JPH07309228A - 管内走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】異なる口径の配管内や湾曲している配管内を安
定して走行させる。 【構成】駆動車輪７ａ，７ｂを有するア−ム３１ａ，３
１ｂと、従動車輪８ａ，８ｂを有する作動ア−ム３２
ａ，３２ｂ及び作動ア−ム３２ａ，３２ｂの端部を回転
自在に支持した加圧部３３とでリンク装置３を構成し、
駆動車輪７ａ，７ｂと従動車輪８ａ，８ｂの位置を管内
径や管内部の凹凸に応じて可変する。圧縮ばね３７と電
動シリンダ３４を有する加圧部３３の作動ア−ム支持部
３６で作動ア−ム３２ａ，３２ｂの端部を保持し、管内
径に応じてリンク装置３を伸縮して駆動車輪と従動車輪
の位置を任意に可変するとともに、駆動車輪と従動車輪
に押圧力を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガス管や水道管，石
油プラント等の各種配管の腐食状態や、新設管の溶接部
の状態を検査するために配管内を走行する管内走行装
置、特に装置の小型化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ガス管や水道管，石油プラント等
の各種配管の安全な稼動を確保するために、新設した配
管の溶接部を検査したり、既設配管内面の腐食状況を調
査して保守を行ったり、寿命を診断することが要求され
ている。この配管の溶接部や内面の腐食状況を正確かつ
容易に調査するために、例えば600Ａ〜900Ａ程度の配管
内を走行できるＸ線発生装置が開発されている。このよ
うなＸ線発生装置を配管内を走行させるために自動走行
車が使用されている。従来の自動走行車はＸ線発生装置
本体に直接固定された車輪又は高さを調節できるア−ム
に取り付けられた車輪を回転させて走行したり、Ｘ線発
生装置に駆動走行車を連結し、駆動走行車の駆動力で走
行したりしている。そして、走行車に搭載した１個の駆
動モ−タから各車輪に歯車群を介して駆動力を伝達した
り、駆動モ−タを各車輪毎に設け、各車輪を独立して駆
動したりしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように走行装置
本体に直接固定された車輪を有し、各車輪を１個の駆動
モ−タで駆動する走行車は小型化することができ、配管
が直線の場合には150Ａ〜300Ａの配管内を確実に走行さ
せることができる。しかしながら車輪を装置本体に直接
固定しているため、１台の走行車で異なる口径の配管内
を走行させることはできなかった。さらに、各車輪の回
転数が同じであるため、配管が湾曲している部分を走行
させることは困難であった。

【０００４】また、車輪を高さが調節できるア−ムに取
り付けた走行車は、車輪の高さを調節することにより異
なる口径の配管内を走行させることができるが、配管の
途中で管径が異なっているような場合に、管内で車輪の
高さを調節することは困難であり、このような配管内を
一方向から走行させることはできなかった。

【０００５】また、駆動モ−タを各車輪毎に設け、各車
輪を独立して駆動する走行車は、各車輪の回転数を任意
に可変できるため、湾曲している配管内を確実に走行す
ることができるが、走行車自体が大型になり、小口径の
配管内を走行させることは困難であった。

