JP2785060B2 - 壁面吸着移動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、建造物の外壁面、天井壁面及び床壁面、貯
蔵タンクの内外壁面並びに船舶の外壁面等の壁面に、空
気或いは水の如き包囲流体の圧力によって吸着し且つそ
れに沿った移動する壁面吸着移動装置に関する。かかる
壁面吸着移動装置には、適宜のクリーニング手段の如き
作業手段が付設され、かかる作業手段によって壁面に所
要作業が施される。

〔従来技術〕

上記壁面吸着移動装置の典型例としては、特公昭60−
26752号公報（米国特許第4095378号明細書及び図面）に
開示されている形態のものを挙げることができる。この
壁面吸着装置は、支持フレームと、この支持フレームに
装着された受圧盤と、受圧盤から壁面に向かって延在す
る筒状シール部材と、支持フレームに回転自在に装着さ
れた複数個の車輪と、かかる車輪を駆動するための電動
モータでよい回転駆動源とを具備している。合成ゴムの
如き柔軟な材料から形成されるシール部材は壁面及び受
圧盤と協働して減圧空間を形成する。この減圧空間は真
空ポンプの如き適宜の減圧手段によって減圧せしめられ
る。減圧空間の内側と外側との圧力差に起因して受圧盤
に作用する包囲流体の圧力は、主として複数個の車輪を
介して壁面に伝えられ、これによって装置が壁面に吸着
される。回転駆動源によって複数個の車輪が駆動される
と、装置は壁面に沿って移動する。減圧空間内において
壁面に研掃粒子を射出する形式のクリーニング手段の如
き作業手段も装備され、かかる作業手段によって壁面に
クリーニングの如き作業が施されるる。

〔従来技術の問題点〕

而して、従来の壁面吸着移動装置には、減圧空間を形
成するシール部材とは全く別個に、移動のための複数個
の車輪及びこれを駆動するための回転駆動源、そしてま
た壁面に所要作業を施すための作業手段を配設している
故に、必然に装置が大型化且つ高重量化し、相当高価な
製作コストを要する、という問題が存在する。

〔発明の課題〕

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その
主たる技術的課題は、上述した従来の壁面吸着移動装置
に比べて、大幅に小型化及び軽量化し製作コストを大幅
に低減することができる、新規且つ改良された壁面吸着
移動装置を提供することである。

〔発明の解決手段〕

上記技術的課題を達成する本発明の解決手段の骨子
は、減圧空間を形成するシール手段を壁面に沿った装置
の移動にも巧みに利用することである。そのために、本
発明の壁面吸着移動装置においては、（ａ）フレームに
回転自在に装着された回転部材にシール部材を固定し、
（ｂ）フレーム部材には、更に、シール部材の壁面に接
触する接触部を介して壁面の押し付けられるローラ手段
を回転自在に装着し、（ｃ）回転部材とローラ手段との
いずれか一方を回転駆動源に連結する、という新規な構
成が採用される。

即ち、本発明によれば、支持フレームと、該支持フレ
ームに装着された少なくとも１個の吸着移動ユニットと
を具備し、壁面に吸着し且つこれに沿って移動する壁面
吸着移動装置にして、該吸着移動ユニットは該支持フレ
ームに回転自在に装着された回転部材と、該回転部材に
固定された環状基部、該回転部材から離隔する方向に該
基部から延びる筒状主部及び壁面に接触せしめられる環
状接触部を有し、壁面及び該回転部材と協働して減圧空
間を形成するシール部材と、該支持フレームに回転自在
に支持され且つ外周面が該シール部材の該接触部を介し
て壁面に押し付けられるローラ手段と、該回転部材と該
ローラ手段とのいずれか一方に連結された回転駆動源と
を含み、該減圧空間が減圧されることによって壁面に吸
着され、該回転駆動源が付勢されることによって該回転
部材と該ローラとの双方が回転せしめられ、これによっ
て壁面に沿って移動される、ことを特徴とする壁面吸着
移動装置が提供される。

