JPS6120843A - 管内点検走行装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は管内点検走行装置に係り１．特に地中に埋設さ
れている複雑な経路のガス管、水道管等の管内を走行し
点検するに好適な管内点検走行装置に関する。

〔発明の背景〕

一般に、地中に埋設されているガス管、水道管等は複雑
な経路となっている。従って、これら複雑な経路の配管
系の劣化、あ”るいは腐食の状況を調査する場合には、
配管回りの土壌を掘り出し、目視、又は超音波試験装置
、あるいはＸ線撮影等によって非破壊で検査するのが一
般的であった。

しかし、この非破壊°で検査する場合には、検査する配
管の全長にわたって土壌を掘り出さなければならず、多
くの費用と多大な労力を要していた。

一方、地中に埋設された状態で配管内部を点検する手段
として、テレビカメラ等を搭載した走行装置を用いた検
査のし方がある。しかし、この走行装置を用いた管内の
点検では、管径がある程度太く（例えば１５０聰φ以上
）、かつ、直管に対しては走行装置が構造的に通過可能
であり、テレビカメラ等を搭載していても点検が可能で
あった。

しかし、管径の細い小径配管等においては走行装置の通
過が難しく、特にエルボ等の曲管、及び分岐管がある複
雑な経路の配管内を走行装置が走行し、検査することは
極めて難しく適用困難であった。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その第１の目
的とするところは、配管の管径が細くても走行でき内部
の点検が可能なこと、また、第２の目的とするところは
、上記第１の目的に加え、その配管がエルボ等の曲管、
及び１字、十字等の分岐部を含む複雑な経路であっても
自由に走行でき管内が点検できる管内点検走行装置を提
供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は駆動源を搭載している動力車と、該動力車の駆
動源によシ駆動されて移動すると共に、管内を点検する
点検装置を備えている少なくとも１つの走行車と、該走
行車へ動力車の駆動源からの動力を伝達するフレキシブ
ルシャフトとから成り、管内に前記走行車、及び動力車
を挿入し、該動力車の駆動源により前記フレキシブルシ
ャフトを介して前記走行車を駆動させることにより上記
第１の目的を、また、上記構成に加え、前記走行車の先
頭車先端に可撓性接続物を介して接続されて管内を点検
する点検装置を備えている点検車と、該点検車を走行時
に自由に首振りさせる首振抄機構とを備え、管路が複雑
な場合には、この首振り機構で管路方向を任意に選択す
ることにより第２の目的をそれぞれ達成するようになし
たものである。

〔発明の実施例〕

以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。

第１図に本発明の管内点検走行装置の一実施例を示し、
地中に埋設されている管６内に該装置が配置された状態
を示す。

線図の如く、本実施例の管内点検走行装置は、駆動源で
ある駆動モータ９を搭載している動力車７と、該動力車
７の動力によって駆動される走行車２２と、動力車７の
動力を走行車２２に伝達するフレキシブルシャフト１３
と、前記走行車２２の先端に可撓性接続物であるコイル
ばね２６を介して接続され、管６内部を点検するテレビ
カメラ３０を搭載している点検車、２７とから概略構成
される。

