(57)【要約】【課題】  穿孔機において、ハンドル操作やモータに起因する刃物に関するトラブルを解消する。【解決手段】  本体に配置されたモータの回転をパイプスピンドル、シャフトに伝えるとともに、パイプスピンドルに並列に刃物送り機構を配置してシャフトを被加工体に移動し、シャフトの先端の刃物によって穿孔する穿孔機であって、刃物送り機構が、パイプスピンドルの外径にチェーンホルダーを非回転かつ摺動自在に取り付け、チェーンホルダーにチェーンの両端を固定し、チェーンの巻回しているスプロケットをハンドルを回転させて回転し、シャフトを移動させることができるようにした穿孔機において、刃物送り機構のハンドルの回転半径を小さくしてシャフトが緩やかに移動するという手段を採用した。また、シャフトを回転するモータの最高トルクを抑制するという手段、刃物の刃数を６枚〜８枚とするという手段を採用した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔機本体に配置されたモータの回転をパイプスピンドルに伝え、さらにパイプスピンドルの内径に配置したシャフトに回転を伝えるとともに、前記パイプスピンドルに並列にチェーンによる刃物送り機構を配置し、前記刃物送り機構によりパイプスピンドル内に配置したシャフトを被加工体に向けて移動し、シャフトの先端に設けた刃物によって穿孔できるようにした穿孔機であって、前記刃物送り機構が、前記パイプスピンドルの外径にチェーンホルダーを非回転かつ摺動自在に取り付け、前記チェーンホルダーにチェーンの両端を固定し、チェーンの巻回しているスプロケットをハンドルを回転することにより回転し、前記チェーンホルダーを介してシャフトを移動させることができるようにしたものである穿孔機において、上記刃物送り機構のハンドルの回転半径を小さく設定してシャフトが緩やかに移動するようにしたことを特徴とする穿孔機。
【請求項２】
シャフトを回転するモータの最高トルクを抑制して穿孔するようにした請求項１記載の穿孔機。
【請求項３】
刃物の刃数を６枚から８枚とした請求項１又は請求項２に記載の穿孔機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道やガス等の本管に分岐配管を設ける場合に、本管に穿孔を行う穿孔機の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水道管やガス管の本管に対して分岐配管を設ける場合には、サドル分水栓を本管に取り付け、このサドル分水栓に穿孔機を取り付けて本管の穿孔を行う工法が採用されている。その穿孔機としては種々のものが提案されているが、例えば特許文献１に開示されている穿孔機は、チェーンを使用した刃物送り機構を採用し、モータで回転駆動する刃物をハンドル操作で上下動させて穿孔するものである。
【０００３】
即ち、より詳しくは、穿孔機本体に配置されたモータの回転をパイプスピンドルに伝え、さらにパイプスピンドルの内径に配置したシャフトに回転を伝え、シャフトに設けた刃物を被加工体に向けて移動しながら被加工体（本管）に対して穿孔することができる穿孔機において、前記パイプスピンドルに並列にチェーン等による刃物送り機構を配置し、前記刃物送り機構によりパイプスピンドル内に配置したシャフトを被加工体に向けて移動し、刃物によって穿孔できるようにした穿孔機で、前記パイプスピンドルの外径にはチェーン等のホルダを非回転かつ摺動自在に取り付け、前記ホルダにチェーン等の両端を固定し、チェーン等の巻回しているスプロケットをハンドルを回転することにより回転し、前記ホルダを介してシャフトを移動させることができるようにしたものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６６８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述したような穿孔機では、穿孔作業中に刃物がロックしたり破損したりすることがある。これは主に以下の作用によって生じると考えられる。即ち、ハンドルを操作して刃物を取り付けたシャフトを降下させる時、ハンドルとシャフトがチェーンを介して直接連動することから、操作の仕方によりシャフトが急降下し、強い力で被加工体（本管）に刃物が当接する。このため、刃物の切削力が足りなくなって刃物が被加工体に喰い込んでロックしたり、破損するのである。
【０００６】
また、ハンドル操作を慎重に行った場合であっても、モータのトルクに起因して刃物の回転トルクが高すぎると、同様に刃物がロックしたり破損する場合があった。
【０００７】
さらに、従来の刃物はシャフトの先端に取付軸を介して取り付けるようにしたものであり、刃数が４枚のものであったが、この場合、切削刃１枚あたりの荷重が大きくなり、刃物取付軸に軸折れを生じる場合があった。
【０００８】
