JP2015190893A - 管路内径検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】管路内を管路長さ方向のどちらの方向にも走行可能な管路内径検査装置を提供する。【解決手段】管路内径検査装置１は、管路Ｐ内を管路長さ方向に走行可能な台車２と、台車２に対して管路径方向に揺動可能に取り付けられており、管路長さ方向に延びると共に、管路長さ方向の途中部であって揺動軸Ｃｓから管路長さ方向に離れた位置に揺動方向の一方向に突出する当接部３ａを有するセンサーアーム部材３と、台車２に取り付けられ、センサーアーム部材３を揺動方向の一方向に付勢して、当接部３ａを管路内面に押し付ける付勢部材４とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、管路長さ方向にわたって管路の内径の変化を検査する管路内径検査装置に関する。

従来、下水道管などの地中管路において、例えば補修の要否を判断する際や補修の前に、管路内面の形状を検査することが行われている。この検査は、管路内に検査具を挿通して行われる。

このような検査具として、例えば特許文献１に開示された管路用たわみ測定器がある。特許文献１の管路用たわみ測定器は、ソリ状の滑走部材が取り付けられた台座部の上面に、円弧状に延びる羽根部が設置された構成を有する。羽根部は、台座部から進行方向後方且つ上方に延びており、たわみ変形した状態でその先端部が管路の内面に接触している。管路用たわみ測定器が管路内を前進する際、管路の内径が変化すると羽根部のたわみ量が変化する。羽根部には歪みゲージが取り付けられており、歪みゲージで検出された羽根部の歪み量から羽根部のたわみ量を検出して、管路の内径の変化を測定している。

また、特許文献１には、羽根部に歪みゲージが取り付けられた管路用たわみ測定器以外に、羽根部の長さ方向中間部に下方に延びる指示部材が取り付けられ、台座部に目盛り板と撮影装置が設置された構成の管路用たわみ測定器が開示されている。この管路用たわみ測定器では、撮影装置の撮影画像から指示部材が指し示す目盛り板の目盛りを読取って、読み取った値から羽根部のたわみ量を導出して、管路の内径の変化を測定している。

特開２００１−１４１４４７号公報

ところで、管路内を検査する検査具は、例えば管路内面の一部に欠損がある、または異径管路等の理由で管路内を前進不能になった場合には、後退させる必要がある。しかしながら、特許文献１の管路用たわみ測定器は、羽根部がたわんだ状態でその先端部が管路内面に接触する構成であるため、後退させると、羽根部の先端が管路内面に引っ掛かって羽根部が座屈してしまう。また、後退させる途中で内径が小さくなる段差がある場合には、羽根部の先端部が段差に当たってそれ以上後退できなくなってしまう。

そこで、本発明は、管路内を管路長さ方向のどちらの方向にも走行可能な管路内径検査装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

第１の発明に係る管路内径検査装置は、管路内を管路長さ方向に走行可能な台車と、その一端が前記台車に対して管路径方向に揺動可能に取り付けられており、他端が管路長さ方向に延びると共に、一端と他端の間に管路内面方向に突出する当接部を有するセンサーアームと、前記台車に取り付けられ、前記センサーアームを管路内面方向に付勢して、前記当接部を管路内面に当接させる付勢部材とを備えていることを特徴とする。

この構成によると、管路内径検査装置が管路内を走行中、当接部が管路内面の段差を通過すると、センサーアームが揺動するため、その揺動方向の変位を検出することで、管路の内径の変化を検査できる。
当接部は、センサーアームの管路長さ方向の途中部に突出して設けられているため、センサーアームの両端部を管路内面に当接させることなく、当接部だけを管路内面に当接させることができる。したがって、管路の内径が大きくなる段差をセンサーアームが通過した後で、検査装置を逆方向に走行させても、センサーアームの端部がこの段差に接触するのを防止できる。そのため、管路長さ方向のどちらの方向にも検査装置を走行させることができる。また、センサーアームの破損を防止できる。
また、付勢部材によってセンサーアームを付勢することで、センサーアームの当接部を管路内面に当接させているため、センサーアーム自体の弾性力によってセンサーアームの一部を管路内面に当接させる場合に比べて、センサーアームの剛性を高くすることができる。したがって、センサーアームの振動やたわみを防止でき、検査精度を向上できる。
尚、本発明及び本明細書において、管路内面方向とは、管路の中心から管路内面に向かう管路径方向のことである。

第２の発明に係る管路内径検査装置は、第１の発明において、前記付勢部材の付勢力により前記センサーアームが最大限揺動した状態において、前記当接部が、前記センサーアームの前記他端よりも管路径方向の外方に位置することを特徴とする。

この構成によると、当接部は、常に、センサーアームの前記他端よりも管路径方向の外方に位置するため、センサーアームの他端が当接部より走行方向前方となるように走行している際に、管路の内径が極端に大きくなる段差が存在しても、センサーアームの他端が管路内面に接触するのを防止できる。

第３の発明に係る管路内径検査装置は、第１または第２の発明において、前記センサーアームの前記一端から前記センサーアームの前記他端よりも離れた位置に配置された目盛り板と、前記目盛り板と前記センサーアームの前記他端を撮影可能な撮影装置とを備えることを特徴とする。

