JPH0349381B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は管内点検走行装置に係り、特に地中に
埋設されている複雑な経路のガス管、水道管等の
管内を走行し点検するに好適な管内点検走行装置
に関する。

〔発明の背景〕

一般に、地中に埋設されているガス管、水道管
等は複雑な経路となつている。従つて、これら複
雑な経路の配管系の劣化、あるいは腐食の状況を
調査する場合には、配管回りの土壌を掘り出し、
目視、又は超音波試験装置、あるいはＸ線撮影等
によつて非破壊で検査するのが一般的であつた。
しかし、この非破壊で検査する場合には、検査す
る配管の全長にわたつて土壌を掘り出さなければ
ならず、多くの費用と多大な労力を要していた。

一方、地中に埋設された状態で配管内部を点検
する手段として、テレビカメラ等を搭載した走行
装置を用いた検査のし方がある。しかし、この走
行装置を用いた管内の点検では、管径がある程度
太く（例えば150mmφ以上）、かつ、直管に対して
は走行装置が構造的に通過可能であり、テレビカ
メラ等を搭載していても点検が可能であつた。し
かし、管径の細い小径配管等においては走行装置
の通過が難しく、特にエルボ等の曲管、及び分岐
管がある複雑な経路の配管内を走行装置が走行
し、検査することは極めて難しく適用困難であつ
た。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その
第１の目的とするところは、配管の管径が細くて
も走行でき内部の点検が可能なこと、また、第２
の目的とするところは、上記第１の目的に加え、
その配管がエルボ等の曲管、及びＴ字、十字等の
分岐部を含む複雑な経路であつても自由に走行で
き管内が点検できる管内点検走行装置を提供する
にある。

〔発明の概要〕

本発明は駆動源を搭載している動力車と、該動
力車の駆動源により駆動されて移動すると共に、
管内を点検する点検装置を備えている少なくとも
１つの走行車と、該走行車へ動力車の駆動源から
の動力を伝達するフレキシブルシヤフトとから成
り、管内に前記走行車、及び動力車を挿入し、該
動力車の駆動源により前記フレキシブルシヤフト
を介して前記走行車を駆動させることにより上記
第１の目的を、また、上記構成に加え、前記走行
車の先頭車先端に可撓性接続物を介して接続され
て管内を点検する点検装置を備えている点検車
と、該点検車を走行時に自由に首振りさせる首振
り機構とを備え、管路が複雑な場合には、この首
振り機構で管路方向に任意に選択することにより
第２の目的をそれぞれ達成するようになしたもの
である。

〔発明の実施例〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明を詳細に
説明する。

第１図に本発明に管内点検走行装置の一実施例
を示し、地中に埋設されている管６内に該装置が
配置された状態を示す。

該図の如く、本実施例の管内点検走行装置は、
駆動源である駆動モータ９を搭載している動力車
７と、該動力車７の動力によつて駆動される走行
車２２と、動力車７の動力を走行車２２に伝達す
るフレキシブルシヤフト１３と、前記走行車２２
の先端に可撓性接続物であるコイルばね２６を介
して接続され、管６内部を点検するテレビカメラ
３０を搭載している点検車２７とから概略構成さ
れる。

