JP6719802B2

JP6719802B2 - 伸縮アーム装置

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Publication number: JP6719802B2
Application number: JP2016027724A
Authority: JP
Inventors: 嗣由奈良; 雅士松井
Original assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Current assignee: Nippon Thompson Co Ltd
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2020-07-08
Anticipated expiration: 2036-02-17
Also published as: JP2017145611A

Description

この発明は，複数の移動アーム部材から構成された伸縮アーム装置に関し，例えば，橋梁に設けた作業用パネル通路に設けたガイドレールを走行する検査車に搭載し，橋梁の橋幅方向に伸縮して最先端の移動アーム部材に取り付けたカメラによって橋梁の状態を点検する橋梁検査装置に適用して好ましい伸縮アーム装置に関する。

従来，橋梁の長寿命化対策として，橋梁の下方には主桁間に敷設した複数のパネル部材によって常設型の点検足場を形成し，橋梁の下面の状態の点検，橋梁に対する腐食因子の遮蔽処置，橋梁の塗替えの要・不要等の情報を得ることが望まれている。ところで，従来，橋梁の検査用装置として，点検のための設備を持たない橋梁の点検を安全に効率よく行うことができるものが知られている。また，橋梁の検査用装置として，耐風橋梁の検査車も知られている。

従来，伸縮アーム装置として，小型軽量化を図ったものが知られている。該伸縮アーム装置は，基端アームと，その内部に回転自在に嵌合された筒状部と，該筒状部を回転駆動する回転駆動部と，筒状部の内部にその回転軸方向へ移動自在に嵌合された筒状の先端アームと，基端アーム及び筒状部に内在し，先端アームの基端アームに対する相対回転が規制されるように基端アームと先端アームとに連結された伸縮自在な内部アームとを備えている（例えば，特許文献１参照）。

また，伸縮アーム装置として，収縮した状態ではアームをできる限り小さくすることができ，伸長した状態では所望のストロークを得ることができる構造の簡単なものが知られている。該伸縮アーム装置は，重ね合わされて相互にスライド可能にかみ合わされた少なくとも３つのアームと，これらのアームに設定されるワイヤー案内手段と，該アームを繰り出して伸長するための伸長用のワイヤーであって，その一端が該当する段のワイヤー案内手段を介して次の段のアームに取り付けられている伸長用のワイヤーと，複数のアームを順次戻して収納するための収縮用のワイヤーであって，その一端が複数のアームの内の最先端に繰り出されるアームに取り付けられている収縮用のワイヤーとを備えている（例えば，特許文献２参照）。

また，深堀り掘削機に使用される多段伸縮アーム装置が知られている。該多段伸縮アーム装置は，上下方向に延びる外筒及び該外筒の内側に長さ方向に伸縮可能に収容された複数段の内筒を有する伸縮アームと，該伸縮アームを構成する前記外筒の長さ方向に沿って配置された伸縮シリンダと，前記外筒に固定して設けられた伸縮用固定シーブと，該伸縮シリンダに取り付けられ前記伸縮用固定シーブに対し接近または離間するように前記外筒の長さ方向に移動するシーブ取付具と，該シーブ取付具に設けられた伸縮用可動シーブと，一端側が前記外筒に係止され他端側が最も内側の内筒に係止され，途中が伸縮用固定シーブと伸縮用可動シーブに巻回されら伸縮用ロープと，前記外筒の下部側に固定して設けられた押込み用固定シーブと，前記伸縮用可動シーブよりも下側位置で前記シーブ取付具に設けられた押込み用可動シーブと，一端側が前記外筒に係止され他端側が最外側内筒に係止され，途中が前記押込み用固定シーブと前記押込み用可動シーブに巻回されら押込み用ロープとを備えている（例えば，特許文献３参照）。

また，多段伸縮アーム装置として，同一伸縮アームを多数内装し，そのシリンダのストロークの総和によって装置が伸縮し，最大最小時の長さに対し全伸長時の長さは，初期の長さに対して数倍に延びることができるものが知られている。該多段伸縮アーム装置は，複数のアーム管体が夫々伸縮自在に多層嵌挿されており，各アーム管の一方向にシリンダを配置し，各アーム管には，夫々シリンダにを結合しており，同シリンダによって，夫々アームは個々に伸縮でき，配列したシリンダを，夫々，堅持した状態で各アーム管が伸縮するように構成されている（例えば，特許文献４参照）。

特開２００５−３２９５００号公報特開平８−１５５８７６号公報特開２０１５−１０５９号公報特開平７−１５６０９２号公報

ところで，本出願人は，橋梁に設けた作業用パネル通路の下面に設けたガイドレールを走行する検査車に搭載し且つ橋梁の橋幅方向に伸縮して最先端の移動アーム部材に取り付けたカメラによって橋梁を点検する橋梁検査装置を開発し，先に特許出願した（特願２０１５−２５４２６１号参照）。該橋梁検査装置に使用されている伸縮アームは，複数の移動アーム部材から成る多段構造に構成されており，走行台車を上部に固定したフレーム構造体に配設され，フレーム構造体に設けた伸縮アーム格納部に格納されている。伸縮アームは，例えば，フレーム構造体のベースから延び出すことができる４段の移動アーム部材から構成されている。該移動アーム部材は，Ｕ字状，Ｌ字状，平板状等で真直に延びた形状であり，構造上，フレームが梯子状に組み付けられた構造に形成されている。しかしながら，上記伸縮アームは，移動アーム部材が浮き上がるのを防止する手段については言及されていないものであった。そのため，上記伸縮アームは，橋梁では橋の振動，風の影響，伸縮アーム作動中の振動，走行台車の移動の際の振動等の外力を受けることにより，移動アーム部材が浮き上がりの状態になることがあり，移動アーム部材の浮き上がり現象がその先端に橋梁下面の点検のため取り付けられた検査用のカメラに悪影響を及ぼす恐れがあった。

