JP7274217B2

JP7274217B2 - moving device

Info

Publication number: JP7274217B2
Application number: JP2020027985A
Authority: JP
Inventors: 知生山本
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2040-02-21
Also published as: JP2021130436A

Description

本発明は、配管等の中を移動するための装置に関するものである。 The present invention relates to a device for traveling in pipes or the like.

従来から配管内を移動させる種々の装置が考案されており、例えば特許文献１には細い管内において長い距離をスムーズに移動させるための管内移動装置が開示されている。 Conventionally, various devices for moving inside a pipe have been devised. For example, Patent Literature 1 discloses an in-pipe moving device for smoothly moving a long distance in a thin pipe.

特開２０１８－１５８６９３号公報JP 2018-158693 A

しかし、特許文献１に開示された管内移動装置１０は、図２とその説明部分等に記されているように、３つの伸縮部２１，２２，２３の各空気室Ｒにそれぞれエアーチューブ４１，４２，４３で空気を供給する構成であるため、空気室Ｒの数だけエアーチューブが必要になる。このことから、これらのエアーチューブ４１，４２，４３を内蔵した管内移動装置１０の構成は必然的に煩雑なものになると共に、装置全体の小型化に制約が生じるという課題がある。 However, in the tube moving device 10 disclosed in Patent Document 1, as described in FIG. Since the air is supplied by 42 and 43, the number of air tubes equal to the number of air chambers R is required. As a result, the configuration of the in-pipe moving device 10 incorporating these air tubes 41, 42, 43 is inevitably complicated, and there is a problem that the miniaturization of the entire device is restricted.

また、上記エアーチューブの数が増えれば増える程、エアーチューブ自体の重量が増大し、移動装置が牽引しなければならない荷重も増えてしまうため、推進力が不足したり、推進速度が低下してしまうという課題がある。 In addition, as the number of air tubes increases, the weight of the air tubes themselves increases, and the load that must be pulled by the moving device also increases. There is a problem of stowing.

また、上記エアーチューブの数が増えれば増える程、各エアーチューブの径の大きさは制限されるため、各空気室Ｒにおいて給排気できる単位時間当たりの空気量が減少してしまい、結果として推進速度が上げられなくなってしまうという課題がある。 In addition, as the number of air tubes increases, the diameter of each air tube is restricted, so the amount of air that can be supplied and exhausted in each air chamber R per unit time decreases, resulting in propulsion. There is a problem that the speed cannot be increased.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、簡易で小型化できる構成を有し、高速な移動を実現できる移動装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a mobile device that has a simple and compact configuration and that can move at high speed.

上記課題を解決するため、本発明は、第一の方向に伸縮する第一の空間と、第一の空間と第一の方向に連通し、第一の方向に垂直な第二の方向に伸縮する第二の空間を有する第一の筐体と、第二の方向に伸縮する第三の空間と、第三の空間と第一の方向に連通し、第一及び第二の方向に伸縮する第四の空間を有すると共に、第四の空間は第一の空間に内包された第二の筐体を備えた移動装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a first space that expands and contracts in a first direction, a first space that communicates with the first space in the first direction, and expands and contracts in a second direction perpendicular to the first direction. a first housing having a second space that expands and contracts in a second direction; a third space that expands and contracts in a second direction; communicates with the third space in the first direction and expands and contracts in the first and second directions; A mobile device is provided having a fourth space, the fourth space comprising a second housing enclosed within the first space.

本発明によれば、簡易で小型化できる構成を有し、高速な移動を実現できる移動装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a moving device that has a simple and compact configuration and can realize high-speed movement.

本発明の実施の形態１に係る移動装置１の構成を示す横断面図である。1 is a cross-sectional view showing the configuration of a moving device 1 according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 図１に示された移動装置１の動作を説明する図である。2 is a diagram for explaining the operation of the mobile device 1 shown in FIG. 1; FIG. 本発明の実施の形態２に係る移動装置５０の構成を示す横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a moving device 50 according to Embodiment 2 of the present invention; 図３に示された移動装置５０の活用例を示す図である。4 is a diagram showing an example of utilization of the mobile device 50 shown in FIG. 3. FIG. 曲管Ｐ内において図３に示された移動装置５０を進行させる場合の状態を示す図であり、それぞれ図５（ａ）は移動装置５０単体で配線類Ｗを牽引する場合、図５（ｂ）は複数の移動装置５０を活用して配線類Ｗを牽引する場合を示すものである。FIG. 5 is a diagram showing a state in which the moving device 50 shown in FIG. 3 is advanced in a curved pipe P, and FIG. ) shows a case in which a plurality of moving devices 50 are used to pull wires W. FIG.

