(57)【要約】【課題】細い管から挿入された枠材が太い管に到達した後、円滑に太い管の内周に対応した形状に拡径することができる捕集部材を提供する【解決手段】可撓性と弾性を有する枠材２の上端部２ａを互いに交差させて支持部材５に支持し、下端部２ｂを回動部材９を介して回動支持部材８に支持する。回動支持部材８は、駆動部材１３によって支持部材５に対し離隔又は接近するように駆動され、回動支持部材８を支持部材５から離隔させたとき、枠部材１を縮径して細い管２１に挿入し得る太さとし、回動支持部材８を支持部材５に接近させたとき、枠部材１を太い管２２の内周に対応しうる略円状とするように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太い管に交差させて取り付けた細い管から挿入されて太い管を流れる物体を捕集する捕集部材であって、
可撓性と弾性を有する枠材からなり、該枠材の両端部を互いに交差させることで自由状態では略円形となる枠部材と、
前記枠部材を構成する枠材の両端部を互いに交差させた状態で取り付けて夫々支持する支持部材と、
前記枠部材を構成する枠材に於ける互いに交差した部位よりも前記支持部材から離隔した部位に取り付けられた捕集網と、
を有し、
前記枠部材を縮径して細い管に挿入して該枠部材の前記支持部材から離隔した部位から太い管に到達させ、該枠部材が自由状態となるのに伴って、太い管の内周に対応した略円形に拡径すると共に補修網を広げるように構成したことを特徴とする補修部材。
【請求項２】
前記枠部材が、可撓性と弾性を有し太い管の円周の半分の長さよりも大きい長さを有する少なくとも一対の枠材を対向させて構成されており、
前記枠部材を構成する一対の枠材の夫々の一方の端部が互いに交差して支持部材に支持され、
且つ前記枠部材を構成する一対の枠材の夫々の他方の端部が、回動支持部材に少なくとも一対設けた回動部材に取り付けられて回動可能に支持され、
前記回動支持部材は、該回動支持部材に接続された駆動部材によって、前記支持部材に対し離隔又は接近するように駆動され、
前記駆動部材を駆動して、前記回動支持部材を前記支持部材から離隔させたとき、前記枠部材を縮径して細い管に挿入し得る太さとし、前記回動支持部材を前記支持部材に接近させたとき、前記枠部材を太い管の内周に対応しうる略円状とするように構成したことを特徴とする請求項１に記載した捕集部材。
【請求項３】
前記枠部材を構成する夫々の枠材が、可撓性と弾性を有する線材を並列させると共に互いに拘束した線材束、又は可撓性と弾性を有する板材によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載した捕集部材。
【請求項４】
前記支持部材が棒状に形成されると共に前記駆動部材が棒状に形成されており、該駆動部材と前記支持部材が相対的に長手方向に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載した捕集部材。
【請求項５】
前記回動支持部材に設けた回動部材は、回動方向が規定されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載した捕集部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太い管に交差させて取り付けた細い管から挿入して該太い管の内部を流れる物体を捕集することができる捕集部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地中には上水道用や工業用水或いは農業用水を含む圧力を持った水が流れる管路が敷設されている。このような管路には、常に路面を走行する車両による振動に応じた力や地盤沈下に伴う力、地震時に於ける管路の敷設方向及び、又は管路の敷設方向に対し交差する方向への力等が作用している。このため、管の継ぎ目に隙間ができたり、管壁にひび割れが生じたりして、流通している水が地中に漏洩する虞がある。例えば、工業用水や農業用水の場合、この水の処理に費用が掛かっており、漏水によって無駄が生じることとなる。
【０００３】
このため、地中に敷設された管路に於ける漏水の有無と、漏水位置を調査することが行われる。このような調査を行うために、水が流れる管路の内部を移動する移動体によって管路内で発生した音を集音して記録すると共に移動位置を検出し、管路に於ける漏れの有無と漏洩位置を検知する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載された発明は、例えば圧力を持った水が流れる上水道用の管路に於ける上流側に設けた弁栓部から本管に移動体を投入し、この移動体が下流側に向けて流れる過程で、管路内で発生している音を記録すると共に移動位置を検出する。そして、管路の下流側に設けた弁栓部から本管に捕集部材を挿入し、流れてきた移動体を捕集部材によって捕集して管路から離脱させる。更に、記録した音を解析して発生原因を特定し、移動体の移動位置から発生原因の位置を特定することができる。
