JP2007130710A - 検査機器用自走台車 - Google Patents

Abstract

【課題】台車部に対し比較的に簡単な構成で各車輪を揺動可能とし、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面であっても、その曲率に倣うように車輪を揺動させ得る検査機器用自走台車を提供する。
【解決手段】この検査機器用自走台車１は、超音波厚みセンサ２（検査機器）が搭載される台車部４の左右両側に、一対の車体部６Ｌ、６Ｒがそれぞれ配置されている。各車体部６Ｌ、６Ｒには、それぞれ走行手段９が装備されている。この走行手段９は、モータ１５と、そのモータ１５で駆動されるとともに鋼管の表面に磁着し且つその表面に沿って転動可能な車輪１０と、を有して構成されている。そして、台車部４に対し各車体部６Ｌ、６Ｒは、台車部４の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に繋ぐ左右の連結手段２１によって連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼製の配管等の強磁性を有する曲面構造体の状態を検査する検査機器を搭載して、その曲面構造体の表面に沿って走行する検査機器用自走台車に関する。

この種の検査機器用自走台車（以下、単に「自走台車」ともいう）としては、例えば特許文献１ないし２に記載の技術が知られている。
特許文献１に記載の技術では、曲面構造体（浮屋根式タンクの側板）に走行用の案内部材（走行ガイド）を移動可能に設置しており、その案内部材に沿って曲面構造体表面を移動する自走台車（測定台車）が開示されている。

また、特許文献２に記載の技術では、自走台車（マグネット走行車）は、モータで駆動されるとともに台車に独立懸架された複数の車輪を有している。そして、各車輪は、曲面構造体表面に磁着しつつその表面に沿って回転可能に構成されている。また、モータは、リモートコントローラで遠隔操作可能になっている。これにより、操作者は、この自走台車を曲面構造体表面で所望の方向に遠隔操作で移動させながら曲面構造体の状態を検査することができる。
特許第２７０９４４８号公報 特許第２７９９６６７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、自走台車は、案内部材に沿って曲面構造体表面を移動する構成なので、曲面構造体上の任意の位置で旋回したり、任意の方向に向きを変えることはできない。また、適用対象となる曲面構造体が、石油タンクのような大型構造物の平面や大きな曲率の面を想定した構造であり、自走台車の走行用の車輪が揺動可能に構成されていないので、曲面構造体の表面に倣うように車輪が移動できない。そのため、例えば半径２５０ｍｍのような小さな曲率の曲面構造体表面に倣うように移動させることは困難である。

また、特許文献２に記載の技術では、所望の方向に遠隔操作で移動可能であり、各車輪が台車に対してそれぞれ懸架装置やユニバーサルジョイントを装着して独立懸架されているものの、一般的な自動車同様の独立懸架方式なので、小さな曲率の曲面構造体表面に倣うように車輪を揺動させる上では、未だ検討の余地があり、また、その構造が複雑であり、高価なものになる。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、台車部に対し比較的に簡単な構成で各車輪を揺動可能とし、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面であっても、その曲率に倣うように車輪を揺動させ得る検査機器用自走台車を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、強磁性を有する曲面構造体の状態を検査するための検査機器が搭載されて、前記曲面構造体の表面に沿って走行する自走台車において、前記検査機器が搭載される台車部と、その台車部の左右両側にそれぞれ配置される一対の車体部と、各車体部にそれぞれ装備されてモータおよびそのモータで駆動されるとともに前記曲面構造体表面に磁着し且つその表面に沿って転動可能な車輪を有する走行手段と、台車部に対し各車体部を、台車部の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に繋ぐ左右の連結手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、自走台車を、台車部およびその左右両側の一対の車体部を備えた構成とし、各車体部それぞれにモータを装備しており、さらに、各車体部を台車部に対し、左右の連結手段によってそれぞれ回動可能に繋いでいるので、左右の連結手段として、例えばユニバーサルジョイント等の駆動力を伝達する手段を用いることなく、例えば複数のリンクで台車部と各車体部とを繋ぐことを可能としている。そして、左右の連結手段は、台車部に対し、台車部の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に各車体部を繋いでいるので、各車輪を台車部に対し相対的に揺動させることができる。したがって、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面であってもその曲率に倣うように車輪を揺動させ、その曲面構造体の表面に沿って自走台車を移動させることができる。

なお、前記搭載される検査機器としては、例えば超音波厚みセンサを好適に搭載することができる。
ここで、前記左右の連結手段は、前後方向に延びるとともにその中央部が左右方向を向く軸まわりに車体部に回動可能に連結される揺動桿と、一端が前後方向を向く軸まわりで台車部に回動可能に連結されるとともに他端が前記揺動桿に連結される揺動リンクと、を備えてそれぞれ構成されていれば好ましい。このような構成であれば、比較的に簡単な構成で各車輪を揺動可能なように台車部と各車体部とを繋ぐ上で好適である。

また、前記左右の連結手段を介して、各車体部を台車部に対して対称に揺動させる同調手段を備えていればより好ましい。このような構成であれば、曲面構造体表面に対し台車部の対向する向きを安定させることができる。したがって、台車部に搭載される検査機器の測定姿勢を安定させる上で好適である。
ここで、前記同調手段は、台車部の左右方向中央に台車部の上下方向に向けて延設される案内軸と、その案内軸に沿ってスライド移動可能なスライドコマと、一端が前記スライドコマにそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端が前記左右の連結手段の揺動リンクにそれぞれ回動可能に連結される一対の連結リンクと、各車体部を台車部側に向けて付勢する付勢ばねと、を備えて構成されていれば好ましい。このような構成であれば、比較的に簡単な構成で上記の同調手段を構成することができる。

また、前記台車部は、前記曲面構造体の表面に対向配置された複数のキャスタを有し、当該複数のキャスタは、前記対向する方向での前記曲面構造体と前記搭載される検査機器との間の隙間を調整するための対向隙間調整手段を有していればより好ましい。このような構成であれば、例えば検査機器あるいは台車部を、曲面構造体の表面に接触させることのないように相対位置を設定可能である。また、例えば検査機器に必要な対象との間の隙間を、所要の隙間とする相対位置に設定することもできる。
ここで、前記対向隙間調整手段は、前記キャスタが雄ねじ部を有する構成とし、前記台車部には、そのキャスタの雄ねじ部を螺合可能な雌ねじを有する構成とすることで構成されていれば好ましい。このような構成であれば、比較的に簡単な構成で上記の対向隙間調整手段を構成することができる。

また、前記各車体部毎の車輪の回転状態を検出する複数の回転状態検出手段と、各回転状態検出手段からの回転状態の情報に基づいて、前記各車体部の走行方向でのずれを警告する表示をする警告表示手段と、前記各車体部の車輪相互の回転量の差異を調節するための回転量差異調節手段と、を備えていれば好ましい。このような構成であれば、例えば比較的に小さな曲率の曲面構造体表面を移動させた際に、各車体部の車輪相互の回転量に差異が生じた場合でも、操作者は、警告表示手段で車輪相互の回転量の差異を確認しつつ、操作者は、その差異を回転量差異調節手段で小さくするように調節することができるので、より安定した走行をさせることができる。

なおまた、前記各車体部毎の車輪の回転状態を検出する複数の回転状態検出手段と、各回転状態検出手段からの回転状態の情報に基づいて、前記各車体部の車輪相互の回転量の差異を小さくするように補正する回転量差異補正手段と、を備えた構成とすることは好ましい。このような構成であれば、例えば比較的に小さな曲率の曲面構造体表面を移動させた際に、各車体部の車輪相互の回転量の差異が生じた場合でも、その差異を回転量差異補正手段が小さくすることができるので、より安定した走行をさせることができる。

上述のように、本発明によれば、台車部に対し比較的に簡単な構成で各車輪を揺動可能とし、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面であっても、その曲率に倣うように車輪を揺動させ得る検査機器用自走台車を提供することができる。

