JP2500739B2 - 管路内自走装置 - Google Patents
管路内自走装置Info
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Landscapes
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は円形小口径管路内の検
査，物品の搬入等に適する管路内自走装置に関するもの
である。
査，物品の搬入等に適する管路内自走装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】一般に、下水管路等の管路内を検査する
ために工業用テレビカメラ等を装備してなる管路内自走
装置としては、自走用モータの駆動で回転するキャタビ
ラやベルト等の履帯を備えた自走車本体にテレビカメラ
を搭載し、管路内の自走とテレビカメラによる管内の撮
影を可能とした構成となっている（例えば、実公昭５６
−３４２７号公報参照）。即ち、従来この種の管路内自
走装置は、独立した履帯式自走車本体とテレビカメラと
を単に組合わせた構成を採っているため、どうしても構
造が複雑且つ大型化され、家庭用下水配管等の如き小口
径の管路に案内しえる小型の管路内自走装置を得ること
はできなかった（旧来は精々φ２５０ｍｍ程度までの管
路を対象としていた）。勿論、工業用テレビカメラも従
来は単なる撮像管タイプであったため、この点からも小
型化に限度があった。
ために工業用テレビカメラ等を装備してなる管路内自走
装置としては、自走用モータの駆動で回転するキャタビ
ラやベルト等の履帯を備えた自走車本体にテレビカメラ
を搭載し、管路内の自走とテレビカメラによる管内の撮
影を可能とした構成となっている（例えば、実公昭５６
−３４２７号公報参照）。即ち、従来この種の管路内自
走装置は、独立した履帯式自走車本体とテレビカメラと
を単に組合わせた構成を採っているため、どうしても構
造が複雑且つ大型化され、家庭用下水配管等の如き小口
径の管路に案内しえる小型の管路内自走装置を得ること
はできなかった（旧来は精々φ２５０ｍｍ程度までの管
路を対象としていた）。勿論、工業用テレビカメラも従
来は単なる撮像管タイプであったため、この点からも小
型化に限度があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近時は工業用
テレビカメラ等の発展も著しく、ＣＣＤカメラとか光フ
ァイバースコープなどの極小撮影機器の出現を見るに至
っている。だが、それに反し小口径管路に対する管路内
自走装置の開発は遅れ、例えば家庭用下水配管等の如き
小口径管（φ２５ｍｍ〜３０ｍｍ等）内を自走させるた
めの移動手段は無く、同管路内を簡単に検査することは
できず、小口径管内を簡単に自走できる装置の早期出現
が待たれている。
テレビカメラ等の発展も著しく、ＣＣＤカメラとか光フ
ァイバースコープなどの極小撮影機器の出現を見るに至
っている。だが、それに反し小口径管路に対する管路内
自走装置の開発は遅れ、例えば家庭用下水配管等の如き
小口径管（φ２５ｍｍ〜３０ｍｍ等）内を自走させるた
めの移動手段は無く、同管路内を簡単に検査することは
できず、小口径管内を簡単に自走できる装置の早期出現
が待たれている。
【０００４】本発明は上記実情に鑑み、自走装置本体
を、内側を固定筒に外側を回転筒とした二重筒とし、更
に回転筒の外周囲に壁面を摺接する車輪（タイヤ）を傾
斜配設することで、回転筒に螺旋状（ねじの原理）の推
進力を得るようになり、前記課題を解決する簡略構造の
管路内自走装置を提供することを目的としたものであ
る。
を、内側を固定筒に外側を回転筒とした二重筒とし、更
に回転筒の外周囲に壁面を摺接する車輪（タイヤ）を傾
斜配設することで、回転筒に螺旋状（ねじの原理）の推
進力を得るようになり、前記課題を解決する簡略構造の
