JPH0352504A

JPH0352504A - 管路内自走装置

Info

Publication number: JPH0352504A
Application number: JP1185707A
Authority: JP
Inventors: Fumio Otake; 文雄大竹; Katsuhisa Matsuura; 松浦　克久; Yoshio Kataoka; 義男片岡; Koji Kobuchi; 小渕　孝司; Katsuhiko Ito; 克彦伊藤
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1991-03-06

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〕この発明は管路内自走装置、さらに詳しく言えば管路内
を点検したり、場合によっては管路内にケーブルを引き
込んだりするために供し得る管路内自走装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

この種の管路内自走装置は従来種々開発されているが、
本発明にもっとも類似している技術としては特開昭６　
３−１　４　４　７　０　８号公報「管内ケーブル布設
装置」がある。

いまこの先行技術の装置の構戊と作動を第５図について
説明する。

同図（Ｉ）は管路ｌ内に置かれた同装置を示し、符号１
０１および１０２で示されるひょうたん形のものは、給
排気によって膨張・収縮自在なそれぞれ第１および第２
推進物体であって、この両者は管路１の長手方向に延び
る剛体製の流体ジャッキ１０３によって連結されている
。詳しく言えば同図（ＩＩ）に示されるように第１推進
物体１０１には流体ジャッキ１０３の剛体製のピストン
１０３Ａの先端部が連結され、第２推進物体１０２には
流体ジャッキ１０３の剛体製のシリンダの基部が連結さ
れている。

しかしてコイル状の引張ばね１０４の図の上，下端がそ
れぞれ第１推進物体１０１と第２推進物体１０２に連結
されている。なお符号１０１Ａおよび１０２Ａはそれぞ
れ第１推進物体１０１および第２推進物体１０２に作動
流体を給排する管を示し、符号２は第２推進物体１０２
に取りつけられた布設すべきケーブルである。

次に同図（ＩＩ）以下についてこのケーブル布設装置の
作動を説明する。

まず（ＩＦ）図に示されるように第２推進物体１０２内
に作動流体、普通は圧縮空気を供給して膨張させ、管路
１の内壁面に強く押しつけることによって管路１に対し
係止させる。この状態で流体ジャッキ１０３に圧油を送
ってピストン１０３Ａをいっぱいに突出させる。もちろ
んこのとき引張ばね１０４はそれだけ引き伸ばされる。

ついで（ＩＩＩ）図に示すように第１推進物体ｌＯｌ内
に同様に給気して膨張させ、管路ｌに対して係止させる
。

次に（ｒＶ）図に示すように第２推進物体１０２から排
気して収縮させると、この管路１の内壁面に対する係止
状態が解かれるので、引張ばねｌ０４はそのばね定数と
引張ひずみの積に比例したばね力によって第２推進物体
１０２、つまりケーブル２を第１推進物体１０１側に引
き寄せる。こうして同様の動作サイクル苓繰り返しなが
ら管路１内を図の上方に進み、ケーブル２を管路ｌ内に
布設していくものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述の構或ならびに動作説明からわかるように、この従
来技術では、■剛体製の流体ジャッキの性質上、管路の
曲線部においては剛体製のピストンの突き出し量が大幅
に制限されるか、あるいはほとんど不可能となり、極め
て小刻みな進みしか得られないか、あるいは進行不能と
なる、■進行方向前方に係止される第１推進物体１０１
が後方からケーブル２を引き寄せる力は引張ばね１０４
のばね復原力であるから、もし管路１の内面の抵抗がこ
の復原力より大きい個所があればそこで後方の第２推進
物体１０２およびこれに連結されているケーブル２を引
き寄せることが不可能になって停止してしまう、■ケー
ブル２を引き寄せる力は急激に働くばね復原力であるた
め、場合によってはケーブル２が急速に走って外被を損
傷するおそれがある、等の多くの憂慮すべき問題がある
。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は従来技術の上述の問題を解決するためになさ
れたものであって、探査用カメラを取りつけることので
きる前面板と、少なくとも１個の膨張収縮体を有する前
部係止装置と、布設すべきケーブルを取りつけることの
できる後面板と、少なくとも１個の膨張収縮体を有する
後部係止装置と、前記前部係止装置と前記後部係止装置
との間に配設され、それら両者を連結する少なくとも１
本の給排気式伸縮可撓管体と、その給排気式伸縮可撓管
体に並列に設けられる少なくとも１個のコイル状圧縮ば
ねとを有する推進装置とからなる管路内自走装置である
。