以下において、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.

［実施の形態１］
以下において、いわゆる尺取り虫運動を行うことによって配管内を移動する本発明の実施の形態１に係る移動装置１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係る移動装置１の構成を示す横断面図である。図１に示されるように、移動装置１は第一の方向（同図の上下方向であり、以下では「軸方向」という。）に連通した斜線で示された空気室Ｒ１，Ｒ２を有し、軸方向及びそれに垂直な第二の方向（以下、「半径方向」という。）に伸縮する円筒状の筐体Ｂ１と、上記軸方向に連通した空気室Ｒ３，Ｒ４を有すると共に、空気室Ｒ４は空気室Ｒ１に内包され、上記軸方向及び上記半径方向に伸縮する円筒状の筐体Ｂ２とを備える。なお、筐体Ｂ１，Ｂ２は柔軟性を有するシリコン樹脂などの第一の弾性体により構成すると好適である。 [Embodiment 1]
A movement device 1 according to Embodiment 1 of the present invention that moves in a pipe by performing a so-called inchworm movement will be described below.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a mobile device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the moving device 1 has hatched air chambers R1 and R2 communicating in a first direction (vertical direction in the figure, hereinafter referred to as the "axial direction"). , a cylindrical housing B1 that expands and contracts in the axial direction and in a second direction perpendicular thereto (hereinafter referred to as the “radial direction”), air chambers R3 and R4 communicating in the axial direction, and an air chamber R4. is enclosed in the air chamber R1 and includes a cylindrical housing B2 that expands and contracts in the axial direction and the radial direction. The housings B1 and B2 are preferably made of a flexible first elastic material such as silicon resin.

ここで、空気室Ｒ２は、筐体Ｂ１を仕切ると共に筐体Ｂ１，Ｂ２を結合する仕切り部７と、移動装置１の一端に設けられた仕切り部９、及び両仕切り部７，９を連結する筒状の布１３により、上記軸方向への伸縮が規制され、上記半径方向にのみ伸縮可能とされる。 Here, the air chamber R2 includes a partition section 7 that partitions the housing B1 and connects the housings B1 and B2, a partition section 9 that is provided at one end of the mobile device 1, and connects both the partition sections 7 and 9. The cylindrical cloth 13 restricts expansion and contraction in the axial direction, and allows expansion and contraction only in the radial direction.

また、空気室Ｒ３も同様に、移動装置１の他端に設けられた仕切り部３と、筐体Ｂ１，Ｂ２を結合する仕切り部５、及び両仕切り部３，５を連結する筒状の布１１により、上記軸方向への伸縮が規制され、上記半径方向にのみ伸縮可能とされる。 Similarly, the air chamber R3 also includes a partition 3 provided at the other end of the moving device 1, a partition 5 connecting the housings B1 and B2, and a cylindrical cloth connecting the partitions 3 and 5. 11 restricts expansion and contraction in the axial direction, and allows expansion and contraction only in the radial direction.

また、仕切り部５，７の間において、筐体Ｂ１には上記軸方向への伸縮に付勢する第二の弾性体としてバネ１０が巻かれ、空気室Ｒ１及び空気室Ｒ４は上記半径方向への伸長が規制され、上記軸方向にのみ伸縮可能とされる。 A spring 10 is wound around the housing B1 between the partitions 5 and 7 as a second elastic body for biasing the expansion and contraction in the axial direction. elongation is regulated, and it is possible to expand and contract only in the axial direction.

また、空気室Ｒ２には外部と連通するチューブＴ１が設けられ、空気室Ｒ４には空気室Ｒ２内を通って外部と連通するチューブＴ２が設けられる。ここで、空気室Ｒ１～Ｒ４へ空気を供給するために必要なチューブＴ１，Ｔ２の本数は２本とされる。また、上記のように仕切り部７，９の間の部分は上記軸方向への伸縮が規制されることにより、空気室Ｒ２内のチューブＴ２も伸縮しないことになる。移動装置１は、このように簡素な構成を有するため、容易に小型化することができる。 The air chamber R2 is provided with a tube T1 communicating with the outside, and the air chamber R4 is provided with a tube T2 passing through the air chamber R2 and communicating with the outside. Here, two tubes T1 and T2 are required to supply air to the air chambers R1 to R4. Further, since the portion between the partitions 7 and 9 is restricted from expanding and contracting in the axial direction as described above, the tube T2 in the air chamber R2 also does not expand and contract. Since the mobile device 1 has such a simple configuration, it can be easily miniaturized.

