特開 2024-104341 管内走行装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104341

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】管内走行装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 57/02 20060101AFI20240729BHJP

   F16L 55/32 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

B62D57/02 N

F16L55/32

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008487

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】100154014

【弁理士】

【氏名又は名称】正木 裕士

(74)【代理人】

【識別番号】100154520

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 祐子

(72)【発明者】

【氏名】加古川 篤

(57)【要約】

【課題】高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能で、しかも、小型化、軽量化、低コスト化することができる管内走行装置を提供する。
【解決手段】配管内を走行可能な走行体２と、走行体２の後側に一定間隔を空けて設けられている駆動体３と、走行体２と駆動体３とを繋ぐ索体４と、を備えている。そして、この駆動体３の駆動によって、索体４が引っ張られると、走行体２が、配管の内壁面側に拡がって突っ張ってなる一方、駆動体３の駆動が停止すると、走行体２が、配管の内壁面側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除してなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配管内を走行可能な走行体と、
前記走行体の後側に一定間隔を空けて設けられている駆動体と、
前記走行体と前記駆動体とを繋ぐ索体と、を有し、
前記駆動体の駆動によって、前記索体が引っ張られると、前記走行体が、前記配管の内壁面側に拡がって突っ張ってなる一方、
前記駆動体の駆動が停止すると、前記走行体が、前記配管の内壁面側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除してなる管内走行装置。

【請求項2】

前記走行体は、
前記配管の幅方向に所定間隔を空けて配置されている複数の駆動車輪と、
前記複数の駆動車輪間を繋ぐリンク機構と、
前記リンク機構に設けられている付勢部材と、を有し、
前記索体は、一端部が、前記リンク機構の先端側に固定され、他端部が、前記駆動体に固定され、
前記駆動体の駆動によって、前記索体が引っ張られると、前記付勢部材の付勢力に抗して前記リンク機構の軸線方向の長さが縮小し、これによって、前記複数の駆動車輪が前記配管の内壁面を押圧するように突っ張ってなる一方、
前記駆動体の駆動が停止すると、前記付勢部材の付勢力によって、前記リンク機構の軸線方向の長さが拡大し、これによって、前記複数の駆動車輪が前記配管の内壁面の押圧を解除してなる請求項１に記載の管内走行装置。

【請求項3】

前記リンク機構には、該リンク機構の移動をガイドするガイド機構が設けられ、
前記付勢部材は、前記ガイド機構に設けられてなる請求項２に記載の管内走行装置。

【請求項4】

前記索体は、ワイヤを備えてなり、
前記ワイヤが引っ張られるようになっている請求項１又は２に記載の管内走行装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管内走行装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ガス管、水道管、プラントなどの配管の老朽化が深刻化しており、配管内部を点検する必要がある。しかしながら、配管の内径がφ１００ｍｍ以下の場合、配管内部の点検が困難であるという問題があった。

【0003】

そこで、このような問題を解決すべく、例えば、特許文献１に記載のような管内走行装置が提案されている。この特許文献１に記載の発明は、広範囲な管径に対応可能とすると共に走行安定性の向上を図り、配管内の点検、保守作業に用いられるものである。

【0004】

ところで、上記のような管内走行装置は、配管の内径がφ１００ｍｍ以下の場合、高い走破性を実現しようとすると、突っ張り機能が欠かせない。しかしながら、管内走行装置が、配管内を走行中に何らかの問題が発生し、駆動機能を失った場合、その突っ張り機能が仇となって、当該管内走行装置を回収することができないという問題があった。

【0005】

そこで、このような問題を解決すべく、例えば、特許文献２に記載のような管内走行装置が提案されている。この特許文献２に記載の発明は、２個の駆動車輪が直線状に配置された２組の車輪走行体と、供給される空気圧に応じて膨張・収縮される可変バッグと、を備え、２組の車輪走行体を、可変バッグを挟むように配置してその可変バッグの外面に固定したものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平５－２１３２４１号公報

【特許文献2】特開２０１８－４７７７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記のような管内走行装置は、２組の車輪走行体を、可変バッグを挟むように配置してその可変バッグの外面に固定していることから、配管内の直径方向に向かって、管内走行装置のサイズが大きくなり、大型化してしまうという問題があった。さらには、空気圧を供給するためのコンプレッサ等の周辺機器が必要となるため、高重量化、高コスト化してしまうという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、上記問題に鑑み、高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能で、しかも、小型化、軽量化、低コスト化することができる管内走行装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0010】

