JP2617697B2 - 管内作業装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、例えば導水管等の円
形断面をもつ管体の内部において点検作業等の種々の管
内作業を行うための管内作業装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、原子力発電所においては、炉心
冷却用等に多量の冷却水（通常は海水）を必要とし、こ
のための導水管が多数設置されている。かかる導水管等
の管体は、通常、鋼管製の管体の内周面に塗装あるいは
ライニングにより被覆層を形成しており、長期の使用中
においては定期的にこの被覆層の状態を点検し、例えば
ピンホール等の欠陥を早期に且つ確実に検知し且つ補修
等の所定の措置を講ずることが不可欠となる。

【０００３】かかる管体内部の作業装置としては、作業
上の安全性あるいは作業性という点から、該管体内を自
走する自走台車に所要の作業機材を装備し、該自走台車
を管外から遠隔操作によって操作制御し得るようにする
ことが望ましい。かかる管体内を走行する装置として
は、導水管ではなくダクトの内部点検を行う作業装置で
はあるが、例えば特開平６−４７３６１号公報に開示さ
れる如き自走式装置が知られている。この従来公知の装
置は、一体構成の走行台車の左右両側にそれぞれ前後方
向に所定間隔をもって設けたベルト車間に丸ベルトを装
着し、該丸ベルトをダクトの内周面に接地させた状態で
これを走行駆動することで走行台車がダクトの軸方向に
走行できるように構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかる走行
台車を使用した管内作業装置にあっては、管内の長い距
離を走行台車が遠隔操作により走行するものであるた
め、該走行台車の直進性が確保されることが必要であ
る。即ち、直進性が損なわれるということは、走行台車
が管内中心を通る鉛直線から次第に左右方向へ移動して
傾くということであって、極端な場合には走行台車の横
転に至ることが考えられるからである。従って、走行台
車には、その直進性が確保されることと、何らかの原因
で走行台車が左右方向にズレた場合にはこれを迅速に復
元させる自己復元作用が確保されることとが必要であ
る。

【０００５】この場合、先ず、自己復元作用について
は、上掲公知例のものにおいても走行台車が鉛直線から
左右方向へズレた場合には、走行台車の傾斜に伴って左
右両輪（この公知例の場合には丸ベルト）の接地部にそ
れぞれ作用する自重による管内面の接線方向における分
力の大きさの相違により自己復元作用が働く。

【０００６】ところが、この公知例の場合には、走行台
車が一体構成であってその前後左右の四箇所に車輪がつ
いたものと同じ状態となっている。このため、走行台車
全体が管中心線に対して左右いずれか一方側へズレてい
るような場合には走行台車の一端側と他端側とにおける
復元作用の方向が同方向であるため迅速な復元が可能で
あるが、例えば走行台車の一端側と他端側とが管中心線
を挟んでその両側へ別々にズレているような場合（即
ち、走行台車の前後方向の軸線と管中心線とが交差して
いる状態）には一端側と他端側とにおいて復元作用の方
向が逆方向であるためお互いに影響し合って迅速な復元
ができないということも考えられる。

【０００７】一方、上掲公知例のものにおいては左右一
対の丸ベルトが管体の弦方向に延びる軸線回りに回転
し、且つ該丸ベルトは管内周面と面接触するものの、そ
の面接触は丸ベルトの撓みによるものであり、接触部に
おける大径側と小径側との間での走行距離差に基づく走
行抵抗は該丸ベルトの撓みによってほとんど吸収され
る。従って、いわゆる「車輪のトー角」による直進性の
向上効果が弱く、走行台車が左右方向へズレ易いという
問題もある。

【０００８】さらに、走行台車に所要の作業機材を装備
するが、作業精度という点からすれば、この作業機材の
管内における位置は走行台車の状態の如何にかかわらず
常時一定に保持されることが望ましい。ところが、上掲
公知例においては、作業機材が管中心に配置されていな
いことから、走行台車が左右方向にズレた場合にはそれ
に伴って作業機材の管中心に対する相対位置がズレ、点
検精度が変動することにもなる。特に、作業機材がその
機能達成上、管内周面に対してその全周で所定間隔を維
持しあるいは所定の接触状態を維持しながら移動する必
要のあるような場合には、特に問題となるものである。

【０００９】そこで本願発明は、直進性と自己復元性に
優れ安定した管内走行を実現するとともに、作業機材に
よる作業精度の向上を図るようにした管内作業装置を提
供せんとしてなされたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。

【００１１】本願の第１の発明では、円形断面をもつ管
体の内部をその管中心軸方向に向けて走行する走行台車
に、該管体の内部において所要の作業を行う作業機材を
設けてなる管内作業装置において、上記走行台車を、そ
の走行方向の一方側に位置する第１台車と他方側に位置
する第２台車とをこれらの間に配置された連結部材によ
り該連結部材の軸心回りに相対回動自在に連結して構成
するとともに、上記第１台車と第２台車には、共に、テ
ーパー状の転動面をもつ左右一対の車輪をその大径側を
対向させた状態で上記管体の弦方向に延びる軸線上に配
置し、且つ第１台車と第２台車の各一対の車輪がそれぞ
れ管体の内周面に接地した状態においては上記連結部材
の軸心を上記管体の管中心軸に略合致せしめ、さらに上
記第１台車と第２台車の少なくともいずれか一方にステ
アリング機構を備えるとともに、上記連結部材には、該
連結部材の軸心回りに回転駆動される回転部材に対して
その径方向外方へ延出状態で設けられた作業機材支持機
構を介して上記作業機材を装着したことを特徴としてい
る。

【００１２】本願の第２の発明では、上記第１の発明に
かかる管内点検装置において、上記作業機材支持機構
を、上記管体の管中心軸を通る平面の面方向に沿って揺
動可能なる如くその一端が上記回転部材に連結されると
ともに該回転部材との間に配置した第１の付勢手段によ
り揺動方向に弾性支持された第１アームと、その一端が
上記第１アームの他端に対して該第１アームの揺動面に
直交する方向に揺動可能に連結されるとともに上記第１
アームとの間に配置した第２の付勢手段により該第１ア
ームに対して常時所定の相対位置を維持する如くその揺
動方向に付勢された第２アームと、上記管中心軸に平行
な平面の面方向に沿って揺動可能なる如く上記第２アー
ムの他端に連結されるとともに該第２アームとの間に跨
がって配置した第３の付勢部材により該第２アームに対
して常時所定の相対位置を維持する如くその揺動方向に
付勢された揺動基台とを備えて構成する一方、上記作業
機材を、上記作業機材支持機構の上記揺動基台に対して
該揺動基台の揺動面と略平行な面に沿って揺動可能に連
結されるとともに該揺動基台に対して常時一定の姿勢を
維持する如く第４の付勢手段によりその揺動方向に付勢
したことを特徴としている。

【００１３】

【発明の作用・効果】本願発明ではかかる構成とするこ
とにより次のような作用・効果が得られる。

【００１４】 本願の第１の発明にかかる管内作業装
置によれば、走行台車は、その各台車の車輪をそれぞれ
管体の内面に当接させた状態で該管体内に載置され、連
結部材に設けた作業機材を回転させながら管体の管中心
軸方向に向けて走行せしめられる。

