JPS63234817A - Self-travelling apparatus in conduit - Google Patents

Self-travelling apparatus in conduit

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Publication number
JPS63234817A
JPS63234817A JP62064270A JP6427087A JPS63234817A JP S63234817 A JPS63234817 A JP S63234817A JP 62064270 A JP62064270 A JP 62064270A JP 6427087 A JP6427087 A JP 6427087A JP S63234817 A JPS63234817 A JP S63234817A
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JP
Japan
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conduit
self
pipe
propelled device
movement
Prior art date
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Pending
Application number
JP62064270A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
森光 武則
阪田 秀明
健二 白石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP62064270A priority Critical patent/JPS63234817A/en
Publication of JPS63234817A publication Critical patent/JPS63234817A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、口径の小さな管路、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、管路内を点
検するためのTVカメラ等を移動させるために使用され
る管路内自走装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention is useful for drawing cables into small-diameter conduits, such as underground conduits for wiring communication cables, and for inspecting the inside of conduits. This invention relates to an in-pipe self-propelled device used to move TV cameras and the like.

(従来の技術) 通信ケーブル等を比較的口径の小さい地下管路(内径的
75mm)内に引き込むには、管路の口径が小さいため
に通信ケーブルを直接管路内に引き込むことが困難であ
るので、従来管路内に単独で通し易いワイヤーまたはロ
ープ等を予め管路に引ぎ込み、この引き込んだロープの
先端に通信ケーブルを接続し、ロープを引き出すことに
より通信ケーブルを管路内に引き通すようにしていた。
(Prior art) In order to draw a communication cable etc. into an underground conduit which has a relatively small diameter (75 mm in inner diameter), it is difficult to directly draw the communication cable into the conduit because the diameter of the conduit is small. Conventionally, wires or ropes that can be easily passed through the conduit by themselves are pulled into the conduit in advance, a communication cable is connected to the tip of the rope, and the communication cable is pulled into the conduit by pulling out the rope. I was trying to let it pass.

また、管路内を点検する場合にも、予め管路内にワイヤ
を引き通すことが行なわれている。
Also, when inspecting the inside of a pipe, a wire is drawn through the pipe in advance.

第5図は上述したような従来の通信ケーブルの引き込み
方法の一例を図示しているものである。
FIG. 5 illustrates an example of the conventional communication cable lead-in method as described above.

この方法にJ3いては、マンホール17.18間を地下
で連結している地下管路16内に通信ケーブルを引き込
むに当り、まずマンホール17側から作業者21がドラ
ム20から引き出したポリエチレンローブ19を管路1
6内に伸すようにしながらマンホール18まで送り込ん
でポリエチレンロー119をマンホール17.18間に
引き通す。
In this method, when drawing the communication cable into the underground conduit 16 that connects the manholes 17 and 18 underground, the worker 21 first pulls out the polyethylene rope 19 from the drum 20 from the manhole 17 side. Conduit 1
The polyethylene row 119 is fed into the manhole 18 while stretching into the manhole 17 and 18, and the polyethylene row 119 is passed through between the manholes 17 and 18.

このようにポリエチレンローブ19を管路16内に引き
通した後、マンホール18まで延出してきたポリエチレ
ンローブ19の先端に所望の通信ケーブルまたはワイヤ
の先端を連結し、連結後ポリエチレンロー119をマン
ホール17側に引き戻すことにより通信ケーブルまたは
ワイヤを管路19内に引き通している。
After the polyethylene rope 19 is drawn into the pipe line 16 in this way, the tip of a desired communication cable or wire is connected to the tip of the polyethylene rope 19 that has extended to the manhole 18, and after the connection, the polyethylene rope 119 is connected to the manhole 18. By pulling back to the side, the communication cable or wire is threaded into the conduit 19.

第6図は圧縮空気を利用してワイヤーローフ25を直接
引き込む従来の方法を図示しているものである。この方
法においては、ワイヤードラム26に巻回されている所
望の通信ケーブル等であるワイヤーローフ25を繰り出
し、このワイヤーロー125の先端を管路16の内面に
密着して挿入される通線体24に接続し、それから通線
体24を管路16内に挿入する。一方、管路16のマン
ホール17側のダクト口16aには管路16内の気密性
が保持し得るように気密保持器29を装着して、管路1
6内の通線体24と気密保持器2つとの間を密閉する。
FIG. 6 illustrates a conventional method of directly drawing wire loaf 25 using compressed air. In this method, a wire loaf 25 that is a desired communication cable or the like wound around a wire drum 26 is let out, and a wire passing body 24 is inserted into the inner surface of the conduit 16 with the tip of the wire loaf 125 closely attached. Then, the wire passing body 24 is inserted into the conduit 16. On the other hand, an airtight holder 29 is attached to the duct opening 16a of the conduit 16 on the manhole 17 side so that the airtightness within the conduit 16 can be maintained.
The space between the wire passing body 24 in 6 and the two airtight holders is sealed.

