JP7417211B2 - 清掃用ブラシ - Google Patents

Description

本発明は、電動ドリルに装着して用いられ、パイプの内面を清掃するための清掃用ブラシに関する。

従来、この種の清掃用ブラシとして、構造体に穿孔したアンカーボルト用の下穴等に対し、穴内に残った切り粉を取り除くためのものが知られている（特許文献１参照）。
この清掃用ブラシは、ブラシ体と、ブラシ体を電動工具に装着するための取付部材とを備え、ブラシ体は、２本の線材を捩じって構成した支持部と、支持部に固定した螺旋状のブラシ部とを有し、取付部材は、電動工具と接続されるシャンク部と、ブラシ体の支持部がカシメにより挿入結合されるジョイント部とを有している。
これにより、製造が容易で、回転駆動時に芯ブレが生じ難いものとすることができる。

実用新案登録第３２０５７６７号公報

ところで、既設の排水管（例えば、呼び径５０ｍｍや呼び径６５ｍｍの雑排水管：鋼管）の改修を行う場合、腐食が進んでいる継手廻り等では交換を余儀なくされるが、腐食が進んでいない直管部分等において、壁貫通部分やスラブ貫通部分は、コンクリートの斫り工事が必要となるため、これを避けるべく残置する場合がある。かかる場合には、この残置配管部分の内部を清掃し、コーティング等を行って再利用することとなる。
一方、上記従来の清掃用ブラシは、主として、コンクリートに穿孔した下穴を清掃するためのものであるが、ブラシ体を、いわゆるワイヤーブラシで構成すれば、この種の排水管の内部清掃が可能になると考えられる。
しかし、このようにすると、２本の線材を捩じって構成した支持部に対し、多数のブラシ毛から成るブラシ部は、極端に毛足の長いものとなり、ブラシ毛が「へたり」易いだけでなく、管内壁への接触力が弱く、コーティング等を可能とする所望の清掃効果を得ることができないことが想定される。一方で、ブラシ毛を太くすることや、円筒状のブラシ台にブラシ毛を植設することも考えられる。しかし、ブラシ毛を太くすると回転抵抗が大きくなって、一般的な電動ドリルではパワー不足となることが想定される。また、円筒状のブラシ台にブラシ毛を植設するものは、コスト高になることが想定される。

本発明は、低コストで且つ一般的な電動ドリルで使用可能であって、パイプの内部を適切に清掃することができる清掃用ブラシを提供することを課題としている。

本発明の清掃用ブラシは、電動ドリルに装着して用いられ、パイプの内部を清掃するための清掃用ブラシであって、シャフト本体と、同軸上においてシャフト本体の基端側に連なるドリル装着部と、を有するシャフトと、シャフト本体の周囲に、シャフト本体と平行に配設した複数の個別ブラシと、複数の個別ブラシを保持すると共に、中心部でシャフト本体に固定されたブラシホルダと、を備え、各個別ブラシは、複数の線材を縒り合せたブラシ軸と、ブラシ軸に固定された円柱状のブラシ体とから成り、ブラシホルダは、シャフト本体の基端部に固定された基端ホルダおよび先端部に固定された先端ホルダを有すると共に、シャフト本体と同軸上に配設され、複数の前記ブラシ体が全長にわたって接触し且つ前記パイプに対し前記各ブラシ体が所定の接触圧となるように前記シャフト本体側から支える筒状スペーサを有し、複数の個別ブラシをシャフト本体と同心円上であって、且つ周方向に均等間隔となるように保持していることを特徴とする。

この構成によれば、電動ドリルに装着した状態で、電動ドリルを駆動すると、シャフトが回転し、ブラシホルダを介してシャフトに取り付けた複数の個別ブラシがシャフト廻りに回転（円運動）する。この回転する複数の個別ブラシをパイプに挿入してゆくと、複数の個別ブラシにおける複数のブラシ体が、パイプの内面に回転接触し、パイプ内面の付着物を掻き取ってこれを清掃する。
この場合、ブラシホルダを介して、シャフト本体の周囲に複数の個別ブラシを配置しているため、各個別ブラシのブラシ体は、ブラシ毛の短いものとなり、適度な接触力を持って、付着物を適切に掻き取ることができる。また、ブラシ毛は、一般的な太さの線材でよく、回転接触による負荷が極端に大きくなることがなく、一般的な電動ドリルにおいて、いわゆるブラシビット的に使用することができる。さらに、ブラシ軸とブラシ体とから成る個別ブラシは、市販品或いは市販品に一部改良を加えたものを用いることが可能であり、全体として製造コストを抑制することができる。したがって、低コストで且つ一般的な電動ドリルで使用可能であって、パイプの内部を適切に清掃することができる。
また、パイプの内面に強固に付着した付着物を適切に掻き取ることができだけでなく、パイプの内面を荒げることもできる。したがって、排水管等の金属のパイプを適切に清掃することができると同時に、内面コーティング等の下地も形成することができる。
さらに、各個別ブラシは、基端ホルダと先端ホルダとにより両持ちで支持される。これにより、ブラシ軸のバネ性を利用して、パイプの内面にブラシ体を弾力的に押し当てることができる。したがって、パイプの内面を均一に且つムラ無く清掃することができる。
しかも、筒状スペーサにより、ブラシ体の内側部位を撓ませた状態で、複数の個別ブラシを配置することができ、この内側部位の撓みによるバネ性により、パイプの内面にブラシ体を弾力的に押し当てることができる。したがって、パイプの内面を均一に且つムラ無く清掃することができる。また、弾力性を考慮した筒状スペーサとブラシ毛の硬さをバランスさせることにより、パイプに対するブラシ体の硬さを調整することができる。さらに、筒状スペーサの外径とブラシホルダとの協働により、４つのブラシ体の輪郭径（外径）をパイプの内径に合うように調整することができる。
なお、ブラシ体のブラシ毛は、パイプの材質や付着物のこびり付き状態等により、スチール、ステンレス、真鍮、樹脂等の線材から選択される。

