JP2619718B2

JP2619718B2 - 自走式昇降装置

Info

Publication number: JP2619718B2
Application number: JP1172813A
Authority: JP
Inventors: 宣明海達; 章夫二宮; 貴藤井
Original assignee: Kubota Corp; Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Kubota Corp; Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2012-06-11
Also published as: JPH0338439A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、例えば炭化水素類の熱分解・改質炉内の反
応用管（リフォーマチューブやラッキングチューブ）、
大型熱交換装置における熱媒体流送管、石油・ガス送給
管、上下水配管、あるいは電柱、その他各種の円柱体の
表面に沿って昇降し、その構築作業におけるジョイント
施工、または長期使用過程での経年変化の測定やそのメ
ンテナンス作業等に使用される自走式昇降装置に関す
る。

〔従来の技術〕

円柱体の構築作業、またはその使用過程におけるメン
テナンス作業に有用な、遠隔操作により円柱体表面に沿
って往復走行を行わせるようにした昇降装置として、第
６図に示す装置が知られている（特開昭60−248483
号）。その昇降装置は、箱型フレーム（５）（５）に設
けられた左右一対のクローラ（14）（14）を有する走行
装置（１）と、その走行装置（１）を管体（Ｐ）表面に
抱着させる把持装置（３）と、管体に抱着させた走行装
置（１）を管軸方向に昇降動させる駆動装置（２）とで
構成されている。

把持装置（３）は、先端にフリーローラ（23）がかけ
渡された左右一対のアーム（24）（24）と、該アーム
（24）（24）を走行装置（１）に取付けるための箱型フ
レーム（５）（５）の側面に設けられている偏心カム
（29）（29）等からなり、アーム（24）（24）は、その
後端側のフック（28）（28）を介して偏心カム（29）
（29）の偏心係合ピン（30）（30）のそれぞれに着脱可
能に係止され、ハンドル（31）（31）の回動操作により
スプリング式ダンパ（27）（27）に生じるバネの収縮力
を把持力として走行装置（１）を管体表面に抱着させる
ようになっている。

走行装置（１）のクローラ（14）（14）を回動させる
駆動装置（２）は、モータ（19）と、各クローラ（14）
（14）の駆動ローラ軸に連結されたねじギア等からな
り、モータ（19）の出力軸のプーリ（20）と、ねじギア
の軸のプーリ（18）（18）に張架された無端ベルト（2
1）（21）を介してモータ（19）の回転力を２つのクロ
ーラ（14）（14）のそれぞれに伝達し、その正転・逆転
により走行装置（１）を管表面に沿って上方または下方
に走行させるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の昇降装置は、左右一対のクローラ（14）
（14）の無端ベルト面を管表面に対する押圧面としてい
るので、管体に対して比較的安定な抱着状態を得ること
ができるが、昇降運転の途中で蛇行や斜行を生じること
がある。この蛇行・斜行等の走行方向の曲がりは、特に
その昇降装置に管体作業装置（例えば、溶接機器、欠陥
検出機器等）を搭載もしくは連結して昇降運転を行う場
合に生じ易い。これは管体（Ｐ）に、表面状態のムラ
や、わずかではあるが曲がりまたは凹凸等が有ること、
および昇降装置とそれに搭載・連結される管体作業装置
の円周方向の重量分布が厳密には一様でなく、若干のバ
ラツキがあること等に因るものと考えられる。

しかるに、管の表面状態のムラや、曲がり・凹凸等は
不可避の問題であり、また昇降装置とこれに連結された
管体作業装置を、その重量が円周方向に厳密に一様な分
布をなすような形態・構造とすることも設計上困難であ
る。昇降装置の昇降運転に走行方向の曲がりが生じたの
では、それに連結された管体作業装置を短時間に効率よ
く所定の位置に到達させることが困難となり、管体作業
の円滑な遂行の妨げとなる。

また、上記昇降装置を管体表面に抱着させる際には、
その走行装置（１）を、管体表面に宛がったうえ、その
状態を保持しながら２つのアーム（24）（24）の後端側
フック（28）（28）のそれぞれを、偏心カム（29）（2
9）のピン（30）（30）のそれぞれに係合させたのち、
２つのハンドル（31）（31）を回動させるというはなは
だ面倒な一連の作業を必要とする。

