JP3206625B2 - 管内走行装置 - Google Patents
管内走行装置Info
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- JP3206625B2 JP3206625B2 JP34010493A JP34010493A JP3206625B2 JP 3206625 B2 JP3206625 B2 JP 3206625B2 JP 34010493 A JP34010493 A JP 34010493A JP 34010493 A JP34010493 A JP 34010493A JP 3206625 B2 JP3206625 B2 JP 3206625B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、小口径の配管内を走行
する小型の管内走行装置に関する。
する小型の管内走行装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、管内走行装置としては駆動車輪と
駆動用モータおよび各駆動軸にサスペンション機構を内
包した構成のものが提案されている（例えば神奈川工科
大学研究報告Ｂ−１３、１９８９等）。このサスペンシ
ョン機構はねじりコイルバネと支柱シャフトからなり、
ねじりコイルバネの変位により駆動用モータと駆動輪を
上下方向に変位させるものである。駆動輪と管内面間の
グリップ力は、ねじりコイルバネの復元力により駆動輪
へ与えられている。
駆動用モータおよび各駆動軸にサスペンション機構を内
包した構成のものが提案されている（例えば神奈川工科
大学研究報告Ｂ−１３、１９８９等）。このサスペンシ
ョン機構はねじりコイルバネと支柱シャフトからなり、
ねじりコイルバネの変位により駆動用モータと駆動輪を
上下方向に変位させるものである。駆動輪と管内面間の
グリップ力は、ねじりコイルバネの復元力により駆動輪
へ与えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の技術
は、管内走行装置の各駆動輪にそれぞれ別個にサスペン
ション機構を設けた構成となっているため、全体形状が
大きくかつ、部品点数も多くなっているので、組み立て
る作業が困難で時間がかかる。サスペンション機構のね
じりコイルバネ自体は、簡単な構造ではあるが、微小化
していくと取扱いが難しくなり、支柱シャフトへのアセ
ンブリが難しくなるという問題点がある。小口径の管内
走行装置、たとえばφ１０ｍｍ以下の配管内を走行する
装置を実現しようとする場合には、サスペンション機構
がネックとなる。そこで、本発明はサスペンション機構
を簡素な構造にすることにより、小形で組立容易な管内
走行装置を提供することを目的とする。
は、管内走行装置の各駆動輪にそれぞれ別個にサスペン
ション機構を設けた構成となっているため、全体形状が
大きくかつ、部品点数も多くなっているので、組み立て
る作業が困難で時間がかかる。サスペンション機構のね
じりコイルバネ自体は、簡単な構造ではあるが、微小化
していくと取扱いが難しくなり、支柱シャフトへのアセ
ンブリが難しくなるという問題点がある。小口径の管内
走行装置、たとえばφ１０ｍｍ以下の配管内を走行する
装置を実現しようとする場合には、サスペンション機構
がネックとなる。そこで、本発明はサスペンション機構
を簡素な構造にすることにより、小形で組立容易な管内
走行装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は略円筒状のケーシングの中心部に設けた芯
体と、前記ケーシング内の円周方向および進行方向に複
数配置された駆動用モータと、前記駆動用モータに減速
機を介して連結され管内壁に押圧して本体を駆動する駆
動輪と、前記駆動輪を保持するサスペンション機構とを
備え、前記芯体の中心軸を配管の中心と略同一とし、前
記駆動輪の幅方向の中心線を前記ケーシングの中心を通
る配置にした管内走行装置において、前記芯体を支柱シ
ャフトとし、前記支柱シャフトから前記ケーシングに向
かって延び、最外周部に板厚の大きい段差部を有するベ
ースを少なくとも２個もうけ、前記段差部から前記支柱
シャフト側に向かって延びる梁を設け、前記梁の表面に
前記駆動用モータ、減速用の歯車および駆動輪を搭載し
た構成のものである。 また、前記梁の板厚に対する板幅
の比を４〜１０としてもよい。
め、本発明は略円筒状のケーシングの中心部に設けた芯
