JP6842972B2 - 管内案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、管の内部にて操作される管内操作治具を、前記管の内部に挿通して前記管の内部の所望の位置まで案内する管内案内装置に関する。

従来、都市ガス（例えば、１３Ａ）を通流するガス管の配管工事やメンテナンス工事を行う場合、当該ガス管を閉止するためのガスバッグ、ガス管の内部を撮影するカメラ、配管の配置角度や位置を計測するためのジャイロスコープ等の管内操作治具を、基端側から長尺状体により押込操作又は引張操作を行われる形態で、ガス管の内部の所望の位置へ送り込む技術が知られている。
ただし、ガス管の内部には、例えばエルボ管付近では段部が存在するため、上述の管内操作治具を単純に押込操作又は引張操作する場合、管内操作治具が上記段部に引っ掛かるという問題がある。
そこで、特許文献１に開示の技術では、線材を螺旋状に成形した螺旋状操作治具の内部に、上述の管内操作治具を配置し、当該螺旋状操作治具を螺旋に沿って回転させながら、ガス管に対して押込操作又は引張操作を行うことで、ガス管の内部の段部を乗り越える発明が開示されている（特許文献１を参照）。

特開２０１３−１３４１５４号公報

上記特許文献１に開示の技術にあっては、管内操作治具をガス管の内部の所望の位置へ案内する場合、押込操作及び引抜操作に併せて、常に螺旋状操作治具を回転させなければならず、操作性の観点から改善の余地があった。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、モータ等の駆動部を有さない比較的簡易な構成を採用しながらも、管の内部に形成される段部を良好に乗り越えて、カメラ等の管内操作治具を管の内部の所望の位置へ案内する管内案内装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための管内案内装置は、
管の内部にて操作される管内操作治具を、前記管の内部に挿通して前記管の内部の所望の位置まで案内する管内案内装置であって、その特徴構成は、
先端に自然状態で略楕円体の外形形状を有する先端案内体と、前記略楕円体の長軸に沿って前記先端案内体の基端側に接続されると共に前記先端案内体に対し前記管の管軸方向において押込力又は引張力を付与する長尺状体とを備え、
前記先端案内体は、前記管の内壁において内径方向へ突出する段部に接触して押圧力が付与されたときに、前記押圧力を付与された部位が内側へ弾性変形した後に、前記略楕円体の自然状態での外形形状へ復元変形する形態で前記押圧力に反発する弾性変形材料を、前記略楕円体の自然状態での外形形状に沿って備える点にある。

上記特徴構成によれば、基端側から長尺状体にて管軸方向で押込力又は引張力を付与される先端案内体を、略楕円体の外径形状に沿って弾性変形材料を配置して備えることで、管の内壁において内径方向への段部に接触して押圧力が付与されたときに、押圧力を付与された部位が略楕円体の内側へ向けて弾性変形した後に、略楕円体の自然状態での外形形状へ復元変形するから、当該復元変形に伴う反発力と、長尺状体による押込力又は引張力とにより、先端案内体が位置変更又は姿勢変更して、段部を良好に乗り越えて、管の内部を、管軸に沿って移動することができる。
結果、駆動部等を有さない比較的簡易な構成を採用しながらも、管の内部の段部を良好に乗り越えて、管内操作治具を管の内部の所望の位置へ案内する管内案内装置を実現できる。
因みに、当該管内案内装置では、例えば、先端案内体の内部に、管内操作治具を配置した状態で、管内操作治具を管の内部の所望の位置へ案内することができる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記先端案内体は、前記略楕円体の長軸に軸心を沿わせる軸心部材を備え、
前記軸心部材の先端側端部部位から基端側へ向けて前記略楕円体の外形形状に沿って延びる先端側ヒンジ部材と、前記軸心部材の基端側端部部位から先端側へ向けて前記略楕円体の外形形状に沿って延びる基端側ヒンジ部材と、前記先端側ヒンジ部材と前記基端側ヒンジ部材とを揺動自在に枢支するヒンジ軸とから成るヒンジ機構を、前記弾性変形材料から構成すると共に、前記軸心部材の軸周方向で複数備え、
前記先端側ヒンジ部材の遊端部である先端側遊端部が前記軸心部材の前記先端側端部部位の外径部位に前記軸心部材の軸心方向で摺動自在に外嵌して設けられると共に、前記基端側ヒンジ部材の遊端部である基端側遊端部が前記軸心部材の前記基端側端部部位の外径部位に外嵌して設けられ、
前記先端側ヒンジ部材又は前記基端側ヒンジ部材に対して前記押圧力が付与されたときに、前記先端側遊端部が前記軸心部材に対して前記軸心方向で先端側から基端側へ摺動移動すると共に、前記ヒンジ軸が前記軸心部材の軸径方向で外側へ移動して前記弾性変形した後に、
前記先端側遊端部が前記軸心部材に対して前記軸心方向で基端側から先端側へ摺動移動すると共に、前記ヒンジ軸が前記軸心部材の軸径方向で内側へ移動して前記復元変形する点にある。

