JPH0466624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ボルトや軸又はピン等の円柱体を清
浄化するクリーニング装置に関する。

〔従来の技術〕

一般の産業機械から特殊な用途に用いる機械構
造物には、部材の接合手段として各種のボルト及
びナツトが使用されている。これらのボルトやナ
ツトは、接合している部材の点検や交換のため
に、ボルトを取り外してそのネジ部分を清掃する
ことも一般に行われる。このようなボルトの清掃
は、金属ブラシ等を周面に擦り当てて汚れや異物
を取り除く方法が最も簡単であり、この作業は人
手によつて行われていた。また、たとえば特定の
ボルトに対して専用のクリーニング装置を開発
し、効率的な作業を目指している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、火力発電や原子力発電に関連するボ
イラ、原子炉、蒸気タービン及びその周辺機器等
は、法的規制に基づいて又は自主的に定期的な点
検が行われる。この点検作業では、機械部品を分
解することは無論のこと、同時にボルトやナツト
類も厳重なチエツクを受ける。たとえばボルトの
検査の場合では、そのネジ部分への付着物の除去
及び磨きによる洗浄化が必要である。

しかし、このボルトのクリーニングをブラシ又
は回転ブラシ等を利用して手作業で行うのでは、
作業能率に限界がある。また、専用のクリーニン
グ装置で作業するにしても、作業時に発生する埃
の飛散が避けられない。特に、原子力発電の場合
では、作業中に埃が発生すると放射能の汚染の問
題が大きくなり、極力これを避ける必要がある。
このため、従来では作業現場にテント等を張り、
作業によつて発生した埃をブロワー等によつて処
理施設に回収する等の対策を講じている。ところ
が、作業の度にテントを設ける必要があるので、
作業性が悪いという難点がある。

また、テントを張つて作業する場合では、機械
構造体から取り外したボルトのクリーニング作業
しか行えない。たとえば、タービンケーシングの
植込みボルト等のように、作業位置まで搬送でき
ないものでは、新たにボルトを包囲する部分にテ
ントを設置して作業する必要がある。更に、専用
のクリーニング装置を利用するにしても、それ自
体にシール機構を備えていないので、同様にテン
ト内で作業する必要があり、作業性の向上は期待
できない。

このような問題に対して、本出願人は、ボルト
等を効率的にクリーニングできるようにした装置
を特願昭62−238011号（特開昭64−80480号）と
して既に出願した。この装置は、ボルトを封じ込
めるスリーブ内に回転可能なロータを配置し、こ
のロータにボルトを差し込むと共に周面に設けた
ブラシによつてボルトを研摩するようにしてクリ
ーニング可能としたものである。

しかし、ロータ周りにアームを枢着し、このア
ームに作用する遠心力を利用することによつて、
ブラシをボルトの周面に当てる構造である。この
ため、ロータが高速で回転するとき、アームは実
質的に自由端となつているので、振動の発生がか
なり大きい。つまり、アームが質点となるので、
ロータの回転速度及びアーム長さ等によつては共
振する恐れがあり、装置全体が大きく振動してし
まう。したがつて、手で装置のハンドルを持つて
作業する場合では、作業者の負担が大きくなるほ
か、騒音の発生や装置自体の破壊も招くという問
題がある。

そこで、本発明は、ボルト等の円柱体のクリー
ニングが効率的に行えると共に装置の振動を抑え
て楽に作業できるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のクリーニング装置は、以上の目的を達
成するために、一端を開放したスリーブの内部に
ほぼ同軸上としてロータを回転自在に設け、該ロ
ータを駆動する駆動装置を前記スリーブに設け、
ブラシ部を持つアームの基端を前記ロータに取り
付けると共に該アームを前記ロータの半径方向へ
振動可能とし、更に前記アームの姿勢を拘束する
保持リングを前記ロータの周面に設けたことを特
徴とする。

〔作用〕 ボルトを挿入したロータを回転させることによ
つて、アームに設けたブラシ部をボルトの周面に
当ててクリーニングし、この作業は外部に対して
閉じた空間を形成するスリーブ内で行われる。ま
た、アームはその一端を保持リングによつて拘束
され、ロータが拘束回転するときにアームが激し
く揺動することがなく、振動や騒音の発生が抑制
される。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を
具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すクリーニング
装置による作業状況を示す縦断面図、第２図は第
１図の−線による装置の横断面図である。な
お、本実施例では、ボルトＡはタービンケーシン
グに固定された植込みボルトを対象として説明す
る。

ボルトＡはタービンケーシングに一定のピツチ
で固定されている。そして、クリーニング装置は
このボルトＡの全体を被覆し、内蔵したクリーニ
ング機構によつてボルトＡ周面を洗浄化すると共
に磨き上げる作業を行う。

