(57)【要約】【課題】ケーブル等の斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物を傷付けることなく点検対象物に沿って上昇可能な点検装置を提供する。【解決手段】斜め又は鉛直に延在する長尺なケーブル２を点検する点検装置１において、ケーブル２を囲繞するように設けられる第１フレーム１１及び第２フレーム２１と、第１フレーム１１に取り付けられ、ケーブル２を点検するカメラ１２と、第２フレーム２１に取り付けられ、プロペラ２３を回転駆動して少なくとも上昇方向の推力を発生する推力発生装置２２とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物を点検する点検装置であって、
前記点検対象物を囲繞するように設けられるフレームと、
前記フレームに取り付けられ、前記点検対象物を点検する点検手段と、
前記フレームに取り付けられ、プロペラを回転駆動することで少なくとも上昇方向の推力を発生する推力発生手段とを備えることを特徴とする点検装置。
【請求項２】
前記点検対象物の延在方向に異なる少なくとも２箇所で前記フレームに取り付けられ、それぞれ前記点検対象物の外面の少なくとも３点に接触して前記フレームと前記点検対象物との相対位置を保持する上下一対の保持手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の点検装置。
【請求項３】
前記保持手段が、前記点検対象物の外面に転接する車輪と、下降時に前記車輪に回転摩擦力を発生させる摩擦発生手段とを有することを特徴とする請求項２に記載の点検装置。
【請求項４】
前記摩擦発生手段が、
前記車輪を軸支する支持部材と、
前記支持部材に押圧されるように前記支持部材と前記車輪との間に設けられた摩擦板と、
前記摩擦板と前記車輪との間に設けられ、前記摩擦板に対する前記車輪の上昇方向の相対回転を許容し、前記摩擦板に対する前記車輪の下降方向の相対回転を阻止する一方向機構と、を有することを特徴とする請求項３に記載の点検装置。
【請求項５】
前記摩擦発生手段が、前記支持部材に対する前記摩擦板の摩擦トルクを調整可能な摩擦トルク調整機構を更に有することを特徴とする請求項４に記載の点検装置。
【請求項６】
前記摩擦発生手段が、
前記車輪に一体に設けられた回転軸と、
前記回転軸から放射状に突出する突出片と、
前記回転軸を支持する支持部材と、
前記突出片を収容するように前記支持部材に設けられ、内部に粘性流体が密封されたハウジングと、を有することを特徴とする請求項３に記載の点検装置。
【請求項７】
前記摩擦発生手段が、上昇時に前記車輪を前記点検対象物の外面から離間させ、下降時に前記車輪を前記点検対象物の外面に転接させる切替機構を更に有することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の点検装置。
【請求項８】
前記フレームが、前記点検手段及び前記保持手段が取り付けられる第１フレームと、前記第１フレームの下方に当該第１フレームと離脱可能に設けられ、前記推力発生手段が取り付けられる第２フレームとを備えることを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか一項に記載の点検装置。
【請求項９】
前記第１フレームの下部に設けられた連結部と、
前記第２フレームの上部に設けられ、前記連結部に着脱可能に係合する係合部と、を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の点検装置。
【請求項１０】
前記連結部が、第１位置と当該第１位置よりも前記第２フレームの側の第２位置との間を移動可能に設けられ、前記第１位置にある時に前記車輪の前記点検対象物の外面への転接を許容し、前記第２位置にある時に前記車輪を前記点検対象物の外面から離間させるように構成されていることを特徴とする請求項９に記載の点検装置。
【請求項１１】
前記保持手段が、前記点検対象物の延在方向に沿う第１方向及び前記点検対象物の周方向に沿う第２方向に回転可能に支持され、前記点検対象物の外面に転接する球体車輪を含み、
前記球体車輪の前記第１方向及び前記第２方向の回転量を検出する回転量検出手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の点検装置。
【請求項１２】
前記点検手段は、
前記点検対象物の延在方向に対して斜めにかつ反射面を前記点検対象物に向けて前記点検対象物の周囲に配置された複数の鏡と、
前記鏡のそれぞれに対して前記反射面の側の離間した位置に、光軸が前記点検対象物の延在方向と概ね平行となるように配置された複数の光学撮像装置とを有することを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれか一項に記載の点検装置。
【請求項１３】
前記フレームが、それぞれ前記点検対象物を囲繞する上側環状枠及び下側環状枠と、前記上側環状枠及び前記下側環状枠を連結する連結枠とを有し、
前記上側環状枠及び前記下側環状枠が、周方向に分割されかつ周方向に互いにオーバーラップする少なくとも３つの枠部材と、互いに隣接する前記枠部材を、オーバーラップ量を変更可能に固定する固定手段とを有することを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブルや柱等の斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物を点検する点検装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電線や斜張橋、吊り橋等に用いられるケーブルは、自然災害や、鳥獣や人による行為、劣化等によって損傷することがあるため、定期的な点検が必要とされている。このようなケーブルの点検は高所作業になることが多く、危険を伴うため、近年では、遠隔操作が可能であり、ケーブル撮影用のカメラをケーブルに沿って移動させる駆動手段を備えた点検装置が開発されている。
