JP5791509B2 - ケーブル・プッシャーを案内するシステム、方法および装置 - Google Patents

Description

本願は、外部からのアクセスが制限される管路、パイプまたは同様の空洞部を介して、ケーブル、ワイヤ、コード、パイプ、テープまたは同様の可撓性材料を引く構成に関する。特に、しかし限定的にではなく、本願は、既存の地下管路を介してケーブル配線を送ることに関する。

道および建物などの土木計画は、しばしば、ケーブル配線または配管による公共サービスを後に設置するための管路または空間を含む。可能な場合には、このような管路は、古いまたは損傷したケーブルを除去し、新しいケーブルが設置できるように、内部空間にアクセス可能なように設計される。この目的のために、必要な場合、アクセス用の開口部が設けられ得る。しかしながら、多くの状況においては、管路のあらゆる接合部または角部に容易にアクセスできるようにアクセス用の開口部を設置することは、可能でないかまたは費用効果がよくない。

建物に対する公共サービスのケーブル配線は、しばしば、道もしくは舗道の下または壁もしくは床面の裏を走る管路の中に設置されており、このような管路に対するアクセス用の開口部の数およびサイズは最小に保たれなければならない。管路へのアクセスを得るために道を掘り起こしたり壁または床の一部分を除去したりすることは、通常、不都合であり費用が高くつくので、そのような変更は、限られた数のアクセス点から行われなければならない。

管路を介してケーブル配線を送るためにケーブル・プッシャー（ｃａｂｌｅ ｐｕｓｈｅｒ：ケーブル押し棒）を使用することは、従来技術において既知である。このようなケーブル・プッシャーは、通常、管路を介して手動でまたは機械的に押され得る、硬いが屈曲可能な押し棒の巻取機を備える。棒が管路の中へ導入される点（近位アクセス点）から棒と共にケーブルが管路を介して運ばれるように、設置されるケーブルは、管路の中へ押される棒の端部（遠位端部）に取り付けられ得る。より普通には、しかしながら、棒は、目的地のアクセス点に到達するまでケーブルのない状態で管路を介して押され、この点において、ケーブルが棒の遠位端部に取り付けられ、次に棒が管路を介して引き戻されて、それと共にケーブルを引く。また中間段も使用可能であり、この場合には、押し棒を用いて管路を介して「釣り糸」がまず引かれるかまたは押され、そうして、この釣り糸が、次に他のケーブルおよび／または線を介して引くように使用され得る。

ケーブル・プッシャーは、数百メートルの距離にわたってケーブルを押すためまたは引くために使用可能である。適用される距離および管路のサイズによって、直径わずか数ミリメートルから１５ｍｍ以上まで様々な太さの棒が使用される。

アクセス不可能な管路には、ケーブル・プッシャーの使用をより困難にする接合部または角部を含み得る。いくつかの場合では、操作者が管路接合部の幾何学的形状をよく知っている場合、棒が所望の経路に送られる可能性を改善するために、操作者は、技能および経験を使用して、棒の近い方の（近位）端部を操作することができるであろう。また、棒の遠位端部にビデオカメラおよび照明手段を取り付けることが従来技術において既知であり、それによって、近位端部の操作による遠位端部の案内を補助し、棒が正しい経路上にあるかどうかを操作者が判定するのを助け得るいくらかのフィードバックを操作者に与える。しかしながら、この方法は時間がかかり、誤りを起こしやすい手順であり、熟練した技術者および多くの時間を必要とする。さらに、従来技術の押し棒を送る方法では単純に中に棒を送ることができない多くのタイプの管路接合部の幾何学形状がある。このような場合、アクセス用の開口部が追加されなければならないか、または、周囲の道または建物を掘削して、管路に対して一時的なアクセスを得なければならない。これらの選択肢は、費用がかかり、不都合であり、時間がかかる。

たとえば、主管路の端部と側管路のそれぞれのアクセス点との間にケーブル配線が必要とされる、主管路およびいくつかの側管路から構成される分岐した構造体を有する管路のレイアウトの場合、通常、それぞれの側管路に、完全に別個のケーブル送り操作が行われなければならない。このような状況は、たとえば、街路に沿った建物に公共サービスを供給する地下管路に見られる。主管路は街路の下に配置され、側管路の分岐部は街路に沿ったそれぞれの建物に配置され得る。主管路と側管路との間のそれぞれの接合部は、（たとえばアクセス点が利用可能でない場合には道を掘り返すことによって、もしくは、そのようなアクセス点が設けられている場合には歩行者および車両の往来を迂回させてマンホールカバーを開けることによって）接合部にアクセスを得なければならない、または棒が必要な方向に接合部を曲がるように操作することを試みなければならない操作者に問題を提示する。いずれの選択肢も時間がかかり、熟練した操作者および／または往来を中断する公式の許可が必要となり得る。

さらに、多くの状況においては、ケーブルが既に設置されている管路においてケーブル送り操作が行われる。プッシャー棒の手動の操作が試みられるたびに、既存のケーブル配線に対する損傷の危険が存在する。

分岐した管路システムにケーブルを設置するときには、設置時間、労働および既存のケーブルに対する損傷の危険が、このような分岐した管路構造体における側管路の数だけ増加する。

本発明の目的は、従来技術の上記の不利益を克服するシステム、方法および装置を提供することである。特に、本発明は、前述の追加のアクセス点の必要性を低減または回避し、これまで実施不可能であるとして除外されてきた多くの管路の幾何学的形状および／またはレイアウトの使用を可能にすることを目的とする。