〔発明の作用〕

本発明の壁面吸着装置によれば、減圧空間の内側と外
側との圧力差に起因して回転部材或いはフレーム部材に
作用する包囲流体の圧力は主としてローラ手段を介して
壁面に伝えられる。従って、シール部材の接触部はロー
ラ手段が存在する部位で局部的に強く壁面に押圧され、
かかる押圧力の局部的増大に起因して、シール部材が特
定方向に回転されると、装置を特定方向に移動せしめる
駆動力が生成される。かくして、シール部材の接触部を
介して壁面に押し付けられるローラ手段の付設のみでシ
ール部材が装置の移動にも効果的に寄与する。また、シ
ール部材が回転せしめられる故に、シール部材自体が壁
面に対して摺擦によるクリーニング作用を加える。所望
ならば、クリーニング作用を助長するためにシール部材
にブラシ手段等の適宜のクリーニング手段を付設するこ
とができる。かくして、装置の移動のために別個に複数
個の被駆動車輪等の手段を配設することが必要である従
来の壁面吸着移動装置に比べて、本発明の壁面吸着移動
装置は、大幅に小型化及び軽量化され、製作コストが大
幅に低減せしめられ得る。

〔発明の好適具体例〕

以下、本発明の好適具体例を図示している添付図面を
参照して、更に詳細に説明する。

第１図及び第２図を参照して説明すると、全体を番号
２で示す図示の壁面吸着移動装置は、外側壁６、内側壁
８及び４個の側壁10を有する中空箱形状の支持フレーム
４を具備している。この支持フレーム２には、４個の吸
着移動ユニット12が装着されている。４個の吸着移動ユ
ニット12の各々の構成は実質上同一である。

主として第２図を参照して説明を続けると、吸着移動
ユニット12の各々は、電動モータでよい回転駆動源14を
含んでいる。かかる駆動源14のケーシングは支持フレー
ム４の外側壁６に固定されている。駆動源14の回転出力
軸16は、外側壁６に形成されている開口18及び内側壁８
に形成されている開口20を通って延びている。外側壁６
に形成されている開口18は、図示していない適宜のシー
ル手段によって気密にシールされている。内側壁８に形
成されている開口20も、後述する通りにして気密にシー
ルされている。駆動源14の出力軸16には、回転部材22が
固定されている。この回転部材22は、出力軸16に被嵌さ
れた円筒状ボス部24と、このボス部24の先端に位置する
円板状主部26とを有する。出力軸16の先端には締結ボル
ト25によって締結板27が固定されており、これによって
回転部材22が出力軸16と一体に回転せしめられるように
出力軸16に固定されている。回転部材22の円板状主部26
は支持フレーム４の内側壁８よりも内側（第２図におい
て左側）に位置する。かかる円板状主部26には周方向に
間隔をおいて複数個の開口28が形成されている。回転部
材22の円板状主部26の周縁部内側には、合成ゴムの如き
柔軟な材料から形成されているシール手段30が固定され
ている。シール手段30は、環状板形状の基部32と、この
基部32から内側に向かって半径方向外側に傾斜して延び
る円錐台筒形状の主部34と、主部34の先端縁から半径方
向に延在する環状板形状の接触部36と、そして更に接触
部36の外周縁から外側（第２図において右側）に向かっ
て半径方向外側に傾斜して延びる延長部38とを有する。
第２図に明確に図示する通り、回転部材22の円板状主部
26の周縁部内側にシール手段30の基部32が環状押板39及
び複数個の締結ボルト40によって固定され、かくして回
転部材22にシール手段30が固定される。シール手段30の
接触部36は、直立壁面でよい壁面42に接触せしめられ
る。回転部材22の円板状主部26に関連せしめて、支持フ
レーム４の内側壁８に形成されている開口20の外周部に
は、環状シール壁44が装着されている。合成ゴムの如き
柔軟な材料から形成することができる環状シール壁44
は、複数個の締結ボルト46によって内側壁８に固定され
た外周部から内側に向かって半径方向内側に傾斜して延
在し、その先端部は回転部材22の円板状主部26の外面に
気密に接触せしめられている。かくして、内側壁８に形
成されている開口20が気密にシールされている。第２図
を参照することによって容易に理解される通り、接触部
36が壁面42に接触せしめられるシール手段30は、壁面42
及び回転部材22と協働して減圧空間48を形成する。４個
の吸着移動ユニット12の各々の減圧空間48は、回転部材
22の円板状主部26に形成されている開口28及び支持フレ
ーム４内の空間を介して相互の連通せしめられている。
支持フレーム４の側壁10には取付け板50が固定されてお
り、かかる取付け板50の先端部には短軸52を介してロー
ラ手段54が回転自在に装着されている。適宜の合成樹脂
から形成されたローラでよいローラ手段54は、シール手
段30の接触部36に対応して位置せしめられている。更に
詳しくは、ローラ手段54はシール手段30の接触部36の特
定角度部分を介して壁面42に押し付けられる。

