JP6425844B2

JP6425844B2 - 移動体

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Publication number: JP6425844B2
Application number: JP2018029413A
Authority: JP
Inventors: 水野　大輔; 大輔水野; 貴景森本; 福島　一彦; 一彦福島; 直也門田; 一幸津曲
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2037-01-23
Also published as: JP2018118727A

Description

この発明は、クローラベルト等の無限軌道を用いた無限軌道走行装置を備えた点検用ロボット等の移動体に関するものである。

周知のように、点検用ロボット等の移動体をモータ等の駆動装置の回転トルクを用いて走行させる走行装置としては、車輪を路面等に接触させて移動体を走行させる車輪走行方式や、クローラベルト若しくはキャタピラーにより構成された無限軌道を路面や被点検機器等に接触させて移動体を走行させる無限軌道走行方式が存在する。

車輪を路面等に接触させて走行する車輪走行方式の場合には、ロボット等の移動体を走路面上の段差等を安定して走行させるために例えば移動体の前後に設けられた４個の全ての車輪を独立した動力源により駆動する四輪独立駆動方式や、移動体の前後の車輪にそれぞれタイミングプーリを設け、前後のタイミングプーリに跨がってタイミングベルトを装着することで、前後の車輪を同期させて駆動する前後輪同期駆動方式等が存在する（例えば、特許文献１参照）。

又、狭隙間を走行するための移動体に車輪走行方式を用い、移動体の前後に複数の車輪を１個ずつ直列的に配置すると共に、移動体の幅を１個の車輪の幅程度の寸法とし、前後の車輪の間に存在するスペースに制御基板を備えた制御ボックス等の機器を搭載した走行装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

更に、無限軌道走行方式に於いて、移動体の減圧室内に負圧を発生させることで、前後のプーリの間に巻き掛けた柔軟部材からなるクローラベルトを壁面に押圧して走行するようにした走行装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。又、無限軌道走行方式に於いて、クローラベルトの外周に並べたクローラシューの踏面同士が谷折れしないようにした機構が提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特開２００４−２３２７０２号公報特許第５９９２８９３号公報特開２０１６−０８４１１８号公報特開２００２−４６６６７号公報

特許文献１に開示された従来の走行装置の場合、狭隙間を走行するために前後の車輪の間に制御ボックス等の機器を配置して薄型化を実現しているが、走行中に走行面に存在する穴等の凹部や凸により、走行装置の本体の底面が走行面と接触して走行不能となったり走行装置に大きな振動が発生することがある。これらの不具合をなくするためには、車輪の径を大きくすることが望まれるが、車輪の径を大きくすると走行装置も全体として大型になり、薄型化が困難となる。

又、クローラベルトによる無限軌道走行方式の場合、安定して走行するためには、走行面に接触させるべきクローラベルトの部位を少なくとも３つのプーリにより走行面に押し付ける必要があり、プーリ等の部品が増大し、必然的に走行装置が大型化することになる。

この発明は、小型化が可能で且つ安定して移動可能な点検用ロボット等の移動体を提供することを目的とする。

この発明による移動体は、
発電機の固定子と回転子との間の空間に挿入され、磁性体により構成された走行対象の上を走行して前記発電機の点検を行うように構成された発電機点検用ロボットに用いられる無限軌道走行装置であって、
進行方向に対して直角方向に並置された第１の無限軌道走行装置と第２の無限軌道走行装置、
前記第１の無限軌道走行装置及び前記第２の無限軌道走行装置の内部にそれぞれ設けられ、前記走行対象を吸引する永久磁石、
前記第１の無限軌道走行装置と前記第２の無限軌道走行装置の間に配置され、点検用の機器を搭載した機器搭載部、
前記第１の無限軌道走行装置と前記機器搭載部との間に配置され、前記第１の無限軌道走行装置と前記機器搭載部とを機械的に連結する第１の連結部材、
前記第２の無限軌道走行装置と前記機器搭載部との間に配置され、前記第２の無限軌道走行装置と前記機器搭載部とを機械的に連結する第２の連結部材、
を備え、
前記第１の連結部材と前記第２の連結部材は、その長さ方向の中央部で屈曲することができ、且つ前記機器搭載部の底面を前記走行面に対して間隔を介して対向させるように構成されている、
ことを特徴とする。