この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，伸縮アームを構成する移動アーム部材の下方向移動を支えるカムフォロアに加えて，移動アーム部材の上方向に浮き上がるのを防止する規制手段として上方向移動を押さえ込むカムフォロアを設けて，移動アーム部材の伸縮時や伸長状態での移動アーム部材の揺れを軽減すると共に，移動アーム部材を山形（Ｌ型アングル）からチャンネル形の形状に変更してアーム部材自体の剛性，曲げ強度をアップし，移動アーム部材の揺れを抑制即ち規制し，移動アーム部材の伸長時の自重による撓みを抑制即ち規制した伸縮アーム装置であって，特に，橋梁の下方に配設した複数のパネル部材によって形成した橋長手方向に延びる一対のガイドレールを走行する検査車に搭載して，橋梁の下面を点検するカメラを備えた橋幅方向に伸縮可能な伸縮アームとして適用して好ましい伸縮アーム装置を提供することである。

この発明は，ベース，及び前記ベース上にそれぞれ移動可能に配設された積層された複数の移動アーム部材から成る橋梁の状態を点検する点検用カメラを備えた伸縮アーム装置において，
前記移動アーム部材は，前記ベース上に第１直動案内ユニットを介して移動可能に配設された基端アーム部材，前記基端アーム部材上に第２直動案内ユニットを介して移動可能に配設された中間アーム部材，及び前記中間アーム部材に第３直動案内ユニットを介して移動可能に配設され且つ前記点検用カメラを備えた先端アーム部材から構成され，
前記移動アーム部材は，チャンネル部材からそれぞれ形成され，
前記基端アーム部材は，前記ベースに取り付けられた一対の第１カムフォロアによって上方向移動と下方向移動とがそれぞれ規制され，前記中間アーム部材は，前記基端アーム部材に取り付けられた一対の第２カムフォロアによって上方向移動と下方向移動とがそれぞれ規制され，前記先端アーム部材は，前記中間アーム部材に取り付けられた一対の第３カムフォロアによって上方向移動と下方向移動とがそれぞれ規制され，
前記基端アーム部材及び前記中間アーム部材の両端部に滑車がそれぞれ固定され，
前記ベース，前記基端アーム部材，前記中間アーム部材及び前記先端アーム部材のいずれかに複数のワイヤの各両端部がそれぞれ固定され，これらの前記ワイヤが前記滑車に対して独立してそれぞれ掛けられ，
前記基端アーム部材を前記ベースに対して移動させることに応答して，前記中間アーム部材と前記先端アーム部材が伸縮移動して長手方向のストロークが伸縮することを特徴とする伸縮アーム装置に関する。

また，前記チャンネル部材は，長手方向に対向配設された一対のチャンネル形鋼板，及び前記チャンネル形鋼板の少なくとも両端部に設けられ且つ対向配設された前記チャンネル形鋼板をそれぞれ連結する隔置した複数の底板から構成され，前記チャンネル形鋼板は，長手方向に延びる底部，前記底部から立設する長手方向に延びる側部，及び前記側部の上端から前記底部に平行に延びる上部から一体構造に構成されている。また，前記滑車は，前記中間アーム部材と前記基端アーム部材を構成する前記チャンネル形鋼板の前記両端部にそれぞれ位置する前記底板にそれぞれ設置されている。

また，前記第１カムフォロア，前記第２カムフォロア及び前記第３カムフォロアは，前記チャンネル形鋼板又は前記ベースに固定されたスタッド，及び前記スタッドに針状ころを介して回転自在に取り付けられ且つ前記チャンネル形鋼板又は前記チャンネル形鋼板に固定されたフランジ部に回転自在に接する外輪から構成されており，前記チャンネル形鋼板の上方向移動と下方向移動とを規制すると共に，前記外輪が下段側の前記移動アーム部材に対する上段側の前記移動アーム部材の伸縮移動のガイドになるものである。

また，この伸縮アーム装置において，前記第１直動案内ユニット，前記第２直動案内ユニット及び前記第３直動案内ユニットは，前記底板又は前記ベースに固定された軌道レール，及び前記軌道レール上を相対摺動移動し且つ前記チャンネル形鋼板の前記底部又は前記底部に固定された間座に取り付けたスライダから構成されている。

また，前記先端アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第３直動案内ユニットを構成する前記スライダが取り付けられた前記底板，及び前記チャンネル形鋼板の前記上部に互いに連結され且つ先端側に前記点検用カメラを備えた天板から構成されている。

また，前記基端アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第２直動案内ユニットを構成する前記軌道レールが取り付けられた前記底板，前記チャンネル形鋼板の前記側部にそれぞれ固定され且つ上方向移動を規制する前記ベースに取り付けられた前記第１カムフォロアを受ける前記フランジ部，及び前記チャンネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記第１直動案内ユニットを構成する前記スライダが取り付けられた前記間座から構成されており，前記ベースには，前記第１直動案内ユニットを構成する前記軌道レールが取り付けられ且つ前記基端アーム部材の下方向移動を規制するため前記基端アーム部材の前記側部を受ける前記第１カムフォロアが取り付けられている。

また，この伸縮アーム装置において，前記中間アーム部材は，下段アーム部材，前記下段アーム部材に前記第２直動案内ユニットを介して移動可能に配設された中段アーム部材，及び前記中段アーム部材に前記第２直動案内ユニットを介して移動可能に配設された上段アーム部材から構成されている。