管路内自走装置を提供することを目的としたものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、小型テレビカ
メラ，検査器等の管内挿入目的物を先端部に収容する中
空室を設けた固定筒を内側に配設し、該固定筒の外側
に、固定筒側末端に備えるモータ又は外部導入の駆動用
ケーブルで可逆転する回転子部に連設した回転筒をベア
リングを介して配設し二重筒体を形成し、且つ前記回転
筒の外周には管路壁面に所定の与圧をもって接触する複
数個のタイヤを、それぞれ管路に対し一定角度に傾けた
車軸で斜め装着とし、前記回転筒の回転に伴い転動する
タイヤに螺旋状推進力を発生させ、回転筒自体の正，逆
転のみで下水管路等の管路内を前，後進するようにした
ものである。
メラ，検査器等の管内挿入目的物を先端部に収容する中
空室を設けた固定筒を内側に配設し、該固定筒の外側
に、固定筒側末端に備えるモータ又は外部導入の駆動用
ケーブルで可逆転する回転子部に連設した回転筒をベア
リングを介して配設し二重筒体を形成し、且つ前記回転
筒の外周には管路壁面に所定の与圧をもって接触する複
数個のタイヤを、それぞれ管路に対し一定角度に傾けた
車軸で斜め装着とし、前記回転筒の回転に伴い転動する
タイヤに螺旋状推進力を発生させ、回転筒自体の正，逆
転のみで下水管路等の管路内を前，後進するようにした
ものである。
【０００６】また、小型テレビカメラ，検査器等の管内
挿入目的物を先端部に収容する中空室を設けた固定筒を
内側に配設し、該固定筒の外側に配設する回転筒の構成
を、中央に前記固定筒が臨む中空部分をもつ複数基の回
転板を前後方向に所定間隔で配すと共に、この各中間部
材を接続用コイルバネとなるスプリング胴で連結し長手
方向に撓み自在とし、全体として屈曲タイプの二重筒体
を形成し、且つ前記各回転板の周囲に配置する管路壁面
に接触する複数個のタイヤを、それぞれ回転板に傾斜状
突設したバネで外方に広がりをもつ所定長さの支持アー
ムの先端に管路に対し一定角度の斜め装着とし、前記回
転筒側の末端に設けた支持筒部に接続のケーブルの回転
に伴い転動するタイヤに螺旋状推進力を発生させ、回転
筒自体の正，逆転のみで下水管路等の管路曲り部でも前
記スプリング胴が撓む追従となり前，後進するようにし
たものである。
挿入目的物を先端部に収容する中空室を設けた固定筒を
内側に配設し、該固定筒の外側に配設する回転筒の構成
を、中央に前記固定筒が臨む中空部分をもつ複数基の回
転板を前後方向に所定間隔で配すと共に、この各中間部
材を接続用コイルバネとなるスプリング胴で連結し長手
方向に撓み自在とし、全体として屈曲タイプの二重筒体
を形成し、且つ前記各回転板の周囲に配置する管路壁面
に接触する複数個のタイヤを、それぞれ回転板に傾斜状
突設したバネで外方に広がりをもつ所定長さの支持アー
ムの先端に管路に対し一定角度の斜め装着とし、前記回
転筒側の末端に設けた支持筒部に接続のケーブルの回転
に伴い転動するタイヤに螺旋状推進力を発生させ、回転
筒自体の正，逆転のみで下水管路等の管路曲り部でも前
記スプリング胴が撓む追従となり前，後進するようにし
たものである。
【０００７】
【作用】上記のように、適宜手段で回転を受ける回転筒
の外周囲に管路の内壁に圧接するタイヤ（車輪）を、管
路の長手方向に対し所定角度を傾けた配設としたため、
回転筒に回転を与えれば管路の内壁に接して転動するタ
イヤは、管内を螺旋状に回転しながら進むものである。
この場合、固定筒と回転筒間にベヤリングを介在すれば
確実に外側回転筒のみが回動する。
の外周囲に管路の内壁に圧接するタイヤ（車輪）を、管
路の長手方向に対し所定角度を傾けた配設としたため、
回転筒に回転を与えれば管路の内壁に接して転動するタ
イヤは、管内を螺旋状に回転しながら進むものである。
この場合、固定筒と回転筒間にベヤリングを介在すれば
確実に外側回転筒のみが回動する。
【０００８】ここで、いま走行原理を説明すれば、先ず
