JPH0226783Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はポンプ水車等の水力発電プラントの水
流路の点検作業などに用いて有用な壁面移動装置
に係る。

〈従来の技術〉 このようなポンプ水車等の水力発電プラント等
の箱形水流路は三次元湾曲々面から構成されるた
め、その点検作業は難かしく、従来の点検作業用
装置は磁石を埋め込んだマグネツトローラを台車
の下面に取付け、台車側面に取付けたガイドロー
ラを水流路壁に接触させるようにマグネツトロー
ラを操縦して移動するものであつた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 しかし、このための操縦制御装置及び台車はか
なり複雑になり、従つて、装置全体の構造も大型
複雑化するという欠点があつた。更にこのような
装置によつて水流路の上部コーナ部の検査を行な
わせる時は、移動とともに台車が水流路側面に沿
つて次第に下方へ滑落していくという欠点もあつ
た。

本考案はかかる従来の技術的問題点に鑑みてな
されたもので、簡単な装置で且つ確実な水流路の
壁面状態の検査がてきる壁面移動装置を提供する
ことを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 かかる目的を達成した本考案による移動装置の
構成は、交わる二つの壁面がなす角部に沿つて走
行する壁面移動装置において、壁面移動装置の本
体と、上記二つの壁面の交差角と補角をなす角度
で上記本体に取付けられた一対のローラ支持脚
と、上記壁面への接触機能を有し、上記壁面の角
部を挾んで二つの壁面上をそれぞれ走行する如く
上記一対のローラ支持脚に取付けられた一対のロ
ーラと、少なくとも一つのローラを駆動する駆動
装置とを具備したことを特徴とする。なお、ここ
で言う接触機能とは、磁着、吸着、粘着など全て
の接触機能を含むものである。

〈実施例〉 本考案による壁面移動装置の実施例を、図面に
従つて説明する。

第１図は本考案による壁面移動装置の一実施例
の立面図、第２図は第１図に示すもののＡ−Ａ矢
視図である。第１図及び第２図に示す本考案の実
施例において、壁面移動装置は交わる二つの壁面
１，２の角部３に沿つて走行するもので、本考案
による壁面移動装置は本体である台車４と、これ
にそれぞれの支持脚によつて取付けられた一対の
駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂと走行安定化
のため駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂに対し
台車４の長さの方向に隔てて、それぞれの支持脚
によつて取りつけられた他の一対の従動用マグネ
ツトローラ６ａ，６ｂと、上記駆動用マグネツト
ローラ５ａ，５ｂを駆動する駆動モータと、上記
台車４に取付けられた壁面の状態を検査する検査
プローブ８とを装備している。駆動用マグネツト
ローラ５ａ，５ｂ及び従動用マグネツトローラ６
ａ，６ｂには磁石が仕込まれていて、強磁性体で
ある鋼製等の壁面１，２に吸着しながら走行する
ものである。第１図及び第２図に示す本考案の実
施例では駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂは共
にモータによつて駆動されているが、何れか一方
のみでもよい。尚、駆動用マグネツトローラ５ａ
は台車４に内蔵するモータ７とこれに連動する歯
車９，１０とによつて、駆動される。また、駆動
用マグネツトローラ５ｂも、他のモータ（図示せ
ず）によつて同様に駆動されている。また、一対
の駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂは、それぞ
れ支持脚１１，１２によつて台車４に取付けられ
ている。これら二つの支持脚１１，１２はその交
差角βが二つの壁面の交差角αの補角になつてい
れば台車４に固定的に取付けられていても良い
が、本実施例では少なくとも何れか一方例えば支
持脚１１は、この支持脚の交差角βが可変になる
ように台車４に回転自在に取付けられている。さ
らに、他の一対の従動用マグネツトローラ６ａ，
６ｂもそれぞれ支持脚１３，１４によつて台車４
に取付けられている。この場合もα＋β＝πであ
れば支持脚１３，１４は台車４に固定されていて
も良いが、本実施例では駆動用マグネツトローラ
５ａと同じ側の支持脚１３は、支持脚１１と同様
に壁面の交差角がαであるとき、他方の支持脚１
４との交差角βになるように、台車４に旋回自在
に取付けられている。尚、従動用マグネツトロー
ラ６ａ，６ｂの支持脚１３，１４はローラが支持
脚のまわりに回転自在になつている。

