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(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】P2024123443
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】管内移動装置
(51)【国際特許分類】
G02B 23/24 20060101AFI20240905BHJP
B61B 13/10 20060101ALI20240905BHJP
F15B 15/10 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
G02B23/24 A
B61B13/10
F15B15/10 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023030860
(22)【出願日】2023-03-01
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （刊行物１） （ＣＬＡＷＡＲ２０２２），Ｐｏｎｔａ Ｄｅｌｇａｄａ，Ｐｏｒｔｕｇａｌ，２０２２，Ｒｏｂｏｔｉｃｓ ｉｎ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｅｔｔｉｎｇｓ ｐｐ．３４９－３５７．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒｏｂｏｔ ａｎｄ ＣＬＡＷＡＲ２０２２（令和４年９月１３日発行） （刊行物２） ロボティクス・メカトロニクス講演会２０２２講演論文集（令和４年６月３日発行）２Ｐ１－Ｌ０３にて公開
(71)【出願人】
【識別番号】599011687
【氏名又は名称】学校法人 中央大学
(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】成瀬 雄太
(72)【発明者】
【氏名】多加谷 一輝
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 文臣
【テーマコード（参考）】
2H040
3H081
【Ｆターム（参考）】
2H040AA02
2H040DA01
2H040DA55
3H081AA18
3H081CC29
3H081DD07
3H081FF23
3H081FF26
3H081FF48
(57)【要約】
【課題】移動体の長距離の移動を可能とする管内移動装置を提供することを目的とする。
【解決手段】配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された移動体と、配管外に設けられ、管を通じて前記移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記移動体を押圧する押圧手段とを備えた構成とした。
【選択図】図１
【解決手段】配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された移動体と、配管外に設けられ、管を通じて前記移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記移動体を押圧する押圧手段とを備えた構成とした。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された移動体と、
配管外に設けられ、管を通じて前記移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、
前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、
前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記移動体を押圧する押圧手段と、を備えた管内移動装置。
配管外に設けられ、管を通じて前記移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、
前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、
前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記移動体を押圧する押圧手段と、を備えた管内移動装置。
【請求項2】
前記移動体は、膨縮部が配管の内周面に直接密接し、閉塞したときに配管の内周面との間で生じる摩擦よりも摩擦を小さくする摩擦低減部材を配管の内周面に密接する領域に備えた請求項１に記載の管内移動装置。
【請求項3】
前記移動体は、配管の管軸に沿って間隔を開けて複数設けられ、
各移動体は、前記流体給排手段と個別の管を通じて流体が供給、排出可能とされ、
進行方向先頭の移動体を除く後続の移動体は、前側で隣接する移動体から延長する前記管に固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管内移動装置。
各移動体は、前記流体給排手段と個別の管を通じて流体が供給、排出可能とされ、
進行方向先頭の移動体を除く後続の移動体は、前側で隣接する移動体から延長する前記管に固定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の管内移動装置。
【請求項4】
配管外から配線を介して供給されるエネルギーにより配管内を移動可能とされた第１の移動体を備えた管内移動装置であって、
前記配線を貫通させて配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された第２の移動体と、
配管外に設けられ、管を通じて前記第２の移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、
前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、
前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記第２の移動体を押圧する押圧手段と、を備えた管内移動装置。
前記配線を貫通させて配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された第２の移動体と、
配管外に設けられ、管を通じて前記第２の移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、
前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、
前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記第２の移動体を押圧する押圧手段と、を備えた管内移動装置。
【請求項5】
前記第１の移動体は、流体の給排により伸縮して推進する蠕動運動に基づいて配管内を移動可能に構成されたことを特徴とする請求項４に記載の管内移動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管内移動装置に関し、特に、配管内における長距離移動を可能とする管内移動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、工場では、複雑に張り巡らされた細径の配管が流体の長距離輸送に用いられている。これらの配管は、長期間にわたり利用すると内壁に腐食が発生し、流体の品質低下を招く虞があるため定期的な検査が必要とされる。配管内の検査では、押し込み式の内視鏡が使用されることが多く、先端に設けられたカメラの配線を作業者が掴み、管奥へと押し込むことで配管内の視認検査がなされている。しかし、先端のカメラが管奥へと進むにつれて配線と管内壁との摩擦が大きくなり、作業者によって配線を押し込む力が内視鏡の先端まで伝達されず、先端のカメラを管奥へと押し込むことができなくなり、長距離にわたる配管の検査を困難にしている。
そこで、押し込み式の内視鏡に代わる検査手法の一つとして、例えば、特許文献１に記載されるように、配管内を自走可能に構成された管状移動体（以下単に移動体という）の先頭に、内視鏡のカメラに相当する探査ユニットを取り付けた管体内探査装置が提案されている。
そこで、押し込み式の内視鏡に代わる検査手法の一つとして、例えば、特許文献１に記載されるように、配管内を自走可能に構成された管状移動体（以下単に移動体という）の先頭に、内視鏡のカメラに相当する探査ユニットを取り付けた管体内探査装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１５－１５１１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載された移動体では、配管内において管軸方向に伸縮する複数の伸縮ユニットをユニット連結体で交互に連結し、ミミズの蠕動運動を模すように伸縮ユニットを所定の順序で軸方向に伸縮させることにより配管内における推進力を得ている。伸縮ユニットの伸縮は、空気圧を利用して動作するように構成されているため、移動体が配管内を移動する場合には、配管外から各伸縮ユニットに空気を供給する管を牽引しながら移動することになる。
しかし、牽引される空気管は、配管の内壁に引き摺られるように牽引されるため、移動体が配管の奥に行くほど摩擦が大きくなり、最終的に移動体の進行を妨げる程の負荷となる。
負荷となる摩擦は、配管における直管部分の内壁に空気管が擦れて生じるものと、曲管部分の内壁に空気管が押し付けられて生じるものとの２つが主たる要因とされる。
直管部分の摩擦は、長距離の場合、配管の長さ当たりに作用する摩擦力が一定と見なすことができる。また、曲管部分の摩擦は、検査距離の増加に伴い、空気供給管や電線に作用する張力が増加するため、それに従い摩擦力も増加する。長距離複雑管の検査時には、この曲管部分で生じる摩擦力が支配的となるため、曲管部分で生じた摩擦による張力の軽減が必要とされる。
しかし、牽引される空気管は、配管の内壁に引き摺られるように牽引されるため、移動体が配管の奥に行くほど摩擦が大きくなり、最終的に移動体の進行を妨げる程の負荷となる。
負荷となる摩擦は、配管における直管部分の内壁に空気管が擦れて生じるものと、曲管部分の内壁に空気管が押し付けられて生じるものとの２つが主たる要因とされる。
直管部分の摩擦は、長距離の場合、配管の長さ当たりに作用する摩擦力が一定と見なすことができる。また、曲管部分の摩擦は、検査距離の増加に伴い、空気供給管や電線に作用する張力が増加するため、それに従い摩擦力も増加する。長距離複雑管の検査時には、この曲管部分で生じる摩擦力が支配的となるため、曲管部分で生じた摩擦による張力の軽減が必要とされる。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するため、移動体の長距離の移動を可能とする管内移動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内移動装置の構成として、配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された移動体と、配管外に設けられ、管を通じて前記移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記移動体を押圧する押圧手段と、を備えた構成とした。
