JPH0938813A - 流体管の穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分岐孔の穿孔作業と同時に金属粉を容易かつ
短時間で捕集して回収する。 【解決手段】 円筒形のカッター４４の内周面に、内側
に永久磁石４８を備える吸着リング４９を嵌合すること
により、本管１に穿孔時に発生する金属粉は吸着リング
４９により吸着される。また、本管１内の流体の流れを
遮断することなく、金属粉を回収しうるので、従来のよ
うに接続管２等にドレーンを設ける必要はなく、従って
ドレーンより流体を無駄に流出させたり、可燃性の流体
を流出させたりすることもない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば本管内の流
体の流れを遮断することなく、本管に分岐管へ分流させ
るための分岐孔を穿設する穿孔装置に係わり、特に、分
岐孔の穿孔時に発生する金属粉を穿設作業と同時に回収
するようにした流体管の穿孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガス等の流体を遮断することなく、本管
に分岐管を取付ける際の作業は、例えば図８〜図１２に
略示ような工程で行われる。

【０００３】まず、図８に示すように、本管１に、一方
に本管１と直交する方向を向く接続管２を有する半割継
手３を装着する。接続管２の両端には、フランジ４、５
が一体形成され、かつ中間部には挿入孔６が穿設されて
いる。

【０００４】ついで図９に示すように、接続管２におけ
る挿入孔６の上部に、内部に可撓性の仕切弁７を昇降可
能に収納してなる仕切弁装置８を着脱可能に取付けると
ともに、フランジ５に円筒形のカッター９と、その中心
にセンタリングドリル１０とを有する穿孔装置１１を密
封状に取付ける。

【０００５】ついで、図１０に示すように、カッター９
及びセンタリングドリル１０を回転させつつ左方へ移動
させて、本管１に分岐孔１２を穿設したのち、切除され
た切断片１３をカッター９内に収容した状態でカッター
９及びセンタリングドリル１０を右方へ引き戻す。その
後、仕切弁７を支持している昇降杆１４を押し下げて、
仕切弁７を挿入孔６を通して接続管２内に挿入するとと
もに、昇降杆１４を強く押圧して、仕切弁７を接続管２
内において拡張させ、本管１内の流体が接続管２側に流
れ込むのを一時的に遮断する。

【０００６】この状態で穿孔装置１１を取り外し、図１
１に示すように接続管２に分岐管１５を接続する。その
後、仕切弁７を引き上げて、流体の分岐管１５方向への
流通を可能としたのち、接続管２より仕切弁装置８を取
り外し、図１２に示すように、挿入孔６にプラグ１６を
螺挿して密封する。

【０００７】以上の工程により、本管１内を流通するガ
ス等の流体を遮断することなく、分岐管１５を取付ける
ことができる。

【０００８】上述のように、本管１内の流体の流れを遮
断しないで分岐管１５を取付ける工法では、分岐孔１２
の穿孔時に発生した金属粉が、切断部付近の本管１や接
続管２内に蓄積した状態のまま分岐管１５の取付作業を
終了すると、金属粉が流体と共に本管１や分岐管１５内
を流動し、途中に設けたバルブ等に咬み込んで密閉不良
を起こしたり、流体が水道水等の場合には、飲料水に混
入したりする恐れがある。

【０００９】これを防止するためには、分岐孔１２の穿
孔後に金属粉を捕集して外部に排出する必要があり、従
来は、本管１の下部の要所要所、及び接続管２の下部に
金属粉除去用のドレーンＤを予め設けておき、ドレーン
Ｄを開放して金属粉を除去するなどしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記ドレーンＤによる
方法では、短時間で金属粉を完全に除去するのは難し
く、また金属粉が排出されるまで、しばらくの間流体も
ドレーンより排出する必要があるため、流体が無駄とな
るだけでなく、その処理も面倒である。特に、流体が可
燃性のガス等である場合にはこの作業は不可能である。

【００１１】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、ドレーンを設けたりすることなく、分岐
孔の穿孔作業と同時に金属粉を容易かつ短時間で捕集し
て回収しうるようにした流体管の穿孔装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の穿孔装置は、金属製本管の外周壁に、分岐
管と連通する分岐孔を、駆動手段に連係された円筒形の
カッターにより穿設するようにした流体管の穿孔装置で
あって、前記カッターの内周面に、永久磁石を備える吸
着リングを嵌合したことを特徴とするものである。この
特徴によれば、分岐孔の穿孔と同時に発生した金属粉を
容易かつ短時間で吸着して回収し得るので、金属粉の排
出が困難な既設流体管等の穿孔に効果的である。また、
本管内の流体の流れを遮断することなく、金属粉を回収
しうるので、従来のように接続管等にドレーンを設ける
必要はなく、従ってドレーンより流体を無駄に流出させ
たり、可燃性の流体を流出させたりすることもない。