本発明は上記従来の昇降装置に関する問題点を解決す
ることを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、管体作業機器が搭載・連結された走行装置
（40）、および走行装置（40）を管体表面に抱着させる
抱着装置（60）を有し、管体に抱着して管体表面を管軸
方向に昇降移動する自走式昇降装置において、走行装置（40）は、箱型フレーム（41）の腹側面に、
管軸と平行な向きに管体表面に当接する左右一対のクロ
ーラ（42,42）を有すると共に、各クローラを互いに独
立して回転駆動制御する２つの駆動装置（50,50）を備
え、抱着装置（60）は、管軸と直交する向き（水平方向）
に箱型フレーム（41）の左右両側に配置された水平アー
ム（61,61）と、該水平アーム（61,61）に、それぞれの
後端側を支点として管軸と直交する面内（水平面内）で
左右対称の開閉動作と進退動作とを行わせるアームスラ
イド装置（70）を有し、アームスライド装置（70）は、箱型フレーム（41）の
側面に取付けられたアーム支持部材（71,71）、箱型フ
レーム（41）の背面に対する水平方向の遠近移動が可能
なように箱型フレームの背面側に配置された水平シャフ
ト（80）、および水平シャフト（80）を箱型フレームの
背面から遠ざかる向きに賦勢する弾性部材（75,75）を
有し、水平シャフト（80）には、該シャフトを自身の軸
芯まわりに回動させるハンドル（83）が取付けられてお
り、水平アーム（61,61）は、内向きに屈曲した先端部に
フリーローラ（62,62）が取付けられ、水平開閉動作お
よび水平進退移動が妨げられないようにアーム支持部材
（71,71）に支持されていると共に、後端側において、
水平シャフト（80）の回動動作により水平シャフト（8
0）に沿って後端部同士が左右対称に近接しまたは離隔
するスライド動作と水平面内の回動動作が可能なように
水平シャフト（80）に係着されており、ハンドル（83）による水平シャフト（80）の回動操作
により、水平アーム（61,61）は、先端部同士の離隔幅
が管体の管径より拡大し水平シャフト（80）と共に弾性
部材（75,75）の弾性力に抗して前進し管体を包囲する
前進位置と、先端部の離隔幅が管体の管径より縮小し水
平シャフト（80）と共に弾性部材（75,75）の弾性力で
後退し、その弾性力によりフリーローラ（62,62）およ
びクローラ（42,42）が管体表面に押圧した抱着状態を
形成する後退位置との間の開閉・進退動作を行い、上記フリーローラ（62,62）およびクローラ（42,42）
が管体表面に押圧した抱着状態でクローラ（42,42）の
回転駆動により管表面に沿って昇降移動させるようにし
たことを特徴としている。

〔作用〕

本発明の昇降装置は、アームスライド装置に連結され
た左右一対のアーム開閉・進退スライド操作により管体
表面に対する抱着、および抱着解除が行われる。その管
体に対する抱着および抱着解除の作業は、ハンドルを回
動する簡単な操作で、容易かつ迅速に行うことができ
る。また昇降動を行うための左右のクローラのそれぞれ
の回動運転は、独立に回転速度制御される２つの駆動装
置のそれぞれにより行われるので、走行途中で蛇行や斜
行を生じだ場合は、その傾きの度合いに応じた左右のク
ローラの回動速度の相対的な制御により、走行方向の曲
がりが修正される。

〔実施例〕

以下、本発明装置について実施例を示す図面を参照し
て説明する。

第１図および第２図は本発明の昇降装置（第１図：側
面図，第２図：水平面）、第３図はクローラ駆動装置、
第４図は抱着装置のアームスライド運動、第５図はアー
ムスライド装置を示している。

第１図（側面図）および第２図（平面図）において、
（40）は走行装置、（60）は走行装置（40）を管体
（Ｐ）表面に抱着させる抱着装置である。

走行装置（40）は、箱型フレーム（41）内に配設され
た左右一対の互いに平行なクローラ（42）（42）と、各
クローラ（42）（42）を互いに独立に回動運転するため
の２つの駆動装置（50）（50）を有している。

クローラ（42）と（42）のそれぞれは、駆動ローラ
（43）と従動ローラ（44）、そのローラ（43）（44）に
張架された無端ベルト（45）およびそのベルト面を長手
方向に亘って一様に管表面に密着させるための補助ロー
ラ（46）とからなる。

