JPH05278603A - 管内駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 比較的簡単な構成で長い領域をカバーするこ
とができるとともに、管端部の開放を一方側のみで済ま
せることが可能な管内駆動装置を得る。 【構成】 管内駆動装置を、回転自在な被駆動輪体１４
と、被駆動輪体１４により従動回転されるとともに管壁
面に圧接される走行輪体２１を備えた駆動部２を備え、
駆動部２に管径方向の張出動作により駆動部２を管内で
管軸方向に摺動自在に位置保持する張出手段を備え、両
端側部位が管外に保持され且つ、中間部位が前記被駆動
輪体１４に巻き付けられる駆動力伝達索状部材５を備
え、駆動力伝達索状部材５の一方の端部の管外への引き
出し操作により被駆動輪体１４が回転駆動されるものと
する。さらに管端において駆動力伝達索状部材５を操作
する管端操作部４を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】管内を走行しながら、管内の検査等をお
こなう需要は非常に多い。そして、このような用途に使
用される管内駆動装置としては、自走式あるいは牽引式
のものが知られている。即ち、自走式のものの例として
は管内走行ロボットが知られており、これはそれ自体に
自立駆動装置を備えたものである。一方、牽引式のもの
の例としては、管内への送り込みを棒状の物で押し込み
操作でおこない、引き戻し操作を、検査装置等の後部に
接続したワイヤによって行うものがある。さらに、検査
装置等の前後にワイヤを接続し、進行方向にワイヤを牽
引して、送り込み、引き出し操作をおこなうものがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような自走式の場合は、自立走行をおこなうため、駆動
部が複雑で重量が重く、製作費が高い欠点がある。一方
牽引式の場合は、棒、ワイヤを利用するものにおいて
は、その送り込み距離に自ずから限界がある。一方、装
置の両側に一対のワイヤを取り付けて牽引操作する場合
は、管路の両端口を開放する必要がある。従って、本発
明の目的は、比較的簡単な構成で長い領域をカバーする
ことができるとともに、管端部の開放を一方側のみで済
ませることが可能な管内駆動装置を得ることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本願第一の発明による管内駆動装置の特徴構成は、こ
れが、回動操作を受ける回転軸と、回転軸周りに夫々回
転自在な一対のリール部材と、回転軸と一対のリール部
材夫々との間に、一方のリール部材に回転軸の回転を一
方向伝達するとともに他方のリール部材を回転軸に対す
る回転自在とする駆動伝達切り替え手段とを備えた管端
操作部を備え、回転自在な被駆動輪体と、被駆動輪体に
より従動回転されるとともに、管壁面に圧接される走行
輪体を備えた駆動部を備え、駆動部に管径方向の張出動
作により駆動部を管内で管軸方向に摺動自在に位置保持
する張出手段を備え、一対のリール部材と被駆動輪体間
に渡って設けられ、且つ両端側を一対のリール部材に各
別に巻き付け固定されるとともに、中間部位が前記被駆
動輪体に巻き付けられる駆動力伝達索状部材を備え、回
転軸の回動による駆動力伝達索状部材の一方のリール部
材への巻き込み操作及び他方のリール部材からの巻き戻
し操作により、前記被駆動輪体が回転駆動されるもので
あることによる。さらに、本願第二の発明による管内駆
動装置の特徴構成は、これが、回転自在な被駆動輪体
と、被駆動輪体により従動回転されるとともに圧接され
る走行輪体を備えた駆動部を備え、駆動部に管径方向の
張出動作により駆動部を管内で管軸方向に摺動自在に位
置保持する張出手段を備え、両端側部位が管外に保持さ
れ且つ、中間部位が前記被駆動輪体に巻き付けられる駆
動力伝達索状部材を備え、駆動力伝達索状部材の一方の
端部の管外への引き出し操作により被駆動輪体が回転駆
動されるものであることにあり、その作用・効果は次の
通りである。

