JPH06293259A

JPH06293259A - 管内自走装置

Info

Publication number: JPH06293259A
Application number: JP5103602A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Nakanishi; 豊中西; Shinichi Nakagawa; 信一中川; Yoshiaki Nakatsuru; 良昭中▲つる▼; Mamoru Kawahara; 守河原; Keiichi Soyama; 慶一曽山; Noburo Yamashita; 宣郎山下
Original assignee: KANSAI TEC KK; Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: KANSAI TEC KK; Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 1993-04-05
Filing date: 1993-04-05
Publication date: 1994-10-21

Abstract

(57)【要約】【目的】構造がシンプルで走行状態が
スムースであり、走行速度及び牽引力が大きい管内走行
装置を提供するにある。【構成】管内に挿入され管軸周りに旋
回可能な旋回体(2)と、管内で該旋回体(2)を旋回させる
駆動体(4)と、上記旋回体(2)の周囲に配置され管内壁を
転動する複数の車輪(2b)と、上記旋回体(2)に取付けら
れ上記各車輪(2b)を管壁に押圧するアーム(2a)とからな
り、各車輪(2b)は管内壁に螺旋状の軌跡を描くよう各車
軸を管軸に対して同位の方向に所定角度で捩れて設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内を点検したり管内
にものを輸送する際に好適な管内走行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、送電線東野ケーブルを配管内に
引き込んで架設したり、配管内のケーブルを点検したり
するには、管内を走行する装置が用いられている。従来
このような管内自走装置としては、例えば図３〜５に摸
式的に示すような構成のものがそれぞれ用いられてい
た。

【０００３】図６に示すものは、装置本体(U)に複数の
車輪(u1)が、各車軸が管軸と直交するように取付けら
れ、各車輪(u1)を管内壁(W)に押圧させながら車輪を駆
動して推進する車輪式のもので、簡単な機構であるが、
各車輪(u1)と管内壁(W)との接地面が狭いため、車輪の
グリップが悪いので牽引力が得られ難いという問題点が
ある。

【０００４】図７に示すものは、装置本体(V)に複数の
キャタピラ(v1)が取付けられ、各キャタピラ(v1)を管内
壁(W)に押し付けながらこれを駆動して推進するキャタ
ピラ式のもので、管内壁との接地面が稼げて走行速度を
挙げてもグリップが落ちないため、走行速度と牽引力に
ついては比較的有利であるが、構造が複雑となり、製造
やメンテナンスに支障が生ずるという問題がある。

【０００５】図８に示すものは、圧縮空気が導入される
ラバーチューブ(T1)とこれらを連結するバネ(T2)とから
構成され、圧縮空気によるチューブの伸縮とバネの反発
力によって推進する尺取り式のもので、構造がシンプル
で牽引力が大きいが、走行する時の動き方は、尺取り虫
的な断続的動きでスムーズではなく、走行速度も遅いと
いう問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本願発明の解決
しようとする課題は、構造がシンプルで走行状態がスム
ースであり、走行速度及び牽引力が大きい管内走行装置
を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かくして本願『請求項
１』にかかる発明によれば、『管内に挿入され管軸周り
に旋回可能な旋回体(2)と、管内で該旋回体(2)を旋回さ
せる駆動体(4)と、上記旋回体(2)の周囲に配置され管内
壁を転動する複数の車輪(2b)と、上記旋回体(2)に取付
けられ上記各車輪(2b)を管壁に押圧するアーム(2a)とか
らなり、各車輪(2b)は管内壁に螺旋状の軌跡を描くよう
各車軸が管軸(H)に対して同位の方向に所定角度で捩れ
て設けられたことを特徴とする管内自走装置(1)』が提
供される。

【０００８】上記管内自走装置(1)において、旋回体(2)
と駆動体(4)とは、旋回体内に駆動体が配置される構成
であってもよく、また旋回体と駆動体とが管軸方向に配
置される構成であってもよい。通常後者の構成の方が作
製上簡便である点で好ましい。また旋回体(2)と駆動体
(4)との間に適宜減速機(3)が設けられてよい。

【０００９】上記後者のように管軸方向に配置される構
成においては、本願『請求項２』に示すように、駆動体
(4)を管内で支持して転動する支持車輪部(5)を設けるこ
とが好ましい。

