特許 6376903 管検査装置

(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】6376903

(24)【登録日】2018年8月3日

(45)【発行日】2018年8月22日

(54)【発明の名称】管検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/24 20060101AFI20180813BHJP

   G01B 21/20 20060101ALI20180813BHJP

   F17D 5/00 20060101ALI20180813BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/24 K

   G01B21/20 C

   F17D5/00

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-174142(P2014-174142)

(22)【出願日】2014年8月28日

(65)【公開番号】特開2016-50770(P2016-50770A)

(43)【公開日】2016年4月11日

【審査請求日】2017年6月8日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 試験施工１ ２０１４年７月８日〜１１日 香川県高松市香川町川東上にて試験施工 刊行物発表１ ２０１４年７月２８日 日本水道新聞社 日本水道新聞 第４面 刊行物発表２ ２０１４年８月７日 水道産業新聞社 水道産業新聞 第２面 試験施工２ ２０１４年８月２７日 大阪府豊中市新千里南町３丁目にて試験施工

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107478

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 薫

(72)【発明者】

【氏名】岸 正蔵

(72)【発明者】

【氏名】香川 崇哲

(72)【発明者】

【氏名】小田 圭太

(72)【発明者】

【氏名】小丸 維斗

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 元宏

(72)【発明者】

【氏名】▲瀬▼田 斉

【審査官】 八木 智規

(56)【参考文献】

【文献】 特開平６−２４９６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３７７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２３５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／２５４９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｆ１７Ｄ １／００− ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の管の受口にシール部材を介して他方の管の挿口を挿入する管継手の接合状態を検査する管検査装置であって、
前記挿口側の管の軸心に沿う少なくとも一つの揺動軸心周りに、前記挿口側の管の外径より狭い縮径姿勢と前記挿口側の管の外径以上に広がる拡径姿勢とに姿勢変更可能な開放端部を備え、前記挿口側の管の周囲を囲むように環状に配置可能に構成された環状部材と、
前記環状部材に取り付けられ、前記環状部材が前記挿口側の管の周囲を囲むように環状に配置された状態で、前記挿口側の管の軸心方向に沿う方向から前記接合状態を非接触で検査する検査機器と、
を備えている管検査装置。

【請求項2】

前記環状部材は、前記開放端部で管の外周壁を押圧することにより姿勢変更させる作動機構を備えている請求項１記載の管検査装置。

【請求項3】

前記環状部材は、前記開放端部を縮径姿勢に付勢する弾性部材を備えている請求項１または２記載の管検査装置。

【請求項4】

前記検査機器は、前記環状部材の周方向に分散して複数配置されている請求項１から３の何れかに記載の管検査装置。

【請求項5】

前記検査機器は、撮像装置で構成されている請求項１から４の何れかに記載の管検査装置。

【請求項6】

前記検査機器は、管の外周全周を同時に撮像可能に配置されている請求項５記載の管検査装置。

【請求項7】

前記管は、一方の管の受口に他方の管の挿口を挿入することにより互いに接合される管であり、前記検査機器により管の接合状態が検査される請求項１から６の何れかに記載の管検査装置。

【請求項8】

受口側の管端面と前記検査機器との離隔距離を規定する測距竿が設けられている請求項７記載の管検査装置。

【請求項9】

管の布設位置を検出するＧＰＳセンサ、管の布設溝の深さを検出する深さセンサ、前記検査機器による検査情報を含む取得情報を外部に送信する通信機器の少なくとも一つが設けられている請求項１から８の何れかに記載の管検査装置。

【請求項10】

前記環状部材は、管の軸心に沿う搖動軸心周りに搖動する揺動部材と、前記揺動部材の揺動に連動して前記開放端部を姿勢変更させるリンク部材と、を備えて構成され、
前記揺動部材と前記リンク部材により前記作動機構が構成されている請求項２から９の何れかに記載の管検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管の周囲を囲むように環状に配置されるとともに一部が開放された開放端部を備える環状部材と、前記環状部材に取り付けられた検査機器と、を備えている管検査装置に関し、例えば受口内周部に形成された凹部にヒール部が嵌め込まれ、受口の内周面と挿口の外周面との間でバルブ部が圧縮されるシール部材を備えた管継手の接合状態を検査するために好適な管検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上水道管や下水道管に広くダクタイル鋳鉄管が用いられ、これらの鉄管に所謂プッシュオンタイプの管継手構造が採用されている。

