(57)【要約】      （修正有）【課題】研削ユニットを、基台に対して相対的に昇降させる場合に比べて、昇降機構を小型化出来る管内面研削装置を提供する。【解決手段】管内面研削装置（１００）は、管（Ｐ１）の軸心方向に相対移動可能に構成された基台（４）に片持支持された支持機構（１）と、管（Ｐ１）の内面を研削するように、支持機構（１）の自由端側に設けられた研削ユニット（２）と、研削ユニット（２）を支持機構（１）に対して相対的に昇降させる昇降機構（３）と、を備える。【選択図】図１
2020099965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の軸心方向に相対移動可能に構成された基台に片持支持された支持機構と、
前記管の内面を研削するように、前記支持機構の自由端側に設けられた研削ユニットと、
前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させる昇降機構と、を備えることを特徴とする管内面研削装置。
【請求項２】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の管内面研削装置。
【請求項３】
前記支持機構と前記研削ユニットとの間に設けられ、前記研削ユニットに前記管の内面に向かう弾性力を付与する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の管内面研削装置。
【請求項４】
前記支持機構は、
前記基台に片持支持された支持フレームと、
前記支持フレームの上方に配置された上フレームと、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記支持フレームを貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記上フレームと接続され、前記支持フレームと前記上フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレームには、前記支持フレームと前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項５】
前記研削ユニットは、前記管の内面を研削する回転研削部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項６】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に配置されるパンタグラフと、前記基台に設けられ、前記パンタグラフを伸縮させる伸縮機構と、を有し、
前記伸縮機構は、前記パンタグラフを伸縮させることにより、前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項７】
前記支持機構は、
前記基台に片持支持された支持フレームと、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか一方に設けられ、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方を貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記下フレームと接続され、前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方には、前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項８】
前記昇降機構は、前記貫通軸と同じ方向の単一軸方向の駆動力を発揮する駆動装置によって前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項７に記載の管内面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内面研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
管の内面を研削する管内面研削装置が従来技術として知られている。例えば、特許文献１には、管の内面を研削する回転砥石が設けられた棹体を支持する昇降フレームをジャッキ装置によって昇降させる中摺装置が開示されている。当該ジャッキ装置は、管の軸心方向に移動可能な台車に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０４４２２号公報（１９９３年４月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている中摺装置では、回転砥石が設けられた棹体を支持する昇降フレームを昇降させるジャッキ装置が台車に設けられているため、昇降機構としてのジャッキ装置が大型になるという問題がある。本発明の一態様は、研削ユニットを、基台に対して相対的に昇降させる場合に比べて、昇降機構を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る管内面研削装置は、管の軸心方向に相対移動可能に構成された基台に片持支持された支持機構と、前記管の内面を研削するように、前記支持機構の自由端側に設けられた研削ユニットと、前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させる昇降機構と、を備える。
【０００６】
前記構成によれば、昇降機構が研削ユニットを支持機構に対して相対的に昇降させるため、研削ユニットを、基台に対して相対的に昇降させる場合に比べて、昇降機構を小型化することができる。また、昇降機構を小型化することができるため、昇降機構を駆動する高圧の油圧シリンダ等が不要になる。