この構成によると、撮影装置は、センサーアームの前記他端と目盛り板とを撮影するため、撮影装置の撮影画像から、センサーアームの前記他端の目盛り板に対する位置の変化を確認することで、センサーアームの揺動方向の変位を検出でき、管路の内径の変化を検査することができる。
また、センサーアームの前記他端は、当接部よりも揺動軸から離れているため、センサーアームが揺動したときの前記他端の移動量は、当接部の移動量よりも大きくなる。そのため、管路内面の段差が小さい場合であっても検出しやすい。

第４の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第３の発明のいずれかにおいて、前記付勢部材は、前記センサーアームと前記台車との間に管路径方向に沿って配置された圧縮バネを有することを特徴とする。

この構成によると、圧縮バネの圧縮方向は管路径方向であるため、圧縮バネの弾性復元力によって当接部を管路内面に管路径方向に強固に押し付けることができる。その結果、当接部が管路内面の段差を通過する際に、当接部を管路内面に確実に追従させて、センサーアームが振動するのを防止できるため、検査精度を向上できる。

第５の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第４の発明のいずれかにおいて、管路周方向に並んで配置される複数の前記センサーアームを有することを特徴とする。

この構成によると、管路周方向に並んだ複数のセンサーアームによって、管路の内径の変化を検査するため、検査精度を向上できると共に、管路内面の形状をより詳細に把握することができる。

第６の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第５の発明のいずれかにおいて、前記当接部が、管路内面方向に突出した「円弧状」または「くの字状」であることを特徴とする。

この構成によると、当接部は、管路径方向に対して管路長さ方向に傾斜する縁部を有するため、内径が小さくなる段差を当接部が通過する際に、当接部が段差に引っ掛かるのを防止できる。

第７の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第６の発明のいずれかにおいて、前記当接部の管路内面方向の突出高さが変更可能であることを特徴とする。

この構成によると、管路内径検査装置の当接部の突出高さを変更することで、様々な内径の管路の検査を１つの管路内径検査装置で行うことができる。

第８の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第７の発明のいずれかにおいて、前記台車は、前記センサーアームおよび前記付勢部材が取り付けられる台座部と、前記台座部から下方に延びており、その下端が管路内面に接する脚部とを有しており、前記脚部の上下方向長さが変更可能であることを特徴とする。

この構成によると、管路内径検査装置の脚部の上下方向長さを変更することで、様々な内径の管路の検査を１つの管路内径検査装置で行うことができる。

第９の発明に係る管路内径検査装置は、第１〜第８の発明のいずれかにおいて、前記台車に取り付けられ、管路内面を撮影可能な撮影装置を備えていることを特徴とする。

この構成によると、台車を走行させつつ撮影装置で管路内面を撮影することで、撮影画像から管路内面の欠陥の有無などを確認することができる。

本発明の実施形態に係る管路内径検査装置の使用状態を示す図である。 （ａ）は図１の管路内径検査装置が基本内径の管路に配置された状態を示す図であって、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ）は図１の管路内径検査装置が基本内径より小さい内径の管路に配置された状態を示す図であって、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 （ａ）は図１の管路内径検査装置が基本内径より大きい内径の管路に配置された状態を示す図であって、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。 （ａ）は当接部の突出高さと脚部の上下方向長さを図２から変更した状態の管路内径検査装置の図であって、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。 （ａ）は当接部の突出高さと脚部の上下方向長さを図２から変更した状態の管路内径検査装置の図であって、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。 本発明の他の実施形態に管路内径検査装置の図である。 本発明の他の実施形態に管路内径検査装置の図である。 本発明の他の実施形態に管路内径検査装置の図である。 本発明の他の実施形態に管路内径検査装置の図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本実施形態の管路内径検査装置１は、下水道管、上水道管、ガス管などの地中に埋設された断面円形の管路Ｐに挿通されて、管路Ｐの内径の変化を検査する装置である。下水道管などの地中管路Ｐは、通常は内径が一定であるが、まれに管路Ｐの途中に異径管が配置されていたりして、管路Ｐの内径が一定でない場合がある。管路内径検査装置１は、このような管路Ｐの内径の変化を検査するために用いられる。この検査は、例えば、管路の内面に補修が必要か否かを判断したり、補修方法によっては補修が可能かどうかを判断するために行われる。なお、図１では管路Ｐの延在方向はほぼ水平であるが水平でなくてもよい。本実施形態の管路内径検査装置１が検査対象とする管路Ｐの基本内径をＲ１とする。Ｒ１は、例えば２００ｍｍである。

管路内径検査装置１は、台車２と、３つのセンサーアーム部材３と、３つの圧縮バネ（付勢部材）４と、目盛り板５と、撮影装置６と、照明装置７とを有する。以下、管路内径検査装置１を管路Ｐ内に設置した状態での管路長さ方向、管路径方向、および管路周方向を用いて、管路内径検査装置１について説明する。

台車２は、略板状の台座部２１と、台座部２１から下方に延び、管路Ｐの内面に接する脚部２２とを有する。台座部２１には、３つのセンサーアーム部材３、３つの圧縮バネ４、目盛り板５、撮影装置６、および照明装置７が取り付けられている。図２（ａ）に示すように、台座部２１は、管路長さ方向に延びている。台座部２１の管路長さ方向の両端部には、それぞれ牽引線連結部２３が設けられており、この牽引線連結部２３には、ワイヤーなどの牽引線２４が取り付けられる。

