(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内の火災に対し前記トンネルの天井部に敷設されたレールに懸吊されて走行する消火用走行ロボットにおいて、
前記レール面上に接触する走行車輪としてゴムタイヤと鉄輪とを備えており、
前記消火用走行ロボットが配置されている場所からレールが温度上昇していない火災現場の近傍までは前記ゴムタイヤで走行し、前記レールが温度上昇している前記近傍から前記火災現場までは前記鉄輪で走行する
ことを特徴とする消火用走行ロボット。
【請求項２】
前記ゴムタイヤは径を大に、前記鉄輪は径を小とされ、前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とは前記レール面から同一高さに軸支されて、前記ゴムタイヤは前記レール面上と接触し、前記鉄輪は前記レール面から浮いた状態とされ、
かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェインまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられており、
前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記レールの温度が上昇していない前記火災現場の前記近傍までは前記ゴムタイヤを前記レール面上に接触させて走行し、前記近傍から前記火災現場までは温度上昇している前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が変形等により前記鉄輪の径以下になることにより、前記鉄輪を前記レール面上に接触させて走行する
請求項１に記載の消火用走行ロボット。
【請求項３】
前記レールが上下２段に構成されており、
前記ゴムタイヤの車軸は前記ゴムタイヤが上段レール面及び下段レール面の一方の上に接触するように軸支され、前記鉄輪の車軸は前記鉄輪が前記上段レール面及び下段レール面の他方から浮いた状態となるように軸支されて、
かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェインまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられており、
前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記レールの温度が上昇していない前記火災現場の近傍までは前記ゴムタイヤを前記一方のレール面上に接触させて走行し、前記近傍から前記火災現場までは温度上昇している前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が変形等により前記鉄輪の径以下になることにより、前記鉄輪を前記他方のレール面上に接触させて走行する
請求項１に記載の消火用走行ロボット。
【請求項４】
前記ゴムタイヤの車輪は下向きに伸縮可能な軸受に軸支され、前記鉄輪の車軸は定長軸受に軸支されて、
前記伸縮可能な軸支を伸長させて前記ゴムタイヤが前記レール面上に接する場合には、前記鉄輪は前記レール面から浮いた状態となり、前記鉄輪が前記レール面上に接する場合には、前記伸縮可能な軸受を収縮させて前記ゴムタイヤを前記レール面から浮かせることが可能とされ、
かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェインまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられており、
前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記レールの温度が上昇していない前記火災現場の前記近傍までは前記ゴムタイヤを前記レール面上に接触させて走行し、前記近傍から前記火災現場までは温度の上昇している前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が変形または損耗によって前記鉄輪の径以下になることにより、前記鉄輪が前記レール面上に接触したことが確認されると、前記伸縮可能な軸受を収縮させて前記ゴムタイヤを前記レール面から浮かせ、前記鉄輪のみを前記レール面上に接触させて走行する
請求項１に記載の消火用走行ロボット。
【請求項５】
前記消火用走行ロボットが前記レールに懸吊される部分の天井面の下側に固定された外筒に内筒が内部空間を形成して気密にかつ抜け防止されて下向きに伸縮可能に挿入され、前記内筒の端面部の外面側となる下側に前記ゴムタイヤの前記車軸が軸支される軸受が固定されており、
かつ前記内部空間には縮み側にバネ力を有するコイルバネが両端部を相対する前記内筒の前記端面部の内面側と前記外筒の端面部の内面側とに固定して挿入されており、
更には前記外筒に設けた注入口の弁を介して高圧の気体または液体が前記内部空間へ注入されることにより前記コイルバネに抗して前記内筒が前記軸受と共に下方へ押し下げられて前記ゴムタイヤが前記レール面に接触し、
