(57)【要約】  【課題】切削刃を管の端面に押圧して端面を切削加工行う際に例えば上下，左右等の振動により不安定になり、加工作業性が悪くなる欠点がある。  【解決手段】本発明の端面加工装置は、エアモータ４を収納した駆動ケース１とエアモータ４により駆動する切削刃１７を収納した加工ケース２との間に取外自在な減速ケース３を配置する。減速ケース３内にはエアモータ４及び切削刃１７の回転数を減速する減速手段２５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】
先端に被加工物の端面を加工する加工手段を設けると共に、後端に前記加工手段を回転させる駆動装置を設けた端面加工装置であって、内部に前記駆動装置を収納した駆動ケースと、前記加工手段を内部に収納した加工ケースと、前記駆動ケースと加工ケースとの間に取外自在に配置された前記駆動装置及び加工手段を減速する減速装置を有する減速ケースとを備えていることを特徴とする端面加工装置。
【請求項２】
先端に被加工物の端面を加工する加工手段を設けると共に、後端に前記加工手段を回転させる駆動装置を設けた端面加工装置であって、内部に配置されたロータ軸を回転駆動する駆動装置を収納した駆動ケースと、前記ロータ軸の先端に連結し、かつ前記加工手段を設けたスピンドルを収納した加工ケースと、前記加工ケースと駆動ケースとの間に取外自在に配置されていると共に、ロータ軸及びスピンドルの回転数を減速する減速装置を有する減速ケースとを備えていることを特徴とする端面加工装置。
【請求項３】
前記ロータ軸とスピンドルとを連結する時に、スピンドルの直径をロータ軸の直径より大きくすることを特徴とする請求項２に記載の端面加工装置。
【請求項４】
前記減速装置はロータ軸及びスピンドルと減速ケースとに設けた係合溝と係合しながら移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の端面加工装置。
【請求項５】
前記加工ケースを前記減速ケース側に移動するのに応じて、前記加工ケースから露出する加工手段の露出長を調整できるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の端面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管の端面を加工するのに好適な端面加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、復水器や加熱機などの熱交換器には、多数の管が並列に配置され、これらの管群の端部は管板に設けられている孔にそれぞれ嵌挿すると同時に管が拡げられ、つまり、拡管され内部の冷媒が漏れないように加工されているのが普通である。
【０００３】
通常、腹水器や熱交換器の管材としては、機械的性質も大で耐食性にも優れたチタン材が用いられる。また、熱交換率を高めるために、肉厚０．５ｍｍ以下の薄肉の伝熱管が使用される。また、この種の熱交換器は、細管と細管の間隔の数ｍｍと非常に狭い。更に、これらの細管の加工を現地で行う場合、作業場所が非常に狭いため、大型の機械は使用できず、通常は携帯用の加工機で作業することになる。
【０００４】
従来、この管の端面を加工する際の端面加工装置としては、携帯用のドリル加工機が良く知られ、最も多く採用されている。この場合、このドリル加工機を用いて熱交換器のような細い管の拡管或いは削り加工に対し平行に加工することは、作業者の力の加減が非常に難しく永年の経験が必要であり、時には工具の傾いた状態で切削を行いこの細管を破損してしまう場合を生ずる。
【０００５】
これら加工機の位置決め、或いは方向決めを確実に行うには、今までに種々の策が試みられている。例えば、誘導定規を工具本体に取付けて加工するようにしたものがある。即ち、このものは、携帯用の電動ドリルを保持して、上下，左右の位置決めとビットの進入深さを決定する。これは、被加工材固定用の締付け固定治具を平板状被加工材の側面加工用と平面加工用の２種類用意して、これらを基台に着脱自在に交換できるように取付けるように構成したものである。
