JP5975060B2

JP5975060B2 - 壁面走行台車

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Publication number: JP5975060B2
Application number: JP2014093492A
Authority: JP
Inventors: 中村　正治; 正治中村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2034-04-30
Also published as: JP2015209172A

Description

本発明は、磁力によって壁面に吸着して当該壁面に沿って移動する壁面走行台車に関し、例えば製鉄所の高炉の壁面を移動する壁面走行台車などに好適なものである。

鋼鉄製の煙突や高炉熱風炉の外壁などの磁性体からなる壁については、磁力によって吸着しながら壁面を移動する台車を利用して、壁の亀裂の有無や亀裂の状態の検出等の作業を行っている。この作業対象の壁面は全体が平坦であれば台車は支障なく壁面を走行して作業を行うことができるが、煙突や炉の構造条件などによっては壁面に段差を有するものもあり、台車の円滑な走行を妨げる。このため、下記特許文献１に記載されるような段差乗り越え可能な壁面走行装置が提案されている。この壁面走行装置は、壁面に沿う三角形の各頂点の位置に車輪を配置して実質的に三輪車の台車としている。この台車には、三輪によって形成される三角形の中心部に壁面吸着磁力ユニットを配置し、また前記三角形の三辺の各外側位置に、補助壁面吸着磁力ユニットを夫々配置して、これら４つの磁力ユニットを壁面に向けてシリンダ装置により出し入れするように構成している。そして、三輪のうちの前後輪を駆動と従動との間で切換えながら、４つの磁力ユニットを吸着と解放との間で切換えることで壁面の段差を乗り越えるようにしている。

特開２００１−１５１１６９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される壁面走行台車では、三輪のうちの前後輪を駆動と従動との間で切換える機構や、車輪の他に４つの磁力ユニットを設けた上、これらを吸着と解放との間で個別に切換える機構が必要となるため、構造と制御が複雑になるという不具合がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、構造と制御を簡単にした壁面走行台車を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明のある態様に係る壁面走行台車は、車体に取付けられた磁気吸着車輪を壁面に磁着させ、その状態で前記磁気吸着車輪を回転させて当該壁面に沿って移動する壁面走行台車であって、前記磁気吸着車輪と一体的に回転することも前記磁気吸着車輪の回転から分離することも可能な回転体と、前記回転体に取付けられ、前記磁気吸着車輪の外周よりも径方向外側に突出する突出部材と、前記突出部材が前記壁面に接触しない状態で前記回転体及び突出部材を前記磁気吸着車輪の回転から分離する分離機構と、前記磁気吸着車輪が転動方向前方の段部に接近又は接触したことを検出する検出部と、前記検出部による検出時に、前記分離機構による前記回転体及び突出部材の前記磁気吸着車輪の回転からの分離を解除する制御部とを備えたことを特徴とするものである。

また、この壁面走行台車において、前記磁気吸着車輪は、外周が円形の磁石と、前記磁石と同心に当該磁石に固定され且つ前記磁石の外径よりも外径の大きな磁性体車輪部材とを備えて構成され、前記回転体は、前記磁石の外周に被嵌され且つ前記磁性体車輪部材の外径よりも外径の小さい非磁性体のリング部材で構成され、前記突出部材は、前記リング部材の外周に取付けられることが望ましい。

また、この壁面走行台車において、前記リング部材の前記磁性体車輪部材との当接又は対向部分に収納部を形成し、前記収納部に磁性部材を収納することが望ましい。
また、この壁面走行台車において、前記分離機構は、前記突出部材を把持する把持部材と、前記制御部によって制御されるアクチュエータと、前記アクチュエータによって駆動され、前記把持部材を前記突出部材に近づけたり前記突出部材から遠ざけたりする移動機構とを備えることが望ましい。

また、壁面走行台車において、前記車体の移動前後方向における前段、中段、及び後段の位置に前記磁気吸着車輪を配置するものとし、前記車体は、車体本体と、前記車体の移動前後方向に長手で且つ中間で前記壁面に近づく方向及び前記壁面から遠ざかる方向に揺動可能に前記車体本体に支持された揺動車体とを備え、前記前段及び後段の何れか一方及び中段の磁気吸着車輪を前記揺動車体の前後部の夫々に配置し、前記前段及び後段の何れか他方の磁気吸着車輪を前記車体本体に配置することが望ましい。

