(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、
前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、
前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有すると共に、当該凸部以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされており、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していることを特徴とする管内検査装置。
【請求項２】
センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、
前記センサ本体の基端と、前記支持体の先端との間に介挿された弾性部材を更に備え、
前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、
前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有し、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していることを特徴とする管内検査装置。
【請求項３】
センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、
前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、
前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有し、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していると共に、側面の周方向の一部が突出した突出部を有することを特徴とする管内検査装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、少なくとも外表面がシリコーンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の管内検査装置。
【請求項５】
前記支持体は、長手方向に延伸する凸部が幅方向の一部に形成された帯状の剛性部材を、幅方向の一部が重なり合うように螺旋状に巻回し、前記剛性部材の重なり合った部分が互いに軸方向に摺動可能となるように形成されたフレキシブル管であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の管内検査装置。
【請求項６】
前記支持体を被検査管内に回転させながら挿入するべく、前記支持体を軸方向周りに回転させ、且つ、軸方向に押出す回転押出し装置を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の管内検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像光学系や渦流探傷式センサ等を備えるセンサ本体を、ガス管や水道管等の管内に挿脱自在に構成した管内検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、配管内の異物検査や、継ぎ手位置の検知、管口径の計測等を行うべく、カメラや照明等を実装したセンサ本体を配管内に挿入して検査を行う方法が実施されている。斯かるセンサ本体の配管内への挿入方法としては、例えば、車両に搭載したセンサ本体を車輪駆動によって自走させる方法が用いられてきた。
【０００３】
また、特開平５−１２６７５２号公報に記載されているように、２個のバルーンと伸縮機構とを用い、言わば尺取り虫と同様の動作で配管内を移動させる装置も知られている。
【０００４】
前述した車輪駆動による自走方法において、十分なケーブルの牽引力を得るには、車輪と配管内壁の摩擦を大きくするべく、車両等の重量を大きくする必要があるため、操作性が悪くなるのみならず、センサ本体も比較的大型化するため、小口径の配管には使用し難いという問題がある。
【０００５】
さらに、前述した特開平５−１２６７５２号公報に記載された装置は、尺取り虫と同様の動作を行わせるための機構が複雑となる上、センサ本体の移動速度が遅く、曲げ継ぎ手部における通線能力も低いという問題がある。
【０００６】
また、実開昭６２−４９７６１号公報には、センサ本体にコイルワイヤを接続し、該コイルワイヤをねじ状推進機構により回転推進させる装置（コイルワイヤの推進速度は、回転時のねじ送りピッチ、つまりコイルワイヤの線間ピッチに対応する）が記載されている。
【０００７】
しかしながら、センサ本体の配管内挿入方法として、前述したコイルワイヤを用いる場合、配管の継ぎ手部における通線能力を高めるには、コイルワイヤを柔らかくする（弾性定数を小さくする）必要があり、センサ本体が接続されたコイルワイヤの先端まで回転力を効率良く伝達することは、コイルワイヤが長尺になればなるほど困難になるという問題がある。一方、回転力を効率良く伝達するためにコイルワイヤを硬くする（弾性定数を大きくする）と、柔軟性が低下するため、曲げ継ぎ手部における通線能力が低下することになる。このように相反する問題点を共に解決し得る最適なコイルワイヤの弾性定数は決定し難く、配管の状況等に応じて適宜使い分けざるを得ないのが現状である。また、コイルワイヤの推進速度は、コイルワイヤの線間ピッチに対応するため、センサ本体の挿入速度が遅くなるという問題もある。
