(57)【要約】【課題】第１螺旋状体を第１螺旋軸周りで回転しながら管の内部を挿通させる場合であっても、管内操作具に接続される線状体に生じる虞のある断線を効果的に抑制できる管内操作装置を提供する。【解決手段】第１螺旋状体ＳＳＷ１は、管内操作具５０及び線状体４０とは独立して、基端側から先端側を視る基端側方向視で第１螺旋軸Ｐの周りの第１回転方向Ｘ１で回転しながら管の内部を挿通するものであり、先端側端部を管内操作具５０の基端側端部に固定されると共に基端側端部を内部に配設される線状体４０に固定された状態で、基端側方向視で第１回転方向Ｘ１とは逆方向である第２巻き方向Ｘ３で基端側から先端側へ向けて巻かれる金属線材を螺旋状に形成した第２螺旋状体ＳＳＷ２を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の内部で操作可能な管内操作具と、当該管内操作具を先端として基端側へ延設される線状体と、前記管内操作具及び前記線状体を外囲する形態で金属線材を第１螺旋軸周りで螺旋状に形成した第１螺旋状体とを備える管内操作装置であって、
前記第１螺旋状体は、前記管内操作具及び前記線状体とは独立して、基端側から先端側を視る基端側方向視で前記第１螺旋軸の周りの第１回転方向で回転しながら前記管の内部を挿通するものであり、
先端側端部を前記管内操作具の基端側端部に固定されると共に前記基端側端部を内部に配設される前記線状体に固定された状態で、前記基端側方向視で前記第１回転方向とは逆方向である第２巻き方向で基端側から先端側へ向けて巻かれる金属線材を螺旋状に形成した第２螺旋状体を備える管内操作装置。
【請求項２】
前記線状体は、複数の細線状体を撚って形成したものであり、
複数の前記細線状体は、前記基端側方向視で前記第１回転方向と逆方向である第２撚り方向で基端側から先端側へ向けて撚られている請求項１に記載の管内操作装置。
【請求項３】
前記管内操作具は、先端側から基端側へ向けて徐々に拡径する外形を有する拡径部と当該拡径部の基端側に連接され先端側から基端側へ向けて徐々に縮径する外形を有する縮径部とを有し、
前記拡径部の基端側の大径部位の周りに、前記第１螺旋状体の内面に接触する状態で前記第１螺旋状体の前記第１回転方向での回転に伴って回転可能な軸受が設けられている請求項１又は２に記載の管内操作装置。
【請求項４】
前記線状体は、前記線状体の長手方向で少なくとも前記第２螺旋状体よりも基端側において、先端側と基端側との相対回転を許容する相対回転許容機構を有する請求項１〜３の何れか一項に記載の管内操作装置。
【請求項５】
前記第１螺旋状体は、前記基端側方向視で前記第１回転方向と同一方向である第１巻き方向で基端側から先端側へ向けて巻かれたものである請求項１〜４の何れか一項に記載の管内操作装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管の内部で操作可能な管内操作具と、当該管内操作具を先端として基端側へ延設される線状体と、前記管内操作具及び前記線状体を外囲する形態で金属線材を第１螺旋軸周りで螺旋状に形成した第１螺旋状体とを備える管内操作装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図３に示すように、ガス管（図示せず）等の内部で種々の操作を実行する管内操作具５０を有する管内操作装置２００が知られている。管内操作具５０は、例えば、管の内部を撮影可能なカメラＫと、撮像対象を照らす複数のライトＲと、それらを外囲する外囲筐体ＧＫとを有し、管内操作装置２００は、当該管内操作具５０及び管内操作具５０から基端側へ延設される複数の電力線及び通信線からなる線状体４０を、外囲する形態で金属線材を第１螺旋軸Ｐ周りで螺旋状に形成した第１螺旋状体ＳＳＷ１を備えて構成されている。
因みに、管内操作具５０は、外囲筐体の外周部位に軸受Ｂを設けており、第１螺旋状体ＳＳＷ１を第１螺旋軸Ｐ周りで回転させたときに、第１螺旋状体ＳＳＷ１が管内操作具５０とは独立して回転可能に構成されている。また、線状体４０は、樹脂製の被覆部材ＫＫにて被覆されている。
当該管内操作装置２００は、上記構成を有することにより、管の内部を挿通するときには、第１螺旋状体ＳＳＷ１が、管のエルボ等の湾曲形状部を通過する際に、その湾曲形状に合わせて変形できるから、湾曲形状部を良好に通過することができる。