そして、この通線体24と気密保持器29との間の85
閉され、ワイヤー〇−125が挿入されている管路16
内を昇圧するために、この密閉部分に圧縮空気供給バイ
ブ28およびコンプレッサ27を連結する。それから、
コンプレッサ27からパイプ28を介して圧縮空気を管
路16内に送り込むと、上記密閉部分は昇圧し、通線体
24は管路16内をマンホール18側まで移動するため
、マンホール17.18間の管路16内にワイヤーロー
フ25を引き通すことができるのである。なお、この場
合、気密保持器29は通線体24との間を気密に保持し
た状態でワイヤー〇−725の出し入れが可能になって
いる。また、マンホール18側のダクト口16bには通
線体24が一昇圧のために−飛び出すことを防ぐ飛出防
止器30が装着されている。
85 between the wire passing body 24 and the airtight holder 29
Conduit 16 closed and wire 〇-125 inserted
A compressed air supply vibe 28 and a compressor 27 are connected to this sealed part in order to increase the pressure inside. after that,
When compressed air is sent into the conduit 16 from the compressor 27 via the pipe 28, the pressure increases in the sealed portion, and the wire passage body 24 moves within the conduit 16 to the manhole 18 side, so that the air between the manholes 17 and 18 is The wire loaf 25 can be drawn through the conduit 16. In this case, the wire 0-725 can be taken in and taken out from the airtight holder 29 while keeping the space between it and the wire passage body 24 airtight. Further, a pop-out preventer 30 is attached to the duct opening 16b on the manhole 18 side to prevent the wire-carrying body 24 from popping out due to pressure increase.

上述した従来の方法において、第5図に示した方法は一
度管路16内にポリエチレンローフ19を引き込んだ後
、通信ケーブルまたはワイヤを引き通すものであるため
、引き込み動作および時間が倍かかるとともに、予めポ
リエチレンローブ19を管路16に引き込む動作は単に
ポリエチレンロー119をマンホール17側から押し出
しているのみであるので、円滑にポリエチレンローブ1
9を引き通ずことが困難であって非効率的である。
In the conventional method described above, the method shown in FIG. 5 involves once drawing the polyethylene loaf 19 into the conduit 16 and then drawing the communication cable or wire through it, which requires double the drawing operation and time. The action of pulling the polyethylene rope 19 into the pipe line 16 in advance is simply pushing out the polyethylene row 119 from the manhole 17 side, so the polyethylene rope 19 can be drawn smoothly into the pipe line 16.
9 is difficult and inefficient.

また、第6図に示す方法は構成が複雑なため準備時間が
かかり、かつ装置の価格も比較的高くなるとともに、管
路16内を昇圧するため飛出防止器を用いても危険を伴
うこともある。
In addition, the method shown in FIG. 6 requires a long preparation time due to its complicated configuration, and the cost of the device is relatively high.Also, even if a blowout preventer is used to increase the pressure inside the conduit 16, it is dangerous. There is also.

また、通常の走行Ia構は、管路内に関らず車輪を使用
するものであるが、管路を車輪で走行しようとする場合
には、ラックおよびビニオンのような歯車機構等の特殊
で複雑な機構を必要とするとともに、また走行装置の自
重Wおよび車輪と管路の内面との摩擦係数μにより走行
装置の推進力の限界力Fは決まり、F=Wμ以上の推進
力を期待することはできないため、比較的口径の小さな
管路内を走行する車輪を使用した走行装置を形成するこ
とは困難である。
In addition, the normal running Ia structure uses wheels regardless of the inside of the pipe, but when trying to run on wheels in the pipe, special gear mechanisms such as racks and binions are required. In addition to requiring a complex mechanism, the limit force F of the propulsion force of the traveling device is determined by the weight W of the traveling device and the coefficient of friction μ between the wheels and the inner surface of the pipe, and a propulsive force greater than F = Wμ is expected. Therefore, it is difficult to form a traveling device using wheels that travels in a conduit with a relatively small diameter.

