JPH01267217A - 管内外走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に
収縮力を生起する弾性収縮体に、交互に加圧流体を給排
することにより前進又は後退運動を行う管内外走行装置
に関するものである。

（従来の技術およびその問題点） 化学プラント、原子カプラント等は、化学反応又はエネ
ルギーの変換工程に合わせて有機的に連結された数多く
の管材が配置されており、それらプラントを安全かつ効
率良く運転するためには、配管を定期的に保守点検する
ことが肝要であり、場合によっては、配管内面部及び外
面部を検査することも必要である。

しかしながらこれら配管の内面部及び外面部を検査する
作業は、管材の口径又は配管内部及び外部の雰囲気等に
起因して、作業者が直接的に行うことができない場合が
ある。

このような場合に従来は、車輪又はつめを具備し電動モ
ータ又は油圧モータにより駆動される走行装置に、小型
テレビカメラ又はファイバースコープなどのモニター手
段を装着し、配管に沿ってその内外を走行させて配管の
１員傷の有無または堆積物の有無並びにその程度を検査
していた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら従来の走行装置にあっては、その駆動源と
して電動モータ、又は油圧モータが用いられているので
、走行装置本体の重量並びに形状寸法が大きくなり、そ
の適用範囲が制限されると言う問題があった。例えば配
管内部を走行する装置にあっては、その適用管径が１０
”〜４０”程度の大きなものに限定されていた。また本
体重量が駆動力に比べて大きいので走行領域が配管の水
平部分又は傾斜や彎曲の程度の小さい部分に限定されて
いた。さらに駆動源として電動モータ、油圧モータを用
いた場合には、スパークを発生し、また発熱する虞れが
あり、石油精製をはじめとする化学プラントのような引
火性又は爆発性物質を扱うプラントの配管部に対しては
、使用できないと言う問題がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、小型・軽量で防爆性に優れ、走行すべき管材又は柱状
部材の断面形状に対応するとともに、確実に前進又は後
退を行うことができる管内外走行装置を提供することを
その目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため本発明の管内外走行装置は、走
行すべき管材または柱状部材の外面又は内面に離間して
配置可能であって、それら部材の軸線方向に互いに離間
して位置する一対の枠部材と、これら枠部材間に配設さ
れ加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に収縮する
少なくとも一個の弾性収縮体と、枠部材間に配設された
弾性収縮体の収縮力に対抗する弾性力を生起する弾性部
材と、それぞれの枠部材に固着され加圧流体の供給によ
り膨満し管材または柱状部材の外面又は内面に係合可能
な係止手段とを具え、それら係止手段は、走行すべき管
材又は柱状部材の外面形状又は内面形状の一部に対応す
る形状の成形面、その成形面に突出して形成した突出面
、そしてその突出面に開口する流路を存する本体と、突
出面を含めその成形面に張設されたゴム又はゴム状弾性
材料よりなるシートと、突出面に対応する開口部を有し
シートを本体に押圧する押圧手段とを具え、各係止手段
への加圧流体の交互の給排に合わせた弾性収縮体への加
圧流体の給排により前進又は後退運動を行うことを特徴
とする。

（作　用） 走行装置の進行方向前方に位置する係止手段に加圧流体
を供給して膨満させると、係止手段は走行すべき管材又
は柱状部材の内面又は外面に係合し、その係合位置に走
行装置を係止する。なおこの際、装置の進行方向後方に
位置する他方の係止部材には、加圧流体が供給されない
のでそれが係止することはない。

次いで弾性収縮体に加圧流体を供給すると、弾性収縮体
は膨径変形し、弾性手段に抗して軸線方向に収縮運動を
行なう。ところが、進行方向前方に位置する係止手段が
管材の内面に係止されていることから弾性収縮体は、そ
の一端部が取付けられた後方の枠部材を進行方向前方に
引き寄せることとなる。

