JPH09225717A - 簡易移動式穴加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】被加工部材のフランジ部に下から上に向かって
穴をあける場合でも、穴加工作業を能率よく行う。 【解決手段】被加工部材１のフランジ部１ａにクランプ
治具１３を固定し、クランプ治具１３にレール１５、１
６を支持させる。レール１５、１６上を走行可能なベー
スユニット１８に、磁石１７を取り付けるとともに、切
削キリ２１ａを有する穴明け機２１を取りつける。切削
キリ２１ａは、フランジ部１ａを補強する添接板２に予
め形成された割り出し手段としてのボルト穴２ａの周面
により穴加工位置に位置合わせされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、橋梁等のフランジ
部にボルト穴をあける簡易移動式穴加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】橋梁の耐震性を向上させるために、鋼桁
の補強が行われる場合がある。橋梁における鋼桁の補強
は、図１２に示すように、主桁１の下面フランジ部１ａ
にボルト穴２ａを有する添接板２をボルト３とナット４
で締めつけることにより行われる。主桁１のフランジ部
１ａのボルト穴１ｂの加工は、まずフランジ部１ａにボ
ルト穴ピッチをけがき、その後、携帯型電気ドリルまた
は携帯式磁気ドリルスタンドに携帯型電気ドリルを取り
付けたものを、けがき位置に位置合わせしてから人力で
行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の穴加工
作業にはつぎの問題があった。 主桁のフランジ部へのけがきに長時間を要する。 電気ドリルおよび磁気吸着ドリルスタンドの重量が大
であるので、これらの移動および位置決めが大変であ
り、重労働である。 主桁の下面フランジ部のけがきは、上向きとなるので
作業姿勢が悪く、けがき精度の低下によってボルト穴の
ピッチに狂いが生じる。 主桁の下面フランジ部の穴明け作業は、下から上に向
かって穴をあけることになるので、作業がしにくく、作
業能率がきわめて悪い。

【０００４】本発明の目的は、被加工部材のフランジ部
に下から上に向かって穴をあける場合であっても、穴加
工作業を能率よく行うことが可能な簡易移動式穴加工装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の簡易移動式穴加工装置は、つぎの通りである。 （１）フランジ部を有する被加工部材の前記フランジ部
をクランプするクランプ治具と、前記クランプ治具に支
持されるレールと、前記レール上を走行可能なベースユ
ニットと、前記ベースユニットに取り付けられた磁石
と、前記ベースユニットに取り付けられ切削キリを有す
る穴明け機と、前記穴明け機の切削キリを前記被加工部
材の穴加工位置に合わせる割り出し手段と、を備えた簡
易移動式穴加工装置。 （２）前記割り出し手段は、前記被加工部材のフランジ
部に固定される添接板に予め形成されたボルト穴の周面
からなる請求項１記載の簡易移動式穴加工装置。 （３）前記穴明け機の下方に、前記被加工部材に移動可
能に支持され切粉を回収する切粉受け箱が配置された請
求項１記載の簡易移動式穴加工装置。

【０００６】上記（１）の簡易移動式穴加工装置では、
被加工部材のフランジ部にクランプ治具が固定される。
クランプ治具にはレールが支持されるので、レール上を
走行するベースユニットは、被加工部材に沿って移動す
ることが可能になる。フランジ部の穴明け加工を行う際
には、割り出し手段により穴明け機の切削キリが穴明け
加工位置に合わせられ、この状態で磁石が被加工部材を
吸着し、被加工部材に対し穴明け機が固定される。穴明
け機が固定されると、切削キリにより被加工部材の穴加
工が行われる。磁石および穴明け機が取り付けられるベ
ースユニットは、レール上を走行するので、被加工部材
に対する磁石および穴明け機の移動は容易になり、穴加
工の作業性が著しく改善される。また、穴明け機の切削
キリは、割り出し手段によって穴加工位置に位置合わせ
されるので、フランジ部へのけがきも不要になる。上記
（２）の簡易移動式穴加工装置では、割り出し手段は被
加工部材のフランジ部を補強する添接板に形成されたボ
ルト穴の周面からなるので、フランジ部の穴明け完了後
には添接板をそのままフランジ部に締結することが可能
になる。上記（３）の簡易移動式穴加工装置では、穴明
け機の下方に切粉受け箱が配置されるので、フランジ部
の切削により落下する切粉を回収することができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１ないし図８は本発明の第１実
施例を示し、図９は本発明の第２実施例を示し、図１０
は本発明の第３実施例を示し、図１１は本発明の第４実
施例を示している。はじめに、全実施例にわたって共通
する構造について、たとえば図１および図２を参照して
説明する。

