(57)【要約】【課題】凹凸のある壁面等にもよくなじみ、走行時の真空リーク量が少なく、小型の真空発生源で間に合い、しかも装置本体に真空発生用のブロアーを搭載しうる壁面吸着走行装置用のブラシ型吸着盤を提供することを課題とする。【解決手段】吸着盤はブラシ型であって、このブラシ型の吸着盤を高密度の極細ブラシ毛（０．０８〜０．３ｍｍ）でリング状に形成した。そしてこのブラシ型の吸着盤は、高密度・極細ブラシ毛を鋼線のまわりに１８０°折り返し、折り返し部をリング状のＣ型チャンネルに挿入した後、Ｃ型チャンネルを側面から圧着し、固定したものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面等に真空吸着して走行する真空吸着走行装置の吸着盤であって、この吸着盤を高密度・極細ブラシ毛でリング状に形成したことを特徴とする真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項２】
前記高密度・極細ブラシ毛の材料はナイロンもしくはポリプロビレンである請求項１記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項３】
前記高密度・極細ブラシ毛の線径は０．０８〜０．３ｍｍである請求項１記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項４】
前記吸着盤は、高密度・極細ブラシ毛を金属線のまわりに１８０°折り返し、折り返し部をリング状のＣ型チャンネルに挿入した後、Ｃ型チャンネルを側面から圧着固定したものである請求項１記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項５】
前記高密度・極細ブラシ毛を圧着固定したＣ型チャンネルはベースプレートに固定され、このベースプレートをさらに吸着盤リングに着脱可能に取付けた請求項４記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項６】
前記ベースプレートを取付けた吸着盤リングは真空吸着走行装置の本体に対し壁面等に対し接離する方向に摺動可能であって、吸着時に壁面等に向って前記本体側に取付けた吸着盤押圧スプリングで押圧されるようにした請求項５記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項７】
前記吸着盤リングは前記本体との摺動部を円筒状シールゴム又はＯリングでシールされている請求項５記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項８】
前記吸着盤は壁面等の凹凸部の走行時に真空圧の維持をするため、前記吸着盤を同心円状に内・外２重に配設した請求項１記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【請求項９】
前記内外２重に配設した吸着盤の内側吸着盤のブラシ毛の長さを、外側吸着盤のブラシ毛の長さより長くした請求項８記載の真空吸着走行装置の吸着盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建屋、大型タンク等の外壁や内壁或いは天井等（以下、「壁面等」という）に真空吸着して走行する装置の吸着盤に関するものである。壁面等が平滑でなく、表面が粗い面であったり、凹凸面であっても、吸着盤内の真空圧を維持し、吸着盤の端縁が凹凸面の形状に追従し、壁面等によく吸着して、スムーズに走行することができる真空吸着走行装置の吸着盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の吸着盤の材質はゴム製が一般的である。そして吸着対象となる壁面等に吸着盤を密着させて吸着盤内の真空圧を維持している。しかしこのようなゴム製の吸着盤を使用した場合、次のような問題が生じた。
▲１▼低硬度ゴム製の吸着盤では、壁面等によく密着するので、リーク量は少ないが、摩耗が激しく、かつ接地摩擦が大きい。従って吸着力は大きくなるがその反面、装置の壁面等での上昇力は弱くなる。
