JPH01306361A - 屈伸移動装置 - 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」二の利用分野〉 この発明は、原子力などの各種プラントの管路やガス管
の各内側面の測定、検査、場合によっては気密室内の管
や棒状物の各外側面に沿って移動する（検査、測定の実
用化ができる）屈伸移動装置に関する。

〈従来の技術〉 従来から、各種プラントの管路やガス管、その他の管路
の保守、管理が、プラントやガス装置などを安全、確実
に運転するために必要となっており、これまでは容管の
正常、異常に関係なく、定期的に交換や点検が行われて
いる。しかしながら。

現実には、かかる管の定期的な交換作業を行うまでに、
損傷や破裂する事故が多くなる傾向があり。

一方、未だ十分に安全な管を上記定期的な交換によって
廃棄してしまうという無駄を生じていた。

これに対して、上記の各管内に測定・検査装置を搭載し
たロボットを移動させ、その管の損傷や疲労の程度を管
内からいつでも容易に観察できるようにして、無駄な管
の交換や保守１点検を避けることができる、計測器搭載
式の小型電動モーターや水素吸脱合金を用いた移動装置
が提供されるに及んでいる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、かかる従来の移動装置のうち小型モータ
ーによるものは、小型化に機械的な限界があり、管内径
５０ｍ＋＋＋以下の移動装置は提供されていない。また
、水素吸脱合金を用いた移１ｈ′！Ａ置は、加圧、減圧
に伴う水素の吸脱速度が緩慢であるため、管内における
移動速度が極めて遅く、しかも水素を使うため、プラン
トの配管検査に用いるのには危険であるなどの問題点が
あった。

この発明はかかる従来の問題点に着目してなされたもの
であり、構成が簡単で、移動速度が速く。

しかもプラントの配管や小径の管の検査のための移動も
安全かつ容易に行える移動装置を提供することを目的と
する。

く課題を解決するための手段〉 この発明にかかる屈伸移動装置は、進行方向である軌道
に対して垂直に伸縮する形状記憶合金や形状記憶樹脂か
らなる２以上の保持手段を前後に配置し、この間に、上
記進行方向に屈伸する形状記憶合金や形状記憶樹脂から
なる進行手段を接続し、上記各保持手段または進行手段
とをスイッチ手段によって一定の順序で加熱電源を印加
する構成としたものである。また、この発明では各保持
手段および進行手段には復元手段を並設することにより
、くり返し伸縮、屈伸運動を行なうようにしている。

〈作用〉 この発明における保持手段たる形状記憶合金または形状
記憶樹脂は伸長または収縮によって、管内側面や棒状物
外側面の軌道に対して保持または保持解除され、進行手
段としての他の形状記憶合金や形状記憶樹脂は伸長およ
び収縮によって、上記保持中の保持手段に対して他の保
持解除中の保持手段を進行（移動）させる。従って、例
えば後部の保持手段を伸長して管内側面に突っ張らせ、
この間に進行手段を伸ばしてすでに収縮している前部の
保持手段を移動させ、次いで、この前部の保持手段を伸
長して管内側面に突っ張らせ、かつ後部の保持手段を収
縮させた後、上記進行手段を収縮させれば、後部の保持
手段を前方に屈伸移動させることができ、かかる動作に
よって全体を尺取虫のように移動させる。

また、復元手段は変態力を失った保持手段１゜２および
進行手段を復帰させるように作用する。

〈発明の実施例〉 第１図はこの発明の一実施例を示す構造原理図である。

図において、１，２は前後に配置した保持手段で、これ
らは伸縮自在で接触摩擦抵抗の大きい容器で、軌道に対
して垂直方向に伸縮する形状記憶合金や形状記憶樹脂４
，５とこれらとは反対力゛向に伸縮する復元手段７，８
を収容する。３はこれらの保持手段１，２間に両端を連
結した進行手段で、上記進行方向に屈伸する形状記憶合
金または形状記憶樹脂６とこれらとは反対方向に屈伸す
る復元手段９を収容する。

