JP2006256526A - In-pipe traveling wheel structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長距離且つ多数の湾曲部を有する配管内を走行して、該配管内部の検査や洗浄を行う装置において、これらの検査又は洗浄を行う機器に電力を供給し、又は検査信号を取り出すためのケーブル等を、該管内を自在に抵抗なく走行させるためのガイド用車輪構造体に関する。 The present invention is a device that travels in a pipe having a long distance and a large number of curved parts, and inspects and cleans the inside of the pipe, supplies power to these inspection or cleaning devices, or sends an inspection signal. The present invention relates to a guide wheel structure for allowing a cable or the like to be taken out to freely travel within the pipe without resistance.
このような湾曲した配管内でケーブル等を抵抗なく走行させるガイド手段は、例えば下記の特許文献1、2等で知られている。しかしながら、従来公知の牽引部材又はケーブルのためのガイド用車輪体は、その構造が非常に複雑であり、ケーブル等への取付け操作も繁雑であると言う欠点があった。 Guide means for running a cable or the like in such a curved pipe without resistance is known, for example, in Patent Documents 1 and 2 listed below. However, the conventionally known pulling member or guide wheel body for the cable has a drawback that the structure thereof is very complicated and the mounting operation to the cable or the like is complicated.
すなわち、特許文献1に記載されたごとき公知の装置にあっては、牽引部材に対してガイド用車輪体が否回転に固定されるものであり、そのために少なくとも該ガイド用車輪体が3個以上の車輪を必要とするとともに、これらの車輪自体を回転支持する車軸は少なくとも3個以上のブラケットに固定されている。 That is, in a known device such as that described in Patent Document 1, the guide wheel body is fixed to the traction member so as not to rotate. Therefore, at least three guide wheel bodies are used. The axles that rotate and support these wheels themselves are fixed to at least three brackets.
また、本発明と同一の発明者の出願に係る特許文献2の装置においても、ケーブルやホースに装着される2個一対の車輪構造体は、それぞれの車輪体を車輪体連結部を介して組み付けるものである。従って、上記の各車輪構造体は、夫々車輪を支持する車輪支持部と、該車輪支持部の取付部を有し、該取付部における各湾曲部を可撓性長尺体の円周面と嵌合させ、その取付部の車輪体連結部においてボルト締め固定するものである。
上記のごとき従来公知のガイド用車輪体にあっては、ガイド用車輪体とケーブル等の牽引部材との間が回転不能であり、また、車輪構造体同士の連結にボルト・ナットを用いる等、構造が複雑であるため、曲率半径の小さい、すなわち曲率の大きな多数の湾曲部を有する配管等にあって多数のガイド用車輪体を設ける場合には特に、そのガイド用車輪体の着脱操作等が極めて不便であった。 In the conventionally known guide wheel body as described above, between the guide wheel body and the traction member such as a cable cannot be rotated, and a bolt and a nut are used to connect the wheel structures, etc. Since the structure is complicated, especially when a large number of guide wheel bodies are provided in a pipe having a large radius of curvature, i.e., a large number of curved portions, the attaching / detaching operation of the guide wheel body is performed. It was extremely inconvenient.
本発明はこのような不具合を解消し、牽引部材に対して自在に回転可能な車輪構造体とし、車輪の支持部及び牽引部材への装着部の構造を簡素化することによって、構造が簡単で着脱操作が極めて容易な管内走行用車輪構造体を提供するものである。 The present invention eliminates such problems and provides a wheel structure that can freely rotate with respect to the traction member. By simplifying the structure of the wheel support portion and the attachment portion to the traction member, the structure is simple. An in-pipe traveling wheel structure that is extremely easy to attach and detach is provided.