【０００７】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に設けられてもよい。前記構成によれば、研削ユニットを管の内面に押圧する力を維持するために、例えば、研削ユニットを回転させる回転軸の外側に設けられる鋼管が不要になる。このため、管内面研削装置の重量の低減、及び管内面研削装置の製造コストの削減を実現することができ、管内面研削装置のメンテナンスが行い易くなる。
【０００８】
さらに、昇降機構の自重が研削ユニットの重みに加わるため、研削ユニットのみの場合に比べて、研削ユニットを管の内面に押圧する力を向上させることができる。また、管の内面の軸方向に沿って不陸が存在していても、研削ユニットを管の内面に押圧する力を維持することができる。
【０００９】
前記管内面研削装置は、前記支持機構と前記研削ユニットとの間に設けられ、前記研削ユニットに前記管の内面に向かう弾性力を付与する弾性部材をさらに備えてもよい。前記構成によれば、研削ユニットが管の内面に接しているとき、研削ユニットがバウンドすることを低減することができる。また、管の内面に不陸が存在していても、研削ユニットを管の内面に向かって追随させることができる。
【００１０】
前記支持機構は、前記基台に片持支持された支持フレームと、前記支持フレームの上方に配置された上フレームと、前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記支持フレームを貫通する貫通軸と、を有し、前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記上フレームと接続され、前記支持フレームと前記上フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、前記支持フレームには、前記支持フレームと前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていてもよい。
【００１１】
前記構成によれば、支持フレームに、支持フレームと貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられるため、支持フレーム及び下フレームが水平に保たれた状態を維持することができる。よって、研削ユニットを管の内面に均一に接触させることができるため、管の内面を均一に研削することができる。
【００１２】
前記研削ユニットは、前記管の内面を研削する回転研削部材を有してもよい。前記構成によれば、研削ユニットが管の内面を研削する回転研削部材を有するため、管の内面を効率的に研削することができる。
【００１３】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に配置されるパンタグラフと、前記基台に設けられ、前記パンタグラフを伸縮させる伸縮機構と、を有し、前記伸縮機構は、前記パンタグラフを伸縮させることにより、前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させてもよい。
【００１４】
前記構成によれば、管の内面に洗浄水を射出する場合においても、故障しにくい昇降機構を実現することができる。なぜなら、パンタグラフを伸縮させる伸縮機構は、管の内面から離れた基台に設けられており、伸縮機構を故障させる原因となり得る洗浄水が伸縮機構にかからないようになっているためである。
【００１５】
また、伸縮機構は、パンタグラフを伸縮させるための駆動力を発生させる機構を有するため、パンタグラフに比べて重いものとなり易い。そこで伸縮機構を基台側（支持機構の固定端側）に設けると共に、パンタグラフを研削ユニットの上方（支持機構の自由端側）に配置する。これにより、管の内面を研削する際に支持機構が安定し、管の内面を均一に研削することができる。
【００１６】
前記支持機構は、前記基台に片持支持された支持フレームと、前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか一方に設けられ、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方を貫通する貫通軸と、を有し、前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記下フレームと接続され、前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方には、前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていてもよい。
【００１７】
前記構成によれば、支持フレーム及び下フレームのいずれか他方に、貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられるため、支持フレーム及び下フレームが水平に保たれた状態を維持することができる。よって、研削ユニットを管の内面に均一に接触させることができるため、管の内面を均一に研削することができる。
【００１８】
前記昇降機構は、前記貫通軸と同じ方向の単一軸方向の駆動力を発揮する駆動装置によって前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させてもよい。前記構成によれば、研削ユニットを支持機構に対して相対的に上下方向に昇降させることができる。よって、研削ユニットを管の内面に容易に接触させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、研削ユニットを、基台に対して相対的に昇降させる場合に比べて、昇降機構を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係る管内面研削装置の全体構成を示す左側面図である。