また，前記中間アーム部材の前記下段アーム部材は，対向して配設された一対の前記チ
ャンネル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第
２直動案内ユニットを構成する前記スライダが取り付けられた前記底板，前記チャンネル
形鋼板の前記側部にそれぞれ固定され且つ上方向移動を規制する前記第２カムフォロアを
受ける前記フランジ部，及び前記チャンネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前
記第２直動案内ユニットの前記スライダが取り付けられた前記間座から構成されている。
更に，前記中間アーム部材の前記中段アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャ
ンネル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第２
直動案内ユニットを構成する前記軌道レールが取り付けられた前記底板，及び前記チャン
ネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記第２直動案内ユニットの前記スライダ
が取り付けられた前記間座から構成されており，前記チャンネル形鋼板の前記側部には前
記上段アーム部材の上方向移動を規制する前記第２カムフォロアが取り付けられ，前記チ
ャンネル形鋼板の下方向移動を規制するため前記第２カムフォロアが前記下段アーム部材
の前記側部に取り付けられている。また，前記中間アーム部材の前記上段アーム部材は，
対向して配設された一対の前記チャンネル形鋼板，対向配設された前記チャンネル形鋼板
の前記底部に互いに連結され且つ前記第２直動案内ユニットを構成する軌道レールが取り
付けられた前記底板，及び前記チャンネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記
第２直動案内ユニットの前記スライダが取り付けられた前記間座から構成されており，前
記チャンネル形鋼板の前記側部には前記先端アーム部材の上方向移動を規制するため前記
第３カムフォロアが取り付けられ，前記チャンネル形鋼板の前記側部には前記先端アーム
部材の下方向移動を規制する前記第３カムフォロアが取り付けられている。

また，この伸縮アーム装置は，橋梁の下面に沿って橋長手方向に移動する検査車に搭載され，前記橋梁の下面を点検する前記点検用カメラが設置され且つ積層配置された前記移動アーム部材が橋幅方向に前記ベースから延び出したり引っ込めたりしてストロークが変更される伸縮アームとして適用される。

この発明による伸縮アーム装置は，上記のように構成されているので，移動アーム部材の上方向移動と下方向移動とをカムフォロアによって規制し，移動アーム部材の安定した伸縮作動を行うと共に，移動アーム部材の伸長時の安定性を確保することができ，例えば，橋梁の振動，風等の外力による積層した移動アーム部材の先端の振動，浮き上がり，撓み等の挙動の発生を防止して，先端アーム部材に設けた点検用カメラによる橋梁の点検に悪影響を及ぼすことが無いようにした。更に，カムフォロアを構成する外輪は，下段側の移動アーム部材に対する上段側の移動アーム部材の伸縮移動のガイドになり，各段の前記移動アーム部材のスムーズな摺動移動が可能になる。特に，移動アーム部材は，側部及びその上下に位置する上部と下部から成るチャンネル形鋼板に構成されているので，移動アーム部材の剛性をアップさせることができ，移動アーム部材の伸長時の曲げ強度をアップし，移動アーム部材の安定した伸縮作動を行うことができるように構成されている。更に，基端アーム部材及び中間アーム部材を構成する移動アーム部材には，長手方向に延びて固定された直動案内ユニットを構成する軌道レールは，移動アーム部材の曲げに対する剛性をアップでき，強度をアップする機能を果たしている。この伸縮アーム装置は，例えば，橋梁下面に対して，信頼性に富んだ的確な点検作動ができるように構成した。従って，この伸縮アーム装置を，例えば，橋梁検査装置における検査車に利用した場合に，橋梁の橋幅方向長さに対応して，検査車に搭載した各移動アーム部材の伸長長さを調整して，橋梁の橋幅方向のいずれの箇所も検査点検することができると共に，如何なる橋幅方向の長さの橋梁にも適用することができ，橋梁の下面及び作業用パネル通路の下面を信頼性に富んだ正確な点検を行うことができる。

この発明による伸縮アーム装置の実施例を示し，移動アーム部材が伸長した状態を示す外観斜視図である。この発明による伸縮アーム装置の実施例を示す正面図である。図１の伸縮アーム装置おける移動アーム部材が収縮して格納された状態を示す部分斜視図である。図１の伸縮アーム装置を下側即ち裏側から見た状態を示す斜視図である。図１の伸縮アーム装置の収納時を先端側から見た状態を示す斜視図である。図５の伸縮アーム装置の先端側の一部を示す拡大斜視図である。この発明による伸縮アーム装置を構成する複数の移動アーム部材を格納した状態であって，移動アーム部材に対するカムフォロアと直動案内ユニットとの位置関係を示す断面図である。図２の伸縮アーム装置を後方から見た状態を示す外観斜視図である。この発明による伸縮アーム装置に組み込まれているカムフォロアの一例を示す断面図である。この発明による伸縮アーム装置の作動原理を説明する説明図であり，（Ａ）は側面図であり，（Ｂ）は正面図である。この発明による伸縮アーム装置が使用される橋梁検査装置を示し，作業用パネル通路の下面に設置した状態を示す外観図である。この発明による伸縮アーム装置が使用される橋梁検査車を示し，作業用パネル通路を構成するパネル部材の下面に取り付けたガイドレールに，検査車が吊り下げられた状態を示し，伸縮アーム装置は検査車に搭載された状態を示す斜視図である。

