JP3152398U - タイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いた管内検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】円管路でも平坦路でも走行することができ、様々な断面形状の管路に対応することが可能で汎用性に優れ、異物を噛み込んで走行不能に陥ることがなく、走行安定性、機動性に優れたタイヤ式管内検査ロボットの提供。【解決手段】フレームの下部から両外側下方に向かってハの字型に配設された一対のタイヤ保持部と、底面部が円弧状の管内の走行時に管内の壁面に接する円管路接触部と円管路接触部に連続して内側の周縁部に形成され平坦路の走行時に接地する平坦路接触部とを有する複数のタイヤが各々のタイヤ保持部の内側面に対向して配設された一対のタイヤ列と、複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動する一対の駆動モータと、フレームの進行方向前方側の先端部に配設されたレンズを有しフレームに内蔵されたカメラと、フレームに内蔵されカメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、フレームに配設され進行方向前方側を照らす照明部と、を備えている。【選択図】図１

Description

本考案は、下水管などの管内を走行して内壁の表面を撮影するタイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いた管内検査装置に関し、特に、円管路でも平坦路でも制約を受けることなく走行することができ、異物の噛み込みによる走行不能が発生することがない走行安定性、機動性に優れたタイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いることにより、遠隔操作で短時間の内に効率的に管内の検査を行うことができる操作性、取扱い性に優れた管内検査装置に関するものである。

従来、下水管等の内壁表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認するために、管内を走行し、内壁表面の撮影や測定を行う各種の検査装置が提案されている。
しかし、ほとんどの検査装置は、走行車を外部から遠隔操作するものであり、遠隔操作を行うための大掛かりな設備を搭載した車で現場まで移動しなければならず、多額の設備投資が必要なだけでなく、操作が複雑で専任の熟練したオペレータを必要とし、作業に時間がかかり、人件費も高くなり、また、作業時に駐車スペースを必要とし、道路が塞がれてしまい、取扱い性に欠けるという問題点を有していた。
この問題を解決するために、本出願人が考案した（特許文献１）には「フレームと、フレームの下部にハの字型に配設された左右の無限軌道部と、フレームの進行方向前方側の先端部に配設されたカメラと、進行方向前方側を照らす照明部と、カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、無限軌道部を駆動する駆動モータと、駆動モータに電力を供給するバッテリと、を備えた自走式管内検査ロボット」が開示されている。

実用新案登録第３１３３６６７号

（１）（特許文献１）に記載の技術は、Ｌ字型やロ字型に形成されたフレームの隣接する二辺に、下水管の内壁表面に接触してフレームを支持する左右の無限軌道部が９０度をなすようにハの字型に配設し、無限軌道部の接地面からカメラのレンズまでの距離が下水管の内半径と等しくなるように形成することにより、左右の無限軌道部を下水管の中心に向かってハの字に配置することができ、下水管の継ぎ目部に発生する段差部（管ずれ）などを通過する際に、一方の無限軌道部が下水管の中心に近づく（或いは下水管の中心から遠ざかる）方向と、他方の無限軌道部が下水管表面に沿って移動しようとする方向（下水管表面との接点における接線方向）がほぼ平行となるため、左右の無限軌道部と下水管表面との接点が、段差部でもほぼ平行に移動し、段差部やカーブがあっても、単独で車体の水平姿勢を維持しながら、安定した自律走行を行うことができ、撮影する画像の回転を防止し、正確な不具合発生位置を知ることができ、外部からの遠隔操作が不要で、カメラ撮影による水道管検査の信頼性、効率性に優れるという作用、効果を有し、円管内の検査に好適に用いることができるものであった。
（２）しかし、左右の無限軌道部で車体の水平姿勢を維持することにより、カメラのレンズを下水管の中心に位置させる構造であるため、無限軌道部の接地面からカメラのレンズまでの距離が下水管の内半径と等しくなるように形成しなければならず、下水管の内半径に応じて、無限軌道部の位置が異なる自走式管内検査ロボットを用意する必要があり、汎用性の向上が望まれていた。
（３）また、無限軌道部は、ベルト状の履板を管表面に接触させて走行するものであるため、左右の無限軌道部が９０度をなすようにハの字型に配設されることにより、円管内での走行の安定性に優れるが、平坦路では、履板の縁のみで接地し、グリップ力（摩擦力）が得られず、走行できる管の形状が円形のものに限定されるため、矩形状の接続部を有する管路や管底が平坦な蒲鉾型の管路などのように、多種多様な断面形状を有する管路の検査に対応可能な管内検査ロボットの開発が要望されていた。
（４）さらに、無限軌道部をハの字型に配置することにより、管の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の底部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて走行することができ、管内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、それらを踏み越えて走行することができるが、起動輪や遊動輪と履板との間に異物を噛み込むと走行不能に陥るため、多量の土砂などが堆積した管内では使用することができず、走行性能の向上が望まれていた。

本考案は上記従来の課題を解決するもので、円管路でも平坦路でも走行することができ、様々な断面形状の管路に対応することが可能で汎用性に優れ、異物を噛み込んで走行不能に陥ることがなく、走行安定性、機動性に優れたタイヤ式管内検査ロボットの提供及びそれを用いることにより、不具合の発生箇所を簡便かつ確実に記録することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れ、簡単な操作で短時間の内に効率的に管内の検査を行うことができ、操作性、取扱い性に優れる管内検査装置の提供を目的とする。

