(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管に対し筐体を密封状に取り付けるとともに、該筐体の開口部に連通するケース体を密封状に設け、先端に刃部材が接続された軸部材を周方向に回転させる回転駆動手段と該軸部材を軸方向に進退させる進退駆動手段とが前記筐体及び前記ケース体の外方に設置され、前記回転駆動手段及び前記進退駆動手段により前記軸部材を駆動させることで前記刃部材が前記流体管を切削する流体管切削装置であって、
前記軸部材を把持若しくは把持解除する把持部材が設けられ、該把持部材に対して前記回転駆動手段が回転駆動力を与えるとともに、前記進退駆動手段が該把持部材を前記軸部材の軸方向に進退させることで、該把持部材に把持された前記軸部材が回転または進退されるようになっており、前記把持部材における前記軸部材の外周面と接触する接触部がモールド系摩擦材にて構成され、前記軸部材の軸方向における前記把持部材に対応する部位の外周面に、前記接触部との摩擦力を向上させる凹凸部が形成されるとともに、前記凹凸部は、所定形状の凹凸が幾何学的パターンとして配置されて形成されることを特徴とする流体管切削装置。
【請求項２】
前記軸部材が前記ケース体の挿入口から挿入されるとともに、該挿入口の内周面と前記軸部材の外周面との間を密封するシール部材が設けられ、前記ケース体と前記軸部材とを密封して前記流体管の切削を不断流状態で行うようになっており、
前記凹凸部の深さ寸法は、１０〜５００μｍとなっていることを特徴とする請求項１に記載の流体管切削装置。
【請求項３】
前記軸部材が前記ケース体の挿入口から挿入されるとともに、該挿入口の内周面と前記軸部材の外周面との間を密封するシール部材が設けられ、前記ケース体と前記軸部材とを密封して前記流体管の切削を不断流状態で行うようになっており、
前記ケース体は、前記軸部材の軸方向に離間して配置された少なくとも２つの前記シール部材を有し、前記凹凸部は、前記軸部材の軸方向における前記把持部材に対応する部位の外周面に形成され、それ以外の部位に平滑な平滑面が形成されており、前記凹凸部が前記ケース体の挿入口を通過する際に、前記平滑面が少なくとも１つの前記シール部材に接触するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の流体管切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管に対し筐体を密封状に取り付けるとともに、該筐体の開口部に連通するケース体を密封状に設け、先端に刃部材が接続された軸部材を周方向に回転させる回転駆動手段と該軸部材を軸方向に進退させる進退駆動手段とが前記筐体及び前記ケース体の外方に設置され、前記回転駆動手段及び前記進退駆動手段により前記軸部材を駆動させることで前記刃部材が前記流体管を切削する流体管切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の作業用仕切弁装置（流体管切削装置）は、流体管にケース体（筐体）を取り付け、このケース体に取付部と仕切弁とが順に取り付けられており、仕切弁に穿孔機（ケース体）が取り付けられ、この穿孔機から軸部材の下端に取り付けられたホールソー（刃部材）を回転させながら流体管に向けて送り出し、流体管を穿孔している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ホールソー（刃部材）が取り付けられる軸部材は、穿孔機内から流体管を穿孔する位置までの長さを有する長寸の部材となっており、このような穿孔機では、ホールソーを回転させながら流体管に向けて送り出すために、軸部材をその全長に渡って収容できる本体を有し、その内部に軸部材の突端に駆動モータ等の回転駆動手段が設けられるとともに、軸部材を支持する支持部材や軸部材を送り出すねじ機構を用いた進退駆動手段が設けられるようになっている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３５３５６０号（第５頁、第４図）
【特許文献２】特開２００７−７１２３９号公報（第５頁、第４図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の作業に用いる穿孔機では、軸部材を支持しつつ送り出す進退駆動手段は、軸部材の移動ストロークよりも大きな駆動ストロークを有する必要があり、進退駆動手段を軸部材の移動ストロークに応じた寸法に形成しなければならず、結果的に進退駆動手段が大型化してしまい、装置全体の小型化及び軽量化ができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、回転駆動手段及び進退駆動手段により軸部材を駆動させることで、軸部材の先端の刃部材が流体管を切削する流体管切削装置において、装置全体の小型化及び軽量化が可能な流体管切削装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の流体管切削装置は、
流体管に対し筐体を密封状に取り付けるとともに、該筐体の開口部に連通するケース体を密封状に設け、先端に刃部材が接続された軸部材を周方向に回転させる回転駆動手段と該軸部材を軸方向に進退させる進退駆動手段とが前記筐体及び前記ケース体の外方に設置され、前記回転駆動手段及び前記進退駆動手段により前記軸部材を駆動させることで前記刃部材が前記流体管を切削する流体管切削装置であって、