【０００３】
送電線のような架空ケーブルでは、ケーブルが水平に近い角度に配置されることが多いため、架空ケーブル用の点検装置においては、駆動輪をケーブル又は吊線上に載置できるように構成することで駆動手段を実現することができる。一方、斜張橋の斜材や吊り橋のハンガーロープ等は斜め又は鉛直に延在しているため、架空ケーブル用の駆動手段をそのまま適用したのでは駆動輪が滑動し、点検装置が昇降することができない。そこで、斜張橋や吊り橋のケーブルや電柱等（以下、点検対象物と称する）を点検するための点検装置として、走行車輪で点検対象物を挟み込み、車輪と点検対象物との摩擦力を高くすることで駆動手段による上昇を可能にした発明が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１６３４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、斜張橋や吊り橋のケーブルは、損傷しないように樹脂製のシースや被覆材により覆われていることが多く、このように摩擦が小さな素材で表面が覆われている場合、特許文献１の点検装置でも車輪が滑動する虞がある。一方、車輪が滑動しない程度の摩擦力を確保するために把持力を強くすると、シース等が傷付く虞がある。
【０００６】
本発明は、このような背景に鑑み、ケーブル等の斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物を傷付けることなく点検対象物に沿って上昇できる点検装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物（２）を点検する点検装置（１）であって、前記点検対象物を囲繞するように設けられるフレーム（１１、２１）と、前記フレーム（１１）に取り付けられ、前記点検対象物を点検する点検手段（１２）と、前記フレーム（２１）に取り付けられ、プロペラ（２３）を回転駆動することで少なくとも上昇方向の推力を発生する推力発生手段（２２）とを備える構成とする。
【０００８】
この構成によれば、プロペラにより推力を発生させるため、点検対象物を大きな力で把持する必要がなく、点検対象物を傷付けることなく点検装置を上昇させることができる。
【０００９】
また、上記の構成において、前記点検対象物の延在方向に異なる少なくとも２箇所（１３、１４）で前記フレーム（１１）に取り付けられ、それぞれ前記点検対象物の外面の少なくとも３点に接触して前記フレームと前記点検対象物との相対位置を保持する上下一対の保持手段（３０）を更に備える構成とするとよい。
【００１０】
この構成によれば、保持手段によってフレームと点検対象物との相対位置が保持されることにより、フレームに取り付けられる点検手段の点検対象物に対する相対位置が定まり、適確な点検を行うことができる。
【００１１】
また、上記の構成において、前記保持手段が、前記点検対象物の外面に転接する車輪（３１）と、下降時に前記車輪に回転摩擦力を発生させる摩擦発生手段（４０）とを有する構成とするとよい。
【００１２】
この構成によれば、推力発生手段による推力を用いずに、重力と車輪の回転摩擦力とにより適宜な速度で点検装置を下降させることができる。
【００１３】
また、上記の構成において、前記摩擦発生手段が、前記車輪を軸支する支持部材（３２）と、前記支持部材に押圧されるように前記支持部材と前記車輪との間に設けられた摩擦板（４１）と、前記摩擦板と前記車輪との間に設けられ、前記摩擦板に対する前記車輪の上昇方向の相対回転を許容し、前記摩擦板に対する前記車輪の下降方向の相対回転を阻止する一方向機構（４２）とを有する構成とするとよい。
【００１４】
この構成によれば、点検装置の上昇時に摩擦力を発生させず、点検装置の下降時に摩擦を発生させることができ、上昇に必要な推力を低減させることができる。
【００１５】
また、上記の構成において、前記摩擦発生手段が、前記支持部材に対する前記摩擦板の摩擦トルクを調整可能な摩擦トルク調整機構（４５）を更に有する構成とするとよい。
【００１６】
この構成によれば、摩擦板の摩擦トルクを調整することにより、点検装置の下降速度を変更することができ、点検に適切な下降速度で点検装置を下降させることができる。
【００１７】
また、上記の構成において、前記摩擦発生手段が、前記車輪に一体に設けられた回転軸（５１）と、前記回転軸から放射状に突出する突出片（５２）と、前記回転軸を支持する支持部材（３２）と、前記突出片を収容するように前記支持部材に設けられ、内部に粘性流体が密封されたハウジング（５３）とを有する構成とするとよい。
【００１８】
この構成によれば、比較的簡単な構成でせん断摩擦力を発生させることができる。また、粘性流体の粘度を調整することで摩擦力を変化させ、点検装置の効果速度を調整することができる。
【００１９】
また、上記の構成において、前記摩擦発生手段が、上昇時に前記車輪を前記点検対象物の外面から離間させ、下降時に前記車輪を前記点検対象物の外面に転接させる切替機構（５４）を更に有する構成とするとよい。
【００２０】
この構成によれば、点検装置の上昇時に摩擦力が発生しなくなるため、上昇に必要な推力を低減させることができる。
【００２１】
また、上記の構成において、前記フレームが、前記点検手段及び前記保持手段が取り付けられる第１フレーム（１１）と、前記第１フレームの下方に当該第１フレームと離脱可能に設けられ、前記推力発生手段が取り付けられる第２フレーム（２１）とを備える構成とするとよい。
【００２２】