前記外筒に設けた排出口の弁を介して前記高圧の気体または液体が前記内部空間から排出されることにより前記コイルバネが収縮して前記内筒が前記軸受と共に引き上げられて前記ゴムタイヤが前記レール面から浮き上がる
ように前記伸縮可能な軸受が構成されている
請求項４に記載の消火用走行ロボット。
【請求項６】
前記鉄輪が前記レール面と接触することによって回路が閉じられて電流が流れることにより前記接触が検出される
請求項４または請求項５に記載の消火用走行ロボット。
【請求項７】
前記ゴムタイヤが充填ゴムタイヤまたは空気入りゴムタイヤである請求項１から請求項４までの何れかに記載の消火用走行ロボット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消火用走行ロボットに関するものであり、更に詳しくは、走行用の車輪の切り換えが可能な消火用走行ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車による交通量の増大にともない高速道路は物資輸送の動脈ともなっているが、そのためにトンネル内で火災が発生すると各方面に多大な影響を及ぼすようになっている。火災が発生してもトンネル内には自動車が連なっており、火災現場に消防自動車が近づくことは出来ないので、トンネル内での火災に対する消火用ロボットの必要性が高まっている。しかし、現在までのところ、そのような消火用ロボットは知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
トンネル内の火災現場に消火用走行ロボットを近付けるには、自動車が連なっている道路上を走行させるのではなく、トンネル内の天井面に敷設したレールに懸吊して走行させることになる。しかし、火災現場では走行用レールも３００〜６００℃の高温になり、ゴムタイヤは変形、破損、熱分解する恐れがあるので、第１義的には鉄輪の使用が考えられる。図１５は鉄輪を採用したトンネル内の消火用走行ロボット１００の斜視図であるが、消火用走行ロボット１００は本体１３１、および駆動走行ユニット１０１Ａと従動走行ユニット１０１Ｂとからなっている。駆動走行ユニット１０１Ａから駆動機構を除いたものを従動走行ユニット１０１Ｂとしているので、以降は駆動走行ユニット１０１Ａについて説明する。
【０００４】
駆動走行ユニット１０１Ａにおいては、台板１０２上の２枚の軸受板１０３ａ、１０３ｂにそれぞれ車軸１０４ａ、１０４ｂが軸支されており、軸受板１０３ａ、１０３ｂの内側に鉄輪１０５ａ、１０５ｂが固定され、軸受板１０３ａ、１０３ｂの外側にギヤ１０６ａ、１０６ｂが固定されている。そして鉄輪１０５ａ、１０５ｂがレール１５１の壁部１５２を両側において、平面部１５３に接して走行するようになっている。
【０００５】
また、車軸１０４の下方において軸受板１０３ａ、１０３ｂを貫通するギヤ軸１０７が軸支されており、軸受板１０３ａ、１０３ｂの外側において、上方のギヤ１０６ａ、１０６ｂと噛み合うギヤ１０８ａ、１０８ｂが固定されている。更に、ギヤ軸１０７は傘歯車機構１３４を介して途中にユニバーサル・ジョイント１３６、１３７を有する駆動軸１３５と連結されており、駆動軸１３５は本体１３１内に設置された１１ｋＷの走行用モータ１３８によって回転される。
【０００６】
そして、本体１２１は、屋根板１２２に固定された支持柱１２３ａ、１２３ｂのそれぞれに固定されたバネ受け板１２４ａ、１２４ｂと、駆動走行ユニット１０１Ａの台板１０２との間に、緩衝用コイルバネ１２５ａ、１２５ｂを介在させて懸吊されている。前述したように、従動走行ユニット１０１Ｂは駆動機構を除いて駆動走行ユニット１０１Ａと同様に構成されているので、対応する部分には（’）付きの同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
【０００７】
更には、本体１２１の内部には、走行用モータ１３１のほかに、公知の泡消火装置が搭載されている。すなわち、タンク１４２ａには重炭酸ナトリウムと発砲剤との水溶液が充填され、タンク１４２ｂには硫酸アルミニウムの水溶液が充填されており、図示しない電磁弁が開かれると、両水溶液は接続されている配管１４３ａ、１４３ｂから混合タンク１４４に導かれて混合され、噴射ノズル１４５から炭酸ガスを内蔵した無数の泡となって噴射される。そして、噴射ノズル１４５は駆動モータ１４６によって全周囲３６０度に回転可能とされ、駆動モータ１４７によって仰角、俯角が調整されるようになっている。また、本体１２１の内部には、ＣＣＤカメラ駆動用モータ１４８によってそれぞれ左右へ停止位置を調節可能に保持された支持棒１４９ａ、１４９ｂの先端部にＣＣＤカメラ１５０ａ、１５０ｂが取り付けられている。
【０００８】
