JPH0238846A

JPH0238846A - 溶接用内視鏡装置

Info

Publication number: JPH0238846A
Application number: JP18945688A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Shishido; 宍戸　芳雄
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-07-28
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1990-02-08
Anticipated expiration: 2013-05-18
Also published as: JP2752044B2

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〕この発明は、たとえば地中に埋設された水道管、ガス管
あるいは構築物の壁面に埋設された埋設管が破ｔＨシた
場合に、その破ＩＲ箇所を溶接して補修するための溶接
用内視鏡装置に関する。

〔従来の技術〕

地中に埋設された水道管やガス管等の埋設管は、車両の
振動や地盤性下等の原因によって大きな外力を受ける。

このため、埋設管に亀裂が発生したり、局部的に破損し
て流体が漏洩することがある。

このような事態が発生したとき、従来においては、破損
が生じた箇所の地面を掘り起し、埋設管を露出して管の
外壁から溶接作業等を行なって補修している。また、構
築物の壁面に埋設された埋設管や狭い間隙に配管された
バイブ等に破損が発生した場合には、その破損箇所の周
辺の壁面に孔を開けて破損箇所を露出して前述のように
補修している。

したがって、前述のような埋設管に破損が生じた場合に
は、その補修作業に多くの労力と補修費を費やしている
のが実状である。そこで、本出願人は、前述のように人
間が入り込めない埋設管の破損箇所を内視鏡を使用して
補修できる装置を開発し、特願昭６２−２６９７２８号
として既に出願している。これは内視鏡の挿入部に設け
たチャンネルにレーザプローブを挿通し、このレーザプ
ローブの先端から被溶接部にレーザ光を照射できるよう
にしたものである。つまり、被溶接部を内視鏡によって
観察しながら溶接できるようにしたものであり、前述の
ように地面を掘り起したり、壁面に孔を開けることなく
、補修することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述したように、内視鏡の挿入部に設けたチ
ャンネルにレーザプローブを挿通し、このレーザプロー
ブの先端から被溶接部にレーザ光を照射するようにした
ものは、対象物の被溶接部を溶巖温度まで加熱して溶接
する方法を採用している。したがって、対象物が肉薄材
の場合にはレーザ光によって孔が開いてしまい、微小な
傷やクラック等しか補修できないという事情がある。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、対象物が肉薄材であっても、内視
鏡観察下で、被溶接部を容易に溶接することができる溶
接用内視鏡装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明は、前
記目的を解決するために、内視鏡に、この内視鏡を経て
その先端構成部に導かれ被溶接部を加熱する加熱手段と
、この加熱手段によって加熱される部位にろう材を供給
するろう供給手段とを備え、内視鏡によって被溶接部を
観察しながら、その被溶接部を加熱し、さらに加熱部位
にろう材を供給して溶接するようにしたことにある。

〔実施例〕

以下、この発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第９図は第１の実施例を示し、第１図は側視
タイプの溶接用内視鏡（以下、内視鏡という）の先端部
を示すものである。１は先端構成部であり、ＳＵＳまた
はセラミックス等の耐熱性材料によって構成されている
。この先端構成部１の端壁２には第１の穴３ａ、第２の
穴３ｂおよび第３の穴３ｃが軸方向に穿設されていて、
第１の穴３ａには対物レンズ４が設けられ、これはイメ
ージガイドファイバー５と光学的に接続されている。第
２の穴３ｂにはライトガイドファイバー６が接続され、
第３の六３ｃには溶接用ガス流路７を構成するガス供給
用チューブ８が接続されている。さらに、前記第１の六
３ａおよび第２の穴３ｂの前端部にはカバーガラス９ａ
、９ｂが装着され、第３の六３ｃの先端部にはテーバ部
９ｃが形成されている。また、先端構成部１の端壁２の
外周面にはねじ部１０が刻設され、このねじ部１０には
後述するアダプタ１１を着脱可能に装着するための固定
リング１２が螺合されている。

前記アダプタ１１は、アダプタ本体１３が円筒状をなし
ており、その上部に位置する側壁には第２図にも示すよ
うに矩形状の切欠窓１４が設けられている。さらに、ア
ダプタ本体１３の内部には４５°傾斜而を有し、その傾
斜面をミラ一部１５とした反射部材１６が収納されてい
る。そして、この反射部材１６は第２図に示すように固
定ねじ１７によってアダプタ本体１３と一体的に固着さ
れているとともに、反射部材１６の前端部は固定ねじ１
８によって固定されたカバー１９によって保護されてい
る。さらに、アダプタ本体１３の基端部にはフランジ部
２０が設けられ、このフランジ部２０に前記固定リング
１２を掛止することによってアダプタ１１が先端構成部
１に固定されている。なお、固定リング１２には第１図
乃至第３図に示すように切欠溝２１・・・が設けられて
いる。