上記特徴構成によれば、軸心部材の軸周方向で複数のヒンジ機構を備えることで、先端側ヒンジ部材又は基端側ヒンジ部材に対して段部等が当接することにより押圧力が付与されたときに、先端側ヒンジ部材の先端側遊端部が軸心部材に対して軸心方向で先端側から基端側へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸が軸心部材の軸径方向で外側へ移動して弾性変形するから、当該弾性変形している状態では、ヒンジ軸の近傍が管の内面を押圧して、先端案内体を管の管軸心方向へ移動させる。
その後、先端側遊端部が軸心部材に対して軸心方向で基端側から先端側へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸が軸心部材の軸径方向で内側へ移動して復元変形する際に、段部等に対して復元変形に伴う反発力が働くことで、段部等を良好に乗り越えることができる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記軸心方向において前記先端側遊端部と前記基端側遊端部とを離間方向へ付勢する付勢手段を、前記先端案内体の内部に備えている点にある。

上記特徴構成によれば、先端案内体の内部に、軸心部材の軸心方向において先端側遊端部と基端側遊端部とを離間方向へ付勢する付勢手段を備えることで、弾性変形材料の弾性変形に伴う反発力に加え、付勢手段による付勢力により、段部等に対して反発力を加えることができるため、より一層良好に、段部等を乗り越えることができる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記先端案内体は、先端側に前記先端側遊端部に一体的に設けられる案内体先端部を備え、
前記案内体先端部の内部には、前記軸心部材の前記先端側端部部位が内部で前記軸心方向に沿って移動可能な先端側空間が形成されている点にある。

これまで説明してきたように、本発明に係る管内案内装置が管の内部の段部等を乗り越える際には、先端側ヒンジ部材の先端側遊端部が軸心部材の軸心方向に沿って摺動移動する必要がある。上記特徴構成によれば、当該先端側遊端部の軸心方向での摺動移動する場合であっても、軸心部材を先端案内体の内部に留めておくことができるため、先端案内体の外側を、先端案内体の弾性変形時においても弾性変形材料にて覆う状態を維持できる。
これにより、軸心部材が管の外部の段部等に係合等することを防止できる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記先端案内体は、先端側に前記先端側遊端部に一体的に設けられる案内体先端部を備え、
前記案内体先端部は、前記弾性変形後の状態で前記軸心部材を先端側へ突出させる突出姿勢と、前記復元変形後の状態で前記軸心部材を内部へ引退させる引退姿勢とに姿勢変形させる先端開口が形成されている点にある。

上記特徴構成によれば、案内体先端部がその先端側に先端開口を有するため、弾性変形後の状態で軸心部材を先端開口を介して先端側へ突出させる突出姿勢と、復元変形後の状態で軸心部材を先端開口を介して内部へ引退させる引退姿勢とに姿勢変形させることができるから、特に突出姿勢においては、軸心部材の先端により管の内面を押圧することにより、先端案内体を管の管軸心の近傍へ移動させることができ、より円滑な移動を実現できる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
複数の前記ヒンジ機構は、前記軸心部材の軸周方向で等角度で配置されている点にある。

上記特徴構成によれば、管の管軸の軸周方向で、あらゆる部位に存在する可能性のある段部を良好に乗り越えることができる。

これまで説明してきた管内案内装置にあっては、
前記軸心部材と前記長尺状体とは、前記軸心部材の基端側に形成される受入部位に前記長尺状体の先端部位が嵌入された形態で楔により固定されることが好ましい。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記ヒンジ機構の夫々において、前記先端側ヒンジ部材と前記基端側ヒンジ部材とを、前記軸心部材の軸心に直交すると共に前記ヒンジ軸を通る平面に対して対称に設けると共に、
前記ヒンジ機構の夫々において、前記先端側遊端部と前記基端側遊端部とを、前記軸心部材の軸心に直交すると共に前記ヒンジ軸を通る平面に対して対称に設ける点にある。