而して、本発明の壁面走行台車によれば、車体に取付けられた磁気吸着車輪を壁面に磁着させ、その状態で磁気吸着車輪を回転させて当該壁面に沿って移動するにあたり、磁気吸着車輪と一体的に回転することも磁気吸着車輪の回転から分離することも可能な回転体に、磁気吸着車輪の外周よりも径方向外側に突出する突出部材を取付ける。この突出部材が壁面に接触しない状態で回転体及び突出部材を磁気吸着車輪の回転から分離するための分離機構を備える。そして、磁気吸着車輪が転動方向前方の段部に接近又は接触したことを検出部が検出したら、制御部が分離機構による磁気吸着車輪の回転からの回転体及び突出部材の分離を解除する。これにより、回転体が磁気吸着車輪と一体的に回転して突出部材が壁面に当接すると磁気吸着車輪が壁面から離れる。磁気吸着車輪が壁面から離れると、磁気吸着車輪による壁面への磁着力が低下するので段部に乗り上げることが可能となる。その際、磁気吸着車輪と一体的に回転可能な回転体に突出部材を取付け、検出部が段部を検出したら、分離機構による回転体及び突出部材の磁気吸着車輪の回転からの分離を解除するだけであるから、構造と制御が簡単なものとなる。

また、磁気吸着車輪を、外周が円形の磁石と、磁石と同心に当該磁石に固定され且つ当該磁石の外径よりも外径の大きな磁性体車輪部材とを備えて構成し、磁石の外周に被嵌され且つ磁性体車輪部材の外径よりも外径の小さい非磁性体のリング部材で回転体を構成し、リング部材の外周に突出部材を取付ける。これにより、簡易な構造によって、回転体及び突出部材を磁気吸着車輪と一体的に回転させたり磁気吸着車輪の回転から分離したりすることが可能となる。

また、リング部材の磁性体車輪部材との当接又は対向部分に収納部を形成し、その収納部に磁性部材を収納する。これにより、磁気吸着車輪の回転からの分離機構による回転体及び突出部材の分離を解除すると、磁石によって磁性している車輪部材に磁性部材が磁着して車輪部材と回転体及び突出部材が一体的に回転する。また、分離機構が回転体及び突出部材の回転を規制すれば、磁性部材が車輪部材と摺動するため、回転体及び突出部材を磁気吸着車輪の回転から分離することができる。よって、構造を簡易化することができる。

また、突出部材を把持する把持部材、制御部によって制御されるアクチュエータ、アクチュエータによって駆動され且つ把持部材を突出部材に近づけたり突出部材から遠ざけたりする移動機構によって分離機構を構成する。これにより、簡易な構造によって、回転体及び突出部材を磁気吸着車輪と一体的に回転させたり磁気吸着車輪の回転から分離したりすることが可能となる。

また、車体には、車体の移動前後方向に長手で且つ中間で壁面に近づく方向及び壁面から遠ざかる方向に揺動可能に車体本体に支持された揺動車体を備える。また、前段及び後段の何れか一方及び中段の磁気吸着車輪を揺動車体の前後部の夫々に配置し、前段及び後段の何れか他方の磁気吸着車輪を車体本体に配置する。これにより、前段、中段、後段の何れの磁気吸着車輪が壁面から離れても、他の磁気吸着車輪が壁面に磁着しているので、車体が安定する。

本発明の壁面走行台車の一実施形態を示す概略正面図である。図１の壁面走行台車の平面図である。図１の壁面走行台車に配置された磁気吸着車輪の説明図である。図１の壁面走行台車に配置された分離機構の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。図１の壁面走行台車の作用の説明図である。

次に、本発明の壁面走行台車の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の壁面走行台車の概略正面図、図２は、図１の壁面走行台車の概略平面図である。これらの図に示す壁面Ｗは、鋼鉄製の煙突や高炉熱風炉の外壁などの磁性体からなる壁の表面である。本実施形態の壁面走行台車は、この壁面Ｗにくっついた状態で当該壁面Ｗに沿って、図に示す前方又は後方に移動するものである。この壁面走行台車の車体１は、移動前後方向に長手な車体本体２と、当該車体本体２の前方端部で当該車体本体２に連結された揺動車体３とを備えて構成される。