前記軸部材を把持若しくは把持解除する把持部材が設けられ、該把持部材に対して前記回転駆動手段が回転駆動力を与えるとともに、前記進退駆動手段が該把持部材を前記軸部材の軸方向に進退させることで、該把持部材に把持された前記軸部材が回転または進退されるようになっており、前記把持部材における前記軸部材の外周面と接触する接触部がモールド系摩擦材にて構成され、前記軸部材の軸方向における前記把持部材に対応する部位の外周面に、前記接触部との摩擦力を向上させる凹凸部が形成されるとともに、前記凹凸部は、所定形状の凹凸が幾何学的パターンとして配置されて形成されることを特徴としている。
この特徴によれば、軸部材を把持する把持部材により、軸部材の外周面を介して刃部材で流体管を切削できる回転駆動力を、回転駆動手段から軸部材に対して伝達させることができ、特に、把持部材の接触部が高摩擦係数及び低摩耗性を有するモールド系摩擦材にて構成されることで、軸部材の外周面と把持部材の接触部との間に高摩擦力を与えることができる。また、進退駆動手段によって軸部材を把持部材ごと軸方向を進退させることができ、一旦、軸部材を把持部材により把持した状態で、軸部材を軸方向に所定の駆動ストロークで進行させ、進行後に把持解除してから把持部材のみを退行させて再び軸部材を把持し、この軸部材を再び進行させることができ、この駆動ストロークを繰り返すことで、進退駆動手段の駆動ストロークの長さを、軸部材が移動する移動ストロークよりも短く構成でき、進退駆動手段がより長寸の軸部材を扱えるようになり、結果的に進退駆動手段を小型化及び軽量化することができ、装置全体の小型化及び軽量化が可能になる。また、軸部材の外周面の凹凸部がモールド系摩擦材にて構成された接触部に食い込むようになり、把持部材の接触部と軸部材の外周面との摩擦力を高めることができる。さらに、所定形状の凹凸が幾何学的パターンとして配置された凹凸部により、軸部材の外周面とモールド系摩擦材にて構成された接触部との摩擦力を高めることができ、かつ凹凸部が軸部材の全周に渡って均一に形成されるため、軸部材の凹凸部とシール部材の表面とが軸部材の全周に渡って均一な密着性を有するようになり、密封性を高めることができる。
【０００９】
本発明の流体管切削装置は、
前記軸部材が前記ケース体の挿入口から挿入されるとともに、該挿入口の内周面と前記軸部材の外周面との間を密封するシール部材が設けられ、前記ケース体と前記軸部材とを密封して前記流体管の切削を不断流状態で行うようになっており、
前記凹凸部の深さ寸法は、１０〜５００μｍとなっていることを特徴としている。
この特徴によれば、軸部材の外周面の凹凸部がモールド系摩擦材にて構成された接触部に食い込むようになり、把持部材の接触部と軸部材の外周面との摩擦力を高めることができ、かつ１０〜５００μｍの深さ寸法の凹凸部であれば、シール部材の密封性に影響を与えずに筐体及びケース体内の密封性を維持することができる。
【００１１】
本発明の流体管切削装置は、
前記軸部材が前記ケース体の挿入口から挿入されるとともに、該挿入口の内周面と前記軸部材の外周面との間を密封するシール部材が設けられ、前記ケース体と前記軸部材とを密封して前記流体管の切削を不断流状態で行うようになっており、
前記ケース体は、前記軸部材の軸方向に離間して配置された少なくとも２つの前記シール部材を有し、前記凹凸部は、前記軸部材の軸方向における前記把持部材に対応する部位の外周面に形成され、それ以外の部位に平滑な平滑面が形成されており、前記凹凸部が前記ケース体の挿入口を通過する際に、前記平滑面が少なくとも１つの前記シール部材に接触するようになっていることを特徴としている。
この特徴によれば、軸部材の凹凸部がケース体の挿入口を通過する際に、少なくとも１つのシール部材は、凹凸部を避けて平滑面と接触するようになり、この平滑面に接触されるシール部材により筐体内の密封性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】（ａ）は、実施例１における作業具の導入装置を示す側面図であり、（ｂ）は、同じく平面図である。
【図２】導入装置の導入初期の状態を示す側断面図である。
【図３】（ａ）は、把持部材を示す図２のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は、同じく（ａ）の側面図である。
【図４】移動工程における軸部材の送り出し前を示す側断面図である。
【図５】移動工程における軸部材の送り出し後を示す側断面図である。
【図６】移動規制工程及び連結工程を示す側断面図である。
【図７】規制解除工程を示す側断面図である。
【図８】（ａ）は、格子加工された軸部材の外周面を示す図であり、（ｂ）は、ラビリンス加工された軸部材の外周面を示す図であり、（ｃ）は、ローレット加工された軸部材の外周面を示す図である。
【図９】実施例２における導入装置の導入初期の状態を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る流体管切削装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００１４】
実施例１に係る流体管切削装置につき、図１から図７を参照して説明する。内部に流体が流れる流体管１を密封状に囲繞した筐体２内において、様々な態様の作業具によって流体管１の所定箇所に穿孔や制流体挿入等の作業が不断流状態で行われる場合がある。本実施例は、流体管１の所定箇所を切削して該流体管１の切断若しくは開口部の形成を行う作業具としてのカッタを、不断流状態で導入する方法について説明する。
