特開 2024-47410 加工装置、および加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024047410

(43)【公開日】2024-04-05

(54)【発明の名称】加工装置、および加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23C 3/28 20060101AFI20240329BHJP

   B23B 5/36 20060101ALI20240329BHJP

   B23B 5/48 20060101ALI20240329BHJP

   B24B 19/02 20060101ALI20240329BHJP

   B23C 3/32 20060101ALI20240329BHJP

   B23D 45/12 20060101ALI20240329BHJP

   B23D 45/14 20060101ALI20240329BHJP

   B26D 3/06 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

B23C3/28

B23B5/36

B23B5/48

B24B19/02

B23C3/32

B23D45/12 A

B23D45/14 A

B26D3/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153014

(22)【出願日】2022-09-26

(71)【出願人】

【識別番号】509257950

【氏名又は名称】テクノアート 有限会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166051

【弁理士】

【氏名又は名称】駒津 啓佑

(72)【発明者】

【氏名】猿渡 周一

【テーマコード（参考）】

3C022

3C040

3C045

3C049

【Ｆターム（参考）】

3C022EE05

3C022EE07

3C022EE15

3C022EE17

3C040AA01

3C040BB03

3C040HH02

3C045BA01

3C045CA07

3C045DA03

3C045DA08

3C049AA03

3C049AA12

3C049AB04

3C049CA03

3C049CA04

3C049CB01

(57)【要約】

【課題】 加工面に不陸がある場合でも、不陸に対応して加工面に所望の加工を安価に施すことができる加工装置および加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 形成する溝Ｍに対して直行する方向を軸にして被加工物であるチューブ管１０を回転装置１１０が回転させ、回転させた加工工具１２２で被加工物であるチューブ管１０の外周面を回転工具１２０が加工し、被加工物であるチューブ管１０の外周面の形状に合わせて追従機構が回転工具１２０を追従させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物の外周面の周方向に延在する所定の深さの溝を形成する加工装置において、
形成する溝に対して直行する方向を軸にして前記被加工物を回転させる回転装置と、
回転させた加工工具で前記被加工物の外周面を加工する回転工具と、
前記被加工物の外周面の形状に前記回転工具を追従させる追従機構と、
を備えることを特徴とする加工装置。

【請求項2】

前記追従機構は、
前記被加工物の外周面に接するように設けられるベース部と、
前記ベース部の一方側を中心にして前記ベース部の他方側を回動可能に支持する回動支持軸部と、
前記加工工具による加工位置を一定に保ちながら前記ベース部と前記回転工具とを連結する連結部と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の加工装置。

【請求項3】

前記回動支持軸部は、
ヒンジであること、
を特徴とする請求項２記載の加工装置。

【請求項4】

前記ベース部は、
前記加工工具を加工方向に所定量だけ露出させる切り欠き部、
を備えることを特徴とする請求項２記載の加工装置。

【請求項5】

前記ベース部の下面と前記被加工物との間には、
前記加工工具の露出量を低減させるための調整部材、
を備えることを特徴とする請求項２記載の加工装置。

【請求項6】

前記回転工具は、
前記加工工具である円盤状の鋸刃を回転させる切断機であること、
を特徴とする請求項１記載の加工装置。

【請求項7】

前記回転工具は、
前記加工工具である円盤状の砥石を回転させる研削機であること、
を特徴とする請求項１記載の加工装置。

【請求項8】

前記回転装置が回転させる軸方向に前記回転工具を平行に移動させる工具移動装置、
を備えることを特徴とする請求項１記載の加工装置。

【請求項9】

前記工具移動装置は、
前記回転装置が回転させる軸方向に対して前記回転工具により溝を形成する角度を任意に変更させる加工角度変更部、
を備えることを特徴とする請求項８記載の加工装置。

【請求項10】

被加工物の外周面の周方向に延在する所定の深さの溝を形成する加工方法において、
形成する溝に対して直行する方向を軸にして前記被加工物を回転装置が回転させる工程と、
回転させた加工工具で前記被加工物の外周面を回転工具が加工する工程と、
前記被加工物の外周面の形状に前記回転工具を追従機構が追従させる工程と、
を備えることを特徴とする加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工装置、および加工方法に関し、特に被加工物の外周面の周方向に延在する所定の深さの溝を形成する加工装置、および加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、プレキャストコンクリート造の柱梁接合部などのコンクリート部材には、鉄筋やアンカーボルトが挿通された後にグラウト材を充填するための貫通孔が形成されている。