上記特徴構成によれば、軸心部材の軸心に直交すると共にヒンジ軸を通る直線に対して、ヒンジ機構を対称系に設けることができるから、押込力により押込操作、及び引張力による引抜操作の双方において、剛性バランスを求めやすく、設計容易性を向上することができる。

管内案内装置の更なる特徴構成は、
前記ヒンジ機構の夫々には、前記ヒンジ軸を軸心として回転するローラを備え、
前記ローラの接地面は、前記軸心部材の軸心方向視で、前記先端側ヒンジ部材及び前記基端側ヒンジ部材よりも、軸径方向で外側に位置して設けられる点にある。

上記特徴構成によれば、ローラの接地面が管の内面に接地して回転することにより、管内案内装置の案内をより円滑に行うことができる。

第１実施形態に係る管内案内装置の斜視図 図１でのＩＩ−ＩＩ断面図 第１実施形態に係る管内案内装置のガス管内での移動状態を示す図 第１実施形態に係る管内案内装置のガス管内での段部への当接直前状態を示す図 第１実施形態に係る管内案内装置のガス管内での弾性変形状態を示す図 第１実施形態に係る管内案内装置のガス管内での復元変形状態を示す図 第２実施形態に係る管内案内装置の斜視図 図７でのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図 第２実施形態に係る管内案内装置のガス管内での移動状態を示す図 第２実施形態に係る管内案内装置のガス管内での段部への当接直前状態を示す図 第２実施形態に係る管内案内装置のガス管内での弾性変形状態を示す図 第２実施形態に係る管内案内装置のガス管内での復元変形状態を示す図

本発明の実施形態に係る管内案内装置１００は、モータ等の駆動部を有さない比較的簡易な構成を採用しながらも、管の内部に形成される段部を良好に乗り越えて、カメラ等の管内操作治具を管の内部の所望の位置へ案内するものである。尚、図面においては、紙面の都合上、管内操作治具を図示していない。
以下、実施形態に係る管内案内装置１００について、図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る管内案内装置１００は、図１〜６に示すように、都市ガス（例えば１３Ａ：流体の一例）を通流するガス管Ｋ１、Ｋ２（管の一例：図３〜６に図示）の配管工事やメンテナンス工事を行う場合、当該ガス管Ｋ１、Ｋ２の内部を撮影するカメラ、ガス管Ｋ１、Ｋ２の配置角度や位置を計測するためのジャイロスコープ等の管内操作治具（図示せず）を、基端側（図３〜６で紙面の下方側）から可撓性の長尺状体１０により押込操作又は引張操作を行われる形態で、ガス管Ｋ１、Ｋ２の所望の位置へ送り込むものである。
当該管内案内装置１００は、図１、２に示すように、先端に自然状態で略楕円体の外形形状を有する先端案内体６０を備えると共に、略楕円体の長軸（図１でＰ１）に沿って先端案内体６０の基端側の案内体基端部５０の受入部位２０ｄ（図３〜６に図示）に接続されると共に先端案内体６０に対してガス管Ｋ１、Ｋ２の管軸方向（図３〜６で、Ｐ２、Ｐ３に沿う方向）において押込力又は引張力を付与する長尺状体１０とを備える。
先端案内体６０は、ガス管Ｋ１、Ｋ２の内壁において内径方向へ突出する第１段部Ｄ１（図３〜６に図示）に接触して押圧力が付与されたときに、当該押圧力を付与された部位が内側へ弾性変形した後に、略楕円体の自然状態での外形形状へ復元する形態で押圧力に反発する弾性変形材料を、略楕円体の自然状態での外形形状に沿って備える。

尚、当該第１実施形態にあっては、先端案内体６０は、３Ｄプリンタを用いて作成されており、当該先端案内体６０を構成する部材はすべて、弾性変形材料から構成されている。当該弾性変形材料の例としては、ＡＢＳ、ポリカーボネート、アクリル、ナイロン１２が挙げられ、強度や弾性係数を鑑みると。ナイロン１２を好適に用いることができる。

