(57)【要約】【課題】  本発明は、金属管外面の穿孔によって形成される、曲面形状の穿孔部外側周縁において、穿孔と同時に効率よく面取り加工を行い、かつ、内面に樹脂層を有するような金属管に対しても、曲面形状の穿孔部内側周縁における十分なバリ取り作業を行えるようにする。【解決手段】  金属管Ｐ外面の穿孔に使用する回転穿孔装置１において、曲面形状の穿孔部ｈ外側周縁に沿うことが可能な周方向の幅を有する面取り刃４ａとストッパー片４ｂを、２つずつドリル２軸に対して点対称位置に設け、かつそれらが一直線上に並んでいるような面取り具４を、前記ドリル２の外周面に嵌め込んだ。また、前記ドリル２に一端を固定した弓状部材５の前記ドリル２軸方向後方に、面取り刃８を前記ドリル２径方向外向きに取り付け、前記弓状部材５の他端に、自身の撓みを許容するガイド手段６を設けた。【選択図】図１
2010110840.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属管外面の穿孔に使用する回転穿孔装置において、ドリルによって形成された管穿孔部を通過するときに前記穿孔部外側周縁の面取り加工を行う面取り具が前記ドリル外面に取り付けられ、前記面取り具には、前記外側周縁の曲面形状に沿うことが可能な周方向の幅を有する面取り刃、ストッパー片が突出形成され、これらが前記ドリル軸と交わる一直線上に並んでいることを特徴とする、回転穿孔装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転穿孔装置において、一端を前記ドリルに固定され前記ドリルによって形成された管穿孔部を通過するときに前記穿孔部内側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り手段を有するとともに、前記面取り手段の他端と前記ドリルとの間に前記面取り手段の撓みを許容するガイド手段を設けたことを特徴とする、回転穿孔装置。
【請求項３】
金属管の外面に穿孔を行うために使用される回転穿孔装置において、前記ドリルによって形成された管穿孔部を通過する際、前記穿孔部内側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り刃を前記ドリル軸方向前方に有し、前記穿孔部外側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り刃を前記ドリル軸方向後方に有する弓状部材を、一端をドリルに固定して設けるとともに、前記弓状部材の他端と前記ドリルとの間に前記弓状部材の撓みを許容するガイド手段を設けたことを特徴とする、回転穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
金属管外面の穿孔に使用する回転穿孔装置において、穿孔と同時に穿孔部の面取り、又はバリ取りを行えるものについてであり、特に内面に樹脂層を有する金属管に対応したものである。
【背景技術】
【０００２】
水道管に分水栓を取り付けるにあたって、ドリルによる管外面の穿孔が行われる。しかし、穿孔部の管外面側周縁（以下、外側周縁と記載）は加工によって尖ってしまい、穿孔部に装着する止水ゴムを傷付ける恐れがある。また、止水ゴムを穿孔部に装着する際、穿孔部外側周縁に止水ゴムが引っ掛り易く、定位置に装着し難い問題もある。そのため、穿孔部外側周縁の面取り加工を行うことによってこれらへの対応が行われている。特許文献１は、平面形状のワークをドリルによって穿孔する際、穿孔部外側周縁の面取り加工が同時に行われるような回転穿孔装置について開示している。ドリル外周面に取り付けられた面取りチップが、ドリルと一体的に回転しつつ、スプリングによってワークの穿孔部外側周縁に押し付けられながら面取り加工を行うものである。また、前記面取りチップの外側にはリング状のストッパーが設けられており、前記チップによる面取り加工が所定寸法に達したとき、前記ストッパーがワークに当接して、それ以上の過剰な面取り加工を防ぐ役割を果たすのである。
【０００３】
