(57)【要約】【課題】製造コストの削減を図るとともに、壁面の昇降走行を安定して行うことができる吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構を提供する。【解決手段】台車本体１内の空気を吸引することにより壁面に吸着して走行する吸着走行台車Ａの駆動に用いられる吸着走行機構Ｂであって、前記台車本体１の走行方向Ｒに巻き回される、所定の個数の通気孔２１ａを有するベルトコンベア２１と、該ベルトコンベア２１を回転駆動させる、ローラ２４、駆動モータ２５、スプロケット２８、２９およびチェーン３０からなる駆動手段とを備えている。【選択図】図３
2008201184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車本体内の空気を吸引することにより壁面に吸着して走行する吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構であって、
前記台車本体の走行方向に巻き回される、所定の個数の通気孔を有するベルトコンベアと、
該ベルトコンベアを回転駆動させる駆動手段
とを備えてなる吸着走行機構。
【請求項２】
前記駆動手段が、前記台車本体の走行方向の前方位置および後方位置に配置されるローラと、駆動モータと、該駆動モータと前記前方位置および後方位置に配置されるローラのうち少なくとも一方のローラとを連結する回転伝達手段とを具備する請求項１記載の吸着走行機構。
【請求項３】
前記ベルトコンベアが内層材と壁面吸着面側の表層材とからなり、該表層材が軟質材である請求項１または２記載の吸着走行機構。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の吸着走行機構を少なくとも１つ用いる吸着走行台車であって、
前記台車本体が、両側板、底板および内壁板により画成された吸引チャンバーと該底板に形成された吸引口を有しており、
前記吸引チャンバーに連通して吸引手段が設けられているとともに、前記駆動手段に連結して前記台車本体の両側に回転自在な車輪が配置されてなる吸着走行台車。
【請求項５】
前記吸引手段の吸引および前記駆動手段の駆動を制御するコントローラを備える請求項４記載の吸着走行台車。
【請求項６】
前記ベルトコンベアと側板とのあいだに該ベルトコンベアの横ずれ防止部材を配置してなる請求項４または５記載の吸着走行台車。
【請求項７】
前記ベルトコンベアと底板とのあいだに所定の個数の通気孔を有する吸引防止板を配置してなる請求項４、５または６記載の吸着走行台車。
【請求項８】
作業装置を連結するための連結部材を備えてなる請求項４、５、６または７記載の吸着走行台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吸着走行機構および吸着走行台車に関する。さらに詳しくは、建造物の壁面などに吸着して走行する吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構および該吸着走行機構を用いる吸着走行台車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、壁面に沿って移動する移動体に該壁面に吸着する吸着盤を設け、該吸着盤内の空気を吸引して該吸着盤内を負圧にさせることにより、建築物の垂直な壁面を昇降移動しながら壁面を塗装する壁面移動装置がある（特許文献１参照）。この壁面移動装置は、壁面に凹凸があり、その隙間から吸着盤内に空気が流入して吸着盤内が吸着圧力に保つことができない場合に移動体の落下を防止するために、壁面に沿って上方から吊下された索状体と、移動体に設けられた把持部材と、空気吸引手段により吸引される空気量よりも多い空気が前記吸着盤内に流入し、前記吸着盤内の圧力が吸着圧力以上になったとき前記把持部材が前記索状体を把持するように前記把持部材を駆動させる駆動手段とを備えるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７７７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献1記載の壁面移動装置においては、移動体を索状体にロックして落下を防止するは把持部材と駆動手段を備えているため、機構が複雑となり製造コストの削減が難しい。また、とくにコンクリートの壁面は、コンクリートの打ち継ぎによる段差や目地による凹凸により平坦ではないため、吸着盤内の吸着圧力を保持できないで移動体が頻繁に索状体にロックされるおそれがある。したがって、壁面の昇降走行を安定して行うことができず、塗装の作業性が低下する。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、製造コストの削減を図るとともに、壁面の昇降走行を安定して行うことができる吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構および該吸着走行機構を用いる吸着走行台車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】