【００１５】この場合、管体の直状部分の走行時には、
第１台車と第２台車にそれぞれ設けた左右一対の車輪
が、テーパー状の転動面をもち且つその大径側を対向さ
せた状態で上記管体の弦方向に延びる軸線上に配置され
ていることから、各車輪はその転動面の大径側と小径側
との円周距離の差によって共に外側（小径側）へ曲がる
ような力を受けながら走行することから、所謂トー角が
与えられたと同じ状態となり、走行台車の各台車は強い
直進性を生じることとなる。

【００１６】さらに、走行台車は、各台車の幅方向中心
が管体の中心を通る鉛直線上に位置した状態において最
も安定した走行状態となるが、当初はかかる安定走行状
態にあったとしても走行開始後においては、管内の状態
（例えば、内周面の凹凸）等の原因により左右方向へズ
レることが考えられる。この場合、走行台車等の走行部
分全体の自重による管断面の接線方向の分力が左右両車
輪において異なることで安定走行状態への復元力が発生
し、走行台車は次第に安定走行状態に復帰せしめられ
る。また、この安定走行状態への復帰時においては、走
行台車の第１台車と第２台車とが連結部材を介して相対
回動可能とされていることから、これら各台車が共に同
方向にズレを生じている場合は勿論のこと、これらが逆
方向へズレを生じている場合においても各台車それぞれ
の安定走行状態への復元作用が他方側の復元作用により
阻害されるということはなく、各台車はそれぞれ独立し
た復元作用によって迅速に安定走行状態に復帰せしめら
れることとなる。

【００１７】また、走行台車が一体型とされ且つその前
後左右にそれぞれ車輪が配置されているような場合に
は、走行台車の両端が相互に逆方向へズレたような場合
には、走行台車そのものに捩り力が作用するとともに、
場合によっては全四輪のうち、対角位置の二輪が管体内
面から浮き上がって不安定な状態となり、走行性も阻害
されることになる。ところが、本願発明においては、上
述のように走行台車の各台車が相対回転可能とされてい
るため、例え各台車が逆方向へズレた場合においても該
各台車の車輪は確実に管体内面に接触し、該走行台車の
姿勢が安定するとともに走行性も良好状態に維持される
ことになる。

【００１８】かかる安定走行状態への迅速な復元作用と
上記した高い直進性及び各車輪の安定した接地走行との
相乗作用によって、直状部分における安定した走行が実
現されるものである。

【００１９】一方、管体のコーナ部分の走行時には、第
１台車と第２台車の少なくともいずれか一方にステアリ
ング機構が備えられているため、該ステアリング機構に
より操舵操作を行うことで、各台車の左右方向へのズレ
を可及的に抑えた状態でコーナ走行が実現されるもので
ある。

【００２０】さらに、走行台車の第１台車と第２台車と
を相対回転可能に連結する連結部材に、該連結部材の軸
心回りに回転可能に作業機材を装着しており、しかも上
記連結部材の軸心が管体の管中心軸に合致せしめられて
いることから、例え各台車がいかなる方向へズレた場合
であっても上記作業機材の回転中心は常時管体の管中心
軸に合致していることから、該作業機材と管体の内面と
の相対距離が常時適正に保持されることとなり、特に該
作業機材と管体内面との間隔が適正に維持されることが
機能上要求されるような場合には、作業精度の向上とい
う点において顕著な効果を奏することになる。

【００２１】 本願の第２の発明にかかる管内作業装
置によれば、上記に記載の作用効果が得られることは
勿論のこと、これに加えて次のような特有の作用効果も
得られるものである。

【００２２】即ち、この第２の発明にかかる管内作業装
置においては、作業機材支持機構を、上記回転部材に連
結され且つ第１の付勢手段により該回転部材に対して常
時一定の姿勢を維持する如く付勢された第１アームと、
該第１アームの他端に揺動可能に連結され且つ第２付勢
手段により上記第１アームに対して常時一定の姿勢を維
持する如く付勢された第２アームと、該第２アームの他
端に連結され且つ第３の付勢手段により一定の姿勢を維
持する如く付勢された揺動基台とで構成するとともに、
作業機材を上記作業機材支持機構の上記揺動基台に揺動
可能に連結し且つ第４の付勢手段により該揺動基台に対
して常時一定の姿勢を維持する如く付勢しているので、
例えば上記作業機材を管体内周面から所定の間隔をもた
せた状態で該内周面に沿って回転させて所定の管内作業
を行うような場合には、上記第１〜第４の付勢手段の初
期状態を作業条件に合わせて適宜に設定しておくこと
で、上記第１アームと第２アームと揺動基台及び作業機
材相互間の相対関係が常時維持され、適正状態での作業
が実現されるとともに、例えば管体内周面に局部的な突
起物等が存在しているような場合には上記各付勢手段が
適度に弾性変形して上記各部材の変位を許容することで
該突起物に対して上記作業機材が過度に接触するという
ような事態が確実に回避されるものである。

【００２３】また一方、上記作業機材を管体内周面に対
して所定の押圧力をもって接触させた状態でこれを回転
させて所定の管内作業を行うような場合には、上記各付
勢部材の初期状態を、上記作業機材と管中心軸との間隔
が管体の内周面の半径よりも適宜量だけ大きくなるよう
に設定しておくことで、上記作業機材が上記内周面に接
触した状態においては上記各付勢部材が適度に弾性変形
し該各付勢部材の付勢力が上記作業機材の内周面に対す
る押圧力として常時作用し、適正な押圧力での作業が実
現されるものである。また、例えば管体内周面に局部的
な突起物等が存在しているような場合には上記各付勢手
段のさらなる弾性変形によって上記作業機材が突起物に
対して過度の押圧力をもって接触するというような事態
が確実に回避されるものである。さらに、管体の直管部
分と曲管部分とでは、上記作業機材の回転面上における
管体内周面の曲率が変化するが、この場合には上記各付
勢手段がそれぞれ適度に弾性変形して第１アームと第２
アームと揺動基台と作業機材相互間の相対位置が変化す
ることで上記作業機材は上記内周面への押圧力が適正に
維持されたまま該内周面の曲率の変化に追従して回転
し、これによって所要の作業が内周面の曲率の変化に拘
わらず良好に遂行されるものである。

【００２４】

【実施例】以下、本願発明の管内作業装置を添付図面に
基づいて具体的に説明する。第１実施例 図１には、原子力発電プラントの導水管等の管体Ｐの内
面におけるピンホールの有無の点検作業に使用される管
内作業装置Ｚを示している。

【００２５】管体Ｐは、図２及び図３に示すように、鋼
管部Ｐ_１の内面にライニング部Ｐ_２を形成して構成され
るものであって、このライニング部Ｐ_２にピンホールが
あると次第にこのピンホール部分から管体Ｐ内を流れる
海水が鋼管部Ｐ_１側に侵入してこれを腐食させるおそれ
がある。このため、このライニング部Ｐ_２のピンホール
の有無を後述の管内作業装置Ｚに設けたブラシ７によっ
て点検しようとするもので、管体Ｐの内面に通電状態の
ブラシ７を接触させるとピンホールがある場合にはこの
ピンホールを介して該ブラシ７が鋼管部Ｐ_１側と導通し
て電流値が変化することを利用し、この電流値の変化を
監視することでピンホールの有無を判断するようにして
いる。

