(57)【要約】【課題】長尺パイプ内に挿入する作動部分を小径化でき、小径の長尺パイプにも適用できる長尺パイプ内面の研磨装置を提供すること。【解決手段】長尺パイプ内に挿入される作動部分１００が、シリンダー１の作動ロッド１ａの進退によって展開と折り畳み可能なクランプアーム２〜４を含むパイプ内面への固定手段Ａと、固定手段Ａの先端側に取り付けられた回転ブラシ手段Ｂとを有する。クランプアーム２〜４は、その基端部２ａ〜４ａが作動部分１００に回動可能に取り付けられ、この基端部２ａ〜４ａには係合部２ｃ〜４ｃを形成する。また、シリンダー１の作動ロッド１ａにはスポーク１０が連結され、このスポーク１０に設けた係合片１０ａを基端部２ａ〜４ａの係合部２ｃ〜４ｃに係合させる。シリンダー１の作動ロッド１ａを進退させてスポーク１０を直線的に移動させることにより、クランプアーム２〜４を展開及び折り畳みさせる。【選択図】図１
2006007358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも作動部分が長尺パイプ内に自在に挿入できる長尺パイプ内面の研磨装置であって、
前記作動部分は、シリンダーの作動ロッドの進退によって展開と折り畳み可能なクランプアームを含むパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端側に取り付けられた回転ブラシ手段とを有し、
前記クランプアームは、その基端部が作動部分に回動可能に取り付けられ、このクランプアームの基端部に係合部を形成し、
前記シリンダーの作動ロッドにスポークが連結され、このスポークに設けた係合片を前記クランプアームの基端部の係合部に係合させ、
前記シリンダーの作動ロッドを進退させて前記スポークを移動させることにより、前記クランプアームを展開及び折り畳みさせるようにした長尺パイプ内面の研磨装置。
【請求項２】
前記クランプアームは、折り畳み時には、前記作動部分の外郭を構成する筒状体の内部に収納される請求項１に記載の長尺パイプ内面の研磨装置。
【請求項３】
前記スポークが可撓性を有する請求項１又は２に記載の長尺パイプ内面の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電線支柱パイプのような長尺パイプ内面を研磨するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線支柱パイプの内外面には、亜鉛のドブ漬けメッキによる防錆処理が施されている。しかしながら、長年、風雨に曝され、表面の防錆能が低下するために定期的に防錆塗装が施される。そして、防錆塗装としての効果を挙げるためには、その塗装面はパイプの基材に直接密着した状態で施される必要があり、その塗装に際しては、表面を清浄化するための研磨が行われる。
【０００３】
ところが、支柱パイプの外面はともかく、その内面は、適当な研磨手段がないため予備研磨なしで、塗料をパイプの上面開口から垂れ流して塗装を行っているのが現状であり、防錆効果が挙がらず、その作業自体が無駄なものとなっていた。
【０００４】
そのため、例えば、特許文献１〜３に記載されているような一般の鉄鋼分野で適用されている鋼管の内部研磨用の装置の転用も考えられたが、その長さが数十メートルにも及び、しかも、内径が変化する高圧送電線支柱パイプへの転用は不可能であり、そのための条件に対応できる独自の装置の開発が必要である。
【０００５】
これに対して、本願出願人は、先に特願２００３−１０００２において、長尺パイプ内面の研磨装置を提案した。この研磨装置は、長尺パイプ内に自在に挿入できる作動部分に、展開と折り畳みが可能なクランプアームと回転ブラシを設けたもので、クランプアームで作動部分を長尺パイプ内に位置決めした状態で回転ブラシを回転させて長尺パイプ内面を研磨するようにしたものである。この研磨装置によって、長さが数十メートルにも及び、内径が多段に変化する長尺パイプであっても、その内面の清浄化のための研磨処理を円滑に行うことができるようになった。
【０００６】
しかし、この研磨装置では、そのクランプアームを、リンク片を使用したリンク機構によって展開及び折り畳みさせるようにしているため、作動部分のクランプアーム付近に出っ張りが生じ、長尺パイプ内に自在に挿入する作動部分の小径化が困難であった。そのため、小型送電線鉄塔の先端部を構成する小径の長尺パイプ内に作動部分を挿入できないことがある。
【特許文献１】特開平７−８８７６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８２４０号公報
