JP3514615B2 - 既設管路の分岐継手取り付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既設管路の分岐継
手取り付け装置に関し、さらに詳しくは、チューブ等の
内張り材を内表面に介在させた既設管路に分岐継手を取
り付ける際の穿孔作業に用いられる装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスなどの流体を流すための管路には、
鋳鉄管や鋼管の内表面に繊維強化ポリエチレンチューブ
等の内張り材を介在させて補修や保全対策を採った構造
がある。一方、上述した管路は、必要に応じて一部に分
岐部を設け、その分岐部に新たな管路を連結して分岐管
を構成する場合がある。図５に示すように、既設管路１
に分岐部を形成する場合には、一例として次の作業があ
る。まず、既設管路１における分岐部１Ａの該当個所で
周壁のみを開削して内張り材２を露出させる。次いで露
出した内張り材２に対してポリエチレン樹脂で構成され
た分岐継手に相当する分岐サドル３を融着し、分岐サド
ル３と対向する位置の内張り材２に開口２Ａを形成する
とともに分岐サドル３に分岐管４を接続させることで既
設管路１と分岐管４とを連通させる。上記分岐部を形成
する際の作業には、内張り材２を露出させるための穿孔
形成があるが、従来、穿孔形成の際の作業の一つとし
て、複数のエンドミルなどの刃物を公転および自転させ
ながら既設管路１の周壁の厚さよりも多少深めに差し込
んで一気に開削する場合がある。この場合には、差し込
まれた刃物によって内張り材が破られてしまうのを防止
するために内張り材２を既設管路１の内面から遠ざけて
おくことが必要となる。そこで、従来では、穿孔形成に
先立って予めその穿孔よりも小さい孔を形成しておき、
図６に示すように、別途、押圧棒５を小孔から内部に差
し入れて内張り材２の表面に当接させることで、刃物の
送りに合わせて内張り材２を既設管路１の内面から遠ざ
けることが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した穿孔
形成作業においては次のような問題があった。つまり、
内張り材２を傷つけないようにするために、別途、押圧
棒５を小孔から内部に差し入れて内張り材２の表面に当
接させて、内張り材２を刃物から遠ざけなければならな
いため、作業が煩雑になってしまう。また、仮に押圧棒
５をエンドミル等の刃物と連動させた場合、押圧棒５の
先端も内張り材２の表面で当接した状態で回転するの
で、内張り材２表面が押圧棒５の先端で摺擦されること
になる。そのため、内張り材２の表面は摩擦熱によっ
て、その部分が他の部分に比較して薄くなってしまい、
これによって掘削された部分が破れてしまう場合があ
る。特に、内張り材２は押圧棒５によって押圧されるこ
とで既設管路１内表面から遠ざかるに従い展張量に応じ
て薄くなりがちであるので、押圧棒５の先端で摺擦され
た箇所はさらに薄くなり破損してしまう問題点が派生す
る。

【０００４】本発明の目的は、上記従来の分岐継手の取
り付け装置における問題に鑑み、内張り材の破裂を生じ
ることなく管路での穿孔形成が可能であるとともに、作
業性を向上できる構成を備えた分岐継手の取り付け装置
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、内部に内張り材を貼り付け
た既設管路の一部に分岐開口を形成して分岐管を接続す
る際に用いられる分岐継手の取り付け装置であって、上
記分岐開口を形成する箇所に対向する下向きカップ状の
回転可能な刃物と、上記刃物の回転中心位置に装備され
て上記刃物下端から突出する先端を有した内張り材押圧
手段とを備え、上記内張り材押圧手段は、上記刃物の回
転と関係なくその先端が不動状態を維持しながら上記内
張り材表面を押圧可能であることを特徴としている。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の既
設管路の分岐継手取り付け装置において、上記刃物は、
上面に貫通された駆動軸と一体とされて回転可能とさ
れ、上記内張り材押圧手段は、上記駆動軸の内部に一部
が挿嵌され、その挿嵌位置が駆動軸に対して軸受け部材
により支持されて駆動軸の回転が伝達されない状態に維
持されていることを特徴としている。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の既
設管路の分岐継手取り付け装置において、上記内張り材
押圧手段は上記駆動軸の延長部が用いられ、その先端に
上記内張り材の表面に接触する押圧部が形成され、その
押圧部が上記駆動軸の先端以外の部分と独立した構成を
備え、上記内張り材との間に生起される押圧力によって
不動状態に維持されることを特徴としている。