【００２６】この管内作業装置Ｚを使用して行われる点
検作業の全体システムは図１に示す通りである。即ち、
管体Ｐ内を走行する後述の管内作業装置Ｚと、管外に配
置した操作ユニット６１と給電ユニット６２とで構成さ
れ、マンホールＰａを通して管体Ｐ内に引き入れられる
ケーブル６３によって上記給電ユニット６２と管内作業
装置Ｚとを接続する。そして、操作ユニット６１側にお
ける遠隔操作によって、上記管内作業装置Ｚを走行させ
るとともに、該管内作業装置Ｚの中間部に設けた回転部
材５に作業機材支持機構Ｗを介して取り付けられたブラ
シ７を管体Ｐの内面に所定の押圧力で接触させながら所
定速度で回転させることで、該内面におけるピンホール
の有無を該管体Ｐの軸方向に向かって連続的に行うよう
になっている。以下、この管内作業装置Ｚの具体的構成
を図２以下を参照して詳述する。

【００２７】上記管内作業装置Ｚは、図２〜図５に示す
ように、後述する第１台車２と第２台車３との二分割構
造とされ、これら各台車２，３を後述する連結部材４に
より相対回転可能に連結して構成されている。

【００２８】上記第１台車２は、図２及び図５に示すよ
うに、床板２ａと該床板２ａの前後両端にそれぞれ立設
固定された縦板２ｂ，２ｃでなるフレーム体２Ａをカバ
ー２Ｂで覆うとともに、該床板２ａの下面側には次述す
るステアリング機構Ｘを備えた車輪ユニット１０が取り
付けられている。

【００２９】上記車輪ユニット１０は、図３に示すよう
に、コ字形に折曲形成された車輪支持アーム１３の左右
両端１３ａ，１３ｂに、テーパー状の転動面１１ａを有
する車輪１１，１１をそれぞれ車輪ピン１２，１２によ
り軸支して構成される。この場合、上記各車輪１１，１
１の各車輪ピン１２，１２は管体Ｐの弦方向に向けて延
び、且つ各車輪１１，１１の各転動面１１ａ，１１ａ
は、これが管体Ｐの内面にそれぞれ当接した状態におい
て該内面の曲率に合致するようにそのテーパー面の形状
が設定されるとともにその取付方向が決定されている。

【００３０】さらに、上記車輪支持アーム１３の中間部
１３ｃには、旋回軸１５が突設されており、上記車輪ユ
ニット１０は、この旋回軸１５をスラスト軸受１４を介
して上記床板２ａの下面側から上面側に貫設してこれを
固定することで該旋回軸１５を中心として旋回可能とさ
れるとともに、該旋回軸１５にはステアリング機構Ｘが
取り付けられている。このステアリング機構Ｘは、上記
旋回軸１５の上端に取り付けられた旋回ギヤ１６とモー
タ１８に取り付けられて上記旋回ギヤ１６と噛合するピ
ニオンギヤ１７とで構成されている。従って、上記モー
タ１８によって上記ピニオンギヤ１７を所定方向に回転
駆動することで、上記車輪ユニット１０を左右方向にそ
れぞれ角度θの範囲内で任意に操舵することができるよ
うになっている（図５参照）。

【００３１】尚、この第１台車２は、後述する連結部材
４によって後述の第２台車３と連結されることで車輪ピ
ン１２回りの回転位置（前後方向の姿勢）が規定され
る。また、第１台車２には、各車輪１１，１１の軸線の
水平線に対する傾斜角を検出する第１レベルセンサ５６
と制御ユニット６４とが設けられている。さらに、第１
台車２の上部には、ブラケット４５を介してカメラ４３
と左右一対のライト４４，４４とが、第１台車２の前方
へ指向し且つ上下方向に所定範囲内で起伏可能に取り付
けられている(尚、このカメラ４３とライト４４の移動形
態は、この実施例の如く起伏動作する形態の他に、作業
の種類等によって任意に種々選択可能であり、例えばこ
れらを上下左右に移動するような移動形態とすることも
できるものである）。

【００３２】上記第２台車３は、図２及び図５に示すよ
うに、床板３ａと該床板３ａの前後両端にそれぞれ立設
固定された縦板３ｂ，３ｃでなるフレーム体３Ａをカバ
ー３Ｂで覆うとともに、該床板３ａの下面側には次述す
る車輪ユニット２０を取り付けている。

【００３３】上記車輪ユニット２０は、図４に示すよう
に、上記床板３ａの下面側に適宜離間して配置された左
右一対のブラケット２８，２８に軸受２９，２９を介し
て回転自在に支承された車軸２２の両端部にそれぞれテ
ーパー状の転動面２１ａ，２１ａを有する車輪２１，２
１を取り付けて構成される。また、上記車軸２２の中間
位置にはディフアレンシャルユニット２３が備えられる
とともに、該ディフアレンシャルユニット２３への入力
部材としてスプロケット２４が設けられている。このス
プロケット２４は、モータ２６に取り付けられたスプロ
ケット２５に対してチェーン２７を介して連結されてい
る。従って、上記各車輪２１，２１は、上記モータ２６
により上記スプロケット２５を回転させることで所定方
向に回転駆動されるとともに、該各車輪２１，２１間に
回転差が生じたときにはこれが上記ディフアレンシャル
ユニット２３によって吸収されることとなる。

【００３４】さらに、この第２台車３は、次述の連結部
材４によって上記第１台車２と連結されることで車軸２
２回りの回転位置（前後方向の姿勢）が規定される。即
ち、連結部材４は、所定径の管体で構成され、その一端
４ａにはフランジ４１が設けられており、該フランジ４
１を上記第２台車３の上記縦板３ｂに対して衝合締結す
ることで該床板３ａから前方へ延出状態で固定されてい
る。そして、この連結部材４の他端４ｂは、上記第１台
車２の縦板２ｂを貫通した状態で軸受（図示省略）によ
り回転可能に支持されている。従って、この連結部材４
を介して連結された上記第１台車２と第２台車３とは、
該連結部材４の径方向へは相対変位できないが、その周
方向には自由に相対回転可能となっており、該連結部材
４により第１台車２と第２台車３の前後方向における相
対的な姿勢が規定される。

【００３５】尚、この実施例では、図３〜図５に示すよ
うに、第１台車２の左右一対の車輪１１，１１、及び第
２台車３の左右一対の車輪２１，２１が、共に管体Ｐの
管中心軸Ｌ_０を通る鉛直線Ｌ_１を挟んでその左右両側の
同一位置に位置する状態（以下、この状態を安定走行状
態という）において、該第１台車２の床板２ａと第２台
車３の床板３ａとがともに水平となるように両者の相対
的な姿勢を設定している。また、図２〜図４に示すよう
に、上記各台車２，３の各車輪１１，１１，２１，２１
が共に管体Ｐの内面に当接した状態においては、上記連
結部材４の軸心で規定される回転中心Ｑが管体Ｐの管中
心軸Ｌ_０と合致するように各車輪１１，１１，２１，２
１の大きさ、取付位置等が設定されている。

