JPH068819A - 管路内走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流動体を用いたものであっても走行速度の上
昇が図れる尺取走行法による管路内走行装置を提供す
る。 【構成】 弾性袋体１２の膨張・収縮によって管壁Ｈに
係脱する一対の係止部１０ａ，１０ｂ間に、管路方向Ｄ
に伸縮可能な伸縮駆動部２０を有し、かつ、係止部１０
ａ，１０ｂの弾性袋体１２に対して流動体の供給・排出
を行う制御弁部３０が、後部の係止部１０ｂの一側に設
けられた尺取走行法による管路内走行装置において、少
なくとも制御弁部３０から遠い側となる前部の係止部１
０ａに流動体の排出時にのみ開く急速排出弁４０を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高圧流動体を駆動力
とする尺取走行法による管路内走行装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】管路内を前後方向に走行してこの管路内
の点検を行う管路点検ロボットとしては、例えば高圧流
動体を駆動力としている管路内走行装置を用いたものが
ある。図４は、この種の装置の代表的な一例を模式的に
示すもので、この管路内走行装置は、一対の係止部１０
ａ，１０ｂの間をシリンダ等の伸縮駆動手段で連結し、
係止部１０ａ，１０ｂを管壁に交互に係止させ、かつ繰
返し伸縮させて前進・後退させる、所謂尺取動作を行な
って管路内を移動するよう構成されている。この装置
は、流動体（例えば圧縮空気）の供給・排出によって膨
張・収縮する弾性袋体１２が管壁Ｈに対して押圧・離間
を繰り返す一対の係止部１０ａ，１０ｂと、弾性袋体１
２が膨張して管壁Ｈに固定された一方の係止部１０ａ側
を起点として伸縮し、弾性袋体１２が収縮して管壁Ｈに
対して移動自在な他方の係止部１０ｂ側を管路方向Ｄに
移動させる伸縮駆動部２０と、前記各係止部１０ａ，１
０ｂの弾性袋体１２に対して流動体の供給・排出を行う
制御弁部３０等とから構成されるものであり、前後部の
係止部１０ａ，１０ｂがその間に配設される伸縮駆動部
２０を支持するとともに、後部の係止部１０ｂが最後部
に配設される制御弁部３０を支持している。なお、制御
弁部３０には流動体等の供給ケーブル３１が接続されて
いる。

【０００３】係止部１０ａ，１０ｂは、図４に示すよう
に、その下部が管壁Ｈに摺動自在に支持されるコ字形の
枠体１１と、この枠体１１内の上部に支持される弾性袋
体１２等から構成されるものであり、係止部１０ａ，１
０ｂはそれぞれの弾性袋体１２が流動体の供給により膨
張し、管壁Ｈの下部側を枠体１１により、また上部側を
弾性袋体１２により押圧することによって、この管壁Ｈ
に位置決め固定されるとともに、弾性袋体１２から流動
体を排出することによって、弾性袋体１２がその弾性力
により縮んで管壁Ｈから離間することにより、枠体１１
を支持部として管路方向（矢印Ｄ方向）に移動可能とな
る。

【０００４】制御弁部３０は供給ケーブル３１を経由し
て供給された流動体を制御するための機械的または電気
的に作動する弁機構等から構成されるもので、図５に示
すように、係止部１０ａ，１０ｂの間に設けられた連絡
配管３２を介して、係止部１０ａ，１０ｂの弾性袋体１
２への流動体の供給および弾性袋体１２からの流動体の
排出を、一対の係止部１０ａ，１０ｂにおいて交互に繰
り返して行うものである。具体的な制御弁部３０の動作
を図５により説明すれば、この制御弁部３０は、例えば
係止部１０ａの弾性袋体１２を膨張させる場合は、図５
（Ａ）で示されるように、供給ケーブル３１からの流動
体を連絡配管３２を介して係止部１０ａの弾性袋体１２
に導き、また、この係止部１０ａの弾性袋体１２を収縮
させる場合は、図５（Ｂ）で示されるように、供給ケー
ブル３１から連絡配管３２側への流動体の供給を停止さ
せるとともに、係止部１０ａの弾性袋体１２内の流動体
を連絡配管３２を介して外部へ排出させるようになって
いる。

【０００５】伸縮駆動部２０は管路方向（図６において
矢印Ｄ方向）に移動可能な伸縮体またはシリンダーとピ
ストン等によって構成されるものであり、電気的な力ま
たは機械的な力によって、管路方向Ｄに配設される一端
部側を他端部側に対して進退させて伸縮するものであ
る。

