JPH07256501A - パイプ端面加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 屋外の工事現場であっても熟練者でなくとも
容易にかつ正確に面加工を行うことのできるパイプ端面
加工装置を提供する。 【構成】 パイプ１の内壁面に固定される支持ドラム２
の一側に凹形半球面３を設け、この凹形半球面３に内接
するように軸付き球面支持台１２の凸形半球面１３を設
ける。また、軸付き球面支持台１２の中空軸体１４には
ハンドル１７ｂの操作により軸方向のみに摺動可能な中
空軸体２６を取り付け、この中空軸体２６の外周部に回
転ハウジング３２および切削刃３８を有するガイド板３
６を回転自在に支持する。さらに、操作レバー４６の操
作時にカム４７を歯車４４に係合させて伝達軸４２およ
びねじ棒４１を回転させ、切削刃３８を半径方向に移動
させる機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削加工すべきパイプ
の端部に取り付けてそのパイプの端面を切削するパイプ
端面加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】輸送用パイプラインの配管工事や、工業
設備装置・構造物の製作工事等においては、必要なパイ
プの接続部の溶接に際してそれらパイプの端面を切削加
工することが必要となる。このようなパイプ端面の切削
加工装置として、従来、屋内設置形の専用機もしくは中
ぐり盤が知られている。

【０００３】ところが、このような屋内設置形の加工装
置は、パイプの端面を軸心に直交する平面内で切削する
ような場合には適しているが、角度付きの端面加工の場
合に、複雑な取付け方を必要としたり、芯出し作業が治
具を用いて面倒で時間のかかる作業となり熟練者でない
と加工が困難であったり、装置が高価になるなどの問題
点があった。また、このような屋内設置形の加工装置
は、決まったサイズのパイプの加工には適しているが、
現場での工事中に必要に応じてパイプを溶断した後その
溶断端面を加工するという場合には適していない。

【０００４】そのため、従来、このような屋外の工事現
場においては、グラインダを用いて端面加工を行うよう
にしているのが実情である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ようなグラインダを用いる加工方法では、加工が煩雑で
手間もかかるし、また正確な加工を行うことが困難であ
るという問題がある。そして、このように正確な加工が
行われなければパイプの端面同士を溶接した際に溶接欠
陥が生じてしまう。

【０００６】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、屋外の工事現場であっても熟練者でなくと
も容易にかつ正確に面加工を行うことのできるパイプ端
面加工装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によるパイプ端面加工装置は、パイプの端部
に取り付けてそのパイプの端面を切削するパイプ端面加
工装置において、（ａ）周縁部に当該加工装置を前記パ
イプの内壁面に固定する固定機構を有するとともに、中
央部に凹形半球面を有する支持ドラム、（ｂ）この支持
ドラムの前記凹形半球面に内接する凸形半球面を有し、
その支持ドラムに対して傾斜角度を調整可能に支持され
る支持台および（ｃ）この支持台に対して摺動可能かつ
旋回可能に支持され、先端部に前記パイプの端面を切削
する切削刃を有する切削刃保持体を備えることを特徴と
するものである。

【０００８】前記支持ドラムに対する前記支持台の傾斜
角度調整は、前記凹形半球面および凸形半球面のそれぞ
れの球心を一致させた状態で行うのが好ましい。

【０００９】前記固定機構は、パイプの内壁面に内接す
る複数個の拡張セグメントと、各拡張セグメントをシリ
ンダの作動により前記パイプの径方向に移動させる楔と
を備えるものとするのが良い。

【００１０】前記支持台は前記凸形半球面と逆向きに突
設する第１の中空軸体を有し、この第１の中空軸体に対
して前記切削刃保持体を摺動可能かつ旋回可能に支持す
るのが良い。

【００１１】前記切削刃保持体は、前記第１の中空軸体
の軸方向にのみ摺動可能な第２の中空軸体と、この第２
の中空軸体の周りを旋回可能な旋回体とを備えるものと
し、この旋回体の外周部に前記切削刃を取り付けるのが
好ましい。

