JP2016215940A

JP2016215940A - 検査用台車

Info

Publication number: JP2016215940A
Application number: JP2015105624A
Authority: JP
Inventors: 盛光荒手; Morimitsu Arate; 佑典碇本; Yusuke Ikarimoto
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Mechatronics Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Machinery Systems Co Ltd
Priority date: 2015-05-25
Filing date: 2015-05-25
Publication date: 2016-12-22
Anticipated expiration: 2035-05-25
Also published as: JP6516561B2

Abstract

【課題】磁性体からなる走行面に対して高い吸着力を得ることが可能な検査用台車を提供する。
【解決手段】撮像部Ｓ１及び計測部Ｓ２が搭載されるベース１０と、ベース１０に回転可能に設けられた無限軌道帯２０と、ベース１０に設けられ、無限軌道帯２０を回転させる回転駆動部３０と、無限軌道帯２０の周方向に複数並んで配置され、先端部が無限軌道帯２０の外周面から突出するように無限軌道帯２０に固定された軸部材４０と、それぞれの軸部材４０の先端部に揺動可能に装着され、磁石を用いて形成され、周方向に磁極が交互に異なるように配置されたパッド部５０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査用台車に関する。

揚水発電に用いられる水圧鉄管等、作業者が入りにくい配管内面の傷や塗装物の剥がれ等を検査する場合には、例えば検査用機器を搭載した台車が用いられる。特許文献１には、磁石からなる複数のパッドが周方向に並んで配置された一対のクローラを備え、磁性体を有する走行路に吸着しつつ走行可能な台車が記載されている。この台車は、クローラ同士がヒンジ結合されており、双方のクローラが管内の湾曲した内面形状に対応して吸着するようにクローラの傾きが調整可能となっている。

特開２００９−３５２３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の台車では、個々のパッドについてはクローラの周面に固定された状態であるため、パッドの傾きを調整することはできない。このため、配管内の湾曲した内面を走行する際に、走行路の湾曲状態によっては十分な吸着力が得られない可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、磁性体からなる走行面に対して高い吸着力を得ることが可能な検査用台車を提供することを目的とする。

本発明に係る検査用台車は、検査用機器が搭載されるベースと、前記ベースに回転可能に設けられた無限軌道帯と、前記ベースに設けられ、前記無限軌道帯を回転させる回転駆動部と、前記無限軌道帯の周方向に複数並んで配置され、先端部が前記無限軌道帯の外周面から突出するように前記無限軌道帯に固定された軸部材と、それぞれの前記軸部材の前記先端部に揺動可能に装着され、磁石を用いて形成され、前記周方向に磁極が交互に異なるように配置されたパッド部とを備える。

本発明によれば、パッド部が磁石を用いて形成されるため、鉄などの磁性体からなる走行面に吸着することができる。また、無限軌道帯の周方向に複数並んで設けられた軸部材の先端にパッド部が揺動可能に装着されるため、走行面が傾いていたり湾曲していたりする場合でも、パッド部ごとに傾斜面及び曲面に応じて傾いた状態で吸着される。また、複数のパッド部の磁極が周方向に交互に異なるため、周方向に隣り合うパッド部同士の間で磁気による吸引力が生じる。したがって、例えば無限軌道帯が回転する際、走行面に吸着しようとして走行面に近づくパッド部が、既に走行面に吸着しているパッド部に磁力によって引っ張られる。引っ張られたパッド部は走行面に素早く吸着するため、無限軌道帯全体としての吸着力が向上することになる。このように、鉄などの磁性体からなる走行面に対して高い吸着力を得ることができる。

上記の検査用台車は、前記パッド部と前記無限軌道帯との間の位置で保持され、前記パッド部との間で反発力を生じさせる磁石部を更に備える。

本発明によれば、パッド部と磁石部との間で生じる反発力が弾性力としてパッド部を走行面側に押し付ける方向に作用する。このため、走行面の小さな凹凸や傾斜に応じてパッド部を傾けることができる。これにより、走行面に対するパッド部の吸着力を向上させることができる。

上記の検査用台車において、前記パッド部及び前記磁石部は、対向して配置され、前記パッド部側の対向面よりも前記磁石部側の対向面の方が面積が小さい。

本発明によれば、磁石部からパッド部への反発力がパッド部の対向面の外延側ほど弱くなるため、パッド部が傾きやすくなる。これにより、走行面の凹凸や傾きに応じて柔軟にパッドを傾けることができる。

上記の検査用台車において、前記軸部材及び前記パッド部は、前記無限軌道帯の幅方向に複数列に設けられる。

本発明によれば、パッド部が複数列に設けられるため、無限軌道帯全体としての磁力が大きくなる。これにより、走行面に対する全体的な吸着力が大きくなる。

上記の検査用台車において、前記軸部材の複数の列のうち前記ベースに対して外側の列における前記軸部材の長さは、前記ベースに対して内側の列における前記軸部材の長さよりも短い。

