(57)【要約】      （修正有）【課題】竪管と横引き管の接続部を閉塞したライナーを簡単に穿孔することのできるライナーの穿孔装置を提供する。【解決手段】互いにユニバーサルジョイント３４で連結された切削ユニット１と回転ユニット２で構成され、切削ユニットは、モータ１１とそのモータの回転軸１２の先端に設けられ駆動方向を９０度変換するギヤ装置１３と、そのギヤ装置の駆動軸１４に設けた回転切削刃物１５と、その切削ユニットを排水竪管Ｐｖの軸線に対して傾動させて、前記回転切削刃物を排水竪管の内面に係合させる傾動手段１７、１８とを備え、前記回転ユニットは、回転ユニットを排水竪管の壁面に固定するための固定手段２０と、切削ユニットを回転させるモータ２５とを備え、更に前記回転切削刃物１５の位置を目視するためのＴＶカメラ３００を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
更正用のライニングを施した建物の排出竪管の枝管の部分のライニングを排出竪管の内面から切削して穿孔するための穿孔装置において、互いにユニバーサルジョイントで連結された切削ユニットと回転ユニットで構成され、切削ユニットはモータとそのモータの回転軸の先端に設けられ駆動方向を９０度変換するギヤ装置と、そのギヤ装置の駆動軸に設けた回転切削刃物と、その切削ユニットを排水竪管の軸線に対して傾動させて前記回転切削刃物を排水竪管の内面に係合させる傾動手段とを備え、前記回転ユニットは回転ユニットを排水竪管の壁面に固定するための固定手段と、切削ユニットを回転させるモータとを備え、更に前記回転切削刃物の位置を目視するためのＴＶカメラを備えていることを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
前記傾動手段は、可撓性を有する円筒状弾性材の両端部を閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されている請求項１記載の穿孔装置。
【請求項３】
前記回転ユニットの排水竪管の内面への固定手段は、可撓性を有する円筒状弾性材の両端部を閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されている請求項１、２の何れか１項記載の穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、マンションなどの排水竪管を更正するために、その竪管の内面にライナーを施すか、そのライナー作業で排水竪管と各階で接続されている枝管（横引き管）の接続部もライナーで閉塞されるので、その閉塞された排水竪管内から切削して開口するための穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンションなどの排水竪間（以降、「竪管」と略記する）が経年劣化して腐食する場合が増加している。図９及び図１０に示すように、この劣化した竪管Ｐｖの内面に、繊維チューブにエポキシ樹脂を含浸させたライナーＲを加圧反転挿入後、加熱硬化させてライニングする工法が開発されている。この場合、当然のことながら枝管の接続部もライナーが閉塞してしまう。
マンションなどの竪管Ｐｖの直径は小さいので、竪管Ｐｖ内部から横引き管Ｐｈの接続部Ｐを開口することは困難である。
そのため、従来は各階の部屋の床、壁を撤去して竪管と横引き管の接続部を露出させて、竪管に接近した位置で横引き管を切断し、その横引き管の中から竪管に向って、例えば、コアカッターなどで竪管内面のライナーを切断、穿孔していた。
このような作業を行うためには、竪管と横引き管の接続部のライナーを切断開口するために、各階の室内に入り、床、壁を撤去してライナーを切断開口した後、床、壁を復旧させるのは、コストもかかり、また、住民への負担も大きい。
【０００３】
即ち、マンションなどの小径の排水管でも適用可能な穿孔装置の小型化が要請されているのにも拘らず、そうした技術は未だ提案されていない。
【０００４】
また、上述した技術とは別に、一個の斜め孔加工アタッチメントで、角度の異なる複数の斜め孔加工が行われるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、係る技術は、工作機械及び被加工物に関するものであり、上述した排水管には適用され得ず、したがって、上述の問題点を解消するものではない。