上記従来の課題を解決するために本考案のタイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いた管内検査装置は、以下の構成を有している。
本考案の請求項１に記載のタイヤ式管内検査ロボットは、下水管などの管内を移動して前記管内の撮影を行うタイヤ式管内検査ロボットであって、フレームと、前記フレームの進行方向前方側から見て前記フレームの下部から両外側下方に向かってハの字型に配設された左右一対のタイヤ保持部と、底面部が円弧状の管内の走行時に前記管内の壁面に接する円管路接触部と前記円管路接触部に連続して内側の周縁部に形成され平坦路の走行時に接地する平坦路接触部とを有する複数のタイヤが各々の前記タイヤ保持部の内側面に対向して配設された左右一対のタイヤ列と、前記複数のタイヤを左右の前記タイヤ列単位で全輪駆動する左右一対の駆動モータと、前記フレームの進行方向前方側の先端部に配設されたレンズを有し前記フレームに内蔵されたカメラと、前記フレームに内蔵され前記カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、前記フレームに配設され進行方向前方側を照らす照明部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）フレームの進行方向前方側から見てフレームの下部から両外側下方に向かってハの字型に配設された左右一対のタイヤ保持部を有するので、タイヤ保持部に配設される左右一対のタイヤ列によってフレームを安定して支持することができ、管内を走行しながら、カメラによって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（２）左右一対のタイヤ列をハの字型に配置することにより、管の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の底部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて走行することができ、フレームと障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
（３）管内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、複数のタイヤからなるタイヤ列により、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
（４）タイヤが、底面部が円弧状の管内の走行時に管内の壁面に接する円管路接触部と、円管路接触部に連続して内側の周縁部に形成され平坦路の走行時に接地する平坦路接触部を有することにより、管底が円弧状でも、平坦でも走行することができるので、管路の途中に矩形状の接続部を有する場合や管路が底部に平坦部を有する蒲鉾型に形成されている場合でも、連続走行して短時間で検査を行うことができ、検査対象の汎用性、検査の効率性に優れる。
（５）左右一対のタイヤ列を形成する複数のタイヤが、各々のタイヤ保持部の内側面に対向して配設されるので、タイヤをタイヤ保持部で保護できると共に、フレームの底面部と左右のタイヤ保持部で囲まれる空間部に、タイヤのみを配置することができ、フレームの底面部の高さを高くすることによって、平坦路を走行する場合や管内に土砂やゴミ等の異物（障害物）が堆積している場合でも、フレームの底面部が平坦路や異物等と干渉することがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、安定性に優れる。
（６）タイヤ列が独立した複数のタイヤによって形成されているので、クローラのように、起動輪や遊動輪と履板との間に異物を噛み込んで走行不能に陥ることがなく、走行安定性、機動性に優れる。
（７）複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動する左右一対の駆動モータを有するので、特定のタイヤの位置に、異物や枝管などの分岐の開口部、陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差が重なることがあっても、他のタイヤの駆動力によって、それらに引っ掛かることなく、確実に出口に向かって移動することができ、障害物の走破性、直進性に優れる。
（８）複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動するので、対向する左右のタイヤを連結する車軸が不要で、管底に土砂等の異物が堆積していても、それらが走行の妨げになることがなく、タイヤ駆動の確実性、走行の安定性に優れる。
（９）管路が曲がっている場合でも、ハの字型に配置されたタイヤ列の一部を管壁に確実に接触させ、管路に沿うように走行させることができ、形状の複雑な管路にも対応することが可能で、汎用性、走行の信頼性に優れる。
（１０）フレームの進行方向前方側の先端部にレンズが配設されたカメラと、進行方向前方側を照らす照明部を有するので、進行方向前方側に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
（１１）カメラで撮影した画像を記憶する記憶部を有することにより、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部から画像を取り出し、まとめて管内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。

ここで、フレームは、カメラや記憶部などを内蔵できるものであればよい。駆動モータやカメラなどの電力は、フレームにバッテリを内蔵して供給してもよいし、外部電源から電力ケーブルを通して供給してもよい。バッテリを内蔵する場合は、充電式のものが好適に用いられる。非使用時に充電して繰り返し使用することができ、長寿命性、省資源性に優れるためである。
フレームの材質としては、アルミニウム等の金属以外に、ポリカーボネート等の合成樹脂やＦＲＰやＦＲＴＰ等の繊維強化プラスチック等が好適に用いられる。フレームに開閉自在及び／又は着脱自在なカバー部を覆設することにより、カメラ、記憶部、バッテリなどを水や外部からの衝撃等から保護することができる。尚、フレームの継ぎ目や開閉部等はシールして、防水性を持たせることが好ましい。管内に多量の水が溜まっている場合や水中を走行する場合でも、フレーム内部に水が浸入せず、ショートの発生を防止することができ、動作の安全性、確実性に優れる。

タイヤ保持部は、タイヤ列の各々のタイヤを回動自在に固定できるものであればよい。タイヤ列一列当たりのタイヤの数は、フレームの長さやタイヤ径等に応じて適宜、選択することができる。
円管路接触部及び平坦路接触部は、いずれも平坦状に形成してもよいし、円弧状に形成してもよい。特に、円管路接触部と平坦路接触部を連続的な円弧状に形成した場合、管底部の曲率（内径）の大小に関わらず、確実にタイヤと管壁を接触させて走行させることができ、走行安定性に優れる。
左右のタイヤ列のなす角度は、適宜、選択することができるが、特に、９０度が好ましい。フレームを支持するタイヤ列の間隔（車幅）を最大にして、左右のタイヤ列で確実にフレームを支持して安定した走行を行うことができ、管内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができるためである。

駆動モータには、各々のタイヤ列の正逆回転が切替え可能なＤＣモータを用いることが好ましい。タイヤ式管内検査ロボットは外部から操作を行うことなく完全に自律した走行が可能であるが、外部から制御信号を送信して遠隔操作する場合、必要に応じて前進と後退を切り替えることができるだけでなく、一方のタイヤ列を停止させ、他方のタイヤ列のみを回転させて右左折を行うことや一方のタイヤ列を正転させ、他方のタイヤ列を逆転させてその場で旋回させることもでき、機動性、汎用性に優れる。これにより、障害物などによって、前進が不可能となった場合でも、タイヤ式管内検査ロボットを一旦後退させて前進させたり、方向転換して前進を続けたり、或いは後退させて回収したりすることができ、使用性に優れる。

カメラは、防水性を有するものが好適に用いられるが、特にレンズを保護するレンズカバーを設けることにより、レンズを水や衝撃から確実に保護して破損を防止することができ信頼性、耐久性に優れる。
カメラのレンズの位置は、検査する管の内径に応じて、適宜、選択することができるが、カメラのレンズを下水管の中心部近傍に配置した場合、管内の表面全体を一度で斑無く撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
カメラ視野角に合わせて、照明部で進行方向前方側の撮影部分を照らすことにより、暗い管内でもカメラで確実に撮影することができる。照明部としては、省電力性、長寿命性に優れる発光ダイオードが好適に用いられる。

