JPS6185258A - 管内自走装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は管内自走装置に関し、特に管径方向で対向する
内壁面部分間に、一対の腕で突っ張りを掛けるようにし
て自立しながら、当該腕の先端に取付けた車輪で走行す
る車輪式管内自走装置に関する。

〈従来の技術〉 従来の管内走行装置としては、車輪と管の内壁または車
輪と管の内壁に沿って施設された軌道との間で単に重力
により生ずる摩擦力を利用して走行する装置が最も普通
であった。トンネル内を走行する鉄道とか掘削孔内に施
設された軌道の上を走行するトロッコ等も広くはこの範
鴫に含めることができる。

これに対して、未だ公知とはなっていないが、本出願人
が別途、特願昭５８−２１１３４４号として出願したよ
うに、重力によってのみ生ずる摩擦力を利用するという
限定から逃れ、垂直な管内をも走行できる管内自走装置
もある。

〈発明が解決しようとする問題点〉 パイプ内の亀裂、損傷、摩耗、異物付着、材質劣化等の
諸検査や試験、パイプ接合個所の状況把握、更にはまた
パイプ内へのケーブルの施設やパイプ内における資材の
搬送等の作業を人手によらずロボット化することは将来
に向けての大きな希パイプ内とか、原子力産業関係にお
いて人の作業によることが危険なパイプ内等では、これ
は単なる作業の合理化、省力化に留まらない必須の要請
となる。

しかしまた一方で、上記のような作業対象となるパイプ
類は、いつも必ず管径が均一な、そして水平面に沿って
のみ施設されたものであるとは限らない。寧ろ、垂直や
それに近い大きな勾配部分があったり、極めて小さな弧
を描く屈曲や、更には捩れまであることが考えられ、特
に人為的に施設されたものでない孔内の検査等にあって
は、内面の起伏が激しく、進行方向に沿って孔径が大き
く変動し、しかも歪んでいるようなことすら大いにあり
得る。

してみるに、上記重力を利用する前者の従来例装置では
、このように空間的姿勢や曲折の程度、径の変動の激し
い管類には全くにして適用することができない。また、
走行姿勢自体にもかなりな限定があり、所定の一方向（
一般に鉛直方向）を基準として成る程度の傾き範囲内は
許容されるものの、例えば横に寝たり逆さまになったり
等しての走行は到底許されない。

対して、上記後者の本出願人の手になる従来例装置では
、管内にあって管径方向に対向する内壁面部分間に自立
することができ、しかも当該管に要求する条件が緩く、
姿勢自由度も高いため、当該内壁面部分間の間隔や姿勢
の変動にも良く追従できるようになっている。

本発明は、重力の直接的な支配から逃れ得たこの後者の
従来例を更に改良することを目的として成されたもので
、車輪の数を減らし、構造を簡単化して、より実用度の
高い管内自走装置を提供せんとしたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は上記目的を達成するため、 管内に位置し、鎖管の管径方向で対向する内壁面部分間
に自立して走行するための管内自走装置であって； 軸線を整合し、付勢手段により該同一軸線上で互いに逆
方向に離れるように付勢されながらも伸縮可能な一対の
腕と： 上記一対の腕の一方の先端に備えられた第一の動輪と； 上記一対の腕の他方の先端に備えられた車枠により、上
記軸線と直交する方向において互いに離隔的に保持され
た二つの車輪と； 上記車枠を上記腕の軸線を含む面内で該軸線に対して傾
動可能とする関節手段と； 上記軸線と上記車枠との交角を検出する交角検出手段と
； から成り、 上記車枠に備えられた二つの車輪は、その一つを第二動
輪として他を自由輪とするか、または二つ共、第二動輪
となし； 上記付勢手段の付勢力により、各対応する腕を介し、上
記対向する両内壁面部分の一方に対して上記第一の動輪
を、他方に対して上記二つの第二の動輪または一つの第
二動輪と一つの自由輪を、夫々押し付ける突っ張り力を
発生させ、該突っ張り力を装置自立力とする一方； 上記交角検出手段の検出する交角に基き、上記第一、第
二の動輪を各駆動する駆動手段の当該駆動力を主動と従
動の関係で可変制御し、上記装置自立力を保ちながら装
置自走力を得ること；を特徴とする管内自走装置を提供
する。

