JPH0736659B2 - 細径管路内走行装置 - Google Patents
細径管路内走行装置Info
- Publication number
- JPH0736659B2 JPH0736659B2 JP14923087A JP14923087A JPH0736659B2 JP H0736659 B2 JPH0736659 B2 JP H0736659B2 JP 14923087 A JP14923087 A JP 14923087A JP 14923087 A JP14923087 A JP 14923087A JP H0736659 B2 JPH0736659 B2 JP H0736659B2
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- Japan
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- pipe
- small
- traveling
- resistor
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Electric Cable Installation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、非常に口径の小さい管路（25mm以下）、例え
ば通信ケーブルの配線用地下管路内にケーブルを引き込
んだり、管路内点検用センサ等を移動させるために用い
る管路内走行装置に関するものである。
ば通信ケーブルの配線用地下管路内にケーブルを引き込
んだり、管路内点検用センサ等を移動させるために用い
る管路内走行装置に関するものである。
（従来の技術） 例えば通信ケーブル用の地下管路（内径約75mm）の場
合、ケーブルの引込みや管路内の点検作業において、あ
らかじめワイヤ等を管路に引き通す必要がある。従来用
いられている２通りの方法のうち、１方法は第５図に示
すように、一方のマンホール１において、ドラムに巻い
たポリエチレンロープ４を作業者５が管路３内へロープ
４を伸ばしながら相対するマンホール２まで送り込んで
引き通すようにするものである。
合、ケーブルの引込みや管路内の点検作業において、あ
らかじめワイヤ等を管路に引き通す必要がある。従来用
いられている２通りの方法のうち、１方法は第５図に示
すように、一方のマンホール１において、ドラムに巻い
たポリエチレンロープ４を作業者５が管路３内へロープ
４を伸ばしながら相対するマンホール２まで送り込んで
引き通すようにするものである。
このようにしてポリエチレンロープを引き通した後、例
えば通信ケーブルを布設する場合には、ポリエチレンロ
ープに耐張力に優れたワイヤを接続して、今度はポリエ
チレンロープをけん引することによってワイヤを引き通
す。その後にワイヤとケーブルを接続して、次にワイヤ
をけん引してケーブルを引き通す方法が採用されてい
る。
えば通信ケーブルを布設する場合には、ポリエチレンロ
ープに耐張力に優れたワイヤを接続して、今度はポリエ
チレンロープをけん引することによってワイヤを引き通
す。その後にワイヤとケーブルを接続して、次にワイヤ
をけん引してケーブルを引き通す方法が採用されてい
る。
他の方法は第６図に示すようにして行うものである。す
なわち、まず、ワイヤドラム８から繰り出したワイヤ７
の先端に管路３の内面と密着して挿入される通線体６を
接続させ、これを管路３に挿入する。
なわち、まず、ワイヤドラム８から繰り出したワイヤ７
の先端に管路３の内面と密着して挿入される通線体６を
接続させ、これを管路３に挿入する。
この時、管路３のダクト口には管路３の気密が保てるよ
うに気密保持器11を装着するとともに、ワイヤ７の入っ
た管路３内を昇圧させるための供給パイプ10およびコン
プレッサ９を接続する。その際、気密保持器11は気密を
保持した状態でワイヤ７の出し入れが可能な状態になっ
ている。また相対するマンホール２側のダクト口には通
線体６が高圧のため飛び出すのを防ぐ飛出し防止器12を
装着する。そこでコンプレッサ９により管路３内の空気
圧をマンホール１側から昇圧すれば通線体６がマンホー
ル２の方へ移動し、ワイヤ７の引き通しが行われるよう
になる。
うに気密保持器11を装着するとともに、ワイヤ７の入っ
た管路３内を昇圧させるための供給パイプ10およびコン
プレッサ９を接続する。その際、気密保持器11は気密を
保持した状態でワイヤ７の出し入れが可能な状態になっ
ている。また相対するマンホール２側のダクト口には通
線体６が高圧のため飛び出すのを防ぐ飛出し防止器12を
装着する。そこでコンプレッサ９により管路３内の空気
圧をマンホール１側から昇圧すれば通線体６がマンホー
ル２の方へ移動し、ワイヤ７の引き通しが行われるよう
になる。
第５図に示す方法は簡単であり、よく用いられている
が、マンホール管の管路のスパン長が最大250mもあり、
ロープ４の引き通しに人力と時間を要していた。特に管
路線形の曲率半径が小さい場合等ではロープ４の引き通
しができないこともあった。
が、マンホール管の管路のスパン長が最大250mもあり、
ロープ４の引き通しに人力と時間を要していた。特に管
路線形の曲率半径が小さい場合等ではロープ４の引き通
しができないこともあった。
また第６図に示した方法では、構成が複雑であるので、
準備に時間がかかることおよび管路内を昇圧するので、
飛出し防止器を使用しても危険が伴うこと等の問題があ
った。
準備に時間がかかることおよび管路内を昇圧するので、