記憶部は、カメラで撮影した画像を記憶できるものであればよいが、記憶部の本体から着脱自在なＳＤメモリカード、メモリスティックなどの記憶媒体を有するものが好適に用いられる。記憶媒体のみを簡便に交換することができ、取扱い性に優れると共に、予め複数の記憶媒体を用意しておくことにより、タイヤ式管内検査ロボットによる管内の撮影作業と、記憶媒体に記憶された撮影画像の確認作業を独立して並行に行うことができ、作業の効率性に優れるためである。記憶媒体として記憶部と一体のハードディスクを備えている場合は、記憶部或いは記憶部とカメラをフレームから着脱して取り換えることも可能である。
動画の撮影が可能なカメラを用いることにより、タイヤ式管内検査ロボットの走行中に検査対象の管内を全長に渡って漏れなく連続的に撮影することができ、不具合検出の信頼性に優れる。
尚、カメラや記憶部を別々に用意する代わりに、カメラと記憶部やモニタが一体となったビデオカメラを使用することもできる。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載のタイヤ式管内検査ロボットであって、前記左右一対の駆動モータが、前記フレームの進行方向前方側に内蔵されている構成を有している。
この構成により、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）左右一対の駆動モータが、フレームに内蔵されていることにより、駆動モータを外部からの衝撃や水から保護することができ、耐久性、防水性に優れると共に、駆動モータがフレームの外に突出していないので、段差を通過する際や右左折をする際に、駆動モータが管壁に引っ掛かることがなく、コンパクト性、走行の自在性に優れる。
（２）駆動モータをフレームの進行方向前方側に内蔵し、重心をフレームの進行方向前方側に位置させることにより、段差を乗り越える際にフレームの進行方向前方側が持ち上がったまま走行不能となることを防止でき、直ちに姿勢を水平に戻して走行を続けることが可能で、走破性に優れ、段差や凹凸、異物等が存在する管内や断面形状が変化する管内を確実に検査することができ、検査の信頼性、確実性に優れる。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載のタイヤ式管内検査ロボットであって、前記フレームの底部が逆台形状に形成され左右の斜面に前記タイヤ保持部がそれぞれ配設されている構成を有している。
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）フレームの底部が逆台形状に形成されているので、左右の斜面にタイヤ保持部をそれぞれ配設することにより、簡便かつ確実にタイヤ保持部を固定することができ、タイヤ保持部の位置決め作業性、組立作業性に優れる。
（２）フレームの底部が逆台形状に形成されることにより、底面部を平坦に形成することができ、フレームの底面部と左右のタイヤ保持部で囲まれる空間部に突起がなく、平坦路を走行する場合や管内に土砂やゴミ等の異物（障害物）が堆積している場合でも、フレームの底面部が平坦路や異物等と干渉することがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、安定性に優れる。

ここで、フレームの底部は逆台形状の等脚台形に形成することが好ましい。両側の斜面と底面部（下底）のなす角が等しく、タイヤ保持部を左右対称に取り付けることができるためである。特に、左右の斜面のなす角を９０度とした場合、別部材で角度調整などを行うことなく、左右のタイヤ列を好適な角度で保持することができ、量産性に優れる。

請求項４に記載の考案は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボットであって、各々の前記駆動モータの動力を各々の前記タイヤに伝達する動力伝達部が、各々の前記タイヤ保持部の外側に配設されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）各々の駆動モータの動力を各々のタイヤに伝達する動力伝達部が、各々のタイヤ保持部の外側に配設されていることにより、曲率の大きな管内や管底が平坦な管内を走行する際、或いは管底に凹凸や堆積物等が存在している場合に、動力伝達部が、管底や凹凸等と干渉することがなく、走行安定性に優れる。

ここで、動力伝達部は、回転軸や歯車の組合せによって、各々の駆動モータの動力を各々のタイヤに伝達することができる。複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動するためには、フレームの長手方向と平行に配置された左右１本ずつの回転軸に対し、各々のタイヤの位置に対応させてねじ歯車を配設すると共に、各々のタイヤの車軸にねじ歯車を配設する。両者のねじ歯車が歯合することにより、直交する回転軸と車軸の間で動力を伝達することができる。
尚、動力伝達部の外側には、保護カバーを設け、回転軸や歯車などを外部からの衝撃や異物等から保護することが好ましい。

請求項５に記載の考案は、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボットであって、前記照明部が、前記フレームの進行方向前方側の先端部で円周上に配置された複数の発光部を有し、前記カメラの前記レンズが、前記照明部の中央部で前記フレームの進行方向前方側に突出して前記照明部の前方に配設されている構成を有している。
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）照明部が、フレームの進行方向前方側の先端部で円周上に配置された複数の発光部を有し、カメラのレンズが、照明部の中央部でフレームの進行方向前方側に突出して照明部の前方に配設されているので、照明部によって斑無く確実に管内全体を照明することができ、レンズの影ができることがなく、画像の高品質性、検査の信頼性に優れる。
（２）カメラのレンズが、照明部の中央部でフレームの進行方向前方側に突出して照明部の前方に配設されていることにより、レンズの可動域を広げることができ、レンズの向きを自由に変更して所望の位置を撮影することが可能で、検査の効率性、汎用性に優れる。

ここで、カメラの種類は適宜、選択することができるが、ファイバースコープのように可撓性を有する場合は、その本体を簡便に屈曲させて、レンズを所望の向きに向けることができ、汎用性、取扱い性に優れる。また、フレームの進行方向前方側の先端部でレンズを回動自在や傾動自在に保持するレンズ可動固定部を設けてもよい。レンズ可動固定部が水平回動軸や垂直回動軸を有する場合、レンズの向きを容易に調整して、任意の位置を簡便かつ確実に撮影することができ、使用性、検査の効率性、汎用性に優れる。また、レンズ可動固定部により、カメラのレンズを所望の方向に向けて保持することができるため、管の内径の違いによってレンズの取り付け位置が管の中心部に無い場合でも、管内全体を撮影することができ、汎用性に優れる。

請求項６に記載の管内検査装置は、請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボットと、前記タイヤ式管内検査ロボットに接続されたケーブルを通して前記カメラで撮影した画像を管外で受信して表示する表示部と、前記ケーブルを通して各々の前記駆動モータの正逆転及び停止を切り替えるための制御信号を管外から送信する操作部と、を備えた構成を有している。
この構成により、以下のような作用が得られる。
（１）タイヤ式管内検査ロボットに接続されたケーブルを通してカメラで撮影した画像を管外で受信して表示する表示部を有するので、カメラから表示部に送信される画像を管外でリアルタイムに確認しながら検査を行うことができ、タイヤ式管内検査ロボットに不具合が発生した場合でもすぐに対処することが可能で、検査の効率性、確実性に優れる。
（２）ケーブルを通して各々の駆動モータの正逆転及び停止を切り替えるための制御信号を管外から送信する操作部を有するので、カメラから送信される画像を表示部で確認しながら操作部で簡便にタイヤ式管内検査ロボットを操作することができ、操作性、検査の作業性に優れる。

ここで、表示部としては、カメラから送信される画像を表示できるものであればよいが、液晶や有機ＥＬ等のディスプレイが好適に用いられる。
また、操作部としては、押しボタンやジョイスティック等によって操作するものが好適に用いられる。特に、左右のモータそれぞれに対し、選択した押しボタンを押して正転、逆転、停止に対応した制御信号を送信するものは、極めて操作が容易で、専任のオペレータ等が不要で、誰でも操作することができ、作業時間を短縮することが可能で、使用性、作業性に優れる。操作部は、駆動モータの回転速度、カメラや照明部のオン、オフの切り替え、照明部の明るさ、カメラのレンズの向き等を制御できるように構成することもできる。
尚、表示部と操作部は、別体で構成してもよいが、コントローラとして一体化することにより、持ち運びが容易でコンパクト性、操作性、取扱い性に優れ、好ましい。
また、コントローラのケーブルに目盛りを付けることにより、一目でタイヤ式管内検査ロボットの現在位置や走行距離を知ることができ、使用性に優れる。