【０００５】
特許文献１に記載されるように、例えば上水道用の管路に複数の弁栓部が設けられている。この弁栓部は、管路を構成する太い管に対して直交して取り付けた細い管によって構成されている。特許文献１には捕集部材の構成が具体的には記載されていないが、細い管を通過して太い管に到達した後、該太い管の内径に対応した大きさまで拡径する必要がある。
【０００６】
このため、図４に示すように、捕集部材５１は、可撓性と弾性を有する枠材５２を強制的に湾曲させて略円形となる円形部分５２ａを形成し、該円形部分５２ａに捕集網５３を取り付けると共に両端部５２ｂを互いに並行させた状態で保持棒５４に固定している。このように構成された捕集部材５１では、作業員が枠材５２を手で押圧することで強制的に縮径することができ、容易に細い管に挿入することができる。また、枠材５２が太い管に到達したときには、強制的な縮径が解除されて自動的に拡径して円形に復帰することができる。
【０００７】
上記の如く、捕集部材５１は、枠材５２を強制的に湾曲させて円形とした上で、両端部５２ｂを互いに並行させて保持棒５４に固定しているため、枠材５２は常に元の直線に復帰しようとする力が作用している。このため、枠材５２は保持棒５４に於ける固定位置５４ａを起点とし、該固定位置５４ａに近接した外周部５４ｂに向けて湾曲することとなる。
【０００８】
従って、図５に示すように、枠材５２を縮径させた状態で、捕集部材５１を細い管５７から太い管５８に挿入したとき、図５（ａ）に示すように、太い管５８の内部に到達した枠材５２は自由な状態となって元の形状に復帰しようとする。このとき、枠材５２は保持棒５４に於ける固定位置５４ａを起点として変形し、細い管５７と太い管５８との接続部５９に接触している。即ち、枠材５２の変形は固定位置５４ａと接続部５９に拘束される。更なる捕集部材５１の挿入に伴って、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、枠材５２が太い管５８の内部で円形になり、最終的に円形部分５２ａが太い管５８の内周に対応形状となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−１９６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の如く構成された捕集部材の場合、強制的に縮径されて細い管に挿入された枠材が太い管に到達して強制が解除されて円形に復帰する際に、常に太い管と細い管との接続部に拘束された変形となる。このため、枠材及び該枠材に取り付けた捕集網が前記接続部に擦られて消耗するという問題が生じている。
【００１１】
本発明の目的は、細い管から挿入された枠材が太い管に到達した後、太い管と細い管との接続部に擦られることがなく、円滑に太い管の内周に対応した形状に拡径することができる捕集部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明に係る補修部材は、太い管に交差させて取り付けた細い管から挿入されて太い管を流れる物体を捕集する捕集部材であって、可撓性と弾性を有する枠材からなり、該枠材の両端部を互いに交差させることで自由状態では略円形となる枠部材と、前記枠部材を構成する枠材の両端部を互いに交差させた状態で取り付けて夫々支持する支持部材と、前記枠部材を構成する枠材に於ける互いに交差した部位よりも前記支持部材から離隔した部位に取り付けられた捕集網と、を有し、前記枠部材を縮径して細い管に挿入して該枠部材の前記支持部材から離隔した部位から太い管に到達させ、該枠部材が自由状態となるのに伴って、太い管の内周に対応した略円形に拡径すると共に補修網を広げるように構成したものである。
【００１３】
上記補修部材に於いて、前記枠部材が、可撓性と弾性を有し太い管の円周の半分の長さよりも大きい長さを有する少なくとも一対の枠材を対向させて構成されており、前記枠部材を構成する一対の枠材の夫々の一方の端部が互いに交差して支持部材に支持され、且つ前記枠部材を構成する一対の枠材の夫々の他方の端部が、回動支持部材に少なくとも一対設けた回動部材に取り付けられて回動可能に支持され、前記回動支持部材は、該回動支持部材に接続された駆動部材によって、前記支持部材に対し離隔又は接近するように駆動され、前記駆動部材を駆動して、前記回動支持部材を前記支持部材から離隔させたとき、前記枠部材を縮径して細い管に挿入し得る太さとし、前記回動支持部材を前記支持部材に接近させたとき、前記枠部材を太い管の内周に対応しうる略円状とするように構成することが好ましい。
