JP3276395B2 - 筒状内面清掃装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筒状内面清掃装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、筒状内面例えば配管
内面の清掃作業は、一般に人手に頼つていた。すなわ
ち、棒状部材の先端部にブラシを植立させた道具を使用
し、これを配管内に挿入して、人力によつて軸線方向に
押動又は引動を繰り返し与える。これにより、弾発力を
有するブラシが配管内面を擦るので、汚れが取り除かれ
る。しかしながら、このような従来の筒状内面の清掃具
にあつては、人手に頼つていたため、清掃能率が著しく
悪く、ひどい汚れの取り除き作業には多数人を要すると
いう不具合があつた。

【０００３】また、従来の筒状内面清掃装置として、実
開昭６４−８０９２号公報に開示されるものがある。こ
れは、螺旋形溝を外周に形成され、回転駆動される駆動
軸を筒状内に配置し、リング状ブラシの内周に突設した
ガイドを駆動軸の螺旋形溝に係合させて構成され、駆動
軸を回転駆動することによつてリング状ブラシを移動さ
せ、筒状内面を軸線方向に清掃する。更に、他の従来の
筒状内面清掃装置として、実開昭６４−３１３９４号公
報に開示されるものがある。これは、筒状内に挿入する
油圧モータと、この油圧モータによつて回転駆動される
ブラシとを有し、油圧モータに洗浄油を供給する洗浄油
ホースを巻取ドラムから繰り出しながら、筒状内面を軸
線方向に清掃する。

【０００４】しかしながら、このような従来の筒状内面
清掃装置にあつては、清掃作業の省力化には寄与するも
のの、清掃能力に劣るという不具合がある。すなわち、
実開昭６４−８０９２号公報に開示される筒状内面清掃
装置にあつては、リング状ブラシの軸線方向への移動抵
抗が大きい場合には、リング状ブラシが軸線方向に移動
することなく回転のみを行う傾向を呈する。

【０００５】一方、実開昭６４−３１３９４号公報に開
示される筒状内面清掃装置にあつては、ブラシの回転軸
線が筒状内面の中心軸線と直交しているため、ブラシに
周速の遅い部分を生じ、筒状内面の周方向で清掃度合い
が相違するという不具合があると共に、清掃能力を向上
させるためにブラシに高回転を与えると、ブラシの回転
反力が油圧モータに大きく作用するので、油圧モータの
回転止め機構を別途に備える必要を生ずる。

【０００６】加えて、上記従来の筒状内面清掃装置にあ
つては、いずれも回転するブラシによつて筒状内面を清
掃する構造であるため、凹凸のある筒状内面を良好に清
掃することができないという不具合がある。すなわち、
凹凸部の周囲の内、ブラシの回転方向の前後に位置する
箇所にブラシが接触せず、清掃不可能となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、被振動体と、該被振動体の外周に装着するブラシ
と、該被振動体に振動を与えるバイブレータとを備え、
該ブラシが、該被振動体の外周に回転自在に装着する筒
状のブラシホルダーと、該ブラシホルダーに設けるブラ
シ材とを備えることを特徴とする筒状内面清掃装置であ
る。更に、バイブレータに接続する連繋具と、該連繋具
に接続する駆動源とを備えさせ、該駆動源による駆動力
を連繋具を介して該バイブレータに供給することができ
る。

【０００８】

【作用】ブラシを有する被振動体及びバイブレータを一
体として、被清掃面である筒状内面に挿入し、筒状内面
の外部に配置する駆動源からの駆動力を連繋具を介して
バイブレータに伝達させる。これにより、バイブレータ
が駆動されて被振動体が加振されるので、被振動体と一
体のブラシが振動する。

【０００９】この状態から連繋具に押動又は引動を与え
てブラシを筒状内面の軸線方向に移動させれば、ブラシ
が振動しながら筒状内面を擦り、清掃する。すなわち、
弾性的反発力を適度に有するブラシが、バイブレータの
高振動を受けて筒状内面に弾性的に衝突し、この衝突に
伴う微小擦りが高サイクルに行われ、筒状内面が清掃さ
れる。振動状態のブラシの移動は、ブラシの外径が筒状
内面の内径よりも僅かに大きいだけで、ブラシの弾発力
に基づく筒状内面との間の摩擦力が比較的小さい状態に
あることとも相まつて軽い力で行うことができ、一人で
充分である。