請求項７に記載の考案は、請求項６に記載の管内検査装置であって、管外から音声を入力する音声入力部と、前記音声入力部と前記タイヤ式管内検査ロボットの前記記憶部とを接続する音声ケーブルと、管外から前記タイヤ式管内検査ロボットに電力を供給する外部電源と、前記タイヤ式管内検査ロボットと前記外部電源を接続する電力ケーブルと、前記タイヤ式管内検査ロボットに搭載され前記外部電源から供給される電力の電圧値を調整する電圧調整部と、を備えている構成を有している。
この構成により、請求項６で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
（１）音声入力部とタイヤ式管内検査ロボットの記憶部とを音声ケーブルで接続することにより、作業者が管外の表示部で検査状況を確認しつつ、操作部でタイヤ式管内検査ロボットを操作しながら、検査日、検査担当者、検査場所、検査状況や不具合の発生状況などの必要情報を音声入力部から吹き込み、画像と一緒に保存することができ、検査の効率性、作業性、データの信頼性に優れる。
（２）音声入力部から入力された音声とカメラで撮影された画像を一つの記憶部で同時に記憶することができるので、後から画像を再生するだけで、検査状況等を簡単に確認することができ、必要な情報を文字等で入力する手間を省くことができ、データ整理の作業性、効率性に優れる。
（３）タイヤ式管内検査ロボットに電力を供給する外部電源と、タイヤ式管内検査ロボットと外部電源を接続する電力ケーブルを有することにより、タイヤ式管内検査ロボットにバッテリを搭載する必要がなく、タイヤ式管内検査ロボットを軽量化して、消費電力を抑えることができ、省エネルギー性に優れると共に、検査途中でバッテリ切れとなるおそれがなく、長時間連続して検査を行うことができ、検査の効率性、確実性に優れる。
（４）タイヤ式管内検査ロボットに搭載され外部電源から供給される電力の電圧値を調整する電圧調整部を有するので、電力ケーブルの長さによって生じる電圧降下量に合わせて、必要な電圧よりも高めに電圧値を設定して送電することにより、駆動モータやカメラなどに必要な電力を常に過不足なく供給することができ、長い管路でも確実に検査を行うことが可能で、動作の安定性、検査の信頼性に優れる。

ここで、音声ケーブルは、カメラで撮影した画像や操作部からの操作信号を送受信するケーブルと複合化して１本にまとめることが好ましい。タイヤ式管内検査ロボットに接続されるケーブルを１本だけにすることにより、ケーブルが走行の妨げとなることを防止できるためである。
また、エンコーダを利用して駆動モータの回転量を検出し、その値からタイヤ式管内検査ロボットの移動量（位置）を求めるようにしてもよい。
電力ケーブルの繰り出し量はタイヤ式管内検査ロボットの移動量によって変化するが、電力ケーブルの全長は変わらないので、予め電圧降下量を見込んだ電圧値で送電すれば、電圧調整部で各部の規格電圧に調整することができ、規格以上の電圧がかかったり、電圧が不足したりすることがなく、動作の安定性に優れる。

以上のように、本考案のタイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いた管内検査装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
請求項１に記載の考案によれば、以下のような有利な効果が得られる。
（１）管底の曲率や形状に関わらず、安定して走行することができ、管路の途中に矩形状の接続部を有する場合や管路が底部に平坦部を有する蒲鉾型に形成されている場合でも、連続走行して短時間で検査を行うことが可能な検査対象の汎用性、検査の効率性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項２に記載の考案によれば、請求項１に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）重心をフレームの進行方向前方側に位置させることにより、段差を乗り越える際にフレームの進行方向前方側が持ち上がったまま走行不能となることを防止でき、直ちに姿勢を水平に戻して走行を続けることが可能で、走破性に優れ、段差や凹凸、異物等が存在する管内や断面形状が変化する複雑な管内を確実に検査することができる検査の信頼性、確実性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項３に記載の考案によれば、請求項１又は２に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）底部が逆台形状に形成されたフレームの左右の斜面にそれぞれのタイヤ保持部を配設するだけで、左右の斜面のなす角に応じて、所定の角度で左右のタイヤ保持部を簡便かつ確実に固定することができるタイヤ保持部の位置決め作業性、組立作業性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項４に記載の考案によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）駆動モータの動力をタイヤに伝達する動力伝達部が、各々のタイヤ保持部の外側に配設されていることにより、曲率の大きな管内や管底が平坦な管内を走行する際、或いは管底に凹凸や堆積物等が存在している場合に、動力伝達部が、管底や凹凸等と干渉することがなく、走行安定性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項５に記載の考案によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）照明部の中央部でフレームの進行方向前方側に突出して照明部の前方に配設されたカメラのレンズの影ができることがなく、画像の高品質性、検査の信頼性に優れ、レンズの可動域を広げることができ、レンズの向きを自由に変更して所望の位置を撮影することが可能な検査の効率性、汎用性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項６に記載の考案によれば、以下のような有利な効果が得られる。
（１）タイヤ式管内検査ロボットに接続されたケーブルを通してカメラから表示部に送信される画像を管外でリアルタイムに確認しながら、操作部で簡便にタイヤ式管内検査ロボットを操作して検査を行うことができ、タイヤ式管内検査ロボットに不具合が発生した場合でもすぐに対処することが可能な検査の効率性、作業性、確実性、操作性に優れ
たタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

請求項７に記載の考案によれば、請求項６に記載の効果に加えて以下のような有利な効果が得られる。
（１）管外の作業者が音声入力部から吹き込まれる音声と管内のカメラで撮影される画像を一つの記憶部で同時に記憶することができ、後から画像を再生するだけで、検査状況等を簡単に確認することができ、必要な情報を文字等で入力する手間を省くことができる検査及びデータ整理の作業性、効率性、信頼性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。
（２）電力ケーブルの長さによって生じる電圧降下量に合わせて、必要な電圧よりも高めに電圧値を設定して送電し、タイヤ式管内検査ロボットに搭載した電圧調整部で電圧値を調整することにより、駆動モータやカメラなどに必要な電力を常に過不足なく供給することができ、長い管路でも確実に検査を行うことが可能な動作の安定性、検査の信頼性に優れたタイヤ式管内検査ロボットを提供することができる。

実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットを用いた管内検査装置の模式斜視図 （ａ）実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットの円管路内での走行状態を示す正面図（ｂ）実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットの平坦路内での走行状態を示す正面図

