
台座１６を付け変えるだけで切削機１７を所望の方向に
向けた状態に固定することができる。

【００２７】以上、本発明の具体例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明に係る切削機は搬送機に装着し
て管路の補修用として用いるほか、その他の種々の装置
に装着するか、もしくは単独で使用して各種の部材の切
削用に利用することもできることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よればモータの出力軸に保持具やドリルを一つの締結部
品で一体に固定するようにしているので切削工具の保持
力が上がり、しかもドリルや出力軸に螺入されるねじ軸
は互いに同向きのねじ山をもって該ねじ山がそれぞれ出
力軸の回転方向に対して締付方向に向かうように形成さ
れることから、切削加工時において出力軸の回転力で締
結部品の締結力が増し、特に切削工具が切断抵抗を受け
たときにはその締結力が格段と向上するようになる。こ
のため、切削時に締結部品が緩んで切削工具が脱落する
ことがなく、寧ろ切削工具の保持力が上がって円滑な切
削が可能になる。

【００２９】また、ドリルの軸部を非円形状にし、そこ
に座板の取付孔が嵌合するようにしたため、ドリルに対
して座板の回転が規制される。この結果、座板に重合状
態で密着する切削工具の凝着力が上がり切削加工時にお
ける空転が防止され、その切削工具により円滑かつ確実
な切削作業を行えるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る切削機の使用例として管路の内部
を示した部分断面図

【図２】研削装置に取り付けられる案内盤を示した斜視
図

【図３】案内盤に固定して本願の切削機を保持する台座
を示した斜視図

【図４】台座に本願の切削機を取り付けた状態を示す側
面図

【図５】本願に係る切削機の一部を破断して示した平面
図

【図６】切削機の構成部品であるドリルを示した側面図

【図７】図６におけるＡ−Ａ線断面図

【図８】切削機の構成部品である座板を示した平面図

【図９】切削機の構成部品である締結部品を示した側面
図

【図１０】本願に係る切削機の使用例を示した管路の断
面図

【符号の説明】

１８モータ３０出力軸３１保持具３２ドリル３２ａ軸部３２ｂ刃部３３座板３４切削工具３５ねじ孔３７締結部品３８取付孔３９ねじ孔４１，４４ねじ軸４１ａ，４４ａねじ山４２鍔部４３締付部

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−312007（ＪＰ，Ａ) 特開平２−139109（ＪＰ，Ａ) 特開平３−221847（ＪＰ，Ａ) 特開平８−34056（ＪＰ，Ａ) 特開平８−34055（ＪＰ，Ａ) 特開平10−34420（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−24515（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−112766（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−118972（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 41/00 B24B 5/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの出力軸に筒状の保持具を介して
軸部と鍔状の刃部とを有するドリルを固定し、そのドリ
ルの軸部の外周に装備される円盤状の座板と切削工具が
前記ドリルの軸部に螺入されるねじ軸をもつ締結部品に
より前記保持具とドリルの刃部との間でクランプされる
ようにした切削機において、前記締結部品は前記ねじ軸
の一端に鍔部と締付部を介して前記モータの出力軸に形
成したねじ孔に螺入される他のねじ軸を備え、それらね
じ軸は相互に同向きのねじ山をもって該ねじ山がそれぞ
れ前記出力軸の回転方向に対して締付方向に向かうよう
に形成されていることを特徴とする切削機。
【請求項２】ドリルの軸部はその軸直角断面を非円形
状にし、座板の中心部には前記軸部に嵌合する取付孔を
形成したことを特徴とする請求項１に記載の切削機。