(57)【要約】【課題】管内に挿通され管外からの牽引によって移動する管内挿通装置において、装置本体を管の中心軸に沿って保持しながら一方向及びその逆方向に移動可能にする。【解決手段】管内挿通装置１は、管内に挿入され管外からの牽引によって移動する装置本体１と、装置本体１０の周方向等間隔に３箇所以上設けられ、装置本体１０を管の中心軸に沿って保持するセンタリング保持部２０とを備える。センタリング保持部２０は、装置本体１０の移動方向と交差する車輪軸２１Ａを備え管内面に接する移動車輪２１と、先端が車輪軸２１Ａに軸支され、基端が移動方向に沿って摺動自在に装置本体１０に支持され、装置本体１０の移動方向前後に対向して傾斜配置される一対の保持アーム２２と、保持アーム２２の基端が互いに近接するように保持アーム２２を弾性的に付勢する弾性付勢手段２４とを備える。【選択図】図２
2014093890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に挿入され管外からの牽引によって移動する装置本体と、
前記装置本体の周方向等間隔に３箇所以上設けられ、当該装置本体を管の中心軸に沿って保持するセンタリング保持部とを備え、
前記センタリング保持部は、
前記装置本体の移動方向と交差する車輪軸を備え管内面に接する移動車輪と、
先端が前記車輪軸に軸支され、基端が前記移動方向に沿って摺動自在に前記装置本体に支持され、前記装置本体の移動方向前後に対向して傾斜配置される一対の保持アームと、
前記保持アームの基端が互いに近接するように前記保持アームを弾性的に付勢する弾性付勢手段とを備えることを特徴とする管内挿通装置。
【請求項２】
前記センタリング保持部は前記装置本体の移動方向に沿って複数配列されていることを特徴とする請求項１に記載の管内挿通装置。
【請求項３】
前記装置本体には、管内面への処理を施す処理部が設けられ、
前記装置本体は、前記処理部を駆動する駆動部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の管内挿通装置。
【請求項４】
前記処理部は、継手部から管内に露出する露出物を切断処理するカッター刃を備え、前記駆動部は前記カッター刃を回転駆動するエアモーターを備えることを特徴とする請求項３記載の管内挿通装置。
【請求項５】
前記カッター刃は、管径方向に沿って収納自在であり、回転駆動による遠心力によって管径方向に沿って突出することを特徴とする請求項４記載の管内挿通装置。
【請求項６】
前記エアモーターの排気が管内に放散されており、当該排気によって前記処理部によって切断された露出物を管外に放出することを特徴とする請求項４又は５記載の管内挿通装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内に挿入され、管外からの牽引によって移動する管内挿通装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管内面の検査や管内面への各種処理などを行うために管内に挿通される管内挿通装置は、両端が開放された管の他端側から管内に挿入されて一端側に引き出されたワイヤに接続されて管内に挿入され、管外からワイヤを牽引することで、管の一端側から他端側に向けて移動しながら検査や各種処理などを行う。このような管内挿通装置は、装置本体が管の中心軸に沿って移動することが求められる。このため、管内挿通装置は、装置本体の周囲に保持アームを備えており、保持アームの先端を管内面に当接させることで装置本体を管の中心に保持している（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６３５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、従来の管内挿通装置における保持アームの形態例を示している。従来、管内挿通装置の装置本体Ｊ１に備えられる保持アームＪ２は、先端に車輪Ｊ３が軸支され基端側が装置本体Ｊ１に軸支されている。保持アームＪ２は矢印ａ方向に移動する装置本体Ｊ１の後方側に向けて傾斜しており、この保持アームＪ２をバネＪ４によって管内面Ｐ１に向けて付勢することで、車輪Ｊ３が常時管内面Ｐ１に接している。
【０００５】
このような保持アームＪ２を備えた管内挿通装置が凹凸のある管内を移動する場合に、一方向には移動可能であるが、それとは逆方向には移動することができない問題がある。すなわち、図１（ａ）に示すように、装置本体Ｊ１が一方向（矢印ａ方向）に移動する場合には、管内面Ｐ１に存在する凹凸Ｐ１ａから車輪Ｊ３が受ける反力ｆ１によって保持アームＪ２は装置本体Ｊ１に近づくように揺動するので、凹凸Ｐ１ａを乗り越えて装置本体Ｊ１を移動させることができる。しかしながら、図１（ｂ）に示すように、装置本体Ｊ１を逆方向（矢印ｂ方向）に移動させようとすると、管内面Ｐ１に存在する凹凸Ｐ１ａから車輪Ｊ３が受ける反力ｆ２によって保持アームＪ２は装置本体Ｊ１から離れる方向に揺動しようとするので、車輪Ｊ３は凹凸Ｐ１ａを乗り越えることができず、装置本体Ｊ１は移動不能になる。
