(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内部を走行する走行台車に牽引される台車本体に作業用の設備や電子制御装置を搭載し、この台車本体の前後に設けた伸縮可能な車輪枠の両端に前輪および後輪を回動自在に取り付けた管内走行作業台車において、
前記車輪枠の前記前輪の進行方向側および後輪の後方端側で、前記前輪および後輪の取り付け位置より台車本体の中心側に、補助輪を回動自在に軸支するとともにこの補助輪と前記前輪および後輪との間で、進行方向の配管内壁の段差角に接触する前記車輪枠の縁を傾斜せしめ、この前記車輪枠縁の傾斜面に沿って傾斜回転筒を取付け、この傾斜回転筒の下側周面が前記車輪枠の前記傾斜面よりはみ出させるように形成してなり、
前記走行台車に牽引された前記台車本体が走行前進して前輪または後輪が配管内の窪みに落ち込み、その段差角に車輪枠が当接する前に補助輪が当接して乗り上げ、次いで、前記傾斜回転筒が衝接し、この傾斜回転筒の傾斜面に案内されて前輪または後輪が前進し、前輪または後輪が段差を乗り上げて走行することを特徴とする管内走行作業台車。
【請求項２】
前記傾斜回転筒が前記車輪枠の両外側面またはいずれか片側の外側面に取り付けた支持部材間に架設した軸棒に回動自在に遊嵌してあることを特徴とする請求項１に記載の管内走行作業台車。
【請求項３】
前記傾斜回転筒が、その補助輪側の先端部を台錐形にし、前記車輪枠の外側面に突設した支持部材間の軸棒に遊嵌したものであることを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載の管内走行作業台車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地中に埋設されたガス管、水道管および地上のプラント配管等配管内面の欠陥を検査および補修するための管内走行作業台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中に埋設されたガス管、水道管等の配管の内面を検査・補修する際は、図２に示すごとき一連の台車群、すなわち前進および後退用の自走式の走行台車１，２、溶接装置等の作業用の装置を搭載した作業台車３および制御装置を搭載した制御台車４等からなる列車型の検査・修理装置を配管６の内部に導入し、地上に設けた主制御室ＫのモニタＫ1 を見ながら各走行台車１，２および作業台車３および制御台車４を制御して一連の台車群の運転および配管の検査・修理作業を実施している。
【０００３】
地中に埋設されている前記配管６にはドレッサ形管継手が施工されており、このような配管の接続部などのカップリング部分は段差のある窪みを有する。このような配管６内を走行台車１に引き続き作業台車３が走行し、この作業台車３の車輪等が前記窪みに落ち込み走行ができないことがあった。そのようなとき、主制御室ＫのモニタＫ1 をみて台車群が停止したことを確認し、作業員が手作業により作業台車３をこの窪みより車輪等を持ち上げて走行可能にしていた。また、走行台車１の走行前に予め作業員が点検し、前もって窪みにゴム板を埋め込み、走行可能としていた。
更に、図８に示されるように作業台車３の走行車輪３０の車輪枠３１の進行方向側を傾斜させて傾斜ガイド面３１ａを形成することも行われているが、ドレッサ形管継手の段差とこの傾斜ガイド面３１ａとの当接部分が毎回同じ箇所が衝突することになり、この部分のみこの車輪枠３１の損傷が激しく、走行車輪３０の故障の原因ともなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記作業台車３の走行車輪３０がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んだときに、ゴム板等によって窪みを埋めることで走行を可能とする面倒な手作業によらずに走行台車１に続いて脱出できるようにする必要があった。
また、車輪枠３１の損傷を防止して作業台車３の車輪３０の故障の防止を図るとともに、耐久性を有する作業台車３が望まれていた。
この発明は前記の問題点に鑑み、配管内を走行中に車輪がドレッサ形管継手の窪み等に落ち込んでも、この段差を容易に乗り越えて走行が可能な管内走行作業台車を提供することを課題とする。
