JP2000061416A - 管内面清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管内段差部も適切に叩打清掃する。 【解決手段】複数の叩打子２５と、これらを旋回可能に
支持する支持機構３０と、この支持機構３０を回転させ
るとともにその回転軸方向に進行させる駆動機構１２と
を具備した管内面清掃装置において、支持機構３０に
は、叩打子２５側の可動端が回転軸側へ傾斜して進退し
うる軸方向可動支持腕３４，４３が設けられる。段差の
乗り越えに際し、叩打子が後退してその旋回径が縮ま
り、すりこぎ運動に依らないで乗り越えることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、叩打子を旋回さ
せて管内面の清掃を行う管内面清掃装置に関し、詳しく
は、管内段差部も叩打子にて適切に清掃する管内面清掃
装置に関する。

【０００２】

【背景の技術】地中等に埋設されているガス管、水道
管、あるいは通信管路等の既設配管には、直径が数十ｍ
ｍ〜数百ｍｍであって単独の又は複数連結の長さが数十
ｍ〜数百ｍになる鋼管や鋳鉄管等の金属管あるいは硬質
ビニール管等の樹脂管が用いられているが、埋設期間が
長期にわたると腐食等による老朽化現象が進行して管内
に漏洩孔等の欠損部を生じることがある。特に、金属管
を用いた場合にはこの現象が顕著である。このような老
朽化現象に対しては、欠損箇所の補修やその現象の進行
を予防する予防保全の目的から、気密性を要求されるガ
ス管、水道管では、管路内面にシールチューブを内張り
したり、あるいは樹脂液を管内面にライニングしたりし
て、管路のシール性を高めている。

【０００３】また、上記の配管のうちケーブル管等の通
信管路は、布設位置に複数本の管路群が事前に埋設され
ており、しかもその中には埋設時点で未だ使用されない
空の管路も含められていて、ケーブルを追加布設する際
にその管路群のなかの空管路からケーブルを押通するた
めの管路を選択できるようにしてある。これにより新規
なケーブルを追加布設する際に改めて通信管路を埋設す
るような手間が省けるようになっている。しかし、空管
路をなす管体に生じた腐食孔等から雨水や土砂が侵入し
て管内に錆こぶ等が発生していると、管路内径の減径に
よってケーブルを挿通することができなくなる場合があ
る。このため、通信管路についても、空管路に対して、
管内壁面に錆止め用の樹脂液を塗布するライニング施工
が求められることとなる。

【０００４】さらに、かかるライニング施工に先だっ
て、ライニングの効果を確実なものとするために、管内
面に対するクリーニング作業も欠かせない。図７に管内
面清掃装置１０を使用したクリーニング作業状況の断面
模式図を示したが、この作業は、土１の中に横たえて埋
設されている管２に対して行われ、その管内壁面に発生
・付着した錆等の汚れを管内面清掃装置１０で叩き落と
すためのものである。

【０００５】具体的には、管２の一端側に設けられたマ
ンホール３から、ウインチ５ｂより滑車５ａを介して延
びたワイヤ５と、コンプレッサ７ａから延びたホース７
とを管２の他端側まで通しておく。そして、管２の他端
側に設けられたマンホール４のところでワイヤ５及びホ
ース７を管内面清掃装置１０に接続し、そこから管２の
中へ管内面清掃装置１０を挿入させる。それから、ホー
ス７にてコンプレッサ７ａの圧搾空気を送給して管内面
清掃装置１０を作動させるとともに、ワイヤ５にて管内
面清掃装置１０をマンホール３側へ牽引する。

【０００６】こうして、管内面清掃装置１０が管２内を
端から端まで進行し、マンホール３に到達すると、管２
内面の汚れが管内面清掃装置１０によってきれいに叩き
落とされる。なお、管内面清掃装置１０の突進など不所
望な進行を制動するために、マンホール４側に設けられ
たウインチ６ｂより滑車６ａを介して延びたワイヤ６に
よって管内面清掃装置１０を進行方向の反対側へも、牽
引を妨げない程度に引っ張っておくことも多い。

【０００７】管内面清掃装置１０によって錆等の叩き落
とされた管２は、その後の管内への送水や送風などによ
って清浄にされる。こうして、クリーニング作業を終え
ると、ライニング施工の準備が調うこととなる。この発
明は、このような管内における錆等の汚れを叩き落とす
クリーニング作業に好適な管内面清掃装置についてのも
のである。

【０００８】

【従来の技術】図８に全体の側面図を示し、図９（ａ）
に清掃部の側面を示し、同図（ｂ），（ｃ）にそのＡＡ
断面を示し、同図（ｄ）に管内段差の乗り越え時の動作
状態を示した管内面清掃装置１０は、いわゆるギヤハン
マー方式のものであり、牽引されて管内を進行する際に
叩打子を管内面に沿って旋回させることで管内面の清掃
を行うものである。

【０００９】すなわち、管内面清掃装置１０は（図８参
照）、ワイヤ５やホース７の接続される先頭のエアモー
タ１１（回転駆動機構）と、これに続くセンタリングユ
ニット１２（中央駆動機構）と、ワイヤ６の接続されう
る最後尾のギヤハンマーユニット２０（清掃部）とが順
に連結されたものである。エアモータ１１は、管２の内
径よりも少し細いものが用いられ、ホース７にて供給さ
れた圧搾空気を駆動源にしてシャフト１４を回転させる
とともに、ワイヤ５にて牽引されるようになっている。