第１図及び第２図を参照して説明を続けると、支持フ
レーム４の外側壁６には円形開口56が形成されており、
この開口56には円筒形状の接続部材58が配設されてい
る。この接続部材58は可撓性パイプ60によって、真空ポ
ンプでよい真空源（図示していない）に接続される。か
くして、支持フレーム４内の空間を介して吸着移動ユニ
ット12の各々の減圧空間48が真空源に接続され、減圧空
間48が減圧される。

本発明に従って構成された上記壁面吸着移動装置にお
いては、吸着移動ユニット12の各々の減圧空間48が支持
フレーム４内の空間を介して真空源（図示していない）
に接続され、減圧空間48及び支持フレーム４内の空間が
減圧される。シール手段30は柔軟な材料から形成されて
いるが、回転部材22、支持フレーム４、取付け板50及び
ローラ手段54は剛性乃至剛性の材料から形成されてい
る。それ故に、減圧空間48の内側と外側との圧力差に起
因して回転部材22及び支持フレーム４に作用する包囲流
体（壁面吸着移動装置２が大気中で使用される時は大
気、水の如き液体中で使用される時には液体）の圧力
は、ローラ手段54を介して、壁面42に伝えられる。かく
して、壁面吸着移動装置２が壁面42に吸着される。他
方、減圧空間48の内側と外側との圧力差に起因してシー
ル手段30、特にその主部34に作用する包囲流体の圧力
は、シール手段30の接触部36を壁面42に押し付ける。こ
れによって、減圧空間48は減圧状態に維持される。シー
ル手段30の接触部36は充分に気密の壁面42に接触せしめ
られる必要はなく、シール手段30の接触部36と壁面42と
の間から幾分かの流体が流入しても、流入量が所定値を
越えない限り特に問題が生じることはない。

駆動源14が付勢されると、シール手段30が回転せしめ
られる。加えて、ローラ手段54はシール手段30の接触部
36を介して壁面42に押し付けられている故に、シール手
段30の回転はローラ手段54に伝えられ、ローラ手段54も
回転せしめられる。而して、ローラ手段54が存在する特
定角度部位においては、シール手段30の接触部36はロー
ラ手段54によって壁面42に比較的強く押し付けられてお
り、ローラ手段54が存在しない他の領域に比べて接触部
36と壁面42との接触圧力は局部的に増大せしめられてい
る。それ故に、シール手段30が回転せしめられると、シ
ール手段30の接触部36にはローラ手段54が存在する角度
部位に接線方向の駆動力が生成され、かかる駆動力によ
って壁面吸着移動装置２は壁面42に沿って移動せしめら
れる。壁面吸着移動装置２の移動方向について説明する
と、例えば、第１図において左部に位置する２個の吸着
移動ユニット12のシール手段30は第１図において時計方
向に回転され、第１図において右部に位置する２個の吸
着移動ユニット12にシール手段30は第１図において反時
計方向に回転される場合、壁面吸着移動装置２は第１図
において下方に移動せしめられる。逆に、第１図におい
て左部に位置する２個の吸着移動ユニット12のシール手
段30は第１図において反時計方向に回転され、第１図に
おいて右部に位置する２個の吸着移動ユニット12にシー
ル手段30は第１図において時計方向に回転される場合、
壁面吸着移動装置２は第１図において上方に移動せしめ
られる。４個の吸着移動ユニット12のシール手段30の全
てが第１図において時計方向に回転されると、壁面吸着
移動装置２は第１図において反時計方向に旋回せしめら
れる。逆に、４個の吸着移動ユニット12のシール手段30
の全てが第１図において反時計方向に回転されると、壁
面吸着移動装置２は第１図において時計方向に旋回せし
められる。更に、シール手段30はその接触部36が壁面42
に接触せしめられている故に、シール手段30が回転せし
められると、シール手段30が壁面42を慴擦し、これによ
って壁面42に慴擦によるクリーニング作用が加えられ
る。所望ならば、回転するシール手段30による壁面42の
クリーニング作用を助長するために、シール手段30にブ
ラシ等のクリーニング手段を付設することもできる。