【００１０】上記管内自走装置(1)においては、旋回体
(2)を旋回させるとその反力で駆動体(4)自身が回転力を
受けることにもなるが、この点を解消する構成として本
願『請求項３』にかかる発明を提供することができる。

【００１１】かくして本願『請求項３』にかかる発明に
よれば、『管内に挿入され管軸周りに旋回可能な旋回体
(2F)(2B)と、管内で該旋回体を旋回させる駆動体(4F)(4
B)と、上記旋回体(2F)(2B)にこれと回動可能に固定され
た連結軸部材(13F)(13B)と、上記旋回体(2F)(2B)の周囲
に配置され管内壁を転動する複数の車輪(2bF)(2bB)と、
上記旋回体(2F)(2B)に取付けられ上記各車輪を管壁に押
圧するアーム(2aF)(2aB)とを有し、各車輪(2bF)(2bB)が
管内壁に螺旋状の軌跡を描くよう各車軸が管軸(H)に対
して同位の方向に所定角度で捩れて設けられた自走ユニ
ット(11)(12)を２つ備え、これらの自走ユニット(11)(1
2)が各旋回体(2F)(2B)を対向させて連結軸部材同志(13
F)(13B)が屈曲可能に連結されると共に、一方の自走ユ
ニット(11)の旋回体(2F)と他方の自走ユニット(12)の旋
回体(2B)とが互いに逆方向に旋回しながらこの連結体が
一方向に前進するよう、一方の自走ユニット(11)におけ
る各車輪(2bF)の車軸の傾きと他方の自走ユニット(12)
の各車輪(2bB)の車軸の傾きとが逆に設けられたことを
特徴とする管内自走装置(10)』が提供される。

【００１２】上記管内自走装置(10)において、各自走ユ
ニット(11)(12)間の屈曲は、２軸方向に屈曲可能な構成
とすることが、アール部を有する管内を自走する場合に
好適である。

【００１３】上記管内自走装置(10)の各自走ユニット(1
1)(12)において、旋回体(2F)(2B)と駆動体(4F)(4B)とが
管軸(H)方向に配置されているときは、本願『請求項
４』に示すように、駆動体(4F)(4B)を管内で支持する支
持車輪部(5F)(5B)を設けることが好ましい。

【００１４】

【作用】本願『請求項１』にかかる発明によれば、駆動
体(4)により旋回体(2)が旋回されると、この旋回体(2)
に取付けられているアーム(2a)によって管内壁に押圧さ
れている各車輪(2b)が捩れ角度方向に進行しようとし
て、あたかもネジのように管内を前進する推進力が発生
され、旋回体(2)及び駆動体(4)はこれによって前方に走
行し、各車輪(2b)は管内壁に螺旋状の軌跡を描くことと
なる。

【００１５】本願『請求項２』にかかる発明によれば、
旋回体(2)と駆動体(4)とが管軸(H)方向に配置され、駆
動体(4)が支持車輪(51)によって管内で支持されている
ので、旋回体(2)にアーム(2a)を介して取付けられた車
輪(2b)と、駆動体(4)を支持する支持車輪(51)とで装置
全体が管内軸中央部に支持されることとなる。

【００１６】本願『請求項３』にかかる発明によれば、
前方の自走ユニット(11)の駆動体(4F)により旋回体(2F)
が旋回されると、この旋回体(2F)に取付けられているア
ーム(2aF)によって管内壁に押圧されている各車輪(2bF)
が捩れ方向に転動しようとして、あたかもネジのように
管内を前進する推進力が発生されると同時に旋回体(2F)
の反作用で駆動体(4F)が回転しようとする。このとき同
時に後方の自走ユニット(12)ではその駆動体(4B)により
旋回体(2B)が逆方向に旋回されており、これによって対
向している前方の自走ユニット(11)の旋回体(2F)の反作
用力を打ち消すことになる。そしてこの後方自走ユニッ
ト(12)の旋回体(2B)に取付けられている各車輪(2bB)
は、前方の自走ユニット(11)の各車輪(2bF)と逆の捩れ
方向で取付けられているので、後方自走ユニット(12)に
発生する推進方向は前方の自走ユニット(11)と同方向と
なり、これらのユニット連結体は一方向に推進すること
となる。

