JP2009001069A - 対向面間の走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な幅に対応でき、材質による影響を受けることなく、例えば、配管内又は隣り合う建物間の隙間を走行できる対向面間の走行装置を提供する。
【解決手段】それぞれ前後に車輪１１、１２を有し、直列配置された少なくとも３台以上の駆動台車１３〜１５と、隣り合う駆動台車１３〜１５をそれぞれ連結するアーム１６、１７を備える連結機構１８、１８ａとを有し、各駆動台車１３〜１５がアーム１６、１７により、対向する二面間の間隔に応じてＶ字状に突っ張りながら、二面間を走行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、配管内及び隣り合う建物の隙間を走行する対向面間の走行装置に関する。

従来、例えば、石炭火力発電所で使用する燃料となる微粉炭を輸送する鉄製の配管は、その微粉炭との摩擦により摩耗してその肉厚が次第に薄くなるが、これを放置しておくと、重大な事故に繋がる恐れがあるので、肉厚の測定を定期的に行っている。この検査においては、測定する配管の周囲に足場を組んだ後、検査員が配管の肉厚を測定している。
しかし、火力発電所の配管は、高所に縦横に傾斜して設けられ、しかも長くて大掛かりなものであるため、検査のための足場を築くだけでも工事が大変であり、作業日数もかかり、これに要する費用が非常に高くかかっていた。
そこで、例えば、特許文献１には、配管の内面に吸着しながら自走可能なマグネット車輪を備えた作業台車（以下、単にマグネット台車という）に、配管の内面上を走行させながら、その厚みを測定する装置が開示されている。これにより、配管の厚み測定を経済的かつ安全に行うことができる。

特開２００１−１２９３４号公報

しかしながら、マグネット台車は、磁力により内面に吸着しながら走行する構成であるため、装置構成が複雑になると共に、製造コストがかかる。
また、マグネット台車は、磁性を有する金属で構成された配管の内面に吸着しながら自走するものであるため、他の材質、例えば、磁性を有しない金属、セラミックス、プラスチック、又はゴムで構成された配管内の走行、更には隣り合う建物間の隙間の走行には適用できない。このため、走行装置の利用分野を更に広げることはできなかった。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、様々な幅に対応でき、材質による影響を受けることなく、例えば、配管内又は隣り合う建物間の隙間を走行できる対向面間の走行装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う本発明に係る対向面間の走行装置は、それぞれ前後に車輪を有し、直列配置された少なくとも３台以上の駆動台車と、隣り合う該駆動台車を連結するアームを備える連結機構とを有し、前記各駆動台車が前記アームにより、対向する二面間の間隔に応じてＶ字状に突っ張りながら、前記二面間を走行する。

本発明に係る対向面間の走行装置において、前記駆動台車の前後の前記車輪の間に、前記アームの連結部が回動自在に取付けられていることが好ましい。
本発明に係る対向面間の走行装置において、前記各駆動台車の前後の前記車輪にはステアリング機構が設けられ、前記各駆動台車の進行方向を変えることが好ましい。
本発明に係る対向面間の走行装置において、前記各駆動台車に設けられた前後の前記車輪は、それぞれ別個独立の駆動機構によって駆動することが好ましい。

本発明に係る対向面間の走行装置において、前記連結機構はねじり角が調整可能なばね材を有し、該ばね材の一端を前記アームに取付け、該ばね材の他端を前記駆動台車に取付けて、前記ばね材のねじり角を角度検出器によって検出しながら、該ばね材のねじり角を調整することにより、前記各駆動台車を前記二面に所定の押圧力で押し付けることが好ましい。

本発明に係る対向面間の走行装置において、前記各駆動台車には、それぞれ該駆動台車の前後方向の傾きを検出する前後方向姿勢検出器が設けられ、前記各駆動台車のうち少なくとも１台に、該駆動台車の左右方向の傾きを検出する左右方向姿勢検出器が設けられていることが好ましい。
本発明に係る対向面間の走行装置において、前記対向する二面は、配管の内側の対向面、又は隣り合う建物の壁面であることが好ましい。

