JP6058342B2 - 作業具導入装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管の内部で所定の作業を行う作業具を該流体管から分岐する分岐部側から流体管の内部に不断流状態で導入する作業具導入装置に関する。

従来、流体管の内部で所定の作業を行う作業具を該流体管の内部に不断流状態で導入するために、例えば、特許文献１に示されるような作業具導入装置が開発されている。これは内視鏡等の作業具を配置した移動部を分岐部側から流体管内に向けて挿入し、移動部の下端部に設けられた湾曲した誘導材を流体管の管底に接触させ、そして、移動部を更に管底側に押し込むことで、誘導材の先端部と案内部の先端部とが管底を摺動しながら互いに離間する方向に移動し案内部が流体管の軸方向を向くようになる。その後、作業具を送り込むことで、この案内部に沿って作業具が案内されて流体管内に導入されるようになっている。

特開２００７−１０１８１４号公報（第１７頁、第７図）

しかしながら、特許文献１にあっては、誘導材の先端部と案内部の先端部とを流体管の管底に摺動させて互いを離間させており、これにより案内部が流体管の軸方向を向くようにしている。そのため、例えば、流体管の内周面に錆塊が発生している場合等に、案内部および誘導材がこのような錆塊に引っ掛かり、案内部が十分な移動ができず、流体管の内部に作業具を導入できなくなるという問題がある。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、案内部の移動が流体管に影響されることなく、確実に作業具を流体管の内部に導入できる作業具導入装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の作業具導入装置は、
流体管の内部で所定の作業を行う作業具を該流体管から分岐する分岐部側から流体管の内部に不断流状態で導入する作業具導入装置であって、
前記分岐部側から前記流体管内に向けて進退移動可能な軸部材と、前記軸部材の先端側に移動可能に設けられ前記作業具を所定方向に向けて案内する案内部と、該案内部を前記流体管の内部において移動させる操作部と、から成り、
前記操作部は、前記軸部材の軸方向に相対移動可能であり、少なくとも一部が前記案内部よりも前記軸部材の先端側に突出して配設されており、前記軸部材を前記流体管内に向けて進退移動させ前記操作部を前記流体管の内周面に押圧することを起点として移動可能とし、前記操作部の先端面が前記流体管の内周面に当接し且つ前記軸部材の先端側が前記流体管の内周面に当接した状態で、前記案内部が前記所定方向を向くように構成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、少なくとも一部が案内部よりも軸部材の先端側に突出して配設される操作部を流体管の内周面に押圧することにより、案内部が流体管の内周面に当接する前に所定方向を向くように移動することができる。そのため、流体管の内周面に錆塊等が発生している場合であっても、案内部の移動が流体管の内周面の形状に影響されることなく作業具を流体管の内部に導入することができる。

本発明の作業具導入装置は、
前記案内部は、前記軸部材の先端側に回動可能に設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、操作部が流体管の内周面に押圧することを起点として案内部が所定方向に向けて回動するようになっているため、操作部が流体管の内周面に漸次押圧されても案内部の回動が流体管の内周面に当接することがなく、案内部が確実に所定方向を向くようにできる。

本発明の作業具導入装置は、
前記操作部にかかる押圧力の減少によって前記案内部を前記分岐部の内径に収める復帰手段を備えたことを特徴としている。
この特徴によれば、軸部材を退行移動させ、流体管の内周面に対する操作部の押圧を弱めることのみで、復帰手段によって操作部が分岐部の内径に収まるようになるため、所定方向を向いた案内部を元のように分岐部内に収めるための特段の作業を必要とせず、装置の撤去作業を簡素化することができる。

作業具導入装置が取付けられた流体管を示す正面図である。 （ａ）は、先端部材を示す側断面図であり、（ｂ）は、同じく正面図である。 先端部材が流体管の内周面から一定距離離間した位置に配置された状態を示す側断面図である。 先端部材の操作部を流体管の内周面に押圧した状態を示す側断面図である。 図４の状態から作業具を流体管内へ向けて導入した状態を示す側断面図である。 先端部材の変形例を示す側断面図である。

本発明に係る作業具導入装置を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る作業具導入装置につき、図１から図６を参照して説明する。図１に示すように、本実施例の流体管１は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が粉体塗装あるいはモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。

流体管１は、所定箇所を第１分割部材２ａと第２分割部材２ｂとから成る筐体２によって密封状に囲繞している。尚、本実施例の筐体２は、３体以上の複数の分割されたケース体からなる分割構造であってもよいし、若しくは分割構造を有さず、鋳型、或いは、溶接加工や機械加工等で連続形成されていても構わない。更に尚、筐体２の材質はダクタイル鋳鉄等の金属材により構成されているが、流体管の材質に応じて適用されるものであれば、上記で説明した流体管と同様に種々の材質であってもよい。

