(57)【要約】【課題】構造がシンプルであり、作業効率の良い工具及び作業効率の良い工法提供する。【解決手段】工具２は、横たわった既設配管にネジ孔を形成するためのものであって、配管Ｐに孔を形成する穿孔部材１０と、メネジを形成するタップ２０と、穿孔部材１０及びタップ２０に対して回転力を伝える下方回転軸３０と、進退自在の下方回転軸３０を収容する下方筒４０と、下方回転軸３０に対して動力を伝える伝動機構５０と、伝動機構５０を収容する上方筒７０と、配管Ｐに係合可能な係合アーム８０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
横たわった配管の周面に設定されたターゲット孔にメネジを形成する工具であって、
前記ターゲット孔にメネジを形成するタップと、
前記タップに対して回転力を伝える回転軸と、
駆動力が印加される駆動側回転軸と、
前記駆動側回転軸を収容する筒と、
前記筒の外周面に設けられるものであり、前記配管に係合可能する係合アームと、を備え、
前記ターゲット孔にメネジを形成するために前記タップを回転する際、前記係合アームが前記配管に係合することを特徴とする工具。
【請求項２】
前記駆動側回転軸の回転力が伝動されるギアと、
前記筒の内周面に形成された内歯車と、を備え、
前記ギアは、前記内歯車に対して直接的に噛み合い、
前記係合アームの前記配管への係合が、前記筒の回転を規制することを特徴とする請求項１記載の工具。
【請求項３】
前記係合アームは、
前記筒の径方向外側へ延びる拡径部品と、
前記配管の側部に対して係合可能な配管係合部品と、を備え、
前記配管係合部品は、前記拡径部品に対して着脱自在となっていることを特徴とする請求項１または２記載の工具。
【請求項４】
前記拡径部品は、前記配管係合部品が挿通可能な挿通筒を備えることを特徴とする請求項３記載の工具。
【請求項５】
前記配管係合部品は、
前記挿通筒に挿通可能な挿通可能部と、
前記本体に設けられ、前記本体が前記挿通筒に挿通された状態を維持する挿通規制部を有することを特徴とする請求項４記載の工具。
【請求項６】
下方向に規制（脱落防止）＆上方向にはフリー
前記挿通可能部は、前記挿通規制部よりも上方に位置することを特徴とする請求項５記載の工具。
【請求項７】
第１の係合アームと、
第２の係合アームと、を備え、
前記第１の係合アームは、前記配管の側部に対して係合可能であって、
前記第２の係合アームは、前記ターゲット孔を介して前記配管の側部とは反対側の反対側部に対して係合可能であることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項記載の工具。
【請求項８】
前記回転軸の回転に伴って回転可能に設けられた穿孔部材を備え、
前記穿孔部材は、前記タップよりも先端側に配され、前記配管に前記ターゲット孔を形成するものである
ことを特徴とする請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の工具。
【請求項９】
請求項１ないし７のうちいずれか１項記載の工具を用いて、配管に設定されたターゲット孔にネジを形成するねじ切り工程を備えたことを特徴とする工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具及び工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス管や水道管等の配管は、住宅地、商業地及び工業地問わず、さまざまなエリアに網目状に敷設する必要がある。このような配管は、通常、地中に配される。
【０００３】
ところが、地中に配された配管にも寿命があるため、配管交換のための工事が必要になる。一方で、工事の際、生活インフラとなる配管を止めてしまうことはできない。そこで、ガス管のような配管の交換作業は、図１１に示すように、配管Ｐ１〜Ｐ３の周りの土壌Ｄを除去した後（図１１（ａ）〜（ｂ））、交換対象となる配管Ｐ２の前後の配管Ｐ１、Ｐ３に通気孔ＴＸ１、ＴＸ３を設け、通気孔ＴＸ１、ＴＸ３が連通するバイパス管ＢＰを設ける（図１１（ｃ））。その後、配管Ｐ１、Ｐ３に対し、気密構造を設けた後、古い配管Ｐ２を取り出して、新しい配管Ｐ２’を接続する（図１１（ｄ））。これを順次繰り返すことにより、地中に配された配管の交換が可能となる。
【０００４】
