JPH0236433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は壁面或いは天井等を走行し得るように
した走行台車用吸着素子に関するものである。

［従来の技術］ 従来の走行台車は、壁面或いは天井等が磁性体
の場合には走行台車に磁石車輪を設けて磁石車輪
の磁力により走行台車を壁面等に吸着させて壁面
等を走行し得るようにしていた。しかし磁石車輪
を利用した走行台車は壁面等が磁性体の場合にし
か使用できないため、壁面等が磁性体であるか否
かを問わずに使用できる走行台車が要求されてい
る。

このため、台車に複数のアームを移動可能に取
り付け、該アームの先端に真空吸着及び真空解除
が可能な吸盤を設けた走行台車が提案されてい
る。この走行台車はまず全ての吸盤を壁面等に真
空吸着させ台車を壁面等に保持させる。次に該吸
盤をいくつかのグループに分けて１つのグループ
の吸盤の吸着状態を解除して該グループの吸盤の
アームを進行方向に移動し、移動後再び吸盤を真
空吸着状態にして吸着位置を前進させる。以後順
次上記吸盤の吸着位置の移動を各グループずつ交
代で行うことにより吸盤に歩行動作をさせて台車
を壁面等に保持したまま台車を移動させる。

又、走行台車全体を真空吸着及び真空解除が可
能な真空室に形成して吸盤構造とし、更に真空室
内部に走行車輪を設け、走行台車それ自体を壁面
等に吸着させて真空室内部に収められた走行車輪
で壁面等を走行させる走行台車も提案されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら上記従来の吸盤で歩行動作を行う
走行台車では、動作が間欠的で且つバルブ切替等
の複雑な動作を要するため動作速度が遅く、走行
台車の移動速度をあげるのは困難であつた。又、
１グループの吸盤の真空解除を行い吸盤を前進動
させている間も残りのグループの吸盤が走行台車
を壁面等に吸着保持しなければならないため、走
行台車には走行台車を壁面等に保持させる最低限
の吸着力を有する吸盤に比して倍程度の吸盤を設
ける必要があり、更に走行台車に歩行動作をさせ
る装置も同数必要になるので、走行台車の複雑
化、重量化、更に大型化を招き、非常に高価なも
のとなつてしまう。加えて走行台車を旋回させる
ようにするには、相当の困難が共ない複雑な構造
となつてしまう。

又、全体を真空室とし真空室内部に走行車輪を
設けた走行台車では、走行時に常に大きな摩擦抵
抗がかかり、よつて走行台車を壁面等に吸着させ
る動作と走行させる動作とを同時に行わせるのは
非常に困難であり、上記動作を両立させるために
は走行台車は複雑な構造になつてしまう。

本発明は上述の実情に鑑み、走行台車に用いた
場合に、良好な吸着を行いつつ走行台車の走行速
度を高めることができるようにした簡単な構造の
走行台車用吸着素子を提供することを目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、片面の周縁部全周に軸線方向に延び
る突出部を一体或いは別体に設けた円盤状をした
剛体から成る本体に、該本体の外周を覆い先端が
前記本体の突出部より突出する可撓性体を取り付
け、前記本体の突出部の一部が壁面等に接触し、
且つ前記可撓性体の全周が壁面等に密着する所要
の傾斜角度を有して、前記本体を壁面等と平行に
配設した走行台車に回転自在に取り付け、前記本
体片面の空出部で囲まれた空間を真空源と接続
し、走行台車用吸着素子としたものである。

［作用］ 従つて本発明では、本体の全周を覆い壁面等に
密着した可撓性体が本体突出部内の空間を密閉す
るため、真空源から該空間内の空気を排出すると
本体は壁面に真空吸着し、又本体は壁面等に対し
て傾斜して突出部の一部のみ接触しているため本
体に発生する吸着力による荷重を該接触部が受
け、壁面等に平行な力を本体に加えると本体は壁
面等に吸着したまま容易に回転して力の方向に移
動し或いは本体に回転力を与えるとその反力が本
体を押す力となつて本体は接線方向に移動し、従
つて走行台車は連続的に壁面等を走行することが
できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明の一実施例の説明図である。

剛体から成る円盤状の本体１の周縁部片面全周
に、本体１の軸線方向に延びる突出部２を本体１
と一体に或いは剛体以外の素材で別体に設け本体
１と突出部２の間に所要の空間を形成し、本体１
の中心に軸線方向の貫通孔３を穿設し、貫通孔３
の内部に円周方向に延びる溝６を設ける。