【特許文献３】特開２００１−１９１２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、長尺パイプ内に挿入する作動部分を小径化でき、小径の長尺パイプにも適用できる長尺パイプ内面の研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも作動部分が長尺パイプ内に自在に挿入できる長尺パイプ内面の研磨装置であって、前記作動部分は、シリンダーの作動ロッドの進退によって展開と折り畳み可能なクランプアームを含むパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端側に取り付けられた回転ブラシ手段とを有する。クランプアームは、その基端部が作動部分に回動可能に取り付けられ、このクランプアームの基端部には係合部を形成している。また、シリンダーの作動ロッドにはスポークが連結され、このスポークに設けた係合片を前記クランプアームの基端部の係合部に係合させている。そして、シリンダーの作動ロッドを進退させて前記スポークを直線的に移動させることにより、クランプアームを展開及び折り畳みさせるようにしている。
【０００９】
作動部分としては、各種油圧駆動、電気駆動手段等任意の駆動手段によるものが使用できるが、高圧線鉄塔のような僻地への適用を考慮するとその駆動手段としては、エアシリンダー、エアモーターのようなエア駆動手段を適用するのが、作業性、保守性の点から都合がよい。
【００１０】
クランプアームは、作動部分をパイプ内で位置決めするためのものであり、安定して位置決めするためには、作動部分の上下方向に複数段設け、かつ、各段では作動部分の周方向に沿って複数本設ける必要がある。とくに、パイプの内面に大きな段差が生じる圧入突き合わせ型の継手を使用する場合、クランプアームがその段差を乗り越える際に作動部分を確実に位置決めするためには、段差以外の部分に位置する２段以上のクランプアームによって作動部分を支持して位置決めすることが好ましい。そのため、クランプアームの段数としては、作動部分の上下方向に３段以上とすることが好ましい。ただし、その段数が多くなると作動部分が長くなり嵩張るという弊害が生じる。そこで、実験的に検証した結果、クランプアームの段数は３段又は４段が最適である。
【００１１】
また、各段におけるクランプアームの作動部分周方向の本数は、作動部分の安定的な位置決めのためには多ければ多い程よい。ただし、各段におけるクランプアームの本数が多くなりすぎると、その展開及び折り畳みが困難になるという弊害が生じる。そこで、実験的に検証した結果、クランプアームは各段において作動部分の周方向に等間隔で３〜４本設けるのが最適である。
【００１２】
さらに、各クランプアームは、折り畳み時には、作動部分の外郭を構成する筒状体の内部に収納されるようにすることが好ましい。これによって、折り畳み時にはクランプアームが作動部分の外郭より突出することがないので、作動部分全体をより小径化できるとともに、作動部分の長尺パイプ内での移動をより円滑にできる。
【００１３】
スポークは、シリンダーの作動ロッドとクランプアームの基端部とを連結し、シリンダーの作動ロッドを進退させたときにクランプアームを展開及び折り畳みさせる。このときスポークは自動的に撓むことが好ましい。この可撓性により、クランプアームが長尺パイプ内面の段差を乗り越える際に、スポークが撓むことによってクランプアームがわずかに展開及び折り畳み方向に移動して段差を乗り越える衝撃が緩和されるので、より円滑に段差を乗り越えることができる。また、可撓性を有するスポークは、長尺パイプ内面の研磨処理中における作動部分の振動等に対しても、クランプアームをわずかに展開及び折り畳み方向に移動させて振動等を緩和する緩衝部材の役割も果たす。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の研磨装置によれば、長さが数十メートルにも及び、内径が多段に変化する長尺パイプであっても、その内面の清浄化のための研磨処理を円滑に行うことができる。
【００１５】
また、本発明の研磨装置では、シリンダーの作動ロッドの進退によってスポークを移動させることにより、クランプアームの展開及び折り畳みを行うので、クランプアームの駆動手段が作動部分の外郭から突出することがなく、作動部分を小径化することができる。したがって、大径の長尺パイプにはもとより、小径の長尺パイプにも適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明の実施の形態を、送電線鉄塔の支柱パイプの防錆塗装のための内面磨きに適用した図１〜図３に示す実施例によって説明する。