以下、本発明に係る検査機器用自走台車の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。ここで、この検査機器用自走台車（以下、単に「自走台車」ともいう）は、強磁性を有する曲面構造体である鋼管の外壁面に、車輪が磁気による吸着力によって吸着しつつ転動することで、その外壁面に沿って走行するものである。
図１〜図３は、本発明に係る自走台車の一実施形態を説明する図であり、図１は、その自走台車全体を斜め上方から見た図を示しており、図２は、図１に示す斜視図での一部を透視した図で示している。また、図３は、その自走台車の概略構成を説明する図であり、同図（ａ）は、自走台車全体の概略構成をブロック図で示している。また、同図（ｂ）は、コントローラの操作面部分を示している。

図１および図２に示すように、この自走台車１は、左右方向のほぼ中央に台車部４を備えている。この台車部４は、その底部側に、平面視が矩形状の板金製の支持枠５を有している。この支持枠５には、枠の内側に不図示の係止部を有しており、この係止部に、検査機器としての超音波厚みセンサ２（以下、単に「センサ」ともいう）が上方から載置されるようになっている。このセンサ２は箱形をなし、その内部に、鋼管の外壁面の厚みを検出するためのトランスデューサが収容されており、鋼管の内部腐食等にともなう壁面厚みの減少量を測定可能に構成されている。

そして、このセンサ２は、図２に示すように、その前後を二本のセンサ固定ワイヤ２ｂで掛け止められており、各センサ固定ワイヤ２ｂの両端が、それぞれ引っ張りばねであるセンサ固定ばね２ｃによって被測定面側に向けて押しつけられるように支持枠５との間で斜め下方に連結されている。これにより、台車部４は、センサ２が載置されることで全体として略直方体状の箱形をなし、支持枠５内にセンサ２が前後左右を囲まれた状態でしっかりと支持されるので、センサ２は、自走台車１が天地が逆の状態になった場合でも落下が防止され、支持枠５と共に一体で移動可能になっている。なお、台車部４には、前後方向の後ろ側に、不図示のコネクタを有しており、このコネクタに、図１に示すように、メインケーブル５９が接続されるようになっている。そして、センサ２は、このメインケーブル５９を介して、図３（ａ）に示すように、制御部５０に接続される。これにより、センサ２で測定された情報はメインケーブル５９を介して制御部５０に送られるように構成されている。

ここで、台車部４には、その支持枠５に、被測定面Ｓ側に向けて複数のキャスタが設けられている。以下、このキャスタ部分の構成について図４を参照して説明する。なお、図４は、台車部を説明する図であり、同図では台車部のみを図示しており、同図（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その正面図、また、（ｃ）は、その右側面図である。
台車部４には、図４（ａ）に示すように、支持枠５に対し、その左右方向の両側それぞれに二箇所ずつ、計４個のキャスタ取り付け台４２が取り付けられている。そして、各キャスタ取り付け台４２に対してキャスタ４０がそれぞれ取り付けられている。

詳しくは、キャスタ取り付け台４２は、図４（ｂ）に示すように、正面視が略Ｌ字型の板金部材であり、略Ｌ字型の一方の側（同図での左側）がねじ締結によって支持枠５に装着されている。また、略Ｌ字型の他方の側は、同図（ａ）に示すように、平面視が略台形形状をなして左右に張り出して形成されており、その面の略中央部に板厚方向に貫通する不図示のタップ穴（雌ねじ）が加工されている。すなわち、このタップ穴は、その貫通する軸線の向きが、曲面構造体の表面に対向する側に向けて形成されている。

一方、キャスタ４０は、図４（ｂ）に示すように、略円筒状のキャスタ本体部４０ａを備えている（以下、キャスタ本体部を単に「本体部」という）。この本体部４０ａは、曲面構造体側（同図での下方）に向けて開口しており、その内部に空隙を有している。そして、この本体部４０ａ内に、ボール４０ｃが回動自在に内装されている。このボール４０ｃは、空隙内にさらに内装されているばねによって奥側（曲面構造体とは反対の側）から押圧されており、これにより、開口する曲面構造体側からボールの一部が突出することで、任意の方向に転動可能な脚輪として機能するようになっている。さらに、本体部４０ａの他端側には、本体部４０ａと一体をなして同軸に延出する雄ねじ部４０ｂが形成されている。

そして、図４（ｂ）ないし（ｃ）に示すように、この雄ねじ部４０ｂが、上記キャスタ取り付け台４２のタップ穴に曲面構造体側から螺合することで、支持枠５に、４つのキャスタ４０が被測定面Ｓ側に向けて装着される。そして、その雄ねじ部４０ｂの締結位置は、曲面構造体とセンサ２との間の隙間をその軸方向で調整することで、センサ２の測定方向で必要なギャップである所要の隙間Ｔを設定している。そして、その設定した軸方向での位置を、キャスタ固定ナット４６によって確実に固定している。ここで、上記対向隙間調整手段には、キャスタ４０が有する雄ねじ部４０ｂと、キャスタ取り付け台４２に形成されて、雄ねじ部４０ｂに螺合可能に曲面構造体の表面に対向するタップ穴とが対応している。
さらに、この自走台車１は、図１ないし図２に示すように、台車部４の左右両側に、一対の車体部６Ｌ、６Ｒをそれぞれ有している。これら一対の車体部６Ｌ、６Ｒは、台車部４同様の略直方体状をなしており、その長辺を、台車部４の長辺に沿ってほぼ平行にして配置されている。

以下、各車体部６Ｌ、６Ｒを構成するフレーム構造について図５を適宜参照しつつ説明する。なお、図５は図１に示す自走台車を説明する図であり、同図（ａ）は、その正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）は背面から見た図、また、（ｄ）は左側面から見た図である。ここで、左右の車体部６Ｌ、６Ｒは、台車部４に対して左右方向で対称に形成されているので、以下のフレーム構造についての説明では、左の車体部６Ｌのフレーム構造について説明し、右の車体部６Ｒについてはその説明を適宜省略する。

図５（ａ）に示すように、車体部６Ｌは、その高さ方向での中央よりもやや下側に、ベースフレーム８１を有している。このベースフレーム８１は、略Ｌ字形の板金部材であり、その台車部４側の一辺が折り返し部８１ｂになっている。折り返し部８１ｂは、適宜の長さで下方に向けて直角に折り返されて形成されている。このベースフレーム８１は、図５（ｂ）に示すように、折り返し部８１ｂとは反対の側は、その平面視が矩形状であり、その矩形状の面を、同図（ａ）に示すように、ほぼ水平にして配置されている。そして、折り返し部８１ｂには、上下方向に延びる内フレーム８２がねじ締結によって台車部４側から固定されている。

この内フレーム８２は、図５（ｄ）に示すように、装着された状態での側面視が矩形状の板金部材であり、略直方体状をなす車体部６Ｌの台車部４側のカバーを兼ねている。この内フレーム８２は、上下方向での下部側が、ベースフレーム８１に装着されている部分よりも下方に向けて張り出した張り出し部８２ｃになっている。一方、上下方向での上部側が、台車部４とは反対側に向けて適宜の長さで直角に折り返された折り返し部８２ｂになっている。そして、この折り返し部８２ｂに、コネクタ（車体間コネクタ５２ないし操舵用コネクタ５６）が装着されている。また、この折り返し部８２ｂに、車体部カバー７Ｌが取り付けられている。

また、上記ベースフレーム８１には、内フレーム８２が装着されている側とは反対側に、且つ、内フレーム８２の張り出し部８２ｃと対向する位置に外フレーム８３が設けられている。この外フレーム８３は、図５（ｃ）に示すように、前後方向に延びる略Ｌ字形の板金部材であり、その略Ｌ字形をなす同図での上側が、折り返し部８３ｂになっており、この折り返し部８３ｂがベースフレーム８１の下面側に対して装着されている。また、その略Ｌ字形の反対の側が、前記張り出し部８２ｃと対向して平行に設けられる張り出し部８３ｃとして形成されている。