▲２▼高硬度ゴム製の吸着盤では、耐摩耗性が高く、接地摩擦は少ないが、壁面等の凹凸に追従しにくい。従ってリーク量が多くなり、このためリークを補うため大風量の真空源が必要となる。
▲３▼回転式の吸盤では、路面の凹凸や、粗さの影響を低減させるために、クローラ等に複数個の小型吸着盤を取付け、吸盤が直接走行面と擦れないようになっている。しかしこれは回転部に吸着盤を複数個配置するため機構の複雑化は避けられない。
▲４▼その他の問題点
壁面等がゴム製の場合、このゴム製の壁面等に吸着盤で吸着しつつ真空吸着装置が自走すると、吸着盤と走行面との接触により擦れ、走行壁面に跡が残る。
▲５▼又、織成布積層吸着盤もしられている。これはポリミイド繊維、炭素繊維等を用いて積層化しているが、製法が特殊で高価とならざるを得ない（例えば、特許文献１参照。）。
以上のようなゴム製吸着盤や織成布積層吸着盤の諸問題に対処するため、ブラシ式シール手段もしられている（例えば、特許文献２参照。）。これは、回転部材と共に回転して壁面に接するようにして、走行抵抗を減ずるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特公昭６３−６３９２４号公報
【特許文献２】
実開平６−７１３７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来型のゴム製吸着盤や織成布製の吸着盤あるいは回転部材と共に回転するブラシ式の吸着盤においては、乾いた走行面を走行する際、非常に摩擦係数が大きかった。このため走行系の車輪やクローラの駆動力を高めなくてはならなかった。
【０００５】
又粗くて凹凸のある走行面では、吸着盤からのリークが多量に発生するので、このリーク量を上回る強力な真空源を必要とした。
【０００６】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み、リーク量が少なく、小型の真空発生源で間に合い、しかも装置本体に真空発生用のブロアーを走行装置本体上に搭載しうる真空吸着走行装置用の吸着盤、詳しくはブラシ型の吸着盤を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）高密度の極細ブラシ毛でリング状に形成した。
（２）前記高密度・極細ブラシ毛の材料をナイロンもしくはポリプロビレンとした。
（３）前記高密度・極細ブラシ毛の線径は０．０８〜０．３ｍｍと極めて細いものとした。
（４）前記吸着盤は、高密度・極細ブラシ毛を鋼線のまわりに１８０°折り返し、折り返し部をリング状のＣ型チャンネルに挿入した後、Ｃ型チャンネルを側面から圧着して、カシメ、固定したものである。
（５）前記高密度の極細ブラシ毛を固着するＣ型チャンネルはブラシベースに固定され、このベースプレートを吸着盤リングに着脱可能に取付けて使用するようにした。
（６）前記ベースプレートを取付けた吸着盤リングは真空吸着走行装置の本体に対し摺動可能に装着され、壁面への吸着時吸着盤リングを吸着壁面に向って吸着盤押圧スプリングで付勢し、吸着盤と壁面等との密着性を良好にした。
（７）前記吸着盤リングは真空吸着装置本体との摺動部を円筒状シールゴム又はＯリングで覆ってシールを完璧にした。
（８）壁面等の凹凸部を走行する時に真空圧の維持をするため、吸着盤を同心円状に内・外２重に配設した。
（９）内外２重に配設した吸着盤の内側吸着盤のブラシ毛の長さを、外側吸着盤のブラシ毛の長さより長くし、凹凸面に追従し易くした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図に基いて説明する。図１はブロア搭載型でブラシ型の吸着盤を備えた吸着走行装置の側面図である。
【０００９】
図１で１は吸着走行装置本体（以下、本体という）で、真空発生用の真空ブロア２を搭載している。本体１の壁面Ｗ等と接する側（図１の右側）に本発明に係るブラシ型の吸着盤３が取付けられている。本体１の上部（図１の左側）は本体カバー４で覆われている。
【００１０】
