JP4637635B2 - テーパ状部材研磨装置 - Google Patents

Description

本発明は、テーパ状部材の表面を研磨する研磨装置に関する。

従来から、物体の表面を研磨する方法には多数のものが存在し、さらにいくつかのものが提案されている。その中の１つに、丸棒材の外面を研磨する研磨装置がある（特許文献１参照）。しかしながら、この研磨装置では、丸棒材の径が変化するような場合に柔軟に対応できないという問題があった。

一方、テーパ状の形状をしているものの一例として電柱が挙げられる。電柱は電気を供給するための配電線を支持するものであり、電気は社会生活を支えるライフラインの１つであるので、日本国内の各所に大量の電柱が設置され、使用されている。そして、電柱、特にコンクリート製の電柱は長期間の使用に耐えることができ、再利用することもできる。

しかしながら、一度使用された電柱を再利用するまで保管するうちに電柱表面に汚れなどが付着し、そのまま装柱した場合には美観を損なうため、汚れを落とした後で再利用する必要があった。

そのような電柱表面の汚れを落とす方法として、電柱表面を研磨する方法が挙げられるが、電柱はテーパ形状をしているので、円筒状部材の表面を研磨するための従来の研磨装置などをそのまま用いることができないという問題があった。

さらに、研磨装置などを用いるのではなく、人力による電柱表面を研磨する方法も考えられるが、多くの時間と多額の費用がかかるという問題があった。

特開平５−３１８３０６号公報

本発明は、このような事情に鑑み、テーパ状部材、特に電柱の表面を容易に研磨することができる研磨装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、内面が円筒形のハウジングと、当該ハウジングの内側に設けられ、テーパ状部材の表面に沿って前記テーパ状部材の軸周りに回転する研磨部を前記テーパ状部材の軸方向に移動させることによりテーパ状部材の表面を研磨するテーパ状部材研磨装置であって、前記ハウジングと、当該ハウジングの内側に配置され、軸受けを介して前記ハウジングと前記ハウジングの軸周りに回転自在に接続される円筒形の回転部と、当該回転部の内側に接続され、前記回転部の径方向に伸縮する伸縮部と、当該伸縮部に接続される研磨部とを具備するとともに、前記伸縮部は、一端が前記回転部の内面に接続されて前記回転部の径方向に伸縮する伸縮手段と、当該伸縮手段の他端が一方の面に接続されると共に他方の面が前記研磨部に接続され、前記回転部の軸方向の一方の側面にラックが前記回転部の径方向の側面に設けられた可動体と、前記回転部に接続され、前記可動体の前記回転部の径方向の側面に設けられたラックに噛み合う歯車を回動自在に支持する歯車支持体と、前記歯車に固着されると共にボールを移動自在に支持し、且つ前記回転部の軸方向に回動可能なボール支持体とを具備することを特徴とするテーパ状部材研磨装置にある。

かかる第１の態様では、容易にテーパー状部材の表面を均一に研磨することができる。

本発明によれば、テーパ状部材の表面を均一に研磨することができる。また、本発明を電柱に用いると、電柱の表面を均一に研磨することができ、研磨した電柱を電柱として再利用することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。

（実施形態１）
以下では、本発明のテーパ状部材研磨装置の一例である電柱研磨装置について説明する。図１は、電柱２００の表面を研磨する際の本発明の実施形態１に係る電柱研磨装置１００を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の実施形態１に係る電柱研磨装置１００は、移動台１０１に載置され、電柱研磨装置１００の中心に挿入された電柱２００の軸方向に移動しつつ電柱２００の表面を研磨するものである。