先端案内体６０は、略楕円体の長軸（図１でＰ１）に軸心を沿わせる軸心部材２０を備えている。
更に、先端案内体６０は、軸心部材２０の先端側端部部位２０ａから基端側へ向けて略楕円体の外形形状に沿って延びる先端側ヒンジ部材３１と、軸心部材２０の基端側端部部位２０ｂから先端側へ向けて略楕円体の外形形状に沿って延びる基端側ヒンジ部材３２と、先端側ヒンジ部材３１と基端側ヒンジ部材３２とを揺動自在に枢支するヒンジ軸３３とから成るヒンジ機構３０を、弾性変形材料から構成すると共に、軸心部材２０の軸周方向で複数備えている。当該第１実施形態においては、図２に示すように、ヒンジ機構３０は、軸心部材２０の軸周方向で等角度（図２でα：第１実施形態では、４５°）で、８つ設けられている。

先端側ヒンジ部材３１の遊端部である先端側遊端部３１ａが軸心部材２０の先端側端部部位２０ａの外径部位に軸心部材２０の軸心方向（図１、２でＰ１に沿う方向）で摺動自在に外嵌して設けられると共に、基端側ヒンジ部材３２の遊端部である基端側遊端部３２ａが軸心部材２０の基端側端部部位２０ｂの外径部位を外嵌して設けられている。即ち、先端側遊端部３１ａは、軸心部材２０の外径部位に沿って軸心部材２０の軸心方向で摺動自在であり、基端側遊端部３２ａは、軸心部材２０の外径部位に外嵌固定されている。

更に、先端案内体６０は、先端側に先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａに一体的に設けられる案内体先端部４０を備えると共に、当該案内体先端部４０の内部には、軸心部材２０の先端側端部部位２０ａが内部で軸心方向に沿って移動自在な先端側空間４１が形成されている。説明を追加すると、軸心部材２０は、先端側端部部位２０ａの先端側には、先端側遊端部３１ａが外嵌して摺動移動する部位よりも大径の先端側大径部位２０ｃが設けられており、当該先端側大径部位２０ｃが、先端側空間４１に嵌入する形態で、先端側空間４１から先端側大径部位２０ｃが脱離しない状態となっている。

尚、当該第１実施形態に係る先端案内体６０においては、ヒンジ機構３０の夫々において、先端側ヒンジ部材３１と基端側ヒンジ部材３２とを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図１に図示）に対して対称に設けると共に、ヒンジ機構３０の夫々において、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａと基端側ヒンジ部材３２の基端側遊端部３２ａとを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図１に図示）に対して対称に設ける。当該構成を採用することにより、先端案内体６０は、ガス管Ｋ１、Ｋ２への押込操作時においてエルボ部位における第１段部Ｄ１（図３〜６に図示）から押圧力を付与される場合も、ガス管Ｋ１、Ｋ２からの引張操作時においてエルボ部位における第２段部Ｄ２（図３〜６に図示）から押圧力を付与される場合も、バランス良く弾性変形及び塑性変形が成されることとなる。

更に、ヒンジ機構３０の夫々には、特に、図１、２に示すように、ヒンジ軸３３を軸心として回転する一対のローラ３５ａ、３５ｂを、ヒンジ部位（先端側ヒンジ部材３１及び基端側ヒンジ部材３２でヒンジ軸３３にて枢支される部位）を挟む状態で備えており、ローラ３５ａ、３５ｂの接地面は、軸心部材２０の軸心方向視（例えば、図２に示す断面視）で、先端側ヒンジ部材３１及び基端側ヒンジ部材３２よりも軸径方向で外側に位置して設けられる。これにより、先端案内体６０は、ガス管Ｋ１、Ｋ２の内部を、より円滑に通過することができる。

次に、ガス管Ｋ１、Ｋ２、及び両者を繋ぐエルボ管Ｅの内部を、管内案内装置１００が移動する場合の経時変化を、図３〜６に基づいて説明する。因みに、図３〜６においては、ガス管Ｋ１が基端側でガス管Ｋ２が先端側であるとする。
管内案内装置１００は、ガス管Ｋ１の内部に先端案内体６０を位置させた状態で、長尺状体１０を介して先端案内体６０へ押込力を付与すると、図３に示すように、先端案内体６０の軸心部材２０の軸心が、ガス管Ｋ２の管軸心Ｐ２に略沿う状態で、先端案内体６０がガス管Ｋ１の内部を移動した後に、エルボ管Ｅの内部に先端案内体６０が進入し、図４に示すように、先端案内体６０の先端側ヒンジ部材３１が、第１段部Ｄ１に当接する。
更に、先端案内体６０に対して長尺状体１０により押圧力が付与されると、図５に示すように、先端側ヒンジ部材３１に対して押圧力（図５で矢印Ｙ１の矢示側の力）が付与され、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で先端側から基端側（図５で矢印Ｙ３の矢示側）へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で外側（図５で矢印Ｙ２の矢示側）へ移動して弾性変形する。当該弾性変形により、先端案内体６０は、図５に示すように、ガス管Ｋ２の管内周壁の近傍から管軸心Ｐ３へ向けて移動することになる。なお、この時、ローラ３５ａ、３５ｂの接地面が、ガス管Ｋ１、Ｋ２の管内周壁に接地して回転することで、先端案内体６０がガス管Ｋ１、Ｋ２の内壁面に対して良好に摺動移動する。
その後、図６に示すように、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で基端側から先端側（図６で矢印Ｙ４の先端側）へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で内側（図６で矢印Ｙ５の先端側）へ移動して復元変形するのに伴って、先端側ヒンジ部材３１で第１段部Ｄ１に当接していた部位は、第１段部Ｄ１に対して反発する形態で、先端案内体６０が第１段部Ｄ１を乗り越えることになる。

