JP2003093987A

JP2003093987A - 円筒内面清掃装置

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Publication number: JP2003093987A
Application number: JP2001295308A
Authority: JP
Inventors: Mineo Sawada; 峯雄澤田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-02
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP4319365B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水道管、ガス管、細い煙突等の人が中に入っ
て清掃することができない管や、原子力発電所の冷却水
管等の人が直接清掃するには危険を伴う管の内面に付着
した汚れを、効率良く且つ確実に除去することが可能な
清掃装置を提供すること。【解決手段】モータの駆動によって回転する中心軸
と、該中心軸の軸長方向の複数箇所に間隔をあけて形成
されたウォームと、これら各ウォームのそれぞれに対し
て中心軸周りに等角度間隔で少なくとも３箇所に設けら
れたウォームギアと、これら各ウォームギアの回転をそ
れぞれ伝動装置を介して受けることにより回転する複数
の回転ブラシとを備えてなることを特徴とする円筒内面
清掃装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道管、ガス管、
細い煙突等の人が中に入って清掃することができない
管、或いは原子力発電所の冷却水管等の人が直接清掃す
るには危険な管などの円筒状物の内面を清掃するための
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、細い煙突、水道管、ガス管等の人
が中に入って清掃することができない小径の管の内面を
清掃作業は、人がブラシを差し入れて動かすことによっ
て行なわれていることが多かったが、このような清掃方
法は大変な労力と時間を要するとともに、内面に付着し
た異物が充分に除去できなかった。また、原子力発電所
の冷却水管等の人が直接清掃するには危険を伴う管につ
いては、その内面を効率良く確実に清掃することができ
る装置が存在していなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる実情に
鑑みてなされたものであって、水道管、ガス管、細い煙
突等の人が中に入って清掃することができない管や、原
子力発電所の冷却水管等の人が直接清掃するには危険を
伴う管の内面に付着した汚れを、効率良く且つ確実に除
去することが可能な清掃装置を提供せんとするものであ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
モータの駆動によって回転する中心軸と、該中心軸の軸
長方向の複数箇所に間隔をあけて形成されたウォーム
と、これら各ウォームのそれぞれに対して中心軸周りに
等角度間隔で少なくとも３箇所に設けられたウォームギ
アと、これら各ウォームギアの回転をそれぞれ伝動装置
を介して受けることにより回転する複数の回転ブラシと
を備えてなることを特徴とする円筒内面清掃装置に関す
る。請求項２に係る発明は、前記伝動装置が、各ウォー
ムギアの一面側に突設された回転軸と連結された主動プ
ーリと、該主動プーリとベルトを介して連結された従動
プーリとからなり、前記回転ブラシが従動プーリの回転
軸に連結されてなることを特徴とする請求項１記載の円
筒内面清掃装置に関する。

【０００５】請求項３に係る発明は、前記主動プーリ及
び従動ブーリの回転軸がアーム板の対からなるアームに
よって連結されるとともに、前記回転ブラシは該アーム
の先端に取着され、中心軸のウォーム以外の部分の外周
は固定スリーブによって被覆されてウォーム間に設けら
れた固定スリーブには鍔板が固設され、該鍔板と前記ア
ームとはバネによって連結されて、該バネ力によってア
ームの先端が拡がる方向に付勢されてなることを特徴と
する請求項１又は２記載の円筒内面清掃装置に関する。
請求項４に係る発明は、前記鍔板に、バネ力によるアー
ムの拡がりを所定位置で止めるストッパ板が設けられて
なることを特徴とする請求項３記載の円筒内面清掃装置
に関する。

【０００６】請求項５に係る発明は、前記ウォームが鍔
板を挟んだ位置の２箇所に形成されるとともに、前記ア
ームは該鍔板を挟んで対称の位置関係となるように且つ
その先端が鍔板から遠ざかる方向に配設されてなり、該
アームの先端に取着された回転ブラシは中心軸の上方に
位置する上方回転ブラシと中心軸の下方に位置する下方
回転ブラシとからなることを特徴とする請求項３又は４
記載の円筒内面清掃装置に関する。請求項７に係る発明
は、前記上方回転ブラシと下方回転ブラシとがそれぞれ
４個の回転ブラシから構成されるとともに、上方回転ブ
ラシと下方回転ブラシとは周方向に４５度ずれた位置関
係にあることを特徴とする請求項５記載の円筒内面清掃
装置に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る円筒内面清掃
装置（以下、単に清掃装置と称す）の好適な実施形態に
ついて、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係
る清掃装置の全体構造を示す外観図であり、図２は本発
明に係る清掃装置のモータ以外の部分を拡大した外観図
であり、図３は図２の要部拡大図であり、図４は本発明
に係る清掃装置の駆動機構を概略的に示す図である。

