JP3804213B2

JP3804213B2 - Fire fighting robot

Info

Publication number: JP3804213B2
Application number: JP25424597A
Authority: JP
Inventors: 光男爪; 桂三滝澤; 晋二吉原; 康浩岩切
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1176446A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は消火用走行ロボットに関するものであり、更に詳しくは、走行用の車輪の切り換えが可能な消火用走行ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車による交通量の増大にともない高速道路は物資輸送の動脈ともなっているが、そのためにトンネル内で火災が発生すると各方面に多大な影響を及ぼすようになっている。火災が発生してもトンネル内には自動車が連なっており、火災現場に消防自動車が近づくことは出来ないので、トンネル内での火災に対する消火用ロボットの必要性が高まっている。しかし、現在までのところ、そのような消火用ロボットは知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
トンネル内の火災現場に消火用走行ロボットを近付けるには、自動車が連なっている道路上を走行させるのではなく、トンネル内の天井面に敷設したレールに懸吊して走行させることになる。しかし、火災現場では走行用レールも３００〜６００℃の高温になり、ゴムタイヤは変形、破損、熱分解する恐れがあるので、第１義的には鉄輪の使用が考えられる。図１５は鉄輪を採用したトンネル内の消火用走行ロボット１００の斜視図であるが、消火用走行ロボット１００は本体１３１、および駆動走行ユニット１０１Ａと従動走行ユニット１０１Ｂとからなっている。駆動走行ユニット１０１Ａから駆動機構を除いたものを従動走行ユニット１０１Ｂとしているので、以降は駆動走行ユニット１０１Ａについて説明する。
【０００４】
駆動走行ユニット１０１Ａにおいては、台板１０２上の２枚の軸受板１０３ａ、１０３ｂにそれぞれ車軸１０４ａ、１０４ｂが軸支されており、軸受板１０３ａ、１０３ｂの内側に鉄輪１０５ａ、１０５ｂが固定され、軸受板１０３ａ、１０３ｂの外側にギヤ１０６ａ、１０６ｂが固定されている。そして鉄輪１０５ａ、１０５ｂがレール１５１の壁部１５２を両側において、平面部１５３に接して走行するようになっている。
【０００５】
また、車軸１０４の下方において軸受板１０３ａ、１０３ｂを貫通するギヤ軸１０７が軸支されており、軸受板１０３ａ、１０３ｂの外側において、上方のギヤ１０６ａ、１０６ｂと噛み合うギヤ１０８ａ、１０８ｂが固定されている。更に、ギヤ軸１０７は傘歯車機構１３４を介して途中にユニバーサル・ジョイント１３６、１３７を有する駆動軸１３５と連結されており、駆動軸１３５は本体１３１内に設置された１１ｋＷの走行用モータ１３８によって回転される。
【０００６】
そして、本体１２１は、屋根板１２２に固定された支持柱１２３ａ、１２３ｂのそれぞれに固定されたバネ受け板１２４ａ、１２４ｂと、駆動走行ユニット１０１Ａの台板１０２との間に、緩衝用コイルバネ１２５ａ、１２５ｂを介在させて懸吊されている。前述したように、従動走行ユニット１０１Ｂは駆動機構を除いて駆動走行ユニット１０１Ａと同様に構成されているので、対応する部分には（’）付きの同一の符号を付してそれらの説明は省略する。
【０００７】
更には、本体１２１の内部には、走行用モータ１３１のほかに、公知の泡消火装置が搭載されている。すなわち、タンク１４２ａには重炭酸ナトリウムと発砲剤との水溶液が充填され、タンク１４２ｂには硫酸アルミニウムの水溶液が充填されており、図示しない電磁弁が開かれると、両水溶液は接続されている配管１４３ａ、１４３ｂから混合タンク１４４に導かれて混合され、噴射ノズル１４５から炭酸ガスを内蔵した無数の泡となって噴射される。そして、噴射ノズル１４５は駆動モータ１４６によって全周囲３６０度に回転可能とされ、駆動モータ１４７によって仰角、俯角が調整されるようになっている。また、本体１２１の内部には、ＣＣＤカメラ駆動用モータ１４８によってそれぞれ左右へ停止位置を調節可能に保持された支持棒１４９ａ、１４９ｂの先端部にＣＣＤカメラ１５０ａ、１５０ｂが取り付けられている。
【０００８】
このような消火用走行ロボット１００を火災現場へ可及的に早く到着させたいが、消火用走行ロボット１００内には上記で説明したほかにも制御機構や各種のセンサ類を搭載しており重量は１トンにも及ぶので、１０ｍ／秒程度の速度で走行させるとレール１５１の継ぎ目等の凹凸部において５０Ｇ程度の衝撃加速度を受けて、搭載物の破損を招くことになる。
【０００９】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、火災現場の近傍まではレールの継ぎ目等において受ける衝撃加速度が小さいゴムタイヤで高速に走行し、レールが温度上昇している少なくとも火災現場では鉄輪で走行し得るようにした消火用走行ロボットを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は請求項１の構成によって解決されるが、その解決手段を本発明の実施の形態による消火用走行ロボット１０によって例示すれば、図６は同ロボット１０の一方の走行ユニット１１Ａの部分破断側面図であり、本体３１の屋根板３５の上面に固定したゴムタイヤ用軸受柱３６ａに車軸１２ａが軸支され、その車軸１２ａにはゴムタイヤ用軸受柱３６ａを挟んで径の大きい充填ゴムタイヤ１３ａとギヤ１４ａ、ギヤ１５ａとが取り付けられており、充填ゴムタイヤ１３ａはレール１の平面部３に接している。また、同じく屋根板３５の上面にゴムタイヤ用軸受柱３６ａとは走行方向に並べて固定した鉄輪用軸受柱３８ａに車軸２２ａが軸支され、その車軸２２ａには鉄輪用軸受柱３８ａを挟んで径の小さい鉄輪２３ａとギヤ２４ａとが取り付けられており、鉄輪２３ａはＨ型鋼またはＩ型鋼によるレール１の平面部３から浮いた状態にある。そして、ギヤ１４ａとギヤ２４ａとの間にはチェイン２９ａが巻装されている。更に、屋根板３５の下面においてゴムタイヤ用軸受柱３６ａの直下となる箇所に固定したギヤ用軸受柱３７ａにギヤ軸１６が軸支され、そのギヤ軸１６に駆動力を伝えるギヤ１８が取り付けられてギヤ１５ａと噛み合わされている。
【００１１】
消火用走行ロボット１０はレール１が温度上昇している火災現場の近傍までは、図６で示すように充填ゴムタイヤで走行するが、その地点から火災現場までは、図７に示すように高温のレール１によって変形し磨損して径が小さくなる充填ゴムタイヤ１３ａに換わり、鉄輪２３ａがレール１の平面部３に接して走行するようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の消火用走行ロボットはトンネル内での火災を消火するための走行ロボットであり、レール上を走行するための充填ゴムタイヤと鉄輪とを備えている。そして、出動時には火災現場に可及的に早く、好ましくは２〜３分以内に到着するように充填ゴムタイヤで走行し、充填ゴムタイヤが高温のレールによって消耗される火災現場またはその近傍においては鉄輪に切り換わるようにされている。
【００１３】
以下、実施の形態の消火用走行ロボットを実施例によって図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
【実施例】
（実施例１）
図１は、消火用走行ロボット１０の斜視図であり、図２はその側面図である。消火用走行ロボット１０は本体３１と、前後の走行ユニット１１Ａ、１１Ｂとからなっており、トンネルの天井に敷設されたＨ型鋼またはＩ型鋼によるレール１に懸吊されて走行する。そして、前述した鉄輪のみの走行ロボット１００における消火装置と形状的には異なるが、実質的には同様な消火装置が搭載されており、本体３１内の薬液タンク３０に接続された噴射ノズル３２が底部に取り付けられている。噴出ノズル３２は駆動モータ３３によって全周３６０度の方向に回転を可能とされ、駆動モータ３４によって仰角１５度と俯角４５度との間の上下が可能とされている。なお、サイズは走行ユニット１１Ａ、１１Ｂの充填ゴムタイヤがそれぞれレール１と接触している接触点間距離は２．７６ｍ、本体３１の幅は１ｍであり、総重量は１トンである。
【００１５】
図３は図２の走行ユニット１１Ａについての［３］−［３］線方向の断面図であり、図４は図３における［４］−［４］線方向の断面図、図５は図３における［５］−［５］線方向の断面図である。図５に示すように、レール１にはＨ型鋼またはＩ型鋼が採用されており、壁部２の両側の平面部３を径の大きい充填ゴムタイヤまたは径の小さい鉄輪が走行するようになっている。図３、図４、図５を参照して、走行ユニット１１Ａは充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂの車軸１２ａ、１２ｂと、鉄輪２３ａ、２３ｂの車輪２２ａ、２２ｂとを水平に位置させているので、消火用走行ロボット１０の出動時においては、径が大である充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂがレール１の平面部３に接して走行し、径が小さい鉄輪はレール１の平面部３から浮き上がった状態となっている。
【００１６】
