JPH0428598B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0428598B2 JPH0428598B2 JP61112392A JP11239286A JPH0428598B2 JP H0428598 B2 JPH0428598 B2 JP H0428598B2 JP 61112392 A JP61112392 A JP 61112392A JP 11239286 A JP11239286 A JP 11239286A JP H0428598 B2 JPH0428598 B2 JP H0428598B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal body
- running surface
- vacuum container
- annular seal
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Manipulator (AREA)
- Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は垂直壁面あるいは天井面などを走行
面として走行させることができる真空吸着式の走
行装置に関する。
面として走行させることができる真空吸着式の走
行装置に関する。
この種の走行装置は、建物外壁面のタイルの付
着状態を調査したり、火災時に建物の壁を走行し
て救急ロープを手渡したりするように、通常であ
れば屋上からゴンドラを吊るしたり壁面に沿つて
足場を組んだりして作業員が対象物に近接して行
われる作業を、作業員が近接することなく地上か
ら遠隔制御あるいは自動運転にて実行させるため
に用いられるもので、作業の安全性を向上させた
り作業時間を短縮させるために使用される。特に
原子力発電所の設備におけるタンクや壁に沿つて
配置された機器の点検、検査、清掃、補修などの
作業に対して用いる場合には、放射線被ばくを低
減する目的にも合致し、その実用化が期待されて
いる。真空吸着式なので、磁性体、非磁性体を問
わず、あるゆる壁面に吸着できる。
着状態を調査したり、火災時に建物の壁を走行し
て救急ロープを手渡したりするように、通常であ
れば屋上からゴンドラを吊るしたり壁面に沿つて
足場を組んだりして作業員が対象物に近接して行
われる作業を、作業員が近接することなく地上か
ら遠隔制御あるいは自動運転にて実行させるため
に用いられるもので、作業の安全性を向上させた
り作業時間を短縮させるために使用される。特に
原子力発電所の設備におけるタンクや壁に沿つて
配置された機器の点検、検査、清掃、補修などの
作業に対して用いる場合には、放射線被ばくを低
減する目的にも合致し、その実用化が期待されて
いる。真空吸着式なので、磁性体、非磁性体を問
わず、あるゆる壁面に吸着できる。
第２図は従来の真空吸着走行装置の基本構造を
示す破断側面図である。１は走行面側に開口した
真空容器であり、２は壁面、天井などの走行面３
と接触し開口部からの空気の侵入を防止するため
の環状シール体である。真空保持の点からは、常
に一定の圧力で走行面３に押付けておくことが望
ましい。環状シール体２がまもうしたりへたつた
りした場合、真空容器１と環状シール体２との接
続が剛であると、環状シール体２を走行面３に柔
軟に当接させることができなくなつて気密性が損
なわれる。この欠点を除去するため、図示してな
いが真空容器１からばねを介して環状シール体２
を走行面３に押付けるように支持した場合は、気
密性は保持されるもののこの接触力が走行抵抗と
なり、その反力として走行面から駆動輪を引はが
す方向に力が加わり駆動輪の当接力が小となつて
走行性能に悪影響を及ぼす。
示す破断側面図である。１は走行面側に開口した
真空容器であり、２は壁面、天井などの走行面３
と接触し開口部からの空気の侵入を防止するため
の環状シール体である。真空保持の点からは、常
に一定の圧力で走行面３に押付けておくことが望
ましい。環状シール体２がまもうしたりへたつた
りした場合、真空容器１と環状シール体２との接
続が剛であると、環状シール体２を走行面３に柔
軟に当接させることができなくなつて気密性が損
なわれる。この欠点を除去するため、図示してな
いが真空容器１からばねを介して環状シール体２
を走行面３に押付けるように支持した場合は、気
密性は保持されるもののこの接触力が走行抵抗と
なり、その反力として走行面から駆動輪を引はが
す方向に力が加わり駆動輪の当接力が小となつて
走行性能に悪影響を及ぼす。
４は真空容器に取付けられた排気ホースであ
り、図示しない真空ポンプに接続されている。こ
