(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
さや管（３）内にフレキシブルシャフト（４）を挿入し、前記さや管（３）先端に軸受（５ａ、５ｂ）を介して研磨具（６）を有する研磨軸（７）を同一軸心で回転自在に取付け、その研磨軸（７）を前記フレキシブルシャフト（４）の先端にそのフレキシブルシャフト（４）の回転が研磨軸（７）に伝わるように連結するとともに、フレキシブルシャフト（４）の基端に駆動軸（９）をその駆動軸（９）の回転がフレキシブルシャフト（４）に伝わるように連結し、その駆動軸（９）、フレキシブルシャフト（４）、研磨軸（７）を介して前記研磨具（６）を回転させた状態で、前記さや管（３）を片持ち梁状に支持して管（Ｐ）内に挿入し、その研磨具（６）でもって管（Ｐ）内面を研磨する管内面研磨装置において、
上記研磨軸（７）とフレキシブルシャフト（４）を、そのフレキシブルシャフト（４）の回転が研磨軸（７）に伝わるとともに研磨軸（７）に対しフレキシブルシャフト（４）がその軸方向に移動自在に連結して、その研磨軸（７）に対するフレキシブルシャフト（４）の軸方向の移動により、前記研磨具（６）からフレキシブルシャフト（４）へのその軸方向の衝撃力の緩和を図ったことを特徴とする管内面研磨装置。
【請求項２】
上記研磨軸（７）とフレキシブルシャフト（４）の連結をスプライン結合（１１、１２）として、その研磨軸（７）とフレキシブルシャフト（４）を、研磨軸（７）に対しフレキシブルシャフト（４）がその軸方向に移動自在かつフレキシブルシャフト（４）の回転が研磨軸（７）に伝わるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の管内面研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水道などに用いられるダクタイル鋳鉄管等の管内面を研磨する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
水道管路に使用するダクタイル鋳鉄管は、主として遠心鋳造によって製造され、製造後にその内面に腐食防止などの目的でモルタルライニングを行うことが通例となっており、このライニング層も遠心鋳造法などにより形成される。このとき、そのライニング層は、養生後、レイタンス層と呼ばれるセメントの垢に表面が覆われた状態となるため、そのレイタンス層を除去することが必須となる。
【０００３】
その除去を行う管内面研磨装置として、従来から、実開昭５８−７３３８９号公報などに開示され、図７、図８に示すように、直線的に移動する台車１上に軸受２を介してさや管３を片持ち梁状に支持し、そのさや管３内にフレキシブルシャフト４を挿入するとともに、さや管３先端に軸受５を介して研磨具６を有する研磨軸７を同一軸心で回転自在に取付け、その研磨軸７を前記フレキシブルシャフト４の先端に連結するとともに、フレキシブルシャフト４の基端に駆動機８の駆動軸９を連結したものがある。
【０００４】
この管内面研磨装置は、図７に示すように、支持ローラ１０上で鋳鉄管Ｐを回転させた状態において、駆動機８により、駆動軸９、フレキシブルシャフト４、研磨軸７を介して研磨具６を回転させながら、台車１を進行させて、その研磨具６を鋳鉄管Ｐ内に挿入して圧接し、研磨具６で鋳鉄管Ｐ内面全長を研磨してレイタンス層を除去する。
【０００５】
この管内面研磨装置は、研磨具６を片持ち梁状に支えているとともに、研磨具６、フレキシブルシャフト４などの軸心のズレなどに起因して、その研磨中に、研磨具６が上下に振れ、さや管３のみならず、フレキシブルシャフト４が撓み、全長に亘って微少の揺れが生じるとともに、フレキシブルシャフト４には軸方向の張力がその前後に繰り返し加わる。すなわち、軸方向の衝撃力が加わる。この揺れにより、フレキシブルシャフト４がさや管３に触れると、騒音の問題が生じるとともに、前記衝撃力も加わって、フレキシブルシャフト４の破損を招く恐れがある。
【０００６】
このため、従来では、上記公開公報のごとく、フレキシブルシャフト４に研磨具６に対し反対方向の張力を付与して剛性を高め、フレキシブルシャフト４の揺れ（撓み）を防止するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このフレキシブルシャフト４への張力付与は、フレキシブルシャフト４に絶えず張力が働いた状態で研磨が行われ、研磨具６の揺動などで発生した衝撃力はフレキシブルシャフト４に直接に伝達されることとなる。このとき、フレキシブルシャフト４は撓みに対しては、高い耐抗力を有するが、軸方向の衝撃力には弱く、張力が働くその構成素材のワイヤーが切断する場合があり、最悪の場合には、フレキシブルシャフト４が破損する場合もあった。
