特許 7440361 鋼管の研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-19

(45)【発行日】2024-02-28

(54)【発明の名称】鋼管の研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 27/00 20060101AFI20240220BHJP

   B24B 29/00 20060101ALI20240220BHJP

   B24B 55/04 20060101ALI20240220BHJP

【ＦＩ】

B24B27/00 L

B24B29/00 D

B24B55/04 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020113149

(22)【出願日】2020-06-30

(65)【公開番号】P2022011790

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-04-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000221616

【氏名又は名称】東日本旅客鉄道株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000001890

【氏名又は名称】三和テッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100078950

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 忠

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼見 雅人

(72)【発明者】

【氏名】上原 勇希

(72)【発明者】

【氏名】金子 顕

(72)【発明者】

【氏名】島田 喜明

(72)【発明者】

【氏名】新貝 昌大

(72)【発明者】

【氏名】竹田 良太

【審査官】山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】特開平４－２５４７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１０１３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／３９１９９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平７－６０６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－９４７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３８２５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ２７／００

Ｂ２４Ｂ ２９／００

Ｂ２４Ｂ ５５／０４

Ｂ２８Ｂ １／００ － １／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

研磨対象である鋼管の外周を移動しつつ研磨するための装置であって、
前記鋼管の外周を研磨する研磨ユニットと、前記鋼管の外周に沿って前記研磨ユニットを移動させるように当該研磨ユニットに結合されるキャリアユニットとを具備し、
前記研磨ユニットは、機構フレームと、前記鋼管の外周面を研磨するように当該鋼管の軸線方向に回転軸線を向けて前記機構フレームに支持される平行一対のロールブラシと、伝動機構を介して前記一対のロールブラシに相互に逆方向の回転を伝えるように前記機構フレームに支持される駆動装置と、前記各ロールブラシの近傍位置に配置され前記鋼管の外周面を磁気吸引することにより前記ロールブラシを前記鋼管に押し付けるように前記機構フレームに支持される磁石とを含み、
キャリアユニットは、前記各ロールブラシの軸線方向両端側に位置して前記機構フレームに支持されそれぞれ当該各ロールブラシの軸線直交方向両外側へ延出する一対のアーム部を具備する第１及び第２の支持枠と、当該第１及び第２の支持枠の相対向する前記アーム部の先端部間に架設される一対の車輪支持部材と、前記鋼管の外周面に磁気吸着して転動するように前記車輪支持部材の両端部付近にそれぞれ支持される磁石車輪とを含み、
前記磁石車輪は、その回転軸と直交する前記鋼管の半径方向の旋回軸回りに回転自在に前記各車輪支持部材に軸支され、一方の前記車輪支持部材に軸支される一対の前記磁石車輪はモータ駆動とされ、かつ相互の前記旋回軸回りの舵角を同期して変更操作可能なリンク部材により連結されることを特徴とする鋼管の研磨装置。

【請求項2】

前記磁石車輪の駆動モータは、無線で遠隔制御されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の研磨装置。

【請求項3】

前記第１及び第２の支持枠は、前記ロールブラシと前記鋼管の外周との距離を変更できるように、前記機構フレームに位置調整自在に支持されることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の研磨装置。

【請求項4】

キャリアユニットは、前記鋼管を相対移動自在に包囲し、前記一対の車輪支持部材の中間部間を連結する開閉自在の抱持枠を具備することを特徴とする請求項１に記載の鋼管の研磨装置。

