JP6542984B2 - パイプ拡管パンチ - Google Patents

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Description

本発明は、パイプ拡管パンチに関し、さらに詳しくは、アンカードリルまたは充電ドリルを用いて回転または打撃によってパイプを拡管することができるようにするドリル用パイプ拡管パンチに関する。
一般に、冷蔵庫、エアコン、浄水器などの家電製品には、冷却のために冷凍サイクルが提供される。
通常使用されている家電製品の冷凍サイクルによれば、圧縮機と凝縮器は連結管に連結され、凝縮器と蒸発器は冷媒供給管を介して毛細管に連結され、蒸発器と圧縮機は吸入パイプに連結される。
このような冷凍サイクルは、気体状態の冷媒を高温・高圧で圧縮する圧縮機と、この圧縮機から排出される高温・高圧の冷媒ガスを凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器を介して毛細管を通過した低温・低圧の液体冷媒が蒸発潜熱を吸収して冷却作用をする蒸発器とから構成される。
このような冷凍サイクルは、冷媒が圧縮機の駆動によって蒸発器から凝縮器と毛細管を介して再び蒸発器へ循環するように構成される。
このような冷凍サイクルに提供される連結管、冷媒供給管、毛細管、吸引パイプなどは、銅パイプなどからなり、連結を容易にするために、パイプの先端部は所定の直径に拡管して一つのパイプを他のパイプに挿入した状態で溶接によって連結する。
前記パイプを拡管するために、拡管させるべきパイプの内側に、パイプの内径よりも大きい外径を有する硬い材質の拡管マンドレルを挿入させて、パイプの内径とパイプの外径を同時に拡張させなければならず、このとき、拡管マンドレルはロッドバーという丸棒に結合されて使用される。
従来の拡管マンドレルを用いて現場でパイプを拡管する場合、パイプのサイズ別に拡管マンドレルの外周面を階段式に形成してパイプに挿入した後、パイプを固定した状態で拡管マンドレルに結合されたロッドバーをハンマーなどで後ろから打撃して拡管作業を行った。
ところが、従来の拡管マンドレルが断面真円形の形状をし、拡管作業の際に大きい負荷を受けて熱がたくさん発生し、パイプの拡管が上手くなされないという問題点があった。
また、ハンマーなどを手で掴んで手動で打撃するので、重いハンマーの携帯により活動が自由でなく、拡管作業にたくさん力が入るという問題点があった。
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的は、断面楕円形の形状をする拡管マンドレルと、ドリルによって拡管することができるようにするホルダーとを一体に形成することにより、拡管作業の際に熱がより少なく発生し、パイプの拡管が上手くなされるうえ、ドリルを用いて拡管するため少なく力が入り、ハンマーを携帯しなくてもよいため使いやすいパイプ拡管パンチを提供することにある。
上記の目的を達成するための本発明の実施形態に係るパイプ拡管パンチは、拡管しようとするパイプの内径よりも大きい外径を有する部分(以下「拡管部」という)が一つ以上形成されてなる拡管マンドレルと、
前記拡管マンドレルと一体に形成され、ドリルに結合固定され、ドリルを用いてパイプを拡管することができるようにするホルダーとを含み、
前記拡管マンドレルの端部の導入部の外径はパイプの内径よりも小さく形成され、前記導入部と前記拡管部との間には、テーパーされた第1段差部が形成され、
前記テーパーされた第1段差部は研磨されて一つ以上の平面が形成されることを特徴とする。
また、前記拡管部は、半径が同一でない丸い断面楕円形の形状をすることを特徴とする。
また、前記拡管部が2つ以上備えられる場合、2つの拡管部同士の間にはテーパーされた第2段差部が形成され、前記テーパーされた第2段差部は研磨されて一つ以上の平面が形成されることを特徴とする。
また、前記拡管マンドレルの外周面には、左ネジ方向または右ネジ方向にネジ谷とネジ山が交互に形成された左ネジ部または右ネジ部が形成されることを特徴とする。
また、前記ネジ山は、外側に丸みを帯びた形状をすることを特徴とする。
また、前記ネジ山の幅が前記ネジ谷の幅よりも広く形成されることを特徴とする。
