JP2019166465A - 異物除去工具 - Google Patents

Abstract

【課題】管の内周側に発生する異物を除去できる異物除去工具を提供することを目的としている。【解決手段】異物除去工具は、管の内部に挿入されて前記管の内側に付着した切り屑を除去する異物除去工具であって、２つの腕部と、それぞれの前記腕部の先端に取り付けられ、前記管の内部に当接する除去部材と、を備え、２つの前記腕部は、前記除去部材を近接させた状態において、前記除去部材が離反する方向に付勢される。【選択図】図１

Description

本発明は、金属製の管内面に付着する異物を除去する際に使用する異物除去工具に関する。

従来、電柱等において鋼管等の金属製の管が用いられる。鋼管は、筒状に形成され、側面が穿孔される。穿孔は例えばドリル等の切削加工により行われるため、鋼管の内部に切り屑等の異物が発生する。切り屑等の異物は、穿孔された孔の周縁に付着し鋼管の内側に向かって突出している。鋼管は、穿孔された後に、例えばめっき工程などの工程を経る。異物が鋼管内部に付着したまま鋼管が次工程に流れると、異物がその工程において落下する場合がある。例えば、めっき工程においては、めっき槽内に異物が落下し、めっき層に浸漬した製品に異物が付着する不具合が発生する。

鋼管の孔開け加工後の内部の異物除去は、従来においては手作業によりブラシを孔の周縁に当てて擦り落とす作業を行っていた。また、特許文献１には、円柱状のホルダに砥石が保持され、砥石を半径方向外側に向かって弾性的に付勢しているバリ取り工具が開示されている。バリ取り工具は、孔の内部に挿入され、砥石を孔の内面に押し付けながら回転し、孔の軸方向に移動し、孔の内部に発生したバリを取り除く。

実公昭６３−３９００６号公報

従来の手作業による管内部の異物除去は、柄の長いブラシを管の一方の端面の開口部から挿入し、異物が付着している孔の周縁をブラシで擦る作業を行っていた。しかし、管の内部は、端面の開口部から視認しにくく、ブラシが確実に孔が設けられている部位に到達しているかを確認するのが困難であり、作業者に負担がかかっていた。また、鋼管内の切り屑が孔の端部から除去されたのを確認するのが困難であるため、ブラシによる手作業の不確実さと相俟って孔の周縁に付着した異物を除去できる確率が低くなるという課題があった。

また、穿孔が行われる管は、内径の均一な円筒状の管だけでなく、管の長手方向に向かって徐々に内径が大きくなる（小さくなる）テーパー管も存在する。特許文献１に開示されているバリ取り工具は、内径の均一な管に対しては砥石が管の内面に追従するが、管の内径が長手方向に向かってテーパー状に形成されている場合には砥石が管の内面に追従しない。従って、電柱等に用いられる長手方向が長いテーパー管においては、１つのバリ取り工具によってテーパー管の長手方向に複数設けられた各孔全てに付着している異物を除去できないという課題があった。

本発明は上記課題を解決するものであって、管の内周側に発生する異物を除去できる異物除去工具を提供することを目的としている。

本発明に係る異物除去工具は、管の内部に挿入されて前記管の内側に付着した切り屑を除去する異物除去工具であって、２つの腕部と、それぞれの前記腕部の先端に取り付けられ、前記管の内部に当接する除去部材と、を備え、２つの前記腕部は、前記除去部材を近接させた状態において、前記除去部材が離反する方向に付勢される。

本発明に係る異物除去工具によれば、上記の構成により、異物除去工具の異物除去部を管の内壁に安定的に接触させることができるため、長手方向に複数配置された孔に付着する異物を除去することが可能となる。異物除去工具により、管内部に付着した異物が除去されるため、次の工程へ異物が付着したままの管が流れるのを抑制することができ、作業の効率化及び製品の品質の向上を図ることができる。