【特許文献１】実開平５−３１６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術に鑑みて提案されたものであり、マンションなどの比較的小径の排水竪管の更正に際して、竪管と各階で接続されている枝管（横引き管）の接続部を閉塞したライナーを竪管の内面から簡単に穿孔することができる穿孔装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、更正用のライニング（Ｒ）を施した建物の排出竪管（Ｐｖ）の枝管（Ｐｈ）の部分のライニング（Ｒ）を排出竪管（Ｐｖ）の内面から切削して穿孔するための穿孔装置において、互いにユニバーサルジョイント（３４）で連結された切削ユニット（１）と回転ユニット（２）で構成され、切削ユニット（１）はモータ（１１）とそのモータの回転軸（１２）の先端に設けられ駆動方向を９０度変換するギヤ装置（１３）と、そのギヤ装置（１３）の駆動軸（１４）に設けた回転切削刃物（１５）と、その切削ユニット（１）を排水竪管（Ｐｖ）の軸線に対して傾動させて前記回転切削刃物（１５）を排水竪管（Ｐｖ）の内面に係合させる傾動手段（１８）とを備え、前記回転ユニット（２）は回転ユニット（２）を排水竪管（Ｐｖ）の壁面に固定するための固定手段（２０）と、切削ユニット（１）を回転させるモータ（２５）とを備え、更に前記回転切削刃物（１５）の位置を目視するためのＴＶカメラ（３００）を備えている（請求項１）。
【０００８】
なお傾動手段（１８）は、切削ユニット（１）を切削ユニット（１）の中心軸が排水竪管（Ｐｖ）の中心軸と平行を保って移動が可能である様に構成してもよい。
【０００９】
前記傾動手段（１８）は、可撓性を有する円筒状弾性材の両端部を閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されている（請求項２）。
【００１０】
前記回転ユニット（２）の排水竪管（Ｐｖ）の内面への固定手段（２０）は、可撓性を有する円筒状弾性材（円筒状ゴムチューブ２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）を閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されている（請求項３）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の穿孔装置によれば、ユニバーサルジョイント（３４）で連結された切削ユニット（１）と回転ユニット（２）で構成され、切削ユニット（１）はモータ（１１）とそのモータの回転軸（１２）の先端に設けられ駆動方向を９０度変換するギヤ装置（１３）と、そのギヤ装置（１３）の駆動軸（１４）に設けた回転切削刃物（１５）と、その切削ユニット（１）を排水竪管（Ｐｖ）の軸線に対して傾動させて前記回転切削刃物（１５）を排水竪管（Ｐｖ）の内面に係合させる傾動手段（１８）とを備えているので、傾動手段（１８）で回転切削刃物（１５）を当該施工箇所に傾倒させて接近・当接させ、容易にライナー（Ｒ）を切削・開口することが出来る。
又、別の傾動手段である円筒状弾性部材（１９）にエアを充填することにより、回転切削刃物（１５）を当該施工箇所より遠ざけることが出来る。
【００１２】
前記回転ユニット（２）は回転ユニット（２）を排水竪管（Ｐｖ）の壁面に固定するための固定手段（２０）と、切削ユニット（１）を回転させるモータ（２５）とを備え、その固定手段（２０）は、可撓性を有する円筒状弾性材（円筒状のゴムチューブ２２）の両端部（２２ａ、２２ｂ）を閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されており、ＴＶカメラ（３００）で検知しながら、適正位置でその円筒状弾性材（円筒状ゴムチューブ２２）に圧縮空気を充填し円筒状弾性材（２２）を膨張させ、円筒状弾性材（２２）の外周部が排水竪管（Ｐｖ）内面を押圧し、押圧により生じる摩擦抵抗によって排水竪管（Ｐｖ）内の回転ユニット（２）の移動を拘束されるため、作業中は装置（Ａ）全体が確実に排水竪管（Ｐｖ）内に保持され、安全に作業が進められる。
【００１３】
また、固定手段（２０）の膨張部材（円筒状のゴムチューブ２２）には高圧エアを供給して膨張させればよく、取り扱い及びメンテナンスは極めて簡単である。
【００１４】