さらに、湾曲形状部等の管内壁には、配管とエルボの結合部位としての段差部が存在する場合があるが、管内操作装置２００において、第１螺旋状体ＳＳＷ１を第１螺旋軸Ｐ周りで回転しながら管の内部を挿通させることで、第１螺旋状体ＳＳＷ１の先端部位が、回転しながら上記段差部を乗り越えることで、段差部に先端部位が詰まることがなく、良好な挿通状態を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示の管内操作装置２００にあっては、図３に示すように、第１螺旋状体ＳＳＷ１に外囲される管内操作具５０と当該管内操作具５０に基端側から接続される電力線や通信線等の線状体４０との接続部位がゴムブッシュＧＢ等の保護膜にて外囲される構成が採用される場合が多い。
このような構成において、管内操作装置２００の第１螺旋状体ＳＳＷ１を、管内操作具５０及び線状体４０とは独立して、第１螺旋軸Ｐ周りで回転しながら管の内部に挿通させると、例えば、管の湾曲形状部を通過する際に、第１螺旋状体ＳＳＷ１の内壁と線状体４０とが接触して、管内操作具５０及び線状体４０を第１螺旋状体ＳＳＷ１と同一回転方向に回転させようとする力が働き、線状体４０が断線する場合があり、改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１螺旋状体を第１螺旋軸周りで回転しながら管の内部を挿通させる場合であっても、管内操作具に接続される線状体に生じる虞のある断線を効果的に抑制できる管内操作装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための管内操作装置は、
管の内部で操作可能な管内操作具と、当該管内操作具を先端として基端側へ延設される線状体と、前記管内操作具及び前記線状体を外囲する形態で金属線材を第１螺旋軸周りで螺旋状に形成した第１螺旋状体とを備える管内操作装置であって、その特徴構成は、
前記第１螺旋状体は、前記管内操作具及び前記線状体とは独立して、基端側から先端側を視る基端側方向視で前記第１螺旋軸の周りの第１回転方向で回転しながら前記管の内部を挿通するものであり、
先端側端部を前記管内操作具の基端側端部に固定されると共に前記基端側端部を内部に配設される前記線状体に固定された状態で、前記基端側方向視で前記第１回転方向とは逆方向である第２巻き方向で基端側から先端側へ向けて巻かれる金属線材を螺旋状に形成した第２螺旋状体を備える点にある。
【０００７】
上記特徴構成によれば、まずもって、先端側端部を管内操作具の基端側端部に固定されると共に基端側端部をその内部に配設される線状体に固定された螺旋状に形成された第２螺旋状体を金属線材により構成するから、例えば、第１螺旋状体を第１回転方向で回転している状態で、管内挿通装置が、管のエルボ等の湾曲形状部を通過する場合に、第１螺旋状体が湾曲形状部に沿って湾曲して、第１螺旋状体の内面が第２螺旋状体の外面と接触するときにも、金属同士の低い摩擦抵抗により、第２螺旋状体に対して第１螺旋状体を滑り回転させて、第２螺旋状体に伝達する第１回転方向での力を低減することができる。
また、第２螺旋状体は、基端側方向視で第１回転方向とは逆方向である第２巻き方向で基端側から先端側へ向けて巻かれる螺旋状に形成されるから、仮に、第１回転方向に回転する第１螺旋状体の内面が線状体に接触して、線状体を第１回転方向で回転させる力が伝達したとしても、第２螺旋状体が締り方向へ回転することになり、管内操作具と線状体との接続部位が第２螺旋状体により径方向で外側から内側へ締め込まれ、接続部位での断線を効果的に防止できる。
以上より、第１螺旋状体を第１螺旋軸周りで回転しながら管の内部を挿通させる場合であっても、管内操作具に接続される線状体に生じる虞のある断線を効果的に抑制できる管内操作装置を実現できる。
【０００８】
管内操作装置の更なる特徴構成は、
前記線状体は、複数の細線状体を撚って形成したものであり、
複数の前記細線状体は、前記基端側方向視で前記第１回転方向と逆方向である第２撚り方向で基端側から先端側へ向けて撚られている点にある。
【０００９】
上記特徴構成によれば、仮に、第１回転方向に回転する第１螺旋状体の内面が線状体に接触して、線状体に第１回転方向へ回転させる力が伝達する場合であっても、複数の細線状体に第２撚り方向で締め込まれる方向に力が加わるから、複数の細線状体がばらけることを効果的に抑制して、断線を抑制できる。
