(57)【要約】【課題】所定の形状のドリルを装着した電気ドリルを使用して、扁平な樹脂パイプの端部内面を、真円度を高めた状態で所望の厚さだけ高精度で切削加工することができるようにする。【解決手段】基端に取り付け軸部１１、外周に樹脂パイプ２の内面を削る刃部１２を有する棒状の加工用ドリル１を、その刃部１２よりも先端側に樹脂パイプ２の端部２１からパイプ内部に挿入可能な太さの軸ガイド部１３、基端側に樹脂パイプ２の外径よりも太いストッパー部１４をそれぞれ設けて形成し、前記取付け軸部１１を電気ドリル先端のチャックに装着固定して樹脂パイプ２の内面の切削に用いる。【選択図】図１
2019107709.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状体の基端に切削工具に装着される取り付け軸部、外周に樹脂パイプの内面を削る刃部が形成されてなる樹脂パイプ加工用のドリルであって、
前記刃部よりも先端側に樹脂パイプの端部からパイプ内部に挿入可能な太さの軸ガイド部、基端側に樹脂パイプの外径よりも太いストッパー部がそれぞれ形成されてなることを特徴とする樹脂パイプ加工用ドリル。
【請求項２】
軸ガイド部は、刃部の先端側から突出した樹脂パイプの内径よりも小径の円柱部の外周面に、樹脂パイプの端部からパイプ内部に当該軸ガイド部を挿入したときに樹脂パイプの内面に当接する高さの突部を、前記円柱部の周方向に沿って等間隔を開けて複数設けて形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の樹脂パイプ加工用ドリル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の加工用ドリルを、樹脂パイプの端部からパイプ内部に回転させながら押し入れて樹脂パイプの端部内面を切削した後、先端部に軟質材料により形成された研磨部材が設けられた研磨棒を、その先端部を前記樹脂パイプの端部からパイプ内部に挿入し、研磨部材で樹脂パイプの切削された内面を研磨することを特徴とする樹脂パイプの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電気ドリルなどの切削工具に装着して穴あけに用いる工具であるドリルであって、架橋ポリエチレン管などの樹脂パイプの端部内面を切削加工するためのドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂パイプとして代表的なポリエチレン管は、化学的に安定した材料からなり、軽量で可撓性を有し、運搬が容易で施工現場での配管工事の作業性にも優れていることから、冷暖房や空気調和、給排水のための設備における液体やガスを輸送する導管として広く用いられている。このうち、主に水素ガスなどのガスを輸送する用途のものでは、外層と内層の間にエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなるバリア層を介在させて形成された積層ポリエチレン管が使用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
一方、従来、樹脂パイプの内面を切削加工する装置として、例えば樹脂パイプの端面を溶着用ヒータで加熱溶融し、この端面を同じく加熱溶融された他の樹脂パイプの端面と突き合わせて溶着接合した際に、その溶着部の内面側に突出して形成される溶融バリを除去する装置が知られている。この装置は、外周に切削刃が設けられた保持体を回転軸の先端に取り付け、これを前記溶着接合された樹脂パイプの一端からパイプ内部に挿入し、溶着部近傍まで保持体が進入した位置で保持体を回転させながら径方向に沿って変位させることで、切削刃で溶融バリを削り取るように構成されている（例えば特許文献２参照）。
