JP5799446B2 - パイプの切断端部用の面取り矯正器具 - Google Patents

Description

本発明は、切断によって変形したり、バリが形成されたりしたパイプの端部の面取りをするとともに、適正な形状に矯正するために使用される面取り矯正器具に関するものである。

例えば、配管接続に用いられる管継手としては、パイプが内挿される受口部を備える管継手、パイプに内挿される挿口部を備える管継手、などが存在し、上記受口部や上記挿口部にはパイプの接続部分の止水性能を確保するためにパッキンが装着されていることがある。
通常、上記パイプは、ハサミ状のパイプカッター等によって所望の長さに切断されるが、該パイプの端部の切断面は、鋭利なものとなりやすく、またバリが形成されたりするので、切断したままの状態の該パイプの端部を上記管継手の受口部や挿口部に挿入すると、該パイプの切断端がパッキンに引っ掛かり、該パッキンがパッキン溝から離脱する等して外れることで、あるいは該切断端の鋭利な切断面によりパッキンが傷つけられてしまうことで、所定の止水性能を発揮出来なくなってしまうことがある。
更にパイプカッター等で切断されたパイプの切断端は、切断時に押し潰されることで、高確率で非真円形状に変形することがあり、上記管継手の受口部や挿口部への挿入抵抗が大きくなったり、パイプとパッキンが均一に当接せずに止水性能が劣化してしまったりするおそれがある。
そこで、特許文献１の管端修正器や特許文献２の管端修正具に示されるようなものが提供されている。
特許文献１の管端修正器は、パイプの切断端から内側へ、断面形状が略真円の挿入部（円形矯正軸）を押し込んで回転させることで、該パイプの断面形状を略真円形状に修正し、また挿入部の根端の把持部に突起を設けてその稜線部分で該パイプの切断端を内側および外側に押圧して変形せしめることによって面取りを行っている。特許文献２の管端修正具は、断面形状が略真円の挿入部（中管軸部）をパイプの切断端から内側へ押し込むとともに、該挿入部の根端に設けられたバイトをパイプの切断端の内側に当接させ、該バイトで切削することによって面取りを行っている。

特開２００５−７６６３号公報 特開２００９−１４２８７７号公報

ところで、上記パイプとして、ポリエチレン等といった合成樹脂からなる内層と外層の間に、アルミニウム等の金属からなる中間層を介設した三層型のパイプが提供されており、該三層型のパイプは、敷設場所に応じてパイプを曲げることができるとともに、その曲げを維持することができるという利点を有している。
しかし、上記三層型のパイプは、切断面に金属製の中間層が露出されてしまうので、上記管継手が該中間層と異なる種類の金属製のものであると、水の流動によって該中間層と該管継手との間に電食（起電腐食）が発生してしまうという問題がある。
そして、上記三層型のパイプに上記従来の管端修正器や管端修正具を使用した場合、これらは管端を変形あるいは切削することで面取りを行うため、端面に金属製の中間層が露出されたままであるので電食の発生を抑制することができず、また内層や外層のみが変形あるいは切削されることで中間層が大きく露出されることで却って電食の発生を助長してしまうという問題があった。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、三層型のパイプにおいて、切断端の内周縁及び外周縁を面取りすることができるとともに、切断面に金属製の中間層が露出されることを抑制することができるパイプの切断端部用の面取り矯正器具を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載のパイプの切断端部用の面取り矯正器具の
発明は、合成樹脂製の内層と外層の間に金属製の中間層が介設されてなる三層型のパイプ
を切断した後に、該パイプの切断された端部を面取りするとともに、面取りする際に押し延ばした内層及び外層の少なくとも何れか一方で該パイプの切断面に露出した中間層を覆うように、該端部の形状を矯正するべく使用されるパイプの切断端部用の面取り矯正器具であって、把持部と、該把持部から延設された略柱状の挿入部と、を備え、上記パイプの切断端の内周縁を面取りする内側面取り部を上記挿入部の外周面上に設け、上記パイプの切断端の外周縁を面取りする外側面取り部を、上記把持部又は上記挿入部から上記内側面取り部と相互に対向するように差し出すとともに、面取り作業時に上記パイプの切断端と摺接する上記内側面取り部のエッジと上記外側面取り部のエッジとを、上記把持部側へ向かうにつれ相互に接近する傾斜状とすることにより、上記内側面取り部のエッジが摺接される上記パイプの内層、あるいは、上記外側面取り部のエッジが摺接される上記パイプの外層は、押し潰されて面取りされ、かつ把持部側へ押し延ばされて、該押し延ばされた部位で上記中間層を覆い、更に、上記内側面取り部と上記外側面取り部とで上記把持部側の端部間には、面取り作業時に上記パイプの切断面と摺接する端面摺接部を設けることにより、押し延ばされて上記中間層を覆った状態にある上記外層あるいは上記内層の一部が上記端面摺接部に摺接され、該端面摺接部と上記中間層との間で押し潰されて、該中間層に圧接されることで該中間層を覆うことを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパイプの切断端部用の面取り矯正器具の発明において、上記内側面取り部及び上記外側面取り部を上記把持部から離れた部位にそれぞれ設けることで、上記パイプの切断端が該パイプの軸に対して傾斜している場合に該切断端の先端が入り込むマージン部分を、該内側面取り部及び該外側面取り部と、該把持部との間に設けたことを要旨とする。