第7図は更に従来の管路内自走装置(例えば特願昭60
−143359M、特願11a60−263453号参
照)を示す図である。同図に示す管路内自走装置は、自
走体31の周囲に複数の剛毛33が傾斜して取り付けら
れるとともに、自走体31内に電源35(なお電源はケ
ーブルでマンホール側から供給してもよい)およびモー
タ37を有し、該モータの回転駆動軸に取り付けられた
偏心重り39をモータ37で回転されることで自走体3
1に振動を与え、この振動によって剛毛33と管路41
との間に滑りを発生している。そして、前記剛毛33が
傾斜して取り付けられているため、傾斜方向によって異
なる滑り12!擦力の差によって推進力を得ようとする
ものである。
Figure 7 further shows a conventional self-propelled device in a pipeline (for example, a
-143359M, see Japanese Patent Application No. 11a60-263453). The in-pipe self-propelled device shown in the same figure has a plurality of bristles 33 attached at an angle around a self-propelled body 31, and a power source 35 (the power is supplied from the manhole side via a cable) within the self-propelled body 31. ) and a motor 37, and the self-propelled body 3
1, and this vibration causes the bristles 33 and the conduit 41 to
There is slippage between the two. Since the bristles 33 are attached at an angle, the slippage 12 varies depending on the direction of inclination. The idea is to obtain propulsive force from the difference in frictional force.

この管路内自走装置は確かに自走するが、偏心重り39
を回転させようとするトルクの反動によって偏心重りの
回転とは逆向きのトルクが自走体31に働き、自走体自
身が回転し、牽引ローブやワイヤまたは給電用ケーブル
等を捻回させてしまうごとがある。また、偏心重り39
の回転による遠心力によって管路41の半径方向に力が
作用し、管路に対しても振・動が与えられる。この撮動
は特に管路が地中に埋められていない例えば橋梁添架路
等に対して継手部の離脱等の原因になり好ましいもので
ない。
This in-pipe self-propelled device is certainly self-propelled, but the eccentric weight 39
Due to the reaction of the torque trying to rotate the eccentric weight, a torque in the opposite direction to the rotation of the eccentric weight acts on the self-propelled body 31, causing the self-propelled body to rotate and twist the traction lobe, wire, power supply cable, etc. There is something to do. In addition, eccentric weight 39
A force acts in the radial direction of the conduit 41 due to the centrifugal force caused by the rotation of the conduit 41, and vibrations and vibrations are also applied to the conduit. This photographing is not preferable, especially in cases where the pipeline is not buried underground, such as a bridge-attached bridge, as it may cause the joint to come off.

(発明が解決しようとする問題点) 上述したように、従来の管路内自走装置は構成が複雑で
時間がかかる上に、本管路内自走装置が回転してケーブ
ル類を捻回させたり、管路に対して撮動を与えるととも
に、更に推進力が小さく、また走行速度も遅いという問
題がある。
(Problems to be Solved by the Invention) As mentioned above, the conventional self-propelled equipment in the pipeline has a complicated structure and takes time, and the self-propelled equipment in the main pipeline rotates and twists the cables. However, there are problems in that the propulsive force is small and the traveling speed is slow.

本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とす
るところは、大きな推進力および比較的速い速度で走行
することができる新規な管路内自走装置を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a novel self-propelled in-duct device capable of traveling at a large propulsive force and a relatively high speed.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明の管路内自走装置は、
管路内を走行する管路内自走装置であって、管路の内壁
に接触し、管路内における第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、走行方向に直角な
支軸を中心に互いに反対方向に同期して回転し、重心が
前記支軸に対して偏っている一対の偏心回転体と、前記
一対の偏心回転体を回転させる駆動源とを有することを
要旨とする。
(Means for solving the problem) In order to achieve the above object, the in-pipe self-propelled device of the present invention has the following features:
An in-pipe self-propelled device that travels in a conduit, contacts the inner wall of the conduit, has low movement resistance against movement in a first direction in the conduit, and has low movement resistance in the opposite direction to the first direction. A resistor that has high movement resistance against movement in the second direction, and a pair that rotates synchronously in opposite directions around a support shaft perpendicular to the running direction, and whose center of gravity is biased with respect to the support shaft. The present invention is characterized in that it has an eccentric rotating body, and a drive source that rotates the pair of eccentric rotating bodies.

(作用) 本発明の管路内自走装置では、重心が偏っている一対の
偏心回転体を互いに反対方向に同期して回転させて管路
方向の推進力を発生し、この推進力によって抵抗体の移
動抵抗の低い方向に走行するようになっている。
(Function) The in-pipe self-propelled device of the present invention generates a propulsive force in the conduit direction by rotating a pair of eccentric rotating bodies whose centers of gravity are offset in synchronization in opposite directions, and uses this propulsive force to generate resistance. It is designed to run in the direction of lower body movement resistance.

(実施例) 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in detail using the drawings.

