(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管の外周面に装着される本体フレームに、リングギヤを回転可能に取付け、このリングギヤを駆動手段により軸線回りに回転させることにより、それに取付けた歩進機構が前記本体フレームに設けられたキッカー機構により駆動されて、切削工具が歩進移動することで前記流体管に加工を施すようにした流体管の加工装置における歩進機構であって、
前記歩進機構は、前記キッカー機構により駆動される星形部材と、該星形部材の駆動により回動する歩進ネジ部材と、前記歩進ネジ部材の動きを拘束する回動規制部材から成り、前記回動規制部材は、前記星型部材に形成し、前記星形部材により前記歩進ネジ部材が回動駆動されて切削工具を歩進移動するとき以外は前記回動規制部材により該歩進ネジ部材の移動が拘束されて切削工具の歩進量を正確に出すことを特徴とする流体管の加工装置における歩進機構。
【請求項２】
前記回動規制部材は前記星形部材に形成した星形凹凸部と、該星形凹凸部の凹部と嵌合するバネ負荷されたボールとで構成されている請求項１に記載の流体管の加工装置における歩進機構。
【請求項３】
前記キッカー機構による前記歩進ネジ部材の一回当りの回転量に応じて該歩進ネジ部材の移動が拘束できるように前記星形凹凸部の凹部が設定されている請求項２に記載の流体管の加工装置における歩進機構。
【請求項４】
前記星形部材は前記歩進ネジ部材に対して交換自在に構成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の流体管の加工装置における歩進機構。
【請求項５】
前記歩進機構は前記切削工具を前記流体管の軸線方向または半径方向、あるいは両方向に歩進可能である請求項１ないし４のいずれかに記載の流体管の加工装置における歩進機構。
【請求項６】
前記本体フレーム及び前記リングギヤを、少なくとも２分割構造とする請求項１ないし５のいずれかに記載の流体管の加工装置における歩進機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体管の外周面に装着される本体フレームに、リングギヤを回転可能に取付け、このリングギヤを駆動手段により軸線回りに回転させることにより、それに取付けた歩進機構が前記本体フレームに設けられたキッカー機構により駆動されて、切削工具が歩進移動することで前記流体管に加工を施すようにした流体管の加工装置における歩進機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の流体管の加工装置における歩進機構としては、図６に示すような、例えば実公平５−４０８８１号公報に開示されてたものが知られている。図６において、Ｐは加工対象となる流体管で、その外周面に固定した本体フレーム０１にリングギヤ０２が回転自在に取付けられ、このリングギヤ０２を駆動手段により減速回転させつつ、リングギヤ０２に取付けた刃物台０３を半径方向（Ｙ方向）あるいは軸方向（Ｘ方向）に移動させて、刃物台０３に取り付けられた切削工具０４により流体管Ｐを切断したり、開先加工等を行うようにしている。
【０００３】
０５は刃物台０３を半径方向に移動させる歩進機構であり、０６は軸方向に刃物台０３を移動させる歩進機構である。歩進機構０５は本体フレーム０１に取り付けられたキッカーフレーム０７のキッカー０７Ａ又は０７Ｂ（逆送り用）により、歩進機構０６はキッカー０７Ｃ又は０７Ｄ（逆送り用）により、駆動される。
【０００４】
歩進機構０５と歩進機構０６はほぼ同じ作動をするので歩進機構０５について述べると、リングギヤ０２の回動によりキッカー０７Ａのノックピン０８が歩進ネジ部材０９の頭部ギヤ０９ａを叩くと、歩進ネジ部材０９が一定ピッチ量回動し、この回動に基づいて摺動体０１０が刃物台０３を半径方向に移動させる。これにより、リングギヤ０２が一回転するごとに切削工具０４が半径方向内方に歩進し、最終的に流体管Ｐが切断されることになる。歩進機構０６についても同じように、リングギヤ０２の回動に応じて切削工具０４を軸方向に歩進させることができる。従って、歩進機構０５と０６を双方組み合わせて使用すれば、管端面の開先加工も可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の歩進機構において、歩進ネジ部材０９は摺動体０１０にネジ係合しているだけで、歩進ネジ部材０９を積極的に固定保持するものではなく、そのため切削工具０４が正確に位置決めされず、均一で安定した切削深さが得られないという問題があった。