本発明は、ケーブルに回転自在に装着して配管内を走行させ、該配管内の湾曲部においても該ケーブルと配管内壁とが接触することなく該ケーブルを担持する管内走行用車輪構造体であって、ケーブルの任意位置に固定可能な一対の半割形状の固定体構成部材からなる筒状固定体と、該筒状固定体に回転自在に係合可能な一対の半割形状の車軸体構成部材からなる車軸体と、該車軸体の両車軸に回転自在に装着されるボールベアリング付き車輪とによって構成される車輪構造体を特徴としている。
また、上記筒状固定体を構成する一対の半割形状の固定体構成部材は、その半割状の円筒状内面に任意数の係合突起が一体成形されており、上記車軸体を構成する一対の半割形状の車軸体構成部材は、それぞれ半円弧状係合部を有しており、これらの車軸体構成部材を合体して上記筒状固定体の係合円周溝部に回転自在に係合される。
更に、一対の半割形状の筒状固定体構成部材は、その細円周溝において2本の軸受け止め輪によって固定され、上記一対の半割状の車軸体構成部材は、その軸部に装着される車輪のみによって固定されることを特徴とする車輪構造体である。
The present invention is an in-pipe travel wheel structure that is rotatably mounted on a cable and travels in a pipe, and supports the cable without contacting the cable and the inner wall of the pipe even at a curved portion in the pipe. A cylindrical fixed body made up of a pair of half-shaped fixed body components that can be fixed at an arbitrary position of the cable, and a pair of half-shaped axle bodies that can be rotatably engaged with the cylindrical fixed body It is characterized by a wheel structure comprising an axle body made of members and wheels with ball bearings that are rotatably mounted on both axles of the axle body.
Further, the pair of half-shaped fixed body constituting members constituting the cylindrical fixed body has an arbitrary number of engaging projections integrally formed on the half-shaped cylindrical inner surface to constitute the axle body. Each of the pair of half-shaft-shaped axle body constituent members has a semicircular arc-shaped engaging portion, and these axle body constituent members are combined to be freely rotatable in the engaging circumferential groove portion of the cylindrical fixed body. Engaged.
Further, the pair of halved cylindrical fixed member constituting members is fixed by two bearing retaining rings in the narrow circumferential groove, and the pair of halved axle member constituting members is attached to the shaft portion. It is a wheel structure characterized by being fixed only by the wheel to be performed.
本発明の管内走行用車輪構造体は、ケーブル等に対して車軸体を回動自在に装着し、該車軸体の両端に車輪を設けているため、1個の車輪構造体において2個の車輪を設けるのみで、管内のどの内面においてもケーブル等を非接触に支持することができる。
また、ケーブルへの筒状固定体及び車軸体を夫々一対の半割形状として構成しているために、これらの組み付けが極めて簡単であり、同一ケーブルに多数の管内走行用車輪構造体を装着することによって曲率半径の小さい(曲率の大きい)曲管部においても抵抗を極めて小さくできる。
更に、車軸体及び固定体を半割形状とするために、割りピン及び軸受け止め輪によって簡単に固定することができ、車輪構造体の組み付け、取り外し等の操作が非常に簡単となるとともに、ボルトを用いることなく、ボルト・ナット等の管内での脱落の心配がない等の顕著な効果を奏するものである。
The in-pipe traveling wheel structure of the present invention has an axle body rotatably attached to a cable or the like, and wheels are provided at both ends of the axle body, so that two wheels in one wheel structure. It is possible to support a cable or the like in any contact with any inner surface in the tube only by providing the cable.
In addition, since the cylindrical fixed body and the axle body to the cable are each configured as a pair of halves, it is very easy to assemble them, and a large number of in-pipe traveling wheel structures are mounted on the same cable. As a result, the resistance can be extremely reduced even in a curved pipe portion having a small curvature radius (a large curvature).
Furthermore, since the axle body and the fixed body are halved, they can be easily fixed by the split pins and the bearing retaining ring, and the operation of assembling and removing the wheel structure becomes very simple, and the bolt Without using the bolt, there is a remarkable effect that there is no fear of dropping off in the pipe such as bolts and nuts.
