(57)【要約】【課題】拡管前に、確実に且つ簡単に潤滑油を管内面に塗布可能で、拡管作業の効率化が図れる潤滑油供給機能付き拡管装置を提供する。【解決手段】管板１００の貫通孔１０１に貫挿された管１１０内に挿入されるテーパ状のマンドレル２と、該マンドレルの回転に伴って遊星回転する複数本のローラ４とを有し、マンドレル２の回転と軸方向の移動に伴って複数本のローラ４が外側に突出することにより管が外側に拡径され、貫通孔１０１と管１１０とを圧着固定する潤滑油供給機能付き拡管装置１において、マンドレル２の基部側に形成された潤滑油供給孔１１と、潤滑油供給孔に一端側が接続され、マンドレル２の中心部に軸方向に延設された潤滑油供給路１２と、潤滑油供給路１２の他端側に接続され、マンドレル２の径方向に放射状に複数設けられた潤滑油噴出孔１３とを有し、潤滑油供給孔１３１より供給された潤滑油が潤滑油供給路１２を介して潤滑油噴出孔１３より噴出し管１１０内面に塗布される構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管板の貫通孔に貫挿された管内に挿入され、基部側に伝達される回転駆動力により回転するテーパ状のマンドレルと、前記マンドレルにフレームを介して取り付けられ、前記マンドレルの回転に伴って遊星回転する複数本のローラとを有し、前記マンドレルの回転と軸方向の移動に伴って前記複数本のローラが外側に突出することにより前記管が外側に拡径され、前記貫通孔の内面と前記管の外面とを圧着固定する潤滑油供給機能付き拡管装置において、
前記マンドレルの基部側に形成された潤滑油供給孔と、前記潤滑油供給孔に一端側が接続され、前記マンドレルの中心部に軸方向に延設された潤滑油供給路と、前記潤滑油供給路の他端側に接続され、前記マンドレルの径方向に放射状に複数設けられた潤滑油噴出孔とを有し、前記潤滑油供給孔より供給された潤滑油が前記潤滑油供給路を介して前記潤滑油噴出孔より噴出し前記管内面に塗布されるようにしたことを特徴とする潤滑油供給機能付き拡管装置。
【請求項２】
前記潤滑油噴出孔が、前記ローラの取り付け位置より前記マンドレルの先端側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の潤滑油供給機能付き拡管装置。
【請求項３】
前記潤滑油供給孔は前記マンドレルの径方向に形成され、前記マンドレルの外周面に開口していることを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑油供給機能付き拡管装置。
【請求項４】
前記マンドレルの先端側外周面に表示した潤滑油供給開始点を示す第１マーキングと、基部側外周面に表示した潤滑油供給終了点を示す第２マーキングとを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の潤滑油供給機能付き拡管装置。
【請求項５】
前記潤滑油供給孔に、前記潤滑油を供給する給油ホースを着脱自在に取り付ける給油ホース取付部を設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の潤滑油供給機能付き拡管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばボイラや熱交換器等の管板に管を固定するための拡管装置に係り、特に、管の内面側に負荷低減及び焼付け防止用に塗布される潤滑油を供給する潤滑油供給機能付き拡管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばボイラや熱交換器等の管板に管を固定する際に、管板の貫通孔に挿入された管を押し広げて管板と管とを圧着固定する拡管装置が用いられている。図８は特許文献１（特開２００４−９８１４０号公報）等に開示される従来の拡管装置の構成図である。この拡管装置５０は、管１１０内に挿入される管状のフレーム５１と、該フレーム５１内に位置し、管１１０に対して回転可能に且つフレーム５１とともに軸方向に移動可能に配置されたテーパ状のマンドレル５２と、前記フレーム５１に対して回転可能に且つ軸方向に相対移動不可能に配置され、前記マンドレル５２が管１１０内に挿入されるのに伴い外側に突出して管１１０を外側に拡径させる複数本のローラ５３とを有している。
【０００３】
また、図９に示すように、マンドレル５２には回転駆動装置６０が接続されている。回転駆動装置６０は、ドライブヘッド６１と、中継ユニット６２と、コントロールユニット６３とを有している。
この拡管装置５０は、回転駆動装置６０を駆動することによりマンドレル５２が図８の矢印Ｐ方向に回転する。この回転に伴いマンドレル５２に接触しているローラ５３は図８の矢印Ｑ方向に自転しながら公転する。一方、ローラ５３は、フレーム５１に対して軸方向に移動不可能であり、且つマンドレル５２は回転しながら管の中に挿入されていく。マンドレル５２の軸方向の移動によりローラ５３が外側に突出して管１１０を外側に拡径する。拡径した管１１０を、該管１１０が挿入された管板１００の貫通穴１０１に押し付けることにより管１１０と管板１００とを圧着固定するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９８１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したような拡管装置では、拡管時における管の負荷低減及び焼付け防止を目的として、拡管前に予め管の内面に潤滑油を塗布するようになっている。しかしながら、従来は潤滑油の塗布作業は手作業で行われていたため、潤滑油が斑状に塗布されたり潤滑油塗布を忘れてしまったりと、塗布面にばらつきが生じやすいという問題があった。潤滑油が塗布されていない部分があると、拡管負荷が増大し、さらに管内面や拡管装置が損傷する不具合が生じる惧れもあった。さらにまた、対象拡管数が多いと塗布作業に時間がかかったり、作業者によって塗布精度や作業時間にばらつきが生じて安定的に高い作業効率を得ることは困難であった。
