JPH0214541Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、相対向する一対の壁面の間を任意の
方向に走行する自走装置に関し、特に壁面が平行
でない場合に好適なものである。

二重管或いは二重壁等の相対向する一対の壁面
の間を走行してこの隙間の部分を検査する場合に
用いられる自走装置としては、その概略断面構造
を表す第１図に示すようなものが知られている。

つまり、相互に平行に対向する一対の壁材２
１，２６の間に位置するケーシング２２の中央部
には、伸縮筒２８を摺動自在にスプライン嵌合す
る支持筒２５がこのケーシング２２を貫通状態で
固定されている。支持筒２５内に位置する伸縮筒
２８の基端部には、支持筒２５に回転自在に取り
付けられたボールねじ２３と螺合するボールナツ
ト２７が固定されており、ボールねじ２３には支
持筒２５に固定されたモータ２４が連結されてい
る。

従つて、このモータ２４を駆動することによ
り、ボールねじ２３が回転して伸縮筒２８を第１
図中、上下に変位させ、後述する駆動車輪と遊動
車輪とが一対の壁材２１，２６に押圧されるよう
になつている。なお、伸縮筒２８を変位させる手
段としては、流体圧シリンダ等の他の手段を用い
ることも当然可能である。

前記伸縮筒２８の先端には、一方の壁材２１と
対向する車輪ホルダ２９が一体的に固定されてお
り、この車輪ホルダ２９には一方の壁材２１に対
して転動自在に当接し得る一対の遊動車輪３１を
それぞれ回転自在に支持する転向部材３０が旋回
可能に取り付けられている。この場合、遊動車輪
３１が自走装置の走行方向前後に並ぶように、車
輪ホルダ２９に対する転向部材３０の取り付け位
置が設定されている。

一方、支持筒２５を挟んでケーシング２２の両
端側には、一対の車輪ブラケツト３２，３２ａの
基端側が伸縮筒２８の伸縮方向と平行な軸回りに
回転自在に支持され、これら車輪ブラケツト３
２，３２ａの先端部には、他方の壁材２６に対し
て転動自在に当接する駆動車輪３１ａ，３１ｂが
回転自在に取り付けられている。この場合、駆動
車輪３１ａ，３１ｂが自走装置の進行方向左右に
並ぶように、ケーシング２２に対する車輪ブラケ
ツト３２，３２ａの取り付け位置が設定されてい
る。

前記車輪ブラケツト３２，３２ａには、ケーシ
ング２２に回転自在に装着されたウオーム３４，
３４ａと噛み合うウオームホイール３３，３３ａ
が一体的に嵌着され、ウオーム３４，３４ａと同
軸一体のスプロケツト３５，３５ａには、無端チ
エン３６が巻掛けられている。又、駆動車輪３１
ａ，３１ｂの回転軸心と直交し且つ前記一対の車
輪ブラケツト３２，３２ａの基端側の中央部をそ
れぞれ回転自在に貫通する回転軸３７，３７ａの
先端には、傘歯車４１，４１ａが固定されてお
り、これら傘歯車４１，４１ａにはそれぞれ車輪
ブラケツト３２，３２ａに回転自在に取り付けら
れた傘歯車３９，３９ａが噛み合わされている。
そして、これら傘歯車３９，３９ａと同軸一体の
平歯車４０，４０ａには、前記駆動車輪３１，３
１ａに一体的に取り付けられた平歯車３８，３８
ａが噛み合わされ、更に、前記車輪ブラケツト３
２，３２ａの基端側にそれぞれ同軸一体に固定さ
れたスプロケツト３５，３５ａには、無端チエン
３６が巻掛けられている。

減速機４３と共にケーシング２２に組付けられ
た駆動モータ４５には、スプロケツト４４が連結
され、このスプロケツト４４とケーシング２２に
対して回転自在に支持された中継軸４９の一端側
のスプロケツト４６とには、無端チエン３６ｂが
巻掛けられている。又、中継軸４９の他端側に一
体的に固定されたスプロケツト４６と、ケーシン
グ２２に設置された電磁クラツチ５１ａのスプロ
ケツト５５とには、無端チエン３６ｂが巻掛けら
れており、このスプロケツト５５と共に電磁クラ
ツチ５１ａに連結された傘歯車５６には、ケーシ
ング２２に対して回転自在に取り付けられた傘歯
車５６ａが噛み合つている。そして、この傘歯車
５６ａと同軸一体のスプロケツト５８と、一方の
前記ウオーム３４と同軸一体のスプロケツト５７
とには、無端チエン５８が巻掛けられている。

