JP2001151169A - 磁性体壁面走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁性体壁面走行装置において、容易な操作に
より走行壁面上の高段差の乗り移りを行なえるようにす
る。 【解決手段】 磁性体壁面１７０上を移動する磁性体壁
面走行装置であって、正四面体状テトラポッド型車体１
０と、車体１０の三角形状底面部の２頂点に配設された
一対の駆動輪１１０ａ，１１０ｂと、車体１０の該三角
形状底面部の残る頂点に配設され、従動追従と一方向駆
動とが切換可能な一対の車輪１４ａ，１４ｂと、車体１
０の中央部に配設され車体１０を磁性体壁面１７０に吸
着させる壁面吸着磁力ユニット１５０とをそなえ、壁面
吸着磁力ユニット１５０を磁性体壁面１７０に離接可能
に装備し、車体１０の該三角形状底面部の該３頂点の各
相互間に車体１０を磁性体壁面１７０に吸着させる補助
壁面吸着磁力ユニット２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃを
磁性体壁面１７０に離接可能に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁力を利用して磁
性体壁面に吸着させながら磁性体壁面上を簡易に走行可
能な、磁性体壁面走行装置に関し、特に、高段差のある
磁性体壁面の走行に用いて好適の、磁性体壁面走行装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼板製壁面等の磁性体で壁面を形成され
た構造物については、磁力により構造物への吸着を行な
えるので、このような構造物の塗装等の作業のために、
磁力を利用して走行体を構造物（磁性体壁面）に吸着さ
せうる磁性体壁面走行装置（以降、走行装置と略す）
が、従来より開発されている。かかる走行装置では、磁
力により走行装置本体を構造物へ吸着させるので、例え
ば、鉛直面に対しても走行を行なうことができる。

【０００３】例えば、図５は従来の走行装置の模式的な
構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図であ
る。図５に示すように、走行装置は、構造物の表面（磁
性体壁面、以下、走行壁面という）１７０に沿って走行
しうる車体フレーム部材（本体）１３００と、車体フレ
ーム部材１３００の長手方向の一端に左右〔図５（ａ）
中の上下方向〕に離隔して同一軸心線上に配設された一
対の駆動車輪１１２０ａ，１１２０ｂと、車体フレーム
部材１３００の他端の左右中央〔図５（ａ）中の上下方
向の中央〕に配設されたステアリング機構１１４０をそ
なえる駆動車輪１１３０と、車体フレーム部材１３００
内の中央部近傍に設置された吸着機構１２００とから構
成され、駆動車輪１１２０ａ，１１２０ｂ，１１３０
は、それぞれ図示しない駆動機構をそなえている。

【０００４】駆動車輪１１３０は、上述のとおりステア
リング機構１１４０をそなえており、このステアリング
機構１１４０により転舵されるようになっている。走行
装置を右折及び左折させる時は、ステアリング機構１１
４０により駆動車輪１１３０を転舵させるとともに、駆
動車輪１１３０の回転角度に応じて、それぞれ所定の回
転速度になるように駆動車輪１１２０ａ，１１２０ｂ，
１１３０の回転が制御されるようになっている。

【０００５】また、吸着機構１２００は、車体フレーム
部材１３００内中央部近傍に設置されており、磁石１１
５０と、走行壁面１７０に対して磁石１１５０を離接駆
動して磁石１１５０の走行壁面１７０への吸着力を一定
に保持する上下駆動機構部１１６０とからなっている。
この吸着機構１２００は、走行装置の走行壁面１７０へ
の吸着力（磁力）を所定の大きさに保持するが、これ
は、吸着力が小さいと例えば走行壁面１７０が鉛直面の
場合に走行装置が自重で移動してしまう虞があり、吸着
力が大きいと駆動車輪１１２０ａ，１１２０ｂ，１１３
０の負荷が大きくなってしまうため、吸着力を適当な大
きさに保持するようにしているのである。

【０００６】上下駆動機構部１１６０では、磁石１１５
０と走行壁面１７０との距離を調整することにより磁石
１１５０の磁力（即ち、吸着力）を調整するが、この磁
石１１５０と走行壁面１７０との間に働く磁力の強さを
検出する図示しない力センサがそなえられている。上下
駆動機構部１１６０は、この力センサから磁石１１５０
と走行壁面１７０との間に働く磁力（吸着力）に応じた
検出信号を受けて、この磁力（吸着力）が所定値になる
ように走行壁面１７０と磁石１１５０との距離を調整す
る。

【０００７】つまり、磁石１１５０と走行壁面１７０と
の間に働く磁力（吸着力）は、磁石１１５０と走行壁面
１７０との距離（ギャップ）に応じて変化するため、磁
石１１５０と走行壁面１７０との間に所定の磁力が働く
ようにするには、磁石１１５０と走行壁面１７０との距
離を調整すればよい。上下駆動機構部１１６０は、上述
のように、力センサの検出信号をフィードバックしなが
ら、磁石１１５０と走行壁面１７０との間に働く磁力が
所定の大きさになるように、磁石１１５０と走行壁面１
７０との距離を制御しているのである。

【０００８】従来の磁性体壁面走行装置は上述のように
構成されるので、上下駆動機構部１１６０による制御に
よって、例えば走行壁面１７０に凹凸等があって不整地
面のような状態であっても、この走行壁面１７０に応じ
て磁石１１５０の位置が調整されて磁石１１５０による
吸着力が常にほぼ一定を保持される。これにより、所要
の吸着力が安定して発揮され、車体フレーム部材１３０
０の走行壁面１７０への吸着を確実に過不足なく行な
え、ステアリング機構１１４０により駆動車輪１１３０
を操舵し、そしてこの駆動車輪１１３０の回転角度に応
じて駆動車輪１１２０ａ，１１２０ｂ，１１３０をそれ
ぞれ所定の回転速度に制御して走行壁面１７０上の所定
の経路で走行できるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の走行装置では、走行壁面１７０にある程度以
上に大きなの段差（高段差）がある場合には、その高段
差を乗り越える事ができないという不具合がある。つま
り、従来の走行装置では、高段差を乗り越える際、即
ち、走行壁面１７０の低面部から高面部へと乗り上げる
際には、走行壁面１７０に対する磁石１１５０の傾斜角
度θが大きくなり、磁石１１５０の走行壁面１７０への
吸着力が大幅に低下して、走行装置が壁面１７０から剥
離してしまうのである。例えば、傾斜角度θが０度のと
き、つまり、走行壁面１７０に対して磁石１１５０が全
く傾いていないときは、磁石１１５０の走行壁面１７０
への磁力（吸着力）Ｆは、走行壁面１７０に対して磁束
の発生する面積Ｓ（磁石１１５０の走行壁面１７０に向
き合う面の面積）と磁束密度ｑとの積（Ｆ＝ｑ・Ｓ）で
表される。傾斜角度θが生じると、磁石１１５０の走行
壁面１７０への磁力（吸着力）Ｆは、面積Ｓ，磁束密度
ｑ，ｃｏｓθの積（Ｆ＝ｑ・Ｓ・ｃｏｓθ）にほぼ等し
くなる。これは、磁石１１５０と走行壁面１７０との距
離を考慮しない場合であり、傾斜角度θが大きくなるほ
ど磁石１１５０と走行壁面１７０との距離も大きくなる
ため、傾斜角度θが過剰に大きくなると、吸着力の大幅
な低下を招いてしまうのである。

【００１０】さらに、走行装置を右折及び左折させる時
にはステアリング機構１１４０の角度に応じて駆動車輪
１１２０ａ，１１２０ｂ，１１３０のそれぞれの回転速
度を個別に制御しなければならず、また、磁石１１５０
の走行壁面１７０への吸着力を力センサで検知しなが
ら、磁石１１５０の走行壁面１７０への吸着力が一定と
なるように、上下駆動機構部１１６０により磁石１１５
０の位置を逐一上下調整しなければならない。このた
め、制御が極めて複雑になり、走行装置の操作及び取扱
が煩雑となるという不具合がある。さらに、走行壁面１
７０に凹凸等の障害物がある場合を考慮すると、壁面形
状変化量の検知機能を設けてこの検知信号をフィードバ
ックしながら上下駆動機構部１１６０を制御することが
必要となり、より制御が複雑化してしまう。

【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、容易な操作により走行壁面上の高段差の乗り
移りを行なえるようにした、磁性体壁面走行装置を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の磁性
体壁面走行装置は、磁性体壁面上を移動する磁性体壁面
走行装置であって、正四面体状テトラポッド型車体と、
該車体の三角形状の底面部の３頂点のうちの２頂点の部
分に配設された左右一対の駆動輪と、該車体の該三角形
状底面部の残る頂点部分に互いに隣接して配設され、従
動追従と一方向駆動とが切換可能な一対の車輪と、該車
体の該三角形状底面部の中央部上に配設され、該車体を
該磁性体壁面に吸着させる壁面吸着磁力ユニットとをそ
なえ、該壁面吸着磁力ユニットが、該磁性体壁面に離接
可能に装備されるとともに、該車体の該三角形状底面部
の該３頂点の各相互間に、該壁面吸着磁力ユニットとは
別に該車体を該磁性体壁面に吸着させる補助壁面吸着磁
力ユニットが、それぞれ該磁性体壁面に離接可能に配設
されていることを特徴としている。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。図１〜図４は本発明の一実施
形態にかかる磁性体壁面走行装置を示すもので、図１は
その側面視に応じた縦断面図（ただし、一部は側面を示
す）、図２はその平面図、図３はそのガスシリンダの要
部の縦断面図、図４はそのガスシリンダ及びガスシリン
ダへの供給ガス系統を示す図であって、（ａ）は全体系
統図、（ｂ）はガスシリンダ単体の要部構造を示す模式
図、（ｃ）は各ガスシリンダ単体における系統図であ
る。