の排気系は、図のように設置されることもある
し、また真空容器に搭載されることもある。支柱
５によつて装置を走行させるための駆動輪６を支
える。
り、図示しない真空ポンプに接続されている。こ
の排気系は、図のように設置されることもある
し、また真空容器に搭載されることもある。支柱
５によつて装置を走行させるための駆動輪６を支
える。
駆動輪６は図示されてない電動機などにより駆
動される。図では説明の都合上前後２輪ずつでい
ずれも駆動輪であるとする。
動される。図では説明の都合上前後２輪ずつでい
ずれも駆動輪であるとする。
F1は駆動輪に作用する走行面に垂直な力の合
計値で当接力、F2はシール材が走行面接触部に
及ぼす垂直力の合力でシール力、Ｆは走行装置の
吸着力、Ｄは真空容器を円筒形としたときの平均
有効直径、Δpは大気圧と真空容器内圧力との圧
力差とするとき、 Ｆ＝F1＋F2＝Δp・π・D2／４ …(1) Ｄ，Δpを一定としたときＦも一定となるので、
F1とF2の配分を考えるとき、F1は大きく、F2は
小さい方が望ましい。しかし設計上の限界から、
できるだけF1／F2を一定の比に選ぶとともに、
走行面の条件でシール力F2が不足したり、なん
らかの原因で排気能力が低下したときには走行で
きなくともよいから落下しないように構成するこ
とが望まれる。
計値で当接力、F2はシール材が走行面接触部に
及ぼす垂直力の合力でシール力、Ｆは走行装置の
吸着力、Ｄは真空容器を円筒形としたときの平均
有効直径、Δpは大気圧と真空容器内圧力との圧
力差とするとき、 Ｆ＝F1＋F2＝Δp・π・D2／４ …(1) Ｄ，Δpを一定としたときＦも一定となるので、
F1とF2の配分を考えるとき、F1は大きく、F2は
小さい方が望ましい。しかし設計上の限界から、
できるだけF1／F2を一定の比に選ぶとともに、
走行面の条件でシール力F2が不足したり、なん
らかの原因で排気能力が低下したときには走行で
きなくともよいから落下しないように構成するこ
とが望まれる。
しかしこれを第２図の基本構造で実現しようと
すると、たとえば支柱５にボルト、ナツトの組合
せなどからなる高さ調整機構を設けて、前記の
F1／F2が一定となるようにその都度調整しなけ
ればならない。しかし駆動輪部の剛性、すなわち
変位置と力の関係と、環状シール体の剛性とは、
いずれも非線形となり、しかもそれぞれに当接力
を大きくし、摩擦力を小さくし、シール力を大き
くする要求から特性もまつたく違うものとなり、
たとえばΔpが大きくなつてF1，F2がともに大き
くなつても、F1／F2比は初期に調整したものと
大幅にずれてしまうことも考えられ、走行および
保持の条件を満たすことが極めてむずかしくな
る。
すると、たとえば支柱５にボルト、ナツトの組合
せなどからなる高さ調整機構を設けて、前記の
F1／F2が一定となるようにその都度調整しなけ
ればならない。しかし駆動輪部の剛性、すなわち
変位置と力の関係と、環状シール体の剛性とは、
いずれも非線形となり、しかもそれぞれに当接力
を大きくし、摩擦力を小さくし、シール力を大き
くする要求から特性もまつたく違うものとなり、
たとえばΔpが大きくなつてF1，F2がともに大き
くなつても、F1／F2比は初期に調整したものと
大幅にずれてしまうことも考えられ、走行および
保持の条件を満たすことが極めてむずかしくな
る。
また、真空容器の圧力差Δpの変化によつて走
行装置全体が走行面に対して接近あるいはその反
対方向に移動するため、例えば圧力差Δpが小と
なるとシール力も小さくなり、また当接力も小と
なつて吸着力がますます不足し、落下の危険が生
じたりスリツプにより走行不能に陥る可能性が大
きくなる。一方Δpが大きくなると、シール力は
ますます大きくなり、その傾向を助長するため
F1，F2とも過大となり、これにより搭載した電
動機のトルク不足のため、走行装置は一点に吸着
されたまま走行不能に陥つてしまう。もつともこ
の場合には真空容器内の圧力を検出して排気能力
を低下させるなどの対策をとることは可能であ
る。しかしΔpが小さくなつたときについては全
く手の施しようがない。たとえば走行を中止した
としても、たまたまその部分の走行面に突起があ
つたり、亀裂があつたりするとシールが破れかえ
つて危険となる場合もある。
行装置全体が走行面に対して接近あるいはその反
対方向に移動するため、例えば圧力差Δpが小と
なるとシール力も小さくなり、また当接力も小と
なつて吸着力がますます不足し、落下の危険が生
じたりスリツプにより走行不能に陥る可能性が大
きくなる。一方Δpが大きくなると、シール力は
ますます大きくなり、その傾向を助長するため
F1，F2とも過大となり、これにより搭載した電