請求項１〜７記載の対向面間の走行装置は、アームを備える連結機構で直列に連結された少なくとも３台以上の駆動台車が、アームにより対向する二面間の間隔に応じてＶ字状に突っ張りながら二面間を走行するので、様々な幅に対応でき、材質による影響を受けることなく、例えば、配管内又は隣り合う建物間の隙間を走行できる。
また、走行装置の装置構成を簡単にでき、製造コストも低減できるため、経済的である。

特に、請求項２記載の対向面間の走行装置は、各駆動台車の前後の車輪の間にアームの連結部が回動自在に取付けられているので、駆動台車へかかる押圧力が、駆動台車の前後の車輪の間にかかる。このため、押圧力を、各駆動台車の前後の車輪にほぼ均等にかけることができ、対向面に対する各駆動台車の設置状態を良好にできるので、駆動台車の安定性を高めることができる。
請求項３記載の対向面間の走行装置は、各駆動台車の車輪にステアリング機構が設けられているので、例えば、全車輪をその場で回動（ローリング）させることにより、各駆動台車が障害物及び穴を回避しながら走行できる。
請求項４記載の対向面間の走行装置は、各駆動台車に設けられた車輪が、それぞれ別個独立の駆動機構によって駆動するので、各駆動台車ごとに設けられた車輪同士を接続する機構が不要となり、装置構成を簡単にでき、その結果、走行装置自体の軽量化も図れる。

請求項５記載の対向面間の走行装置は、連結機構がねじり角を調整可能とするばね材を有し、ばね材のねじり角を角度検出器により検出しながら、そのねじり角を調整することにより、各駆動台車を二面に所定の押圧力で押し付けることができる。これにより、前記各駆動台車を完全に同期動作させることができなくても、ばね材により、各駆動台車は二面間に突っ張った状態を維持できるので、例えば、走行装置が垂直方向へ移動するに際しても、落下する恐れがない。また、ばね材のねじり角を角度検出器により検出するので、各駆動台車の二面への押圧力をほぼ均等に調整できる。

請求項６記載の対向面間の走行装置は、各駆動台車に前後方向姿勢検出器を設けるので、駆動台車ごとにその傾きを検知できる。これにより、例えば、先行する駆動台車から順次、前後方向の傾きが検出された場合は、走行面が傾斜していることを検出できる。
また、直列配置された駆動台車に左右方向姿勢検出器を設けるので、走行装置全体の左右方向の傾きを、容易に検知できる。
請求項７記載の対向面間の走行装置は、対向する二面が配管の内側の対向面の場合、例えば、配管の内径及び配管の材質によることなく、例えば、地面に対して垂直状に配置された配管、及び曲がった配管であっても走行できる。
また、対向する二面が隣り合う建物の壁面の場合、例えば、人が容易に出入りできない場所でも、走行装置は走行できる。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１〜図１８に示すように、本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置（以下、単に走行装置ともいう）１０は、それぞれ前後に車輪１１、１２を有し、直列配置された３台の第１〜第３の駆動台車１３〜１５と、隣り合う第１の駆動台車１３と第２の駆動台車１４を連結するアーム１６、１７を備える連結機構１８と、隣り合う第２の駆動台車１４と第３の駆動台車１５を連結するアーム１６、１７を備える連結機構１８ａとを有し、第１〜第３の駆動台車１３〜１５がアーム１６、１７により、配管１９の内径に応じてＶ字状に突っ張りながら、配管１９内を走行する装置である。なお、本実施の形態においては、走行装置１０の前側を第１の駆動台車１３側とし、後ろ側を第３の駆動台車１５側として、これを走行装置１０の前後方向、またこれと直交する方向を左右方向として、以下、詳しく説明する。

図１（Ａ）、（Ｂ）、図２、及び図３に示すように、走行装置１０を構成する第１、第３の駆動台車１３、１５は、第２の駆動台車１４の両側（前側と後ろ側）に配置されており、第１、第３の駆動台車１３、１５の各車輪１１、１２が、配管１９の内側の下面（一面）２０上に押し付けられ、第２の駆動台車１４の各車輪１１、１２が、配管１９の下面２０と対向する上面（他面）２１上に押し付けられている。
なお、第１、第３の駆動台車１３、１５は、その構成が同一であるため、第１の駆動台車１３についてのみ説明する。
図４〜図９に示すように、第１の駆動台車１３は、各種計測手段（図示しない）が取付け可能な台車本体２２と、台車本体２２の下方前後に取付けられた車輪１１、１２とを有し、この第１の駆動台車１３と第２の駆動台車１４が連結機構１８により連結されている。