上記のように移動装置１は、仕切り部５，７の間において空気室Ｒ１，Ｒ４がオーバーラップした構成を有するため、以下においては本構成部分を「オーバーラップ部」という。また、仕切り部３，５の間、及び仕切り部７，９の間の両構成部分を「非オーバーラップ部」という。 As described above, the moving device 1 has a configuration in which the air chambers R1 and R4 overlap between the partitions 5 and 7, so this configuration is hereinafter referred to as an "overlap". Also, both the constituent parts between the partitions 3 and 5 and between the partitions 7 and 9 are called "non-overlapping parts".

上記の空気室Ｒ１～Ｒ４には、チューブＴ１，Ｔ２を介して外部から空気が供給され、若しくは外部へ空気が流出して室内の圧力が制御されるが、非オーバーラップ部の膨張とオーバーラップ部の上記軸方向の伸長は異なる圧力域で発生する。 Air is supplied from the outside through tubes T1 and T2 to the air chambers R1 to R4, or air flows out to the outside to control the pressure in the chambers. The axial elongation of the parts occurs in different pressure ranges.

具体的には、後述するように、非オーバーラップ部の膨張に必要な圧力は、オーバーラップ部の伸長に必要な圧力よりも低いものとされている。そのため、チューブＴ１，Ｔ２を介して空気室Ｒ１～Ｒ４へ空気を供給した場合、非オーバーラップ部が最初に膨張し、その後にオーバーラップ部が伸長することになる。 Specifically, as will be described later, the pressure required to inflate the non-overlapping portion is lower than the pressure required to extend the overlapping portion. Therefore, when air is supplied to the air chambers R1 to R4 through the tubes T1 and T2, the non-overlapping portions expand first, and then the overlapping portions expand.

なお、空気室Ｒ１～Ｒ４へ供給する空気の圧力は移動装置１の外部で制御されるため、移動装置１は電磁弁等の空気制御弁を備える必要はない。このため、電気による引火の可能性を排除でき、防爆性を担保することができる。 Since the pressure of the air supplied to the air chambers R1 to R4 is controlled outside the moving device 1, the moving device 1 does not need to have an air control valve such as a solenoid valve. Therefore, the possibility of ignition due to electricity can be eliminated, and explosion-proofness can be ensured.

また、移動装置１は空気制御弁やそれに付随する機器が搭載されないことにより、故障のリスクが低減されるとともに、装置の小型化も容易となる。 Further, since the mobile device 1 is not equipped with an air control valve and associated equipment, the risk of failure is reduced and the size of the device can be easily reduced.

図２は、図１に示された移動装置１の動作を説明する図である。なお、図中のＸ軸は上記軸方向における移動装置１の位置を示す座標軸である。以下において、本図を参照しつつ、移動装置１の動作を説明する。 FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the mobile device 1 shown in FIG. Note that the X-axis in the figure is a coordinate axis indicating the position of the moving device 1 in the axial direction. The operation of the mobile device 1 will be described below with reference to this figure.

移動装置１の推進動作では、以下のように、空気室Ｒ１～Ｒ４の圧力が圧力Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３及び圧力ゼロ（大気開放）の４状態間で切り替えられる。ここで、圧力Ｐ_１はゼロより大きく、圧力Ｐ_２は圧力Ｐ_１より大きく、圧力Ｐ_３は圧力Ｐ_２以上とされる。そして、これら圧力Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３の値は、筐体Ｂ１，Ｂ２の材質やバネ１０の特性によって規定されるが、一例として圧力Ｐ_１を３０ｋＰａ、圧力Ｐ_２を８０ｋＰａ、圧力Ｐ_３を１００ｋＰａとすることにより推進動作が実現される。 In the propulsion operation of the mobile device 1, the pressures of the air chambers R1 to R4 are switched between four states of pressures P ₁ , P ₂ , P ₃ and zero pressure (open to the atmosphere) as follows. Here, pressure _P1 is greater than zero, pressure _P2 is greater than pressure _P1 , and pressure _P3 is greater than or equal to pressure _P2 . The values of these pressures P ₁ , P ₂ and P ₃ are defined by the material of the housings B ₁ and B ₂ and the characteristics of the spring 10 . A propulsion operation is realized by setting ₃ to 100 kPa.