当該枠部材の前方への移動が終了したならば、進行方向
後方に位置する係止手段に加圧流体を供給して膨満させ
、管材又は柱状部材の内面又は外面に係止させる。次い
で進行方向前方に位置する係止手段から加圧流体を排出
して管材内面との係合を解くとともに、弾性収縮体の内
部からも加圧流体を排出すると、進行方向前方に位置す
る枠部材は、弾性収縮体の収縮運動に起因して変形を受
けた弾性部材の弾性エネルギの解放に伴なって、前方に
押出されすることになる。

次いで、加圧流体を前方の係止手段に供給することにて
膨満させ、再び管材に係止させる。そして上述した手順
に従って各係止手段及び弾性収縮体に加圧流体をそれぞ
れ給排することにより、装置は前進運動を行なう。

また上述したところから明らかなように装置を後退させ
たい時には、各係止部材への加圧流体の給排順序を単に
変更すれば良い。

特に、本発明装置にあっては、加圧流体の供給により膨
満して走行すべき管材又は柱部材に係合することとなる
係止手段の係合部が管材又は柱部材の内面形状又は外面
形状に対応して形成されているので、装置本体が確実に
それら部材に係合されることとなる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明装置について詳述する。

第１図は、本発明を管内走行装置に適用した実施例を一
部断面にして示す正面図であり、箱型断面形状をした管
材に適用されるものである。２は弾性収縮体、４ａ、　
４ｂはこの弾性収縮体の両端部に一体的にそれぞれ連結
された枠部材を、６は弾性部材としての、たとえば圧縮
ばねを示し、８は取付は部材に固着された係止手段をそ
れぞれ示している。

弾性収縮体２は、第２図に示したように、ゴム又はゴム
状弾性材料よりなる管状体１０を、好ましくは高張力繊
維類の編組補強構造体１２にて被覆するとともに、それ
らの両端開口を閉止部材１４にて封止合着したものであ
り、閉止部材１４の少なくとも一方には、管状体１０の
内部・空洞１６に連通ずる接続孔１８が設けられている
。なお２０は、弾性収縮体２への各取付は部材の連結に
寄与するおねじ部であり、２２は閉止部材１４に協働し
管状体及び編組補強構造体を閉止部材に４合着するかし
めキャップである。

そして図示しない操作圧力源、たとえばエアーコンプレ
ッサに三方弁を含む管路を、弾性収縮体の接続孔１８に
接続し、その内部空洞１６内に圧縮空気を供給すると、
弾性収縮体２は膨径変形し軸線方向に収縮力を生起する
。またその内部空洞から圧縮空気を排出すれば、管状体
１０の弾性力により復元伸張する。

この弾性収縮体のそれぞれの端部には、各閉鎖部材１４
を介して第３図（ａ）、（ト））にその断面を示した枠
部材４ａ、　４ｂが連結される。たとえば、第３図（ａ
）に示す枠部材４ａは、弾性収縮体の一方の閉鎖部材に
設けたおねじ部２０に螺合するめねじ部２４、そして弾
性収縮体のかしめキャップ２２の部分を収容する収容孔
２６を具える。同様に第３図（１））に示す枠部材４ｂ
も、かしめキャップ２２の部分を収容する収容孔２６を
具え、さらにこの収容孔に接続する接続孔を有する。こ
の接続孔には、おねじ部２０を設けた一方の閉鎖部材１
４に対抗する他の閉鎖部材１４が挿通され、−刃取付は
部材４ｂの端面から突出した他の閉鎖部材のおねじ部２
０に、第２図に仮想線で示した接続用継手を螺着するこ
とにより、弾性収縮体に一体的に連結される。

また、これら枠部材４ａ、　４ｂは、第３図に示したよ
うにその外周側面に、加圧流体の供給により実質的に半
径方向に膨満する係止手段８が固着される収容凹部２８
を具える。これら収容凹部２８は、本実施例にあっては
実質的に直方体をした枠部材４ａ。

