(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管路内に残留あるいは堆積付着している切り粉や堆積物を除去して管路内面を清浄化するための装置であって、
上記既設管路の穿孔部位設置可能な支持体と、
上記支持体に設けられて、既設管路に形成されている穿孔部に対して該既設管路の径方向に進退可能な摺動体と、
上記摺動体に挿通されて上記既設管路の径方向に平行する軸方向に移動可能なロッド部材に嵌合する支点を有し、揺動可能なヒンジ部材と、
上記ヒンジ部材の揺動端に基部が支持されている支持部と、
上記摺動体に挿通されて外部操作が可能な回転駆動軸に連動可能であって、上記支持部により回転可能に支持されている回転軸と、
上記支持部の先端に位置して上記回転軸に連動可能であり、回転方向に応じて上記既設管路内面に刃物が当接する態位と該既設管路内面から刃物が離間する態位とが選択可能かつ回転可能な刃物ヘッドとを備え、
上記ヒンジ部材は、揺動端に位置する支持部側の重力により、通常水平方向から傾斜する状態に維持可能であり、上記ロッド部材が上記摺動体の挿通方向に移動した際にこれに連動して支点側端部が上記支持体に突き当たることで水平状態に復帰し、上記支持部およびこの先端に位置する刃物ヘッドを垂直状態に設定することを特徴とする管内清浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の管内清浄化装置において、
上記刃物ヘッドには、上記駆動軸に連動して回転可能な伸縮用円盤が設けられ、該伸縮用円盤には上記刃物の数に対応した周溝が形成され、該周溝には上記刃物の基部に一端が位置するクランクロッドの他端が摺動可能に支持され、伸縮用円盤の回転方向に応じて周溝の周縁を上記クランクロッドと係合させて上記既設管路の径方向で上記刃物を伸張態位と収縮態位とに変化させることを特徴とする管内清浄化装置。
【請求項３】
請求項２記載の管内清浄化装置において、
上記伸縮用円盤には、その周方向で少なくとも直角な方向で異なる種類の刃物が配置され、該刃物は、上記クランクヘッドに装填されている弾性体により常時伸張する習性が付与され、周溝の長手方向一端がクランクロッドの他端を牽引することで上記弾性体の付勢に抗して上記既設管路の径方向で収縮態位とされることを特徴とする管内清浄化装置。
【請求項４】
請求項３記載の管内清浄化装置において、
上記刃物は、伸縮用円盤の回転中心を挟んで直角方向でそれぞれ対向する位置に掻き取り刃および研磨用刃がそれぞれ用いられていることを特徴とする管内清浄化装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のうちの一つに記載の管内清浄化装置において、
上記刃物ヘッドが上記支持部に対して着脱可能であることを特徴とする管内清浄化装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のうちの一つに記載の管内清浄化装置において、
上記刃物ヘッドの近傍には、刃物ヘッドにより除去された管内堆積物や切り粉の排除手段が設けられていることを特徴とする管内清浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管内清浄化装置に関し、特に、管内への封止手段を挿入する際の管内清浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス管などの管路においては、その敷設方向の一部で管路を遮断したりあるいはその一部を修理する際にバイパス管路を設ける場合がある。
管路の一部を遮断したりあるいはバイパス管路の取り出し口を既設管路に形成する際には、既設管路の一部を封止する必要があり、従来では、封止方法の一つとして、エアバッグを管路内に装填し、管路内でエアバッグを膨らませる方法がある。
エアバッグによる封止が確実に行われるためにはエアバッグ外周面と管路内面との密着性が重要となり、このため、管路内に付着する異物、例えば、穿孔時に発生した切り粉や他の堆積物を除去して管内面を清浄化しなければならない。
従来、管内の清浄化を行うための方法として、回転する切削刃を備えた回転刃を管内に挿入し、管内で回転刃を回転させることにより管内面を研削することが行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
