JP3383032B2

JP3383032B2 - Pipe running device

Info

Publication number: JP3383032B2
Application number: JP26520393A
Authority: JP
Inventors: 優此村
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2018-03-04
Also published as: JPH07120682A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【産業上の利用分野】本発明は、各種パイプ等の管状物
内を検査する管内走行装置に関する。【０００２】【従来の技術】配管内を自走して内部を点検する装置に
おいては、ケーブル等を牽引しながら長距離を移動走行
することが要求されるが、都市ガス用配管等のように小
口径配管の場合は、牽引力を発生させる管内突張り機構
と移動モータや減速機構とを同一走行ユニットに登載す
ることは、寸法制限上から非常に困難で実現性が極めて
少ない。【０００３】そこで、従来、例えば５０ｍｍ以下の内径
のパイプを観察するための自走装置として、特開昭６４
−８０８５６号公報に示されるような分割式の駆動装置
が提案されている。この駆動装置の構造では９０度エル
ボを通過することは可能になったが構造が複雑になると
いった問題があった。また、簡単に駆動能力を上げるこ
とが困難であった。【０００４】そこで、特開昭５９−１０９４７０号公報
や、特開平３−３１０５８号公報に示されるようなリン
クを使用した自走装置も提案されている。【０００５】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５９−１０９４７０号公報や特開平３−３１０５８号公
報に示される自走装置の構造では、大きな駆動力を得る
ことが出来るが、５０ｍｍ以下の細い管内に挿入できる
大きさにすることは出来ない。【０００６】特に特開昭５９−１０９４７０号公報の機
構では、明細書中に「大きく開いて略々１８０度までに
展開すれは極めて小径な所まで許容できるが、実際上は
挟み力発生機構やその他の具体的構成の小型化の程度如
何によって定まる設計的事項となる。但し、原理上、極
めて大きな許容性を持つ事に疑いない。」とあるが、実
際に細径化するために略々１８０度までに展開すると、
非常に大きな挟み力を必要とするために、この機構では
細径化は困難であるといった問題がある。【０００７】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、細径の管内に挿入し走行できる共に、簡単な構
造で駆動能力を高めることができる管内走行装置を提供
することを目的としている。【０００８】【課題を解決するための手段】本発明は、管内を走行す
るための駆動部を有する管内走行装置において、前記駆
動部は、当該管内面に当接する駆動輪を有する複数の駆
動ユニットと、前記複数の駆動ユニットのうち、少なく
とも、互いに隣接する駆動ユニット間においてこれら隣
接する駆動ユニットを接続するために配設され当該駆動
ユニットとの接続部分において当該駆動輪を含む平面上
で回動自在に架設された接続手段と、前記複数の駆動ユ
ニットのうち、少なくとも、互いに隣接する駆動ユニッ
ト間においてこれら隣接する駆動ユニット同士を互いに
引張するように架設された付勢手段と、を備え、前記複
数の駆動ユニットは当該管内の進行方向に直列に配置さ
れ、かつ、同進行方向において互いに隣り合う駆動ユニ
ットの駆動輪が当該管内軸に対して互いに反対側の管内
面に交互に当接するように配置されたことを特徴とす
る。【０００９】【００１０】【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて述べる。図１ないし図７は本発明の第１実施例に
係わり、図１は管内検査装置の駆動部の構成を示す構成
図、図２は図１の駆動部を備えた管内検査装置の構成を
示すの全体図、図３は図２のカメラ部の詳細な構成を示
す上面図及び断面図、図４は図１の駆動ユニットの詳細
な構成を示す構成図、図５は図２の電源部の側板を取り
外した斜視図、図６は図２の管内検査装置の電気回路の
構成を示すブロック図、図７は図２の管内検査装置の作
用を説明する説明図である。【００１１】図２に示すように、マンホール１には電力
線などを通すパイプ２が付設されている。このパイプ２
の中に第１実施例の管内走行装置としての管内検査装置
３が挿入されている。管内検査装置３はカメラ部４と駆
動部５と電源部６から構成される。【００１２】カメラ部４は管内検査装置３の先端にあ
り、後述するＴＶカメラと照明を内蔵している。駆動部
５は５台の駆動ユニット７ａ〜７ｅで構成される。この
駆動部５の最後には駆動電源部８が設けられている。駆
動電源部８と電源部６とは長さ３００ｍの接続ケーブル
９で接続されている。接続ケーブル９は電源部６に巻き
取られるようになっている。電源部６には駆動部５を制
御するためのリモコンスイッチ１０が接続されている。
さらに、電源１１が接続されている。この電源１１はバ
ッテリーまたはポータブル発電機である。また、電源部
６にはモニターＴＶ１２が接続されている。【００１３】図３（ａ）にカメラ部４の上面図を示すと
共に、この上面図の上方に示される図３（ｂ）、図３
（ｃ）、図３（ｄ）は、それぞれ上面図の断面Ａ−
Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃを表し、図３（ｅ）はＤの矢印の向
きから見た図を表す。【００１４】図３（ａ）に示すように、カメラ部４は、
本体（Ａ）２１と本体（Ｂ）２２と接続部２３から構成
される。本体（Ａ）２１と本体（Ｂ）２２とは、本体
