(57)【要約】【課題】  鋼管等の構造部材の周面上を直進移動する塗装装置等の直進移動を維持する。【解決手段】  円柱状又は円筒状の構造部材の外周面に装着され、構造部材の周面上を軸線方向に直進移動する移動体の直進移動維持機構であって、移動体の直進移動方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方に設けられ、移動体の直進移動時に構造部材の周面上を転動するとともに、移動体の移動方向が直線方向から周方向にずれた際に、移動体のずれの方向に順ずる方向に旋動する案内ローラ１０と、案内ローラ１０に連動して案内ローラ１０と反対の周方向に揺動する錘２３を有する振り子２１とを備える。振り子の原理によって錘２３に鉛直線上に復元しようとする力が作用し、この復元力により案内ローラ１０の旋動方向の向きが変えられ、案内ローラ１０に追従して移動体の向きが変えられ、移動体の直進移動が維持される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱状又は円筒状の構造部材の外周面に装着され、該構造部材の周面上を軸線方向に直進移動する移動体の直進移動維持機構であって、
前記移動体の直進移動方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方に設けられ、前記移動体の直進移動時に前記構造部材の周面上を転動するとともに、前記移動体の移動方向が直線方向から周方向にずれた際に、前記移動体のずれの方向に順ずる方向に旋動する案内ローラと、該案内ローラに連動して案内ローラと反対の周方向に揺動する錘を有する振り子とを備えてなることを特徴とする直進移動維持機構。
【請求項２】
前記移動体の内周面には、前記構造部材の周面上を移動体の直進移動方向に転動可能な複数の支持ローラが設けられ、該支持ローラを介して前記移動体が前記構造部材の周面上を直進移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の直進移動維持機構。
【請求項３】
前記移動体の直進移動方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方には基台が設けられ、該基台に前記案内ローラ及び振り子が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の直進移動維持機構。
【請求項４】
前記案内ローラは、案内部材によって回転可能に支持されるとともに、該案内部材を介して前記基台に旋動可能に取り付けられ、該案内部材の旋動角度は、前記振り子の揺動角度に応じた角度に設定されていることを特徴とする請求項３に記載の直進移動維持機構。
【請求項５】
前記振り子は、前記基台に支持ピンを介して揺動可能に取り付けられるアームと、該アームの先端部に一体に設けられる錘とからなり、前記アームの一部が前記案内部材の一部に係止されていることを特徴とする請求項４に記載の直進移動維持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直進移動維持機構に関し、特に、円柱状又は円筒状の構造部材の周面上を直進移動する移動体の直進移動を維持するために好適な直進移動維持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の円筒状の鋼管等の構造部材を組み立てて構成した鉄塔等の構造体は、構造部材の点検、資材の運搬、塗装等のために、構造部材の外周面に管状の移動体を直進移動可能に装着し、この移動体を構造部材の周面上を軸線方向に直進移動させて所定の位置に位置決めすることにより、その位置において構造部材の各部の点検、資材の運搬、塗装等の作業を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−５８９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような構成の移動体にあっては、構造部材の周面上を直進移動する際に、構造部材の表面の状態の変化、移動体自体の重量の変化等によって構造部材の周方向へ回転してしまうことがあり、移動体の制御用の配線が絡まってしまったり、塗装装置の塗料ポンプの動作に支障が生じてしまったりする問題が起こる。
【０００４】
上記のような問題に対処するために、センサ等を用いたアクティブ制御により移動体の周方向への回転を抑制する方法が考えられる。しかし、このような方法は、制御、機構が複雑になるため、設備費、運転費等が高くついてしまう。また、移動体を遠方から牽引して駆動させる等、移動体自体が駆動力をもたない場合には、前記のようなアクティブ制御を採用することができない。
【０００５】