【００１０】センタリングユニット１２は、ベアリング
等を有してシャフト１４を回転自在に支持するととも
に、径方向に移動可能な数枚のガイドフィン１３が放射
状に周設されたものである。各ガイドフィン１３は図示
しない内側のバネで外側へ付勢されていて、これらが管
２の内壁に当たると、バネ力のバランスに基づいて、シ
ャフト１４が管２の中心に来るようになっている。すな
わち、シャフト１４を管内の中心軸に向けて案内するよ
うになっている。

【００１１】シャフト１４は、ユニバーサルジョイント
１５，１６を介在させて、ギヤハンマーユニット２０に
至るシャフト１７に連結されており、ギヤハンマーユニ
ット２０へ回転を伝達するとともに、管内中心位置のシ
ャフト１４に対してギヤハンマーユニット２０がシャフ
ト１７と共に任意の方向へ自由に曲折しうるようになっ
ている。

【００１２】ギヤハンマーユニット２０は（図９参
照）、管内面の清掃に際して管内面を叩かせるために複
数のギヤ２５（叩打子）と、これらを支持するためのロ
ッド２１〜クランクシャフト２４（支持機構）とからな
るものである。ロッド２１には、前端に前板２２が設け
られ、後端に後板２３が設けられ、さらにシャフト１７
が前板２２に又はそれを貫いて剛に連結されている。そ
して、エアモータ１１によってシャフト１７等を介して
回転させられるようになっている。

【００１３】前板２２及び後板２３にはそれらの辺縁部
の数カ所（図では３カ所）で両者に亘るクランクシャフ
ト２４が回転可能に介装されている。クランクシャフト
２４の中間部であってロッド２１と平行なところには複
数枚のギヤ２５（図では各クランクシャフト２４ごとに
４枚）が装着されている。各ギヤ２５の中心にはクラン
クシャフト２４の径よりも大きな貫通穴が形成されてい
て、これにクランクシャフト２４を挿通させて装着がな
され、ギヤ２５がクランクシャフト２４に対して所定範
囲内で径方向に移動しうるようになっている。

【００１４】このようなギヤハンマーユニット２０が回
転させられると、クランクシャフト２４と共にギヤ２５
がロッド２１を中心にしてその周りを回ることとなる。
これにより、管内面清掃装置１０の支持機構２１〜２４
は、叩打子２５を旋回可能に支持するものとなってい
る。そして、そのような旋回が管２内で行われると、ギ
ヤ２５は、外側の歯が管２の内壁に当接して転動しなが
らその内面に沿って回転する（図９（ｂ）の一点鎖線等
を参照）。このとき、クランクシャフト２４は、ギヤ２
５の位置に適合するまで中間部が最外側よりも内側に来
るよう或る程度回転して、両端側の曲折部が傾斜した状
態となる。

【００１５】また、管２が継目で離れ、そこを繋いでい
る大径管２ａの中を通過するような場合も、ギヤ２５は
その内面に沿って回転する（図９（ｃ）の二点鎖線等を
参照）。このとき、クランクシャフト２４は、ギヤ２５
の旋回径が拡がるのに対応して中間部が最外側の近くま
で来るように回転して、両端側の曲折部が放射状に延び
た状態となる。このようにギヤ２５の旋回径を可変する
クランクシャフト２４は、支持機構に設けられた径方向
可動支持腕に相当するものとなっている。

【００１６】こうして、ギヤハンマーユニット２０が管
２や大径管２ａ内で回転すると、ロッド２１を中心にし
て、クランクシャフト２４の端部が惑星の如く周回し、
クランクシャフト２４の中間部が衛星の如く移動し、ギ
ヤ２５がその周りで遊星の如く旋回しながら、その歯で
管内壁を小刻みに叩くことで、管内面のクリーニングが
行われるのである。

【００１７】ところで、大径管２ａから小径の管２に進
行する際、大径管２ａに適合してギヤ２５の拡径したギ
ヤハンマーユニット２０は、管内段差を乗り越えるため
に、その旋回径を管２に適合するよう縮めなければなら
ない。これは（図９（ｄ）参照）、管２の端面に一部の
ギヤ２５が当たると、ユニバーサルジョイント１５，１
６を支点としてギヤハンマーユニット２０がすりこぎの
様な動き（以下、擂粉木運動と呼ぶ）を行い始め、この
擂粉木運動によってクランクシャフト２４やギヤ２５が
振られてギヤ２５が次々と管２の端部内側の角に当てら
れ、そして、このような擂粉木運動を繰り返しながら、
ギヤ２５やクランクシャフト２４の旋回径が縮まり、強
い牽引力によって管２へ引きずり込まれることで行われ
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の管内面清掃装置では、管内段差の乗り越えに
擂粉木運動を伴うことから、叩打子が小径の管の端部へ
斜めに当たることになる。また、叩打子が段差側面から
外れて小径の管内面に乗り上げるまでの動きに大きなば
らつきが有るので、その段差部に長時間停留してしまう
こともある。牽引された状態で装置が段差部に停留する
と、その反力で強く引かれ、突如急進して清掃状態にむ
らができてしまったり、場合によっては牽引ワイヤが切
れたりすることにもなりかねない。また、管端部が斜め
に叩かれると管の角部や端部が傷みやすい。停留や急進
が加わると特に傷みやすい。