〔第２実施形態〕
当該第２実施形態に係る管内案内装置１００は、基本的には上記第１実施形態に係る管内案内装置１００と同様の働きをするものであるが、一部その構成が異なる。
そこで以下では、異なる構成について重点的に説明するものとし、同一の構成については、同一の符号を付してその説明を割愛することがある。

当該第２実施形態に係る管内案内装置１００にあっては、先端案内体６０の先端側の案内体先端部４０は、軸心部材２０の先端側端部部位２０ａが摺動自在に嵌設される先端開口４２が設けられており、先端案内体６０の基端側の案内体基端部５０は、軸心部材２０の基端側端部部位２０ｂが嵌設固定される基端側開口４３が設けられている。
更に、軸心部材２０は、先端側端部部位２０ａの先端に先端側端部部位２０ａよりも大径の部位を有すると共に先端側から基端側へ向けて拡径する先端側円錐台形状部位２０ｃを備えると共に、基端側端部部位２０ｂの基端に基端側端部部位２０ｂよりも大径の部位を有すると共に基端側から先端側へ向けて拡径する基端側円錐台形状部位２０ｅを備えている。
先端案内体６０は、外部から弾性力が付与されていない自然状態において、上述した先端側円錐台形状部位２０ｃが案内体先端部４０の先端側外側に位置すると共に、上述した基端側円錐台形状部位２０ｅが案内体基端部５０の基端側外側に位置する。
当該構成により、案内体先端部４０は、先端案内体６０の弾性変形後の状態で軸心部材２０の先端側円錐台形状部位２０ｃを先端側へ突出させる突出姿勢（図１１に示す姿勢）と、先端案内体６０の復元変形後の状態で軸心部材２０の先端側円錐台形状部位２０ｃを基端側へ引退させる引退姿勢（図１２に示す姿勢）とで姿勢変形することになる。

当該構成により、先端案内体６０がエルボ管Ｅを通過するときに、軸心部材２０の先端側円錐台形状部位２０ｃが先端側へ突出して、エルボ管Ｅの管内壁に当接することで、先端案内体６０の姿勢が、基端側のガス管Ｋ１の管軸心Ｐ２に沿う姿勢から、先端側のガス管Ｋ２の管軸心Ｐ３に沿う姿勢への姿勢変更を促す外力が加えられる。
尚、本明細書にあっては、先端側円錐台形状部位２０ｃの引退姿勢とは、当該先端側円錐台形状部位２０ｃが、先端案内体６０の先端外側に接触して位置する姿勢を意味するものとする。
更に、当該第２実施形態に係る軸心部材２０は、中空筒形状であると共に先端側に開口部２０ｆを備えているため、軸心部材２０の内部に管内操作治具を収納すると共に、当該管内操作治具がガスバッグである場合には、ガスバッグを開口部２０ｆから管内操作治具をガス管Ｋ１、Ｋ２の内部へ送り出す形態で、ガス管Ｋ１、Ｋ２を閉止する等の操作を実行可能である。

更に、当該第２実施形態に係る先端案内体６０にあっては、ヒンジ機構３０の夫々において、先端側ヒンジ部材３１が、枢支軸３１ｃにて枢支される形態で、案内体先端部４０及び先端側遊端部３１ａに対して回動自在に接続されている。同様に、基端側ヒンジ部材３２が、枢支軸３２ｃにて枢支される形態で、案内体基端部５０及び基端側遊端部３２ａに対して回動自在に接続されている。
また、当該第２実施形態に係る管内案内装置１００にあっては、ヒンジ機構３０の夫々において、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａと基端側ヒンジ部材３２の基端側遊端部３２ａとを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図７に図示）に対して非対称に設けている。説明を追加すると、当該第２実施形態にあっては、先端側遊端部３１ａが、軸心部材２０の軸心方向での先端側から中央を超えた基端側まで延設して設けられていると共に、基端側遊端部３２ａは、軸心部材２０の軸心方向での基端側に外嵌固定して設けられている。