【００１０】このように、筒状内面の清掃が振動するブ
ラシによつてなされ、かつ、ブラシ（ブラシホルダー）
が、被振動体に対して回転自在であるので、筒状内面に
凹凸が存在する場合であつても、凹凸部の周辺に清掃不
可能箇所を生じ難く、筒状内面の全面が良好に清掃され
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１〜図６は、本発明に係る筒状内面清掃
装置の１実施例を示す。図１，図２中において符号１は
内向きフランジ部１ｂを先端に有する被振動体を示し、
被振動体１の外周にブラシ２を植立させる。ブラシ２
は、筒状をなすブラシホルダー２１に複数個（この実施
例では５個）のリング状のブラシ材２２を嵌装させ、ブ
ラシホルダー２１の先端にナット２３を螺合させること
によつて、基端のフランジ部２１ａとの間に各ブラシ材
２２を挟着させてある。各２７は、短筒状をなすスペー
サであり、隣合うブラシ材２２に所定の間隔を与える。

【００１２】ここで、ブラシ材２２は、図１に示す被清
掃面である筒状内面５（直径５０〜３００ｍｍ程度）の
汚れ状態に応じてその材質を選定するものであり、厚め
の錆に対してはスチールワイヤー、真鍮ワイヤー、ステ
ンレススチール線等が採用され、腐食性の薬物、ガス等
による強固な付着物に対しては硬質動物毛、硬質動物毛
と真鍮ワイヤーとの混合体、硬質合成繊維、硬質植物繊
維等が採用され、磨き専用には、軟質動物毛、軟質合成
繊維、植物繊維、綿布等が採用される。

【００１３】このような構成のブラシ２は、ブラシホル
ダー２１を被振動体１の外周に回転自在に嵌挿させ、被
振動体１の先端にナット２４を螺着させることによつ
て、基端のフランジ部１ａとの間に軸線方向の移動を規
制して装着してある。この状態で、ブラシ２の外径つま
りブラシ材２２の外径は、筒状内面５の内径よりも少し
大きく設定してある。但し、ブラシ材２２は後述するよ
うに振動しながら筒状内面５に接触するので、単に回転
接触させる場合よりもブラシ材２２の外径を小径として
良好な清掃能力を発揮させることができる。

【００１４】この被振動体１の内部には、案内筒部材４
０が挿入され、被振動体１と案内筒部材４０との間は、
キー２５によつて回り止めを図つて軸線方向の相対移動
のみが可能になつている。２６は、案内筒部材４０の先
端に取付けたシャックルであり、吊り下げ、引張り、運
搬時等に利用する。具体的には被振動体１の内向きフラ
ンジ部１ｂを遊挿させて案内筒部材４０に螺着した一対
のボルト部材２６ａ，２６ｂに支持体２６ｃを固設し、
この支持体２６ｃにシャックル２６を取り付けてある。

【００１５】そして、被振動体１には、バイブレータ３
が一体に接続される。バイブレータ３は、この実施例に
あつては機械式であり、案内筒部材４０にスライド自在
に挿通され、先端部をナット３５によつて被振動体１の
内向きフランジ部１ｂに固着した軸部材３１と、案内筒
部材４０の基端部にセレーション結合させると共にビス
４０ａによつて固着したハウジング３２と、軸部材３１
に軸線方向の振動（例えば１２０００ＨＺ）を与える加
振機構３３とを主構成要素とする。

【００１６】加振機構３３は、図３に示すように軸部材
３１の基端の大径部３１ａに一部を埋め込んだ玉軸受用
の鋼玉３３ａと、ハウジング３２内に回転自在かつ軸線
方向の移動不可能に一対のころ３６及び軸受３７によつ
て支持した回転軸部材３３ｂと、案内筒部材４０と軸部
材３１の大径部３１ａとの間に圧縮して介装したスプリ
ング３３ｃとからなり、スプリング３３ｃによつて基端
側に向けて付勢された軸部材３１は、大径部３１ａがハ
ウジング３２に案内されて軸線方向の移動が可能である
と共に、鋼玉３３ａを介して回転軸部材３３ｂの傾斜端
面３３ｄに当接している。回転軸部材３３ｂは、具体的
には軸受３７の外輪をスペーサ３８と支持部材３９とで
挟圧してハウジング３２に固着し、内輪を回転軸部材３
３ｂの環状段面とサークリップ４１とで挟着することに
より、ハウジング３２内に軸線方向の移動不可能に支持
されている。４２は防塵用のカバーである。

