JPH04100643A - パイプ穴開方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パイプの側壁に穴を正確に仕上り良（、能率
的に開口できるパイプ穴開方法及びその装置に関する。

（従来の技術） 従来から、パイプの側壁に穴を開口するには、ボール盤
等を用いて、ドリル作業によって行う場合が多い。

また、パイプの内径寸法等の条件が許容される場合には
、開口する穴形状と同形状の横断面形状のパンチを用い
るプレス作業によって穴を開口することもある。

この場合には、プレス装置のストロークの関係上、パイ
プの内側に筒状のダイを挿嵌して、前記ダイに対応する
パンチをパイプの外側からパイプの長軸に対して垂直方
向に作動させて穴開を行っている。

（発明が解決しようとする課題） 前記ボール盤による穴開は、ボール盤のストロークの関
係から、ドリルはパイプの外側からパイプの長軸に対し
て垂直方向に作動される。この様にして開口された穴の
パリはパイプの内側に発生するため、前記パリを取り除
く作業は、非常に煩わしく、場合によっては不可能とな
る。

例え、パリ取り作業ができたとしても、パイプの内側の
パリを除去するためには、通常、手作業によるやすりが
けを行うことが多く、非能率で一定品質のものを反復し
て得られず、量産工程には適さない。

更に、ドリルによって成形される穴の形状は、円形に限
られ、任意の形状の穴を開口することは困難である。

また、従来のプレス作業によって穴開を行う場合は、プ
レス装置のストロークの関係上、パンチをパイプの外側
からパイプの長軸に対して垂直方向に作動させてパイプ
の側壁に穴を開口するため、ボール盤による穴開と同様
に、開口された穴のパリはパイプの内側に発生する。

かかる従来のプレス作業によって穴を開口する際には、
ダイをパイプ内側に挿入してパンチをパイプの外側から
作動させるため、パイプは押しつぶされる方向に加工さ
れ、且つパリがパイプの内側に発生する。

そのため、加工後のパイプをダイから外して取り出すた
めには十分なりリアランスが必要になる。

しかし、このクリアランスを取るとダイにモーメントが
かかりやすく、特に小径でしかもスパンの長いパイプに
ついては、ダイの直径が寸法上限定され且つモーメント
も大きくなるため、強度的に十分なダイを設定すること
は難しくなる。

そこで、本発明の目的は、前述した従来の問題を解消し
、パイプの側壁に任意形状の穴をパイプの内側にパリを
発生させないで、容易で能率的に開口することができる
パイプの穴開方法及びその装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、前記目的を達成するためには、ダイをパイ
プの外側に固定し、該ダイと対応するパンチをパイプの
内側から作動させることによって、パイプの側壁に穴を
開けることが有効であると考え、検討した結果、本発明
のパイプ穴開方法及びその装置に到達したのである。

すなわち、本発明は、パイプの側壁に穴を開口する際に
、該パイプの内側に、前記パイプの長軸に対して垂直方
向に移動可能にパンチが装着されているパンチホルダー
を挿入し、次いで、パイプの外側に前記パンチに対応す
るダイを配してパイプを固定した後、パンチをパイプの
長軸に対して垂直方向に移動せしめ、前記パンチの先端
に設けられている切刃部をパイプの側壁の内壁面側がら
外壁面側に同かって突出させることを特徴とするパイプ
の穴開方法にある。

また、本発明は、パイプの側壁に穴を開口する穴開装置
において、該パイプの内側に挿嵌可能な筒状体であって
、前記筒状体の長軸に沿って穿設されている軸通部に直
交するよう嵌通部が設けられていると共に、嵌通部の開
口部が筒状体の表面に開口されているパンチホルダーと
、パンチボルダ−の軸通部に摺動自在に挿入される軸棒
体と、パンチホルダーの嵌通部に摺動自在に挿嵌さてお
り、パンチホルダーの軸通部に挿入される軸棒体の摺動
によって、パンチホルダーの長軸に対して垂直方向に摺
動しパンチホルダーの外壁面から切刃部が突出するパン
チとから構成されることを特徴とするパイプ穴開装置に
ある。