【０００８】
また、研磨具６を交換する場合、フレキシブルシャフト４が駆動軸側に絶えず引っ張られているため、付与している張力を解除してから、フレキシブルシャフト４を引き抜く必要がある等の作業性が悪い。
【０００９】
この発明は、フレキシブルシャフトに撓みをなくすための張力を与えることをなくし、かつ、研磨具からの軸方向の衝撃を緩和することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は、上記研磨軸とフレキシブルシャフトを、そのフレキシブルシャフトの回転が研磨軸に伝わるとともに研磨軸に対しフレキシブルシャフトがその軸方向に移動自在に連結することとしたのである。軸方向に移動自在であれば、その移動により、研磨具からの軸方向の衝撃力は緩和される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態としては、さや管内にフレキシブルシャフトを挿入し、前記さや管先端に軸受を介して研磨具を有する研磨軸を同一軸心で回転自在に取付け、その研磨軸を前記フレキシブルシャフトの先端に連結するとともに、フレキシブルシャフトの基端に駆動軸を連結し、その駆動軸、フレキシブルシャフト、研磨軸を介して前記研磨具を回転させた状態で、前記さや管を片持ち梁状に支持して管内に挿入し、その研磨具でもって管内面を研磨する管内面研磨装置において、前記研磨軸とフレキシブルシャフトを、そのフレキシブルシャフトの回転が研磨軸に伝わるとともに研磨軸に対しフレキシブルシャフトがその軸方向に移動自在に連結した構成を採用し得る。
【００１２】
このように、研磨軸に対しフレキシブルシャフトをその軸方向に移動自在に連結すれば、上記研磨具からの衝撃の緩和に加えて、研磨軸は軸方向に引くことによりフレキシブルシャフトとの結合（連結）を外すことができるため、研磨軸を含めた研磨具の交換及びメンテナンスが容易となる。その研磨軸とフレキシブルシャフトの連結は、回転力が伝達可能でかつ軸方向に移動可能なものなら何れでもよく、例えばスプライン結合などとすることにより、回転力を確実に伝達でき、また、径方向の撓みも十分に抑制できる。
【００１３】
【実施例】
一実施例を図１乃至図４に示し、各図において、上述と同一符号は同一物を示す。この実施例は、上記従来と同様に、台車１上に軸受２を介してさや管３を片持ち状に支持し、そのさや管３内にフレキシブルシャフト４を挿入している。このフレキシブルシャフト４は、鋼線又はピアノ線などのワイヤから成り、その一本のワイヤ４ａ上に数本のワイヤ４ａを交互に積層式に巻回したものであって、屈曲可能である。
【００１４】
フレキシブルシャフト４の一端にメススプライン１１が、他端にオススプライン１２が連結部材１２ａを介して溶接付けされ、このフレキシブルシャフト４の基部側オススプライン１２が台車１に固定の軸受２に回転自在のプーリ１３を有するメススプライン１１に進退自在に嵌入し、そのプーリ１３に駆動軸９のプーリ９ａが連結されている。このスプライン１１、１２の結合により、駆動側 (基部側）メススプライン１１（軸受２）及びさや管３に対してフレキシブルシャフト４はその軸方向に移動自在に連結される。
【００１５】
一方、フレキシブルシャフト４の先端側メススプライン１１は研磨軸７とねじ結合により一体のオススプライン１２に進退自在に嵌入している。この両スプライン１１、１２の結合により、研磨軸７に対してフレキシブルシャフト４はその軸方向に移動自在に連結される。
【００１６】
なお、両スプライン１１、１２の嵌合度合（嵌合長さ）は、抜けずに同一軸心性が維持される範囲内において任意であるが、オススプライン１２がメススプライン１１に対し最も退去した状態で、そのオススプライン１２のスプライン長の６０％以上が嵌合しているようにするとよい。
【００１７】
研磨軸７はさや管３の先端にスラスト軸受５ａ及びラジアル軸受５ｂを介して回転自在に支持され、その先端に研磨具６が取り付けられている。この研磨具６は、特開平３−１８４７５４号公報で示されるペーパーホイルなども使用できるが、他の種々のもの、例えば、特開平８−１７４４３０号公報に記載の電着砥石、焼結砥石などを採用し得る。また、この研磨具６の取付構造としては、研磨軸７からの取り外しが容易であることが好ましく、例えば、前記特開平８−１７４４３０号公報に記載の構成とする。この実施例では、外周面が円弧面の太鼓状の電着砥石６とした。
【００１８】