（Ｃ）２４がそれぞれにはめ込まれて接続されている。
本体（Ａ）２１の前面には、照明ランプ２５がソケット
２６により取り付けられている。ソケット２６には、ラ
ンプコード２７が接続されている。図示しないがランプ
コード２７は、ランプのための後述する電源回路に接続
されている。【００１５】照明ランプ２５の回りには、反射板２８が
設けられている。反射板２８の反射面は略放物面鏡に仕
上げられていて、照明ランプ２５の光をカメラ部４の前
面に強く送り出すようになっている。【００１６】反射板２８は、図３（ｅ）に示すように、
その一部に切り欠かき２９がありカメラ部４の外形が大
きくなることを防いでいる。さらに、反射板２８にはカ
バーガラス３０がはめられていてガラス押さえ３１によ
り固定されている。なお、図３（ｅ）では、上半分はガ
ラス押さえ３１が取り付けられ、下半分はガラス押さえ
を外した状態を示している。また、照明ランプ２５は一
対設けられている。【００１７】図３（ａ）の上面図に戻り、本体（Ａ）２
１の中心にはＴＶカメラ３２が設けられている。このＴ
Ｖカメラ３２にはレンズ３３が固定されていて正面を観
察するようになっている。ＴＶカメラ３２の後ろ側には
コネクター３４にＴＶケーブル３５が接続されている。
このＴＶケーブル３５によりＴＶカメラに電源が供給さ
れまた、ＴＶカメラの映像信号が送り出される。ＴＶカ
メラ３２の先端側はＯリング３６により本体（Ａ）２１
に固定されている。【００１８】図３（ｄ）に示すように、ＴＶカメラ３２
の後端側は４本のヒートパイプ３７により固定されてい
る。また、ヒートパイプ３７は本体（Ｃ）２４に埋め込
まれている。【００１９】再び図３（ａ）の上面図に戻り、本体
（Ｂ）２２には回路収納部３８設けられていて、ＴＶカ
メラ３２や照明ランプ２５の後述する電源回路が入れら
れている。図３（ｂ）に示すように、回路収納部３８は
蓋３９で覆われる。【００２０】図３（ａ）の上面図において、本体（Ｂ）
２２に接続されている接続部２３は本体（Ｂ）２２との
固定部４０とバネ部４１と車輪固定部４２からなる。固
定部４０と車輪固定部４２の間のたわみをバネ部４１が
吸収するようになっている。車輪固定部４２には車輪４
３が設けられている。車輪４３の取り付け方向について
は後述する。【００２１】本体（Ａ）２１と本体（Ｂ）２２には上下
方向に２対、左右方向に１対の車輪が設けられている。
左右方向の車輪４４ａ，４４ｂは左右方向の台車４５
ａ，４５ｂにより本体Ａ２１にバネを介して取り付けら
れている。この構造は通常のバネによる懸架装置なので
詳しくは記述しない。【００２２】上下方向の車輪については、図３（ｃ）に
その一対を示す。上下の車輪４６ａ，４６ｂが台車４７
ａ，４７ｂに設けられている。後述する車輪が固定され
ている車軸はＯリングでシールされたベアリングにより
保持されている。【００２３】本体（Ａ）２１、本体（Ｂ）２２の左右の
側面にはそれぞれ図３（ｄ）、図３（ｂ）で示す放熱溝
４８、４９が設けられている。【００２４】次に図１により駆動部５について説明す
る。駆動部５は、駆動ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７
ｄ，７ｅと駆動電源部８と、接続リンク５０ａ，５０
ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ，５０ｆと押しつけバネ５
１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆとから
なる。【００２５】駆動ユニットについては、図４により詳細
を後述するが、２軸を持った４輪の自走ユニットであ
る。モータにより車輪を回転させる。隣合う駆動ユニッ
ト同志は、図示したように隣合う駆動ユニットの駆動輪
と反対側に駆動輪が位置するように進行方向に対して直
列に配置している。【００２６】駆動ユニット７ａと駆動ユニット７ｂとは
接続リンク５０ｂにて駆動輪を含む平面内で回動するよ
うに規制されている。さらに駆動ユニット７ａと駆動ユ
ニット７ｂとは押しつけバネ５１ｂで互いに引きつけら
れている。【００２７】駆動ユニット７ａは隣の駆動ユニットの接
続と同じ方法でカメラ部４の接続部２３に接続されてい
る。また、駆動ユニット７ｅも同じ方法で駆動電源部８
に接続されている。【００２８】駆動電源部８の本体５２には接続部５３が
固定されていて、接続部５３にはバネ部５４を介して車
輪固定部５５が固定されている。車輪固定部５５には車
輪５６が取り付けてある。また、本体５２には回路収納
部５７が設けてあり蓋５８で塞ぐようになっている。さ
らに本体５２には終端部５９が固定されている。終端部
５９には後述する牽引ワイヤーを接続するための止め穴
６０が設けられている。さらにまた、本体５２には上下
左右それぞれ１対の車輪６１ａ，６１ｂが台車６２ａ，
６２ｂにより設けられている。この構造は前述のとおり
である。そして、終端部５９にはコードを取り出すため
のコード穴６３が設けられている。【００２９】次に図４により駆動ユニット７ａの詳細を
述べる。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は上面図、図
４（ｃ）は側面図である。【００３０】駆動ユニットは、ハウジング１０１に蓋１
０２が合わさる構造になっている。ハウジング１０１内
にはモータ１０３が固定されている。さらに、ハウジン
グ１０１には駆動軸（Ａ）１０４ａ、駆動軸（Ｂ）１０
４ｂが回転自在に取り付けられている。モータ１０３の
出力軸にはピニオンギヤ１０５が固定されている。ピニ
オンギヤ１０５はクラウンギヤ１０６と噛み合わさって
いる。クラウンギヤ１０６に伝えられた駆動力は減速ギ
ヤ列１０７により最終的に駆動軸（Ｂ）１０４ｂに伝え