この構成によれば、推力発生手段を、上昇時のみに点検手段と共に上昇させ、下降時には点検手段の下降に合わせることなく先に下降させることができる。そのため、複数の点検対象物を点検するために複数の第１フレームに取り付けた複数の点検手段を用意している場合に、上昇させた点検手段が下降する前に別の点検手段の上昇に推力発生手段を利用でき、点検効率を向上させることができる。
【００２３】
また、上記の構成において、前記第１フレームの下部に設けられた連結部（６１）と、前記第２フレームの上部に設けられ、前記連結部に着脱可能に係合する係合部（６２）とを更に備える構成とするとよい。
【００２４】
この構成によれば、第１フレームの下降時に保持手段が点検対象物に引っ掛かったとしても、第２フレームを再度上昇させて係合部を連結部に係合させ、第１フレームを下方へ引っ張ることができる。なお、下方へ引っ張る方法は、第２フレームに設けられた推力発生手段が発生する下降方向の推力を用いてもよく、第１フレームに繋いでおいたロープ等を人が引く力を用いてもよい。
【００２５】
また、上記の構成において、前記連結部が、第１位置と当該第１位置よりも前記第２フレームの側の第２位置との間を移動可能に設けられ、前記第１位置にある時に前記車輪の前記点検対象物の外面への転接を許容し、前記第２位置にある時に前記車輪を前記点検対象物の外面から離間させるように構成されているとよい。
【００２６】
この構成によれば、車輪が点検対象物の段差等に引っ掛かっている場合にその原因を取り除き、第１フレームを容易に下降させることができる。
【００２７】
また、上記の構成において、前記保持手段が、前記点検対象物の延在方向に沿う第１方向（Ｘ）及び前記点検対象物の周方向に沿う第２方向（Ｙ）に回転可能に支持された球体車輪（３５）を含み、前記球体車輪の前記第１方向及び前記第２方向の回転量を検出する回転量検出手段（３４Ａ、３４Ｂ）を更に備える構成とするとよい。
【００２８】
この構成によれば、第１方向及び第２方向について点検手段の位置を把握することができる。そのため、点検手段の点検結果を繋ぎ合わせる作業の効率を向上させることができる。
【００２９】
また、上記の構成において、前記点検手段は、前記点検対象物の延在方向に対して斜めにかつ反射面（１６ａ）を前記点検対象物に向けて前記点検対象物の周囲に配置された複数の鏡（１６）と、前記鏡のそれぞれに対して前記反射面の側の離間した位置に、光軸が前記点検対象物の延在方向と概ね平行となるように配置された複数の光学撮像装置（１２）とを有する構成とするとよい。
【００３０】
この構成によれば、点検対象物の断面方向において点検装置の寸法を大きくすることなく、光学撮像装置の光軸方向における点検対象物と光学撮像装置との距離を大きくすることができる。これにより、１つの光学撮像装置で撮像できる範囲（点検対象物が円形断面形状であれば外面の撮像可能な角度）を大きくすることができる。
【００３１】
また、上記の構成において、前記フレーム（１１）が、それぞれ前記点検対象物を囲繞する上側環状枠（１３）及び下側環状枠（１４）と、前記上側環状枠及び前記下側環状枠を連結する連結枠（１５）とを有し、前記上側環状枠及び前記下側環状枠が、周方向に分割されかつ周方向に互いにオーバーラップする少なくとも３つの枠部材（２４）と、互いに隣接する前記枠部材を、オーバーラップ量を変更可能に固定する固定手段（２６）とを有する構成とするとよい。
【００３２】
この構成によれば、上側環状枠及び下側環状枠のオーバーラップ量を変更することによって様々な断面寸法の点検対象物に対して点検装置を適用でき、汎用性が向上する。
【発明の効果】
【００３３】
このように本発明によれば、ケーブル等の斜め又は鉛直に延在する長尺な点検対象物を傷付けることなく点検対象物に沿って昇降できる点検装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る点検装置の側面図
【図２】図１中のII−II線に沿って示す点検装置の正面図
【図３】図１中のIII−III線に沿って示す点検装置の正面図
【図４】図３に示す保持装置の要部拡大図
【図５】図１中のＶ−Ｖ線に沿って示す断面図
【図６】図１に示す点検装置の使用態様の説明図
【図７】（Ａ）カメラがケーブルの近くに配置された場合、（Ｂ）カメラがケーブルから遠い位置に配置された場合の撮影範囲の説明図
【図８】図１に示す点検装置の撮影範囲を示す（Ａ）側面図、（Ｂ）断面図
【図９】図１に示すフレームの（Ａ）小径ケーブル適用時の断面図、（Ｂ）大径ケーブル適用時の断面図
【図１０】第２実施形態に係る点検装置の保持装置の要部拡大図
【図１１】図１０に示す保持装置の動作説明図
【図１２】第３実施形態に係る点検装置の（Ａ）側面図、（Ｂ）正面図
【図１３】（Ａ）Ｘ方向のみを考慮した画像の繋ぎ状態、（Ｂ）Ｘ、Ｙ方向を考慮した画像の繋ぎ状態を示す模式図
【図１４】第４実施形態に係る点検装置の概略側面図
【図１５】図１４に示す点検装置の動作説明図
【図１６】図１４に示す点検装置の動作説明図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る点検装置１についていくつかの実施形態を挙げて詳細に説明する。
【００３６】
≪第１実施形態≫
まず、図１〜図９を参照して、第１実施形態の点検装置１について説明する。本実施形態では、斜め又は鉛直に延在する点検対象物として、斜張橋のケーブル２を点検するために点検装置１が用いられる。図１に示すように、ケーブル２は概ね４５度に傾斜した状態で上下方向に延在しており、このケーブル２に点検装置１がセットされる。
【００３７】