管路内面を回転刃による研磨によって清浄化する際には、回転刃をエアバッグが設置される個所に位置決めする必要がある。しかし、従来では、概ねエアバッグが設置されるであろう個所を予測しておき、その位置にめがけて回転刃を挿入することが行われていたが、実際のエアバッグ設置個所に対して研削される個所が位置ずれしているような場合、その位置ずれを確認することは外部からの視認ができないことを理由に難しいのが現状である。しかも、研削箇所に対して刃物を設置する際には、刃物の位置を調整しなくてはならず、かなり大がかりな作業となり作業性が悪いのが現状である。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の管内清浄時での問題に鑑み、清浄箇所に清浄用刃物の位置決めを簡単かつ少ない作業工数で確実に行えるようにするとともに、複雑な構成を要することなく管路内での付着物や残留物の除去が容易に行える構成を備えた管内清浄化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】
請求項１記載の発明は、既設管路内に残留あるいは堆積付着している切り粉や堆積物を除去して管路内面を清浄化するための装置であって、上記既設管路の穿孔部位設置可能な支持体と、上記支持体に設けられて、既設管路に形成されている穿孔部に対して該既設管路の径方向に進退可能な摺動体と、上記摺動体に挿通されて上記既設管路の径方向に平行する軸方向に移動可能なロッド部材に嵌合する支点を有し、揺動可能なヒンジ部材と、上記ヒンジ部材の揺動端に基部が支持されている支持部と、上記摺動体に挿通されて外部操作が可能な回転駆動軸に連動可能であって、上記支持部により回転可能に支持されている回転軸と、上記支持部の先端に位置して上記回転軸に連動可能であり、回転方向に応じて上記既設管路内面に刃物が当接する態位と該既設管路内面から刃物が離間する態位とが選択可能かつ回転可能な刃物ヘッドとを備え、上記ヒンジ部材は、揺動端に位置する支持部側の重力により、通常水平方向から傾斜する状態に維持可能であり、上記ロッド部材が上記摺動体の挿通方向に移動した際にこれに連動して支点側端部が上記支持体に突き当たることで水平状態に復帰し、上記支持部およびこの先端に位置する刃物ヘッドを垂直状態に設定することを特徴としている。
【０００６】
請求項２記載の発明は、上記刃物ヘッドに、上記上記駆動軸に連動して回転可能な伸縮用円盤が設けられ、該伸縮用円盤には上記刃物の数に対応した周溝が形成され、該周溝には上記刃物の基部に一端が位置するクランクロッドの他端が摺動可能に支持され、伸縮用円盤の回転方向に応じて周溝の周縁を上記クランクロッドと係合させて上記既設管路の径方向で上記刃物を伸張態位と収縮態位とに変化させることを特徴としている。
【０００７】
請求項３記載の発明は、上記伸縮用円盤に、その周方向で少なくとも直角な方向で異なる種類の刃物が配置され、該刃物は、上記クランクヘッドに装填されている弾性体により常時伸張する習性が付与され、周溝の長手方向一端がクランクロッドの他端を牽引することで上記弾性体の付勢に抗して上記既設管路の径方向で収縮態位とされることを特徴としている。
【０００８】
請求項４記載の発明は、上記刃物に、伸縮用円盤の回転中心を挟んで直角方向でそれぞれ対向する位置に掻き取り刃および研磨用刃がそれぞれ用いられていることを特徴としている。
【０００９】
請求項５記載の発明は、上記刃物ヘッドが上記支持部に対して着脱可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項６記載の発明は、上記刃物ヘッドの近傍に、刃物ヘッドにより除去された管内堆積物や切り粉の排除手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
【作用】
請求項１および２記載の発明では、既設管路の穿孔部位載置される支持体に設けられている摺動体が管路の径方向に摺動すると、通常、支持部および刃物ヘッドが重力により傾いた状態で穿孔部内に挿入でき、挿入後、ロッド部材を動かすことでヒンジ部材の支点側を摺動体に突き当てるだけでヒンジ部材の揺動端を水平方向にして支持部お呼びはものヘッドを垂直に設定することができる。これにより、支持体を既設管路の敷設方向に動かすことなく刃物ヘッドを既設管路内面で管内付着物の除去が可能な態位に設定することができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、刃物ヘッドに複数種類の刃物が設置されていることにより、刃物ヘッドの回転過程で管内付着物の除去および内面仕上げを行うことができる。
【００１３】