られる。駆動軸（Ｂ）１０４ｂに伝えられた駆動力は連
結ギヤ１０８により駆動軸（Ａ）１０４ａに伝えられる
ように連結ギヤ１０８が設けられている。そして、駆動
軸（Ａ）１０４ａ、駆動軸（Ｂ）１０４ｂにはそれぞれ
１対の車輪１０９が固定されている。【００３１】駆動軸（Ａ）１０４ａと駆動軸（Ｂ）１０
４ｂは、図４ーＣに示すように、それぞれ固定片１１０
により滑らないように固定されている。また、駆動軸
（Ａ）１０４ａ、車軸Ｂ１０４ｂは、本体１０１に対し
てベアリング１１１により支えられていて、Ｏリング１
１２により水密構造になっている。【００３２】次に、図５により電源部６の詳細について
述べる。図５（ａ）に示すように、電源部６の本体１２
２は、接続ケーブル９を巻き取るドラムの形状をしてい
る。側板Ａ１２１ａ、側板Ｂ１２１ｂが本体１２２の側
面をはさむようになっている。また、本体１２２は台座
１２３により軸１２４で回転自在に支えられている。本
体１２２内部には後述する電源・信号処理回路１２５が
設けられている。また、スリップリング１２６が軸１２
４に設けられていて、電源・処理回路１２５とコネクタ
１２７を電気的に接続している。【００３３】コネクタ１２７は、図５（ｂ）に示すよう
に、電源コネクタ１２７ａと映像信号出力コネクタ１２
７ｂとリモコンスイッチ接続コネクタ１２７ｃから構成
される。さらに後述する電源切り換えスイッチ２０３が
設けられている。【００３４】図５（ｃ）に接続ケーブル９の詳細を示
す。牽引ロープ１３１と同軸ケーブル１３２と電源・制
御信号ケーブル１３３から構成される。【００３５】図６に電気回路のブロック図を示す。電源
部６にはＡＣ１００ＶをＤＣ２４Ｖに変換するＡＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２０１とＤＣ２４Ｖを受けるダイオードブ
リッジ２０２とがある。ダイオードブリッジ２０２はＤ
Ｃ入力の極性をまちがえても正常に動作するように設け
られている。切り換えスイッチ２０３はＡＣとＤＣを切
り換えるために設けられている。【００３６】切り換えスイッチ２０３を通った電源ライ
ン２０４は、接続ケーブル９を通って駆動部５とカメラ
部４に接続されている。また、切り換えスイッチ２０３
を通った電源ライン２０４は電源部６内のレギュレータ
２０５にも接続されている。レギュレータ２０５はＤＣ
１２Ｖの安定化された電圧を発生し、電源部６、リモコ
ンスイッチ１０に供給する。【００３７】リモコンスイッチ１０では３回路の切り換
え信号を発生しており、その信号は図中において、符号
２０６、２０７、２０８で示され、２０６は自走装置の
前進後進を指示する進行方向信号、２０７はモータの進
行停止を指示する起動信号、２０８はＴＶカメラと照明
ランプのＯＮ，ＯＦＦを指示する観察信号である。この
リモコンスイッチ１０の３回路ともそれぞれの機能を０
Ｖと１２Ｖで表現していて、接続ケーブル９内にある電
線により駆動部５とカメラ部４に接続されている。【００３８】駆動部５では電源ライン２０４からの電源
をＤＣ／ＤＣコンバータ２１５に接続している。ＤＣ／
ＤＣコンバータ２１５では電源ライン２０４の抵抗によ
り電圧低下して２４Ｖでなくなった電圧を１２Ｖの安定
した電圧に変換する。【００３９】ＤＣ／ＤＣコンバータ２１５の出力はＰＷ
Ｍ回路２１６に接続されている。ＰＷＭ回路２１６では
パルス幅変調により１２Ｖを３Ｖに変換する。また、こ
のＰＷＭ回路２１６には出力のＯＮ／ＯＦＦと出力の極
性を反転させる回路がついていてそれぞれ起動信号２０
７、進行方向信号２０６により動作が決定される。そし
て、ＰＷＭ回路２１６の出力は、駆動部の５つのモータ
１０３に接続されている。【００４０】カメラ部４では電源ライン２０４からの電
源はＤＣ／ＤＣコンバータ２１７に接続されている。Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ２１７では安定化された直流１２Ｖ
を出力し、ＴＶカメラ３２と、照明ランプ２５に接続さ
ている。またこのＤＣ／ＤＣコンバータ２１７には出力
のＯＮ／ＯＦＦ制御回路が入っていて観察信号２０８が
接続されている。【００４１】ＴＶカメラ３２の映像信号出力は信号ケー
ブル２０９を通り電源部６の終端抵抗２１０とアンプ２
１１に接続されている。アンプ２１１の出力は負荷抵抗
２１２を介して映像信号出力端子に接続されている。【００４２】このように構成された管内検査装置３の作
用について説明する。接続する電源１１の種類により切
り換えスイッチ２０３を切り換える。また、リモコンス
イッチ１０のスイッチを、前進、モータ停止、観察ＯＮ
にセットしておく。【００４３】その後電源を供給すると、電源ライン２０
４を通り電源が駆動部５とカメラ部４に供給される。カ
メラ部４のＤＣ／ＤＣコンバータ２１７には２４Ｖより
も電源ライン２０４での電圧降下を引いた電圧が供給さ
れる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２１７により前記電圧が１
２Ｖに安定化されてＴＶカメラ３２と照明ランプ２５に
供給される。照明ランプ２５が点灯しＴＶカメラ３２の
観察方向を照明する。【００４４】また、ＴＶカメラ３２が動作し映像信号が
信号ケーブル２０９に乗る。信号ケーブル２０９に乗っ
た映像信号は終端抵抗２１０で電圧に変換されるが、信
号ケーブル２０９により減衰しているので所定の信号レ
ベルよりも低くなっている。アンプ２１１では映像信号
を所定の信号レベルにまで増幅し、負荷抵抗２１２を介
して映像信号出力端子に送る。映像信号出力端子にはモ
ニタＴＶ２が接続されているのでＴＶカメラ３２で撮像
された画像が観察できる。【００４５】つぎに、リモコンスイッチ１０でモータの
進行を指示するスイッチを操作して駆動部を前進させ