また、この発明の他の課題は、台車の車輪枠の段差への衝突力を弱め、この衝接箇所を特定な位置、例えば、一箇所に集中させないで、車輪枠の損傷を防止できる管内走行作業台車を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の前記課題を達成するため、配管の内部を走行する走行台車に牽引される台車本体に作業用の設備や電子制御装置を搭載し、この台車本体の前後に設けた伸縮可能な車輪枠の両端に前輪および後輪を回動自在に取り付けた管内走行作業台車において、前記車輪枠の前記前輪の進行方向側および後輪の後方端側で、前記前輪および後輪の取り付け位置より台車本体の中心側に、補助輪を回動自在に軸支するとともにこの補助輪と前記前輪および後輪の位置との間で、進行方向の配管内壁の段差角に接触する前記車輪枠の縁を傾斜せしめ、この前記車輪枠縁の傾斜面に沿って傾斜回転筒を取付け、この傾斜回転筒の下側周面が前記車輪枠の前記傾斜面よりはみ出させるように形成し、前記走行台車に牽引された前記台車本体が走行前進して前輪または後輪が配管の窪みに落ち込み、その段差角に車輪枠が当接する前に補助輪が当接して乗り上げ、次いで、前記傾斜回転筒が衝接し、この傾斜回転筒の傾斜面に案内されて前輪または後輪が前進し、前輪または後輪が段差を乗り上げて走行するようにした構成である。
【０００６】
前記傾斜回転筒が前記車輪枠の両外側面またはいずれか片側の外側面に取り付けた支持部材間に架設した軸棒に回動自在に遊嵌した構成にし、これによっても前記課題は達成できる。また、前記傾斜回転筒の補助輪側の先端部を台錐形にし、前記車輪枠の外側面に突設した支持部材間の軸棒に、この傾斜回転筒を遊嵌した構成によっても達成できる。
【０００７】
この発明の管内走行作業台車は、進行方向の車輪の前方に、先導する補助輪を配置するとともに車輪と補助輪との間で、進行方向の配管内壁に接触する車輪枠縁の傾斜面に沿って傾斜回転筒を配置したので、走行台車に牽引されて走行中に作業台車の車輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んだ場合、車輪枠の補助輪が段差部分を乗り越え、続いて傾斜回転筒の外周が段差角に接触して回転しながら傾斜角度に応じて作業台車の車輪部が持ち上がり、車輪が窪み等の段差部分を簡単に乗り越えることができる（図４〜図７参照）。
【０００８】
また、この発明の管内走行作業台車は、前記傾斜回転筒の外周面と管内の段差部分とが点接触となるので円滑な前進ができる。更に、前記前輪または後輪が補助輪によって所定量持ち上げるからこの前輪等がドレッサ形管継手の窪みの段部を乗り上げ、回転することになり、走行作業台車全体を簡易に走行の継続が可能となる。従って、ドレッサ形管継手の窪みに落ち込む毎に作業を中断させることなく、検査等に要する走行時間を短縮することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の管内走行作業台車を図面に基づいて説明する。
図１はこの発明の管内走行作業台車の要部拡大概略正面図である。図２はこの発明の管内走行台車を含む台車群の一般的な配置を示す側面図である。図３は図１の管内走行作業台車の車輪部分の拡大図で、（ａ）は正面図である。（ｂ）は側面図である。図４〜図７は図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、図４（ａ）は管内走行作業台車の走行状態を示し、図４（ｂ）は管内走行作業台車の前輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込み補助輪が段差に接触した状態を示し、図４（ｃ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差を乗り越えようとする状態を示す図である。
【００１０】
図５（ａ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差を乗り越え、傾斜回転筒の先端傾斜面が段差角に接触した状態を示し、図５（ｂ）は前輪の傾斜回転筒が段差を乗り越える状態を示し、図５（ｃ）は前輪が段差を乗り越える状態を示す図である。図６（ａ）は前輪がドレッサ形管継手の窪みを脱出した状態を示し、図６（ｂ）は管内走行作業台車の後輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込み傾斜回転筒の先端が段差角に接触した状態を示し、図６（ｃ）は後輪の傾斜回転筒が段差角に接触して回転している状態を示す図である。図７（ａ）は後輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んだ状態を示し、図７（ｂ）は後輪が段差角に接触した状態を示し、図７（ｃ）は後輪がドレッサ形管継手の窪みから脱出した状態を示す図である。図８は従来の作業台車の一部省略した主要部側面図である。
【００１１】