この切欠溝２１・・・は切削形成した後、わずかに変形
を加えることによって、その内側のねじのピッチが変わ
って摩擦抵抗となり、抜は防止機能となる。また、これ
ら切欠溝２１・・・に耐熱性の接着剤、たとえばセラミ
ック系接着剤２２を充填すれば、固定リング１２の回り
止めが一層確実となる。

さらに、前記溶接用ガス通路７と同軸的に対向する前記
反射部材１６には連結筒２３が貫通して設けられている
。この連結筒２３は反射部材１６にこの連結筒２３と直
交して穿設され、一端が前記ミラ一部１５に、他端部が
前記切欠窓１４と反対側の側壁にそれぞれ開口する貫通
穴２４と連通している。そして、この貫通穴２４にはノ
ズル本体２５が挿入され、このノズル本体２５の上端部
には前記切欠窓１４に向かって開口するノズル２６が接
続され、下端部には空気取入れ口２７が形成されている
。そして、ノズル２６から噴出する混合ガスに後述する
手段で点火することによって着火し、火炎によって被溶
接部を加熱する加熱手段２６ａを構成している。さらに
、前記連結筒２３の基端部には前記先端構成部１の端壁
に設けられたテーバ部９Ｃと密に嵌合するテーバ部２３
ａを有しているとともに、この近傍には端壁２とミラ一
部１５およびアダプタ本体１３とで囲繞される空間部２
８に開口する煙吸引口２９が穿設されている。また、前
記連結筒２３の先端部は前記ノズル本体２５の側壁に穿
設された連通口３０を介してノズル本体２５と連通して
おり、この連通口３０の中心は連結筒２３の中心よりも
上方、つまり切欠窓１４の方向に偏位している。さらに
、前記連通口３０に対向する反射部材１６の一部にはね
じ六３１が穿設され、このねじ穴３１には混合空気量調
整手段としての調整ねじ３２が螺合されている。調整ね
じ３２は先端部にテーバ部３３、基端部にローレット加
工された操作部３４を育しており、この操作部３４は第
２図に示すように、反射部材１６に設けた凹陥部３５の
内部に手指で操作可能に露出しており、さらに操作部３
４と前記カバー１９との間には調整ねじ３２のガタを防
止する圧縮ばね３６が介在されている。

そして、調整ねじ３２を進退させることによって空気取
入れ口２７の開口量を調整し、燃焼ガスと空気との混合
比を調整できるようになっている。

また、第４図に示すように、前記反射部材１６の前端部
には燃焼ガスに点火するための点火手段３７が設けられ
ている。この点火手段３７は前記反射部材１６の前端部
に設けた凹陥部３８に収容されたセラミックスの絶縁ケ
ース３９と、この絶縁ケース３９に収容された電池４０
と、この電池４０の両極の接点４１．４２、およびこの
接点４１．４２に両端が接続するニクロム線からなるヒ
ータ４３とから構成されている。そして、前記接点４１
と電池４０との間は通常は離間し、前記カバー１９に突
没可能に設けた押しボタン４４が押されたときに、接点
４１と電池４０とが接触してヒータ４３に導通され、ヒ
ータ４３が加熱するようになっている。そして、このヒ
ータ４３はその先端部を残してセラミックからなる絶縁
体４５によって被覆され、先端部は前記ノズル２６の先
端部近傍まで突出している。

また、前記先端構成部１の端壁２には第５図および第６
図に示すように、第４の穴３ｄが穿設され、この第４の
穴３ｄにはろう材供給路４６を構成するろう材送用チュ
ーブ４７が接続されている。

そして、このろう材送用チューブ４７の内部にフレキシ
ブルな細線からなるろう材４８を挿通し、ろう材４８を
送出することによって先端部が端壁２の前方の空間部２
８の内部に突出させるろう材供給手段４９を構成してい
る。さらに、第６図および第７図に示すように、反射部
材１６のミラー部１５の一部には前記第４の穴３ｄに対
向して案内溝５０が設けられている。この案内溝５０は
送出されたろう材４８を湾曲してその先端部をノズル２
６の方向へ導出させるもので、側面視で円弧状に形成さ
れ、正面視でノズル２６の方向に傾斜している。さらに
、この案内溝５０の開口部にはろう材４８が案内溝５０
から外れるのを防止する外れ防止板５１が設けられてい
る。