飛出し防止器を使用しても危険が伴うこと等の問題があ
った。
ところで管路内にかかわらず通常の走行機構は専ら車輪
が用いられるが、管内を車輪によって走行しようとする
場合、ラックとピニオンのような歯車機構等の特殊な機
構を導入しない限り、走行体の自重Ｗおよび車輪と管内
面の摩擦係数μ0により推進力の限界Ｆは決まり、Ｆ＝
Ｗμ0以上の推進力を期待することができない。
が用いられるが、管内を車輪によって走行しようとする
場合、ラックとピニオンのような歯車機構等の特殊な機
構を導入しない限り、走行体の自重Ｗおよび車輪と管内
面の摩擦係数μ0により推進力の限界Ｆは決まり、Ｆ＝
Ｗμ0以上の推進力を期待することができない。
一方、また車輪を用いると前記のような小口径管内を自
走する小型装置を得ることが困難である。
走する小型装置を得ることが困難である。
また、第１の方向の移動に対しては移動抵抗が低く、第
１の方向と反対の第２の方向の移動に対しては移動抵抗
が高い抵抗体と、アンバランスマスを回転させる駆動源
と該駆動源によって回転される偏心重りとを内蔵するこ
とを特徴とする管路内走行装置（特願昭62−64270）が
あるが、これも機構は前者の車輪式のものよりは単純に
なるが、モータを用いて進行方向振動を与えるので、25
mm管以下の細径管路に適用するのは困難である。
１の方向と反対の第２の方向の移動に対しては移動抵抗
が高い抵抗体と、アンバランスマスを回転させる駆動源
と該駆動源によって回転される偏心重りとを内蔵するこ
とを特徴とする管路内走行装置（特願昭62−64270）が
あるが、これも機構は前者の車輪式のものよりは単純に
なるが、モータを用いて進行方向振動を与えるので、25
mm管以下の細径管路に適用するのは困難である。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、前記の点に鑑み、従来の機構では実現困難で
ある内径25mm以下の細径管路においても管内を自走で
き、通線用けん引ロープをけん引でき得る推進力と比較
的速い進行速度を出し得る管路内走行装置を提供するこ
とにある。
ある内径25mm以下の細径管路においても管内を自走で
き、通線用けん引ロープをけん引でき得る推進力と比較
的速い進行速度を出し得る管路内走行装置を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段） 本発明の管路内走行装置は、管路内に設けられた場合、
管路の内壁と接触し、管路内における一方向の移動に対
しては自動抵抗が低く、その方向と反対方向の移動に対
しては移動抵抗が高い抵抗体と、たわみ振動によって該
抵抗体を前後方向の振動を含んで振動させるバイモルフ
型圧電体と、該圧電体を振動させる駆動源とを具備させ
る。すなわち細径管路においても自走できるように、走
行装置の加振アクチュエータとして機構が非常に単純で
あり、かつ非常に小型化できる圧電体を用いる。そして
管軸の両方向に走行できるようにするには、さらに、温
度の変化によって抵抗体をその先端が管路の内壁から離
れるように変形させる形状記憶合金体を具備させる。
管路の内壁と接触し、管路内における一方向の移動に対
しては自動抵抗が低く、その方向と反対方向の移動に対
しては移動抵抗が高い抵抗体と、たわみ振動によって該
抵抗体を前後方向の振動を含んで振動させるバイモルフ
型圧電体と、該圧電体を振動させる駆動源とを具備させ
る。すなわち細径管路においても自走できるように、走
行装置の加振アクチュエータとして機構が非常に単純で
あり、かつ非常に小型化できる圧電体を用いる。そして
管軸の両方向に走行できるようにするには、さらに、温
度の変化によって抵抗体をその先端が管路の内壁から離
れるように変形させる形状記憶合金体を具備させる。
従来の技術とは加振用アクチュエータが非常に小型化で
きる点と、走行方向の切換えが容易にできる点が異な
る。
きる点と、走行方向の切換えが容易にできる点が異な
る。
（実施例） 第１図は本発明の一実施例の構成の概要を示し、（ａ）
は平面図、（ｂ）は側面図である。本発明による管路内
走行装置は、管路13との滑り方向に摩擦力の異なる抵抗
体14と、抵抗体14の先端を管軸方向に振動させる圧電体
（圧電バイモルフ）15と、抵抗体先端を管路内壁より離
脱させる形状記憶合金ワイヤ16とからなっている。
は平面図、（ｂ）は側面図である。本発明による管路内
走行装置は、管路13との滑り方向に摩擦力の異なる抵抗
体14と、抵抗体14の先端を管軸方向に振動させる圧電体
（圧電バイモルフ）15と、抵抗体先端を管路内壁より離
脱させる形状記憶合金ワイヤ16とからなっている。
この装置の基本移動原理を第２図（ａ），（ｂ），
（ｃ）によって説明する。この走行装置の基本構造は、
圧電素子を２枚張り合わせた圧電バイモルフ15と抵抗体
14からなり、圧電素子に交流電圧を印加することによ
り、第２図（ｃ）に示すようなたわみ振動を圧電バイモ
ルフ15に生じる。このたわみ振動により、抵抗体14は第
２図（ｃ）に矢印で示すように管軸方向に振動する。
（ｃ）によって説明する。この走行装置の基本構造は、
圧電素子を２枚張り合わせた圧電バイモルフ15と抵抗体
14からなり、圧電素子に交流電圧を印加することによ
り、第２図（ｃ）に示すようなたわみ振動を圧電バイモ
ルフ15に生じる。このたわみ振動により、抵抗体14は第
２図（ｃ）に矢印で示すように管軸方向に振動する。
この時、抵抗体14と管路13の管の摩擦係数は、滑り方向
によって異なり、第２図（ｂ）に示すように、抵抗体が