さらに、ベースフレーム８１の上面の略中央部には、板金部材からなる揺動桿フレーム８４が装着されている。この揺動桿フレーム８４は、下部に折り返し部８４ｄを有しており、この折り返し部８４ｄの両端部が、ねじによって固定されることで、これと反対の側がベースフレーム８１の上面に立設している。この揺動桿フレーム８４は、同図（ｄ）に示すように、その立設している部分の側面から見た形状が、略台形形状をなしている。そして、その台形形状をなす面８４ｂが、内フレーム８２の上下方向にのびる面とほぼ平行となる位置で固定されている。そして、この内フレーム８２と揺動桿フレーム８４とには、相対向する位置に、後述する玉軸受２６の外輪が内嵌可能な貫通穴が同軸にそれぞれ形成されている。さらに、ベースフレーム８１には、その前後方向での前端部および後端部に、上記略直方体状の外装を構成可能に形成された前カバー８６および後カバー８７がそれぞれ装着されている。そして、上述の内フレーム８２、前カバー８６および後カバー８７によっては覆われていない上面と外側面とを覆うように、略Ｌ字状の車体部カバー７Ｌが装着されることで、上記略直方体状の車体部６Ｌが構成されている。

なお、図１に示すように、左右一対の車体部６Ｌ、６Ｒは、それぞれの車体部カバー７Ｌ、７Ｒの外側面の略中央部に、円形の持ち手用の穴７ｂが貫通形成されている（なお、同図では、背面となる車体部６Ｒ側の持ち手用の穴７ｂは不図示）。また、一対の車体部６Ｌ、６Ｒそれぞれには、台車部４側となる内側面の中央の上部側に、貫通穴を上端部側に有する板部材であるワイヤーフック４８がその下端部を止めねじで取り付けられている。このワイヤーフック４８は、自走台車１の使用時に、万一の場合に生じ得る落下防止のために、鋼管より上方にある構造物と自走台車１とを、所要の強度および長さを有するロープで互いに固定する際に用いられる連結部になっている。

ここで、左右の各車体部６Ｌ、６Ｒは、図２および図３（ａ）に示すように、台車部４に対し、連結手段２１によってそれぞれ連結されている。そして、左右の各連結手段２１は、揺動桿２２および揺動リンク２４をそれぞれ備えて構成されており、台車部４に対し各車体部６Ｌ、６Ｒを、台車部４の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に繋いでいる。

詳しくは、揺動桿２２は、図２に斜視図にて示すように、前後方向に延びる板状の部材であり、各車体部６Ｌ、６Ｒの台車部４側に配置されている。この揺動桿２２は、図５（ｄ）に示すように、台車部４の前後方向での中央部となる位置に、その板厚方向に貫通する貫通穴２２ｂが形成されている。この貫通穴２２ｂには、図５（ｂ）に示すように、揺動桿支軸８５が挿通されている。そして、この揺動桿支軸８５は、同図（ｂ）に示すように、その両端が、上記の内フレーム８２と揺動桿フレーム８４とによって、左右方向を向く軸まわりに回動可能なように、それぞれ玉軸受２６を介して支持されている。これにより、揺動桿２２は、進行方向とは直角の面内で、この揺動桿支軸８５の軸まわりに揺動可能になっている。

一方、上記揺動リンク２４は、図２に斜視図にて示すように、左右方向で斜めに配置される略平行四辺形状の板金部材であり、各車体部６Ｌ、６Ｒと台車部４との間の位置に配置されている。
詳しくは、揺動リンク２４は、図５（ａ）に示すように、前後方向での前側の左右二箇所、および図５（ｃ）に示すように、前後方向での後側の左右二箇所それぞれの計４箇所に配置されている。そして、各揺動リンク２４は、その台車部４側の下端部が、支持枠５に、前後方向を向く軸を有する支持ピン２４ｂによって、その軸まわりに回動可能にそれぞれ連結されている。また、各揺動リンク２４は、その台車部４に連結されている側とは反対側の端部が、揺動桿２２の前後方向での両端部に、その上下の位置を二本の止めねじ２４ｃによってそれぞれ締結されている。

これにより、左右の連結手段２１は、台車部４に対し各車体部６Ｌ、６Ｒを、台車部４の支持枠５に対し、前後方向を向く支持ピン２４ｂの軸まわりに回動可能に繋ぐとともに、左右方向を向く揺動桿支軸８５の軸まわりに回動可能にそれぞれ繋いでいる。これにより、この自走台車１は、その車輪１０の踏み面を、例えば円筒面を有する鋼管等の曲面構造体表面を被測定面Ｓとして、その被測定面Ｓに車輪１０を密着させた状態で曲面構造体の、例えば円筒軸方向に走行させることを可能としている。

さらに、この自走台車１は、図２および図３（ａ）に示すように、左右の連結手段２１を介して、各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４に対して対称に揺動させる同調手段３０をさらに有している。
詳しくは、台車部４には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、支持枠５側面の前部且つ左右方向の中央の位置に、ブロック状の案内用ベース３１が付設されている。この案内用ベース３１は、その左右両側が止めねじで支持枠５に締結されており、その中央部に、上下方向（ほぼ垂直方向）を向く貫通穴３１ｂが形成されている。そして、この案内用ベース３１の貫通穴３１ｂに案内軸３２が内嵌されており、この案内軸３２の下端が、前後方向手前側から止めねじ３１ｃで案内用ベース３１に固定されている。これにより、案内軸３２は、上下方向に向けて延設した状態に固定される。

さらに、この案内軸３２には、その軸方向に沿って摺動可能なスライドコマ３４が外嵌している。このスライドコマ３４は、その左右両側にタップ穴を有している。そして、このスライドコマ３４の左右のタップ穴に、前後方向を向く軸を有する支持ピン３６ｂが固定されており、この支持ピン３６ｂの軸まわりに回動可能に、細幅の板金部材である連結リンク３６の一端が連結されている。さらに、この連結リンク３６の他端が、上記揺動リンク２４の台車部４側の上端部に、前後方向を向く軸を有する支持ピン３６ｃによって、支持ピン３６ｃの軸まわりに回動可能に連結されている。これにより、左右の各車体部６Ｌ、６Ｒは、台車部４に対する傾きの度合いが案内軸３２に対して左右対称に移動するようになっている。

また、台車部４の後ろ側には、図５（ｃ）に示すように、揺動リンク２４の斜めの辺の略中央部と支持枠５の左右方向での両側とをそれぞれ繋ぐように、引っ張りばねである付勢ばね３８を二箇所に設けている。この付勢ばね３６によって、左右の各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４側に引き上げる方向に所要の張力を与えているので、走行面の状況の変化によって、右の車体部６Ｒ、支持枠５、左の車体部６Ｌが、それぞれ傾いた状態から一直線に並んだ状態に戻ろうとする場合に、その復元運動を円滑にすることができるようになっている。

さらに、支持枠５には、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、左右の車体部６Ｌ、６Ｒがほぼ台車部４に対して一直線に並んだ状態となる位置において、各揺動リンク２４の台車部４側の端面とそれぞれ当接する位置に、ストッパ２９を計４箇所設けている。このストッパ２９によって揺動リンク３６の台車部４側への移動量が、一直線に並んだ状態よりも台車部４側に移動しないように制限されている。すなわち、全体が一直線に並んだ状態から過度に台車部４側に向けて傾いた姿勢にならないように規制可能になっている。

ここで、一対の車体部６Ｌ、６Ｒには、図２および図３に示すように、それぞれに走行手段９が装備されている。
詳しくは、図２に示すように、この走行手段９は、モータ１５および車輪１０を有して構成されている。車輪１０は、各車体部６Ｌ、６Ｒそれぞれに２個ずつ設けられており、左右で計４個が備えられている。そして、各車輪１０は、ベースフレーム８１の下面側、且つ相対向する張り出し部８２ｃと張り出し部８３ｃとによって画成された領域に配置されている。また、各車輪１０は、図５（ｂ）に示すように、その転動する向きを、自走台車１の前後方向に向けて各車体部６Ｌ、６Ｒそれぞれで直線上に並んでいる。さらに、モータ１５は、各車体部６Ｌ、６Ｒに、各車輪１０毎にそれぞれ搭載されており、各車輪１０は、それぞれに対応するモータ１５によって、ウォーム減速機構を介して個別に駆動されるようになっている。