また、前記導入部が左側を向き且つ右ネジ部である場合には、半径が相対的に大きい狭い面の第1、2段差部を左上部から右下部へ通る対角線の上方にネジ谷が形成され、前記導入部が左側を向き且つ左ネジ部である場合には、半径が相対的に大きい狭い面の第1、2段差部を右上部から左下部へ通る対角線の下方にネジ谷が形成されることを特徴とする。
また、前記拡管マンドレルを水平と垂直に四分割する場合、垂直線を基準に拡管マンドレルの回転方向に沿って半径が相対的に大きい狭い面の前側上部の四分面の一部を多数の拡管部と第1、2段差部にわたって平らに切り取ることを特徴とする。
また、前記研磨によって生じた平面は、半径が相対的に大きい狭い面のテーパーされた第1、2段差部に形成されることを特徴とする。
また、前記ホルダーは、充電ドリルのソケットに結合できる形状であって六角形の棒からなるか、或いは、アンカードリルのソケットに結合できる形状であって丸棒の外周面に嵌込溝が対応して形成され、前記嵌込溝同士の間の外周面に固定溝が対応して形成されることを特徴とする。
上述した課題の解決手段によれば、断面楕円形の形状をする拡管マンドレルと、ドリルを用いて拡管することができるようにするホルダーとを一体に形成することにより、拡管作業の際に熱が少なく発生し、パイプの拡管がうまくなされるうえ、ドリルを用いて拡管するため少なく力が入り、ハンマーを携帯しなくてもよいため使いやすい。
本発明の第1実施形態に係るパイプ拡管パンチの斜視図である。 図1に示した拡管マンドレルの外径を示す例示図である。 本発明の第2実施形態に係るパイプ拡管パンチの斜視図である。 図3に示した拡管マンドレルの外径を示す例示図である。 図3に示した拡管マンドレルの外径を示す例示図である。 図3に示したパイプ拡管パンチを用いたパイプ拡管作業を示す図である。 本発明の第3実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明の第3実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明の第4実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明の第4実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明の第5実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明の第5実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。 本発明に係る拡管マンドレルの側面図である。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照してその構成及び作用を説明する。
図1は本発明の第1実施形態に係るパイプ拡管パンチの斜視図、図2は図1に示した拡管マンドレルの外径を示す例示図であって、充電ドリルに使用する場合の拡管パンチ図である。
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る拡管パンチ10は、拡管マンドレル20とホルダー30とが硬い材質で一体に形成されてなる。
前記拡管マンドレル20は、拡管しようとするパイプの内径よりも大きい外径を有する拡管部22が形成され、パイプの挿入を容易にするために、拡管マンドレル20の端部の導入部24は、その外径がパイプの内径よりも小さく形成される。
また、拡管部22と導入部24との間には、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部26が形成される。
このとき、前記テーパーされた段差部26が研磨されて平面120が一つ以上形成される。
一方、前記拡管部22は、半径が同一でない丸型からなる断面楕円形の形状をする。
例えば、図2に示すように、拡管部22の外径が16.7mmである場合、その半径Rが8.85と一定でなく、8.35、8.85、9.6に半径が互いに異なるので、半径が一定でない丸い円形からなる。
前記ホルダー30は、充電ドリルに結合固定して使用することができるようにするもので、充電ドリルが持つソケットに結合できる形状であって、6角形の棒からなる。
前記拡管マンドレル20とホルダー30とは一つに一体化されるが、拡管マンドレル20とホルダー30との間には拡管部22の外径よりも大きい外径を有するストッパー40が備えられ、パイプがもはや拡管されないようにする。
