(57)【要約】      （修正有）【課題】  挿入長さ規制部材を強く管体の一端に押圧しても該挿入長さ規制部材と管体との摩擦抵抗を低減することができ、駆動装置に対する負担を軽減することができる管体の切削及び／又は切断装置を提供する。【解決手段】  管体の一端側から該管体内に挿入されるとともに回転駆動装置の駆動により回転する回転軸本体２と、この回転軸本体２内に配置され、該回転軸本体２の長さ方向に移動可能となされた移動シャフト４と、上記回転軸本体２が回動することにより切削部１０ａが上記回転シャフト４の外周面より外側に露出する切削刃１０と、回転軸本体２が管体に挿入される長さを規制する挿入長さ規制体３と、を備えてなり、固定部材１３が収容された収容部１４ｂが内側に形成されてなり正面は上記管体の端部に当接する当接面１４ｃとされてなる規制体本体１４と、上記固定部材１３と規制体本体１４との間に配設されたベアリング１５とを備えてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の一端側から該管体内に挿入されるとともに回転駆動装置の駆動により回転する回転軸本体と、この回転軸本体内に配置され、該回転軸本体の長さ方向に移動可能となされた移動シャフトと、上記回転軸本体の先端側に回動自在に配設され、先端には管体の内周面を切削する切削部が形成されてなるとともに回動することにより該切削部が上記回転シャフトの外周面より外側に露出し又は内側に没入する切削刃と、上記回転軸本体の基端側中途部に形成され、該回転軸本体が管体に挿入される長さを規制する挿入長さ規制体と、を備えてなり、
上記挿入長さ規制体は、中央に上記回転軸本体が挿通される挿通穴が形成され該回転軸の長さ方向に固定位置が変更可能となされた固定部材と、中央に上記回転軸本体が挿通される挿通穴が形成されてなるとともに上記固定部材が収容された収容部が内側に形成されてなり正面は上記管体の端部に当接する当接面とされてなる規制体本体と、上記固定部材と規制体本体との間に配設されたベアリングとを備えてなることを特徴とする管体の切削及び／又は切断装置。
【請求項２】
前記規制体本体の正面に形成された当接面は、軸方向に向かって徐々に小径となされたテーパ面とされてなることを特徴とする請求項１記載の管体の切削及び／又は切断装置。
【請求項３】
前記回転軸本体の基端側には大径部が形成され、この大径部内には、前記移動シャフトの基端側と、この移動シャフトを常に基端側に付勢する弾性体とが収容され、
この移動シャフトの基端側には上記大径部の基端側端面と当接する当接面が形成された移動長さ規制部材が螺着されてなり、この移動長さ規制部材の螺進又は螺退操作により、上記弾性体の弾性力に抗した上記移動シャフトの押圧操作に伴って互いに当接する上記大径部の基端側端面と上記当接面との距離が調節自在とされてなるとともに、上記大径部の外周面及び移動長さ規制部材の外周面には、それぞれメモリが形成されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の何れかの管体の切削及び／又は切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば熱交換器や復水器等に配管された金属チューブ等の管体の内周面を切削し及び／又は切断するために使用される管体の切削及び／又は切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、火力発電所，原子力発電所等の発電所や化学プラント等には、熱交換器やボイラが設けられ、これらの機器には、例えばタービン等を冷却するための冷却水が流通する多数の金属性の管体（細管）が配管されている。しかしながら、これらの管体は、長時間使用することにより、スケールが付着し又は腐食し或いは磨耗による減肉現象が生ずることから、定期的に管体の検査を行うとともに、腐食等している場合には多数の管体を交換する作業が必要となる。特に、発電所等におけるこうした管体の交換作業は、発電所全体を停止させる必要があることから、管体の抜管作業や配管作業は極めて迅速に行われることが要求されている。