図２は、図１に示す電柱研磨装置１００を電柱２００の軸に垂直な面で切断した際にＡ方向から見た概略断面図である。図２に示すように、本実施形態の電柱研磨装置１００は、本体である円筒形のハウジング１５０と、ハウジング１５０の内側に配置され、軸受け１４０を介してハウジング１５０とハウジング１５０の軸周りに回転自在に接続される円筒形の回転部１３０と、回転部１３０の内側に接続され、電柱２００の径に伴って回転部１３０の径方向に伸縮する伸縮部１２０ａ、１２０ｂと、伸縮部１２０ａ、１２０ｂに接続されて電柱２００の表面を摺動する研磨部１１０ａ、１１０ｂとを具備している。

ハウジング１５０は、内面が円筒形の形状をしており、ハウジング１５０に接続される回転部１３０などを支持することができるものであれば特に限定されない。

軸受け１４０は、回転部１３０とハウジング１５０とを回転自在に接続できるものであれば特に限定されないが、例えばボールベアリングなどが挙げられる。

回転部１３０は、円筒形の形状をしており、回転部１３０に接続される伸縮部１２０ａ、１２０ｂなどを支持することができ、かつ、図示しない動力部の動力によりハウジング１５０の軸方向に回転することができるものであれば特に限定されず、より軽量でより剛性が高い方が好ましいことはいうまでもない。なお、動力部の動力を回転部１３０に伝達する伝達方法としては、ベルト、チェーン、ギアによる伝達方法などが挙げられるが、ベルト、チェーンによる伝達方法が好ましい。

伸縮部１２０ａ、１２０ｂは、詳細は後述するが、回転部１３０に接続されると共に研磨部１１０ａ、１１０ｂに接続され、電柱２００の径の変化に伴って回転部１３０の径方向に伸縮することができるものであれば特に限定されない。なお、本実施形態では、伸縮部１２０ａ、１２０ｂは、研磨部１１０ａ、１１０ｂに対応させて回転部１３０の軸を中心として相対向する位置に配置されたものを２つ用いているが、研磨部の数に合せて１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

研磨部１１０ａ、１１０ｂは、電柱２００の表面を研磨することができるものであれば特に限定されないが、例えばワイヤーブラシなどが挙げられる。なお、本実施形態では、研磨部１１０ａ、１１０ｂとして回転部１３０の軸を中心として相対向する位置に配置されたものを２つ用いているが、研磨部は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。

次に、本実施形態に係る電柱研磨装置１００の伸縮部１２０ａ、１２０ｂ及び電柱２００の径の変化に伴って伸縮部１２０ａ、１２０ｂが伸縮する動作について具体的に説明する。図３は、図１のＢ−Ｂ’断面の一部を示す概略断面図である。図３に示すように、伸縮部１２０ａは、回転部１３０の内面と研磨部１１０ａとの間に設けられ、それらに接続されるものである。具体的には、伸縮部１２０ａは、一端が回転部１３０の内面に接続されて回転部１３０の径方向に伸縮する伸縮手段であるバネ１２２ａ、１２２ｂと、バネ１２２ａ、１２２ｂの他端に一方の面が接続されると共に他方の面が研磨部１１０ａに接続される可動体１２１とを具備する。そして、可動体１２１には、回転部１３０の軸方向の一方の側面１２４（図２では左側側面）にラックが回転部１３０の径方向に設けられている。なお、伸縮部１２０ｂも同様に構成されている。

さらに、本実施形態では、回転部１３０に接続され、可動体１２１の側面１２４に設けられたラックに噛み合う歯車１２５を回動自在に支持する歯車支持体１２６と、歯車１２５に固着されると共にボール１２７を電柱２００の表面上に移動自在に支持し、電柱２００の径の変化に伴って回動するボール支持体１２８とからなる検知手段１２９を具備する。

可動体１２１は、回転部１３０の軸方向の一方の側面１２４にラックが設けられ、電柱の表面を研磨する際に研磨部１１０ａを支持できるものであれば特に限定されない。

バネ１２２ａ、１２２ｂは、可動体１２１を支持しつつ伸縮することができるものであれば、特に限定されない。なお、本実施形態では、伸縮手段としてバネ１２２ａ、１２２ｂを使用しているが、伸縮することができるものであれば特に限定されない。