この発明の移動体によれば、小型化且つ薄型化が可能となり、しかも走行対象に存在する溝等による障害物があっても振動を抑制してスムースに走行することができる。

この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置を備えた移動体の全体構成を示す斜視図である。この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の分解斜視図である。この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置を備えた移動体の使用状態を示す説明図である。この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の走行状態に於ける断面図である。この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の説明図である。この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の走行状態に於ける部分断面図である。この発明の実施の形態２による無限軌道走行装置の走行状態に於ける断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置を備えた移動体の全体構成を示す斜視図である。図１に示す実施の形態１による無限軌道走行装置を備えた移動体１００は、大型の発電機の点検用ロボットとして構成されている。図１に於いて、発電機の点検用ロボットとして構成された移動体１００は、点検用のセンサ及びカメラ等を搭載した機器搭載部としてのセンサ搭載部１と、無限軌道としてのクローラベルト２１を搭載した第１の無限軌道走行装置２と、クローラベルト３１を搭載した第２の無限軌道走行装置３を備えている。

第１の無限軌道走行装置２と第２の無限軌道走行装置３とセンサ搭載部１は、図１に示されるように移動体１００の前進方向Ｆ、及び後進方向Ｂに対して実質的に直交する方向に並置されている。第１の連結部材４１１、４２１、４３１は、第１の無限軌道走行装置２の基部３９の側壁部とセンサ搭載部１の筐体の一方の側壁部との間に配置され、第１の無限軌道走行装置２とセンサ搭載部１とを機械的に連結している。

第２の連結部材４１２、４２２、４３２は、第２の無限軌道走行装置３の基部３９の側壁部とセンサ搭載部１の筐体の他方の側壁部との間に配置され、第２の無限軌道走行装置３とセンサ搭載部１とを機械的に連結している。

第１の連結部材４１１、４２１、４３１、及び第２の連結部材４１２、４２２、４３２は、それぞれ、その長さ方向のほぼ中央部で屈曲することができるように構成されている。

センサ搭載部１は、第１の連結部材４１１、４２１、４３１を介して第１の無限軌道走行装置２に支持されると共に、第２の連結部材４１２、４２２、４３２を介して第２の無限軌道走行装置３に支持されており、センサ搭載部１の底面は、走行面Ｒに対して間隔を介して対向するように構成されている。第１の無限軌道走行装置２と第２の無限軌道走行装置３は、前進方向Ｆ、及び後進方向Ｂに対して線対称に構成されており、それぞれが単独で、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置を構成する。

以上のように構成された移動体１００は、第１の無限軌道走行装置２に於ける無限軌道としてのクローラベルト２１と、第２の無限軌道走行装置３に於ける無限軌道としてのクローラベルト３１とを、同一の回転速度で且つ同一の方向に回転させることで、前進方向Ｆ、又は後進方向Ｂに直進する。

又、第１の無限軌道走行装置２のクローラベルト２１と、第２の無限軌道走行装置３のクローラベルト３１との、回転方向を逆にすることで旋回動作を行い、同一回転方向で回転速度を異ならせることで右回り若しくは左曲がりに進行することができる。例えば、前進方向Ｆに進行しているとき、第１の無限軌道走行装置２のクローラベルト２１の回転速度を第２の無限軌道走行装置３のクローラベルト３１の回転速度よりも遅くすることで、右曲がりに進行し、第２の無限軌道走行装置３のクローラベルト３１の回転速度を第１の無限軌道走行装置２のクローラベルト２１の回転速度よりも遅くすることで、左曲がりに進行することができる。

次に、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置について詳細に説明する。図２は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の分解斜視図であって、図１に於ける第２の無限軌道走行装置３に相当する。尚、前述のように、図１に於ける第１の無限軌道走行装置２と第２の無限軌道走行装置３は、前進方向Ｆ及び後進方向Ｂに対して線対称に構成されているが、両者を実質的に同様の構成であるので、ここでは第２の無限軌道走行装置３を取り上げて説明する。

図２に於いて、第２の無限軌道走行装置３は、基部３９と、蓋部３５を備えている。基部３９は、長方形に形成された頂部３９５と、頂部３９５の四方の端縁から図の下方にそれぞれ延びる側部３９１、３９２、３９３、及び３９４とを備えている。蓋部３５は、基部３９のそれぞれの側部３９１、３９２、３９３、及び３９４の端面に当接して基部３９の底部を覆うように構成されている。