【０００８】本発明に係る清掃装置は、モータ（１）
と、このモータ（１）の駆動によって回転する中心軸
（２）と、この中心軸（２）の軸長方向の複数箇所（図
示例では２箇所）に間隔をあけて形成されたウォーム
（３）と、これら各ウォーム（３）のそれぞれに対して
螺合するように中心軸周りに等角度間隔で少なくとも３
箇所（図示例では２つのウォームに対して各４箇所づつ
計８箇所）に設けられたウォームギア（４）と、これら
各ウォームギア（４）の回転をそれぞれ伝動装置（５）
を介して受けることにより回転する複数（図示例では計
８個）の回転ブラシ（６）とを備えている。尚、以下の
説明においては、便宜上、モータ（１）が設けられた側
を装置の上側として説明する。

【０００９】伝動装置（５）は、各ウォームギア（４）
の一面側に突設された回転軸（４１）と連結された主動
プーリ（５１）と、該主動プーリとベルト（５２）を介
して連結された従動プーリ（５３）とからなる巻き掛け
伝動装置からなり、回転ブラシ（６）はその中心軸が従
動プーリ（５３）の回転軸に連結されている。これによ
って、モータ（１）の駆動により生じる中心軸（２）の
回転はウォーム（３）を介してウォームギア（４）に伝
わり、ウォームギア（４）の回転が主動プーリ（５１）
に伝わり、主動プーリ（５１）の回転がベルト（５２）
を介して従動プーリ（５３）に伝わり、従動プーリ（５
３）の回転が回転ブラシ（６）へと伝わることとなる
（図４参照）。このとき、図示の如く全ての回転ブラシ
（６）の回転方向が全て同一方向となるように、ウォー
ムギア及び伝動装置（５）が構成される。

【００１０】中心軸（１）はウォーム（３）の部分のみ
が露出され、それ以外の部分の外周は、回転しない固定
スリーブ（７）によって被覆されている。この固定スリ
ーブ（７）は中心軸方向に沿って複数の部材に分割され
ており、その最上部のスリーブがモータ（１）のケーシ
ングに固着されることで回転不能に固定されており、他
のスリーブは全てこの最上部のスリーブと直接的又は間
接的に連結されることで回転不能に固定されている。

【００１１】中心軸（１）の下端部及び上端部近傍に
は、それぞれ平面視略十字状の上部板（８）及び下部板
（９）が固定されており、これら上部板（８）及び下部
板（９）の中間位置の中心軸（１）には、円板状の鍔板
（１０）が設けられている。そして、これら上部板
（８）、下部板（９）、鍔板（１０）は全て固定スリー
ブ（７）と一体に設けられて回転不能となっている。ま
た、中心軸（１）のウォーム（３）は、鍔板（１０）を
挟んで対称の位置関係となるように鍔板（１０）の上部
と下部に１箇所づつ形成されており、これに伴ってウォ
ームギア（４）及び伝動装置（５）も、鍔板（１０）を
挟んで対称の位置関係となるように鍔板（１０）の上部
と下部に同数づつ（図示例では４個づつ）設けられてい
る。

【００１２】前記主動プーリ（５１）及び従動ブーリ
（５３）の回転軸は、略長方形状の２枚１対のアーム板
からなるアーム（１１）によって連結されており、ベル
ト（５２）は２枚のアーム板の間において主動プーリ
（５１）と従動ブーリ（５３）とを繋ぐように掛け渡さ
れている。各アーム（１１）は、鍔板（１０）を挟んで
対称の位置関係となるように且つその先端が鍔板（１
０）から遠ざかる方向に配設されており、各アーム（１
１）はその基端において鍔板（１０）に対して回動自在
に固定されるとともにウォームギア（４）と連結され、
先端には回転ブラシ（６）が取り付けられている。これ
によって、回転ブラシ（６）は上部板（８）の直下に位
置するもの（以下、上方回転ブラシという）と、下部板
（９）の直上に位置するもの（以下、下方回転ブラシと
いう）とからなっており、これら上方回転ブラシ及び下
方回転ブラシは共に、中心軸周りに等角度間隔で配設さ
れた４つの回転ブラシ（６）の組から構成されている。

