特許 6245550 管体内探査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6245550

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】管体内探査装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 23/24 20060101AFI20171204BHJP

   A61B 1/00 20060101ALI20171204BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20171204BHJP

   G01N 21/954 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G02B23/24 A

   A61B1/00

   G01N21/84 B

   G01N21/954 A

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-107484(P2013-107484)

(22)【出願日】2013年5月21日

(65)【公開番号】特開2014-228658(P2014-228658A)

(43)【公開日】2014年12月8日

【審査請求日】2016年5月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】599011687

【氏名又は名称】学校法人 中央大学

(73)【特許権者】

【識別番号】592185666

【氏名又は名称】管清工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080296

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100141243

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 靖夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 太郎

(72)【発明者】

【氏名】針谷 健介

(72)【発明者】

【氏名】内山 光一

(72)【発明者】

【氏名】田中 友也

(72)【発明者】

【氏名】高田 淳

(72)【発明者】

【氏名】金川 護

【審査官】 越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−１３２１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１２５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０５６１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８１１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１５６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２４０７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００６５２５０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ２３／２４−２３／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線方向に伸縮する筒状の内筒と、
前記内筒の両端に液密にそれぞれ取り付けられるフランジと、
内筒を覆うように被せられて、端部が前記フランジに液密に固定され、軸線方向への伸長が規制された筒状の弾性体と、
前記フランジに設けられ、前記内筒と前記弾性体との間で形成される気室に連通し、気室への空気の流通を可能にする空気流通孔と、
前記空気流通孔を介して前記気室への空気の供給と前記気室からの空気の排気とを切り替える切替弁と、を備えた伸縮ユニットが複数個連結された管体内移動体と、
前記各伸縮ユニットの気室に加圧された空気を供給する圧縮空気供給手段と、
前記各切替弁と電気的に接続され、当該切替弁を個別に制御して前記各伸縮ユニットの気室を所定の順番で伸縮させて前記管体内移動体に蠕動運動を生じさせる進行制御手段と、
前記圧縮空気供給手段から前記管体内移動体まで延長し、前記圧縮空気供給手段で加圧された空気を前記各切替弁に供給する空気供給管と、
を備え、
前記各切替弁は、前記管体内移動体内に設けられ、前記気室の空気を排気するときに、前記気室の空気を前記内筒の内周側の空間に排気する管体内探査装置。

【請求項2】

前記管体内移動体まで延長する前記空気供給管は、前記複数の伸縮ユニットの切替弁に向けて分岐する請求項１記載の管体内探査装置。

【請求項3】

前記圧縮空気供給手段から前記管体内移動体までを一本の空気供給管で連結した請求項１又は請求項２記載の管体内探査装置。

【請求項4】

前記進行制御手段は、伸縮ユニットを収縮させるときには、前記切替弁に供給された空気を、最大の圧力で前記気室に供給するように切替弁を制御し、前記伸縮ユニットの収縮状態を維持するときには、前記圧力よりも低い圧力で前記気室に空気を供給するように切替弁を制御する請求項１乃至請求項３いずれか記載の管体内探査装置。

【請求項5】

前記進行制御手段は、前記切替弁をＰＷＭ制御により制御する請求項１乃至請求項４いずれか記載の管体内探査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管体内探査装置に関し、特に都市においてインフラとして整備される上下水道等及び工場等における流体移送の配管内部を検査するための管体内探査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下水道は、都市のインフラとして、環境保全、衛生維持といった重要な役割を果たしている。近年、その設備の老朽化は進み、破損による道路陥没などの事故が発生している。老朽化した管は、年々増加しているにもかかわらず、破損を予防するための維持管理予算は横ばいの状態にあり、効率的に管内部の状態を検査して管の補修の要否を知ることができる管内検査ロボットが必要とされている。このような下水道の配管には、下水管に高低差を設けてこの高低差により自然に下水を運搬させる自然流下方式と、下水管にポンプを設けてポンプで下水を加圧して運搬する圧送方式とが採用されている。前者は、重力を利用して下水に流れを生じさせているため、地形形状に依存した配管となり、単純な配管設計がなされる。後者は、ポンプを利用して下水に流れを生じさせているため、地形形状による制限を受けない。このため、自由な配管設計が可能となるため、結果として迷路のように複雑に入り組んだ配管となりやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−２４０７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、圧送方式では、複雑に入り組んだ配管を可能としているため、自然流下方式に比べ、配管が敷設される単位面積当たりの配管長さが長くなり検査距離が長くなってしまう。このため、下水管内の奥深くまで到達することができずに設備の保守点検を困難なものとしている。例えば、特許文献１に示すような管内自走装置を用いて管内を検査する場合、コンプレッサからケーブル推進手段に空気を送出する空気供給管の長さが長くなるため、ケーブル推進手段に到達したときの空気の圧力が低下してケーブル推進手段の駆動源となる伸縮ユニットの伸縮動作に要する時間が長くなり、結果として検査に要する時間も長くなってしまう。