〈作　用〉 上記構成による本発明の管内自走装置は次のように動作
させることができる。

管内に本装置を挿入すると、一対の腕に与えられている
付勢力により、夫々対応する腕を介し、管径方向に対向
する青白壁面部分の一方に対して上記第一の動輪を、他
方に対して上記二つの第二の動輪または一つの第二動輪
と一つの自由輪を、夫々押し付ける突っ張り力が発生し
、この突っ張り力が装置自立力となる。

この状態で管径方向に対向する第一、第二の動輪を夫々
駆動手段により駆動すると、装置は全体として対向する
内壁面部分に沿い、管の伸びる方向に前進乃至後退を始
める。

但しその際、第一、第二の両側動輪を同時に、且つ同じ
エネルギで駆動するのではなく、主動と従動の関係で制
御する。

例えば一方の動輪を主動輪として、これを駆動すること
により装置走行を開始させた場合には、他方の動輪は従
動輪として、一方の腕に取付けた車枠と腕の軸線との傾
き角（交角）が予め定めた特定の値を常に維持するよう
に、その回転を速めたり遅めたりしながら駆動する。こ
れは次の理由による。

本装置では、同一軸線上で互いに逆方向に伸び出す一対
の腕が、軸方向外方への付勢力を受けながらも互いに相
寄ったり離れたりすることができ、しかも一方の腕の先
端に取付けた車枠が、関節乃至軸支点により腕の軸線に
対して該軸線を含む面内で傾動できるようになっている
。

従って、当該走行状態下において、管径方向に対向する
内壁面部分の間隔が、場所により成る程度の範囲で変動
していても、その変動幅が余りに大きくなければ、例え
両側動輪を同一のエネルギで回転駆動しても、当該車枠
が腕の軸線に対して適当に傾くことにより、対応する内
壁面部分の傾斜に倣い、一方で各腕も適当に伸び縮みす
るため、一応、装置は自立したまま走行を続けることが
できる。

しかし、そうした管径変動が成る程度以上に大きくなっ
たり、或いは小さな変動が蓄積されてくると、車枠と腕
との傾きが極めて大きくなる等して装置姿勢が崩れ、対
向する腕が互いに離れる方向に伸び切った結果、管径方
向に対向する内壁面部分間での突っ張り力、即ち装置自
立力が失われることがある。

そこで、これに対処するため、上記要旨構成中に見られ
るように、一方の動輪を主動輪とし、他方の動輪を従動
輪とした上で、交角検出装置により車枠と腕の軸線との
交角、即ち車枠の取付けられた腕と当該車枠との傾き角
を検出し、この検出信号に基き、例えば予め定めた基準
角（最も一般的には８０°）との差異をなくすように従
動輪側の駆動力を可変制御すれば、腕の伸び出し量、ひ
いては突っ張り力を大体において成る一定の範囲内に拘
束でき、装置姿勢も車枠に対して腕が略ぐ直立した安定
な姿勢に維持できる。

もっとも、交角検出に基く駆動力可変制御の具体的な仕
方には、上記の外にも幾つか考えられ、他の適当な方法
によっても良いが、例えば今一つの方法としては、主動
輪、従動輪の関係を一義的に定めず、交角の検出値が基
準角より大きいのか小さいのかによって両側動輪の主動
、従動の関係を逆転する方法もある。

本装置は上記のような走行原理を採るため、対向する内
壁面部分の間隔、即ち管径がかなり大きく変動していて
も、極めて安定に自走することができる。

また、重力によらず、突っ張り力により装置自立と走行
のための摩擦力を得ているから、垂直乃至これに近い大
きな勾配の管内も自由に進んで行くことができるし、装
置姿勢にも限定が生じないから、要すれば横に寝た状態
でも逆さになった状態でも、走行することができる。

更に、実施例的な配慮として、例えば本出願人の既出願
に係る特開昭５９−１０９４０２号公報に開示のように
、動輪に横方向移動可能な車輪を使い、自由輪に転勤方
向の可変なキャスタ状のものとか球ベアリング状のもの
等を使えば、管径の変動が横断面において画一的でなく
、即ち横断面が歪んでいても、その時々で最も安定する
最大管径部分へ自動的に回りすべっていくから、管が複
雑に屈曲したり、各内壁面が独立に波打っていたりして
も、その時々で最も無理のない安定な姿勢の採れる最大
内径部分を通過していくことができる。