本発明の吸着走行機構は、台車本体内の空気を吸引することにより壁面に吸着して走行する吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構であって、前記台車本体の走行方向に巻き回される、所定の個数の通気孔を有するベルトコンベアと、該ベルトコンベアを回転駆動させる駆動手段とを備えてなることを特徴としている。
また、本発明の吸着走行台車は、前記吸着走行機構を少なくとも１つ用いる吸着走行台車であって、前記台車本体が、両側板、底板および内壁板により画成された吸引チャンバーと該底板に形成された吸引口を有しており、前記吸引チャンバーに連通して吸引手段が設けられているとともに、前記駆動手段に連結して前記台車本体の両側に回転自在な車輪が配置されてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ベルトコンベアを回転させているため、壁面に吸着する該ベルトコンベアの密着面と壁面とのすべり摩擦（抵抗）を低減させて、吸着走行台車を走行させることができる。
また、ベルトコンベアは回転しているため、凹凸や段差があっても該ベルトコンベアの弾性により吸着できるため段差を乗り越えて走行させることができる。
したがって、簡単な機構であるため、製造コストの削減を図るとともに、壁面の凹凸や段差に影響されることなく、吸着時における垂直壁面の昇降走行を安定して行うことができる。
また、段差を通過する際に起きる外部空気の吸引も段差の形状をベルトコンベアの弾性が吸収するため、吸引圧力が下がることもない。
さらに、通気孔を有するベルトコンベアの弾性により壁面が水で濡れていても壁面吸着性が良好となり、壁面の昇降走行を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、建造物の壁面などに吸着して走行する吸着走行台車の駆動に用いられる吸着走行機構および作業装置、たとえば塗装装置、ショットブラストやウォータジェットなどの表面処理装置、カメラなど点検器具を装着、牽引して所定の作業をさせながら走行する吸着走行台車に関する。
また、本発明の吸着走行台車は、一体型（単列型）や複列型にすることができ、吸着走行機構を少なくとも１つ用いることができる。複列型として、たとえば１つの吸着走行機構を用いる第１の吸着走行台車と他の吸着走行機構を用いる第２の吸着走行台車を走行方向に直行する方向の左右位置に配置させて組み付けた吸着走行台車とすることができる。この場合、第１の吸着走行台車と第２の吸着走行台車とを中間部材を介して組み付けることができる。または、第１の吸着走行台車と第２の吸着走行台車とのあいだに前記作業装置を搭載して組み付けることもできる。
また、本発明の吸着走行台車には、落下防止装置としてのワイヤなどを連結することができる。
また、牽引する器具の重量に応じて吸着走行台車を２台または３台と複数連結する組み合わせもできる。
【０００９】
以下、添付図面に基づいて本発明の吸着走行機構および吸着走行台車を説明する。図１〜６に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる吸着走行台車Ａは、複列型、すなわち第１の吸着走行台車Ａ１と第２の吸着走行台車Ａ２を走行方向Ｒに直行する方向の左右位置に配置させて中間部材Ｍを介して組み付けてなる吸着走行台車にされている。この第１の吸着走行台車Ａ１と第２の吸着走行台車Ａ２は対称であって基本的な構造は同じであるため、説明を簡単にするために第１の吸着走行台車Ａ１について説明し、第２の吸着走行台車Ａ２についての説明を省略する。
本実施の形態の第１の吸着走行台車Ａ１は、台車本体１、該台車本体１に設けられる吸着走行機構Ｂ、前記台車本体１の内部の空気を排出して壁面に吸着力を付与する吸引手段としてのブロア２、前記台車本体１の両側に回転自在に配置される車輪３、コントローラ（図示せず）および作業装置（図示せず）を連結するための連結部材Ｊを備えている。このコントローラは、後述するブロアの吸引および駆動手段の駆動を制御するものであれば、本発明においては、とくに限定されるものではない。また、前記吸引手段として、たとえば真空ポンプや、大きな吸引力を得るために吸着走行台車外に吸引の大きい装置を用いる場合、吸着走行台車と外部吸引装置とをホースなどで連結してコントローラにより制御する方法を用いることができる。