平面上でタイヤを転がすことを考え、図１（Ａ）に示す
ようにタイヤの転がり方向と外力が同一方向の場合、タ
イヤＴの転がり方向に外力（力）ｂを加えると、進行方
向ａは外力ｂを加える方向と同じになるが、図１（Ｂ）
に示すようにタイヤＴ′の車軸ｄをある角度だけ傾けた
傾斜配置とした場合、タイヤＴ′に外力ｂを与えると、
進行方向ａは傾けたヤイヤＴ′の転がり方向になり加え
た方向（外力ｂ）と一致しなくなる。ここで、タイヤの
接触平面を弯曲させ円筒状にしてみると、この状態でタ
イヤＴ′に力を加えると螺旋状に進んで行く。このよう
に、車軸ｄをある角度傾けたタイヤＴ′をもつ構造体が
自転すれば、図２に示すように円管Ｃ内を所謂ねじの原
理をもって移動することが判る。但し、図２中、Ｄは固
定筒で、Ｅは回転筒を示す。
平面上でタイヤを転がすことを考え、図１（Ａ）に示す
ようにタイヤの転がり方向と外力が同一方向の場合、タ
イヤＴの転がり方向に外力（力）ｂを加えると、進行方
向ａは外力ｂを加える方向と同じになるが、図１（Ｂ）
に示すようにタイヤＴ′の車軸ｄをある角度だけ傾けた
傾斜配置とした場合、タイヤＴ′に外力ｂを与えると、
進行方向ａは傾けたヤイヤＴ′の転がり方向になり加え
た方向（外力ｂ）と一致しなくなる。ここで、タイヤの
接触平面を弯曲させ円筒状にしてみると、この状態でタ
イヤＴ′に力を加えると螺旋状に進んで行く。このよう
に、車軸ｄをある角度傾けたタイヤＴ′をもつ構造体が
自転すれば、図２に示すように円管Ｃ内を所謂ねじの原
理をもって移動することが判る。但し、図２中、Ｄは固
定筒で、Ｅは回転筒を示す。
【０００９】いま、更にこの「ねじの原理」を用いた管
内移動機構となる推進力発生理論を詳述すれば、ここで
推進力が発生するメカニズムをモデルから求めてみる。
ここで用いるパラメータとは以下の通りである。
内移動機構となる推進力発生理論を詳述すれば、ここで
推進力が発生するメカニズムをモデルから求めてみる。
ここで用いるパラメータとは以下の通りである。
【００１０】Ｆ：入力 Ｘ方向外力、 Ｌ：負荷
Ｙ方向外力、ｆ1 ：タイヤの転がり摩擦、 ｆ2 ：
タイヤの鉛直方向摩擦力、Ｆｘ：回転力（Ｘ方向移動
力）、ＦY ：推進力（Ｙ方向移動力）、μmax ：最大静
止摩擦係数、 μ：滑り摩擦係数、Ｎ：タイヤの与圧
（垂直荷重）、θ：タイヤの傾き、 ここで、Ｆ及びＬは自由に変える事ができる。ｆ1 はベ
アリングでの内部摩擦等による。この最大静止摩擦力を
ｆ2maxとすると、［ｆ2max＝μmax ×Ｎ］である。ここ
でｆ2 は［Ｆsin θ＋Ｌcos θ≦ｆ2 max ］の状態で、
ｆ2 ＝Ｆsin θ＋Ｌcos θとなる。タイヤが滑り始める
と摩擦力は滑り摩擦力となり、ｆ2 ＝μ×Ｎとなる。こ
の状態ではｆ2 はＦに依存しない。
Ｙ方向外力、ｆ1 ：タイヤの転がり摩擦、 ｆ2 ：
タイヤの鉛直方向摩擦力、Ｆｘ：回転力（Ｘ方向移動
力）、ＦY ：推進力（Ｙ方向移動力）、μmax ：最大静
止摩擦係数、 μ：滑り摩擦係数、Ｎ：タイヤの与圧
（垂直荷重）、θ：タイヤの傾き、 ここで、Ｆ及びＬは自由に変える事ができる。ｆ1 はベ
アリングでの内部摩擦等による。この最大静止摩擦力を
ｆ2maxとすると、［ｆ2max＝μmax ×Ｎ］である。ここ
でｆ2 は［Ｆsin θ＋Ｌcos θ≦ｆ2 max ］の状態で、
ｆ2 ＝Ｆsin θ＋Ｌcos θとなる。タイヤが滑り始める
と摩擦力は滑り摩擦力となり、ｆ2 ＝μ×Ｎとなる。こ
の状態ではｆ2 はＦに依存しない。
【００１１】いま、このときの入力と負荷，摩擦力，合
成ベクトルの関係を図３，図４，図５で示す。図３では
タイヤの進行方向の力はＦcos θ−Ｌsin θ−ｆ1 で、
図５ではタイヤの鉛直方向の力はｆ2 −Ｆsin θ−Ｌco
s θである。
成ベクトルの関係を図３，図４，図５で示す。図３では
タイヤの進行方向の力はＦcos θ−Ｌsin θ−ｆ1 で、
図５ではタイヤの鉛直方向の力はｆ2 −Ｆsin θ−Ｌco