点検装置１は、それぞれケーブル２を囲繞するように設けられる上側の第１フレーム１１を骨格とする検査装置１０と、下側の第２フレーム２１を骨格とする推進装置２０とを有している。第１フレーム１１には、ケーブル２を点検する点検手段として、ケーブル２の外表面を撮像する複数のカメラ１２（光学撮像装置）が取り付けられている。本実施形態では、４台のカメラ１２がケーブル２を囲んで等間隔（９０度間隔）に設けられる。第２フレーム２１には、プロペラ２３を回転駆動することで上昇方向の推力を発生する推力発生装置２２が取り付けられている。本実施形態では、４台の推力発生装置２２がケーブル２を囲んで等間隔（９０度間隔）に設けられる。
【００３８】
検査装置１０と推進装置２０とは互いに離脱可能とされている。従って、検査装置１０の下方に設けられた推進装置２０は、推力発生装置２２が推力を発生する上昇時には検査装置１０を押し上げることになるが、下降時には、検査装置１０が自重で下降することは別として検査装置１０を引き下げることはない。
【００３９】
図２に併せて示すように、第２フレーム２１は、４つの枠部材２４を組み合わせてケーブル２を囲繞する八角形の環状（閉断面）に形成されている。各枠部材２４は、それぞれ１３５度の内角を形成する３つの辺部２５から構成されている。各枠部材２４は、両端に配置された２つの辺部２５、２５がそれぞれに隣接する枠部材２４の一端に配置された辺部２５にオーバーラップする状態で、隣接する枠部材２４に対してボルト等の固定手段２６によって固定される。固定手段２６は、例えば、ボルト挿通孔が複数形成される態様や、ボルト挿通孔が長孔（スリット）に形成される態様等により、互いに隣接する枠部材２４のオーバーラップ量を変更可能に当該２つの枠部材２４、２４を固定する。第２フレーム２１の８つの辺のうち、１つおきの４つの辺を構成する各枠部材２４の中央の辺部２５のそれぞれに推力発生装置２２が取り付けられる。
【００４０】
それぞれの推力発生装置２２は、第２フレーム２１に外方に向けて突出形成された支柱２７と、支柱２７の先端に設けられた電動モータ２８と、電動モータ２８によって回転駆動されるプロペラ２３とを備えている。電動モータ２８は、第２フレーム２１に取り付けられた図示しないバッテリを電力源として、同じく第２フレーム２１に取り付けられた無線操作可能な図示しない制御装置によって駆動制御される。電動モータ２８は、ケースから両端が突出する出力軸２８ａをケーブル２の延在方向に向けて配置されており、出力軸２８ａの両端に実質的に同一形状のプロペラ２３が上下一対に設けられている。４つの推力発生装置２２は、２対のプロペラ２３が一方向に回転することで上昇推力を発生し、残りの２対のプロペラ２３が他方向に回転することで上昇推力を発生するように抑え角及び回転方向が設定されており、これにより、各推力発生装置２２が発生するトルクが相殺されるようになっている。
【００４１】
第２フレーム２１の８つの辺のうち、１つおきの４つの辺を構成する各枠部材２４の中央の辺部２５のそれぞれの内面には、内方に向けて突出し、ケーブル２の外面に接触することで第２フレーム２１のケーブル２に対する相対位置を保持する４つの保持装置３０が取り付けられている。それぞれの保持装置３０は、ケーブル２の延在方向と直交する平面上に回転軸線を有し、ケーブル２の外面に接触する車輪３１と、車輪３１を低回転摩擦で回転可能に軸支する支持部材３２と、支持部材３２を内方（ケーブル２）に向けて付勢する圧縮コイルばね等の付勢手段３３とを備えている。４つの保持装置３０は実質的に同一の構成とされており、これにより第２フレーム２１の中心にケーブル２が配置される、言い換えれば、ケーブル２を中心にした位置に推進装置２０が位置決めされる。
【００４２】
推進装置２０は、推力発生装置２２が上昇推力を発生する向きにプロペラ２３を回転させることで上昇し、推力発生装置２２がプロペラ２３の回転を停止する或いは回転速度を低下させることでケーブル２に沿って重力で下降する。
【００４３】
図１及び図３に示すように、第１フレーム１１は、上端に設けられ、ケーブル２を囲繞する上側環状枠１３と、下端に設けられ、ケーブル２を囲繞する下側環状枠１４と、上側環状枠１３と下側環状枠１４とを連結する複数の連結枠１５とにより構成されている。上側環状枠１３と下側環状枠１４とは、実質的に同一の構成とされている。そのため、ここでは下側環状枠１４について説明し、上側環状枠１３の説明は省略する。
【００４４】
下側環状枠１４は、第２フレーム２１と実質的に同一の構成とされている。即ち、下側環状枠１４は、４つの枠部材２４を組み合わせてケーブル２を囲繞する八角形の環状に形成されている。各枠部材２４は、それぞれ１３５度の内角を形成する３つの辺部２５から構成されている。下側環状枠１４は、両端に配置された２つの辺部２５、２５がそれぞれに隣接する枠部材２４の一端に配置された辺部２５にオーバーラップする状態で、隣接する枠部材２４に対してボルト等の固定手段２６によって固定される。第２フレーム２１と同様に、固定手段２６によって互いに固定される枠部材２４のオーバーラップ量は変更可能とされている。
【００４５】
下側環状枠１４の８つの辺のうち、１つおきの４つの辺を構成する各枠部材２４の中央の辺部２５のそれぞれの内面には、内方に向けて突出し、ケーブル２の外面に接触することで下側環状枠１４のケーブル２に対する相対位置を保持する４つの保持装置３０が取り付けられている。この保持装置３０は、推進装置２０に設けられたものと同一の構成である。上側環状枠１３も下側環状枠１４と同様の構成である。下側環状枠１４のそれぞれの枠部材２４と、上側環状枠１３の対応する枠部材２４とは、本実施形態では２本の連結枠１５によって互いに堅固に連結されている。
【００４６】
上側環状枠１３及び下側環状枠１４に取り付けられた８つの保持装置３０は実質的に同一の構成とされており、これにより第１フレーム１１の中心にケーブル２が配置される。言い換えれば、ケーブル２を中心にした位置に検査装置１０が位置決めされる。保持装置３０の車輪３１はケーブル２の延在方向にのみ走行可能となっている。そのため、検査装置１０はケーブル２の延在方向のみに移動し、ケーブル２の周方向には移動しない。