従来技術の上記および他の不利益を克服するために、本発明は、管路と称されるアクセスの制限を有する囲いの中で、第１の棒と称される第１の長さ方向の可撓性部材の第１の遠位部分を、第２の棒と称される第２の長さ方向の可撓性部材の第２の遠位部分と出合わせる方法を含む。本発明の方法によると、第１の遠位部分および／または第２の遠位部分は、遠隔操縦可能な頭部を備え、第１の遠位部分は、第１の連結手段を備え、第２の遠位部分は、前記第１の連結手段に機械的に連結する第２の連結手段を備える。遠隔操縦可能な頭部は、第１の遠位部分および／または第１の連結手段を第２の遠位部分および／または第２の連結手段に対して、管路の中で操作者が遠隔的に回転させるおよび／または横方向に動かすことを可能にし、第１の遠位部分および／または第２の遠位部分は、第１の連結手段および第２の連結手段の相対的な配置を操作者に知らせる視覚フィードバック手段をさらに備える。本発明の方法は、
第１の遠位部分が第２の管路アクセス点に向かって管路を介して前進されるように、第１の管路アクセス点を介して管路の中へ第１の棒を押す第１のステップと、
第２の遠位部分が第１の管路アクセス点に向かって管路を介して前進されるように、第２の管路アクセス点を介して管路の中へ第２の棒を押す第２のステップと、
前記視覚フィードバック手段を使用して、前記第１の遠位部分および第２の遠位部分が互いに所定の近接位置の内にあり、第１および第２のステップを中止させるときを判定する第３のステップと、
第１の連結手段が第２の連結手段と出合うように案内する遠隔操縦可能な頭部および視覚フィードバック手段を使用する第４のステップとを含む。

管路の両端部からプッシャー棒を挿入し、管路内のある場所で棒を連結することによって、操作者は、既存のケーブルに対する損傷の危険がより少ない状態で、より長い距離にわたってケーブルを送り、より複雑な管路の幾何学的形状をうまく通り抜けることができる。

本発明の一実施形態によると、本方法は、主管路および第１分岐管路（２）を含む分岐構成を有する管路に使用され、第１の管路アクセス点が、主管路内において第１の棒を送るかまたは後退させる外部アクセスをもたらし、第２の管路アクセス点が、第１の分岐管路に沿って第２の棒を送るかまた後退させる外部アクセスをもたらし、第１の分岐管路の遠位端部が、主管路の長さに沿った第１分岐点で主管路と連通する。この実施形態によれば、第２の分岐管路は、第２の分岐管路に沿って第３の棒を送るかまたは後退させる外部アクセスをもたらす第３の管路アクセス点を有し、第２の分岐管路の遠位端部が、主管路の長さに沿った第２分岐点で主管路と連通し、第２の管路アクセス点を介して管路の中へ第２の棒を押す第２のステップは、第２の遠位部分が第１の遠位部分に向かって管路を介して前進されるものである。この実施形態は、さらに、
第３の連結手段が第１の遠位部分に向かって第２の分岐管路を介して前進されるように、第３の連結手段を備える第３の遠位部分を有する第３の棒を、第３の管路アクセス点を介して第２の分岐管路の中へと押す第５のステップと、
第２の視覚フィードバック手段を使用して、前記第１および第３の遠位部分が互いに所定の近接位置の内にあり、第１および第３の棒の動きを中止させるときを判定しながら、第１の連結手段が第２の連結手段に連結された状態で、主管路に沿って第１の棒を動かし、第２の分岐管路に沿って第３の棒を動かす第６のステップと、
第３の連結手段が前記第１の連結手段と出合うように案内するために、第３の遠位部分に設けられた遠隔操縦可能な頭部および第２の視覚フィードバック手段を使用する第７のステップとを含む。

このようにして、各プッシャー棒を別々に中へ送る代わりに、操作者は、単一の組み合わせ操作で、複数の側管路を介して主管路の中へ複数のプッシャー棒を送ることができる。

本発明の方法のさらなる実施形態では、第１および／または第３のステップは、管路を介して送られるケーブルを、次にケーブルが管路を介して少なくとも１つの前記棒を用いて運ばれるように、前記少なくとも１つの棒の遠位部分に取り外し可能に取り付けることを含み、前記第１、第２および第３の連結手段のうちの１つが、ケーブルが前記第１、第２および第３の連結手段のうちのさらなる１つに連結され得るように、ケーブルに取り付けられ、前記第４および／または第７のステップは、遠隔操縦可能な頭部を使用して、前記第１、第２および第３の連結手段のうちの前記１つを、前記第１、第２および第３の連結手段のうちの前記さらなる１つに連結させることを含む。

この実施形態では、操縦可能な頭部を用いて他の連結手段に連結されるケーブル上の連結手段となるように、プッシャー棒と共に管路の中へケーブルを初めから送ることによって、操作者はより多くの時間および労働を節約することができる。これによって、まずプッシャー棒を管路の全長にわたって引き、次に、中にケーブルを引くためにプッシャー棒を使用する必要性を排除する。

本発明によれば、上述の本発明の実施形態に対応するシステムが提供される。このシステムは、以下に管路と称される、制限されたアクセスを有する囲いを介してケーブルを送るものであり、管路は第１のアクセス用開口部および第２のアクセス用開口部を有し、このシステムは、第１のアクセス用開口部の中へ挿入する第１の可撓性の棒であって、管路の中へ挿入される第１の可撓性の棒の一部分である第１の遠位部分と管路の外側に留まる第１の可撓性の棒の一部分である第１の近位部分とを有する第１の可撓性の棒、第２のアクセス用開口部の中へ挿入する第２の可撓性の棒であって、管路の中へ挿入される第２の可撓性の棒の一部分である第２の遠位部分と管路の外側に留まる第２の可撓性の棒の一部分である第２の近位部分とを有する第２の可撓性の棒、および、第１の遠位部分と第２の遠位部分とを機械的に連結する連結手段を備える。本発明によるシステムでは、連結手段は、第１の可撓性の棒の遠位端部に取り付ける第１の連結頭部と、第２の可撓性の棒の遠位端部に取り付ける第２の連結頭部とを備え、第１および第２の連結頭部は、操作者の制御の下で、第１および第２の可撓性の棒の各遠位端部の間に機械的な連結をもたらすように互いに協働するように操作可能であり、第１および第２の連結頭部の少なくとも一方は、第１または第２の連結頭部の前記少なくとも一方を第１および第２の連結頭部の他方に対して操作者が遠隔的に案内することを可能にする遠隔案内手段を備える。

本発明の方法と関連して上述されるように、管路の両端部からプッシャー棒を挿入し、管路内のある場所で棒を連結することによって、操作者は、既存のケーブルに対する損傷の危険がより少ない状態で、より長い距離にわたってケーブルを送り、より複雑な管路の幾何学的形状をうまく通り抜けることができる。