次に、上記した動力車１、走行車２２、及び点検車２７
の詳細構造を第１図と共に、第２図、第３図及び第４図
をそれぞれ用いて説明する。

まず動力車７は、減速機１０に直結されている駆動モー
タ９と、管６の内壁と接触して走行する複数個の車輪８
と、これらを固定する動力車ケーシング７Ａとから成る
。また１、走行車２２は動力車７からの動力が伝達され
て回転するカップリング１５で直結しであるシャフト１
８と、該シャフト１８を支持する軸受１７と、シャフト
１８と共に回転するウオームギヤ１６と、該ウオームギ
ヤ１６と噛合い連動するウオームホイール１９と、該ウ
オームホイール１９の連動により回転する車軸２０と、
該車軸２０の両端に連結され、ウオームギヤ１６に伝達
された回転力がウオームホイール１９、車軸２０を介し
て伝達され、管６の内壁との摩擦に走行車２２全体を走
行させる車輪２１と、前記車軸２０を支持する軸受３５
と、これらを固定する走行車ケーシング２２Ａとから成
り、更に、走行車ケーシング２２Ａの上部には、補助輪
２３を設けた板ばね２４を備えている。一方、点検車２
７は点検車ケーシング２７Ａと、この点検車ケーシング
２７Ａと外周部に設けられ複数個の補助輪２９と、管内
点検用のテレビカメラ３０と、進行方向制御用の首振り
機構２８とから成り、前記走行車２２との間はコイルば
ね２６で連結され、走行車２２と一体になって走行する
。また、動力車７と走行車２２とを接続するフレキシブ
ルシャフト１３の詳細構造について、第５図を用いて説
明する。線図の如く、減速機１０からの軸にカップリン
グ１１により直結されている軸端部３２にかしめられ、
細い鋼線を数層巻いて形成され可撓性に豊んでいるイン
ナーシャフト１４と、このインナーシャフト１４の外周
部に設けられ、潤滑剤を含んだアウターチューブ３６と
、このアウターチューブ３６に金具３４によりかしめら
れている軸受３３を備えたコネクタ１２とから構成され
減速機１０の出力は、カップリング１１によって直結さ
れているインナーシャフト１４に伝達され、このインナ
ーシャフト１４０回転力が走行車２２に伝達される。こ
のように構成されるフレキシブルシャフト１３の両端コ
ネクタ１２が前記動力車ケーシング７Ａ、及び走行車ケ
ーシング２２Ａに固定され、動力車７と走行車２２が接
続される。そして、走行車２２に伝達された回転力は、
まずカップリング１５で直結しであるシャフト１８に伝
達され、このシャフト１８と共に回転するウオームギヤ
１６の回転力はウオームホイール１９を介して車輪２１
に伝達され、管６の内壁との摩擦によって走行車２２が
走行するようにりつている。従って、走行車２２の車輪
２１の駆動力により、動力車１、走行車２２、及び点検
車２７が一体となって管内を走行する。さらに、走行車
２２の上部疼け、補助輪２３を設けた板はね２４があり
、この板ばねの反力によって車輪２１が管内壁に押し付
けられて摩擦力が増大しへ車輪２１のスリップを防止し
ていると共に、走行車２２が螺旋状に旋回しながら走行
しても、常に板ばね２４の反力によって走行車２２が支
えられているため、特別な姿勢制御は不要となる。伺、
動力車ケーシング７Ａの後部には孔（図示せず）が設け
てあシ、この孔から駆動皐−夕９、及び後述する首振り
機構駆動モータの電力供給用、更にはテレビカメラ３０
の信号伝達用等のケーブル３を導出して地上４に導き、
地上４に設置された操作卓２、及び表示装置１に接続さ
れ、駆動モータ９、及び首振り機構２８は地上４の操作
卓２によって回転方向、回転数がコントロールされ、更
に、テレビカメラ３０によって撮影された管内の映像は
表示装置１に映し出されるようになっている。

次に、上述したように構成する本実施例の管内点検走行
装置における走行動作を説明する。

第６図は管内点検走行装置を地中に埋設されている管６
に挿入する状態を示すもので、まず、管内点検走行装置
を挿入するための穴５を地中に設け、次に管６の一部分
を切断する。この切断長さＬは、管内点検走行装置を挿
入できる程度の長さ、即ち、管内直径ｄとほぼ同じ長さ
で良い。そして、管６の切断された部分から点検車２７
とコイルばね２６を介して接続されている走行車２２を
管６内に挿入し、走行率２２を駆動させて管６内を走行
させるととにより、点検車２７をコイルばね２６を介し
て押し付けると共に、動力車７をフレキシブルシャフト
１３を介して管６内に導く。こうして、管内点検走行装
置は管６内に設置される。