【００１９】そこで、管内に段差があっても、そこに停
留すること無く而もそこを傷つけることも無くそこを乗
り越えるように、管内面清掃装置の構造等を工夫するこ
とが課題となる。この発明は、このような課題を解決す
るためになされたものであり、管内段差部も適切に叩打
清掃する管内面清掃装置を実現することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために発明された第１乃至第５の解決手段について、
その構成および作用効果を以下に説明する。

【００２１】［第１の解決手段］第１の解決手段の管内
面清掃装置は（、出願当初の請求項１に記載の如く）、
（管内面の清掃に際して）叩打子を（前記）管内面に沿
って旋回させる管内面清掃装置において、前記叩打子の
進退に応じてその旋回径を縮める手段が設けられている
ことを特徴とする。

【００２２】このような第１の解決手段の管内面清掃装
置にあっては、叩打子は、管内面に沿って旋回させられ
て管内面を叩打清掃するのであるが、その際、装置の前
進または後退に伴って管内段差部に突き当たると、その
反動で装置全体に対して相対的に後退または前進する。
すなわち、逆方向に進退する。そして、この進退に応じ
て叩打子の旋回径が縮まり、叩打子は管内段差部から内
側へ外れる。

【００２３】これにより、擂粉木運動を始めるまでも無
く速やかに直進し、管内段差部を乗り越えて管内面の叩
打清掃を継続することとなる。段差部に停留したり、管
端部を斜めに叩いたりすることも、ほとんど無くなる。
したがって、この発明によれば、管内段差部も適切に叩
打清掃する管内面清掃装置を実現することができる。

【００２４】［第２の解決手段］第２の解決手段の管内
面清掃装置は（、出願当初の請求項２に記載の如く）、
（管内面の清掃に際して前記管内面を叩くための）複数
の叩打子と、これらを旋回可能に支持する支持機構と、
この支持機構を回転させながらその回転軸方向に進行さ
せる駆動機構とを具備した管内面清掃装置において、前
記支持機構に軸方向可動支持腕が設けられ、この軸方向
可動支持腕は、（支点が前記回転軸側にされ可動端が前
記叩打子側にされていて）前記叩打子側の（前記）可動
端が前記回転軸側へ傾斜して（前進および後退の何れか
一方または双方に）進退しうるものとなっていることを
特徴とする。

【００２５】このような第２の解決手段の管内面清掃装
置にあっては、複数の叩打子は、駆動機構によって管内
を進行させられるとともに、回転する支持機構によって
管内面に沿って旋回させられて、管内面を次々に叩打し
ながら効率よく清掃する。しかも、その際に、叩打子が
管内段差部に突き当たると、その反力に押されて軸方向
可動支持腕の可動端が回転軸側へ傾斜して前進または後
退する。そうすると、叩打子は、その可動端側に設けら
れているのでそれと共に回転軸側へ移動して、その旋回
径が縮まり、管内段差部から内側へ外れる。

【００２６】これにより、叩打子や支持機構からなる清
掃部が擂粉木運動を始めるまでも無く先導部に引かれて
先ず支持機構が速やかに直進しこれに随伴して縮径後の
叩打子も速やかに直進して、先導部に続き清掃部も管内
段差部を乗り越え、その後も清掃部は管内面の叩打清掃
を継続することとなる。清掃部が段差部に長時間停留し
たり、叩打子が次々と管端部を斜めに叩いたりすること
も、ほとんど無くなる。したがって、この発明によれ
ば、管内段差部も適切に叩打清掃する管内面清掃装置を
実現することができる。

【００２７】［第３の解決手段］第３の解決手段の管内
面清掃装置は（、出願当初の請求項３に記載の如く）、
上記の第２の解決手段の管内面清掃装置であって、前記
支持機構と前記駆動機構との連結手段が、（固定的な又
は弾性的な連結などの）非自在なものであることを特徴
とする。

【００２８】ここで、上記の「固定的な連結」とは、直
結状態や剛な連結状態をいい、「弾性的な連結」とは、
バネ等の弾性部材を介在させて連結された状態をいい、
これらを包含する「非自在な連結」とは、少なくとも自
重を超える外力の働かないほぼ自由な状態では組立直後
からの初期的連結状態を維持しうるような連結状態を意
味する。自在継手のように無抵抗で曲折変形するような
連結状態は、含まれない。

【００２９】このような第３の解決手段の管内面清掃装
置にあっては、支持機構と駆動機構との連結部における
自由な曲折が制動され、支持機構や叩打子は、駆動機構
に対するその方向の相対位置を一定に維持しようとす
る。

【００３０】これにより、擂粉木運動が一層抑制される
ので、管内段差部の乗り越えが更にスムーズに行われ、
管端部の斜め叩打も激減することとなる。したがって、
この発明によれば、管内段差部も適切に叩打清掃して管
端部を傷めない管内面清掃装置を実現することができ
る。

【００３１】［第４の解決手段］第４の解決手段の管内
面清掃装置は（、出願当初の請求項４に記載の如く）、
上記の第２の解決手段の管内面清掃装置であって、前記
軸方向可動支持腕は、長さの異なる複数のものからなる
ことを特徴とする。

