JP2010155048A - Actuator for intratubular moving body, method for controlling the same and endoscope - Google Patents

Actuator for intratubular moving body, method for controlling the same and endoscope Download PDF

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JP2010155048A JP2009042992A JP2009042992A JP2010155048A JP 2010155048 A JP2010155048 A JP 2010155048A JP 2009042992 A JP2009042992 A JP 2009042992A JP 2009042992 A JP2009042992 A JP 2009042992A JP 2010155048 A JP2010155048 A JP 2010155048A
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Toshiharu Nagamachi
敏治 長町
Takeshi Ashida
毅 芦田
Takayuki Nakamura
貴行 仲村
Takayuki Iida
孝之 飯田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely move an intratubular moving body to the front of an advancing direction. <P>SOLUTION: In the actuator for the intratubular moving body, two forward movement balloons which are provided on the intratubular moving body moved inside a duct, for giving driving force for moving the intratubular moving body to the front of the advancing direction to the duct when expanded and giving backward movement force for moving the intratubular moving body to the rear part of the advancing direction to the duct when contracted by having the part of a different expansion coefficient at a part, are disposed at the front and back in the advancing direction of the intratubular moving body. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡に係り、特に、管壁に推進力を伝えて管内を移動する技術に関する。   The present invention relates to an actuator for a moving body in a tube, a control method therefor, and an endoscope, and more particularly to a technique for transmitting a propulsive force to a tube wall and moving the tube.

特許文献1には、管路内を移動する管内移動体用アクチュエータが開示されている。具体的には、電子内視鏡の挿入部にバルーンが取り付けられており、当該バルーンは、進行方向の後方の部分および円周方向の部分が、他の部分よりも膨張率が低く形成されている。そして、バルーンはエアーを供給することにより進行方向の後方に向かって膨張するので、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が、内壁面に接触しながら進行方向の後方に内壁面を介して推進力を発生させ、この力によって挿入部が進行方向の前方に移動するとしている。   Patent Document 1 discloses an actuator for a moving body in a pipe that moves in a pipe line. Specifically, a balloon is attached to the insertion portion of the electronic endoscope, and the balloon is formed such that the rear portion in the traveling direction and the circumferential portion have a lower expansion rate than the other portions. Yes. Since the balloon expands toward the rear in the traveling direction by supplying air, the surface of the balloon in contact with the inner wall surface of the conduit passes through the inner wall surface in the rearward direction while contacting the inner wall surface. Propulsive force is generated, and the insertion portion moves forward in the traveling direction by this force.

特開2008−43669号公報JP 2008-43669 A

しかしながら、特許文献1のものでは、バルーンの膨張後に排気をして収縮させる際に、進行方向の前方に向かって収縮するので、バルーンの膨張時の作用と逆の作用として、管路の内壁面に接触したバルーンの表面が内壁面に接触しながら進行方向の前方に内壁面を介して後退力を発生させ、この力によって管壁に不要な後退動作を伝えてしまい結果的に挿入部が進行方向の前方に移動できないおそれがある。   However, in Patent Document 1, when the air is exhausted and contracted after the balloon is inflated, it contracts toward the front in the traveling direction. The surface of the balloon in contact with the inner wall is in contact with the inner wall surface and generates a retreating force through the inner wall surface in the direction of travel. May not move forward in the direction.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an in-tube moving body actuator, a control method thereof, and an endoscope that can reliably move the in-tube moving body forward in the traveling direction. And

前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータは、管路内を移動する管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンが前記管内移動体の進行方向について前後に2つ配置されていること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, an in-pipe moving body actuator according to the present invention is provided in an in-pipe moving body that moves in a pipe line, and when the in-pipe moving body is inflated by partially including a portion having a different expansion coefficient. A forward balloon that applies a retreating force to the pipeline to move the in-pipe moving body backward when the propelling force to move forward in the traveling direction is applied to the conduit and contracts is provided in the tube. It is characterized in that two are arranged in the front and rear in the traveling direction of the moving body.

かかる態様によれば、管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。   According to this aspect, the in-pipe moving body can be moved forward in the traveling direction.

本発明の一態様として、一方の前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には他方の前記正進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御する制御部を有すること、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, when one of the forwardly moving balloons applies the backward force to the pipe line, the other forwardly moving balloon applies a locking force for locking the in-pipe moving body to the pipe line. It has the control part which controls.

かかる態様によれば、一方の前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には他方の前記正進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御するので、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。   According to this aspect, when one of the forwardly moving balloons applies the retracting force to the pipe line, the other forwardly moving balloon is controlled to apply a locking force for locking the in-pipe moving body to the pipe line. Therefore, the in-pipe moving body can be reliably moved forward in the traveling direction.

本発明の一態様として、2つの前記正進バルーンの少なくとも1つは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の基端部側の端部から前記管内移動体の先端部方向に放射状に形成されていること、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, at least one of the two forward-advancing balloons is formed over the entire circumferential direction about an axis along the traveling direction of the moving body in the tube, and the expansion rate is The different parts are characterized in that they are formed radially from the end on the proximal end side of the in-tube moving body toward the distal end of the in-tube moving body.

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分が管内移動体の基端部側の端部から管内移動体の先端部方向に放射状に形成されているので、より確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。   According to this aspect, the portions having different expansion rates are radially formed from the proximal end side end portion of the in-pipe moving body toward the distal end portion of the in-pipe moving body. It can be moved forward.

本発明の一態様として、前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が他の部分よりも肉厚が大きいこと、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, the forward balloon is characterized in that a portion having a different expansion rate is thicker than other portions.

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分の肉厚を他の部分よりも大きくして、バルーンに対し簡易な構造により膨張または収縮する時に変形する方向に指向性を備えさせることができる。   According to this aspect, the thickness of the portion with different expansion rates can be made larger than that of the other portions, and directivity can be provided in the direction of deformation when the balloon is inflated or contracted with a simple structure.

本発明の一態様として、前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていること、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, the forward balloon is characterized in that a portion having a different expansion rate includes a low expansion material having a lower expansion rate than other portions.

かかる態様によれば、膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えているので、バルーンに対し簡易な構造により膨張または収縮する時に変形する方向に指向性を備えさせることができる。   According to this aspect, since the portion having a different expansion rate is provided with the low expansion material having a lower expansion rate than the other portions, the balloon has directivity in the direction of deformation when it is expanded or contracted with a simple structure. Can be made.

本発明の一態様として、前記低膨張材は、繊維からなること、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, the low expansion material is made of a fiber.

本発明の一態様として、前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の後方部分に設けられていること、を特徴とする。   As one aspect of the present invention, the forward balloon is characterized in that at least a portion having a different expansion rate is provided at a rear portion in the traveling direction of the in-pipe moving body.

かかる態様によれば、正進バルーンは膨張率が異なる部分が少なくとも管内移動体の進行方向の後方部分に設けられているので、確実にバルーンは膨張する時に管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を管路に与えることができる。   According to this aspect, since the portion having a different expansion rate is provided at least in the rear portion in the moving direction of the moving body in the tube, the forward moving balloon moves the moving body in the tube forward in the moving direction when the balloon surely expands. The propulsive force to be caused can be given to the pipeline.

前記目的を達成するために本発明の内視鏡は、上記のいずれかの管内移動体用アクチュエータを有すること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, an endoscope according to the present invention includes any one of the above-described actuators for moving in a tube.

前記目的を達成するために本発明の管内移動体用アクチュエータの制御方法は、管路内を移動する管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンが前記管内移動体の進行方向について前後に2つ配置されている管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、一方の前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には他方の前記正進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御すること、を特徴とする。   In order to achieve the above object, the method for controlling an actuator for a moving body in a pipe according to the present invention provides the movement in the pipe when the pipe moving body is provided with a portion having a different expansion rate provided on the moving body in the pipe. A forward balloon that applies a propulsive force to move the body forward in the advancing direction to the pipe line and applies a retracting force to the pipe line to move the in-pipe moving body backward in the advancing direction when contracted. A method of controlling two actuators for an intra-pipe moving body arranged forward and backward in the traveling direction of the intra-pipe moving body, wherein when one of the forward balloons applies the backward force to the pipeline, the other forward advance The balloon is controlled so as to apply a locking force for locking the in-pipe moving body to the pipe line.

本発明によれば、確実に管内移動体を進行方向の前方に移動させることができる。   According to the present invention, the in-pipe moving body can be reliably moved forward in the traveling direction.

電子内視鏡の構成図である。It is a block diagram of an electronic endoscope. 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である(第1バルーンと第2バルーンが周方向に分割されて軸対称に対をなしている例)。It is an enlarged view of the front-end | tip part and curved part of an insertion part (The example which the 1st balloon and the 2nd balloon are divided | segmented into the circumferential direction, and have made the pair symmetrically. 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である(第1バルーンと第2バルーンが全周に亘って形成されている例)。It is an enlarged view of the front-end | tip part and curved part of an insertion part (example in which the 1st balloon and the 2nd balloon are formed over the perimeter). 実施例1のバルーン構成を示す図である。It is a figure which shows the balloon structure of Example 1. FIG. 実施例1のバルーン制御装置の構成図である。It is a block diagram of the balloon control apparatus of Example 1. 正進バルーンの膨張の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling of a forward balloon. 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other specification example of a forward balloon. 図7に示す仕様の正進バルーンについて膨張の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling about the forward balloon of the specification shown in FIG. 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other specification example of a forward balloon. 正進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other specification example of a forward balloon. 実施例1の制御フローの各工程における正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling and shrinkage | contraction of the forward advance balloon and the locking balloon in each process of the control flow of Example 1. FIG. 実施例1の正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。It is a time chart figure of expansion and contraction of the forward balloon and locking balloon of Example 1. 実施例2のバルーン構成を示す図である。It is a figure which shows the balloon structure of Example 2. FIG. 実施例2のバルーン制御装置の構成図である。It is a block diagram of the balloon control apparatus of Example 2. 逆進バルーンの膨張の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling of a backward balloon. 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a specification of a reverse balloon. 図16に示す仕様の正進バルーンについて膨張の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling about the forward balloon of the specification shown in FIG. 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a specification of a reverse balloon. 逆進バルーンの他の仕様例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a specification of a reverse balloon. 実施例2の制御フローの各工程における正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion / contraction of the forward balloon and the backward balloon in each process of the control flow of Example 2. FIG. 実施例2の正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。It is a time chart figure of expansion and contraction of the forward balloon and reverse balloon of Example 2. 実施例3のバルーン構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a balloon configuration of Example 3. 実施例3のバルーン制御装置の構成図である。It is a block diagram of the balloon control apparatus of Example 3. 実施例3の制御フローの各工程における第1正進バルーンと第2正進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the expansion / contraction of the 1st forward balloon and the 2nd forward balloon in each process of the control flow of Example 3. 実施例3の第1正進バルーンと第2正進バルーンの膨張収縮のタイムチャート図である。It is a time chart figure of expansion and contraction of the 1st forward movement balloon and the 2nd forward movement balloon of Example 3. 実施例3の第1正進バルーンと第2正進バルーンの膨張収縮の様子として、他に考えられる例を示す図である。It is a figure which shows the example which can consider another as a mode of expansion / contraction of the 1st forward balloon of Example 3, and the 2nd forward balloon. 挿入部の先端部と湾曲部の拡大図である。It is an enlarged view of the front-end | tip part and bending part of an insertion part. 実施例4のバルーン構成を示す図である。It is a figure which shows the balloon structure of Example 4. 実施例4の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling of the forward balloon and the locking balloon when the axial direction of an insertion part is seen in each process of the control flow of Example 4. FIG. 実施例4の制御フローの各工程において、挿入部の先端部側から見たときの正進バルーンと係止バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。In each step of the control flow of Example 4, the state of expansion and contraction of the forward balloon and the locking balloon when viewed from the distal end side of the insertion portion, and the relative position between the reference position of the inner wall surface and the distal end portion of the insertion portion FIG. 実施例5のバルーン構成を示す図である。It is a figure which shows the balloon structure of Example 5. 実施例5の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of expansion | swelling and shrinkage | contraction of the forward balloon and the backward balloon when seeing the axial direction of an insertion part in each process of the control flow of Example 5. FIG. 実施例5の制御フローの各工程において挿入部の先端部側から見たときの正進バルーンと逆進バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。In each step of the control flow of Example 5, the state of expansion and contraction of the forward and backward balloons when viewed from the distal end side of the insertion portion, and the relative position between the reference position of the inner wall surface and the distal end portion of the insertion portion It is a simplified diagram showing the positional relationship. 実施例6のバルーン構成を示す図である。It is a figure which shows the balloon structure of Example 6. 実施例6の制御フローの各工程において挿入部の軸方向を見たときの第1正進バルーンと第2正進バルーンの膨張収縮の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the expansion / contraction of the 1st forward balloon and the 2nd forward balloon when seeing the axial direction of an insertion part in each process of the control flow of Example 6. FIG. 制御フローの各工程において挿入部の先端部側から見たときの第1正進バルーンと第2正進バルーンの膨張収縮の様子および、内壁面の基準位置と挿入部の先端部の相対的な位置関係を示す簡略図である。In each step of the control flow, the state of expansion and contraction of the first forward balloon and the second forward balloon when viewed from the distal end side of the insertion portion, and the relative position between the reference position of the inner wall surface and the distal end portion of the insertion portion It is a simplified diagram showing the positional relationship. 内視鏡用移動装置への適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application to the moving apparatus for endoscopes.

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔電子内視鏡の説明〕
図1において、電子内視鏡1は、被検体内に挿入され管路内を移動する管内移動体である挿入部10と、挿入部10の基端部分に連設された操作部12とを備えている。挿入部10の先端に連設された先端部10a(例えば、外径12mmφ)には、被検体内の被観察部位の像光を取り込むための対物レンズと像光を撮像する撮像素子(いずれも図示せず)が内蔵されている。撮像素子により取得された被検体内の画像は、コード14に接続されたプロセッサ装置のモニタ(いずれも図示せず)に内視鏡画像として表示される。
[Description of electronic endoscope]
In FIG. 1, an electronic endoscope 1 includes an insertion portion 10 that is an intra-tube moving body that is inserted into a subject and moves within a duct, and an operation portion 12 that is connected to a proximal end portion of the insertion portion 10. I have. The distal end portion 10a (for example, outer diameter 12 mmφ) connected to the distal end of the insertion portion 10 has an objective lens for capturing image light of an observation site in the subject and an imaging device for capturing the image light (both are both). (Not shown). The image in the subject acquired by the imaging device is displayed as an endoscopic image on a monitor (not shown) of the processor device connected to the cord 14.