ＴＶカメラ（３００）を備えているため、常に回転切削刃物（１５）の位置を確認しつつ、前記傾動手段（１７、１８）によって回転刃物を適切な位置に誘導することが出来、作業の効率化、確実性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。尚、図１〜図８まで、同じ部位に対しては同じ符号を付して、説明の重複を避ける。
【００１６】
図１は、竪管内に挿入された全体を符号Ａで示す穿孔装置の構成を示した部分断面図である。
【００１７】
図１において、穿孔装置Ａは、切削ユニット1と、回転ユニット２と、切削ユニット１と回転ユニット２とを屈曲且つ回転が自在に接続し両端のジョイント部３、３と接続リンク４とから成るユニバーサルジョイント３４とによって構成されている。
切削ユニット１は昇降手段であるワイヤー１１１によって竪管Ｐｖの上方から吊り下げられている。
【００１８】
前記切削ユニット１のやや上方には、ＴＶカメラ３００がケーブル３１０によって吊り下げられている。
尚、図1において、符号Ｐｈは水平方向に延在する枝管（横引き管）を示す。
【００１９】
前記切削ユニット１は、図２に詳細構成を示すように、駆動用モータ（エアモータ）１１を有している。
【００２０】
駆動用モータ１１の回転軸１２は回転軸ケース１２Ｃにより保護されており、その回転軸ケース１２Ｃの先端部には回転軸の駆動方向を９０°変換する図示しない変換ギヤを格納したギヤケース１３Ｃが接続されている。なお、本明細書では変換ギヤとギヤケースを含めてギヤ装置１３と言う。
尚、駆動用モータとして、図示の例では高圧エアを供給して回転させるエアモータ１１を使用しているが、電動モータであってもよい。
【００２１】
そのギヤ装置１３の駆動軸（出力軸）１４の先端には回転切削刃物１５が取付けられている。
【００２２】
前記回転軸ケース１２Ｃの回転切削刃物１５とは反対側には第１のモータ支持部材１６が、また回転切削刃物１５側には第２のモータ支持部材１７が固着されている。
【００２３】
エアモータ１１の本体１１ａの後端部には、吸気用コネクタ１１２を係合し、前記ユニバーサルジョイント３４のジョイント部３と係合する接続ピン１１３を支持する接続部材１１４が取付けられている。そして前記接続ピン１１３はカバー１１５によって上端部が覆われている。
【００２４】
前記吸気用コネクタ１１２にはエアホース１００の接続金具１００ａが気密に取付けられている。
【００２５】
前記第１のモータ支持部材１６の図示の下端には、傾動手段１８の上端１８ａが取付けられ、傾動手段１８の下端近傍１８ｂは第１のブラケット１８０を介してエアモータ１１に固着されている。
一方、前記第２のモータ支持部材１７の図示の下端には、別の傾動手段１９の上端１９ａが取付けられ、別の傾動手段１９の下端近傍１９ｂは第２のブラケット１９０を介してエアモータ１１に固着されている。
【００２６】
第１のモータ支持部材１６の図示の上端には、前記ワイヤ１１１（図１参照）を取付けるための取付孔１６ｂが形成されている。
【００２７】
図３をも参照して、前記第１の傾動手段１８のエアモータ１１寄りの面には、第１のモータ支持部材１６から第１のブラケット１８０にかけて、傾動手段１８の膨張（傾動手段の作用については詳しく後述する）を阻止するように拘束板１８Ｃが橋渡しされている。
【００２８】
他方、前記第２の傾動手段１９のエアモータ１１寄りの面には、第２のモータ支持部材１７から第２のブラケット１９０にかけて、別の傾動手段１９の膨張（傾動手段の作用については詳しく後述する）を阻止するように拘束板１９Ｃが橋渡しされている。
【００２９】
これらの傾動手段１８、１９は可撓性を有する円筒状弾性材（例えばゴムチューブ）の両端部１８ａ、１８ｂ；１９ａ、１９ｂを、押さえ板５を介して、ビス６によって第１、第２のモータ支持部材１６、１７及び第１、第２のブラケット１８０、１９０に取付けることによってゴムチューブの両端部１８ａ、１８ｂ；１９ａ、１９ｂを閉塞させ、図示しない高圧エア供給手段及び図示しない給気口から傾動手段（ゴムチューブ）１８、１９内部に高圧エアを充填するように構成されている。
【００３０】
図４は、第１の傾動手段（ゴムチューブ）１８内部に高圧エアを供給した場合の状態を示している。第１の傾動手段１８（ゴムチューブ）に高圧エアを供給した場合は、ゴムチューブ１８のエアモータ１１から離隔する面側が膨張し、その膨張した表面１８Ｘが竪管Ｐｖのライニングした面Ｒを押圧する。