る。起動信号２０７が進行を指示する信号になり、その
信号が駆動部５のＰＷＭ回路２１６に送られる。ＰＷＭ
回路２１６には電源ライン２０４に接続されたＤＣ／Ｄ
Ｃコンバータ２１５から１２Ｖが供給されていて、進行
方向信号２０６が前進なので、モータ１０３に前進する
ための３Ｖの電気を供給する。これにより、駆動ユニッ
ト７ａ〜７ｅのそれぞれのモータ１０３が回転し、車輪
１０９が回転する。これにより、駆動部５が前進する。【００４６】この状態でカメラ部４からマンホール１内
でパイプ２に挿入する。駆動部５がパイプ２に挿入され
ると車輪１０９の回転により駆動部５がパイプ内を前進
する。【００４７】カメラ部４も駆動部５に押されてパイプ内
を前進し、パイプ２内の画像がモニタＴＶ２に映し出さ
れる。【００４８】管内に異常をモニタＴＶ２で発見した場合
には、リモコンスイッチ１０でモータに停止を指示す
る。すると、ＰＷＭ回路２１６からモータ１０３に電源
が供給されなくなるので、モータ１０３が停止する。よ
って管内検査装置３はパイプ２内で停止する。【００４９】パイプ２内の観察が終了したらリモコンス
イッチ１０で照明ランプをＯＦＦにする。するとＯＦＦ
の観察信号がＤＣ／ＤＣコンバータ２１７に送られてＴ
Ｖカメラ３２と照明ランプ２５への電気の供給が止ま
る。【００５０】つぎに、前進後進を指示する進行方向信号
を後進にして、進行を指示するとＰＷＭ回路２１６では
モータ１０３に逆回転をする電気をかける。すると車輪
１０９が逆回転をしてカメラ部４は駆動部５に引かれて
後進する。【００５１】【００５２】【００５３】【００５４】【００５５】【００５６】【００５７】この様にしてパイプ内を検査することによ
り、具体的には本実施例の管内検査装置３は、図７
（ａ）に示す標準径のパイプ内での状態では、押しつけ
バネが引きつける力により駆動ユニットの車輪がパイプ
内壁に押しつけられている。そして、図７（ｂ）に示す
ようにパイプが細くなったときは、駆動ユニットの間隔
が広がることによりパイプの径が小さくなっても駆動ユ
ニットの駆動輪は十分パイプ内壁に押しつけられている
ので、十分な駆動力が得られる。【００５８】また、図７（ｃ）に示すように、段差があ
るときの動作状態について述べる。図示するように段差
がある場合には段差のある部分に接続されている接続リ
ンクが図に示すように動作して段差を駆動輪が乗り越え
る。いずれの場合にも車輪は常にほぼ一定の力でパイプ
内面に押しつけられているので安定した走行が可能にな
る。【００５９】図７（ｄ）に示すように、さらに細い管内
を走行する場合は、接続リンクは細い管に用に短い物に
なっている。従来と異なり駆動輪が互い違いに配置され
ているので駆動装置とほぼ同じ大きさまで細い管内を走
行する事が出来る。この場合にも図７（ｃ）で示すよう
なサスペンション機能が働き、段差があっても良好に走
行出来る。【００６０】次に第２実施例について説明する。図８は
本発明の第２実施例に係る管内検査装置の構成を示すの
全体図である。第２実施例は第１実施例にケーブル巻き
込み防止機構を追加したものであり、その他の構成は第
１実施例と同じである。【００６１】図８（ａ）に示すように接続ケーブル９は
コード穴６３から直接外部にでていないで、保護コイル
２３１を通ってから外部にでている。保護コイル２３１
があるために後進したときに図８（ｂ）に示すように接
続ケーブル９がすぐに駆動輪に乗り越えられることがな
い。もしも保護コイル２３１がなければ図８（ｃ）に示
すように後進するとすぐに駆動輪が接続ケーブル９を乗
り越えてしまい最悪の場合には管内検査装置３をパイプ
内部から引き出せなくなる。【００６２】その他の作用、効果は第１実施例と同じで
ある。【００６３】続いて、第３実施例について説明する。図
９は本発明の第３実施例に係るカメラ部の構成を示す斜
視図である。第３実施例は第１実施例に緊急停止用のバ
ンパーを追加したものであり、その他の構成は第１実施
例と同じである。【００６４】図９（ａ）に示すように、カメラ部４の本
体２１にバンパー２５１がガイド２５２により摺動自在
に固定されている。バンパー２５１の摺動方向はストッ
パ２５３により規制されている。図示しないがバンパー
２５１はカメラ部４の進行方向にバネにより附勢されて
いる。【００６５】ストッパー２５３には図９（ｂ）に示すよ
うに、マイクロスイッチ２５４が固定されている。この
マイクロスイッチ２５４はＰＷＭ回路２１７に接続され
ている。【００６６】カメラ部４がパイプ２内の障害物に当たっ
た場合には、まずバンパー２５１がその障害物にあたる
ことになる。バンパー２５１が障害物に当たると図９
（ｃ）に示すようにマイクロスイッチ２５４がバンパー
２５１で押されて作動する。するとＰＷＭ回路２０６で
はモータ１０３に電気を送ることをやめてブレーキをか
ける。このようにして、障害物があったときにはいち早
く前進をやめ管内検査装置３が壊れることを防ぐ。【００６７】その他の作用、効果は第１実施例と同じで
ある。【００６８】なお、上記の各実施例により細い管内走行
装置が可能になるが、管内の抵抗が大きくケーブルを引
くずる為に必要な牽引力が足りない場合や、垂直方向の
管内を走行する場合は、駆動部を複数直列につなげた
り、駆動ユニットを増やす事で簡単に駆動能力を上げる
事が出来る。【００６９】また、各実施例の駆動部は全部の車輪を駆
動する方式であるが、その一部を駆動するようにしても
よい。【００７０】【発明の効果】以上説明したように本発明の管内走行装
置によれば、細径の管内に挿入し走行できると共に、簡
単な構造で駆動能力を高めることができるという効果が
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to tubular articles such as various pipes.