この状態からエルボ等の曲管がある場合の管内点検走行
装置の動作について、第７図、及び第８図を用いて説明
する。

管内点検走行装置が管内を走行し、エルボ等の曲管の位
置に到達した場合には、まず、点検車２７の先端部がエ
ルボ４５内壁面に接触する。しかし、点検車２７の先端
部はなめらかな球面状であり、しかも、コイルばね２６
が可撓性であることにより、走行車２２が点検車２７を
押すことによって、第７図に示すようにエルボ４５内壁
面に沿って進行し、走行車２２も同様に進行することが
可能となる。その後、フレキシブルシャフト１３が可撓
性であることにより、走行車２２がフレキシブルシャフ
ト１３を引っばることによって動力車７がエルボ４５を
通過する。

従って、特別な方向、及び姿勢制御をすることなく、点
検車２７が案内となって管内点検走行装置はエルボ４５
を通過できる。

次に、Ｔ字状の分岐管がある場合の管内点検走行装置の
動作について第９図、第１０図、及び第１１図を用いて
説明する。

線図に示す管内点検走行装置は、第１図に示した基本構
成に走行車２２を１台追加した構成となっている。この
管内点検走行装置を用いて分岐管４６を通過させる場合
には、第９図に示す様に、動力車７の動力を７レキシヲ
ルシヤフト１３によつで走行車２２に伝達し車輪２１を
駆動する。この走行車２２のシャフト１８の点検車２７
側にはさらにフレキンプルシャフト１３が直結され、そ
の出力は別の走行車２２に伝達され、車輪２１を駆動す
る構成になっている。伺、点検車２７には後述する首振
９機構２８を搭載している。そして、まず、上記のよう
に構成する管内点検走行装置を前進させ、テレビカメラ
３０によって管６内をモニターしながら点検車２７の先
端部が管内壁に接触する寸前に停止させる。次に、首振
り機構２８を動作させて、コイルばね２６を目的の方向
に約６０°〜７０°曲げる。との操作は、前記テレビカ
メラ３０の映像を表示装置１で確認しながら操作卓２に
よって遠隔操作される。次に、点検車２７を所定の方向
へ曲げた後、第１０図の如く、２台の走行車２２によっ
て管内点検走行装置を前進させる。そして、第１０図の
如く状態になったならば、−五本装置を停止させ、前記
した首振り機構２８の動作を逆動作させる（首振り機構
２８の動作については後述する）。すると、前方の走行
車２２が点検車方向に傾く。この状態で更に２台の走行
車２２の車輪２１を駆動させることによって、第１１図
の如く前方の走行車２２は分岐管４６′を通過できる。

前方の走行車２２が分岐管４６を通過すれば、その後は
２台の走行車２２の推力によって本装置は前進するので
ある。伺、第１０図の状態において、前方の走行車２２
の車輪２１が管内壁に対して浮く場合があるが、この場
合は、後方の走行車２２の車輪２１によって前進させる
ことができるため何ら問題はない。

このように、配管にＴ字状の分岐管４６がある場合でも
、２台の走行車２２を連結し、かつ、点検車２７に首振
り機構２８を備えることによって目的の方向へ進むこと
ができる。