【０００６】この発明はかかる短所を解消するためにな
されたものであり、異なる口径の配管内や湾曲している
配管内を確実に走行できる管内走行装置を得ることを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る管内走行
装置は駆動モ−タと、駆動車輪と従動車輪とをそれぞれ
少なくとも２個ずつ有する走行車輪と、１対のア−ムと
作動ア−ムと加圧部を有するリンク装置と、差動歯車装
置とベルト伝動装置とを有する駆動伝達装置とを備えた
ことを特徴とする。駆動モ−タは装置本体に取付けら
れ、歯車群を介して駆動伝達装置に連結されている。リ
ンク装置の各ア−ムは駆動伝達装置ホルダにそれぞれ回
転自在に取付けられ先端部に駆動車輪を有する。各作動
ア−ムは各ア−ムの中間位置にそれぞれ回転自在に取付
けられ先端部に従動車輪を有する。加圧部は各作動ア−
ムの他端部を回転自在に支持し、装置本体の駆動車輪側
の先端部に連結された支持ア−ムの先端に摺動自在に取
付けられ、各作動ア−ムを駆動伝達装置ホルダ側に押圧
している。駆動伝達装置の差動歯車装置は駆動モ−タに
連結された駆動軸と同軸に設けられた内歯車と、内歯車
に外接し、駆動軸の回転により回転する中間歯車と、中
間歯車に内接し、駆動軸と同軸に設けられた外歯車とを
有する。ベルト伝動装置は一方の駆動車輪の車軸に固定
されたスプロケットと内歯車に固定したスプロケット
と、両スプロケットに巻回したベルトと、他方の駆動車
輪の車軸に固定されたスプロケットと外歯車に固定した
スプロケットと、両スプロケットに巻回したベルトとを
有する。

【０００８】上記リンク装置の加圧部は装置本体に固定
された電動シリンダと、電動シリンダの可動部の先端に
圧縮ばねを介して連結された作動ア−ム支持部を有する
ことが好ましい。

【０００９】

【作用】この発明においては、駆動車輪を先端部に有し
駆動伝達装置ホルダに回転自在に取付けられたア−ム
と、従動車輪を先端部に有し駆動車輪を取付けたア−ム
の中間位置に回転自在に取付けられた作動ア−ムと、各
作動ア−ムの他端部を回転自在に支持した加圧部とでリ
ンク装置を構成し、駆動車輪と従動車輪の位置を管内径
や管内部の凹凸に応じて可変する。

【００１０】このリンク装置の加圧部に設けた圧縮ばね
と電動シリンダで作動ア−ムの端部を支持する作動ア−
ム支持部を保持し、管内径に応じてリンク装置を伸縮し
て駆動車輪と従動車輪の位置を任意に可変するととも
に、駆動車輪と従動車輪に押圧力を付与する。

【００１１】また、駆動車輪に駆動力を伝達する駆動伝
達装置に駆動モ−タで回転する駆動軸に連結された中間
歯車を内歯車と外歯車に外接，内接させた遊星歯車を利
用した差動歯車装置を使用し、駆動車輪を内歯車の回転
と外歯車の回転により駆動するベルト伝動装置により回
転し、走行する管の湾曲部を走行するときに内輪と外輪
の回転数を可変する。

【００１２】

【実施例】図１，図２，図３はこの発明の一実施例を示
す構成図であり、図１は正面図、図２は裏面図、図３は
底面図である。図に示すように、管内走行装置１は駆動
モ−タ２とリンク装置３と駆動伝達装置４とを有する。
駆動モ−タ２は装置本体の支持ア−ム５に取付けられ、
ウォ−ムギヤ等の歯車群６を介して駆動伝達装置４に連
結されている。

【００１３】リンク装置３は２個の駆動車輪７ａ，７ｂ
と２個の従動車輪８ａ，８ｂを保持するものであり、２
組のア−ム３１ａ，３１ｂと２組の作動ア−ム３２ａ，
３２ｂ及び加圧部３３を有する。ア−ム３１ａ，３１ｂ
はそれぞれ駆動伝達装置ホルダ９にそれぞれ回転自在に
取付けられ、ア−ム３１ａの先端部には駆動車輪７ａが
回転自在に取付けられ、ア−ム３１ｂの先端部には駆動
車輪７ｂが回転自在に取付けられている。作動ア−ム３
２ａはア−ム３１ａの中間位置３９ａに回転自在に取付
けられ先端部に従動車輪８ａを有する。作動ア−ム３２
ｂはア−ム３１ｂの中間位置３９ｂに回転自在に取付け
られ、先端部に従動車輪８ｂを有する。作動ア−ム３２
ａ，３２ｂの他端部は加圧部３３の同一位置に回転自在
に支持されている。加圧部３３は支持ア−ム５の駆動車
輪７ａ，７ｂ側の端部に取付けられた例えばリニアサ−
ボモ−タからなる電動シリンダ３４と、電動シリンダ３
４の可動部３４ａを貫通した可動部ホルダ３５に摺動自
在に装着された作動ア−ム支持部３６と、可動部３４ａ
の先端部と作動ア−ム支持部３６との間に取付けられた
圧縮ばね３７とを有する。そして、２組のア−ム３１
ａ，３１ｂと２組の作動ア−ム３２ａ，３２ｂ及び加圧
部３３で平行クランク機構を構成している。