s θである。
【００１２】以上より、 Ｆx ＝（Ｆcos θ−Ｌsin θ−ｆ1 ）cos θ−（ｆ2 −
Ｆsin θ−Ｌcos θ）sin θ Ｆx ＝Ｆ−ｆ1 cos θ−ｆ2 sin θ：回転力 回転方向負荷は［f1cos θ＋f2sin θ］となる。
Ｆsin θ−Ｌcos θ）sin θ Ｆx ＝Ｆ−ｆ1 cos θ−ｆ2 sin θ：回転力 回転方向負荷は［f1cos θ＋f2sin θ］となる。
【００１３】ＦY ＝（Ｆcos θ−Ｌsin θ−ｆ1 ）sin
θ＋（ｆ2 −Ｆsin θ−Ｌcos θ）cos θ ＦY ＝ｆ2 cos θ−ｆ1 sin θ−Ｌ：推進力 ここで、タイヤが鉛直方向に滑らない場合（静止摩擦
状態で使用） ｆ2 ＝Ｆsin θ＋Ｌcos θ≦f 2max Ｆx ＝Ｆ−f1cos θ−（Ｆsin ＋Ｌcos θ）sin θ ＝Ｆsin 2 θ−（ｆ1 ＋Ｌsin θ）cos θ Ｆx ＞０より Ｆ＞（f1＋Ｌsin θ）cos θcosec 2 θ・・・必要条件
１ ＦY ＝（Ｆsin θ＋Ｌcos θ）cos θ−f1sin θ−Ｌ ＝Ｆsin θcos θ−（Ｌsin θ＋ｆ1)sin θ ＦY ＞０より Ｆ＞（f1＋Ｌsin θ）sec θ ・・・必要条件
２ よって、必要条件１，２を共に満たすＦを与えた場合に
推進力が生じる。
θ＋（ｆ2 −Ｆsin θ−Ｌcos θ）cos θ ＦY ＝ｆ2 cos θ−ｆ1 sin θ−Ｌ：推進力 ここで、タイヤが鉛直方向に滑らない場合（静止摩擦
状態で使用） ｆ2 ＝Ｆsin θ＋Ｌcos θ≦f 2max Ｆx ＝Ｆ−f1cos θ−（Ｆsin ＋Ｌcos θ）sin θ ＝Ｆsin 2 θ−（ｆ1 ＋Ｌsin θ）cos θ Ｆx ＞０より Ｆ＞（f1＋Ｌsin θ）cos θcosec 2 θ・・・必要条件
１ ＦY ＝（Ｆsin θ＋Ｌcos θ）cos θ−f1sin θ−Ｌ ＝Ｆsin θcos θ−（Ｌsin θ＋ｆ1)sin θ ＦY ＞０より Ｆ＞（f1＋Ｌsin θ）sec θ ・・・必要条件
２ よって、必要条件１，２を共に満たすＦを与えた場合に
推進力が生じる。
【００１４】タイヤが滑る場合 f2＝μＮ Ｆx ＝Ｆ−f1cos θ−μＮsin θ Ｆx ＞０より Ｆ＞f1cos θ＋μＮsin θ ・・・必要条件
１ ＦY ＝μＮcos θ−f1sin θ−Ｌ ＦY ＞０より μＮcos θ＞ｆ1sinθ＋Ｌ ・・・必要条件
２ よって、必要条件１，２を共に満たすＦを与えた場合に
推進力が生じる。
１ ＦY ＝μＮcos θ−f1sin θ−Ｌ ＦY ＞０より μＮcos θ＞ｆ1sinθ＋Ｌ ・・・必要条件
２ よって、必要条件１，２を共に満たすＦを与えた場合に
推進力が生じる。
【００１５】この状態では、推進力はタイヤの鉛直方向
の摩擦力に比例する。
の摩擦力に比例する。
【００１６】及びより最大推進力は、ｆ2 max によ
って決まることが判り、よって推進力を大きくするには
最大摩擦力を大きくしてやればよい。
って決まることが判り、よって推進力を大きくするには
最大摩擦力を大きくしてやればよい。
【００１７】以上の結果から。タイヤに与えれれる力と
発生する推進力との関係をグラフに示してみる（図６，
図７）。但し、各グラフに就いて以下の値が一定として
与えられる。
発生する推進力との関係をグラフに示してみる（図６，
図７）。但し、各グラフに就いて以下の値が一定として
与えられる。
【００１８】Ｌ＝０ 負荷 Ｙ方向外力（Ｋｇ重） Ｆ1 ＝０．０５ タイヤの転がり摩擦力（Ｋｇ重） μmax ＝１．０ 最大静止摩擦係数 μ＝０．６ 滑り摩擦係数 また、グラフでの入力Ｆ，推進力ＦY 及び回転負荷の単
位はＫｇ重である。
位はＫｇ重である。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例の図面に基づいて説明