次に、上記した動力車７、走行車２２、及び点
検車２７の詳細構造を第１図と共に、第２図、第
３図及び第４図をそれぞれ用いて説明する。

まず動力車７は、減速機１０に直結されている
駆動モータ９と、管６の内壁と接触して走行する
複数個の車輪８と、これらを固定する動力車ケー
シング７Ａとから成る。また、走行車２２は動力
車７からの動力が伝達されて回転するカツプリン
グ１５で直結してあるシヤフト１８と、該シヤフ
ト１８を支持する軸受１７と、シヤフト１８と共
に回転するウオームギヤ１６と、該ウオームギヤ
１６と噛合い連動するウオームホイール１９と、
該ウオームホイール１９の連動により回転する車
軸２０と、該車軸２０の両端に連結され、ウオー
ムギヤ１６に伝達された回転力がウオームホイー
ル１９、車軸２０を介して伝達され、管６の内壁
との摩擦に走行車２２全体を走行させる車輪２１
と、前記車軸２０を支持する軸受３５と、これら
を固定する走行車ケーシング２２Ａとから成り、
更に、走行車ケーシング２２Ａの上部には、補助
輪２３を設けた板ばね２４を備えている。一方、
点検車２７は点検車ケーシング２７Ａと、この点
検車ケーシング２７Ａと外周部に設けられ複数個
の補助輪２９と、管内点検用のテレビカメラ３０
と、進行方向制御用の首振り機構２８とから成
り、前記走行車２２との間はコイルばね２６で連
結され、走行車２２と一体になつて走行する。ま
た、動力車７と走行車２２とを接続するフレキシ
ブルシヤフト１３の詳細構造について、第５図を
用いて説明する。該図の如く、減速機１０からの
軸にカツプリング１１により直結されている軸端
部３２にかしめられ、細い鋼線を数層巻いて形成
され可撓性に豊んでいるインナーシヤフト１４
と、このインナーシヤフト１４の外周部に設けら
れ、潤滑剤を含んだアウターチユーブ３６と、こ
のアウターチユーブ３６に金具３４によりかしめ
られている軸受３３を備えたコネクタ１２とから
構成され減速機１０の出力は、カツプリング１１
によつて直結されているインナーシヤフト１４に
伝達され、このインナーシヤフト１４の回転力が
走行車２２に伝達される。このように構成される
フレキシブルシヤフト１３の両端コネクタ１２が
前記動力車ケーシング７Ａ、及び走行車ケーシン
グ２２Ａに固定され、動力車７と走行車２２が接
続される。そして、走行車２２に伝達された回転
力は、まずカツプリング１５で直結してあるシヤ
フト１８に伝達され、このシヤフト１８と共に回
転するウオームギヤ１６の回転力はウオームホイ
ール１９を介して車輪２１に伝達され、管６の内
壁との摩擦によつて走行車２２が走行するように
なつている。従つて、走行車２２の車輪２１の駆
動力により、動力車７、走行車２２、及び点検車
２７が一体となつて管内を走行する。さらに、走
行車２２の上部には、補助輪２３を設けた板ばね
２４があり、この板ばねの反力によつて車輪２１
が管内壁に押し付けられて摩擦力が増大し、車輪
２１のスリツプを防止していると共に、走行車２
２が螺旋状に旋回しながら走行しても、常に板ば
ね２４の反力によつて走行車２２が支えられてい
るため、特別な姿勢制御は不要となる。尚、動力
車ケーシング７Ａの後部には孔（図示せず）が設
けてあり、この孔から駆動モータ９、及び後述す
る首振り機構駆動モータの電力供給用、更にはテ
レビカメラ３０の信号伝達用等のケーブル３を導
出して地上４に導き、地上４に設置された操作卓
２、及び表示装置１に接続され、駆動モータ９、
及び首振り機構２８は地上４の操作卓２によつて
回転方向、回転数がコントロールされ、更に、テ
レビカメラ３０によつて撮影された管内の映像は
表示装置１に映し出されるようになつている。

次に、上述したように構成する本実施例の管内
点検走行装置における走行動作を説明する。

第６図は管内点検走行装置を地中に埋設されて
いる管６に挿入する状態を示すもので、まず、管
内点検走行装置を挿入するための穴５を地中に設
け、次に管６の一部分を切断する。この切断長さ
ｌは、管内点検走行装置を挿入できる程度の長
さ、即ち、管内直径ｄとほぼ同じ長さで良い。そ
して、管６の切断された部分から点検車２７とコ
イルばね２６を介して接続されている走行車２２
を管６内に挿入し、走行車２２を駆動させて管６
内を走行させることにより、点検車２７をコイル
ばね２６を介して押し付けると共に、動力車７を
フレキシブルシヤフト１３を介して管６内に導
く。こうして、管内点検走行装置は管６内に設置
される。