【００３２】このような第４の解決手段の管内面清掃装
置にあっては、叩打子の進退に際して、軸方向可動支持
腕は、長さの長いもの（例えば前方のもの）の傾斜度よ
りも、長さの短いもの（例えば後方のもの）の傾斜度が
大きくなって、長い方よりも短い方ほど中心の回転軸に
近づくので、これらの間に保持された叩打子は、長い方
の叩打子より短い方の叩打子ほど縮径の程度が強くな
る。

【００３３】これにより、叩打子の支持状態に或る程度
の遊びが有って各叩打子の縮径にばらつきが出やすい場
合でも、長い方が先頭に来るようセットして用いれば、
先頭の叩打子が管内段差を乗り越えると後続の叩打子も
そのまま引き続き管内段差を乗り越える比率が高まるこ
とから、叩打子が何度も管内段差部に突き当たるという
ことが少なくなるので、その分だけ管内段差の乗り越え
が円滑になされるとともに管端部に与える損傷も回避・
軽減されることとなる。したがって、この発明によれ
ば、叩打子が複数でも管内段差部を適切に叩打清掃して
管端部を傷めず円滑に乗り越える管内面清掃装置を実現
することができる。 ［第５の解決手段］第５の解決手段の管内面清掃装置は
（、出願当初の請求項５に記載の如く）、上記の第２の
解決手段の管内面清掃装置であって、前記支持機構を管
内の中心軸に向けて案内する案内機構が（前記支持機構
と前記駆動機構との連結部をも挟んで又は挟まないで）
前記支持機構の前後に設けられていることを特徴とす
る。

【００３４】このような第５の解決手段の管内面清掃装
置にあっては、支持機構と駆動機構とが例え自在継手で
連結されていたとしても、支持機構や叩打子は、前後の
案内機構によって管内の中心軸のところに位置させられ
るとともに向きもその中心軸に合わせられて、駆動機構
に対するその方向の相対位置を常に一定に維持しようと
する。

【００３５】これにより、擂粉木運動が一層抑制される
ので、管内段差部の乗り越えが更にスムーズに行われ、
管端部の斜め叩打も激減することとなる。したがって、
この発明によれば、管内段差部も適切に叩打清掃して管
端部を傷めない管内面清掃装置を実現することができ
る。

【００３６】

【発明の実施の形態】このような解決手段で達成された
本発明の管内面清掃装置について、これを実施するため
の形態を第１実施例〜第４実施例により説明する。第１
実施例は上述の第１解決手段〜第３解決手段を具現化し
たものであり、第２実施例は上述の第４解決手段を具現
化したものであり、第３実施例は具体的な変更例を示す
ものであり、第４実施例は上述の第５解決手段も具現化
したものである。なお、背景の技術において述べたこと
は、これらの実施例についても、同様に言える。

【００３７】［第１実施例］本発明の管内面清掃装置の
第１実施例について、その具体的な構成を、図面を引用
して説明する。図１は、その要部をなす清掃部の構造図
であり、（ａ）が一部断面の側面図であり、（ｂ）が後
方から見たＢ矢視であり、（ｃ）が中間のＣＣ断面であ
る。また、図２は、その動作時の変形状態を示す図であ
り、（ａ）及び（ｂ）が定常状態のＣＣ断面および側面
図であり、（ｃ）及び（ｄ）が拡径状態のＣＣ断面およ
び側面図であり、（ｅ）及び（ｆ）が後退縮径状態のＣ
Ｃ断面および側面図である。なお、図示に際して従来と
同様の構成要素には同一の符号を付して示したので、そ
の再度の説明は割愛し、以下、従来例との相違点を中心
に説明する。

【００３８】この管内面清掃装置が従来のものと相違す
るのは（図１参照）、ユニバーサルジョイント１５，１
６に代わるジョイント３９（連結手段）によってシャフ
ト１４とシャフト１７とが連結されている点と、ギヤハ
ンマーユニット２０に代わるギヤハンマーユニット３０
（清掃部）においてギヤ２５（叩打子）を支持するため
にロッド３１〜リスト４４（支持機構）が採用されてい
る点である。エアモータ１１（回転駆動機構）やセンタ
リングユニット１２（案内機構、中央駆動機構）などは
従来同様でも良い。

【００３９】ジョイント３９は、シャフト１４とシャフ
ト１７との突き合わせ箇所を堅く締結するとともに滑り
止めのキー等も併用して、回転軸を介して支持機構と駆
動機構とを固定的に連結させるようになっている。な
お、固定的に連結させる場合、シャフト１４，１７は一
体物として形成されていても良い。また、管内の比較的
大きな異物を避けて通過させる等のためにジョイント３
９をバネ等の弾性変形可能なものとする場合には、擂粉
木運動を抑制する観点から、多少の外力がかけられた程
度では曲折変形しないようにバネ等に予圧を持たせてお
くと良い。

【００４０】ギヤハンマーユニット３０は、従来のロッ
ド２１に代わるロッド３１（回転軸）がそれより少し長
めに形成されている。このロッド３１には、前端に前板
３２が設けられ、後端に後板４１が設けられ、さらにシ
ャフト１７が前板３２に又はそれを貫いて剛に連結され
ている。なお、前板３２及び後板４１は軽量化のために
円形よりも楕円形に近いスリムな形状となっている。そ
して、これらは、やはりエアモータ１１によってシャフ
ト１７等を介して回転させられるようになっている。