【００１０】
管内操作装置の更なる特徴構成は、
前記管内操作具は、先端側から基端側へ向けて徐々に拡径する外形を有する拡径部と当該拡径部の基端側に連接され先端側から基端側へ向けて徐々に縮径する外形を有する縮径部とを有し、
前記拡径部の基端側の大径部位の周りに、前記第１螺旋状体の内面に接触する状態で前記第１螺旋状体の前記第１回転方向での回転に伴って回転可能な軸受が設けられている点にある。
【００１１】
上記特徴構成によれば、管内操作具は、先端側から基端側へ向けて徐々に拡径する外形を有する拡径部と当該拡径部の基端側に連接され先端側から基端側へ向けて徐々に縮径する外形を有する縮径部とを有するから、管内操作具及び線状体とは独立して第１回転方向に回転する第１螺旋状体が、管の湾曲形状部を通過する場合であっても、管内操作具の先端側や基端側が第１螺旋状体と接触する頻度を低減でき、第１螺旋状体から管内操作具へ伝達する第１回転方向での力を十分に低減できる。
これにより、第１螺旋状体と管内操作具とは、おおよそ軸受を介してのみ接触することになり、第１螺旋状体を、管内操作具及び線状体から独立して、第１回転方向で良好に回転させることができる。
【００１２】
管内操作装置の更なる特徴構成は、
前記線状体は、前記線状体の長手方向で少なくとも前記第２螺旋状体よりも基端側において、先端側と基端側との相対回転を許容する相対回転許容機構を有する点にある。
【００１３】
特に、管内操作装置を管の内部へ挿通する場合、線状体は、例えば５ｍ以上の長さになる場合があり、このような場合、線状体の長手方向の一部に、第１回転方向に回転する第１螺旋状体の内面との接触により、第１回転方向への力が加わり、第１回転方向に捩じれた状態となることがある。
このような場合であっても、上記特徴構成の如く、相対回転許容機構を設けることにより、線状体の捩じれを良好に解消することで、線状体の断線を効果的に防止できる。
【００１４】
管内操作装置の更なる特徴構成は、
前記第１螺旋状体は、前記基端側方向視で前記第１回転方向と同一方向である第１巻き方向で基端側から先端側へ向けて巻かれたものである点にある。
【００１５】
上記特徴構成を有することで、第１回転方向に回転する第１螺旋状体の先端部位が、管の湾曲形状部等に設けられる段差部に回転しながら乗り上げることで、段差部に先端部位が詰まることのない良好な挿通状態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る管内操作装置の一部斜視図である。
【図２】実施形態に係る管内操作装置の一部断面図、及び概略構成図である。
【図３】従来の管内操作装置の一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る管内操作装置１００は、第１螺旋状体ＳＳＷ１を第１回転方向Ｘ１で回転しながら管の内部を挿通させる場合であっても、管内操作具５０に接続される線状体４０に断線を生じさせる負荷を低減できるものに関する。
以下、図面に基づいて管内操作装置１００を説明する。
【００１８】
管内操作装置１００は、図１、２に示すように、ガス管（管の一例：図示せず）の内部で種々の操作を実行可能な管内操作具５０と、当該管内操作具５０を先端として基端側へ延設される線状体４０と、管内操作具５０及び線状体４０を外囲する形態で金属線材を第１螺旋軸Ｐ周りで螺旋状に形成した第１螺旋状体ＳＳＷ１を備える。
尚、当該実施形態では、管内操作具５０が設けられている側（図１、２で矢印Ｘの矢示先端側）を、管内操作装置１００の先端側とし、線状体４０が設けられている側（図１、２で矢印Ｘの矢示基端側）を、管内操作装置１００の基端側とする。
第１螺旋状体ＳＳＷ１は、断面扁平形状のばね用鋼を螺旋状に成形したものを好適に用いることができ、管内操作具５０を外囲する部位を径の大きい大径部とし、線状体４０を外囲する部位を径の小さい小径部としている。更に、例えば、大径部は、第１螺旋軸Ｐの軸心方向で、５ｍｍ程度の間隔を有する状態で螺旋が形成されており、小形部は、隙間なく詰められた状態で螺旋が形成されている。
