JPS62279176A - 真空吸着走行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の属する技術分野〕 この発明は垂直壁面あるいは天井面などを走行面として
走行させることができる真空吸着式の走行装置に関する
。

この種の走行装置は、建物外壁面のタイルの付着状態を
調査したり、火災時に建物の壁を走行して救急ロープを
手渡したりするように、通常であれば屋上からゴンドラ
を吊るしたり壁面に沿って足場を組んだりして作業員が
対象物に近接して行われる作業を、作業員が近接するこ
となく地上から遠隔制御あるいは自動ａ！転にて実行さ
せろために用いられるもので、作業の安全性を向上させ
たり作業時間を短縮させるために便用される。特に原子
力発電所の設備におけるタンクや壁に沿って配置された
機器の点検、検査、清掃、補修などの作業に対して用い
る場合には、放射線被ばくを低減する目的にも合致し、
その実用化が期待されている。真空吸着式なので、磁性
体、非凪性体を問わず、あらゆる壁面に吸着できる。

〔従来技術とその問題点〕

この種の走行装置は、壁面の状況、たとえば凹凸、亀裂
、段差や結露あるいは粉塵の付着などにより吸着力が不
足したり、スリップが生じて走行不能な状態になる可能
性がある。走行面が曲面の場合、シール材の走行面に対
する当接面は走行面の曲面の形状にならってすき間が微
少である必要があるが、走行面の曲ぶ変化や走行中の方
向変換に対してシール材当Ｗ面の形状の変化が対応でき
なければすき間を生じ吸着力を失うことになる。

これらの状態が発生すると装置が落下し本体を破損する
のみならず周囲の機器や作業者に被害を及ぼしたり、あ
るいは装置を回収するために労力を要したり危険を伴う
など安全性の面で信頼性を欠く欠点があった。

以下、図面を参照して従来の走行装置が有していた欠点
を具体的に説明する。

第９図ないし第１２図は、従来例のＸ空吸着走行装置の
説明図である。ブラシ状の環状シール体重は全体として
走行面と直角な方向（第９図では矢印２方向）に移動自
在なように、真空容器３に複数個取付けた（ブラケット
）７と該（ブラケット）７の案内穴にガイドされるｃガ
イドピン）８を設け、圧縮ばね９によって常に走行面４
に当接するようにしてあり、ベロフラム１１を介して気
密を保って真空容器３に取付けてシール体を構成してい
る。

真空容器３は図示してない駆動装置によって駆動する車
輪６によって矢印２］の方向に走行し、直接設けたブロ
ワ５または図示してない配管で接続した別置のブロワに
より脱気される。

前記のように真空吸着走行装置を構成し走行面４に環状
シール体１が常に当接して、真空容器３内の真突度を保
ち装置を走行面４に吸着しながら矢印２１の方向に走行
させる。真空吸着走行装置は図示していない検査具など
を取付け、タンクの板厚測定などに使用される。

第１０図は従来例のブラシ状の環状シール体１の断面図
である。環状シール体１は芯１２に気密性の軟質シート
１３をブラシ素材１４ではさみ、断面がブラシ素材１４
をはさむ方向に開口したコの字状断面で、該開口を一つ
の端面とする環状体に成形した固定具１５でかしめて環
状に形成したものである。

環状シール体１の走行面４への幽接部は軟質シート１３
、ブラシ素材１４の先端が走行面４へ柔軟に当接して、
多少の凹凸や曲ぶの変化には対応して、真空吸着走行装
置の気密を保ち真空度を低下させない。

しかし第１１図に示すように、走行面４の曲率が大きく
変ると、環状シール体ｌは圧縮ばね９によって走行面４
に当接するようにしているにも拘らず、固定具１５が走
行面４にならった変形をしない剛な構造であるため、す
き間ｎを生じ気密ｂ″−破れ真空度が低下して真空吸着
走行装置が使用できなくなる欠点があった。

前記の欠点を除くため、環状シール体１の当接面を走行
面４にすき間なく当接するように、軟質シート１３、ブ
ラシ素材１４を刈込んで成形して使用したり、第１２図
に示すように固定具１５を走行面４にならうよう成形し
て使用した。

