JPH03239666A - 管内走行装置の走行駆動構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば船等の送油管内を走行し管内腐食の有
無を検査する際に使用される管内走行装置の走行駆動構
造に関する。

〔従来の技術〕

この種の管内走行装置の走行駆動構造において、駆動走
行装置を構成するに、先に本出願人らによって特願昭６
３−２７０３９０号で提案されたもののように、単一の
駆動輪で構成していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

この場合には確かに、この単一駆動輪に１８０゜対向す
る位置に遊転式走行装置を配し、この遊転式走行装置を
バネで管内壁に付勢して踏張り力を持たせた構成を採っ
ているが、やはり単一輪であるだけに走行安定性に欠け
る面があった。

したがって、駆動走行装置として走行輪を左右に備えた
ものが望まれるのであるが、この場合には曲り管走行時
にロックしないように、デフ機構等の差動機能を必要と
する。そうすると、走行系にデフ機構を介装しなければ
ならないが、このデフ機構を介装する場合には左右走行
装置を駆動する回転軸と同軸心上に設ける為に、このデ
フ機構に対する駆動源をその回転軸心上より外れた別の
位置に設けねばならず、スペース効率が悪くなっていた
。

本発明の目的は、駆動走行装置に対する合理的な駆動構
造の採用によって、スペース効率よく駆動構造を構威し
乍ら、走行機体の移動方向視で走行機体周りに３個以上
配置した走行装置による安定した走行と曲り管での円滑
な走行を行えるものを提供する点にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による特徴構成は、管内走行機体を支持する走行
装置のうちの駆動用クローラ走行装置を、走行機体の移
動方向視で走行機体周りに３個以上配置し、前記３個以
上の駆動用クローラ走行装置に対して各別に駆動する駆
動モーターを設けるとともに、それぞれの前記駆動用ク
ローラ走行装置において、駆動輪の軸心とテンション輪
の軸心とを通る仮想線と、前記駆動用クローラ走行装置
が接触する管内面部分との離間距離を検出する検出手段
を設け、前記検出手段による検出値、の変化に伴って管
の曲げ曲率を算出する演算手段を設け、前記演算手段に
よる演算結果に基づいて前記３個以上の駆動用クローラ
走行装置の駆動速度を独立に変更する制御手段を設けて
ある点にある。

〔作　用〕

つまり、クローラ走行装置の駆動輪の軸心とテンション
輪の軸心とを通る仮想線と、前記駆動用クローラ走行装
置が接触する管内面部分との離間距離は、直管部分を走
行している場合には一定であるが、曲管部分に入り込む
と同時に前記離間距離が変化しはじめ、その後管の曲げ
曲率に応じて種々の値に変化していく。

この離間距離を検出手段によって検出するとともに、そ
の検出値の変化に伴って管の曲げ曲率を演算手段により
算出し、その演算結果に基づいて前記３個以上の駆動用
クローラ走行装置駆動速度を異ならせると、管の曲げ曲
率に沿った走行を行うことができる。

そして、駆動用クローラ走行装置は、走行機体の移動方
向視で走行機体周りに３個以上配置し、それれのクロー
ラ走行装置における前記離間距離を検出して管の曲げ曲
率を算出するために、３次元的な管の曲がりの場合にも
管の曲げ曲率に沿って円滑な走行を行う。

〔発明の効果〕

したがって、駆動走行装置を走行機体の移動方向視で走
行機体周りに３個以上配することによる走行安定性を確
保できるとともに、独立に駆動モータを回転制御するこ
とによってそれぞれのクローラ走行装置の駆動速度を異
ならせることができて、管の曲げ部に合った走行を、各
クローラ全てにおいて正確に行わせることができ、直管
走行時においても、前記検出手段の検出結果を基に管軸
心位置からの走行機体の横ズレを一方の走行位置に対す
る０Ｎ−ＯＦＦ制御等で位置修正でき、直管部において
もステアリング機能を持たせることができる。