【０００３】
ところで、こうした管体の抜管作業を行う場合に使用する管体の切削装置として、従来、モータ等の駆動装置により回転する回転軸の先端側に切削刃を配設し、この切削刃を該回転軸内に挿通した移動シャフトの移動により該切削刃に形成された切削部が回転軸の外周よりも外側に露出する構造のものが提案されている。この管体の切削装置では、上記回転軸の中途部に管体への挿入長さを規制する挿入長さ規制部材が固定されている。したがって、切削刃が先端側に配置された回転軸を、管体の一端側から上記挿入長さ規制部材の正面に当接するまで挿入し、さらにこの切削装置の基端側を先端側に押圧操作することにより、上記回転軸の内部に挿通された移動シャフトが先端側に移動する。こうした移動シャフトの移動により、上記切削刃に形成された切削部が、上記回転軸の外周面よりも外側に露出し、管体が切削され又は切断される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の管体の切削装置では、上記挿入長さ規制部材は、駆動装置の駆動力により回転駆動する回転軸に固定されており、該回転軸の回転と共に挿入長さ規制部材も回転するとともに、回転軸の内部に配置された移動シャフトを先端側に移動させ切削刃を回動させるためには、該挿入長さ規制部材の正面を管体の一端に強く押圧しなければならない。換言すれば、回転している挿入長さ規制部材の正面を管体の一端に強く押圧しなければ、切削刃により管体を切削し又は切断することはできない。したがって、従来の管体の切削装置では、挿入長さ規制部材と管体の一端との摩擦抵抗が大きなものとなり、駆動装置に対する負担が極めて大きい。
【０００５】
そこで、本発明は、上記従来の管体の切削装置が有する課題を解決するために提案されたものであって、挿入長さ規制部材を強く管体の一端に押圧しても該挿入長さ規制部材と管体との摩擦抵抗を低減することができ、駆動装置に対する負担を軽減することができる管体の切削及び／又は切断装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために提案されたものであり、第１の発明（請求項１記載の発明）は、管体の一端側から該管体内に挿入されるとともに回転駆動装置の駆動により回転する回転軸本体と、この回転軸本体内に配置され、該回転軸本体の長さ方向に移動可能となされた移動シャフトと、上記回転軸本体の先端側に回動自在に配設され、先端には管体の内周面を切削する切削部が形成されてなるとともに回動することにより該切削部が上記回転シャフトの外周面より外側に露出し又は内側に没入する切削刃と、上記回転軸本体の基端側中途部に形成され、該回転軸本体が管体に挿入される長さを規制する挿入長さ規制体と、を備えてなり、上記挿入長さ規制体は、中央に上記回転軸本体が挿通される挿通穴が形成され該回転軸本体の長さ方向に固定位置が変更可能となされた固定部材と、中央に上記回転軸本体が挿通される挿通穴が形成されてなるとともに上記固定部材が収容された収容部が内側に形成されてなり正面は上記管体の端部に当接する当接面とされてなる規制体本体と、上記固定部材と規制体本体との間に配設されたベアリングとを備えてなることを特徴とするものである。
【０００７】
この第１の発明では、挿入長さ規制体は、回転軸本体に固定された固定部材と、規制体本体と、上記固定部材と規制体本体との間に配設されたベアリングとを備えてなることから、該規制体本体に外力が作用しない場合には、回転軸本体の回転駆動により挿入長さ規制体は、全体として回転する。そして、切削等する管体の一端側から回転軸本体の先端を挿入し、該管体の一端に規制体本体を当接させると、該規制体本体は回転することなく、回転軸本体の回転と共に固定部材が回転する。すなわち、規制体本体を管体の一端に当接させると、該規制体本体は回転することなく、固定部材が回転軸本体と共に回転し、さらに移動シャフトを先端側に移動させると、切削刃が回動し切削部により管体の内周面が切削され或いは切断される。
【０００８】
また、第２の発明（請求項２記載の発明）は、上記第１の発明において、前記規制体本体の正面に形成された当接面は、軸方向に向かって徐々に小径となされたテーパ面とされてなることを特徴とするものである。