例えば円管の内面を軸方向に走行する場合、走行面は進行方向の側方に向けてせり上がるように湾曲する。本発明によれば、ベースに対して外側の列における軸部材の長さが、内側の列における軸部材の長さよりも短いため、パッド部が走行面の形状に応じた高さに配置される。これにより、パッド部が走行面に密着しやすくなるため、吸着力が向上する。

上記の検査用台車において、前記軸部材は、前記無限軌道帯からの突出量を調整可能に設けられる。

本発明によれば、軸部材が無限軌道帯からの突出量を調整可能に設けられるため、径が異なる複数の円管の内面を走行可能となる。

上記の検査用台車において、前記パッド部は、前記無限軌道帯の周方向の中央部から端部に向けて、前記無限軌道帯の幅方向の寸法が狭くなるように形成される。

本発明によれば、無限軌道帯が回転する際、走行面から外れようとしているパッド部と走行面との間の吸着力が、無限軌道帯の周方向においてパッド部の中央部から端部に向けて小さくなる。これにより、無限軌道帯の周方向においてパッド部が同一の幅で形成される場合に比べて、小さい力でパッド部を走行面から外すことができる。このため、パッド部として強力な磁石を用いた場合であっても、無限軌道帯を回転させる動力を抑えることができる。

上記の検査用台車において、前記ベースは、第１方向に並んで配置される第１ベース及び第２ベースを有し、前記第１ベースと前記第２ベースとは、前記第１方向に平行なベース回転軸の軸線周りに個別に回転可能となるように連結され、前記無限軌道帯は、前記第１ベース及び前記第２ベースにそれぞれ設けられ、前記回転駆動部は、前記第１ベースに設けられる前記無限軌道帯の駆動源である第１モータと、前記第２ベースに設けられる前記無限軌道帯の駆動源である第２モータとを有し、前記第１モータ及び前記第２モータは、それぞれのモータ回転軸が前記第１ベース及び前記第２ベースのベース面に平行でありかつ前記第１方向に直交する第２方向に平行になるように配置される。

本発明によれば、第１ベース及び第２ベースが第１方向に沿った回転軸の軸線周りに回転可能であるため、例えば第１ベース側と第２ベース側との間で無限軌道帯の角度や段差が異なるような走行面を走行する場合、走行面の状態に応じて第１ベースの無限軌道帯及び第２ベース無限軌道帯を個別に傾けることができる。これにより、無限軌道帯が走行面から外れにくくなるため、無限軌道帯を走行面に対して安定して吸着させることができる。また、第１モータ及び第２モータの配置により、第１ベースと第２ベースとの間で重量のバランスを保持しやすくなる。

上記の検査用台車において、前記検査用機器は、前記第１ベースと前記第２ベースとにそれぞれ設けられる。

本発明によれば、第１ベースと第２ベースとにそれぞれ検査用機器が設けられるため、第１ベースと第２ベースとの間で重量のバランスを保持しやすくなる。このため、第１ベース側と第２ベース側とで無限軌道帯の走行路の状態が異なる場合等においても、安定して走行することが可能となる。

本発明に係る検査用台車によれば、磁性体からなる走行面に対して高い吸着性を有する検査用台車を提供することができる。

図１は、検査用台車の構成を示す斜視図である。図２は、検査用台車の構成を示す平面図である。図３は、検査用台車の構成を示す側面図である。図４は、検査用台車の構成を示す正面図である。図５は、軸部材及びパッド部を拡大して示す図である。図６は、図５に示す軸部材及びパッド部を図中上方から見たときの構成を示す図である。図７は、検査用台車の使用態様を示す図である。図８は、検査用台車が水圧鉄管の内面に吸着している状態を示す図である。図９は、検査用台車が水圧鉄管の内面に吸着している状態を示す図である。図１０は、検査用台車が水圧鉄管の内面を走行する状態を示す図である。図１１は、検査用台車が水圧鉄管の内面を走行する状態を示す図である。図１２は、変形例に係る検査用台車の構成を示す平面図である。図１３は、変形例に係る検査用台車の構成を示す平面図である。図１４は、変形例に係る検査用台車の構成を示す平面図である。図１５は、第１ベースに清掃機構が取り付けられた状態を示す図である。図１６は、変形例に係る軸部材及びパッド部の一例を示す図である。図１７は、変形例に係る軸部材及びパッド部の一例を示す図である。

以下、本発明に係る検査用台車の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１から図４は、検査用台車１００の構成を示す図である。図１は斜視図、図２は平面図、図３は側面図、図４は正面図である。図１から図４に示すように、検査用台車１００は、ベース１０と、無限軌道帯２０と、回転駆動部３０と、軸部材４０と、パッド部５０とを備えている。検査用台車１００は、水圧鉄管等の磁性体を含む管の内面を検査する。