【０００６】
このように、従来の保持アームを備えた管内挿通装置は、管内面に凹凸がある場合には、一方向には移動させることができるが、それとは逆の方向には移動させることができない。このため、従来の保持アームを備えた管内挿通装置は、管内面に凹凸がある場合には、装置本体を前後に移動させながら管内面を詳細に検査したり、装置本体を前後に移動させながら管内での位置調整を行った後に所定の処理を行ったりする作業を行うことができない。特に、管の継手部付近を検査又は処理する場合などでは、継手部に存在する管内面の凹凸によって装置本体を逆方向に移動させることができなくなるので、前述したような詳細な検査や位置調整後の処理を行うことができない問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、管内に挿通され管外からの牽引によって移動する管内挿通装置において、装置本体を管の中心軸に沿って保持しながら一方向及びその逆方向に移動可能にすること、管の継手部付近を検査又は処理する場合などに、装置本体を前後に移動させながら詳細な検査や位置調整後の処理を行うことができること、等が本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明による管内挿通装置は、以下の構成を少なくとも具備するものである。
管内に挿入され管外からの牽引によって移動する装置本体と、前記装置本体の周方向等間隔に３箇所以上設けられ、当該装置本体を管の中心軸に沿って保持するセンタリング保持部とを備え、前記センタリング保持部は、前記装置本体の移動方向と交差する車輪軸を備え管内面に接する移動車輪と、先端が前記車輪軸に軸支され、基端が前記移動方向に沿って摺動自在に前記装置本体に支持され、前記装置本体の移動方向前後に対向して傾斜配置される一対の保持アームと、前記保持アームの基端が互いに近接するように前記保持アームを弾性的に付勢する弾性付勢手段とを備えることを特徴とする管内挿通装置。
【発明の効果】
【０００９】
このような特徴を有する管内挿通装置は、センタリング保持部が前後対称に配置される一対の保持アームを備え、各保持アームの装置本体側が移動方向に沿って摺動自在に支持されているので、管内面の凹凸に対して装置本体を前後何れの方向に移動させた場合にも、保持アームの一端に軸支された移動車輪が凹凸を乗り越えることができる。これによって、管内面に凹凸が存在する場合であっても、管内挿通装置を前後に移動させて、詳細な検査や位置調整後の処理などを円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】従来技術の説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る管内挿通装置の要部構成を示した説明図である。
【図３】本発明の実施形態におけるセンタリング保持部の機能を示した説明図である。
【図４】本発明の実施形態に係る管内挿通装置の使用例を示した説明図である。
【図５】本発明の実施形態に係る管内挿通装置における処理部と駆動部の具体的な構造を示した説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る管内挿通装置における処理部の形態例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図２は、本発明の実施形態に係る管内挿通装置の要部構成を示した説明図である。管内挿通装置１は、管内に挿入され管外からの牽引によって移動する装置本体１０と、装置本体１０の周方向等間隔に３箇所以上設けられ、装置本体１０を管の中心軸に沿って保持するセンタリング保持部２０とを備えている。
【００１２】
装置本体１０には、その先端部１２に牽引ワイヤを連結するワイヤ連結部１１が設けられる。また、装置本体１０には、用途に応じて、管内面に必要な処理を施す処理部１３が設けられる。図示の例では、処理部１３として管継手部などから管内に露出する露出物（麻肌）を切断するカッター刃１３Ａが設けられている。また、装置本体１０には、処理部１３を駆動する駆動部１４が設けられる。図示の例では、駆動部１４として、管外に延びるエアホース１５（１５Ａ，１５Ｂ）によって供給される圧力エアによって駆動するエアモーターが設けられている。
【００１３】
センタリング保持部２０は、移動車輪２１と一対の保持アーム２２（第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂ）を備えている。移動車輪２１は、装置本体１０の移動方向（矢印ａ方向又はｂ方向）と交差する車輪軸２１Ａを備え、管内面に接して転動又は摺動する。一対の保持アーム２２（第１保持アーム２２Ａ，第２保持アーム２２Ｂ）は、一端が車輪軸２１Ａに軸支され、他端が装置本体１０の移動方向に沿って摺動自在に支持されている。第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの基端は、装置本体１０に設けられる長穴２３（２３Ａ，２３Ｂ）に摺動自在に支持されており、長穴２３が装置本体の移動方向に沿って延在している。
