JP2017136532A

JP2017136532A - 異物除去装置

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Publication number: JP2017136532A
Application number: JP2016017656A
Authority: JP
Inventors: 広之青木; Hiroyuki Aoki; 曜山▲崎▼; Akira Yamazaki
Original assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Current assignee: JFE Metal Products and Engineering Inc
Priority date: 2016-02-02
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2036-02-02
Also published as: JP6723017B2

Abstract

【課題】回転や管部材の軸線方向に沿った移動に際しても、除去部材を安定的に管部材の内面に押し付けること。【解決手段】管部材の内面に付着している異物を除去する異物除去装置（１００）であって、異物を除去する除去部材（１）と、除去部材（１）が取り付けられている少なくとも２つの取付体（２，３）と、少なくとも２つの取付体（２，３）の間に配置されて、各取付体（２，３）を、除去部材（１）が取り付けられている側とは反対側で支持する支持体（４）と、一端側で取付体（２，３）に固定されていて、他端側で支持体に摺動可能に保持されている、取付体（２，３）及び支持体（４）を互いに連結する連結部材（５）と、取付体（２，３）と支持体（４）との間で連結部材（５）によって弾性変形自在に支持される弾性部材（６）と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、管部材の内面に付着している異物を除去する異物除去装置に関する。

金属製の管部材の周面への穿孔時にその内面に発生するバリや、管部材の内面に孔の周縁からぶら下がる形で付着するカス等の異物を除去する装置として、ワイヤブラシが知られている。
管部材の孔に、例えば電線等の線材が挿入される場合に、異物が孔の内面に付着していると線材の外被を損傷するおそれがあるので、異物を予め除去することが望ましい。管部材の内面に複数の異物が付着している場合、作業者は、ワイヤブラシを管部材の一端の開口から挿入して、ブラシ部分をそれぞれの異物に直接当てて除去する必要があった。しかし、各異物にワイヤブラシを当てて異物を除去する作業は、作業者にとって大きな負担であった。
これに対して、回転軸に研削ブラシ（除去部材）が取り付けられた、管部材の内面を研磨する研磨装置が知られている。回転軸に取り付けられた除去部材は、研磨装置に内装されているばねの弾性力を利用して、管部材の内面に向かって押し付けられる構成になっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−２７６１９７号公報

研磨装置内にばねを単に内装して、ばねの弾性力を利用して除去部材を管部材の内面に向かって押し付ける構成では、除去部材の移動距離が短く管部材の内面に接触するためには、対象管部材の内径に合せて、適切なサイズの研磨装置を選択して用いる必要があった。また、除去部材を支持するばねは、その稼動範囲が狭いため、除去部材と管部材の内面との接触による抵抗に負けて屈曲して、除去部材を適切に管部材の内面に押し付けることができないことがあり、異物の除去の精度にばらつきがあった。
特に、異物を除去する除去部材を確実に管部材の内面に安定的に押し付ける構成は、例えば、一端部から他端部に向かって変化する断面積を有するテーパ管の内面に付着している異物を除去する場合に極めて重要である。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、回転や管部材の軸線方向に沿った移動に際しても、除去部材を安定的に管部材の内面に押し付けることができる異物除去装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、管部材の内面に付着している異物を除去する異物除去装置であって、前記異物を除去する除去部材と、前記除去部材が取り付けられている少なくとも２つの取付体と、前記少なくとも２つの取付体の間に配置されて、各前記取付体を、前記除去部材が取り付けられている側とは反対側で支持する支持体と、一端側で前記取付体に固定されていて、他端側で前記支持体に摺動可能に保持されている、前記取付体及び前記支持体を互いに連結する連結部材と、前記取付体と前記支持体との間で前記連結部材によって弾性変形自在に支持される弾性部材と、を備えることを特徴とする。

また、前記取付体は、ネジ山が形成された固定孔を有し、前記支持体は、前記連結部材が摺動自在に挿通される挿通孔を有し、前記連結部材は、前記一端側に形成され、前記固定孔のネジ山に螺合されるネジ山部と、前記他端側に設けられ、前記挿通孔に対向する面の面積が前記挿通孔よりも大きなストッパとを有することが好ましい。

また、前記弾性部材はコイルばねであり、前記コイルばねの内側に前記連結部材が挿通されていることが好ましい。

また、前記支持体を前記連結部材の軸線方向に直交する方向を回転軸として回転させる回転駆動体を備えることが好ましい。

また、各取付体は、互いに異なる位置で前記支持体に連結されていることが好ましい。

また、各連結部材の軸線が一つの平面上にあることが好ましい。

また、前記管部材は、一端から他端に向かって先細りしているテーパ管であることが好ましい。

本発明によれば、異物除去装置の回転や管部材の軸線方向に沿った移動に際しても、除去部材を安定的に管部材の内面に押し付けることができる。

（ａ）は異物除去装置の正面図であり、（ｂ）は同平面図である。異物除去装置の、取付体、支持体、連結部材及び弾性部材を説明するための部分断面図である。（ａ）は異物除去装置の弾性部材が自然長の状態を示す平面図であり、（ｂ）は弾性部材が縮んだ状態を示す平面図である。テーパ管内における異物除去装置が伸縮する状態を説明する図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一つの例示であり、本発明の範囲において、種々の形態をとり得る。

