JPH0924824A - 自走型管路検査装置並びに該装置に用いる走行ベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小径管路内検査を直視と側視で行う得る自走
型管路検査装置並びに該装置に用いる走行ベルトを提供
する。 【構成】 テレビカメラ１８と照明部１７を設けた首振
りモータ２１で旋回する撮影部１９を回転自在の照明部
付き把持枠部１５に組み込む首振り型ヘッド体１３と、
前記把持枠部１５を自走車本体１側の回転モータ３に連
動の回転軸５に取付け、自走車本体１の両側下部に履着
する走行ベルト２を、自走モータ６に連動する歯付きプ
ーリー１２に溝嵌合するタイミング用凹凸部２８を内周
面に横切り欠き溝３３を付けた走行ゴム層３１を外周に
形成した構造とし、自走車本体の後端上隅部に起立位置
から後方に９０°以上に回動するケーブル引出し用コネ
クタ２２を備え、マンホール搬入にコネクタ２２を起立
して吊り下げ、管路内に自走した直視検査では撮影部１
９を正面位置とし、管壁面の側視は撮影部１９を縦旋回
と把持枠部１５の横回転とを組み合わせて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は小規模な下水道管路等
の細径管の下水道管路内に搬入しテレビカメラで内部撮
影をし管路検査をするようにした自走型管路検査装置並
びに該装置に用いる走行ベルトに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、下水道管路等の管路内を検査す
る自走型管路検査装置としては、その自走車体自体の走
行機構が車輪タイプのものとベルトタイプを採ったもが
知られている。この場合、管路内の走行にあって段差等
に強い走行ベルト式としても、単なる丸ベルトやＶベル
トを用いるものである。これ等は回転プーリーからベル
トに動力を伝達するためにベルト張りに起因する摩擦を
用いるため、テンショナー等を使用してベルトに張力を
与えなければならない。このため、駆動モータのトルク
の一部が消費されて駆動力が減殺されるものである。特
に、管路検査装置が水道管，下水道管の如く水や廃油等
が常時存在する管路の検査に使用される場合にその欠点
が顕著に現れる。また、丸型ベルトやＶベルト式では同
様の理由で回転プーリーに強く押し付けられるため、下
水道管の検査時、小石，砂利などがプーリーとベルト間
に挟まることが多々あり、このときベルトの張力が小
石，砂等のために異常に増加しこの点からも駆動力が減
殺される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかも、問題は小規模
の下水道管路（管径１５０mm〜２００mm程度）に搬入す
る極小の自走型管路検査装置あっては、装置に備える回
転プーリーも３０〜５０mm前後の小径のものを用いねば
対処し得なくなる。だが、従来の丸ベルトやＶベルト構
造ではベルト自体に厚みがあり所謂腰が強いため、ベル
ト自体をそのプーリー径に応じた小半径に曲げることは
難しく、駆動力が減殺される。また、単なる丸ベルト
（溝無しベルト）では管の継目の段部や管路に溜まる異
物等があった場合、滑ったりし乗り越えることが容易で
なかった。更に、丸ベルト式又はＶベルト式は、ベルト
の走行速度はベルトの張力に左右されるため、一対のベ
ルトの張力を全く左右同一に調整しなければ管路検査装
置が直進しない欠点がある。

【０００４】また、小口径管用の小型管路検査装置で
は、機器の小型化のため通常１／１０馬力から１／３０
馬力程度の小型モータが使用されるため、これらの駆動
力の減殺は検査装置の走行距離の短縮となって現われ、
検査装置の使用目的や性能を制限する欠点も有してい
た。

【０００５】なお、この種の装置で管壁面を検査する撮
影手段としては、ハーフミラー方式を採るものとかレン
ズ自体を９０°回動させて側視させるもの等がある。だ
が、装置に組み込んだ斜め配設のミラーの屈折を利用し
て壁面を間接的に撮像し検査するミラータイプではどう
しても映像が鮮明でなく、且つ最大の欠陥は像が逆向き
となり取扱が面倒で熟練を要する。また、レンズを回動
させる旧来タイプではどうしても撮影部が大型化され、
小径管路に対処する小型管路検査装置に組み込むことは
難しい。