歯車支持体１２６は、歯車支持体１２６に支持される歯車１２５などを支持することができるものであれば特に限定されない。

歯車１２５は、可動体１２１の側面１２４に設けられたラックと噛み合うことができるものであれば特に限定されない。なお、本実施形態では、歯車１２５は、車のすべての周囲に歯が切られているが、ボール支持体１２８が回動できる範囲内で可動体１２１の側面１２４に設けられたラックと噛み合うように、車の一部の周囲にのみ歯が切られているようにしてもよい。このような歯車１２５を用いることにより、より安価に本実施形態の電柱研磨装置を提供することができる。

ボール１２７は、電柱２００の表面上を転がることができるものであれば特に限定されない。

ボール支持体１２８は、歯車１２５に固着されると共に、ボール１２７を電柱２００の表面上に移動自在に支持し、電柱２００の径の変化に伴って回動することができるものであれば特に限定されない。

これらから構成される検知手段１２９により、例えば電柱２００の径が小さくなると、ボール１２７がＣ方向に移動するので、ボール１２７を支持するボール支持体１２８がＣ方向に移動し、その移動に伴いボール支持体１２８が固着された歯車１２５がＣ方向に回動する。すると、歯車１２５の回動に伴って、歯車１２５に噛み合うラックが側面１２４に設けられた可動体１２１がＤ方向に移動することになる。すなわち、電柱２００の径が小さくなると、それに伴って伸縮部１２０ａが伸びることになる。一方、同様にして電柱２００の径が大きくなると、前述した動作と反対の動作により伸縮部が縮むことになる。このようにして、伸縮部１２０ａ、１２０ｂは、電柱２００の径の変化に伴って回転部１３０の径方向に伸縮することができる。

次に、本実施形態に係る電柱研磨装置１００の動作について説明する。まず、図１に示すように、電柱２００の軸が水平になるように電柱２００を固定し、電柱２００の径が小さい方の電柱２００の一端を電柱研磨装置１００に挿入する。そして、研磨部１１０ａ、１１０ｂが電柱２００の表面に接するように調整した後、図示しない動力部の動力を用いて回転部１３０と共に伸縮部１２０ａ、１２０ｂを介して接続される研磨部１１０ａ、１１０ｂを回転させる。すると、電柱２００の軸周りに回転する研磨部１１０ａ、１１０ｂによって研磨部１１０ａ、１１０ｂが接する電柱２００の表面が研磨されることになる。

次に、電柱研磨装置１００を電柱２００の他端方向へ移動させ、同様に電柱２００の表面を研磨する。この際に、電柱研磨装置１００が電柱２００の他端方向へ移動するにつれて電柱２００の径が大きくなるが、上述したように伸縮部１２０ａ、１２０ｂが回転部１３０方向に縮むので、何ら特別な方法を用いることなく、電柱２００の表面を研磨することができる。

このような操作を繰り返すことにより、電柱２００の表面を均一に研磨することができる。

（実施形態２）
実施形態１では上述したように伸縮部１２０ａ、１２０ｂを構成したが、図４に示すように伸縮部３２０を構成してもよい。図４は、図１に示す電柱研磨装置と同様の外観を有する電柱研磨装置１００Ａを電柱２００Ａの軸に垂直な面で切断した際の断面の一部を示す断面概略図である。

具体的には、伸縮部３２０は、研磨部３１０の一部を収容できる収容部３２２を備えた研磨部固定体３２１と、研磨部固定体３２１の内部に回転部１３０Ａの回転軸に向かって凸部を形成するように配置される共に研磨部３１０と研磨部固定体３２１とに狭持される板バネ３２３とを具備するようにしてもよい。このように構成しても、伸縮部３２０は、電柱２００Ａの径の変化に伴って回転部１３０Ａの径方向に伸縮することができる。また、電柱２００ＡがＥ方向に回転すると、電柱２００Ａと研磨部３１０との摩擦により電柱２００Ａの回転に伴って研磨部３１０もＥ方向に移動することになるが、研磨部固定体３２１により研磨部３１０のＥ方向への移動を防止することができる。