【０００８】図１において、１は被加工部材を示してい
る。被加工部材１は、たとえば橋梁の主桁から構成され
る。被加工部材１は、断面形状がＩ形をしている。簡易
移動式穴加工装置１０は、被加工部材１に取り付けられ
て使用される。簡易移動式穴加工装置１０は、被加工部
材１のフランジ部１ａの幅方向端部をクランプするクラ
ンプ治具１３を有している。クランプ治具１３は、フラ
ンジ部１ａの左右両端部に着脱可能にそれぞれ取り付け
られる。クランプ治具１３は、フランジ部１ａの内面側
と接触するクランプピース１４を有している。クランプ
治具１３には、フランジ部１ａの幅方向端部を上下方向
に締めつけるクランプレバー１３ａが設けられている。
クランプ治具１３には、フランジ部１ａの幅方向端部側
を押圧する幅調整押しボルト１４ａが設けられている。

【０００９】フランジ部１ａの一側に位置するクランプ
治具１３には、平形のレール１５が着脱可能に支持され
ている。レール１５は、被加工部材１に対して平行に延
びている。クランプ治具１３には、レール１５の高さを
調整するレール高さ調整ネジ１３ｂが設けられている。
クランプ治具１３には、レール１５の高さ方向の動きを
ロックするレール受け固定レバー１３ｃが設けられてい
る。クランプ治具１３には、クランプ治具１３に対する
レール１５の位置ずれを防止するレールロックピン１３
ｄが設けられている。フランジ部１ａの他側に位置する
クランプ治具１３には、山形のレール１６が着脱可能に
支持されている。レール１６は、被加工部材１に対して
平行に延びている。レール１６の高さは、レール高さ調
整ネジ１３ｂによって調整可能であり、レール１５の高
さ方向の動きはレール受け固定レバー１３ｃによってロ
ックされる。クランプ治具１３に対するレール１６の位
置ずれは、レールロックピン１３ｄによって防止されて
いる。レール１５とレール１６との間の距離は、幅調整
用押しボルト１４ａによって調整可能となっている。各
レール１５、１６の長さは、たとえば２ｍ程度となって
おり、レール１５、１６は少なくとも２本ずつ用いれ
ば、次から次へと移動させて使用することができる。し
たがって、数本のレールでも長尺の被加工部材１に対応
することができる。

【００１０】レール１５とレール１６には、レール１５
とレール１６の上を走行するベースユニット１８が着脱
可能に取り付けられている。ベースユニット１８は、フ
レーム１８ａを有している。ベースユニット１８は、フ
レーム１８ａに支持される二本の偏心軸１８ｂを有して
いる。各偏心軸１８ｂは、ベースユニット１８の走行方
向に所定の間隔をもって配置されている。偏心軸１８ｂ
は、図５に示すように、両端部１８ｊが半径方向中心か
ら所定量離れた位置に形成されている。偏心軸１８ｂの
一側の端部１８ｊには、平車輪１８ｃが取り付けられて
いる。偏心軸１８ｂの他側の端部１８ｊには、Ｖ車輪１
８ｄが取り付けられている。偏心軸１８ｂは、端部１８
ｊが各車輪１８ｃ、１８ｄの回転中心を中心として回動
するようになっている。偏心軸１８ｂは、Ｖ車輪１８ｄ
が山形のレール１６に乗ることにより軸方向の位置ずれ
が防止されている。

