(57)【要約】【課題】安価で簡単な構造の真空吸着走行車を提供すること。【解決手段】真空吸着走行車１は、支持台４と、外枠５，５と、支持軸６ａ，６ｂ，６ｃと、支持軸６ａ，６ｂ，６ｃの外周に回転可能に係合する車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃと、車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃの両端に固定された車輪円板８ａ、８ｂ、８ｃと、車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃの外周縁に、首振り移動機構部９ａ、９ｂ、９ｃを介して固定された所定個数の吸着パッド１０ａ、１０ｂ、１０ｃとを備え、車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃの外周に真空継ぎ手１１ａ，１１ｂ，１１ｃを設け、支持軸６ａ，６ｂ，６ｃと車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃとで同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃを構成して走行面に位置する真空パック１０ａ、１０ｂ、１０ｃを真空にして走行面に吸着させた状態で走行するものである。【選択図】  図２
2004161179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な手段に吸着パッドを所定個数取り付け、前記吸着パッドが走行面にあるときに前記吸着パッド内を真空状態にし、かつ、駆動モータの駆動力によって壁面等を走行できる真空吸着走行車において、
真空吸引装置及び駆動モータを設けた支持台と、
前記支持台の両端に固定された外枠と、
前記外枠に設けられた支持軸と、
前記支持軸の外周にそれぞれ回転可能に係合する車輪軸と、
前記車輪軸の両端に固定された車輪円板と、
前記車輪円板の外周縁に、それぞれが首振り移動機構部を介して一定距間隔で固定された所定個数の吸着パッドと、
を備え、前記車輪軸の外周には前記各吸着パッドに連通する真空継ぎ手が設けられており、かつ、前記支持軸と前記車輪軸とで同期真空吸引機構を構成し、前記同期真空吸引機構は、前記吸着パッドのうち走行面に位置する吸着パッドに連通する真空継ぎ手に対して真空を供給可能としてなることを特徴とする真空吸着走行車。
【請求項２】
前記同期真空吸引機構は、
円柱体の両端面から中央部に向けて所定位置まで中空に形成されおり、かつ、前記両端面から所定位置に当該円柱体の外周壁から前記中空に向かって所定径の二つの開口部を設けた支持軸と、
前記支持軸の外周に回転可能に係合し、かつ前記支持軸の各開口部とそれぞれ同一位置でかつ円周方向に所定間隔で前記吸着パッドの半数の真空継ぎ手が二列に設けられており、前記一方の列の真空継ぎ手と一つおきの各吸着パッドとをそれぞれ真空ホースで連通し、かつ、前記他方の列の真空継ぎ手と他の一つおきの吸着パッドとをそれぞれ真空ホースで連通されてなる車輪軸と、
を備え、当該車輪軸が回転することにより吸着パッドが走行面に位置したときに、当該走行面に位置した吸着パッドに連通する真空継ぎ手が前記支持軸の開口部に位置する配置としてなることを特徴とする請求項１記載の真空吸着走行車。
【請求項３】
前記支持軸は、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能でかつ緩衝作用を備えた緩衝機構によって前記外枠に固定されていることを特徴とする請求項１または２記載の真空吸着走行車。
【請求項４】
前記首振り移動機構部は、前記吸着パッドを車輪円板に対してラジアル方向に移動可能、かつ、車輪軸と平行な軸に対して回動可能に支持する機構部であることを特徴とする請求項１記載の真空吸着走行車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転可能な手段に吸着パッドを所定個数取り付け、前記吸着パッドが走行面にあるときに前記吸着パッド内を真空状態にして壁面等を走行できる真空吸着走行車に関する。
【０００２】
【従来技術】
建物等の壁面やガラス面の清掃やメンテナンス作業は、足場を組んでその上にたって人手で行うか、あるいは、ゴンドラを吊り下げ当該ゴンドラ内に人が乗り人手で行っているのが現状である。また、最近では、ゴンドラを吊り下げての人でによる作業は、法令により規制が課せられ始められてきている。
【０００３】
このような状況下において、真空吸着走行装置が注目されてきている。
従来のこの種の真空吸着走行装置は、特開平５−５０９５５号公報に記載されているように、フレームの前後に巻回された回転可能な左右一対の無端チェーンと、これらチェーンの一部を構成するチェーンリンクにそれぞれ先端部が取り付けられた伸縮可能な筒体と、これら筒体の先端部にそれぞれ取り付けられて走行壁面に対し密着する吸着パッドと、前記フレームに設けられ且つ筒体の伸縮をともなって走行壁面に密着する吸着パッドに対応した筒体内をそれぞれ真空引きする吸引手段とを備えたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５０９５５号公報（図１〜図４、図５）
この真空吸着走行装置によれば、走行壁面に密着する吸着パッドに対応する筒内をそれぞれ真空引きすることにより、走行壁面を自由に走行することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の真空吸着走行装置によれば、チェーンに吸着パッドを固定し、かつ、走行面の吸着パッドを真空に引くために、複雑な機構とせざるをえないとうい欠点がある。
【０００６】
また、上述した従来の真空吸着走行装置では、強い吸着力を得るために重くなり、かつ強い吸着力でも走行できるようにするために走行モータも高いトルクを必要としていた。
【０００７】