また逆に、上記のような管のその時々の断面形状の如何
による自動操舵に対し、車枠のない方の動輪を主動輪と
し、且つ所望の方向へ操舵可能なものとすれば、管内に
おいて意図した所定方向へ装置の進行方向を規定するこ
ともできる。但しこの場合、主動輪を横方向移動可能な
車輪とする必要はない。

〈実　施　例〉 第１図は本発明走行装置の基本的な一実施例の概略的な
構成を示している。

全体としての本走行装置２０は、本体部４から対向的に
伸び出した一対の腕１ａ、ｌｂを有し、これら腕は同一
の軸線上に配された上で、その隣接端相互が付勢手段Ｓ
の各端に接続されている。

付勢手段Ｓは、図中では仮想線で模式的に機械バネ状に
示されているが、この付勢手段Ｓにより、背向的に伸び
出す一対の腕１ａ、Ｉｂは、矢印Ｆで示すように、互い
に相離れる方向に付勢され、また互いに相寄るように縮
むこともできる。但し望ましくは、両腕１ａ、ｌｂ間で
相対的な回転や揺動かないようにする。

本体部４は、内部にこの付勢手段Ｓを収める外、後述す
る本装置の各動作を制御する電気的回路系等も収めるこ
とができ、また外面部には、本装置２０により搬送すべ
き物を支持するキャリア部４ａを有することもできる。

一方の腕１ａの先端には、駆動装置６ａを介して第一の
動輪としての車輪３ａが取付けられている。

また、他方の腕１ｂの先端には、軸支部乃至関節５を介
して車枠２が保持されている。この場合、車枠２は略Ｃ
その中心位置で腕１ｂに保持されており、また、関節５
は、腕に対してその軸線を含む少なくとも一つの面内、
望ましくは当該一つの面内でのみ、第１図紙面内にあっ
て角度θで示すように車枠２を傾動可能とする。そのた
めには当該関節５として、例えば腕の軸線に対して直交
する一つの軸の周りにのみ回転するピボット関節等を使
用することができる。

車枠２の一端には第二の駆動装置８ｂを介して第二の動
輪３ｂが、他端には自由輪３Ｃが設けられている。第一
、第二の両動輪３ａ　、　３ｂの回転軸は腕の軸線と直
交する方向、即ち第１図紙面に直角であり、自由輪の回
転軸は、通常の車輪を使用する場合は成る特定の方向、
一般には動輪と同様に紙面に直交する方向に固定されて
いて良い。

但し、一つの実施例として、望ましくは両動輪３ａ、３
ｂに先に挙げた特開昭５９−１０９４０２号公報に開示
の横方向移動可能な車輪を用い、自由輪３Ｃに任意方向
に転勤方向を変えることのできるキャスタ状とか球ベア
リング状等の方向可変車輪を使用することができる。尚
、以下の各図中において、外周部を黒く太く示した車輪
は、動輪であると同時に、実施例的に上記の横方向移動
可能な車輪を用いることのできる車輪であることを表す
ものと約束する。

本装置は更に、図示していないが、腕１ｂと車枠２との
傾き角、即ち車枠と腕との交角θを検出する手段と、こ
の検出した交角θに基き、適当な仕方で従動輪とした動
輪３ａまたは３ｂの駆動力を制御する制御系とを有して
いる。

交角検出手段としてはポテンショ・メータ等、公知適宜
な回転角検出手段を採用することができ、また、電子的
な制御の都合上、交角θを方向付ける必要があるなら、
例えば図中、当該交角を表す矢印が示す方向を正とすれ
ば良い。

上記構成の本装置２０を管Ｗの中に挿入すると、本体部
４内の付勢手段Ｓの発生する付勢力により、両腕１ａ、
ｌｂは互いに相離れる方向に伸び出し、夫々客先端側に
保持した各車輪３ａ；３ｂ、３ｃを管径方向で対向する
一対の内壁面部分Ｗａ、Ｗｂの対応する一面宛に当接さ
せ、且つその状態においても尚、付勢手段Ｓは各車輪を
対応する各内壁面部分に対して内側から外側に向けて押
し付けるように付勢するので、本体部４の所から見ると
角内壁面部分Ｗａ、Ｗｂに対して内側から突っ張りを掛
けているようになり、もって当該付勢力乃至突っ張り力
が装置自立力として働いて、本装置２０が全体としてこ
の対向する内壁面部分間に自立すると共に、重力に無関
係に走行のための十分な摩擦力が得られる。