【００１２】前記第２の中空軸体はハンドルにより前記
第１の中空軸体に対して摺動操作されるものとするのが
良い。

【００１３】前記旋回体は前記第２の中空軸体に固定さ
れるモータの回転により歯車を介して旋回されるものと
するのが良い。

【００１４】前記切削刃はピッチ送り機構によって前記
旋回体の径方向に移動されるものとするのが好ましい。
ここで、前記ピッチ送り機構は、前記切削刃を支持する
刃物台に一体に取り付けられるナットと、このナットに
螺合するねじ棒と、このねじ棒に回転を伝達する伝達軸
と、この伝達軸の端部に取り付けられる歯車と、この歯
車に係合してその歯車を所定角度回転させるカムと、こ
のカムを前記歯車との係合位置と非係合位置との間で回
転させる操作レバーとを備えるものとすることができ
る。

【００１５】

【作用】本発明においては、支持ドラムをパイプの内側
に挿入した状態で固定機構によってその支持ドラムがパ
イプの内壁面に固定・保持され、この状態で支持台に対
して切削刃保持体が摺動されかつ旋回されてパイプ端面
の切削加工が行われる。また、パイプの端面を任意の傾
きに切削加工する際には、支持台の支持ドラムに対する
傾斜角度を調整した後に前記と同様の加工が行われる。

【００１６】ここで、固定機構として、パイプの内壁面
に内接する複数個の拡張セグメントと、各拡張セグメン
トをシリンダの作動により前記パイプの径方向に移動さ
せる楔とを備えたものとすると、１個のシリンダの作動
によって支持ドラムのパイプ内壁面への固定・保持が容
易かつ確実に行える。

【００１７】また、前記支持台を、凸形半球面と逆向き
に突設する第１の中空軸体を有するものとし、この第１
の中空軸体に対して第２の中空軸体を軸方向にのみ摺動
可能に設け、この第２の中空軸体の周りに旋回可能な旋
回体を設けるものとし、この旋回体の外周部に切削刃を
取り付け、更に第２の中空軸体をハンドルにより第１の
中空軸体に対して摺動操作するように構成すると、ハン
ドル操作によって切削刃を容易に軸方向に摺動操作する
ことが可能となる。

【００１８】さらに、前記切削刃をピッチ送り機構によ
って旋回体の径方向に移動させるものとし、この場合、
ピッチ送り機構として、切削刃を支持する刃物台に一体
に取り付けられるナットと、このナットに螺合するねじ
棒と、このねじ棒に回転を伝達する伝達軸と、この伝達
軸の端部に取り付けられる歯車と、この歯車に係合して
その歯車を所定角度回転させるカムと、このカムを前記
歯車との係合位置と非係合位置との間で回転させる操作
レバーとを備えたものを採用すると、操作レバーを操作
するだけでパイプの径方向への切削刃のピッチ送りを容
易に行うことができ、簡単な機構によってパイプ端面の
面加工を容易かつ正確に行うことができる。

【００１９】

【実施例】次に、本発明によるパイプ端面加工装置の具
体的実施例について、図面を参照しつつ説明する。

【００２０】図１に本発明の一実施例に係るパイプ端面
加工装置の断面図が示され、図２に図１のＡ−Ａ矢視図
が示されている。この実施例のパイプ端面加工装置にお
いては、加工物であるパイプ１の端部からそのパイプ１
内に挿入される円筒状の支持ドラム２が設けられる。こ
の支持ドラム２は、中央部が外側へ向けて開口するよう
な凹形半球面３とされ、この凹形半球面３の背面側に筒
体４が一体形成されてその筒体４の端部に支持板５が設
けられた形状とされている。

【００２１】支持ドラム２の背面側には前記支持板５に
対向するように加圧板６が設けられている。この加圧板
６の周縁部には複数個（この例では６個）の楔７が取り
付けられ、各楔７の外周面に摺接するようにパイプ１の
内壁に内接する拡張セグメント８が設けられている。ま
た、この加圧板６の中心部には油圧シリンダ９が取り付
けられ、この油圧シリンダ９のピストン１０に取り付け
られるロッド１１の先端部は前記支持ドラム２の支持板
５に固着されている。こうして、支持ドラム２がパイプ
１の内側に挿入された状態で油圧シリンダ９を作動させ
ると、各楔７が支持ドラム２の外周面に沿って軸方向に
摺動して拡張セグメント８の勾配面を押し拡げることに
より、パイプ１の内径中心と支持ドラム２の凹形半球面
３の球心とが一致した状態で支持ドラム２がパイプ１の
内壁面に固定・保持される。

