JP2015121705A - 管内検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査具が装着されたケーブルを曲り部を有する細径管の内部にスムーズに挿入可能にする。【解決手段】ケーブル１２が内部を貫通する筒体２０で構成され、ケーブル１２の軸方向に相対移動可能な駆動体１４と、ケーブル１２が内部を貫通する筒体２２で構成され、ケーブル１２に固定された固定体１６と、駆動体１４及び固定体１６間に設けられた通電及び信号伝達用の集合導線１８とで構成され、駆動体１４はケーブル１２を前後方向へ送る送り機構３０と、筒体２０の周方向に配置され、筒体２０の外周面からボイラチューブＴの内面の方向へ進退可能な複数の固定用シュー２４とを有し、固定体１６は筒体２２の外周面からボイラチューブＴの内面の方向へ進退可能な複数の固定用シュー３２と、固定用シュー２４及び３２を駆動する電動モータ３６とを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、例えばボイラチューブなどのように、曲り部を有する細径管の検査に好適な管内検査装置に関する。

従来、ボイラチューブ内面のスケール付着状況や腐食状況などを検査するため、工業用内視鏡等の検査用センサをボイラチューブ内に挿入して内部観察や肉厚計測などの検査を実施している。ボイラチューブは例えば内径が４０ｍｍφのような細径を有し、特に節炭器や過熱器等では、ヘアピン状に屈曲しており、多数のＵ字状曲折部が形成されている。そのため、先頭部に検査用センサを装着したケーブルをボイラチューブに挿入しようとしても、管内面の摩擦抵抗でケーブルを挿入できなくなったり、あるいはケーブルがボイラチューブ内で撓んでしまい、ケーブルが突っ張ることで挿入できなくなる事態が発生している。

図２７は、ケーブルがボイラチューブのようなＵ字状曲り部Ｔｂを有する細径管Ｔｏに挿入されたときの管内挙動を示している。図２７（Ａ）に示すように、ケーブル１１０と管内壁の接触面において、押込み力Ｆが管内壁との摩擦力ｆ_１、ｆ_２、ｆ_３、ｆ_４、ｆ_５及びｆ_Ｅにより分散され、次の式が成立すれば、ケーブル１１０は管内を前進できる。
Ｆ＞ｆ_１＋ｆ_２＋ｆ_３＋ｆ_４＋ｆ_５＋ｆ_Ｅ＝Σｆｎ
しかし、図２７（Ｂ）に示すように、ケーブル１１０が管内で撓んでしまうことで、管内を前進できなくなる。そのため、さらにケーブル１１０を押し込んでも、入口領域Ｅで撓みが増すだけで先に進まない状態となる。

そこで、従来、ケーブルをボイラチューブのような細径管にスムーズに挿入するための様々な手段が提案されている。
例えば、特許文献１に開示された管内通線具は、円弧状に曲げられた棒状の摺接部材が常時管内面と接触してケーブルを管内中心に保持する構成を有している。
特許文献２に開示された孔検査装置は、ケーブルに固定された大径のセンサ部と管内面との間に滑車やボールベアリングを介装して摩擦を低減する構成を有している。

特許文献３に開示された、細径管に挿入される探傷装置は、探傷子本体の表面に管内面との摩擦を低減するための多数の摺動体を有している。
特許文献４に開示された配管検査装置は、ケーブルの先頭に管内を走行するロボットを有し、その後方のケーブルに複数の車輪を設けることで、検査装置と管内面との摩擦を低減する構成を有している。
特許文献５に開示された管内自走点検装置は、配管のＴ字部やエルボを走行可能にするため、ケーブルに複数の駆動車、モータ車及び誘導車等を直列につなぎ、大きな推進力を得られるようにしている。

特開昭６３−３００９５８号公報 特開昭６１−１５５７５４号公報 特開平０８−３３８８２９号公報 特開２００４−１３２７６３号公報 特開昭６４−０３８６３９号公報

特許文献１に開示された構成では、ケーブルが管内面に直に面接触するよりは摩擦抵抗が低減されるが、曲がりの急な配管に挿入可能なほどの抵抗低減効果は期待できない。
特許文献２に開示された構成では、管内径とセンサ部との大きさの関係から、Ｕ字状管を通過させようとすると管内面と干渉を起すおそれがある。
特許文献３に開示された構成では、ケーブルの長さに応じて摺動体の数が多くなり、その結果自重が増すので細管内を通過できなくなるおそれがある。特に、垂直方向に配置された管を通過させることが困難となることが予想される。