【０００９】
この第２の発明では、規制体本体の正面に形成された当接面は、軸方向に向かって徐々に小径となされたテーパ面とされてなることから、該規制体本体を管体の一端に当接させると、先端側は該管体の一端から内部に挿入される。
【００１０】
また、第３の発明（請求項３記載の発明）は、上記第１又は第２の発明において、前記回転軸本体の基端側には大径部が形成され、この大径部内には、前記移動シャフトの基端側と、この移動シャフトを常に基端側に付勢する弾性体とが収容され、この移動シャフトの基端側には上記大径部の基端側端面と当接する当接面が形成された移動長さ規制部材が螺着されてなり、この移動長さ規制部材の螺進又は螺退操作により、上記弾性体の弾性力に抗した上記移動シャフトの押圧操作に伴って互いに当接する上記大径部の基端側端面と上記当接面との距離が調節自在とされてなるとともに、上記大径部の外周面及び移動長さ規制部材の外周面には、それぞれメモリが形成されてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明（請求項１記載の発明）では、規制体本体を管体の一端に当接させると、該規制体本体は回転することなく、固定部材が回転軸本体と共に回転することから、挿入長さ規制部材と管体との摩擦抵抗を低減することができ、駆動装置に対する負担を軽減することができる。また、挿入長さ規制体を構成する固定部材は、回転軸本体の長さ方向に固定位置が変更可能とされていることから、切削等をする位置を変更することができる。
【００１２】
上記第２の発明（請求項２記載の発明）では、規制体本体の正面に形成された当接面は、軸方向に向かって徐々に小径となされたテーパ面とされてなることから、該規制体本体を管体の一端に当接させると、先端側は該管体の一端から内部に挿入されることから、切削中における切削刃の位置ずれを抑制することができる。すなわち、回転軸本体の外径と切削する管体の内径とのクリアランスが小さい場合には、回転軸の軸心と管体の中心とを比較的合わせやすいが、上記クリアランスが大きい場合には、上記軸心と中心とがずれる場合があり、こうしたずれが生じると、管体内周全体を均一に切削することができないが、この第２の発明によれば、上記軸心と中心とのずれを抑制することができるので、偏った部位のみが切削され切断される危険性を有効に防止することができる。
【００１３】
上記第３の発明（請求項３記載の発明）では、大径部の外周面及び移動長さ規制部材の外周面には、それぞれメモリが形成されてなることから、熟練者でなくとも、切削刃に形成された切削部が回転軸の外周面より外側に露出する長さ幅を高精度に調整することができる。このため、特定の管体を切削等した後に、異なる肉厚或いは内径の管体を切削等し、再び上記特定の管体を切削等する際（作業者が異なる場合であっても）、前回切削等した管体と同一の切削深さとなるように切削刃が露出する長さ幅を調整することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る管体の切削及び／又は切断装置の各実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。先ず、第１の実施の形態に係る管体の切削及び／又は切断装置（以下、本装置と言う。）について説明する。
【００１５】
本装置１は、原子力発電所等において使用されている比較的大型の復水器を構成する細管を内周面側から切削し又は切断するものであり、図示しないアダプタを介して回転駆動装置であるエアーモータと連結されるものである。なお、このエアーモータは、エアーホースの一端が下端に固定された第１のハンドルと、この第１のハンドルの長さ方向と直交する方向に形成された第２のハンドルとが形成されている。なお、この第１のハンドルの上端には、トリガーが形成され、該第１のハンドルを把持した状態でこのトリガーを作業者が指により押圧操作することにより、このエアーモータの駆動が開始される。したがって、作業者はこの第１のハンドルと第２のハンドルとを把持しながら、後述するように、本装置１を図示しない復水器の細管内に挿入し、該細管を切削し又は切断する。