【０００８】
一方、一般的なセンサ本体の外形は、図１３に示すように、軸対称の形状（例えば楕円球状）に形成されている。ここで、図１３は、一般的な管内検査装置における検査カプセルの概略の外形及び検査カプセルが被検査管内を推進する様子を説明する説明図であり、（ａ）は検査カプセルが推進する様子を説明する説明図を、（ｂ）は検査カプセルの正面図を、（ｃ）は検査カプセルの側面図をそれぞれ示す。図１３に示すように、水平面内に配置されている被検査管Ｓ内に、センサ本体１１’の基端に接続された支持体１２’を右回転させながら挿入していく場合を考える。この場合、左方向に曲折する曲げ継ぎ手の段差部Ｓ１において、センサ本体１１’が当接し、突っ掛かった状態になりやすい。これは、支持体１２’を右回転させた場合、支持体１２’が被検査管Ｓの右側内壁に沿って進行する傾向になりやすいためと考えられる。いったんこのような状態になってしまえば、支持体１２’を回転し続けたとしても、センサ本体１１’は、曲げ継ぎ手の符号Ｓ１１で示す部分と当接する位置を支点として同じ場所で回転し続けてしまうこともあり、通線が困難になるという問題がある。また、右方向に曲折する曲げ継ぎ手を通過する場合でも、確率は低くなるものの、同様にして突っ掛かってしまうことがある。このように、一般的なセンサ本体１１’の形状では、特に支持体１２’の回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手における通線能力が低いという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、被検査管内にセンサ本体を回転させながら挿入する方式の検査装置であって、センサ本体の形状等を工夫することにより被検査管内の曲げ継ぎ手部における通線能力に優れる管内検査装置を提供することを第１の課題とする。また、センサ本体まで回転力を効率良く伝達し得ると同時に、柔軟性に優れ、結果として被検査管内の通線能力に優れる管内検査装置を提供することを第２の課題とする。また、センサ本体の挿入速度を早め得る管内検査装置を提供することを第３の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記第１の課題を解決するべく、本発明は、請求項１に記載のように、センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有すると共に、当該凸部以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされており、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していることを特徴とする管内検査装置を提供するものである。
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、センサ本体は、先端側に２つの凸部を有するカバー部材を備える構成であるため、後述するように、センサ本体が被検査管の内壁と当接する凸部を支点として回転することにより、回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手部においても通線し易くなる。また、凸部以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされているため、センサ本体が回転する際に、被検査管の管径方向に揺動することになり、これにより曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなる。また、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出しているため、２つの凸部が同じ高さである場合に比べて、より高い段差をも乗り越えることができる。このように、先端側に複数の凸部を有することと、凸部以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされていることとが相俟って、曲げ継ぎ手部における通線能力に極めて優れた管内検査装置が提供される。
【００１２】