【００１４】図１，図２に示すように、本実施形態の磁
性体壁面走行装置（以下、走行装置と略す）は、正四面
体状テトラポッド型車体としての正四面体状テトラポッ
ド型フレーム（以下、フレームと略す）１０と、フレー
ム１０の中央部に設置される壁面吸着磁力ユニット１５
０と、フレーム１０の底面部の３つの稜角（頂点）の各
相互間に設置される補助壁面吸着磁力ユニット２５０
ａ，２５０ｂ，２５０ｃと、左右一対の前輪（駆動輪）
１１０ａ，１１０ｂと、従動追従と一方向駆動とが切換
可能な後輪（車輪）１４ａ，１４ｂとから構成されてい
る。

【００１５】前輪１１０ａ，１１０ｂは、フレーム１０
の三角形状の底面部の３つの稜角、即ち、走行壁面（磁
性体壁面）１７０に面する３つの稜角のうち、２つの稜
角に、それぞれ前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂを介し
て離隔して平行に配設されている。後輪１４ａ，１４ｂ
は、かかる３つの稜角のうちの残る１つの稜角に、支持
部材１３を介して互いに隣接して配設されており、それ
ぞれ、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを介してそなえられ
ている。

【００１６】以下に、フレーム１０、移動機構（前輪１
１０ａ，１１０ｂ，前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂ，
後輪１４ａ，１４ｂ，後輪駆動装置１５ａ，１５ｂ）、
壁面吸着磁力ユニット１５０、補助壁面吸着磁力ユニッ
ト２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃについて詳細に説明す
る。まず、フレーム１０について説明する。

【００１７】フレーム１０は、図１，図２に示すよう
に、その４つの稜角にそれぞれ配設された円筒フレーム
部材１１ａ〜１１ｄと、これらの円筒フレーム部材１１
ａ〜１１ｄを相互に結ぶ６つの稜辺にそれぞれ配設され
た中空矩形状フレーム１２ａ〜１２ｆとをそなえて形成
される。各中空矩形状フレーム１２ａ〜１２ｆの両端部
はそれぞれ対応する円筒フレーム部材１１ａ〜１１ｄに
気密結合され、正四面体状のフレーム１０が形成されて
いる。

【００１８】ここで、中空矩形状フレーム１２ａ〜１２
ｆは内部を中空とされ、中空矩形状フレーム１２ａ〜１
２ｃは、図示しない配管によりそれぞれ直列に連通し
て、図４（ａ）に示すように、補助壁面吸着磁力ユニッ
ト２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃのガスシリンダ機構５
０ａ，５０ｂ，５０ｃにそなえられるチャンバ５５ａ，
５５ｂ，５５ｃに並列に接続される。

【００１９】また、中空矩形状フレーム１２ｄ〜１２ｆ
は、図示しない配管によりそれぞれ直列に連通して、図
４（ａ）に示すように、壁面吸着磁力ユニット１５０に
そなえられるガスシリンダ機構の内部のガスチャンバ２
５に連通するよう接続されている。つまり、中空矩形状
フレーム１２ａ〜１２ｆは、フレーム１０を構成する部
材であると同時に、ガスチャンバ２５，５５ａ，５５
ｂ，５５ｃの補助チャンバとしても機能しうるようにな
っている。ここでは、中空矩形状フレーム１２ａ〜１２
ｃは、ガスチャンバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃの補助チャ
ンバとしても機能しうるように、中空矩形状フレーム１
２ｃ〜１２ｆは、ガスチャンバ２５の補助チャンバとし
ても機能しうるように、それぞれ、配管により接続され
ている。これにより、大容量のチャンバを形成してお
り、チャンバ内よりガス抜けが生じた場合にも圧力の急
低下がないようにされているのである。なお、ガス供給
ラインについては後述する。

【００２０】また、円筒フレーム部材１１ｃの端部に
は、円筒状の中継箱１６が挿設され、直列に連通する中
空矩形状フレーム１２ａ〜１２ｆへ接続される図示しな
いガス配管や、前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂ及び後
輪駆動装置１５ａ，１５ｂにかかるケーブル等がこの中
継箱１６に接続されている。そして、これらの配管やケ
ーブルは、中継箱１６でケーブル類１７として１つにま
とめられて図示しない操作盤へ接続されている。

【００２１】次に、移動機構について説明する。前輪１
１０ａ，１１０ｂは、図１，図２に示すように、それぞ
れ、前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂを介してフレーム
１０に設置され、前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂは両
方向に回転駆動可能になっている。また、後輪１４ａ，
１４ｂは、それぞれ、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを介
して、互いに同一軸心線上に支持部材１３に軸支されて
いるが、各後輪駆動装置１５ａ，１５ｂは、図示しない
一方向クラッチを内蔵しており、従動追従と一方向駆動
とが切換可能に構成されている。

【００２２】ここで、前輪１１０ａ，１１０ｂにそなえ
られる前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂは、それぞれ、
円筒フレーム部材１１ａ，１１ｂに設けられている。こ
の前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂは、図示しないモー
タ，減速機，ベベルギヤ，回転検出器等をそなえて構成
され、モータの回転を、減速機で減速したのち、ベベル
ギヤを介して、モータの軸心線方向と角度を有する軸心
線上に配設される前輪１１０ａ，１１０ｂに伝達させる
ようになっている。

【００２３】また、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂは、上
述の一方向クラッチの他に、図示しないモータ，出力軸
側逆回転可能減速機，回転検出器等をそなえて構成され
る。ここで、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂに内蔵される
一方向クラッチは、図１中に矢印Ａで示す正転方向につ
いては、モータの回転を後輪１４ａ，１４ｂに伝達し、
逆に後輪１４ａ，１４ｂの回転はモータに伝達しないよ
うに設定されている。したがって、図１中に矢印Ｂで示
す逆転方向についてみれば、モータの回転は後輪１４
ａ，１４ｂに伝達せず、後輪１４ａ，１４ｂの回転はモ
ータに伝達する設定となる。また、後輪駆動装置１５
ａ，１５ｂに内蔵された減速機の出力軸側（後輪１４
ａ，１４ｂ側）が逆回転可能となっているため、後輪１
４ａ，１４ｂが図１中に示す矢印Ａ，Ｂの両方向への回
転に何れも対応できるようになっている。

【００２４】また、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂは、走
行装置の前進時には、適宜にオンとされ、走行装置の後
進時にはオフとされるようになっている。そして、走行
装置が鉛直壁面上を走行するときは、主に、上方に前輪
１１０ａ，１１０ｂを、下方に後輪１４ａ，１４ｂを向
ける姿勢で走行するものとし、上述の前輪１１０ａ，１
１０ｂ及び後輪１４ａ，１４ｂの構造により、走行装置
を、上方に移動させる場合と、下方に移動させる場合
と、上方の高段差を乗り越えさせる場合とで、それぞ
れ、以下のように走行するようにしている。

【００２５】まず、走行装置を、鉛直壁面上を上方に移
動させる場合には、走行装置を前進させることになり、
各車輪（前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４
ｂ）は、それぞれ図１中に矢印Ａで示す方向に回転す
る。つまり、前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂにより、
前輪１１０ａ，１１０ｂを図１中に示す矢印Ａ方向に回
転駆動させ、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂの電源をオフ
とする。この時、後輪１４ａ，１４ｂでは、後輪駆動装
置１５ａ，１５ｂに内蔵された一方向クラッチにより、
後輪１４ａ，１４ｂの回転は、後輪駆動装置１５ａ，１
５ｂに伝達することがなく、後輪１４ａ，１４ｂは、後
輪駆動装置１５ａ，１５ｂによる抗力のない状態で、前
輪１１０ａ，１１０ｂに従動追従するように回動するの
である。

【００２６】このように、前輪駆動装置１２０ａ，１２
０ｂにより前輪１１０ａ，１１０ｂを矢印Ａ方向に回転
駆動させて、鉛直下方に作用する走行装置の自重、即
ち、重力に抗して、鉛直上方に向けて走行装置を走行さ
せるようにしているのである。次に、走行装置を、鉛直
壁面を下方に移動させる場合には、走行装置を図１中左
方向へ向かうように後退させることになり、各車輪はそ
れぞれ図１中に矢印Ｂで示す方向に回転する。つまり、
前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂにより前輪１１０ａ，
１１０ｂを矢印Ｂ方向に回転駆動させ、後輪駆動装置１
５ａ，１５ｂの電源をオフとする。この時、上述の、一
方向クラッチの設定により、後輪１４ａ，１４ｂの回転
は、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂに伝達されて、後輪１
４ａ，１４ｂは、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂによる負
荷がかかった状態で、即ち、制動力を加えられながら、
前輪１１０ａ，１１０ｂに従動追従して回転する。

【００２７】このように、後輪１４ａ，１４ｂに制動力
を加えるのは、鉛直壁面を下方へ移動する場合には、走
行装置の自重が進行方向である鉛直下方に作用するた
め、この重力の作用を打ち消すように、後輪１４ａ，１
４ｂに、矢印Ｂ方向に対する抗力、即ち、矢印Ａ方向へ
の制動力を与えて、走行装置を安定して走行させるよう
にしているのである。

【００２８】なお、このように、走行装置の後退時に後
輪駆動装置１５ａ，１５ｂをオフとすることで、後輪１
４ａ，１４ｂに制動力を与えて、走行装置の走行を安定
させるのは、鉛直壁面に限らず、急な斜面を降下する場
合にも適用される。もちろん通常走行時（緩やかな斜面
や平坦路を走行する際）には、走行装置は前進走行によ
り走行するようになっている。また、後輪駆動装置１５
ａ，１５ｂについては、前進駆動力を大きく必要とする
場合のみオンとされ、他の場合はオフとされるようにな
っている。