【００１１】ベースユニット１８は、各偏心軸１８ｂの
中央部に移動可能に支持される保持ブロック１８ｍを有
している。各偏心軸１８ｂには、リンク１８ｇがそれぞ
れ設けられている。各リンク１８ｇは、リンクレバー１
８ｈを介して連結されている。各偏心軸１８ｂの軸端に
は、昇降用レバー１８ｋが係合可能な係合部が形成され
ている。各偏心軸１８ｂの中央部と端部は、半径方向に
偏心しているので、各偏心軸１８ｂのうちいずれか一方
の偏心軸１８ｂに昇降用レバー１８ｋを係合させて昇降
用レバー１８ｋを１８０°回動させると、保持ブロック
１８ｍを昇降させることができる。保持ブロック１８ｍ
は、各偏心軸１８ｂの軸方向にも移動可能となってい
る。ベースユニット１８には、保持ブロック１８ｍの偏
心軸方向の動きをロックするベーステンション固定レバ
ー１８ｆが設けられている。

【００１２】ベースユニット１８には、ロックユニット
１９が設けられている。ロックユニット１９は、ロック
パッド１９ａとロックコントロールツマミ１９ｂとを有
している。ロックユニット１９は、ロックコントロール
ツマミ１９ｂを回転させることでロックパッド１９ａが
昇降し、ロックパッド１９ａの接触により車輪１８ｃの
回転をロックすることができる。ベースユニット１８
は、車輪１８ｃの側面に接触可能なロックパッド１９ｃ
を有している。ロックパッド１９ｃは、圧縮バネ１９ｄ
を介してテンションコントロールツマミ１９ｅより車輪
１８ｃの側面に対して進退可能となっている。ロックパ
ッド１９ｃは、車輪１８ｃとの接触により車輪１８ｃに
ブレーキング作用を与えることができる。

【００１３】保持ブロック１８ｍの頂部には、磁石１７
が着脱可能に取り付けられている。磁石１７は、電磁石
から構成されているが、吸着と釈放が切替え可能な永久
磁石から構成してもよい。保持ブロック１８ｍの下部に
は、ドリルスタンド２０が着脱可能に取り付けられてい
る。保持ブロック１８ｍには、ドリルスタンド２０の位
置ずれを防止するドリルスタンド固定レバー１８ｅが設
けられている。ドリルスタンド２０には、穴明け機２１
が着脱可能に取り付けられている。穴明け機２１は、た
とえば電気ドリルから構成されている。穴明け機２１
は、先端に切削キリ２１ａを有している。穴明け機２１
は、切削キリ２１ａが上端に位置する姿勢でドリルスタ
ンド２０に取り付けられている。穴明け機２１は、切削
キリ２１ａを回転させるとともに、軸方向に送る機能を
有している。穴明け機２１は、操作ボックス２２と電気
的に接続されている。操作ボックス２２は、制御ケーブ
ル２３を介して制御ボックス２４と接続されている。制
御ボックス２４には、給電ケーブル２５を介して電気が
供給される。

【００１４】レール１５、１６には、一対の箱用アーム
２６が移動可能に吊り下げられている。各箱用アーム２
６は、ベースユニット１８の走行方向前後にそれぞれ配
置されている。穴明け機２１の下方には、切粉受け箱２
７が配置されている。切粉受け箱２７の両端部は、各箱
用アーム２６に支持されている。切粉受け箱２７は、穴
明け機２１によるフランジ部１ａの穴加工時に生じる切
粉を回収する機能を有する。

【００１５】つぎに、各実施例に共通の作用および動作
について説明する。まず，簡易移動式穴加工装置１０の
組付手順について説明する。まず、クランプ治具１３に
よってフランジ部１ａを挟み、クランプレバー３ａでク
ランプする。フランジ部１ａの両端部に、それぞれクラ
ンプ治具１３が取り付けられると、一方のクランプ治具
１３に、レール１５が取り付けられ、他方のクランプ治
具１３にレール１６が取り付けられる。レール１５、１
６は、レールロックピン１３ａの挿入により所定の位置
に固定される。ベースユニット１８をレール１５、１６
に乗せる前には、ベースユニット１８の保持ブロック１
８ｍに磁石１７が取り付けられる。