しかしこのような環状シール体１では特定の曲率の走行
面専用となるため、走行中に走行面の曲率が変ったり方
向変換をした時には環状シール体の当接面にすき間を生
じて真空が破れ、装置が使用できないため応用範囲が限
られる欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は床面、壁面、天井面、タンク表面などの平面ま
たは曲面に真空吸着して走行する真空吸着走行装置にお
いて、走行曲面上での曲率の変化や走行方向変換があっ
ても、環状シール体が曲面にならってすき間なく当接し
て気密を保持する応用範囲の広い真空吸着走行装置を提
供しようとするものである。

〔発明の要点〕

本発明は壁面等の走行面に対向する側に開口を有する箱
軟体としてなる真空容器と、該容器に取り付けられた走
行面に対して移動可能に支承する複数個の車輪をそなえ
、真空容器の開口の周縁に沿って可撓性の環状シール体
をそのシール材が走行面と当接して外気の真空容器の内
部９間への侵入を防ぐようにした真空吸着走行装置に関
する。

該環状シール体は真空容器の周縁部に沿って走行面と平
行な方向には規制し直角な方向には移動自在に案内する
ブラケットとガイドピンあるいは講状体のシール案内機
構と、環状シール体を走行面に向けて付勢するばね、流
体圧利用などのシール体付勢手段と、環状シール体のシ
ール材が真空容器の開口から走行面に向けて所足寸法以
上突出するのを防止するスト、バ手段をそなえている。

装置が曲面の走行面を移動するに際して環状シール体が
走行面と直角な方向に変形しつるようにしたので、走行
中曲面の曲ぶが変ったり方向変換してもシール材にすき
間を生じない。

〔発明の実施例〕

第１図、第２図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は断面側面図、第２図は第１図のＡＡｇ（Ｓで切断した
平面図である。第９図ないし第１２図に示す従来例と異
なる点は、環状シール体１に走行面と直角な方向（第１
図矢印２方向）に可撓性を持たせる構造とした点で、こ
れにより走行曲面上での曲率の変化や走行方向変換があ
ってもシール材当接面（以下シール面と記す）にすき間
を生じることなく、真空吸着走行装置の応用範囲を拡げ
ることができる。

＠１図、第２図において、真空容器３は走行面４に対向
する側に開口を有し、直接設けたブロワ５または図示し
てない配管で接続した別置のブロワにより脱気可能な半
密閉箱となっている。図では円筒形として示しであるが
任意の形にすることができる。該真空容器３には複数個
の車輪６が設けられ図示してない駆動装置によって駆動
され、真空容器３が内部脱気されて走行面４に向けて吸
引されたとき、走行面４に車輪６が当接して真空容器３
を移動可能に支承する。

真空容器３の開口のｗ！Ｊ縁に沿って環状シール体１が
配され、該環状シール体１は可撓性の環状体としてなり
、走行面４側に先端が該走行面４に接触して外気の侵入
を防ぐシール材を備えている。

環状シール体１と真空容器３の間にシール体案内機構７
．８を設けている。これは真空容器３に（ブラケット）
７を複数側腹り付け、該（ブラケット）７の案内穴にガ
イドされるＣガイドピン）８を環状シール体１上に投げ
、環状シール体１を真空容器３の周縁部に沿って走行面
４と平行な方向には規制し、走行面４と直角な方向（矢
印２）には移動自在に案内する機構である。環状シール
体１を走行面４に向けて付勢するため第１図に示す実施
例では（圧縮ばね）９を用いてシール体付勢手段９とし
ている。

このシール体付勢手段には図示してないが流体圧も利用
できる。環状シール体１のシール材が真空容器の開口か
ら走行面４に向けて所定寸法以上突出するのを防止する
ためＣガイドピン）８の端部に（ストッパ）１０を設げ
てストッパ手段１０としている。