【００１０】
前記台車本体１は、両側板４、底板５および内壁板６により画成された吸引チャンバー７と該底板５に形成された大きな開口形状の吸引口５ａを有している。前記ブロワ２は、内壁板６と該ブロワ２の座部８に形成される通気孔６８を通して吸引チャンバー７に連通して配置されている。前記底板５の走行方向Ｒの前方部位および後方部位は、後述するベルトコンベア２１の回転移動に支障がないように屈曲形状とされ、内壁板６とパイプ９により接合されている。また、本実施の形態では、底板５に吸引口５ａが形成されているため、ベルトコンベア２１がこの吸引口５ａの内部に吸引されやすいので、この吸引防止のために所定の個数の通気孔１０ａを有する吸引防止板１０が設けられている。この吸引防止板１０は、このベルトコンベア２１を滑らかに滑り移動させる機能も有している。
また、前記側板４は、軽量化のために薄肉とされているため、外側（車輪３側）の側板４の補強としてリング状のガイド部材１１が配置されている。なお、内側（第２の吸着走行台車Ａ２側）の側板４は前記中間部材Ｍにより補強されているため、ガイド部材は省かれている。そして、さらに本実施の形態では、図７に示されるように、ベルトコンベア２１の回転移動を滑らかにするとともに、該ベルトコンベア２１の横ずれを防止するために前記ベルトコンベア２１と側板４とのあいだには、リング状の横ずれ防止部材１２が配置されている。この横ズレ防止部材１２は、ベルトコンベア２１側に配置される滑りやすい素材１２ａ、たとえばフッ素樹脂製シートと、ガイド部材１１側および中間部材Ｍ側に配置される軟質材１２ｂ、たとえばウレタンとからなる積層構造にされている。
【００１１】
前記吸着走行機構Ｂは、台車本体１の走行方向Ｒに巻き回されるベルトコンベア２１と、該ベルトコンベア２１を回転駆動させる駆動手段とを備えている。このベルトコンベア２１には所定の個数の通気孔２１ａが穿通されている。この所定の個数は、壁面吸着力や、推進力や、装置や牽引する器具の重量などにより適宜選定することができ、本発明においては、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、走行方向Ｒに３列に並べた総数の個数が２１個にされている。また、通気孔２１ａの径および配列についても、とくに限定されるものではないが、本実施の形態では、３列の通気孔２１ａのうち中間列の通気孔２１ａの径を小さくしている。この３列の通気孔２１ａのうち中間列の通気孔２１ａを小径としているのは、外部空気がベルトコンベアの吸着面に吸引された場合、その吸引風量を少なくし、ベルトコンベア内の圧力の変動を抑えるためである。
前記ベルトコンベア２１は、図８に示されるように、内層材２２と壁面吸着面側の表層材２３とからなる。この内層材２２としては、たとえばシリコンや、ゴム、ウレタンなどから作製することができる。また、前記表層材２３としては、密度を高めて通気性がない軟質材、たとえばウレタンや、ゴム、シリコンにすることができる。この表層材２３を軟質材とすることにより、吸着面の段差に対し安定した吸着落下のない走行ができる。
また、前記通気孔２１ａは、図８に示されるように、断面形状として表層材２３の直径Ｄと内層材２２の直径ｄを異なる形状とするのが好ましい。これは、吸着時には、吸着部としての表層材２３の孔径の面積が大きい方が吸着力を強くすることができるからである。また、前記吸引チャンバー７からのエア漏れを少なくするためには、内層材２２の孔径の面積は小さい方が好ましいからである。
【００１２】
本実施の形態では、ベルトコンベア２１を回転させながら、該ベルトコンベア２１の弾性により壁面に吸着できるため、たとえばコンクリートの凹凸や目地などの段差があっても表層材２３と壁面とのすべり摩擦（抵抗）を低減させて、吸着走行台車Ａを安定して走行させることができる。なお、この表層材２３の表面に布や樹脂を貼ることにより、吸着走行台車Ａを旋回させるときの表層材２３の摩耗をさらに低減させることができる。
【００１３】
前記駆動手段は、前記台車本体１の走行方向Ｒの前方位置および後方位置に配置され、軸受により回転自在にされるローラ２４と、駆動モータ２５と、該駆動モータ２５と前記前方位置に配置されるローラ２４とを連結する回転伝達手段とを具備している。なお、駆動モータ２５は、前方位置に配置されるローラ２４との連結に限定されるものではなく、後方位置に配置されるローラ２４または前方位置および後方位置に配置されるローラ２４と連結することもできる。なお、符号２６は、ベルトコンベア２１の張力を調整するための補助ローラであり、符号２７は、軸を支持するナットである。