【００１３】鍔板（１０）には、上下方向へと突出する
ストッパ板（１２）が取り付けられている。これらのス
トッパ板（１２）は、アーム（１１）の本数と同数（即
ち、ウォームギア（４）及び回転ブラシ（６）の数とも
同数）の、上下４本づつ計８本設けられており、各スト
ッパ板（１２）はそれぞれバネ（１３）によってアーム
（１１）と連結されている。

【００１４】図７はこのストッパ板（１２）及びバネ
（１３）の作用を示す説明図であり、通常時においてバ
ネ（１３）はアーム（１１）をその先端が拡がる方向に
付勢している（白矢印参照）が、その拡がりはアーム
（１１）がストッパ板（１２）に当たることによって一
定量に規制されている。そして、回転ブラシ（６）に対
して内向きの力が作用すると、バネ（１３）が伸びるこ
とによってアーム（１１）の先端が内向きに移動する
（黒矢印参照）。回転ブラシ（６）に対して内向きの力
が作用する場合とは、装置を円筒の内面に挿入したとき
に、円筒内面に付着した異物によって内径が小さくなっ
ている部分に回転ブラシ（６）が当たった場合などであ
り、このような場合にアーム（１１）の先端が内向きに
移動可能とされていることで、円筒の全長にわたって装
置をスムーズに移動させることができる。また、アーム
（１１）の先端が拡がる方向に付勢されていることによ
り、回転ブラシ（６）を確実に円筒内面に当接させるこ
とができる。

【００１５】図５は本発明に係る清掃装置を下方から見
た図である。図示の如く、下方回転ブラシを構成する４
つの回転ブラシ（６）は、隣り合うブラシの回転軸が互
いに直角をなすように且つ各ブラシの回転軸を延長した
軸線が中心軸（１）を中心とした正方形を形成するよう
に、中心軸（１）周りに４５度間隔で配設されている。
また、上方回転ブラシを構成する４つの回転ブラシ
（６）も同様に配設されているが、上方回転ブラシと下
方回転ブラシとは周方向にずれた位置関係にある。

【００１６】図６は上記した上方回転ブラシと下方回転
ブラシの位置関係を示す図であり、（ａ）は装置の上方
向から上方回転ブラシを見た図であり、（ｂ）は装置の
上方向から下方回転ブラシを見た図である。図示の如
く、上方回転ブラシと下方回転ブラシとは周方向に４５
度ずれた位置関係にあり、これに伴って上部板（８）と
下部板（９）も周方向に４５度ずれた位置関係にある。
このような位置関係とすることで、円筒内面に付着した
異物を上方回転ブラシと下方回転ブラシのいずれかで確
実に除去することが可能となる。

【００１７】図８は回転ブラシ（６）の横断面図であ
る。本発明に係る清掃装置において、回転ブラシ（６）
の毛部は、金属線（１４）と動物の毛（１５）とが混合
されて形成されている。尚、金属線（１４）としては鉄
線、動物の毛（１５）としては馬の毛を使用することが
好ましい。金属線（１４）と動物の毛（１５）とを混合
する場合、回転ブラシ（６）の周方向に金属線（１４）
と動物の毛（１５）を交互に、好ましくは図示のように
金属線（１４）を１本に対して動物の毛（１５）を３〜
４本の割合で配設するとよい。このように、回転ブラシ
（６）の毛部を、金属線（１４）と動物の毛（１５）と
を混合して形成することにより、管の内面に傷をつける
ことなく且つ強固に付着した異物も確実に除去すること
が可能となる。

【００１８】また、本発明に係る清掃装置においては、
中心軸（１）を更に延ばすことによって、上方回転ブラ
シと下方回転ブラシとを更に離間させる構成を採用する
こともできる。この場合、鍔板（１０）を中心軸方向に
長い円筒状物とするか、図９に示すように鍔板（１０）
を２枚に分離してそれぞれの鍔板（１０）と上部板
（８）及び下部板（９）の間に、ウォーム（３）、ウォ
ームギア（４）、伝動装置（５）、回転ブラシ（６）を
それぞれ設けるようにすればよい。このように構成する
ことによって、回転ブラシ（６）の回転に伴って、装置
を円筒内にて安定して自走させることができる。

【００１９】また、図示していないが、本発明に係る清
掃装置においては、モータの回転をオンオフするための
スイッチや、モータの回転速度を調節するためのコント
ローラが設けられる。