このような工事において、バイパス管ＢＰ設置のために設けた通気孔ＴＸ１、ＴＸ３を、ネジＢ１，Ｂ３を用いて塞ぐ必要があることから、通気孔ＴＸ１、ＴＸ３にはネジ切り作業が必要となっていた。こうした背景から、特許文献１に記載のような穿孔機が開発されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６２−２９２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１の穿孔機においては、回り止めアーム（２）や回り止め部材（１８）のように、穿孔に寄与しない部品が増えることから穿孔機が大型になり、部品点数も多くなってしまう。回り止めアーム（２）や回り止め部材（１８）のような部品の取り付け作業が別途必要となることから、作業効率がとても悪い。こうした背景から、特許文献１の穿孔機のようなものは利用されていなかった。
【０００７】
そこで、発明者が鋭意検討したところ、構造がシンプルであり、作業効率の良い工具を見出した。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、構造がシンプルであり、作業効率の良い工具及び作業効率の良い工法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、横たわった配管の周面に設定されたターゲット孔にメネジを形成する工具であって、前記ターゲット孔にメネジを形成するタップと、前記タップに対して回転力を伝える回転軸と、前記回転軸を収容する筒と、前記筒に設けられるものであり、前記配管に係合可能する係合アームと、を備え、前記ターゲット孔にメネジを形成するために前記タップを回転する際、前記係合アームが前記配管に係合することを特徴とする。
【００１０】
本発明の工法は、上記工具を用いて、配管の周面に設定されたターゲット孔にネジを形成するねじ切り工程を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、構造がシンプルであり、作業効率の良い工具及び作業効率の良い工法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】工具の概要を示す分解図である。
【図１Ｂ】工具の概要を示す分解図である。
【図２】工具の使用状態を示す説明図である。
【図３】伝動機構の概要を表す説明図である。
【図４】伝動機構の概要を表す分解斜視図である。
【図５】上方筒が固定された場合の伝動機構の概要を表すものであり、（Ａ）は、Ｖａ―Ｖａ’線断面図であり、（Ｂ）は、Ｖｂ―Ｖｂ’線断面図であり、（Ｃ）は、Ｖｃ―Ｖｃ’線断面図である。
【図６】上方筒が固定されていない場合の伝動機構の概要を表すものであり、（Ａ）は、Ｖａ―Ｖａ’線断面図であり、（Ｂ）は、Ｖｂ―Ｖｂ’線断面図であり、（Ｃ）は、Ｖｃ―Ｖｃ’線断面図である。
【図７】台座の概要を示す断面図である。
【図８】台座の概要を示す平面図である。
【図９】工具の使用状態を示す平面図である。
【図１０】工具の使用状態を示す説明図である。
【図１１】配管の交換作業の手順の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、任意の水平方向をＸ方向、高さ方向をＺ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交する方向をＹ方向として説明する。
【００１４】
図１Ａ〜１Ｂ、２に示すように、工具２は、横たわった既設配管にネジ孔を形成するためのものであって、配管Ｐに孔を形成する穿孔部材１０と、メネジを形成するタップ２０と、穿孔部材１０及びタップ２０に対して回転力を伝える下方回転軸３０と、進退自在の下方回転軸３０を収容する下方筒４０と、下方回転軸３０に対して動力を伝える伝動機構５０と、伝動機構５０を収容する上方筒７０と、配管Ｐに係合可能な係合アーム８０と、を備える。
【００１５】
穿孔部材１０は、Ｚ方向の軸を有する筒状体であり、下端部には、孔を形成するための歯１１が形成される。
【００１６】
タップ２０は、Ｚ方向の軸を有する筒状体である。タップ２０の周面には、メネジを形成するための溝２１が形成される。
【００１７】
下方回転軸３０は、Ｚ方向の軸を有する四角柱である。下方回転軸３０の下端部には、下方から上方にかけて、穿孔部材１０と、タップ２０とが、それぞれ嵌着されている。このため、下方回転軸３０は、自身の軸を中心に回転すると、穿孔部材１０及びタップ２０は、それぞれ自身の軸周りに回転する。