請求項１に係る管内走行装置は、配管（Ｈ）内を走行可能な走行体（２）と、
前記走行体（２）の後側に一定間隔を空けて設けられている駆動体（３）と、
前記走行体（２）と前記駆動体（３）とを繋ぐ索体（４）と、を有し、
前記駆動体（３）の駆動によって、前記索体（４）が引っ張られると、前記走行体（２）が、前記配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側に拡がって突っ張ってなる一方、
前記駆動体（３）の駆動が停止すると、前記走行体（２）が、前記配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除してなることを特徴としている。

【0011】

請求項２に係る管内走行装置は、上記請求項１に記載の管内走行装置（１）において、
前記走行体（２）は、
前記配管（Ｈ）の幅方向に所定間隔を空けて配置されている複数の駆動車輪（２０）と、
前記複数の駆動車輪（２０）間を繋ぐリンク機構（２１）と、
前記リンク機構（２１）に設けられている付勢部材（バネ２８）と、を有し、
前記索体（４）は、一端部（ワイヤ４０の一端部４０ａ）が、前記リンク機構（２１）の先端側（前側支持枠２５）に固定され、他端部（ワイヤ４０の他端部４０ｂ）が、前記駆動体（３）に固定され、
前記駆動体（３）の駆動によって、前記索体（４）が引っ張られると、前記付勢部材（バネ２８）の付勢力に抗して前記リンク機構（２１）の軸線方向の長さ（Ｌ）が縮小（図３（ｂ）参照）し、これによって、前記複数の駆動車輪（２０）が前記配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）を押圧するように突っ張ってなる一方、
前記駆動体（３）の駆動が停止すると、前記付勢部材（バネ２８）の付勢力によって、前記リンク機構（２１）の軸線方向の長さ（Ｌ）が拡大し（図３（ｃ）参照）、これによって、前記複数の駆動車輪（２０）が前記配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）の押圧を解除してなることを特徴としている。

【0012】

請求項３に係る管内走行装置は、上記請求項２に記載の管内走行装置（１）において、
前記リンク機構（２１）には、該リンク機構（２１）の移動をガイドするガイド機構（ガイドシャフト２６、ガイド枠２７）が設けられ、
前記付勢部材（バネ２８）は、前記ガイド機構（ガイドシャフト２６、ガイド枠２７）に設けられてなることを特徴としている。

【0013】

請求項４に係る管内走行装置は、上記請求項１又は２に記載の管内走行装置（１）において、
前記索体（４）は、ワイヤ（４０）を備えてなり、
前記ワイヤ（４０）が引っ張られるようになっていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0014】

次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

【0015】

請求項１に係る発明によれば、駆動体（３）の駆動によって、索体（４）が引っ張られると、走行体（２）が、配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側に拡がって突っ張るようになっている。そして、駆動体（３）の駆動が停止すると、走行体（２）が、配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除するようになっている。これにより、高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能となる。

【0016】

さらに、請求項１に係る発明によれば、駆動体（３）は、走行体（２）の後側に一定間隔を空けて設けられているから、従来のように、２組の車輪走行体を、可変バッグを挟むように配置しているものではないため、配管（Ｈ）内の直径方向に向かう管内走行装置（１）のサイズを、従来に比べて小さくすることができる。

【0017】

またさらに、請求項１に係る発明によれば、従来のように、空気圧を供給するものではなく、駆動体（３）の駆動によって索体（４）を引っ張っているだけであるから、空気圧を供給するためのコンプレッサ等の周辺機器が不要となる。これにより、軽量化、低コスト化することができる。

【0018】

したがって、本発明によれば、高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能で、しかも、小型化、軽量化、低コスト化することができる。

【0019】

請求項２に係る発明によれば、走行体（２）を配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側に拡がって突っ張るようにし、さらに、配管（Ｈ）の内壁面（Ｈａ）側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除することを実現させるにあたって、リンク機構（２１）と付勢部材（バネ２８）を用いて実現させている。これにより、簡易な構成で、走行体（２）を拡げたり、狭めたりすることが可能となる。

【0020】

請求項３に係る発明によれば、リンク機構（２１）の移動方向を正確にガイドすることができる。

【0021】

請求項４に係る発明によれば、管内走行装置（１）のサイズを小さくすることができると共に、配管（Ｈ）が曲がっていたとしても、その曲がりに柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態に係る管内走行装置の動きを説明するための説明図であって、（ａ）は同実施形態に係る走行体が拡がっている状態を示し、（ｂ）は同実施形態に係る走行体が狭まっている状態を示す図である。

【図2】同実施形態に係る管内走行装置のうち駆動体を省いた状態を示す斜視図である。

【図3】同実施形態に係る管内走行装置のうち駆動体を省いた状態を示す平面図で、（ａ）は配管内に走行体が配置された通常の状態を示し、（ｂ）は走行体が拡がった状態を示し、（ｃ）は走行体が狭まった状態を示す図である。