【００２２】前記支持ドラム２には軸付き球面支持台１
２が支持されている。この軸付き球面支持台１２は、支
持ドラム２の凹形半球面３に内接する凸形半球面１３を
有するとともに、この凸形半球面１３と逆向きに突設す
る中空軸体１４を有している。また、この中空軸体１４
の軸心を貫通するようにロッド（ナット）１５が設けら
れ、このロッド１５の先端側には細径のねじ棒１６の基
端部が螺合され、そのロッド１５の基端側にはハンドル
付き中空ねじ棒１７が嵌合されている。なお、ロッド１
５は、ハンドル付き中空ねじ棒１７の基端側に穿孔され
た工具穴１７ａから工具を差し込むことにより回転でき
るようにされ、それによってロッド１５をねじ棒１６に
対して締め付けたり緩めたりできるようにされている。

【００２３】ねじ棒１６の先端部は凸形半球面１３に固
定されるとともに、その固定部の先端側が凹形半球面３
に形成された穴１８を貫通してその凹形半球面３の背面
側へ突出され、座金１９，ナット２０によって凹形半球
面３に固定されるようになっている。また、凸形半球面
１３の周縁部に設けられたフランジ２１とそのフランジ
２１に対向する支持ドラム２の側面との間には、それぞ
れ勾配を有する２枚のリング状体２２，２３が介挿され
ており、ロッド１５を緩めた状態で２枚のリング状体２
２，２３を適宜角度回転させることで、ねじ棒１６が穴
１８内で自由に動いて凹形半球面３に対する凸形半球面
１３の取り付け角度が調整され得るようになっている。
そして、凸形半球面１３の任意の回転角度位置で軸付き
球面支持台１２はボルト２４により支持ドラム２に固定
される。このように凸形半球面１３の取り付け角度を調
整する際、支持ドラム２と軸付き球面支持台１２とは球
心が常に一定の位置に保たれている。ここで、リング状
体２２，２３には目盛りを付けておくことで、この目盛
りを見ながら軸付き球面支持台１２の傾斜角度を容易に
調整することができる。なお、図中符号２５で示されて
いるのはねじ棒１６を補強するためのリブである。

【００２４】前記ハンドル付き中空ねじ棒１７は中空軸
体１４の端部に螺合されるとともに、基端側が図示され
ないスリーブを介して大径の中空軸体２６に結合されて
いる。中空軸体２６は、内側の中空軸体１４の外周面に
植え込み固定されたキー２７を廻り止めとしてその中空
軸体１４に対して軸方向にのみ摺動できるようにされ、
また、ハンドル付き中空ねじ棒１７に対して回転方向に
のみ摺動できるようにされている。したがって、ハンド
ル付き中空ねじ棒１７のハンドル１７ｂを回すと球面支
持台１２に対して中空軸体２６が軸方向に前後動せしめ
られる。

【００２５】前記中空軸体２６の端部には固定支持板２
８がボルト止めされている。また、この中空軸体２６の
外周部には、スリーブ２９およびナット３０により固定
されたベアリング３１を介して回転ハウジング３２が支
持されている。そして、この回転ハウジング３２の側面
には内歯歯車３３が固定されている。この内歯歯車３３
は、固定支持板２８に支持されたモータ３４にて回転さ
れるピニオン３５と噛合する。したがって、モータ３４
が回転されるとその回転はピニオン３５を介して内歯歯
車３３に伝達され、それによって回転ハウジング３２が
中空軸体２６の周りを回転する。

【００２６】回転ハウジング３２の外周部にはガイド板
３６がボルト固定されている。このガイド板３６の先端
側の内側面にはそのガイド板３６に対して摺動可能に刃
物台３７が取り付けられ、この刃物台３７には切削刃３
８が取り付けられている。また、刃物台３７にはナット
３９が固着され、このナット３９には先端に傘歯車４０
を有するねじ棒４１が螺合されている。さらに、ねじ棒
４１と直交するように伝達軸４２が配置され、この伝達
軸４２の一端部にはねじ棒４１の傘歯車４０と噛合する
傘歯車４３が設けられるとともに、他端部には歯車４４
が設けられている。なお、図中符号４５で示されている
のは、ねじ棒４１および伝達軸４２を支持する軸受であ
る。

