JPH08243912A - 回転式研掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 清掃ないし研磨作業の作業性の向上を図るこ
と。 【構成】 本体１のクラッチケース５３を被研掃部材１
６の孔１７に挿入しているパイプ１８内に入れる。ロー
タ２を回転駆動すると減速機構１２を介してクラッチシ
ャフト１４が回転すると共に、第１ギヤ７等、ユニバー
サルジョイント２０及びチャックボデイ２６を介して軸
付きブラシ３０が回転（自転）し、被研掃部材１６の表
面を研掃する。同時に、クラッチシャフト１４が回転す
ると、クラッチシャフト１４の傾斜面がローラ５７をそ
れぞれ外側に押し出す方向に付勢する。ローラ５７が外
側方向に付勢されるとローラ５７の表面がパイプ１８の
内面に圧接し、クラッチシャフト１４の回転が規制され
て該クラッチシャフト１４の回転が規制される。これに
よりクラッチシャフト１４を軸にして本体１自体が回転
する。この本体１の回転につれて軸付きブラシ３０が孔
１７の周囲を回転（公転）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は被研掃部材に形成され
た孔の周囲表面の清掃、研磨、研削等を行う回転式研掃
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プレート状部材に形成した孔内にパイプ
を挿入し、これらを円周溶接する場合、その孔の周囲表
面を環状に清掃、研磨、研削等（以下、研掃と称する）
を行う必要がある。そこで従来では回転工具の先端にブ
ラシを装着し、このブラシを回転駆動しながら孔の周囲
に沿って手動で周回して表面の研掃を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる場合、ブラシ自
体を回転して研掃をし、且つ回転工具を孔の周方向に沿
って手動で移動させながら作業を行うものであり、その
ため研掃作業が完全に終わるまで作業者が付きっ切りと
なり、その作業性が悪いという問題があった。

【０００４】この発明は上記従来の欠点を解決するため
になされたものであって、その目的は、清掃、研磨、研
削等の研掃作業の作業性の向上を図ることが可能な回転
式研掃装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで請求項１の回転式
研掃装置では、被研掃部材１６に形成された孔１７の周
囲を研掃するための回転式研掃装置であって、本体１内
にその軸方向に沿って配設されて所定の駆動源にて回転
駆動されるロータ２と、このロータ２の先端側に連結さ
れて該ロータ２の回転を減速させる減速機構１２と、こ
の減速機構１２の出力側に接続されると共にその先端側
が上記孔１７内に挿入されるシャフト１４と、上記本体
１の軸方向と交差する方向に向けてロータ２の回転を取
出す回転伝達機構７、９、１０と、この回転伝達機構
７、９、１０の軸芯１９に連結されたフレキシブルな継
手２０と、この継手２０の先端に設けられたブラシ３０
と、上記シャフト１４と上記孔１７の内面との間に架橋
してシャフト１４の回転を停止させて本体１側を回転さ
せる公転駆動機構部１５とを備えていることを特徴とし
ている。

【０００６】また請求項２記載の回転式研掃装置では、
上記公転駆動機構部１５を、シャフト１４の先端の周囲
に回動自在に設けたケース５３と、このケース５３の周
方向に沿って設けられ該ケース５３の径方向に貫通して
いるスリット５６と、このスリット５６内に遊嵌されて
いるローラ５７と、シャフト１４の外面に形成されシャ
フト１４の回転により上記ローラ５７を外側に付勢して
被研掃部材１６の孔１７の内面に圧接させる傾斜面５８
とで構成していることを特徴としている。

【０００７】

【作用】上記請求項１記載の回転式研掃装置によれば、
ロータ２が回転駆動されると減速機構１２を介してシャ
フト１４が回転すると同時に、回転伝達機構７、９、１
０により軸芯１９に回転が伝達され、さらに軸芯１９の
回転により継手２０を介してブラシ３０を回転させる。
また同時に公転駆動機構部１５は、被研掃部材１６の孔
１７の内面と該シャフト１４の外面との間に架橋してシ
ャフト１４の回転を規制して本体１側を回転させる。こ
れによりシャフト１４が被研掃部材１６側に固定され、
これが軸となって本体１側が回転し、ブラシ３０自体が
回転しながら孔１７の周囲の表面を公転し、この結果ブ
ラシ３０が孔１７の周囲表面の研掃を行うことになる。

【０００８】また請求項２記載の回転式研掃装置によれ
ば、上記公転駆動機構部１５を、シャフト１４の先端の
周囲に回転自在に設けたケース５３と、このケース５３
の周方向に沿って設けられ該ケース５３の径方向に貫通
しているスリット５６と、このスリット５６内に遊嵌さ
れているローラ５７と、シャフト１４の外面に形成され
シャフト１４の回転により上記ローラ５７を外側に付勢
して被研掃部材１６の孔１７の内面を圧接させる傾斜面
５８とで構成しているので、簡単な構成で公転駆動機構
部１５を形成でき、そのため低コストな回転式研掃装置
を提供することができる。