図１（Ｂ）に示すように、各車輪１１、１２を構成するタイヤ２３は、例えばゴム製であり、タイヤ２３の接地面の断面形状が、配管１９の下面２０及び上面２１の断面形状と、実質的に同一形状（円弧状）となっている。なお、タイヤ２３は、摩擦抵抗が高い材質であれば、ゴムに限定されず、また、弾力性を有していれば、タイヤの輪郭形状を配管の内面と同一形状にしなくてもよい。
図４、図５（Ａ）、（Ｂ）、及び図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、各車輪１１、１２に取付けられたシャフト２４は、正面視して逆Ｕ字状となった固定台２５に、ベアリング２６を介して回転可能に取付けられている。このシャフト２４には、駆動用モータ（例えば、ＤＣモータ）２７と、この駆動用モータ２７の出力を車輪１１、１２に伝達する伝達手段（減速機）２８を有する駆動機構２９が接続されている。

伝達手段２８は、シャフト２４の先側に取付けられたウォームホイール３０と、ウォームホイール３０に螺合するウォームギヤ３１と、駆動用モータ２７の出力軸に取付けられた平歯車３２と、この平歯車３２と螺合する平歯車３３及びこの平歯車３３の出力をウォームギヤ３１に伝達するかさ歯車３４、３５とで構成されている。これにより、伝達手段のコンパクト化が図られている。なお、駆動機構の構成は、これに限定されるものではない。
このように構成することで、駆動用モータ２７からの出力を、伝達手段２８を介して車輪１１、１２に伝達し回転させることができる。このため、第１の駆動台車１３に設けられた各車輪１１、１２は、それぞれ別個独立の駆動機構２９によって駆動する。
また、固定台２５の上部には、固定台２５を台車本体２２に回動自在に取付ける回動上部３６及び回動下部３７が設けられ、その間には、第１の駆動台車１３の上下方向に軸心を合わせたウォームホイール３８が取付けられている。更に、ウォームホイール３８と異なる位置には、固定台２５の回動角度を決定するストッパー３９が設けられている。

図４、図５、及び図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、台車本体２２は、間隔を有して対向配置された上板部４０と下板部４１を有している。
上板部４０の前後には、車輪１１、１２の固定台２５の回動上部３６が取付けられる貫通孔４２が形成され、また下板部４１の前後には、固定台２５の回動下部３７が取付けられる貫通孔４３と、固定台２５のストッパー３９が移動するガイド孔４４が形成されている。
ガイド孔４４は、１／４円弧状に形成され、ウォームホイール３８の軸心回りに回動する固定台２５の回動角度を、初期位置（第１の駆動台車１３を前後方向へ進行させる位置）から９０度（第１の駆動台車１３を左右方向へ進行させる位置）の範囲内にしている。なお、ガイド孔の形状は、これに限定されることなく、例えば、初期位置を中心として±９０度とした１／２円弧状（半円弧状）に形成してもよい。

上板部４０と下板部４１の間には、カップリング４５を介してウォームギヤ４６が取付けられたステアリング用モータ（例えば、ＤＣモータ）４７が配置されている。このウォームギヤ４６は、固定台２５に取付けられたウォームホイール３８に螺合する。
また、前側のステアリング用モータ４７の軸心は、台車本体２２の前後方向に対し傾斜して取付けられ、後ろ側のステアリング用モータ４７の軸心は、台車本体２２の前後方向と同一方向となるように取付けられている。なお、第３の駆動台車１５は、第１の駆動台車１３とは前後が逆となっている。
以上に示した固定台２５の回動上部３６及び回動下部３７、ウォームホイール３８、ストッパー３９、上板部４０及び下板部４１の貫通孔４２、４３、ガイド孔４４、及びウォームギヤ４６が取付けられたステアリング用モータ４７で、ステアリング機構が構成されている。