【００１３】上記穿孔装置において、永久磁石が、非磁
性リング部材の内側に保持されているのが好ましい。こ
のようにすることで、カッターが磁化されるのが防止さ
れるので、刃部に金属粉が吸着し、切削性が損われる恐
れはない。

【００１４】上記穿孔装置において、永久磁石が、円周
方向にほぼ等間隔おきに並べられた複数のものよりな
り、かつ各永久磁石が非磁性リング部材の内端より内方
に突設されているのが好ましい。このようにすること
で、永久磁石の露出表面積が増大するので、金属粉の吸
着効果が大となる。

【００１５】上記穿孔装置において、吸着リングが、カ
ッターの内周面に軸方向に摺動可能に嵌合されているの
が好ましい。このようにすることで、吸着リングを予め
刃部と近接した位置に保持しておけるとともに、切断片
と共に後方に移動するので、金属粉の捕集が効果的に行
われる。

【００１６】上記穿孔装置において、吸着リングが、そ
の円周方向の一部を切除することにより、径方向に弾性
変形可能となっているのが好ましい。このようにするこ
とで、吸着リングのカッター内への保持手段が不要にな
るとともに、カッター内への挿入が容易となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を、流体の流れを遮断
することなく分岐管を接続する工法に適用した一例につ
いて図面に基づいて説明する。なお、前述した従来例と
同様の部材には、同じ符号を付して説明する。

【００１８】図１及び図２において、ダクタイル鋳鉄製
の本管１の外周壁には、従来と同様、接続管２を有する
半割継手３が密封的に装着されている。接続管２の中間
部上面に形成された厚肉部２ａには、接続管内に連通す
る２個の挿入孔６、６が管軸方向に並んで穿設されてい
る。各挿入孔６は、下方に向って漸次縮径するテーパ面
状の段付孔となっており、孔の上部側には、雌ねじが刻
設されている。

【００１９】接続管２における厚肉部２ａの上面には、
ベース板１７が接続管２の中間部外周面にチェーン式の
締付具１８をＵ字状に巻回し、その一端をベース板１７
の下面に固着し、かつ他端部のボルト１９をベース板１
７を貫通させてナット２０により締め付けることによ
り、密封かつ着脱可能として取付られている。

【００２０】２１は、ベース板１７の下面に螺挿された
位置決め用のピンで、接続管２に対してのベース板１７
の取付けを容易としている。

【００２１】ベース板１７の上部には、仕切弁装置８と
プラグ挿入装置２２とからなる取付装置２３の下端部の
ボディ部２３ａが、テフロンシート２４を介して上方よ
り嵌合されている。取付装置２３は、仕切弁装置８とプ
ラグ挿入装置２２間のボディ部２３ａの中央を貫通する
とともに、接続間２と直行する方向を向く支軸２５の下
端部を、ベース板１７における接続管２の中心より側方
（左方）に偏倚した位置に貫通させて、その上下の端部
にダブルナット２６、２６を螺着することにより、支軸
２５を中心として水平回転させることができる。

【００２２】２７は軸受、２８は、ベース板１７とボデ
ィ部２３ａとの接触面を密封するパッキンである。

【００２３】取付装置２３のボディ部２３ａにおける接
続管２の管軸中心上には、図２に示すように圧縮コイル
バネ２９により下向きに付勢されたストッパ杆３０の下
端部が係合しうる１対の係止孔３１、３１が支軸２５を
中心に１８０゜対向させて形成されている。

【００２４】ストッパ杆３０が一方（図２において右
方）の係止孔３１と係合しているときは、仕切弁装置８
の中心が接続管２の管軸中心と整合して、両挿入孔６管
の上方に位置するようになっている（図１の実線の位
置）。また、取付装置２３全体を支軸２５を中心として
１８０゜回転させ、ストッパ杆３０が他方（左方）の係
止孔３１と係合したときには、プラグ挿入装置２２の中
心が接続管２の管軸中心と整合して、両挿入孔６間の上
方に位置するようになる（図１の想像線の位置）。