The present invention relates to an in-pipe traveling device for inspecting the inside. [0002] 2. Description of the Related Art Apparatus for inspecting the inside of a pipe by self-propelled
Travels long distances while pulling cables, etc.
Is required, but small as in city gas piping, etc.
In the case of bored piping, a pipe tension mechanism that generates traction
And the moving motor and deceleration mechanism on the same traveling unit
Is extremely difficult and extremely feasible due to dimensional limitations.
Few. Therefore, conventionally, for example, an inner diameter of 50 mm or less is used.
As a self-propelled device for observing the pipe of
-Type driving device as disclosed in JP-A-80856
Has been proposed. The structure of this drive is 90 degree
It became possible to pass through the bo, but when the structure became complicated
There was such a problem. Also, it is easy to increase the driving capacity.
And was difficult. Accordingly, Japanese Patent Laid-Open No. 59-109470 discloses
And phosphorus as disclosed in JP-A-3-31058.
A self-propelled device using a hook has also been proposed. [0005] SUMMARY OF THE INVENTION However, Japanese Patent Application Laid-Open
59-109470 and JP-A-3-31058.
In the structure of the self-propelled device shown in the report, a large driving force is obtained
Can be inserted into a thin tube of 50mm or less
It cannot be sized. [0006] In particular, the machine disclosed in JP-A-59-109470.
In the specification, the statement "The wide open and about 180 degrees
Unfolding is acceptable up to a very small diameter, but in practice
Degree of miniaturization of pinching force generation mechanism and other specific configurations
It is a design matter determined by what. However, in principle, the pole
No doubt that it has great tolerance. "
When it is expanded to approximately 180 degrees to reduce the diameter at the time,
This mechanism requires a very large pinching force,
There is a problem that it is difficult to reduce the diameter. [0007] The present invention has been made in view of the above circumstances.
It can be inserted and run in a small-diameter pipe, and has a simple structure.
Provision of an in-pipe traveling device that can increase the driving capacity
It is intended to be. [0008] Means for Solving the Problems The present invention provides:Traveling in a pipe
Pipe driving device having a drive unit for
The moving part includes a plurality of driving wheels having driving wheels that contact the inner surface of the pipe.
Moving unit and at least one of the plurality of driving units.
And between adjacent drive units
The drive unit is provided to connect the drive units
On the plane containing the drive wheel at the connection with the unit
Connecting means rotatably mounted on the plurality of drive units;
At least the drive units adjacent to each other
Drive units adjacent to each other
Biasing means installed so as to be pulled.
Drive units are arranged in series in the direction of travel in the pipe.
Drive units adjacent to each other in the same traveling direction.
The drive wheels of the set are in the pipes on opposite sides of the pipe axis.
Characterized in that they are arranged to alternately contact the surface
You. [0009] [0010] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
I will talk about it. Figure 1 orFIG.Corresponds to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a configuration of a drive unit of the in-pipe inspection apparatus.
FIGS. 2A and 2B show the configuration of the in-pipe inspection apparatus provided with the drive unit of FIG.
FIG. 3 shows the detailed configuration of the camera unit shown in FIG.
FIG. 4 is a top view and a sectional view, and FIG.
FIG. 5 is a side view of the power supply unit shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view of the electric circuit of the in-pipe inspection apparatus of FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration.Is a figureWork of 2 pipe inspection device
FIG. As shown in FIG. 2, electric power is supplied to the manhole 1.
A pipe 2 for passing a wire or the like is provided. This pipe 2
In-pipe inspection apparatus as the in-pipe traveling apparatus of the first embodiment
3 is inserted. The in-pipe inspection device 3 and the camera unit 4
It comprises a moving unit 5 and a power supply unit 6. The camera section 4 is located at the tip of the in-pipe inspection apparatus 3.
In addition, it incorporates a TV camera and lighting described later. Drive part
Reference numeral 5 includes five drive units 7a to 7e. this
At the end of the driving section 5, a driving power supply section 8 is provided. Drive
Dynamic power supply unit 8 and power supply unit 6 are 300 m long connection cable
9 is connected. The connection cable 9 is wound around the power supply unit 6.
Is to be taken. The drive unit 5 is controlled by the power supply unit 6.
A remote control switch 10 for controlling is connected.
Further, a power supply 11 is connected. This power supply 11
Battery or portable generator. Power supply section
6 is connected to a monitor TV 12. FIG. 3A shows a top view of the camera unit 4.
3 (b) and 3 shown in the upper part of this top view.
(C) and FIG. 3 (d) show cross sections A-
A, B-B, and C-C, and FIG.
It represents a view from the beginning. As shown in FIG. 3A, the camera unit 4
Consisting of main body (A) 21, main body (B) 22, and connecting part 23
Is done. The main body (A) 21 and the main body (B) 22
(C) 24 are fitted and connected to each other.
An illumination lamp 25 is a socket on the front of the main body (A) 21.
26 attached. The socket 26 has
The amplifier cord 27 is connected. Lamp not shown
The cord 27 is connected to a power supply circuit described later for the lamp
Have been. A reflector 28 is provided around the illumination lamp 25.
Is provided. The reflecting surface of the reflecting plate 28 is substantially a parabolic mirror.
It is raised and the light of the illumination lamp 25 is in front of the camera unit 4.
It is designed to send strongly to the surface. The reflection plate 28 is, as shown in FIG.
There is a notch 29 in a part of it, and the external shape of the camera unit 4 is large.
It prevents it from becoming nervous. Further, the reflection plate 28 has
A bar glass 30 is fitted and a glass holder 31
Fixed. In FIG. 3E, the upper half is the gas.
A glass holder 31 is attached, and the lower half is a glass holder.
Has been removed. The illumination lamp 25 is
A pair is provided. Returning to the top view of FIG.
A TV camera 32 is provided at the center of 1. This T
A lens 33 is fixed to the V camera 32 so that the user can
It is supposed to be. Behind the TV camera 32
A TV cable 35 is connected to the connector 34.
