JP2016516625A - 壁面吸引式クローラ - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの吸引軌道ユニット（１００）を有している壁面吸引式クローラ（１）であって、吸引軌道ユニット（１００）が、軌道フレーム（１５０）と、軌道フレーム（１５０）の端部それぞれに設けられており、ホイールベース（Ｗ）を規定している２つのプーリ（１４０，１４１）と、２つのプーリ（１４０，１４１）を循環するように配置されており、可撓性バンド（１２０）を備えている無端トラック（１１０）であって、可撓性バンド（１２０）が、複数の開口部（１２３）を備えており、厚さ（Ｔ）を有している、無端トラック（１１０）と、軌道フレーム（１５０）に設けられている吸引分配ボックス（２００）と、を備えている、壁面吸引式クローラ（１）において、吸引分配ボックス（２００）が、開口部（１２３）の一部分と連通しており、これにより無端トラック（１１０）が循環する場合に開口部（１２３）の一部分に吸引力を分配するようになっており、可撓性バンド（１２０）の厚さ（Ｔ）が、ホイールベースＷの５％〜２０％とされることを特徴とする壁面吸引式クローラ（１）に関する。

Description

本発明は、可撓性材料に形成された連続バンドを備えた無端トラックを有するタイプの少なくとも１つの吸引トラックユニットを備えた壁面吸引式クローラであって、上記連続バンド内に、開口部の一部と壁面吸引式クローラが配置される又は移動する表面との間に真空を提供するための複数の開口部を備えた、壁面吸引式クローラに関する。

高い壁面、天井、煙突、パイプ又はタンク及び他の閉塞空間の内側、船舶又は航空機表面などのアクセスが難しい場所において、様々な作業、例えば検査、洗浄、脱錆、放射能の除染、及び修復の目的で、しばしば危険な場所において人間が存在することを避けるために、遠隔制御によって操作することができる自動作業デバイスを利用することが当技術分野では知られている。このような自動作業デバイスの例は、ツール又はカメラなどを垂直な、反転した、傾斜した表面、湾曲した、複合の、又はテーパ状の表面の近くに運び、ツールを表面上の様々な場所に移動させる壁面吸引式クローラである。いくつかの共通の状況としては、航空機、潜水艦、貯蔵タンク、高層ビル、及び他の同様の構造物の表面の検査、洗浄、脱塗料、あるいは保守が挙げられる。これらの表面は、人が直接アクセスするには不便である、難しい、又はさらには危険である可能性がある。これらの表面が湾曲している、複合的である、又はテーパ状である場合に、難しさが大きくなる。

特許文献１は、吸引力を加えることによって、傾斜作業表面上を移動する牽引デバイスを記載している。牽引デバイスは、壁面クローラに接続するための上平面、及び可撓性材料に形成された薄いバンドの形のベルトを有し、バンドは表面に吸引するためのベルトを通る複数の開口部を有し、ベルトは粗い表面上を移動するための高い摩擦係数を有する外側表面、及びマニホールドプレートの上を容易に摺動するための低い摩擦係数を有する内側表面を有する。さらに、牽引デバイス係合手段のローラを駆動するための鋸歯状ベルトを開示している。

特許文献２は、可撓性材料内に薄いバンドとして形成され、それぞれベルトを通る複数の孔を備えた内側表面及び外側表面を有する２つのベルトを備える壁面吸引式クローリングデバイスを開示している。バンドの内側表面は、小さな摩擦係数を有するステンレス鋼プレートに接触し、プレートは支持ビームに取り付けられ、プレートはベルト間の円滑な摺動を可能にする。壁面クローリングデバイスは、モータとプーリの間のチェーンによって駆動される。

特許文献２及び特許文献１は両方とも、デバイスの吸引トラック内のリセスに対する吸引力を分配するために設けられた手段を有し、両方とも、比較的薄い吸引トラックを開示している。デバイスが障害物、例えば突起物を有する表面上、又は湾曲表面上を移動する必要がある場合、文献は、吸引トラックを運ぶローラ間の吸引トラックの部分に作用する力を補償するために、フレーム内で互いに対してヒンジ付け／連接されたユニット内に吸引力を分配するために設けられた手段を分割することを教示している。特許文献２では、吸引力を分配するために設けられた手段内にスリットを作ることによって、このことが行なわれる。従って、２つのデバイス内で吸引力を分配するための内部手段は、より重く、より複雑であり、製造するのに費用がかかる、複雑な機構である。

米国特許第７４０４４６４号明細書 米国特許第４６６４２１２号明細書

このような背景で、本発明の目的は、障害物を有する表面及び湾曲表面を通過する改良された能力を有する壁面吸引式クローラを提供することである。本発明の別の目的は、従来技術の真空クローラより単純な構成を有する壁面吸引式クローラを提供することである。別の目的は、障害物を有する表面及び湾曲表面を通過することが可能であり、同時に、従来技術の壁面吸引式クローラより単純な構成を有する壁面吸引式クローラを提供することである。

この目的は、軌道フレームと、軌道フレームの両端部に設けられ、ホイールベースを規定している２つのプーリと、２つのプーリ上で循環するように配置され、可撓性バンドを備えた無端トラックであって、前記可撓性バンドが複数の開口部を備え、厚さを有する無端トラックと、前記軌道フレーム内に設けられた吸引分配ボックスとを備えた少なくとも１つの吸引軌道ユニットを有する壁面吸引式クローラを提供することによって達成される。吸引分配ボックスは、無端トラックが循環するときに開口部の一部に吸引力を分配するように、開口部の一部と連通しており、可撓性バンドの厚さはホイールベースの５％〜２０％である。

従って、壁面吸引式クローラを障害物及び湾曲表面上で駆動することを可能にする特に単純な解決法が得られる。

一の実施形態では、可撓性バンドは軟らかい。好ましくは、その軟度は、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０における１０〜３０（ショア０硬さ）であることが好ましい。