【０００６】
しかし、締付け固定治具では、工具を固定できるような挟む場所が必要で、例えば復水器や熱交換器等で用いる場合には挟む箇所が無く不向きである。
【０００７】
また、最近になり、例えば、特許文献１に開示されているように、比較的実用的な端面加工装置が考えられる。例えば携帯用ドリル自動機に装着される主軸の先端に設けたワーク押え部材を管内に挿入し、ワーク押え部材で管を保持すると共に、管の端面を加工手段により加工する。主軸の直角方向に配置されている加工手段は、主軸に設けた回転部により回転して加工を行う。ワークを向き合わせるワーク押え部材を設けている。その押え部材又はドリル自動機のスピンドルの一方を他方に向かって接近離反させる移動機構を備えている。この移動機構の移動によりパンタグライダ状に組まれた複数の支持部材を管内壁に押圧させ、加工機を管内に保持、即ち、位置決めするようにしたものである。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１３８４０３号公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この端面加工装置を簡素化すために、加工手段を軸部材に配置すると、軸部材の長手寸法は長くなる。この結果、管加工機で管の端面を加工する時に、加工手段を管の端面に押圧して行う際に例えば上下，左右等の振動により不安定になり、加工作業性が悪くなる欠点がある。
【００１０】
本発明の目的は、加工作業を容易にして加工作業を向上した端面加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するために、本発明の端面加工装置は、駆動部を収納した駆動ケースと駆動部により駆動する加工手段を収納した加工ケースとの間に取外自在に配置されると共に、駆動部及び加工手段の回転数を減速する減速手段を有する減速ケースを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の端面加工装置によれば、作業者は切削加工の作業能率を向上することが出来ると共に、振動を減少した分だけ労力を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を図１に示した配管の端面を加工する端面加工装置により説明する。
【００１４】
端面加工装置のケースは駆動ケース１と加工ケース２との間に配置された取外自在の減速ケース３とを備えている。これらのケースの互いに対向する対向面にはネジ溝Ｘが形成されている。例えば、駆動ケース１を減速ケース３内に装着するには、減速ケース３内に駆動ケース１を挿入した状態で駆動ケース１を回転すれば、駆動ケース１のネジ溝Ｘは減速ケース３のネジ溝Ｘに沿って移動することにより、駆動ケース１を減速ケース３内に装着することが出来る。
【００１５】
また減速ケース３から加工ケース２を取外す場合には、加工ケース２を前述の回転方向と逆方向に回転すれば、加工ケース２から減速ケース３を取外すことが出来る。
【００１６】
駆動ケース１内にはエアモータ４を配置している。エアモータ４は駆動ケース内に設けたボールベアリングより成る軸受部５に挿入したロータ軸６と、ロータ軸６の周囲に所定間隔に配置された複数の回転羽根７とより成る。回転羽根７は駆動ケース内に設けた供給口８Ａからの高圧空気９を回転羽根７に供給すると、回転羽根７及びロータ軸６が回転する。そして、回転羽根７を回転させた後の高圧空気９は駆動ケース内に設けた排気口８Ｂから排気される。尚、エアモータの代わりに他の駆動装置例えば電動機を使用してもよい。
【００１７】
高圧空気９の制御は駆動ケース内に取付けられた押しボタン１０を押圧すると、押しボタン１０の先端が斜線位置Ｘ１から実線位置Ｘ２まで移動し、シャッター１１は開放されて高圧空気９が矢印方向Ａに循環する。押しボタン１０の押圧力を解放すれば、押しボタン１０の先端が実線位置Ｘ２から鎖線位置Ｘ１に移動し、シャッター１１は閉じ、高圧空気の供給は停止する。
【００１８】
