JPH04158313A - 首振型ファイバスコープ - 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」 この発明は、ボイラ室内観察、種々の管路的観察、原子
炉内観察用等の種々の用途に使用されるファイバスコー
プ関し、上記ファイバスコープの先端部を屈曲せしめる
首振機構を有するものである。

「従来の技術」 従来の首振型ファイバスコープの先端部首振機構として
は、例えば第７図に示す首振機構が知られている。この
首振機構は、ファイバスコープ本体１先端部の、ヘッド
部２の近傍に接続した４本のワイヤ３を２本１組として
、相互に直角をなす２つのドラム４に、各組ごと各々巻
き付け、ドラム４に取り付けた手元のノブ５を手動で回
転させることによって、ドラム４に巻き付けられた１組
のワイヤ３の片側を引き、他を緩めて先端部を首振りす
る機構となっている。

ところで、各種工業用途で用いられるファイバスコープ
としては、例えば長さ十数メートルの管状設備の点検を
行う目的などに使用される長尺のファイバスコープ、あ
るいは数百℃程度の高温雰囲気内で使用する耐熱性のフ
ァイバスコープなど、各種目的に応じたものが求められ
ている。

［発明が解決しようとする課題」 しかしながら、例えば上記長尺（１０ｍ以上）のファイ
バスコープに上記従来の首振り機構を設けた場合、長尺
にした分ワイヤ３とワイヤ孔内壁との摩擦抵抗が大きく
なるため、従来の手動式のワイヤ巻き取り装置では牽引
力が弱く、大きな首振り角を望むことはできず、最大首
振り角３０゜程度とするのが限度であった。また、同様
の理由により、耐熱性のファイバスコープ等に用いられ
るコンジットタイプの石英系イメージファイバは可撓性
が低いため、長尺の手動式首振ファイバスコープには使
用できなかった。

またさらに上記長尺のファイバスコープは、通常その持
ち運びが簡便なように、ドラムに巻き付けられている。

このようにドラムに巻き付けた状態では、上記摩擦抵抗
はますます大きくなり、ワイヤ３の牽引は事実上不可能
となるため、ドラムに巻き付けたファイバスコープは使
用する度に、ドラムから引き出し、まっすぐな状態とす
る必要があった。

また従来の首振機構は、手動式であるため牽引量の微細
かつ正確な調節が不可能であった。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、従来の手
動式首振装置では十分な首振角を付与できなかった十数
メートルの長尺ファイバスコープにおいても、十分な首
振角で首振させることが可能な首振装置を備えたファイ
バスコープを提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段」 かかる課題は、ファイバスコープ本体の先端部側に複数
の筒状体が並列して設けられ、かつこれらの筒状体の一
部は隣接する筒状体に揺動可能に取り付けられ、かつ各
々の筒状体の厚さ方向に沿って並行して設けられた２つ
の貫通孔に、一端が上記ファイバスコープ本体の先端部
に固定され、他端が上記ファイバスコープの後端に達す
るワイヤが挿通され、該ワイヤの一方を牽引する事によ
り、ファイバスコープ先端部を屈曲せしめる首振′　機
構を備えたファイバスコープであって、上記ファイバス
コープの後端に、駆動源により後端側に延びた各々のワ
イヤを牽引する駆動部と、該駆動源を制御してワイヤの
牽引量を調整する制御部からなるワイヤ牽引装置を設け
た構成とする事により解決される。

「作用」 この発明の首振型ファイバスコープにあっては、上記に
述べたようにファイバスコープの後端に、駆動源により
、後端側に延びた各々のワイヤを牽引する駆動部と、該
駆動源を制御してワイヤの牽引量を調整する制御部から
なるワイヤ牽引装置を設けた構成としたので、強力なワ
イヤ牽引力が得られ、従来の手動式首振機構では十分な
首振角を付与できなかった十数メートルの長尺ファイバ
スコープにおいても、十分な首振角で首振させることが
できる。

また、駆動源を制御してワイヤの牽引量を調整する制御
部を設けたので、牽引量の微細かつ正確な調節が可能で
ある。

「実施例」 第１図は、本発明の首振り型ファイバスコープの一実施
例を示すもので１図中符号１０は首振型ファイバスコー
プ（以下、ファイバスコープと略記する）である。

上記ファイバスコープ１０は、ファイバスコープ本体１
１と、上記ファイバスコープ本体１１の後端部に接続し
て設けられた各種の外部装置から構成されている。

上記ファイバスコープ本体１１は、第２図に示すように
、イメージファイバ１２とライトガイドファイバ１３と
を、耐熱性プラスチックからなる被覆１４により一括被
覆して一体化したものである。