ベース１０には、検査用機器である撮像部Ｓ１及び計測部Ｓ２が搭載される。図３及び図４では、撮像部Ｓ１及び計測部Ｓ２の図示を省略している。撮像部Ｓ１は、検査用台車１００の前方を撮像する。計測部Ｓ２は、検査対象である管内面の板厚を測定して傷の有無を検査する超音波探傷器や、管内面に形成された塗装膜の膜厚を計測する渦流センサ又は超音波探傷器等を有する。

ベース１０は、第１方向Ｄ１に並んで配置された矩形の第１ベース１１及び第２ベース１２を有する。第１ベース１１及び第２ベース１２は、同一寸法に形成される。第１ベース１１及び第２ベース１２において、ベース面に平行でありかつ第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２が長手方向である。第１ベース１１及び第２ベース１２には、それぞれ検査用機器Ｓ１、Ｓ２が搭載される。

第１ベース１１と第２ベース１２とは、連結部１３によって連結されている。連結部１３は、シャフト１４と、軸受１５、１６とを有する。シャフト１４は、円柱状に形成され、中心軸ＡＸ１が第１方向Ｄ１に平行になるように配置される。軸受１５は、第１ベース１１に配置される。軸受１６は、第２ベース１２に配置される。軸受１５と軸受１６とは対向して配置される。シャフト１４は、軸受１５、１６により、中心軸ＡＸ１の軸線周りに回転可能に支持されている。これにより、第１ベース１１及び第２ベース１２は、シャフト１４の中心軸ＡＸ１の軸線周りに個別に回転可能となっている。

無限軌道帯２０は、第１ベース１１及び第２ベース１２にそれぞれ設けられる。無限軌道帯２０は、例えば複数のリング状部材が無端状に連結されたチェーン部材が用いられるが、これに限定するものではなく、無端状のベルト部材が用いられてもよい。２つの無限軌道帯２０は、第１方向Ｄ１にベース１０を挟む位置に配置される。第１ベース１１に設けられる無限軌道帯２０は、第１ベース１１のうち第１方向Ｄ１の外側の端辺１１ａに沿って設けられる。第２ベース１２に設けられる無限軌道帯２０は、第２ベース１２のうち第１方向Ｄ１の外側の端辺１２ａに沿って設けられる。

回転駆動部３０は、無限軌道帯２０を回転させる。回転駆動部３０は、第１モータ３１及び第２モータ３２を有する。第１モータ３１は、第１ベース１１に設けられる無限軌道帯２０の駆動源である。第２モータ３２は、第２ベース１２に設けられる無限軌道帯２０の駆動源である。第１モータ３１及び第２モータ３２は、不図示の制御部によって個別に制御される。

第１モータ３１は、第１ベース１１の第１方向Ｄ１の中央部に配置される。第１モータ３１は、それぞれ長手方向が第２方向Ｄ２に沿うように配置される。第１モータ３１のモータ回転軸３１ａは、第２方向Ｄ２に伸びている。モータ回転軸３１ａは、第２方向Ｄ２に平行な回転軸ＡＸ２の軸回りに回転する。モータ回転軸３１ａの先端には、歯車３１ｂが固定されている。歯車３１ｂは、モータ回転軸３１ａと一体で回転軸ＡＸ２の軸回りに回転するかさ歯車である。

歯車３１ｂは、伝達機構３３に連結されている。伝達機構３３は、歯車３３ａと、シャフト３３ｂと、駆動歯車３３ｃとを有している。歯車３３ａは、歯車３１ｂと噛み合っている。歯車３３ａは、第１方向Ｄ１に平行な回転軸ＡＸ４の軸回りに回転するかさ歯車である。歯車３３ａは、歯車３１ｂの回転に伴って回転する。

シャフト３３ｂは、歯車３３ａに固定されている。シャフト３３ｂは、第１ベース１１に設けられた軸受１７ａ及び軸受１７ｂにより、回転軸ＡＸ４の軸回りに回転可能に支持されている。なお、図１には軸受１７ｂの構成を省略している。

駆動歯車３３ｃは、シャフト３３ｂの端部に固定されている。駆動歯車３３ｃは、第１ベース１１側の無限軌道帯２０に噛み合っている。駆動歯車３３ｃは、歯車３３ａ及びシャフト３３ｂと一体で回転軸ＡＸ４の軸回りに回転する。

また、回転駆動部３０は、従動機構３５を有する。従動機構３５は、従動歯車３５ａ及びシャフト３５ｂを有する。従動歯車３５ａは、第１ベース１１側の無限軌道帯２０に噛み合っている。なお、無限軌道帯２０は、上記のように駆動歯車３３ｃと従動歯車３５ａとの間に架け渡されている。従動歯車３５ａは、第１方向Ｄ１に平行な回転軸ＡＸ５の軸回りに回転可能である。シャフト３５ｂは、従動歯車３５ａに固定されている。シャフト３５ｂは、第１ベース１１に設けられる軸受１７ｃにより、従動歯車３５ａと一体で回転軸ＡＸ５の軸回りに回転可能に支持される。