【００１７】しかして、回転軸部材３３ｂを軸線回りに
回転駆動することにより、鋼玉３３ａの傾斜端面３３ｄ
との当接箇所が周期的に変化するので、スプリング３３
ｃによつて付勢される軸部材３１が軸線方向に往復移動
し、軸部材３１と一体の被振動体１が加振される。４３
はハウジング３２の外周に固着したゴム製のガイド部材
であり、図１に示す筒状内面５に接触することにより、
バイブレータ３のハウジング３２が筒状内面５に直接接
触して筒状内面５を損傷することを防止する。

【００１８】そして、回転軸部材３３ｂの基端の異形断
面部３３ｅに、連繋具６を連結する。連繋具６は、電気
モータ等からなる駆動源７による回転駆動力を回転軸部
材３３ｂに伝達する機能を有し、可撓性を有する回転伝
動軸が好ましい。図３に示す４５は連繋具６を覆う可撓
性を有するホースであり、軸受４６を介して回転軸部材
３３ｂの基端部に回転自在に支持した継手４７に先端部
が継合されている。このホース４５及び連繋具６には、
被振動体１、ブラシ２及びバイブレータ３に手動による
押動又は引動を与えることが可能な剛性を付与してあ
る。

【００１９】次に上記実施例の作用について説明する。
ブラシ２を有する被振動体１及びバイブレータ３を一体
として、図１に示すように中空形状等の筒状内面５に挿
入し、筒状内面５の外部に配置する駆動源７からの回転
駆動力を連繋具６を介して回転軸部材３３ｂに伝達させ
る。これにより、回転軸部材３３ｂが回転してスプリン
グ３３ｃによつて付勢される軸部材３１が軸線方向に往
復移動し、軸部材３１と一体の被振動体１が加振される
ので、被振動体１と一体のブラシ２が軸線方向に振動す
る。

【００２０】この状態からホース４５及び連繋具６を押
動又は引動してブラシ２を筒状内面５の軸線方向に移動
させれば、各ブラシ材２２が軸線方向に振動しながら筒
状内面５を擦り、清掃される。すなわち、弾性的反発力
を適度に有する各ブラシ材２２が、バイブレータ３の高
振動を受けて筒状内面５に弾性的に衝突し、この衝突に
伴う微小擦りが高サイクルに行われ、筒状内面５が清掃
される。その際、ブラシホルダー２１が被振動体１に対
して回動可能であるので、清掃に伴つてブラシ２に回動
力が作用した場合であつても、被振動体１及びバイブレ
ータ３が回動することがなく、連繋具６及びホース４５
に捩じりを生ずることが防止される。

【００２１】ホース４５及び連繋具６に与える押動又は
引動によつてブラシ２を筒状内面５の軸線方向に移動さ
せる際に、短いストロークでの前後動を与えるようにす
れば、清掃機能が良好に発揮される。そして、振動状態
のブラシ２の移動は、ブラシ材２２の外径が筒状内面５
の内径よりも僅かに大きいだけで、各ブラシ材２２の弾
発力に基づく筒状内面５との間の摩擦力が比較的小さい
状態にあることとも相まつて軽い力で行うことができ、
一人で充分である。なお、ホース４５及び連繋具６に可
撓性を与えてあるので、多少湾曲する筒状内面５の清掃
も可能である。

【００２２】各ブラシ材２２による清掃機能について詳
述する。非振動状態のブラシ材２２は、図４に示すよう
にほとんど湾曲変形することなく、筒状内面５に軽く全
周にて接している。振動状態のブラシ２に前進移動を与
えた場合には、図５に示すように各ブラシ材２２が前方
凸の形態を採つて筒状内面５に接触し、弾発力を伴つて
筒状内面５を強く擦り、また、振動状態のブラシ２に後
進移動を与えた場合には、図６に示すように各ブラシ材
２２が後方凸の形態を採つて筒状内面５に接触し、弾発
力を伴つて筒状内面５を強く擦る。かくして、高度の清
掃機能が得られる。