なお、上記のような圧力の切り替えは、電気信号に応じて圧力を可変するバルブ（電空レギュレータ）によって制御することができ、当該電空レギュレータはマイコンによるシーケンス制御によりコントロールすることができる。 The pressure switching as described above can be controlled by a valve (electro-pneumatic regulator) that varies the pressure according to an electrical signal, and the electro-pneumatic regulator can be controlled by a sequence control by a microcomputer.

移動装置１は、図２（ａ）に示されるように、初期状態において先端部が座標Ｘ１の位置になるように配管（図示していない）内に静置されているものとする。次に、図２（ｂ）に示されるように、チューブＴ１を介して圧力Ｐ_１の空気を空気室Ｒ１，Ｒ２へ供給することによって、空気室Ｒ２が膨張する。これより、移動装置１は、空気室Ｒ２の部分において上記配管に対して圧接するため、先端が座標Ｘ１となる位置で固定される。 As shown in FIG. 2(a), the moving device 1 is assumed to be placed still in a pipe (not shown) so that the tip thereof is positioned at the coordinate X1 in the initial state. Next, as shown in FIG. 2(b), the air chamber R2 is inflated by supplying air of pressure _P1 to the air chambers R1 and R2 through the tube T1. As a result, the moving device 1 is pressed against the pipe at the air chamber R2, so that the tip is fixed at the coordinate X1.

次に、図２（ｃ）に示されるように、チューブＴ１を介して空気室Ｒ１，Ｒ２へ供給する空気の圧力を圧力Ｐ_２まで高めてゆくと、バネ１０が巻かれた空気室Ｒ１はＸ軸方向へ先端が座標Ｘ２となるまで伸長する。 Next, as shown in FIG. 2(c), when the pressure of the air supplied to the air chambers R1 and R2 through the tube T1 is increased to pressure _P2 , the air chamber R1 around which the spring 10 is wound is It extends in the X-axis direction until the tip reaches the coordinate X2.

次に、図２（ｄ）に示されるように、空気室Ｒ１，Ｒ２の圧力を圧力Ｐ_２に保持した状態でチューブＴ２を介して圧力Ｐ_３の空気を空気室Ｒ３，Ｒ４へ供給すると、空気室Ｒ３が膨張する。これより、移動装置１は、空気室Ｒ３の部分において上記配管に対して圧接するため、先端が座標Ｘ２となる位置で固定される。 Next, as shown in FIG. 2(d), when the pressure of the air chambers R1 and R2 is maintained at the pressure _P2 and the air of the pressure _P3 is supplied to the air chambers R3 and R4 through the tube T2, Air chamber R3 expands. As a result, the moving device 1 is pressed against the pipe at the air chamber R3, so that the tip is fixed at the coordinate X2.

次に、図２（ｅ）に示されるように、空気室Ｒ３，Ｒ４の圧力を圧力Ｐ_３に保持した状態で空気室Ｒ１，Ｒ２を大気開放して室内の圧力をゼロまで減圧すると、空気室Ｒ２は収縮して上記配管と離れた状態になる。 Next, as shown in FIG. 2(e), with the pressure in the air chambers R3 and R4 maintained at pressure _P3 , the air chambers R1 and R2 are released to the atmosphere to reduce the pressure in the chambers to zero. The chamber R2 is contracted and separated from the pipe.

次に、図２（ｆ）に示されるように、チューブＴ２を介して空気室Ｒ３，Ｒ４へ供給する空気の圧力を圧力Ｐ_１まで減圧すると、先端が座標Ｘ２となる位置で固定された状態で、バネ１０の弾性により空気室Ｒ４がＸ軸方向に収縮する。なお、空気室Ｒ３，Ｒ４を大気開放して室内の圧力をゼロまで減圧すれば、移動装置１は先端が座標Ｘ２となる位置で図２（ａ）に示された状態に戻ることになる。 Next, as shown in FIG. 2(f), when the pressure of the air supplied to the air chambers R3 and R4 through the tube T2 is reduced to the pressure _P1 , the tip is fixed at the coordinate X2. Then, the elasticity of the spring 10 causes the air chamber R4 to contract in the X-axis direction. If the air chambers R3 and R4 are released to the atmosphere and the pressure in the chambers is reduced to zero, the moving device 1 will return to the state shown in FIG.

