JP4721210B2

JP4721210B2 - 流体管の加工装置

Info

Publication number: JP4721210B2
Application number: JP2001157280A
Authority: JP
Inventors: 庄司谷口
Original assignee: Cosmo Koki Co Ltd
Current assignee: Cosmo Koki Co Ltd
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-05-25
Also published as: JP2002346825A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体管の外周面に装着することにより、それを切断したり、端面の開先加工等を行う流体管の加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の流体管の加工装置としては、例えば実公平５−４０８８１号公報に開示されているように、流体管の外周面に固定した本体フレームにリングギヤを回転自在に取付け、このリングギヤを駆動手段により減速回転させつつ、リングギヤに取付けた刃物台を求心方向に移動させて、バイト等の工具により流体管を切断したり、開先加工等を行うようにしたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の加工装置において、リングギヤは、その内周面に形成した環状凹溝を、本体フレームの側面に固着された環状ガイドの突条部に半径方向より摺働可能に外嵌してあるのみで、離心方向への動きを規制する手段が設けられていないため、次のような問題が発生することがあった。
【０００４】
すなわち、特に、硬質の流体管を切断する際において、バイトに大きな切削負荷が加わると、リングギヤが拡径方向に撓み、均一な深さに切削されないことがある。
【０００５】
この現象は、本体フレーム及びリングギヤを２分割構造とした際において、剛性不足により発生し易かった。
【０００６】
そのため、１回転当たりのバイトの送り込み量を小さくして、大きな切削負荷が加わらないようにして加工を行う必要があり、肉厚の大きな流体管を切断する際において切断効率が悪く、作業能率の低下要因となっていた。
【０００７】
このような問題の発生するのを防止するためには、リングギヤの大きさを大とするなどして、その撓み剛性を高めることも考えられるが、このようにすると、その製造コストが大きくなるだけでなく、重量が増大するため、可搬式の加工装置とした際に、現場での組立てや分解作業等に大きな労力を要する。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、リングギヤが半径方向に撓むのを防止することにより、均一な切削と作業能率の向上を可能とし、かつリングギヤの大きさを最小限として、コスト低減を図るとともに、組立てや分解作業を容易に行いうるようにした流体管の加工装置を提供することも目的をしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の流体管の加工装置は、流体管の外周面に着脱可能に装着される環状の本体フレームに、リングギヤを回転可能に取付け、このリングギヤを駆動手段により軸線回りに回転させ、それに取付けた切削工具を求心方向に移動させることにより、前記流体管に加工を施すようにした流体管の加工装置において、
前記本体フレームにおける軸方向の一側面に、軸線と同心をなす環状のガイド部材を突設し、このガイド部材に、前記リングギヤの軸方向の一側面に形成した環状のガイド溝を、周方向に摺動自在に嵌合するとともに、前記リングギヤの他側面の外周端部に形成した小径段部を、本体フレームに固着された外方押えリングにより、摺動可能かつ軸方向と離心方向への動きを規制するようにして保持したことを特徴としてる。