【0003】

例えば、特許文献１には、一方の管の端部に形成された受口の内部に他方の管の端部に形成された挿口を挿入し、受口の内周面と挿口の外周面との間でシール部材としてのゴム輪が圧縮されるように介装され、受口の内周溝部に設けられたロックリングと挿口に形成された突部が係合して抜止めされる管継手構造が開示されている。

【0004】

また、特許文献２には、ゴム輪が適切な姿勢で管が接合されているか否かを判断するために、薄板ゲージを用いて受口の管端からゴム輪との接触位置までの距離を計測したり、専用の接合チェッカを受口の管端からゴム輪との接触位置まで挿入したりといった検査作業が行なわれることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１７４９０６号公報

【特許文献2】特開２０１２−１２３５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図１に示すように、このようなプッシュオンタイプの継手構造の鉄管は、一方の管２の受口２Ａに他方の管３の挿口を預けて、受口２Ａ近傍で受口側の管２にスリングベルトやチェーンで構成される接合器具１００を巻き付けるとともに、挿口近傍で挿口側の管３に同じく接合器具１０１を巻き付け、管２，３の両側で接合器具間に夫々レバーホイスト１０２，１０３を装着して手動操作で巻き上げるような作業を経て接合される。

【0007】

そして、接合作業の後に、上述した薄板ゲージや接合チェッカ等の機械式の計測機器を操作してゴム輪が適正に位置決めされているか否かを確認し、その結果を施工管理情報の一部として竣工図等に記録していた。

【0008】

しかし、ゴム輪が適正に位置決めされているか否かを確認するために、管の接合部の周囲に沿って複数個所で計測して、後に竣工図に記録するためにその場でメモ用紙に仮記録する必要があり、この計測作業や記録作業が非常に煩雑であるという問題があった。特に溝の底部に相対する部位を計測する際には、身体を屈めて作業を行なう必要があるため、多大な労力が必要であった。

【0009】

そして、上記鉄管以外でも、様々なタイプの管は一般的にパイプスペースなどの狭い場所に配置されることが多く、管の外周に沿って施工状態や損傷状態等を検査する必要がある様々な管の検査作業も同様の問題があった。

【0010】

本発明の目的は、上述した問題点に鑑み、作業者が窮屈な姿勢で計測作業を行なう必要が無く、さらには一度の計測作業で複数の情報を取得可能な管検査装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上述の目的を達成するため、本発明による管検査装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、一方の管の受口にシール部材を介して他方の管の挿口を挿入する管継手の接合状態を検査する管検査装置であって、前記挿口側の管の軸心に沿う少なくとも一つの揺動軸心周りに、前記挿口側の管の外径より狭い縮径姿勢と前記挿口側の管の外径以上に広がる拡径姿勢とに姿勢変更可能な開放端部を備え、前記挿口側の管の周囲を囲むように環状に配置可能に構成された環状部材と、前記環状部材に取り付けられ、前記環状部材が前記挿口側の管の周囲を囲むように環状に配置された状態で、前記挿口側の管の軸心方向に沿う方向から前記接合状態を非接触で検査する検査機器と、を備えている点にある。

【0012】

環状部材を挿口側の管の軸心に沿う揺動軸心周りに揺動させることにより、環状部材の開放端部が挿口側の管の外径より狭い縮径姿勢から管の外径以上に広がる拡径姿勢に、或いは管の外径以上に広がる拡径姿勢から挿口側の管の外径より狭い縮径姿勢に姿勢変更可能になる。そこで、挿口側の管の外周から管の周囲を囲むように近づけて、開放端部を拡径姿勢に姿勢変更し、さらに可動機構によって開放端部を縮径姿勢に姿勢変更することにより、挿口側の管の周囲を囲むように環状部材を配置することができ、当該環状部材に取り付けられた検査機器により、挿口側の管の軸心方向に沿う方向から接合状態を非接触で検査することが可能になる。このような管検査装置を用いることで、例えば作業者が身体を屈めて狭い領域で計測するような作業から開放されるようになる。

【0013】

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記環状部材は、前記開放端部で管の外周壁を押圧することにより姿勢変更させる作動機構を備えている点にある。

【0014】

作動機構が管の外周壁を押圧すると、その反力を受けた作動機構によって環状部材の開放端部が姿勢変更される。従って、例えば作業者が作動機構を管の外周壁に押し付けるように管検査装置を操作するだけで、容易く環状部材を管の周囲を囲む姿勢で設置することができるようになる。