基部３９の頂部３９５には、クローラベルト３１の相対向する部位のうちの一方（図２の上側の部位）を、基部３９から外部に露出させるための長方形の貫通穴３９６が形成されている。蓋部３５には、クローラベルト３１の相対向する部位のうちの他方（図２の下側の部位）を、蓋部３５から露出させるための長方形の貫通穴３５１と、後述する永久磁石３７ａを露出させるための貫通穴３５２と、後述する永久磁石３７ｃを露出させるための貫通穴３５３が形成されている。

駆動側プーリ軸ユニット３４ａは、第１のプーリとしての駆動側プーリ３３ａを支持する駆動側プーリ軸３４ａ１と、駆動側プーリ軸３４ａ１を回動自在に保持する駆動側プーリ軸保持体３４ａ２と、駆動側プーリ軸３４ａ１に固定された傘歯車３４ａ３とを備えている。駆動側プーリ３３ａは、その中央貫通穴に駆動側プーリ軸ユニット３４ａの駆動側プーリ軸３４ａ１が挿入され、駆動側プーリ軸３４ａ１と一体に回転するように駆動側プーリ軸３４ａ１に固定される。

被駆動側プーリ軸ユニット３４ｂは、第２のプーリとしての被駆動側プーリ３３ｂを支持する被駆動側プーリ軸３４ｂ１と、被駆動側プーリ軸３４ｂ１を保持する被駆動側プーリ軸保持体３４ｂ２とを備えている。被駆動側プーリ３３ｂは、その中央貫通穴に被駆動側プーリ軸ユニット３４ｂの被駆動側プーリ軸３４ｂ１が挿入され、被駆動側プーリ軸３４ｂ１を介して被駆動側プーリ軸保持体３４ｂ２に回動自在に保持される。

基部３９に固定されたモータ３６は、減速機構３６１を介して傘歯車３４ａ４を駆動する。傘歯車３４ａ４は、前述の傘歯車３４ａ３に噛み合わされており、傘歯車３４ａ３及び駆動側プーリ軸３４ａ１を介して駆動側プーリ３３ａを駆動して回転させる。モータ３６を制御する制御回路等を搭載した制御基板３８は、基部３９の内部に固定されている。

無限軌道を構成するゴム製のクローラベルト３１は、駆動側プーリ３３ａの外周面部３３ａ１と被駆動側プーリ３３ｂの外周面部３３ｂ１とに巻き掛けられており、駆動側プーリ３３ａの回転により被駆動側プーリ３３ｂを回転させながら駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂを巡って移動する。

図５は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の説明図である。図２及び図５に於いて、無限軌道としてのクローラベルト３１により囲まれた空間内には板状部材３２が配置されている。板状部材３２は、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂとの間に存在するクローラベルト３１の相対向する二つの部位のうちの一方の部位（図２及び図５の下側の部位）のクローラベルト３１の内周面部に接触する平面部３２ａを備えている。

板状部材３２の平面部３２ａは、駆動側プーリ３３ａの外周面部３３ａ１に於ける走行面等の走行対象５側の頂点Ａ１と、被駆動側プーリ３３ｂの外周面部３３ｂ１に於ける走行対象５側の頂点Ｂ１とを結ぶ仮想直線Ｘ１に対して、走行対象５側の位置で、クローラベルト３１の内周面部に接触するように構成されている。従って、クローラベルト３１は、板状部材３２により内側から外側に押し出され、蓋部３５に設けられた貫通穴３５１を介して外部に露出して走行対象５に接触する。

クローラベルト３１の内側に配置された板状部材３２は、駆動側プーリ３３ａの内周面部に接触する平面部３２ａと、平面部３２ａの一方の端部につながる第１の傾斜部３２ｂ１と、平面部３２ａの他方の端部に繋がる第２の傾斜部３２ｂ２を備えている。第１の傾斜部３２ｂ１は、駆動側プーリ３３ａに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。第２の傾斜部３２ｂ２は、被駆動側プーリ３３ｂに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。

図２に於いて、永久磁石３７ａは、基部３９の内部に固定されており、蓋部３５に設けられた貫通穴３５２を介して蓋部３５の外部に臨むように配置されている。同様に、永久磁石３７ｃは、基部３９の内部に固定されており、蓋部３５に設けられた貫通穴３５３を介して蓋部３５の外部に臨むように配置されている。永久磁石３７ｂは、板状部材３２の平面部３２ａに固定され、クローラベルト３１の内側に配置されている。