【００２９】そして、走行装置が上方の高段差１７５を
乗り越える場合は、前輪駆動装置１２０ａ，１２０ｂ及
び後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを、それぞれ作動させ、
図１中に矢印Ａで示す正転方向に前輪１１０ａ，１１０
ｂ及び後輪１４ａ，１４ｂを回転駆動させる。これは、
走行装置が、高段差１７５を乗り越える（即ち、走行壁
面１７０の低面部１７０ａから高面部１７０ｂへと乗り
上げる）際に、走行壁面１７０の低面部１７０ａに面接
地した状態から前端部を高段差１７５に当接すると、こ
の高段差１７５から反力を受けるため、この反力に抗す
るように、通常走行時（段差のない平面を走行時）には
前輪１１０ａ，１１０ｂのみ駆動しているのに対して、
さらに後輪１４ａ，１４ｂをも駆動させているのであ
る。

【００３０】また、走行装置を左折・右折旋回させるに
は、前輪１１０ａ，１１０ｂを差動回転させ、これによ
りステアリング機能（車輪を転舵する機能）を設けるこ
と無しに走行装置を左折・右折旋回できるようになって
いる。さらに、後輪１４ａ，１４ｂは、高段差を乗り越
える時以外は、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂの電源をオ
フとしているので、通常走行状態の左折・右折旋回時
は、前輪１１０ａ，１１０ｂに独立して従動追従して、
走行装置の旋回を容易に行なえるようにしている。

【００３１】次に、壁面吸着磁力ユニット１５０につい
て説明する。壁面吸着磁力ユニット１５０は、図１，図
２に示すように、走行壁面１７０に垂直をなすように方
向設定されてフレーム１０の中央部に固設される壁面接
地力調整用のガスシリンダ機構２０と、このガスシリン
ダ機構２０の可動部に揺動可能に軸支される磁石ユニッ
ト９０とから構成されており、ガスシリンダ機構２０に
より所定の引張力で磁石ユニット９０を支持することに
より、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂの
走行壁面１７０への接地力（吸着力）を所定の大きさに
調整するようになっている。

【００３２】ここで、磁石ユニット９０は、上面をヒン
ジ９３によりガスシリンダ機構２０にそなえられたロッ
ドエンド部材３３に枢着された磁石ユニット部材（以
降、ユニット部材と略す）９１と、ユニット部材９１内
に固設された磁石１４０と、ユニット部材９１の両側面
に配設されて走行壁面１７０上を従動走行する左右一対
のクローラユニット９２ａ，９２ｂとから構成され、ヒ
ンジ９３は、ユニット部材９１とロッドエンド部材３３
とを枢着するピン９４をそなえ、ユニット部材９１をガ
スシリンダ機構２０に揺動可能に接続する。

【００３３】磁石１４０はユニット部材９１内に固設さ
れクローラユニット９２ａ，９２ｂの設置レベルよりも
上方に位置しているので、磁石ユニット９０が走行壁面
１７０へ接地していれば、当然ながら磁石１４０は走行
壁面１７０から所定距離だけ離隔した位置となり、これ
により磁石１４０の走行壁面１７０への吸着力は一定に
なる。

【００３４】また、前述のように、磁石ユニット９０は
ガスシリンダ機構２０に揺動可能に接続されているた
め、例えば、走行壁面１７０に局所的な傾きや凹凸や段
差があった場合には、前輪１１０ａ，１１０ｂ及び後輪
１４ａ，１４ｂの各設置点を結んだ基準面に対して、ク
ローラユニット９２ａ，９２ｂが前後に傾動しながら走
行壁面１７０の傾き等に沿わせることができるようにな
っている。したがって、走行壁面１７０に傾き等があっ
ても磁石ユニット９０の磁石１４０は走行壁面１７０か
ら所定距離範囲内に離隔した位置に維持されて磁石１４
０の吸着力が略一定に保たれるようになっているのであ
る。

【００３５】さらに、走行壁面に、図示しない比較的に
低い段差がある場合には、後述の、壁面吸着磁力ユニッ
ト１５０及び補助壁面吸着磁力ユニット２５０ａ〜２５
０ｃによる高段差乗り越えのための動作なしでも、磁石
ユニット９０はこの段差を乗り越えられるようになって
いる。つまり、走行装置が、段差を乗り越える（即ち、
走行壁面の低面部から高面部へと乗り上げる）際には、
磁石ユニット９０のクローラユニット９２ａ，９２ｂ
は、低面部に面接地した状態から前端部を段差の角部に
当接すると、この角部から反力を受ける。これにより、
磁石ユニット９０は、ピン９４を中心に傾動し、低面部
に対して段差に応じた揺動角度θだけ上方に傾き、段差
を容易に乗り越えることができるようになっている。

【００３６】次に、ガスシリンダ機構２０について説明
する。ガスシリンダ機構２０は、図１に示すように、フ
レーム１０の円筒フレーム部材１１ｄに固定されて内部
にガスチャンバ２５を有するシリンダ２１と、このガス
チャンバ２５の上方に装備されたピストン３０と、ピス
トン３０の下方に結合されガスチャンバ２５を貫通する
ようにそなえられたピストンロッド３２と、ピストンロ
ッド３２の下端に結合されてピン９４をそなえるロッド
エンド部材３３と、段差乗り越え切換ピストン機構４０
と、上端部にそなえられる止め部材２２とから構成され
る。ここで、上端部の止め部材２２は、シリンダ２１の
上面に固設され、下端部のピン９４はヒンジ９３の構成
要素となっている。

【００３７】ピストンロッド３２は、シリンダ２１の下
方から走行壁面１７０側へ突出して、走行壁面１７０に
対して離接方向へ移動しうるようになっており、ガスチ
ャンバ２５に圧力を供給することによって、ロッドエン
ド部材３３を介して、磁石ユニット９０を懸吊する引張
力を発揮して磁石１４０によるの走行壁面１７０への接
地力（吸着力）を調整して、前輪１１０ａ，１１０ｂ，
後輪１４ａ，１４ｂに分散伝播させるようになってい
る。

【００３８】また、このロッドエンド部材３３は、図１
に示すように、下に凸の曲面で形成されたガイド面３３
ａをそなえている。このガイド面３３ａは、ピン９４を
中心とした磁石ユニット９０の揺動を一定範囲内に規制
するもので、部分円筒面状に形成されている。このガイ
ド面３３ａの下方には、ユニット部材９１の上面部９１
ａが近設されており、ユニット部材９１がピン９４を中
心に揺動した場合、ガイド面３３ａの両端部３３ｂ，３
３ｃがユニット部材９１の上面部９１ａに当接してユニ
ット部材９１の傾動を規制するようになっている。この
構造により、磁石ユニット９０は、ピン９４を中心に揺
動可能であるとともに、この揺動角度がロッドエンド部
材３３により一定範囲内に規制されるようになっている
のである。

【００３９】このように、磁石ユニット９０の揺動を規
制するのは次の理由による。つまり、磁石ユニット９０
の揺動を規制しない場合には、例えば、走行装置が磁石
ユニット９０を接地させながら段差を乗り越えようとす
る時に、走行装置の移動速度が速かったり、段差が比較
的に大きなものであったりすると、磁石ユニット９０が
この段差に弾かれるようにして上方へと過剰に揺動して
しまう（揺動角度θが過剰に大きくなってしまう）虞が
ある。

【００４０】また、走行装置が、蛇行しながら段差を乗
り越えようとしたり、前輪１１０ａ，１１０ｂが片輪ず
つ段差を乗り越えていくような姿勢でこの段差に突入す
る等の場合も、磁石ユニット９０への力の作用によって
は磁石ユニット９０が過剰に揺動してしまう（揺動角度
θが過剰に大きくなってしまう）ことが考えられる。こ
のように、走行壁面に対する磁石ユニット９０（磁石１
４０）の傾き（揺動角度θ）が過剰に大きくなると、磁
石１４０の走行壁面への吸着力が減少してしまう。つま
り、磁石ユニット９０の過剰な傾斜は、磁石１４０の走
行壁面からの離隔を招くことによる吸着力の低下だけで
なく、磁力の方向が走行壁面に対して傾斜することによ
る吸着力の低下も生じて、吸着力の大幅な低下を招いて
しまうのである。例えば、揺動角度θが０度のとき、つ
まり、磁石ユニット９０が走行壁面に完全に接地してい
るときの磁石１４０の走行壁面への磁力（吸着力）Ｆ
は、この走行壁面に対して磁束の発生する面積Ｓ（磁石
１４０の走行壁面に向き合う面の面積）と磁束密度ｑと
の積（Ｆ＝ｑ・Ｓ）で表される。揺動角度θが生じる
と、磁石１４０の走行壁面への磁力（吸着力）Ｆは、面
積Ｓ，磁束密度ｑ，ｃｏｓθの積（Ｆ＝ｑ・Ｓ・ｃｏｓ
θ）にほぼ等しくなる。これは、磁石１４０と走行壁面
との距離を考慮しない場合であり、揺動角度θが大きく
なるほど磁石１４０と走行壁面との距離も大きくなるた
め、揺動角度θが過剰に大きくなることは、吸着力の大
幅な低下を招いてしまうのである。

【００４１】このため、磁石ユニット９０が、必要以上
に上方へと揺動して走行装置を走行壁面へと吸着させる
のに必要な吸着力が失われることのないように、上述の
ように磁石ユニット９０の揺動を規制している。換言す
れば、磁石ユニット９０を走行壁面に指向させるように
しているのである。つまり、磁石ユニット９０を揺動可
能にロッドエンド部材３３に取り付けるとともに、この
磁石ユニット９０の揺動を所定角度内に規制すること
で、段差への乗り移り容易性と、走行装置の走行壁面か
らの剥離の防止とを両立させようとしているのである。

【００４２】図１及び図３により、ガスシリンダ機構２
０について、さらに詳細に説明する。図１に示すよう
に、ピストンロッド３２は中空状とされ、さらに、ピス
トン３０も一部中空状にされて、これらの中空状の部分
からガスシリンダ機構２０内に中空部４５が形成されて
いる。