第１モータ３１を回転させた場合、モータ回転軸３１ａ及び歯車３１ｂが回転軸ＡＸ２の軸回りに一体で回転する。この回転に伴い、歯車３３ａが回転軸ＡＸ４の軸回りに回転する。歯車３３ａの回転により、シャフト３３ｂ及び駆動歯車３３ｃが歯車３３ａと一体で回転する。駆動歯車３３ｃの回転により、無限軌道帯２０に回転力が伝達され、無限軌道帯２０が周方向に回転する。無限軌道帯２０の回転に伴い、従動歯車３５ａが回転する。従動歯車３５ａの回転により、シャフト３５ｂが従動歯車３５ａと一体で回転する。シャフト３５ｂは、軸受１７ｃによって回転可能に支持されるため、無限軌道帯２０が滑らかに回転する。

第２モータ３２は、第２ベース１２の第１方向Ｄ１の中央部に配置される。第２モータ３２は、それぞれ長手方向が第２方向Ｄ２に沿うように配置される。第２モータ３２のモータ回転軸３２ａは、第２方向Ｄ２に伸びている。モータ回転軸３２ａは、第２方向Ｄ２に平行な回転軸ＡＸ３の軸回りに回転する。モータ回転軸３２ａの先端には、歯車３２ｂが固定されている。歯車３２ｂは、モータ回転軸３２ａと一体で回転軸ＡＸ３の軸回りに回転するかさ歯車である。

歯車３２ｂは、伝達機構３４に連結されている。伝達機構３４は、歯車３４ａと、シャフト３４ｂと、駆動歯車３４ｃとを有している。歯車３４ａは、歯車３２ｂと噛み合っている。歯車３４ａは、伝達機構３３の歯車３３ａと共通する回転軸ＡＸ４の軸回りに回転するかさ歯車である。歯車３４ａは、歯車３２ｂの回転に伴って回転する。

シャフト３４ｂは、歯車３４ａに固定されている。シャフト３４ｂは、第２ベース１２に設けられた軸受１８ａ及び軸受１８ｂにより、回転軸ＡＸ４の軸回りに回転可能に支持されている。なお、図１には軸受１８ｂの構成を省略している。

駆動歯車３４ｃは、シャフト３４ｂの端部に固定されている。駆動歯車３４ｃは、第２ベース１２側の無限軌道帯２０に噛み合っている。無限軌道帯２０は、上記のように駆動歯車３４ｃと従動歯車３６ａとの間に架け渡されている。駆動歯車３４ｃは、歯車３４ａ及びシャフト３４ｂと一体で回転軸ＡＸ４の軸回りに回転する。

また、回転駆動部３０は、従動機構３６を有する。従動機構３６は、従動歯車３６ａ及びシャフト３６ｂを有する。従動歯車３６ａは、第２ベース１２側の無限軌道帯２０に噛み合っている。従動歯車３６ａは、従動歯車３５ａと共通の回転軸ＡＸ５の軸回りに回転可能である。従動歯車３６ａは、無限軌道帯２０の回転に従って回転する。シャフト３６ｂは、従動歯車３６ａに固定されている。シャフト３６ｂは、第２ベース１２に設けられる軸受１８ｃにより、従動歯車３６ａと一体で回転軸ＡＸ５の軸回りに回転可能に支持される。

第２モータ３２を回転させた場合、モータ回転軸３２ａ及び歯車３２ｂが回転軸ＡＸ３の軸回りに一体で回転する。この回転に伴い、歯車３４ａが回転軸ＡＸ４の軸回りに回転する。歯車３４ａの回転により、シャフト３４ｂ及び駆動歯車３４ｃが歯車３４ａと一体で回転する。駆動歯車３４ｃの回転により、無限軌道帯２０に回転力が伝達され、無限軌道帯２０が周方向に回転する。無限軌道帯２０の回転に伴い、従動歯車３６ａが回転する。従動歯車３６ａの回転により、シャフト３６ｂが従動歯車３６ａと一体で回転する。シャフト３６ｂは、軸受１８ｃによって回転可能に支持されるため、無限軌道帯２０が滑らかに回転する。

例えば、第１モータ３１と第２モータ３２とを等しい回転速度で回転させることにより、検査用台車１００を直進させることができる。第１モータ３１の回転速度よりも第２モータ３２の回転速度を高くすることにより、検査用台車１００を左折させることができる。第２モータ３２の回転速度よりも第１モータ３１の回転速度を高くすることにより、検査用台車１００を右折させることができる。このように、検査用台車１００は、走行路を直進方向、左折方向、右折方向に走行可能となっている。

軸部材４０は、無限軌道帯２０の周方向に複数並んで配置される。軸部材４０は、無限軌道帯２０に設けられた矩形状の固定部２１に固定される。なお、固定部２１の配置は、軸部材４０の配置に応じて予め設定される。また、固定部２１の形状は矩形状に限定するものではなく、他の形状であってもよい。