次に、以上のように構成された第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３を備えた移動体１００が、発電機の点検用ロボットとして構成されている場合の動作について説明する。移動体１００は、発電機の回転子と固定子コアとの間の隙間の中を走行して発電機の点検を実施する。図３は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置を備えた移動体の使用状態を示す説明図である。

図２及び図３に於いて、発電機の回転子６と固定子コア５との間の空間に挿入された移動体１００は、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３により発電機の軸方向に走行し、センサ搭載部１に搭載された各種センサやカメラにより発電機の内部を点検する。磁性体で構成された走行対象としての固定子コア５に、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３の内部に設けられた永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃが吸引され、これにより、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３は、発電機の周方向のどの位置に対しても落下することなく走行対象としての固定子コア５に吸着して走行することができる。

このとき、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３に設けられた永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃは、固定子コア５に接触することなく固定子コア５に吸引されている。第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３にそれぞれ設けられたクローラベルト２１、３１は、永久磁石３７ｂが固定子コア５に吸引されることにより、板状部材３２を介して固定子コア５に押圧されながら接触している。この状態でモータ３６を駆動することにより、クローラベルト２１、３１は駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂの外周面で折り返されながら移動し、発電機の軸方向への侵入および走行が可能となる。

発電機の固定子は、周知のように磁性鋼板で構成された固定子コア５と、固定子コア５に等間隔に形成された複数のスロットに挿入されたコイル５１と、コイル５１を押さえるための樹脂部材５２を備えている。

第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３は、それぞれのクローラベルト２１、３１が固定子コア５に吸引される永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃの吸引力により固定子コア５に押圧されて接触しながら駆動されることにより、発電機の固定子コア５の内周面上を走行する。発電機の点検用ロボットとしての移動体１００は、磁性鋼板で構成された固定子コア５の内周面から外れないように移動し、センサ搭載部１に搭載されたセンサ等を用いて発電機の異常の有無を判定しながら移動する。このとき、移動体１００は、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３のクローラベルト２１、３１の速度差によっての進行方向が調整され、直進補正をかけながら走行する。

移動体１００の第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３は、固定子コア５のスロットに挿入されている樹脂部材５２の上では永久磁石３７ａ、３７ｂ、３７ｃによる吸引力は発生しないため、磁性鋼板により構成された固定子コア５の上を走行することで、固定子から脱落することなく移動することが可能となる。尚、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３の走行を容易にするために、発電機の固定子コア５の凸部にガイド部材などを装着し、移動体１００が固定子コア５から脱落防止機構を設けるようにしてもよい。

前述のようにして移動体１００を発電機の軸方向に走行させて発電機の点検を実施するが、発電機の軸方向の走行が終了すれば移動体１００を発電機から引き抜き、発電機の周方向の位置を変更して移動体１００を発電機の軸方向に走行させる。このようにして発電機の全周にわたり移動体１００による点検を実施する。

図４は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の走行状態に於ける断面図であって、第２の無限軌道走行装置３の進行方向の断面を示している。図６は、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置の走行状態に於ける部分断面図である。図４及び図６に示すように、発電機の磁性鋼板で構成された固定子コア５は、詳細には固定子コア５の軸方向に等間隔に複数の磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇが存在し、これらの磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇの間に冷却用の空間が形成されている。それぞれの磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇは、固定子コアの軸方向に所定間隔で連続して配置されており、固定子コア５の径方向の高さは同じであるが軸方向の幅が異なっている箇所も存在する。

このように構成された発電機の中で移動体１００が走行するためには、磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇの間に存在する空間に第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３が入り込まないようにして走行する必要がある。従って、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置では、前述のように、クローラベルト３１を走行面側に板状部材３２の平面部３２ａによりクローラベルト３１をその内側から外側に向けて押し付けるように構成されている。この構成により、クローラベルト３１の内周面部は、板状部材３２の平面部３２ａの長さ寸法の範囲で板状部材３２の平面部３２ａに接触することとなる。

ここで、板状部材３２の平面部３２ａの長さ寸法は、固定子コア５の内周面に軸方向に並んで存在する磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇのうちの少なくとも隣接する３個の磁性体突部に跨がる大きさを備えている。これにより、クローラベルト３１が少なくとも３点で固定子コア５の表面に平行に接することとなり、小型で安定した走行が可能となる。

