JP6836751B2 - 斜張橋のケーブルの検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、斜張橋のケーブルの検査装置に関する。

斜張橋は、対岸同士を結ぶように架け渡される橋桁と、橋桁の所要中途位置を支えるように単独または複数が設けられ、高くて圧縮と曲げに抵抗できる強靭な主塔と、上端が主塔の左右側面部の高さ方向に異なる複数位置にそれぞれ連結され、斜めの弦のように張られ、下端が橋桁の岸と主塔との間の複数箇所のそれぞれの部位に連結された複数本のケーブルと、を備えている。

斜張橋において、建設後、ケーブルについて定期的に適切な検査を行い、必要に応じてメンテナンスを行い、ケーブル長寿命化を図り、橋の安全を担保することは重要である。このため、斜張橋のケーブルの外観検査の適正な実施が必要とされている。この場合、検査現場で橋を通行止めにして複数のケーブルの外観検査を長時間かけて行うことは社会への影響が大きいので、可能な限り回避する必要がある。斜張橋は各地に数多く建設されており、今後見込まれる外観検査の対象となる斜張橋の数が多い。

そこで、橋を通行止めにすることなく、ケーブルの外観検査の作業を効率的に行える方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照）。

特許文献１に開示された点検装置は、ケーブルが通される通路を有しケーブル方向に長尺な直方体状のフレーム部材と、ケーブルに当接して走行する走行支持手段と、フレーム部材の内部の長手方向中途位置でケーブルを取り巻く位置に設けられケーブルを撮影する複数の撮影手段と、を備えている。走行支持手段は、ケーブルを抱持する二対の走行ローラと押圧ローラとモータとバッテリー等を含み、これらがフレーム部材の内部のケーブル傾斜方向上側位置および下側位置にそれぞれ設けられ、各一対の走行ローラがケーブルの上面側の左右位置外表面に当接し、押圧ローラが一対の走行ローラの反対側でケーブルに当接し、遠隔操縦により、モータを駆動して走行ローラを回転させ、ケーブルに対して走行するよう構成されている。したがって、この点検装置は、自走してケーブルを下端から上端まで登っていくとともに、複数の撮影手段によりケーブルの外周面を連続して撮影する仕組みである。

複数の撮影手段によるケーブルの外周面に対する連続撮影した映像は、橋桁上に設置される表示装置に表示されることで、リアルタイムで検査員により目視確認されるようになっている。ここでもしも、ケーブルに対して点検装置がスパイラル状にねじれを伴って登っていく場合には、画像編集が必要になるので、リアルタイムでの目視確認を行うことはできない。

そこで、この点検装置にあっては、ケーブルに対してねじれを伴って登っていく状態が生じないようにするために、錘が、ケーブルの真下位置に対応するようにフレーム部材の下側表面に、または下側表面に紐状物を介して取り付けられた構成である。

次に、特許文献２に開示されたケーブル点検装置は、ケーブルを取り囲むケーブル方向に長い円筒状のフレームと、フレームに取り付けられ、ケーブルの上面側の左右位置に接して走行される駆動車輪と、フレームに取り付けられ、ケーブルの下面側に接して走行される従動車輪と、従動車輪をケーブルの周面に押圧する付勢手段と、従動車輪側に全体の重心を偏らせる重心偏向手段と、フレームの上方側端面よりケーブルを取り囲むようにケーブル方向に上方へ張り出して設けられた複数の撮像装置を備えている。

このケーブル点検装置にあっては、ケーブルに対してねじれを伴って登っていく状態が生じないようにするために、駆動車輪を操舵する操舵機構を備えている。

特許第５７１７２４６号公報 特許第５９５５１０１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された点検装置にあっては、ケーブル方向に長尺なフレーム部材内を、斜めに張られたケーブルが一直線ではなく大きな曲率半径で湾曲した状態で通っている状態であり、この状態と、ケーブルを抱持する複数の走行ローラがフレーム部材の内部のケーブル傾斜方向上側位置および下側位置のスパンが長くかつケーブルに対する接触方向が異なってくること、横風に呷られると両端で駆動車輪のケーブルに対する接触圧が相違してくることに起因して、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じ、このモーメントがケーブル傾斜方向上側位置および下側位置のケーブル上面部の左右位置に接している複数の走行ローラ間に不均一な接触圧を生じさせ、ねじれが生じて登っていく原因になるという問題があった。

一方、特許文献１に開示された点検装置にあっては、ケーブルに対してねじれを伴って登っていく状態が生じないようにするための錘が、ケーブルの真下位置に対応するようにフレーム部材の下側表面に構成であるか、または、フレーム部材の下側表面に紐状物を介して取り付けられた構成であるので、当該錘が、おきあがりこぼうしと同等の重心作用を生じてねじれを修正しようとするから、ねじれが大きくならないと修正モーメントが大きく生じないという問題点があった。また、フレーム部材の下側表面に紐状物を介して取り付けられた構成であるときは、風が少しでも強いときには、当該錘が風によってあおられて、ケーブルに対して積極的にねじれを与えるように揺り動かすこととなるから、そのような状況で複数の撮影手段によりケーブルを撮影した映像では、目視確認を行うことはとてもできないという問題点があった。

次に、特許文献２に開示されたケーブル点検装置にあっては、特許文献１に開示された点検装置と同様に、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じ、このモーメントによりねじれが生じて登っていく原因になるという問題があった。