【0015】

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記環状部材は、前記開放端部を縮径姿勢に付勢する弾性部材を備えている点にある。

【0016】

環状部材の開放端部が縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更された場合であっても、弾性部材による弾性復元力で開放端部が拡径姿勢から縮径姿勢に自動復帰するため、開放端部を拡径姿勢から縮径姿勢に姿勢変更させるための別途の操作を行なう必要が無い。

【0017】

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から第三の何れかの特徴構成に加えて、前記検査機器は、前記環状部材の周方向に分散して複数配置されている点にある。

【0018】

環状部材に複数の検査機器を分散して取り付けることで一度の計測作業で複数個所の計測が可能になり、また検査対象部位が狭い空間にある場合でも、作業者が無理な姿勢で検査対象部位に近接する必要もなくなる。

【0019】

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記検査機器は、撮像装置で構成されている点にある。

【0020】

上述の構成によれば、撮像装置を用いて非接触で管継手の接合部を撮影して得られた画像に基づいて接合状態の良否を判断することができる。

【0021】

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第五の特徴構成に加えて、前記検査機器は、管の外周全周を同時に撮像可能に配置されている点にある。

【0022】

上述の構成によれば、撮像装置を用いた一度の計測作業で管の外周全周を撮像することができるようになる。

【0023】

同第七の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成に加えて、前記管は、一方の管の受口に他方の管の挿口を挿入することにより互いに接合される管であり、前記検査機器により管の接合状態が検査される点にある。

【0024】

挿口側の管が受口に適正に挿入された接合状態が適正な状態であるか否かが検査機器によって検査及び確認することができるようになる。例えば、挿口側と受口側の管がシール部材を介して接合されるような構成で、検査機器として撮像装置を用いる場合には、シール部材が適正な状態であるか否かを撮像された画像に基づいて容易に判別できるようになる。

【0025】

同第八の特徴構成は、同請求項８に記載した通り、上述の第七の特徴構成に加えて、受口側の管端面と前記検査機器との離隔距離を規定する測距竿が設けられている点にある。

【0026】

検査機器の特性上、精度等が受口側の管端面と検査機器との位置関係に影響を受けるような場合でも、管の周囲を囲むように環状部材を設置する際に測距竿によって適正な離隔距離を判別できるので、別途離隔距離を測定するような煩雑な作業が不要になる。

【0027】

同第九の特徴構成は、同請求項９に記載した通り、上述の第一から第八の何れかの特徴構成に加えて、管の布設位置を検出するＧＰＳセンサ、管の布設溝の深さを検出する深さセンサ、前記検査機器による検査情報を含む取得情報を外部に送信する通信機器の少なくとも一つが設けられている点にある。

【0028】

管検査装置にＧＰＳセンサが設けられていれば、測量作業を要せずに管の接合部の位置情報が得られ、管検査装置に深さセンサが設けられていれば管の布設溝の深さ情報が得られ、管検査装置に通信機器が設けられていれば、検査機器による検査情報を含む取得情報、つまり画像情報、位置情報、深さ情報等が外部に送信されるので、そのような検査結果や測定結果を保存するためのメモ作成やメモリ記憶等の別途の操作が不要になる。

【0029】

同第十の特徴構成は、同請求項１０に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記環状部材は、管の軸心に沿う揺動軸心周りに揺動する揺動部材と、前記揺動部材の揺動に連動して前記開放端部を姿勢変更させるリンク部材と、を備えて構成され、前記揺動部材と前記リンク部材により前記作動機構が構成されている点にある。

【0030】

揺動部材が管の外周壁に押圧されると、その反力を受けて当該揺動部材が管の軸心に沿う揺動軸心周りに揺動し、当該揺動部材の揺動に連動するリンク部材によって環状部材の開放端部が縮径姿勢から拡径姿勢に姿勢変更されるようになる。

【発明の効果】

【0031】

以上説明した通り、本発明によれば、作業者が窮屈な姿勢で計測作業を行なう必要が無く、さらには一度の計測作業で複数の情報を取得可能な管検査装置を提供することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】管の接合作業を説明する写真

【図2】（ａ）はシール部材の断面図、（ｂ）は適正な接合状態を示す接合部の要部断面図、（ｃ）は不適正な接合状態を示す接合部の要部断面図、（ｄ）は適正な接合状態を示す管検査装置による検査画像の説明図、（ｅ）は不適正な接合状態を示す管検査装置による検査画像の説明図