動機のトルク不足のため、走行装置は一点に吸着
されたまま走行不能に陥つてしまう。もつともこ
の場合には真空容器内の圧力を検出して排気能力
を低下させるなどの対策をとることは可能であ
る。しかしΔpが小さくなつたときについては全
く手の施しようがない。たとえば走行を中止した
としても、たまたまその部分の走行面に突起があ
つたり、亀裂があつたりするとシールが破れかえ
つて危険となる場合もある。
本発明は前記従来例の欠点を除去して走行性を
保証し、かつ吸着力を確実なものとした真空吸着
走行装置を提供することにある。より具体的にい
えば、本発明ではシール力F2を常に安定して維
持し、しかも走行面から走行装置を引きはがすよ
うな反力の働かない装置を提供することにある。
保証し、かつ吸着力を確実なものとした真空吸着
走行装置を提供することにある。より具体的にい
えば、本発明ではシール力F2を常に安定して維
持し、しかも走行面から走行装置を引きはがすよ
うな反力の働かない装置を提供することにある。
真空吸着走行装置の真空容器内外の圧力差Δp
を利用して、環状シール体を壁面等の走行面に押
し付ける力を発生させるようにしたもので、真空
容器を円筒形としたときの平均有効直径Ｄよりも
環状シール体の有効直径Dsを大とすることによ
り、走行面に対する開口部面積の差に圧力差Δp
を乗じた値のシール力F2を得るものである。吸
着開始前には駆動輪の走行面への当接面より、環
状シール体のシール面が走行面側に突出している
ので、駆動輪を走行面に押付ければシール機能は
発生し、ただちに安定した吸着が行なわれる。
を利用して、環状シール体を壁面等の走行面に押
し付ける力を発生させるようにしたもので、真空
容器を円筒形としたときの平均有効直径Ｄよりも
環状シール体の有効直径Dsを大とすることによ
り、走行面に対する開口部面積の差に圧力差Δp
を乗じた値のシール力F2を得るものである。吸
着開始前には駆動輪の走行面への当接面より、環
状シール体のシール面が走行面側に突出している
ので、駆動輪を走行面に押付ければシール機能は
発生し、ただちに安定した吸着が行なわれる。
第１図は本発明の実施例の基本構造を示す破断
側面図である。１は走行面側が開口した真空容器
で、外圧に抗して形状を保持する剛性を有するも
のとする。２は壁面、天井などの走行面３と当接
し開口部からの外気の侵入を防止する環状シール
体である。４は真空容器に設けられた真空ホース
であり、図示しない排気用真空ポンプに接続され
ている。これらの排気系は図のように別置される
こともあるし、また真空容器１に搭載する場合も
ある。５は駆動輪を支える支柱である。６は走行
装置を走行させるための駆動輪であり、図示され
てない電動機などにより駆動される。環状シール
体２は有効直径Dsで、可撓性、気密性のあるベ
ロフラム７を介して円筒形としたときの平均有効
直径Ｄの真空容器１の外側に支持される。真空容
器１の外円筒面部に複数個設けた（ブラケツト）
８と、該（ブラケツト）８の案内穴に滑合した
（ガイドピン）９でシール体案内機構８，９をな
しシール体を案内している。（ガイドビン）９部
に設けた弱い押圧力ｆの（圧縮ばね）１０でシー
ル体を走行面に弱く圧接するシール体付勢手段１
０となし、環状シール体のシール材が真空容器の
開口から走行面に向けて駆動輪の走行面への当接
面よりわずか突出させた所定寸法以上突出するの
を防止する（ストツパ）１１を設けたストツパ手
段１１を設けている。
側面図である。１は走行面側が開口した真空容器
で、外圧に抗して形状を保持する剛性を有するも
のとする。２は壁面、天井などの走行面３と当接
し開口部からの外気の侵入を防止する環状シール
体である。４は真空容器に設けられた真空ホース
であり、図示しない排気用真空ポンプに接続され
ている。これらの排気系は図のように別置される
こともあるし、また真空容器１に搭載する場合も
ある。５は駆動輪を支える支柱である。６は走行
装置を走行させるための駆動輪であり、図示され
てない電動機などにより駆動される。環状シール
体２は有効直径Dsで、可撓性、気密性のあるベ
ロフラム７を介して円筒形としたときの平均有効
直径Ｄの真空容器１の外側に支持される。真空容
器１の外円筒面部に複数個設けた（ブラケツト）
８と、該（ブラケツト）８の案内穴に滑合した
（ガイドピン）９でシール体案内機構８，９をな
しシール体を案内している。（ガイドビン）９部
に設けた弱い押圧力ｆの（圧縮ばね）１０でシー
ル体を走行面に弱く圧接するシール体付勢手段１
０となし、環状シール体のシール材が真空容器の
開口から走行面に向けて駆動輪の走行面への当接
面よりわずか突出させた所定寸法以上突出するの
を防止する（ストツパ）１１を設けたストツパ手