また、台座部２１の長手方向に沿った両縁部には、それぞれ２つの脚連結部２５が接続されている。管路長さ方向に並ぶ２つの脚連結部２５は、２つの長さ調整部材２６を介して滑走部材２７に連結されている。脚部２２は、４つの脚連結部２５と、４つの長さ調整部材２６と、２つの滑走部材２７によって構成されている。脚連結部２５と長さ調整部材２６はボルトとナットで着脱可能に連結されており、長さ調整部材２６と滑走部材２７もボルトとナットで着脱可能に連結されている。長さ調整部材２６は、略三角形状の板状部材である。図２（ｂ）に示すように、管路長さ方向から見たとき、長さ調整部材２６は、管路径方向に沿って配置されている。

滑走部材２７は、管路長さ方向に延びるソリ状の部材である。台座部２１に取り付けられた牽引線２４を管路長さ方向に引っ張ることで、２つの滑走部材２７が管路Ｐの内面を管路長さ方向に摺動して、管路内径検査装置１が管路Ｐ内を走行する。上述したように牽引線２４は台座部２１の管路長さ方向の両端部に取り付けられているため、台車２は管路Ｐ内を管路長さ方向のどちらの方向にも走行できる。

３つのセンサーアーム部材３は、台座部２１の上方に管路周方向に並んで配置されており、互いにほぼ同じ形状である。なお、図２（ａ）では、３つのセンサーアーム部材３のうち中央のセンサーアーム部材３のみを表示しており、両側の２つのセンサーアーム部材３の表示は省略している。

センサーアーム部材３は、例えば金属で形成された細長い板状の部材である。センサーアーム部材３は、その長手方向が管路長さ方向に沿うように配置され、長手方向の一端部が台座部２１に取り付けられている。各センサーアーム部材３は、その板厚方向が管路Ｐの略周方向となるように配置されている。また、各センサーアーム部材３は、その板厚方向に延びる軸線Ｃｓ（以下、揺動軸Ｃｓとする）を中心として揺動可能に台座部２１に取り付けられている。したがって、各センサーアーム部材３は、管路Ｐの略径方向に揺動可能となっている。図２（ａ）に示すように、センサーアーム部材３の揺動方向のうち、センサーアーム部材３の揺動軸Ｃｓと反対側の先端３ｂが、台座部２１から離れる方向（管路内面に向かう方向）をＸ方向とする。

センサーアーム部材３は、管路長さ方向の途中部に、Ｘ方向（管路内面方向）に突出する当接部３ａを有する。この当接部３ａは、揺動軸Ｃｓ方向（センサーアーム部材３の板厚方向）から見て、円弧状に形成されている。また、センサーアーム部材３の上縁（管路径方向の外方の縁）のうち当接部３ａとその周囲部との連結部分は、揺動軸Ｃｓ方向から見て凹状となる円弧状に形成されており、当接部３ａとその周囲部とは滑らかに接続されている。

センサーアーム部材３は、当接部３ａにおいて管路Ｐの内面に当接する。図２（ｂ）に示すように、基本内径Ｒ１の管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態で管路長さ方向から見たとき、３つのセンサーアーム部材３の側面の延長線は、管路Ｐの中心軸Ｃの近傍で交差する。なお、３つのセンサーアーム部材３の側面の延長線が中心軸Ｃで交差するようにセンサーアーム部材３が配置されていてもよい。

管路内径検査装置１が管路Ｐ内を走行中、図３に示すように、内径が基本内径Ｒ１より小さくなる段差を当接部３ａが通過すると、センサーアーム部材３はＸ方向（図２（ａ）参照）と逆方向に揺動する。また、管路内径検査装置１が管路Ｐ内を走行中、図４に示すように、内径が基本内径Ｒ１より大きくなる段差を当接部３ａが通過すると、センサーアーム部材３はＸ方向に揺動する。

センサーアーム部材３の当接部３ａより先端３ｂ側の部分は、揺動軸Ｃｓ方向から見て、先端３ｂに向かって先細り状に形成されている。センサーアーム部材３の先端３ｂの下縁（管路径方向内側の縁）は、センサーアーム部材３の板厚方向に対して斜めに形成されている（図２（ｂ）参照）。

また、基本内径Ｒ１の管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態において、センサーアーム部材３の上縁（管路径方向内側の縁）のうち当接部３ａより先端３ｂ側の部分は、先端３ｂに向かうほど径方向内側に向かうように管路長さ方向に対して傾斜している。

センサーアーム部材３は、揺動軸Ｃｓの近傍において屈曲している。また、基本内径Ｒ１の管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態において、センサーアーム部材３の上縁のうち当接部３ａより揺動軸Ｃｓ側の部分は、揺動軸Ｃｓに向かうほど径方向内側に向かうように管路長さ方向に対して傾斜している。

３つの圧縮バネ４は、その一端が３つのセンサーアーム部材３にそれぞれ連結され、他端が台座部２１に連結されている。圧縮バネ４は、センサーアーム部材３の揺動軸Ｃｓの近傍に連結されている。また、圧縮バネ４は、コイルバネであって、そのコイル軸方向が管路径方向に沿うように配置されている。基本内径Ｒ１の管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態において、圧縮バネ４は圧縮された状態となる。この圧縮バネ４によって、センサーアーム部材３はＸ方向に付勢され、当接部３ａが管路Ｐの内面に押し付けられる。