また、前記第１の課題を解決するべく、本発明は、請求項２に記載のように、センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、前記センサ本体の基端と、前記支持体の先端との間に介挿された弾性部材を更に備え、前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有し、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していることを特徴とする管内検査装置を提供するものである。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、センサ本体は、先端側に２つの凸部を有するカバー部材を備える構成であるため、回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手部においても通線し易くなる。また、センサ本体の基端と、前記支持体の先端との間に介挿された弾性部材を備えるため、センサ本体が回転する際に、前記弾性部材が弾性変形することによって、センサ本体が被検査管の管径方向に揺動することになり、これにより曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなる。また、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出しているため、２つの凸部が同じ高さである場合に比べて、より高い段差をも乗り越えることができる。このように、先端側に複数の凸部を有することと、センサ本体の基端と前記支持体の先端との間に介挿された弾性部材を備えることとが相俟って、曲げ継ぎ手部における通線能力に極めて優れた管内検査装置が提供される。
【００１４】
さらに、前記第１の課題を解決するべく、本発明は、請求項３に記載のように、センサ本体と、該センサ本体の基端に連結され、被検査管内に前記センサ本体を挿入するための管状又は棒状の支持体とを備えた管内検査装置であって、前記センサ本体は、被検査管内の状況を把握するための検知手段と、該検知手段を覆うカバー部材とを備え、前記カバー部材は、前記センサ本体の先端側に２つの凸部を有し、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出していると共に、側面の周方向の一部が突出した突出部を有することを特徴とする管内検査装置を提供するものである。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、センサ本体は、先端側に２つの凸部を有するカバー部材を備える構成であるため、回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手部においても通線し易くなる。また、前記カバー部材は、側面の周方向の一部が突出した突出部を有するため、センサ本体の重心を中心軸から偏芯させることができ、これにより、センサ本体が回転する際に、センサ本体が被検査管の管径方向に揺動し易くなり、ひいては曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなる。また、前記突出部が被検査管の内壁と当接した場合には、当該突出部を支点としてセンサ本体が回転することによっても段差を乗り越え易くなる。また、一方の凸部が他方の凸部よりも先端側に突出しているため、２つの凸部が同じ高さである場合に比べて、より高い段差をも乗り越えることができる。このように、先端側に複数の凸部を有することと、側面の周方向の一部が突出した突出部を有することとが相俟って、曲げ継ぎ手部における通線能力に極めて優れた管内検査装置が提供される。
【００１６】
好ましくは、請求項４に記載のように、前記カバー部材は、少なくとも外表面がシリコーンゴムで形成される。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、カバー部材の少なくとも外表面が、粘着性を有するシリコーンゴムで形成されているため、センサ本体が回転する際に、曲げ継ぎ手部の段差との間の滑りが低減され、より一層通線能力に優れた管内検査装置が提供される。
【００２０】
好ましくは、更に第２及び第３の課題を解決するべく、本発明は、請求項５に記載のように、前記支持体は、長手方向に延伸する凸部が幅方向の一部に形成された帯状の剛性部材を、幅方向の一部が重なり合うように螺旋状に巻回し、前記剛性部材の重なり合った部分が互いに軸方向に摺動可能となるように形成されたフレキシブル管であることを特徴とする管内検査装置を提供するものである。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、フレキシブル管が、長手方向に延伸する凸部が幅方向の一部に形成された帯状の剛性部材（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス材）を、幅方向の一部が重なり合うように螺旋状に巻回することによって形成されているため、フレキシブル管の外面に螺旋状の凸部が形成されることになる。従って、フレキシブル管を被検査管の内壁に接触させつつ回転させると、接触部分で軸方向の推進力が働き、フレキシブル管を前進させる力が作用することになる。つまり、前述したような従来の押し込み方法では推進の妨げとなる摩擦力を、回転によって軸方向への推進力に容易に変換することが可能である。また、フレキシブル管が、金属等の１つの剛性部材を巻回して形成されているため、断面構造が比較的強固であり、センサ本体まで回転力を効率良く伝達することが可能である。また、前記剛性部材の重なり合った部分が互いに軸方向に摺動可能とされているため、柔軟性に優れ、被検査管内におけるエルボ、ティー等の曲げ継ぎ手部等の通線能力に優れるという効果を奏する。このことは、センサ本体の挿入速度を早め得ることにも通じるものである。
【００２２】