図６は図２での符号Ａ方向から見た走行手段９の手前側の車輪部分を拡大して示している。なお、各車体部６Ｌ、６Ｒの走行手段９は、ともに同一の構成を有し、これを左右対称に備えており、さらに、各車体部６Ｌ、６Ｒの走行手段９それぞれの２個の車輪１０は、モータ１５およびウォーム減速機構を含めて同一の構成なので、以下の説明では、車体部６Ｒ側の走行手段９の手前側の車輪部分について説明し、他の車輪部分についてはその説明を省略する。

同図に示すように、相対向する張り出し部８２ｃと張り出し部８３ｃとには、左右方向で対向する同軸線上の位置に、貫通穴８２ｄおよび８３ｄがそれぞれ形成されている。各貫通穴８２ｄ、８３ｄには、例えば多孔質含油軸受等の、長期に渡って無給脂で使用可能な軸受１８（以下、「無給脂軸受」という）が内嵌されている。この無給脂軸受１８は、一端側に鍔部を有しており、その鍔部を上記画成された領域の側に向けてそれぞれに内嵌されている。さらに、この無給脂軸受１８の貫通穴に車軸１３が挿通されており、この車軸１３が、無給脂軸受１８を介して左右の張り出し部８２ｃ、８３ｃに対して回動自在に支持されている。そして、この車軸１３には、その上記画成された領域に位置する部分に、スリーブ１４が車軸１３と同心に外嵌している。このスリーブ１４は、その軸方向の略中央部に大径部１４ｄを有しており、その両側が大径部１４ｄより小さい径の小径部１４ｓ、１４ｐとしてそれぞれ形成されている。

スリーブ１４の大径部１４ｄには、その周方向に適宜の間隔をあけてタップ１４ｂが径方向に二箇所、貫通形成されており、各タップ１４ｂに止めねじ１４ｃがそれぞれ装着されることで車軸１３に固定されている。
小径部１４ｐは台車部４側に形成されており、この小径部１４ｐには、上記車輪１０が外嵌している。この車輪１０は、強力な磁力を有する円環状のネオジ磁石１１と、そのネオジ磁石１１を両側から挟む二枚の円環状の車輪板１２と、を備えて構成されている。これら円環状の車輪板１２は、強磁性を有する金属材料から形成されている。そして、ネオジ磁石１１および車輪板１２は、それらの中心に同径の貫通穴を、車軸１３と同心に有しており、この貫通穴に略円筒状のスリーブ１４が挿通されるように形成されている。そして、各車輪板１２には、その周方向に適宜の間隔をあけてタップ１２ｂが径方向に二箇所形成されており、各タップ１２ｂに止めねじ１２ｃが装着されて、ねじ締結されることで、スリーブ１４の台車部４側の小径部１４ｐに固定されている。これにより、各車輪１０は鋼管等の外壁表面を被測定面Ｓとしてこれに磁着しつつその表面に沿って転動可能になっている。なお、ネオジ磁石１１の外径よりも二枚の車輪板１２の外径は一回り大きい。

一方、小径部１４ｓは台車部４とは反対側の小径部であり、この小径部１４ｓには、ウォームホイル１７が車軸１３と同心に外嵌している。このウォームホイル１７についても、その周方向に適宜の間隔をあけてタップ１７ｂが径方向に二箇所形成されており、各タップ１７ｂに止めねじ１７ｃが装着されてねじ締結されることで、車軸１３に固定されている。そして、このウォームホイル１７には、これに直角をなす軸方向を向いて連結するウォーム１６が噛合ってウォーム減速機構を構成している（図１（ｂ）参照）。ここで、上記モータ１５は、このウォーム１６の上部に位置するように、ベースフレーム８１の上面の側に配置されている。そして、ウォーム１６は、その一端側が、これに対応するモータ１５の出力軸に、ベースフレーム８１の下面の側で同軸に連結されている（連結部分の図示略）。

ここで、各モータ１５は、減速機構を内蔵する直流モータであり、各モータ１５は、上記制御部５０内の、それぞれに対応するモータドライバ（不図示）に個別に駆動可能に接続されている。各モータドライバには、Ｈブリッジ回路がそれぞれ内蔵されており、そのＨブリッジ回路を構成する４つのトランジスタを適宜ＯＮ・ＯＦＦ制御することによって、所望の回転、停止を各モータ１５にさせられるようになっている。なお、回転方向を切換える際は、僅かな時間だけトランジスタを全てＯＦＦにするように制御している。

さらに、各モータ１５の出力軸とウォーム１６の一端側とを繋ぐ部分には、薄肉の円盤である回転板１９が同軸にそれぞれ装着されている。この回転板１９の周方向には適宜の間隔でスリットが形成されており、このスリットを検出可能な位置に、フォトインタラプタ２０が、その検出部を対向させて設けられている。このフォトインタラプタ２０は、回転板１９が回転することによるスリットの有無を検出して、これをパルス信号として制御部５０に出力可能に接続されており、これにより、各車体部６Ｌ、６Ｒ毎の車輪１０の回転状態を検出可能になっている。なお、上記回転状態検出手段には、この回転板１９およびフォトインタラプタ２０が対応する。

そして、図１に示すように、各車体部６Ｌ、６Ｒの上面には、車体間コネクタ５２がそれぞれに付設されている。これら車体間コネクタ５２同士は、車体間ケーブル５４で相互に必要な信号の送受信および電力の供給を可能に電気的に接続される。さらに、左側の車体部６Ｌには、操舵用ケーブル５８が接続される操舵用コネクタ５６が付設されており、各走行手段９は、この操舵用コネクタ５６に接続される操舵用ケーブル５８を介して制御部５０に電気的に接続されるようになっている。さらに、制御部５０は、制御部５０およびコントローラ６０間を繋ぐコントローラケーブル５７を介してコントローラ６０に接続されるようになっている。

このコントローラ６０は、図３（ｂ）に示すように、コントローラケーブル５７を介して制御部５０と相互に必要な信号を授受可能に接続されており、コントローラ６０の操作盤面上に、リセットスイッチ６４、速度バランス調整用のボリューム７０、右側トグルスイッチ６６Ｒ、左側トグルスイッチ６６Ｌ、左表示灯６２Ｌ、および右表示灯６２Ｒを備えている。

リセットスイッチ６４は、上記フォトインタラプタ２０から制御部５０に出力されて制御部５０内のカウンタで計数されているパルス数をリセットするための信号を制御部５０に出力可能に配線されている。
速度バランス調整用のボリューム７０にはポテンショメータを用いており、左右の車体部６Ｌ、６Ｒそれぞれのモータドライバへの電源は、このボリューム７０を介することで、各モータドライバに通電されるべき電流を振り分け可能に配線されており、電流を振り分ける度合いを操作者の操作によって調整可能になっている。

右側トグルスイッチ６６Ｒ、および左側トグルスイッチ６６Ｌは、前進・後退・中立の３つの位置にそれぞれ切換え可能なものであり、右側トグルスイッチ６６Ｒが右車体部６Ｒの走行手段９に対応し、左側トグルスイッチ６６Ｌが左車体部６Ｌの走行手段９に対応してそれぞれ配線されている。各トグルスイッチ６６Ｒ、６６Ｌは、その前進・後退・中立の位置にそれぞれ対応する信号を制御部５０に出力可能になっている。そして、左表示灯６２Ｌ、および右表示灯６２Ｒは、制御部５０からの信号に応じて、消灯、点滅ないし点灯するようになっている。