【００１６】
そして、本装置１は、図１に示すように、回転軸本体２と、この回転軸本体２の中途部に固定されている挿入長さ規制体３とを備えている。上記回転軸本体２は、切削等する図示しない細管の内径よりもやや細い外径に成形されてなるものであり、基端には、切削等する細管の内径よりも太径となされた大径部２ａが形成されている。そして、この回転軸本体２内には、移動シャフト挿通部２ｂが形成され、この移動シャフト挿通部２ｂ内には、後述する移動シャフト４が配設されている。なお、上記回転軸本体２に形成された大径部２ａ内には、上記移動シャフト挿通部２ｂと連通してなるとともに該移動シャフト通部２ｂの外径よりも大径となされた連結部材挿通部２ｃが形成され、この連結部材挿通部２ｃ内には、連結部材５が配設されている。また、回転軸本体２の内側には、先端側から上記連結部材挿通部２ｃとなされた上記大径部２ａに至る部位に、リング状となされた一方の段差面２ｄが形成されている。
【００１７】
そして、上記連結部材５は、ほぼ中央に形成されたリング状の他方の段差面５ａを境に、先端側は小径部（符号は省略する。）、後端側は大径部（符号は省略する。）とされており、この他方の段差面５ａは、上記回転軸本体２に形成された一方の段差面２ｄと対向している。そして、上記一方の段差面２ｄと他方の段差面５ａとの間には、上記連結部材５（及びこの連結部材５に固定された移動シャフト４）を後方に付勢するコイルスプリング（弾性体）７が配設されている。また、上記連結部材５を構成する上記小径部の正面から大径部の中途部に亘って移動シャフト挿通孔５ｄが形成され、上記移動シャフト４の基端（後端）側は、この移動シャフト挿通孔５ｄ内に挿入されてなるとともに、固定ピン６により該連結部材５に固定されている。
【００１８】
また、上記連結部材５には、本装置１の長さ方向に長さを有する長孔５ｅが形成され、この長孔５ｅには、回転軸本体２に固定されたロールピン８の中途部が挿通されている。また、上記連結部材５の基端（後端）側は、上記回転軸本体２を構成する大径部２ａの端面２ｅよりも後方に突出した突出部５ｆとされ、この突出部５ｆの外周面には、一方のネジ５ｇが螺刻されているとともに、後部端面の中心には先端側に長さを有する凹部５ｈが形成されている。なお、上記凹部５ｈは、図示しないエアーモータと連結するアダプタの先端が固定される部位である。そして、上記連結部材５を構成する突出部５ｆには、切削刃調整部材９が螺着されている。この切削刃調整部材９は、回動操作部９ａと、筒状部９ｂとを備えている。上記回動操作部９ａは、リング状に成形されてなるとともに、中央には円形状の開口（符号は省略する。）が形成され、この開口の内周面には、上記突出部５ｆの外周面に形成された一方のネジ５ｇに螺着する他方のネジ９ｃが螺刻されている。また、この回動操作部９ａの正面は、後述するように、上記連結部材５が先端側に押圧操作されることにより上記回転軸本体２を構成する大径部２の端面２ｅと当接する当接面９ｄとされている。また、上記筒状部９ｂは、上記当接面９ｄの形成位置よりも外周側を基端としてなるとともに、上記大径部２ａの後端側が内部に挿入されてなるものであり、外周面には、図示しない一方のメモリが形成されている。なお、上記回転軸本体２を構成する大径部２ａの後端側であって、上記筒状部９ｂ内に挿入されない部位には、図示しない他方のメモリが形成されている。したがって、後述するように、上記一方及び他方のメモリを目視しながら上記回動操作部９ａを回動操作することにより、この切削刃調整部材９を先端側に螺進させ又は螺退させることにより、上記当接面９ｄと回転軸本体２の後端面との距離（後述する切削刃１０を構成する切削部１０ａの露出長さ）が調整される。
【００１９】