上記構成の本発明によると、リングギヤは、その一側面が本体フレームの一側面に突設したガイド部材に嵌合され、かつ他側面の外周端部が本体フレームに固着した外方押えリングにより保持されているため、例えば流体管を切断する際などに、リングギヤに切削工具より負荷が加わっても、リングギヤが拡径方向に撓むことはなく、均一な切削が可能となる。
【００１０】
上記加工装置において、前記リングギヤにおける小径段部と対向する内周端部にテーパ段部を形成し、このテーパ段部を、前記本体フレームに固着した内方押えリングにより、摺動可能かつ軸方向と中心方向への移動を規制して保持するようにしたことを特徴とすることが好ましい。
このようにすると、リングギヤは、内外の押えリングにより、より安定的に保持されるので、大きな切削負荷にも耐えることができるとともに、開先加工等により、リングギヤに軸方向の負荷が加わっても、本体フレームより離間したり、がたが発生することはない。
【００１１】
上記加工装置において、前記ガイド部材及び前記外方と内方の押えリングを軸受材料により形成するのが好ましい。
このようにすると、リングギヤの回転抵抗が低減し、少ない動力で駆動することができる。
【００１２】
上記加工装置において、前記本体フレームの側面に環状凹溝を設け、この環状凹溝内に、前記リングギヤの少なくとも一部を回転自在に収容するのが好ましい。
このようにすると、本体フレームに対するリングギヤの軸方向の取付寸法を小さくしうるので、装置全体の小型化が図れる。また、リングギヤを分割構造とした際に、本体フレームの取付けが容易となる。
【００１３】
上記加工装置において、前記本体フレーム、前記リングギヤ、前記ガイド部材及び前記外方と内方の押えリングを、少なくとも２分割構造とするのが好ましい。
このようにすると、装置全体を可搬式として、既設の流体管にも簡単に装着し、その加工を行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の縦断正面図、図２は、図１のII-II線に沿う縦断側面図を示すもので、１は、切断しようとする流体管Ｐの外周面に固定される本体フレームである。
【００１６】
本体フレーム１は、半円筒形をなす上下のフレーム単体１ａ、１ｂ同士を、対向端部において図示しないボルト等により結合することにより、内径が流体管Ｐの外径よりも若干大きい円筒形に形成されている。
【００１７】
なお、本体フレーム１は、既設の流体管Ｐに装着する際、あるいは管径が大きいとき、その取扱いを容易にするために２分割構造とするのが好ましいが、敷設前の流体管Ｐを加工したり、管径が小さいときには、一体構造とすることもある。
【００１８】
本体フレーム１の外周面に、求心方向を向くようにして円周方向に等間隔おきに形成された複数（６個）の雌ねじ孔２には、セットボルト３が螺挿され、全てのセットボルト３を均等に締め込んでその先端を流体管Ｐの外周面に圧接させることにより、本体フレーム１は、流体管Ｐを囲むようにしてそれと同心的に固定される。本体フレーム１を流体管Ｐに固定するには、他の周知の手段でもよく、例えば管外周から半径方向に設けた油圧シリンダで固定するものでもよい。
【００１９】
本体フレーム１の前面、すなわち軸方向の一側面には、該本体フレーム１と同心をなす環状凹溝４が形成され、この環状凹溝４内には、外周面に歯が刻設されたリングギヤ５が、軸線回りに回転自在に収容されている。
【００２０】
リングギア５は、本体フレーム１と同様、上下２分割構造とされ、分割部の対向端部の前面に連結金具６を当設させてボルト止めすることにより一体化されている。
【００２１】
なお、リングギヤ５も、敷設前の流体管Ｐを加工したり、管径が小さく、取扱いが容易であるときには、一体構造としてもよい。
【００２２】
リングギヤ５の後面、すなわち軸方向の一側面には、図３の拡大図にも示すように、環状のガイド溝７が同心的に形成され、このガイド溝７を、本体フレーム１の環状凹溝４の奥面に形成した環状の嵌合溝８に嵌合され、複数のボルト９をもって固定された矩形断面をなす環状のガイド部材１０の突出部に、前方より周方向に摺動可能に嵌合することにより、リングギヤ５は、本体フレーム１の環状凹溝４内を、軸線を中心としてがたなく回転しうるようになっている。
【００２３】