【００１８】
下方筒４０は、Ｚ方向の軸を有する筒状体であり、自身の中空部において、下方回転軸３０を同軸状に収容する。また、下方回転軸３０は、Ｚ方向において進退自在のまま下方筒４０の中空部に収容される。
【００１９】
上方筒７０は、上方筒上部７１と、上方筒上部７１に対して着脱自在な上方筒下部７２とを有する。上方筒下部７２から上方筒上部７１を取り外すと、上方筒下部７２の中空部が露呈する。上方筒下部７２の中空部は、伝動機構５０の収容空間（図３）となる。
【００２０】
図３〜４に示すように、伝動機構５０は、モータの駆動力が伝わる上側軸５２と、上側軸５２に対して嵌着した駆動歯車５４と、駆動歯車５４の軸周りに配された上側遊星歯車５６と、上側遊星歯車５６を回動自在に保持する上側収容筒ケース５８と、上側収容筒ケース５８の下面５８Ｕに対し嵌着された伝動歯車６４と、伝動歯車６４の軸周りに配された下側遊星歯車６６と、下側遊星歯車６６を回動自在に保持する下側収容筒ケース６８と、下側収容筒ケース６８の下面６８ＵからＺ方向に延びる下側軸６２と、上方筒下部７２の内周面に形成された内歯車７２Ｘと、を備える。
【００２１】
このように、伝動機構５０は、複数の歯車を備えるため、上側軸５２に印加された駆動力に基づき、下側軸６２にて所定のトルクを出力することができる。
【００２２】
上側軸５２は、Ｚ方向の軸を持つ円柱体である。上側軸５２の上端は、スイングアームやモータ（駆動源）が接続可能となっている。
【００２３】
駆動歯車５４は、Ｚ方向の軸を持つ。駆動歯車５４は、上側軸５２のＺ方向周りの回動に伴って、同じ方向に回動する。
【００２４】
上側遊星歯車５６は、Ｚ方向の軸を持つ。上側遊星歯車５６は、駆動歯車５４と噛み合うため、駆動歯車５４のＺ方向周りの回動に伴って、駆動歯車５４とは反対方向のＺ方向周りに回動する。
【００２５】
上側収容筒ケース５８は、Ｚ方向の軸を持つ筒状に形成される。上側収容筒ケース５８の中空部５８ＡＸには、駆動歯車５４が収容される。  また、上側収容筒ケース５８の周面には切り欠き部５８ＳＸが形成され、上側収容筒ケース５８の上面５８Ｔ及び下面５８Ｕにはそれぞれ軸孔５８ＴＸ及び軸孔５８ＵＸが形成される。切り欠き部５８ＳＸには、上側遊星歯車５６が配されるとともに、上側遊星歯車５６の軸５６ＡＸは、軸孔５８ＴＸ及び軸孔５８ＵＸを通るように配される。上側遊星歯車５６の軸５６ＡＸはＺ方向において回動自在に支持されるため、上側遊星歯車５６は上側収容筒ケース５８に対して回動自在に支持される。
【００２６】
伝動歯車６４は、上側収容筒ケース５８の下面５８ＵＸからＺ方向下方向へ突出するように設けられる。伝動歯車６４は、上側収容筒ケース５８のＺ方向周りの回動に伴って、同じ方向に回動する。
【００２７】
下側遊星歯車６６は、Ｚ方向を軸とするものである。下側遊星歯車６６は、伝動歯車６４と噛み合うため、伝動歯車６４のＺ方向周りの回動に伴って、伝動歯車６４とは反対方向のＺ方向周りに回動する。
【００２８】
上側遊星歯車５６や下側遊星歯車６６は、複数配されることが好ましい。この場合において、駆動歯車５４や伝動歯車６４に対して対称に配置されることが好ましい。
【００２９】
下側収容筒ケース６８は、Ｚ方向の軸を持つ筒状に形成される。下側収容筒ケース６８の中空部６８ＡＸには、伝動歯車６４が収容される。また、下側収容筒ケース６８の周面には切り欠き部６８ＳＸが形成され、下側収容筒ケース６８の上面６８Ｔ等には軸孔６８ＴＸ及び軸孔６８ＵＸが形成される。切り欠き部６８ＳＸには、下側遊星歯車６６が配されるとともに、下側遊星歯車６６の軸６６ＡＸは、軸孔６８ＴＸ及び軸孔６８ＵＸを通るように配される。下側遊星歯車６６の軸６６ＡＸはＺ方向において回動自在に支持されるため、下側遊星歯車６６は下側収容筒ケース６８に対して回動自在に支持される。
【００３０】
下側軸６２は、Ｚ方向を軸とする柱状に形成されたものであり、下側収容筒ケース６８から下方向へ突出するように設けられる。下側軸６２は、下側収容筒ケース６８のＺ方向周りの回動に伴って、同じ方向に回動する。下側軸６２の下端には、下方回転軸３０が嵌合可能な嵌合孔６２Ｘが形成されている。
【００３１】
内歯車７２Ｘは、上方筒下部７２の内周面に形成されるものであり、上方筒７０に収容された上側遊星歯車５６及び下側遊星歯車６６に対して噛み合う。  
【００３２】