【図3】管を検査する検査姿勢での管検査装置の斜視図

【図4】（ａ），（ｂ）は管検査装置の要部を構成する環状部材の正面図、（ｃ）は作動機構の正面図

【図5】（ａ）は管検査装置の平面図、（ｂ）は同側面図

【図6】管検査装置の正面図

【図7】（ａ），（ｂ）は作動機構の動作説明図

【図8】（ａ），（ｂ），（ｃ）は環状部材の姿勢変更動作の説明図

【図9】（ａ），（ｂ）は環状部材の姿勢変更動作の説明図

【図10】（ａ），（ｂ）は別実施形態を示し、環状部材の作動機構の説明図

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下に、ダクタイル鋳鉄管（以下、「鉄管」と記す。）を用いた上水道管の管接合部を検査する場合を例に、本発明による管検査装置を説明する。

【0034】

図１に示すように、鉄管を接合する際には、一方の管２の受口２Ａに他方の管３の挿口を預けて、受口２Ａ近傍で受口側の管２にスリングベルトやチェーンで構成される接合器具１００を巻き付けるとともに、挿口近傍で挿口側の管３に同じく接合器具１０１を巻き付け、管２，３の両側で接合器具間に夫々レバーホイスト１０２，１０３を装着して手動操作で巻き上げる、という接合作業が行なわれる。

【0035】

図２（ａ）には、配管の接合部に用いられるゴム製のシール部材４が示されている。当該シール部材４は、受口の内周に形成された溝に嵌込み固定されるヒール部４ａと、受口側の管内壁と挿口側の管外壁との間で圧接されるバルブ部４ｂを備えて構成され、ヒール部４ａのうち受口側の管端側を臨む立上り面に着色マーカ部材４ｃが設けられている。

【0036】

図２（ｂ），（ｃ）には、管２，３の接合部の要部断面が示されている。一方の管２の端部に形成された受口２Ａの内部に他方の管３の端部に形成された挿口３Ａが挿入され、受口２Ａの内周面と挿口３Ａの外周面との間でシール部材４が圧縮されるように介装され、ロックリング５ａと挿口３Ａに形成された突部３ａが係合して抜止めされる。図中、５ｂはロックリング心出し用部材である。

【0037】

図２（ｂ）はシール部材４が適正に装着された例であり、受口２Ａ内周部に形成されたシール部材収容凹部２Ｂにヒール部４ａが嵌め込まれ、シール部材収容凹部２Ｂに連接されたシール部材圧縮凸部２Ｃと挿口側の管３の外周面との間でバルブ部４ｂが圧縮されている。

【0038】

図２（ｃ）はシール部材４が不適正に装着された例であり、バルブ部４ｂが管３によって奥側に引き込まれ、ヒール部４ａがシール部材収容凹部２Ｂから離脱した状態が示されている。このような不適切な接合状態ではシール機能が損なわれるため、再度接合作業を行なう必要がある。

【0039】

図３には、シール部材４の装着状態が適正であるか否かを検査する本発明による管検査装置１０が示されている。当該管検査装置１０は、挿口側の管３の周囲を囲むように環状に配置された環状部材１１と、環状部材１１に取り付けられた検査機器１２と、環状部材１１に取り付けられた把持部１３と、測距竿１４とを備えて構成されている。

【0040】

検査機器１２は、環状部材１１の周囲に分散配置された４台の撮像装置１２（図中、２台が描かれ、管３を挟んで反対側に他の２台が配置されている。）で構成され、各撮像装置１２により管２，３の接合部が周方向に領域分割して撮影される。

【0041】

測距竿１４は、受口２Ａ側の管端面と撮像装置１２との離隔距離を規定する部材で、管２，３の軸心Ｐ１に沿う姿勢で環状部材１１に取り付けられている。受口２Ａ側の管端面と撮像装置１２との間隔が測距竿１４で規定される距離になるように管検査装置１０を配置することにより、各撮像装置１２により管２，３の接合部が適切に撮影されるようになる。つまり、予め調整された各撮像装置１２の光軸が接合部を向き、接合部のほぼ全域が画角に入るようになる。

【0042】

図２（ｄ），（ｅ）には、このようにして各撮像装置１２により撮影された画像を合成処理した画像が示されている。それぞれの撮像装置１２により正面視で管端部の約１／４の領域が撮影され、各画像を合成することにより管端部のほぼ全周の画像が得られる。図中、一点鎖線で示される領域は４台の撮像装置１２で撮影された範囲が示されている。それぞれ隣接する撮影範囲が一部重複するように設定されていると、全領域を確実に評価できるようになるのでより好ましい。

