JP2015062983A - 管の内面加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加工対象管の内面における除去するに必要な部分（いわゆる不健全部）だけを除去できながら、加工能力やエネルギー効率が高い管の内面加工装置を提供する。【解決手段】加工対象となる管２に挿入できるよう支持された主支持軸１に、回転支持体２１を回転可能に取り付け、回転支持体２１に、主支持軸１の軸心と平行に複数の副支持軸２２を設け、各副支持軸２２に、刃部２５を有する刃具２３を、その重心が揺動中心と異なる状態で揺動可能に取付ける。そして、刃具２３が回転支持体２１の回転による遠心力によって管２の内面２ａ側に移動するよう配設され、刃具２３が管２の内面２ａに当接した際の反力により管２の内面２ａから離反する方向に揺動した場合に、刃具２３に当接して、刃具２３をその刃部２５が管２の内面２ａに再度当接する方向に移動させる反転部としての、長孔２６および規制軸２４を設けた。【選択図】図２

Description

本発明は、鋳造管、鍛造管、経年使用済管などの種々の管に対して、その内面を平滑化可能な管の内面加工装置に関するものである。

水道管用などの鋳造管では、粉体塗装などにより内面に防食層が形成される場合が多いが、鋳造管は、鋳造後にその内面にスケールを生じているため、内面塗装の前処理として、前記スケールなどの錆を除去するなどの内面加工が行われる。また、長年使用した水道管や地下水や地下熱水などを取出す管などは、内面に錆瘤などを生じているため、これらの管を再利用する場合に、錆瘤などを除去するべく、管の内面を平滑化や清浄化する内面加工が実施される。

このような管の内面を平滑化や清浄化などする内面加工方法としては、以下のような乾式や湿式などの種々の加工手法がある。
（１）研削砥石による研削加工
（２）粒体や砂などを吹き付けて（衝突させて）研磨するショット、またはサンドブラスト加工
（３）ワイヤーやサンドペーパーを用いたブラッシング加工
（４）中ぐり盤を用いた切削加工

また、他の内面加工方法として特許文献１に開示された鋳鉄管の内面処理装置がある。この内面処理装置は、本発明と同様に、比較的、小口径で長尺の管を加工対象としたものである。この内面処理装置では、外周に刃部が設けられたリング状のカッター部が、加工対象の鋳鉄管の軸心から所定距離だけ径方向に離れた位置で、軸心方向に沿って配置された副軸心部に、径方向に大きな隙間を有した状態で外嵌（遊嵌）されている。そして、前記リング状のカッター部および副軸心部が、加工対象の鋳鉄管の軸心を中心として回転されることで、遠心力により、前記カッター部が鋳鉄管の内面に摺接する（当接する）して、鋳鉄管内面の除去対象として必要な部分（いわゆる不健全部）を除去できるよう構成されている。

特開２００２−２００５２４公報

しかしながら、研削砥石による研削加工では、研削に用いる刃具が円筒形状部の外周に向けて固定されている構造であるため、ワーク（加工対象管）の内面に生じている凹凸部に沿って除去する対象として必要な部分（いわゆる不健全部）だけの除去ができない。したがって、最も薄肉部となっている箇所を基準として仕上げなければならず、刃具の摩耗が大きかったり、多くの加工時間が必要となったりして多くの無駄を生じる。

また、ショットまたはサンドブラスト加工や、ワイヤーやサンドペーパーを用いたブラッシング加工は、ワーク（加工対象管）の内面に沿った加工ができる利点があるものの、加工力（対象となる錆や錆瘤などを除去する能力）が低いため、設備を設けるための容量が多大となったり、加工時間が膨大となったりする課題がある。

また、中ぐり盤を用いた切削加工では、品質はよいが、研削砥石による研削加工と同様に、除去する対象として必要な部分（いわゆる不健全部）だけの除去が困難であるため、多くの加工ロスを生じたり、過剰な品質となって多大な加工時間を必要としたり、加工コストも多大となったりする課題があった。