また、クローラ走行装置が実際に接触するか、あるいは
接触部に近い管内面部分の曲げ曲率を検出して各クロー
ラ走行装置の駆動速度を制御するために、各クローラ走
行装置に対する制御が簡単かつ的確なものとなり、管の
曲げ部での走行安定性が良好になるとともに、走行機体
の移動方向視で走行機体周り３個所以上において管の曲
げ曲率を検出するため、３次元的な管ま曲がりであって
も円滑に走行することができる、。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第３図、第４図、第５図に示すように、船等に配管した
送油用の管（１）内を走行させる４つの走行用機体（２
）の隣接するものどうしを、夫々連結し、４つの機体（
２）のうちの進行方向先端側機体のヘッド部（２ａ〉に
管（１）内監視用カメラ（３）及び、管（１）内照明月
のライト（４）、並びに、管（１）の腐食状態を検出す
る検出器（５）等を設け、それら（３）　、　（４）　
、　（５）に対し、管（１）外の遠隔表示用モニタ（７
）及び電力、信号等の供給手段（８）とをケーブル（９
）で接続し、機体（２）を移動させて、管（１）内を全
長にわたりモニタ（７〉で監視できるように自走式の管
内検査装置を構成しである。

水平走行姿勢で、前記機体（２）どうしの連結部（１０
）の全てを、上下軸心（Ｘ）周りに揺動自在に形成する
と共に、４つの機体（２）のうちの前後両端部の第１、
第４機体（２＾）、（２Ｄ）において、走行機体（２）
の移動方向視で、走行機体（２）周りに１２０°毎に夫
々左右一対の駆動用クローラ走行装置（１２）　、　（
１２）　、　（１２）　　を設け、中間に位置する第２
機体（２Ｂ）及び第３機体（２Ｃ）の上下部には、遊転
自在な走行装置（１５）を夫々設けてある。

上記駆動・遊転走行装置（１２）　、　（１５）は管（
１）の半径方向に出退自在に走行機体（２）に支持され
、測定対象の管径が異なった場合にも対応できる構成を
採っているとともに、遊転走行装置（１５）は管壁に向
けて押し付けられるように付勢スプリングを装備してい
る。

又、図示はしていないが、駆動・遊転走行装置（１２）
　、　（１５）は監視用カメラ（３）の半径方向軸心周
りで回転可能で、操向用モータ（図示せず）の作動によ
って互いに逆向きに９０°だけ回転し、その状態で走行
駆動させると、上下位置から左右位置に移動する６つま
り、走行機体（２）が管軸心円りに９０°だけ回転する
ことになる。

前記遊転走行装置（１５）は中央に６個の遊転輪体（１
５Ａ）　と両サイド４個の遊転輪体（１５Ｂ）とを配し
て構成してあり、遊転輪体による走行抵抗の低減を図っ
ている。

次に駆動クローラ走行装置（１２）について説明する。

第１図、第２図に示すように、側面略台形状の機体フレ
ーム（１１）の上端に設けたパイプ状支軸（１３）を走
行機体（２Ａ）　、　（２０）側のホルダ一部（１４）
に相対上下動自在にかつその支軸（１３）の軸心周りに
回転自在に支持して、前記したように、管半径方向に沿
って出退自在でかつ支軸（１３）の軸心としての半径方
向軸心周りで左右回転自在である。この機体フレーム（
１１）の横外側面には、駆動輪（１６）、テンション輪
（１７）、二つの転輪（１８）が軸支され、これらがク
ローラ（１９）を巻掛駆動している。前記テンション輪
（１７）はネジ式テンシゴン機構（２０）を装備してい
る。

前記機体フレーム（１１）の内部には、駆動用電動モー
タ（２１）が装備されている。

一方、第３図に示すように、３個の駆動用クローラ走行
装置（１２）　、　（１２）　、　（１２）それぞれに
、機体フレーム（１１）よりクローラ走行装置（１２）
が接触する管内面に向けて接触子（２４）を突設すると
ともに、この接触子（２４）を機体フレーム（１１）に
出退移動自在に支持し、この機体フレーム（１１）内に
前記接触子（２４）の出退量を検出するラックピニオン
機構（２６）及びポテンショメータ（２７）を装備させ
である。尚、接触子（２４）、ラックピニオン機構（２
６）、ポテンショメータ（２７）等を管（１）の曲げ曲
率を検出する検出手段（ａ）と総称する。

前記接触子（２４）は管内壁に押し当て付勢してあり、
クローラ走行装置（１２）が管の曲げ部に入ると、駆動
輪（１６）の軸心（Ａ）とテンション輪（１７）の軸心
（Ｂ）とを通る仮想線（Ｐ）と、前記駆動用クローラ走
行装置（２）が接触する管内面部分との離間距離が変わ
って、接触子（２４）の突出量が変動する。この突出量
の変動を検出手段（ａ）で検出し、その検出値の変化に
伴って演算手段（ｂ）で管の曲げ曲率を算出し、その演
算結果に基づいて制御手段（２８）により電動モーター
（２１）。