特許文献４に開示された構成では、ケーブルと車輪の自重を牽引するだけの推進力が管内走行ロボットに必要となり、１台の走行ロボットにその能力を具備させようとすると、走行ロボット自体が大型化してしまうため、細径管に適用するのは難しいと考えられる。
特許文献５に開示された構成では、細径管のＵ字状曲折部を通過させるためには、駆動車など各車両の配置を工夫する必要があるが、この点は特許文献５には開示されていない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、検査具が装着されたケーブルを曲り部を有する細径管の内部にスムーズに挿入可能にすることを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の管内検査装置は、ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、該ケーブルに対してケーブルの軸方向に相対移動可能な駆動体と、ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、ケーブルに固定された固定体と、駆動体及び固定体間に設けられた通電及び信号伝達用の導線とで構成される。そして、駆動体は、ケーブルを前後方向へ送る送り機構と、筒体の周方向に配置され、筒体の外周面から被検査管内面の方向へ進退可能な複数の第１の固定用シューとを有し、固定体は、筒体の外周面から被検査管内面の方向へ進退可能な複数の第２の固定用シューを有し、駆動体又は固定体は、前記送り機構、第１の固定用シュー及び第２の固定用シューを駆動する駆動装置を有している。

本発明では、第１の固定用シューを伸長して被検査管の内面に接触させることで、駆動体を被検査管に固定すると共に、第２の固定用シューを筒体側へ後退させ、固定体の動きを自由にする。この状態で前記送り機構を作動させ、ケーブル及び固定体を前進させる。
次に、第１の固定用シューを筒体側へ後退させると共に、第２の固定用シューを伸長させ、駆動体の動きを自由にすると共に、固定体を被検査管に固定させる。こうして送り機構を作動させると、駆動体をケーブルに沿って前進させることができる。

このように、駆動体の前進とケーブル及び固定体の前進とを交互に行うことで、ケーブルを尺取虫のように着実に前進させることができる。また、被検査管の内面に凹凸や傷等の障害物があっても、これらを乗り越えて進むことができる。

本発明の一実施態様として、検査具がケーブルの先頭部位に設けられた検査用センサであり、この検査用センサの向きを変える少なくとも一対のワイヤが固定体に導設され、固定体は、該ワイヤを巻き取る少なくとも一対のリール及びこれら一対のリールの駆動装置を備えるようにすることができる。
これによって、ワイヤのどれか一つをリールで巻き取ることで、検査用センサの向きを所望の方向へ向かせることができる。そのため、被検査管内の検査を効率良く行うことができる。

本発明の一実施態様として、駆動体及び固定体からなる第１の自走装置をケーブルの軸方向に間隔を置いて配置し、これら複数の第１の自走装置を同期させ又は個別制御して前進させる制御装置を備えるようにすることができる。
これによって、曲り部がある被検査管にもケーブルを着実に進ませることができる。また、第１の自走装置を複数設けることで、ケーブルを前進させる十分な推力を得ることができる。

本発明の一実施態様は、第１の自走装置が前記ケーブルの先頭領域に設けられ、
前記ケーブルを被検査管内の中心に保持する保持体と、該保持体に装着され、被検査管の内面に接触して保持体を被検査管の軸方向に移動可能とする駆動輪及び従動輪とを有する複数の第２の自走装置が、第１の自走装置の後方のケーブルに間隔を置いて取り付けられている。
これによって、第１の自走装置による着実な前進能力と第２の自走装置の大きな推力とを同時に得ることができる。

本発明の一実施態様として、駆動体又は固定体が設けられた領域以外のケーブルに、ケーブルと被検査管との間の摩擦を低減する摩擦低減手段を設けることができる。
これによって、ケーブルと被検査管内面との摩擦をさらに低減できるので、曲り部がある細径管でもケーブルをスムーズに進めることができる。

本発明によれば、ボイラチューブのように、曲り部を有する細径管であっても、検査具を有するケーブルを奥までスムーズに挿入できるので、検査作業を効率良く行うことができる。