各ステアリング機構は、第１の駆動台車１３の前後の車輪１１、１２に個別に設けられ、固定台２５のストッパー３９をガイド孔４４のいずれか一方の端部まで移動させることにより、第１の駆動台車１３の進行方向を、その前後方向又は左右方向にする。しかし、例えば、センサーを配置することにより、固定台２５の回動角度を任意に調整して、第１の駆動台車１３を斜め方向に進行させることもできる。
このように構成することで、ステアリング用モータ４７を作動させ、ウォームギヤ４６を正転又は逆転させることにより、固定台２５を回動させて、第１の駆動台車１３の進行方向を変えることができる。
なお、下板部４１の上面には、走行する第１の駆動台車１３の前後方向の傾きを検出するポテンショメータ（前後方向姿勢検出器の一例）４８が設けられている。このポテンショメータ４８は、従来公知のものであり、回転リミットなしの単回転ポテンショメータに、やじろべえを取付けて、水平方向に対する傾きを検出するセンサーである。

次に、図１０〜図１５を参照しながら、第２の駆動台車１４について説明するが、この第２の駆動台車１４は、前記した第１の駆動台車１３とは、基本的に同一の構成であるため、同一部材には同一の番号を付し、詳しい説明を省略する。
図１０、図１１（Ａ）、（Ｂ）、及び図１２（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、第２の駆動台車１４の駆動機構は、第１の駆動台車１３に使用した駆動機構２９と同一構成となっており、その配置位置のみが異なる。このため、これに応じて、第２の駆動台車１４に使用する固定台５０が、第１の駆動台車１３に使用した固定台２５とは、その形状が異なっている。
また、車輪１１、１２のうち、一方の車輪１１のシャフト２４にはプーリ５１が取付けられ、その上方位置の固定台５０には、プーリ５２が取付けられたロータリーエンコーダ（距離測定手段）５３が取付けられている。これらのプーリ５１、５２は、プーリベルト５４を介して連結されており、これにより、第２の駆動台車１４、即ち走行装置１０の走行距離を測定可能な構成となっている。

図１０、図１１、及び図１３（Ａ）〜（Ｃ）から明らかなように、第２の駆動台車１４の台車本体２２は、第１の駆動台車１３に使用した台車本体２２と同一構成となっている。
この台車本体２２の下板部４１の上面には、更に第２の駆動台車１４の左右方向の傾きを検出するポテンショメータ（左右方向姿勢検出器の一例）５５が設けられている。このポテンショメータ５５は、前後方向の傾きを検出するポテンショメータ４８と同一構成のものであり、その向きを、ポテンショメータ４８と直交する方向にしたものである。
なお、左右方向の傾きを検出するポテンショメータ５５は、第２の駆動台車１４だけでなく、更に第１の駆動台車１３及び第３の駆動台車１５のいずれか一方又は双方に設けてもよく、また第２の駆動台車１４に設けることなく、第１の駆動台車１３及び第３の駆動台車１５のいずれか一方又は双方に設けてもよい。

続いて、第１の駆動台車１３と第２の駆動台車１４を連結する連結機構１８、及び第２の駆動台車１４と第３の駆動台車１５を連結する連結機構１８ａについて説明する。
図１〜図３に示すように、連結機構１８は、第１の駆動台車１３に取付けられた連結手段６０と、第２の駆動台車１４に取付けられた連結手段６１と、連結手段６０と連結手段６１とを繋ぐアーム１６、１７を有している。
まず、図４、図５、図８（Ａ）、（Ｂ）、図９（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、第１の駆動台車１３に取付けられた連結手段６０について説明する。
台車本体２２の前後方向中央位置、即ち前後の車輪１１、１２の間には、連結手段６０の取付け台６２が設けられている。

取付け台６２は、台車本体２２の下方から、その左右方向を挟み込むように取付けられており、この取付け台６２の下部には、台車本体２２の幅方向に配置された回転軸（アームの連結部の一例）６３が、ベアリング６４を介して回動自在に取付けられている。
取付け台６２の両側に突出する回転軸６３には、それぞれ平歯車６５がベアリング６６を介して回動可能に設けられ、その先側にねじり角が調整可能なねじりばね（ばね材の一例）６７が差し込まれている。更に、回転軸６３の両端部には、アーム取付け部６８、６９を介して、一対のアーム１６、１７の先側が取付けられている。
このねじりばね６７は、その先端（一端）がアーム取付け部６８、６９の固定部７０に取付けられ、基端（他端）が平歯車６５の固定部７１に取付けられている。なお、常時は、アーム１６、１７が垂直状態になろうとする方向へ、ねじりばね６７の力が作用している。