第１図に示す例では二つの交わつている壁面１
２の交差角αは90゜であるが、一般に、水力発電
プラント等の箱形水流路は三次元湾曲曲面で構成
されるため二つの壁面の交差角αは90゜とは限ら
ない。α≠90゜でもα＋β＝πとすることにより
台車４が角部に平行になる。更に、このような二
つの壁面の交差角αが途中で変化しても本実施例
による壁面移動装置は二つの壁面の角部３にそつ
て正確に走行することができる。即ち、このよう
なαが90゜でない部分においても、マグネツトロ
ーラの支持脚の一方は台車４に対し回転自在に取
付けられていて、駆動用並びに従動用のマグネツ
トローラは吸着力によりそれぞれの壁面に垂直に
吸着しながら走行するもので、二つの壁面の交差
角αのとき、これらの支持脚１１，１２あるいは
１３，１４の交差角βは次の関係を保つようにな
る。

α＋β＝π 即ち、壁面の交差角αの壁面上を走行すると
き、マグネツトローラの支持脚の交差角βとは互
いに補角を保つよう構成されている。かかるマグ
ネツトローラの支持構成によつて台車４は壁面
１，２の角部３に対し台車４の位置が固定される
ので、台車４は常時角部３に平行して走行するこ
とが可能となる。また、台車４に取付けられた検
査プローブ８は、台車４に取付けられたアーム１
５と、アーム１５の先端に取付けられたシリンダ
１６、シリンダ１６によつてシリンダの軸方向に
移動可能に取付けられたロツド１７と、ロツド１
７の先端に直交する二組のピンで支持された倣い
機構１８からなつていて、台車４が二つの壁面の
角部にそつて移動するとき、検査プローブ８の倣
い機構１８は走行壁面に圧接されて、壁面の状態
を走行しながら検査することができる。

次に本考案の実施例に使用される壁面に吸着し
ながら走行するマグネツトローラの具体的構造の
一例について説明する。第３図は本考案の第１図
及び第２図の中に示されている一つのマグネツト
ローラの正面図、第４図は第３図に示すものの一
部切開したＡ−Ａ断面図である。一般のマグネツ
トローラは金属製であるため壁面との間では金属
接触となり摩擦係数が小さいから台車の落下や滑
落の恐れがある。これを防ぐにはマグネツトロー
ラを大きくして吸着力を高めることが考えられる
が、重量・寸法が大きくなつて効果的でない。ま
た、摩擦係数の大きい樹脂中に磁石を含浸させた
マグネツトローラが考えられるが、この場合は吸
着力が著しく低下するので問題がある。これらを
解決したものが第３図、第４図に示すマグネツト
ローラである。

第４図に示す如く、マグネツトローラは、一対
の環状磁石２０，２１の間に、壁の材質例えば、
鋼材に対し摩擦係数が大きいゴム等からなる環状
弾性体２２と、薄鉄板等のライナ２３を複数枚重
ね合せたスペーサが挾持され、これらをボルトと
ナツト２４，２５で一体に締付けて構成されてい
る。環状磁石２０，２１の間の薄鉄板のライナ２
３の数量の増減によつて環状の弾性体２２の、環
状磁石の外周面よりの最適な突出量を調節するこ
とができる。弾性体２２の突出量の調節により、
マグネツトローラの必要な制動力を得ることがで
き、環状磁石の壁面に対する吸着力はほとんど損
われない。