請求項５記載の発明では、刃物ヘッドが着脱できるので、他の工程を実行する部材に交換することができる。
【００１４】
請求項６記載の発明では、管内で除去された管内堆積物などを管外に排除することができるので、管内での清浄化が確実に行えることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による管内清浄化装置を既設管路の穿孔部に設置した状態を示す図であり、同図において、管内清浄化装置１は、既設管路Ｐの穿孔位置に取り付けられる台座を備えたアダプター２の上面に搭載される。
アダプター２は、既設管路の周方向で２分された割型構造をなし、互いに接合されることで穿孔部（便宜上、符号ＰＡで示す）周辺を密封できる構成を備えている。
アダプター２の内部には、穿孔部ＰＡの上方を遮蔽する遮蔽部２Ａが設けられており、外遮蔽部２Ａ内には管路の敷設方向に沿って移動することで穿孔部ＰＡの上方を開閉可能なシャッター部材２Ｂが備えられている。
【００１６】
管内清浄化装置１は、穿孔部ＰＡを形成後、アダプター２に取り付けられるようになっており、アダプター２の搭載面に一体的に取り付けられる支持体３を備えている。
支持体３は、円筒状部材で構成されており、内部には既設管路Ｐの径方向に沿って摺動可能なピストン状の摺動体４、ヒンジ部材５，支持部６，回転駆動軸７，回転軸８および刃物ヘッド９がそれぞれ設けられている。以下に各部材を図２以降の図面において説明する。
【００１７】
図２は、摺動体４が最下降位置にある状態を示しており、この状態は、後述する回転ヘッド９が既設管路Ｐ内に入り込んだ状態に相当している。
図２において、摺動体４は、支持体３内で昇降可能に設けられ、支持体３の城壁部により支持されている回転可能な一対のネジ軸１０の回転に連動して昇降できるようになっている。
ネジ軸１０は、これに一体化されている歯車１０Ａおよび中継歯車１０Ｂを介して同一方向に回転でき、一方のネジ軸１０が手動あるいは駆動源を用いて回転させられることで摺動体４を支持体３内で昇降させることができる。ネジ軸１０の軸方向一端は支持体３の上部ケース板３Ａ側にて支持され、軸方向他端は支持体３の下部ケース板３Ｂによって支持されている。
【００１８】
ヒンジ部材５は、図３に示すように、摺動体４に挿通されている軸部を有するロッド部材１１の下端に形成されたネジ部に締結されている支点部を有した揺動可能な部材で構成されている。つまり、ロッド部材１１が回転されると、ヒンジ部材５はネジ部の回転に連動して昇降することができ、支点側の上面が支持体３の下部ケース板３Ｂから離間する状態と突き当たる状態とが選択され、突き当たるとそれ以上の上昇が行えないことにより揺動端側を起こすことができる方向に揺動できるようになっている。本実施例では、詳細を示さないが、ヒンジ部材５の支点部は、ロッド部材１１のネジ部に噛み合う支軸（便宜上、図３において符号１２で示す）が用いられ、この支軸１２にヒンジ部材５の支点側が挿嵌されている。これにより、ロッド部材１１の回転によってヒンジ部材５の支点側が下部ケース板３Ｂから離れると、揺動端側に位置する支持部６の重力によってヒンジ部材５が傾斜することができる。ヒンジ部材５が傾斜すると、後述する刃物ヘッド９を穿孔部に干渉させることなく管路内に挿入することができるようになる。
【００１９】
支持部６は、ヒンジ部材５の揺動端側で垂下した状態に設けられたフレームで構成されており、ヒンジ部材５側の端部がヒンジ部材５に対して一体的に支持されてヒンジ部材５の支点位置から揺動端までの直線に対して垂直になる状態で取り付けられている。このため、支持部６は、ヒンジ部材５が水平な状態となると垂直状態を呈し、水平位置から傾斜した場合には傾斜延長線に対して垂直となる状態を呈する。図１では、ヒンジ部材５が傾斜したのに連動してその傾斜延長戦に対して垂直となっている状態が示され、図３では、ヒンジ部材５が水平な状態となるのに連動して垂直状態を呈しているのが示されている。
図３において支持部６の下端には、既設管路Ｐの内面に食い込み可能な脚部６Ａが設けられており、管内清浄作業時に後述する刃物ヘッド９が管路の敷設方向に移動するのを阻止できるようになっている。
【００２０】
回転駆動軸７は、摺動体４において軸方向の移動を阻止された状態で挿通された回転軸であり、軸方向の一端がヒンジ部材５の揺動端側で支持部６の近傍に位置決めされ、軸方向の他端が支持体３の上部カバー板３Ａから外部に突出している。上部カバー板３Ａから外部に突出している軸端部は手動あるいは駆動源により回転駆動される箇所である。