またこの発明はこの管路内自走装置において、前記前部
係止装置および後部係止装置のそれぞれに少なくとも２
個以上の膨張収縮体が設けられ、かつ各係止装置におけ
る２個の膨張収縮体が管路のひとつの直径位置に当接し
得るよう配設されて成る管路内自走装置である。

またこの発明はこの管路内自走装置において、前記前部
係止装置および後部係止装置に、前記膨張収縮体が収縮
した時に自身が管路内壁面に接触する転動子が具備され
て成る管路内自走装置である。

またこの発明はこの管路内自走装置において、前記推進
装置における前記給排気式伸縮可撓管体と前記コイル状
圧縮ばねとが同数であって、前記コイル状圧縮ばねが前
記給排気式伸縮可撓管体の外周に外装されて成る管路内
自走装置である。

〔作用〕

前部係止装置をその膨張収縮体を膨張させて管路内壁に
係止させ、後部係止装置をその膨張収縮体を収縮させて
解放させた状態として推進装置の給排気式伸縮可撓管体
に作動流体を供給すれば、給排気式伸縮可撓管体が軸方
向に収縮してコイル状圧縮ばねを圧縮させると共に、後
部係止装置およびこれに連結されているケーブルを管路
前方に引き寄せ移動させる。

次いでこの状態で、後部係止装置をその膨張収縮体を膨
張させて管路内壁に係止させ、前部係正装置をその膨張
収縮体を収縮させて解放させた状態とすると共に、給排
気式伸縮可撓４管体から作動流体を排出させると、この
給排気式伸縮可撓管体およびコイル状圧縮ばねが共にも
との長さに復帰し、この際コイル状圧縮ばねのばね復元
力によって前部係止装置をコイル状圧縮ばねの伸び量だ
け前方に押し進める。

〔実施例〕

第１図ないし第３図についてこの発明の一実施例を説明
する。

全体として符号３で示すものは前部係止装置であって、
これは前後方向に離隔した前面板３ｌと後面板３３の間
に３個の膨張収縮体４Ａ．４Ｂ．４Ｃがほぼ等角的に並
列に適宜の取付ブラケット３２を介して取りつけられた
ものである。

膨張収棺体４Ａ，４Ｂ．４Ｃはたとえばゴムあるいは合
成樹脂などにより戊形される表面の粗い密封袋状体であ
って、内部に作動流体、通常は圧縮空気を供給すること
によって膨張し、これを排気することによって収縮する
ものである。

各取付ブラケット３２にはたとえばポールキャスタのよ
うな転動子ｌ１が取りつけられ、これらの転動子ｌ１の
ボール部分は膨張収縮体４Ａ，４Ｂ，４Ｃの収縮時に、
それらの表面よりも半径方向にわずかに突出するように
されていて、管路１の内壁面に接触する。

この発明に係る装置を管路内の点検装置として用いると
きには前面板３ｌに探査用のＴＶカメラ１０が取りつけ
られることになる。

各膨張収縮体４Ａ．４Ｂ，４Ｃに給気するときは、これ
らはすべて膨張して管路１の内壁を押しつけ、その摩擦
係数の大きい粗表面によって管路ｌに対する動きが係止
されるので、前部係止装置と名づけたわけである。

全体として符号８で示したものは前部係止装置３とほぼ
同一の構或を有する後部係止装置である。

ここで符号８１．８３はそれぞれ前面板，後面板を示し
、後面板８３には各膨張収縮体４Ａ．４Ｂ．４Ｃや、後
述する推進装置の各給排気式伸縮可撓管体に作動流体を
個別に吸排気するための管類、さらには前部係止装置３
におけるＴＶカメラ１０等の信号・制御用ケーブル類な
どが収納される操作用ケーブル９が連結される。なお、
符号８２は、前記前部係止装置３の取付ブラケット３２
と同様の取付ブラケットであり、これにも前記と同様の
転動子１１が取りつけられている。またこの発明の装置
を管路１内へのケーブルの引き込みに使用するときはそ
の引き込み布設すべきケーブル２の先頭端部が後面板８
３に連結されるものである。

前部係止装置３と後部係止装置８との間には、これら両
者を結ぶ方向に互いに平行に延びると共に、これら両者
を連結する３本の，中空円柱状をなし撓曲性をもつ給排
気式伸縮可撓管体６Ａ，６Ｂ．６Ｃを有する推進装置５
が介在して設けられる。この給徘気式伸縮可撓管体６Ａ
．　　６Ｂ．　　６Ｃについてはさらに後述する。