さらに、上述した従来の真空吸着走行車では、真空の機密を保ちながら滑動させる機構と動作が複雑なため、高い技術と高価な部品を必要とするという欠点があった。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術の欠点を解消し、安価で簡単な構造の真空吸着走行車を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る真空吸着走行車は、回転可能な手段に吸着パッドを所定個数取り付け、前記吸着パッドが走行面にあるときに前記吸着パッド内を真空状態にし、かつ、駆動モータの駆動力によって壁面等を走行できる真空吸着走行車において、真空吸引装置及び駆動モータを設けた支持台と、前記支持台の両端に固定された外枠と、前記外枠に設けられた支持軸と、前記支持軸の外周にそれぞれ回転可能に係合する車輪軸と、前記車輪軸の両端に固定された車輪円板と、前記車輪円板の外周縁に、それぞれが首振り移動機構部を介して一定距間隔で固定された所定個数の吸着パッドとを備えており、前記車輪軸の外周には前記各吸着パッドに連通する真空継ぎ手が設けられており、かつ、前記支持軸と前記車輪軸とで同期真空吸引機構を構成し、前記同期真空吸引機構は、前記吸着パッドのうち走行面に位置する吸着パッドに連通する真空継ぎ手に対して真空を供給可能としてなる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の真空吸着走行車において、前記同期真空吸引機構は、円柱体の両端面から中央部に向けて所定位置まで中空に形成されおり、かつ、前記両端面から所定位置に当該円柱体の外周壁から前記中空に向かって所定径の二つの開口部を設けた支持軸と、前記支持軸の外周に回転可能に係合し、かつ前記支持軸の各開口部とそれぞれ同一位置でかつ円周方向に所定間隔で前記吸着パッドの半数の真空継ぎ手が二列に設けられており、前記一方の列の真空継ぎ手と一つおきの各吸着パッドとをそれぞれ真空ホースで連通し、かつ、前記他方の列の真空継ぎ手と他の一つおきの吸着パッドとをそれぞれ真空ホースで連通されてなる車輪軸とを備えており、当該車輪軸が回転することにより吸着パッドが走行面に位置したときに、当該走行面に位置した吸着パッドに連通する真空継ぎ手が前記支持軸の開口部に位置する配置としてなる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の真空吸着走行車において、前記支持軸は、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能でかつ緩衝作用を備えた緩衝機構によって前記外枠に固定されている。
【００１２】
請求項４記載の発明では、請求項１記載の真空吸着走行車において、前記首振り移動機構部は、前記吸着パッドを車輪円板に対してラジアル方向に移動可能、かつ、車輪軸と平行な軸に対して回動可能に支持する機構部である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１ないし図１０は、本発明の第１の実施の形態を説明するためのものである。ここに、図１は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す側面図である。図２は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す断面図である。図３は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構を拡大して示す斜視図である。図４は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部を拡大して示す分解斜視図である。図５は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す正面断面図である。図６は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す側面図である。図７は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す底面図である。図８は本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す横断面図である。図９は、本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構を含む吸着パッドの例を拡大して示す側面図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構の動作を説明するための図である。
【００１５】
これらの図において、真空吸着走行車１は、二つの真空吸引装置２及び車輪駆動モータ３を設けた支持台４と、この支持台４の両端に固定された２つの外枠５と、前記外枠５に所定の間隔Ｓで設けられた三台の支持軸６ａ，６ｂ，６ｃと、前記三台の支持軸６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ回転可能に係合する車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃと、前記各車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃの各両端に固定された２つずつの車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃと、前記車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃの外周縁に、それぞれが首振り移動機構部９ａ、９ｂ，９ｃを介して一定距間隔Ｄで固定された所定個数（本実施形態の場合、各１０個）の吸着パッド１０ａ，…、１０ｂ，…、１０ｃ，…と、前記所定個数の吸着パッド１０ａ，…、１０ｂ，…、１０ｃ，…にそれぞれ連通されかつ前記車輪軸７ａ，７ｂ，７ｃの各外周に所定の間隔で設けられた真空継ぎ手１１ａ，…、１１ｂ，…、１１ｃ，…と、前記二つの真空吸引装置２に連通されていてかつ前記真空継ぎ手１１ａ，…、１１ｂ，…、１１ｃ，…に所定のタイミングで真空を供給する同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃとを備えたものである。なお、前記同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは真空吸引装置２によって吸引されて真空状態を得ることができるようになっている。