本発明のシステムの一実施形態において、遠隔案内手段は、前記第１および／または第２の棒の前記第１または第２の遠位部分の１つまたはそれぞれに設けられた遠隔操縦可能な頭部を備え、遠隔案内手段は、操作者の制御の下で、第１および／もしくは第２の棒の一方もしくはそれぞれの長さ方向の軸を中心に回転させられること、ならびに／または、第１および／もしくは第２の棒の一方もしくはそれぞれの長さ方向の軸から離れるように折り曲げられることが可能である。操縦可能な頭部の使用は、使用者が、各棒の連結手段の間に迅速かつ確実な連結を達成することを可能にする。

本発明のシステムのさらなる実施形態では、第１または第２の連結頭部の一方は、複数の他方の連結頭部が複数の連結手段に連結され得るように、複数の連結手段を備える。このようにして、複数の棒またはケーブルが、単一の組み合わせ操作で管路を介して引かれることが可能になり、したがってかなりの時間および労働を節約する。

本発明はまた、上述の方法およびシステムに用いる案内装置の提供を企図する。案内装置は、第１の棒の遠位端部に取り付け可能であり、この案内装置は、第１の棒の遠位端部に取り付ける本体部分と、操縦可能な頭部部分と、操縦可能な頭部部分を本体部分に機械的につなぐ可撓性のリンクと、操作者から案内装置へと操縦情報を伝達する伝達手段とを備え、本体部分、操縦可能な頭部部分、および可撓性のリンクは、操縦可能な頭部部分の主軸が第１の棒の長さ方向の軸に実質的に平行である直線状の向きと操縦可能な頭部部分の主軸が第１の棒の長さ方向の軸から離れるように折り曲げられる折れ曲がった向きとの間で操縦可能な頭部部分が操作者の制御の下で動かされることを可能にするように配置される。操縦可能な頭部の位置を遠隔制御し、操縦情報手段からのフィードバックを使用することによって、操作者は、操縦可能な頭部を案内し、上記の方法およびシステムに関連して述べられた連結を達成するようにそれを使用することができる。

連結手段は、操縦可能な頭部自体が第２の連結頭部に連結される場合には、操縦可能な頭部の一部分として有利に形成され得るが、本発明は、より広い用語で定義されることに留意することが重要である。特に、連結手段は、操縦可能な頭部に設けられる代わりにケーブル上に設けられてもよい。この場合、操縦可能な頭部は、連結されるべき連結頭部に出合うように、ケーブル上の連結手段を案内するためだけに使用され得る。代替として、操縦可能な頭部は、たとえば第２の連結頭部または第２のケーブル上の第２の連結手段に対してケーブル上の連結手段を連結する手段を備え得る。

本発明による案内装置は、実質的に第１の棒の長さ方向の軸を中心に本体部分および／または操縦可能な頭部部分を回転させる手段を備え得る。これらの単純な自由度は、比較的単純であり、したがって信頼性の高い機構を必要とし、操作者が所望の連結を達成するために操縦可能な頭部を制御するのに十分なものである。

本発明の案内装置のさらなる実施形態では、本体部分および／または操縦可能な頭部部分を回転させる手段は、電気モータおよび伝動手段を備え得る。このような構成要素は、容易に入手可能であり、非常に小さい空間を占め、信頼性が高く、堅牢な機構であるように実施され得る。

本発明による案内装置のさらなる実施形態では、操縦可能な頭部部分は、第２の棒の遠位部分に設けられた第２の連結手段に機械的に連結する連結手段を備え得る。これは、単純な構造を使用して、操縦可能な部分と連結機能を１つのユニットに組み合わせ、それによって、装置のサイズを縮小し、管路の２つの端部からの連結のシステムを単純化することを可能にする。

さらなる実施形態では、本発明の案内装置は、プッシャー棒の長さ方向の軸を中心にした本体部分および／または操縦可能な頭部部分の回転位置と、プッシャー棒の長さ方向の軸に対する操縦可能な頭部部分の折れ曲がった向きと、第２の連結手段に対する第１の連結手段の位置とのうちの少なくとも１つについての視覚情報を操作者に提供する視覚フィードバック手段を備える。視覚フィードバックは、操作者に、操縦可能な頭部の改善された制御を与え、連結手段を互いに対してより迅速で確実に連結することを可能にする。

一実施形態では、視覚フィードバック手段は、操縦可能な頭部、本体部分または第１の連結手段の上または中に取り付けられたカメラを備える。操縦可能な頭部または第１の連結手段にカメラを組み込むことによって、連結過程の拡大表示が達成可能である。操縦可能な頭部の本体部分の上にカメラを取り付けることによって、連結の近傍のより広角の表示が提供される。

本発明のさらなる実施形態では、案内装置は、操作者が視覚フィードバック手段から視覚情報の上／下の向きを判断できるようにする情報を提供する重力センサ手段を備え得る。これは、操作者が所望の操縦方向をより容易に判定することを可能にする。

本発明のさらなる態様によれば、上述の案内装置の１つまたは複数の例は、１つまたは複数の案内装置と協働するように構成された連結装置に連結され得る。連結装置は、第２の棒の遠位部分に取り付けるものであり、１つまたは複数の前記第２の連結手段を備え、そのまたはそれぞれの第２の連結手段が、前記１つまたは複数の案内装置の第１の連結手段と機械的に協働するものである。さらなる実施形態では、本発明の連結装置は、２つ以上の案内装置の２つ以上の第１連結手段が連結装置に連結されたとき、および管路を介して引かれる間、２つ以上の案内装置が管路に沿って実質的に重ならないような構成で分配されるように構成される１つまたは複数の第２の連結手段を有する。この連結装置は、複数の棒またはケーブルの連結を可能にし、したがって、たとえば、分岐した管路のレイアウトにおけるケーブルの設置時間を大幅に短縮する。連結される装置の長さ方向の位置を互い違いにすることによって、組立体の全体的な直径または幅が縮小され、管路を介して引くことをより容易にする。