すれば、次の通りである。
すれば、次の通りである。
【００２０】図８は回転筒の駆動手段をモータの回転子
部とした自走装置を示し、１は中央に管内挿入目的物
（例えば小型テレビカメラ，光ファイバースコープ等）
２を収容する中空室３を設けた固定筒で、該固定筒１の
外周にベアリング４を介在して回転自在の回転筒５を配
設して二重筒体６を形成し、この回転筒５の外周囲に被
検査路となる管路７の内壁面７ａに所定の与圧をもって
接触するタイヤ８を、該タイヤ８の車軸８ａを管路７の
長手方向に対して一定の角度θを傾けた取付けとし、且
つ回転筒５の基端を、二重筒体６の基端に一体装着した
モータ９の回転子部９ａに直結して回転構造とし、これ
ら全体の構成で管路内自走装置１０とする。
部とした自走装置を示し、１は中央に管内挿入目的物
（例えば小型テレビカメラ，光ファイバースコープ等）
２を収容する中空室３を設けた固定筒で、該固定筒１の
外周にベアリング４を介在して回転自在の回転筒５を配
設して二重筒体６を形成し、この回転筒５の外周囲に被
検査路となる管路７の内壁面７ａに所定の与圧をもって
接触するタイヤ８を、該タイヤ８の車軸８ａを管路７の
長手方向に対して一定の角度θを傾けた取付けとし、且
つ回転筒５の基端を、二重筒体６の基端に一体装着した
モータ９の回転子部９ａに直結して回転構造とし、これ
ら全体の構成で管路内自走装置１０とする。
【００２１】次にこの作用を説明すると、先ず所定の小
口径管の管路７の管内検査に当たって、予め中央位置と
なる固定筒１部に小型カメラ等の検査器（管内挿入目的
物）２を収容し、この状態で管路内自走装置１０をマン
ホール箇所等より小口径管路７に搬入し、この基端に配
設したモータ９を適宜遠隔的に回転させれば、この回転
子部９ａと一体となった回転筒５のみが直接回転し、該
回転筒５の外周囲に突設したタイヤ８が長手方向に対し
傾け配置しているため、管路内壁面７ａに接するタイヤ
８にはねじの原理に基づく螺旋状の推進力が働き前進す
るものとなる。但し、この中央の固定筒１はあくまでベ
アリング４を介して位置するため実質的に不動状態を呈
する。このため、固定筒１に収容の検査器２に管内の状
況を確実に撮り、別途モニター（図示ぜす）等に写し出
し得る。
口径管の管路７の管内検査に当たって、予め中央位置と
なる固定筒１部に小型カメラ等の検査器（管内挿入目的
物）２を収容し、この状態で管路内自走装置１０をマン
ホール箇所等より小口径管路７に搬入し、この基端に配
設したモータ９を適宜遠隔的に回転させれば、この回転
子部９ａと一体となった回転筒５のみが直接回転し、該
回転筒５の外周囲に突設したタイヤ８が長手方向に対し
傾け配置しているため、管路内壁面７ａに接するタイヤ
８にはねじの原理に基づく螺旋状の推進力が働き前進す
るものとなる。但し、この中央の固定筒１はあくまでベ
アリング４を介して位置するため実質的に不動状態を呈
する。このため、固定筒１に収容の検査器２に管内の状
況を確実に撮り、別途モニター（図示ぜす）等に写し出
し得る。
【００２２】勿論、このとき管路内自走装置１０を後退
させるには、モータ９の回転を逆転させれば、逆ねじの
送りとなり後退移動をする。なお、管路内自走装置１０
には駆動用電源線と映像用コードとなる少なくとも２本
のリード線１７を接続することにより遠隔操作を可能と
する。また、この場合駆動用電源をバッテリー（図示せ
ず）等とし、無線にて遠隔操作することも可能となる。
させるには、モータ９の回転を逆転させれば、逆ねじの
送りとなり後退移動をする。なお、管路内自走装置１０
には駆動用電源線と映像用コードとなる少なくとも２本
のリード線１７を接続することにより遠隔操作を可能と
する。また、この場合駆動用電源をバッテリー（図示せ
ず）等とし、無線にて遠隔操作することも可能となる。
【００２３】図９は回転筒５の構成を、管路内壁を押圧
する傾斜のタイヤ８を複数基（図示で３枚）の回転板１