【００１６】
さらに詳細に説明すると、前記車輪軸７ａの外周には二列にかつ円周方向に一定間隔で配置された真空継ぎ手１１ａ，…が設けられている。同様に、前記車輪軸７ｂの外周には二列にかつ円周方向に一定間隔で配置された真空継ぎ手１１ｂ，…が設けられている。同様に、前記車輪軸７ｃの外周には二列にかつ円周方向に一定間隔で配置された真空継ぎ手１１ｃ，…が設けられている。
【００１７】
前記同期真空吸引機構１２ａは、図２及び図３に示すように、大別して前記支持軸６ａと前記車輪軸７ａとから構成されている。同様に、前記同期真空吸引機構１２ｂは、大別して前記支持軸６ｂと前記車輪軸７ｂとから構成されている。同様に、前記同期真空吸引機構１２ｃは、大別して前記支持軸６ｃと前記車輪軸７ｃとから構成されている。前記各同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは同一構成であるので、同期真空吸引機構１２ｂのみの構造を説明する。
【００１８】
ここで、前記同期真空吸引機構１２ｂは、前記吸着パッド１０ｂ，…のうち走行面に位置する真空パック１０ａに連通する真空継ぎ手１１ｂに対して真空を供給可能とした構造をしており、次のような構成とされている。
【００１９】
するわち、前記同期真空吸引機構１２ｂの一部を構成する支持軸６ｂは、図２及び図３に示すように、所定長さの太径部と、当該太径部の両端面に同心円状に細径部を形成した円柱体形状に形成されている。この支持軸６ｂは、図２及び図３に示すように、上述した形状の円柱体の細径部の両端面１３ｂＲ，１３ｂＬから太径部の中央部に向けて所定位置まで中空部１４ｂＲ，１４ｂＬが形成されおり、かつ、前記両端面１３ｂＲ，１３ｂＬから前記支持軸６ｂの太径部の所定位置の外周壁面から前記中空部１４ｂＲ，１４ｂＬに向かって所定径ｄの開口部１５ｂＲ，１５ｂＬをそれぞれ設けている。
【００２０】
前記各開口部１５ｂＲ，１５ｂＬの開口外周には、真空シール１６ｂＲ，１６ｂＬが埋め込まれており、前記車輪軸７ｂの内周面とで真空状態を保つようになっている。また、前記支持軸６ｂには、前記開口部１４ｂＲと開口部１４ｂＬとの間の太径部の周壁に前記開口部１４ｂＲと開口部１４ｂＬとの間をシールする真空シール１７ｂが設けられている。
【００２１】
また、前記同期真空吸引機構の一部を構成する前記車輪軸７ｂは、図２に示すように、前記支持軸６ｂの太径部に回転可能に係合する筒体１８ｂの一方に一体的に形成されかつ前記支持軸６ｂの一方の細径部に回転可能に係合する車輪円板８ｂＲと、前記筒体１８ｂの他方に設けた取付片１９ｂに固定され、かつ前記支持軸６ｂの他方の細径部に回転可能に係合する車輪円板８ｂＬとから構成される。
【００２２】
前記車輪軸７ｂの外周壁であって前記支持軸６ｂの開口部１４ｂＲと同一位置の外周壁には、前記吸着パッド１０ｂ，…の半数の真空継ぎ手１１ｂＲ，…が円周方向にかつ一定間隔で設けられている。同様に、前記車輪軸７ｂの外周壁であって前記支持軸６ｂの開口部１４ｂＬと同一位置の外周壁には、前記吸着パッド１０ｂ，…の半数の真空継ぎ手１１ｂＬ，…が円周方向にかつ一定間隔で設けられている。これにより、真空継ぎ手１１ｂＲ，…と真空継ぎ手１１ｂＬ，…とが２系列設けられることになる。
【００２３】
前記一方の系列の真空継ぎ手１１ｂＲ，…は、図９及び図１０に示すように、一つ置きに車輪円板８ｂに配置された各吸着パッド１０ｂ，…にそれぞれ真空パイプ２０ｂＲ，…を介して連通されている。同様に、前記他方の系列の真空継ぎ手１１ｂＬ，…は、図９及び図１０に示すように、他の一つ置きに車輪円板８ｂに配置された各吸着パッド１０ｂ，…にそれぞれ真空パイプ２０ｂＬ，…を介して連通されている。
【００２４】
また、前記一方の系列の真空継ぎ手１１ｂＲ，…は、図１０に示すように、吸着パッド１０ｂ，…が走行面に位置するときに、前記支持軸６ａの開口部１５ｂＲに位置するタイミングで配置されており、当該タイミング位置で真空がその連通する吸着パッド１０ｂ，…に供給できるように構成されている。同様に、前記他方の系列の真空継ぎ手１１ｂＬ，…は、図１０に示すように、吸着パッド１０ｂ，…が走行面に位置するときに、前記支持軸６ａの開口部１５ｂＬに位置するタイミングで配置されており、当該タイミング位置で真空がその連通する吸着パッド１０ｂ，…に供給できるように構成されている。
【００２５】
なお、前記支持軸６ｂの両端面１３ｂＲ，１３ｂＬは、図１及び図２に示すように、真空ホース４９ｂＲ，４９ｂＬを介して真空吸引装置２に連通されている。また、同様に、前記支持軸６ａの両端面１３ａＬ，１３ａＲは、図１に示すように、真空ホース４９ａＬ，４９ａＲを介して真空吸引装置２に連通されている。同様に、前記支持軸６ｃの両端面１３ｃＬ，１３ｃＲは、図１に示すように、真空ホース４９ｃＬ，４９ｃＲを介して真空吸引装置２に連通されている。
【００２６】
また、前記車輪円板８ｂＲの中心側であって前記支持軸６ｂの一方の細径部に係合する部分には、内側に真空シール２１ｂＲが、外側にベアリング２２ｂＲがそれぞれ配置されており、真空シール２１ｂＲによって真空を保ち、かつ、ベアリング２２ｂＲによって円滑な回転運動が得られるようになっている。
【００２７】