この場合、基端ホルダは、各ブラシ軸の基端側が係止される基端ホルダ本体を有し、先端ホルダは、各ブラシ軸の先端側が係止される先端ホルダ本体と、シャフト本体の先端部に締結され、先端ホルダ本体を介して各ブラシ軸に軸方向の引張り力および圧縮力のいずれか一方を作用させる締結部と、を有し、基端ホルダ本体および先端ホルダ本体には、引張り力または圧縮力に基づいて、各ブラシ軸にシャフト本体側に向かう分力を生じさせる傾斜部が、それぞれ設けられていることが好ましい。

この構成によれば、回転に伴う遠心力に抗するように、複数の個別ブラシを、ガタツキ無く強固に保持することができる。一方、締結部の締結状態を解くことにより、基端ホルダ本体および先端ホルダ本体に対する各ブラシ軸の係止状態を容易に解くことができる。したがって、個別ブラシの交換等を容易に行うことができる。

一方、複数のブラシ体の為す輪郭円の外径が、パイプの内径よりも大きい径に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、複数のブラシ体をパイプの内面を均一に接触させることができる。また、この接触力の反力を受けるシャフトは、常にパイプの軸心に位置するため、回転ブレを生ずることがない。したがって、パイプの内面を均一に且つ円滑に清掃することができる。

また、複数のブラシ体の軸方向の長さが、複数のブラシ体の為す輪郭円の外径の略２倍であることが好ましい。

この構成によれば、複数のブラシ体の軸方向の長さとその輪郭円の外径と、をバランスさせることにより、回転負荷を抑制しつつ、回転（円運動）する複数のブラシ体のセルフガイド性を生かすことができる。したがって、一般的な電動ドリルで使用可能であって、回転ブレを生ずることなくパイプの内面を円滑に清掃することができる。

また、フレキシブルシャフトを介して電動ドリルに装着され、複数のブラシ体の軸方向の長さが、複数のブラシ体の為す輪郭円の外径よりも短く、且つ複数のブラシ体の為す輪郭円の外径に対し、軸方向の全長が短く形成されていることが好ましい。

この構成によれば、パイプの内径に対し、複数のブラシ体の軸方向の長さを短くすることができる。したがって、フレキシブルシャフトとの協働により、パイプの曲り部分をも適切に清掃することができる。

第１実施形態に係る清掃用ブラシの外観斜視図であって、斜め基端側から見た図（ａ）、および斜め先端側から見た図（ｂ）である。 実施形態に係る清掃用ブラシの分解斜視図であって、斜め基端側から見た図（ａ）、および斜め先端側から見た図（ｂ）である。 個別ブラシ単体の斜視図である。 シャフト廻りの斜視図である。 ブラシホルダ廻りの斜視図である。 清掃用ブラシによるパイプの清掃方法を表した説明図である。 第１実施形態の第１変形例に係る清掃用ブラシの側面図である。 第１実施形態の第２変形例に係る清掃用ブラシの側面図である。 第２実施形態に係る清掃用ブラシの側面図である。 第３実施形態に係る清掃用ブラシの外観斜視図であって、斜め基端側から見た図（ａ）、および斜め先端側から見た図（ｂ）である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る清掃用ブラシについて説明する。この清掃用ブラシは、パイプの内面を清掃するものであり、電動ドリルに装着して用いられるブラシビット的な形態を有している。実施形態のものは、既設の排水管の内面を清掃するために開発されたものである。

例えば、排水管の改修工事において、スラブ貫通部や壁貫通部の配管部分では、貫通部の前後を切断して残置し、この部分のみ再利用することが行われる。残置される排水管は、立て管および横引き管を問わず、数十センチのものから数メートル程度のものとなるが、再利用を考慮して内面を清掃する（こびり付いたスライム等を除去する）必要がある。本実施形態の清掃用ブラシは、排水管（パイプ）を、簡易且つ適切に清掃するためのものであり、その清掃面は、付着物が除去されるだけでなく、金属製のパイプにあっては、荒げられてコーティング下地とすることも可能としている。以下、パイプ（排水管）の直管部分を清掃する清掃用ブラシについて説明すると共に、曲り部分を清掃する清掃用ブラシについて説明する。

［第１実施形態］
図１は清掃用ブラシの外観斜視図であり、図２はその分解斜視図である。両図に示すように、この清掃用ブラシ１０は、パイプＰの直管部分を清掃するものであり、シャフト本体１２と、同軸上においてシャフト本体１２の基端側に連なるドリル装着部１３と、を有するシャフト１１と、シャフト本体１２の周囲に、シャフト本体１２と平行に配設した複数（実施形態のものは、４本）の個別ブラシ１４と、４本の個別ブラシ１４を保持すると共に、中心部でシャフト本体１２に固定されたブラシホルダ１５と、を備えている。

ブラシホルダ１５は、基端ホルダ１７と先端ホルダ１８とを有し、各個別ブラシ１４を２箇所で保持している。各個別ブラシ１４は、錆落とし等に用いる市販のワイヤーブラシが用いられており、ブラシホルダ１５に対し着脱可能に、すなわち交換可能に保持されている。詳細は後述するが、作業者は、この清掃用ブラシ１０を電動ドリルＤに装着し、回転させながら清掃対象のパイプＰに挿入すると共に前後に往復動させて、パイプＰの内面を清掃する。これにより、パイプＰの内面に付着したスライム等は、粉塵を伴って掻き取られる。なお、個別ブラシ１４の本数は、２以上であればよく、その本数は任意である。