平歯車６５には、ばね調整用モータ（例えば、ＤＣモータ）７２と、このばね調整用モータ７２の出力を平歯車６５に伝達する伝達手段（減速機）７３が接続されている。
伝達手段７３は、ばね調整用モータ７２の出力軸に取付けられた平歯車７４と、この平歯車７４と螺合する平歯車７５と、その先側に取付けられたウォームギヤ７６と、このウォームギヤ７６に螺合するウォームホイール７７と、このウォームホイール７７が取付けられた回転軸７８に設けられた平歯車７９を有している。更に、この平歯車７９は、前記した各平歯車６５に螺合する平歯車８０が両側に取付けられ、取付け台６２にベアリング８１を介して回動可能に設けられた回転軸８２の中央部に取付けられた平歯車８３に螺合している。なお、伝達手段の構成は、これに限定されるものではない。

これにより、伝達手段７３をコンパクトにできると共に、１つのばね調整用モータ７２からの出力を、各ねじりばね６７に減速させて伝達できる。
また、ウォームホイール７７が取付けられた回転軸７８の先側には、平歯車８４が取付けられ、この平歯車８４に螺合する平歯車８５に取付けられたポテンショメータ（角度検出器の一例）８６により、ねじりばね６７のねじり角を検出している。
このように構成することで、ばね調整用モータ（例えば、ＤＣモータ）７２からの出力を、伝達手段７３を介してねじりばね６７に伝達させ、ポテンショメータ８６による検出値を確認しながら、ねじりばね６７のねじり角を調整する。そして、ねじりばね６７に加える力を強める又は弱めることで、第１の駆動台車１３を配管１９の内面に所定の押圧力で押し付けることができる。

続いて、図１０、図１１、図１４（Ａ）、（Ｂ）、及び図１５（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、第２の駆動台車１４に取付けられた連結手段６１について説明する。
台車本体２２の前後方向中央位置、即ち前後の車輪１１、１２の間には、連結手段６１の取付け台９０が設けられている。
取付け台９０は、台車本体２２の下方から、その左右方向を挟み込むように取付けられており、この取付け台９０の下部には、台車本体２２の幅方向に配置された回転軸（アームの連結部の一例）９１が、ベアリングを介して回動自在に取付けられている。
取付け台９０の両側に突出する回転軸９１には、それぞれ平歯車９３がベアリング９４を介して回動可能に設けられ、その先側にねじり角が調整可能なねじりばね（ばね材の一例）９５が差し込まれている。更に、回転軸９１の両端部には、アーム取付け部９６、９７を介して、一対のアーム１６、１７の先側が取付けられている。
このねじりばね９５は、その先端（一端）がアーム取付け部９６、９７の固定部９８に取付けられ、基端（他端）が平歯車９３の固定部９９に取付けられている。なお、常時は、アーム１６、１７が垂直状態になろうとする方向へ、ねじりばね９５の力が作用している。

平歯車９３には、ばね調整用モータ（例えば、ＤＣモータ）１００と、このばね調整用モータ１００の出力を平歯車９３に伝達する伝達手段（減速機）１０１が接続されている。
伝達手段１０１は、ばね調整用モータ１００の出力軸に取付けられた平歯車１０２と、この平歯車１０２と螺合する平歯車１０３と、その先側に取付けられたウォームギヤ１０４と、このウォームギヤ１０４に螺合するウォームホイール１０５と、このウォームホイール１０５が取付けられた回転軸１０６に設けられた平歯車１０７を有している。この平歯車１０７は、平歯車１０８が両側に取付けられ、取付け台９０にベアリング１０９を介して回動可能に設けられた回転軸１１０の中央部に取付けられた平歯車１１１に螺合している。更に、回転軸１１０の両側に設けられた平歯車１０８には、取付け台９０に回転可能に設けられた各平歯車１１２が螺合し、この各平歯車１１２が前記した各平歯車９３に螺合する。なお、伝達手段の構成は、これに限定されるものではない。