特許文献１に開示された内面処理装置では、必要な部分（いわゆる不健全部）だけを除去できる利点を有する。しかしながら、ワーク（加工対象管）の内面にリング状のカッター部が当接した際に、反力を受けてワークの内面から飛び跳ねて大きく離反し、その後、遠心力により再度、当接するまで、比較的時間を有する。すなわち、内面処理装置を駆動させても、リング状のカッター部がワークの内面に当接している時間割合が小さく、加工能力やエネルギー効率が低いという課題を有している。

本発明は、上記課題を解決するもので、加工対象管の内面における除去するに必要な部分（いわゆる不健全部）だけを除去することができながら、加工能力やエネルギー効率が高い管の内面加工装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために本発明の管の内面加工装置は、加工対象となる管に挿入できるよう支持された主支持軸に、前記管の内径より小さい外径の回転支持体が、前記主支持軸の軸心を中心として回転可能に支持され、前記回転支持体には、前記主支持軸の軸心と平行に複数の副支持軸が、前記回転支持体の周方向に対して間隔をおいて設けられ、各副支持軸に、刃部を有する刃具を、その重心が揺動中心と異なる状態で揺動可能に取付けて、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動するよう配設され、前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる反転部が設けられていることを特徴とする。

この構成において、前記主支持軸を中心として前記回転支持体を回転させると、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動し、前記刃具の刃部が管の内面に当接し、前記管の内面における除去するに必要な部分（いわゆる不健全部）が除去される。この際に、前記刃具の刃部が前記管の内面に当接すると、前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動するが、前記刃具に前記反転部が当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる。この結果、より頻繁に前記刃具の刃部が前記管の内面に当接し、前記刃具の刃部が前記管の内面に当接する時間割合が大きくなる。

また、本発明は、遠心力により揺動する際の刃部が、副支持軸の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具の外周面に沿って形成されていることを特徴とする。

この構成により、加工対象となる管の内面の径が多少異なっていても、前記刃具における刃部の当接箇所が自動的に調整されて、刃部が管の内面に良好に当接する。これにより、ある程度径の異なる管に対しても同じ刃具を使用できる。

また、本発明は、前記刃具の刃部が前記管の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する突出角度規制部が設けられていることを特徴とする。この構成により、前記刃具の刃部が前記管の半径方向外側に過剰に移動することが阻止される。

また、本発明は、前記管の中心部から半径方向に沿って出退可能な複数の出退アームが設けられ、各出退アームの先端部に前記主支持軸が取り付けられていることを特徴とする。この構成により、加工対象となる管の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アームの出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置により、管の内面を良好に加工することができる。

また、本発明は、前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に空気を供給して、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑をはつり箇所から分離させるとともにはつり箇所を冷却する空気供給手段を設けたことを特徴とする。この構成により、管の内面における前記刃具によるはつり箇所（切削箇所）が、空気供給手段から供給された空気により冷却されるとともに、前記はつり箇所から発生した屑が吹き飛ばされ管の内面から良好に分離される。

また、本発明は、前記管の内面における前記刃具によるはつり（斫り）箇所（切削箇所）に冷却空気を供給する冷却空気ノズルと、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑を、前記主支持軸の基部側の管の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔とを設けたことを特徴とする。

この構成により、管の内面における前記刃具によるはつり箇所（切削箇所）が、冷却空気ノズルから供給された冷却空気により冷却されるとともに、前記はつり箇所から発生した屑が吹き飛ばされ管の内面から分離される。そして、発生した屑（はつり屑）は、空気供給孔から供給された空気により、管の開口部に向けて送り出されるので、たとえば、管の開口部の箇所などに屑を回収する装置などを設けることで、屑を良好に回収することができる。

また、本発明は、前記管が、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転され、この管の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転させることを特徴とする。このように管が、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転されることで、前記刃具の刃部が管の内面に比較的高速で接触して、管の内面を良好に切削することができる。また、この場合に、回転による重力加速度が１以上となるように回転させると、回転時の遠心力により、切削時に発生した切削屑が管の内面に付着したままとなるので、例えば、管の内面への防食層の形成などの後処理に不具合を生じるおそれがある。しかしながら、本構成では、この管の内面の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転されるため、回転時の遠心力によって切削屑が管の内面に付着したままとなることを阻止できて、後処理での不具合の発生を防止できる。