［個別ブラシ］
図１、図２および図３に示すように、個別ブラシ１４は、スチールやステンレス等の複数本の線材を縒り合せたブラシ軸２１と、ブラシ軸２１に固定された円柱状のブラシ体２２とから成るワイヤーブラシで構成されている。ブラシ軸２１は、断面矩形の２本の線材（平針金）を縒り合せたものであり、ブラシ体２２は、多数のブラシ毛２２ａ（実施形態のものは、鋼線）を、縒り合せた線材に挟み込むようにして螺旋状に固定されている。したがって、ブラシ体２２は、多数のブラシ毛２２ａを、螺旋状を為すように配置したものであり、全体として円柱状の輪郭を為している。

ブラシ軸２１の先端部は、ブラシ体２２から先方にわずかに突出し（５～１０ｍｍ程度）、この突出部分が先端ホルダ１８に保持されている。ブラシ軸２１の基端側は、その「柄」に相当する部分がブラシ体２２から長く延びており、その基端部には、線材を折り曲げて形成したリング部２３が設けられている。そして、このリング部２３が、基端ホルダ１７に係止（保持）されている。

本実施形態の個別ブラシ１４は、市販品或いは市販品に一部改良を加えたものであり、例えば呼び径５０ｍｍのパイプＰを清掃するための清掃用ブラシ１０では、ブラシ体２２が、径が３０ｍｍ、長さが１００ｍｍ程度のものであり、ブラシ軸２１の「柄」に相当する部分（リング部２３を含む）の長さが１２０～１５０ｍｍ程度のものとなっている。

本実施形態の清掃用ブラシ１０では、４つのブラシ体２２の為す輪郭円の外径が、パイプＰの内径よりも大きい径に形成されている。例えば、呼び径５０ｍｍのパイプＰ用の清掃ブラシ１０では、４つのブラシ体２２の為す輪郭円の外径を５５～６０ｍｍとしている。また、４つのブラシ体２２の軸方向の長さが、４つのブラシ体２２の為す輪郭円の外径の略２倍としている。例えば、呼び径５０ｍｍのパイプＰ用の清掃用ブラシ１０では、４つのブラシ体２２の輪郭径５５～６０ｍｍに対し、４つのブラシ体２２の軸方向の長さを１００ｍｍ程度としている。

［シャフト］
図１、図２および図４に示すように、シャフト１１は、個別ブラシ１４と略同長のシャフト本体１２と、シャフト本体１２の先端に連なる雄ネジ部２５と、シャフト本体１２の基端に連なるドリル装着部１３とから成り、スチールやステンレス等で一体に形成されている。そして、雄ネジ部２５には、先端ホルダ１８の一部を構成する締結ナット４４（締結部）が螺合している（詳細は後述する）。ドリル装着部１３は、電動ドリルＤの３つ爪型チャックやワンタッチ型チャックに対応可能なホール溝付きの六角軸で構成されている。この場合の六角軸は、一般的な電動ドリルＤに対応させるべく、二面幅が６．３５ｍｍのものとなっている。

なお、図示のシャフト１１は、長さが３０～４０ｃｍのパイプＰに対応させたものであるが、これを長く形成する（基端ホルダ１７以降を延長）ことで、１ｍ程度のパイプＰにも対応可能である。もっとも、１ｍを越えるパイプＰに対しては、後述する変形例において説明するが、シャフト１１と電動ドリルＤとの間に、アタッチメントとしてワイヤ等で構成された延長シャフト５５を介在させるようにしている。

［ブラシホルダ］
図１、図２および図５に示すように、ブラシホルダ１５は、シャフト本体１２の基端部に固定された基端ホルダ１７と、シャフト本体１２の先端部に固定された先端ホルダ１８と、シャフト本体１２と同軸上において、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８間に渡した筒状スペーサ２８と、を有している。

基端ホルダ１７と先端ホルダ１８とは、４本の個別ブラシ１４をシャフト本体１２と同心円上であって且つ周方向に均等間隔となるように保持している。また、基端ホルダ１７と先端ホルダ１８とは、ブラシ軸２１に軸方向の圧縮力を加えるようにして、各個別ブラシ１４を保持している。そして、筒状スペーサ２８には、基端ホルダ１７と先端ホルダ１８とにより保持された各個別ブラシ１４のブラシ体２２が、シャフト本体１２側（内側）において接触するようになっている。

基端ホルダ１７は、４本の個別ブラシ１４の基端部を保持する基端ホルダ本体３１と、シャフト本体１２に固着され、基端ホルダ本体３１が装着される基端ホルダ受け３２と、を有している。基端ホルダ本体３１は、金属或いは樹脂で形成され、基端ホルダ受け３２は、シャフト１１と同種の金属で形成されている。基端ホルダ受け３２は、円板状の受け板部３３と、受け板部３３に添設した方形の角板部３４とを有し、シャフト本体１２の基端部に軸着されている。

基端ホルダ本体３１は、環状ベース部３６と、環状ベース部３６から放射状に外方に延びる４つの係止突起部３７と、で一体に形成されている。環状ベース部３６の中心部には、上記の角板部３４に対応する方形の基端角孔部３８が形成され、また環状ベース部３６の軸方向内面側には、基端角孔部３８を縁取るように基端環状段部３９が形成されている。詳細は後述するが、基端環状段部３９には、筒状スペーサ２８の基端部が嵌合している。

