(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型検査ユニットであって、
ユニット本体と、
前記ユニット本体から延びる近位端部分、及び遠位端部分を有する可撓性ケーブルと、
前記可撓性ケーブルの遠位端に配置された撮像器ハウジングと、
前記ユニット本体の頂部表面部分に配置されたポートと、
前記撮像器ハウジングの遠位端部分から延びて複数の枝分かれ部を含む把持具と、
前記把持具を伸縮させるべく構成された引き金機構と
を含み、
前記近位端部分において各枝分かれ部が合流して単一の引き出しワイヤを形成し、
前記引き出しワイヤは、前記可撓性ケーブルを貫通して前記ユニット本体の中に入る内部通路内に配置され、
前記ポートは、前記引き出しワイヤが取り外し可能に取り付けられるべく前記引き金機構に設けられた拘束部分へのアクセスを許容するように構成される携帯型検査ユニット。
【請求項２】
前記拘束部分は拘束溝を形成する請求項１の携帯型検査ユニット。
【請求項３】
各枝分かれ部の遠位端近くに配置された返し部をさらに含む請求項１の携帯型検査ユニット。
【請求項４】
前記返し部は複数の隆起部を含む請求項３の携帯型検査ユニット。
【請求項５】
前記枝分かれ部は、前記撮像器ハウジングの長手軸まわりに径方向に均等に離間される請求項１の携帯型検査ユニット。
【請求項６】
各枝分かれ部が前記撮像器ハウジングの長手軸に対し、近位端部分から遠位端部分へと径方向外側に発散する請求項１の携帯型検査ユニット。
【請求項７】
各枝分かれ部が滑らかな曲線経路において外方に発散する請求項６の携帯型検査ユニット。
【請求項８】
前記複数の枝分かれ部は３つの枝分かれ部を含む請求項７の携帯型検査ユニット。
【請求項９】
前記把持具は金属材料からなる請求項１の携帯型検査ユニット。
【請求項１０】
前記引き金機構は、前記拘束溝を有する作動ユニットを含む請求項２の携帯型検査ユニット。
【請求項１１】
前記拘束溝は、取り外し可能に前記引き出しワイヤの圧着特徴部に取り付けられるべく構成される請求項２の携帯型検査ユニット。
【請求項１２】
前記引き金機構はさらに、前記頂部表面部分から外方に延びる傾斜チャネルを含む請求項１０の携帯型検査ユニット。
【請求項１３】
前記ポートは、前記引き金機構の並進範囲内で前記傾斜チャネルと有意に整合される請求項１２の携帯型検査ユニット。
【請求項１４】
前記傾斜チャネルは、接線方向において前記作動ユニットの頂部表面に合流して前記作動ユニットの遠位端へと延びる請求項１２の携帯型検査ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に携帯型検査ユニットに関し、詳しくは、交換可能アクセサリ用作業チャネルを有する携帯型検査ユニットに関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本願は、２０１３年１月９日出願の米国仮特許出願第６１／７５０，７９９号の利益を主張する。その内容は、すべてがここに参照として組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
視覚的に隠れた箇所を検査する目的のボアスコープ及びビデオスコープは、特定の用途にあつらえられるのが典型的である。例えば、ボアスコープの中には、配管工による配管及び排水管の検査に使用するべくあつらえられているものもある。同様に、他のタイプのボアスコープは、機械工による修理対象機械の内部区画の検査に使用するべくあつらえられている。これらの用途に関連する特別な特徴及び機能が、これらのタイプの装置のコストを引き上げている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００１／００５２９３０（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示は、機能性を向上させかつ低コストを維持するための追加的な柔軟性を有する改善されたボアスコープを与える。このセクションの記載は単に、本開示に関連する背景知識を与えるにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示に係る携帯型検査ユニットの実装の絵画図である。