以下，図面を参照して，この発明による伸縮アーム装置の実施例について説明する。
この発明による伸縮アーム装置１０は，例えば，図１１及び図１２に示すように，橋梁検査装置における検査車６に搭載されて橋梁１の橋幅方向に伸縮させて橋梁１の下面１６等を点検するのに適しており，伸縮アーム装置１０を搭載した検査車６は，橋梁１の下面１６に常設の作業用パネル通路２を設けた橋梁１に対して，橋梁１及び作業用パネル通路２の下面１６を点検検査するものである。具体的には，伸縮アーム装置１０は，橋梁１の下面１６に沿って橋長手方向に移動する検査車６に搭載され，橋梁１の下面１６を点検する点検用カメラ１４が設置され且つ橋幅方向に伸縮することができる伸縮アームに適用して好ましいものである。伸縮アーム装置１０は，主として，ベース９，及びベース９上にそれぞれ移動可能に積層配設された複数の移動アーム部材２０から構成されており，例えば，橋梁１の下面１６の状態を点検するための橋梁検査装置における検査車６に搭載して利用することができるものである。伸縮アーム装置１０は，その伸縮ストロークが橋梁１の橋幅サイズに対応して決定されるものであり，積層配置される移動アーム部材２０の段数，及び移動アーム部材２０自体のの有効長さが決定される。この実施例では，移動アーム部材５の積層段数は，５段のケースについて開示されているが，３段，４段，或いは６段に構成することもできるものである。

図１〜図９には，この発明による伸縮アーム装置１０が示されており，図１０には，伸縮アーム装置１０の作動原理が示されている。まず，伸縮アーム装置１０の構成について説明する。伸縮アーム装置１０は，５段の移動アーム部材２０から構成されており，ベース９上に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２７（第１直動案内ユニット）を介して移動可能に配設された基端アーム部材２１，基端アーム部材２１上に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２８（第２直動案内ユニット）を介して移動可能に配設された複数（実施例では３段）の中間アーム部材２２，及び中間アーム部材２２に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２９（第３直動案内ユニット）を介して移動可能に配設された先端アーム部材２３から構成されている。この実施例では，中間アーム部材２２は，基端アーム部材２１上に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２８を介して移動可能に配設された下段アーム部材２４，下段アーム部材２４に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２８を介して移動可能に配設された中段アーム部材２５，及び中段アーム部材２５に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２８を介して移動可能に配設された上段アーム部材２６から構成されている。ここで，先端アーム部材２３は，上段アーム部材２６に幅方向に隔置した一対の直動案内ユニット２９を介して移動可能に配設されている。

伸縮アーム装置１０を構成する移動アーム部材２０は，チャンネル部材３０からそれぞれ構成されている。基端アーム部材２１は，ベース９に設けたブラケット５８に取り付けられた一対のカムフォロア３１（第１カムフォロア）によって上方向移動と下方向移動が抑制即ち規制されており，中間アーム部材２２は，基端アーム部材２１に取り付けられた一対のカムフォロア３２（第２カムフォロア）によって上方向移動と下方向移動がそれぞれ規制されており，また，先端アーム部材２３は，中間アーム部材２２に取り付けられた一対のカムフォロア３３（第３カムフォロア）によって上方向移動と下方向移動が規制されている。また，チャンネル部材３０は，長手方向に対向配設された一対のチャンネル形鋼板３６，及びチャンネル形鋼板３６の対向端部となる底部４５に設けられ且つ対向配設されたチャンネル形鋼板３６をそれぞれ連結する複数の底板３９から構成されている。チャンネル形鋼板３６は，長手方向に延びる底部４５，底部４５から立設する長手方向に延びる側部４６，及び側部４６の上端から底部４５に平行に延びる上部４７から一体構造に構成されている。

この伸縮アーム装置１０において，先端アーム部材２３は，対向して配設された一対のチャンネル形鋼板３６，対向するチャンネル形鋼板３６の底部４５に互いに連結され且つ直動案内ユニット２９を構成するスライダ５１が取り付けられた底板３９，及びチャンネル形鋼板３６の上部４７に互いに連結され且つ先端側に点検用カメラ１４を備えた天板１９から構成されている。点検用カメラ１４は，例えば，検査車６に搭載されている伸縮アーム装置１０の先端アーム部材２３に取り付けられており，伸縮アーム装置１０を橋梁１の幅方向Ｚに伸縮させて，橋梁１及びその下方に設けた作業用パネル通路２の下面１５から橋梁１の両側面５３までの全域を点検することができるように構成されている。

また，基端アーム部材２１は，対向して配設された一対のチャンネル形鋼板３６，対向するチャンネル形鋼板３６の底部４５に互いに連結され且つ直動案内ユニット２９を構成するスライダ５１が取り付けられた底板３９，及びチャンネル形鋼板３６の側部４６にそれぞれ固定され且つ上方向移動を規制するカムフォロア３１を受けるフランジ部５９，及びチャンネル形鋼板３６の底部４５にそれぞれ固定され且つ直動案内ユニット２７を構成するスライダ５１が取り付けられた間座４８から構成されている。また，基端アーム部材２１の底板３９には，基端アーム部材２１に対して中間アーム部材２２を摺動移動させるための直動案内ユニット２８を構成する軌道レール５０が固定されている。

この伸縮アーム装置１０において，中間アーム部材２２の下段アーム部材２４は，対向して配設された一対のチャンネル形鋼板３６，対向するチャンネル形鋼板３６の底部４５に互いに連結され且つ直動案内ユニット２８を構成するスライダ５１が取り付けられた底板３９，チャンネル形鋼板３６の側部４６にそれぞれ固定され且つ上方向移動を規制するカムフォロア３２を受けるフランジ部５９，及びチャンネル形鋼板３６の底部４５にそれぞれ固定され且つ直動案内ユニット２８のスライダ５１が取り付けられた間座４８から構成されている。下段アーム部材２４のチャンネル形鋼板３６の上側には，中段アーム部材２５の上方向移動を阻止即ち規制するカムフォロア３２が設けられ，また，中段アーム部材２５のャンネル形鋼板３６の下側には，上段アーム部材２６の下方向移動を規制するカムフォロア３２が配設されている。