各クローラ（42）（42）を互いに独立して回動させる
駆動装置（50）と（50）のそれぞれは、第３図に示すよ
うに、モータ（51）と、クローラ（42）の駆動ローラ軸
に取付られた平歯車（53）、その平歯車（53）と噛合す
る平歯車（54）、その平歯車（54）の側面に形設されて
いる傘歯車（55）等で構成されており、モータ（51）の
回転力は、その出力軸に取付られている傘歯車（52）と
前記傘歯車（55）との噛み合いによりクローラ（42）の
駆動ローラ（43）に伝達される。その２つのモータ（5
1）（51）のそれぞれは、回転速度検出制御手段、例え
ばエンコーダが内蔵され、そのエンコーダによる各モー
タ（51）（51）の回転速度制御により、２つのクローラ
（42）（42）のそれぞれの回動速度が互いに独立に調節
される。クローラ（42）（42）の回動による走行装置
（40）の昇降運転過程で蛇行や斜行等が生じた場合に
は、その蛇行・斜行の度合いに応じて２つのクローラ
（42）と（42）の回動速度調整を行うことによって走行
方向の曲がりが修正される。

前記走行装置を管体表面に密着させるための抱着装置
（60）は、左右一対の水平アーム（61）（61）と、該水
平アーム（61）（61）を、その後端側を支点として水平
面内で開閉および進退スライドさせるためのスライド装
置（70）とで構成されている。

水平アーム（61）（61）のそれぞれは管体（Ｐ）への
抱着が可能なようにその先端側部が内側に向って屈曲
し、かつ先端には管体表面に当接する回転自在のローラ
（62）（62）が軸着された左右対称の形状を有してい
る。

第４図〔Ｉ〕〜〔III〕にアームスライド装置（70）
によるアーム（61,61）の開閉・進退スライド運動を示
す。図は片側のみを示しているが、２つのアーム（61,6
1）の開閉，進退動作は左右対称の位置関係を保持して
行われる。同図〔Ｉ〕は抱着操作開始時におけるアーム
の前進・開状態、同図〔III〕は抱着完了時のアーム後
退・閉状態をそれぞれ示し、同図〔II〕はその中間状態
を示している。すなわち、走行装置（40）の管体抱着
は、アーム（61,61）を前進・閉状態にして走行装置（4
0）を管体表面に添わせたうえ（同図〔Ｉ〕）、アーム
（61,61）を矢符（ｂ）のようにスライドさせて閉状態
とし（同図〔II〕）、ついでアーム（61,61）を矢符
（ｃ）のように後方にスライドさせて先端のローラ（6
2,62）を管体表面に押圧させる（同図〔III〕）ことに
より抱着を完了する。第５図はアームスライド装置（7
0）を示している。図では左半分部のみを示している
が、図示を省略した右半分部はこれと対称の形態を有し
ている。（71,71）はアーム支持部材である。アーム支
持部材（71,71）は箱型フレーム（41）の側壁に取付ら
れており、アーム（61）は、その後端側において支持部
材（71,71）に水平姿勢を以てスライド自在の状態に挟
持されている。また、支持部材（71,71）に挟持された
アーム（61）にはアームの長手方向に延在する長孔（6
3）が形成されており、その長孔（63）には、アーム支
持部材（71,71）にかけ渡された垂直ピン（72）が貫通
し、アーム（61）と支持部材（71,71）との係合関係を
形成している。該垂直ピン（72）はアーム（61）の開閉
動作時の支点の役目を有すると共に、アーム（61）の進
退動作時のガイド棒の役目をなす。

（75,75）は、アーム（61,61）先端のローラ（62,6
2）の管体表面に対する押圧力を得るための圧縮ばねで
ある。（76）は圧縮ばねの弾性撥力を受けるばね受け板
である。ばね受け板（76）は、その側部のアーム（61）
との干渉を避けるために形成された切欠溝（77）の上側
と下側の板面部をばね係着面とし、箱型フレーム（41）
の背面に対する近接・離隔の進退移動が可能に配置され
ている可動板である。

圧縮ばね（75,75）は、ばね受け板（76）のばね係着
面と、アーム支持部材（71）（71）に形成されているば
ね係着面部（73）（73）との間に圧縮付勢された状態を
以てアーム（61）と略平行な向きに係装されており、ば
ね受け板（76）は、ばね（75,75）の撥力により箱型フ
レーム（41）の背面から後退し、またばねの撥力に抗す
る力が加えられることにより箱型フレーム（41）の背面
に向って前進する。

前記アーム（61）は、その尾端部においてそれと略直
交する向きの水平シャフト（80）に、相対回動との軸心
方向のスライドが可能に連結されている。（81）は水平
シャフト（80）に係装された直方体のスライドブロッ
ク、（64,64）はアーム（61）の尾端に形成されている
コ字型分岐片であり、コ字型分岐片（64,64）は垂直ピ
ン（82）によりスライドブロック（81）に枢着されてい
る。なお、（83）は、水平シャフト（80）の回動操作を
行うためのハンドルである。