【００１４】
また、上記何れかの捕集部材に於いて、前記枠部材を構成する夫々の枠材が、可撓性と弾性を有する線材を並列させると共に互いに拘束した線材束、又は可撓性と弾性を有する板材によって構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、上記何れかの捕集部材に於いて、前記支持部材が棒状に形成されると共に前記駆動部材が棒状に形成されており、該駆動部材と前記支持部材が相対的に長手方向に移動可能に構成されていることが好ましい。
【００１６】
また、上記何れかの捕集装置に於いて、前記回動支持部材に設けた回動部材は、回動方向が規定されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る補修部材は、枠部材を構成する枠材の両端部を互いに交差させた状態で夫々支持部材に支持し、該枠材の交差部位よりも支持部材から離隔した部位に捕集網を取り付けて構成されている。このため、枠材は支持部材に対する取付部位を起点として常に元の形状に復帰するように変形する。このとき、枠材の両端部が互いに交差しているため、枠材は支持部材に於ける取付部位から離隔した側の外周に向けて変形することとなり、太い管と細い管との接続部に接触する虞がない。従って、枠材が太い管と細い管の接続部で擦れることがなく、甚だしい消耗を防ぐことができる。
【００１８】
特に、枠部材を可撓性と弾性を有する一対の枠材を対向させて構成すると共に、枠材の夫々の一方の端部を交差させて支持部材に支持し、他方の端部を回動支持部材に設けた回動部材に取り付けたので、枠材の他方の端部を回動させることができる。このため、一対の枠材は夫々支持部材に於ける取付部位から回動支持部材に於ける回動部材の位置に向けて斜めに配置されることとなり、湾曲する際に変形する方向が取付部位から回動部材が存在する方向に限定される。従って、枠材が太い管と細い管との接続部に接触して擦れることがない。
【００１９】
また、回動支持部材が駆動部材によって支持部材に対し離隔又は接近するように駆動されるため、回動支持部材を支持部材から離隔させたとき、一対の枠材を伸長させることでこれらの枠材は互いに接近して棒状となり、枠部材を縮径することができる。また、回動支持部材を支持部材に接近させたとき、この接近に伴って枠材が湾曲し、枠部材を略円形に拡径することができる。
【００２０】
また、枠部材を構成する一対の枠材の夫々を線材束又は板材によって構成することで、枠材が変形する際に方向性を持たせることができる。
【００２１】
また、支持部材を棒状に形成すると共に駆動部材を棒状に形成し、駆動部材と支持部材を相対的に長手方向に移動可能に構成することで、回動支持部材の支持部材に対する離隔、接近を確実に行うことができる。
【００２２】
また、回動支持部材に設けた回動部材が、回動方向が規定されていることで、回動支持部材が支持部材に対して接近する際の枠材が変形する方向を規定することが可能となり、円滑に枠部材を略円形に拡径することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】捕集部材の構成を説明する正面図である。
【図２】捕集部材の構成を説明する側面図である。
【図３】捕集部材を細い管を経て太い管に挿入する手順を説明する図である。
【図４】従来の捕集部材の構成を説明する図である。
【図５】従来の捕集部材を細い管を経て太い管に挿入する手順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る捕集部材の構成について説明する。本発明に係る捕集部材は太い管の内部を流れている物体を捕集するための部材であり、枠部材を構成する枠材を湾曲させた状態で両端部を交差させて支持部材に支持することで、太い管に交差して取り付けた細い管を円滑に通過させ、太い管に到達した後、確実に拡径させるように構成したものである。
【００２５】
本発明に於いて、捕集網を取り付けるための枠部材は、可撓性と弾性を有する枠材によって構成されている。枠材の形状や材料を限定するものではなく、例えばピアノ線やバネ鋼からなる線材、或いはフラットバーを利用することが可能である。この枠材は端部を交差させた状態で支持部材に支持されるように構成されているため、フラットバーを利用する際には幅寸法を吟味する必要がある。また、枠材として線材を利用する場合、複数の線材（例えば２本）を並べると共に互いに拘束しておくことが好ましい。
【００２６】
枠部材に取り付ける捕集網については限定するものではなく、充分な可撓性を有する繊維からなり、捕集対象となる物体を確実に捕集することが可能なメッシュであることが好ましい。そして、太い管に到達して拡径したとき、太い管を流れる流体に悪影響を与えることなく、且つ悪影響を与えられることのないものであれば良い。