【0005】

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、検査対象の管の検査距離が長くても検査時間を短縮することができる管体内探査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための管体内探査装置の構成として 軸線方向に伸縮する筒状の内筒と、前記内筒の両端に液密にそれぞれ取り付けられるフランジと、内筒を覆うように被せられて、端部がフランジに液密に固定され、軸線方向への伸長が規制された筒状の弾性体と、フランジに設けられ、前記内筒と前記弾性体との間で形成される気室に連通し、気室への空気の流通を可能にする空気流通孔と、空気流通孔を介して気室への空気の供給と気室からの空気の排気とを切り替える切替弁と、を備えた伸縮ユニットが複数個連結された管体内移動体と、各伸縮ユニットの気室に加圧された空気を供給する圧縮空気供給手段と、各切替弁と電気的に接続され、当該切替弁を個別に制御して各伸縮ユニットの気室を所定の順番で伸縮させて管体内移動体に蠕動運動を生じさせる進行制御手段と、圧縮空気供給手段から管体内移動体まで延長し、圧縮空気供給手段で加圧された空気を前記各切替弁に供給する空気供給管とを備え、各切替弁は、管体内移動体内に設けられ、気室の空気を排気するときに、気室の空気を内筒の内周側の空間に排気する構成とした。
本構成によれば、伸縮ユニットが個別に切替弁を備えるので、圧縮空気供給手段で加圧された空気を切替弁に常時供給した状態となるため、切替弁を開いたときに、空気供給管の管摩擦などの抵抗を受けることなく伸縮ユニットを直ちに収縮させることができるので、速やかな蠕動運動を管体内移動体に生じさせ、管体内を移動させることができる。したがって、管体内移動体が管体内の奥に移動して、空気供給管の長さが長くなっても、管体内移動体を構成する伸縮ユニットへの空気の供給圧力の変化が少ないため、伸縮ユニットの伸縮速度がほとんど変化しないので、検査距離が長くても従来と比べて検査時間をより短縮することができる。
また、管体内移動体まで延長した空気供給管は、複数の伸縮ユニットの切替弁に向けて分岐するので、管体内移動体と圧縮空気供給手段とを結ぶ空気供給管を簡素化できるので、空気供給管と管体との摩擦を低減させて、管体内移動体を速やかに進行させることができる。
また、管体内探査装置の他の構成として、圧縮空気供給手段から管体内移動体までを一本の空気供給管で連結したので、空気供給管と管体との摩擦をより低減させることができる。
また、管体内探査装置の他の構成として、進行制御手段は、伸縮ユニットを収縮させるときには、切替弁に供給された空気を前記気室に最大の圧力で供給するように切替弁を制御し、伸縮ユニットの収縮状態を維持するときには、圧力よりも低い圧力で気室に空気を供給するように切替弁を制御するので、短時間で伸縮ユニットを収縮させることができるとともに、収縮後にも管体内の内壁面をしっかりと把持させることができる。
また、管体内探査装置の他の構成として、進行制御手段は、切替弁をＰＷＭ制御により制御するので、切替弁の小型化が可能となり伸縮ユニットに切替弁を収容することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】管体内探査装置の概略図である。

【図2】ユニット連結体及び伸縮ユニットの断面図、ユニット連結体のフランジ及び伸縮ユニットのフランジの斜視図である。

【図3】弾性膨張体の断面図である。

【図4】空気供給管の配管を示す図である。

【図5】伸縮ユニットの動作パターンを示す図である。

【図6】切替弁の制御動作を示す図である。

【図7】伸縮ユニットの動作パターンを示す図である。

【図8】切替弁の制御動作を示す図である。

【図9】管体内移動体の屈曲部における進行状態を示す図である。

【図10】管体内探査装置の他の構成図である。

【0008】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、各図に基づき説明する。
図１は、管体１の内部の状態を探査する管体内探査装置１０の概略構成図である。なお、以下の説明においては、矢印Ｘ１に沿う方向を管体内探査装置１０の進行方向とし、この進行方向に沿って前側、逆を後側としてその前後方向を特定する。同図に示すように、管体内探査装置１０は、当該管体内探査装置１０の前端側に設けられた後述する探査ユニット１１と、探査ユニット１１を管体１内に沿って移動させる管体内移動体１３と、管体内移動体１３の駆動源となる流体としての圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段１６と、管体内移動体１３の進行動作を制御する進行制御手段１７とを主たる構成として備える。

【0010】

同図に示すように、探査ユニット１１は、前面が平坦状、外周が球状に形成された本体部１１Ａに収容され、本体部１１Ａの前端部において撮影方向を前方に向けて配置される撮像手段１１Ｍ及び照明手段１１Ｎを備え、照明手段１１Ｎより照射される光によって管体１の内部を照らし、撮像手段１１Ｍによって管体１の内部（管路内）を撮像する。撮像手段１１Ｍ及び照明手段１１Ｎには、可撓性を有するケーブル１２が接続される。本体部１１Ａには、後述のユニット連結体３５と連結するための図示しない連結部を備える。

【0011】

ケーブル１２は、一端側が撮像手段１１Ｍ及び照明手段１１Ｎと接続され、他端側が後述の管体内移動体１３の内部に設けられた制御部１７Ａに接続される。撮像手段１１Ｍ及び照明手段１１Ｎには、制御部１７Ａを介して管体１の外部より電源が供給されるとともに、撮像手段１１Ｍで受光して得られた画像が管体１の外部に設置されたモニタ等の表示手段１８に出力される。

【0012】

管体内移動体１３は、駆動力を発生させる複数の伸縮ユニット２０と、伸縮ユニット２０と探査ユニット１１との連結や伸縮ユニット２０同士を連結するためのユニット連結体３５とを備える。なお、本実施形態では、探査ユニット１１及び４個の伸縮ユニット２０が、ユニット連結体３５を介してそれぞれ連結されて管体内移動体１３を構成するものとして説明する。本実施例では、探査ユニット１１と伸縮ユニット２０とをユニット連結体３５を介して連結し、伸縮ユニット２０とユニット連結体３５とを交互に連結する。また、以下の説明において伸縮ユニット２０の位置を特定する場合には、前側から後側に向かって順に、伸縮ユニット２０Ａ、伸縮ユニット２０Ｂ、伸縮ユニット２０Ｃ、伸縮ユニット２０Ｄ等として示す。

【0013】

図２は、伸縮ユニット２０及びユニット連結体３５の一構成例を示す図であり、図２（ａ）は、伸縮ユニット２０及びユニット連結体３５の軸方向断面図、図２（ｂ）は伸縮ユニット２０のフランジ２３とユニット連結体３５のフランジ３６の斜視図である。
同図に示すように、伸縮ユニット２０は、内周面側に前述のケーブル１２が挿通可能な空間を有する略円筒状の内筒２１と、当該内筒２１の外周面側に配設される弾性膨張体２２と、一対のフランジ２３；２３とを備える。各伸縮ユニット２０は、内筒２１及び弾性膨張体２２の両端部を強固に固定した状態とする連結手段としてのフランジ２３を介して後述のユニット連結体３５のフランジ３６と連結される。