本発明のこれらおよび他の利点は、添付の図面を参照して、以下の説明から明らかになろう。

管路接合部においてプッシャー棒を案内する操縦可能な頭部の使用を概略的に示す図である。 管路接合部においてプッシャー棒を案内する操縦可能な頭部の使用を概略的に示す図である。 本発明による操縦可能な頭部を示す図である。 操縦可能な頭部の長さ方向の断面図である。 適合性のある連結頭部を使用した２つの棒の端部の連結を示す図である。 プッシャー棒の端部に取り付けられた受け側の連結頭部を概略的な形態で示す図である。 街路の分岐した管路構成の中へケーブルを送ることの概略図である。 操縦可能な頭部がプッシャー棒の遠位端部に取り付けられた、プッシャー棒を管路の中へ送る機械式のケーブル・プッシャーを概略的な形態で示す図である。 複数の他の連結頭部と連結することのできるある種類の連結頭部を示す図である。 複数の他の連結頭部と連結する第２の種類の連結頭部を示す図である。

本願における管路（ｄｕｃｔｓ ｏｒ ｄｕｃｔｉｎｇ）への言及は、ケーブル、パイプ、ワイヤなどを収容または保護するのに適する任意の実質的に細長い空隙を含むように理解されるべきである。同じ理由で、ケーブルへの言及は、管路を介して押されるかまたは引かれることのできる任意の可撓性の細長いものを含むように理解されるべきである。棒への言及は、管路を介してケーブル、ワイヤ、線またはパイプを押すかまたは引くように使用されるように構成されるプッシャー棒を含むように理解されるべきであり、代替として、この用語は、管路を介して直接押されるように十分に硬く可撓性であるケーブル、ワイヤ、線またはパイプを指し得る。

図１および２を参照して、管路の接合部をうまく通り抜けるための操縦可能な頭部の使用の原理を概略的に示し、操縦可能な頭部１１が、接合部の所望の道筋に沿って棒１０を案内できるようにしているのが分かる。図１では、棒１０は管路２を介して管路１へと送られており、ここで、操縦可能な頭部１１は、管路１の右手部分の中へ棒１０を案内するために右に折り曲げられている。図２では、棒１０が管路１に沿って送られていることが分かり、操縦可能な頭部１１は、棒が側管路２の中へと向きを変えるように折り曲げられている。

図３は、棒１０の端部に取り付けられた本体部分３０、３１、操縦可能な部分３４、および操縦可能な部分を本体部分３０、３１に対して折り曲げることのできる可撓性のリンク３３を備えた操縦可能な頭部１１の例を示す。頭部部分３６は、また、本発明の最も単純な形態で示され、頭部部分３６は、操縦可能な頭部が接合部を介して棒を案内するように使用されるときに管路の壁との摩擦を低減するような形状にされる。頭部部分は、単に丸みのついた形状であるか、あるいは、管路の壁との接触における摩擦をさらに低減する１つもしくは複数の車輪またはローラまたは拘束された球などの回転する接触部分を組み込んでもよい。

操縦可能な頭部１１の少なくとも一部分の回転は、回転式の駆動部分３１によって可能となる。図４に見られるように、操縦可能な部分３４の折り曲げならびに操縦可能な頭部１１の回転は、操縦可能な頭部の筐体内のモータおよびギアを使用して実現可能である。視覚フィードバックが、たとえば頭部部分３６に（または操縦可能な頭部１１の任意の適切な位置に）設けられたカメラによって、操縦可能な頭部の操作者に提供され得る。光源が、また、管路の内部を照らすように設けられ得る。

動力および制御／フィードバック信号は、操縦可能な頭部１１にラップトップコンピュータなどの制御装置をつなぐワイヤ（図示せず）に沿って操縦可能な頭部へと、また操縦可能な頭部から伝達され得る。ワイヤは、棒１０の中を送られ得る。代替として、操縦可能な頭部は、電池などのそれ自体の電源を含み得る。制御およびフィードバックの信号は、無線リンク（図示せず）を介して操縦可能な頭部におよび／または操縦可能な頭部から伝達されてもよい。

図４は、球形の頭部部分３６内に取り付けられたカメラ３７を備える操縦可能な頭部１１の実施例の断面図を示す。機構３２および３５は、それぞれ、組立体１１の回転および操縦可能な部分３４の折り曲げを制御するように使用される。これらの機構３２および３５は、必要な動きをもたらす伝動ユニットを備えたモータであり得る。モータのための制御信号、カメラからの画像信号、および操縦可能な頭部のための電力は、図示のように、棒１０を介して送られ得る。

回転および折り曲げの機構を、カメラからの視覚情報（画像）と共に使用して、操作者は、棒１０の端部に対する操縦可能な頭部１１の向きおよび位置を制御することができる。操作者は、また、管路中で棒１０を前進または後退させることができる。この制御の組み合わせは、角を曲がり、接合部を通り、または管路の障害物を通過するといった、管路内において操縦可能な頭部を案内する能力を操作者に与える。操作者は、また、操縦可能な頭部、およびカメラからの情報を、第２の棒を管路内において見つけるため、および第２の棒の端部に連結するためにも使用することができる。この棒の連結は、棒が２つの別個のアクセス点から管路の中へ送られ、次に、それらの棒が出合う点でつながれ得ることを意味する。次に一方の棒が後退され、それと共に他方の棒を引く。このようにして、ケーブルは、管路のより長い距離を通って、または、操縦可能な頭部を備えた一方の棒が通過し得ない接合部を通って送られ得る。カメラからの視覚フィードバックと共に、操縦可能な頭部は、操作者が容易に２つの棒の端部を１つにし、必要に応じて、この２つの端部の間の連結操作を行うことができるようにし、それによって、この２つの棒の端部が外れることなく管路を介して引かれ得る。

棒１０、２０が管路を介して押される間、操縦可能な頭部は通常、回転することに留意されたい。したがって、操作者は、操縦可能な頭部の向きについての情報を有さない。操縦可能な頭部のカメラからの画像は、カメラの向きについての情報が何もない状態では解釈が困難または不可能であり得る。したがって、操縦可能な頭部のカメラは、頭部の上／下の向きを検出し操作者にこの情報を伝達する重力センサを備え得る。これによって、操作者は、たとえば、ケーブルの所望の経路を達成するように、操縦可能な頭部をよりよく制御することが可能となる。上／下の情報がないと、操作者は、場合によっては、管路の内部の視覚画像が提示されていても、画像のどの方向が意図されている経路計画のどの方向に対応するか分からないことがある。