アーム（61）が連結されている水平シャフト（80）
は、前記ばね受け板（76）の背面突壁（78）に設けられ
た軸孔（79）に回動自在に挿通されている。従ってばね
受け板（76）と水平シャフト（80）およびそのシャフト
に連結されているアーム（61）は一体的に進退移動を行
う。

（84）は、上記水平シャフト（80）に取付られている
カムである。該カム（84）は、中心角約90゜の円弧面を
カム面として有する略扇形状の偏心板カムである。

（90）は、上記カム（84）の当り面となる垂直壁面
（91）を有するカム受け板部材であり、該部材（90）は
走行装置の箱型フレーム（41）に取付けられている。す
なわち、そのカム受け板部材（90）と箱型フレーム（4
1）の背面との間の水平離間距離は固定されている。

水平シャフト（80）を回動させるハンドル（83）は、
略鉛直上方に向いた位置（第１図の（イ）の位置）か
ら、90゜だけ回動した水平位置（第１図の（ロ）の位
置）、更に水平位置から90゜回動して略鉛直上下方に向
けられた位置（第１図の（ハ）の位置）まで回動する。

水平シャフト（80）に取付けられているカム（84）
は、ハンドル（83）が上向き位置（イ）およびその位置
から水平位置（ロ）に到るまでの間はカム受け板部材
（90）に当接した状態にあり、水平位置（ロ）から下向
き位置（ハ）に向かうと共に、その板部材（90）から離
れる。

また、水平シャフト（80）上のスライドブロック（8
1）は、水平シャフト（80）に対する螺合関係により、
ハンドル（83）が上向き位置（イ）から水平位置（ロ）
まで回動する過程では第４図〔Ｉ〕の矢符（ａ）に示す
向きに一定距離だけ水平シャフト（80）に沿ってスライ
ドし、ハンドル（83）が水平位置（ロ）から下向き位置
（ハ）に回動する過程では、上記螺合関係が解かれてそ
の位置に停止し水平シャフト（80）に対する相対回動自
在の状態が与えられるように水平シャフト（80）との係
合関係が形成されてい。

昇降装置を管体に抱着させる作業開始時のハンドル
（83）は上向き位置（イ）にあり、このときアーム（6
1,61）は開状態を有している。またこの時点ではカム受
け板部材（90）に当接しているカム（84）が、圧縮ばね
（75）の撥力による水平シャフト（80）の後退移動を阻
止していることによりアーム（61,61）は前方に突出し
た位置に保持されている。これにより昇降装置は管体に
対して第４図〔Ｉ〕に示す状態を呈する。なお、アーム
（61,61）が開状態を有するというのは、それらの先端
部同士が、管体（Ｐ）の直径より大きい相互の離隔距離
を有しているという意味であり、これによりアーム（6
1,61）の間に管体（Ｐ）を抱き込ませることができる。
その離隔距離の大きさは、アーム支持部材（71,71）の
垂直ピン（72）とアーム尾端部が連結されている水平シ
ャフト（80）との間の距離、およびスライドブロック
（81）の水平シャフト（80）上における係合位置との相
互関係により予め定められている値であることは言うま
でもない。

またアーム（61,61）の閉状態とは、先端のローラ（6
2,62）と走行装置（40）のクローラ（42,42）との間に
管体（Ｐ）を挟み付けることができるように、アーム
（61,61）の先端部の相互の離隔距離を管体の直径より
縮小した状態を意味している。

ハンドル（83）を上向き位置（イ）から水平位置
（ロ）まで90゜だけ回動させると、スライドブロック
（81）が第４図〔Ｉ〕の矢符（ａ）方向に移動すること
に伴い、アーム（61）は、アーム支持部材（71,71）の
垂直ピン（72）を支点として水平回動（矢部ｂ）して第
４図〔II〕に示す閉じた状態となる。このハンドル回動
過程では、水平シャフト（80）のカム（84）とカム受け
板部材（90）との当接状態に変化はないので、アーム
（61,61）は前方に突出した状態をそのまま維持してい
る。

ついで、ハンドル（83）を上記水平位置（ロ）から下
向き位置（ハ）に向けて回動すると、水平シャフト（8
0）上のスライドブロック（81）はその位置に停止した
ままで、カム（84）がカム受け板部材（90）から離れる
ので、水平シャフト（80）は、圧縮ばね（75,75）の撥
力によって箱型フレーム（41）の背面から遠のく方向に
水平移動（後退）する。この水平シャフト（80）の後退
移動に伴って、これに連結されているアーム（61,61）
が後退移動して先端のローラ（62,62）が管体表面を押
圧する第４図〔III〕の抱着状態となる。ハンドル（8
3）を下向き位置（ハ）から、水平位置（ロ）を経て上
向き位置（イ）に回動させれば、アーム（61,61）は上
記と逆の進退・開閉スライドを行って抱着状態が解除さ
れた最初の状態（第４図〔Ｉ〕）に戻る。