【００１５】
図４の下方に示されるように、先ず、流体管１の所定箇所には、上方に開口部２ａを有する２分割構造の筐体２を密封状に囲繞し、この筐体２の開口部２ａには、開口部２ａを密封状に閉塞可能な作業弁４を介して筐体２内に作業具を導入するための導入装置５を設置する。尚、流体管内の流体は、例えば、上水や工業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。更に尚、筐体は、本実施例では２分割構造であるが、他の複数分割構造であってもよく、分割筐体同士の接合は、溶接若しくはパッキンを介しボルトにより取り付けても構わない。
【００１６】
この導入装置５の構造について図１、２を用いて詳しく説明すると、導入装置５は、筐体２と連通する本発明のケース体であるケース部材３及びケース部材３に連通する筒状部材６と、筐体２内において流体管１の切断を行うための本発明における刃部材としてのカッタ７が接続された軸部材８と、軸部材８の進退移動若しくは進退移動を規制する進退規制機構１０と、から構成されている。尚、筒状部材６は、後述するように、シール部材２０が設けられた挿入口６ａを有している。
【００１７】
ケース部材３は、筐体２の開口部２ａの上方に密封状に取り付けられており、このケース部材３の上端には、フランジ３ａが形成されている。フランジ３ａに筒状部材６が連通してボルト・ナット２７によって密封状に連結されており、この筒状部材６には、筒状部材６の外方から内径方向に向けて進退自在のストッパ部材９，９が設けられている。また、筒状部材６の上部には、筒状部材６よりも縮径した挿入口６ａが延設されている。この挿入口６ａの周面には、外周方向に向けて突設された取り付け部６ｂが設けられ、取り付け部６ｂに進退規制機構１０のガイドとなる支持部材１１が固定設置されている。
【００１８】
この支持部材１１は、取り付け部６ｂに一端が固設される基板１１ａと、基板１１ａから垂直に立設される支柱１１ｂ，１１ｂと、支柱１１ｂ，１１ｂの他端に架設される梁板１１ｃと、基板１１ａと梁板１１ｃとに挿通されて架設される４本の支軸１１ｄと、から構成されている。それぞれの支柱１１ｂ，１１ｂは、基板１１ａの側周面における一面に離間して配設され、該側周面には、支柱１１ｂ，１１ｂの一方の側端部が固設されている。また、支柱１１ｂ，１１ｂの他方の側端部には、梁板１１ｃが固設されている。これら基板１１ａと梁板１１ｃとには、中央部に軸部材８が位置するようになるとともに、軸部材８を包囲するように各支軸１１ｄが架設されている。このように構成された支持部材１１は、軸部材８の軸方向の長さよりも短く設定されている。
【００１９】
このことにより、軸部材８は、支持部材１１にガイドされて進退移動するようになるため、安定して軸部材８が進退移動することができる。すなわち、軸部材８の進退移動に軸部材８の変位または傾動などを防止することができる。更に、支持部材１１は、軸部材８の軸方向の長さよりも短く設定されているため、導入装置５が筐体２の外方へ延びる長さを軸部材８の範囲内に抑えることができる。尚、本実施例の支持部材１１に限らず、例えば、内部に軸部材を挿入できる空間を有する一体の円筒状の部材を用いてもよく、剛性を有し、更に軸部材の軸方向の長さよりも短く設定されるものであればよい。
【００２０】
本実施例において、挿入口６ａの内周面には、ゴム等の弾性を有する環状のシール部材２０，２０が挿入口６ａの延設方向、つまり軸部材８の軸方向に離間して上下２箇所に設けられており、この２つのシール部材２０，２０が軸部材８の外周面に当接することで、ケース部材３と筒状部材６との内部が密封される。シール部材２０，２０が軸方向に離間して設けられることによって軸部材８の傾動を抑止して挿入方向に案内できるばかりか、密封性を向上させることができる。尚、シール部材の数量は２箇所に限らず、３箇所以上に複数設けられていてもよいし、１箇所のみ設けられていてもよい。
【００２１】
軸部材８について説明すると、この軸部材８は、後述する別体の軸部材である継軸１８が取り付け及び取り外し可能になっており、軸方向の長さの延長若しくは短縮を行うことができる。更に軸部材８の先端には、カッタ７がボルト・ナット２１によって接続されるとともに、軸部材８の後端には、後端方向に開口する凹部８ａが設けられている。より詳しくはカッタ７は、周端に穿孔刃７ａを備えた円筒部材と、この円筒部材に同軸に配設され穿孔刃７ａよりも先方に突出したセンタードリル７ｂとからなる。更に、軸部材８のカッタ７側の周面には、外径方に突設された環状の係止部８ｂが形成されている。
【００２２】
また、軸部材８の外周面は、軸部材８の周方向及び軸方向の全面に渡って微小な凹凸部３０が形成されている。図８（ａ）に示すように、この凹凸部３０は、略正方形状をなす凹部３０ａと、周方向及び軸方向に渡って延びる凸条３０ｂと、が組み合わされた幾何学的パターンの格子状となっている。尚、凹部３０ａ同士の離間幅である凹凸部３０のピッチは、約１〜２ｍｍとなっていることが好ましく、この凹凸部３０の深さ寸法Ｄは、１０〜５００μｍとなっていることが好ましい。尚、本実施例では、凹凸部３０の深さ寸法Ｄが１０〜５００μｍとなっているが、特に、凹凸部３０の深さ寸法Ｄが１０〜１００μｍの範囲であると密封性が高まり好ましい。更に、継軸１８の外周面にも周方向及び軸方向の全面に渡って同様な凹凸部３０’が形成されている。
【００２３】