上記ガイド部材１０は、摺動抵抗の小さい銅系合金やホワイトメタル等の軸受材料により２分割構造に形成されている。
【００２４】
リングギヤ５の前端部の外周面と内周面とには、それぞれ小径段部１１と前方に向かって漸次縮経するテーパ段部１２が形成され、それらの部分には、環状凹溝４を挟む本体フレーム１の前面に複数のボルト１３により固定された、２分割構造の内外２個の押えリング１４、１５が摺動可能に摺接している。
【００２５】
これにより、リングギヤ５は、軸線方向及び軸線と直交する半径方向の動きが規制されて、環状凹溝４内を安定的回転することができる。なお、両押えリング１４、１５は、上記ガイド部材１０と同様の軸受材料により形成されている。
【００２６】
図１において、リングギヤ５の前面における１８０°対向する位置には、１対の刃物台１６、１６が、リングギヤ５と一体的に回転しうるようにボルト止めされ、その昇降ホルダ１７には、バイト等の切削工具１８が、昇降ホルダ１７に螺挿した送りネジ１９の回動操作により、流体管Ｐの中心に向かって進退しうるように取付けられている。
【００２７】
本体フレーム１の外周面における上端よりも若干右方寄りには、上記リングギヤ５の駆動ユニット２０が設けられている。
【００２８】
この駆動ユニット２０は、本体フレーム１の外周面にボルト２１により固定された支持体２２に、回転軸が流体管Ｐと平行をなすように取付けられた減速機付きのモータ２３（図２参照）と、その下方において支持体２２に支承された支軸２４に軸着され、モータ２３の駆動ギヤ２５と噛合する中間ギヤ２６とよりなっている。
【００２９】
中間ギヤ２６の下端部の一部は、本体フレーム１の外周面に形成された切欠部２７より環状凹溝４内に突出し、上記リングギヤ５と噛合している。
【００３０】
上記実施形態の加工装置を用いて流体管Ｐを切断するには、モータ２３を作動させ、リングギヤ５を正面視時計方向（切削工具の形状によっては反時計方向）に極低速で回転させる。リングギヤ５がほぼ１回転すると、キッカー機構２８（図２参照）により１対の切削工具１８を第１回転目の予定の切削代に相当する分だけ、流体管Ｐの中心に向かって送りを与える。この操作を流体管Ｐの肉厚に応じて複数回繰り返すことにより、流体管Ｐは切断される。
【００３１】
上記の切断作業時において、リングギヤ５には切削工具１８を介して離心方向の切削負荷（反力）が作用し、拡径方向に撓もうとする。
【００３２】
しかし、リングギヤ５は、その後面に形成したガイド溝７が、本体フレーム１の環状凹溝４内においてガイド部材１０に嵌合し、しかも、前端部外周面の小径段部１１には外方押えリング１４が摺接しているため、２分割構造で剛性が多少小さくても、拡径方向に撓む恐れはない。
【００３３】
従って、１回当りの切削工具１８の送り込み量を増やし、切削負荷を大とした際でも、安定した切削が可能となり、切断効率が向上する。
【００３４】
また、リングギヤ５を大型として剛性を高める必要がないので、製造コストが低減され、かつ軽量化が図れるので、組立や分解時等の取扱いが容易となる。
【００３５】
本発明の加工装置は、リングギヤ５に取付けられる刃物台１６や昇降ホルダ１７の形状を変えれば、上記流体管Ｐの切断加工の外、端面の開先加工にも使用することができる。
【００３６】
硬質の流体管Ｐに開先加工を行う際は、リングギヤ５に軸方向の負荷が作用して、環状凹溝４よりの抜け出し力が加わることがあるため、内径側の内方押えリング１５は必要となるが、切断加工のみを行う際又は軟質管を加工する際には、リングギヤ５に半径方向の切削負荷はあまり加わらないので、内径側の内方押えリング１５は省略することもある。
【００３７】
上記実施形態では、リングギヤ５にバランスのよい負荷を作用させるためと、切削工具１８に加わる切削抵抗を軽減し、工具の寿命を延ばすために、１８０°対向する位置において２個の切削工具１８により切断するようにしているが、流体管Ｐが小径で薄肉であったり、石綿管等の軟質管であるときには、１個の切削工具１８により加工するようにしてもよい。
【００３８】