また，中間アーム部材２２の中段アーム部材２５は，対向して配設された一対のチャンネル形鋼板３６，対向するチャンネル形鋼板３６の底部４５に互いに連結され且つ直動案内ユニット２８を構成する軌道レール５０が取り付けられた底板３９，及びチャンネル形鋼板３６の底部４５にそれぞれ固定され且つ直動案内ユニット２８のスライダ５１が取り付けられた間座４８から構成されている。中段アーム部材２５のチャンネル形鋼板３６の上側には，上段アーム部材２６の上方向移動を規制するカムフォロア３２が設けられ，中段アーム部材２５のャンネル形鋼板３６の下側には，上段アーム部材２６の下方向移動を規制するカムフォロア３２が配設されている。

更に，中間アーム部材２２の上段アーム部材２６は，対向して配設された一対のチャンネル形鋼板３６，対向するチャンネル形鋼板３６の底部４５に互いに連結され且つ直動案内ユニット２８を構成する軌道レール５０が取り付けられた底板３９，及びチャンネル形鋼板３６の底部４５にそれぞれ固定され且つ直動案内ユニット２８のスライダ５１が取り付けられた間座４８から構成されている。上段アーム部材２６を構成するチャンネル形鋼板３６の上側には，先端アーム部材２３の上方向移動を規制するカムフォロア３３と，チャンネル形鋼板３６の下側には，先端アーム部材２３の下方向移動を規制するカムフォロア３３とが配設されている。

この伸縮アーム装置１０において，カムフォロア３１，３２，３３は，例えば，図９に示すように，チャンネル形鋼板３６に固定されたスタッド５５，及びスタッド５５に針状ころ５７を介して回転自在に取り付けられ且つチャンネル形鋼板３６又はチャンネル形鋼板３６に固定されたフランジ部５９に回転自在に接する外輪５６から構成されており，外輪５６がチャンネル形鋼板３６に接してその上方向移動と下方向移動とを規制すると共に，外輪５６は，下段側の移動アーム部材２０に対する上段側の移動アーム部材２０の伸縮移動のガイドとして機能するものである。また，直動案内ユニット２７，２８，２９は，底板３９に固定された軌道レール５０，及び軌道レール５０上を相対摺動移動し且つチャンネル形鋼板３６の底部４５又はそれに固定された間座４８に固定されたスライダ５１から構成されている。この実施例では，カムフォロア３１を構成する軸部材であるスタッド５５は，ベース９に固定され，外輪５６が基端アーム部材２１に接してガイドすると共に上下方向移動を規制しており，また，カムフォロア３２を構成する軸部材であるスタッド５５は，基端アーム部材２１又は下段側の中間アーム部材２２に固定され，外輪５６が先端アーム部材２１又は上段側の中間アーム部材２２に接してガイドすると共に上下方向移動を規制している。言い換えれば，スタッド５５が下段側の移動アーム部材２０又はベース９に固定され，外輪５６が上段側の移動アーム部材２０に接してガイドすると共に上下方向移動を規制している。場合によっては，逆の取付け状態に構成することもできることは勿論であり，例えば，カムフォロア３１を構成する軸部材であるスタッド５５が上段側の移動アーム部材２１に固定され，外輪５６がベース９又は下段側の移動アーム部材に接してガイドすると共に上下方向移動を規制するように構成することも可能である。

この伸縮アーム装置１０は，特に，図１０に示すように，基端アーム部材２１及び中間アーム部材２２の両端部３４に滑車１７が固定治具４９によってそれぞれ固定されており，また，ベース９，基端アーム部材２１，中間アーム部材２２及び先端アーム部材２３のそれぞれの中央部に，複数のワイヤ１８の両端部３５がそれぞれ固定されており，ワイヤ１８は滑車１７に独立してそれぞれ掛けられている。従って，この伸縮アーム装置１０は，次のようにしてストロークを伸縮させることができる。伸縮アーム装置１０は，基端アーム部材２１をベース９に対して移動させることに応じて，先端アーム部材２３と３個の中間アーム部材２２とが移動し，複数の移動アーム部材２０から成る長手方向のストロークが伸縮することができる。即ち，滑車１７は，下段アーム部材２４，中段アーム部材２５及び上段アーム部材２６から成る中間アーム部材２２，並びに基端アーム部材２１の両端部３４にそれぞれ位置して固定治具４９によってそれぞれ取り付けられている。伸縮アーム装置１０は，駆動装置１３のモータ１３Ａを駆動してアクチュエータ３７を作動し，アクチュエータ３７に連結アーム５４によって連結された基端アーム部材２１を，ベース９に対して突き出す方向に移動させれば，滑車１７がワイヤ１８にガイドされて移動してワイヤ１８の下側が長く且つ上側が短くなり，ワイヤ１８の上側の端部３５が固定されている中間アーム部材２２の下段アーム部材２４が基端アーム部材２１と同方向に移動して突き出されることになる。同様に，残りの２個の中間アーム部材２２の中段アーム部材２５及び上段アーム部材２６は，下段アーム部材２４と同様の突き出す方向に移動し，更に先端アーム部材２３が中間アーム部材２２と同様の突き出す方向に移動することになり，伸縮アーム装置１０は，そのストロークが長くなる。また，ストロークが長くなった伸縮アーム装置は，基端アーム部材２１を逆に方向に移動させれば，全ての移動アーム部材２０が引っ込むことになり，収納状態になる。