〔作用〕
本発明の面取り矯正器具は、挿入部の外周面上に突設された内側面取り部及び外側面取り部の各エッジを、パイプの切断端の内周縁及び外周縁に対してそれぞれ摺動させることで面取りを行う。また面取り矯正器具の使用対象となるパイプは、合成樹脂製の内層と外層の間に金属製の中間層が介設されてなる三層型のものである。そしてパイプの切断端は、その形状の矯正時において、金属製の上記中間層と上記内側面取り部との間で合成樹脂製の上記内層が押し潰されて内周縁を面取りされ、金属製の上記中間層と上記外側面取り部との間で合成樹脂製の上記外層が押し潰されて外周縁を面取りされる。
上記内側面取り部のエッジと上記外側面取り部のエッジとは、上記把持部側へ向かうにつれ相互に接近する傾斜状とされている。このため、上記面取り時のパイプの内層と外層は、押し潰されるときの変形の応力を逃がすために把持部側へ押し延ばされ、該押し延ばされた部位で切断面に露出した中間層を覆う。
従って、本発明の面取り矯正器具は、パイプの切断端の形状を矯正する際、上記内側面取り部及び上記外側面取り部が面取りする際に押し延ばした内層及び外層の少なくとも何れか一方により、切断面に露出した中間層を覆うように構成されている。このため、パイプを継手と接続する際に、該パイプの金属製の中間層が、異なる種類の金属製の継手と直接的に接触することを抑制することができる。
更に、上記内側面取り部と上記外側面取り部とで上記把持部側の端部間に端面摺接部を設けることで、上記内層あるいは上記外層の面取りする際に押し延ばされた部位が、該端面摺接部と上記パイプの切断面との間で押し潰され、該切断面に圧接されるので、押し延ばした内層及び外層の少なくとも何れか一方により、切断面に露出した中間層を、効果的に覆うことができる。
また上記内側面取り部及び上記外側面取り部を上記把持部から離れた部位に配してマージン部分を設けることで、上記パイプの切断端が該パイプの軸に対して傾斜している場合には、該切断端の先端が該マージン部分に入り込むので、該パイプの切断端の形状の矯正時に該先端が上記把持部に当たらず、該パイプの推進が妨げられない。結果、上記パイプにおいて、切断端の内周縁及び外周縁の全周を上記内側面取り部及び上記外側面取り部に接触させることができ、面取り作業を好適に行うことができる。

〔効果〕
本発明にあっては、金属製の中間層を有する三層型のパイプの切断端部において、切断端の内周縁及び外周縁を面取りすることができるとともに、切断面に金属製の中間層が露出されることを抑制することができる。