回転駆動軸７は、摺動体４の昇降に連動して移動することができ、摺動体４の昇降位置に応じて上部カバー板３Ａからの突出量が変化するようになっている。このため、摺動体４の下降位置、つまり既設管路Ｐ内への挿入位置が割り出せるようになっている。
【００２１】
回転軸８は、支持部６によって回転自在に支持されている回転軸であり、軸方向一端が自在継ぎ手１３を介して回転駆動軸７に連結され、軸方向他端が刃物ヘッド９に対向している。
刃物ヘッド９は、支持部６の先端に設けられている支持ボス部６Ｂの内部に配置されている従動軸１４によって回転自在に支持されている部材であり、その詳細が図４に示されている。
図４および図５に示すように、刃物ヘッド９は、管路Ｐの敷設方向に貫通された複数の穴を有するケース内において、従動軸１４の軸端に取り付けられた伸縮用円盤１５と、伸縮用円盤１５の回転方向に応じて既設管路Ｐの径方向に伸縮可能な刃物Ｈとを備えている。上記貫通穴は管内圧が刃物ヘッド９に作用するのを回避するためのものであり、刃物ヘッド９が定置された状態を維持できるようにしてある。
【００２２】
伸縮用円盤１５は、その正面図の一部が示されている図５において、周方向に沿って刃物Ｈの設置数に応じた数の周溝１５Ａが形成されており、周溝１５Ａは、刃物Ｈを既設管路内面に突き当てる状態を維持する場合と管路内面から管路中心に向けた変位が行える場合とを選択できるようになっている。つまり、周溝１５Ａにおける長手方向端部の周縁にクランクロッド１６が当接した状態によってクランクロッド１６が周溝１５Ａ内で移動できる場合と周縁に突き当たって移動できない場合とが得られ、これら両方の場合が伸縮用円盤１５の回転方向で規定される。例えば、図５において伸縮用円盤１５が時計方向に回転した場合には、クランクロッド１６が周溝１５Ａの周縁に位置しても周溝１５Ａ内で移動できるので、刃物Ｈが管路中心に向けて移動でき、これとは逆に伸縮用円盤１５が反時計方向に回転した場合には、クランクロッド１６が周溝１５Ａの周縁に位置すると回転方向からして周溝１５Ａ内で移動することができず、周縁で押されて管路Ｐの周方向に回転できる状態となる。これにより、刃物Ｈは管路内面に向けて突出する傾向とされる。
【００２３】
刃物Ｈの裏側と刃物ヘッド９の外周面での刃物受け部との間には、図４および図５において符号１７で示すバネなどの弾性体が介在させてあり、通常、刃物Ｈを管路内面に向けて押し出す習性が付与されている。本実施例では、刃物Ｈとして、管内面の付着物を掻き取る一対の掻き取り刃（便宜上、図５において符号Ｈで示す）と、管内面を研磨する一対の研削刃（便宜上、図５において符号Ｈ’で示す）とが直角な関係で配置されている。
刃物ヘッド９における刃物Ｈ、Ｈ’は弾性体１７によって管路内面に向けて付勢されているので、管路Ｐの口径に応じて管路中心に向けて変位することが可能である。このため、口径の異なる既設管路Ｐを対象として刃物ヘッド９を共通に用いることができる。
さらに、刃物ヘッド９は支持部６に対して着脱させるようにしてもよく、この場合には、他の作業内容を実行するヘッド、例えば、エアバッグなどを装着することも可能である。作用内容に応じて支持部６内の構成、特に回転軸８を他の部材に交換して用いることも可能である。
【００２４】
刃物ヘッド９は管内に挿入されると回転することができ、そのための回転駆動力は図４に示す構成によって得られる。
図４において自在継ぎ手１３を介して回転駆動軸７の回転が伝達される回転軸８の軸端に設けられた従動軸１４には、回転軸８に設けられている傘歯車１８に噛み合う傘歯車１９が取り付けられており、傘歯車１８，１９を介して従動軸１４が回転軸８と連動するようになっている。
従動軸１４には、伸縮用円盤１５が固定されており、従動軸１４の回転方向に応じた方向の回転ができるようになっている。
【００２５】
刃物ヘッド９の近傍には、図示しないが、掻き取りあるいは研磨の際に発生した付着物を管路外に除去するためのホースなどの排除手段が対向している。排除手段は、管内圧と大気圧との差圧を利用して付着物を回収排除したり、あるいは管路外部に設けられている吸引手段を用いて付着物を吸引排除する構成が用いられる。
【００２６】
本実施例は以上のような構成であるから、管内清浄化装置１における刃物ヘッド９が既設管路Ｐの内部に挿入される際には、図１に示す状態とされる。
図１において、ヒンジ部材５が傾斜した状態に維持されて摺動体４が下降させられる。
ヒンジ部材５は、刃物ヘッド９の挿入時、予め、ロッド部材１１が回転操作されることにより、ヒンジ部材５の支点側が下部ケース板３Ｂから離され、これによって、傾斜態位が得られる。