また、先端部10aには、被観察部位に光源装置(図示せず)からの照明光を照射するための照明窓や、鉗子口16と連通した鉗子出口、送気・送水ボタン12aを操作することによって、対物レンズを保護する観察窓の汚れを落とすための洗浄水やエアーが噴射されるノズルなどが設けられている。   Further, on the distal end portion 10a, an illumination window for irradiating illumination light from a light source device (not shown) to the site to be observed, a forceps outlet communicating with the forceps port 16, and an air / water feed button 12a are operated. Accordingly, there are provided a nozzle for spraying cleaning water and air for removing dirt on the observation window protecting the objective lens.

先端部10aの後方には、複数の湾曲駒を連結した湾曲部10bが設けられている。湾曲部10bは、操作部12に設けられたアングルノブ12bが操作されて、挿入部10内に挿設されたワイヤが押し引きされることにより、上下左右方向に湾曲動作する。これにより、先端部10aが被検体内の所望の方向に向けられる。   A bending portion 10b connecting a plurality of bending pieces is provided behind the tip portion 10a. The bending portion 10b is bent in the vertical and horizontal directions when the angle knob 12b provided in the operation portion 12 is operated and the wire inserted in the insertion portion 10 is pushed and pulled. Thereby, the front-end | tip part 10a is orient | assigned to the desired direction in a subject.

湾曲部10bの後方には、可撓性を有する軟性部10cが設けられている。軟性部10cは、先端部10aが被観察部位に到達可能なように、且つ術者が操作部12を把持して操作する際に支障を来さない程度に患者との距離を保つために、1〜数mの長さを有する。   A flexible portion 10c having flexibility is provided behind the curved portion 10b. In order to maintain the distance from the patient so that the distal end portion 10a can reach the site to be observed and the operator does not interfere with the operation portion 12 when operating the flexible portion 10c, It has a length of 1 to several meters.

先端部10aや湾曲部10bには、後述する第1バルーン20と第2バルーン22が取り付けられている。第1バルーン20と第2バルーン22はおもに膨張収縮自在なラテックスゴムからなり、バルーン内の圧力を制御するバルーン制御装置18Aまたは18Bまたは18Cに接続されている。   A first balloon 20 and a second balloon 22 to be described later are attached to the distal end portion 10a and the bending portion 10b. The first balloon 20 and the second balloon 22 are mainly made of latex rubber that can be expanded and contracted, and are connected to a balloon control device 18A, 18B, or 18C that controls the pressure in the balloon.

上記のように構成された電子内視鏡1で、例えば、大腸や小腸のように複雑に屈曲した管路の内壁面を観察する場合には、第1バルーン20と第2バルーン22が収縮した状態で挿入部10を被検体内に挿入し、光源装置を点灯して被検体内を照明しながら、撮像素子により得られる内視鏡画像をモニタで観察する。   When the electronic endoscope 1 configured as described above is used to observe the inner wall surface of a conduit that is bent in a complicated manner, such as the large intestine or the small intestine, the first balloon 20 and the second balloon 22 are contracted. In this state, the insertion unit 10 is inserted into the subject, and the endoscopic image obtained by the image sensor is observed on the monitor while the light source device is turned on to illuminate the subject.

そして後述するように、挿入部10が管路の所定の位置に到達すると、バルーン制御装置18Aまたは18Bまたは18Cにより第1バルーン20と第2バルーン22の膨張・収縮を制御して、管路の内壁面を介して推進力を発生させ、この力によって挿入部10を進行方向の前方に移動させる。   Then, as will be described later, when the insertion portion 10 reaches a predetermined position in the pipeline, the balloon controller 18A, 18B or 18C controls the expansion / contraction of the first balloon 20 and the second balloon 22 to thereby A propulsive force is generated through the inner wall surface, and the insertion portion 10 is moved forward in the traveling direction by this force.

なお、推進動作のフローの詳しい説明は後述する。   A detailed description of the propulsion operation flow will be described later.

〔管内移動体用アクチュエータの説明〕
次に、管内移動体用アクチュエータについて説明する。本発明では、2つのバルーンを用いるが、バルーンの配置の仕方として、管内移動体の進行方向に前後に配置する前後配置の場合と、管内移動体の進行方向についてほぼ同じ位置に配置し外周方向に位相をずらして配置する平面配置の場合が考えられる。そこで、前後配置の場合と平面配置の場合について、場合を分けて説明する。
[Description of actuator for moving object in pipe]
Next, the actuator for in-pipe moving bodies will be described. In the present invention, two balloons are used, but the balloons are arranged in the same direction with respect to the traveling direction of the in-pipe moving body as in the case of the front-rear arrangement in the moving direction of the in-pipe moving body, and in the outer circumferential direction. In the case of a planar arrangement in which the phases are shifted to each other. Therefore, the case of the front-rear arrangement and the case of the planar arrangement will be described separately.

[前後配置の場合]
図2,図3は、挿入部10の先端部10aと湾曲部10bの拡大図であり、前後配置の場合の第1バルーン20と第2バルーン22の配置について示し、(a)は湾曲部10bと先端部10aを側面から見た図、(b)は先端部10a側から見た図である。図2では第1バルーン20と第2バルーン22が周方向に分割されて軸対称に対をなしている例であり、図3では第1バルーン20と第2バルーン22が挿入部10の進行方向に沿った軸を中心とした全周に亘って形成されている例である。
[For front and rear placement]
2 and 3 are enlarged views of the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10, showing the arrangement of the first balloon 20 and the second balloon 22 in the front-rear arrangement, and (a) is the bending portion 10b. The figure which looked at the front-end | tip part 10a from the side, (b) is the figure seen from the front-end | tip part 10a side. FIG. 2 shows an example in which the first balloon 20 and the second balloon 22 are divided in the circumferential direction to make an axially symmetrical pair. In FIG. 3, the first balloon 20 and the second balloon 22 are in the direction of travel of the insertion portion 10. It is the example formed over the perimeter centering on the axis | shaft along.

なお、第1バルーン20と第2バルーン22のうち、いずれか一方のバルーンを図2に示すような周方向に分割されて軸対称に対をなしているバルーンとし、他方のバルーンを図3に示すような挿入部10の進行方向に沿った軸を中心とした全周に亘って形成されているバルーンとしてもよい。   Note that one of the first balloon 20 and the second balloon 22 is a balloon that is divided in the circumferential direction as shown in FIG. 2 and is paired in an axial symmetry, and the other balloon is shown in FIG. It is good also as a balloon formed over the perimeter centering on the axis | shaft along the advancing direction of the insertion part 10 as shown.

そこで、以下、第1バルーン20と第2バルーン22の構成例を説明する。   Therefore, configuration examples of the first balloon 20 and the second balloon 22 will be described below.

なお、以下おもに、図2に示すような第1バルーン20と第2バルーン22が周方向に分割されて軸対称に対をなしている例を用いて説明する。   In the following, description will be given mainly using an example in which the first balloon 20 and the second balloon 22 as shown in FIG.

(実施例1)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図4は、実施例1のバルーン構成を示す図である。図4に示すように、実施例1では、第1バルーン20として変形指向性バルーン(膨張する時に所定の向きに変形するものであって変形する方向に指向性を備えるバルーン)を膨張する時に進行方向の後方に向かって変形する向きに配置したバルーン(以下、正進バルーン30という)を採用し、第2バルーン22として変形指向性が無いバルーン(膨張時に全体に亘ってほぼ均一に変形するバルーン、以下、係止バルーン32という)を採用する。
Example 1
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 4 is a diagram illustrating a balloon configuration of the first embodiment. As shown in FIG. 4, in Example 1, the first balloon 20 progresses when a deformation directional balloon (a balloon that deforms in a predetermined direction when inflated and has directivity in the direction of deformation) is inflated. A balloon (hereinafter referred to as a forward balloon 30) arranged in a direction that deforms toward the rear of the direction is employed, and a balloon having no deformation directivity as the second balloon 22 (a balloon that deforms substantially uniformly throughout the expansion) Hereinafter, the locking balloon 32 is employed.

図4に示すように、正進バルーン30の内腔には、挿入部10の外周面に開口した給排気口40を介して、給排気路42が連通されている。給排気路42は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Aに接続されている。   As shown in FIG. 4, an air supply / exhaust passage 42 is communicated with the lumen of the forward balloon 30 through an air supply / exhaust port 40 opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. The air supply / exhaust passage 42 is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18A through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

図5に示すように、バルーン制御装置18Aには、給排気路42(図4参照)を介して正進バルーン30にエアーを供給する給気ポンプ44と、正進バルーン30内のエアーを吸引する吸引ポンプ46とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ44と吸引ポンプ46の動作をコントローラ24Aで制御することにより、一対の正進バルーン30がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 5, the balloon control device 18 </ b> A sucks the air in the forward balloon 30 and the air supply pump 44 that supplies air to the forward balloon 30 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 4). Two suction pumps 46 are provided. The operations of the air supply pump 44 and the suction pump 46 are controlled by the controller 24A, so that the pair of forward-advancing balloons 30 are individually inflated and contracted.

また、不図示であるが、係止バルーン32の内腔には、正進バルーン30の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Aに接続されている。なお、係止バルーン32の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、正進バルーン30の内腔における給排気口40と位相がずれた位置に配置されている。また、係止バルーン32の内腔における給排気路は、正進バルーン30の内腔における給排気路42とは別に平行に配置されている。   Although not shown, the air supply / exhaust passage is communicated with the lumen of the locking balloon 32 through the air supply / exhaust port opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10, as with the lumen of the forward balloon 30. The air supply / exhaust passage is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18A through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG. Note that the air supply / exhaust port in the lumen of the locking balloon 32 is disposed at a position out of phase with the air supply / exhaust port 40 in the lumen of the forward balloon 30 in the circumferential direction of the insertion portion 10. In addition, the air supply / exhaust path in the lumen of the locking balloon 32 is arranged in parallel with the air supply / exhaust path 42 in the lumen of the forwardly moving balloon 30.

そして、図5に示すように、バルーン制御装置18Aには、給排気路(不図示)を介して係止バルーン32にエアーを供給する給気ポンプ48と、正進バルーン30内のエアーを吸引する吸引ポンプ50とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ48と吸引ポンプ50の動作をコントローラ24Aで制御することにより、一対の係止バルーン32がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 5, the balloon control device 18A sucks air in the forward balloon 30 and an air supply pump 48 that supplies air to the locking balloon 32 via an air supply / exhaust passage (not shown). Two suction pumps 50 are provided. The operation of the air supply pump 48 and the suction pump 50 is controlled by the controller 24A, whereby the pair of locking balloons 32 are individually inflated and contracted.

図4に示すように、正進バルーン30は、挿入部10の進行方向(挿入部10の基端部分から先端部10aに向かう方向)の後方の部分30a(斜線で示す。以下、単に後方部分という。)、および円周方向の部分30b(斜線で示す。以下、単に円周部分という。)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。   As shown in Fig. 4, the forward balloon 30 has a rear portion 30a (indicated by hatching) in the traveling direction of the insertion portion 10 (direction from the proximal end portion of the insertion portion 10 toward the distal end portion 10a). And the circumferential portion 30b (shown by diagonal lines, hereinafter simply referred to as the circumferential portion) are formed thicker than the other portions.

そのため、給気ポンプ44から給排気路42を介してエアーが供給されると、正進バルーン30は、図6に示すように膨張する。すなわち、後方部分30aおよび円周部分30bが他の部分よりも肉厚に形成されていることにより、後方部分30aおよび円周部分30bが他の部分よりも膨張率が低くなり、後方部分30aおよび円周部分30bよりも他の部分のほうが伸びて、点線で示すように挿入部10の進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張する。   Therefore, when air is supplied from the air supply pump 44 via the air supply / exhaust passage 42, the forward balloon 30 is inflated as shown in FIG. That is, since the rear portion 30a and the circumferential portion 30b are formed thicker than the other portions, the rear portion 30a and the circumferential portion 30b have a lower expansion rate than the other portions, and the rear portion 30a and A portion other than the circumferential portion 30b extends and expands in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction of the insertion portion 10 as indicated by a dotted line.

なお、正進バルーン30は、後方部分30aおよび円周部分30bに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、後方部分30aおよび円周部分30bが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、後方部分30aおよび円周部分30bに、低膨張材として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。   The forward balloon 30 includes the low-expansion material having a lower expansion rate than the other portions in the rear portion 30a and the circumferential portion 30b, so that the rear portion 30a and the circumferential portion 30b are more than the other portions. The expansion coefficient may be low. Specifically, as the low expansion material, for example, PET fiber or aramid fiber is bonded to the surface or embedded or integrally formed in the rear portion 30a and the circumferential portion 30b, and the expansion coefficient is partially changed. Also good.

一方、図4に示すように、係止バルーン32は、全体に亘ってほぼ均一な肉厚に形成されている。そのため、給気ポンプ48から給排気路(不図示)を介してエアーが供給されると、係止バルーン32は全体に亘って膨張率がほぼ同一となり、管路60の内壁面60aに向かっても膨張する。なお、係止バルーン32の代わりに、管路60の内壁面60aに向かって膨張しやすいように部分的に肉厚に形成したバルーンを用いてもよい。例えば、挿入部10との接合部分付近を他の部分よりも肉厚に形成したバルーンが考えられる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the locking balloon 32 is formed with a substantially uniform thickness throughout. For this reason, when air is supplied from the air supply pump 48 via the air supply / exhaust passage (not shown), the expansion rate of the locking balloon 32 is substantially the same over the whole, and toward the inner wall surface 60 a of the pipe 60. Also expands. Instead of the locking balloon 32, a balloon formed partially thick so as to easily expand toward the inner wall surface 60a of the duct 60 may be used. For example, a balloon in which the vicinity of the joint portion with the insertion portion 10 is formed thicker than other portions can be considered.

なお、第1バルーン20を係止バルーン32とし、第2バルーン22を正進バルーン30として入れ替えてもよい。   The first balloon 20 may be replaced with the locking balloon 32, and the second balloon 22 may be replaced with the forward balloon 30.

また、前記の図3に示すような第1バルーン20と第2バルーン22として、全周に亘って形成されている例のものを用いる場合には、第1バルーン20として図7に示すような仕様の正進バルーン36が考えられる。   Further, when the first balloon 20 and the second balloon 22 shown in FIG. 3 are formed over the entire circumference, the first balloon 20 shown in FIG. A specification of a forward balloon 36 is conceivable.

図7(a)は正進バルーン36と係止バルーン37を挿入部10の側面から見た図であり、図7(b)は正進バルーン36を挿入部10の基端部から先端部10aに向かって軸方向に見た図である。   7A is a view of the forward balloon 36 and the locking balloon 37 viewed from the side surface of the insertion portion 10, and FIG. 7B is a view of the forward balloon 36 from the proximal end portion of the insertion portion 10 to the distal end portion 10 a. FIG.