このような消火用走行ロボット１００を火災現場へ可及的に早く到着させたいが、消火用走行ロボット１００内には上記で説明したほかにも制御機構や各種のセンサ類を搭載しており重量は１トンにも及ぶので、１０ｍ／秒程度の速度で走行させるとレール１５１の継ぎ目等の凹凸部において５０Ｇ程度の衝撃加速度を受けて、搭載物の破損を招くことになる。
【０００９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、火災現場の近傍まではレールの継ぎ目等において受ける衝撃加速度が小さいゴムタイヤで高速に走行し、レールが温度上昇している少なくとも火災現場では鉄輪で走行し得るようにした消火用走行ロボットを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１の構成によって解決されるが、その解決手段を本発明の実施の形態による消火用走行ロボット１０によって例示すれば、図６は同ロボット１０の一方の走行ユニット１１Ａの部分破断側面図であり、本体３１の屋根板３５の上面に固定したゴムタイヤ用軸受柱３６ａに車軸１２ａが軸支され、その車軸１２ａにはゴムタイヤ用軸受柱３６ａを挟んで径の大きい充填ゴムタイヤ１３ａとギヤ１４ａ、ギヤ１５ａとが取り付けられており、充填ゴムタイヤ１３ａはレール１の平面部３に接している。また、同じく屋根板３５の上面にゴムタイヤ用軸受柱３６ａとは走行方向に並べて固定した鉄輪用軸受柱３８ａに車軸２２ａが軸支され、その車軸２２ａには鉄輪用軸受柱３８ａを挟んで径の小さい鉄輪２３ａとギヤ２４ａとが取り付けられており、鉄輪２３ａはＨ型鋼またはＩ型鋼によるレール１の平面部３から浮いた状態にある。そして、ギヤ１４ａとギヤ２４ａとの間にはチェイン２９ａが巻装されている。更に、屋根板３５の下面においてゴムタイヤ用軸受柱３６ａの直下となる箇所に固定したギヤ用軸受柱３７ａにギヤ軸１６が軸支され、そのギヤ軸１６に駆動力を伝えるギヤ１８が取り付けられてギヤ１５ａと噛み合わされている。
【００１１】
消火用走行ロボット１０はレール１が温度上昇している火災現場の近傍までは、図６で示すように充填ゴムタイヤで走行するが、その地点から火災現場までは、図７に示すように高温のレール１によって変形し磨損して径が小さくなる充填ゴムタイヤ１３ａに換わり、鉄輪２３ａがレール１の平面部３に接して走行するようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の消火用走行ロボットはトンネル内での火災を消火するための走行ロボットであり、レール上を走行するための充填ゴムタイヤと鉄輪とを備えている。そして、出動時には火災現場に可及的に早く、好ましくは２〜３分以内に到着するように充填ゴムタイヤで走行し、充填ゴムタイヤが高温のレールによって消耗される火災現場またはその近傍においては鉄輪に切り換わるようにされている。
【００１３】
以下、実施の形態の消火用走行ロボットを実施例によって図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
図１は、消火用走行ロボット１０の斜視図であり、図２はその側面図である。消火用走行ロボット１０は本体３１と、前後の走行ユニット１１Ａ、１１Ｂとからなっており、トンネルの天井に敷設されたＨ型鋼またはＩ型鋼によるレール１に懸吊されて走行する。そして、前述した鉄輪のみの走行ロボット１００における消火装置と形状的には異なるが、実質的には同様な消火装置が搭載されており、本体３１内の薬液タンク３０に接続された噴射ノズル３２が底部に取り付けられている。噴出ノズル３２は駆動モータ３３によって全周３６０度の方向に回転を可能とされ、駆動モータ３４によって仰角１５度と俯角４５度との間の上下が可能とされている。なお、サイズは走行ユニット１１Ａ、１１Ｂの充填ゴムタイヤがそれぞれレール１と接触している接触点間距離は２．７６ｍ、本体３１の幅は１ｍであり、総重量は１トンである。
【００１５】
図３は図２の走行ユニット１１Ａについての［３］−［３］線方向の断面図であり、図４は図３における［４］−［４］線方向の断面図、図５は図３における［５］−［５］線方向の断面図である。図５に示すように、レール１にはＨ型鋼またはＩ型鋼が採用されており、壁部２の両側の平面部３を径の大きい充填ゴムタイヤまたは径の小さい鉄輪が走行するようになっている。図３、図４、図５を参照して、走行ユニット１１Ａは充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂの車軸１２ａ、１２ｂと、鉄輪２３ａ、２３ｂの車輪２２ａ、２２ｂとを水平に位置させているので、消火用走行ロボット１０の出動時においては、径が大である充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂがレール１の平面部３に接して走行し、径が小さい鉄輪はレール１の平面部３から浮き上がった状態となっている。
【００１６】