体と、前記ケーシング内の円周方向および進行方向に複
数配置された駆動用モータと、前記駆動用モータに減速
機を介して連結され管内壁に押圧して本体を駆動する駆
動輪と、前記駆動輪を保持するサスペンション機構とを
備え、前記芯体の中心軸を配管の中心と略同一とし、前
記駆動輪の幅方向の中心線を前記ケーシングの中心を通
る配置にした管内走行装置において、前記芯体を支柱シ
ャフトとし、前記支柱シャフトから前記ケーシングに向
かって延び、最外周部に板厚の大きい段差部を有するベ
ースを少なくとも２個もうけ、前記段差部から前記支柱
シャフト側に向かって延びる梁を設け、前記梁の表面に
前記駆動用モータ、減速用の歯車および駆動輪を搭載し
た構成のものである。 また、前記梁の板厚に対する板幅
の比を４〜１０としてもよい。
【０００５】
【作用】上記手段により、サスペンション機構を中心部
の支柱シャフトから外周部まで延びるベースとこのベー
ス外周部の段差から支柱シャフトの近傍に延びる梁を円
周外周から円心方向へ伸びる配置にしたので、一体成型
が可能となり、組み立てが容易でかつ小型の装置にする
ことができ、駆動輪の幅方向の中心軸が配管の円中心を
通るようにしたので、駆動輪は配管の内面に垂直に接触
することができる。また、梁の厚さと幅の比率を４から
１０としたので、梁の板厚方向すなわち、円周方向にの
み変位し、管内走行装置はローリングすることなく直進
することができる。
の支柱シャフトから外周部まで延びるベースとこのベー
ス外周部の段差から支柱シャフトの近傍に延びる梁を円
周外周から円心方向へ伸びる配置にしたので、一体成型
が可能となり、組み立てが容易でかつ小型の装置にする
ことができ、駆動輪の幅方向の中心軸が配管の円中心を
通るようにしたので、駆動輪は配管の内面に垂直に接触
することができる。また、梁の厚さと幅の比率を４から
１０としたので、梁の板厚方向すなわち、円周方向にの
み変位し、管内走行装置はローリングすることなく直進
することができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の管内走行装置を示す正断面図、図２
は図１Ａ−Ａ’線における側断面図、図３は管壁Ｃ部か
らみた部分断面図、図４は単位サスペンションおよび駆
動部の斜視図である。図において１は配管、２は本体を
支える支柱シャフト、３は外周部に段差３１を有したベ
ース、４は板状の梁、５はケーシング、６は駆動用モー
タ、７は減速用の歯車、８は駆動輪、９はロータシャフ
トである。この装置は、本体の中心に設けた支柱シャフ
ト２の円周方向に３等分された位置から３個のベース３
が外周方向にむかって伸び、この外周部に設けた段差３
１に梁４がそれぞれ走行方向に２個づつ計６個が設けら
れ、支柱シャフト２に向かって伸延した構造になってい
る。サスペンション機構は梁４とベース３および支柱シ
ャフト２からなり、これらはワイヤーカット放電加工機
などにより一体成型されているので、組み立ての工程が
ない。梁４はベース３に溶接、接着により固着されても
よい。駆動用モータ６は６個の梁４の上にそれぞれ接着
等の手段により固定され、それぞれロータシャフト９に
取り付けられた減速用の歯車７を介して駆動輪８に結合
され、外周をケーシング５で覆れた構造になっている。
配管１内に挿入される前の状態は駆動輪８の最外周部か
ら支柱シャフト２の軸心までの半径は配管１の半径より
大きくし、適度な接触圧力が得られるように配置してあ
る。駆動輪８はその幅方向の中心軸が支柱シャフト２の
軸心、すなわち、配管１の中心にを通るように配置さ
れ、配管１の内面と垂直に接触している。いま、図示し
ない電源から駆動用モータ６に電圧を印加すると、発生
したトルクは減速機構を介して駆動輪８から配管１の内
面へ伝達され装置は走行する。配管１の内面に凹凸が存
在すると、凹部では駆動輪８は、配管１の外側の方向に
動こうとする。その時、梁４は弾性変形を解放するよう
な復元力により配管１の外側の方向へ移動する。また凸
部では駆動輪８は配管１の内側の方向に動くので、梁４
はこれに追随して変位する。このように円周方向、すな
わち、梁４の板厚方向への変位をとることができ、駆動
輪８は、常に配管１の内面と接触することができる。管
径が小さくなると管内の凹凸も小さくなり、その時梁４
の変形も小さいので、駆動輪８と管内面はほぼ垂直に接
触して動くことができる。つぎに梁４の変形と走行装置
の関係について説明する。図５は梁４が板厚方向にのみ
変形する場合を示している。駆動輪８は配管１の内面と