すなわち、図５を参照して、本体３１の屋根板３５の上面において、レール１を挟む位置に２本のゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂが固定されている。そして、ゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂにそれぞれ軸支された車軸１２ａ、車軸１２ｂのレール１側である内側に充填ゴムタイヤ１３ａ、充填ゴムタイヤ１３ｂが取り付けられ、外側には後述する鉄輪を駆動するためのギヤ１４ａ、１４ｂを挟んでギヤ１５ａ、１５ｂが取り付けられている。
【００１７】
また、屋根板３５の下面において、上面のゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂに対応する位置に固定されたギヤ用軸受柱３７ａ、３７ｂにギヤ軸１６が軸支されている。そして、ギヤ用軸受柱３７ａ、３７ｂの外側にそれぞれ固定されたギヤ１７ａ、ギヤ１７ｂが上方のギヤ１５ａ、１５ｂとそれぞれ噛み合わされている。更には、ギヤ１７ａの外側においてギヤ軸１６にギヤ１８が固定されており、本体３１の床面に設置された５．５ｋＷの走行用モータ２８の出力軸に固定されたスプロケット２７との間にチェイン１９が巻装されている。
【００１８】
更には、図３、図４に示すように、屋根板３５の上面には、ゴムタイヤ用軸受柱３６ａ、３６ｂと消火用走行ロボット１０の進行方向に並ぶ位置に鉄輪用軸受柱３８ａ、３８ｂが固定されており、車軸２２ａ、車軸２２ｂがそれぞれ軸支されている。そして、車軸２２ａ、２２ｂのそれぞれにおいて、鉄輪用軸受柱３８ａ、３８ｂのレール１側である内側には鉄輪２３ａ、２３ｂが取り付けられ、外側にはギヤ２４ａ、２４ｂが取り付けられており、ギヤ２４ａ、２４ｂと前述のギヤ１４ａ、１４ｂとの間にはそれぞれチェイン２９ａ、チェイン２９ｂが巻装されている。また図３に示すように、走行ユニット１１Ａ内の最前端部にはレール１の平面部３を両側端から挟むようにガイドロール３９ａ、３９ｂが本体３１の屋根板３５の上面に取り付けられている。
【００１９】
なお、もう一方の走行ユニット１１Ｂも全く同様に構成されているので、それらの説明は省略する。また、図１、図２には図示せずとも、本体３１が受ける衝撃加速度を検出する加速度センサ、レール温度を測定する非接触温度センサ、火災現場の状況、人影の有無を撮像するＣＣＤカメラ、およびそれらからの信号が入力される制御機構が搭載されているほか、消火用走行ロボット１０の走行用ユニット１１Ｂ側となる後側には給電ケーブルおよび制御ケーブルが元の待機場所から接続されている。そして、このような消火用走行ロボット１０がトンネル内に例えば１ｋｍ間隔で配置される。
【００２０】
実施例１の消火用走行ロボット１０は以上のように構成されるが、次ぎにその作用を説明する。
【００２１】
火災発生の連絡を受けて消火用走行ロボット１０は待機場所から出動する。図３、図４、図５を参照して、走行用モータ２８が起動されその出力軸の回転はスプロケット２７に巻装されたチェイン１９を介しギヤ１８に伝達されてギヤ軸１６を回転させる。そしてギヤ軸１６に取り付けられているギヤ１７ａ、１７ｂが回転され、これらに噛み合わされているギヤ１５ａ、１５ｂが回転されることにより車軸１４ａ、１４ｂが回転され、これらに取り付けられている充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂがレール１の平面部３上で回転されることにより消火用走行ロボット１０が走行する。この時、車軸１２ａ、１２ｂ上のギヤ１４ａ、１４ｂが回転され、巻装されたチェイン２９ａ、２９ｂを介してギヤ２４ａ、２４ｂに伝達され車軸２２ａ、２２ｂが回転されるので、車軸２２ａ、２２ｂに取り付けられ、レール１の平面部３とは接触していない鉄輪２３ａ、鉄輪２３ｂは空回りする。
【００２２】
充填ゴムタイヤによる走行時には、消火用走行ロボット１０は最高１０ｍ／ｓｅｃ（＝３６ｋｍ／ｈｒ）の速度で走行し、加速、減速にはそれぞれ１０秒を要する。消火用走行ロボット１０は例えば１ｋｍ間隔に配置されているので、消火用走行ロボット１０が設置されている箇所で火災が発生し、かつその場で消火用走行ロボット１０が消火作業できない場合を除いて、消火用走行ロボット１０の最大走行距離は５００ｍであり、火災発生の連絡を受けてから最短７０秒以内に火災現場へ到着することになる。
【００２３】
しかし実際には、上述したように火災の規模、発生からの経過時間によって異なるが、レール１の温度は３００〜６００℃に上昇しており、火災現場の近傍に至ると充填ゴムタイヤは軟化し、変形して摩損が激しく、更には熱分解も始まるので、充填ゴムタイヤの径は短時間のうちに小さくなる。従って、レール１に充填ゴムタイヤを介して懸吊されている本体３１はその分だけ高さが低くなるが、充填ゴムタイヤの径が鉄輪の径に近付いて充填ゴムタイヤ走行と鉄輪走行とが同時に行われる時期を経て鉄輪走行が行われるようになる。鉄輪走行になると消火用走行ロボット１０の受ける衝撃加速度が増大するが、搭載されている加速度センサの検出する衝撃加速度が限界以上になると制御装置は走行用モータ２８の回転数を低下させる。
【００２４】
この充填ゴムタイヤから鉄輪に切り換わる時期は消火用走行ロボット１０に搭載されているＣＣＤカメラが火災を認識して減速に入る時期であることが多いが、切り換え地点が火災現場となる場合もあり、また充填ゴムタイヤは消耗するが火災現場でもなお充填ゴムタイヤが残存している場合があり、充填ゴムタイヤが鉄輪に切り換わる地点は火災現場の状況や充填ゴムタイヤの消耗具合と関連するので一概には定まらない。
【００２５】
図６、図７は車輪の切り換えの前後を示す図である。すなわち、図６は図３における［６］−［６］線方向の断面図であり、図４に対応する図であるが、充填ゴムタイヤ１３ｂがレール１の平面部３に接して走行している充填ゴムタイヤ走行時の状態を示す。これに対して、図６と同様な図である図７は、充填ゴムタイヤ１３ｂが摩損によって消耗されたことにより鉄輪２３ｂがレール１の平面部３に接して走行するようになった鉄輪走行時の状態を示す。
【００２６】
火災現場へ到着し停止した消火用走行ロボット１０はＣＣＤカメラによる周辺状況の確認の後、火災の状況に応じて噴射ノズル３２を上下方向、周方向の角度を調整し泡消火装置を起動させて噴射ノズル３２から泡を噴射して消火する。消火が完了するか、または消火剤が尽きると消火用走行ロボット１０は鉄輪によって元の待機場所へ戻る。
【００２７】
この様に、消火用走行ロボット１０は出動時には火災現場へ短時間で到着するように充填ゴムタイヤで高速走行し、火災現場の近傍、火災現場では消耗する充填ゴムタイヤから鉄輪に切り換えられる。そして消火作業の終了後は鉄輪で、場合によってはなお残る充填ゴムタイヤによって元の待機場所へ帰着することになる。
【００２８】
（実施例２）
実施例２の消火用走行ロボット４０は上下２段のレール２を充填ゴムタイヤと鉄輪とがそれぞれ走行するようになっており、実施例１の消火用走行ロボット１０とは充填ゴムタイヤと鉄輪との切り換え機構が異なるが、それ以外は全く同様に構成されているので、異なる切り換え機構のみを説明する。
【００２９】
図８は消火用走行ロボット４０の中央部を省略した高さの異なる破断平面図であるが、前後に同様な走行ユニット４１Ａ、４１Ｂを有しており、その走行ユニット４１Ａは図３に示した走行ユニット１１Ａに対応する。また、図９は図８における走行ユニット４１Ａについての［９］−［９］線方向の断面図であり、図１０は図８における［１０］−［１０］線方向の断面図である。
【００３０】
図１０を参照して、レール６はＨ型鋼またはＩ型鋼のレール６ＡとＨ型鋼またはＩ型鋼のレール６Ｂとを上下に一体的に２段重ねた構造とされており、下方のレール６Ａの壁部７Ａの両側の平面部８Ａを径の大きい充填ゴムタイヤが走行し、上方のレール６Ｂの壁部７Ｂの両側の平面部８Ｂを径の小さい鉄輪が走行するようになっている。
【００３１】
消火用走行ロボット４０の本体６１の屋根板６５の上面において、レール６Ａ、６Ｂを挟む位置に２本のゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂが取り付けられており、その上にそれぞれ後述する鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂが取り付けられている。そして、ゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂにそれぞれ軸支された車軸４２ａ、４２ｂのレール６側である内側に充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂが取り付けられ、外側には後述する鉄輪を駆動するためのギヤ４４ａ、４４ｂを挟んでギヤ４５ａ、４５ｂが取り付けられている。
【００３２】
また、屋根板６５の下面において、上面のゴムタイヤ用軸受柱６６ａ、６６ｂに対応する位置に取り付けられたギヤ用軸受柱６７ａ、６７ｂにギヤ軸４６が軸支されている。そして、ギヤ用軸受柱６７ａ、６７ｂの外側にそれぞれ取り付けられたギヤ４７ａ、４７ｂが上方のギヤ４５ａ、４５ｂにそれぞれ噛み合わされている。更には、ギヤ４７ａの外側においてギヤ軸４６にギヤ４８が取り付けられており、本体６１の床面に設置された走行用モータ５８の出力軸に取り付けられたスプロケット５７との間にチェイン４９が巻装されている。
【００３３】