このうち、揺動車体３は、車体本体２と同様に、車体１の移動前後方向に長手で、中間部が車体本体２の前方端部から壁面Ｗ側向きに立設された柱部４に連結されている。この揺動車体３の中間部は、図に示す壁面Ｗと平行で且つ台車移動方向と直交する軸線の回転軸５で前記柱部４に連結されており、その結果、揺動車体３は壁面Ｗに近づく方向及び壁面Ｗから遠ざかる方向に揺動可能に車体本体２に支持されている。なお、図１の正面視における上下方向を高さ方向、図２の平面視における左右方向を幅方向とする。また、車体本体２の柱部４には、図示しない昇降装置が連結されており、車体本体２に対して、柱部４ごと揺動車体３を壁面Ｗと垂直な方向に昇降する。図１は、昇降装置によって揺動車体３が壁面Ｗに接近する方向に押し下げられて（車体本体２が引き上げられて）いる状態であり、押し下げられると自動的に揺動車体３の前方が壁面Ｗから離間するように構成されている。

揺動車体３の前方端部における幅方向両外側には車軸６を介して前輪を構成する前段磁気吸着車輪７ａが配置されている。また、揺動車体３の後方端部における幅方向両外側には車軸６を介して中輪を構成する中段磁気吸着車輪７ｂが配置されている。また、車体本体２の後方端部における幅方向両外側には車軸６を介して後輪を構成する後段磁気吸着車輪７ｃが配置されている。これらの磁気吸着車輪７ａ〜７ｃは、図示しない懸架装置又はスプリングを介して、高さ方向に揺動可能に車体本体２又は揺動車体３に取付けられている。また、各磁気吸着車輪７ａ〜７ｃは、図示しないインホイールモータなどの駆動源によって、独自に駆動することができる。即ち、本実施形態の壁面走行台車は選択的六輪駆動（全輪駆動）である。

図３には、これらの磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの詳細を示す（駆動源は図示省略）。図３ａは、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの縦断面図、図３ｂは、図３ａのＡ−Ａ断面図である。各磁気吸着車輪７ａ〜７ｃは外形が円形の永久磁石８を有する。本実施形態では、円柱状又はリング状の永久磁石８が中心部で車軸６に被嵌されている。この円柱状又はリング状の永久磁石８の軸方向両端部に、当該永久磁石８の外径よりも外径の大きな磁性体車輪部材９が固定され、これにより磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの主要部が構成される。即ち、永久磁石８に当接する磁性体車輪部材９は磁化され、磁性体壁面Ｗに磁着する。また、前記２つの磁性体車輪部材９の間にあって、前記永久磁石８の外周には、回転体を構成するリング部材１０が、当該永久磁石８の外周に沿って摺動回転可能に被嵌されている。このリング部材１０は非磁性体からなり、その外径は、磁性体車輪部材９の外径よりも小さい。そして、リング部材１０の外周のうち、当該リング部材１０の軸線を挟んで対向する２カ所に突出部材１１がボルトなどの固定具１２によって取付けられている。この突出部材１１は、突出先端部が磁性体車輪部材９の外周よりも径方向外側に突出する。なお、突出部材１１は、例えばステンレス鋼で構成されている。

本実施形態の回転体を構成するリング部材１０は、外形が円形の永久磁石８の外周に被嵌され且つ当該リング部材１０の外径よりも外径の大きな２つの磁性体車輪部材９に挟まれているため、当該リング部材１０の軸線方向両端部（端面）は全面的に磁性体車輪部材９に当接又は対向している。本実施形態では、磁性体車輪部材９に当接又は対向しているリング部材１０の軸線方向一方の端部から他方の端部に向けて、大径から小径に一段階に変化する段付き孔１３を収納部として形成し、その段付き孔１３内に頭部（フランジ）付きのピン１４を収納している。このピン１４は、例えば鋼鉄製の磁性部材であり、磁化している磁性体車輪部材９に磁着する。従って、突出部材１１や回転体であるリング部材１０に何らの規制も加わっていない状態では、ピン１４が磁性体車輪部材９に磁着してリング部材１０及び突出部材１１は磁性体車輪部材９、即ち磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転する。一方、突出部材１１や回転体であるリング部材１０に何らかの規制が加わると、ピン１４が磁性体車輪部材９の軸線方向端面を摺動し、リング部材１０及び突出部材１１は磁性体車輪部材９、即ち磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離される。

