(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削刃を圧力流体を用いて回転させ旋削作業を行う切削モーター部（１０）と、該切削モーター部（１０）を旋削装置本体の長手方向と直交する方向に圧力流体を用いて移動させるリーチシリンダー部（２０）と、前記切削モーター部（１０）および前記リーチシリンダー部（２０）を支持するエクステンションシリンダーロッド（３１）と、該エクステンションシリンダーロッド（３１）を旋削装置本体の長手方向へ伸縮移動させるエクステンションシリンダー（３０）とを有する既設管の旋削装置において、
圧力流体供給路（９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ）を有するスイベルジョイント（６０）と、
一端が前記スイベルジョイント（６０）のスイベルジョイントインナー（６２）の圧力流体供給路（９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ）に連結して固定され、他端が前記エクステンションシリンダーロッド（３１）の圧力流体供給路（９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ）へ摺動可能に挿入され、前記スイベルジョイントインナー（６２）および前記エクステンションシリンダーロッド（３１）とともに前記切削モーター部（１０）および前記リーチシリンダー部（２０）へ前記圧力流体を供給する圧力流体供給路（９１ａ，９１ｂ，９２ａ，９２ｂ）を構成するピストンパイプ（７０）とを備え、
前記エクステンションシリンダーロッド（３１）の回動および伸縮移動にかかわらず、前記圧力流体の供給を確保する既設管の旋削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水道等の既に敷設された管内に導入され、その先端部に設けられた切削モーター部により、前記管内の異物の除去、前記管内へ突出する突出管の除去または前記管内に更正ライニングを施した後の枝管開口部の穿孔作業等に用いられる既設管の旋削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、下水道等のように既に敷設された管が老朽化すると、図５に示されるように、その管の内部には多量の異物が堆積したり、本管につながる枝管の突出部が多数存在するなど、管を敷設してから一定期間が経過すると、管のズレ、われ等の保守作業のため、これらの不要な異物等を除去補修する作業が必要であった。
【０００３】
また、管を更正するため管内面に新たにライニングを施した場合、この新たなライニングにより本管への既設の枝管の開口部が閉鎖されてしまうため、ライニングを施した後、該開口部に穿孔作業を施す必要もあった。
【０００４】
これらの異物等の除去または穿孔作業を行うため、従来は例えば図５に示されるような旋削装置が、一般に広く使用されていた。
【０００５】
すなわち、この従来の旋削装置は、該旋削装置の先端部に設けられ油圧またはエヤー等の圧力流体によりその切削刃を回転駆動される切削モーター部１０と、その切削モーター部１０の後方に設けられ切削モーター部１０を旋削装置本体の長手方向と直交する方向に移動させるリーチシリンダー部２０と、そのリーチシリンダー部２０のさらに後方に設けられ切削モーター部１０を旋削装置本体の長手方向に移動させるエクステンションシリンダーロッド３１およびエクステンションシリンダー３０と、これら切削モーター部１０、リーチシリンダー部２０およびエクステンションシリンダーロッド３１を一体的に回動させ、切削モーター部１０を作業すべき管の周方向にスイングさせる回動装置４０を内蔵した旋削装置本体１００と、旋削装置を支持し作業すべき管内に沿って該旋削装置をスライドさせる１対のスライドボード８０と、旋削作業時に旋削装置を作業すべき管内に固定するため旋削装置本体１００から上方に突出可能なアウトリガー５０等から構成されている。
【０００６】
また、切削モーター部１０における切削刃の回転駆動またはリーチシリンダー部２０のシリンダーの駆動には油圧またはエヤー等の圧力流体が使用され、そのための可撓性の配管９０が旋削装置本体の圧力源よりそれぞれ切削モーター部１０の切削刃を回転させるモータおよびリーチシリンダー部２０のシリンダーへ連結供給されている。