好ましくは、前記第３の課題をより確実に解決するべく、請求項６に記載のように、前記支持体を被検査管内に回転させながら挿入するべく、前記支持体を軸方向周りに回転させ、且つ、軸方向に押出す回転押出し装置を備えるように構成される。
【００２３】
実際に、支持体を被検査管内へ挿入する場合、支持体を強制的に被検査管内に押し込むことで挿入可能な場合も多い。つまり、挿入開始時には、回転推進に頼らなくても、支持体の軸方向への強制的な押出し力を付勢することにより、数ｍは挿入可能な場合もある。また、挿入距離が長くなった場合でも、回転推進と支持体軸方向への強制的な押出し力との併用で、挿入速度を向上させることが可能である。
【００２４】
以上の観点より、請求項６に係る発明によれば、支持体を軸方向周りに回転させ、且つ、軸方向に押出す回転押出し装置を備えるため、単なる回転推進のみの場合よりも高速度で被検査管内にセンサ本体を挿入することができ、検査時間を確実に短縮することが可能である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る管内検査装置におけるセンサ本体である検査カプセルの概略の外形及び検査カプセルが被検査管内を推進する様子を説明する説明図であり、（ａ）は検査カプセルが推進する様子を説明する説明図を、（ｂ）は検査カプセルの正面図を、（ｃ）は検査カプセルの側面図を、（ｄ）は（ｂ）のＡ−Ａ’断面図をそれぞれ示す。また、図２は、本実施形態に係る管内検査装置の概略構成図であり、（ａ）は斜視図を、（ｂ）は部分的縦断面図をそれぞれ示す。また、図３は、本実施形態に係る管内検査装置が被検査管内を推進する様子を模式的に示す模式図である。さらに、図４は、後述するように管内検査装置の一部を構成する回転押出し装置の部分概略構成図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。図２に示すように、本実施形態に係る管内検査装置１は、後述するように検知手段としての光学系が搭載されたセンサ本体である検査カプセル１１と、検査カプセル１１の基端に連結され、被検査管（図１及び図３にＳで示す）内に検査カプセル１１を回転推進させて挿入するためのフレキシブル管１２と、フレキシブル管１２を被検査管内に回転させながら挿入するための回転押出し装置１３と、フレキシブル管１２を巻回して収納する収納ドラム１４とを備えている。さらに、本実施形態に係る管内検査装置１には、よりスムーズに被検査管内にフレキシブル管１２を挿入するべく、フレキシブル管１２の収納ドラム１４への出入部に、清掃ブラシ１５が設置されている。また、後述する計測器１６や電源１７も設置されている。
【００２６】
図１に示すように、本実施形態に係る検査カプセル１１は、先端側に第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂを有するカバー部材を備えており、第１凸部１１ａが第２凸部１１ｂよりも先端側に突出するように形成されている。また、図１（ｄ）に示すように、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状に形成されている。ここで、図９は、水平面内に配置されている被検査管Ｓ内に、フレキシブル管１２を右回転させながら押し込んでいく場合において、検査カプセル１１が、左方向に曲折する曲げ継ぎ手の段差Ｓ１を乗り越えていく様子を模式的に示した説明図である。図９に示すように、フレキシブル管１２を右回転させながら進行させた際には、被検査管Ｓの左方向に曲折する曲げ部（エルボ部）の外側の段差Ｓ１に当接する状態になり易い（この傾向は、図１３に示す一般的なカプセルの場合と同様である）。ここで、例えば、図９（ａ）に示すように第１凸部１１ａが段差Ｓ１に当接した場合を考える。この状態でフレキシブル管１２を回転させながら押し込んでいき、１８０°回転させれば、図９（ｂ）に示すような状態となる。この状態から、さらに回転させながら押し込んでいけば、第１凸部１１ａが段差Ｓ１に接する点Ｔ１を支点として、検査カプセル１１が回転するため（なお、検査カプセル１１は、矢符Ａ方向に進行しているため、前記支点Ｔ１も順次Ａ方向に移動することになる）、さらに１８０°回転した時点では、図９（ｃ）に示すように段差Ｓ１を乗り越えることができる。図９（ｂ）に示す状態から図９（ｃ）に示す状態へ移行するにあたり、検査カプセル１１は、第２凸部１１ｂによっても支えられているため、第１凸部１１ａが段差Ｓ１から滑り落ちることはない（図９（ｂ）に示す状態においては、点Ｔ２にて被検査管の内壁と接しており、第１凸部１１ａが段差Ｓ１から滑り落ちるのを防いでいる）。
【００２７】
