JPH10500906A - パイプに縦孔を開ける方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は回転する円錐ドリル（１）により、パイプ（Ｐ）に長円孔を開ける方法と装置に関する。孔を長円にするには、穿孔中に、円錐ドリルは同時にパイプの縦方向と横方向に動かされる。その横方向の動きとはパイプの中央軸に近ずくそして離れるものである。この複合した動きは該円錐ドリルを傾けると同時にパイプに対してドリルを上昇させることにより達成される。置換例においては、穿孔は孔の一方の端から始め、ドリル深さを増しながら孔の中央に進む方法も可能である。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプに縦孔を開ける方法及び装置 技術分野 この発明は回転する円錐工具でパイプに長円孔を開ける方法および装置に関す る。 背景技術 その方法の実施にあたり、最初の工程において円錐工具が使用され、パイプの 壁を貫いてその工具の回転軸の方向に予定の深さまで押しながら穿孔し、それに より完成孔の幅が決まる。 孔縁が引き上がり、折り返しが生じる孔の場合には、その孔をパイプの縦方向 の長円に成形すると、その縁の折り返しは低くできる。円錐工具を使ってその円 錐面とパイプの円筒面を交差させることにより孔の縁が決まり、孔の長円の程度 はパイプの直径と孔の短い方の直径との比によることは従来から知られている。 発明の開示 この発明の目的は、改良した方法と装置を提供し、簡単な機構により孔の長さ と幅の比をより自由に選択出来るようにすることである。更に、この方法は色々 な厚さの種々のパイプ材に適用できる便宜性がある。この方法の特別な特徴は、 添付した請求の範囲第１項に記載されている。この装置の特別な特徴は請求の範 囲第６項に開示されている。それらの従属項はこの発明の実施例の好適な特別な 特徴を開示している。この発明の方法と装置は添付図を参照してより詳細に説明 される。 図面の簡単な説明 第１Ａ図、第１Ｂ図、第１Ｃ図はそれぞれ違う方向から見たその方法の第一工 程を示す図； 第２Ａ図、第２Ｂ図はその方法の第二工程を示す図； 第３Ａ図、第３Ｂ図はその方法の第三工程を示す図； 第４Ａ図、第４Ｂ図はこの発明の第一実施例による装置を示す図であって、円 錐ドリルの動きを統制するものであり； 第５Ａ図、第５Ｂ図はこの発明の第二実施例による装置を示す図であって、円 錐ドリルの動きを統制するものであり； 第６図はこの発明の別の方法における円錐ドリルの動きを示す図である。 発明の実施の形態 先ず、この発明の第一実施例による方法を、第１図から第３図を参照して説明 する。この方法は円錐形工具１を使用して実施され、その円錐面には直径方向に 相対するビット１ａが設けられている。円錐工具１は中央軸２の周りに回転する 。その回転軸２はパイプの中央軸６と交差している。 この方法の第一工程で、円錐ドリル１はパイプＰの壁を貫いて予定の深さまで 穿孔する。これにより、完成孔の幅に対応する幅の孔３を形成する。こうして、 ドリル深さは孔幅を決定する。この穿孔工程で、円錐ドリル１は回転軸２の方向 に押される。 第二工程では、円錐ビット１はパイプの頂面の上に位置する枢動中心５ａから 傾斜している。枢動中心５ａはその傾斜方向の中心線４からずれている。傾斜し た状態で、円錐ドリル１は、上昇させると、パイプの長さ方向前側に動く。こう して、回転する円錐ドリル１は長円孔の一方端３．１を第２図に図示した形に加 工する。ドリル１の傾斜角αを調整して、孔の幅に対応する完成孔の長さを決め ることができる。 この方法の第三工程では、円錐ドリル１は先ず第１図に対応する最初の位置に 戻され、軸２は中央線４と一致させる。それから、反対方向に枢動中心点５ｂの 周りに傾斜させて持ち上げることにより、円錐ドリル１は長円孔の反対側の端３ ．２を加工する。 その工具は種々の寸法と楕円率との孔を開けることができる。それは、第一工 程のドリル深さと第二、第三工程の傾斜角が選択調整出来るからである。ここで は、楕円率とはあらゆる形の長円形を含み、曲面の端縁を有するが、直線の縁部 分を有する場合も使用できる。 第４Ａ図、４Ｂ図は上記の方法を実施する第一実施例による装置を図示する。 その装置は駆動ユニット７を具備し、そこには円錐ドリル１を保持する回転軸が 設けられている。駆動ユニット７はハウジング８を有し、そこには支持脚９が延 びて設けられ、その支持脚９はハウジング８に対して、軸方向に動き得る。支持 脚９の下端には、ドリル１の両側にブラケット１０が設けられ、そのブラケット は１０は支軸５ａ、５ｂに取り付けられ、その支軸はブラケット１１内のスロッ ト１２に収容されている。