前述のように構成された内視鏡の先端構成部１は、第８
図に示すように、可撓性を有する挿入部５２の先端部に
設けられ、この挿入部５２の基端部には操作部５３が設
けられている。そして、挿入部５２には前記イメージガ
イドファイバー５、ライトガイドファイバー６、ガス供
給用チューブ８およびろう材送用チューブ４７が内挿さ
れ、イメージガイドファイバー５は操作部５３に設けた
接眼部５４に、ライトガイドファイバー６およびガス供
給用チューブ８は操作部５３を経由してケーブル５５に
内挿されている。このケーブル５５には光源用コネクタ
５６とこれに分岐ケーブル５７を介して設けた溶接機用
コネクタ５８が設けられ、光源用コネクタ５６は光源装
置５９に、溶接機用コネクタ５８は溶接機６０に接続さ
れている。また、光源装置５９および溶接機６ｏは台用
６１に搭載され、移動できるようになっている。

また、前記操作部５３には湾曲ノブ６２、ガス制御スイ
ッチ６３および密封式のろう材送出口６４が設けられ、
このろう材送出口６４は前記ろう材送出チューブ４７と
連通している。さらに、このろう材送出口６４には送出
ローラ６５が回転自在に設けられ、送出ローラ６５を手
指によって回転することによってろう材４８を送出でき
るようになっている。

つぎに、前述のように構成された溶接用内視鏡の作用に
ついて説明する。

検査対象物が第８図に示すように、人間が入り込めない
水道管やガス管等の管体Ａである場合、その開口部Ｂか
ら内視鏡の挿入部５２を挿入する。

そして、管体Ａの内壁Ｃを接眼１５４において目視確認
をしながら検査する。そして、管体Ａの内壁Ｃに、第１
図に示すような被溶接部としてのクラックＤを発見した
場合には、操作部５３の操作ノブ６２等を操作して先端
構成部１に装着されたアダプタ１１をクラックＤに対向
させる。つぎに、このクラックＤをガス溶接によって補
修する場合には、第４図に示すように、押しボタン４４
を璧等に押し当てて接点４１と電池４０とを接触させて
ヒータ４３に通電させる。ヒータ４３が加熱して着火温
度まで上昇したのち、ガス制御スイッチ６３を操作して
溶接機６０から燃焼ガスを供給すると、燃焼ガスは溶接
用ガス通路７を介してアダプタ１１に導かれる。そして
、燃焼ガスが連結筒２３からノズル本体２５に向かうと
、負圧によって空気取入れ口２７がら空気が吸入されて
燃焼ガスと空気中の酸素が混合し、この混合ガスがノズ
ル２６から噴出すると同時に前記ヒータ４３によって着
火される。ノズル２６から火炎６６が発生し、この火炎
６６を前記クラックＤに向けるとともに、操作部５３に
設けられた送出ローラ６５を手指によって回転させると
、ろう材４８はろう材供給路４６を通ってアダプタ１１
に導かれる。そして、ろう材４８は案内溝５０に案内さ
れて第６図および第７図に示すようにノズル２６から噴
出している火炎６６に向かって送出される。したがって
、火炎６６によってろう材４８が溶融し、溶融したろう
材４８によって前記クラックＤが埋められ、管体Ａを破
損させることなく、クラックＤのみを補修できる。

このような溶接作業状態は、内視鏡の接眼部５４で目視
確認でき、その視野６７は第９図に示す通りである。ま
た、溶接作業中は、被溶接部がら煙が発生するが、この
煙は連結筒２３に設けた煙吸引口２９から吸引される。