本発明の第１実施形態に係る管内検査装置の側面図である。 前記管内検査装置の駆動体の斜視図である。 前記駆動体の正面図である。 前記駆動体の送り機構の側面図である。 前記管内検査装置の固定体の側面視断面図である。 （Ａ）〜（Ｇ）は前記管内検査装置の動作手順を示す概略図である。 前記管内検査装置をボイラチューブに用いたときの概略図である。 前記管内検査装置の動作を示す図表である。 前記駆動体の別な構成の送り機構を示す一部断面図である。 本発明の第２実施形態に係る管内検査装置の側面図である。 図１０に示す管内検査装置をボイラチューブに用いた時の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る摩擦低減手段の概略図である。 （Ａ）は図１２に示す摩擦低減手段の横断面図であり、（Ｂ）は前記摩擦低減手段の構成部品を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る摩擦低減手段の側面図である。 図１４に示す摩擦低減手段の組立前の状態を示す斜視図である。 前記第４実施形態の変形例を示す側面図である。 図１６の一部拡大図である。 図１７中のＡ―Ａ線に沿う横断面図である。 図１６に示す摩擦低減手段の組立前の状態を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る摩擦低減手段の側面図である。 図２０の摩擦低減手段の正面図である。 前記第５実施形態の第１変形例を示す側面図である。 前記第１変形例の正面図である。 前記第５実施形態の第２変形例を示す側面図である。 本発明の第６実施形態に係る摩擦低減手段の斜視図である。 図２５に示す摩擦低減手段の挙動を示す概略図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は従来のケーブルの細径管内挙動を示す概略図である。

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。

（実施形態１）
次に、本発明の第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１において、本実施形態に係る検査装置１０は、駆動体１４及び固定体１６で構成されている。駆動体１４はケーブル１２が内部を貫通する筒体２０を有し、ケーブル１２に対して軸方向に相対移動可能に構成されている。固定体１６はケーブル１２が内部を貫通する筒体２２を有し、ケーブル１２に固定されている。駆動体１４及び固定体１６との間に複数の通電線及び信号線で構成される集合導線１８が接続されている。

図２及び図３に示すように、駆動体１４は、筒体２０の外周面に少なくとも１個以上、通常２個の固定用シュー２４が取り付けられている。固定用シュー２４は筒体２０の外周面と同じ曲率をもった曲面の板で構成され、前後部位が筒体２０の前後端面に沿うように筒体側に曲折されている。固定用シュー２４は折り畳み式の脚２６を介して筒体２０に接続され、ボイラチューブＴの内面に向けて進退可能になっている。脚２６は固定体１６に内蔵された後述する電動モータ３６により集合導線１８を介して駆動される。筒体２０の外周面にはケーブル１２の軸方向に配置された複数のガイドローラ２８が設けられ、駆動体１４はガイドローラ２８を介してボイラチューブＴの内面に接するので、ボイラチューブＴの内面との摩擦を低減できる。

図３は、固定用シュー２４がボイラチューブＴに向けて伸長し、ボイラチューブ内面に接触した状態を示している。この状態で、駆動体１４はボイラチューブＴに固定される。筒体２０及び２２の外周面には固定用シュー２４及び後述する固定用シュー３２を収容する凹溝２３が形成されており、後退時固定用シュー２４及び３２は凹溝２３に収容される。収容後固定用シュー２４及び３２は筒体２０及び２２の外周面と連続した面を形成する。

図４に示すように、駆動体１４は内部にケーブル１２を前後方向へ送る送り機構３０を有している。送り機構３０は、駆動体１４の内部でケーブル１２を囲むように配置された複数の送りギア３０ａと、ケーブル１２の表面に軸方向に形成されたラック３０ｂとで構成されている。送りギア３０ａは駆動体１４に内蔵された電動モータ３１によって正逆転される。送り機構３０によって駆動体１４はケーブル１２を前後方向へ滑ることなく確実に送ることができる。

図５に示すように、固定体１６は、筒体２２の外周面に駆動体１４の固定用シュー２４及び脚２６と同様の構成及び機能を有する固定用シュー３２及び脚３４を有している。また、脚２６及び３４は固定体１６に内蔵された電動モータ３６によって駆動される。また、筒体２２の外周面には、筒体２０と同様の複数のガイドローラ２８が設けられている。