【００３６】また、第２台車３には、各車輪２１，２１
の軸線の水平線Ｌ_２に対する傾斜角を検出する第２レベ
ルセンサ５７と走行台車１の走行速度を検出する速度セ
ンサ５８と制御ユニット６５とが設けられている。ま
た、符号４８は上記縦板３ｃに取り付けられた手動操作
用のハンドルである。

【００３７】一方、上記第１台車２と第２台車３との間
を所定間隔をもって相対回転可能に連結する上記連結部
材４の外側には、軸受５４を介して筒状の回転部材５が
回転自在に装着されている。そして、この回転部材５の
一端にはリングギヤ５１が固着されるとともに、該リン
グギヤ５１にはモータ５３に取り付けられたピニオンギ
ヤ５２が噛合せしめられており、該回転部材５は上記モ
ータ５３により所定速度で回転駆動される。

【００３８】さらに、この回転部材５の外周の所定位置
には、次述の作業機材支持機構Ｗを介してブラシ７が取
り付けられている。上記作業機材支持機構Ｗは、上記回
転部材５の外周面からその径方向外方へ向けて突設固定
されるとともに給電ケーブル（図示省略）を内蔵したた
アーム６と、該アーム６の先端側に進退可能に嵌挿され
るとともにスプリング９により常時突出方向に付勢され
たブラシ支持軸８とで構成されている。そして、この作
業機材支持機構Ｗの上記ブラシ支持軸８の先端には、通
電用のブラシ７（特許請求の範囲中の作業機材に該当す
る）が取り付けられている。この場合、上記ブラシ７が
常時所定の接触圧で管体Ｐの内面、即ち、ライニング部
Ｐ_２の内面に摺接するように、上記アーム６とブラシ支
持軸８の長さ寸法と上記スプリング９のバネ力とがそれ
ぞれ適宜に設定されている。

【００３９】続いて、かかる構成の管内作業装置Ｚを使
用して管体Ｐのライニング部Ｐ_２におけるピンホールの
有無の点検作業について説明すると、管内点検作業に際
しては、先ず管内作業装置Ｚを管体Ｐ内にそのマンホー
ルＰａ（図１参照）を通して搬入し、これを図２〜図４
に示す如き安定走行状態にセットする。尚、この時、ケ
ーブル６３が接続された第２台車３を作業方向の後方側
に、ライト４４等を備えた第１台車２を作業方向の前方
側に位置せしめる。また、管内作業装置Ｚが安定走行状
態にセットされた状態においては、走行台車１の各車輪
１１，１１，２１，２１が共にライニング部Ｐ_２の内面
に接触し、上記連結部材４の中心、即ち、上記回転部材
５の回転中心Ｑは管体Ｐの管中心軸Ｌ_０に合致してい
る。

【００４０】しかる後、操作ユニット６１側において管
内作業装置Ｚを遠隔操作して所要の点検作業を行う。即
ち、先ず、ライト４４を点灯させるとともに、カメラ４
３により撮像した画像をモニター（図示省略）に表示さ
せる。後は、作業者はモニターを注視しながら、ブラシ
７に通電し且つこれを所定速度で連続的に回転させると
ともに、モータ２６を起動させて走行台車１を所定速度
で前進走行させ、連続的なピンホール点検作業を行う。

【００４１】尚、走行台車１が前進走行しながらブラシ
７がライニング部Ｐ_２の内面に摺接状態で回転すること
により、該ブラシ７はライニング部Ｐ_２の内面の全域を
順次スパイラル状に摺接する。そして、ブラシ７がピン
ホールがある位置に対応すると、該ピンホールを介して
鋼管部Ｐ_１との間が導通状態となり、その際の電流値の
変化がモニターに表示される。従って、作業者はピンホ
ールの存在及びその位置を的確に把握することができる
ものである。

【００４２】ところで、このような管内作業装置Ｚによ
る点検作業が常時的確に行われるためには、上記ブラシ
７がライニング部Ｐ_２の内面に常時所定の接触圧で摺接
すること、換言すれば、走行台車１の各車輪１１，１
１，２１，２１が確実にライニング部Ｐ_２の内面に当接
して回転部材５の回転中心Ｑが管体Ｐの管中心軸Ｌ_０に
合致した状態が持続されること、さらに換言すれば、走
行台車１の各台車２，３の安定走行状態からのズレが所
定範囲内に抑えられ、該各台車２，３の走行が安定して
いること、が必要である。しかも、かかる走行台車１の
安定走行は管体Ｐの直状部のみならずコーナー部におい
ても確保されることが必要である。

【００４３】かかる要求に対して、この実施例の管内作
業装置Ｚにおいては、（ａ） 走行台車１を第１台車２
と第２台車３の二分割構造とし、且つこれらを連結部材
４によって管中心軸Ｌ_０の回りに相対回転自在とする、
（ｂ） 各台車２，３の各１１，１１，２１，２１の転
動面１１ａ，２１ａをテーパー状とし且つこれらを管体
Ｐの弦方向に延びる軸心回りに回転支承する、（ｃ）
各台車の車輪１１，１１，２１，２１がライニング部Ｐ
_２の内面に当接した状態において回転部材５の回転中心
Ｑを管中心軸Ｌ_０に合致させる、（ｄ） 第１台車２の
車輪ユニット１０にステアリング機構Ｘを設ける、
（ｅ） 第２台車３の車輪ユニット２０にディフアレン
シャルユニット２３を設ける、ことで対処している。

【００４４】先ず、直状部走行時においては、走行台車
１の各台車２，３がライニング部Ｐ_２の内面状態等の何
らかの原因によって安定走行状態から側方へズレること
が考えられるが（図６及び図７参照）、かかる台車２，
３のズレそのものがその直進性によって可及的に抑制さ
れるとともに、一端、ズレたとしてもそのズレは各台車
２，３それぞれの自己復元作用によってより迅速に収束
され、これらの結果、走行台車１の安定走行状態での走
行が確保され、常時、ブラシ７が所定接触圧でライニン
グ部Ｐ_２に摺接し、より一層精度の高いピンホール点検
が実現されるものである。

【００４５】即ち、上記（ｂ）に記載のように、各台車
２，３の各１１，１１，２１，２１の転動面１１ａ，２
１ａをテーパー状とし且つこれらを管体Ｐの弦方向に延
びる軸心回りに回転支承することで、各車輪１１，１
１，２１，２１は常時その車幅方向の外側へ向けて転動
しようとする作用を受け、所謂トー角による直進性が確
保されるものである。従って、安定走行状態が積極的に
達成され、これからのズレが可及的に抑制されるもので
ある。