【図２】本開示に係る携帯型検査ユニットのユニット本体の実装の絵画図である。
【図３】本開示に係る携帯型検査ユニットのユニット本体の断面側面図である。
【図４】本開示に係る携帯型検査ユニットのユニット本体の部分透過斜視図である。
【図５】本開示に係る携帯型検査ユニットの引き金機構及び駆動組み付け体の詳細組み付け図である。
【図６】本開示に係る携帯型検査ユニットのユニット本体の表面部分にフォーカスした、ユニット本体の絵画図である。
【図７】本開示に係る携帯型検査ユニットの可撓性ケーブルに取り付けられた撮像器ハウジングの詳細断面図である。
【図８】本開示に係る把持具の形態にある作動装置を受容する撮像器ハウジング及び可撓性ケーブルの詳細絵画図である。
【図９】本開示に係る把持具の形態にある作動装置を受容する撮像器ハウジング及び可撓性ケーブルの詳細絵画図である。
【図１０】本開示に係る流体分散管の形態にあるアクセサリを受容する撮像器ハウジング及び可撓性ケーブルの詳細絵画図である。
【図１１】本開示に係る流体分散管の形態にあるアクセサリを受容する撮像器ハウジング及び可撓性ケーブルの詳細絵画図である。
【図１２】本開示に係る携帯型検査ユニットの作業チャネルにフォーカスした部分透過絵画図である。
【図１３】本開示に係る携帯型検査ユニットにおいて利用される操作用コンポーネントのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１を参照すると、本開示に係る携帯型検査ユニット１００の典型的実装が例示される。携帯型検査ユニット１００は一般に３つの主要コンポーネント、すなわちユニット本体１１０、可撓性ケーブル１１２及び撮像器ハウジング１１４を含む。可撓性ケーブル１１２は、ユニット本体１１０の遠位端部分から撮像器ハウジングの近位端部分まで延びて、さらには撮像器ハウジング１１４とユニット本体１１０との機械接続及び電気通信を与える。ここに開示される携帯型検査ユニットは、一定範囲の用途において改善された適応性を与える。本開示全体においてさらに詳細に説明されることだが、携帯型検査ユニット及びその様々なコンポーネントは、様々なアクセサリを使用して隠れた箇所を視認しかつ当該箇所にアクセスするべく使用される適応可能な検査ツールを与える。
【０００８】
ユニット本体はさらに、アクセスポート１１６を有する表面部分と、ハンドル１１８と、引き金機構１２０とを含む。ユニット本体は、引き金機構への容易なアクセスと片手操作とを許容する人間工学に基づく設計を与える。この実装において、携帯型検査ユニットはさらに、撮像器ハウジング１１４の遠位端部分から延びる把持具アクセサリ（把持具）１２２を含む。把持具は、携帯型検査ユニットの操作中に遭遇し得る様々な物体を把持するのに適した複数の枝分かれ部を含む。把持具アクセサリは一般に、ユニット本体から可撓性ケーブルを経由して延びる細長い通路を含む作業チャネルを貫通しかつ撮像器ハウジングを貫通することによって、検査ユニットに組み入れられる。把持具はさらに、当該把持具の作動に従事するユニット本体の引き金機構に接続されるべく構成される。この実装においては把持具アクセサリが実証されているが、作業チャネルは、携帯型検査ユニットと互換性のある様々なアクセサリを受容するべく構成することができる。
【０００９】
ここで図２を参照すると、ユニット本体１１０はさらに、撮像器ディスプレイ、ユーザインタフェイス及びハンドル部分を有するディスプレイハウジング２１０を含む。ユニット本体は、操作者が、片手操作によりハンドル２３０を保持してユーザインタフェイスに触れ又は引き金機構を押し下げることができるように構成される。ユニット本体はさらに遠位端部分を含む。これは、取り外し可能に可撓性ケーブルに取り付けられるべく構成された遠位フランジを含む。遠位フランジ２２０は、任意の機械的アタッチメントを含むが、雄型端子を形成する複数のねじも含む。操作中、操作者は、携帯型検査ユニットのハンドル部分を保持して、撮像器ディスプレイ上の受信画像に関連する設定を調整することができる。