第１分割部材２ａは、流体管１と略垂直方向に上方に延びる分岐部２ｃが延設されており、この分岐部２ｃには、分岐部２ｃを開閉可能な開閉弁装置３０が取付けられている。さらに流体管１から分岐された開閉弁装置３０よりも下流側には、流体管１の内部を後述のように撮像する本発明の作業具としての内視鏡３のカメラ３ａ（図３参照）を不断流状態で流体管１の内部に導入する作業具導入装置４が取付けられている。尚、本実施例では内視鏡３のカメラ３ａを本発明の作業具として説明したが、これに限られず、作業具は、例えば流体管１の内部で収縮して流体管１内を断流状態若しくは不断流状態に切り替え可能にする弁体でもよいし、流体管１内に堆積した夾雑物等を吸引する吸引装置でもよく、流体管１の内部において管軸方向に移動して所定の作業を行うようなものである。

また、筐体２によって囲繞された流体管１の管頂部には、図示しない穿孔装置によって穿孔された穿孔部１ａが形成されており、この穿孔部１ａを介して分岐部２ｃ側から後述する導入装置４の先端部材６及びカメラ３ａを流体管１の内部に導入するようになっている。尚、本発明の分岐部は、必ずしも穿孔装置に穿孔されるものに限られず、例えば分岐部は、流体管の適所に予め開口部が形成されるとともに、該開口部に連通する分岐管が設けられて構成されるものであってもよい。

図１に示されるように、作業具導入装置４（以下、導入装置４という）は、分岐部２ｃ側から流体管１の内部に向けて進退移動可能な軸部材８と、この軸部材８の先端部に着脱可能に設けられる先端部材６と、穿孔部１ａを介して流体管１の内部に連通し、先端部材６及びカメラ３ａを収容する短管５と、から主に構成されている。尚、先端部材６は、軸部材８の先端部に着脱可能に設けられるものに限らず、軸部材８の先端部周辺に設けられる部位若しくは部材ならばよい。

短管５は、管部５ｃの上端及び下端に夫々形成されたフランジ５ａ，５ｂを有しており、フランジ５ａは、図示しないボルト等により開閉弁装置３０に密封状に接続されている。また、フランジ５ｂには、軸部材８を挿入する挿入口を備えた蓋部材１３が接続されている。

この軸部材８は、蓋部材１３の前記挿入口を介して短管５内に挿入される筒状体であり、軸部材８の内部には、内視鏡３におけるカメラ３ａ及びケーブル３ｂが通過することが可能になっている。軸部材８の後端から外部に延びるケーブル３ｂは、外部に配設されたモニター３ｃに接続され、カメラ３ａで撮影した映像を流体管１の外部から確認できるようになっている。

また、軸部材８は、軸部材８の後端部から対向して延びる一対のアーム８ａ，８ａを備えており、アーム８ａ，８ａには、蓋部材１３の上面に立設されたリング１３ａ，１３ａに架けてレバーホイスト１４がそれぞれ架設されている。各レバーホイスト１４は、鎖状のチェーン１４ａと、チェーン１４ａの一端に設けられリング１３ａに係合する固定フック１４ｂと、チェーン１４ａの他端に設けられアーム８ａに係合する移動フック１４ｃと、チェーンａの巻取りを手動操作可能なレバー１４ｄと、を備えており、レバー１４ｄの手動操作により、移動フック１４ｃを固定フック１４ｂに対し移動させるようになっている。このようにレバーホイスト１４は、移動フック１４ｃを固定フック１４ｂに対し移動させると、移動フック１４ｃが係合されたリング１３ａを反力として利用してチェーン１４ａを巻取り、軸部材８を進行移動させるように構成されている。尚、本実施例においてレバーホイスト１４を軸部材８の移動手段として説明したが、例えば、油圧式などの駆動装置を用いて軸部材８を進退移動させてもよいし、軸部材８の後端部にハンドルを設け、該ハンドルを手動操作することで軸部材８を進退移動させてもよい。

図２に示されるように、先端部材６は、軸部材８の先端に着脱可能に設けられる筒体６１と、筒体６１に回動可能に枢支される案内部６２と、案内部６２を後述するように流体管１の内部で回動させる操作部６３と、後述するように内視鏡３を送り出す際に内視鏡３の送り出し移動を補助する補助部６４と、から構成されている。