駆動ユニット２０の電動モータ２３の代わりに、油圧モータを用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４０】
（ａ）請求項１記載の発明によれば、例えば流体管の切断時において、リングギヤに切削負荷が加わっても、この負荷は外方押えリングにより受けられるので、リングギヤが拡径方向に撓む恐れはなく、均一な切削が可能となる。
【００４１】
また、切削工具の送り込み量を増やし、切削負荷を大とした切削が可能となり、加工効率が向上する。
【００４２】
さらに、リングギヤを大型として剛性を高める必要がないので、製造コストが低減するとともに、軽量化が図れるので、組立てや分解時等の取扱いが容易となる。
【００４３】
（ｂ）請求項２記載の発明によれば、リングギヤは内外２つの押えリングにより半径方向への動きが規制されるので、大きな切削負荷にも耐えることができるとともに、開先加工等により、リングギヤに軸方向の負荷が加わっても、本体フレームより離間したり、がたが発生したりすることがない。
【００４４】
（ｃ）請求項３記載の発明によれば、リングギヤの回転抵抗が低減するので、少ない動力で駆動することができる。
【００４５】
（ｄ）請求項４記載の発明によれば、本体フレームに対するリングギヤの軸方向の取付寸法が小さくなり、装置全体が小型化する。
【００４６】
（ｅ）請求項５記載の発明によれば、装置全体を可搬式として、既設の流体管にも簡単に装着し、その加工を行うことができる。
【００４７】
また、分割構造としてリングギヤの剛性が低下しても、押えリングにより半径方向へ動くのが規制されるので、均一な加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工装置を流体管に装着した状態を示す縦断正面図である。
【図２】同じく、図１のII−II線に沿う縦断側面図である。
【図３】同じく、本体フレームに対するリングギヤの取付部の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１本体フレーム
２雌ねじ孔
３セットボルト
４環状凹溝
５リングギヤ
６連結金具
７ガイド溝
８嵌合溝
９ボルト
１０ガイド部材
１１小径段部
１２テーパ段部
１３ボルト
１４，１５外方、内方の押えリング
１６刃物台
１７昇降ホルダ
１８切削工具
１９送りねじ
２０駆動ユニット
２１ボルト
２２支持体
２３モータ（駆動手段）
２４支軸
２５駆動ギヤ
２６中間ギヤ
２７切欠部
２８キッカー機構
Ｐ流体管

Claims

流体管の外周面に着脱可能に装着される環状の本体フレームに、リングギヤを回転可能に取付け、このリングギヤを駆動手段により軸線回りに回転させ、それに取付けた切削工具を求心方向に移動させることにより、前記流体管に加工を施すようにした流体管の加工装置において、
前記本体フレームにおける軸方向の一側面に、軸線と同心をなす環状のガイド部材を突設し、このガイド部材に、前記リングギヤの軸方向の一側面に形成した環状のガイド溝を、周方向に摺動自在に嵌合するとともに、前記リングギヤの他側面の外周端部に形成した小径段部を、本体フレームに固着された外方押えリングにより、摺動可能かつ軸方向と離心方向への動きを規制するようにして保持したことを特徴とする流体管の加工装置。
前記リングギヤにおける小径段部と対向する内周端部にテーパ段部を形成し、このテーパ段部を、前記本体フレームに固着した内方押えリングにより、摺動可能かつ軸方向と中心方向への移動を規制して保持するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の流体管の加工装置。
前記ガイド部材及び前記外方と内方の押えリングを軸受材料により形成した請求項１または２に記載の流体管の加工装置。
前記本体フレームの側面に環状凹溝を設け、この環状凹溝内に、前記リングギヤの少なくとも一部を回転自在に収容した請求項１ないし３のいずれかに記載の流体管の加工装置。
前記本体フレーム、前記リングギヤ、前記ガイド部材及び前記外方と内方の押えリングを、少なくとも２分割構造とした請求項１ないし４のいずれかに記載の流体管の加工装置。