更に、先端案内体６０の内部には、軸心部材２０の軸心方向において、先端側遊端部３１ａと基端側遊端部３２ａとを離間方向へ付勢するコイルバネ７０（付勢手段の一例）を備えている。
当該第２実施形態においては、コイルバネ７０は、その軸心を軸心部材２０の軸心に略一致させた状態で軸心部材２０の外径部位に配設されると共に、一端が、先端案内体６０の案内体先端部４０に当接すると共に、他端が、先端案内体６０の案内体基端部５０に当接する状態で設けられている。

次に、ガス管Ｋ１、Ｋ２、及び両者を繋ぐエルボ管Ｅの内部を、管内案内装置１００が移動する場合の経時変化を、図９〜１２に基づいて説明する。因みに、図９〜１２においては、ガス管Ｋ１が基端側でガス管Ｋ２が先端側であるとする。
管内案内装置１００は、ガス管Ｋ１の内部に先端案内体６０を位置させた状態で、長尺状体１０を介して先端案内体６０へ押込力を付与すると、図９に示すように、先端案内体６０の軸心部材２０の軸心が、ガス管Ｋ２の管軸心Ｐ２に略沿う状態で、先端案内体６０がガス管Ｋ１の内部を移動した後に、エルボ管Ｅの内部に先端案内体６０が進入し、図１０に示すように、先端案内体６０の先端側ヒンジ部材３１が、第１段部Ｄ１に当接する。
更に、先端案内体６０に対して長尺状体１０により押圧力（図１１で矢印Ｙ１の矢示側の力）が付与されると、図１１に示すように、先端側ヒンジ部材３１に対して押圧力が付与され、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で先端側から基端側（図１１で矢印Ｙ３の矢示側）へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で外側（図１１で矢印Ｙ２の矢示側）へ移動して弾性変形する。当該弾性変形により、先端案内体６０は、図１１に示すように、ガス管Ｋ２の管内周壁の近傍から管軸心Ｐ３へ向けて移動することになる。なお、この時、ローラ３５ａ、３５ｂの接地面が、ガス管Ｋ１、Ｋ２の内壁に接地して回転することで、先端案内体６０がガス管Ｋ１、Ｋ２の管内周壁に対して良好に摺動移動する。当該弾性変形時においては、軸心部材２０の先端側円錐台形状部位２０ｃが、突出姿勢となるため、ガス管Ｋ１、Ｋ２の内壁面を先端側円錐台形状部位２０ｃが押圧する等して、第１段部Ｄ１から先端案内体６０を良好に離間させることができる。
その後、図１２に示すように、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で基端側から先端側（図１２で矢印Ｙ４の先端側）へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で内側（図１２で矢印Ｙ５の先端側）へ移動して復元変形するのに伴って、先端側ヒンジ部材３１で第１段部Ｄ１に当接していた部位は、第１段部Ｄ１に対して反発する形態で、先端案内体６０が第１段部Ｄ１を乗り越えることになる。特に、当該第２実施形態にあっては、コイルバネ７０による付勢力が反発力に加えられることになるため、より一層、第１段部Ｄ１に反発力を付与することで、先端案内体６０が第１段部Ｄ１を乗り越え易くなる。

〔別実施形態〕
（１）上記第１実施形態において、ヒンジ機構３０は、軸心部材２０の軸周方向で、等角度に８つ備えている構成例を示した。
しかしながら、当該ヒンジ機構３０は、軸心部材２０の軸周方向で、等角度で設けられていなくても、本願の目的を達成できる角度間隔で設けられていれば構わない。
また、この意味で、ヒンジ機構３０の数も、８つに限定されるものではない。

（２）上記第１実施形態において、ローラとしては、一対のローラ３５ａ、３５ｂを、ヒンジ部位（先端側ヒンジ部材３１及び基端側ヒンジ部材３２でヒンジ軸３３にて枢支される部位）を挟む状態で備える構成例を示した。
しかしながら、ヒンジ機構３０の夫々のヒンジ部位において、単体のローラを備える構成を採用しても構わない。