この状態からエルボ等の曲管がある場合の管内
点検走行装置の動作について、第７図、及び第８
図を用いて説明する。

管内点検走行装置が管内を走行し、エルボ等の
曲管の位置に到達した場合には、まず、点検車２
７の先端部がエルボ４５内壁面に接触する。しか
し、点検車２７の先端部はなめらかな球面状であ
り、しかも、コイルばね２６が可撓性であること
により、走行車２２が点検車２７を押すことによ
つて、第７図に示すようにエルボ４５内壁面に沿
つて進行し、走行車２２も同様に進行することが
可能となる。その後、フレキシブルシヤフト１３
が可撓性であることにより、走行車２２がフレキ
シブルシヤフト１３を引つぱることによつて動力
車７がエルボ４５を通過する。

従つて、特別な方向、及び姿勢制御をすること
なく、点検車２７が案内となつて管内点検走行装
置はエルボ４５を通過できる。

次に、Ｔ字状の分岐管がある場合は管内点検走
行装置の動作について第９図、第１０図、及び第
１１図を用いて説明する。

該図に示す管内点検走行装置は、第１図に示し
た基本構成に走行車２２を１台追加した構成とな
つている。この管内点検走行装置を用いて分岐管
４６を通過させる場合には、第９図に示す様に、
動力車７の動力をフレキシブルシヤフト１３によ
つて走行車２２に伝達し車輪２１を駆動する。こ
の走行車２２のシヤフト１８の点検車２７側には
さらにフレキシブルシヤフト１３が直結され、そ
の出力は別の走行車２２に伝達され、車輪２１を
駆動する構成になつている。尚、点検車２７には
後述する首振り機構２８を搭載している。そし
て、まず、上記のように構成する管内点検走行装
置を前進させ、テレビカメラ３０によつて管６内
をモニターしながら点検車２７の先端部が管内壁
に接触する寸前に停止させる。次に、首振り機構
２８を動作させて、コイルばね２６を目的の方向
に約60゜〜70゜曲げる。この操作は、前記テレビカ
メラ３０の映像を表示装置１で確認しながら操作
卓２によつて遠隔操作される。次に、点検車２７
を所定の方向へ曲げた後、第１０図の如く、２台
の走行車２２によつて管内点検走行装置を前進さ
せる。そして、第１０図の如く状態になつたなら
ば、一旦本装置を停止させ、前記した首振り機構
２８の動作を逆動作させる（首振り機構２８の動
作については後述する）。すると、前方の走行車
２２が点検車方向に傾く。この状態で更に２台の
走行車２２の車輪２１を駆動させることによつ
て、第１１図の如く前方の走行車２２は分岐管４
６を通過できる。前方の走行車２２が分岐管４６
を通過すれば、その後は２台の走行車２２の推力
によつて本装置は前進するのである。尚、第１０
図の状態において、前方の走行車２２の車輪２１
が管内壁に対して浮く場合があるが、この場合
は、後方の走行車２２の車輪２１によつて前進さ
せることができるため何ら問題はない。

このように、配管にＴ字状の分岐管４６がある
場合でも、２台の走行車２２を連結し、かつ、点
検車２７に首振り機構２８を備えることによつて
目的の方向へ進むことができる。