環状ベース部３６の軸方向外面側は平坦に形成されており、基端ホルダ受け３２に基端ホルダ本体３１を装着した状態で、基端ホルダ受け３２の受け板部３３にこの環状ベース部３６の外面側が当接する。また、この状態で、基端ホルダ受け３２の角板部３４に基端角孔部３８が嵌合する。これにより、基端ホルダ本体３１は、基端ホルダ受け３２に対し、軸方向に位置決めされると共にシャフト１１廻りの周方向においても位置決め（回転止め）される。

４つの係止突起部３７は、それぞれ基端角孔部３８の各辺に直交するように外方へ延びると共に、それぞれ軸方向の内側にわずかに傾斜している。各係止突起部３７には、個別ブラシ１４のリング部２３が掛け止めされるようにして係止されている。上述のように、各個別ブラシ１４のブラシ軸２１には、先端ホルダ１８側から軸方向の圧縮力が作用する。

このため、傾斜した係止突起部３７に係止されたリング部２３は、その付け根側が係止突起部３７に突き当たると共に、環状ベース部３６側に寄せられるようにして保持されている。これにより、基端ホルダ１７に対し４本の個別ブラシ１４の基端側は、シャフト本体１２と同心円上であって且つ周方向に均等間隔となるように、強固に保持されている。なお、係止突起部３７により、請求項に言う「傾斜部」が構成されている。

先端ホルダ１８は、４本の個別ブラシ１４の先端部を保持する先端ホルダ本体４１と、シャフト本体１２に固着され、先端ホルダ本体４１が装着される先端ホルダ受け４２と、軸方向の外側から先端ホルダ本体４１にキャッピングされる先端キャップ４３と、先端キャップ４３を挿通して延びる上記シャフト１１の雄ネジ部２５に螺合する締結ナット４４（締結部）と、を有している。この場合も、先端ホルダ本体４１および先端キャップ４３は、金属或いは樹脂で形成され、先端ホルダ受け４２および締結ナット４４は、シャフト１１と同種の金属で形成されている。

先端ホルダ受け４２は、基端ホルダ受け３２の角板部３４と同形の、いわゆる板ナットで構成されている。また、先端ホルダ受け４２は、その４辺が、周方向において角板部３４の４辺と合致するようにして、シャフト１１の雄ネジ部２５に螺合している。この場合、板ナットで構成された先端ホルダ受け４２は、基端ホルダ受け３２に対する周方向の角度調整、および先端ホルダ本体４１に対する軸方向の位置調整可能に構成されている。また、先端ホルダ受け４２（板ナット）は、締結ナット４４と協働してダブルナットの機能（緩み止め）を奏する。

先端ホルダ本体４１は、円板状ベース部４６と、円板状ベース部４６に十字状に切り込むように形成した４つの係止スリット部４７と、を有している。円板状ベース部４６の外面側は中心部が盛り上がった緩いテーパー形状に形成されている。また、円板状ベース部４６の中心部には方形の先端角孔部４８が形成されている。さらに、円板状ベース部４６の軸方向内面側には、先端角孔部４８を縁取るように先端環状段部４９が形成されている。詳細は後述するが、先端環状段部４９には、筒状スペーサ２８の先端部が嵌合している。

先端ホルダ受け４２に先端ホルダ本体４１を装着した状態では、基端ホルダ受け４２に円板状ベース部４６の先端角孔部４８が嵌合する。これにより、先端ホルダ本体４１は、先端ホルダ受け４２に対し、軸方向に微小移動可能に係合すると共にシャフト１１廻りの周方向において位置決め（回転止め）される。もっとも、詳細は後述するように、先端ホルダ本体４１は、上記の筒状スペーサ２８により、軸方向の位置決めが為される。

４つの係止スリット部４７は、それぞれ先端角孔部４８の各辺に直交するように延びている。各係止スリット部４７のスリット幅は、個別ブラシ１４のブラシ軸２１に径に対応しており、係止スリット部４７には、ブラシ軸２１の先端部が入り込むようにして係止されている。４つの係止スリット部４７は、上記の４つの係止突起部３７と、周方向において同位置に配設されている。そして、この場合も、先端ホルダ１８に対し４本の個別ブラシ１４の先端側は、シャフト本体１２と同心円上であって且つ周方向に均等間隔となるように保持されている。

先端キャップ４３は、中心部にシャフト１１の雄ネジ部２５が挿通するバカ孔５１を有している。先端キャップ４３の内面４３ａ側（先端ホルダ本体４１側）は、円板状ベース部４６の外面側と相補的な緩いテーパー形状に形成されている。

そして、先端キャップ４３の内面４３ａ側が、係止スリット部４７に係止されたブラシ軸２１の先端に当接しており、この状態で、雄ネジ部２５に締結ナット４４を螺合することにより、各ブラシ軸２１に圧縮力が加えられる。また、先端キャップ４３の内面４３ａ側のテーパー形状により、ブラシ軸２１の先端側も基端側と同様に、シャフト１１の中心に向かう分力を受ける。これにより、各ブラシ軸２１は、係止スリット部４７の径方向内端側に寄せられるようにして保持されている。なお、先端ホルダ本体４１と先端キャップ４３とにより、請求項に言う「先端ホルダ本体」が構成されると共に、先端キャップ４３（の内面４３ａ）により、請求項に言う「傾斜部」が構成されている。

［筒状スペーサ］
筒状スペーサ２８は、円筒状に形成され、シャフト本体１２に被せた状態で、基端ホルダ１７と先端ホルダ１８とに渡すように支持されている。具体的には、筒状スペーサ２８は、基端部を基端ホルダ本体３１の基端環状段部３９に嵌合すると共に、先端部を先端ホルダ本体４１の先端環状段部４９に嵌合し、シャフト本体１２と同軸上において、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８に支持されている。そして、筒状スペーサ２８は、４本の個別ブラシ１４のブラシ体２２をシャフト本体１２側からバックアップするように支えている。