また、図９（ａ）に示す段階で、第１凸部１１ａ以外の部分が段差Ｓ１と当接したとしても、検査カプセル１１は高さの異なる２つの凸部（第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ）を有しており、当該２つの凸部の間が相対的に凹形状になっているため、同様の原理で段差Ｓ１をスムーズに乗り越えることができる。また、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされているため、検査カプセル１１が回転する際に、被検査管Ｓの管径方向に揺動することになり、これにより段差Ｓ１を乗り越え易くなるという効果も奏する。このように、本実施形態に係る検査カプセル１１の形状（検査カプセル１１を構成するカバー部材の形状）によれば、フレキシブル管１２の回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手においてもスムーズに通過することが可能である。なお、回転方向と同方向に曲折する曲げ継ぎ手においては、そもそも通過しやすい傾向にあるものの、仮に段差に検査カプセル１１が当接したとしても、上記と同様の原理によってスムーズに通過することが可能である。また、検査カプセル１１のカバー部材は、例えば、硬質ゴム、プラスチック、アルミニウム、ステンレス、チタン等で形成することが可能であるが、特に、シリコーンゴムで形成した場合には、当該シリコーンゴムが粘着性を有するため、検査カプセル１１が回転する際に、段差Ｓ１との間の滑りが低減され、より一層通線能力を高めることが可能である。
【００２８】
なお、本実施形態のように、第１凸部１１ａが第２凸部１１ｂよりも先端側に突出するように形成されたカバー部材を備えた検査カプセル１１の場合、つまり第１凸部１１ａと第２凸部１１ｂの高さが異なる場合には、後述する第１凸部１１ａと第２凸部１１ｂが同じ高さの場合に比べ、より高い段差を乗り越えられるという効果が期待できる。
【００２９】
例えば、図１０（ａ）に示すような状態となった場合を考える。第１凸部１１ａと第２凸部１１ｂの高さが異なる場合、図１０（ａ）に示すように、カバー部材の外周部から第１凸部１１ａの頂点部よりやや低い部位までの距離（図１０（ａ）及び（ｂ）に示す距離ｄ）よりも低い高さの段差Ｓ１（すなわち、Ｄ＜ｄ）であれば、上述した原理により、当該段差Ｓ１を乗り越えることができると考えられる。すなわち、第１凸部１１ａが段差Ｓ１の上面Ｓ１ａに乗り上がるので、検査カプセル１１を更に回転させながら推し進めることにより、図１０（ｃ）に示すように、段差Ｓ１を乗り越えることができる（図１０（ｃ）は、同図（ａ）に示す状態から検査カプセル１１を１８０°回転した状態を示す）。なお、図１０（ｂ）は、検査カプセル１１を先端方向から見た正面図であり、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂを模式的に等高線で表現している。
【００３０】
これに対し、第１凸部１１ａと第２凸部１１ｂが同じ高さに形成されたカバー部材を有する検査カプセル１１が、前記図１０（ａ）と同様にして、図１０（ｄ）に示す状態になった場合、検査カプセル１１を回転させても、常にいずれか一方の凸部１１ａ又は１１ｂが段差Ｓ１の正面Ｓ１ｂに当接し、いずれの凸部１１ａ及び１１ｂも段差Ｓ１の上面Ｓ１ａに乗り上がることがないため（図１０（ｅ））、検査カプセル１１は同じ位置で回転し続けることになり、段差Ｓ１を乗り越えることは難しいということになる。ただし、第１凸部１１ａと第２凸部１１ｂが同じ高さであったとしても、前述したように、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされているため、検査カプセル１１が回転する際に、被検査管Ｓの管径方向（図１０の紙面上下方向）に揺動することになる。従って、実際には、何度か回転させながら（揺動させながら）押し込んでいくうちに、ある程度低い段差Ｓ１であれば、第１凸部１１ａ又は第２凸部１１ｂが段差Ｓ１を乗り越え、その結果、検査カプセル１１が段差Ｓ１を乗り越えていくことが期待できる。
【００３１】
また、図２及び図４に示すように、回転押出し装置１３は、フレキシブル管１２の収納ドラム１４への出入部に配置され、フレキシブル管１２を所定位置で押圧し、周方向について固定支持する押圧支持手段としてのフレキシブル管押さえローラ１３１と、フレキシブル管１２の収納ドラム１４への出入部に配置され、フレキシブル管１２を軸方向に強制的に押出しする押出し手段１３２と、フレキシブル管１２を軸方向周りに回転させるべく、収納ドラム１４、フレキシブル管押さえローラ１３１及び押出し手段１３２を一体として回転させるための回転駆動手段１３３とを有する。ここで、押出し手段１３２は、押出しローラ１３２ａと、押出しローラ１３２ａを回転させるためのローラ回転駆動用モータ１３２ｂとを備えている。また、回転駆動手段１３３は、モータ１３３ａ及びベルト１３３ｂを備えている。
【００３２】
さらに、回転押出し装置１３は、収納ドラム１４、フレキシブル管押さえローラ１３１及び押出し手段１３２を一体として回転させるために、これらを連結して保持するための保持枠１３４と、保持枠１３４を前記軸方向周りに回転可能とするべく、玉軸受け（図示せず）等によって支持する基台１３５とを備えている。なお、本実施形態では、フレキシブル管１２を安定支持するべく、フレキシブル管押さえローラ１３１を押出しローラ１３２ａとは別個に設けているが、その機能を押出しローラ１３２ａに集約させることも可能である。つまり、フレキシブル管押さえローラ１３１を設けなくても、押出しローラ１３２ａ自体によってフレキシブル管１２は周方向にある程度固定支持される。すなわち、押出しローラ１３２ａに押出し手段としての機能と、押圧手段としての機能とを併せ持たせることも可能である。ただし、フレキシブル管押さえローラ１３１を併設した方が、よりスムーズにフレキシブル管１２を押し出すことが可能であると考えられる。
