JP2017015232A - 長尺物挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】いわゆるキンクを生じさせることなく、管内にツール挿入具などの可撓性の長尺物を容易に挿入することのできる長尺物挿入装置の提供。【解決手段】送りローラー５を長尺物３の側面に接触させる。送りローラー５と受け部６との間に長尺物３を挟む。送りローラー５を長尺物３の中心線に対して傾斜させる。送りローラー５をその傾斜角度を維持したまま回転させる。長尺物３が中心線の周りに回転しながら管内に挿入される。長尺物３の中心線周りの回転速度と押込み速度との適切なバランスが保たれる。長尺物３にいわゆるキンクが生じることがない。【選択図】 図４

Description

本発明は、例えばガス管を閉止する際のガスバッグ挿入用のツール挿入具などの可撓性の長尺物を管内に挿入するための長尺物挿入装置に関するものである。

一般に、ガス管の配管工事をする際にガス管を閉止するためのガスバッグや、配管の内部を検査するためのカメラ、配管の配置角度や位置を計測するためのジャイロスコープ、配管の肉厚を測定するための超音波探触子などのツールは、そのツール本体から後方に、各種配線や挿抜操作用のピアノ線などの線状体を延設した構造とされ、そのツール本体を配管の端部開口から配管内に挿入して使用される。

このようなツールの配管内への挿入を容易にするよう、特許文献１は、線材１０１を螺旋状に構成してなる可撓性のコイル状で、その前側部分を本体収容部１０２として、本体収容部１０２よりも後方の延設部分を線状体収容部１０３としたツール挿入具を開示している（図９参照）。このツール挿入具は、本体収容部１０２にツール本体を収容すると共に、線状体収容部１０３に線状体を収容し、後端側の線状体収容部１０３を持って押し込むようにして、配管に本体収容部１０２を挿入することができる。

さらに、特許文献１のツール挿入具は、後端側の線状体収容部１０３を持って中心軸周りに回転させながら押し込むことにより、ねじの原理によって推進力を得ることができ、本体収容部１０２を湾曲させながらエルボ管に容易に挿入することができる。

特開２０１３−１３４１５４号公報（段落番号００２０、００２２、００２３、００２５〜００３０、図１）

ところが、特許文献１のツール挿入具は、その後端側の細い部位を手指で持って中心軸周りに回転させながら管内に押し込むものであり、中心軸周りに回転させるのに強い力を要する分、管内への挿入作業の効率が低下しやすい。しかも、ツール挿入具は、可撓性の長尺物であり、中心軸周りの回転速度と押込み速度とのバランスが崩れることにより、一部に瘤ができるように捩れて、いわゆるキンクを生じるおそれがある。

本発明は、いわゆるキンクを生じさせることなく、管内にツール挿入具などの可撓性の長尺物を容易に挿入することのできる長尺物挿入装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る長尺物挿入装置は、管内に可撓性の長尺物を挿入するためのものであり、長尺物の側面に接触しつつ回転する送りローラーと、この送りローラーとの間に長尺物を挟む受け部と、を備え、その送りローラーについて、回転中心線を長尺物の中心線と平行な状態に対して傾斜可能としたものである。

上記構成によれば、送りローラーを傾斜させて長尺物の側面に接触させることができるので、送りローラーを回転させることにより、長尺物を手指で直接操作することなく、その中心線の周りに回転させながら連続して効率的に送り出すことができる。

しかも、送りローラーの傾斜角度を維持することにより、長尺物の中心線周りの回転速度と押込み速度との適切なバランスを保つことができるので、挿入する長尺物にいわゆるキンクが生じるのを防止することができ、管内に可撓性の長尺物を容易に挿入することができる。さらに、送りローラーを反対方向に回転させることにより、挿入した長尺物を管内から連続して効率的に引き出すこともできる。

また、送りローラーについて、長尺物の中心線と平行な直線に対する回転中心線の傾斜角度を調整可能とするようにしてもよい。

この構成によると、送りローラーの傾斜角度を調整可能とするので、管内の状態などの挿入条件に応じて、長尺物の中心線周りの回転速度と押込み速度とのバランスを調整することができる。

しかも、送りローラーを反対方向に回転させて管内から長尺物を引き出す際にも、その引出作業に適切な傾斜角度に調整することができる。さらに、送りローラーの回転方向を含めて、送りローラーの傾斜角度を選択することにより、管内における長尺物の曲がり方の傾向を切り換えることができ、例えばＴ字管などの分岐部における長尺物の進入方向を選択することができる。