【０００６】本発明は上記実情に鑑み、自走車体に管壁
面まで撮影できる直視，側視用の首振り型ヘッド部を備
え、且つ自走車体に履着する走行ベルトを、摩擦滑りを
招かないタイミングベルト方式を基調とし走行面を牽引
力が高まる溝付きゴム層とすることで、前記課題を解決
する自走型管路検査装置並びに該装置に用いる走行ベル
トを提供することを目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、管路中心部に
臨む工業用テレビカメラを設けた首振りモータで縦旋回
する照明部付き撮影部を横回転する照明部付き把持枠部
に組み込んだ首振り型ヘッド体と、前記把持枠部端を自
走車本体側の長手方向に挿通した回転モータに連動する
回転軸に取付けると共に、自走車本体の両側下部の前後
位置に配設した自走モータに連動する歯付きプーリー
に、内周面にタイミング用凹凸部を設け外周面に横切り
欠き溝付き走行ゴム層を設ける走行ベルトをそれぞれ履
着して形成した自走車体と、且つ自走車体の後端上隅部
にスウィベル部を起立位置から後方に少なくとも９０°
以上に回動自在としたケーブル引出し用コネクタとを備
えてなるものである。

【０００８】また、もう一つの発明は、自走型管路検査
装置に直接履着する走行ベルトの発明で、内周面にタイ
ミング用凹凸部を配設してなるタイミングベルト本体の
外周面に、断面半円弧状のゴム材を接着又は溶着で一体
とした走行ゴム層を形成すると共に、該走行ゴム層のク
ラウン部全周に横切り欠き溝を一定間隔に配設してなる
ものである。

【０００９】

【作用】上記のように、自走型管路検査装置は自走車体
の両側下部に横切り欠き溝付き走行ゴム層を設けたタイ
ミングベルト型走行ベルトを履着し、自走車体の前端に
照明部，テレビカメラを設けた回動自在の撮影部を配置
した首振り型ヘッド体を備えてなるため、小径の下水管
路への管路検査装置の搬入に、該管路検査装置の後端上
隅部のケーブル引出し用コネクターを起立回動しケーブ
ルを垂直状態にして吊り下げれば、ケーブルの引出し突
出に左右されず自走車体とヘッド体を加えた長に見合う
小径のマンホールでも簡単に下降搬入できる。管路検査
装置がマンホール底に達したら一対の走行ベルトを、地
上に待機した別途の検査車両等からの遠隔操作にて自走
モータを駆動して回転させれば、自走車体が自走しマン
ホールに接続の下水道管路に前進して行く。このとき、
後端のケーブル引出し用コネクタは自走車体の前進につ
れ順次回動しケーブルを横向きとして導かれる。

【００１０】管路内の検査も同様遠隔操作にて、ヘッド
体の撮影部を適宜作動し、直視ランプとなる照明部を点
灯し管路前方を照らし水平装着のテレビカメラで管路内
を撮影し、前記検査車両のモニターにその映像を写しだ
し直視の検査をする。直進方向に直交の管壁面の検査に
対しては、ヘッド体自体が回転（横回転）し撮影部が旋
回（縦回転）する所謂２軸の首振り式としているため、
撮影部と把持枠部を可動すればよい。ここで側視となる
管壁面の検査は把持枠部側に配置の首振りモータを駆動
し直視撮影位置（水平）から９０°起立（垂直）させる
旋回を行うと共に、把持枠部自体も自走車本体側の回転
モータの駆動で回転し回転軸をラジアル方向（横方向）
に適宜回せば、撮影部のテレビカメラは管壁面に対向し
た状態で横回転する。このため、撮影部側の側視ランプ
の照明部で管壁面を照らして撮影し、この状態で把持枠
部を順次横回転させれば管壁面全周が写し出される。

【００１１】この場合、自走車体に履着する走行ベルト
は、ベルト基体をタイミングベルト構成とし、該ベルト
本体の外周面には断面円弧状ゴム材にて走行ゴム層を形
成し、ゴム層のクラウン部に横切り欠き溝を付けたた
め、管壁面に対し一種の噛み合い走行となり滑りを招か
ず、且つ横切り欠き溝を付きタイプでは管路の継目の段
差や異物があっても乗り越える力が強くなる。また、横
切り欠き溝付き構造ではベルト自体の屈曲性もよく小径
プーリーに対するプーリー掛けも容易となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例の図に基づいて説明す
れば、次の通りである。