【００４３】また、段差乗り越え切換ピストン機構（以
降、乗り越えピストン機構と略す）４０は、段差乗り越
え切換ピストン（以降、乗り越えピストンと略す）４１
と、乗り越えピストン４１に装着される段差乗り越え切
換ピストンロッド（以降、乗り越えピストンロッドと略
す）４２とから構成される。この乗り越えピストン機構
４０は、乗り越えピストン４１側の一端を上述のガスシ
リンダ機構２０内の中空部４５に摺動可能に挿設される
とともに、他端をシリンダ２１の止め部材２２に固設さ
れている。

【００４４】ここで、図３に示すように、乗り越えピス
トンロッド４２には、ガス通路ａ１，ｂ１が、シリンダ
２１には、ガス通路ｃ１が設けられている。ガス通路ａ
１は、中空部４５の乗り越えピストン４１よりも下方の
中空部（下方中空部）４７と連通し、ガス通路ｂ１は、
中空部４５の乗り越えピストン４１よりも上方の中空部
（上方中空部）４６に連通し、ガス通路ｃ１は、シリン
ダ２１内のチャンバ２５と連通している。

【００４５】ガス通路ａ１よりガスを供給すれば、下方
中空部４７の容積が増加する方向に、つまり、乗り越え
ピストン４１は乗り越えピストンロッド４２を介してガ
スシリンダ機構２０（止め部材２２）に固定されている
ので、ピストン３０を走行壁面１７０（図１参照）に押
し付ける方向に力が加わる。また、ガス通路ｂ１よりガ
スを供給すれば、上方中空部４６の容積が増加する方向
に、つまり、ピストン３０を走行壁面１７０（図１参
照）より引き離す方向に力が加わる。

【００４６】そして、ガス通路ｃ１よりガスを供給すれ
ば、チャンバ２５の容積を増大させる方向、つまり、ピ
ストン３０を走行壁面１７０（図１参照）より引き離す
方向に力が加わる。ここで、ガスシリンダ機構２０への
ガス供給系について説明すると、ガスシリンダ機構２０
には、図４（ａ）に示すように、３位置４ポート電磁弁
（以降、３位置電磁弁と略す）３０１，２位置３ポート
電磁弁（以降、２位置電磁弁と略す）３０２を介してガ
スが供給されるようになっている。

【００４７】まず、３位置電磁弁３０１について説明す
る。３位置電磁弁３０１はガスシリンダ機構２０のガス
通路ａ１，ｂ１に接続され、３位置電磁弁３０１への電
源をオフとすることで、ガス通路ａ１，ｂ１が、何れ
も、３位置電磁弁３０１の排気側Ｅ１（大気側）へ連通
して、ガスが供給されないためにピストン３０には何れ
の方向にも力が加えられない。

【００４８】３位置電磁弁３０１のＳ１側を電源オンと
することで、ガス通路ａ１と、ガス供給配管ｇ１と接続
された３位置電磁弁３０１のガス供給側Ｉ１とが連通状
態となって、ガス通路ａ１にガスが供給され、同時に、
ガス通路ｂ１と、３位置電磁弁３０１の排気側Ｅ１とが
連通状態となって、ガス通路ｂ１よりガスが排気され
る。つまり、３位置電磁弁３０１のＳ１側を電源オンと
することで、ピストン３０を走行壁面１７０（図１参
照）に押し付ける方向に力が加わるのである。

【００４９】そして、３位置電磁弁３０１のＳ２側を電
源オンとすることで、ガス通路ｂ１と、ガス供給配管ｇ
１と接続された３位置電磁弁３０１のガス供給側Ｉ１と
が連通状態となって、ガス通路ｂ１にガスが供給され、
同時に、ガス通路ａ１と３位置電磁弁３０１の排気側Ｅ
１とが連通状態となって、ガス通路ａ１よりガスが排気
される。つまり、Ｓ２側を電源オンとすることで、ピス
トン３０を走行壁面１７０（図１参照）から引き離す方
向に力が加わるのである。

【００５０】なお、ガスシリンダ機構２０および後述す
るガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、実際の
構造にあわせて、系統図を表すと、図４（ｂ）のように
なるが、煩雑な図となるため、便宜的に図４（ｃ）の様
に表して、図４（ａ）の全体系統図にも、この便宜的な
図を用いている。

【００５１】次に、２位置電磁弁３０２について説明す
る。２位置電磁弁３０２はガスシリンダ機構２０のガス
通路ｃ１に接続され、２位置電磁弁３０２を電源オフと
することで、ガス通路ｃ１と、ガス供給配管ｇ２と接続
された２位置電磁弁３０２のガス供給側Ｉ２とが連通し
て、ガス通路ｃ１にガスが供給され、２位置電磁弁３０
２を電源オンとすることで、ガス通路ｃ１が２位置電磁
弁３０２の排気側（大気側）Ｅ２へ連通して、ガス通路
ｃ１より、ガスが排気される。つまり、２位置電磁弁３
０２を電源オフとすることで、ピストン３０を走行壁面
１７０（図１参照）から引き離す方向に力が加わり、２
位置電磁弁３０２を電源オンとすることで、ピストン３
０を走行壁面１７０（図１参照）から引き離す方向の力
が失われる。

【００５２】このように、ガスシリンダ機構２０は、そ
の内部に、乗り越えピストン機構４０をそなえる２段式
のシリンダ構造となっており、この構造により、外部に
シリンダを設けた２段式のシリンダよりも全長を短縮化
するとともに、ピストン３０へ加わる力を適宜に調整で
きるようにしているのである。つまり、走行装置が磁性
体壁面１７０上を走行する際には、ガスシリンダ機構２
０は、磁石ユニット吸着走行モード，磁石ユニット引き
離しモード，磁石ユニット押し付けモードの、３つのモ
ードに応じて、ピストン３０へ加わる力を調整してい
る。

【００５３】まず、磁石ユニット吸着走行モードについ
て説明する。磁石ユニット吸着走行モードでは、磁石ユ
ニット９０を壁面に吸着した状態にあり、３位置電磁弁
３０１及び２位置電磁弁３０２を、いずれも電源をオフ
の状態として、ガス通路ｃ１にのみガスを供給して、ガ
スチャンバ２５内のガス圧のみにより、ピストン３０を
介して磁石ユニット９０を磁性体壁面１７０から引き離
す方向に力を加えて、磁石ユニット９０の走行壁面１７
０への接地力（吸着力）を、前輪１１０ａ，１１０ｂ，
後輪１４ａ，１４ｂへの分散伝播させる。なお、かかる
磁石ユニット９０の走行壁面１７０への接地力（吸着
力）の各車輪（前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，
１４ｂ）への分散伝播については、後述する。

【００５４】次に、磁石ユニット引き離しモードについ
て説明する。磁石ユニット引き離しモードでは、磁石ユ
ニット９０が走行壁面１７０に吸着している状態におい
て、３位置電磁弁３０１の電源をＳ２側にオンにし、２
位置電磁弁３０２の電源をオフにして、ガス配管ｂ１，
ｃ１にガスを供給する。つまり、ピストン３０及び乗り
越えピストン機構４０の両方に、磁石ユニット９０を走
行壁面１７０より引き離す方向への力を加えて、磁石ユ
ニット９０に磁石ユニット吸着走行モードよりも強い引
き離しの力を作用させて、磁石ユニット９０を走行壁面
１７０より離隔させるのである。

【００５５】次に、磁石ユニット押し付けモードについ
て説明する。磁石ユニット押し付けモードでは、磁石ユ
ニット９０が走行壁面１７０から離隔した状態におい
て、３位置電磁弁３０１の電源をＳ１側にオンにし、２
位置電磁弁３０２の電源をオンにして、ガス配管ａ１に
ガスを供給して、ガス配管ｂ１，ｃ１よりガスを排出す
る。つまり、ピストン３０に、磁石ユニット９０を走行
壁面１７０に押し付ける方向への力を加えて、磁石ユニ
ット９０を走行壁面１７０に接地させて吸着させるので
ある。

【００５６】ここで、ガスシリンダ機構２０による、磁
石ユニット９０の走行壁面１７０への接地力（吸着力）
の、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂへの
分散伝播の仕組みについて詳細に説明する。上述のよう
にシリンダ２１内のガスチャンバ２５とチャンバ兼用の
中空矩形状フレーム１２ｄ〜１２ｆは図示しない配管に
よって互いに直列に接続されて連通している。また、中
空矩形状フレーム１２ｄ〜１２ｆには、円筒フレーム部
材１１ｃに挿設された中継箱１６を介して、ケーブル類
１７によって例えばコンプレッサー等により外部からガ
スが供給されて圧力が加えられている。つまり、中空矩
形状フレーム１２ｄ〜１２ｆを介して外部からガスチャ
ンバ２５に所要の圧力が供給され、ガスチャンバ２５内
はこの供給圧力に応じた内圧に調整されているのであ
る。

【００５７】ガスチャンバ２５に圧力が供給されると、
当然ながら、ガスチャンバ２５の容積が増大する方向、
即ちピストン３０を上昇させる方向（図３中上方）にピ
ストン３０が付勢され、ピストン２１は、これに対する
反力方向（図３中下方）に付勢される。このため、ガス
チャンバ２５内へのガス圧力によって、ピストン３０に
接続された磁石ユニット９０には走行壁面１７０から引
き離す方向への力が作用し、シリンダ２１に車体フレー
ム部材１０を介して接続された前輪１１０ａ，１１０
ｂ，後輪１４ａ，１４ｂには走行壁面１７０へ押し付け
る方向への力が作用する。