【００１０】
ここで図３を参照すると、本開示に適合するユニット本体の断面側面図が例示される。引き金機構は、駆動組み付け体の係合部分を画定する。駆動組み付け体はさらに、駆動ユニット３１２、作動ユニット３１４及び複数の歯車３１６を含む。駆動ユニット３１２は、引き金機構の係合時に駆動ユニット３１２がハンドル３２０に向かって引かれるように、かつ、複数の歯車３１６が駆動ユニット３１２の駆動ラック部分と係合するように構成される。駆動ユニット３１２の作動によって、複数の歯車３１６の回転が引き起こされ、さらには複数の歯車３１６が作動ユニット３１４の作動ラック３１０に係合する。作動ユニット３１４は、近位端部分及び遠位端部分を含み、かつ、ユニットハウジング組み付け体の中に、当該近位端部分が、ユニット本体の表面部分にあるポートと有意に整合するように配列することができる。作動ユニットは近位端部分から傾斜表面に沿って延び、かつ、ユニット本体の遠位フランジに向かって延びる。作業チャネルを含む内部通路が、ポートからの経路として画定される。当該経路は、作動ユニットに沿って近位端部分から遠位端部分へと延びて遠位フランジを外方へ貫通する。開示の装置における作業チャネルの配列により、以下にいくつかが詳述される様々なアクセサリを実装するべく、ユニット本体を貫通して可撓性ケーブルの中に入るアクセス容易な通路が得られる。
【００１１】
ここで図４を参照すると、本開示の教示に適合するユニット本体の部分透過斜視図が例示される。引き金機構は、例示の矢印４１０により示される直線動を通じて作動される。本実装においては直線的な操作が実装されるが、引き金機構の他のバリエーションは、他の実装に従事するべく適用可能な、回転動を包含する任意の運動形態を含み得る。この実装の引き金機構は、引き金機構がユニット本体のハンドルに向かって引かれた場合にばね４２０が圧縮されるように構成される。引き金機構が作動すると駆動歯車は、駆動ラックとの係合ゆえに回転する。駆動歯車が回転することによりさらに、作動ユニットの作動ラック３１０にさらに係合する作動歯車の回転が引き起こされ、かつ、ユニット本体の遠位及び近位部分へと又はこれらからの当該作動ユニットの、拘束された経路に沿った並進が引き起こされる。
【００１２】
駆動組み付け体は好ましくは、駆動ユニットと同じ方向への作動ラックの並進を引き起こすべく構成される。この構成は、操作者にとって、駆動組み付け体の動きの優れた制御と、作動ユニットに取り付けられる任意のアクセサリの同様に改善された制御とが得られるという利点をもたらす。引き金機構をゆるめると、ばねにより駆動ユニットが延長位置に戻り、その結果、作動ユニットも、複数の歯車に駆動されて延長位置に戻る。
【００１３】
作動ユニットのチャネル部分は、ユニット本体の表面上に配置されたポートと整合する近位端部分をさらに例示するこの図において、明確に視認することができる。長手方向傾斜チャネル４３０が近位端部分から延びることが、この実装においては作業チャネルを与えるように、さらに実証される。作業チャネルは、ユニット本体を通って近位端から遠位端へ延びる滑らかな経路を与える。ユニット本体の遠位フランジはさらに内部通路を含む。内部通路は、ユニット本体の遠位端部分に配置されたフランジを貫通し、作動ユニットのチャネル部分と有意に整合する。作動装置が作動ユニットに接続されると、当該作動ユニットの動きにより当該装置が並進し、内部通路を通ってユニット本体の遠位端部分の中へ及び当該遠位端部分から外へ延びる。
【００１４】
