(57)【要約】【課題】長尺パイプ内面の段差部において研磨されない部分が発生することを防止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】少なくとも作動部分１００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、作動部分１００は、シリンダー１内に収納された進退可能な作動ロッド１ａとこの作動ロッド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２，３とからなるパイプ内面への固定手段Ａと、この固定手段Ａの先端に取り付けられた展開可能な回転ブラシ手段Ｂとを有し、回転ブラシ手段Ｂの回転ブラシ５は、回転駆動装置４の回転によって外方に展開して略水平状態で長尺パイプの内面と回転接触し、かつ、略水平状態を維持したまま長尺パイプの内径に合わせて水平面内で屈曲可能に形成されている。【選択図】図１
2005131746.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、シリンダー内に収納された進退可能な作動ロッドとこ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とからなるパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端に取り付けられた回転ブラシ手段とを有し、
前記回転ブラシ手段は、前記固定手段の先端に取り付けられた回転駆動装置と、この回転駆動装置に連結された複数の回転ブラシからなり、
前記複数の回転ブラシは、前記回転駆動装置の回転によって外方に展開して略水平状態で長尺パイプの内面と回転接触し、かつ、略水平状態を維持したまま長尺パイプの内径に合わせて水平面内で屈曲可能に形成されている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、亜鉛による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、風雨に曝されるために、表面の防錆能が低下するために定期的に防錆塗装を施される。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兎も角、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る。
【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の先端側に展開と折り畳みが可能な回転ブラシを備えたもので、この回転ブラシを回転させ、その遠心力によって展開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。この回転ブラシは、上述のように展開と折り畳みが可能であるので、パイプの継手等による段差があったとしても、その段差を乗り越えながらパイプ内を進行することができる。
【０００６】
しかし、パイプの径が小さくなってくると、図５に示すように、回転ブラシ５０は若干折り畳まれた状態でパイプ内面Ｐを研磨するようになり、この状態で、パイプ内面Ｐの段差Ｐ０を乗り越える際には、図５の領域Ｘには回転ブラシ５０のブラシ部５１が届かず研磨されないまま残されてしまう。
【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】
本発明は、先に特願２００３−１０００２で提案した長尺パイプ内面の研磨装置の改良に係るもので、その解決しようとする課題は、長尺パイプ内面の段差部において研磨されない部分が発生することを防止することにある。
【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、シリンダー内に収納された進退可能な作動ロッドとこ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とからなるパイプ内面への固定手段と、この固定手段の先端に取り付けられた回転ブラシ手段とを有し、前記回転ブラシ手段は、前記固定手段の先端に取り付けられた回転駆動装置と、この回転駆動装置に連結された複数の回転ブラシからなり、前記複数の回転ブラシは、前記回転駆動装置の回転によって外方に展開して略水平状態で長尺パイプの内面と回転接触し、かつ、略水平状態を維持したまま長尺パイプの内径に合わせて水平面内で屈曲可能に形成されている。
【０００９】
前記作動部分としては、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前記作動手段はエアシリンダー、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段が最適であることが判った。
【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４本設けることが最適であることが判った。
【００１２】
回転ブラシ手段の回転ブラシは、非作動時には回転駆動装置に折り畳まれた状態で連結されており、回転駆動装置の回転によって外方に展開して略水平状態で長尺パイプの内面と回転接触するようになっている。そして、回転ブラシは、パイプ内面に段差部等の障害物があったとしても略水平状態を維持したままでパイプ内面と回転接触できるように、パイプの内径に合わせて水平面内で屈曲可能に形成されている。回転ブラシを水平面内で屈曲可能とするには、ヒンジ等の任意の連結手段を用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