【００５８】したがって、ガスチャンバ２５内の圧力を
高めると、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４
ｂを走行壁面１７０に押し付け、同時に、磁石ユニット
９０には走行壁面１７０から引き離す方向に力を作用さ
せて走行壁面１７０への吸着力を減少させることができ
るようになっている。逆に、ガスチャンバ２５内の圧力
を低くすると、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，
１４ｂの走行壁面１７０への押し付け力は弱まり、同時
に、磁石ユニット９０に作用する引張力も弱まって磁石
ユニット９０の走行壁面１７０への吸着力を増加させる
ことができるようになっている。

【００５９】このため、磁石ユニット９０の走行壁面１
７０への吸着力の、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４
ａ，１４ｂへの分散の割合を、ガスチャンバ２５に供給
する圧力を変化させることで、容易に調節できる。これ
により、磁石１４０の壁面への吸着力を、前輪１１０
ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂ、即ち、走行装置全
体にわたって分散伝播させて、安定した状態で走行装置
を走行壁面１７０に吸着させるとともに、前輪１１０
ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂに適当な接地圧を与
えて、これらの前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，
１４ｂが、走行壁面１７０上の走行装置を前後・左右に
適宜に移動させることができるようになっているのであ
る。

【００６０】但し、誤操作によりこのガスシリンダ機構
２０への供給ガス圧力を高くしたとしても、磁石ユニッ
ト９０が走行壁面１７０より引き離されて走行装置が走
行壁面１７０より滑落することがないように、かかる供
給ガス圧力は最大でも磁石１４０の走行壁面１７０への
吸着力よりも低くなるように設定されている。つまり、
走行装置が、磁石１４０の吸着力と供給ガス圧力による
引張力との差に相当する吸着力により必ず走行壁面１７
０へ吸着するようにしているのである。

【００６１】次に、補助壁面吸着磁力ユニット２５０
ａ，２５０ｂ，２５０ｃについて説明する。補助壁面吸
着磁力ユニット２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃは、走行
装置が高段差を乗り越える過程のなかで、壁面吸着磁力
ユニット１５０が、高段差と干渉しないように、一旦、
壁面吸着磁力ユニット１５０を壁面１７０から離隔した
位置に移動させるが、この際に、壁面吸着磁力ユニット
１５０の代わりに、走行装置を壁面１７０に吸着させう
るものである。

【００６２】補助壁面吸着磁力ユニット２５０ａ，２５
０ｂ，２５０ｃは、図１及び図２に示すように、それぞ
れ、支持部材８ａ，８ｂ，８ｃにより支持されてフレー
ム１０の底面部の３つの稜角（頂点）の各相互間に設置
される。各補助壁面吸着磁力ユニット２５０ａ，２５０
ｂ，２５０ｃの構造は、クローラユニットに代えて、複
数の車輪を並設されてなるガイドローラ群が用いられて
いる以外は、壁面吸着磁力ユニット１５０と同様になっ
ている。

【００６３】つまり、各補助壁面吸着磁力ユニット２５
０ａ，２５０ｂ，２５０ｃは、走行壁面１７０に垂直を
なすように方向設定されてフレーム１０に固設される壁
面接地力調整用のガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５
０ｃと、これらのガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５
０ｃの可動部に揺動可能に軸支される補助磁石ユニット
１００ａ，１００ｂ，１００ｃとから構成されており、
ガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃにより所定の
引張力で補助磁石ユニット１００ａ，１００ｂ，１００
ｃを支持することにより、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後
輪１４ａ，１４ｂの走行壁面１７０への接地力（吸着
力）を所定の大きさに調整するようになっている。

【００６４】ここで、補助磁石ユニット１００ａ，１０
０ｂ，１００ｃは、車体ユニット本体部材（以降、ユニ
ット部材と略す）１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、ユ
ニット部材１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃに固設された
磁石１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃと、ユニット部材１
０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの両側面に配設されて走行
壁面１７０上を従動走行する左右一対のガイドローラ群
１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃとから構成されており、
ユニット部材１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、上面
を、ヒンジ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃによりガスシ
リンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃのロッドエンド部材
６３ａ，６３ｂ，６３ｃに枢着されている。

【００６５】ヒンジ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、
ユニット部材１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃとロッドエ
ンド部材６３ａ，６３ｂ，６３ｃとを枢着するピン１０
４ａ，１０４ｂ，１０４ｃをそなえ、ユニット部材１０
１ａ，１０１ｂ，１０１ｃをガスシリンダ機構５０ａ，
５０ｂ，５０ｃに揺動可能に接続する。次に、ガスシリ
ンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃについて説明するが、
このガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、ガス
シリンダ機構２０と同様に構成されている。

【００６６】つまり、ガスシリンダ機構５０ａ，５０
ｂ，５０ｃは、図１，図２に示すように、それぞれ、支
持部材８ａ，８ｂ，８ｃによりフレーム１０に固定され
て内部にガスチャンバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃを有する
シリンダ５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、このガスチャンバ
５５ａ，５５ｂ，５５ｃの上方に装備されたピストン６
１ａ，６１ｂ，６１ｃと、ピストン６１ａ，６１ｂ，６
１ｃの下方に結合されガスチャンバ５５ａ，５５ｂ，５
５ｃを貫通するようにそなえられたピストンロッド６２
ａ，６２ｂ，６２ｃと、ピストンロッド６２ａ，６２
ｂ，６２ｃの下端に結合されてピン１０４ａ，１０４
ｂ，１０４ｃをそなえるロッドエンド部材６３ａ，６３
ｂ，６３ｃと、段差乗り越え切換ピストン機構７０ａ，
７０ｂ，７０ｃと、上端部にそなえられた止め部材５２
ａ，５２ｂ，５２ｃとから構成される。

【００６７】上端部の止め部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃ
は、シリンダ５１ａ，５１ｂ，５１ｃの上面に固設さ
れ、下端部のピン１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃはヒン
ジ１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの構成要素となってい
る。ピストンロッド６２ａ，６２ｂ，６２ｃは、シリン
ダ５１ａ，５１ｂ，５１ｃの下方から走行壁面１７０側
へ突出して、走行壁面１７０に対して離接方向へ移動し
うるようになっている。

【００６８】また、ロッドエンド部材６３ａ，６３ｂ，
６３ｃは、下に凸の曲面で形成された部分円筒面状のガ
イド面６４ａ，６４ｂ，６４ｃをそなえて、補助磁石ユ
ニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃの揺動を一定範囲
内に規制している。図１及び図３により、ガスシリンダ
機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃについて、さらに詳細に説
明する。

【００６９】図１に示すように、ピストンロッド６２
ａ，６２ｂ，６２ｃは中空状とされ、さらに、ピストン
６１ａ，６１ｂ，６１ｃも一部中空状にされて、これら
の中空状の部分からガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，
５０ｃ内に中空部７５ａ，７５ｂ，７５ｃが、それぞれ
形成されている。また、段差乗り越え切換ピストン機構
（以降、乗り越えピストン機構と略す）７０ａ，７０
ｂ，７０ｃは、段差乗り越え切換ピストン（以降、乗り
越えピストンと略す）７１ａ，７１ｂ，７１ｃと、乗り
越えピストン７１ａ，７１ｂ，７１ｃにそれぞれに装着
される段差乗り越え切換ピストンロッド（以降、乗り越
えピストンロッドと略す）７２ａ，７２ｂ，７２ｃとか
ら構成される。この乗り越えピストン機構７０ａ，７０
ｂ，７０ｃは、乗り越えピストン７１ａ，７１ｂ，７１
ｃの一端を上述のガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５
０ｃの中空部７５ａ，７５ｂ，７５ｃに摺動可能に挿設
されるとともに、他端をシリンダ５０ａ，５０ｂ，５０
ｃの止め部材５２ａ，５２ｂ，５２ｃに固設されてい
る。

【００７０】また、図３に示すように、乗り越えピスト
ンロッド７２ａ，７２ｂ，７２ｃには、ガス通路ａ２〜
ａ４，ｂ２〜ｂ４が、シリンダ５１ａ，５１ｂ，５１ｃ
には、ガス通路ｃ２，ｃ３，ｃ４が、それぞれ、設けら
れている。ガス通路ａ２，ａ３，ａ４は、中空部７５
ａ，７５ｂ，７５ｃの乗り越えピストン７１ａ，７１
ｂ，７１ｃよりも下方（下方中空部）７７ａ，７７ｂ，
７７ｃと連通し、ガス通路ｂ２，ｂ３，ｂ４は、乗り越
えピストン７１ａ，７１ｂ，７１ｃよりも上方の中空部
（上方中空部）７６ａ，７６ｂ，７６ｃに連通し、ガス
通路ｃ２，ｃ３，ｃ４は、シリンダ５１ａ，５１ｂ，５
１ｃ内のチャンバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃと連通してい
る。

【００７１】そして、ガス通路ａ２，ａ３，ａ４よりガ
スを供給すれば、下方中空部７７ａ，７７ｂ，７７ｃの
容積が増加する方向に、つまり、ピストン６１ａ，６１
ｂ，６１ｃを走行壁面１７０（図１参照）に押し付ける
方向に力が加わる。また、ガス通路ｂ２，ｂ３，ｂ４よ
りガスを供給すれば、上方中空部７６ａ，７６ｂ，７６
ｃの容積が増加する方向に、つまり、ピストン６１ａ，
６１ｂ，６１ｃを走行壁面１７０（図１参照）から引き
離す方向に力が加わる。

【００７２】そして、ガス通路ｃ２，ｃ３，ｃ４よりガ
スを供給すれば、チャンバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃの容
積を増大させる方向、つまり、ピストン６１ａ，６１
ｂ，６１ｃを走行壁面１７０（図１参照）から引き離す
方向に力が加わる。ここで、ガスシリンダ機構５０ａ，
５０ｂ，５０ｃへのガス供給系について説明すると、ガ
スシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５０ｃには、図４
（ａ）に示すように、３位置４ポート電磁弁（以降、４
ポート電磁弁と略す）３０３，２位置３ポート電磁弁
（以降、２位置電磁弁と略す）３０４を介して、ガスの
供給及び排気が行なわれるようになっている。