【００２７】
図１に示す状態において摺動体４がネジ軸１０（図２参照）の回転操作により下降すると、刃物ヘッド９が傾いたままで管路内に挿入される。
管路内に挿入された刃物ヘッド９は、ロッド部材１１の回転操作によりヒンジ部材５がその支点側を下部ケース板３Ｂに突き当てられると、ヒンジ部材５がそれ以上上昇しないことにより揺動端が起き上がって水平となるのに連動して支持部６と共に垂直状態となる。これにより、管路の敷設方向に刃物ヘッド９を動かすことなくても管路Ｐの敷設方向直角な向きで刃物ヘッド９の刃物Ｈが管内面に対向することになる。
支持部６が垂直状態に変化すると、支持部６の先端に位置する脚部６Ａが管路内面に食い込み、支持部６が管路内部に固定された状態となる。
【００２８】
支持部６および刃物ヘッド９が管路内部で垂直状態となると、回転駆動軸７が回転することで自在継ぎ手１３を介して回転軸８が回転し、従動軸１４を介して刃物ヘッド９内の伸縮用円盤１５が回転する。
伸縮用円盤１５の回転方向に応じて周溝１５Ａの周縁とクランクロッド１６との対向関係が設定されると、刃物Ｈ、Ｈ’が管路内面に向けて突出する態位あるいは管路中心に向けて移動する態位とが選択でき、管路内面に向けて突出する場合には、伸縮用円盤１５の周溝１５Ａによってクランクロッド１６が押し動かされ、刃物Ｈが管路内面で周方向に回転し、管内付着物を掻き取り、管内面を研磨することになる。
【００２９】
管内面から掻き取られた付着物は、刃物ヘッド９の近傍に位置する排除手段を介して管路外部に除去される。
【００３０】
本実施例によれば、従動軸１４に一体の伸縮用円盤１５が周溝１５Ａとクランクロッド１６との対向関係のみで管路内面と刃物Ｈとの当接関係に加えて回転駆動を行う部分とすることができるので、少ない部材で多機能化を図ることが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１および２記載の発明によれば、既設管路の穿孔部位載置される支持体に設けられている摺動体が管路の径方向に摺動すると、通常、支持部および刃物ヘッドが重力により傾いた状態で穿孔部内に挿入でき、挿入後、ロッド部材を動かすことでヒンジ部材の支点側を摺動体に突き当てるだけでヒンジ部材の揺動端を水平方向にして支持部および刃物ヘッドを垂直に設定することができる。これにより、支持体を既設管路の敷設方向に動かすことなく刃物ヘッドを既設管路内面で管内付着物の除去が可能な態位に設定することができる。この結果、簡単な操作によって確実に刃物ヘッドを清浄化態位に設定することが可能となる。
【００３２】
請求項３記載の発明によれば、刃物ヘッドに複数種類の刃物が設置されていることにより、刃物ヘッドの回転過程で管内残留物の除去および内面仕上げを行うことができる。
【００３３】
請求項５記載の発明によれば、刃物ヘッドが着脱できるので、他の工程を実行する部材に交換することができる。これにより簡単な構成により多機能化を実現できる管内清浄化装置を得ることが可能となる。
【００３４】
請求項６記載の発明によれば、管内で除去された管内堆積物などを管外に排除することができるので、管内での清浄化が確実に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例による管路清浄化装置を既設管路に装着した状態を示す図である。
【図２】本発明実施例による管路清浄化装置の一断面を示す図である。
【図３】本発明実施例による管路清浄化装置の他の断面を示す図である。
【図４】図２および図３に示した管路清浄化装置における刃物ヘッドの駆動系を説明するための図である。
【図５】図４に示した駆動系により作動される刃物の伸縮機構を説明するための図である。
【符号の説明】
１        管路清浄化装置
２        管路清浄化装置設置用のアダプター
３        支持体
４        摺動体
５        ヒンジ部材
６        支持部
７        回転駆動軸
８        回転軸
９        刃物ヘッド
１０      摺動体の昇降用ネジ軸
１１      ロッド部材
Ｈ、Ｈ’  刃物
Ｐ        既設管路
ＰＡ      穿孔部
【図１】
0003544181.tif 000002
【図２】
0003544181.tif 000003
【図３】
0003544181.tif 000004
【図４】
0003544181.tif 000005
【図５】
0003544181.tif 000006