実施形態の面取り矯正器具を示す側面図。 面取りプレート付近の詳細側面図。 面取りプレート付近の詳細平面図。 パイプの切断面の先端部分を面取りする場合の（ａ）は説明図、（ｂ）と（ｃ）は一部を拡大した説明図。 パイプの切断面の先端部分を面取りする場合の説明図。 パイプの切断面の奥端部分を面取りする場合の説明図。 面取り状態の詳細説明図。 面取り前のパイプ端部の側断面図。 面取り後のパイプ端部の側断面図。

以下、本発明の面取り矯正器具を具体化した実施形態について説明する。
図１に示すように、面取り矯正器具１は、把持部２と、該把持部２の一面である基面３から差し出された柱状の挿入部４と、を備えている。
上記把持部２は、円盤状に形成されており、その周面には該把持部２を握りやすくするための凹部が形成されている。
上記挿入部４は、断面形状が円形状の柱状、つまり円柱状に形成されている。該挿入部４においては、その両端のうち上記把持部２側の一端を根端、他端を先端とする。
なお、本発明において上記把持部２の形状は、特に限定されるものではなく、例えば矩形状、棒状、平面視で三角形状、四角形状、五角形状、六角形状等の多角形状としてもよい。また上記挿入部４の形状は、パイプ内に挿入可能な柱状であれば、特に限定されるものではなく、その断面形状が例えば三角形状、四角形状、五角形状、六角形状等の多角形状であってもよく、また内部が中空の柱状、つまりは筒状としてもよい。

上記挿入部４の外周面上には、第１矯正リング６及び第２矯正リング７の計二個の矯正リングが突設されている。
上記第１矯正リング６は、上記挿入部４の外周面上で先端側の部位に突設されている。該第１矯正リング６は、上記挿入部４の軸線に沿う面における断面形状が山型をなすように、上記挿入部４の外周面から突設されている。また該第１矯正リング６の断面形状は、上記挿入部４の先端側となる半部（先端半部）と、上記挿入部４の根端側となる半部（根端半部）とで非対称になっており、該先端半部の外面６Ａは、根端半部の外面に比べて緩斜面とされている。
上記第２矯正リング７は、上記挿入部４の外周面上で根端側の部位に突設されている。該第２矯正リング７は、上記挿入部４の軸線に沿う面における断面形状が山型をなすように、上記挿入部４の外周面から突設されている。また該第２矯正リング７の断面形状は、先端半部と、根端半部とで対称になっている。
上記挿入部の外周面で上記第１矯正リング６及び上記第２矯正リング７を除く部分は、縮径部とされている。該縮径部は、上記パイプ９と上記挿入部４との接触部分を、上記縮径部を除く部分に限ることで、上記パイプ９と上記挿入部４との接触面積を小さくしている。具体的に本実施形態では、挿入部４の外周面上で、（１）該第１矯正リング６よりも先端部分、（２）該第１矯正リング６と第２矯正リング７との間の部分、（３）該第２矯正リング７よりも根端部分、の合計３つの縮径部が設けられている。
また上記挿入部４の根端には、斜面部８Ａを介して大径部８が拡径形成されている。
なお上記矯正リングを設ける個数は、特に限定されるものではなく、例えば一個の矯正リングのみを設けたり、三個以上の矯正リングが設けたりしてもよい。また本実施形態のように、同じ高さの矯正リングを二個以上設ける場合、パイプ９が該矯正リングによって安定に支持されるという効果を奏する。