尚、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂとの間に、別の３個以上のプーリをクローラベルト３１の内側に配置し、これらの３個以上のプーリでクローラベルト３１の内側を保持することもできるが、この場合には、磁性体突部５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇの間に存在する冷却用の空間の大きさが１個のプーリの大きさより大きい場合を考慮して、プーリの直径を大きくするか数多くのプーリを設ける必要がある。その結果、制御基板３８の配置が困難となり、或いは無限軌道走行装置の厚みが増大したり全長が増大し、大型となる。

第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３の厚みが増大すると、発電機の回転子６と固定子コア５との間の空間の中に移動体１００を挿入できなくなることがあり、又、第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３の長さが増大すると、移動体１００を発電機への挿入する箇所で発電機のリテーニングリングと干渉することがあり、移動体１００を発電機に挿入できなくなるため発電機の点検が不可能となる。

この発明の実施の形態１による移動体によれば、前述したように第１の無限軌道走行装置２、及び第２の無限軌道走行装置３の小型化、且つ薄型化が可能となり、しかも、走行面の空間にはまりこんで走行不能になることなく、安定した走行が可能となることで、センサによる異常等の検出が不能になることがない。

ところで、クローラベルト３１と板状部材３２との間の摩擦や引っ掛かりによる走行が困難となることを防止するためには、モータ３６の出力トルクを増大させることが考えられるが、モータ３６の出力トルクを増大させるためにはモータ３６を大型化せざるを得ず、その結果、無限軌道走行装置が大型化することになる。

そこでこの発明の実施の形態１による無限軌道走行装置では、クローラベルト３１と板状部材３２との間の摩擦によりクローラベルト３１の移動が困難となることを防止するために、板状部材３２の平面部３２ａのクローラベルト３１に接する表面に摩擦係数を小さくするコーティング処理が施こされている。これにより、クローラベルト３１と板状部材３２の平面部３２ａとの間の摩擦抵抗が抑制され、クローラベルト３１の移動が容易となり、モータのサイズを大きくすることなく無限軌道走行装置の小型化が可能となる。尚、平面部３２ａにコーティング処理を施す代わりに、低摩擦材により形成されたシートを平面部３２ａのクローラベルト３１に接する表面に貼り付けるようにしてもよい。

更に、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂの外周面部３３ａ１、３３ｂ１には、それぞれトルク伝達用の複数の歯が設けられており、クローラベルト３１にはこれらの歯に係合するための凹部３１ａ１が設けられているが、クローラベルト３１の凹部３１ａ１が板状部材３２の端部に引っかかることでクローラベルト３１の移動が困難となることがある。

そこで、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置では、板状部材３２の両端部に、クローラベルト３１から徐々に離れる第１の傾斜部３２ｂ１、及び第２の傾斜部３２ｂ２が形成されている。この構成により、クローラベルト３１の凹部３１ａ１が板状部材３２の端部に引っかかることがなくなり、クローラベルト３１の移動が容易となり、モータのサイズを大きくすることなく無限軌道走行装置の小型化が可能となる。尚、第１の傾斜部３２ｂ１、及び第２の傾斜部３２ｂ２の少なくともクローラベルト３１に対向する表面に、前述のコーティング処理若しくは低摩擦材により形成されたシートを貼り付けるようにしてもよい。

又、走行面に接触するクロ−ラベルト３１の表面は、すべり防止のために摩擦係数を大きくする必要がある。一方、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂにそれぞれ設けられた歯に係合する側のクローラベルト３１の表面は、それらの歯との安定した係合が行なわれるように高い強度が要求される。そこで、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置は、クローラベルト３１の走行面に接触する側のゴムの硬度を低くして摩擦係数を大きくし、クローラベルト３１の駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂの歯に係合する側のゴムの硬度を高くして前述の安定した係合が行えるように構成されている。

尚、以上の説明では、図１に示す第２の無限軌道走行装置３を主体に説明したが、第１の無限軌道走行装置２も同様に形成されている。

以上述べたように、この発明の実施の形態１による無限軌道走行装置によれば、モータのサイズを大きくすることなく薄型で小型とすることができる。従って、この無限軌道走行装置を搭載した移動体としての点検用ロボットは、発電機の冷却用の固定子コアの溝に対しても安定した走行が可能であり、モータサイズも大きくなることもなく、薄型で小型なロボットとなる。

実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２による無限軌道走行装置の走行状態に於ける断面図である。図７では、発電機の固定子コア５は図の上側に位置し、回転子６は図の下側に位置している。この発明の実施の形態２による無限軌道走行装置は、前述の実施の形態１による無限軌道走行装置に於ける板状部材と同様に構成された第１の板状部材３２１と、第２の板状部材３２２が設けられている。