以上、添付図面を参照して本発明の一具体例について
詳細に説明したが、本発明はかかる具体例に限定される
ものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく種々
の変形乃至修正が可能であるとは多言を要しない。

例えば、図示の具体例においては、シール手段30を駆
動源14に接続しているが、これに代えてローラ手段54を
駆動源14に接続することもできる。この場合、駆動源14
が付勢されてローラ手段54が回転されると、ローラ手段
54の回転がシール手段30に伝えられてシール手段30も回
転せしめられる。

また、壁面吸着移動装置２の移動方向の制御を充分容
易に遂行することができるようになすために、所望なら
ば壁面42に直接接触する１個又は複数個の被駆動又は非
駆動車輪を配設することもできる。更にまた、壁面吸着
移動装置２の移動方向制御の容易化のために、壁面吸着
移動装置２にハンドルを配設し、かかるハンドルを把持
して手動による移動方向制御を付加的に遂行するように
なすこともできる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、減圧空間を形成するためのシール手
段を、壁面吸着移動装置の移動に、そしてまた壁面のク
リーニングにも巧みに利用している。それ故に、従来の
壁面吸着移動装置に比べて、壁面吸着移動装置を大幅に
小型化及び軽量化することができ、そしてまた製作コス
トを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って構成された壁面吸着移動装置
の好適具体例を示す正面図。 第２図は、第１図の線II−IIに沿った断面図。 ２……壁面吸着移動装置 ４……支持フレーム 12……吸着移動ユニット 14……回転駆動源 22……回転部材 30……シール手段 32……シール手段の基部 34……シール手段の主部 36……シール手段の接触部 42……壁面 48……減圧空間 54……ローラ手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 57/02 B25J 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】支持フレームと、該支持フレームに装着さ
   れた少なくとも１個の吸着移動ユニットとを具備し、壁
   面に吸着し且つこれに沿って移動する壁面吸着移動装置
   にして、該吸着移動ユニットは該支持フレームに回転自
   在に装着された回転部材と、該回転部材に固定された環
   状基部、該回転部材から離隔する方向に該基部から延び
   る筒状主部及び壁面に接触せしめられる環状接触部を有
   し、壁面及び該回転部材と協働して減圧空間を形成する
   シール部材と、該支持フレームに回転自在に支持され且
   つ外周面が該シール部材の該接触部を何して壁面に押し
   付けられるローラ手段と、該回転部材と該ローラ手段と
   のいずれか一方に連結された回転駆動源とを含み、該減
   圧空間が減圧されることによって壁面に吸着され、該回
   転駆動源が付勢されることによって該回転部材と該ロー
   ラとの双方が回転せしめられ、これによって壁面に沿っ
   て移動される、ことを特徴とする壁面吸着移動装置。
2. 【請求項２】該回転駆動源は該回転部材に連結されてい
   る、請求項１記載の壁面吸着移動装置。
3. 【請求項３】該支持フレームには複数個の吸着移動ユニ
   ットが装着されている、請求項１又は２記載の壁面吸着
   移動装置。