(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡単で着脱操作が極めて容易な管内走行用車輪構造体を提供する。【解決手段】ケーブルＣに回転自在に装着して配管内を走行させ、該配管内の湾曲部においても該ケーブルＣと配管内壁とが接触することなく該ケーブルＣを担持する管内走行用車輪構造体１０であって、ケーブルＣの外周表面任意位置に係合突起を食い込ませることで固定可能な一対の半割形状の固定体構成部材１４ａ、１４ｂからなる筒状固定体１４と、該筒状固定体１４に回転自在に係合可能な一対の半割形状の車軸体構成部材１１ａ、１１ｂからなる車軸体１１と、該車軸体１１の両車軸１２、１２に回転自在に装着されるボールベアリング付き車輪Ｗ、Ｗとによって構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルに回転自在に装着して配管内を走行させ、該配管内の湾曲部においても該ケーブルと配管内壁とが接触することなく該ケーブルを担持する管内走行用車輪構造体であって、ケーブルの任意位置に固定可能な一対の半割形状の固定体構成部材からなる筒状固定体と、該筒状固定体に回転自在に係合可能な一対の半割形状の車軸体構成部材からなる車軸体と、該車軸体の両車軸に回転自在に装着されるボールベアリング付き車輪とによって構成される車輪構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪構造体であって、上記筒状固定体を構成する一対の半割形状の固定体構成部材は、その半割状の円筒状内面に任意数の係合突起が一体成形されていることを特徴とする車輪構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車輪構造体であって、上記車軸体を構成する一対の半割形状の車軸体構成部材は、それぞれ半円弧状係合部を有しており、これらの車軸体構成部材を合体して上記筒状固定体の係合円周溝部に回転自在に係合されることを特徴とする車輪構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の車輪構造体であって、一対の半割形状の筒状固定体構成部材は、その細円周溝において２本の軸受け止め輪によって固定されることを特徴とする車輪構造体。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の車輪構造体であって、上記一対の半割状の車軸体構成部材は、その軸部に装着される車輪のみによって固定されることを特徴とする車輪構造体。
【請求項６】
請求項５に記載の車輪構造体において、上記車軸に装着される車輪は、割ピンのみによって係止されることを特徴とする車輪構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長距離且つ多数の湾曲部を有する配管内を走行して、該配管内部の検査や洗浄を行う装置において、これらの検査又は洗浄を行う機器に電力を供給し、又は検査信号を取り出すためのケーブル等を、該管内を自在に抵抗なく走行させるためのガイド用車輪構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような湾曲した配管内でケーブル等を抵抗なく走行させるガイド手段は、例えば下記の特許文献１、２等で知られている。しかしながら、従来公知の牽引部材又はケーブルのためのガイド用車輪体は、その構造が非常に複雑であり、ケーブル等への取付け操作も繁雑であると言う欠点があった。
【０００３】
すなわち、特許文献１に記載されたごとき公知の装置にあっては、牽引部材に対してガイド用車輪体が否回転に固定されるものであり、そのために少なくとも該ガイド用車輪体が３個以上の車輪を必要とするとともに、これらの車輪自体を回転支持する車軸は少なくとも３個以上のブラケットに固定されている。
【０００４】