実施の形態１に係る異物除去工具の側面図である。 図１の除去部材の側面図である。 図１の異物除去工具の腕部同士を近接させた状態を示す図である。 図１の異物除去工具を管内に挿入した状態を示す図である。 実施の形態２に係る異物除去工具を示す側面図である。 実施の形態２に係る異物除去工具を示す側面図である。 実施の形態２に係る異物除去工具を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。各図は模式的に示すものであって、各部材の相対的な大きさや板厚等は図示する寸法に限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図において各部分に付された符号について、添え字（ａ、ｂ等）を付していない場合は、添え字が付された符号を総称しているものとする。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る異物除去工具１００の側面図である。異物除去工具１００は、電柱として用いられる金属製の管１、特に管１の長手方向に向かって内径が徐々に拡大するテーパー管の内壁７に付着する異物２を除去するものである。異物２は、特に管１の側面に穿孔を行った際にできるものであり、穿孔された孔３の周縁４に付着し、管１の内周方向に突出している。異物除去工具１００は、長手方向に延びる２つの腕部１０と、それぞれの腕部１０の先端に取り付けられた除去部材２０とを備える。

（除去部材２０）
図２は、図１の除去部材２０の側面図である。除去部材２０は、管の内壁７に当接し、管の内壁７に付着した異物２を内壁７から落とし、除去する。除去部材２０は、少なくとも管１の内壁７に当接する部分がブラシ部２１になっている。ブラシ部２１は、複数の毛２２を基部２３から突出させて配置して構成されている。毛２２は、金属製の細い線材であり、例えば真鍮から構成される。

基部２３は、例えばワイヤから構成されている。除去部材２０は、ワイヤの側面の全方向に毛２２が突出して構成されている。基部２３がワイヤで構成されることにより、基部２３は可撓性を有し、除去部材２０が管１の内壁７に当接したときに追従し易く、耐久性も高い。なお、基部２３から突出している毛２２は、全周に突出していなくとも良い。一方の腕部１０に取り付けられているブラシ部２１は、少なくとも他方の腕部１０と背反した方向に毛２２突出させていればよい。

除去部材２０は、上記のように構成されることにより、管１の内壁７に追従し易く、確実に管１の内壁７に当接するため、管１の内壁７に付着した異物２の除去性能が高まる。また、除去部材２０は、ブラシ部２１が撓み易いため、管１の内壁７に過剰に力を加えることが無く、管１の内壁７を過剰に傷つけることがない。ブラシ部２１の毛２２の剛性は、毛２２の材質及び太さを変更することにより適宜調整できる。

（腕部１０）
２つの腕部１０は、根元部１１が互いに連結されている。それぞれの腕部１０の長手方向の先端に除去部材２０が取り付けられている。腕部１０は、例えば鋼材で構成されており、棒状、板状、又は管状に形成されている。

２つの腕部１０の根元部１１は、連結されて連結部１２を構成している。連結部１２は、回動軸１３を中心に一方の腕部１０が他方の腕部１０に対し回動自在に構成されている。

（弾性部３０）
２つの腕部１０の先端と根元部１１との間には、弾性部３０が取り付けられている。弾性部３０は、例えばコイルばね、板ばね、又はねじりばねで構成される。２つの腕部が互いに近接する方向に動くと、弾性部３０は圧縮されて２つの腕部１０が離反する方向に腕部１０を付勢する。

（支持体４０）
支持体４０は、１本の長い鋼材により構成されており、その鋼材は、棒状、板状、又は管状の各形態をとり得る。２つの腕部１０の根元部１１は、支持体４０に連結されている。

支持体４０の腕部１０が連結されている側と反対側の端部は、管１の内部に除去部材２０を挿入する際、及び挿入後に作業者が把持する把持部となる。

図１に示されるように、２つの腕部１０を支持体４０に固定された回動軸１３に回動自在に取り付け、支持体４０に２つの腕部１０の回動を規制するストッパー部材４１を設けても良い。ストッパー部材４１を設けることにより、２つの腕部１０がある所定の範囲において互いに回動でき、作業者が支持体４０を持って異物除去工具１００を操作する際に除去部材２０側に力を伝え易くなる。また、２つの腕部１０がある所定の範囲において互いに回動することができるため、管１の内部に挿入された際に腕部１０の動きの自由度が得られ、管１の内壁７に除去部材２０が当接しやすくなるという利点がある。ストッパー部材４１は、図２に示されている形態に限定されるものではなく、支持体４０に対し腕部１０の回動範囲を規制できれば他の形態であっても良い。