【請求項5】

前記機構フレームは、前記ロールブラシを覆い、前記鋼管側に開放すると共に、吸塵機を接続可能な防塵カバーを含むことを特徴とする請求項１に記載の鋼管の研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装前のケレン等の目的で、鋼管の外周をその周方向に移動しながら研磨する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動ドリルドライバ型の研磨ユニットにカップ型ブラシを装着したケレン機として、特許文献1に記載されたものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００３-２３１０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載されたものは、鋼管の研磨を効率的に行うことができる装置ではない。
したがって、本発明は、鋼管の外周をその周方向に移動しながら比較的小さな人力により効率的に研磨する装置を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以下、添付図面の符号を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記課題を解決するための、本発明の研磨装置１は、鋼管Ｐの外周を研磨する研磨ユニット２と、鋼管Ｐの外周に沿って研磨ユニット２を移動させるように当該研磨ユニット２に結合されるキャリアユニット３とを具備する。研磨ユニット２は、機構フレーム４と、機構フレーム４に支持される平行一対のロールブラシ５と、伝動機構６を介して一対のロールブラシ５に回転を伝えるように機構フレーム４に支持される駆動装置７と、鋼管Ｐの外周面を磁気吸引することによりロールブラシ５を鋼管Ｐに押し付けるように機構フレーム４に支持される磁石８とを含む。左右一対のロールブラシ５は、鋼管Ｐの軸線方向上下に回転軸線を向けて機構フレーム４に支持される。駆動装置７の回転は、伝動機構６を介して一対のロールブラシ５に相互に逆方向の回転として伝えられる。磁石８は、ロールブラシ５の軸線方向両端に近接して配置される。
キャリアユニット３は、機構フレーム４に支持される上下一対の第１及び第２の支持枠１１と、この支持枠１１間に架設される左右一対の車輪支持部材１２と、車輪支持部材１２の両端部付近にそれぞれ支持される磁石車輪１３とを含む。第１及び第２の支持枠１１は、それぞれ左右外側方向へ延出する一対のアーム部１１ａを具備する。アーム部１１ａの先端部間に車輪支持部材１２が架設される。磁石車輪１３は、鋼管Ｐの外周面に磁気吸着して転動するように、車輪支持部材１２の上下両端部付近にそれぞれ支持される。磁石車輪１３は、その回転軸と直交する旋回軸回りに回転自在に車輪支持部材１２に支持される。一方の車輪支持部材１２に軸支される一対の磁石車輪１３は、モータ駆動とされ、かつ相互の旋回軸回りの舵角を同期して変更操作可能なリンク部材１６により連結される。

【発明の効果】

【0006】

本発明の研磨装置１は、鋼管Ｐの外周に吸着する磁石車輪１３を転動させて鋼管Ｐの外周をその周方向に自走しながら研磨するので小さな人力により効率的に鋼管Ｐの外周を研磨することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る研磨装置の正面図である。

【図2】図１の研磨装置の背面図である。

【図3】図１の研磨装置の側面図である。

【図4】図１の研磨装置の平面図である。

【図5】図４におけるＶ矢視図である。

【図6】図５の裏面側の概略説明図である。

【図7】図１の研磨装置の概略的斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
研磨装置１は、研磨対象である鋼管Ｐの外周を移動しつつ研磨するための装置である。研磨する鋼管Ｐの姿勢は問わないが、ここでは垂直に建てられた鋼管柱を例にとり、その軸線方向を上下、軸線直交方向を左右、鋼管Ｐに向かう方向を前方、離れる方向を後方として説明する。

【0009】

研磨装置１は、鋼管Ｐの外周を研磨する研磨ユニット２と、鋼管Ｐの外周に沿って研磨ユニット２を移動させるように当該研磨ユニット２に結合されるキャリアユニット３とを具備する。

【0010】

研磨ユニット２は、機構フレーム４と、これに支持される平行一対のロールブラシ５と、伝動機構６を介してロールブラシ５に回転を伝えるように機構フレーム４に支持される駆動装置７と、鋼管Ｐの外周面を磁気吸引してロールブラシ５を鋼管Ｐに押し付けるように機構フレーム４に支持される磁石８とを含む。

【0011】

機構フレーム４は、ロールブラシ５を覆い、鋼管Ｐ側（前方）に開放する箱型の防塵カバー９と、伝動機構6を覆うベルトカバー１０とを具備する。防塵カバー９は、ベルトカバー１０を貫通する集塵パイプ９ａにより外部に開口し、図示しない集塵機を接続して研磨塵を集塵できるようになっている。

【0012】

ロールブラシ５は、防塵カバー９の内側に、上下方向に回転軸線を向けて設けられ、ブラシ毛を摩擦させて鋼管Ｐの外周面を研磨する。一対のロールブラシ５には、駆動装置７から伝動機構６を介して相互に逆方向の回転が伝えられる。