すなわち、図５を参照して、本体３１の屋根板３５の上面において、レール１を挟む位置に２本のゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂが固定されている。そして、ゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂにそれぞれ軸支された車軸１２ａ、車軸１２ｂのレール１側である内側に充填ゴムタイヤ１３ａ、充填ゴムタイヤ１３ｂが取り付けられ、外側には後述する鉄輪を駆動するためのギヤ１４ａ、１４ｂを挟んでギヤ１５ａ、１５ｂが取り付けられている。
【００１７】
また、屋根板３５の下面において、上面のゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂに対応する位置に固定されたギヤ用軸受柱３７ａ、３７ｂにギヤ軸１６が軸支されている。そして、ギヤ用軸受柱３７ａ、３７ｂの外側にそれぞれ固定されたギヤ１７ａ、ギヤ１７ｂが上方のギヤ１５ａ、１５ｂとそれぞれ噛み合わされている。更には、ギヤ１７ａの外側においてギヤ軸１６にギヤ１８が固定されており、本体３１の床面に設置された５．５ｋＷの走行用モータ２８の出力軸に固定されたスプロケット２７との間にチェイン１９が巻装されている。
【００１８】
更には、図３、図４に示すように、屋根板３５の上面には、ゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂと消火用走行ロボット１０の進行方向に並ぶ位置に鉄輪用軸受柱３８ａ、３８ｂが固定されており、車軸２２ａ、車軸２２ｂがそれぞれ軸支されている。そして、車軸２２ａ、２２ｂのそれぞれにおいて、鉄輪用軸受柱３８ａ、３８ｂのレール１側である内側には鉄輪２３ａ、２３ｂが取り付けられ、外側にはギヤ２４ａ、２４ｂが取り付けられており、ギヤ２４ａ、２４ｂと前述のギヤ１４ａ、１４ｂとの間にはそれぞれチェイン２９ａ、チェイン２９ｂが巻装されている。また図３に示すように、走行ユニット１１Ａ内の最前端部にはレール１の平面部３を両側端から挟むようにガイドロール３９ａ、３９ｂが本体３１の屋根板３５の上面に取り付けられている。
【００１９】
なお、もう一方の走行ユニット１１Ｂも全く同様に構成されているので、それらの説明は省略する。また、図１、図２には図示せずとも、本体３１が受ける衝撃加速度を検出する加速度センサ、レール温度を測定する非接触温度センサ、火災現場の状況、人影の有無を撮像するＣＣＤカメラ、およびそれらからの信号が入力される制御機構が搭載されているほか、消火用走行ロボット１０の走行用ユニット１１Ｂ側となる後側には給電ケーブルおよび制御ケーブルが元の待機場所から接続されている。そして、このような消火用走行ロボット１０がトンネル内に例えば１ｋｍ間隔で配置される。
【００２０】
実施例１の消火用走行ロボット１０は以上のように構成されるが、次ぎにその作用を説明する。
【００２１】
火災発生の連絡を受けて消火用走行ロボット１０は待機場所から出動する。図３、図４、図５を参照して、走行用モータ２８が起動されその出力軸の回転はスプロケット２７に巻装されたチェイン１９を介しギヤ１８に伝達されてギヤ軸１６を回転させる。そしてギヤ軸１６に取り付けられているギヤ１７ａ、１７ｂが回転され、これらに噛み合わされているギヤ１５ａ、１５ｂが回転されることにより車軸１４ａ、１４ｂが回転され、これらに取り付けられている充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂがレール１の平面部３上で回転されることにより消火用走行ロボット１０が走行する。この時、車軸１２ａ、１２ｂ上のギヤ１４ａ、１４ｂが回転され、巻装されたチェイン２９ａ、２９ｂを介してギヤ２４ａ、２４ｂに伝達され車軸２２ａ、２２ｂが回転されるので、車軸２２ａ、２２ｂに取り付けられ、レール１の平面部３とは接触していない鉄輪２３ａ、鉄輪２３ｂは空回りする。
【００２２】
充填ゴムタイヤによる走行時には、消火用走行ロボット１０は最高１０ｍ／ｓｅｃ（＝３６ｋｍ／ｈｒ）の速度で走行し、加速、減速にはそれぞれ１０秒を要する。消火用走行ロボット１０は例えば１ｋｍ間隔に配置されているので、消火用走行ロボット１０が設置されている箇所で火災が発生し、かつその場で消火用走行ロボット１０が消火作業できない場合を除いて、消火用走行ロボット１０の最大走行距離は５００ｍであり、火災発生の連絡を受けてから最短７０秒以内に火災現場へ到着することになる。
【００２３】
しかし実際には、上述したように火災の規模、発生からの経過時間によって異なるが、レール１の温度は３００〜６００℃に上昇しており、火災現場の近傍に至ると充填ゴムタイヤは軟化し、変形して摩損が激しく、更には熱分解も始まるので、充填ゴムタイヤの径は短時間のうちに小さくなる。従って、レール１に充填ゴムタイヤを介して懸吊されている本体３１はその分だけ高さが低くなるが、充填ゴムタイヤの径が鉄輪の径に近付いて充填ゴムタイヤ走行と鉄輪走行とが同時に行われる時期を経て鉄輪走行が行われるようになる。鉄輪走行になると消火用走行ロボット１０の受ける衝撃加速度が増大するが、搭載されている加速度センサの検出する衝撃加速度が限界以上になると制御装置は走行用モータ２８の回転数を低下させる。