ここで、首振り機構２８の詳細を第１２図、第１３図、
及び第１４図を用いて説明する。

線図の如く、コイルばね２６が走行車側コネクタ２５、
及び点検車側コネクタ３１に固定され、コイルばね２６
の内部には、２本のワイヤ３８゜３９が通っており、一
方は走行車側コネクタ２５に、他方はモータ４４によっ
て駆動される減速機４３の出力軸に直結された円板４１
のピン４０に固定されている。モータ４４は点検車２７
に固定されている。そして、２本のワイヤ３８、及び３
９はチューブ３７を備えており、このチューブ３７はコ
イルばね２６の内面に固定され、首振シ機構が構成され
る。第１３図は、上述した首振り機構の動作を示すもの
で、この図を基に動作を説明する。まず、モータ４４に
よって円板４１を角度θ回転させる。そうすると、走行
車側コネクタ２５とモータ出力軸４２との間でワイヤ３
８と３９の長さが相対的に異なってくる。従って、コイ
ルばね２６は可撓性のため、相対的に短くなったワイヤ
３８の方へ、点検車側コネクタ３１を固定した点検車２
７が曲がることになる。このように、首振シ機構を制御
することによシ、Ｔ字状の分岐管であっても目的の方向
に管内点検走行装置を走行させることができる。

以上説明した首振り機構を実際に使用する場合は、第１
５図、第１６図に示す様に、首振り機構を２組、９０度
対称に組み合わせる。そして、それぞれのモータ４４°
を単独に回転方向、回転角を制御すれば、円板４１の回
転にともないピン４゜と走行車側コネクタ２５に固定さ
れているワイヤ３８．３９の長さが相対的に異なってく
るため、それぞれの首振り機構で点検車２７の曲がる方
向が自在に制御できる。

第１７図に本発明の他の実施例を示す。線図の例は、第
１図に示した走行車２２と動力車１、これらを接続する
フレキシブルシャフト１３かうｚる基本構成を２組、コ
イルはね５１で連結すると共に、前方の走行車２２の先
端にコイルばね２６を介して点検車２７を接続して管内
点検走行装置を構成するものである。

このような構成であってもその効果は同様であり、本実
施例のような組み合せは、特に物理的にモータ容量不足
になりがちな小径管走行用に適している。伺、各走行車
間の速度の同期がとれるならば、上述の構成を３組以上
組み合せてもよい。