このイメージファイバ１２は、石英系ファイバを多数本
束ねて溶融化したファイバで、その表面は耐熱性プラス
チック材料からなる被覆１５により保護されている。ま
たこのイメージファイバ１２先端部には、石英ガラス製
の対物レンズ１６が設けられ、後端部には対物レンズ１
６からイメージファイバ１２を通じて得た観察部の映像
を結像するＴＶモニタ１７が接続されている。

また上記ライトガイドファイバ１３は、その表面上に耐
熱性プラスチックを被覆した石英系大口径ファイバを多
数本束ねたものであり、後端部には光源１８が設けられ
、この光源１８より発せられた光が上記ライトガイドフ
ァイバ１３を通じて先端部１９から射出され、観察部を
照射するようになっている。

上記ファイバスコープ本体１１の先端部には、ファイバ
スコープ１０を首振りさせるための首振機構が設けられ
ている。この首振機構は、第３図および第４図に示すよ
うに、上記ファイバスコープ本体１１を通ずるための中
心孔部２０、およびその厚さ方向に沿い並行して設けら
れた２つの貫通孔２１を有する筒状体２２を複数並列し
て設け、かつこれらの筒状体２２の一部を隣接する筒状
体に揺動可能に取り付けてなる屈曲機構と、２本の牽引
ワイヤ２３から構成されている。　この上記２本の牽引
ワイヤ２３は、その一端が上記ファイバスコープ本体１
１のヘッド部１７の各々対抗する位置に溶接して設けら
れ、他端は、上記複数の筒状体２２の貫通孔２１を通り
ファイバスコープ本体の後端にまで延び、ワイヤ牽引装
置２４に接続している。

上記ワイヤ牽引装置２４は、第５図に示すように、各々
の牽引ワイヤ２３を牽引する駆動部２５と、この駆動部
２５に付与するワイヤ牽引力を発生させるための駆動源
２６と、この駆動源２６の発生するワイヤ牽引力を制御
してワイヤの牽引量を調整する制御部２７から構成され
ている。

駆動部２５は、円盤状で周縁部に牽引ワイヤ２３を巻き
付けるための溝部２８を有する円盤状の２枚のプーリー
２９と、駆動源２６からの動力を受は取るための歯車３
０からなっている。また、上記２枚のプーリー２９と歯
車３０は、同心円上に重ねて回転軸３１に取り付けられ
ている。

駆動源２６は、電動のモータ３２を用い、その駆動軸３
３には、駆動力を駆動部２５に伝達するための歯車３４
が取り付けられている。また上記歯車３４は、駆動部２
５の歯車３０連設され、電動モータ３２の動力を駆動部
２５に伝達されるようになっている。

制御部２７には、駆動源動作スイッチ３５と、首振方向
選択スイッチ３６と、駆動力制御ダイヤル３７が設けら
れ、上記駆動源２６の駆動力の制御、°あるいは首振方
向の制御を行うための装置であり、第６図に示すように
、駆動部２５に接続されている。

またさらに上記制御部２７は、駆動部２５に設けられた
リミットスイッチ３８および首振角の表示灯用スイッチ
３９に接続されている。リミットスイッチ３８は、ファ
イバスコープの先端部の首振層が、その最大首振層とな
る程度まで、牽引ワイヤ２３が、プーリー２９に巻取ら
れると、自動的にスイッチが入るように設けられている
。このようにリミットスイッチ３８が入ると、電気信号
が上記制御部２７に伝えられ、これにより駆動源２６へ
送る電気をカットして自動的に駆動部２５による牽引ワ
イヤ２３の巻き取りを中止するようになっている。

また上記表示灯用スイッチ３９は、駆動部２５のプーリ
−２９上面に、一定角度毎に複数個設けられ、ファイバ
スコープ１０の先端部の首振時において、駆動源２６を
駆動させて駆動部２５のプーリー２９を回転させる際、
上記複数個の表示灯用スイッチ３８の首振角の小さなも
のから順次入って行き、これにより制御部２７の表示灯
４０を点灯させることができるように構成されている。

上記実施例の首振型ファイバスコープ１０の先端部を首
振りさせるには、まず制御部２７の駆動源動作スイッチ
３５を入れ、次に首振方向選択スイッチ３６で首振方向
を決定する。