ここで図５を参照すると、引き金機構の詳細組み付け図が、本開示の教示に適合して例示される。ここにさらに詳細に示されるように、引き金機構の駆動ユニットはさらに、各側部駆動ラック上を駆動ユニットの長手軸に沿って延びる一対の案内レール５１０を含む。駆動ラックはさらに、案内レールに沿って駆動ユニットの長手軸に平行に摺動するべく構成される。駆動ユニットは、スケーリング駆動歯車を含む大平歯車５３０に相互接続された小平歯車５２０に係合する。スケーリング駆動歯車は作動歯車５４０に係合し、駆動ユニットによる複数の歯車に引き起こされた回転により、作動ユニットの作動ラックの並進が引き起こされる。作動ユニットもまた、各側部が作動ラックの長手軸と整合する一対の案内レールを含む。ここにさらに詳細に示されるように、作動ユニットは、近位端部分と、当該近位端部分の近くから始まり、下方へ傾斜し、及び接線方向において案内チャネルに合流する傾斜チャネルを有する遠位端部分とを含む。傾斜チャネルの近位端部分には、拘束溝が配置され、かつ、作動アクセサリの圧着特徴部が取り外し可能に取り付けられるべく構成される。スケーリング駆動歯車、作動歯車は駆動ラックと組み合わされ、作動ラックはさらに、動きスケーリング組み付け体を含む。動きスケーリング組み付け体は、作動ユニットの出力動を、引き金及び駆動ユニットの入力動に対して増大させるべく構成される。スケーリング駆動歯車により生成される、入力すなわち駆動ユニットと出力すなわち作動ユニットとの動きの比率は、１：１よりも大きく、いくつかの実施形態では１．５：１よりも大きい。作動ユニットひいては作動アクセサリの出力動を増大させると、操作者の引き金を引く動きが低減されるので、取り付けられたアクセサリの少ない入力動による作動が達成されるという利益が得られる。１：１よりも大きな出力比率は、大きな物体が把持具による有意な動きを必要とするいくつかの工業的用途において有用である。
【００１５】
ここで図６を参照すると、表面部分にフォーカスしたユニット本体の絵画図が、本開示の教示に適合して例示される。表面部分に配置されたポートは、作動ユニットの傾斜チャネルと実質的に整合されるべく、かつ、作動アクセサリの圧着特徴部に取り外し可能に取り付けられるべく構成された拘束溝６１０へのアクセスを許容するべく構成される。しかしながら、把持具を作動ユニットに固定するべく、例えば、ループ・フック又はボール・カップリングのような他の取り付け手段も使用できる。把持具は、作動ユニットからの取り付けが解除されると、例えば、内部通路が撮像器ハウジングの遠位端に、すなわちユニット本体の外側表面部分上のポートに合流する開口を通して、携帯型検査装置から取り外すことができる。ユニット本体の外側表面部分上のポートが、作業チャネルが受容する把持具又は他の作動アクセサリへのアクセスを与える。携帯型検査ユニットの様々なコンポーネントに関する作業チャネルの一つの構成が、図１２に明確に例示される。
【００１６】
撮像器ハウジング及び撮像器ディスプレイがさらに、描かれた図を参照して例示される。検査ユニットの操作中、可撓性ケーブルが検査ユニットに取り付けられている場合であっても、隠れ線によって示される作業チャネル６２０が、ポートを通ってアクセス可能となる。アクセスポート１１６によりユーザは、携帯型検査ユニットとともに使用される作動アクセサリを、検査ユニットの、可撓性ケーブル及び撮像器ハウジングを含む任意の他のコンポーネントの接続を解除することなく、変えることができる。この実装のさらなる利益は、撮像器ハウジングが、隠れた箇所にフォーカスされたままであっても、例えば、撮像器ハウジング及び可撓性ケーブルが、アクセサリ変更が当該撮像器ハウジング又は可撓性ケーブルの取り外しを必要とする場合に到達困難な配管、シャフト又は他の領域に配置されていても、操作者が、作動アクセサリを変更できることを含む。
【００１７】
ここで図７を参照すると、可撓性ケーブル１１２に取り付けられた撮像器ハウジング１１４の詳細断面図が、本開示の教示に適合して示される。撮像器ハウジング１１４は、作動装置を受容するべく構成された内部通路７１０を含む。内部通路７１０は、有意な中心が撮像器ハウジング１１４の長手軸に沿って存在し、かつ、可撓性ケーブル１１２の長手軸に沿って延びる。さらに撮像器ユニットが、撮像器ハウジングの中に、当該撮像器ハウジングの遠位端の近くに当該撮像器ハウジングの外側部分に沿って延びるように配置される。
【００１８】