ｗｃ１図に示す実施例では環状シール体１と真空容器３
との間を柔軟性気密性のベロフラム１１でシールしてい
る。

前記の構成になる装置を曲面の走行面を移動させると、
環状シール体１が走行面と直角な方向（矢印２）に変形
しつるようにしであるため、走行中走行面の曲率が変化
したり、走行中方向変換があってもシール面にすき間を
生じることがなく、従来例の欠点を解消した応用範囲の
広い真空吸着走行装置を提供することができる。

つぎに環状シール体ｌに可撓性を持たせる構造について
説明する。第１図ないし第３図には本発明の第１の実施
例の可撓性を持った環状シール体１を示している。第３
図は該環状シール体１の構造を示す第１の部分斜視図、
第４図は真空容器３への取り付は構造の第１の説明図で
ある。

前記第１０図で説明した従来例の環状シール体１と同様
に構成した、すなわち第３図において芯１２はたとえば
ワイヤローブ、スプリングベルトなどの可撓性を有する
部材に気密性の軟質シート１３をブラシ素材１４ではさ
み、断面がブラシ素材１４をはさむ方向に゛開口したコ
の字状断面で、該開口を一つの端面とする環状体に成形
した固定具１５でかしめてまず成形する。

該固定具１５に第３図に示す複数個の切れ目１６を入れ
、該切れ目１６を気密性柔軟性を有する部材１７でつな
いで柔軟性をもたせて環状シール体１となし、（ガイド
ピン）８を固定具１５上に設け、外周部にベロフラム１
】を設ける。

第４図は第３図に示した環状シール体ｌの真空容器３へ
の取り付は構造を示すもので、切れ目１６、Ｃガイドピ
ン）８と同数個の（ブラケット）７を真空容器３に設け
、（圧縮ばね）９を挿入したＣガイドピン）８を（ブラ
ケット）７の案内穴に挿入して滑合させストッパ１０を
設ケ、環状シール体を真空容器３の周縁部に沿って走行
面と平行な方向には規制し直角な方向には移動自在に案
内するシール体案内機構７，８となし、ベロフラム１１
を真空容器３に取り付はシールとする。

真空吸着走行装置を走行させる前の状態では、環状シー
ル体ｌは（圧縮ばね）９の付勢力で（ストッパ）１０が
（ブラケット）７に当接する位置まで付勢され、環状シ
ール体を走行面に向けて付勢するシール体付勢手段９と
環状シール体のシール材が真空容器の開口から走行面に
向けて所定寸法以上突出するのを防止するストッパ手段
１０とをなしている。前記の構成により装置が走行面を
移動するに際して環状シール体が走行面と直角な方向に
変形しつるようにしたものである。

直接設けたブロワ５または別置したブロワで脱気しつつ
装置を走行面４に接近させると、まず環状シール体１の
シール面が走行面４に当接して真空容器３のシールをな
し、脱気が進んで容器内の真空度が高まると、環状シー
ル体１、（圧縮ばね）９、ベロフラム１１の弾件力に抗
して、装置を走行面４に接近させ、本輪６が走行面４に
当接して装置の真空吸着が完成する。車輪６を駆動して
所定の走行をさせる。

ブロワの運転を停止すれば前記と逆の経過で装置の真空
吸着を終結させられる。

第５図は本発明の第２の実施例の可撓性を持った環状シ
ール体１の構造を示す部分斜視図、第６図は真空容器３
への取り付は構造の第２の説明図である。

固定具１５に切れ目の無い状態にまず成形するのは前記
の第１の実施例と同じである。第５図において、下方に
開口するコの字状溝形断面を有する環状の固定具１５の
、溝の内外両側壁部のみに複数個の切れ目１６ａを入れ
る。すなわち下向きコの字の上辺部を残して両側壁部の
み切り落す。該切れ口１６ａを気密性柔軟性を有する部
材１７でつないで柔軟性をもたせて環状シール体１とな
したもので、固定具１５の切れ目１６ａの残った上辺部
の断面の幅方向と厚さ方向の弾性の差、すなわち曲げ剛
性の差を利用して走行面に平行な方向には剛に、走行面
に直角な方向には柔軟性をもたせ、外周部にベロフラム
１１を設ける。