ところで、パイプＰの内面を清掃する場合、付着物（スライム）を効率良く掻き取るためには、ブラシ体２２のブラシ毛２２ａを、適度に湾曲させ（撓ませ）適度な接触圧をもってパイプＰの内面に接触させる必要がある。これは、ブラシ毛２２ａの「へたり」を抑制するためにも必要なこととされている。一方、個別ブラシ１４として市販のものを用いた場合、接触圧はブラシ軸２１の曲げ剛性でほぼ決定されてしまう。また、パイプＰの材質（鋼管、樹脂管等）や、付着物のこびり付き度合いによっても、ブラシ体２２（ブラシ毛２２ａ）の接触圧を調整できることが好ましい。加えて、４つのブラシ体２２の輪郭径をパイプＰの内径に対応させるべく調整できることが好ましい。

そこで、本実施形態では、ブラシ毛２２ａの材質や線径だけでなく、４つのブラシ体２２の中心に筒状スペーサ２８を配置し、接触圧や４つのブラシ体２２の輪郭径を適宜調整できるようになっている。例えば、筒状スペーサ２８の材質（金属や樹脂（ゴムやシリコンを含む））、外径、肉厚を、接触圧調整の因子として、本実施形態では、硬質なものから軟質なものまで硬さ（弾力性）の異なる複数種の筒状スペーサ２８が、加えて径の異なる複数種の筒状スペーサ２８が用意されている。

例えば、本実施形態のように、パイプＰが呼び径５０ｍｍの金属管である場合、筒状スペーサ２８を径１７ｍｍ程度の金属管とし、各ブラシ体２２を輪郭径３０ｍｍの鋼線のブラシ毛２２ａとする（個別ブラシ１４は４本）。
また、パイプＰが呼び径６５ｍｍの樹脂管である場合、筒状スペーサ２８を径３０ｍｍ程度の樹脂管とし、各ブラシ体２２を輪郭径３０ｍｍの樹脂線のブラシ毛２２ａとする（個別ブラシ１４は４本）。
さらに、パイプＰが呼び径１００ｍｍの金属管である場合、筒状スペーサ２８を径５０ｍｍ程度の金属管とし、各ブラシ体２２を輪郭径３０ｍｍの鋼線のブラシ毛２２ａとする（この場合には、個別ブラシ１４を６本とする）。

筒状スペーサ２８にバックアップされた各ブラシ体２２は、ブラシホルダ１５による上記の分力とバランスして、筒状スペーサ２８の外周面に押し付けられた状態となる。この場合、各ブラシ体２２は、シャフト本体１２側となる内側部位２２ａａのブラシ毛２２ａが、筒状スペーサ２８に接触して撓み、適度にバネ性を発揮する。また、隣接するブラシ体２２において内側部位２２ａａのブラシ毛２２ａは、相互の隙間に入り込んで噛み合わされた状態となる。これにより、筒状スペーサ２８の周りに４つのブラシ体２２が隙間なく並び一体化する。

なお、筒状スペーサ２８は、ブラシ体２２と同長の短いものであってもよい。かかる場合には、筒状スペーサ２８の内径をシャフト本体１２の外径と同径のものとし、筒状スペーサ２８をシャフト本体１２に嵌合固定する。また、ブラシ体２２に対応するシャフト本体１２の部分を、筒状スペーサ２８の外径と同径に形成し、この太径部分が筒状スペーサ２８を兼ねる形態としてもよい。

このように構成されたブラシホルダ１５に４本の個別ブラシ１４を組み付ける場合には、先ずシャフト１１に基端ホルダ受け３２および先端ホルダ受け４２を取り付ける。次に、シャフト１１を起立させておいて、上側から基端ホルダ本体３１を基端ホルダ受け３２にセットし、更に筒状スペーサ２８を基端ホルダ本体３１に嵌め込んでセットする。次に、先端ホルダ本体４１を、筒状スペーサ２８に嵌め入れると共に先端ホルダ受け４２にセットする。

ここで、各個別ブラシ１４のリング部２３を基端ホルダ本体３１の係止突起部３７に係止すると共に、ブラシ軸２１の先端部を先端ホルダ本体４１の係止スリット部４７に係止する。このとき、各個別ブラシ１４のブラシ体２２を筒状スペーサ２８に押し付け、ブラシ体２２の内側部位２２ａａ同士を相互に噛み合わせるようにする。この噛み合わせにより、４本の個別ブラシ１４は、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８に仮セットされた状態となる。

４本の個別ブラシ１４をブラシホルダ１５に組み付けたら、先端ホルダ本体４１に先端キャップ４３を被せ、シャフト１１の雄ネジ部２５に締結ナット４４を螺合する。締結ナット４４を締め付けると、先端キャップ４３が４本のブラシ軸２１をそれぞれ軸方向に押圧し、４本の個別ブラシ１４が基端ホルダ１７および先端ホルダ１８に本固定される。これにより、各ブラシ軸２１には、圧縮力とシャフト１１の中心に向かう圧縮力の分力が作用し、４本の個別ブラシ１４は、それぞれ基端ホルダ１７および先端ホルダ１８に両持ちの状態で不動に固定される。

一方、個別ブラシ１４を交換する場合には、締結ナット４４を緩め、各個別ブラシ１４を基端ホルダ１７および先端ホルダ１８から取り外す。そして、上記と同様の手順で新しい個別ブラシ１４を、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８にセットし、締結ナット４４を締め付けるようにする。