【００１３】図１乃至図９は小規模下水道管路を遠隔操
作により自走する自走型管路検査装置の実施例を示し、
１は両側下部に走行ベルト２を履着する自走車本体で、
該自走車本体１は長手方向の内部中央に、回転モータ３
より適宜の伝達機構４を介しラジアル回転（横回転）す
るヘッド用回転軸５を挿通すると共に、自走車本体１の
下部には自走モータ６を配設し、該自走モータ６に連設
の自走ギァボックス７を経て突出した駆動用傘歯車８に
直角配置の伝達用傘歯車９を噛合し、該傘歯車９に配設
した横向きの駆動軸１０の自走車本体外に臨む軸端に、
タイミング用歯部１１を周囲に設けた駆動用プーリー１
２を取付け、該プーリー１２に対向するタイミング用歯
１１を設けたプーリー１２′を自走車本体１の前部の両
外側に配設する。この各前後配置のプーリー１２，１
２′にそれぞれ走行ベルト２を掛けて履帯とする。１３
は自走車本体１の前端に突出した前記ヘッド用回転軸５
端に後部中央を取付る首振り型ヘッド体で、該首振り型
ヘッド体１３の構成は、前端両枠部１５ａに直視ランプ
の照明部１４を設けたコ字型の把持枠部１５と、該把持
枠部１５の枠内１５ｂに、直交した支持軸１６で枢着す
る側視ランプの照明部１７と管路中心部に臨むレンズ１
８ａ及びボードカメラ１８ｂよりなる工業用テレビカメ
ラ１８を配設した撮影部１９を配置する。撮影部１９は
支持軸１６端に設けたギァ等の回動機構２０に、前記把
持枠部１５側に配設の首振りモータ２１の回転を連動さ
せ、撮影部１９を把持枠部１５の枠内にあって直視側
（水平）から管壁面側（垂直）の９０°範囲の縦旋回を
し全体として自在首振り機構とする。２２は自走車本体
１の後端上隅部に配設したケーブル引出し用コネクタ
で、このスウィベル部２３の両側の支軸２４を本体側ホ
ルダー部２５に枢着し、スウィベル部２３端の導出部２
３ａを起立位置（垂直）から後方へ少なくとも９０°以
上に回動自在としている。２６は自走車本体１の上部に
組み込んだコントロール部であり、撮影部１９側の信号
を回転軸部分のブラシ部４０を経てコントロール部２６
に導き、この映像・制御信号を前記コネクタ２２より導
出のケーブル３８から別途の検査車両の制御部（図示せ
ず）に導くようにし、これら全体の構成で自走車体タイ
プの自走型管路検査装置２７とする。

【００１４】この場合、走行ベルト２の構成は、前記歯
付きプーリー１２，１２′の歯部（凹凸）１１に噛み合
うタイミング用凹凸部２８を内周面に設けたタイミング
ベルト本体（コックドベルト）２９を基材とし、該タイ
ミングベルト本体２９の外周面（背部）に断面半円弧状
のゴム材３０を接着又は溶着をもって一体とし走行ゴム
層３１を形成すると共に、該走行ゴム層３１のクラウン
部３２の全周に横切り欠き溝３３を一定間隔に形成した
ものである。この横切り欠き溝３３は、図８の（Ａ）
（Ｂ）に示すよう円弧状横切り欠き溝３３ａの形状と
か、コ字状角形横切り欠き溝３３ｂの形状としてもよ
い。図中、３４は前記プーリー１２′の支軸位を調整す
る繰出しネジ部３５を備えた公知のベルト張り調整装置
である。

【００１５】次にこの作用を説明すると、この自走型管
路検査装置２７は全体として小型構成となり、例えば小
規模な農村集落排水路等の如き小径の下水道管路３６の
管路内検査に使用する。この種のマンホール３７は口径
も３００φ程度で小さく、このため全長２８０mm程度の
小型管路検査装置２７と云えども装置後端より引出す電
源兼制御用ケーブル３８を水平状態に突出したままでは
寸法的に直接搬入することは難しい。ここで、自走車本
体１の後端のケーブル引出し用コネクタ２２を支軸２４
を支点とし９０°起立回動させた状態とし、且つ管路検
査装置２７全体を別途の吊り下げワイヤー３９をもって
吊り下げ、該管路検査装置２７を水平姿勢の状態でマン
ホール３７に案内すれば下降させることができ、簡単に
マンホール３７の底部まで搬入し得、底部に達すれば吊
り下げワイヤー３９を外す。

【００１６】ここにおいて、管路検査装置２７の管路へ
の自走は、自走車本体１側に配設の自走モータ６を、例
えば地上に待機した別途検査車両（図示せず）に搭載の
制御部を適宜操作して駆動し、この出力を自走ギァボッ
クス７から傘歯車８，９を介し駆動軸１０に伝達し駆動
用プーリー１２を回転すれば走行ベルト２が回り、マン
ホール３７に接続した下水道管路３６内に自走進入でき
る。管路検査装置２７が下水道管路３６に進めば自走車
本体１の後端上隅部のケーブル引出し用コネクタ２２
は、スウィベル部２３が回動自在のため引出されたケー
ブル３８が垂直位置から水平乃至少し下向き位置へと順
次引出し向きが自然（自動的に）と変えられる。