伺、本実施例は地中に埋設されている管内に適用するも
のについて説明したが、必ずしもこれに限るものではな
い。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明の管内点検走行装置によれば、駆動
源を搭載している動力車と、該動力車の駆動源により駆
動されて移動すると共に、管内を点検する点検装置を備
えている少なくとも１つの走行車と、該走行車へ動力車
の駆動源からの動力全伝達するフレキシブルシャフトと
から成り、管内に前記走行車、及び動力車を挿入し、該
動力車の駆動源により前記フレキシブルシャフトを介し
て前記走行車を駆動させるようにしたものであるから、
管内を自由に走行できるため、内部の点検が可能になる
ことは勿論、上述の構成に加え、前記走行車の先頭車先
端に可撓性接続物を介して接続されて管内を点検する点
検装置を備えている点検車と、該点検車を走行時に自由
に首振りさせる首振り機構とを備え、管路が複雑な場合
には、前記首振り機構で管路方向を任意に選択するよう
にしたものであるから、配管がエルボ等の曲管、及−び
１字、十字等の分岐部を含む複雑な経路であっても自由
に走行でき管内を点検できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管内点検走行装置の一実施例を地中に
埋設される管内に挿入した状態を示す断面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面図
、第４図は第１図のＣ−Ｃ断面図、第５図はフレキシブ
ルシャフトの一例ヲ示す断面図、第６図は本発明の管内
点検走行装置を地中に埋設されている管内に挿入する状
態を示す断面図、第７図、及び第８図は管内に挿入され
た管内点検走行装置がエルボ等の曲管部分を通過する状
態を示す断面図、第９図、第１０図、及び第１１図は管
内に挿入された管内点検走行装置がＴ字状分岐部を通過
する状態を示す断面図、第１２図は首振り機構の一例を
示す断面図、第１３図はその首振り機構の動作説明図、
第１４図は第１２図のＤ−Ｄ断面図、第１５図は首振シ
機構の他２の例を示す断面図、第１６図は第１５図の側
面図、第１７図は管内点検走行装置の他の例を示す管内
に挿入された状態の断面図である。 １・・・表示装置、２・・・操作卓、３・・・ケーブル
、６・・・管、７・・・動力車、７Ａ・・・動力車ケー
シング、８−・２１．２３．２９・・・補助輪、９，４
４・・・モータ、１０．４３・・・減速機、１１．１５
・・・カップリング、１２．２５，３１・・・コネクタ
、１３・・・フレキシブルシャフト、１４・・・インナ
ーシャフト、１６・・・ウオームギヤ、１７．３３・・
・軸受、１８．２０・・・シャフト、１９・・・ウオー
ムホイール、２２・・・走行車、２２Ａ・・・走行車ケ
ーシング、２４・・・板ばね、２６゜５１・・・コイル
ばね、２７・・・点検車、２７Ａ・・・点検車ケーシン
グ、２８・・・首振り機構、３０・・・テレビカメラ、
３４・・・保護チューブ、３６．３７・・・チューブ、
３８．３９・・・ワイヤ、４０・・・ピン、４１・・・
第２囚　　　メ３Ｉ２Ｉ　　　　メ４Ｅｌ詰　５　図 葛　ｇ　口 ４６　　　　　・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動源を搭載している動力車と、該動力車の駆動源
   により駆動されて移動すると共に、管内を点検する点検
   装置を備えている少なくとも１つの走行車と、該走行車
   へ前記動力車の駆動源からの動力を伝達するフレキシブ
   ルシャフトとから成り、管内に前記走行車、及び動力車
   を挿入し、該動力車の駆動源により前記フレキシブルシ
   ャフトを介して前記走行車を駆動させることにより管内
   を走行、点検することを特徴とする管内点検走行装置。 ２、前記点検装置は、前記走行車の先端に可撓性接続物
   を介して接続されているケーシングと、該ケーシングの
   外周部に設けられ管内壁と接して走行する車輪と、前記
   ケーシングに支持されるテレビカメラとから構成される
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管内点検
   走行装置。 ３、前記点検装置は地上に設置されている出力表示装置
   とケーブルを介して接続され、前記点検装置で検出した
   結果を前記出力表示装置でモニターできることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、又は第２項記載の管内点検
   走行装置。 ４、前記動力車は、駆動モータと、該駆動モータと直結
   する減速機と、これらを支持するケーシングと、該ケー
   シングの外周部に設けられ、管内壁と接して走行する複
   数の車輪とから構成されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の管内点検走行装置。 ５、前記走行車は、前記駆動源からの動力により回転す
   るウォームギヤと、該ウォームギヤと噛合い、その回転
   に伴い管長手方向に回転するウォームホィールと、該ウ
   ォームホィールに直結された車軸と、該車軸の両端に直
   結され、管内壁を走行する車輪と、これらを支持するケ
   ーシングと、該ケーシングの前記車軸と軸対称位置に設
   けられた補助輪を備えた板ばねとから構成されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管内点検走行装
   置。 ６、前記フレキシブルシャフトは、動力を伝達する可撓
   性のインナーシャフトと、該インナーシャフトの外周部
   に設けられた潤滑剤を含んだアウターチューブと、該ア
   ウターチューブに金具でかしめられたコネクターとから
