JPH05223501A - チューブ反転内張り装置用測長コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 歪みゲージに不要なねじれが作用しにくい耐
久性に富んだ測長コイルを得る。 【構成】 測長コイル１の中空内に金属線で作られた保
護コイル１０を同軸に挿入して一点支持し、この保護コ
イル１０内にねじれ剛性の高い材質で作られたゲージ軸
１２を同軸に挿入してこのゲージ軸１２の表面に歪みゲ
ージ１３、１３′をゲージプレート１４、１４′を介し
て取り付け、保護コイル１０とゲージ軸１２間にゴム製
の充填材１７を充填し、リード線１５、１５′には伸縮
性のあるものを使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガス導管、水道管の如
き管路内に、チューブを反転させながら内張りして補修
を行う際に、対象管路内の状況例えば曲りの数とその位
置および方向並びに継手の種類を検出する測長コイルに
関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に埋設された管路内にチューブを反
転させながら内張りするためには、事前に管路の状況把
握が必要である。

【０００３】そこで、従来は図３に示すように、管路ａ
の作業口側に状況検出用音響センサ３付の測長コイル１
の挿入機２を設置し、この挿入機２により測長コイル１
に回転と押し込みの力を付与して測長コイル１を管路ａ
内に挿入し、作業者は、この挿入過程において、先端に
取り付けた音響センサ３が壁に突き当たった際に発生す
る衝撃音をヘッドホンで聴き分けながら継手及びその数
を判別すると共に測長コイル１の送り出し量（押し込み
量）から夫々の位置（入口からの距離）を検出してい
る。

【０００４】しかし、上記測長コイル１では曲り方向或
いは継手の種類（曲率）は検出できないため、チューブ
反転時において、曲りで適切な方向にチューブを誘導で
きないことがあり、この結果、反転に時間がかかった
り、負荷が過大となって反転が途中でストップしたりす
ることがある。又、音響をヘッドホンで聴き分けるため
には経験が必要である。その他、測長コイル１の先端に
磁気センサを取り付け、このセンサからの信号で曲りを
検出する方法も公知であるが、この場合も、曲り方向や
種類までを検出することは不可能である。

【０００５】そこで、本願発明者は、図４に示すよう
に、測長コイル１の先端軸体１ａを中空に形成し、ここ
に接点５で一点支持されたゴム製のホルダー６を挿入
し、歪みゲージ７、垂直ゲージ８をこのホルダー６内に
インモールドした構成の測長コイルを提案している（特
願平３−８２５５２）。この測長コイル１は、管路ａ内
に挿入したときに測長コイル１に作用する曲げ、垂直度
を検出することにより、曲り部の種類（曲率）、方向等
を検出して反転を行うべき管路の予備的なデータを入手
する際に使用するものである。図中９はリード線であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記測長コイ
ルにおいては、次のような問題が発生している。

【０００７】ａ．ホルダー６をゴム製にしたため、ねじ
れに対する剛性が十分でなく、このために、測長コイル
１に作用したねじれがホルダー６にも作用して、歪みゲ
ージ７に影響してしまう。

【０００８】ｂ．ホルダー６がゴム製のため、測長コイ
ル１との間の摩擦力が大きく、特に測長コイル１が円曲
した際に、測長コイル１にホルダー６の遊端側が接触
し、この接触により測長コイル１側のねじれがホルダー
６に伝わってしまう。

【０００９】ｃ．ホルダー６がゴム製のため、歪み量が
必要以上に大きく、このために歪みゲージ７やリード線
９に応力が発生して疲労が蓄積され、精度が悪くなると
共にリード線９が断線したりすることがある。

【００１０】ｄ．測長コイル１内に侵入した例えば切り
粉の如き異物でホルダー６が損傷しやすい。

【００１１】本発明の目的は、上記ａ〜ｄに記した欠点
を有しない測長コイルを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る測長コイル
の構成は次のとおりである。

【００１３】測長コイルの先端側軸体内部を中空に形成
し、この中空内に一点で支持されている保護コイルを挿
入すると共にこの保護コイル内にねじれの剛性が高く、
曲げの剛性が低い材質で作られたゲージ軸を挿入すると
共にこのゲージ軸の表面に剛性の高いゲージプレートに
取り付けられた歪みゲージを取り付け、この歪みゲージ
に対して伸縮自在のリード線をターミナルを介して接続
し、保護コイルとゲージ軸間には柔軟性に富んだ充填材
を充填して成るチューブ反転内張り装置用測長コイル。

【００１４】

【作用】測長コイルを管路内に挿入する方法は従来例と
同じである。測長コイルが管路内に入り、直管部を進入
している場合には、歪みゲージからは出力がない。そし
て、測長コイルが曲りに差しかかると、この曲りに沿っ
て軸体が曲り、この時に歪みゲージから歪み波形が発生
する。測定器ではこの出力を捉えて波形処理を行い、こ
の値から曲りの存在と継手の種類を判定できる。

【００１５】次に、管路内に連続曲りが在る場合、２ケ
所に歪みゲージを取り付けた測長コイルを使用する。こ
の２ケ所に取り付けた歪みゲージが連続曲りの夫々の曲
りに差しかかると、夫々の歪みゲージから出力される歪
み波形間に位相差が生じるので、この位相差から連続曲
りと、最初の曲りに対する次の曲り方向を検出できる。