また、上記回転軸本体２の先端側には、切削刃収容空間２ｆが形成され、この切削刃収容空間２ｆ内には、切削刃１０が回動可能に収容されている。この切削刃収容空間２ｆは、上記回転軸本体２の先端面から基端側に該回転軸本体２を二分する幅広のスリットを設けるようにして形成されてなるものであり、上記移動シャフト挿通部２ｂと連通している。そして、上記切削刃１０は、図３に示すように、上記切削刃収容空間１０の幅よりもやや薄肉となされた板状に成形されてなるものであり、先端には、管体の内周面を切削する切削部１０ａが形成されてなるとともに、上記移動シャフト４側には、傾斜溝部１０ｂが形成されている。また、この切削部１０ａの中心には、貫通孔１０ｃが穿設されている。そして、上記回転軸本体２の先端側には、上記貫通孔１０ｃに挿通されてなるとともに上記切削刃１０を回動自在に支持する支軸２ｇが形成されている。
【００２０】
一方、上記移動シャフト４は、全体形状がやや円柱状に成形されてなるものであり、後端側は、上記連結部材挿通部２ｃ内に挿入されてなるとともに上記連結部材５に固定されている。そして、上記移動シャフト４の先端は、上記切削刃１０の基端側と対向する対向面４ａを備えた薄肉部４ｂが形成され、この薄肉部４ｂには、上記切削刃１０に形成された傾斜溝部１０ｂ内に収容された凸条部４ｃが形成されている。したがって、後述する操作により、上記移動シャフト４が前進すると、切削刃１０に形成された傾斜溝部１０ｂ内に収容された上記凸条部４ｃにより、該切削刃１０は、上記支軸２ｇを中心に回動し、該切削刃１０の切削部１０ａの先端が回転軸本体２の外周側に露出し、また、このように切削部１０ａが露出した状態において、上記移動シャフト４が後退すると、再び上記支軸２ｇを中心に回動し、上記切削刃収容空間１０内に移動する。
【００２１】
また、前記挿入長さ規制体３は、上述したように、上記回転軸本体２の中途部に固定された固定部材１３と、この固定部材１３が内部に収容された規制体本体１４と、上記固定部材１３と規制体本体１４との間に配置された多数のボールベアリング１５とから構成されている。上記固定部材１３は、円板状に成形され、中心には、上記回転軸本体２が挿通された挿通穴１３ａが形成されている。また、この固定部材１３の外周面から上記挿通穴１３ａには、該固定部材１３を回転軸本体２に固定する図示しないネジが螺着されるネジ孔１３ｂが形成されている。すなわち、この固定部材１３は、上記ネジ穴１３ａに螺着され先端が回転軸本体２の外周面に圧接されたネジにより任意の位置に固定されている。また、上記規制体本体１４は、中心に上記回転軸本体２が挿通された挿通穴１４ａが形成され、内部には上記固定部材１３が背面側から収容された収容空間１４ｂが形成されている。なお、この規制体本体１４の外周面から上記収容空間１４ｂには、上記ネジを挿通する挿通孔１４ｄが穿設されている。また、この規制体本体１４の正面は、中途部から上記切削刃１０の配置方向（本装置１の先端方向）にかけて徐々に縮径されてなるテーパ面１４ｃとされている。また、この規制体本体１４の外周面から内側には、上記ネジをそして、上記規制体本体１４の上記収容空間１４ｂ内には、上記固定部材１３と該規制体本体１４との摺動摩擦を低減する多数のボールベアリング１５が配置されている。
【００２２】
以下、上述した本装置１の使用方法及び動作に付いて詳細に説明する。先ず、本装置１は、先に説明したように、図示しないアダプタを介して回転駆動装置であるエアーモータと連結させる。すなわち、このアダプタの一端を上記連結部材５の後端に形成された凹部５ｈ内に挿入し固定する。なお、管体を切削し又は切断する作業に取り掛かる前段階において、本装置１を構成する回転軸本体２の細管内への挿入長さと、切削刃１０が露出する長さとをそれぞれ調節する。上記回転軸本体２の細管内への挿入長さの調節は、換言すれば、上記切削刃１０による細管の切削位置又は切断位置の調節である。そして、こうした調節は、上記挿入長さ規制体３を構成する固定部材１３の固定位置を、上記図示しないネジの螺退操作及び螺進操作により行う。なお、本装置１は、上記挿入長さ規制体３が固定された回転軸本体２の外周面に、上記切削刃１０を構成する切削部１０ａからの距離を表示するメモリを形成したものであっても良く、こうしたメモリが形成されている場合には、細管の一端から切削すべき位置までの距離を容易に特定することができ、必要な位置に上記挿入長さ規制体３を固定することができる。また、上記切削刃１０が露出する長さを調整する場合には、前述した切削刃調整部材９を先端側に螺進させ又は螺退させることにより行う。この場合、この切削刃調整部材９を構成する筒状部９ｂと、回転軸本体２を構成する大径部２ａには、それぞれ上記メモリが形成されていることから、これらのメモリを目視しながら上記回動操作部９ａを回動操作することにより、切削部１０ａの露出長さを正確に調整することができる。
