(57)【要約】【課題】管内の硬度の高い異物を除去し冷却水を加圧して急速に供給するために、改良された管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管を提供する。【解決手段】管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管において、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第一の伝達軸と、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第二の伝達軸と、前記第一及び第二の伝達軸を連結するユニバーサルジョイントと、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴を連結する中空のバイパス管と、を備え、前記バイパス管は、前記ユニバーサルジョイントと並行して設置するとともに、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成する。【選択図】図２
2018087593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管において、
中空の穴が形成されその両端が封鎖された第一の伝達軸と、
中空の穴が形成されその両端が封鎖された第二の伝達軸と、
前記第一及び第二の伝達軸を連結するユニバーサルジョイントと、
前記第一及び第二の伝達軸の前記穴を連結する中空のバイパス管と、
を備え、
前記バイパス管は、前記ユニバーサルジョイントと並行して設置するとともに、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成することを特徴とするユニバーサルジョイントのバイパス管。
【請求項２】
管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管において、
中空の穴が形成されその両端が封鎖された第一の伝達軸と、
中空の穴が形成されその両端が封鎖された第二の伝達軸と、
前記第一及び第二の伝達軸を連結するユニバーサルジョイントと、
前記第一及び第二の伝達軸の前記穴を連結する中空のバイパス管と、
を備え、
前記バイパス管は、可撓性を有する素材で形成し前記ユニバーサルジョイントと並行して設置とともに、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成することを特徴とするユニバーサルジョイントのバイパス管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、敷設された管内の異物を除去するために屈曲した管内の異物除去や清掃作業は困難を極めた。特に硬度の高い異物の除去には高度の技術を要し、しかも管内の異物を除去する必要があるものの容易には除去できないことが多く、除去する刃物にかかる抵抗が大きく動力伝達にはユニバーサルジョイントの使用が欠かせない。そのために、異物の粉砕には時間を要し除去作業には掘削作業の刃物に給水を行うことも必須の要件となる。
【０００３】
ところで、管内の異物を除去する従来例として、例えば特開２０００−３４６４９６号公報には屈曲管内の異物を除去する装置及び方法が開示されている。具体的には、図３に示すように、屈曲した電熱管Ｐ内の異物Ｅを除去するために、リニアスライダＬＳに連結された直線アームＬ１およびその先に連結された湾曲アームＬ２の先端に、保護チューブＴ内を移動する電極カバーＫでガイドされた放電電極Ｈを取り付け、リニアスライダＳを作動させて放電電極Ｈによって異物Ｅを除去する実施形態が開示されている。なお、湾曲アームＬ２内には複数のセンタリング部材Ｃがそれぞれ複数のトルクワイヤーによって連結され、水供給ホースによって湾曲アームＬ２内に給水する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４６４９６号公報（図３参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来例によればリニアスライダＬＳに連結された直線アームＬ１およびその先に連結された湾曲アームＬ２の先端に放電電極Ｈを取り付け、リニアスライダＳを作動させて放電電極Ｈによって異物Ｅを除去する実施形態が開示されている。そして、湾曲アームＬ２内には複数のセンタリング部材Ｃがそれぞれ複数のトルクワイヤーによって連結され、水供給ホースによって湾曲アームＬ２内に給水する構成が開示されているが、動力伝達が複数のトルクワイヤーであって、しかも給水には単なる水供給ホースによって湾曲アームＬ２内に給水する構成に過ぎない。そのために、加圧した高圧水を噴射するには適しないと考えられる。
【０００６】
一方、硬度の高い異物の除去には動力伝達としてシャフトに強力なトルクが掛るため、それに対応できる構造が求められる。冷却水の供給方法についても低温状態の冷却水を加圧して供給することが求められる。
【０００７】
これに対して、従来例における構成では硬度の高い異物の除去には動力伝達としてトルクワイヤーでは対処できず、水供給の方法についても冷却水を効率的に供給するとともに加圧して急速放射するには異なる形態の対処方法が求められる。しかしながら、従来例ではそのような事態に対処する方法については一切開示されていない。このような状況下において、管内の異物を除去し早期に復旧させる工事を実施できるように現場から強く要望されている。
【０００８】