【００１４】駆動伝達装置４は差動歯車装置４１とベル
ト伝動装置５１とを有する。差動歯車装置４１は、図４
の断面図と図５の構成図に示すように、駆動モ−タ２の
回転軸に歯車群６を介してして連結された駆動軸４２
と、駆動軸４２に軸受４３を介して回転自在に取付けら
れた内歯車４４と、駆動軸４２に固定された腕４５の先
端に回転自在に取付けられ内歯車４４に外接した３個の
中間歯車４６と、中間歯車４６に内接し、駆動軸４２と
同軸でかつ駆動伝達装置ホルダ５に回転自在に取付けら
れた外歯車４７とを有する。ベルト伝動装置５１は駆動
車輪７ａの車軸に固定されたスプロケット５２ａと内歯
車４４に固定したスプロケット５３ａとに巻回したベル
ト５４ａと、他方の駆動車輪７ｂの車軸に固定されたス
プロケット５２ｂと外歯車４７に固定したスプロケット
５３ｂとに巻回したベルト５４ｂとを有する。

【００１５】支持ア−ム５の従動車輪８ａ，８ｂ側の端
部には、例えば図６に示すように走行車輪を有するＸ線
発生装置１０を連結する連結部１１を有する。

【００１６】上記のように構成された管内走行装置１に
Ｘ線発生装置１０を連結し、管１２を検査するために管
１２内を走行させるときの動作を説明する。

【００１７】図６に示すように、Ｘ線発生装置１０と管
内走行装置１を連結部１１で連結し、Ｘ線発生装置１０
を管１２内に挿入した後、管内走行装置１の駆動車輪７
ａ，７ｂと従動車輪８ａ，８ｂの位置を管１２の内径に
合わせて調節する。管内走行装置１を管１２内に挿入さ
せる前はリンク装置３の加圧部３３の作動ア−ム支持部
３６は圧縮ばね３７の弾性力により可動部ホルダ３５の
ストッパ３５ａで定まる駆動伝達装置ホルダ９側の前進
端まで前進し、作動ア−ム３２ａ，３２ｂを駆動伝達装
置ホルダ９側に押して、駆動車輪７ａ，７ｂと従動車輪
８ａ，８ｂが最大外径の位置になるように作動ア−ム３
２ａ，３２ｂとア−ム３２ａ，３２ｂを開いている。そ
こで管１３内に管内走行装置１を設置するときは、加圧
部３３の電動シリンダ３４を駆動して駆動車輪７ａ，７
ｂと従動車輪８ａ，８ｂの外側が管１２の内面より所定
距離だけ外側になるように可動部ホルダ３５の位置を調
節してリンク装置３を収縮する。この状態で作動ア−ム
３２ａ，３２ｂを軸心方向に押圧すると、作動ア−ム３
２ａ，３２ｂを支持している加圧部３３の作動ア−ム支
持部３６が弾性ばね３７の弾性力に対向して電動シリン
ダ３４の方向に移動する。そこで加圧部３３の圧縮ばね
３７を圧縮し、従動車輪８ａ，８ｂを管１２の内面に接
触させる。また、作動ア−ム３２ａ，３２ｂを軸心方向
に押圧すると、駆動車輪７ａ，７ｂを有するア−ム３１
ａ，３１ｂも軸心方向に回動する。そして圧縮ばね３７
を圧縮代の半分程度圧縮した状態で駆動車輪７ａ，７ｂ
と従動車輪８ａ，８ｂを管１２の内面に接触させなが
ら、管１２内に管内走行装置１を挿入して設置する。