更には、鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂには、車軸５２ａ、５２ｂがそれぞれ軸支されている。そして、鉄輪用軸受柱６８ａ、６８ｂのレール６側である内側にはそれぞれ鉄輪５３ａ、鉄輪５３ｂが取り付けらされ、外側にはギヤ５４ａ、５４ｂが取り付けられており、ギヤ５４ａ、５４ｂと前述のギヤ４４ａ、４４ｂとの間にはそれぞれチェイン５９ａ、５９ｂが巻装されている。また図８に示すように、走行ユニット４１Ａ内の最前端部には下段のレール６Ａの平面部８Ａを両側から挟むようにガイドロール６９ａ、６９ｂが本体６１の屋根板６５の上面に取り付けられている。
【００３４】
なお、もう一方の走行ユニット４１Ｂも全く同様に構成されているので、（’）付きの符号を付してそれらの説明は省略する。また、消火用走行ロボット４０の走行ユニット４１Ｂ側である後側に給電ケーブルおよび制御ケーブルが接続されていることは実施例１の消火用走行ロボット１０と同様である。
【００３５】
実施例２の消火用走行ロボット４０は以上のように構成されるが、次ぎにその作用を説明する。ただし前述したように、充填ゴムタイヤと鉄輪との切り換え機構以外は実施例１の消火用走行ロボット１０と同様であるので、切り換え機構の作用についてのみ説明する。
【００３６】
消火用走行ロボット４０は火災発生の連絡を受けて出動する。図８、図９、図１０を参照して、走行用モータ６９が起動されその出力軸の回転はスプロケット６８に巻装されたチェイン４９を介しギヤ４８に伝達されてギヤ軸４６を回転させる。そしてギヤ軸４６に取り付けられているギヤ４７ａ、４７ｂが回転され、これらに噛み合わされているギヤ４５ａ、４５ｂが回転されることにより車軸４４ａ、４４ｂが回転され、これらに取り付けられている充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂがレール６Ａの平面部８Ａ上で回転されることにより消火用走行ロボット４０が走行する。この時、車軸４２ａ、４２ｂ上のギヤ４４ａ、４４ｂが回転され、巻装されたチェイン４９ａ、４９ｂを介してギヤ４４ａ、４４ｂに伝達されて車軸４２ａ、４２ｂが回転されるので、車軸４２ａ、４２ｂに取り付けられ、レール６Ｂの平面部８Ｂとは接触していない鉄輪４２ａ、鉄輪４２ｂは空回りする。
【００３７】
火災現場の近傍に至るとレール６は高温に熱せられており、これに接して走行するゴムタイヤは著しく摩損し、充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂの径は短時間のうちに小さくなる。従って、レール６に充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂを介して懸吊されている本体４１はその分だけ高さが低くなっていくが、充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂの径が鉄輪４２ａ、４２ｂの径に近付いて充填ゴムタイヤ走行と鉄輪走行とが同時に行われる時期を経て鉄輪走行が行われるようになる。図１１、図１２は車輪が切り換わる前後を示す図である。すなわち、図１１は図８における［１１］−［１１］線方向の断面図であり、充填ゴムタイヤ４３ｂがレール６Ａの平面部８Ａに接して走行している充填ゴムタイヤ走行時を示す。これに対して、図１１と同様な図である図１２は、充填ゴムタイヤ４３ｂが摩損によって消耗されたことにより、鉄輪４３ｂがレール６Ｂの平面部８Ｂに接して走行するようになった鉄輪走行時を示す。
【００３８】
充填ゴムタイヤ４３ａ、４３ｂから鉄輪４２ａ、４２ｂへの切り換えの前後において、実施例１の消火用走行ロボット１０は本体３１の支持位置が中央部側へ移動するに対して、実施例２の消火用走行ロボット４０は本体６１の支持位置が移動せず安定度が変化しないというメリットを有しているが、上下２段のレール６を必要とする。
【００３９】
（実施例３）
実施例１、実施例２においては、充填ゴムタイヤ、鉄輪ともにその車軸を固定軸受に軸支させたが、ゴムタイヤ車軸を伸縮式軸受に軸支させ、鉄輪と切り換わった後は充填ゴムタイヤを引上げるような方式も採用し得る。
【００４０】
図１３は実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１Ａの縦断面図であり、図１４は図１３における［１４］−［１４］線方向の断面図である。勿論、同様な走行ユニット７１Ｂが存在する。図１３、図１４を参照して、本体９１の屋根板９５の上面に一体的に取り付けられた走行ユニット７１のケーシング７２の天井面に下向きにＨ型鋼またはＩ型鋼のレール１を挟むように２基の充填ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３ａ、７３ｂが固定されており、それぞれに軸支された車軸８２ａ、８２ｂのレール１側である内側に充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂが取り付けられ、外側にはギヤ８４ａ、８４ｂが取り付けられている。
【００４１】
図１３を参照して、ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３（図１３およびこの節においては添字ａ、ｂは省略する）は、充填ゴムタイヤ８３の高さ位置を調整するために伸縮可能とした伸縮調整部７４と、その下側に固定した軸受部７９とからなっている。すなわち、伸縮調整部７４は抜け防止部７４ｃと共に気密に組み合わされた外筒７４ｓと内筒７４ｐとからなり、その内部には縮む方向のバネ力を有するコイルバネ７５が上側の端部を伸縮調整部７４の上側フランジ７４ｍに、下側の端部を下側フランジ７４ｎに固定して挿入されている。そして、内部空間７６には外筒７４ｓに設けた注入口７７の図示しない電磁弁を開けて高圧空気が注入されることにより、コイルバネ７５に抗して軸受部７９を押し下げ、充填ゴムタイヤ８３をレール１の平面部３に接触させて電磁弁が閉じられる。また、外筒７４ｓに設けた排気口７８の図示しない電磁弁を開けて内部空間７６の高圧空気を開放すると、コイルバネ７５が縮んで軸受部７９を引上げるので、充填ゴムタイヤ８３はレール１の平面部３から浮き上がる。その後、排気口７８の電磁弁は閉じられる。勿論、コイルバネ７５は伸縮調整部７４の外側において伸縮調整部７４の外周と僅かの間隙をあけ巻き付けるようにして上下の両端部を固定したものであってもよく、内部空間７６に注入するものとしては高圧空気の代わりに、不燃性の気体または液体、例えば高圧窒素ガスまたは高圧水を注入するようにしてもよい。
【００４２】
更には、図１３において充填ゴムタイヤ８３と消火用走行ロボット７０の走行方向に並んで鉄輪８７を位置させるように、本体９１の屋根板９５の上面に鉄輪用軸受柱８５が固定されており、これに軸支された車軸８６において、鉄輪用軸受柱８５のレール１側、すなわち内側には鉄輪８７が取り付けられ、外側にはギヤ８８が取り付けられている。ギヤ８８には後述のギヤ８１との間にチエイン８９が巻装されている。なお、図示せずとも、鉄輪８７にはレール１と接触した時に、鉄輪８７とレール１との間に回路が形成されて電流が流れるようにした接触センサが設けられており、その信号は本体９１内に搭載されている制御装置へ入力されるようになっている。
【００４３】
また更には図１４を参照して、本体９１の屋根板９５の下面において、上記の伸縮式軸受柱７３ａ、７３ｂの下方となる位置に固定されたギヤ用軸受柱９２ａ、９２ｂにギヤ軸９３が軸支されており、ギヤ用軸受柱９２ａ、９２ｂの外側にそれぞれ鉄輪駆動用のギヤ８１ａ、８１ｂが取り付けられ、その外側にギヤ９４ａ、９４ｂが取り付けられて、充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂを駆動するギヤ８４ａ、８４ｂと噛み合わされている。更には、ギヤ９４ａの外側にギヤ９６が取り付けられており、本体９１の床面に設置された走行用モータ９８の出力軸に取り付けられたスプロケット９７との間にチエイン９９が巻装されている。なお、本体９１の屋根板９５の最前端部にはレール１の平面部３を挟むガイドロール９０ａ、９０ｂが取り付けられている。
【００４４】
実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１Ａは以上のように構成されるが、その作用を説明するに、図１３において伸縮式軸受柱７３の伸縮調整部７４の内部空間７６には高圧空気が注入されており、充填ゴムタイヤ８３にはレール１の平面部３に接しているものとする。消火用走行ロボット７０は火災発生の連絡を受けると、図１３、図１４に示すように、充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂをレール１の平面部３に接して火災現場の近傍まで走行する。レール１の温度が上昇している箇所に至ると充填ゴムタイヤ８３ａ、８３ｂは加熱され温度上昇して軟化し、レール１に接して荷重のかかっている部分は歪んで薄くなるが、それに伴い図１３に示す鉄輪８７がレール１の平面部３に接触するようになる。鉄輪８７の接触は接触センサによって検出され、その信号は制御装置へ入力される。その信号によって制御装置は充填ゴムタイヤ用の伸縮式軸受柱７３における伸縮調整部７４の排気口７８の電磁弁を開くので内部空間７５に注入されている高圧空気は開放されて、コイルバネ７５が縮まり、軸受部７９と共に充填ゴムタイヤ８３は引上げられてレール１の平面部３から浮き上がる。すなわち、以降は鉄輪８７のみによる走行に切り換わる。