前記車輪円板８ｂＬには、図２の左側に、前記支持軸６ｂの太径部とほぼ同じ直径のプーリ取付部２３ｂが形成されている。このプーリ取付部２３ｂには、図２に示すように、駆動用プーリ２４ｂ、連動用プーリ２５ｂ，２６ｂが固定されている。駆動用プーリ２４ｂには駆動ベルト２７が、連動用プーリ２５ｂ，２６ｂには連動用ベルト２８，２９がそれぞれ掛け渡されている。また、前記車輪円板８ｂＬのプーリ取付部２３ｂの内周壁には、前記支持軸６ｂの細径部に挿入される真空シール２１ｂＬが配置されており、この真空シール２１ｂＬによって真空を保つことができるようになっている。また、前記プーリ取付部２３ｂの内周壁と前記支持軸６ｂの細径部の外周壁との間にはベアリング２２ｂＬが設けられており、このベアリング２２ｂＬによって車輪軸７ｂの円滑な回転運動が得られる。
【００２８】
前記支持軸６ｂの両細径部は、図１及び図２に示すように、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能でかつ緩衝作用を発揮する緩衝機構３１ｂＲ，３１ｂＬを介して、両端の前記外枠５にそれぞれ支持されている。なお、前記支持軸６ａの両細径部も、図１に示すように、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能でかつ緩衝作用を発揮する緩衝機構３１ａＬ（３１ａＲ）を介して両端の前記外枠５にそれぞれ支持されている。同様に、前記支持軸６ｃの両細径部も、図１に示すように、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能でかつ緩衝作用を発揮する緩衝機構３１ｃＬ（３１ｃＲ）を介して両端の前記外枠５にそれぞれ支持されている。
【００２９】
ここで、前記各緩衝機構について説明するが、各緩衝機構３１ａＲ，３１ａＬ、３１ｂＲ，３１ｂＬ、３１ｃＲ，３１ｃＬは、全て同一構成をしているので、緩衝機構３１ａＬの構成を代表して説明する。
【００３０】
前記緩衝機構３１ｂＬは次のように構成されている。外枠５には、図１及び図２に示すように図示上下方向に所定の長さでかつ一定の幅で切欠部３２を穿設している。また、前記外枠５は、図２に示すように中空角柱状をしており、その内部に軸支持体３３を配置している。この軸支持体３３には前記支持軸６ｂの細径部が固定されている。また、前記軸支持体３３の図示上側部と前記外枠５の内周面上側との間には、図１及び図２に示すように、コイルばね３４が配置されている。このような構成により、前記緩衝機構３１ｂＬは、走行面に対して直角方向に一定距離移動可能であって、かつ、緩衝作用を発揮するようになっている。もちろん、他の緩衝機構も同様の作用を発揮する。
【００３１】
なお、図１においてライン１００ａは、吸着パッド１０ａが障害物を乗り上げて緩衝機構３１ｂＬ（３１ａＲ）の作用によって支持軸６ａが上側に移動したことにより、吸着パッド１０ａが上方に移動した状態の軌跡を示したものである。
【００３２】
次に、首振り移動機構部９ａ，９ｂ，９ｃについて説明するが、これらは同一構成をしているので、一つの首振り移動機構部９ｂを代表して説明する。
【００３３】
前記首振り移動機構部９ｂは、図４ないし図８に示すように、車輪円板８ｂにラジアル方向に所定の長さに設けたガイド溝３５と、前記ガイド溝３５に係合する係合軸３６を有する可動片３７と、前記ガイド溝３５に係合軸３６を係合した状態で前記可動片３７を摺動可能に収容しかつ前記車輪円板８ｂにネジ３８，３８，３８で固定される係合枠３９と、前記可動片３７に回転可能にネジ４０により固定される吸着パッド取付片４１と、前記吸着パッド取付片４１及びばね取付板４２の間に配置されたばね４３とを備えたものてある。
【００３４】
さらに説明すると、前記ばね取付板４２は、図２に示すように、車輪軸７ｂの筒体１８ｂの外周壁面から所定の長さ離れた位置で車輪円板８ｂ、８ｂの内壁に固定されている。このばね取付板４２には、図５に示すように、ばね調節ナット４４が回動可能に設けられている。前記ばね４３は、前記ばね調節ナット４４と吸着パッド取付片４１の所定の面との間に設けられている。また、吸着パッド１０ｂの取付部４５は、図５に示すように、ネジ４６により吸着パッド取付片４１に固定されている。
【００３５】
これにより、前記首振り移動機構部９ｂは、ガイド溝３５の長さ分だけ、すなわち、少なくとも３つの吸着パッドが同時に走行面に密着可能な状態が得られる長さ分だけラジアル方向に移動可能であり、さらに、ネジ４０を中心に所定角度まで、すなわち、少なくとも３つの吸着パッドが同時に走行面に密着可能な状態が得られる角度、例えば、±４５°程度だけ回動可能になっている。
【００３６】
また、車輪円板８ｂＬのプーリ取付部２３ｂに固定された駆動用プーリ２４には、図１及び図２に示すように、車輪駆動モータ３の回転軸に固定された駆動プーリ４７との間で駆動ベルト２７が掛け渡されている。また、前記車輪円板８ｂＬのプーリ取付部２３ｂに固定された連動用プーリ２５ｂと前記車輪円板８ａＬのプーリ取付部部２３ａに固定された連動用プーリ２５ａとの間には、図１に示すように、連動用ベルト２８が掛け渡されている。同様に、前記車輪円板８ｂＬのプーリ取付部２３ｂに固定された連動用プーリ２６ｂと前記車輪円板８ｃＬのプーリ取付部２３ｃに固定された連動用プーリ２６ｃとの間には、図１に示すように、  連動用ベルト２９が掛け渡されている。車輪駆動モータ３の駆動力は、駆動ベルト２７によって両端の車輪円板８ｂを回転させることができるとともに、前記連動用ベルト２８によって両端の車輪円板８ａを、連動用ベルト２９によって両端の車輪円板８ｃを回転させることができるようになっている。
【００３７】
次に、以上のように構成された真空吸着走行車１の動作を説明する。
まず、前記真空吸着走行車１を使用する場所に配置した状態で、真空吸引装置２，２を駆動させて前記同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃを真空状態にする。
【００３８】