【００４６】また、かかる直進性にも拘わらず何らかの
原因で安定走行状態がズレた場合には、各台車２，３は
その自重による自己復元作用によってより迅速に安定走
行状態に復帰せしめられる。即ち、上記（ａ）に記載の
ように、走行台車１を第１台車２と第２台車３の二分割
構造とし、且つこれらを連結部材４によって管中心軸Ｌ
_０の回りに相対回転自在とすると、各台車２，３がそれ
ぞれ他方の影響を受けることなくそれぞれ独立して自己
復元作用により安定走行状態に復帰することができる。

【００４７】例えば、図６に示すように、第１台車２と
第２台車３とが逆方向へズレた場合には、第１台車２は
矢印ロ方向に、第２台車３は矢印イ方向に、それぞれ独
立した復元作用を受け、迅速に安定走行状態に復帰する
ものである。因に、従来のように走行台車が一体式であ
る場合には、図６に示すように斜めにズレた時にはその
両端側における復元作用の方向が逆方向となることから
相互に影響を受け合い、迅速な安定走行状態への復帰は
困難である。尚、図７に示すように、各台車２，３が同
方向へズレた場合は、共に矢印イ方向に復元作用を受
け、迅速に安定走行状態に復帰する。

【００４８】このように、直状部の点検作業において
は、操作者が何らの操舵操作を行わずとも走行台車１は
その高い直進性と自己復元作用とによって安定走行状態
を可及的に維持するものであり、従って、上記（ｃ）に
記載の如く各台車の車輪１１，１１，２１，２１がライ
ニング部Ｐ_２の内面に当接した状態において回転部材５
の回転中心Ｑを管中心軸Ｌ_０に合致させる構成と相俟っ
て、高いピンホール点検精度が確保されるものである。

【００４９】一方、コーナー部の点検作業であるが、こ
の場合にも、各台車２，３には上述の如き直進性と自己
復元作用とが働き、常時回転部材５の回転中心Ｑが管体
Ｐの管中心軸Ｌ_０に合致せしめられることは勿論である
が、コーナリングをより容易にするため、この実施例に
おいては上記（ｄ）及び（ｅ）に記載のように、第１台
車２の車輪ユニット１０にステアリング機構Ｘを設ける
とともに、第２台車３の車輪ユニット２０にディフアレ
ンシャルユニット２３を設け、コーナー部の走行時には
操作ユニット６１での遠隔操作によって図８に示すよう
に第１台車２の車輪ユニット１０をその旋回中心Ｍが管
体Ｐの曲率中心に合致するように操舵することで、車輪
ユニット２０側の差動機能と相俟って、スムーズなコー
ナリングが実現されるものである。

【００５０】尚、ここではステアリング機構Ｘを操作者
が手動により遠隔操作するようにしているが、上述のよ
うに上記各台車２，３に第１レベルセンサ５６と第２レ
ベルセンサ５７と速度センサ５８とを備えることでこれ
を自動制御することも可能である。以下、その一例を図
９に示すフローチャートに基づいて説明すると、ステア
リング制御に際しては、先ず上記各センサ５６〜５８の
出力を読み込む（ステップＳ１）。

【００５１】次に、進行方向の前側に位置するレベルセ
ンサ、この実施例の場合には第１レベルセンサ５６の出
力Ａが許容値ａに対して、（−ａ＜Ａ＜＋ａ）の範囲内
かどうかを判定する（ステップＳ２）。尚、ここで、第
１レベルセンサ５６の出力Ａ（即ち、第１台車２の左右
方向の傾斜角に対応）の大きさを判定したのは、走行台
車１が直状部からコーナー部に移行すると、曲率の外側
に位置する車輪は安定走行状態の時よりも曲率外側にズ
レを生じて次第に管体Ｐの管壁に乗り上げ、第１台車２
は次第に傾斜することになる。かかるズレによる傾斜は
直状部の走行時に起こり得るが、この場合のズレ量は比
較的小さく上述のように自己復元作用によって復帰され
るものである。しかし、コーナー部の走行によるズレは
大きく、自己復元作用にも拘わらず連続的に増大変化す
るものである。従って、このズレ量、即ち、上記出力Ａ
の大きさを判定することで直状部走行でのズレであるの
かコーナー部走行でのズレであるのかが判断できるから
である。また、判断基準値を（＋ａ），（−ａ）とした
のは、右コーナーと左コーナーとを区別するためであ
る。

【００５２】ステップＳ２での判定の結果、（−ａ＜Ａ
＜＋ａ）である場合には、直状部走行であると判断し、
この場合には操舵操作は行わない。これに対して、（−
ａ＜Ａ＜＋ａ）ではない場合には、コーナー部走行への
移行と判断し、先ずステップＳ３において傾斜角の変化
率、即ち、上記出力Ａの変化率を、該出力Ａと第１レベ
ルセンサ５６により検出される走行台車１の走行速度と
から演算にて求める。尚、この変化率は、コーナー部の
曲率の大きさに対応する。

【００５３】次に、ステップＳ４において、予め上記変
化率毎にステアリング操作量を定めたマップから、現在
の変化率に対応するステアリング操作量を読み出すとと
もに、ステップＳ４においてはステアリング方向を判定
する。即ち、上記出力Ａが（Ａ＞＋ａ）である場合に
は、右に上記のステアリング操作量だけ操舵し（ステッ
プＳ７）、また上記出力Ａが（Ａ＜−ａ）である場合に
は左に操舵する（ステップＳ６）。

【００５４】かかる操舵が行われることで、走行台車１
のコーナー部での自動走行が可能となり、それだけ操作
者の負担が軽減され作業性が良好ならしめられることと
なるものである。尚、走行台車１の後退走行時には、第
２レベルセンサ５７の出力値に基づいてステアリング制
御がなされることは言うまでもない。

【００５５】第２実施例 図１０〜図１２には、本願の第２の実施例にかかる管内
作業装置Ｚを示している。この実施例の管内作業装置Ｚ
は、その基本構成を上記第１実施例のものと同様とする
ものであって、第１台車２と第２台車３とを連結部材４
により相対回転自在に連結してなる走行台車１を備える
とともに、上記連結部材４の外側に装着されて回転駆動
される回転部材５に、作業機材支持機構Ｗを介して二つ
のブラシ７Ａ，７Ｂ（特許請求の範囲中の「作業機材」
に該当する）を取り付けて構成される。そして、この実
施例における管内作業装置Ｚの上記第１実施例の管内作
業装置Ｚとの相違点は、上記作業機材支持機構Ｗの構造
と該作業機材支持機構Ｗに対する上記ブラシ７Ａ，７Ｂ
の取付構造であり、ここにこの実施例における管内作業
装置Ｚの最大の特徴がある。従って、以下においては、
この作業機材支持機構Ｗの具体的構造及び作動等につい
てのみ詳述し、その他の部材の説明は上記第１実施例に
おける該当部分の記載を援用することとしてその説明を
省略する。

【００５６】作業機材支持機構Ｗ 上記作業機材支持機構Ｗは、次述する第１アーム３２と
第２アーム３３と枢支部材３４と揺動基台３５とを有し
ている。尚、説明の便宜上、先ず枢支部材３４の具体的
構造を説明し、しかる後、該枢支部材３４を介して相互
に揺動可能に連結される第１アーム３２と第２アーム３
３の具体的構造等について説明する。