【０００７】
そして、実際の旋削作業に当たっては、旋削装置をその前後でワイヤーに連結し、旋削装置をマンホール等から作業すべき管内部に導入した後、地上に設けられた巻き取り装置により旋削装置を前後から引っ張って作業すべき位置へ移動させ、その作業位置でアウトリガー５０を上方へ突出させて旋削装置を固定し、切削モーター部１０を移動させる前述のリーチシリンダー部２０、エクステンションシリンダー３０および回動装置４０を駆動して該切削モーター部１０を所望の位置または姿勢に維持しながら、切削モーター部１０の切削刃を回転させるモータを回転駆動して旋削作業を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の旋削装置では、切削モーター部１０のモータまたはリーチシリンダー部２０への圧力流体の供給は、もっぱら旋削装置の外部に露出する可撓性の配管９０によっていたため、この配管９０の長さを相当程度確保しなければならないうえ、配管９０の長さによる拘束のため、エクステンションシリンダー３０または回動装置４０による切削モーター部１０の移動範囲に制約を受けるなど、旋削装置の機能自体が損なわれるなどの問題があった。
【０００９】
また、配管９０が、作業する上で邪魔になったり、作業すべき管の内面に突出した異物が絡み、旋削装置全体が管の内部で動きがとれなくなり、最悪の場合、道路や管を開削し、旋削装置を取り出さなければならない事態も生ずるなど、装置の運転上にも問題があった。
【００１０】
さらに、配管９０が旋削装置の外部に露出しているため、作業すべき管の内面に配管９０が接触して破損摩耗し、使用中に配管９０が損傷を受けるなど、品質上および耐久性にも問題があった。
【００１１】
本発明は、かかる従来の問題点を解決しようとするもので、圧力流体の供給を外部に露出する可撓性の配管に頼ることなく、圧力流体の供給路をエクステンションシリンダーロッド３１等の内部にコンパクトに納めることにより、旋削装置の機能を損なうことなく、使い勝手に優れ、耐久性のある既設管の旋削装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、切削刃を圧力流体を用いて回転させ旋削作業を行う切削モーター部（１０）と、該切削モーター部（１０）を旋削装置本体の長手方向と直交する方向に圧力流体を用いて移動させるリーチシリンダー部（２０）と、前記切削モーター部（１０）および前記リーチシリンダー部（２０）を支持するエクステンションシリンダーロッド（３１）と、該エクステンションシリンダーロッド（３１）を旋削装置本体の長手方向へ伸縮移動させるエクステンションシリンダー（３０）とを有する既設管の旋削装置において、前記切削モータ部（１０）および前記リーチシリンダー部（２０）への前記圧力流体の供給を、スイベルジョイント（６０）および前記エクステンションシリンダーロッド（３１）を介して行い、前記スイベルジョイント（６０）のスイベルジョイントインナー（６２）および前記エクステンションシリンダーロッド（３１）の前記圧力流体の供給路にはピストンパイプ（７０）が介装され、エクステンションシリンダーロッドの回動および伸縮移動にかかわらず、前記圧力流体の供給を確保することを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４に例示するところに従い、本発明の好適な実施の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る旋削装置の一実施例の外観を示すものであって、図１（ａ）はその平面図、図１（ｂ）はその正面図を示す。
【００１５】
また、図２は、上記一実施例のそれぞれ旋削装置本体、エクステンションシリンダーおよびエクステンションシリンダーロッドの詳細を示すものであって、図２（ａ）は後述の図２（ｂ）のＢ−Ｂ方向に沿っての平面断面図、図２（ｂ）はその正面断面図、図２（ｃ）はその左側面の断面図、図２（ｄ）はその右側面の断面図を示す。
【００１６】
また、図３は、同じく上記一実施例のエクステンションシリンダーロッドを伸ばした状態での図２（ｂ）の場合と同様の正面断面図を示す。また、図４は、図２（ａ）のＡ−Ａ方向に沿っての断面図を示す。
【００１７】