一方、前記充電ドリルは、主に回転によって孔を穿孔する用途に使用されるもので、本発明では、インパクトドライバーを用いて拡管パンチ10の回転または打撃によってパイプを拡管する。
図3は本発明の第2実施形態に係るパイプ拡管パンチの斜視図、図4及び図5は図3に示した拡管マンドレルの外径を示す例示図であって、アンカードリルを使用する場合の拡管パンチ図である。
図3に示すように、本発明の第2実施形態に係る拡管パンチ50は、拡管マンドレル60とホルダー70が硬い材質で一体に形成されてなる。
前記拡管マンドレル60は、内径の異なる2つのパイプを一つの拡管パンチ50で拡管することができるように、拡管しようとするパイプの内径よりも大きい外径を有する拡管部が2つ(第1、2拡管部61、62)形成され、第1拡管部61と第2拡管部62との間には、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部64が形成される。
また、パイプの挿入を容易にするために、拡管マンドレル60の端部の導入部63は、その外径がパイプの内径よりも小さく形成され、第2パッ管62と導入部63との間にも、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部65が形成される。
このとき、前記第1拡管部61及び第2拡管部62は、半径が一定でない丸型からなる断面楕円形の形状をする。
例えば、図4に示すように、第2拡管部62の外径が7mmである場合、その半径Rが3.5と一定でなく、3.43、2.88、4.8に半径が互いに異なるため、半径が同一でない丸型からなる。
また、図5に示すように、第1拡管部61の外径が10.5mmである場合、その半径Rが5.25と一定でなく、5.18、4.63、6.55、5.25に半径が互いに異なるため、半径が同一でない丸型からなる。
前記ホルダー70は、アンカードリルに結合固定して使用することができるようにするもので、アンカードリルが持つソケットに結合できる形状であって、円形の丸棒の外周面に嵌込溝72が対応して形成され、前記嵌込溝72同士の間の外周面に固定溝74が対応して形成される。
このとき、嵌込溝72は円形の丸棒の端部から途中にまで形成され、固定溝74は円形の丸棒の途中に形成される。
前記拡管マンドレル60とホルダー70とは一つに一体化されるが、拡管マンドレル60とホルダー70との間には、拡管マンドレルの最も大きい外径、すなわち、第1拡管部61の外径よりもさらに大きい外径を有するストッパー80が備えられることにより、パイプがもはや拡管されないようにする。
一方、前記アンカードリルは、打撃または回転によって孔を穿孔する用途に使用されるもので、パイプを拡管する。
図6は図3に示したパイプ拡管パンチを用いたパイプ拡管作業を示す図である。
図6に示すように、パイプPを動かないように固定した状態でアンカードリルBに拡管パンチ50のホルダー70部分を結合固定し、拡管マンドレル60の端部である導入部63がパイプの内側を向くようにする。
次に、前記アンカードリルBのヘディング作動によって拡管パンチ50を介して、パイプPの内径よりも大きい外径を有する拡管マンドレル60の拡管部61または62をパイプPの内部に挿入させることにより、パイプPの内径と外径とが同時に拡張されて拡管される。
図7及び図8は本発明の第3実施形態に係る拡管マンドレルの正面図である。
図7に示すように、半径が一定でない丸型からなる断面楕円形の形状をする拡管マンドレル100は、内径の異なる2つのパイプを一つの拡管パンチで拡管することができるように、拡管しようとするパイプの内径より大きい外径を有する拡管部が2つ(第1、2拡管部101、102)形成され、第1拡管部101と第2拡管部102との間には、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部104が形成される。
また、パイプの挿入を容易にするために、拡管マンドレル100の端部の導入部103は、その外径がパイプの内径よりも小さく形成され、第2拡管部102と導入部103との間にも、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部105が形成される。