【００２７】前記固定支持板２８には、また、操作レバ
ー４６の操作によって回動され先端部にカム４７が取り
付けられてなるカム軸４８が設けられている。カム４７
は操作レバー４６の操作時に伝達軸４２の歯車４４に作
用してその歯車４４を所定角度だけ回転させる役目をす
る。

【００２８】次に、これらカム４７と歯車４４との係合
による切削刃３８の送り動作を図３，図４を用いて説明
する。

【００２９】操作レバー４６が図３のＢ位置にあるとき
には、カム４７は歯車４４と係合せず伝達軸４２は回転
されない。したがって、この状態ではモータ３４が回転
されるとガイド板３６を介して切削刃３８は旋回動作の
みを行い、矢印Ｄ方向（図１参照）への送り動作を行う
ことはない。

【００３０】切削刃３８に送り動作を行わせるために、
操作レバー４６を図３のＣ位置まで回動操作すると、カ
ム軸４８の回動によってカム４７が歯車４４に係合する
位置まで回動される。このため、モータ３４の回転によ
ってガイド板３６と一体となって歯車４４が旋回される
と、図４（ａ）〜（ｅ）に示されるように、歯車４４が
カム４７の位置を通過する際にカム４７に係合して所定
角度回転されることとなる。そして、このように歯車４
４が回転されると、伝達軸４２が所定角度回転され、そ
の回転は傘歯車４３，４０を介してねじ棒４１に伝達さ
れ、このねじ棒４１に螺合しているナット３９を介して
切削刃３８が矢印Ｄ方向に所定ピッチだけ送られること
となる。ここで、操作レバー４６，カム４７等は回転角
度１８０°毎に一組ずつ計二組設けられているので、前
述のような切削刃３８の所定ピッチの送り動作は、回転
ハウジング３２、言い換えれば切削刃３８が１８０°回
転する毎に行われ、パイプ１の端面は外周面から内周面
（もしくは内周面から外周面）に向けて切削されること
となる。なお、この切削刃３８の送り動作を停止させる
際には操作レバー４６を元の位置（Ｂ位置）に復帰させ
るとよい。

【００３１】本実施例のパイプ端面加工装置を用いてパ
イプ１の端面の切削加工を行うには、まず、支持ドラム
２をパイプ１の内側に挿入した状態で油圧シリンダ９を
作動させて支持ドラム２をパイプ１の内壁面に固定・保
持し、この状態でモータ３４を回転させて切削刃３８を
旋回させる。そして、ハンドル付き中空ねじ棒１７のハ
ンドル１７ｂを回して球面支持台１２に対して中空軸体
２６を軸方向に移動させ、かつ、操作レバー４６を回動
操作して切削刃３８を径方向に所定ピッチずつ移動させ
て端面の加工を進めていく。この場合、切削刃３８の形
状によってはハンドル１７ｂの操作による軸方向への移
動のみで切削を行うこともできる。

【００３２】パイプ１の端面を任意の傾きに切削加工す
る際には、工具穴１７ａから工具を差し込んでロッド１
５を緩めた状態でボルト２４を緩めて２枚のリング状体
２２，２３を適宜角度回転させ、所定位置でロッド１５
およびボルト２４を締めつけるようにする。そうする
と、軸付き球面支持台１２は支持ドラム２に対して球心
を一定の位置に保った状態で取り付け角度が調整され
る。

【００３３】本実施例においては、操作レバー４６，カ
ム４７およびカム軸４８を二組設けたものについて説明
したが、これらは一組だけ設けることもできる。このよ
うにそれら操作レバー４６等を一組だけ設けた場合には
切削刃３８が３６０°旋回する毎にその切削刃３８が所
定ピッチずつ送り動作される。

【００３４】また、本実施例では、支持ドラム２をパイ
プ１の内壁面に固定・保持するのに、楔７と拡張セグメ
ント８とよりなる組合わせ体を用いるものとしたが、そ
の他、例えばアウトリガー式の油圧シリンダで固定・保
持するようにしても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、互いに接触する凹凸形の二つの半球面によって支持
台を支持ドラムに支持するように構成されているので、
当該加工装置を加工すべきパイプに装着した後に簡単に
支持台の傾斜角度を調整することができる。したがっ
て、屋外の工事現場であっても熟練者でなくともパイプ
の端面を任意の傾き面に容易かつ正確に加工することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るパイプ端面加工装置の
断面図