本発明の実施の形態を図1〜図6に基づいて説明する。
図1は本発明の車輪構造体10をケーブルCに装着した状態の平面図を示しており、図2及び図3にはそれぞれ側面図及び正面図(図1ケーブル方向正面)を示している。なお、この明細書において「ケーブル」の用語は、実際に電力又は信号を伝達する線のみならず、車輪構造体10が担持可能な線状又は紐状或いは可撓性の長尺体全般を意味している。
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a plan view of a state where the
これらの図において、車輪構造体10はケーブルCに装着固定された状態を示している。実際の使用状態では多数の車輪構造体10がケーブルC上に略等間隔で装着されるけれども、これらの図ではその1個のみが図示されている。車輪構造体10は2個の車輪W,Wを有している。該車輪自体は周知のものでよく、後述する車軸との軸受構造は特に限定されないが、摩擦を軽減するためにボールベアリングとするのが望ましい。
In these drawings, the
これらの車輪W,Wのための車軸体11は、1対の半割形状の車軸体構成部11a,11bからなり、それぞれの車軸体構成部11a,11bが車軸部12a,12b及び半円状係合部13a,13bを有している。そして、後に図4により詳述するけれども、それぞれの車軸体構成部11a,11bを合体させることによって、柱状の車軸12及びリング状の係合部13を形成することができる。
The
図1及び図3から明らかなように、ケーブルCに上記車軸体11を係止するための筒状固定体14が示されている。該筒状固定体14は、やはり1対の半割形状の固定体構成部材14a,14bからなっており、それぞれの固定体構成部材はその内面が断面円弧状であり、これらの各固定体構成部材14a,14bを突き合わせることによって略円筒状の固定体14を構成するものである。
As apparent from FIGS. 1 and 3, a
そして、該固定体の円筒状の内周面は、その内径がケーブルCの外径と略等しい値に作成される。従って、該1対の固定体構成部材14a,14bをケーブルCの任意位置の表面に被嵌し締結すると、ケーブルCの軸線方向に対して不動に係合することができる。
なお、該固定体構成部材14a,14bの少なくとも一方の円弧状内周面に、任意数の係合突起(図4参照、符号なし)を設け、又は該内周面を粗面にすることにより、上記ケーブルCの表面との係合関係を確実にすることができる。
The cylindrical inner peripheral surface of the fixed body is created so that its inner diameter is substantially equal to the outer diameter of the cable C. Therefore, when the pair of fixed
In addition, by providing an arbitrary number of engagement protrusions (see FIG. 4, without reference numerals) on at least one arc-shaped inner peripheral surface of the fixed
上記固定体構成部材14a,14bのそれぞれは、少なくともその長手方向中央部に、上記車軸体11のリング状係合部13と係合する円周溝部15を有している。このような係合円周溝部15は、上述の筒状固定体14を構成する1対の半割形状の固定体構成部材14a,14bの各外周面において、例えば上記リング状係合部13に対応する筒状部分(図4における係合円周溝部を参照)の両側に、1対のフランジ部16a,16bを設けることによって形成することができる。
Each of the fixed
更に上記筒状固定体14において、1対のフランジ部16a,16bにより形成されている係合円周溝部15よりも両端側に、他の細円周溝17が形成される。これは通常、上記1対の固定体構成部材14a,14bの上記各フランジ部16a,16bの両側端部における円筒状外周に、上記細円周溝17のための溝17a,17bを刻設することによって形成される。しかしながら、これらの各溝17a,17bは、上記フランジ部16a,16b及び係合円周溝部15と同様に、合成樹脂によって一体形成されるものである。
Further, in the cylindrical
このようにして、詳細は次の図4において説明するけれども、先ずケーブルCの適宜個所に筒状固定体14の各固定体構成部14a,14bを被嵌し、その細円周溝17,17に軸受け止め輪P2を装着することによって固定される。この時、上記筒状固定体14の各構成部材14a,14bの、少なくとも一方の円弧状内周面に上述の突起等が設けられていると、該突起がケーブルCの例えば樹脂層の表面に食い込み、ケーブルとの係合をより確実にすることができる。
In this way, the details will be described with reference to FIG. 4, but first, the fixing
次に、ケーブルCの外周に固定された筒状固定体14の係合円周溝部15(図4参照)に対して、車軸体11を構成する1対の車軸体構成部11a,11bにおける各半円弧状係合部13a,13bを当接し、これら車軸体構成部11a,11bを合体させると、そのそれぞれの車軸部12a,12bによって1対の車軸12,12が構成されることとなる。また、各車軸体構成部11a,11bの特に車軸部12a,12bの対向面に、互いに嵌合させる凹部及び凸部(図示せず)を設けることによって、位置決め作用を持たせることができる。
Next, with respect to the engagement circumferential groove portion 15 (see FIG. 4) of the cylindrical fixed