カメラから送られる画像を操作者が理解するのを助けるように、重力センサは、補足情報として操作者に上／下の情報を伝達し得る。代替として、重力センサが、カメラからの画像データを自動的に回転させるように使用され、それによって、操作者に送られる画像は、常に、たとえば上向きの直立した画像となる。このようにして、操作者は、カメラの上／下の向きを考慮することなくカメラからの画像を容易に理解することができる。その案内機能に加えて、図５〜１０を参照して議論されるように、頭部部分３６は、また、連結システムの一部分としても使用され得る。

図５は、第２の棒２０に取り付けられた第２の協働する連結頭部２１と連結するように、操縦可能な頭部１１がどのように使用され得るかを概略図で示す。図示の例では、操縦可能な頭部は、第２の棒２０の連結頭部２１の頭部部分２６と機械的に協働するように構成された球形の連結頭部３６を備える。

２つの連結頭部１１および２１を１つにするためには、操作者はまず、連結頭部が互いに近づいたと操作者が推定するまで、２つの棒を管路を介してそれぞれのアクセス点から互いに向かって送る。次に、操作者は、操縦可能な頭部の回転および折り曲げ能力を使用し、必要に応じて、また、２つの協働する連結頭部が出合い互いに連結するまで、一方または両方の棒を前進または後退させる。

図５の例示的な連結頭部２１の構成は、図６にも示されている。連結ソケット２６は、ある向きにおいて、図４の雄型連結頭部１１の球３６がソケットに入ることができるが、２つの棒１０および２０が実質的に同軸に整列されたとき、ならびに／または、棒１０および２０の一方が棒１０および２０の他方によって引かれたときに、球３６をソケット２６の中に保持することができるように構成される。図５および６に示される雌型連結頭部２１が、棒２０に取り付けられ、連結頭部の本体２７および／またはソケット２６を棒２０の長さ方向の軸を中心に回転させる手段２８を備え得る。

このさらなる改良例では、連結頭部２１は、操縦可能な頭部１１の連結部分３６によるより容易なアクセスを可能にする、本体２７および／または頭部部分２６を回転させる回転手段２８を備え得る。回転手段は、連結頭部２１の筐体内に電気モータおよび伝動要素を備え得る。操作者による回転の遠隔制御は、たとえば棒２０を介して送られるワイヤを使用して、または無線伝達手段によって実施され得る。動力は、また、ワイヤを介して、または連結頭部２１の中または近くにある電池から供給され得る。

図３および４の構成は、連結頭部（１１）の一方のみが操縦可能な部分（３４）および可撓性のリンク３３を備えるものとして示すことに留意されたい。しかしながら、協働する連結頭部のいずれかまたは両方が、折れ曲がる操縦可能な部分および／または回転駆動部を備え得る。

２人の操作者（それぞれの棒に１人）が連結過程にかかわる必要を回避するために、１人の操作者が、操縦可能な頭部１１およびその協働する連結頭部２１の両方を制御することができるように、伝達手段が設けられ得る。無線伝達手段が、たとえば、操縦可能な頭部１１およびその協働する連結頭部２１の両方に設けられ、それによって、操縦可能な頭部１１から伝達された制御信号が、協働する連結頭部２１によって受信され、連結頭部２１の回転を制御するために使用されてもよい。

また、両方の協働する頭部１１および２１を、相互に適合性のある連結頭部を備えた操縦可能な頭部として実施することも可能である。カメラおよび光源が、頭部１１および２１のいずれかまたは両方に取り付けられ得る。

たとえばケーブルまたはプッシャー棒が、ケーブルが既に設置されている管路を介して引かれる場合など、いくつかの場合では、既存のケーブルが、中に引かれつつあるケーブルまたは棒と干渉したり、またはもつれ合ってしまったりすることがある。このようなことを回避するために、操作者１５が連結頭部の一方または両方の回転および／または角度を制御することによって、それらを互いから外すことができるように、操縦可能な頭部および連結部は構成され得る。図５および６に示される雄型および雌型の連結構成は、企図可能である多くの可能な連結構成のうちの単なる１つである。他の可能な構成は、協働するフックおよび／もしくはループ、互いに引き合う磁石、または掛け金式のトラップもしくは把持タイプの機構を含む。操縦可能な頭部１１の使用によって操作可能である任意の連結機構が使用され得る。

上述のように、ケーブルは、押し棒の遠位端部に取り付けられ、第１のアクセス点から目的のアクセス点へと棒と共に管路の中へ送られることが可能である。押し棒が本発明の場合のように操縦可能な頭部を備える場合、操縦可能な頭部は、棒およびケーブルの両方を、管路を介して案内するように使用され得る。棒およびケーブルがその目的地に到達すると、ケーブルは頭部／棒から外されて、棒が後退され得る。

代替として、ケーブルは第１の棒１０の遠位端部および／または第１の棒の操縦可能な頭部１１に取り外し可能に取り付けられ、管路の中へ共に送られ得る。連結手段を備えた第２の棒が、ケーブルの目的のアクセス点から挿入され得る。次に、第１および第２の棒の遠位部分が、互いに非常に近くなるまで互いに向かって押され、そこで、操縦可能な頭部は、第１の棒からケーブルを外し、第２の棒２０の連結手段にそれを連結するように、操作者によって遠隔制御される。次に、第１および第２の棒は、それらが管路に導入されたアクセス点１２、２２まで後退され、第２の棒に連結されたケーブルが、その目的地まで引かれる。連結手段は、操縦可能な頭部を操縦することによって連結され得るフックおよびループのように単純であり得るか、または、操作者による遠隔操作が可能なより複雑な機構であり得る。操縦可能な頭部は、第１の棒１０もしくは第２の棒２０にあるか、または両方にあり得る。本発明のこの変形例は、管路を介してケーブルを送る際に行われる個々の操作の数をさらに低減する追加の利点を有する。

図７を参照すると、この図は、街路に沿った家にケーブルによる公共サービスを供給する管路の概略図を示す。側管路２のアクセス点１２から主管路１の第２アクセス点２２までケーブルを送るために、ケーブル棒１０がアクセス点１２で管路２に挿入され、アクセス点２２に到達するまで管路を介して押され得る。次に、ケーブルが、アクセス点２２において棒の端部に取り付けられ、そこで、棒が後退されて、主管路１および側管路２を介してアクセス点１２までケーブルを引く。