【００１６】保持ブロック１８ｍへの磁石１７の取り付
けが完了すると、ベースユニット１８がベースユニット
１８の走行方向からレール１５、１６に乗せられる。つ
ぎに、磁石１７と吸着面であるフランジ部１ａの下面と
の間の距離を調整するため、ロックコントロールツマミ
１９ｂを回転させてロックパッド１９ａにより各車輪１
８ｃ、１８ｄの回転をロックし、レール１５、１６に対
しベースユニット１８を固定する。この状態で、昇降用
レバー１８ｋを偏心軸１８ｂの端部に係合させて昇降用
レバー１８ｋを１８０°回転させると、保持ブロック１
８ｍが上昇し、磁石１７がフランジ部１ａの下面に接近
する。この時、磁石１７とフランジ部１ａの下面との間
の距離が１〜２ｍｍになるように、レール受け固定レバ
ー１３ｃを緩めレール１５、１６の高さを調整ネジ１３
ｂで調整する。レール高さ調整が完了すると、レール受
け固定レバー１３ｃによってレール１５、１６が固定さ
れる。

【００１７】つぎに、保持ブロック１８ｍの溝にドリル
スタンド２０を押し込み、ドリルスタンド２０をドリル
スタンド固定レバー１８ｅで保持ブロック１８ｍに固定
する。ドリルスタンド２０には、切削キリ２１ａが装着
された穴明け機２１が取りつけられる。穴明け機２１が
取り付けが完了すると、各レール１５、１６には箱用ア
ーム２６が取りつけられる。箱用アーム２６には、切粉
受け箱２７が取りつけられる。その後、制御ケーブル２
３がドリルスタンド２０に接続され、給電ケーブル２５
が一次電源盤に接続される。

【００１８】上述のように、簡易移動式穴加工装置１０
は、クランプ治具１３、レール１５、１６、磁石１７、
ベースユニット１８、ドリルスタンド２０、穴明け機２
１、制御ボックス２４、箱用アーム２６、切粉受け箱２
７がそれぞれ分割可搬でき、組付け時や運搬時の取扱い
も容易となる。

【００１９】穴明け機２１の穴加工位置への位置決め時
には、ベースユニット１８をレール１５、１６に沿って
自在に走行させることができ、僅かな労力で切削キリ２
１ａを容易に穴加工位置への位置決めすることができ
る。また、穴明け機２１の穴加工位置への位置決め時に
は、ロックパッド１９ｃと各車輪１８ｃ、１８ｄとの接
触により各車輪１８ｃ、１８ｄにブレーキング作用を与
えることができ、ベースユニット１８の不要な動きを防
止することができる。切削キリ２１ａの穴加工位置への
位置決めが完了すると、ロックコントロールツマミ１９
ｂを回転により各車輪１８ｃ、１８ｄの回転がロックさ
れ、偏心軸１８ｂに対する保持ブロック１８ｍの軸方向
の動きは、ベースユニットテンション固定レバー１８ｆ
によってロックされる。つぎに、操作ボックス２２の操
作により磁石１７をフランジ部１ａに吸着作動させ、そ
の後、穴明け機２１の切削キリ２１ａの回転、送りによ
りフランジ部１ａの穴加工が開始される。ベースユニッ
ト１８の走行の際には、昇降用レバー１８ｋの回転によ
り磁石１７を下降させることにより、磁石１７とフラン
ジ部１ａ側の吸着面との距離を十分に確保でき、フラン
ジ部１ａ側の反り、たわみの影響を受けなくなる。フラ
ンジ部１ａの穴加工により生じる切粉は、切粉受け箱２
７により回収されるので、切粉の飛散も防止される。