上方筒下部７２の中空部には潤滑油が充填されるため、上方筒下部７２の縮径部７２Ｖ（図３）において、下側収容筒ケース６８は、Ｚ方向周りに回動自在に保持される。また、上側収容筒ケース５８は、下側収容筒ケース６８よりもＺ方向上側の位置において、Ｚ方向周りに回動自在に保持される。
【００３３】
図５〜６に示すように、上側軸５２のＺ方向周りの回動に伴って、上側遊星歯車５６は、自身の軸５６ＡＸの周りを反対回りに回動する。上側遊星歯車５６は、内歯車７２Ｘに噛み合うため、上側収容筒ケース５８と上方筒下部７２とが相対的な回転運動を行う。すなわち、上方筒下部７２が固定されている場合には、上側収容筒ケース５８及び伝動歯車６４が回転運動を行う一方（図５（Ａ））、上方筒下部７２が固定されていない場合には、上方筒下部７２が回転運動を行う（図６（Ａ））。
【００３４】
また、伝動歯車６４のＺ方向周りの回動に伴って、下側遊星歯車６６は、自身の軸６６ＡＸの周りを反対回りに回動する。下側遊星歯車６６は、内歯車７２Ｘに噛み合うため、下側収容筒ケース６８と上方筒下部７２とが相対的な回転運動を行う。すなわち、上方筒下部７２が固定されている場合には、下側収容筒ケース６８及び下側軸６２が回転運動を行う一方（図５（Ｂ）〜（Ｃ））、上方筒下部７２が固定されていない場合には、上方筒下部７２が回転運動を行う（図５（Ｂ）〜（Ｃ））。
【００３５】
図１Ａ〜１Ｂ、２に戻って、係合アーム８０は、上方筒下部７２に設けられるものであり、上方筒下部７２に設けられたアーム本体８１と、アーム本体８１の先端に設けられた挿通筒８２と、挿通筒８２に対して挿通可能な棒状部材８３と、を備える。
【００３６】
アーム本体８１は、上方筒下部７２の周面から径方向外側へ延びる。より詳しくいえば、アーム本体８１は、配管Ｐに向かいながら径方向外側へ、すなわち、斜め下方向に延びる。挿通筒８２は、中心軸がＺ方向と重なる向きで、アーム本体８１に取り付けられることが好ましい。
【００３７】
棒状部材８３は、挿通筒８２に対して挿通自在となっている。なお、棒状部材８３の中途部において屈曲していることが好ましい。棒状部材８３の屈曲部の角度は、例えば、８５°以上９５°以下である。これにより、棒状部材８３の下側が挿通筒８２に対して挿通された状態において、棒状部材８３の上側は、挿通筒８２の上側開口端８２Ｕに係合する。これにより、棒状部材８３は、挿通筒８２に対して挿通された状態のまま、脱落せずに済む。なお、棒状部材８３の屈曲部の角度は、所期の効果が奏する限りにおいて特に限定されない。
【００３８】
工具固定具１００は、工具２を配管Ｐに固定するものであり、円筒状の台座１１０と、台座１１０と配管Ｐの隙間を埋めるパッキン１２０と、台座１１０の側面から延びる２つの突出部１３０と、一方の突出部１３０から他方の突出部１３０まで渡されるチェーン１４０と、を備える。
【００３９】
図７〜８に示すように、台座１１０の内周面には台座ネジ１１０Ｎが形成される。台座ネジ１１０Ｎは、下方筒４０の下方端側に設けられた下方筒ネジ４０Ｎ（図１）に対して螺合する。パッキン１２０は筒状に形成される。パッキン１２０の形成材料は、ゴム等弾性に富むものである。このため、台座ネジ１１０Ｎを下方筒ネジ４０Ｎに対して螺合することにより、台座１１０の中空部が密閉状態となる。このため、ガス管における穿孔工事の安全性が向上する。チェーン１４０の一端が一方の突出部１３０に係合されるとともに、チェーン１４０の他端が他方の突出部１３０に係合される。これにより、工具固定具１００は、工具２を配管に固定することができる。
【００４０】
次に、工具２の使用方法について説明する。
【００４１】
配管Ｐの周りの土壌Ｄを取り除き、交換対象となる配管の全体が露呈するようにする（図１１（ｃ））。
【００４２】
図１Ａに示すように、配管Ｐの上に、パッキン１２０と台座１１０とを順次配置し、チェーン１４０を用いて、台座１１０を配管Ｐに固定する。このとき、配管Ｐのターゲット位置ＰＸが台座１１０の中空部から露呈する。次に、台座ネジ１１０Ｎを、下方筒４０の下方端側に設けられた下方筒ネジ４０Ｎに対して螺合するとともに、棒状部材８３を挿通筒８２へ挿通させる。このとき、下方回転軸３０と下側軸６２とは連結されていない。
【００４３】
モータＭの駆動により、下方回転軸３０をＺ方向周りに回転させると、穿孔部材１０及びタップ２０もＺ方向周りに回転する。こうして、穿孔部材１０は、配管Ｐのターゲット位置ＰＸにおいて孔が形成される。