図２（ａ）に示す二点鎖線のセンサーアーム部材３は、圧縮バネ４の付勢力によりセンサーアーム部材３が最大限揺動した状態を示している。圧縮バネ４の付勢力によりセンサーアーム部材３が最大限揺動した状態において、当接部３ａは、センサーアーム部材３の先端３ｂよりも管路径方向の外方に位置する。

目盛り板５は、台座部２１のセンサーアーム部材３の先端３ｂよりも揺動軸Ｃｓから離れた位置に設置されている。目盛り板５は、管路長さ方向に垂直に配置されている。目盛り板５は、上部が半円形状に形成されている。また、目盛り板５のセンサーアーム部材３側の面は、４つの領域５１〜５４に色分けされている。領域５１〜５４は、目盛り板５の上縁から下方に向かってこの順で並んでおり、領域５１〜５３は扇形状に形成されている。

目盛り板５の上縁（領域５１の上縁）は、センサーアーム部材３の当接部３ａが当接している管路Ｐの内径がＲ１の場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置に対応している。領域５２の上縁（領域５１の下縁）は、センサーアーム部材３の当接部３ａが当接している管路Ｐの内径がＲ１−１０ｍｍの場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置に対応している。領域５３の上縁（領域５２の下縁）は、センサーアーム部材３の当接部３ａが当接している管路Ｐの内径がＲ１−１５ｍｍの場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置に対応している。領域５４の上縁（領域５３の下縁）は、センサーアーム部材３の当接部３ａが当接している管路Ｐの内径がＲ１−２０ｍｍの場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置に対応している。つまり、領域５１の上縁から下縁までの離間距離は、当接部３ａの管路径方向の１０ｍｍの移動量に対応しており、領域５２、５３の上縁から下縁までの離間距離は、当接部３ａの管路径方向の５ｍｍの移動量に対応している。

また、上述したようにセンサーアーム部材３の先端３ｂの下縁は、センサーアーム部材３の板厚方向に対して斜めに形成されており、各領域５１〜５４の上縁は、厳密には、先端３ｂの管路の中心軸Ｃに最も近い角部の位置に対応している。

図３に示すように、内径がＲ１−２０ｍｍの管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態では、センサーアーム部材３の先端３ｂは、領域５１の上縁の位置に配置される。また、図４に示すように、内径がＲ１＋１０ｍｍの管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態では、センサーアーム部材３の先端３ｂは、目盛り板５の上縁より上方（管路径方向の外方）に配置される。

撮影装置６は、目盛り板５とセンサーアーム部材３の先端３ｂを撮影するためのものであって、台座部２１の上部に設置されている。撮影装置６は、管路内面も撮影できるように、撮影視野を広く設定しておくことが好ましい。撮影装置６は、センサーアーム部材３の下方からセンサーアーム部材３を撮影するため、センサーアーム部材３の先端３ｂが最下端でない場合でも、センサーアーム部材３の先端３ｂを撮影可能である。

また、撮影装置６は、撮影開始時からの時間をカウントできるようになっている。撮影装置６で撮影された画像データと撮影時間データは、撮影装置６に内蔵された記録部に記録される。撮影装置６は、防水性を有することが好ましい。撮影装置６としては、例えば映像記録型のドライブレコーダを用いてもよい。

照明装置７は、撮影装置６の撮影対象である目盛り板５とセンサーアーム部材３の先端３ｂに光を照射するためのものであって、台座部２１の上部に設置されている。照明装置７は、防水性を有することが好ましい。なお、撮影装置６が照明を備えている場合、照明装置７はなくてもよい。

次に、本実施形態の管路内径検査装置１を用いて管路Ｐの内径の変化を検査する方法について説明する。

管路内径検査装置１を管路Ｐ内に配置して、撮影装置６を撮影状態にしながら、台座部２１の管路長さ方向の両端部に取り付けられた２本の牽引線２４のいずれか一方を所定の速度で牽引して管路内径検査装置１を走行させる。上述したように、管路内径検査装置１はどちらの方向にも走行可能であるが、揺動軸Ｃｓが目盛り板５より前方となる方向に走行させることが好ましい。また、撮影を開始するタイミングと牽引を開始するタイミングは同じであっても異なっていてもよいが、異なる場合にはその時間差を計測しておく。

検査対象の管路Ｐに、異径管の継ぎ手部の段差や、管路内面に配置された管路内面を部分的に補修する筒部材による段差などのかなり大きい段差があった場合には、台車２が前進不能になる場合がある。また、検査対象の管路Ｐに分岐管が存在した場合（特に分岐管の口径が大きい場合）や、管路の継ぎ手部分が欠損又は欠落している場合にも、台車２が前進不能になる場合がある。このように台車２が前進不能になった場合には、他方の牽引線２４を引っ張って、管路内径検査装置１を一旦後方に走行させてから再度前方に走行させる。

管路内径検査装置１を検査対象となる管路Ｐ内を走行させた後、撮影装置６で撮影された画像をモニタに表示して、作業者が確認する。センサーアーム部材３の先端３ｂが目盛り板５の上縁（領域５１の上縁）の位置からずれている画像があれば、牽引開始時からその画像が撮影されるまでの経過時間と牽引線２４の牽引速度とに基づいて、その画像が撮影された箇所の牽引開始位置からの距離を導出する。これにより、内径が基本内径Ｒ１と異なっている箇所の位置とその内径を検出することができる。また、撮影装置６が管路Ｐの内面も撮影している場合には、撮影画像から管路Ｐの内面の欠陥や水漏れの有無などを検査することができる。