また、ラインパイプのような管径が大きな鋼管の端部内面を切削加工する装置として、切削加工を施す鋼管の管軸周りに回転しながら管軸方向に移動する切削ヘッドの先端に、外周部にローラが設けられたカートリッジを介して切削バイトを取り付け、前記鋼管の開口端に、径方向断面が真円形状、軸方向断面がテーパ状に形成されたリングをあてがい、このリングの内面に沿って前記ローラを転動させながら回転する切削ヘッドを鋼管の開口端に押し入れることにより、鋼管の端部内面が削られるようにした構成のものが知られている（例えば特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５５７８６号公報
【特許文献２】実開昭６１‐１８７６２０号公報
【特許文献３】特開２０１６−２２５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガス輸送用の配管において、ガスの溶け込みのない金属製の管継手に前記中間層にバリア層を介在させた積層樹脂パイプを接続する場合に、管継手の接続部と積層樹脂パイプの内層が広く接する構造であると、樹脂パイプの内層に溶け込んだガスが内層を透過して管継手の接続部位の縁部から漏れ出すことがある。
このようなガス漏れをできる限り少なくするための対策としては、例えば、管継手に接続する部分の樹脂パイプの内層を削って肉薄にすることで内層に溶け込むガスの量が少なくなるようにしたり、或いはその部分の内層を除去して中間層を露出させ、管継手の接続部に中間層が直に接触するようにしたりすることが挙げられ、何れも積層樹脂パイプの端部内面を切削する加工処理が必要となる。
【０００６】
樹脂パイプの配管工事は、ロール状に梱包された樹脂パイプを施工現場に運び入れ、これを適宜必要な長さに切断しながら設備の接続口や管継手などに逐次接続して配管経路を形成することにより行われる。
前記の通り、積層樹脂パイプを用いたガス輸送用の配管では、管継手に接続する樹脂パイプの端部内面を切削加工することがガス漏れを極々少量に抑える上で望ましいが、従来の樹脂パイプの内面を切削加工する装置は何れも装置構成が大掛かりとなって施工現場への運搬が難しく、加工対象である樹脂パイプを支持する設備を必要とし、また、加工の際の設定や調整も煩雑で加工に手間と時間を要し、配管工事の施工現場で簡単な作業で、且つ短時間で切削加工することができる手段ではない。
【０００７】
また、ロール状に巻かれて梱包された樹脂パイプは、その管路が巻回方向に沿って生じる応力によって断面真円状ではなく扁平に変形する。かかる樹脂パイプの端部内面を切削するにあたり、切削した部分の内径が周方向に沿って均等な大きさとなるように加工するには、扁平な樹脂パイプの端部をその断面形状が略真円状となるように整形し、それを保持した状態で樹脂パイプ内に挿入した切削刃でパイプ内面を切削する必要がある。扁平な樹脂パイプの端部内面を均等な肉厚となるように切削するには、樹脂パイプの端部を略真円状の断面となるように整形する手段が不可欠である。
【０００８】
本発明は従来の技術が有するこのような問題点に鑑み、大掛かりな切削加工装置を用いることなく、所定の形状のドリルを装着した切削工具を使用して、ポリエチレン管などの樹脂パイプ、特に施工現場に扁平した状態で持ち運ばれて配管作業が行われる樹脂パイプの端部内面を、真円度を高めた状態で所望の厚さだけ高精度で切削加工することができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため本発明は、棒状体の基端に切削工具に装着される取り付け軸部、外周に樹脂パイプの内面を削る刃部が形成されてなる樹脂パイプ加工用のドリル（以下、「加工用ドリル」という。）であって、前記刃部よりも先端側に樹脂パイプの端部からパイプ内部に挿入可能な太さの軸ガイド部、基端側に樹脂パイプの外径よりも太いストッパー部がそれぞれ形成されてなることを特徴とする。
【００１０】
これによれば、電気ドリルなどの切削工具の先端部に本発明の加工用ドリルを装着し、樹脂パイプの端部からパイプ内部に回転する加工用ドリルを押し入れることで、樹脂パイプの内面を端部から所定の長さに亘り且つ所定の厚さだけ切り削ることができる。