制御部５０には、以下不図示の、各部に必要な電源を供給するための電源部、上述のモータドライバおよびマイクロコンピュータが搭載されている。なお、制御部５０は、電源部から延びる電源コードを有し、その電源コードをＡＣ１００Ｖの３Ｐコンセントに差し込むことで各部に必要な電源を供給可能に配線されている。また、制御部５０には、電源の供給確認用の表示灯が設けられており、電源が供給されるとその表示灯が点灯するようになっている。

制御部５０のマイクロコンピュータは、以下、いずれも図示しない、所定の制御プログラムに基づいて、演算およびこの自走台車１のシステム全体を制御するＣＰＵと、所定領域にあらかじめＣＰＵの制御プログラム等を格納しているＲＯＭと、ＲＯＭ等から読み出したデータやＣＰＵの演算過程で必要な演算結果を格納するためのＲＡＭと、自走台車１のコントローラ６０およびフォトインタラプタ２０等を含めた外部装置に対してデータの入出力を媒介するＩ／Ｆ（インターフェイス）と、を備えて構成されている。これらは、データを転送するためのバス等の信号線で相互にかつデータ授受可能に接続されている。

そして、制御部５０は、コントローラ６０の右側トグルスイッチ６６Ｒ、および左側トグルスイッチ６６Ｌの位置に応じて、予めプログラムされている操舵制御処理によって、対応する走行手段９を所定の回転または停止をさせるように制御する信号を、対応するモータドライバに出力するようになっている。
また、制御部５０は、操舵制御処理によって、コントローラ６０の左右の両表示灯の点灯を制御する。さらに、制御部５０のマイクロコンピュータは、上記センサ２で測定された鋼管の内部腐食等にともなう壁面厚みの減少量の情報を読み込んで、読み込んだ減少量の情報をデータメモリに書き込みおよび読み出し可能になっている。なお、制御部５０内のマイクロコンピュータは、予めプログラムされている操舵制御処理の実行命令を解読し、これを実行可能に構成されており、実行される命令はプログラムメモリに格納されており、また、演算途中で必要な変数はデータメモリにて読み書き可能になっている。

以下、図７を参照しつつ制御部５０での操舵制御処理について説明する。なお、図７は操舵制御処理のフローチャートである。
電源が投入されると、制御部５０での操舵制御処理が実行されて、図７に示すように、ステップＳ３に移行するようになっている。
ステップＳ３では、上記の右側トグルスイッチ６６Ｒ、および左側トグルスイッチ６６Ｌの位置が、両方とも中立位置か否かを判定し、両方とも中立位置であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ５に移行する。

ステップＳ４では、全ての走行手段９のモータドライバへの出力を停止して処理をステップＳ３に戻す。
ステップＳ５では、右側トグルスイッチ６６Ｒ、および左側トグルスイッチ６６Ｌの位置のうち、いずれか一方が中立位置か否かを判定し、いずれか一方が中立位置であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ６に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ７に移行する。ステップＳ６では、所定の旋回操舵処理が実行されて処理をステップＳ３に戻す。

ここで、所定の旋回操舵処理は、右側のトグルスイッチ６６Ｒのみを前進もしくは後退に入れれば自走台車１は左側に曲がり、左側のトグルスイッチ６６Ｌのみを前進もしくは後退に入れれば自走台車１は右側に曲がるようになっている。また、左側のトグルスイッチ６６Ｌを前進にするとともに右側のトグルスイッチ６６Ｒを後退に入れることで、自走台車１を、定点での右旋回をさせられるようになっており、この逆に、右側のトグルスイッチ６６Ｒを前進にするとともに左側のトグルスイッチ６６Ｌを後退に入れることで、自走台車１を定点での左旋回をさせられるように構成されている。

ステップＳ７では、右側トグルスイッチ６６Ｒ、および左側トグルスイッチ６６Ｌの位置が、両方とも後退位置か否かを判定し、両方とも後退位置であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ８に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ９に移行する。ステップＳ８では、対応する走行手段９のモータドライバに後進方向に回転させるための信号を出力してステップＳ１０に移行する。ステップＳ９では、対応する走行手段９のモータドライバに前進方向に回転させるための信号を出力してステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、各走行手段９それぞれに設けられているフォトインタラプタ２０から出力されるパルスを、内部のカウンタでそれぞれ個別に計数する処理がなされてステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、その計数されたパルスの値に基づいて、右車体部６Ｒと左車体部６Ｌとでの相互の車輪１０の回転量に対応するパルスの差異を演算して、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で演算された実差異が、予め設定された第一のパルス差異値に対して小さいか否かを判定し、小さければ（ＹＥＳ）ステップＳ１４に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１５に移行する。
ステップＳ１４では、左右の両表示灯の点灯の信号を出力せずに（消灯）、処理をステップＳ３に戻す。
ステップＳ１５では、ステップＳ１１で演算された実差異が、正か否かを判定し、正であれば（ＹＥＳ）ステップＳ１６に移行し、そうでなければ（ＮＯ）ステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１６では、実差異の絶対値が予め設定されている第一のパルス差異値を超えており、さらに、その第一のパルス差異値より大きな、予め設定されている第二のパルス差異値より小さいときは、一方の表示灯を点滅させる。さらに、実差異の絶対値が第二のパルス差異値を超えたときは、一方の表示灯を点灯させるという一連の処理をしてステップＳ３に処理を戻す。ここで、例えば一方の側として左の車体部６Ｌを設定すれば、コントローラ６０に向かって左の左表示灯６２Ｌを対応させるようにしておく。

ステップＳ１７では、実差異の絶対値が第一のパルス差異値を超えて第二のパルス差異値より小さいときは、他方の表示灯を点滅させる信号を出力する。さらに、実差異の絶対値が第二のパルス差異値を超えたときは、他方の表示灯を点灯させる信号を出力するという一連の処理をしてステップＳ３に処理を戻すようになっている。ここで、上記一方として左の車体部６Ｌを設定していれば、他方として右の車体部６Ｒを設定し、コントローラ６０に向かって右の右表示灯６２Ｒをこれに対応させるように設定しておく。

ここで、本実施形態での第一のパルス差異値および第二のパルス差異値は、それぞれ左右の車体部６Ｌ、６Ｒの走行量差が３ｍｍ、および走行量差が８ｍｍとなるパルス数に設定している。すなわち、走行量差が３ｍｍ未満であれば表示灯を点灯させず、３ｍｍ以上７ｍｍ未満であれば表示灯を点滅させ、７ｍｍ以上であれば表示灯を点灯させるようになっている。
ここで、上記警告表示手段には、左右の表示灯６２Ｌ、６２Ｒ、および、この操舵制御処理でのステップＳ１２からステップＳ１７が対応する。また、上記回転量差異調節手段には、速度バランス調整用のボリューム７０が対応する。

このように、この自走台車１は、台車部４にセンサ２を搭載した状態で、コントローラ６０による遠隔操作によって、上記操舵制御処理に基づく前後進および停止操舵が可能に構成されており、これにより、この自走台車１は、鋼管等の外壁に沿って、その上面、下面、垂直面、曲面を問わず、被測定面Ｓとなる外壁表面に磁着しつつ所望の方向に走行しつつ、鋼管等の曲面構造体の内部腐食等にともなう壁面厚みの減少量を測定可能になっている。また、外壁表面上での定点で旋回させて進行方向を変えられるようになっている。

次に、この検査機器用自走台車１の使用方法、および作用・効果について説明する。
まず、事前の準備について説明する。
はじめに、自走台車１の各車輪１０に、スケール等の異物が付着していないかを目視で確認し、もし、異物が付着している場合には、例えば粘着テープを用いて除去するか、あるいは、加圧空気を噴射して吹き飛ばすことで清掃する。

そして、制御部５０およびコントローラ６０間をコントローラケーブル５７で繋ぎ、制御部５０および左の車体部６Ｌ間を操舵用ケーブル５８で繋ぐ。また、一対の車体部６Ｌ、６Ｒ間を車体間ケーブル５４で繋ぎ、制御部５０およびセンサ２間をメインケーブル５９で繋ぐ。
そして、コントローラ６０の前進・後退切換え用の左右のトグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒが中立位置になっていることを確認し、その後、制御部５０の電源コードを、漏電遮断器を装備したＡＣ１００Ｖの３Ｐコンセントに差し込む。このとき、制御部５０の表示灯が点灯していれば電源が供給されている。