【００１６】次に、管路内に単独曲りが存在する場合、
歪みゲージと垂直センサを取り付けた測長コイルを使用
する。この場合、歪みゲージが曲りに差しかかり、垂直
センサが水平部に位置すると、歪みゲージからは歪み波
形が出力され、垂直センサから出力される波形との間に
位相差が生じるので、この位相差から曲り方向を検出で
きる。

【００１７】なお、曲りの位置は、信号が出力された処
までの測長コイルの挿入長さで検出する。又、継手の種
類は、通常規格化されている。このため、歪みゲージか
ら出力される波形の大きさからその種類を特定できる。

【００１８】

【実施例】図１に本発明の実施例を示す。符号の１は測
長コイルにして、この測長コイル１は金属線をコイル状
に捲き込んだもので内部は中空である。１０は所定の長
さから成る保護コイルにして、金属線をコイル状に捲き
込んだもので、この保護コイル１０は測長コイル１の中
空内に同軸で支持片１１により一点支持され、反対側
（後方）はフリーである。但し、この支持点は後方であ
ってもよい。１２は前記保護コイル１０内に同軸で挿入
されたフレキシブルシャフトから成るゲージ軸にして、
このゲージ軸１２にはベリリウム製のゲージプレート１
４、１４′を利用して歪みゲージ１３、１３′が取り付
けられていると共に歪みゲージ１３、１３′と伸縮自在
のリード線１５、１５′はターミナル１６、１６′で接
続されている。なお、実施例は２ケの歪みゲージを取り
付けた例であるが、後方の歪みゲージ１３′に替えて、
ここに垂直ゲージを取り付ける場合もある。

【００１９】１７は保護コイル１０とゲージ軸１２間に
充填されたゴム系の充填材（接着剤）である。

【００２０】上記測長コイルにおいては、測長コイル１
が管路内において曲り部に差しかかり、測長コイル１が
曲ると、保護コイル１０と一緒にゲージ軸１２が曲り、
この曲りで歪みゲージ１３、１３′に歪みが発生し、信
号がリード線１５を経由して測定器側に送出される。測
定器では、この記号の大きさ（波形の大きさ）等から曲
率や連続曲りを検出すると共に測長コイル１の進入量か
ら位置（入口からの距離）を計測する。チューブ反転作
業においては、これらの曲り部のデータを基にして作業
を行う。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上の如き構成と作用から成
り、次の如き効果を奏する。

【００２２】ａ．構造の中心となるゲージ軸がねじれに
強いため、歪みゲージにねじれが作用しない。

【００２３】ｂ．測長コイルと保護コイルとを互いに摩
擦の小さい金属コイル製とすることにより、測長コイル
側のねじれが保護コイル側に伝わりにくい。

【００２４】ｃ．歪みゲージをゲージプレートを介して
ゲージ軸に取り付けたため、ゲージの歪み量を小さくで
き、ゲージが疲労しにくい。

【００２５】ｄ．リード線に伸縮導線を用いているた
め、断線しにくい。

【００２６】ｅ．一般にハンダ付等により接続すると、
硬くなった部分とそうでない部分の境界部の屈曲により
断線しやすくなるが、この部分にターミナルを使用して
いるため、断線しにくい。

【００２７】ｆ．ゲージ軸がフレキシブルシャフトのよ
うな金属の場合、疲労・経年変化等に強い。

【００２８】ｇ．保護コイルと充填材でゲージ軸をとり
囲み、保護しているため、外部からの異物（例えば配管
中のバリ）等によって損傷することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る測長コイルの実施例を示す断面
図。

【図２】Ａ−Ａ′線断面図。

【図３】音響センサを用いて行う曲り部検出方法の説明
図。

【図４】特願平３−８２５５２に係る測長コイルの説明
図。

【符号の説明】

１ 測長コイル １０ 保護コイル １１ 支持片 １２ ゲージ軸 １３、１３′歪みゲージ １４、１４′ゲージプレート １５、１５′リード線 １６、１６′ターミナル １７ 充填材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測長コイルの先端側軸体内部を中空に形
   成し、この中空内に一点で支持されている保護コイルを
   挿入すると共にこの保護コイル内にねじれの剛性が高
   く、曲げの剛性が低い材質で作られたゲージ軸を挿入す
   ると共にこのゲージ軸の表面に剛性の高いゲージプレー
   トに取り付けられた歪みゲージを取り付け、この歪みゲ
   ージに対して伸縮自在のリード線をターミナルを介して
   接続し、保護コイルとゲージ軸間には柔軟性に富んだ充
   填材を充填して成るチューブ反転内張り装置用測長コイ
   ル。
2. 【請求項２】 ゲージ軸がフレキシブルシャフトからな
   る請求項１記載のチューブ反転内張り装置用測長コイ
   ル。
3. 【請求項３】 ゲージプレートがベリリウムから成る請
   求項１、２記載のチューブ反転内張り装置用測長コイ
   ル。
4. 【請求項４】 ゲージ軸に対して歪みゲージを間隔をあ
   けて２ケ取り付けて成る請求項１、２、３記載のチュー
   ブ反転内張り装置用測長コイル。
5. 【請求項５】 ゲージ軸に対して歪みゲージと共に垂直
   ゲージを間隔をあけて取り付けて成る請求項１、２、３
   記載のチューブ反転内張り装置用測長コイル。