（作用） 本発明のパンチホルダーの外側にパイプを挿入させ、パ
イプの外側にダイを配してパイプを固定した状態で、パ
ンチホルダーに装着されているパンチを作動させる。

パンチはパイプの長軸に対して垂直方向に移動し、パン
チの先端に設けられた切刃部がパイプの側壁の内壁面側
から外壁面側に向かって突出する。

このとき、パンチはパイプの側壁を切断してパイプの内
側から、穴を開口することができる。

その結果、パンチの切刃部の形状によって任意形状の穴
を開口できるのである。

更に、この穴は、パンチがパイプの内側から外側に作動
しているため、ハリはパイプの内側には発生しないで、
外側に発生するので、そのハリ取り作業は極めて容易と
なる。

また、パンチの押圧力は、パイプ径を広げる方向に作用
し、且つハリも内側に発生しないため、穴開後にパイプ
を取り出すことについても支障が全く起こらない。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図は、本発明の一実施例である穴開装置を構成する
パンチ側装置の分解状態を示す斜視図であり、１０はパ
ンチホルダー　２４は軸棒体、１８はパンチ、２８はピ
ン、３０は連動体、３２バネ、３４は袋ナツトである。

次に、上記の各構成について説明する。

パンチホルダー１０は、加工されるパイプの内側に挿嵌
可能な筒状体を成しており、その筒状体の長軸に沿って
貫通されている軸通部１４を有している。この軸通部１
４には、軸棒体２４及び他端からは連動体３０が挿嵌可
能である。

また、パンチホルダー１０には、軸通部１４と直交して
貫通する嵌通部１２が設けられている。

この嵌通部１２は、パンチ１８をパンチホルダー１０の
長軸に対して垂直方向に摺動可能に挿嵌できる。

そして、パンチホルダー１０の側壁には、組立時に軸棒
体２４に係止してパンチ１８と係合するピン２８を挿入
することのできる貫通穴１６も設けである。

なお、この貫通穴１６はピン２８を挿入するために利用
されるため、ピン２８に比べて若干大きければよい。

さらに、パンチホルダー１０の軸棒体２４が挿入される
軸通部１４が開口されている端面と対向する端面側には
、連動体３０及びバネ３２を内包して保持する袋ナツト
３４を螺合するねじ部１５が設けられている。

このパンチホルダー１０の軸通部１４に摺動自在に挿嵌
される軸棒体２４は、端部の一方がパンチ１８の連通部
２０に挿嵌されるように、中挟となっている。かかる端
部には、ピン２８を係止する係止穴２６が穿設されてい
る。

この係止穴２６は、軸棒体２４の中心軸に対して所定の
角度に交差する長軸を有する長穴となっている。

パンチ１８には、軸棒体２４の端部が嵌通する連通部２
０が設けられ、連通部２ｏの両壁面には、挿嵌される軸
棒体２４の端部の係止穴２６とピン２８によって係合す
る一対の係合穴２２も設けられている。

かかる係合穴２２は、軸棒体２４に設けられた保合穴２
６と対応して同様に、連通部２０の軸に対して所定の角
度に交差する長穴となっている。

ピン２８は、その長さがパンチ１８の巾より若干短く、
その断面形状は挿入される係止穴２６、係合穴２２とほ
ぼ合同であり、対向する一対の辺を平行直線部とする長
円形状を呈している。

連動体３０はつば部を有する棒体であり、袋ナツト３４
は一端面を閉塞面で且つハネ３２及び連動体３０を内包
する筒体である。

次に、上記の構成の連結関係について組立方法と併て説
明する。

パンチホルダー１０の嵌通部１２にパンチＩ８を挿嵌し
、パンチ１８の連通部２０に軸棒体２４の端部を挿入し
てから、パンチホルダー１０の側壁に設けられた貫通穴
１６からピン２８を挿入する。