【0014】

フランジ２３；２３は、例えば樹脂や硬質のゴム、金属等により構成された円環体であって、外周面に環状溝２９を備える。環状溝２９は、外周の円周方向に沿って窪み、当該環状溝２９を挟んで一方の外周面の幅が広い幅広部、他方の外周面の幅が狭い幅狭部となるように板厚の中央からやや位置ずれして形成される。
一方のフランジ２３の幅広部には、フランジ２３の外周面から内周面に貫通する空気流通孔３１が設けられる。また、フランジ２３の開口端側の内周には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ユニット連結体３５と連結するための連結部３２が設けられる。
連結部３２は、フランジ２３の内周面を円周方向に沿って窪む内周溝３２Ａと、円周方向に沿って所定間隔を空けて端面から内周溝３２Ａに到達する円弧状の複数の切欠き３２Ｂとにより構成される。上述した探査ユニット１１におけるユニット連結体３５との連結部もフランジ２３の連結部３２と同様に構成される。

【0015】

図２（ａ）に示すように、円筒状の内筒２１は、可撓性を有する部材により構成され、その軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状に形成される。当該内筒２１は、弾性膨張体２２の収縮動作に追従して軸方向に収縮し、伸長動作に追従して軸方向に伸長する。
内筒２１の両端部は、外周面がそれぞれ円環状に形成されたフランジ２３；２３の内周面に対して接着剤等の固定手段によって液密かつ強固に固定される。

【0016】

弾性膨張体２２は、内筒２１の軸方向に渡って延在する円筒状に形成された部材であって、内筒２１の外周面全域を取り囲んで覆うように配設される。図３に誇張して示すように、弾性膨張体２２は、弾性体より形成される円筒状の筒本体２２Ａと、当該筒本体２２Ａの内部において密に内挿された複数の規制繊維２２Ｂとから構成される。筒本体２２Ａの材質としては、シリコーンゴム等の合成ゴム、或いは天然ラテックスゴム等の天然ゴムが好適であるが、後述する空気室Ｓへの圧縮空気の給排によってその形状が変化し得る材質であれば如何なる材質であってもよく、その厚さや後述の規制繊維の配置は、弾性膨張体２２の空気排出時の伸長する力等を考慮して決められる。また、図３に示すように、規制繊維２２Ｂは、筒本体２２Ａの伸長する力を考慮して筒本体２２Ａの壁厚内に配置され、本実施例では複数の層の積層で密に内挿され、筒本体２２Ａの軸方向に沿って延在するものを示すが、単層でもよい。規制繊維２２Ｂの材質としては、例えばグラスロービング繊維やカーボンロービング繊維等、軸方向への伸びの少ない材質が好適である。

【0017】

弾性膨張体２２の両端部は、それぞれフランジ２３；２３の外周面において円周方向に沿って形成された環状溝２９と対応する位置でピアノ線等の括り部材２９Ａによって強固かつ液密に固定される。これによりフランジ２３の端面、内筒２１の外周面及び弾性膨張体２２の内周面によって密閉空間としての空気室Ｓが形成される。この空気室Ｓ内には、圧縮空気が供給される。

【0018】

フランジ２３の空気流通孔３１には、後述のコンプレッサ１６Ａから供給される空気を空気室Ｓに流通可能、若しくは、空気室Ｓの空気を排出可能とする切替弁１４が取り付けられる。
切替弁１４は、電気的な信号の入力により動作が制御される電磁弁であって、後述の進行制御手段１７と接続される。切替弁１４は、圧縮空気が流入する流入口１４ａと、空気室Ｓに空気を給排する給排口１４ｂと、空気室Ｓの空気を排出する排出口１４ｃとを備え、給排口１４ｂと空気流通孔３１との間に空気の連通が可能となるように空気流通孔３１に取り付けられる。この切替弁１４は、信号が入力されると排出口１４ｃを閉じ、流入口１４ａと給排口１４ｂとを連通させて、圧縮空気供給手段１６から供給される圧縮空気を空気室Ｓに流入させ、信号が入力されない状態では、流入口１４ａを閉じ、給排口１４ｂと排出口１４ｃとを連通させて、圧縮空気供給手段１６から供給される圧縮空気を遮断して空気室Ｓの空気を排出口１４ｃから排出させて空気の流れを切り替える。

【0019】

各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄに設けられた切替弁１４は、進行制御手段１７と個別に接続され、進行制御手段１７から出力される電気的な信号の入力により次のように動作が制御される。伸縮ユニット２０を収縮させるときには、流入口１４ａからの空気の流入を許容するとともに給排口１４ｂを開放して、圧縮空気を空気室Ｓに流入させる。このとき、排気口１４ｃは閉じた状態が維持される。本実施例では、この状態を切替弁１４の開放という。また、伸縮ユニット２０を伸長させるときには、流入口１４ａからの圧縮空気の流入を遮断するとともに、給排口１４ｂ及び排出口１４ｃとを開放し、空気室Ｓと内筒２１の内部空間とを連通させることで空気室Ｓの空気を内筒２１の内部空間に排出させる。本実施例では、この状態を切替弁１４の閉鎖という。なお、空気室Ｓからの空気の排出は、弾性膨張体２２の張力が駆動源となって空気室Ｓから内筒２１内に空気が排出される。この切替弁１４の流入口１４ａには、空気室Ｓに圧縮空気を供給するための後述する空気供給管２４（２４Ａ〜２４Ｄ）がそれぞれ接続される。

【0020】

ユニット連結体３５は、例えば、内筒２１と同様に、軸方向に沿って伸縮自在な蛇腹構造を有する両端開口の管状体３７と、両端に伸縮ユニット２０のフランジ２３と連結するフランジ３６；３６とを備える。フランジ３６は、伸縮ユニット２０のフランジ２３の外側部内周よりも小径な外径寸法を有する円環体からなり、フランジ２３に設けられた連結部の複数の切欠き３２Ｂに対応する複数の係合片３６Ａを外周に備える。係合片３６Ａは、フランジ３６の外周面において、円周方向に沿って所定長さの円弧状に延在するように突設されている。このユニット連結体３５は、フランジ３６に設けられた係合片３６Ａを伸縮ユニット２０のフランジ２３の切欠き３２Ｂに一致させながら内周溝３２Ａまで押し込み、回転させることで、伸縮ユニット２０に連結される。