【００４７】
下側環状枠１４及び上側環状枠１３の少なくとも一方に設けられた保持装置３０には、上昇時に車輪３１の回転摩擦を比較的低く維持しつつ、下降時に車輪３１に比較的高い回転摩擦力を発生させる摩擦発生装置４０が設けられる。摩擦発生装置４０が設けられない保持装置３０は、支持部材３２が低回転摩擦で車輪３１を回転可能に軸支する構成であってよい。
【００４８】
摩擦発生装置４０は、例えば図４に示すように、支持部材３２に押圧されるように支持部材３２と車輪３１との間に設けられた摩擦板４１と、摩擦板４１と車輪３１との間に設けられたラチェット機構４２とにより構成される。ラチェット機構４２は、摩擦板４１の車輪３１側の面に一体に設けられた歯車４３と、車輪３１の摩擦板４１側の面に設けられ、上昇時の車輪３１の回転方向では歯車４３に係合せず、下降時の車輪３１の回転方向で歯車４３に係合して摩擦板４１を回転させる揺動爪４４とにより構成される。ラチェット機構４２は、摩擦板４１に対する車輪３１の上昇方向の相対回転を許容し、摩擦板４１に対する車輪３１の下降方向の相対回転を阻止する一方向機構である。或いは、一方向機構として、ラチェット機構４２の代わりにワンウェイクラッチが設けられてもよい。また、摩擦板４１の支持部材３２に対する押圧力を変更することで、支持部材３２に対する摩擦板４１の摩擦トルクを調整可能な摩擦トルク調整機構４５が摩擦発生装置４０に備えられるとよい。摩擦発生装置４０は、下側環状枠１４或いは上側環状枠１３に設けられた４つ或いは８つの保持装置３０に設けられるとよい。
【００４９】
保持装置３０の少なくともいずれか１つには、車輪３１の回転角（回転数）を検出する回転角センサ３４が設けられる。回転角センサ３４は、例えばロータリエンコーダやレゾルバであってよい。回転角センサ３４の検出結果は、後述するカメラ１２の撮影位置を把握するために利用される。
【００５０】
図１及び図５に示すように、４台のカメラ１２は第１フレーム１１の下端近傍（本実施形態では下側環状枠１４）に、光軸がケーブル２の延在方向と概ね平行となるように配置されている。一方、第１フレーム１１の上端近傍（本実施形態では上側環状枠１３）には、４台のカメラ１２に対応して４つの鏡１６が設けられている。４つの鏡１６のそれぞれは、ケーブル２の延在方向に対して斜めにかつ反射面１６ａをケーブル２及びカメラ１２に向けてケーブル２の周囲に等間隔に配置されている。即ち、鏡１６のそれぞれに対して反射面１６ａの側の離間した位置に、カメラ１２が光軸をケーブル２の延在方向に沿わせて設けられている。
【００５１】
鏡１６は、ケーブル２の直径と同程度の幅を有する横長の長方形とされており、カメラ１２の画角α（視野角）は、鏡１６に映ったケーブル２の全体が概ね収まる程度とされている。カメラ１２は、遠隔操作によって検査装置１０の下降時に鏡１６に映ったケーブル２の外面を撮影する。カメラ１２により撮影されたケーブル２の外面画像は、点検装置１の下降後にカメラ１２から回収され、ケーブル２に外観に異常がないか否かを確認する点検作業に供される。なお、カメラ１２及び鏡１６は４つずつ設けられる必要はなく、少なくとも３つずつ設けられることにより、鏡１６が平面鏡であってもケーブル２の全周を撮影することができる。また、鏡１６に凹面鏡を用いれば、カメラ１２及び鏡１６が２つずつであってもケーブル２の全周を撮影することができる。ケーブル２の周方向におけるカメラ１２の位置が一定となるように、錘等の回転防止手段（図示せず）が第１フレーム１１に設けられているとよい。
【００５２】
次に、このように構成された点検装置１の作用効果について説明する。上記の通り、点検装置１は、推力発生装置２２がプロペラ２３を回転駆動して上昇方向の推力を発生させるため、ケーブル２に沿って上昇するためにケーブル２を大きな力で把持する必要がなく、ケーブル２（ケーブル２本体やその被覆物）を傷付けることがない。
【００５３】
また、それぞれケーブル２の外面の少なくとも３点に接触して第１フレーム１１とケーブル２との相対位置を保持する上下一対の保持装置３０が、ケーブル２の延在方向に異なる少なくとも２箇所で第１フレーム１１に取り付けられている。これにより、第１フレーム１１に取り付けられたカメラ１２のケーブル２に対する相対位置が定まり、ケーブル２の点検、即ち撮影を適確に行うことができる。
【００５４】
更に、下降時に車輪３１に回転摩擦力を発生させる摩擦発生装置４０が保持装置３０に設けられているため、検査装置１０の下降速度を低下させることができ、推進装置２０によって検査装置１０の下降速度を調整する必要がない。そのため、少なくとも検査装置１０をケーブル２の上端に移動させる時に推力発生装置２２を駆動すればよく、推進装置２０の消費電力が抑制されるため、バッテリの小型化が可能になる。
【００５５】
本実施形態では、摩擦発生装置４０が、車輪３１を軸支する支持部材３２と、支持部材３２に押圧されるように支持部材３２と車輪３１との間に設けられた摩擦板４１と、摩擦板４１と車輪３１との間に設けられ、摩擦板４１に対する車輪３１の上昇方向の相対回転を許容し、摩擦板４１に対する車輪３１の下降方向の相対回転を阻止する一方向機構であるラチェット機構４２とを有する。そのため、点検装置１の上昇時に摩擦力を発生させず、点検装置１の下降時に摩擦を発生させることができ、上昇に必要な推力を低減させることができる。
【００５６】
また、摩擦発生装置４０は、支持部材３２に対する摩擦板４１の摩擦トルクを調整可能な摩擦トルク調整機構４５を更に有している。そのため、摩擦板４１の摩擦トルクによって点検装置１の下降速度を変更し、点検に適切な下降速度で点検装置１を下降させることができる。