このピン２８は、パンチ１８の一対の係合穴２２と軸棒
体２４の係止穴２６とに挿入され、両者は係合する。

このとき、軸棒体２４は、第２図に示すように係止穴２
６にピン２８が係止され、カム機構の原動節２３が形成
される。

また、パンチ１８は、一対の係合穴にピン２８が係合す
るため、カム機構の従属節１７が形成されている。

この従属節１７と原動節２３との係合によって、原動！
ｆｆ２３である軸棒体２４の往復運動を従属節１７であ
るパンチ１８の上下運動に変換することができる。

また、連動体３０は、パンチホルダー１０の軸通部Ｉ４
に挿嵌され、連動体３０のつば部によって連動体３０の
挿嵌長が制限されており、連動体３０のつば部に対向す
る端面によって、軸通部１４に挿入される軸棒体２４の
挿嵌長が制限される。

この連動体３０は、パンチホルダーのねじ部１５に螺合
される袋ナツト３４に内包されるハネ３２によって、パ
ンチホルダー１０の内方に付勢される。

次に、本実施例に示す装置の動作について説明する。

第３回は第１図の実施例に示す装置の動作状況を示す縦
断面図であり、第４図は第３図の横断面図である。

第３図及び第４図に示すように、パンチホルダー１０の
外側に加工するパイプ５０を嵌合させ、更にパンチホル
ダー１０の嵌通部１２に摺動自在に挿嵌されているパン
チ１８と対応するダイ３８をパイプ外側に配し、ダイホ
ルダー３６及び金型４０によってダイ及びパイプ５０を
固定する。

このときのパンチ部の状況を第５図の部分斜視図に示す
。パンチ１８の切刃部１９はパンチホルダー１０の外壁
面とほぼ同一の面内に在る。

第５図に示す状態において、軸棒体２４をパンチホルダ
ー１０の内方へ押圧力によって押し込む際の、各部材の
動作を第６図、第７図によって説明する。

軸棒体２４がパンチホルダー１０の内方へ押し込まれる
と、ピン２８は、軸棒体２４と共に移動する。

一方、パンチ１８の係合穴２２は、所定の角度に傾けて
穿設されている。

このため、軸棒体２４の変位は、パンチホルダー１０の
長軸に対して垂直方向へのパンチ１８の変位に変換され
、第７図に示す如く、パンチ１８の切刃部１９はパンチ
ホルダー１０の外壁面より外方へ所定長さａ突出する。

このとき、第６図に示す様に、パンチ１８の切刃部１９
がパイプ５０の内壁面から外壁面に向ってパイプの側壁
を切断して、穴を開口することができるのである。

なお、パンチ１８に設けられた一対の係合穴２２の長穴
の長軸とパンチホルダー１０の長軸との交差角度は、軸
棒体２４の係止穴２６に係止されたピン２８の断面形状
である長円の長軸とパンチホルダー１０の長軸との交差
角度と同一である。

その交差角度及び係合穴２２の長穴の長軸長さとピン２
８の断面形状の長軸長さの関係によって、パンチ１８が
パンチホルダーエ０の外壁面より突出する寸法が決定さ
れる。

もちろん、係合穴２２の長穴の長軸は、ピン２８の断面
形状の長軸の長さよりも長く、その差によって上記の突
出する寸法が決定されるのである。

かかる軸棒体２４をパンチホルダー１０の内方へ押し込
む押圧力を取り除くと、連動体３０を介してハネ３２の
付勢力によって軸棒体２４は元の位置に戻されるため、
パンチ１日も元の位置に戻る。

本実施例の装置においては、軸棒体２４を押圧するだけ
で穴開を行うことができるため、連続して穴開作業を行
うことができる。

本実施例では略矩形の穴を開口する場合について図示し
て説明してきたが、もちろん、パンチの形状を変えれば
任意形状の穴を開けることができる。

また、本実施例のカム機構の動作には、油圧シリンダ等
を利用すれば良く、戻り機構にも本実施例のバネ３２の
他に油圧シリンダ等の動力を利用できる。

以上、本発明の実施例では、ピン２８と係合穴２２とが
係合して構成されるカム機構がパンチ１８を作動させた
が、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、第８図に示すように斜面を有する軸棒体２４を
往復運動させることによって、パンチ１８を上下運動さ
せるカム機構であっても良い。