本発明は、前記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、構造部材の外周面上を移動体が直進移動する際に、移動体の周方向への回転を簡易な構成で確実に抑えることが可能な直進移動維持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】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、請求項１に係る発明は、円柱状又は円筒状の構造部材の外周面に装着され、該構造部材の周面上を軸線方向に直進移動する移動体の直進移動維持機構であって、前記移動体の直進移動方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方に設けられ、前記移動体の直進移動時に前記構造部材の周面上を転動するとともに、前記移動体の移動方向が直線方向から周方向にずれた際に、前記移動体のずれの方向に順ずる方向に旋動する案内ローラと、該案内ローラに連動して案内ローラと反対の周方向に揺動する錘を有する振り子とを備えてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明による直進移動維持機構によれば、移動体が構造部材の周面上を直進移動する際に、構造部材の表面の状態の変化、移動体の重量の変化等によって移動体が構造部材の周方向に回転した場合に、移動体の回転に追従して案内ローラが移動体の回転方向に順ずる方向に旋動する。そして、この案内ローラの旋動に連動して振り子の錘が案内ローラと反対の周方向に揺動し、この錘の揺動により案内ローラの旋動方向が逆方向に向けられ、案内ローラに追従して移動体が元の直進移動方向に戻される。そして、振り子の錘の揺動の振幅が次第に小さくなり、振り子の錘が鉛直線上に停止することにより、移動体が初期の直進移動方向に復帰することになる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の直進移動維持機構であって、前記移動体の内周面には、前記構造部材の周面上を移動体の直進移動方向に転動可能な複数の支持ローラが設けられ、該支持ローラを介して前記移動体が前記構造部材の周面上を直進移動可能に構成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明による直進移動維持機構によれば、移動体が構造部材の周面上を複数の支持ローラを介して直進移動する際に、構造部材の表面の状態の変化、移動体の重量の変化等によって移動体が構造部材の周方向に回転した場合、移動体の回転に追従して案内ローラが移動体の回転方向に順ずる方向に旋動する。そして、この案内ローラの旋動に連動して振り子の錘が案内ローラと反対の周方向に揺動し、この錘の揺動により案内ローラが逆方向に向きを変えられ、案内ローラに追従して移動体が元の直進移動方向に戻される。そして、振り子の錘の揺動の振幅が次第に小さくなり、振り子の錘が鉛直線上に停止することにより、移動体が初期の直線移動方向に復帰することになる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の直進移動維持機構であって、前記移動体の直進移動方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方には基台が設けられ、該基台に前記案内ローラ及び振り子が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明による直進移動維持機構によれば、移動体に対して、基台を介して案内ローラ及び振り子を取り付けることにより、直進移動維持機構を構成することができるので、既設の移動体、新設の移動体に関わらず、案内ローラ及び振り子を取り付けることができるので、汎用性を高めることができる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の直進移動維持機構であって、前記案内ローラは、案内部材によって回転可能に支持されるとともに、該案内部材を介して前記基台に旋動可能に取り付けられ、該案内部材の旋動角度は、前記振り子の揺動角度に応じた角度に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明による直進移動維持機構によれば、案内部材の基台に対する旋動角度は、振り子の揺動角度に応じた角度に設定されるので、構造部材の種類に応じて案内部材の旋動角度及び振り子の揺動角度を設定することにより、各種の構造部材に対して移動体の直進移動を維持することが可能になる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の直進移動維持機構であって、前記振り子は、前記基台に支持ピンを介して揺動可能に取り付けられるアームと、該アームの先端部に一体に設けられる錘とからなり、前記アームの一部が前記案内部材の一部に係止されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明による直進移動維持機構によれば、案内ローラが旋動した際に、案内部材の一部に係止されているアームを介して振り子の錘が案内ローラと反対方向に揺動し、この錘の揺動により案内ローラが逆方向に向きを変えられ、案内ローラに追従して移動体が元の直線移動方向に戻される。