撮像器ユニットに対向して照明ユニットが、撮像器ハウジング内にさらに開示され、かつ、撮像器ハウジングの長手軸に沿って遠位端へと延びる。この実装における照明ユニットは、撮像器ユニットに対向して示されるが、他の実装において撮像器ユニット及び照明ユニットは、撮像器ハウジングまわりで様々な構成に配向され得る。例えば、撮像器ユニット及び照明ユニットは、隣り合わせにして又は代替的に撮像器ハウジングの長手軸まわりに離間されてもよい。複数のワイヤが、可撓性ケーブルの長手軸沿いに、かつ、撮像器ハウジングの内部通路内に延びる。ワイヤは、照明ユニットに電力を供給し、かつ、撮像器ハウジングの近くに配置された任意の電子装置からの電気通信を与える。撮像器ユニットは、ユニット本体に配置されるディスプレイ及びメモリへと画像又はビデオを通信又は記録するべく構成される。照明ユニットは、撮像器ハウジングの遠位端周辺の作業領域に光を与え、かつ、当該撮像器が暗い箇所の画像を撮像できるように当該作業領域を照明する。返し部が、枝分かれ部の脚部と、８０度よりも大きな、いくつかの実装においては１００度よりも大きな一定角度を形成する。
【００１９】
ここで図８及び９を参照すると、撮像器ハウジング１１４及び可撓性ケーブル１１２が、把持具１２２の形態にある作動装置を受容することが示される。図示の把持具１２２は複数の枝分かれ部を含む。好ましい実装において、把持具１２２は、撮像器ハウジング１１４の遠位端の近くにある内部通路７１０から延びる３つの枝分かれ部を含む。当該枝分かれ部はさらに、滑らかな曲線に沿って外方に延び、撮像器ハウジングの長手軸まわりに径方向に均等に離間される。各枝分かれ部はさらに、遠位端部分の近くに少なくとも一つの返し部を含む。いくつかの実装において各返し部は単点を含むが、他の実装では、複数の返し部を形成するべく、各枝分かれ部の遠位端に複数の隆起部が配置される。
【００２０】
近位端部分において、各枝分かれ部が合流して単一の引き出しワイヤ部分を形成する。引き出しワイヤは、撮像器ハウジング及び長い可撓性ケーブルを貫通してユニット本体の中に入る内部通路内に配置される。ユニット本体の内側において一度、引き出しワイヤが、作動ユニットのチャネル部分に沿って遠位端へと延びる。遠位端では引き出しワイヤが、傾斜チャネルの近位端にある拘束溝に拘束され又は取り付けられる。駆動組み付け体の作動時、引き出しワイヤは、作動ユニットによってユニット本体の中へと引っ張られる。作動ユニットの当該動きの結果、引き出しワイヤは、枝分かれ部を撮像器ハウジングの中へと収縮させ、さらには、返し部を含む枝分かれ部の遠位端部分を発散させる。この動きを通じて、遠位端部分近くの物体が、把持具の枝分かれ部に係合かつ保持される。この機能により、撮像器ユニットによって視認される様々な物体の取り外しが、さもなくば視界から隠れた箇所において可能となる。いくつかの場合、密閉領域又は視界から隠れた領域に物体を配置する代替把持ユニットを使用することもできる。
【００２１】
様々な物体が把持具によって係合されることを確実にするべく、複数の枝分かれ部は、均等に離間されかつ滑らかな曲線経路において径方向外側に発散し、又は他の間隔を必要とする他の用途のために構成される。他の実装において、枝分かれ部は、強磁性材料の捕捉を可能とするべく磁化することもできる。
【００２２】
図１０及び１１を参照すると、撮像器ハウジング１１４及び可撓性ケーブル１１２が、流体分散管１０１０の形態にある作動装置を受容するように示される。流体分散管１０１０は、携帯型検査装置を貫通する内部通路７１０の中に受容される他の形態のアクセサリとして利用される。把持具と同様、流体分散管１０１０はユニット本体を貫通し、作業チャネルによって案内され、及び、内部通路７１０を介して可撓性ケーブル１１２及び撮像器ハウジング１１４を貫通する。流体分散管１０１０により携帯型検査ユニットは、ユニット本体のポート近くにおいてアクセス可能な当該流体分散管の遠位端部分から、撮像器ハウジングの内部通路を遠位開口を介して貫通する流体分散管の遠位端まで、流体又は気体を送達することができる。
【００２３】