【００１８】このように駆動車輪７ａ，７ｂと従動車輪
８ａ，８ｂがリンク装置３を介して連結しているから、
検査する管１２の内径に応じて駆動車輪７ａ，７ｂと従
動車輪８ａ，８ｂの位置を可変することができる。ま
た、リンク装置３を構成する作動ア−ム３２ａ，３２ｂ
の端部に圧縮ばね３７により軸心方向の力を加えている
から、駆動車輪７ａ，７ｂと従動車輪８ａ，８ｂに対し
て管内壁に対する押圧力を与えることができる。したが
って１台の管内走行装置１を例えば口径150mmから口径5
00mmまでの任意の径の管１２に挿入して走行させること
ができる。

【００１９】さらに、管内走行装置１を管１２内に走行
させているときに、溶接ビ−ト等により管１２の内面に
凹凸があったり、管１２の途中で管径が異なっているよ
うな場合でも、駆動車輪７ａ，７ｂ又は従動車輪８ａ，
８ｂと管内壁との間の押圧力の変化によりリンク装置３
が作動し、駆動車輪７ａ，７ｂ又は従動車輪８ａ，８ｂ
の位置を任意に可変することができるから、内面に凹凸
があったり途中で管径が異なっていても安定して走行さ
せることができる。

【００２０】Ｘ線発生装置１０と管内走行装置１を管１
２内に挿入した後、管内走行装置１の駆動モ−タ２をケ
−ブル１３を介して遠隔制御で駆動し、管内走行装置１
を走行させながらＸ線発生装置１０を使用して管１２の
検査を行う。この管内走行装置１を走行させるときに、
駆動モ−タ２の回転は差動歯車装置４１の歯車群６を介
して駆動軸４２に伝達し、駆動軸４２に固定された腕４
５を回転する。この腕４５の回転により腕４５の先端に
回転自在に取付けられた中間歯車４６が回転し、内歯車
４４と外歯車４７とを回転させる。この内歯車４４と外
歯車４７の回転がベルト５４ａ，５４ｂを介しての駆動
車輪７ａ，７ｂに伝達し、駆動車輪７ａ，７ｂに回転力
を与えて管内走行装置１を走行させる。このように管内
走行装置１を走行させているときに、腕４５と中間歯車
４６と内歯車４４及び外歯車４７で遊星歯車装置を構成
しているから、駆動車輪７ａ，７ｂに加えられるトルク
により駆動車輪７ａ，７ｂの回転数を任意に可変するこ
とができる。したがって管１２が直線状をしている部分
では駆動車輪７ａ，７ｂを同一回転数で回転し、図６に
示すように管１２の湾曲している部分を走行するとき
は、駆動車輪７ａ，７ｂの内で内輪側の回転数を小さく
し外輪側の回転数を大きくすることができる。したがっ
て検査する管１２に湾曲部があっても安定して走行させ
ることができる。

【００２１】このようにして管１２内を走行していると
きに、何らかしら原因により管内走行装置１の走行がで
きなくなった緊急時には、遠隔操作で電動シリンダ３４
を駆動し、電動シリンダ３４の可動部３４ａを後退端ま
で後退させる。この可動部３４ａを後退させると、リン
ク装置３のア−ム３１ａ，３１ｂと作動ア−ム３２ａ，
３２ｂが収縮し、駆動車輪７ａ，７ｂと従動車輪８ａ，
８ｂが管１２の内面に加えている押圧力を解除する。し
たがって緊急時に管内走行装置１を管１２内から簡単に
引き出すことができる。

【００２２】また、上記実施例は駆動伝達装置４にベル
ト伝動装置５１を有する場合について説明したが、ベル
ト伝動装置５１の代りにチェ−ン伝動装置を使用しても
良い。

【００２３】

【発明の効果】この発明は以上説明したように、駆動車
輪を有するア−ムと従動車輪を有する作動ア−ムと各作
動ア−ムの他端部を回転自在に支持した加圧部とでリン
ク装置を構成したから、駆動車輪と従動車輪の位置を管
内径や管内部の凹凸に応じて任意に可変することがで
き、１台の管内走行装置で異なる口径の管内を走行させ
ることができるとともに、管内に凹凸があったり管の途
中で管径が異なっていても安定して走行させることがで
きる。