次に、図６を参照して、上記の清掃用ブラシ１０を用いて行うパイプＰの清掃方法について、簡単に説明する。なお、清掃作業に先行して、パイプＰの内部をドライヤー等により乾燥させておくことが好ましい。

同図に示すように、先ず清掃用ブラシ１０を電動ドリルＤのチャックに装着する。次に、４つのブラシ体２２をパイプＰの端部に宛がい、その先端部分をパイプＰに浅く挿入する。ここで、電動ドリルＤを駆動し、清掃用ブラシ１０を回転させる。清掃用ブラシ１０の正常な回転を確認したら、清掃用ブラシ１０をパイプＰに押し入れてゆく（前進：往動）。ブラシ体２２の先端部がパイプＰの逆側の端から顔を出すと、電動ドリルＤの負荷が軽減し、ブラシ体２２の先端部がパイプＰの逆側の端に達したことが体感される。ここで、今度は清掃用ブラシ１０を回転させながらゆっくり引き戻す（後退：復動）。

このようにして、清掃用ブラシ１０のブラシ体２２をパイプＰ内で複数回往復動させる。清掃の初期においては、パイプＰの内面に付着しているスライムが、粉塵を伴って掻き取られてゆくが、粉塵が極端に少なくなることで、スライムが除去されたことが体感される。スライムが除去されたら、清掃用ブラシ１０をパイプＰから引き抜き、電動ドリルＤを停止させる。なお、この清掃作業において、電動ドリルＤと同期駆動する集塵機等を用い、粉塵を吸引処理することが好ましい。

［変形例］
次に、図７を参照して、第１実施形態の第１変形例に係る清掃用ブラシ１０について説明する。同図に示すように、この清掃用ブラシ１０は、長いパイプＰを清掃するためのものであり、シャフト１１の基端部に延長シャフト５５が接続され、この延長シャフト５５の基端部が電動ドリルＤに装着される。

延長シャフト５５は、清掃用ブラシ１０のアタッチメントを構成するものであり、太いワイヤで構成された延長シャフト本体５６と、延長シャフト本体５６の基部側に連なる六角装着部５７と、延長シャフト本体５６の先端側に連なるジョイント部５８と、延長シャフト本体５６をガイドするシャフトガイド５９と、を有している。

延長シャフト本体５６は、長いパイプＰに対応する長さを有し、電動ドリルＤ側からの回転力と推進力を伝達可能であって、適度なフレキシブル性を有するワイヤで構成されている。六角装着部５７は、上記シャフト１１のドリル装着部１３と同様に、二面幅が６．３５ｍｍの六角軸で構成されている。ジョイント部５８は、ドリル装着部１３が装着されるワンタッチチャックの形態を有している。また、シャフトガイド５９は、パイプＰの端部に装着され、中心部に形成されたガイド孔５９ａにより、延長シャフト本体５６の回転と往復動とをガイドする。

作業者は、清掃用ブラシ１０のシャフト１１（ドリル装着部１３）に、ジョイント部５８を介して延長シャフト５５を接続し、更に六角装着部５７を介して延長シャフト５５に電動ドリルＤを装着する。この状態で、４つブラシ体２２をパイプＰに嵌め入れると共に、シャフトガイド５９をパイプＰの端部に装着する。ここで、電動ドリルＤを駆動し、ブラシ体２２を往復動させてパイプＰの清掃を行う。

次に、図８を参照して、第１実施形態の第２変形例に係る清掃用ブラシ１０について説明する。同図に示すように、この清掃用ブラシ１０では、基端ホルダ本体３１が先端ホルダ本体４１と同一の皿状の形態を有している。また、各係止スリット部４７のスリット幅は、ブラシ軸２１に径よりも細幅に形成されている。一方、ブラシ軸２１にはリング部２３が無く、これに代えて、ブラシ軸２１の基端部および先端部には、係止スリーブ５３が装着されている。

各係止スリーブ５３は、ブラシ軸２１に装着される装着部５３ａと、突当て段部５３ｂを介して、装着部５３ａに連なり断面長円形に「カシメ」られた係止部５３ｃと、を有している。この場合、係止部５３ｃの幅は、係止スリット部４７のスリット幅に対応しており、各個別ブラシ１４は、一対の係止スリーブ５３を介して、基端ホルダ本体３１および先端ホルダ本体４１の係止スリット部４７に側方からセットされる。

この状態で、締結ナット４４をネジ込むことにより、ブラシ軸２１の両外端部が両係止スリット部４７に固定され、且つ先端キャップ４３により、ブラシ軸２１に圧縮力が付与される。この構成では、個別ブラシ１４の着脱（交換）を容易に行うことができ、且つ部品点数を削減することができる。

以上のように、第１実施形態によれば、ブラシホルダ１５を介して、シャフト１１に４本の個別ブラシ１４を取り付けているため、各個別ブラシ１４のブラシ体２２は、ブラシ毛２２ａ（毛足）の短いものとなり、適度な接触力を持って、付着物を適切に掻き取ることができる。また、ブラシ毛２２ａは、一般的な太さの線材でよく、回転接触による負荷が極端に大きくなることがなく、一般的な電動ドリルＤにおいて、いわゆるブラシビット的に使用することができる。さらに、ブラシ軸２１とブラシ体２２とから成る個別ブラシ１４は、市販品或いは市販品に一部改良を加えたものを用いることが可能であり、全体として製造コストを抑制することができる。