また、本発明と同一の発明者の出願に係る特許文献２の装置においても、ケーブルやホースに装着される２個一対の車輪構造体は、それぞれの車輪体を車輪体連結部を介して組み付けるものである。従って、上記の各車輪構造体は、夫々車輪を支持する車輪支持部と、該車輪支持部の取付部を有し、該取付部における各湾曲部を可撓性長尺体の円周面と嵌合させ、その取付部の車輪体連結部においてボルト締め固定するものである。
【特許文献１】特開２００４−８４７２８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１０７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のごとき従来公知のガイド用車輪体にあっては、ガイド用車輪体とケーブル等の牽引部材との間が回転不能であり、また、車輪構造体同士の連結にボルト・ナットを用いる等、構造が複雑であるため、曲率半径の小さい、すなわち曲率の大きな多数の湾曲部を有する配管等にあって多数のガイド用車輪体を設ける場合には特に、そのガイド用車輪体の着脱操作等が極めて不便であった。
【０００６】
本発明はこのような不具合を解消し、牽引部材に対して自在に回転可能な車輪構造体とし、車輪の支持部及び牽引部材への装着部の構造を簡素化することによって、構造が簡単で着脱操作が極めて容易な管内走行用車輪構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ケーブルに回転自在に装着して配管内を走行させ、該配管内の湾曲部においても該ケーブルと配管内壁とが接触することなく該ケーブルを担持する管内走行用車輪構造体であって、ケーブルの任意位置に固定可能な一対の半割形状の固定体構成部材からなる筒状固定体と、該筒状固定体に回転自在に係合可能な一対の半割形状の車軸体構成部材からなる車軸体と、該車軸体の両車軸に回転自在に装着されるボールベアリング付き車輪とによって構成される車輪構造体を特徴としている。
また、上記筒状固定体を構成する一対の半割形状の固定体構成部材は、その半割状の円筒状内面に任意数の係合突起が一体成形されており、上記車軸体を構成する一対の半割形状の車軸体構成部材は、それぞれ半円弧状係合部を有しており、これらの車軸体構成部材を合体して上記筒状固定体の係合円周溝部に回転自在に係合される。
更に、一対の半割形状の筒状固定体構成部材は、その細円周溝において２本の軸受け止め輪によって固定され、上記一対の半割状の車軸体構成部材は、その軸部に装着される車輪のみによって固定されることを特徴とする車輪構造体である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の管内走行用車輪構造体は、ケーブル等に対して車軸体を回動自在に装着し、該車軸体の両端に車輪を設けているため、１個の車輪構造体において２個の車輪を設けるのみで、管内のどの内面においてもケーブル等を非接触に支持することができる。
また、ケーブルへの筒状固定体及び車軸体を夫々一対の半割形状として構成しているために、これらの組み付けが極めて簡単であり、同一ケーブルに多数の管内走行用車輪構造体を装着することによって曲率半径の小さい（曲率の大きい）曲管部においても抵抗を極めて小さくできる。
更に、車軸体及び固定体を半割形状とするために、割りピン及び軸受け止め輪によって簡単に固定することができ、車輪構造体の組み付け、取り外し等の操作が非常に簡単となるとともに、ボルトを用いることなく、ボルト・ナット等の管内での脱落の心配がない等の顕著な効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
図１は本発明の車輪構造体１０をケーブルＣに装着した状態の平面図を示しており、図２及び図３にはそれぞれ側面図及び正面図（図１ケーブル方向正面）を示している。なお、この明細書において「ケーブル」の用語は、実際に電力又は信号を伝達する線のみならず、車輪構造体１０が担持可能な線状又は紐状或いは可撓性の長尺体全般を意味している。