首振方向を決定したら、駆動力制御ダイヤル３７を操作
して、駆動源の駆動力レベルを徐々に上げていき、駆動
部２５のプーリー２９に牽引ワイヤ２３を巻取っていく
ことにより、゛ファイバスコープ１０の先端部を少しず
つ首振させていく、さらにこのようにして望む状態まで
首振させたならば、ダイヤル３７を、元の駆動力レベル
Ｏの状態に戻して、首振を停止させる。

次に、上記のようにその先端部を首振させた状態のファ
イバスコープを、元の首振していない状態に戻すには、
まず制御部２７の首振方向選択スイッチ３６を現状とは
逆方向に設定した後、上記と同様に、駆動力制御ダイヤ
ル３７を操作して、駆動源の駆動力レベルを徐々に上げ
ていき、駆動部２５のプーリー２９に牽引ワイヤ２３を
巻取っていくことにより、首振状態のファイバスコープ
１０の先端部を少しずつまっすぐにしていく。このよう
にしてファイバスコープｌＯの先端部を元のまっすぐな
状態としたならば、ダイヤル３７を、元の駆動力レベル
０の状態に戻して、駆動部２５のプーリー２９による牽
引ワイヤ２３の牽引を停止させる。

以上説明したように、本実施例のファイバスコープ１０
は、ファイバスコープ１０の後端に、駆動源２６により
、後端側に延びた各々の牽引ワイヤ２３を牽引する駆動
部２５と、駆動源２６を制御してワイヤの牽引量を調整
する制御部２７からなるワイヤ牽引装置を設けた構成と
したので、強力なワイヤ牽引力が得られ、従来の手動式
首振機構では十分な首振角を付与できなかった十数メー
トルの長尺ファイバスコープにおいても、十分な首振角
で首振させるこよができる。

また、駆動源２６を制御してワイヤの牽引量を調整する
制御部２７を設けたので、牽引量の微細かつ正確な調節
が可能である。

また、石英系ファイバを多数本束ねて溶融化し、その先
端部に石英ガラス製の対物レンズ１６を設け、さらにそ
のファイバ表面に耐熱性プラスチック材料からなる被覆
１５を設けたイメージファイバと、その表面上に耐熱性
プラスチックを被覆した石英系大口径ファイバを多数本
束ねたライトガイドを耐熱性プラスチック材料からなる
被覆で一括被覆した構成としたので、耐熱性が向上し、
２５０℃程度の高温条件下でも使用可能である。

また、ファイバスコープの先端部の首振度が、その最大
首振度となる程度まで、牽引ワイヤ２３が、プーリー２
９に巻取られると、自動的にスイッチが入るようなリミ
ットスイッチ３８を設けたので、ファイバスコープの先
端部の首振度が、その最大首振度に達した時点で駆動部
２５による牽引ワイヤ２３の巻き取りが中止される。従
って牽引ワイヤの過剰な巻取りにより、ファイバスコー
プ本体に破断するほどの力を加えたりすることがない。

なお、上述した実施例ではワイヤ牽引手段として電気モ
ータを使用したが、電気モータの代わりに、油圧を用い
てワイヤを牽引することも可能である。

（製造例） 上記実施例に示した首振型ファイバスコープ１０を以下
のように製造した。

まず、石英系ファイバを多数本束ねて溶融化し、その先
端部に石英ガラス製の対物レンズ１６を設け、後端部に
ＴＶモニタを接続し、さらに上記ファイバ表面にポリイ
ミド樹脂からなる耐熱性プラスチック被覆を形成した、
画素数１００００、ファイバ径１．２ｍｍ、ファイバ長
１０ｍのイメージファイバ１２を作製した。

また、多数本の耐熱性プラスチックを被覆した石英系大
口径ファイバを束ね、その後端部に光源部を接続できる
ようにし、ファイバ長１０ｍのライトガイドファイバ１
３を作製した。

次に、上記２本のファイバを、四フッ化エチレン樹脂か
らなる耐熱性被覆１４により一括被覆して一体化し、フ
ァイバ長１０ｍのファイバスコープ本体１１とした。

次に、上記ファイバスコープ本体１１を通ずるための中
心孔部２０、およびその厚さ方向に沿い並行して設けら
れた２つの貫通孔２１を有するステンレススチール製の
筒状体２２を作製した。

さらに上記ファイバスコープ本体１１の先端部に、上記
筒状体２２を複数個並列して設け、かつこれらの筒状体
の一部を、各々隣接する筒状体に揺動可能に取り付けて
なる屈曲機構を設けた。また長さ１０．５ｍの牽引ワイ
ヤ２３を２本用意し、各々の牽引ワイヤ２３の一端を上
記ファイバスコープ本体１１のヘッド部１７の各々対抗
する位置に溶接して設けた。また、牽引ワイヤ２３の他
端は上記複数の筒状体２２の貫通孔２１を通しファイバ
スコープ本体１１の後端まで導いて、ワイヤ牽引装置２
４に接続した。