クリーニング装置は、円筒体状のスリーブ１を
外郭部材とし、その内部にロータ２をスリーブ１
と同軸上に配置している。このロータ２を回転可
能に支持するために、スリーブ１の上端にはベー
スブロツク３を一体化し、これに内蔵した軸受３
ａによつてロータ２を連接している。また、ベー
スブロツク３の上部には、ロータ２を回転駆動す
るための空気圧を利用したモータ４が配置され
る。このモータ４は、圧縮空気を供給することに
よつてその出力軸を高速回転させる構造であり、
そのハンドル部４ａには圧縮空気の供給ホース４
ｂを接続すると共に、作動及び停止のためのスイ
ツチ４ｃを備えている。なお、ベースブロツク３
の外周には作業の際に手で掴んで装置の運搬やボ
ルトＡに対する姿勢を調整するためのバー３ｂを
設けておく。

モータ４によつて回転駆動されるロータ２は、
下端を開放した内部断面が円の筒体状である。そ
して、その外周の４個所には、ボルトＡの周面を
クリーニングするためのクリーニング機構が設け
られる。

このクリーニング機構は、ピン５によつてロー
タ２の外周面に枢着された４本のアーム６を主体
とし（第２図参照）、下部には細径の鋼線を多数
植設したブラシ部７を設けている。ピン５はその
軸線を水平とすると共にロータ２の半径方向と直
交する姿勢に配置し、これによつてアーム６を鉛
直面内であつてしかもロータ２の中心方向へ向け
ての揺動運動を可能とすることができる。なお、
アーム６の先端部分には別体物とした補助アーム
６ａをピン６ｂによつて枢着し、ボルトＡの外径
に応じてブラシ部７の姿勢を変更可能な構成を持
たせる。これにより、特に外径が小さいボルトを
クリーニングするときでも、ブラシ部７の先端部
分が偏当たりすることのない作業が可能となる。

更に、ロータ２の外周には、アーム６の上端部
を拘束する保持リング８が設けられる。この保持
リング８は、ネジ８ａ接合によつてロータ２に回
転可能に螺合され、その回転によりロータ２の軸
線方向に移動する。また、アーム６側を向く面が
小さい径となるテーパ面８ｂを形成し、このテー
パ面８ｂにアーム６の上端内壁を突き当てること
によつてアーム６の姿勢を変更することができ
る。そして、保持リング８の上部側の周壁にはロ
ツクボルト８ｃを設け、これによつて保持リング
８をロータ２の所定の位置に固定する。

また、スリーブ１の下端内周には、ボルトＡと
の調心を行い且つスリーブ１の内部をほぼ閉じた
空間とするためのリング９が設けられる。このリ
ング９は、作業するボルトＡの外径に対応するよ
うな内径を持たせる。そして、ボルトＡのネジが
損傷することがないように、ボルトＡを嵌合する
面を硬質の合成樹脂を素材とした嵌合部９ａとす
ると共に、この嵌合部９ａを支持する金属製の環
状体９ｂを持つ２層構造とする。このようなリン
グ９を設けることによつて、ボルトＡに対してス
リーブ１を同心的に配置でき、内蔵したロータ２
内への挿入が簡単に行える。また、ロータ２が高
速回転するときにも、装置全体がビビリを生じた
りロータ２の内壁とボルトＡ周面との干渉を伴わ
ない円滑な作動が可能となる。なお、リング９の
嵌合部９ａの内径は、ボルトＡとの間に若干の〓
間ができるようなものとしておく。

そして更に、スリーブ１には、クリーニング作
業時に発生する塵埃等を外部に廃棄するためのホ
ース１０を接続する。このホース１０は可撓性の
ものを使用し、クリーニング装置とは別置型の吸
引用のブロワー１１に配管接続する。

以上の構成において、ボルトＡのクリーニング
作業を行うには、スリーブ１下端のリング９から
ボルトＡを内挿するように装置をセツトする。こ
のとき、リング９によりボルトＡに対してスリー
ブ１が調心可能なので、内部に位置しているロー
タ２へのボルトＡの挿入も速やかに行われる。

ここで、第１図においては、大径のボルトＡ及
び小径のボルトａを挿入した場合を同時に示し、
左側のアーム６は大径のボルトＡのクリーニング
及び右側のアーム６は小径のボルトａのクリーニ
ングのための姿勢をとつたものとして示されてい
る。そして、クリーニングするボルトＡ，ａの径
に応じて、予め保持リング８の位置をセツトする
ことにより、アーム６の姿勢を適正に設定する。
つまり、大径のボルトＡの場合では、保持リング
８を高い位置にセツトし、アーム６の上端がテー
パ面８ｂの小径部分に当たるようにする。また、
小径のボルトａのときには、保持リング８を下側
に移動させ、アーム６の上端がテーパ面８ｂの大
径部分に当たるようにする。このような操作によ
り、大径のボルトＡのときには、アーム６が鉛直
方向に起立した姿勢となつて、ブラシ部７をボル
トＡの周面に当てることができる。また、小径の
ボルトａの場合には、アーム６の下端が中心方向
に移動するように傾斜してブラシ部７をボルトａ
に当てることができる。