軸部材４０は、無限軌道帯２０の外周面から突出して設けられる。軸部材４０は、無限軌道帯２０の幅方向に２列に設けられる。軸部材４０は、それぞれの列において、無限軌道帯２０の周方向に等間隔で配置されている。また、２列の軸部材４０は、無限軌道帯２０の周方向において、一方の列の隣り合う軸部材４０同士の中間に他方の列の軸部材４０が位置するように配置される。また、２列のうちベース１０に対して外側の列における軸部材４０の長さは、ベース１０に対して内側の列における軸部材４０の長さよりも短い。

パッド部５０は、それぞれの軸部材４０の先端部に揺動可能に装着される。パッド部５０は、走行面に当接されるパッド面５０ａを有する。パッド面５０ａは、平面状に形成される。パッド部５０は、例えばネオジム磁石などの磁石を用いて形成される。したがって、パッド部５０は、鉄管の内部など磁性体からなる走行面に吸着するため、このような走行面に対して安定して走行可能となる。パッド部５０は、無限軌道帯２０の周方向においてパッド面５０ａ側の磁極が交互に異なるように配置される。

図５は、軸部材４０及びパッド部５０を拡大して示す図である。図６は、図５に示す軸部材４０及びパッド部５０を図中上方から見たときの構成を示す図である。図５に示すように、軸部材４０の先端には、拡径部４１が形成されている。拡径部４１は、先端側に向けて拡径されたテーパ面４２を有する。

拡径部４１には、パッド部５０が装着されている。パッド部５０は、円筒状に形成されている。パッド部５０の内周面５１には、逆テーパ形状の傾斜面５２が形成されている。傾斜面５２の傾斜角は、テーパ面４２の傾斜角に応じて設定することができる。パッド部５０のうちパッド面５０ａとは逆側の端面５０ｂには、軸部材４０を貫通させるための開口部５３が形成されている。開口部５３の径は、拡径部４１の先端の径よりも小さく、軸部材４０の軸部４０ａの径よりも大きい。このため、パッド部５０が先端側に抜けないようになっている。また、開口部５３と軸部４０ａとの間に隙間が形成される。この隙間により、パッド部５０は、軸部材４０の軸方向に交差する方向に移動可能であり、かつ軸部材４０に対して揺動可能となっている。

また、軸部材４０の基端部４３は、無限軌道帯２０の固定部２１に固定される。軸部材４０の基端部４３には、ネジ山が形成されている。基端部４３は、無限軌道帯２０の固定部２１に形成される挿入穴２１ａに挿入される。ナット４４によって固定部２１に締結されている。軸部材４０の高さ方向にナット４４の位置を調整することにより、無限軌道帯２０の外周面からの軸部材４０の突出量を調整することができるようになっている。

また、パッド部５０と無限軌道帯２０との間の位置には、磁石部６０が保持される。磁石部６０は、円筒状に形成される。磁石部６０は、貫通孔６１を有する。貫通孔６１は、軸部材４０の軸部４０ａを挿通可能に形成される。磁石部６０は、貫通孔６１に軸部材４０が挿通された状態で配置される。貫通孔６１の径は、軸部材４０の拡径部４１の径よりも大きくなっている。これにより、軸部材４０に対して磁石部６０の抜き差しを容易に行うことができる。

磁石部６０の端面６０ａは、パッド部５０の端面５０ｂに対向して配置される。磁石部６０は、端面６０ａ側の磁極が、パッド部５０の端面５０ｂ側の磁極と同一になるように設けられる。これにより、パッド部５０と磁石部６０との間で反発力が生じる。この反発力は、弾性力としてパッド部５０を走行面側に押し付ける方向に作用する。よって、走行面の小さな凹凸や傾斜に応じてパッド部５０を傾けることができる。これにより、磁性体を含む走行面に対してパッド部５０の吸着力を向上させることができる。また、パッド部５０が磁石部６０側に移動可能であるため、パッド部５０毎に走行面の凹凸等を吸収することができる。

また、パッド部５０の端面５０ｂよりも磁石部６０の端面６０ａの方が面積が小さくなっている。この場合、磁石部６０からパッド部５０への反発力がパッド部５０の端面５０ｂの外延側ほど弱くなるため、パッド部５０が傾きやすくなる。これにより、走行面の凹凸や傾きに応じて柔軟にパッド部５０を傾けることができる。

なお、パッド部５０の端面５０ｂと、磁石部６０の端面６０ａとは、相似形に形成されてもよい。この場合、パッド部５０がどの方向に傾いても、磁石部６０から同程度の反発力を受けることになる。これにより、パッド部５０に対して弾性力を安定して作用させることができる。