本発明によれば、刃部により管の内面における除去するに必要な部分（いわゆる不健全部）を除去できる。また、反転部を設けて、刃具が管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させることにより、前記刃具の刃部が管の内面に当接する時間割合が大きくなり、加工能力やエネルギー効率を向上できる。

また、遠心力により揺動する際の刃部が、副支持軸の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具の外周面に沿って形成されていることにより、ある程度管の大きさが変動しても同じ刃具を使用でき、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。

また、前記管の中心部から半径方向に沿って出退可能な複数の出退アームを設け、各出退アームの先端部に前記主支持軸を取り付けることにより、加工対象となる管の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アームの出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置を用いて、管の内面を良好に加工することができ、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。

また、前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に空気を供給して、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑をはつり箇所から分離させるとともにはつり箇所を冷却する空気供給手段を設けることにより、はつり箇所（切削箇所）の冷却を行うことができるとともに、前記はつり箇所から発生した屑を管の内面から良好に分離できる。

また、前記管の内面における前記刃具によるはつり（斫り）箇所（切削箇所）に冷却空気を供給する冷却空気ノズルと、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑（はつり（斫り）加工による屑）を、前記主支持軸の基部側の管の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔とを設けることにより、はつり箇所から発生した屑（はつり屑）を良好に回収することができる。

また、管を、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転させ、この管の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転させることにより、管の回転時の遠心力によって切削屑が管の内面に付着したままとなることを阻止できて、後処理での不具合の発生を防止でき、信頼性を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る管の内面加工装置の側面図である。 同内面加工装置の回転支持体および刃具が設けられている箇所の正面断面図で、直径の小さい管（小径管）の内面に、刃具が当接している状態を示す。 同内面加工装置の回転支持体および刃具が設けられている箇所の正面断面図で、管の内面から刃具が離反している状態を示す。 同内面加工装置の回転支持体および刃具が設けられている箇所の正面断面図で、直径の大きい管（大径管）の内面に、刃具が当接している状態を示す。 同内面加工装置の回転支持体および刃具が設けられている箇所の側面図である。 同内面加工装置の変形例の、回転支持体および刃具が設けられている箇所の側面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の他の実施の形態に係る管の内面加工装置の刃具およびその近傍箇所の簡略的な正面図である。 本発明のその他の実施の形態に係る管の内面加工装置の回転支持体および刃具が設けられている箇所の正面図である。

以下、本発明に係る管の内面加工装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１における１は、加工対象となる鋳鉄管などの管２に挿入できるよう支持された主支持軸である。図１に示すように、この主支持軸１は、レール３に沿って所定経路上を走行可能な往復移動台車４において昇降自在に載せられた支持装置５により略水平姿勢（詳しくは、水平姿勢に近い姿勢だが、後述するように水平姿勢とは限らない）で回転自在な状態で支持されており、支持装置５の後部に取り付けられた主支持軸回転モータ６により回転される。図１〜図３に示すように、主支持軸１の先端部には、管２の内径より小さい外径の回転支持体２１や後述する複数の副支持軸２２や刃具２３などからなり、管２の内面を切削加工（はつり（斫り）加工）する切削ユニット（はつりユニット）２０が取り付けられている。

図１に示すように、支持装置５は、主支持軸１を片持ち姿勢で支持するとともに、主支持軸１の外周に、圧縮空気を供給する空気供給軸としての圧縮空気供給中空軸１１を、主支持軸１と同軸心かつ片持ち姿勢で支持している。また、圧縮空気供給中空軸１１の基部には、圧縮空気を圧縮空気供給中空軸１１内に供給する圧縮空気供給装置１２が取り付けられており、圧縮空気供給中空軸１１の先端部外周には、管２の内面における刃具２３による切削箇所に冷却空気を供給する複数の冷却空気ノズル１３が取り付けられている。また、圧縮空気供給中空軸１１の冷却空気ノズル１３が取り付けられている箇所よりも後方箇所には、刃具２３によるはつり（斫り）箇所（切削箇所）から発生した屑（はつり（斫り）加工による屑）を、主支持軸１の基部側の管２の開口部２ｂに向けて空気（詳しくは圧縮空気）で送り出す多数の空気供給孔１５が形成されている。なお、空気（圧縮空気）で管２の開口部２ｂ側から送り出された屑は、管２の開口部２ｂを覆う姿勢で配設された屑等回収部１６により図外の回収装置に回収される。