【００２５】３２、３２は、取付装置２３を回転させる
ためのハンドルである。

【００２６】仕切弁装置８の楕円筒形をなすケース３３
内には、図２に詳細を示すように、各挿入孔６の中心と
同軸をなす２本のねじ杆３４、３４が収容され、両ねじ
杆３４は、ケース３３の上端より突出させた角軸部３４
ａを図示しないハンドル又は駆動装置をもって回転する
ことにより、上下方向には変位せずに回転させることが
できる。

【００２７】各ねじ杆３４には、内側に雌ねじが刻設さ
れた円筒形のスリーブ３５が昇降のみ可能として螺合さ
れており、各スリーブ３５の下端には、挿入孔６内に嵌
合されてこれを密栓しうるゴム又は軟質プラスチック製
の弁保持体３６が固着され、弁保持体３６には、可撓性
の弁体３７が取付られている。

【００２８】弁体３７としては、本願出願人が既に特開
平６−８１９６９号公報において開示しているもの、即
ち、接続管２の内径に適合しうる外周形状を有する弾性
シール枠３７ａと、シール枠３７ａの全周に亘って保持
された柔軟なゴム又はプラスチック製の薄板３７ｂとか
らなる弁体等を用いるのが好ましい。

【００２９】仕切弁装置８が接続管２の管軸中心と整合
する位置にあるときに、ねじ杆３４を回転させると、ス
リーブ３５はねじ送り作用により昇降させられ、弁体３
７は、ケース３３内に収納させる上限位置と挿入孔６を
弾性変形しつつ通過して接続管２の流路内の底部まで挿
入される下限位置との間を移動することができ、かつ下
限位置においてねじ杆３４を強く回転させ、スリーブ３
５をさらに下降させると、弾性シール杆３７ａ及び薄板
３７ｂが流路内で拡張して流路の内周壁に密着すること
により、接続管２の流路が閉塞される。

【００３０】プラグ挿入装置２２は、ボディ部２３ａを
上下に摺動可能に貫通して保持されている２本の各支持
杆４０の下端に挿入孔６の雌ねじに螺合してこれを密封
しうるプラグ（図示略）を着脱可能に取付けて構成さ
れ、プラグ挿入装置２２が接続管２の管軸中心と整合し
ているとき、各支持杆４０を下降させて、上端部の角軸
部４０ａをハンドルにより回転させることにより、プラ
グを挿入孔６内に密封状に螺着することができる。

【００３１】接続管２の開口端のフランジ５には、本発
明の穿孔装置４１が、フランジ４２の合せ面に設けたパ
ッキン４３を介して密封状にボルト止めされている。穿
孔装置４１は、従来と同様、接続管２内に位置する円筒
形のカッター４４とその中心軸線上に設けたセンタリン
グドリル４５を備え、センタリングドリル４５の先端部
は、カッター４４先端の刃部４４ａよりも若干突出して
いる。

【００３２】カッター４４とセンタリングドリル４５
は、支持筒４６の後端部に設けた公知の駆動装置（図示
略）を作動させることにより、支持筒４６内を移動する
回転軸５１により一体的に回転させられながら、ねじ送
り機構により本管１に向って往復移動することができ
る。

【００３３】カッター４４の内周面における刃部４４ａ
の近接した位置には、図３及び図４に拡大して示すよう
に、カッター４４の内面に密着させた合成樹脂等よりな
る非磁性リング部材４７と、その内側に所定間隔おきに
かつ内周面が円形となるように埋設された複数の永久磁
石４８とからなる吸着リング４９が、カッター４４の軸
線方向に移動可能として嵌合されている。

【００３４】吸着リング４９は、その円周方向の一部を
切除することにより、径方向に弾性変形させることがで
き、カッター４４の内面へは、その拡径方向の弾性力を
利用して保持されている。吸着リング４９の切除された
両端部には、吸着リング挿脱用の貫通孔５０が穿設さ
れ、図示しないプライヤ状の工具の先端を両貫通孔５０
に挿入して、吸着リング４９を縮径方向に弾性変形させ
ることにより、カッター４４内への挿脱を容易に行うこ
とができる。

【００３５】なお、カッター４４の刃部４４ａは、その
切刃面を内向きに傾斜させてあり、後記する分岐孔の穿
孔時に生じる金属粉の殆どが、カッター４４の内方に向
うようになっていると都合が良い。