まず、図１に基づいて全体の概略構成を説明すると、図１において図５に示した従来技術に記載されたものと同一部分については、それらの部分に同一の番号を付し、その説明は省略する。
【００１８】
そして、図１において従来技術を示す図５と異なるのは、切削モーター部１０における切削刃を回転させるモータの駆動およびリーチシリンダー部２０のシリンダーを駆動するための圧力流体を供給する可撓性配管が省略され、圧力流体の供給経路が後述するように旋削装置の内部に収められている点である。
【００１９】
次に、旋削装置内部の構成について詳細に説明すると、図２（ａ）または（ｂ）に示すように、旋削装置内部には全体を符号６０で示すスイベルジョイントが設けられ、このスイベルジョイント６０はスイベルジョイントアウター６１と、該スイベルジョイントアウター６１とともに圧力流体の供給経路を形成するスイベルジョイントインナー６２とからなり、スイベルジョイントインナー６２は、内面に設けられたその内歯が、同じくエクステンションシリンダーロッド３１の内面に設けられた内歯とともに、後述する回動装置４０のスプライン軸４４に嵌合されている。
【００２０】
そして、スイベルジョイントインナー６２およびスプライン軸４４には、切削モーター部１０およびリーチシリンダー部２０への後述する圧力流体の供給経路をスイベルジョイントインナー６２からスプライン軸４４へ形成すべく、ピストンパイプ７０の一端がスイベルジョイントインナー６２の圧力流体供給路に連結して固定され、該ピストンパイプ７０の他端がエクステンションシリンダーロッド３１の圧力流体供給路へ摺動可能に挿入されている。
【００２１】
また、エクステンションシリンダーロッド３１の周囲には、該エクステンションシリンダーロッド３１を収容するエクステンションシリンダー３０が設けられている。
【００２２】
そして、図２（ａ）〜（ｄ）に示すように、スイベルジョイント６０における圧力流体の供給経路は、切削モーター部１０の切削刃を正逆２方向に選択的に回転させる２系統からなる圧力流体供給路９１ａ、９１ｂと、リーチシリンダー部２０を駆動して切削モーター部１０を作業すべき管の径方向の外向きまたは内向きの２方向に選択的に移動させる２系統からなる圧力流体供給路９２ａ、９２ｂとから構成される。
【００２３】
一方、切削モーター部１０を作業すべき管の長手方向に移動させるエクステンションシリンダー３０への圧力流体の供給路は、旋削装置本体１００およびエクステンションシリンダー３０の内部に設けられ、切削モーター部１０を作業すべき管の長手方向の外向きまたは内向きの２方向に選択的に移動させる２系統からなる圧力流体供給路９３ａ、９３ｂとから構成される。
【００２４】
すなわち、該エクステンションシリンダー３０のそれぞれの両端には、それぞれその両端から選択的に圧力流体を供給する２系統の圧力流体供給路９３ａ、９３ｂの開口部が開口しており、エクステンションシリンダーロッド３１が、該開口部より供給される流体圧力により、長手方向へ伸縮され、切削モーター部１０を移動させるべく、図２（ｂ）または図３に示されるように、図中のそれぞれ左方向または右方向に移動させられる。
【００２５】
また、全体を符号４０で示す回動装置は、図４にその詳細を示すように、ラック４１と、該ラック４１により駆動されて回転するピニオン４２と、シリンダー４３と、前記ピニオン４２とともに回転するスプライン軸４４とからなり、図２（ａ）の記載から明らかなように、シリンダー４３のそれぞれ両端には、選択的に圧力流体を供給する圧力流体供給路９４ａ、９４ｂの開口部が設けられ、該圧力流体供給路９４ａ、９４ｂより供給される流体圧力により、ラック４１が長手方向に駆動され、該ラック４１の直線運動がピニオン４２により回転運動に変換され、旋削装置の先端に取り付けられた切削モーター部１０が、スプライン軸４４及びエクステンションシリンダーロッド３１を介して、作業すべき管の周方向の正逆２方向にスイングするよう構成されている。
【００２６】
また、全体を符号５０で示すアウトリガー５０は、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、ピストンとして機能する往復動軸５１と、シリンダー５２と、前記往復動軸５１の先端に取り付けられて旋削装置を管内に直接固定する突出ヘッド（図示せず）とからなり、シリンダー５２の両端から選択的に圧力流体を供給する圧力流体供給路９５ａ、９５ｂが設けられ、該圧力流体供給路９５ａ、９５ｂより供給される流体圧力により往復動軸５１が長手方向に駆動され、前記突出ヘッドの作動位置への移動または非作動位置への復帰が行われる。