ここで、前記各同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、走行面にある吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃを真空にするタイミングが異なるだけであって、それら同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃの動作は全く同一であるので、同期真空吸引機構１２ｂについての動作を代表させて説明する。
【００３９】
前記同期真空吸引機構１２ｂは、あるタイミングｔ１において、図９及び図１０に示すように、走行面にある吸着パッド１０ｂ０に連通する真空継ぎ手１１ｂＲが前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＲのほぼ中央に位置することになり、真空吸引装置２によって真空パイプ２０ｂＲを介して真空引きされて吸着パッド１０ｂ０は完全真空状態になる。
【００４０】
また、前記同期真空吸引機構１２ｂは、上記タイミングｔ１において、図９及び図１０に示すように、走行面にある吸着パッド１０ｂ０の前方の吸着パッド１０ｂ１に連通するの真空継ぎ手１１ｂＬ′が前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＬの一方の端部に近い部分に位置することになり、真空吸引装置２によって真空パイプ２０ｂＬ′を介して真空引きされて吸着パッド１０ｂ１の真空状態がいまだに保たれている。
【００４１】
さらに、前記同期真空吸引機構１２ｂでは、上記タイミングｔ１において、図９及び図１０に示すように、走行面にある吸着パッド１０ｂ０の後方の吸着パッド１０ｂ２に連通するの真空継ぎ手１１ｂＬ″が前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＬの他方端部から中央側に少し偏った部位に位置することになり、真空吸引装置２によって真空パイプ２０ｂＬ″を介して真空引きされて吸着パッド１０ｂ２が真空状態に保たれる。
【００４２】
前記同期真空吸引機構１２ｂは、上述したようなタイミングｔ１の状態では、３つの吸着パッド１０ｂ１，１０ｂ０，１０ｂ２が真空状態に保たれることになり、前記吸着パッド１０ｂ１，１０ｂ０，１０ｂ２は、図９に示すように走行面に吸着する。このとき、図９及び図１０に示すように、車輪円板８ｂに固定されている真ん中の吸着パッド１０ｂ０は首振り移動機構部９ｂの作用によりラジアル方向に沈み込み、また、前方の吸着パッド１０ｂ１は首振り移動機構部９ｂのネジ４０を回転軸にして反時計回りに首を振って走行面に吸着し、後方の吸着パッド１０ｂ２は首振り移動機構部９ｂのネジ４０を回転軸にして時計回り首を振って走行面に吸着することになる。
【００４３】
なお、前記車輪円板８ａに首振り移動機構部９ａを介して支持されている吸着パッド１０ａも、タイミング状態によっては上述した状態になる。同様に、前記車輪円板８ｃに首振り移動機構部９ｃを介して支持されている吸着パッド１０ｃも、タイミング状態によっては上述した状態になる。
【００４４】
上記の吸着状態の状態から車輪円板８ｂが図９の矢印に示す方向に回転して、次のタイミングｔ２になると、前記同期真空吸引機構１２ｂにおいては、前方の吸着パッド１０ｂ１に連通する真空継ぎ手１１ｂＬ′が前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＬを通り過ぎ前記支持軸６ｂの外周壁部分に位置することになり、真空状態が小さくなって、走行面から外れることになる。同時に吸着パッド１０ｂ１は、走行面から持ち上がる方向に変化する。
【００４５】
また、前記同期真空吸引機構１２ｂでは、このタイミングｔ２において、走行面にある吸着パッド１０ｂ０に連通する真空継ぎ手１１ｂＲが前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＲの一方の端部側に近かづく位置になるが、いまだに開口部１５ｂＲに位置しているため、真空吸引装置２によって真空引きされて吸着パッド１０ｂ０は完全真空状態に保たれる。
【００４６】
さらに、前記同期真空吸引機構１２ｂは、上記タイミングｔ２において、走行面にある吸着パッド１０ｂ０の後ろの吸着パッド１０ｂ２に連通するの真空継ぎ手１１ｂＬ″は、前記支持軸６ｂの開口部１５ｂＬの中央側に近かづく位置になるが、いまだに開口部１５ｂＬに位置しているため、真空吸引装置２によって真空引きされて後方の吸着パッド１０ｂ２を真空状態を保たっている。
【００４７】
したがって、このタイミングｔ２では、２つの吸着パッド１０ｂ０，１０ｂ２が走行面に吸着した状態になる。
【００４８】
その後、さらに、車輪円板８ｂが図９の矢印に示す方向に回転して、次のタイミングｔ３で吸着パッド１０ｂ２のさらに後方の吸着パッド１０ｂ３が走行面に当接する状態になり、吸着パッド１０ｂ３が走行面に倣う状態で首振り移動機構部９ｂにより回動駆動される。そして、上記吸着パッドが１０ｂ３がラジアル方向にも移動して走行面に密着した状態に達する。この状態で吸着パッド１０ｂ３は、真空パイプ２０ｂＲ′と真空継ぎ手１１ｂＲ′（図示せず）を介して前記同期真空吸引機構１２ｂによって真空引きされて真空状態となるが、この状態は、前述した３つの吸着パッドが走行面に吸着された状態と同一である。
【００４９】
以後、上述したような動作を同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃが繰り返して作動し、各タイミングで走行面にある吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃを真空状態にして前記各吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃを走行面に吸着させつつ、車輪駆動モータ３によって前進することになる。
【００５０】
以上、説明したように本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車１によれば、次のような効果を奏する。すなわち、