【０００６】つぎに、図６を参照しつつこの管路内走行
装置の作用を説明すると、図６（Ａ）で示されるよう
に、制御弁部３０を介して前部の係止部１０ａの弾性袋
体１２から流動体を排出させてこの弾性袋体１２を収縮
させ、かつ、制御弁部３０を介して後部の係止部１０ｂ
の弾性袋体１２に流動体を供給しこの弾性袋体１２を膨
張させて、この後部の係止部１０ｂを管壁Ｈに押圧固定
させる。つぎに、図６（Ｂ）で示されるように、伸縮駆
動部２０を管路方向Ｄに引き伸し、後部の係止部１０ｂ
を起点として前部の係止部１０ａを管路の前方向に移動
させる。

【０００７】その後、制御弁部３０を介して前部の係止
部１０ａの弾性袋体１２に流動体を供給し、この弾性袋
体１２を膨張させてこの係止部１０ａを管壁Ｈに押圧固
定させ、かつ、制御弁部３０を介して後部の係止部１０
ｂの弾性袋体１２から流動体を排出させ、この弾性袋体
１２を収縮させてこれを管壁Ｈから離間させる。つぎ
に、図６（Ｃ）で示されるように、伸縮駆動部２０を管
路方向Ｄに収縮させ前部の係止部１０ａを起点として、
後部の係止部１０ｂや制御弁部３０等を前方に移動させ
れば、この管路内走行装置は所定量だけ管路の前方へ移
動したこととなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た管路内走行装置では制御弁部３０から係止部１０ａ，
１０ｂ、特に前部の係止部１０ａまでの距離が大きいた
め、連絡配管３２が長くなってしまい、この連絡配管３
２を通過する流動体の流動抵抗が大きくなってしまうと
いう問題があった。このため、係止部１０ａ，１０ｂの
弾性袋体１２の膨張・収縮に時間を要してしまうことと
なり、この管路内走行装置の走行速度を上げることがで
きないという不都合があった。

【０００９】なお、連絡配管３２等の管径を大きくして
流動体の流動抵抗を小さくすることも考えられるが、細
い管路を移動するこの管路内走行装置の大きさには自ら
制限があるため、連絡配管３２等の管径も大きくできな
い。

【００１０】この発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、流動体を用いたものであっても走行速度の上昇が図
れる尺取走行法による管路内走行装置を提供することを
目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するためになされたもので、流動体の供給・排出
によって膨張・収縮する弾性袋体が、管壁に対して押圧
・離間を繰り返す一対の係止部と、この両係止部を連結
するように取り付けられ、弾性袋体が膨張して管壁に固
定された一方の係止部を起点として伸縮し、弾性袋体が
収縮して管壁に対して移動自在な他方の係止部側を管路
方向に移動させる伸縮駆動部と、前記係止部の弾性袋体
に対して流動体の供給・排出を行い、一方の係止部に取
り付けられる制御弁部とを備えて、管路内を移動可能な
管路内走行装置において、少なくとも制御弁部から遠い
側の他方の係止部の近くに、流動体の排出時にのみ開く
急速排出弁を設けたことを特徴としている。

【００１２】

【作用】係止部の弾性袋体に制御弁部より流動体を供給
すれば、弾性袋体は膨張し、この係止部は管壁に固定さ
れ、係止部の弾性袋体から弁部側に流動体を排出させれ
ば、弾性袋体は収縮し、この係止部は管壁から離れて自
由に移動可能となる。したがって、この管路内走行装置
は一対の係止部の弾性袋体を膨張・収縮させることによ
り、この係止部に挟まれた伸縮駆動部の伸縮により尺取
走行できることとなる。一方、この管路内走行装置は伸
縮駆動部を挟んだ一対の係止部のうち一方側の制御弁部
を有しているため、この制御弁部から遠い係止部までの
流動体の供給・排出路は長くなる。そこで、少なくとも
制御弁部から遠い側の係止部に急速排出弁を設け、弾性
袋体から制御弁部側への流動体の排出時にこの急速排出
弁を開けることにより、直接係止部から流動体の排出を
行うようにして、弾性袋体の収縮が迅速に行なうことが
できる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１および図２
を参照しつつ説明する。図１は、この発明の管路内走行
装置に管路点検装置を組付けた管路点検ロボットを示し
ている。管路内走行装置２は一対の係止部１０ａ，１０
ｂと、この係止部１０ａ，１０ｂ間に支持される伸縮駆
動部２０と、後部の係止部１０ｂの一側に支持される最
後部の制御弁部３０等とから構成されるもので、その基
本構成は従来技術の項で説明した管路内走行装置と同一
であるため、同一部分には同一符号を付しその説明を省
略する。