また、穿孔の対象となる金属管Ｐの内面が樹脂層ｐ２を有しているとき、図１１のように穿孔部ｈの管内面側周縁（以下、内側周縁と記載）にバリｂが発生する。これは、穿孔熱によって溶け出した樹脂によるもので、バリｂのある穿孔部ｈに止水ゴムｇを介して分水栓等を取り付けると、図１２のように管Ｐとゴムｇの間に水の侵入する隙間ｓが生じ、管Ｐに錆が発生する原因となる。このため、内面に樹脂層ｐ２を有している金属管Ｐを穿孔する場合、穿孔作業の後、特許文献２記載のような面取り具を使用した、穿孔部ｈ内側周縁に対するバリ取り作業が行われる。尚、特許文献３は、ホールカッターの外周にバリ取りチップを取り付け、穿孔と同時に穿孔部内側周縁のバリ取り作業を行うことのできる、回転穿孔装置について開示している。
【特許文献１】実開平６−３９３１３号公報
【特許文献２】実開平５−６３７２０号公報
【特許文献３】特開２００２−２９２５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１、３記載の回転穿孔装置は、平面形状のワークに対応したものであり、金属管のように曲面を有するワークに対しては適用できない、もしくは適用し難いという問題がある。第１に、特許文献１のドリルに取り付けられた前記リング状のストッパーは、金属管の穿孔部において面接触をすることができず、ストッパーの役割を果たすことができない。
【０００５】
第２に、特許文献３の装置で金属管の穿孔部内側周縁のバリ取り作業、もしくは面取り加工を行う場合、前記内側周縁は前記外側周縁と同様、鞍状の曲面を形成するため、回転しているチップを頻繁に上下動させる必要がある。そのため、加工中のチップは、平面形状のワークのバリ取り作業（面取り加工）を行う場合よりも頻繁に変形し、安定した加工を阻害しかねない。
【０００６】
本願発明は、金属管外面の穿孔によって形成される、曲面形状の穿孔部外側周縁において、穿孔と同時に効率よく面取り加工（バリ取り作業）を行うことを第１の課題とし、内面に樹脂層を有するような金属管に対しても、曲面形状の穿孔部内側周縁における十分なバリ取り作業（面取り加工）を行うことを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
金属管外面の穿孔に使用する回転穿孔装置において、ドリルによって形成された管穿孔部を通過するときに前記穿孔部外側周縁の面取り加工を行う面取り具が前記ドリル外面に取り付けられ、前記面取り具には、前記外側周縁の曲面形状に沿うことが可能な周方向の幅を有する面取り刃、ストッパー片が突出形成され、これらが前記ドリル軸と交わる一直線上に並んでいるようにしたのである。このようにすることで、曲面を形成する穿孔部外側周縁に対してでも過剰な面取り加工を行わずに済み、穿孔部周縁を所定の面取り形状に形成することを可能にする。
【０００８】
更に、一端を前記ドリルに固定され前記ドリルによって形成された管穿孔部を通過するときに前記穿孔部内側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り手段を有するとともに、前記面取り手段の他端と前記ドリルとの間に前記面取り手段の撓みを許容するガイド手段を設けることにより、例えば、穿孔の対象となる金属管の内面が樹脂層を有しているとき、バリ取り作業（面取り加工）をスムースかつ安定して行うことができる。
【０００９】
前記ドリルによって形成された管穿孔部を通過する際、前記穿孔部内側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り刃を前記ドリル軸方向前方に有し、前記穿孔部外側周縁のバリ取り作業または面取り加工を行う面取り刃を前記ドリル軸方向後方に有する弓状部材を、一端をドリルに固定して設けるとともに、前記弓状部材の他端と前記ドリルとの間に前記弓状部材の撓みを許容するガイド手段を設けることにより、例えば、金属管の内外面に樹脂層を有している場合、簡単な構造で前記穿孔部周縁の面取り加工（バリ取り作業）をスムースかつ安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明は、穿孔と同時に面取り加工（バリ取り作業）を行う回転穿孔装置において、曲面形状に追随して行えるとともに、加工時の安定性も非常に高いものとなり、工数低減に十分寄与できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本願発明の第１実施例を図１から図８に基づいて説明する。本実施例は、内面を樹脂層ｐ２とし外面を金属層ｐ１とする金属管Ｐを対象とした、金属管外面を穿孔するための回転穿孔装置１である。
