JPS6219961B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管状物の開先加工をバイトの破損を
生ずることなく行える加工機特にその加工部構造
に関する。

〔従来の技術〕

本発明者は、先に特開昭56−126503号に開示し
た通り、直管のみならず曲管の開先加工も自動的
に行うことができる開先加工機を開発した。

これは、第１図〜第３図に示す通り、被加工管
材Ｍの保持部Ａと、これに対向配置した加工部Ｂ
と、保持部Ａに着脱自在の固定部Ｃとからなり、
該保持部Ａは一対の側板３をガイド２に対して移
動可能とすることにより前記加工部Ｂの対向方向
に移動自在となし、該側板３の内側に前記固定部
Ｃの幅方向の位置決めをなす固定板４と該固定板
４との間で固定部Ｃを挾着する可動板５とを設
け、前記保持部Ａの加工部Ｂ側内端部に前記固定
部Ｃの高さ方向の位置決めをなす支持片６を設
け、前記固定部Ｃを連結杆で面拘束状態に連結し
た１組のブロツク挾持体７で構成したものであ
る。

加工部Ｂは、機筐１内に回転自在に軸受で支承
された第１内筒８を有する。この第１内筒８の外
端には開先用バイト、突切り用バイト、面取り用
バイト等のバイト１１を装着して適当数のバイト
ホルダ１０が設けられている。各バイトホルダ１
０は半径方向のバイト送り機構を備え、同送り機
構は次の構成を有する。すなわち、縦送り用ラツ
ク１２をバイトホルダ１０に固着し、横送り用ラ
ツク１３を第２内筒９の外周上に固着し、両ラツ
ク１２，１３間を第１内筒８に軸支したギヤ１
４，１５等で伝動する。第２内筒９は第１内筒８
内にキー１６及びキー溝１７を介し回転下で軸線
方向に摺動自在に設ける。

更に、第２内筒９の一端は、機筐１に螺着した
ねじ環１８によつて押動されるようにし、このね
じ環１８にラチエツト機構を装着する。このラチ
エツト機構は、機筐１に基端を枢着したシリンダ
装置ピストンロツド（図示せず）に連結され且つ
ねじ環１８の環状溝１９に回転自在に嵌合したリ
ング２０に取付けられたラチエツトホルダと、該
ホルダに軸支したラチエツトが噛合するねじ環１
８に付設したラチエツトホイール２１とから構成
される。

したがつて、ラチエツトホイール２１の間欠回
転により第１内筒８はばね２２を圧縮しつつ回転
下で前進し、バイト送り機構Ｄの作動によりバイ
トホルダ１０に装着されたバイト１１を同時に半
径方向へ送り、これらのバイト１１によつて被加
工管材Ｍに所要の開先を加工することができる。
なお、曲管の場合はその曲り部が始まる直線部分
に加工部位が設けられることから、該直線部分が
第２内筒９内に挿通されるため加工上の支障は起
らず、曲管の自動開先加工も可能としている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前記加工部Ｂの構造においては、ラツ
ク１２，１３及びギヤ１４，１５とがシリンダー
装置の駆動によるラチエツトホイール２１の間欠
回転をそのまま受けているために、バイト１１は
不連続的に負荷を受ける。このため、バイト１１
が折損しやすくなることが避けられず、頻繁なバ
イト１１の交換を必要とし、開先作業の能率を低
下していた。

そこで、本発明は、バイトホルダに装置された
バイトの送りを連続的なものとすることによつ
て、管の開先加工におけるバイト折損事故を防止
し、管の開先加工作業の効率向上を図ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の管状物の開先加工機における加工部構
造は、上記の目的を達成するために、被加工材の
端部を挿入して回転駆動され且つその端面に設け
た面板の外側にバイトホルダの固定座を設けると
共に前記面板の内側に内歯車を設けた中空軸と、
前記中空軸の軸芯と偏心して該中空軸の周囲に回
転可能に配置され且つ前記内歯車に差動的に噛合
する外歯車及び円周上に配列された複数の軸方向
の突起を有するフランジ体と、前記中空軸と同軸
配置されて前記突起を前記偏心の量を吸収可能に
遊嵌する係合孔及び周面に外歯車を形成した中間
連絡筒体と、前記中空軸及び中間連絡体の周面に
回転自在に設けられ端面に円周歯車を形成した環
状リングと、該環状リングに複数配置されクラツ
チ機構によつて前記中間連絡体の外歯車に着脱自
在に噛合する内歯車とを有してなり、更に、前記
円周歯車と噛合するバイト送り用歯車を形成した
バイトホルダを前記固定座の内部に回転可能に取
り付け、該バイトホルダにネジ接合によりバイト
を回転自在に連結し、且つ該バイトが前記中空軸
の軸芯へ向けて挿通すると共に該バイトを回転不
可に拘束する孔を前記固定座に開設したことを特
徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を具
体的に説明する。