【００１４】ここで、伸縮駆動部２０はシリンダ２１内
をピストンが進退して伸縮する形式のものであり、シリ
ンダ２１から突出するピストンロッド２２の一端部が前
部の係止部１０ａに連結され、シリンダ２１の後端部が
後部の係止部１０ｂに連結されている。そして、前部の
係止部１０ａと制御弁部３０間の連絡配管３２は伸縮駆
動部２０のピストンロッド２２の周りにコイル状に巻か
れ、ピストンロッド２２とシリンダ２１との相対移動に
対処すべく伸縮自在となっている。なお、管路点検装置
１は前部の係止部１０ａの枠体１１に支持されている。

【００１５】さて、この発明に関する管路内走行装置２
は前部の係止部１０ａに対する流動体の供給・排出動作
に特徴を有するものであるため、制御弁部３０および連
絡配管３２を含めて前部の係止部１０ａの構造について
以下、図２および図３により詳細に説明する。

【００１６】係止部１０ａ，１０ｂは、それぞれコ字形
の枠体１１および弾性袋体１２等を備えており、この弾
性袋体１２は内部に流動体の吹き込みまたは吐き出し通
路１３ａが設けられた基部１３の周りに取り付けられ、
この基部１３の一側には基部１３内の通路１３ａと連通
するように流動体通路１４ａが設けられた支持管１４が
取り付けられている。そして、この支持管１４の一端側
は枠体１１の前部１１ａの側板１１ｂに設けられた孔部
１５に遊挿されて枠体１１の前部１１ａ内に延びてお
り、その端部に急速排出弁４０が取り付けられている。
また、支持管１４の一端側にはリターンスプリング１６
が、支持管１４を管路中心方向に常時引寄せるように取
付けられ、このリターンスプリング１６は、係止部１０
ａ．１０ｂの弾性袋体１２が、膨張途中で、弾性袋体１
２の下側面が係止部１０ａの下方部分に当接した際に、
その膨張力がリターンスプリング１６の弾性力に抗して
支持管１４の上方へ押上げて、弾性袋体１２の上側面と
管壁Ｈとの接触圧を高め、また逆に弾性袋体１２の収縮
時には、弾性袋体１２の下側面が、当接していた係止部
１０ａの下方部分から離れることによって、下降が許容
された支持管１４をリターンスプリング１６が管路中心
方向に引寄せて、弾性袋体１２の上側面を、管壁Ｈから
早期に離間させるように作用する。なお、図示していな
いが基部１３の他側は枠体１１の後部１１ｃの側板にリ
ターンスプリングが同様に設けられている。

【００１７】急速排出弁４０は支持管１４側に向かって
形成された給排出孔４１と、この給排出孔４１と９０度
向きの異なる上向きに向かって形成された排出孔４２お
よび下向きに向かって形成された供給孔４３とを有して
おり、排出孔４２の端部は枠体１１の前部１１ａ内に開
放されているとともに、供給孔４３の端部には連絡配管
３２が連結されている。そして、この急速排出弁４０は
給排出孔４１、排出孔４２および供給孔４３が合流する
部分で，排出孔４２を形成する内パイプ４４の下端と供
給孔４３の上端部間に、上下に移動可能な弁体４５を有
しており、この弁体４５により排出孔４２および供給孔
４３の一方を閉塞できるようになっている。

【００１８】以下、前部の係止部１０ａの作用を急速排
出弁４０との関連で説明する。まず、前部の係止部１０
ａの弾性袋体１２を膨張させ、この前部の係止部１０ａ
を管壁Ｈに押圧固定させる場合について説明する。制御
弁部３０を介して連絡配管３２内に流動体を供給し、急
速排出弁４０の供給孔４３内に流動体を導けば、この流
動体は急速排出弁４０の弁体４５を内パイプ４４の下端
部側に押し上げ排出孔４２を塞ぐとともに、給排出孔４
１内を通って、支持管１４の流動体通路１４ａに移動す
る。そして、基部１３の通路１３ａを通って弾性袋体１
２内に移動した流動体はこの弾性袋体１２をその弾性力
に反して膨張させ、前部の係止部１０ａを管壁Ｈに固定
させるが、弾性袋体１２が膨張途中において係止部１０
ａの下方部分に当接した後は、膨張が進むのに伴って支
持管１４が、リターンスプリング１６の弾性力に抗して
押上げられて、弾性袋体１２の上側面の管壁Ｈへの押圧
力がより増加することとなり、係止部１０ａをより強固
に固定される。