Power is supplied to the TV camera by the TV cable 35.
Also, a video signal of the TV camera is sent out. TV camera
The tip side of the camera 32 is connected to the main body (A) 21 by an O-ring 36.
It is fixed to. As shown in FIG. 3D, the TV camera 32
The rear end side is fixed by four heat pipes 37.
You. The heat pipe 37 is embedded in the main body (C) 24.
It is rare. Returning again to the top view of FIG.
(B) A circuit storage section 38 is provided in the
A power supply circuit to be described later of the camera 32 and the illumination lamp 25 is inserted.
Have been. As shown in FIG. 3B, the circuit housing section 38
Covered with lid 39. In the top view of FIG.
22 is connected to the main body (B) 22.
It comprises a fixing part 40, a spring part 41 and a wheel fixing part 42. Solid
The spring portion 41 compensates for the deflection between the fixed portion 40 and the wheel fixing portion 42.
It is designed to absorb. The wheel 4 is attached to the wheel fixing portion 42.
3 are provided. About the mounting direction of the wheel 43
Will be described later. The main body (A) 21 and the main body (B) 22
Two pairs of wheels are provided in the left and right directions.
The left and right wheels 44a and 44b are mounted on a left and right trolley 45.
a, 45b attached to the main body A21 via a spring
Have been. This structure is a normal spring suspension
Details are not described. FIG. 3 (c) shows the vertical wheels.
The pair is shown. The upper and lower wheels 46a and 46b are a carriage 47
a, 47b. The wheels described later are fixed
Axle is provided by bearings sealed with O-rings
Is held. The left and right sides of the main body (A) 21 and the main body (B) 22
The heat radiation grooves shown in FIGS. 3 (d) and 3 (b) are provided on the side surfaces, respectively.
48 and 49 are provided. Next,FIG.The drive unit 5 will be described with reference to FIG.
You. The drive unit 5 includes drive units 7a, 7b, 7c, 7
d, 7e, the drive power supply unit 8, and the connection links 50a, 50
b, 50c, 50d, 50e, 50f and pressing spring 5
From 1a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f
Become. The drive unit is described in more detail with reference to FIG.
Is a four-wheeled self-propelled unit with two axes
You. The wheels are rotated by a motor. Adjacent drive units
The competitors are driving wheels of adjacent driving units as shown in the figure.
In the direction of travel so that the drive wheels are
Are arranged in columns. The drive unit 7a and the drive unit 7b
The connection link 50b rotates in a plane including the drive wheels.
Regulated. Further, the drive unit 7a and the drive unit
The knit 7b is pulled together by the pressing spring 51b
Have been. The drive unit 7a is connected to an adjacent drive unit.
Connected to the connection unit 23 of the camera unit 4 in the same manner as
You. The drive unit 7e is also driven in the same manner by the drive power supply unit 8
It is connected to the. A connection section 53 is provided on the main body 52 of the drive power supply section 8.
The vehicle is fixed to the connecting portion 53 via a spring portion 54.
The wheel fixing portion 55 is fixed. The wheel fixing part 55 has a car
A ring 56 is attached. Also, the main body 52 contains a circuit.
A portion 57 is provided and is closed by a lid 58. Sa
Further, a terminal portion 59 is fixed to the main body 52. Terminal part
59 is a stop hole for connecting a tow wire described later.
60 are provided. Furthermore, the main body 52
A pair of wheels 61a, 61b is provided on each of the right and left
62b. This structure is as described above
It is. Then, in order to take out the code,
Are provided. Next, the details of the drive unit 7a will be described with reference to FIG.
State. 4A is a plan view, FIG. 4B is a top view, and FIG.
4 (c) is a side view. The drive unit includes a cover 1
02 are combined. Inside the housing 101
, A motor 103 is fixed. In addition, Hauzin
The drive shaft (A) 104a and the drive shaft (B) 10
4b is rotatably mounted. Motor 103
A pinion gear 105 is fixed to the output shaft. Pini
On-gear 105 meshes with crown gear 106
I have. The driving force transmitted to the crown gear 106 is
Finally transmitted to the drive shaft (B) 104b by the gear train 107.
Can be The driving force transmitted to the driving shaft (B) 104b is continuous.
It is transmitted to the drive shaft (A) 104a by the coupling gear 108.
Gear 108 is provided as described above. And drive
The shaft (A) 104a and the drive shaft (B) 104b respectively
A pair of wheels 109 is fixed. The drive shaft (A) 104a and the drive shaft (B) 10
4b, as shown in FIG.
It is fixed so that it does not slip. Also drive shaft
(A) 104a, axle B104b
O-ring 1
12 makes a watertight structure. Next, the details of the power supply section 6 will be described with reference to FIG.
State. As shown in FIG. 5A, the main body 12 of the power supply unit 6
2 is in the form of a drum for winding the connection cable 9
You. The side plate A 121a and the side plate B 121b are on the side of the main body 122.
It is designed to sandwich the surface. The main body 122 is a pedestal.
The shaft 123 is rotatably supported by a shaft 124. Book
Inside the body 122, a power supply / signal processing circuit 125 described later is provided.
Is provided. Also, the slip ring 126 is
4, a power supply / processing circuit 125 and a connector
127 are electrically connected. The connector 127 is connected as shown in FIG.
Power supply connector 127a and video signal output connector 12
7b and remote control switch connector 127c
Is done. Further, a power switch 203 described later is
Is provided. FIG. 5C shows the details of the connection cable 9.
You. Tow rope 131, coaxial cable 132 and power supply / control
A control signal cable 133 is provided. FIG. 6 shows a block diagram of the electric circuit. Power supply
AC / D for converting 100V AC to 24V DC
C converter 201 and diode block receiving DC24V
There is a ridge 202. The diode bridge 202 is D
Provided to operate normally even if the polarity of C input is wrong
Have been. The changeover switch 203 switches between AC and DC.