第６図は真空容器３への取り付は構造の第２の説明図で
、環状シール体１を案内する環状溝を有する部材１８を
箕空容′ｆ％３壁面内部に設け、該環状溝に複数個の圧
縮ばね９を配した環状シール体ｌを挿入し、（ストッパ
）１０ａを設け、環状シール体を真空容器３の周縁部に
沿って走行面と平行な方向には規制し、直角な方向には
移動自在ｔご案内するシール体案内機構となし、ベロフ
ラム１】ヲ真空容器３に取り付はシール′とする。

該第２の実施例による真空吸着走行装置の運転方法は前
記第１の実施例で示したのと同様である。

第７図は本発明の第３の実施例の可撓性を持った環状シ
ール体１の構造を示すもので、（ａ）は部分斜視図、（
ｂｌは（ａｔのＡＡ部部面面図第８図は真空容器３への
取り付は構造の第３の説明図である。

第７図において、固定具１５ａを薄い弾性板とし、芯１
２を複数個のねじのないアイボルト状の金具１９に通し
、気密性の軟質シート１３をブラシ素材１４ではさみ、
金具１９の段付先端部を固定具１５ａに設けた穴に挿入
してかしめ、軟質シート１３、ブラシ素材１４を図示の
ように成形して固定具１５ａに接する根元部をゴムなど
の気密性柔軟性の充てん材加で充てんして環状シール体
１を成形する。

固定具１５ａの断面の幅方向と厚さ方向の差、すなわち
曲げ剛性の差を利用して走行面に平行な方向には剛に、
走行面に直角な方向には充てん材加と合計した柔軟性を
もたせたものである。

第８図は真空容器３への取り付は構造の第３の説明図で
、環状シール体１を案内する環状溝を有する部材１８ａ
を真空容器３Ｉ！面内部に接して設け、該環状溝に複数
個の圧縮ばね９を配した環状シール体１を挿入し、（ス
ト、パ）１０ａを設ける。この場合ベロフラムは不要で
ある。

環状シール体を真空容器３の周縁部に沿って走行面と平
行な方向には規制し、直角な方向には移動自在に案内す
るシール体案内機構となしたものである。

該第３の実施例による真空吸着走行装置の運転方法は前
記第１の実施例で示したのと同様である。

環状シール化ｌと真空容器３への取り付は構造について
、各３例づつを示したが、これらはたとえば第３図に示
す環状シール体１にガイドピン８、ベロフラム１１を取
り付けずに第８図に示す取り付は構造とすることが可能
なように、任意の組合せをとることが可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、真空容器に作用する吸着力を車輪に直接作用
させると共に、真空容器と走行面との間の気密を保持す
る環状シール体に可撓性をもたせ、シール体案内機構で
環状シール体を真空容器の周縁部に沿って走行面と平行
な方向には規制し直角な方向には移動自在に案内させ、
圧縮ばねとストッパとで環状シール体を走行面に向けて
付勢するシール体付勢手段と、環状シール体のシール材
が真空容器の開口から走行面に向けて所定寸法以上突出
するのを防止するストッパ手段となしたので、装置が曲
面の走行面を移動するに際して環状シール体が走行面と
直角な方向に変形しつる。