以下、本考案の実施の形態におけるタイヤ式管内検査ロボット及びそれを用いた管内検査装置について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットを用いた管内検査装置の模式斜視図であり、図２（ａ）は実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットの円管路内での走行状態を示す正面図であり、図２（ｂ）は実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットの平坦路内での走行状態を示す正面図である。
図１及び図２（ａ）中、１は実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボット１Ａを用いた管内検査装置、１Ａは下水管２０の中を走行して下水管２０の内壁２０ａの表面を撮影する実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボット、２はタイヤ式管内検査ロボット１Ａのアルミニウム製のフレーム、２ａは逆台形状に形成されたフレーム２の底部の両側の斜面、３はフレーム２の底部の斜面２ａにそれぞれ固定されフレーム２の下部から両外側下方に向かってハの字型に配設されたタイヤ式管内検査ロボット１Ａの左右一対のタイヤ保持部、４は複数のタイヤ５が各々のタイヤ保持部３の内側面に対向して配設されたタイヤ式管内検査ロボット１Ａの左右一対のタイヤ列、６は複数のタイヤ５を左右のタイヤ列４単位で全輪駆動する左右一対の駆動モータ、７は各々のタイヤ保持部３の外側に配設され各々の駆動モータ６の動力を各々のタイヤ５に伝達するタイヤ式管内検査ロボット１Ａの動力伝達部、８は駆動モータ６によって回転する動力伝達部７の動力伝達軸、９は各々のタイヤ５の位置に対応して動力伝達軸８に固設された駆動側ねじ歯車、１０は各々のタイヤ５の車軸５ｃに固設され駆動側ねじ歯車９と歯合して動力伝達軸８の回転をタイヤ５に伝達する従動側ねじ歯車、１１はフレーム１の進行方向前方側の先端部に配設されたカメラのレンズ、１２はカメラのレンズ１１の外周部に配設された複数の発光ダイオード１２ａによってタイヤ式管内検査ロボット１Ａの進行方向前方側を照らす照明部、１３はタイヤ式管内検査ロボット１Ａに搭載され外部電源（図示せず）から供給される電力の電圧値を調整する電圧調整部、１５は管外からタイヤ式管内検査ロボット１Ａを操作する管内検査装置１のコントローラ、１５ａはタイヤ式管内検査ロボット１Ａに内蔵されたカメラで撮影した画像を管外で受信して表示する液晶や有機ＥＬ等のディスプレイを用いたコントローラ１５の表示部、１５ｂは各々の駆動モータ６の正逆転及び停止を切り替えるための制御信号を管外から送信するコントローラ１５の操作部、１６はタイヤ式管内検査ロボット１Ａとコントローラ１５を接続しカメラで撮影した画像や操作部１５ｂからの操作信号を送受信するための複合化されたケーブルである。
尚、図示しないが、タイヤ式管内検査ロボット１Ａのフレーム２の内部には、カメラの本体と、カメラで撮影した画像を記憶する記憶部が内蔵されている。また、タイヤ式管内検査ロボット１Ａには、電力ケーブルを介して外部電源から電力が供給すされる。

フレーム２の材質としては、アルミニウム等の金属以外に、ポリカーボネート等の合成樹脂、ＦＲＰやＦＲＴＰ等の繊維強化プラスチック等も用いることができる。尚、フレーム２の継ぎ目や開閉部等はシールして、防水性を持たせることが好ましい。管内に多量の水が溜まっている場合や水中を走行する場合でも、フレーム２の内部に水が浸入せず、ショートの発生を防止することができ、動作の安全性、確実性に優れる。

次に、タイヤ式管内検査ロボットのタイヤ及び動力伝達部の詳細について説明する。
図２（ａ）中、２０はタイヤ式管内検査ロボット１Ａで検査を行う下水管等の円管路、２０ａは円管路２０の内壁である。
図２（ｂ）中、２０Ａはタイヤ式管内検査ロボット１Ａで検査を行う下水管等で底部に平坦路２０ｂを有する矩形管路である。
図２において、５ａは図２（ａ）に示す円管路２０のように底面部が円弧状の管内の走行時に管内の壁面（円弧状の内壁２０ａ）に接するタイヤ５の円管路接触部、５ｂは円管路接触部５ａに連続してタイヤ５の内側の周縁部に形成され図２（ｂ）に示す矩形管路２０Ａのような平坦路２０ｂの走行時に接地するタイヤ５の平坦路接触部である。
タイヤ５の材質としては、ウレタンゴム，スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ），イソプレンゴム（ＩＲ），ブタジエンゴム（ＢＲ）等の合成ゴムや天然ゴム等が好適に用いられる。タイヤ５が適度な弾性を有することにより、内径が異なる円管路２０を走行する場合や平坦路２０ｂを走行する場合に、円管路接触部５ａや平坦路接触部５ｂを円管路２０の内壁２０ａや平坦路２０ｂに確実に接触させてタイヤ式管内検査ロボット１Ａを走行させることができる。尚、本実施の形態では、タイヤ５の円管路接触部５ａを平坦状に形成し、平坦路接触部５ｂを円弧状に形成したが、円管路接触部５ａ及び平坦路接触部５ｂは、いずれも平坦状に形成してもよいし、円弧状に形成してもよい。特に、円管路接触部５ａと平坦路接触部５ｂを連続的な円弧状に形成した場合、管底部の曲率（内径）の大小に関わらず、確実にタイヤと管壁を接触させて走行させることができ、走行安定性に優れる。

タイヤ保持部３は、タイヤ列４の各々のタイヤ５を回動自在に固定できるものであればよい。本実施の形態では、タイヤ列４の一列当たりに３個のタイヤ５を配置したが、タイヤ列４の一列当たりのタイヤ５の数は、これに限定されるものではなく、フレーム２の長さやタイヤ５の径等に応じて、適宜、選択することができる。
フレーム２の底部は逆台形状の等脚台形に形成し、両側の斜面２ａのなす角を９０度として、左右のタイヤ保持部３が左右対称となるようにした。これにより、左右のタイヤ保持部３のなす角度が９０度となるように簡便に位置決め固定してタイヤ列４を取り付けることができ、フレーム２を支持するタイヤ列４の間隔（車幅）を最大にして、左右のタイヤ列４で確実にフレーム２を支持して安定した走行を行うことができ、円管路２０の内部の繋ぎ目や段差などの障害を確実に乗り越えることができる。