【図4】同実施形態に係る管内走行装置の正面図である。

【図5】図４に示すＡ－Ａ線断面図である。

【図6】図５に示す状態の管内走行装置を配管に配置した際の電源線と制御部並びに牽引用ワイヤの位置関係を示した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の一実施形態に係る管内走行装置を、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。

【0024】

＜管内走行装置の概略説明＞
図１に示す本実施形態に係る管内走行装置１は、走行体２と、駆動体３と、索体４と、で主に構成され、図１（ａ）に示すように、索体４が駆動体３によって矢印Ｙ１方向に引っ張られると、走行体２が矢印Ｙ２方向に拡がるようになっている。これにより、走行体２が、ガス管、水道管、プラントなどの配管Ｈ（図３参照）の内壁面Ｈａ（図３参照）に突っ張った状態で走行可能となる。

【0025】

一方、何らかの原因で走行体２及び／又は駆動体３が駆動機能を失った場合、図１（ｂ）に示すように、走行体２が矢印Ｙ４方向に狭まるようになっている。これにより、走行体２における配管Ｈ（図３参照）の内壁面Ｈａ（図３参照）による突っ張りを解除することができるため、人間の力等の所定の外力によって、駆動体３を矢印Ｙ３方向に引っ張ると、走行体２に大きな抵抗がかかっていないため、走行体２も矢印Ｙ３方向に引っ張られることとなる。それゆえ、何らかの原因で走行体２及び／又は駆動体３が駆動機能を失ったとしても、管内走行装置１を容易に回収できることとなる。

【0026】

ここで、上記の内容について、管内走行装置１の各構成について詳しく説明する事で、さらに詳しく説明することとする。

【0027】

＜走行体の説明＞
走行体２は、図３に示すように、配管Ｈの幅方向（図示上下方向）に所定間隔を空けて配置されている複数の駆動車輪２０（図示では、４個）を有している。この駆動車輪２０は、図示はしないが内部に、例えば、ギアードモータが設けられており、自走できるようになっている。そしてこのような駆動車輪２０は、図３に示すように、図示下側に位置する下前駆動車輪２０ａと、この下前駆動車輪２０ａより配管Ｈの経路方向（図示左右方向）に所定間隔を空けて配置されている下後駆動車輪２０ｂと、下前駆動車輪２０ａより配管Ｈの幅方向（図示上下方向）に所定間隔を空けて配置されている上前駆動車輪２０ｃと、下後駆動車輪２０ｂより配管Ｈの幅方向（図示上下方向）に所定間隔を空けて配置されている上後駆動車輪２０ｄと、で構成されている。そして、このように構成される複数の駆動車輪２０は、図３に示すリンク機構２１にて繋げられている。以下、リンク機構２１について詳しく説明する。

【0028】

＜リンク機構の説明＞
リンク機構２１は、図３に示すように、第１リンク片２２ａと、第２リンク片２２ｂと、第３リンク片２２ｃと、第４リンク片２２ｄと、を有している。この第１リンク片２２ａは、図３に示すように、平面視略矩形状に形成されており、図示右下側に位置する一端部２２ａ１が下後駆動車輪２０ｂの軸部２０ｂ１に取り付けられている。さらに、第１リンク片２２ａは、図３に示すように、図示左上側に位置する他端部２２ａ２が、上前駆動車輪２０ｃの軸部２０ｃ１に取り付けられている。

【0029】

一方、第２リンク片２２ｂは、図３に示すように、平面視略矩形状に形成されており、図示右上側に位置する一端部２２ｂ１が、上後駆動車輪２０ｄの軸部２０ｄ１に取り付けられている。さらに、第２リンク片２２ｂは、図３に示すように、図示左下側に位置する他端部２２ｂ２が、下前駆動車輪２０ａの軸部２０ａ１に取り付けられている。

【0030】

ところで、このような第１リンク片２２ａと第２リンク片２２ｂとは、図３に示すように、第１リンク片２２ａが下部側に位置し、第２リンク片２２ｂが上部側に位置するように、平面視クロス状に重なり合うように配置されている。そして、重なり合っている第１リンク片２２ａの中間部分と、第２リンク片２２ｂの中間部分とが、平面視円形状の支持軸２３ａに取り付けられている。この支持軸２３ａは、図２に示す矩形状の中間支持枠２３に取り付け固定されているものである。