また、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８により、各個別ブラシ１４のブラシ軸２１に圧縮力とシャフト１１の中心に向かう分力とが作用させるようにしている。このため、４本の個別ブラシ１４はブラシホルダ１５に強固に保持され、清掃の際に強い負荷抵抗を受けることがあっても、ガタツキを生ずることがない。また、ブラシ軸２１に作用させた分力と筒状スペーサ２８との協働により、４つのブラシ体２２をパイプＰの内面に均一に押し付けることができ、パイプＰの内面にムラなく均一に清掃することができる。しかも、締結ナット４４を緩めることで、４本の個別ブラシ１４は、基端ホルダ１７および先端ホルダ１８から簡単に取り外すことができ、ブラシ体２２に「へたり」や摩耗が生じた場合に、簡単且つ迅速に交換することができる。

なお、上記の基端ホルダ本体３１と先端ホルダ本体４１とを同一形状（第２変形例とは異なる）とすることも可能である。例えば、ブラシ軸２１の先端部にもリング部２３を形成すると共に、先端ホルダ本体４１を基端ホルダ本体３１と同一の形状とし、それぞれの係止突起部３７を向い合せるように配置する。この状態で締結ナット４４をネジ込むことにより（先端キャップ４３は不要）、各リング部２３が係止突起部３７に固定される。

同様に、ブラシ軸２１をリング部２３のない形態とし、基端ホルダ本体３１および先端ホルダ本体４１を、いずれも基端ホルダ本体３１と先端キャップ４３とを一体としたような形態とする。この場合も、締結ナット４４をネジ込むことにより、ブラシ軸２１の両外端部が係止スリット部４７に固定される。
これらの構成では、個別ブラシ１４の着脱（交換）を容易に行うことができ、且つ部品点数を削減することができる。

［第２実施形態］
次に、図９を参照して、第２実施形態に係る清掃用ブラシ１０Ａについて説明する。なお、この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
第２実施形態の清掃用ブラシ１０Ａでは、基端ホルダ１７Ａと先端ホルダ１８Ａとにより、ブラシ軸２１に軸方向の引張り力を加えるようにして、各個別ブラシ１４を保持している。また、この清掃用ブラシ１０Ａには、上記のような先端キャップ４３は無く、また締結ナット４４に代えてナット状部材６０が設けられている。なお、この実施形態でも、筒状スペーサ２８は設けられているが、図示では省略されている。

この場合のブラシ軸２１は、先端および基端にそれぞれリング部２３を有している。一方、基端ホルダ１７Ａの基端ホルダ本体３１Ａは、軸方向の外面側が緩いテーパー形状に窪入形成され、全体として皿状に形成されている。また、基端ホルダ本体３１Ａには、十字状を為すように、各ブラシ軸２１が係止される４つの基端スリット部６１が形成されている。

同様に、先端ホルダ１８Ａの先端ホルダ本体４１Ａは、基端ホルダ本体３１Ａと同様に、軸方向の外面側が緩いテーパー形状に窪入形成され、全体として皿状に形成されている。また、先端ホルダ本体４１Ａには、十字状を為すように、各ブラシ軸２１が係止される４つの先端スリット部６２が形成されている。そして、先端ホルダ本体４１Ａの中心部には貫通孔６３が形成され、先端ホルダ本体４１Ａは、貫通孔６３の部分で後述するナット部材６０の環状溝部６４に回転可能に係合している。

ナット部材６０は、内周面にシャフト１１の雄ネジ部２５に螺合する雌ネジが形成され、外周面に六角工具掛け部に連なる環状溝部６４を有している。そして、この環状溝部６４に先端ホルダ本体４１Ａが回転自在に装着されている。基端ホルダ本体３１Ａおよび先端ホルダ本体４１Ａに各個別ブラシ１４を係止し、ナット部材６０を逆転させると、先端ホルダ本体４１Ａが外方に引かれ、ブラシ軸２１が両リング部２３の基部において、いわゆる首つり状態となる。

すなわち、ブラシ軸２１には引張り力が作用する。また、基端ホルダ本体３１Ａおよび先端ホルダ本体４１Ａのテーパー形状により、ブラシ軸２１にシャフト１１の中心に向かう分力が作用する。これにより、各ブラシ軸２１は、基端スリット部６１および先端スリット部６２の径方向内端に向かって寄せられ、各ブラシ体２２が筒状スペーサ２８に押し付けられる。

このように、第２実施形態にあっても、各個別ブラシ１４のブラシ体２２は、適度な接触力を持って、付着物を適切に掻き取ることができる。また、ブラシ毛２２ａは、一般的な太さの線材でよく、回転接触による負荷が極端に大きくなることがなく、ブラシビット的に使用することができる。さらに、個別ブラシ１４は、市販品等を用いることが可能であり、全体として製造コストを抑制することができる。

また、この実施形態では、各個別ブラシ１４のブラシ軸２１に、引張り力とシャフト１１の中心に向かう分力とが作用させるようにしているため、４本の個別ブラシ１４をブラシホルダ１５に強固に保持することができると共に、簡単に取り外しすることができる。また、筒状スペーサ２８との協働により、パイプＰの内面にムラなく均一に清掃することができる。

なお、第１実施形態および第２実施形態のブラシホルダ１５では、ブラシ軸２１に圧縮力や引張り力を作用させた状態で固定しているが、単純に固定する構造のものであってもよい。例えば、基端ホルダ１７，１７Ａおよび先端ホルダ１８，１８Ａを、外縁部に半円形の４つの係止溝を有して円板状に形成し、係止溝に係止した４つのブラシ軸２１を基端ホルダ１７，１７Ａの近傍および先端ホルダ１８，１８Ａの近傍において、まとめてバンド止めし、或いは線材で巻き締めるようしてもよい。