【００４５】
充填ゴムタイヤ８３はレール１から離れ、断熱材としての大気中にあってレール１からは加熱されず消耗されなくなるので、消火作業の終了後に、位置調整部７４の内部空間７５に高圧空気を再度注入し充填ゴムタイヤ８３による走行を復活させて元の待機場所へ帰着させることができる。
【００４６】
本発明の実施の形態による消火用走行ロボットは以上のよう構成され作用するが、勿論、本発明の消火用走行ロボットはこれらに限定されることなく、本発明の技術的精神に基づいて種々の変形が可能である。
【００４７】
例えば、本実施の形態においては、鉄輪そのものを使用したが、鉄輪の外周に充填ゴムを嵌め込んだものとしてもよい。
【００４８】
また本実施の形態においては、消火用走行ロボットの電力は消火用走行ロボットの後部に接続した給電ケーブルから供給するようにしたが、レールに平行に張架した給電バーから集電するようにしてもよい。また、本実施の形態においては、消火用走行ロボットの本体および走行ユニットの外面に、内部温度の上昇を防ぐための断熱性や熱反射性の塗装ないしはライニングを特に施していない例を示したが、これら塗装、ライニングは必要に応じて施される。
【００４９】
また実施例３の伸縮式軸受柱７３では伸縮調整部７４内のコイルスプリング７５と高圧空気とによって軸受部７９と共に充填ゴムタイヤ８３をレール１の平面部３に接触させたり、平面部３から浮き上がらせたが、伸縮調整部を複動シリンダとし、伸縮調整部内に挿入される軸受部の一方の端部をピストンとするような伸縮式軸受柱も可能である。
【００５０】
また本実施の形態においては、ゴムタイヤに充填ゴムタイヤを使用したが、これを空気入りゴムタイヤとしてレールの継ぎ目等において受ける衝撃加速度を軽減させると共に走行速度を向上させるようにしてもよい。その場合には、空気入りゴムタイヤのバースト（破裂）を考慮した対策、例えば温度センサによってレールの温度を連続的に測定し、レールが限界温度に達した時点で消火用走行ロボットを一旦停止させ、空気入りタイヤを鉄輪に切り換えるような制御が必要である。このレールの温度による走行車輪の切り換えは充填ゴムタイヤの場合にも適用される。
【００５１】
また本実施の形態においては火災現場の近傍までを充填ゴムタイヤで走行させることにしたので、走行ユニットと本体との間に緩衝スプリングを用いなかったが、図１５に示した消火用走行ロボット１００のように緩衝スプリングを用いてもよいことは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の消火用走行ロボットは以上に説明したような形態で実施され、次ぎに記載するような効果を奏する。
【００５３】
本発明の消火用走行ロボットは走行用のゴムタイヤと鉄輪とを備えており、火災発生の連絡によって出動する場合、火災現場の近傍まではゴムタイヤで走行するので、レールの継ぎ目等で大きい衝撃加速度を受けることなく、すなわち搭載する装置、機器に損傷を発生させることなく、高速で走行して短時間で到着することができて早期の消火を可能とする。またレールが加熱されて温度上昇している火災現場またはその近傍においては鉄輪で走行するので低速にはなるが確実に火災現場に近ずくことができ、早期の消火活動を可能ならしめる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の消火用走行ロボットの斜視図である。
【図２】同側面図である。
【図３】図２における［３］−［３］線方向の斜面図である。
【図４】図２における［４］−［４］線方向の斜面図である。
【図５】図２における［５］−［５］線方向の斜面図である。
【図６】図２における［６］−［６］線方向の斜面図であり、充填ゴムタイヤ走行の状態を示す。
【図７】図６と同様な断面図であり、鉄輪走行の状態を示す。
【図８】実施例２の消火用走行ロボットの部分省略破断平面図である。
【図９】図８における［９］−［９］線方向の斜面図である。
【図１０】図８における［１０］−［１０］線方向の斜面図である。
【図１１】図８における［１１］−［１１］線方向の斜面図であり、充填ゴムタイヤ走行の状態を示す。
【図１２】図１１と同様な断面図であり、鉄輪走行の状態を示す。
【図１３】実施例３の消火用走行ロボット７０の走行ユニット７１の縦断面図である。
【図１４】図１３における［１４］−［１４］線方向の断面図である。
【図１５】鉄輪のみによる消火用走行ロボットの斜視図である。
【符号の説明】
１レール
１０消火用走行ロボット
１１Ａ走行ユニット
１１Ｂ走行ユニット
１３ａ充填ゴムタイヤ
１３ｂ充填ゴムタイヤ
１５ａギヤ
１５ｂギヤ
１８ギヤ
１９チェイン
２３ａ鉄輪
２３ｂ鉄輪
２８走行用モータ
２９ａチェイン
２９ｂチェイン
３０薬液タンク
３１本体
３２噴出ノズル
４０実施例２の消火用走行ロボット
７０実施例３の消火用走行ロボット
７３ａ伸縮式軸受柱
７３ｂ伸縮式軸受柱
７５コイルバネ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fire fighting traveling robot, and more particularly to a fire fighting traveling robot capable of switching a traveling wheel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the increase in traffic volume by automobiles, highways have become arteries for transportation of goods. For this reason, when a fire occurs in a tunnel, it has a great influence on various areas. Even if a fire breaks out, there are cars in the tunnel, and fire cars cannot approach the fire site. Therefore, the need for a fire extinguishing robot for the fire in the tunnel is increasing. To date, however, no such fire-fighting robot is known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to bring the fire-extinguishing traveling robot closer to the fire site in the tunnel, it is not to travel on the road where cars are connected, but to be suspended from a rail laid on the ceiling surface in the tunnel. However, at the fire site, the traveling rail is also heated to a high temperature of 300 to 600 ° C., and the rubber tire may be deformed, broken, or thermally decomposed. FIG. 15 is a perspective view of the fire-extinguishing traveling robot 100 in a tunnel that employs an iron wheel. The fire-extinguishing traveling robot 100 includes a main body 131, a drive traveling unit 101A, and a driven traveling unit 101B. Since the driven travel unit 101B is obtained by removing the drive mechanism from the drive travel unit 101A, the drive travel unit 101A will be described below.
[0004]
In the drive traveling unit 101A, axles 104a and 104b are pivotally supported by two bearing plates 103a and 103b on the base plate 102, respectively, and iron wheels 105a and 105b are fixed inside the bearing plates 103a and 103b. Gears 106a and 106b are fixed to the outside of the plates 103a and 103b. The iron wheels 105a and 105b travel on the both sides of the wall portion 152 of the rail 151 in contact with the flat surface portion 153.