４ｂの周方向に互いに離間して形成されており、−方の
枠部材４ａには、それぞれの収容凹部に開口する加圧流
体の供給孔２９が貫通して設けられている。

それぞれの枠部材４ａ＋　４ｂに形成した収容凹部２８
に収容されて固着される係止手段８は、第４図（ａ）に
模式的に示したように、本体５０と、ゴム又はゴム状弾
性材料よりなり、好ましくは補強層を具えるシート３０
と、このシートを介して本体５０に対向する押圧手段５
４とを具える。

本体５０は、本実施例にあっては、はぼ直方体形状をし
ており、同図（ｂ）に示したように、一端面からその軸
線方向に延在するとともに、シート３０に対向する成形
面５０ａに開口する流路５２と、その中央部に突出させ
て形成した突出面５６とを有する。

この突出面は、同図（ｂ）から明らかな様に、流路５２
に沿う断面が台形形状をしている。

シート３０は、はぼ成形面５０ａと同一の形状をしてお
り、確実に突出面５６を覆うことができる。

このシート３０を介して対向する押圧手段は、シート３
０を成形面に密着させるものであり、本実施例にあって
は、突出面より大きな開口部を有する押圧部材と、この
押圧部材を成形手段の本体５０に固着するビス５８とを
有する。

これらの部材は、第４図（ｂ）に示したように、突出面
５６の底部の長さを２、底辺からその表面に達する辺の
なす角度をθ、底辺からの表面までの高さをｈとし、一
方シート３０の厚さをｄとする時に、押圧部材５４の開
口部長さがほぼ（ｅ　＋４／３ｄ）なる関係を満足する
よう選択することが好ましい。この様な関係を満足させ
ることにより、ビス５８にて押圧部材５４を本体５０に
シールして固着することができるばかりでなく、流路５
２を介して繰り返し加圧流体を供給しても、シートが短
期間のあいだに損傷することがないことが判った。なお
、好ましくは、開口部を形成する面も、突出部のなす角
度θと実質的に等しくなるようにする。

この様にして形成された係止手段８を、各枠部材に形成
した収容凹部２８に装着すると共に、係止手段８の流路
５２を、枠部材の収容凹部２８に形成した供給孔２９に
整列させ、枠部材に一体的に固着する。この様子を第１
図（ｂ）に示す。そして供給孔２９に、加圧流体の供給
ボースを接続することにより、流路５２を通じ突出面及
びシートにて画成される部分に加圧流体を導くことが出
来る。

このように、弾性収縮体２の各端部に連結され係止手段
がそれぞれ固着された枠部材４ａ、　４ｂ間に、弾性部
材６を配設する。この弾性部材は、加圧流体の供給によ
り、長手方向に収縮する弾性収縮体２の運動に伴って互
いに接近する両枠部材により弾性変形され、一方陣性収
縮体２からの加圧流体の排出による収縮力の減少に伴う
弾性エネルギーの解放により、両枠部材４ａ、　４ｂを
互いに離間させるべく機能するものであれば良く、本実
施例では圧縮ばね６を用いた。なお、枠部材間へのこの
圧縮ばねの配設を容易にするため、本実施例では、第３
図に示したように、それぞれの取付は部材の互いに対向
する端部にリム３４を設ける。

また、本実施例では、装置本体の管内での移動を円滑に
行うため、かしめリング３２を枠部材４ａ＋４ｂに装着
し、かしめリングに転勤手段３６を設けた。

これら転勤手段３６を含む本実施例装置の外径は、加圧
流体の供給により膨満した係止手段８の外径又は管内径
より小さ（、加圧流体を排出し収縮した係止手段８を含
む装置の外径より大きくなるよう設定するものとし、ま
た、転勤手段の設置数及びその設置箇所は、装置の使用
状況に基づいて定めるものとする。

次に、本発明装置の作動を第５図に示す。

なお、各枠部材に固着された各係止手段には、加圧流体
の給排を制御する弁手段たとえば三方弁を含み操作圧力
源に接続された給排管４２．４６が接続されているもの
とする。