図１１及び図１２には，伸縮アーム装置１０が搭載された橋梁１の下面１６を点検する橋梁検査装置が示されており，橋梁検査装置における検査車６は，橋梁１の下面１６に常設の作業用パネル通路２を設けた橋梁１に対して，橋梁１及び作業用パネル通路２の底面即ち下面１６を点検検査することができる。ここで，伸縮アーム装置１０は，橋梁１の下面１６に沿って橋長手方向に移動する検査車６に搭載され，橋梁１の下面１６を点検する点検用カメラ１４が設置され且つ橋幅方向に伸縮できるものとして適用される。図１１及び図１２には，伸縮アーム装置１０は，先端アーム部材２３，２段の中間アーム部材２２，及び基端アーム部材２１から構成された４段の移動アーム部材２０が示されている。橋梁１には，作業用パネル通路２を構成する複数のパネル部材３の下面１５に互いに平行に橋長手方向Ｘに延びる２列即ち一対のガイドレール５が設けられている。検査車６は，ガイドレール５に吊り下げられてガイドレール５に沿って移動させることができ，検査車６は，橋梁１の下面１６及び作業用パネル通路２の下面１５を点検をする自走式に構成されている。複数の主桁である桁４０は，フランジ部４４を備えたＩ形に形成されている。作業用パネル通路２は，橋梁１の下方に設けられており，例えば，桁４０のフランジ部４４を利用して構成することができ，隣接する桁４０のフランジ部４４に掛け渡されたパネル部材３が橋長手方向に順次配設されて形成されている。上記橋梁検査装置は，概して，橋梁１の下方の橋長手方向Ｘに延びる作業用パネル通路２を構成する複数のパネル部材３，パネル部材３の下面１５に橋幅方向Ｚに所定の間隔で隔置してそれぞれ固定された一対のレール部４，パネル部材３が橋長手方向Ｘに順次配設されてそれぞれのレール部４が連接して形成される橋長手方向Ｘに延びる一対のガイドレール５，及びガイドレール５に沿って橋長手方向Ｘに移動可能に構成された橋梁１と作業用パネル通路２との下面１５，１６を点検する検査車６を有している。一対のガイドレール５は，複数のレール部４が隣接するレール部４間に隙間４２を存して一列に橋長手方向に延びて即ち連接してパネル部材３の下面にそれぞれ形成されている。橋梁１は，その上面が舗装４１されており，橋梁１に所定間隔で設けられた下方に延びる桁４０によって支持された橋長手方向Ｘに連接する複数のパネル部材３によって作業用パネル通路２が形成されている。図１１では，作業用パネル通路２は，橋梁１の下面の橋長手方向Ｘに３列に複数のパネル部材３が連接して３区画に形成されており，中央の作業用パネル通路２に一対のガイドレール５が隔置して橋長手方向Ｘにそれぞれ延びて設けられている。橋梁１の橋幅方向Ｚの両側に位置する作業用パネル通路２には，その両側部に立設して橋梁１の下面１６に固定された桁４０が設けられ，橋幅方向の両側のパネル部材３には，桁４０から橋幅方向Ｚに延び出したフランジ部４４が張り出している。また，中央に位置する作業用パネル通路２は，例えば，両側の作業用パネル通路２に設けられたフランジ部４４に載置されて固定部材５２で固定した状態で作業用パネル通路２が構成されている。

上記橋梁検査装置は，例えば，橋梁１の幅方向Ｚの長さが１０ｍ程度であって，橋長手方向Ｘの全長が５０ｍ以上の橋に適用するものである。検査車６は，図１１に示すように，一対のガイドレール５を橋長手方向Ｘにそれぞれ走行する一対の走行台車７，及び走行台車７にフレーム８Ｆで取り付けられたフレーム構造体８から構成されている。フレーム構造体８には，伸縮アーム装置１０，減速機付きの駆動装置１３，制御装置等が搭載されている。検査車６は，点検用カメラ１４を取り付けた伸縮アーム装置１０を橋梁１の幅方向Ｚに伸縮させ，橋梁１及びその下方に設けた作業用パネル通路２の下面１５から橋梁１の両側面５３までの全域を点検することができるように構成されている。検査車６を備えた橋梁検査装置は，作業用パネル通路２の複数のパネル部材３の下面１５に固定した２列即ち一対のガイドレール５の平行度誤差や上下方向誤差を吸収できるように構成されている。一対のガイドレール５は，図１１に示すように，パネル部材３にそれぞれ設けられた一対のレール部４を連接して形成されているが，レール部４毎に隙間３２がそれぞれ存在している。検査車６は，例えば，２４Ｖのバッテリー及びモータ１３Ａから成る駆動装置１３が設けられており，駆動装置１３は制御装置を通じて無線によって駆動され，橋梁検査装置に設けた走行台車７及び伸縮アーム装置１０を作動できるように自走式に構成されている。また，橋梁検査装置は，例えば，装置全体が１００ｋｇ程度にまで軽量化することが好ましい。