【０００８】

【作用】請求項１乃至３記載の発明では、管路の分岐開
口形成位置に対向する刃物が下向きカップ状の刃物であ
るので、先端同士の位置合わせを不要にすることができ
る。しかも、刃物の回転中心に位置する内張り材押圧手
段は、刃物の回転と関係なく不動状態で内張り材の表面
に接触することができるので、刃物の回転に連動するこ
とがなく、内張り材の表面に摩擦熱を生じさせることが
ない。

【０００９】

【実施例】以下、図示実施例により、本発明の詳細を説
明する。図１は、本発明実施例による分岐継手取り付け
装置の外観図であり、同図において分岐継手取り付け装
置１０は、分岐継手を取り付けるための開口を既設管路
に形成する装置であり、モータを内部に装備したモータ
ブロック１１の出力軸１１Ａ（図２参照）に連結されて
回転可能な刃物１２と、刃物１２の回転中心位置に装備
されて刃物１２の下端から突出する先端を有した内張り
材押圧手段１３と、モータブロック１１をその軸方向に
進退させて切り込み移動させる刃物移動手段１６とを主
要部として備えている。

【００１０】モータブロック１１は、内部に電動モータ
を備えており、図示されないスイッチの操作により回転
制御されて、図２に示す出力軸１１Ａが回転されるよう
になっている。

【００１１】刃物１２は、図２に示すように下向きカッ
プ状の円筒形状をなし、下端縁が刃を構成している。本
実施例では、下端縁の刃面が溝フライスの歯面と同じ構
造とされている。刃物１２の上面、つまりモータブロッ
ク１１に対向する面には、出力軸１１Ａよりも大径のボ
ス部１２Ａが形成されており、そのボス部１２Ａの内面
に対してモータブロック１１の出力軸１１Ａが締結され
て一体化されている。このようなモータブロック１１側
と刃物１２との連結構造は、後述する内張り材押圧手段
１３の組み立て形式に対応するためであり、本実施例で
は、後で詳しく説明するが、予め刃物１２内に内張り材
押圧手段１３が組み付けらてから刃物１２をモータブロ
ック１１側に連結する関係上、上述した締結構造が用い
られている。従って、刃物１２と内張り材押圧手段１３
との組み立て形式によっては、先に出力軸１１Ａと刃物
１２とを連結しておくことも可能である。

【００１２】内張り材押圧手段１３は、ボス部１２Ａの
軸方向において出力軸１１Ａとの締結位置と反対側の端
部に挿嵌されているニードルベアリング１４の内輪側と
基端が一体化されており、基端から延長された端部に相
当する先端が刃物１２の下端から突出しているロッド部
材で構成されている。本実施例でのニードルベアリング
１４は、内輪が内張り押圧手段１３の上端に一体化され
ることで内張り材押圧手段１３に装着された状態とさ
れ、刃物１２のボス部１２Ａ内に装填されると外輪がボ
ス部１２Ａの下端により衝止されて脱落しないようにさ
れる。内張り材押圧手段１３の先端は、刃物１２により
穿孔される既設管路（図５において符号１で示した部
材）の周壁の厚さよりも多少大きい突出量（図において
符号Ｌで示す量）を以て刃物１２の下端面から下向きに
突出させた位置に位置決めされており、また内張り材
（図５において符号２で示した部材）の押圧面積が基端
よりも大きくなる断面形状とされている。なお、先端形
状は、内張り材２の押圧時に内張り材２に急竣な角度の
折り曲げ部が生じないように曲面とすることが好まし
い。内張り材押圧押圧手段１３の基端は、ボス部１２Ａ
の下端面と僅かな隙間を持たせて配置されており、その
隙間内にはボス部１２Ａの回転の影響が基端に伝わらな
いようにするための不干渉部材１５が配置されている。
本実施例では、不干渉部材１５として、フッ素樹脂等の
低摩擦層あるいは複数のボールが配置された転動層が用
いられている。

