JP2894266B2 - 管路内検査用自走車 - Google Patents

管路内検査用自走車

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上下水道、電話、
電力、ガス等の地下管路内部を点検するための管路内検
査用自走車に関するものである。
【0002】
【従来の技術】地下管路の流体又は管壁等の劣化や腐食
状態を点検する場合、特に管径が小さい下水管路等では
狭すぎて作業員が管路内に立ち入れないことから、地上
からの遠隔操作によって地下管路内を自走させ、台車に
搭載したテレビカメラによって管内の状態がモニタでき
る、所謂、管路内検査用自走車が利用されている。
【0003】この種の管路内検査用自走車といえば、図
6及び図7に示すように車体本体31の両側に走行ベル
ト34を覆帯して連結された自走用の駆動輪33と、こ
の駆動輪33の回転動力で駆動される従動輪32を備
え、更にこの車体本体31の前部に上部に照明装置35
を備えた例えばCCDカメラ36等による撮影手段を搭
載すると共に車体本体31に駆動手段としての可逆モー
タ37を備えて成り、このモータ37によって駆動輪3
3を回転させ、これに覆帯された一対の走行ベルト34
を駆動させて車体本体31を管路長手方向に前進・後退
し得るように構成されている。
【0004】ところで、自走車体の走行機構として本例
のようなベルトタイプ以外に車輪タイプ等も有るが、何
れにしても、その駆動源となるものは車体本体31に取
り付けられた1個の可逆モータ37であって、その回転
動力が、例えばギヤボックス40で減速され、傘歯車3
8、39等所定の伝達機構を介して左右の駆動輪33に
伝達される構成が採られている。
【0005】そして、安定性に優れると言われるベルト
タイプであっても、安定走行のためには、車体本体31
の側面部に設けられたベルト調整機構30によって走行
ベルト34の張力を適切な値に設定し、駆動輪33から
の動力を確実に走行ベルト34に伝達することが要求さ
れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構成の
ように1個のモータ37を駆動源とした両輪駆動方式で
は、常に両輪が同速度且つ同一方向の回転となるため、
管路が曲がっている箇所での走行は車体のバランスを崩
し易く、方向を変える際に転倒し易い。ましてや、T字
管路のように極端な方向転換は不可能であった。又、自
走車が管路の継ぎ目の段差や管内に滞積された異物等の
障害物を乗り越える時に車体が傾いてバランスが崩れて
も、上記構造上の理由から傾き修正が困難であるため、
そのまま転倒してしまう恐れもある。
【0007】特にベルト駆動では、上述したように自走
車の走行性が走行ベルト34の張力によって左右される
ため、平坦で真っ直ぐな管路であっても、一対の走行ベ
ルト34の張力が左右均等でないと自走車が斜め走行し
てしまう欠点があるが、ベルトの張りを全く左右均等に
調整することは極めて難しい作業であって、そのための
調整工数も多大なものであった。
【0008】このようなことから、特に管路がカーブし
ていたり、T字路となっているような複雑な地下管路内
の点検作業は非常に手間が掛かり、確実に管内の状況を
把握するには多くの困難を要した。
【0009】本発明の目的は、上記欠点を解消し、曲が
った管路やT字路であっても、安定して走行・方向転換
できる管路内検査用自走車を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、両側に走行ベ
ルト(4)を覆帯して連結された從動輪(2)と駆動輪
(3)を前後に備えた車体本体(1)と、前記駆動輪
(3)を回転させ車体本体(1)を管路長手方向に移動
させるための駆動手段となる可逆モータ(9)と、前記
車体本体(1)に上部搭載の管路内部を撮影するための
テレビカメラの撮影手段(13)とで構成される管路内
検査用自走車に於いて、前記両側の各駆動輪(3)を直
接駆動する各専用の可逆モータ(9)を車体本体(1)
後部に並設すると共に、該各可逆モータ(9)と各駆動
輪(3)間にはギヤボックス(10)と駆動用傘歯車
(11),伝達用傘歯車(12)等よりなる伝達機構を
介在配設し、この左右両側の可逆モータ(9)(9)
を、ジョイスティック操作のスイッチ信号を受ける方向
信号発生回路(23)及びモータドライブ回路(25)
に起因のスイッチングに応じ同一速度又は異なる速度、
或いは斜め走行等で連れ回りを防止するために停止側の
可逆モータ(9)を反対方向に駆動させるモータロック
回路(24)を用い実質的に片方を停止駆動とするもの
であり、この様にしたことにより、管路がカーブした
り、T字路となるなど複雑管路にあってもバランス良く
走行し得る。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図1、図2、図3に基づき本
発明に係る管路内検査用自走車の一実施形態について説
明する。図1は本管路内検査用自走車の側面図、図2は
平面図、図3は正面図である。
【0012】図中、1は車体本体であって、この車体本