すなわち、樹脂パイプの端部開口に電気ドリルに固定された加工用ドリルの軸ガイド部の先端をあてた状態で電気ドリルを作動させ、電気ドリルを樹脂パイプの軸方向に沿って押して軸ガイド部を樹脂パイプの端部からパイプ内部に挿入すれば、回転する軸ガイド部の外周面が樹脂パイプの扁平した管路内面に当って管路が断面円形状に整形せしめられ、続いて加工用ドリルの刃部が断面円形状に整形された樹脂パイプの端部内面に切り込み、当該内面全周が径方向外側に向けて均等な厚さだけ切削される。前記刃部が樹脂パイプの端部内面に切り込むことで加工用ドリルは樹脂パイプの端部内面を連続的に切削しながらパイプ内部に押し入るが、樹脂パイプの端部にストッパー部が当接することでパイプ内部への進入が止まり、その位置で電気ドリルの作動を一旦停止し、その後、電気ドリルを逆転作動させれば、樹脂パイプ内から加工用ドリルを切削クズとともに抜き取ることができる。
【００１１】
前記構成の加工用ドリルにおいて、軸ガイド部は、刃部の先端側から突出した樹脂パイプの内径よりも小径の円柱部の外周面に、樹脂パイプの端部からパイプ内部に当該軸ガイド部を挿入したときに樹脂パイプの内面に当接する高さの突部を、前記円柱部の周方向に沿って等間隔を開けて複数設けた形状であることが好ましい。
【００１２】
これによれば、管路が扁平な樹脂パイプの端部からその内部に回転する加工用ドリルの軸ガイド部を挿入したときに、軸ガイド部の複数の突部が樹脂パイプの扁平した管路内面にぶつかりながら進入して管路断面を円形状に整形するが、複数の突部は軸ガイド部の円柱部の外周面に沿って等間隔開けた配置に設けてあるため、これら複数の突部が樹脂パイプの管路内面にぶつかることで管路に加わる、管路を広げる外方向への力がパイプ内面の周方向に沿って均等に作用し、管路を略真円状の断面となるように整形することができる。
軸ガイド部に設ける突部は、二つ以上を円柱部の外周面に周方向に沿って等間隔を開けて設けてあることが好ましく、また、樹脂パイプの端部からパイプ内部への挿入がし易いように、軸ガイド部の先端は先細り状に形成するともに、突部の表面は丸みを帯びた形状に設けることが好ましい。
【００１３】
前記の通り、樹脂パイプの端部からパイプ内部に加工用ドリルを進入させてパイプ内面を切削し、その後、電気ドリルを逆転作動させて加工用ドリルを抜き取ることにより切削クズも排出されるが、完全には排出されず、パイプ内部に切削クズが残ることがある。残った切削クズを排出するとともに切削されたパイプ内面を綺麗に仕上げるため、樹脂パイプの端部内面を切削した後、先端部に軟質材料により形成された研磨部材が設けられた研磨棒を、その先端部を前記樹脂パイプの端部からパイプ内部に挿入し、研磨部材で樹脂パイプの切削された内面を研磨することが好ましい。
前記研磨部材は、綿や不織布、合成ゴム、柔らかな樹脂繊維塊などにより形成することができる。
【００１４】
前記構成の加工用ドリルは、樹脂パイプを切削可能な硬質材料、例えば工具鋼や硬質合金、或いはセラミックや硬質プラスチックなど用いて形成することができる。軸ガイド部やストッパー部の太さや刃部の寸法、形状などの加工用ドリルの各部の寸法形状は、内面を切削加工する樹脂パイプの外径や内径、厚さなどに応じて適宜に設定される。切削工具は、前記加工用ドリルを装着して穴あけ加工に使用可能であれば、電動ドリルや手動ドリルの他に適宜な形態のものを用いることができる。切削工具としてボール盤を用いて樹脂パイプを工場で加工し、これを施工現場に搬入して配管作業を行うようにしてもよい。
【００１５】
本発明の加工用ドリルによれば、大掛かりな切削加工装置を用いることなく、配管作業が行われる現場でも、扁平した状態で運搬し保管がされた樹脂パイプの端部内面を、真円度を高めた状態で所望の厚さだけ高精度に、しかも簡単且つ短時間の作業で切削加工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態の加工用ドリルの外観図である。
【図２】図１の加工用ドリルの概略側面図である。
【図３】図１の加工用ドリルの正面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った先端側の断面図である。
【図５】加工対象である樹脂パイプの端部を正面から見た図である。