特に、本体フレーム０１及びリングギヤ０２を２分割構造とした加工装置においては、剛性不足によりリングギヤが拡径方向に撓み、均一な深さの切削がより得にくいものであった。そのため、歩進ネジ部材０９の頭部ギヤ０９ａにストッパーバネを係止したりしていたが、歩進ネジ部材０９の回動を確実に停止させるものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、歩進ネジ部材が回動駆動されるとき以外はその移動を確実に拘束して一回転あたりの切削工具に対する切削代（歩進量）を正確に出すことができるようにした流体管の加工装置における歩進機構を提供することを目的をしている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、流体管の外周面に装着される本体フレームに、リングギヤを回転可能に取付け、このリングギヤを駆動手段により軸線回りに回転させることにより、それに取付けた歩進機構が前記本体フレームに設けられたキッカー機構により駆動されて、切削工具が歩進移動することで前記流体管に加工を施すようにした流体管の加工装置における歩進機構であって、
前記歩進機構は、前記キッカー機構により駆動される星形部材と、該星形部材の駆動により回動する歩進ネジ部材と、前記歩進ネジ部材の動きを拘束する回動規制部材から成り、前期回動規制部材は、前期星型部材に形成し、前記星形部材により前記歩進ネジ部材が回動駆動されて切削工具を歩進移動するとき以外は前記回動規制部材により該歩進ネジ部材の移動が拘束されて切削工具の歩進量を正確に出すことを特徴としている。
この特徴によれば、回転規制部材により歩進ネジ部材の移動を拘束することができるので、歩進ネジ部材の１回当りの回動量が常に一定となり、切削工具の歩進量が安定する。
【０００８】
本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、前記回動規制部材は前記星形部材に形成した星形凹凸部と、該星形凹凸部の凹部と嵌合するバネ負荷されたボールとで構成されていることが好ましい。
このようにすると、星形凹凸部の凹部とボールとの嵌合でガタの少ない確実な嵌合が得られ、切削工具の歩進位置が変動することがない。
【０００９】
本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、前記キッカー機構による前記歩進ネジ部材の一回当りの回転量に応じて該歩進ネジ部材の移動が拘束できるように前記星形凹凸部の凹部が設定されているのが好ましい。
このようにすると、歩進ネジ部材の一回ごとの回転量に応じて正確にボールが凹部に嵌合できるようにすることができる。
【００１０】
本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、前記星形部材は前記歩進ネジ部材に対して交換自在に構成されているのが好ましい。
このようにすると、各種の星形部材を用意しておくことで、キッカー機構の一回の駆動に対する歩進ネジ部材の回動量を容易に変えることができる。
【００１１】
本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、前記歩進機構は前記切削工具を前記流体管の軸線方向または半径方向、あるいは両方向に歩進可能であるのが好ましい。
このようにすると、切断や開先加工、内面研削等各種の加工が実現できる。
【００１２】
本発明の流体管の加工装置における歩進機構は、前記本体フレーム及び前記リングギヤを、少なくとも２分割構造とするのが好ましい。
このようにすると、加工時に本体フレームが撓みやすい２分割構造であっても、歩進機構の切削工具に対する位置決めが正確であるので、ブレの少ない加工を施すことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の加工装置を流体管に装着した状態を示す縦断正面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う縦断側面図である。
【００１５】