【0003】

このプレキャストコンクリート造の柱梁接合部に形成される貫通孔は、プレキャストコンクリート造の柱や壁などを製作する際にコンクリート内にシース管を埋設する、いわゆるシース管を埋殺して貫通孔を形成されていることが多い。

【0004】

ところがシース管を埋殺して貫通孔を形成するとコストがかかるため、コンクリート部材の孔を確実かつ低コストで簡便に形成することができる孔形成用型および孔形成方法が開発されている（たとえば特許文献１）。

【0005】

特許文献１で開示された孔形成用型および孔形成方法では、弾性材料で形成された外周面に凹凸を有する管状の管部材と、管部材内に出し入れ可能な剛性材料で形成された棒状の芯部材とを備えている。

【0006】

管部材は、内部に芯部材が挿入されると径方向内側から外側へ伸長して外形が貫通孔に相当する形状となり、内部から芯部材が抜き出されると径方向外側から内側へ収縮して復元する。さらに、管部材の内周面には、軸方向に延在する複数の凹部が互いに周方向に間隔をあけて形成されている。

【0007】

これにより、管部材は、芯部材が挿入された状態で型枠内に設置され、型枠内にコンクリートが打設されて硬化した後に内部から芯部材が抜き出されると径方向外側から内側へ収縮して復元し、孔の内周面から離間するため、コンクリート部材から容易に撤去することができる。このため、コンクリート部材から管部材が取り除かれることで、コンクリート部材には所望の形状の孔が形成される。

【0008】

さらに、管部材の内周面は、軸方向に延在する複数の凹部が互いに周方向に間隔をあけて形成されていることにより、凹凸面に形成され、芯部材の外周面と管部材の内周面との接触を少なくすることができる。このため、芯部材を管部材から抜き出すときの芯部材と管部材との間の摩擦を少なくすることができて、芯部材を管部材から容易に抜き出すことができる。

【0009】

また、管部材の外径は、芯部材の内径と同じか、芯部材の内径よりも小さく形成することで、管部材から芯部材を抜き出すことを容易にした孔形成用型も開発されている（たとえば特許文献２）。

【0010】

具体的に特許文献２で開示された孔形成用型では、芯部材の外径を管部材の内径より小さくする場合に、管部材と芯部材との間が０．１～１．０ｍｍの大きさであることが好ましいとされている。

【0011】

このように管部材と芯部材との間に隙間を形成することによってコンクリート打設の際に弾性体チューブの圧縮が少なくなり、引き抜くときに弾性体チューブが容易に伸長し、コンクリートから簡単に剥離することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１２－３５５２３号公報

【特許文献2】特開２０１６－１７２３６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

しかし、形成する貫通孔が長尺になると、貫通孔を形成するための孔形成用型も長尺なものが要求されることになるが、長尺な孔形成用型は生産コストが著しく増加してしまう問題があった。

【0014】

プレキャストコンクリート造の柱梁接合部は、互いに挿入される鉄筋やアンカーボルトなどの長さは１３００～１５００ｍｍ程度である。このため貫通孔の長さ、すなわち孔形成用型の長さも１３００～１５００ｍｍの長さがあれば必要であるが、たとえば金型を使用した真空成形によって孔形成用型を形成する場合、孔形成用型は３００ｍｍ～５００ｍｍ程度の長さでしか形成することができない。

【0015】

具体的に金型を使用した真空成形の場合、使用する金型を長くすれば長尺の孔形成用型が形成できる訳ではない。金型を使用した真空成形は、一般に金型が大きくなればなるほど生産物の形状を保つことが難しい。

【0016】

長尺の孔形成用型を安定して生産するためには、加熱のバランスや冷却の時間など経験しなければ分からない多くのノウハウが必要となり、成形の難易度が上がるため著しく生産コストが増加してしまう。

【0017】

そこで、生産コストを抑制する方法として、金型を使用した真空成形ではなく、たとえば長尺の孔形成用型に必要な長さのチューブ管を押出成形で形成し、形成されたチューブ管の外周面に溝を形成することが考えられる。

【0018】

図８は、押出成形で形成されたチューブ管を加工する工程を示す断面図である。
図８（Ａ）に示すように、チューブ管１０は、たとえばゴムのように膨張及び収縮が可能な材質で押出成形によって形成された外周面に溝が形成される前の長尺な管部材である。