【００５７】
そして、本実施形態では、点検装置１のフレームが、カメラ１２及び保持装置３０が取り付けられた第１フレーム１１と、推力発生装置２２が取り付けられた第２フレーム２１とに分割され、第２フレーム２１が第１フレーム１１の下方に第１フレーム１１と離脱可能に設けられている。即ち、検査装置１０と推進装置２０とが分離可能に個別に構成されている。これにより、推進装置２０を、上昇時のみに検査装置１０と共に上昇させ、下降時には検査装置１０の下降に合わせることなく先に下降させることができる。
【００５８】
そのため、複数のケーブル２（２０１〜２０４）を点検するために第１フレーム１１にカメラ１２を取り付けた複数の検査装置１０（１０１〜１０４）を用意することにより、点検効率を向上させることができる。即ち、図６に示すように、作業者は、最初に点検する第１ケーブル２０１に第１検査装置１０１をセットし、図示しない無線操作機を操作して推進装置２０によって第１検査装置１０１を上昇させ、第１検査装置１０１が第１ケーブル２０１の上端に到達させた後に速やかに推進装置２０を下降させる。推進装置２０は、プロペラ２３を停止した状態で自重により下降させてもよく、プロペラ２３を駆動しながら下降させてもよいが、比較的高速で下降させても問題はない。一方、第１検査装置１０１は、カメラ１２でケーブル２の外面を撮影しながら下降してくるため、比較的低速で下降させる必要がある。上記の通り、本実施形態の検査装置１０では保持装置３０に摩擦発生装置４０が設けられているため、自重によって下降する速度が低減される。
【００５９】
そこで、作業者は、推進装置２０を第１ケーブル２０１から回収し、次に点検する第２ケーブル２０２に推進装置２０をセットし、予め第２ケーブル２０２にセットしておいた第２検査装置１０２を推進装置２０により上昇させる。再び作業者は、第２検査装置１０２の下降が完了する前に推進装置２０を回収し、次に点検する第３ケーブル２０３に推進装置２０をセットし、予め第３ケーブル２０３にセットしておいた第３検査装置１０３を推進装置２０により上昇させる。同様にして作業者が第３検査装置１０３を上昇させた後に速やかに推進装置２０を回収し、第４ケーブル２０４にセットしておいた第４検査装置１０４を推進装置２０により上昇させる。このような手順で作業者が点検作業を行うことにより、撮影に時間がかかる点検を複数のケーブル２について同時に行うことができるため、点検効率が向上する。
【００６０】
各検査装置１０のカメラ１２により撮影された画像又は映像は、検査装置１０の回収後に地上で点検作業に供される。点検作業は、検査員が画像又は映像を観察し、ケーブル２の外面に傷や変色等の異常がないか否かを確認することにより行われる。発見された異常のケーブル２における位置は、画像又は映像と回転角センサ３４の検出結果と照合することによって特定される。
【００６１】
また、本実施形態では、カメラ１２が鏡１６を介してケーブル２の外面を撮像しているため、ケーブル２の断面方向において点検装置１の寸法を大きくすることなく、１つのカメラ１２で撮像できる範囲を大きくすることが可能になっている。
【００６２】
即ち、図７（Ａ）に示すように、カメラ１２が光軸をケーブル２の径方向に向けて配置される場合、カメラ１２の画角αを広くしたとしても、撮像できるケーブル２外面の中心角（以下、撮影範囲βという）は、カメラ１２からケーブル２の外面に引いた接線の角度により定まるため比較的小さな値となる。そのため、ケーブル２の全周を撮像するためには多くのカメラ１２が必要になる。ここで、１台のカメラ１２の撮影範囲βを大きくするためには、図７（Ｂ）に示すように、カメラ１２をケーブル２から離れた位置に配置する必要がある。しかしながら、このような配置にすると、カメラ１２を支持する第１フレーム１１を大きくしなければならず、検査装置１０が大型化する。
【００６３】
一方、本実施形態では、図８に示すように、複数の鏡１６がケーブル２の延在方向に対して斜めにかつ反射面１６ａをケーブル２に向けてケーブル２の周囲に配置され、カメラ１２が光軸をケーブル２の延在方向と概ね平行にした向きで鏡１６のそれぞれに対して反射面１６ａの側の離間した位置に配置されている。これにより、検査装置１０を大型化することなく、１つのカメラ１２の撮影範囲βを大きくすることができる。
【００６４】
また、本実施形態では、上記の通り第２フレーム２１、第１フレーム１１の上側環状枠１３及び下側環状枠１４が、周方向に分割されかつ周方向に互いにオーバーラップする少なくとも３つの枠部材２４により構成され、互いに隣接する枠部材２４のオーバーラップ量が変更可能とされている。そのため、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２フレーム２１、上側環状枠１３及び下側環状枠１４の互いに隣接する枠部材２４のオーバーラップ量を変更することによって様々な断面寸法のケーブル２に対して推進装置２０及び検査装置１０を適用することができ、汎用性が向上する。
【００６５】
≪第２実施形態≫
次に、図１０及び図１１を参照して本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態と同様の装置や部材等には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。以下の実施形態においても同様とする。
【００６６】
本実施形態の点検装置１は、第１実施形態と同様に互いに離脱可能な検査装置１０と推進装置２０とにより構成され、検査装置１０に設けられた保持装置３０に、第１実施形態と異なる構成の摩擦発生装置４０が設けられる。図１０は、第２実施形態に係る点検装置１の保持装置３０の要部拡大図であり、第１実施形態の図４に相当する。図１０に示すように、摩擦発生装置４０は、車輪３１に一体に設けられた回転軸５１と、回転軸５１から放射状に突出する羽根状の突出片５２と、回転軸５１を回転可能に支持する支持部材３２と、突出片５２を収容するように支持部材３２に設けられ、内部に粘性流体が密封されたハウジング５３とを有している。