【００２３】このように、筒状内面５の清掃が振動する
ブラシ材２２によつてなされるので、筒状内面５に凹凸
部、溝等が存在する場合であつても、凹凸部の周辺に清
掃不可能箇所を生じ難く、筒状内面５の全面が良好かつ
均一に清掃される。勿論、ブラシ材２２に中性洗剤等を
染み込ませて清掃に供すれば、清掃効果が更に向上す
る。

【００２４】なお、ブラシ２は、筒状をなすブラシホル
ダー２１に複数個のリング状のブラシ材２２を嵌装させ
て構成したが、ブラシホルダー２１に帯状のブラシ材２
２を螺旋状に巻き付けてブラシ２を構成することもでき
る。更に、ブラシ材２２を進行方向と直交する方向から
傾斜させ、振動によつて自走するように構成することも
できる。

【００２５】ところで、上記実施例にあつては、機械式
のバイブレータ３を備えたが、バイブレータ３としては
電気モータ又は空気モータによつて偏心振子をまわして
振動を発生する電気式、空気圧式等を広く採用すること
が可能であり、被振動体１の振動方向も軸線方向に限定
されず、周方向、径方向、接線方向等あらゆる方向の振
動を与えてほぼ同様の清掃作用を得ることができる。こ
の電気式、空気圧式等のバイブレータ３は、コンクリー
ト打設に使用するコンクリートバイブレータとほぼ同様
の構造でよい。但し、電気式のバイブレータ３の場合に
は、連繋具６はキャブタイヤコードで、駆動源７は発電
機等の電源であり、空気圧式のバイブレータ３の場合に
は、連繋具６は圧力空気を送排気する２重エアーホース
で、駆動源７は空気源である。

【００２６】また、被振動体１、ブラシ２及びバイブレ
ータ３をホース４５及び連繋具６を介して手動にて移動
させたが、電気、油圧等によつて自動的に移動させるよ
うに構成することも可能である。また、筒状内面５は、
円形断面に限られず角形断面であつてもよく、筒状内面
５が角形をなす場合には、ブラシ２の各ブラシ材２２に
も適合する形状を与える。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明に係る筒状内面清掃装置によれば、ブラシに振動
を与えて筒状内面を清掃するので、ブラシに回転を与え
て清掃するものと比較して、筒状内面の軸線方向へのブ
ラシの移動が確実かつ容易であり、かつ、回転反力を支
持する機構が不要で構造が簡素であると共に、角形断面
の筒状内面、凹凸のある筒状内面等をも良好に清掃する
ことができる。加えて、ブラシホルダーが被振動体に対
して回動可能であるので、清掃に伴つてブラシに回動力
が作用した場合であつても、被振動体及びバイブレータ
が回動することがなく、筒状内面に凹凸が存在する場合
であつても、凹凸部の周辺に清掃不可能箇所を生じ難
く、筒状内面の全面が良好に清掃される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例に係る筒状内面清掃装置の
使用状態を示す図。

【図２】 同じく筒状内面清掃装置の左半部を示す断面
図。

【図３】 同じく筒状内面清掃装置の右半部を示す断面
図。

【図４】 同じく作用説明図。

【図５】 同じく作用説明図。

【図６】 同じく作用説明図。

【符号の説明】

１：被振動体、２：ブラシ、３：バイブレータ、５：筒
状内面、６：連繋具、７：駆動源、２１：ブラシホルダ
ー、２２：ブラシ材、３１：軸部材、３２：ハウジン
グ、３３：加振機構、４０：案内筒部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B08B 9/02 E03C 1/302

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被振動体と、該被振動体の外周に装着す
   るブラシと、該被振動体に振動を与えるバイブレータと
   を備え、該ブラシが、該被振動体の外周に回転自在に装
   着する筒状のブラシホルダーと、該ブラシホルダーに設
   けるブラシ材とを備えることを特徴とする筒状内面清掃
   装置。
2. 【請求項２】 被振動体と、該被振動体の外周に装着す
   るブラシと、該被振動体に振動を与えるバイブレータ
   と、バイブレータに接続する連繋具と、該連繋具に接続
   する駆動源とを備え、該駆動源による駆動力が連繋具を
   介して該バイブレータに供給されると共に、該ブラシ
   が、該被振動体の外周に回転自在に装着する筒状のブラ
   シホルダーと、該ブラシホルダーに設けるブラシ材とを
   備えることを特徴とする筒状内面清掃装置。