【００４１】前板３２にはその辺縁部の数カ所（図では
２カ所）にそれぞれアッパーアーム３３（前方の径方向
可動支持腕）が連結される。アッパーアーム３３はロッ
ド３１の直交面内で回転・揺動の可能なように前板３２
へ取着され、その可動端部にはフォアアーム３４（前方
の軸方向可動支持腕）が連結される。フォアアーム３４
はアッパーアーム３３から真っ直ぐ延びた状態からロッ
ド３１側へ傾斜して倒れ込むところまでアッパーアーム
３３の回転面に直交する面内で回転・揺動の可能なよう
にアッパーアーム３３へ取着され、その可動端部にはリ
スト３５が連結される。リスト３５は、フォアアーム３
４に対して回転・揺動の可能なように連結され、その後
方端面に形成された凹部にはブシュが挿着されている。

【００４２】後板４１にはその辺縁部の数カ所（図では
２カ所）で前板３２のアッパーアーム３３と対応したと
ころにそれぞれアッパーアーム４２（後方の径方向可動
支持腕）が連結される。アッパーアーム４２はアッパー
アーム３３同様にロッド３１の直交面内で回転・揺動の
可能なように後板４１へ取着され、その可動端部にはフ
ォアアーム３４と同形のフォアアーム４３（後方の軸方
向可動支持腕）が連結される。フォアアーム４３はアッ
パーアーム４２から真っ直ぐ延びた状態からロッド３１
の後方延長側へ傾斜して倒れ込むところまでアッパーア
ーム４２の回転面に直交する面内で回転・揺動の可能な
ようにアッパーアーム４２へ取着され、その可動端部に
はリスト４４が連結される。リスト４４は、フォアアー
ム４３に対して回転・揺動の可能なように連結され、そ
の前方端面に形成された凹部にはブシュが挿着されてい
る。これにより、ギヤハンマーユニット３０の支持機構
は、前後の複数の径方向可動支持腕３３，４２に加えて
やはり前後に複数の軸方向可動支持腕３４，４３が設け
られたものとなっている。

【００４３】リスト３５とリスト４４との間には、複数
のギヤ２５（叩打子）の貫通穴に遊挿してこれらを支持
するロッド３６が、介挿され、ロッド３１と平行に保持
されている。ロッド３６は、従来のクランクシャフト２
４の中間部に相当するものであるが、ギヤ２５の回転抵
抗力を減らすために、両端がリスト３５，４４のブシュ
によって回転可能に支持されている。これにより、上述
した軸方向可動支持腕３４，４３は、総て、支点が回転
軸３１側にされ可動端が叩打子２５側にされていて、叩
打子２５側の可動端が回転軸３１側へ傾斜して後退しう
るようなものとなっている。なお、フォアアーム３４，
４３が傾動してギヤ２５が後方へ移動してもギヤ２５が
後板４１やアッパーアーム４２等にぶつかることの無い
ようにリスト４４は長めに形成されている。

【００４４】また、リスト４４の後端を前方へ押す板バ
ネ４５がアッパーアーム４２に付設されていて、錆こぶ
等のさほど強くない抵抗力に対しても簡単にフォアアー
ム３４，４３が傾動してしまうのを抑制するようになっ
ている。さらに、アッパーアーム４２同士を引き合わせ
るコイルバネ４６も設けられていて、遠心力の働かない
状態ではアッパーアーム４２等が無節操に開くのを防ぐ
とともにその開度を調節しうるようにもなっている。

【００４５】このようなギヤハンマーユニット３０が回
転させられると、ロッド３６と共にギヤ２５がロッド３
１を中心にしてその周りを回ることとなる。これによ
り、ギヤハンマーユニット３０の支持機構（３１〜３
６，４１〜４４）は、叩打子２５を旋回可能に支持する
ものとなっている。そして、そのような旋回が管２内で
行われると、ギヤ２５は、外側の歯が管２の内壁に当接
して転動しながらその内面に沿って回転する（図２
（ａ）の一点鎖線等や（ｂ）を参照）。このとき、ロッ
ド３６がギヤ２５の反力に押されて最外側よりも内側に
来るようアッパーアーム３３，４２が内側へ或る程度回
転して、ギヤ２５の旋回位置が管２の内面に適合する。

【００４６】また、そのような旋回が大径管２ａ内で行
われても、やはりギヤ２５はその管内面に沿って回転す
る（図２（ｃ）の二点鎖線等や（ｄ）を参照）。このと
き、ギヤ２５の旋回径が拡がるのに対応してロッド３６
が最外側の近くまで来るようにアッパーアーム３３，４
２が外側へ回転して、アッパーアーム３３，４２及びそ
れらに続くフォアアーム３４，４３が開いて放射状に延
びた状態となり、拡径したギヤ２５の旋回位置が大径管
２ａの内面に適合する。

【００４７】いずれの場合も、ギヤハンマーユニット３
０が管内で回転すると、ロッド３１を中心にして、アッ
パーアーム３３，４２等が惑星の如く周回し、アッパー
アーム３３，４２の回転・揺動も加わってロッド３６が
衛星の如く移動し、ギヤ２５がその周りで遊星の如く旋
回しながら、その歯で管内壁を小刻みに叩くことで、管
内面のクリーニングが行われるようになっている。この
点では従来と同様の機能を発揮するものとなっている。