【００２０】つぎに、各実施例に特有の構成について説
明する。第１実施例では、被加工部材１の下部側のフラ
ンジ部１ａの下面には、被加工部材１を補強するための
添接板２が取り付けられている。添接板２のボルト穴２
ａの周面は、割り出し手段を構成している。割り出し手
段は、添接板２のボルト穴２ａに代えてガイド穴を有す
るテンプレート（図示略）から構成してもよい。添接板
２は、フランジ部１ａの下面に重ね合わされた状態で万
力等で仮止めされている。添接板２には、複数のボルト
穴２ａが所定のピッチで形成されている。クランプ治具
１３のクランプピース１４は、添接板２と接触してい
る。クランプ治具１３には、フランジ部１ａと添接板２
の幅方向端部が差し込まれている。クランプ治具１３
は、クランプレバー１３ａによりフランジ部１ａと添接
板２の幅方向端部を上下方向に締めつけることにより、
被加工部材１の下部側のフランジ１ａに固定される。各
レール１５、１６との間の距離は、クランプ治具１３の
幅調整押しボルト１４ａにより調整される。

【００２１】第２実施例では、図９に示すように、被加
工部材１のボルト穴のフランジ部１ａ幅方向のピッチＷ
Ｐが一定の場合を示している。本実施例では、第１実施
例の添接板２に代えて偏心軸１８ｂの外周には、二枚の
ライナ３０が設けられている。各ライナ３０は、割り出
し手段を構成している。各ライナ３０は、フレーム１８
ａ側に設けられており、各ライナ３０の間は所定の距離
に設定されている。これにより、保持ブロック１８ｍの
偏心軸１８ｂ上の移動ストロークは、穴ピッチと同一の
ＷＰに設定されている。

【００２２】第３実施例では、図１０に示すように、フ
レーム１８ａにはアタッチメント３１が設けられてい
る。レール１５、１６のいずれか一方には、割り出し手
段としての割り出し治具３２が取り付けられている。割
り出し治具３２には、複数の位置決め穴３２ａが所定の
間隔をもって形成されている。アタッチメント３２に
は、位置決めピン３３が出し入れ可能に挿入されてい
る。アタッチメント３２に挿入された位置決めピン３３
は、割り出し治具３２の位置決め穴３２ａに進入可能と
なっている。穴明け機２１の切削キリ２１ａは、位置決
めピン３３が位置決め穴３２ａに進入した状態では、所
定の穴加工位置に位置決めされる。

【００２３】第４実施例では、図１１に示すように、被
加工部材１の上部側のフランジ部１ａを穴加工に適用し
た場合を示している。被加工部材１のフランジ部２ａの
幅方向両端部には、クランプ治具１３に代えてクランプ
治具１３’がそれぞれ着脱可能に取り付けられている。
クランプ治具１３’は、添接板２と接触するクランプピ
ース１４を有している。クランプ治具１３’には、フラ
ンジ１ａと添接板２の幅方向端部が差し込まれている。
クランプ治具１３’には、フランジ部１ａと添接板２の
幅方向端部を上下方向に締めつけるクランプレバー１３
ａが設けられている。クランプ治具１３’には、添接板
２の幅方向端面を押圧する幅調整押しボルト１４ａが設
けられている。

【００２４】つぎに、各実施例における作用について説
明する。第１実施例では、フランジ部１ａの穴加工を行
う前に、ベースユニット１８の移動により穴明け機２１
の切削キリ２１ａを添接板２のボルト穴２ａに位置合わ
せする。この状態で昇降用レバー１８ｋを徐々に回転さ
せることにより切削キリ２１ａを添接板２のボルト穴２
ａに進入させる。これにより、切削キリ２１ａは穴加工
位置に位置決めされる。したがって、従来のけがき作業
に比べて切削キリ２１ａの穴加工位置への位置決めを短
時間で行うことが可能になる。切削キリ２１ａによるフ
ランジ部１ａの穴加工が完了すると、図１２に示すよう
に、ボルト穴１ｂ、２ａにボルトが挿入され、、添接板
２はボルト３およびナット４によりフランジ部１ａに締
結される。