切削ユニット２０が先端部に取り付けられた主支持軸１と、冷却空気ノズル１３が先端部に取り付けられた圧縮空気供給中空軸１１とは、支持装置５の本体部５ａから管２内に挿入可能な姿勢で支持されているが、支持装置５の本体部５ａは、往復移動台車４上に昇降自在に取り付けられた載台５ｂに、枢支部５ｃを介して、この枢支軸部５ｃの軸心５ｄ（左右に延びる）を中心として、揺動可能な状態で支持されている。支持装置５の載台５ｂには、主支持軸１および圧縮空気供給中空軸１１を可動状態で支持する揺動平衡装置１４が設けられている。揺動平衡装置１４は、圧縮空気供給中空軸１１の挙動を検知することで、主支持軸１の先端部に取り付けられた切削ユニット２０の姿勢（加工時の切削ユニット２０の位置）を推測し、切削ユニット２０が、管３の内面に対して自動的に求心し（中心位置に移動し）、切削ユニット２０の荷重が加工対象である管２に殆ど作用しないよう、当該内面加工装置に別途設けられた制御部（図示せず）により制御されている。

加工対象である管２は、回転ローラ３１を介して管２を回転自在に支持する管回転支持装置３０により回転自在の状態で支持されており、管２が任意の回転数で回転される。また、管２の加工時には、管２の回転方向（図２〜図４におけるＡ方向）と逆方向（図２〜図４におけるＢ方向）に切削ユニット２０が回転される。そして、管２の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転される。

図１〜図５に示すように、主支持軸１の先端部に取り付けられている切削ユニット（はつりユニット）２０は、主支持軸１を中心として径方向に延び、その外径が管２の内径より小さい略円板形状の回転支持体２１と、回転支持体２１の周方向に対して間隔をおいて、主支持軸１の軸心と平行に配設された複数の副支持軸２２と、各副支持軸２２に、その重心が揺動中心（すなわち、副支持軸２２の軸心）と異なる状態で揺動可能に取付けられ、外周面の一部に鋸刃状の刃部２５を有する刃具２３と、副支持軸２２と対応して、主支持軸１の軸心と平行に配設され、刃具２３に形成された円弧状の長孔２６に挿入された規制軸２４となどを備えている。

また、回転支持体２１は、主支持軸１の軸心を中心として回転可能に支持され、主支持軸１に固定されて、主支持軸１とともに一体的に回転する。また、副支持軸２２、刃具２３および規制軸２４は、この実施の形態では、回転支持体２１の周方向に対して間隔をおいて４つ配設されており、さらに、刃具２３は、主支持軸１の軸心方向に沿って３列設けられており、合計１２個の刃具２３が配設されている。また、主支持軸１の軸心方向に沿って並べられている刃具２３の間にも回転支持体２１が配設されている。なお、このような形態に限るものではなく、副支持軸２２、刃具２３および規制軸２４は、回転支持体２１の周方向に対して間隔をおいて２つまたは３つ、または５つ以上設けてもよい。また、主支持軸１の軸心方向に沿って並べられている刃具２３の数は、４列以上設けたり、１列または２列だけ設けたりしてもよい。また、この実施の形態では、刃具２３の刃部２５は鋸刃状に形成されているが、これに限るものではなく、研削砥石などにより刃部を構成してもよい。

図２に示すように、主支持軸１とともに回転支持体２１がＢ方向に回転されると、回転支持体２１の回転に基づく遠心力によって、刃具２３（詳しくは刃具２３の刃部２５）が、副支持軸２２を支点として、管２の内面２ａ側に向けてＣ方向に移動するよう配設されている。また、刃具２３の刃部２５が管２の内面２ａに当接して、管２の内面２ａやこの箇所に発生している錆などのいわゆる不健全部を削除した際には、図３に示すように、当接した際の反力により管２の内面２ａから離反するＤ方向（Ｃ方向と逆方向）に揺動するが、このように刃具２３がＤ方向に揺動すると、規制軸２４が長孔２６の一端部２６ａに当接して、図２に示すように、刃具２３をその刃部２５が管２の内面２ａに再度当接するＣ方向に移動させるようになっている。すなわち、規制軸２４と、この規制軸２４に当接する長孔２６の一端部２６ａとが、管２の内面から離反する（後退する）角度が最小限となるように規制するとともに、刃具２３をその刃部２５が管２の内面２ａに再度当接するＤ方向に反転させる反転部（後退角度規制反転部）として機能する。