これにより、伝達手段１０１をコンパクトにできると共に、１つのばね調整用モータ１００からの出力を、各ねじりばね９５に伝達できる。
また、ウォームホイール１０５が取付けられた回転軸１０６の先側には、プーリ１１３が取付けられ、その上方位置の取付け台９０には、プーリ１１４が取付けられたポテンショメータ（角度検出器の一例）１１５が取付けられている。これらのプーリ１１３、１１４は、プーリベルト１１６を介して連結されており、これにより、ねじりばね９５のねじり角を検出している。
このように構成することで、ばね調整用モータ（例えば、ＤＣモータ）１００からの出力を、伝達手段１０１を介してねじりばね９５に伝達させ、ポテンショメータ１１５による検出値を確認しながら、ねじりばね９５のねじり角を調整する。

次に、第２の駆動台車１４と第３の駆動台車１５を連結する連結機構１８ａについて説明する。なお、図１〜図３に示すように、連結機構１８は、第３の駆動台車１５に取付けられた連結手段６０と、第２の駆動台車１４に取付けられた連結手段１２０と、連結手段６０と連結手段１２０とを繋ぐアーム１６、１７を有しているため、連結手段１２０についてのみ説明する。
取付け台９０の下部には、回転軸９１と間隔を有して平行に配置された回転軸（アームの連結部の一例）１２１が、ベアリング１２２を介して回動自在に取付けられている。
取付け台９０の両側に突出する回転軸１２１には、それぞれ平歯車１２３がベアリング１２４を介して回動可能に設けられ、その先側にねじり角が調整可能なねじりばね（ばね材の一例）１２５が差し込まれている。更に、回転軸１２１の両端部には、アーム取付け部１２６、１２７を介して、一対のアーム１６、１７の先側が取付けられている。

このねじりばね１２５は、その先端（一端）がアーム取付け部１２６、１２７の固定部１２８に取付けられ、基端（他端）が平歯車１２３の固定部１２９に取付けられている。なお、常時は、アーム１６、１７が垂直状態になろうとする方向へ、ねじりばね１２５の力が作用している。なお、この各平歯車１２３は、連結手段６１を構成する平歯車９３に螺合している。
このように構成することで、ばね調整用モータ１００からの出力を、伝達手段１０１を介してねじりばね９５に伝達させることで、ばね調整用モータ１００からの出力がねじりばね１２５にも伝達し、ポテンショメータ１１５による検出値を確認しながら、ねじりばね９５、１２５のねじり角を調整する。なお、ねじりばね１２５のねじり角を調整する機構を、別個に設けてもよい。
そして、ねじりばね９５及びねじりばね１２５に加える力を強める又は弱めることで、第２の駆動台車１４を配管１９の内面に所定の押圧力で押し付けることができる。

続いて、本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置１０の使用方法について説明する。
まず、走行装置１０を配管１９近傍で組み立てる。
この組み立てに際しては、図４に示す第１、第３の駆動台車１３、１５のアーム取付け部６８、６９に取付けられたアーム１６、１７の先側を、図１０に示す第２の駆動台車１４のアーム取付け部９６、９７、１２６、１２７に差し込み、第１〜第３の駆動台車１３〜１５を、図１に示すように、直列状態に配置する。このとき、第１〜第３の駆動台車１３〜１５は、各車輪１１、１２がそれぞれ配管１９の半径方向外側を向くように配置されている。

なお、走行装置１０の各台車本体２２には、その使用用途に応じて各種計測手段、例えば、カメラ（撮像手段）、超音波センサー、渦流センサー、レーザ距離計（スキャニング可能）、マニピュレータ（異物の回収）、洗浄手段、研磨手段、及び溶接手段のいずれか１又は２以上を取付けることができる。
そして、この走行装置１０に、図示しない電力供給用ケーブル及び制御用ケーブルを接続し、例えば、使用者がコンピュータにより制御可能な状態にすると共に、走行装置１０からの各種情報がコンピュータに入力可能な状態にする。なお、走行装置を構成する駆動台車のいずれか１又は２以上にバッテリーを取付け、無線による遠隔操作を行うこともできる。
準備が整った後は、走行装置１０を配管１９内に配置し、更に第１〜第３の駆動台車１３〜１５の配管１９内面への押圧力を調整する。