図７に於いて、第２の無限軌道走行装置３は、発電機の回転子６の表面にクローラベルト３１を接触させて発電機の軸方向に走行している。第１の板状部材３２１は、実施の形態１による第２の無限軌道走行装置３に於ける板状部材３２に相当し、発電機の固定子コア５に対向する側のクローラベルト３１の内側に設けられている。第２の板状部材３２２は、発電機の回転子６に対向する側のクローラベルト３１の内側に設けられている。

図７及び前述の図５に於いて、第１の板状部材３２１は、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂとの間に存在するクローラベルト３１の相対向する二つの部位のうちの一方の部位（図７の上側の部位）のクローラベルト３１の内周面部に接触する平面部３２１ａを備えている。

第１の板状部材３２１の平面部３２１ａは、駆動側プーリ３３ａの外周面部３３ａ１に於ける走行面等の走行対象５側の頂点Ａ１と、被駆動側プーリ３３ｂの外周面部３３ｂ１に於ける走行対象５側の頂点Ｂ１とを結ぶ仮想直線Ｘ１に対して、走行対象５側の位置で、クローラベルト３１の内周面部に接触するように構成されている。従って、クローラベルト３１は、第１の板状部材３２１により内側から外側に押し出され、蓋部３５に設けられた貫通穴３５１を介して外部に露出して走行対象５に接触する。

クローラベルト３１の内側に配置された第１の板状部材３２１は、駆動側プーリ３３ａの内周面部に接触する平面部３２１ａと、平面部３２１ａの一方の端部につながる第１の傾斜部３２１ｂ１と、平面部３２１ａの他方の端部に繋がる第２の傾斜部３２１ｂ２を備えている。第１の傾斜部３２１ｂ１は、駆動側プーリ３３ａに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。第２の傾斜部３２１ｂ２は、被駆動側プーリ３３ｂに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。

第２の板状部材３２２は、駆動側プーリ３３ａと被駆動側プーリ３３ｂとの間に存在するクローラベルト３１の相対向する二つの部位のうちの他方の部位（図７の下側の部位、図５の上側の部位）のクローラベルト３１の内周面部に接触する平面部３２２ａを備えている。

第２の板状部材３２２の平面部３２２ａは、駆動側プーリ３３ａの外周面部３３ａ１に於ける走行面等の走行対象６側の頂点Ａ２と、被駆動側プーリ３３ｂの外周面部３３ｂ１に於ける走行対象６側の頂点Ｂ２とを結ぶ仮想直線Ｘ２に対して、走行対象６側の位置で、クローラベルト３１の内周面部に接触するように構成されている。従って、クローラベルト３１は第２の板状部材３２２により内側から外側に押し出され、基部３９に設けられた貫通穴３９６を介して外部に露出して走行対象５に接触する。

クローラベルト３１の内側に配置された第２の板状部材３２２は、駆動側プーリ３３ａの内周面部に接触する平面部３２２ａと、平面部３２２ａの一方の端部につながる第１の傾斜部３２２ｂ１と、平面部３２２ａの他方の端部に繋がる第２の傾斜部３２２ｂ２を備えている。第１の傾斜部３２２ｂ１は、駆動側プーリ３３ａに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。第２の傾斜部３２２ｂ２は、被駆動側プーリ３３ｂに近い部位ほどクローラベルト３１の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている。

以上のように構成されたこの発明の実施の形態２による無限軌道走行装置は、例えば、前述の図１に示すように、発電機の点検用ロボットとして構成された移動体１００の一対の無限軌道走行装置として用いられる。

この発明の実施の形態２による移動体によれば、実施の形態１の場合のように発電機の固定子コア５の内周面を走行していたとき、何らかの原因で固定子コア５の内周面から回転子６の外周面の上に落下したとしても、クローラベルト３１の回転子６に対向する側にも第２の板状部材３２２が設けられているのでクローラベルト３１が基部３９の貫通穴３９６から回転子６の方向に突出しており、クローラベルト３１が回転子６の表面を走行することができる。

従って、実施の形態２による無限軌道走行装置を発電機点検用ロボットとして構成された移動体の走行装置として用いることにより、固定子コアからの脱落などの不具合に対しても回転子の表面で走行することが可能となり、しかも薄型とかつ小型の移動体を得ることができる。