【0019】

チューブ管１０の内周面は凹凸形状に形成されており、図８では内面軸方向に多数の縦溝１１が形成されている。この縦溝１１によってチューブ管１０内周面は、貫通孔の形成時に挿入される芯部材の外周面に密着することがない。このため管部材から容易に芯部材を抜き出すことができる。

【0020】

このチューブ管１０の外周面に、チューブ管１０の周方向に環状に延在し、チューブ管１０の軸方向に陥没する複数の凹部が、互いに軸方向に間隔をあけて形成することで、長尺な孔形成用型を形成することができる。

【0021】

チューブ管１０は、ゴムのように膨張及び収縮が可能な材質で形成されているため、中空状態で外周面に凹部を形成しようとすると、チューブ管１０が容易に変形してしまうので加工が困難になる。このため、チューブ管１０の外周面に凹部を形成する場合には、チューブ管１０の内径よりも大きな芯部材をチューブ管１０の内部に差し込んだ状態で加工する必要がある。

【0022】

図８（Ｂ）は、チューブ管１０の内部に芯部材２０を差し込んだ状態を示す断面図である。
図８（Ｂ）に示すように、チューブ管１０の外周面に凹部を形成する場合には、チューブ管１０の内径よりも大きな芯部材をチューブ管１０の内部に差し込んだ状態で加工する必要がある。

【0023】

このとき、チューブ管１０の内周面には、多数の縦溝１１が形成されているため、チューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０は、縦溝１１と縦溝１１との間に形成された縦筋１２と接触する。

【0024】

芯部材はチューブ管１０の内径よりも大きいため、芯部材と縦筋１２とが接触することで、チューブ管１０の外周面のうち、内周面に縦筋１２が存在する部分が径方向内側から外側へ伸長する。このためチューブ管１０の外周面は不陸が生じることになる。

【0025】

図８（Ｃ）は、内部に芯部材を挿し込んだチューブ管１０の外周面に溝を形成した状態を示す断面図である。
図８（Ｃ）に示すように、図８（Ｂ）の状態のチューブ管１０の外周面を切削することで凹部を形成しようとすると、チューブ管１０の外周面には不陸が生じているため、外周面のうち径方向外側に突出した部分である斜線部分が多く切削される。

【0026】

図８（Ｄ）は、チューブ管１０の内部から芯部材２０を取り除いた状態を示す断面図である。
図８（Ｄ）に示すように、チューブ管１０の内部から芯部材２０を取り除くと、芯部材と縦筋１２とが接触することで、径方向内側から外側へ伸長していた部分が径方向外側から内側へ収縮して元の形状へ復元する。
このため、図８（Ｄ）の斜線部のように、縦筋１２付近ではチューブ管１０の外周面が深く切削され、縦溝１１付近ではチューブ管１０の外周面が浅く切削された状態になる。

【0027】

このようにチューブ管１０の外周面に形成される溝は均一な深さではないため、形成された孔形成用型の審美性が悪い問題が生じる。また形成された孔形成用型は審美性が悪いだけでなく、溝の浅い場所では、型枠内に打設されたコンクリートとの接合があまいため、形成されるべき貫通孔から孔形成用型が剥離してしまうおそれがある。
形成されるべき貫通孔から孔形成用型が剥離してしまった状態で打設されたコンクリートが硬化してしまうと、貫通孔を正常に形成することができない。

【0028】

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、加工面に不陸がある場合でも、不陸に対応して加工面に所望の加工を安価に施すことができる加工装置および加工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0029】

本発明では上記問題を解決するために、被加工物の外周面の周方向に延在する所定の深さの溝を形成する加工装置において、形成する溝に対して直行する方向を軸にして前記被加工物を回転させる回転装置と、回転させた加工工具で前記被加工物の外周面を加工する回転工具と、前記被加工物の外周面の形状に前記回転工具を追従させる追従機構とを備えることを特徴とする加工装置が提供される。

【0030】

これにより、形成する溝に対して直行する方向を軸にして被加工物を回転装置が回転させ、回転させた加工工具で被加工物の外周面を回転工具が加工し、被加工物の外周面の形状に回転工具を追従機構が追従させる。