このように回転体を構成するリング部材１０及び突出部材１１を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離するために、本実施形態の壁面走行台車には分離機構１５が搭載されている。図４には、分離機構１５の詳細を示す。この分離機構１５は、突出部材１１が壁面Ｗに当接していない状態で、突出部材１１及びリング部材１０の回転を規制するためのものである。この分離機構１５は、突出部材１１を把持する把持部材１６、後述する制御部によって制御されるアクチュエータ１７、アクチュエータ１７によって駆動されて把持部材１６を突出部材１１に近づけたり突出部材１１から遠ざけたりする移動機構としてのリンク部材１８で構成される。本実施形態では、把持部材１６とリンク部材１８は一体とし、リンク部材１８の長手方向一方の端部がアクチュエータ１７に連結され、リンク部材１８の長手方向他方の端部に把持部材１６が一体的に形成されている。リンク部材１８の長手方向中間部は、回転軸１９を介して、車体本体２又は揺動車体３に回転可能に支持されている。アクチュエータ１７は、リンク部材１８の長手方向一方の端部が連結されているロッド２０を延伸したり収縮したりするものであり、その結果、リンク部材１８の長手方向他方の端部に形成されている把持部材１６が磁気吸着車輪７ａ〜７ｃ側、つまり突出部材１１に近づいたり、突出部材１１から遠ざかったりする。

アクチュエータ１７のロッド２０とリンク部材１８の長手方向一方の端部は長孔とピンで連結されており、ロッド２０の伸縮方向に或る程度リンク部材１８の長手方向一方の端部が移動可能となっている。また、リンク部材１８と車体本体２又は揺動車体３の間にはスプリング２１が介装されており、把持部材１６を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃ側、即ち突出部材１１に近づく側に付勢している。また、把持部材１６には突出部材１１が収納される収納部２２が形成され、収納部２２の磁気吸着車輪７ａ〜７ｃ周方向両端部には夫々爪部２３が突出されている。この２つの爪部２３のうち、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転している突出部材１１が先に接触する側の爪部２３の突出先端部にはテーパ部２４が形成されている。このテーパ部２４は、爪部２３の収納部２２側が長く且つその反対側が短くなるように形成されている。そのため、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転している突出部材１１がテーパ部２４に接触すると、爪部２３ごと把持部材１６及びリンク部材１８を押し上げて突出部材１１が収納部２２に収納される。

即ち、この分離機構１５で磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から回転体であるリング部材１０及び突出部材１１を分離する場合には、図４ａのように、把持部材１６の爪部２３がリング部材１０の外周面に軽く接触する程度にアクチュエータ１７のロッド２０を延伸する。その状態で、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転に伴って突出部材１１が回転し、図４ｂのように、突出部材１１が把持部材１６の爪部２３に当接すると、突出部材１１が爪部２３ごと把持部材１６及びリンク部材１８を押し上げる。これに次いで突出部材１１が収納部２２に収納されると、図４ｃに示すように、爪部２３がリング部材１０の外周面に軽く接触し、その状態で突出部材１１が把持部材１６に把持され、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転からリング部材１０及び突出部材１１が分離される。この状態では、仮に磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと共に突出部材１１が逆方向に回転しようとしても、爪部２３の収納部２２側が長いので、爪部２３は突出部材１１に押し上げられることがなく、その結果、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転からのリング部材１０及び突出部材１１の分離が解除されることはない。逆に、アクチュエータ１７のロッド２０を収縮してリンク部材１８の長手方向一方の端部を移動させれば、把持部材１６の爪部２３がリング部材１０から離間し、その結果、突出部材１１及びリング部材１０が磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転するようになる。

車体本体２及び揺動車体３からは、夫々、一カ所ずつ、台車が段部Ｓに接近又は接触したことを検出するための検出部としてストライカー２５ａ、２５ｂが設けられている。これらのストライカー２５ａ、２５ｂは、図示しない付勢機構によって車体本体２又は揺動車体３から壁面Ｗ側に向けて垂直になるように付勢されており、例えば図９に示すように、台車が段部Ｓに接近又は接触すると、垂直状態から傾斜する。制御部２６では、ストライカー２５ａ、２５ｂの傾斜による段部Ｓ検出に応じて、アクチュエータ１７や図示しない揺動車体３の昇降装置、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの駆動源を制御して、段部Ｓへの乗り上がりや段部Ｓからの降り下がりを行う。この制御部２６は、プログラマブルコントローラやコンピュータシステムなどの高度な演算処理装置であり、記憶されたロジックに従って、アクチュエータ１７や昇降装置、駆動源の制御を行う。