体1の前部両側には従動輪2が後部には駆動輪3が軸着
されており、対向する従動輪2と駆動輪3に一対の走行
ベルト4が覆帯されて夫々が連結させられている。
【0013】又、従動輪2と駆動輪3の間にはサドル6
に軸着された片側4個の下転輪5が上記走行ベルト4の
下側をベルト内側から支えるように配置されてベルト駆
動による車体本体1の走行機構が形成されている。尚、
この走行ベルト4は本実施形態で示したようなVベルト
の他、丸ベルトやタイミングベルト等を使用しても勿論
構わない。
【0014】7は従動輪2の支軸位置をベルト覆帯方向
に調整するための繰出し捩子8を備えたベルト調整機構
であって、この繰出し捩子8を螺挿することで覆帯され
た走行ベルト4の張力が任意に調整できる。
【0015】9は駆動手段としての可逆モータであっ
て、車体本体1の後方部に左右に並べて取り付けられて
いる。従来型と異なり、この2個のモータ9、9が左右
の駆動輪3に対応して夫々独立して設けられており、各
々のモータ軸に連結されたギヤボックス10の駆動軸1
0a が駆動用傘歯車11と、これに直角に噛合させられ
た伝達用傘歯車12で構成される伝達機構を介して左右
の駆動輪3の支軸16に連結されている。
【0016】即ち、走行時には、モータ9の回転動力が
ギヤボックス10の駆動軸10a に固着した駆動用傘歯
車11と駆動輪3の支軸16に固着した伝達用傘歯車1
2との噛合によって対応する夫々の駆動輪3に伝達さ
れ、一対の走行ベルト4を左右別々に駆動させること
で、車体本体1を管路内で任意方向(前後・左右・斜
め)に移動可能とし得るように構成されている。
【0017】13は車体本体1の前部上面に設置された
撮影手段としてのテレビカメラであって、その先端部分
には図示していないが管路内を照らすための照明装置が
取り付けられている。
【0018】14は自走車の制御用のケーブルコネク
タ、15は照明装置の給電用ケーブルコネクタであっ
て、点検作業の際には、後述するように本管路内検査用
自走車がこれらケーブルコネクタを介して地上に設置さ
れた遠隔操作用の制御機器に接続される。
【0019】上記構成に於いて、例えば、図5に示すよ
うに、地上に待機させた検査車両に搭載の制御機器50
の操作部を操作し、これとケーブル53で接続された車
体本体1のモータ9を駆動すると、その出力が既述の伝
達機構を介して駆動輪3を回転させ、これによって走行
ベルト4が回り、管路内検査用自走車は下水道管路54
の内部に自走侵入できる。勿論、この際、テレビカメラ
13も作動し、その先端部の照明装置によって下水道管
路54内が照らし出され、テレビカメラ13にて受像さ
れた管内の映像が地上のモニターテレビ51に順次写し
出されるため、作業員はこのモニタ映像より下水道管路
54内の状況を明確に把握することができる。
【0020】ところで、本発明の特徴は既述したよう
に、検査用自走車の駆動輪3が左右別々に独立駆動され
るという点であるが、その駆動源である左右モータ9、
9の駆動制御の一例を図4に示す制御ブロックに基づい
て説明する。尚、本制御例では、自走車の走行を制御す
るモータコントローラ部が検査車両の制御機器50に搭
載されている場合が示されている。
【0021】図中、21は基本クロックの発生回路であ
って、その出力クロック(例えば1MHz)が後述する
各制御回路の必要箇所に供給される。
【0022】本自走車の走行方向は制御機器50の操作
部に設けられているジョイスティック52によって指示
される。
【0023】作業者が地上のモニタテレビ51を監視し
ながら、適宜ジョイスティック52を操作すると、操作
方向に応じた4ビット(前後左右)のスイッチ信号が出
力される。このスイッチ信号のチャッタがチャッタリン
グ防止回路22で除去されて次段の方向信号発生回路2
3に入力される。
【0024】方向信号発生回路23では、入力された4
ビットのスイッチ信号の論理的組み合わせから、前後・
左右・左右斜め前・左右斜め後・ニュートラル(停止)
の9通りの方向信号を次段のモータドライブ回路25へ
出力する。
【0025】この間、モータ保護回路26、過電流保護
回路27によって左右モータ9、9の駆動電流が監視さ
れ、異常時はモータドライブ回路25への方向信号を強
制的にニュートラル状態にしてモータ9の通電を停止さ
せることで過電流によるモータ9の焼き付を防止するよ
うに制御される。
【0026】尚、ジョイスティックスイッチ化回路29
はジョイスティック52をニュートラル位置に戻しても
スイッチ信号は前の状態を保持するようにするためのラ
ッチ回路であって、ジョイスティック52を再度別方向
に操作すればラッチは解除され、スイッチ信号はニュー
トラル状態となる。従って、同方向の走行を継続する場
合、ジョイスティック52をその方向の位置に操作し続
づける必要はない。
【0027】又、方向転換時はモータギヤ保護回路28
が作動し、所定時間(例えば1秒間)方向信号をマスキ
ングすることでモータ9を完全に停止させるための安定
期間を設け、例えば、前進から後退のような急激な方向