【0031】

また、本発明では、被加工物の外周面の周方向に延在する所定の深さの溝を形成する加工方法において、形成する溝に対して直行する方向を軸にして前記被加工物を回転装置が回転させる工程と、回転させた加工工具で前記被加工物の外周面を回転工具が加工する工程と、前記被加工物の外周面の形状に前記回転工具を追従機構が追従させる工程とを備えることを特徴とする加工装置が提供される。

【0032】

これにより、形成する溝に対して直行する方向を軸にして被加工物を回転装置が回転させ、回転させた加工工具で被加工物の外周面を回転工具が加工し、被加工物の外周面の形状に回転工具を追従機構が追従させる。

【発明の効果】

【0033】

本発明の加工装置、および加工方法によれば、形成する溝に対して直行する方向を軸にして被加工物を回転装置が回転させ、回転させた加工工具で被加工物の外周面を回転工具が加工し、被加工物の外周面の形状に回転工具を追従機構が追従させるので、加工面に不陸がある場合でも、不陸に対応して加工面に所望の加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】第１の実施の形態に係る加工装置全体を示す斜視図である。

【図2】チューブ管および内部に芯部材が差し込まれた状態のチューブ管を示す軸方向の断面図である。

【図3】回転工具の詳細を示す側面図である。

【図4】回転工具をチューブ管から離脱した状態と、回転工具をチューブ管に接触させた状態とを示す側面図である。

【図5】回転工具がチューブ管を加工している状態を示す側面図である。

【図6】本実施の形態の加工装置によって加工されたチューブ管である孔形成用型の詳細を示す正面図、軸方向断面図、および径方向断面図である。

【図7】第２の形態に係る加工装置を示す上面図、および加工装置によって加工され

【図8】押出成形で形成されたチューブ管を加工する工程を示す断面図である。たチューブ管の正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係る加工装置全体を示す斜視図である。
第１の実施の形態に係る加工装置１００は、加工装置１００に取り付けられる不陸がある被加工物の加工面に、所望の加工を施すものである。

【0036】

なお、第１の実施の形態の加工装置１００、および加工装置１００による加工方法では、プレキャストコンクリート造の柱梁接合部に設けられる貫通孔を形成するための孔形成用型を、たとえば押出成形で形成された内周面の軸方向に複数の凹部が互いに周方向に間隔をあけて形成されたチューブ管１０の外周面に、複数の凹部である１～２ｍｍ程度の環状の溝Ｍを軸方向に間隔をあけて形成する加工を施す例で以下を説明する。なお、加工装置１００が加工するものはチューブ管１０に限られるものなく、様々な形状の被加工物に加工を施すことができる。

【0037】

図１に示すように、加工装置１００は、内部に芯部材２０が差し込まれたチューブ管１０を回転させるための回転装置１１０、回転工具１２０、および工具移動装置１３０を備えている。

【0038】

前述のように、チューブ管１０の内周面は凹凸形状に形成されており、内面軸方向に多数の縦凹溝が形成されている。
チューブ管１０は、ゴムのように膨張及び収縮が可能な材質で形成されているため、中空状態で外周面に凹部を形成しようとすると、チューブ管１０が容易に変形してしまい加工が困難である。

【0039】

このため、チューブ管１０の外周面に凹部を形成する場合には、チューブ管１０の内径よりも大きな芯部材２０をチューブ管１０の内部に差し込んだ状態で加工することが好ましいが、チューブ管１０の内径と同じか、それよりも小さい芯部材２０をチューブ管１０の内部に差し込んだ状態で加工することもできる。

【0040】

回転装置１１０は、内部に芯部材２０が差し込まれたチューブ管１０を芯部材２０の軸回りに回転させるための装置であって、回転機構１１１、軸保持部１１２、および軸受け部１１３を備えている。

【0041】

回転機構１１１は、たとえばサーボモータなどの駆動によりチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０を軸回りに回転させるためのものである。回転機構１１１の回転数や回転速度などは、ここでは図示しない制御部によって制御される。また、回転機構１１１の駆動により回転する回転軸には、芯部材２０を保持するための軸保持部１１２が設けられる。

【0042】

軸保持部１１２は、軸回りに回転させるチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０の一方側の端部が取り付けられ、取り付けられた芯部材２０の一方側の端部を、回転機構１１１により回転する回転軸と同軸になるように保持するためのものである。