【００６７】
車輪３１が回転すると、ハウジング５３に収容された突出片５２が粘性流体を撹拌することによって粘性流体にせん断摩擦力が発生する。このように、本実施形態では、比較的簡単な構成でせん断摩擦力を発生させることができる。また、ハウジング５３には、粘性流体の補充や交換ができるように注入孔や給排孔が設けられている。従って、ハウジング５３に封入する粘性流体の粘度を調節することにより、車輪３１の回転に伴って発生するせん断摩擦力を変更し、検査装置１０の下降速度を調整することができる。
【００６８】
支持部材３２は、第１実施形態と同様に圧縮コイルばね等の付勢手段３３によって内方（ケーブル２）に向けて付勢されている。従って、回転軸５１及びハウジング５３は、支持部材３２に対し、ケーブル２の径方向（図１０の上下方向）に移動可能に設けられると共に、ケーブル２の外面に向けて付勢されている。そして摩擦発生装置４０は、上昇時に車輪３１をケーブル２の外面から離間させ、下降時に車輪３１をケーブル２の外面に転接させる切替機構５４（図１１参照）を更に備えている。
【００６９】
図１１は、図１０に示す保持装置３０の動作説明図である。図１１（Ａ）に示すように、点検装置１の上昇時には、切替機構５４が車輪３１を係止し、車輪３１を付勢力に抗してケーブル２の外面から離間させる。これにより、点検装置１の上昇時にはせん断摩擦力が発生せず、上昇に必要な推力が比較的小さくなる。一方、検査装置１０の下降時には、図１１（Ｂ）に示すように、切替機構５４が車輪３１の係止を解除することで、車輪３１がケーブル２の外面に転接する。そのため、検査装置１０の下降に伴って車輪３１が回転し、摩擦発生装置４０が摩擦力を発生させる。これにより、検査装置１０が適宜な速度で下降する。
【００７０】
このように本実施形態では、摩擦発生装置４０が切替機構５４を備えることにより、点検装置１の上昇時にせん断摩擦力が発生しなくなるため、上昇に必要な推力を低減させることができる。
【００７１】
≪第３実施形態≫
次に、図１２及び図１３を参照して本発明の第３実施形態について説明する。
【００７２】
本実施形態の点検装置１も、第１実施形態と同様に互いに離脱可能な検査装置１０と推進装置２０とにより構成される。推進装置２０は、第１実施形態と同様であるため、図示を省略している。図１２（Ａ）は、本実施形態に係る検査装置１０の側面図であり、図面上ではケーブル２を水平に描いているが、図の左側が上に右側が下になる。図１２（Ｂ）は同正面図である。検査装置１０は第１実施形態と同様に、カメラ１２や鏡１６、保持装置３０の付勢手段３３、摩擦発生装置４０、上側環状枠１３及び下側環状枠１４の分割構造、回転防止手段等を備えているが、図１２ではこれらを省略している。
【００７３】
本実施形態の保持装置３０では、ケーブル２の延在方向に沿う第１方向Ｘ及びケーブル２の周方向に沿う第２方向Ｙに回転可能な球体車輪３５が支持部材３２により支持され、球体車輪３５の第１方向Ｘの回転量（移動量）を検出する第１回転角センサ３４Ａ及び第２方向Ｙの回転量を検出する第２回転角センサ３４Ｂが支持部材３２に設けられている。第１及び第２回転角センサ３４Ｂは、互いに直交する２軸のシャフトにより軸支された回転体３６を球体車輪３５の外面に転接させ、回転体３６の回転量を検出することで球体車輪３５の第１方向Ｘ及び第２方向Ｙの回転量を検出する。第１回転角センサ３４Ａ及び第２回転角センサ３４Ｂの検出結果は、後述するカメラ１２の撮影位置を把握するために利用される。
【００７４】
第１実施形態のように保持装置３０の車輪３１がケーブル２の延在方向に走行可能とされ、第１フレーム１１に回転防止手段が設けられていたとしても、検査装置１０が僅かに回転することは避けられない。例えば、撮影開始時にカメラ１２がケーブル２の鉛直上方に配置され、ケーブル２の外面の鉛直上端が基準位置ＲＰとして画像の中心に映し出されている場合、検査装置１０が回転してしまうと、図１３（Ａ）に示すように、複数の画像をＸ方向の移動量だけずらして繋ぎ合わせても、基準位置ＲＰが検査装置１０の回転量に応じて撮影した画像ごとにずれてしまい、画像の実際の位置を正確に特定することができない。画像の位置を特定するためには、基準位置ＲＰが一定となるように画像をＹ方向にもずらしながら繋ぎ合わせる作業が必要になるが、何らの情報もない場合にはこの作業が困難である。
【００７５】
本実施形態では、第１回転角センサ３４Ａの検出結果を用いることで画像の位置をケーブル２の延在方向について特定できるだけでなく、第２回転角センサ３４Ｂの検出結果を用いることで、画像の位置をケーブル２の周方向についても特定できる。そのため、図１３（Ｂ）に示すように、基準位置ＲＰが一定となるように画像を繋ぎ合わせる作業を効率的に行うことができ、画像の位置特定が容易である。
【００７６】
≪第４実施形態≫
最後に、図１４〜図１６を参照して本発明の第４実施形態について説明する。
【００７７】
本実施形態の点検装置１は、第１実施形態と同様に互いに離脱可能な検査装置１０と推進装置２０とにより構成される。図１４は、本実施形態に係る検査装置１０の概略側面図である。図１４に示すように、上側の検査装置１０の骨格である第１フレーム１１の下部には、下方に突出するように連結部６１が設けられている。下側の推進装置２０の骨格である第２フレーム２１の上部には、連結部６１に着脱可能に係合する係合部６２が上方に突出するように設けられている。図１５は、本実施形態に係る検査装置１０の動作説明図である。即ち、本実施形態の点検装置１は、図１５（Ａ）に示すように、係合部６２の連結部６１への係合によって検査装置１０と推進装置２０とが互いに結合した状態と、図１５（Ｂ）に示すように、係合部６２の連結部６１への係合解除によって検査装置１０と推進装置２０とが互いに分離した状態とを選択的に取り得るように構成されている。