別の実施形態では、可撓性バンドは外側バンドであり、無端トラックはさらに、内側バンドを備え、前記内側バンドは、吸引分配ボックスと開口部の一部分との間を真空とすることができる吸引孔を有している。

別の実施形態では、吸引分配ボックスは、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って真空区画に分割される。

別の実施形態では、真空区画に接続されている開口部において真空状態が解消された場合に、真空区画の内部における真空の減少を遅延させることができる小ささである。

別の実施形態では、複数の開口部は、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って２列に配置される。

別の実施形態では、開口部の前記吸引軌道ユニットの長手方向の長さは、長手方向に沿った隣接する開口部間の距離より大きい。

別の実施形態では、前記吸引分配ボックスは、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って等しい長さの真空区画に分割され、前記真空区画の長さは、各真空区画が長手方向に沿って２つの開口部に真空を供給することができるようになっている。

別の実施形態では、吸引分配ボックスは、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って等しい長さの真空区画に分割され、各真空区画は支持フランジを備え、支持フランジは各真空区画を２つの二等分された区画に分割し、支持フランジはさらに、吸引軌道ユニットの長手方向に延びている。

メインフレームと平行に配置され、これによって接続された２つの吸引軌道ユニットをさらに備えた別の実施形態では、メインフレーム及び吸引軌道ユニットは、継手の軸周りでそれぞれに対して連接するように配置されており、前記軸は吸引軌道ユニットの長手方向軸線と平行である。

第２の態様では、本発明は、軌道フレームと、軌道フレームの両端部に設けられ、ホイールベースを規定している２つのプーリと、２つのプーリ上で循環するように配置され、可撓性バンドを備えた無端トラックであって、前記可撓性バンドが複数の開口部を備え、厚さを有する無端トラックと、前記軌道フレーム内に設けられた吸引分配ボックスとを備えた少なくとも１つの吸引軌道ユニットを有する壁面吸引式クローラに関し、吸引分配ボックスは、無端トラックが循環するときに開口部の一部に吸引力を分配するように、開口部の一部と連通しており、可撓性バンドは外側バンドであり、無端トラックはさらに、内側バンドを備え、前記内側バンドは、吸引分配ボックスと開口部の一部の間を真空とすることができる吸引孔を有している。

従って、吸引トラックを軌道フレーム上で摺動するのを可能にする特定の単純な方法が、提供される。

実施形態では、バンドの厚さはホイールベースの５％〜２０％である。

別の実施形態では、可撓性バンドは軟らかい。可撓性バンドの軟度は、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０における１０〜３０（ショア０硬さ）であることが好ましい。

本発明の第２の態様による壁面吸引式クローラの別の態様では、壁面吸引式クローラはさらに、上に記載した本発明の第１の態様の実施形態に関して定義した別の特性を含む。

第３の態様では、本発明は、軌道フレームと、軌道フレームの両端部に設けられ、ホイールベースを規定している２つのプーリと、２つのプーリ上で循環するように配置され、可撓性バンドを備えた無端トラックであって、前記可撓性バンドが複数の開口部を備え、厚さを有する無端トラックと、前記軌道フレーム内に設けられた吸引分配ボックスとを備えた少なくとも１つの吸引軌道ユニットを有する壁面吸引式クローラに関し、吸引分配ボックスは、無端トラックが循環するときに開口部の一部に吸引力を分配するように、開口部の一部と連通しており、可撓性バンドは、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０における１０〜３０（ショア０硬さ）の軟度を有する外側バンドを含む。

本発明の第３の態様による壁面吸引式クローラの別の実施形態では、壁面吸引式クローラはさらに、上に記載した本発明の第１の態様の実施形態に関して定義した別の特性を含む。

本発明の第４の態様は、軌道フレームと、軌道フレームの両端部に設けられ、ホイールベースを規定している２つのプーリと、２つのプーリ上で循環するように配置され、可撓性バンドを備えた無端トラックであって、前記可撓性バンドが複数の開口部を備え、厚さを有する無端トラックと、前記軌道フレーム内に設けられた吸引分配ボックスとを備えた少なくとも１つの吸引軌道ユニットを有する壁面吸引式クローラに関し、吸引分配ボックスは、無端トラックが循環するときに開口部の一部に吸引力を分配するように、開口部の一部と連通しており、前記吸引分配ボックスは、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って等しい長さの真空区画に分割され、各真空区画は真空区画を２つの二等分された区画に分割する支持フランジを備え、支持フランジは、吸引軌道ユニットの長手方向に延びている。

好ましい実施形態では、開口部は、前記吸引軌道ユニットの長手方向に沿って２又は３列に配置される。別の実施形態では、開口部はバンドの幅の７０％〜９０％を占める。

本発明の第４の態様による壁面吸引式クローラの別の実施形態では、壁面吸引式クローラはさらに、上に記載した本発明の第１の態様の実施形態に関して定義した別の特性を含む。

本発明の目的はさらに、壁面吸引式クローラが、軌道フレームと、軌道フレームの両端部に設けられ、ホイールベースを規定している２つのプーリと、２つのプーリ上で循環するように配置され、可撓性バンドを備えた無端トラックであって、前記可撓性バンドが複数の開口部を備え、厚さを有する無端トラックと、前記軌道フレーム内に設けられた吸引分配ボックスとを備えた少なくとも１つの吸引軌道ユニットを有する本発明の第５の態様によって、達成することができ、吸引分配ボックスは、無端トラックが循環するときに開口部の一部に吸引力を分配するように、開口部の一部と連通しており、可撓性バンドの厚さは、前部及び後部プーリの最も小さい方の直径の１５％〜４０％である。