進行方向に平行に接触しているため、真直に走行でき
る。しかし、梁４が板幅方向にする場合は図６のよう
に、駆動輪８は配管１の内面と進行方向に対して角度θ
を持つ。そのために走行装置はローリングしながら走行
することになる。そこで、サスペンション機構の梁４の
形状をつぎのようにして決めている。梁４の変位量δは
梁の長さをＬ、幅をｂ、厚さをｈ、ヤング率をＥ、荷重
をＰ、断面２次モーメントＩとすると、Ｐｌ3 ／３ＥＩ
とＩ＝ｂｈ4 ／１２から４ｐｌ3 ／Ｅｂｈ4 となる。こ
の弾性変形には、板厚方向の変形δ1 と板幅方向の変形
δ2 が存在する。これらの変位量は、梁４の形状をたと
えば、長さｌ＝２．５ｍｍ、幅ｂ＝１ｍｍ、厚さｈ＝
０．１５ｍｍとしたとき、板厚方向の変位δ1 は（４×
２．５3 ×Ｐ）／（１×０．１５4 ×Ｅ）Ｐ／Ｅとな
り、板幅方向の変位δ2 は（４×２．５3 ×Ｐ）／
（０．１５×１4 ×Ｅ）Ｐ／Ｅとなる。板幅方向の変位
δ2 に対する板厚方向の変位δ1 の比を求めるとδ1 ／
δ2 ＝２９６．４４となる。同一荷重についておよそ３
００倍の変位量の差となるので駆動輪８の変位は、板厚
方向すなわち、円周方向のみに変形することができる。
管内走行装置の実際の動作状況を考えると、この変位の
比は１００〜５００程度あれば十分である。このため、
梁４の幅と厚みの比を４〜１０にとれば、ローリング量
は問題とならない範囲となり、走行装置はほぼ直進する
ことができる。
る。図１は本発明の管内走行装置を示す正断面図、図２
は図１Ａ−Ａ’線における側断面図、図３は管壁Ｃ部か
らみた部分断面図、図４は単位サスペンションおよび駆
動部の斜視図である。図において１は配管、２は本体を
支える支柱シャフト、３は外周部に段差３１を有したベ
ース、４は板状の梁、５はケーシング、６は駆動用モー
タ、７は減速用の歯車、８は駆動輪、９はロータシャフ
トである。この装置は、本体の中心に設けた支柱シャフ
ト２の円周方向に３等分された位置から３個のベース３
が外周方向にむかって伸び、この外周部に設けた段差３
１に梁４がそれぞれ走行方向に２個づつ計６個が設けら
れ、支柱シャフト２に向かって伸延した構造になってい
る。サスペンション機構は梁４とベース３および支柱シ
ャフト２からなり、これらはワイヤーカット放電加工機
などにより一体成型されているので、組み立ての工程が
ない。梁４はベース３に溶接、接着により固着されても
よい。駆動用モータ６は６個の梁４の上にそれぞれ接着
等の手段により固定され、それぞれロータシャフト９に
取り付けられた減速用の歯車７を介して駆動輪８に結合
され、外周をケーシング５で覆れた構造になっている。
配管１内に挿入される前の状態は駆動輪８の最外周部か
ら支柱シャフト２の軸心までの半径は配管１の半径より
大きくし、適度な接触圧力が得られるように配置してあ
る。駆動輪８はその幅方向の中心軸が支柱シャフト２の
軸心、すなわち、配管１の中心にを通るように配置さ
れ、配管１の内面と垂直に接触している。いま、図示し
ない電源から駆動用モータ６に電圧を印加すると、発生
したトルクは減速機構を介して駆動輪８から配管１の内
面へ伝達され装置は走行する。配管１の内面に凹凸が存
在すると、凹部では駆動輪８は、配管１の外側の方向に
動こうとする。その時、梁４は弾性変形を解放するよう
な復元力により配管１の外側の方向へ移動する。また凸
部では駆動輪８は配管１の内側の方向に動くので、梁４
はこれに追随して変位する。このように円周方向、すな
わち、梁４の板厚方向への変位をとることができ、駆動
輪８は、常に配管１の内面と接触することができる。管
径が小さくなると管内の凹凸も小さくなり、その時梁４
の変形も小さいので、駆動輪８と管内面はほぼ垂直に接
触して動くことができる。つぎに梁４の変形と走行装置
の関係について説明する。図５は梁４が板厚方向にのみ
変形する場合を示している。駆動輪８は配管１の内面と
進行方向に平行に接触しているため、真直に走行でき
る。しかし、梁４が板幅方向にする場合は図６のよう
に、駆動輪８は配管１の内面と進行方向に対して角度θ
を持つ。そのために走行装置はローリングしながら走行
することになる。そこで、サスペンション機構の梁４の
形状をつぎのようにして決めている。梁４の変位量δは
梁の長さをＬ、幅をｂ、厚さをｈ、ヤング率をＥ、荷重
をＰ、断面２次モーメントＩとすると、Ｐｌ3 ／３ＥＩ
とＩ＝ｂｈ4 ／１２から４ｐｌ3 ／Ｅｂｈ4 となる。こ
の弾性変形には、板厚方向の変形δ1 と板幅方向の変形