次に、本実施形態の壁面走行台車の作用について、図面を追って説明する。図１は、台車が前方の段部Ｓに接近しているものの、全ての磁気吸着車輪７ａ〜７ｃは壁面Ｗの平坦部にある標準状態であり、前述のように、揺動車体３は前段磁気吸着車輪７ａが壁面Ｗから離れるように前方上がり（後方下がり）としている。この状態では、２つのストライカー２５ａ、２５ｂは何れも壁面Ｗに対して垂直な状態であり、中段磁気吸着車輪７ｂ及び後段磁気吸着車輪７ｃの四輪を駆動して前進している。また、前段磁気吸着車輪７ａも中段磁気吸着車輪７ｂも後段磁気吸着車輪７ｃも突出部材１１が把持部材１６に把持されて、回転体であるリング部材１０及び突出部材１１が磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離されている。この状態から、台車が更に前方に移動すると、図５に示すように、前方ストライカー２５ａが段部Ｓに当接して後方に傾斜し始める。この状態では、未だ前段磁気吸着車輪７ａは段部Ｓに乗り上げていない。

この状態、つまり前方ストライカー２５ａが傾斜し始めてから予め設定された所定時間が経過して、台車が更に前方に移動すると、図６に示すように、前段磁気吸着車輪７ａが段部Ｓに乗り上げる。これに伴って前段磁気吸着車輪７ａも駆動して六輪（全輪）駆動状態とし、中段磁気吸着車輪７ｂの把持部材１６を突出部材１１から離間して当該突出部材１１が中段磁気吸着車輪７ｂと一体的に回転するようにする。そして、更に台車が前方に移動すると、図７に示すように、中段磁気吸着車輪７ｂの突出部材１１が壁面Ｗに当接し、中段磁気吸着車輪７ｂの磁性体車輪部材９が壁面から離れる。これにより、中段磁気吸着車輪７ｂの壁面Ｗへの磁着力が弱まり、図８に示すように、中段磁気吸着車輪７ｂが段部Ｓに乗り上げる。この後、台車が更に前方に移動すると、後方ストライカー２５ｂが段部Ｓに当接して後方に傾斜し始める。中段磁気吸着車輪７ｂが段部Ｓに乗り上げてから予め設定された所定時間後には、中段磁気吸着車輪７ｂの把持部材１６を中段磁気吸着車輪７ｂ側に接近して、再び中段磁気吸着車輪７ｂとの突出部材１１の回転を分離する。なお、図８は、揺動車体３が壁面Ｗから離間するように、昇降装置で揺動車体３を引き上げ（車体本体２を押し下げ）ている。

後方ストライカー２５ｂが段部Ｓに当接して後方に傾斜し始めてから予め設定された所定時間が経過したら、後段磁気吸着車輪７ｃの把持部材１６を突出部材１１から離間する。これにより、後段磁気吸着車輪７ｃの突出部材１１が後段磁気吸着車輪７ｃと一体的に回転するようになる。そして、更に台車が前方に移動すると、図９に示すように、後段磁気吸着車輪７ｃの突出部材１１が壁面Ｗに当接し、後段磁気吸着車輪７ｃの磁性体車輪部材９が壁面Ｗから離れる。これにより、後段磁気吸着車輪７ｃの壁面Ｗへの磁着力が弱まり、図１０に示すように、後段磁気吸着車輪７ｃが段部Ｓに乗り上げる。後段磁気吸着車輪７ｃが段部Ｓに乗り上げてから予め設定された所定時間後には、後段磁気吸着車輪７ｃの把持部材１６を後段磁気吸着車輪７ｃに接近して、再び後段磁気吸着車輪７ｃとの突出部材１１の回転を分離する。