（１）車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃに首振り移動機構部９ａ，９ｂ，９ｃを介して吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃを取り付けているので、それぞれの車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃにおいて、２つ、または、３つの吸着パッドによる確実な吸着がなされ、走行面への吸着作用が安定する。また、その構造も極めて簡単である。
【００５１】
（２）吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃが走行面にあるときにのみ、同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃの作用により、真空が供給されるとともに、同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、２系統で真空を供給するようにしているので、吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃが走行面にあるときは、吸着力が強く安定に吸着されるとともに、吸着パッド１０ａ，１０ｂ，１０ｃが走行面にないきには真空吸引されず、走行面から離れると真空状態が簡単に破られことにより、車輪駆動モータ３の消費動力が抑えられる。
【００５２】
（３）さらに、同期真空吸引機構１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより２系統の真空吸引系統を車輪円板８ａ，８ｂ，８ｃのそれぞれの周囲に配置される１０個の吸着パッドの１つ置きに連通するように構成されているので、万一、走行面の凹凸によって１つの吸着パッドの真空度が一時的に低下したとしてもその前後に位置する他の吸着パッドの真空度には影響を与えない。したがって、急激な吸着力の低下がなく、安全性が高い。
【００５３】
（４）車輪円板に吸着パッドを放射状に設けたので、チェーンやベルトやキャタピラを用いたものよりも、構造が簡単で安価に製造することができる。
【００５４】
（５）吸着パッドは首振り移動機構部によって車輪円板に固定されているので、走行面に応じた角度で吸着が可能となり、安定した吸着力を得ることができる。
【００５５】
（６）車輪軸は緩衝機構によって上下動可能になっているので、障害物があっても上下動して簡単に障害物を乗り越えることができる。
【００５６】
なお、上記本発明の第１の実施の形態では、車輪円板と吸着パッドとで形成される車輪が前後３台設けたが、これに限定されるものではなく、車輪円板と吸着パッドとで形成される車輪が２台、または、１台であってもよい。なお、車輪円板と吸着パッドとで形成される車輪が１台のときには、少なくとも１台を普通の車輪にすればよい。
【００５７】
［第２の実施の形態］
図１１ないし図１４は、本発明の第２の実施の形態を説明するためのものである。ここに、図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す断面面図である。図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を示す分解斜視図である。図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカムの一部を示す断面図である。図１４は、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカムのカム面と従動子との関係及び回動軸部とカム軸との関係を、一部の吸着パッドのみを示して説明するための図である。
【００５８】
これらの図において、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車１Ａが上記第１の実施の形態と大きく異なるところは、首振り移動機構部９Ａを特殊な構造にした点にあり、他の部分は上記第１の実施の形態に係る真空吸着走行車１とほぼ同一である。したがって、新しい構造とした移動機構部９Ａ及び所定の改造点についてのみ説明する。
【００５９】
なお、両端に設けられる車輪円板８ａ用の首振り移動機構部９ａＡも、車輪円板８ｂ用の首振り移動機構部９ｂＡ及び車輪円板８ｃ用の首振り移動機構部９ｃＡは、全く同一構成であるので、車輪円板８ｂ用の首振り移動機構部９ｂＡのみを説明する。
【００６０】
ここで、首振り移動機構部９ｂＡは、次のような構成をしている。まず、両端に配置される車輪円板８ｂには、図１２に示すように、吸着パッドと同数でかつ一定間隔にラジアル方向にガイド孔５３ｂ、…が設けられている。また、略Ｕ字状をした可動支持部品５４の図示下側には、図１２及び図１４に示すように、吸着パッド１０ｂが固定されている。前記可動支持部品５４の両起立片には、図１１及び図１２に示すように、所定の長さの回動軸部５５Ｒ，５５Ｌが設けられており、かつ、前記回動軸部５５Ｒ，５５Ｌが前記車輪円板８ｂの同位置のガイド孔５３ｂにそれぞれ係合されている。前記一方の回動軸部５５Ｒには、図１１、図１２及び図１４に示すように、カム従動子５６が固定されている。なお、カム従動子５６は、図示しない付勢バネにより反時計回りに付勢されている。
【００６１】
また、第１のカム板５７ｂは、図１１に示すように軸支持体３３と一体的に構成されており、第１のカム板５７ｂが外枠５と一方の車輪円板８ｂとの間に配置されることにより、前記支持軸６ｂの一方の細径部を第１のカム板５７ｂと軸支持体３３とで支持している。第２のカム板５８ｂも、図１１に示すように軸支持体３３と一体的に構成されており、前記外枠５と他方車輪円板８ｂとの間に配置されることにより、前記支持軸６ｂの他方の細径部を第２のカム板５８ｂと軸支持体３３とで支持している。
【００６２】