【００１７】この場合、走行ベルト２のプーリー１２，
１２′に対するベルト掛けは、ベルト内周面の凹凸部２
８がプーリー１２，１２′側の歯部１１に噛み合う係合
で、強制的な回転伝達がなされるため滑りを招かず、こ
のためベルトとプーリー間に小石，砂粒等の異物が挟ま
りベルトに異常な張力が加わっても駆動力が減殺される
ことがない。しかも、走行ベルト２の表面（外周面）に
は走行ゴム層３１が配され且つ走行方向に直交の横切り
欠き溝３３（円弧状の横切り欠き溝３３ａ，コ字状角形
の横切り欠き溝３３ｂ等）を付けているため、管路面に
対し係合するようになり滑らず、管路の継目の段部とか
異物があってもに乗り越え力が強く、牽引性が大となっ
て走行する。この場合、走行ベルト２の走行ゴム層３１
の断面形状を、片側を管路径（円弧壁面）に対応する弯
曲部３１ａとすれば管壁面に対する接触面が増し更に牽
引性が大となる。また、走行ベルト２は多数の横切り欠
き溝３３の配列でベルト自体の曲げも容易となり、小径
管路用となる管路検査装置２７の小径プーリーへのベル
ト掛けに最適となる。

【００１８】次に、管路内の直視検査に当っては、管路
検査装置２７の首振り型ヘッド体１３となる撮影部１９
の水平のテレビカメラ１８を遠隔操作すると共に、把持
枠部１５の前端両枠部１５ａの直視用照明部１４（図示
にあって、上下左右の４個）を点灯し、且つ撮影部１９
位置の側視用照明部１７（図示にあって、左右２個）も
点灯し管路内を明るく照らせば遠距離まで撮影できる。
この映像信号はケーブル３８を経て別途のモニター（図
示せず）に導いて写し出し管路検査を視覚をもって行
う。勿論、テレビカメラ１８の配置は管路中心部に臨む
構成のため、変形のない管路直視ができる。

【００１９】また、直視検査の他に、側視（横方向）と
なる管壁面を直接詳細に検査したいときは、先ずテレビ
カメラ１８を上方に旋回させ管壁面３６ａに向くように
セットする。即ち、首振り型ヘッド体１３の撮影部１９
を、把持枠部１５側に組み込んだ首振りモータ２１を適
宜操作し、該首振りモータ２１の回転に連動して水平位
置から垂直位置に旋回させる（図１２参照）。

【００２０】この状態で、更に把持枠部１５を自走車本
体１側の回転モータ３を操作し、この回転を伝達しヘッ
ド用回転軸５を適宜角度回動すれば、この把持枠部１５
はラジアル方向への回転をし、把持枠部１５の枠内の前
記撮影部１９が管壁面３６ａに沿う方向へと移動し（図
１２の一点鎖線参照）、向きを変えたテレビカメラ１８
で管壁面３６ａを順次撮影し、その映像をモニターに写
し出す。この側視の照明は、撮影部１９側に配する側視
用照明部１７の点灯のみで行う（側視の場合、テレビカ
メラ１８と管壁面３６ａ間の距離が短いため、前記２個
の照明部１７の点灯で十分である）。

【００２１】以下、側視状態にした撮影部１９を自走車
本体１側の回転軸５の回動で管壁面全域（３６０°）を
撮影することができる。即ち、テレビカメラ１８を備え
た撮影部１９は把持枠部１５とで所謂Ｘ−Ｙ軸の２軸方
向の回動組み合わせで自在となり、直視と管壁面の側視
の撮影ができ、確実な管路の検査が行える。