（３）軸心部材２０と長尺状体１０との接続は、図示は省略するが、軸心部材２０の基端側に形成される受入部位２０ｄに長尺状体の先端部位１０ａが嵌入された状態で、楔により固定する構成を、好適に採用することができる。

（４）上記第１実施形態では、長尺状体１０により先端案内体６０に対して押込力が付与されている場合で、先端側ヒンジ部材３１に対して第１段部Ｄ１から押圧力が付与されたときに、図５に示すように、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で先端側から基端側（図５で矢印Ｙ３の矢示側）へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で外側（図５で矢印Ｙ２の矢示側）へ移動して弾性変形する例を示した。
しかしながら、長尺状体１０により先端案内体６０に対して引張力が付与されている場合で、基端側ヒンジ部材３２に対して第２段部Ｄ２から押圧力が付与されたときにも、上述した場合と同様に、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａが軸心部材２０に対して軸心方向で先端側から基端側へ摺動移動すると共に、ヒンジ軸３３が軸心部材２０の軸径方向で外側へ移動して弾性変形する。

（５）第１実施形態に係る管内案内装置１００における先端案内体６０の案内体先端部４０に係る構成、及び軸心部材２０に係る構成は、第２実施形態に係る管内案内装置１００において採用しても構わない。
即ち、第２実施形態に係る管内案内装置１００において、先端案内体６０の案内体先端部４０から軸心部材２０が突出しない構成を採用しても構わない。
また、第２実施形態に係る管内案内装置１００における先端案内体６０の案内体先端部４０に係る構成、及び軸心部材２０に係る構成は、第１実施形態に係る管内案内装置１００において採用しても構わない。
即ち、第２実施形態に係る管内案内装置１００において、先端案内体６０の案内体先端部４０から軸心部材２０が突出可能な構成を採用しても構わない。

（６）上記第１実施形態に係る管内案内装置１００において、ヒンジ機構３０の夫々では、先端側ヒンジ部材３１と基端側ヒンジ部材３２とを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図１に図示）に対して非対称に設けると共に、ヒンジ機構３０の夫々において、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａと基端側ヒンジ部材３２の基端側遊端部３２ａとを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図１に図示）に対して非対称に設ける構成を採用しても構わない。
また、上記第２実施形態に係る管内案内装置１００において、ヒンジ機構３０の夫々では、先端側ヒンジ部材３１の先端側遊端部３１ａと基端側ヒンジ部材３２の基端側遊端部３２ａとを、軸心部材２０の軸心に直交すると共にヒンジ軸３３を通る平面Ｓ（図１に図示）に対して対称に設ける構成を採用しても構わない。

（７）上記第１実施形態に係る管内案内装置１００において、先端案内体６０の内部には、軸心部材２０の軸心方向において、先端側遊端部３１ａと基端側遊端部３２ａとを離間方向へ付勢するコイルバネ７０（付勢手段の一例）を備える構成を採用しても構わない。

（８）上記実施形態においては、先端案内体６０は、１つのみ設ける構成を示したが、長尺状体１０の長手方向に沿って複数設ける構成を採用しても構わない。

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

本発明の管内案内装置は、モータ等の駆動部を有さない比較的簡易な構成を採用しながらも、管の内部に形成される段部を良好に乗り越えて、カメラ等の管内操作治具を管の内部の所望の位置へ案内する管内案内装置として、有効に利用可能である。

１０ ：長尺状体
１０ａ ：先端部位
２０ ：軸心部材
２０ａ ：先端側端部部位
２０ｂ ：基端側端部部位
２０ｃ ：先端側大径部位、先端側円錐台形状部位
２０ｄ ：受入部位
２０ｅ ：基端側円錐台形状部位
３０ ：ヒンジ機構
３１ ：先端側ヒンジ部材
３１ａ ：先端側遊端部
３２ ：基端側ヒンジ部材
３２ａ ：基端側遊端部
３３ ：ヒンジ軸
３５ａ、３５ｂ ：ローラ
４０ ：案内体先端部
４１ ：先端側空間
４２ ：先端開口
６０ ：先端案内体
７０ ：コイルバネ
１００ ：管内案内装置
Ｄ１ ：第１段部
Ｄ２ ：第２段部
Ｅ ：エルボ管
Ｋ１ ：ガス管
Ｋ２ ：ガス管
Ｐ２、Ｐ３：管軸心
Ｓ ：平面

Claims (9)