図7に示すように、正進バルーン36は、挿入部10の基端部側の端部から先端部10a方向に放射状に複数伸ばした部分36a(斜線で示す。以下、単に放射状部分という。)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。例えば、放射状部分36aにリブを設けることが考えられる。放射状部分36aは、挿入部10の基端部側の端部から先端部10a側の端部までは達しておらず、その途中の部分(例えば、正進バルーン36における挿入部10の軸方向の幅の略半分の部分)で止まっている。   As shown in FIG. 7, the forward balloon 36 has a plurality of portions 36 a radially extending from the proximal end portion of the insertion portion 10 in the direction of the distal end portion 10 a (indicated by oblique lines, hereinafter simply referred to as a radial portion). However, it is formed thicker than the other parts. For example, it is conceivable to provide ribs on the radial portion 36a. The radial portion 36a does not reach from the end portion on the proximal end side of the insertion portion 10 to the end portion on the distal end portion 10a side, and a portion in the middle thereof (for example, in the axial direction of the insertion portion 10 in the forward balloon 36) It stops at about half the width.

なお、正進バルーン36は、放射状部分36aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、放射状部分36aが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、放射状部分36aに、低膨張材として、伸びない繊維あるいは伸びにくい繊維として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、放射状部分36aに、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けてもよい。   Note that the forward balloon 36 may be provided with a low expansion material having a lower expansion rate than the other portions in the radial portion 36a, so that the radial portion 36a may have a lower expansion rate than the other portions. Specifically, in the radial portion 36a, as a low expansion material, for example, PET fiber or aramid fiber is bonded to the surface or embedded or integrally molded as a non-stretchable fiber or a non-stretchable fiber. May be different. Alternatively, tapes such as cellophane tape may be attached to the radial portion 36a.

このように、放射状部分36aを他の部分よりも肉厚を厚く形成したり、放射状部分36aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えることにより、正進バルーン36について挿入部10の進行方向とバルーンの円周方向の膨張率に差を持たせている。具体的には、挿入部10の進行方向の膨張率よりもバルーンの円周方向の膨張率を大きくしている。そのため、正進バルーン36について挿入部10の進行方向とバルーンの円周方向の剛性に差を持たせることができ、図8に示すように、正進バルーン36は膨張変形する。   In this way, the radial portion 36a is formed thicker than the other portions, or the radial portion 36a is provided with a low expansion material having a lower expansion rate than the other portions, whereby the insertion portion 10 for the forward balloon 36 is obtained. There is a difference in the expansion rate between the direction of travel and the circumferential direction of the balloon. Specifically, the expansion coefficient in the circumferential direction of the balloon is made larger than the expansion coefficient in the traveling direction of the insertion portion 10. Therefore, the forward balloon 36 can have a difference in rigidity between the traveling direction of the insertion portion 10 and the circumferential direction of the balloon, and the forward balloon 36 is inflated and deformed as shown in FIG.

図8に示すように、正進バルーン36が膨張することにより、その頂点部分36bはバルーンの径方向にそのまま移動するのではなく、挿入部10の進行方向の後方に斜めに移動することになる。したがって、正進バルーン36は、点線で示すように挿入部10の進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張する。   As shown in FIG. 8, when the forward balloon 36 is inflated, the apex portion 36 b is not moved in the radial direction of the balloon as it is, but is moved obliquely backward in the traveling direction of the insertion portion 10. . Accordingly, the forward balloon 36 expands in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction of the insertion portion 10 as indicated by a dotted line.

一方、第2バルーン22としては、図7に示すように、全体に亘ってほぼ均一な肉厚に形成されている係止バルーン37を使用する。   On the other hand, as the second balloon 22, as shown in FIG. 7, a locking balloon 37 that is formed with a substantially uniform thickness throughout is used.

その他、第1バルーン20として図9に示すような仕様の正進バルーン38も考えられる。   In addition, a forward balloon 38 having a specification as shown in FIG.

図9に示すように、正進バルーン38は、後端部分38a(斜線部分)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。後端部分38aは、正進バルーン38において挿入部10の進行方向(挿入部10の基端部分から先端部10aに向かう方向)の後方の端部αに形成されている。   As shown in FIG. 9, the forward balloon 38 is formed such that the rear end portion 38a (shaded portion) is thicker than the other portions. The rear end portion 38a is formed at the rear end α of the forward movement balloon 38 in the traveling direction of the insertion portion 10 (the direction from the proximal end portion of the insertion portion 10 toward the distal end portion 10a).

なお、正進バルーン38は、後端部分38aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、後端部分38aが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、後端部分38aに、低膨張材として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けて、部分的に膨張率を異ならせてもよい。   The forward balloon 38 may be provided with a low expansion material having a lower expansion coefficient than the other parts in the rear end part 38a, so that the rear end part 38a may have a lower expansion coefficient than the other parts. . Specifically, for example, PET fiber or aramid fiber may be bonded to the surface, embedded, or integrally formed in the rear end portion 38a as a low expansion material, and the expansion coefficient may be partially changed. Or tapes, such as a cellophane tape, may be affixed and the expansion coefficient may be partially changed.

また、図10に示すような正進バルーン43も考えられる。図10に示すように、前端部分43a(斜線部分)の周方向全体の部分が他の部分よりも膨張率を低くしている一方で、後端部分(斜線部分)では挿入部10の基端部側の端部から先端部10a方向に放射状に複数伸ばした部分43b(斜線で示す放射状部分)が、他の部分よりも膨張率を低くしている。   A forward balloon 43 as shown in FIG. 10 is also conceivable. As shown in FIG. 10, the entire circumferential portion of the front end portion 43a (shaded portion) has a lower expansion coefficient than the other portions, while the rear end portion (shaded portion) is the base end of the insertion portion 10. A plurality of portions 43b (radial portions indicated by diagonal lines) radially extending from the end on the portion side in the direction of the distal end portion 10a have a lower expansion rate than the other portions.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図11は、制御フローの各工程における正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子を示す図である。また、図12は、正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮のタイムチャート図である。   FIG. 11 is a diagram showing the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 in each step of the control flow. FIG. 12 is a time chart of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32.

まず、図11(a)に示すように、正進バルーン30と係止バルーン32を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。   First, as shown in FIG. 11 (a), the distal end portion 10 a and the bending portion 10 b of the insertion portion 10 reach predetermined positions in the duct 60 with the forward balloon 30 and the locking balloon 32 deflated. Let

次に、給気ポンプ44(図5参照)から給排気路42(図4参照)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図11および図12に示す工程A)。これにより、前記の図6のように、正進バルーン30が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 5) to the pair of forward balloons 30 through the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 4) (step A shown in FIGS. 11 and 12). As a result, as shown in FIG. 6, the forward balloon 30 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに正進バルーン30の表面が接触した後、さらに、図11(b)に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン30が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Then, after the surface of the forward balloon 30 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the forward balloon 30 is further expanded in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction as shown in FIG. 11B. I will do it. As a result, the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction of travel while in contact with the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

次に、給気ポンプ48(図5参照)から給排気路(不図示)を介して一対の係止バルーン32に同時にエアーを供給する(図11および図12に示す工程B)。これにより係止バルーン32が全体に亘って膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 48 (see FIG. 5) to the pair of locking balloons 32 through an air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 11 and 12). As a result, the locking balloon 32 begins to expand throughout.

そして、管路60の内壁面60aに係止バルーン32の表面が接触した後、さらに、図11(c)に示すように、係止バルーン32が膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した係止バルーン32の表面が、内壁面60aに接触しながら内壁面60aを介して係止力を発生させ、この係止力によって挿入部10が係止される。   Then, after the surface of the locking balloon 32 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the locking balloon 32 is further expanded as shown in FIG. 11 (c). As a result, the surface of the locking balloon 32 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a locking force through the inner wall surface 60a while being in contact with the inner wall surface 60a. Locked.

次に、吸引ポンプ46(図5参照)によって、給排気路42(図4参照)を介して正進バルーン30内のエアーを吸引して、図11(d)に示すように、正進バルーン30を収縮させる(図11および図12に示す工程C)。   Next, the air in the forward balloon 30 is sucked by the suction pump 46 (see FIG. 5) through the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 4), and as shown in FIG. 30 is contracted (step C shown in FIGS. 11 and 12).

ここで、正進バルーン30を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、係止バルーン32により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は係止されており進行方向の後方には移動しない(後退はしない)。   Here, when the forward balloon 30 is deflated, the forward balloon 30 is deflated forward in the traveling direction, so that the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated forward via the inner wall surface 60 a to move the insertion portion 10 backward in the direction of travel (to cause the insertion portion 10 to move backward). To give. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the conduit 60 by the locking balloon 32, the insertion portion 10 is locked and does not move backward (does not retreat).

次に、吸引ポンプ50(図5参照)によって、給排気路(不図示)を介して係止バルーン32内のエアーを吸引して、図11(e)に示すように、係止バルーン32を収縮させる(図11および図12に示す工程D)。   Next, the suction pump 50 (see FIG. 5) sucks the air in the locking balloon 32 through the air supply / exhaust passage (not shown), and the locking balloon 32 is moved as shown in FIG. Shrink (Step D shown in FIGS. 11 and 12).

次に、給気ポンプ44(図5参照)から給排気路42(図4参照)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図11および図12に示す工程E)。これにより、再び図11(b)に示すように、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 5) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 4) (step E shown in FIGS. 11 and 12). Thereby, as shown in FIG.11 (b) again, the insertion part 10 moves ahead of the advancing direction.

その後、図11および図12に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って進行方向の前方に確実に移動する。   Thereafter, the steps B to E shown in FIG. 11 and FIG. 12 are repeated, whereby the forward balloon 30 and the locking balloon 32 are repeatedly expanded and contracted, so that the insertion portion 10 is moved along the duct 60 in the direction of travel. Move forward reliably.

(実施例2)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図13は、実施例2のバルーン構成を示す図である。図13に示すように、実施例2では、第1バルーン20として正進バルーン30を採用し、第2バルーン22として変形指向性バルーン(膨張する時に所定の向きに変形するものであって変形する方向に指向性を備えるバルーン)を膨張時に進行方向の前方に向かって変形する向きに配置したバルーン(以下、逆進バルーン34という)を採用する。
(Example 2)
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 13 is a diagram illustrating a balloon configuration of the second embodiment. As shown in FIG. 13, in Example 2, a forwardly moving balloon 30 is adopted as the first balloon 20, and a deformation directional balloon (which is deformed in a predetermined direction when inflated and deforms) as the second balloon 22. A balloon (hereinafter referred to as a reverse balloon 34) in which a balloon having directionality in the direction is deformed toward the front in the traveling direction when inflated is employed.

図13に示すように、正進バルーン30の内腔には、挿入部10の外周面に開口した給排気口40を介して、給排気路42が連通されている。給排気路42は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Bに接続されている。   As shown in FIG. 13, an air supply / exhaust passage 42 is communicated with the lumen of the forwardly moving balloon 30 through an air supply / exhaust port 40 opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. The air supply / exhaust passage 42 is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18B through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

図14に示すように、バルーン制御装置18Bには、給排気路42(図13参照)を介して正進バルーン30にエアーを供給する給気ポンプ44と、正進バルーン30内のエアーを吸引する吸引ポンプ46とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ44と吸引ポンプ46の動作をコントローラ24Bで制御することにより、一対の正進バルーン30がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 14, the balloon control device 18 </ b> B sucks air in the forward balloon 30 and an air supply pump 44 that supplies air to the forward balloon 30 through the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 13). Two suction pumps 46 are provided. Then, by controlling the operations of the air supply pump 44 and the suction pump 46 by the controller 24B, the pair of forward balloons 30 are individually inflated and contracted.

また、不図示であるが、逆進バルーン34の内腔には、正進バルーン30の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Bに接続されている。なお、逆進バルーン34の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、正進バルーン30の内腔における給排気口40と位相がずれた位置に配置されている。また、逆進バルーン34の内腔における給排気路は、正進バルーン30の内腔における給排気路42とは別に平行に配置されている。   Although not shown, the air supply / exhaust path is communicated with the lumen of the reverse balloon 34 through the air supply / exhaust port opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10, similarly to the lumen of the forward balloon 30. The air supply / exhaust passage is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18B through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG. Note that the air supply / exhaust port in the lumen of the reverse balloon 34 is arranged at a position out of phase with the air supply / exhaust port 40 in the lumen of the forward balloon 30 in the circumferential direction of the insertion portion 10. Further, the air supply / exhaust path in the lumen of the reverse balloon 34 is arranged in parallel to the air supply / exhaust path 42 in the lumen of the forward balloon 30.

そして、図14に示すように、バルーン制御装置18Bには、給排気路(不図示)を介して逆進バルーン34にエアーを供給する給気ポンプ52と、逆進バルーン34内のエアーを吸引する吸引ポンプ54とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ52と吸引ポンプ54の動作をコントローラ24Bで制御することにより、一対の逆進バルーン34がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 14, the balloon control device 18B sucks the air in the reverse balloon 34 and the air supply pump 52 that supplies air to the reverse balloon 34 through the air supply / exhaust passage (not shown). Two suction pumps 54 are provided. Then, the operations of the air supply pump 52 and the suction pump 54 are controlled by the controller 24B, whereby the pair of reverse balloons 34 are individually inflated and contracted.

正進バルーン30の構成、作用は、実施例1で説明したとおりである。   The configuration and operation of the forward balloon 30 are as described in the first embodiment.

図13に示すように、逆進バルーン34は、挿入部10の進行方向(挿入部10の基端部分から先端部10aに向かう方向)の前方の部分34a(斜線で示す。以下、単に前方部分という。)、および円周方向の部分34b(斜線で示す。以下、単に円周部分という。)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。   As shown in Fig. 13, the reverse balloon 34 has a forward portion 34a (indicated by oblique lines) in the traveling direction of the insertion portion 10 (direction from the proximal end portion of the insertion portion 10 toward the distal end portion 10a). And the circumferential portion 34b (shown by diagonal lines; hereinafter simply referred to as the circumferential portion) are formed to be thicker than the other portions.

そのため、給気ポンプ52(図14参照)から給排気路(不図示)を介してエアーが供給されると、逆進バルーン34は、図15に示すように膨張する。すなわち、前方部分34aおよび円周部分34bが他の部分よりも肉厚に形成されていることにより、前方部分34aおよび円周部分34bが他の部分よりも膨張率が低くなり、前方部分34aおよび円周部分34bよりも他の部分のほうが伸びて、点線で示すように挿入部10の進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張する。   Therefore, when air is supplied from the air supply pump 52 (see FIG. 14) via the air supply / exhaust passage (not shown), the reverse balloon 34 is inflated as shown in FIG. That is, since the front portion 34a and the circumferential portion 34b are formed thicker than the other portions, the front portion 34a and the circumferential portion 34b have a lower expansion rate than the other portions, and the front portions 34a and 34b The portion other than the circumferential portion 34b extends and expands in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction of the insertion portion 10 as indicated by a dotted line.