ブラシ型の吸着盤３は、壁面等Ｗの凹凸に追従できるよう、吸着盤押圧スプリング５によって吸着時壁面等の走行面に向って（図１の右側に向って）付勢されている。
【００１１】
６はクローラ又は車輪で、走行用モータ７で駆動される。８はフィルタで、このフィルタを介し外気は吸引される。９は吸着盤シールゴムで、吸着盤は壁面等Ｗに凹凸があっても吸着盤内の真空度を保持する為、本体に対し摺動するが、この時この吸着盤シールゴム９によって摺動部をシールし、洩れを防止している。
【００１２】
吸着盤シールゴム９は図２の如くＯリング１０あるいは、図３の如く円筒状をなすゴム板１０′でもよい。
【００１３】
ブラシ型の吸着盤３は、ベースプレート１１（図２）に溶接等で取付けられ、このベースプレート１１が吸着盤リング１２の取付部１２ａにねじ１３で着脱可能に取り付けられる。吸着盤リング１２の摺動部１２ｂは本体１に取付けたブラシ型吸着盤保持部１４に対し吸着盤シールゴム９でシールされて摺動する。図２では吸着盤シールゴムはＯリングである。
【００１４】
ブラシ型吸着盤保持部１４は、本体１にねじ１５で取付けられている。保持部１４の端にはリングストッパを兼ねるフィルタ押え板１７がねじ１６で取り付けられている。
【００１５】
真空ブロア２で吸引するとエアは、フィルタ８を介して吸引され（図２矢印Ａ参照）、ブロア排気口１８から排出される。１９はパッキンゴムである。
【００１６】
吸着盤押圧スプリング５は本体１に取付けられたスプリングケース２０内に装着され、先端の吸着盤リング１２を押圧するロッド２１を介して吸着盤リング１２の吸着盤リング取付部１２ｂの上面に押圧力を付与する。２２はインデックスプランジャーで、これにより押圧力の調節を行う。
【００１７】
２３は旋回式吊具で（図１）、この吊具２３を介し、ロープＲで吊り下げ吸着走行装置が壁面等Ｗから落下するのを防止している。吊具２３は本体１に対しその基部が軸１１のまわりに回転可能とし、真空吸着走行装置が方向変換しても、これに対処できるようになっている。
【００１８】
図４にブラシ型の吸着盤３の拡大図を示す。２４は高密度・極細ブラシ毛で、その線径は０．０８〜０．３ｍｍと極めて細く、材料はナイロンもしくはポリプロピレンである。
【００１９】
高密度・極細ブラシ毛２４は鋼線２５を中心にＵ字形に１８０°折り曲げられ、その折り曲げ部をＣ型チャンネル２６内に納め、Ｃ型チャンネル２５を両側から図２の矢印方向にカシメて一体化している。
【００２０】
ブラシ型の吸着盤３は、ベースプレート１１に対し図５の如く１重、または図６の如く２重に設けて真空度の保持を完璧にしている。図６の場合には、外側の吸着盤のブラシ毛の長さが内側の吸着盤のブラシ毛より短くなっている。
【００２１】
図７はブラシ型の吸着盤の走行時における状態を示し、図７・ａは吸着前、図７・ｂは平滑壁面等への吸着時、図７・ｃは凸状壁面走行時、図７・ｄは凹状壁面走行時の状態を示す。図７・ｃに示すように凸状面では短尺のブラシ型吸着盤が、又図７・ｄの如く凹状面では長尺のブラシ型吸着盤が接し、真空洩れを防いでいる。
【００２２】
以上のような構成であって、真空ブロア２を起動させブラシ型の吸着盤３内を負圧にすると、吸着盤３は走行面に吸着する。真空圧がさらに上昇すると吸着盤押付用スプリング５が縮み、ブラシ毛がたわむことにより、吸着盤３は真空ブロア２の方向に引き込まれ吸着盤押圧スプリング５のバネ力でクローラ及び車輪６に押付力が与えられ、壁面や天井に吸着走行することができる。
なお、図１は真空ブロア２を搭載した装置であるが、大型の走行装置では、真空ブロアを本体外に配置し、吸着盤３と真空ブロアをサクションホースで繋ぐものもできる。
【００２３】
又ブラシは、ナイロンもしくは、ポリプロピレン製のものを用い、線径は、走行面の凹凸に応じてφ０．０８〜φ０．３の中から選定し、凹凸の大きさに応じてブラシ毛の長さを変更する。
ブラシ線径は、細くすればブラシの毛密度が密になるのでリーク量が減少し、真空圧が高くなるが、ブラシの腰が弱くなり、毛足を短くしなくてはならない。
【００２４】
さらに図５の１重のブラシ型吸着盤は、比較的滑らかな走行面に用い、線径φ０．０８、ブラシ長さ２０〜２５ｍｍが最適であった。