そして、振り子の錘の揺動の振幅が次第に小さくなり、振り子の錘が鉛直線上に停止することにより、移動体が初期の直線移動方向に復帰することになる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明の直進移動維持機構によれば、移動体が構造部材の周面上を直進移動する際に、構造部材の表面の状態の変化、移動体の重量の変化等によって移動体が構造部材の周方向に回転した場合に、移動体の回転に追従して案内ローラが移動体の回転方向に順ずる方向に旋動することになる。そして、案内ローラの旋動に連動して振り子の錘が案内ローラと反対の周方向に揺動し、この錘の揺動により案内ローラの旋動方向が逆方向に向けられ、案内ローラに追従して移動体が元の直進移動方向に戻される。そして、振り子の錘の揺動の振幅が次第に小さくなり、振り子の錘が鉛直線上に停止することにより、移動体が初期の直線移動方向に復帰することになる。
このように、本発明によれば、案内ローラと振り子とからなる簡単な構成で、移動体が構造部材の周面上を直進移動する際に、移動体の周方向への回転を防止して直進移動を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１及び図２には、本発明による直進移動維持機構の第１の実施の形態が示されていて、図１は直進移動維持機構の全体を示す斜視図、図２は直進移動維持機構を移動体に取り付けた状態を示す概略説明図である。
【００１８】
すなわち、この直進移動維持機構１は、円筒状、円柱状等の構造部材３５（例えば、複数の鋼管を組み立ててなる鉄塔の鋼管等）の周面上に軸線方向に直進移動可能に装着される移動体３０（塗装装置、運搬装置等、本実施の形態では塗装装置）の直進移動の維持に適用したものである。
【００１９】
移動体である塗装装置３０は、構造部材３５の周面上に装着される環状の装置本体３１と、装置本体３１を構造部材３５の周面上に直進移動可能に支持する複数の支持ローラ３２と、装置本体３１を構造部材３５の周面上を軸線方向に移動させる駆動源（図示せず）とを備えている。
【００２０】
装置本体３１は、Ｃ形状の一方の半部とＣ形状の他方の半部とを組み合わせて、両半部の端部間をボルト等によって締結することにより円環状に形成したものであって、構造部材３５の周面との間に所定の間隙が形成される大きさ（内径）に形成されている。
【００２１】
装置本体３１の内周面には、周方向に向かって所定の間隔ごとに一対の支持ローラ３２が回転可能に設けられ、この複数の一対の支持ローラ３２によって装置本体３１が構造部材３５の周面上に直進移動可能に支持されている。
【００２２】
各一対の支持ローラ３２は、装置本体３１の内周面の軸線方向の前後に所定の間隔をおいて設けられ、各支持ローラ３２は構造部材３５の軸線方向に回転可能に構成されている。各支持ローラ３２は、中心部に車軸が軸受を介して回転可能に設けられる円板状のローラであって、車軸が構造部材３５の軸線と直交する方向を向くように、装置本体３１の内周面に案内部材を介して取り付けられている。各支持ローラ３２は、装置本体３１に対する案内部材の取付け位置を調整することにより、装置本体３１の中心方向への位置が調整可能に構成され、この中心方向への位置の調整を各支持ローラ３２について行うことにより、各支持ローラ３２を構造部材の外周面にほぼ同一の面圧で当接させることができる。
【００２３】
駆動源としては、例えばウインチが挙げられる。ウインチは、モータと、モータによって駆動されるドラムと、ドラムに巻回される索条部材とからなり、索条部材の一端を塗装装置３０の装置本体３１に連結し、モータの作動によってドラムを回転させて索条部材を巻き上げることにより、装置本体３１を構造部材３５の周面上を軸線方向に直進移動させることができる。なお、駆動源は、ウインチに限らず、他の周知のものであってもよい。また、駆動源は、装置本体３１と別体に設けてもよいし、装置本体３１に直接に設けてもよい。
【００２４】
装置本体３１には、刷毛等の塗装手段（図示せず）と塗料供給手段（図示せず）とが設けられ、これらは装置本体３１と一体に構造部材３５の周面上を軸線方向に移動可能に構成されている。塗装手段は、例えば、装置本体３１に回転自在に取り付けられる刷毛支持部と、刷毛支持部に取り付けられる少なくとも１つの刷毛と、刷毛支持部を回転駆動させる駆動モータとからなり、駆動モータの作動によって刷毛支持部を回転させることにより、刷毛支持部と一体に刷毛が回転して、支持部材の周面の全周に渡って刷毛を介して塗料を塗布することができる。
【００２５】
塗料供給手段は、所定の塗料を刷毛に供給するものであって、例えば、塗料が充填されるタンク、塗料をタンクから刷毛に塗料を導く塗料ポンプ等から構成され、この塗料供給手段を塗装手段に連動させることにより、適量の塗料を刷毛に連続的に供給することができる。
【００２６】
直進移動維持機構１は、塗装装置３０の装置本体３１の軸線方向の前端部又は後端部の少なくとも何れか一方（本実施の形態においては前端部）に設けられ、この直進移動維持機構１によって塗装装置３０が構造部材３５の周面上を直進移動する際に、塗装装置３０の直進移動が維持される。
【００２７】