【００１９】つぎに前部の係止部１０ａの弾性袋体１２
を収縮させ、この係止部１０ａの管壁Ｈに対する押圧固
定を解除する場合について説明する。制御弁部３０を介
して連絡配管３２への流動体の供給を停止するととも
に、連絡配管３２内の流動体を外方に放出させれば、急
速排出弁４０の排出孔４２を塞いでいる弁体４５は、流
動体の供給が遮断されることにより供給孔４３を塞ぐ位
置に落下して開弁する。このため、弾性袋体１２内の流
動体は、この弾性袋体１２の弾性収縮作用により基部１
３、支持管１４を通って急速排出弁４０の給排出孔４１
から排出孔４２側に移動し、弁体４５を供給孔４３上端
部に押圧しつつ枠体１１の前部１１ａ内に放出される。
したがって、弾性袋体１２は収縮し管壁Ｈから離れるた
め、前部の係止部１０ａの管壁Ｈに対する移動は自由と
なる。このとき、弾性袋体１２の収縮に伴ない、支持管
１４を押上げていた力が除かれるため、リターンスプリ
ング１６の弾性力によって支持管１４が管路中心方向に
引戻されるため、弾性袋体１２は一層早く管壁Ｈから離
間することとなる。

【００２０】以上の説明から明らかなように、制御弁部
３０との連絡配管３２が長くなる前部の係止部１０ａに
急速排出弁４０を設け、前部の係止部１０ａからの流動
体の排出を、この急速排出弁４０を介して直接外部に行
なうようにしているため、この前部の係止部１０ａから
の流動体の排出速度が速くなり、前部の係止部１０ａは
短時間のうちに管壁Ｈに対して自由に移動できることと
なる。したがって、この前部の係止部１０ａを備える管
路内走行装置２の走行速度はその分速くなる。

【００２１】なお、以上の説明では前部の係止部１０ａ
にだけ急速排出弁４０を設けたが、連絡配管３２の短い
後部係止部１０ｂにも同様な急速排出弁４０を設けるよ
うにしてもよい。また、急速排出弁４０は弾性袋体１２
からの流動体の排出時に連絡配管３２側の供給孔４３を
閉じているが、この供給孔４３を閉じなくてもこの発明
の効果に何ら変更がないのは勿論である。したがって、
機械的に作動するこの急速排出弁４０の替りに、単に電
気的に開閉する弁等を支持管１４に取り付けてもよいの
は勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなようにこの発明
によれば、少なくとも弁部から遠い係止部に急速排出弁
を設け、この係止部の弾性袋体からの流動体の排出を迅
速におこなうようにしているため、この係止部の管壁に
対する自由移動が迅速になされることとなり、流動体を
用いた尺取走行法によるこの管路内走行装置の走行速度
を速めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に関する管路内走行装置の一実施例を
示す側面図である。

【図２】係止部の詳細な構成を説明する図である

【図３】係止部の作用を説明する図である

【図４】管路内走行装置の一般的な構成を示す側面図で
ある。

【図５】従来の管路内走行装置における係止部への流動
体の供給・排出についての説明図である。

【図６】管路内走行装置の走行原理を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ａ 前部の係止部 １０ｂ 後部の係止部 １２ 弾性袋体 ２０ 伸縮駆動部 ３０ 制御弁部 ４０ 急速排出弁 Ｈ 管壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 重喜 東京都千代田区内幸町一丁目１番３号 東 京電力株式会社内 (72)発明者 伊藤 克彦 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 小林 宣夫 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内 (72)発明者 片平 英寿 東京都江東区木場一丁目５番１号 藤倉電 線株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流動体の供給・排出によって膨張・収縮
   する弾性袋体が、管壁に対して押圧・離間を繰り返す一
   対の係止部と、この両係止部を連結するように取り付け
   られ、弾性袋体が膨張して管壁に固定された一方の係止
   部を起点として伸縮し、弾性袋体が収縮して管壁に対し
   て移動自在な他方の係止部側を管路方向に移動させる伸
   縮駆動部と、前記係止部の弾性袋体に対して流動体の供
   給・排出を行い、一方の係止部に取り付けられる制御弁
   部とを備えて、管路内を移動可能な管路内走行装置にお
   いて、少なくとも制御弁部から遠い側の他方の係止部の
   近くに、流動体の排出時にのみ開く急速排出弁を設けた
   ことを特徴とする管路内走行装置。