また、７．８．９は形状記憶合金または形状記憶樹脂に
並設され、これらとは反対方向に伸縮・屈伸作用をする
スプリング、形状記憶合金や形状記憶樹脂からなる復元
手段であり、加熱されていないときの保持手段１，２お
よび進行手段３の復帰動作を行うものである。１３は保
持手段１，２および進行手段５からなる屈伸移動装置が
移動する管で、例えば鋼管パイプ、樹脂パイプなどが考
えられる。１０はスイッチ手段、１１はスイッチ手段７
に接続した加熱用電力の電源、１２はスイッチ制御装置
で、これが電源１１からの加熱用電力を、上記各形状記
憶合金や形状記憶樹脂の４゜５．６に所定の順序で供給
するように、上記スイッチ手段１０を制御する。なお、
このスイッチ制御装置１２は、予め設定したプログラム
に従って。

スイッチ手段１０を上記所定の順序でオン・オフ制御す
る。

次に、この屈伸移動装置の動作を、第２図の動作状態お
よび電力印加タイミングを示す動作説明図を見ながら説
明する。この場合において、形状記憶合金または形状記
憶樹脂４、および６は加熱で収縮し、形状記憶合金また
は形状記憶樹脂５は加熱で伸長する性質を記憶させてお
り、印加状態は平常時を“０″、加熱時をＬＬ　ｉ　Ｉ
＋として表わしである。

まず、左行モードにあっては、第２図（ａ）に示すよう
であり、平常時は状態Ａに示すようになる。

これから左行を開始するには、まず、スイッチ手段１０
を切換えて、電源１１から形状記憶合金または形状記憶
樹脂６に電力を供給して、これを加熱する。すると、１
１．６が相変態により収縮し。

進行手段３を収縮させて状態Ｂに示すようになる。

このとき保持手段２は左行することになる。次に、この
状態Ｂにおいて、上記スイッチ手段１０の切換えにより
形状記憶合金または形状記憶樹脂５に電力を供給し、こ
れを加熱する。すると、形状記憶合金または形状記憶樹
脂５は伸長し、保持手段２も伸長し、状態Ｃに示すよう
になって、これが管１３の内側面に突っ張る。そこで、
形状記憶合金または形状記憶樹脂４を上記と同様に加熱
して。

収縮させ、保持手段１による管１３への突張りを解除す
る（状態Ｄ）。この間に形状記憶合金または形状記憶樹
脂６は電力の遮断により冷却され、変態力を失い、復元
手段９の復元力を受けて伸長し、保持手段１を左行させ
る（状態Ｅ）。

次に、形状記憶合金または形状記憶樹脂４を冷却すると
、これが変態力を失うとともに復元手段７の復元力を受
けて、状態Ｆに示すように伸長し、管１３の内（ｌｔｌ
Ｊ而に突っ張る。続いて、形状記憶合金または形状記憶
樹脂５を冷却し、これの変態力を失わせる。すると、復
元手段８の復元力を受けて、保持手段２は収縮し、状態
Ｇに示すようになる。つまり、この状態Ｇは状態Ａと同
一であり、このとき全体が１ストロ一ク分、つまり進行
手段３の１回ずつの収縮および伸長骨だけ左行したこと
になる。そして、かかる動作を繰り返すことにより、屈
伸移動装置は全体として尺取虫のように左行する。従っ
て、かかる屈伸移動装置に管内観察用のマイクロカメラ
やその他の異常検出装置を取り付けておくことにより、
管の保守１点検を随意に実施できる。

一方、右行モードにあっては、第２図（ｂ）に示すよう
になる。すなわち、平常時は状態Ｈ（状態Ａと同じ）で
あり、右行開始にあたってまず形状記憶合金または形状
記憶樹脂５を加熱して、保持手段２を伸長し、管１３内
側面に突っ張らせ、状態Ｉのようにする。次に、形状記
憶合金または形状記憶樹脂４を加熱してこれを収縮し、
保持手段１の管１３内側面に対する突っ張りを解除して
、状態Ｊのようにし、さらに形状記憶合金または形状記
憶樹脂６を加熱して収縮させ、状態Ｋに示すようにする
。このため、保持手段１は右行する。

そこで、この右行した形状記憶合金または形状記憶樹脂
４を冷却するとともに、復元手段７の復元力を利用して
拡張させ、保持手段１を管１３内側面に突っ張らせ、状
態りに示すようにする。次に。