本構成によれば、移動体の長距離の移動を可能にすることができる。
また、管内移動装置の他の構成として、前記移動体は、膨縮部が配管の内周面に直接密接し、閉塞したときに配管の内周面との間で生じる摩擦よりも摩擦を小さくする摩擦低減部材を配管の内周面に密接する領域に備えた構成とした。
本構成によれば、移動体を効率良く移動させることができる。
また、管内移動装置の他の構成として、前記移動体は、配管の管軸に沿って間隔を開けて複数設けられ、各移動体は、前記流体給排手段と個別の管を通じて流体が供給、排出可能とされ、進行方向先頭の移動体を除く後続の移動体は、前側で隣接する移動体から延長する前記管に固定される構成とした。
本構成によれば、前方の管に生じた張力を緩めることができ、先頭の移動体の長距離の移動を可能とすることができる。
また、上記課題を解決するための管内移動装置の構成として、配管外から配線を介して供給されるエネルギーにより配管内を移動可能とされた第１の移動体を備えた管内移動装置であって、前記配線を貫通させて配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された第２の移動体と、配管外に設けられ、管を通じて前記第２の移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記第２の移動体を押圧する押圧手段と、を備えた構成とした。
本構成によれば、配線に固定された第２の移動体を配管内において第１の移動体方向に移動させることができるので、配線に生じた張力を緩めることができ、第１の移動体の長距離の移動を可能とすることができる。
また、前記第１の移動体は、流体の給排により伸縮して推進する蠕動運動に基づいて配管内を移動可能に構成しても良い。
本構成によれば、移動体の長距離の移動を可能にすることができる。
また、管内移動装置の他の構成として、前記移動体は、膨縮部が配管の内周面に直接密接し、閉塞したときに配管の内周面との間で生じる摩擦よりも摩擦を小さくする摩擦低減部材を配管の内周面に密接する領域に備えた構成とした。
本構成によれば、移動体を効率良く移動させることができる。
また、管内移動装置の他の構成として、前記移動体は、配管の管軸に沿って間隔を開けて複数設けられ、各移動体は、前記流体給排手段と個別の管を通じて流体が供給、排出可能とされ、進行方向先頭の移動体を除く後続の移動体は、前側で隣接する移動体から延長する前記管に固定される構成とした。
本構成によれば、前方の管に生じた張力を緩めることができ、先頭の移動体の長距離の移動を可能とすることができる。
また、上記課題を解決するための管内移動装置の構成として、配管外から配線を介して供給されるエネルギーにより配管内を移動可能とされた第１の移動体を備えた管内移動装置であって、前記配線を貫通させて配管内に設けられ、流体の供給により管径方向に膨張し、供給された流体を排出することにより管径方向に収縮する膨縮部を有し、膨縮部が膨張したときに配管の内周面に密接して配管内を閉塞し、膨縮部が収縮したときの最大外径が配管の内径よりも小さく構成された第２の移動体と、配管外に設けられ、管を通じて前記第２の移動体に流体を供給又は排出することにより、前記膨縮部の膨張・収縮を制御する流体給排手段と、前記移動体を配管内に配置するときに利用した開口部を閉鎖する蓋体と、前記膨縮部が膨張して移動体が配管内を閉塞した状態にあるときに、前記蓋体と前記移動体の間の空間に流体を供給し、前記第２の移動体を押圧する押圧手段と、を備えた構成とした。
本構成によれば、配線に固定された第２の移動体を配管内において第１の移動体方向に移動させることができるので、配線に生じた張力を緩めることができ、第１の移動体の長距離の移動を可能とすることができる。
また、前記第１の移動体は、流体の給排により伸縮して推進する蠕動運動に基づいて配管内を移動可能に構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本実施形態に係る管内移動装置の概略構成図である。
【図2】移動体の構成を示す軸方向断面図である。
【図3】移動体が膨張収縮したときの配管に対する関係を示す図である。
【図4】管内移動装置の作用を示す図である。
【図5】管内移動装置の他の作用を示す図である。
【図6】移動体が膨張し、配管を閉鎖したときの平面図である。
【図7】移動体の他の構成例を示す図である。
【図8】移動体の他の形態を示す図である。
【図9】移動体の他の形態を示す図である。
【図10】管内移動装置の他の構成を示す図である。
【図11】把持ユニットの軸方向断面図及び動作図である。
【図12】伸縮ユニットの軸方向断面図及び動作図である。
【図13】移動体の推進動作を示す図である。
【図14】管内移動装置の他の作用を示す図である。
【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】
図１は、管内移動装置１の一実施形態を示す概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る管内移動装置１は、配管Ｚ内に設けられ、配管Ｚ内を移動する移動体８０と、配管Ｚ外に設けられ、管２１０を通じて移動体８０に流体の供給や排出をする流体給排手段２００と、配管Ｚ外から配管Ｚ内に流体を供給し、流体の圧力により移動体８０を押圧する押圧手段３００を備えた構成とされる。
図１に示すように、本実施形態に係る管内移動装置１は、配管Ｚ内に設けられ、配管Ｚ内を移動する移動体８０と、配管Ｚ外に設けられ、管２１０を通じて移動体８０に流体の供給や排出をする流体給排手段２００と、配管Ｚ外から配管Ｚ内に流体を供給し、流体の圧力により移動体８０を押圧する押圧手段３００を備えた構成とされる。
【0010】
なお、以下の説明では、移動体８０に供給される流体や、配管Ｚ内に供給される流体を圧縮空気として説明するが、他の気体や液体等であっても良い。また、移動体８０に供給される流体や配管Ｚ内に供給される流体は、同じものに限定されず、一方が気体で、他方が液体であっても良く、一方の気体と他方の気体が異なるものであっても良く、一方の液体と他方の液体が異なるものであっても良い。
【0011】
図２は、移動体８０の構成を示す軸方向断面図である。
移動体８０は、内筒８２と、外筒８４と、一対の端部部材８６；８６とを備え、概略円筒状に形成されている。内筒８２及び外筒８４は、二重管をなすように配置され、内筒８２の外周と外筒８４の内周との間に所定の空間が得られるように内径や外径等の寸法が設定される。
移動体８０は、内筒８２と、外筒８４と、一対の端部部材８６；８６とを備え、概略円筒状に形成されている。内筒８２及び外筒８４は、二重管をなすように配置され、内筒８２の外周と外筒８４の内周との間に所定の空間が得られるように内径や外径等の寸法が設定される。
【0012】
内筒８２は、気密性及び伸縮性を有する弾性素材により構成され、軸方向及び周方向に伸縮が可能な筒体として形成される。内筒８２を構成する素材には、例えば、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等を利用することができる。
【0013】
外筒８４は、例えば、弾性体として構成される円筒状の筒本体の内部に複数の繊維が内挿された構成とされる。筒本体は、例えば、気密性及び伸縮性を有する弾性素材により構成される。筒本体を構成する素材には、例えば、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等を利用することができる。
【0014】
外筒８４に内挿される複数の繊維は、例えば、筒本体内において各繊維が外筒８４を形成する筒本体の軸線に沿うように延長方向が規定され、一端側から他端側まで連続するように内挿される。なお、繊維が筒本体の軸方向に沿うように延長するとは、軸方向に対して多少の傾斜（交差）を許容する。
【0015】
端部部材８６は、概略円筒状を成し、内筒８２及び外筒８４の両端部に設けられ、内筒８２の外周面と外筒８４の内周面との間の空間を閉空間とすべく、内筒８２及び外筒８４が気密状態で固定される。以下この閉空間を流体室Ｓ８０という。
【0016】
端部部材８６の一方には、流体室Ｓ８０への空気の流通を可能とする孔９２が設けられる。孔９２は、一端が端部部材８６の内周面に開口（以下、内側開口部９２Ａという）し、他端が端部部材８６の外周面に開口するように設けられる。なお、孔９２が外周面に開口する位置は、内筒８２と外筒８４とが端部部材８６に固定された範囲の間にあることは言うまでもない。
【0017】
内側開口部９２Ａには、流体給排手段２００から延長する管２１０の一端が連結され、管２１０を介して流体室Ｓ８０への圧縮空気の供給や流体室Ｓ８０に供給された圧縮空気の排出がなされる。
【0018】
流体給排手段２００は、移動体８０を膨張、収縮させるために、移動体８０の流体室Ｓ８０に圧縮空気を供給、流体室Ｓ８０に供給した圧縮空気を流体室Ｓ８０から排出するための装置である。
【0019】
流体給排手段２００は、例えば、流体室Ｓ８０に供給する空気（圧縮空気）を生成するコンプレッサー２０２、コンプレッサー２０２で生成された圧縮空気を所定の圧力に減圧する移動体用減圧弁２０４、移動体用減圧弁２０４から流体室Ｓ８０への圧縮空気の供給を制御する制御弁（移動体用供給弁）２０６、流体室Ｓ８０に供給された圧縮空気の排出を制御する制御弁（移動体用排出弁）２０８、移動体８０（内筒８２や外筒８４）の膨張状態を検出するための膨縮状態検出手段２１２などで構成することができる。
【0020】
流体給排手段２００は、例えば、移動体用供給弁２０６及び移動体用排出弁２０８に二方弁を用いた場合、コンプレッサー２０２、移動体用供給弁２０６及び移動体用排出弁２０８を次のように接続することで、移動体８０の膨張や収縮などの動作を制御するための流路を構成することができる。
【0021】
移動体８０の膨張や収縮などの動作を制御するための流路は、例えば、コンプレッサー２０２と移動体用減圧弁２０４とを直接的若しくは管を介して接続し、移動体用減圧弁２０４と移動体用供給弁２０６とを直接的若しくは管を介して接続し、移動体８０に一端が接続された管２１０の他端を移動体用供給弁２０６に接続して構成される供給流路、また、移動体用供給弁２０６と移動体８０とを接続する管２１０の途中に分岐管を設けて、分岐管を介して管２１０に移動体用排出弁２０８を接続した排出流路のように構成することができる。
【0022】
移動体８０を膨張させる場合には、移動体用排出弁２０８を閉じ、移動体用供給弁２０６を開くことにより、コンプレッサー２０２から流体室Ｓ８０に圧縮空気が供給され、移動体８０を膨張させることができる。
移動体８０が所望の膨張状態に達した場合、排出用弁の閉じた状態を維持し、移動体用供給弁２０６を閉じることでコンプレッサー２０２から流体室Ｓ８０への圧縮空気の供給が停止され、移動体８０を所望の膨張状態で維持することができる。