また、前記駆動モータ２５は、前記車輪３を駆動させるように該車輪３に連結されている。
前記回転伝達手段は、前記駆動モータ２５の駆動軸に固着されるスプロケット２８と、前方位置に配置されるローラ２４の軸に固着されるスプロケット２９と、両スプロケット２８、２９に巻き掛けられたチェーン３０とから構成されている。本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえば前記駆動モータ２５の駆動軸に固着されるプーリと、前方位置に配置されるローラ２４の軸に固着されるプーリと、両プーリに巻き掛けられたタイミングベルトとから構成することができる。
【００１４】
本実施の形態では、第１の吸着走行台車Ａ１と第２の吸着走行台車Ａ２に配置される駆動モータ２５を駆動して車輪３とベルトコンベア２１を正転させることにより、吸着走行台車Ａを前進方向に走行させることができる。また、第１の吸着走行台車Ａ１と第２の吸着走行台車Ａ２に配置される駆動モータ２５を駆動して車輪３とベルトコンベア２１を逆転させることにより、吸着走行台車Ａを後退方向に走行させることができる。さらに、たとえば第１の吸着走行台車Ａ１に配置される駆動モータ２５を駆動して車輪３とベルトコンベア２１を正転させるとともに、第２の吸着走行台車Ａ２に配置される駆動モータ２５を駆動して車輪３とベルトコンベア２１を逆転させることにより、吸着走行台車Ａを右旋回させることができる。
【００１５】
本実施の形態では、複列型の吸着走行台車Ａであるため、前記駆動モータ２５は、第１の吸着走行台車Ａ１と第２の吸着走行台車Ａ２にそれぞれ１個配置されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、たとえば図９〜１０に示されるように、一体型（単列）の場合の吸着走行台車５１の場合には、前記第１の吸着走行台車Ａ１（第２の吸着走行台車Ａ２）の基本的な部品構成は同じであるが、２個の車輪３と２個の駆動モータ２５を配置するようにされている。この一体型の吸着走行台車５１は左右の車輪３とベルトコンベア２１を駆動し吸着走行することができる。この場合の旋回は、左右の車輪３を互いに逆回転させることで旋回させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわる吸着走行台車の斜視図である。
【図２】図１の吸着走行台車の側面図である。
【図３】図１の吸着走行台車の分解斜視図である。
【図４】図２のＣ１−Ｃ１線の断面図である。
【図５】図２のＣ２−Ｃ２線の断面図である。
【図６】図２のＣ３−Ｃ３線の断面図である。
【図７】横ずれ防止部材を説明するために部分的に拡大した平面図である。
【図８】ベルトコンベアの通気孔の断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態にかかわる吸着走行台車の斜視図である。
【図１０】図９の吸着走行台車の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ、５１      吸着走行台車
Ａ１          第１の吸着走行台車
Ａ２          第２の吸着走行台車
Ｂ            吸着走行機構
Ｊ            連結部材
Ｍ            中間部材
１            台車本体
２            ブロア
３            車輪
４            側板
５            底板
５ａ          吸引口
６            内壁板
７            吸引チャンバー
８            座部
６ａ、２１ａ  通気孔
９            パイプ
１０          吸引防止板
１１          ガイド部材
１２          横ずれ防止部材
１２ａ        滑りやすい素材
１２ｂ        多孔質材
２１          ベルトコンベア
２２          内層材
２３          表層材
２４          ローラ
２５          駆動モータ
２６          補助ローラ
２７          ナット
２８、２９    スプロケット
３０          チェーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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