なお、逆進バルーン34は、前方部分34aおよび円周部分34bに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、前方部分34aおよび円周部分34bが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、前方部分34aおよび円周部分34bに、低膨張材として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。   The reverse balloon 34 is provided with a low expansion material having a lower expansion rate than the other parts in the front part 34a and the circumferential part 34b, so that the front part 34a and the circumferential part 34b are more than the other parts. The expansion coefficient may be low. Specifically, the front portion 34a and the circumferential portion 34b are made of a low expansion material such as PET fiber or aramid fiber bonded to the surface, embedded, or integrally formed, and the expansion rate is partially varied. Also good.

なお、第1バルーン20を逆進バルーン34とし、第2バルーン22を正進バルーン30として入れ替えてもよい。   Note that the first balloon 20 may be replaced with the backward balloon 34 and the second balloon 22 may be replaced with the forward balloon 30.

また、前記の図3に示すような第1バルーン20と第2バルーン22として、全周に亘って形成されている例のバルーンを用いる場合には、第1バルーン20として前記の図7に示すような仕様の正進バルーン36や前記の図9に示すような仕様の正進バルーン38や前記の図10に示すような仕様の正進バルーン43が考えられる。   In addition, when the example balloon formed over the entire circumference is used as the first balloon 20 and the second balloon 22 as shown in FIG. 3, the first balloon 20 is shown in FIG. The forward balloon 36 having such a specification, the forward balloon 38 having the specification as shown in FIG. 9 and the forward balloon 43 having the specification as shown in FIG. 10 are conceivable.

一方、第2バルーン22として図16に示すような仕様の逆進バルーン39が考えられる。   On the other hand, a reverse balloon 39 having a specification as shown in FIG.

図16(a)は正進バルーン36と逆進バルーン39を挿入部10の側面から見た図であり、図16(b)は逆進バルーン39を挿入部10の基端部から先端部10aに向かって軸方向に見た図である。   16A is a view of the forward balloon 36 and the backward balloon 39 as viewed from the side of the insertion portion 10, and FIG. 16B is a view of the backward balloon 39 from the proximal end portion of the insertion portion 10 to the distal end portion 10 a. FIG.

図16に示すように、逆進バルーン39は、挿入部10の先端部10a側の端部から基端部方向に放射状に複数伸ばした部分39a(斜線で示す。以下、単に放射状部分という。)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。例えば、放射状部分39aにリブを設けることが考えられる。放射状部分39aは、先端部10a側の端部から基端部側の端部までは達しておらず、その途中の部分(例えば、逆進バルーン39における挿入部10の軸方向の幅の略半分の部分)で止まっている。   As shown in FIG. 16, the reverse balloon 39 has a plurality of portions 39 a radially extended from the end portion of the insertion portion 10 on the distal end portion 10 a side toward the proximal end portion (indicated by diagonal lines, hereinafter simply referred to as a radial portion). However, it is formed thicker than the other parts. For example, it is conceivable to provide ribs on the radial portion 39a. The radial portion 39a does not reach from the end portion on the distal end portion 10a side to the end portion on the proximal end portion side, and is in the middle thereof (for example, approximately half of the axial width of the insertion portion 10 in the reverse balloon 39). ).

なお、逆進バルーン39は、放射状部分39aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、放射状部分39aが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、放射状部分39aに、低膨張材として、伸びない繊維あるいは伸びにくい繊維として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、放射状部分39aに、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けてもよい。   Note that the backward balloon 39 may be provided with a low expansion material having a lower expansion coefficient than the other parts in the radial part 39a, so that the radial part 39a may have a lower expansion coefficient than the other parts. Specifically, in the radial portion 39a, as a low-expansion material, for example, a PET fiber or an aramid fiber is bonded to the surface or embedded or integrally molded as a non-stretchable fiber or a non-stretchable fiber. May be different. Alternatively, a tape such as a cellophane tape may be attached to the radial portion 39a.

このように、放射状部分39aを他の部分よりも肉厚を厚く形成したり、放射状部分39aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えることにより、逆進バルーン39について挿入部10の進行方向とバルーンの円周方向の膨張率に差を持たせている。具体的には、挿入部10の進行方向の膨張率よりもバルーンの円周方向の膨張率を大きくしている。そのため、逆進バルーン39について挿入部10の進行方向とバルーンの円周方向の剛性に差を持たせることができ、図17に示すように、逆進バルーン39は膨張変形する。   In this way, the radial portion 39a is formed thicker than the other portions, or the radial portion 39a is provided with a low expansion material having a lower expansion rate than the other portions, so that the insertion portion 10 for the reverse balloon 39 is provided. There is a difference in the expansion rate between the direction of travel and the circumferential direction of the balloon. Specifically, the expansion coefficient in the circumferential direction of the balloon is made larger than the expansion coefficient in the traveling direction of the insertion portion 10. Therefore, the backward balloon 39 can have a difference in rigidity between the traveling direction of the insertion portion 10 and the circumferential direction of the balloon, and the backward balloon 39 is inflated and deformed as shown in FIG.

図17に示すように、逆進バルーン39が膨張することにより、その頂点部分39bはバルーンの径方向にそのまま移動するのではなく、挿入部10の進行方向の前方に斜めに移動することになる。したがって、逆進バルーン39は、点線で示すように挿入部10の進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張する。   As shown in FIG. 17, when the backward balloon 39 is inflated, the apex portion 39 b does not move in the radial direction of the balloon as it is, but moves obliquely forward in the traveling direction of the insertion portion 10. . Accordingly, the reverse balloon 39 is expanded in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction of the insertion portion 10 as indicated by a dotted line.

その他、第2バルーン22として図18に示すような仕様の逆進バルーン41も考えられる。   In addition, a reverse balloon 41 having a specification as shown in FIG.

図18に示すように、逆進バルーン41は、前端部分41a(斜線部分)が、他の部分よりも肉厚が厚く形成されている。前端部分41aは、逆進バルーン41において挿入部10の進行方向(挿入部10の基端部分から先端部10aに向かう方向)の前方の端部βに形成されている。   As shown in FIG. 18, the reverse balloon 41 is formed such that the front end portion 41 a (shaded portion) is thicker than the other portions. The front end portion 41a is formed at the front end portion β of the reverse balloon 41 in the traveling direction of the insertion portion 10 (the direction from the proximal end portion of the insertion portion 10 toward the distal end portion 10a).

なお、逆進バルーン41は、前端部分41aに他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていることにより、前端部分41aが他の部分よりも膨張率が低くなるとしてもよい。具体的には、前端部分41aに、低膨張材として、例えば、PET繊維やアラミド繊維などを表面に接合、あるいは埋め込み、若しくは一体成形し、部分的に膨張率を異ならせてもよい。または、セロハンテープなどのテープ類を貼り付けて、部分的に膨張率を異ならせてもよい。   Note that the reverse balloon 41 may be provided with a low expansion material having a lower expansion coefficient than the other parts in the front end part 41a, so that the front end part 41a may have a lower expansion coefficient than the other parts. Specifically, for example, a PET fiber or an aramid fiber may be bonded to the surface, embedded, or integrally formed in the front end portion 41a as a low expansion material, and the expansion coefficient may be partially changed. Or tapes, such as a cellophane tape, may be affixed and the expansion coefficient may be partially changed.

なお、図19に示すような逆進バルーン45も考えられる。図19に示すように、前端部分では挿入部10の先端部10a側の端部から基端部方向に放射状に複数伸ばした部分45a(斜線で示す放射状部分)が他の部分よりも膨張率を低くしている一方で、後端部分45b(斜線部分)の周方向全体の部分が他の部分よりも膨張率を低くしている。   A reverse balloon 45 as shown in FIG. 19 is also conceivable. As shown in FIG. 19, in the front end portion, a plurality of portions 45a (radial portions shown by diagonal lines) radially extending from the end portion on the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 toward the base end portion have a higher expansion coefficient than the other portions. On the other hand, the entire circumferential portion of the rear end portion 45b (shaded portion) has a lower expansion coefficient than the other portions.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図20は、制御フローの各工程における正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子を示す図である。また、図21は、正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮のタイムチャート図である。   FIG. 20 is a diagram illustrating the expansion and contraction states of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 in each process of the control flow. FIG. 21 is a time chart of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34.

まず、図20(a)に示すように、正進バルーン30と逆進バルーン34を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。   First, as shown in FIG. 20A, the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10 reach predetermined positions in the duct 60 in a state where the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are contracted. Let

次に、給気ポンプ44(図14参照)から給排気路42(図13参照)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図20および図21に示す工程A)。これにより、前記の図6のように、挿入部10の進行方向の後方に向かって正進バルーン30が略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 14) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 13) (step A shown in FIGS. 20 and 21). As a result, as shown in FIG. 6, the forward balloon 30 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction of the insertion portion 10.

そして、管路60の内壁面60aに正進バルーン30の表面が接触した後、さらに、図20(b)に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン30が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Then, after the surface of the forward balloon 30 comes into contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60, the forward balloon 30 is further expanded in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction as shown in FIG. I will do it. As a result, the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction of travel while in contact with the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

次に、給気ポンプ52(図14参照)から給排気路(不図示)を介して一対の逆進バルーン34に同時にエアーを供給する(図20および図21に示す工程B)。これにより、前記の図15のように、逆進バルーン34が進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 52 (see FIG. 14) to the pair of reverse balloons 34 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 20 and 21). As a result, as shown in FIG. 15, the backward balloon 34 starts to expand in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに逆進バルーン34の表面が接触した後、さらに、図20(c)に示すように、進行方向の前方に向かって逆進バルーン34が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した逆進バルーン34の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、正進バルーン30が膨張してその表面が内壁面60aに接触したままの状態であり、正進バルーン30により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は進行方向の後方に移動せず、正進バルーン30と逆進バルーン34の間にある内壁面60a(図20(c)におけるδで示す部分)が進行方向の前方に手繰り寄せられる。   Then, after the surface of the backward balloon 34 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the backward balloon 34 is further expanded in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction as shown in FIG. 20 (c). I will do it. As a result, the surface of the reverse balloon 34 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force through the inner wall surface 60a in front of the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A retreating force that tries to move backward (retreating the insertion portion 10) is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60. However, the forward balloon 30 is inflated and its surface remains in contact with the inner wall surface 60a, and the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the duct 60 by the forward balloon 30. Does not move rearward in the traveling direction, and the inner wall surface 60a (portion indicated by δ in FIG. 20C) between the forward balloon 30 and the backward balloon 34 is drawn forward in the traveling direction.

次に、吸引ポンプ46(図14参照)によって、給排気路42(図13参照)を介して正進バルーン30内のエアーを吸引して、図20(d)に示すように、正進バルーン30を収縮させる(図20および図21に示す工程C)。   Next, air in the forward balloon 30 is sucked by the suction pump 46 (see FIG. 14) through the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 13), and as shown in FIG. 30 is contracted (step C shown in FIGS. 20 and 21).

ここで、正進バルーン30を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。そのため、一旦、図20(d)に示すように、前記の工程Bにおいて正進バルーン30と逆進バルーン34の間にある内壁面60aが進行方向の前方に手繰り寄せられた量(図20(c)参照)、挿入部10が進行方向の後方に移動する。   Here, when the forward balloon 30 is deflated, the forward balloon 30 is deflated forward in the traveling direction, so that the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated forward via the inner wall surface 60 a to move the insertion portion 10 backward in the direction of travel (to cause the insertion portion 10 to move backward). To give. For this reason, as shown in FIG. 20D, once the inner wall surface 60a between the forward balloon 30 and the backward balloon 34 is drawn forward in the forward direction in the step B (FIG. 20D). c)), the insertion part 10 moves backward in the traveling direction.

なお、この時、逆進バルーン34が膨張してその表面が内壁面60aに接触したままの状態であり、逆進バルーン34により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10の進行方向の後方の移動量は、前記の工程Bにおいて正進バルーン30と逆進バルーン34の間にある内壁面60aが進行方向の前方に手繰り寄せられた量(図20(c)参照)よりも大きくはならない。   At this time, the reverse balloon 34 is inflated and its surface remains in contact with the inner wall surface 60a, and a locking force is applied to the inner wall surface 60a of the duct 60 by the reverse balloon 34. The amount of rearward movement of the insertion portion 10 is the amount by which the inner wall surface 60a between the forward balloon 30 and the backward balloon 34 is drawn forward in the forward direction in the step B (FIG. 20 (c). ) See)).

次に、吸引ポンプ54(図14参照)によって、給排気路(不図示)を介して逆進バルーン34内のエアーを吸引して、図20(e)に示すように、逆進バルーン34を収縮させる(図20および図21に示す工程D)。   Next, the suction pump 54 (see FIG. 14) sucks the air in the backward balloon 34 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in FIG. Shrink (Step D shown in FIGS. 20 and 21).

ここで、逆進バルーン34が収縮する時には、進行方向の後方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した逆進バルーン34の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Here, when the backward balloon 34 is deflated, the backward balloon 34 is deflated rearward in the traveling direction, so that the surface of the backward balloon 34 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated backward via the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

次に、給気ポンプ44(図14参照)から給排気路42(図13参照)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図20および図21に示す工程E)。これにより、再び図20(b)に示すように、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 14) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 13) (step E shown in FIGS. 20 and 21). Thereby, as shown in FIG.20 (b) again, the insertion part 10 moves ahead of the advancing direction.

その後、図20および図21に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って進行方向の前方に確実に移動する。   Thereafter, by repeating Steps B to E shown in FIGS. 20 and 21, the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are expanded and contracted repeatedly, so that the insertion portion 10 moves in the traveling direction along the duct 60. Move forward reliably.

(実施例3)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図22は、実施例3のバルーン構成を示す図である。図22に示すように、実施例3では、第1バルーン20および第2バルーン22として、ともに正進バルーン30を採用している。なお、説明の便宜上、それぞれ第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2として説明する。
(Example 3)
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 22 is a diagram illustrating a balloon configuration of the third embodiment. As shown in FIG. 22, in Example 3, a forward balloon 30 is employed as both the first balloon 20 and the second balloon 22. For convenience of explanation, the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 will be described.