図６の２重ブラシ型吸着盤は、凹凸がある走行面に用いるもので、ブラシが凹凸面との間の隙間を埋め真空圧を維持できる。この場合、外側のブラシで線径φ０．０８、ブラシ長さ２０〜２５ｍｍ内側のブラシが線径φ０．０８、ブラシ長さ３０〜４０ｍｍが最適であった。この２重ブラシを用いた場合、凹部で幅２０ｍｍ深さ１０ｍｍの窪みまで対応でき、凸部は段差高さ１０ｍｍ吸着盤内真空圧を維持し吸着走行することが可能であった。また、ブラシ数は、走行面の状態に合わせ、さらに２段さらにはそれ以上の多段にすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
▲１▼ブラシ型吸着盤には、高密度極細ブラシ毛を用いた。そしてこれを金属線たとえば（鋼線）に折り返して巻きつけＣ型チャンネルに押し込んだ後Ｃ型チャンネル側面を圧着カシメればよいので、製作が極めて容易である。
▲２▼リング状に成型したブラシ型の吸着盤は、走行面の粗さ、凹凸の度合いに応じてブラシの線径、ブラシ毛長さ、ブラシ密度及び、ブラシリング数を多段化し、最適な状態に変更でき、便利である。
▲３▼粗い壁面では小さな凹凸があり、従来の吸着盤だとリーク量が多くなり吸着することができないが、高密度極細ブラシ毛を用いることで壁面等の凹凸にブラシ毛が追従し、吸着盤リーク量を低減するので、吸着盤内の真空圧を保持できる。
▲４▼ブラシ型の吸着盤を用いたことにより、粗い壁面等と吸着盤を構成するブラシ間の摩擦係数が小さいので、本体の吸着上昇力が大きくなる。
▲５▼ゴム製吸着盤と比べ耐摩耗性に優れ、吸着盤の交換頻度を低減できる。
▲６▼ブラシを吸着盤にしているので、吸着走行した箇所を清掃できる。このため、検査器機器を搭載して、対称面の検査を行う場合にはブラシでまず清掃し、清掃面を本体搭載の真空ブロアで吸引したのちに、検査を行うことができる。このように、清掃と検査等を同一の装置で行うことができるので作業効率上極めて便利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブロア搭載型ブラシ型の吸着盤を備えた吸着走行機の側面図である。
【図２】ブラシ型吸着盤取付部の拡大図を示す。
【図３】ブラシ型吸着盤取付部におけるシール構造を示す。
【図４】ブラシ型の吸着盤詳細図である。
【図５】１重構造のブラシ型の吸着盤。
【図６】２重構造のブラシ型の吸着盤。
【図７】２重型のブラシ型の吸着盤の壁面等との接触状態説明図。
【符号の説明】
Ｗ  壁面等                      Ｒ  ロープ
１  吸着走行装置本体            ２  （真空発生用の）真空ブロア
３  ブラシ型吸着盤              ４  本体カバー
５  吸着盤押圧スプリング        ６  クローラ（又は車輪）
７  走行用モータ                ８  フィルタ
９  吸着盤シールゴム            １０  Ｏリング
１０′ゴム板                      １１  ベースプレート
１２  吸着盤リング                １２ａ  （吸着盤リングの）取付部
１２ｂ  （吸着盤リングの）摺動部    １３  ねじ
１４  ブラシ型吸着盤保持部        １５  ねじ
１６  ねじ                        １７  フィルタ押え板
１８  ブロア排気口                １９  パッキンゴム
２０  スプリングケース            ２１  ロッド
２２  インデックスプランジャー    ２３  旋回式吊具
２４  高密度・極細ブラシ毛        ２５  鋼線
２６  Ｃ型チャンネル
【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】
2004359195.tif 000007
【図６】
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【図７】
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