ここで重要なことは、上記1対の車軸体構成部11a,11bの合体によって形成されるリング状係合部13は、その内径が上記筒状固定体14の係合円周溝部15の外径よりもやや大きく制作されていることである。このため、筒状固定体14の係合円周溝部15に係合された車軸体11は、該筒状固定体14に対して、従ってケーブルCに対して、その廻りに自在に回転することができるものである。
What is important here is that the ring-shaped
このようにして、1対の車軸対構成部材11a,11bを合体させることによって形成される車軸12,12には、それぞれ車輪W,Wの軸受部が嵌挿されるが、この車輪W,Wの車軸12,12への装着によって、上記1対の車軸体構成部材11a,11bは互いに結合された状態で拘束され、格別の固定手段を不要とするものである。なお、車輪W,Wの車軸12,12への装着後は、図2に示すように割りピンP1によって車輪の抜け止めが計られるが、図1においてはそのピン穴のみが示されている。
Thus, the
上述の構成によって、ケーブルCに係合された車輪構造体10にあっては、図2に矢印F2で示すように車輪W,Wが回転することは当然として、図3に矢印F3で示すように、車輪構造体10自体がその車軸体11のリング状係合部13においてケーブルCに対して回動自在となっている。従って、本発明の車輪構造体10は、1対の車輪を有するのみで、ケーブルCを走行管内壁のどの部分に対しても、その車輪で非接触に支持することができるものである。
The configuration of the above, in the
図4は、上記車輪構造体10の各構成部分の展開図である。ケーブルCの側面を包み込むように装着固定される筒状固定体14は、1対の固定体構成部材14a,14bからなっており、各固定体構成部材は概略半円筒体であるとともに、その中央部分に係合円周溝部15,15を有している。また、その係合円周溝部15を形成するためにフランジ部16a,16bが一体的に形成されている。
FIG. 4 is a development view of each component of the
各フランジ部16a,16bの両外側には細円周溝17a,17bがそれぞれ設けられ、これらの半円筒体である1対の固定体構成部材14a,14bを合体させた状態で、該細円周溝内に軸受け止め輪P2,P2を係合させて固定するものである。
Narrow
1対の車軸体構成部11a,11bは、その中央部分の半円弧状係合部13a,13bを上述の係合円周溝部15に係合させることで合体され、それらの両端部の車軸部12a,12bにより車軸12を構成し、更にこれらの車軸に車輪W,Wの軸受孔を嵌挿することで車軸体構成部11a,11bの一体化を保持することができる。
The pair of axle
なお、本発明の構成によれば、固定体構成部材とケーブルとの係合には、該固定体構成部材14a,14bの内側面内に例えば突起を設けることにより確実性を増すとともに、該固定体構成部材同士の係合は軸受け止め輪P2,P2を装着するだけでよい。更に、車軸体構成部11a,11bの合体係合は、単に車輪W,Wを取り付けるだけで良く、車輪W,Wの確保は割りピンP1によって簡単に行うことができ、ピンの脱落等の不具合もない。
According to the configuration of the present invention, for the engagement between the fixed member constituting member and the cable, for example, a protrusion is provided in the inner side surface of the fixed
続いて図5及び図6によって、本発明に係る車輪構造体10を多数装着したケーブルCが、湾曲する配管内で移動する場合の、当該車輪構造体付きケーブルの挙動を説明する。
図5の(A)は、クランク状に湾曲した配管X内に対して、ケーブルCを矢印FA方向に挿入する状態を示している。挿入されるケーブルは先ず、配管Xの湾曲部X1にその車輪構造体10が接触し、その一対の車輪によってケーブルCを担持しながら、該湾曲部X1の内壁に沿って進行する。
Next, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the behavior of the cable with the wheel structure when the cable C equipped with a large number of the
(A) of FIG. 5 has shown the state which inserts the cable C in the arrow FA direction with respect to the inside of the piping X curved in the crank shape. Cable to be inserted first, that
次に、更に進行したケーブル及び車輪構造体は、上記湾曲部X1と反対側の壁面である湾曲部X2において接触し、同様に一対の車輪の回転によってケーブルCはほとんど抵抗なく前進することができる。このように、配管Xの湾曲度合いに応じて装着される車輪構造体10の数を増減すれば、配管Xの内壁とケーブルCが直接接触することはない。
Then, it further advanced cable and wheel structure contacts the curved portion X 2 is a wall surface of the curved portion X 1 opposite, the cable C by the rotation of the pair of wheels similarly to advance little resistance Can do. Thus, if the number of