【0043】

図２（ｄ）は、シール部材４が適正に装着された状態が示され、受口２Ａの内周にヒール部４ａが一様に撮影されている。図２（ｅ）は、シール部材４が不適正に装着された状態が示され、受口２Ａの内周にヒール部４ａのみならずマーカ部材４ｃに対応する画像が現れている。

【0044】

マーカ部材４ｃがシール部材４の色とは異なる着色部材で構成されているので、撮像装置１２で撮影された画像に着色部材を示す画素領域が認められると、接合状態が不適正であると判断できる。撮像装置１２には光軸に沿って照明光を照射する光源が配置され、接合部のような暗部でも適正な照度で撮影可能になる。

【0045】

尚、マーカ部材４ｃは着色部材となる塗膜に限らず、検査機器１２により非接触状態で検知可能な素材で構成されていればよい。例えば、紫外線を照射することにより蛍光を発する蛍光部材でマーカ部材４ｃが構成されていてもよい。この場合、検査機器１２から照明光として紫外線を照射し、マーカ部材４ｃから発せられた蛍光が検査機器１２（この場合も撮像装置を用いることができる）で検知できるか否かで接合状態の可否を判別することができる。つまり、検査機器１２が非接触式センサで構成され、マーカ部材が非接触式センサで検知可能な素材で構成されていればよい。

【0046】

以下、管検査装置１０を詳しく説明する。
図３、図４（ａ），（ｂ）及び図５に示すように、環状部材１１は、管３の周囲を囲むように環状に配置された７つの環状片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが連結されて構成され、環状片１１ｆ，１１ｇの開放端部１１Ａで開放されている。

【0047】

水平姿勢の環状片１１ａに対して環状片１１ｂ，１１ｃの一端が、軸心Ｐ１方向視で、約４５度の傾斜角度で固定され、環状片１１ｂ，１１ｃの他端が連結部材１１ｈを介して環状片１１ｄ，１１ｅの一端とそれぞれ連結され、環状片１１ｄ，１１ｅの他端が連結部材１１ｉを介して環状片１１ｆ，１１ｇの一端とそれぞれ連結されている。環状片１１ａ，１１ｂ，１１ｃが固定環状部材となり、環状片１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが可動環状部材となる。

【0048】

環状片１１ｄ，１１ｅは、環状片１１ｂ，１１ｃに対して管３の軸心Ｐ１に沿う揺動軸心Ｐ２，Ｐ４周りにそれぞれ揺動可能に軸支され、環状片１１ｆ，１１ｇは、環状片１１ｄ，１１ｅに対して管３の軸心Ｐ１に沿う揺動軸心Ｐ３，Ｐ５周りにそれぞれ揺動可能に軸支されている。

【0049】

各揺動軸心Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５周りに揺動可能に環状片を連結支持する支持部によって、環状部材１１の開放端部１１Ａを管３の外径より狭い縮径姿勢と管３の外径以上に広がる拡径姿勢とに姿勢変更可能な可動機構１５が構成されている。

【0050】

環状片１１ｂ，１１ｃとそれぞれ連結される環状片１１ｄ，１１ｅとの間、及び環状片１１ｆ，１１ｇとそれぞれ連結される環状片１１ｄ，１１ｅとの間には弾性部材である圧縮コイルばねＳが取り付けられ、圧縮コイルばねＳによる弾性復元力によって各揺動軸心Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５周りに管３を抱込む方向に、つまり開放端部１１Ａの離隔距離が短くなるように環状片１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，１１ｇが付勢されている。

【0051】

さらに、環状片１１ｂ，１１ｃ及び環状片１１ｆ，１１ｇには、断面「Ｌ字」状の取付部材１２ｂを介して検査機器１２である４台の撮像装置１２が取り付けられ、環状部材１１が管３を囲んだ状態で各撮像装置１２が管の外周に均等に分散するように、つまり管中心に対する角度がそれぞれ約４５度になるように配置されている。