【００２７】
捕集すべき対象となる物体を特に限定するものではなく、太い管の内部を流れる略すべての物体を対象とすることが可能である。また、太い管の内部を流れる流体も特に限定するものではなく、内部にある物体を流すことが可能な程度の流れを生じさせるものであれば良い。
【００２８】
以下、本実施例に係る捕集部材Ａの構成について図１、図２により説明する。本実施例では、太い管２２は上水が流れる上水道用の管路を構成する管とし、細い管２１は太い管２２の側面に略直交して取り付けた弁栓部を構成する管としている。そして、捕集部材Ａによって、前述した特許文献１に記載した移動体を捕集することを想定している。
【００２９】
図に示す捕集部材Ａは、一対の枠材２を対向させて構成した枠部材１を有している。前述したように、枠材２は可撓性と弾性を有する材料を用いており、本実施例ではピアノ線を採用している。特に、各枠材２は太い管２２の円周長の１／２よりも大きい長さを有している。そして、一対の枠材２は、一方の端部となる上端部２ａが互いに交差した状態に配置されて支持部材５に支持されると共に、他方の端部となる下端部２ｂが回動部材９を介して回動支持部材８に回動可能に支持されている。
【００３０】
枠部材１を構成する一対の枠材２は、一部が互いに交差しているため、互いに正対して配置することが不可能である。このため、一対の枠材２は、枠部材１が拡径する太い管２２の内周面の方向に対し直交する方向（以下「流れ方向」又は「管軸方向」という）にずらして配置されている。枠材２を流れ方向にずらす際の寸法は限定するものではなく、枠材２の太さや数に応じて適宜設定することが好ましい。
【００３１】
本実施例のように枠材２をピアノ線によって構成した場合、このピアノ線が１本である場合、枠部材１の流れ方向への剛性が小さくなる虞がある。このため、流れ方向に２本のピアノ線を並べると共に、拘束板３に形成した孔３ａに挿通することで、剛性を高め且つ互いの位置を拘束している。
【００３２】
枠部材１を構成する一対の枠材２に於ける交差部２ｃから下端部２ｂの間に捕集網１１が設けられている。この捕集網１１は、一対の枠材２の夫々に対し半周ずつ取り付けられており、枠部材１の縮径、或いは拡径に応じて容易に変形することが可能である。
【００３３】
回動支持部材８には駆動部材となる駆動棒１３の先端部分が接続されている。この駆動棒１３は支持部材５に対し相対的に直線方向に移動可能に構成されており、この駆動により、回動支持部材８が支持部材５に対し、離隔し、或いは接近し、この過程で枠部材２を縮径し、或いは拡径することが可能である。
【００３４】
支持部材５によって枠材２の上端部２ａを支持する構造について説明する。支持部材５の下端部分であって、太い管２２の直径に沿った方向（以下「直径方向」という）に互いに離隔した位置に枠材２を取り付けるための一対の取付部６が構成されている。この取付部６は、支持部材５に設けた固定部６ａと、キャップ６ｂと、からなり、固定部６ａに対し枠材２の上端部２ａを差し込んでキャップ６ｂを締結することで、支持部材５に対し回動不能に支持し得るように構成されている。
【００３５】
本実施例では枠材２としてピアノ線を用いているため、取付部６はコレットチャック状に構成されている。しかし、この構成に限定するものではなく、使用する枠材２の断面形状に対応させて最適な形状や構造を適宜採用することは当然である。
【００３６】
次に、回動支持部材８によって枠材２の下端部２ｂを回動可能に支持する構造について説明する。回動支持部材８の直径方向の両端部分に夫々回動部材９が構成されている。即ち、回動支持部材８の両端部分には夫々ピン９ａが配置されており、このピン９ａに枠材２の下端部２ｂを取り付ける取付部材９ｂが回動可能に取り付けられている。そして、取付部材９ｂに枠材２の下端部２ｂを差し込んでキャップ９ｃを締結することで支持し得るように構成されている。
【００３７】
特に、取付部材９ｂは、回動支持部材８の両端部分に配置されたピン９ａに対し、直径方向を含み９０度よりも広い角度範囲の回動が可能なように取り付けられている。このため、枠材２が太い管２２の直径方向から円周に沿った方向まで変形するのに対し、取付部材９ｂは無理なく追従することが可能となる。言い換えると、取付部材９ｂのピン９ａを中心とする回動に伴って、枠材２が無理なく太い管２２の直径方向から円周に沿った方向まで変形することが可能となる。
【００３８】
回動支持部材８に於ける流れ方向上流側に駆動棒１３が取り付けられている。特に、回動支持部材８が太い管２２の最も深い円周面（管底）に到達したときに、支持部材５及び駆動棒１３は先端部分が直接、或いは支持部材５及び駆動棒１３の先端に取り付けた延長部材（図示せず）が細い管２１から露出していることが必要である。