【００４４】
その後、下方回転軸３０に下側軸６２を連結させる（図２）。図９に示すように、２本の係合アーム８０のうち１本の棒状部材８３は、配管Ｐの側部に対して係合可能であって、もう１本の棒状部材８３は、ターゲット位置ＰＸを介して配管Ｐの側部とは反対側の反対側部に対して係合可能となっている。
【００４５】
モータＭの駆動により上側軸５２に対して反時計回りの回転力を与えた場合、上方筒下部７２が固定されている場合には、上側収容筒ケース５８及び伝動歯車６４が反時計回りの回転運動を行う（図５（Ａ））。一方、上方筒下部７２が固定されていない場合には、上方筒下部７２が時計回りの回転運動を行う（図６（Ａ））。このため、２本の係合アーム８０（図９の実線部）は、Ｄ１方向に回転してしまう（図９）。本発明の工具２は、配管Ｐへ係合可能な係合アーム８０を備えるため、係合アーム８０が配管Ｐへ係合した状態（図９の破線部）をつくることができる。結果、係合アーム８０、すなわち、上方筒下部７２の回転が規制される。また、モータＭの駆動により上側軸５２に対して時計回りの回転力を与えた場合も同様であり、２本の係合アーム８０（図９の破線部）は、Ｄ２方向に回転してしまうものの、係合アーム８０が配管Ｐへ係合した状態（図９の破線部）をつくることができる。結果、係合アーム８０、すなわち、上方筒下部７２の回転が規制される。このため、上側軸５２の回転力は、上側収容筒ケース５８、伝動歯車６４、下側収容筒ケース６８及び下側軸６２へと伝わる（図５（Ａ）〜（Ｃ））。また、伝動機構５０は、種々の歯車からなるため、モータ（駆動源）からの出力を利用して、タップに適した所望のトルクを出力することができる。
【００４６】
したがって、本発明によれば、構造がシンプルであり、作業効率の良い工具及び作業効率の良い工法を提供することができる。
【００４７】
上記実施形態では、２本の係合アーム８０を備える工具２を用いたが本発明はこれに限られない。例えば、４本の係合アーム８０を備える工具２を用いてもよい。この場合において、図９の実線部で表された係合アーム８０と、図９の破線部で表された係合アーム８０と、の４本を設けてもよい。
【００４８】
棒状部材８３は、挿通筒８２に対して挿通自在となっているため、収納時の収納スペースを小さくすることができる。また、棒状部材８３の上側は、挿通筒８２の上側開口端８２Ｕに係合するため。これにより、棒状部材８３は、挿通筒８２に対して挿通された状態のまま、脱落せずに済む。また、棒状部材８３の下側が挿通筒８２に対して挿通自在となっているため、障害物ＨＺがあったとしても、問題がない（図１０）。
【００４９】
上記実施形態では、モータＭを用いて上側軸５２の回転駆動を行ったが、本発明はこれに限られず、マニュアルで上側軸５２の回転駆動を行ってもよい。
【００５０】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５１】
２     工具
１０   穿孔部材
１１   歯
２０   タップ
２１   溝
３０   下方回転軸
４０   下方筒ｐ
４０Ｎ 下方筒ネジ
５０   上方回転軸
５１   嵌合孔
６０   上方筒
６２−２９２０８     実開昭
７０   ラチェット構造
８０   係合アーム
８１   アーム本体
８２   挿通筒
８２Ｕ 上側開口端
８３   棒状部材
１００ 工具固定具
１１０ 台座
１１０Ｎ      台座ネジ
１２０ パッキン
１３０ 突出部
１４０ チェーン
Ｍ     モータ
Ｐ     配管
Ｐ１、Ｐ３    配管
Ｐ１〜Ｐ３    配管
Ｐ２   配管
Ｐ２’ 配管
ＰＸ   ターゲット位置
ＴＸ１、ＴＸ３       通気孔
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020179430.tif 000008
【図６】
2020179430.tif 000009
【図７】
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【図８】
2020179430.tif 000011
【図９】
2020179430.tif 000012
【図１０】
2020179430.tif 000013
【図１１】
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