【0052】

可動機構１５を構成する４つの支持部は、管３の外周壁を押圧することにより環状部材１１の開放端部１１Ａを姿勢変更させる作動機構１６を備えている。

【0053】

図４（ｃ）に示すように、環状部材１１には、さらに管３の軸心Ｐ１に沿う揺動軸心Ｐ６，Ｐ７周りに揺動する揺動部材１６ａ，１６ｂと、揺動部材１６ａ，１６ｂの揺動に連動して開放端部１１Ａを姿勢変更させるリンク部材１６ｃ，１６ｄと、を備えている。揺動軸心Ｐ６，Ｐ７となる揺動軸は環状片１１ａの上面に支持されている。当該揺動部材１６ａ，１６ｂとリンク部材１６ｃ，１６ｄとで上述した作動機構１６が構成されている。

【0054】

図４（ｃ）中、リンク部材１６ｃ，１６ｄに備えた符号１６ｅ，１６ｆで示される部材は、リンク部材１６ｃ，１６ｄの長さを調整可能な長さ調整機構を備えた連結部材であり、連結部材によりリンク部材１６ｃ，１６ｄの長さを調整することで、開放端部１１Ａの縮径姿勢時の間隙を調整することができるように構成されている。

【0055】

揺動部材１６ａ，１６ｂは、管３を抱込むような形状に屈曲形成され、先端側に遊転ローラＲが取り付けられた第１揺動竿と、揺動軸心Ｐ６，Ｐ７を挟んで第１揺動竿と「く」の字型を形成するように延出する第２揺動竿とが一体に形成されている。

【0056】

第２揺動竿の先端にリンク部材１６ｃ，１６ｄの一端が固定され、リンク部材１６ｃ，１６ｄの他端が環状片１１ｆ，１１ｇに固着された取付部１１ｊ（図４（ｂ）参照）に取り付けられている。

【0057】

図６には、環状部材１１に作動機構１６が取り付けられた管検査装置１０の全体構造が示されている。初期状態では圧縮コイルばねＳによる付勢力で一対の開放端部１１Ａの離隔距離が管３の外径φ１よりも短い縮径姿勢となっている。

【0058】

図６及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、圧縮コイルばねＳによる付勢力で一対の開放端部１１Ａの離隔距離が管３の外径よりも短い縮径姿勢となっているときに、揺動部材１６ａ，１６ｂを管３の外周壁に押し付けると（図７（ａ）参照）、管３の外周壁に当接した遊転ローラＲが互いに離隔するように第１揺動竿が揺動軸心Ｐ６，Ｐ７周りに揺動し（図７（ｂ）参照）、第１揺動竿に連動して揺動する第２揺動竿及びリンク部材１６ｃ，１６ｄが同方向に揺動し、環状片１１ｆ，１１ｇに固着された取付部１１ｊが引き上げられる。

【0059】

その結果、開放端部１１Ａの離隔距離が管３の外径以上の拡径姿勢になり、環状部材１１が管３の外周を囲むように進出し、その後圧縮コイルばねＳによる弾性復元力によって各揺動軸心Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５周りに管３を抱込む方向に、つまり開放端部１１Ａの離隔距離が短くなるように付勢される。このとき、圧縮コイルばねＳの弾性復元力により、揺動部材１６ａ，１６ｂの揺動姿勢も元の姿勢に復帰される。

【0060】

図６には、環状片１１ａに把持部１３が取り付けられた状態が示されている。通常、作業者は当該把持部１３を把持して、管検査装置１０を管３に対して上方から略垂直下方に押し付け操作することにより、環状部材１１が管３の外周に沿う抱込み姿勢に姿勢調整し、その後、各撮像装置により接合部を撮影する。

【0061】

図８（ａ），（ｂ），（ｃ）には、このときの環状片１１ｃ，１１ｅ，１１ｇの姿勢変化の様子が詳しく示されている。尚、この図では、環状片１１ｃ，１１ｅ，１１ｇの姿勢を判り易くするために、揺動部材及びリンク部材は省略されている。また、以下の説明では、右側の環状片１１ｃ，１１ｅ，１１ｇについて説明するが、左側の環状片１１ｂ，１１ｄ，１１ｆについても同様である。

【0062】

図８（ａ）は、一対の開放端部１１Ａの離隔距離が管３の外径φ１よりも短い縮径姿勢となっている管検査装置１０の作動機構（揺動部材（図示せず）））を管３の外周面に押し付ける前の初期状態が示されている。圧縮コイルばねＳの弾性復元力によって環状片１１ｃ，１１ｅ，１１ｇが内側に揺動付勢され、環状片１１ｃ及び環状片１１ｅの成す角度と、環状片１１ｅ及び環状片１１ｇの成す角度が等しく１３５度に設定されている。