また、図４に示すように、管２の径方向外側に向けて刃具２３が過剰に突出しないように、長孔２６の他端部２６ｂの形状（位置）が決定されている。具体的には、この刃具２３を用いてはつり（斫り）加工する（研削する）対象として最も大きい管２（２Ｂ）の内面２ａをはつり加工する（研削する）場合でも、支障なくはつり加工できる（研削できる）位置を限度として、規制軸２４と、この規制軸２４に当接する長孔２６の他端部２６ｂの位置が決められている。このように、この実施の形態では、長孔２６の他端部２６ｂと規制軸２４とにより、刃具２３の最大突出角度（詳しくは、刃具２３の刃部２５が管２の半径方向外側に最大に突出（揺動）する場合の揺動角度）を規制する突出角度規制部が構成されている。なお、図２、図３においては、当該内面加工装置により加工対象となる管２において最も径の小さい管２Ａを実線で示し、加工対象となる管２において最も大きい径の管２Ｂを仮想線（２点鎖線）で示している。また、図４においては、加工対象となる管２が最も大きい径の管２Ｂである場合を示している。

また、図２〜図４に示すように、この実施の形態では、遠心力により揺動する際の刃部２５が、刃具２３の揺動中心（副支持軸２２の軸心）からの距離が順次大きくなるように変動する刃具２３の外周面に沿って形成されている。つまり、遠心力により刃具２３が揺動して、刃部２５が管２の内面２ａに当接する際に、揺動して最初に刃部２５が当接または近接する箇所の刃部２５の形成面については揺動中心との距離が小さく（図２における寸法Ｌ１参照）、揺動するにつれて刃部２５の形成面と揺動中心との距離が徐々に大きくなり、図４に示すように研削対象の管２の径が大きい場合には、刃部２５の形成面と揺動中心との距離が大きい（図４における寸法Ｌ２参照）外周面で刃部２５が当接するように刃部２５が形成されている。

なお、この実施の形態では、圧縮空気供給装置１２から供給した圧縮空気を圧縮空気供給中空軸１１内で強制的に旋回させた後、旋回流となった圧縮空気を冷却空気と暖化空気とに分離し、冷却空気ノズル１３から冷却空気を切削ユニット２０側に噴出させる一方、暖化された空気を空気供給孔１５から噴出させることで、別途に冷却手段を設けることなく切削ユニット２０を良好に冷却しながら、屑等回収部１６により屑を良好に外部に回収できるようになっている。

上記構成において、切削ユニット２０を管２の内部に挿入させた状態で、管２を回転させるとともに、主支持軸１を中心として回転支持体２１を回転させると、刃具２３が回転支持体２１の回転に基づく遠心力によって管２の内面２ａ側に移動し、刃具２３の刃部２５が管２の内面２ａに当接する（図２、図４参照）。この状態で、レール３上で往復移動台車４を移動させる。これにより、錆などの、管２の内面２ａにおける除去するに必要な部分（いわゆる不健全部）を除去することができる。

この際に、刃具２３の刃部２５が加工対象である管２の内面２ａに当接すると、この際の反力により管２の内面２ａから離反する方向に刃具２３が揺動する。しかしながら、刃具２３には規制軸２４と長孔２６の一端部２６ａとからなる反転部が形成されているため、図３に示すように、長孔２６の一端部２６ａが規制軸２４に当接して、刃具２３をその刃部２５が管２の内面２ａ側に再度当接する方向（Ｄ方向）に移動させる。この結果、従来のように単に遠心力のみによって刃具が管の内面側に移動する場合と比較して、より頻繁に刃具２３の刃部２５が管２の内面２ａに当接し、当該管２の内面加工装置を駆動させている間での刃具２３の刃部２５が管２の内面２ａに当接する時間割合が大きくなり、ひいては加工能力やエネルギー効率を向上できる。