図１０の状態では、既に前段磁気吸着車輪７ａが段部Ｓから降り下がり始めている。この場合は、前段磁気吸着車輪７ａの把持部材１６で前段磁気吸着車輪７ａの突出部材１１を把持して、少しでも前段磁気吸着車輪７ａが段部Ｓ又は壁面Ｗに磁着するようにする。なお、段部Ｓから磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが降り下がるときには、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの段部Ｓへの磁着力は自動的に弱くなるから、図１１に示すように、前段磁気吸着車輪７ａは支障なく段部Ｓから降り下がる。前段磁気吸着車輪７ａが段部Ｓから降り下がって後、台車が更に前方に移動すると、図１２に示すように、中段磁気吸着車輪７ｂも段部Ｓから降り下がる。更に、この状態から台車が前方に移動すると、図１３に示すように、後方ストライカー２５ｂが段部Ｓから外れ、壁面Ｗに向けて垂直状態となる。このように後方ストライカー２５ｂが垂直状態となってから予め設定された所定時間後に、図１４に示すように、後段磁気吸着車輪７ｃも段部Ｓから降り下がる。これに先立ち、後方ストライカー２５ｂが垂直状態となってから予め設定された所定時間後に、前段磁気吸着車輪７ａの把持部材１６を前段磁気吸着車輪７ａの突出部材１１から離間して、突出部材１１が前段磁気吸着車輪７ａと一体的に回転するようにしておく。

図１４では、前段磁気吸着車輪７ａも中段磁気吸着車輪７ｂも後段磁気吸着車輪７ｃも壁面Ｗに磁着した状態となる。この間、突出部材１１は前段磁気吸着車輪７ａと一体的に回転するので、図１４に示すように、突出部材１１が壁面Ｗに当接し、前段磁気吸着車輪７ａの磁性体車輪部材９が壁面Ｗから離れる。これにより、前段磁気吸着車輪７ａの壁面Ｗへの磁着力が弱くなるので、その状態で昇降装置によって揺動車体３を壁面Ｗに押し付けるように押し下げ（車体本体２を引き上げ）、図１５に示すように、即ち図１と同様に、前段磁気吸着車輪７ａを壁面Ｗから離間する。このように前段磁気吸着車輪７ａを壁面Ｗから離間したら、中段磁気吸着車輪７ｂ及び後段磁気吸着車輪７ｃによる四輪駆動状態とする。

このように本実施形態の壁面走行台車では、車体１に取付けられた磁気吸着車輪７ａ〜７ｃを壁面Ｗに磁着させ、その状態で磁気吸着車輪７ａ〜７ｃを回転させて当該壁面Ｗに沿って移動するにあたり、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転することも磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離することも可能なリング部材（回転体）１０に、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの外周よりも径方向外側に突出する突出部材１１を取付ける。この突出部材１１が壁面Ｗに接触しない状態でリング部材（回転体）１０及び突出部材１１を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離するための分離機構１５を備える。そして、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが転動方向前方の段部Ｓに接近又は接触したことをストライカー（検出部）２５ａ、２５ｂが検出したら、制御部２６が分離機構１５による磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転からのリング部材（回転体）１０及び突出部材１１の分離を解除する。これにより、リング部材（回転体）１０が磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転して突出部材１１が壁面Ｗに当接すると磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが壁面から離れる。磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが壁面Ｗから離れると、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃによる壁面Ｗへの磁着力が低下するので段部Ｓに乗り上げることが可能となる。その際、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転可能なリング部材（回転体）１０に突出部材１１を取付け、ストライカー（検出部）２５ａ、２５ｂが段部Ｓを検出したら、分離機構１５によるリング部材（回転体）１０及び突出部材１１の磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転からの分離を解除するだけであるから、構造と制御が簡単なものとなる。

また、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃを、外周が円形の永久磁石８と、永久磁石８と同心に当該永久磁石８に固定され且つ当該永久磁石８の外径よりも外径の大きな磁性体車輪部材９とを備えて構成し、永久磁石８の外周に被嵌され且つ磁性体車輪部材９の外径よりも外径の小さい非磁性体のリング部材１０で回転体を構成し、リング部材１０の外周に突出部材１１を取付ける。これにより、簡易な構造によって、リング部材（回転体）１０及び突出部材１１を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転させたり磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離したりすることが可能となる。

また、リング部材１０の磁性体車輪部材９との当接又は対向部分に段付き孔（収納部）１３を形成し、その段付き孔（収納部）１３にピン（磁性部材）１４を収納する。これにより、磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転からの分離機構１５によるリング部材（回転体）１０及び突出部材１１の分離を解除すると、永久磁石８によって磁性している磁性体車輪部材９にピン（磁性部材）１４が磁着して磁性体車輪部材９とリング部材（回転体）１０及び突出部材１１が一体的に回転する。また、分離機構１５がリング部材（回転体）１０及び突出部材１１の回転を規制すれば、ピン（磁性部材）が磁性体車輪部材９と摺動するため、リング部材（回転体）１０及び突出部材１１を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離することができる。よって、構造を簡易化することができる。