【０００９】

【実施例】次にこの発明の回転式研掃装置の具体的な実
施例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１
は略ピストル形の回転式研掃装置の全体の断面図を示
し、略円筒状の本体１の基部側の略中央部にはロータ２
が本体１の軸方向に沿ってベアリング３、４を介して回
転自在に配設されている。このロータ２の周面には複数
のブレード５が一体的に設けられていて、外部からのエ
アでこのブレード５を介してロータ２が回転駆動される
ようになっている。本体１の略中央部近傍であって、上
記ロータ２の先端側には第１ギヤ７が固定されている。
この第１ギヤ７の図において上方であり、本体１の軸方
向と略直交する方向の本体１の外側位置に第１歯車室８
が設けてある。この第１歯車室８には上記第１ギヤ７と
噛合する第２ギヤ９と、この第２ギヤ９と噛合する第３
ギヤ１０とが納装されている。したがってロータ２の回
転を第１ギヤ７及び第２ギヤ９を介して第３ギヤ１０に
伝達するようになっている。なお上記第１ギヤ７、第２
ギヤ９及び第３ギヤ１０とで回転伝達機構を構成してい
る。

【００１０】上記本体１の先端側の略半分を第２歯車室
１１としているが、この第２歯車室１１内に、３段の遊
星歯車からなる減速機構１２が納装されている。この減
速機構１２の入力側と上記ロータ２の先端とが連結固定
され、減速機構１２の出力側には、スピンドル１３を介
してクラッチシャフト１４が連結固定されている。そし
てクラッチシャフト１４の先端には後述する公転駆動機
構部１５が設けられている。

【００１１】ところでこの実施例の回転式研掃装置は、
被研掃部材に穿孔した孔の周縁の部材表面を周方向に沿
って清掃、研磨、研削等（以下、研掃という）するもの
であり、そのために上記公転駆動機構部１５を要旨の一
部としている。本実施例では図１に示すように被研掃部
材１６に穿孔した孔１７にパイプ１８の基端を挿入し、
このパイプ１８の端縁部と被研掃部材１６の表面とを周
方向に沿って溶接を行う場合に、その溶接箇所を研磨す
るものである。図１に示す例では被研掃部材１６を平板
としているが、被研掃部材１６は円筒状のパイプでもよ
く、例えば発電プラント等に用いられる主管を被研掃部
材１６とし、この主管に溶接により多数連結固定される
枝管をパイプ１８としても良い。もちろんパイプ１８が
ない場合で、単に被研掃部材１６の孔１７の周縁の表面
を研掃する場合でもよい。

【００１２】上記第３ギヤ１０の軸芯１９の先端には、
軸方向の角度を任意に変更できるユニバーサルジョイン
ト２０の一端が被う形で挿入され、止めネジ２１により
軸芯１９とユニバーサルジョイント２０とを連結してい
る。これにより第３ギヤ１０の回転を軸芯１９を介して
ユニバーサルジョイント２０に伝達している。ガイド部
２２の略中央部分に穿設しているガイド穴２３にはチャ
ックボデイ２６がベアリングケース２４及びベアリング
２５により回転自在に挿入されている。このチャックボ
デイ２６の一端側には接手２７が一体的に設けられてい
て、この接手２７が上記ユニバーサルジョイント２０の
他端内に挿入されている。そして接手２７に設けた穴に
ボルト２８に挿入してユニバーサルジョイント２０の他
端に螺着することで、接手２７とユニバーサルジョイン
ト２０とが連結されている。

【００１３】上記チャックボデイ２６の先端の穴２９内
に軸付きブラシ３０が着脱自在に装着できるようになっ
ている。この軸付きブラシ３０の先端には多数の線材か
らなるワイヤーブラシ３１が設けられ、基端側にはチャ
ックボデイ２６の穴２９内に挿入可能な軸３２が突設し
てある。チャックボデイ２６の穴２９に円筒状のコレッ
ト３３を挿入し、このコレット３３内に軸付きブラシ３
０の軸３２を挿入し、さらにコレットナット３４をチャ
ックボデイ２６の外周面に螺合することで、軸付きブラ
シ３０がチャックボデイ２６に固定される。

【００１４】一方本体Ｉの先端にはリング状のブラケッ
ト３５がネジ３６により固定されており、このブラケッ
ト３５の要所からクラッチシャフト１４と平行に支持部
３７が一体に突設されている。そしこブラケット３５の
支持部３７には立穴３８が傾斜して穿設され、さらに支
持部３７の先端からは横穴３９が上記立穴３８に連通し
て穿設されている。上記横穴３９の内周面にはねじ部が
螺刻してあり、このねじ部に螺合する形でボルト４０が
横穴３９内に螺進自在に装着してある。ブラケット３５
の支持部３７の立穴３８には上記ガイド部２２の下部に
突設した固定片４１が挿入されるようになっており、上
記ボルト４０により固定片４１を締め付けてガイド部２
２を本体１に固定するようになっている。

【００１５】ここで、被研掃部材１６の孔１７の径の大
きさによってガイド部２２の固定片４１の立穴３８への
挿入位置を変化させて、軸付きブラシ３０のブラシ３１
が被研掃部材１６の表面の研磨する位置に合わせるよう
にしている。また、ガイド部２２のガイド穴２３の内面
は中央を境に拡開する方向に傾斜面４２がそれぞれ形成
されており、ガイド部２２の上部に螺進自在に装着して
いるボルト４３の螺進位置を変えることで軸付きブラシ
３０の軸方向の角度の微調整を行うことができる。なお
ボルト２８を挿通する接手２７の穴は軸方向に長い穴と
なっており、チャックボデイ２６の軸方向の位置を任意
に変えることができるようになっている。なお４４は本
体１の基部を覆設するキャップであり、４５は本体蓋、
４６は蓋栓である。またロータ２を回転駆動するための
エアを供給する供給口４７と、ロータ２を駆動した後の
エアを排気する排気口４８とが本体１の基部側にそれぞ
れ設けてある。

【００１６】上記の構成においてロータ２が回転する
と、クラッチシャフト１４が減速機構１２を介して回転
し、またロータ２の第１ギヤ７の回転が第２ギヤ９及び
第３ギヤ１０を介して軸芯１９を回転させる。この軸芯
１９の回転をユニバーサルジョイント２０を介してチャ
ックボデイ２６を回転させ、さらにチャックボデイ２６
の回転によって軸付きブラシ３０を回転させる。そして
軸付きブラシ３０が回転することによりブラシ３１が回
転して、被研掃部材１６の孔１７の周縁の表面を研掃す
る。この段階においては軸付きブラシ３０の自転をさせ
ているものであり、次に軸付きブラシ３０をクラッチシ
ャフト１４の周囲に公転させる公転駆動機構部１５につ
いて説明する。

【００１７】図１に示すようにクラッチシャフト１４の
先端の周囲にはベアリング５１、５２を介して円筒状の
クラッチケース５３が設けてあり、このクラッチケース
５３は両端のプラグ５４及び袋ナット５５により位置決
め固定されている。図２（ａ）は図１の被研掃部材１６
の箇所の断面図を示し、クラッチケース５３の周方向の
沿って複数のスリット（実施例では３つのスリット）５
６が形成されている。このスリット５６はクラッチケー
ス５３の軸方向と同方向にやや長く形成されており、ま
た径方向に貫通して形成されている。そしてスリット５
６内には円柱状のローラ５７が遊転自在にそれぞれ遊嵌
されていて、またスリット５６の外側の開口面はローラ
５７の直径よりやや狭くなっていて、ローラ５７がスリ
ット５６から離脱するのを防止している。一方ローラ５
７に対応しているクラッチシャフト１４の外側面には径
方向の外側に向けて傾斜する傾斜面５８がそれぞれ形成
してある。

【００１８】次に動作について説明する。まず本体１の
クラッチシャフト１４の先端のクラッチケース５３を被
研掃部材１６の孔１７に挿入しているパイプ１８内に挿
入、配置し、本体１の供給口４７からエアを供給する。
このエアによってブレード５を介してロータ２が回転す
る。ロータ２が回転すると減速機構１２を介してクラッ
チシャフト１４が回転すると共に、第１ギヤ７の回転に
より第２ギヤ９、第３ギヤ１０、ユニバーサルジョイン
ト２０を介してチャックボデイ２６が回転する。このチ
ャックボデイ２６の回転により軸付きブラシ３０が回転
し、被研掃部材１６の孔１７の表面を研磨する。なお、
この研磨位置は、ボルト４０、２８、４３により傾き角
度、軸方向への寸法等を調整することで位置決めされ
る。

【００１９】この時、ロータ２の回転によりクラッチシ
ャフト１４が図２（ａ）の矢印に示すように半時計方向
に回転すると、クラッチシャフト１４の傾斜面５８がロ
ーラ５７をそれぞれ外側に押し出す方向に付勢する。ロ
ーラ５７が外側方向に付勢されると図２（ｂ）に示すよ
うにローラ５７の表面がパイプ１８の内面に圧接し、ク
ラッチシャフト１４の回転が規制されて該クラッチシャ
フト１４の回転が停止し、クラッチシャフト１４が被研
掃部材１６に固定された状態となる。ロータ２は常にク
ラッチシャフト１４を回転し続けるように駆動している
のでクラッチシャフト１４の回転が外部の力により強制
的に停止させられると、クラッチシャフト１４を軸にし
て本体１自体がクラッチシャフト１４本来の回転方向と
は逆方向に回転する。この本体１の回転につれて軸付き
ブラシ３０がクラッチシャフト１４の周囲を回転するこ
とになる。これにより軸付きブラシ３０自体が回転（自
転）しながら被研掃部材１６の孔１７の周囲の表面を回
転（公転）する。したがって本体１のクラッチシャフト
１４を被研掃部材１６の孔１７に挿入しているパイプ１
８に挿入し、スイッチをオンすることで、クラッチシャ
フト１４がパイプ１８の穴内に固定されて軸付きブラシ
３０が自転しながら公転して被研掃部材１６の孔１７の
周囲の表面を自動的に研掃することができる。本実施例
ではクラッチシャフト１４が被研掃部材１６に固定され
てからは、本体１から作業者が手を離すことができて、
孔１７の周囲表面の研掃の自動化が可能となる。

【００２０】なお、この実施例では部材１６の孔１７に
パイプ１８を挿入した場合について説明したが、パイプ
１８がない場合で単に孔１７の周囲の表面の研掃を行う
場合でも本発明を適用することができる。また本実施例
では溶接を行なう場合の前処理として説明しているが、
溶接の前処理に関係なく、孔の周囲の表面の清掃、研
磨、研削等の研掃を行なう場合にも勿論本発明を適用す
ることができる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１記載の回転式研掃装置によれ
ば、従来手動で孔の周囲の表面の研掃を行なっていたの
に比べて、シャフトを被研掃部材の孔に挿入、配置して
ロータを回転させるだけで、ブラシを自転させながらシ
ャフトを軸にしてブラシを公転させることができ、自動
的に部材の表面の研掃作業を行なうことができる。その
ため、研掃の作業性を飛躍的に向上することができる。

【００２２】また請求項２記載の回転式研掃装置によれ
ば、上記公転駆動機構部を、シャフトの先端の周囲に回
動自在に設けたケースと、このケースの周方向に沿って
設けられ該ケースの径方向に貫通しているスリットと、
このスリット内に遊嵌されているローラと、シャフトの
外面に形成されシャフトの回転により上記ローラを外側
に付勢して部材の穴の内面を圧接させる傾斜面とで構成
しているので、簡単な構成で公転駆動機構部を形成で
き、低コストな回転式研掃装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の回転式研掃装置の実施例の全体の断
面図である。

【図２】（ａ）は上記実施例の回転式研掃装置の断面図
である。（ｂ）は上記実施例のクラッチシャフトの回転
が停止している場合の断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ ロータ ７ 第１ギヤ ９ 第２ギヤ １０ 第３ギヤ １２ 減速機構 １４ クラッチシャフト １５ 公転駆動機構部 １６ 被研掃部材 １７ 孔 ２０ ユニバーサルジョイント ５３ クラッチケース ５６ スリット ５７ ローラ ５８ 傾斜面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被研掃部材（１６）に形成された孔（１
   ７）の周囲を研掃するための回転式研掃装置であって、
   本体（１）内にその軸方向に沿って配設されて所定の駆
   動源にて回転駆動されるロータ（２）と、このロータ
   （２）の先端側に連結されて該ロータ（２）の回転を減
   速させる減速機構（１２）と、この減速機構（１２）の
   出力側に接続されると共にその先端側が上記孔（１７）
   内に挿入されるシャフト（１４）と、上記本体（１）の
   軸方向と交差する方向に向けてロータ（２）の回転を取
   出す回転伝達機構（７）（９）（１０）と、この回転伝
   達機構（７）（９）（１０）の軸芯（１９）に連結され
   たフレキシブルな継手（２０）と、この継手（２０）の
   先端に設けられたブラシ（３０）と、上記シャフト（１
   ４）と上記孔（１７）の内面との間に架橋してシャフト
   （１４）の回転を停止させて本体（１）側を回転させる
   公転駆動機構部（１５）とを備えていることを特徴とす
   る回転式研掃装置。
2. 【請求項２】 上記公転駆動機構部（１５）を、シャフ
   ト（１４）の先端の周囲に回動自在に設けたケース（５
   ３）と、このケース（５３）の周方向に沿って設けられ
   該ケース（５３）の径方向に貫通しているスリット（５
   ６）と、このスリット（５６）内に遊嵌されているロー
   ラ（５７）と、シャフト（１４）の外面に形成されシャ
   フト（１４）の回転により上記ローラ（５７）を外側に
   付勢して被研掃部材（１６）の孔（１７）の内面に圧接
   させる傾斜面（５８）とで構成していることを特徴とす
   る請求項１記載の回転式研掃装置。