尚、直管内においては、腕１ａ、ｌｂ、車枠２、各車輪
３ａ；３ｂ、３ｃは全て同一平面内に揃い、円管内にお
いては当該円管直径と管軸を含む平面内に揃う、その際
、双方の腕１ａ、ｌｂの長さと付勢力が同じであるなら
、本体部４は管径方向で略Ｃ中心に位置する。

この状態下において各駆動装置により各対応する動輪３
ａ、３ｂを駆動すれば、装置自走力が得られる。勿論、
両側動輪の駆動方向は、例えば第１図中において装置が
全体として矢印Ｔｆで示す方向に動くか、またはこれと
は逆の矢印Ｔｂで示す方向に動くかに依存して定まる。

しかしそれだけではなく、本発明においては先に述べた
ように、腕と車枠２どの傾きの程度を表す交角θを検出
し、これに基いてぃづれか一方の動輪を他方に対して従
動的に駆動制御する。

その制御モードの基本的−例として次のようなモードを
挙げることができる。

例えば基準角として８０°を選ぶ、換言すれば車枠２に
対して腕１ａ、ｌｂが直立する状態を装置基準姿勢とす
る。勿論、これが最も安定の良い姿勢である。そうした
上で、上記交角θが常に当該基準角を維持するように従
動輪を制御する。

例えば、第１図において上側の動輪３ａを主動輪、車枠
２に取付けられている側の動輪３ｂを従動輪とし、装置
全体を矢印Ｔｆ力方向移行させるために主動輪３ａを図
中、反時計方向に回転させると、図示しない交角検出手
段により検出される交角θは基準角８０°より小さくな
る。

そこで、これに応答して、従動輪３ｂを時計方向に回転
させ、交角θが８０°になるようにする。

逆に、動輪３ａを時計方向に回転させ始めると、装置は
全体として矢印Ｔｂ方向に移行し始め、交角θは８０″
　より大きくなるから、そうした場合には従動輪３ｂを
反時計方向に回転させて、その誤差がなくなるようにす
る。

また、矢印Ｔｆ力方向走行していても、車枠側の方が先
行すると、同様に交角θは基準角８０＠より大きくなる
。そうした場合には従動輪３ｂの回転速をなくすように
する。

このようにして、交角θが基準角を保っている時、乃至
基準角と等しくなった時には、従動輪の回転を止めるか
、両動輪を同一のエネルギで回転させる。

このようにするための電子機械的帰還制御系は公知の技
術により様々な具体的構成のものを組むことができ、ま
たそうしたサーボ系にあっては、そのゲイン乃至ループ
応答特性を高めて上記従動輪による追従動作が殆ど瞬時
に行なわれるようにすることもできるし、逆に意図的に
低くして追従動作に弾力性を持たせることもできる。

いづれにしても上記のように制御すれば、本体姿勢は基
準姿勢を常に保つようになり、管径の変動があっても良
くこれに追従できるようになる。

また、重力の影響は殆ど受けないから、装置の空間的な
姿勢は任意に採ることができる。

更に、一つの望ましい実施例として、既述のように、両
側動輪３ａ、３ｂに横方向移動可能な車輪を、自由輪３
ｃに任意方向に舵輪され得る方向可変車輪を使用した場
合には、管の横断面形状がその場所毎に非円形で歪んで
いても、各車輪にとって最も凹んでいる内壁面部分に落
ち着くように当該各車輪が回りすべっていくから、装置
は全体としてその時々の最大管径部分に倣いながら安定
に走行するようになる。

第２図及び第３図は、第１図示の実施例をより具体的に
したものを示している。

本体部４は、一対の腕１ａ、ｌｂを真直ぐに出し入れす
る案内部分の中間にバネＳを入れて付勢手段としている
。この案内部分に平板を直角に取付けてキャリア部４ａ
としている。このキャリア部４ａには必要な機器、例え
ばカメラ、検査や試験用の測定器、工作機、塗装機器、
施設装置、部品収納パケット等々の被搬送物を搭載する
。また、本装置自身のための制御装置類も取付ける。