[0005]
A gear shaft 107 that passes through the bearing plates 103a and 103b is supported below the axle 104, and gears 108a and 108b that mesh with the upper gears 106a and 106b are fixed outside the bearing plates 103a and 103b. Yes. Further, the gear shaft 107 is connected to a drive shaft 135 having universal joints 136 and 137 in the middle through a bevel gear mechanism 134, and the drive shaft 135 is driven by an 11 kW travel motor 138 installed in the main body 131. It is rotated.
[0006]
The main body 121 includes a buffer coil spring 125a between the spring receiving plates 124a and 124b fixed to the support pillars 123a and 123b fixed to the roof plate 122 and the base plate 102 of the drive travel unit 101A. It is suspended by interposing 125b. As described above, since the driven traveling unit 101B is configured in the same manner as the driving traveling unit 101A except for the driving mechanism, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals with (') and their description is omitted. To do.
[0007]
Further, in addition to the traveling motor 131, a known foam extinguishing device is mounted inside the main body 121. That is, the tank 142a is filled with an aqueous solution of sodium bicarbonate and a foaming agent, and the tank 142b is filled with an aqueous solution of aluminum sulfate. When a solenoid valve (not shown) is opened, the two aqueous solutions are connected to each other. The mixture is guided from 143a and 143b to the mixing tank 144, mixed, and injected from the injection nozzle 145 as countless bubbles containing carbon dioxide. The injection nozzle 145 can be rotated 360 degrees around the circumference by the drive motor 146, and the elevation angle and depression angle are adjusted by the drive motor 147. Further, inside the main body 121, CCD cameras 150a and 150b are attached to the tip portions of support rods 149a and 149b that are held by a CCD camera driving motor 148 so that the stop position can be adjusted to the left and right.
[0008]
Although it is desired that such a fire-extinguishing traveling robot 100 arrive at the fire site as soon as possible, the fire-extinguishing traveling robot 100 is equipped with a control mechanism and various sensors in addition to the above-described ones. Therefore, when the vehicle travels at a speed of about 10 m / second, it receives impact acceleration of about 50 G at the concavo-convex portion such as the joint of the rail 151 and causes damage to the mounted object.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can travel at high speed with a rubber tire having a small impact acceleration received at a rail joint or the like up to the vicinity of the fire site, and can run on an iron wheel at least in a fire site where the temperature of the rail is rising. It is an object of the present invention to provide a fire-fighting traveling robot.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by the configuration of claim 1. If the solution is illustrated by the fire-fighting traveling robot 10 according to the embodiment of the present invention, FIG. 6 shows a part of one traveling unit 11 A of the robot 10. The axle 12a is pivotally supported by a rubber tire bearing column 36a fixed to the upper surface of the roof plate 35 of the main body 31, and the filled rubber tire 13a having a large diameter with the rubber tire bearing column 36a sandwiched between the axle 12a and the axle 12a. A gear 14 a and a gear 15 a are attached, and the filled rubber tire 13 a is in contact with the flat portion 3 of the rail 1. Similarly, an axle 22a is pivotally supported on an iron wheel bearing column 38a fixed on the upper surface of the roof plate 35 in a running direction with a rubber tire bearing column 36a, and the axle 22a has a diameter sandwiching the iron wheel bearing column 38a. A small iron wheel 23a and a gear 24a are attached, and the iron wheel 23a is in a state of floating from the flat portion 3 of the rail 1 made of H-shaped steel or I-shaped steel. A chain 29a is wound between the gear 14a and the gear 24a. Further, the gear shaft 16 is pivotally supported on a gear bearing column 37a fixed at a position directly below the rubber tire bearing column 36a on the lower surface of the roof plate 35, and a gear 18 for transmitting a driving force is attached to the gear shaft 16. It is meshed with the gear 15a.
[0011]
The fire-extinguishing traveling robot 10 travels with filled rubber tires as shown in FIG. 6 until the vicinity of the fire site where the temperature of the rail 1 has risen, but from that point to the fire site, the high temperature as shown in FIG. Instead of the filled rubber tire 13 a which is deformed and worn by the rail 1 and becomes smaller in diameter, the iron wheel 23 a travels in contact with the flat portion 3 of the rail 1.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A fire-extinguishing traveling robot according to an embodiment of the present invention is a traveling robot for extinguishing a fire in a tunnel, and includes a filled rubber tire and an iron wheel for traveling on a rail. And when it is dispatched, it runs on the filled rubber tires as soon as possible at the fire site, preferably within 2 to 3 minutes. It is made to switch.
[0013]
Hereinafter, the fire-extinguishing traveling robot according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
【Example】
Example 1
FIG. 1 is a perspective view of a fire-extinguishing traveling robot 10, and FIG. 2 is a side view thereof. The fire-extinguishing traveling robot 10 includes a main body 31 and front and rear traveling units 11A and 11B. The fire-extinguishing traveling robot 10 is suspended from a rail 1 made of H-shaped steel or I-shaped steel laid on the ceiling of the tunnel. And although it differs in shape from the fire extinguisher in the traveling robot 100 of only an iron wheel mentioned above, the substantially same fire extinguishing apparatus is mounted, and the injection nozzle 32 connected to the chemical | medical solution tank 30 in the main body 31 is provided. Attached to the bottom. The ejection nozzle 32 can be rotated in the direction of 360 degrees around the circumference by a drive motor 33, and can be moved up and down between an elevation angle of 15 degrees and a depression angle of 45 degrees by a drive motor. In addition, as for the size, the distance between the contact points where the filled rubber tires of the traveling units 11A and 11B are in contact with the rail 1 is 2.76 m, the width of the main body 31 is 1 m, and the total weight is 1 ton.
[0015]
3 is a cross-sectional view taken along line [3]-[3] of the traveling unit 11A shown in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line [4]-[4] in FIG. 3, and FIG. It is sectional drawing of the [5]-[5] line direction in FIG. As shown in FIG. 5, H-type steel or I-type steel is adopted for the rail 1, and a large-diameter filled rubber tire or a small-diameter iron wheel travels on the flat portions 3 on both sides of the wall portion 2. . 3, 4, and 5, the traveling unit 11 </ b> A has the axles 12 a and 12 b of the filled rubber tires 13 a and 13 b and the wheels 22 a and 22 b of the iron wheels 23 a and 23 b positioned horizontally, so When the traveling robot 10 is dispatched, the filled rubber tires 13a and 13b having a large diameter travel in contact with the flat portion 3 of the rail 1, and the iron wheel having a small diameter is lifted from the flat portion 3 of the rail 1. Yes.
[0016]
That is, referring to FIG. 5, two rubber tire bearing columns 36 a and 36 b are fixed to the upper surface of the roof plate 35 of the main body 31 at a position sandwiching the rail 1. And, the filled rubber tire 13a and the filled rubber tire 13b are attached to the inner side of the axle 12a and the axle 12b that are pivotally supported by the bearing columns 36a and 36b for the rubber tire, respectively, and the outer side for driving an iron wheel to be described later. Gears 15a and 15b are attached with the gears 14a and 14b interposed therebetween.
[0017]
Further, on the lower surface of the roof plate 35, the gear shaft 16 is pivotally supported by gear bearing columns 37a and 37b fixed at positions corresponding to the rubber tire bearing columns 36a and 36b on the upper surface. The gears 17a and 17b fixed to the outer sides of the gear bearing columns 37a and 37b are engaged with the upper gears 15a and 15b, respectively. Further, the gear 18 is fixed to the gear shaft 16 outside the gear 17a, and between the sprocket 27 fixed to the output shaft of the 5.5 kW traveling motor 28 installed on the floor surface of the main body 31. A chain 19 is wound.
[0018]
Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the iron wheel bearing columns 38 a and 38 b are fixed to the upper surface of the roof plate 35 at positions aligned with the rubber tire bearing columns 36 a and 36 b and the traveling direction of the fire-extinguishing traveling robot 10. Thus, the axle 22a and the axle 22b are pivotally supported. In each of the axles 22a and 22b, iron wheels 23a and 23b are attached to the inner side, which is the rail 1 side, of the bearing wheels 38a and 38b, and gears 24a and 24b are attached to the outer sides. A chain 29a and a chain 29b are wound between the gear 24a and the gears 14a and 14b, respectively. As shown in FIG. 3, guide rolls 39 a and 39 b are attached to the top surface of the roof plate 35 of the main body 31 so as to sandwich the flat portion 3 of the rail 1 from both ends at the foremost end in the traveling unit 11 </ b> A. .