【0043】

軸受け部１１３は、軸回りに回転させるチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０の他方側の端部が取り付けられ、チューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０が水平になるように支持するためのものである。軸受け部１１３は、芯部材２０の長さによって軸方向に全体を移動させることができる。

【0044】

回転工具１２０は、チューブ管１０の外周面に凹部である環状の溝Ｍを形成加工するためのものであって、回転機構１１１が回転させる回転軸に平行な軸回りに回転させる回転駆動部１２１を備えている。

【0045】

回転駆動部１２１が回転させる回転軸には、回転駆動部１２１が回転させる回転軸を中心とした円盤状のカッターや円盤状の砥石である加工工具１２２が取り付けられる。これにより、加工工具１２２の径方向外側と、回転装置１１０によって回転するチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０とが垂直に交わる。

【0046】

なお本実施の形態では、回転工具１２０に取り付けられる加工工具１２２の一例を、円盤状のカッターや円盤状の砥石として挙げたが、この他の切削機や切断機、研削機などの工具を採用することもできる。

【0047】

たとえば回転機構１１１が回転させる回転軸に対して、回転駆動部１２１が回転させる回転軸を直行するように設け、その回転軸の先端に切削ビットを取り付けることで、チューブ管１０の外周面に凹部である環状の溝Ｍを形成加工させてもよい。

【0048】

回転駆動部１２１には、被加工物を加工する際に、被加工物の外周面に接触することで外周面の形状や不陸に回転工具１２０を追従させる追従機構として板状のベース部１２３が設けられている。

【0049】

ベース部１２３には、被加工物を加工する加工方向に加工工具１２２を所定量だけ露出するような切り欠き１２３Ａが形成されており、切り欠き１２３Ａから露出した加工工具１２２による加工位置を一定に保つように回転駆動部１２１に連結部を介して連結されている。

【0050】

これにより、切り欠き１２３Ａから加工側に露出する加工工具１２２の量によって、形成される溝Ｍの深さが調節され、被加工物の外周面の形状や不陸に回転工具１２０が追従することができる。

【0051】

つまりチューブ管１０と加工中に接するベース部１２３から、加工側に加工工具１２２が露出する量を調整することで、加工する溝Ｍの深さを調整することができ、その調整された深さの溝Ｍを被加工物の外周面の形状や不陸に追従して形成することができる。

【0052】

または、ベース部１２３と被加工物の外周面との間に、所望の厚さの板材を介することで、ベース部１２３から加工側に加工工具１２２が露出する量を小さくすることができる。このように、ベース部１２３と被加工物の外周面との間に、加工する溝Ｍの深さを調整する調整板材を調整部材として介在させることで加工する溝Ｍの深さを調整することもできる。

【0053】

なお、ベース部１２３は、ベース部１２３と回転する被加工物の外周面とによる摩擦抵抗を低減させるために、被加工物の外周面と接触するベース部１２３の一部に摩擦低減手段としてベアリングなどの軸受部材を設けることができる。また摩擦抵抗を低減させるために潤滑剤を介してベース部１２３と回転する被加工物の外周面とを接触させることもできる。

【0054】

ベース部１２３の一端側には、ベース部１２３の一端側を中心にして、ベース部１２３の他端側を回動可能に支持する回動支持軸部１２４が設けられており、工具移動装置１３０に固定される軸受部１２５に連結される。

【0055】

軸受部１２５には、回動支持軸部１２４を回転機構１１１の駆動により回転する回転軸に平行になるように支持し、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持する機構に構成されている。

【0056】

回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を上昇させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が上昇し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが離脱する方向に移動する。

【0057】

また、回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を下降させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が下降し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが接触する方向に移動する。

【0058】

工具移動装置１３０は、回転工具１２０を回転機構１１１が回転させる回転軸方向に並行移動させるためのものであって、回転工具１２０を回転機構１１１が回転させる回転軸に平行に設けられたガイド部１３１と、ガイド部１３１に沿って移動する移動体１３２を備えている。

【0059】

また工具移動装置１３０は、ガイド部１３１に沿って移動体１３２を移動させるための送り機構を備えることもでき、任意の移動量で移動体１３２をガイド部１３１に沿って移動させることができる。

【0060】

本実施の形態の加工装置１００による加工方法では、まずチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０を回転装置１１０の軸保持部１１２および軸受け部１１３に取り付ける。