車枠２を腕１に対して一つの面内でのみ回転乃至傾動可
能とするための関節５は、既存のラジアル・ベアリング
等を用いたピボット関節等で構成する。

車枠２に取付けられた自由輪３Ｃは、例えば加えられた
力に対して最も無理のない方向を向くキャスタ状の方向
可変車輪とする。

一方で両側動輪３ａ　、　３ｂは既述した横方向移動可
能な車輪とする。

交角検出装置Ｐ１は、例えば車枠側に取付け、腕１ｂと
車枠２との傾きを腕軸の相対的な回転角に変換して検出
する各種既存のポテンショ・メータ等で構成する。

各動輪３ａ　、　３ｂの駆動装置８ａ　、　８ｂは、通
常の電気モータ等の動力源を含むことができ、公知既存
の技術を援用したベルト、ギヤ、その他適当な駆動トレ
インを介し、その駆動エネルギが各動輪に伝えられる。

また、図示していないが、例えば本体部４内には、上記
交角検出装置ｐ１が検出した交角θと予め定めである基
準角との差異に応じ、既述した装置姿勢安定制御のため
に従動輪用のモータの回転数を可変制御するサーボ回路
も内蔵させる。

更に望ましくは、装置の延べ走行距離を知るため等に回
転量検出計Ｐ２を設けると良く、その場合にも当該計器
自体は公知既存の適当なもので良いし、その取付けも例
えば動力伝達トレインに当該計器の入力回転軸を係合さ
せる等すれば良い。

これに加えて、例えば一対の腕の伸縮量を検出して装置
中心位置を検出する手段も組込むと、木装置を走行させ
るだけで未知の管内経路を適当な座標系上で決定するこ
ともできる。

第４図から第６図までは、上記実施例装置の走行状況を
やや誇張的に示したものである。特に第５図は、下側動
輪、即ち車枠側の動輪３ｂを主動輪とし、上側動輪３ａ
を従動輪として示しており、主動輪、従動輪がいづれの
動輪であっても良いことを併せ示している。

車枠２はその両端の車輪３ｂ、３ｃによって常に管Ｗの
伸びる方向に制御され、装置２０の進行方向を自動的に
規定する。また既述のメカニズムにより、従動輪は主動
輪の運動に追従的に回転し、後戻りすることもある。

両腕１ａ、ｌｂは同一直線上を対称に伸縮するため、本
体部４は管内の略Ｃ中夫に保持されて移動する。また、
両腕、車枠が共に同一平面内にあるため、−個の車輪が
管の状況に応じて方向を変えて横移動すると、全体がこ
れに応じて向きを変え、当該管の状況に応じて走行して
行く。

第５図は走行状況を二次元で表しているが、装置は自動
的に管内の最大径部分を検出する面内に位置付けられる
ので、この図面は三次元的な走行状況をも表しているこ
とになる。

また、第６図は、この最大径部分への横移動を説明して
いる。即ち、管Ｗの横断面が非円形に歪んでいる場合、
例えばその前の段階で線分Ｑｌ乃至線分Ｑ２に沿って装
置が位置していても、両腕１ａ。

１ｂを張り出す付勢力により、横方向移動可能な動輪３
ａ乃至３ｂ、及び方向可変な自由輪３Ｃが当該槽すべり
回転をし、もって矢印Ｒ１乃至Ｒ２で示すように全体が
管の内壁面に沿って回転し、図示の最も安定な最大径部
分に位置する。

このように、以上のような構成によれば、一つの望まし
い実施例として、管の内壁面状況に応じてその時々で進
行方向や空間的姿勢を変える、いわば自動操舵される管
内自走装置が提供されることが分かる。

しかしこれに対して、管内の試験や検査、また各種特定
の作業等を考えると、装置全体を管内にあって意図した
方向に強制的に操舵することも、また必要となる場合が
ある。

こうした要請に応え得る実施例が第７図に示すものであ
る。

この実施例の管内自走装置の基本構成も、本発明の思想
に即している以上、勿論、第１図に示した構成を踏襲す
るものである。ただ、車枠２を持たない方の腕１ａの先
端に取付けるべき動輪３ａを、当該腕軸周りの回転を調
節できる強制操舵機構７を介して強制操舵され得るもの
とし、この動輪３ａを常に主動輪とする限定がある。

車枠２に対して直交する固定の回転軸を持つ他方の動輪
３ｂの当該車軸に対し、この強制操舵される動輪３ａの
車軸の為す角、即ち操舵角をαとすると、α＝０では上
述した自動操舵と同じ走行状態となる。