【００１７】本願『請求項４』にかかる発明によれば、
前方の自走ユニット(11)の旋回体(2F)と駆動体(4F)とが
管軸(H)方向に配置され、駆動体(4F)が支持車輪部(5F)
によって管内で支持されているので、旋回体(2F)にアー
ム(2aF)を介して取付けられた車輪(2bF)と、駆動体(4F)
を支持する支持車輪(51F)とで前方の自走ユニット(11)
が管内軸中央部に支持されると共に、後方の自走ユニッ
ト(12)も、その旋回体(2B)と駆動体(4B)とが管軸(H)方
向に配置され、駆動体(4B)が支持車輪部(5B)によって管
内で支持されているので、旋回体(2B)にアーム(2aB)を
介して取付けられた車輪(2bB)と、駆動体(4B)を支持す
る支持車輪(51B)とで、管内軸中央部に支持されること
となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。実施例１図１は本願『請求項２』にかかる管内自走装置の一例の
正面概略図、図２はその断面概略図である。同図におい
て、管内自走装置(1)は、旋回体(2)と、減速機(3)と、
駆動体(4)と、支持車輪部(5)とから主として構成されて
いる。

【００１９】旋回体(2)は、径が小さい小筒体部(21)と
径の大きい大筒体部(22)との２段構成となっており、小
筒体部(21)の外周面の４方に２本ずつアーム(2a)が取付
けられており、各アーム(2a)の先端には車輪(2b)が設け
られている。上記各アーム(2a)は、管軸(H)に対して所
定角度で同位に傾斜するように取付けられており、これ
によって各車輪(2b)の車軸は管軸(H)に対して同位方向
に捩れる構成となっている。また、各アーム(2a)の後端
はバネ(2c)によって旋回体(2)に係止されており、これ
によってアーム先端の車輪(2b)が外方に付勢されてい
る。旋回体(2)の大筒体部(22)の内周面には内歯車(22a)
が固定され、これと噛合する遊星歯車(22b)が歯車軸支
部材(22c)と減速機収納ハウジング(31)とによって複数
取付けられている。この歯車軸支部材(22c)はその前半
部は旋回体(2)の大筒体部(22)内壁面と摺動し、後半部
はラジアルベアリング(23a)を介して小筒体部(21)内に
挿入されている。また小筒体部(21)内には、ラジアルベ
アリング(23a)、スペーサ(23b)及びスラストニードルベ
アリング(23c)を介して軸心部材(23)が挿入されてお
り、この軸心部材(23)の一端には上記歯車軸支部材(22
c)がナット(23d)で固定されている。以上の構成によっ
て、旋回体(2)は軸心部材(23)の周囲に回動可能となっ
ている。

【００２０】減速機(3)は、減速機収納ハウジング(31)
内に収納されており、その回転軸(32)には上記遊星歯車
(22b)と噛合する太陽歯車(33)が取付けられている。

【００２１】駆動体(4)は、ＤＣモータ(41)とこれを収
納するモータ収納ハウジング(42)とから構成されてい
る。上記ハウジング(42)の一端は減速機収納ハウジング
(31)とビス固定され、他端部は後述する支持車輪部(5)
取付用の腕部(43)が構成されその端部には牽引用のアイ
ボルト(44)が取付けられている。

【００２２】支持車輪部(5)は、上記モータ収納ハウジ
ング(42)の周囲４方に２つずつ配置される車輪(51)と、
この車輪を保持する保持部材(52)と、各保持部材(52)の
他端を移動可能に係止する保持部材係止手段(53)とから
構成されている。各保持部材(52)は、２つの車輪固定位
置間の中央部で屈曲可能に構成されており、一端は上記
モータ収納ハウジング(42)に固定されており、他端は保
持部材係止手段(53)に固定されている。保持部材係止手
段(53)は、モータ収納ハウジング(42)の腕部(43)に挿入
された筒体で、該腕部(43)に沿って摺動できると共に、
該腕部(43)に挿入されたスプリング(54)により押圧付勢
されている。従って、上記保持部材(52)はスプリング(5
4)により屈曲部が屈曲した状態が保持されており、これ
によって各車輪(51)が管内壁を押圧できるように構成さ
れている。

【００２３】以上のように構成された管内自走装置(1)
の作動について説明する。管内自走装置(1)の旋回体(2)
の小筒体部(21)を、その外面に設けられている各アーム
(2a)をすぼめるようにして相当径（この例では管径φ12
5mm）の管内の端部に挿入すると、図３に示すように各
アーム(2a)先端に設けられいる各車輪(2b)は管軸に対し
て同意の方向に捩れた状態で管内壁(W)を押圧する。