また、上記構成によれば、遠心力により揺動する際の刃部２５が、副支持軸２２の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具２３の外周面に沿って形成されているので、加工対象となる管２の内面２ａの径が多少異なっていても、刃具２３における刃部２５の当接箇所が自動的に調整されて、刃部２５が管２の内面２ａに良好に当接する。これにより、ある程度径の異なる管２に対しても同じ刃具２３や管２の内面加工装置を使用でき、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。

また、刃具２３の刃部２５が管２の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する突出角度規制部としての規制軸２４と長孔２６の他端部２６ｂとが設けられており、この構成により、刃具２３の刃部２５が管２の半径方向外側に過剰に移動することが阻止され、信頼性が向上する。

また、上記構成によれば、管２の内面２ａにおける刃具２３によるはつり（斫り）箇所（切削箇所）に冷却空気を供給する冷却空気ノズル１３を設けているので、はつり（斫り）箇所を良好に冷却しながら、はつり（斫り）加工することができる。また、管２を、刃具２３の回転方向とは逆方向に回転させ、この管２の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転させているので、管２の回転時の遠心力によって切削屑が管２の内面２ａに付着したままとなることを阻止できる。また、切削箇所から発生した屑を、主支持軸１の基部側の管２の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔１５を設けているので、刃具２３によるはつり（斫り）箇所から発生した屑を、主支持軸１の基部側の管２の開口部２ｂに向けて良好に導くことができ、屑等回収部１６により図外の回収装置に良好に回収することができる。

また、上記の実施の形態では、圧縮空気供給中空軸１１の先端部外周に、切削箇所（はつり箇所）に冷却空気を供給する複数の冷却空気ノズル１３を取り付けた場合を述べたが、これに限るものではない。例えば、この冷却空気ノズル１３を取り付ける代わりに、図６に示すように、主支持軸１における先端部に、はつり箇所に向けて空気を供給する加工部空気供給孔（空気供給手段の他の例）１７を形成し、この加工部空気供給孔１７から空気をはつり箇所に向けて噴出させて、刃具２３によるはつり箇所（切削箇所）から発生した屑（はつり加工による屑）を、管２の内面から分離させるとともにはつり箇所を冷却してもよい。また、前記圧縮空気供給中空軸１１の冷却空気ノズル１３と、主支持軸１の先端部から空気を噴出する加工部空気供給孔１７との両者を設けてもよい。

なお、上記実施の形態の刃具２３などに代えて、図７（ａ）、（ｂ）に示す刃具４０などを設けてもよい（他の実施の形態）。この実施の形態では、刃具４０が略円形状とされているとともに外周面の一部に刃部４１が形成されているが、刃具４０の重心よりも刃部４１から離れた位置に揺動軸としての副支持軸２２が取り付けられている。なお、遠心力により揺動する際の刃部４１が、刃具４０の揺動中心（副支持軸４２の軸心）からの距離が順次大きくなるように変動する刃具４０の外周面に沿って形成されている点は、上記実施の形態と同様である。なお、図７（ａ）においては、加工対象（はつり（斫り）加工対象）としての管２（２Ａ）が比較的小径である場合を示し、図７（ｂ）においては、はつり（斫り）加工対象としての管２（２Ｂ）が比較的大径である場合を示す。

また、この刃具４０には、上記実施の形態のような長孔は形成されず、これに代えて、刃具４０が管２の内面２ａに当接した際の反力により管２の内面２ａから離反する方向に揺動した場合に、刃具４０に当接して（図７（ａ）、（ｂ）における仮想線部を参照のこと）、刃具４０をその刃部４１が管２の内面２ａに再度当接する方向に移動させる軸状の反転部４３が設けられている。

また、管２の径方向外側に向けて刃具４０が過剰に突出しないように、刃具４０の刃部４１が管２の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する軸状の突出角度規制部４４が設けられている。この実施の形態では、反転部４３と突出角度規制部４４とがそれぞれ別個の位置に設けられ、それぞれ回転支持体２１に固定されている。