第４図は装置全体を示す平面図であり、従来例
で述べたものと同様に保持部Ａを設けると共に、
この保持部Ａを側板３及びガイド２に沿つて加工
部Ｂ方向に移動可能としている。

第５図ａは加工部Ｂの縦断面図及び同図ｂは要
部の拡大縦断面図である。

水平に固定されたハウジング５１の内部に、両
端開口の中空軸５４が軸受５２，５３によつて該
ハウジング５１と同心的に回転自在に配置されて
いる。

この中空軸５４の下には、第６図に示すよう
に、該中空軸５４の軸線と直交する方向に配置し
た水平回転軸５５が設けられ、この水平回転軸５
５を一つの要素とする減速機構により中空軸５４
に回転が伝達される。すなわち、電動モータ等の
回転駆動装置の出力軸５７にカツプリング５６に
よつて接続された水平回転軸５５にウオーム５８
を設け、該ウオーム５８を中空軸５４の周面に固
定したウオームホイール５９に噛合させた減速機
構を構成している。この減速機構により、水平回
転軸５５の回転は、所定の減速比で中空軸５４を
回転させることになる。なお、中空軸５４の内部
を被切削物が貫挿されている場合でも、この中空
軸５４は被切削物の周りで回転可能である。

ハウジング５１の切削側、すなわち第５図にお
いて右端部側には、ほぼＬ字状断面の第１環状フ
ランジ体６０が一体的に固定されている。この第
１環状フランジ体６０は、右方向へ伸延する等径
の水平筒状部６０ａを持ち、該水平筒状部６０ａ
の外周面と中空軸５４の軸心との間には偏心量ｅ
の偏心関係がある。つまり、図示のように、中空
軸５４の軸線に対して水平筒状部６０ａの軸線は
偏心量ｅの距離だけ下方に位置している。

一方、中空軸５４の切削側端部には、環状の面
板６１が固定され、該面板６１の周面には第１環
状フランジ体６０の周面に対向する内側歯を持つ
内歯車７６を固定している。また、面板６１の外
側端面には、バイトホルダ８０ａを回転自在に保
持するバイトホルダー固定座８０を円周方向の対
向する２つの位置に取り付けている（第７図参
図）。このバイトホルダ８０ａの上端にはバイト
送り用ギアとしてのヘリカルギア８２を一体化す
ると共に内部には角型断面の本体部を持つバイト
８３をネジにより接合している。

すなわち、第８図に示すように、バイト８３の
本体部８３ａはほぼ正方形の断面形状をなすと共
に、その四隅に雄螺子８３ｂを形成したもので、
この雄螺子８３ｂをバイトホルダ８０ａの雌螺子
８０ｂに螺合した構造となつている。そして、バ
イト８３の本体部８３ａが挿通するバイトホルダ
固定座８０の孔８０ｃ（第７図）の形状を本体部
８３ａと同様に正方形とし、回転を伴うことなく
中空軸５４の軸芯方向への移動が可能となるよう
にしている。つまり、ヘリカルギア８２が他の駆
動源から回転駆動されると、バイトホルダ８０ａ
もこれに伴つてバイトホルダ固定座８０内で回転
する。そして、バイト８３は雄螺子８３ｂ及び雌
螺子８０ｂによつてこのバイトホルダ８０ａに接
続されているので、その軸線周りに回転すること
なく中空軸５４の軸芯方向へ進退することにな
る。

一方、第１環状フランジ体６０の水平筒状部６
０ａの周りには、ベアリング６４を介して第２環
状フランジ体６６を回転自在に取り付けている。
この第２環状フランジ体６６の外周面には、面板
６１側に設けた内歯車７６に噛合する外歯車６５
を形成し、内歯車７６から外歯車６５への回転力
伝達においては、たとえば減速比が100：98の関
係で噛み合う構造となつている。