【００３６】次に、上記実施例の穿孔装置４１を使用し
ての分岐管の一連の接続要領について説明する。

【００３７】従来と同様、本管１に半割継手３を装着し
たのち、接続管２に、取付装置２３と穿孔装置４１を取
付ける。そして取付装置２３全体を回転させ、図１の実
線で示すように、仕切弁装置８の中心を接続管２の管軸
と整合させてその回転を拘束する（図２の状態）。

【００３８】ついで、穿孔装置４１のカッター４４とセ
ンタリングドリル４５を回転させながら、本管１に向っ
て前進させ、図６に示すように、本管１の管壁に穿孔す
る。この穿孔時に発生する金属粉は、その殆どがカッタ
ー４４内の刃部４４ａ付近に予め嵌合された吸着リング
４９の永久磁石４８に吸着される。すなわち、カッター
４４による穿孔中の金属粉は、前述したようにカッター
４４の内方に向わせるようにすると、刃部４４ａの近く
の永久磁石４８に効果的に吸着される。

【００３９】なお、吸着リング４９におけるカッター内
面との接触部は非磁性リング４７としてあるため、カッ
ター４４が磁化されてその刃部４４ａに金属粉が付着
し、切削に支障を来す恐れはない。

【００４０】また、吸着リング４９が、カッター４４内
において摺動可能に保持されていると、穿孔作業の進行
に伴い、切断部がカッター４４内に次第に入り込み、切
断片に押圧されて後方へ移動することができるので、カ
ッター４４の進行や切断片のカッター内への移動の妨げ
となることもない。

【００４１】ついで、図７に示すように、本管１はの分
岐孔１２の穿孔後において、カッター４４とセンタリン
グドリル４５を接続管２の開口端部まで後退させる。こ
の際、切断片１３はカッター４４内に保持されて引出さ
れる。

【００４２】その後、仕切弁装置８のねじ杆３４を回転
させて、弁体３７を挿入孔６を通して接続管２内まで下
降し、流路内において拡張させることにより、流路を一
時的に遮断する。この状態で、穿孔装置４１を接続管２
により取外したのち、従来と同様、接続管２に分岐管
（図示略）を接続し、弁体３７を引き上げて流体を分岐
管に流通させる。

【００４３】ついで、図１の想像線のように、取付装置
２３を１８０゜回転させて、プラグ挿入装置２２を接続
管２の管軸中心上に位置させ、支持杆４０を下降させて
回転することにより、支持杆４０の下端に取付けたプラ
グ（図示略）を挿入孔６に螺着し、この孔を密栓する。

【００４４】最後に、締付具１８を取外して、取付装置
２３全体をベース板１７と共に接続管２より取外すこと
により、本管１内の流体の流れを遮断することなく、接
続管２に分岐管を取付けることができる。

【００４５】以上説明したように、上述のような分岐管
の接続後方に本発明のような穿孔装置を用いると、分岐
管１２の穿孔作業と同時に、殆どの金属粉を吸着リング
４９により吸着して回収することができるので、従来の
ように、本管１や接続管にドレーンを設け、これを開口
して流体と共に金属粉を排出する必要なくなる。その結
果、流体が無駄に排出されることはなく、また可燃性の
流体が排出されて問題の発生する恐れもない。

【００４６】本発明は、上記実施例に限定されるもので
はない。

【００４７】例えば、吸着リング４９の永久磁石４８
を、図５に示すように非磁性リング部材４７の内周面よ
りも内方に突出させて埋設してもよい。このようにする
と、永久磁石４８の露出している表面積が増大するの
で、金属粉の吸着効果が大となる。

【００４８】吸着リング４９を、カッター４４内に設け
た圧縮コイルバネにより常時前方に向って付勢し、穿孔
時に上記ばねを圧縮して後退するようにしてもよい。

【００４９】本管１の管径が小さい場合等には、センタ
リングドリル４５を省略し、カッター４４のみで穿孔す
ることもある。

【００５０】本発明は、上記のよういに流体を遮断しな
いで分岐管を接続する工法に用いる外、単に金属粉の回
収が困難な既設流体管に穿孔する際にも適用し得るのは
勿論である。

【００５１】

【発明の効果】本発明は次の効果を奏する。

【００５２】（ａ）請求項１の発明によれば、分岐孔の
穿孔と同時に発生した金属粉を容易かつ短時間で吸着し
て回収し得るので、金属粉の排出が困難な既設流体管等
の穿孔に効果的である。また、本管内の流体の流れを遮
断することなく、金属粉を回収しうるので、従来のよう
に接続管等にドレーンを設ける必要はなく、従ってドレ
ーンより流体を無駄に流出させたり、可燃性の流体を流
出させたりすることもない。