【０００５】

【作用】本願の第一発明と第二発明の構造を比較する
と、本願の管内駆動装置には駆動部、駆動力伝達索状部
材が共通に備えられ、第一発明の場合は、これに加えて
管端操作部が備えられることとなる。従って、先ず、駆
動力伝達索状部材と駆動部との働きから説明する。駆動
力伝達索状部材は、その端部側部位が管外に保持され
て、その一端側が管から引き抜かれ、他端側が管内に送
られる。そして、その中央部位が被駆動輪体に巻き付け
られており、上記の操作により被駆動輪体が回動する。
そして、この回動が走行輪体に伝達されて、この回動に
より駆動部が管内で、その管軸方向に移動される。この
時、駆動部自体は、張出手段により管内において管径方
向から位置保持されており、この駆動部から管壁側に走
行輪体が圧接されることにより、上述の状態で、適切な
走行駆動力を得ることができる。さて、駆動部の走行方
向の切り換えについては、駆動力伝達索状部材の引き抜
き、送り込み方向を切り換えることにより実現できる。
即ち、これらの操作により、一方の管端側に設けられる
開口からの操作により、駆動部の走行操作、走行方向切
り換え操作が行える。さらに、第一の発明の構成におい
ては、管端操作部が備えられる。この管端操作部には一
対のリール部材と駆動伝達切り換え手段が設けられ、回
転軸の回動操作により、一方のリール部材が一方の駆動
力伝達索状部材の端部側を巻き取っている時に、他方の
リール部材が他方の駆動力伝達索状部材の端部側を自由
に送り出せる構成とされる。従って、駆動軸の回動操作
は、前述の駆動力伝達索状部材の一端側の管からの引き
抜き操作、他端側での送り出し操作を実現でき、結果的
に駆動部の管内での走行を実現することとなる。走行方
向の切り換えにあたっては、回動操作されるリール部材
を切り換えればよい。

【０００６】

【発明の効果】従って、本願の第一発明、第二発明の構
成を採用することにより、比較的簡単な構成で長い領域
をカバーすることができるとともに、管端部の開放を一
方側のみで済ませることが可能な管内駆動装置を得るこ
とができた。そして、本発明の場合は駆動部には駆動源
がないため、簡単軽量な構造となっており、管路の片口
から挿入・取出しができるとともに、駆動力伝達索状部
材として例えば単なるワイヤー等も利用できるため、屈
曲経路に対しても適応できる。

【０００７】

【実施例】以下、本願の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１には、管内送り込み状態にある管内駆動装置１
が示されており、図２には、引き戻し状態のそれが示さ
れている。ここで、図示されるものにおいては、管内駆
動装置１の駆動部２の先端側に検査装置３が装置され
て、管内検査がおこなわれている状況が示されている。

【０００８】先ず、本願の管内駆動装置１の概略構成に
ついて説明する。この管内駆動装置１は、管端操作部
４、駆動部２、駆動力伝達索状部材５を備えて構成され
ている。図示するように管端操作部４は、開放状態にあ
る検査対象の管６の端部開口７に装置されて使用され
る。一方、駆動部２は、所定の検査装置３等を装備して
管内を移動操作されて使用される部位である。さらに、
駆動力伝達索状部材５は一般的なワイヤーであり、管端
操作部４、駆動部２間に渡って張設され、管端操作部４
が操作者により操作された時に、駆動部２へその駆動力
を伝達するために設けられる。即ち、駆動力伝達索状部
材５の両端部側は、端部開口７より外部に導き出されて
おり、一方の端部側が引き出し操作され、他方の端部側
が送り込み操作されることにより、駆動部２に駆動力を
伝達することとなる（図１、図２に夫々の状態に於ける
この部材の移動方向が、矢印で示されている）。

【０００９】以下、各部について説明する。管端操作部
４は、図１、図４に示すように、管端の開口７に支持部
材８に対して回動自在に支持される回転軸９と、この回
転軸９周りに夫々回転自在な一対のリール部材１０と、
回転軸９と前記一対のリール部材１０夫々との間に、一
方のリール部材１０に回転軸９の回転を一方向伝達する
とともに他方のリール部材を回転軸９に対して回転自在
とする駆動伝達切り替え手段１１とを備えて構成されて
いる。駆動伝達切り替え手段１１は、前記一対のリール
部材１０間に配設され、回転軸９と一体回転する構成の
円板状部材１２と一対のリール部材１０間に、各別に一
方向駆動機構（リール部材１０側に各別に備えられる一
対のギヤ１３ａと円板状部材１２側に備えられる一対の
爪部材１３ｂから構成される）１３を設け、カム機構
（図示しない、円板状部材１２に設けられる）を設けて
一方の爪が働いている場合は、他方の爪を解除する構成
が採用されている。即ち、駆動部２の管内送り込み状
態、引き戻し状態に対応して、巻き取り側のリール部材
１０の置換がおこなわれることとなる。この置き換えに
おいて、前述の様に一方のリール部材１０は、駆動力伝
達索状部材５を巻き込み、他方のリール部材１０はこれ
を送り出すこととなるが、後述する被駆動輪体１４への
駆動力の伝達のため、この送り出し量は、リール部材１
０の自由回転を摩擦部材１５によって規制することによ
り規制され、結果的に駆動力伝達索状部材５は、緊張状
態に保持される。