かかるマグネツトローラの構成によつてマグネ
ツトローラは壁面に対し垂直に立ち、かつ壁面と
マグネツトローラの磁石の吸着力によつて、壁面
移動装置は上部壁面を重力に逆つて、確実、安定
に走行することができ、落下・滑落することはな
い。また弾性体２２が走行によつて摩耗してもラ
イナ２３の所定枚数を取除くのみで弾性体２２の
突出量を回復でき、再度使用できるので便利であ
る。第３図、第４図に示す本実施例の壁面移動装
置に用いられているマグネツトローラによれば、
構造は非常に簡単で所望の制動力を得るための調
節は簡単であり、この制動力の調節によつても吸
着力はほとんど変化せず、磁石は大型化、重量化
することなく、所望の制動力をもつものを容易に
得ることができ、また弾性体２２が摩耗しても、
それを交換することなく、ライナ２３の枚数を調
節のみで長期に使用することができるなど多種多
様の効果を有するものである。

第３図、第４図に示すマグネツトローラは一組
の環状磁石とこれらによつて挾まれた１個の環状
弾性体から構成されたものであるが、磁石及び弾
性体を複数個組合せて作ることもできる。

第１図及び第２図により以上説明したような構
成の壁面移動装置によれば、台車４は第１図に示
すように水流路壁面１，２の角部３にそつて一対
の駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂをそれぞれ
の壁に吸着させながら、また他の一対の従動用マ
グネツトローラ６ａ，６ｂも同様に、それぞれの
壁面に吸着しながら、駆動モータの駆動力によつ
て走行することができる。第１図に示す例では、
直交する二つの壁面１，２では駆動用マグネツト
ローラ５ａ及び従動用マグネツトローラ６ａが吸
着して走行し、下方（Ｚ方向）に落ちることはな
く、壁面２には駆動用マグネツトローラ５ｂ、従
動用マグネツトローラ６ｂが吸着力により吸着し
て走行し、左右方向（Ｘ方向）へ規制され滑落す
ることなく走行する。このため台車４は常時角部
３にそつて走行する。もちろん一般に、水流路は
三次元湾曲曲面によつて形成され二つの壁面の交
差角αは90゜のみではない。交差角αが90゜でない
壁面に対してはその補角βで交差するように支持
脚を台車に取付ける。また、このように二つの壁
面の交差角αが途中で90゜以外となる場合には一
対のマグネツトローラの支持脚の交差角βはα＋
β＝πの関係を保つように、マグネツトローラを
支持する少くとも一方の支持脚は台車４に対し旋
回可能に取付けておくことにより、台車４のＸ・
Ｚ方向の位置が規制され、その結果台車４は常時
二つの壁面１，２の角部３にそつて滑落すること
なく移動することが可能となる。従つて、三次元
湾曲曲面の二つの壁面の上部角部にそつた、重力
に逆つた状態でも台車４が落下することなく、角
部３に沿つて安定確実に走行することができる。
従つて、台車４に取付けられた検査プローブ８の
倣い機構は常に壁面２の上に押付けられて絶えず
壁面の状態を移動しながら検査することができ
る。

第１図及び第２図に示した本考案の実施例の壁
面移動装置によれば、以上説明した通り、構造は
きわめて簡単であつて、特別に台車を壁面に沿つ
て移動させるような別途制御手段を必要とせず、
二つの壁面１，２の角部３にそつて安定確実に移
動することができる。

また、従動マグネツトローラにキヤスタ構造の
旋回自由な支持脚を用いることによつて、壁面の
追隋性をさらに向上することができる。本考案に
よる壁面移動装置の位置検出は、別途ローラによ
る回転量に比例したパルスの計数から、あるいは
壁面に設けたマーカの検出等によつて行なうこと
ができる。