（２１）　、　（２１）を回転数制御するようにしであ
る。

前記曲管部の場合だけでなく、直管部においても前記検
出手段（ａ）の検出結果に基づいて左右モータ（２１）
　、　（２１）　、　（２１）の回転数を変更して進行
方向からの横ズレを調節できる。

以上の構成より、管内での走行状態を説明すると、第５
図に示すように、機体（２）を管（１〉内に走行させる
に伴って、カメラ（３）からの管（１）内面の情報を、
モニタ（７）に映像化させて管（１）内の状態を監視し
ながら、例えば、横向きの管（１）に対して下方に流路
を向けた落込管（３１）との接続部（１４）が、前方に
存在する場合には、連結部（１０）の軸心（Ｘ）を全て
上下方向に向けた状態で、機体（２）を夫々落込管（３
１）に落ち込ませることなく横向きの管（１）内を通過
させ、続いて上方に方向を変更した曲管部（ＩＢ）が、
前方に存在する場合には、前記操向用モータを管外から
遠隔操作する遠隔操作手段（２９）によって、クローラ
装置（１２）　、　（１５）を左右いずれかに互いに逆
方向に向け、機体（２）全体を走行させながら管（１）
軸心（Ｙ）周りに旋回させて、軸心（Ｘ）の全てを横方
向に向け、隣接する機体（２）を連結部（１０）で上方
に屈曲させながら曲管部（１Ｂ）を通過するように構成
してあり、この曲管部（ＩＢ）を通過する際には、前記
検出手段（ａ）の検出結果に基づいて駆動モータ（２１
）　、　（２１）　、　（２１）　　の回転数を調節し
て、円滑に通過できるようにしである。

〔別実施例〕

■　前記連結される機体（２）は、４個に限定のされる
ものではなく、駆動力及び搭載載置の都合上、必要に応
じて変更しても良く、つまり、複数あれば良い。

■　前記検出手段（ａ）　としては、（イ）単なるリミ
ットスイッチ、（ＴＩ）超音波・光・エアー等の非接触
式距離センサ、（ハ〉ニードルバルブ等のスプールを前
記接触子（２４）の出退量変化として捉える油圧式セン
サを採用してもよい。

■　前記駆動モータ（２１）としては油圧、エアー等の
動力源を使用したものでもよい。

■　前記走行装置（１２）　、　（１５）としては、全
走行装置をクローラ式に統一してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る管内走行装置の走行駆動構造の実施
例を示し、第１図は駆動走行装置の一部切欠き側面図、
第２図は駆動走行装置の管曲げ部での走行状態を示す側
面図、第３図は管内走行装置の正面図、第４図は管内走
行装置の側面図、第５図は管内走行装置の走行状態を示
す側面図である。 （２）・・・・・・走行機体、（１２）・・・・・・駆
動走行装置、（１５）・・・・・・走行装置、（１６）
・・・・・・駆動輪、（ｒ７）・・・・・・テンション
輪、（２１）・・・・・・駆動モータ、（２７）・・・
・・・検出手段、（２７Ａ）・・・・・・演算手段、（
２８〉・・・・・・制御手段、（Ａ）・・・・・・駆動
輪の軸心、（Ｂ）・・・・・・テンション輪の軸心、（
Ｐ）・・・・・・仮想線。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管内走行機体（２）を支持する走行装置（１２）、（１
   ５）のうちの駆動用クローラ走行装置（１２）を、走行
   機体（２）の移動方向視で走行機体周りに３個以上配置
   し、前記３個以上の駆動用クローラ走行装置（１２）に
   対して各別に駆動する駆動モーター（２１）を設けると
   ともに、それぞれの前記駆動用クローラ走行装置（１２
   ）において、駆動輪（１６）の軸心（Ａ）とテンション
   輪（１７）の軸心（Ｂ）とを通る仮想線（Ｐ）と、前記
   駆動用クローラ走行装置（１２）が接触する管内面部分
   との離間距離を検出する検出手段（ａ）を設け、前記検
   出手段（ａ）による検出値の変化に伴って管の曲げ曲率
   を算出する演算手段（ｂ）を設け、前記演算手段（ｂ）
   による演算結果に基づいて前記３個以上の駆動用クロー
   ラ走行装置（１２）、（１２）の駆動速度を独立に変更
   する制御手段（２８）を設けてある管内走行装置の走行
   駆動構造。