図１、２において、本発明の加工装置について説明すると、符号１は、加工しようとする流体管Ｐの外周面に固定される本体フレームである。この本体フレーム１は、中心より２分割してフレーム単体１ａ、１ｂを形成しており、これら半円筒形をなすフレーム単体１ａ、１ｂ同士を、対向端部においてボルトにより結合することにより、内径が流体管Ｐの外径より若干大きい円筒形に形成されている。
【００１６】
なお、本体フレーム１は、既設の流体管Ｐに装着する際、あるいは管径が大きいとき、その取扱いを容易にするために２分割構造とするのが好ましいが、敷設前の流体管Ｐを加工したり、管径が小さいときには、一体構造とすることもある。
【００１７】
本体フレーム１の外周面に、求心方向を向くようにして円周方向に等間隔おきに形成された複数（６個）の雌ねじ孔２（図２参照）には、セットボルト３が螺挿され、全てのセットボルト３を均等に締め込んでその先端を流体管Ｐの外周面に圧接させることにより、本体フレーム１は、流体管Ｐを囲むようにしてそれと同心的に固定される。本体フレーム１を流体管Ｐに固定するには、他の周知の手段でもよく、例えば管外周から半径方向に設けた油圧シリンダで固定するものでもよい。
【００１８】
本体フレーム１の前面、すなわち軸方向の一側面には、該本体フレーム１と同心をなす環状凹溝４が形成され、この環状凹溝４内には、外周面に歯が刻設されたリングギヤ５が、軸線回りに回転自在に収容されている。
【００１９】
リングギア５は、本体フレーム１と同様、上下２分割構造とされ、分割部の対向端部の前面に連結金具６を当設させてボルト止めすることにより一体化されている。
【００２０】
なお、リングギヤ５も、敷設前の流体管Ｐを加工したり、管径が小さく、取扱いが容易であるときには、一体構造としてもよい。
【００２１】
リングギヤ５の後面、すなわち軸方向の一側面には、図２にも示すように、環状のガイド溝７が同心的に形成され、このガイド溝７を、本体フレーム１に設けた環状のガイド部材１０の突出部に、前方より周方向に摺動可能に嵌合することにより、リングギヤ５は、本体フレーム１の環状凹溝４内を、軸線を中心として回転しうるようになっている。
【００２２】
上記ガイド部材１０は、摺動抵抗の小さい銅系合金やホワイトメタル等の軸受材料により２分割構造に形成されている。
【００２３】
リングギヤ５の前端部の外周面と内周面とには、それぞれ小径段部１１と前方に向かって漸次縮経するテーパ段部１２が形成され、それらの部分には、環状凹溝４を挟む本体フレーム１の前面に複数のボルト１３により固定された、２分割構造の内外２個の押えリング１４、１５が摺動可能に摺接している。
【００２４】
これにより、リングギヤ５は、軸線方向及び軸線と直交する半径方向の動きが規制されて、環状凹溝４内を安定的に回転することができる。なお、両押えリング１４、１５は、上記ガイド部材１０と同様の軸受材料により形成されている。
【００２５】
図１において、リングギヤ５の前面における１８０°対向する位置には、１対の刃物台１６、１６が、リングギヤ５と一体的に回転しうるようにボルト止めされ、その昇降ホルダ１７には、バイト等の切削工具１８が、歩進機構１９により流体管Ｐの中心に向かって進退しうるように取付けられている。
【００２６】
本体フレーム１の外周面における上端よりも若干右方寄りには、上記リングギヤ５の駆動ユニット２０が設けられている。
【００２７】
この駆動ユニット２０は、本体フレーム１の外周面にボルト２１により固定された支持体２２に、回転軸が流体管Ｐと平行をなすように取付けられた減速機付きのモータ２３（図２参照）と、その下方において支持体２２に支承された支軸２４に軸着され、モータ２３の駆動ギヤ２５と噛合する中間ギヤ２６とよりなっている。
【００２８】
中間ギヤ２６の下端部の一部は、本体フレーム１の外周面に形成された切欠部２７より環状凹溝４内に突出し、上記リングギヤ５と噛合している。
【００２９】
上記実施形態の加工装置を用いて流体管Ｐを切断するには、モータ２３を作動させ、リングギヤ５を正面視時計方向（切削工具の形状によっては反時計方向）に極低速で回転させる。リングギヤ５が回転すると、刃物台１６に設けた歩進機構１９が本体フレーム１に設けたキッカー機構２８を通過し、通過する度に歩進機構１９が作動して、１対の切削工具１８を予定の切削代に相当する分だけ、流体管Ｐの中心に向かって送りを与える。この操作を流体管Ｐの肉厚に応じて複数回繰り返すことにより、流体管Ｐは切断される。
【００３０】
本発明の加工装置は、リングギヤ５に取付けられる刃物台１６や昇降ホルダ１７の形状を変えれば、上記流体管Ｐの切断加工の外、端面の開先加工にも使用することができる。