次に、本考案による壁面移動装置の他の実施例
を第５図並びに第６図に示す。第５図は本考案に
よる移動装置の他の実施例の正面図、第６図は第
５図に示すもののＡ−Ａ矢視図である。第５図並
びに第６図に示す本考案の他の実施例によれば、
装置の本体である台車４と、支持脚１１，１２に
よつて台車４にそれぞれ取付けられるとともに、
二つの壁面１，２の角部３を挾んで、壁面１，２
上にそれぞれ吸着しながら走行する一対の駆動ロ
ーラ５ａ，５ｂと、駆動用マグネツトローラ５
ａ，５ｂを、それぞれ駆動する駆動用モータ２
６，２７と、支持脚１３，１４によつて、台車４
にそれぞれ取付けられるとともに、上記二つの壁
面１，２の角部３を挾んで、壁面１，２上をそれ
ぞれ吸着しながら走行する一対の従動用マグネツ
トローラ６ａ，６ｂとを備え、更に、壁面の状態
を検査する検査プローブ８が台車４に取付けられ
ている。

尚、駆動用並びに従動用マグネツトローラは二
つ一組のダブルローラのためローラ幅が第１図と
第２図に示す実施例のものに比べて広く、吸着力
モーメントを大きくとれ、ローラは壁に対し垂直
に立ち動作が安定である。また個々のローラは第
３図、第４図で説明したようなマグネツトローラ
である。また駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂ
を支持する支持脚１１，１２、また従動用マグネ
ツトローラ６ａ，６ｂを支持する支持脚１３，１
４は第５図に示す如くθで示す軸まわり方向に回
転自在に台車４に取付けられている。また、先の
実施例のものと同様に壁面１，２の交差角が一般
にαの場合でも一対の駆動用マグネツトローラ５
ａ，５ｂは車輪幅が広くかつ、吸着力によつて、
垂直に吸着しながら走行するので、これらを支持
するそれぞれの支持脚は壁面に垂直になり、駆動
用マグネツトローラ５ａ，５ｂの支持脚１１，１
２及び従動用マグネツトローラの６ａ，６ｂの支
持脚１３，１４は、壁面１，２の交差角αに対
し、支持脚間の交差角βがα＋β＝πの関係を保
つように、台車４に対し旋回自在に取付けられて
いる。これによつて台車４は壁面１，２の角部３
に対し、台車の位置が固定されるので、台車４は
常時角部３に平行に走行することができ、走行し
ながら安定して検査プローブ８によつて壁面の状
態を検査することができる。また台車４に取付け
た検査プローブ８は、台車４に取付けたアーム１
５によつて支持されたシリンダ１６と、シリンダ
１６に嵌着され回転自在なロツド１７と、ロツド
１７の先端に直交する二組のピンで支持された倣
い機構１８によつて形成されていて、第１図及び
第２図に示すものと同じである。

第５図と第６図に示される本考案の壁面移動装
置によれば、第５図に示すように、水流路上部角
部３の壁面１上を駆動用及び従動用のそれぞれ一
対のマグネツトローラの片側のローラ５ａ，６ａ
はローラに仕込まれた磁石の吸着力により、台車
４が第５図中の下方（Ｚ方向）へは落ちることが
なく走行し、また、壁面２上を駆動用及び従動用
のマグネツトローラの他方の側のローラ５ｂ，６
ｂは同様に、ローラに仕込まれた磁石の吸着力に
より、左右方向（Ｘ方向）に規制されて走行す
る。本実施例のマグネツトローラ５ａ，５ｂ，６
ａ，６ｂはそれぞれ２個１組で一つのローラを形
成することによつてローラ幅が広くなり壁面に対
してマグネツトローラ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの
軸が確実に平行に保たれることによつて、これら
のマグネツトローラを支持する支持脚１１，１
２，１３，１４は壁面に対しそれぞれ垂直に位置
される。また、支持脚１２，１４は台車４に対し
旋回可能であるため、第５図中に二点鎖線で示す
ように壁面１，２が湾曲し壁面の交差角αが変化
しても、駆動用マグネツトローラ５ａ，５ｂの支
持脚１１，１２の交差角β及び従動用マグネツト
ローラ６ａ，６ｂの支持脚１３，１４の交差角β
はα＋β＝πの関係を保ちながら追従して走行す
る。また駆動ローラの支持脚１１，１２及び従動
用ローラの支持脚１３，１４は、全て脚のまわり
に回転可能なことによつて、マグネツトローラは
壁面の交差角αが変化してもすべりを発生せず、
滑らかに二つの壁面の角部３にそつて忠実に追隋
して走行することができる。