段１１を設けている。
走行装置を使用開始しようとする吸着時初期に
おいて、駆動輪６を（圧縮ばね）１０の押圧力ｆ
に抗して走行面に押しつけて真空容器１を脱気す
ればシール機能が発生し、ただちに装置の安定し
た真空吸着走行を行うことができる。
おいて、駆動輪６を（圧縮ばね）１０の押圧力ｆ
に抗して走行面に押しつけて真空容器１を脱気す
ればシール機能が発生し、ただちに装置の安定し
た真空吸着走行を行うことができる。
またベロフラム７は可撓性、気密性があるた
め、環状シール体２のへたりまもうが生じても容
易に変形追従して常にシール性が維持される。
め、環状シール体２のへたりまもうが生じても容
易に変形追従して常にシール性が維持される。
第１図において、（圧縮ばね）１０の押圧力を
ｆとすると、シール力F2は、 F2＝ｆ＋Δp（Ds 2−D2）・π／４ …(2) であり、ｆは吸着初期に環状シール体を突出させ
ておくだけの極めて小さな押圧力であるからこれ
を考慮しなくてもよく(2)式は、 F2＝Δp（Ds 2−D2）・π／４ …(3) となる。Δpが一定であればF2も一定となる。ま
たΔpが変化して例えば減少しても(3)式の値は常
に正であり、環状シール体２はベロフラム７で軽
く支持されていてシール性を失うことはない。
ｆとすると、シール力F2は、 F2＝ｆ＋Δp（Ds 2−D2）・π／４ …(2) であり、ｆは吸着初期に環状シール体を突出させ
ておくだけの極めて小さな押圧力であるからこれ
を考慮しなくてもよく(2)式は、 F2＝Δp（Ds 2−D2）・π／４ …(3) となる。Δpが一定であればF2も一定となる。ま
たΔpが変化して例えば減少しても(3)式の値は常
に正であり、環状シール体２はベロフラム７で軽
く支持されていてシール性を失うことはない。
一方走行装置の吸着力Ｆ、当接力F1は、前記
(1)式を参照して、 Ｆ＝F1＋F2＝Δp・Ds 2・π／４ …(4) であるから、(3)式(4)式から、 F1＝Δp・D2・π／４ …(5) となり、これまたΔpが一定であればF1も一定に
することができる。このことはF1，F2の微妙な
調整も不要であり、F1／F2も一定であるから、
真空容器の走行面に対する接近方向の変位があつ
ても、ばね作用とは異りこれと関係なく適切な当
接力F1とシール力F2を保持できるため、走行の
安定性と吸着力Ｆを確実にすることができること
を意味する。前記の数式から明らかなように、
Ds，Ｄ，Δpを設計上適切な値を選ぶことにより、
走行装置の吸着力Ｆ、当接力F1、シール力F2を
適切な値とすることができる。本実施例の説明に
おいて真空容器、環状シール体を円形として示し
たが任意の形にすることができる。
(1)式を参照して、 Ｆ＝F1＋F2＝Δp・Ds 2・π／４ …(4) であるから、(3)式(4)式から、 F1＝Δp・D2・π／４ …(5) となり、これまたΔpが一定であればF1も一定に
することができる。このことはF1，F2の微妙な
調整も不要であり、F1／F2も一定であるから、
真空容器の走行面に対する接近方向の変位があつ
ても、ばね作用とは異りこれと関係なく適切な当
接力F1とシール力F2を保持できるため、走行の
安定性と吸着力Ｆを確実にすることができること
を意味する。前記の数式から明らかなように、
Ds，Ｄ，Δpを設計上適切な値を選ぶことにより、
走行装置の吸着力Ｆ、当接力F1、シール力F2を
適切な値とすることができる。本実施例の説明に
おいて真空容器、環状シール体を円形として示し
たが任意の形にすることができる。
本発明によれば、円筒形としたときの真空容器
開口部の平均有効直径より大きな有効直径の環状
シール体を、可撓性気密性のあるベロフラムを介
して真空容器に支持させるとともに、弱い押圧力
の圧縮ばねで駆動輪よりシール材の先端を走行面
側に押出している構造としたため、真空容器内外
の差圧と、(1)環状シール体の有効直径の円面積の
積に相当する走行装置の吸着力、(2)真空容器開口
部の平均有効直径の円面積の積に相当する駆動輪
の当接力、(3)環状シール体の有効直径の円面積と
真空容器開口部の平均有効直径の円面積の差との
積に相当する、換言すれば(1)−(2)に相当するシー
ル力、が常に発生し動作が安定確実な真空吸着走
行装置が得られる。
開口部の平均有効直径より大きな有効直径の環状
シール体を、可撓性気密性のあるベロフラムを介
して真空容器に支持させるとともに、弱い押圧力
の圧縮ばねで駆動輪よりシール材の先端を走行面
側に押出している構造としたため、真空容器内外
の差圧と、(1)環状シール体の有効直径の円面積の
積に相当する走行装置の吸着力、(2)真空容器開口