次いで、モータ４に圧縮空気を供給してその出
力軸を回転させると、ロータ２の回転によつてブ
ラシ部７がボルトＡ，ａの周面に摺接しながら回
転する。そして、ブラシ部７によりボルトＡ，ａ
に付着している異物を除去すると同時に磨きによ
つて清浄化する。そして、バー３ｂ及びハンドル
部４ａを手で持つて次第に装置全体を上に移動さ
せれば、ボルトＡの全体をクリーニングすること
ができる。なお、ロータ２の回転数は、たとえば
600〜1300rpm程度である。

このようなクリーニング過程において発生する
塵埃等は、ブロワー１１による吸引力によりホー
ス１０から外部に排出され、適切な回収施設（図
示せず）に廃棄される。なお、スリーブ１の下端
に設けるリング９の嵌合部９ａは、前記のよう
に、ボルトＡの周面に密着しない程度の内径をも
たせる。これにより、ボルトＡとリング９との間
の〓間から空気が流入でき、ブロワー１１による
吸引が支障なく行われる。また、この〓間は小さ
く、且つスリーブ１内の空気はホース１０方向へ
吸引されるように流れるので、ボルトＡとリング
９との間から埃が外部に漏れ出ることはない。し
たがつて、クリーニングの作業の間に発生する塵
埃は外部に漏れることがなく、作業環境の改善も
可能となり、原子力利用の機器の保守点検作業時
の放射能の問題も解消される。

また、アーム６はクリーニングするボルトＡ，
ａの径に応じて保持リング８によつて固定された
姿勢に維持される。すなわち、ロータ２が回転す
るとき、アーム６はその上側部分をピン５によつ
て枢着されているので、質量の重い下端側が遠心
力によつて外側へ開くように姿勢を変える。この
姿勢の変化に対して、アーム６の上端は逆に内側
にその姿勢を変え、上端部が保持リング８のテー
パ面８ｂに突き当たり、アーム６全体の姿勢が拘
束される。したがつて、保持リング８の位置をク
リーニングするボルトＡ，ａの外径に応じて適切
に設定しておけば、ブラシ部７が適切な接触圧で
ボルトＡ，ａの周面を研摩するようにしてクリー
ニングすることができる。

以上のようなアーム６の拘束保持によつて、従
来技術の項で述べたように遠心力のみを利用して
クリーニングする場合に比べて、ロータ２の高速
回転に伴う振動の発生が抑制される。つまり、ア
ーム６はピン５によつてロータ２に枢着された揺
動部材ではあるが、運転するときには保持リング
８がアーム６の上端を拘束してロータ２に一体化
された状態となるので、振動や騒音の発生が効果
的に抑えられる。

なお、実施例においては、ボルトＡ，ａが構造
体に固定された植込み式のものとしているが、ボ
ルト単独をクリーニングする場合にも本発明の装
置が適用可能である。つまり、ボルトを固定保持
する治具等によつてこのボルトを立てた又は横に
寝かせた姿勢としておけば、前記の要領と全く同
様にクリーニング作業が行える。

また、作業対象としては、ボルト以外にピンや
軸等の機械要素が挙げられる。そして、ブラシ部
７は、鋼線を利用する以外に、ステンレスや真鍮
等の線材やナイロン線材を採用でき、クリーニン
グする部材に適切なものを選定すればよい。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のクリーニング
装置においては、円柱体の周りの空間を含めて包
み込むスリーブの内部にこの円柱体を外挿するロ
ータを設けると共に、このロータの回転と同時に
アームに設けたブラシ部を円柱体の周面に当てる
ようにしている。このため、従来のように手作業
に頼つていた場合に比較して、作業が簡単で効率
的な処理が可能となる。特に、クリーニングによ
る清浄度の一様性が要求されるような機械構造体
に対しては、各ボルト等を均一な清浄度に仕上げ
ることができ、検査や管理による規定の条件を満
たす作業が確実に行える。また、スリーブによつ
てクリーニングする円柱体の周囲を包囲するので
発生する埃等が拡散することがなく、作業環境の
改善も可能となる。更に、保持リングによつてア
ームの姿勢を固定的に拘束するので、高速回転で
アームが旋回しても、遠心力によるぶれや振動が
なく、取り扱いが楽になると共に共振等による機
器の破損も防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すクリーニング
装置による作業状態を示す縦断面図、第２図は第
１図の−線による装置の横断面図である。 １：スリーブ、２：ロータ、３：ベースブロツ
ク、４：モータ、５：ピン、６：アーム、７：ブ
ラシ部、８：保持リング、９：リング、１０：ホ
ース、１１：ブロワー、Ａ，ａ：ボルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端を開放したスリーブの内部にほぼ同軸上
   としてロータを回転自在に設け、該ロータを駆動
   する駆動装置を前記スリーブに設け、ブラシ部を
   持つアームの基端を前記ロータに取り付けると共
   に該アームを前記ロータの半径方向へ揺動可能と
   し、更に前記アームの姿勢を拘束する保持リング
   を前記ロータの周面に設けたことを特徴とするボ
   ルト等の円柱体のクリーニング装置。