一実施形態では、可撓性バンドの厚さは、前部及び後部プーリの最も小さい方の直径の２０％〜４０％である。

別の実施形態では、可撓性バンドの厚さは、前部及び後部プーリの最も小さい方の直径の２５％〜３５％である。

一実施形態では、プーリは等しい直径である。

本発明の第５の態様による壁面吸引式クローラの別の実施形態では、壁面吸引式クローラはさらに、上に記載した本発明の第１の態様の実施形態に関して定義した別の特性を含む。

ホイール直径は、プーリの回転軸から、可撓性バンドが上に支持されるプーリの外側表面までの半径の２倍として定義される。

本発明による壁面吸引式クローラの別の目的、特性、利点及び性状は、詳細な説明から明らかになるだろう。

説明全体を通して、内側及び外側バンドという用語が使用される。本出願の内容では、バンドは、（チェーンなどの）多くの主体の結合によって形成されるように対向した１つの主体として形成されたエンドレス又は連続の細長い平らな可撓性構造であると考えられる。

本説明の以下の詳細な部分では、本発明は、図面に示す例示的な実施形態を参照して、より詳細に説明される。

２つの吸引軌道ユニット及びフレームを備えた、本発明の実施形態による壁面吸引式クローラを示す斜視図である。 図１の壁面吸引式クローラを示す展開斜視図である。 図１の壁面吸引式クローラの吸引軌道ユニットを示す展開斜視図である。 異なる斜視方向からの図３に示した吸引軌道ユニットの詳細を示す展開斜視図である。 さらに異なる斜視方向からの図３及び図４に示した吸引軌道ユニットの詳細を示す展開斜視図である。 本発明による牽引バンドの詳細を示す展開斜視図である。 図１に示す壁面吸引式クローラの吸引軌道ユニットを示す底面図である。 図７のトラックユニットを通る長手断面Ｂ−Ｂを示す図である。 図７のトラックユニットを通る横方向断面Ａ−Ａを示す図である。

以下の詳細な説明では、本発明による壁面吸引式クローラ１及び吸引トラックユニット１００が、好ましい実施形態によって記載されている。

壁面吸引式クローラ１の構成及び動作は、よく知られているようなものであり、本内容でさらなる説明を必要としない。しかし、壁面吸引式クローラ１の動作に関するさらなる詳細が、以下に提供される。

図１は、壁面吸引式クローラ１の第１の例示的な実施形態を示す。

壁面吸引式クローラ１は、１つ又は複数の吸引トラックユニット１００の使用によって、壁面又は天井などの表面に取り付けることが可能な移動デバイスである。図１に示す壁面吸引式クローラ１は、２つの吸引トラックユニット１００を有する。吸引トラックユニット１００は、以下に示すように、壁面吸引式クローラ１を上で駆動する湾曲表面に適合させることを可能にする継手４０を通してメインフレーム１０に接続されている。

他の実施形態（図示しない）では、壁面吸引式クローラ１は、メインフレーム１０を介して接続された３つ以上の吸引トラックユニット１００を有する。

メインフレーム１０は、吸引トラックユニット１００の間で横に延びるバー１１、１２、１３を備える。メインフレームは、図１に示すような吸引ユニット２０、及びカメラ、ロボットアーム、ツールなど（図示しない）の機器を担持する。図１及び図２に示す実施形態では、メインフレーム１０は、２つの吸引トラックユニット１００の間で全部にわたって延びる第１のバー１１を備え、２つの第２のバー１２、１３は、各吸引トラックユニット１００から吸引ユニット２０まで延びる。第２のバーは、例えば、溶接、又はねじ接続などによって、知られている方法で吸引ユニット２０に接続される。他のメインフレーム構造は、当業者には明らかである。

次に、吸引トラックユニット１００の展開図を示す図３を参照すると、各吸引トラックユニット１００は、駆動プーリ１４０及び支持プーリ１４１の上に取り付けられた無端トラック１１０を備えている。吸引トラックユニット１００の無端トラック１１０は、駆動プーリ１４０、支持プーリ１４１、駆動モータ３００、及び駆動モータ３００と駆動プーリ１４０の間の変速機を支持する軌道フレーム１５０周りに作られる。駆動プーリ１４０及び支持プーリ１４１は、軌道フレーム１５０内に回転可能に取り付けられている。軌道フレーム１５０は、図４及び図５から分かるように、２つの側壁面１５１及び上壁面１５２を備えた細長い構造である。駆動プーリ１４０及び支持プーリ１４１は、軌道フレーム１５０の両端部に取り付けられている。

軌道フレーム１５０はさらに、複数の真空区画２１０で形成された吸引分配ボックス２００を備える。吸引分配ボックス２００は、上壁面１５２の反対側に配置された、軌道フレーム１５０の底壁面を形成する。

（１つ又は複数の）吸引ユニット２０は、代替実施形態（図示しない）では、軌道フレーム１５０内に一体化される。

軌道フレーム１５０は、金属、プラスチック又は繊維強化プラスチックに形成される。軌道フレーム１５０はさらに、以下に示すように、吸引トラックユニットをメインフレーム１０に接続させる継手の部品４２を備える。

吸引分配ボックス２００は、駆動プーリ１４０と支持プーリ１４１の間に延び、（吸引トラックユニット１００が組立状態にある場合）無端トラック１１０に面する外側２０１、及び反対側に、軌道フレーム１５０の内部空間に面する内側２０２を有する細長い比較的平らなボックス構造である。

図３とは異なる角度から吸引トラックユニット１００の展開図を示す図４から分かるように、吸引分配ボックス２００は、複数の区画２１０を備えている。各真空区画２１０は、吸引分配ボックス２００の外側２０１に向かって開口している。各真空区画２１０は、図５に示すように、真空バルブ３２、空気マニホールド３１及びホース３０を通して吸引ユニット２０に接続されている。ホース３０は、軌道フレーム１５０の側壁面１５１を通して延び、吸引ユニット２０のコネクタ２１に接続する。吸引分配ボックス２００に関するさらなる詳細を、以下に提供する。