図２に示すように、上記挿入部４の外周面上において、上記把持部２から離れた部位であり、さらに上記大径部８（斜面部８Ａ）から所定の間隔を置いて先端寄りの部位には、上記パイプ９の切断端の内周縁を面取りする内側面取り部１１が突設されている。該内側面取り部１１は、上記挿入部４の外周面の一部箇所のみから突出され、平面視で三角形状をなすように形成されている（図３参照）。
上記挿入部４の外周面上からは、上記把持部２から離れた部位である上記大径部８から上記内側面取り部１１の直近位置までの範囲において、薄板状のプレート１２が外方へ差し出されている。該プレート１２は、上記内側面取り部１１を内側に囲むように、先端部がＬ字状に切り欠かれており、この切り欠かれた内側は、上記パイプ９の切断端が押し込まれる押込部１２Ａとされている（図４〜図６参照）。そして上記挿入部４の外周面上から差し出された上記プレート１２の上記押込部１２Ａの内側面において、上記内側面取り部１１と相互に対向する位置には、外側面取り部１３が設けられている。

上記内側面取り部１１及び上記外側面取り部１３は、側面視で略三角形状に形成されている。
図３に示すように、該内側面取り部１１の稜線であるエッジ１１Ａは、断面形状が先鋭状とされている。
また外側面取り部１３の稜線であるエッジ１３Ａは、断面形状が先鋭状とされている。
そして上記内側面取り部１１のエッジ１１Ａと、上記外側面取り部１３のエッジ１３Ａとは、上記把持部２側へ向かうにつれ相互に接近する傾斜状をなしている（図２参照）。

上記押込部１２Ａの内側面において、上記内側面取り部１１の把持部２側の端部と、外側面取り部１３の把持部２側の端部との間には、該押込部１２Ａに押し込まれた上記パイプ９の切断端面と摺接する端面摺接部１４が設けられている。
上記端面摺接部１４は、形状矯正時に先端縁１４Ａに摺接される上記パイプ９の切断面を好適に押し潰すことができるように構成されている（図３参照）。
上記したように、内側面取り部１１は、上記把持部２から離れた部位に配置されており、該内側面取り部１１と相互に対向する位置に設けられた外側面取り部１３もまた、上記把持部２から離れた部位に配置されている。（図２参照）。そして、該内側面取り部１１及び該外側面取り部１３と、上記把持部２と、の間には、上記パイプ９の切断端の先端が入り込むマージン部分１５が設けられている。具体的に本実施形態でマージン部分１５は、端面摺接部１４の先端から、上記斜面部８Ａの外周面上で上記第２矯正リング７の頂部から上記挿入部４に沿って伸びる延長線が当たる位置までの範囲に設定されている（図２参照）。

上記面取り矯正器具１の使用対象となるパイプとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリブテン等のポリオレフィンや、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー等のエラストマー等といった合成樹脂からなる内層Ｐ１と外層Ｐ２の間に、アルミニウム、銅、鉄等の金属からなる中間層Ｍが介設された三層型のパイプ９が対象とされる（図４参照）。
上記面取り矯正器具１を使用したパイプ９の切断端部の矯正時には、まず上記挿入部４の先端が、該パイプ９の切断端部の内側に挿入される。
次いで、該パイプ９を手などで支持した状態で、上記把持部２を片手で把持しながら該挿入部４の軸線を中心に回転させつつ、該挿入部４の略全体が該パイプの内側に挿入されるように、該パイプの切断端部と上記把持部２とを相互に接近させる。
上記のように該挿入部４を、その軸線を中心に回転させつつ、略全体を該パイプの内側に挿入する過程で、該パイプの切断端部は、該挿入部４上の上記第１矯正リング６の緩斜面からなる外面６Ａを乗り越えつつ、該第１矯正リング６を通過することで、その形状が略真円状に矯正されてゆく。また上記挿入部４には上記縮径部が設けられているので、パイプ端部に挿入部４を挿入する力と把持部２を回転させる力とが軽減される。