【００２４】
この充填ゴムタイヤから鉄輪に切り換わる時期は消火用走行ロボット１０に搭載されているＣＣＤカメラが火災を認識して減速に入る時期であることが多いが、切り換え地点が火災現場となる場合もあり、また充填ゴムタイヤは消耗するが火災現場でもなお充填ゴムタイヤが残存している場合があり、充填ゴムタイヤが鉄輪に切り換わる地点は火災現場の状況や充填ゴムタイヤの消耗具合と関連するので一概には定まらない。
【００２５】
図６、図７は車輪の切り換えの前後を示す図である。すなわち、図６は図３における［６］−［６］線方向の断面図であり、図４に対応する図であるが、充填ゴムタイヤ１３ｂがレール１の平面部３に接して走行している充填ゴムタイヤ走行時の状態を示す。これに対して、図６と同様な図である図７は、充填ゴムタイヤ１３ｂが摩損によって消耗されたことにより鉄輪２３ｂがレール１の平面部３に接して走行するようになった鉄輪走行時の状態を示す。
【００２６】
火災現場へ到着し停止した消火用走行ロボット１０はＣＣＤカメラによる周辺状況の確認の後、火災の状況に応じて噴射ノズル３２を上下方向、周方向の角度を調整し泡消火装置を起動させて噴射ノズル３２から泡を噴射して消火する。消火が完了するか、または消火剤が尽きると消火用走行ロボット１０は鉄輪によって元の待機場所へ戻る。
【００２７】
この様に、消火用走行ロボット１０は出動時には火災現場へ短時間で到着するように充填ゴムタイヤで高速走行し、火災現場の近傍、火災現場では消耗する充填ゴムタイヤから鉄輪に切り換えられる。そして消火作業の終了後は鉄輪で、場合によってはなお残る充填ゴムタイヤによって元の待機場所へ帰着することになる。
【００２８】
（実施例２）
実施例２の消火用走行ロボット４０は上下２段のレール２を充填ゴムタイヤと鉄輪とがそれぞれ走行するようになっており、実施例１の消火用走行ロボット１０とは充填ゴムタイヤと鉄輪との切り換え機構が異なるが、それ以外は全く同様に構成されているので、異なる切り換え機構のみを説明する。
【００２９】
図８は消火用走行ロボット４０の中央部を省略した高さの異なる破断平面図であるが、前後に同様な走行ユニット４１Ａ、４１Ｂを有しており、その走行ユニット４１Ａは図３に示した走行ユニット１１Ａに対応する。また、図９は図８における走行ユニット４１Ａについての［９］−［９］線方向の断面図であり、図１０は図８における［１０］−［１０］線方向の断面図である。
【００３０】
図１０を参照して、レール６はＨ型鋼またはＩ型鋼のレール６ＡとＨ型鋼またはＩ型鋼のレール６Ｂとを上下に一体的に２段重ねた構造とされており、下方のレール６Ａの壁部７Ａの両側の平面部８Ａを径の大きい充填ゴムタイヤが走行し、上方のレール６Ｂの壁部７Ｂの両側の平面部８Ｂを径の小さい鉄輪が走行するようになっている。
【００３１】
消火用走行ロボット４０の本体６１の屋根板６５の上面において、レール６Ａ、６Ｂを挟む位置に２本のゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂが取り付けられており、その上にそれぞれ後述する鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂが取り付けられている。そして、ゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂにそれぞれ軸支された車軸４２ａ、４２ｂのレール６側である内側に充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂが取り付けられ、外側には後述する鉄輪を駆動するためのギヤ４４ａ、４４ｂを挟んでギヤ４５ａ、４５ｂが取り付けられている。
【００３２】
また、屋根板６５の下面において、上面のゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂに対応する位置に取り付けられたギヤ用軸受柱６７ａ、６７ｂにギヤ軸４６が軸支されている。そして、ギヤ用軸受柱６７ａ、６７ｂの外側にそれぞれ取り付けられたギヤ４７ａ、４７ｂが上方のギヤ４５ａ、４５ｂにそれぞれ噛み合わされている。更には、ギヤ４７ａの外側においてギヤ軸４６にギヤ４８が取り付けられており、本体６１の床面に設置された走行用モータ５８の出力軸に取り付けられたスプロケット５７との間にチェイン４９が巻装されている。
【００３３】
更には、鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂには、車軸５２ａ、５２ｂがそれぞれ軸支されている。そして、鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂのレール６側である内側にはそれぞれ鉄輪５３ａ、鉄輪５３ｂが取り付けらされ、外側にはギヤ５４ａ、５４ｂが取り付けられており、ギヤ５４ａ、５４ｂと前述のギヤ４４ａ、４４ｂとの間にはそれぞれチェイン５９ａ、５９ｂが巻装されている。また図８に示すように、走行ユニット４１Ａ内の最前端部には下段のレール６Ａの平面部８Ａを両側から挟むようにガイドロール６９ａ、６９ｂが本体６１の屋根板６５の上面に取り付けられている。