【００５３】（ｂ）請求項２の発明によれば、カッター
が磁化されるのが防止されるので、刃部に金属粉が吸着
し、切削性が損われる恐れはない。

【００５４】（ｃ）請求項３の発明によれば、永久磁石
の露出表面積が増大するので、金属粉の吸着効果が大と
なる。

【００５５】（ｄ）請求項４の発明によれば、吸着リン
グを予め刃部と近接した位置に保持しておけるととも
に、切断片と共に後方に移動するので、金属粉の捕集が
効果的に行われる。

【００５６】（ｅ）請求項５の発明によれば、吸着リン
グのカッター内への保持手段が不要になるとともに、カ
ッター内への挿入が容易となる。

【００５７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される分岐管の取付工法に用いる
本管継手部の一部切欠側面図である。

【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う縦断正面図で
ある。

【図３】カッターの拡大縦断面図である。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大縦断正面図であ
る。

【図５】吸着リングの他の実施例を示す図４と同部位の
縦断正面図である。

【図６】カッターによる分岐孔穿孔時の状態を示す要部
の縦断面図である。

【図７】同じく分岐孔穿孔後において、カッターを後退
させた状態を示す要部の縦断面図である。

【図８】従来例における本管に継手を装着する工程を示
す縦断面図である。

【図９】同じく接続管に仕切弁装置と穿孔装置を取付け
た状態の縦断面図である。

【図１０】同じく本管に分岐孔を穿孔したのち、接続管
を仕切弁により遮断した状態の縦断面図である。

【図１１】同じく分岐管を接続した状態を示す縦断面図
である。

【図１２】同じく仕切弁装置を取外したのち、挿入孔に
プラグを取付けた状態を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 本管 ２ 接続管 ２ａ 厚肉部 ３ 半割継手 ４、５ フランジ ６ 挿入孔 ７ 仕切弁 ８ 仕切弁装置 ９ カッター １０ センタリングドリル １１ 穿孔装置 １２ 分岐孔 １３ 切断片 １４ 昇降杆 １５ 分岐管 １６ プラグ １７ ベース板 １８ 締付具 １９ ボルト ２０ ナット ２１ ピン ２２ プラグ挿入装置 ２３ 取付装置 ２３ａ ボディ部 ２４ テフロンシート ２５ 支軸 ２６ ダブルナット ２７ 軸受 ２８ パッキン ２９ 圧縮コイルバネ ３０ ストッパ杆 ３１ 係止孔 ３２ ハンドル ３３ ケース ３４ ねじ杆 ３５ スリーブ ３６ 弁保持体 ３７ 弁体 ３７ａ 弾性シール枠 ３７ｂ 薄板 ４０ 支持杆 ４０ａ 角軸部 ４１ 穿孔装置 ４２ フランジ ４３ パッキン ４４ カッター ４４ａ 刃部 ４５ センタリングドリル ４６ 支持筒 ４７ 非磁性リング部材 ４８ 永久磁石 ４９ 吸着リング ５０ 貫通孔 ５１ 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中江 淳也 千葉県市川市市川南２丁目８番地８号 京 葉瓦斯株式会社内 (72)発明者 和田 弘之 千葉県市川市市川南２丁目８番地８号 京 葉瓦斯株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属製本管の外周壁に、分岐管と連通す
   る分岐孔を、駆動手段に連係された円筒形のカッターに
   より穿設するようにした流体管の穿孔装置であって、 前記カッターの内周面に、永久磁石を備える吸着リング
   を嵌合したことを特徴とする流体管の穿孔装置。
2. 【請求項２】 永久磁石が、非磁性リング部材の内側に
   保持されている請求項１に記載の流体管の穿孔装置。
3. 【請求項３】 永久磁石が、円周方向にほぼ等間隔おき
   に並べられた複数のものよりなり、かつ各永久磁石が非
   磁性リング部材の内端より内方に突設されている請求項
   １ないし２のいずれかに記載の流体管の穿孔装置。
4. 【請求項４】 吸着リングが、カッターの内周面に軸方
   向に摺動可能に嵌合されている請求項１ないし３のいず
   れかに記載の流体管の穿孔装置。
5. 【請求項５】 吸着リングが、その円周方向の一部を切
   除することにより、径方向に弾性変形可能となっている
   請求項１ないし４のいずれかに記載の流体管の穿孔装
   置。