【０００６】
したがって、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、拡管前に、確実に且つ簡単に潤滑油を管内面に塗布可能で、拡管作業の効率化が図れる潤滑油供給機能付き拡管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】
上記の課題を解決するために、本発明に係る潤滑油供給機能付き拡管装置は、管板の貫通孔に貫挿された管内に挿入され、基部側に伝達される回転駆動力により回転するテーパ状のマンドレルと、前記マンドレルにフレームを介して取り付けられ、前記マンドレルの回転に伴って遊星回転する複数本のローラとを有し、前記マンドレルの回転と軸方向の移動に伴って前記複数本のローラが外側に突出することにより前記管が外側に拡径され、前記貫通孔の内面と前記管の外面とを圧着固定する潤滑油供給機能付き拡管装置において、前記マンドレルの基部側に形成された潤滑油供給孔と、前記潤滑油供給孔に一端側が接続され、前記マンドレルの中心部に軸方向に延設された潤滑油供給路と、前記潤滑油供給路の他端側に接続され、前記マンドレルの径方向に放射状に複数設けられた潤滑油噴出孔とを有し、前記潤滑油供給孔より供給された潤滑油が前記潤滑油供給路を介して前記潤滑油噴出孔より噴出し前記管内面に塗布されるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、潤滑油供給孔より供給された潤滑油が潤滑油供給路を介して潤滑油噴出孔より噴出し、管内面に塗布される構成としたため、手作業で管内面に潤滑油を塗布する必要がなくなり、簡単に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となり作業の効率化が図れる。
【０００９】
また、前記潤滑油噴出孔が、前記ローラの取り付け位置より前記マンドレルの先端側に形成されていることが好ましい。
これにより、潤滑油噴出孔がローラより先に管内に挿入されることとなり、拡管前に確実に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となる。
【００１０】
また、前記潤滑油供給孔は前記マンドレルの径方向に形成され、前記マンドレルの外周面に開口していることが好ましい。
このように、潤滑油供給孔がマンドレルの外周面に開口した構成とすることにより、給油ホースを取り外さなくても回転駆動装置をマンドレルに装着することが可能となり、作業の簡素化が図れる。
【００１１】
さらに、前記マンドレルの先端側外周面に表示した潤滑油供給開始点を示す第１マーキングと、基部側外周面に表示した潤滑油供給終了点を示す第２マーキングとを有していることが好ましい。
このように、潤滑油供給開始点を示す第１マーキングと、潤滑油供給終了点を示す第２マーキングとを有していることにより、作業者が潤滑油供給開始点と潤滑油供給終了点を把握しやすくなり、管内の適切な範囲に潤滑油を塗布することが可能となる。
【００１２】
さらにまた、前記潤滑油供給孔に、前記潤滑油を供給する給油ホースを着脱自在に取り付ける給油ホース取付部を設けた構成とすることが好ましい。
本構成は、給油ホースを着脱自在に取り付ける給油ホース取付部を設け、潤滑油供給後に給油ホースを取り外せるようにしたため、マンドレルを回転させる際に給油ホースが邪魔にならず円滑な拡管作業が行える。
【発明の効果】
【００１３】
以上記載のように本発明によれば、潤滑油供給孔より供給された潤滑油が潤滑油供給路を介して潤滑油噴出孔より噴出し、管内面に塗布される構成としたため、手作業で管内面に潤滑油を塗布する必要がなくなり、簡単に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となり作業の効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の縦断面図である。
【図３】図２に示した潤滑油供給機能付き拡管装置のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】マンドレルとローラとの相対関係を示す説明図である。
【図５】図２に示したマンドレルの断面図であり、（Ａ）はＡ−Ａ線断面図で、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図で、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の作用を説明する図であり、（Ａ）はマンドレル挿入初期の状態を示す図で、（Ｂ）はマンドレル挿入中の状態を示す図で、（Ｃ）はマンドレル挿入後の状態を示す図である。