【００１３】さらに内張り材押圧手段１３の他の構成と
して、図３にしめすように、内張り材押圧手段１３は刃
物１２と一体になっており、内張り材押圧手段１３の先
端部にボールベヤリング１３Ａを備え、内張り材押圧手
段１３の回転に関係なく、先端部のボールベヤリング１
３Ａのみが不動になるように構成してもよい。

【００１４】刃物移動手段１６は、図１に示すように、
出力軸１１Ａの軸方向に進退移動可能な送りドラム１７
と送りドラム１７の移動を司る駆動手段１８とを備えて
いる。送りドラム１７は、内部にモータブロック１１を
挿嵌可能であり、内周面にはモータブロック１１の外周
面に形成されているキー１１Ｂが嵌合可能なキー溝が形
成されており、また外周面には既設管路１の周壁を刃物
１２が貫通できる形状のカム溝１７Ａとドラム側キー１
７Ｂとが形成されている。また、送りドラム１７の上面
には、モータブロック１１の上面に植設されているボル
ト１１Ｃが挿通される孔を形成された蓋が設けられてお
り、その蓋は後述するアッパーボディ部１９の上部下面
に対向して配置される。

【００１５】駆動手段１８は、刃物１２の送りを行うた
めの装置であり、駆動ギヤ１８Ａとアイドルギヤ１８Ｂ
と送り駆動用ウォームギヤ１８Ｃと送り量設定ハンドル
１８Ｄとを備えている。駆動ギヤ１８Ａは、送りドラム
１７を内部に挿嵌できる形状とされ、その内周面には送
りドラム１７に有するドラム側キー１７Ｂが嵌合するキ
ー溝１８Ａ１が形成されている。アイドルギヤ１８Ｂは
平歯車で構成されている駆動ギヤに噛み合う従動歯車に
一体とされたウオームホイール１８Ｂ１を備えており、
ウォームホィール１８Ｂ１には送り量設定ハンドル１８
Ｄの回転量に応じて回転する送り駆動用ウォームギヤ１
８Ｃが噛み合っている。

【００１６】図１に示すように、送りドラム１７のカム
溝１７Ａには、継手取り付け装置の上部構造体をなすア
ッパーボディ部１９に設けられているカムローラ１９Ａ
が符号Ｓで示すように係合するようになっている。この
アッパーボディ部１９には、その上部にモータブロック
１１に有するボルト１１Ｃを挿通する孔が形成され、そ
のボルト１１Ｃには、ナット２０が回転自在に取り付け
られている。なお、図１では、ボルト１１Ｃとの位置関
係を明確にするためにナット１１Ｃが送りドラム１７の
上方にて示されている。

【００１７】本実施例は以上のような構成であるから、
モータブロック１１が刃物移動手段１６の送りドラム１
７内に挿嵌され、モータブロック１１に有するキー１１
Ｂが送りドラム１７内のカム溝１７Ａに嵌合することで
モータブロック１１が送りドラム１７の回転に連動する
関係とされる。送りドラム１７は、駆動手段１８の駆動
ギヤ１８Ａ内に挿嵌され、ドラム側キー１７Ｂが駆動ギ
ヤ１８Ａのキー溝１８Ａ１に填ることで駆動ギヤ１８に
対して連動しながら回転できる状態とされる。