図４（ａ）に示すように、上記のように挿入部４を、その軸線を中心に回転させつつ、略全体を該パイプの内側に挿入する過程で、上記パイプ９の切断端は、上記内側面取り部１１と上記外側面取り部１３に達する。
図４（ｂ）に示すように、該パイプ９の切断端は、上記プレート１２の上記押込部１２Ａに押し込まれつつ、その端面の外周縁に上記外側面取り部１３のエッジ１３Ａが摺接されることで、該パイプ９の外層Ｐ２が、該外側面取り部１３と該パイプ９の中間層Ｍとの間で押し潰されて、面取りされる。このようにして押し潰された外層Ｐ２は、応力によって横方向（挿入部４の軸線方向）へ広がろうとするが、該パイプ９の切断端部が上記押込部１２Ａに押し込まれる力と、該外側面取り部１３によって押さえ付けられる力と、によって、該応力をエッジ１３Ａに沿って把持部２側（挿入部４の根端方向）へ逃がそうとする。その結果、該外層Ｐ２は把持部２側へ押し延ばされ、該押し延ばされた部位でパイプ９の切断面に露出している中間層Ｍを覆う。
図４（ｃ）に示すように、上記パイプ９の切断端の内周縁についても上記外周縁と同様に、上記内側面取り部１１のエッジ１１Ａが摺接されることで、該パイプ９の内層Ｐ１が内側面取り部１１と該パイプ９の中間層Ｍとの間で押し潰されて面取りされ、かつ把持部２側へ押し延ばされて、該押し延ばされた部位でパイプ９の切断面に露出している中間層Ｍを覆う。

さらに上記パイプ９が把持部２側へ推進し、切断面が端面摺接部１４に達すると、上記のように押し延ばされて中間層Ｍを覆った状態にある外層Ｐ２と内層Ｐ１の一部は、該端面摺接部１４の先端縁１４Ａに摺接される。そして該先端縁１４Ａに摺接された外層Ｐ２と内層Ｐ１の一部は、該端面摺接部１４と上記中間層Ｍとの間で押し潰され、該中間層Ｍに圧接されて、該切断面において該中間層Ｍを確実に覆う。

上記パイプ９の切断端部の端面が、該パイプの軸線に対して垂直ではなく斜めになっている場合について説明する。
図５に示すように、パイプ９の切断端９Ａにおいて、先端部分９１Ｂが上記プレート１２の上記押込部１２Ａに押し込まれた状態にある場合は、該先端部分９１Ｂの内周縁及び外周縁が、内側面取り部１１及び外側面取り部１３に接触する。
上記の状態のまま、上記挿入部４を、その軸線を中心に回転させつつ、略全体を該パイプ９の内側に挿入すると、該挿入部４が該パイプ９の内側を回転しながら推し進む際に、図６に示すように、該パイプ９の先端部分９１Ｂは、上記マージン部分１５へ至る。
上記マージン部分１５においては、上記したように把持部２が上記内側面取り部１１及び上記外側面取り部１３から離れた位置にあるので、該切断端９Ａの先端部分９１Ｂが把持部２等（本実施形態であれば大径部８の斜面部８Ａ）に当接まで、該挿入部４がパイプ９の内側へ推し進むことを阻害する障害は無い。
そして、該挿入部４が該パイプ９の内側を回転しながら推し進むことに伴い、該パイプ９の切断端９Ａは、その先端部分９１Ｂから奥端部分９２Ｂの全周にわたって面取りが行われる。

なお、上記プレート１２の上記押込部１２Ａに上記パイプ９の切断端９Ａの奥端部分９２Ｂが最初に押し込まれた状態（つまり図６に示す状態）から面取りが行われる場合は、該挿入部４の回転によって該奥端部分９２Ｂから切断端９Ａの先端部分９１Ｂに至る過程で、該挿入部４が該パイプ９の内側から抜け出す方向へ若干移動することで、上記と同様に全周にわたって面取りが行われる。
また図７に示すように、上記挿入部４の軸線ＡＸに対する垂直面に対して上記パイプ９の切断面９Ｂが角度θだけ傾いていたとすると、パイプ９の外径をｄとすれば、斜めになった切断端９Ａの長さΔＬ＝ｄ・ｔａｎθであり、マージン部分１５の長さはΔＬ以上（≧ΔＬ）に設定することが望ましい。