本実施形態において、ケーブル１２は例えばファイバースコープで構成され、あるいはファイバースコープに限らず、固定体１６に電源や制御信号を供給する通電線や信号線も含まれる。ケーブル１２の先頭部位には内視鏡などのカメラヘッド３８が装着されている。カメラヘッド３８の向きを変えるワイヤ４０がカメラヘッド３８から筒体２２の内部に導設されている。筒体２２にはワイヤ４０を巻き又は巻き戻し可能な少なくとも一対のリール４２及びリール４２を駆動する正逆転モータ４４が内蔵されている。かかる構成によってカメラヘッド３８の向きを自在に変えることができる。

また、筒体２２には、カメラヘッド３８の映像情報を管外へ通信する通信部４６を有している。駆動体１４と固定体１６で構成された検査装置１０は所定間隔でケーブル１２の軸方向に複数個配設されている。
ケーブル１２がファイバースコープである場合、カメラヘッド３８から固定体１６までの距離が長いと、ファイバースコープの湾曲制御が容易ではないが、カメラヘッド３８から固定体１６までの距離がおよそ５０〜１５０ｃｍであれば、固定体１６に湾曲するための機構が十分作用してファイバースコープの先頭部位を湾曲できる。

図６は、検査装置１０を用い、ボイラチューブＴの内部へケーブル１２を挿入する手順を（Ａ）から（Ｇ）へ順を追って示している。図６（Ａ）では、固定シュー２４が伸長してボイラチューブＴの内面に接触し、駆動体１４はボイラチューブＴに固定されている。固定体１６の固定シュー３２は筒体２２側へ後退しており、ケーブル１２及び固定体２２は送り機構３０によって前方へ移動している。
図６（Ｂ）は、駆動体１４によるケーブル１２の送り動作を完了した状態を示す。図６（Ｃ）では、固定体２２の固定シュー３２が伸長してボイラチューブ内面に接触し、固定体１６がボイラチューブＴに固定された後、駆動体１４の固定シュー２４がボイラチューブ内面から後退し、その後、駆動体１４が送り機構３０によってケーブル１２上を前方へ移動開始する状態を示している。

図６（Ｄ）は、駆動体１４がカメラヘッド３８直後の位置まで移動した後停止した状態を示している。図６（Ｅ）は、駆動体１４の固定用シュー２４がボイラチューブ内面まで伸長し、駆動体１４がボイラチューブＴに固定されると共に、固定体１６の固定シュー３２が後退し、ケーブル１２及び固定体１６の前進を開始する状態を示している。
図６（Ｆ）は、ケーブル１２及び固定体１６の前進が終了し、固定体１６の固定シュー３２が伸長してボイラチューブ内面に接触し、固定体１６がボイラチューブＴに固定された状態を示している。図６（Ｇ）は、駆動体１６が送り機構３０によってケーブル１２に沿って移動している状態を示している。その後、固定体１６の固定シュー３２が筒体２２側に後退し、図６（Ａ）の状態に戻る。

この動作サイクルを繰り返すことでケーブル１２を前進させる。なお、ケーブル１２に間隔を置いて設けられた複数の検査装置１０は、ボイラチューブＴの外部に設けられた制御装置４８（図１及び図７参照）によって同じ動作を同期させ、又は個別制御により行う。

図７は、ボイラプラントの管寄せ（ヘッダ）５０間に架設され、垂直方向に設けられたボイラチューブｔの内部を検査するため、検査装置１０をボイラチューブｔに挿入して検査している状態を示している。

本実施形態の検査装置１０によれば、駆動体１４及び固定体１６が移動及び停止を繰り返しながらケーブル１２を前進させていくので、ケーブル１２のボイラチューブＴへの挿入を着実に行うことができる。また、駆動体１４及び固定体１６はボイラチューブＴの内面と接触するが、ガイドローラ２８があるため、ケーブル１２とボイラチューブ内面との摩擦を低減できる。また、駆動体１４及び固定体１６の端面はボイラチューブＴの軸方向に対して傾斜した面となっているため、ボイラチューブＴの内面に凹凸や障害物等があっても、それらを乗り越えて前進できる。さらに、ボイラチューブｔのように、鉛直方向に配置された細径管への挿入も容易になる。

次に、複数の検査装置１０の別な動作方法を図８に基づいて説明する。図８に示すように、先頭の検査装置１０から順々に１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄとする。各検査装置１０ａ〜１０ｄは夫々移動と停止を繰り返す。移動時間及び停止時間は、例えば、各検査装置で同一とし、移動速度も各検査装置で同一とする。移動と停止の切替えタイミングは後方の自走装置から早く行う。このように動作させることで、各検査装置間のケーブル１２に張力が発生せず、常に緩んだ状態に保持できる。そのため、ケーブル１２とボイラチューブ内面との摩擦を低減できる。また、状況によっては、一部の任意の検査装置１０を移動させることで、不測の障害物を乗り越えることも可能になる。