【００１８】一方、内張り材押圧手段１３に装着された
ニードルベアリング１４は、図２においてボス部１２Ａ
の上面から挿入され、外輪がボス部１２Ａの下端によっ
て衝止されると内張り材押圧手段１３がボス部１２Ａ内
に装着されることになる。内張り材押圧手段１３および
ニードルベアリング１４の上端には不干渉部材１５が配
置され、そのうえで、モータブロック１１の出力軸１１
Ａがボス部１２Ａに締結される。ボス部１２Ａに対して
出力軸１１Ａが締結され終わると、内張り材押圧手段１
３の先端は、刃物１２の下端面から所定量（Ｌ）だけ突
出した状態で位置決めされる。この所定量（Ｌ）は、刃
物１２が内張り材２を傷つけないような長さに設定され
ている。

【００１９】モータブロック１１、刃物移動手段１６お
よび駆動手段１８の駆動ギヤ１８はアッパーボディ部１
９内に挿入され、さらに駆動手段１８のアイドルギヤ１
８Ｂおよび駆動用ウォームギヤ１８Ｃがアッパーボディ
部１９内に配置されると、駆動ギヤ１８Ａとアイドルギ
ヤ１８Ｂとが噛み合わされる。アッパーボディ部１９に
対してカムローラ１９Ａが取り付けられると、カムロー
ラ１９Ａが送りドラム１７のカム溝１７Ａ内に嵌合し、
カム溝１７Ａとの対向状態に応じて送りドラム１７を昇
降動作させる状態とされる。

【００２０】一方、既設管路１に対して刃物１２により
穿孔する場合には、図４に示すように、既設管路１の下
半周に掛け回されたチェーン２１等の結索部材により固
定されたロアボディ部２２に対してアッパーボディ部１
９が据え付けられるが、その据え付けに際しては、据え
付け以前に図示しないドリルにより内張り材押圧手段１
３を挿通するための小孔が形成されている。アッパーボ
ディ部１９に上記した各部材が据え付けられると、モー
タブロック１１に有するボルト１１Ｃがアッパーボディ
部１９の上面から上に突出し、ナット２０を回してボル
ト１１Ｃの突出量を調整することで刃物１２の下端縁を
既設管路１の外周面に当接させる。これにより、刃物１
２および送りドラム１７は、送りドラム１７に有するカ
ム溝１７Ａの形状に合わせてガタ等の誤差をなくした状
態で穿孔方向での移動量が設定可能とされる。

【００２１】モータブロック１１の電動モータＭが始動
されるのに合わせて駆動手段１８における送り量設定ハ
ンドル１８Ｄを回転させると、駆動用ウォームギヤ１８
Ｃが回転するとともにその回転がアイドルギヤ１８Ｂを
介して駆動ギヤ１８Ａに伝達されるので、駆動ギヤ１８
Ａが回転し、この回転に連動して送りドラム１７が回転
する。送りドラム１７が回転した場合には、アッパーボ
デイ部１９のカムローラ１９Ａが不動状態にあるので、
送りドラム１７がカム溝１７Ａの形状に沿って進行、切
り込む方向に進行させた場合には既設管路１の周壁が穿
孔される。送りドラム１７の進行量は、送りドラム１７
に有するカム溝１７Ａの形状によって規定され、しか
も、ナット１７Ｃをボルト１１Ｃ上で位置決めすること
で刃物１２の下端縁が既設管路１の外周面に当接された
状態を穿孔作業開始位置として設定されているので、カ
ム溝１７Ａの形状に合わせて穿孔を開始した刃物１２
は、穿孔ストロークに誤差が生じないようにされる。