また、図１のストッパー部材４１は、設けなくともよい。ストッパー部材４１が無い場合は、作業者が把持する支持体４０から力を加えた場合に、２つの腕部１０と支持体４０とが相対的に回転する。異物除去工具１００の長手方向に沿った方向、つまり異物除去工具１００を管１に挿入した場合に、作業者が管１の奥方向に押し込む力が加えにくい場合がある。ただし、異物除去工具１００を管１に挿入し、奥まで押し込んだ後、異物除去工具１００を引き出す作業においては、ストッパー部材４１が無いことによる影響は無い。

一方の腕部１０のみが支持体４０に回動自在に取り付けられている場合は、一方の腕部１０の動きを規制するストッパー部材４１を設けても良いし、ストッパー部材４１が無くとも良い。例えば、回動軸１３が支持体４０に固定され、その回動軸１３に少なくとも一方の腕部１０が回動自在に取り付けられていて、他方の腕部１０は、支持体４０に対し回動しなくともよい。又は、他方の腕部１０は、支持体４０と一体に形成されていても良い。一方の腕部１０のみが回動すれば、腕部１０同士を近接させることができるため、除去部材２０を管１に挿入することは可能である。

（管１内部の異物除去動作）
図３は、図１の異物除去工具１００の腕部１０同士を近接させた状態を示す図である。図４は、図１の異物除去工具１００を管１内に挿入した状態を示す図である。

図３に示される異物除去工具１００の状態は、腕部１０同士を近接させた状態であり、腕部１０の先端に取り付けられている除去部材２０も近接させた状態になっている。２つの腕部１０の間は弾性部３０により連結されているため、腕部１０同士を近接させると、弾性部３０が腕部１０を離反させる方向に付勢する。異物除去工具１００は、図３に示される状態で管１の内部に小径側端面５から挿入される。このとき、異物除去工具１００の先端の外形寸法Ｂは、望ましくは管１の小径側端面５の内径寸法Ａ以下になっている。外形寸法Ｂは、言い換えると２つ除去部材２０の先端の外側部分同士の間隔である。なお、実施の形態１においては、除去部材２０の外周部分はブラシ部２１になっているので、基部２３の先端部同士の間隔が内径寸法Ａよりも小さければ管１に挿入することができる。しかし、この場合ブラシ部２１を変形させながら管１に挿入することになり、ブラシ部２１を損傷する可能性がある。従って、ブラシ部２１の変形量が小さくなるように、外形寸法Ｂを調整することが望ましい。

図４に示される様に異物除去工具１００は、先端部の除去部材２０が小径側端面５に挿入された後、管１の奥に向かって押し込まれる。そして、異物除去工具１００の先端部の除去部材２０を、少なくとも異物２が付着している孔３がある位置まで移動させる。作業者は、支持体４０を把持して除去部材２０と孔３の位置とを合わせる。作業者は、支持体４０を管１の長手方向に沿った向きに力を加えたり、管１の円周方向に支持体４０を回転させることにより除去部材２０の位置を調整する。

除去部材２０と孔３の位置とを合わせた後は、作業者は異物除去工具１００を管１から引き出す。除去部材２０は、管１に挿入された状態においては、管１の内壁７に常に当接しているため、除去部材２０が移動することにより管１の内壁７がブラシ部２１に擦られ、内壁７に付着した異物２が内壁７から除去される。なお、実施の形態１においては、異物２は、穿孔した際に発生した切り屑であり、孔３の周縁４に付着したものであるが、その他の内壁７に付着した異物２も除去することができる。

（実施の形態１の効果）
実施の形態１に係る異物除去工具１００によれば、２つの腕部１０と、それぞれの腕部の先端に取り付けられ、管１の内部に当接する除去部材２０と、を備える。２つの腕部１０は、除去部材２０を近接させた状態において、除去部材２０が離反する方向に付勢される。この構成により、除去部材２０は、管１の内壁７に当接した状態が維持されるため、作業者は、支持体４０を把持して管１の長手方向に移動させるだけで内壁７に付着した異物２を除去することができる。また、２つの腕部１０は近接させることができるため、異物除去工具１００を除去部材２０から管１内に容易に挿入することができる。また、異物除去工具１００は、腕部１０が２股に分かれて形成され、それぞれに除去部材２０が取り付けられているため、管１の円周方向において、管１の中心について略対称な位置にある孔３に同時に除去部材２０を当接させることができる。従って、図４に示されるような、円周上の対称な位置にある孔３の周縁４に付着している異物２を効率良く除去できる。