It is provided for replacement. The power supply line passing through the changeover switch 203
The drive 204 is connected to the drive unit 5 and the camera through the connection cable 9.
It is connected to the unit 4. Also, the changeover switch 203
The power line 204 passed through is a regulator in the power supply unit 6.
205 is also connected. Regulator 205 is DC
Generates a stabilized voltage of 12V, power supply unit 6,
To the switch 10. The remote control switch 10 switches between three circuits.
Signal is generated.
206, 207 and 208, where 206 is a self-propelled device.
A forward direction signal instructing forward and backward travels, and 207 is a forward travel signal of the motor.
Start signal to instruct line stop, 208 is TV camera and lighting
This is an observation signal for instructing ON and OFF of the lamp. this
The function of each of the three circuits of the remote control switch 10 is 0.
V and 12V, and the
The drive unit 5 and the camera unit 4 are connected by wires. In the driving section 5, a power supply from a power supply line 204
Are connected to the DC / DC converter 215. DC /
In the DC converter 215, the resistance of the power supply line 204 is
The voltage that has dropped to 24V is reduced to 12V
Is converted to the specified voltage. The output of DC / DC converter 215 is PW
It is connected to the M circuit 216. In the PWM circuit 216
12V is converted to 3V by pulse width modulation. Also,
The ON / OFF of the output and the output pole
There are circuits for inverting the characteristics
7. The operation is determined by the traveling direction signal 206. Soshi
The output of the PWM circuit 216 is the output of the five motors of the drive unit.
103. In the camera section 4, the power from the power line 204 is
The source is connected to DC / DC converter 217. D
In the C / DC converter 217, stabilized DC 12V
And connected to the TV camera 32 and the illumination lamp 25.
ing. The output of the DC / DC converter 217 is
ON / OFF control circuit is included and the observation signal 208
It is connected. The video signal output of the TV camera 32 is a signal cable.
209, the terminating resistor 210 of the power supply unit 6 and the amplifier 2
11 is connected. The output of the amplifier 211 is the load resistance
It is connected to a video signal output terminal via 212. The operation of the in-pipe inspection apparatus 3 configured as described above
The use will be described. Turn off depending on the type of power supply 11 to be connected
The switch 203 is switched. Also, remote control
Switch of switch 10, forward, motor stop, observation ON
Set to. Thereafter, when power is supplied, the power supply line 20
Power is supplied to the drive unit 5 and the camera unit 4 through the control unit 4. Mosquito
24V is applied to the DC / DC converter 217 of the camera unit 4.
Is also supplied with the voltage obtained by subtracting the voltage drop in the power supply line 204.
It is. The DC / DC converter 217 sets the voltage to 1
Stabilized to 2V to TV camera 32 and illumination lamp 25
Supplied. The illumination lamp 25 lights up and the TV camera 32
Illuminate the viewing direction. When the TV camera 32 operates and the video signal is
Get on the signal cable 209. Get on the signal cable 209
The video signal is converted to a voltage by the terminating resistor 210,
Signal signal is attenuated by the
Lower than the bell. In the amplifier 211, the video signal
To a predetermined signal level, and
And send it to the video signal output terminal. The video signal output terminal is
Image is taken by TV camera 32 because Nita TV2 is connected
The observed image can be observed. Next, the remote control switch 10
Operate the switch that instructs progress to advance the drive unit
You. The start signal 207 becomes a signal for instructing progress, and
The signal is sent to the PWM circuit 216 of the driving unit 5. PWM
The circuit 216 includes a DC / D connected to the power supply line 204.
12V is supplied from C converter 215,
Since the direction signal 206 is forward, advance to the motor 103
To supply 3V of electricity. This allows the drive unit
Motors 103a to 7e rotate, and the wheels
109 rotates. Thereby, the drive unit 5 moves forward. In this state, the camera section 4 moves from the manhole 1 to the inside.
Insert into the pipe 2 with. The drive unit 5 is inserted into the pipe 2
Then, the drive unit 5 advances in the pipe by the rotation of the wheel 109.
I do. The camera unit 4 is also pushed by the drive unit 5 and
And the image in the pipe 2 is displayed on the monitor TV2.
It is. When an abnormality is found in the pipe on the monitor TV2
Instruct the motor to stop using the remote control switch 10.
You. Then, the power is supplied from the PWM circuit 216 to the motor 103.
Is not supplied, so that the motor 103 stops. Yo
Therefore, the in-pipe inspection device 3 stops in the pipe 2. When the observation inside the pipe 2 is completed, the remote control
Switch 10 turns off the illumination lamp. Then OFF
Is sent to the DC / DC converter 217, and T
The supply of electricity to the V camera 32 and the illumination lamp 25 is stopped.
You. Next, a traveling direction signal for instructing the vehicle to move forward and backward.
Is set to reverse, and when the progress is instructed, the PWM circuit 216
Electricity for reverse rotation is applied to the motor 103. Then the wheels
109 rotates in reverse and the camera unit 4 is pulled by the drive unit 5
Go backwards. [0051] [0052] [0053] [0054] [0055] [0056] By inspecting the inside of the pipe in this way,
Specifically, the in-pipe inspection device 3 of the present embodimentFIG.
(A)Pressing is performed in the standard diameter pipe shown in
The force of the spring attracts the drive unit wheels to the pipe
It is pressed against the inner wall. AndIn FIG. 7 (b)Show
When the pipe becomes thinner, the distance between the drive units
Even if the pipe diameter becomes smaller due to the
The drive wheels of the knit are well pressed against the inner wall of the pipe
Therefore, a sufficient driving force can be obtained. Also,FIG. 7 (c)As shown in the figure,
The operation state at the time of operation is described. Step as shown
If there is, the connection relay connected to the stepped part
Link operates as shown in the figure and the drive wheels
You. In each case, the wheels are always piped with almost constant force.
Stable running is possible because it is pressed against the inner surface.
You. [0059]FIG. 7 (d)As shown in the narrower tube
When traveling, the connecting link should be short for thin tubes.