２に突設し、各複数基の回転板１２を中間部材となる接
続用コイルバネのスプリング胴１３で接続し一体構成の
屈曲タイプとした他の実施例を示すものである。なお、
この実施例では中央に臨む固定筒１を、可撓性部材を用
い屈曲自在とし得るようにすることは勿論である。
する傾斜のタイヤ８を複数基（図示で３枚）の回転板１
２に突設し、各複数基の回転板１２を中間部材となる接
続用コイルバネのスプリング胴１３で接続し一体構成の
屈曲タイプとした他の実施例を示すものである。なお、
この実施例では中央に臨む固定筒１を、可撓性部材を用
い屈曲自在とし得るようにすることは勿論である。
【００２４】この場合、回転筒５の中央に形成された中
空部分１１を固定筒１の配設位置とし、該固定筒１の中
空室３に前記同様に目的物を案内する。また、このとき
の回転筒５の駆動手段としては、該回転筒５の末端に設
けた支持筒部１４に回転するケーブル１５を直接接続
し、このケーブル１５自体に与える外部回転を連動させ
て回転させる構成を取る。また、この実施例における固
定筒１内にも光ファイバー等の検査器２を収容し、固定
筒１の外周と回転筒５間にベアリング４（図示せず）を
介在させ、全体として管路内自走装置１０とする。ま
た、このとき各回転板１２の外周に張り出す３個の傾斜
設定のタイヤ８の支持は、基端を回転板１２に枢着した
バネ（図示せず）にて外方へ広がりをもつ支持アーム１
６に配され、管路内壁面７ａに所定の圧力をもって接す
ると共に、管径等の変化にも対応するよう形成してい
る。
空部分１１を固定筒１の配設位置とし、該固定筒１の中
空室３に前記同様に目的物を案内する。また、このとき
の回転筒５の駆動手段としては、該回転筒５の末端に設
けた支持筒部１４に回転するケーブル１５を直接接続
し、このケーブル１５自体に与える外部回転を連動させ
て回転させる構成を取る。また、この実施例における固
定筒１内にも光ファイバー等の検査器２を収容し、固定
筒１の外周と回転筒５間にベアリング４（図示せず）を
介在させ、全体として管路内自走装置１０とする。ま
た、このとき各回転板１２の外周に張り出す３個の傾斜
設定のタイヤ８の支持は、基端を回転板１２に枢着した
バネ（図示せず）にて外方へ広がりをもつ支持アーム１
６に配され、管路内壁面７ａに所定の圧力をもって接す
ると共に、管径等の変化にも対応するよう形成してい
る。
【００２５】この実施例の動作としては、管路内自走装
置１０の構成が中間部に複数個の接続コイルバネとなる
スプリング胴１３を配設し長手方向に撓み自在となるた
め、管路７に曲がり部分があっても管路内自走装置１０
全体が屈曲し管路７に追従し得る。即ち、管路内自走装
置１０の基端のケーブル１５に回転を与えれば、回転筒
５となる複数枚（３枚）の回転板１２とこれを結ぶ３個
のコイルバネのスプリング胴１３が一体回転し、管路７
の内壁面７ａに圧接する傾斜配置のタイヤ８に前記同様
な螺旋状推進力が発生し、管路７内を前進する。また、
中央に形成される中空部分に別途光ファイバー等の検査
器２を臨ませておけば、管路内を確実に撮り得、所定の
検査ができる。
置１０の構成が中間部に複数個の接続コイルバネとなる
スプリング胴１３を配設し長手方向に撓み自在となるた
め、管路７に曲がり部分があっても管路内自走装置１０
全体が屈曲し管路７に追従し得る。即ち、管路内自走装
置１０の基端のケーブル１５に回転を与えれば、回転筒
５となる複数枚（３枚）の回転板１２とこれを結ぶ３個
のコイルバネのスプリング胴１３が一体回転し、管路７
の内壁面７ａに圧接する傾斜配置のタイヤ８に前記同様
な螺旋状推進力が発生し、管路７内を前進する。また、
中央に形成される中空部分に別途光ファイバー等の検査
器２を臨ませておけば、管路内を確実に撮り得、所定の
検査ができる。
【００２６】
【発明の効果】上述のように、本発明の管路内自走装置
は固定筒と回転筒を内外とする二重筒体とし、回転筒の
外周囲に管路に対し所定角度を傾けたタイヤ（車輪）を