加工ケース２内に配置されたスピンドル１３はロータ軸６に連結し、ロータ軸６と同方向に回転する。スピンドル１３の一方端にはボールベアリングより成る加工軸受部１４に挿入されている。加工軸受部１４は軸受ケース１５内に配置されている。スピンドル１３の他方端には保持部１６及び加工手段である切削刃１７を取付けている。
【００１９】
保持部１６は配管１８内に挿入している。配管１８の外周側には管板１８Ａを取付けている。保持部１６の取替えはスピンドル１３の先端に挿入されたキャップ１９をスピンドル１３から外して、スピンドル１３から保持部１６を抜く。抜いた保持部と異なる外径寸法の保持部をスピンドルに装着することにより、異なる外径寸法の配管に対応出来るようにしている。
【００２０】
スピンドル１３の周囲に所定間隔で取付けた複数の切削刃１７は、配管１８及び管板１８Ｂの端部１６Ｂ，１８Ｂに当接している。切削刃１７は間隙を介して調整ケース２０内に挿入されている。間隙は調整ケース２０内で切削刃１７が回転できる直径があればよい。
【００２１】
調整ケース２０は加工ケース２の一端外周側に挿入され、両者間には調整溝２０Ａを形成している。両者の一方例えば調整ケース２０を回転すれば、調整ケース２０は調整溝２０Ａにより軸方向に移動するのに応じて、切削刃１７が調整ケース２０より外部に露出する露出長を調整できるようにしている。
【００２２】
切削刃１７は配管１６及び管板１８Ａの端面１６Ｂ，１８Ｂに当接し、スピンドル１３の回転に応じて切削刃１７が回転して、配管１６及び管板１８Ａの端面１６Ｂ，１８Ｂを加工する。加工時に出る切削屑２２は加工ケース２に設けた切削屑吸込み口２３より矢印方向Ｂに排出される。尚、加工ケース２の一方端側を延長して前述の軸受ケース１５を兼用することにより、軸受ケースを省略してもよい。
【００２３】
軸受ケース１５と駆動部ケース１との間に配置された減速ケース３内には、ロータ軸６及びスピンドル１３の回転数を減速する減速装置である減速手段２５が配置されている。減速手段２５は環状体３０，３０Ａ内に第１減速歯車２６と第２減速歯車２７を収納して成る。第１減速歯車２６と第２減速歯車２７は減速軸２５Ａにより回転自在に支持されている。環状体３０の一端側及び他端側には中継軸３１及び突起軸３２を設けている。
【００２４】
突起軸３２の外周側はボールベアリングより成る軸受部３３に回転自在に挿入されている。ローラ軸６の先端が突起軸３２内及び環状体３０内に挿入されている。ローラ軸６を介して環状体３０内で一対の第１減速歯車２６が図２に示すように対向配置されている。環状体３０内の第１減速歯車２６と減速ケース３及びローラ軸６の先端とが係合溝３Ａ，６Ａに係合している。係合溝３Ａ，６Ａはローラ軸６の先端及び減速ケース３に形成されている。
【００２５】
そして、ローラ軸６が回転するとそれに応じて第１減速歯車２６が係合溝３Ａ，６Ａに沿って遊星歯車のようにローラ軸６及び減速ケース３の周囲を矢印方向に移動する。このため、第１減速歯車２６はローラ軸６の回転数を減速してローラ軸のトルクより大きなトルクを得ることができる。
【００２６】
第２減速歯車２７は中継軸３１の外周側に配置されている。中継軸３１をスピンドル１３に挿入し、両者を連結している。中継軸３１の外周側に配置された第２減速歯車２７は環状体３０Ａ内に配置されている。環状体３０Ａはスピンドル１３に取付けられている。環状体３０Ａの他端側には突起軸３２Ａを設けている。突起軸３２Ａの外周側はボールベアリングより成る軸受部３３Ａに回転自在に挿入されている。
【００２７】
一対の第２減速歯車２７は中継軸３１を介して環状体３０Ａ内で対向配置されている。図２に示すように環状体３０Ａ内の第２減速歯車２６と軸受ケース１５及び中継軸３１とが係合溝１５Ａ，３１Ａに係合している。尚、スピンドル１３の一端側に中継軸３１と同様な係合溝を設けて、中継軸３１を省略してもよい。
【００２８】
そして、中継軸３１が回転するとそれに応じて第２減速歯車２７が係合溝１５Ａ，３１Ａに沿って遊星歯車のように中継軸３１及び軸受ケース１５の周囲を矢印方向に移動する。このため、第２減速歯車２７の回転数は第１減速歯車２６の回転数より少なくなり、第１減速歯車２６のトルクより大きなトルクを得ることができる。