[0019]
Since the other traveling unit 11B is configured in exactly the same manner, description thereof is omitted. Although not shown in FIGS. 1 and 2, an acceleration sensor that detects the impact acceleration received by the main body 31, a non-contact temperature sensor that measures the rail temperature, a fire spot situation, a CCD camera that images the presence or absence of a human figure, And a control mechanism to which signals are input are mounted, and a power feeding cable and a control cable are connected to the rear side of the fire-extinguishing traveling robot 10 on the traveling unit 11B side from the original standby place. . Such fire fighting traveling robots 10 are arranged in the tunnel at intervals of 1 km, for example.
[0020]
The fire-extinguishing traveling robot 10 according to the first embodiment is configured as described above. Next, the operation thereof will be described.
[0021]
In response to the occurrence of the fire, the fire-extinguishing traveling robot 10 is dispatched from the standby place. With reference to FIGS. 3, 4, and 5, the traveling motor 28 is activated and the rotation of the output shaft is transmitted to the gear 18 through the chain 19 wound around the sprocket 27 to rotate the gear shaft 16. Then, the gears 17a and 17b attached to the gear shaft 16 are rotated, and the gears 15a and 15b meshed with these are rotated, whereby the axles 14a and 14b are rotated, and the filled rubber tire 13a attached thereto. , 13b is rotated on the flat surface portion 3 of the rail 1 so that the fire-extinguishing traveling robot 10 travels. At this time, the gears 14a and 14b on the axles 12a and 12b are rotated and transmitted to the gears 24a and 24b via the wound chains 29a and 29b, so that the axles 22a and 22b are rotated. The iron wheel 23a and the iron wheel 23b that are attached and are not in contact with the flat portion 3 of the rail 1 are idle.
[0022]
When traveling with the filled rubber tire, the fire-extinguishing traveling robot 10 travels at a maximum speed of 10 m / sec (= 36 km / hr), and acceleration and deceleration require 10 seconds each. Since the fire-extinguishing traveling robots 10 are arranged, for example, at an interval of 1 km, a fire occurs at a place where the fire-extinguishing traveling robots 10 are installed, and the fire-extinguishing traveling robot 10 cannot perform a fire extinguishing work on the spot. The maximum traveling distance of the fire-extinguishing traveling robot 10 is 500 m, and it arrives at the fire site within a minimum of 70 seconds after receiving notification of the occurrence of a fire.
[0023]
However, in actuality, as described above, the temperature of the rail 1 has risen to 300 to 600 ° C., depending on the scale of the fire and the time elapsed since the occurrence. Since it is deformed and severely worn, and further, thermal decomposition starts, the diameter of the filled rubber tire becomes small in a short time. Therefore, although the height of the main body 31 suspended from the rail 1 via the filled rubber tire is lowered, the diameter of the filled rubber tire approaches the diameter of the iron wheel, and the filled rubber tire traveling and the iron wheel traveling are performed simultaneously. After a period of time, iron-wheel driving will be performed. Although the impact acceleration received by the fire-extinguishing traveling robot 10 increases when the iron wheel travels, the control device reduces the rotational speed of the travel motor 28 when the impact acceleration detected by the mounted acceleration sensor exceeds a limit.
[0024]
The time when the filled rubber tire is switched to the iron wheel is often the time when the CCD camera mounted on the fire-extinguishing traveling robot 10 recognizes a fire and starts deceleration, but the switching point may be a fire scene. In addition, filled rubber tires wear out, but there are cases where filled rubber tires still remain in the fire scene, and the point at which the filled rubber tire switches to the iron wheel is uncertain because it is related to the situation at the fire site and the condition of the filled rubber tire. .
[0025]
6 and 7 are diagrams showing before and after the switching of the wheels. That is, FIG. 6 is a cross-sectional view in the [6]-[6] line direction in FIG. 3, and corresponds to FIG. 4, but the filled rubber tire 13 b is running in contact with the flat portion 3 of the rail 1. The state at the time of driving | running of a filling rubber tire is shown. On the other hand, FIG. 7, which is the same view as FIG. 6, shows that the iron wheel 23 b travels in contact with the flat portion 3 of the rail 1 when the filled rubber tire 13 b is consumed due to wear. Indicates the state.
[0026]
The fire-extinguishing traveling robot 10 that has arrived at the fire site and stopped has confirmed the surrounding situation with the CCD camera, and then adjusted the vertical and circumferential angles of the injection nozzle 32 according to the fire situation to activate the foam extinguishing device. The fire is extinguished by jetting bubbles from the jet nozzle 32. When the fire extinguishing is completed or the extinguishing agent is exhausted, the fire-extinguishing traveling robot 10 returns to the original waiting place by the iron wheel.
[0027]
In this manner, the fire-extinguishing traveling robot 10 travels at high speed with the filled rubber tire so that it arrives at the fire site in a short time when it is dispatched, and is switched from the filled rubber tire to the iron wheel in the vicinity of the fire site and at the fire site. After the extinguishing operation is completed, the iron wheel is used, and in some cases, the remaining filled rubber tire returns to the original waiting place.
[0028]
(Example 2)
The fire extinguishing traveling robot 40 of the second embodiment is configured such that the filled rubber tire and the iron wheel travel on the upper and lower rails 2 respectively. The fire fighting traveling robot 10 of the first embodiment switches between the filled rubber tire and the iron wheel. Although the mechanism is different, the rest of the configuration is exactly the same, so only the different switching mechanism will be described.
[0029]
FIG. 8 is a cutaway plan view with different heights, omitting the central portion of the fire-extinguishing traveling robot 40, but has similar traveling units 41A and 41B before and after, and the traveling unit 41A is shown in FIG. This corresponds to the traveling unit 11A. 9 is a cross-sectional view in the [9]-[9] line direction of the traveling unit 41A in FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view in the [10]-[10] line direction in FIG.
[0030]
Referring to FIG. 10, rail 6 has a structure in which an H-shaped steel or I-shaped steel rail 6A and an H-shaped steel or I-shaped steel rail 6B are integrally stacked one above the other, and the wall of lower rail 6A is formed. A filled rubber tire having a large diameter travels on the flat surface portions 8A on both sides of the portion 7A, and an iron wheel having a small diameter travels on the flat surface portions 8B on both sides of the wall portion 7B of the upper rail 6B.
[0031]
On the upper surface of the roof plate 65 of the main body 61 of the fire-extinguishing traveling robot 40, two rubber tire bearing columns 66a and 66b are attached at positions sandwiching the rails 6A and 6B. 68a and 68b are attached. Filled rubber tires 43a and 43b are attached to the inside of the axles 42a and 42b, which are pivotally supported by the rubber tire bearing columns 66a and 66b, respectively, on the rail 6 side, and gears 44a for driving an iron wheel to be described later are attached to the outside. Gears 45a and 45b are attached across 44b.
[0032]
Further, on the lower surface of the roof plate 65, a gear shaft 46 is pivotally supported by gear bearing columns 67a and 67b attached to positions corresponding to the rubber tire bearing columns 66a and 66b on the upper surface. The gears 47a and 47b attached to the outer sides of the gear bearing columns 67a and 67b are engaged with the upper gears 45a and 45b, respectively. Further, a gear 48 is attached to the gear shaft 46 outside the gear 47a, and a chain 49 is wound between the sprocket 57 attached to the output shaft of the traveling motor 58 installed on the floor surface of the main body 61. It is disguised.
[0033]
Furthermore, axles 52a and 52b are respectively supported by the bearing wheels 68a and 68b for the iron wheels. And the iron ring 53a and the iron ring 53b are respectively attached to the inner side which is the rail 6 side of the iron wheel bearing columns 68a and 68b, and the gears 54a and 54b are attached to the outer side. Chains 59a and 59b are wound between 44a and 44b, respectively. Further, as shown in FIG. 8, guide rolls 69a and 69b are attached to the upper surface of the roof plate 65 of the main body 61 so as to sandwich the plane portion 8A of the lower rail 6A from both sides at the foremost end in the traveling unit 41A. Yes.
[0034]
Since the other traveling unit 41B is configured in exactly the same manner, the reference numeral with (') is attached and the description thereof is omitted. Further, the power supply cable and the control cable are connected to the rear side, which is the traveling unit 41B side of the fire-extinguishing traveling robot 40, as in the fire-extinguishing traveling robot 10 of the first embodiment.
[0035]
The fire-extinguishing traveling robot 40 according to the second embodiment is configured as described above. Next, the operation thereof will be described. However, as described above, except for the mechanism for switching between the filled rubber tire and the iron wheel, it is the same as the fire-extinguishing traveling robot 10 of the first embodiment, so only the operation of the switching mechanism will be described.