図22に示すように、第1正進バルーン30−1の内腔には、挿入部10の外周面に開口した給排気口40を介して、給排気路42が連通されている。給排気路42は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Cに接続されている。   As shown in FIG. 22, an air supply / exhaust passage 42 is communicated with the lumen of the first forward balloon 30-1 through an air supply / exhaust port 40 opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. The air supply / exhaust passage 42 is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18C through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

図23に示すように、バルーン制御装置18Cには、給排気路42(図22参照)を介して第1正進バルーン30−1にエアーを供給する給気ポンプ44と、第1正進バルーン30−1内のエアーを吸引する吸引ポンプ46とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ44と吸引ポンプ46の動作をコントローラ24Cで制御することにより、一対の第1正進バルーン30−1がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 23, the balloon control device 18C includes an air supply pump 44 that supplies air to the first forward balloon 30-1 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 22), and a first forward balloon. Two suction pumps 46 for sucking air in 30-1 are provided. Then, by controlling the operations of the air supply pump 44 and the suction pump 46 with the controller 24C, the pair of first forward balloons 30-1 are individually inflated and contracted.

また、不図示であるが、第2正進バルーン30−2の内腔にも、第1正進バルーン30−1の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口を介して給排気路が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Cに接続されている。なお、第2正進バルーン30−2の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、第1正進バルーン30−1の内腔における給排気口40と位相がずれた位置に配置されている。また、第2正進バルーン30−2の内腔における給排気路は、第1正進バルーン30−1の内腔における給排気路42とは別に平行に配置されている。   Moreover, although not shown, the air supply / exhaust port opened to the outer peripheral surface of the insertion part 10 is also provided in the lumen of the second forward balloon 30-2 in the same manner as the lumen of the first forward balloon 30-1. The air supply / exhaust path is communicated via the insertion section 10 and is connected to the balloon control device 18C through the operation section 12 and the cord 14 shown in FIG. In addition, the air supply / exhaust port in the lumen of the second forward-advancing balloon 30-2 is located at a position out of phase with the air supply / exhaust port 40 in the lumen of the first forward-advanced balloon 30-1 in the circumferential direction of the insertion portion 10. Is arranged. In addition, the air supply / exhaust path in the lumen of the second forward balloon 30-2 is arranged in parallel separately from the air supply / exhaust path 42 in the lumen of the first forward balloon 30-1.

そして、図23に示すように、バルーン制御装置18Cには、給排気路(不図示)を介して第2正進バルーン30−2にエアーを供給する給気ポンプ56と、第2正進バルーン30−2内のエアーを吸引する吸引ポンプ58とがそれぞれ二台ずつ設けられている。そして、給気ポンプ56と吸引ポンプ58の動作をコントローラ24Cで制御することにより、一対の第2正進バルーン30−2がそれぞれ個別に膨張収縮される。   As shown in FIG. 23, the balloon control device 18C includes an air supply pump 56 that supplies air to the second forward balloon 30-2 via a supply / exhaust passage (not shown), and a second forward balloon. Two suction pumps 58 for sucking air in 30-2 are provided. Then, the operations of the air supply pump 56 and the suction pump 58 are controlled by the controller 24C, whereby the pair of second forward balloons 30-2 are individually inflated and contracted.

第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の構成、作用は、実施例1の正進バルーン30と同じである。   The configuration and operation of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are the same as those of the forward balloon 30 of the first embodiment.

また、前記の図3に示すような第1バルーン20と第2バルーン22として、全周に亘って形成されている例のバルーンを用いる場合には、第1バルーン20と第2バルーン22として、図7に示すような仕様の正進バルーン36や、図9に示すような仕様の正進バルーン38や、図10に示すような仕様の正進バルーン43が考えられる。   Moreover, when using the example balloon formed over the entire circumference as the first balloon 20 and the second balloon 22 as shown in FIG. 3, as the first balloon 20 and the second balloon 22, A forward balloon 36 having a specification as shown in FIG. 7, a forward balloon 38 having a specification as shown in FIG. 9, and a forward balloon 43 having a specification as shown in FIG. 10 are conceivable.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図24は、制御フローの各工程における第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子を示す図である。また、図25は、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮のタイムチャート図である。   FIG. 24 is a diagram illustrating the state of expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 in each step of the control flow. FIG. 25 is a time chart of expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2.

まず、図24(a)に示すように、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。   First, as shown in FIG. 24A, the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10 are connected to the duct with the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 deflated. 60 to reach a predetermined position.

次に、給気ポンプ44(図23参照)から給排気路42(図22参照)を介して一対の第1正進バルーン30−1に同時にエアーを供給する(図24および図25に示す工程A)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第1正進バルーン30−1が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 23) to the pair of first forward balloons 30-1 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 22) (steps shown in FIGS. 24 and 25). A). Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the first forward balloon 30-1 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第1正進バルーン30−1の表面が接触した後、さらに、図24(b)に示すように、進行方向の後方に向かって第1正進バルーン30−1が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Then, after the surface of the first forward balloon 30-1 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the first forward balloon 30 further toward the rear in the traveling direction as shown in FIG. -1 expands into a substantially fan shape. Thereby, the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction while contacting the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

次に、給気ポンプ56(図23参照)から給排気路(不図示)を介して一対の第2正進バルーン30−2に同時にエアーを供給する(図24および図25に示す工程B)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第2正進バルーン30−2が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 56 (see FIG. 23) to the pair of second forward balloons 30-2 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 24 and 25). . Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the second forward balloon 30-2 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第2正進バルーン30−2の表面が接触した後、さらに、図24(c)に示すように、進行方向の後方に向かって第2正進バルーン30−2が略扇形状に膨張していく。   Then, after the surface of the second forward balloon 30-2 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the second forward balloon 30 further toward the rear in the traveling direction as shown in FIG. 24 (c). -2 expands into a substantially fan shape.

ここで、第1正進バルーン30−1が膨張してその表面が内壁面60aに接触したままの状態であり、第1正進バルーン30−1により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、第2正進バルーン30−2はその表面が内壁面60aを滑りながら膨張する。あるいは、内壁面60aの弛み具合によっては、図26(a)に示すように、第2正進バルーン30−2の膨張により内壁面60aが先端部10aの進行方向の後方に手繰り寄せられる。   Here, the first forward balloon 30-1 is inflated and its surface remains in contact with the inner wall surface 60a. The first forward balloon 30-1 applies a locking force to the inner wall surface 60a of the duct 60. Thus, the surface of the second forward balloon 30-2 is inflated while sliding on the inner wall surface 60a. Alternatively, depending on how loose the inner wall surface 60a is, as shown in FIG. 26 (a), the inner wall surface 60a is pulled back in the direction of travel of the distal end portion 10a by the expansion of the second forward balloon 30-2.

次に、吸引ポンプ46(図23参照)によって、給排気路42(図22参照)を介して第1正進バルーン30−1内のエアーを吸引して、図24(d)に示すように、第1正進バルーン30−1を収縮させる(図24および図25に示す工程C)。   Next, the suction pump 46 (see FIG. 23) sucks the air in the first forward balloon 30-1 through the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 22), as shown in FIG. 24 (d). Then, the first forward balloon 30-1 is deflated (step C shown in FIGS. 24 and 25).

ここで、第1正進バルーン30−1を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、第2正進バルーン30−2により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は係止されており進行方向の後方には移動しない(後退はしない)。   Here, when the first forward balloon 30-1 is contracted, the first forward balloon 30-1 contracts forward in the traveling direction, so that the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is the inner wall surface. A retracting force that tries to move the insertion portion 10 backward in the traveling direction by generating a force via the inner wall surface 60a in the forward direction while contacting the 60a. Is given to the inner wall surface 60 a of the pipe line 60. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60 by the second forward balloon 30-2, the insertion portion 10 is locked and does not move backward in the traveling direction (does not retract). .

また、あるいは、内壁面60aの弛み具合によっては、図26(b)に示すように、図前記の22(a)のように第2正進バルーン30−2の膨張により内壁面60aが先端部10aの進行方向の後方に手繰り寄せられた分だけ、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Alternatively, depending on the slackness of the inner wall surface 60a, as shown in FIG. 26 (b), the inner wall surface 60a is caused to expand by the expansion of the second forward balloon 30-2 as shown in FIG. The insertion portion 10 moves forward in the traveling direction by the amount that has been dragged backward in the traveling direction of 10a.

次に、給気ポンプ44(図23参照)から給排気路42(図22参照)を介して一対の第1正進バルーン30−1に同時にエアーを供給する(図24および図25に示す工程D)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第1正進バルーン30−1が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 23) to the pair of first forward balloons 30-1 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 22) (steps shown in FIGS. 24 and 25). D). Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the first forward balloon 30-1 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第1正進バルーン30−1の表面が接触した後、さらに、図24(e)に示すように、進行方向の後方に向かって第1正進バルーン30−1が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この時、第2正進バルーン30−2により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の間の内壁面60a(図24(e)のδで示す部分)が進行方向の後方に手繰り寄せられる。   Then, after the surface of the first forward balloon 30-1 comes into contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60, the first forward balloon 30 further toward the rear in the traveling direction as shown in FIG. -1 expands into a substantially fan shape. Thereby, the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction while contacting the inner wall surface 60a. At this time, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60 by the second forward balloon 30-2, the inner space between the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2. The wall surface 60a (portion indicated by δ in FIG. 24 (e)) is pulled back in the traveling direction.

次に、吸引ポンプ58(図23参照)によって、給排気路(不図示)を介して第2正進バルーン30−2内のエアーを吸引して、図24(b)に示すように、第2正進バルーン30−2を収縮させる(図24および図25に示す工程E)。   Next, the suction pump 58 (see FIG. 23) sucks the air in the second forward balloon 30-2 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in FIG. 2. The forward balloon 30-2 is deflated (step E shown in FIGS. 24 and 25).

ここで、第2正進バルーン30−2を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、第1正進バルーン30−1により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は係止されており進行方向の後方には移動しない(後退はしない)。   Here, when the second forward balloon 30-2 is deflated, the second forward balloon 30-2 is deflated forward in the traveling direction, so that the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is the inner wall surface. A retracting force that tries to move the insertion portion 10 backward in the traveling direction by generating a force via the inner wall surface 60a in the forward direction while contacting the 60a. Is given to the inner wall surface 60 a of the pipe line 60. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the pipeline 60 by the first forward balloon 30-1, the insertion portion 10 is locked and does not move backward in the traveling direction (does not retract). .

その一方で、前記の工程Dにおいて第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の間にある内壁面60aが進行方向の後方に手繰り寄せられた量(図24(e)参照)、挿入部10は進行方向の前方に移動する。   On the other hand, in the process D, the amount by which the inner wall surface 60a between the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 is pulled back in the traveling direction (FIG. 24E). The insertion part 10 moves forward in the traveling direction.

その後、図24および図25に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って進行方向の前方に確実に移動する。   Thereafter, by repeating Steps B to E shown in FIGS. 24 and 25, the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are expanded and contracted repeatedly. It moves reliably along the path 60 forward in the direction of travel.

[平面配置の場合]
図27は、挿入部10の先端部10aと湾曲部10bの拡大図であり、平面配置の場合の第1バルーン20と第2バルーン22の配置について示し、(a)は湾曲部10bと先端部10aを側面から見た図、(b)は先端部10a側から見た図である。第1バルーン20と第2バルーン22は、挿入部10の周方向に互いに位相をずらして軸対称に対をなして配置される1対のバルーンである。
[In the case of planar arrangement]
FIG. 27 is an enlarged view of the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10, and shows the arrangement of the first balloon 20 and the second balloon 22 in a planar arrangement, where (a) is the bending portion 10b and the distal end portion. The figure which looked at 10a from the side, (b) is the figure seen from the front-end | tip part 10a side. The first balloon 20 and the second balloon 22 are a pair of balloons that are arranged in pairs in an axially symmetrical manner with the phases shifted from each other in the circumferential direction of the insertion portion 10.

そこで、以下、第1バルーン20と第2バルーン22の構成例を説明する。   Therefore, configuration examples of the first balloon 20 and the second balloon 22 will be described below.

(実施例4)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図28は、実施例4のバルーン構成を示す図である。図28に示すように、実施例4では、第1バルーン20として正進バルーン30を採用し、第2バルーン22として係止バルーン32を採用する。
Example 4
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 28 is a diagram illustrating a balloon configuration of the fourth embodiment. As shown in FIG. 28, in the fourth embodiment, the forward balloon 30 is employed as the first balloon 20 and the locking balloon 32 is employed as the second balloon 22.

なお、正進バルーン30の内腔には、実施例1の図4と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して、給排気路(不図示)が連通されている。給排気路は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Aに接続されている。   As in FIG. 4 of the first embodiment, an air supply / exhaust path (not shown) is provided in the lumen of the forward balloon 30 via an air supply / exhaust port (not shown) opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. It is communicated. The air supply / exhaust path is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18A through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

また、係止バルーン32の内腔には、正進バルーン30の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して給排気路(不図示)が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Aに接続されている。なお、係止バルーン32の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、正進バルーン30の内腔における給排気口40と位相がずれた位置に配置されている。また、係止バルーン32の内腔における給排気路は、正進バルーン30の内腔における給排気路42とは別に平行に配置されている。   Further, in the lumen of the locking balloon 32, similarly to the lumen of the forward balloon 30, a supply / exhaust passage (not shown) is provided via a supply / exhaust port (not shown) opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. The air supply / exhaust path is provided in the axial direction of the insertion portion 10, and is connected to the balloon control device 18A through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG. Note that the air supply / exhaust port in the lumen of the locking balloon 32 is disposed at a position out of phase with the air supply / exhaust port 40 in the lumen of the forward balloon 30 in the circumferential direction of the insertion portion 10. In addition, the air supply / exhaust path in the lumen of the locking balloon 32 is arranged in parallel with the air supply / exhaust path 42 in the lumen of the forwardly moving balloon 30.

また、バルーン制御装置18Aの構成は、実施例1の図5と同様である。その他、正進バルーン30の構造と作用、係止バルーン32の構造と作用は実施例1と同様である。   Further, the configuration of the balloon control device 18A is the same as that of FIG. In addition, the structure and operation of the forward balloon 30 and the structure and operation of the locking balloon 32 are the same as those in the first embodiment.

なお、第1バルーン20を係止バルーン32とし、第2バルーン22を正進バルーン30として入れ替えてもよい。   The first balloon 20 may be replaced with the locking balloon 32, and the second balloon 22 may be replaced with the forward balloon 30.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図29は、制御フローの各工程において挿入部10の軸方向を見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子を示す図である。図29は、左図が図28のA−A断面図、図28のB−B断面図に相当する。   FIG. 29 is a diagram showing the expansion and contraction states of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when the axial direction of the insertion portion 10 is viewed in each step of the control flow. 29 corresponds to the AA sectional view of FIG. 28 and the BB sectional view of FIG.