又、この発明の実施の形態２による無限軌道走行装置は、互いに表裏の関係を成す一方の面と他方の面の何れの側にもクローラベルトが突出しているので、発電機の点検用のロボットとしての移動体のみならず、狭小場所に於いて無限軌道走行装置の表面と裏面を適宜切り替えて走行することができる移動体を得ることができる。

尚、図７に示すこの発明の実施の形態２による第２の無限軌道走行装置３は、互いに表裏の関係を成す一方の面と他方の面の何れの側にもクローラベルトが突出するように構成されているが、第１の板状部材３２１と第２の板状部材３２２を一体に固定し、必要に応じてクローラベルト３１が一方の面側にのみ突出するように、第１の板状部材３２１と第２の板状部材３２２の設置位置を切り替える切り替え装置を設けるようにしてもよい。或いは、第１の板状部材３２１と第２の板状部材３２２の設置位置を個別に切り替える切り替え装置を設けるようにしてもよい。

この発明の実施の形態２による無限軌道走行装置に於いて、第１の板状部材３２１及び第２の板状部材３２２は、実施の形態１による無限軌道走行装置に於ける板状部材３２と同様に構成され、クローラベルト３１も実施の形態１による無限軌道走行装置に於けるクローラベルト３１と同様に構成されている。

尚、この発明は前述の実施の形態１及び２による無限軌道走行装置に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態１及び２の構成を適宜組み合わせたり、その構成に一部変形を加えたり、構成を一部省略することが可能である。

この発明は、移動体としての各種ロボットの分野、例えば発電機の点検用ロボットの分野、狭小部を走行する移動体等に利用することができる。

１００移動体、１センサ搭載部、２第１の無限軌道走行装置、３第２の無限軌道走行装置、２１、３１クローラベルト、４１１、４２１、４３１第１の連結部材、４１２、４２２、４３２第２の連結部材、３９基部、３９１、３９２、３９３、３９４側部、３９５頂部、３３ａ駆動側プーリ、３３ｂ被駆動側プーリ、３２板状部材、３２１第１の板状部材、３２２第２の板状部材、３２ａ、３２１ａ、３２２ａ平面部、３２ｂ１、３２１ｂ１，３２２ｂ１第１の傾斜部、３２ｂ２、３２１ｂ２、３２２ｂ２第２の傾斜部、３７ａ、３７ｂ、３７ｃ永久磁石、３４ａ駆動側プーリ軸ユニット、３４ａ１駆動側プーリ軸、３４ａ２駆動側プーリ軸保持体、３４ａ３、３４ａ４傘歯車、３４ｂ被駆動側プーリ軸ユニット、３４ｂ１被駆動側プーリ軸、３４ｂ２被駆動側プーリ軸保持体、３５蓋部、３９６、３５１、３５２、３５３貫通穴。