フレキシブルシャフト４とさや管３の間にはその長さ方向にコイルばね１４がブッシュ１５を介して適宜数設けられており、このブッシュ１５及びコイルばね１４によってフレキシブルシャフト４のさや管３への接触が防止される。先端側のブッシュ１５はビス１６によって位置決めされている。また、フレキシブルシャフト４の駆動側端は延長されて、その延長軸にコイルばね１７が嵌められ、そのばね１７は、常時は、フレキシブルシャフト４には殆ど張力を付与していないが、フレキシブルシャフト４が研磨具６側に移動した際、その復帰力を付与することも可能である。
【００１９】
この実施例は以上の構成であり、従来と同様に、研磨具６を回転させながら、台車１を進行させてその研磨具６をダクタイル鋳鉄管Ｐ内に挿入するとともにその内面に圧接し、ダクタイル鋳鉄管Ｐ内面をその全長に亘り研磨してレイタンス層を除去する。
【００２０】
この作用時、研磨具６は、図４（ａ）に示すように、管Ｐに平行に接してその接触幅Ｌで研磨を行うことが好ましいが、管Ｐの内面組成の不均一、同図（ｂ）の送り込み時、同図（ｃ）の戻し時のように、研磨具６が傾く。この傾きに加え、上記研磨具６、フレキシブルシャフト４、スプライン１１、１２などの軸心ズレなどに起因して、フレキシブルシャフト４には軸方向の衝撃力が加わる。この衝撃力がフレキシブルシャフト４に加わると、図３（ａ）に示す中間状態から、両スプライン１１、１２の結合でもって、同図（ｂ）又は（ｃ）のこどく、フレキシブルシャフト４がその軸方向前後に移動してその衝撃力が緩和される。このため、フレキシブルシャフト４が損傷する恐れはない。
【００２１】
なお、フレキシブルシャフト４の研磨具６側（図３左方向）への抜け止めは、メススプライン１１がオススプライン１２に当接することにより阻止され、 駆動側（図３右方向）への抜け止めは、連結部材１２ａとオススプライン１２の間に介在されたワッシャー１８がメススプライン１１に当接することにより阻止される。このワッシャー１８は、連結部材１２ａがメススプライン１１の溝に喰い込むことを防止する。図中、１９は、スペーサーを兼ねるブッシュであり、大きな衝撃が作用してワッシャー１８が潰れても、オススプライン１２がこのブッシュ１９に当接して抜け止めがなされる。
【００２２】
図５に示す実施例は、研磨軸７側をメススプライン１１、フレキシブルシャフト４側をオススプライン１２としたものであり、そのスプライン１１、１２による緩衝作用は上述と同様である。駆動軸９側においても、駆動軸９側をメススプライン１１、フレキシブルシャフト４側をオススプライン１２とし得る。このとき、プーリ１３をオススプライン１２に取り付ける場合には、そのプーリ１３がフレキシブルシャフト４が移動してもメススプライン１１に当らないようにその位置を決定する。
【００２３】
なお、研磨軸７側のスプライン結合で、十分な緩衝作用を行うことができれば、駆動軸９側はスプライン結合とせず、ねじ結合とし得る。このとき、駆動軸９側において、上記実開昭５８−７３３８９号公報記載のように、上記ばね１７などのばね機構によってフレキシブルシャフト４を常時駆動側に引っ張るようにし得る。また、図６に示すようにコイルばね１７を省略したものとし得る。
【００２４】
因みに、図８に示す従来例のものは、最悪の場合、２日程度でフレキシブルシャフト４が欠損して、その交換が必要であるが、 図１の実施例のものでは一年経ってもその交換は必要ない。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は、以上のように研磨軸とフレキシブルシャフトをその軸方向に移動自在に連結して研磨具からフレキシブルシャフトへの衝撃力の緩和を図ったので、フレキシブルシャフトの損傷が防止されてその寿命が長くなる。また、研磨具の取外しも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の要部断面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図
【図３】同実施例の作用図
【図４】研磨作用図
【図５】他の実施例の要部断面図
【図６】他の実施例の要部断面図
【図７】管内面研磨装置の概略図
【図８】従来例の要部断面図
【符号の説明】
Ｐ  ダクタイル鋳鉄管
１  台車
２  さや管用軸受
３  さや管
４  フレキシブルシャフト
５、５ａ、５ｂ  研磨軸用軸受
６  研磨具
７  研磨軸
１１  メススプライン
１２  オススプライン
１４  コイルばね
１５  ブッシュ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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