δ2 が存在する。これらの変位量は、梁４の形状をたと
えば、長さｌ＝２．５ｍｍ、幅ｂ＝１ｍｍ、厚さｈ＝
０．１５ｍｍとしたとき、板厚方向の変位δ1 は（４×
２．５3 ×Ｐ）／（１×０．１５4 ×Ｅ）Ｐ／Ｅとな
り、板幅方向の変位δ2 は（４×２．５3 ×Ｐ）／
（０．１５×１4 ×Ｅ）Ｐ／Ｅとなる。板幅方向の変位
δ2 に対する板厚方向の変位δ1 の比を求めるとδ1 ／
δ2 ＝２９６．４４となる。同一荷重についておよそ３
００倍の変位量の差となるので駆動輪８の変位は、板厚
方向すなわち、円周方向のみに変形することができる。
管内走行装置の実際の動作状況を考えると、この変位の
比は１００〜５００程度あれば十分である。このため、
梁４の幅と厚みの比を４〜１０にとれば、ローリング量
は問題とならない範囲となり、走行装置はほぼ直進する
ことができる。
【０００７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
スペンション機構を円周外周から円心方向へ伸びる一体
成型が可能な梁をもうけ、駆動輪の幅方向の中心軸が配
管の中心点を通るように配置したので、組み立てが容易
でかつ小形の配管内走行装置を得る効果がある。
スペンション機構を円周外周から円心方向へ伸びる一体
成型が可能な梁をもうけ、駆動輪の幅方向の中心軸が配
管の中心点を通るように配置したので、組み立てが容易
でかつ小形の配管内走行装置を得る効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す配管内走行装置の正断面
図である。
図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’─における側断面図である。
【図３】図１の矢視Ｃからみた上面図である。
【図４】単位サスペンシヨンと駆動部の斜視図である。
【図５】円周方向に変形したときの部分断面図である。
１：配管 ２：支柱シャフト ３：ベース ３１：段差部 ４：梁 ５：ケーシング ６：駆動用モータ ７：歯車 ８：駆動輪 ９：ロータシャフト
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−128955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−137265（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−178072（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−87784（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−48152（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B61B 13/10
Claims (2)
- 【請求項１】略円筒状のケーシングの中心部に設けた芯
体と、前記ケーシング内の円周方向および進行方向に複
数配置された駆動用モータと、前記駆動用モータに減速
機を介して連結され管内壁に押圧して本体を駆動する駆
動輪と、前記駆動輪を保持するサスペンション機構とを
備え、前記芯体の中心軸を配管の中心と略同一とし、前
記駆動輪の幅方向の中心線を前記ケーシングの中心を通
る配置にした管内走行装置において、前記芯体を支柱シャフトとし、前記支柱シャフトから前
記ケーシング に向かって延び、最外周部に板厚の大きい
段差部を有するベースを少なくとも２個もうけ、前記段
差部から前記支柱シャフト側に向かって延びる梁を設
け、前記梁の表面に前記駆動用モータ、減速用の歯車お
よび駆動輪を搭載したことを特徴とする管内走行装置。 - 【請求項２】前記梁の板厚に対する板幅の比を４〜１０