この実施の形態によっても、上記実施の形態と略同様な作用効果を得ることができる。なお、この実施の形態では、管２の内面２ａを研削する１組の構成部品として、副支持軸２２と刃具４０と反転部４３と突出角度規制部４４との４つの部品が必要となる。これに対して、図２〜図４に示すような上記実施の形態では、管２の内面２ａを研削する１組の構成部品として、副支持軸２２と刃具２３と規制軸２４との３つの部品で済ますことができる利点がある。一方、図５に示すような形態では、刃具４０に長孔などを形成しなくて済むため、刃具４０の製造が比較的簡単に行える利点を有する。

また、図２〜図５に示す実施の形態では、主支持軸１に直接回転支持体２１が固定されている場合を述べたが、これに限るものではない。図８はその他の実施の形態にかかる管の内面加工装置を示す。図８に示すように、この内面加工装置では、回転自在とされた回転支持軸５１に回転基台５２が固定され、この回転基台５２より側方（回転支持軸５１の軸心を中心とした半径方向外側）に沿って出退自在の複数（図８に示す場合においては４つ）の出退アーム５３が設けられ、各出退アーム５３の先端部に主支持軸１が取り付けられ、この主支持軸１に取り付けられた回転支持体２１に上記と同様な（図１〜図５に示したと同様な）切削ユニット２０が取り付けられている。そして、切削加工を行う場合には、回転支持軸５１および回転基台５２が回転して、切削ユニット２０が公転するとともに、切削ユニット２０自体も回転して自転する。

この管の内面加工装置によれば、極めて巨大な管２に対しても内面の研削加工を良好に行うことができるとともに、加工対象となる管２の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アーム５３の出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置を用いて、管の内面を良好に加工することができ、それぞれ個別に管の内面加工装置を製造する場合と比較して、管の内面加工装置の製造コストなどを低減することが可能となる。

本発明の管の内面加工装置は、種々の管の内面に対して加工可能である。

１ 主支持軸
２ 管
２ａ 内面
５ 支持装置
６ 主支持軸回転モータ
１１ 圧縮空気供給中空軸
１２ 圧縮空気供給装置
１３ 冷却空気ノズル
１４ 揺動平衡装置
１５ 空気供給孔
１６ 切削屑等回収部
１７ 加工部空気供給孔
２０ 切削ユニット
２１ 回転支持体
２２、４２ 副支持軸
２３、４０ 刃具
２４ 規制軸
２５、４１ 刃部
２６ 長溝
２６ａ 一端部（反転部）
２６ｂ 他端部（突出角度規制部）
３０ 管回転支持装置
３１ 回転ローラ
４３ 反転部
４４ 突出角度規制部
５１ 回転支持軸
５２ 回転基台
５３ 出退アーム

Claims (7)

1. 加工対象となる管に挿入できるよう支持された主支持軸に、前記管の内径より小さい外径の回転支持体が、前記主支持軸の軸心を中心として回転可能に支持され、
   前記回転支持体には、前記主支持軸の軸心と平行に複数の副支持軸が、前記回転支持体の周方向に対して間隔をおいて設けられ、
   各副支持軸に、刃部を有する刃具を、その重心が揺動中心と異なる状態で揺動可能に取付けて、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動するよう配設され、
   前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる反転部が設けられている
   ことを特徴とする管の内面加工装置。
2. 遠心力により揺動する際の刃部が、副支持軸の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具の外周面に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管の内面加工装置。
3. 前記刃具の刃部が前記管の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する突出角度規制部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の管の内面加工装置。
4. 前記管の中心部から半径方向に沿って出退可能な複数の出退アームが設けられ、各出退アームの先端部に前記主支持軸が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の管の内面加工装置。
5. 前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に空気を供給して、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑をはつり箇所から分離させるとともにはつり箇所を冷却する空気供給手段を設けたことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の管の内面加工装置。
6. 前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に冷却空気を供給する前記空気供給手段としての冷却空気ノズルと、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑を、前記主支持軸の基部側の管の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔とを設けたことを特徴とする請求項５に記載の管の内面加工装置。
7. 前記管が、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転され、この管の回転による重力加速度が１より小さくなるように回転させることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の管の内面加工装置。

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