【図７】潤滑油の塗布状態を示す図であり、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は図６のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】従来の拡管装置の縦断面図である。
【図９】回転駆動装置に接続された拡管装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１６】
図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の構成を説明する。なお、図１は本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の全体構成図であり、図２は本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の縦断面図であり、図３は図２に示した潤滑油供給機能付き拡管装置のＢ−Ｂ線断面図であり、図４はマンドレルとローラとの相対関係を示す説明図である。
この潤滑油供給機能付き拡管装置１は、例えばボイラや熱交換器等の管板１００に伝熱管等の管１１０を固定するため装置である。ここで、管板１００には貫通孔１０１が形成されており、この貫通孔１０１に管１１０が貫挿されている。
【００１７】
本実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置（以下、拡管装置と略称する）１は、主に、マンドレル２と、フレーム３と、複数本のローラ４とを有するとともに、潤滑油供給機能として、潤滑油供給孔１１と、潤滑油供給路１２と、潤滑油噴出孔１３とを有している。
【００１８】
マンドレル２は、高剛性材料で構成され、回転駆動力が伝達される基部２ｂ側から先端部２ａ側に向けて縮径したテーパ状に形成されている。マンドレルの基部２ｂには回転駆動装置２０の取付部１９が設けられている。
フレーム３は、マンドレル２に対して相対的に回転可能に支持されている。但し、フレーム３とマンドレル２は、軸方向に対しては相対移動しないようになっている。
ローラ４は、マンドレル２に接触した状態でフレーム３に回転可能に取り付けられている。ローラ４の外周面の一部はフレーム３から外側に突出している。ここで、図４に示すように、ローラ４の軸線方向とマンドレル２の軸線方向は所定の傾斜角を有する。またローラ４は、フレーム３の周方向に所定間隔で複数本取り付けられている。尚、本実施形態では一例として、３本のローラ４が取り付けられている場合を示している。
【００１９】
この拡管装置１には、油圧により回転駆動する回転駆動装置２０が接続される。
回転駆動装置２０は、図９に示した構成と同様であり、ドライブヘッド２１（６１）と、中継ユニット（６２）と、コントロールユニット（６３）とを有している。マンドレル２はドライブヘッド２１に対して軸方向に移動不可能に装着される。そして、ドライブヘッド２１が有する油圧駆動機構により発生させた回転駆動力がマンドレル２に伝達されるようになっている。
【００２０】
上記した構成を有する拡管装置１の作用を説明する。
まず、マンドレル２を管１１０内に挿入し、ドライブヘッド２１の油圧駆動機構を駆動させてマンドレル２を回転させる。マンドレル２は図２及び図３に示す矢印Ｐ方向に回転する。すると、マンドレル２の回転に伴い複数本のローラ４が図２及び図３の矢印Ｑ方向に自転しながらマンドレル２の軸を中心として公転する。一方、ローラ４は、フレーム３に対して軸方向に相対移動不可能であり、且つマンドレル２は回転しながら管の中に挿入されていく。マンドレル２の軸方向の移動によりローラ４が外側に突出して管１１０を外側に拡径する。そして、拡径した管１１０の外周面が、管板１００の貫通穴１０１の内周面に押し付けられることにより管１１０と管板１００とが圧着固定される。
【００２１】
次に、本実施形態に係る拡管装置１の潤滑油供給機能を説明する。
潤滑油供給機能は、拡管時における管１１０の負荷低減及び焼付け防止を目的として、拡管前に予め管１１０の内面に潤滑油を塗布する機能である。この潤滑油供給機能は、上記したように潤滑油供給孔１１と、潤滑油供給路１２と、潤滑油噴出孔１３とを有している。
【００２２】
図５は図２に示したマンドレルの断面図であり、（Ａ）はＡ−Ａ線断面図で、（Ｂ）はＢ−Ｂ線断面図で、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。
図５（Ａ）に示すように潤滑油供給孔１１は、マンドレル２の基部２ｂ側に形成されている。さらに潤滑油供給孔１１は、マンドレル２の径方向に形成され、マンドレル２の外周面に開口していることが好ましい。このように、潤滑油供給孔１１がマンドレル２の外周面に開口した構成とすることにより、給油ホース１６を取り外さなくても回転駆動装置２０をマンドレル２に装着することが可能となり、作業の簡素化が図れる。
【００２３】
また、図１に示すように潤滑油供給孔１１には、潤滑油を供給する給油ホース１６が着脱自在に取り付けられる給油ホース取付部１５を設けてもよい。これにより潤滑油供給後に給油ホース１６を取り外すことができ、マンドレル２を回転させる際に給油ホース１６が邪魔にならず円滑な拡管作業が行える。このとき、給油ホース取付部１５には開閉自在な蓋（不図示）を設けることが好ましい。