【００２４】この状態で駆動体(4)のＤＣモータ(41)を
作動させると、減速機(3)に伝達され、ＤＣモータ(41)
の回転力は適宜調節された後、太陽歯車(33)を介して複
数の遊星歯車(22b)に伝達され、遊星歯車(22b)から内歯
車(22a)に伝達されて旋回体(2)が回転される。このとき
旋回体(2)は軸心部材(23)の周囲に配置されたラジアル
ベアリング(23a)及びスラストニードルベアリング(23c)
とを介してスムースに旋回する。この旋回体(2)の旋回に
より、管内壁を押圧している各アーム(2a)先端の各車輪
(2b)が捩れ角度方向に進行しようとして、あたかもネジ
のように管内を前進する推進力が発生される。

【００２５】これによって旋回体(2)の大筒体部(22)、
駆動体(4)及び支持車輪部(5)は続けて管内に挿入されて
いく。このとき支持車輪部(5)は車輪(51)が壁を押圧し
ながら管内に挿入されるので、これにより駆動体(4)は
管内中央部に支持されることとなる。以上のようにし
て、旋回体(2)に設けられた各車輪(2b)は管内壁に螺旋
状の軌跡を描きながら、管内自走装置(1)は管内を挿入
方向前方に走行することとなる。

【００２６】実施例２図３は本願『請求項４』にかかる管内自走装置の一例の
正面概略図、図４はその要部断面概略図である。これら
の図において、管内自走装置(10)は、旋回体と、減速機
と、駆動体と、支持車輪部とを備えた自走ユニット(11)
(12)の２つから主として構成されている。

【００２７】各自走ユニット(11)(12)の構成は、連結軸
部材(13)及びカップリング材(14)を除いては実施例１の
管内自走装置(1)と同様であるので、これらについては
実施例１と同番号（但し、前方の自走ユニットのものに
関してはFを、後方の自走ユニットのものに関してはBを
各番号の後に記す。）示し、これらについての説明は省
略する。

【００２８】連結軸部材(13)は、各端部が図５に示すよ
うにカップリング材(14)と係合し得るよう形成されてい
る以外は実施例１の軸心部材(23)とほぼ同等である。一
方の連結軸部材(13F)はその端部に雄型連結部材(15)が
設けられ、他方の連結軸部材(13B)はその端部に雌型連
結部材(16)が設けられており、雌型連結部材(16)内に雄
型連結部材(15)が若干挿入された状態で、それぞれがカ
ップリング材(14)により係止されている。

【００２９】カップリング材(14)は、図５に示されるよ
うに、雌型連結部材(16)とはこの外面に紙面に水平な方
向で設けられたピン(16a)と係止され、雄型連結部材(1
5)とはその外面に紙面に垂直な方向で設けられたピン(1
5a)と係止されており、これによって２つの自走ユニッ
ト(11)(12)は２軸方向に屈曲可能な構成となる。

【００３０】以上のように構成された管内自走装置(10)
の作動について説明する。管内自走装置(10)の前方の自
走ユニット(11)の旋回体(2F)の小筒体部(21F)を、その
外面に設けられている各アーム(2aF)をすぼめるように
して相当径（この例では管径φ125mm）の管内の端部に
挿入し、各アーム(2aF)先端に設けられいる各車輪(2bF)
で管内壁を押圧する。このとき実施例１と同様に各車輪
(2bF)は管軸に対して同位の方向に捩れている。

【００３１】この状態で前方自走ユニット(11)の駆動体
(4F)のＤＣモータを作動させると、実施例１と同様に減
速して伝達され、旋回体(2F)はスムースに旋回する。こ
の旋回体(2F)の旋回により、管内壁を押圧している各ア
ーム(2aF)先端の各車輪(2bF)が捩れ角度方向に進行しよ
うとして、あたかもネジのように管内を前進する推進力
が発生される。