従つて、駆動モータ４５の駆動力は無端チエン
３６ｂを介して中継軸４９、電磁クラツチ５１
ａ、ウオーム３４の順に伝達されると共に無端チ
エン３６によりウオーム３４にも同時に伝達さ
れ、ウオームホイール３３，３３ａと一体の車輪
ブラケツト３２，３２ａが旋回して駆動車輪３１
ａ，３１ｂを操舵するようになつている。

前記中継軸４９の側方には、電磁ブレーキ５２
を組付けた電磁クラツチ５１がケーシング２２に
設置されており、この電磁クラツチ５１に取り付
けられた平歯車５０には、中継軸４９に一体的に
設けられた平歯車４７が噛み合わされている。更
に、電磁ブレーキ５２に連結されたスプロケツト
５３と、一方の前記回転軸３７のスプロケツト４
２と同軸一体のスプロケツト５４とには、無端チ
エン３６ｃが巻掛けられている。

従つて、駆動モータ４５の駆動力は無端チエン
３６ｂを介して中継軸４９、電磁クラツチ５１、
電磁ブレーキ５２、無端チエン３６ｃ、スプロケ
ツト５４の順に伝達され、更に無端チエン３６ｂ
により回転軸３７，３７ａを介して駆動車輪３１
ａ，３１ｂが駆動回転する結果、ケーシング２２
が壁材２１，２６の間を走行するようになつてい
る。

なお、ケーシング２２には図示しないアクチユ
エータにより壁材２１，２６との対向方向に移動
する検査装置などの作業機器が搭載されている。

このように、本装置では遊動車輪３１と駆動車
輪３１ａ，３１ｂとの配列方向を90度変えて一対
ずつ設けたが、いずれか一方の車輪を３つ以上一
直線状に並ばないように設けることによつても、
安定性を向上させることができる。この場合、他
方の車輪は１つで足りる。

ところで、この自走装置を走行させる場合、電
磁クラツチ５１ａを切り離すと共に電磁クラツチ
５１をつないでおき、更に電磁ブレーキ５２を開
放して駆動モータ４５を作動させると、この駆動
モータ４５の回転が中継軸４９及び電磁クラツチ
５１を介して回転軸３７，３７ａに伝わり、一対
の駆動車輪３１ａ，３１ｂが同時に同じ量だけ回
転して自走装置は一定方向に移動する。

次に、電磁クラツチ５１を切り離すと共に電磁
ブレーキ５２を作動させてスプロケツト５３の回
転を拘速することにより、駆動車輪３１ａ，３１
ｂを固定して自走装置の移動を抑止したのち、電
磁クラツチ５１ａをつなげると、駆動モータ４５
の回転が中継軸４９及び電磁クラツチ５１ａを介
してウオーム３４及び無端チエン３６によりウオ
ーム３４ａに伝わり、これらと噛み合うウオーム
ホイール３３，３３ａと一体の車輪ブラケツト３
２，３２ａが同方向に同じ角度旋回する。つま
り、これら車輪ブラケツト３２，３２ａの旋回量
を調整することによつて、自走装置の移動方向を
任意に変えることができる。そして、車輪ブラケ
ツト３２，３２ａの旋回移動は、電磁クラツチ５
１ａを切り離すことによつて止めることができる
が、電磁ブレーキ等で車輪ブラケツト３２，３２
ａをケーシング２２に対して固定しなくても、ウ
オームホイール３３，３３ａとウオーム３４，３
４ａとの噛み合い構造によつて、車輪ブラケツト
３２，３２ａの旋回移動が自ずと拘束される。