吸引ユニット２０は、真空源であり、吸引軌道ユニット１００を壁面吸引式クローラが上に配置された表面に吸引するのを可能にする真空を提供する。真空ユニットは、真空クリーナモータ、真空インジェクタポンプ、真空ポンプ、又は同様のものであってもよい。１つ又は複数の吸引ユニット２０は、壁面吸引式クローラ内に設けられる。図面全体を通して示された実施形態では、単一の吸引ユニットが設けられている。吸引ユニット２０は、図示するように、壁面吸引式クローラ１のメインフレーム１０に取り付けることができる、又は１つ又は複数の吸引ユニットを、代替実施形態（図示しない）では、１つ又は複数の吸引トラックユニット１００に一体化させることができる。冗長性を提供するために、追加の吸引ユニットを壁面吸引式クローラ１内に設けることができ、それによって、１つの吸引ユニットが故障した場合に、別のものが引き継ぎ、壁面吸引式クローラが吸引を失うのを防ぐ。他の代替実施形態（図示しない）では、吸引ユニットを、長いホースを介して壁面吸引式クローラ１に接続された外部ユニットとして設けることができる。

図面に示す実施形態では、その吸引ユニット２０は、メインフレーム１０に取り付けられる。吸引ユニット２０は、図１及び図２に示すように、吸引ユニット２０を適切なホース３０を介して吸引トラックユニット１００に接続するために、２つのコネクタ２１を有する。

各吸引トラックユニット１００では、無端トラック１１０は、図面に示すように、最小で２つのプーリ１４０、１４１上で実行している。これらの少なくとも１つは、駆動プーリ１４０である。その回転は、図３に示すように、ギア、ベルト又はチェーン変速機の形の変速機を通して、モータ３００によって動力が与えられる。示した実施形態では、変速機は、そのラチェットホイール３０１が図３の駆動プーリ１４１上で見える鋸歯状ギア変速機である。他のプーリ、支持プーリ１４０は、以下に示すように、無端トラック１１０を支持するために、また無端トラック１１０を締め付けるために使用される。

図示した実施形態では、１つの駆動プーリ１４０のみがある。しかし、代替実施形態（図示しない）では、両方のプーリ１４０、１４１を駆動手段に結合させる。

図示した実施形態では、プーリ１４０、１４１は等しい寸法である。しかし、代替実施形態（図示しない）では、２つのプーリ１４０、１４１は寸法が異なっていてもよい。

図示した実施形態では、壁面吸引式クローラ１は２つの吸引トラックユニット１００を有する。各無端トラック１１０は、個別のモータによって動力が与えられて、壁面吸引式クローラ１をステアリングすることが可能になる。

無端トラック１１０は、図６に示すように、エンドレス外側バンド１２０及びエンドレス内側バンド１３０を備えている。図６は、無端トラック１１０を展開斜視図で示している。外側バンド１２０は、内向き側１２１及び外向き側１２２を有する。外側バンド１２０は、内側バンド１３０より厚く、軟らかい可撓性材料に形成される。内側バンド１３０は、内向き側１３１及び外向き側１３２を有する。内側バンド１３０の外向き側１３２、及び外側バンド１２０の内向き側１２１は、無端トラック１１０の移動中に、内側バンド１３０及び外側バンド１２０の相対移動を防ぐように、互いに固定して取り付けられている。内側及び外側バンド１３０、１２０は、例えば、糊付けによって、又は当業者には明らかである他の適切な手段によって、２つの相対移動を防ぐように、互いに固定して接続されていることが好ましい。

組み立てられる場合、内側バンド１３０の外向き側１３２は、外側バンド１２０の内向き側１２１に接触する。内側バンド１３０が吸引トラックユニット１００の軌道フレーム１５０上に取り付けられている場合、内側バンドの内向き側１３１は、上壁面１５２、駆動プーリ１４０、支持プーリ１４１、及び吸引分配ボックス２００の外側２０１の外側表面に接触する。

外側バンド１２０は、外向き側１２２まで内向き側１２１から外側バンド１２０を通して全部に延びる複数の開口部１２３を有する。内側バンド１３０は、内向き側１３１から外向き側１３２までの貫通吸引孔１３３を有する。

内側バンド１３０内の吸引孔１３３は、吸引分配ボックス２００の真空区画２１０を開口部１２３に接続させ、それによって、上に記載されたように、真空が吸引分配ボックス２００の区画２１０に加えられると、真空は開口部１２３まで延び、壁面吸引式クローラ１が上に配置される表面に吸引を行なう。

表面上で壁面吸引式クローラ１を駆動する場合、厚く軟らかい外側バンド１２０は、表面が湾曲している又は粗い場合にも、表面と無端トラック１１０の間で転動真空密封を確保する。

内側バンド１３０は、内向き側１３１の円滑な低摩擦内側表面を有する。内側バンド１３０は、金属又は繊維強化プラスチックなどの可撓性及び強度のある材料で作られている。内側バンド１３０の寸法（吸引孔１３３の長さ、幅、数及び寸法）は、実際の吸引トラックユニット１００及び壁面吸引式クローラ１に対する要求によって設計されている。内側バンドは、０．２〜０．７ｍｍの厚さであることが好ましい。

内側バンド１３０は、外側バンド１２０とボックス軌道フレーム１５０の吸引分配ボックス２００の間に内側真空密封を提供する。また、内側バンドは、吸引分配ボックス２００の外側２０１の表面と外側バンド１２０の間で低摩擦接触を行なう。