なお、勿論、給油ホース１６は潤滑油供給孔１１に固定した構成としてもよく、その場合拡管作業時には給油ホース１６ごとマンドレル２を回転させる。
給油ホース取付部１５に取り付けられた給油ホース１６からは、潤滑油タンク１８に貯留される潤滑油が液圧ポンプ１７を介して供給される。
【００２４】
ここで潤滑油とは、好適には７ｍｍ２／ｓ以上７５ｍｍ２／ｓ以下（４０℃）の粘性を有しており、例えばマシン油、グリース、二硫化モリブデン等が用いられる。
【００２５】
図５（Ｂ）に示すように潤滑油供給路１２は、その一端側が潤滑油供給孔１１に接続され、マンドレル２の中心部に軸方向に延設されている。
図５（Ｃ）に示すように潤滑油噴出孔１３は、潤滑油供給路１２の他端側に接続され、マンドレル２の径方向に放射状に複数設けられている。尚、本実施形態では一例として４本の潤滑油噴出孔１３を有する場合を示している。また、潤滑油噴出孔１３は、ローラ４の取り付け位置よりマンドレル２の先端部２ａ側に形成されていることが好ましい。これにより、潤滑油噴出孔１３がローラ４より先に管１１０内に挿入されることとなり、拡管前に確実に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態の拡管装置１は、マンドレル２の先端側外周面に表示した潤滑油供給開始点を示す第１マーキング１４ａと、基部側外周面に表示した潤滑油供給終了点を示す第２マーキング１４ｂとを有することが好ましい。この第１マーキング１４ａは、マンドレル２を管１１０に挿入した後、潤滑油を供給する開始点を示し、第２マーキング１４ｂは潤滑油の供給を終了する終了点を示す。第１マーキング１４ａ及び第２マーキング１４ｂは、マンドレル２が回転してもその位置が簡単に把握できるように、周方向に環状に表示されていることが好ましい。
このように、潤滑油供給開始点を示す第１マーキング１４ａと、潤滑油供給終了点を示す第２マーキング１４ｂとを有していることにより、作業者が潤滑油供給開始点と潤滑油供給終了点を把握しやすくなり、管１１０内の適切な範囲に潤滑油を塗布することが可能となる。
【００２７】
ここで、図６を参照して、潤滑油供給機能による管１１０内面への潤滑油塗布方法を説明する。なお、図６は本発明の実施形態に係る潤滑油供給機能付き拡管装置の作用を説明する図であり、（Ａ）はマンドレル挿入初期の状態を示す図で、（Ｂ）はマンドレル挿入中の状態を示す図で、（Ｃ）はマンドレル挿入後の状態を示す図である。
図６（Ａ）に示すように、マンドレル２の先端部２ａを管１１０内に挿入し、第１マーキング１４ａが管１１０の挿入端に到達したら液圧ポンプ１７を駆動して潤滑油の供給を開始する。
【００２８】
図６（Ｂ)に示すように、マンドレル２を管１１０内に挿入しながら潤滑油の供給を続行する。マンドレル２の軸方向移動に伴って、潤滑油噴出孔１３から噴出した潤滑油は管１１０内面に、管軸方向に対して帯状に塗布される。
図６（Ｃ）に示すように、ローラ４が管１１０の挿入端付近まで移動して拡管を開始する直前に、第２マーキング１４ｂが管１１０の挿入端に到達したら液圧ポンプ１７を停止して潤滑油の供給を終了する。
【００２９】
図７は潤滑油の塗布状態を示す図であり、（Ａ）は斜視図で、（Ａ）は斜視図で、（Ｂ）は図６のＤ−Ｄ線断面図である。同図に示すように、上記した潤滑油塗布作業により、管１１０内面には帯状の潤滑油塗布跡が周方向に複数本形成されることとなる。この潤滑油塗布跡をローラ４が所定面圧で遊星回転することにより潤滑油が管１１０内面に均一に広がり、拡管時の負荷低減及び焼付け防止が可能となる。なお、図６及び図７においてフレーム３は省略している。
【００３０】
本実施形態によれば、潤滑油供給孔１１より供給された潤滑油が潤滑油供給路１２を介して潤滑油噴出孔１３より噴出し、管１１０内面に塗布される構成としたため、手作業で管１１０内面に潤滑油を塗布する必要がなくなり、簡単に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となり作業の効率化が図れる。  
また、潤滑油噴出孔１３が、ローラ４の取り付け位置よりマンドレル２の先端部２ａ側に形成されていることにより、潤滑油噴出孔１３がローラ４より先に管１１０内に挿入されることとなり、拡管前に確実に潤滑油の塗布作業を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１    潤滑油供給機能付き拡管装置
２    マンドレル
３    フレーム
４    ローラ
１１  潤滑油供給孔
１２  潤滑油供給路
１３  潤滑油噴出孔
１５  給油ホース取付部
１６  給油ホース
１７  液圧ポンプ
１８  潤滑油タンク
２０  回転駆動装置
２１  ドライブヘッド
【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８】
2012096273.tif 000009
【図９】
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【図７】
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