【0063】

図８（ｂ），（ｃ）は、ともに作動機構（揺動部材及びリンク部材）によって開放端部１１Ａが拡径姿勢に姿勢変更された状態が示されている。
図８（ｂ）は、環状片１１ｅと環状片１１ｇの成す角度を維持した状態で、環状片１１ｅが軸心Ｐ４周りに揺動して環状片１１ｃと環状片１１ｅとの成す角度のみが大きくなった場合であり、図８（ｃ）は、環状片１１ｇが軸心Ｐ５周りに揺動して環状片１１ｅと環状片１１ｇとの成す角度が大きくなるとともに、環状片１１ｅも軸心Ｐ４周りに揺動して環状片１１ｃと環状片１１ｅとの成す角度も大きくなった場合である。

【0064】

拡径姿勢となったときの管検査装置１０の最大横幅は、図８（ｂ）の場合にはＷ１となり、図８（ｃ）の場合にはＷ（Ｗ＜Ｗ１）となる。つまり、単一の軸心Ｐ４周りに揺動する場合よりも、複数の軸心Ｐ４，Ｐ５周りに揺動した方が管検査装置１０の最大横幅が狭くなるので、管を埋設する掘削溝の溝幅が狭い場合に適した構成となる。

【0065】

本実施形態では、管検査装置１０の開放端部１１Ａが拡径姿勢に姿勢変更されたときの最大横幅が最少となるように、環状片１１ｃと連結される環状片１１ｅとの間に取り付けた圧縮コイルばねＳと、環状片１１ｇと環状片１１ｅとの間に取り付けた圧縮コイルばねＳの弾性復元力のバランスを調整され、その結果、作動機構による付勢力で発生する軸心Ｐ４周りのトルクと軸心Ｐ５周りのトルクが適正に設定されている。

【0066】

尚、作動機構による付勢力で発生する軸心Ｐ４周りのトルクよりも軸心Ｐ５周りのトルクが大きくなるように各圧縮コイルばねＳの弾性復元力を設定するとともに、軸心Ｐ５周りに揺動する環状片１１ｇの揺動角度の上限を規制するストッパ部材を環状片１１ｇと環状片１１ｅとの間に設けて、先ず、軸心Ｐ５周りに環状片１１ｇを揺動させてストッパ部材で揺動が停止した後に、軸心Ｐ４周りに環状片１１ｅが揺動するように構成してもよい。

【0067】

即ち、管検査装置１０は左右対称に構成され、左右それぞれ可動環状部材が互いに回動可能な複数の可動環状片で構成されるとともに、開放端部が縮径方向に与勢されるように可動環状片同士が弾性部材で連結され、揺動部材の一方向への揺動に連動して各可動環状片が各回動軸心周りに回動するように構成されていればよく、開放端部が拡径姿勢に姿勢変更されたときの最大横幅が最少となるように、弾性部材が調整されていることが好ましい。

【0068】

作動機構１６によって環状部材１１の開放端部１１Ａが拡径姿勢に姿勢変更される際に、開放端部１１Ａ側が管の外壁に接触したり、掘削溝の側壁に接触したりして、管検査装置１０が破損する虞がある。

【0069】

そこで、図９（ａ）に示すように、環状部材１１の開放端部１１Ａが管３の外周壁と当接したときに反力で開放端部１１Ａを拡径姿勢側または縮径姿勢側に与勢する板状の内側案内部材１１Ｂが開放端部１１Ａに設けられている。当該内側案内部材１１Ｂに作用する反力で環状片１１ｇが揺動軸心Ｐ５周りに揺動して開放端部１１Ａが拡径姿勢側または縮径姿勢側に姿勢変更され、検査機器１２の破損が免れるように構成されている。

【0070】

また、図９（ｂ）に示すように、環状部材１１の開放端部１１Ａが管３の近傍の掘削溝の内壁部２０と当接したときに反力で開放端部１１Ａを縮径姿勢側または拡径姿勢側に与勢する外側案内部材１１Ｃが設けられている。当該内側案内部材１１Ｃに作用する反力で環状片１１ｇが揺動軸心Ｐ５周りに揺動して開放端部１１Ａが縮径姿勢側または拡径姿勢側に姿勢変更され、検査機器１２の破損が免れるように構成されている。

【0071】

環状部材１１または把持部１３等管検査装置１０の何れかの部位に、管の位置を検出するＧＰＳセンサ、管の布設溝の深さを検出する深さセンサ、検査機器１２による検査情報を含む取得情報を外部に送信する通信機器の少なくとも一つが設けられていることが好ましい。