第５図（ａ）に矢印Ａで示す方向が、前進させたい方向
である時には、まず進行方向前方に位置する係止手段８
に、加圧流体を給排管４６を介して供給すると、係止手
段８の管状体３０は、走行すべき管材の内面にほぼ対応
した形状に膨満し、配管内壁を押圧するので、前方に位
置する枠部材は、配管内壁に対して係止される。ここで
注意することは、管状体３０の膨満は、管材の内面にほ
ぼ対応して起なわれることとなるので、係止手段を係合
させるに必要とされる加圧流体が少なくて済むこととな
る。

次いで、同様に三方弁などの加圧流体の給排を制御する
弁手段を含み適当な操作圧力源に接続された給排管４８
を介して、弾性収縮体２に加圧流体を供給すると、弾性
収縮体２は膨径変形し長手方向に収縮する。ところで弾
性収縮体２に生起される収縮力は、適用する加圧流体の
圧力に依存するので、その圧力を適宜選択することによ
り、弾性手段６としての圧縮ばねを圧縮することができ
る。

それゆえ、給排管４８側に位置する枠部材は、圧縮ばね
を押圧しながら進行方向前方に移動する。この様子を第
５図（ｂ）に示す。

そこで、給排管４２を介して、給排管４２側に位置する
係止手段に加圧流体を供給して膨満させ、第５図（Ｃ）
に示すように、配管内壁に押圧することにより装置をそ
の位置に固定保持する。

そこで、進行方向前方に位置する係止手段から加圧流体
を給徘管４６を介して排出すると、係止手段はその弾性
復元力に基づいて初期形状をとる。

そこで、給排管４８を介して、弾性収縮体２から加圧流
体を排出しその収縮力を消失させると、圧縮ばねに貯え
られた弾性力により、進行方向前方に位置する取付は部
材が前方に移動する。

上述した手順に従って加圧流体をそれぞれの係止手段及
び弾性収縮体に適宜給排することにより、本発明装置を
、図中矢印Ａで示した進行方向前方に移動させることが
できる。

一方、走行装置を後退させる場合には、上述したところ
から明かなように、各係止手段への加圧流体の給排順序
を変更すれば良い。

第６図は、湾曲した外周面を有する管材の外周を走行す
るのに適した係止手段の一例を示す図である。走行すべ
き管材の外周面に対向する本体５０の成形面５０ａの一
部をその外周面に対応する形状に、即ち凹面とし、第４
図に示した係止手段と同様に突出面５６とし、そこにゴ
ム又はゴム状弾性材料のシート３０を張設し、押圧部材
５４をビス５８を用いて成形面５０ａに押圧することに
て形成したちのである。また、同図（ｂ）は同図（ａ）
の線■−■に沿う断面図を示したものである。

この様な係止手段８を用いた管外走行装置の一例を第７
図に示す。この実施例では、互いに対抗して離間して位
置する一対の係止手段８を、連結部材６０にて連結し、
二組みの組立体を走行すべき管材６２の軸線方向に互い
に離間させ、それら組立体の間に、弾性収縮体２及び弾
性部材６を配設したものである。

連結部材６０は、管材への装置の取りつけを容易にする
ため、片側にあってはヒンジ６４により開閉することを
、もう一方にあっては蝶ナツトなどにて一体的に連結で
きるよう構成されている。従って、この装置を管材６２
に連結するには、蝶ナツトを外して連結部材の片側を引
き離して管材に跨がせた後、蝶ナツトを締結することに
て装置を管材に取りつければ良い。そして、走行に際し
ては、第１図の装置に関連して述べたと同様の手順に従
って、加圧流体を弾性収縮体並びに係止手段に適宜に給
排することにより前進及び後退を行うことが出来る。