【００３９】
そして、夫々の露出部分を作業員が操作することで、枠部材１の縮径又は拡径を行うことが可能である。このため、支持部材５と駆動棒１３の相対的な移動方向を案内するために、支持部材５には長手方向に案内部５ａが形成されており、該案内部５ａに駆動棒１３を嵌合させることで、互いに直線的な移動方向を規定し得るように構成されている。
【００４０】
次に、上記の如く構成された捕集部材Ａを、細い管２１から太い管２２に挿入する際の手順について図３により説明する。
【００４１】
先ず、図３（ａ）に示すように、駆動棒１３を一点鎖線で示す矢印方向に、支持部材５を実線で示す矢印方向に互いに相対的に移動させる。この移動に伴って回動支持部材８は支持部材５から離隔し、これにより、枠材２が略直線状に伸長する。このとき、枠材２が互いに交差しているため、回動支持部材８に設けた回動部材９は直径方向に沿うものの、枠材２の交差に伴って僅かに円周に沿った方向に傾いている。即ち、枠材２が伸長した状態であっても、該枠材２には端部２ａ、２ｂが直径方向に反対側に配置されて支持されることにより、予め下端部２ｂを起点として円周方向に僅かに湾曲した状態となる。
【００４２】
上記した状態では枠部材１が縮径しており、この状態で、該枠部材１を円滑に細い管２１の内部に挿入することが可能である。そして、枠部材１を縮径した状態に於ける支持部材５と駆動棒１３が互いに移動することがないように拘束しておくことで、枠材２及び捕集網１１が細い管２１に対する接触を防ぐことが可能となる。
【００４３】
次に、同図（ｂ）に示すように、回動支持部材８が太い管２２の管底に到達した後、駆動棒１３に沿って支持部材５を実線で示す矢印方向に移動させる。この移動に伴って、枠材２は下端部２ｂを起点とする太い管２２の円周面に沿った方向への変形を開始する。このとき、枠材２は上端部２ａが取付部６に固定されているため、無理なく太い管２２の内周面に沿った形状に変形することが可能となる。
【００４４】
更なる支持部材５の実線で示す矢印方向への移動により、枠材２は太い管２２の円周面に沿った形状への変形を継続し、この変形の過程で捕集網１１が太い管２２の内部で開いて行く。そして、枠材２が太い管２２の内周面に接触すると、枠部材１が太い管２２の内周に対応した略円形に拡径したこととなる。このため、支持部材５の実線で示す矢印方向への移動を継続しようとしたときの抵抗が大きくなり、この抵抗の変化を感知して捕集部材Ａの拡径操作を停止する。
【００４５】
上記の如くして縮径した枠部材１が細い管２１に挿入され、太い管２２の内部で拡径する過程で、枠材２が細い管２１と太い管２２の接続部分に接触して擦られることがない。このため、円滑な作業を実現することが可能となり、且つ枠材２や捕集網１１の寿命を延ばすことが可能となる。
【００４６】
上記の如くして開いた捕集網１１を太い管２２の内部に配置しておき、この捕集網１１によって物体を捕集した後、上記した手順と逆の手順で支持部材５を引き出すことで、枠材２を同図（ａ）に示すように、縮径して細い管２１から引き出すことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る捕集部材は、上水道用の管路や農業用水用の管路或いは工業用水用の管路の圧力を持った流体と共に流れる物体を捕集する際に利用することが可能である。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ                捕集部材
１                枠部材
２                枠材
２ａ              上端部
２ｂ              下端部
２ｃ              交差部
３                拘束板
３ａ              孔
５                支持部材
５ａ              案内部
６                取付部
６ａ              固定部
６ｂ              キャップ
８                回動支持部材
９                回動部材
９ａ              ピン
９ｂ              取付部材
９ｃ              キャップ
１１              捕集網
１３              駆動棒
２１              細い管
２２              太い管
【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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