直進移動維持機構１は、塗装装置３０の装置本体３１の前端部に取り付けられる基台２と、基台２に回転可能かつ旋動可能に取り付けられる案内ローラ１０と、基台２に取り付けられるとともに、案内ローラ１０に連動して揺動する振り子２１とから構成されている。
【００２８】
基台２は、長方形板状の基板３と、基板３の長手方向の一端部に垂直に立設される長方形板状の取付板５とからなるＬ形板状をなすものであって、取付板５を装置本体３１の前端部に溶接、ねじ止め等の連結手段により一体に連結することにより、装置本体３１の前端部に一体に取り付けられている。
【００２９】
基台２の基板３の中央部には、上下面間を貫通する長方形状の開口部４が設けられ、この開口部４の鉛直方向下方に案内ローラ１０が回転可能かつ旋動可能に取り付けられ、この開口部４の前方の部分に振り子２１が揺動可能に取り付けられている。
【００３０】
案内ローラ１０は、案内部材１２によって回転自在に支持されるとともに、案内部材１２を介して基板３に旋動可能に取り付けられている。案内部材１２は、基板３の上面側の開口部４の後方の部分に一端部が支持ピン１４を介して揺動可能に連結される長方形板状の支持板１３と、支持板１３の下面側の幅方向の両端部に垂直に立設される一対の略三角形板状の案内板１５、１５とからなり、一対の案内板１５、１５間に案内ローラ１０が回転自在に取り付けられている。
【００３１】
案内ローラ１０は、中心部に車軸１１が軸受を介して回転可能に設けられる円板状のローラであって、車軸１１の両端部を案内部材１２の両案内板１５、１５間に嵌合、ねじ止め等の手段によって固定することにより、案内ローラ１０が両案内板１５、１５間に回転自在に支持される。
【００３２】
案内部材１２の支持板１３の他端部には、係止部材２５が垂直に立設されている。係止部材２５は、支持板１３に垂直に立設される支柱２６と、支柱２６の上端部から水平方向に張り出る係止部２７と、係止部２７と支柱２６との間に斜めに介装される斜材２９とからなり、この係止部２７の先端部に設けられるＵ形状の係止溝２８内に後述する振り子２１のアーム２２が係止されている。係止部材２５は、案内部材１２と一体に支持ピン１４を中心として同一方向に揺動可能に構成されている。
【００３３】
振り子２１は、棒状のアーム２２と、アーム２２の下端部に一体に設けられる錘２３とからなり、アーム２２を支持ピン２４を介して基板３に支持することにより、支持ピン２４を中心として構造部材３５の軸線と直交する方向に揺動可能に構成されている。
【００３４】
基板３の開口部４に隣接する部分（前方の部分）には長円形状の支持孔６が設けられ、この支持孔６を振り子２１のアーム２２が上下方向に挿通している。支持孔６の周縁部には一対の支持板７、７が対向して立設され、この支持板７、７間に支持ピン２４の両端部を支持することにより、アーム２２が基板３に揺動自在に支持される。アーム２２は、支持孔６の長手方向の両端面に当接する範囲内を揺動可能に構成され、このアーム２２の揺動角度に応じた角度に案内ローラ１０の旋動角度が設定される。
【００３５】
アーム２２は、上端部が係止部材２５の係止溝２８内に係止され、案内ローラ１０が支持ピン１４を中心として旋動する際に、案内ローラ１０の旋動に追従して案内部材１２、係止部材２５を介して支持ピン２４を中心として図中矢印方向に揺動し、アーム２２の下端部に設けられている錘２３が図中矢印方向に揺動する。
【００３６】
次に、上記のように構成した本実施の形態による直進移動維持機構１の作用について説明する。
まず、駆動源を作動させ、塗装装置３０を構造部材３５の周面上を軸線方向に直進移動させる。そして、構造部材３５の表面の状態の変化、塗装装置３０の重量の変化等により装置本体３１が構造部材３５の周方向に回転し始めると、装置本体３１の周方向への移動に追従して案内ローラ１０が支持ピン１４を中心として同一方向に旋動する。
【００３７】
そして、案内ローラ１０が構造部材３５の周方向に旋動すると、案内ローラ１０に追従して案内部材１２及び係止部材２５を介して振り子２１が構造部材３５の軸線と直交する方向に支持ピン２４を中心として揺動し、振り子２１の錘２３が鉛直線上から案内ローラ１０の旋動方向と逆方向に移動する。
【００３８】
そして、振り子２１の原理によって錘２３には鉛直線の方向に復元する力が作用し、この錘２３の復元力により案内ローラ１０の旋動方向が逆方向に向きを変えられ、案内ローラ１０に追従して装置本体３１の回転方向が逆方向に向きを変えられる。
【００３９】
そして、錘２３の振幅が次第に小さくなって錘２３が鉛直線上に停止することにより、案内ローラ１０が車軸１１が構造部材３５の軸線と直交する位置に復帰し、装置本体３１が初期の直進移動方向に復帰し、装置本体３１の直進移動が維持されることになる。
【００４０】
上記のように構成した本実施の形態による直進移動維持機構１にあっては、案内ローラ１０と振り子２１との協働によって塗装装置３０の直進移動を維持して、構造部材３５の周方向に回転するのを防止できるので、塗装装置３０の配線が絡まったり、塗料ポンプの動作に支障が生じたりすることがなく、塗装を確実に行うことができる。
【００４１】