図１は、異物除去装置１００の概略図であり、図１（ａ）は、異物除去装置１００の正面図であり、図１（ｂ）は、異物除去装置１００の平面図である。図２は、異物除去装置１００が備える取付体２，３、支持体４、連結部材５及び弾性部材６の構成を説明するための部分断面図である。

＜異物除去装置＞
異物除去装置１００は、電柱を構築する際に用いられる金属製の管部材、特に、一端から他端に向かって先細りしているテーパ管ＴＰ（図４参照）にその径方向に貫通している孔Ｈを形成した際に発生する、テーパ管ＴＰの内面に付着している管部材の材料のカスといった異物Ｄ（図４参照）を除去する装置である。
異物除去装置１００は、図１（ａ）に示すように、異物Ｄを除去する除去部材１と、除去部材１が取り付けられている２つの取付体２，３と、取付体２，３を支持する支持体４と、取付体２，３及び支持体４を連結する連結部材５と、取付体２，３と支持体４との間に配置されている弾性部材６と、支持体４を回転させる回転駆動体７と、を備えている。

（除去部材）
除去部材１は、管部材ＴＰの内面に接触して異物Ｄを除去する部分であり、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、取付体２，３に取り付けられている。除去部材１の取付体２，３への取付け方法は、例えば接着、締結具等による方法があるが、特に限定しない。
除去部材１は、金属製、例えば真鍮製のブラシである。

（取付体）
取付体２，３は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、２つの主面を有する板状に形成されている。取付体２，３には除去部材１が取り付けられる。取付体２，３の材質は、特に限定しないが、鋼材であることが好ましい。
取付体２，３は、支持体４を間に挟むようにして配置されている。つまり、取付体２，３は、互いに支持体４を挟んで１８０°反対側の位置にある。取付体２，３は、一方の主面に除去部材１が取り付けられていて、他方の主面において連結部材５を介して支持体４に連結されている。取付体２，３は、図１（ａ）に双方向矢印で示すように、支持体４に対して接近及び離間するように移動自在である。また、取付体２，３は、支持体４を中心として、図１（ｂ）に矢印で示すように、回転する。各取付体２，３は、互いに異なる位置で支持体４に連結されている。

取付体２は、図２に示すように、ネジ山付きの２つの孔２１，２２を有する。孔２１，２２は、取付体２の厚さ方向に貫通して形成されている。孔２１，２２は、連結部材５の一端を固定する固定孔として機能する。
取付体３は、図２に示すように、２つのネジ山付きの孔３１，３２を有する。孔３１，３２は、取付体３の厚さ方向に貫通して形成されている。孔３１，３２は、連結部材５の一端を固定する固定孔として機能する。
取付体２，３の各孔２１，２２，３１，３２は、異物除去装置１００の長手方向（高さ方向）において上側から、取付体２の孔２１、取付体３の孔３１、取付体２の孔２２、取付体３の孔３２の順に配置されている。取付体２，３の孔２１，２２，３１，３２はいずれも、互いに軸線が重ならないように形成されており、即ち、異物除去装置１００の高さ方向において同じ高さ位置に形成されていない。
取付体２，３は互いに同じ構成を有していて、異物除去装置１００の組み立て時に、互いの天地を逆にして、連結部材５を介して支持体４に支持されている。

（支持体）
支持体４は、２つの主面を有する板状に形成されて、取付体２，３を、除去部材１が取付体２，３に取り付けられてない側の面から支持するものである。支持体４の材質は、特に限定しないが、鋼材であることが好ましい。
支持体４は、図１（ａ）に示すように、支持体４の長手方向（高さ方向）の一端に設けられたナット４１を介して、回転駆動体７の回動軸に同軸に連結、固定されている。ナット４１は、支持体４に溶接により取り付けられている。即ち、回転駆動体７の回動軸の回転とともに支持体４も回動軸まわりに回転する。

支持体４は、図２に示すように、支持体４の高さ方向に並んだ４つの孔４２，４３，４４，４５を有する。これらの孔４２，４３，４４，４５は、支持体４の厚さ方向に貫通して形成されている。孔４２，４３，４４，４５は、連結部材５が摺動自在に挿通される挿通孔として機能する。
支持体４と取付体２，３とを連結部材５によって連結した状態において、支持体４の孔４２は取付体２の孔２１に、支持体４の孔４３は取付体３の孔３１に、支持体４の孔４４は取付体２の孔２２に、支持体４の孔４５は取付体３の孔３２にそれぞれ対向している。