また、移動体８０を膨張状態から収縮させる場合には、移動体用供給弁２０６の閉じた状態を維持し、移動体用排出弁２０８を開くことで流体室Ｓ８０から圧縮空気が排出され、移動体８０を収縮させることができる。
移動体８０が所望の膨張状態に達した場合、排出用弁の閉じた状態を維持し、移動体用供給弁２０６を閉じることでコンプレッサー２０２から流体室Ｓ８０への圧縮空気の供給が停止され、移動体８０を所望の膨張状態で維持することができる。
また、移動体８０を膨張状態から収縮させる場合には、移動体用供給弁２０６の閉じた状態を維持し、移動体用排出弁２０８を開くことで流体室Ｓ８０から圧縮空気が排出され、移動体８０を収縮させることができる。
【0023】
上記構成の移動体８０は、流体給排手段２００の動作により次のように動作する。
移動体８０は、図２（ａ）に示す状態から流体室Ｓ８０に空気が供給されることにより、図２（ｂ）に示すように、外筒（膨縮部）８４が径方向外側に、内筒８２が径方向内側に向けて膨張するとともに軸方向の長さがＬ１からＬ２へと収縮する。この状態を単に膨張或いは膨張状態などという。
移動体８０は、図２（ａ）に示す状態から流体室Ｓ８０に空気が供給されることにより、図２（ｂ）に示すように、外筒（膨縮部）８４が径方向外側に、内筒８２が径方向内側に向けて膨張するとともに軸方向の長さがＬ１からＬ２へと収縮する。この状態を単に膨張或いは膨張状態などという。
【0024】
また、移動体８０は、図２（ｂ）に示す膨張状態から流体室Ｓ８０に供給された空気が排出されることにより、外筒８４が径方向内側に、内筒８２が径方向外側に向けて収縮するとともに軸方向の長さがＬ２からＬ１へと収縮する。この状態を単に収縮或いは収縮状態などという。
【0025】
移動体８０は、膨張状態に達したときには配管Ｚを閉塞し、収縮状態にあるときには配管Ｚに対して手で簡単に移動自在な状態となるように外径の寸法を設定すると良い。
具体的には、移動体８０は、膨張状態とされたときに、外筒８４の外周面が配管Ｚの内壁の円周方向全周にわたり密接可能な外径とされ、収縮状態とされたときに、配管Ｚの内径よりも小さな外径となるように、外筒８４の寸法を設定すると良い。
具体的には、移動体８０は、膨張状態とされたときに、外筒８４の外周面が配管Ｚの内壁の円周方向全周にわたり密接可能な外径とされ、収縮状態とされたときに、配管Ｚの内径よりも小さな外径となるように、外筒８４の寸法を設定すると良い。
【0026】
また、内筒８２については、移動体８０が膨張状態とされたときに、内筒８２の内周面同士が密接し、収縮状態とされたときに、移動体８０の両端に貫通する中空空間の一部を形成する。
【0027】
移動体８０の膨張や収縮の状態は、膨縮状態検出手段２１２を設けることで検出することができる。膨縮状態検出手段２１２は、例えば、移動体用供給弁２０６から移動体８０に供給される流量や、移動体８０の内圧や内圧の変動を検出可能に構成することで膨張状態を検出することができる。また、膨縮状態検出手段２１２は、例えば、移動体用排出弁２０８から排出される流量や、移動体８０の内圧や内圧の変動を検出可能に構成することで収縮状態を検出することができる。
【0028】
押圧手段３００は、移動体８０を配管Ｚの奥へと移動させるための装置である。
押圧手段３００は、例えば、移動体８０を配管Ｚの奥へと押圧するための空気（圧縮空気）を生成するコンプレッサー３０２、コンプレッサー３０２で生成された圧縮空気を所定の圧力に減圧する押圧用減圧弁３０４、押圧用減圧弁３０４から配管Ｚ内への圧縮空気の供給を制御する制御弁（押圧用供給弁）３０６、押圧用供給弁３０６から配管Ｚ内に圧縮空気を供給するための押圧用管３１０、配管Ｚの開口を閉鎖する蓋３１２などで構成することができる。
押圧手段３００は、例えば、移動体８０を配管Ｚの奥へと押圧するための空気（圧縮空気）を生成するコンプレッサー３０２、コンプレッサー３０２で生成された圧縮空気を所定の圧力に減圧する押圧用減圧弁３０４、押圧用減圧弁３０４から配管Ｚ内への圧縮空気の供給を制御する制御弁（押圧用供給弁）３０６、押圧用供給弁３０６から配管Ｚ内に圧縮空気を供給するための押圧用管３１０、配管Ｚの開口を閉鎖する蓋３１２などで構成することができる。
【0029】
蓋３１２は、配管Ｚ内に移動体８０を配置するときに利用した開口を塞ぐための手段である。
蓋３１２は、配管Ｚの開口を塞いだ状態を維持しつつ管２１０や押圧用管３１０が配管Ｚ内へと貫通可能、かつ、管２１０や押圧用管３１０との間で気密状態を維持しつつ管２１０や押圧用管３１０の配管Ｚへの出入りを可能に構成される。
蓋３１２は、配管Ｚの開口を塞いだ状態を維持しつつ管２１０や押圧用管３１０が配管Ｚ内へと貫通可能、かつ、管２１０や押圧用管３１０との間で気密状態を維持しつつ管２１０や押圧用管３１０の配管Ｚへの出入りを可能に構成される。
【0030】
移動体８０の膨張や収縮の制御は、例えば、オペレータが移動体用供給弁２０６及び移動体用排出弁２０８の開閉操作を直接行うものであっても良く、また、電気的に移動体用供給弁２０６及び移動体用排出弁２０８の開閉を制御するものであっても良い。
また、押圧用管３１０から配管Ｚ内に圧縮空気を供給するための制御は、例えば、オペレータが押圧用供給弁３０６の開閉操作を直接行うものであっても良く、また、電気的に押圧用供給弁３０６の開閉を制御するものであっても良い。
なお、電気的に制御するとは、例えば、コンピュータによるものであったり、オペレータがスイッチを操作するものであったりすることを含む。
また、押圧用管３１０から配管Ｚ内に圧縮空気を供給するための制御は、例えば、オペレータが押圧用供給弁３０６の開閉操作を直接行うものであっても良く、また、電気的に押圧用供給弁３０６の開閉を制御するものであっても良い。
なお、電気的に制御するとは、例えば、コンピュータによるものであったり、オペレータがスイッチを操作するものであったりすることを含む。
【0031】
図４は、管内移動装置１の作用を示す図である。図３は、移動体８０が膨張収縮したときの配管に対する関係を示す図である。
まず、図４（ａ）に示すように、配管Ｚ内に移動体８０を配置する。このとき移動体８０は、収縮状態とされ、図３（ａ）に示すように、外筒８４の外周面と配管Ｚの内周面Ｚａとの間に隙間及び内筒８２の内周側に配管Ｚの内部空間に連通する中空空間を有する。
次に、図４（ｂ）に示すように、配管Ｚの開口を蓋３１２により閉鎖する。このとき移動体８０に接続された管２１０を蓋３１２に貫通させる。
次に、図４（ｃ）に示すように、押圧用管３１０を蓋３１２に貫通させ、先端を配管Ｚ内に侵入させる。
次に、図４（ｄ）に示すように、管２１０を介して圧縮空気を移動体８０に供給し、移動体８０を膨張させる。これにより、移動体８０は、図３（ｂ）に示すように、外筒８４の外周面が配管Ｚの内周面Ｚａに沿って密接するとともに、内筒８２の内周面が互いに密接し、配管Ｚ内を閉塞する。
この閉塞により、配管Ｚ内に蓋３１２と移動体８０とで区画された閉空間（以下、チャンバーという）Ｃが形成される。
次に、図４（ｅ）に示すように、押圧用管３１０を介してチャンバーＣに圧縮空気を供給する。これにより、チャンバーＣの内圧が上昇し、チャンバーＣの容積を広げるように、移動体８０が位置Ｐ１から管奥の位置Ｐ２へと押圧されて進行することになる。
なお、配管Ｚを閉塞したときの移動体８０の内圧は、移動体８０を移動させるときのチャンバーＣの内圧よりも高くなるように、移動体８０の内圧及びチャンバーＣの内圧を制御すると良い。
まず、図４（ａ）に示すように、配管Ｚ内に移動体８０を配置する。このとき移動体８０は、収縮状態とされ、図３（ａ）に示すように、外筒８４の外周面と配管Ｚの内周面Ｚａとの間に隙間及び内筒８２の内周側に配管Ｚの内部空間に連通する中空空間を有する。
次に、図４（ｂ）に示すように、配管Ｚの開口を蓋３１２により閉鎖する。このとき移動体８０に接続された管２１０を蓋３１２に貫通させる。
次に、図４（ｃ）に示すように、押圧用管３１０を蓋３１２に貫通させ、先端を配管Ｚ内に侵入させる。
次に、図４（ｄ）に示すように、管２１０を介して圧縮空気を移動体８０に供給し、移動体８０を膨張させる。これにより、移動体８０は、図３（ｂ）に示すように、外筒８４の外周面が配管Ｚの内周面Ｚａに沿って密接するとともに、内筒８２の内周面が互いに密接し、配管Ｚ内を閉塞する。
この閉塞により、配管Ｚ内に蓋３１２と移動体８０とで区画された閉空間（以下、チャンバーという）Ｃが形成される。
次に、図４（ｅ）に示すように、押圧用管３１０を介してチャンバーＣに圧縮空気を供給する。これにより、チャンバーＣの内圧が上昇し、チャンバーＣの容積を広げるように、移動体８０が位置Ｐ１から管奥の位置Ｐ２へと押圧されて進行することになる。
なお、配管Ｚを閉塞したときの移動体８０の内圧は、移動体８０を移動させるときのチャンバーＣの内圧よりも高くなるように、移動体８０の内圧及びチャンバーＣの内圧を制御すると良い。
【0032】
図５は、管内移動装置１の他の作用を示す図である。
上記実施形態では、１つの移動体８０を用いて管内移動装置１の作用について説明したが、移動体８０の数量は１つに限定されず複数の移動体８０を用いることで、先頭の移動体８０を、より管奥へと進行させることができる。
上記実施形態では、１つの移動体８０を用いて管内移動装置１の作用について説明したが、移動体８０の数量は１つに限定されず複数の移動体８０を用いることで、先頭の移動体８０を、より管奥へと進行させることができる。
【0033】
以下の説明では、３つの移動体８０を用いた場合の管内移動装置１の作用について説明する。なお、進行方向先頭の移動体８０を移動体８０Ａ、中間の移動体８０を移動体８０Ｂ、後尾の移動体８０を移動体８０Ｃという。また、図示しないが、流体給排手段２００は、各移動体８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃの膨張・収縮を個別に（独立して）制御が可能となるように、移動体８０Ａ用の移動体用供給弁２０６，移動体用排出弁２０８及び移動体８０Ａに接続される給排用の管２１０Ａ、移動体８０Ｂ用の移動体用供給弁２０６，移動体用排出弁２０８及び移動体８０Ｂに接続される給排用の管２１０Ｂ、移動体８０Ｃ用の移動体用供給弁２０６，移動体用排出弁２０８及び移動体８０Ｃに接続される給排用の管２１０Ｃを備えているものとする。
【0034】
図５（ａ）は、３つの移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃを配管Ｚ内に配置した状態を示している。
移動体８０Ａに接続される管２１０Ａは、移動体８０Ｂの内周側の空間及び移動体８０Ｃの内周側の空間を貫通して配管Ｚ外へと延長し、移動体８０Ｂに接続される管２１０Ｂは、移動体８０Ｃの内周側空間を貫通して配管Ｚ外へと延長する。このとき移動体８０Ｂ；８０Ｃの内周側を貫通する管２１０Ａは、移動体８０Ｂ；８０Ｃに対して自由な状態とされている。また、移動体８０Ｃの内周側を貫通する管２１０Ｂは、移動体８０Ｃに対して自由な状態とされている。なお、自由な状態とは、固定されていないということを意味する。