また、第２環状フランジ体６６は、内側面に軸
線方向に伸延する突起６７を円周方向に所定のピ
ツチで複数設けている。該突起６７は、その周面
を円筒状に形成してカラー６７ａを設けたもの
で、第１環状フランジ体６０に回転可能に取り付
けた中間連絡筒体６９に凹設した係合孔６９ａに
遊嵌される。この係合孔６９ａは、第２環状フラ
ンジ体６６の偏心量ｅに相当して突起６７が半径
方向に移動してもこれを受容できるように、中間
連絡筒体６９の半径方向に長さを大きくしてい
る。

中間連絡筒体６９はベアリング６８によつて第
１環状フランジ体６０の周りで回転自在であり、
前記のように突起６７に遊嵌する係合孔６９ａを
円周方向に複数形成すると共に、外周面には外歯
車７１を設けている。また、この中間連絡筒体６
９は、中空軸５４と同心となるように配置され、
半径方向に長さを大きくした係合孔６９ａによつ
て、中間連絡筒体６９とは偏心した回転軸を持つ
第２環状フランジ体６６の突起６７の偏心量が吸
収される。

ここで、面板６１及び中間連絡筒体６９の外周
面には、シール機構を介設して環状リング６２が
回転可能に取り付けられ、該環状リング６２の端
面にはバイトホルダ８０ａに一体化したヘリカル
ギア８２に噛合する円周歯車６２ａを形成してい
る。この環状リング６２は、駆動源からバイトホ
ルダ８０ａへの回転力を最終伝達を行うためのも
のである。

この回転力の伝達のために、中間連絡筒体６９
の周面に設けた外歯車７１は、環状リング６２に
連接された内歯車７０にクラツチ機構により着脱
自在に噛合する。すなわち、内歯車７０は、複数
のピン７０ａによつて環状リング６２に軸線方向
へ移動可能に取り付けられており、軸線方向に進
退するクラツチ板７２に係合している。そして、
クラツチ板７２は、ダブルアクチユエーテイング
シリンダ７３の作動杆７３ａに連接された構造と
なつている。このクラツチ板７２を、第５図にお
いて右方向に移動させると、外歯車７１と内歯車
７０とが噛合し、逆に左方向へ退避させることに
よつてこの噛合を解くことができる。なお、７４
はハウジング５１の他端に取付けられてクラツチ
板７２の移動を円滑にするための案内筒である。

上記構成において、駆動装置からの回転力の伝
達を受けてウオーム５８及びウオームホイール５
９により中空軸５４が100rpmで回転したとす
る。このとき、中空軸５４に一体化している面板
６１及びバイトホルダ固定座８０も同様に回転す
る。そして、面板６１の内歯車７６に偏心状態で
噛合している第２環状フランジ体６６の外歯車６
５によつて、回転力がこの第２環状フランジ体６
６に伝達される。ここで、前記の内歯車７６と外
歯車６５の減速比から、第２環状フランジ体６６
の回転数は、100×100／98≒102rpmとなる。

したがつて、第２環状フランジ体６６の突起６
７及び係合孔６９ａ間の係合により回転する中間
連絡筒体６９も102rpmで回転することになる。

ここで、ダブルアクチユエーテイングシリンダ
７３を作動することにより、クラツチ板７２を第
５図の状態に設定すれば、中間連絡筒体６９の外
歯車７１と環状リング６２に設けている内歯車７
０とが噛み合う。その結果、環状リング６２は
102rpmの回転数で回転し、端面に設けている円
周歯車６２ａも同じ回転数で回転することにな
る。

一方、中空軸５４と面板６１によつて一体回転
するバイトホイダ固定座８０の回転数は100rpm
であるから、ヘリカルギア８２と環状リング６２
側の円周歯車６２ａとの間には2rpmの差があ
り、この差の値である2rpmがバイトホルダ８０
ａの回転数となる。つまり、中空軸５４が絶対静
止していると考えたとき、環状リング６２は
2rpmの回転数で回転運動するものとなる。