【００１４】
センタリング保持部２０は、図示の例では、装置本体１０の周囲に４箇所等間隔で設けられ、更に装置本体１０の移動方向に沿って２列並んで配置されている。センタリング保持部２０の配置等はこれに限られるものではなく、装置本体１０の周囲に３箇所等間隔で設けてもよく、装置本体１０の移動方向に沿っては１列のみの配置であっても、３列以上並べて配置してもよい。
【００１５】
第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂは、装置本体１０の移動方向前後に対向して傾斜配置されている。第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂは、長さが等しく移動車輪２１側を頂点とする三角形状に支持されたリンクを形成しており、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの基端側が長穴２３に沿って摺動することで、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂとで形成される三角形状の底角が変化し、移動車輪２１が装置本体１０に対して近接又は離間する構造になっている。
【００１６】
また、センタリング保持部２０は、保持アーム２２（第１保持アーム２２Ａ，第２保持アーム２２Ｂ）の基端が互いに近接するように保持アーム２２を弾性的に付勢する弾性付勢手段を備えている。この弾性付勢手段は、図示省略しているが、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの基端側に設けられる捻りコイルバネなどで構成することができる。この弾性付勢手段によると、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂは共に立ち上がる方向に付勢されており、移動車輪２１に負荷が掛からない状態では長穴２３Ａ，２３Ｂの内端部に第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの基端が当接する。
【００１７】
移動車輪２１は、図示の例では周囲に角部を有する車輪構造になっているが、これに限らず、管内面に接して転動又は摺動するものであればどのような形状であってもよい。
【００１８】
図３は、本発明の実施形態におけるセンタリング保持部の機能を示した説明図である。図３（ａ）に示すように、装置本体１０を矢印ａ方向に移動する際にセンタリング保持部２０の移動車輪２１が管内面Ｐ１の凹凸Ｐ１ａに当たると、凹凸Ｐ１ａから移動車輪２１が受ける反力によって第２保持アーム２２Ｂの基端部が長穴２３Ｂに沿って摺動することになり、これによって図３（ｂ）に示すように、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの傾斜が共に倒れ、移動車輪２１が装置本体１０に近づくように移動して凹凸Ｐ１ａを乗り越える。ここで、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの基端部には、この基端部を長穴２３（２３Ａ，２３Ｂ）内に支持する支持軸２２Ｐに捻りコイルバネ２４（弾性付勢手段）が巻き廻されており、この捻りコイルバネ２４の付勢力に抗して移動車輪２１は装置本体１０側に近接することになる。
【００１９】
一方、図３（ｃ）に示すように、装置本体１０が矢印ｂ方向（矢印ａとは逆方向）に移動すると、センタリング保持部２０の移動車輪２１が管内面Ｐ１の凹凸Ｐ１ａに当たるが、凹凸Ｐ１ａから移動車輪２１が受ける反力によって第１保持アーム２２Ａの基端部が長穴２３Ａに沿って摺動することになり、これによって図３（ｄ）に示すように、第１保持アーム２２Ａと第２保持アーム２２Ｂの傾斜が共に倒れ、移動車輪２１が装置本体１０に近づくように移動して凹凸Ｐ１ａを乗り越える。
【００２０】
このようなセンタリング保持部２０を備えた管内挿通装置１によると、管内面Ｐ１に凹凸Ｐ１ａが存在する場合に、前後両方への移動に対して同様に移動車輪２１の乗り越え動作が行われることになり、装置本体１０を管内の前後両方向に向けて移動させることができる。
【００２１】
図４は、本発明の実施形態に係る管内挿通装置の使用例を示した説明図である。ここでは、管継手部の内面に対してライニングの前処理（露出した麻肌の切断処理）を行う場合の使用例を説明する。管継手部を有する既設の管路の内面に対して継手部を含めて一様にライニング処理を施すには、管継手部から管内に露出する露出物を切断除去することが必要になる。図４に示すように、ねずみ鋳鉄管の管継手部Ｐ２においては、被接続管Ｐａの周囲に気密材としての麻肌が巻かれており、これが管継手部Ｐ２の内部に露出することがある。この露出物Ｅを除去するために管内挿通装置１が装備する処理部（麻カッター）１３を用いる。