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。さらに、研磨処理のための回転ブラシが、常に水平状態を維持したままでパイプ内面と回転接触するので、パイプの内径が変化する段差部においても確実に研磨処理が行われて、研磨されない部分が発生することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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４に示す実施例によって説明する。
【００１５】
図１は支柱パイプに挿入する前の本発明の研磨装置の外観を示す斜視図である。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によって展開と折り畳み可能な上下２段のクランプアーム２，３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の先端に取り付けられた回転駆動装置としてのエアモーター４とその先端に連結された回転ブラシ５とを主要な構成とする回転ブラシ手段Ｂとからなる。
【００１６】
図２は固定手段Ａと回転ブラシ手段Ｂの構成を示す断面図である。まず、図１及び図２を参照して固定手段Ａの構成について説明する。クランプアーム２は、図１に示すように、棒状本体６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の基端を棒状本体６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。また、各クランプアーム２の先端には、先端が棒状本体６側に湾曲した板ばね製の係合部２ａが設けられている。クランプアーム３の構成は、クランプアーム２と同じであり、各クランプアーム３の基端は棒状本体６に回動可能に軸支されており、先端には係合部３ａが設けられている。クランプアーム２とクランプアーム３とは、上下方向で整合する位置に配置されており、第１リンク片７で連結されている。第１リンク片７の両端は、クランプアーム２，３に回動可能に軸支されている。
【００１７】
棒状本体６の基端部には筒状支持体８が連結されており、筒状支持体８の基端部にエアシリンダー１が連結されている。エアシリンダー１の作動ロッド１ａの基端側はシリンダー本体１ｂ内に進退可能に収納されており、先端側は筒状支持体８内に収納されている。作動ロッド１ａは、図示しないコイルばねによって常時は図２に示すように前進した位置となるように付勢されており、図１に示すエアシリンダー用電磁弁１８を作動させてエアコンプレサー２０からのエアをエア導入口１ｃからシリンダー本体１ｂ内に導入することによって図２において右方向に後退するようになっている。また、作動ロッド１ａの先端にはボス９を介して連結具１０が連結されている。連結具１０は、筒状支持体８に形成したスリット８ａ部分に配置されており、作動ロッド１ａの進退に伴いスリット８ａ内を移動する。また、連結具１０には第２リンク片１１の基端部が回動可能に軸支されており、第２リンク片１１の先端部は、クランプアーム２に回動可能に軸支されている。
【００１８】
次に、回転ブラシ手段Ｂの構成について説明する。図２に示すように、棒状本体６の先端部にエアモーター４が連結され、その先端の回転駆動軸４ａに回転ブラシ５が連結されている。エアモーター４は、図１に示すエアモーター用電磁弁１９を作動させてエアコンプレッサー２０からのエアを棒状本体６に設けたエア導入口６ａ及びエア通過路６ｂを介して導入することによって回転駆動する。このエアモーター４は、基端部がフランジ１２を介して棒状本体６に固定されたモーターボックス１３内に収納されている。モーターボックス１３の先端には２つのフランジ１４，１５を介してベアリングボックス１６が連結されている。フランジ１４の内径は、エアモーター４の外径よりも小さく形成されている。
【００１９】
ベアリングボックス１６内には回転駆動軸４ａと連結される回転ブラシ５の連結部５ａが、ベアリング１６ａに接触するように収納されている。これによって、回転駆動軸４ａの回転に伴って連結部５ａがベアリング１６ａに接触しながらスムーズに回転する。連結部５ａには、４つのブラシ本体５ｂが円周方向に９０度間隔で、展開及び折り畳み可能に連結されている。ブラシ本体５ｂは、アーム部５ｃとブラシ部５ｄとからなり、アーム部５ｃの基端が連結部５ａに回動可能に軸支され、これによってブラシ本体５ｂが展開及び折り畳み可能となっている。また、アーム部５ｃは、ヒンジ５ｅによって水平状態に展開したときに水平面内で屈曲可能となっている。ブラシ部５ｄはアーム部５ｃの先端に回動可能に連結されている。
【００２０】
ベアリングボックス１６は、インナーガイド１７によってカバーされている。このインナーガイド１７は、その最大外径部がクランプアーム２，３を折り畳んだ状態の係合部２ａ，３ａよりも若干外側に張り出す程度の大きさである。すなわち、クランプアーム２，３を折り畳んだ状態では、インナーガイド１７が最も外側に張り出している。なお、インナーガイドは、必ずしもベアリングボックス１６の全体をカバーする必要はなく、板状のガイド片によって、籠状に形成することもできる。
【００２１】
以下、本発明の研磨装置の使用方法を説明する。
【００２２】