【0061】

次に、工具移動装置１３０の動作により、溝Ｍを形成するべきチューブ管１０の任意の位置に合わせて回転工具１２０を移動する。このとき、回動支持軸部１２４を中心にしたベース部１２３の他端側を上昇させておくことで、回転工具１２０によってチューブ管１０を傷つけることがない。

【0062】

次に、回転装置１１０による回転機構１１１を駆動させることで、チューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０を回転させる。芯部材２０を回転させる回転数や回転速度は、回転工具１２０に取り付ける加工工具１２２の種類や、加工する加工量、または被加工物の材質によって任意に選択することができるが、本実施の形態では１５～１００ｒｐｍ程度が好ましい。

【0063】

次に、回転工具１２０による回転駆動部１２１を駆動させることで、加工工具１２２を回転させる。このとき、回動支持軸部１２４を中心にしたベース部１２３の他端側を上昇させておく。

【0064】

加工工具１２２を回転させる回転数や回転速度は、回転工具１２０に取り付ける加工工具１２２の種類や、加工する加工量、または被加工物の材質によって任意に選択することができるが、本実施の形態では６０００～８０００ｒｐｍ程度が好ましい。

【0065】

次に、回動支持軸部１２４を中心にしたベース部１２３の他端側を下降させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が下降し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが接触し、チューブ管１０の加工が開始される。

【0066】

やがてチューブ管１０の加工が進み、ベース部１２３がチューブ管１０の外周面に接することになる。ベース部１２３は回転駆動部１２１および加工工具１２２が連結されているため、回転駆動部１２１および加工工具１２２の荷重により、被加工物方向への力がかかり、常にベース部１２３とチューブ管１０の外周面とが接した状態になる。

【0067】

このときベース部１２３の一方側は、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持されているため、ベース部１２３とチューブ管１０との接触面がチューブ管１０の外周面の不陸に合わせて移動する。

【0068】

これにより、ベース部１２３から露出した加工工具１２２もベース部１２３の動きに合わせて移動する。このため、チューブ管１０の外周面から加工工具１２２によって加工される深さは一定になる。

【0069】

回転工具１２０による加工により、チューブ管１０の外周面に所定の深さの環状の溝Ｍが形成されると、次に回動支持軸部１２４を中心にしたベース部１２３の他端側を上昇させてチューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが離脱させる。

【0070】

次に、工具移動装置１３０の動作により、溝Ｍを形成するべきチューブ管１０の任意の位置に合わせて回転工具１２０を、回転工具１２０の回転軸方向に並行移動させて、次の加工をくりかえす。

【0071】

以上のように、本実施の形態の加工装置１００によって、チューブ管１０の外周面に不陸がある場合でも、チューブ管１０の周方向に形成した環状の溝Ｍを、チューブ管１０の軸方向に間隔をあけて形成することができ、形成された溝Ｍの深さは、チューブ管１０の外周面から一定の深さで形成した孔形成用型を製造することができる。

【0072】

なお、本実施の形態では、チューブ管１０の外周面に接するベース部１２３を、外周面の不陸に対応して移動させるため、回動支持軸部１２４および軸受部１２５により、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持する機構を選択したが、ベース部１２３を外周面の不陸に対応して移動できれば他の形態を選択することもできる。

【0073】

またベース部１２３とチューブ管１０の外周面とを安定させて接することができるように、ベース部１２３の下方に被加工物を位置させ加工方向を鉛直下方向にすることで、ベース部１２３をチューブ管１０の外周面に押し付ける力として回転駆動部１２１および加工工具１２２の自重を利用したが、加工方向を水平方向にした場合においては、ベース部１２３をバネやエアーシリンダー等の弾性力によって被加工物の加工面に押し付ける構造を選択することもできる。

【0074】

図２は、チューブ管および内部に芯部材が差し込まれた状態のチューブ管を示す軸方向の断面図である。
図２（Ａ）は、チューブ管１０の詳細を示す軸方向の断面図である。

【0075】

図２（Ａ）に示すように、チューブ管１０は、たとえばゴムのように膨張及び収縮が可能な材質で押出成形によって形成された外周面に溝Ｍが形成される前の状態の管部材である。

【0076】

チューブ管１０の内周面は凹凸形状に形成されており、図２（Ａ）のように内面軸方向に多数の縦溝１１が形成されている。また、チューブ管１０の内周面には、多数の縦溝１１が形成されることで、縦溝１１と縦溝１１との間には縦筋１２が形成されている。