本実施形態の管路内径検査装置１は、以下の特徴を有する。

管路内径検査装置１が管路Ｐ内を走行中、当接部３ａが管路Ｐの内面の段差を通過すると、センサーアーム部材３が揺動するため、その揺動方向の変位を検出することで、管路Ｐの内径の変化を検査できる。
当接部３ａは、センサーアーム部材３の管路長さ方向の途中部に突出して設けられているため、センサーアーム部材３の両端部を管路Ｐの内面に当接させることなく、当接部３ａだけを管路Ｐの内面に当接させることができる。したがって、管路Ｐの内径が大きくなる段差をセンサーアーム部材３が通過した後で、検査装置を逆方向に走行させても、センサーアーム部材３の端部がこの段差に接触するのを防止できる。そのため、管路長さ方向のどちらの方向にも検査装置を走行させることができる。また、センサーアーム部材３の破損を防止できる。
また、圧縮バネ４でセンサーアーム部材３を付勢することで、センサーアーム部材３の当接部３ａを管路Ｐの内面に押し付けているため、センサーアーム部材自体の弾性力によってセンサーアーム部材の一部を管路Ｐの内面に押し付ける場合に比べて、センサーアーム部材３の剛性を高くすることができる。したがって、センサーアーム部材３のたわみや振動を防止でき、検査精度を向上できる。

また、本実施形態では、圧縮バネ４の付勢力によりセンサーアーム部材３が最大限揺動した状態では、当接部３ａは、センサーアーム部材３の先端３ｂよりも管路径方向の外方に位置する。したがって、当接部３ａの先端は、常に、センサーアーム部材３の先端３ｂよりも管路径方向の外方に位置するため、センサーアーム部材３の先端３ｂが当接部３ａより走行方向前方となるように走行している際に、管路Ｐの内径が極端に大きくなる段差が存在しても、先端３ｂが管路Ｐの内面に接触するのを防止できる。

また、本実施形態では、撮影装置６が、目盛り板５とセンサーアーム部材３の先端３ｂを撮影するため、その撮影画像から、センサーアーム部材３の先端３ｂの目盛り板５に対する位置の変化を確認することで、センサーアーム部材３の揺動方向の変位を検出でき、管路Ｐの内径の変化を検査することができる。
また、センサーアーム部材３の先端３ｂは、当接部３ａよりも揺動軸Ｃｓから離れているため、センサーアーム部材３が揺動したときの先端３ｂの移動量は、当接部３ａの移動量よりも大きくなる。そのため、管路Ｐの内面の段差が小さい場合であっても検出しやすい。

また、撮影装置６が管路Ｐの内面を撮影している場合には、撮影画像から管路Ｐの内面の欠陥の有無などを確認することができる。

また、本実施形態では、圧縮バネ４の圧縮方向は管路径方向であるため、圧縮バネ４によって、当接部３ａを管路Ｐの内面に管路径方向に強固に押し付けることができる。その結果、当接部３ａが管路Ｐの内面の段差を通過する際に、当接部３ａを管路Ｐの内面に確実に追従させて、センサーアーム部材３が振動するのを防止できるため、検査精度を向上できる。

また、本実施形態では、管路周方向に並んだ３つのセンサーアーム部材３によって、管路Ｐの内径の変化を検査するため、検査精度を向上できると共に、管路Ｐの内面の形状をより詳細に把握することができる。

また、本実施形態では、当接部３ａが、揺動軸Ｃｓ方向から見て、管路内面方向に突出する円弧状に形成されているため、内径が小さくなる段差を当接部３ａが通過する際に、当接部３ａが段差に引っ掛かることを防止できる。

また、本実施形態では、センサーアーム部材３の上縁（管路径方向の外方の縁）のうち当接部３ａとその周囲部との連結部分は、揺動軸Ｃｓ方向から見て凹状となる円弧状に形成されている。そのため、内径が極端に小さくなる段差を当接部３ａが通過する際に、接部の根元部分が段差に引っ掛かるのを防止できる。

また、本実施形態の管路内径検査装置１は、部品の一部を追加及び交換することで、基本内径Ｒ１よりも大きい基本内径の管路Ｐも検査することができる。以下、具体的に説明する。

図５は、基本内径Ｒ１よりも大きい基本内径Ｒ２の管路Ｐを管路内径検査装置１で検査する場合を示している。検査対象となる管路Ｐの基本内径がＲ２の場合の管路内径検査装置１を、管路内径検査装置１ａとする。Ｒ２は、例えば２３０ｍｍである。

管路内径検査装置１ａでは、センサーアーム部材３の当接部３ａに、当接部材１０がボルトとナットによって着脱可能に取り付けられている。当接部材１０は、当接部３ａよりもＸ方向に突出している。当接部材１０は、板状の部材であって、センサーアーム部材３に重ねて配置される。つまり、当接部材１０の板厚方向は、センサーアーム部材３の板厚方向および揺動軸Ｃｓの方向と平行である。当接部材１０のうち、当接部３ａよりＸ方向に突出している部分を当接部１０ａとする。当接部１０ａは、当接部材１０の板厚方向（揺動軸Ｃｓ方向）から見て、管路内面方向に突出する円弧状に形成されている。管路内径検査装置１ａでは、センサーアーム部材３と当接部材１０とを合わせたものが、本発明のセンサーアームに相当する。