【００２４】また、リンク装置の加圧部に設けた圧縮ば
ねと電動シリンダで作動ア−ムの端部を支持する作動ア
−ム支持部を保持し、管内径に応じてリンク装置を伸縮
して駆動車輪と従動車輪の位置を任意に可変するととも
に、駆動車輪と従動車輪に押圧力を付与するから、１台
の管内走行装置を例えば口径150mmから口径500mmまでの
任意の径の管内で走行させることができる。

【００２５】さらに、駆動車輪に駆動力を伝達する駆動
伝達装置に駆動モ−タで回転する駆動軸に連結された中
間歯車を内歯車と外歯車に外接，内接させた遊星歯車を
利用した差動歯車装置を使用し、駆動車輪を内歯車の回
転と外歯車の回転により駆動するベルト伝動装置により
回転するし、走行する管の湾曲部を走行するときに内輪
と外輪の回転数を可変するようにしたから、湾曲したて
いる管内を容易に、かつ安定して走行させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の構成を示す正面図である。

【図２】上記実施例の裏面図である。

【図３】上記実施例の底面図である。

【図４】駆動伝達装置の差動歯車装置を示す断面図であ
る。

【図５】差動歯車装置の各歯車の配置を示す構成図であ
る。

【図６】上記実施例の動作状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 管内走行装置 ２ 駆動モ−タ ３ リンク装置 ４ 駆動伝達装置 ５ 支持ア−ム ７ａ，７ｂ 駆動車輪 ８ａ，８ｂ 従動車輪 ３１ａ，３１ｂ ア−ム ３２ａ，３２ｂ 作動ア−ム ３３ 加圧部 ３４ 電動シリンダ ３６ 作動ア−ム支持部 ３７ 圧縮ばね ４１ 差動歯車装置 ４２ 駆動軸 ４４ 内歯車 ４５ 腕 ４６ 中間歯車 ４７ 外歯車 ５１ ベルト伝動装置 ５４ａ，５４ｂ ベルト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動モ−タと走行車輪とリンク装置と駆
   動伝達装置とを有し、駆動モ−タは装置本体に取付けら
   れ、歯車群を介して駆動伝達装置に連結され、 走行車輪は駆動車輪と従動車輪とをそれぞれ少なくとも
   ２個ずつ有し、 リンク装置は駆動伝達装置ホルダにそれぞれ回転自在に
   取付けられ先端部に駆動車輪を有する１対のア−ムと、
   各ア−ムの中間位置にそれぞれ回転自在に取付けられ先
   端部に従動車輪を有する作動ア−ムと、各作動ア−ムの
   他端部を回転自在に支持し、装置本体の駆動車輪側の先
   端部に摺動自在に取付けられ、駆動伝達装置ホルダ側に
   押圧する加圧部とを有し、 駆動伝達装置は差動歯車装置とベルト伝動装置とを有
   し、差動歯車装置は駆動モ−タに歯車群を介して連結さ
   れた駆動軸と同軸に設けられた内歯車と、内歯車に外接
   し、駆動軸の回転により回転する中間歯車と、中間歯車
   に内接し、駆動軸と同軸に設けられた外歯車とを有し、
   ベルト伝動装置は一方の駆動車輪の車軸に固定されたス
   プロケットと内歯車に固定したスプロケットと、両スプ
   ロケットに巻回したベルトと、他方の駆動車輪の車軸に
   固定されたスプロケットと外歯車に固定したスプロケッ
   トと、両スプロケットに巻回したベルトとを有すること
   を特徴とする管内走行装置。
2. 【請求項２】 リンク装置の加圧部が装置本体に固定さ
   れた電動シリンダと、電動シリンダの可動部の先端に圧
   縮ばねを介して連結された作動ア−ム支持部とを有する
   請求項１記載の管内走行装置。