移動体８０Ａに接続される管２１０Ａは、移動体８０Ｂの内周側の空間及び移動体８０Ｃの内周側の空間を貫通して配管Ｚ外へと延長し、移動体８０Ｂに接続される管２１０Ｂは、移動体８０Ｃの内周側空間を貫通して配管Ｚ外へと延長する。このとき移動体８０Ｂ；８０Ｃの内周側を貫通する管２１０Ａは、移動体８０Ｂ；８０Ｃに対して自由な状態とされている。また、移動体８０Ｃの内周側を貫通する管２１０Ｂは、移動体８０Ｃに対して自由な状態とされている。なお、自由な状態とは、固定されていないということを意味する。
【0035】
次に、図５（ｂ）に示すように、先頭の移動体８０Ａを膨張させた後に、膨張状態を維持する。これにより、蓋３１２と移動体８０Ａとの間がチャンバーＣとして形成される。このとき、移動体８０Ｂ；８０Ｃは、収縮状態のままとする。
【0036】
次に、押圧用管３１０から圧縮空気をチャンバーＣに供給する。これにより、チャンバーＣの内圧が移動体８０Ａより前方の空間の圧力よりも高くなり、図５（ｃ）に示すように、移動体８０Ａが管２１０Ａを牽引しながら配管Ｚの奥へと移動する。
そして、牽引される管２１０Ａと配管Ｚとの摩擦が大きくなり、管２１０Ａに大きな張力が作用して移動体８０Ａが不動となるとチャンバーＣへの圧縮空気の供給を一時停止する。
なお、移動体８０Ａの進行状態は、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａの変化を監視することで把握することができる。
そして、牽引される管２１０Ａと配管Ｚとの摩擦が大きくなり、管２１０Ａに大きな張力が作用して移動体８０Ａが不動となるとチャンバーＣへの圧縮空気の供給を一時停止する。
なお、移動体８０Ａの進行状態は、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａの変化を監視することで把握することができる。
【0037】
次に、図５（ｄ）に示すように、移動体８０Ａの膨張状態を維持したまま、移動体８０Ｂを膨張させ、移動体８０Ｂの膨張状態を維持する。これにより、蓋３１２と移動体８０Ｂの間がチャンバーＣとして形成される。
また、移動体８０Ｂの膨張にともない、内筒８２の内周側の空間を貫通する管２１０Ａに内筒８２が圧接することにより管２１０Ａが移動体８０Ｂに固定（把持）された状態となる。
このとき、移動体８０Ｃは、収縮状態のままとされる。
また、移動体８０Ｂの膨張にともない、内筒８２の内周側の空間を貫通する管２１０Ａに内筒８２が圧接することにより管２１０Ａが移動体８０Ｂに固定（把持）された状態となる。
このとき、移動体８０Ｃは、収縮状態のままとされる。
【0038】
次に、押圧用管３１０から圧縮空気をチャンバーＣに供給する。これにより、チャンバーＣの内圧が高くなり、図５（ｅ）に示すように、移動体８０Ｂは管２１０Ｂとともに内筒８２によって把持された管２１０Ａを牽引しながら配管Ｚの奥へと移動する。また、移動体８０Ｂの移動に伴い、内筒８２によって把持された管２１０Ａが移動体８０Ａ方向に搬送されることにより移動体８０Ｂから移動体８０Ａまでの区間の管２１０Ａに弛みが生じ、張力が開放される。そして、牽引される管２１０Ｂ及び管２１０Ａと配管Ｚとの摩擦が大きくなり、管２１０Ｂ及び管２１０Ａに大きな張力が作用して移動体８０Ｂが不動となるとチャンバーＣへの圧縮空気の供給を一時停止する。
移動体８０Ｂの進行状態は、例えば、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａや管２１０Ｂの動・不動を監視することで把握することができる。
移動体８０Ｂの進行状態は、例えば、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａや管２１０Ｂの動・不動を監視することで把握することができる。
【0039】
次に、移動体８０Ａ及び移動体８０Ｂの膨張状態を維持したまま、移動体８０Ｃを膨張させ、移動体８０Ｃの膨張状態を維持する。これにより、蓋３１２と移動体８０Ｃの間がチャンバーＣとして形成される。また、移動体８０Ｃの膨張にともない移動体８０Ｃの内筒８２が該内筒８２の内周側の空間を貫通する管２１０Ａ；２１０Ｂを挟み込むことで移動体８０Ｃに管２１０Ａ；２１０Ｂが固定（把持）されることになる。
【0040】
次に、押圧用管３１０から圧縮空気をチャンバーＣに供給する。これにより、チャンバーＣの内圧が高くなり、図５（ｆ）に示すように、移動体８０Ｃは管２１０Ｃとともに内筒８２によって把持された管２１０Ａ；２１０Ｂを牽引しながら配管Ｚの奥へと移動する。また、移動体８０Ｃの移動に伴い、内筒８２によって把持された管２１０Ａ；２１０Ｂが進行方向前方に搬送されることにより移動体８０Ｂから移動体８０Ｃまでの区間の管２１０Ａ；２１０Ｂに弛みが生じ、管２１０Ａ；２１０Ｂの張力が開放される。そして、牽引される管２１０Ａ；２１０Ｂ；２１０Ｃと配管Ｚとの摩擦が大きくなり、管２１０Ａ；２１０Ｂ；２１０Ｃに大きな張力が作用して移動体８０Ｂが不動となるとチャンバーＣへの圧縮空気の供給を一時停止する。
移動体８０Ｃの進行状態は、例えば、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａ；２１０Ｂ；２１０Ｃの動・不動を監視することで把握することができる。
移動体８０Ｃの進行状態は、例えば、配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａ；２１０Ｂ；２１０Ｃの動・不動を監視することで把握することができる。
【0041】
【0042】
以上説明したように、管内移動装置１において３つの移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃを用いることにより、先頭の移動体８０Ａの進行の妨げとなり得る管２１０Ａを後続の移動体８０Ｂが、また、移動体８０Ｂの進行の妨げとなり得る管２１０Ｂを後続の移動体８０Ｃが、それぞれ進行方向前方に移動させることができるので、1つの移動体８０を配管Ｚ内で移動させたときに比べて、先頭の移動体８０Ａをより配管Ｚの奥へと移動させることができ、長距離の移動が可能とされる。
【0043】
したがって、先頭の移動体８０Ａに後続させる移動体８０の数量を多くすることで、より長距離の移動を可能とすることができる。
【0044】
なお、先頭の移動体８０Ａに後続させる移動体８０は、全てをあらかじめ配管Ｚ内に設けておく必要はなく、配管Ｚ内にある移動体８０の進行が停止した時点で、蓋３１４を外して配管Ｚ内に配置するようにしても良い。
【0045】
また、上記実施形態では、先頭の移動体８０Ａの進行に追従するように、後続の移動体８０Ｂや移動体８０Ｃが配管Ｚ内を進行するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、図５（ｅ），（ｆ）に示したように、移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを進行させ、収縮させたときに、管２１０Ｂや管２１０Ｃを配管Ｚの外へと引き、移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを蓋３１２側に引き戻すようにしても良い。
【0046】
配管Ｚ内に取り込まれる管２１０Ａ、管２１０Ｂ、管２１０Ｃ等の動・不動の監視は、目視であっても良く、センサ等を利用しても良い。
【0047】
したがって、上述の先頭の移動体８０Ａにカメラや照明を備えた検査ユニットを取り付けることにより管内移動装置１を管内検査装置として構成することができる。
また、検査ユニットに設けられたカメラや照明に電力を供給する電力供給線やカメラにより撮影した画像を出力する信号線等の配線は、移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃの内周側の空間に貫通させて、配管Ｚ外へと延長させれば良い。このように管内検査装置を構成することにより、検査対象とされる配管Ｚについて従来よりも長距離にわたり検査させることができる。
また、検査ユニットに設けられたカメラや照明に電力を供給する電力供給線やカメラにより撮影した画像を出力する信号線等の配線は、移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃの内周側の空間に貫通させて、配管Ｚ外へと延長させれば良い。このように管内検査装置を構成することにより、検査対象とされる配管Ｚについて従来よりも長距離にわたり検査させることができる。
【0048】
図６は、移動体８０が膨張し、配管Ｚを閉塞したときの平面図である。
図６に示すように、移動体８０は、膨張した時に配管Ｚの内周面Ｚａに外筒８４の外周面が押し付けられて密接する。そして、移動体８０は、配管Ｚの内周面Ｚａに密接することで蓋３１２との間で形成したチャンバーＣに圧縮空気が供給され、チャンバーＣの内圧が高められることで、配管Ｚの内周面Ｚａを摺動しながら配管Ｚの奥へと進行するため、移動体８０が摺動するときの摩擦（抵抗）が小さければ、チャンバーＣの内圧が低い圧力であっても移動体８０を容易に移動させることができる。
図６に示すように、移動体８０は、膨張した時に配管Ｚの内周面Ｚａに外筒８４の外周面が押し付けられて密接する。そして、移動体８０は、配管Ｚの内周面Ｚａに密接することで蓋３１２との間で形成したチャンバーＣに圧縮空気が供給され、チャンバーＣの内圧が高められることで、配管Ｚの内周面Ｚａを摺動しながら配管Ｚの奥へと進行するため、移動体８０が摺動するときの摩擦（抵抗）が小さければ、チャンバーＣの内圧が低い圧力であっても移動体８０を容易に移動させることができる。
【0049】
図７は、移動体８０の他の構成例を示す図である。
そこで、移動体８０が、外筒８４の外周面と配管Ｚの内周面Ｚａとの摩擦を低減する摩擦低減部材８８を備えた構成とすれば良い。摩擦低減部材８８は、例えば、図７（ａ）に示すように、外筒８４の外周面の全体を覆うように設けられていても良く、図７（ｂ）に示すように、膨張状態において配管Ｚの内周面Ｚａに外筒８４の外周面が接触する領域（接触領域）ＣＲに対応するように設けられていても良く、少なくとも領域（接触領域）ＣＲを含むように設けられていることが好ましい。
そこで、移動体８０が、外筒８４の外周面と配管Ｚの内周面Ｚａとの摩擦を低減する摩擦低減部材８８を備えた構成とすれば良い。摩擦低減部材８８は、例えば、図７（ａ）に示すように、外筒８４の外周面の全体を覆うように設けられていても良く、図７（ｂ）に示すように、膨張状態において配管Ｚの内周面Ｚａに外筒８４の外周面が接触する領域（接触領域）ＣＲに対応するように設けられていても良く、少なくとも領域（接触領域）ＣＲを含むように設けられていることが好ましい。
【0050】
摩擦低減部材８８に利用する素材は、外筒８４を形成する弾性素材が配管Ｚの内周面に密接し、蓋３１２との間で形成したチャンバーＣに圧縮空気を供給したときに、移動体８０が移動を始める圧力よりも低い圧力で移動可能なものを用いれば良い。
例えば、アルミシートや固体潤滑材としての性能を有する樹脂素材のシート等を利用することができる。好ましくは、移動体８０の膨張・収縮による外形形状の変化に許容可能なものが好ましい。