筒体６１は、先端部６１ａ及び後端部が開口するパイプで形成され、筒体６１の先端部６１ａには、側面を一部切欠いて開口する開口Ａを備えている。この筒体６１における開口Ａの周縁部には、筒体６１の径方向に横断するシャフト５０が設けられており、このシャフト５０に対し案内部６２が軸回りに回動可能に設けられている。すなわち、案内部６２は、開口Ａ方向を向くように筒体６１に回動可能に枢支されていることとなる。更に、筒体６１の先端面６１ｃは、後述するように本発明の挿入規制部を構成している。

案内部６２は、開口Ａ側に位置しカメラ３ａを摺動させる摺動面６２ａと、摺動面６２ａの対抗側に延出される延出部６２ｂと、を有している。この延出部６２ｂには、リンク部材１６を介して操作部６３の後端部６３ａが連結されており、延出部６２ｂ、後端部６３ａ、及びリンク部材１６の両端部における各連結箇所はそれぞれ回動可能になっている。そのため、操作部６３が移動すると、操作部６３の移動がリンク部材１６を介して案内部６２に伝わり、案内部６２が連動して開口Ａ側に回動するようになっている。尚、このリンク部材１６に替えて、カムやワイヤー等の多種の部材若しくは装置を用いることができる。

操作部６３は、操作部６３から突設された突設部６３ｂを有しており、この突設部６３ｂは、筒体６１の先端部６１ａに形成された筒体６１の軸方向と同軸のガイド溝６１ｂに挿入され、操作部６３が当該ガイド溝６１ｂに沿って移動可能となっているとともに、突設部６３ｂに設けられた大径の張り出し部６３ｃがガイド溝６１ｂの外周縁部に係止することで、操作部６３がガイド溝６１ｂから外れること、及び操作部６３が筒部６１の軸心方向から傾くことを防止している。また、操作部６３は、操作部６３の先端面６３ｄが案内部６２よりも軸部材８の先端側に突出した位置に配設されている。

補助部６４は、筒体６１の上端部に筒体６１の軸方向と直交に挿入されるピン部材から構成されており、図３に示されるように、内視鏡３のケーブル３ｂは、補助部６４と筒体６１の内周面との間を通過している。これによれば、補助部６４は、カメラ３ａ及びケーブル３ｂが筒体６１内を移動できる範囲を狭めるようになっており、カメラ３ａ及びケーブル３ｂがケーブル３ｂの撓み等を原因として筒体６１内を不規則に移動することを規制している。また、補助部６４は、筒体６１の内周面との間で、ケーブル３ｂに繋がるカメラ３ａ後端部を挟持することで、カメラ３ａが分岐部２ｃの内周面に干渉されないように筒体６１内に位置決めするとともに、後述するカメラ３ａの送り出しを容易に行えるようにカメラ３ａの向きを予め若干傾けた状態で保持している。

尚、図３に示されるように、カメラ３ａを送り出す前の状態において、カメラ３ａは案内部６２の摺動面６２ａの一部に当接しており、ケーブル３ｂは筒体６１内における補助部６４よりも開口Ａの対抗側に配設されている。更に、カメラ３ａの端部からケーブル３ｂに架けて所定長さ被覆するようにコイルバネ２０が設けられており、このコイルバネ２０の弾性復元力が、図３のように筒体６１における開口Ａの対抗側に働いて案内部６２の回動を抑止している。

次に、カメラ３ａを流体管１の内部に導入する導入工程について図３から図５を用いて説明する。尚、この導入工程においては、図１に示す内視鏡３が作動しており、モニター３ｃを介して作業者が流体管１の内部の状況を随時確認できるようになっている。

先ず、図３に示されるように、開閉弁装置３０の開閉弁３０ａを開操作し、軸部材８を周方向に位置決めした状態で各レバーホイスト１４（図１参照）を操作する。このように各レバーホイスト１４を操作することで、前述したように軸部材８が流体管１に向かって進行移動し、先端部材６が穿孔部１ａまで到達する。このとき、カメラ３ａによる撮像が表示されているモニター３ｃを確認しながら、軸部材８を流体管１に向けて進行移動させるため、作業者が軸部材８に周方向の位置ズレや軸方向の傾き等の発生を把握することができる。

次いで、図４に示されるように、先端部材６が穿孔部１ａに到達した状態から、軸部材８が更に進行移動されると、操作部６３の先端面６３ｄが流体管１の内周面１ｂに当接し、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに押圧されるようになる。そのため、操作部６３は、ガイド溝６１ｂに沿って軸部材８の後端に向けて移動するようになり、案内部６２は、前述したように操作部６３の移動にあわせてシャフト５０の軸回りに開口Ａ側に向けて漸次回動する。このとき、案内部６２は、操作部６３が先に流体管１の内周面１ｂに当接することから、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに当接することなく回動される。