【００２０】上記構成からなる本発明に係る清掃装置
は、図１０に示すように、煙突等の円筒（Ａ）の中に挿
入し、モータ（１）を駆動して回転ブラシ（６）を回転
させながら前方に移動させることによって、円筒（Ａ）
の内面を満遍なく確実に清掃することができる。円筒
（Ａ）の中にて装置を移動させる際には、装置を手でも
って移動させてもよいし、回転ブラシ（６）の回転を利
用して装置を自走させるようにしてもよい。

【００２１】尚、本発明に係る清掃装置の用途は、水道
管、ガス管、下水管、細い煙突等の人が中に入って清掃
することができない管や、原子力発電所の冷却水管等の
人が直接清掃するには危険を伴う管の内面の清掃に好適
に用いることもできる。また、これらに限らず他の円筒
状物の内面清掃のために使用することも可能である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る円筒
内面清掃装置によれば、水道管、ガス管、細い煙突等の
人が中に入って清掃することができない管や、原子力発
電所の冷却水管等の人が直接清掃するには危険を伴う管
の内部に挿入することにより、これらの管の内面を効率
良く且つ確実に清掃することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る清掃装置の全体構造を示す外観図
である。

【図２】本発明に係る清掃装置のモータ以外の部分を拡
大した外観図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】本発明に係る清掃装置の駆動機構を概略的に示
す図である。

【図５】本発明に係る清掃装置を下方から見た図であ
る。

【図６】上方回転ブラシと下方回転ブラシの位置関係を
示す図である。

【図７】ストッパ板及びバネの作用を示す説明図であ
る。

【図８】回転ブラシの横断面図である。

【図９】本発明に係る清掃装置の変更例を示す図であ
る。

【図１０】本発明に係る清掃装置の使用方法を示す図で
ある。

【符号の説明】

１モータ２中心軸３ウォーム４ウォームギア５伝動装置５１主動プーリ５２ベルト５３従動プーリ６回転ブラシ７固定スリーブ１０鍔板１１アーム１２ストッパ板１３バネ１４金属線１５動物の毛

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータの駆動によって回転する中心軸
と、該中心軸の軸長方向の複数箇所に間隔をあけて形成
されたウォームと、これら各ウォームのそれぞれに対し
て中心軸周りに等角度間隔で少なくとも３箇所に設けら
れたウォームギアと、これら各ウォームギアの回転をそ
れぞれ伝動装置を介して受けることにより回転する複数
の回転ブラシとを備えてなることを特徴とする円筒内面
清掃装置。
【請求項２】前記伝動装置が、各ウォームギアの一面
側に突設された回転軸と連結された主動プーリと、該主
動プーリとベルトを介して連結された従動プーリとから
なり、前記回転ブラシが従動プーリの回転軸に連結され
てなることを特徴とする請求項１記載の円筒内面清掃装
置。
【請求項３】前記主動プーリ及び従動ブーリの回転軸
がアーム板の対からなるアームによって連結されるとと
もに、前記回転ブラシは該アームの先端に取着され、中
心軸のウォーム以外の部分の外周は固定スリーブによっ
て被覆されてウォーム間に設けられた固定スリーブには
鍔板が固設され、該鍔板と前記アームとはバネによって
連結されて、該バネ力によってアームの先端が拡がる方
向に付勢されてなることを特徴とする請求項１又は２記
載の円筒内面清掃装置。
【請求項４】前記鍔板に、バネ力によるアームの拡が
りを所定位置で止めるストッパ板が設けられてなること
を特徴とする請求項３記載の円筒内面清掃装置。
【請求項５】前記ウォームが鍔板を挟んだ位置の２箇
所に形成されるとともに、前記アームは該鍔板を挟んで
対称の位置関係となるように且つその先端が鍔板から遠
ざかる方向に配設されてなり、該アームの先端に取着さ
れた回転ブラシは中心軸の上方に位置する上方回転ブラ
シと中心軸の下方に位置する下方回転ブラシとからなる
ことを特徴とする請求項３又は４記載の円筒内面清掃装
置。
【請求項６】前記回転ブラシの毛部が、金属線と動物
の毛とが混合されて形成されてなることを特徴とする請
求項１乃至５いずれかに記載の円筒内面清掃装置。
【請求項７】前記上方回転ブラシと下方回転ブラシと
がそれぞれ４個の回転ブラシから構成されるとともに、
上方回転ブラシと下方回転ブラシとは周方向に４５度ず
れた位置関係にあることを特徴とする請求項５記載の円
筒内面清掃装置。