【００３４】
なお、もう一方の走行ユニット４１Ｂも全く同様に構成されているので、（’）付きの符号を付してそれらの説明は省略する。また、消火用走行ロボット４０の走行ユニット４１Ｂ側である後側に給電ケーブルおよび制御ケーブルが接続されていることは実施例１の消火用走行ロボット１０と同様である。
【００３５】
実施例２の消火用走行ロボット４０は以上のように構成されるが、次ぎにその作用を説明する。ただし前述したように、充填ゴムタイヤと鉄輪との切り換え機構以外は実施例１の消火用走行ロボット１０と同様であるので、切り換え機構の作用についてのみ説明する。
【００３６】
消火用走行ロボット４０は火災発生の連絡を受けて出動する。図８、図９、図１０を参照して、走行用モータ６９が起動されその出力軸の回転はスプロケット６８に巻装されたチェイン４９を介しギヤ４８に伝達されてギヤ軸４６を回転させる。そしてギヤ軸４６に取り付けられているギヤ４７ａ、４７ｂが回転され、これらに噛み合わされているギヤ４５ａ、４５ｂが回転されることにより車軸４４ａ、４４ｂが回転され、これらに取り付けられている充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂがレール６Ａの平面部８Ａ上で回転されることにより消火用走行ロボット４０が走行する。この時、車軸４２ａ、４２ｂ上のギヤ４４ａ、４４ｂが回転され、巻装されたチェイン４９ａ、４９ｂを介してギヤ４４ａ、４４ｂに伝達されて車軸４２ａ、４２ｂが回転されるので、車軸４２ａ、４２ｂに取り付けられ、レール６Ｂの平面部８Ｂとは接触していない鉄輪４２ａ、鉄輪４２ｂは空回りする。
【００３７】
火災現場の近傍に至るとレール６は高温に熱せられており、これに接して走行するゴムタイヤは著しく摩損し、充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂの径は短時間のうちに小さくなる。従って、レール６に充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂを介して懸吊されている本体４１はその分だけ高さが低くなっていくが、充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂの径が鉄輪４２ａ、４２ｂの径に近付いて充填ゴムタイヤ走行と鉄輪走行とが同時に行われる時期を経て鉄輪走行が行われるようになる。図１１、図１２は車輪が切り換わる前後を示す図である。すなわち、図１１は図８における［１１］−［１１］線方向の断面図であり、充填ゴムタイヤ４３ｂがレール６Ａの平面部８Ａに接して走行している充填ゴムタイヤ走行時を示す。これに対して、図１１と同様な図である図１２は、充填ゴムタイヤ４３ｂが摩損によって消耗されたことにより、鉄輪４３ｂがレール６Ｂの平面部８Ｂに接して走行するようになった鉄輪走行時を示す。
【００３８】
充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂから鉄輪４２ａ、４２ｂへの切り換えの前後において、実施例１の消火用走行ロボット１０は本体３１の支持位置が中央部側へ移動するに対して、実施例２の消火用走行ロボット４０は本体６１の支持位置が移動せず安定度が変化しないというメリットを有しているが、上下２段のレール６を必要とする。
【００３９】
（実施例３）
実施例１、実施例２においては、充填ゴムタイヤ、鉄輪ともにその車軸を固定軸受に軸支させたが、ゴムタイヤ車軸を伸縮式軸受に軸支させ、鉄輪と切り換わった後は充填ゴムタイヤを引上げるような方式も採用し得る。
【００４０】
図１３は実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１Ａの縦断面図であり、図１４は図１３における［１４］−［１４］線方向の断面図である。勿論、同様な走行ユニット７１Ｂが存在する。図１３、図１４を参照して、本体９１の屋根板９５の上面に一体的に取り付けられた走行ユニット７１のケーシング７２の天井面に下向きにＨ型鋼またはＩ型鋼のレール１を挟むように２基の充填ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３ａ、７３ｂが固定されており、それぞれに軸支された車軸８２ａ、８２ｂのレール１側である内側に充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂが取り付けられ、外側にはギヤ８４ａ、８４ｂが取り付けられている。
【００４１】