このように構成された拡管マンドレル100の外周面には、右ネジ方向にネジ谷111とネジ山112が交互に形成された右ネジ部110が形成されるが、拡管の際に滓(異物)が生じないようにネジ山112が外側に丸みを帯びた形状をする。
これに加えて、前記テーパーされた段差部104、105の部分のうち、半径が相対的に大きい方の狭い面は拡管が円滑に行われるように研磨され、略等辺台形形状の研磨による平面120が一つ以上形成される。
前記右ネジ部110は、パイプとの接触面積を減らして摩擦を低減させることにより拡管を容易にしながら、パイプの内部の摩擦熱を最小化してパイプの歪みを減少させ、拡管の際に丸いネジ山112によってパイプの破損を減らして異物の発生を低減することができる。
図8に示すように、半径が一定でない丸型からなる断面楕円形の形状をする拡管マンドレル100は、内径の異なる2つのパイプを一つの拡管パンチで拡管することができるように、拡管しようとするパイプの内径よりも大きい外径を有する拡管部が2つ(第1、2拡管部101、102)形成され、第1拡管部101と第2拡管部102との間には、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部104が形成される。
また、パイプの挿入を容易にするために、拡管マンドレル100の端部の導入部103は、その外径がパイプの内径よりも小さく形成され、第2拡管部102と導入部103との間にも、パイプの拡管を容易にするために、テーパーされた段差部105が形成される。
このように構成された拡管マンドレル100の外周面には、左ネジ方向にネジ谷131とネジ山132が交互に形成された左ネジ部130が形成されるが、拡管の際に滓(異物)が生じないようにネジ山132が外側に丸みを帯びた形状をする。
これに加えて、前記テーパーされた段差部104、105の部分のうち、半径が相対的に大きい方の狭い面は拡管が円滑に行われるように研磨され、略等辺台形形状の研磨による平面120が一つ以上備えられる。
前記左ネジ部130は、パイプとの接触面積を減らして摩擦を低減させることにより拡管を容易にしながら、パイプの内部の摩擦熱を最小化してパイプの歪みを低減させ、拡管の際に丸いネジ山132によってパイプの破損を減らして異物の発生を減少させることができる。
前記右ネジ部110は、内径が小さく厚さが薄いパイプの拡管の際に有利であり、左ネジ部130は、内径が大きいパイプの拡管の際に有利である。
図9及び図10は本発明の第4実施形態に係る拡管マンドレルの正面図であって、図9は断面楕円形の拡管マンドレルの半径が相対的に小さい広い面を示し、図10は半径が相対的に大きい狭い面を示す。
図7は右ネジ部110のネジ谷111の幅がネジ山112の幅よりも広く形成されているが、第4実施形態の図9と図10では右ネジ部110のネジ谷111の幅がネジ山112の幅よりも狭く形成される。
また、図9の半径が相対的に小さい広い面のテーパーされた段差部104、105の部分は、拡管が円滑に行われるように丸い平面に研磨され(破線で示す)、略等辺台形形状の研磨による平面120が一つ以上形成される。
この場合、段差部104、105の部分に研磨による平面120が生じるように、丸い平面にまず加工し、ネジ谷111を加工した後、ネジ谷111の左右に面取りする。
これにより、スラッジを防止することができ、熱の発生を減少させることができる。
また、図10のように半径が相対的に大きい狭い面のネジ谷111の位置が拡管の容易さに大きい影響を及ぼすので、導入部103が左側を向く場合、段差部104、105を左上部から右下部への対角線(a−b、c−d)状に通る側の上方向(図におけるa−b、c−dの右方向)にネジ谷111を作って、斜線部分が回転しながら拡管を容易にする原動力となるようにする。
図11及び図12は本発明の第5実施形態に係る拡管マンドレルの正面図であって、図11は断面楕円形の拡管マンドレルの半径が相対的に小さい広い面を示し、図12は半径が相対的に大きい狭い面を示す。
図8では左ネジ部130のネジ谷131の幅がネジ山132の幅よりも広く形成されているが、第5実施形態の図11及び図12は左ネジ部130のネジ谷131の幅がネジ山132の幅よりも狭く形成される。
また、図11の半径が相対的に小さい広い面のテーパーされた段差部104、105の部分は、拡管が円滑に行われるように丸い平面に研磨され(破線で示す)、略等辺台形形状の研磨による平面120が一つ以上形成される。