さらに、簡易な固定構造として、シャフト１１に固定した筒状スペーサ２８（この場合には角筒型が好ましい。）に、４つのブラシ体２２を抱合せるように押し付けておいて、ブラシ毛２２ａの隙間を縫うようにして線材をからげ、４本の個別ブラシ１４を直接、筒状スペーサ２８に固定するものであってもよい。この場合、筒状スペーサ２８をシャフト１１に嵌合固定すれば、基端ホルダ１７，１７Ａおよび先端ホルダ１８，１８Ａは不要となる。

［第３実施形態］
次に、図１０を参照して、第３実施形態に係る清掃用ブラシ１０Ｂについて説明する。なお、この実施形態では、主に第１実施形態と異なる部分について説明する。
この清掃用ブラシ１０Ｂは、パイプＰの曲り部分（例えば９０°エルボ）の清掃を可能とするものであり、電動ドリルＤに接続したフレキシブルシャフトＦＣ（市販品）の先端部に装着して、用いられる。

清掃用ブラシ１０Ｂは、パイプＰの曲り部分を通過できるように、各ブラシ体２２の長さが短く、且つ４つのブラシ体２２の輪郭径に対し、清掃用ブラシ１０Ｂ全体の軸方向の長さが短く形成されている。例えば、呼び径５０ｍｍのパイプＰ（９０°エルボ）用のものでは、ブラシ体２２を１５～２０ｍｍ程度の長さとし、清掃用ブラシ１０Ｂの全長を５０ｍｍ程度としている。

また、ブラシ軸２１は基端側が切り詰められ、先端側と同様に、ブラシ体２２から５～１０ｍｍ程度突出し、その基端端には、上記のリング部２３に代えて、フランジ部７１が設けられている。そして、ブラシ軸２１は、その短い基端部で基端ホルダ１７Ｂに保持され、先端部で先端ホルダ１８Ｂに保持されている。また、締結ナット４４には、丈の短いもの（３種ナット）が用いられている。

これにより、清掃用ブラシ１０Ｂの軸方向の長さを極力短く形成して、パイプＰの曲り部分を通過できるようにしている。なお、この清掃用ブラシ１０Ｂは、パイプＰの曲り部分だけでなく、直管部分も清掃可能である。

このように、第３実施形態によれば、パイプＰの曲り部分も適切且つ円滑に清掃することができる。加えて、上記の実施形態と同様に、各個別ブラシ１４のブラシ体２２は、適度な接触力を持って、付着物を適切に掻き取ることができる。また、ブラシ毛２２ａは、一般的な太さの線材でよく、回転接触による負荷が極端に大きくなることがなく、ブラシビット的に使用することができる。さらに、個別ブラシ１４は、市販品等を加工して用いることが可能であり、全体として製造コストを抑制することができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…清掃用ブラシ、１１…シャフト、１２…シャフト本体、１３…ドリル装着部、１４…個別ブラシ、１５…ブラシホルダ、１７，１７Ａ，１７Ｂ…基端ホルダ、１８，１８Ａ，１８Ｂ…先端ホルダ、２１…ブラシ軸、２２…ブラシ体、２２ａ…ブラシ毛、２２ａａ…内側部位、２５…雄ネジ部、２８…筒状スペーサ、３１，３１Ａ…基端ホルダ本体、３７…係止突起部、４１，４１Ａ…先端ホルダ本体、４３…先端キャップ、４３ａ…内面、４４…締結ナット、４７…係止スリット部、５５…延長シャフト、６０…ナット部材、Ｄ…電動ドリル、ＦＣ…フレキシブルシャフト、Ｐ…パイプ

Claims (5)

1. 電動ドリルに装着して用いられ、パイプの内部を清掃するための清掃用ブラシであって、
   シャフト本体と、同軸上において前記シャフト本体の基端側に連なるドリル装着部と、を有するシャフトと、
   前記シャフト本体の周囲に、前記シャフト本体と平行に配設した複数の個別ブラシと、
   前記複数の個別ブラシを保持すると共に、中心部で前記シャフト本体に固定されたブラシホルダと、を備え、
   前記各個別ブラシは、複数の線材を縒り合せたブラシ軸と、前記ブラシ軸に固定された円柱状のブラシ体とから成り、
   前記ブラシホルダは、前記シャフト本体の基端部に固定された基端ホルダおよび先端部に固定された先端ホルダを有すると共に、前記シャフト本体と同軸上に配設され、複数の前記ブラシ体が全長にわたって接触し且つ前記パイプに対し前記各ブラシ体が所定の接触圧となるように前記シャフト本体側から支える筒状スペーサを有し、前記複数の個別ブラシを前記シャフト本体と同心円上であって、且つ周方向に均等間隔となるように保持していることを特徴とする清掃用ブラシ。
2. 前記基端ホルダは、前記各ブラシ軸の基端側が係止される基端ホルダ本体を有し、
   前記先端ホルダは、前記各ブラシ軸の先端側が係止される先端ホルダ本体と、前記シャフト本体の先端部に締結され、前記先端ホルダ本体を介して前記各ブラシ軸に軸方向の引張り力および圧縮力のいずれか一方を作用させる締結部と、を有し、
   前記基端ホルダ本体および前記先端ホルダ本体には、前記引張り力または前記圧縮力に基づいて、前記各ブラシ軸に前記シャフト本体側に向かう分力を生じさせる傾斜部が、それぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の清掃用ブラシ。
3. 複数の前記ブラシ体の為す輪郭円の外径が、前記パイプの内径よりも大きい径に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の清掃用ブラシ。
4. 複数の前記ブラシ体の軸方向の長さが、複数の前記ブラシ体の為す輪郭円の外径の略２倍であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の清掃用ブラシ。
5. フレキシブルシャフトを介して前記電動ドリルに装着され、
   複数の前記ブラシ体の為す輪郭円の外径に対し、軸方向の全長が短く形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の清掃用ブラシ。

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