図5の(B)は、上記(A)の状態から車輪構造体付きのケーブルCを矢印FB方向に引き出す場合の該ケーブルの挙動を説明している。この場合には図面に明らかなように、上記ケーブルCは配管Xのうちの湾曲部X3及び湾曲部X4において配管と接触しようとする。しかしながら、これらの湾曲部X3,X4のいずれにおいても車輪構造体10における一対の車輪W,Wの外径と、これらの前後の車輪同士の間隔、すなわち車輪構造体10の装着位置を適当に選択することによって、どのような湾曲部の曲率にも適切に対応できるものである。
FIG. 5B illustrates the behavior of the cable when the cable C with the wheel structure is pulled out in the arrow FB direction from the state of the above (A). The As is evident in the drawings in the case, the cable C will attempt to contact the pipe at the bending portion X 3 and bend X 4 of the pipe X. However, in any of these curved portions X 3 and X 4 , the outer diameter of the pair of wheels W and W in the
この場合、上記図3における説明でも明らかなように、湾曲部に当接した各車輪構造体10は、その一対の車輪W,WがケーブルC及びこれに固定された筒状固定体14を中心として矢印F3方向に自由に回動可能であるので、ケーブルCと配管Xの内壁面の相対角度によって自由に回動し、常に一対の車輪W,Wが当該壁面に接するように移動する。
従って、ケーブルCは管内壁面から常に一定の位置に保持されて移動し、管壁と接触することはない。
In this case, as is apparent from the description in FIG. 3 above, each
Accordingly, the cable C always moves from the inner wall surface of the pipe while being held at a fixed position, and does not come into contact with the pipe wall.
ここで重要なことは、これらの図面からも明らかなように、ケーブルCと配管の湾曲部内壁とが接触することなく移動するには、少なくとも配管の湾曲度合いに応じて車輪構造体10の装着間隔を調節し、また、該車輪構造体における一対の車輪の外径及びこれら一対の車輪同士の間隔(車幅)を適宜設定すれば良いと言うことである。しかしながら、実際のこのような数値については、設計事項に属するものである。
What is important here is that, as is clear from these drawings, in order to move the cable C and the inner wall of the curved portion of the pipe without contact, the
図6は、同様の車輪構造体10を多数装着したケーブルCがU字状に湾曲した配管X内を移動する状態を示している。同図(A)において、ケーブルCは矢印FA方向に押し込まれており、この場合には全ての車輪構造体が湾曲部X5の内壁面に接触しながら移動する。また、同図(B)において明らかなように、ケーブルCを矢印FBのごとく引き抜き方向に移動する場合には、全ての車輪構造体10が湾曲部X6の内壁面に接触しながら移動する。
FIG. 6 shows a state in which a cable C equipped with a number of
従って結局、上記湾曲部の曲率と車輪構造体の構成及び装着数との関係は、配管内径、湾曲部の最大曲率、一対の車輪の外径と車幅及び車輪構造体の装着位置間隔の相関で決定されることとなり、この様な設計事項は、車輪構造体自体の制作コスト及びケーブルへの装着作業の手数等の経済的要因によって決定すれば良いこととなる。 Therefore, after all, the relationship between the curvature of the curved portion and the configuration and number of mounted wheel structures is the correlation between the inner diameter of the pipe, the maximum curvature of the curved portion, the outer diameter of the pair of wheels and the vehicle width, and the mounting position interval of the wheel structure. Such a design item may be determined by economic factors such as the production cost of the wheel structure itself and the number of work for attaching the cable to the cable.
10 車輪構造体
11 車軸体
11a,11b 車軸体構成部
12 車軸
12a,12b 車軸部
13 リング状係合部
13a,13b 半円状係合部
14 筒状固定体
14a,14b 固定体構成部材
15 係合円周溝部
16a,16b フランジ部
17 細円周溝
17a,17b 溝
C ケーブル
P1 割りピン
P2 軸受け止め輪
W 車輪
DESCRIPTION OF
Claims (6)
The wheel structure according to claim 5, wherein the wheel mounted on the axle is locked only by a split pin.
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