棒１０を挿入すると、棒は、手動で、または操作者１５の制御下でのプッシャー・ユニット１３、１４からの機械的な補助を用いて押され得る。そのような機械式プッシャー・ユニットが、図８にさらに詳細に示される。棒１０は、側管路２が主管路１に出合うＴ分岐を通過しなければならない。いくつかの状況では、棒は、十分に強く押されると、主管路１の中へ曲げられることが可能である。しかしながら、棒は、アクセス点２２から離れる誤った方向に管路の中へ曲がる可能性がある。棒を押すことは、また、既に設置されている管路および／または任意のケーブル配線もしくはパイプの工事を損傷することがあり得る。この理由のために、本発明は、Ｔ分岐を曲がる棒の案内を助けるように、操縦可能な頭部１１が棒１０の端部に取り付けられ得ることを企図する。本発明の変形例では、操縦可能な頭部は、第２の棒２０に取り付けられた連結手段２１に対する連結の手段を備える。このようにして、棒１０は接合部を曲がる案内を必要とせず、その代わりに、連結手段２に連結することのみが必要であり、それによって、棒１０は、主管路から棒２０を後退させることによって管路を介して引かれ得る。本発明のさらなる変形例では、連結頭部２１は、複数の側管路内で複数の棒に連結することができるように構成される。したがって、棒１０が主管路１を介して後退されるにつれて、それと共に棒１０を引き、側管路３、次に側管路４などの端部を通過する。この実施形態によれば、棒２０の後退は、それぞれの次の側管路の近傍にきたときに停止または減速され、それによって、棒１０がやはり連結頭部２１に連結され得るのと同じように、棒がこれらの側管路の中へ挿入される。棒２０が最終的にアクセス点２２まで引き戻されるとき、こうして、この棒はそれと共にいくつかまたはすべての側管路２、３、４、５、６および７から棒を引く。このような複数の連結頭部の可能な構成は、図９および１０を参照して議論される。

図８は、アクセス点におけるケーブル・プッシャーの概略図を示す。管路へ棒１０の挿入ができるようにする管路２の開口部が設けられる。管路２の中へまたは管路２から棒１０を押し込むかまたは引き出すことを容易にするように案内部１２が設けられ得る。機械式プッシャーは、棒１０を押すまたは引くように使用可能である、可撓性の棒の巻取機１４および引張り要素１３を備える。図８はまた、棒１０の端部に取り付けられた操縦可能な頭部１１、および、操縦可能な頭部１１を遠隔制御するようにケーブルを送る操作者によって使用され得るラップトップコンピュータ１６を示す。

図９は、上述のような複数の連結頭部２１の例の概略図を表す。頭部は、図６に示される単一の連結頭部２１の複数の実例として構成される。図示の例では、頭部は４つの連結ソケット２６ａから２６ｄを備えるが、この数は、必要とされる特定の連結構成によって、任意の適切な数となり得る。空いているソケットに操縦可能な頭部１１が連結するのに都合のよい位置へと空いているソケットを移動させるように、図９の複数の連結頭部は、連結頭部２７をその主軸を中心に回転させる回転手段２８を備え得る。

複数の連結頭部の代替例が図１０に示される。この例では、棒２０に取り付けられた最適な形状にされた複数の連結頭部の開口部に操縦可能な頭部の連結頭部を挿入することによって連結が行われる。次に、棒２０が管路を介して引かれるときに、かご２６の中にあるいずれかの頭部３６が捕えられ、棒２０が管路を介して棒１０_１、１０_２などを引くように使用され得る。

図９および１０に示される複数の連結構成は、本発明のこの変形例の原理を示す例である。実際には、管路の寸法および連結頭部１１および２１の寸法は、複数の連結頭部が、管路の中を並んで容易に通過しないことを意味し得る。この場合、複数の連結頭部２１は、複数の連結頭部２１に連結されたときに、連結頭部１１_１、１１_２などが、棒２０の行程の方向に沿って互い違いにされるように構成され得る。これは、たとえば、その長さに沿って連結ソケットまたは開口部を備える細長い複数の連結頭部２１を用いることで達成され得る。より単純な構成では、連結は、それぞれの連結頭部１１を複数の連結頭部に連結するようにコードまたは線を使用して達成され得る。この場合、複数の連結頭部は、操縦可能な頭部を操縦する動作によって、それぞれの連結頭部のコードまたは線が取り付けられるかまたは留められる単なるフックまたはループであり得る。様々な連結頭部１１_１、１１_２などのコードまたは線は異なる長さであってよく、こうして、連結頭部が互いに干渉することなく棒２０によって管路を介して引かれることが可能になる。

たとえばケーブルが既に設置されている管路を介してケーブルまたはプッシャー棒が引かれる場合などいくつかの場合では、既存のケーブルは、引かれつつあるケーブルまたは棒と干渉したり、またはもつれ合ってしまったりすることがある。このようなことを回避するために、操縦可能な頭部１１および／または複数の連結頭部２１の回転および／または角度を制御することによって、操作者が、そのまたはそれぞれの操縦可能な頭部１１を複数の連結頭部から外すことができるように、操縦可能な頭部および連結部は構成され得る。

上述の複数の連結構成のいくつかは、連結頭部１１を備えた複数の棒１０が、側管路２、３、４などの中へ挿入され、次に、複数の連結頭部２１に連結される方法を説明する。これらの構成では、複数の棒は、その目的のアクセス点まで複数の連結頭部２１および棒２０によって共に引かれる。個々の棒１０は、必要なケーブル、線、パイプなどを介して引かれるように使用される。この方法の変形例では、操縦可能な連結手段は、個々のケーブル、線、パイプを側管路を介して運び、側管路と主管路との間の接合部において複数の連結頭部にそれらを取り付けるように使用される。これを達成するために、ケーブルはまずそれぞれの棒１０の連結頭部のところかまたはその近くに取り外し可能に取り付けられ、それぞれの側管路２の中へ棒と共に送られる。連結頭部と複数の連結頭部がごく接近すると、次に、ケーブル／線／パイプが棒１０から外され、複数の連結頭部２１に連結されるように、連結頭部１１および／または複数の連結頭部２１が操作者１５によって遠隔操縦される。本発明のこの変形例は、管路を介して引かれる材料の体積を低減し、分岐した管路構造体を介して複数のケーブルを送る際に行われる個々の操作の数をさらに低減するという追加の利点を有する。この場合、複数の連結頭部２１は、中を引かれることができるように、ケーブルを選択的に保持する手段を備え得る。代替として、連結頭部および複数の連結頭部の一方または両方を操縦することによってケーブルが操作者１５の制御の下で複数の連結頭部に連結され得るように、ケーブルが側管路２へと挿入される前に、ケーブルの端部はループとして用意されるか、または連結手段が取り付けられ得る。