（連結部材）
連結部材５は、取付体２，３及び支持体４を互いに連結するものであり、例えば鋼製のボルトとして形成されている。連結部材５は、その先端が支持体４に形成された各孔４２，４３，４４，４５に通され、取付体２，３に形成された各孔２１，２２，３１，３２に挿入、固定されている。即ち、各連結部材５の軸線が一つの平面上にある。
図２に示すように、連結部材５の軸部５１の一端には、ネジ山が形成されたネジ山部５１ａ、他端には軸部５１及び支持体４の各孔４２，４３，４４，４５に対向する面の面積が孔４２，４３，４４，４５よりも大きな頭部５１ｂが設けられている。頭部５１ｂは、平面視円形状又は平面視六角形状に形成されており、連結部材５を各孔４２，４３，４４，４５に挿通した際に、頭部５１ｂが各孔４２，４３，４４，４５を完全に覆うような大きさに形成されている。即ち、頭部５１ｂは、連結部材５が支持体４から抜け落ちることを防止するストッパとして機能する。つまり、取付体２，３の支持体４から離れる方向での移動は、連結部材５の頭部５１ｂにより所定の範囲内で制限されている。連結部材５の軸部５１は、支持体４の各孔４２、４３，４４，４５に摺動可能に保持されている。
連結部材５はそのネジ山部５１ａにおいて、取付体２，３のネジ山付きの孔２１，２２，３１，３２と螺合して取付体２，３に固定されている。

（弾性部材）
弾性部材６は、取付体２，３と支持体４との間に配置されていて、かつ連結部材５の軸部５１に同心に設けられている。弾性部材６は、例えばコイルばねであるが、弾性変形により伸縮する部材であれば特に限定しない。
弾性部材６の一端は、取付体２，３のそれぞれ支持体４を臨む主面に当接しており、他端は、支持体４の取付体２，３それぞれを臨む主面に当接している。弾性部材６は、自然長の状態で軸部５１ｂに設けられている。即ち、弾性部材６は、外力が加わっていない状態において、取付体２，３と支持体４との間隔を弾性部材６の自然長とほぼ等しくなるように保つ機能を有している。

（回転駆動体）
回転駆動体７は、その回転駆動力で支持体４を連結部材５の軸線方向に直交する方向を回転軸として回転させるものである。回転駆動体７としては、例えば、公知のモータ等を使用することができる。
回転駆動体７は、回転軸（図示せず）を支持体４のナット４１を介して支持体４に連結されている。回転駆動体７は、長尺の手持ち部材（図示略）に取り付けられていてもよい。

＜異物除去装置の動作＞
次に、図３に基づいて、異物除去装置１００の動作について説明する。
図３は、異物除去装置１００の動作について説明する図であり、図３（ａ）は、異物除去装置１００の弾性部材６が自然長の状態を示す図であり、図３（ｂ）は、異物除去装置１００の弾性部材６が最も縮んだ状態を示す図である。

図３（ａ）に示す異物除去装置１００の状態は、異物除去装置１００の外部から取付体２，３に、具体的には除去部材１に支持体４へ向かっていかなる力もかかっていない状態であり、具体的に管部材内に挿入する前の状態である。この状態は、異物除去装置１００における２つの除去部材１間の間隔が最も大きな状態である。
図３（ａ）に示す状態において、取付体２に固定されている連結部材５の頭部５１ｂは、取付体２を臨む側とは反対側で支持体４に当接しており、取付体３に固定されている連結部材５の頭部５１ｂは、取付体３を臨む側とは反対側で支持体４に当接しているので、取付体２，３の支持体４からの離脱は制限されている。

図３（ｂ）に示す異物除去装置１００の状態は、異物除去装置１００の外部から取付体２，３に、具体的には除去部材１に支持体４へ向かう力Ｐ（矢印で示す）が作用している状態であり、異物除去装置１００の弾性部材６が最も縮んだ状態である。
図３（ｂ）に示す状態において、力Ｐは弾性部材６の復元力よりも大きく、取付体２，３は、弾性部材６の復元力に抗して支持体４へ向かって移動する。この移動は、連結部材５が、軸部５１において支持体４の各孔４２〜４５を摺動することにより可能である。取付体２，３の支持体４に対する相対運動は、力Ｐの大きさに応じて、最大、連結部材５の頭部５１ｂが、取付体２，３に当接するまで続く。

＜作用、効果＞
以上のような構成を有する異物除去装置１００によれば、異物除去装置１００は弾性部材６の弾性変形により除去部材１間の間隔を変えることができるので、管部材内部に、管部材の入口より小さく収縮されて挿入された異物除去装置１００は、管部材内において弾性部材６の復元力により、取付体２，３が一定の押圧力にて確実に管部材の内面に押し付けられる。