【図２】図１に示す管内面研削装置の平面図である。
【図３】図１に示す管内面研削装置の背面図である。
【図４】図１に示す管内面研削装置の正面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る管内面研削装置の正面図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る管内面研削装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〔実施形態１〕
（管内面研削装置１００の構成）
管内面研削装置１００の構成について、図１〜図４に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る管内面研削装置１００の全体構成を示す左側面図である。図２は、図１に示す管内面研削装置１００の平面図である。図３は、図１に示す管内面研削装置１００の背面図である。図４は、図１に示す管内面研削装置１００の正面図である。
【００２２】
管内面研削装置１００は、図１に示すように、支持機構１、研削ユニット２、昇降機構３、基台４、回転軸駆動モータ５、錘部材６、車輪駆動モータ７、及び複数のスプリングＳ１（弾性部材）を備えている。図１では、昇降機構３が管内面研削装置１００の左側面側から見えるように示されているが、実際には支持フレーム１１及び上フレーム１２に隠れて見えないようになっている。管内面研削装置１００は、管Ｐ１の内面を研削ユニット２で研削する処理を行うものである。
【００２３】
管Ｐ１がダクタイル鋳鉄管である場合、管Ｐ１の内面には、酸化被膜が付着しており、凹凸部分及び皺が生じている。この酸化被膜は、管Ｐ１の内面を塗装する場合、塗膜の付着力の低下を招くため、障害となる。そこで、管Ｐ１の酸化被膜を研削ユニット２で研削する処理を行う必要がある。管内面研削装置１００が行う処理は、管Ｐ１に付着した酸化被膜を研削する処理に限定されず、単に管Ｐ１の内面の凹凸部分または皺を研削する処理であってもよい。
【００２４】
なお、管内面研削装置１００は、管Ｐ１の内面を研削する処理を行うが、管内面研削装置１００が行う処理は、管Ｐ１の内面を研削する処理に限定されない。また、管Ｐ１は必ずしも鋳鉄管に限定されるものではなく、鋳造以外の方法で製造された金属製の管であってもよい。管Ｐ１は、回転ローラＲ１の上に、回転ローラＲ１と接するように配置される。回転ローラＲ１は、回転ローラ用モータＭ１によって回転すると共に、管Ｐ１を回転させる。
【００２５】
支持機構１は、図１及び図２示すように、基台４に片持支持されており、支持フレーム１１、上フレーム１２、下フレーム１３、補強フレーム１４、及び複数の貫通軸１５を備えている。図２では、錘部材６及びパンタグラフ３１を省略している。支持フレーム１１は、基台４に片持支持されている。支持フレーム１１は、２本のフレーム１１ａ・１１ｂから構成されているが、３本以上のフレームから構成されていてもよい。これにより、支持フレーム１１の強度を十分に向上させることができ、横方向（軸間距離固定部材２８の延伸方向）の振動を低減することができる。
【００２６】
上フレーム１２は、支持フレーム１１の上方に配置されている。上フレーム１２は、パンタグラフ３１を介して支持フレーム１１と接続されている。下フレーム１３は、支持フレーム１１の下方に配置されており、貫通軸１５を介して上フレーム１２と接続されている。下フレーム１３は、研削ユニット２と接続されている。
【００２７】
補強フレーム１４は、支持フレーム１１の自由端側から基台４に向かうにつれて下方に傾斜するように、支持フレーム１１の自由端側と基台４との間に設けられている。これにより、基台４が設置された床面と支持フレーム１１とが平行になっている状態を維持することができる。
【００２８】
貫通軸１５は、図４に示すように、上フレーム１２と下フレーム１３とを接続し、支持フレーム１１を貫通する。支持フレーム１１の上面Ｔ１には、支持フレーム１１と貫通軸１５との摺動箇所にブッシュ１６が設けられている。これにより、支持フレーム１１及び下フレーム１３が水平に保たれた状態を維持することができる。よって、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に均一に接触させることができるため、管Ｐ１の内面を均一に研削することができる。
【００２９】
支持フレーム１１の下面Ｕ１には、開口部Ｏ１が形成されており、貫通軸１５は、開口部Ｏ１を通過する。なお、支持フレーム１１の下面Ｕ１の開口部Ｏ１にもブッシュ１６が設けられていてもよい。つまり、支持フレーム１１の上面Ｔ１及び下面Ｕ１のうちいずれか一方にブッシュ１６が設けられる。
【００３０】
貫通軸１５は、基台４が設置された床面と垂直な方向に延伸するように、上フレーム１２及び下フレーム１３に接続されている。ブッシュ１６は、固定部材１６ａによって支持フレーム１１に固定されている。ブッシュ１６は、支持フレーム１１と貫通軸１５とを摺動させるための摺動部材である。ブッシュ１６は、例えば、スライドブッシュであり、ＭＣナイロン（登録商標）等の樹脂からなってもよい。
【００３１】
基台４は、管Ｐ１の軸心方向に相対移動可能に構成されたものである。基台４が、例えば台車である場合、管Ｐ１を定置させ、基台４を管Ｐ１に近づくように移動させることができる。一方、基台４が、例えば床面に固定された固定台である場合、管Ｐ１は、移動可能な台車に設置されてもよい。この場合、管Ｐ１が設置された台車を基台４に近づくように移動させることができる。