また、管路内径検査装置１ａでは、長さ調整部材２６の代わりに、長さ調整部材２８によって脚連結部２５と滑走部材２７が連結されている。長さ調整部材２８は、長さ調整部材２６よりも管路径方向長さ（及び上下方向長さ）が大きい。したがって、管路内径検査装置１ａの脚部２２の上下方向長さは、図２の管路内径検査装置１の脚部２２の上下方向長さよりも大きい。

基本内径Ｒ２の管路Ｐの内面に当接部１０ａと滑走部材２７が接している状態で管路長さ方向から見たとき、３つのセンサーアーム部材３の側面の延長線は、管路Ｐの中心軸Ｃで交差する。なお、中心軸Ｃから若干上下方向にずれた位置で交差していてもよい。

この管路内径検査装置１ａでは、目盛り板５の領域５１〜５４の上縁は、当接部１０ａが当接している管路Ｐの内径が、それぞれ、Ｒ２＋１０ｍｍ、Ｒ２、Ｒ２−５ｍｍ、Ｒ２−１０ｍｍの場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置にそれぞれ対応している。したがって、この管路内径検査装置１ａでは、センサーアーム部材３の先端３ｂが領域５２の上縁の位置からずれている場合に、管路Ｐの内径が基本内径Ｒ２と異なっていると判断できる。なお、目盛り板５は、図１の目盛り板５と異なるものに交換してもよい。

また、図６は、基本内径Ｒ２よりも大きい基本内径Ｒ３の管路Ｐを管路内径検査装置１で検査する場合を示している。検査対象となる管路Ｐの基本内径がＲ３の場合の管路内径検査装置１を、管路内径検査装置１ｂとする。Ｒ３は、例えば３００ｍｍである。

管路内径検査装置１ｂでは、センサーアーム部材３の当接部３ａに、当接部材１１がボルトとナットによって着脱可能に取り付けられている。当接部材１１は、当接部３ａからのＸ方向の突出高さが上述した当接部材１０よりも大きい。つまり、当接部材１１のうち、当接部３ａからＸ方向に突出している部分を当接部１１ａとする。当接部１１ａは、当接部材１１の板厚方向（揺動軸Ｃｓ方向）から見て管路内面方向に突出する円弧状に形成されている。管路内径検査装置１ｂでは、センサーアーム部材３と当接部材１１とを合わせたものが、本発明のセンサーアームに相当する。

また、管路内径検査装置１ｂでは、長さ調整部材２９によって脚連結部２５と滑走部材２７が連結されている。長さ調整部材２９は、長さ調整部材２８よりも管路径方向長さ（及び上下方向長さ）が大きい。したがって、管路内径検査装置１ｂの脚部２２の上下方向長さは、管路内径検査装置１ａの脚部２２の上下方向長さよりも大きい。

基本内径Ｒ３の管路Ｐの内面に当接部１１ａと滑走部材２７が接している状態で管路長さ方向から見たとき、３つのセンサーアーム部材３の側面の延長線は、管路Ｐの中心軸Ｃで交差する。なお、中心軸Ｃから若干上下方向にずれた位置で交差していてもよい。

この管路内径検査装置１ｂでは、目盛り板５の領域５１〜５４の上縁は、当接部１１ａが当接している管路Ｐの内径が、それぞれ、Ｒ３＋１０ｍｍ、Ｒ３、Ｒ３−５ｍｍ、Ｒ３−１０ｍｍの場合のセンサーアーム部材３の先端３ｂの位置にそれぞれ対応している。したがって、この管路内径検査装置１ｂでは、センサーアーム部材３の先端３ｂが領域５２の上縁の位置からずれている場合に、管路Ｐの内径が基本内径Ｒ３と異なっていると判断できる。なお、目盛り板５は、図１の目盛り板５と異なるものに交換してもよい。

このように管路内径検査装置１は、当接部のＸ方向の突出高さと、台車２の脚部２２の上下方向長さを変更可能である。そのため、当接部の突出高さを変更したり、脚部２２の上下方向長さを変更することで、様々な内径の管路Ｐの検査を１つの管路内径検査装置１で行うことができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。

上記実施形態では、センサーアーム部材３のＸ方向と反対側に配置された圧縮バネ４によってセンサーアーム部材３をＸ方向に付勢しているが、センサーアーム部材３をＸ方向に付勢する付勢部材は圧縮バネ４に限定されるものではない。

例えば図７に示すように、センサーアーム部材３のＸ方向側に配置された引張バネ１０４によって、センサーアーム部材３をＸ方向に付勢してもよい。引張バネ１０４の一端は、センサーアーム部材３の揺動軸Ｃｓの近傍に連結されており、他端は台座部２１に連結されている。基本内径Ｒ１の管路内面に当接部３ａと滑走部材２７が接している状態において、引張バネ１０４は伸張した状態となる。また、引張バネ１０４の付勢力によりセンサーアーム部材３が最大限揺動した状態（図７中、二点鎖線で表示）において、当接部３ａは、センサーアーム部材３の先端３ｂよりも管路径方向の外方に位置する。したがって、当接部３ａは、上記実施形態と同様に、常に、センサーアーム部材３の先端３ｂよりも管路径方向の外方に位置する。