【図６】図５の樹脂パイプの端部内面に図１の加工用ドリルの軸ガイド部を挿入した状態を断面で示した図である。
【図７】図６の状態から樹脂パイプの端部内面が切削され、加工用ドリルのストッパー部がパイプ端部に当接した状態を断面で示した図である。
【図８】図７の加工用ドリルを抜き取った状態の樹脂パイプの端部を断面で示した図である。
【図９】樹脂パイプの切削内面を研磨部材で研磨する操作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の加工用ドリルの一実施形態について説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は本発明の一実施形態の加工用ドリルの外観、図２は側面をそれぞれ示しており、この加工用ドリル１は鋼製棒状体を加工してなるものであり、その一側である基端に電気ドリル（図示せず）の先端部に装着される取り付け軸部１１、基端よりも先端側の外周に後述する樹脂パイプ２の内面を削る刃部１２をそれぞれ設け、さらに、刃部１２よりも先端側に樹脂パイプ２の端部２１からパイプ内部に挿入可能な太さの軸ガイド部１３、刃部１２よりも基端側であって取り付け軸部１１との間に樹脂パイプ２の外径よりも太いストッパー部１４をそれぞれ設けて形成してある。
【００１９】
詳しくは、取り付け軸部１１は、棒状体の基端から丸軸を突出させた形状に形成され、電動ドリルの先端に設けられたチャックに装着して固定されるように設けてある。
【００２０】
刃部１２は、棒状体の外周面に略々螺旋状に沿って刃先を配置した形状に形成されており、回転する加工用ドリル１を樹脂パイプ２の端部２１からパイプ内部に押し入れることで、パイプ内面を径方向外向きに所定の厚さだけ削り取ることができるように設けてある。
【００２１】
軸ガイド部１３は、刃部１２の先端側から突出した樹脂パイプ２の内径よりも小径の円柱部１３ａの外周面に、樹脂パイプ２の端部２１からパイプ内部に軸ガイド部１３を挿入したときに樹脂パイプ２の内面に当接する高さの二つの突部１３ｂ，１３ｂを周方向に等間隔開けて、つまり円柱部１３ａの中心に対して対称となる位置に配置した形状に設けてある。
【００２２】
ストッパー部１４は、樹脂パイプ２よりも太い略々円柱状に形成され、樹脂パイプ２の内面を切削する刃部１２の全体が樹脂パイプ２内に進入したときに、刃部１２の根元部である当該ストッパー部１４の先端部が樹脂パイプ２の端部２１に面一に当接することで刃部１２のパイプ内部への進入が止まり、これにより樹脂パイプ２の端部２１からその内面を削り取る長さ、つまり樹脂パイプ２の端部２１からの切削幅が所定の幅に設定されるように設けてある。
【００２３】
また、刃部１２と軸ガイド部１３の間には周方向に連続した凹溝１５が設けられ、さらに、軸ガイド部１３の先端側からストッパー部１４の後端側に亘る刃部１２に隣接した周面にも、切削クズを排出するための凹溝１５を設けてある。
【００２４】
次に、このように形成された加工用ドリル１を用いて樹脂パイプ２の端部２１内面を切削する工程を説明する。ここで加工する樹脂パイプ２は、外層／接着層／バリア層／接着層／内層の五層を積層一体化した、中間層にバリア層を含む積層樹脂パイプであり、これを管継手に接続するにあたって、樹脂パイプ２の管継手に接続する部分の内層を中間層が露出する程度まで削り取る態様を例示する。
【００２５】
前述の通り、樹脂パイプ２は、ロール状に巻かれて梱包された状態で配管工事の現場に持ち運ばれるため、図５に示されるように、樹脂パイプ２の管路は巻回方向に沿って生じる応力により、断面真円状ではなく扁平に変形している。樹脂パイプ２の端部２１の内面を周方向に沿って均等な厚さだけ削り取るには、扁平な樹脂パイプ２の端部２１をその断面形状が略真円状となるように整形し、それを保持した状態で切削刃を樹脂パイプ２内に進入させる必要がある。
【００２６】
樹脂パイプ２の切削加工にあたり、先ず、前記加工用ドリル１を電気ドリルに装着する。装着は、電気ドリルのチャックに加工用ドリル１の取り付け軸部１１を差し込み、チャックのスリーブを回して取り付け軸部１１を差し込み位置に固定することにより行われる。