【0031】

一方、第３リンク片２２ｃは、図３に示すように、平面視略矩形状に形成されており、図示左下側に位置する一端部２２ｃ１が、下後駆動車輪２０ｂの軸部２０ｂ１に取り付けられている。さらに、第３リンク片２２ｃは、図３に示すように、図示右上側に位置する他端部２２ｃ２が、平面視円形状の支持軸２４ａに取り付けられている。この支持軸２４ａは、図２に示す矩形状の後側支持枠２４に取り付け固定されているものである。なお、この後側支持枠２４は、図２に示すように、中間支持枠２３より後側（図示右側）に間隔を空けて配置されている。

【0032】

一方、第４リンク片２２ｄは、図３に示すように、平面視略矩形状に形成されており、図示右上側に位置する一端部２２ｄ１が、上前駆動車輪２０ｃの軸部２０ｃ１に取り付けられている。さらに、第４リンク片２２ｄは、図３に示すように、図示左下側に位置する他端部２２ｄ２が、平面視円形状の支持軸２５ａに取り付けられている。この支持軸２５ａは、図２に示す矩形状の前側支持枠２５に取り付け固定されているものである。なお、この前側支持枠２５は、図２に示すように、中間支持枠２３より前側（図示左側）に間隔を空けて配置されている。

【0033】

なお、上記説明は、リンク機構２１を平面側から見た構成であるが、リンク機構２１を裏面側から見た構成も、図示はしないが、リンク機構２１を平面側から見た構成を反転しただけのもので同様の構成となっている。すなわち、リンク機構２１の平面側から見た構成と背面側から見た構成は対称になっている。そのため、第１リンク片２２ａ及び第２リンク片２２ｂの取付箇所は同じであるが、平面側とは逆で、第１リンク片２２ａが上部側に位置し、第２リンク片２２ｂが下部側に位置するように、平面視クロス状に重なり合うように配置されている。また、図３に示すように、背面側に位置する第３リンク片２２ｃは、上後駆動車輪２０ｄの軸部２０ｄ１に取り付けられると共に、支持軸２４ａに取り付けられている。さらに、第４リンク片２２ｄは、下前駆動車輪２０ａの軸部２０ａ１に取り付けられると共に、支持軸２５ａに取り付けられている。

【0034】

ところで、図２に示すように、前側支持枠２５と、中間支持枠２３と、後側支持枠２４には、上下に離間した位置に、一対の棒状のガイドシャフト２６が取り付けられている。より詳しく説明すると、図２に示すように、このガイドシャフト２６の一端部２６ａ（図示左側）は、前側支持枠２５に取り付け固定されており、そして、軸線方向（図示左右方向）に延びるこのガイドシャフト２６は、中間支持枠２３と、後側支持枠２４にて固定されておらず、挿入されて支持されている。さらに、図２に示すように、このガイドシャフト２６の他端部２６ｂは、矩形状のガイド枠２７に取り付け固定されている。

【0035】

一方、図２に示すように、一対のガイドシャフト２６には、外周面にバネ２８が巻き付けられている。より詳しく説明すると、図２に示すように、前側支持枠２５と、中間支持枠２３との間にある一対のガイドシャフト２６にバネ２８がそれぞれ巻き付けられ、さらに、中間支持枠２３と、後側支持枠２４の間にある一対のガイドシャフト２６にバネ２８がそれぞれ巻き付けられている。すなわち、本実施形態においては、合計４個のバネ２８が巻き付けられている。

【0036】

また一方、図２に示すように、前側支持枠２５と、中間支持枠２３と、後側支持枠２４と、ガイド枠２７との中間部分に索体４が、一対のガイドシャフト２６に挟み込まれるようにして取り付けられている。なお、この点の詳細は、後述する索体４の詳細な説明のところで説明することとする。

【0037】

かくして、このようにしてリンク機構２１は、構成されている。

【0038】

＜駆動体の説明＞
次に、図１に示す駆動体３の詳細について説明する。

【0039】

駆動体３は、図４に示すように、正面視矩形状の本体３０を備えており、この本体３０には、一対の前車輪３１と、一対の後車輪３２とが取り付けられている。なお、この一対の前車輪３１と、一対の後車輪３２とは、自走せず、走行体２に牽引されることによって回転するものである。これにより、図６に示すように、駆動体３は、走行体２と共に、配管Ｈ内を走行することとなる。

【0040】

一方、本体３０内には、図５に示すように、モータ３３が設けられている。さらに、図５に示すように、この本体３０内には、モータ３３が回転駆動すると、それに伴い回転する第１ギア３４ａが設けられている。そしてさらに、図５に示すように、この本体３０内には、第１ギア３４ａの回転に伴い回転する第２ギア３４ｂと第３ギア３４ｃが設けられている。