前記第１のカム板５７ｂには、図１２、図１３及び図１４に示すように、前記カム従動子５６が摺動可能に係合するカム面６０と、前記カム面６０の外周側に前記一方の回動軸部５５Ｒが摺動可能に係合するカム溝６１とを形成している。また、前記第１のカム板５７ｂは、前記カム面６０及びカム溝６１の所定の一部を平坦形状に形成してあり、前記平坦形状を走行面に平行に配置し、前記カム従動子５６が前記平坦形状部分に位置したときに、図１４に示すように、前記吸着パッド１０ｂを走行面側に向かせるようになっている。
【００６３】
また、第２のカム板５８ｂは、図１１及び図１２に示すように、前記第１のカム板５７ｂのカム溝６１の平坦に合わせた形状部分を少なくとも有しており、前記平坦形状部分を前記第１のカム板５７ｂのカム溝６１の平坦形状に一致させて配置したものである。
【００６４】
このような構成すると、車輪円板８ｂ，８ｂが回転し、カム従動子５６が前記第１のカム板５７ｂのカム面６０の平坦形状部を通過するときには、図１４に示すように、前記回動軸部５５Ｒ，５５Ｌを回転軸として吸着パッド１０ｂ，１０ｂ．１０ｂを走行面に向ける。
【００６５】
また、前記第１のカム板５７ｂのカム溝６１の平坦形状部を回動軸部５５Ｒが摺動し、かつ、第２のカム板５８ｂの前記第１のカム板５７ｂのカム溝６１の平坦形状に一致させた形状部分を回動軸部５５Ｌが摺動することにより、支持軸６ｂを所定の高さＨｏを保って走行させることができる。
【００６６】
なお、カム従動子５６が前記第１のカム板５７ｂのカム溝６１の円形部分を移動しているときには、前記吸着パッド１０ｂ，…は、図１４に示すように、ラジアル方向に向くことになる。
【００６７】
以上、説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車に使用される首振り移動機構部によっても、吸着パッドを常に走行方向に向けることができ、確実な吸着力を得ることができる。
【００６８】
［第２の実施の形態の変形例］
図１５は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカム従動子を示す図である。
【００６９】
本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車では、首振り移動機構部９ｂＡのカム従動子５６は、楕円形状の一端側を第１のカム板５７ｂのカム面６０にバネ付勢力により当接させた状態で支持されていたが、本変形例に係る首振り移動機構部９ｂＢのカム従動子７０は、図１５に示すように、略弓形状を有していおり、前記カム従動子７０の両先端部がカム面６０に摺動するようにして吸着パッドの姿勢を走行面に対向させるようにしている。
【００７０】
本変形例の首振り移動機構部９ｂＢによれば、前記第２の実施の形態と同様の作用効果を奏し、さらに、カム従動子７０の付勢バネが不要であり構成が簡素化される。
【００７１】
上述した実施形態等に基づいて、さらに、以下の構成も提案することができる。すなわち、
（付記１）  回転可能な手段に吸着パッドを所定個数取り付け、前記吸着パッドが走行面にあるときに前記吸着パッド内を真空状態にし、かつ、駆動モータの駆動力によって壁面等を走行できる真空吸着走行車において、
真空吸引装置及び駆動モータを設けた支持台と、
前記支持台の両端に固定された外枠と、
前記外枠に設けられた支持軸と、
前記支持軸の外周にそれぞれ回転可能に係合する車輪軸と、
前記車輪軸の両端に固定された車輪円板と、
前記車輪円板の外周縁に、それぞれが首振り移動機構部を介して一定距間隔で固定された所定個数の吸着パッドと、
を備え、前記車輪軸の外周には前記各吸着パッドに連通する真空継ぎ手が設けられており、かつ、前記支持軸と前記車輪軸とで同期真空吸引機構を構成し、前記同期真空吸引機構は、前記吸着パッドのうち走行面に位置する吸着パッドに連通する真空継ぎ手に対して真空を供給可能としてなるものであり、
さらに、前記首振り移動機構部は、車輪円板にラジアル方向に設けたガイド溝と、前記ガイド溝に係合する回動軸部を有する可動片と、前記ガイド溝に回動軸部を係合した状態で前記可動片を摺動可能に収容しかつ前記車輪円板に固定される係合枠と、前記可動片に回転可能に固定される吸着パッド取付片と、前記吸着パッド取付片をラジアル方向に付勢するばねとを備えたことを特徴とする真空吸着走行車。
【００７２】
（付記２）  回転可能な手段に吸着パッドを所定個数取り付け、前記吸着パッドが走行面にあるときに前記吸着パッド内を真空状態にし、かつ、駆動モータの駆動力によって壁面等を走行できる真空吸着走行車において、
真空吸引装置及び駆動モータを設けた支持台と、
前記支持台の両端に固定された外枠と、
前記外枠に設けられた支持軸と、
前記支持軸の外周にそれぞれ回転可能に係合する車輪軸と、
前記車輪軸の両端に固定された車輪円板と、
前記車輪円板の外周縁に、それぞれが首振り移動機構部を介して一定距間隔で固定された所定個数の吸着パッドと、
を備え、前記車輪軸の外周には前記各吸着パッドに連通する真空継ぎ手が設けられており、かつ、前記支持軸と前記車輪軸とで同期真空吸引機構を構成し、前記同期真空吸引機構は、前記吸着パッドのうち走行面に位置する吸着パッドに連通する真空継ぎ手に対して真空を供給可能としてなるものであり、
さらに、前記首振り移動機構部は、
吸着パッドと同数でかつ一定間隔にラジアル方向に車輪円板に設けられたガイド孔と、吸着パッドを固定しかつ前記両車輪円板の同位置のガイド孔にそれぞれ係合する回動軸部を有する可動支持部品と、
前記一方の回動軸部に固定されたカム従動子と、
前記カム従動子が摺動可能に係合するカム面及び前記一方の回動軸部が摺動可能に係合するカム溝を有しかつ前記カム面及びカム溝の所定の一部を平坦形状に形成し、前記平坦形状を走行面に平行に配置し、前記カム従動子が前記平坦形状部分に位置したときに、前記吸着パッドを走行面側に向かせる第１のカム板と、前記第１のカム板のカム溝の平坦に合わせた形状部分を少なくとも有し、前記形状部分を前記第１のカム板のカム溝の平坦形状に一致させてなる第２のカム板と、