【００７３】まず、３位置電磁弁３０３について説明す
る。３位置電磁弁３０３はガスシリンダ機構５０ａ，５
０ｂ，５０ｃのガス通路ａ２〜ａ４，ｂ２〜ｂ４に、そ
れぞれ、並列に接続され、３位置電磁弁３０３を電源オ
フとすることで、ガス通路ａ２〜ａ４，ｂ２〜ｂ４が、
何れも、３位置電磁弁３０３の排気側Ｅ３（大気側）と
連通して、ガスが供給されないためにピストン６１ａ，
６１ｂ，６１ｃには何れの方向にも力が加わらない。

【００７４】３位置電磁弁３０３のＳ３側を電源オンと
することで、ガス通路ａ２，ａ３，ａ４と、ガス供給配
管ｇ３と接続された３位置電磁弁３０３のガス供給側Ｉ
３とが並列に連通して、ガス通路ａ２，ａ３，ａ４にガ
スが供給され、同時に、ガス通路ｂ２，ｂ３，ｂ４と３
位置電磁弁３０３の排気側Ｅ３とが連通状態となって、
ガス通路ｂ２，ｂ３，ｂ４よりガスが排気される。つま
り、３位置電磁弁３０３のＳ３側を電源オンとすること
で、ピストン６１ａ，６１ｂ，６１ｃを走行壁面１７０
（図１参照）に押し付ける方向に力が加わるのである。

【００７５】そして、３位置電磁弁３０３のＳ４側を電
源オンとすることで、ガス通路ｂ２，ｂ３，ｂ４と、ガ
ス供給配管ｇ３と接続された３位置電磁弁３０３のガス
供給側Ｉ３とが連通状態となって、ガス通路ｂ２，ｂ
３，ｂ４にガスが供給され、同時に、ガス通路ａ２，ａ
３，ａ４と３位置電磁弁３０３の排気側Ｅ３とが連通状
態となって、ガス通路ａ２，ａ３，ａ４よりガスが排気
される。つまり、Ｓ４側を電源オンとすることで、ピス
トン６１ａ，６１ｂ，６１ｃを走行壁面１７０（図１参
照）から引き離す方向に力が加わるのである。

【００７６】次に、２位置電磁弁３０４について説明す
る。２位置電磁弁３０４はガスシリンダ機構５０ａ，５
０ｂ，５０ｃのガス通路ｃ２，ｃ３，ｃ４に接続され、
２位置電磁弁３０４を電源オフとすることで、ガス通路
ｃ２，ｃ３，ｃ４と、ガス供給配管ｇ４と接続された２
位置電磁弁３０４のガス供給側Ｉ４とが連通して、ガス
通路ｃ２，ｃ３，ｃ４にガスが供給され、２位置電磁弁
３０４を電源オンとすることで、ガス通路ｃ２，ｃ３，
ｃ４が２位置電磁弁３０４の排気側（大気側）Ｅ４へ連
通して、ガス通路ｃ２，ｃ３，ｃ４より、ガスが排気さ
れる。つまり、２位置電磁弁３０４を電源オフとするこ
とで、ピストン６１ａ，６１ｂ，６１ｃを走行壁面１７
０（図１参照）から引き離す方向に力が加わり、２位置
電磁弁３０４を電源オンとすることで、ピストン６１
ａ，６１ｂ，６１ｃを走行壁面１７０（図１参照）から
引き離す方向の力が失われる。

【００７７】ここで、走行装置が磁性体壁面１７０上を
走行する際には、ガスシリンダ機構５０ａ，５０ｂ，５
０ｃは、ガスシリンダ機構２０と同様に、磁石ユニット
吸着走行モード，磁石ユニット引き離しモード，磁石ユ
ニット押し付けモードの、３つのモードに応じて、ピス
トン６１ａ，６１ｂ，６１ｃへ加わる力を調整してい
る。

【００７８】まず、磁石ユニット吸着走行モードについ
て説明する。磁石ユニット吸着走行モードでは、磁石ユ
ニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃを壁面に吸着した
状態にあり、３位置電磁弁３０３及び２位置電磁弁３０
４を、いずれも電源オフの状態として、ガス配管ｃ２，
ｃ３，ｃ４にガスを供給して、ガスチャンバ５５ａ，５
５ｂ，５５ｃ内のガス圧のみにより、磁石ユニット１０
０ａ，１００ｂ，１００ｃを磁性体壁面１７０から引き
離す方向への力を加えて、磁石ユニット１００ａ，１０
０ｂ，１００ｃの走行壁面１７０への接地力（吸着力）
を、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂへの
分散伝播させる。

【００７９】次に、磁石ユニット引き離しモードについ
て説明する。磁石ユニット引き離しモードでは、磁石ユ
ニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃが走行壁面１７０
に吸着している状態において、３位置電磁弁３０３の電
源をＳ４側にオンにし、２位置電磁弁３０４の電源をオ
フにして、ガス配管ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｃ２，ｃ３，ｃ
４にガスを供給する。つまり、ピストン６１ａ，６１
ｂ，６１ｃ及び乗り越えピストン機構７０ａ，７０ｂ，
７０ｃの両方に、磁石ユニット１００ａ，１００ｂ，１
００ｃを走行壁面１７０より引き離す方向への力を加え
て、磁石ユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃに、磁
石ユニット吸着走行モードよりも強い引き離しの力を作
用させて、磁石ユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃ
を走行壁面１７０より離隔させるのである。

【００８０】次に、磁石ユニット押し付けモードについ
て説明する。磁石ユニット押し付けモードでは、磁石ユ
ニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃが走行壁面１７０
から離隔した状態において、３位置電磁弁３０３の電源
をＳ３側にオンにし、２位置電磁弁３０４の電源をオン
にして、ガス配管ａ２，ａ３，ａ４にガスを供給して、
ガス配管ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｃ２，ｃ３，ｃ４よりガス
を排出する。つまり、ピストン６１ａ，６１ｂ，６１ｃ
に、磁石ユニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃを走行
壁面１７０に押し付ける方向の力を加えて、磁石ユニッ
ト１００ａ，１００ｂ，１００ｃを走行壁面１７０に接
地させて吸着させるのである。

【００８１】本発明の一実施形態としての磁性体壁面走
行装置は上述のように構成されているので、以下のよう
な作用，効果が得られる。本走行装置は、平坦面や緩斜
面では、走行方向前方に前輪１１０ａ，１１０ｂが位置
する姿勢とされるが、鉛直面や急斜面では、走行方向に
関係なく、通常、上方に前輪１１０ａ，１１０ｂを、下
方に後輪１４ａ，１４ｂを向ける姿勢にして、走行壁面
１７０上に設置される。

【００８２】そして、平地状態（高段差のない状態）の
走行壁面１７０上を走行中の走行装置は、磁石ユニット
９０を走行壁面１７０に吸着した状態で、電磁弁３０
１，３０２，３０４の電源をそれぞれオフにし、電磁弁
３０３の電源をＳ４側にオンにした状態、つまり、磁石
ユニット９０は走行壁面１７０に吸着され、補助磁石ユ
ニット１００ａ，１００ｂ，１００ｃは走行壁面１７０
から離隔した状態とされる。即ち、磁石ユニット９０が
走行壁面１７０に吸着されるとともに、前輪１１０ａ，
１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂを、走行装置を移動及び
操舵可能な接地圧で、走行壁面１７０に接地させる。そ
して、一定以上の斜度の傾斜面では、上方に前輪１１０
ａ，１１０ｂを、下方に後輪１４ａ，１４ｂを向ける姿
勢にして、以下のようにして、前輪１１０ａ，１１０ｂ
を制御して、直進，旋回を行なうことができる。

【００８３】つまり、前輪１１０ａ，１１０ｂを同期回
転させることで走行装置を直進させることができ、ま
た、前輪１１０ａ，１１０ｂを差動回転させることで走
行装置を差動状態に応じた度合いで旋回させることがで
きる。この時、前輪１１０ａ，１１０ｂは、両方向に回
転可能であるので、適宜に、この前輪１１０ａ，１１０
ｂの回転方向を選択して走行装置を前進及び後進させ
る。このとき、後輪１４ａ，１４ｂについては、上述の
ように個別の車軸（駆動装置）をそなえて互いに独立し
て回転可能であるので、前輪１１０ａ，１１０ｂに追従
して、直進時は前輪回転方向に応じた回転方向に同期回
転をさせ、旋回時は前輪回転方向に応じた回転方向及び
前輪の差動回転に応じた差動状態で差動回転させる。こ
の時には、通常、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂは作動さ
せない。

【００８４】したがって、前後方向については前輪１１
０ａ，１１０ｂの回転方向を制御し、左右方向について
は前輪１１０ａ，１１０ｂの回転速度を独立して制御す
るだけでよい。ここで、前述の様に、後輪駆動装置１５
ａ，１５ｂに内蔵される一方向クラッチにより、後輪駆
動装置１５ａ，１５ｂを電源オフとした場合は、後輪１
４ａ，１４ｂは、前進時には前輪１１０ａ，１１０ｂに
従動追従して自在に回転し、後進時（主として重力方向
への下り）には、走行装置の自重による鉛直下方への力
を相殺するように後輪１４ａ，１４ｂに後輪駆動装置１
５ａ，１５ｂの抗力が制御力として負荷されながら、後
輪１４ａ，１４ｂは前輪１１０ａ，１１０ｂに従動追従
しながら回転する。

【００８５】また、前進時にさらに強い駆動力が必要な
場合には、適宜に、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを電源
オンとする。このように、本走行装置では、前輪１１０
ａ，１１０ｂのみの制御で、走行装置を任意に前後左右
に容易に移動させることができるという利点がある。ま
た、自重による鉛直下方への力が走行装置に作用する、
重力方向への後進時においても、後輪駆動装置１５ａ，
１５ｂに内蔵される一方向クラッチにより、後輪１４
ａ，１４ｂに後輪駆動装置１５ａ，１５ｂの抗力が制御
力として負荷されて、走行装置を安定して走行させるこ
とができるという利点もある。