【００１２】
回転穿孔装置１は、ドリル２に形成された外周面一部切欠き２ａに面取り手段である弓状部材５が取り付けられている。そして、前記弓状部材５と干渉しないように、切欠き４ｅを前記切欠き２ａに重ね合わせた状態で、前記ドリル２外周面に面取り具４を嵌め込んでいる。前記ドリル２の係合部２ｃには主軸３が嵌め込まれており、前記主軸３と前記面取り具４の上端フランジ４ｃとの間にはスプリング７が取り付けられている。また、前記面取り具４は、前記ドリル２に凸設されたピン２ｂへ長孔４ｄを嵌め合わせることによって回転止めを行い、前記ドリル２に対して上下方向にだけ摺動できるようにしている。
【００１３】
図３、図４に示されるように、前記面取り具４は、筒状下端部４ｆに面取り刃４ａ、ストッパー片４ｂをドリル軸に対して２つ点対称位置に突出形成し、これらを一直線上に並べている。前記面取り刃４ａは前記ストッパー片４ｂの内側に形成されており、両者とも、形成される穿孔部ｈ外側周縁の曲面形状に沿うことができるように周方向（図３（ｂ）の矢印方向）の幅が設定されている。前記筒状下端部４ｆにおいて、前記面取り刃４ａ、前記ストッパー片４ｂの形成されていない箇所は、両者に対してなだらかなＲ形状に凹んでいる。但し、前記切欠き４ｅによって筒状下端部４ｆは一部が切欠かれている。
【００１４】
前記弓状部材５は、前記ドリル２径方向外向きに弓なり形状となるよう、その上端部５ａにおいて前記切欠き２ａに取り付けられている。そして、その頂５ｂを前記ドリル２外形から突出させ、前記頂５ｂより後方（ドリル先端と反対側）に面取り刃８を前記ドリル２径方向外向きに取り付けている。また、前記弓状部材５と前記ドリル２との間には、前記弓状部材５の撓みを許容するガイド手段６を設けており、本実施例では、前記弓状部材５の先端に端部開口の溝９を形成するとともに前記切欠き２ａに前記溝９と係合する止めボルト１０を設けている。前記ガイド手段６を設けることによって、前記弓状部材５の撓む際に生じる動きを許容しつつ前記弓状部材５の安定性を常に得られるようにしている。
【００１５】
本実施例の回転穿孔装置１の作用を、図６〜図８を使用して説明する。ドリルによって金属管Ｐを外面から穿孔した後、図６に示されるように、装置１とともに回転前進する前記弓状部材５は穿孔部ｈに入る。前記弓状部材５は、前記穿孔部ｈに入る際、通常、その前記頂５ｂが前記ドリル２外形から突出しているため、前記穿孔部ｈ内壁から外力が加わり、ドリル径方向内側に撓む。その際、前記溝９内に前記止めボルト１０が係合した状態で、前記弓状部材５の先端部が前進する。
【００１６】
そして、図７に示すように、前記弓状部材５が前記穿孔部ｈに入った後、装置１とともに回転している前記面取り具４が、前記穿孔部ｈ外側周縁に接触すると、その面取り加工を開始する。この面取り加工は、前記穿孔部ｈ外側周縁が鞍状の曲面を形成しているため、前記面取り具４を上下動させながら行われる。その際、前記面取り具４は、前記スプリング７によって前記外側周縁に押し付けられ、確実な面取り加工を可能にする。
【００１７】
前記筒状下端部４ｆには、穿孔部ｈ外側周縁の曲面形状に沿うことが可能な周方向の幅を有する前記面取り刃４ａと前記ストッパー片４ｂが２つずつドリル軸に対して点対称位置に突出形成され、かつ、これらが一直線上に並んでいるため、前記面取り刃４ａと前記ストッパー片４ｂは、常に前記外側周縁に当接していることができる。前記面取り刃４ａによって、同じ高さにある前記外側周縁の点対称位置を同時に加工しつつ、前記ストッパー片４ｂが前記面取り刃４ａの外側において管Ｐに当接することにより過剰な加工を防止するのである。本実施例では前記面取り刃４ａと前記ストッパー片４ｂはそれぞれ２つずつ設けられているが、前記面取り刃４ａまたは前記ストッパー片４ｂを１つにしてもよく、これらが前記ドリル２軸と直交する一直線上に並んでいるようにすればよい。但し、本実施例の場合、装置１の姿勢がより安定するので好ましい。また、前記面取り具４は筒状部材でなくてもよく、金属面を加工できる程度の前記ドリル２への結合状態が満たされておればよい。