第1図(a)、(b)は本発明の一実施例に係る管路内
自走装置が管路1内を移動する場合の断面図であり、第
1図(a )は管路内自走装置が管路1内を矢印10で
示す進行方向に移動しつつある状態を示し、第1図(b
)は管路内自走装置が停止している状態を示している。
FIGS. 1(a) and 1(b) are cross-sectional views when an in-pipe self-propelled device according to an embodiment of the present invention moves within a conduit 1, and FIG. Figure 1 (b
) indicates a state in which the self-propelled device in the pipeline is stopped.

両図において、管路内自走装置は中央に加振体2を有し
、この加振体2の前後には連結棒11を介して該連結棒
11の先端にそれぞれ抵抗体3が取り付けられている。
In both figures, the in-pipe self-propelled device has a vibrating body 2 in the center, and a resistor 3 is attached to the tip of the connecting rod 11 via a connecting rod 11 at the front and rear of this vibrating body 2. ing.

これらの抵抗体3の周辺部には管路1の内壁に接触する
接触部3aが設けられている。この接触部3aは管路内
自走装置が進行方向に移動しつつある時には第1図(a
 )に示すように進行方向と反対の方向に折曲し、管路
1に対する抵抗を低減して進行方向への移動を容易にし
、また管路内自走装置が進行方向と反対方向に移動しよ
うとする時には第1図(b)に示すように真直ぐ伸びて
広がって管路1の内壁にしっかりと接触し、管路1に対
する抵抗を増大して進行方向と反対方向への移動を阻止
している。このような接触部3aを有する抵抗体3の作
用の結果、管路内自走装置は矢印10で示す進行方向に
容易に移動し得るも、進行方向と反対方向には移動でき
ないようになっている。
A contact portion 3 a that contacts the inner wall of the conduit 1 is provided around the resistor 3 . When the in-pipe self-propelled device is moving in the traveling direction, this contact portion 3a is
), the pipe is bent in the opposite direction to the traveling direction to reduce the resistance to the pipe 1 and facilitate movement in the traveling direction, and the self-propelled device in the pipe moves in the opposite direction to the traveling direction. When this happens, as shown in Figure 1(b), it stretches straight and spreads out, firmly contacting the inner wall of the pipe 1, increasing the resistance against the pipe 1 and preventing it from moving in the opposite direction. There is. As a result of the action of the resistor 3 having such a contact portion 3a, the in-pipe self-propelled device can easily move in the direction of movement shown by the arrow 10, but cannot move in the opposite direction to the direction of movement. There is.

また、前記加振体2はモータ4を有する。このモータ4
は内蔵されている図示しない電池またはマンホールから
管路1を介して供給される図示しない電源コードから給
電されて作動するようになっている。このモータ4の回
転は傘歯車5、チェーン6およびスプロケット9を介し
て回転軸1゜に伝達され、この回転軸10に取り付けら
れている一対の偏心重り7.8をそれぞれ矢印70.8
0で示すように互いに反対方向に回転させている。
Further, the vibrator 2 has a motor 4 . This motor 4
It is operated by being supplied with power from a built-in battery (not shown) or a power cord (not shown) supplied from a manhole through a conduit 1. The rotation of the motor 4 is transmitted to the rotating shaft 1° via the bevel gear 5, the chain 6 and the sprocket 9, and a pair of eccentric weights 7.8 attached to the rotating shaft 10 are connected to the arrows 70.8, respectively.
As shown by 0, they are rotated in opposite directions.

このように偏心重り7.8が回転軸10を中心に互いに
反対方向に回転する結果、この偏心重り7.8による半
径方向の遠心力は打ち消し合い、軸方向、寸なわら管路
′1の延出方向の遠心力のみが偏心重り7.8から発生
する。この偏心重り7゜8による軸方向の遠心力は回転
軸10を介して加振体2、すなわち管路内自走装置を軸
方向に移動するように作用するが、この軸方向の移動の
うち進行方向に反対の方向の移動は抵抗体3の接触部3
aの作用により阻止されるため、管路内自走装置は進行
方向にのみ移動することができるのである。
As a result of the eccentric weights 7.8 rotating in opposite directions around the rotating shaft 10, the centrifugal force in the radial direction due to the eccentric weights 7.8 cancels out, and the axial direction and the width of the straw pipe '1 are reduced. Only centrifugal force in the direction of extension is generated from the eccentric weight 7.8. The centrifugal force in the axial direction due to this eccentric weight 7°8 acts to move the vibrator 2, that is, the self-propelled device in the pipe, in the axial direction via the rotating shaft 10. Movement in the direction opposite to the traveling direction is caused by the contact portion 3 of the resistor 3.
Since this is prevented by the action of a, the in-pipe self-propelled device can only move in the forward direction.