以上のように、移動装置１は、図２（ａ）から図２（ｆ）に示された１サイクルの動作を順に行うことで、Ｘ軸方向へ座標（Ｘ２－Ｘ１）の長さだけ前進することになるため、本動作を繰り返すことで尺取り虫のように前進することが可能になる。また、図２（ａ）から図２（ｆ）に示された動作を逆順に行うことによって、移動装置１を配管内で後退させることができる。 As described above, the moving device 1 moves forward by the length of the coordinate (X2-X1) in the X-axis direction by sequentially performing the one-cycle operations shown in FIGS. By repeating this motion, it becomes possible to move forward like an inchworm. Further, by performing the operations shown in FIGS. 2(a) to 2(f) in reverse order, the moving device 1 can be retracted within the pipe.

上記において、上記配管内における管壁を保持する力（保持力、すなわちグリップ力）は圧力Ｐ_１によって生み出され、圧力Ｐ_１が大きいほど保持力は大きくなる。これは、より高い圧力で空気室が膨張することで配管との密着度が高くなり大きな摩擦を得られるためである。ゆえに、圧力Ｐ_１を大きくした方がスリップしづらくなって推進時の安定性が高まることになる。 In the above, the force (holding force, ie, gripping force) that holds the pipe wall in the pipe is generated by the pressure _P1 , and the larger the pressure _P1 , the larger the holding force. This is because the expansion of the air chamber with a higher pressure results in a higher degree of adhesion with the piping, resulting in greater friction. Therefore, the greater the pressure _P1 , the less likely it is to slip and the more stable the vehicle will be during propulsion.

一方で、前方へ伸長する力は圧力Ｐ_３と圧力Ｐ_２の差圧によって生み出され、この差圧が大きいほど伸長力が大きくなる。ゆえに、圧力Ｐ_３を高く設定することが上記伸長力を大きくするためには有効となる。 On the other hand, the forward elongating force is produced by the differential pressure between pressures _P3 and _P2 , the greater the differential pressure, the greater the elongating force. Therefore, setting the pressure _P3 high is effective in increasing the extension force.

なお、上記筐体Ｂ１，Ｂ２の形状は、上記軸方向に延伸する空間を有するものであれば円筒状に限られない。また、オーバーラップ部のバネ１０に替えて、シリコン素材の中に螺旋上に配置した繊維を織り込むことによって、上記軸方向にのみ伸縮させるようにしても良い。 The shape of the housings B1 and B2 is not limited to a cylindrical shape as long as it has a space extending in the axial direction. Further, instead of the spring 10 of the overlapping portion, spirally arranged fibers may be woven into the silicon material so that the silicon material expands and contracts only in the axial direction.

また、筒状の布１１，１３の周囲に滑り止めを付すことで、移動装置１の走行性を向上させることが可能となる。 In addition, by providing a non-slip material around the cylindrical cloths 11 and 13, the traveling performance of the moving device 1 can be improved.

また、上記移動装置１では、１サイクルの動作におけるストロークを長くすることができると共に、チューブＴ１，Ｔ２の数を少なくして各チューブＴ１，Ｔ２の径を大きくすることで空気室Ｒ１～Ｒ４において給排気できる単位時間当たりの空気量を増加させることができるため、高速な移動を実現することができる。 In addition, in the moving device 1, the stroke in one cycle of operation can be lengthened, and the number of tubes T1 and T2 is reduced and the diameter of each tube T1 and T2 is increased. Since the amount of air that can be supplied and exhausted per unit time can be increased, high-speed movement can be realized.

さらに、筐体Ｂ１，Ｂ２は柔軟性を有するため、移動装置１は上記配管が湾曲している場合でもその中を容易に移動することができる。 Furthermore, since the housings B1 and B2 have flexibility, the moving device 1 can easily move inside the pipe even when the pipe is curved.

以上より、本発明の実施の形態１に係る移動装置１によれば、簡易な構成を採用するため設計や製造、小型化が容易であって、製造コストも低減されるとともに、高速な移動速度や湾曲管内の高い通過性を同時に実現することができる。 As described above, according to the moving device 1 according to the first embodiment of the present invention, since a simple configuration is adopted, design, manufacturing, and miniaturization are easy, the manufacturing cost is reduced, and the moving speed is high. It is possible to simultaneously realize high passability in a curved pipe and a curved pipe.

