JPH04224481A - 真空吸着自走式台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大口径配管等の内壁面に
真空吸着し、且つ壁面に沿って移動することが可能な真
空吸着自走式台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】船体や貯油タンク等の鉛垂な又は傾斜し
た壁面に吸着して移動することができる装置としては、
例えば実公昭５７−５６９４３号公報のように、受圧本
体とこの受圧本体に設置され壁面に接触する複数個の車
輪と、この受圧本体に装着されその自由端部が壁面に接
触する少なくとも自由端部が柔軟な材料から形成された
吸着パッドによって規定される減圧領域内から空気を排
出する真空生成手段とから構成された装置が知られてい
る。

【０００３】このような装置においては、上記真空生成
手段の作用によって減圧領域内外の流体の圧力差に起因
して受圧本体に作用する流体圧力を車輪を介して壁面に
伝えるか、又は受圧本体をシリンダーにより引張り、そ
の反力として車輪を壁面に押し当てるかによって装置を
壁面に吸着させるようにしている。そして、その受圧本
体は通常前後車輪の中央に配置されている。また、上述
した装置は電動モータの如き駆動手段を有し、この駆動
手段により上記車輪を駆動して壁面を吸着しながら駆動
できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公知の装置には、以下の問題がある。

【０００５】第１に折れ曲り部のある９０度エルボ（一
般にはえび継手と呼称）のような屈曲した曲面を上昇走
行する際、受圧本体が前後車輪の中央に配置されている
ため、屈曲部を通過する前後で前輪車と後輪車に作用す
る荷重方向が逆転（前車輪には上向の荷重、後車輪には
下向の荷重がそれぞれ作用）し、駆動力と車輪との壁面
間の摩擦力をより大きくしないと、屈曲部の上昇走行が
できなくなる。

【０００６】第２に壁面内に一様に形成された凸部（例
えば溶接継目のようなもの、つまり溶接ビード）上を通
過する際、吸着パッドが柔軟でない材料で形成されてい
る場合、吸着パッドの自由端部は凸部を乗越えるほど柔
軟でないため、障害物となって通過できなくなる。逆に
吸着パッドが相当柔軟な材料で形成されている場合には
、吸着パッドの自由端部が凸部を乗越えるとき、外側に
捲れ上がってその減圧領域の外側から内側に流入する流
体の量が激増して減圧領域の圧力が上昇し、装置が壁面
に吸着することができなくなる。

【０００７】第３に壁面内の凸部（溶接ビード等）上を
真直ぐに（直角に横切る方向に）通過する際、吸着パッ
ドの材料に関係なく、減圧領域内の圧力が相当低く維持
されている場合には、減圧領域内外の流体の圧力差に起
因して吸着パッドの自由端部が壁面に相当強く押当てら
れる。このため、吸着パッドの自由端部と壁面との間の
摩擦力が大きくなり、そのような状態で凸部上を通過す
るため、凸部をうまく乗越えることができなくなる。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
、その目的は９０度エルボのような屈曲した曲面でもス
ムーズに上昇走行することができると共に、曲面内の一
様な凸部上を安定した吸着力で吸着しながらスムーズに
移動することができる真空吸着自走式台車を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、前輪および後輪がそれぞれ取付けられた１対
のフレームを台車本体の両側面に配置してその一方のフ
レームを固定すると共に、他方のフレームを軸受を介し
て回動可能に取付け、前記台車本体の移動方向の前方車
輪に近い位置に単数または複数の受圧体を設置し、その
受圧体を前記台車本体上に固定されたシリンダのロッド
先端に連結した構成とするものである。