次に、上記のように構成された検査用台車１００を用いて検査を行う場合の動作を説明する。図７は、検査用台車１００の使用態様を示す図である。図７に示すように、作業者は、例えば固定台Ｓに支持された水圧鉄管Ｔの内部にマンホールＭから検査用台車１００を搬入する。検査用台車１００は、ケーブル１０１を介してコントローラ１０２に接続されている。ケーブル１０１は、コントローラ１０２からの指示を検査用台車１００に送信可能であり、検査用台車１００の検査用機器で得られたデータ等をコントローラ１０２に送信可能である。なお、コントローラ１０２は、撮像部Ｓ１で得られた画像を表示する不図示の表示部や、計測部Ｓ２で得られた計測結果を処理する不図示の処理部に接続される。

この状態から、作業者は、マンホールＭの外からコントローラ１０２によって検査用台車１００を走行させる。作業者は、検査用台車１００に搭載された撮像部Ｓ１によって水圧鉄管Ｔ内を撮像する。撮像された画像は、不図示の表示部に表示される。作業者は、表示された画像を確認し、適切な経路を選択して検査用台車１００を走行させる。また、作業者は、検査用台車１００に搭載された計測部Ｓ２によって水圧鉄管Ｔの内面Ｔａを計測する。このとき、内面Ｔａにおける傷の有無や、内面Ｔａに塗装された塗装膜の厚さなどを計測する。計測結果は、ケーブル１０１を介して不図示の処理部に送信される。

図８及び図９は、検査用台車１００が水圧鉄管Ｔの内面Ｔａに吸着している状態を示す図である。図８に示すように、検査用台車１００は、水圧鉄管Ｔの内面Ｔａを周方向に走行することができる。この場合、走行面が検査用台車１００の進行方向の前後に向けてせり上がるように湾曲する。検査用台車１００では、パッド部５０が軸部材４０の先端に揺動可能に装着されるため、内面Ｔａが湾曲する場合でも、湾曲面に応じて傾いた状態で吸着される。また、パッド部５０と磁石部６０との間で生じる反発力が弾性力としてパッド部５０を内面Ｔａ側に押し付ける方向に作用する。このため、内面Ｔａの湾曲に応じてパッド部５０を傾けることができる。これにより、走行面に対するパッド面５０ａの吸着力を向上させることができる。

また、図９に示すように、検査用台車１００は、水圧鉄管Ｔの内面Ｔａを軸方向に走行することができる。この場合、走行面である内面Ｔａが検査用台車１００の進行方向の側方に向けてせり上がるように湾曲する。検査用台車１００では、内面Ｔａの湾曲に応じてパッド部５０を傾けることができる。また、これに加えて、検査用台車１００では、ベース１０に対して外側の列における軸部材４０の長さが、内側の列における軸部材４０の長さよりも短いため、パッド部５０が内面Ｔａの形状に応じた高さに配置される。これにより、パッド面５０ａが内面Ｔａに密着しやすくなるため、吸着力が向上する。

図１０及び図１１は、検査用台車１００が水圧鉄管Ｔの内面Ｔａを走行する状態を示す図である。なお、図１０及び図１１では、パッド面５０ａ側の磁極をパッド部５０内に記載して示している。

図１０に示すように、無限軌道帯２０の周方向に並んだパッド部５０の磁極が周方向に交互に異なる。このため、周方向に隣り合うパッド部５０同士の間で磁気による吸引力が生じる。したがって、無限軌道帯２０が回転する際、内面Ｔａに吸着しようとして内面Ｔａに近づくパッド部５０が、既に内面Ｔａに吸着している隣のパッド部５０に磁力によって引っ張られる。

引っ張られたパッド部５０は、図１１に示すように、内面Ｔａに素早く吸着する。そして、この吸着したパッド部５０に対して、次に内面Ｔａに吸着しようとするパッド部５０が引っ張られる。このため、次のパッド部５０についても内面Ｔａに素早く吸着することができる。このように、内面Ｔａに吸着しようとするパッド部５０の吸着動作が促進されることになる。このため、無限軌道帯２０全体として、内面Ｔａに対する吸着力が向上する。

以上のように、本実施形態によれば、パッド部５０が磁石を用いて形成されるため、鉄などの磁性体からなる走行面に吸着することができる。また、無限軌道帯２０の周方向に複数並んで設けられた軸部材４０の先端にパッド部５０が揺動可能に装着されるため、走行面が傾いていたり湾曲していたりする場合でも、傾斜面及び曲面に応じて傾いた状態で吸着される。また、複数のパッド部５０のパッド面５０ａ側の磁極が周方向に交互に異なるため、周方向に隣り合うパッド部５０同士の間で磁気による吸引力が生じる。したがって、例えば無限軌道帯２０が回転する際、走行面に吸着しようとして走行面に近づくパッド部５０が、既に走行面に吸着しているパッド部５０に磁力によって引っ張られる。引っ張られたパッド部５０は走行面に素早く吸着するため、無限軌道帯２０全体としての吸着力が向上することになる。このように、鉄などの磁性体からなる走行面に対して高い吸着性を有することになる。