ここで、首振り機構２８の詳細を第１２図、第
１３図、及び第１４図を用いて説明する。

該図の如く、コイルばね２６が走行車側コネク
タ２５、及び点検車側コネクタ３１に固定され、
コイルばね２６の内部には、２本のワイヤ３８，
３９が通つており、一方は走行車側コネクタ２５
に、他方はモータ４４によつて駆動される減速機
４３の出力軸に直結された円板４１のピン４０に
固定されている。モータ４４は点検車２７に固定
されている。そして、２本のワイヤ３８、及び３
９はチユーブ３７を備えており、このチユーブ３
７はコイルばね２６の内面に固定され、首振り機
構が構成される。第１３図は、上述した首振り機
構の動作を示すもので、この図を基に動作を説明
する。まず、モータ４４によつて円板４１を角度
θ回転させる。そうすると、走行車側コネクタ２
５とモータ出力軸４２との間でワイヤ３８と３９
の長さが相対的に異なつてくる。従つて、コイル
ばね２６は可撓性のため、相対的に短くなつたワ
イヤ３８の方へ、点検車側コネクタ３１を固定し
た点検車２７が曲がることになる。このように、
首振り機構を制御することにより、Ｔ字状の分岐
管であつても目的の方向に管内点検走行装置を走
行させることができる。

以上説明した首振り機構を実際に使用する場合
は、第１５図、第１６図に示す様に、首振り機構
を２組、90度対称に組み合わせる。そして、それ
ぞれのモータ４４を単独に回転方向、回転角を制
御すれば、円板４１の円板にともないピン４０と
走行車側コネクタ２５に固定されているワイヤ３
８，３９の長さが相対的に異なつてくるため、そ
れぞれの首振り機構で点検車２７の曲がる方向が
自在に制御できる。

第１７図に本発明の他の実施例を示す。該図の
例は、第１図に示した走行車２２と動力車７、こ
れらを接続するフレキシブルシヤフト１３からな
る基本構成を２組、コイルばね５１で連結すると
共に、前方の走行車２２の先端にコイルばね２６
を介して点検車２７を接続して管内点検走行装置
を構成するものである。