形状記憶合金または形状記憶樹脂５を冷却するとともに
、復元手段８の復元力を利用して収縮させ、状態Ｍに示
すようにする。続いて、形状記憶合金または形状記憶樹
脂６を冷却するとともに、復元手段９の復元力を利用し
て伸長させることにより、保持手段２は右行し、状態Ｈ
と同様に、状態Ｎに示すようになる。このため、全体が
進行手段３の１回ずつの収縮および伸長骨だけ、右行す
ることになる。そしてかかる動作を繰り返すことにより
。

屈伸移動装置が全体として尺取虫のように右行する。従
って、これを利用して、上記と同じく管内検査などを容
易に実施できることになる。

以上において、保持手段１，２は管１３内に移動させる
場合について説明したが、上告中に設けた孔内に移動さ
せるものにも適用できる。

なお、上記実施例では、スイッチ手段１０をスイッチ制
御装置１２によって、ソフトウェア的に、一定のプログ
ラムに従って順次オン・オフ制御する場合について説明
したが、切換接点の１つ１つに対し、切換接片を上記プ
ログラムと同様の手順で、手動または自動にて切り換え
ていくロータリースイッチを用いてもよく、上記実施例
と同様の効果を奏する。

また、形状記憶合金の変態速度は加熱時に約１秒、強制
冷却時に約８秒であり、従来の水素吸脱合金を使用する
場合の分速１．３ミリ程度に比較して、極めて迅速に屈
伸移動装置を移動させることができる。

さらに、形状記憶合金または形状記憶樹脂は小形から大
形まで幅広く容易に得られ、これによって形成した屈伸
移動装置全体を安価に小形化でき。

これを原子カプラントの配管やガス管など小径の管内に
も容易に移動させることができる。従って、小形の屈伸
移動装置に小形の計測器を搭載するだけで、管壁検査が
安全かつ確実に行える。

また、さらに、管内面性状の影響を受けないので、ダム
工事における基礎処理グラウト孔内の検査にも利用でき
る。

なお、保持手段１，２は伸長時に管１３内側面に突っ張
って保持されるようにしているが、保持手段１，２を管
や棒状物の外側面に周回するものあるいはその一部とな
し、収縮時にこれらの管や棒状物にグリップするような
構成としてもよい。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明によれば軌道に対して。

伸縮する形状記憶合金または形状記憶樹脂からなる２以
上の保持手段間に、同じく軌道に対して屈伸する進行手
段としての形状記憶合金または形状記憶樹脂を接続した
ので、これらの接続構造物を小径の管内にも十分に入る
大きさにすることができるとともに、形状記憶合金また
は形状記憶樹脂は、変態速度が早いので、屈伸移動装置
の移動速度も、従来の水素吸脱合金を使ったものに比し
て著るしく向上できる。また、上記各形状記憶合金また
は形状記憶樹脂に対しては、スイッチ手段によって電源
から直接に、しかも所定の順序で供給するようにしたの
で、これら各形状記憶合金や形状記憶樹脂自体の発熱お
よび自然冷却にて、特別の制御回路等を用いずに、伸縮
および屈伸能力を簡単に具現できるとともに、屈伸移動
装置全体として、尺取虫のように屈伸運動による上下移
動も安定的に行うことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明にかかる屈伸移動装置の一実施例を示
す構造原理図、第２図は第１図の屈伸移動装置の動作状
態および電力印加タイミングを示す動作説明図である。 １．２・・保持手段、３・・進行手段、４，５゜６・・
形状記憶合金または形状記憶樹脂、７，８゜９・・復元
手段、１０・・スイッチ手段、１１・・加熱用電源、１
２・・スイッチ制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）軌道に対して伸縮する形状記憶合金や形状記憶樹脂
   からなる２以上の保持手段を前後に配置し、これらの保
   持手段間に接続し、かつ上記軌道上を屈伸する形状記憶
   合金や形状記憶樹脂からなる進行手段を備え、上記各保
   持手段と進行手段とをそれぞれ伸縮及び屈伸するよう所
   定の順序にて加熱用電力を供給するスイッチ手段とを設
   けたことを特徴とする屈伸移動装置。 ２）上記保持手段と進行手段のそれぞれにスプリング、
   形状記憶合金あるいは形状記憶樹脂からなる復元手段を
   並設したことを特徴とする請求項１記載の屈伸移動装置
   。