この場合にあっても注意することは、係止手段８の膨満
は、走行すべき管材の外周面形状に沿って行われること
となるので、係止手段に供給すべき加圧流体の量が従来
装置のそれに比べて少なくて済むことである。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものでな
く、種々の変更が可能であり、例えば第８図に示すよう
に、走行すべき柱状部材の断面形状に対応させて係止手
段を適宜に選択することにより、種々の断面形状をした
管状部材並びに柱状部材に適応することは勿論、係止手
段が取り付けられる枠部材の寸法並びに形状を変更する
ことにより、寸法の大小に影響されることのない走行装
置を提供することが出来る。

（効　果） 以上詳述したように、本発明走行装置によれば、走行装
置を管材などの内壁又は外壁に係止する係止手段が、そ
れへの加圧流体の供給に際して内壁又は外壁の形状に対
応して膨満することとなるので、供給される加圧流体を
、従来の走行装置のそれに比べて低減することができる
。また、枠部材に固着される係止手段は、実質的にユニ
ットと見なすことが出来るので、その取り替えが容易で
あるばかりでなく、係止手段を取り替えることにより、
異なった寸法及び形状の管材に対する適用が容易になる
。しかも、係止手段は、弾性材料よりなるシートを押圧
部材にてその本体部分に押圧すれば良いので、極めて簡
単な構造とすることができると言う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明装置の一実施例を一部断面にし
て示す図、 第１図（ｂ）は、同図（ａ）に示す装置の線１−■に沿
う断面図、 第２図は、第１図に示す装置に好適な弾性収縮体を一部
断面にして示す図、 第３図は、第１図に示す装置の枠部材をそれぞれ断面に
して示す図、 第４図は、第１図に示す装置の係止手段を形成する様子
を示す説明図、 第５図は、第１図に示す装置の作動を示す説明図、 第６図は、他の係止手段を示す分解斜視図、第７図は、
本発明装置の他の実施例を示す斜視図、そして 第８図は、種々の断面形状をした管材に適用した場合の
係止手段の膨満の様子を示す説明図である。 ２・・・弾性収縮体　　　　４ａ、　４ｂ・・・枠部材
６・・・弾性部材　　　　　８・・・係止手段１０・・
・管状体　　　　　　工２・・・編組補強構造体１４・
・・閉止部材　　　　　１６・・・内部空洞１８・・・
接続孔　　　　　　２０・・・おねじ部２２・・・かし
めキャップ　　２４・・・めねじ部２６・・・収容孔　
　　　　　２８・・・収容凹部３０・・・シート３２・
・・かしめリング３６・・・転動体　　　　　　４２．
４６・・・給徘管５０・・・本体　　　　　　　５０ａ
・・・成形面５２・・・流路　　　　　　　５４・・・
押圧手段５６・・・突出面　　　　　　５８・・・ビス
特許　出　願人　　　株式会社　ブリヂストン第３図 （ａ） （ｂ′・ ＼ シ　　２Ｂ 第４図 ａ　゛ ′ｂ ５２、．４　　　」 ＠５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、走行すべき管材または柱状部材の外面又は内面に離
   間して配置可能であって、それら部材の軸線方向に互い
   に離間して位置する一対の枠部材と、これら枠部材間に
   配設され加圧流体の供給により膨径変形し軸線方向に収
   縮する少なくとも一個の弾性収縮体と、枠部材間に配設
   された弾性収縮体の収縮力に対抗する弾性力を生起する
   弾性部材と、それぞれの枠部材に固着され加圧流体の供
   給により膨満し管材または柱状部材の外面又は内面に係
   合可能な係止手段とを具え、それら係止手段は、走行す
   べき管材又は柱状部材の外面形状又は内面形状の一部に
   対応する形状の成形面、その成形面に突出して形成した
   突出面、そしてその突出面に開口する流路を有する本体
   と、突出面を含めその成形面に張設されたゴム又はゴム
   状弾性材料よりなるシートと、突出面に対応する開口部
   を有しシートを本体に押圧する押圧手段とを具え、各係
   止手段への加圧流体の交互の給排に合わせた弾性収縮体
   への加圧流体の給排により前進又は後退運動を行うこと
   を特徴とする管内外走行装置。