上記のようにして、図８に示すように、パイプ９の切断端９Ａがパイプ９の軸線ＡＸ’に対し斜めになっている場合でも、上記面取り矯正器具１によって内周縁及び外周縁を面取りされた結果、図９に示すように、パイプ９の切断端９Ａの全周にわたって面取り部分９１Ｃ，９２Ｃが形成される。

本発明は上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、以下のように実施形態の構成を変更してもよい。
上記面取り矯正器具１に使用する材料は、合成樹脂や金属等、特に限定はされないが、生産性を高めるという観点から合成樹脂である熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、熱可塑性樹脂のなかでもポリアセタールは、耐摩耗性に優れ、パイプ９に対する摺動性を向上させることが出来るため、面取り矯正器具１に使用する材料としてより好ましい。
上記外側面取り部１３は、上記プレート１２によって設けられることに限らず、上記内側面取り部１１と相互対向する位置に設けられるのであれば、例えば上記把持部２の基面３や上記大径部８の斜面部８Ａから柱状の支持体を上記挿入部４と平行に差し出し、該支持体の先端に外側面取り部１３を形成してもよい。

本発明にあっては、パイプの切断端の内周縁及び外周縁を面取りすることが出来るとともに、該面取りによって押し潰されたパイプの内層又は外層によって、切断面に露出した金属製の中間層を覆うことができる。金属製の中間層が内層又は外層によって覆われたパイプは、該中間層が、異なる金属製の継手と直接的に接触することを防止されるので、電食の発生を防止することが出来るから、産業上の利用可能性がある。

１ 面取り矯正器具
２ 把持部
４ 挿入部
６ 第１矯正リング
７ 第２矯正リング
９ パイプ
９Ａ 切断端部
９Ｂ 端面
１１ 内側面取り部
１３ 外側面取り部
１１Ａ，１２Ａ エッジ
１４ 端面摺接部
１５ マージン部分

Claims (2)

1. 合成樹脂製の内層と外層の間に金属製の中間層が介設されてなる三層型のパイプを切断した後に、該パイプの切断された端部を面取りするとともに、面取りする際に押し延ばした内層及び外層の少なくとも何れか一方で該パイプの切断面に露出した中間層を覆うように、該端部の形状を矯正するべく使用されるパイプの切断端部用の面取り矯正器具であって、
   把持部と、
   該把持部から延設された略柱状の挿入部と、
   を備え、
   上記パイプの切断端の内周縁を面取りする内側面取り部を上記挿入部の外周面上に設け、上記パイプの切断端の外周縁を面取りする外側面取り部を、上記把持部又は上記挿入部から上記内側面取り部と相互に対向するように差し出すとともに、
   面取り作業時に上記パイプの切断端と摺接する上記内側面取り部のエッジと上記外側面取り部のエッジとを、上記把持部側へ向かうにつれ相互に接近する傾斜状とすることにより、
   上記内側面取り部のエッジが摺接される上記パイプの内層、あるいは、上記外側面取り部のエッジが摺接される上記パイプの外層は、押し潰されて面取りされ、かつ把持部側へ押し延ばされて、該押し延ばされた部位で上記中間層を覆い、
   更に、上記内側面取り部と上記外側面取り部とで上記把持部側の端部間には、面取り作業時に上記パイプの切断面と摺接する端面摺接部を設けることにより、
   押し延ばされて上記中間層を覆った状態にある上記外層あるいは上記内層の一部が上記端面摺接部に摺接され、該端面摺接部と上記中間層との間で押し潰されて、該中間層に圧接されることで該中間層を覆う
   ことを特徴とするパイプの切断端部用の面取り矯正器具。
2. 上記内側面取り部及び上記外側面取り部を上記把持部から離れた部位にそれぞれ設ける
   ことで、上記パイプの切断端が該パイプの軸に対して傾斜している場合に該切断端の先端
   が入り込むマージン部分を、該内側面取り部及び該外側面取り部と、該把持部との間に設
   けた
   請求項１に記載のパイプの切断端部用の面取り矯正器具。

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