この発明は、前記のような課題を解決するものであり、硬度の高い異物の除去のために動力伝達としてシャフトに強力なトルクが掛ることに対処し、冷却水の供給方法についても低温状態の冷却水を加圧して急速に供給することが可能な構成を提案するもので、管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管の改良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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管において、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第一の伝達軸と、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第二の伝達軸と、前記第一及び第二の伝達軸を連結するユニバーサルジョイントと、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴を連結する中空のバイパス管と、を備え、前記バイパス管は、前記ユニバーサルジョイントと並行して設置するとともに、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成することを特徴とするユニバーサルジョイントのバイパス管を提供できる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、管内掘削機に用いる二つの伝達軸相互間を連結するユニバーサルジョイントのバイパス管において、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第一の伝達軸と、中空の穴が形成されその両端が封鎖された第二の伝達軸と、前記第一及び第二の伝達軸を連結するユニバーサルジョイントと、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴を連結する中空のバイパス管と、を備え、前記バイパス管は、可撓性を有する素材で形成し前記ユニバーサルジョイントと並行して設置とともに、前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成することを特徴とするユニバーサルジョイントのバイパス管を提供できる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、前記バイパス管は前記ユニバーサルジョイントと並行して設置するとともに前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成するようにしたので、硬度の高い異物の除去には動力伝達としてシャフトに強力なトルクが掛る場合でも、それに対応できる構造のユニバーサルジョイントのバイパス管を提供することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記バイパス管は可撓性を有する素材で形成し前記ユニバーサルジョイントと並行して設置とともに前記第一及び第二の伝達軸の前記穴の流路を構成するようにしたので、硬度の高い異物の除去には動力伝達としてシャフトに強力なトルクが掛りかつ低温状態の冷却水を加圧して供給する場合であっても、それに対応できる構造のユニバーサルジョイントのバイパス管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明が適用されるユニバーサルジョイントの構成を説明する部分断面図である。
【図２】この発明の一実施形態を示すユニバーサルジョイントおよびバイパス管の断面図である。
【図３】従来例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明が適用されるユニバーサルジョイントの構成を説明する部分断面図であって、この発明が適用される構成の一実施形態を示す。即ち、保護管１の内部に本来は存在しない異物Ｓが堆積し、保護管１の本来の機能に支障を来しているためにこれを除去すべく、掘削具によって除去する場合における穿孔機およびそれによって前進後退自在に構成される削進機（何れも図示しない）にユニバーサルジョイントおよびバイパス管を適用した部分的な構成を示している。
【００１５】
即ち、図面の左側には動力源となる穿孔機およびそれによって前進後退自在に構成される削進機（何れも図示しない）が接続されており、これによって駆動される連結管２ｖが左側に示されている。その先右側にユニバーサルジョイント２ｐが接続され、さらにユニバーサルジョイント２ｐには他の連結管２ｗが接続されており、連結管２ｗにはガイド球２ｕが軸方向に移動しないように取り付けられている。ユニバーサルジョイント２ｐの両端の連結管２ｖ、２ｗにはバイパス管２ｓが取り付けられ、両方の連結管２ｖ、２ｗの中心穴２ｎがバイパス管２ｓを介して相互に給水を連通するようになっている。また、連結管２ｗのさらに先にはガイド球２ｕが軸方向に移動しないように取り付けられ、二つのガイド球２ｕの間にバランス錘Ｗが内径に隙間を形成して自由に回動できるように嵌合している。
【００１６】
連結管２ｗは、さらにユニバーサルジョイント２ｐを介して連結管２ｘに接続され、上述の場合と同様にユニバーサルジョイント２ｐの両端連結管２ｗ、２ｘはバイパス管２ｓで連結されている。連結管２ｘにはガイド球２ｕが軸方向に移動しないように小ねじｍによって取り付けられ、その反対側には切削切り刃２ｙがねじＮによって取り付けられている。この切削切り刃２ｙは、管内の異物Ｓを除去するために用いられるもので超硬チップがロウ付けされており、管内の異物Ｓを掘削するものであって切削切り刃２ｙには連結管２ｖ、２ｗ、２ｘの中心穴２ｎおよびバイパス管２ｓを通って冷却水が注がれて刃先を冷却するようになっている。なお、冷却水だけではなく必要に応じて潤滑油を混合して供給させることも可能である。