このような構成であつてもその効果は同様であ
り、本実施例のような組み合せは、特に物理的に
モータ容量不足になりがちな小径管走行用に適し
ている。尚、各走行車間の速度の同期がとれるな
らば、上述の構成を３組以上組み合せてもよい。
尚、本実施例は地中に埋設されている管内に適用
するものについて説明したが、必ずしもこれに限
るものではない。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の管内点検走行装置によれ
ば、駆動源を搭載している動力車と、該動力車の
駆動源により駆動されて移動すると共に、管内を
点検する点検装置を備えている少なくとも１つの
走行車と、該走行車へ動力車の駆動源からの動力
を伝達するフレキシブルシヤフトとから成り、管
内に前記走行車、及び動力車を挿入し、該動力車
の駆動源により前記フレキシブルシヤフトを介し
て前記走行車を駆動させるようにしたものである
から、管内を自由に走行できるため、内部の点検
が可能になることは勿論、上述の構成に加え、前
記走行車の先頭車先端に可撓性接続物を介して接
続されて管内を点検する点検装置を備えている点
検車と、該点検車を走行時に自由に首振りさせる
首振り機構とを備え、管路が複雑な場合には、前
記首振り機構で管路方向を任意に選択するように
したものであるから、配管がエルボ等の曲管、及
びＴ字、十字等の分岐管を含む複雑な経路であつ
ても自由に走行でき管内を点検できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管内点検走行装置の一実施例
を地中に埋設される管内に挿入した状態を示す断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は
第１図のＢ−Ｂ断面図、第４図は第１図のＣ−Ｃ
断面図、第５図はフレキシブルシヤフトの一例を
示す断面図、第６図は本発明の管内点検走行装置
を地中に埋設されている管内に挿入する状態を示
す断面図、第７図、及び第８図は管内に挿入され
た管内点検走行装置がエルボ等の曲管部分を通過
する状態を示す断面図、第９図、第１０図、及び
第１１図は管内に挿入された管内点検走行装置が
Ｔ字状分岐部を通過する状態を示す断面図、第１
２図は首振り機構の一例を示す断面図、第１３図
はその首振り機構の動作説明図、第１４図は第１
２図のＤ−Ｄ断面図、第１５図は首振り機構の他
の例を示す断面図、第１６図は第１５図の側面
図、第１７図は管内点検走行装置の他の例を示す
管内に挿入された状態の断面図である。 １……表示装置、２……操作卓、３……ケーブ
ル、６……管、７……動力車、７Ａ……動力車ケ
ーシング、８，２１，２３，２９……補助輪、
９，４４……モータ、１０，４３……減速機、１
１，１５……カツプリング、１２，２５，３１…
…コネクタ、１３……フレキシブルシヤフト、１
４……インナーシヤフト、１６……ウオームギ
ヤ、１７，３３……軸受、１８，２０……シヤフ
ト、１９……ウオームホイール、２２……走行
車、２２Ａ……走行車ケーシング、２４……板ば
ね、２６，５１……コイルばね、２７……点検
車、２７Ａ……点検車ケーシング、２８……首振
り機構、３０……テレビカメラ、３４……保護チ
ユーブ、３６，３７……チユーブ、３８，３９…
…ワイヤ、４０……ピン、４１……円板、４２…
…減速機出力軸、４５……エルボ、４６……分岐
管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動源を搭載している動力車と、該動力車の
   駆動源により駆動されて移動すると共に、管内を
   点検する点検装置を備えている少なくとも１つの
   走行車と、該走行車へ前記動力車の駆動源からの
   動力を伝達するフレキシブルシヤフトとから成
   り、管内に前記走行車、及び動力車を挿入し、該
   動力車の駆動源により前記フレキシブルシヤフト
   を介して前記走行車を駆動させることにより管内
   を走行、点検することを特徴とする管内点検走行
   装置。 ２ 前記点検装置は、前記走行車の先端に可撓性
   接続物を介して接続されているケーシングと、該
   ケーシングの外周部に設けられ管内壁と接して走
   行する車輪と、前記ケーシングに支持されるテレ
   ビカメラとから構成されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の管内点検走行装置。 ３ 前記点検装置は地上に設置されている出力表
   示装置とケーブルを介して接続され、前記点検装
   置で検出した結果を前記出力表示装置でモニター
   できることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   又は第２項記載の管内点検走行装置。 ４ 前記動力車は、駆動モータと、該駆動モータ
   とを直結する減速機と、これを支持するケーシン
   グと、該ケーシングの外周部に設けられ、管内壁
   と接して走行する複数の車輪とから構成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管内
   点検走行装置。 ５ 前記走行車は、前記駆動源からの動力により
   回転するウオームギヤと、該ウオームギヤと噛合
   い、その回転に伴い管長手方向に回転するウオー
   ムホイールと、該ウオームホイールに直結された
   車軸と、該車軸の両端に直結され、管内壁を走行
   する車輪と、これらを支持するケーシングと、該
   ケーシングの前記車軸と車対称位置に設けられた
   補助輪を備えた板ばねとから構成されることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の管内点検走
   行装置。 ６ 前記フレキシブルシヤフトは、動力を伝達す
   る可撓性のインナーシヤフトと、該インナーシヤ
   フトの外周部に設けられた潤滑剤を含んだアウタ
   ーチユーブと、該アウターチユーブに金具でかし