【００１８】
前記穿孔部ｈ外側周縁の面取り加工が終了すると、前記ドリル２を回転させながら前記穿孔部ｈから後退させる。前記ドリル２を引き上げる際、前記弓状部材５が再度前記穿孔部ｈに入るが、このとき、図８に示すように、前記頂５ｂより後方の前記面取り刃８が前記穿孔部ｈ内側周縁に接触するため、前記樹脂層ｐ２に付着したバリの除去が行われる。そして、前述と同様、前記弓状部材５は、前記穿孔部ｈに入る際、前記ドリル２径方向内側に撓むため、前記溝９内に前記止めボルト１０を係合した状態で、その先端部が前進する。前記内側周縁は鞍状の曲面を形成するため、前記面取り刃８を上下動させながらバリ取りを行わなければならず、前記弓状部材５を頻繁に撓ませることになるが、前記溝９と前記ボルト１０との係合が、前記弓状部材５を安定させ、補強することとなる。バリ取りが終了すると、引き続き前記内側周縁の面取り加工が行われる。面取り加工の詳細は、バリ取りの方法と同様なので省略する。但し、面取り加工は必要性に応じて省略してもよい。
【００１９】
本願発明の第２実施例は、図９に示すように、金属層ｐ１の内外面に樹脂層ｐ２を有する金属管Ｐを対象とした、金属管外面を穿孔するための回転穿孔装置１である。このような金属管Ｐは、内外面の樹脂層ｐ２が互いに同程度の硬度であり、かつ金属層ｐ１より遥かに硬度が低いため、面取り加工に必要な負荷は、第１実施例のように金属層ｐ１の面取り加工を行うときのそれと比較して非常に小さくて済む。従って、本実施例では、前記弓状部材５の前記頂５ｂより前方（ドリル先端側）にも、面取り刃１１をドリル径方向外向きに取り付けており、前記面取り具４に代わって前記穿孔部ｈ外側周縁を加工するのである。
【００２０】
ドリルによって金属管Ｐを外面から穿孔した後、第１実施例と同様、装置１の回転前進に伴って前記弓状部材５が穿孔部ｈに入るが、このとき、前記面取り刃１１が前記穿孔部ｈ外側周縁に接触するため、バリ取り及び面取り加工が行われる。この場合にも、前述したように、前記溝９と前記ボルト１０との係合が、前記弓状部材５を安定させ、補強することとなる。他の作用は、第１実施例と同様なので説明を省略する。但し、図８には、前記ピン２ｂが前記ドリル軸２に凸設されていないが、予め前記ピン２ｂを前記ドリル２に凸設したものを使用してもよく、内面のみ樹脂層ｐ２を有する金属管Ｐと、内外面に樹脂層ｐ２を有する金属管Ｐの両方を工事の対象とするとき等、前記面取り具４を着脱できるようにしておけば大変便利である。
【００２１】
本願発明の第３実施例は、第２実施例と同様、金属層ｐ１の内外面に樹脂層ｐ２を有する金属管Ｐを対象とした、金属管外面を穿孔するための回転穿孔装置１である。本実施例は、図１０に示すように、ホールカッター１３を穿孔手段にもつもので、筒型のホールカッター１３の内部にはセンタードリル１４が取り付けられ、本体部１２の壁面には弓状部材１５の一端が取り付けられている。尚、前記弓状部材１５の頂１５ｂの前方と後方にそれぞれ面取り刃１５ａ、１５ｃをドリル径方向外向きに備えており、前記弓状部材１５の他端は、前記ホールカッター１３の壁面に穿設された斜面１６との間で前記弓状部材１５の撓みを許容するガイド手段６を形成している。
【００２２】
本実施例の回転穿孔装置１の作用を説明する。前記センタードリル１４によって位置決めの穿孔を行い、続いて、前記ホールカッター１３によって所定の大きさの穿孔が行われる。前記ホールカッター１３による穿孔が終了して、そのまま装置１を回転前進させると、前記弓状部材１５の前記面取り刃１５ａが穿孔部ｈ外側周縁に接触し、バリ取り及び面取り加工が行われる。このとき、ドリル径方向内側への撓みによる前記弓状部材１５の動きを前記斜面１６によって円滑にガイドされるため、前記弓状部材１５の動きは安定し、加工の精度を保持することができる。