したがつて、中空軸５４が回転するとき、バイ
トホルダ固定座８０内のバイトホルダ８０ａに
は、円周歯車６２ａ及びヘリカルギア８２によつ
て常に回転が与えられる。そして、バイトホルダ
８０ａにネジ接合しているバイト８３の本体部８
３ａは、前記のように正方形断面であつてバイト
ホルダ固定座８０の孔８０ｃによつて回転不可に
保持されているので、この回転によつてバイト８
３はバイトホルダ８０ａ内を移動する。

ここで、バイト８３の移動方向は、中空軸５４
の回転方向によつて決められるもので、たとえ
ば、第７図において環状リング６２が時計方向へ
の回転のときに、バイト８３が中空軸５４の軸芯
方向へ移動するようにバイトホルダ８０ａの雌螺
子８０ｂ及びバイト８３の雄螺子８３ｂを形成す
ればよい。そして、このようなネジ接合では、環
状リング６２を反時計方向を回転させれば、バイ
ト８３は中空軸５４の軸芯から離れる方向へ移動
させることができる。

したがつて、中空軸５４の回転方向によつて、
バイト８３を中空軸５４の軸芯に対して間欠的な
動作を伴うことなく連続的に進退させることがで
きる。その結果、被加工物の開先作業において、
被加工物への負荷の変動を生ずることなく連続的
な送りを与えることができ、バイト８３の折損を
防止できる。

なお、開先切削後はダブルアクチユエーテイン
グシリンダ７３を駆動して内歯車７０と外歯車７
１との噛合を解く操作を行う。これによつて、環
状リング６２への回転力伝達は遮断され、環状リ
ング６２は中空軸５４と一体回転するので、バイ
ト８３には送りは与えられず、静止した状態を維
持する。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の管状物の開先
加工機における加工部構造においては、被加工物
を挿入して固定保持する中空軸の回転により、開
先加工を行うバイトに連続的な送りを与えるよう
にしている。したがつて、被加工物からバイトが
受ける切削力の反力の変動が少なく、径の大きな
管材の加工においてもバイトの折損等を伴うこと
なく作業できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の開先加工機の平面図、第２図は
同側面図、第３図は、同加工機の加工部拡大縦断
面図、第４図は本発明に係る開先加工機の平面
図、第５図ａは同加工機の加工部の要部を示す縦
断面図、第５図ｂは同加工部の要部拡大断面図、
第６図は第５図−線による一部切欠矢視図、
第７図は第５図−線による矢視図、第８図は
バイトとバイトホルダとのネジ接合を示す平面図
である。 ５１：ハウジング、５４：中空軸、５５：水平
回転軸、６０：第１環状フランジ体、６１：面
板、６２：環状リング、６２ａ：円周歯車、６
５：外歯車、６６：第２環状フランジ体、６７：
突起、６９：中間連絡筒体、６９ａ：係合孔、７
０：内歯車、７１：外歯車、７２：クラツチ板、
７６：内歯車、８０：バイトホルダ固定座、８０
ａ：バイトホルダ、８０ｂ：雌螺子、８０ｃ：
孔、８２：ヘリカルギア、８３：バイト、８３
ａ：本体部、８３ｂ：雄螺子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加工材の端部を挿入して回転駆動され且つ
   その端面に設けた面板の外側にバイトホルダの固
   定座を設けると共に前記面板の内側に内歯車を設
   けた中空軸と、 前記中空軸の軸芯と偏心して該中空軸の周面に
   回転可能に配置され且つ前記内歯車に差動的に噛
   合する外歯車及び円周上に配列された複数の軸方
   向の突起を有するフランジ体と、 前記中空軸と同軸配置されて前記突起を前記偏
   心の量を吸収可能に遊嵌する係合孔及び周面に外
   歯車を形成した中間連絡筒体と、 前記中空軸及び中間連絡体の周面に回転自在に
   設けられ端面に円周歯車を形成した環状リング
   と、 該環状リングに複数配置されクラツチ機構によ
   つて前記中間連絡体の外歯車に着脱自在に噛合す
   る内歯車とを有してなり、 更に、前記円周歯車と噛合するバイト送り用歯
   車を形成したバイトホルダを前記固定座の内部に
   回転可能に取り付け、該バイトホルダにネジ接合
   によりバイトを回転自在に連結し、且つ該バイト
   が前記中空軸の軸芯へ向けて挿通すると共に該バ
   イトを回転不可に拘束する孔を前記固定座に開設
   したことを特徴とする管状物の開先加工機におけ
   る加工部構造。