また、図30は、制御フローの各工程において、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子および、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係を示す簡略図である。図30では、説明の便宜上、上段に正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面60aの所定の基準位置Oからの挿入部10の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図30の下段について、図面の右方向が挿入部10の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部10の進行方向の後方に相当する。   FIG. 30 shows the expansion and contraction states of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 and the reference position O of the inner wall surface 60a in each step of the control flow. 3 is a simplified diagram showing a relative positional relationship of a distal end portion 10a of an insertion portion 10. FIG. In FIG. 30, for convenience of explanation, a simplified view of the expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 is shown in the upper stage, and the relative position of the insertion portion 10 from the predetermined reference position O of the inner wall surface 60 a is shown in the lower stage. The figure which simplified the typical movement amount is shown. 30, the right direction in the drawing corresponds to the front in the traveling direction of the insertion portion 10, and the left direction in the drawing corresponds to the rear in the traveling direction of the insertion portion 10.

なお、正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例1の図12と同様である。   Note that the time chart of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 is the same as FIG. 12 of the first embodiment.

まず、図29(a)と図30(a)に示すように、正進バルーン30と係止バルーン32を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部10の先端部10aは、図30(a)の下段において基準位置Oに到達しているとする。   First, as shown in FIGS. 29 (a) and 30 (a), the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10 are placed in the duct 60 in a state where the forward balloon 30 and the locking balloon 32 are contracted. To reach a predetermined position. At this time, it is assumed that the distal end portion 10a of the insertion portion 10 has reached the reference position O in the lower stage of FIG.

次に、給気ポンプ44(図5参照)から給排気路(不図示)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図29および図30に示す工程A)。これにより、前記の図6のように、正進バルーン30が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 5) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step A shown in FIGS. 29 and 30). As a result, as shown in FIG. 6, the forward balloon 30 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに正進バルーン30の表面が接触した後、さらに、図29(b)の左図に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン30が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Then, after the surface of the forward movement balloon 30 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the forward movement balloon 30 is substantially fan-shaped toward the rear in the traveling direction as shown in the left diagram of FIG. It expands into a shape. As a result, the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction of travel while in contact with the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子は、図30(b)の上段のように表わされる。図30(b)の上段に表すように、正進バルーン30は膨張状態であり、係止バルーン32は収縮状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 30B, the forward balloon 30 is in an inflated state, and the locking balloon 32 is in a deflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図30(b)の下段のように表わされる。図30(b)の下段に表すように、挿入部10の先端部10aは内壁面60aの基準位置Oに対し、進行方向の前方に移動している。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 30B, the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is moved forward in the traveling direction with respect to the reference position O of the inner wall surface 60a.

次に、給気ポンプ48(図5参照)から給排気路(不図示)を介して一対の係止バルーン32に同時にエアーを供給する(図29および図30に示す工程B)。これにより係止バルーン32が全体に亘って膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 48 (see FIG. 5) to the pair of locking balloons 32 through the air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 29 and 30). As a result, the locking balloon 32 begins to expand throughout.

そして、管路60の内壁面60aに係止バルーン32の表面が接触した後、さらに、図29(c)の右図に示すように、係止バルーン32がさらに膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した係止バルーン32の表面が、内壁面60aに接触しながら内壁面60aを介して係止力を発生させ、この係止力によって挿入部10が係止される。   Then, after the surface of the locking balloon 32 comes into contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60, the locking balloon 32 is further expanded as shown in the right view of FIG. 29 (c). As a result, the surface of the locking balloon 32 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a locking force through the inner wall surface 60a while being in contact with the inner wall surface 60a. Locked.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子は図30(c)の上段のように表わされる。図30(c)の上段に表すように、正進バルーン30と係止バルーン32はともに膨張した状態になっている。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 30C, both the forward balloon 30 and the locking balloon 32 are inflated.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図30(c)の下段のように表わされる。図30(c)の下段に表すように、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係に変化はない。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 30C, there is no change in the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60 a and the distal end portion 10 a of the insertion portion 10.

次に、吸引ポンプ46(図5参照)によって、給排気路(不図示)を介して正進バルーン30内のエアーを吸引して、図29(d)の左図に示すように、正進バルーン30を収縮させる(図29および図30に示す工程C)。   Next, the suction pump 46 (see FIG. 5) sucks the air in the forward balloon 30 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in the left diagram of FIG. The balloon 30 is deflated (step C shown in FIGS. 29 and 30).

ここで、正進バルーン30を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、係止バルーン32により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は係止されており進行方向の後方には移動しない(後退はしない)。   Here, when the forward balloon 30 is deflated, the forward balloon 30 is deflated forward in the traveling direction, so that the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated forward via the inner wall surface 60 a to move the insertion portion 10 backward in the direction of travel (to cause the insertion portion 10 to move backward). To give. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the conduit 60 by the locking balloon 32, the insertion portion 10 is locked and does not move backward (does not retreat).

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子は図30(d)の上段のように表わされる。図30(d)の上段に表すように、正進バルーン30は収縮状態であり、係止バルーン32は膨張状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 30D, the forward balloon 30 is in a deflated state, and the locking balloon 32 is in an inflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図30(d)の下段のように表わされる。図30(d)の下段に表すように、正進バルーン30が収縮することにより、正進バルーン30が接触する内壁面60aの部分が一旦進行方向の後方に後退する。しかし、係止バルーン32により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので挿入部10は係止されており、正進バルーン30が接触する内壁面60aの部分が進行方向の前方に戻って、結果的に、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係に変化はない。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is expressed as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 30D, when the forward movement balloon 30 is deflated, the portion of the inner wall surface 60a with which the forward movement balloon 30 comes into contact is temporarily retracted backward in the traveling direction. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the conduit 60 by the locking balloon 32, the insertion portion 10 is locked, and the portion of the inner wall surface 60a that the forward balloon 30 contacts is the front in the traveling direction. As a result, there is no change in the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10.

次に、吸引ポンプ50(図5参照)によって、給排気路(不図示)を介して係止バルーン32内のエアーを吸引して、図29(e)の右図に示すように、係止バルーン32を収縮させる(図29および図30に示す工程D)。   Next, the suction pump 50 (see FIG. 5) sucks the air in the locking balloon 32 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in the right diagram of FIG. The balloon 32 is deflated (step D shown in FIGS. 29 and 30).

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮の様子は図30(e)の上段のように表わされる。図30(e)の上段に表すように、正進バルーン30と係止バルーン32はともに収縮状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the locking balloon 32 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 30 (e), both the forward balloon 30 and the locking balloon 32 are in a deflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図30(e)の下段のように表わされる。図30(e)の下段に表すように、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係に変化はない。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is expressed as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 30 (e), there is no change in the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60 a and the distal end portion 10 a of the insertion portion 10.

次に、給気ポンプ44(図5参照)から給排気路42(図4参照)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図29および図30に示す工程E)。これにより、再び図29(b)の左図に示すように、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 5) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage 42 (see FIG. 4) (step E shown in FIGS. 29 and 30). Thereby, as shown in the left figure of FIG.29 (b) again, the insertion part 10 moves to the front of the advancing direction.

その後、図29および図30に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、正進バルーン30と係止バルーン32の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って進行方向の前方に確実に移動する。   Thereafter, the steps B to E shown in FIGS. 29 and 30 are repeated, whereby the forward balloon 30 and the locking balloon 32 are repeatedly expanded and contracted, whereby the insertion portion 10 is moved along the pipe line 60 in the traveling direction. Move forward reliably.

(実施例5)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図31は、実施例5のバルーン構成を示す図である。図31に示すように、実施例5では、第1バルーン20として正進バルーン30を採用し、第2バルーン22として逆進バルーン34を採用する。
(Example 5)
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 31 is a diagram illustrating a balloon configuration of the fifth embodiment. As shown in FIG. 31, in Example 5, a forward balloon 30 is adopted as the first balloon 20, and a backward balloon 34 is adopted as the second balloon 22.

なお、正進バルーン30の内腔には、実施例2の図13と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して、給排気路(不図示)が連通されている。給排気路は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Bに接続されている。   In addition, in the lumen of the forward balloon 30, a supply / exhaust passage (not shown) is provided through an intake / exhaust port (not shown) opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10 in the same manner as in FIG. It is communicated. The air supply / exhaust passage is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18B through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

また、逆進バルーン34の内腔には、正進バルーン30の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して給排気路(不図示)が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Bに接続されている。なお、逆進バルーン34の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、正進バルーン30の内腔における給排気口と位相がずれた位置に配置されている。また、逆進バルーン34の内腔における給排気路は、正進バルーン30の内腔における給排気路とは別に平行に配置されている。   Further, in the lumen of the backward balloon 34, similarly to the lumen of the forward balloon 30, an air supply / exhaust path (not shown) is provided via an air supply / exhaust port (not shown) opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. The air supply / exhaust path is connected to the insertion portion 10 in the axial direction, and is connected to the balloon control device 18B through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG. Note that the air supply / exhaust port in the lumen of the reverse balloon 34 is arranged at a position out of phase with the air supply / exhaust port in the lumen of the forward balloon 30 in the circumferential direction of the insertion portion 10. Further, the air supply / exhaust path in the lumen of the reverse balloon 34 is arranged in parallel to the air supply / exhaust path in the lumen of the forward balloon 30.

また、バルーン制御装置18Bの構成は、実施例2の図14と同様である。その他、正進バルーン30の構造と作用、逆進バルーン34の構造と作用は実施例2と同様である。   The configuration of the balloon control device 18B is the same as that of FIG. 14 of the second embodiment. In addition, the structure and action of the forward balloon 30 and the structure and action of the reverse balloon 34 are the same as those in the second embodiment.

なお、第1バルーン20を逆進バルーン34とし、第2バルーン22を正進バルーン30として入れ替えてもよい。   Note that the first balloon 20 may be replaced with the backward balloon 34 and the second balloon 22 may be replaced with the forward balloon 30.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図32は、制御フローの各工程において挿入部10の軸方向を見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子を示す図である。図32は、左図が図31のA−A断面図、右図が図31のB−B断面図に相当する。   FIG. 32 is a diagram illustrating how the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are inflated and contracted when the axial direction of the insertion portion 10 is viewed in each step of the control flow. 32, the left figure corresponds to the AA sectional view of FIG. 31, and the right figure corresponds to the BB sectional view of FIG.

また、図33は、制御フローの各工程において挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子および、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係を示す簡略図である。図33では、説明の便宜上、上段に正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面60aの所定の基準位置Oからの挿入部10の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図33の下段について、図面の右方向が挿入部10の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部10の進行方向の後方に相当する。   FIG. 33 shows the expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 in each step of the control flow, and the reference position O of the inner wall surface 60a and the insertion. 4 is a simplified diagram showing the relative positional relationship of the tip portion 10a of the portion 10. FIG. In FIG. 33, for convenience of explanation, a simplified view of the expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 is shown in the upper stage, and the relative position of the insertion portion 10 from the predetermined reference position O of the inner wall surface 60a is shown in the lower stage. The figure which simplified the typical movement amount is shown. 33, the right direction in the drawing corresponds to the front in the traveling direction of the insertion portion 10, and the left direction in the drawing corresponds to the rear in the traveling direction of the insertion portion 10.

なお、正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例2の図21と同様である。   Note that the time chart of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 is the same as FIG. 21 of the second embodiment.

まず、図32(a)と図33(a)に示すように、正進バルーン30と逆進バルーン34を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部10の先端部10aは、図33(a)の下段において基準位置Oに到達しているとする。   First, as shown in FIGS. 32 (a) and 33 (a), the distal end portion 10a and the bending portion 10b of the insertion portion 10 are moved into the duct 60 in a state where the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are deflated. To reach a predetermined position. At this time, it is assumed that the distal end portion 10a of the insertion portion 10 has reached the reference position O in the lower stage of FIG.

次に、給気ポンプ44(図14参照)から給排気路(不図示)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図32および図33に示す工程A)。これにより、前記の図6のように、正進バルーン30が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 14) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step A shown in FIGS. 32 and 33). As a result, as shown in FIG. 6, the forward balloon 30 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに正進バルーン30の表面が接触した後、さらに、図32(b)の左図に示すように、進行方向の後方に向かって正進バルーン30が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Then, after the surface of the forward movement balloon 30 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the forward movement balloon 30 is substantially fan-shaped toward the rear in the traveling direction as shown in the left diagram of FIG. It expands into a shape. As a result, the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction of travel while in contact with the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子は図33(b)の上段のように表わされる。図33(b)の上段に表すように、正進バルーン30は膨張状態であり、逆進バルーン34は収縮状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 33 (b), the forward balloon 30 is in an inflated state and the backward balloon 34 is in a deflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図33(b)の下段のように表わされる。図33(b)の下段に表すように、挿入部10の先端部10aは内壁面60aの基準位置Oに対し、進行方向の前方に移動している。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 33 (b), the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is moved forward in the traveling direction with respect to the reference position O of the inner wall surface 60a.

次に、給気ポンプ52(図14参照)から給排気路(不図示)を介して一対の逆進バルーン34に同時にエアーを供給する(図32および図33に示す工程B)。これにより、前記の図15のように、逆進バルーン34が進行方向の前方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 52 (see FIG. 14) to the pair of reverse balloons 34 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 32 and 33). As a result, as shown in FIG. 15, the backward balloon 34 starts to expand in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに逆進バルーン34の表面が接触した後、さらに、図32(c)に示すように、進行方向の前方に向かって逆進バルーン34が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した逆進バルーン34の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、正進バルーン30が膨張してその表面が内壁面60aに接触したままの状態であり、正進バルーン30により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、逆進バルーン34の表面が接触する部分の内壁面60aが進行方向の前方に手繰り寄せられる。   Then, after the surface of the backward balloon 34 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the backward balloon 34 is further expanded in a substantially fan shape toward the front in the traveling direction, as shown in FIG. 32 (c). I will do it. As a result, the surface of the reverse balloon 34 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force through the inner wall surface 60a in front of the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A retreating force that tries to move backward (retreating the insertion portion 10) is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60. However, the forward balloon 30 is inflated and its surface remains in contact with the inner wall surface 60a, and the forward movement balloon 30 applies a locking force to the inner wall surface 60a of the duct 60. The inner wall surface 60a of the portion where the surface of 34 is in contact is drawn forward in the traveling direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子は図33(c)の上段のように表わされる。図33(d)の上段に表すように、正進バルーン30と逆進バルーン34はともに膨張した状態になっている。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 33 (d), both the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are inflated.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図33(c)の下段のように表わされる。図33(c)の下段に表すように、逆進バルーン34が膨張することにより、逆進バルーン34が接触する内壁面60aの部分が一旦進行方向の後方に移動する。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 33 (c), when the backward balloon 34 is inflated, the portion of the inner wall surface 60a with which the backward balloon 34 contacts is temporarily moved backward in the traveling direction.