Has become. Unlike before, the drive wheels are arranged alternately
Running in a narrow tube to approximately the same size as the drive unit
You can go. Also in this caseFIG. 7 (c)As shown
Suspension function works and runs well even on bumps
I can do it. Next, a second embodiment will be described.FIG.Is
FIG. 4 shows a configuration of an in-pipe inspection apparatus according to a second embodiment of the present invention.
It is an overall view. The second embodiment is similar to the first embodiment except that a cable is wound.
And the other components are
This is the same as in the first embodiment. [0061]FIG.As shown in FIG.
Do not go outside directly from the cord hole 63,
After passing through 231, it goes outside. Protection coil 231
When you go back because ofFIG.As shown in (b)
The connecting cable 9 cannot get over the drive wheel immediately.
No. If there is no protection coil 231FIG.Shown in (c)
As soon as the vehicle goes backwards, the drive wheels ride the connection cable 9
In the worst case, the pipe inspection device 3
Cannot be pulled out from inside. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
is there. Next, a third embodiment will be described.Figure
9Is a perspective view showing the configuration of the camera unit according to the third embodiment of the present invention.
FIG. The third embodiment is different from the first embodiment in that an emergency stop bus is used.
The other configuration is the first implementation
Same as the example. [0064]FIG.(A) As shown in FIG.
Bumper 251 is slidable on body 21 by guide 252
It is fixed to. The sliding direction of the bumper 251 is
It is regulated by par. Not shown but bumper
251 is biased by a spring in the traveling direction of the camera unit 4.
I have. In the stopper 253,FIG.(B)
Thus, the microswitch 254 is fixed. this
Micro switch 254 is connected to PWM circuit 217
ing. The camera section 4 hits an obstacle in the pipe 2.
The bumper 251 hits the obstacle first
Will be. When the bumper 251 hits an obstacleFIG.
The micro switch 254 is a bumper as shown in FIG.
It is pushed and actuated at 251. Then, the PWM circuit 206
Stops sending electricity to the motor 103 and brakes
I can. In this way, when there is an obstacle,
To stop the in-pipe inspection device 3 from breaking. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
is there. It is to be noted that, in each of the above-described embodiments, the traveling in a thin pipe is performed.
Although the device can be used, the resistance in the pipe is large and
When the traction required for breaking is insufficient,
When driving in a pipe, multiple drive units were connected in series
Drive capacity easily by increasing the number of drive units
I can do things. The drive unit of each embodiment drives all wheels.
It is a system that operates, but even if a part of it is driven
Good. [0070] As described above, the in-pipe traveling device of the present invention
According to the location, ThinIt can be inserted and run inside a pipe with a
The effect is that the driving capacity can be increased with a simple structure.
is there.

【図面の簡単な説明】【図１】第１実施例に係る管内検査装置の駆動部の構成
を示す構成図。【図２】図１の駆動部を備えた管内検査装置の構成を示
すの全体図。【図３】図２のカメラ部の詳細な構成を示す上面図及び
断面図。【図４】図１の駆動ユニットの詳細な構成を示す構成
図。【図５】図２の電源部の側板を取り外した斜視図。【図６】図２の管内検査装置の電気回路の構成を示すブ
ロック図。【図７】図２の管内検査装置の作用を説明する説明図。【図８】第２実施例に係る管内検査装置の構成を示すの
全体図【図９】第３実施例に係るカメラ部の構成を示す斜視図【符号の説明】３…管内検査装置４…カメラ部５…駆動部６…電源部７ａ〜７ｅ…駆動ユニット８…駆動電源部９…接続ケーブル１０…リモコンスイッチ１１…電源１２…モニターＴＶ５０ａ〜５０ｆ…接続リンク５１ａ〜５１ｆ…押しつけバネBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a driving unit of an in-pipe inspection apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is an overall view showing a configuration of an in-pipe inspection apparatus provided with the drive unit of FIG. 1; FIG. 3 is a top view and a cross-sectional view illustrating a detailed configuration of a camera unit in FIG. 2; FIG. 4 is a configuration diagram showing a detailed configuration of the drive unit of FIG. 1; FIG. 5 is a perspective view of the power supply unit shown in FIG. 2 with a side plate removed. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an electric circuit of the in-pipe inspection apparatus of FIG. 2; FIG. 7 is an explanatory view for explaining the operation of the in-pipe inspection apparatus of FIG . 2; FIG. 8 shows a configuration of an in-pipe inspection apparatus according to a second embodiment .
Overall view and FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a camera unit according to the third embodiment EXPLANATION OF REFERENCE NUMERALS 3 ... Pipe testing apparatus 4 ... camera unit 5 ... driving section 6 ... power supply unit 7 a to 7 e ... drive unit 8 ... Driving power supply 9 Connection cable 10 Remote control switch 11 Power supply 12 Monitor TV 50a to 50f Connection links 51a to 51f Pressing spring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 23/24 B62D 57/024 B61B 13/10 ──────────────────────────────────────────────────続き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) G02B 23/24 B62D 57/024 B61B 13/10

Claims

(57) [Claims] [Claim 1] In a pipe having a drive unit for traveling in the pipe
In the traveling device, the driving unit includes a plurality of driving units each having a driving wheel in contact with the inner surface of the pipe.
And at least one of the plurality of drive units adjacent to each other.
Between adjacent drive units, these adjacent drive units
And is connected to the drive unit.
In the continuation part, it is rotatably mounted on a plane including the drive wheel.
And at least one of the plurality of drive units adjacent to each other.
Between adjacent drive units, these adjacent drive units
Urging means erected to pull the units together
When, wherein the plurality of drive units in series in the traveling direction of the tube
Drives that are arranged and are adjacent to each other in the
The drive wheels of the moving unit are on opposite sides of the pipe axis
Featured to alternately contact the inner surface of the pipe
And the in- pipe traveling device.