【００８６】さらに、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを適
宜に作動させて、走行装置により強い駆動力を加えるこ
とができるという利点もある。また、走行壁面１７０に
部分的な傾斜や曲面がある場合も、この傾斜及び曲面に
応じて、ガスシリンダ機構２０にそなえられたピン９４
を中心に磁石ユニット９０が前後に揺動するので、磁石
ユニット９０が走行壁面１７０に安定して接地する。し
たがって、磁石１４０と走行壁面１７０との間隙が一定
に規制されて、走行装置の走行壁面１７０への吸着力を
容易に一定に保持できるという利点がある。

【００８７】また、走行壁面１７０に段差があり磁石ユ
ニット９０を接地させながらこの段差を乗り移ろうとす
る場合にも、前述のとおり、磁石ユニット９０が前後に
揺動して、この段差への乗り移りを容易に行なえるとと
もに、この磁石ユニット９０はロッドエンド部材３３に
より揺動を規制されているため、走行壁面１７０に対す
る磁石ユニット９０の角度が所定以上に大きくなること
はない。したがって、磁石ユニット９０の走行壁面１７
０への吸着力が減衰して、磁石ユニット９０（走行装
置）が走行壁面１７０から剥離することがないという利
点もある。

【００８８】さらに、このガスシリンダ機構２０には、
ガスチャンバ２５と補助チャンバとして機能する中空矩
形状フレーム１２ｄ〜１２ｆとからなる十分な大きさの
チャンバがそなえられているので、上述のように磁石ユ
ニット９０の上下位置が路面に追従するようにガスシリ
ンダ機構２０が伸縮しても、ガスシリンダ機構２０のガ
ス圧の変化は僅かであり、このガスシリンダ機構２０の
ガス圧を通じて調整される前輪１１０ａ，１１０ｂの走
行壁面１７０への接地圧力の変化も殆ど無い。このた
め、走行装置は走行壁面１７０上を安定した吸着力で走
行できるという利点がある。吸着力が安定すると、前輪
１１０ａ，１１０ｂを一定の負荷で操作できる利点もあ
る。したがって、前輪１１０ａ，１１０ｂ及びガスシリ
ンダ機構２０と磁石ユニット９０とからなる壁面吸着磁
力ユニット１５０の走行壁面１７０の形状にあわせた制
御が不要で、その取扱および操作が容易にできるという
利点がある。

【００８９】そして、磁石１４０の走行壁面１７０への
吸着力の、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４
ｂへの分散の割合を、ガスシリンダ機構２０に供給する
圧力を調整することで容易に設定できるという利点もあ
る。ところで、走行壁面１７０から、上方の高壁面１７
０ｂへの乗り移り、即ち、高段差１７５の乗り越えを行
なう場合には、操作者が、例えば、走行体付近に接地し
た監視モニター等を介して、目視により、走行装置と高
段差１７５との位置関係を確認しながら、以下のように
走行装置を操作する。

【００９０】例えば、高段差１７５の乗り越え時に、走
行装置の前方に配設された補助磁石ユニット１００ａが
高壁面１７０ｂ上に位置する場合（図１に示す状態）に
は、電磁弁３０３の電源をＳ３側にオンにし、電磁弁３
０４の電源をオンにして、それまで高壁面１７０ｂとは
離隔した収納状態であったの補助磁石ユニット１００ａ
を高壁面１７０ｂへ、それまで走行壁面１７０とは離隔
した収納状態であった後方の補助磁石ユニット１００
ｂ，１００ｃを走行壁面１７０へ、それぞれ、押しつけ
て吸着させる。そして、電磁弁３０３，３０４を共にオ
フとして補助磁石ユニット１００ａには高壁面１７０ｂ
から引き離す方向に適当に力を加え、補助磁石ユニット
１００ｂ，１００ｃには走行壁面１７０から引き離す方
向に適当に力を加えて、前輪１１０ａ，１１０ｂ及び後
輪１４ａ，１４ｂの接地力を調整する。なお、この時、
前輪１１０ａ，１１０ｂは、前輪駆動装置１２０ａ，１
２０ｂにより前進方向に回転駆動され、後輪駆動装置１
５ａ，１５ｂは電源をオフにされて、後輪１４ａ，１４
ｂは従動追従の状態になっている。

【００９１】次に、電磁弁３０１をＳ２側にオンとして
磁石ユニット９０を走行壁面１７０から離隔させる。こ
の時、電磁弁３０２の電源はオフのままである。つま
り、電磁弁３０１，３０２ともに、磁石ユニット９０を
走行壁面１７０から引き離す方向に設定して、磁石ユニ
ット９０を走行壁面１７０から離隔させて、高段差１７
５と干渉しないようにさせているのである。

【００９２】この時には、磁石ユニット９０の代わり
に、上述のように、補助磁石ユニット１００ａが高壁面
１７０ｂに、補助磁石ユニット１００ｂ，１００ｃが壁
面走行体１７０に、それぞれ、吸着するとともに、前輪
１１０ａ，１１０ｂ及び後輪１４ａ，１４ｂに適当な接
地力を加えている。そして、前輪１１０ａ，１１０ｂが
高段差１７５と当接すると、前輪１１０ａ，１１０ｂが
この高段差１７５より受ける反力に抗するように、前輪
１１０ａ，１１０ｂに加えて後輪駆動装置１５ａ，１５
ｂにより後輪１４ａ，１４ｂも駆動する。

【００９３】これにより、十分な走行駆動力が与えられ
るため、図１に二点鎖線で示すように、高壁面１７０ｂ
に前輪１１０ａ，１１０ｂが乗り移り、走行装置が前進
して磁気ユニット９０が高壁面１７０ｂ上に位置するよ
うになったら、電磁弁３０２の電源をオンにし、電磁弁
３０１の電源をＳ１側にオンとして、磁石ユニット９０
を高壁面１７０ｂへ押し付けて吸着させる。その後、電
磁弁３０１，３０２共に電源をオフとして磁石ユニット
９０に高壁面１７０ｂより引き離す方向に力を加えなが
ら、前輪１１０ａ，１１０ｂ及び後輪１４ａ，１４ｂの
接地力を調整する。

【００９４】次に電磁弁３０３をＳ４側にオン（電磁弁
３０４はオフのまま）として補助磁石ユニット１００ａ
を高壁面１７０ｂより、補助磁石ユニット１１０ｂ，１
１０ｃを走行壁面１７０より離隔させて収納状態とす
る。この時には、補助磁石ユニット１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃに代わって、上述のように、磁石ユニット
９０が高壁面１７０ｂに吸着して、前輪１１０ａ，１１
０ｂ及びに適当な接地力を加えている。

【００９５】そして、後輪１４ａ，１４ｂが高壁面１７
０ｂを乗り越えて、走行装置の高段差１７５の乗り越え
が完了する。また、走行壁面１７０が鉛直面又は急斜面
の場合であって、高壁面１７０ｂから、鉛直下方に位置
する走行壁面１７０への乗り移りは以下のように行なわ
れる。

【００９６】上述のように、鉛直面や急斜面では、走行
装置は、上方に前輪１１０ａ，１１０ｂを、下方に後輪
１４ａ，１４ｂを向ける姿勢にされているので、走行装
置は、後進しながら高壁面１７０ｂから走行壁面１７０
に乗り移る。高壁面１７０ｂから走行壁面１７０へ、後
輪１４ａ，１４ｂが乗り移り、さらに走行装置が後進し
て、走行装置の後方に配設された補助磁石ユニット１０
０ｂ，１００ｃが走行壁面１７０上に完全に乗り移った
時点、且つ、磁石ユニット９０が高壁面１７０ｂ上にあ
る時点で、補助磁石ユニット１００ｂ，１００ｃを走行
壁面１７０に、補助磁石ユニット１００ａを高壁面１７
０ｂに押しつけて吸着させる。次に、補助磁石ユニット
１００ｂ，１００ｃに走行壁面１７０から引き離す方向
に力を加え、補助磁石ユニット１００ａに高壁面１７０
ｂから引き離す方向に力を加えて、前輪１１０ａ，１１
０ｂ及び後輪１４ａ，１４ｂの接地力を調整する。

【００９７】この時、前輪１１０ａ，１１０ｂは後進方
向に回転駆動され、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂを電源
オフとして後輪１４ａ，１４ｂは従動追従の状態になっ
ている。また、後輪１４ａ，１４ｂには、上述のよう
に、後輪駆動装置１５ａ，１５ｂに内蔵される一方向ク
ラッチにより、走行装置に作用する重力に対して後輪駆
動装置１５ａ，１５ｂの抗力が制御力として作用し走行
を安定させる。

【００９８】次に、磁石ユニット９０を高壁面１７０ｂ
から離隔させ、そして、走行装置が後進して、磁石ユニ
ット９０が完全に壁面磁性体１７０上に位置するように
なった時点で、磁石ユニット９０を走行壁面１７０に押
しつけて吸着させ、その後、走行壁面１７０から引き離
す方向に力を加え、前輪１１０ａ，１１０ｂ及び後輪１
４ａ，１４ｂに接地力を加える。

【００９９】次に、補助磁石ユニット１００ａを高壁面
１７０ｂから離隔させ、補助磁石ユニット１００ｂ，１
００ｃを走行壁面１７０から離隔させる。そして、前輪
１１０ａ，１１０ｂが走行壁面１７０に乗り移って、走
行装置の高段差１７５の乗り移りが完了する。このよう
に、本走行装置は、高段差の乗り移りが可能となるとい
う利点がある。