また、装置本体３１に案内ローラ１０と振り子２１とを取り付けただけの簡単な構造、制御のものであるので、設備費及び運転費を安価にすることができる。また、装置本体３１に基台２を介して案内ローラ１０及び振り子２１を取り付けるだけでよいので、既設、新設に関わらず、取り付けることができるので、汎用性を高めることができる。
【００４２】
図３〜図５には、本発明による直進移動維持機構の他の実施の形態が示されていて、図３は全体を示す正面図、図4は図３の平面図、図５はず３の右側面図である。
すなわち、この直進移動維持機構１は、案内ローラ１０を基台２に支持する案内部材１６を、基台２の基板３の裏面側にねじによって固定される取付板１７と、取付板１７に軸受を介して回転自在に取り付けられる略Ｌ形状の一対の案内板１８、１８とによって構成し、この案内板１８、１８間に車軸１１を介して案内ローラ１０を取り付けるとともに、案内板１８、１８の上端部を開口部４内を挿通させて上方に突出させ、その突出させた案内板１８、１８間に振り子２１のアーム２２を係止させたものであって、その他の構成は前記第１の実施の形態に示すものと同様である。
【００４３】
また、基台２の基板３と取付板５とは蝶番１９を介して回動自在に連結されるとともに、基板３と取付板５との間には一対のスプリング２０、２０が介装され、このスプリング２０、２０のばね特性により案内ローラ１０に作用する振動等を吸収される。
【００４４】
そして、本実施の形態による直進移動維持機構１にあっても、前記第１の実施の形態に示すものと同様に、案内ローラ１０と振り子２１との協働によって塗装装置３０の直進移動を維持することができるので、構造部材３５の周方向に回転するのを防止できるので、塗装装置３０の配線が絡まったり、塗料ポンプの動作に支障が生じたりすることはなく、塗装を確実に行うことができる。
【００４５】
また、装置本体３１に案内ローラ１０と振り子２１とを取り付けただけの簡単な構造、制御のものであるので、設備費及び運転費を安価にすることができる。また、装置本体３１に基台２を介して案内ローラ１０及び振り子２１を取り付けるだけでよいので、既設、新設に関わらず、取り付けることができるので、汎用性を高めることができる。
【００４６】
なお、前記の説明においては、移動体を塗装装置３０に適用した場合について説明したが、移動体を資材を運搬する運搬装置に適用してもよいものであり、その他の構造部材の周面上を直進移動可能な装置を移動体としてもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。
【００４７】
また、前記の説明においては、装置本体３１の前端部に直進移動維持機構１を取り付けたが、後端部又は前端部と後端部との両方に取り付けてもよい。さらに、装置本体３１の複数の支持ローラ３２のうちの何れかの支持ローラ３２に本発明による直進移動維持機構１の構成を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による直進移動維持機構の第１の実施の形態を示した斜視図である。
【図２】図１の直進移動維持機構を移動体に取り付けた状態を示した概略説明図である。
【図３】本発明による直進移動維持機構の第２の実施の形態を示した正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の右側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１    直進移動維持機構            ２    基台
３    基板                        ４    開口部
５    取付板                      ６    支持孔
７    支持板                      １０  案内ローラ
１１  車軸                        １２  案内部材
１３  支持板                      １４  支持ピン
１５  案内板                      １６  案内部材
１７  取付板                      １８  案内板
１９  蝶番                        ２０  スプリング
２１  振り子                      ２２  アーム
２３  錘                          ２４  支持ピン
２５  係止部材                    ２６  支柱
２７  係止部                      ２８  係止溝
２９  斜材                        ３０  移動体（塗装装置）
３１  装置本体                    ３２  支持ローラ
３５  構造部材
【図１】
2006272275.tif 000003
【図２】
2006272275.tif 000004
【図３】
2006272275.tif 000005
【図４】
2006272275.tif 000006
【図５】
2006272275.tif 000007