【0021】

図４に示すように、複数の空気供給管２４は、複数の伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄに対して独立して圧縮空気を供給する流路を構成するものであって、例えばポリ塩化ビニル等の可撓性を有するホースが適用される。好ましくは、内部を流通する空気の圧力の変化によって、潰れや膨らみが生じたりしない耐圧のホースを用いると良い。
各空気供給管２４Ａ〜２４Ｄは、圧縮空気供給手段１６から管体内移動体１３まで延長する空気供給管１６Ｃ内を流通する圧縮空気を分岐管４１Ａ〜４１Ｃにより分岐させて各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの切替弁１４にそれぞれ供給する。各分岐管４１Ａ〜４１Ｃは、図４の例に示すように、流入した空気を二股に分岐させるＹ字状の二股分岐管からなり、圧縮空気供給手段１６から管体内移動体１３に到達する空気供給管１６Ｃの端部に、圧縮空気の流路を二股に分岐する分岐管４１Ａが取り付けられる。この分岐管４１Ａには、最後尾の伸縮ユニット２０Ｄの切替弁１４に接続される空気供給管２４Ｄと、伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃへ供給する空気の流路となる空気供給管４２Ａとが接続される。

【0022】

空気供給管４２Ａの先端には、さらに流路を二股に分岐する分岐管４１Ｂが取り付けられる。分岐管４１Ｂの分岐端には、空気供給管２４Ｃと、伸縮ユニット２０Ａ，２０Ｂへ供給する空気の流路となる空気供給管４２Ｂとが接続される。
空気供給管４２Ｂの先端には、さらに流路を二股に分岐する分岐管４１Ｃが取り付けられる。分岐管４１Ｃの分岐端には、空気供給管２４Ｂと、空気供給管２４Ａとが接続される。なお、上述の空気供給管２４Ａ〜２４Ｄ及び空気供給管４２Ａ，４２Ｂが、管体内移動体１３の内部に延在することは言うまでもない。
また、各空気供給管２４Ａ〜２４Ｄ、空気供給管４２Ａ，４２Ｂの長さは、伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの伸縮動作を考慮して可能な限り長さが短くなるように設定すると良い。
このように、圧縮空気供給手段１６から一本の空気供給管１６Ｃを管体内移動体１３まで延長させ、複数の分岐管４１Ａ〜４１Ｃによって各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃの切替弁１４Ａ〜１４Ｄに向けて圧縮空気を供給する流路を形成することで、切替弁１４Ａ〜１４Ｄには、圧縮空気供給手段１６で加圧された圧縮空気が常時供給されるため、遅滞無く空気室Ｓに高圧の空気を供給することができる。したがって、圧縮空気供給手段１６から管体内移動体１３までの距離が長くなっても、常時コンプレッサ１６Ａで加圧された圧縮空気をロス無く供給させるので、管体内移動体１３の進行速度の低下を防止できる。なお、空気供給管２４Ａ〜２４Ｄ、空気供給管４２Ａ，４２Ｄ及び分岐管４１Ａ〜４１Ｃにより形成される流路は、一体に形成することも可能である。

【0023】

なお、空気供給管１６Ｃから各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄに供給する空気を分岐させる他の方法として、空気供給管１６Ｃから直接各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄに分岐させるように４つ又の分岐管を用いても良い。また、空気供給管１６Ｃから二股管により伸縮ユニット２０Ａ；２０Ｂと、伸縮ユニット２０Ｃ；２０Ｄとに向けて流路を分岐させた先に、さらに二股管をそれぞれ設けて伸縮ユニット２０Ａと２０Ｂ、伸縮ユニット２０Ｃ；２０Ｄに向かう流路を形成するようにしても良い。

【0024】

以上説明したとおり、各フランジ２３に取り付けられた切替弁１４Ａ〜１４Ｄまで圧縮空気を供給しておき、切替弁１４Ａ〜１４Ｄの開閉動作を制御して各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの空気室Ｓへの圧縮空気の供給又は空気室Ｓから空気の排気を制御することにより、各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの独立した収縮動作又は伸長動作を行わせることが可能となる。
具体的には、上記構成よりなる伸縮ユニット２０の空気室Ｓ内に圧縮空気が供給された場合、規制繊維２２Ｂが弾性膨張体２２の軸方向への膨張を規制する一方で、径方向への膨張を許容するため、結果として図５や図７で示すように、伸縮ユニット２０全体が軸方向へ収縮動作することとなる。一方で、空気室Ｓ内に供給された圧縮空気を排出すれば、伸縮ユニット２０全体が軸方向へ伸長動作することとなる。
即ち、本実施形態に係る管体内移動体１３を構成する伸縮ユニット２０は、圧縮空気の供給により軸方向に収縮し、圧縮空気の排出により軸方向に伸長する。

【0025】

図１に示すように、圧縮空気供給手段１６は、コンプレッサ１６Ａと、レギュレータ１６Ｂとを備える。レギュレータ１６Ｂは、コンプレッサ１６Ａで加圧された圧縮空気を所定の圧力に整圧して空気供給管１６Ｃに送出する。レギュレータ１６Ｂは、例えば、前述の切替弁１４の開閉制御に許容される最大の圧力に調整される。
空気供給管１６Ｃは、レギュレータ１６Ｂ及び管体内移動体１３と着脱自在に接続される可撓性を有するホースである。この空気供給管１６Ｃは、管体内移動体１３の最後尾に位置する伸縮ユニット２０Ｄの内部において、図示しない固定手段により管体内移動体１３に到達する端部が着脱可能に固定される。この空気供給管１６Ｃは、前述のように複数の分岐管４１Ａ〜４１Ｃを経て、分岐管４１Ａ〜４１Ｃから切替弁１４Ａ〜１４Ｄに独立した空気供給管２４Ａ〜２４Ｄとそれぞれ対応して接続されており、進行制御手段１７からの制御信号に応じて切替弁１４Ａ〜１４Ｄが所定の動作をすることで、各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄに対して独立して圧縮空気を供給することが可能である。