を備えたことを特徴とする真空吸着走行車。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、真空吸引装置及び駆動モータを設けた支持台と、前記支持台の両端に固定された外枠と、前記外枠に設けられた支持軸と、前記支持軸の外周にそれぞれ回転可能に係合する車輪軸と、前記車輪軸の両端に固定された車輪円板と、前記車輪円板の外周縁に、それぞれが首振り移動機構部を介して一定距間隔で固定された所定個数の吸着パッドとを備え、前記車輪軸の外周には前記各吸着パッドに連通する真空継ぎ手が設けられており、かつ、前記支持軸と前記車輪軸とで同期真空吸引機構を構成し、前記同期真空吸引機構は、前記吸着パッドのうち走行面に位置する真空パックに連通する真空継ぎ手に対して真空を供給可能としてなるので、つぎのような効果を奏する。
【００７４】
（１）車輪円板に首振り移動機構部を介して吸着パッドを取り付けた構成をしているので、構造が簡単で安価に構成できる。
【００７５】
（２）吸着パッドが走行面にあるときにのみ、同期真空吸引機構の作用により、真空が供給されるとともに、同期真空吸引機構が２系統で真空を供給するようにしているので、吸着パッドが走行面にあるときは吸着力が強く安定に吸着されるとともに、吸着パッドが走行面にないきには真空吸引されず、走行面から離れると真空状態が簡単に破られことにより、車輪駆動モータの動力が小さくて済む。
【００７６】
（３）吸着パッドは首振り移動機構部によって車輪円板に固定されているので、走行面に応じた角度で吸着が可能となり、安定した吸着力を得ることができる。
【００７７】
（４）車輪軸は緩衝機構によって上下動可能になっているので、障害物があっても上下動して簡単に障害物を乗り越えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す側面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す断面面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構を拡大して示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部を拡大して示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す正面断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す側面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す底面図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を拡大して示す横断面図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構を含む吸着パッドの例を拡大して示す側面図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する同期真空吸引機構の動作を説明するための図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車を示す断面面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部の要部を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカムの一部を示す断面図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカムのカム面と従動子との関係及び回動軸部とカム軸との関係を、一部の吸着パッドのみを提示して説明するための図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の変形例に係る真空吸着走行車で使用する首振り移動機構部のカム従動子を示す図である。
【符号の説明】
１，１Ａ…真空吸着走行車
２…真空吸引装置
３…車輪駆動モータ
４…支持台
５…外枠
６ａ，６ｂ，６ｃ…支持軸
７ａ，７ｂ，７ｃ…車輪軸
８ａ，８ａ、８ｂ，８ｂ、８ｃ，８ｃ…車輪円板
９ａ，９ａ、９ｂ，９ｂ、９ｃ，９ｃ…首振り移動機構部
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…吸着パッド
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ…真空継ぎ手
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ…同期真空吸引機構
１３ａＲ，１３ａＬ、１３ｂＲ，１３ｂＬ、３ｃＲ，１３ｃＬ…両端面
１４ａＲ，１４ａＬ、１４ｂＲ，１４ｂＬ、１４ｃＲ，１４ｃＬ…中空部
１５ａＲ，１５ａＬ、１５ｂＲ，１５ｂＬ、１５ｃＲ，１５ｃＬ…開口部
３１ａＲ，３１ａＬ、３１ｂＲ，３１ｂＬ、３１ｃＲ，３１ｃＬ…緩衝機構
【図１】
2004161179.tif 000003
【図２】
2004161179.tif 000004
【図３】
2004161179.tif 000005
【図４】
2004161179.tif 000006
【図５】
2004161179.tif 000007
【図６】
2004161179.tif 000008
【図７】
2004161179.tif 000009
【図８】
2004161179.tif 000010
【図９】
2004161179.tif 000011
【図１０】
2004161179.tif 000012
【図１１】
2004161179.tif 000013
【図１２】
2004161179.tif 000014
【図１３】
2004161179.tif 000015
【図１４】
2004161179.tif 000016
【図１５】
2004161179.tif 000017