次に、進退規制機構１０について説明すると、図１から図３に示されるように、進退規制機構１０は、主に軸部材８を把持若しくは把持解除可能な把持部材１２と、把持部材１２を軸部材８の軸方向の範囲内で進退移動させる進退部材１３と、軸部材８を移動規制若しくは規制解除可能な規制部材１４と、から構成されている。
【００２４】
更に詳しく説明すると、図１（ｂ）に示されるように進退部材１３は、平面視で略矩形状を成し、取り付け部６ｂに固定設置された支持部材１１の支軸１１ｄが上下方向に挿通されている。したがって、進退部材１３は、支軸１１ｄに沿って移動するように成っている。更に、図１（ａ）に示されるように、進退部材１３の上方には、軸２８に接続されて進退部材１３を進退させる進退シリンダー１５が配置されている。また、進退部材１３の下方には、把持部材１２が支軸ボルト１２ｇと連結ボルト１２ｈとによって固定されている。このことにより、進退部材１３が把持部材１２を伴って移動するようになっている。尚、本実施例では、支持部材１１と進退部材１３と進退シリンダー１５と軸２８とにより進退駆動手段を構成している。また、進退シリンダー１５は、後述するように、進退部材１３を所定の駆動ストロークで軸部材８の軸方向に沿って移動させることができる。
【００２５】
更に、規制部材１４は、挿入口６ａの直上に近接するように支持部材１１の基板１１ａに対して支軸ボルトと連結ボルトとで移動不能に固定されている。つまり、規制部材１４は、シール部材２０、２０の近接近傍箇所に設けられている。このことで、規制部材１４の規制により軸部材８を傾動させようとする力が加わっても、シール部材２０、２０の密封性への影響を極小化できるばかりか、規制部材１４よりもケース体の外方箇所に、把持部材１２及び進退部材１３を配することで、軸方向の移動範囲を大きく採ることができる。
【００２６】
次に、把持部材１２及び規制部材１４について説明する。本実施例において、把持部材１２と規制部材１４とは、同一の構造につき、把持部材１２及び規制部材１４における構造に関しては、把持部材１２のみ説明する。
【００２７】
図３（ａ）に示されるように、把持部材１２は、軸部材８の外周面に沿う内周部を備えた４つの挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’によって構成されており、軸部材８の外径方向から内径方向に向けて狭圧するものである。各々の挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’が軸部材８を内径方向に挟圧することで、内径方向に作用する変位力が互いにキャンセルされるため、軸部材８の軸心位置を維持しつつ軸部材８を確実に把持できる。これにより、軸部材８の軸心が変位してシール部材２０，２０の密封性が低下するのを防止できる。
【００２８】
狭圧片１２ａの周方向の端部１２ｃと狭圧片１２ｂの端部１２ｄとは、それぞれ凹凸形状を有しており、該凹凸形状が互い違いに嵌合される。端部１２ｃと端部１２ｄとの嵌合箇所には、軸部材８と同軸方向にボルト孔１２ｋが穿孔されており、このボルト孔１２ｋに支軸となる支軸ボルト１２ｇを挿入することで狭圧片１２ａと狭圧片１２ｂとが互いに回動可能に枢支されるようになる。つまり、狭圧片１２ａ、１２ｂは、ボルト孔１２ｋに挿入される支軸ボルト１２ｇを中心に回動可能な略ヒンジ状に連結された丁番１２ｊとなっている。また、狭圧片１２ａ’、１２ｂ’も同様の構成により丁番１２ｊ’となっている。
【００２９】
この丁番１２ｊにおける支軸ボルト１２ｇを中心とした両端部には、軸部材８と同軸方向にそれぞれピン穴１６，１６が穿孔されている。丁番１２ｊ’にも同様に支軸ボルト１２ｇ’を中心とした両端部には、それぞれピン穴１６’、１６’が穿孔されている。ピン穴１６とピン穴１６’とには、枢支ピン１７と枢支ピン１７’とがそれぞれが回動可能に配置されている。
【００３０】
丁番１２ｊと丁番１２ｊ’との間には、把持シリンダー２３，２３’が２箇所に架設されている。この把持シリンダー２３は、図３（ａ）の図面上方側の枢支ピン１７、１７’に向けて伸縮するピストン２３ａを有しており、把持シリンダー２３’は、図３（ａ）の図面下方側の枢支ピン１７、１７’に向けて伸縮するピストン２３ａ’を有している。このピストン２３ａ，２３ａ’は、伸縮方向に位置するそれぞれの枢支ピン１７、１７’に接続されている。
【００３１】
このように挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’は、軸部材８を周方向に囲うように略環状に接続された状態となっており、平面視における中央部には環状の環状空間が形成されている。この環状空間は、自然状態で軸部材８の外周より若干大径に成っており、この環状空間に位置する各挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’の内周部には、軸部材８に向かって突出される突条１２ｅが形成され、この突条１２ｅを覆うように断面視で略コ字形状をなし、かつモールド系摩擦材にて構成された本発明における接触部としての接触部材２２が設けられている（図４の部分拡大図参照）。尚、本実施例では、モールド系摩擦材としてニチアス株式会社製のウルトラストップ（登録商標）を接触部材２２に用いることが好ましい。
【００３２】