【００２３】
そして、上述した各調整が終了した場合には、次いで、上記エアーモータに形成された第１のハンドルと第２のハンドルとを把持し、本装置１の先端を切削又は切断する細管の一端側から内部に挿入し、上記挿入長さ規制体３を構成する規制体本体１４のテーパ面１４ｃを該細管の一端に当接させ、上記コイルスプリング（弾性体）７の弾性力に抗して該エアーモータを先端側に押圧するとともに、該第１のハンドルに形成されたトリガーを操作する。こうしたエアーモータの押圧操作により、上記連結部材５と移動シャフト４とが前進するとともに、図１に示すように、それまで切削刃収容空間２ｆ内に位置していた切削刃１０は、上記支軸２ｇを中心に回動し、該切削刃１０に形成されている切削部１０ａが、図２に示すように、回転軸本体２の外周側に露出し、また、上記トリガーの操作により回転駆動する。そして、さらに本装置１を先端側に押圧することにより、切削刃１０により細管の内周面は徐々に深く切削され、この切削される深さに応じて、上記切削刃調整部材９の回動操作部９ａの正面である当接面９ｄと回転軸本体２の端面２ｅとが接近し、やがて互いに当接すると、それ以上切削刃１０は回転しない。すなわち、上記切削刃調整部材９の螺進又は螺退による当接面９ｄと回転軸本体２の端面２ｅとの距離により、細管をどの程度切削するか、或いはさらに切断するかが決定される。
【００２４】
したがって、本装置１によれば、上記切削刃調整部材９による調節により、管体である細管の切削の程度等を任意に設定することができる。しかも、本装置１では、上記切削刃調整部材９を構成する筒状部９ｂ及び回転軸本体２の外周面にはそれぞれメモリが形成されていることから、これらのメモリにより、熟練者でなくても正確に切削刃１０の露出長さを調節することができる。さらに、本装置１では、挿入長さ規制体３は、回転軸本体２に固定された固定部材１３と、規制体本体１４と、上記固定部材１３と規制体本体１４との間に配設されたボールベアリング１５とを備えてなることから、回転軸本体２の先端を細管に挿入し、該細管の一端に規制体本体１４を当接させると、該規制体本体１４は回転することなく、回転軸本体２の回転と共に固定部材１３のみが回転することから、駆動装置であるエアーモータに対して大きな抵抗（負荷）がかからない。しかも、上記、挿入長さ規制体３を構成する規制体本体１４の正面はテーパ面１４ｃとされてなることから、回転軸本体２の中心と細管の中心とを一致させ易く、偏って細管が切削される危険性を有効に防止することができる。
【００２５】
なお、上記実施の形態に係る管体の切削及び／又は切断装置１では、回転駆動装置としてエアーモータを使用したが、本発明は必ずしもエアーモータに固定されるものに限定されず、少なくとも回転軸本体２を回転駆動することができるものであれば、他のモータであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る管体の切削及び／又は切断装置を示す側断面図である。
【図２】図１に示す管体の切削及び／又は切断装置を構成する連結部材及び移動シャフトが先端側に移動し、切削刃が回動した後の状態を示す側断面図である。
【図３】移動シャフトの先端側と切削刃とを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    切削及び／又は切断装置
２    回転軸本体
３    挿入長さ規制体
４    移動シャフト
１０    切削刃
１０ａ    切削部
１３    固定部材
１４    規制体本体
１５    ボールベアリング
【図１】
2006095658.tif 000003
【図２】
2006095658.tif 000004
【図３】
2006095658.tif 000005