また前部係止装置３と後部係止装置８との間にはばね座
ブラケット５２を介して３本のコイル状圧縮ばね７Ａ．
７Ｂ．７Ｃが前述の給排気式伸縮可撓管体６Ａ．６Ｂ．
６Ｃ等と並列に、つまりこれらとほぼ平行に介装される
。この実施例においては各コイル状圧縮ばね７Ａ．７Ｂ
，７Ｃが各給排気式伸縮可撓管体６Δ，６Ｂ，６Ｃの外
周に外装されている。

給排気式伸縮可撓管体６Ａ，６Ｂ，６Ｃは両端の閉じた
中空円柱状をなし作動流体を供給するとき軸方向に収縮
するものである。これは例えば第３図に示すように合戊
ゴムなどで成形される中空円柱状の或形チューブ６２の
外側に菱形の編目を有する編組袋６１を被せるか、ある
いは一体或形したものであって、或形チューブ６２の内
部に空気を注入加圧すれば或形チューブ６２は全方向に
膨張しようとするが、半径方向の膨張により編組袋６１
の編目の菱形が、その円周方向に沿う対角線がより長く
、その軸方向に沿う対角線がより短かくなるような菱形
に変形するため或形チューブ６２は軸方向にはかえって
収縮することになる。

この収縮の度合いは、編組の形や、もとの或形チューブ
６２の肉厚や材質にも関係し、圧力Ｐについての非線形
の減小関数形ｆ　　（Ｐ）をなし、したがって収縮後の
長さはＲｆ（Ｐ．）となる。

次に図示実施例装置の作動について説明する。

まず操作用ケーブル９を用いて前部係止装置３の膨張収
縮体４Ａ．４Ｂ，４Ｃを膨張させてこれを管路内壁に押
圧係止させ、後部係止装置８の膨張収縮体４Ａ．４Ｂ．
４Ｃを収縮させて管路内壁への押圧を解除させて推進装
置５０３本の給排気式伸縮可撓管体６Ａ，６Ｂ．６Ｃに
動作流体を供給してこれらを収縮させ、後部係止装置８
およびこれに取りつけられるべきケーブルを前方に引き
込む。

つぎに後部係止装置８の膨張収縮体４Ａ．４Ｂ．４Ｃを
膨張させてこれを管路内壁に押圧係止させ、前部係止装
置３の膨張収縮体４Ａ．４Ｂ．４Ｃを収縮させて管路内
壁への押圧を解除させて給排気式伸縮可撓管体６Ａ．６
Ｂ，６Ｃから動作流体を排出させて圧縮ばね７Ａ．７Ｂ
．７Ｃをそのばね復原力によってもとの長さに弾性復帰
させミ前部係止装置３（これに探査用カメラ１０が取り
つけられている場合もある）だけを前方に押し進める。

以上の操作を適宜繰り返すことにより自走装置を管路内
を前進、あるいは後退させることができる。

なお、膨張収縮体４Ａ，４Ｂ．４Ｃの収縮時には、転動
子１１が管路内壁に接触するので装置全体の進行を抵抗
を軽減して円滑に行うことができる。

管路内を点検するときは前部係止装置３の前面板３１に
探査用カメラ１０を取りつける。探査用カメラ１０は給
排気式伸縮可撓管体６Ａ．６Ｂ．６Ｃのうちの任意の１
個、または２個を選択的に伸長または収縮作動させるこ
とによってその向きを適宜方向に変えることができる。

ここでこの発明の変形実施例の構或と、その条件につい
て述べる。

基本的な前進特性だけのためには給排気式伸縮可撓管体
も圧縮ばねも共に１本だけあればよく、これらは互いに
並列状態に設けられていればよい。

しかして、給排気式伸縮可撓管体も圧縮ばねも前面板の
ほぼ中央に設けて不要なモーメントを発生させないよう
にすることが肝要であるが、この実施例のように給排気
式伸縮可撓管体と圧縮ばねとを必ずしも同軸的に配置す
る必要はない。

また探査用ＴＶカメラＩＯの方向制御を行うためには給
排気式伸縮可撓管体を少なくとも２本設ける必要がある
が、その取付位置は管路のひとつの内径の両端付近とす
るのが好ましい。