【0072】

管検査装置にＧＰＳセンサが設けられていれば、測量作業を要せずに管の接合部の位置情報が得られ、管検査装置に深さセンサが設けられていれば管の布設溝の深さ情報が得られ、管検査装置に通信機器が設けられていれば、検査機器による検査情報を含む取得情報、つまり画像情報、位置情報、深さ情報等が外部に送信されるので、そのような検査結果や測定結果を保存するためのメモ作成やメモリ記憶等の別途の操作が不要になる。

【0073】

上述の実施形態では、揺動部材１６ａ，１６ｂが管の軸心Ｐ１に沿う揺動軸心Ｐ６，Ｐ７周りに夫々揺動するように構成された例を説明したが、１本の揺動軸心周りに揺動部材１６ａ，１６ｂが揺動可能に構成されていてもよい。

【0074】

上述した実施形態では、左右対称に構成され、それぞれ可動環状部材が互いに回動可能な複数の可動環状片で構成されるとともに、開放端部が縮径方向に与勢されるように可動環状片同士が弾性部材で連結され、揺動部材の一方向への揺動に連動して各可動環状片が各回動軸心周りに回動するように構成された管検査装置１０を説明したが、可動環状部材が単一の可動環状片で構成されるとともに、開放端部が縮径方向に与勢されるように可動環状片と固定環状片が弾性部材で連結され、揺動部材の一方向への揺動に連動して可動環状片が固定環状片に対して回動軸心周りに回動するように構成されていてもよい。

【0075】

また、管検査装置１０は必ずしも左右対称に構成される必要はなく、左右の片方のみに可動環状片及び弾性部材を備えていてもよい。この場合、作動機構１６も片方に備えた可動環状片を作動させることができるように構成されていればよい。

【0076】

上述した実施形態では、図４（ｃ）に示したように、管の軸心に沿う搖動軸心Ｐ６，Ｐ７周りに搖動する揺動部材１６ａ，１６ｂと、揺動部材１６ａ，１６ｂの揺動に連動して開放端部１１を姿勢変更させるリンク部材１６ｃ，１６ｄと、を備えた作動機構により環状部材１１を姿勢変更する構成を説明したが、本発明よる管検査装置１０は、図１０（ａ）に示すように、揺動部材１６ａ，１６ｂ及びリンク部材１６ｃ，１６ｄを用いることなく、環状部材１１の開放端部１１Ａを管の外径より狭い縮径姿勢と管の外径以上に広がる拡径姿勢とに姿勢変更可能となる管の軸心に沿う揺動軸心Ｐ６を少なくとも１つ備えて、開放端部で管の外周壁を押圧することにより当該揺動軸心周りに開放端部１１Ａが姿勢変更可能に構成されていればよい。

【0077】

このように、開放端部１１Ａで管の外周壁を押圧することにより揺動軸心周りに開放端部１１Ａが姿勢変更可能に構成されていれば、揺動軸心を配置する部位及び数は特に限定されるものではなく、例えば図１０（ｂ）に示すように、環状片１１ｄ，１１ｅと環状片１１ｆ，１１ｇの連結部に２つの揺動軸心Ｐ３，Ｐ４を配置するような構成であってもよい。

【0078】

上述した実施形態では、作業者が、管を手動で接合し、さらに管検査装置１０を手動操作してその接合部近傍の管の外周囲に抱き込ませて検査する例を説明したが、本発明による管検査装置１０の把持部を管を自動的に接合する接合装置に取り付けて、管の接合とともに接合部近傍の管の外周囲に抱き込ませて自動検査するように構成してもよい。

【0079】

尚、本発明による管検査装置は、上水道管以外に下水管に対する配管施工等にも広く適用可能である。また、鉄管以外に樹脂製の管の接合部の検査等にも使用することができる。さらには、石油化学プラントの配管の検査等にも使用することができる。

【0080】

以上説明した管検査装置は本発明の一具体例に過ぎず、該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、管検査装置の各部の具体的な形状、サイズ、材料等は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能である。

【符号の説明】

【0081】

２，３：管
１０：管検査装置
１１：環状部材
１１Ａ：開放端部
１２：検査機器（撮像装置）
１３：把持部
１４：距離竿
１５：可動機構
１６：作動機構
１６ａ，１６ｂ：揺動部材
１６ｃ，１６ｄ：リンク部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】