【００１０】
これらの図において、車輪構造体１０はケーブルＣに装着固定された状態を示している。実際の使用状態では多数の車輪構造体１０がケーブルＣ上に略等間隔で装着されるけれども、これらの図ではその１個のみが図示されている。車輪構造体１０は２個の車輪Ｗ，Ｗを有している。該車輪自体は周知のものでよく、後述する車軸との軸受構造は特に限定されないが、摩擦を軽減するためにボールベアリングとするのが望ましい。
【００１１】
これらの車輪Ｗ，Ｗのための車軸体１１は、１対の半割形状の車軸体構成部１１ａ，１１ｂからなり、それぞれの車軸体構成部１１ａ，１１ｂが車軸部１２ａ，１２ｂ及び半円状係合部１３ａ，１３ｂを有している。そして、後に図４により詳述するけれども、それぞれの車軸体構成部１１ａ，１１ｂを合体させることによって、柱状の車軸１２及びリング状の係合部１３を形成することができる。
【００１２】
図１及び図３から明らかなように、ケーブルＣに上記車軸体１１を係止するための筒状固定体１４が示されている。該筒状固定体１４は、やはり１対の半割形状の固定体構成部材１４ａ，１４ｂからなっており、それぞれの固定体構成部材はその内面が断面円弧状であり、これらの各固定体構成部材１４ａ，１４ｂを突き合わせることによって略円筒状の固定体１４を構成するものである。
【００１３】
そして、該固定体の円筒状の内周面は、その内径がケーブルＣの外径と略等しい値に作成される。従って、該１対の固定体構成部材１４ａ，１４ｂをケーブルＣの任意位置の表面に被嵌し締結すると、ケーブルＣの軸線方向に対して不動に係合することができる。
なお、該固定体構成部材１４ａ，１４ｂの少なくとも一方の円弧状内周面に、任意数の係合突起（図４参照、符号なし）を設け、又は該内周面を粗面にすることにより、上記ケーブルＣの表面との係合関係を確実にすることができる。
【００１４】
上記固定体構成部材１４ａ，１４ｂのそれぞれは、少なくともその長手方向中央部に、上記車軸体１１のリング状係合部１３と係合する円周溝部１５を有している。このような係合円周溝部１５は、上述の筒状固定体１４を構成する１対の半割形状の固定体構成部材１４ａ，１４ｂの各外周面において、例えば上記リング状係合部１３に対応する筒状部分（図４における係合円周溝部を参照）の両側に、１対のフランジ部１６ａ，１６ｂを設けることによって形成することができる。
【００１５】
更に上記筒状固定体１４において、１対のフランジ部１６ａ，１６ｂにより形成されている係合円周溝部１５よりも両端側に、他の細円周溝１７が形成される。これは通常、上記１対の固定体構成部材１４ａ，１４ｂの上記各フランジ部１６ａ，１６ｂの両側端部における円筒状外周に、上記細円周溝１７のための溝１７ａ，１７ｂを刻設することによって形成される。しかしながら、これらの各溝１７ａ，１７ｂは、上記フランジ部１６ａ，１６ｂ及び係合円周溝部１５と同様に、合成樹脂によって一体形成されるものである。
【００１６】
このようにして、詳細は次の図４において説明するけれども、先ずケーブルＣの適宜個所に筒状固定体１４の各固定体構成部１４ａ，１４ｂを被嵌し、その細円周溝１７，１７に軸受け止め輪Ｐ２を装着することによって固定される。この時、上記筒状固定体１４の各構成部材１４ａ，１４ｂの、少なくとも一方の円弧状内周面に上述の突起等が設けられていると、該突起がケーブルＣの例えば樹脂層の表面に食い込み、ケーブルとの係合をより確実にすることができる。
【００１７】
次に、ケーブルＣの外周に固定された筒状固定体１４の係合円周溝部１５（図４参照）に対して、車軸体１１を構成する１対の車軸体構成部１１ａ，１１ｂにおける各半円弧状係合部１３ａ，１３ｂを当接し、これら車軸体構成部１１ａ，１１ｂを合体させると、そのそれぞれの車軸部１２ａ，１２ｂによって１対の車軸１２，１２が構成されることとなる。また、各車軸体構成部１１ａ，１１ｂの特に車軸部１２ａ，１２ｂの対向面に、互いに嵌合させる凹部及び凸部（図示せず）を設けることによって、位置決め作用を持たせることができる。