【００２９】
次に本発明の端面加工装置により配管１６の端面１６Ｂを加工する場合について説明する。
【００３０】
配管１６の端面１６Ｂに切削刃１７を押圧した状態で、ボタン１０を押圧すると、押しボタン１０の先端が斜線位置Ｘ１から実線位置Ｘ２まで移動し、シャッター１１は開放されて高圧空気９が矢印方向Ａに循環する。高圧空気１０により回転羽根７及びロータ軸６が回転するのに応じて第１減速歯車２６及び第２減速歯車２７が回転して、切削刃１７で配管１６の端面１６Ｂを切削加工する。
【００３１】
この切削加工の作業において、中継軸３１をスピンドル１３に挿入し、ロータ軸６とスピンドル１３との間を中継軸３１により連結している。
【００３２】
このため、ロータ軸６及び中継軸３１等の回転中の例えば上下，左右等の振動はロータ軸６及びスピンドル１３と中継軸３１との外周側に配置された第１及び第２減速歯車２６，２７により抑制され、振動を減少できる。この結果、作業者は切削加工中に振動に対する注意を払わなくて良くなった分、切削加工に集中できるので、切削時の作業能率を向上することが出来ると共に、振動を減少した分だけ労力を低減できる。
【００３３】
また切削加工中に例えば減速歯車と係合溝との係合が悪い場合には、減速ケース３を取外せば、減速歯車と係合溝との係合状態が分かり、直ぐに対応できるので、切削作業の中断を長時間停止することがない。
【００３４】
このことは、端面加工装置を分解する場合には、減速ケース３を取外せば、直ぐに駆動ケース１及び加工ケース２に分解できるので、保守点検が容易にできる。
【００３５】
また端面加工装置を組立てる時には、例えば、加工ケース２内に切削刃１７を組込んだ状態で、購入したエアモータ４が未だ納入されていない場合にも、加工ケース２内に切削刃１７を組込んだ状態で待機している。エアモータ４が到着すれば、減速ケース３により駆動ケース１と加工ケース２との間を連結できるので、臨機応変に組立てることができる。
【００３６】
更に、中継軸３１によりロータ軸６とスピンドル１３とを連結したが、中継軸３とスピンドル１３とを一体にして、中継軸３１を省略してもよい。この場合には前述の実施例と同様にロータ軸６の直径よりスピンドル１３の直径の方を大きくする。そうすれば、切削刃１７を配管１６の端面１６Ｂに押圧する時の押圧力を分散することにより、押圧力を緩和することができる。このため、配管１６の端面に変形が生じにくくなり、端面加工仕上げを綺麗にできる。
【００３７】
また前述の実施例では一対の減速歯車を２個使用したが、１個使用しても前述の本発明の効果を達成することが出来ることは云うまでもない。
【００３８】
更に、調整ケース２０を回転すれば、調整ケース２０は調整溝２０Ａにより軸方向に移動できるのに応じて、切削刃１７が調整ケース２０より外部に露出する露出長を調整できるようにしたので、使い勝手が良い。
【００３９】
また調整ケース２０は配管１６の端面１６Ｂに当接することができるように突出したので、作業者は調整ケース２０を配管１６の端面１６Ｂに押圧しながら加工作業ができるので、安定して作業ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例を示す端面加工装置の側断面図。
【図２】図１に使用した減速歯車付近の概略断面図。
【符号の説明】
【００４１】
１…駆動ケース、２…加工ケース、３…減速ケース、３Ａ…係合溝、４…エアモータ、６…ロータ軸、６Ａ…係合溝、７…回転羽根、９…高圧空気、１３…スピンドル、１５Ａ…係合溝、１６…保持部、１６Ａ…端面、１７…切削刃、１８…配管、１８Ｂ…端面、２０…調整ケース、２５…減速手段、２６…第１減速歯車、２７…第２減速歯車、３０，３０Ａ…環状体、３１…中継軸、３１Ａ…係合溝、３２，３２Ａ…突起部。
【図１】
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【図２】
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