【００３２】
基台４には、図３に示すように、回転軸駆動モータ５及び車輪駆動モータ７が設けられている。図３では、錘部材６を省略している。回転軸駆動モータ５は、後方回転軸８を回転駆動させる。車輪駆動モータ７は、車輪４１を回転駆動させる。後方回転軸８は、ユニバーサルジョイント９を介して前方回転軸２３と接続されている。後方回転軸８が回転することにより、前方回転軸２３が回転するようになっている。
【００３３】
ユニバーサルジョイント９は、管Ｐ１の内面が研削されている状態で、後方回転軸８における前方回転軸２３に対する位置の変動に対応するためのものである。ユニバーサルジョイント９は、伸縮部９１を有している。伸縮部９１が伸縮することにより、ユニバーサルジョイント９の長さが変更可能となっている。これにより、後方回転軸８における前方回転軸２３に対する位置の変動に十分に対応することができる。基台４には、錘部材６が設けられている。これにより、錘部材６の自重が基台４の重みに加わるため、研削ユニット２の自重によって、管内面研削装置１００が研削ユニット２の方に向かって倒れることを防ぐことができる。
【００３４】
研削ユニット２は、管Ｐ１の内面を研削するように、支持機構１の自由端側に設けられており、管Ｐ１の内面を研削するためのものである。研削ユニット２は、複数の回転砥石２１、砥石回転軸２２、前方回転軸２３、ピロー２４、及び駆動力連繋部材２５・２６を備えている。回転砥石２１は、管Ｐ１の内面を研削する回転研削部材である。研削ユニット２が回転砥石２１を備えることにより、管Ｐ１の内面を効率的に研削することができる。
【００３５】
回転砥石２１は、ダイヤモンドホイールであることが好ましい。これにより、回転砥石２１の寿命を十分に長くすることができ、回転砥石２１を交換する回数を減らすことができる。回転砥石２１は、ダイヤモンドホイールの他に例えば、レジノイド砥石、ＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）砥石等であってもよいが、特に限定されない。ＣＢＮ砥石は、ダイヤモンドホイールより高い研削性能を有する。また、回転砥石２１は、図１に示すように、砥石回転軸２２の延伸方向に沿って複数並んでいてもよく、図４に示すように、軸間距離固定部材２８の延伸方向に沿って複数並んでいてもよい。
【００３６】
砥石回転軸２２は、図４に示すように、各回転砥石２１の中心を貫通し、各回転砥石２１と固定されている。２つの砥石回転軸２２の間には、軸間距離固定部材２８が設けられている。軸間距離固定部材２８によって、２つの砥石回転軸２２の間の距離が変動することを防止することができる。
【００３７】
前方回転軸２３は、回転軸駆動モータ５によって回転駆動されるものであり、前方回転軸２３の回転が駆動力連繋部材２５・２６を介して回転砥石２１に伝達されることにより、回転砥石２１が回転するようになっている。前方回転軸２３は、ピロー２４に支持されている。
【００３８】
ピロー２４は、前方回転軸２３を支持するためのものであり、スプリングＳ１を介して下フレーム１３に固定されている。具体的には、ピロー２４は、板状部材２７に固定されており、板状部材２７は、スプリングＳ１を介して下フレーム１３に固定されている。
【００３９】
スプリングＳ１は、支持機構１と研削ユニット２との間に設けられ、研削ユニット２が管Ｐ１に挿入されており、かつ、回転砥石２１が管Ｐ１の内面に接している状態で、研削ユニット２に管Ｐ１の内面に向かう弾性力を付与する。これにより、研削ユニット２が管Ｐ１の内面に接しているとき、研削ユニット２がバウンドすることを低減することができる。また、管Ｐ１の内面に不陸が存在していても、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に向かって追随させることができる。
【００４０】
昇降機構３は、研削ユニット２の上方に設けられ、研削ユニット２を支持機構１に対して相対的に昇降させる。具体的には、昇降機構３は、支持フレーム１１と上フレーム１２との間の距離を変更することにより研削ユニット２を支持機構１に対して相対的に昇降させる。これにより、昇降機構３が研削ユニット２を支持機構１に対して相対的に昇降させるため、研削ユニット２を、基台４に対して相対的に昇降させる場合に比べて、昇降機構３を小型化することができる。また、昇降機構３を小型化することができるため、昇降機構３を駆動する高圧の油圧シリンダ等が不要になる。
【００４１】
また、昇降機構３が研削ユニット２の上方に設けられることによる効果を以下に説明する。研削ユニット２を管Ｐ１の内面に押圧する力を維持するために、例えば、研削ユニット２を回転させる回転軸の外側に設けられる鋼管が不要になる。このため、管内面研削装置１００の重量の低減、及び管内面研削装置１００の製造コストの削減を実現することができ、管内面研削装置１００のメンテナンスが行い易くなる。
【００４２】
さらに、昇降機構３の自重が研削ユニット２の重みに加わるため、研削ユニット２のみの場合に比べて、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に押圧する力を向上させることができる。また、管Ｐ１の内面の軸方向に沿って不陸が存在していても、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に押圧する力を維持することができる。
【００４３】