図９は、駆動体１４の送り機構の別な構成例を示している。図９において、ケーブル１２にネジ山５４が形成され、駆動体１４は、ネジ山５４を囲むように配置され、ネジ山５４と螺合する複数のウォーム歯車５６と、ウォーム歯車５６を回転駆動する電動モータ５８とを有している。かかる構成の送り機構５２では、電動モータ５８を正逆回転させることで、ケーブル１２の前進及び後進を可能とする。
この送り機構５２では、ウォーム歯車５６を設けたことで、ケーブル１２を確実に前進及び後進できると共に、電動モータ５８の動力を低減できる。

（実施形態２）
次に、自走装置の別な構成例を図１０及び図１１に基づいて説明する。本実施形態は、ケーブル１２の先頭部位に検査装置１０を構成する駆動体１４及び固定体１６からなる自走装置を配置し、これらの後方に別な構成を有する複数の自走装置６０を所定の間隔を置いて配置した例である。

自走装置６０は、ハウジング６２と、ハウジング６２の中央部に設けられた駆動輪６４と、駆動輪６４とハウジング６２の反対側でハウジング６２の先端及び後端に設けられた従動輪６６とを備えている。ハウジング６２には駆動輪６４を駆動する電動モータ６８が内蔵され、電動モータ６８は被検査管の外部に設けられた制御装置４８によって駆動される。ケーブル１２の先端には内視鏡などの検査用センサ３８が設けられている。自走装置６０は、駆動輪６４及び従動輪６６がボイラチューブＴの内面に接触した状態で駆動輪６６によってボイラチューブＴの内部を走行する。
駆動体１４及び自走装置６０の動きは、被検査管の外部に設けられた制御装置４８によって同期される。

図１１は、本実施形態の検査装置を管寄せ７０間に架設されたボイラチューブｔの内部の検査に適用したものである。
ボイラチューブｔは、例えば過熱器などに設けられたボイラチューブのように、Ｕ字状曲り部ｔｂと直線部ｔｓとが交互に存在し、かつ鉛直方向に設けられている。かかる構成のボイラチューブへの検査装置の挿入は容易ではない。しかし、検査装置１０がもつ摩擦低減効果及び障害物乗り越え性能と、自走装置６０がもつ推力とを合わせもつことで、かかる構成のボイラチューブへの進入も容易になる。

（実施形態３）
次に、本発明の第３実施形態を図１２及び図１３に基づいて説明する。本実施形態は、検査装置１０の管内装置又は自走装置６０が設けられたケーブル１２において、これら装置の間の領域に摩擦低減手段を設けた例である。
図１２に示すように、本実施形態は、前記装置で構成された自走装置７２間のケーブル１２とボイラチューブＴの内面との間に、適宜間隔を置いてブラシ（繊毛）７６を有する円筒形の振動体７４が設けられている。ボイラチューブＴはＵ字状曲り部Ｔｂと直線部Ｔｓとが交互に存在している。

図１３に示すように、ブラシ７６は振動体７４の外周面からボイラチューブＴの内面に向けて放射状に取り付けられ、ブラシ７６の先端はボイラチューブＴの内面に接触しており、ブラシ７６によって振動体７４がボイラチューブＴの中心に保持される。振動体７４は複数（図では８個）の電動モータ７７を有し、電動モータ７７の回転軸７７ａには回転軸７７ａを偏心回転させるための錘７７ｂが設けられている。電動モータ７７にはケーブル１２に内蔵された電力線から電力が供給され、錘７７ｂが回転することで振動体７４が振動する。

かかる構成により、ブラシ７６によってケーブル１２をボイラチューブＴの中心に保持できるため、ケーブル１２とボイラチューブＴ間の摩擦を低減できる。

（実施形態４）
次に、前記摩擦低減手段の別な構成例を図１４及び図１５に基づいて説明する。本実施形態のケーブル１２はファイバースコープで構成されている。
本実施形態では、多数の車輪８０が取り付けられた樹脂製バンド７８がケーブル１２の外周面に螺旋状に巻回されている。例えばポリエチレンなどからなる板状の樹脂製バンド７８は、ケーブル１２に間隔を置いて螺旋状に巻回され、車輪８０間の間隔は、樹脂製バンド７８の１周当り少なくとも４個以上配置される間隔とする。