【００４８】これに対し、後者の状態すなわちアッパー
アーム３３，４２が開いてギヤ２５の旋回径が拡がった
状態となっているときに、板バネ４５の付勢力を上回る
後方への外力がギヤ２５やロッド３６にかかると、アッ
パーアーム３３，４２が閉じる向きに回転するよりも素
早くフォアアーム３４，４３が後方へ傾動して、ロッド
３６及びギヤ２５の旋回径が縮む（図２（ｅ）の一点鎖
線等や（ｆ）を参照）。その後、板バネ４５に押されて
フォアアーム３４，４３が前進して傾きを解消する一方
で、アッパーアーム３３，４２が閉じるように回転し
て、そのときの旋回径を維持しながら前者の状態すなわ
ちアッパーアーム３３，４２が閉じ気味でギヤ２５の旋
回径が縮まった状態に戻る。これにより、ギヤハンマー
ユニット３０は、従来と異なり、叩打子２５の後退に応
じてその旋回径を縮めるものとなっている。

【００４９】この第１実施例の管内面清掃装置につい
て、その使用態様及び動作を、図面を引用して説明す
る。図３は、その使用時における動作状態を示してい
る。なお、従来と相違する管内段差の乗り越え時の動作
を中心に説明する。

【００５０】管内面を叩打してのクリーニングに際し、
大径管２ａ内の進行中には、ギヤハンマーユニット３０
は、大径管２ａに適合してギヤ２５の旋回径が拡がって
いる（図３（ａ）参照）。そして、ギヤハンマーユニッ
ト３０が更に前進して大径管２ａのところから小径の管
２の端部のところに至り、管２の端面に先頭のギヤ２５
が当たると、ギヤ２５及びロッド３６は管２の抵抗を受
けて瞬時そこに止まり、前進を続けるエアモータ１１や
センタリングユニット１２さらにはロッド３１等に対し
て相対的に僅かながら後退する（図３（ｂ）参照）。

【００５１】そうすると、このギヤ２５の後退に応じて
その旋回径が縮まり、管２に適合するところまで縮んだ
とき、ギヤハンマーユニット３０はギヤ２５も含めて管
２内へ滑るようにして入り込む（図３（ｃ）参照）。こ
のとき、ギヤハンマーユニット３０は、ジョイント３９
でシャフト同士が剛に連結されたセンタリングユニット
１２によって大径管２ａ及び管２の中心線上に保たれた
ままで、管内段差を乗り越える。

【００５２】こうして、ギヤハンマーユニット３０を備
えた管内面清掃装置は、擂粉木運動を必要とすること無
く、管内段差を容易に乗り越えて前進することができ
る。しかも、その際にワイヤ６による後方への張力付与
が有れば勿論のこと、それが無くてワイヤ５によって前
方へ牽引されるだけでも、安定して管内を進行すること
ができる。

【００５３】［第２実施例］図４に一部断面の側面図を
示したギヤハンマーユニットは、上述のギヤハンマーユ
ニット３０に対し、フォアアーム３４に代わるフォアア
ーム３４ａ（前方の軸方動支持腕）の長さＤがフォアア
ーム４３に代わるフォアアーム４３ａ（後方の軸方動支
持腕）の長さＥよりも長くなっている点が異なるもので
ある。

【００５４】フォアアーム３４ａ，４３ａが前板３２や
後板４１に沿って延びているときには、ギヤ２５を挿通
支持するロッド３６がロッド３１に対して平行になって
おり（図４（ａ）参照）、管２や大径管２ａ内面のクリ
ーニング作業は上述のギヤハンマーユニット３０と同様
になされる。

【００５５】これに対し、ギヤ２５が後退してフォアア
ーム３４ａ，４３ａが後方へ傾斜すると、短い方のフォ
アアーム４３ａは長い方のフォアアーム３４ａよりもロ
ッド３１側へ大きく傾斜して内側へ移動するので、ロッ
ド３６はロッド３１に対して微小な角度θだけ傾斜し
（図４（ｂ）参照）、後方のギヤ２５ほど旋回径が縮み
易くなる。そして、管内段差を乗り越えるときに後方の
ギヤ２５が段差部に当たる割合が上述のギヤハンマーユ
ニット３０よりも少なくて、管内段差をスムーズに乗り
越えることができる。

【００５６】［第３実施例］図５に一部断面の側面図を
示したギヤハンマーユニットが上述のギヤハンマーユニ
ット３０と相違するのは、板バネ４５に代えてコイルバ
ネ４５ａが設けられている点と、リスト３５の後端およ
びリスト４４の前端にはブシュに代えてベアリング３５
ａ及びベアリング４４ａが設けられている点である。

【００５７】コイルバネ４５ａは、この例では傾斜した
フォアアーム４３等を起こして立たせるためにフォアア
ーム４３を前方のロッド３１側へ引っ張るように取着さ
れているが、前方のフォアアーム３４を前方のシャフト
１７側へ引っ張るようにしてもよい。また、ベアリング
３５ａ，４４ａは、ロッド３６の回転を一層円滑にして
ギヤ２５の転動に対する抵抗力を弱めるために導入され
たものであり、比較的大きな径の管に対するクリーニン
グ作業や大きな回転駆動力の得難い状況下での使用など
に適している。