【００２７】
次いで、例えば樹脂パイプ２を左手に、電気ドリルを右手にそれぞれ持ち、樹脂パイプ２の端部２１の開口に電気ドリルに固定された加工用ドリル１の軸ガイド部１３の先端をあてて、樹脂パイプ２と加工用ドリル１の軸方向が揃って一直線に連なるように樹脂パイプ２と電気ドリルを支持した状態で電気ドリルを作動させ、図６に示されるように、電気ドリルを樹脂パイプ２の軸方向に沿って押して、回転する加工用ドリル１の軸ガイド部１３を樹脂パイプ２の端部２１の開口内に挿入する。
【００２８】
このとき、樹脂パイプ２の扁平な管路はその端部２１から内部に回転する前記軸ガイド部１３が押し入って、軸ガイド部１３の突部１３ｂ，１３ｂが扁平した管路内面にぶつかりながら進入することで断面円形状に整形されるが、突部１３ｂ，１３ｂが軸ガイド部１３の円柱部１３ａの外周面の対称となる配置に設けてあるため、突部１３ｂ，１３ｂが樹脂パイプ２の管路内面にぶつかることで管路に加わる、管路を広げる外方向への力がパイプ内面の周方向に沿って均等に作用し、管路は略真円状の断面となるように整形せしめられる。
【００２９】
続いて、回転する加工用ドリル１の刃部１２が断面略真円形状に整形された樹脂パイプ２の内面に切り込み、当該内面全周を径方向外向きに均等な厚さだけ切削する。この際、刃部１２が樹脂パイプ２の内面に切り込むことで加工用ドリル１はパイプ内面を連続的に切削しながらパイプ内部に押し入るが、図７に示されるように、樹脂パイプ２の端部２１にストッパー部１４が当接することでパイプ内部への進入が止まる。そして、その位置で電気ドリルの作動を一旦停止し、その後、電気ドリルを逆転作動させれば、樹脂パイプ２内から加工用ドリル１を切削クズとともに抜き取ることができる。
【００３０】
加工用ドリル１が抜き取られた樹脂パイプ２の端部２１の内面は、図８に示されるように、前記管継手の接続部に接続する部分の幅だけ、つまり端部２１から刃部１２が進入した幅に亘って内層が周方向に沿って均等に切除され、中間層であるバリア層が略露出した形状となる。
【００３１】
その後、樹脂パイプ２内に残った切削クズを排出するとともに切削されたパイプ内面を綺麗に仕上げるため、図９に示されるように、先端部に軟質材料により形成された研磨部材３１が設けられた研磨棒３を樹脂パイプ２の端部２１から挿入し、研磨棒３の把持棒３２を回転操作してパイプ内面に付着した切削クズを掻き出すとともに、切削された部分を研磨することで、樹脂パイプ２の端部２１内面の切削加工が完了する。
【００３２】
上記電動ドリルで樹脂パイプ２を切削する作業は、作業者の一人が樹脂パイプ２を支持し、もう一人が電動ドリルを操作して行ったり、樹脂パイプ２を支持冶具に固定した状態で行ったりしてもよい。
また、加工作業をより簡便にするために、軟質材料により形成された研磨部材を、加工用ドリルの刃部に沿って一体に設けて、樹脂パイプの端部開口内面の切削と切削された内面の研磨が同時に行われるようにしてもよい。
【００３３】
なお、図示した加工用ドリル１と樹脂パイプ２は本発明の一例の形態を示したものである。本発明は例示の形態に限定されず、他の適宜な形態で構成することが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  加工用ドリル、１１  取り付け軸、１２  刃部、１３  軸ガイド部、１３ａ  円柱部、１３ｂ  突部、１４  ストッパー部、１５  凹溝、２  樹脂パイプ、２１  端部、３  研磨棒、３１  研磨部材、３２  把持棒
【図１】
2019107709.tif 000003
【図２】
2019107709.tif 000004
【図３】
2019107709.tif 000005
【図４】
2019107709.tif 000006
【図５】
2019107709.tif 000007
【図６】
2019107709.tif 000008
【図７】
2019107709.tif 000009
【図８】
2019107709.tif 000010
【図９】
2019107709.tif 000011