【0041】

一方、図５に示すように、本体３０内には、平面視横長矩形状の移動ラック３５が設けられており、この移動ラック３５には、下端部３５ａに長手方向（図示左右方向）に沿って、ラックレール３６が設けられている。そして、このラックレール３６は、第２ギア３４ｂと第３ギア３４ｃに噛み合っている。また一方、図５に示すように、移動ラック３５の上端部３５ｂに、本体３０内に設けられているスライドレール３７に沿って、図示左右方向にスライド移動することができる平面視細横長矩形状のスライド枠３８が設けられている。これにより、移動ラック３５は、ラックレール３６に噛み合っている第２ギア３４ｂ及び第３ギア３４ｃの回転に伴い、移動することとなる。この際、図５に示すように、移動ラック３５にはスライド枠３８が設けられているから、このスライド枠３８がスライドレール３７に沿って図示左右方向の何れか一方にスライド移動することに伴い、移動ラック３５もそれに伴って、図示左右方向の何れか一方に移動することとなる。

【0042】

かくして、上記のように構成される駆動体３は、図４及び図５に示すように、走行体２の後側（図示右側）に一定間隔を空けて配置されている。

【0043】

＜索体の説明＞
次に、図１に示す索体４の詳細について説明する。

【0044】

索体４は、図２に示すように、軸線方向（図示左右方向）に延びる長尺状のワイヤ４０を備えている。このワイヤ４０は、図２に示すように、一端部４０ａ（図示左側）に球状の左固定部４０ａ１が取り付け固定され、他端部４０ｂ（図示右側）に球状の右固定部４０ｂ１が取り付け固定されている。これにより、図２に示すように、この左固定部４０ａ１が前側支持枠２５内に設けられている球状の嵌合部２５ｂ内に嵌め込まれることにより、ワイヤ４０の一端部４０ａ（図示左側）が前側支持枠２５に取り付け固定されることとなる。また、図５に示すように、移動ラック３５内には、球状の嵌合部３５ｃが設けられており、この嵌合部３５ｃ内に、図２に示す右固定部４０ｂ１が嵌め込まれることにより、ワイヤ４０の他端部４０ｂ（図２に示す右側）が、図５に示す本体３０に取り付け固定されることとなる。これにより、ワイヤ４０は、図５に示すように、リンク機構２１の前側支持枠２５から、駆動体３の移動ラック３５まで軸線方向（図示左右方向）に長尺に延びて設けられることとなる。

【0045】

一方、このワイヤ４０の外周面には、図２及び図５に示すように、中空で長尺状のチューブ４１が設けられており、ワイヤ４０は、このチューブ４１内に通されている。これにより、ワイヤ４０は、チューブ４１にて保護されることとなる。

【0046】

一方、図２に示すように、このチューブ４１の一端部４１ａ（図示左側）には、中空で円形状の左取付金具４２が取り付け固定されており、この左取付金具４２は、一対のガイドシャフト２６に挟み込まれるようにして、ガイド枠２７の中間部分に固定されず挿入支持され、さらに、後側支持枠２４の中間部分に挿入されて固定支持されている。なお、ワイヤ４０は、チューブ４１及び左取付金具４２内を通ることとなり、さらに、左取付金具４２内から外部に露呈した部分は、中間支持枠２３の中間部分を通って、前側支持枠２５まで延びている。

【0047】

一方、図２に示すように、チューブ４１の他端部４１ｂ（図示右側）には、中空で円形状の右取付金具４３が取り付け固定されており、右取付金具４３には、中空のネジやボルトからなる固定金具４４が取り付けられている。これにより、図５に示すように、右取付金具４３は、固定金具４４によって、駆動体３の本体３０に取り付け固定されることとなる。なお、ワイヤ４０は、図５に示すように、チューブ４１及び右取付金具４３並びに固定金具４４を通って、移動ラック３５まで延びている。

【0048】

したがって、上記のように構成される索体４は、上記説明したように、図２に示すように、前側支持枠２５と、中間支持枠２３と、後側支持枠２４と、ガイド枠２７との中間部分に索体４が、一対のガイドシャフト２６に挟み込まれるようにして取り付けられる。

【0049】

かくして、上記のように取り付けられた索体４は、チューブ４１を保持した状態で、図２に示すワイヤ４０の他端部４０ｂを図２に示す右方向に牽引すると、チューブ４１、及び、左取付金具４２に固定されている後側支持枠２４をリンク機構２１の固定端として、ワイヤ４０の一端部４０ａに固定されている前側支持枠２５が後側支持枠２４側に近づくように引っ張られる。これにより、走行体２が拡がる方向、すなわち、複数の駆動車輪２０が配管Ｈ（図３（ｂ）参照）の内壁面Ｈａ（図３（ｂ）参照）を押圧する方向に拡がるように動作する。また、ワイヤ４０の他端部４０ｂの牽引を解除すると、バネ２８の付勢力により前側支持枠２５が後側支持枠２４から離れる方向に移動し、走行体２が狭まる方向、すなわち、複数の駆動車輪２０が配管Ｈの内壁面Ｈａから離れる方向に縮まるよう動作することとなる。なお、この動作の詳細は、後述することとする。