【００２２】一方、刃物１２が送りドラム１７の進行に
合わせて既設管路１の周壁内に進行すると、図５に示し
た場合と同様に、内張り材押圧手段１３が既設管路１の
周壁に有する小孔から内部に侵入し、内張り材２を押し
下げて刃物１２から遠ざける。このとき、内張り材押圧
手段１３は、その先端が内張り材２の表面に接触しなが
らも刃物１２の回転に連動することがないので、内張り
材２の表面を摺擦することがない。これにより、内張り
材２の表面は内張り材押圧手段１３との間で摩擦接触す
ることがないので、内張り材押圧手段１３による掘削が
防止されて破れたりすることがない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至３記
載の発明によれば、管路の分岐開口形成位置に対向する
刃物が下向きカップ状の刃物であるので、先端同士の位
置合わせを不要にすることができる。しかも、刃物の回
転中心には内張り材を管路内面から遠ざけるための内張
り材押圧手段が設けられているので、刃物の下降に応じ
て内張り材が押圧される量が増し、管路内面からの遠ざ
かる距離が多くされて内張り材が穿孔されてしまうのを
確実に防止できる。また、内張り材押圧手段は、刃物の
回転と関係なく不動状態で内張り材の表面に接触するこ
とができるので、刃物の回転に連動することがなく、内
張り材の表面に摩擦熱を生じさせることがない。この結
果、内張り材の表面が内張り材押圧手段との間で摩擦接
触することがないので、内張り材押圧手段による掘削が
防止されて厚さの減少を来すことがなく、内張り材の破
損を確実に防止して分岐継手の接触面積の減少を抑止す
ることが可能になる。さらに、内張り材の穿孔に用いら
れる刃物が下向きカップ状の刃物で構成されているの
で、刃先の位置合わせや取付の際の手間を省くことが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１乃至３記載の発明に係る分岐継手取り
付け装置の概略構成を説明するための斜視図である。

【図２】図１に示した装置における刃物とモータおよび
内張り材押圧手段との取り付け関係を説明するための部
分的な断面図である。

【図３】内張り材押圧手段との取り付け関係を説明する
ための他の部分的な断面図である。

【図４】図１に示した装置を既設管路に適用した場合を
説明するための斜視図である。

【図５】分岐継手取り付け工法の一例を説明するための
斜視図である。

【図６】図４に示した取り付け工法における作業手順の
一態様を説明するための断面図である。

【符号の説明】 １ 既設管路 ２ 内張り材 １０ 分岐継手取り付け装置 １１ モータブロック １１Ａ 出力軸 １２ 刃物 １３ 内張り材押圧手段 １４ 軸受け部材に相当するニードルベアリン
グ １５ 内張り材押圧手段に対するモータブロッ
クの影響をなくすための不干渉部材 １６ 刃物移動手段 １７ 送りドラム １７Ａ カム溝 １８ 駆動手段 １８Ａ 駆動ギヤ １８Ｄ 送り量設定ハンドル １９ アッパーボデイ部 １９Ａ カムローラ

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に内張り材を貼り付けた既設管路の
   一部に分岐開口を形成して分岐管を接続する際に用いら
   れる分岐継手の取り付け装置であって、 上記分岐開口を形成する箇所に対向する下向きカップ状
   の回転可能な刃物と、 上記刃物の回転中心位置に装備されて上記刃物下端から
   突出する先端を有した内張り材押圧手段とを備え、 上記内張り材押圧手段は、上記刃物の回転と関係なくそ
   の先端が不動状態を維持しながら上記内張り材表面を押
   圧可能であることを特徴とする既設管路の分岐継手取り
   付け装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の既設管路の分岐継手取り
   付け装置において、 上記刃物は、上面に貫通された駆動軸と一体とされて回
   転可能とされ、 上記内張り材押圧手段は、上記駆動軸の内部に一部が挿
   嵌され、その挿嵌位置が駆動軸に対して軸受け部材によ
   り支持されて駆動軸の回転が伝達されない状態に維持さ
   れていることを特徴とする既設管路の分岐継手取り付け
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の既設管路の分岐継手取り
   付け装置において、 上記内張り材押圧手段は上記駆動軸の延長部が用いら
   れ、その先端に上記内張り材の表面に接触する押圧部が
   形成され、その押圧部が上記駆動軸の先端以外の部分と
   独立した構成を備え、上記内張り材との間に生起される
   押圧力によって不動状態に維持されることを特徴とする
   既設管路の分岐継手取り付け装置。