本体１の外周に突出部２より先端を突き出して
可撓性の筒体７を嵌め、筒体７の外側にタガ８を
嵌めて筒体７を本体１に固定する。

先端付近に軸受２２から成る鍔状の張出部９を
有し、軸心に中空部１０を形成した軸１１を、内
面に大小の溝４，５を設けた円筒状の軸押え２３
を用いて、ボルト２４で本体１の貫通孔３に突出
部２とは反対から回転自在に取付ける。このとき
溝４，６にはあらかじめＯリング１２，１３を嵌
め込んでおく。該Ｏリング１２，１３はどちらか
一方のみでもよい。又軸１１の後端を図示しない
真空源に接続する。

軸１１を傾むけ上記構成の吸着素子１４を壁面
１５或いは天井等に対して突出部２の一部のみを
接触させて僅小な角度θに保持する。突出部２が
本体１と一体の剛体である場合には角度θのテー
パを形成して接触部１６を壁面１５等に密着させ
るようにし、又、突出部２が例えばゴム、プラス
チツクでできており本体１と別体に設けられてい
る場合には該テーパは不要である。

このとき、筒体７は突出部２より突き出た先端
を突出部２と反対側に曲げて円周方向全体を壁面
１５等に密着させる。

本体１と突出部２で囲まれた空間内部の空気を
真空源と接続した中空部１０から排出すると、筒
体７は壁面１５に密着して前記空間を密閉するた
め、該空間は真空となり、従つて吸着素子１４は
壁面１５に対して角度θを保持した状態で壁面１
５に吸着する。このとき軸１１は角度θに傾けて
保持しておく。

吸着素子１４は、壁面１５からの反力を接触部
１６の一点で偏荷重として受けているため、壁面
１５と平行な力を軸１１を介して吸着素子１４に
加えると、吸着素子１４は壁面１５との吸着状態
を保持しながら容易に軸１１を中心に回転して力
の向きに連続的に進行する。軸１１と本体１間に
はＯリング１２，１３を設けているため本体１が
軸１１の回りに回転してもシール性が破壊される
ことなく吸着素子１４は吸着状態を保持し得る。

第２図乃至第４図は第１図の吸着素子１４を走
行台車に取付けた説明図である。

２個の吸着素子１４，１４を接触部１６，１６
を互いに最も離れる位置に配置し、軸１１，１１
を台車１７の幅方向に並べて台車１７に固定す
る。

台車１７は、例えば四隅に車輪１８，１９，２
０，２１を設け、図中下側の二輪２０，２１を駆
動輪として上側の二輪１８，１９を操舵輪とす
る。

台車１７を壁面１５に沿わせて吸着素子１４，
１４を作動すると、吸着素子１４，１４は壁面１
５に吸着し台車１７は吸着素子１４，１４の吸着
力により壁面１５に保持される。台車１７を壁面
１５に沿つて第４図中矢印ａの方向に走行させる
場合には車輪１８，１９を矢印ａに向け車輪２
０，２１を駆動すると台車１７の移動速度に合せ
て左右の吸着素子１４，１４は壁面１５に吸着し
たまま互いに同一速度で反対向きに回転しながら
台車１７に追従して移動する。又台車１７を壁面
１５に沿わせて旋回或いは方向変換する場合には
例えば第４図中矢印ｂで示す方向に車輪１８，１
９を向け、車輪２０，２１を駆動すると吸着素子
１４，１４は第３図中矢印ｃ，ｄで示す如く互い
の回転速度が変わり台車１７の旋回に個別に追従
する。

第５図は本発明の他の実施例の説明図であり、
第１図と同一部分には同一符号が付してある。

台車１７に軸１１を前述の如く傾斜させて軸押
え２３の外周に歯車２８を受け、台車１７の本体
１側に角度θの傾斜板２９をボルト３０で固定し
て歯車２８と平行な台を作り、傾斜板２９上に歯
車２８と噛合する歯車３１を回転軸に有するモー
タ３２を固定する。

本体１と突出部２で囲まれた空間内部の空気
を、真空源とつながつている軸１１の中空部１０
から排出すると第１図の場合と同様に吸着素子は
壁面１５等に対して移動可能に吸着する。