【００１８】
ここで重要なことは、上記１対の車軸体構成部１１ａ，１１ｂの合体によって形成されるリング状係合部１３は、その内径が上記筒状固定体１４の係合円周溝部１５の外径よりもやや大きく制作されていることである。このため、筒状固定体１４の係合円周溝部１５に係合された車軸体１１は、該筒状固定体１４に対して、従ってケーブルＣに対して、その廻りに自在に回転することができるものである。
【００１９】
このようにして、１対の車軸対構成部材１１ａ，１１ｂを合体させることによって形成される車軸１２，１２には、それぞれ車輪Ｗ，Ｗの軸受部が嵌挿されるが、この車輪Ｗ，Ｗの車軸１２，１２への装着によって、上記１対の車軸体構成部材１１ａ，１１ｂは互いに結合された状態で拘束され、格別の固定手段を不要とするものである。なお、車輪Ｗ，Ｗの車軸１２，１２への装着後は、図２に示すように割りピンＰ１によって車輪の抜け止めが計られるが、図１においてはそのピン穴のみが示されている。
【００２０】
上述の構成によって、ケーブルＣに係合された車輪構造体１０にあっては、図２に矢印Ｆ２で示すように車輪Ｗ，Ｗが回転することは当然として、図３に矢印Ｆ３で示すように、車輪構造体１０自体がその車軸体１１のリング状係合部１３においてケーブルＣに対して回動自在となっている。従って、本発明の車輪構造体１０は、１対の車輪を有するのみで、ケーブルＣを走行管内壁のどの部分に対しても、その車輪で非接触に支持することができるものである。
【００２１】
図４は、上記車輪構造体１０の各構成部分の展開図である。ケーブルＣの側面を包み込むように装着固定される筒状固定体１４は、１対の固定体構成部材１４ａ，１４ｂからなっており、各固定体構成部材は概略半円筒体であるとともに、その中央部分に係合円周溝部１５，１５を有している。また、その係合円周溝部１５を形成するためにフランジ部１６ａ，１６ｂが一体的に形成されている。
【００２２】
各フランジ部１６ａ，１６ｂの両外側には細円周溝１７ａ，１７ｂがそれぞれ設けられ、これらの半円筒体である１対の固定体構成部材１４ａ，１４ｂを合体させた状態で、該細円周溝内に軸受け止め輪Ｐ２，Ｐ２を係合させて固定するものである。
【００２３】
１対の車軸体構成部１１ａ，１１ｂは、その中央部分の半円弧状係合部１３ａ，１３ｂを上述の係合円周溝部１５に係合させることで合体され、それらの両端部の車軸部１２ａ，１２ｂにより車軸１２を構成し、更にこれらの車軸に車輪Ｗ，Ｗの軸受孔を嵌挿することで車軸体構成部１１ａ，１１ｂの一体化を保持することができる。
【００２４】
なお、本発明の構成によれば、固定体構成部材とケーブルとの係合には、該固定体構成部材１４ａ，１４ｂの内側面内に例えば突起を設けることにより確実性を増すとともに、該固定体構成部材同士の係合は軸受け止め輪Ｐ２，Ｐ２を装着するだけでよい。更に、車軸体構成部１１ａ，１１ｂの合体係合は、単に車輪Ｗ，Ｗを取り付けるだけで良く、車輪Ｗ，Ｗの確保は割りピンＰ１によって簡単に行うことができ、ピンの脱落等の不具合もない。
【００２５】
続いて図５及び図６によって、本発明に係る車輪構造体１０を多数装着したケーブルＣが、湾曲する配管内で移動する場合の、当該車輪構造体付きケーブルの挙動を説明する。
図５の（Ａ）は、クランク状に湾曲した配管Ｘ内に対して、ケーブルＣを矢印ＦＡ方向に挿入する状態を示している。挿入されるケーブルは先ず、配管Ｘの湾曲部Ｘ１にその車輪構造体１０が接触し、その一対の車輪によってケーブルＣを担持しながら、該湾曲部Ｘ１の内壁に沿って進行する。
【００２６】