ここで、第８図（ａ）は、軸棒体２４の斜面を後退させ
て板バネ４２の付勢力によってパンチ１８を下陳せしめ
、切刃部１９をパンチホルダー１９の表面以下としてい
る状態を示す。

かかる第８図（ａ）に対して、第８図（ｂ）においては
、軸棒体２４の斜面を前進させて板バネ４２の付勢力に
抗してパンチ１日を上昇せしめ、切刃部１９をパンチホ
ルダー１０の表面に突出している状態を示す。

また、第９図に示すように軸棒体２４のパンチ１８と慴
動する部分を傾斜部とすることによって、軸棒体２４の
往復運動をパンチ１８の上下運動に変換させるカム機構
としでも良い。

ここで、第９図（ａ）は、軸棒体２４の傾斜部を後退さ
せて、傾斜部の下面がパンチ１８に作用し、パンチ１８
を下降せしめ、切刃部１９をパンチホルダー１０の表面
以下としている状態を示す。

かかる第９図（ａ）に対して、第９図（ｂ）においては
、軸棒体２４の傾斜部を前進させて、傾斜部の上面がパ
ンチ１８に作用し、パンチ１８を上昇せしめ、切刃部１
９をパンチホルダー１０の表面に突出している状態を示
しているのである。

（発明の効果） 本発明によれば、パンチによってパイプの内側からパイ
プの側壁に穴が開口されるので、パイプの内側にパリが
発生しない。

このため、液体又は粉体等の流動体を流すパイプにおい
ては、流動抵抗となるパイプの内側のパリを確実になく
すことができる。

また、パリはパイプの外側に発生するので、パリ取り作
業が容易となる。

さらに、パンチがパイプの内側から押圧力を加えること
になるので、パイプの穴開が終了した後にパイプの取り
出しが容易である。

そのため、パンチホルダーの直径とパイプの内径とのク
リアランスを小さくでき、モーメントを小さく抑えるこ
とができるため、強度的な問題も解消されるので、特に
スパンの長い小径のパイプに穴を開ける際に好適である
。

また、パンチでパイプの側壁に穴を開けることができる
ので、任意形状の穴を開けることが可能であると共に、
容易で能率的に作業できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の分解状態を示す斜視図、第
２図は第１図の実施例のカム機構を説明する斜視図、第
３図は第１図の実施例の使用状況を示す縦断面図、第４
図は第３図の横断面図、第５図は第３図の部分斜視図、
第６図は第１図の実施例の作動状況を示す縦断面図、第
７図は第６図の部分斜視図、第８図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第９図は本発明の他の実施例を示す断
面図である。 ＩＯ・・・パンチホルダー　　１２・・・嵌通部、　　
１４・・・軸通部、　　１７・・・従属節、１８・・・
パンチ、　　１９・・・切刃部、　２３・・・原動節、
　２４・・・軸棒体、　３８・・・グイ、　５０・・・
パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、パイプの側壁に穴を開口する際に、 該パイプの内側に、前記パイプの長軸に対 して垂直方向に移動可能にパンチが装着されているパン
   チホルダーを挿入し、 次いで、パイプの外側に前記パンチに対応 するダイを配してパイプを固定した後、 パンチをパイプの長軸に対して垂直方向に 移動せしめ、前記パンチの先端に設けられている切刃部
   をパイプの側壁の内壁面側から外壁面側に向かって突出
   させることを特徴とするパイプの穴開方法。 ２、パイプの側壁に穴を開口する穴開装置において、 該パイプの内側に挿嵌可能な筒状体であっ て、前記筒状体の長軸に沿って穿設されている軸通部に
   直交するよう嵌通部が設けられていると共に、嵌通部の
   開口部が筒状体の表面に開口されているパンチホルダー
   と、 パンチホルダーの軸通部に摺動自在に挿入 される軸棒体と、 パンチホルダーの嵌通部に摺動自在に挿嵌 されており、パンチホルダーの軸通部に挿入される軸棒
   体の摺動によって、パンチホルダーの長軸に対して垂直
   方向に摺動しパンチホルダーの外壁面から切刃部が突出
   するパンチとから構成されることを特徴とするパイプ穴
   開装置。