【0026】

進行制御手段１７は、制御部１７Ａと、操作部１７Ｂと、制御部１７Ａと操作部１７Ｂとを接続するケーブル１７Ｃとを備え、管体内移動体１３に蠕動運動を生じさせて、管体１内において管体内移動体１３が進行する駆動力を制御する。制御部１７Ａは、演算処理手段としてのＣＰＵ、ＲＡＭ，ＲＯＭなどの記憶手段、入出力ポート等の入出力手段などのハードウェアを備えるコンピュータであって、ＲＯＭに記憶させたプログラムをＣＰＵで演算処理することでプログラムに書かれた制御信号を図示しない出力ポートから伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの切替弁１４Ａ〜１４Ｄに個別に出力する。制御部１７Ａから切替弁１４Ａ〜１４Ｄには、収縮信号、収縮維持信号、伸長信号が出力され、各信号に基づいて切替弁１４Ａ〜１４Ｄの開閉動作を制御する。
収縮信号とは、切替弁１４Ａ〜１４Ｄに供給された圧縮空気を最大の圧力で空気室Ｓに供給するように切替弁１４Ａ〜１４Ｄを制御する信号であって、本実施例では、切替弁１４Ａ〜１４Ｄの許容する最大の圧力で圧縮空気を空気室Ｓに供給するように切替弁１４Ａ〜１４Ｄを制御する信号である。また、収縮維持信号とは、切替弁１４Ａ〜１４Ｄの許容する最大の圧力よりも低い圧力で空気室Ｓに空気を供給するように切替弁１４Ａ〜１４Ｄを制御する信号である。
また、伸長信号とは、収縮信号、収縮維持信号に対する便宜上の信号であって、切替弁１４Ａ〜１４Ｄに出力されている収縮信号や収縮維持信号を停止させる信号であり、実質的には出力されない信号である。本実施例では、切替弁１４Ａ〜１４Ｄは、ＰＷＭ制御で説明するが、その他の制御方法でもよく、後述するように供給圧力を時間的に変える制御が可能であればさらによい。なお、本実施例では、電気的に弁の開閉が可能となる切替弁１４Ａ〜１４ＤをＰＷＭ制御で周期的に開閉させることにより、切替弁の小型が可能となり、伸長ユニット２０内に収めることが可能となる。

【0027】

制御部１７Ａは、例えば、上記演算処理手段、記憶手段、入出力手段を１チップに収容したＰＩＣ（Peripheral Interface Controller（ペリフェラル インターフェース コントローラ））により実現され、例えば管体内移動体１３の最後尾に接続される伸縮ユニット２０Ｄ内に収容される。この制御部１７Ａには、前述した探査ユニット１１から延長するケーブル１２と、切替弁１４Ａ〜１４Ｄから延長するケーブルとがそれぞれ接続される。操作部１７Ｂは、制御部１７Ａの入力ポートと通信可能に接続される入力手段であって、制御部１７Ａに記憶させたプログラムの実行を制御するためのコマンドを制御部１７Ａに出力する。ケーブル１７Ｃは、制御部１７Ａ及び操作部１７Ｂに着脱自在に接続され、制御部１７Ａと操作部１７Ｂとの通信を伝達する複数の配線と、探査ユニット１１により撮影された画像を操作部１７Ｂに伝達する複数の配線と、制御部１７Ａ及び探査ユニット１１に供給する電源線とが１つに束ねられた可撓性を有する一本の集合ケーブルである。このように、管体１の外部に延長するケーブル１７Ｃを一本にすることで、管体内移動体１３が管体１内を進行するときのケーブル１７Ｃと管体１との摩擦を低減させて管体内移動体１３をスムースに進行させることができる。
進行制御手段１７は、制御部１７Ａを操作部１７Ｂと一体に構成して管体１の外部に設けるようにしても良いが、本実施例のように制御部１７Ａと操作部１７Ｂとを別体とすることにより、ケーブル１７Ｃに含まれる配線を少なくしてケーブル１７Ｃの軽量化ができるので、管体内移動体１３が移動するときのケーブル１７Ｃを牽引する重さや、ケーブル１７Ｃと管体１との摩擦等の負荷を軽減して管体内移動体１３の移動速度を速くすることができる。より好ましくは、操作部１７Ｂと制御部１７Ａとを無線通信により互いに通信可能とすることで、ケーブル１７Ｃの重さをより軽くすることができる。
なお、探査ユニット１１で撮影された管体１内の画像は、操作部１７Ｂに接続された表示手段１８に表示される。また、表示手段１８に替えてハードディスクや不揮発性の半導体メモリ等の記憶手段を接続して表示手段１８上に表示させずに検査画像を記録するようにしても良く、記憶手段に記憶させながら表示手段１８に表示するようにしても良い。

【0028】

制御部１７Ａの記憶手段には、管体内移動体１３を進行させる動作プログラムが記憶される。例えば、図５に示すような進行パターンＡ，図７に示すような進行パターンＢの２つの動作パターンを実行させる複数の動作プログラムを記憶する。なお、本実施例では、進行パターンＡや進行パターンＢにより制御される伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの収縮時間及び、伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの伸長時間は、同じ時間ｔ１で行なわれるものとして説明する。
進行パターンＡは、図５（ａ）乃至（ｄ）、図６に示すように、管体内移動体１３に３つの行程を繰り返し動作させることで蠕動運動を生じさせて管体１内を進行させる。
図５（ａ）は、管体内移動体１３の初期状態を示し、例えば、管体１内に管体内移動体１３を配置した状態を示している。このとき、すべての伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄは、伸長状態にある。
管体内移動体１３を進行させる場合、まず、第１行程として、図５（ｂ）に示すように、先頭の伸縮ユニット２０Ａの切替弁１４Ａのみに収縮信号を出力し、伸縮ユニット２０Ａの空気室Ｓに圧縮空気を供給して弾性膨張体２２の外周面が管体１の内壁面に到達するまで伸縮ユニット２０Ａを収縮させる。
次に、図５（ｃ）に示すように、第２工程に移行して、伸縮ユニット２０Ａの切替弁１４Ａに収縮維持信号を出力し、伸縮ユニット２０Ａの収縮状態を維持したまま残りの伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄのすべてに収縮信号を出力し、伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄの空気室に圧縮空気を供給して各伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄの弾性膨張体２２の外周面が管体１の内壁面に到達するまで伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを収縮させる。
次に、図５（ｄ）に示すように、第３工程に移行して、最後尾の伸縮ユニット２０Ｄの切替弁１４Ｄに収縮維持信号を出力し、伸縮ユニット２０Ｄの収縮状態を維持したまま伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃの切替弁１４Ａ〜１４Ｃに伸長信号を出力し、空気室Ｓから空気を排出して伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃを伸長させる。進行パターンＡでは、上記第１行程から第３行程までを１サイクルとし、このサイクルを繰り返すことで管体内移動体１３が進行する。