外側バンド１２０は、軟らかい材料でできており、上に記載したように、いくつかの貫通開口部１２３を備えている。外側バンド１４０はさらに、空気密材料でできている、又は空気密になるように適切な方法でコーティングされる。外側バンド１４０内の開口部１２３は、内側バンド１３０によっていつでも、又は外側バンドの縁部１２３″が開口部１２３と周囲の間で転動密封を行なう場合に、内向き側１２１に向かって閉じている。開口部１２３は、内側バンド１３０内の吸引孔１３３を通して吸引分配ボックス２００内で真空に接続されている場合、吸引トラックユニット１００と上に配置された表面の間に取付力を与える一時吸引チャンバ又は一時真空チャンバを提供する。壁面吸引式クローラ１が表面上を移動すると、無端トラック１１０は、プーリ１４０、１４１及び軌道フレーム１５０上で循環する。あらゆる特定の時に、壁面吸引式クローラ１がその上を移動する表面に面する吸引トラックユニット１００の側部に配置された開口部１２３はその後、前記一時吸引チャンバを形成し、一時吸引チャンバ又は真空チャンバはその後、開口部の内壁面１２３′、内側バンド１３０の外側表面１３２の一部、及び壁面吸引式クローラがその上を移動する表面の間で形成される。無端トラック１１０が循環するときに特定の開口部がプーリ１４０、１４１に隣接して配置されるように移動すると、一時吸引チャンバは消滅する。

開口部１２３を備えた外側バンド１２０の面積の割合は、外側バンド１２０の吸引面積と強度を最大限にする妥協案である。従って、最適な割合の開口部外面積は、作動条件（作動表面の配向、曲率、及び粗さ）と組み合わせて、バンドの厚さ及び軟度によって最適化される。開口部１２３の割合は、（外側バンド１２０の外向き側１２２の表面の合計面積として規定される）合計バンド面積の３０％〜７０％の範囲であるものとする。

より厚く軟らかいバンドは、通過しなければならない湾曲表面又は障害物（突起）を備えた表面上で壁面吸引式クローラ１を作動させるのに特に有用である。

外側バンド１２０の厚さＴは、無端トラック１１０のホイールベースＷの５％〜２０％の範囲にあることが好ましい。外側バンド１２０の厚さＴは、無端トラック１１０のホイールベースＷの６％〜２０％の範囲にあることがより好ましい。外側バンド１２０の厚さＴは、無端トラック１１０のホイールベースＷの７％〜１５％の範囲にあることが、さらにより好ましい。

無端トラック１１０のホイールベースＷは、その周りを吸引トラックユニット１００の最前部及び最後部プーリ１４０、１４１が回転する、回転軸Ｃ_１、Ｃ_２の間の距離として規定される。図示した実施形態では、これは、駆動プーリ１４０と支持プーリ１４１の間の距離である。

外側バンドは、可撓性多孔物質スポンジ、又は膨張ゴムに形成されている。

外側バンド１２０の軟度は、壁面クローラが移動しようとしている表面の表面粗さ及び曲率に従って選択される。

エラストマー材料の硬度又は剛性又は軟度を規定する様々な方法が存在する。

軟度を規定する一の方法は、ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００によって規定されている。これは、可撓性多孔物質スポンジ又は膨張ゴムの標準仕様である。当該標準仕様に従って、軟度（硬度）は、ＰＳＩ又はｋＰａを単位として測定される。他の定義も存在している。

好ましい軟度は、ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００（２５％）における５ｋＰａ〜１００ｋＰａ、又はＮＦ Ｒ９９２１１−８０（５０％）における３０ｋＰａ〜２５０ｋＰａである。

より好ましくは、外側バンド１２０の軟度は、５ｋＰａ〜６０ｋＰａ（ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００ （２５％））である。

より好ましくは、外側バンド１２０の軟度は、１０ｋＰａ〜５５ｋＰａ（ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００ （２５％））である。

より好ましくは、外側バンド１２０の軟度は、１０ｋＰａ〜５０ｋＰａ（ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００ （２５％））である。

一の実施形態では、外側バンド１２０の軟度は、４５ｋＰａ（ＡＳＴＭ Ｄ １０５６−００ （２５％））である。

ポリマー材料の軟度すなわち硬度を定量化するための別の方法は、ゴムの特性についてのＡＳＴＭ Ｄ ２２４０標準検査方法−デュロメータ硬度−によって規定されている。当該検査では、材料の硬度／軟度は、例えばＡｆｆｒｉシステム製デュロメータのようなデュロメータや硬度検査装置によってショア０で測定される。この標準において、外側バンド１２０の好ましい硬度／軟度は、ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０における１０〜３０（ショア０硬さ）である。

より好ましくは、外側バンド１２０の軟度は、１０〜２０（ショア０硬さ）（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）である。

一の実施形態では、外側バンド１２０の軟度は、１５（ショア０硬さ）（ＡＳＴＭ Ｄ ２２４０）である。

吸引孔１３３を備えた円滑な内側バンド１３０と組み合わせて吸引分配ボックス２００を使用することにより、壁面吸引式クローラ１がその上に配置される表面に面する無端トラック１１０の下側部分に真空だけが提供されることを保証するだけである単純なタイプのバルブシステムが提供される。

外側バンド１２０内の開口１２３毎の２つの吸引孔１３３は、内側バンド１３０内に配置されていることが好ましい。内側バンド１３０内の吸引孔１３３の寸法は、壁面吸引式クローラ１の使用により変化することがある。壁面吸引式クローラ１が外側バンド１２０のいくつかの開口部１２３内の真空の損失につながる可能性がある障害物を通過しなければならない表面上で作動することを意図している場合、より小さい吸引孔１３３を有する内側バンド１３０を利用することもできる。別の方法では、又は加えて、吸引孔１３３の数を減らすこともできる。より小さい孔１３３は、外側バンド１２０内の単一の開口部１２３における真空の損失の拡大を遅延させることによって、吸引分配ボックス２００全体における真空の損失を防ぐ。壁面吸引式クローラ１が、普通の漏洩が予測される、粗い表面上で作動することを意図している場合、より大きな吸引孔１３３を有する内側バンド１３０を利用して、漏洩を補償するのに十分な空気流を保証するために使用することができる。別の方法では、又は加えて、吸引孔１３３の数を多くすることもできる。