本発明は、かかる現状に鑑み、上述したような穿孔機において、ハンドル操作やモータに起因する刃物に関するトラブルを解消することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記諸課題を解決するため、本発明は、穿孔機本体に配置されたモータの回転をパイプスピンドルに伝え、さらにパイプスピンドルの内径に配置したシャフトに回転を伝えるとともに、前記パイプスピンドルに並列にチェーンによる刃物送り機構を配置し、前記刃物送り機構によりパイプスピンドル内に配置したシャフトを被加工体に向けて移動し、シャフトの先端に設けた刃物によって穿孔できるようにした穿孔機であって、前記刃物送り機構が、前記パイプスピンドルの外径にチェーンホルダーを非回転かつ摺動自在に取り付け、前記チェーンホルダーにチェーンの両端を固定し、チェーンの巻回しているスプロケットをハンドルを回転することにより回転し、前記チェーンホルダーを介してシャフトを移動させることができるようにしたものである穿孔機において、上記刃物送り機構のハンドルの回転半径を小さく設定してシャフトが緩やかに移動するようにするという手段を採用した。
【００１０】
また、シャフトを回転するモータの最高トルクを抑制して穿孔するという手段を採用した。
【００１１】
さらに、刃物の刃数を６枚から８枚とするという手段を採用した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上述したように、刃物送り機構におけるシャフトを移動するハンドルの回転半径を小さくし、シャフトが緩やかに移動するようにしているので、刃物に大きなトルクがかからないようになり、刃物がロックしたり破損したりすることを防止できるようになるものである。
【００１３】
また、モータの最高トルクを抑制し、穿孔時に低トルクで穿孔するようにしたので、上記同様、刃物のロックや破損を防止できるものである。
【００１４】
さらに、刃数を増加させることによって切削刃の１枚あたりの切削荷重を軽減して、刃物取付軸の軸折れを防止できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る穿孔機の好ましい実施形態を図面について説明する。図１は穿孔機の一部切欠側面図、図２は穿孔機の一部切欠正面図、図３は穿孔機をサドル分水栓に取り付けた状態の部分側面図である。
【００１６】
図１〜図３において、１は穿孔機本体、２は上記穿孔機本体１の内部に回転自在に支持されたパイプスピンドル、３はこのパイプスピンドル２内を上下に摺動自在なシャフトである。シャフト３の先端には水道管を切削する刃物４が、刃物取付軸を介して取付可能である。５は刃物送り機構で、シャフト３をパイプスピンドル２内で上下動させるものであり、本実施形態ではチェーン駆動機構を採用している。６はモータであり、ギヤボックス７内の減速歯車列８を介してパイプスピンドル２及びシャフト３を駆動回転させる。穿孔機本体の下端にはサドルブラケット９が固定され、上記シャフト３の下端はこのサドルブラケット９にニードルベアリング１０によって回転自在に支持されている。また、サドルブラケット９にはサドル固定ナット１１が遊嵌され、水道本管（Ｈ）に固定されたサドル分水栓（Ｓ）に対して穿孔機を固定する。
【００１７】
シャフト３の上端にはシャフトガイド１２が止め輪１３によって固定され、シャフトガイド１２の両端はパイプスピンドル２の垂直方向に設けた長溝２ａに入っている。また、シャフトガイド１２の両端にはピンガイド１４が組み込まれている。このピンガイド１４は、パイプスピンドル２の外径に摺動自在に取り付けられるとともに、シャフト２の上端に貫通して設けたピン１５の端部を取り付けている。さらにピンガイド１４の外周にピンカバー１６を設け、ピンガイド１４の上部と下部にはボールベアリング１７を圧入している。１８はチェーンホルダーで、上記パイプスピンドル２の外径に対して摺動自在に取り付けられており、上記ピンガイド１４、ピンカバー１６、ボールベアリング１７等を内部に組み込み、止め輪１９で固定したものである。
【００１８】
上記パイプスピンドル２の内径部分に前記シャフト３を収納し、軸中心に対して対称に前記長溝２ａが設けられ、この長溝２ａ内に前記シャフトガイド１２及びピン１５が回転不能で、かつ、上下方向に摺動自在に取り付けられている。シャフト３の下端は、パイプスピンドル２内にブッシュ２０を介して摺動自在に保持されている。そして、パイプスピンドル２の上端は、ニードルベアリング２１及びスラスト軸受２２によって本体カバー１ａに回転自在に取り付けられ、また、パイプスピンドル２の下端は、ボールベアリング２３によって穿孔機本体１の下部に取り付けたギヤボックス７に回転自在に取り付けられている。
【００１９】