[0036]
The fire extinguishing traveling robot 40 is dispatched in response to a notification of the occurrence of a fire. Referring to FIGS. 8, 9, and 10, traveling motor 69 is activated and the rotation of its output shaft is transmitted to gear 48 via chain 49 wound around sprocket 68 to rotate gear shaft 46. Then, the gears 47a and 47b attached to the gear shaft 46 are rotated, and the gears 45a and 45b meshed with them are rotated, whereby the axles 44a and 44b are rotated, and the filled rubber tire 43a attached to them. , 43b is rotated on the flat surface 8A of the rail 6A, so that the fire-extinguishing traveling robot 40 travels. At this time, the gears 44a and 44b on the axles 42a and 42b are rotated and transmitted to the gears 44a and 44b via the wound chains 49a and 49b, so that the axles 42a and 42b are rotated. The steel wheel 42a and the steel wheel 42b that are not in contact with the flat portion 8B of the rail 6B are idle.
[0037]
In the vicinity of the fire site, the rail 6 is heated to a high temperature, and the rubber tires running in contact therewith are remarkably worn, and the diameters of the filled rubber tires 43a and 43b are reduced in a short time. Accordingly, the main body 41 suspended from the rail 6 via the filled rubber tires 43a and 43b is lowered in height, but the diameter of the filled rubber tires 43a and 43b approaches the diameter of the steel wheels 42a and 42b. The iron wheel traveling is performed after the time when the filled rubber tire traveling and the iron wheel traveling are performed simultaneously. 11 and 12 are diagrams showing before and after the wheels are switched. That is, FIG. 11 is a cross-sectional view in the [11]-[11] line direction in FIG. 8, and shows the filled rubber tire traveling when the filled rubber tire 43b is running in contact with the flat portion 8A of the rail 6A. On the other hand, FIG. 12, which is the same diagram as FIG. 11, shows that when the filled rubber tire 43b is consumed due to wear, the iron wheel 43b runs in contact with the flat portion 8B of the rail 6B. Indicates.
[0038]
Before and after switching from the filled rubber tires 43a and 43b to the steel wheels 42a and 42b, the fire extinguishing traveling robot 10 of the first embodiment moves the support position of the main body 31 toward the center side, whereas the fire extinguishing running of the second embodiment. The robot 40 has an advantage that the support position of the main body 61 does not move and the stability does not change, but the upper and lower rails 6 are required.
[0039]
Example 3
In Examples 1 and 2, the axles of both the filled rubber tire and the iron wheel were supported on the fixed bearing, but after the rubber tire axle was supported on the telescopic bearing and switched to the iron wheel, the filled rubber tire was pulled up. Such a method can also be adopted.
[0040]
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of a traveling unit 71A of the fire-extinguishing traveling robot 70 according to the third embodiment, and FIG. 14 is a sectional view taken along line [14]-[14] in FIG. Of course, a similar traveling unit 71B exists. Referring to FIGS. 13 and 14, two rails 1 of H-shaped steel or I-shaped steel are sandwiched downwardly on the ceiling surface of casing 72 of traveling unit 71 integrally attached to the upper surface of roof plate 95 of main body 91. Telescopic bearing columns 73a and 73b for the filled rubber tire are fixed, and filled rubber tires 83a and 83b are attached to the inner side of the axles 82a and 82b that are pivotally supported on the rail 1 side, and the gears are attached to the outer side. 84a and 84b are attached.
[0041]
Referring to FIG. 13, the expansion / contraction adjustment of the rubber tire telescopic bearing column 73 (subscripts “a” and “b” are omitted in FIG. 13 and this section) can be expanded and contracted to adjust the height position of the filled rubber tire 83. It consists of a part 74 and a bearing part 79 fixed to the lower side thereof. In other words, the expansion / contraction adjustment unit 74 includes an outer cylinder 74s and an inner cylinder 74p that are airtightly combined with a drop prevention unit 74c, and a coil spring 75 having a spring force in a contracting direction has an upper end portion thereof as an expansion adjustment unit. The upper end 74m is inserted into the upper end 74m with the lower end fixed to the lower end 74n. Then, a solenoid valve (not shown) of the injection port 77 provided in the outer cylinder 74s is opened in the internal space 76, and high pressure air is injected to push down the bearing 79 against the coil spring 75, and the filled rubber tire 83 is moved to the rail. 1 is brought into contact with the flat surface portion 3 to close the electromagnetic valve. Further, when a solenoid valve (not shown) of the exhaust port 78 provided in the outer cylinder 74s is opened to release the high-pressure air in the internal space 76, the coil spring 75 is contracted and the bearing portion 79 is pulled up. Floating from part 3. Thereafter, the solenoid valve of the exhaust port 78 is closed. Of course, the coil spring 75 may be one in which the upper and lower ends are fixed so as to be wound around the outer periphery of the expansion / contraction adjustment unit 74 outside the expansion / contraction adjustment unit 74 and injected into the internal space 76. Instead of high-pressure air, non-combustible gas or liquid such as high-pressure nitrogen gas or high-pressure water may be injected.
[0042]
Further, in FIG. 13, an iron wheel bearing column 85 is fixed to the upper surface of the roof plate 95 of the main body 91 so that the iron wheel 87 is positioned side by side in the traveling direction of the filled rubber tire 83 and the fire-extinguishing traveling robot 70. In the axle 86 that is pivotally supported, an iron wheel 87 is attached to the rail 1 side of the iron wheel bearing column 85, that is, the inner side, and a gear 88 is attached to the outer side. A chain 89 is wound around the gear 88 between a gear 81 described later. Although not shown, the iron wheel 87 is provided with a contact sensor in which a circuit is formed between the iron wheel 87 and the rail 1 so that an electric current flows when the iron wheel 87 comes into contact with the rail 1, and the signal is transmitted from the main body. 91 is input to a control device mounted in the apparatus.
[0043]
Still referring to FIG. 14, a gear shaft 93 is attached to the gear bearing columns 92a and 92b fixed at positions below the telescopic bearing columns 73a and 73b on the lower surface of the roof plate 95 of the main body 91. The gears 81a and 81b for driving the iron wheels are attached to the outer sides of the gear bearing columns 92a and 92b, respectively, and the gears 94a and 94b are attached to the outer sides thereof to drive the filled rubber tires 83a and 83b. 84a and 84b are engaged with each other. Furthermore, a gear 96 is attached to the outside of the gear 94a, and a chain 99 is wound between a sprocket 97 attached to the output shaft of the traveling motor 98 installed on the floor surface of the main body 91. . Note that guide rolls 90 a and 90 b that sandwich the flat portion 3 of the rail 1 are attached to the foremost end portion of the roof plate 95 of the main body 91.
[0044]
The traveling unit 71A of the fire-extinguishing traveling robot 70 according to the third embodiment is configured as described above. To explain the operation, in FIG. It is assumed that air is injected and the filled rubber tire 83 is in contact with the flat portion 3 of the rail 1. When the fire-extinguishing traveling robot 70 is informed of the occurrence of a fire, as shown in FIGS. 13 and 14, the filled rubber tires 83a and 83b are in contact with the flat portion 3 of the rail 1 and travel to the vicinity of the fire site. When reaching the location where the temperature of the rail 1 has risen, the filled rubber tires 83a, 83b are heated and the temperature rises and softens, and the portion that is in contact with the rail 1 and is under load is distorted and thinned. Is brought into contact with the flat surface portion 3 of the rail 1. The contact of the iron wheel 87 is detected by a contact sensor, and the signal is input to the control device. In response to the signal, the control device opens the electromagnetic valve of the exhaust port 78 of the expansion / contraction adjustment portion 74 in the expansion / contraction bearing column 73 for the filled rubber tire, so that the high-pressure air injected into the internal space 75 is released and the coil spring 75 is contracted. The filled rubber tire 83 is pulled up together with the bearing portion 79 and is lifted from the flat portion 3 of the rail 1. That is, after that, the vehicle is switched to traveling using only the iron wheel 87.
[0045]
Since the filled rubber tire 83 is away from the rail 1 and is in the atmosphere as a heat insulating material and is not heated and consumed from the rail 1, high-pressure air is injected again into the internal space 75 of the position adjustment unit 74 after the extinguishing operation. Then, the traveling by the filled rubber tire 83 can be restored and returned to the original waiting place.
[0046]
The fire-extinguishing traveling robot according to the embodiment of the present invention is configured and operates as described above. Of course, the fire-extinguishing traveling robot of the present invention is not limited to these, and various types can be made based on the technical spirit of the present invention. Deformation is possible.
[0047]
For example, in the present embodiment, the iron ring itself is used, but a filling rubber may be fitted on the outer periphery of the iron ring.