第2図(a)、(b)は本発明の他の実施例の側面図で
ある。この実施例の管路内自走装置は第1図の前記実施
例と同じ加振体2を有するが、前記実施例における抵抗
体3の代りに剛毛90を使用する点が前記実施例と異な
っている。この剛毛90は加振体2の前後に取り付けら
れている連結棒11の周囲に基端が取り付けられ、先端
は管路1の内壁に接触している。そして、この場合、刷
毛90の先端までの長さは管路1の内壁までの長さより
も長く形成されているので、先端が管路1の内壁に接触
する場合、剛毛90は図示のように湾曲するようになっ
ている。刷毛90が図示のように湾曲して管路1の内壁
に接触している状態においては、剛毛90は加振体2、
すなわち管路内自走装置全体を図示のように管路1内に
支持している。また剛毛90が湾曲して管路1の内壁に
接触する角度により第2図<a )の状態では矢印91
で示す方向にのみ管路内自走装置は移動でき、反対の方
向には移動し難くなっている。更に、第2図(b)の状
態では管路内自走装置は矢印92で示す方向にのみ移動
でき、反対の方向には移動し難くなっている。すなわち
、剛毛90はその湾曲状態により前記抵抗体3と同様に
一方の方向に対しては抵抗が小さく、管路内自走装置の
移動を可能にするが、反対の方向に対しては抵抗が大き
くなって、管路内自走装置の移動を阻止するのである。
FIGS. 2(a) and 2(b) are side views of another embodiment of the present invention. The in-pipe self-propelled device of this embodiment has the same vibrator 2 as the embodiment shown in FIG. 1, but differs from the embodiment in that bristles 90 are used instead of the resistor 3 in the embodiment. ing. The base ends of the bristles 90 are attached around the connecting rods 11 attached to the front and rear of the vibrator 2, and the tips are in contact with the inner wall of the conduit 1. In this case, the length to the tip of the brush 90 is longer than the length to the inner wall of the conduit 1, so when the tip comes into contact with the inner wall of the conduit 1, the bristles 90 will move as shown in the figure. It is curved. In the state where the brush 90 is curved as shown and in contact with the inner wall of the conduit 1, the bristles 90 are connected to the vibrating body 2,
That is, the entire self-propelled device within the pipeline is supported within the pipeline 1 as shown. Also, due to the angle at which the bristles 90 curve and contact the inner wall of the conduit 1, the arrow 91
The in-pipe self-propelled device can only move in the direction shown by , and is difficult to move in the opposite direction. Furthermore, in the state shown in FIG. 2(b), the self-propelled device within the conduit can only move in the direction shown by arrow 92, and is difficult to move in the opposite direction. That is, due to its curved state, the bristles 90 have low resistance in one direction, similar to the resistor 3, and enable movement of the self-propelled device in the pipe, but have little resistance in the opposite direction. This increases the size and prevents the movement of the self-propelled device within the pipeline.

また、剛毛90は可撓性を有しているので、管路1の断
面が継手部や土砂堆積等により変化していても剛毛90
がたわんで容易に通過できる利点を有するとともに、更
に管路内自走装置が走行している方向と反対方向に、例
えば第2図(a )において矢印91と反対の方向にマ
ンホールから牽引ワイヤ110等で管路内自走装置の牽
引力よりも大きな力で引っ張ると、剛毛90は第2図(
a)の湾曲状態から屈曲し、第2図(b )のように反
対に湾曲する。この結果、管路内自走装置を途中からで
も反対方向に走行させることができるのである。
In addition, since the bristles 90 have flexibility, even if the cross section of the pipe line 1 changes due to joints, sediment accumulation, etc., the bristles 90
The traction wire 110 has the advantage of bending and can be easily passed through, and also allows the traction wire 110 to be moved from the manhole in the opposite direction to the direction in which the self-propelled device in the pipe is traveling, for example in the direction opposite to the arrow 91 in FIG. 2(a). When the bristle 90 is pulled with a force greater than the traction force of the self-propelled device in the pipe, the bristles 90 become as shown in Fig.
It bends from the curved state shown in a), and then curves in the opposite direction as shown in FIG. 2(b). As a result, the in-pipe self-propelled device can be made to travel in the opposite direction even from halfway.

次に以上のように構成される管路内自走装置の運動方程
式を考察し、そのシミュレーション結果について説明す
る。
Next, we will consider the equation of motion of the self-propelled device in a pipeline constructed as described above, and explain the simulation results.

まず、各パラメータの記号を次のように定義する。First, the symbols of each parameter are defined as follows.