続いて、刃物送り機構５としてのチェーン駆動機構は、前記パイプスピンドル２と並列して立設され、上記チェーンホルダー１８にチェーン５ａの両端を固定して無端とし、チェーン５ａは穿孔機本体１の上下に配置した一対のスプロケット２４、２５に巻回されている。図２に示すように、上段のスプロケット２４はスプロケットシャフト２６に取り付けられ、このスプロケットシャフト２６にはスプロケットと所定の間隔をおいてギヤ２７が取り付けられている。２８はハンドルシャフトで、穿孔機本体１に回転自在に保持されており、このハンドルシャフト２８に形成したギヤ２９と前記スプロケットシャフト２６のギヤ２７が互いに噛合している。３０はハンドルシャフト２８に取り付けたハンドルである。このハンドル３０は、従来、約１３０mmの長さのものを使用していたが、本実施形態ではその回転半径を小さくするため約１００mmの長さのものを使用している。また、ハンドルシャフト２８には、スプリング３１、ブレーキ３２、ブレーキディスク３３などからなるブレーキ機構３４を組み込んでいる。下段のスプロケット２５は穿孔機本体１に取り付けたスプロケットシャフト３５にブッシュ３６を介して回転自在に取り付けられている。
【００２０】
また、図１に示すように、パイプスピンドル２の下部には第１ギヤ３７が取り付けられ、ギヤボックス７内の減速歯車列８を介してモータ６の出力軸３８と噛合し、モータ６の回転駆動によりパイプスピンドル２は減速回転する。なお、モータ６は小型のものを採用し、最高トルクを抑制して従来品に比べて低トルクとなるようにしている。
【００２１】
３９は、穿孔機の反転防止手段としての反転防止ベルトであり、フック４０をサドル分水栓のボルトの先端に取り付けたアイナット４１に係止して、穿孔機の緩み方向と逆の方向に作用する張力が働くようにしている。
【００２２】
次に、上記構成の穿孔機の動作について説明する。先ず、サドル分水栓（Ｓ）を水道本管（Ｈ）に取り付けて、穿孔機本体１をサドル固定ナット１１を介してサドル分水栓に固定し、反転防止ベルト３９をアイナット４１に係止する。モータ６を駆動すると、減速歯車列を介して第１ギヤ３７が回転し、さらにパイプスピンドル２が回転する。このパイプスピンドルの回転により、これに取り付けられたシャフト３も回転し、シャフト３に取り付けられた刃物４も回転する。
【００２３】
この状態でハンドル３０を回すと、ハンドルシャフト２８に形成したギヤ２９が回転し、このギヤ２９と噛合しているギヤ２７が回転し、スプロケットシャフト２６が回転する。スプロケットシャフト２６が回転するとスプロケット２４が回転し、スプロケット２４、２５に巻回しているチェーン５ａが移動する。チェーン５ａが移動すると、このチェーン５ａに取り付けたチェーンホルダー１８が回転しているパイプスピンドル２の外径に沿って下方へ移動する。このとき、チェーンホルダーに組み込まれている、ピンガイド１４、シャフトガイド１２などがパイプスピンドル２に設けた長溝２ａ内を摺動しながら下方へ移動するので、シャフトガイド１２を取り付けたシャフト３も回転しながら下方に移動し、シャフト３の下端に取り付けた刃物４によって水道本管（Ｈ）に穿孔することができる。穿孔が完了すると本管内の水道水の圧力がシャフト３の断面に働き、シャフト３を押し戻そうとするが、ハンドルシャフト２８にブレーキ機構３４があるため、刃物４が押し戻されることがなく、ハンドル３０が逆転することもない。
【００２４】
このように、穿孔作業時には、ハンドル３０を操作することにより刃物４を取り付けたシャフト３を降下させて穿孔するのであるが、従来の穿孔機では、ハンドルの回転半径が大きいため、操作の仕方によっては高トルクとなりシャフトが急降下し、取り付けた刃物が水道本管に強い力で当接し、刃物がロックしたり破損したりすることがあった。本実施形態では、ハンドルの長さを短くして回転半径を小さくし、シャフト３が緩やかに降下しトルクがあまり得られないようにしている。このため、刃物のロックや破損の割合を減少させることができた。
【００２５】
また、同時にモータは小型のものを使用することによって、最高トルクを抑制し、穿孔時に低トルクで穿孔するようにしているので、モータの高トルクによって刃物がロックすることなども防止できるようになっているほか、装置全体が小型化できた。
【００２６】
なお、刃物は従来品は刃数が４枚であったが、これを６〜８枚に増加させたものを使用することもある。これによって、切削刃の１枚あたりの切削荷重が軽減され、刃物取付軸の軸折れが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る穿孔機の一部切欠側面図である。
【図２】穿孔機の一部切欠正面図である。
【図３】穿孔機をサドル分水栓に取り付けた状態の部分側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    穿孔機本体
２    パイプスピンドル
３    シャフト
４    刃物
５    刃物送り機構
５ａ  チェーン
６    モータ
７    ギヤボックス
１８    チェーンホルダー
２４、２５  スプロケット
３０    ハンドル
【図１】
2006212766.tif 000003
【図２】
2006212766.tif 000004
【図３】
2006212766.tif 000005