検査車６は，橋長手方向Ｘにガイドレール５にそれぞれ沿って移動可能な一対の走行台車７，一対の走行台車７に取り付けられたフレーム構造体８，及びフレーム構造体８に取り付けられ且つ橋梁１の下面１６と作業用パネル通路２の下面１５を点検するカメラ１４を備えた橋幅方向Ｚに伸縮可能な一対の伸縮アーム装置１０を備えている。走行台車７は，検査車６をガイドレール５に吊り下げるための複数対のガイドホイール１１，ガイドレール５に摩擦接触してガイドレール５に沿って検査車６を移動させる一対の走行車輪１２，及び走行車輪１２をそれぞれ作動するモータから成る駆動装置１３を備えている。駆動装置１３の駆動によって，走行台車７を駆動して検査車６を橋長手方向Ｘの所定の位置へ移動させる。また，走行台車７は，ガイドレール５に形成された軌道溝に摺動嵌合するように，一対のガイドホイール１１によって挟持して吊り下げられている。ガイドホイール１１は，ホイールがダブル形の形式のものが使用され，ガイドレール５に形成された断面台形状の軌道溝に嵌合して摺動移動するように構成されている。４対のガイドホイール１１は，ガイドレール５に対してそれぞれ独立して弾性的に上下動できるようにばねを走行台車７に上下方向Ｙに弾性的にそれぞれ取り付けられている。また，フレーム構造体８は，図１１に示すように，フレーム８Ｆによって一対の走行台車７に固定されている。フレーム構造体８には，伸縮アーム装置１０を構成する移動アーム部材２０を収納即ち格納する伸縮アーム格納部３５，伸縮アーム装置１０を伸縮作動する移動アーム部材２０を駆動する駆動装置１３，制御装置１３の電源であるバッテリ等が設置されている。この橋梁検査装置は，制御装置の指令によって，駆動装置１３の駆動によって検査車６を橋梁１に沿って移動させると共に，駆動装置１３の駆動によって伸縮アーム装置１０を作動して伸縮アーム装置１０を橋幅方向Ｚに所定の位置まで伸縮させ，そこで，カメラ１４を通じて橋梁１の下面１６及び側面５３と作業用パネル通路２の下面１５とを点検することができる。また，橋梁１に設けた作業用パネル通路２は，橋梁１の下面１６側に設けられ，複数のパネル部材３を順次組み立てて構成されている。作業用パネル通路２の下面１５には，２列のガイドレール５が設けられている。ガイドレール５を形成するパネル部材３に固定したレール部４は，例えば，２列のレール部４間でスパンが１２００ｍｍ隔置しており，それぞれのパネル部材３の長さに合せて橋長手方向Ｘの長さが短いレール部４Ｓで２４０ｍｍ，長いレール部４Ｌで５３５ｍｍであり，断面高さが７０ｍｍであり，幅が４０ｍｍである。ガイドレール５は，短いレール部４Ｓと長いレール部４Ｌとが交互に配設され，レール部４間に２５ｍｍの隙間３２を形成して構成されている。即ち，ガイドレール５は，作業用の常設足場のそれ自体の誤差や，現場での橋梁１に取り付ける際の誤差によってレール部４同士が干渉しないように，隙間３２が形成されている。また，ガイドレール５は，その側面には，走行車輪１２で挟み込むための平面部と，ガイドホイール１１を組み合わせる傾斜面部から成る軌道溝が形成されている。

この発明による伸縮アーム装置は，例えば，移動アーム部材の先端アーム部材の先端にカメラ等の点検手段を備えることができ，橋梁等を点検する検査車に搭載して使用することが好ましいものである。

１橋梁
６検査車
９ベース
１０伸縮アーム装置
１４カメラ
１６下面
１７滑車
１８ワイヤ
１９天板
２０移動アーム部材
２１基端アーム部材
２２中間アーム部材
２３先端アーム部材
２４下段アーム部材
２５中段アーム部材
２６上段アーム部材
２７直動案内ユニット（第１直動案内ユニット）
２８直動案内ユニット（第２直動案内ユニット）
２９直動案内ユニット（第３直動案内ユニット）
３０チャンネル部材
３１カムフォロア（第１カムフォロア）
３２カムフォロア（第２カムフォロア）
３３カムフォロア（第３カムフォロア）
３４，３５端部
３６チャンネル形鋼板
３７アクチュエータ
３９底板
４５底部
４６側部
４７上部
４８間座
５０軌道レール
５１スライダ
５５スタッド
５６外輪
５７針状ころ
５９フランジ部