【００５７】枢支部材３４ 枢支部材３４は、その軸方向の両端部を小径部とした所
定長さの連結軸７２と、該連結軸７２の各小径部の外側
に同軸上に嵌挿され且つ相対回動可能とされた左右一対
のスリーブ７３，７３と、該一対のスリーブ７３，７３
を上記連結軸７２の径方向外側において一体的に連結す
る連結ビーム７４と、上記連結軸７２の各小径部とこれ
らにそれぞれ対応する上記各スリーブ７３，７３との間
に配置された左右一対の捩りスプリング７５，７５とで
構成されている。そして、上記連結軸７２と上記連結ビ
ーム７４とは、左右一対の捩りスプリング７５，７５の
バネ力によって常時回動方向において一定の相対位置
（即ち、初期位置）を維持する如く付勢されている。従
って、上記連結軸７２と連結ビーム７４の間にこれらを
相対回動させるべき外力が作用した場合には上記各捩り
スプリング７５，７５が適度に撓み変位してその相対回
動を許容する一方、当該外力が解除されると上記各捩り
スプリング７５，７５のバネ力によって初期位置に復帰
回動されることになる。尚、上記各捩りスプリング７
５，７５は、特許請求の範囲中の「第２の付勢手段」に
該当する。

【００５８】第１アーム３２ 上記第１アーム３２は、所定長さのロッド体で一体構成
され、上記回転部材５側に固着配置されたブラケット３
１に対して連結ピン７１によりその一端３２ａが揺動可
能に連結されている。そして、この第１アーム３２の揺
動方向は、上記管中心軸Ｌ₀を通って管体Ｐの径方向に
延びる仮想平面の面方向に平行な方向に設定されてい
る。また、この第１アーム３２は、上記ブラケット３１
との間に跨がって配置された圧縮スプリング３６（特許
請求の範囲中の「第１の付勢部材」に該当する）によっ
て所定角度だけ上記第２台車３側に傾斜した状態で弾性
支持されている。

【００５９】また、この第１アーム３２の他端３２ｂに
は、上記枢支部材３４の一つの構成部材である上記連結
軸７２が固着されている。そして、この第１アーム３２
に対する上記連結軸７２の相対的な取付位置は次のよう
に設定されている。即ち、図１３及び図１４に示すよう
に、後述する各ブラシ７Ａ，７Ｂの先端部分が上記管体
Ｐの内周面に所定の押圧力をもって接触せしめられ、そ
の押圧力の反力を受けて上記圧縮スプリング３６が適度
に縮小変位し、これに伴って上記第１アーム３２が上記
圧縮スプリング３６の自由状態時から所定角度だけ後傾
した状態において、上記連結軸７２の軸心Ｌ₃がほぼ上
記管中心軸Ｌ₀と平行となるように適宜に設定されてい
る。

【００６０】第２アーム３３ 第２アーム３３は、所定長さのロッド体で一体構成され
るものであって、その一端３３ａは上記枢支部材３４の
一つの構成部材となる上記連結ビーム７４に固着される
一方、その他端３３ｂには連結ピン８０によって後述の
揺動基台３５が揺動可能に連結されている。この第２ア
ーム３３の他端に対する上記連結ビーム７４の相対的な
取付位置は次のように設定されている。即ち、上述のよ
うに上記枢支部材３４の連結軸７２は上記第１アーム３
２に対して所定の角度をもって固着されているが、上記
連結ビーム７４に取り付けられる上記第２アーム３３
も、図１４に鎖線図示するように上記枢支部材３４が初
期位置に設定された状態において該第２アーム３３が上
記第１アーム３２と同軸上に位置するように該連結ビー
ム７４に対して所定の角度をもって固着されている。

【００６１】ここで、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂの先端と
上記管中心軸Ｌ₀との間の間隔寸法は後述のように該各
ブラシ７Ａ，７Ｂを所定の押圧力をもって上記内周面に
接触させる必要から上記管体Ｐの内周面の半径寸法より
も小さな寸法に設定されるが、かかる寸法関係にある場
合、上記第２アーム３３は図１４に実線図示するように
上記枢支部材３４の捩りスプリング７５の付勢力に抗し
て上記連結軸７２を中心として側方へ適度に傾倒し、上
記第１アーム３２に対して所定の角度をもつことにな
る。尚、この第２アーム３３の傾倒方向は、図１２に示
すように、上記回転部材５の回転方向（矢印Ａ方向）後
方側に設定される。

【００６２】揺動基台３５ 揺動基台３５は、図１３及び図１４に示すように、所定
の幅寸法をもつプレート体で一体形成されるものであっ
て、その下縁部の一端３５ａには連結ピン８０を介して
上記第２アーム３３の他端３３ｂが相対揺動可能に連結
されている。尚、この連結ピン８０を中心とする上記揺
動基台３５の揺動方向は、上記管中心軸Ｌ₀に平行な平
面の面方向に設定されている。

【００６３】また、上記揺動基台３５の下縁部の他端３
５ｂと上記第２アーム３３との間には、次述する複合ス
プリング３７が配置されている。この複合スプリング３
７は、特許請求の範囲中の「第３の付勢手段」に該当す
るものであって、大径の第１圧縮スプリング７８と小径
の第２圧縮スプリング７９の二つの圧縮スプリングを、
上記第２アーム３３側に連結されたスリーブ８１と上記
揺動基台３５側に連結されたロッド８２を用いて相互に
逆方向に所定の付勢力を生じるように配置してなる。

【００６４】具体的には、上記第１圧縮スプリング７８
は、上記スリーブ８１の一端８１ａとロッド８２の一端
８２ａとの間に跨がって装着されている。これに対し
て、上記第２圧縮スプリング７９は、上記スリーブ８１
の他端８１ｂと上記ロッド８２の他端８２ｂとの間に跨
がって装着されている。この複合スプリング３７は、上
記二つの圧縮スプリング７８，７９のバネ力が釣り合っ
た状態で保持され、その時の上記スリーブ８１の一端８
１ａとロッド８２の一端８２ａとの間隔が初期長さとさ
れる。そして、この複合スプリング３７に圧縮力が作用
する場合には上記第１圧縮スプリング７８がこれに抗し
て所定の反力を発生し、逆に引張力が作用する場合には
第２圧縮スプリング７９がこれに抗して所定の反力を発
生する。従って、この複合スプリング３７の初期長さを
上記第１アーム３２あるいは第２アーム３３の軸長等と
の関係において適宜に設定することで、上記揺動基台３
５は図１０あるいは図１３に示すように、その上縁部を
上記管中心軸Ｌ₀に対して略平行に維持することが可能
となる。

【００６５】一方、上記揺動基台３５の上縁部の左右両
端部３５ｃ，３５ｄには、それぞれ連結ピン７７を介し
て前後一対のブラシ７Ａ，７Ｂの各ブラシ基台３９，３
９が該揺動基台３５の面方向に沿って揺動可能に連結さ
れている。また、この各ブラシ７Ａ，７Ｂの各ブラシ基
台３９，３９は、それぞれ上記連結ピン７７を挟んだ左
右両側にそれぞれ配置した左右一対の引張スプリング３
８，３８によって常時上記揺動基台３５と平行な姿勢を
維持する如く付勢されている。尚、この各引張スプリン
グ３８，３８，・・は、それぞれ特許請求の範囲中の
「第４の付勢手段」に該当する。