次に、更に進行したケーブル及び車輪構造体は、上記湾曲部Ｘ１と反対側の壁面である湾曲部Ｘ２において接触し、同様に一対の車輪の回転によってケーブルＣはほとんど抵抗なく前進することができる。このように、配管Ｘの湾曲度合いに応じて装着される車輪構造体１０の数を増減すれば、配管Ｘの内壁とケーブルＣが直接接触することはない。
【００２７】
図５の（Ｂ）は、上記（Ａ）の状態から車輪構造体付きのケーブルＣを矢印ＦＢ方向に引き出す場合の該ケーブルの挙動を説明している。この場合には図面に明らかなように、上記ケーブルＣは配管Ｘのうちの湾曲部Ｘ３及び湾曲部Ｘ４において配管と接触しようとする。しかしながら、これらの湾曲部Ｘ３，Ｘ４のいずれにおいても車輪構造体１０における一対の車輪Ｗ，Ｗの外径と、これらの前後の車輪同士の間隔、すなわち車輪構造体１０の装着位置を適当に選択することによって、どのような湾曲部の曲率にも適切に対応できるものである。
【００２８】
この場合、上記図３における説明でも明らかなように、湾曲部に当接した各車輪構造体１０は、その一対の車輪Ｗ，ＷがケーブルＣ及びこれに固定された筒状固定体１４を中心として矢印Ｆ３方向に自由に回動可能であるので、ケーブルＣと配管Ｘの内壁面の相対角度によって自由に回動し、常に一対の車輪Ｗ，Ｗが当該壁面に接するように移動する。
従って、ケーブルＣは管内壁面から常に一定の位置に保持されて移動し、管壁と接触することはない。
【００２９】
ここで重要なことは、これらの図面からも明らかなように、ケーブルＣと配管の湾曲部内壁とが接触することなく移動するには、少なくとも配管の湾曲度合いに応じて車輪構造体１０の装着間隔を調節し、また、該車輪構造体における一対の車輪の外径及びこれら一対の車輪同士の間隔（車幅）を適宜設定すれば良いと言うことである。しかしながら、実際のこのような数値については、設計事項に属するものである。
【００３０】
図６は、同様の車輪構造体１０を多数装着したケーブルＣがＵ字状に湾曲した配管Ｘ内を移動する状態を示している。同図（Ａ）において、ケーブルＣは矢印ＦＡ方向に押し込まれており、この場合には全ての車輪構造体が湾曲部Ｘ５の内壁面に接触しながら移動する。また、同図（Ｂ）において明らかなように、ケーブルＣを矢印ＦＢのごとく引き抜き方向に移動する場合には、全ての車輪構造体１０が湾曲部Ｘ６の内壁面に接触しながら移動する。
【００３１】
従って結局、上記湾曲部の曲率と車輪構造体の構成及び装着数との関係は、配管内径、湾曲部の最大曲率、一対の車輪の外径と車幅及び車輪構造体の装着位置間隔の相関で決定されることとなり、この様な設計事項は、車輪構造体自体の制作コスト及びケーブルへの装着作業の手数等の経済的要因によって決定すれば良いこととなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の車輪構造体をケーブルに装着した状態の平面図である。
【図２】本発明の車輪構造体をケーブルに装着した状態の側面図である。
【図３】本発明の車輪構造体をケーブルに装着した状態の正面図である。
【図４】本発明の車輪構造体の各部分の展開図である。
【図５】本発明の車輪構造体を装着したケーブルのクランク状湾曲部における挙動説明図である。
【図６】本発明の車輪構造体を装着したケーブルのＵ字状湾曲部における挙動説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０  車輪構造体
１１  車軸体
１１ａ，１１ｂ  車軸体構成部
１２  車軸
１２ａ，１２ｂ  車軸部
１３  リング状係合部
１３ａ，１３ｂ  半円状係合部
１４  筒状固定体
１４ａ，１４ｂ  固定体構成部材
１５  係合円周溝部
１６ａ，１６ｂ  フランジ部
１７  細円周溝
１７ａ，１７ｂ  溝
Ｃ  ケーブル
Ｐ１  割りピン
Ｐ２  軸受け止め輪
Ｗ  車輪
【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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