【００１０】次に、駆動部２の構成について図１、図３
に基づいて説明する。この部位２は、駆動フレーム２０
に、被駆動輪体１４、一対の走行輪体２１、さらにスプ
リング２２を備えて構成されている。即ち、駆動フレー
ム２０は、第一駆動フレーム２０ａと第二駆動フレーム
２０ｂを被駆動輪体１４の軸２３を揺動軸として、相互
に揺動自在に連結して構成されている。そして、これの
各駆動フレーム２０ａ、２０ｂには、揺動側の端部に、
前述の一対の走行輪体２１が各別に配設されている。さ
らに、この揺動側端部には第一駆動フレーム２０ａと第
二駆動フレーム２０ｂに渡って前述のスプリング２２が
配設されている。従って、この構成においては、スプリ
ング２２の働きにより、一対の走行輪体２１が夫々管壁
側に圧接されるとともに、駆動部自体は管軸方向に摺動
自在とされるのである。一方、被駆動輪体１４の回動
は、この被駆動輪体１４と一対の走行輪体２１の間に設
けられているギヤ伝達機構２４により、一対の走行輪体
２１に伝達される。ここで、一対の走行輪体２１の回転
方向は互いに逆方向とされ、駆動部２の管内送り込み、
引き戻しに対応できる構成とされている。即ち、図１に
おいて下側の走行輪体２１ｂに対しては、中間ギヤ２１
ｃが配設され、逆転できる構成とされている。ここで、
当然、走行輪体２１の従動回転は、これらの走行輪体の
外周速度が同一となるように設定されている。ギヤ伝達
機構２４のギヤ比の選択にあたっては、減速比を大きく
とり、駆動力＞牽引力とすることが好ましい。

【００１１】さらに、図１に基づいて走行輪体２１と被
駆動輪体１４と、これらに設けられるギヤ伝達機構２４
の構成について説明する。先ず、被駆動輪体１４の径を
Ｒ１、走行輪体２１の径をＲ２、その移動量をｂ、走行
輪体側に設けられるギヤと被駆動輪体１４に設けられる
ギヤの比をＢ／Ａさらに、リール部材１０による引き出
し量をａ、被駆動輪体１４上での駆動力伝達索状部材５
の移動量をｃとする。この場合、ａ＋ｂ＝ｃの関係が成
立し、ａが正であるために、以下の関係が満たされてい
る。 走行輪体 回転量 １ 移動距離 ２πＲ
２ 被駆動輪体 回転量 Ｂ／Ａ 転動量 ２πＲ
１・Ｂ／Ａ 従って、Ａ／ＢがＲ１／Ｒ２より小さい。

【００１２】次に、駆動力伝達索状部材５について説明
する。この部材５は一般的にワイヤーであるが、図に示
すように、一対のリール部材１０と被駆動輪体１４間に
渡って配設される。さらに詳細には、その両端側を一対
のリール部材１０に各別に巻き付け固定されるととも
に、中間部位が前記被駆動輪体１４に巻き付けられてい
る。図示する例においては、この駆動力伝達索状部材５
の巻き付け固定構成において、一方のリール部材１０に
対する巻き付け方向が他方のリール部材１０に対する巻
き付け方向の逆方向に設定されている。このように構成
することによって、回転軸９の逆方向への回転操作によ
り、駆動部２の管内への挿入、送出がおこなえる。以上
説明したことをまとめると、ハンドル１６等を利用し
て、回転軸９を回転させて、駆動力伝達索状部材５が一
方のリール部材１０に巻き込まれ、他方のリール部材１
０からの巻き戻し操作されることにより、被駆動輪体１
４が回転駆動され、結果的に駆動部２の管内での走行が
可能となっている。ここで、これらの操作は、一方の管
端側に設けられる開口７での操作にのみ依存することと
なる。

【００１３】以下、この管内駆動装置１の作動について
簡単に説明する。図１もしくは図２に示すように、管端
操作部４の回転軸９にハンドル１６を取り付けて回転軸
９が回転操作される。この時、駆動伝達切り替え手段１
１の設定により一方のリール部材１０の回動、他方のリ
ール部材１０の抵抗を伴った自由回動が選択される。従
って、駆動力伝達索状部材５は一方の端部側に管内から
引き出され、他方の端部側が送り込まれる。ここで、被
駆動輪体１４の回動に必要な張設状態は維持される。こ
の結果、被駆動輪体１４が回動し、この回転が一対の走
行輪体２１に伝達されて、駆動自体が管内で移動される
こととなる。この場合の、一対の走行輪体２１の管壁へ
の圧接はスプリング２２により確保される。