また、受け部については、回転中心線を長尺物の中心線と平行に設定された二つの受けローラーとするようにしてもよい。

この構成によると、中心線周りに回転する長尺物を送りローラー及び二つの受けローラーの合計三つのローラーで安定して挟むことができるので、長尺物をよりスムーズに回転させて、管内への長尺物の挿入作業の効率をより高めることができる。なお、受けローラーに代えて、長尺物をその回転を阻害することなく受けることのできる滑り面で受け部を構成することもできる。

また、送りローラー及び受け部を収容すると共に長尺物を貫通させる箱体を設け、この箱体については、内部に長尺物を引入れる引入口に、長尺物を収納する収納容器を接続可能とすると共に、内部から長尺物を送り出す送出口に、長尺物を挿入する被挿入管を接続可能とし、箱体と収納容器及び被挿入管との接続状態で、箱体及び収納容器の内部を外部に対して密封するようにしてもよい。

この構成によると、長尺物を収納容器に収納すると共に、この収納容器を箱体の引入口に接続して、箱体の送出口に被挿入管を接続した上で、箱体及び収納容器の内部を密封することができる。これにより、被挿入管を外部に対して遮断した状態で、被挿入管に長尺物を挿入することができ、例えば、ガス管に長尺物を挿入する際のガス漏れなどを阻止することができる。

また、長尺物として、線材を螺旋状に構成してなるコイル状のツール挿入具を採用するようにしてもよい。

この構成によると、管内に挿入するツールを長尺物としてのコイル状のツール挿入具の内側に収容して保護することができ、さらに、配管の端部開口の外側に設置した長尺物挿入装置によって、ツール挿入具を送り出し又は引き出し操作し、その内側に収容したツールを管内で移動させることができる。

しかも、ツール挿入具がコイル状であるので、これをエルボ管などの湾曲形状に沿わせて湾曲させることができ、さらに、コイル状のツール挿入具を中心線周りに回転させるので、管内に突起などがある場合にも、ねじの原理によって、管内の突起などに噛み合いながら乗り越えつつ推進力を得ることができる。

以上のとおり、本発明によると、送りローラーを傾斜させた状態で長尺物の側面に接触させて回転させることにより、長尺物を中心線の周りに回転させながら送り出して管内に挿入するようにしている。これにより、長尺物を手指で直接操作することなく、中心線の周りに回転させながら連続して効率的に送り出すことができ、管内にツール挿入具などの可撓性の長尺物を容易に挿入することができる。しかも、送りローラーの傾斜角度を維持して、長尺物の回転速度と押込み速度との適切なバランスを保つことができるので、挿入する可撓性の長尺物にいわゆるキンクが生じるのを防止することができる。

本発明に係る長尺物挿入装置の平面図 長尺物挿入装置の縦断面図 長尺物挿入装置の内部構造を示す斜視図 送りローラーの傾斜角度の変化を示す図 ツール挿入具を挿入する配管の斜視図 ツール挿入具を挿入した配管の鉛直断面図 ツール挿入具を挿入した配管の水平断面図 Ｔ字管における長尺物の回転操作を説明する図で、（ａ）は平断面図、（ｂ）は縦断面図 従来のツール挿入具を示す図

以下、本発明に係る長尺物挿入装置を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

図１及び図２に示すように、長尺物挿入装置１は、ガス管などの配管２に可撓性の長尺物３を挿入するよう、長尺物３をその中心線周りに回転させながら送り出すためのものであり、長尺物３を貫通させる箱体４と、箱体４に内装されて長尺物３の側面に接触しつつ回転する送りローラー５と、箱体４に内装されて送りローラー５との間に長尺物３を挟む受け部６と、を備え、その送りローラー５が、長尺物３の中心線と平行な直線に対する回転中心線の傾斜角度を調整可能とされている。

長尺物３は、例えば、後述するツール挿入具２７とされて、線材を螺旋状に構成してなるコイル状とされ、ガス管の配管工事に際して、そのガス管を閉止するためのガスバッグなどのツールをガス管などの配管２に挿入する際に用いられる。

箱体４は、例えばアルミニウム製で直方体の箱形状とされて、その一対の側面に、箱内部に長尺物３を引入れる引入口７と、箱内部から長尺物３を送り出す送出口８と、が設けられ、さらに、上面側に円形の開口９が形成されると共に、この開口９が円形の蓋体１０で塞がれている。この箱体４は、例えば密封構造とされ、配管２及び後述の長尺物３の収納容器１２に接続した状態で、箱体４及び収納容器１２の内部が外部に対して密封されて、配管２の内部のガスなどが外部に漏れるのを阻止する。