【００３３】
押出し手段１３２によってフレキシブル管１２を被検査管内に強制的に押し込むことにより、例えば、挿入口近傍など、挿入抵抗が小さい領域における検査カプセル１１の挿入速度を早めることが可能である。また、前記強制的な押出し力と回転推進力とを併用することにより、より効率的な挿入が可能となる。さらに、フレキシブル管１２と被検査管の内壁との摩擦力が小さく、回転推進力が十分に得られない場合であっても、押出し力によって検査カプセル１１を被検査管内へと進行させることが可能である。なお、収納ドラム１４にはハンドル１４１が設置されており、フレキシブル管１２の収納時には、ハンドル１４１を回転させることにより、収納ドラム１４のみが回転し、フレキシブル管１２を巻回収納することができるように構成されている。
【００３４】
なお、収納ドラム１４は、図５に示す形態にすることも可能である。この場合も図２に示す場合と同様に、収納ドラム１４、フレキシブル管押さえローラ１３１及び押出し手段１３２を連結して保持する保持枠１３４を回転させることにより、収納ドラム１４、フレキシブル管押さえローラ１３１及び押出し手段１３２を一体として回転させることができる。なお、ハンドル１４１が回転の妨げとなるような場合には、折り畳み式や脱着式のハンドルとすればよい。
【００３５】
図６は、本実施形態に係るフレキシブル管１２を部分的に示す縦断面図である。図６に示すように、フレキシブル管１２は、長手方向に延伸する凸部１２１ａが幅方向の一部に形成された長い帯状の剛性部材（例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス材）１２１を、凸部１２１ａ同士が重なり合わない範囲で、幅方向の一部が重なり合うように螺旋状に巻回し、剛性部材１２１の重なり合った部分が互いに軸方向に摺動可能となるように形成されている。本実施形態では、凸部１２１ａと、凸部が形成されていない部分１２１ｂ（本実施形態では凹部）とが重なり合うように螺旋状に巻回されている。そして、この互いに重なり合っている凸部１２１ａと、凸部が形成されていない部分１２１ｂとが互いに軸方向（フレキシブル管の長手方向）に摺動可能となるように構成されている。なお、上記幅方向とは、帯状の剛性部材１２１の長手方向と直交する方向を意味する。
【００３６】
本実施形態に係るフレキシブル管１２は、以上に述べたような構成を有するため、図７に示すように、フレキシブル管１２を被検査管Ｓの内壁に接触させつつ回転させると、接触部分（図７にＡ、Ｂで示す）で軸方向の推進力が働き、フレキシブル管１２を前進させる力が作用することになる。つまり、従来の単純な押し込み方法では推進の妨げとなる摩擦力を、回転によって軸方向への推進力に容易に変換することが可能である。また、フレキシブル管１２は、剛性部材を巻回して形成されているため、断面構造が比較的強固であり、検査カプセル１１まで回転力を効率良く伝達することが可能である。さらに、隣接する凸部１２１ａと凹部１２１ｂとが、軸方向に互いに摺動自在に嵌合しているため、柔軟性に優れ、被検査管内における継ぎ手部等の通線能力に優れるという効果を奏する。なお、フレキシブル管１２の剛性（柔軟性）は、フレキシブル管１２の管径、剛性部材１２１の材質や厚さ、凹凸ピッチ等で変化するが、相異なる複数の剛性部材１２１を長手方向に溶接して連結する等の加工を施せば、フレキシブル管１２の部位によって前記厚さ等のパラメータを適宜変更することも可能である。したがって、例えば、フレキシブル管１２の先端側（検査カプセル１１に接続されている側）については剛性部材１２１の厚さを薄くすること等により屈曲し易い柔軟性の高いものとし、基端側については剛性部材１２１の厚さを増すこと等によりやや屈曲しにくいものの回転力を伝達し易いものとすれば、長距離においても高い通線能力を得ることができる。
【００３７】
図８は、検査カプセル１１とフレキシブル管１２内における信号伝送を説明する説明図であり、（ａ）は検査カプセル１１及びフレキシブル管１２全体の構成を、（ｂ）は検査カプセル１１の近傍における概略の内部構成を示す。前述のように、フレキシブル管１２は回転するため、フレキシブル管１２内への電力供給や信号の取り出しは、フレキシブル管１２の基端部に取り付けられた回転伝送器（回転を伴う各種装置への信号及び動力の伝送を行う機器であり、スリップリング等から形成される）１２２を用いて行われる。また、回転伝送器１２２には、計測器１６及び電源１７が接続されている。計測器１６は、後述する出力信号を表示、記録又は信号処理するための機器であり、モニタ、ビデオレコーダ、信号処理装置等から構成されている。検査カプセル１１には、電源１７から回転伝送器１２２及びフレキシブル管１２内の配線１２３を介して必要な電力が供給される。一方、検査カプセル１１で検出した出力信号（例えば被検査管内の観察像）は、計測器１６に送信され、計測器１６が具備するモニター等に表示される。
【００３８】