【００１７】
図１は支柱パイプに挿入する前の本発明の研磨装置を示す断面図である。同図に示すように、本発明の研磨装置の作動部分１００は、エアシリンダー１の作動ロッド１ａの進退によって展開と折り畳み可能な上下３段のクランプアーム２〜４を主要な構成とするパイプ内面への固定手段Ａと、この固定手段Ａの先端側に取り付けられた回転駆動装置としてのエアモーター５とその先端に連結された回転ブラシ６とを主要な構成とする回転ブラシ手段Ｂとからなる。
【００１８】
まず、固定手段Ａの構成を説明する。上段のクランプアーム２は、作動部分の外郭を構成する筒状体７の円周方向に１２０度間隔で３本配置されており、各クランプアーム２の基端部のアームホルダー２ａを支点フォーク８に回動可能に軸支することによって、展開及び折り畳みが可能となっている。支点フォーク８は筒状体７内に固定されたセンターパイプ９に固定されている。また、各クランプアーム２のアームホルダー２ａには先端が内側に湾曲した板ばね製の係合部材２ｂが取り付けられている。
【００１９】
図２は、クランプアーム２の基端部近傍の構成を示す拡大断面図で、（ａ）はクランプアーム２が折り畳まれた状態、（ｂ）はクランプアーム２が展開した状態を示す。図１及び図２を参照すると、クランプアーム２の基端部のアームホルダー２ａには切欠き状の係合部２ｃが形成されており、その係合部２ｃにスポーク１０に設けた係合片（トラニオン）１０ａが係合されている。スポーク１０の下端は、スポークホルダー１１を介してエアシリンダー１の作動ロッド１ａに連結されている。
【００２０】
したがって、エアパイプ１２からエアシリンダー１に圧縮エアを供給してエアシリンダー１の作動ロッド１ａを下方に向けて後退させるとスポーク１０も下方に移動し、図２（ｂ）に示すように、アームホルダー２ａが支点２ｄを中心として回動し、クランプアーム２が展開する。一方、エアシリンダー１の作動ロッド１ａを上方に向けて前進させるとスポーク１０も上方に移動し、図２（ａ）に示すように、アームホルダー２ａが支点２ｄを中心として回動し、クランプアーム２が折り畳まれる。ここで、各スポーク１０の途中には、スポークガイド１３が設けられているので、このスポークガイド１３にガイドされることで、スポーク１０は折れ曲がることなく、円滑に上下方向に直線的に移動する。
【００２１】
図１に示すように、中段及び下段のクランプアーム３，４は、上段のクランプアーム２と同様に、筒状体７の円周方向に１２０度間隔で３本配置されており、各クランプアーム３，４の基端部のアームホルダー３ａ，４ａを支点フォーク８に回動可能に軸支することによって、展開及び折り畳みが可能となっている。支点フォーク８は筒状体７内に固定されたセンターパイプ９に固定されている。また、各クランプアーム３，４のアームホルダー３ａ，４ａには先端が内側に湾曲した板ばね製の係合部材３ｂ，４ｂが取り付けられている。
【００２２】
中段及び下段のクランプアーム３，４の展開及び折り畳みは、上段のクランプアーム２と同様の機構によって行われる。すなわち、クランプアーム３，４の基端部のアームホルダー３ａ，４ａには切欠き状の係合部３ｃ，４ｃが形成されており、その係合部３ｃ，４ｃにスポーク１０に設けた係合片（トラニオン）１０ａが係合されている。スポーク１０の上端は、スポークホルダー１１を介してエアシリンダー１の作動ロッド１ａに連結されている。
【００２３】
したがって、エアシリンダー１の作動ロッド１ａを下方に向けて後退させるとスポーク１０も下方に移動し、アームホルダー３ａ，４ａが支点３ｄ，４ｄを中心として回動してクランプアーム３，４が展開する。一方、エアシリンダー１の作動ロッド１ａを上方に向けて前進させるとスポーク１０も上方に移動し、アームホルダー３ａ，４ａが支点３ｄ，４ｄを中心として回動してクランプアーム３，４が折り畳まれる。ここで、クランプアーム３，４を展開及び折り畳みさせるスポーク１０の途中にもスポークガイド１３が設けられており、このスポークガイド１３にガイドされることで、スポーク１０は折れ曲がることなく、円滑に上下方向に直線的に移動する。
【００２４】
なお、上述した各クランプアーム２〜４は、折り畳まれた状態では、図１に示すように筒状体７の内部に収納されている。
【００２５】
次に、回転ブラシ手段Ｂの構成について説明する。図１に示すように、筒状体７の先端部にエアモーター５が収納され、その先端の回転駆動軸５ａにロータ５ｂが連結されている。エアモーター５は、エアモーター用電磁弁１６を作動させてエアコンプレッサー１７からのエアをエアパイプ１４から導入することによって回転駆動する。