吸引孔１３３の直径は、約１〜２ｍｍであることが好ましい。

内側バンド１３０が使用されない（図示しない）、本発明の実施形態では、外側バンド１２０の開口部１２３は、小さな厚さの底部（図示しない）を備え、底部は上で内側バンド１３０に関して記載したのと同様の吸引孔（図示しない）を備えている。

代替実施形態では、内側バンド１３０は、吸引軌道ユニット１００の移動のための変速機の一部（図示しない）を形成する。これは、駆動プーリ１４０上のスプロケット又は歯（図示しない）を係合させる突起又は穿孔（図示しない）を内側バンド１３０に設けることによって配置される。タイミングベルト又はチェーンなどの外部駆動ユニットは、モータ３００から無端トラック１１０まで動力の伝達を行なうために、内側バンド１３０に取り付けることができる。

トラックの外側バンド１２０は、壁面吸引式クローラ１の吸引トラックユニット１００の駆動に必要な摩擦を提供する。大きい強度では、外側バンド１２０は可撓性コーティングでコーティングすることができる。

好ましくは、外側バンド内の開口部１２３は、無端トラック１１０に沿って平行な２列に配置されているので、２つの開口部１２３が、無端トラック１１０の幅Ｄにおいて互いに隣接して配置されている。これにより、外側バンド１２０の可撓性が高められるので、外側バンド１２０は障害物に適合するための軟度を得ることができる。さらに、開口部１２３を２列に配置することは、隣接する開口部１２３が例えば障害物に起因して吸引力を失った場合であっても、外側バンド１２０の一部分についての真空吸引力を維持するのに貢献する。

他の実施形態（図示しない）では、３つの開口部１２３が無端トラック１１０の幅Ｄで互いに隣接して配置されるように、外側バンド内の開口部１２３は無端トラック１１０に沿って３つの平行な列に分配される。この場合、吸引ボックスはまた、３つの平行に配置されたチャンバに分割することができる。

開口部１２３は、（外側バンドの横方向に）とても幅広く、それによって、開口部１２３がバンド１２０の幅Ｄの７０％〜９０％を占めることが好ましい。

障害物及び湾曲表面を横切る能力をさらに改良するために、開口部１２３の長さＬ_１は、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａに沿って隣接する開口部間の距離Ｌ_２より大きいことが好ましい。Ｌ_１はＬ_２の２倍であることが好ましいことが分かった。

図４及び図８に示すように、吸引分配ボックス２００は、長手方向Ａに沿って、真空区画２１０に分割されていることが好ましい。各真空区画２１０は、一方向バルブ３２（図５、図８、及び図９参照）と連通している出口２１１（図４参照）を有する。真空区画２１０の長手方向Ａの長さＬ_３は、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａで分かるように、各真空区画２１０が、２つの開口部１２３に真空を供給することができるように適合されていることが好ましい。他の実施形態（図示しない）では、長さＬ_３は、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａで分かるように、真空区画２１０が単一の開口部１２３だけを供給するように選択することもできる。

図４に示すように、各真空区画２１０は、支持フランジ２１２を備え、真空区画２１０を２つの二等分された区画２１０′及び２１０″に部分的に分割し、支持フランジ２１２は、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａに延びるが、真空区画２１０の長さＬ_３全体を横切らず、それによって、２つの二等分された区画２１０′及び２１０″の間の連通が可能であることが好ましい。支持フランジ２１２は、内側バンド１３０の内側表面を支持し、それによって、無端トラックが真空区画２１０内で崩壊するのを防ぐように無端トラックを支持する。また、真空区画２１０を２つの二等分された区画２１０′及び２１０″に分割することにより、開口部１２３が、例えば、障害物、二等分された部分の間の真空のよりゆっくりな移送により、真空を損失する場合に、隣接する開口部１２３内の吸引の維持を助ける。

別の実施形態（図示しない）では、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａに延びるフランジ２１２は、２つの間の流体連通なしで、各真空区画を二等分された区画２１０′及び２１０″に分割する。それによって、真空区画２１０は、吸引軌道ユニット１００の長手方向Ａに沿って２つの平行な列に配置されている。これにより、二等分された区画２１０′、２１０″それぞれに対する一方向バルブが必要となる。これによりさらに、隣接する開口部１２３内の真空損失を補償するための外側バンド１２０内の開口部１２３の能力が大きくなる。

張設機構（図示しない）は、プーリ１４０、１４１の間の距離を所望の張力に制御及び調節することによって、動作中にいつでも無端トラック１１０を十分に伸ばす／張力を与え続けるように適用することができる。無端トラック１１０は、支持プーリ１４１と軌道フレーム１５０の間で動作し、そこに配置された張設機構によっていつでも張設状態に維持されていることが好ましい。図３では、側壁面１５１内に形成された細長いガイド開口部１５１′が図示される形態である。細長いガイド開口部１５１′は、支持プーリ１４１がその上で回転するように配置された軸を受ける。張設機構（図示しない）は、支持プーリ１４１と軌道フレーム１５０の間に設けられて、支持プーリ１４１を軌道フレーム１５０の他端部で駆動プーリ１４０から離れる方向に偏倚させる。張設機構は、ばね又は水圧又は空気圧手段を備える。