【００１０】

【作用】このような構成の真空吸着自走式台車にあって
は、台車本体に取付けられた一対のフレームはその一方
が固定され、他方が軸受を介して回動可能になっている
ので、各フレームに取付けられた前輪と後輪は常に壁面
の屈曲に追従して移動することが可能となる。また、受
圧体が台車の移動方向の前方車輪側に近い位置に設置さ
れているので、後輪よりも前輪に作用する押付力が大き
くなる。従って、９０度エルボのような屈曲部を垂直に
上昇走行するような場合には、その通過前後で前輪と後
輪に作用する荷重方向が逆転しても前輪側に作用する力
の方が大きいため、後輪による影響を小さくすることが
でき、スムーズな上昇走行が可能となる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１は本発明による真空吸着自走式台車の
構成例を示す正面図、図２は平面図、図３は側面図であ
る。図１〜図３に示すように、台車本体１の左右側面に
一対のフレーム２ａ，２ｂが配置され、その一方のフレ
ーム２ａは台車本体１の二箇所にボルト３により取付け
られ、他方のフレーム２ｂは台車本体１の一箇所に軸受
４を介して回動可能に取付けられている。これら一対の
フレーム２ａ，２ｂの前後端部に車輪５ａと後輪５ｂ、
これら各車輪を駆動するモータ６がそれぞれ取付けられ
ている。このようなフレーム２ａ，２ｂの前部に鋼板の
如き剛性又は半剛性の材料から形成された全体として楕
円板状の受圧本体７が設けられる。この受圧本体７は周
囲に吸着パッド８が取付けられており、台車本体１に固
定された２個の大シリンダ９のロッド先端と引張板１０
を介して連結されている。また、この受圧本体７の中央
には排気管１１を介してフレキシブルホース１２が接続
され、台車本体１を貫通させて図示しない排気装置に結
合されている。

【００１３】上記受圧本体７の吸着パット８の前後端部
には、複数個の小シリンダ１３が押板１４を介してそれ
ぞれ設置されており、これらの押板１４が吸着パッド８
の自由端部に紐１５等で連結されている。そして、これ
らの小シリンダ１３のロッド先端にキャスタ１６が固定
されている。

【００１４】次にこのように構成された真空吸着自走式
台車の作用について述べる。

【００１５】ここでは９０度エルボのような屈曲部を垂
直上昇走行するときの作用を、図４により、受圧本体７
がフレーム２ａ，２ｂの中央と前輪側にある場合をそれ
ぞれ説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は受圧本体７がフレ
ーム２ａ，２ｂの中央にある場合の垂直上昇走行図であ
り、図４（ｄ）〜（ｆ）は受圧本体７がフレーム２ａ，
２ｂの前輪側にある場合の垂直上昇走行図を示している
。真空吸着自走式台車が屈曲部の壁面を走行するために
、受圧本体７および吸着パッド８の上下位置を大シリン
ダ９により壁面１７に追従できるように調整されている
ものとする。

【００１６】まず、受圧本体７がフレーム２ａ，２ｂの
中央にある場合、図４（ａ）では大シリンダ９の引張力
Ｆｃの反力として前輪５ａ，後輪５ｂはそれぞれ壁面１
７をＦａ，Ｆｂの力で垂直に押付けている。そして、受
圧本体７が図４（ｂ）に示すように屈曲部の中央に来た
とき前輪５ａの押付力Ｆａは壁面１７に垂直な力Ｆａ１
と壁面に平行で上向の力Ｆａ２に分けられる。他方、後
輪５ｂの押付力ＦｂもＦｂ１とＦｂ２とに分けられる。 但し、この時Ｆｂ２は壁面１７に平行で下向の力となり
、Ｆａ２＋Ｆｂ２＝０となる。さらに、受圧本体７が図
４（ｃ）に示すように屈曲部の中央を通過したとき、Ｆ
ａ２＋Ｆｂ２＜０となり、壁面に平行で下向の力が作用
することになり、車輪の押付力と駆動力を増加させる必
要が生じる。

【００１７】これに対して受圧本体７がフレーム２ａ，
２ｂの前輪側にある場合には第４図（ｄ），（ｅ），（
ｆ）に示すように、常にＦａ＞Ｆｂとなり、受圧本体７
が屈曲部を通過した後、図４（ｅ），（ｆ）でもＦａ２
＋Ｆｂ２≧０とすることができ、スムーズな屈曲部の垂
直上昇走行が可能となる。

【００１８】受圧本体７の周囲に固定された吸着パット
８の前後の先端部に設置された複数個の小シリンダ１３
が押板１４を介して常に吸着パット８の自由端部を下に
押さえているため、吸着パット８が溶接ビード１８を乗
越えているとき、その自由端部が外側に捲れ上がること
なく、壁面の凹凸に追従して移動することができる。し
かも、これら複数個の小シリンダ１３のロッド先端には
キャスタ１６が設置されているため、吸着パット８の自
由端部と壁面間の摩擦力が軽減され、壁面１７を傷つけ
ることなく、安定した走行力で移動することが可能とな
る。