このように、電磁クラツチ５１，５１ａの切り
換え操作で、自走装置の移動方向を任意に選択す
ることができる。例えば、車輪ブラケツト３２，
３２ａを90度毎旋回させて自走装置を移動させた
場合、その移動軌跡を表す第２図に示すようなジ
グザグ状の動きが可能となり、このときのピツチ
Ｐは任意に決定することができる。又、本装置で
は、駆動車輪３１ａ，３１ｂと車輪ブラケツト３
２，３２ａとを同時に作動させることにより、曲
線走行も可能となる。

なお、本装置の安定化を図るため、壁材２１，
２６と対向する車輪を一直線状に並ばないように
それぞれ３つ以上設けた場合、何れか１つの車輪
をケーシング２２に対して旋回自在な車輪ブラケ
ツト３２に支持される駆動車輪３１ａのように構
成して駆動モータ４５で駆動させ、他の残りの車
輪を遊動車輪としてもよい。

以上のように、第１図に示した従来の自走装置
は相対向する一対の壁面を押圧して検査装置のケ
ーシングを支える車輪の内、駆動回転する駆動車
輪の向きとその駆動回転とを単一の駆動モータに
よりクラツチを介して任意に変えられるようにし
たので、装置全体を小型化できる上、ケーシング
の向きを変えることなく車輪のみ、その転動方向
を変えることで装置の移動方向を変えられるた
め、ケーブル等の巻き込みの心配がなく、装置の
操作性及び安全性の向上を図ることができる。

その反面、第１図ａ中の二点鎖線で示すよう
に、一対の壁材２１，２６が自走装置の移動方向
に対して垂直な面内で平行となつていない場合に
は、遊動車輪３１が壁材２１と片当りする結果、
装置の移動時に車輪ホルダ２９の旋回軸心回りＸ
の回転力が生じ、これにより駆動車輪３１ａ，３
１ｂによる移動方向と直交する方向に遊動車輪３
１が向いてしまい、安定した走行が不可能であつ
た。

本考案は、斯かる問題を有効に解決すべく提案
されたもので、相互に平行でない一対の壁面に対
しても安定して移動することのできる自走装置を
提供することを目的とする。

この目的を達成する本考案の自走装置は、相対
向する一対の壁面の一方に当接し且つケーシング
に対して駆動回転自在に取り付けられた駆動車輪
と、前記壁面の他方に当接し且つケーシングに対
して回転自在に取り付けられた遊動車輪と、これ
ら遊動車輪と駆動車輪とを前記壁面に押圧させ得
る車輪押圧手段と、前記ケーシングと前記駆動車
輪との間に設けられてこの駆動車輪を操舵する操
舵手段と、前記ケーシングと前記遊動車輪との間
に設けられてこの遊動車輪の向きを前記駆動車輪
の操舵方向に追従させる追従手段とを具えた自走
装置において、前記遊動車輪を回転自在に支持す
るホルダにこの遊動車輪の回転軸心を含み且つ前
記自走装置の走行方向と直交する面内で当該遊動
車輪の中心を中心とする円弧状の溝底を有して該
遊動車輪の回転軸端部を摺動自在に係合保持する
傾動案内溝を形成したことを特徴とするものであ
る。

以下、本考案に係る自走装置を第１図ａに示す
従来のものに応用した一実施例に基づいて第３図
及び第４図を参照しながら説明する。

伸縮筒２８の先端部に固定された車輪ホルダ２
９には、装置の移動方向前後に配列する一対の転
向部材３０ｃが旋回自在に取り付けられている。
遊動車輪３１ｃを回転自在に支持するこの転向部
材３０ｃの先端側には、遊動車輪３１ｃの車軸３
１ｄの軸心を含み且つ装置の走行方向と直交する
面（第３図中、紙面がこれに該当する）内で遊動
車輪３１ｃの中心を中心とする円弧状の溝底を有
する一対の傾動案内溝３０ｅがそれぞれ形成さ
れ、これら傾動案内溝３０ｅに遊動車輪３１ｃの
車軸３１ｄの軸端部が摺動回転自在に係合保持さ
れている。

従つて、車軸３１ｄは第３図中、壁材２１の傾
斜に対応してζ方向に傾動自在であり、θ方向に
回転するようになつている。このため、本実施例
では車軸３１ｄの軸端部が半球状に形成され、こ
れに伴つて傾動案内溝３０ｅの溝底の形状も半球
状断面となつているが、車軸３１ｄに対して遊動
車輪３１ｃを回転自在に取付けた場合には、車軸
３１ｄを矩形断面等に設定することが可能であ
り、この場合には転向部材３０ｃに対して車軸３
１ｄを回転させる必要がなくなる。