また、図７の引張バネ１０４は、そのコイル軸方向が管路径方向に対して管路長さ方向に傾斜しており、センサーアーム部材３との連結部分を径方向内側に引っ張っている。そのため、引張バネ１０４が当接部３ａを管路内面に管路径方向に押し付ける力は小さい。したがって、当接部３ａを管路内面へ押し付ける力を大きくしてセンサーアーム部材３の振動を防止するには、付勢部材としては圧縮バネ４を用いることが好ましい。

また、例えば図８及び図９に示すように、１つのセンサーアーム部材（２０３、３０３）を付勢する付勢部材として、引張バネ１０４と圧縮バネ２０４の両方を用いてもよい。

図８及び図９に示すように、圧縮バネ２０４には、ショックアブソーバー（ダンパ）２０５を取り付けてもよい。これにより、センサーアーム部材２０３、３０３が急激に管路内面方向に揺動するのを防止できる。そのため、検査対象となる管路に分岐管が存在した場合に、センサーアーム部材２０３、３０３の当接部２０３ａ、３０３ａが分岐管に嵌まり込むのを防止できる。また、ショックアブソーバー２０５を設けることにより、台座部２２１からセンサーアーム部材２０３、３０３に伝わる振動を低減できる。

上記実施形態では、管路内径検査装置１は、管路Ｐの周方向に並んで配置される３つのセンサーアーム部材３を有するが、管路内径検査装置１が有するセンサーアーム部材３の数は、２つ以下であっても、４つ以上であってもよい。但し、センサーアーム部材３が複数の場合には、複数のセンサーアーム部材３を管路Ｐの周方向に並ぶように配置することが好ましい。

上記実施形態では、センサーアーム部材３の当接部３ａ、及び当接部材１０、１１の当接部１０、１１は、揺動軸Ｃｓ方向から見て、管路内面方向に突出する円弧状に形成されているが、当接部の形状はこれに限定されるものではない。但し、基本内径の管路内面に当接部と滑走部材２７が接している状態において、揺動軸Ｃｓ方向から見た当接部の形状は、当接部の突出先端からセンサーアーム部材３の両端側に向かうにつれて管路径方向内側に向かうように形成されていることが好ましい。これにより、当接部の突出先端部が管路Ｐの内面の段差に引っ掛かるのを防止できる。例えば、図８（ａ）及び図９（ａ）に示すように、センサーアーム部材２０３、３０３の当接部２０３ａ、３０３ａが、揺動軸Ｃｓ方向から見て、管路内面方向に突出するくの字状に形成されていてもよい。また、例えば、図８（ｂ）、（ｃ）及び図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、当接部材２１０、２１１、３１０、３１１の当接部２１０ａ、２１１ａ、３１０ａ、３１１ａが、揺動軸Ｃｓ方向から見て、管路内面方向に突出するくの字状に形成されていてもよい。

また、センサーアーム部材３の当接部３ａ以外の部分の形状は、上記実施形態の形状に限定されるものではない。上記実施形態では、センサーアーム部材３は、当接部３ａを除く部分は、ほぼ直線状に形成されているが、例えば図８及び図９に示すように、センサーアーム部材２０３、３０３が、全体としてくの字状に屈曲していてもよい。この屈曲部分が、当接部２０３ａ、３０３ａを構成している。また、例えば図９及び図１０に示すように、センサーアーム部材３０３、４０３は、先端３０３ｂ、４０３ｂが管路径方向内側を向くように、当接部３０３ａ、４０３ａと先端３０３ｂ、４０３ｂの間の位置で屈曲していてもよい。

上記実施形態では、センサーアーム部材３に当接部３ａが形成されているが、センサーアーム部材３に当接部３ａを形成せずに、センサーアーム部材３の管路長さ方向の途中部に当接部材を取り付けて、この当接部材のセンサーアーム部材３から突出する部分を当接部としてもよい。つまり、上記実施形態では、センサーアーム部材３に当接部材１０、１１を取り付ける場合と、取り付けない場合とで、当接部の突出長さを変更できるようになっているが、センサーアーム部材３に取り付ける当接部材の突出長さを変更することによってのみ、センサーアームの当接部の突出高さを変更するようになっていてもよい。

例えば図８（ｂ）〜（ｄ）に示す当接部材２１０〜２１２、図９（ｂ）〜（ｄ）に示す３１０〜３１２のように、突出先端からセンサーアーム部材側に向かって、当接部の幅（管路長さ方向の長さ）が大きくなるように形成されていてもよい。これにより、検査対象となる管路に分岐管が存在した場合に、当接部２１０ａ〜２１２ａ、３１０ａ〜３１２ａが分岐管に嵌まり込むのを防止できる。当接部が分岐管に嵌まり込むと、センサーアーム部材が大きく広がってセンサーアーム部材の先端が管路内面に引っ掛かる可能性が高くなる。目盛り板５を進行方向前方として走行している場合には特に引っ掛かりやすくなる。当接部が分岐管に嵌まり込むのを防止することで、センサーアーム部材のこのような引っ掛かりを防止できる。

上記実施形態の管路内径検査装置１は、センサーアームの当接部の突出高さと、台車２の脚部２２の上下方向長さの両方を変更可能となっているが、いずれか一方のみ変更可能であってもよい。また、どちらも変更不能であってもよい。