【００６６】さらに、この実施例においては、図１１に
示すように、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂの幅方向軸線Ｌ₄
を管中心軸Ｌ₀に対して角度αだけ傾斜させている。ま
た、この各ブラシ７Ａ，７Ｂの傾斜方向は、上記走行台
車１の前進方向の前方側に位置する第２ブラシ７Ｂが上
記管中心軸Ｌ₀よりも上記回転部材５の回転方向の後方
側に位置し、上記走行台車１の前進方向の後方側に位置
する第１ブラシ７Ａが上記管中心軸Ｌ₀よりも上記回転
部材５の回転方向の前方側に位置するように設定されて
いる。

【００６７】また、このように各ブラシ７Ａ，７Ｂを傾
斜配置するための具体的方法としては、例えば上記揺動
基台３５の上記第２アーム３３に対する取付方向をズラ
せるとか、該揺動基台３５に対する上記各ブラシ７Ａ，
７Ｂの取付方向をズラせる等、種々の方法が考えられ
る。また、この実施例のように二つのブラシ７Ａ，７Ｂ
を同一直線上に配置するのに変えて、これらをそれぞれ
所定の角度αをもって段階状にズラせて配置することも
可能である。

【００６８】各部材の相対的な寸法及び位置関係 ここで、上述した作業機材支持機構Ｗの各構成部材の相
対的な寸法及び位置関係を簡単に説明する。この実施例
においては、図１０及び図１２に示すように、上記第１
アーム３２に対して上記第２アーム３３が角度βをもっ
て傾斜した状態で上記各ブラシ７Ａ，７Ｂが管体Ｐの内
周面に接触するとともに、その状態においては上記第１
アーム３２がその初期位置よりも適度に後傾して上記枢
支部材３４の軸線Ｌ₃がほぼ管中心軸Ｌ₀と平行となり、
また上記複合スプリング３７が適度に変位して上記揺動
基台３５が管中心軸Ｌ₀に対してほぼ平行な姿勢を維持
し、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂがそれぞれその全長に亙っ
て管体Ｐの内周面に均一的に接触するように、作業機材
支持機構Ｗの各構成部材の寸法と位置関係及び上記各ス
プリングのバネ両側等を設定している。

【００６９】作動等 続いて、かかる構成の作業機材支持機構Ｗによって二つ
のブラシ７Ａ，７Ｂを支持した管内作業装置Ｚを使用し
て管体Ｐの内部の点検作業を行う場合についてその作動
等を説明すると、この管内作業装置Ｚにおいては図１０
〜図１２に示すようにこれを管体Ｐの内部に搬入し、上
記各ブラシ７Ａ，７Ｂをその内周面に接触させた状態
で、上記回転部材５を回転させて上記各ブラシ７Ａ，７
Ｂを上記内周面に摺接させるとともに、上記走行台車１
を前進させて作業を行う。

【００７０】この場合、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂには、
上記圧縮スプリング３６のバネ力と枢支部材３４の捩り
スプリング７５のバネ力と上記複合スプリング３７のバ
ネ力とがそれぞれ管体Ｐの内周面に対する押圧力として
作用し、常時適正な押圧力での点検作業が実現されるも
のである。

【００７１】また、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂのそれぞれ
が、上記複合スプリング３７の釣り合い作用により管中
心軸Ｌ₀に対してほぼ平行に姿勢保持される揺動基台３
５に取り付けられるとともにそれぞれ一対の引張スプリ
ング３８，３８によってその姿勢が保持されていること
から、該各ブラシ７Ａ，７Ｂはその全長に亙って均一的
に管体Ｐの内周面に接触することから、高水準の検査精
度が期待できるものである。この場合、上記複合スプリ
ング３７によって上記揺動基台３５の姿勢が保持される
わけであるが、該複合スプリング３７の作動状態は上記
揺動基台３５の回転位置によって異なる。

【００７２】即ち、上記揺動基台３５が上記回転部材５
の回転に伴って水平線Ｌ₂よりも上方に位置している場
合には、該揺動基台３５及びこれに取り付けられた各ブ
ラシ７Ａ，７Ｂ等の自重及び該各ブラシ７Ａ，７Ｂの押
圧力が、上記連結ピン８０を回転中心とするモーメント
荷重として上記複合スプリング３７に圧縮力として作用
し、この圧縮力は複合スプリング３７の第１圧縮スプリ
ング７８によって支持される。これに対して、上記揺動
基台３５が上記回転部材５の回転に伴って水平線Ｌ₂よ
りも下方に位置している場合には、該揺動基台３５及び
これに取り付けられた各ブラシ７Ａ，７Ｂ等の自重と、
該各ブラシ７Ａ，７Ｂの押圧力の差分に相当する荷重
が、上記連結ピン８０を回転中心とするモーメント荷重
として上記複合スプリング３７に引張力として作用し、
この引張力は複合スプリング３７の第２圧縮スプリング
７９によって支持される。このように、複合スプリング
３７の各圧縮スプリング７８，７９が上記揺動基台３５
の回転位置に対応してそれぞれ交互に作動することで、
該揺動基台３５はその回転位置の如何に拘わらず常時所
定姿勢に保持されるものである。

【００７３】さらに、管体Ｐの曲管部分では、上記各ブ
ラシ７Ａ，７Ｂの回転面方向における管体Ｐの内周面の
曲率が変化するが、かかる場合には上記複合スプリング
３７が適度に変位することと、各ブラシ７Ａ，７Ｂがそ
れぞれ独立して揺動変位することで、上記内周面の曲率
の変化に対して上記各ブラシ７Ａ，７Ｂがそれぞれ追従
して摺接することができ、この結果、直管部分では勿論
のこと曲管部分においても上記各ブラシ７Ａ，７Ｂが管
体Ｐの内周面に適正な接触状態で且つ適正な押圧力で接
触することとなり、良好な検査精度が確保されるもので
ある。

【００７４】一方、上記走行台車１が後退走行する場合
には、上記作業機材支持機構Ｗの傾斜方向が後方側に設
定されているので、上記各ブラシ７Ａ，７Ｂと管体Ｐの
内周面との接触抵抗によって該作業機材支持機構Ｗが引
き起こされる状態となって上記各ブラシ７Ａ，７Ｂの内
周面に対する押圧力が過大となることも考えられる。と
ころが、この実施例のものにおいては、上記各ブラシ７
Ａ，７Ｂを管中心軸Ｌ₀に対して所定角度αをもって傾
斜配置しているため、該各ブラシ７Ａ，７Ｂに作用する
接触抵抗により該各ブラシ７Ａ，７Ｂにはこれを回転方
向後方側へ回転させる方向の力が発生し、この力を受け
て上記枢支部材３４が適度に回動して上記第２アーム３
３が傾斜方向に変位せしめられ、結果的に上記各ブラシ
７Ａ，７Ｂにおける過大な押圧力の作用が防止される。
従って、上記管内作業装置Ｚによれば、その前進走行時
のみならず、後退走行時においても、上記各ブラシ７
Ａ，７Ｂが管体Ｐの内周面に適正な押圧力で摺接するた
め、走行方向に影響されることなく、常時適正状態での
点検作業が可能となるものである。