引入口７は、箱体４の側面に円穴を形成すると共に、その外面側の周囲を囲むように円筒状の接続部１１を固着した構造とされ、その接続部１１に、配管２に挿入する長尺物３を収納した収納容器１２を接続可能とされる。接続部１１は、例えば透明の合成樹脂製とされ、その内側を通って箱内部に引き込まれる長尺物３が中心線周りに回転していることを外部から確認することができるようになっている。

送出口８は、箱体４の側面に円穴を形成すると共に、その外面側の周囲を囲むように筒状の接続部１３を固着した構造とされ、その接続部１３に、長尺物３を挿入する配管２を接続可能とされる。接続部１３は、例えば合成樹脂製とされて、先端部の周囲にフランジ１４が形成され、このフランジ１４に、送出口８を配管２に接続するための接続具を係止することができる。

蓋体１０は、例えばアルミニウム製の円板状とされて、その直径を、箱体４の上面の一辺よりも小さく、かつ開口９の直径よりも大きく設定され、円の中心を挟んで同一直線状に配置された一対のビス１５により、開口９の周縁部に留着される。蓋体１０の周縁部には、複数対のビス孔１６が形成され、ビス１５を挿通するビス孔１６を変更することにより、箱体４に対する蓋体１０の中心点周りの取付角度を変更することができるようになっている。

送りローラー５は、例えば外周面がゴムで覆われた円柱状で、その両端から回転軸１７が突出する構造とされ、その回転軸１７が、蓋体１０の裏面にビス留めされた一対の支持部１８に、一対の軸受け１９を介して回転自在に支持されている。この送りローラー５は、ビス１５を挿通する蓋体１０のビス孔１６を適宜選択して、蓋体１０の取付角度を変更することにより、長尺物３に対する傾斜角度を変更することができる。

送りローラー５の一方の回転軸１７には、自在継手２０を介して、蓋体１０の軸受け２１に支持された入力軸２２が接続され、箱体４の外部から入力軸２２に入力された動力が送りローラー５を回転させるようになっている。

受け部６は、回転中心線を長尺物３の中心線と平行に設定された二つの受けローラー２３によって構成され、両者の外周面の間隔を長尺物３の太さよりも小さく設定されて、二つの受けローラー２３で長尺物３を受けるようになっている。各受けローラー２３は、例えば合成樹脂製の円柱状で、その両端から回転軸２４が突出する構造とされ、その回転軸２４が、箱体４の底面に突設された一対の支持部２５に、一対の軸受け２６を介して回転自在に支持されている。

送りローラー５を支持する支持部１８と二つの受けローラー２３を支持する支持部２５とは、送りローラー５及び受けローラー２３が長尺物３の側面に接触して適切な強さで挟むように、それらの高さを設定される。

図３に示すように、箱体４の内部を通る長尺物３は、受け部６が二つの受けローラー２３で構成されていることにより、送りローラー５及び二つの受けローラー２３の合計三つのローラーで安定して挟まれる。長尺物３を挟んだ状態で、送りローラー５が回転することにより、送りローラー５の回転に伴って長尺物３が中心線周りに回転し、さらに、回転自在に支持された受けローラー２３が、長尺物３の回転を阻害することなく、長尺物３の回転に追随するようになっている。

図４に示すように、送りローラー５で押さえられた長尺物３を二つの受けローラー２３が受けるので、長尺物３に対する送りローラー５の傾斜角度を図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すような各種の角度に変化させた際にも、その傾斜角度に関わらず、受けローラー２３で長尺物３を安定して受けるようになっている。

次に、上記の長尺物挿入装置１を用いて図５に示す配管２にツールを挿入する手順を説明する。

まず、長尺物３としての可撓性のツール挿入具２７にツールを収容すると共に、そのツール挿入具２７を収納容器１２に収納する。ツール挿入具２７は、例えば線材２８を螺旋状に構成してなるコイル状とされ、その内側にツールを収容して配管２の外側から後端側を押し引き操作することにより、配管２にツールを挿入するようになっている。