【００３２】上記推進力によって前方自走ユニット(11)
は管内を自走していくが、同時に旋回体回転の反作用で
ユニット自体が回転しようとする。このとき後方の自走
ユニット(12)の駆動体(4B)のＤＣモータを作動させる
と、このユニット(12)の旋回体(2B)は、前方のユニット
(11)の旋回体(2F)とは逆方向に回転しだす。そして前方
の自走ユニット(11)に牽引されて管内に挿入していくこ
ととなるが、後方の自走ユニット(12)の旋回体(2B)に設
けられている各車輪(2bB)は、前方の自走ユニット(11)
の各車輪(2aF)と逆の捩れ方向で取付けられているの
で、後方自走ユニット(12)に発生する推進方向は前方の
自走ユニット(11)と同方向となり、これらのユニット連
結体は一方向に推進することとなる。そして、管内での
推進において、前方の自走ユニット(11)の旋回体(2F)と
後方の自走ユニット(12)の旋回体(2B)とは互いに逆回転
しているので、これらのユニット(11)(12)間では互いの
反作用力を打ち消すことになり、装置自体に管軸周囲へ
の回転が生じず、実施例１のものよりもさらに安定し、
よりスムースに管内を自走することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、ネジ式移動法を採用し
ているので、スムースな移動ができしかも牽引力が大き
い。さらに、互いに逆方向に旋回する構成としているの
で、反力を打ち消しあってバランスのよい走行ができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願『請求項２』にかかる管内自走装置の一例
の正面概略図

【図２】図１の装置の断面概略図

【図３】管内に挿入された状態の各車輪と管壁との関係
を示す構成説明図

【図４】本願『請求項４』にかかる管内自走装置の一例
の正面概略図

【図５】図４の装置の連結部の要部断面概略図

【図６】従来例の管内自走装置の一例の模式図

【図７】従来例の管内自走装置の他の例の模式図

【図８】従来例の管内自走装置のさらに他の例の模式図

【符号の説明】

(2)(2F)(2B)…旋回体 (3)(3F)(3B)
…減速機 (4)(4F)(4B)…駆動体 (5)(5F)(5B)
…支持車輪部 (2a)(2aF)(2aB)…アーム (2b)(2bF)(2b
B)…車輪 (11)…前方自走ユニット (12)…後方自
走ユニット (13)…連結軸部材 (H)…官軸

フロントページの続き (72)発明者中▲つる▼ 良昭大阪市北区中之島３丁目３番地22号関西電力株式会社内 (72)発明者河原守大阪市北区中之島６丁目２番27号株式会社関西テック内 (72)発明者曽山慶一大阪市北区中之島６丁目２番27号株式会社関西テック内 (72)発明者山下宣郎大阪市北区中之島６丁目２番27号株式会社関西テック内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管内に挿入され管軸周りに旋回可
能な旋回体と、管内で該旋回体を旋回させる駆動体と、
上記旋回体の周囲に配置され管内壁を転動する複数の車
輪と、上記旋回体に取付けられ上記各車輪を管壁に押圧
するアームとからなり、各車輪は管内壁に螺旋状の軌跡を描くよう各車軸が管軸
に対して同位の方向に所定角度で捩れて設けられたこと
を特徴とする管内自走装置。
【請求項２】旋回体と駆動体が管軸方向に配置
され、駆動体に、該駆動体を管内で支持して転動する支
持車輪が具備されてなる請求項１記載の管内自走装置。
【請求項３】管内に挿入され管軸周りに旋回可
能な旋回体と、管内で該旋回体を旋回させる駆動体と、
上記旋回体にこれと回動可能に固定された連結軸部材
と、上記旋回体の周囲に配置され管内壁を転動する複数
の車輪と、上記旋回体に取付けられ上記各車輪を管壁に
押圧するアームとを有し、各車輪が管内壁に螺旋状の軌
跡を描くよう各車軸が管軸に対して同位の方向に所定角
度で捩れて設けられた自走ユニットを２つ備え、これらの自走ユニットが各旋回体を対向させて連結軸部
材同志が屈曲可能に連結されると共に、一方の自走ユニ
ットの旋回体と他方の自走ユニットの旋回体とが互いに
逆方向に旋回しながらこの連結体が一方向に前進するよ
う、一方の自走ユニットにおける各車輪の車軸の傾きと
他方の自走ユニットの各車輪の車軸の傾きとが逆に設け
られたことを特徴とする管内自走装置。
【請求項４】各自走ユニットにおいて、旋回体
と駆動体が管軸方向に配置され、駆動体に、該駆動体を
管内で支持して転動する支持車輪が具備されてなる請求
項３記載の管内自走装置。