（他の実施形態）
実施形態１及び２では、回転部１３０、１３０Ａは、時計回り又は反時計回りのどちらか一方で回転するようになっているが、回転するのではなく、例えば回転部１３０、１３０Ａの軸を中心として時計回りに１８０〜３６０度回動した後に反時計回りに１８０〜３６０度回動するようにしてもよい。

また、実施形態１では、前述したような伸縮部１２０ａ、１２０ｂ及び検知手段１２９を設けることによりテーパ状部材である電柱２００の表面を均一に研磨することができるが、伸縮部及び検知手段はこれに限定されるものではない。例えば検知手段１２９と伸縮部１２０ａ、１２０ｂとを赤外線センサーと油圧シリンダーとで構成し、検知手段１２９として電柱２００の表面と回転部１３０との距離を感知する赤外線センサーを回転部１３０の内面に設け、その赤外線センサーにより感知された電柱２００の表面と回転部１３０との距離に基づいて、伸縮部１２０ａ、１２０ｂである油圧シリンダーを伸縮するようにしてもよい。

また、実施形態１において、電柱２００の径方向の増加率が電柱２００の軸方向の長さに対して一定である場合には、検知手段１２９を設けずに、電柱２００の軸方向への移動距離に対する電柱２００の径方向の増加率を予め設定しておき、電柱２００の軸方向への移動距離に基づいて伸縮部１２０ａ、１２０ｂを伸縮させるようにしてもよい。

本発明の実施形態１に係る電柱研磨装置を電柱に取り付けた際の斜視図である。 本発明の実施形態１に係る電柱研磨装置の概略断面図である。 本発明の実施形態１に係る電柱研磨装置のＢ−Ｂ’断面の一部を示す概略断面図である。 本発明の実施形態２に係る電柱研磨装置の断面概略図である。

符号の説明

１００ 電柱研磨装置
１０１ 移動台
１１０ａ、１１０ｂ 研磨部
１２０ａ、１２０ｂ、３２０ 伸縮部
１２１ 可動体
１２２ａ、１２２ｂ バネ
１２４ ラックが設けられた可動体の側面
１２５ 歯車
１２６ 歯車支持体
１２７ ボール
１２８ ボール支持体
１２９ 検知手段
１３０ 回転部
１４０ 軸受け
１５０ ハウジング
２００、２００Ａ 電柱
３１０ 研磨部
３２１ 研磨部固定体
３２２ 収容部
３２３ 板バネ

Claims (1)

1. 内面が円筒形のハウジングと、当該ハウジングの内側に設けられ、テーパ状部材の表面に沿って前記テーパ状部材の軸周りに回転する研磨部を前記テーパ状部材の軸方向に移動させることによりテーパ状部材の表面を研磨するテーパ状部材研磨装置であって、
   前記ハウジングと、当該ハウジングの内側に配置され、軸受けを介して前記ハウジングと前記ハウジングの軸周りに回転自在に接続される円筒形の回転部と、当該回転部の内側に接続され、前記回転部の径方向に伸縮する伸縮部と、当該伸縮部に接続される研磨部とを具備するとともに、
   前記伸縮部は、一端が前記回転部の内面に接続されて前記回転部の径方向に伸縮する伸縮手段と、当該伸縮手段の他端が一方の面に接続されると共に他方の面が前記研磨部に接続され、前記回転部の軸方向の一方の側面にラックが前記回転部の径方向の側面に設けられた可動体と、前記回転部に接続され、前記可動体の前記回転部の径方向の側面に設けられたラックに噛み合う歯車を回動自在に支持する歯車支持体と、前記歯車に固着されると共にボールを移動自在に支持し、且つ前記回転部の軸方向に回動可能なボール支持体とを具備することを特徴とするテーパ状部材研磨装置。

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