次に、吸引ポンプ46(図14参照)によって、給排気路(不図示)を介して正進バルーン30内のエアーを吸引して、図32(d)の左図に示すように、正進バルーン30を収縮させる(図32および図33に示す工程C)。   Next, the suction pump 46 (see FIG. 14) sucks air in the forward balloon 30 through the air supply / exhaust passage (not shown), and forward travel as shown in the left diagram of FIG. 32 (d). The balloon 30 is deflated (step C shown in FIGS. 32 and 33).

ここで、正進バルーン30を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した正進バルーン30の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。そのため、一旦、図32(d)に示すように、前記の工程Bにおいて内壁面60aが進行方向の前方に手繰り寄せられた量(図32(c)の右図参照)、挿入部10が進行方向の後方に移動する。   Here, when the forward balloon 30 is deflated, the forward balloon 30 is deflated forward in the traveling direction, so that the surface of the forward balloon 30 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated forward via the inner wall surface 60 a to move the insertion portion 10 backward in the direction of travel (to cause the insertion portion 10 to move backward). To give. Therefore, as shown in FIG. 32 (d), once the amount of the inner wall surface 60a that has been pulled forward in the traveling direction in the step B (see the right diagram in FIG. 32 (c)), the insertion portion 10 proceeds. Move backward in the direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子は図33(d)の上段のように表わされる。図33(d)の上段に表すように、正進バルーン30は収縮状態であり、逆進バルーン34は膨張状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 33 (d), the forward balloon 30 is in a deflated state, and the backward balloon 34 is in an inflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図33(d)の下段のように表わされる。図33(d)の下段に表すように、正進バルーン30が収縮することにより、先端部10aは基準位置Oの付近まで後退する。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 33 (d), when the forward movement balloon 30 is deflated, the distal end portion 10 a moves backward to the vicinity of the reference position O.

次に、吸引ポンプ54(図14参照)によって、給排気路(不図示)を介して逆進バルーン34内のエアーを吸引して、図32(e)の右図に示すように、逆進バルーン34を収縮させる(図32および図33に示す工程D)。   Next, the suction pump 54 (see FIG. 14) sucks the air in the reverse balloon 34 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in the right diagram of FIG. The balloon 34 is deflated (step D shown in FIGS. 32 and 33).

ここで、逆進バルーン34が収縮する時には、進行方向の後方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した逆進バルーン34の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Here, when the backward balloon 34 is deflated, the backward balloon 34 is deflated rearward in the traveling direction, so that the surface of the backward balloon 34 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is in the traveling direction while contacting the inner wall surface 60a. A force is generated backward via the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮の様子は図33(e)の上段のように表わされる。図33(e)の上段に表すように、正進バルーン30と逆進バルーン34はともに収縮状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34 when viewed from the distal end portion 10a side of the insertion portion 10 is represented as shown in the upper part of FIG. As shown in the upper part of FIG. 33 (e), both the forward balloon 30 and the backward balloon 34 are in a deflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図33(e)の下段のように表わされる。図33(e)の下段に表すように、挿入部10の先端部10aは内壁面60aの基準位置Oに対し、進行方向の前方に移動している。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 33 (e), the distal end portion 10a of the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction with respect to the reference position O of the inner wall surface 60a.

次に、給気ポンプ44(図14参照)から給排気路(不図示)を介して一対の正進バルーン30に同時にエアーを供給する(図32および図33に示す工程E)。これにより、再び図32(b)の左図に示すように、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 14) to the pair of forward balloons 30 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step E shown in FIGS. 32 and 33). Thereby, as shown in the left figure of FIG.32 (b) again, the insertion part 10 moves ahead of the advancing direction.

その後、図32および図33に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、正進バルーン30と逆進バルーン34の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って進行方向の前方に確実に移動する。   Thereafter, the steps B to E shown in FIGS. 32 and 33 are repeated to repeat the expansion and contraction of the forward balloon 30 and the backward balloon 34, whereby the insertion portion 10 moves in the traveling direction along the duct 60. Move forward reliably.

(実施例6)
<管内移動体用アクチュエータの構成>
図34は、実施例6のバルーン構成を示す図である。図34に示すように、実施例6では、第1バルーン20および第2バルーン22として、ともに正進バルーン30を採用している。なお、説明の便宜上、それぞれ第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2として説明する。
(Example 6)
<Configuration of actuator for moving body in pipe>
FIG. 34 is a diagram illustrating a balloon configuration of the sixth embodiment. As shown in FIG. 34, in Example 6, the forward balloon 30 is employed as both the first balloon 20 and the second balloon 22. For convenience of explanation, the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 will be described.

なお、第1正進バルーン30−1の内腔には、実施例3の図22と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して、給排気路(不図示)が連通されている。給排気路は、挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Cに接続されている。   As in FIG. 22 of the third embodiment, the lumen of the first forward balloon 30-1 is connected to an air supply / exhaust passage (not shown) through an air supply / exhaust port (not shown) opened on the outer peripheral surface of the insertion portion 10. (Not shown) are communicated. The air supply / exhaust passage is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18C through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG.

また、第2正進バルーン30−2の内腔には、第1正進バルーン30−1の内腔と同様に、挿入部10の外周面に開口した給排気口(不図示)を介して給排気路(不図示)が連通され、給排気路は挿入部10の軸方向に亘って設けられ、図1に示す操作部12、コード14内を通ってバルーン制御装置18Cに接続されている。なお、第2正進バルーン30−2の内腔における給排気口は、挿入部10の周方向について、第1正進バルーン30−1の内腔における給排気口と位相がずれた位置に配置されている。また、第2正進バルーン30−2の内腔における給排気路は、第1正進バルーン30−1の内腔における給排気路とは別に平行に配置されている。   The lumen of the second forward balloon 30-2 is connected to the lumen of the insertion portion 10 through an air supply / exhaust port (not shown) in the same manner as the lumen of the first forward balloon 30-1. An air supply / exhaust passage (not shown) is communicated, and the air supply / exhaust passage is provided in the axial direction of the insertion portion 10 and is connected to the balloon control device 18C through the operation portion 12 and the cord 14 shown in FIG. . It should be noted that the air supply / exhaust port in the lumen of the second forward balloon 30-2 is arranged at a position out of phase with the air supply / exhaust port in the lumen of the first forward balloon 30-1 in the circumferential direction of the insertion portion 10. Has been. Further, the air supply / exhaust path in the lumen of the second forward balloon 30-2 is arranged in parallel to the air supply / exhaust path in the lumen of the first forward balloon 30-1.

また、バルーン制御装置18Cの構成は、実施例3の図23と同様である。その他、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の構造と作用は、実施例3と同様である。   The configuration of the balloon control device 18C is the same as that in FIG. In addition, the structures and operations of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are the same as those in the third embodiment.

<推進動作のフロー>
以上のような構成からなる管内移動体用アクチュエータについて、その推進動作のフローについて説明する。
<Propulsion flow>
A flow of the propulsion operation of the in-pipe moving body actuator configured as described above will be described.

図35は、制御フローの各工程において挿入部10の軸方向を見たときの第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子を示す図である。図35は、左図が図34のA−A断面図、図34のB−B断面図に相当する。   FIG. 35 is a diagram illustrating the expansion and contraction states of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 when the axial direction of the insertion portion 10 is viewed in each step of the control flow. In FIG. 35, the left figure corresponds to the AA sectional view of FIG. 34 and the BB sectional view of FIG.

また、図36は、制御フローの各工程において挿入部10の先端部10a側から見たときの第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子および、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係を示す簡略図である。図36では、説明の便宜上、上段に第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子を簡略化した図を示し、下段に内壁面60aの所定の基準位置Oからの挿入部10の相対的な移動量を簡略化した図を示している。なお、図36の下段について、図面の右方向が挿入部10の進行方向の前方に相当し、図面の左方向が挿入部10の進行方向の後方に相当する。   FIG. 36 shows the state of expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 when viewed from the distal end 10a side of the insertion portion 10 in each step of the control flow, 6 is a simplified diagram showing a relative positional relationship between a reference position O of a wall surface 60a and a distal end portion 10a of the insertion portion 10. FIG. In FIG. 36, for convenience of explanation, a simplified view of the expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 is shown in the upper stage, and a predetermined reference position of the inner wall surface 60a is shown in the lower stage. The figure which simplified the relative moving amount | distance of the insertion part 10 from O is shown. 36, the right direction in the drawing corresponds to the front in the traveling direction of the insertion portion 10, and the left direction in the drawing corresponds to the rear in the traveling direction of the insertion portion 10.

なお、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮のタイムチャート図は、実施例3の図25と同様である。   In addition, the time chart of the expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 is the same as FIG. 25 of the third embodiment.

まず、図35(a)と図36(a)に示すように、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2を収縮させた状態で、挿入部10の先端部10aおよび湾曲部10bを管路60内の所定の位置に到達させる。このとき、挿入部10の先端部10aは、図36(a)の下段において基準位置Oに到達しているとする。   First, as shown in FIGS. 35 (a) and 36 (a), the distal end portion 10a of the insertion portion 10 and the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are deflated. The bending portion 10b is made to reach a predetermined position in the pipe line 60. At this time, it is assumed that the distal end portion 10a of the insertion portion 10 has reached the reference position O in the lower stage of FIG.

次に、給気ポンプ44(図23参照)から給排気路(不図示)を介して一対の第1正進バルーン30−1に同時にエアーを供給する(図35および図36に示す工程A)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第1正進バルーン30−1が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 23) to the pair of first forward balloons 30-1 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step A shown in FIGS. 35 and 36). . Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the first forward balloon 30-1 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第1正進バルーン30−1の表面が接触した後、さらに、図35(b)の左図に示すように、進行方向の後方に向かって第1正進バルーン30−1が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この力は、挿入部10を進行方向の前方に移動させようとする(挿入部10を前進動作させようとする)推進力となり、挿入部10が進行方向の前方に移動する。   After the surface of the first forward balloon 30-1 comes into contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60, the first positive balloon 30-1 is further moved rearward in the traveling direction as shown in the left diagram of FIG. The advance balloon 30-1 expands into a substantially fan shape. Thereby, the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction while contacting the inner wall surface 60a. This force becomes a propulsive force that tries to move the insertion portion 10 forward in the traveling direction (try to move the insertion portion 10 forward), and the insertion portion 10 moves forward in the traveling direction.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子は、図36(b)の上段のように表わされる。図36(b)の上段に表すように、第1正進バルーン30−1は膨張状態であり、第2正進バルーン30−2は収縮状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 when viewed from the distal end 10a side of the insertion portion 10 is as shown in the upper part of FIG. Represented. As shown in the upper part of FIG. 36B, the first forward balloon 30-1 is in an inflated state, and the second forward balloon 30-2 is in a deflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図36(b)の下段のように表わされる。図36(b)の下段に表すように、挿入部10の先端部10aは内壁面60aの基準位置Oに対し、進行方向の前方に移動している。   In addition, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is expressed as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 36B, the distal end portion 10a of the insertion portion 10 has moved forward in the traveling direction with respect to the reference position O of the inner wall surface 60a.

次に、給気ポンプ56(図23参照)から給排気路(不図示)を介して一対の第2正進バルーン30−2に同時にエアーを供給する(図35および図36に示す工程B)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第2正進バルーン30−2が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 56 (see FIG. 23) to the pair of second forward balloons 30-2 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step B shown in FIGS. 35 and 36). . Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the second forward balloon 30-2 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第2正進バルーン30−2の表面が接触した後、さらに、図35(c)の右図に示すように、進行方向の後方に向かって第2正進バルーン30−2が略扇形状に膨張していく。ここで、第1正進バルーン30−1が膨張した状態で内壁面60aに係止したままであるので、第2正進バルーン30−2はその表面が内壁面60aを進行方向の後方に手繰り寄せながら膨張する。   After the surface of the second forward balloon 30-2 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, the second positive balloon 30-2 is further moved rearward in the traveling direction as shown in the right diagram of FIG. The advance balloon 30-2 expands into a substantially fan shape. Here, since the first forward balloon 30-1 remains inflated and is locked to the inner wall surface 60a, the surface of the second forward balloon 30-2 is handed over the inner wall surface 60a backward in the traveling direction. It expands while coming close.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子は図36(c)の上段のように表わされる。図36(c)の上段に表すように、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2はともに膨張した状態になっている。   At this time, the state of expansion and contraction of the first forward-advancing balloon 30-1 and the second forward-advanced balloon 30-2 when viewed from the distal end 10a side of the insertion part 10 is represented as shown in the upper part of FIG. It is. As shown in the upper part of FIG. 36C, both the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are inflated.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図36(c)の下段のように表わされる。図36(c)の下段に表すように、第2正進バルーン30−2が膨張することにより、第2正進バルーン30−2が接触する内壁面60aの部分が進行方向の前方に移動する。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is expressed as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 36C, when the second forward balloon 30-2 is inflated, the portion of the inner wall surface 60a that the second forward balloon 30-2 contacts moves forward in the traveling direction. .

次に、吸引ポンプ46(図23参照)によって、給排気路(不図示)を介して第1正進バルーン30−1内のエアーを吸引して、図35(d)の左図に示すように、第1正進バルーン30−1を収縮させる(図35および図36に示す工程C)。   Next, the suction pump 46 (see FIG. 23) sucks the air in the first forward balloon 30-1 through the air supply / exhaust passage (not shown), as shown in the left diagram of FIG. 35 (d). First, the first forward balloon 30-1 is deflated (step C shown in FIGS. 35 and 36).

ここで、第1正進バルーン30−1を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、第2正進バルーン30−2により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は後退しない。その一方で、前記の工程Bにおいて第2正進バルーン30−2により手繰り寄せられた内壁面60aの部分が開放されて、その分だけ先端部10aは進行方向の前方に移動する。   Here, when the first forward balloon 30-1 is contracted, the first forward balloon 30-1 contracts forward in the traveling direction, so that the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is the inner wall surface. A retracting force that tries to move the insertion portion 10 backward in the traveling direction by generating a force via the inner wall surface 60a in the forward direction while contacting the 60a. Is given to the inner wall surface 60 a of the pipe line 60. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60 by the second forward balloon 30-2, the insertion portion 10 does not retract. On the other hand, the portion of the inner wall surface 60a that has been handed over by the second forward balloon 30-2 in the process B is opened, and the tip portion 10a moves forward in the traveling direction accordingly.