流体分散管１０１０は、多くの流体又は気体を送達する能力を与え、いくつかの実装においては、多くの標準的なエアロゾルキャニスターに適合可能である。流体分散管により送達される製品のいくつかは、自動車用潤滑剤、殺虫剤、工業用化学品、家庭用品及び洗剤等を含む。流体分散管は一般に、疲労及び摩耗に対する回復力がある半可撓性の弾性材料からなるが、いくつかの用途においては、アルカリ性、酸性等の化学薬品に確実に耐え得る特別な材料が必要とされる。
【００２４】
図１２を参照すると、携帯型検査ユニットの部分透過絵画図が例示される。流体分散管１０１０は、この図において明確に見えるように、ユニット本体１１０のポートから撮像器ハウジング１１４の遠位端へと延びる近位端部分を含む。この図はさらに、ユニット本体１１０を貫通し、かつ、可撓性ケーブル１１２及び撮像器ハウジングを貫通する作業チャネル６２０の経路も強調する。作業チャネル６２０は、把持具と同様の作動装置、及び流体送達、洗浄、削り取り、研摩等を目的として一般に使用される他の任意のアクセサリのための経路を与える。作業チャネルは、操作者が、携帯型検査装置の近位のユニット本体端又は遠位撮像器ハウジング端のいずれかから、把持具又は流体分散管のようなアクセサリを使用できるように構成される。作業チャネルは、ＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））から構成されるが、複数の実装では、他の材料も適合可能である。作業チャネルによって受容される様々なアクセサリ間の互換性を高めることにより、携帯型検査ユニットを広範な用途に適合可能とする柔軟ではあるがコスト効率のよい設計が得られる。
【００２５】
図１３を参照すると、携帯型検査ユニットにおいて利用可能な電子的側面の実装の模式図が示される。電源スイッチ７５が、電源７６と残りの操作用コンポーネントとの間に介在される。操作者によってＯＮ位置に作動されると、電源７６からインタフェイスボード７４へと電力が供給される。インタフェイスボード７４は次に、ディスプレイ装置７３及び撮像ユニット２２に電力を与える。当該一実装において、電源スイッチ７５はさらに、ＬＥＤを含む照明ユニットの強度を制御するべく操作可能である。これを行うべく、電力はＬＥＤインタフェイスボード９１にも供給される。ＬＥＤインタフェイスボード９１は次に、電源スイッチ７５の設定に基づいて制御信号をＬＥＤに送信する。操作者は、撮像ユニットからの取得画像の品質を向上させるべく視認領域の照明を調整することができる。検査装置の代替実施形態は、他のユーザ作動制御を用いる。例えば、携帯型検査ユニットは、ディスプレイ装置、画面表示のコントラストのための、又は撮像装置のズーム機能のための制御を含む。
【００２６】
ひとたび電源がオンになると、撮像器ユニット２２は画像の撮像を開始し、当該画像データをビデオ信号として、インタフェイスボード７４にあるビデオデコーダ９２へと送信する。ビデオデコーダ９２は、ビデオ信号をデコードし、他のインタフェイスを介してディスプレイ装置７３へと渡す。ディスプレイ装置７３はその後、ビデオ画像を操作者に表示するべく操作可能となる。
【００２７】
当業者であれば容易にわかることだが、上記説明は本開示の原理の例示を意味する。この説明は、本開示が当該開示の要旨から逸脱することなく修正、変形及び変更を受け得る点で、以下の特許請求の範囲に画定される本開示の範囲又は用途を限定することを意図したものではない。
【図１】
0006556631.tif 000002
【図２】
0006556631.tif 000003
【図３】
0006556631.tif 000004
【図４】
0006556631.tif 000005
【図５】
0006556631.tif 000006
【図６】
0006556631.tif 000007
【図７】
0006556631.tif 000008
【図８】
0006556631.tif 000009
【図９】
0006556631.tif 000010
【図１０】
0006556631.tif 000011
【図１１】
0006556631.tif 000012
【図１２】
0006556631.tif 000013
【図１３】
0006556631.tif 000014