【0029】

図５（ｂ）乃至（ｄ）で示した伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの伸縮動作、すなわち、圧縮空気供給手段１６から各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの各空気室Ｓへの圧縮空気の給排は、本実施例では図６に示すようにＰＷＭ（パルス幅変調）制御により制御される。
制御部１７Ａは、伸縮ユニット２０を収縮させる場合、つまり収縮信号を出力した場合、図６，図８に示すように、切替弁１４に対して所定時間ｔ１のパルス幅の信号を出力し、切替弁１４を開放状態とし、流入口１４ａと給排口１４ｂとが所定時間ｔ１連通するように切替弁１４を制御する。このとき、空気室Ｓには、空気供給管１６Ｃから切替弁１４に圧力Ｐ１で供給された圧縮空気が空気室Ｓに時間ｔ１の間流入する。例えば、所定時間ｔ１は、伸縮ユニット２０の弾性膨張体２２が管体１の内壁面に密着するまでに要する時間として設定される。例えば、時間ｔ１は、実験的に得られた結果から管体１の内径に応じて設定される。なお、伸縮ユニット２０を収縮させる場合、所定時間ｔ１の間において、周期的に切替弁１４を開閉して空気室Ｓに圧縮空気を供給するようにしても良い。
また、制御部１７Ａは、伸縮ユニット２０の収縮状態を維持させる場合、つまり収縮維持信号を出力した場合、図６，図８に示すように、切替弁１４に対して所定時間ｔ１よりも短い所定時間ｔ２のパルス幅の信号を所定時間ｔ３の間隔をもって周期的に出力し、流入口１４ａと給排口１４ｂとを所定時間ｔ２連通したのちに、給排口１４ｂと排出口１４ｃとを所定時間ｔ３連通するように切替弁１４を周期的に開閉するように制御する。このように周期的なパルス信号を切替弁１４に出力して、切替弁１４を開閉させることで、空気供給管１６Ｃにより切替弁１４に一定の圧力Ｐ１で供給された空気を、圧力Ｐ１よりも低い圧力に減圧して空気室Ｓに供給することができる。このように、切替弁１４に収縮維持信号として出力するパルス信号の幅を調整することで、伸縮ユニット２０の弾性膨張体２２の強度に応じた圧力となるように、空気室Ｓに供給する空気の圧力が調整可能となる。また、収縮後の伸縮ユニット２０の空気室Ｓに空気の供給を継続することで、弾性膨張体２２による管体１の内周面への把持力を好適に得ることができ、効率良く管体内移動体１３を進行させることができる。
また、制御部１７Ａは、伸縮ユニット２０を伸長させる場合、つまり伸長信号を出力した場合、図６に示すように、所定時間ｔ１の間収縮信号や、収縮維持信号の出力を停止し、排出口１４ｃと給排口１４ｂとを所定時間ｔ１連通させて、空気室Ｓの空気を排出する。

【0030】

図７（ａ）乃至（ｆ），図８に示すように、進行パターンＢは、管体内移動体１３を４つの行程を繰り返し動作させることで管体１内を進行させる。
図７（ａ）は、管体内移動体１３の初期状態を示し、例えば、管体１内に管体内移動体１３を配置した状態を示している。このとき、すべての伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄは、伸長状態にある。
まず、第１行程では、図７（ｂ）に示すように、伸縮ユニット２０Ｂ及び伸縮ユニット２０Ｃには信号を出力せずに、先頭の伸縮ユニット２０Ａ及び最後尾の伸縮ユニット２０Ｄの切替弁１４Ａ，１４Ｄに収縮信号を出力し、伸縮ユニット２０Ａ，２０Ｄの空気室Ｓに圧縮空気を供給して伸縮ユニット２０Ａ，２０Ｄを軸方向に収縮させる。
次に、第２行程では、図７（ｃ）に示すように、伸縮ユニット２０Ｃには信号を出力せずに、先頭の伸縮ユニット２０Ａの切替弁１４Ａには収縮維持信号を出力して収縮状態を維持したまま、最後尾の伸縮ユニット２０Ｄの切替弁１４Ｄに伸長信号、伸縮ユニット２０Ｂの切替弁１４Ｂには収縮信号を出力し、伸縮ユニット２０Ｄの伸長と伸縮ユニット２０Ｂの収縮とを同時に行う。
次に、第３行程では、図７（ｄ）に示すように、伸縮ユニット２０Ｄには信号を出力せず、先頭の伸縮ユニット２０Ａの切替弁１４Ａには伸長信号、伸縮ユニット２０Ｂの切替弁１４Ｂには収縮維持信号、伸縮ユニット２０Ｃの切替弁１４Ｃには収縮信号をそれぞれ出力し、伸縮ユニット２０Ａの伸長と伸縮ユニット２０Ｃの収縮とを同時に行う。
次に、第４行程では、図７（ｅ）に示すように、伸縮ユニット２０Ａの切替弁１４Ａには信号を出力せずに、伸縮ユニット２０Ｂの切替弁１４Ｂには伸長信号、伸縮ユニット２０Ｃの切替弁１４Ｃには収縮維持信号、伸縮ユニット２０Ｄの切替弁１４Ｄには収縮信号とを出力し、伸縮ユニット２０Ｂの伸長と伸縮ユニット２０Ｄの収縮とを同時に行う。進行パターンＢでは、上記第１行程から第４行程までを１つのサイクルとし、このサイクルを繰り返して管体内移動体１３に蠕動運動を生じさせることで、管体内移動体１３が矢印Ｘ１に向けて進行する。なお、進行パターンＡや進行パターンＢを連続的に切り替えて動作させる場合には、必ずしも図５（ａ）や図７（ａ）で示すような初期状態を経る必要はない。

【0031】

図７（ｂ）乃至（ｅ）で示した進行パターンＢによる伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの伸縮動作、すなわち、圧縮空気供給手段１６から各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄへの各空気室Ｓへの圧縮空気の供給及び停止は、本実施例では図８に示すようなＰＷＭ（パルス幅変調）制御により切替弁１４Ａ〜１４Ｄが制御される。