駆動モータ６は、各々のタイヤ列４の正逆回転の切替えが可能なＤＣモータを用いた。タイヤ式管内検査ロボット１Ａは外部から操作を行うことなく完全に自律した走行が可能であるが、本実施の形態のようにコントローラ１５を用いて外部から制御信号を送信して遠隔操作する場合、必要に応じて前進と後退を切り替えることができるだけでなく、一方のタイヤ列４を停止させ、他方のタイヤ列４のみを回転させて右左折を行うことや一方のタイヤ列４を正転させ、他方のタイヤ列４を逆転させてその場で旋回させることもでき、機動性、汎用性に優れる。これにより、障害物などによって、前進が不可能となった場合でも、タイヤ式管内検査ロボット１Ａを一旦後退させて前進させたり、方向転換して前進を続けたり、或いは後退させて回収したりすることができ、使用性に優れる。

本実施の形態では、動力伝達部４として、フレーム２の長手方向と平行に配置された左右１本ずつの動力伝達軸８に対し、各々のタイヤ５の位置に対応させて駆動側ねじ歯車９を配設すると共に、各々のタイヤ５の車軸５ｃに従動側ねじ歯車１０を配設したが、動力伝達部４の構成はこれに限定されるものではなく、回転軸や各種の歯車等の組合せによって、各々の駆動モータ６の動力をタイヤ列４単位で各々のタイヤ５に伝達できるものであればよい。本実施の形態では、フレーム２の進行方向後方側に駆動モータ６を配置したが、駆動モータ６の配置は、これに限定されるものではなく、適宜、選択することができ、フレーム２に内蔵するようにしてもよい。特に駆動モータ６をフレーム２の進行方向前方側に内蔵した場合、駆動モータ６を外部からの衝撃や水から保護することができ、耐久性、防水性に優れると共に、駆動モータ６がフレーム２の外に突出していないので、段差を通過する際や右左折をする際に、駆動モータ６が管壁に引っ掛かることがなく、コンパクト性、走行の自在性に優れる。また、駆動モータ６をフレーム２の進行方向前方側に内蔵することにより、重心をフレーム２の進行方向前方側に位置させることができるので、段差を乗り越える際にフレーム２の進行方向前方側が持ち上がったまま走行不能となることを防止でき、直ちに姿勢を水平に戻して走行を続けることが可能で、走破性に優れ、段差や凹凸、異物等が存在する管内や断面形状が変化する管内を確実に検査することができ、検査の信頼性、確実性に優れる。
尚、動力伝達部４の外側には、保護カバーを設け、動力伝達軸８や駆動側ねじ歯車９，従動側ねじ歯車１０などを外部からの衝撃や異物等から保護することが好ましい。

カメラのレンズ１１の位置は、検査する管の内径などに応じて、適宜、選択することができるが、カメラのレンズ１１を円管路２０や矩形管路２０Ａの中心部近傍に配置した場合、管内の表面全体を一度で斑無く撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。尚、カメラの種類は適宜、選択することができるが、ファイバースコープのように可撓性を有する場合は、その本体を簡便に屈曲させて、レンズ１１を所望の向きに向けることができ、汎用性、取扱い性に優れる。また、フレーム２の進行方向前方側の先端部でレンズ１１を回動自在や傾動自在に保持するレンズ可動固定部を設けてもよい。レンズ可動固定部が水平回動軸と垂直回動軸を有する場合、レンズ１１の向きを容易に調整して、任意の位置を簡便かつ確実に撮影することができ、使用性、検査の効率性、汎用性に優れる。また、レンズ可動固定部により、カメラのレンズ１１を所望の方向に向けることができるため、管の内径の違いによってレンズ１１の取り付け位置が管の中心部に無い場合でも、管内全体を撮影することができ、汎用性に優れる。
動画の撮影が可能なカメラを用いた場合、タイヤ式管内検査ロボット１Ａの走行中に検査対象の管内を全長に渡って漏れなく連続的に撮影することができ、不具合検出の信頼性に優れる。尚、カメラや記憶部を別々に用意する代わりに、カメラと記憶部やモニタが一体となったビデオカメラを使用することもできる。
また、照明部１２の光源として発光ダイオード１２ａを用いることにより、省電力性、長寿命性に優れる。特に、カメラの視野角に合わせて、照明部１２の向きや位置を可変としたり、照明部１２からの光を反射或いは散乱させたりすることにより、撮影箇所を十分に照らすことができ、暗い管内でも確実かつ効率的に撮影することができる。

次に、管内検査装置のコントローラの詳細について説明する。
本実施の形態では、コントローラ１５の表示部１５ａとして、コンパクトで視認性に優れる液晶や有機ＥＬ等のディスプレイを用いたが、これに限定されるものではなく、カメラから送信される画像を表示できるものであればよい。
操作部１５ｂは、選択した押しボタンを押すことにより、左右のモータ６それぞれに対して、正転、逆転、停止に対応した制御信号を送信できるようにした。極めて操作が容易で、専任のオペレータ等が不要で、誰でも操作することができ、作業時間を短縮することが可能で、使用性、作業性に優れる。操作部１５ｂは、駆動モータ６の回転速度、カメラや照明部１２のオン、オフの切り替え、照明部１２の明るさ、カメラのレンズ１１の向き等を制御できるように構成することもできる。また、操作部１５ｂは、押しボタンだけでなく、ジョイスティック等によって操作するようにしてもよい。
尚、本実施の形態では、表示部１５ａと操作部１５ｂをコントローラ１５として一体化することにより、持ち運びを容易にし、コンパクト性、操作性、取扱い性を向上させたが、これらは別体で構成してもよい。
また、コントローラ１５のケーブル１６に目盛りを付けることにより、一目でタイヤ式管内検査ロボット１Aの現在位置や走行距離を知ることができ、使用性に優れる。

以上のように構成された実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットを用いた管内検査装置の使用方法について説明する。
タイヤ式管内検査ロボット１Ａのカメラや記憶部、照明部１２のスイッチを入れ、検査を行う円管路２０の入口側の管壁上に載置する。
図２（ａ）に示すように、左右のタイヤ列４のタイヤ５の円管路接触部５ａが円管路２０の内壁２０ａに接触し、走行可能な状態となっている。
作業者が、円管路２０の外からコントローラ１５の操作部１５ｂ（図１参照）を操作し、左右のモータ６を正転させることにより、タイヤ式管内検査ロボット１Ａが走行を開始する。自走式管内検査ロボット１Ａは円管路２０の内壁２０ａに沿って移動しながら、カメラで内壁２０ａの表面を撮影し、撮影した画像を内蔵した記憶媒体に記憶していくが、このとき、作業者は、カメラで撮影した画像をコントローラ１５の表示部１５ａにより、リアルタイムで確認することができる。これにより、検査が確実に行われていることを確認できるだけでなく、タイヤ式管内検査ロボット１Ａに不具合が発生した場合でもすぐに対処することが可能で、検査の効率性、確実性に優れる。また、カメラから送信される画像を表示部１５ａで確認しながら操作部１５ｂで簡便にタイヤ式管内検査ロボット１Ａを操作することができ、操作性、検査の作業性に優れる。
記憶媒体に記憶された画像は、別途、パーソナルコンピュータなどで再生し、内壁２０ａの表面におけるひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができる。
ここでは、図２（ａ）のような円管路２０を走行する場合について説明したが、図２（ｂ）に示した矩形管路２０Ａのような平坦路２０ｂを走行する場合は、タイヤ５の接地箇所が円管路接触部５ａから平坦路接触部５ｂに代わるだけなので、説明を省略する。