M :管路内自走装置全体の質量 m :偏心重り7.8の1個の質量 p :偏心重り7.8の偏心量(偏心重り7゜8の回転
中心と偏心重り7.8の重心との距離) Fl:管路内自走装置が第1図(a )において進行方
向に移動するときの抵抗 F2:管路内自走装置が第1図<a >において進行方
向と反対方向に移動するとぎの抵抗 Fo :管路内自走装置に加わる負荷(ケーブル、ワイ
ヤ張力等) ω :偏心重り7.8の回転角速度 それから、第1図(a )において偏心重り7および8
の回転角速度を同じにし、回転方向を逆にし、偏心重り
7.8−の遠心力の半径方向成分が互いに打ち消すよう
にすると、管路内自走装置の管路1の軸方向(この方向
をX軸とする)の運動方程式%式% 交く0の時 F−F2−F。
M: Mass of the entire self-propelled device in the pipeline m: Mass of one eccentric weight 7.8 p: Eccentricity of the eccentric weight 7.8 (center of rotation of the eccentric weight 7.8 and center of gravity of the eccentric weight 7.8) ) Fl: resistance when the self-propelled device in the conduit moves in the direction of movement in Fig. 1 (a) F2: resistance when the self-propelled device in the conduit moves in the opposite direction to the direction of movement in Fig. 1 (a) Resistance during movement Fo: Load applied to the self-propelled device in the pipeline (cable, wire tension, etc.) ω: Rotational angular velocity of eccentric weights 7.8 In Fig. 1(a), eccentric weights 7 and 8
If the angular velocity of rotation is the same and the direction of rotation is reversed so that the radial components of the centrifugal force of the eccentric weight 7.8- cancel each other out, then Equation of motion (taken as X-axis) % formula % When intersects 0 F-F2-F.

ここで、X軸の正方向は第1図(a)において右方向と
している。
Here, the positive direction of the X axis is the right direction in FIG. 1(a).

上記運動方程式を計算機で行なったシミュレーション結
果を第3図(a)、(b)に示す。
The results of a computer simulation of the above equation of motion are shown in FIGS. 3(a) and 3(b).

このシミュレーションにおいては、回転数N(rom)
を1100Orpから5000 rpmまで1000 
rpra毎に増加し、各回転数における管路内自走装置
の速度変動を示した。また、このシミュレーションにお
ける前記各パラメータは次のように設定した。
In this simulation, the rotation speed N (rom)
1000 from 1100Orp to 5000 rpm
rpra, which shows the speed fluctuation of the self-propelled device in the pipeline at each rotation speed. Further, each of the parameters in this simulation was set as follows.

M=1.44kg m−〇、089kg D=  1.220m F1=26. 2N Fa  =○ F2=46.ON (第3図(a )の場合)=92.
ON (第3図(b)の場合)第3図(a)、(b)の
シミュレーション結果から、管路内自走装置はほぼ正弦
波的に速度変動しながら、次第に速度を増大して定常状
態に近づくことがわかる。管路内自走装置の速度が負と
なる場合の走行速度は抵抗F2が大きくなるほど大ぎく
なることもわかる。
M=1.44kg m-〇, 089kg D=1.220m F1=26. 2N Fa=○ F2=46. ON (in case of Fig. 3(a)) = 92.
ON (In the case of Figure 3 (b)) From the simulation results in Figures 3 (a) and (b), the self-propelled device in the pipeline fluctuates in speed almost sinusoidally, gradually increasing the speed and reaching a steady state. It can be seen that the situation is approaching. It can also be seen that the traveling speed when the speed of the in-pipe self-propelled device becomes negative increases as the resistance F2 increases.

第4図は前記加撮体2の具体的な一例を示す図であって
、第4図(a )はその平面図、第4図(b )は正面
図、第4図(C)は断面図である。
FIG. 4 is a diagram showing a specific example of the processing body 2, in which FIG. 4(a) is a plan view, FIG. 4(b) is a front view, and FIG. 4(C) is a cross-sectional view. It is a diagram.

第4図において、モータ4の回転はその回転駆動軸に連
結された第1の傘歯車5aに伝達される。
In FIG. 4, the rotation of the motor 4 is transmitted to a first bevel gear 5a connected to its rotational drive shaft.

また、この第1の傘歯車5aに伝達されたモータ4の回
転は第1の傘歯車5aに噛合している第2の傘歯車5b
および第3の傘歯車5Cを介してそれぞれ第1のチェー
ンベルト6bおよび第2のチェーンベルト6Cに伝達さ
れる。
Further, the rotation of the motor 4 transmitted to the first bevel gear 5a is transmitted to the second bevel gear 5b which is meshed with the first bevel gear 5a.
and is transmitted to the first chain belt 6b and the second chain belt 6C via the third bevel gear 5C, respectively.