【００３１】
次に本発明の歩進機構について図３乃至図６により詳述すると、図３は図１のキッカー機構と刃物台が示された部分の拡大図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う回転規制部材の断面図、図５は歩進機構の断面図である。
【００３２】
図３において、キッカー機構２８には送りノックピン２８’が刃物台１６側に向かって突出しており、リングギヤ５の回転に伴って刃物台１６がキッカー機構２８を通過する度に、送りノックピン２８’が歩進機構１９の星形部材３０に形成した星形の被駆動部３０ａと係合することで、この星形部材３０は軸心ｑ−ｑ’まわりに回転駆動される。星形の被駆動部３０ａはギヤのように周囲に凹凸部が形成されていて、その凹凸部の形状と数により送りノックピン２８’との係合に基づく星形部材３０の回動量が定まる。
【００３３】
歩進機構１９は前記した星形部材３０と、回動規制部材３２と、歩進ネジ部材３４とで構成され、回転規制部材３２は、図３のＢ−Ｂ断面図である図４にその詳細が示されている。
【００３４】
図４において、回転規制部材３２は、星形部材３０の下方に形成した星形凹凸部３２ａと、バネ３２ｂにより星形凹凸部３２ａの方に附勢されたボール３２ｃとから成り、ボール３２ｃは星形凹凸部３２ａの円周上に形成された複数の凹部３３の一つと嵌合している。
【００３５】
星形の被駆動部３０ａの星形状と星形凹凸部３２ａの星形状は一義的に関連づけられていて、被駆動部３０ａの星形状は歩進ネジ部材３４の間欠回転駆動量を決定し、星形凹凸部３２ａの星形状は、星形部材３０が間欠駆動されるときにボール３２ｃが星形凹凸部３２ａの凹部３３に丁度嵌合する位置となるように設計されている。
【００３６】
バネ３２ｂとボール３２ｃはバネハウジング３２ｂ’内に収納され、バネ力がバネハウジング３２ｂ’の後端に配置した調整ネジ３２ｄにより調節できるようになっている。そして、バネハウジング３２ｂ’は刃物台１６の頂部に設けた支持部材１６ａに螺合しロックナット３２ｅにより緩むことなく固着されている。
【００３７】
図５において、星形部材３０は歩進ネジ部材３４とキー結合し、歩進ネジ部材３４は刃物台１６に摺動自在に保持されている昇降ホルダ１７に形成した雌ねじ部３４’に螺合していると共に、刃物台１６の頂部に設けた軸受け３５に回動自在に支持されている。
【００３８】
送りノックピン２８’により被駆動部３０ａを介して星形部材３０が一定角度回転すると、この星形部材３０の下方に設けられている星形凹凸部３２ａもバネ３２ｂの附勢力に抗してボール３２ｃを押し下げながら一体的に同角度回転する。このとき、ボール３２ｃは星形凹凸部３２ａの隣の凹部３３に再び嵌合するように設定されているから、星形部材３０とキー結合した歩進ネジ部材３４も、一定回転した後はその移動が拘束される。
【００３９】
歩進ネジ部材３４が一定量回転すると雌ねじ部３４’を介して昇降ホルダ１７が半径方向に移動し、昇降ホルダ１７に取り付けられている切削工具１８に予定の切削代に相当する分だけ、流体管Ｐの中心に向かって送りを与えることになる。
【００４０】
このように、キッカー機構２８の作動の度に、回転規制部材３２により歩進ネジ部材３４はその回転を確実に停止するので、正確に切削代を出すことができる。そしてキッカー機構２８の作動に対する歩進ネジ部材３４の回動量を変えるには、星形状が異なる各種の星形部材３０を準備して、歩進ネジ部材３４に所望の星形部材３０を交換することで達成できる。
【００４１】
上記実施形態では、歩進機構は切削工具を半径方向に歩進できるようにしたものを示しているが、これに限ることなく、軸方向に歩進できるようにしたもの、あるいは両者を併用したものであってもよい。これにより開先加工等の複雑な加工も可能となる。また、リングギヤ５にバランスのよい負荷を作用させるためと、切削工具１８に加わる切削抵抗を軽減し、工具の寿命を延ばすために、１８０°対向する位置において２個の切削工具１８により切断するようにしているが、流体管Ｐが小径で薄肉であったり、石綿管等の軟質管であるときには、１個の切削工具１８により加工するようにしてもよい。また、駆動ユニット２０の電動モータ２３の代わりに、油圧モータを用いてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００４３】