【0050】

＜管内走行装置の使用例の説明＞
次に、上記のように構成される管内走行装置１を使用する例を説明することとする。

【0051】

まず、図３（ａ）に示すように、ガス管、水道管、プラントなどの配管Ｈの内部を点検するにあたって、走行体２が挿入される。そして、図６に示すように、駆動体３も配管Ｈに挿入される。また、この際、管内走行装置１には、図６に示すように、配管Ｈの内部を撮影するための前方カメラＣＭａと、後方カメラＣＭｂが設けられている。なお、図６に示すように、前方カメラＣＭａは、ガイドシャフト２６の一端部２６ａ（図示左側）側に設けられており、後方カメラＣＭｂは、駆動体３の本体３０の右側面側に設けられている。

【0052】

一方、図６に示すように、走行体２の駆動車輪２０の内部に設けられている図示しないギアードモータには、それぞれ、電源線ＤＳが取り付けられている。この電源線ＤＳは、図６に示すように、駆動体３の本体３０の内部に配置されている制御部ＣＬに接続されている。これにより、電源線ＤＳへの給電制御は、制御部ＣＬにて制御されることとなる。また、この制御部ＣＬは、駆動体３のモータ３３にも電気的に接続されており、モータ３３を給電制御できるようになっている。一方、図６に示すように、駆動体３の本体３０の右側面側には、ケーブル線ＣＢが設けられており、配管Ｈの配管挿入口Ｈｂ外まで延びている。このケーブル線ＣＢは、制御部ＣＬ等に電源を供給する電源線、配管Ｈ外との通信を行う通信線、前方カメラＣＭａ及び後方カメラＣＭｂに接続されるカメラ線にて構成されている。なお、図６に示すように、駆動体３には、牽引用ワイヤＫＷが取り付けられている。これにより、走行体２の配管Ｈ内走行時、ケーブル線ＣＢと一緒に配管Ｈ内を引きずられることとなる。なお、この際、ケーブル線ＣＢと牽引用ワイヤＫＷの長さは、走行体２の配管Ｈ内への侵入距離と同等の長さが必要となる。

【0053】

次いで、この状態で、図５に示すモータ３３が回転駆動すると、それに伴い図５に示す第１ギア３４ａが回転する。そしてさらに、第１ギア３４ａの回転に伴い、図５に示す第２ギア３４ｂと第３ギア３４ｃが回転するから、図５に示す第２ギア３４ｂと第３ギア３４ｃに噛み合っているラックレール３６によって、移動ラック３５がスライドレール３７に沿って、図示右方向に移動する。これにより、上記説明したように、移動ラック３５には、ワイヤ４０の他端部４０ｂ（図５に示す右側）が、取り付け固定されているから、ワイヤ４０は、図５に示す右方向に引っ張られることとなる。そして、上記説明したように、図２に示すように、ワイヤ４０の一端部４０ａ（図２に示す左側）が、前側支持枠２５に取り付け固定されているから、ワイヤ４０が図５に示す右方向に引っ張られることによって、図２に示す前側支持枠２５が、図２に示す右方向に引っ張られることとなる。これを受けて、図３（ｂ）に示すように、前側支持枠２５に取り付け固定されている支持軸２５ａに取り付けられている第４リンク片２２ｄが図３（ｂ）に示す右方向に移動することとなる。かくして、この移動に伴って、図３（ｂ）に示すように、第１リンク片２２ａが、図３（ｂ）に示す左方向に移動し、さらに、第２リンク片２２ｂが、図３（ｂ）に示す右方向に移動し、そしてさらに、第３リンク片２２ｃが、図３（ｂ）に示す左方向に移動する。これにより、図３（ａ）に示すリンク機構２１の軸線方向（図示左右方向）の長さＬは、図３（ｂ）に示すように、長さＬ１に縮小することとなる。これに伴い、図３（ｂ）に示すように、複数の駆動車輪２０は、配管Ｈの内壁面Ｈａを押圧し、突っ張ることとなる。

【0054】

かくして、このようにして、図１（ａ）に示すように、走行体２が矢印Ｙ２方向に拡がるようになっている。これにより、突っ張った状態で、複数の駆動車輪２０が自走することとなるから、複数の駆動車輪２０が配管Ｈ内で滑ってしまい配管Ｈの奥まで到達できず内部の点検ができないという事態がないようにすることができる。それゆえ、配管Ｈの内径がφ１００ｍｍ以下の場合であっても、高い走破性を実現することが可能となる。