   構成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   管内点検走行装置。 ７．駆動源を搭載している動力車と、該動力車の駆動源
   に駆動されて移動する少なくとも１つの走行車と、該走
   行車へ前記動力車の駆動源からの動力を伝達するフレキ
   シブルシヤフトと、前記走行車の先頭車先端に可撓性接
   続物を介して接続されて管内を点検する点検装置を備え
   ている点検車と、該点検車を走行時に自由に首振りさせ
   る首振り機構とから成り、管内に前記点検車、走行車、
   及び動力車を挿入し、該動力車の駆動源により前記フレ
   キシブルシヤフトを介して前記走行車を駆動させること
   により前記点検車を走行させ管内を走行、点検すること
   を特徴とする管内点検走行装置。 ８．前記点検車は、前記走行車の先頭車先端に可撓性接
   続物を介して接続されているケーシングと、該ケーシン
   グの外周部に設けられた管内壁と接して走行する車輪と
   、前記ケーシングに支持されるテレビカメラとから構成
   されると共に、前記首振り機構をケーシングで支持して
   いることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の管内
   点検走行装置。 ９．前記首振り機構は、前記点検車に搭載されているモ
   ータと、該モータによつて駆動される減速機の出力軸に
   直結された円板と、該円板に設けられた２個のピンと、
   該ピンの各々に一端が接続され、他端が前記可撓性接続
   物の内部を通つて前記走行車に各々接続されている２本
   のワイヤとから構成されることを特徴とする特許請求の
   範囲第７項又は第８項記載の管内点検走行装置。 １０．前記可撓性接続物はコイルばねから形成されると
   共に、該コイルばねの内部にチューブを配置し、前記２
   本のワイヤは該チューブを通して設置されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第９項記載の管内点検走行装
   置。 １１．前記動力車は、駆動モータと、該駆動モータと直
   結する減速機と、これらを支持するケーシングと、該ケ
   ーシングの外周部に設けられ、管内壁と接して走行する
   複数の車輪とから構成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載の管内点検走行装置。 １２．前記走行車は、前記駆動源からの動力により回転
   するウォームギヤと、該ウォームギヤと噛合い、その回
   転に伴い管長手方向に回転するウォームホイールと、該
   ウオームホイールに直結された車軸と、該車軸の両端に
   直結され、管内壁を走行する車輪と、これらを支持する
   ケーシングと、該ケーシングの前記車軸と軸対称位置に
   設けられた補助輪を備えた板ばねとから構成されること
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の管内点検走行
   装置。 １３．駆動源を搭載している動力車と、該動力車の駆動
   源からの動力をフレキシブルシャフトで伝達されて移動
   する走行車とを１組とし、これらを複数組可撓性接続物
   で接続すると共に、前記走行車の最先頭車先端に管内を
   点検する点検装置を備えている点検車を可撓性絶縁物を
   介して接続して構成し、管内に前記動力車と走行車から
   成る複数組と点検車を挿入し、各動力車の駆動源により
   前記フレキシブルシヤフトを介して各走行車を駆動させ
   ることにより前記点検車を走行させ管内を走行、点検す
   ることを特徴とする管内点検走行装置。 １４．前記点検車は、前記走行車の先頭車先端に可撓性
   接続物を介して接続されているケーシングと、該ケーシ
   ングの外周部に設けられ、管内壁と接して走行する車輪
   と、前記ケーシングに支持されるテレビカメラとから構
   成されることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載
   の管内点検走行装置。。 １５．前記点検車は走行時に自由に首振りさせる首振り
   機構を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ３項、又は第１４項記載の管内点検走行装置。 １６．前記首振り機構は、前記点検車に搭載されている
   モータと、該モータによつて駆動される減速機の出力軸
   に直結された円板と、該円板に設けられた２個のピンと
   、該ピンの各々に一端が接続され、他端が前記可撓性接
   続物の内部を通つて前記先頭走行車に各々接続されてい
   る２本のワイヤとから構成されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１３項記載の管内点検走行装置。 １７．前記各動力車は、駆動モータと、該駆動モータと
   直結する減速機と、これらを支持するケーシングと、該
   ケーシングの外周部に設けられ、管内壁と接して走行す
   る複数の車輪とから構成されることを特徴とする特許請
   求の範囲第１３項記載の管内点検走行装置。 １８．前記各走行車は、前記駆動源からの動力により回
   転するウォームギヤと、該ウォームギヤと噛合い、その
   回転に伴い管長手方向に回転するウォームホイールと、
   該ウオームホイールに直結された車軸と、該車軸の両端
   に直結され、管内壁を走行する車輪と、これらを支持す
   るケーシングと、該ケーシングの前記車軸と軸対称位置
   に設けられた補助輪を備えた板ばねとから構成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の管内点検
   走行装置。