また、本実施例では、複数個の接触部材２２が、周方向に延びる突条１２ｅの全体に渡って等間隔に並んで配置されている。このようにすることで、把持部材１２が軸部材８を把持する把持力を維持しつつ、モールド系摩擦材の使用量を低減させることができる。尚、各挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’の突条１２ｅ毎に、周方向に一体となって延びる接触部材２２を設けるようにしてもよい。
【００３３】
更に、本実施例では、図４の部分拡大図に示すように、各挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’の内周部の上下２箇所に突条１２ｅ，１２ｅが形成され、この上下の突条１２ｅ，１２ｅに接触部材２２，２２が設けられている。尚、この接触部材２２が設けられた突条１２ｅを軸方向に複数列設けてもよいし、突条１２ｅを軸方向に延びるように形成して、この軸方向に延びる突条１２ｅを周方向に複数列設けるようにしてもよい。尚、各挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’に突条１２ｅを形成せずに、各挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’の内周面全体に渡って接触部材２２を設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、この接触部材２２を構成するモールド系摩擦材は、アラミド繊維を主材とし、特殊熱硬化性合成樹脂、充填材を加えて加熱成形したレジン系のノンアスベストの硬質摩擦材となっており、高摩擦係数及び低摩耗性を有するものとなっている。尚、ノンアスベスト摩擦材は、石綿以外の繊維（有機繊維、無機繊維など）を主構成材料とし、バインダー（合成樹脂、ゴムなど）、充填材を加えた材料で構成されている。更に、ノンアスベスト摩擦材は、モールド系摩擦材以外にもウーブン系摩擦材などがあり、また、モールド系摩擦材には、セミメタリック系もあり、適用に応じてこれらを用いてもよい。
【００３５】
より詳しくは、モールド系摩擦材は、温度１００〜２５０℃において、摩擦係数が０．２５〜０．５４の範囲内、摩耗率が０．０５〜０．３９（×１０−７ｃｍ２／Ｎ・ｍ）の範囲内にあるものを用いる（ＪＩＳ  Ｄ  ４４１１による試験方法、押付圧力：１ＭＰａ、摺速：７ｍ／ｓ）ことが好ましい。また、モールド系摩擦材は、比重が１．７〜１．８の範囲内にあるものを用いることが好ましい。また、モールド系摩擦材は、圧縮強さが５０００〜１８０００（Ｎ／ｃｍ２）の範囲内にあるものを用いる（２０ｍｍ×２０ｍｍ×６ｔｍｍを加圧した場合の強さ）ことが好ましい。また、モールド系摩擦材は、曲げ強さが１８〜５６（Ｎ／ｍｍ２）の範囲内にあるものを用いる（ＪＩＳ  Ｄ  ４３１１による試験方法）ことが好ましい。また、モールド系摩擦材は、ブリネル堅さが１５〜３９ＨＢ（１０／５００／３０）（ＪＩＳ  Ｚ  ２２４３  ブリネル堅さ試験方法による）の範囲内にあるものを用いることが好ましい。
【００３６】
尚、本実施例のモールド系摩擦材は、温度１００〜２５０℃において、摩擦係数が０．４４〜０．５１の範囲内、摩耗率が０．０７〜０．２５（×１０−７ｃｍ２／Ｎ・ｍ）の範囲内、比重が１．８、圧縮強さが８０００（Ｎ／ｃｍ２）、曲げ強さが４５（Ｎ／ｍｍ２）、ブリネル堅さが２５ＨＢ（１０／５００／３０）にあるものを用いている。
【００３７】
また上述した連結ボルト１２ｈは、挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’にそれぞれ穿設され、軸部材８の略径方向に長手を有する長孔２４に挿通されて進退部材１３に固定されている。したがって、挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’は、それぞれ軸部材８に対して長孔２４の長さ分だけ軸部材８の略径方向に移動を許容されて配置されている。このような枢支ピン１７、１７’と連結ボルト１２ｈとには、枢支ピン１７、１７’と連結ボルト１２ｈとの離脱移動に対して係止する抜け止め部材２５が挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’にそれぞれ固設されている。
【００３８】
このような把持部材１２が軸部材８に把持若しくは把持解除する動作について説明する。把持シリンダー２３、２３’には、図示しない油圧ホースが接続されることでピストン２３ａ、２３ａ’が駆動するようになっている。把持部材１２の把持動作は、ピストン２３ａ、２３ａ’を縮めることによって丁番１２ｊ及び丁番１２ｊ’が軸部材８に向けて閉じるように回動するようになり、挟圧片１２ａ、１２ｂ、１２ａ’、１２ｂ’が軸部材８を径方向に狭圧することで把持状態とするものである。また、把持部材１２の把持解除動作は、ピストン２３ａ、２３ａ’を伸ばすことによって、丁番１２ｊ及び丁番１２ｊ’が軸部材８から離間して開くように回動することで把持解除状態とするものである。これ等ピストン２３ａ、２３ａ’の動作は連動するようになっている。
【００３９】
このように構成された進退規制機構１０は、軸部材８を把持状態の把持部材１２に回転を付与する本発明における回転駆動手段としての回転モータ１９を更に備えている。具体的には、進退部材１３の一部に回転モータ１９が固設されており、回転モータ１９によって軸部材８を把持した状態の把持部材１２に対して回転を付与することによって軸部材８に回転を伝えることができるとともに、軸部材８が回転することにより、作業具としてカッタ７を適用することができるようになっている。