【0055】

なお、図２に示す前側支持枠２５が、図２に示す右方向に引っ張られた際、図２に示す一対のガイドシャフト２６も、図２に示す右方向に移動すると共に、これに伴って、ガイド枠２７も図２に示す右方向に移動することとなる。これにより、一対のガイドシャフト２６及びガイド枠２７によって、前側支持枠２５が軸線方向（図２に示す右方向）に正確に移動できることとなる。

【0056】

また、リンク機構２１の軸線方向（図示左右方向）の長さＬ（図３（ａ）参照）が、図３（ｂ）に示すように、長さＬ１に縮小すると、図２に示す前側支持枠２５と中間支持枠２３との間に配置されているバネ２８は、バネ２８の付勢力に抗して圧縮され、さらに、図２に示す中間支持枠２３と後側支持枠２４との間に配置されているバネ２８も、バネ２８の付勢力に抗して圧縮されることとなる。この際、図５に示すモータ３３が回転駆動されていることから、バネ２８の付勢力よりもワイヤ４０の引っ張る力が強いため、図３（ｂ）に示す状態が維持されることとなる。

【0057】

かくして、上記のような状態で配管Ｈ内を走行体２が走行していた際、何らかのトラブルが発生し、複数の駆動車輪２０の駆動が停止、及び／又は、モータ３３の回転駆動が停止すると、図３（ｂ）に示すように、複数の駆動車輪２０は、配管Ｈの内壁面Ｈａを押圧し、突っ張った状態のままとなる。そのため、このままの状態で走行体２を回収しようとしても、複数の駆動車輪２０によって配管Ｈの内壁面Ｈａに大きな抵抗がかかっていることから、回収することができないという問題がある。

【0058】

そこで、本実施形態においては、このような問題を解決すべく、上記説明したバネ２８を設けている。すなわち、複数の駆動車輪２０の駆動が停止した場合、モータ３３の回転駆動を停止させ、或いは、モータ３３の回転駆動自体が停止した場合、ワイヤ４０の引っ張る力よりもバネ２８の付勢力の方が強くなる。これにより、上記説明したように圧縮されたバネ２８が元に戻ろうとする付勢力によって、図２に示すように前側支持枠２５と中間支持枠２３との間に設けられているバネ２８によって、前側支持枠２５が図２に示す左方向に移動し、さらに、図２に示すように中間支持枠２３と後側支持枠２４との間に設けられているバネ２８によって、中間支持枠２３が図２に示す左方向に移動することとなる。これを受けて、図３（ｃ）に示すように、前側支持枠２５に取り付け固定されている支持軸２５ａに取り付けられている第４リンク片２２ｄが図３（ｃ）に示す左方向に移動することとなる。そしてさらに、中間支持枠２３に取り付け固定されている支持軸２３ａに取り付けられている第１リンク片２２ａ及び第２リンク片２２ｂが、図３（ｃ）に示す右方向に移動する。かくして、この移動に伴って、第３リンク片２２ｃが、図３（ｃ）に示す右方向に移動する。これにより、図３（ａ）に示すリンク機構２１の軸線方向（図示左右方向）の長さＬは、図３（ｃ）に示すように、長さＬ２に拡大することとなる。これに伴い、図３（ｃ）に示すように、複数の駆動車輪２０による配管Ｈの内壁面Ｈａの押圧が解除される。

【0059】

かくして、このようにして、図１（ｂ）に示すように、走行体２が矢印Ｙ４方向に狭まるようになっている。これにより、走行体２における配管Ｈ（図３参照）の内壁面Ｈａ（図３参照）による突っ張りを解除することができるため、図１（ｂ）に示すように、人間の力等の所定の外力によって、図６に示す牽引用ワイヤＫＷを矢印Ｙ３方向に引っ張ると、駆動体３を矢印Ｙ３方向に引っ張ることができる。この際、複数の駆動車輪２０によって配管Ｈの内壁面Ｈａに大きな抵抗がかかっていないため、走行体２も矢印Ｙ３方向に引っ張られることとなる。それゆえ、何らかの原因で走行体２及び／又は駆動体３が駆動機能を失ったとしても、管内走行装置１を容易に回収できることとなる。

