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公開番号2025157833
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-16
出願番号2024060105
出願日2024-04-03
発明の名称先端伸長機構
出願人日立GEベルノバニュークリアエナジー株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類F15B 15/10 20060101AFI20251008BHJP(流体圧アクチュエータ;水力学または空気力学一般)
要約【課題】アクセス経路に依存した摩擦や引掛りなどの影響を受けにくく、複雑な機構を持たない先端伸長機構を提供する。
【解決手段】円筒状薄膜1の端部2を外側に折り返された外側円筒状薄膜5と、折り返していない円筒状薄膜1とで形成されるアニュラス空間6に外側円筒状薄膜5を固定した状態で空気圧を加えることで折り返していない円筒状薄膜1が裏返りながら伸びていく。円筒状薄膜1の先端4には、カメラ10が取り付けられたドーム8が接するように配置されている。カメラ10の電源・制御ケーブル11は、円筒状薄膜1の内側に配設されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
円筒状薄膜の一端を外側に折り返された外側の円筒状薄膜と、折り返していない円筒状薄膜とで形成されるアニュラス空間に前記外側の円筒状薄膜を固定した状態で流体圧力を加えることで折り返していない円筒状薄膜が裏返りながら伸びていくことを特徴とする先端伸長機構。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
請求項１に記載の先端伸長機構において、
前記折り返していない円筒状薄膜の他端が閉じていることを特徴とする先端伸長機構。
【請求項３】
請求項１に記載の先端伸長機構において、
手元側で前記円筒状薄膜を引っ張ることで伸長した前記円筒状薄膜を回収できることを特徴とする先端伸長機構。
【請求項４】
請求項１に記載の先端伸長機構において、
前記円筒状薄膜の先端に配置されるドーム形状の構造物と、前記構造物に接続され、当該円筒状薄膜が伸長する方向とは反対側に伸びる線材と、を備え、
前記構造物は、前記円筒状薄膜の先端が伸びていく過程において、裏返りながら伸長する前記円筒状薄膜と摺動しながら押され、前記伸長する方向と同じ方向に進んでいくことを特徴とする先端伸長機構。
【請求項５】
請求項４に記載の先端伸長機構において、
前記構造物には、各種センサや作業ツールが搭載され、
前記各種センサや前記作業ツールに設けられたケーブル類を前記円筒状薄膜の内部に配することを特徴とする先端伸長機構。
【請求項６】
請求項１に記載の先端伸長機構において、
前記円筒状薄膜の長手方向に沿って元の形状を保とうとする巻き癖のついたバネ材を備え、
前記バネ材は、前記流体圧力の印加を解除した際に伸びた前記円筒状薄膜が元の形状に戻ることを特徴とする先端伸長機構。
【請求項７】
請求項１に記載の先端伸長機構において、
前記円筒状薄膜の一端に円周方向に間隔を置いて配置された線材を固定し、
前記アニュラス空間に前記流体圧力を印加することで前記円筒状薄膜の先端が裏返りながら伸びていく際に、他端に位置する前記線材を引っ張ることで先端の伸びていく方向を制御することを特徴とする先端伸長機構。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端伸長機構に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
人が容易に立ち入ることができないエリアにおいて、例えばカメラ等を用いたセンサ類による調査や作業ツールを用いた作業を行う場合、人が立ち入ることができないエリアまで各種センサや作業ツールを移動させる必要がある。従来の技術としては、例えば配管内部の調査等を行う場合、各種センサや作業ツールおよび電源ケーブル類を長尺の棒の先端に設置して、その長尺の棒を押し込むことで調査や作業を行ったり、自走する装置（歩行タイプやクローラタイプなど）によって立ち入ることができないエリアまでアクセスして作業を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１５－１２３９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、長尺の棒方式においては、棒を押し込んでいくにしたがって、その距離や曲がり回数に応じて接触面積や接触箇所が増加すること、引っ掛かり個所がある場合にはその場で棒の押し込みが出来なくなることなどから長距離の移動は困難となる。また、特許文献１に記載の自走する装置においても、けん引するケーブルが同様の摩擦の影響を受けて自走する装置への負荷が増大する。また、自走する装置は、相手側の形状に応じて装置の形状や寸法を都度変形させていく必要があり複雑な構成となる。また、ドローンにおいても遠隔無線方式の電波が届く範囲に限られることやドローンのペイロードやバッテリ容量による作業内容や作業時間に制約がある。
【０００５】
本発明は、前記した従来の課題を解決するものであり、アクセス経路に依存した摩擦や引掛りなどの影響を受けにくく、複雑な機構を持たない先端伸長機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円筒状薄膜の一端を外側に折り返された外側の円筒状薄膜と、折り返していない円筒状薄膜とで形成されるアニュラス空間に前記外側の円筒状薄膜を固定した状態で流体圧力を加えることで折り返していない円筒状薄膜が裏返りながら伸びていくことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アクセス経路に依存した摩擦や引掛りなどの影響を受けにくく、複雑な機構を持たない先端伸長機構を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態の先端伸長機構を示す断面図である。
第１実施形態の先端伸長機構の端部を折り返した状態を示す断面図である。
第１実施形態の先端伸長機構の伸長前の状態を示す断面図である。
第１実施形態の先端伸長機構の伸長後の状態を示す断面図である。
第２実施形態の先端伸長機構を示す断面図である。
第３実施形態の先端伸長機構を示す断面図である。
第４実施形態の先端伸長機構の伸長前の状態を示す断面図である。
第４実施形態の先端伸長機構の伸長後の状態を示す断面図である。
第５実施形態の先端伸長機構を示す断面図である。
図７ＡのＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線断面図である。
図７ＡのＶＩＩＣ－ＶＩＩＣ線断面図である。
第５実施形態の先端伸長機構の進行方向を曲げた場合の断面図である。
第６実施形態の先端伸長機構を示す断面図である。
図８の円筒状薄膜の長手方向と径方向に切断したときの断面図である。
第６実施形態の先端伸長機構の伸長後の状態を示す断面図である。
第７実施形態の先端伸長機構の伸長前の状態を示す断面図である。
第７実施形態の先端伸長機構の伸長後の状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例もその範囲に含むものである。なお、以下の各実施形態において、円筒状薄膜１は十分に長いため、省略した描画となっている。
【００１０】
本実施形態の先端伸長機構は、長手方向に伸長する機構に係るものである。特に、狭隘部や開口部に関わらないが、例えば、配管内部を伸長して進む機構や、人が立ち入ることができないエリアにアクセスする装置に係るものである。なお、アクセス経路に依存しないということは、経路の経歴に左右されないということである。
（【００１１】以降は省略されています）

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