図１５に示すように、樹脂製バンド７８には、樹脂製バンド７８の長手方向に長方形の孔７８ａが所定間隔で多数形成されている。孔７８ａは樹脂製バンド７８の長手方向に対して傾斜している。車輪８０が車輪台８２に回転自在に支承されている。車輪８０が孔７８ａに挿入された状態で車輪台８２は接着剤で樹脂製バンド７８に接着され、車輪８０は孔７８ａから外方へ突出している。

樹脂製バンド７８に取り付けられた車輪８０の向きはケーブル１２の軸方向に平行となるようにしてもよいし、あるいはケーブル１２の軸方向に所定の角度をもたせるようにしてもよい。車輪８０の向きをケーブル１２の軸方向と平行とすることで、車輪８０とボイラチューブ内面との摩擦を低減できる。
あるいはケーブル１２の直径はボイラチューブＴの内径より小さくし、車輪８０の向きをケーブル１２の軸方向と角度をもたせることで、ケーブル１２を螺旋状に進ませることができる。これによって、摩擦低減効果に加えて、ボイラチューブ内面に形成された突起物などの障害物を容易に乗り越えることができる。

次に、前記第４実施形態の変形例を図１６〜図１９に基づいて説明する。本変形例は、第４実施形態の樹脂製バンド７８と比べて、樹脂製バンド７８の厚みを大きくし、かつ樹脂製バンド７８をケーブル１２に隙間なく螺旋状に巻回している例である。
図１８に示すように、ケーブル１２と樹脂製バンド７８との間には、通信ケーブル８４及び電源用ケーブル８６が介設されている。その他の構成は第３実施形態と同一である。
本変形例では、樹脂製バンド７８の厚みを大きくしたので、車輪８０は孔７８ａの外側に車輪部分だけが突出している。そのため、ケーブル１２がボイラチューブＴ内を移動するとき、車輪８０がボイラチューブＴの内面に引っ掛かりにくくすることができる。

（実施形態５）
さらに、前記摩擦低減手段の別な構成例を図２０及び図２１に基づいて説明する。本実施形態に係る摩擦低減手段は、ケーブル１２の軸方向に所定間隔で固定された複数のリング状保持具９０Ａで構成されている。リング状保持具９０Ａの外周面には、周方向に複数の球体９２が回転自在に装着されている。リング状保持具９０Ａの外径はボイラチューブＴの内径に対して小さく形成されている。また、球体９２はボイラチューブＴの材質より小さい硬度の金属製又は非金属製の材質で構成されている。球体９２は周方向に少なくとも６個配置されるとよい。

リング状保持具９０Ａの内周側部位には、ケーブル１２の外径より若干内径が小さく、かつ軸方向に突出した環状のストッパ９０ａが一体に形成されている。ストッパ９０ａがケーブル１２の表面に食い込むことで、リング状保持具９０Ａはケーブル１２に強固に固定される。なお、ケーブル１２の先端には内視鏡などのカメラヘッド３８が取り付けられている。

本実施形態によれば、リング状保持具９０Ａをケーブル１２に設けることで、ケーブル１２とボイラチューブ内面との接触をなくし、ケーブル１２とボイラチューブ内面との摩擦を大きく低減できる。これによって、ボイラチューブＴ内でのケーブル１２の移動をスムーズに行うことができる。

次に、前記第５実施形態の第１変形例を図２２及び図２３に基づいて説明する。本変形例のリング状保持具９０Ｂは、一対の半リング状保持具９６ａ及び９６ｂで構成されている。半リング状保持具９６ａ及び９６ｂの内周側部位には、夫々半リング状のストッパ９８ａ及び９８ｂが形成されている。ストッパ９８ａ及び９８ｂは、ケーブル１２の外径より若干小さい内形を有し、かつ軸方向に長く突出している。
ストッパ９８ａ及び９８ｂの相対する面に嵌め合い式のジョイント１００ａ及び１００ｂが形成されている。