【図２】図１のＡ−Ａ矢視図

【図３】本実施例における切削刃の送り動作説明図

【図４】本実施例における切削刃の送り動作説明図

【符号の説明】

１ パイプ ２ 支持ドラム ３ 凹形半球面 ６ 加圧板 ７ 楔 ８ 拡張セグメント ９ 油圧シリンダ １２ 軸付き球面支持台（支持台） １３ 凸形半球面 １４ 中空軸体（第１の中空軸体） １５ ロッド １６ ねじ棒 １７ ハンドル付き中空ねじ棒 １７ｂ ハンドル ２２，２３ リング状体 ２６ 中空軸体（第２の中空軸体） ２８ 固定支持板 ３２ 回転ハウジング ３３ 内歯歯車 ３４ モータ ３５ ピニオン ３６ ガイド板 ３７ 刃物台 ３８ 切削刃 ３９ ナット ４０，４３ 傘歯車 ４１ ねじ棒 ４２ 伝達軸 ４４ 歯車 ４６ 操作レバー ４７ カム

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの端部に取り付けてそのパイプの
   端面を切削するパイプ端面加工装置において、（ａ）周
   縁部に当該加工装置を前記パイプの内壁面に固定する固
   定機構を有するとともに、中央部に凹形半球面を有する
   支持ドラム、（ｂ）この支持ドラムの前記凹形半球面に
   内接する凸形半球面を有し、その支持ドラムに対して傾
   斜角度を調整可能に支持される支持台および（ｃ）この
   支持台に対して摺動可能かつ旋回可能に支持され、先端
   部に前記パイプの端面を切削する切削刃を有する切削刃
   保持体を備えることを特徴とするパイプ端面加工装置。
2. 【請求項２】 前記支持ドラムに対する前記支持台の傾
   斜角度調整は、前記凹形半球面および凸形半球面のそれ
   ぞれの球心を一致させた状態で行われる請求項１に記載
   のパイプ端面加工装置。
3. 【請求項３】 前記固定機構は、パイプの内壁面に内接
   する複数個の拡張セグメントと、各拡張セグメントをシ
   リンダの作動により前記パイプの径方向に移動させる楔
   とを備えるものである請求項１または２に記載のパイプ
   端面加工装置。
4. 【請求項４】 前記支持台は前記凸形半球面と逆向きに
   突設する第１の中空軸体を有し、この第１の中空軸体に
   対して前記切削刃保持体が摺動可能かつ旋回可能に支持
   されている請求項１乃至３のうちのいずれかに記載のパ
   イプ端面加工装置。
5. 【請求項５】 前記切削刃保持体は、前記第１の中空軸
   体の軸方向にのみ摺動可能な第２の中空軸体と、この第
   ２の中空軸体の周りを旋回可能な旋回体とを備え、この
   旋回体の外周部に前記切削刃が取り付けられている請求
   項４に記載のパイプ端面加工装置。
6. 【請求項６】 前記第２の中空軸体はハンドルにより前
   記第１の中空軸体に対して摺動操作されるものである請
   求項５に記載のパイプ端面加工装置。
7. 【請求項７】 前記旋回体は前記第２の中空軸体に固定
   されるモータの回転により歯車を介して旋回されるもの
   である請求項５または６に記載のパイプ端面加工装置。
8. 【請求項８】 前記切削刃はピッチ送り機構によって前
   記旋回体の径方向に移動されるものである請求項５乃至
   ７のうちのいずれかに記載のパイプ端面加工装置。
9. 【請求項９】 前記ピッチ送り機構は、前記切削刃を支
   持する刃物台に一体に取り付けられるナットと、このナ
   ットに螺合するねじ棒と、このねじ棒に回転を伝達する
   伝達軸と、この伝達軸の端部に取り付けられる歯車と、
   この歯車に係合してその歯車を所定角度回転させるカム
   と、このカムを前記歯車との係合位置と非係合位置との
   間で回転させる操作レバーとを備えるものである請求項
   ８に記載のパイプ端面加工装置。