図２に示す走行台車１および後部走行台車２はいずれも自走式で、前進時は走行台車１が後続の連結した他の台車群を牽引し、後退時は後部走行台車２が他の台車群を牽引して配管６の内部を走行する。なお、図２におけるＫは地上に設けた主制御車で、走行台車１等に搭載したテレビカメラからの映像を写し出すモニタＫ１を備えている。３は溶接装置等を搭載した作業台車である。４は制御装置を搭載した制御台車、５は前記各台車を連結する自在継手である。７は主制御車Ｋから走行台車１等へ指令を送信する電線や走行台車１などの駆動源に電力を供給する電線などのケーブル束である。
【００１２】
作業台車３の下側の前輪８または後輪９は図１に示すそれぞれの断面コ字形の車輪枠１０および車輪枠１１に軸支され、この車輪枠１０および車輪枠１１はそれぞれ作業台車３に固着した支持枠１２、１３に取り付けてある。これらの前輪８および後輪９は作業台車３の管径方向に沿って放射状に取り付けてある。この車輪枠１０および１１には前輪８の場合の前端および後輪９の場合は後端の位置に補助輪１４および補助輪１５を、前記前輪８および後輪９の位置より作業台車３の中心側に偏り、軸支してある。
この作業台車３には上側には案内ガイド用の従動前輪２６従動後輪２７が、支持枠２２、２３の車輪枠２４、２５に軸支されているが、これは作業台車３の安定した走行を助けるものである。
【００１３】
車輪枠１０および車輪枠１１は全て同じ構成とするものであるため以後前輪８、車輪枠１０についてのみ図３により説明する。
車輪枠１０の前輪８の軸支位置から補助輪１４の軸支位置までの間の縁辺には傾斜部位の斜面部１０ａが形成してある。また、この車輪枠１０の作業台車３の内側面には支持部材であるブラケット１６が固着してあり、このブラケット１６の両端間には、軸棒１８を車輪枠１０の斜面部１０ａに平行して取り付けてある。そしてこの軸棒１８には傾斜回転筒であるカラー２０が、遊嵌状態に係着されるとともに、このカラー２０の先端の補助輪１４側の外周面２０ａを傾斜させて台錐形状の傾斜面に形成してある。このカラー２０の下側の外周面は、前記車輪枠１０の斜面部１０ａよりはみ出すように形成してあり、配管６内のドレッサ形管継手の窪みの段差にこのカラー２０部分が衝接するようになっている。このカラー２０は先端部分を台錐形状の傾斜面に形成することにより、段差の角に接触して回転しながら移動するため段差への衝接が緩やかに行われ、衝撃を緩和することができる。なお、このカラー２０の外周を硬質ゴム等の材質で被覆すればさらに衝撃を軽減することができる。
同様にして後輪９、車輪枠１１はブラケット１７、軸棒１９およびカラー２１が形成してある。
【００１４】
この発明の管内走行作業台車の走行状態について説明する。
図４（ａ）に示すように配管６の内壁を前輪８および後輪９が転動しながら作業台車３は走行し、この作業台車３が配管６内のドレッサ形管継手の窪み（D.C ）に到達して車輪枠１０の前輪８がこの窪み（D.C ）に落ち込み前輪８が前進すると図４（ｂ）に示すように前輪８の補助輪１４が窪み（D.C ）の段差角に接触する。そして補助輪１４が回転しながら段差を乗り上げて前進する（図４（ｃ）参照）。さらに作業台車３が前進すると傾斜回転筒であるカラー２０の先端の傾斜面２０ａが段差角に接触し、回転し始め（図５（ａ）参照）、そしてカラー２０が段差角に接触し、回転しながら段差を乗り上げ（図５（ｂ）参照）、作業台車３の前輪８は段差を乗り上げて前進し（図５（ｃ）参照）、前輪８がドレッサ形管継手の窪み（D.C ）から脱出する（図６（ａ）参照）。
【００１５】
引き続き作業台車３の後輪９が窪み（D.C ）に落ち込み、段差角に傾斜面２１ａが接触してカラー２１は回転し（図６（ｂ）参照）、後輪９側のカラー２１が段差角に接触し、回転しながら窪み（D.C ）に落ち込み前進する（図６（ｃ）参照）。この時、後輪９側のカラー２１の傾斜面２１ａが段差角に接触し、後輪９の補助輪１５が窪み（D.C ）に落ち込み前進する（図７（ａ）参照）。つづいて後輪９が段差角に接触するが（図７（ｂ）参照）、この後輪９の半径が段差の高低差より大きいことおよび前輪８が既に段差を乗り上げ、作業台車３の進行方向の上向きに力が後輪９に作用することにより、作業台車３の牽引力によって後輪９は容易に段差を乗り越えることがきる（図７（ｃ）参照）。
【００１６】
このように前輪８および後輪９のカラー２０、２１はブラケット１６、１７の軸棒１８、１９に遊嵌してあるから作業台車３の前進または後退に伴い前輪８や後輪９がドレッサ形管継手の窪み（D.C ）に落ち込み、その段差角にカラー２０、２１が接触するとカラー２０、２１は回転しながら前進または後退に伴い段差を乗り越えることになる。このカラー２０、２１を補助輪１４、１５または前輪８または後輪９に連動して回転するように形成してもよい。