［実施の形態２］
本発明の実施の形態２に係る移動装置５０は、上記実施の形態１に係る移動装置１と同様な構成を有するため、以下においては共通部分の説明は省略し、相違点についてのみ説明する。 [Embodiment 2]
Since the mobile device 50 according to Embodiment 2 of the present invention has the same configuration as that of the mobile device 1 according to Embodiment 1, the description of the common parts will be omitted and only the differences will be described below.

図３は、本発明の実施の形態２に係る移動装置５０の構成を示す横断面図である。図３に示されるように、移動装置５０は、上記軸方向に延伸し、筐体Ｂ２内及び空気室Ｒ２内を通るよう配設された中空管ＲＣと、上記軸方向に延伸し中空管ＲＣに内蔵されたバネ１５をさらに備える。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a moving device 50 according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 3, the moving device 50 includes a hollow tube RC extending in the axial direction and arranged to pass through the housing B2 and the air chamber R2, and a hollow tube RC extending in the axial direction. It further comprises a spring 15 built into the tube RC.

ここで、より具体的には、中空管ＲＣは、バネ１５の周囲をシリコンゴムなどの伸縮性がある素材で覆った芯材とされ、移動装置５０の軸中心に配置される。 Here, more specifically, the hollow tube RC is a core material in which the periphery of the spring 15 is covered with an elastic material such as silicone rubber, and is arranged at the center of the axis of the moving device 50 .

このような構成を有する本発明の実施の形態２に係る移動装置５０によれば、上記実施の形態１に係る移動装置１と同様な効果を奏するが、さらに、その中心軸に沿って中空管ＲＣのバネ１５内に中空部を確保することができるため、工業用内視鏡やカメラ、その他センサ類の配線を本中空部に通して当該外部機器と一体化することにより、当該外部機器の移動手段として容易に活用することができる。 According to the moving device 50 according to Embodiment 2 of the present invention having such a configuration, the same effects as those of the moving device 1 according to Embodiment 1 are obtained, but in addition, a hollow body is formed along the central axis. Since a hollow part can be secured in the spring 15 of the tube RC, wiring of industrial endoscopes, cameras, and other sensors can be passed through this hollow part and integrated with the external device, so that the external device It can be easily used as a means of transportation for

以下においては、図４を参照しつつ、移動装置５０の活用例について説明する。長距離に渡って配管の中を移動装置５０が進行する場合には、上記チューブＴ１，Ｔ２や上記配線（以下、「配線類」という。）を牽引するために大きな力が必要になる。従って、単体の移動装置５０を使用するのみでは推進力が不足することが危惧される。 An example of utilization of the mobile device 50 will be described below with reference to FIG. When the moving device 50 travels through a pipe over a long distance, a large force is required to pull the tubes T1 and T2 and the wiring (hereinafter referred to as "wiring"). Therefore, it is apprehended that the propulsive force will be insufficient if only the single moving device 50 is used.

そこで、図４に示されるように、配線類Ｗを上記中空部に通した複数の移動装置５０を組み合わせて使用することによって、より大きな推進力を得ることが好適である。なお、図中の両矢印は各移動装置５０が上記の伸縮動作を行うことを示している。 Therefore, as shown in FIG. 4, it is preferable to obtain a greater propulsive force by combining a plurality of moving devices 50 having wires W passed through the hollow portion. The double-headed arrows in the drawing indicate that each moving device 50 performs the above-described expansion and contraction operation.

また、移動装置５０が配線類Ｗを牽引するためには、配線類Ｗが移動装置５０に固定される必要がある。ここで例えば、配線類Ｗは移動装置５０の進行方向先端部に固定する方法が考えられる。この方法では、移動装置５０の前進時には本装置が伸びようとする力により配線類Ｗが進行方向へ引っ張られ、移動装置５０の後退時には本装置が縮もうとする力により配線類Ｗが進行方向と逆の方向へ引っ張られることになる。 In order for the moving device 50 to pull the wiring W, the wiring W needs to be fixed to the moving device 50 . Here, for example, a method of fixing the wires W to the forward end of the moving device 50 can be considered. In this method, when the moving device 50 moves forward, the wires W are pulled in the direction of movement by the force that causes the device to expand, and when the moving device 50 moves backward, the wires W are pulled in the direction of movement by the force that causes the device to contract. will be pulled in the opposite direction.