当該第１螺旋状体ＳＳＷ１は、制御基板Ｓにて駆動制御されるモータＭにて、基端側から先端側を見る基端側方向視で第１螺旋軸Ｐの周りの第１回転方向（図１でＸ１の矢示方向：時計周り）で回転しながら管の内部を挿通する。当該実施形態においては、第１螺旋状体ＳＳＷ１の螺旋方向は、基端側方向視で第１回転方向と同一方向である第１巻き方向であるとする。これにより、第１螺旋状体ＳＳＷ１が、第１回転方向で回転しながら管の内部を先端側へ進入する場合、その先端部位が、管内の段差部（図示せず）に当接したときには、その先端部位が段差部を乗り越えることができ、以降の螺旋状部位が順次段差部を乗り上げて、段差部を乗り越えて、先へ進入することができる。
尚、当該実施形態においては、第１螺旋状体ＳＳＷ１は、その内側に配設される管内操作具５０及び線状体４０とは独立して回転可能に構成されている。換言すると、管内操作具５０及び線状体４０は、第１螺旋状体ＳＳＷ１が回転する場合も、通常状態では回転しない状態が維持される。
【００１９】
管内操作具５０は、ガス管の内部を撮影可能なカメラＫと、カメラＫのレンズ（図示せず）周りに複数設けられて撮像対象を照らすライトＲと、それらを外囲する外囲筐体ＧＫとを有する。当該外囲筐体ＧＫは、先端側から基端側へ向けて徐々に拡径する外形を有する第１円錐台形状部ＴＣ１（拡径部の一例）と当該第１円錐台形状部ＴＣ１の基端側に連接され先端側から基端側へ向けて徐々に縮径する外形を有する第２円錐台形状部ＴＣ２（縮径部の一例）とを有し、第１円錐台形状部ＴＣ１の基端側の大径部位ＴＣ１ａの周りに、第１螺旋状体ＳＳＷ１の内面に接触する状態で第１螺旋状体ＳＳＷ１の第１回転方向での回転に伴って外囲筐体ＧＫを回転可能な軸受Ｂが設けられている。
尚、第１円錐台形状部ＴＣ１と第２円錐台形状部ＴＣ２とは、第１円錐台形状部ＴＣ１の基端側の外径部位に形成される雄螺子部ＳＫ２と、第２円錐台形状部ＴＣ２の先端側の内径部位に形成される雌螺子部ＳＫ１とが螺合する形態で螺合接続される。当該構成を採用することにより、外囲筐体ＧＫの内部に設けられるカメラＫやライトＲ等を、外囲筐体ＧＫの内部から容易に取り出してメンテナンス等を実行でき、経済性の向上を図ることができる。
【００２０】
線状体４０は、カメラＫやライトＲに電力を供給する電力線や、当該カメラＫと線状体４０の基端側に設けられる制御基板Ｓ及びコンピュータＰＣとの間での通信を担う通信線としての複数の細線状体ＳＫと、当該細線状体ＳＫを外囲する被覆部材ＫＫとから構成されている。
制御基板Ｓは、モータＭの回転数をエンコーダＥを介して受信可能に構成されていると共に、ライトＲの調光のための調光ツマミＣＢからの信号を受信して当該信号に基づいてライトＲの輝度を調整可能に構成されている。また、コンピュータＰＣは、カメラＫからの出力信号を受信してモニタに表示可能に構成されている。
【００２１】
さて、以上の如く構成された管内操作装置１００は、第１螺旋状体ＳＳＷ１が第１回転方向で回転している状態で管内を挿通しているときに、例えば、線状体４０を外囲する被覆部材ＫＫが、第１螺旋状体ＳＳＷ１の内壁に接触して、回転せずに固定状態にあった線状体４０が急激に第１回転方向に回転する場合がある。この場合、当該線状体４０の第１回転方向での回転への管内操作具５０の追従が遅れると、当該管内操作具５０と線状体４０との接続部位で線状体４０が断線する虞がある。
【００２２】
そこで、当該実施形態に係る管内操作装置１００は、図１、２に示すように、先端側端部を管内操作具５０の基端側端部（図２でＹ２）に固定されると共に基端側端部を内部に配設される線状体４０の所定位置（図２でＹ３）に固定された状態で、基端側方向視で第１回転方向Ｘ１とは逆方向である第２巻き方向Ｘ３で基端側から先端側へ向けて巻かれる金属線材を螺旋状に形成した第２螺旋状体ＳＳＷ２を備える。
当該第２螺旋状体ＳＳＷ２は、例えば、断面が円形状のばね用鋼を螺旋状に成形したものを好適に用いることができ、その内径が、線状体４０の外径と略同等となるように設けることが好ましい。更に、第２螺旋状体ＳＳＷ２は、先端側端部から基端側端部まで隙間なく詰められた状態で螺旋が形成されている。
当該第２螺旋状体ＳＳＷ２の第１螺旋軸Ｐに沿う方向での長さは、線状体４０の長さ等に応じて適宜変更可能であるが、例えば、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下の長さのものが好適に用いられる。
当該構成により、例えば、線状体４０が基端側で第１回転方向への力が加えられたときには、第２螺旋状体ＳＳＷ２には締り方向に力が加えられ、線状体４０の径方向で外側から内側へ縮径する方向に力が加えられることになるから、線状体４０を電力線や通信線等から成る複数の細線状体ＳＫから構成している場合であっても、当該複数の細線状体ＳＫがばらけることを防止でき、断線を抑制できる。