（ａ）請求項１記載の発明によれば、制部材により歩進ネジ部材の移動を拘束することができるので、歩進ネジ部材回転規の１回当りの回動量が常に一定となり、切削工具の歩進量が安定する。
【００４４】
（ｂ）請求項２記載の発明によれば、このようにすると、星形凹凸部の凹部とボールとの嵌合でガタの少ない確実な嵌合が得られ、切削工具の歩進位置が変動することがない。
【００４５】
（ｃ）請求項３記載の発明によれば、このようにすると、歩進ネジ部材の一回ごとの回転量に応じて正確にボールが凹部に嵌合できるようにすることができる。
【００４６】
（ｄ）請求項４記載の発明によれば、各種の星形部材を用意しておくことで、キッカー機構の一回の駆動に対する歩進ネジ部材の回動量を容易に変えることができる。
【００４７】
（ｅ）請求項５記載の発明によれば、切断や開先加工、内面研削等各種の加工が実現できる。
【００４８】
（ｆ）請求項６記載の発明によれば、加工時に本体フレームが撓みやすい２分割構造であっても、歩進機構の切削工具に対する位置決めが正確であるので、ブレの少ない加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の加工装置を流体管に装着した状態を示す縦断正面図である。
【図２】同じく、図１のＡ−Ａ線に沿う縦断側面図である。
【図３】図１のキッカー機構と刃物台が示された部分の拡大図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う回転規制部材の断面図である。
【図５】本発明の歩進機構の断面図である。
【図６】従来の流体管加工装置における歩進機構の断面図である。
【符号の説明】
１                    本体フレーム
１ａ，１ｂ            フレーム単体
２                    雌ねじ孔
３                    セットボルト
４                    環状凹溝
５                    リングギヤ
６                    連結金具
７                    ガイド溝
１０                  ガイド部材
１１                  小径段部
１２                  テーパ段部
１３                  ボルト
１４，１５            外方、内方の押えリング
１６                  刃物台
１６ａ                支持部材
１７                  昇降ホルダ
１８                  切削工具
１９                  歩進機構
２０                  駆動ユニット
２１                  ボルト
２２                  支持体
２３                  モータ（駆動手段）
２４                  支軸
２５                  駆動ギヤ
２６                  中間ギヤ
２７                  切欠部
２８                  キッカー機構
２８’                送りノックピン
３０                  星形部材
３０ａ                被駆動部
３２                  回動規制部材
３２ａ                星形凹凸部
３２ｂ                バネ
３２ｂ’              バネハウジング
３２ｃ                ボール
３２ｄ                調整ネジ
３２ｅ                ロックナット
３３                  凹部
３４                  歩進ネジ部材
３４’                雌ねじ部
３５                  軸受け
Ｐ                流体管
【図１】
0004895444.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004895444.tif 000004
【図４】
0004895444.tif 000005
【図５】
0004895444.tif 000006
【図６】
0004895444.tif 000007