左右に滑る場合の摩擦係数をμ2とし、右方に滑る場合
の摩擦係数をμ1とすると、μ1，μ2はそれぞれ次式で
表わされ、μ1＞μ2となる。従って走行装置は左方向に
移動する。以上が本発明の走行装置の基本走行原理であ
る。
によって異なり、第２図（ｂ）に示すように、抵抗体が
左右に滑る場合の摩擦係数をμ2とし、右方に滑る場合
の摩擦係数をμ1とすると、μ1，μ2はそれぞれ次式で
表わされ、μ1＞μ2となる。従って走行装置は左方向に
移動する。以上が本発明の走行装置の基本走行原理であ
る。
けだし、μ0は管路内壁と抵抗体との摩擦係数、αは抵
抗体と圧電バイモルフのなす角度である。
抗体と圧電バイモルフのなす角度である。
この原理を用い、さらに第１図に示した形状記憶合金ワ
イヤ16を付加することにより、左右両方向に走行可能な
移動機構が考えられる。
イヤ16を付加することにより、左右両方向に走行可能な
移動機構が考えられる。
第１図の形状記憶合金ワイヤに通電することにより加
熱し、形状記憶合金ワイヤを変形させることにより抵
抗体を第１図（ｂ）に示す点線のように変形させ、管路
から左方向に向いている抵抗体の先端を離脱させると、
第２図（ｂ）と等価となり、左方向に走行する。逆に第
１図の形状記憶合金ワイヤに通電した場合、同様な原
理で逆方向に走行する。
熱し、形状記憶合金ワイヤを変形させることにより抵
抗体を第１図（ｂ）に示す点線のように変形させ、管路
から左方向に向いている抵抗体の先端を離脱させると、
第２図（ｂ）と等価となり、左方向に走行する。逆に第
１図の形状記憶合金ワイヤに通電した場合、同様な原
理で逆方向に走行する。
実際に全長40mm、幅16mmの圧電バイモルフを用いた管路
走行装置を製作し、内径20mmの管路内を走行させた。そ
の時の周波数−走行速度特性を第３図に示す。ここで印
加電圧はAC 55Vを与えた。
走行装置を製作し、内径20mmの管路内を走行させた。そ
の時の周波数−走行速度特性を第３図に示す。ここで印
加電圧はAC 55Vを与えた。
また、前記の例では、圧電体として圧電バイモルフを用
いたが、これを第４図に示すように積層型圧電セラミッ
クス15′に換えても走行させることができる。この場
合、走行速度は落ちるが駆動力はかなり増大できる。
いたが、これを第４図に示すように積層型圧電セラミッ
クス15′に換えても走行させることができる。この場
合、走行速度は落ちるが駆動力はかなり増大できる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明装置は、車輪またはモータ
などを用いないので、構造が単純になり、製作が容易で
非常に小型化でき、口径の非常に小さい管路（25mm以
下）中でも走行できる。また、小口径管内に前記のよう
なロープやワイヤ等をけん引し得る駆動力を出すことが
でき、比較的速い速度でケーブルを引き込んだり、管路
内点検用センサ等を移動させることができる。さらに、
形状記憶合金体により抵抗体を変形させ、管壁から抵抗
体の先端を離すことができるため、走行方向の切替えが
容易にできる。
などを用いないので、構造が単純になり、製作が容易で
非常に小型化でき、口径の非常に小さい管路（25mm以
下）中でも走行できる。また、小口径管内に前記のよう
なロープやワイヤ等をけん引し得る駆動力を出すことが
でき、比較的速い速度でケーブルを引き込んだり、管路
内点検用センサ等を移動させることができる。さらに、
形状記憶合金体により抵抗体を変形させ、管壁から抵抗
体の先端を離すことができるため、走行方向の切替えが
容易にできる。
第１図は本発明装置の一実施例の構成を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図、 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明装置の基本移動
原理の説明図、 第３図は周波数−走行速度特性を示す図、 第４図は圧電体に積層型セラミックを用いた走行装置の
側面図、 第５図は従来のポリエチレンワイヤを用いた通線方法の
説明図、 第６図は従来の圧気式通線方法の説明図である。 １…マンホール、２…相対するマンホール ３…管路、４…ポリエチレンロープ ５…作業者、６…通線体 ７…ワイヤ、８…ワイヤドラム ９…コンプレッサ、10…供給パイプ 11…気密保持器、12…飛出し防止器 13…管路、14…抵抗体 15…圧電体（圧電バイモルフ） 15′…積層型圧電セラミックス …形状記憶合金ワイヤ …形状記憶合金ワイヤ
平面図、（ｂ）は側面図、 第２図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明装置の基本移動
原理の説明図、 第３図は周波数−走行速度特性を示す図、 第４図は圧電体に積層型セラミックを用いた走行装置の
側面図、 第５図は従来のポリエチレンワイヤを用いた通線方法の
説明図、 第６図は従来の圧気式通線方法の説明図である。 １…マンホール、２…相対するマンホール ３…管路、４…ポリエチレンロープ ５…作業者、６…通線体 ７…ワイヤ、８…ワイヤドラム ９…コンプレッサ、10…供給パイプ 11…気密保持器、12…飛出し防止器 13…管路、14…抵抗体 15…圧電体（圧電バイモルフ） 15′…積層型圧電セラミックス …形状記憶合金ワイヤ …形状記憶合金ワイヤ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻村 健 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (72)発明者 山田 孝行 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話株式会社茨城電気通信研 究所内 (56)参考文献 特開 昭62−7315（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】細径管路内を走行する細径管路内走行装置