検査カプセル１１の内部には、図８（ｂ）に示すように、被検査管内を照明する照明１１１と、照明１１１により照明された被検査管内を撮像するための撮像手段を構成する光学レンズ１１２及びＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１１３と、撮像素子１１３の出力を増幅する電子回路１１４とが搭載されている。電子回路１１４で増幅された出力信号は、コネクタ１２４を介してフレキシブル管１２内の配線１２３によって伝送される。なお、本実施形態に示すような形状の検査カプセル１１の場合、光学レンズ１１２及びＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子１１３は、カバー部材の凸部に相当する場所以外に搭載することが好ましい。照明１１１は、凸部に相当する場所に搭載することが可能である。
【００３９】
以上に説明した管内検査装置１のフレキシブル管１２を回転させることにより、検査カプセル１１は順次被検査管内を進行していき、被検査管内の状況を観察することが可能である。例えば、本実施形態の管内検査装置１を内径２５ｍｍの配管に使用する場合には、フレキシブル管１２の直径は１０ｍｍ程度で、検査カプセル１１の最大直径は２０ｍｍ程度とすることが可能であり、配管内に存在する継ぎ手部も容易に通過することが可能である。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態に係る管内検査装置における検査カプセル近傍の概略構成を示す正面図である。図１１に示すように、本実施形態に係る管内検査装置も、第１の実施形態と同様に、撮像光学系が搭載された検査カプセル１１と、検査カプセル１１の基端に連結され、被検査管内に検査カプセル１１を回転推進させて挿入するためのフレキシブル管１２とを備えている。また、フレキシブル管１２を被検査管内に回転させながら挿入するための回転押出し装置（図示せず）や、フレキシブル管１２を巻回して収納する収納ドラム（図示せず）を備えている点も第１の実施形態と同様である。さらに、本実施形態に係る管内検査装置は、第１の実施形態と異なり、検査カプセル１１の基端とフレキシブル管１２の先端との間に介挿された弾性部材２を備えている。
【００４１】
弾性部材２としては、管状、棒状、コイル状等、弾性変形を生じる限りにおいて、種々の材料から種々の形態に形成することができる。本実施形態に係る管内検査装置は、斯かる弾性部材２を備えるため、検査カプセル１１が回転する際に、弾性部材２が弾性変形することによって、検査カプセル１１が被検査管の管径方向に揺動することになり、これにより曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなるという利点を有する。
【００４２】
なお、検査カプセル１１のカバー部材が第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂを有する点は、第１の実施形態と同様である。また、検査カプセル１１のカバー部材は、第１の実施形態と同様に、種々の材料で形成することが可能であるが、特に、シリコーンゴムで形成すれば、当該シリコーンゴムが粘着性を有するため、検査カプセル１１が回転する際に、段差との間の滑りが低減され、より一層通線能力を高めることができる点で好ましい。さらに、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ以外の部位における軸方向横断面は、第１の実施形態と同様に、検査カプセル１１が回転する際の揺動をより一層促すために略楕円形状とするのが好ましいが、本実施形態では、前述したように、弾性部材２の弾性変形による揺動が生じるため、円形状等の他の断面形状とすることも可能である。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第３の実施形態に係る管内検査装置における検査カプセル近傍の概略構成を示す正面図である。図１２に示すように、本実施形態に係る管内検査装置も、第１の実施形態と同様に、撮像光学系が搭載された検査カプセル１１と、検査カプセル１１の基端に連結され、被検査管内に検査カプセル１１を回転推進させて挿入するためのフレキシブル管１２とを備えている。また、フレキシブル管１２を被検査管内に回転させながら挿入するための回転押出し装置（図示せず）や、フレキシブル管１２を巻回して収納する収納ドラム（図示せず）を備えている点も第１の実施形態と同様である。さらに、本実施形態に係る管内検査装置は、第１の実施形態と異なり、検査カプセル１１のカバー部材が、側面の周方向の一部が突出した突出部３を備えている。
【００４４】
突出部３は、カバー部材の他の部位と一体成形できる他、被検査管の種類等の用途に応じて脱着可能に形成することも可能である。本実施形態に係る管内検査装置は、斯かる突出部３を備えるため、検査カプセル１１の重心を中心軸から偏芯させることができ、これにより、検査カプセル１１が回転する際に、検査カプセル１１が被検査管の管径方向に揺動し易くなり、ひいては曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなる。また、突出部３が被検査管の内壁と当接した場合には、突出部３を支点として検査カプセル１１が回転することによっても段差を乗り越え易くなるという利点を有する。
【００４５】