これにより、配管Ｚ内で移動体８０を移動させるためのチャンバーＣの圧力が低い圧力であっても移動体８０を移動させることができる。なお、低い圧力とは、膨張状態にある移動体８０を挟んでチャンバーＣと逆側の配管Ｚ内の圧力よりも高い圧力であることは言うまでもない。
移動体８０が少なくとも配管Ｚに密接する接触領域ＣＲに摩擦低減部材８８を備えることにより、移動体８０を構成する外筒８４の外周面が摩擦低減部材８８により保護されるので、移動体８０の破損を防ぎ、長寿命化できる。
例えば、アルミシートや固体潤滑材としての性能を有する樹脂素材のシート等を利用することができる。好ましくは、移動体８０の膨張・収縮による外形形状の変化に許容可能なものが好ましい。
これにより、配管Ｚ内で移動体８０を移動させるためのチャンバーＣの圧力が低い圧力であっても移動体８０を移動させることができる。なお、低い圧力とは、膨張状態にある移動体８０を挟んでチャンバーＣと逆側の配管Ｚ内の圧力よりも高い圧力であることは言うまでもない。
移動体８０が少なくとも配管Ｚに密接する接触領域ＣＲに摩擦低減部材８８を備えることにより、移動体８０を構成する外筒８４の外周面が摩擦低減部材８８により保護されるので、移動体８０の破損を防ぎ、長寿命化できる。
【0051】
即ち、移動体８０に対して摩擦低減部材８８が設けられる形態は、配管Ｚに対する摩擦が低減できるものであればいずれであっても良い。
【0052】
また、上記実施形態の移動体８０では、外筒８４を形成するにあたり弾性素材に繊維を内挿することで、外筒８４が径方向に膨張・収縮するときに、強制的に軸方向に収縮・伸長するように構成としたがこれに限定されない。外筒８４は、繊維が内挿されない伸縮可能な弾性素材のみで形成しても良い。
【0053】
なお、管内移動装置１の構成において複数の移動体８０（前述の３つの移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃ）を用いる場合の説明では、先頭の移動体８０Ａから延長する管２１０Ａに対して後方の移動体８０Ｂが移動自在、移動体８０Ａから延長する管２１０Ａ及び移動体８０Ｂから延長する管２１０Ｂに対して移動体８０Ｃが移動自在とし、移動体８０Ｂの内筒８２が膨張することにより管２１０Ａに固定され、移動体８０Ｃの内筒８２が膨張することにより管２１０Ａ及び管２１０Ｂに固定されるものとして説明したがこれに限定されない。
【0054】
例えば、移動体８０Ｂについては、先頭の移動体８０Ａから延長する管２１０Ａに固定し、移動体８０Ｃについては、移動体８０Ａから延長する管２１０Ａに対して移動自在とし、移動体８０Ｂから延長する管２１０Ｂに固定したり、或いは管２１０Ａ及び管２１０Ｂの両方に固定したりしても良い。この場合、３つの移動体８０Ａ；８０Ｂ；８０Ｃは、配管Ｚ内における関係が維持されるようにしても良い。
【0055】
先頭の移動体８０Ａよりも後方の移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを、管２１０Ａや管２１０Ｂを利用して固定する場合には、例えば、移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを構成する端部部材８６を固定に利用すれば良い。
【0056】
図８，図９は、移動体８０の他の形態を示す図である。
また、移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを管２１０Ａや２１０Ｂに固定する場合には、例えば、図８に示すように移動体８０を構成しても良い。
例えば、図８（ａ）に示すように、図２に示すように構成された移動体８０から内筒８２をなくすとともに、移動体８０の内周側の空間を、移動体８０の両端に設けられた各端部部材８６の開口部８６Ａに蓋９４を取り付けて閉鎖するようにしても良い。この場合、移動体８０Ｂに設けられる蓋９４には管２１０Ａの貫通を可能とする貫通孔９４Ａを、移動体８０Ｃに設けられる蓋９４には図８（ｂ）に示すように管２１０Ａ及び管２１０Ｂの貫通を可能とする貫通孔９４Ａを２つもうければ良い。
また、移動体８０Ｂや移動体８０Ｃを管２１０Ａや２１０Ｂに固定する場合には、例えば、図８に示すように移動体８０を構成しても良い。
例えば、図８（ａ）に示すように、図２に示すように構成された移動体８０から内筒８２をなくすとともに、移動体８０の内周側の空間を、移動体８０の両端に設けられた各端部部材８６の開口部８６Ａに蓋９４を取り付けて閉鎖するようにしても良い。この場合、移動体８０Ｂに設けられる蓋９４には管２１０Ａの貫通を可能とする貫通孔９４Ａを、移動体８０Ｃに設けられる蓋９４には図８（ｂ）に示すように管２１０Ａ及び管２１０Ｂの貫通を可能とする貫通孔９４Ａを２つもうければ良い。
【0057】
また、図９（ａ）に示すように、移動体８０は、端部部材８６；８６に代えて筒体９６とし、筒体９６の外周に外筒８４を取り付け、外筒８４と筒体９６との間に圧縮空気を供給して径方向に膨縮するように構成しても良い。なお、この場合、筒体９６の内周側の空間を閉鎖するように、前述の蓋９４を両端に設けたり、内周側の空間を軸方向に区画するように隔壁を設けたりすれば良い。
【0058】
また、図９（ｂ）に示すように、移動体８０は、筒体９６に代えて、中実の柱体９８とし、柱体９８の外周に外筒８４を取り付け、外筒８４と筒体９６との間に圧縮空気を供給して径方向に膨縮するように構成しても良い。
なお、この場合、筒体９６の内周側の空間を閉鎖するように、前述の蓋９４を両端に設けたり、内周側の空間を軸方向に区画するように隔壁を設けたりすれば良い。
外筒８４を膨張させたときに、配管Ｚが閉塞するように構成されていれば良い。
なお、この場合、筒体９６の内周側の空間を閉鎖するように、前述の蓋９４を両端に設けたり、内周側の空間を軸方向に区画するように隔壁を設けたりすれば良い。
外筒８４を膨張させたときに、配管Ｚが閉塞するように構成されていれば良い。
【0059】
【0060】
即ち、本実施形態に係る管内移動装置１は、検査対象の配管Ｚ内に設けられ、配管Ｚ内を移動可能に構成された移動体（第１の移動体）１０と、配管Ｚ外に設けられ、移動体１０の進行を制御する推進制御装置１００と、配管Ｚ内に設けられ、配管Ｚ内を移動する移動体８０（第２の移動体）と、配管Ｚ外に設けられ、管２１０を通じて移動体８０に流体の供給や排出をする流体給排手段２００と、配管外から配管内に流体を供給し、流体の圧力により移動体を押圧する押圧手段３００を備えた構成とされる。なお、移動体８０や流体給排手段２００、押圧手段３００については説明を省略する。
【0061】
図１０に示すように、移動体１０は、例えば、配管Ｚの内壁との間で摩擦を生じさせるための把持ユニット２０と、把持ユニット２０を配管Ｚの管軸方向に移動させるための伸縮ユニット５０とを交互に連結し、配管Ｚの内壁面との摩擦力を利用して配管Ｚ内を移動可能に構成されている。本実施形態では、移動体１０は、先頭側から伸縮ユニット５０、把持ユニット２０、伸縮ユニット５０、把持ユニット２０、伸縮ユニット５０の順に連結されている。
【0062】
なお、以下の説明では、連結された把持ユニット２０や伸縮ユニット５０の位置を特定して説明する場合には、先頭側から伸縮ユニット５０Ａ、把持ユニット２０Ａ、伸縮ユニット５０Ｂ、把持ユニット２０Ｂ、伸縮ユニット５０Ｃなどという場合がある。
【0063】
把持ユニット２０は、空気の給排に基づいて動作し、空気が供給されることにより配管Ｚの内壁との間に摩擦力を生じさせ、供給した空気を排出することにより配管Ｚの内壁との間に摩擦力が解放されるように構成されている。
また、伸縮ユニット５０は、空気の給排に基づいて動作し、空気が供給されることにより配管Ｚの管軸方向に伸長し、供給した空気を排出することにより配管Ｚの管軸方向に収縮するように構成されている。
また、伸縮ユニット５０は、空気の給排に基づいて動作し、空気が供給されることにより配管Ｚの管軸方向に伸長し、供給した空気を排出することにより配管Ｚの管軸方向に収縮するように構成されている。
【0064】
把持ユニット２０及び伸縮ユニット５０を動作させる空気は、推進制御装置１００から延長し、各把持ユニット２０及び伸縮ユニット５０に接続された管１１８Ａ～１１８Ｃ；１１９Ａ，１１９Ｂを介して給排される。なお、管１１８Ａ～１１８Ｃ；１１９Ａ，１１９Ｂを纏めて配線１１４という。
【0065】
図１１（ａ）は、把持ユニット２の構成を示す軸方向断面図である。把持ユニット２０は、内筒２２と、外筒２４と、一対の端部部材２６；２６とを備えた構成とされる。内筒２２及び外筒２４は、両端が端部部材２６；２６に固定されることにより二重管をなすように配置されるとともに、内筒２２の外周面と外筒２４の内周面との間の空間が端部部材２６；２６により閉空間（以下流体室Ｓ２０という）として閉鎖されている。
【0066】
内筒２２は、気密性を有する素材で構成され、軸方向には伸縮が可能であり、半径方向（内周面側及び外周面側）からの外力に対しては実質的に拡縮が見られない特性を有する筒体として形成される。本実施形態では、上記特性を有する筒体として可撓性を有する素材で構成された螺旋状の蛇腹を用いている。なお、内筒２２は、螺旋状の蛇腹に限定されず、気密性を有し、軸方向には伸縮が可能であり、半径方向からの外力には実質的に拡縮が見られないものであれば良い。
【0067】
外筒２４は、例えば、弾性体より形成される円筒状の筒本体の内部に複数の繊維が内挿された構成とされる。筒本体は、例えば、気密性及び伸縮性を有する弾性素材が好適とされ、例えば、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等を利用することができる。
【0068】
筒本体に内挿される複数の繊維は、例えば、筒本体内において各繊維が外筒２４を形成する筒本体の軸線に沿うように延長方向が規定され、一端側から他端側まで連続するように内挿される。なお、繊維が筒本体の軸方向に沿うように延長するとは、軸方向に対して多少の傾斜（交差）を許容する。
【0069】
筒本体に内挿される複数の繊維は、例えば、各繊維の長さが筒本体の軸方向の長さを有するものや、筒本体の軸方向の長さよりも短いものであっても良い。筒本体の軸方向の長さとは、筒本体の一端から他端までの軸方向に沿った長さである。なお、筒本体の長さよりも短い繊維を用いる場合、繊維同士に軸方向に重複が得られるように一端側から他端側に分布させて内挿されることが好ましい。
【0070】
繊維の内挿される形態は、例えば、層状に複数積層して内挿しても良く、積層せずに単層であっても良い。
【0071】
繊維の素材は、軸方向への伸縮変化の小さい素材が好適である。例えば、繊維には、例えば、アラミド繊維、炭素（カーボン）繊維、ガラス繊維、ナイロン、ポリアミド系繊維やポリオレフィン系繊維、金属繊維等の被伸長性を有するものを適宜選択して用いても良い。
【0072】
また、各繊維には、適当なプライマー処理、又は、表面酸化処理を行うことで、筒本体への接着性を十分に向上させると良く、好ましくは、筒本体を構成するゴムとの接着性に応じて選択すると良い。
【0073】