Claims (15)

1. 以下に管路（１、２）と称されるアクセスの制限を有する囲いの中で、以下に第１の棒と称される第１の長さ方向の可撓性部材（１０）の第１の遠位部分を、以下に第２の棒と称される第２の長さ方向の可撓性部材（２０）の第２の遠位部分と出合わせる方法において、
   前記第１の遠位部分および／または前記第２の遠位部分が、遠隔操縦可能な頭部（１１、２１）を備え、
   前記第１の遠位部分が、第１の連結手段（３６）を備え、前記第２の遠位部分が、前記第１の連結手段（３６）に機械的に連結する第２の連結手段（２６）を備え、
   前記遠隔操縦可能な頭部（１１）が、前記第１の遠位部分および／または前記第１の連結手段（３６）を前記第２の遠位部分および／または前記第２の連結手段（２６）に対して、前記管路（１、２）の中で操作者（１５、２５）が遠隔的に回転させるおよび／または横方向に動かすことを可能にするものであり、
   前記第１の遠位部分および／または前記第２の遠位部分が、前記第１の連結手段（３６）および前記第２の連結手段（２６）の相対的な配置を前記操作者（１５、２５）に知らせる視覚フィードバック手段（３７）をさらに備え、
   前記第１の遠位部分が第２の管路アクセス点（２２）に向かって前記管路（２、１）を介して前進されるように、第１の管路アクセス点（１２）を介して前記管路の中へ前記第１の棒（１０）を押す第１のステップと、
   前記第２の遠位部分が前記第１の管路アクセス点（１２）に向かって前記管路（１、２）を介して前進されるように、前記第２の管路アクセス点（２２）を介して前記管路（１）の中へ前記第２の棒（２０）を押す第２のステップと、
   前記視覚フィードバック手段（３７）を使用して、前記第１の遠位部分および第２の遠位部分が互いに所定の近接位置の内にあり、前記第１および第２のステップを中止させるときを判定する第３のステップと、
   前記第１の棒（１０）と前記第２の連結手段とが同軸に整列された後に、前記第１の連結手段（３６）が前記第２の連結手段（２６）と出合うように案内する前記遠隔操縦可能な頭部（１１）および前記視覚フィードバック手段（３７）を使用する第４のステップとを含み、
   前記第１の連結手段（３６）および前記第２の連結手段（２６）とは、前記第１の棒（１０）及び前記第２の連結手段を同軸で整列させることを特徴とする方法。
2. 管路（１、２、３）が、主管路（１）を含む分岐構成を有し、
   第１の分岐管路（２）、前記第１の管路アクセス点（１２）が、前記主管路（１）内で前記第１の棒（１０）を送るかまたは後退させる外部アクセスをもたらし、前記第２の管路アクセス点（２２）が、前記第１の分岐管路（２）に沿って前記第２の棒（２０）を送るかまた後退させる外部アクセスをもたらし、前記第１の分岐管路（２）の遠位端部が、前記主管路（１）の長さに沿った第１の分岐点で前記主管路と連通し、
   第２の分岐管路（３）が、前記第２の分岐管路（３）に沿って第３の棒を送るかまたは後退させる外部アクセスをもたらす第３の管路アクセス点を有し、前記第２の分岐管路（３）の遠位端部が、前記主管路（１）の長さに沿って第２分岐点で前記主管路（１）と連通し、
   前記第２の管路アクセス点（２２）を介して前記管路（１）の中へ前記第２の棒（２０）を押す前記第２のステップが、前記第２の遠位部分が前記第１の遠位部分に向かって前記管路（１、２）を介して前進されるものであり、
   第３の連結手段（３６_２）が前記第１の遠位部分に向かって前記第２の分岐管路（３）を介して前進されるように、前記第３の連結手段（３６_２）を備える第３の遠位部分を有する前記第３の棒を、前記第３の管路アクセス点を介して前記第２の分岐管路（３）の中へと押す第５のステップと、
   第２の視覚フィードバック手段を使用して、前記第１および第３の遠位部分が互いに所定の近接位置の内にあり、前記第１および第３の棒の動きを中止させるときを判定しながら、前記第１の連結手段（３６）が前記第２の連結手段（２６）に連結された状態で前記主管路（１）に沿って前記第１の棒（１０）を動かし、前記第２の分岐管路（３）に沿って前記第３の棒を動かす第６のステップと、
   前記第３の連結手段（３６ _２ ）が前記第１の連結手段（３６）と出合うように案内するために、前記第３の遠位部分に設けられた遠隔操縦可能な頭部（１１_２）および前記第２の視覚フィードバック手段を使用する第７のステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１および／または第３のステップが、前記管路を介して送られるケーブルを、次に前記ケーブルが前記管路を介して少なくとも１つの前記棒と共に運ばれるように、前記少なくとも１つの棒の遠位部分に取り外し可能に取り付けることを含み、
   前記第１、第２および第３の連結手段のうちの１つが、前記ケーブルが前記第１、第２および第３の連結手段のうちのさらなる１つに連結され得るように、前記ケーブルに取り付けられ、
   前記第４および／または第７のステップが、遠隔操縦可能な頭部を使用して、前記第１、第２および第３の連結手段のうちの前記１つを、前記第１、第２および第３の連結手段のうちの前記さらなる１つに連結させることを含む、請求項２に記載の方法。
4. 以下に管路（１、２）と称される、制限されたアクセスを有する囲いを介してケーブルを送るシステムであって、前記管路が第１のアクセス用開口部（１２）および第２のアクセス用開口部（２２）を有し、
   前記第１のアクセス用開口部（１２）の中へ挿入する第１の可撓性の棒（１０）であって、前記管路の中へ挿入される前記第１の可撓性の棒（１０）の一部分である第１の遠位部分と前記管路（１、２）の外側に留まる前記第１の可撓性の棒の一部分である第１の近位部分とを有する第１の可撓性の棒（１０）、
   前記第２のアクセス用開口部（２２）の中へ挿入する第２の可撓性の棒（２０）であって、前記管路（１、２）の中へ挿入される前記第２の可撓性の棒（２０）の一部分である第２の遠位部分と前記管路（１、２）の外側に留まる前記第２の可撓性の棒（２０）の一部分である第２の近位部分とを有する第２の可撓性の棒（２０）、および、