なお、検査カプセル１１のカバー部材が第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂを有する点は、第１の実施形態と同様である。また、検査カプセル１１のカバー部材は、第１の実施形態と同様に、種々の材料で形成することが可能であるが、特に、シリコーンゴムで形成すれば、当該シリコーンゴムが粘着性を有するため、検査カプセル１１が回転する際に、段差との間の滑りが低減され、より一層通線能力を高めることができる点で好ましい。また、第１凸部１１ａ及び第２凸部１１ｂ以外の部位における軸方向横断面は、第１の実施形態と同様に、検査カプセル１１が回転する際の揺動をより一層促すために略楕円形状とするのが好ましいが、本実施形態では、前述したように、突出部３による揺動が生じるため、円形状等の他の断面形状とすることも可能である。さらに、検査カプセル１１が回転する際の揺動をより一層促すべく、本実施形態の構成に加え、さらに第２の実施形態のように、検査カプセル１１の基端とフレキシブル管１２の先端との間に弾性部材を介挿することも可能である。
【００４６】
以上に述べた第１〜第３の実施形態では、検査カプセル１１内に撮像光学系を搭載し、被検査管内の状況を観察する形態を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、渦流探傷式センサ等、被検査管内の状況を計測し得る限りにおいて種々のセンサを搭載可能である。
【００４７】
さらに、第１〜第３の実施形態では、検査カプセル１１の基端に連結された支持体として、特定の形態を有するフレキシブル管１２を適用した例を挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、被検査管内に検査カプセル１１を挿入し得る限りにおいて、種々の管状又は棒状の支持体を適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る管内検査装置によれば、センサ本体が、先端側に複数の凸部を有するカバー部材を備えるため、センサ本体が被検査管の内壁と当接する凸部を支点として回転することにより、回転方向と逆方向に曲折する曲げ継ぎ手部においても通線し易くなるという効果を奏する。
【００４９】
また、凸部以外の部位における軸方向横断面が略楕円形状とされているため、若しくは、センサ本体の基端と支持体の先端との間に介挿された弾性部材を備えるため、或いは、カバー部材が側面の周方向の一部が突出した突出部を有するため、センサ本体が回転する際に、被検査管の管径方向に揺動することになり、これにより曲げ継ぎ手部の段差を乗り越え易くなるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の第１の実施形態に係る管内検査装置における検査カプセルの概略の外形及び検査カプセルが被検査管内を推進する様子を説明する説明図である。
【図２】  図２は、本発明の第１の実施形態に係る管内検査装置の概略構成図である。
【図３】  図３は、本発明に係る管内検査装置が被検査管内を推進する様子を模式的に示す模式図である。
【図４】  図４は、本発明の第１の実施形態に係る管内検査装置の一部を構成する回転押出し装置の部分概略構成図である。
【図５】  図５は、本発明の第１の実施形態に係る管内検査装置において、他の形態の収納ドラムを適用した例を示す概略構成図である。
【図６】  図６は、本発明に係るフレキシブル管を部分的に示す縦断面図である。
【図７】  図７は、本発明に係るフレキシブル管の回転推進の原理を説明する説明図である。
【図８】  図８は、本発明の第１の実施形態に係る検査カプセルとフレキシブル管内における信号伝送を説明する説明図である。
【図９】  図９は、本発明に係る検査カプセルが曲げ継ぎ手の段差部を乗り越えていく様子を説明する説明図である。
【図１０】  図１０は、本発明に係る検査カプセルが曲げ継ぎ手の段差部を乗り越える場合と乗り越えない場合とを比較して説明する説明図である。
【図１１】  図１１は、本発明の第２の実施形態に係る管内検査装置における検査カプセル近傍の概略構成を示す正面図である。
【図１２】  図１２は、本発明の第３の実施形態に係る管内検査装置における検査カプセル近傍の概略構成を示す正面図である。
【図１３】  図１３は、従来の管内検査装置における一般的な検査カプセルの概略の外形及び被検査管内を推進する様子を説明する説明図である。
【符号の説明】
１・・・管内検査装置  １１・・・検査カプセル  １２・・・フレキシブル管
１３・・・回転押出し装置
【図１】
0003929806.tif 000002
【図２】
0003929806.tif 000003
【図３】
0003929806.tif 000004
【図４】
0003929806.tif 000005
【図５】
0003929806.tif 000006
【図６】
0003929806.tif 000007
【図７】
0003929806.tif 000008
【図８】
0003929806.tif 000009
【図９】
0003929806.tif 000010
【図１０】
0003929806.tif 000011
【図１１】
0003929806.tif 000012
【図１２】
0003929806.tif 000013
【図１３】
0003929806.tif 000014