昇降機構３は、パンタグラフ３１、ロッド３２、及びシリンダ３３（伸縮機構）を備えている。パンタグラフ３１は、研削ユニット２の上方に配置され、パンタグラフ３１の下端は支持フレーム１１に接続され、パンタグラフ３１の上端は上フレーム１２に接続されている。パンタグラフ３１は、支持フレーム１１の自由端側に設けられている。
【００４４】
ロッド３２は、パンタグラフ３１とシリンダ３３とを接続する。ロッド３２は、図２に示すように、支持フレーム１１の２本のフレーム１１ａ・１１ｂの間に配置されている。シリンダ３３は、ロッド３２を介してパンタグラフ３１を押圧することにより、パンタグラフ３１を上下方向に伸縮させる。シリンダ３３は、基台４に設けられている。シリンダ３３は、電動シリンダであることが好ましい。これにより、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に押圧する力を細かく調整することができる。シリンダ３３は、電動シリンダの他に例えば、油圧シリンダ、エアシリンダ等であってもよいが、特に限定されない。
【００４５】
パンタグラフ３１がシリンダ３３によって上下方向に伸縮させられることにより、支持フレーム１１と上フレーム１２との間の距離が変更される。支持フレーム１１と上フレーム１２との間の距離が変更されることにより、貫通軸１５を介して上フレーム１２と接続されている下フレーム１３が上下方向に昇降する。これにより、下フレーム１３と接続されている研削ユニット２が上下方向に昇降する。
【００４６】
このように、昇降機構３は、パンタグラフ３１を伸縮させることにより、研削ユニット２を支持機構１に対して相対的に昇降させる。これにより、管Ｐ１の内面に洗浄水を射出する場合においても、故障しにくい昇降機構３を実現することができる。なぜなら、パンタグラフ３１を伸縮させるシリンダ３３は、管Ｐ１の内面から離れた基台４に設けられており、シリンダ３３を故障させる原因となり得る洗浄水がシリンダ３３にかからないようになっているためである。
【００４７】
また、シリンダ３３は、パンタグラフ３１を伸縮させるための駆動力を発生させる機構を有するため、パンタグラフ３１に比べて重いものとなり易い。そこでシリンダ３３を基台４側（支持機構１の固定端側）に設けると共に、パンタグラフ３１を研削ユニット２の上方（支持機構１の自由端側）に配置する。これにより、管Ｐ１の内面を研削する際に支持機構１が安定し、管Ｐ１の内面を均一に研削することができる。
【００４８】
なお、管内面研削装置１００は、管Ｐ１の内面が研削されている状態で、回転砥石２１を回転させる回転軸駆動モータ５等の電流値を監視することによりフィードバック制御を行う制御装置（図示せず）を備えていてもよい。当該制御装置は、回転軸駆動モータ５等の電流値に基づいて、シリンダ３３の電流値を変更しながらシリンダ３３を制御することにより、研削ユニット２の回転砥石２１における管Ｐ１の内面に対する押付け量を適切に調整する。
【００４９】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図５に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図５は、本発明の実施形態２に係る管内面研削装置１００Ａの正面図である。
【００５０】
管内面研削装置１００Ａは、図５に示すように、管内面研削装置１００と比べて、支持機構１が支持機構１Ａに変更されている点、及び昇降機構３が昇降機構３Ａに変更されている点が異なる。支持機構１Ａは、支持機構１と比べて、上フレーム１２を備えていない点が異なる。昇降機構３Ａは、昇降機構３と比べて、パンタグラフ３１及びロッド３２を備えていない点、及びシリンダ３３に代えてシリンダ３３Ａ（駆動装置）を備えている点が異なる。
【００５１】
シリンダ３３Ａは、支持フレーム１１及び下フレーム１３に接続されている。シリンダ３３Ａは、支持フレーム１１と下フレーム１３との間の距離を変更することにより研削ユニット２を支持機構１Ａに対して相対的に昇降させる。つまり、昇降機構３Ａは、貫通軸１５と同じ方向の単一軸方向Ｄ１の駆動力を発揮するシリンダ３３Ａによって支持フレーム１１と下フレーム１３との間の距離を変更することにより研削ユニット２を支持機構１Ａに対して相対的に昇降させる。これにより、研削ユニット２を支持機構１Ａに対して相対的に上下方向に昇降させることができる。よって、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に容易に接触させることができる。
【００５２】
管Ｐ１の内面に洗浄水を射出する場合、シリンダ３３Ａは、管Ｐ１に挿入されるため、シリンダ３３Ａには防水対策が施されることが好ましい。管Ｐ１の内面に洗浄水を射出しない場合、シリンダ３３Ａは、電動シリンダ、油圧シリンダ、エアシリンダ等のいずれであってもよい。
【００５３】
貫通軸１５は、下フレーム１３に設けられる。換言すると、貫通軸１５は、下フレーム１３に接続されている。貫通軸１５は、支持フレーム１１を貫通し、支持フレーム１１から突出する。支持フレーム１１には、支持フレーム１１と貫通軸１５との摺動箇所にブッシュ１６が設けられている。これにより、支持フレーム１１及び下フレーム１３が水平に保たれた状態を維持することができる。よって、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に均一に接触させることができるため、管Ｐ１の内面を均一に研削することができる。
【００５４】
管内面研削装置１００Ａ及び後述する管内面研削装置１００Ｂでは、シリンダ３３Ａの動きが回転砥石２１に直接伝わる。このため、上述したフィードバック制御を行う制御装置を用いて、回転砥石２１における管Ｐ１の内面に対する押付け量を瞬時に、かつ、精度よく調整することができる。よって、管内面研削装置１００Ａ・１００Ｂでは、前記制御装置を用いて、回転軸駆動モータ５等の電流値を確認しながらフィードバック制御を行い易くなる。また、管内面研削装置１００Ａ・１００Ｂでは、支持機構１Ａ・１Ｂが上フレーム１２を備えていないため、支持機構１Ａ・１Ｂの自由端側の構造を小型化することができる。