【００３１】
その押圧の反作用として、切削ユニット１は上端部が右方に傾斜して、回転切削刃物１５が、枝管Ｐｈを塞いでいたライニングＲｖｈに当接し、そのライニングＲｖｈを切削して開口させる。
尚、ＴＶカメラ３００によって回転刃物１５の位置を把握することによって、精度良く施工箇所を切削・開口することが出来る。
【００３２】
図５は、施工が終わり、傾動手段（ゴムチューブ）１８内部の高圧エアを完全に抜き、代わりに、別の傾動手段（ゴムチューブ）１９に高圧エアを供給した場合の状態を示している。
すなわち図５は、別の傾動手段１９（ゴムチューブ）に高圧エアを供給し、施工箇所から回転切削刃物１５を遠ざける場合を示したものである。
別の傾動手段（ゴムチューブ）１９に高圧エアを供給すると、ゴムチューブ１９のエアモータ１１から離隔する面側が膨張し、その膨張した表面１９Ｘが竪管Ｐｖのライニングした面Ｒを押圧することにより、その押圧の反作用として、切削ユニット１は図５の左方に矢印Ｙ１のように移動して元の位置（傾動手段１８、１９にエアを供給しない状態：図２参照）に戻る。
【００３３】
次に、図６及び図７を参照して、回転ユニット２の詳細構成について説明する。
回転ユニット２は、大別して、回転ユニット２全体を竪管Ｐｖの特定位置に固定させる固定部２０と、前記切削ユニット１（図１及び図２参照）の回転切削刃物１５の竪管Ｐｖの中心軸に対する回転方向の向きを、横引き管Ｐｈの竪管Ｐｖの中心軸に対する回転方向の向きに一致させるために切削ユニット１全体を回転させるための電動モータ２５と、固定部２０と電動モータ２５とを接続するための接続部材２８とで構成されている。
【００３４】
ここで、電動モータ２５は、回転方向の角度制御が正確に行われるステップモータを用いることが好ましい。
【００３５】
前記固定部２０は、全長に亙って中央が空洞２１ａとなった円筒状のハウジング２１と、そのハウジング２１を包囲するように配置され、上下両端部２２ａ、２２ｂがハウジング２１の上下両端近傍の縁部２１ｂ、２１ｃに嵌合し、その嵌合部分の外周側を円環状バンド２３で締め付けられるように取付けられた円筒状のゴムチューブ２２で構成されている。
【００３６】
ハウジング２１の上端には、フランジ２１ｄが形成されており、前記接続部材２８の一端が固定されるように構成されている。
電動モータ２５において、符号２６及び２７は電動モータ２５に接続部材２８を固定するためのフランジを示す。
尚、接続部材２８は複数用いられているが、図示では１本のみを示し、その他は省略して描いている。
【００３７】
ハウジング２１は、両端の縁部２１ｂ、２１ｃと両端の縁部２１ｂ、２１ｃを除く外周部２１ｅとは段差があるため、ハウジング２１の外周部２１ｅと前記円筒状のゴムチューブ２２の内周面とで空間Ｅが形成されている。
【００３８】
一方、ハウジング２１の下端近傍の１箇所には空洞２１ａ側に厚みの増した肉厚部２１ｆが設けてあり、その肉厚部２１ｆには、図７に詳細を示すようにハウジング中心軸に平行に管用テーパ螺子２１ｇが形成されている。
そして、ハウジング２１の外周部２１ｅと円筒状のゴムチューブ２２の内周面とで形成された前記空間Ｅは、管用テーパ螺子２１ｇの下孔２１ｈ及びその下孔２１ｈに直交する水平孔２１ｊによって、ハウジング２１下端側と連通するように構成されている。
尚、図６及び図７において符号Ｙは、吸気の流れの方向を示している。
【００３９】
図６に戻り、前記管用テーパ螺子２１ｇには、エアホース２００の端部金具２１０が気密に捻じ込まれてエアホース２００が取付けられている。
そのエアホース２００の図示しない他端は、下方の図示しない高圧エア供給源に接続され、高圧エアを円筒状のゴムチューブ２２に供給（充填）することにより、高圧エアは前記流路を矢印Ｙのように円筒状のゴムチューブ２２（空間Ｅ）内に流入する。
高圧エアが充填されると円筒状のゴムチューブ２２の外周は矢印Ｙｈ方向に膨張し、やがて竪管Ｐｖの管壁を押圧する。
【００４０】
円筒状のゴムチューブ２２の外周が膨張し、竪管Ｐｖの管壁を押圧することによって、固定部２０及び固定部２０と接続した電動モータ２５、更には、ユニバーサルジョイント３４によって接続された切削ユニット１（図１参照）は上下方向の動きを拘束される（固定部２０は竪管Ｐｖの特定位置に固定される）。
【００４１】