この場合、段差部104、105の部分に研磨による平面120が生じるように丸い平面にまず加工し、ネジ谷131を加工した後、ネジ谷131の左右に面取りする。
これにより、スラッジを防止することができ、熱の発生を低減することができる。
また、図12に示すように、半径が相対的に大きい狭い面のネジ谷131の位置が拡管の容易さに大きい影響を及ぼすので、導入部103が左側を向く場合、段差部104、105を右上部から左下部への対角線(a−b、c−d)状に通る側の下方向(図におけるa−b、c−dの左方向)にネジ谷131を作って、斜線部分が回転しながら拡管を容易にする原動力となるようにする。
図13は本発明に係る拡管マンドレルの側面図である。
半径が一定でない丸型からなる断面楕円形の形状を有する拡管マンドレル100から、拡管マンドレルを水平と垂直に四分割する場合、垂直線を基準に半径が相対的に大きい狭い面の回転方向の前側上部の四分面の一部を切り取る。
すなわち、図13に示すように、拡管マンドレル100が反時計回りに回転する場合には四分面の約10時から12時方向の部分を平らに切り取り、これと逆に時計回りに回転する場合には第1四分面の約12時から2時方向の部分を平らに切り取る。
この切り取りは、図9及び図10と図11及び図12における、導入部103を除いた第1、2拡管部101、102とテーパーされた段差部104、105の部分に行われる。
これにより、ドリルの小さい力と少ない回転数でも回転による原動力でパイプの拡管を容易にすることができ、熱の発生を減らすことができる。

Claims (8)

  1. 拡管しようとするパイプの内径よりも大きい外径を有する部分(以下「拡管部」という)を2つ以上形成されてなる拡管マンドレルと、
    前記拡管マンドレルと一体に形成され、ドリルに結合固定され、ドリルを用いてパイプを拡管することができるようにするホルダーとを含み、
    前記拡管マンドレルの端部の導入部の外径はパイプの内径よりも小さく形成され、前記導入部と拡管部との間にはテーパーされた第1段差部が形成され、
    前記テーパーされた第1段差部は研磨されて一つ以上の平面が形成されると共に、
    隣り合う2つの拡管部同士の間にはテーパーされた第2段差部がそれぞれ形成され、前記テーパーされた第2段差部は研磨されて一つ以上の平面が形成される
    ことを特徴とする、パイプ拡管パンチ。
  2. 前記拡管部は、半径が同一でない、丸い断面楕円形の形状をすることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ拡管パンチ。
  3. 前記拡管マンドレルの外周面には、左ネジ方向または右ネジ方向にネジ谷とネジ山が交互に形成された左ネジ部または右ネジ部が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ拡管パンチ。
  4. 前記ネジ山は、外側に丸みを帯びた形状をすることを特徴とする、請求項3に記載のパイプ拡管パンチ。
  5. 前記ネジ山の幅が前記ネジ谷の幅よりも広く形成されることを特徴とする、請求項3に記載のパイプ拡管パンチ。
  6. 前記導入部が左側を向き且つ右ネジ部である場合には、半径が相対的に大きい狭い面の第1、2段差部を左上部から右下部へ通る対角線の上方向にネジ谷が形成され、前記導入部が左側を向き且つ左ネジ部である場合には、半径が相対的に大きい狭い面の第1、2段差部を右上部から左下部へ通る対角線の下方向にネジ谷が形成されることを特徴とする、請求項3に記載のパイプ拡管パンチ。
  7. 前記研磨により生じた平面は、半径が相対的に大きい狭い面のテーパーされた第1、2段差部に形成されることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ拡管パンチ。
  8. 前記ホルダーは、充電ドリルのソケットに結合できる形状であって六角形の棒からなるか、或いは、
    アンカードリルのソケットに結合できる形状であって丸棒の外周面に嵌込溝が対応して形成され、前記嵌込溝同士の間の外周面に固定溝が対応して形成されることを特徴とする、請求項1に記載のパイプ拡管パンチ。
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