また、第1のチェーンベルト6bは第1のスプロケット
9bに掛けられ、この第1のスプロケット9bの回転中
心には第1の回転軸10bが取り付けられている。更に
、第1の回転軸1obには第1の偏心重り7が連結され
ている。そして、前記モータ4の回転は前記第1の傘歯
車5a、第2の傘歯車5b、第1のチェーンベルト6b
、第1のスプロケット9b1第1の回転軸101]を介
して第1の偏心重り7に伝達され、第1の偏心重り7を
回転するようになっている。
Further, the first chain belt 6b is hung around a first sprocket 9b, and a first rotating shaft 10b is attached to the rotation center of the first sprocket 9b. Furthermore, a first eccentric weight 7 is connected to the first rotating shaft 1ob. The rotation of the motor 4 is caused by the first bevel gear 5a, the second bevel gear 5b, and the first chain belt 6b.
, the first sprocket 9b1 and the first rotating shaft 101], and is transmitted to the first eccentric weight 7 to rotate the first eccentric weight 7.

更に、第2のチェーンベルト6cも同様に第2のスプロ
ケット9Cに掛けられ、この第2のスプロケット9Cの
回転中心には第2の回転軸10cが取り付けられている
。更に、この第2の回転軸10Cには第2の偏心重り8
が取り付けられている。そして、前記モータ4の回転は
前記第1の傘歯車5a、第3の重囲I!5C、第2のチ
ェーンベルト6c、第2のスプロケット9c、第2の回
転軸10cを介して第2の偏心重り8に伝達され、第2
の偏心重り8を回転するようになっている。
Furthermore, the second chain belt 6c is similarly hung on the second sprocket 9C, and a second rotating shaft 10c is attached to the rotation center of the second sprocket 9C. Furthermore, a second eccentric weight 8 is attached to the second rotating shaft 10C.
is installed. The rotation of the motor 4 is caused by the first bevel gear 5a and the third overlap I! 5C, the second chain belt 6c, the second sprocket 9c, and the second rotating shaft 10c to the second eccentric weight 8, and the second
The eccentric weight 8 is rotated.

前記第1の偏心重り7および第2の偏心重り8はそれぞ
れ特に第4図(1))からよくわかるように半円形に形
成され、これによりその重心を偏心させているが、第1
の偏心重り7の半円形は上方に位置し、第2の偏心重り
8の半円形は下方に位置して、それぞれ180°位相が
異なるように取り付けられている。
The first eccentric weight 7 and the second eccentric weight 8 are each formed into a semicircular shape, as can be clearly seen from FIG.
The semicircular shape of the second eccentric weight 7 is located above, and the semicircular shape of the second eccentric weight 8 is located below, so that they are attached so that they are out of phase by 180 degrees.

また、モータ4が回転すると、第1の偏心重り7および
第2の偏心重り8はそれぞれ第4図(1) )において
矢印71.81で示すように互いに反対方向に回転する
ようになっている。すなわち、この偏心重り7.8にお
ける回転方向は第1図で示したものと同じである。
Furthermore, when the motor 4 rotates, the first eccentric weight 7 and the second eccentric weight 8 rotate in opposite directions as shown by arrows 71 and 81 in FIG. 4 (1), respectively. . That is, the direction of rotation of this eccentric weight 7.8 is the same as that shown in FIG.

このように構成されたものにおいて、第1および第2の
偏心重り7.8がその質mおよび偏心量を同じにして、
モータ4の回転により同心円的に配設されている第1お
よび第2の回転軸10b。
In this structure, the first and second eccentric weights 7.8 have the same quality m and eccentricity,
The first and second rotating shafts 10b are arranged concentrically by the rotation of the motor 4.

10Cを中心に、すなわち遠心力の作用点を同じにして
同じ回転角速度、逆の回転方向で同期して回転すると、
半径方向の遠心力は互いに打ち消し合い、管路1の方向
の遠心力のみが有効に発生ザることになるため、管路内
自走装置はこの管路1の方向の遠心力により管路1の方
向に移動することができるのである。また、この管路1
の方向の遠心力に加えて、管路内自走装置は前記抵抗体
3または刷毛90等を有しているため、これらの作用に
より前述したように管路内自走i Uは抵抗体3または
剛毛90の抵抗が少ない方向に走行することができるの
である。
When rotating synchronously around 10C, that is, with the same point of action of centrifugal force and the same rotational angular velocity and opposite rotational direction,
The centrifugal forces in the radial direction cancel each other out, and only the centrifugal force in the direction of the pipe line 1 is effectively generated. It is possible to move in the direction of Also, this conduit 1
In addition to the centrifugal force in the direction of Alternatively, the bristles 90 can run in a direction with less resistance.