【００４０】
次に、以上のように構成された導入装置５によって不断流状態で流体管１の切断を行う方法について説明する。
【００４１】
図２に示されるように、導入装置５を筐体２の開口部２ａに設置した初期の状態は、筒状部材６のストッパ部材９，９が軸部材８に向けて進行しており、ストッパ部材９，９に軸部材８の係止部８ｂが載ることで係止されている状態を示している。この状態によって軸部材８が自らの自重やカッタ７の重量によって筐体２内に落下することが防止されているとともに、カッタ７がケース体内に収納される。尚、ストッパ部材及び係止部は、筒状部材に設けられるものに限らず、挿入口より外方に設けられてもよいし、特段に設けられず、把持部材が初期の状態から軸部材を把持しているものでもよい。
【００４２】
先ず、進退規制機構１０によって、筐体２内に向けて軸部材８を送り出し、軸部材８の進退移動を規制する本発明の移動工程について説明する。
【００４３】
図４に示されるように、導入装置５の初期の状態時において、把持部材１２に対して図示しない油圧ホースを接続し、上述した軸部材８への把持動作により把持部材１２を軸部材８における後端側の外周面へ把持させる。尚、このとき、把持部材１２の接触部材２２が高摩擦係数及び低摩耗性を有するモールド系摩擦材にて構成されることで、軸部材８の外周面と把持部材１２の接触部材２２との間に高摩擦力を与えることができる。また、軸部材８の外周面に形成された凹凸部３０の凹部３０ａに接触部材２２が食い込むようになり、摩擦力が高まるようになっている。このように把持部材１２の軸部材８への把持状態を保持したまま前記油圧ホースを把持部材１２から取り外す。更に、ストッパ部材９，９を筒状部材６の外方へ向けて退行させ、軸部材８の移動規制を解除する。このことで、軸部材８及びカッタ７は、ストッパ部材９，９による移動規制が解除されながらも、把持部材１２によって移動規制されている状態とされる。
【００４４】
次に、図５に示されるように、回転モータ１９を起動する。把持部材１２によって軸部材８の把持状態を保持したまま、把持部材１２が回転モータ１９によって回転を付与されることで軸部材８及びカッタ７が回転するようになる。更に、この軸部材８及びカッタ７が回転された状態で進退シリンダー１５，１５により、進退部材１３及び把持部材１２を進行させることで、軸部材８及びカッタ７を回転した状態のまま筐体２内の流体管１に向けて進行移動させ、先ずカッタ７のセンタードリル７ｂが流体管１の管壁を穿設する。軸部材８及びカッタ７の進行移動、すなわち駆動ストロークは、把持部材１２が軸部材８を把持位置から規制部材１４に近接する位置までの範囲で行われ、軸部材８は、シール部材２０、２０に摺動して進行移動される。進行移動完了後の軸部材８及びカッタ７は、把持部材１２によって移動規制される状態が継続されている。
【００４５】
次に軸部材８及びカッタ７を進行移動させた後、回転モータ１９による軸部材８の回転を停止する。そして本発明の連結工程である軸部材８に前述した継軸１８を連結する工程を行う。
【００４６】
この連結工程について説明すると図６に示されるように、継軸１８は、係止部８ｂを除く軸部材８の直径と同一の直径を有し、軸部材８と同一の軸長を有しているとともに、先端に軸部材８の凹部８ａに嵌合可能な凸部１８ａと、後端に軸部材８の凹部８ａと同様の凹部８ａ’とを備えている。また、継軸１８の凸部１８ａには、径方向に貫通する貫通孔１８ｂが穿設されており、軸部材８の凹部８ａには、貫通孔１８ｂに対応する孔部８ｃ、８ｃが穿設されている。
【００４７】
先ず、軸部材８の凹部８ａに継軸１８の凸部１８ａ嵌合させ、貫通孔１８ｂと孔部８ｃ、８ｃとが連通するように位置合わせを行う。その後、軸部材８と継軸１８とを連結する連結部材２６を貫通孔１８ｂと孔部８ｃ、８ｃとに挿入し、ピン止め２６ａ，２６ａで連結部材２６を軸部材８と継軸１８とに渡って固定させる。この連結部材２６及びピン止め２６ａ，２６ａは、軸部材８の外周面よりも外方に突出せず略面一になっている。すなわち、連結工程において、軸部材８と継軸１８とは、軸部材８と継軸１８との外面に略面一に形成される連結部材２６及びピン止め２６ａ，２６ａによって連結されていることとなり、連結部材２６が軸部材８より外方に突出しないため、連結部材２６がシール部材２０、２０を通過しても密封性を阻害しない。尚、上述と同様に、継軸１８の後端の凹部８ａ’にこの継軸１８と同じ構造の別の継軸の凸部を嵌合させることで、複数本の継軸を順次接続することができるようになっている。
【００４８】
この連結工程完了後には、移動規制工程を行う。移動規制工程は、軸部材８を規制部材１４で狭圧保持する工程であって、この移動規制工程を行うことで軸部材８及び継軸１８が移動不能状態とされる。そして、軸部材８が規制部材１４で狭圧保持された状態のまま、上述した把持部材１２の把持解除動作を行うことにより把持部材１２を軸部材８から把持解除状態とする。尚、本実施例では、連結工程完了後に移動規制工程を行うようになっているが、移動規制工程完了後に連結工程を行うようにしてもよく、継軸１８の連結及び規制部材１４による軸部材８の挟圧保持は、いずれの工程を先に行ってもよい。
【００４９】
次に、図７に示されるように、軸部材８及び継軸１８が移動不能状態時において、進退部材１３及び把持部材１２を進退シリンダー１５，１５によって支持部材１１の上方まで退行移動させる。この状態において把持部材１２は、軸部材８から把持解除状態とされているため、規制部材１４で狭圧保持された軸部材８及び継軸１８が移動工程後の位置を維持したまま、進退部材１３及び把持部材１２のみを支持部材１１の上方まで退行移動させることができる。