配すだけの構成とすることで、装置全体が超小型に形成
し得、家庭用下水配管等の如く小口径管への搬入が可能
となり、且つこの回転筒を回転させるだけで管路内壁面
に圧接のタイヤ部分に螺旋状の推進力が生じ、確実な前
進又は後退が自動的に行なえ得る所謂マイクロ・ロボッ
トとなり、各種管路内自走装置に最適となる。しかも、
回転筒と固定筒間にベヤリングを介在しているため、該
固定筒は安定配置となり、中央位置に備えた光ファイバ
ー，テレビカメラ等の撮影部の管内撮影が最良となる。
また、固定筒は不動で直進するため非破壊試験用部材の
搬入等にも最適となる。更に、本発明装置は全体として
簡略化構造を呈するため、長期使用においても故障，破
損等を招かない堅牢タイプとなる等の効果を有する。
は固定筒と回転筒を内外とする二重筒体とし、回転筒の
外周囲に管路に対し所定角度を傾けたタイヤ（車輪）を
配すだけの構成とすることで、装置全体が超小型に形成
し得、家庭用下水配管等の如く小口径管への搬入が可能
となり、且つこの回転筒を回転させるだけで管路内壁面
に圧接のタイヤ部分に螺旋状の推進力が生じ、確実な前
進又は後退が自動的に行なえ得る所謂マイクロ・ロボッ
トとなり、各種管路内自走装置に最適となる。しかも、
回転筒と固定筒間にベヤリングを介在しているため、該
固定筒は安定配置となり、中央位置に備えた光ファイバ
ー，テレビカメラ等の撮影部の管内撮影が最良となる。
また、固定筒は不動で直進するため非破壊試験用部材の
搬入等にも最適となる。更に、本発明装置は全体として
簡略化構造を呈するため、長期使用においても故障，破
損等を招かない堅牢タイプとなる等の効果を有する。
【００２７】なお、上記管路に対する説明は、小口径管
路を主体として述べた、この管路内自走装置を全体とし
て大型化構成にすれば、下水本管とか石油のパイプライ
ン、又はガス管等の大径管路内の自走装置にも適するこ
とは勿論である。
路を主体として述べた、この管路内自走装置を全体とし
て大型化構成にすれば、下水本管とか石油のパイプライ
ン、又はガス管等の大径管路内の自走装置にも適するこ
とは勿論である。
【図１】本発明の実施例を示すタイヤの傾きによる進行
方向の変化を示す説明図であり、（Ａ）はタイヤを傾け
ない状態、（Ｂ）はタイヤを傾けた状態を示す。
方向の変化を示す説明図であり、（Ａ）はタイヤを傾け
ない状態、（Ｂ）はタイヤを傾けた状態を示す。
【図２】同走行原理の説明図である。
【図３】同タイヤに掛かる入力と負荷の関係を示す説明
図である。
図である。
【図４】同タイヤに掛かる摩擦力の関係を示す説明図で
ある。
ある。
【図５】同タイヤに掛かる合成力ベクトルを示す説明図
である。
である。
【図６】タイヤを５°角度曲げ場合の推進力の特性図で
ある。
ある。
【図７】同タイヤを１０°角度曲げ場合の推進力の特性
図である。
図である。
【図８】外周の回転筒をモータの回転子に一体とする実
施例の要部断面図である。
施例の要部断面図である。
【図９】同回転筒の他の実施例の斜視図である。
１ 固定筒 ５ 回転筒 ６ 二重筒体 ７ 管路 ８ タイヤ
Claims (2)
- 【請求項１】 小型テレビカメラ，検査器等の管内挿入
目的物を先端部に収容する中空室を設けた固定筒を内側
に配設し、該固定筒の外側に、固定筒側末端に備えるモ
ータ又は外部導入の駆動用ケーブルで可逆転する回転子
部に連設した回転筒をベアリングを介して配設し二重筒
体を形成し、且つ前記回転筒の外周には管路壁面に所定
の与圧をもって接触する複数個のタイヤを、それぞれ管
路に対し一定角度に傾けた車軸で斜め装着とし、前記回
転筒の回転に伴い転動するタイヤに螺旋状推進力を発生
させ、回転筒自体の正，逆転のみで下水管路等の管路内
を前，後進することを特徴とした管路内自走装置。 - 【請求項２】 小型テレビカメラ，検査器等の管内挿入
目的物を先端部に収容する中空室を設けた固定筒を内側
に配設し、該固定筒の外側に配設する回転筒の構成を、