【００２３】
更に、線状体４０は、図１に示すように、電力線や通信線等から成る複数の細線状体ＳＫを撚って形成したものから構成し、複数の細線状体ＳＫは、基端側方向視で第１回転方向Ｘ１と逆方向である第２撚り方向で基端側から先端側へ向けて撚られている。
当該構成により、第１回転方向Ｘ１で回転する第１螺旋状体ＳＳＷ１の内面が線状体４０に接触して、第１回転方向Ｘ１へ回転させる力が線状体４０へ伝達する場合であっても、複数の細線状体ＳＫに第２撚り方向で締め込まれる方向に力が加わるから、複数の細線状体がばらけることを効果的に抑制できる。
因みに、線状体４０が、例えば、５ｍを越える長さを有する場合には、線状体４０の長手方向で少なくとも第２螺旋状体ＳＳＷ２よりも基端側において、先端側の線状体４０と基端側の線状体４０との相対回転を許容するスリップリングＳＲ（相対回転許容機構の一例）が設けられることが好ましい。
【００２４】
〔実施例〕
内径が２８ｍｍで５ｍで６つのエルボ等の湾曲形成部を有する管に対して、第１回転方向で６００ｒｐｍで回転させながら行った挿通試験の結果を、以下に示す。
図３に示す従来の管内操作装置１００により挿通試験を行った場合、１００回の挿通により断線が発生したのに対し、上記実施形態の管内操作装置１００により挿通試験を行った場合、５０，０００回の挿通でも断線は生じなった。これにより、本発明の有効性が確認された。
【００２５】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、第１回転方向Ｘ１は、時計周りであるとしたが、反時計周りであっても構わない。
これに伴って、第１螺旋状体ＳＳＷ１の第１巻き方向Ｘ２、第２螺旋状体ＳＳＷ２の第２巻き方向Ｘ３、線状体４０の第２撚り方向Ｘ４の夫々は、上記実施形態に示す方向と逆方向になる。
【００２６】
（２）上記実施形態では、管内操作具５０はカメラＫである例を示したが、ガス管を閉止するためのガスバック等も好適に用いることができる。
ガスバッグの本体は、例えば、ジュラコンスムーサーに支持されたバルーン固定パイプにバルーンを装着した構造とされ、当該本体をガス管に挿入してバルーンを膨らませることにより、ガス管を閉止してガスの流れを遮断する。この場合、線状体４０は、ウレタンチューブやナイロンチューブなどのチューブとされ、その後端に設けられた操作部（図示せず）により、ガス管の外側からガスを圧送可能に構成される。
また、管内操作具５０は、配管の配置角度や位置を計測するためのジャイロスコープであっても構わない。
【００２７】
（３）第１螺旋状体ＳＳＷ１は、大径部と小径部とが設けられる例を示したが、先端から基端まで同一径であっても構わない。
【００２８】
（４）上記実施形態において、拡径部の一例として第１円錐台形状部ＴＣ１を示したが、拡径部は、例えば、多角錐形状であっても構わない。また、縮径部の一例として第２円錐台形状部ＴＣ２を示したが、縮径部についても多角錐形状であっても構わない。
【００２９】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の管内操作装置は、第１螺旋状体を第１螺旋軸周りで回転しながら管の内部を挿通させる場合であっても、管内操作具に接続される線状体に生じる虞のある断線を効果的に抑制できる管内操作装置として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００３１】
４０      ：線状体
５０      ：管内操作具
１００    ：管内操作装置
ＧＫ      ：外囲筐体
Ｋ        ：カメラ
Ｐ        ：第１螺旋軸
ＳＫ      ：細線状体
ＳＲ      ：スリップリング
ＳＳＷ１  ：第１螺旋状体
ＳＳＷ２  ：第２螺旋状体
ＴＣ１    ：拡径部
ＴＣ１ａ  ：大径部位
ＴＣ２    ：縮径部
Ｘ１      ：第１回転方向
【図１】
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【図２】
2020148259.tif 000004
【図３】
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