また、腕部１０は、除去部材２０が取り付けられている先端に対し反対側の端部である根元部１１が互いに連結されているため、２つの腕部１０を根元部１１を基準として開閉できるため、除去部材２０同士の距離を自由に変更することができる。さらに、異物除去工具１００は、腕部１０を連結する弾性部３０を備えるため、２つの腕部１０を閉じる側に移動させると、腕部１０及び除去部材２０が互いに離反する方向に付勢される。これにより、異物除去工具１００が管１内に挿入された状態において、除去部材２０が常に内壁７に当接し、除去部材２０が内壁７を押しつけられる方向に力がかかる。

弾性部３０は、腕部１０の先端と根元部１１との間において２つの腕部１０を連結している。これにより、２つの腕部１０同士の相対移動は弾性部３０により規制される。つまり、２つの腕部１０は、離反又は近接するのに弾性部３０を変形させるだけの力が必要となるため、腕部１０が自然状態においては、２つの除去部材２０の位置関係が変化しにくい。そのため、作業者は、意図通りに腕部１０及び除去部材２０の位置を操作しやすくなっている。そして、作業者が腕部１０を操作することにより、除去部材２０同士の距離を変更することができ、異物除去工具１００の先端の外形寸法Ｂを操作により小さくして管１内に挿入することができる。つまり、除去部材２０を近接させた状態において、除去部材２０は、管１の内部に挿抜自在に構成されている。なお、除去部材２０のブラシ部２１は、作業者の力により管１に挿入できる程度に可撓性を有するか、除去部材２０を近接させた状態において管１の小径側端面５の内径寸法Ａよりも外形寸法Ｂが小さくなるように構成されると良い。

除去部材２０は、腕部１０に取り付けられる基部２３と、基部２３に植えられた複数の毛２２により構成されたブラシ部２１と、を備える。そして、一方の腕部１０に取り付けられているブラシ部２１は、少なくとも他方の腕部１０と背反した方向に突出している。そのため、除去部材２０は、確実に管１の内壁７に当接される。

また、２つの腕部１０は、当該腕部１０が動く軌跡が形成する面に対し垂直方向から見て交差しているため、その交差した部分に連結部１２に回動軸１３を配置することにより、腕部１０が回動する構造を構成し易くなっている。異物除去工具１００は、簡易な構造であるため、製作にかかるコストも低減できる。

なお、２つの腕部１０が成す角度は、管１の長手方向に沿った断面において管１の内壁７が成す角度以上であることが望ましい。２つの腕部１０が成す角度が内壁７が成す角度より小さい場合、管１の小径側端面５の内径に腕部１０が接触し、除去部材２０が十分に内壁７に接触出来ない場合があるが、上記の構成によれば、確実に除去部材２０が内壁７に当接する。

実施の形態２．
実施の形態２に係る異物除去工具２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、実施の形態１の異物除去工具１００の腕部１０の連結部１２の構造を変更したものである。なお、以下の実施の形態においては、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。

図５は、実施の形態２に係る異物除去工具２００Ａを示す側面図である。異物除去工具２００Ａは、２つの腕部２１０が一体に形成されている。つまり、腕部２１０の根元部２１１同士がつながっており連結部２１２が形成されている。異物除去工具２００Ａは、連結部２１２がＵ字形に形成されており、腕部２１０を近接させた状態における除去部材２０を離反させる方向の付勢は、連結部２１２を構成する材料の弾性により行われる。従って、実施の形態１に係る異物除去工具１００に設けられている弾性部３０を設けなくとも、腕部２１０を近接させた時に除去部材２０を離反させる方向に付勢力を持たせることができる。

図６は、実施の形態２に係る異物除去工具２００Ｂを示す側面図である。異物除去工具２００Ｂは、連結部２１２を腕部２１０とは別の部材により構成している。腕部２１０の根元部２１１は、連結部２１２と溶接等の手段により接合されている。連結部２１２は、ばね用鋼材等で形成されることにより、腕部２１０を近接させた時に除去部材２０を離反させる方向に付勢力を持たせることができる。