【００２７】
次に、上述のような構成の本実施例について、その動作を説明する。
【００２８】
まず、従来技術の場合と同様に、旋削装置をその前後でワイヤーに連結し、旋削装置をマンホール等から作業すべき管内部に導入した後、地上に設けられた巻き取り装置により旋削装置を前後から引っ張って作業すべき位置へ移動させ、その作業位置でアウトリガー５０を上方へ突出させて旋削装置を固定する。
【００２９】
そして、エクステンションシリンダー３０への圧力流体供給路９３ａまたは９３ｂへ圧力流体を供給し、エクステンションシリンダーロッド３１を駆動して、切削モーター部１０が作業すべき管の長手方向の所定の位置にくるよう、切削モーター部１０およびリーチシリンダー部２０を一体的に移動させる。
【００３０】
次に、回動装置４０への圧力流体供給路９４ａまたは９４ｂへ圧力流体を供給し、ラック４１、ピニオン４２およびスプライン軸４４を駆動して、切削モーター部１０が作業すべき管の周方向の所定の位置にくるように、切削モーター部１０、リーチシリンダー部２０およびエクステンションシリンダーロッド３１を一体的にスイングさせる。
【００３１】
最後に、リーチシリンダー部２０へ圧力流体を供給し、切削モーター部１０が作業すべき管の径方向の所定の位置にくるように切削モーター部１０を移動させ、旋削装置の位置決めが完了する。
【００３２】
その後、切削モーター部１０のモータへの圧力流体供給路９１ａまたは９１ｂへ圧力流体を供給し、切削モーター部１０の切削刃を回転させるモータが駆動され、所定の旋削作業が行われる。
【００３３】
したがって、このような構成による本実施例によれば、切削モーター部１０の移動または切削モーター部１０の切削刃を回転させるための圧力流体の供給に際し、従来技術におけるような可撓性の配管を用いることなく、所定の旋削作業を支障なく行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来技術のような圧力流体の供給を外部に露出する可撓性の配管に頼ることなく、圧力流体の供給路をエクステンションロッド等の内部にコンパクトに納めることにより、切削モーター部、リーチシリンダー部、エクステンションシリンダーロッド、回動装置による切削モーター部の移動範囲に制約を受けるなどの旋削装置の機能に支障をきたすことはない。
【００３５】
また、配管が作業の邪魔になったり、作業すべき管の内面に突出した異物が絡み、旋削装置全体が管の内部で動きがとれなくなるなどの旋削装置の運転に支障をきたすこともない。
【００３６】
さらに、配管が、作業すべき管の内面に配管が接触して破損摩耗し、長期に使用している間に配管が損傷を受けるなどの耐久性に支障をきたすこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例に係る旋削装置の外観を示す全体図
【図２】  本発明の一実施例に係る旋削装置本体、エクステンションシリンダーおよびエクステンションシリンダーロッドの詳細を示す断面図
【図３】  本発明の一実施例に係るエクステンションシリンダーロッドを伸ばした状態を示す断面図
【図４】  本発明の一実施例に係る旋削装置の回動装置の要部を示す断面図
【図５】  従来の旋削装置の使用状態を示す概念図
【符号の説明】
１０…切削モーター部、２０…リーチシリンダー部、３０…エクステンションシリンダー、３１…エクステンションシリンダーロッド、４０…回動装置、４１…ラック、４２…ピニオン、４３…シリンダー、４４…スプライン軸、５０…アウトリガー、５１…往復動軸、５２…シリンダー、６０…スイベルジョイント、６１…スイベルジョイントアウター、６２…スイベルジョイントインナー、７０…ピストンパイプ、８０…スライドボード、９０…配管、９１ａ・９１ｂ〜９５ａ・９５ｂ…圧力流体供給路、１００…旋削装置本体、
【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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