本変形例では、半リング状保持具９６ａ及び９６ｂをジョイント１００ａ及び１００ｂを介してケーブル１２の外周面にワンタッチで装着できる。そのため、第５実施形態で得られる作用効果に加えて、リング状保持具９０Ｂの装着が容易になるという利点がある。

さらに、第４実施形態の第２変形例を図２４に基づいて説明する。本変形例に係るリング状保持具９０Ｃは、球体９２の少なくとも１個を駆動力を有する球体１０２で構成するものである。球体１０２は、例えば３自由度の回転を発生させる所謂「球面モータ」で構成され、この駆動機構は従来公知である。具体的には、圧電材料を球体に押し付け、高周波数・超音波領域における変形を作用させることによる摩擦駆動で球体を回転させる圧電式球面モータと、電磁力で球体を回転させる電磁式球面モータとがある（例えば特開２００３−７０２７２号公報及び特開２００９−１００６３６号公報参照）。球体５２以外の構成は第４実施形態と同一である。

かかる駆動機構を有する球体１０２を備えているので、ケーブル１２を任意の方向へ移動させることができる。そのため、ボイラチューブＴの内面に凹凸や障害物等がないときには、ケーブル１２を直進させ、ケーブル１２が障害物等で直進できないとき、ケーブル１２を捩り運動させながら前進させ、障害物等を回避しながら前進できる。

（実施形態６）
次に、前記摩擦低減手段の別な構成例を図２５及び図２６に基づいて説明する。図２５において、本実施形態の摩擦低減手段は、ケーブル１２の全長に亘りケーブル１２を覆うエアチューブ１０４を設け、エアチューブ１０４に管外から圧縮空気ａを供給するようにしている。エアチューブ１０４には全長に亘り切れ目１０６が形成されており、この切れ目１０６はエアチューブ１０４が曲がったときだけエアが吹き出る構成となっている。
図２５に示すように、エアチューブ１０４の内部は、全長に亘り仕切り１０８によって周方向に仕切られ、仕切り１０８で仕切られる空間はエアチューブ１０４の軸方向で異なる領域に連通している。

本実施形態によれば、ケーブル１２がＵ字状曲り部Ｔｂにあるとき、切れ目１０６からエアが吹き出し、ケーブル１２を空中に浮かせるようにすることができる。そのため、ケーブル１２とボイラチューブ内面との摩擦を低減できる。
図２６は、ボイラチューブＴの内部におけるケーブル１２の挙動を示している。Ｕ字状曲り部Ｔｂにあるケーブル１２の領域Ｃからエアを吹き出すため、Ｕ字状曲り部Ｔｂのケーブル１２に対するボイラチューブ内面の摩擦力（ｆ_２＋ｆ_３＋ｆ_４）を低減できる。

また、直管部Ｔｓにあるケーブル１２の領域Ｂ及びＤからはエアが吹き出さないため、エア供給量を最小限に抑えることができる。さらに、エアチューブ１０４が曲がったときだけエアが吹き出す切れ目１０６を形成したことで、エアを供給する配管をケーブル１２の領域毎に分けて配設する必要がなくなり低コスト化できると共に、エアの供給量を制御する必要がなくなる。

本発明によれば、検査具が装着されたケーブルを複数の曲り部を有する細径管の内部にスムーズに挿入できるため、細径管内部の検査効率を向上できる。

１０ 検査装置
１２、１１０ ケーブル
１４ 駆動体
１６ 固定体
１８ 集合導線
２０，２２ 筒体
２３ 凹溝
２４ 固定用シュー（第１の固定用シュー）
３２ 固定用シュー（第２の固定用シュー）
２６、３４ 脚
２８ ガイドローラ
３０、５２ 送り機構
３０ａ 送りギア
３０ｂ ラック
５４ ネジ山
５６ ウォーム歯車
３１、３６、５８、６８ 電動モータ
３８ カメラヘッド
４０ ワイヤ
４２ リール
４４ 正逆転モータ
４６ 通信部
４８ 制御装置
５０ 管寄せ
６０、７２ 自走装置
６２ ハウジング
６４ 駆動輪
６６ 従動輪
７０ 管寄せ
７４ 振動体
７７ 電動モータ
７７ｂ 錘
７６ ブラシ
７８ ゴム製バンド
８０ 車輪
８２ 車輪台
８４ 通信ケーブル
８６ 電源用ケーブル
９０Ａ、９０Ｂ、９０Ｃ リング状保持具
９０ａ、９８ａ、９８ｂ ストッパ
９２，１０２ 球体
９４ カメラヘッド
９６ａ、９６ｂ 半リング状保持具
１００ａ、１００ｂ ジョイント
１０４ エアチューブ
１０６ 切れ目
１０８ 仕切り
Ｔ、ｔ ボイラチューブ
Ｔｂ、ｔｂ Ｕ字状曲り部
Ｔｓ、ｔｓ 直管部
ａ 圧縮空気