[0048]
In the present embodiment, the power of the fire fighting traveling robot is supplied from the power feeding cable connected to the rear part of the fire fighting traveling robot, but the power is collected from the power feeding bar stretched parallel to the rail. Also good. Further, in the present embodiment, an example is shown in which the outer surface of the main body of the fire fighting traveling robot and the traveling unit are not particularly subjected to heat insulation or heat reflective coating or lining to prevent an increase in internal temperature. These coatings and linings are applied as necessary.
[0049]
Further, in the telescopic bearing column 73 of the third embodiment, the filled rubber tire 83 is brought into contact with the flat surface portion 3 of the rail 1 together with the bearing portion 79 by the coil spring 75 and the high-pressure air in the expansion / contraction adjusting portion 74 or lifted from the flat surface portion 3. However, a telescopic bearing column in which the expansion / contraction adjustment portion is a double-acting cylinder and one end of the bearing portion inserted into the expansion / contraction adjustment portion is a piston is also possible.
[0050]
In the present embodiment, a filled rubber tire is used as the rubber tire. However, this may be used as a pneumatic rubber tire to reduce the impact acceleration received at a rail joint or the like and to improve the traveling speed. In that case, measures considering the burst (rupture) of the pneumatic rubber tire, for example, the temperature of the rail is continuously measured by a temperature sensor, and when the rail reaches the limit temperature, the fire-extinguishing traveling robot is temporarily stopped, Control is required to switch the pneumatic tire to an iron wheel. The switching of the running wheel according to the rail temperature is also applied to the case of a filled rubber tire.
[0051]
Further, in the present embodiment, since it is decided to travel to the vicinity of the fire site with the filled rubber tire, no buffer spring is used between the traveling unit and the main body, but the fire fighting traveling robot 100 shown in FIG. Needless to say, a buffer spring may be used.
[0052]
【The invention's effect】
The fire-extinguishing traveling robot of the present invention is implemented in the form described above, and has the following effects.
[0053]
The fire-extinguishing traveling robot of the present invention includes a traveling rubber tire and an iron wheel, and when it is dispatched due to a fire report, it travels with the rubber tire until the vicinity of the fire site. It is possible to travel at high speed and arrive in a short time without receiving damage, that is, without causing damage to the mounted devices and equipment, and enable early fire extinguishing. Moreover, since the rails are heated and the temperature is rising, the iron wheel is used in the vicinity of the fire so that the rail can be moved slowly, but the fire can be surely approached and early fire fighting can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a fire-extinguishing traveling robot according to a first embodiment.
FIG. 2 is a side view of the same.
FIG. 3 is a slope view taken along line [3]-[3] in FIG. 2;
4 is a slope view taken along the line [4]-[4] in FIG. 2;
FIG. 5 is a slope view taken along line [5]-[5] in FIG. 2;
6 is a slope view in the direction of line [6]-[6] in FIG. 2, showing a state of running a filled rubber tire.
FIG. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 6, showing a state of iron wheel running.
FIG. 8 is a partially omitted plan view of the fire-extinguishing traveling robot according to the second embodiment.
9 is a perspective view taken along line [9]-[9] in FIG.
10 is a perspective view taken along line [10]-[10] in FIG.
11 is a perspective view taken along the line [11]-[11] in FIG. 8 and shows a state of running a filled rubber tire.
FIG. 12 is a cross-sectional view similar to FIG. 11, showing a state of iron wheel running.
13 is a longitudinal sectional view of a traveling unit 71 of the fire-extinguishing traveling robot 70 according to the third embodiment. FIG.
14 is a cross-sectional view taken along line [14]-[14] in FIG.
FIG. 15 is a perspective view of a fire-extinguishing traveling robot using only iron wheels.
[Explanation of symbols]
1 rail
10 Traveling robot for fire fighting
11A traveling unit
11B traveling unit
13a Filled rubber tire
13b Filled rubber tire
15a gear
15b gear
18 gear
19 Chain
23a
23b
28 Traveling motor
29a chain
29b chain
30 chemical tank
31 body
32 Jet nozzle
40 Fire extinguishing traveling robot of Example 2
70 Traveling robot for fire fighting of Example 3
73a Telescopic bearing column
73b Telescopic bearing column
75 Coil spring

Claims

In a fire-fighting traveling robot that travels suspended by a rail laid on the ceiling of the tunnel against a fire in the tunnel,
It comprises a rubber tire and an iron wheel as a running wheel that contacts the rail surface,
Traveling with the rubber tire from the place where the fire-fighting traveling robot is arranged to the vicinity of the fire site where the rail does not rise in temperature, and using the iron wheel from the vicinity where the rail is rising to the fire site A fire-fighting traveling robot characterized by traveling.

The rubber tire has a large diameter, the steel wheel has a small diameter, and the axle of the rubber tire and the axle of the iron wheel are supported at the same height from the rail surface, and the rubber tire is in contact with the rail surface. The iron wheel is in a state of floating from the rail surface,
And the axle of the rubber tire and the axle of the iron wheel are simultaneously given a driving force for rotation through a chain or gear,
From the place where the fire-fighting traveling robot is disposed to the vicinity of the fire site where the temperature of the rail is not increased, the rubber tire is in contact with the rail surface and travels, from the vicinity to the fire site 2. The fire extinguishing system according to claim 1, wherein the rail is heated by the rail whose temperature is rising and the diameter of the rubber tire becomes equal to or less than the diameter of the iron wheel due to deformation or the like, so that the iron wheel is brought into contact with the rail surface and travels. A traveling robot.

The rail is configured in two upper and lower stages,
The axle of the rubber tire is pivotally supported so that the rubber tire is in contact with one of the upper rail surface and the lower rail surface, and the iron wheel axle is in a state where the iron wheel floats from the other of the upper rail surface and the lower rail surface It is pivotally supported so that
And the axle of the rubber tire and the axle of the iron wheel are simultaneously given a driving force for rotation through a chain or gear,
From the place where the fire-extinguishing traveling robot is disposed to the vicinity of the fire site where the temperature of the rail is not increased, the rubber tire is allowed to travel on the one rail surface and travels from the vicinity to the fire site. 2. The vehicle according to claim 1, wherein the wheel is heated by the rail whose temperature is increased and the diameter of the rubber tire becomes equal to or less than the diameter of the iron wheel due to deformation or the like, so that the iron wheel is brought into contact with the other rail surface. Traveling robot for fire fighting.

The wheel of the rubber tire is pivotally supported by a bearing that can expand and contract downward, and the axle of the iron wheel is pivotally supported by a fixed-length bearing,
When the rubber tire is in contact with the rail surface by extending the extendable shaft support, the iron wheel is lifted from the rail surface, and when the iron wheel is in contact with the rail surface, the expansion and contraction is performed. It is possible to shrink the possible bearing to float the rubber tire from the rail surface,
And the axle of the rubber tire and the axle of the iron wheel are simultaneously given a driving force for rotation through a chain or gear,
From the place where the fire-fighting traveling robot is disposed to the vicinity of the fire site where the temperature of the rail is not increased, the rubber tire is in contact with the rail surface and travels, from the vicinity to the fire site Is heated by the rail whose temperature is rising, and the diameter of the rubber tire becomes equal to or less than the diameter of the iron wheel due to deformation or wear, and it is confirmed that the iron wheel is in contact with the rail surface. 2. The fire-extinguishing traveling robot according to claim 1, wherein a possible bearing is contracted to float the rubber tire from the rail surface, and only the iron wheel is in contact with the rail surface to travel.

An inner cylinder is formed in the outer cylinder fixed to the lower side of the ceiling surface of the portion where the fire-extinguishing robot is suspended from the rail, and the inner cylinder is inserted in an airtight and prevented from coming out and retractable downward. In addition, a bearing on which the axle of the rubber tire is supported is fixed to a lower side which is an outer surface side of the end surface portion of the inner cylinder,
A coil spring having a spring force on the contraction side is fixedly inserted into the inner space of the end surface portion of the inner cylinder and the inner surface side of the end surface portion of the outer cylinder.
Furthermore, high pressure gas or liquid is injected into the internal space through an inlet valve provided in the outer cylinder, so that the inner cylinder is pushed down together with the bearing against the coil spring, and the rubber tire Contacts the rail surface,
When the high-pressure gas or liquid is discharged from the internal space through a discharge port valve provided in the outer cylinder, the coil spring contracts and the inner cylinder is pulled up together with the bearing, and the rubber tire is moved to the rail. The fire-extinguishing traveling robot according to claim 4, wherein the expandable and contractible bearing is configured to float from a surface.

6. The fire-extinguishing traveling robot according to claim 4 or 5, wherein the contact is detected by closing a circuit and causing a current to flow when the iron wheel contacts the rail surface.

The fire-extinguishing traveling robot according to any one of claims 1 to 4, wherein the rubber tire is a filled rubber tire or a pneumatic rubber tire.