【0077】

チューブ管１０は、ゴムのように膨張及び収縮が可能な材質で形成されているため、中空状態で外周面に凹部を形成しようとすると、チューブ管１０が容易に変形してしまい加工が困難である。このため、チューブ管１０の外周面に凹部を形成する場合には、チューブ管１０の内周面との間に隙間が生じないように、チューブ管１０の内径よりも大きな芯部材２０をチューブ管１０の内部に差し込んだ状態で加工する必要がある。

【0078】

図２（Ｂ）は、内部に芯部材２０が差し込まれた状態のチューブ管１０を示す軸方向の断面図である。
図２（Ｂ）に示すように、チューブ管１０の内部には、チューブ管１０の内径よりも大きな芯部材２０が差し込まれる。

【0079】

芯部材はチューブ管１０の内径よりも大きいため、芯部材と縦筋１２とが接触することで、チューブ管１０の外周面のうち、内周面に縦筋１２が存在する部分が径方向内側から外側へ伸長する。このためチューブ管１０の外周面は不陸が生じることになる。

【0080】

図３は、回転工具の詳細を示す側面図である。
図３（Ａ）は、回転工具１２０の詳細を示す側面図である
図３に示すように、回転駆動部１２１には、被加工物の外周面に接触することで安定した深さの加工を可能とするために板状のベース部１２３が設けられている。

【0081】

ベース部１２３には、加工工具１２２の一部が加工側に露出するように切り欠き１２３Ａが形成されており、切り欠き１２３Ａによって、ベース部１２３の下面から加工側に露出する加工工具１２２の露出量Ｌによって、切削加工によって形成される溝Ｍの深さが調節される。

【0082】

ベース部１２３の下面から加工側に露出する加工工具１２２の露出量Ｌを調節する場合には、ベース部１２３の下面に所望の厚さの板材を介することで、加工工具１２２の露出量Ｌは小さくなる。これにより、切削加工によって形成される溝Ｍの深さが調節される。

【0083】

ベース部１２３の一端側には棒状の回動支持軸部１２４が設けられており、工具移動装置１３０に固定される軸受部１２５に連結される。
軸受部１２５には、回動支持軸部１２４を回転機構１１１の駆動により回転する回転軸に平行になるように支持し、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持する機構に構成されている。

【0084】

図３（Ｂ）は、ベース部１２３の他端側を上昇させた状態を示す側面図である。
図３（Ｂ）に示すように、回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を上昇させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が上昇し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが離脱する方向に移動する。

【0085】

図３（Ｃ）は、ベース部１２３の他端側を下降させた状態を示す側面図である。
図３（Ｃ）に示すように、回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を下降させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が下降し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが接触する方向に移動する。

【0086】

図４は、回転工具をチューブ管から離脱した状態と、回転工具をチューブ管に接触させた状態とを示す側面図である。
図４（Ａ）は、回転工具１２０をチューブ管１０から離脱した状態を示す側面図である。

【0087】

図４（Ａ）に示すように、軸受部１２５には、回動支持軸部１２４を回転機構１１１の駆動により回転する回転軸に平行になるように支持し、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持する機構に構成されている。

【0088】

回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を上昇させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が上昇し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが離脱する方向に移動する。

【0089】

図４（Ｂ）は、回転工具１２０をチューブ管１０に接触させた状態を示す側面図である。
図４（Ｂ）に示すように、回動支持軸部１２４を中心にして、ベース部１２３の他端側を下降させることで、ベース部１２３に連設された回転工具１２０が下降し、チューブ管１０の外周面と加工工具１２２とが接触する方向に移動する。

【0090】

図５は、回転工具がチューブ管を加工している状態を示す側面図である。
図５（Ａ）は、チューブ管１０の外周面の不陸の凸部にベース部１２３が接触した状態で加工している状態を示す側面図である。

【0091】

ベース部１２３の一方側は、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持されているため、ベース部１２３の他端側がチューブ管１０の外周面の不陸である凸部に合わせてベース部１２３の他端側が移動する。

【0092】

図５（Ｂ）は、回転装置１１０によってチューブ管１０の内部に差し込まれた芯部材２０が回転し、チューブ管１０の外周面の不陸の凹部にベース部１２３が接触した状態で加工している状態を示す側面図である。