左右のトグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒを操作して、全ての車輪１０が回転するか否かを確認し、全ての車輪１０が正常に回転することを確認したら、その状態でコントローラ６０の速度バランス調整用のボリューム７０を左右それぞれに回す操作をして、右車体部６Ｒと左車体部６Ｌとの車輪１０の回転速度が、その操作に応じてそれぞれ変化することを確認する。すなわち、ボリューム７０を右に回せば右車体部６Ｒの回転速度が遅くなり、左に回せば左車体部６Ｌの車輪１０の回転速度が遅くなることを確認する。

次いで、コントローラ６０上のリセットスイッチ６４を押した後に、コントローラ６０の左側トグルスイッチ６６Ｌを前進、または後退側に倒して左車体部６Ｌの車輪１０を回転させたときに、コントローラ６０の左表示灯６２Ｌが点滅または点灯していることを確認する。このとき、左車体６Ｌが先行していることを確認する。
また、同様にして、リセットスイッチ６４を押した後に、コントローラ６０の右側トグルスイッチ６６Ｒを前進、または後退側に倒して右車体部６Ｒの車輪１０を回転させたときに、コントローラ６０の右表示灯６２Ｒが点滅または点灯していることを確認する。このとき、右車体部６Ｒが先行していることを確認する。

さらに、リセットスイッチ６４を押した後に、コントローラ６０の左右の両トグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒを、共に前進、または共に後退側に倒して左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０を同じ回転方向に回転させたときに、コントローラ６０の左右の両表示灯６２Ｌ、６２Ｒがいずれも消灯していることを確認する。
ここで、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０に速度差があるときは、どちら側かの表示灯が点滅を始めた後、常時点灯した状態になる。このとき、当該点滅もしくは点灯した表示灯の側にボリューム７０を回すと、やがてその表示灯は消灯し、これとは反対側の表示灯が点滅あるいは点灯しはじめるので、操作者が、両表示灯６２Ｌ、６２Ｒが共に消灯するように目視で確認しつつ、ボリューム７０の回転位置を調整することで、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０の回転速度が等しくなるように調整しておく。

次に、この自走台車１を被測定物となる鋼管１００の外壁面に装着して使用する方法について説明する。
まず、センサ２を支持枠５の中に置き、その両端の上面に、センサ固定ワイヤ２ｂを掛けてセンサ固定ばね２ｃで支持枠５の中に確実にセットする。
そして、万一の場合に生じ得る落下防止のために、鋼管１００より上方にある構造物と自走台車１とを、所要の強度および長さを有するロープをワイヤーフック４８に取り付けて互いを連結して、自走台車１が落下して、人体、地上もしくは他の設備機器に激突して損傷を与えることがないように十分な配慮をする。

次いで、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車体部カバー７Ｌ、７Ｒの外側面に形成されている持ち手用の穴７ｂにそれぞれ両手の指を掛けて自走台車１全体を手で持ちながら、進行方向を確認して鋼管１００の外壁面に車輪を吸着させる。このとき、全ての車輪１０が確実に壁面に密着するようにして吸着させる。
次いで、センサ２と鋼管１００の外壁面との間に測定用のギャップに相当する所要の厚みＴのシムを挟んで、センサ２に取り付けられている４個のキャスタ４０が、全て鋼管１００の表面に接するように、これらの取り付けねじ部４０ｂを工具で回して調整した後、キャスタ固定ナット４６で固定する。

次いで、コントローラ６０の左右のトグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒを操作して、必要に応じて前進または後退させて所望の位置での測定作業を行う。
ここで、左右のトグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒを共に中立位置にすれば自走台車１は停止する。また、右側のトグルスイッチ６６Ｒのみを前進もしくは後退に入れれば自走台車１は左側に曲がり、左側のトグルスイッチ６６Ｌのみを前進もしくは後退に入れれば自走台車１は右側に曲がる。自走台車１を定点で右転回（旋回）させる場合には、左側のトグルスイッチ６６Ｌを前進にするとともに右側のトグルスイッチ６６Ｒを後退に入れる。また、定点で左転回（旋回）させる場合には、右側のトグルスイッチ６６Ｒを前進にするとともに左側のトグルスイッチ６６Ｌを後退に入れることで操作（操舵）可能である。

自走台車１の走行中に進行方向を微調整させる場合には、コントローラ６０のボリューム７０を回すことで調整する。すなわち、ボリューム７０を右側に回せば自走台車１は右に進路を変え、左に回せば左に進路を変えるように微調整させることができる。また、自走台車１を直進させる場合には、コントローラ６０のリセットスイッチ６４を押して左右の表示灯６２Ｌ、６２Ｒを一旦消灯させた後、いずれかの表示灯が点滅もしくは点灯した側にボリューム７０を回して、その表示灯を消灯させる操作を行って両表示灯６２Ｌ、６２Ｒが共に点滅もしくは点灯しない位置にボリューム７０の回転位置を設定すれば左右の車輪１０を同速度で回転させて自走台車１をほぼ真っ直ぐに走らせることができる。

ここで、左右のいずれかの表示灯が点滅中は、リセット後の左右車体部６Ｌ、６Ｒの走行量差が、４〜７ｍｍ程度（３ｍｍ以上７ｍｍ未満）生じていることを示しており、常時点灯中は、走行量差が７ｍｍ以上生じていることを示している。また、両表示灯共に消灯中は、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの走行量差が３ｍｍ未満であり、直線走行性が良好であることを示している。ただし、車輪１０と走行面との間にスリップが生じる場合には、表示灯の表示状態と自走台車１の移動量との間に誤差が生じるので、操舵操作は、自走台車１の進行状態を直接目視で確認しながらボリューム７０で調整を行うことが好ましい。

測定終了後は、コントローラ６０の両トグルスイッチ６６Ｌ、６６Ｒを中立位置にして自走台車１を停止させた後、電源ケーブルのプラグを電源コンセントから抜く。そして、右車体６Ｒおよび左車体６Ｌ間を繋ぐ車体間ケーブル５４およびメインケーブル５９は、電源を切った後に取りはずし装置を収容する。
上述のように、この検査機器用自走台車１によれば、台車部４およびその左右両側の一対の車体部６Ｌ、６Ｒを備えた構成とし、各車体部６Ｌ、６Ｒそれぞれにモータ１５を装備しており、さらに、各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４に対し、左右の連結手段２１によってそれぞれ回動可能に繋いでいるので、左右の連結手段２１に、例えばユニバーサルジョイント等の駆動力を伝達する手段を用いることなく、上述のように、比較的簡単な複数のリンクによる構成で、台車部４と各車体部６Ｌ、６Ｒとを繋ぐことを可能としている。

そして、上記左右の連結手段２１は、台車部４に対し、台車部４の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりでそれぞれ回動可能に各車体部６Ｌ、６Ｒを繋いでいるので、図５（ａ）ないし（ｃ）に示すような一直線に並んだ状態から、図８および図９（ａ）に示すように、台車部４に対して各車体部６Ｌ、６Ｒを傾けることができる。そのため、各車輪１０を台車部４に対し相対的に揺動させることができる。したがって、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面であってもその曲面構造体の表面に沿って自走台車１を移動させることができる。

特に、この自走台車１によれば、左右の各車体部６Ｌ、６Ｒは、左右の連結手段２１での、前後方向と左右方向とでの回動が合成されることで、図９（ｂ）に示すように、台車部４に対し相対的に前後にねじれた状態となる位置に揺動可能なので、曲面構造体表面での転回（旋回）動作のとき、または、曲面構造体の円筒面を斜めに走行するなどの複雑な動きに好適に対応することができる。