1. 管の内部にて操作される管内操作治具を、前記管の内部に挿通して前記管の内部の所望の位置まで案内する管内案内装置であって、
   先端に自然状態で略楕円体の外形形状を有する先端案内体と、前記略楕円体の長軸に沿って前記先端案内体の基端側に接続されると共に前記先端案内体に対し前記管の管軸方向において押込力又は引張力を付与する長尺状体とを備え、
   前記先端案内体は、前記管の内壁において内径方向へ突出する段部に接触して押圧力が付与されたときに、前記押圧力を付与された部位が内側へ弾性変形した後に、前記略楕円体の自然状態での外形形状へ復元変形する形態で前記押圧力に反発する弾性変形材料を、前記略楕円体の自然状態での外形形状に沿って備える管内案内装置。
2. 前記先端案内体は、前記略楕円体の長軸に軸心を沿わせる軸心部材を備え、
   前記軸心部材の先端側端部部位から基端側へ向けて前記略楕円体の外形形状に沿って延びる先端側ヒンジ部材と、前記軸心部材の基端側端部部位から先端側へ向けて前記略楕円体の外形形状に沿って延びる基端側ヒンジ部材と、前記先端側ヒンジ部材と前記基端側ヒンジ部材とを揺動自在に枢支するヒンジ軸とから成るヒンジ機構を、前記弾性変形材料から構成すると共に、前記軸心部材の軸周方向で複数備え、
   前記先端側ヒンジ部材の遊端部である先端側遊端部が前記軸心部材の前記先端側端部部位の外径部位に前記軸心部材の軸心方向で摺動自在に外嵌して設けられると共に、前記基端側ヒンジ部材の遊端部である基端側遊端部が前記軸心部材の前記基端側端部部位の外径部位に外嵌して設けられ、
   前記先端側ヒンジ部材又は前記基端側ヒンジ部材に対して前記押圧力が付与されたときに、前記先端側遊端部が前記軸心部材に対して前記軸心方向で先端側から基端側へ摺動移動すると共に、前記ヒンジ軸が前記軸心部材の軸径方向で外側へ移動して前記弾性変形した後に、
   前記先端側遊端部が前記軸心部材に対して前記軸心方向で基端側から先端側へ摺動移動すると共に、前記ヒンジ軸が前記軸心部材の軸径方向で内側へ移動して前記復元変形する請求項１に記載の管内案内装置。
3. 前記軸心方向において前記先端側遊端部と前記基端側遊端部とを離間方向へ付勢する付勢手段を、前記先端案内体の内部に備えている請求項２に記載の管内案内装置。
4. 前記先端案内体は、先端側に前記先端側遊端部に一体的に設けられる案内体先端部を備え、
   前記案内体先端部の内部には、前記軸心部材の前記先端側端部部位が内部で前記軸心方向に沿って移動可能な先端側空間が形成されている請求項２又は３に記載の管内案内装置。
5. 前記先端案内体は、先端側に前記先端側遊端部に一体的に設けられる案内体先端部を備え、
   前記案内体先端部は、前記弾性変形後の状態で前記軸心部材を先端側へ突出させる突出姿勢と、前記復元変形後の状態で前記軸心部材を内部へ引退させる引退姿勢とに姿勢変形させる先端開口が形成されている請求項２又は３に記載の管内案内装置。
6. 複数の前記ヒンジ機構は、前記軸心部材の軸周方向で等角度で配置されている請求項２〜５の何れか一項に記載の管内案内装置。
7. 前記軸心部材と前記長尺状体とは、前記軸心部材の基端側に形成される受入部位に前記長尺状体の先端部位が嵌入された形態で楔により固定される請求項２〜６の何れか一項に記載の管内案内装置。
8. 前記ヒンジ機構の夫々において、前記先端側ヒンジ部材と前記基端側ヒンジ部材とを、前記軸心部材の軸心に直交すると共に前記ヒンジ軸を通る平面に対して対称に設けると共に、
   前記ヒンジ機構の夫々において、前記先端側遊端部と前記基端側遊端部とを、前記軸心部材の軸心に直交すると共に前記ヒンジ軸を通る平面に対して対称に設ける請求項２〜７の何れか一項に記載の管内案内装置。
9. 前記ヒンジ機構の夫々には、前記ヒンジ軸を軸心として回転するローラを備え、
   前記ローラの接地面は、前記軸心部材の軸心方向視で、前記先端側ヒンジ部材及び前記基端側ヒンジ部材よりも、軸径方向で外側に位置して設けられる請求項２〜８の何れか一項に記載の管内案内装置。

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