【００７８】
ケーブル２の外表面には、被覆材の補修等によって段差があることがある。このような場合には、推進装置２０によって検査装置１０を上昇させ、推進装置２０を下降させた後に、検査装置１０がこの段差に引っ掛かって自重で降りてこないことがある。本実施形態では、このような場合であっても、推進装置２０を再度上昇させて係合部６２を連結部６１に係合させることにより、推進装置２０の荷重を検査装置１０の第１フレーム１１に加えた上で、推進装置２０のプロペラ２３による下降方向の推力によって第１フレーム１１を下方へ引っ張ることができる。或いは、下降方向の推力に代えて、又は下降方向の推力に加えて、再上昇させる推進装置２０に繋いでおいたロープ等を人が引っ張ってもよい。これにより、検査装置１０の引っ掛かりを解いて検査装置１０を下降させることができる。
【００７９】
更に、本実施形態の検査装置１０では、連結部６１が、保持装置３０に連係しており、かつ第１位置と、第１位置よりも第２フレーム２１側の、即ち第１位置に比べて第１フレーム１１から離間した第２位置とを間を移動可能に設けられている。図１６は、本実施形態に係る検査装置１０の更なる動作説明図であり、図１６（Ａ）は、連結部６１が第１位置にある状態を示し、図１６（Ｂ）は、連結部６１が第２位置にある状態を示している。図１６（Ａ）に示すように、連結部６１が第１位置にある時には、車輪３１のケーブル２の外面への転接が許容されている。一方、図１６（Ｂ）に示されるように、連結部６１が第２位置に移動すると、連結部６１が連係する保持装置３０をケーブル２の径方向外側へ変位させ、車輪３１をケーブル２の外面から離間させるように構成されている。
【００８０】
そのため、検査装置１０に係合した推進装置２０の荷重によっても検査装置１０の引っ掛かりが解かれない場合であっても、推進装置２０を介して連結部６１が下方へ引っ張られて第２位置に移動することにより、車輪３１がケーブル２の外面から離間し、引っ掛かりの原因が取り除かれる。これにより、検査装置１０を容易に下降させ、確実に回収することができる。
【００８１】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、長尺な点検対象物として斜張橋のケーブル２を点検するために点検装置１を用いているが、吊り橋や送電線のケーブルや、柱等の点検に点検装置１を用いてもよい。また、点検手段は、光学撮像装置に限られるものではなく、例えば点検対象物の温度や寸法を測定するものや、点検対象物の表面や内部の状態を測定するものであってもよい。また、上記実施形態では、点検装置１が互いに分離可能な検査装置１０と推進装置２０とを備えているが、点検装置１が両者を一体とした構成であってもよい。この場合、第１フレーム１１の下側環状枠１４又は上側環状枠１３の代わりに、推力発生装置２２が取り付けられた第２フレーム２１を設ければよい。更に、上記実施形態では、第１フレーム１１及び第２フレーム２１の断面形状が八角形とされ、それぞれ４つの保持装置３０、カメラ１２、鏡１６が設けられているが、フレームの形状はこれに限定されるものではなく、各装置の数量や配置もこれに限定されるものではない。この他、各部材や、部位の具体的構成、形状、配置、数量、素材、手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。また、上記実施形態に示した各要素や手順は必ずしも全てが必須ではなく、適宜組み合わせることや取捨選択することが可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１      点検装置
２      ケーブル（点検対象物）
１０    検査装置
１１    第１フレーム
１２    カメラ（点検手段、光学撮像装置）
１３    上側環状枠
１４    下側環状枠
１５    連結枠
１６    鏡
１６ａ  反射面
２０    推進装置
２１    第２フレーム
２２    推力発生装置
２３    プロペラ
２４    枠部材
２６    固定手段
３０    保持装置
３１    車輪
３２    支持部材
３４Ａ  第１回転角センサ
３４Ｂ  第２回転角センサ
３５    球体車輪
４０    摩擦発生装置
４１    摩擦板
４２    ラチェット機構（一方向機構）
５１    回転軸
５２    突出片
５３    ハウジング
５４    切替機構
６１    連結部
６２    係合部
Ｘ      第１方向
Ｙ      第２方向
【図１】
2018119312.tif 000003
【図２】
2018119312.tif 000004
【図３】
2018119312.tif 000005
【図４】
2018119312.tif 000006
【図５】
2018119312.tif 000007
【図６】
2018119312.tif 000008
【図７】
2018119312.tif 000009
【図８】
2018119312.tif 000010
【図９】
2018119312.tif 000011
【図１０】
2018119312.tif 000012
【図１１】
2018119312.tif 000013
【図１２】
2018119312.tif 000014
【図１３】
2018119312.tif 000015
【図１４】
2018119312.tif 000016
【図１５】
2018119312.tif 000017
【図１６】
2018119312.tif 000018