本発明の技術範囲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い範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、パッド部５０のパッド面５０ａが円形に形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、他の形状であってもよい。

図１２は、変形例に係る検査用台車２００の構成を示す平面図である。以下、上記実施形態に記載の検査用台車１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。図１２に示す検査用台車２００のように、複数のパッド部１５０のパッド面１５０ａの形状は、例えば楕円形であってもよい。

図１２に示す構成において、パッド面１５０ａの形状は、無限軌道帯２０の周方向の中央部から端部に向けて、無限軌道帯２０の幅方向の寸法が狭くなるように形成されている。これにより、無限軌道帯２０が回転して走行面を走行する際、走行面から外れようとしているパッド部１５０の吸着力が、無限軌道帯２０の周方向においてパッド部１５０の中央部から端部に向けて小さくなる。これにより、無限軌道帯２０の周方向においてパッド部１５０が同一の幅で形成される場合に比べて、小さい力でパッド部１５０を走行面から外すことができる。このため、パッド部１５０として強力な磁石を用いた場合であっても、無限軌道帯２０を回転させる動力を抑えることができる。

また、上記実施形態では、検査用機器である撮像部Ｓ１及び計測部Ｓ２がベース１０の第１ベース１１及び第２ベース１２にそれぞれ配置された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。図１３は、変形例に係る検査用台車４００の構成を示す平面図である。図１３に示す検査用台車４００では、撮像部Ｓ１が取付部材４１９を介して第１ベース１１の前方に配置されている。また、計測部Ｓ２が取付部材４１９を介して第２ベース１２の前方に配置されている。

このように、取付部材４１９を介して撮像部Ｓ１及び計測部Ｓ２を配置することにより、第１ベース１１及び第２ベース１２上のスペースを効率的に利用することができる。このため、ベース１０自体の小型化を図ることができ、又は第１ベース１１及び第２ベース１２上の空いたスペースに他の検査用機器を搭載することができる。また、第１ベース１１及び第２ベース１２のそれぞれに取付部材４１９を取り付けるため、第１ベース１１と第２ベース１２との間で重量のバランスを保持することができる。このため、第１ベース１１側と第２ベース１２側とで無限軌道帯２０の走行路の状態が異なる場合等においても、安定して走行することが可能となる。

また、上記実施形態の構成に加えて、走行面を清掃する清掃機構をベース１０に設けた構成としてもよい。図１４は、変形例に係る検査用台車５００の構成を示す平面図である。図１４に示す検査用台車５００では、ベース１０の後方に取付部材５１９を介して清掃機構Ｃが取り付けられている。清掃機構Ｃは、例えば第１ベース１１側に取り付けられるが、これに限定するものではなく、第２ベース１２側に取り付けられてもよいし、第１ベース１１及び第２ベース１２の両方に取り付けられてもよい。

図１５は、第１ベース１１に清掃機構Ｃが取り付けられた状態を示す図である。図１５に示すように、第１ベース１１には、ヒンジ部５２０を介して取付部材５１９が取り付けられている。取付部材５１９は、ヒンジ部５２０の軸を中心として回転移動可能に設けられる。図１５では、取付部材５１９が第１ベース１１の後方に突出した状態となっているが、ヒンジ部５２０の軸を中心として取付部材５１９を図中時計回りの方向に回転移動させることにより、取付部材５１９及び清掃機構Ｃを第１ベース１１上に退避させることが可能となっている。また、図１５に示すように、取付部材５１９に付勢部材５１９ａを設け、清掃機構Ｃを内面Ｔａ側に付勢する構成としてもよい。

清掃機構Ｃは、ブラシ部５２１及びブラシ駆動部５２２を有している。ブラシ部５２１は、先端のブラシ毛部５２１ａにより、例えば水圧鉄管Ｔの内面Ｔａ等の走行面を清掃可能である。ブラシ駆動部５２２は、モータ５２３と、減速機５２４と、出力軸５２６と、カップリング５２７と、伝達軸５２８とを有している。モータ５２３が回転すると、この回転は減速機５２４を介して出力軸５２６から出力される。出力軸５２６の回転は、カップリング５２７を介して伝達軸５２８に伝達され、ブラシ部５２１を回転させる。ブラシ部５２１の回転により、ブラシ毛部５２１ａが回転方向に内面Ｔａを摺動する。検査用台車５００を走行させた状態でブラシ部５２１を回転させることにより、内面Ｔａのうち検査用台車５００の通過部分が清掃される。これにより、内面Ｔａに付着していた汚れ等を除去することができ、高精度の検査を行うことができる。

また、上記実施形態では、軸部材４０の先端の拡径部４１にはテーパ面４２が形成され、パッド部５０の内周面５１には逆テーパ状の傾斜面５２が形成された構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。図１６は、変形例に係る軸部材６４０及びパッド部６５０の一例を示す図である。図１６に示すように、軸部材６４０の先端の拡径部６４１に半球状の湾曲面６４２が形成され、パッド部６５０の内周面６５１には湾曲面６４２に対応する半球状の凹面６５２が形成された構成であってもよい。この構成により、パッド部６５０が揺動する場合、凹面６５２が湾曲面６４２に沿って滑るため、パッド部６５０を軸部材６４０に対してより滑らかに揺動させることができる。