又、モータ３２を駆動するとモータ３２の駆動
力は歯車３１から噛合する歯車２８に伝わり本体
１を回転させ、吸着素子１４は吸着を行いつつ接
触部１６の接線方向に進行し、よつて台車１７を
走行させることができる。

又突出部２の接触部１６が摩滅した場合にはボ
ルト２４をはずすことで容易に本体１ごと交換で
き、又可撓性筒体７が損傷した場合もタガ８を外
すことによつて交換することができる。

第６図は第５図の吸着素子を台車に取付けた説
明図である。

台車３５の図中上方には吸着素子３６，３７を
二個並設し、図中下方には両隅に吸着素子３８，
３９を各一個ずつ設ける。

上方の吸着素子３６，３７は互いのモータを駆
動し、モータ即ち吸着素子３６，３７の回転速度
を同一にして逆転させると直進し、回転速度を互
いに異なるものとすると回転速度の遅い方に向か
おうとするため操舵輪としての機能を有してい
る。又下方の吸着素子３８，３９を同一のモータ
で駆動して逆転させ或いは個別に設けたモータの
回転速度を同一にして逆転させ台車３５に駆動力
を与える駆動輪として機能させる。このように吸
着素子３６，３７，３８，３９を複数設けて操舵
輪と駆動輪に機能を分けたことにより、台車３５
は直進及び旋回並に方向変更を自由に行うことが
できる。

第７図は第５図の吸着素子を台車に取付けた他
の説明図である。

台車４０に吸着素子４１，４２、キヤスタ４３
を設ける。

吸着素子４１，４２を左右で別個に駆動し得る
ようにすると、左右の吸着素子４１及び４２の回
転速度を同一として互いに逆転させた場合には台
車１７は直進し、又左右の吸着素子４１及び４２
の回転速度を異なるように逆転させた場合には台
車４０は回転速度の遅い方に旋回或いは方向変更
し吸着素子４１，４２は操舵輪と駆動輪と兼ね備
えた機能を有する。

尚、本発明は上述の実施例に限定されるもので
なく、吸着素子本体の突出部は本体と一体に剛体
で構成することを要せず、突出部をゴム、プラス
チツク等の他の材料を固定して本体の一部となし
てもよく、要するに壁面からの反力を支えられれ
ば良く、本体に取付けられた軸受は台車側に設け
て軸ごと本体を回転させても良く可撓性の筒体は
要するに吸着素子の移動中に吸着素子と壁面との
間を密閉できれば良く例えば朝顔型にしたり複合
材料で形成したりする等は自由であり、又吸着素
子に対してタガ止め以外の固定方法例えば接着或
いは埋め込み或いはねじ止め或いはこれらの組合
せ等の固定方法を使用し得ること、台車に対する
吸着素子の取り付け個数及び配置等は任意であり
例えば駆動力のない吸着素子と駆動力を有する吸
着素子を組合せ又これに更に車輪等を組合せるの
は自由であること、その他本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内で種々変更を加え得ること等は勿論で
ある。

［発明の効果］ 上記したように本発明の走行台車用吸着素子に
よれば、壁面に吸着した状態で壁面と平行に連続
的な移動が可能なため、走行台車に取付けた場合
には走行台車の走行速度を早めることが可能で且
つ方向変換も容易であり、又吸着素子は、走行台
車を壁面等に保持できる最小限設ければ良く、走
行台車を簡単で軽量な構成とし安価に提供するこ
とができる等の種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は
第１図の吸着素子を台車に取付けた説明図、第３
図は第２図の−矢視図、第４図は第２図の平
面図、第５図は本発明の他の実施例の説明図、第
６図は第５図の吸着素子を台車に取付けた説明
図、第７図は第５図の吸着素子を台車に取付けた
他の説明図である。 図中１は本体、２は突出部、７は筒体、１４は
吸着素子、１５は壁面、１６は接触部、１７は台
車を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 片面の周縁部全周に軸線方向に延びる突出部
   を一体或いは別体に設けた円盤状をした剛体から
   成る本体に、該本体の外周を覆い先端が前記本体
   の突出部より突出する可撓性体を取り付け、前記
   本体の突出部の一部が壁面等に接触し、且つ前記
   可撓性体の全周が壁面等に密着する所要の傾斜角
   度を有して、前記本体を壁面等と平行に配設した
   走行台車に回転自在に取り付け、前記本体片面の
   突出部で囲まれた空間を真空源と接続したことを
   特徴とする走行台車用吸着素子。