そして、図４に示されように、筒体６１の先端面６１ｃが流体管１の内周面１ｂに当接するまで軸部材８を進行移動させると、案内部６２が、本発明の所定方向である流体管１の管軸方向を向くようになる。このときには、筒体６１の先端面６１ｃが流体管１の内周面１ｂに当接しているため、軸部材８がそれ以上進行移動できないようになっている。換言すれば、案内部６２は、筒体６１の先端面６１ｃが流体管１の内周面１ｂに当接した時点で流体管１の管軸方向を向くように構成されている。

その後、図５に示されるように、作業者がケーブル３ｂを外部から流体管１の内部に向けて送り込み操作し、カメラ３ａを案内部６２に移動させる。前述したようにカメラ３ａは、予め案内部６２の摺動面６２ａの一部に当接しているため、カメラ３ａの移動が干渉されることなく、カメラ３ａが摺動面６２ａに沿って移動し、開口Ａを介して流体管１の管軸方向に向けて導入されるようになる。そのため、カメラ３ａが流体管１の内部を流体管１の管軸に沿って確認することができる。

また、カメラ３ａによる流体管１内部の確認が完了すると、作業者がケーブル３ｂを外部に向けて引き戻し操作し、カメラ３ａを初期の位置に移動させ、この状態で軸部材８を分岐部２ｃ側に向けて退行移動させる。軸部材８を分岐部２ｃ側に向けて退行移動させると、操作部６３が流体管１の内周面１ｂから離間するようになり、操作部６３が自重（復帰手段）によって鉛直方向に移動するようになる。そして、案内部６２は、操作部６３の移動にあわせてシャフト５０の軸回りに筒体６１の開口Ａと対抗側に向けて漸次回動する。このとき、前述したようにコイルバネ２０の弾性復元力が筒体６１の開口Ａの対抗側に働いているため、当該弾性復元力が案内部６２の開口Ａとの対抗側に向けての回動が促される。

このように案内部６２の開口Ａの対抗側への回動が完了すると、案内部６２は、図３に示されるように分岐部２ｃの内径に収まるようなる。したがって、軸部材８を退行移動させることのみで先端部材６を流体管１の内部から撤去可能とすることができる。

以上説明したように、操作部６３が案内部６２よりも先端部材６の先端側に突出して配設されており、操作部６３を流体管１の内周面１ｂに押圧することを起点として、案内部６２が流体管１の内周面１ｂに当接する前に流体管１の管軸方向に向けて回動するようになっている。そのため、流体管１の内周面１ｂに錆塊等が発生している場合であっても、案内部６２の移動が流体管１の内周面１ｂの形状に影響されることなくカメラ３ａを流体管１の内部に導入することができる。

また、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに漸次押圧されても案内部６２の回動が流体管１の内周面１ｂに当接することがなく、案内部６２が確実に流体管１の管軸方向を向くようになっている。

また、軸部材８は、案内部６２が所定方向を向いた時点で、筒体６１の先端面６１ｃが流体管１の内周面１ｂに当接して軸部材８のそれ以上の挿入が規制されるため、作業者が案内部６２の移動が完了したことを容易に把握できる。

また、軸部材８を退行移動させ、流体管１の内周面１ｂに対する操作部６３の押圧を弱めることで、操作部６３がその自重で下方に移動し、この操作部６３の移動によって案内部６２が漸次回動し分岐部２ｃの内径に収まるようになるため、所定方向を向いた案内部６２を元のように分岐部２ｃ内に収めるための特段の作業を必要とせず、先端部材６の撤去作業を簡素化することができる。すなわち操作部６３は、本発明の復帰手段を構成する。尚、操作部６３に、その自重を増すための所定重量を有する重りを設け、復帰力を高めるようにしても構わない。

また、先端部材６が軸部材８の先端に着脱可能となっていることで、案内部６２や操作部６３が経年劣化した場合等に新しい先端部材６に取り換えることができるため、比較的大きな軸部材８を取り換えることを必要とせず、コストを抑えることができる。

尚、本実施例の先端部材における変形例について説明する。図６に示されるように、本変形例の先端部材６’は、操作部６３が先端部材６’の進行方向に付勢されるように、ガイド溝６１ｂの後端部と操作部６３の突設部６３ｂとの間に弾性を備える本発明における復帰手段であるバネ１２が固着されている。