中央に前記固定筒が臨む中空部分をもつ複数基の回転板
を前後方向に所定間隔で配すと共に、この各中間部材を
接続用コイルバネとなるスプリング胴で連結し長手方向
に撓み自在とし、全体として屈曲タイプの二重筒体を形
成し、且つ前記各回転板の周囲に配置する管路壁面に接
触する複数個のタイヤを、それぞれ回転板に傾斜状突設
したバネで外方に広がりをもつ所定長さの支持アームの
先端に管路に対し一定角度の斜め装着とし、前記回転筒
側の末端に設けた支持筒部に接続のケーブルの回転に伴
い転動するタイヤに螺旋状推進力を発生させ、回転筒自
体の正，逆転のみで下水管路等の管路曲り部でも前記ス
プリング胴が撓む追従となり前，後進をすることを特徴
とした管路内自走装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060034A JP2500739B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 管路内自走装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5060034A JP2500739B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 管路内自走装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06270795A JPH06270795A (ja) | 1994-09-27 |
| JP2500739B2 true JP2500739B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=13130391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5060034A Expired - Fee Related JP2500739B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 管路内自走装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500739B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5415985B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2014-02-12 | 大阪瓦斯株式会社 | 管内移動装置 |
| JP5415984B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2014-02-12 | 大阪瓦斯株式会社 | 管内移動装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5291213A (en) * | 1976-01-22 | 1977-08-01 | Ogiwara Katsuichi | Driven wheel in cylindrical pipe |
| JPS619746Y2 (ja) * | 1980-08-18 | 1986-03-28 | ||
| JP2566641B2 (ja) * | 1988-12-14 | 1996-12-25 | 株式会社イトーキクレビオ | 搬送装置 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP5060034A patent/JP2500739B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06270795A (ja) | 1994-09-27 |
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