ル体で、円筒の軸方向から円周方向まで任意の方向に走
行させることと、方向変換が可能となる。

まただ円筒面、長円筒面、波形面、円筒面と球面のつな
ぎ面、ゆるやかな凹凸面など装置が走行中に、走行曲面
の曲率が変っても、環状シール体のシール面が走行面に
柔軟に当接するため吸着力を失うことなく走行させるこ
とが可能となり、真空吸着走行装置の応用範囲を拡大す
る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例を示す図で、第１図は
断面側面図、第２図は第１図のＡＡ部切断の平面図、第
３図、第５図、第７図は可撓性を持った本発明の環状シ
ール体の第１．第２．第３の構造を示す部分斜視図、第
４図、第６図、第８図は環状７−ル体の真空容器への取
り付は構造を示すｇｉ、第２．第３の説明図、第９図な
いし第１２図は従来例の説明図で、第９図は断面側面図
、第１０図は環状シール体の部分断面図、第１１図、第
１２図は断面１１１１１面図で示した説明図である。 ■・・・環状シール体、２・・・走行面と直角な方向、
３・・・真空容器、４・・・走行面、６・・・車輪、７
，８・・・シール体案内機構〔７・・・（ブラケット）
、８・・・（ガイドピン）〕、９・・・シール体付勢手
段（圧縮ばね）、１０　、１０　ａ・・・スト、バ手段
（ストッパ）、１】・・・ベロアラム、１５　、１５　
ａ・・・固定具、Ｌ６　、１６　ａ・・・切れ目、１Ｂ
　、　１８　ａ・・・環状シール体ｌを案内する環状溝
を有する部材、１９・・・金具、加・・・充てん材、２
１・・・走行方向、第２図 第３図 第５図 第７図　（ｂ） 第９図　　　１ 第１０１Ｊ 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）壁面等の走行面に対向する側に開口を有し内部空間
   を脱気可能な半密閉箱としてなる真空容器と、該真空容
   器に取り付けられ該容器が内部脱気されて走行面に向け
   て吸引されたとき走行面に当接して真空容器を走行面に
   対して移動可能に支承する複数個の車輪と、真空容器の
   前記開口の周縁に沿って配される可撓性の環状体として
   なり走行面側に先端が該走行面に接触して外気の真空容
   器の内部空間への侵入を防ぐシール材を備える環状シー
   ル体と、該環状シール体と真空容器との間に設けられ環
   状シール体を真空容器の周縁部に沿って走行面と平行な
   方向には規制し直角な方向には移動自在に案内するシー
   ル体案内機構と、環状シール体を走行面に向けて付勢す
   るシール体付勢手段と、環状シール体のシール材が真空
   容器の開口から走行面に向けて所定寸法以上突出するの
   を防止するストッパ手段とを備え、装置が曲面の走行面
   を移動するに際して環状シール体が走行面と直角な方向
   に変形しうるようにしたことを特徴とする真空吸着走行
   装置。 ２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、環状シ
   ール体の構成部材をはさんでかしめる環状の固定具に複
   数個の切れ目を入れ、該切れ目を気密性柔軟性を有する
   部材でつないだ環状シール体と、真空容器壁面内部に複
   数個設けたブラケットと、該ブラケットの案内穴に滑合
   し環状シール体に取り付けたガイドピンからなるシール
   体案内機構と、ガイドピン部に設け環状シール体を走行
   面に向けて付勢する圧縮ばねと、環状シール体のシール
   材が真空容器の開口から走行面に向けて所定寸法以上突
   出するのを防止するストッパと、前記真空容器と環状シ
   ール体の間をシールする柔軟性気密性のベロフラムとを
   備えたことを特徴とする真空吸着走行装置。 ３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、環状シ
   ール体の構成部材をはさんでかしめる下方に開口するコ
   の字状溝形断面の環状の固定具の溝の内外両側壁部のみ
   に複数個の切れ目を入れ、該切れ目を気密性柔軟性を有
   する部材でつないで柔軟性を持たせた環状シール体と、
   真空容器壁面内部に設けた環状シール体を案内する環状
   溝を有するシール体案内機構と、環状シール体を走行面
   に向けて付勢する圧縮ばねと、環状シール体のシール材
   が真空容器の開口から走行面に向けて所定寸法以上突出
   するのを防止するストッパと、前記真空容器と環状シー
   ル体の間をシールする柔軟性気密性のベロフラムとを備
   えたことを特徴とする真空吸着走行装置。 ４）特許請求の範囲第１項記載の装置において、幅寸法
   に対して厚さ寸法の小さい弾性材より成る環状の環状シ
   ール体の固定具と環状シール体の構成部材を該固定具に
   柔軟かつ気密性を持たせて固定した柔軟性を持たせた環
   状シール体と、真空容器壁面内部に接して設けた環状シ
   ール体を案内する環状溝を有するシール体案内機構と、
   環状シール体を走行面に向けて付勢する圧縮ばねと、環
   状シール体のシール材が真空容器の開口から走行面に向
   けて所定寸法以上突出するのを防止するストッパとを備
   えたことを特徴とする真空吸着走行装置。