また、各繊維の形態は、フィラメント、ヤーン（スパン・ヤーン及びフィラメント・ヤーン）、ストランド等のいずれの形態でも用いることができ、さらに、撚りをかけずに収束させた無撚繊維、これらの繊維を複数本撚って作成した繊維を用いることも可能である。繊維の種類にもよるが、二種類以上の素材の異なる繊維や形態の異なる繊維を組み合わせても良い。
【0074】
筒本体を構成する素材は、後述する流体室Ｓ２０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良い。また、筒本体の厚さや繊維の配置については、外筒２４の空気排出時の伸長する力等を考慮して決めれば良い。
【0075】
端部部材２６；２６は、概略円筒状の筒体として形成構成される。端部部材２６は、一端側の内周側に内筒２２を取り付けるための内筒固定部２８、その外周側に外筒２４を取り付けるための外筒固定部３０を備える。
【0076】
内筒固定部２８及び外筒固定部３０は、内筒２２及び外筒２４が取り付けられたときに、内筒２２及び外筒２４が同軸に配置されるように設けられる。
【0077】
本実施形態では、内筒固定部２８は、内筒２２に螺旋状の蛇腹を用いていることから蛇腹の螺旋を利用して内筒２２の端部側が内筒固定部２８に固定すべく形成されている。具体的には、内筒固定部２８は、内筒２２の螺旋状の外周をねじ込み可能に螺旋状の溝として形成されている。これにより、内筒２２は、外周面が内筒固定部２８に密着して固定され、端部部材２６との気密を形成する。
【0078】
なお、内筒固定部２８は、内筒２２の構成に応じて適宜設定すれば良く、内筒２２の外周面と気密状態で密着し、内筒２２が脱落不能に固定可能に構成されていれば良い。
【0079】
外筒固定部３０は、外筒２４の端部から外筒２４の内周側に挿入可能に端部部材２６の外周に設けられる。外筒固定部３０は、例えば、外筒２４の内周面が一周にわたり密着するような外径及び軸方向に所定範囲で形成されていると良い。外筒固定部３０として外筒２４が挿入される範囲には、端部部材２６の円周方向に沿って一周分連続して窪む溝３４が設けられている。
【0080】
外筒固定部３０への外筒２４の固定は、外筒固定部３０として設けられた範囲に被せるように外筒２４を挿入し、溝３４に一致する部分において、外筒２４の外周側から例えば、非伸縮のひも状の固定部材３２を固定手段として外筒２４の外周側から巻き付け、端部部材２６に締め付けることで固定することができる。
これにより、外筒２４が端部部材２６に気密状態を維持しつつ密着し、端部部材２６からの脱落を防止している。
これにより、外筒２４が端部部材２６に気密状態を維持しつつ密着し、端部部材２６からの脱落を防止している。
【0081】
また、端部部材２６の内筒２２及び外筒２４が取り付けられる逆側の端部には、軸方向に突出する連結部３６が設けられる。連結部３６は、端部から軸方向外側に向けて所定長さ形成され、把持ユニット２０を伸縮ユニット５０に連結するときの連結機構を構成する。
【0082】
また、一方の端部部材２６は、流体室Ｓ２０への空気の給排を可能にするための給排孔３８を備えた構成とされる。給排孔３８は、一端が端部部材２６の外側（連結部３６側）の端面に開口し、他端が端部部材２６の外周面に開口するように設けられている。給排孔３８の一端側は、後述の管１１８の端部が挿入、固定可能とされる。また、給排孔３８の他端側は、溝３４よりも内側（流体室Ｓ２０側）に開口するように形成される。
【0083】
上記構成によれば、把持ユニット２０は、給排孔３８を介して流体室Ｓ２０に空気が供給されると、外筒２４に内挿された繊維が軸方向への伸長を拘束するため、図１１（ｂ）に示すように、外筒２４が半径方向外側に向けた膨張とされる。外筒２４が半径方向外側に向けた膨張は、把持ユニット２０全体を軸方向に収縮させることになる。外筒２４を軸方向に収縮させる力は、内筒２２を従属的に軸方向に収縮させる。
【0084】
したがって、把持ユニット２０は、外筒２４を配管Ｚの内径以上に半径方向外向きに膨張させることにより、外筒２４を配管Ｚの内壁に押し付けられる。これにより、外筒２４の外周面と配管Ｚの内壁面との間に摩擦が生じ、把持ユニット２０の軸方向に外力が加わったときでも把持ユニット２０が配管Ｚに対して不動となるように配管Ｚを把持させることができる。なお、以下の説明では、把持ユニット２０が膨張して配管Ｚを把持した状態を単に膨張又は膨張状態等という。
【0085】
また、把持ユニット２０は、膨張状態とするために流体室Ｓ２０に供給された空気を排出することにより、外筒２４の弾性及び内筒２２の弾性による復元力によって、図１１（ｃ）に示すように、半径方向に収縮しつつ軸方向に伸長して自然状態に戻る。自然状態とは、流体室Ｓ２０が大気圧にある時の把持ユニット２０の状態を言う。なお、以下の説明において、把持ユニット２０が収縮した状態を単に収縮又は収縮状態という。
【0086】
つまり、把持ユニット２０は、流体室Ｓ２０への空気の供給により、軸方向に収縮しつつ半径方向に膨張し、流体室Ｓ２０からの空気の排出により、軸方向に伸長しつつ半径方向に収縮するアクチュエータとして動作する。
【0087】
図１２（ａ）は、伸縮ユニット５０の構成を示す軸方向断面図である。
伸縮ユニット５０は、軸方向に伸縮可能に構成される。例えば、伸縮ユニット５０は、内筒５２と、外筒５４と、端部部材５６；５６とを備えた構成とされる。伸縮ユニット５０は、二重管をなすように内筒５２の外周に外筒５４が配置され、内筒５２の外周と外筒５４の内周との間に、閉空間の流体室Ｓ５０を形成すべく、端部部材５６；５６が設けられる。
伸縮ユニット５０は、軸方向に伸縮可能に構成される。例えば、伸縮ユニット５０は、内筒５２と、外筒５４と、端部部材５６；５６とを備えた構成とされる。伸縮ユニット５０は、二重管をなすように内筒５２の外周に外筒５４が配置され、内筒５２の外周と外筒５４の内周との間に、閉空間の流体室Ｓ５０を形成すべく、端部部材５６；５６が設けられる。
【0088】
伸縮ユニット５０は、外観視において円筒状に形成され、流体室Ｓ５０に空気を供給することで軸方向に伸長し、排出することで軸方向に収縮するように構成される。伸縮ユニット５０は、空気の給排による軸方向に伸縮に伴い、実質的に半径方向に膨縮しない（非膨張となる）ように半径方向への膨縮が小さい構成とされる。
【0089】
内筒５２及び外筒５４は、例えば、コイルばね５８；６２と、被覆体６０：６４とを利用して構成することができる。例えば、コイルばね５８；６２は、引っ張りばねを用いることができる。
【0090】
被覆体６０；６４は、コイルばね５８；６２の外周に巻き付けられるように設けられている。被覆体６０；６４は、例えば、気密性及び伸縮性がなく、可撓性を有するシート状の素材を利用して構成することができる。被覆体６０；６４を構成する素材には、例えば、ビニールやアルミ箔等を利用できる。
【0091】
被覆体６０；６４は、コイルばね５８；６２の伸縮動作を妨げないように、コイルばね５８；６２の自然長の長さよりも長く形成され、コイルばね５８；６２の外周において筒状とされる。
【0092】
内筒５２を形成するコイルばね５８及び外筒５４を形成するコイルばね６２は、端部部材５６に取り付けられたときに、それぞれが自然長の長さとなるようにすると良い。外筒５４を形成するコイルばね６２が、内筒５２を形成するコイルばね５８の外径寸法よりも大径である。内筒５２の外周には被覆体６０が、外筒５４の外周には被覆体６４がそれぞれ設けられる。
【0093】
端部部材５６；５６は、内筒５２及び外筒５４の両端部に取り付けられる。端部部材５６；５６は、それぞれ概略円筒状の筒体として形成され、端部部材５６は、内筒５２を固定するための内筒固定部６６、外筒５４を固定するための外筒固定部６８、把持ユニット２０を連結するための連結部７０を備える。
【0094】
内筒固定部６６及び外筒固定部６８は、内筒５２及び外筒５４が取り付けられたときに、内筒５２及び外筒５４が同軸に配置されるように設けられる。例えば、図５に示すように、端部部材５６は、一端側の外径が他端側の外径よりも小径の筒状となるように階段状とされ、小径部分の外周が内筒固定部６６、小径部分に連続する大径部分の外周が外筒固定部６８として利用される。
【0095】
内筒固定部６６及び外筒固定部６８は、例えば、内筒５２を構成するコイルばね５８の螺旋、外筒５４を構成するコイルばね６２の螺旋を利用したねじ込みによる固定を可能とすべく螺旋状の溝として形成される。これにより、コイルばね５８；６２は、端部部材５６から脱落不能とされる。
【0096】
さらに、内筒５２及び外筒５４は、コイルばね５８；６２が内筒固定部６６及び外筒固定部６８にねじ込み固定された状態において、コイルばね５８の外周、コイルばね６２の外周を囲繞する被覆体６０；６４の上から非伸縮性のひも状の括り部材で締め付けることで内筒固定部６６及び外筒固定部６８に対して気密状態となるように密着される。
【0097】
連結部７０は、端部部材５６の他端側（内筒５２や外筒５４が固定される側の逆側）に設けられる。連結部７０は、端部部材５６の他端側の端面から一端側に向かうように端部部材５６の内周面にめねじとして形成される。
【0098】
連結部７０は、把持ユニット２０の端部部材２６に形成された連結部３６が螺入可能に、端面から軸方向に所定長さ形成される。この連結部７０は、把持ユニット２０を伸縮ユニット５０に連結するときの連結機構として機能する。
【0099】
また、一方の端部部材５６は、流体室Ｓ５０への空気の給排を可能にするための給排孔７２を備えた構成とされる。給排孔７２は、例えば、一端が連結部７０よりも内側の内周面に開口し、他端が外筒固定部６８よりも内側に開口するように設けられている。給排孔７２の一端側は、後述の管１１９の端部が挿入、固定可能とされる。また、給排孔７２の他端側は、流体室Ｓ５０に開口する。
【0100】
上記構成によれば、伸縮ユニット５０は、給排孔７２を介して流体室Ｓ５０に空気が供給されると、図１２（ｂ）に示すように、内筒５２及び外筒５４を形成するコイルばね５８；６２の付勢力に対抗しながら軸方向に伸長する。また、流体室Ｓ５０に供給された空気が給排孔７２を介して排出されると、図１２（ｃ）に示すように、内筒５２及び外筒５４を形成するコイルばね５８；６２の付勢力により軸方向に収縮する。
【0101】
つまり、伸縮ユニット５０は、流体室Ｓ５０への空気の供給により、実質的に軸方向にのみ伸長し、流体室Ｓ５０からの空気の排出により、実質的に軸方向にのみ収縮するアクチュエータとして動作する。
【0102】
そして、移動体１０は、図１０に示すように、把持ユニット２０及び伸縮ユニット５０を連結することにより、連結された伸縮ユニット５０の内筒５２及び把持ユニット２０の内筒２２の内周側の空間が連続し、移動体１０には、先頭の伸縮ユニット５０Ａの先端から後尾の伸縮ユニット５０Ｃの後端まで連続する一つの中空空間Ｓ１０が形成される。
【0103】
この中空空間Ｓ１０は、複数の伸縮ユニット５０の動作を相互に作用させるための２本の拘束手段Ｔ１；Ｔ２や各把持ユニット２０（２０Ａ；２０Ｂ）及び各伸縮ユニット５０（５０Ａ；５０Ｂ；５０Ｃ）に個別に空気を給排するための管１１８；１１９（１１８Ａ；１１８Ｂ，１１９Ａ～１１９Ｃ）の延長経路として利用される。