【0032】

上記進行パターンＡ，Ｂの切り替えは、進行制御手段１７の操作部１７Ｂから制御部１７Ａへの入力により制御される。例えば、管体１の直管部分を管体内移動体１３が進行する場合には進行パターンＡ、曲管部分を管体内移動体１３が進行する場合には進行パターンＢ等のように動作パターンを変更することで、管体内移動体１３を効率良く移動させることができる。

【0033】

次に、図５及び図７に基づいて上記構成からなる管体内移動体１３の進行動作について説明する。まず、図５を用いて進行パターンＡについて説明する。図５（ａ）は、管体内移動体１３の初期状態（停止状態）を示し、当該管体内移動体１３は、初期状態から矢印で示す方向に進行するものとする。この状態から進行制御手段１７により、圧縮空気供給手段１６を制御し、まず、図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示す如く、管体内移動体１３の先頭に位置する伸縮ユニット２０Ａを収縮して、伸縮ユニット２０Ａの弾性膨張体２２の外周面の一部の範囲を管体１の内周面と密着させる。次に、図５（ｃ）に示す如く伸縮ユニット２０Ａの収縮状態を維持するとともに、すべての伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを収縮させる。この時点では、伸縮ユニット２０Ａを基準として伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄを軸方向に収縮しただけなので、管体内移動体１３の先端の位置は変わらない。

【0034】

次に、図５（ｃ）の状態から、図５（ｄ）に示す如く、伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃを伸長状態とするとともに、伸縮ユニット２０Ｄの収縮状態を維持させる。この時、伸縮ユニット２０Ｄを基準とする伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｃの伸長動作は、管体内移動体１３全体を前方に進行させる動作に変換され、管体内移動体１３が管体１内を矢印Ｘ１方向に向けて進行する。
その後、伸縮ユニット２０Ａを収縮させるとともに、伸縮ユニット２０Ｄを伸長させることにより、図５（ｂ）に示す状態に復帰する。なお、この時、伸縮ユニット２０Ｄの伸長動作と同時に伸縮ユニット２０Ａが軸方向に収縮するので、管体内移動体１３は進行しない。以上のとおり、進行制御手段１７の制御により、各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄを所定の順番で収縮，伸長させる動作を繰り返すことで、管体１内において管体内移動体１３を速やかに進行させることが可能となる。

【0035】

次に、図７を用いて進行パターンＢについて説明する。図７（ａ）は、進行パターンＢにおける管体内移動体１３の初期状態（停止状態）を示し、当該管体内移動体１３は、初期状態から矢印で示す方向に進行するものとする。図７（ａ）に示す初期状態では、管体内移動体１３のすべての伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄが伸長状態にある。この状態から進行制御手段１７により、圧縮空気供給手段１６を制御し、図７（ｂ）に示す如く、伸縮ユニット２０Ａ，２０Ｄを収縮させるとともに、伸縮ユニット２０Ｂ，２０Ｃの伸長状態を維持させる。この時点では、伸縮ユニット２０Ｂ，２０Ｃを基準として、伸縮ユニット２０Ａ，２０Ｄを軸方向に収縮しただけなので、管体内移動体１３の全体としての位置は変わらない。

【0036】

次に、図７（ｂ）の状態から、図７（ｃ）に示す如く、伸縮ユニット２０Ａの収縮状態及び伸縮ユニット２０Ｃの伸長状態を維持させたまま、伸縮ユニット２０Ｂを収縮させ、伸縮ユニット２０Ｄを伸長させる。この時点では、伸縮ユニット２０Ｄの収縮状態を伸縮ユニット２０Ｂに、伸縮ユニット２０Ｂの伸長状態を伸縮ユニット２０Ｄに入れ替えただけなので、管体内移動体１３の先端の位置は変わらない。
次に、図７（ｃ）の状態から、図７（ｄ）に示す如く、伸縮ユニット２０Ｂの収縮状態及び伸縮ユニット２０Ｄの伸長状態を維持させたまま、伸縮ユニット２０Ｃを収縮させ、伸縮ユニット２０Ａを伸長させる。この時、伸縮ユニット２０Ｃの収縮分だけ管体内移動体１３全体を前方に進行させる動作に変換され、管体内移動体１３が管体１内を矢印Ｘ方向に向けて進行する。

【0037】

次に、図７（ｄ）の状態から、図７（ｅ）に示す如く、伸縮ユニット２０Ａの伸長状態及び伸縮ユニット２０Ｃの収縮状態を維持させたまま、伸縮ユニット２０Ｂを伸長させ、伸縮ユニット２０Ｄを収縮させる。この時、伸縮ユニット２０Ｄの収縮分だけ管体内移動体１３全体を前方に進行させる動作に変換され、管体内移動体１３が管体１内を矢印Ｘ１方向に向けて進行する。
次に、図７（ｅ）の状態から、伸縮ユニット２０Ｄの収縮状態及び伸縮ユニット２０Ｂの伸長状態を維持させたまま、伸縮ユニット２０Ａを収縮させ、伸縮ユニット２０Ｃを伸長させることにより、蠕動運動の１サイクルの最初に復帰する。以上のとおり、進行制御手段１７の制御により、各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄを所定の順番で収縮，伸長させる動作を繰り返すことにより、管体内移動体１３を管体１内において進行させることが可能となる。
進行パターンＢは、進行パターンＡに比べて行程数が多いため単位時間当たりに進行する速度が遅くなるものの、常に２つの伸縮ユニット２０により管体１を把持しているため、曲管部分等の屈曲部分において管体内移動体１３を確実に進行させることができる。

【0038】

以下、ユニット連結体３５の作用，効果についてそれぞれ詳細に説明する。
図９（ａ），（ｂ）は、管体内移動体１３の管体１内の屈曲部における進行状態を示す概略図である。当該屈曲部は、例えば管体１の一部を構成する９０度エルボ管１Ｒ（以下、単にエルボ１Ｒという。）等の部材により形成され、エルボ１Ｒの両端部には、直管１Ａ；１Ｂが接続されている。