   前記第１の遠位部分と第２の遠位部分とを機械的に連結する連結手段（２６、３６）とを備えるシステムにおいて、
   前記連結手段が、前記第１の可撓性の棒の遠位端部に取り付ける第１の連結頭部と、前記第２の可撓性の棒の遠位端部に取り付ける第２の連結頭部とを備え、前記第１および第２の連結頭部が、操作者の制御の下で、前記第１の連結頭部および前記第２の連結頭部とは前記第１の棒（１０）及び前記第２の連結手段を同軸で整列させ、且つ前記第１および第２の可撓性の棒の前記遠位端部の間に機械的な連結をもたらすように互いに協働するように同軸での連結姿勢を取るように操作可能であり、
   前記第１および第２の連結頭部の少なくとも一方が、前記第１または第２の連結頭部の前記少なくとも一方を前記第１および第２の連結頭部の他方に対して前記操作者が遠隔的に案内することを可能にする遠隔案内手段（１１）を備えることを特徴とするシステム。
5. 前記遠隔案内手段（１１）が、前記第１および／または第２の棒（１０、２０）の前記第１または第２の遠位部分の１つまたはそれぞれに設けられた遠隔操縦可能な頭部を備え、前記遠隔案内手段（１１）が、操作者の制御の下で、前記第１および／もしくは第２の棒（１０、２０）の一方もしくはそれぞれの長さ方向の軸を中心に回転させられること、ならびに／または、前記第１および／もしくは第２の棒（１０、２０）の一方もしくはそれぞれの長さ方向の軸から離れるように折り曲げられることが可能である、請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１または第２の連結頭部の一方が、複数の他方の連結頭部が前記複数の連結手段に連結され得るように、複数の連結手段を備える、請求項４または５に記載のシステム。
7. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法または請求項４乃至６のいずれか１項に記載のシステムに用いる案内装置（１１）において、以下に第１の棒と称される第１の長さ方向の可撓性部材（１０）の遠位端部に取り付けるものであり、前記第１の棒（１０）が、制限されたアクセスを有する囲まれた空間を介して送られるものであり、
   前記第１の棒（１０）の遠位端部に取り付ける本体部分（３１）と、
   操縦可能な頭部部分（３４）と、
   前記操縦可能な頭部部分（３４）を前記本体部分（３１）に機械的につなぐ可撓性のリンク（３３）と、
   操作者（１５、２５）から前記案内装置（１１）へと操縦情報を伝達する伝達手段とを備え、
   前記本体部分（３１）、前記操縦可能な頭部部分（３４）、および前記可撓性のリンク（３３）が、前記操縦可能な頭部部分（３４）の主軸が前記第１の棒（１０）の長さ方向の軸に実質的に平行である直線状の向きと前記操縦可能な頭部部分（３４）の主軸が前記第１の棒（１０）の前記長さ方向の軸から離れるように折り曲げられる折れ曲がった向きとの間で、前記操縦可能な頭部部分（３４）が前記操作者（１５、２５）の制御の下で動かされることを可能にするように配置された案内装置（１１）。
8. 前記第１の棒（１０）の前記長さ方向の軸を中心に前記本体部分（３１）および／または前記操縦可能な頭部部分（３４）を回転させる手段（３０）を備える、請求項７に記載の案内装置（１１）。
9. 前記本体部分および／または前記操縦可能な頭部部分（３４）を回転させる前記手段（３０）が、電気モータおよび伝動手段を備える、請求項８に記載の案内装置（１１）。
10. 前記操縦可能な頭部部分（３４）が、第２の棒（２０）の遠位部分に設けられた第２の連結手段（２６）に機械的に連結する連結手段（３６）を備える、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の案内装置（１１）。
11. 前記第１の棒（１０）の前記長さ方向の軸を中心にした前記本体部分（３１）および／または前記操縦可能な頭部部分（３４）の回転位置と、
    前記第１の棒（１０）の長さ方向の軸に対する前記操縦可能な頭部部分（３４）の折れ曲がった向きと、
    前記第２の連結手段（２６）に対する前記第１の連結手段（３６）の位置とのうちの少なくとも１つについての視覚情報を前記操作者（１５、２５）に提供する視覚フィードバック手段（３７）をさらに備える、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の案内装置（１１）。
12. 前記視覚フィードバック手段（３７）が、前記操縦可能な頭部（３４）、前記本体部分（３１）または前記第１の連結手段（３６）の上または中に取り付けられたカメラ（３７）を備える、請求項１１に記載の案内装置。
13. 前記操作者（１５、２５）が前記視覚フィードバック手段（３７）から前記視覚情報の上／下の向きを判断できるようにする情報を提供する重力センサ手段をさらに備える、請求項１１または１２に記載の案内装置。
14. 請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の１つまたは複数の案内装置（１１）と協働する連結装置（２１）において、前記第２の棒（２０）の前記遠位部分に取り付けるものであり、１つまたは複数の前記第２の連結手段（２６）を備え、前記またはそれぞれの第２の連結手段（２６）が、前記１つまたは複数の案内装置（１１）の前記第１の連結手段（３６）と機械的に協働するものである連結装置（２１）。
15. ２つ以上の案内装置の２つ以上の第１連結手段（３６）が前記連結装置（２１）に連結されたとき、および管路（１、２）を介して引かれる間、前記２つ以上の案内装置（２１）が前記管路（１、２）に沿って実質的に重ならないような構成で分配されるように、前記１つまたは複数の第２の連結手段（２６）が配置される、請求項１４に記載の連結装置（２１）。

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