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、先に説明したようにコイルばねの付勢力によって図２に示すように前進した状態となっている。この状態では、図２に実線で示すようにクランプアーム２，３は折り畳まれており、作動部分１００全体の外径は頂部パイプＰ１の内径より小さくなっているので、作動部分１００を頂部パイプＰ１の挿入口から挿入することができる。次に、作動部分１００を下部パイプＰ２の下端部まで下降させる。このとき、パイプ内面には、最も外側に張り出しているインナーガイド１７が突き当たるので、クランプアーム２，３の先端が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１のシリンダー本体１ｂ内にエアを導入して作動ロッド１ａを図２において右方向に後退させる。これに伴い、作動ロッド１ａに連結された第２リンク片１１も後退し、クランプアーム２が図２に破線で示すように展開する。クランプアーム３はクランプアーム２と第１リンク片７によって連結されているので、クランプアーム２と連動して展開される。クランプアーム２，３が展開されると、その先端の係合部２ａ，３ａが下部パイプＰ２の内面に係合し、作動部分１００が下部パイプＰ２内で位置決めされる。
【００２３】
この状態で、図１に示すエアモーター用電磁弁１９を作動させてエアコンプレッサー（エア源）２０からのエアによってエアモーター４を駆動させ回転駆動軸４ａを回転させる。これに伴い、回転ブラシ５の連結部５ａに連結されている回転ブラシ本体５ｂ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５は略水平状態となり、そのブラシ部５ｄが下部パイプＰ２の内面に接触しながら回転することで、下部パイプＰ２の内面が研磨される。
【００２４】
図３は、その作動状態を示す斜視図、図４は、その際の回転ブラシの状態を示す底面図である。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Ｐ２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、図４に示すように、回転ブラシ５のアーム５ｃは水平状態を維持したまま水平面内で屈曲可能であるので、回転ブラシ５のアーム５ｃ及びその先端のブラシ部５ｄは、常に水平状態を維持したままでパイプ内面と回転接触する。したがって、パイプ内面の段差部においても確実に研磨処理が行われて、研磨されない部分が発生することはない。
【００２５】
また、クランプアーム２，３の先端の係合部２ａ，３ａが板ばね製であり、しかも棒状本体６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。また、エアモーター４の回転駆動軸４ａと連結されている回転ブラシ５の連結部５ａがベアリングボックス１６内に収納されてベアリング１６ａと接触しながら回転するので、回転駆動軸４ａにのみ過剰な負荷がかかることがなく、回転駆動軸４ａの破損を防止することができる。さらに、エアモーター４は、棒状本体６に連結されたモーターボックス１３内に収納されているので、万一、エアモーター４と棒状本体６との連結が外れたとしても、エアモーター４はモーターボックス１３内に留まり、それより下に落ちることはない。
【００２６】
実施例では、クランプアームを上下２段に設けたが、上下３段あるいはそれ以上設けてもよい。その場合、各段のクランプアームを実施例における第１リンク片７と同様のリンク片で連結し、連動して作動するようにすればよい。また、実施例では、各段においてクランプアームを棒状本体６の円周方向に１２０度間隔で３本配置したが、棒状本体６の円周方向に９０度間隔で４本配置した方が、作動部分をパイプ内でより安定的に位置決めすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
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る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】支柱パイプに挿入する前の本発明の研磨装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の研磨装置における固定手段と回転ブラシ手段の構成を示す断面図である。
【図３】支柱パイプに挿入した状態の本発明の研磨装置の外観を示す斜視図である。
【図４】支柱パイプに挿入した状態における回転ブラシの状態を示す底面図である。
【図５】従来の研磨装置の回転ブラシがパイプ内面の段差部に差し掛かったときの状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
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
１ｂ  シリンダー本体
１ｃ  エア導入口
２，３  クランプアーム
２ａ，３ａ  係合部
４  エアモーター（回転駆動装置）
４ａ  回転駆動軸
５  回転ブラシ
５ａ  連結部
５ｂ  ブラシ本体
５ｃ  アーム部
５ｄ  ブラシ部
５ｅ  ヒンジ部
６  棒状本体
６ａ  エア導入口
６ｂ  エア通過路
７  第１リンク片
８  筒状支持体
８ａ  スリット
９  ボス
１０  連結具
１１  第２リンク片
１２  フランジ
１３  モーターボックス
１４，１５  フランジ
１６  ベアリングボックス
１６ａ  ベアリング
１７  インナーガイド
１８  エアシリンダー用電磁弁
１９  エアモーター用電磁弁
２０  エアコンプレッサー（エア源）
【図１】
2005131746.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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