Claims

発電機の固定子と回転子との間の空間に挿入され、磁性体により構成された走行対象の上を走行して前記発電機の点検を行うように構成された発電機点検用ロボットに用いられる無限軌道走行装置であって、
進行方向に対して直角方向に並置された第１の無限軌道走行装置と第２の無限軌道走行装置、
前記第１の無限軌道走行装置及び前記第２の無限軌道走行装置の内部にそれぞれ設けられ、前記走行対象を吸引する永久磁石、
前記第１の無限軌道走行装置と前記第２の無限軌道走行装置の間に配置され、点検用の機器を搭載した機器搭載部、
前記第１の無限軌道走行装置と前記機器搭載部との間に配置され、前記第１の無限軌道走行装置と前記機器搭載部とを機械的に連結する第１の連結部材、
前記第２の無限軌道走行装置と前記機器搭載部との間に配置され、前記第２の無限軌道走行装置と前記機器搭載部とを機械的に連結する第２の連結部材、
を備え、
前記第１の連結部材と前記第２の連結部材は、その長さ方向の中央部で屈曲することができ、且つ前記機器搭載部の底面を前記走行対象に対して間隔を介して対向させるように構成されている、
ことを特徴とする移動体。
前記第１の無限軌道走行装置と前記第２の無限軌道走行装置は、
それぞれの軸心が平行となるように配置された第１のプーリと第２のプーリ、
前記第１のプーリと前記第２のプーリのうちの少なくとも一方のプーリを駆動するモータ、
前記第１のプーリの外周面部と前記第２のプーリの外周面部に巻き掛けられ、前記モータにより駆動されて回転する前記少なくとも一方のプーリにより駆動され、前記第１のプーリと前記第２のプーリの間を移動する無限軌道、
を備え、
前記無限軌道の外周面部が走行対象に接触することにより、前記無限軌道の前記移動に基づいて前記走行対象の上を走行するように構成された無限軌道走行装置であって、
前記無限軌道により囲まれた空間内に配置され、前記第１のプーリと前記第２のプーリとの間に存在する前記無限軌道の相対向する二つの部位のうちの少なくとも一方の部位の前記無限軌道の内周面部に接触する平面部を有する板状部材を備え、
前記板状部材の平面部は、
前記第１のプーリの前記外周面部に於ける前記走行対象側の頂点と前記第２のプーリの前記外周面部に於ける前記走行対象側の頂点とを結ぶ仮想直線に対して前記走行対象側の位置で、前記無限軌道の内周面部に接触するように構成され、
前記無限軌道は、
前記板状部材の前記平面部に接触している前記内周面部に対向する外周面部の少なくとも一部が前記走行対象に接触するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体。
前記無限軌道の内周面部と前記板状部材の前記平面部との間の摩擦係数は、前記モータにより駆動される前記少なくとも一方のプーリの外周面部と前記無限軌道との間の摩擦係数よりも小さく設定されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の移動体。
前記板状部材の前記平面部の端部につながる傾斜部を備え、
前記傾斜部は、前記プーリに近い部位ほど前記無限軌道の内周面部からの距離が大きくなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の移動体。
前記第１の無限軌道走行装置と前記第２の無限軌道走行装置は、
それぞれの軸心が平行となるように配置された第１のプーリと第２のプーリ、
前記第１のプーリと前記第２のプーリのうちの少なくとも一方のプーリを駆動するモータ、
前記第１のプーリの外周面部と前記第２のプーリの外周面部に巻き掛けられ、前記モータにより駆動されて回転する前記少なくとも一方のプーリにより駆動され、前記第１のプーリと前記第２のプーリの間を移動する無限軌道、
を備え、
前記無限軌道の外周面部が走行対象に接触することにより、前記無限軌道の前記移動に基づいて前記走行対象の上を走行するように構成された無限軌道走行装置であって、
前記無限軌道により囲まれた空間内に配置され、前記第１のプーリと前記第２のプーリとの間に存在する前記無限軌道の相対向する二つの部位のうちの一方の部位の前記無限軌道の内周面部に接触する平面部を有する第１の板状部材と、
前記無限軌道により囲まれた空間内に配置され、前記第１のプーリと前記第２のプーリとの間に存在する前記無限軌道の相対向する二つの部位のうちの他方の部位の前記無限軌道の内周面部に接触する平面部を有する第２の板状部材と、
を備え、
前記第１の板状部材の平面部は、
前記第１のプーリの前記外周面部に於ける前記無限軌道の前記一方の部位側の頂点と、前記第２のプーリの前記外周面部に於ける前記一方の部位側の頂点と、を結ぶ仮想直線に対して前記無限軌道に囲まれた空間部から外れる方向に離れた位置で、前記無限軌道の前記一方の部位に於ける内周面部に接触するように構成され、
前記第２の板状部材の平面部は、
前記第１のプーリの前記外周面部に於ける前記無限軌道の前記他方の部位側の頂点と、前記第２のプーリの前記外周面部に於ける前記他方の部位側の頂点と、を結ぶ仮想直線に対して前記無限軌道に囲まれた空間部から外れる方向に離れた位置で、前記無限軌道の前記他方の部位に於ける内周面部に接触するように構成され、
前記無限軌道は、
前記第１の板状部材の前記平面部に接触している前記無限軌道の前記一方の部位に於ける前記内周面部に対向する外周面部の少なくとも一部と、前記第２の板状部材の前記平面部に接触している前記無限軌道の前記他方の部位に於ける前記内周面部に対向する外周面部の少なくとも一部と、のうちの少なくとも一方が前記走行対象に接触するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の移動体。
少なくとも前記モータを制御する制御回路を搭載した制御基板を備え、
前記制御基板は、前記第１の板状部材と前記第２の板状部材との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項５に記載の移動体。
前記無限軌道は、前記外周面部の硬度よりも前記内周面部の硬度が高くなるように形成されている、
ことを特徴とする請求項２から６のうちの何れか一項に記載の移動体。