図１３を参照して、ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３（図１３およびこの節においては添字ａ、ｂは省略する）は、充填ゴムタイヤ８３の高さ位置を調整するために伸縮可能とした伸縮調整部７４と、その下側に固定した軸受部７９とからなっている。すなわち、伸縮調整部７４は抜け防止部７４ｃと共に気密に組み合わされた外筒７４ｓと内筒７４ｐとからなり、その内部には縮む方向のバネ力を有するコイルバネ７５が上側の端部を伸縮調整部７４の上側フランジ７４ｍに、下側の端部を下側フランジ７４ｎに固定して挿入されている。そして、内部空間７６には外筒７４ｓに設けた注入口７７の図示しない電磁弁を開けて高圧空気が注入されることにより、コイルバネ７５に抗して軸受部７９を押し下げ、充填ゴムタイヤ８３をレール１の平面部３に接触させて電磁弁が閉じられる。また、外筒７４ｓに設けた排気口７８の図示しない電磁弁を開けて内部空間７６の高圧空気を開放すると、コイルバネ７５が縮んで軸受部７９を引上げるので、充填ゴムタイヤ８３はレール１の平面部３から浮き上がる。その後、排気口７８の電磁弁は閉じられる。勿論、コイルバネ７５は伸縮調整部７４の外側において伸縮調整部７４の外周と僅かの間隙をあけ巻き付けるようにして上下の両端部を固定したものであってもよく、内部空間７６に注入するものとしては高圧空気の代わりに、不燃性の気体または液体、例えば高圧窒素ガスまたは高圧水を注入するようにしてもよい。
【００４２】
更には、図１３において充填ゴムタイヤ８３と消火用走行ロボット７０の走行方向に並んで鉄輪８７を位置させるように、本体９１の屋根板９５の上面に鉄輪用軸受柱８５が固定されており、これに軸支された車軸８６において、鉄輪用軸受柱８５のレール１側、すなわち内側には鉄輪８７が取り付けられ、外側にはギヤ８８が取り付けられている。ギヤ８８には後述のギヤ８１との間にチエイン８９が巻装されている。なお、図示せずとも、鉄輪８７にはレール１と接触した時に、鉄輪８７とレール１との間に回路が形成されて電流が流れるようにした接触センサが設けられており、その信号は本体９１内に搭載されている制御装置へ入力されるようになっている。
【００４３】
また更には図１４を参照して、本体９１の屋根板９５の下面において、上記の伸縮式軸受柱７３ａ、７３ｂの下方となる位置に固定されたギヤ用軸受柱９２ａ、９２ｂにギヤ軸９３が軸支されており、ギヤ用軸受柱９２ａ、９２ｂの外側にそれぞれ鉄輪駆動用のギヤ８１ａ、８１ｂが取り付けられ、その外側にギヤ９４ａ、９４ｂが取り付けられて、充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂを駆動するギヤ８４ａ、８４ｂと噛み合わされている。更には、ギヤ９４ａの外側にギヤ９６が取り付けられており、本体９１の床面に設置された走行用モータ９８の出力軸に取り付けられたスプロケット９７との間にチエイン９９が巻装されている。なお、本体９１の屋根板９５の最前端部にはレール１の平面部３を挟むガイドロール９０ａ、９０ｂが取り付けられている。
【００４４】
実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１Ａは以上のように構成されるが、その作用を説明するに、図１３において伸縮式軸受柱７３の伸縮調整部７４の内部空間７６には高圧空気が注入されており、充填ゴムタイヤ８３にはレール１の平面部３に接しているものとする。消火用走行ロボット７０は火災発生の連絡を受けると、図１３、図１４に示すように、充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂをレール１の平面部３に接して火災現場の近傍まで走行する。レール１の温度が上昇している箇所に至ると充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂは加熱され温度上昇して軟化し、レール１に接して荷重のかかっている部分は歪んで薄くなるが、それに伴い図１３に示す鉄輪８７がレール１の平面部３に接触するようになる。鉄輪８７の接触は接触センサによって検出され、その信号は制御装置へ入力される。その信号によって制御装置は充填ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３における伸縮調整部７４の排気口７８の電磁弁を開くので内部空間７５に注入されている高圧空気は開放されて、コイルバネ７５が縮まり、軸受部７９と共に充填ゴムタイヤ８３は引上げられてレール１の平面部３から浮き上がる。すなわち、以降は鉄輪８７のみによる走行に切り換わる。
【００４５】
充填ゴムタイヤ８３はレール１から離れ、断熱材としての大気中にあってレール１からは加熱されず消耗されなくなるので、消火作業の終了後に、位置調整部７４の内部空間７５に高圧空気を再度注入し充填ゴムタイヤ８３による走行を復活させて元の待機場所へ帰着させることができる。
【００４６】
本発明の実施の形態による消火用走行ロボットは以上のよう構成され作用するが、勿論、本発明の消火用走行ロボットはこれらに限定されることなく、本発明の技術的精神に基づいて種々の変形が可能である。