【0104】
拘束手段Ｔ１；Ｔ２は、例えば、それぞれ可撓性を有する非伸縮性のひも状部材で構成される。なお、拘束手段Ｔ１；Ｔ２は、可撓性及び非伸縮性を有するとともに、所定の引張強度が得られるものであれば、金属製、化繊等に関わらず素材は限定されない。
【0105】
拘束手段Ｔ１は、把持ユニット２０Ａを挟んで連結された伸縮ユニット５０Ａと、伸縮ユニット５０Ｂとが連動して動作するように取り付けられる。また、拘束手段Ｔ２は、把持ユニット２０Ｂを挟んで連結された伸縮ユニット５０Ｂと、伸縮ユニット５０Ｃとが連動して動作するように取り付けられる。
【0106】
本実施形態では、図１３に示すように、拘束手段Ｔ１は、一端が伸縮ユニット５０Ａの前側の端部部材５６に固定され、他端が伸縮ユニット５０Ｂの後側の端部部材５６に固定され、拘束手段Ｔ２は、一端が伸縮ユニット５０Ｂの前側の端部部材５６に固定され、他端が伸縮ユニット５０Ｃの後側の端部部材５６に固定されている。
【0107】
拘束手段Ｔ１は、伸縮ユニット５０Ａの前側の端部から伸縮ユニット５０Ｂの後側の端部までの距離を一定に拘束するように設けられ、拘束手段Ｔ２は、伸縮ユニット５０Ｂの前側の端部から伸縮ユニット５０Ｃの後側の端部までの距離を一定に拘束するように設けられる。
【0108】
なお、拘束手段Ｔ１の他端が固定される位置は、伸縮ユニット５０Ｂの後側の端部部材５６に限定されない。伸縮ユニット５０Ｂの後側の端部部材５６に固定されたものと見なせる位置であれば良く、例えば、伸縮ユニット５０Ｂの後側の端部部材５６に連結される把持ユニット２０Ｂの前側の端部部材２６や後側の端部部材２６、或いは、把持ユニット２０Ｂの後側の端部部材２６に連結される伸縮ユニット５０Ｃの前側の端部部材５６であっても良い。
【0109】
また、拘束手段Ｔ２の一端が固定される位置は、伸縮ユニット５０Ｂの前側の端部部材５６に限定されない。伸縮ユニット５０Ｂの前側の端部部材５６に固定されたものと見なせる位置であれば良く、例えば、伸縮ユニット５０Ｂの前側の端部部材５６に連結される把持ユニット２０Ａの前側の端部部材２６若しくは後側の端部部材２６、或いは、把持ユニット２０Ａの前側の端部部材２６に連結される伸縮ユニット５０Ａの後側の端部部材５６であっても良い。
【0110】
拘束手段Ｔ１；Ｔ２を端部部材２６や端部部材５６に固定する方法は、特に限定されず、拘束手段Ｔ１；Ｔ２に張力が加わったときに固定状態が維持されるものであれば良い。
【0111】
拘束手段Ｔ１；Ｔ２の長さは、伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃに設定された軸方向への伸縮量Ｓｔに基づいて設定すると良い。具体的には、拘束手段Ｔ１の長さは、伸縮ユニット５０Ａの伸縮動作が把持ユニット２０Ａを挟んで連結された伸縮ユニット５０Ｂに作用するように設定され、拘束手段Ｔ２の長さは、伸縮ユニット５０Ｂの動作が把持ユニット２０Ｂを挟んで連結された伸縮ユニット５０Ｃに作用するように設定される。
【0112】
拘束手段Ｔ１；Ｔ２は、例えば、伸縮ユニット５０Ｂの伸縮動作に応じて伸縮ユニット５０Ａ及び伸縮ユニット５０Ｃが連動するように長さを設定することができる。拘束手段Ｔ１；Ｔ２の長さは、例えば、伸縮ユニット５０Ｂが最も伸長したときに、伸縮ユニット５０Ａ及び伸縮ユニット５０Ｃが最も収縮し（図１２（ｂ）参照）、伸縮ユニット５０Ｂが最も収縮したときに、伸縮ユニット５０Ａ及び伸縮ユニット５０Ｃが最も伸長するような関係を維持するように設定すると良い（図１２（ｃ）参照）。
【0113】
各把持ユニット２０（２０Ａ；２０Ｂ）及び各伸縮ユニット５０（５０Ａ；５０Ｂ；５０Ｃ）に接続される管１１８及び管１１９には、可撓性及び耐圧性を有する管が利用される。
【0114】
各把持ユニット２０（２０Ａ；２０Ｂ）及び各伸縮ユニット５０（５０Ａ；５０Ｂ；５０Ｃ）に個別に接続された管１１８；１１９（１１８Ａ；１１８Ｂ，１１９Ａ～１１９Ｃ）は、中空空間Ｓ１０の後端側から移動体１０の外部へと延長し、配管Ｚの外部に設けられた推進制御装置１００に接続される。
【0115】
推進制御装置１００は、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂの膨張・収縮及び伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃの伸長・収縮を制御するための装置であって、例えば、図１０に示すように構成することができる。
【0116】
推進制御装置１００は、例えば、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃに圧縮空気を供給するための空気供給装置１１０と、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃから圧縮空気を排出するための空気排出装置１２０と、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃへの圧縮空気の供給や排出を制御する給排制御装置１３０と、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃに供給される圧縮空気や、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃから排出される圧縮空気が流通する管１１８Ａ；１１８Ｂ及び管１１９Ａ～１１９Ｃ等の配線１１４で構成することができる。
【0117】
空気供給装置１１０は、例えば、圧縮空気を生成するコンプレッサー、コンプレッサーにより生成された圧縮空気を所定の圧力に調整するレギュレータ等により構成することができる。
空気排出装置１２０は、例えば、真空ポンプ等の減圧手段を用いることができる。
空気排出装置１２０は、例えば、真空ポンプ等の減圧手段を用いることができる。
【0118】
給排制御装置１３０は、例えば、空気供給装置１１０からの把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃへの圧縮空気の供給や、空気排出装置１２０による把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃからの圧縮空気の排出を可能にするバルブと、バルブの動作を制御するコントローラーとで構成することができる。
【0119】
バルブは、例えば、電気的な信号に基づいて流路の開閉が可能な電磁弁を用いることができる。バルブは、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂ，伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃ毎に、圧縮空気の供給用及び圧縮空気の排出用として一対設けられる。
【0120】
管１１８Ａ；１１８Ｂ及び管１１９Ａ～１１９Ｃ等の各管は、一端が把持ユニット２０Ａ；２０Ｂや伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃと接続され、他端が分岐管を介して供給用のバルブと排出用のバルブとに接続される。本実施形態では、管１１８Ａが把持ユニット２０Ａ、管１１８Ｂが把持ユニット２０Ｂ、管１１９Ａが伸縮ユニット５０Ａ、管１１９Ｂが伸縮ユニット５０Ｂ、管１１９Ｃが伸縮ユニット５０Ｃに対応する。
【0121】
コントローラーは、演算処理手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＡＭ、ＲＯＭ、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信号を、出力ポートから把持ユニット２０Ａ；２０Ｂ，伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃに対応して設けられた各バルブに所定の順序で信号を出力することにより、配管Ｚ内において移動体１０を進行させるための駆動を制御する。コントローラーは、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂ及び伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃに対応して設けられた各バルブに所定の順序で信号を出力し、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂ及び伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃが所定の順序で膨張や収縮、膨張状態の維持、収縮状態の維持、或いは、伸長や収縮、伸長状態の維持、収縮状態の維持等を制御する。
【0122】
ここでいう所定の順序とは、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂ及び伸縮ユニット５０Ａ～５０Ｃが、波動を伝播するように、換言すれば、蠕動運動を模した動作をすることにより、移動体１０が管ｚ内を前進や後進を可能とすることを言う。また、コントローラーによる制御は、前進や後進に限らず、停止動作を含むようにしても良い。
【0123】
なお、前述の推進制御装置１００の構成は一例であって、移動体１０が前進、後進、停止等の動作の制御を可能とされるものであれば前述の構成に限定されない。
【0124】
図１３は、移動体１０の推進動作を示す図である。なお、同図では、配管Ｚは省略してある。
図１３（ａ）は、配管Ｚ内に配置された移動体１０が走行を開始する前の待機状態を示している。同図に示すように、例えば、移動体１０は、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂが膨張状態とされ、伸縮ユニット５０Ｂが伸長し、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃが収縮した状態とされる。つまり、本工程では、膨張した把持ユニット２０Ａ；２０Ｂが配管Ｚの内壁を把持することにより、移動体１０が配管Ｚに対して不動とされる。
次に、図１３（ｂ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの収縮状態及び伸縮ユニット５０Ｂの伸長状態を維持したまま、後方の把持ユニット２０Ｂを収縮させる。
次に、図１３（ｃ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態及び把持ユニット２０Ｂの収縮状態を維持したまま、伸縮ユニット５０Ｂを収縮させるとともに伸縮ユニット５０Ａ及び伸縮ユニット５０Ｃを伸長させる。
この行程では、把持ユニット２０Ａが膨張状態にあるため、拘束手段Ｔ１を介して伸縮ユニット５０Ａに接続された伸縮ユニット５０Ｂは、伸縮ユニット５０Ａの伸長に伴い把持ユニット２０Ａに押し付けられるように収縮する。加えて、拘束手段Ｔ２を介して伸縮ユニット５０Ｃに接続された伸縮ユニット５０Ｂは、伸縮ユニット５０Ｃの伸長に伴い、さらに把持ユニット２０Ａに押し付けられるように収縮することになる。これにより、移動体１０の伸縮ユニット５０Ｃの後方端部部材５６には、進行方向への牽引力が得られる。