としたことを特徴とする請求項１記載の管内走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34010493A JP3206625B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 管内走行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34010493A JP3206625B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 管内走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07156797A JPH07156797A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3206625B2 true JP3206625B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=18333760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34010493A Expired - Fee Related JP3206625B2 (ja) | 1993-12-06 | 1993-12-06 | 管内走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206625B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USD1033910S1 (en) | 2021-07-02 | 2024-07-09 | Braun Gmbh | Handle for electric toothbrush |
| USD1033909S1 (en) | 2020-12-11 | 2024-07-09 | Braun Gmbh | Electric toothbrush |
| USD1036127S1 (en) | 2019-02-08 | 2024-07-23 | Braun Gmbh | Head for electric toothbrush |
| US12048370B2 (en) | 2017-12-20 | 2024-07-30 | The Gillette Company Llc | Manual toothbrush |
| USD1039842S1 (en) | 2019-02-08 | 2024-08-27 | Braun Gmbh | Head for electric toothbrush |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100467792B1 (ko) * | 2001-08-11 | 2005-01-26 | 서울도시가스 주식회사 | 배관 내부 검사용 이동 로봇 |
| KR100729773B1 (ko) * | 2005-10-14 | 2007-06-20 | 주식회사 두배시스템 | 배관 내부 검사용 이동로봇 |
| KR100776816B1 (ko) * | 2006-12-11 | 2007-11-19 | 주식회사 두배시스템 | 배관 내부 검사용 이동로봇 |
-
1993
- 1993-12-06 JP JP34010493A patent/JP3206625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12048370B2 (en) | 2017-12-20 | 2024-07-30 | The Gillette Company Llc | Manual toothbrush |
| USD1036127S1 (en) | 2019-02-08 | 2024-07-23 | Braun Gmbh | Head for electric toothbrush |
| USD1039842S1 (en) | 2019-02-08 | 2024-08-27 | Braun Gmbh | Head for electric toothbrush |
| USD1033909S1 (en) | 2020-12-11 | 2024-07-09 | Braun Gmbh | Electric toothbrush |
| USD1033910S1 (en) | 2021-07-02 | 2024-07-09 | Braun Gmbh | Handle for electric toothbrush |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07156797A (ja) | 1995-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090706 Year of fee payment: 8 |
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