上記ワイヤ牽引装置２４も、前述した実施例と同様の駆
動部２５と、駆動源２６と、制御部２７とから構成した
ものを用いた。

なお上記駆動源２６には、その駆動軸３３の最大トルク
が１００ｋｇ−ｃｍのミニモータ社製電動モータを用い
た。

また制御部２７も、先の実施例と同様に、駆動源動作ス
イッチ３５と、首振方向選択スイッチ３６と、駆動力制
御ダイヤル３７を設け、上記駆動源２６の駆動力の制御
と、首振方向の制御を行えるようにした。

またさらに駆動部２５に、リミットスイッチ３８および
首振角の表示灯用スイッチ３９を設け、制御部２７に接
続した。

また上記表示灯用スイッチ３９は、駆動部のプーリ−２
９上面に、一定角度毎に複数個設け、ファイバスコープ
１０の先端部の首振時において、その首振角が、制御部
２７パネル上の首振角表示灯により確認できるようにし
た。

以上のようにして、作製した実施例の首振型ファイバス
コープ１０を、まっすぐ伸ばした状態も１、　＜はドラ
ムに巻いた状態で、各々首振りさせたところ、双方とも
に、左右的９０°の角度で首振りさせることができた。

「発明の効果」 本発明の首振型ファイバスコープにあっては、以上説明
したように、ファイバスコープの後端に延びたワイヤに
、駆動源により各々のワイヤを牽引する駆動部と、該駆
動源を制御してワイヤの牽引量を調整する制御部からな
るワイヤ牽引装置を設けた構成としたので、強力なワイ
ヤ牽引力が得られ、従来の手動式首振機構では十分な首
振角を付与できなかった十数メートルの長尺ファイバス
コープにおいても、十分な首振角でファイバスコープ先
端部を首振りさせることができる。

また、ファイバスコープ本体内に備えるイメージファイ
バあるいはライトガイドファイバとして、耐熱性のファ
イバスコープ等に用いられるコンジットタイプの石英系
イメージファイバなどのように可撓性の低いファイバを
用いても、ファイバスコープ先端部を首振りさせること
ができる。

また、牽引用ワイヤとワイヤ孔内壁との摩擦抵抗が増加
してしまう状態、例えばファイバスコープをドラムに巻
き付けた状態でもファイバスコープ先端部を首□振りさ
せることができる。

また、駆動源を制御してワイヤの牽引量を調整する制御
部を設けたので、牽引量の微細かつ正確な調節が可能と
なり、従って、例えば湾曲の多い複雑な部分でも良好に
観察ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の首振型ファイバスコープを示す概略
図、第２図は、第１図に示す首振型ファイバスコープの
先端部の屈曲部分を示す要部断面図、第３図および第４
図は、第２図に示す屈曲部分を構成する筒状体を示す図
で、第３図は筒状体の正面図、第４図は筒状体の側面図
、第５図は、ワイヤ牽引装置を示す構成図、第６図は、
ワイヤ牽引装置の制御部を示す構成図、第７図は、この
種のファイバスコープの従来例を示す側面断面図である
。 ｌＯ・　ファイバスコープ、 １１　・・ファイバスコープ本体、 １７・・ヘッド部、 ２１・・・貫通孔、 ２２・・・筒状体、 ２３・・・牽引ワイヤ、 ２４・・ワイヤ牽引装置、 ２５・・・駆動部、 ２６・・・駆動源、 ２７・・・制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファイバスコープ本体の先端部側に複数の筒状体が並列
   に設けられ、かつこれらの筒状体の一部が隣接する筒状
   体に揺動可能に取り付けられ、かつ各々の筒状体の厚さ
   方向に沿って並行して設けられた２つの貫通孔に、一端
   が上記ファイバスコープ本体の先端部に固定され、他端
   が上記ファイバスコープの後端に達するワイヤが挿通さ
   れ、該ワイヤの一方を牽引する事により、ファイバスコ
   ープ先端部を屈曲せしめる首振機構を備えたファイバス
   コープであって、上記ファイバスコープの後端に、駆動
   源により後端側に延びた各々のワイヤを牽引する駆動部
   と、該駆動源を制御してワイヤの牽引量を調整する制御
   部からなるワイヤ牽引装置を設けたことを特徴とする首
   振型ファイバスコープ。