このとき、挿入部10の先端部10a側から見たときの第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮の様子は図36(d)の上段のように表わされる。図36(d)の上段に表すように、第1正進バルーン30−1は収縮状態であり、第2正進バルーン30−2は膨張状態である。   At this time, the state of expansion and contraction of the first forward-advancing balloon 30-1 and the second forward-advanced balloon 30-2 when viewed from the distal end 10a side of the insertion part 10 is represented as shown in the upper part of FIG. It is. As shown in the upper part of FIG. 36D, the first forward balloon 30-1 is in a deflated state, and the second forward balloon 30-2 is in an inflated state.

また、内壁面60aの基準位置Oと挿入部10の先端部10aの相対的な位置関係は図36(d)の下段のように表わされる。図36(d)の下段に表すように、第1正進バルーン30−1が収縮することにより、第1正進バルーン30−1が接触する内壁面60aの部分に進行方向の前方に向かって力が生じる。しかし、第2正進バルーン30−2により挿入部10が係止されているので、先端部10aは後退しない。その一方で、第2正進バルーン30−2により手繰り寄せられた内壁面60aの部分が開放されて、その分だけ先端部10aは進行方向の前方に移動する。   Further, the relative positional relationship between the reference position O of the inner wall surface 60a and the distal end portion 10a of the insertion portion 10 is represented as shown in the lower part of FIG. As shown in the lower part of FIG. 36D, when the first forward balloon 30-1 contracts, the portion of the inner wall surface 60a with which the first forward balloon 30-1 contacts is directed forward in the traveling direction. Power is generated. However, since the insertion portion 10 is locked by the second forward balloon 30-2, the distal end portion 10a does not retreat. On the other hand, the portion of the inner wall surface 60a that has been drawn by the second forward balloon 30-2 is opened, and the tip 10a moves forward in the traveling direction accordingly.

次に、給気ポンプ44(図23参照)から給排気路(不図示)を介して一対の第1正進バルーン30−1に同時にエアーを供給する(図35および図36に示す工程D)。これにより、前記の図6で示した正進バルーン30のように、第1正進バルーン30−1が進行方向の後方に向かって略扇形状に膨張し始める。   Next, air is simultaneously supplied from the air supply pump 44 (see FIG. 23) to the pair of first forward balloons 30-1 via the air supply / exhaust passage (not shown) (step D shown in FIGS. 35 and 36). . Thereby, like the forward balloon 30 shown in FIG. 6, the first forward balloon 30-1 starts to expand in a substantially fan shape toward the rear in the traveling direction.

そして、管路60の内壁面60aに第1正進バルーン30−1の表面が接触した後、さらに、図36(e)に示すように、進行方向の後方に向かって第1正進バルーン30−1が略扇形状に膨張していく。これにより、管路60の内壁面60aに接触した第1正進バルーン30−1の表面が、内壁面60aに接触しながら進行方向の後方に内壁面60aを介して力を発生させる。この時、第2正進バルーン30−2により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、第1正進バルーン30−1の表面に接触する部分の内壁面60aが進行方向の後方に手繰り寄せられる。   Then, after the surface of the first forward balloon 30-1 comes into contact with the inner wall surface 60a of the duct 60, as shown in FIG. 36 (e), the first forward balloon 30 further toward the rear in the traveling direction. -1 expands into a substantially fan shape. Thereby, the surface of the first forward balloon 30-1 in contact with the inner wall surface 60a of the pipe line 60 generates a force via the inner wall surface 60a in the rearward direction while contacting the inner wall surface 60a. At this time, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the duct 60 by the second forward balloon 30-2, the portion of the inner wall surface 60a that contacts the surface of the first forward balloon 30-1 moves in the traveling direction. It is pulled back behind.

次に、吸引ポンプ58(図23参照)によって、給排気路(不図示)を介して第2正進バルーン30−2内のエアーを吸引して、図36(b)に示すように、第2正進バルーン30−2を収縮させる(図35および図36に示す工程E)。   Next, the suction pump 58 (see FIG. 23) sucks the air in the second forward balloon 30-2 through the air supply / exhaust passage (not shown), and as shown in FIG. 2. The forward balloon 30-2 is deflated (step E shown in FIGS. 35 and 36).

ここで、第2正進バルーン30−2を収縮させる時には、進行方向の前方に向かって収縮するので、管路60の内壁面60aに接触した第2正進バルーン30−2の表面が内壁面60aに接触しながら進行方向の前方に内壁面60aを介して力を発生させ、挿入部10を進行方向の後方に移動させようとする(挿入部10の後退動作をさせようとする)後退力を管路60の内壁面60aに与えてしまう。しかし、第1正進バルーン30−1により係止力を管路60の内壁面60aに与えているので、挿入部10は後退しない。その一方で、前記の工程Dにおいて第1正進バルーン30−1により手繰り寄せられた内壁面60aの部分が開放されて、その分だけ先端部10aは進行方向の前方に移動する。   Here, when the second forward balloon 30-2 is deflated, the second forward balloon 30-2 is contracted forward in the traveling direction, so that the surface of the second forward balloon 30-2 in contact with the inner wall surface 60a of the duct 60 is the inner wall surface. A retracting force that tries to move the insertion portion 10 backward in the traveling direction by generating a force via the inner wall surface 60a in the forward direction while contacting the 60a. Is given to the inner wall surface 60 a of the pipe line 60. However, since the locking force is applied to the inner wall surface 60a of the pipe line 60 by the first forward balloon 30-1, the insertion portion 10 does not retract. On the other hand, the portion of the inner wall surface 60a that has been drawn by the first forward balloon 30-1 in the step D is opened, and the tip portion 10a moves forward in the traveling direction accordingly.

その後、図35および図36に示す工程B〜工程Eを繰り返すことにより、第1正進バルーン30−1と第2正進バルーン30−2の膨張収縮が繰り返され、これにより挿入部10が管路60に沿って確実に移動する。   Thereafter, the steps B to E shown in FIGS. 35 and 36 are repeated, whereby the first forward balloon 30-1 and the second forward balloon 30-2 are repeatedly expanded and contracted. It moves reliably along the path 60.

(変形例)
また、前記の実施形態では、電子内視鏡1の挿入部10に直接バルーンを取り付けた例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、図37に示す内視鏡用移動装置70に適用することも可能である。
(Modification)
In the above embodiment, an example in which a balloon is directly attached to the insertion portion 10 of the electronic endoscope 1 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the endoscope moving apparatus shown in FIG. It is also possible to apply to 70.

内視鏡用移動装置70は、挿入部10が挿入固定される筒体72と、筒体72の先端に取り付けられた前記の第1バルーン20および第2バルーン22と、筒体72から延びたコード74が接続される、筒体72の先端に取り付けられたバルーンの仕様に対応した前記のバルーン制御装置18Aまたは18Bまたは18Cと同様の構成を有するバルーン制御装置76とから構成される。なお、各バルーンは前後配置に限らず、平面配置であってもよい。   The endoscope moving device 70 extends from the cylindrical body 72, the cylindrical body 72 into which the insertion portion 10 is inserted and fixed, the first balloon 20 and the second balloon 22 attached to the distal end of the cylindrical body 72, and the cylindrical body 72. It is comprised from the balloon control apparatus 76 which has the structure similar to the said balloon control apparatus 18A or 18B or 18C corresponding to the specification of the balloon attached to the front-end | tip of the cylindrical body 72 to which the code | cord | chord 74 is connected. Each balloon is not limited to the front-rear arrangement, but may be a planar arrangement.

そして、挿入部10を被検体内に挿入する際には、筒体72を挿入部10に挿入して固定し、バルーン制御装置76で上記実施形態と同様の制御を行って挿入部10を移動させる。   When the insertion unit 10 is inserted into the subject, the cylindrical body 72 is inserted into the insertion unit 10 and fixed, and the balloon control device 76 performs the same control as in the above embodiment to move the insertion unit 10. Let

以上のように、本発明の管内移動体用アクチュエータは、膨張する時に推進力を管路60に与え収縮する時に後退力を管路60に与える第1正進バルーン30−1と第2正進バルーンが挿入部10の進行方向について前後に配置され、第1正進バルーン30−1が後退力を管路60に与える時には第2正進バルーン30−2が係止力を管路60に与え、第2正進バルーン30−2が後退力を管路60に与える時には第1正進バルーン30−1が係止力を管路60に与えるように制御するバルーン制御装置18Cを有するので、確実に挿入部10を進行方向の前方に移動させることができる。   As described above, the in-pipe moving body actuator of the present invention has the first forward balloon 30-1 and the second forward advance that give propulsive force to the pipe line 60 when inflated and give backward force to the pipe line 60 when contracted. When the balloon is disposed forward and backward in the traveling direction of the insertion portion 10, and the first forward balloon 30-1 applies a backward force to the pipeline 60, the second forward balloon 30-2 applies a locking force to the pipeline 60. When the second forward movement balloon 30-2 applies a retracting force to the pipe line 60, the first forward movement balloon 30-1 has a balloon control device 18C that controls to apply a locking force to the pipe line 60. The insertion part 10 can be moved forward in the traveling direction.

以上、本発明の管内移動体用アクチュエータおよびその制御方法、内視鏡について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。   As described above, the actuator for a moving body in a tube, the control method therefor, and the endoscope of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above examples, and various types can be used without departing from the gist of the present invention. Of course, improvements and modifications may be made.

1…電子内視鏡、10…挿入部、10a…先端部、10b…湾曲部、10c…軟性部、12…操作部、14…コード、18A,18B,18C,76…バルーン制御装置、20…第1バルーン、22…第2バルーン、24A,24B,24C…コントローラ、30…正進バルーン、30−1…第1正進バルーン、30−2…第2正進バルーン、32…係止バルーン、34…逆進バルーン、40…給排気口、42…給排気路、44…給気ポンプ、46…吸引ポンプ、60…管路、60a…内壁面   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electronic endoscope, 10 ... Insertion part, 10a ... Tip part, 10b ... Bending part, 10c ... Soft part, 12 ... Operation part, 14 ... Cord, 18A, 18B, 18C, 76 ... Balloon control apparatus, 20 ... First balloon, 22 ... second balloon, 24A, 24B, 24C ... controller, 30 ... forward balloon, 30-1 ... first forward balloon, 30-2 ... second forward balloon, 32 ... locking balloon, 34 ... Reverse balloon, 40 ... Air supply / exhaust port, 42 ... Air supply / exhaust passage, 44 ... Air supply pump, 46 ... Suction pump, 60 ... Pipe, 60a ... Inner wall surface

Claims (9)

管路内を移動する管内移動体に設けられ、一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンが前記管内移動体の進行方向について前後に2つ配置されていること、
を特徴とする管内移動体用アクチュエータ。
Providing the pipe with a propulsive force to move the in-pipe moving body forward in the traveling direction when the pipe is inflated by being provided with a part having a different expansion rate in part. Two forward-advancing balloons are disposed in the front-rear direction in the direction of travel of the in-pipe moving body so as to apply a retracting force to the pipe line so as to move the in-pipe moving body backward in the direction of travel when being given and contracted;
An actuator for an in-pipe moving body.
一方の前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には他方の前記正進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御する制御部を有すること、
を特徴とする請求項1の管内移動体用アクチュエータ。
When one of the forwardly moving balloons applies the backward force to the pipe line, the other forwardly moving balloon has a control unit that controls so as to apply a locking force for locking the in-pipe moving body to the pipe line. ,
The actuator for a moving body in a pipe according to claim 1.
2つの前記正進バルーンの少なくとも1つは、前記管内移動体の進行方向に沿った軸を中心とした周方向の全体に亘って形成されており、前記膨張率が異なる部分が前記管内移動体の基端部側の端部から前記管内移動体の先端部方向に放射状に形成されていること、
を特徴とする請求項1または2の管内移動体用アクチュエータ。
At least one of the two forward-advancing balloons is formed over the entire circumferential direction centering on an axis along the traveling direction of the in-tube moving body, and the portions having different expansion coefficients are the in-tube moving body. Is formed radially from the end of the base end side to the tip of the moving body in the tube,
The actuator for a moving body in a pipe according to claim 1 or 2.
前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が他の部分よりも肉厚が大きいこと、
を特徴とする請求項1乃至3のいずれか1つの管内移動体用アクチュエータ。
The forward balloon has a portion where the expansion rate is different from that of other portions,
The actuator for a moving body in a pipe according to any one of claims 1 to 3.
前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分に他の部分よりも膨張率が低い低膨張材を備えていること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つの管内移動体用アクチュエータ。
The forward balloon includes a low expansion material having a lower expansion rate than other portions in a portion having a different expansion rate,
The actuator for a moving body in a pipe according to any one of claims 1 to 4.
前記低膨張材は、繊維からなること、
を特徴とする請求項5の管内移動体用アクチュエータ。
The low expansion material is made of fiber;
The actuator for a moving body in a pipe according to claim 5.
前記正進バルーンは、前記膨張率が異なる部分が少なくとも前記管内移動体の進行方向の後方部分に設けられていること、
を特徴とする請求項1乃至6のいずれか1つの管内移動体用アクチュエータ。
The forward-advancing balloon is provided with a portion having a different expansion rate at least in a rear portion in the traveling direction of the in-pipe moving body,
The actuator for a moving body in a pipe according to any one of claims 1 to 6.
請求項1乃至7のいずれか1つの管内移動体用アクチュエータを有すること、
を特徴とする内視鏡。
Having an actuator for a moving body in a pipe according to any one of claims 1 to 7,
Endoscope characterized by.
管路内を移動する管内移動体に設けられ一部に膨張率が異なる部分を備えることにより膨張する時に前記管内移動体を進行方向の前方に移動させようとする推進力を前記管路に与え収縮する時に前記管内移動体を進行方向の後方に移動させようとする後退力を前記管路に与える正進バルーンが前記管内移動体の進行方向について前後に2つ配置されている管内移動体用アクチュエータの制御方法であって、
一方の前記正進バルーンが前記後退力を前記管路に与える時には他方の前記正進バルーンが前記管内移動体を係止させる係止力を前記管路に与えるように制御すること、
を特徴とする管内移動体用アクチュエータの制御方法。
Providing the pipe with a propulsive force to move the in-pipe moving body forward in the traveling direction when the pipe is inflated by being provided with a part having a different expansion rate provided in a pipe moving body that moves in the pipe. For the in-pipe moving body in which two forward-advancing balloons that apply a retreating force to the pipe line so as to move the in-pipe moving body backward in the traveling direction when deflated are arranged in the front-rear direction in the traveling direction of the in-pipe moving body An actuator control method comprising:
When one of the forwardly moving balloons applies the backward force to the pipe line, the other forwardly moving balloon is controlled to apply a locking force for locking the in-pipe moving body to the pipe line,
A method for controlling an actuator for a moving body in a pipe, characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015061551A (en) * 2013-09-21 2015-04-02 住友ベークライト株式会社式会社 Guide tube for endoscope

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