であって、管路内に設けられた場合、管路の内壁と接触
し、管路内における一方向の移動に対しては移動抵抗が
低く、その方向と反対方向の移動に対しては移動抵抗が
高い抵抗体と、たわみ振動によって該抵抗体を前後方向
の振動を含んで振動させるバイモルフ型圧電体と、該圧
電体を振動させる駆動源とを具備したことを特徴とする
細径管路内走行装置。 - 【請求項２】細径管路内を走行する細径管路内走行装置
であって、管路内に設けられた場合、管路の内壁と接触
し、管路内における一方向の移動に対しては移動抵抗が
低く、その方向と反対方向の移動に対しては移動抵抗が
高い抵抗体と、たわみ振動によって該抵抗体を前後方向
の振動を含んで振動させるバイモルフ型圧電体と、該圧
電体を振動させる駆動源と、前記抵抗体に付設され、温
度の変化によって該抵抗体を該抵抗体の先端が管路の内
壁から離れるように変形させる形状記憶合金体とを具備
したことを特徴とする細径管路内走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14923087A JPH0736659B2 (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 細径管路内走行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14923087A JPH0736659B2 (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 細径管路内走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63314115A JPS63314115A (ja) | 1988-12-22 |
| JPH0736659B2 true JPH0736659B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15470714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14923087A Expired - Fee Related JPH0736659B2 (ja) | 1987-06-17 | 1987-06-17 | 細径管路内走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736659B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0361157A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 管内走行装置 |
| JPH0466365A (ja) * | 1990-07-06 | 1992-03-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 両方向可動型管内走行装置 |
| US7445616B2 (en) * | 2001-03-23 | 2008-11-04 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US7655001B2 (en) * | 2001-03-23 | 2010-02-02 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| US7476224B2 (en) | 2003-03-17 | 2009-01-13 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
| JP6929737B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2021-09-01 | 株式会社東芝 | イメージスコープ |
| CN111306400B (zh) * | 2019-12-28 | 2022-02-11 | 邦瓷电子科技(盐城)有限责任公司 | 一种压电式管道爬行机器人 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS515140Y2 (ja) * | 1971-06-22 | 1976-02-13 | ||
| JPS49133323U (ja) * | 1973-03-17 | 1974-11-15 | ||
| JPS5815220Y2 (ja) * | 1977-10-17 | 1983-03-28 | 富士重工業株式会社 | 車両用エンジンの支持装置 |
-
1987
- 1987-06-17 JP JP14923087A patent/JPH0736659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63314115A (ja) | 1988-12-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |