JPH03167065A - 管内走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば工業用管路または生体管路等の内部を
自走しながら検査する管内自走式検査装置等で使用され
る管内走行装置に関する。

［従来の技術］ この種の管内走行装置として例えば特開昭６３−９１５
５５号公報、特開平１−１１０２４１号公報等に示す構
成のものが開発されている。この管内走行装置の移動ユ
ニットには加圧流体の供給により径方向に膨張変形し、
軸線方向に収縮力を発生する略管状の弾性収縮体または
加圧流体の供給により径方向に収縮変形し、軸線方向に
伸長力を発生する略管状の弾性アクチュエータが設けら
れている。この弾性アクチュエータの両端にはそれぞれ
取付は部材が配設されている。また、これらの取付は部
材間には弾性アクチュエータの軸線方向の変形方向と逆
方向の付勢力を発生する弾性部材が配設されている。さ
らに、各取付は部材には加圧流体の供給により膨満変形
して移動ユニットを挿入する管路の内周面に係止可能な
バルーン状の係止部材がそれぞれ装着されている。そし
て、この管内走行装置の使用時には検査対象となる管路
内にこの管内走行装置の移動ユニットを挿入し、この状
態で各係止部材への加圧流体の交互の給排に合わせた弾
性アクチュエタへの加圧流体の給排により、前進または
後退運動を行なう構成になっている。

すなわち、特開昭６３−９１５５５号公報の管内走行装
置の移動ユニットの前進動作時にはまず前部側の係止部
材に加圧流体を供給してこの係止部材を膨満変形させ、
これを移動ユニットを挿入する管路の内周面に押し当て
て係止させる。次に、この状態を保持させたままで弾性
アクチュエータに加圧流体を供給してこの弾性アクチュ
エータを径方向に膨脂変形（膨径変形）させると同時に
、軸線方向に収縮させ、この弾性アクチュエータの変形
動作にともない後部側の取付は部材を前進動作させる。

続いて、前部側の係止部材を膨満変形状態、弾性アクチ
ュエータを膨径変形状態でそれぞれ保持させたままの状
態で後部側の係止部材に加圧流体を供給してこの係止部
祠を膨満変形させ、これを移動ユニットを挿入する管路
の内周面に押し当てて係止させる。この状態で次に前部
側の係止部材および弾性アクチュエータから加圧流体を
排出させることにより、弾性部材の付勢力によって弾性
アクチュエータを元の形状に弾性復帰させ、前部側の取
付は部材を前進動作させる。そして、この一連の動作を
繰り返すことにより、管内走行装置の移動ユニットの前
進動作が行なわれるようになっている。

また、特開平１−１．１０２４１号公報の前進動作時に
は先に後部側の係止部材に加圧流体を供給してこの係止
部材を膨満変形させ、これを移動ユニットを挿入する管
路の内周面に押し当てて係止させたのち、弾性アクチュ
エータに加圧流体を供給してこの弾性アクチュエータを
径方向に収縮変形（縮径変形）させさせると同時に、軸
線方向に伸長させ、この弾性アクチュエータの縮径変形
動作にともない前部側の取付は部材を前進動作させると
ともに、続いて前部側の係止部材に加圧流体を供給して
この係止部材を膨満変形させ、これを移動ユニットを挿
入する管路の内周面に押し当てて係止させ、さらにこの
状態で後部側の係止部祠および弾性アクチュエータから
加圧流体を排出させることにより、弾性部材の付勢力に
よって弾性アクチュエータを元の形状に弾性復帰させ、
前部側の取付は部材を前進動作させる。そして、この一
連の動作を繰り返すことにより、管内走行装置の移動ユ
ニットの前進動作が行なわれるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ この種の管内走行装置の移動ユニットでは上記構成の弾
性アクチュエータを複数使用することにより、この弾性
アクチュエータを１個のみ使用する場合に比べて大きな
操作力を得るようにすることが考えられている。この場
合、例えば移動ユニット内に弾性アクチュエータを略平
行に複数並設する構成、或いは弾性アクチュエータを備
えた移動ユニットをこの弾性アクチュエータの軸線方向
に沿って直列に複数連結する構成が考えられる。

しかしながら、弾性アクチュエータを備えた移動ユニッ
トをこの弾性アクチュエータの軸線方向に沿って直列に
複数連結した場合には連結された複数の移動ユニットの
各弾性アクチュエータが略同−軸線上に配置されていの
で、前部側に配置された移動ユニットの弾性アクチュエ
ータに加圧流体を給排するエアチューブ等の管路は後部
側の移動ユニットの弾性アクチュエータとの干渉を避け
る位置に配置する必要がある。そのため、前部側移動ユ
ニットの弾性アクチュエータに加圧流体を給排するエア
チューブ等の管路は前部側移動ユニットの弾性アクチュ
エータと同一軸線上から外れた位置に配置されることに
なるので、前部側移動ユニットの弾性アクチュエータと
エアチューブ等の管路との連結部には弾性アクチュエー
タの径方向の連通路を形成する必要があり、その連結部
構造が複雑化し、移動ユニット全体の外径寸法が大きく
なる問題があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、移動ユ
ニットを弾性アクチュエータの軸線方向に沿って複数連
結した場合であっても前部側移動ユニットの弾性アクチ
ュエータと加圧流体を給排する流体通路との連結部構造
を簡略化することができ、移動ユニット全体の外径寸法
の小形化を図ることができる管内走行装置を提供するこ
とを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明は移動ユニットを弾性アクチュエタの軸線方向
に沿って複数連結し、各移動ユニットの弾性アクチュエ
ータを他の移動ユニットの弾性アクチュエータの軸線位
置と同一軸線上から外れた位置に配置するとともに、各
移動ユニットの弾性アクチュエータに加圧流体を給排す
る流体通路を各移動ユニットの弾性アクチュエータと同
一軸線上に配置したものである。

Ｃ作　用〕 弾性アクチュエータの軸線方向に沿って複数連結させた
各移動ユニットの弾性アクチュエータを他の移動ユニッ
トの弾性アクチュエータの軸線位置と同一軸線上から外
れた位置に配置することにより、各移動ユニットの弾性
アクチュエータに加圧流体を給排する流体通路を各移動
ユニットの弾性アクチュエータと同一軸線上に配置した
場合における前部側に配置された移動ユニットの弾性ア
クチュエータに加圧流体を給排する流体通路と後部側の
移動ユニットの弾性アクチュエータとの干渉を避けると
ともに、各移動ユニットの弾性アクチュエータに加圧流
体を給排する流体通路を各移動ユニットの弾性アクチュ
エータと同一軸線上に配置することにより、前部側移動
ユニットの弾性アクチュエータとその流体通路との連結
部に弾性アクチュエータの径方向の連通路を形成する必
要をなくしてその連結部構造を簡略化し、移動ユニット
全体の外径寸法の小形化を図るようにしたものである。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図乃至第３図はこの発明の管内走行装置１の概略構
成を示すものである。さらに、第４図はこの管内走行装
置１を使用した管内自走式検査装置２の概略構成を示す
ものである。この管内自走式検査装置２には内視鏡３が
設けられており、この内視鏡３の先端部が管内走行装置
１に装着されている。

また、この管内自走式検査装置２には内視鏡３を巻き取
るドラムユニット４が設けられている。

このドラムユニット４には支持部材およびこの支持部材
によって回転自在に支持された巻取ドラム５が設けられ
ており、この巻取ドラム５に長尺な内視鏡３の挿入部３
ａの基端部側が繰出し自在に巻装されている。さらに、
管内自走式検査装置２には検査装置本体６が設けられて
いる。この検査装置本体６には内視鏡３の照明用光源装
置、ビデオプロセッサおよびテレビモニタ等が設けられ
ている。この場合、ドラムユニット４と検査装置本体６
の光源装置との間は接続コード７を介して接続されてい
る。また、内視鏡３の先端部には図示しない照明用レン
ズおよび対物レンズが装着されている。さらに、照明用
レンズの内面側には挿入部の内部に配設されたライトガ
イドファイバの先端面が対向配置されており、対物レン
ズの内面側には固体撮像素子（ＣＣＤ）が対向配置され
ている。そして、光源装置から放射される照明光がライ
トガイドファイバを通して内視鏡３の先端部側に導かれ
、照明用レンズから外部側に照射されるとともに、対物
レンズによって集光された観察像は固体撮像素子によっ
て電気信号に変換され、ビデオプロセッサに入力された
のち、このビデオプロセッサで画像信号に変換されてテ
レビモニタに表示されるようになっている。

また、管内走行装置１には第１図に示すように軸線方向
に沿って直列に連結された前後一対の移動ユニット８．
９が設けられている。この場合、前部側の移動ユニット
８には軸線方向に離間対向０ 配置された一対のフレーム（取付は部材）１０゜１１が
設けられている。これらのフレーム１０゜１１間には軸
線方向に略平行に３個の略管状の弾性アクチュエータ１
２・・・が並設されている。これらの弾性アクチュエー
タ１２・・・は第２図に示すように基準円０、の円周方
向に沿って等間隔で配置されている。さらに、各弾性ア
クチュエータ１２はゴムまたはゴム状弾性材料によって
形成される管状体を好ましくは高張力繊維類によって形
成される編組補強構造体によって被覆させたものである
。また、後部側の中間フレーム１１には各弾性アクチュ
エータ１２・・・に加圧流体を供給する３本のエアチュ
ーブ（流体通路）１３・・・の先端部がそれぞれ固定さ
れている。これらのエアチューブ１３・・・の基端部は
流体供給装置１４に連結されている。そして、これらの
弾性アクチュエータ１２・・・は流体供給装置１４から
の加圧流体の供給により径方向に膨脹（または収縮）変
形し、かつ軸線方向に収縮（または伸長）するようにな
っている。

１ また、フレーム１０．１１間には各弾性アクチュエータ
１２・・・の外側に各弾性アクチュエータ１２・・・の
軸線”方向の変形方向と逆方向のイ」勢力を発生する圧
縮ばね（または引張りばね）１５等の弾性部材が配設さ
れている。この圧縮ばね１５の両端部はフレーム１０．
１１にそれぞれ固定されている。

さらに、各フレーム１０．１１には加圧流体の供給によ
り膨満変形して管路の内周面に係止可能な略筒状のバル
ーン（係止部材）１６．１７がそれぞれ装着されている
。これらのバルーン１６゜１７の両端部は各フレーム１
０．１１に突設された略円柱状のバルーン支持体１６ａ
、１７ａの外周面にそれぞれ気密的に固定されている。

また、これらのバルーン１６．１７にはエアチューブ１
８．１９の先端部がそれぞれ連結されている。

さらに、これらのエアチューブ１８．１９の基端部は流
体供給装置１４に連結されており、この流体供給装置１
４からバルーン１６．１７に加圧流体が供給されるよう
になっている。

　２ また、後部側の移動ユニット９には前部側移動ユニット
８と共通に使用される中間フレーム１１とこの中間フレ
ーム１１に対して軸線方向に離間対向配置された後部フ
レーム（取付は部祠）２０とが設けられている。これら
のフレーム１１゜２０１１Ｊにも軸線方向に略平行に前
部側移動ユニット８の各弾性アクチュエータ１２と略同
−構成の３個の略管状の弾性アクチュエータ２１・・・
が並設されている。これらの弾性アクチュエータ２１・
・・も基準円０１の円周方向に沿って等間隔で配置され
ている。この場合、後部側移動ユニット９の各弾性アク
チュエータ２１・・・は第３図に示すように前部側移動
ユニット８の各弾性アクチュエータ１２・・・の軸線位
置と同一軸線上から適宜の角度θ（略６０″程度）外れ
た位置に配置されている。

そして、前部側移動ユニット８の各弾性アクチュエータ
１２・・・とそのエアチューブ１３・・・とは同一軸線
上に配置されている。

さらに、後部フレーム２０には後部側移動ユニット９の
各弾性アクチュエータ２１・・・に加圧流体３ を供給する３本のエアチューブ（流体通路）２２・・・
の先端部がそれぞれ固定されている。これらのエアチュ
ーブ２２・・・の基端部は流体供給装置１４に連結され
ている。この場合、後部側移動ユニット９の各弾性アク
チュエータ２１・・・とそのエアチューブ２２・・・と
は同一軸線上に配置されている。

そして、これらの弾性アクチュエータ２１・・・も前部
側移動ユニット８の各弾性アクチュエータ１２と同様に
流体供給装置１４からの加圧流体の供給により径方向に
膨脹（または収縮）変形し、かつ軸線方向に収縮（また
は伸長）するようになっている。

また、フレーム１１．２０間には各弾性アクチュエータ
２１・・・の外側に各弾性アクチュエータ２１・・・の
軸線方向の変形方向と逆方向の付勢力を発生する圧縮ば
ね（または引張りばね）２３等の弾性部材が配設されて
いる。この圧縮ばね２３の両端部はフレーム１１．２０
にそれぞれ固定されている。

さらに、後部フレーム２０には加圧流体の供給　４ により膨満変形して管内走行装置１を挿入する管路の内
周面に係止可能な略筒状のバルーン（係止部４Ａ’）２
４が装着されている。このバルーン２４の両端部はフレ
ーム２０に突設された略円柱状のバルーン支持体２４ａ
の外周面に気密的に固定されている。また、このバルー
ン２４にはエアチュブ２５の先端部が連結されている。

このエアチューブ２５の基端部は流体供給装置１４に連
結されており、この流体供給装置１４からバルーン２４
に加圧流体が供給されるようになっている。

一方、流体供給装置１４内にはコンプレッサ２６が装着
されている。このコンプレッサ２６には前部側移動ユニ
ット８の各弾性アクチュエータ１２・・・のエアチュー
ブ１３・・・、後部側移動ユニット９の弾性アクチュエ
ータ２１・・・のエアチューブ２２・・およびバルーン
１６．１７２４のエアチューブ１８，１９．２５がそれ
ぞれ電磁弁２７および減圧弁２８を介して接続されてい
る。この場合、各電磁弁２７はシーケンサ２つに接続さ
れている。そして、このシーケンサ２９によって各市５ 磁弁２７の開閉動作が制御され、コンプレッサ２６から
吐出される加圧空気か前部側移動ユニット８の各弾性ア
クチュエータ１２・・・のエアチュブ１３・・・、後部
側移動ユニット９の弾性アクチュエータ２１・・・のエ
アチューブ２２・・・およびバルン１６，１７．２４の
エアチューブ１ｇ、　　１９゜２５にそれぞれ規則的に
供給されるようになっている。

さらに、管内走行装置１には前部側移動ユニット８の前
端部および後部側移動ユニット９の後端部にプロテクタ
３０．３１がそれぞれ配設されている。この場合、前部
側のプロテクタ３０には内視鏡３の先端部３ｂに形成さ
れた雄ねじ部３Ｃに螺合する雌ねじ部３２およびバルー
ン支持体１６ａの先端部に形成された雄ねじ部１６ｂに
螺合する雌ねじ部３３がそれぞれ形成されている。

そして、この前部側のプロテクタ３０の雌ねじ部３２に
内視鏡３の先端部３ｂの雄ねじ部３Ｃを螺合させ、雌ね
じ部３３にバルーン支持体１６ａの先端部の雄ねじ部１
６ｂを螺合させることにより、　６ 管内走行装置１と内視鏡３との間が着脱可能に連結され
ている。

そこで、上記構成のものにあっては軸線方向に沿って直
列に連結させた前後一対の移動ユニット８．９を設け、
後部側移動ユニット９の各弾性アクチュエータ２１・・
・を前部側移動ユニット８の各弾性アクチュエータ１２
・・・の軸線位置と同一軸線上から適宜の角度θ（略６
０°程度）外れた位置に配置したので、前部側移動ユニ
ット８の各弾性アクチュエータ１２・・・とそのエアチ
ューブ１３・・・とを同一軸線上に配置させることがで
きる。そのため、従来のように前部側移動ユニット８の
弾性アクチュエータ１２に加圧流体を給排するエアチュ
ーブ１３を前部側移動ユニット８の弾性アクチュエータ
１２と同一軸線上から外れた位置に配置させた場合のよ
うに前部側移動ユニット８の弾性アクチュエータ１２と
そのエアチューブ１３との連結部に弾性アクチュエータ
１２の径方向の連通路を形成する必要がないので、前部
側移動ユニット８の弾性アクチュエータ１２とそのエア
チュ７ ブ１３との連結部構造を簡略化することができ、移動ユ
ニット８全体の外径寸法の小形化を図ることができる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではない
。例えば、上記実施例では一対の移動ユニット８，９を
軸線方向に沿って直列に連結させた構成のものを示した
が、移動ユニットを３段、或いは４段以上の複数設連結
させた構成のものにこの発明を適用しても良い。

さらに、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形実施できることは勿論である。

［発明の効果］ この発明によれば移動ユニットを弾性アクチュエータの
軸線方向に沿って複数連結し、各移動ユニットの弾性ア
クチュエータを他の移動ユニ・ソトの弾性アクチュエー
タの軸線位置と同一軸線上から外れた位置に配置すると
ともに、各移動ユニットの弾性アクチュエータに加圧流
体を給排する流体通路を各移動ユニットの弾性アクチュ
エータと同一軸線上に配置したので、移動ユニットを弾
８ 性アクチュエータの軸線方向に沿って複数連結した場合
であっても前部側移動ユニットの弾性アクチュエータと
加圧流体を給排する流体通路との連結部構造を簡略化す
ることができ、移動ユニット全体の外径寸法の小形化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は移動
ユニットの概略構成を示す側面図、第２図は第１図の■
−■線断面図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４
図は管内自走式検査装置全体の概略構成図である。 ８．９・・・移動ユニッ）、１０，１１．２０・・・フ
レーム（取付は部材）、１２．２１・・・弾性アクチュ
エータ、１３．２２・・・エアチューブ（流体通路）　
、’　１６，１７．２４・・・バルーン（係止部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加圧流体の供給により径方向に変形し、かつ軸線方向に
   伸縮する弾性アクチュエータが略平行に複数設けられ、
   これらの弾性アクチュエータの両端にそれぞれ取付け部
   材が配設されるとともに、加圧流体の供給により膨満変
   形して管路内周面に係止可能な係止部材が前記両取付け
   部材にそれぞれ装着され、前記各係止部材への加圧流体
   の交互の給排に合わせた前記各弾性アクチュエータへの
   加圧流体の給排により、前進または後退運動を行なう移
   動ユニットを備えた管内走行装置において、前記移動ユ
   ニットを前記弾性アクチュエータの軸線方向に沿って複
   数連結し、前記各移動ユニットの弾性アクチュエータを
   他の移動ユニットの弾性アクチュエータの軸線位置と同
   一軸線上から外れた位置に配置するとともに、前記各移
   動ユニットの弾性アクチュエータに加圧流体を給排する
   流体通路を前記各移動ユニットの弾性アクチュエータと
   同一軸線上に配置したことを特徴とする管内走行装置。