操舵角α＃Ｏの場合には、第８図に示すように、装置２
０は全体的に管軸の周りに回転しながら走行する。一般
に二車輪の軌跡は同図中の軌跡Ｃで示すように螺旋状と
なる。

特にα＝９０°の場合は、本装置２０は管Ｗの同一の横
断面中を繰返し走行する。

各動輪３ａ　、　３ｂの制御は、夫々対応する駆動装置
６ａ、Ｂｂによることは自動操舵の場合と同じであるが
、上記のように動輪３ａを常に主動輪とする点で異なり
、また、この主動輪には横移動機能は必要ないので、固
定された一軸の周りにのみ回転する通常の車輪で良い。

この強制操舵される主動輪を図中では二重丸で示してお
り、これは後述の第９図に示す実施例においても同様と
する。

強制操舵機構７は、走行中に操舵角αを変えて装置姿勢
や進行方向を細かく規定するのに役立つが、操舵輪３ａ
の回転数は他の車輪に比して増大する傾向があるので、
走行距離を測定する回転数計測装置Ｐ２を設ける場合に
は、他方の動輪、即ち従動輪３ｂに対して設けると良い
。

ところでこれまでの実施例では、いづれも本発明装置を
単連の装置として説明してきた。しかし本発明によれば
、重連、即ち何台かを連結した管内自走装置を組むこと
もできる。

第９図はそうした場合の一実施例として二台連結の場合
を示しており、第１〜８図中と同一の符号は当該各実施
例中におけると同一乃至対応する構成子を示している。

本実施例においては、本発明による管内自走装置２０は
一対、用いられていて、両自走装置２０．２０は結合手
８により連結されており、当該結合手８は伸縮可能な伸
縮装置９とこの装置の伸縮長さＬを検出する装置（図示
せず）を有している。

この場合、図中、左側に示す管内自走装置２０は第２，
３図示の実施例と略ダ同様な構成による自動操舵型であ
り、対して図中、右側に示す自走装置２０は第７，８図
示の実施例と略（同様な構成による強制操舵型としてい
る。

結合手８と各装置の本体部４，４とはユニバーサル・ジ
ョイン）　１１　、１１で連結され、結合手８中には回
転関節１０も設けられている。こうした各関節配置は相
互の装置２０　、２０間の姿勢の相互影響を除くためで
ある。

木重連装置は次のように動作させることができる。

基本的には結合手８中の伸縮装置９の長さＬを常に特定
の値に保つように再装置２０．２０の駆動装置を駆動す
る。

つまり一台の自走装置２０が主となって既述したメカニ
ズムに即し走行し、他方の自走装置２０はこれに従って
伸縮装置９の長さＬを予め定めた値とするように走行す
る。例えば第９図中において右側の自走装置２０が右に
主動走行するものとすると、結合手８中の伸縮装置９の
長さＬは増大するので、左側の自走装置２０が右に従動
走行してこれを縮める。

逆に右側装置２０を左に主動走行させるか、或いは左側
装置２０を右に主動走行させた場合には、結合手８中の
伸縮装置９の長さＬは縮まるので、従動となった方の自
走装置２０は主動側の自走装置２０から逃げるように動
いて、その長さＬを特定値に戻そうとする。

こうした関係からすれば、第９図示の実施例は更に複数
台の直列連結に展開できることが分かるが、いづれにし
ても上記のような連結手法や走行制御モードを採れば、
本発明自走装置を複数台連結した場合にも無理な力を発
生せず、全体として恰も単独走行しているかのようなス
ムーズさを得ることができる。

また、複数台の重連により物資を搬送する場合には、当
該物資のキャリア部は結合手８の所に設けると最も姿勢
変動が少なくて好都合である。

尚、第９図では一方の自走装置２０を第７．８図に示す
強制操舵型としたが、進行方向や姿勢を外部から特定す
る必要のない場合には、双方共に自動操舵型であっても
良いことは勿論であるし、二台以上の重連となる場合は
その中の幾つかは自走機能を持たなくでも良い。

以上詳記したように、本発明の装置は構造が簡単なため
、当業者には様々な設計的変更が可能である。例えば付
勢手段９は、先に少し触れたような機械的なバネに限ら
ず、電磁力、油圧、空圧等を利用して構成でき、更には
本出願人が別途、特願昭５８−２３１８４２号として開
示した力発生機構を使用することもできる。

