JPH1176446A

JPH1176446A - 消火用走行ロボット

Info

Publication number: JPH1176446A
Application number: JP25424597A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Tsume; 光男爪; Keizo Takizawa; 桂三滝澤; Shinji Yoshihara; 晋二吉原; Yasuhiro Iwakiri; 康浩岩切
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JP3804213B2

Abstract

(57)【要約】【課題】火災現場の近傍までは、受ける衝撃加速度が
小さく高速で走行し得るゴムタイヤで走行し、その地点
から火災現場までのレール温度が上昇している箇所では
鉄輪で走行し得る消火用走行ロボットを提供すること。【解決手段】消火用走行ロボット１０の走行ユニット
１１Ａ（１１Ｂも同様）においては、本体３１の屋根板
３５の上面に軸支させる径の大きい充填ゴムタイヤ１３
ａ、１３ｂの車軸１２ａ、１２ｂと、同じく屋根板３５
の上面において充填ゴムタイヤ１３ａ、１３ｂとは進行
方向に並んで軸支させる径の小さい鉄輪２３ａ、２３ｂ
の車軸２２ａ、２２ｂとを水平に位置させる。また、車
軸１２ａ、１２ｂと車軸２２ａ、２２ｂとの間にチェイ
ン２９を巻装して回転するようにする。充填ゴムタイヤ
１３ａ、１３ｂが摩損すると鉄輪２３ａ、２３ｂによる
走行が始まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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３００〜６０
０℃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１
００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１
０３ａ、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１０６
ａ、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１
０３ａ、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、１
０８ｂ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１
３６、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１
２５ａ、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１４
３ａ、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、ＣＣ
Ｄ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、１４９
ｂ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１１
Ａ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３６
ａを挟んで径の大きい充填ゴムタイヤ１３ａとギヤ１４
ａ、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２
２ａが軸支され、その車軸２２ａには鉄輪用軸受柱３８
ａ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３６
０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、１
３ｂ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２
２ａ、２２ｂのそれぞれにおいて、鉄輪用軸受柱３８
ａ、３８ｂのレール１側である内側には鉄輪２３ａ、２
３ｂ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１
４ａ、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、１５
ｂ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１３
ａ、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２
３ｂ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１
０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６
Ｂ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６８
ａ、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４２
ａ、４２ｂのレール６側である内側に充填ゴムタイヤ４
３ａ、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４５
ａ、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、６７
ｂ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８
Ｂ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４
３ａ、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８
Ａ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４
２ａ、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７
０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１
３、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７
３ａ、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８
４ａ、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７
９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８
３と消火用走行ロボット７０の走行方向に並んで鉄輪８
７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８
１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７３
ａ、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９４
ａ、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１
３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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩切康浩愛知県豊橋市三弥町字元屋敷150 神鋼電機株式会社豊橋事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネル内の火災に対し前記トンネルの
天井部に敷設されたレールに懸吊されて走行する消火用
走行ロボットにおいて、前記レール面上に接触する走行車輪としてゴムタイヤと
鉄輪とを備えており、前記消火用走行ロボットが配置されている場所からレー
ルが温度上昇していない火災現場の近傍までは前記ゴム
タイヤで走行し、前記レールが温度上昇している前記近
傍から前記火災現場までは前記鉄輪で走行することを特
徴とする消火用走行ロボット。
【請求項２】前記ゴムタイヤは径を大に、前記鉄輪は
径を小とされ、前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸
とは前記レール面から同一高さに軸支されて、前記ゴム
タイヤは前記レール面上と接触し、前記鉄輪は前記レー
ル面から浮いた状態とされ、かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェイ
ンまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられて
おり、前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記
レールの温度が上昇していない前記火災現場の前記近傍
までは前記ゴムタイヤを前記レール面上に接触させて走
行し、前記近傍から前記火災現場までは温度上昇してい
る前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が変
形等により前記鉄輪の径以下になることにより、前記鉄
輪を前記レール面上に接触させて走行する請求項１に記
載の消火用走行ロボット。
【請求項３】前記レールが上下２段に構成されてお
り、前記ゴムタイヤの車軸は前記ゴムタイヤが上段レール面
及び下段レール面の一方の上に接触するように軸支さ
れ、前記鉄輪の車軸は前記鉄輪が前記上段レール面及び
下段レール面の他方から浮いた状態となるように軸支さ
れて、かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェイ
ンまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられて
おり、前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記
レールの温度が上昇していない前記火災現場の近傍まで
は前記ゴムタイヤを前記一方のレール面上に接触させて
走行し、前記近傍から前記火災現場までは温度上昇して
いる前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が
変形等により前記鉄輪の径以下になることにより、前記
鉄輪を前記他方のレール面上に接触させて走行する請求
項１に記載の消火用走行ロボット。
【請求項４】前記ゴムタイヤの車輪は下向きに伸縮可
能な軸受に軸支され、前記鉄輪の車軸は定長軸受に軸支
されて、前記伸縮可能な軸支を伸長させて前記ゴムタイヤが前記
レール面上に接する場合には、前記鉄輪は前記レール面
から浮いた状態となり、前記鉄輪が前記レール面上に接
する場合には、前記伸縮可能な軸受を収縮させて前記ゴ
ムタイヤを前記レール面から浮かせることが可能とさ
れ、かつ前記ゴムタイヤの車軸と前記鉄輪の車軸とはチェイ
ンまたはギヤを介して同時に回転の駆動力を与えられて
おり、前記消火用走行ロボットが配置されている場所から前記
レールの温度が上昇していない前記火災現場の前記近傍
までは前記ゴムタイヤを前記レール面上に接触させて走
行し、前記近傍から前記火災現場までは温度の上昇して
いる前記レールによって加熱され前記ゴムタイヤの径が
変形または損耗によって前記鉄輪の径以下になることに
より、前記鉄輪が前記レール面上に接触したことが確認
されると、前記伸縮可能な軸受を収縮させて前記ゴムタ
イヤを前記レール面から浮かせ、前記鉄輪のみを前記レ
ール面上に接触させて走行する請求項１に記載の消火用
走行ロボット。
【請求項５】前記消火用走行ロボットが前記レールに
懸吊される部分の天井面の下側に固定された外筒に内筒
が内部空間を形成して気密にかつ抜け防止されて下向き
に伸縮可能に挿入され、前記内筒の端面部の外面側とな
る下側に前記ゴムタイヤの前記車軸が軸支される軸受が
固定されており、かつ前記内部空間には縮み側にバネ力を有するコイルバ
ネが両端部を相対する前記内筒の前記端面部の内面側と
前記外筒の端面部の内面側とに固定して挿入されてお
り、更には前記外筒に設けた注入口の弁を介して高圧の気体
または液体が前記内部空間へ注入されることにより前記
コイルバネに抗して前記内筒が前記軸受と共に下方へ押
し下げられて前記ゴムタイヤが前記レール面に接触し、前記外筒に設けた排出口の弁を介して前記高圧の気体ま
たは液体が前記内部空間から排出されることにより前記
コイルバネが収縮して前記内筒が前記軸受と共に引き上
げられて前記ゴムタイヤが前記レール面から浮き上がる
ように前記伸縮可能な軸受が構成されている請求項４に
記載の消火用走行ロボット。
【請求項６】前記鉄輪が前記レール面と接触すること
によって回路が閉じられて電流が流れることにより前記
接触が検出される請求項４または請求項５に記載の消火
用走行ロボット。
【請求項７】前記ゴムタイヤが充填ゴムタイヤまたは
空気入りゴムタイヤである請求項１から請求項４までの
何れかに記載の消火用走行ロボット。