前記目的を達成するため、本発明の管内検査装置は、ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、該ケーブルに対してケーブルの軸方向に相対移動可能な駆動体と、ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、ケーブルに固定された固定体と、駆動体及び固定体間に設けられた通電及び信号伝達用の導線とで構成される。そして、駆動体は、ケーブルを前後方向へ送る送り機構と、駆動体を構成する筒体の周方向に配置され、筒体の外周面から被検査管内面の方向へ進退可能な複数の第１の固定用シューとを有し、固定体は、固定体を構成する筒体の外周面から被検査管内面の方向へ進退可能な複数の第２の固定用シューを有し、駆動体及び固定体は、前記送り機構、第１の固定用シュー及び第２の固定用シューを駆動する駆動装置を有している。

本発明の一実施態様として、駆動体及び固定体からなる第１の自走装置をケーブルの軸方向に間隔を置いて複数配置し、これら複数の第１の自走装置を同期させ又は個別制御して前進させる制御装置を備えるようにすることができる。
これによって、曲り部がある被検査管にもケーブルを着実に進ませることができる。また、第１の自走装置を複数設けることで、ケーブルを前進させる十分な推力を得ることができる。

本発明の一実施態様は、駆動体及び固定体からなる第１の自走装置が前記ケーブルの先頭領域に設けられ、
前記ケーブルを被検査管内の中心に保持する保持体と、該保持体に装着され、被検査管の内面に接触して保持体を被検査管の軸方向に移動可能とする駆動輪及び従動輪とを有する複数の第２の自走装置が、第１の自走装置の後方のケーブルに間隔を置いて取り付けられている。
これによって、第１の自走装置による着実な前進能力と第２の自走装置の大きな推力とを同時に得ることができる。

Claims (5)

1. 検査具が装着されたケーブルを複数の曲り部を有する被検査管に挿入し、該被検査管の検査を行う管内検査装置において、
   前記ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、前記ケーブルに対して前記ケーブルの軸方向に相対移動可能な駆動体と、
   前記ケーブルが内部を貫通する筒体で構成され、前記ケーブルに固定された固定体と、
   前記駆動体及び前記固定体間に設けられた通電及び信号伝達用の導線とで構成され、
   前記駆動体は、前記ケーブルを前後方向へ送る送り機構と、前記筒体の周方向に配置され、前記筒体の外周面から前記被検査管の内面の方向へ進退可能な複数の第１の固定用シューとを有し、
   前記固定体は、前記筒体の外周面から前記被検査管の内面の方向へ進退可能な複数の第２の固定用シューを有し、
   前記駆動体又は前記固定体は、前記送り機構、前記第１の固定用シュー及び前記第２の固定用シューを駆動する駆動装置をさらに有していることを特徴とする管内検査装置。
2. 前記検査具が前記ケーブルの先頭部位に設けられた検査用センサであり、
   前記検査用センサの向きを変える少なくとも一対のワイヤが前記固定体に導設され、
   前記固定体は、前記ワイヤを巻き取る少なくとも一対のリール及び該一対のリールの駆動装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査装置。
3. 前記駆動体及び前記固定体からなる第１の自走装置が、前記ケーブルの軸方向に間隔を置いて配置され、
   前記複数の第１の自走装置を同期させ又は個別制御して前進させる制御装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査装置。
4. 前記第１の自走装置が前記ケーブルの先頭領域に設けられ、
   前記ケーブルを前記被検査管内の中心に保持する保持体と、該保持体に装着され、前記被検査管の内面に接触して前記保持体を前記被検査管の軸方向に移動可能とする駆動輪及び従動輪とを有する複数の第２の自走装置が、前記第１の自走装置の後方の前記ケーブルに間隔を置いて取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査装置。
5. 前記駆動体又は前記固定体が設けられた領域以外の前記ケーブルに、前記ケーブルと前記被検査管との間の摩擦を低減する摩擦低減手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の管内検査装置。

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