さらに、この自走台車１によれば、左右の連結手段２１は、前後方向に延びるとともにその中央部が左右方向を向く軸まわりで各車体部６Ｌ、６Ｒに回動可能に連結される揺動桿２２と、一端が前後方向を向く軸まわりで台車部４に回動可能に連結されるとともに他端が揺動桿２２に連結される揺動リンク２４と、を備えてそれぞれ構成されているので、比較的に簡単な構成で各車輪１０を揺動可能なように台車部４と各車体部６Ｌ、６Ｒとを繋ぐことができる。

また、この自走台車１によれば、左右の連結手段２１は、各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４に対して対称に移動させる同調手段３０を介して相互に連結されているので、鋼管１００の被測定面Ｓに対し台車部４の対向する向きを安定させることができる。したがって、台車部４に搭載されるセンサ２の測定姿勢を安定させることができる。
そして、この同調手段３０は、台車部４の左右方向中央に台車部４の上下方向に向けて延設される案内軸３２と、その案内軸３２に沿ってスライド移動可能なスライドコマ３４と、一端がスライドコマ３４にそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端が前記左右の連結手段の揺動リンク２４にそれぞれ回動可能に連結される一対の連結リンク３６と、各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４側に向けて付勢する付勢ばね３８と、を備えて構成されているので、比較的に簡単な構成で同調手段を構成することができる。

また、この自走台車１によれば、台車部４は、曲面構造体である鋼管１００の被測定面Ｓに対向する側に向けた複数のキャスタ４０を有しており、図１０に示すように、複数のキャスタ４０は、鋼管１００とセンサ２との間に所要の隙間Ｔを維持する位置に調整可能なので、センサ２あるいは台車部４を、鋼管１００の被測定面Ｓに接触させることのないように所要の隙間Ｔを設定することができる。また、例えばセンサ２に必要な鋼管１００の表面との相対位置を所要の隙間Ｔとして設定することもできる。

また、この自走台車１によれば、各車体部６Ｌ、６Ｒ毎の車輪１０の回転状態を回転板１９およびフォトインタラプタ２０で検出可能に構成されており、制御部５０は、フォトインタラプタ２０からの回転状態の情報に基づいて、各車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０相互の回転量の差異を目視可能に表示する左表示灯６２Ｌ、および右表示灯６２Ｒをコントローラ６０に備えているので、操作者は、各車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０相互の回転量の差異を目視によって判断することができる。そして、操作者は、左表示灯６２Ｌ、および右表示灯６２Ｒをコントローラ６０の、速度バランス調整用のボリューム７０によって、その回転量の差異を小さくするように調節できるので、より安定した走行をさせることを可能としている。

実際に、上記の自走台車１を用いて鋼管（直径５００ｍｍ）をその幅１０ｍに渡って検査したところ、従来の人力での検査では、足場の設置に２日、検査に１日、足場の解体に１日の、延べ４日間を要していたが、この自走台車１を用いて検査した結果、足場の設置を不要とし、直径５００ｍｍという比較的小径の鋼管１００において、その表面を被測定面Ｓとして被測定面Ｓ上を所望の方向に移動させつつ、その内部腐食等にともなう壁面厚みの減少量を測定することができた。また、この際の検査日数は０．５日で済み、延べ０．５日間を要するのみで、所要の検査を行うことができ、その検査に要する費用と時間を従来に比べて大幅に低減させることが確認された。

以上説明したように、この自走台車１によれば、比較的に簡単な構成で各車輪を揺動可能とし、比較的に小さな曲率の曲面構造体表面を移動させることができる。
なお、本発明に係る検査機器用自走台車は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０相互の回転量の差異が生じた場合でも、操作者が、その回転量の差異を、各車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０相互の回転量の差異を表示する左表示灯６２Ｌ、および右表示灯６２Ｒを目視しつつ、コントローラ６０の速度バランス調整用のボリュームで小さくすることができる構成例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上記警告表示手段は、目視可能な表示灯を例に説明したが、例えば、警告音や振動によって操作者が認識できるような警告を表示するようにしても警告表示手段を構成することができる。

また、上記実施形態の例では、操作者自身が、車輪１０相互の回転量の差異を調整する構成例で説明したが、例えば、制御部５０での操舵制御処理にて、その差異を小さくするように制御する構成とすることができる。
すなわち、以下説明するように、コントローラ６０の速度バランス調整用のボリュームを、制御部５０での操舵制御処理で参照するように構成し、速度バランス調整用のボリュームに対応する調整を操舵制御処理で実行することで、左右の車体部６Ｌ、６Ｒの車輪１０相互の回転量の差異を自動的に補正する構成とすることができる。

図１１は、当該ボリュームを制御部５０で制御可能に設けた場合の操舵制御処理のフローチャートである。同図の例は、上記図７に示した操舵制御処理に対し、ステップＳ１、Ｓ２およびＳ１３をさらに有する点と、ステップＳ１６およびＳ１７に替えてステップＳ２６およびＳ２７を有する点とが異なっている。なお、同様の処理がなされるステップには、同一の符号を附し、その説明を省略する。

この操舵制御処理の例では、速度バランス調整用のボリュームは、その回転方向での位置に対応する信号を制御部５０に出力可能に配線されており、図１１に示すように、当該操舵制御処理が実行されると、ステップＳ１に移行して、コントローラ６０のボリュームの位置に対応して入力されている信号を読み込んでステップＳ２に移行し、ステップＳ２では、ステップＳ１にて読み込まれたボリュームの位置に応じて出力すべき信号を設定してステップＳ３に移行する。ここで、ボリュームの位置に応じて出力すべき信号は、ボリュームの中央の位置を基準として、右（時計回り）に回されているほど右車体部６Ｒの回転速度が遅くなり、左（反時計回り）に回されているほど左車体部６Ｌの車輪１０の回転速度が遅くなるように制御する信号が設定されて、その設定された信号をモータドライバに出力するようになっている。

以下、ステップＳ３からステップＳ１２、ステップＳ１４およびステップＳ１５については上記実施形態での処理と同様である。なお、ステップＳ１２の判定（ＹＥＳ）での移行先は、ステップＳ１３と読み替え、ステップＳ４、Ｓ６、Ｓ１４での移行先は、ステップＳ１と読み替える。また、ステップＳ１５の各判定での移行先は、ステップＳ２６およびステップＳ２７とそれぞれ読み替える。
ステップＳ１３では、左右の回転量の差異を補正することなくそれまでの出力の信号を継続して出力し続けてステップＳ１４に移行する。

ステップＳ２６では、一方の車体部のモータドライバが先行している分のパルスに相当する分だけ遅くなるようにする信号を出力し、そして、実差異の絶対値が第一のパルス差異値を超えて、さらに、第一のパルス差異値より大きな第二のパルス差異値より小さいときは、一方の表示灯を点滅させる。さらに、実差異の絶対値が第二のパルス差異値を超えたときは、一方の表示灯を点灯させる一連の処理をしてステップＳ１に処理を戻す。

ステップＳ２７では、他方の車体部のモータドライバが先行している分のパルスに相当する分だけ遅くなるようにする信号を出力し、そして、実差異の絶対値が第一のパルス差異値を超えて第二のパルス差異値より小さいときは、他方の表示灯を点滅させる。さらに、実差異の絶対値が第二のパルス差異値を超えたときは、他方の表示灯を点灯させる一連の処理をしてステップＳ１に処理を戻すようになっている。なお、ステップＳ２６、ステップＳ２７での、一方、他方は、上記車体部６Ｌ、６Ｒにそれぞれ対応する。ここで、上記回転量差異補正手段には、当該操舵制御処理でのステップＳ１０からステップＳ２７が対応する。
このように、制御部５０での操舵制御処理によって、右車体部６Ｒと左車体部６Ｌとの車輪１０相互の回転量の差異を小さくするように補正する回転量差異補正制御を行なわせるようにすることができる。