【００２６】
エアモーター５の回転駆動軸５ａにはロータ５ｂが連結されており、ロータ５ｂにはブラシホルダ６ａが連結されている。ブラシホルダ６ａには、８本のブラシ本体６ｂが円周方向に等間隔で連結されている。各ブラシ本体６ｂの基端はブラシホルダ６ａに回動可能に連結されており、これによって各ブラシ本体６ｂが展開及び折り畳み可能となっている。
【００２７】
以下、本発明の研磨装置の使用方法を説明する。
【００２８】
まず、作動部分１００を頂部パイプの挿入口から挿入する。このとき、エアシリンダー１の作動ロッド１ａは、図１に示すように下方に後退した状態となっている。この状態では、図１に示すように各クランプアーム２〜３は折り畳まれて筒状体７の内部に収納されているので、作動部分１００を頂部パイプの挿入口から容易に挿入することができる。
【００２９】
次に、作動部分１００を下部パイプの下端部まで下降させる。このとき、上述のように各クランプアーム２〜４は筒状体７の内部に収納されており、筒状体７より外方に突出する部材はないので、パイプ内面に引っ掛かって作動部分１００の下降が阻害されることはない。下降後、エアシリンダー用電磁弁１５を作動させてエアコンプレッサー１７からのエアをエアパイプ１２からエアシリンダー１に導入し、作動ロッド１ａを上方に前進させる。これよって、先に説明したように、各クランプアーム２〜４が図３に示すように展開する。
【００３０】
この状態で、エアモーター用電磁弁１６を作動させてエアコンプレッサー１７からのエアによってエアモーター５を駆動させ回転駆動軸５ａ及びロータ５ｂを回転させる。これに伴い、ブラシホルダ６ａに連結されている回転ブラシ本体６ｂも回転し、その遠心力によって外方に展開する。これによって、回転ブラシ本体６ｂ先端のブラシ部が下部パイプＰの内面に接触しながら回転することになり、下部パイプＰの内面が研磨される。
【００３１】
この状態のまま、作動部分１００を引き上げながら、下部パイプＰ及びそれに連続するパイプ内面の研磨を行う。その際、パイプ内面に段差があったとしても、クランプアーム２〜４の先端の係合部材２ａ〜４ａが板ばね製であり、しかも筒状体７側に湾曲した形状を有しているので、容易に段差を乗り越えることができる。
【００３２】
また、各クランプアーム２〜４を展開及び折り畳みさせるスポーク１０は可撓性を有するので、段差を乗り越える際に、スポーク１０が撓むことによってクランプアーム２〜４がわずかに展開及び折り畳み方向に移動して段差を乗り越える衝撃が緩和されるので、より円滑に段差を乗り越えることができる。さらに、スポーク１０は、長尺パイプ内面の研磨処理中における作動部分１００の振動等に対しても、クランプアーム２〜４をわずかに展開及び折り畳み方向に移動させて振動等を緩和する緩衝部材の役割も果たす。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、送電線鉄塔の支柱パイプを始めとして、内径が多段に変化する長尺パイプの内面の清浄化のための研磨装置として利用可能であり、大径パイプにはもとより、小径パイプにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】支柱パイプに挿入する前の本発明の研磨装置を示す断面図である。
【図２】クランプアームの基端部近傍の構成を示す拡大断面図で、（ａ）はクランプアームが折り畳まれた状態、（ｂ）はクランプアームが展開した状態を示す。
【図３】支柱パイプに挿入した状態の本発明の研磨装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  研磨装置の作動部分
Ａ  研磨装置の固定手段
Ｂ  研磨装置の回転ブラシ手段
１  エアシリンダー
１ａ  作動ロッド
２，３，４  クランプアーム
２ａ，３ａ，４ａ  アームホルダー
２ｂ，３ｂ，４ｂ  係合部材
２ｃ，３ｃ，４ｃ  係合部
２ｄ，３ｄ，４ｄ  支点
５  エアモーター
５ａ  回転駆動軸
５ｂ  ロータ
６  回転ブラシ
６ａ  ブラシホルダ
６ｂ  ブラシ本体
７  筒状体
８  支点フォーク
９  センターパイプ
１０  スポーク
１１  スポークホルダー
１２  エアパイプ
１３  スポークガイド
１４  エアパイプ
１５  エアシリンダー用電磁弁
１６  エアモーター用電磁弁
１７  エアコンプレッサー（エア源）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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