【００２５】第２実施例では、ライナ３０により穴明け
機２１の切削キリ２１ａを穴加工位置に位置決めできる
ので、切削キリ２１ａのフランジ部１ａの幅方向の位置
決め作業には、添接板２やけがきが不要となる。

【００２６】第３実施例では、割り出し治具３２の位置
決め穴３２ａに位置決めピン３３を進入させることによ
り、穴明け機２１の切削キリ２１ａを所定の穴加工位置
に位置決めでき、けがき作業を廃止することが可能とな
る。

【００２７】第４実施例では、被加工部材１の上部側の
フランジ部１ａの穴加工が可能となり、通常の穴加工装
置として用いることができる。

【００２８】上記各実施例においては、橋梁の主桁の現
地での穴加工に適用した場合を説明したが、本装置の用
途はこれに限定されるものではなく、建設、造船等の各
種分野にも適用可能である。なお、適用される橋梁に
は、海、河川、高速道路、鉄道用など各種のものがあ
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の簡易移動式穴加工装置では、
被加工部材のフランジ部をクランプするクランプ治具に
はレールが支持され、レール上をベースユニットが走行
可能となるので、被加工部材に対する磁石および穴明け
機の移動は容易になり、穴加工の作業性が著しく改善さ
れる。穴明け機の切削キリは、割り出し手段によって穴
加工位置に位置合わせされるので、フランジ部へのけが
きも不要になる。請求項２の簡易移動式穴加工機では、
割り出し手段は被加工部材のフランジ部を補強する添接
板に予め形成されたボルト穴の周面からなるので、フラ
ンジ部の穴加工完了後には添接板をそのままフランジ部
に締結することが可能になり、被加工部材の補強工事に
おける作業能率を高めることができる。請求項３の簡易
移動式穴加工機では、穴明け機の下方に切粉受け箱が配
置されるので、フランジ部の切削により落下する切粉を
回収することができ、周辺の環境の汚染を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る簡易移動式穴加工装
置の正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の部分拡大断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図６】図１のロックユニット近傍の平面図である。

【図７】図７の正面図である。

【図８】図７のロックパッドによる車輪のロック状態を
示す透視図である。

【図９】本発明の第２実施例に係る簡易移動式穴加工装
置の正面図である。

【図１０】本発明の第３実施例に係る簡易移動式穴加工
装置の正面図である。

【図１１】本発明の第４実施例に係る簡易移動式穴加工
装置の正面図である。

【図１２】本発明の簡易移動式穴加工装置により加工さ
れる被加工部材の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 被加工部材 ２ 割り出し手段（添接板のボルト穴の周面） １３ クランプ治具 １５ レール １６ レール １７ 磁石 １８ ベースユニット ２１ 穴明け機 ２７ 切粉受け箱 ３０ 割り出し手段（ライナ） ３２ 割り出し手段（割り出し治具）

フロントページの続き (72)発明者 田中 克芳 東京都千代田区四番町５番地９ トピー工 業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フランジ部を有する被加工部材の前記フ
   ランジ部をクランプするクランプ治具と、 前記クランプ治具に支持されるレールと、 前記レール上を走行可能なベースユニットと、 前記ベースユニットに取り付けられた磁石と、 前記ベースユニットに取り付けられ切削キリを有する穴
   明け機と、 前記穴明け機の切削キリを前記被加工部材の穴加工位置
   に合わせる割り出し手段と、を備えた簡易移動式穴加工
   装置。
2. 【請求項２】 前記割り出し手段は、前記被加工部材の
   フランジ部に固定される添接板に予め形成されたボルト
   穴の周面からなる請求項１記載の簡易移動式穴加工装
   置。
3. 【請求項３】 前記穴明け機の下方に、前記被加工部材
   に移動可能に支持され切粉を回収する切粉受け箱が配置
   された請求項１記載の簡易移動式穴加工装置。