また、例えば、上記実施形態では、左右の連結手段２１は、前後方向に延びるとともにその中央部が左右方向を向く軸まわりで各車体部６Ｌ、６Ｒに回動可能に連結される揺動桿２２と、一端が前後方向を向く軸まわりで台車部４に回動可能に連結されるとともに他端が揺動桿２２に連結される揺動リンク２４と、を備えてそれぞれ構成されている例で説明したが、これに限定されず、台車部に対し各車体部を、台車部の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に繋ぐ構成であれば、適宜のリンク機構によって左右の連結手段を構成可能である。しかし、比較的に簡単な構成で各車輪１０を揺動可能なように台車部４と各車体部６Ｌ、６Ｒとを繋ぐ上では、上記例示したように左右の連結手段を構成することが好ましい。

また、上記実施形態では、左右の連結手段２１は、各車体部６Ｌ、６Ｒを台車部４に対して対称に移動させる同調手段３０を介して相互に連結されている例で説明したが、これに限定されず、上記例示したような同調手段を有しない構成としてもよい。しかし、被測定面に対し台車部の対向する向きを安定させ、台車部に搭載される検査機器の測定姿勢をより安定させる上では、上記例示したような同調手段を有する構成とすることが好ましい。

また、同調手段の構成についても、上記例示した構成に限定されず、適宜のリンク機構によって同調手段を構成可能である。しかし、比較的に簡単な構成で同調手段を構成する上では、上記例示したように左右の連結手段を繋いで同調手段を構成することが好ましい。
また、上記実施形態では、台車部は、キャスタを有する例で説明したが、これに限定されず、キャスタを有しない構成としてもよい。また、キャスタを有する場合でも、複数に限定されず、例えば一つのキャスタのみを有する構成としてもよい。しかし、検査機器あるいは台車部を曲面構造体の表面に接触させることのないように相対位置を設定可能とする上では、上記例示したように、曲面構造体の表面に対向する側に向けた複数のキャスタを有する構成とすることが好ましい。

また、キャスタを設ける場合でも、調整機構を有しない、固定タイプのキャスタを用いてもよい。しかし、検査機器に必要な対象との間の隙間を、所要の隙間とする相対位置に設定可能な構成とする上では、上記例示したように、曲面構造体の表面に対向する方向での前記曲面構造体と検査機器との間の隙間を調整可能な構成を有するキャスタとすることが好ましい。

本発明に係る検査機器用自走台車の一実施形態を説明する図であり、同図は、その検査機器用自走台車全体を斜め上方から見た図を示している。 図１に示す斜視図での一部を透視した図で示す説明図である。 図１に示す自走台車の概略構成を説明する図であり、同図（ａ）は、台車全体の概略構成をブロック図で示しており、同図（ｂ）は、コントローラの操作面部分を示している。 図１に示す自走台車の台車部を説明する図であり、同図では台車部のみを図示しており、同図（ａ）は、その平面図、（ｂ）は、その正面図、また、（ｃ）は、右側面図である。 図１に示す自走台車を説明する図であり、同図（ａ）は、その正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は背面から見た図、また、（ｄ）は左側面から見た図である。 図２での符号Ａ方向から見た走行手段の手前側の車輪部分を拡大して示している。 操舵制御処理のフローチャートである。 図１に示す検査機器用自走台車の作用を説明する図であり、同図（ａ）は、曲面構造体の表面に載置された状態での正面図を、また、同図（ｂ）は、その背面から見た図を、それぞれ示している。 図１に示す検査機器用自走台車の作用を説明する斜視図であり、同図（ａ）は、左右の車体部が傾いて、逆ハの字に開いた状態を、また、同図（ｂ）は、左右の車体部が、ねじれの位置に移動した状態を、それぞれ示している。 図１に示す検査機器用自走台車のキャスタ部分の作用を説明する図であり、同図では、曲面構造体の表面に載置された状態を示している。 操舵制御処理の他の例のフローチャートである。

符号の説明

１ （検査機器用）自走台車
２ 超音波厚みセンサ（検査機器）
４ 台車部
５ 支持枠
６Ｌ、６Ｒ 車体部
７Ｌ、７Ｒ 車体部カバー
８Ｓ、８Ｕ 車体部フレーム
９ 走行手段
１０ 車輪
１１ ネオジ磁石
１２ 車輪板
１３ 車軸
１４ スリーブ
１５ モータ
１６ ウォーム
１７ ウォームホイル
１８ 無給脂軸受
１９ 回転板
２０ フォトインタラプタ
２１ 連結手段
２２ 揺動桿
２４ 揺動リンク
２６ 玉軸受
２９ ストッパ
３０ 同調手段
３１ 案内用ベース
３２ 案内軸
３４ スライドコマ
３６ 連結リンク
３８ 付勢ばね
４０ キャスタ
４２ キャスタ取り付け台
４４ 取り付け台ナット
４６ キャスタ固定ナット
４８ ワイヤーフック
５０ 制御部
５２ 車体間コネクタ
５４ 車体間ケーブル
５６ 操舵用コネクタ
５８ 操舵用ケーブル
５７ コントローラケーブル
５９ メインケーブル
６０ コントローラ
６２Ｌ、６２Ｒ 表示灯
６４ リセットスイッチ
６６Ｌ、６６Ｒ トグルスイッチ
７０ ボリューム
８１ ベースフレーム
８２ 内フレーム
８３ 外フレーム
８４ 揺動桿フレーム
８５ 揺動桿支軸
８６ 前カバー
８７ 後カバー
１００ 鋼管（曲面構造体）
Ｓ 被測定面
Ｔ 所要の隙間

Claims (8)

1. 強磁性を有する曲面構造体の状態を検査するための検査機器が搭載されて、前記曲面構造体の表面に沿って走行する自走台車において、
   前記検査機器が搭載される台車部と、その台車部の左右両側にそれぞれ配置される一対の車体部と、各車体部にそれぞれ装備されてモータおよびそのモータで駆動されるとともに前記曲面構造体表面に磁着し且つその表面に沿って転動可能な車輪を有する走行手段と、台車部に対し各車体部を、台車部の前後方向を向く軸まわりおよび左右方向を向く軸まわりにそれぞれ回動可能に繋ぐ左右の連結手段と、を備えていることを特徴とする検査機器用自走台車。
2. 前記左右の連結手段は、前後方向に延びるとともにその中央部が左右方向を向く軸まわりで車体部に回動可能に連結される揺動桿と、一端が前後方向を向く軸まわりに台車部に回動可能に連結されるとともに他端が前記揺動桿に連結される揺動リンクと、を備えてそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１に記載の検査機器用自走台車。
3. 前記左右の連結手段を介して、各車体部を台車部に対して対称に揺動させる同調手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の検査機器用自走台車。
4. 前記同調手段は、台車部の左右方向中央に台車部の上下方向に向けて延設される案内軸と、その案内軸に沿ってスライド移動可能なスライドコマと、一端が前記スライドコマにそれぞれ回動可能に連結されるとともに他端が前記左右の連結手段の揺動リンクにそれぞれ回動可能に連結される一対の連結リンクと、各車体部を台車部側に向けて付勢する付勢ばねと、を備えて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の検査機器用自走台車。
5. 前記台車部は、前記曲面構造体の表面に対向配置された複数のキャスタを有し、当該複数のキャスタは、前記対向する方向での前記曲面構造体と前記搭載される検査機器との間の隙間を調整するための対向隙間調整手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の検査機器用自走台車。
6. 前記各車体部毎の車輪の回転状態を検出する複数の回転状態検出手段と、各回転状態検出手段からの回転状態の情報に基づいて、前記各車体部の走行方向でのずれを警告する表示をする警告表示手段と、前記各車体部の車輪相互の回転量の差異を調節するための回転量差異調節手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査機器用自走台車。
7. 前記各車体部毎の車輪の回転状態を検出する複数の回転状態検出手段と、各回転状態検出手段からの回転状態の情報に基づいて、前記各車体部の車輪相互の回転量の差異を小さくするように補正する回転量差異補正手段と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の検査機器用自走台車。
8. 前記搭載される検査機器は、超音波厚みセンサであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の検査機器用自走台車。

Images