【００２２】
施工対象の管路Ｐは、施工区間の両側に形成された立て坑Ｔ１，Ｔ２内に両端が開放されており、その管内に管内挿通装置１が挿通されている。管内挿通装置１の装置本体１０の先端側には第１ワイヤ３０が連結され、装置本体１０の後端側には第２ワイヤ３１が連結されている。第１ワイヤ３０と第２ワイヤ３１はそれぞれ巻き取り器３２，３３に接続されている。また、第１ワイヤ３０には管内カメラ４０に接続されるケーブル３４が抱き合わされおり、このケーブル３４は、立て坑Ｔ１を介して管外に配置されているモニター３５に接続されている。管内挿通装置１のエアホース１５は立て坑Ｔ２を介して管外に配置されるエアポンプ３６に接続されている。
【００２３】
第１ワイヤ３０又は第２ワイヤ３１を引っ張り管内で装置本体１０を移動させ、管内カメラ４０よって撮像した管内映像をモニター３５で観ながら、処理部１３を管継手部Ｐ２の内側に設置させる。この際、精度良く処理部１３の位置合わせを行うためには、第１ワイヤ３０と第２ワイヤ３１を交互に引いて装置本体１０を前後に移動させることが必要になる。本発明の実施形態に係る管内挿通装置１は前述したセンタリング保持部２０を備えることで、管継手部Ｐ２の内面に凹凸がある場合にも、装置本体１０を円滑に前後に移動させることができる。装置本体１０の処理部１３を露出物Ｅが露出した管継手部Ｐ２内に配置した後には、エアポンプ３６によって供給される圧力エアによって駆動部を動作させ、処理部（麻カッター）１３を回転駆動させ、露出物Ｅを切断除去する。
【００２４】
図５は、本発明の実施形態に係る管内挿通装置における処理部と駆動部の具体的な構造を示した説明図であり、図６は処理部の形態例を示した説明図である。処理部１３は、装置本体１０の中心軸１０Ｘの回りに回転駆動される回転体１３Ｃと回転体１３Ｃに対して収納・突出自在な一対のカッター刃支持部１３Ｂを備えており、カッター刃支持部１３Ｂの先端に回転方向に刃を向けたカッター刃１３Ａが配備されている。
【００２５】
処理部１３の形態としては、比較的大口径の管内を処理する場合は、図６（ａ）に示すように、カッター刃支持部１３Ｂを１８０°異なる方向に配置し、比較的小口径の管内を処理する場合は、図６（ｂ）に示すように、カッター刃支持部１３Ｂを１８０°未満の異なる方向に配置する。図６（ａ）に示した例では、一つのカッター刃支持部１３Ｂには回転方向に沿った両側に一対のカッター刃１３Ａが装着されている。図６（ｂ）に示す例では、一つのカッター刃支持部１３Ｂに装着されるカッター刃１３Ａは回転方向の一方のみであり、２つのカッター刃支持部１３Ｂにはそれぞれ異なる方向に向けてカッター刃１３Ａが装着されている。
【００２６】
カッター刃支持部１３Ｂに装着されたカッター刃１３Ａは、管内挿入時には外径ｂに収められるように管径方向に沿って収納自在であり、処理時には回転体１３Ｃを回転駆動することによって発生する遠心力によって管径方向に沿って突出し、管の内径に対応した外径ａに拡径した処理状態になる。
【００２７】
駆動部１４はエアモーター１４Ｍによって構成されている。エアモーター１４Ｍには送気用のエアホース１５Ａと排気用のエアホース１５Ｂが接続されている。エアモーター１４Ｍにおける排気用のエアホース１５Ｂは管内に開放されており、これによってエアモーター１４Ｍの排気が管内に放散されている。この排気によって処理部１３によって切断された露出物を管外に放出することができる。
【００２８】
このような特徴を有する管内挿通装置１は、管内面に凹凸がある場合であっても、開放された管の両側から装置本体１０を交互に引くことで、装置本体１０を前後に移動させることができる。これによって、管内の詳細な検査や位置調整後の処理などを円滑に行うことができる。本発明の実施形態に係る管内挿通装置１の使用形態は、前述した使用例に限定されるものではなく、管内で行う各種の検査・観察や処理などに適用することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１：管内挿通装置，１０：装置本体，
１１：ワイヤ連結部，１２：先端部，
１３：処理部（麻カッター），１３Ａ：カッター刃，１３Ｂ：カッター刃支持部，１３Ｃ：回転体，
１４：駆動部，１４Ｍ：エアモーター，１５：エアホース，
２０：センタリング保持部，２１：移動車輪，２１Ａ：車輪軸，
２２：保持アーム，
２３：長穴，２４：捻りコイルバネ（弾性付勢手段），４０：管内カメラ，
Ｐ１：管内面，Ｐ１ａ：凹凸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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