【００１７】
図２は、この発明の一実施形態を示すユニバーサルジョイント２ｐおよびバイパス管２ｓを含む主要部の構成を示す断面図である。ユニバーサルジョイント２ｐは、公知の構造であるから詳述しないが基本構成として、駆動カプラー２ａおよび被駆動カプラー２ｂが結合部のコマ２ｃに対してそれぞれハーフピン２ｄ、２ｄおよびストレートピン２ｅに嵌合することによって、回動自在に連結されている。
【００１８】
連結管２ｗは一方を一つの駆動カプラー２ａに、また他方をもう一つの側の被駆動カプラー２ｂに、それぞれ取り付けねじ２ｆによって締め付けて固定されている。取り付け後はスポット溶接２ｇによって一方が駆動カプラー２ａに、他方がもう一つの側の被駆動カプラー２ｂと一体化されて固定される。さらに、連結管２ｗの中心穴２ｎの両端は、それぞれカプラー２ａ、２ｂと結合される前に止め栓２ｍによって何れも封鎖されている。
【００１９】
また、ユニバーサルジョイント２ｐの両端は、連結管２ｗの中心穴２ｎに差し込まれたエルボー２ｋおよび連結管２ｘの中心穴２ｎに差し込まれたエルボー２ｋを連結するバイパス管２ｓによって、両方の連結管２ｗ、２ｘの中心穴２ｎが相互に連通して、給水路を構成するようになっている。
【００２０】
なお、ユニバーサルジョイント２ｐとバイパス管２ｓは同期して作動するものの、部品製作誤差の影響から完全に一体化して作動することは困難であることから、エルボー２ｋまたはバイパス管２ｓが、何れか一方あるいは両方が可撓性を有するように形成されていることが望ましい。
【００２１】
次に、このように構成された掘削具の作動方法について説明する。図１に示すように、公知の制御機構（図示しない）により穿孔機が駆動され、削進機は連結管２ｖを回転させるとともに図面の右方向へ前進させる。連結管２ｖの回転および前進によりユニバーサルジョイント２ｐ並びに連結管２ｗに回転および前進が伝達され、さらに順次その回転は先端部分の切削切り刃２ｙまで伝達される。
【００２２】
また、図示しない加圧器によって加圧された冷却水が連結管２ｖに供給される。この冷却水はユニバーサルジョイント２ｐ部分ではバイパス管２ｓを介して次の連結管２ｗに供給される。以下、順次連結管内を流れて先端部分の切削切り刃２ｙに供給され切削切り刃２ｙを冷却して、加工熱による切削切り刃２ｙの損傷を防止する。
【００２３】
切削切り刃２ｙの旋回によって管内の異物Ｓが掘削されるが、連結管２ｘの旋回によって切削切り刃２ｙは掘削と同時に横ブレを生じることがあり管内を直進できないような現象が生じる。しかしながら、このような場合であってもバランス錘Ｗが取り付けられていることにより、切削切り刃２ｙの横ブレを防止すると言う制振機能が作用して切削切り刃２ｙの横ブレが生じ難くなり保護管１内をガイド球２ｕにガイドされながら、切削切り刃２ｙは継続して保護管壁に沿って進みつつ異物Ｓを掘削することができる。即ち、連結管２ｘは通常は毎分６０回転くらいの速度で旋回するが、切削切り刃２ｙの重みと切削抵抗によって横ブレを生じることがある。そのような場合であっても、バランス錘Ｗはガイド球２ｕの外形よりも若干小径で製作され、しかも連結管２ｘとは隙間を形成して嵌合されているから、連結管２ｘ並びに切削切り刃２ｙのブレ方向とは逆方向にバランスを取りながらバランス錘Ｗが作用して、切削切り刃２ｙを直進させることができる。
【００２４】
なお、切削切り刃２ｙが掘削する内径は、保護管１の内径よりも若干小さく設定されているから、別途切削切り刃２ｙで取り除けない異物残Ｓａをジェット水流で取り除くことになる。また、切削切り刃２ｙによって一サイクルで掘削する作業量は、掘削屑が切削切り刃２ｙとガイド球２ｕとの間に堆積する量以下に限定される。掘削屑が多くなるとガイド球２ｕの回転に巻き込まれて、作動不具合を生じることになるので好ましくない。
【００２５】
従って、適度の掘削屑が生じたところで作業を休止して連結管２等を抜き取って掘削屑を取り出さねばならない。その際に前述の通り、切削切り刃２ｙで取り除けない異物残Ｓａをジェット水流で取り除き、吸引によってこの異物残Ｓａを取り除くことになる。その後に、改めて切削切り刃２ｙを含む掘削具を保護管１に挿入して掘削作業を行う。このような作業を繰り返しながら、保護管１内の異物Ｓを掘削除去作業が継続される。
【００２６】
上記説明に於いては、硬度の高い異物の除去のための動力伝達に対応できる構造として、あるいは冷却水についても低温状態の冷却水または潤滑油を含有する液体を加圧して供給するための構造として適用されるユニバーサルジョイントおよびバイパス管について説明した。
【００２７】
なお、バイパス管２ｓが可撓性を有することの意味には、バイパス管２ｓ自体が可撓性を有することのほか、エルボー２ｋが可撓性を有することを含むものであり、両方又は何れか一方だけが可撓性を有するものであってもその目的を達成できる。
【００２８】
しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で適宜実施形態を変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・  保護管
２ｖ、２ｗ、２ｘ・・・連結管
２ｐ・・・ユニバーサルジョイント
２ｓ・・・バイパス管
２ｕ・・・ガイド球
２ｙ・・・切削切り刃
Ｓ・・・異物
Ｗ・・・バランス錘
【図１】
2018087593.tif 000003
【図２】
2018087593.tif 000004
【図３】
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