次に、図１３（ｄ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの伸長状態及び伸縮ユニット５０の収縮状態を維持したまま、把持ユニット２０Ｂを膨張させて管ｚを把持させる。
次に、図１３（ｅ）に示すように、把持ユニット２０Ｂの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの伸長状態及び伸縮ユニット５０の収縮状態を維持したまま、把持ユニット２０Ａを収縮させて管ｚの把持を開放させる。
次に、図１３（ｆ）に示すように、把持ユニット２０Ｂの膨張状態及び把持ユニット２０Ａの収縮状態を維持したまま、伸縮ユニット５０Ｂを伸長させるとともに、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃを収縮させる。これにより、移動体１０が進行方向前方に大きく前進する。
そして、上記図１３（ａ）～（ｆ）に示す行程を繰り返すことで、移動体１０は配管Ｚ内を移動することができる。なお、移動体１０は、図１３（ａ）から（ｆ）に至る行程の順序を逆向きとすることにより後進させることができる。
図１３（ａ）は、配管Ｚ内に配置された移動体１０が走行を開始する前の待機状態を示している。同図に示すように、例えば、移動体１０は、把持ユニット２０Ａ；２０Ｂが膨張状態とされ、伸縮ユニット５０Ｂが伸長し、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃが収縮した状態とされる。つまり、本工程では、膨張した把持ユニット２０Ａ；２０Ｂが配管Ｚの内壁を把持することにより、移動体１０が配管Ｚに対して不動とされる。
次に、図１３（ｂ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの収縮状態及び伸縮ユニット５０Ｂの伸長状態を維持したまま、後方の把持ユニット２０Ｂを収縮させる。
次に、図１３（ｃ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態及び把持ユニット２０Ｂの収縮状態を維持したまま、伸縮ユニット５０Ｂを収縮させるとともに伸縮ユニット５０Ａ及び伸縮ユニット５０Ｃを伸長させる。
この行程では、把持ユニット２０Ａが膨張状態にあるため、拘束手段Ｔ１を介して伸縮ユニット５０Ａに接続された伸縮ユニット５０Ｂは、伸縮ユニット５０Ａの伸長に伴い把持ユニット２０Ａに押し付けられるように収縮する。加えて、拘束手段Ｔ２を介して伸縮ユニット５０Ｃに接続された伸縮ユニット５０Ｂは、伸縮ユニット５０Ｃの伸長に伴い、さらに把持ユニット２０Ａに押し付けられるように収縮することになる。これにより、移動体１０の伸縮ユニット５０Ｃの後方端部部材５６には、進行方向への牽引力が得られる。
次に、図１３（ｄ）に示すように、把持ユニット２０Ａの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの伸長状態及び伸縮ユニット５０の収縮状態を維持したまま、把持ユニット２０Ｂを膨張させて管ｚを把持させる。
次に、図１３（ｅ）に示すように、把持ユニット２０Ｂの膨張状態、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃの伸長状態及び伸縮ユニット５０の収縮状態を維持したまま、把持ユニット２０Ａを収縮させて管ｚの把持を開放させる。
次に、図１３（ｆ）に示すように、把持ユニット２０Ｂの膨張状態及び把持ユニット２０Ａの収縮状態を維持したまま、伸縮ユニット５０Ｂを伸長させるとともに、伸縮ユニット５０Ａ；５０Ｃを収縮させる。これにより、移動体１０が進行方向前方に大きく前進する。
そして、上記図１３（ａ）～（ｆ）に示す行程を繰り返すことで、移動体１０は配管Ｚ内を移動することができる。なお、移動体１０は、図１３（ａ）から（ｆ）に至る行程の順序を逆向きとすることにより後進させることができる。
【0125】
また、移動体１０において、拘束手段Ｔ１；Ｔ２は必須ではないが、把持部を挟んで設けられる推進力発生部の伸縮の関係をより効果的にすることを考慮すれば拘束手段を備える構成とすると良い。
【0126】
また、上記実施形態では、移動体１０は、先頭と最後尾が推進力発生部となるように推進力発生部と把持部とを交互に連結する構成としたが、これに限定されない。例えば、移動体１０は、先頭と最後尾が把持部となるように把持部と推進力発生部とを交互に連結する構成としても良い。即ち、推進力発生部及び把持部の連結の形態は適宜変更すれば良い。
【0127】
また、蠕動運動を模した推進が可能であれば、移動体１０を構成する推進力発生部及び把持部の数量や順序は、適宜変更しても良い。
【0128】
以下、推進動作がそれぞれ異なる移動体１０と移動体８０とを組み合わせた管内移動装置１の作用について説明する。なお、ここでは移動体８０は、図２に示すように内筒８２と外筒８４とを備え、内筒８２が径方向内側に、外筒８４が径方向に外側に向けてそれぞれ膨張するものとして説明する。
【0129】
図１４（ａ）に示すように、移動体１０及び移動体８０は、移動体１０から延長する配線１１４を移動体８０の内周側の空間を貫通させた状態で配管Ｚ内に配置される。移動体１０及び移動体８０を配管Ｚ内に配置した後、配管Ｚの開口部を蓋３１２により閉鎖する。なお、移動体１０から延長する配線１１４、管２１０及び押圧用管３１０は、蓋３１２との気密状態を維持しつつ該蓋３１２を貫通する。
【0130】
移動体１０に推進動作をさせて移動体１０が配管Ｚの奥へと移動し、推進動作をしているにも関わらず進行が停止、或いはほとんど進行が見られないと判断される状態となったとする。移動体１０の進行状態は、例えば、配線１１４の移動状態から判断することができる。
【0131】
次に、図１４（ｂ）に示すように、移動体８０に圧縮空気を供給し、配管Ｚの内で膨張させる。
このように移動体８０を膨張させることにより、配管Ｚの空間を管軸方向に分断するように閉塞し、移動体８０は蓋３１２との間にチャンバーＣを形成する。また、移動体８０の膨張によって、配線１１４が内筒８２に固定される。
このように移動体８０を膨張させることにより、配管Ｚの空間を管軸方向に分断するように閉塞し、移動体８０は蓋３１２との間にチャンバーＣを形成する。また、移動体８０の膨張によって、配線１１４が内筒８２に固定される。
【0132】
次に、図１４（ｃ）に示すように、移動体８０の膨張状態を維持したまま押圧用管３１０から圧縮空気をチャンバーＣに供給することにより、移動体８０は配線１１４を掴んだ状態で奥へと移動させることができる。
これにより、配管Ｚとの摩擦により張り詰めた状態にある配線１１４にたわみが生じ、移動体１０の進行が再開可能な状態となる。
これにより、配管Ｚとの摩擦により張り詰めた状態にある配線１１４にたわみが生じ、移動体１０の進行が再開可能な状態となる。
【0133】
次に、図１４（ｄ）に示すように、移動体８０の膨張状態を維持したまま移動体１０の推進動作を再開させる。そして、移動体１０がたわみ分進行し、配線１１４が再び緊張状態となって移動体１０が進行できなくなったときに移動体１０の推進動作を停止させる。
【0134】
次に、図１４（ｅ）に示すように、移動体１０の推進動作の停止後、移動体８０から空気を排出して収縮させることで配線１１４の把持状態及び配管Ｚの閉塞を解除する。これにより、移動体８０が配線１１４に沿って自由に動くことが可能な状態となる。
【0135】
次に、図１４（ｆ）に示すように、配管Ｚ外から配管Ｚ内に延長する移動体８０の管２１０を、オペレータが配管Ｚ外に引き出すことで、移動体８０を蓋３１２側へと引き戻す。
そして、再び、図１４（ｂ）に示すように、移動体８０を膨張させる行程へと戻り、図１４（ｃ）～１４（ｆ）に示した行程を繰り返せば良い。
そして、再び、図１４（ｂ）に示すように、移動体８０を膨張させる行程へと戻り、図１４（ｃ）～１４（ｆ）に示した行程を繰り返せば良い。
【0136】
即ち、移動体１０の進行が停止する毎に、移動体８０が配線１１４を移動体１０側に運ぶことで、移動体１０に作用する配線１１４の負荷を軽減することで、移動体１０を配管Ｚのより奥へと進行させることができ、配管Ｚ内における長距離の移動が可能とされる。
【0137】
このような移動体１０に対する移動体８０の動作は、移動体１０の進行を補助するものと言うことができる。つまり、移動体８０及び移動体８０を動作させるための流体給排手段２００、押圧手段３００などの構成は、移動体１０の進行を補助するための装置（進行補助装置）と言える。
【0138】
したがって、移動体１０において先頭の伸縮ユニット５０Ａにカメラや照明を備えた検査ユニットを取り付けることにより、管内移動装置１を、長距離にわたり配管Ｚ内を検査可能な管内検査装置として構成することができる。
なお、検査ユニットを管内移動装置１に取り付けた場合、カメラや照明などに電力を供給する電力供給線や、カメラが撮影した画像を出力するための信号線などの配線は、移動体１０に形成された中空空間Ｓ１０を貫通させて、配線１１４とともに配管Ｚの外部に延長させれば良い。
なお、検査ユニットを管内移動装置１に取り付けた場合、カメラや照明などに電力を供給する電力供給線や、カメラが撮影した画像を出力するための信号線などの配線は、移動体１０に形成された中空空間Ｓ１０を貫通させて、配線１１４とともに配管Ｚの外部に延長させれば良い。
【0139】
上述のように動作する移動体８０によって移動体１０の進行を補助する方法は、配管Ｚ外から配線によりエネルギーを供給して移動体を推進駆動するものであれば、上記実施形態で説明した効果を得ることができる。
【0140】
即ち、移動体１０は、尺取虫型の蠕動運動を模した動作をするものとして説明したが、これに限定されず、把持ユニット２０を複数連結し、複数の把持ユニット２０を軸方向に伸縮させて推進力を生じさせるミミズ型の蠕動運動のものでも良い。
【0141】
また、移動体１０は、上記実施形態で説明した空気（流体）を利用して動作するものに限定されず、管外から電力を配線で供給することによりモーターを駆動して配管Ｚ内を移動可能とされたものであっても良い。
【符号の説明】
【0142】
１ 管内移動装置、１０ 移動体（第１の移動体）、２０ 把持ユニット、
５０ 伸縮ユニット、８０ 移動体（第２の移動体）、８８ 摩擦低減部材、
１００ 推進制御装置、１１０ 空気供給装置、１１４ 配線、１１８；１１９
管、１２０ 空気排出装置、１３０ 給排制御装置、２００ 流体給排手段、
２１０ 管、２１２ 検出手段、３００ 押圧手段、３１０ 加圧用管、
３１０ 噴射ノズル、３１２ 蓋、Ｚ 配管。
５０ 伸縮ユニット、８０ 移動体（第２の移動体）、８８ 摩擦低減部材、
１００ 推進制御装置、１１０ 空気供給装置、１１４ 配線、１１８；１１９
管、１２０ 空気排出装置、１３０ 給排制御装置、２００ 流体給排手段、
２１０ 管、２１２ 検出手段、３００ 押圧手段、３１０ 加圧用管、
３１０ 噴射ノズル、３１２ 蓋、Ｚ 配管。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】