一例として、第4図に示す加撮体2と第2図に示す刷毛
90とを有する管路内自走装置を製作して、走行実験を
行なった結果、80II1mの内径を有するアクリル製
の管路を10m /min以上の速度で走行することを
確認した。
As an example, as a result of manufacturing a self-propelled device in a pipe having a correction body 2 shown in FIG. 4 and a brush 90 shown in FIG. It was confirmed that the vehicle was traveling on the road at a speed of 10 m/min or more.

なお、上記実施例においては、移動方向によって抵抗ま
たはl!Jm力の異なるものとして、抵抗体3または剛
毛90を挙げて説明しているが、これらに限定されるも
のでなく、例えば雑誌「オートメーション、第19巻、
第8号、91号」に記載されている構出による[自動組
立のためのダイナミックス」に示されている構造の応用
等も考えられる。
In the above embodiment, resistance or l! depends on the direction of movement. Although the resistor 3 and the bristles 90 are cited as examples of different Jm forces, the explanation is not limited to these; for example, the magazine "Automation, Vol. 19,
It is also conceivable to apply the structure shown in "Dynamics for Automatic Assembly" by the structure described in "No. 8, No. 91".

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、重心が偏ってい
る一対の偏心回転体を互いに反対方向に同期して回転さ
せて管路方向の推進力を発生し、この推進力によって抵
抗体の移動抵抗の低い方向に走行するようになっている
ので、管路の半径方向の遠心力は打ち消されるため、半
径方向の振動の発生はなく、本装置自身の回転によるケ
ーブル類の捻回もなく、比較的大きな推進力および速い
速度で走行することができる。
As explained above, according to the present invention, a pair of eccentric rotating bodies whose centers of gravity are biased are rotated synchronously in opposite directions to generate a propulsive force in the direction of the pipe, and this propulsive force causes the resistance body to Since it travels in the direction of low movement resistance, the centrifugal force in the radial direction of the conduit is canceled out, so there is no radial vibration, and there is no twisting of cables due to the rotation of the device itself. , capable of traveling at relatively large propulsive forces and high speeds.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る管路内自走装置の断面
図、第2図は本発明の他の実施例の側面図、第3図は上
記実施例の管路内自走装置のシミュレーション結果を示
すグラフ、第4図は第1図および第2図の管路内自走装
置に使用される加振体の詳細構成図、第5図および第6
図は従来の通信ケーブルの引き込み方法を説明するため
の図、第7図は従来の管路内自走装置を示す図である。 1・・・管路、2・・・加振体、3・・・抵抗体、4・
・・モータ、7.8・・・偏心重り、90・・・刷毛。 代理人   弁理士   三 好  保 勇名1図(a
) 第1図(b) 第2区(a) 萬2図(b)
FIG. 1 is a sectional view of a self-propelled device in a pipeline according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a self-propelled device in a pipeline according to the above embodiment. A graph showing the simulation results of the device, Figure 4 is a detailed configuration diagram of the vibrating body used in the self-propelled pipe device shown in Figures 1 and 2, Figures 5 and 6 are
The figure is a diagram for explaining a conventional method of pulling in a communication cable, and FIG. 7 is a diagram showing a conventional self-propelled device within a conduit. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pipeline, 2... Vibrator, 3... Resistor, 4...
...Motor, 7.8...Eccentric weight, 90...Brush. Agent Patent Attorney Tamotsu Miyoshi Yuna 1 (a)
) Figure 1 (b) District 2 (a) Figure 2 (b)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)管路内を走行する管路内自走装置であって、管路
の内壁に接触し、管路内における第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、走行方向に
直角な支軸を中心に互いに反対方向に同期して回転し、
重心が前記支軸に対して偏つている一対の偏心回転体と
、前記一対の偏心回転体を回転させる駆動源とを有する
ことを特徴とする管路内自走装置。
(1) An in-pipe self-propelled device that travels within a conduit, contacts the inner wall of the conduit, has low movement resistance against movement in a first direction within the conduit, and and a resistor having high movement resistance against movement in a second direction opposite to the movement direction, and rotating in synchronization in mutually opposite directions around a support shaft perpendicular to the running direction.
An in-duct self-propelled device comprising: a pair of eccentric rotors whose center of gravity is offset with respect to the support shaft; and a drive source for rotating the pair of eccentric rotors.
(2)前記抵抗体は、長さが管路内壁までの距離よりも
長い剛毛で構成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の管路内自走装置。
(2) The in-duct self-propelled device according to claim 1, wherein the resistor is comprised of bristles having a length longer than the distance to the inner wall of the pipe.
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