   められたコネクターとから構成することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の管内点検走行装
   置。 ７ 駆動源を搭載している動力車と、該動力車の
   駆動源に駆動されて移動する少なくとも１つの走
   行車と、該走行車へ前記動力車の駆動源からの動
   力を伝達するフレキシブルシヤフトと、前記走行
   車の先頭車先端に可撓性接続物を介して接続され
   て管内を点検する点検装置を備えている点検車
   と、該点検車を走行時に自由に首振りさせる首振
   り機構とから成り、管内に前記点検車、走行車、
   及び動力車を挿入し、該走行車の駆動源により前
   記フレキシブルシヤフトを介して前記走行車を駆
   動させることにより前記点検車を走行させ管内を
   走行、点検することを特徴とする管内点検走行装
   置。 ８ 前記点検車は、前記走行車の先頭車先端に可
   撓性接続物を介して接続されているケーシング
   と、該ケーシングの外周部に設けられた管内壁と
   接して走行する車輪と、前記ケーシングに支持さ
   れるテレビカメラとから構成されると共に、前記
   首振り機構をケーシングで支持していることを特
   徴とする特許請求の範囲第７項記載の管内点検走
   行装置。 ９ 前記首振り機構は、前記点検車に搭載されて
   いるモータと、該モータによつて駆動される減速
   機の出力軸に直結された円板と、該円板に設けら
   れた２個のピンと、該ピンの各々に一端が接続さ
   れ、他端が前記可撓性接続物の内部を通つて前記
   走行車に各々接続されている２本のワイヤとから
   構成されることを特徴とする特許請求の範囲第７
   項又は第８項記載の管内点検走行装置。 １０ 前記可撓性接続物はコイルばねから形成さ
   れると共に、該コイルばねの内部にチユーブを配
   置し、前記２本のワイヤは該チユーブを通して設
   置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項記載の管内点検走行装置。 １１ 前記動力車は、駆動モータと、該駆動モー
   タと直結する減速機と、これらを支持するケーシ
   ングと、該ケーシングの外周部に設けられ、管内
   壁と接して走行する複数の車輪とから構成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の管
   内点検走行装置。 １２ 前記走行車は、前記駆動源からの動力によ
   り回転するウオームギヤと、該ウオームギヤと噛
   合い、その回転に伴い管長手方向に回転するウオ
   ームホイールと、該ウオームホイールに直結され
   た車軸と、該車軸の両端に直結され、管内壁を走
   行する車輪と、これらを支持するケーシングと、
   該ケーシングの前記車軸と軸対称位置に設けられ
   た補助輪を備えた板ばねとから構成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第７項記載の管内点検
   走行装置。 １３ 駆動源を搭載している動力車と、該動力車
   の駆動源からの動力をフレキシブルシヤフトで伝
   達された移動する走行車とを１組とし、これらを
   複数組可撓性接続物で接続すると共に、前記走行
   車の最先頭車先端に管内を点検する点検装置を備
   えている点検車を可撓性絶縁物を介して接続して
   構成し、管内に前記動力車と走行車から成る複数
   組と点検車を挿入し、各動力車の駆動源により前
   記フレキシブルシヤフトを介して各走行車を駆動
   させることにより前記点検車を走行させ管内を走
   行、点検することを特徴とする管内点検走行装
   置。 １４ 前記点検車は、前記走行車の先頭車先端に
   可撓性接続物を介して接続されているケーシング
   と、該ケーシングの外周部に設けられ、管内壁と
   接して走行する車輪と、前記ケーシングに支持さ
   れるテレビカメラとから構成されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１３項記載の管内点検走行
   装置。。 １５ 前記点検車は走行時に自由に首振りさせる
   首振り機構を備えていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１３項、又は第１４項記載の管内点検
   走行装置。 １６ 前記首振り機構は、前記点検車に搭載され
   ているモータと、該モータによつて駆動される減
   速機の出力軸に直結された円板と、該円板に設け
   られた２個のピンと、該ピンの各々に一端が接続
   され、他端が前記可撓性接続物の内部を通つて前
   記先頭走行車に各々接続されている２本のワイヤ
   とから構成されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１３項記載の管内点検走行装置。 １７ 前記各動力車は、駆動モータと、該駆動モ
   ータと直結する減速機と、これらを支持するケー
   シングと、該ケーシングの外周部に設けられ、管
   内壁と接して走行する複数の車輪とから構成され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
   の管内点検走行装置。 １８ 前記各走行車は、前記駆動源からの動力に
   より回転するウオームギヤと、該ウオームギヤと
   噛合い、その回転に伴い管長手方向に回転するウ
   オームホイールと、該ウオームホイールに直結さ
   れた車軸と、該車軸の両端に直結され、管内壁を
   走行する車輪と、これらを支持するケーシング
   と、該ケーシングの前記車軸と軸対称位置に設け
   られた補助輪を備えた板ばねとから構成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の管
   内点検走行装置。