【００５０】
進退部材１３及び把持部材１２のみを支持部材１１の上方まで退行移動させた後、上述した動作により把持部材１２を再び軸部材８の後端側の外周面へ把持させる。この際には、軸部材８及び継軸１８が規制部材１４によって移動規制されている状態が保たれているため、規制解除工程である規制部材１４を軸部材８から把持解除動作を行う。このことで、進退部材１３及び把持部材１２によって軸部材８及び継軸１８が再び進退移動可能となる。
【００５１】
この規制解除工程後には、特に図示しないが、上述した移動工程を再び行うことで、カッタ７によって流体管１を切断することが達成される。これら工程は、ケース体の外方において行われおり、このことで、ケース体及び筐体２内に影響を与える慮がない。更に、切断完了後には、軸部材８を移動工程により退行移動させ、連結工程において順次取り外すことで筐体２内から軸部材８の引き戻しも行うことができる。つまり、軸部材８が継軸１８と取り外し可能に連結されていることで軸部材８のケース体の外方へ延びる長さを短縮することができる。尚、以上説明した移動工程、連結工程、移動規制工程、規制解除工程の工程手順を所定の複数回行うことで軸部材８及び所定本数の継軸１８の筐体２内へ向けての軸方向の長さを順次延長することができる。
【００５２】
更に、軸部材８の引き戻しを初期の状態に戻るまで行うと、作業弁４によって筐体２を密閉し、導入装置５を取り外すことで不断流状態において流体管１を切断することが完了する。
【００５３】
以上、本実施例１における流体管切削装置にあっては、進退シリンダー１５によって軸部材８を把持部材１２ごと軸方向を進退させることができ、一旦、軸部材８を把持部材１２により把持した状態で、軸部材８を軸方向に所定の駆動ストロークで進行させ、進行後に把持解除してから把持部材１２のみを退行させて再び軸部材８を把持し、この軸部材８を再び進行させることができ、この駆動ストロークを繰り返すことで、進退シリンダー１５の駆動ストロークの長さを、軸部材８及び継軸１８が移動する移動ストロークよりも短く構成でき、進退シリンダー１５がより長寸の軸部材８，１８を扱えるようになり、結果的に進退シリンダー１５を小型化及び軽量化することができ、装置全体の小型化及び軽量化が可能になる。
【００５４】
尚、把持部材１２の接触部材２２がモールド系摩擦材にて構成されることで、軸部材８の外周面と把持部材１２の接触部材２２との間に高摩擦力を与えることができ、その結果、把持シリンダー２３，２３’の駆動力を低減させても充分な把持力を得ることが可能になり、把持シリンダー２３，２３’における油圧で駆動されるピストン２３ａ、２３ａ’等の部材を小型化及び軽量化することができる。
【００５５】
尚、軸部材８を駆動する回転モータ１８及び進退シリンダー１５等が、筐体２及びケース体の外方に設置されているため、密封された筐体２及びケース体内の水等の流体の影響を回転モータ１８及び進退シリンダー１５が受けることなく、故障率を低下させることができる。
【００５６】
尚、モールド系摩擦材は、水等に濡れるとその摩擦力が低減されるようになっているが、把持部材１２等が筐体２及びケース体の外方に設置されているため、密封された筐体２及びケース体内の水等の流体の影響をモールド系摩擦材で構成される接触部材２２が受けることなく、その摩擦力を維持することができる。
【００５７】
尚、摩擦力で軸部材８を駆動させるため、軸部材８及び把持部材１２の構造が単純になり、かつ流体管１を切削中にカッタ７に不意に負荷が掛かっても摩擦材である接触部材２２で、軸部材８が滑るようになるため、回転モータ１８及び進退シリンダー１５等の他の機器への影響がなく、これら機器の故障を防止できる。
【００５８】
また、軸部材８の外周面の全体に、接触部材２２との摩擦力を向上させる凹凸部３０が形成されることで、軸部材８の外周面の凹凸部３０がモールド系摩擦材にて構成された接触部材２２の表面に食い込むようになり、把持部材１２の接触部材２２と軸部材８の外周面との摩擦力を高めることができる。
【００５９】
また、深さ寸法Ｄが１０〜５００μｍの凹凸部３０が、把持部材１２の接触部材２２と軸部材８の外周面との摩擦力を高めつつ、凹凸部３０が筒状部材６の挿入口６ａを通過する際に、シール部材２０の密封性に影響を与えずに筐体２及びケース体内の密封性を維持することができる最適な寸法となっている。
【００６０】
また、凹凸部３０は、略正方形状をなす凹部３０ａと、周方向及び軸方向に渡って延びる凸条３０ｂと、が組み合わされた幾何学的パターンである格子状となっていることで、軸部材８の外周面とモールド系摩擦材にて構成された接触部材２２との摩擦力を高めることができ、かつ凹凸部３０が軸部材８の全周に渡って均一に形成されるため、軸部材８の凹凸部３０とシール部材２０の表面とが軸部材８の全周に渡って均一な密着性を有するようになり、シール部材２０による密封性を高めることができる。
【００６１】
尚、格子状の凹凸部３０において、軸部材８の周方向に渡って延びる凸条３０ｂは、軸部材８の全周に渡って延設されており、凹凸部３０が筒状部材６の挿入口６ａを通過する際に、シール部材２０と凸条３０ｂとが接触することで、軸部材８の全周に渡ってシール部材２０による密封性を維持することができる。
【００６２】