【００５５】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図６に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図６は、本発明の実施形態３に係る管内面研削装置１００Ｂの正面図である。
【００５６】
管内面研削装置１００Ｂは、図６に示すように、管内面研削装置１００Ａと比べて、支持機構１Ａが支持機構１Ｂに変更されている点が異なる。支持機構１Ｂにおいて、貫通軸１５は、支持フレーム１１に設けられる。換言すると、貫通軸１５は、支持フレーム１１に接続されている。貫通軸１５は、下フレーム１３を貫通し、下フレーム１３から突出する。下フレーム１３の下面Ｕ２には、下フレーム１３と貫通軸１５との摺動箇所にブッシュ１６が設けられている。これにより、支持フレーム１１及び下フレーム１３が水平に保たれた状態を維持することができる。よって、研削ユニット２を管Ｐ１の内面に均一に接触させることができるため、管Ｐ１の内面を均一に研削することができる。
【００５７】
下フレーム１３の上面Ｔ２には、開口部Ｏ２が形成されており、貫通軸１５は、開口部Ｏ２を通過する。なお、下フレーム１３の上面Ｔ２の開口部Ｏ２にもブッシュ１６が設けられていてもよい。つまり、下フレーム１３の上面Ｔ２及び下面Ｕ２のうちいずれか一方にブッシュ１６が設けられる。
【００５８】
上述した管内面研削装置１００Ａの構成、及び管内面研削装置１００Ｂの構成から、貫通軸１５は、支持フレーム１１及び下フレーム１３のいずれか一方に設けられ、支持フレーム１１及び下フレーム１３のいずれか他方を貫通することが言える。また、それらの構成から、支持フレーム１１及び下フレーム１３のいずれか他方には、貫通軸１５との摺動箇所にブッシュ１６が設けられていることが言える。
【００５９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１、１Ａ、１Ｂ  支持機構
２  研削ユニット
３、３Ａ  昇降機構
４  基台
１１  支持フレーム
１２  上フレーム
１３  下フレーム
１５  貫通軸
１６  ブッシュ
２１  回転砥石（回転研削部材）
３１  パンタグラフ
３３  シリンダ（伸縮機構）
３３Ａ  シリンダ（駆動装置）
１００、１００Ａ、１００Ｂ  管内面研削装置
Ｄ１  単一軸方向
Ｐ１  管
Ｓ１  スプリング（弾性部材）
【図１】
2020099965.tif 000003
【図２】
2020099965.tif 000004
【図３】
2020099965.tif 000005
【図４】
2020099965.tif 000006
【図５】
2020099965.tif 000007
【図６】
2020099965.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月17日(2020.1.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の軸心方向に相対移動可能に構成された基台に片持支持された支持機構と、
前記管の内面を研削するように、前記支持機構の自由端側に設けられた研削ユニットと、
前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させる昇降機構と、
前記基台に設けられると共に、ユニバーサルジョイントを介して前方回転軸と接続された後方回転軸を回転駆動させる回転軸駆動モータと、を備え、
前記支持機構は、
前記基台に片持支持された支持フレームと、
前記支持フレームの自由端側から前記基台に向かうにつれて下方に傾斜するように、前記支持フレームの自由端側と前記基台との間に設けられた補強フレームと、を有することを特徴とする管内面研削装置。
【請求項２】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の管内面研削装置。
【請求項３】
前記支持機構と前記研削ユニットとの間に設けられ、前記研削ユニットに前記管の内面に向かう弾性力を付与する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の管内面研削装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、少なくとも２つの砥石回転軸を有する前記研削ユニットに前記弾性力を付与し、
当該少なくとも２つの砥石回転軸のそれぞれに対して、前記管の内面を研削する回転研削部材が設けられることを特徴とする請求項３に記載の管内面研削装置。
【請求項５】
前記支持機構は、
前記支持フレームの上方に配置された上フレームと、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記支持フレームを貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記上フレームと接続され、前記支持フレームと前記上フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレームには、前記支持フレームと前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項６】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に配置されるパンタグラフと、前記基台に設けられ、前記パンタグラフを伸縮させる伸縮機構と、を有し、