メインフレーム１０と吸引トラックユニット１００の間の継手４０により、吸引トラックユニット１００を、図１の湾曲矢印Ｂで示すように、吸引トラックユニット１００の長手方向軸線Ａ周りでメインフレーム１０（従って、他の吸引トラックユニット１００）に対して傾斜させることが可能になる。継手４０は、図２に示すように、吸引トラックユニット１００内に延びるフレーム１０のバー１１、１２、１３上に細長い湾曲突起４１（三日月形／円形断面形）を備えることができる。協働する湾曲レセプタクルトラック４２は、吸引トラックユニット１００の軌道フレーム１５０内でフランジ上に配置されている。湾曲突起４１により、メインフレーム１０と吸引トラックユニット１００の間の軟らかい回転相対移動が可能になる。というのは、移動は回転移動を僅かな平行移動と混合させるからである。他の実施形態（図示しない）では、湾曲突起及び湾曲レセプタクルトラックを、メインフレーム１０と吸引トラックユニット１００の間で切り換えることができる。吸引トラックユニット１００とメインフレーム１０の間の回転又は傾斜は、ばね又は水圧懸架手段などの懸架手段（図示しない）によって抑えられることが好ましい。継手は、最も良い安定性のために表面近くの回転ラインを確保する。平らな表面上の最適な安定性のために、継手４０を係止手段（図示しない）によって係止することができる。

吸引分配ボックス２００は、真空を吸引ユニット２０から、壁面吸引式クローラ１がその上に配置される又はその上を移動する表面と接触している無端トラック１１０の一部に分配させる。吸引分配ボックス２００はまた、無端トラック１１０に支持を提供する。その外側表面２０１は、ボックスと無端トラック１１０の内側バンド１３０の間の低摩擦真空密封として働く。吸引分配ボックス２００は、図４に示すように、１つ又は複数の真空区画２１０、及び内部支持構造を有することが可能である。複数の真空区画２１０では、真空の漏洩による故障に対する安全性を高くすることが可能である。各真空区画２１０は、個別の一方向真空バルブ３２及び真空マニホールド３１を通して、個別の吸引ユニット２０、又は真空区画２１０に共通な単一の吸引ユニット２０に接続させることができる。一方向真空バルブ３２は、１つの真空区画内の真空の損失が他の区画内の真空に影響を与えないことを保証する。吸引分配ボックス２００は、内側バンド１３０と組み合わせて低摩擦を有する材料でできている。好ましい実施形態では、吸引分配ボックス２００は、軌道フレーム１５０の一体部である。別の方法では、軌道フレーム１５０内に取り付けられた、別の組立部であってもよい。

図９は、外側バンド１２０の開口部１２３からの空気の排出の詳細を示している。空気の流れは、矢印Ｄによって示される。

コントローラは、フレーム１０内に組み込むことができる、又はそこに取り付けることができる、又は一方又は両方の吸引トラックユニット１００内に設けることができる。

コントローラはさらに、無線通信手段などの通信手段（図示しない）に接続させて、壁面吸引式クローラ１の遠隔制御を可能にすることができる。

本出願の教示を例示する目的で詳細に説明したが、このような詳細は単に例示する目的であり、本出願の教示の範囲から逸脱することなく、当業者により変更を加えることができることを理解されたい。

特許請求の範囲で使用されるような「備える」という用語は、他の要素又はステップを排除するものではない。特許請求の範囲で使用されるような「ａ」、又は「ａｎ」という用語は、複数を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットも、特許請求の範囲で言及されるいくつかの手段の機能を満たすことができる。

１ 壁面吸引式クローラ
１０ メインフレーム
１１ バー
１２ バー
１３ バー
２０ 吸引ユニット
２１ コネクタ
３０ ホース
３１ 空気マニホールド
３２ 真空バルブ
４０ 継手
４２ 湾曲レセプタクルトラック、部品
１００ 吸引トラックユニット
１１０ 無端トラック
１２０ エンドレス外側バンド
１２１ 内向き側
１２２ 外向き側
１３０ エンドレス内側バンド
１３１ 内向き側
１３２ 外向き側
１３３ 貫通吸引孔
１４０ 駆動プーリ
１４１ 支持プーリ
１５０ 軌道フレーム
１５１ 側壁面
１５１′ ガイド開口部
１５２ 上壁面
２００ 吸引分配ボックス
２０１ 外側
２０２ 内側
２１０ 真空区画
２１１ 出口
２１２ 支持フランジ
３００ 駆動モータ
３０１ ラチェットホイール
Ａ 長手方向
Ｃ_１ 回転軸
Ｃ_２ 回転軸
Ｌ_１ 長さ
Ｌ_２ 距離
Ｌ_３ 長さ
Ｔ 厚さ
Ｗ ホイールベース

Claims (15)