更に、本実施例では、格子状の凹凸部３０が軸部材８の外周面に形成されているが、この凹凸部３０は、格子状以外の幾何学的パターンとして形成されてもよい。幾何学的パターンの変形例として、例えば、図８（ｂ）に示すように、軸部材８の周方向に渡って延びる凹条３１ａと周方向に渡って延びる凸条３１ｂとが組み合わされた横溝状のラビリンス加工を施すことで凹凸部３１を形成してもよい。また幾何学的パターンの別の変形例として、図８（ｃ）に示すように、複数の四角錐で形成された凸部３２ｂを有するローレット加工を施すことで凹凸部３２を形成してもよい。尚、四角錐で形成された凸部３２ｂの先端は先細りに尖っているが、ローレット加工であれば、凸部の先端が尖っていなくてもよく、例えば、凸部が角柱や円柱であってもよいし、若しくは凸部を截頭垂体に形成した円錐台や角錐台であってもよいし、更に、その先端面をひし形や四角形や平行四辺形や円形の形状にしてもよい。
【実施例２】
【００６３】
次に、実施例２に係る流体管切削装置につき、図９を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。
【００６４】
図９に示すように、実施例２における軸部材８’では、その軸方向における把持部材１２に対応する部位の外周面の所定領域に、凹凸部３３が形成されるとともに、それ以外の領域は平滑な平滑面３４となっている。更に、継軸１８の外周面にも同様な凹凸部３３’及び平滑面３４’が形成されている。
【００６５】
尚、軸部材８’の凹凸部３３上下幅Ｌ１は、前述した把持部材１２の上下２箇所に突条１２ｅ，１２ｅが形成された接触部材２２，２２の上下の離間幅Ｌ２よりも大きく、かつ筒状部材６の挿入口６ａの内周面に設けられた上下２つのシール部材２０，２０の上下の離間幅Ｌ３よりも小さくなるように形成されている。
【００６６】
このようにすることで、把持部材１２により軸部材８’を把持する際に、上下の接触部材２２，２２が凹凸部３３に接触するようになっている。更に、軸部材８の凹凸部３３が筒状部材６の挿入口６ａを通過する際に、上下２つのシール部材２０，２０のうち、一方のシール部材２０に凹凸部３３が接触して密封性が若干低下しても、他方のシール部材２０は、凹凸部３３を避けて平滑面３４と接触するようになり、この平滑面３４に接触されるシール部材２０により筐体内の密封性を維持することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６８】
例えば、前記実施例では、連結工程にて軸部材８と継軸１８とを連結して長寸の軸部材を構成しているが、軸部材８と継軸１８とは、１本の軸部材として構成してもよく、このような長寸の軸部材であっても、進退駆動手段による駆動ストロークを繰り返すことで扱えるようになり、進退駆動手段を小型化及び軽量化することができる。
【００６９】
また、前記実施例においては、把持部材と規制部材とは同一構造であり、把持部材は進退移動可能にされ、規制部材は進退移動不能にされているが、これに限らず、把持部材と規制部材とは別構造であってもよいし、規制部材も進退移動可能とされていてもよい。あるいは、把持部材及び規制部材が進退移動不能とされてもよく、様々な態様に適用することができる。尚、モールド系摩擦材で構成された接触部材は、少なくとも把持部材に設けられていればよく、規制部材に設けられる接触部材は、その他の湿式・乾式などの摩擦材や高い摩擦係数を有する金属板やエラストマーやゴム等の材質で構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１                流体管
２                筐体
３                ケース部材（ケース体）
５                導入装置
６                筒状部材（ケース体）
６ａ              挿入口
７                カッタ（刃部材）
８，８’          軸部材
１０              進退規制機構
１１              支持部材（進退駆動手段）
１２              把持部材
１３              進退部材（進退駆動手段）
１５              進退シリンダー（進退駆動手段）
１８，１８’      継軸（軸部材）
１９              回転モータ（回転駆動手段）
２０              シール部材
２２              接触部材（モールド系摩擦材）
２８              軸（進退駆動手段）
３０，３０’      凹凸部
３０ａ            凹部
３０ｂ            凸条
３１              凹凸部
３１ａ            凹条
３１ｂ            凸条
３２              凹凸部
３２ｂ            凸部
３３，３３’      凹凸部
３４，３４’      平滑面
【図１】
0005993190.tif 000002
【図２】
0005993190.tif 000003
【図３】
0005993190.tif 000004
【図４】
0005993190.tif 000005
【図５】
0005993190.tif 000006
【図６】
0005993190.tif 000007
【図７】
0005993190.tif 000008
【図８】
0005993190.tif 000009
【図９】
0005993190.tif 000010