本実施の形態では、駆動モータ６やカメラなどの電力は、図示しない外部電源から電力ケーブルを通して供給した。このとき、電力ケーブルの繰り出し量はタイヤ式管内検査ロボット１Ａの移動量によって変化するが、電力ケーブルの全長は変わらないので、予め電圧降下量を見込んだ電圧値で送電すれば、電圧調整部１３で各部の規格電圧に調整することができ、規格以上の電圧がかかったり、電圧が不足したりすることがなく、動作の安定性に優れる。外部電源から電力を供給する代わりに、フレーム２にバッテリを内蔵してもよく、その場合は、電圧調整部１３を省略することができる。

尚、コントローラ１５側に音声入力部を設け、音声入力部とタイヤ式管内検査ロボット１Ａの記憶部とを音声ケーブルで接続すれば、作業者が管外の表示部１５ａで検査状況を確認しつつ、操作部１５ｂでタイヤ式管内検査ロボット１Ａを操作しながら、検査日、検査担当者、検査場所、検査状況や不具合の発生状況などの必要情報を音声入力部から吹き込み、画像と一緒に保存することができ、検査の効率性、作業性、データの信頼性に優れる。また、音声入力部から入力された音声とカメラで撮影された画像を一つの記憶部で同時に記憶することができるので、後から画像を再生するだけで、検査状況等を簡単に確認することができ、必要な情報を文字等で入力する手間を省くことができ、データ整理の作業性、効率性に優れる。尚、音声ケーブルは、カメラで撮影した画像や操作部１５ｂからの操作信号を送受信するケーブル１６と複合化して１本にまとめることができる。

以上のように実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットは構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）フレームの進行方向前方側から見てフレームの下部から両外側下方に向かってハの字型に配設された左右一対のタイヤ保持部を有するので、タイヤ保持部に配設される左右一対のタイヤ列によってフレームを安定して支持することができ、管内を走行しながら、カメラによって管内の表面の様子を確実に撮影することができ、管内検査の信頼性に優れる。
（２）左右一対のタイヤ列をハの字型に配置することにより、管の底部中央に溜まった水や異物、或いは一般的に管の底部や側部に接続される枝管の開口部などを避けて走行することができ、フレームと障害物との接触を最低限に抑えることができ、振動の少ない安定した走行と高品質な画像の撮影が可能で、画像品質の信頼性に優れる。
（３）管内に凹凸，陥没，段差或いは木の根やその他の避けられない障害物がある場合でも、複数のタイヤからなるタイヤ列により、それらを踏み越えて走行することができ、走破力に優れる。
（４）タイヤが、底面部が円弧状の管内の走行時に管内の壁面に接する円管路接触部と、円管路接触部に連続して内側の周縁部に形成され平坦路の走行時に接地する平坦路接触部を有することにより、管底が円弧状でも、平坦でも走行することができるので、管路の途中に矩形状の接続部を有する場合や管路が底部に平坦部を有する蒲鉾型に形成されている場合でも、連続走行して短時間で検査を行うことができ、検査対象の汎用性、検査の効率性に優れる。
（５）左右一対のタイヤ列を形成する複数のタイヤが、各々のタイヤ保持部の内側面に対向して配設されるので、タイヤをタイヤ保持部で保護できると共に、フレームの底面部と左右のタイヤ保持部で囲まれる空間部に、タイヤのみを配置することができ、フレームの底面部の高さを高くすることによって、平坦路を走行する場合や管内に土砂やゴミ等の異物（障害物）が堆積している場合でも、フレームの底面部が平坦路や異物等と干渉することがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、安定性に優れる。
（６）タイヤ列が独立した複数のタイヤによって形成されているので、クローラのように、起動輪や遊動輪と履板との間に異物を噛み込んで走行不能に陥ることがなく、走行安定性、機動性に優れる。
（７）複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動する左右一対の駆動モータを有するので、特定のタイヤの位置に、異物や枝管などの分岐の開口部、陥没或いは管の継ぎ目の位置ずれなどの段差が重なることがあっても、他のタイヤの駆動力によって、それらに引っ掛かることなく、確実に出口に向かって移動することができ、障害物の走破性、直進性に優れる。
（８）複数のタイヤを左右のタイヤ列単位で全輪駆動するので、対向する左右のタイヤを連結する車軸が不要で、管底に土砂等の異物が堆積していても、それらが走行の妨げになることがなく、タイヤ駆動の確実性、走行の安定性に優れる。
（９）管路が曲がっている場合でも、ハの字型に配置されたタイヤ列の一部を管壁に確実に接触させ、管路に沿うように走行させることができ、形状の複雑な管路にも対応することが可能で、汎用性、走行の信頼性に優れる。
（１０）フレームの進行方向前方側の先端部にレンズが配設されたカメラと、進行方向前方側を照らす照明部を有するので、進行方向前方側に向かって走行しながら、撮影箇所を照明して、確実に管内の表面を撮影することができ、管内検査の効率性に優れる。
（１１）カメラで撮影した画像を記憶する記憶部を有することにより、走行時に撮影した画像を確実に記憶することができ、検査箇所を走行し終わった後で、記憶部から画像を取り出し、まとめて管内表面のひび割れや亀裂などの発生状態を確認することができるので、現場での作業と机上での作業を完全に分離することができ、現場での作業時間を短縮することができ、管内検査の作業性、効率性に優れる。
（１２）フレームの底部が逆台形状に形成されているので、左右の斜面にタイヤ保持部をそれぞれ配設することにより、簡便かつ確実にタイヤ保持部を固定することができ、タイヤ保持部の位置決め作業性、組立作業性に優れる。
（１３）フレームの底部が逆台形状に形成されることにより、底面部を平坦に形成することができ、フレームの底面部と左右のタイヤ保持部で囲まれる空間部に突起がなく、平坦路を走行する場合や管内に土砂やゴミ等の異物（障害物）が堆積している場合でも、フレームの底面部が平坦路や異物等と干渉することがなく、内径の小さな管にも対応することができ、走行の信頼性、安定性に優れる。
（１４）各々の駆動モータの動力を各々のタイヤに伝達する動力伝達部が、各々のタイヤ保持部の外側に配設されていることにより、曲率の大きな管内や管底が平坦な管内を走行する際、或いは管底に凹凸や堆積物等が存在している場合に、動力伝達部が、管底や凹凸等と干渉することがなく、走行安定性に優れる。
（１５）照明部が、フレームの進行方向前方側の先端部で円周上に配置された複数の発光部を有するので、カメラのレンズを照明部の中央部でフレームの進行方向前方側に突出させて照明部の前方に配設した場合、照明部によって斑無く確実に管内全体を照明することができ、レンズの影ができることがなく、画像の高品質性、検査の信頼性に優れる。
（１６）カメラのレンズを照明部の中央部でフレームの進行方向前方側に突出させて照明部の前方に配設した場合、レンズの可動域を広げることができ、レンズの向きを自由に変更して所望の位置を撮影することが可能で、検査の効率性、汎用性に優れる。