【００４７】
例えば、本実施の形態においては、鉄輪そのものを使用したが、鉄輪の外周に充填ゴムを嵌め込んだものとしてもよい。
【００４８】
また本実施の形態においては、消火用走行ロボットの電力は消火用走行ロボットの後部に接続した給電ケーブルから供給するようにしたが、レールに平行に張架した給電バーから集電するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、消火用走行ロボットの本体および走行ユニットの外面に、内部温度の上昇を防ぐための断熱性や熱反射性の塗装ないしはライニングを特に施していない例を示したが、これら塗装、ライニングは必要に応じて施される。
【００４９】
また実施例３の伸縮式軸受柱７３では伸縮調整部７４内のコイルスプリング７５と高圧空気とによって軸受部７９と共に充填ゴムタイヤ８３をレール１の平面部３に接触させたり、平面部３から浮き上がらせたが、伸縮調整部を複動シリンダとし、伸縮調整部内に挿入される軸受部の一方の端部をピストンとするような伸縮式軸受柱も可能である。
【００５０】
また本実施の形態においては、ゴムタイヤに充填ゴムタイヤを使用したが、これを空気入りゴムタイヤとしてレールの継ぎ目等において受ける衝撃加速度を軽減させると共に走行速度を向上させるようにしてもよい。その場合には、空気入りゴムタイヤのバースト（破裂）を考慮した対策、例えば温度センサによってレールの温度を連続的に測定し、レールが限界温度に達した時点で消火用走行ロボットを一旦停止させ、空気入りタイヤを鉄輪に切り換えるような制御が必要である。このレールの温度による走行車輪の切り換えは充填ゴムタイヤの場合にも適用される。
【００５１】
また本実施の形態においては火災現場の近傍までを充填ゴムタイヤで走行させることにしたので、走行ユニットと本体との間に緩衝スプリングを用いなかったが、図１５に示した消火用走行ロボット１００のように緩衝スプリングを用いてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の消火用走行ロボットは以上に説明したような形態で実施され、次ぎに記載するような効果を奏する。
【００５３】
本発明の消火用走行ロボットは走行用のゴムタイヤと鉄輪とを備えており、火災発生の連絡によって出動する場合、火災現場の近傍まではゴムタイヤで走行するので、レールの継ぎ目等で大きい衝撃加速度を受けることなく、すなわち搭載する装置、機器に損傷を発生させることなく、高速で走行して短時間で到着することができて早期の消火を可能とする。またレールが加熱されて温度上昇している火災現場またはその近傍においては鉄輪で走行するので低速にはなるが確実に火災現場に近ずくことができ、早期の消火活動を可能ならしめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の消火用走行ロボットの斜視図である。
【図２】同側面図である。
【図３】図２における［３］−［３］線方向の斜面図である。
【図４】図２における［４］−［４］線方向の斜面図である。
【図５】図２における［５］−［５］線方向の斜面図である。
【図６】図２における［６］−［６］線方向の斜面図であり、充填ゴムタイヤ走行の状態を示す。
【図７】図６と同様な断面図であり、鉄輪走行の状態を示す。
【図８】実施例２の消火用走行ロボットの部分省略破断平面図である。
【図９】図８における［９］−［９］線方向の斜面図である。
【図１０】図８における［１０］−［１０］線方向の斜面図である。
【図１１】図８における［１１］−［１１］線方向の斜面図であり、充填ゴムタイヤ走行の状態を示す。
【図１２】図１１と同様な断面図であり、鉄輪走行の状態を示す。
【図１３】実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１の縦断面図である。
【図１４】図１３における［１４］−［１４］線方向の断面図である。
【図１５】鉄輪のみによる消火用走行ロボットの斜視図である。
【符号の説明】
１      レール
１０    消火用走行ロボット
１１Ａ  走行ユニット
１１Ｂ  走行ユニット
１３ａ  充填ゴムタイヤ
１３ｂ  充填ゴムタイヤ
１５ａ  ギヤ
１５ｂ  ギヤ
１８    ギヤ
１９    チェイン
２３ａ  鉄輪
２３ｂ  鉄輪
２８    走行用モータ
２９ａ  チェイン
２９ｂ  チェイン
３０    薬液タンク
３１    本体
３２    噴出ノズル
４０    実施例２の消火用走行ロボット
７０    実施例３の消火用走行ロボット
７３ａ  伸縮式軸受柱
７３ｂ  伸縮式軸受柱
７５    コイルバネ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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