1. 少なくとも１つの吸引軌道ユニット（１００）を有している壁面吸引式クローラ（１）であって、
   前記吸引軌道ユニット（１００）が、
   軌道フレーム（１５０）と、
   前記軌道フレーム（１５０）の端部それぞれに設けられており、ホイールベース（Ｗ）を規定している２つのプーリ（１４０，１４１）と、
   ２つの前記プーリ（１４０，１４１）を循環するように配置されており、可撓性バンド（１２０）を備えている無端トラック（１１０）であって、前記可撓性バンド（１２０）が、複数の開口部（１２３）を備えており、厚さ（Ｔ）を有している、前記無端トラック（１１０）と、
   前記軌道フレーム（１５０）に設けられている吸引分配ボックス（２００）と、
   を備えている、前記壁面吸引式クローラ（１）において、
   前記吸引分配ボックス（２００）が、前記開口部（１２３）の一部分と連通しており、これにより前記無端トラック（１１０）が循環する場合に前記開口部（１２３）の前記一部分に吸引力を分配するようになっており、
   前記可撓性バンド（１２０）の前記厚さ（Ｔ）が、前記ホイールベース（Ｗ）の５％〜２０％とされることを特徴とする壁面吸引式クローラ（１）。
2. 前記可撓性バンド（１２０）が、ショア硬さ１０〜３０の軟度を有している、請求項１に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
3. 前記可撓性バンド（１２０）が、外側バンド（１２０）とされ、
   前記無端トラック（１１０）が、内側バンド（１３０）を備えており、
   前記内側バンド（１３０）が、前記吸引分配ボックス（２００）と前記開口部（１２３）の前記一部分との間を真空とすることができる吸引孔（１３３）を有している、請求項１又は２に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
4. 前記吸引分配ボックス（２００）が、前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向（Ａ）に沿って真空区画（２１０）に分割されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
5. 前記可撓性バンド（１２０）が、外側バンド（１２０）とされ、
   前記無端トラック（１１０）が、内側バンド（１３０）を備えており、
   前記内側バンド（１３０）が、吸引孔（１３３）を有しており、
   前記吸引孔（１３３）が、前記真空区画（２１０）に接続されている開口部（１２３）において真空状態が解消された場合に、真空区画（２１０）の内部における真空の減少を遅延させることができる小ささである、請求項４に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
6. 複数の前記開口部（１２３）が、前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向（Ａ）に沿って２列に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
7. 一の開口部（１２３）の前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向（Ａ）の長さ（Ｌ_１）が、前記長手方向（Ａ）に沿った隣接する前記開口部（１２３）同士の距離（Ｌ_２）より大きい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
8. 前記吸引分配ボックス（２００）が、前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向（Ａ）に沿って等しい長さ（Ｌ_３）を有している真空区画（２１０）に分割されており、
   前記真空区画（２１０）の前記長さ（Ｌ_３）が、前記真空区画（２１０）それぞれが前記長手方向（Ａ）に沿って２つの開口部（１２３）に真空を供給するようになっている、請求項７に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
9. 前記吸引分配ボックス（２００）が、前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向（Ａ）に沿って等しい長さ（Ｌ_３）を有している真空区画（２１０）に分割されており、
   前記真空区画（２１０）それぞれが、前記真空区画（２１０）を２つの二等分された区画（２１０′，２１０″）に分割している支持フランジ（２１２）を備えており、
   前記支持フランジ（２１２）が、前記吸引軌道ユニット（１００）の前記長手方向（Ａ）において延在している、請求項１〜８のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
10. 前記壁面吸引式クローラ（１）が、変更に配置されている２つの吸引軌道ユニット（１００）であって、メインフレーム（１０）を介して接続されている２つの前記吸引軌道ユニット（１００）を備えており、
    前記メインフレーム（１０）と前記吸引軌道ユニット（１００）とが、継手（４０）の軸線を中心として互いに対して連接しており、
    前記軸線が、前記吸引軌道ユニット（１００）の長手方向軸線（Ａ）に対して平行とされる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
11. 少なくとも１つの吸引軌道ユニット（１００）を有している壁面吸引式クローラ（１）であって、
    前記吸引軌道ユニット（１００）が、
    軌道フレーム（１５０）と、
    前記軌道フレーム（１５０）の端部それぞれに設けられており、ホイールベース（Ｗ）を規定している２つのプーリ（１４０、１４１）と、
    前記２つのプーリ（１４０、１４１）を循環するように配置されており、可撓性バンド（１２０）を備えている無端トラック（１１０）であって、前記可撓性バンド（１２０）が、複数の開口部（１２３）を備えており、厚さ（Ｔ）を有している、前記無端トラック（１１０）と、
    前記軌道フレーム（１５０）に設けられている吸引分配ボックス（２００）と、
    を備えている、前記壁面吸引式クローラ（１）において、
    前記吸引分配ボックス（２００）が、前記開口部（１２３）の一部分と連通しており、これにより前記無端トラック（１１０）が循環する場合に前記開口部（１２３）の前記一部分に吸引力を分配するようになっており、
    前記可撓性バンド（１２０）が、外側バンド（１２０）とされ、
    前記無端トラック（１１０）が、内側バンド（１３０）を備えており、
    前記内側バンド（１３０）が、前記吸引分配ボックス（２００）と前記開口部（１２３）の前記一部分との間を真空とすることができる吸引孔（１３３）を有していることを特徴とする壁面吸引式クローラ（１）。
12. 前記可撓性バンド（１２０）の前記厚さ（Ｔ）が、前記ホイールベース（Ｗ）の５％〜２０％である、請求項１１に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
13. 前記可撓性バンド（１２０）が、ショア硬さ１０〜３０の軟度を有している、請求項１１又は１２に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
14. 請求項４〜１０のいずれか一項に規定されているさらなる技術的特徴を備えている、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の壁面吸引式クローラ（１）。
15. 少なくとも１つの吸引軌道ユニット（１００）を有している壁面吸引式クローラ（１）であって、
    前記壁面吸引式クローラ（１）が、
    軌道フレーム（１５０）と、
    前記軌道フレーム（１５０）の端部それぞれに設けられており、ホイールベース（Ｗ）を規定している２つのプーリ（１４０、１４１）と、
    ２つの前記プーリ（１４０、１４１）を循環するように配置されており、可撓性バンド（１２０）を備えている無端トラック（１１０）であって、前記可撓性バンド（１２０）が、複数の開口部（１２３）を備えており、厚さ（Ｔ）を有している、前記無端トラック（１１０）と、
    前記軌道フレーム（１５０）に設けられている吸引分配ボックス（２００）と、
    を備えている、前記壁面吸引式クローラ（１）であって、
    前記吸引分配ボックス（２００）が、前記開口部（１２３）の一部分と連通しており、これにより前記無端トラック（１１０）が循環する場合に前記開口部（１２３）の前記一部分に吸引力を分配するようになっており、
    前記可撓性バンド（１２０）が、ショア硬さ１０〜３０の軟度を有している外側バンド（２０）を備えていることを特徴とする壁面吸引式クローラ（１）。

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