以上のように実施の形態１におけるタイヤ式管内検査ロボットを用いた管内検査装置は構成されているので、以下のような作用が得られる。
（１）タイヤ式管内検査ロボットに接続されたケーブルを通してカメラで撮影した画像を管外で受信して表示する表示部を有するので、カメラから表示部に送信される画像を管外でリアルタイムに確認しながら検査を行うことができ、タイヤ式管内検査ロボットに不具合が発生した場合でもすぐに対処することが可能で、検査の効率性、確実性に優れる。
（２）ケーブルを通して各々の駆動モータの正逆転及び停止を切り替えるための制御信号を管外から送信する操作部を有するので、カメラから送信される画像を表示部で確認しながら操作部で簡便にタイヤ式管内検査ロボットを操作することができ、操作性、検査の作業性に優れる。
（３）タイヤ式管内検査ロボットに電力を供給する外部電源と、タイヤ式管内検査ロボットと外部電源を接続する電力ケーブルを有することにより、タイヤ式管内検査ロボットにバッテリを搭載する必要がなく、タイヤ式管内検査ロボットを軽量化して、消費電力を抑えることができ、省エネルギー性に優れると共に、検査途中でバッテリ切れとなるおそれがなく、長時間連続して検査を行うことができ、検査の効率性、確実性に優れる。
（４）タイヤ式管内検査ロボットに搭載され外部電源から供給される電力の電圧値を調整する電圧調整部を有するので、電力ケーブルの長さによって生じる電圧降下量に合わせて、必要な電圧よりも高めに電圧値を設定して送電することにより、駆動モータやカメラなどに必要な電力を常に過不足なく供給することができ、長い管路でも確実に検査を行うことが可能で、動作の安定性、検査の信頼性に優れる。

本考案は、円管路でも平坦路でも走行することができ、様々な断面形状の管路に対応することが可能で汎用性に優れ、異物を噛み込んで走行不能に陥ることがなく、走行安定性、機動性に優れたタイヤ式管内検査ロボットの提供及びそれを用いることにより、不具合の発生箇所を簡便かつ確実に記録することができ、検査作業の信頼性、効率性に優れ、簡単な操作で短時間の内に効率的に管内の検査を行うことができ、操作性、取扱い性に優れる管内検査装置の提供を行うことができるので、各自治体などが低予算で下水管等の検査体勢を整えることができ、検査の効率性を向上させ、下水管、排気管、排水管、坑道等の不具合を確実に検出して、事故などを未然に防止することができる。

１ 管内検査装置
１Ａ タイヤ式管内検査ロボット
２ フレーム
２ａ 斜面
３ タイヤ保持部
４ タイヤ列
５ タイヤ
５ａ 円管路接触部
５ｂ 平坦路接触部
５ｃ 車軸
６ 駆動モータ
７ 動力伝達部
８ 動力伝達軸
９ 駆動側ねじ歯車
１０ 従動側ねじ歯車
１１ レンズ
１２ 照明部
１２ａ 発光ダイオード
１３ 電圧調整部
１５ コントローラ
１５ａ 表示部
１５ｂ 操作部
１６ ケーブル
２０ 円管路
２０Ａ 矩形管路
２０ａ 内壁
２０ｂ 平坦路

Claims (7)

1. 下水管などの管内を移動して前記管内の撮影を行うタイヤ式管内検査ロボットであって、フレームと、前記フレームの進行方向前方側から見て前記フレームの下部から両外側下方に向かってハの字型に配設された左右一対のタイヤ保持部と、底面部が円弧状の管内の走行時に前記管内の壁面に接する円管路接触部と前記円管路接触部に連続して内側の周縁部に形成され平坦路の走行時に接地する平坦路接触部とを有する複数のタイヤが各々の前記タイヤ保持部の内側面に対向して配設された左右一対のタイヤ列と、前記複数のタイヤを左右の前記タイヤ列単位で全輪駆動する左右一対の駆動モータと、前記フレームの進行方向前方側の先端部に配設されたレンズを有し前記フレームに内蔵されたカメラと、前記フレームに内蔵され前記カメラで撮影した画像を記憶する記憶部と、前記フレームに配設され進行方向前方側を照らす照明部と、を備えていることを特徴とするタイヤ式管内検査ロボット。
2. 前記左右一対の駆動モータが、前記フレームの進行方向前方側に内蔵されていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ式管内検査ロボット。
3. 前記フレームの底部が逆台形状に形成され左右の斜面に前記タイヤ保持部がそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタイヤ式管内検査ロボット。
4. 各々の前記駆動モータの動力を各々の前記タイヤに伝達する動力伝達部が、各々の前記タイヤ保持部の外側に配設されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボット。
5. 前記照明部が、前記フレームの進行方向前方側の先端部で円周上に配置された複数の発光部を有し、前記カメラの前記レンズが、前記照明部の中央部で前記フレームの進行方向前方側に突出して前記照明部の前方に配設されていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボット。
6. 請求項１乃至５の内いずれか１項に記載のタイヤ式管内検査ロボットと、前記タイヤ式管内検査ロボットに接続されたケーブルを通して前記カメラで撮影した画像を管外で受信して表示する表示部と、前記ケーブルを通して各々の前記駆動モータの正逆転及び停止を切り替えるための制御信号を管外から送信する操作部と、を備えていることを特徴とする管内検査装置。
7. 管外から音声を入力する音声入力部と、前記音声入力部と前記タイヤ式管内検査ロボットの前記記憶部とを接続する音声ケーブルと、管外から前記タイヤ式管内検査ロボットに電力を供給する外部電源と、前記タイヤ式管内検査ロボットと前記外部電源を接続する電力ケーブルと、前記タイヤ式管内検査ロボットに搭載され前記外部電源から供給される電力の電圧値を調整する電圧調整部と、を備えていることを特徴とする請求項６に記載の管内検査装置。
   

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