図８は、円筒状のゴムチューブ２２に高圧エアを充填していない時の状態を示した状態図である。円筒状のゴムチューブ２２に高圧エアを充填しなければ、円筒状のゴムチューブ２２の外周は細くなり、固定ユニット２０を竪管Ｐｖ内で上下移動するに十分な隙間が生じる。
【００４２】
図１に戻り、前記固定ユニット２０のハウジング２１の中央の空洞部２１ａ（図６参照）には、切削ユニット１のエアモータ１１に高圧エアを供給する前記エアホース１００（図２参照）を挿通させている。
【００４３】
上述した構成を有する本実施形態の穿孔装置Ａによれば、ユニバーサルジョイント３４で連結された切削ユニット１と回転ユニット２で構成され、切削ユニット１はエアモータ１１とそのモータの回転軸１２の先端に設けられ駆動方向を９０度変換するギヤ装置１３と、そのギヤ装置１３の駆動軸１４に設けた回転切削刃物１５と、その切削ユニット１を排水竪管Ｐｖの軸線に対して傾動させて前記回転切削刃物１５を排水竪管Ｐｖの内面に係合させる傾動手段１８、１９とを備え、その傾動手段１７、１８は、前可撓性を有する円筒状弾性材（ゴムチューブ）の両端部を閉塞させ、図示しない給気口から内部に高圧エアを充填するように構成され、記回転切削刃物１５の回転面に対して、平行に配置され、且つ切削ユニット１のモータ１１の中心軸を挟んで離反するように２個設けており、傾動手段１７、１８の一方のゴムチューブ１７に押圧エアを充填することにより、回転切削刃物１５を当該施工箇所に傾倒させて接・当接させ、容易にライナーＲを切削・開口することが出来る。
又、他方のゴムチューブ１８にエアを充填することにより、回転切削刃物１５を当該施工箇所より遠ざけることが出来る。
【００４４】
前記回転ユニット２は回転ユニット２を排水竪管Ｐｖの壁面に固定するための固定部２０と、切削ユニット１を回転させるモータ２５とを備え、その固定部２０は、可撓性を有する円筒状ゴムチューブ２２の両端部２２ａ、２２ｂを閉塞させ、給気口から内部に高圧エアを充填するように構成されており、その円筒状ゴムチューブ２２に圧縮空気を充填し円筒状ゴムチューブ２２を膨張させた際に円筒状ゴムチューブ２２の外周部が竪管Ｐｖ内面を押圧し、押圧により生じる摩擦抵抗によって竪管Ｐｖ内の回転ユニット２の移動を拘束されるため、作業中は装置Ａ全体が確実に竪管Ｐｖ内に保持され、安全に作業が進められる。
【００４５】
また、固定部２０の円筒状ゴムチューブ２２には高圧エアを供給して膨張させればよく、取り扱い及びメンテナンスは極めて簡単である。
【００４６】
ＴＶカメラ３００を備えているため、常に回転切削刃物１５の位置を確認しつつ、前記傾動手段１８、１９によって回転刃物を適切な位置に誘導することが出来、作業の効率化、確実性が向上する。
【００４７】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態の穿孔装置の全体構成を示す部分断面図。
【図２】本発明の第１実施形態における切削ユニットの詳細構成を説明する詳細構成図。
【図３】図２のＸ‐Ｘ断面図。
【図４】本発明の第１実施形態における第１の傾動手段を作動させた時の状態を示した状態図。
【図５】本発明の第１実施形態における第２の傾動手段を作動させた時の状態を示した状態図。
【図６】本発明の第１実施形態における回転ユニットの詳細構成を説明する詳細構成図。
【図７】図６のＯ部拡大図。
【図８】図６に対する高圧エアの非充填時を示した状態図。
【図９】ライニング施工の初期状態を示す断面図。
【図１０】図１１よりライニング施工が進んだ状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１・・・切削ユニット
２・・・回転ユニット
３・・・ジョイント部
４・・・接続リンク
５・・・伸張部
１１・・・エアモータ
１２・・・エアモータの回転軸
１３・・・歯車装置
１４・・・駆動軸
１５・・・回転切削刃物
１６・・・第１のモータ支持部材
１７・・・第２のモータ支持部材
１８・・・第１の傾動手段
１９・・・第１の傾動手段
２０・・・固定部
２１・・・ハウジング
２２・・・円筒状チューブ
２５・・・電動モータ
２８・・・接続部材
３４・・・ユニバーサルジョイント
１００・・・エアホース
２００・・・エアホース
３００・・・ＴＶカメラ
３１０・・・ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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