また、突出部材１１を把持する把持部材１６、制御部２６によって制御されるアクチュエータ１７、アクチュエータ１７によって駆動され且つ把持部材１６を突出部材１１に近づけたり突出部材１１から遠ざけたりするリンク部材（移動機構）１８によって分離機構１５を構成する。これにより、簡易な構造によって、リング部材（回転体）及び突出部材１１を磁気吸着車輪７ａ〜７ｃと一体的に回転させたり磁気吸着車輪７ａ〜７ｃの回転から分離したりすることが可能となる。

また、車体１には、車体１の移動前後方向に長手で且つ中間で壁面Ｗに近づく方向及び壁面Ｗから遠ざかる方向に揺動可能に車体本体２に支持された揺動車体３を備える。また、前段磁気吸着車輪７ａ及び中段磁気吸着車輪７ｂを揺動車体３の前後部の夫々に配置し、後段磁気吸着車輪７ｃを車体本体２に配置する。これにより、前段、中段、後段の何れの磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが壁面Ｗから離れても、他の磁気吸着車輪７ａ〜７ｃが壁面Ｗに磁着しているので、車体１が安定する。

なお、本発明の壁面走行台車は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の本旨を逸脱しない範囲で適宜に変更することが可能である。

１車体
２車体本体
３揺動車体
４柱部
５回転軸
６車軸
７ａ〜７ｃ磁気吸着車輪
８永久磁石（磁石）
９磁性体車輪部材
１０リング部材（回転体）
１１突出部材
１２固定具
１３段付き孔（収納部）
１４ピン（磁性部材）
１５分離機構
１６把持部材
１７アクチュエータ
１８リンク部材（移動機構）
１９回転軸
２０ロッド
２１スプリング
２２収納部
２３爪部
２４テーパ部
２５ａ、２５ｂストライカー
２６制御部
Ｗ壁面
Ｓ段部

Claims

車体に取付けられた磁気吸着車輪を壁面に磁着させ、その状態で前記磁気吸着車輪を回転させて当該壁面に沿って移動する壁面走行台車であって、
前記磁気吸着車輪と一体的に回転することも前記磁気吸着車輪の回転から分離することも可能な回転体と、
前記回転体に取付けられ、前記磁気吸着車輪の外周よりも径方向外側に突出する突出部材と、
前記突出部材が前記壁面に接触しない状態で前記回転体及び突出部材を前記磁気吸着車輪の回転から分離する分離機構と、
前記磁気吸着車輪が転動方向前方の段部に接近又は接触したことを検出する検出部と、
前記検出部による検出時に、前記分離機構による前記回転体及び突出部材の前記磁気吸着車輪の回転からの分離を解除する制御部と
を備えたことを特徴とする壁面走行台車。
前記磁気吸着車輪は、
外周が円形の磁石と、
前記磁石と同心に当該磁石に固定され且つ前記磁石の外径よりも外径の大きな磁性体車輪部材とを備えて構成され、
前記回転体は、
前記磁石の外周に被嵌され且つ前記磁性体車輪部材の外径よりも外径の小さい非磁性体のリング部材で構成され、
前記突出部材は、
前記リング部材の外周に取付けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の壁面走行台車。
前記リング部材の前記磁性体車輪部材との当接又は対向部分に収納部を形成し、
前記収納部に磁性部材を収納した
ことを特徴とする請求項２に記載の壁面走行台車。
前記分離機構は、
前記突出部材を把持する把持部材と、
前記制御部によって制御されるアクチュエータと、
前記アクチュエータによって駆動され、前記把持部材を前記突出部材に近づけたり前記突出部材から遠ざけたりする移動機構と
を備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の壁面走行台車。
前記車体の移動前後方向における前段、中段、及び後段の位置に前記磁気吸着車輪を配置するものとし、
前記車体は、
車体本体と、
前記車体の移動前後方向に長手で且つ中間で前記壁面に近づく方向及び前記壁面から遠ざかる方向に揺動可能に前記車体本体に支持された揺動車体とを備え、
前記前段及び後段の何れか一方及び中段の磁気吸着車輪を前記揺動車体の前後部の夫々に配置し、
前記前段及び後段の何れか他方の磁気吸着車輪を前記車体本体に配置した
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の壁面走行台車。