図７は、実施の形態２に係る異物除去工具２００Ｃを示す側面図である。異物除去工具２００Ｃは、連結部２１２が腕部２１０の根元部２１１同士を接合させて構成されている。腕部２１０は、例えば板状のばね用鋼材で構成される。腕部２１０自体の弾性力により、腕部２１０を近接させた時に除去部材２０を離反させる方向に付勢力を持たせることができる。なお、異物除去工具２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、実施の形態１に係る異物除去工具１００と同様に弾性部３０を設けてもよい。

（実施の形態２の効果）
実施の形態２に係る異物除去工具２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃによれば、２つの腕部２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃは、根元部２１１Ａ、２１１Ｂ、２１１Ｃが一体に構成され、除去部材２０は、腕部２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃが自然状態において、管１の内径寸法Ａよりも離れて位置する。これにより、異物除去工具２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、連結部２１２の弾性力により腕部２１０を近接させた時の除去部材２０を離反させる方向の付勢力を持たせることができる。そのため、実施の形態１の異物除去工具１００よりも簡易な構成で異物除去工具２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃを構成できる。

１ 管、２ 異物、３ 孔、４ 周縁、５ 小径側端面、７ 内壁、１０ 腕部、１１ 根元部、１２ 連結部、１３ 回動軸、２０ 除去部材、２１ ブラシ部、２２ 毛、２３ 基部、３０ 弾性部、４０ 支持体、４１ ストッパー部材、１００ 異物除去工具、２００Ａ 異物除去工具、２００Ｂ 異物除去工具、２００Ｃ 異物除去工具、２１０ 腕部、２１０Ａ 腕部、２１０Ｂ 腕部、２１０Ｃ 腕部、２１１ 根元部、２１１Ａ 根元部、２１１Ｂ 根元部、２１１Ｃ 根元部、２１２ 連結部、Ａ 内径寸法、Ｂ 外形寸法。

Claims (9)

1. 管の内部に挿入されて前記管の内側に付着した異物を除去する異物除去工具であって、
   ２つの腕部と、
   それぞれの前記腕部の先端に取り付けられ、前記管の内部に当接する除去部材と、を備え、
   ２つの前記腕部は、
   前記除去部材を近接させた状態において、前記除去部材が離反する方向に付勢される、異物除去工具。
2. ２つの前記腕部は、
   前記除去部材が取り付けられている先端に対し反対側の端部である根元部が互いに連結されている、請求項１に記載の異物除去工具。
3. ２つの前記腕部は、
   前記根元部が一体に構成され、
   ２つの前記除去部材の外側部の間隔である外形寸法は、
   前記腕部が自然状態において、前記管の内径寸法よりも離れて位置する、請求項２に記載の異物除去工具。
4. 前記腕部と連結される弾性部を更に備える、請求項２又は３に記載の異物除去工具。
5. ２つの前記腕部は、
   前記根元部が互いに回動自在に連結され、
   前記弾性部は、
   前記腕部の先端と前記根元部との間において前記腕部と連結する、請求項４に記載の異物除去工具。
6. 前記除去部材を近接させた状態において、
   前記除去部材は、
   前記管の内部に挿抜自在に構成されている、請求項１〜５の何れか１項に記載の異物除去工具。
7. ２つの前記腕部は、
   当該腕部が動く軌跡が形成する面に対し垂直方向から見て交差している、請求項１〜６の何れか１項に記載の異物除去工具。
8. 前記管は、
   長手方向に向かって内径が拡大しているテーパー管であり、
   ２つの前記腕部が成す角度は、
   前記管の長手方向に沿った断面において前記管の内壁が成す角度以上である、請求項７に記載の異物除去工具。
9. 前記除去部材は、
   前記腕部に取り付けられる基部と、
   前記基部に植えられた複数の毛により構成されたブラシ部と、を備え、
   一方の前記腕部に取り付けられている前記ブラシ部は、
   少なくとも他方の前記腕部と背反した方向に突出している、請求項１〜８の何れか１項に記載の異物除去工具。

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