Claims

ベース，及び前記ベース上にそれぞれ移動可能に配設された積層された複数の移動アー
ム部材から成る橋梁の状態を点検する点検用カメラを備えた伸縮アーム装置において，
前記移動アーム部材は，前記ベース上に第１直動案内ユニットを介して移動可能に配設
された基端アーム部材，前記基端アーム部材上に第２直動案内ユニットを介して移動可能
に配設された中間アーム部材，及び前記中間アーム部材に第３直動案内ユニットを介して
移動可能に配設され且つ前記点検用カメラを備えた先端アーム部材から構成され，
前記移動アーム部材は，チャンネル部材からそれぞれ形成され，
前記基端アーム部材は，前記ベースに取り付けられた一対の第１カムフォロアによって
上方向移動と下方向移動とがそれぞれ規制され，前記中間アーム部材は，前記基端アーム
部材に取り付けられた一対の第２カムフォロアによって上方向移動と下方向移動とがそれ
ぞれ規制され，前記先端アーム部材は，前記中間アーム部材に取り付けられた一対の第３
カムフォロアによって上方向移動と下方向移動とがそれぞれ規制され，
前記基端アーム部材及び前記中間アーム部材の両端部に滑車がそれぞれ固定され，
前記ベース，前記基端アーム部材，前記中間アーム部材及び前記先端アーム部材のいず
れかに複数のワイヤの各両端部がそれぞれ固定され，これらの前記ワイヤが前記滑車に対
して独立してそれぞれ掛けられ，
前記基端アーム部材を前記ベースに対して移動させることに応答して，前記中間アーム
部材と前記先端アーム部材が伸縮移動して長手方向のストロークが伸縮することを特徴と
する伸縮アーム装置。
前記チャンネル部材は，長手方向に対向配設された一対のチャンネル形鋼板，及び前記
チャンネル形鋼板の少なくとも両端部に設けられ且つ対向配設された前記チャンネル形鋼
板をそれぞれ連結する隔置した複数の底板から構成され，前記チャンネル形鋼板は，長手
方向に延びる底部，前記底部から立設する長手方向に延びる側部，及び前記側部の上端か
ら前記底部に平行に延びる上部から一体構造に構成されていることを特徴とする請求項１
に記載の伸縮アーム装置。
前記滑車は，前記中間アーム部材と前記基端アーム部材を構成する前記チャンネル形鋼
板の前記両端部にそれぞれ位置する前記底板にそれぞれ設置されていることを特徴とする
請求項２に記載の伸縮アーム装置。
前記第１カムフォロア，前記第２カムフォロア及び前記第３カムフォロアは，前記チャ
ンネル形鋼板又は前記ベースに固定されたスタッド，及び前記スタッドに針状ころを介し
て回転自在に取り付けられ且つ前記チャンネル形鋼板又は前記チャンネル形鋼板に固定さ
れたフランジ部に回転自在に接する外輪から構成されており，前記チャンネル形鋼板の上
方向移動と下方向移動とを規制すると共に，前記外輪が下段側の前記移動アーム部材に対
する上段側の前記移動アーム部材の伸縮移動のガイドになることを特徴とする請求項２又
は３に記載の伸縮アーム装置。
前記第１直動案内ユニット，前記第２直動案内ユニット及び前記第３直動案内ユニット
は，前記底板又は前記ベースに固定された軌道レール，及び前記軌道レール上を相対摺動
移動し且つ前記チャンネル形鋼板の前記底部又は前記底部に固定された間座に取り付けた
スライダから構成されていることを特徴とする請求項４に記載の伸縮アーム装置。
前記先端アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネル形鋼板，対向する前
記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第３直動案内ユニットを構成す
る前記スライダが取り付けられた前記底板，及び前記チャンネル形鋼板の前記上部に互い
に連結され且つ先端側に点検用カメラを備えた天板から構成されていることを特徴とする
請求項５に記載の伸縮アーム装置。
前記基端アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネル形鋼板，対向する前
記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第２直動案内ユニットを構成す
る前記軌道レールが取り付けられた前記底板，前記チャンネル形鋼板の前記側部にそれぞ
れ固定され且つ上方向移動を規制する前記ベースに取り付けられた前記第１カムフォロア
を受ける前記フランジ部，及び前記チャンネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ
前記第１直動案内ユニットを構成する前記スライダが取り付けられた前記間座から構成さ
れており，前記ベースには，前記第１直動案内ユニットを構成する前記軌道レールが取り
付けられ且つ前記基端アーム部材の下方向移動を規制するため前記基端アーム部材の前記
側部を受ける前記第１カムフォロアが取り付けられていることを特徴とする請求項５又は
６に記載の伸縮アーム装置。
前記中間アーム部材は，下段アーム部材，前記下段アーム部材に前記第２直動案内ユニ
ットを介して移動可能に配設された中段アーム部材，及び前記中段アーム部材に前記第２
直動案内ユニットを介して移動可能に配設された上段アーム部材から構成されていること
を特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の伸縮アーム装置。
前記中間アーム部材の前記下段アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネ
ル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第２直動
案内ユニットを構成する前記スライダが取り付けられた前記底板，前記チャンネル形鋼板
の前記側部にそれぞれ固定され且つ上方向移動を規制する前記第２カムフォロアを受ける
前記フランジ部，及び前記チャンネル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記第２
直動案内ユニットの前記スライダが取り付けられた前記間座から構成されていることを特
徴とする請求項８に記載の伸縮アーム装置。
前記中間アーム部材の前記中段アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネ
ル形鋼板，対向する前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第２直動
案内ユニットを構成する前記軌道レールが取り付けられた前記底板，及び前記チャンネル
形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記第２直動案内ユニットの前記スライダが取
り付けられた前記間座から構成されており，前記チャンネル形鋼板の前記側部には前記上
段アーム部材の上方向移動を規制する前記第２カムフォロアが取り付けられ，前記チャン
ネル形鋼板の下方向移動を規制するため前記第２カムフォロアが前記下段アーム部材の前
記側部に取り付けられていることを特徴とする請求項８又は９に記載の伸縮アーム装置。
前記中間アーム部材の前記上段アーム部材は，対向して配設された一対の前記チャンネ
ル形鋼板，対向配設された前記チャンネル形鋼板の前記底部に互いに連結され且つ前記第
２直動案内ユニットを構成する軌道レールが取り付けられた前記底板，及び前記チャンネ
ル形鋼板の前記底部にそれぞれ固定され且つ前記第２直動案内ユニットの前記スライダが
取り付けられた前記間座から構成されており，前記チャンネル形鋼板の前記側部には前記
先端アーム部材の上方向移動を規制するため前記第３カムフォロアが取り付けられ，前記
チャンネル形鋼板の前記側部には前記先端アーム部材の下方向移動を規制する前記第３カ
ムフォロアが取り付けられていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか１項に記載
の伸縮アーム装置。
橋梁の下面に沿って橋長手方向に移動する検査車に搭載され，前記橋梁の下面を点検す
る前記点検用カメラが設置され且つ積層配置された前記移動アーム部材が橋幅方向に前記
ベースから延び出したり引っ込めたりしてストロークが変更される伸縮アームとして適用
されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の伸縮アーム装置。