部の平均有効直径の円面積の積に相当する駆動輪
の当接力、(3)環状シール体の有効直径の円面積と
真空容器開口部の平均有効直径の円面積の差との
積に相当する、換言すれば(1)−(2)に相当するシー
ル力、が常に発生し動作が安定確実な真空吸着走
行装置が得られる。
第１図は本発明の実施例の真空吸着走行装置の
基本構造を示す破断側面図、第２図は従来例の破
断側面図である。 １……真空容器、２……環状シール体、３……
走行面、４……真空ホース、６……駆動輪、７…
…ベロフラム、８，９……シール体案内機構〔８
……（ブラケツト）、９……（ガイドピン）〕、１
０……シール体付勢手段（圧縮ばね）、１１……
ストツパ手段（ストツパ）。
基本構造を示す破断側面図、第２図は従来例の破
断側面図である。 １……真空容器、２……環状シール体、３……
走行面、４……真空ホース、６……駆動輪、７…
…ベロフラム、８，９……シール体案内機構〔８
……（ブラケツト）、９……（ガイドピン）〕、１
０……シール体付勢手段（圧縮ばね）、１１……
ストツパ手段（ストツパ）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 壁面等に走行面に対向する側に開口を有し内
部空間を脱気可能な半密閉箱としてなる真空容器
と、該真空容器に取り付けられ該容器が内部脱気
されて走行面に向けて吸引されたとき走行面に当
接して真空容器を走行面に対して移動可能に支承
する複数個の駆動輪と、前記容器の開口より大き
い寸法の開口を有し真空容器の前記開口の周縁外
部に沿つて配される可撓性の環状体としてなり走
行面側に先端が前記走行面に接触して外気の真空
容器の内部空間への侵入を防ぐシール材を備える
環状シール体と、該真空容器の外壁部に設けられ
環状シール体を走行面と直角な方向に移動自在に
案内するシール体案内機構と、環状シール体を走
行面に向けて付勢するシール体付勢手段と、環状
シール体のシール材が真空容器の開口から走行面
に向けて所定寸法以上突出するのを防止するスト
ツパ手段と、真空容器と環状シール体の間をシー
ルするベロフラムとを備えたことを特徴とする真
空吸着走行装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
真空容器壁面外部に複数個設けたブラケツトと、
該ブラケツトの案内穴に滑合し環状シール体に取
り付けたガイドピンからなるシール体案内機構
と、ガイドピン部に設け環状シール体を走行面に
向けて付勢する圧縮ばねからなるシール体付勢手
段と、環状シール体のシール材が真空容器の開口
から走行面に向けて、駆動輪の走行面への当接面
よりわずか突出させた所定寸法以上突出するのを
防止するストツパ手段と、真空容器と環状シール
体の間をシールするベロフラムとを備えたことを
特徴とする真空吸着走行装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112392A JPS62268784A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 真空吸着走行装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61112392A JPS62268784A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 真空吸着走行装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62268784A JPS62268784A (ja) | 1987-11-21 |
| JPH0428598B2 true JPH0428598B2 (ja) | 1992-05-14 |
Family
ID=14585520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61112392A Granted JPS62268784A (ja) | 1986-05-16 | 1986-05-16 | 真空吸着走行装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62268784A (ja) |
-
1986
- 1986-05-16 JP JP61112392A patent/JPS62268784A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62268784A (ja) | 1987-11-21 |
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