【００２２】

【発明の効果】上述の様に、本発明の自走型管路検査装
置並びに該装置に用いる走行ベルトは、照明部とテレビ
カメラを配した旋回自在の撮影部を回転自在の照明部付
き把持枠部に組み込んだ首振り型ヘッド体を、自走車本
体側の回転モータに連動の回転軸に取付け、自走車本体
の両側下部に配設した自走モータで駆動する歯付きプー
リーに内周面にタイミング用凹凸部と外周面に横切り欠
き溝を付けた走行ゴム層をもつ走行ベルトを履着させ、
且つ自走車本体の後端上隅部に起立位置から後端に９０
°以上に回動するケーブル引出し用コネクタを設けたた
め、小型マンホールの搬入に際し、コネクタを起立状態
とすれば自走車本体の長さ分の小径マンホールでもケー
ブル引き出しに左右されず吊り下げで底部まで容易に搬
入し得る。小径下水道管路への自走は搬入位置から走行
ベルトを回転すれば、前記ケーブルは自動的に横向き支
障なく自走車本体は前進する。管路検査では、首振り型
ヘッド体の自在回動を、把持枠部を自走車本体側の回転
軸で回転（横回転）し且つ把持枠部に対し撮影部を旋回
させる２軸回動機構としているため、直視では撮影部を
水平状態としテレビカメラの撮影で管路長手方向（奥
行）きが撮れ、管壁面の側視検査では把持枠部に対し撮
影部を垂直に旋回させテレビカメラを起立状態し、更に
把持枠部自体を回転させるだけで壁面全域（３６０°）
が撮影できる。即ち、本発明の自走型管路検査装置は自
走車本体の先端の首振り型ヘッド体の撮影部を回転，旋
回動作の組み合わせで簡単に直視と側視の管路検査が行
える。

【００２３】また、自走車体の履着する走行ベルトを、
ベルト本体を溝付きプーリーに対しタイミングベルト式
に溝係合するようにしたことで滑りのない駆動を得、砂
粒等の異物の詰まっても駆動力が落ちず、且つベルト本
体の表面（外周面）にはゴム層を盛り直交の横切り欠き
溝で一定間隔に配してため管壁面に対する係合が増し牽
引を大とし、溝無しベルトに比して管路の継目の段差や
異物の乗り越え力が強くなる。勿論、管路内に水，廃油
等が常時存在しても支障なく走行できる。また、多数の
横切り欠き溝を付けることでベルト自体が曲げやすくな
り、小径管路用管路検査装置の小径プーリーへのベルト
掛けも容易となる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す自走型管路検査装置の側
面図である。

【図２】同正面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】管路検査装置の側面内部の要所を示す説明図で
ある。

【図５】同管路検査装置の平面内部の要所を示す説明図
である。

【図６】走行ベルトの斜視図である。

【図７】走行ベルトの横切り欠き溝の断面図で、（Ａ）
は横切り欠き溝が円弧状である説明図、（Ｂ）は横切り
欠き溝がコ字状角形の説明図である。

【図８】同要部を拡大した横断面図である。

【図９】プーリーの平面図である。

【図１０】自走型管路検査装置のマンホールへの搬入状
態を示す説明図である。

【図１１】自走型管路検査装置のマンホールから下水道
管路への自走状態を示す説明図である。

【図１２】首振り型ヘッド体の撮影部を旋回した側視状
態の説明図である。

【符号の説明】

１ 自走車本体 ２ 走行ベルト ３ 回転モータ ５ 回転軸 ６ 自走モータ １１ タイミング用歯 １２，１２′ プーリー １４ 照明部 １５ 把持枠部 １７ 照明部 １８ 工業用テレビカメラ １９ 撮影部 ２１ 首振りモータ ２２ ケーブル引出し用コネクタ ２８ タイミング用凹凸部 ２９ タイミングベルト本体 ３０ ゴム材 ３３ 横切り欠き溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管路中心部に臨む工業用テレビカメラを
   設けた首振りモータで縦旋回する照明部付き撮影部を横
   回転する照明部付き把持枠部に組み込んだ首振り型ヘッ
   ド体と、前記把持枠部端を自走車本体側の長手方向に挿
   通した回転モータに連動する回転軸に取付けると共に、
   自走車本体の両側下部の前後位置に配設した自走モータ
   に連動する歯付きプーリーに、内周面にタイミング用凹
   凸部を設け外周面に横切り欠き溝付き走行ゴム層を設け
   る走行ベルトをそれぞれ履着して形成した自走車体と、
   且つ自走車体の後端上隅部にスウィベル部を起立位置か
   ら後方に少なくとも９０°以上に回動自在としたケーブ
   ル引出し用コネクタとを備えてなることを特徴とする自
   走型管路検査装置。
2. 【請求項２】 内周面にタイミング用凹凸部を配設して
   なるタイミングベルト本体の外周面に、断面半円弧状ゴ
   ム材を接着又は溶着で一体とした走行ゴム層を形成する
   と共に、該走行ゴム層のクラウン部全周に横切り欠き溝
   を一定間隔に配設してなることを特徴とする自走型管路
   検査装置に用いる走行ベルト。