【0013】

キャリアユニット３は、各ロールブラシ５の上下方向両端側に位置して機構フレーム４に支持される第１及び第２の支持枠１１と、両支持枠１１の先端部間に架設される左右一対の車輪支持部材１２と、車輪支持部材１２の上下両端部付近にそれぞれ支持される磁石車輪１３とを含む。

【0014】

支持枠１１は、それぞれ左右外側へ延出する一対のアーム部１１ａを具備し、機構フレーム４の一部をなすベルトカバー１０の側板部に前後方向の位置を調整自在に固定される。ベルトカバー１０の図示しない長孔に対して蝶ねじ１１ｂの締め付け位置を調整することにより、支持枠１１をベルトカバー１０に対して前後方向に移動させ、ロールブラシ５と鋼管Ｐの外周との距離を変更できる。第１及び第２の支持枠１１の相対向するアーム部１１ａの先端部間に一対の車輪支持部材１２が上下方向に架設される。

【0015】

車輪支持部材１２の上下両端部付近の概略円形の車輪受け部１２ａに、それぞれ磁石車輪１３が、鋼管Ｐの外周面に磁気吸着して転動するように設けられる。磁石車輪１３は、取り付け座１３ａにおいて車輪受け部１２ａに回転自在に軸支される。したがって、磁石車輪１３は、それの回転軸１３ｂと直交する旋回軸１３ｃ（取り付け座１３ａから突出する円筒状ボス）回りに回転自在に軸支され、舵角を変更できる。

【0016】

一方の車輪支持部材１２に軸支される上下一対の磁石車輪１３は、モータ１４により駆動される。モータ１４は、図示しない遠隔の無線送受信機からの信号により、無線制御装置１５を介して制御される。

【0017】

図６に概略的に示すように、駆動輪となる一対の磁石車輪１３は、相互の旋回軸１３ｃ回りの舵角を同期して変更操作可能なリンク部材１６により連結される。リンク部材１６は、長孔に挿通される蝶ねじ１６ｂにより、磁石車輪１３の適宜の舵角が得られる位置で車輪支持部材１２に固定される。

【0018】

キャリアユニット３は、鋼管Ｐを相対移動自在に包囲する抱持枠１７を具備する。抱持枠１７は、左右の車輪支持部材１２の中間部間を開閉自在に連結し、内側に備えるボールキャスタ１７ａを転動させて鋼管Ｐの外周を移動する。この抱持枠１７により、研磨装置１の予期しない落下が防止される。

【0019】

図示の実施形態は、駆動装置７として、市販の充電式ディスクグラインダーの本体を適用したが、これに限定されるものではない。駆動装置７は、防塵カバー９の背部に固定される。

【0020】

研磨装置１を用いてほぼ垂直に立設された鋼管Ｐの外周を研磨する場合には、磁石８と磁石車輪１３を鋼管Ｐに吸着させることで研磨装置１の自重を支持すると共に、抱持枠１７を鋼管Ｐに掛け回す。リンク部材１６の位置を調整して駆動輪となる一対の磁石車輪１３の舵角を適宜設定して無線によりモータ１４を始動させれば、鋼管Ｐの外周を研磨しながら、例えば螺旋状に研磨装置１を移動させることができる。

【0021】

本発明の研磨装置は、上記実施形態だけでなく、例えば横方向に配設されたビーム等に用いられる鋼管への使用など、他の種々の設置形態の鋼管の研磨作業に適用可能である。

【符号の説明】

【0022】

１ 研磨装置
２ 研磨ユニット
３ キャリアユニット
４ 機構フレーム
５ ロールブラシ
６ 伝動機構
７ 駆動装置
８ 磁石
９ 防塵カバー
９ａ 集塵パイプ
１０ ベルトカバー
１１ 支持枠
１１ａ アーム
１２ 車輪支持部材
１２ａ 車輪受け部
１３ 磁石車輪
１３ａ 取り付け座
１３ｂ 回転軸
１３ｃ 旋回軸
１４ モータ
１５ 無線制御装置
１６ リンク部材
１６ａ 蝶ねじ
１７ 抱持枠
Ｐ 鋼管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】