一方で、上記のように配線類Ｗを移動装置５０と固定する方法に替えて、配線類Ｗと移動装置５０は固定せず、図４に示されるように、配線類Ｗの途中にストッパＳＴを設ける方法を採用しても良い。この方法では、移動装置５０が前進または後退時にストッパＳＴに対して引っかかることを利用して配線類Ｗが牽引される。このことから、移動装置５０の前進および後退のいずれの時にも、配線類Ｗは移動装置５０が伸びようとする力により引っ張られることになる。 On the other hand, instead of fixing the wires W to the moving device 50 as described above, the wires W and the moving device 50 are not fixed, and as shown in FIG. may be adopted. In this method, the wires W are pulled by utilizing the fact that the moving device 50 is caught by the stopper ST when moving forward or backward. As a result, the wires W are pulled by the force that the moving device 50 tends to extend, both when the moving device 50 moves forward and backward.

また、図４に示されるように複数の移動装置５０を連結して使用すれば、曲管の中における本装置の通過性を向上させることができる。以下では、図５を参照しつつ、本通過性について詳しく説明する。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）における矢印は共に、移動装置５０の進行方向を示す。 Also, by using a plurality of moving devices 50 connected together as shown in FIG. 4, it is possible to improve the passability of the device through curved pipes. In the following, this passability will be described in detail with reference to FIG. The arrows in FIGS. 5(a) and 5(b) both indicate the traveling direction of the mobile device 50. As shown in FIG.

図５（ａ）に示されるように、移動装置５０が曲管Ｐを通過する時には配線類Ｗが曲管Ｐの内側部分ＣＮに押さえつけられる。このとき、使用する移動装置５０が単体である場合には、当該移動装置５０は前方から配線類Ｗを引っ張ることになるため、上記内側部分ＣＮと配線類Ｗとの接触面に大きな摩擦が発生してしまい通過性が低下する。 As shown in FIG. 5(a), when the moving device 50 passes through the curved pipe P, the wires W are pressed against the inner portion CN of the curved pipe P. As shown in FIG. At this time, when the moving device 50 to be used is a single unit, the moving device 50 pulls the wires W from the front, so a large amount of friction is generated on the contact surface between the inner portion CN and the wires W. and passability decreases.

一方、図５（ｂ）に示されるように、複数の移動装置５０を使用する場合には、配線類Ｗには前方から引っ張られる力だけでなく後方から押し出される力も働くため、上記内側部分ＣＮと配線類Ｗとの接触面に生じる摩擦が低減されて通過しやすくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 5(b), when a plurality of moving devices 50 are used, the wires W are not only pulled from the front but also pushed from the rear. Friction generated on the contact surface between the wire and the wiring W is reduced, making it easier to pass.

また、上記のように複数の移動装置５０を連結して使用する場合には、各移動装置５０のチューブＴ１同士及びチューブＴ２同士を取りまとめ、それぞれ共通のチューブを用いて空気を供給するようにすれば、連結する移動装置５０の数が増えたときにもチューブの数を増やすことなく駆動することができる。 Further, when a plurality of moving devices 50 are connected and used as described above, the tubes T1 and T2 of the moving devices 50 are grouped together and air is supplied using a common tube. For example, even when the number of moving devices 50 to be connected increases, it is possible to drive without increasing the number of tubes.

なお、上記において、移動装置１，５０は空気の替わりに、例えば水や油といった液体などの空気以外の流体を用いて駆動することもできる。空気を用いる場合には、その圧縮性の影響で移動装置１，５０は駆動時に応答の遅れが生じるが、液体には空気のような圧縮性がないため、液体を用いれば上記遅れの影響を小さくして移動の高速化を実現することができる。 In the above, the moving devices 1 and 50 can also be driven using a fluid other than air, such as liquid such as water or oil, instead of air. When air is used, a delay in response occurs due to the compressibility of the mobile device 1, 50 when it is driven. It can be made smaller to speed up movement.