前記実施例と同様に軸部材８を進行移動させると、ここでは図示しないが、操作部６３の先端面６３ｄが流体管１の内周面１ｂに当接し、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに押圧されるようになる。そのため、操作部６３は、先端部材６’の進行方向に働く付勢力に抗しながら、ガイド溝６１ｂに沿って軸部材８の後端に向けて移動するようになり、案内部６２が操作部６３の移動にあわせてシャフト５０の軸回りに開口Ａ側に向けて漸次回動する。

また、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに押圧した状態から軸部材８を分岐部２ｃ側に向けて退行移動させると、操作部６３の先端面６３ｄが流体管１の内周面１ｂから離間するとともに、操作部６３がバネ１２の弾性復元力によって軸部材８の進行方向に向けて移動するようになる。そして、案内部６２は、操作部６３の移動にあわせてシャフト５０の軸回りに筒体６１の開口Ａと対抗側に向けて漸次回動し、分岐部２ｃの内径よりも小さい径となる。

このように、操作部６３がバネ１２の弾性力で先端部材６’の進行方向に付勢されていることで、案内部６２は、操作部６３の流体管１の内周面１ｂに対する押圧状態を解除するだけで分岐部２ｃの内径に収まる径となり、先端部材６’を流体管１の内部から撤去可能とすることができる。尚、バネ１２は、ゴムや合成樹脂等の弾性部材を代用してもよい。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、軸部材８が流体管１の管軸と略直交である上下方向に進退移動するものとして説明してきたが、例えば、軸部材８が左右方向に進退移動するものでもよいし、流体管１の管軸に対し斜め方向に進退移動するものでもよく、流体管１の管軸と異なる方向に進退移動するものであればよい。

また、案内部６２は、シャフト５０の軸回りに回動して流体管１の管軸方向を向いていたが、例えば、軸部材から斜め方向にスライドして流体管１の管軸方向を向くようにしてもよく、案内部は、軸部材に回動可能に枢支されるものに限らない。

また、先端部材６をカメラ３ａとともに流体管１の内部に導入する態様について説明してきたが、これに限られず、案内部が流体管の管軸方向を向くように移動した後にカメラを軸部材内に挿入し、流体管の内部に導入するようにしてもよい。

また、前記実施例では、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに押圧されて軸部材８の後端に向けて移動する移動量に対し、案内部６２が相対的に流体管１の管軸方向を向くように回動する態様について説明したが、例えば、案内部は、操作部６３が流体管１の内周面１ｂに押圧されて軸部材８の後端に向けて移動することで瞬間的に流体管１の管軸方向を向くようにされるようにしてもよい。

また、補助部６４は、筒体６１の軸方向と直交に挿入されるピン部材で構成されるものに限らず、例えば、軸部材及び筒体に一条の凸部を設け、当該凸部にカメラに設けられた凹部を嵌合し、カメラを凸部に沿って案内しながら流体管の内部に挿入するようにしてもよい。

１ 流体管
１ｂ 内周面
２ 筐体
２ｃ 分岐部
３ａ カメラ（作業具）
４ 作業具導入装置
５ 短管
５ａ，５ｂ フランジ
６，６’ 先端部材
８ 軸部材
１２ バネ（復帰手段）
１４ レバーホイスト
１６ リンク部材
３０ 開閉弁装置
５０ シャフト
６１ 筒体
６１ｃ 先端面（挿入規制部）
６２ 案内部
６３ 操作部（復帰手段）
６３ｄ 先端面
６４ 補助部

Claims (3)

1. 流体管の内部で所定の作業を行う作業具を該流体管から分岐する分岐部側から流体管の内部に不断流状態で導入する作業具導入装置であって、
   前記分岐部側から前記流体管内に向けて進退移動可能な軸部材と、前記軸部材の先端側に移動可能に設けられ前記作業具を所定方向に向けて案内する案内部と、該案内部を前記流体管の内部において移動させる操作部と、から成り、
   前記操作部は、前記軸部材の軸方向に相対移動可能であり、少なくとも一部が前記案内部よりも前記軸部材の先端側に突出して配設されており、前記軸部材を前記流体管内に向けて進退移動させ前記操作部を前記流体管の内周面に押圧することを起点として移動可能とし、前記操作部の先端面が前記流体管の内周面に当接し且つ前記軸部材の先端側が前記流体管の内周面に当接した状態で、前記案内部が前記所定方向を向くように構成されていることを特徴とする作業具導入装置。
2. 前記案内部は、前記軸部材の先端側に回動可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の作業具導入装置。
3. 前記操作部にかかる押圧力の減少によって前記案内部を前記分岐部の内径に収める復帰手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の作業具導入装置。

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