【0093】

ベース部１２３の一方側は、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持されているため、ベース部１２３の他端側がチューブ管１０の外周面の不陸面に合わせてベース部１２３の他端側が移動し、やがてベース部１２３の他端側がチューブ管１０の外周面の不陸である凹部に合わせてベース部１２３の他端側が移動する。

【0094】

図５（Ｃ）は、チューブ管１０の外周面の不陸の凸部にベース部１２３が接触した状態で加工している状態を示す側面図である。
ベース部１２３の一方側は、回動支持軸部１２４を中心にベース部１２３をヒンジ状に回動自在に支持されているため、ベース部１２３の他端側がチューブ管１０の外周面の不陸面に合わせてベース部１２３の他端側が移動し、やがてチューブ管１０の外周面の不陸である凸部に合わせてベース部１２３の他端側が移動する。

【0095】

以上のように、ベース部１２３は、チューブ管１０の外周面の不陸面に合わせて接触した状態を保ちながら、そのチューブ管１０の外周面の不陸面に合わせてベース部１２３の他端側が移動する。これによりチューブ管１０の外周面の不陸面から一定の深さの溝Ｍを形成することができる。

【0096】

図６は、本実施の形態の加工装置によって加工されたチューブ管である孔形成用型の詳細を示す正面図、軸方向断面図、および径方向断面図である。
図６に示すように、チューブ管１０の外周面に溝Ｍを加工して形成するために内部に差し込まれていた芯部材２０を加工後に抜き取ることで孔形成用型が完成する。

【0097】

環状の外周面を備えていたチューブ管１０の内部に芯部材２０を挿し込むことで不陸が生じていた外周面は、芯部材２０を抜き取ることで外周面が環状に復元する。
このとき、不陸状の外周面に沿って一定の深さで形成されていた溝Ｍも、芯部材２０を抜き取ることで、外周面の復元にともなって環状に復元する。これにより、外周面に形成される溝Ｍの深さが一定に形成された孔形成用型を形成することができる。

【0098】

〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態の加工装置は、芯部材の軸回りに回転させる回転装置の回転軸に対して、加工工具の加工方向を任意の角度に変更する加工角度変更部を備えること以外は、第１の実施の形態で示した構成とほぼ同様である。このため、上記第１の実施の形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付すなどして適宜その説明を省略する。

【0099】

図７は、第２の形態に係る加工装置を示す上面図、および加工装置によって加工されたチューブ管の正面図である。
図７（Ａ）は、第２の形態に係る加工装置１００を示す上面図である。
図７（Ａ）に示すように、加工装置１００は、回転装置１１０、回転工具１２０、および工具移動装置１３０を備えている。

【0100】

工具移動装置１３０は、回転工具１２０を回転機構１１１が回転させる回転軸方向に並行移動させるためのものであって、回転工具１２０を回転機構１１１が回転させる回転軸に平行に設けられたガイド部１３１と、ガイド部１３１に沿って移動する移動体１３２と、加工角度変更部１３３を備えている。

【0101】

加工角度変更部１３３は、加工工具１２２がチューブ管１０に溝を形成する加工方向を任意の角度に変更するためのものであって、移動体１３２と回転工具１２０との間に介在されている。

【0102】

加工角度変更部１３３は、移動体１３２から垂直方向を軸として、その軸まわりに回転工具を任意の角度に回転させることができる。これにより、加工工具１２２がチューブ管１０に溝を形成する加工方向を任意の角度に変更することができる。

【0103】

第２の形態に係る加工装置１００では、加工工具１２２がチューブ管１０に溝を形成する加工を行いながら、工具移動装置１３０により回転工具１２０を加工方向に移動することで、図７(Ｂ)のように、チューブ管１０に螺旋状の溝Ｍを形成することができる。

【符号の説明】

【0104】

１０ チューブ管
１１ 縦溝
１２ 縦筋
２０ 芯部材
１００ 加工装置
１１０ 回転装置
１１１ 回転機構
１１２ 軸保持部
１１３ 軸受け部
１２０ 回転工具
１２１ 回転駆動部
１２２ 加工工具
１２３ ベース部
１２３Ａ 切り欠き
１２４ 回動支持軸部
１２５ 軸受部
１３０ 工具移動装置
１３１ ガイド部
１３２ 移動体
１３３ 加工角度変更部
Ｌ 露出量
Ｍ 溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】