また、防爆性や大幅な小型化が求められない使用環境であれば、移動装置１，５０内に電磁弁を内蔵することで、上記圧力の切り替えに要する時間を短縮でき、移動速度を向上させることができる。同様に、移動装置１，５０内に超小型のポンプを内蔵することによっても、上記圧力の切り替えに要する時間を短縮できる。特に、移動装置１，５０を長距離駆動する場合には、チューブＴ１，Ｔ２が長くなり給排気できる単位時間当たりの空気量が低下するために移動速度が落ちることから、ポンプを内蔵することが有効となる。 In addition, if the use environment does not require explosion-proofness or significant miniaturization, by incorporating a solenoid valve in the moving device 1, 50, the time required for switching the pressure can be shortened, and the moving speed can be improved. be able to. Similarly, the time required for switching the pressure can be shortened by incorporating a micro-sized pump in the moving device 1,50. In particular, when the moving devices 1 and 50 are driven for a long distance, the length of the tubes T1 and T2 reduces the amount of air that can be supplied and exhausted per unit time, which reduces the moving speed. valid.

１，５０移動装置
３，５，７，９仕切り部
１０，１５バネ
１１，１３布
Ｂ１，Ｂ２筐体
Ｒ１～Ｒ４空気室
ＲＣ中空管
Ｔ１，Ｔ２チューブ

1, 50 moving devices 3, 5, 7, 9 partitions 10, 15 springs 11, 13 cloths B1, B2 housings R1 to R4 air chambers RC hollow tubes T1, T2 tubes

Claims

第一の方向に伸縮する第一の空間と、前記第一の空間と前記第一の方向に連通し、前記第一の方向に垂直な第二の方向に伸縮する第二の空間を有する第一の筐体と、
前記第二の方向に伸縮する第三の空間と、前記第三の空間と前記第一の方向に連通し、前記第一及び第二の方向に伸縮する第四の空間を有すると共に、前記第四の空間は前記第一の空間に内包された第二の筐体を備えた移動装置。 A first space that expands and contracts in a first direction, and a second space that communicates with the first space in the first direction and expands and contracts in a second direction perpendicular to the first direction. a housing;
a third space that expands and contracts in the second direction; and a fourth space that communicates with the third space in the first direction and expands and contracts in the first and second directions; A fourth space is a mobile device comprising a second housing enclosed in the first space.

前記第一及び第二の筐体は、前記第一の方向及び前記第二の方向に伸縮する第一の弾性体からなり、
前記第一の空間を構成する前記第一の弾性体が前記第二の方向へ伸長することを規制すると共に、前記第一の空間を構成する前記第一の弾性体の前記第一の方向への伸縮に付勢する第二の弾性体と、
前記第二の空間及び前記第三の空間を構成する前記第一の弾性体が、前記第一の方向へ伸縮することを規制する規制体をさらに備えた、請求項１に記載の移動装置。 The first and second housings are composed of a first elastic body that expands and contracts in the first direction and the second direction,
The first elastic body forming the first space is restricted from being stretched in the second direction, and the first elastic body forming the first space is stretched in the first direction. a second elastic body that biases the expansion and contraction of
2. The moving device according to claim 1, further comprising a restricting body restricting said first elastic body constituting said second space and said third space from expanding and contracting in said first direction.

前記第一の弾性体はシリコン樹脂であり、
前記第二の弾性体はバネである、請求項２に記載の移動装置。 the first elastic body is silicone resin,
3. The moving device according to claim 2, wherein said second elastic body is a spring.

前記規制体は、
前記第一の方向において前記第二若しくは前記第三の空間を規定する二つの仕切り部と、
前記二つの仕切り部を連結させる連結部を含む、請求項２に記載の移動装置。 The regulator is
two partitions that define the second or third space in the first direction;
3. The moving device according to claim 2, further comprising a connecting portion that connects the two partitions.

前記連結部は布である、請求項４に記載の移動装置。 5. The moving device of claim 4, wherein the connecting portion is cloth.

前記第二の空間と外部とを連通する第一の管と、
前記第二の空間内を通って前記第四の空間と前記外部とを連通する第二の管をさらに備えた、請求項１に記載の移動装置。 a first pipe communicating between the second space and the outside;
2. The moving device according to claim 1, further comprising a second pipe that passes through said second space and communicates said fourth space with said outside.

前記第一の方向に延伸し、前記第二の筐体内及び前記第二の空間内を通るよう配設された中空管と、
前記第一の方向に延伸し、前記中空管に内蔵されたバネをさらに備えた、請求項１に記載の移動装置。

a hollow tube extending in the first direction and arranged to pass through the second housing and the second space;
2. The moving device of claim 1, further comprising a spring extending in said first direction and contained within said hollow tube.