また、上記実施形態では、パッド部５０に対して走行面側に弾性力を付与する構成として、パッド部５０と無限軌道帯２０との間に磁石部６０を配置した構成を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。図１７は、変形例に係る軸部材４０及びパッド部５０の構成を示す図である。図１７に示すように、パッド部５０と無限軌道帯２０の固定部２１との間にばね部材７６０が配置された構成であってもよい。この構成では、ばね部材７６０の復元力によりパッド部５０に対して走行面側に弾性力を付与することができる。

Ｃ清掃機構
Ｄ１第１方向
Ｄ２第２方向
Ｍマンホール
Ｓ固定台
Ｓ１撮像部
Ｓ２計測部
Ｔ水圧鉄管
Ｔａ内面
ＡＸ１中心軸
ＡＸ２，ＡＸ３，ＡＸ４，ＡＸ５回転軸
１０ベース
１１第１ベース
１１ａ，１２ａ端辺
１２第２ベース
１３連結部
１４，３３ｂ，３４ｂ，３５ｂ，３６ｂシャフト
１５，１６，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ軸受
２０無限軌道帯
２１固定部
２１ａ挿入穴
３０回転駆動部
３１第１モータ
３１ａ，３２ａモータ回転軸
３１ｂ，３２ｂ，３３ａ，３４ａ歯車
３２第２モータ
３３，３４伝達機構
３３ｃ，３４ｃ駆動歯車
３５，３６従動機構
３５ａ，３６ａ従動歯車
４０，６４０軸部材
４０ａ軸部
４１，６４１拡径部
４２テーパ面
４３基端部
４４ナット
５０，１５０，６５０パッド部
５０ａ，１５０ａパッド面
５０ｂ，６０ａ端面
５１，６５１内周面
５２傾斜面
５３開口部
６０磁石部
６１貫通孔
１００，２００，４００，５００検査用台車
１０１ケーブル
１０２コントローラ
４１９，５１９取付部材
５２０ヒンジ部
５２１ブラシ部
５２１ａブラシ毛部
５２２ブラシ駆動部
５２３モータ
５２４減速機
５２６出力軸
５２７カップリング
５２８伝達軸
６４２湾曲面
６５２凹面
７６０ばね部材

Claims

検査用機器が搭載されるベースと、
前記ベースに回転可能に設けられた無限軌道帯と、
前記ベースに設けられ、前記無限軌道帯を回転させる回転駆動部と、
前記無限軌道帯の周方向に複数並んで配置され、先端部が前記無限軌道帯の外周面から突出するように前記無限軌道帯に固定された軸部材と、
それぞれの前記軸部材の前記先端部に揺動可能に装着され、磁石を用いて形成され、前記周方向に磁極が交互に異なるように配置されたパッド部と
を備える検査用台車。
前記パッド部と前記無限軌道帯との間の位置で保持され、前記パッド部との間で反発力を生じさせる磁石部を更に備える
請求項１に記載の検査用台車。
前記パッド部及び前記磁石部は、対向して配置され、
前記パッド部側の対向面よりも前記磁石部側の対向面の方が面積が小さい
請求項２に記載の検査用台車。
前記軸部材及び前記パッド部は、前記無限軌道帯の幅方向に複数列設けられる
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の検査用台車。
前記軸部材の複数の列のうち前記ベースに対して外側の列における前記軸部材の長さは、前記ベースに対して内側の列における前記軸部材の長さよりも短い
請求項４に記載の検査用台車。
前記軸部材は、前記無限軌道帯からの突出量を調整可能に設けられる
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の検査用台車。
前記パッド部は、前記無限軌道帯の周方向の中央部から端部に向けて、前記無限軌道帯の幅方向の寸法が狭くなるように形成される
請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の検査用台車。
前記ベースは、第１方向に並んで配置される第１ベース及び第２ベースを有し、
前記第１ベースと前記第２ベースとは、前記第１方向に平行なベース回転軸の軸線周りに個別に回転可能となるように連結され、
前記無限軌道帯は、前記第１ベース及び前記第２ベースにそれぞれ設けられ、
前記回転駆動部は、前記第１ベースに設けられる前記無限軌道帯の駆動源である第１モータと、前記第２ベースに設けられる前記無限軌道帯の駆動源である第２モータとを有し、
前記第１モータ及び前記第２モータは、それぞれのモータ回転軸が前記第１ベース及び前記第２ベースのベース面に平行でありかつ前記第１方向に直交する第２方向に平行になるように配置される
請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の検査用台車。
前記検査用機器は、前記第１ベースと前記第２ベースとにそれぞれ設けられる
請求項８に記載の検査用台車。