【００１７】
この発明の管内走行作業台車は前述の実施の形態例で説明をおこなった態様にのみ限定されるものではなく、例えば作業台車群を地上に設けたプラント配管の検査および修理作業に適用してもよいこと等、その他この発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】
以上に述べたようにこの発明の管内走行作業台車は、配管のドレッサ形管継手の窪みに車輪が落ち込んでも、その進行方向側に補助輪を設け、この補助輪と車輪との間に配置して傾斜回転筒を配置してあるから、この窪みの段差に補助輪が乗り上げ、次に傾斜回転筒によって案内されながら車輪が容易に段差を乗り上げることができる。
また、傾斜回転筒は回転するので、段差への衝接部分が特定されることがない。従って、従来のような車輪枠の同一箇所が段差部分に衝突して損傷するおそれはない。
この発明の管内走行作業台車は、簡易な構成により車輪等がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んでも簡単に段差を乗り越え脱出することができるから検査等に要する走行時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の管内走行作業台車の要部拡大概略正面図である。
【図２】この発明の管内走行台車を含む台車群の一般的な配置を示す側面図である。
【図３】図１の管内走行作業台車の車輪の拡大図で、
（ａ）は正面図である。
（ｂ）は側面図である。
【図４】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、
（ａ）は管内走行作業台車の走行状態を示す図である。
（ｂ）は管内走行作業台車の前輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込み補助輪が段差に接触した状態を示す図である。
（ｃ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差を乗り越えようとする状態を示す図である。
【図５】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、
（ａ）は前輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みの段差を乗り越え、傾斜回転筒の先端傾斜面が段差角に接触した状態を示す図である。
（ｂ）は前輪の傾斜回転筒が段差を乗り越える状態を示す図である。
（ｃ）は前輪が段差を乗り越える状態を示す図である。
【図６】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、
（ａ）は前輪がドレッサ形管継手の窪みを脱出した状態を示す図である。
（ｂ）は管内走行作業台車の後輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込み傾斜回転筒の先端が段差角に接触した状態を示す図である。
（ｃ）は後輪の傾斜回転筒が段差角に接触して回転している状態を示す図である。
【図７】図１の管内走行作業台車が配管内のドレッサ形管継手の窪みを通過するときの概略説明図で、
（ａ）後輪の補助輪がドレッサ形管継手の窪みに落ち込んだ状態を示す図である。
（ｂ）は後輪が段差角に接触した状態を示す図である。
（ｃ）は後輪がドレッサ形管継手の窪みから脱出した状態を示す図である。
【図８】従来の作業台車の一部省略した主要部の側面図である。
【符号の説明】
１    走行台車
２    後部走行台車
３    作業台車
４    制御台車
５    自在継手
６    配管
７    ケーブル束
８    前輪
９    後輪
１０，１１      車輪枠
１２，１３      支持枠
１４，１５    補助輪
１６，１７    ブラケット
１８，１９    軸棒
２０，２１    カラー
【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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【図７】
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【図８】
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