【0060】

なお、図２に示すように、前側支持枠２５とガイド枠２７との間に一対のガイドシャフト２６を固定し、一対のガイドシャフト２６を挿入支持させた中間支持枠２３および後側支持枠２４が、図２においてガイドシャフト２６に沿って左右方向に移動可能な構成となっている。そのため、ワイヤ４０の牽引を解除した際、バネ２８の付勢力により前側支持枠２５が図２に示す左方向に移動した際、一対のガイドシャフト２６およびガイド枠２７も左方向に移動するとともに、中間支持枠２３もガイドシャフト２６に沿って移動することとなる。かくして、一対のガイドシャフト２６は、図２に示すように、軸線方向（図示左右方向）に延びて設けられているため、前側支持枠２５及び中間支持枠２３も軸線方向（図示左右方向）に動くことになる。それゆえ、リンク機構２１の軸線方向（図示左右方向）のスムーズな動作を実現することが可能となる。

【0061】

また、前側支持枠２５が、図２に示す左方向に移動した際、ワイヤ４０の一端部４０ａ（図２に示す左側）が、前側支持枠２５に取り付け固定されているから、ワイヤ４０が図５に示す左方向に引っ張られることとなる。この際、ワイヤ４０の他端部４０ｂ（図５に示す右側）が移動ラック３５に取り付け固定されているから、スライドレール３７に沿って、移動ラック３５が、図５に示す左方向に移動する。そしてこの際、移動ラック３５に設けられているラックレール３６に噛み合っている図５に示す第２ギア３４ｂと第３ギア３４ｃが回転し、それに伴い、第１ギア３４ａも回転する。なお、この際、モータ３３は停止しているが、この回転を阻害しないように、逆回転（バックドライブ）できるようなモータ３３になっている。

【0062】

したがって、以上説明した本実施形態の管内走行装置１によれば、駆動体３の駆動によって、索体４が引っ張られると、走行体２が、配管Ｈの内壁面Ｈａ側に拡がって突っ張るようになっている。そして、駆動体３の駆動が停止すると、走行体２が、配管Ｈの内壁面Ｈａ側から離れる方向に狭まって突っ張りを解除するようにしている。これにより、高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能となる。

【0063】

また、本実施形態においては、駆動体３は、走行体２の後側に一定間隔を空けて設けられているから、従来のように、２組の車輪走行体を、可変バッグを挟むように配置しているものではないため、配管Ｈ内の直径方向に向かう管内走行装置１のサイズを、従来に比べて小さくすることができる。

【0064】

さらに、本実施形態においては、従来のように、空気圧を供給するものではなく、駆動体３の駆動によって索体４を引っ張っているだけであるから、空気圧を供給するためのコンプレッサ等の周辺機器が不要となる。それゆえ、本実施形態によれば、軽量化、低コスト化することができる。

【0065】

したがって、本実施形態によれば、高い走破性を実現することができると共に、不測の事態に陥ったとしても回収可能で、しかも、小型化、軽量化、低コスト化することができる。

【0066】

＜変形例の説明＞
なお、本実施形態において示した形状等はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態においては、走行体２を拡げたり、狭めたりするにあたって、リンク機構２１とバネ２８を使用して実現させる例を示したが、それに限らず、走行体２を拡げたり、狭めたりできれば、どのような方法でも良い。しかしながら、リンク機構２１とバネ２８を使用した方が、簡易な構成で、走行体２を拡げたり、狭めたりすることができるため好ましい。

【0067】

また、本実施形態においては、バネ２８を用いた例を示したが、付勢力があれば、どのような部材を用いても良い。

【0068】

また、本実施形態においては、ワイヤ４０を引っ張る例を示したが、それに限らず、引っ張れるものであれば、どのような部材でも良い。しかしながら、ワイヤ４０を用いた方が好ましい。ワイヤ４０であれば、管内走行装置１のサイズを小さくすることができ、さらには、配管Ｈが曲がっていたとしても、その曲がりに柔軟に対応することができるためである。

【0069】

また、本実施形態においては、走行体２の駆動車輪２０の内部に設けられている図示しないギアードモータに、それぞれ、電源線ＤＳを取り付ける例を示した。これは、各ギアードモータに個別に電源供給した方が制御の幅が広がるためである。しかしながら、個別に電源供給する必要が無ければ、ギアードモータ全てに電源供給するような配線にしても良い。

【符号の説明】

【0070】

１ 管内走行装置
２ 走行体
２０ 駆動車輪
２１ リンク機構
２５ 前側支持枠（リンク機構の先端側）
２６ ガイドシャフト（ガイド機構）
２７ ガイド枠（ガイド機構）
２８ バネ（付勢部材）
３ 駆動体
４ 索体
４０ ワイヤ
４０ａ 一端部
４０ｂ 他端部
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２ （リンク機構の軸線方向の）長さ
Ｈ 配管
Ｈａ 内壁面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】