【００２３】
そして、前記弓状部材１５の前記面取り刃１５ｃが前記穿孔部ｈ内側よりも前進したところで、回転を止めずに装置１を後退させる。その結果、前記穿孔部ｈ内側周縁に前記面取り刃１５ｃが接触し、バリ取り及び面取り加工が行われる。但し、面取り加工は必要性に応じて省略してもよい。このときも、前記弓状部材１５は、前記斜面１６によって円滑にガイドされるため、前記弓状部材１５の動きは安定し、加工の精度を保持することができる。
【００２４】
以上、本願発明について３つの実施例を説明してきたが、本願発明がこれらの実施例に限定されないことは言うまでも無い。例えば、第１、第２実施例において、面取り刃の撓みを許容するガイド手段６について、前記溝９を前記弓状部材５に形成し、前記止めボルト１０を前記ドリル２に取り付けているが、それらは逆であってもよい。前記止めボルト１０についてもこれに限定されるものではなく、前記溝９と嵌合する凸設物であれば何でもよい。また、第１実施例では、前記弓状部材５の前記頂５ｂより後方に面取り刃８を取り付ける構成を採用したが、前記弓状部材５を用いなくても、前記ドリル２によって形成された穿孔部ｈを通過するときに前記穿孔部ｈ内側周縁のバリ取りまたは面取り加工を行えるように面取り手段が構成されているものであればよい。尚、第３実施例のガイド手段に前記溝９と前記弓状部材５を採用してもよい。
【００２５】
本願発明は、主に内面に樹脂層を有する金属管を対象としているが、一般的な金属管に使用しても何ら問題はない。そのような場合、内面に樹脂層がないため、穿孔部内側周縁にバリが発生し難く、前記面取り刃８を設けた前記弓状部材等の面取り手段が不必要であり、前記面取り具４さえ備えておれば十分である。また、金属管の内外面層の材質によって面取り刃の材質、刃先の角度を変更するのが望ましく、前記面取り具４、前記弓状部材５、１５に対して着脱自在に設けることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本願発明の第１実施例の正面図
【図２】（ａ）第１実施例のドリル部分の正面図            （ｂ）第１実施例のドリル部分の側面図
【図３】（ａ）第１実施例の面取り具の正面図            （ｂ）第１実施例の面取り具の底面図            （ｃ）第１実施例の面取り具の部分拡大図
【図４】第１実施例の面取り具の斜視図
【図５】第１実施例の弓状部材の図
【図６】第１実施例の作用図
【図７】第１実施例の作用図
【図８】第１実施例の作用図
【図９】本願発明の第２実施例の正面図
【図１０】（ａ）本願発明の第３実施例の正面断面図              （ｂ）本願発明の第３実施例の側面図
【図１１】バリの発生の状態図
【図１２】（ａ）バリの発生の状態図              （ｂ）拡大図
【符号の説明】
【００２７】
１．回転穿孔装置
２．ドリル
２ａ．切欠き
２ｂ．ピン
２ｃ．係合部
３．主軸
４．面取り具
４ａ．面取り刃
４ｂ．ストッパー片
４ｃ．上端フランジ
４ｄ．長孔
４ｅ．切欠き
４ｆ．筒状下端部
５．弓状部材
５ａ．上端部
５ｂ．頂
６．ガイド手段
７．スプリング
８．面取り刃
９．溝
１０．ボルト
１１．面取り刃
１２．本体部
１３．ホールカッター
１４．センタードリル
１５．弓状部材
１５ａ、１５ｃ．面取り刃
１５ｂ．頂
１６．斜面
Ｐ．金属管
ｐ１．金属層
ｐ２．樹脂層
ｈ．穿孔部
ｂ．バリ
ｇ．ゴム
ｓ．隙間
【図１】
2010110840.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010110840.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2010110840.tif 000012
【図１１】
2010110840.tif 000013
【図１２】
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