上記実施形態では、滑走部材２７は長さ調整部材２６、２８、２９を介して台座部２１の脚連結部２５に連結されているが、滑走部材２７は、長さ調整部材を介して脚連結部２５に連結できるだけでなく、直接脚連結部２５に連結できるようになっていてもよい。つまり、脚部２２の長さを最短にする場合には、滑走部材２７を直接脚連結部２５に連結し、脚部２２の長さをそれより長くする場合には、長さ調整部材を介して滑走部材２７を脚連結部２５に連結するようになっていてもよい。

上記実施形態では、牽引線２４は、台座部２１に設けられた牽引線連結部２３に取り付けられているが、例えば図８及び図９に示すように、台座部２２１に牽引線連結部２３を設ける代わりに、滑走部材２２７の前後先端に孔を設けて、この孔に牽引線２４を取り付けてもよい。これにより、管路内径検査装置をより安定して走行させることができる。

上記実施形態では、台車２の脚部２２のうち管路Ｐの内面に接する部分は、ソリ状の滑走部材２７で構成されているが、管路Ｐの内面に接する部分の構成はこれに限定されるものではない。例えば、滑走部材２７の代わりに、車輪を用いても良い。また、上記実施形態では、牽引線２４で牽引することで管路内径検査装置１は走行するが、管路内径検査装置１が動力源を搭載しており、この動力源により自走できるようになっていてもよい。

上記実施形態では、撮影装置６で撮影された画像データは撮影装置６に記録され、撮影終了後に、記録された画層データを取り出してモニタで確認しているが、撮影装置６で撮影された画像データを、有線または無線で地上のモニタに送信できるように構成されていてもよい。この場合、管路内径検査装置１を管路Ｐ内で走行させつつ、モニタで撮影画像を確認することができる。

上記実施形態では、管路内径検査装置１は、撮影装置６を１台だけ有しており、この撮影装置６によって、センサーアーム部材３の先端３ｂと目盛り板５の撮影と、管路Ｐの内面の撮影の両方を行っているが、撮影装置６に加えて、管路Ｐの内面を撮影するためだけの撮影装置を追加してもよい。この変更例では、撮影装置６の撮影視野に管路内面が入ってなくてもよい。また、この変更例では、管路Ｐの内面を撮影する撮影装置６のために別途照明装置を設けてもよい。

上記実施形態では、撮影装置６で撮影された画像から、センサーアーム部材３の先端３ｂの位置の変化を目盛り板５を用いて読み取ることで、管路Ｐの内径の変化を検出しているが、センサーアーム部材３の揺動を利用して管路Ｐの内径の変化を検出するための検出用手段は、撮影装置６や目盛り板５に限定されるものではない。
例えば、センサーアーム部材３の揺動角度を検出する回転角度センサーをセンサーアーム部材３の揺動軸部に設けて、回転角度センサーで検出されたセンサーアーム部材３の揺動角度に基づいて、管路Ｐの内径の変化を検出してもよい。この変更例では、センサーアーム部材３は、当接部３ａから揺動軸と反対側の部分の長さが、上記実施形態よりも短くてもよい。

１、１ａ、１ｂ 管路内径検査装置
２ 台車
３、２０３、３０３、４０３ センサーアーム部材（センサーアーム）
３ａ、２０３ａ、３０３ａ 当接部
３ｂ、３０３ｂ、４０３ｂ 先端
４、２０４ 圧縮バネ（付勢部材）
５ 目盛り板
６ 撮影装置
７ 照明装置
１０、１１、２１０〜２１２、３１０〜３１２ 当接部材（センサーアーム）
１０ａ、１１ａ、２１０ａ〜２１２ａ、３１０ａ〜３１２ａ 当接部
２１、２２１ 台座部
２２ 脚部
２６、２８、２９ 長さ調整部材
２７、２２７ 滑走部材
５１〜５４ 領域
１０４ 引張バネ（付勢部材）

Claims (9)

1. 管路内を管路長さ方向に走行可能な台車と、
   その一端が前記台車に対して管路径方向に揺動可能に取り付けられており、他端が管路長さ方向に延びると共に、一端と他端の間に管路内面方向に突出する当接部を有するセンサーアームと、
   前記台車に取り付けられ、前記センサーアームを管路内面方向に付勢して、前記当接部を管路内面に当接させる付勢部材とを備えていることを特徴とする管路内径検査装置。
2. 前記付勢部材の付勢力により前記センサーアームが最大限揺動した状態において、前記当接部が、前記センサーアームの前記他端よりも管路径方向の外方に位置することを特徴とする請求項１に記載の管路内径検査装置。
3. 前記センサーアームの前記一端から前記センサーアームの前記他端よりも離れた位置に配置された目盛り板と、
   前記目盛り板と前記センサーアームの前記他端を撮影可能な撮影装置とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載の管路内径検査装置。
4. 前記付勢部材は、前記センサーアームと前記台車との間に管路径方向に沿って配置された圧縮バネを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管路内径検査装置。
5. 管路周方向に並んで配置される複数の前記センサーアームを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管路内径検査装置。
6. 前記当接部が、管路内面方向に突出した「円弧状」または「くの字状」であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の管路内径検査装置。
7. 前記当接部の管路内面方向の突出高さが変更可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の管路内径検査装置。
8. 前記台車は、
   前記センサーアームおよび前記付勢部材が取り付けられる台座部と、
   前記台座部から下方に延びており、その下端が管路内面に接する脚部とを有しており、
   前記脚部の上下方向長さが変更可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の管路内径検査装置。
9. 前記台車に取り付けられ、管路内面を撮影可能な撮影装置を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の管路内径検査装置。

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