前記伸縮機構は、前記パンタグラフを伸縮させることにより、前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項７】
前記支持機構は、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか一方に設けられ、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方を貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記下フレームと接続され、前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方には、前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項８】
前記昇降機構は、前記貫通軸と同じ方向の単一軸方向の駆動力を発揮する駆動装置によって前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項７に記載の管内面研削装置。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月18日(2020.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の軸心方向に相対移動可能に構成された基台に片持支持された支持機構と、
前記基台に設けられる回転軸駆動モータと、
前記管の内面を研削するように、前記支持機構の自由端側に設けられるものであり、少なくとも１つの回転研削部材と、前記回転研削部材を回転させるために前記回転軸駆動モータによって回転駆動される前方回転軸と、を有する研削ユニットと、
前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させる昇降機構と、
前記回転軸駆動モータによって回転駆動される後方回転軸と、
前記後方回転軸における前記前方回転軸に対する位置の変動に対して、長さが変更可能に構成されるとともに、前記後方回転軸と前記前方回転軸とを接続するユニバーサルジョイントと、を備え、
を備え、
前記支持機構は、
前記基台に片持支持された支持フレームと、
前記支持フレームの自由端側から前記基台に向かうにつれて下方に傾斜するように、前記支持フレームの自由端側と前記基台との間に設けられた補強フレームと、を有することを特徴とする管内面研削装置。
【請求項２】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の管内面研削装置。
【請求項３】
前記支持機構と前記研削ユニットとの間に設けられ、前記研削ユニットに前記管の内面に向かう弾性力を付与する弾性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の管内面研削装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、少なくとも２つの砥石回転軸を有する前記研削ユニットに前記弾性力を付与し、
当該少なくとも２つの砥石回転軸のそれぞれに対して、前記管の内面を研削する回転研削部材が設けられることを特徴とする請求項３に記載の管内面研削装置。
【請求項５】
前記支持機構は、
前記支持フレームの上方に配置された上フレームと、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記支持フレームを貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記上フレームと接続され、前記支持フレームと前記上フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレームには、前記支持フレームと前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項６】
前記昇降機構は、前記研削ユニットの上方に配置されるパンタグラフと、前記基台に設けられ、前記パンタグラフを伸縮させる伸縮機構と、を有し、
前記伸縮機構は、前記パンタグラフを伸縮させることにより、前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項７】
前記支持機構は、
前記支持フレームの下方に配置され、前記研削ユニットと接続されている下フレームと、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか一方に設けられ、前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方を貫通する貫通軸と、を有し、
前記昇降機構は、前記支持フレーム及び前記下フレームと接続され、前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを昇降させ、
前記支持フレーム及び前記下フレームのいずれか他方には、前記貫通軸との摺動箇所にブッシュが設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の管内面研削装置。
【請求項８】
前記昇降機構は、前記貫通軸と同じ方向の単一軸方向の駆動力を発揮する駆動装置によって前記支持フレームと前記下フレームとの間の距離を変更することにより前記研削ユニットを前記支持機構に対して相対的に昇降させることを特徴とする請求項７に記載の管内面研削装置。