上記各実施例による壁面移動装置はマグネツト
ローラを使用することにより壁面に吸着しながら
走行する例について説明したが、マグネツトロー
ラだけでなく、負圧の空隙をもつたローラあるい
は吸着盤といつたものでも当然使用できる。

〈考案の効果〉 本考案による壁面移動装置によれば、以上説明
した如く装置の構成は非常に簡単であるにもかか
わらず、壁面移動装置の本体である台車は常に二
つの壁面の角部に沿つて平行に移動することがで
き、また流水路の形状が三次元湾曲曲面で変化し
ても、台車は壁面の角部にそつて忠実に移動する
ことができる。従つて台車４に取付けた検査プロ
ーブは倣い機構を壁面に絶えず押付けて接触倣い
するため、台車の移動とともに確実な壁面状態の
検査が可能となつた。かつその壁面倣い移動も従
来のものの如く複雑な制御御手段を必要とせずこ
の点でも極めて簡素化された。更に壁面の上部角
部等のいわゆる重力に逆つた位置でも移動も従来
のものでは滑落するといつた不都合もあつたが、
本考案のものでは滑落することなく安定確実に移
動することができるようになつた。

本考案の第２の実施例のものは、二つ一組のロ
ーラを用いたため、ローラの幅が広くなり吸着力
モーメントを大きく取ることができ、安定性を増
大した。また各ローラを支持する支持脚の回転自
在性により、他の外的駆動等なしの簡単な構成
で、水流路の湾曲による壁面の交差角の変動への
追隋性も勝れたものとなつた。

本考案による壁面移動装置は壁面の状態を検査
する検査プローブを搭載した実施例について説明
したが、本考案による壁面移動装置は、角部を有
した壁面の自走装置に広く利用できるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による壁面移動装置の１実施例
の正面図、第２図は第１図に示すもののＡ−Ａ矢
視図、第３図はマグネツトローラの正面図、第４
図は第３図に示すものの一部切開したＡ−Ａ断面
図、第５図は本考案の他の実施例の正面図、第６
図は第５図に示すもののＡ−Ａ矢視図である。 図面中、１，２は壁面、３は角部、４は台車、
５ａ，５ｂは駆動用マグネツトローラ、６ａ，６
ｂは従動用マグネツトローラ、７はモータ、８は
検査プローブ、９，１０は歯車、１１，１２，１
３，１４は支持脚、１５はアーム、１６はシリン
ダ、１７はロツド、１８は倣い機構、２０，２１
は環状磁石、２２は環状弾性体、２３はライナ、
２４はボルト、２５はナツト、２６，２７は駆動
用モータである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 交わる二つの壁面がなす角部に沿つて走行す
   る壁面移動装置において、壁面移動装置の本体
   と、上記二つの壁面の交差角と補角をなす角度
   で上記本体に取付けられた一対のローラ支持脚
   と、上記壁面への接触機能を有し、上記壁面の
   角部を挾んで二つの壁面上をそれぞれ走行する
   如く上記一対のローラ支持脚に取付けられた一
   対のローラと、少なくとも一つのローラを駆動
   する駆動装置とを具備したことを特徴とする壁
   面移動装置。 (2) 上記各ローラは、一対の環状磁石と、これら
   環状磁石の間に挾持され、上記環状磁石の外周
   より適当量突出した環状弾性体と、上記一対の
   環状磁石の間隙を調節するライナと、上記一対
   の環状磁石、環状弾性体及びライナを一体に締
   めつける締付具とからなるマグネツトローラで
   あることを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の壁面移動装置。