なお、車軸３１ｄのζ方向の自由度は、転向部
材３０ｃの傾動案内溝３０ｅの両端部に形成した
ストツパ部３０ｄで規制されるようになつてい
る。

一方、転向部材３０ｃの基端部にはそれぞれス
プロケツト９００が一体的に取り付けられ、これ
らスプロケツト９００と車輪ホルダ２９に設置し
たモータ８００の出力軸８１０と一体のスプロケ
ツト８２０とには、一本の無端チエン８９０が巻
き掛けられ、図示しない駆動車輪の操舵に伴つて
遊動車輪３１ｃを追従旋回できるように構成して
いる。

従つて、壁材２１に遊動車輪３１ｃが押し付け
られると、これらの接触箇所に作用する分力によ
り、遊動車輪３１ｃの外周面が壁材２１に密着す
るように車軸３１ｄが傾動案内溝３０ｅを摺動し
て傾斜し、遊動車輪３１ｃが壁材２１に対して片
当りすることなく接触転がり運動するため、装置
を所定の方向へ確実に移動させることができる。

なお、以上の実施例では転向部材３０ｃに対し
て走行方向切換用のモータ８００及び無端チエン
８９０、スプロケツト９００，８２０を組付けて
追従手段を構成したが、第１図に示すキヤスタ形
式のものを採用しても、遊動車輪３１ｃの軸受部
を第３図に示すような構造にすることで、同様の
効果を得ることができる。

以上の説明で明らかなように、本考案の自走装
置によると、自走装置の車輪の車軸を装置の移動
方向に対して垂直な面内で傾斜できるように、車
輪ホルダに円弧状の傾動案内溝を形成し、この傾
動案内溝に遊動車輪の軸端部を摺動自在に係合さ
せたため、平行でない一対の壁面の間でも自走装
置を安定して移動させることが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは従来の自走装置の縦断面図、第１図
ｂはその矢視Ａ図、第２図は自走装置の移動軌跡
を示す概念図、第３図は本考案に係る自走装置の
遊動車輪の部分の破断図、第４図はその矢視Ａ図
である。 又、図中の符号で、２１，２６は壁材、２２は
ケーシング、２３はボールねじ、２４はモータ、
２５は支持筒、２７はボールナツト、２８は伸縮
筒、２９は車輪ホルダ、３０，３０ｃは転向部
材、３０ｄはストツパ部、３０ｅは傾動案内溝、
３１ａ，３１ｂは駆動車輪、３１ｃは遊動車輪、
３１ｄは車軸、３２，３２ａは車輪ブラケツト、
３３，３３ａはウオームホイール、３４，３４ａ
はウオーム、３７，３７ａは回転軸、４５は駆動
モータ、４９は中継軸、５１，５１ａは電磁クラ
ツチ、５２は電磁ブレーキ、８００はモータ、８
２０，９００はスプロケツト、８９０は無端チエ
ンである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相対向する一対の壁面の一方に当接し且つケー
   シングに対して駆動回転自在に取り付けられた駆
   動車輪と、前記壁面の他方に当接し且つケーシン
   グに対して回転自在に取り付けられた遊動車輪
   と、これら遊動車輪と駆動車輪とを前記壁面に押
   圧させ得る車輪押圧手段と、前記ケーシングと前
   記駆動車輪との間に設けられてこの駆動車輪を操
   舵する操舵手段と、前記ケーシングと前記遊動車
   輪との間に設けられてこの遊動車輪の向きを前記
   駆動車輪の操舵方向に追従させる追従手段とを具
   えた自走装置において、前記遊動車輪を回転自在
   に支持するホルダにこの遊動車輪の回転軸心を含
   み且つ前記自走装置の走行方向と直交する面内で
   当該遊動車輪の中心を中心とする円弧状の溝底を
   有して該遊動車輪の回転軸端部を摺動自在に係合
   保持する傾動案内溝を形成したことを特徴とする
   自走装置。