なお、走行装置（40）は、目的とする管体作業装置
（例えば、溶接機器、経年変化測定機器等）が連結装置
（100）を介して連結され、またその装置の操作・制御
に必要な関連機器（給電・給液系統、配電・制御盤等）
（110）が搭載される。

〔発明の効果〕

本発明の昇降装置は、ハンドルを回動させて行うアー
ムの開閉・進退のスライド操作により簡単かつ短時間に
管体に対する取付または取外しを行うことができる。ま
た、昇降運転途中で蛇行や斜行を生じた場合にも、左右
のクローラの回動速度制御により容易にその走行方向を
修正することができ操縦性にすぐれている。従って管体
作業、例えば配管構築での溶接施工、経年変化検査、そ
の他のメンテナンス作業等の作業効率向上等の効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図はその
昇降装置の側面図、第２図は平面図、第３図〔Ｉ〕は駆
動装置の平面図、同図〔II〕は側面図、第４図〔Ｉ〕〜
〔III〕はアームの開閉進退スライド動作の平面説明
図、第５図はアームスライド装置を示す斜視図、第６図
〔Ｉ〕〜〔III〕は従来例を示し、同図〔Ｉ〕は側面
図、〔II〕は背面図、〔III〕は側面図である。 40:走行装置、41:箱型フレーム、42:クローラ、45:無端
ベルト、50:クローラ駆動装置、51:モータ、60:抱着装
置、61:水平アーム、70:アームスライド装置、71:アー
ム支持部材、75:圧縮ばね、76:ばね受け板、80:水平シ
ャフト、81:スライドブロック、83:ハンドル、84:カ
ム、90:カム受け板部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井貴大阪府大阪市中央区平野町４丁目１番２号大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献実開昭53−40284（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】管体作業機器が搭載・連結された走行装置
（40）、および走行装置（40）を管体表面に抱着させる
抱着装置（60）を有し、管体に抱着して管体表面を管軸
方向に昇降移動する自走式昇降装置において、走行操作（40）は、箱型フレーム（41）の腹側面に、管
軸と平行な向きに管体表面に当接する左右一対のクロー
ラ（42,42）を有すると共に、各クローラを互いに独立
して回転駆動制御する２つの駆動装置（50,50）を備
え、抱着装置（60）は、管軸と直交する向き（水平方向）に
箱型フレーム（41）の左右両側に配置された水平アーム
（61,61）と、該水平アーム（61,61）に、それぞれの後
端側を支点として管軸と直交する面内（水平面内）で左
右対称の開閉動作と進退動作とを行わせるアームスライ
ド装置（70）を有し、アームスライド装置（70）は、箱型フレーム（41）の側
面に取付けられたアーム支持部材（71,71）、箱型フレ
ーム（41）の背面に対する水平方向の遠近移動が可能な
ように箱型フレームの背面側に配置された水平シャフト
（80）、および水平シャフト（80）を箱型フレームの背
面から遠ざかる向きに賦勢する弾性部材（75,75）を有
し、水平シャフト（80）には、該シャフトを自身の軸芯
まわりに回動させるハンドル（83）が取付けられてお
り、水平アーム（61,61）は、内向きに屈曲した先端部にフ
リーローラ（62,62）が取付けられ、水平開閉動作およ
び水平進退移動が妨げられないようにアーム支持部材
（71,71）に支持されていると共に、後端側において、
水平シャフト（80）の回動動作により水平シャフト（8
0）に沿って後端部同士が左右対称に近接しまたは離隔
するスライド動作と水平面内の回動動作が可能なように
水平シャフト（80）に係着されており、ハンドル（83）による水平シャフト（80）の回動操作に
より、水平アーム（61,61）は、先端部同士の離隔幅が
管体の管径より拡大し水平シャフト（80）と共に弾性部
材（75,75）の弾性力に抗して前進し管体を包囲する前
進位置と、先端部の離隔幅が管体の管径より縮小し水平
シャフト（80）と共に弾性部材（75,75）の弾性力で後
退し、その弾性力によりフリーローラ（62,62）および
クローラ（42,42）が管体表面に押圧した抱着状態を形
成する後退位置との間の開閉・進退動作を行い、上記フリーローラ（62,62）およびクローラ（42,42）が
管体表面に押圧した抱着状態でクローラ（42,42）の回
転駆動により管表面に沿って昇降移動させるようにした
ことを特徴とする自走式昇降装置。