ブラケット１１は基板１３に固定され、その基板１３ は次にパイプＰの周りに係合するクランプ輪１４に取り付けられる。 このように、部材１１、１３、１４は孔を開ける前にパイプＰに固定される。 それから、工具７は脚９が延ばされてドリル位置に合わされ、支軸５ａ、５ｂが スロット１２内に収容される。その後、前述の第一工程により、穿孔作業が実施 され、周囲の脚９は縮んで、ハウジング８はパイプＰに近づき、円錐ドリル１は パイプを貫通する。ブラケット１０には後退停止部材１８が取り付けられドリル 深さを決めて、支持脚９に備えたスリーブが停止部材１８に衝合する。その停止 材１８の鉛直位置は調整でき、ドリル深さを調整できる。 その後、工具７と付属する円錐ドリル１とを枢動軸５ａ、５ｂのどちらかの周 りに傾斜させる。この結果、ブラケット１０もまたブラケット１１の周りに傾斜 する。その傾斜はピン１５で制限され、そのピン１５はブラケット１１内にある スロット１６内に取り付けられ、ブラケット１０内に設けられたスロット１７の 底に衝合する。その制限用ピン１５の高さは、調整できて傾斜角度を調整する。 第５Ａ図、５Ｂ図は第二実施例による装置を示し、第４Ａ図、４Ｂ図の同じ部 材は同じ符号を付けている。また、この場合は、パイプＰの周りに係合する基部 フレーム１３と部材１４により、パイプＰにブラケット１１が固定される（一点 鎖線は例えばチェーンである）。しかし、ブラケット１１は片側方向スロット１ ２’を有して、そのスロットはドリル軸の各側にある支軸５’を収容する。ドリ ル軸には固定部材２０が設けられ、そこに円錐ドリル１のクランプ部材が付けら れている。固定部材２０はブッシュ１９により囲まれ、そのブッシュは固定部材 ２０に対して回転しないようにしかし軸方向には滑るように配設されている。ブ ッシュ１９は例えばねじ２１で固定用部材２０に対して所定の軸方向高さに把持 され得る。円錐ドリル１はパイプＰを予定の深さまで貫通すると、ブッシュ１９ の下端面がパイプＰの頂面に衝合し、これによりドリル深さが決まる。ドリル装 置７を傾けるとその枢動中心は点５ａ’または５ｂ’であり、それらの点はパイ プの縦方向に滑って動き、そしてブッシュ１９の端縁とパイプＰの頂部の接点で ある。傾斜させる工程の間、支持脚９は延びて、枢動中心軸５’はスロット１２ ’の底に係止される。または、枢動中心軸５’はスロット１２’内で上向きに動 けるようにしてもよい。傾斜制限ピン１５がブラケット１０のスロット内の傾斜 壁１７に衝合する。 ピン１５はスロット１６内で色々な高さに固定できて傾斜角を調整できる。 前述の場合においては、孔の中央部が最初に穿孔される。第６図に図示されて いるように、順序を逆にして進めることも可能であり、そこでは穿孔は孔の一端 から始められ、ドリル深さを増加させながら孔の中央部まで進み、それからドリ ル深さを小さくし、孔の他端で持ち上げられる。第６図の場合では、この逆の方 法は、常に穿孔軸が垂直方向に維持されて実施される。設計においては、これは Ｘ軸とＹ軸方向のコンピュータ制御または治具統制により達成される。また穿孔 軸を傾斜させるその装置の変化例では、枢動軸と治具統制の種々の組合せが可能 である。第４図と第５図における枢動軸の位置決めは、好適な機構構造で達成さ れるが、普通は、同様な動作が枢動軸のより複雑な機構により達成される。この 発明の基本的な特徴は円錐ドリルにより実施される穿孔工程の間、ドリルはパイ プの縦方向と横方向とに同時に動かされ、ドリルの中央軸の方向にも進退される 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１１月２４日 【補正内容】 請求の範囲（全文補正） １．回転する円錐工具（１）によりパイプ（Ｐ）に長円孔を開ける方法であって 、 第一工程では、該回転する円錐工具（１）をその回転軸（２）の方向に押して 予定の深さまで該パイプの壁を貫通し穿孔して、完成孔の幅を決め、 第二工程では、円錐工具（１）の円錐ビットはその深さから持ち上げられ同時 に傾けられ、該円錐工具は回転し長円の一端（３．１）を削り、 第三工程では、該円錐工具（１）を第二工程と同じ高さに持ち上げ、反対方向 に傾けて、該円錐ビットは該長円の他端（３．２）を削り、 その傾斜はパイプの頂面より上に位置する枢動中心点（５ａ，５ｂ，５’）を 中心にして、該パイプ（Ｐ）の中心軸（６）を通る面内で実施され、傾斜角（α ）は完成孔の長さを決めるように調整されることを特徴とする方法。 ２．