したがって、空間部２８に煙が滞留することはなく、鮮
明な視野を確保できる。

第１０図乃至第１（図は第２の実施例を示し、第１の実
施例と同一構成部分は同一符号を付して説明を省略する
。第１０図は直視タイプの溶接用内視鏡（以下、内視鏡
という）の先端部を示すものである。先端構成部１の端
壁２のねじ部１ｏにねじ込まれた固定リング１２によっ
てアダプタ８０が着脱可能に装着されている。このアダ
プタ８０の一部、つまり溶接用ガス通路７と対向する部
分には装着口８１が設けられ、この装着口８１にはノズ
ル本体８２が装着されている。このノズル本体８２の基
端部には第３の六３ｃのテーバ部９Ｃと密に嵌合するテ
ーバ部８３が設けられ、先端部には前方に向かって突出
するノズル８４がリベット８５によって固着されている
。さらに、第１１図に示すように、ノズル本体８２の中
間部には空気取入れ口８６が穿設されているとともに、
回転リング８７が嵌合されている。回転リング８７には
くさび形状の空気取入れ調節口８８が穿設され、回転リ
ング８７の回転によって空気取入れ口８６の開口量を調
節できる混合空気量調整手段８つを構成している。

さらに、前記ノズル本体８２の隔測には第１２図乃至第
１４図に示すように、ろう材供給手段９０および点火手
段９１が設けられている。すなわち、前記アダプタ８０
の一部、つまりろう材供給路４６に対向する部分には先
細バイブ９２が設けられ、この先細バイブ９２は前記ノ
ズル８４の先端部に向かう方向に適宜な角度で折曲され
、この内部をろう材４８を通ってその先端から突出する
ようになっている。さらに、この先細バイブ９２にはニ
クロム線からなるヒータ９３が巻回され、この一部には
前記ノズル８４の先端部に近接するループ部９４が設け
られている。そして、このヒータ９３はセラミック絶縁
部材９５によって絶縁されたり一ドＩ！９６を介して内
視鏡の操作部５３を介して光源装置５９に電気的に接続
されており、第８図に示すように、操作部５３に設けた
点火スイッチ９７の操作によって通電加熱されるように
なっている。

このような直視タイプの内視鏡によれば、第１２図に示
すように、人間が入り込めない狭い構造物Ｅに発生した
クラックＤ等を第１の実施例と同様の溶接手段によって
補修でき、その溶接時の視野９８は第１５図に示すよう
になり、被溶接部を接眼部５４で目視確認しながら溶接
できる。したがって、内視鏡の先端構成部１に第１の実
施例に示すように側視タイプのアダプタ１１を装着した
り、第２の実施例に示すように直視タイプのアダプタ８
０を装着することによって、被溶接部を目視確認しなが
ら確実に溶接できる。

なお、前記実施例においては、内視鏡の先端構成部にア
ダプタを設け、このアダプタにガス溶接用のノズルを設
けたが、ガス溶接に限定されず、他の加熱手段でろう材
を溶融して溶接してもよい。

また、内視鏡の先端構成部にＣＯＤ等の固体撮像素子を
設けた電子内視鏡にも応用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、対象物が人間
が入り込めない管体や構造物であって、しかも肉薄材で
あっても、内視鏡観察下で、被溶接部を容易に溶接する
ことができる。したがって、水道管、ガス管や建築物等
の幅広い溶接補修が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第９図はこの発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は内視鏡の先端構成部の縦断側面図、第２図
は同下面図、第３図は同上面図、第４図は点火手段の部
分を断面した先端構成部の縦断側面図、第５図は第６図
の矢印Ｖ方向から見た正面図、第６図はろう材供給手段
の部分を断面した先端構成部の縦断側面図、第７図は第
６図の■−■線に沿う断面図、第８図は内視鏡装置の全
体を示す側面図、第９図は視野を示す説明図、第１０図
乃至第１５図はこの発明の第２の実施例を示すもので、
第１０図はノズル部分を断面した先端構成部の縦断側面
図、第１１図はノズル部分の側面図、第１２図はろう材
供給手段の部分を断面した先端構成部の縦断側面図、第
１３図は第１２図の正面図、第１４図は点火手段の部分
を一部切欠した先端構成部の側面図、第１５図は視野を
示す説明図である。１・・・先端構成部、２６ａ・・・加熱手段、３７．９
１・・・点火手段、４つ、９０・・・ろう材供給手段、
５２・・・挿入部、５３・・・操作部。第２図窮３図第図第図＼第図第１０図手続補正書１゜事件の表示特願昭６３−１８９４５６号２、発明の名称溶接用内視鏡装置３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

操作部と挿入部および先端構成部とからなる内視鏡と、
この内視鏡を経て前記先端構成部に導かれ被溶接部を加
熱する加熱手段と、この加熱手段によって加熱される部
位にろう材を供給するろう材供給手段とを具備したこと
を特徴とする溶接用内視鏡装置。