【００５８】［第４実施例］図６（ａ）に一部断面の側
面図を示すとともに同図（ｂ）に管２内進行中の全体側
面図を示したギヤハンマーユニット３０ｂが上述のギヤ
ハンマーユニット３０と相違するのは、管２の段差部と
の干渉を避ける等のためにフォアアーム３４ｂ，４３ｂ
（軸方向可動支持腕）が中央に寄っている点（図６
（ａ）参照）と、前後にユニバーサルジョイント１５
（連結部）及びセンタリングユニット１２（案内機構）
が連結されている点（図６（ｂ）参照）である。

【００５９】径方向可動支持腕として前後に分かれてい
たアッパーアーム３３，アッパーアーム４２に代わって
設けられたアッパーアーム３３ｂは、先端部分がつなが
って一体物となっている。そこから、フォアアーム３４
に代わるフォアアーム３４ｂと、フォアアーム４３ｂに
代わるフォアアーム４３ｂとが、僅かに離れた並行状態
で揃って延び、その先に、リスト３５，４４に代わる軸
受３５ｂを保持する。この軸受３５ｂは、ロッド３６に
代わるロッド３６ｂの中央部分を軸支する。ロッド３６
ｂは、軸受３５ｂから両側に突きだした部分にギヤ２５
を装着するとともに、端部の拡径部にてギヤ２５を留め
置く。これにより、ギヤ２５は、前後に２分して装着さ
れ、確実にフォアアーム３４ｂ，４３ｂより先に管２の
段差部等へ当たることとなる。

【００６０】このようなギヤハンマーユニット３０ｂ
は、ギヤ２５及びロッド３６ｂがロッド３１及びアッパ
ーアーム３３ｂ等から相対的に後退してフォアアーム３
４ｂ，４３ｂが後方へ傾斜すると、ロッド３６ｂはシャ
フト１７との平行状態を維持しながらシャフト１７に近
づく（図６（ａ）の一点鎖線部分を参照）。また、ギヤ
２５及びロッド３６ｂがロッド３１及びアッパーアーム
３３ｂ等から相対的に前進してフォアアーム３４ｂ，４
３ｂが前方へ傾斜した場合も、ロッド３６ｂはシャフト
１７との平行状態を維持しながらシャフト１７に近づく
（図６（ａ）の二点鎖線部分を参照）。こうして、ギヤ
２５（叩打子）の前進および後退の何れにも応じてその
旋回径が縮むこととなる。

【００６１】そして、管２の内面清掃に際しては、進行
方向（図６（ｂ）では左方）から順に、センタリングユ
ニット１２、ユニバーサルジョイント１５、ギヤハンマ
ーユニット３０ｂ、ユニバーサルジョイント１５、セン
タリングユニット１２、エアモータ１１、センタリング
ユニット１２が連結されて用いられる。これにより、こ
のギヤハンマーユニット３０は、ロッド３１〜軸受３５
ｂ等（支持機構）を管２内の中心軸に向けて案内するセ
ンタリングユニット１２（案内機構）がロッド３１〜軸
受３５ｂ等（支持機構）の前後に設けられたものとな
る。

【００６２】そして、牽引によって（図６（ｂ）の実線
矢印を参照）エアモータ１１より先にギヤハンマーユニ
ット３０ｂが進むが、これによって叩き落とされた汚れ
等は、後方からの送風または前方からの吸引によって
（図６（ｂ）の点線矢印を参照）前方へ送り出される。
また、その進行の際には、管２に潰れ等の或る程度の変
形や多少の曲がりがあっても、前後のユニバーサルジョ
イント１５のところで柔軟に適合変形して通り抜けるこ
とができる。しかも、前後のセンタリングユニット１２
によって前後とも管２の中心軸に向けて常時付勢されて
いるので、ギヤハンマーユニット３０は擂粉木運動をす
ることがほとんどない。なお、センタリングユニット１
２は、１２０゜ずつ向きを変えて３個のガイドフィン１
３を設けると良い。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の解決手段の管内面清掃装置にあっては、擂粉木
運動を始めるまでも無く速やかに直進して管内段差部を
乗り越えるようにしたことにより、管内段差部も適切に
叩打清掃する管内面清掃装置を実現することができたと
いう有利な効果が有る。

【００６４】また、本発明の第２の解決手段の管内面清
掃装置にあっては、叩打子や支持機構の清掃部が擂粉木
運動を始めるまでも無く先導部に引かれて速やかに直進
し管内段差部を乗り越えて管内面の叩打清掃を継続する
ようにしたことにより、清掃部の長時間停留や管端部の
斜め叩打がほぼ無くなり、その結果、管内段差部も適切
に叩打清掃する管内面清掃装置を実現することができた
という有利な効果を奏する。

【００６５】さらに、本発明の第３の解決手段の管内面
清掃装置にあっては、連結部を工夫して擂粉木運動が一
層抑制されるようにしたことにより、管内段差部も適切
に叩打清掃して管端部を傷めない管内面清掃装置を実現
することができたという有利な効果が有る。

【００６６】また、本発明の第４の解決手段の管内面清
掃装置にあっては、先頭の叩打子が管内段差を乗り越え
ると後続の叩打子もそのまま引き続き管内段差を乗り越
えるようにしたことにより、叩打子が複数でも管内段差
部を適切に叩打清掃して管端部を傷めず円滑に乗り越え
る管内面清掃装置を実現することができたという有利な
効果を奏する。

【００６７】また、本発明の第５の解決手段の管内面清
掃装置にあっては、案内機構の配置を工夫して擂粉木運
動が一層抑制されるようにしたことにより、管内段差部
も適切に叩打清掃して管端部を傷めない管内面清掃装置
を実現することができたという有利な効果が有る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の管内面清掃装置の第１実施例につい
て、その要部の構造図である。