押圧力は、第１〜第３の駆動台車１３〜１５にそれぞれ設けたポテンショメータ８６、１１５の検出値を確認しながら、各ばね調整用モータ７２、１００を個別に作動させ、例えば、走行装置１０が垂直状態の配管１９内を走行する際に落下しない程度に、ねじりばね６７、９５、１２５に力を加える。これにより、第１〜第３の駆動台車１３〜１５は、アーム１６、１７により、対向する二面間に側面視してＶ字状に突っ張ることができる。
そして、図１６に示すように、第１〜第３の駆動台車１３〜１５を同期運転し、走行装置１０を走行させる。なお、第１〜第３の駆動台車１３〜１５は、それぞれ独立して運転できるため、例えば、同期運転させることなく、第１〜第３の駆動台車１３〜１５の走行（前進又は後退）、停止、又は速度の制御を個別に行うことで、走行装置１０の走行を制御してもよい。また、特定の駆動台車の走行と停止、又は前進と後退を切り替えることと、ねじりばね６７、９５、１２５による突っ張り力の調整とを連動させることにより、配管１９内での突っ張り力をコントロールすることが可能である。

これにより、図１７に示すように、走行装置１０が湾曲した配管１９内を通過するに際しても、走行装置１０は配管１９内を滑ることなく走行できる。なお、このように、湾曲した配管１９内を通過する場合、突っ張り力が低下する恐れがあるが、各ばね調整用モータ７２、１００は個別に制御できる。このため、第１〜第３の駆動台車１３〜１５ごとに、第１〜第３の駆動台車１３〜１５に対するアーム１６、１７の角度制御を独立して実施でき、走行装置１０が一定の突っ張り力を保つことが可能となる。
また、走行装置１０を構成する第１〜第３の駆動台車１３〜１５の各車輪１１、１２を、図１８に示すように、ステアリング機構により回動させることで、例えば、走行装置１０のその場での回転走行又は螺旋走行が可能になり、マンホール又はバルブなどの障害物を避けて走行することが可能である。
以上のことから、本願発明の対向面間の走行装置１０を使用することで、様々な幅に対応でき、材質による影響を受けることなく、配管１９内を走行させることができる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の対向面間の走行装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、走行装置が配管内を走行する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、対向面を有していれば、例えば、隣り合う建物の壁面間の隙間を走行させることもできる。なお、対向面は平行であることが好ましいが、走行装置が対向面間で突っ張ることができるならば、対向面が平行でない場合、例えば、走行装置の進行方向へ向けて、対向面間の距離が徐々に狭く、又は広くなる場合についても適用できる。

そして、前記実施の形態においては、走行装置を３台の駆動台車で構成する場合について説明したが、４台以上の駆動台車で構成してもよい。このとき、各駆動台車がアームによって対向する二面間の間隔に応じてＶ字状に突っ張っていれば、各駆動台車の配置位置は特に限定されない。
例えば、駆動台車が４台の場合、両側に配置された駆動台車を一方側の面に押し付けるならば、その間に配置された２台の駆動台車を他方側の面に押し付けてもよく、また、各駆動台車を二面に交互にジグザグ状に配置してもよい。
更に、前記実施の形態においては、各駆動台車の押付けにねじりばねを使用した場合について説明したが、ねじりばねを使用することなく、所定の突っ張り力が発生するように、各駆動台車の速度を制御してもよい。

（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置の斜視図、（Ｂ）は同対向面間の走行装置の正面図である。 同対向面間の走行装置の側面図である。 同対向面間の走行装置の平面図である。 同対向面間の走行装置を構成する第１の駆動台車の斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同第１の駆動台車の平面図、側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同第１の駆動台車の駆動機構の平面図、正面図、側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同第１の駆動台車の台車本体の側面図、正面図、（Ａ）のａ−ａ矢視断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同第１の駆動台車に取付けられた連結手段の斜視図、正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同連結手段の側面図、（Ａ）のｂ−ｂ矢視断面図である。 本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置を構成する第２の駆動台車の斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同第２の駆動台車の平面図、側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同第２の駆動台車の駆動機構の平面図、正面図、側面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ同第２の駆動台車の台車本体の側面図、正面図、（Ａ）のｃ−ｃ矢視断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同第２の駆動台車に取付けられた連結手段の斜視図、平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ図１４（Ｂ）のｄ−ｄ矢視断面図、ｅ−ｅ矢視断面図である。 本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置の使用状態の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置の使用状態の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る対向面間の走行装置の使用状態の説明図である。