ツール挿入具２７を用いて挿入するツールは、例えば、ガス管の配管工事に際して、そのガス管を閉止するためのガスバッグとされる。このガスバッグは、例えば、遠隔操作で膨らませることのできるバルーンを備え、これをガス管としての配管２に挿入した後、配管２の外側から操作してバルーンを膨らませることにより、配管２を閉止してガスの流れを遮断するものである。

次いで、箱体４の引入口７の接続部１１に収納容器１２を接続すると共に、収納容器１２からツール挿入具２７の先端部分を引き出して、このツール挿入具２７の先端部分を引入口７から箱体４に引き入れる。箱体４に引き入れたツール挿入具２７を送りローラー５と受け部６とで挟み、送りローラー５を例えばツール挿入具２７の中心線と直交する状態で回転させることにより（図４（ｄ）参照）、ツール挿入具２７の先端部分が送出口８から送り出される。

図５に示す配管２の上方の端部開口に、箱体４の送出口８の接続部１３を接続すると共に、送出口８から送り出されたツール挿入具２７の先端部分を挿入する。さらに、入力軸２２に回転を入力して送りローラー５を回転させることにより、ツール挿入具２７を配管２の管内に連続的に送り出す。

配管２の管内にツール挿入具２７を送り出す際、送りローラー５をツール挿入具２７の中心線に対して小さく傾斜させることにより（図４（ｂ）参照）、ツール挿入具２７を中心線周りに速く回転させながら、中心線方向に少しずつ送り出す。なお、ツール挿入具２７を配管２から引き出す際には、送りローラー５をツール挿入具２７の中心線に対して大きく傾斜させて（図４（ｃ）参照）、この送りローラー５を逆回転させることにより、ツール挿入具２７を中心線周りに少しずつ回転させながら、中心線方向に速く引き出せばよい。

配管２の管内に送り出したツール挿入具２７が第１エルボ管２９に進入することにより、まず、ツール挿入具２７の前側部分３０が第１エルボ管２９の内面に沿って湾曲する。その際、前側部分３０の線材２８を中心軸方向に隙間（Ｐ）をあけて螺旋状に構成しておくことにより、その隙間（Ｐ）に曲げ変形を吸収させて、前側部分３０を容易に湾曲させることができる。

しかも、長尺物挿入装置１の送りローラー５が傾斜して回転し、ツール挿入具２７が中心線周りに回転することにより、前側部分３０が第１エルボ管２９に進入する際、コイル状の前側部分３０が第１エルボ管２９の始端側の段差３１に噛み合い、ねじの原理による推進力を得て、湾曲しながら第１エルボ管２９に進入する。さらに、送りローラー５を傾斜させて回転させるので、ツール挿入具２７の送出し速度と回転速度とのバランスが好適な状態に維持され、ツール挿入具２７の一部が瘤のように捻れて、いわゆるキンクを生じることがない。

前側部分３０がさらに第１エルボ管２９に進入することにより、前側部分３０の前端付近が第１エルボ管２９の終端側の段差３２に引っ掛かる（図６参照）。図６に示す形態では、前側部分３０の前端の巻き径が中央部よりも小径に設定されているので、線材２８の前端は、段差３２に引っ掛かることなく乗り上げている。この状態で、ツール挿入具２７が中心線周りに回転することにより、コイル状の前側部分３０がねじの原理によって段差３２をスムーズに通過する。

前側部分３０の前端が第１エルボ管２９を通過して、前側部分３０の後端が第１エルボ管２９に侵入した後、前側部分３０に引き続いて後側部分３３が第１エルボ管２９に進入する。後側部分３３は、第１エルボ管２９に進入した後、前側部分３０に追随して湾曲しながら第１エルボ管２９を通過する。

ツール挿入具２７がさらに進入することにより、第１エルボ管２９と同様、第２エルボ管３４を通過する。その際、ツール挿入具２７が中心線周りに回転することにより、第２エルボ管３４の始端側の段差３５に噛み合って推進力を得ると共に、第２エルボ管３４の終端側の段差３６をスムーズに通過する（図７参照）。

このようにして、ツールがツール挿入具２７の内部で保護されつつ、ツール挿入具２７と共に配管２の管内に挿入される。管内に挿入したツールは、その例えばバルーンを膨らませて配管２を塞ぎ、ガスなどの流れを閉止して、配管工事を容易にする。

次に、Ｔ字管３７に長尺物３を挿入する手順を説明する。

図８に示すように、例えば、配管２の縦管３８に挿入した長尺物３が水平に配設されたＴ字管３７に進入して横管３９の内面に当接する場合、長尺物３は、重力を受けて縦管３８の管内を下側に偏心することにより、その先端の下側部分４０が横管３９の内面に当接する。