【０１００】また、前輪１１０ａ，１１０ｂの故障時に
は、ガスシリンダ機構２０への供給ガスの圧力を減圧し
て、前輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂの走
行壁面１７０への接地力を所定の接地力まで減少させ、
走行装置を走行壁面１７０に吸着させつつ中継箱１６を
介して円筒フレーム部材１１ｃ（即ち、走行装置）に繋
がれたケーブル類１７を引き寄せることで、走行装置を
容易に回収できるという利点もある。

【０１０１】加えて、本走行装置は、ガスチャンバ２
５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃと補助チャンバに兼用され
る中空矩形状フレーム１２ａ〜１２ｆとを図示しない配
管で連通させる構造として、大容量のチャンバを構成し
ているので、これらのチャンバ内の一部からガス抜けが
生じても、急激がガス圧の低下が生じにくい。このよう
にチャンバ内の圧力は急激に減ること無く緩やかに減っ
ていくので（減圧冗長効果）、ガス抜け故障時にも、前
輪１１０ａ，１１０ｂ，後輪１４ａ，１４ｂの走行壁面
１７０への接地力が失われて走行装置が走行壁面上１７
０を滑落してしまうまでに十分な時間があり、この間に
走行装置を回収するなどの対処が可能であるという利点
もある。

【０１０２】なお、本発明の磁性体壁面走行装置は、上
述の実施形態に限定されるものではなく、種々変形して
実施することができる。例えば、本実施形態では、図１
及び図２に示すように、磁石ユニット９０にクローラユ
ニットをそなえているが、クローラユニットの代わりに
ガイドローラ群を用いてもよい。逆に、補助磁石ユニッ
ト１００ａ，１００ｂ，１００ｃにガイドローラ群をそ
なえているが、ガイドローラ群の代わりにクローラユニ
ットを用いても良い。

【０１０３】さらに、ガスチャンバ２５と補助チャンバ
に兼用される中空矩形状フレーム１２ｄ〜１２ｆとを直
列に連通させているが、並列に連通させる構造や、直
列，並列を組み合わせた構造としてもよい。また、ガス
チャンバ５５ａ，５５ｂ，５５ｃの補助チャンバに兼用
される中空矩形状フレーム１２ａ〜１２ｃは、互いに直
列に連通させているが、同様に、並列に連通させる構造
や、直列，並列を組み合わせた構造としてもよい。

【０１０４】また、上述の実施形態では、駆動輪（前
輪）１１０ａ，１１０ｂを上方（図１中で右方向）に、
従動追従と一方向駆動とが切換可能な車輪（後輪）１４
ａ，１４ｂを下方（図１中で左方向）に向けた姿勢で走
行させる例を示したが、これとは上下逆に、つまり、車
輪１４ａ，１４ｂを上方に、駆動輪１１０ａ，１１０ｂ
を下方に向けた姿勢で走行させるようにしても良い。こ
の場合、当然であるが、車輪１４ａ，１４ｂの駆動装置
１５ａ，１５ｂ及びこれらの駆動装置１５ａ，１５ｂに
内蔵される一方向クラッチの設定を上述の実施形態と逆
方向に設定する必要がある。

【０１０５】つまり、上述の実施形態では、駆動装置１
５ａ，１５ｂは、走行装置を上方（この場合、図１中で
右方向）に駆動しうるように、図１中に矢印Ａで示す方
向に回転するように設定されている。また、一方向クラ
ッチは、駆動装置１５ａ，１５ｂの回転（図１中に矢印
Ａで示す方向への回転）を車輪１４ａ，１４ｂに伝達す
るとともに、図１中に矢印Ｂで示す方向については車輪
１４ａ，１４ｂの回転を駆動装置１５ａ，１５ｂに伝達
するように設定されており、走行装置を下方（この場
合、図１で左方向）に移動させる際には、車輪１４ａ，
１４ｂに駆動装置１５ａ，１５ｂによる負荷が重力に対
する制動力として掛かるようにしている。

【０１０６】これに対して、車輪１４ａ，１４ｂの方を
上方に向ける姿勢で走行させる場合には、走行装置を上
方（この場合、図１中で左方向）に駆動しうるように、
駆動装置１５ａ，１５ｂは、図１中で矢印Ｂで示す方向
に回転するよう設定される。また、一方向クラッチは、
駆動装置１５ａ，１５ｂの回転（図１中に矢印Ｂで示す
方向への回転）を車輪１４ａ，１４ｂに伝達するととも
に、図１中に矢印Ａで示す方向については車輪１４ａ，
１４ｂの回転を駆動装置１５ａ，１５ｂに伝達するよう
に設定され、これにより、走行装置を下方（この場合、
図１中で右方向）に移動させる際には、車輪１４ａ，１
４ｂに駆動装置１５ａ，１５ｂによる制動力が掛かるよ
うにすることになる。

【０１０７】なお、このような走行装置の走行姿勢、即
ち、車輪１４ａ，１４ｂ及び駆動輪１１０ａ，１１０ｂ
の何れを上方に向けるかは、走行装置の重心や走行壁面
１７０の状態等の条件に応じて適宜決定すればよい。

【０１０８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の磁性体壁
面走行装置によれば、磁性体壁面に高段差があっても、
その磁性体壁面走行装置と高段差との位置関係に応じ
て、壁面吸着磁力ユニット及び補助壁面吸着磁力ユニッ
トを、適宜に磁性体壁面から離接させて、壁面吸着磁力
ユニット及び補助壁面吸着磁力ユニットの２つの内、少
なくとも、１つを磁性体壁面に吸着させるという容易な
操作により、走行壁面上の高段差の乗り移りを行なえる
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる磁性体壁面走行装
置の側面視に応じた縦断面図であり、一部は側面を示し
ている。

【図２】本発明の一実施形態にかかる磁性体壁面走行装
置の平面図である。

【図３】本発明の一実施形態にかかる磁性体壁面走行装
置のガスシリンダの要部の縦断面図である。

【図４】本発明の一実施形態にかかる磁性体壁面走行装
置のガスシリンダ及びガスシリンダへの供給ガス系統を
示す図であり、（ａ）は全体系統図、（ｂ）はガスシリ
ンダ単体の要部構造を示す模式図、（ｃ）は各ガスシリ
ンダ単体における系統図である。

【図５】従来の磁性体壁面走行装置の模式的な構成図で
あり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

８ａ，８ｂ，８ｃ 支持部材 １０ 正四面体状テトラポッド型フレーム（正四面体状
テトラポッド型車体） １１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ 円筒フレーム部材 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ 中
空矩形状フレーム １３ 支持部材 １４ａ，１４ｂ 後輪（車輪） １５ａ，１５ｂ 後輪駆動装置 １６ 中継箱 １７ ケーブル類 ２０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ ガスシリンダ機構 ２１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ シリンダ ２２，５２ａ，５２ｂ，５２ｃ 止め部材 ２５，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ ガスチャンバ ３０，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ ピストン ３２，６２ａ，６２ｂ，６２ｃ ピストンロッド ３３，６３ａ，６３ｂ，６３ｃ ロッドエンド部材 ３３ａ，６４ａ，６４ｂ，６４ｃ ロッドエンド部材の
ガイド面 ３３ｂ，３３ｃ ガイド面の両端部 ４０，７０ａ，７０ｂ，７０ｃ 段差乗り越え切換ピス
トン機構 ４１，７１ａ，７１ｂ，７１ｃ 段差乗り越え切換ピス
トン ４２，７２ａ，７２ｂ，７２ｃ 段差乗り越え切換ピス
トンロッド ４５，７５ａ，７５ｂ，７５ｃ 中空部 ４６，７６ａ，７６ｂ，７６ｃ 上方中空部 ４７，７７ａ，７７ｂ，７７ｃ 下方中空部 ９０ 磁石ユニット ９１，１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ 磁石ユニット本
体部材 ９１ａ 磁石ユニット本体部材の上面部 ９２ａ，９２ｂ クローラユニット ９３，１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃ ヒンジ ９４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ ピン １００ａ，１００ｂ，１００ｃ 補助磁石ユニット １０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃ ガイドローラ群 １１０ａ，１１０ｂ 前輪（駆動輪） １２０ａ，１２０ｂ 前輪駆動装置 １４０，１４１ａ，１４１ｂ，１４１ｃ 磁石 １５０ 壁面吸着磁力ユニット １７０ 走行壁面（磁性体壁面） １７０ｂ 走行壁面の高面部 １７５ 高段差 ２５０ａ，２５０ｂ，２５０ｃ 補助壁面吸着磁力ユニ
ット ３０１，３０３ ３位置４ポート電磁弁 ３０２，３０４ ２位置３ポート電磁弁 １１２０ａ，１１２０ｂ 駆動車輪 １１３０ 駆動車輪 １１４０ ステアリング機構 １１５０ 磁石 １１６０ 上下駆動機構部 １２００ 吸着機構 １３００ 車体フレーム部材（本体） Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ 電磁弁排気側 Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４ 電磁弁排気側 ａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４ ガス通路 ｇ１〜ｇ４ ガス供給配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性体壁面上を移動する磁性体壁面走行
   装置であって、 正四面体状テトラポッド型車体と、 該車体の三角形状の底面部の３頂点のうちの２頂点の部
   分に配設された左右一対の駆動輪と、 該車体の該三角形状底面部の残る頂点部分に互いに隣接
   して配設され、従動追従と一方向駆動とが切換可能な一
   対の車輪と、 該車体の該三角形状底面部の中央部上に配設され、該車
   体を該磁性体壁面に吸着させる壁面吸着磁力ユニットと
   をそなえ、 該壁面吸着磁力ユニットが、該磁性体壁面に離接可能に
   装備されるとともに、 該車体の該三角形状底面部の該３頂点の各相互間に、該
   壁面吸着磁力ユニットとは別に該車体を該磁性体壁面に
   吸着させる補助壁面吸着磁力ユニットが、それぞれ該磁
   性体壁面に離接可能に配設されていることを特徴とす
   る、磁性体壁面走行装置。