また前部係止装置３および後部係止装置８に設けられる
膨張収縮体４Ａ，４Ｂ．４Ｃをそれぞれ少な《とも２個
づつとし、そしてその取付位置を管路１のひとつの直径
位置に対称となるようにすれば、第４図に示すように管
路内に既設のケーブル１２゜が存在するときにも膨張収
縮体４Ａ，４Ｂ，４Ｃがケーブル１２を避けて通過する
ことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、■管路内を点検したり、管路内にケ
ーブルを引き込んだりする装置が、管路内を自力走行す
ることができると共に、推進装置が撓曲性のある給排気
式伸縮可撓管体とこれに並列に配設されるコイル状圧縮
ばねから戊っているので、ケーブル布設など抵抗力の大
きい場合に流体圧力を有効に活用でき、前部係止装置だ
けの推進という抵抗力の小さい場合にコイル状圧縮ばね
のばね復原力を利用することになり、ケーブルを布設す
る場合にはその管路内への引き込みを円滑に行なうこと
ができ、特に管路の曲線部分の進行にも何等支障を来た
すことがない利点がある。

また■膨張収縮体および給排気式伸縮可撓管体を複数個
設ける場合においては、自走装置が管路の全断面をふさ
ぐことがないので管路内に既設ケ一ブルが存在していて
もこれにぶつかることなく装置を走行させることができ
、さらに管路内点検用の探査用カメラを具備する場合に
は、そのカメラの撮影向きをかなりの自由度を以って変
えることができる利点がある。

また■前部および後部係止装置に転動子が設けられてい
る場合においてはそれらの係止装置の非作動時（収縮時
）に転動子が管路内壁に接触転勤するので装置の走行抵
抗を著しく軽減し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る管路内自走装置の一実施例を示
す一部破断側面図、第２図は第ｌ図の左方から見た正面
図、第３図は給排気式伸縮可撓管体を説明する一部破断
側面図、第４図は既設ケーブルが布設されている管路内
に第１図に示す装置が挿入された状態の横断面図、第５
図（Ｉ）〜（Ｖ）は従来装置の構戊と作動を説明する簡
略側面図である。１・・・管路、・・・ケーブル、・・・前部係止装置、１・・・前面板、・・・推進装置、Ａ．４Ｂ．４Ｃ・・・膨張収縮体、Ａ．６Ｂ．６Ｇ・・・給排気式伸縮可撓管体、Ａ，７Ｂ
，７Ｃ・・・コイル状圧縮ばね、・・・後部係止装置、０・・・探査用カメラ、１・・・転動子。

Claims

【特許請求の範囲】１、探査用カメラ（１０）を取りつけることのできる前
面板（３１）と、少なくとも１個の膨張収縮体（４Ａ、
４Ｂ、４Ｃ）を有する前部係止装置（３）と、布設すべきケーブル（２）を取りつけることのできる後
面板（８３）と、少なくとも１個の膨張収縮体（４Ａ、
４Ｂ、４Ｃ）を有する後部係止装置（８）と、前記前部係止装置（３）と前記後部係止装置（８）との
間に配設され、それら両者（３）、（８）を連結する少
なくとも１本の給排気式伸縮可撓管体（６Ａ、６Ｂ、６
Ｃ）と、その給排気式伸縮可撓管体（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ
）に並列に設けられる少なくとも１個のコイル状圧縮ば
ね（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）とを有する推進装置（５）とか
らなることを特徴とする管路内自走装置。２、前記前部係止装置（３）および後部係止装置（８）
のそれぞれに少なくとも２個以上の膨張収縮体（４Ａ、
４Ｂ、４Ｃ）が設けられ、かつ各係止装置（３）、（８
）における２個の膨張収縮体（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）が管
路（１）のひとつの直径位置に当接し得るよう配設され
て成る請求項１記載の管路内自走装置。３、前記前部係止装置（３）および後部係止装置（８）
のそれぞれに、前記膨張収縮体（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）が
収縮した時に自身が管路内壁面に接触する少なくとも２
個の転動子（１１）が管路の円周方向に離れて具備され
て成る請求項１記載の管路内自走装置。４、前記推進装置（５）における前記給排気式伸縮可撓
管体（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）と前記コイル状圧縮ばね（７
Ａ、７Ｂ、７Ｃ）とが同数であって、前記コイル状圧縮
ばね（７Ａ、７Ｂ、７Ｃ）が前記給排気式伸縮可撓管体
（６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）の外周に外装されて成る請求項１
記載の管路内自走装置。