【図２】 その変形状態を示す図である。

【図３】 その使用時における動作状態を示す図であ
る。

【図４】 本発明の管内面清掃装置の第２実施例につい
ての要部である。

【図５】 本発明の管内面清掃装置の第３実施例につい
ての要部である。

【図６】 本発明の管内面清掃装置の第４実施例につい
て、その要部および使用態様を示す図である。

【図７】 管内面清掃装置の使用態様を示す図である。

【図８】 従来の管内面清掃装置である。

【図９】 その要部および動作状態の図である。

【符号の説明】

１ 土（管設置場） ２ 管（通信管路、既設管路） ２ａ 大径管（継目部、通信管路、既設配管） ３ マンホール（牽引作業側） ４ マンホール（補助作業側） ５ ワイヤ（牽引手段、進行手段） ５ａ 滑車（牽引手段、進行手段） ５ｂ ウインチ（牽引手段、進行手段） ６ ワイヤ（張力付与手段、進行制動手段） ６ａ 滑車（張力付与手段、進行制動手段） ６ｂ ウインチ（張力付与手段、進行制動手段） ７ ホース（フレキシブルホース、エア送給手段） ７ａ コンプレッサ（動力源） １０ 管内面清掃装置 １１ エアモータ（回転駆動機構、駆動機構） １２ センタリングユニット（案内機構、中央駆動機
構、駆動機構） １３ ガイドフィン（可動板、案内板） １４ シャフト（回転駆動軸） １５ ユニバーサルジョイント（自在継手） １６ ユニバーサルジョイント（自在継手） １７ シャフト（回転伝動軸） ２０ ギヤハンマーユニット（叩打機構、管内面叩打手
段、清掃部） ２１ ロッド（支持棒、回転軸、叩打子支持機構） ２２ 前板（支持板、回転支持部、叩打子支持機構） ２３ 後板（支持板、回転支持部、叩打子支持機構） ２４ クランクシャフト（可動支持部、叩打子支持機
構） ２５ ギヤ（叩打子） ３０ ギヤハンマーユニット（叩打機構、管内面叩打手
段、清掃部） ３１ ロッド（支持棒、回転軸、叩打子支持機構） ３２ 前板（支持板、回転支持部、叩打子支持機構） ３３ アッパーアーム（径方向可動支持腕、叩打子支持
機構、径拡縮手段） ３４ フォアアーム（軸方向可動支持腕、叩打子支持機
構、後退縮径手段） ３５ リスト（平行支持部、叩打子支持機構） ３６ ロッド（叩打子支持棒、叩打子支持機構） ３９ ジョイント（固定継手、直結手段、弾性連結手
段、非自在継手） ４１ 後板（支持板、回転支持部、叩打子支持機構） ４２ アッパーアーム（径方向可動支持腕、叩打子支持
機構、径拡縮手段） ４３ フォアアーム（軸方向可動支持腕、叩打子支持機
構、後退縮径手段） ４４ リスト（平行支持部、叩打子支持機構） ４５ 板バネ（後退縮径制動手段、可動支持腕復帰手
段） ４６ コイルバネ（拡径制動手段、開度調整手段） ３４ａ フォアアーム（進行方向における前方の軸方
向可動支持腕） ４３ａ フォアアーム（進行方向における後方の軸方
向可動支持腕） ３５ａ，４４ａ ベアリング ４５ａ コイルバネ（後退縮径制動手段、可動
支持腕復帰手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日高 一敏 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 小田桐 康 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内 (72)発明者 宮武 昌志 東京都台東区元浅草３−18−10 アイレッ ク技建株式会社内 (72)発明者 池 宜勝 神奈川県大和市代官三丁目18番３号 株式 会社ハッコー技術開発センター内 (72)発明者 金子 裕章 神奈川県大和市代官三丁目18番３号 株式 会社ハッコー技術開発センター内 (72)発明者 結城 勇 神奈川県大和市代官三丁目18番３号 株式 会社ハッコー技術開発センター内 Ｆターム(参考） 3B116 AA13 AB51 BA03 BA04 BA17 BA33

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】叩打子を管内面に沿って旋回させる管内面
   清掃装置において、前記叩打子の進退に応じてその旋回
   径を縮める手段を備えたことを特徴とする管内面清掃装
   置。
2. 【請求項２】複数の叩打子と、これらを旋回可能に支持
   する支持機構と、この支持機構を回転させるともにその
   回転軸方向に進行させる駆動機構とを具備した管内面清
   掃装置において、前記支持機構は、前記叩打子側の可動
   端が前記回転軸側へ傾斜して進退しうる軸方向可動支持
   腕が設けられたものであることを特徴とする管内面清掃
   装置。
3. 【請求項３】前記支持機構と前記駆動機構との連結手段
   が、非自在なものであることを特徴とする請求項２記載
   の管内面清掃装置。
4. 【請求項４】前記軸方向可動支持腕は、長さの異なる複
   数のものからなることを特徴とする請求項２記載の管内
   面清掃装置。
5. 【請求項５】前記支持機構を管内の中心軸に向けて案内
   する案内機構が前記支持機構の前後に設けられているこ
   とを特徴とする請求項２記載の管内面清掃装置。