【００１９】さらに、図５（ｂ）に示すようにこれらキ
ャスタ１６が溶接ビード１８をうまく乗越えるようにす
るため、台車の進行方向を溶接ビード１８に対してΘだ
け斜め方向に変化させることにより、凸部上をスムーズ
に走行することが可能となる。ここで、図５は溶接ビー
ド１８に対して受圧本体７がどのような向きで前進する
かを表した走行図を示すもので、図５（ａ）は溶接ビー
ド１８に対して受圧本体７の前進方向が直角である場合
を示している。この場合、受圧本体７の吸着パッド８の
先端の自由端部は溶接ビード１８を直角に横切るため、
大きな抵抗力を受ける。これに反して図５（ｂ）のよう
に前後輪５ａ，５ｂの左右の回転数を変えて受圧本体７
がΘ度だけ傾斜するように台車本体１をカーブさせて前
進させることにより、吸着パッド８の先端の自由端部は
小さな抵抗力で溶接ビード１８を乗越えることができる
。また、図５に示すように受圧本体７を台車本体１に取
付ける際、受圧本体７を台車本体１の進行方向と直交す
る方向に対しΘ度傾斜させて取付けて台車本体１を前進
させることにより、前述同様に吸着パッド８の先端の自
由端部は小さな抵抗力で溶接ビード１８を乗越えること
ができる。

【００２０】このように本実施例では、台車本体１の側
面に一対のフレーム２ａ，２ｂの一方を２箇所で固定し
、他方を軸受を介して回動可能に取付けるようにしたの
で、軸受を介して取付けられたフレーム２ｂ側の前輪５
ａと後輪５ｂは常に壁面１７の屈曲に追従して移動する
ことが可能となり、４輸のうち、常に３輪が壁面１７に
接地することになり、安定した走行ができる。しかも、
受圧本体７がフレーム２ａ，２ｂの前端部側に設置され
ているため、後輪５ｂよりも前輪５ａに作用する押付力
が大きくなる。

【００２１】従って、９０度エルボのような屈曲部を垂
直に上昇走行して通過する場合、その通過前後で前輪５
ａと後輪５ｂに作用する荷重方向が逆転しても前輪側に
作用する力の方が大きいため、後輪５ｂによる影響を小
さくすることができ、スムーズな上昇走行が可能となる
。

【００２２】また、受圧本体７の周囲、吸着パッド８の
前後の先端部に設置された複数個の小シリンダ１３が押
板１４を介して常に吸着パッド８の自由端部を下に押え
付けているため、吸着パッド８が相当柔軟性のある材料
から形成されていても捲れることがなく、壁面１７の凹
凸にうまく追従して壁面内の溶接ビード１８上を安定し
た吸着力で吸着しながら移動することが可能となる。し
かも、これらの小シリンダ１３の圧力を変化させること
により、押付圧を調整することができる。

【００２３】そして、これら複数個の小シリンダ１３の
ロッド先端にはキャスタ１６が設置されているため、吸
着パッド８の自由端部と壁面間の摩擦力が軽減され、壁
面を傷付けることなく安定した走行力を保持しながら壁
面１７を移動することが可能となる。さらに、これらの
キャスタ１６が溶接ビード１８の凸部をうまく乗越える
ようにするため、台車本体１の進行方向を溶接ビード１
８の凸部に対してΘだけ斜め方向に変化させることによ
り、凸部上をスムーズに走行することが可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、９０
度エルボのような屈曲した曲面でもスムーズに上昇走行
することができると共に、曲面内の一様な凸部上を安定
した吸着力で吸着しながらスムーズに移動することがで
きる真空吸着自走式台車を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図。

【図２】同実施例の平面図。

【図３】同実施例の側面図。

【図４】同実施例において、台車が屈曲部を垂直上昇す
る走行過程の説明図。

【図５】同実施例において、受圧本体が溶接ビードに対
して受圧本体がどのような向きで前進するかを表した走
行図。

【符号の説明】

１…台車本体、２ａ，２ｂ…フレーム、３…ボルト、４
……軸受、５ａ，５ｂ…前、後輪、６…モータ、７…受
圧本体、８…吸着パッド、９…大シリンダ、１０…引張
板、１１…排気管、１２…フレキシブルホース、１３…
小シリンダ、１４…押板、１５…紐、１６…キャスタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　前輪および後輪がそれぞれ取付けられ
   た１対のフレームを台車本体の両側面に配置してその一
   方のフレームを固定すると共に、他方のフレームを軸受
   を介して回動可能に取付け、前記台車本体の移動方向の
   前方車輪に近い位置に単数または複数の受圧体を設置し
   、その受圧体を前記台車本体上に固定されたシリンダの
   ロッド先端に連結したことを特徴とする真空吸着自走式
   台車。