転換が成されても、モータのギヤに無理な負荷がかから
ないように制御される。
【0028】方向信号がモータドライブ回路25に入力
されると、その指示方向に応じて左右のモータ9、9が
適宜駆動される。モータ駆動はチョッピング方式による
定電流駆動であって、左右モータの駆動電流値を別々に
変化させることで、左右の走行ベルト4、4の同期バラ
ンスが簡単に調整できるため、走行時の直線性が改善さ
れ、従来にない安定走行が実現できる。
【0029】ところで、左右斜め前進、左右斜め後退の
際は、一方の走行ベルト4のみを回転させ、他方の走行
ベルト4は停止させるように制御するが、本例のように
伝達機構に傘歯車を使用した場合、一方の走行ベルト4
を回転させると、停止させておいた他方の走行ベルト4
が連れ回りして車体が直進してしまうため、斜め走行の
際は、停止側のモータ9を反対方向に駆動(例えば、左
斜め前進の時は右側の走行ベルト4を前進駆動させ、左
側の走行ベルト4を後退駆動させる)するようにモータ
ロック回路24を制御する。即ち、この時の発生する反
対方向の駆動トルクが走行ベルト4の連れ回りを停止で
き得るように反対方向のモータ駆動電流が設定される。
【0030】このように、左右モータ9、9の駆動系を
独立させて個々に駆動できる構成とすることで、従来で
は困難であった斜め走行や方向転換が容易且つ確実に行
えるようになるのである。
【0031】又、独立駆動方式であれば牽引性も優れる
ため、管路接続部での上下、左右の段差や障害物への乗
り上げで走行ベルト4に過大な張力(負荷)が掛かった
としても、乗り越え力が強力であることから、走行機構
がバランスを崩して車体本体1が転倒する恐れもなくな
る。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
本体両側に履着の走行ベルトの各駆動輪の駆動手段を、
左右2個の可逆モータにより夫々独立した駆動とし、且
つ両走行ベルトの回転を同一速度,異なる速度,片側停
止などの回転を取ることで、上部に撮影手段を搭載した
自走車タイプであってもバランスの良い走行を得、従来
型では困難であった斜め走行や方向転換が容易で且つ安
定して行えるようになる。このため、管路が曲がった
り、T字管路となっているような複雑な地下管路であっ
ても自由に走行可能であるため、その点検作業が容易且
つ確実となり、作業工数も削減できて極めて経済的であ
る。
【0033】又、各車輪の支軸を伸ばすことによって、
大口径管路にも即、対応できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る管路内検査用自走車の側面図であ
る。
【図2】同、管路内検査用自走車の平面図である。
【図3】同、管路内検査用自走車の正面図である。
【図4】同、管路内検査用自走車の駆動制御を示す制御
ブロック図である。
【図5】同、管路内検査用自走車の使用状態を示す図で
ある。
【図6】従来の管路内検査用自走車の平面図である。
【図7】同、管路内検査用自走車の側面図である。
【符号の説明】
1 車体本体 2 従動輪 3 駆動輪 4 走行ベルト 9 駆動手段(モータ) 13 撮影手段(テレビカメラ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G01N 21/88 G01N 21/88 B (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B61B 13/10 E03F 7/00 G01M 3/38 G01N 21/84 - 21/88

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両側に走行ベルト(4)を覆帯して連結
    された從動輪(2)と駆動輪(3)を前後に備えた車体
    本体(1)と、前記駆動輪(3)を回転させ車体本体
    (1)を管路長手方向に移動させるための駆動手段とな
    る可逆モータ(9)と、前記車体本体(1)に上部搭載
    の管路内部を撮影するためのテレビカメラの撮影手段
    (13)とで構成される管路内検査用自走車に於いて、
    前記両側の各駆動輪(3)を直接駆動する各専用の可逆
    モータ(9)を車体本体(1)後部に並設すると共に、
    該各可逆モータ(9)と各駆動輪(3)間にはギヤボッ
    クス(10)と駆動用傘歯車(11),伝達用傘歯車
    (12)等よりなる伝達機構を介在配設し、この左右両
    側の可逆モータ(9)(9)を、ジョイスティック操作
    のスイッチ信号を受ける方向信号発生回路(23)及び
    モータドライブ回路(25)に起因のスイッチングに応
    じ同一速度又は異なる速度、或いは斜め走行等で連れ回
    りを防止するために停止側の可逆モータ(9)を反対方
    向に駆動させるモータロック回路(24)を用い実質的
    に片方を停止駆動とすることを特徴とする管路内検査用
    自走車。
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