長尺物３の下側部分４０を横管３９に当接させた状態で、例えば長尺物挿入装置１の送りローラー５を長尺物３とほぼ平行に向けて回転させると（図４（ａ）参照）、長尺物３が中心線周りに回転して、長尺物３の先端が横管３９に沿って転がり、長尺物３が右側又は左側に曲がって横管３９に進入する。

その際、図８に示すように、長尺物３を進行方向に向かって右回りに回転させると、長尺物３が右方向に転がって横管３９の右側に進入し、図８に示すのとは反対に、長尺物３を進行方向に向かって左回りに回転させると、長尺物３が左方向に転がって横管３９の左側に進入する。

このように、送りローラー５の回転方向を適宜切り換えることにより、Ｔ字管３７などの配管２の分岐部において、長尺物３の進入方向を選択する。送りローラー５の回転方向を切り換えて長尺物３を所望の方向に進入させた後は、適宜、長尺物３を元の方向に回転させて、配管２の管内をさらに進入させる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、長尺物挿入装置１及びツール挿入具２７を用いて配管２に挿入するツールは、ガスバッグに限らず、配管２の内部を検査するためのカメラや、配管２の配置角度や位置を計測するためのジャイロスコープであってもよい。また、長尺物３は、コイル状のツール挿入具２７に限らず、内側に各種配線を通すためのチューブなどであってもよい。

箱体４は、必ずしも密封されている必要はなく、長尺物３を収納容器１２に収納することなく、剥き出しのまま長尺物挿入装置１に供給するようにしてもよい。また、受け部６は、二つの受けローラー２３で構成するだけでなく、長尺物３を摺動自在に受けるものであってもよい。

送りローラー５は、これを支持する蓋体１０のビス留めによる箱体４への取付角度を変更して、長尺物３に対する傾斜角度を変更するだけでなく、送りローラー５の支持部を回動自在に構成して、送りローラー５の傾斜角度を連続的に変更できるようにしてもよい。また、送りローラー５は、長尺物３に対する傾斜角度を調整可能なものだけでなく、長尺物３に対する傾斜角度を一定の角度に維持するものであってもよい。

１ 長尺物挿入装置
２ 配管
３ 長尺物
４ 箱体
５ 送りローラー
６ 受け部
７ 引入口
８ 送出口
９ 開口
１０ 蓋体
１１ 接続部
１２ 収納容器
１３ 接続部
１４ フランジ
１５ ビス
１６ ビス孔
１７ 回転軸
１８ 支持部
１９ 軸受け
２０ 自在継手
２１ 軸受け
２２ 入力軸
２３ 受けローラー
２４ 回転軸
２５ 支持部
２６ 軸受け
２７ ツール挿入具
２８ 線材
２９ 第１エルボ管
３０ 前側部分
３１ 段差
３２ 段差
３３ 後側部分
３４ 第２エルボ管
３５ 段差
３６ 段差
３７ Ｔ字管
３８ 縦管
３９ 横管
４０ 下側部分
Ｐ 隙間

Claims (5)

1. 管内に可撓性の長尺物を挿入するための長尺物挿入装置であって、前記長尺物の側面に接触しつつ回転する送りローラーと、該送りローラーとの間に長尺物を挟む受け部と、を備え、前記送りローラーは、その回転中心線を長尺物の中心線と平行な状態に対して傾斜可能とされたことを特徴とする長尺物挿入装置。
2. 前記送りローラーは、長尺物の中心線と平行な直線に対する回転中心線の傾斜角度を調整可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の長尺物挿入装置。
3. 前記受け部は、回転中心線を長尺物の中心線と平行に設定された二つの受けローラーとされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の長尺物挿入装置。
4. 前記送りローラー及び受け部を収容すると共に長尺物を貫通させる箱体が設けられ、該箱体は、内部に長尺物を引入れる引入口に、長尺物を収納する収納容器を接続可能とされると共に、内部から長尺物を送り出す送出口に、長尺物を挿入する被挿入管を接続可能とされ、前記箱体と前記収納容器及び被挿入管との接続状態で、前記箱体及び収納容器の内部が外部に対して密封されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の長尺物挿入装置。
5. 前記長尺物は、線材を螺旋状に構成してなるコイル状のツール挿入具とされたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の長尺物挿入装置。

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