パイプ（Ｐ）に長円孔を開ける装置であって、 穿孔用の円錐工具（１）と、該円錐工具を回転する駆動手段（７）と、該駆動 手段のためのハウジング（８）と、該ハウジング（８）に設けられた伸縮する支 持脚（９）と、該パイプ（Ｐ）に対して、該支持脚（９）を保持しそして位置合 わせする保持および位置合わせ部材（１０から１４）とを具備し、 該保持および位置合わせ部材（１０から１４）がブラケット部材（１０と１１ ）を含み、 該ブラケット部材（１０と１１）はその一方の側で支持脚（９）と係合し他の 側では該パイプ（Ｐ）に係合し、少なくとも一つの枢動中心軸（５ａ，５ｂ，５ ’）で互いに支持し合っており、該パイプ（Ｐ）の軸方向に対して横方向に置か れて、該駆動手段（７）とハウジング（８）とを該パイプ（Ｐ）に対してある範 囲で傾斜でき、該ブラケット部材（１０と１１）は色々な角度に傾斜角を調整で きる傾斜制限手段（１５，１６，１７）を有することを特徴とする装置。 ３．更にドリル深さ制限部材（１８と１９）を具備したことを特徴とする請求の 範囲第２項に記載の装置。 ４．前記枢動中心軸（５ａ，５ｂ）または枢動支点（５ａ’，５ｂ’）が前記ド リル軸とずれていることを特徴とする請求の範囲第２項または第３項に記載の装 置。 ５．前記枢動中心軸（５ａ，５ｂ）または前記枢動支点（５ａ’，５ｂ’）が前 記パイプ（Ｐ）の頂面に接しているかまたはその上側にあることを特徴とする請 求の範囲第４項に記載の装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転する円錐工具（１）によりパイプ（Ｐ）に長円孔を開ける方法であって 、 該円錐工具（１）は該パイプに対していくつかの軸方向に操作され、 該円錐工具（１）は該パイプ（Ｐ）の壁を貫通して穿孔し、該パイプの縦方向 に操作され、該円錐工具（１）の作業深さは同時に変化でき、該円錐工具（１） が孔の中央領域では、孔の端部（３．１，３．２）より深く該パイプの内部に進 むことを特徴とする方法。 ２．孔の長さと幅の割合を、該円錐工具（１）の異なった方向の動きの成分の相 互関係により変化させることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．回転する円錐工具（１）によりパイプ（Ｐ）に長円孔を開ける方法であって 、 第一工程では、該回転する円錐工具（１）はその回転軸（２）の方向に該円錐 工具を押して予定の深さまで該パイプの壁を貫通し穿孔して、完成孔の幅を決め 、第二工程では、円錐ビット（１）はその深さから持ち上げられ同時に傾けられ 、該円錐工具は回転し長円の一端（３．１）を削り、第三工程では、該円錐工具 （１）を第二工程と同じ高さに持ち上げ、反対方向に傾けて、該円錐ビット（１ ）は該長円の他端（３．２）を削ることを特徴とする方法。 ４．前記傾斜はパイプの頂面より上に位置する枢動中心点（５ａ，５ｂ，５’） を中心にしたものであることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の方法。 ５．前記傾斜は該パイプ（Ｐ）の中心軸（６）を通る面内で実行され、傾斜角（ α）は完成孔の長さに調整されることを特徴とする請求の範囲第３項または第４ 項に記載の方法。 ６．パイプ（Ｐ）に長円孔を開ける装置であって、 穿孔用の円錐工具（１）と、該円錐工具を回転する駆動手段（７）と、該駆動 手段のためのハウジング（８）と、該ハウジング（８）に設けられた伸縮する支 持脚（９）と、該パイプ（Ｐ）に対して該支持脚（９）を保持しそして位置合わ せする保持および位置合わせ部材（１０から１４）とを具備し、 該保持および位置合わせ部材（１０から１４）がブラケット部材（１０と１１ ）を含み、 該ブラケット部材（１０と１１）はその一方の側で支持脚（９）と係合し他の 側では該パイプ（Ｐ）に係合し、少なくとも一つの枢動中心軸（５ａ，５ｂ，５ ’）で互いに支持しており、該パイプ（Ｐ）の軸方向に対して横方向に置かれて 、該駆動手段（７，８）を該パイプ（Ｐ）に対してある範囲で傾斜することがで きることを特徴とする装置。 ７．該ブラケット部材（１０と１１）は色々な角度に傾斜角を調整できる傾斜制 限手段（１５，１６，１７）を有することを特徴とする請求の範囲第６項に記載 の装置。 ８．更にドリル深さ制限部材（１８と１９）を具備したことを特徴とする請求の 範囲第６項または第７項に記載の装置。 ９．前記枢動中心軸（５ａ，５ｂ）または枢動支点（５ａ’，５ｂ’）が前記ド リル軸とずれていることを特徴とする請求の範囲第６乃至８項のいずれかに記載 の装置。 １０．前記枢動中心軸（５ａ，５ｂ）または前記枢動支点（５ａ’，５ｂ’）が 前記パイプ（Ｐ）の頂面に接しているかまたはその上側にあることを特徴とする 請求の範囲第９項に記載の装置。