また、各車輪を磁石で構成するか、着磁機構により選択
的に着磁できるように構成すると、磁性体の管類を走行
の対象とする場合には、鎖管の内壁面に対して確実な接
触を保ちながらの転勤を保証することができ、好都合で
ある。

更に、車枠２に付した二つの車輪を共に動輪とする場合
、これら両動輪は前記した実施例における第二動輪と同
様に考えれば良く、両者に備えた駆動装置８ｂ、８ｂを
同一の制御信号で制御すれば良い。逆に言ってこのよう
にすれば、二つの動輪が駆動力の点で競合することがな
い。

これに加えて、差動歯車装置を駆動力伝達機構中に採り
入れれば、再駆動装置内のモータ等の動力源は一つで共
用でき、管の曲がり部等で両動輪が互いに異なる回転速
度を採っても、これを許容できるようになる。

外部強制操舵によらない自動操舵での複数台連結走行で
は、回転関節ｌＯは必ずしも広範囲に回転する必要もな
いので、場合によっては軸周りに多少の柔軟性を与える
程度のバネ等によって簡単に構成することもできる。

尚、本装置は、必ずしも前後両方向に自刃走行可能とし
なければならない理由はなく、装置に例えばロープを付
けて前進時だけ自走させ、後退時には付勢力を弱め、ロ
ーブを引いて引戻すようにしても良い。

〈発明の効果〉 この発明によれば、管径方向で対向する内壁面部分間の
間隔がかなり変動していたり、屈曲や傾斜が大きく、更
には全体的に捩れた部分もあるようなパイプ、穴等、従
来は自走車を走らせることが困難と考えられていた管類
に対しても、その中を自立して自由に走行できる装置が
得られる。

そのため本装置は、建築現場や各種プラント等において
監視、点検、保守、修理等々の各種作業や、それに必要
な各種機器類、資材等の搬送に極めて有効に利用し得る
外、未知の管状経路の大局的な形状測定等にも利用する
ことができる。

しかもその構成は極めて合理的、簡単であり、その意味
からも十分な実用性を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の管内自走装置の基本的一実施例の概略
構成図、第２図及び第３図はやや具体的にした自動操舵
型の実施例の側面図と正面図、第４図、第５図、及び第
６図は、夫々、上記自動操舵型管内自走装置の走行状態
例の説明図、第７ｒｌ！Ｊは他の実施例として強制操舵
型とした管内自走装置の概略構成図、第８図は第７図示
装置の走行状態例の説明図、第９図は複数台を連結する
場合の一例として、自動操舵型と強制操舵型の各一台、
計二台を連結した実施例の概略構成図、である。 図中、ｌは腕、２は車枠、３ａ　、　３ｂは動輪、３ｃ
は自由輪、４は本体部、５は関節手段、８ａ、８ｂは駆
動装置、７は強制操舵機構、８は結合手、９は伸縮装置
、ｌＯは回転関節、１１はユニバーサル・ジ璽インド、
２０は全体としての本自走装置、Ｓは付勢手段、である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 管内に位置し、該管の管径方向で対向する内壁面部分間
   に自立して走行するための管内自走装置であって； 軸線を整合し、付勢手段により該同一軸線上で互いに逆
   方向に離れるように付勢されながらも伸縮可能な一対の
   腕と； 上記一対の腕の一方の先端に備えられた第一の動輪と； 上記一対の腕の他方の先端に備えられた車枠により、上
   記軸線と直交する方向において互いに離隔的に保持され
   た二つの車輪と； 上記車枠を上記腕の軸線を含む面内で該軸線に対して傾
   動可能とする関節手段と； 上記軸線と上記車枠との交角を検出する交角検出手段と
   ； から成り、 上記車枠に備えられた二つの車輪は、その一つを第二動
   輪として他を自由輪とするか、または二つ共、第二動輪
   となし； 上記付勢手段の付勢力により、各対応する腕を介し、上
   記対向する両内壁面部分の一方に対して上記第一の動輪
   を、他方に対して上記二つの第二の動輪または一つの第
   二動輪と一つの自由輪を、夫々押し付ける突っ張り力を
   発生させ、該突っ張り力を装置自立力とする一方； 上記交角検出手段の検出する交角に基き、上記第一、第
   二の動輪を各駆動する駆動手段の当該駆動力を主動と従
   動の関係で可変制御し、上記装置自立力を保ちながら装
   置自走力を得ること；を特徴とする管内自走装置。