符号の説明

１０：対向面間の走行装置、１１、１２：車輪、１３：第１の駆動台車、１４：第２の駆動台車、１５：第３の駆動台車、１６、１７：アーム、１８、１８ａ：連結機構、１９：配管、２０：下面、２１：上面、２２：台車本体、２３：タイヤ、２４：シャフト、２５：固定台、２６：ベアリング、２７：駆動用モータ、２８：伝達手段、２９：駆動機構、３０：ウォームホイール、３１：ウォームギヤ、３２、３３：平歯車、３４、３５：かさ歯車、３６：回動上部、３７：回動下部、３８：ウォームホイール、３９：ストッパー、４０：上板部、４１：下板部、４２、４３：貫通孔、４４：ガイド孔、４５：カップリング、４６：ウォームギヤ、４７：ステアリング用モータ、４８：ポテンショメータ（前後方向姿勢検出器）、５０：固定台、５１、５２：プーリ、５３：ロータリーエンコーダ、５４：プーリベルト、５５：ポテンショメータ（左右方向姿勢検出器）、６０、６１：連結手段、６２：取付け台、６３：回転軸（連結部）、６４：ベアリング、６５：平歯車、６６：ベアリング、６７：ねじりばね（ばね材）、６８、６９：アーム取付け部、７０、７１：固定部、７２：ばね調整用モータ、７３：伝達手段、７４、７５：平歯車、７６：ウォームギヤ、７７：ウォームホイール、７８：回転軸、７９、８０：平歯車、８１：ベアリング、８２：回転軸、８３〜８５：平歯車、８６：ポテンショメータ（角度検出器）、９０：取付け台、９１：回転軸（連結部）、９３：平歯車、９４：ベアリング、９５：ねじりばね（ばね材）、９６、９７：アーム取付け部、９８、９９：固定部、１００：ばね調整用モータ、１０１：伝達手段、１０２、１０３：平歯車、１０４：ウォームギヤ、１０５：ウォームホイール、１０６：回転軸、１０７、１０８：平歯車、１０９：ベアリング、１１０：回転軸、１１１、１１２：平歯車、１１３、１１４：プーリ、１１５：ポテンショメータ（角度検出器）、１１６：プーリベルト、１２０：連結手段、１２１：回転軸（連結部）、１２２：ベアリング、１２３：平歯車、１２４：ベアリング、１２５：ねじりばね（ばね材）、１２６、１２７：アーム取付け部、１２８、１２９：固定部

Claims (7)

1. それぞれ前後に車輪を有し、直列配置された少なくとも３台以上の駆動台車と、隣り合う該駆動台車を連結するアームを備える連結機構とを有し、前記各駆動台車が前記アームにより、対向する二面間の間隔に応じてＶ字状に突っ張りながら、前記二面間を走行することを特徴とする対向面間の走行装置。
2. 請求項１記載の対向面間の走行装置において、前記駆動台車の前後の前記車輪の間に、前記アームの連結部が回動自在に取付けられていることを特徴とする対向面間の走行装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の対向面間の走行装置において、前記各駆動台車の前後の前記車輪にはステアリング機構が設けられ、前記各駆動台車の進行方向を変えることを特徴とする対向面間の走行装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の対向面間の走行装置において、前記各駆動台車に設けられた前後の前記車輪は、それぞれ別個独立の駆動機構によって駆動することを特徴とする対向面間の走行装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の対向面間の走行装置において、前記連結機構はねじり角が調整可能なばね材を有し、該ばね材の一端を前記アームに取付け、該ばね材の他端を前記駆動台車に取付けて、前記ばね材のねじり角を角度検出器によって検出しながら、該ばね材のねじり角を調整することにより、前記各駆動台車を前記二面に所定の押圧力で押し付けることを特徴とする対向面間の走行装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の対向面間の走行装置において、前記各駆動台車には、それぞれ該駆動台車の前後方向の傾きを検出する前後方向姿勢検出器が設けられ、前記各駆動台車のうち少なくとも１台に、該駆動台車の左右方向の傾きを検出する左右方向姿勢検出器が設けられていることを特徴とする対向面間の走行装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の対向面間の走行装置において、前記対向する二面は、配管の内側の対向面、又は隣り合う建物の壁面であることを特徴とする対向面間の走行装置。

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