【００７５】その他 上記各実施例においては、第１台車２の車輪ユニット１
０側のみにステアリング機構Ｘを設けたが、本願発明の
他の実施例においてはこれを第２台車３の車輪ユニット
２０側のみ、あるいは車輪ユニット１０と車輪ユニット
２０の双方に設けることもできることは勿論である。

【００７６】また、上記各実施例においては、車輪ユニ
ット２０をモータ２６によって駆動することで管内作業
装置Ｚを自走式としているが、本願発明はかかる自走式
に限定されるものではなく、例えばこれを牽引式とする
こともできるものである。

【００７７】さらに、上記各実施例においては、管内作
業装置Ｚを、作業機材としてブラシを用いた管体Ｐの内
部検査作業に適用した例を説明しているが、本願発明の
管内作業装置はかかる管内検査作業に限定されるもので
はなく、作業機材として上記ブラシに代えて種々の器具
を装着することで、接触型あるいは非接触型を問わず管
内における各種の作業、例えば作業機材として塗装ガン
を使用した管内塗装作業装置、作業機材としてハツリ器
具を使用した管内の異物除去作業装置あるいは作業機材
として清掃器具を使用した管内清掃装置等の種々の作業
装置として適用可能である。

【００７８】また、上記回転部材５に装着される作業機
材の数は、作業の種類、作業条件等に応じて任意に設定
し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第１実施例にかかる管内作業装置の
使用状態説明図である。

【図２】本願発明の第１実施例にかかる管内作業装置の
側面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【図５】図２のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】管内作業装置の管体直線部における走行状態説
明図である。

【図７】管内作業装置の管体直線部における走行状態説
明図である。

【図８】管内作業装置の管体コーナ部における走行状態
説明図である。

【図９】管内作業装置の走行を自動制御する場合の制御
フローチャート図である。

【図１０】本願発明の第２実施例にかかる管内作業装置
の側面図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ矢視図である。

【図１２】図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視図である。

【図１３】図１０のＸＩＩＩ部分の拡大図である。

【図１４】図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ矢視図である。

【符号の説明】

１は走行台車、２は第１台車、３は第２台車、４は連結
部材、５は回転部材、６はアーム、７，７Ａ，７Ｂはブ
ラシ、８はブラシ支持軸、９はスプリング、１０は車輪
ユニット、１１は車輪、１２は車輪ピン、１３は車輪支
持アーム、１４はスラスト軸受、１５は旋回軸、１６は
旋回ギヤ、１７はピニオンギヤ、１８はモータ、２０は
車輪ユニット、２１は車輪、２２は車軸、２３はディフ
アレンシャルユニット、２４はスプロケット、２５はス
プロケット、２６はモータ、２７はチェーン、２８はブ
ラケット、２９は軸受、３１はブラケット、３２は第１
アーム、３３は第２アーム、３４は枢支部材、３５は揺
動基台、３６は圧縮スプリング、３７は複合スプリン
グ、３８は引張スプリング、３９はブラシ基台、４１は
フランジ、４３はカメラ、４４はライト、４５はブラケ
ット、４６は支点ピン、４８はハンドル、５１はリング
ギヤ、５２はピニオンギヤ、５３はモータ、５４は軸
受、５６は第１レベルセンサ、５７は第２レベルセン
サ、５８は速度センサ、６１は操作ユニット、６２は給
電ユニット、６３はケーブル、６４は制御ユニット、６
５は制御ユニット、７１は連結ピン、７２は連結軸、７
３はスリーブ、７４は連結ビーム、７５は捩りスプリン
グ、７６は連結ピン、７７は連結ピン、７８は第１圧縮
スプリング、７９は第２圧縮スプリング、８０は連結ピ
ン、８１はスリーブ、８２はロッド、Ｍは旋回中心、Ｌ
_０は管中心軸、Ｌ_１は鉛直線、Ｌ_２は水平線、Ｐは管
体、Ｑは回転中心、Ｗは作業機材支持機構、Ｘはステア
リング機構、Ｚは管内作業装置である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白上 望 香川県高松市上之町３丁目１番４号 四 電エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 北村 幹夫 兵庫県神戸市中央区栄町通２丁目４番13 号 神栄ビル神戸メカトロニクス株式会 社内 (72)発明者 苔口 丞 兵庫県神戸市中央区栄町通２丁目４番13 号 神栄ビル神戸メカトロニクス株式会 社内 (56)参考文献 特開 平７−178376（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−9400（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−27922（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭63−49040（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形断面をもつ管体の内部をその管中心
   軸方向に向けて走行する走行台車に、該管体の内部にお
   いて所要の作業を行う作業機材を設けてなる管内作業装
   置であって、 上記走行台車は、その走行方向の一方側に位置する第１
   台車と他方側に位置する第２台車とを、これらの間に配
   置された連結部材により該連結部材の軸心回りに相対回
   動自在に連結して構成されるとともに、 上記第１台車と第２台車には、共に、テーパー状の転動
   面をもつ左右一対の車輪がその大径側を対向させた状態
   で上記管体の弦方向に延びる軸線上に配置され、且つ第
   １台車と第２台車の各一対の車輪がそれぞれ管体の内周
   面に接地した状態においては上記連結部材の軸心が上記
   管体の管中心軸に略合致せしめられ、 さらに上記第１台車と第２台車の少なくともいずれか一
   方にはステアリング機構が備えられるとともに、 上記連結部材には、該連結部材の軸心回りに回転駆動さ
   れる回転部材に対してその径方向外方へ延出状態で設け
   られた作業機材支持機構を介して上記作業機材が装着さ
   れていることを特徴とする管内作業装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 上記作業機材支持機構が、上記管体の管中心軸を通る平
   面の面方向に沿って揺動可能なる如くその一端が上記回
   転部材に連結されるとともに該回転部材との間に配置し
   た第１の付勢手段により揺動方向に弾性支持された第１
   アームと、 その一端が上記第１アームの他端に対して該第１アーム
   の揺動面に直交する方向に揺動可能に連結されるととも
   に上記第１アームとの間に配置した第２の付勢手段によ
   り該第１アームに対して常時所定の相対位置を維持する
   如くその揺動方向に付勢された第２アームと、 上記管中心軸に平行な平面の面方向に沿って揺動可能な
   る如く上記第２アームの他端に連結されるとともに該第
   ２アームとの間に跨がって配置した第３の付勢部材によ
   り該第２アームに対して常時所定の相対位置を維持する
   如くその揺動方向に付勢された揺動基台とを備えて構成
   される一方、 上記作業機材が、上記作業機材支持機構の上記揺動基台
   に対して該揺動基台の揺動面と略平行な面に沿って揺動
   可能に連結されるとともに該揺動基台に対して常時一定
   の姿勢を維持する如く第４の付勢手段によりその揺動方
   向に付勢されていることを特徴とする管内作業装置。