【００１４】〔別実施例〕以下、別実施例について説明
する。 （イ）上記の実施例においては、管端操作部４を設けて
機械的に駆動力伝達索状部材５を引き出し、送り込み操
作したが、これを単に人手に依存することも可能であ
る。この場合は、駆動部２と駆動力伝達索状部材５を備
えて管内駆動装置１を構成し、駆動力伝達索状部材５の
両端部側部位を管開口外に保持して操作すればよい。 （ロ）上記の実施例においては、管径方向の一対の走行
輪体２１を備えて構成したが、走行輪体の数は任意に選
択できる。例えば、走行輪体を単一個備えた場合は、こ
の輪体に管軸を越えて対向する位置にある管壁面に圧接
される部材を滑りの良好な部材としておけばよい。即
ち、駆動部２には、管外より駆動力を受ける走行輪体
（これが本実施例の場合は、被駆動輪体を介しておこな
われるのであるが、この走行輪体を被駆動輪体に兼ねる
構成も採用可能である）と、この走行輪体を管壁面に圧
接するために、本実施例のスプリング２２を備えた駆動
フレーム２０、走行車輪２１の構成に見られるように、
管径方向の張出動作により駆動部２を管内で管軸方向に
摺動自在に位置保持する機能を有したものを備えておけ
ば達成できる。従って、後者の機能を備えたものを、張
出手段と称する。 （ハ）上記の実施例においては、駆動部２に検査装置を
備えたが、こういったものの用途としては、管内面の観
察、継手部の目視検査等もある。 （ニ）さらに、回転軸の操作を電動とすることも可能で
ある。

【００１５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】管内送り込み状態にある管内駆動装置の構成を
示す図

【図２】管内からの引き戻し状態にある管内駆動装置の
構成を示す図

【図３】駆動部の構成を示す図

【図４】管端操作部の説明図

【符号の説明】 １ 管内駆動装置 ２ 駆動部 ４ 管端操作部 ５ 駆動力伝達索状部材 ９ 回転軸 １０ リール部材 １１ 駆動伝達切り換え手段 １４ 駆動輪体 ２１ 走行輪体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 弘一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回動操作を受ける回転軸（９）と、 前記回転軸周りに夫々回転自在な一対のリール部材（１
   ０）と、前記回転軸（９）と前記一対のリール部材（１
   ０）夫々との間に、一方のリール部材に前記回転軸の回
   転を一方向伝達するとともに他方のリール部材を前記回
   転軸に対して回転自在とする駆動伝達切り替え手段（１
   １）とを備えた管端操作部（４）を備え、 回転自在な被駆動輪体（１４）と前記被駆動輪体（１
   ４）により従動回転されるとともに、管壁面に圧接され
   る走行輪体（２１）を備えた駆動部（２）を備え、前記
   駆動部（２）に管径方向の張出動作により前記駆動部
   （２）を管内で管軸方向に摺動自在に位置保持する張出
   手段を備え、 前記一対のリール部材（１０）と前記被駆動輪体（１
   ４）間に渡って設けられ、且つ両端側を前記一対のリー
   ル部材（１０）に各別に巻き付け固定されるとともに、
   中間部位が前記被駆動輪体（１４）に巻き付けられる駆
   動力伝達索状部材（５）を備え、 前記回転軸（９）の回動による前記駆動力伝達索状部材
   （５）の一方のリール部材（１０）への巻き込み操作及
   び他方のリール部材（１０）からの巻き戻し操作によ
   り、前記被駆動輪体（１４）が回転される管内駆動装
   置。
2. 【請求項２】前記一対のリール部材に対する前記駆動力
   伝達索状部材（５）の巻き付け固定構成において、一方
   のリール部材に対する巻き付け方向が他方のリール部材
   に対する巻き付け方向の逆方向に設定されている請求項
   １記載の管内駆動装置。
3. 【請求項３】前記走行輪体（２１）として、管径方向の
   相対向する管壁面部位に各別に圧接され、且つ、従動回
   転状態において、外周速度が同一で回転方向が逆の一対
   の走行輪体が備えられている請求項１記載の管内駆動装
   置。
4. 【請求項４】回転自在な被駆動輪体（１４）と、前記被
   駆動輪体（１４）により従動回転されるとともに管壁面
   に圧接される走行輪体（２１）を備えた駆動部（２）を
   備え、 前記駆動部（２）に管径方向の張出動作により前記駆動
   部（２）を管内で管軸方向に摺動自在に位置保持する張
   出手段を備え、 両端側部位が管外に保持され且つ、中間部位が前記被駆
   動輪体（１４）に巻き付けられる駆動力伝達索状部材
   （５）を備え、 前記駆動力伝達索状部材（５）の一方の端部の管外への
   引き出し操作により前記被駆動輪体（１４）が回転駆動
   される管内駆動装置。