異物除去装置１００を、図４に示すように、特に軸線方向に沿って断面積が変化するテーパ管ＴＰにおいて使用する場合、異物除去装置１００は、取付体２，３と連結部材５との間隔を、弾性部材６の復元力を用いて大きく変更することができるため、異物除去作業において大きな利点を有している。つまり、異物除去装置１００は、テーパ管ＴＰの軸線方向（管径の小さい側から大きい側）に移動しながら、変化するテーパ管ＴＰの断面積に対応して、取付体２，３をテーパ管ＴＰの一定の押圧力を持って内面に向かって押し動かすことができるので、テーパ管ＴＰの内面に付着している異物Ｄを除去するという点で極めて有利である。
具体的には、図４において左側に描いた異物除去装置１００の位置から、右側に描いた異物除去装置１００の位置への移動時に際しては、異物除去装置１００の除去部材１及び取付体２，３には、テーパ管ＴＰの内面へ押し付ける弾性部材６のテーパ管ＴＰの径方向での復元力、異物除去装置１００の移動方向（右方向）とは反対方向（左方向）での力、及び異物除去装置１００が回転する場合には周方向での力が作用する。
しかし、弾性部材６が、連結部材５に同心に設けられているので、異物除去装置１００の作業者が、異物除去装置１００を回転させたり、管部材の軸線方向で移動させたりした場合であっても、弾性部材６は弾性変形を除いて初期の姿勢を維持することができる。従って、異物除去装置１００の回転や移動により弾性部材６が不都合に変形することは完全に排除され、除去部材１を管部材の内面に一定の押圧力にて押し付けた状態を維持することができる。

また、連結部材５は取付体２，３のネジ山を備える孔２１，２２，３１，３２に、ネジ山部５１ａを介して固定されているので、連結部材５を所定の工具で緩めることで、取付体２，３と支持体４との間の最大間隔を、テーパ管ＴＰの断面積に応じて、特に拡大する方向に簡単に調節することができる。

また、支持体４が、回転駆動体７の回動軸に同軸に連結されていることにより、図４に示すように、除去部材１及び取付体２，３は支持体４を中心に回転する。この回転により、除去部材及び取付体２，３には、支持体４から離れる方向に、つまりテーパ管ＴＰの内面に向かって遠心力が働くので、取付体２，３の押圧力は増大する。これにより、テーパ管ＴＰの内面の周方向で種々異なる位置に異物Ｄが付着している場合であっても、テーパ管ＴＰの軸線方向に沿って異物除去装置１００を前後に移動させるだけで、異物Ｄを簡単に除去することができる。即ち、異物Ｄの発生箇所ごとに除去部材１を当てて除去しなくとも、管部材の内周方向に沿って存在する異物Ｄを支持体４の回転により一気に除去できるので、作業効率が向上する。

＜その他＞
なお、支持体４は、直接長尺の手持ち部材に固定されてもよい。

１除去部材
２取付体
３取付体
４支持体
５連結部材
６弾性部材
７回転駆動体
２１，２２，３１，３２固定孔
４２，４３，４４，４５挿通孔
５１軸部
５１ａネジ山部
５１ｂストッパ
１００異物除去装置
Ｄ異物
ＴＰテーパ管

Claims

管部材の内面に付着している異物を除去する異物除去装置であって、
前記異物を除去する除去部材と、
前記除去部材が取り付けられている少なくとも２つの取付体と、
前記少なくとも２つの取付体の間に配置されて、各前記取付体を、前記除去部材が取り付けられている側とは反対側で支持する支持体と、
一端側で前記取付体に固定されていて、他端側で前記支持体に摺動可能に保持されている、前記取付体及び前記支持体を互いに連結する連結部材と、
前記取付体と前記支持体との間で前記連結部材によって弾性変形自在に支持される弾性部材と、
を備えることを特徴とする異物除去装置。
前記取付体は、ネジ山が形成された固定孔を有し、
前記支持体は、前記連結部材が摺動自在に挿通される挿通孔を有し、
前記連結部材は、前記一端側に形成され、前記固定孔のネジ山に螺合されるネジ山部と、前記他端側に設けられ、前記挿通孔に対向する面の面積が前記挿通孔よりも大きなストッパとを有することを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
前記弾性部材はコイルばねであり、前記コイルばねの内側に前記連結部材が挿通されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の異物除去装置。
前記支持体を前記連結部材の軸線方向に直交する方向を回転軸として回転させる回転駆動体を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の異物除去装置。
各取付体は、互いに異なる位置で前記支持体に連結されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の異物除去装置。
各連結部材の軸線が一つの平面上にあることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一項に記載の異物除去装置。
前記管部材は、一端から他端に向かって先細りしているテーパ管であることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の異物除去装置。