【0039】

図９（ａ）に示すように、先端に位置する探査ユニット１１が直管１Ａからエルボ１Ｒを経由して直管１Ｂ内に進行するには、図９（ｂ）に示すように、探査ユニット１１をエルボ１Ｒの壁面に沿って擦りながら方向を直管１Ｂに進行させて、図９（ｃ）に示すように、エルボ１Ｒと直管１Ｂとの接続部に生じる段差部Ｖを超える必要がある。
本例では、図９（ｃ）に示すように、探査ユニット１１の段差部Ｖへの接触に伴って、探査ユニット１１と伸縮ユニット２０とを連結するユニット連結体３５のもつ柔軟性により、探査ユニット１１が段差部Ｖを超え、さらにその向きを直管１Ｂ方向に向けることができる。
さらに、探査ユニット１１の向きが直管１Ｂ方向に向くと、図９（ｃ）に示すように、伸縮ユニット２０Ａが曲管部分に進行すると、伸縮ユニット２０Ａと伸縮ユニット２０Ｂとを連結するユニット連結体３５が、探査ユニット１１と伸縮ユニット２０とを連結するユニット連結体３５と同様に撓むことで、管体内移動体１３を滑らかに曲管部分を進行させることができる。その後、図９（ｄ）に示すように、ユニット連結体３５の撓みにより伸縮ユニット２０Ａの進行方向が直管１Ｂ方向に向くため、探査ユニット１１及びこれに続く後続の伸縮ユニット２０Ｂ〜２０Ｄについてもエルボ１Ｒ内を速やかに通過することができる。

【0040】

即ち、本実施形態に係る管体内探査装置１０によれば、管体内移動体１３を構成する探索ユニット１１と複数の伸縮ユニット２０を柔軟性を有するユニット連結体３５で連結しているため、管体１にエルボ１Ｒ等の部材によって形成された屈曲部が存在する場合であっても、管体１内をスムースに進行することが可能となり、管体１の管路形状を問わず管体１内をくまなく探査することが可能となる。また、各伸縮ユニット２０に空気室Ｓへの空気の出入りを制御する切替弁１４を設けたことで、管体１の外部に設けた圧縮空気供給手段１６から管体内移動体１３に延長する配管を一本の空気供給管１６Ｃによる空気の供給が可能となる。
したがって、空気供給管１６の長さが長くなっても、伸縮ユニット２０に供給する空気の圧力変化が少ないため、伸縮ユニット２０の伸縮速度が変化しないので、管体内移動体１３の移動速度を低下させずに管体１内を管体内移動体１３とともに探査ユニット１１を進行させることができるので、従来と比べて検査時間をより短縮させることができる。

【0041】

なお、管体内移動体１３を進行させるには、伸縮ユニット２０が３つ以上であれば如何なる数を連結しても良い。管体内移動体１３の移動速度を考慮した場合、ユニット連結体３５を介して少なくとも４つ以上の伸縮ユニット２０を連結することで、管体１内の移動速度を向上させることができる。

【0042】

本発明に係る管体内探査装置１０の他の形態として、図１０に示すように、複数の管体内移動体１３Ａ〜１３Ｄを備えるように構成しても良い。
検査対象には、管体の長さが、例えば１５０ｍに及ぶ複雑な管路を検査する場合がある。このような場合、１つの管体内移動体により管体内を進行させると、制御部１７Ａと操作部１７Ｂとを接続するケーブル１７Ｃ及び空気供給管１６Ｃの長さが長くなり、その重さやケーブル１７Ｃ及び空気供給管１６Ｃと管体１との摩擦が管体内移動体１３の進行速度を低下させる虞がある。そこで、探査ユニット１１が取り付けられた管体内移動体１３から外部に延長するケーブル１７Ｃ及び空気供給管１６Ｃに管体内移動体１３の進行速度に影響を与えない長さを設定し、このケーブル１７Ｃ及び空気供給管１６Ｃの長さ分管体内移動体１３が進行する毎に、別の管体内移動体１３を順次連結して管体１内を進行させるようにすると良い。

【0043】

なお、切替弁１４は、信号の入力により開閉する上述の電磁弁に限定されない。例えば、切替弁に、比例電磁弁など印加する電圧の変化や電流の変化により当該切替弁を流通する空気の圧力を調整可能な電磁弁を用いても良い。この場合、空気室Ｓの空気を排気するための排気弁をフランジ２３に取り付け、伸縮ユニット２０を収縮させるときに、切替弁に供給された空気を最大の圧力で空気室Ｓに供給するように切替弁を制御し、伸縮ユニット２０の収縮状態を維持するときには、上記圧力よりも低い圧力の空気が気室内にされるように切替弁を制御し、伸縮ユニット２０を伸長させるときには、切替弁の空気の流通を停止させ、排気弁から空気室Ｓ内の空気を排出するように、制御部１７Ａにより制御可能に構成すれば良い。
このような切替弁と、先述したＰＷＭ制御を組み合わせることにより、弁の小型化が可能となり、伸縮ユニット２０内に収めることができる。また、上述のようにＰＷＭ制御により切換弁１４を制御することにより、一般的に大型である比例電磁弁よりも小型である３ポートの切替弁を用いることで管体内移動体１３の小型化が可能となり、管体内移動体１３の収縮と伸長の時間を短縮できて、管体１内をすばやく移動させることが可能となる。

【0044】

上記本実施例では、進行パターンＡや進行パターンＢにより制御される伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの収縮時間及び、伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの伸長時間は、同じ時間ｔ１で行なわれるものとして説明したが、収縮する時間と伸長する時間とに差が生じる場合には、上述した各行程における各伸縮ユニット２０Ａ〜２０Ｄの動作が完了した後に次の工程に移行するように、適宜、収縮信号、収縮維持信号、伸長信号を出力する時間をＰＷＭ制御して管体内移動体１３の進行動作を最適化すれば良い。

【符号の説明】

【0045】

１ 管体、１０ 管体内探査装置、１１ 探査ユニット、１３ 管体内移動体、
１４；１４Ａ〜１４Ｄ 切替弁、１６ 圧縮空気供給手段、１７ 進行制御手段、
２０；２０Ａ〜２０Ｄ 伸縮ユニット、３５ ユニット連結体。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】