また、ケーブルの上面側の左右位置に接して走行される駆動車輪を少なくとも一方、または両方同時に操舵軸周りに回動させて駆動車輪を操舵する操舵機構が必要である。操舵機構は、実施の形態に記載されているごとく、例えば、操舵モータと、揺動アームと、操舵リンクと、連動リンクとで構成されるから部品点数が多くなり、組付け・小型化が難しくなる。そして、センサでねじれが生じた方向と量とを検出し、センサの信号に基づいて、操舵モータを駆動制御する必要があり、駆動車輪が摩耗したときには、制御が困難になるという問題があった。

なお、特許文献１に開示された点検装置および特許文献２に開示されたケーブル点検装置にあっては、ケーブルに対してどのように装着するか、全く考慮されていない。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第一義には、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じにくく、ねじれが生じることなくケーブルを登っていくことができる斜張橋のケーブルの検査装置を提供することを目的とする。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置は、上記目的達成のため、中央を検査対象物である斜張橋のケーブルが挿通されるフレームと、前記フレームに内部側で支持され、前記ケーブルの傾斜方向上方位置の上面側の左右位置および傾斜方向下方位置の上面側の左右位置に、前記ケーブルの軸方向に転動可能に載置される二対の駆動車輪と、前記フレームに内部側で支持され、各対の前記駆動車輪の前記ケーブルを挟んだ位置に、前記ケーブルを押圧して前記ケーブルの軸方向に転動可能に載置される従動車輪と、前記フレームに内部側で支持され、前記二対の駆動車輪を前記ケーブルの軸方向に走行するように駆動する駆動手段と、前記フレームの内部に配置され、前記二対の駆動車輪が走行する際に、前記ケーブルの表面を撮影する複数の撮影手段と、前記フレームの内部に配置され、前記駆動手段および前記撮影手段を遠隔操作信号に基づいて制御する制御部と、バッテリーと、を備えた斜張橋のケーブルの検査装置において、前記フレームは、枠組体およびパネル体の少なくともいずれか一方より成り、前記ケーブルの前記斜張橋の近傍位置にて隣接する他のケーブルと干渉しない大きさの立方体空間を画成し、前記立方体空間の中央を検査対象物である斜張橋のケーブルが挿通されるように構成され、前記フレーム内の装備品は、前記立方体空間の四方の稜が、前記ケーブルに上下左右の位置に存するときに、装置全体の重心が前記ケーブルより垂直下方に所要寸法離れた位置にあるように配設されている構成である。

上記構成によれば、フレームが、ケーブルの斜張橋の近傍位置にて隣接する他のケーブルと干渉しない大きさの立方体空間を画成するので、フレームのケーブルの軸方向の長さが従来の物に比べて頗る短いので、段落番号００１１で述べた特許文献１のような問題点は生じない。すなわち、ケーブル方向に短尺なフレーム内を、斜めに張られたケーブルが実質的に直線状に通っており、ケーブルを抱持する二対の駆動車輪のケーブルの傾斜方向上方位置および下側位置の離間距離が短くかつケーブルに対する接触方向が同一であり、横風に呷られても両端で駆動車輪のケーブルに対する接触圧が相違してくることがないので、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じにくく、二対の駆動車輪間に不均一な接触圧を生じないから、ねじれが生じることなくケーブルを登っていくことができる。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、フレームは、四方の稜のうちの下部位置の稜に対応する位置に検査対象物である斜張橋のケーブルが下方から立方体空間の中央の位置まで入り込める開口を有するフレーム本体と、フレーム本体の開口を閉じる蓋体と、を含んで構成することができる。

上記構成によれば、フレーム内の中心位置を通るケーブルをフレームに対して下方からフレーム内の中心位置まで導けるように、フレームについて、開口を有するフレーム本体と、開口を開閉する蓋体とに二分割した構成を提供することができる。

上記構成によれば、二対の駆動車輪がケーブルの傾斜方向上方位置および傾斜方向下方位置に跨るように接触する。その後、蓋体で開口を閉じると、蓋体に設けられた従動車輪がケーブルを押圧する状態になり、二対の駆動車輪がケーブルに跨った状態から脱輪する恐れがなく、自律走行可能な状態になる。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、蓋体は、一端がフレーム本体の開口の一側部とヒンジで連結され、他端側が開口に対して開閉可能であり、他端がフレーム本体の開口の他側部とが連結具で連結されるよう構成することができる。

上記構成によれば、蓋体を開閉することにより、フレーム本体に設けられた開口を通してケーブルを相対的に出し入れすることができる。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、蓋体は、フレーム本体に対して分離可能に設けられ、開口を塞いだ状態で開口の両側の端縁部に連結具で連結されるよう構成することができる。

上記構成によれば、蓋体を脱着することにより、フレーム本体に設けられた開口を通してケーブルを相対的に出し入れすることができる。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、前記フレーム本体は、前記ケーブルの軸方向に見て長辺と短辺を有する第一のアングル部材と、前記第一のアングル部材と対称形の第二のアングル部材とを有し、前記第一のアングル部材の前記長辺側の側縁部と前記第二のアングル部材の前記長辺側の側縁部とが前記ケーブルの上方位置の稜となるようにヒンジで連結され、かつ、前記第一および第二のアングル部材の長辺側部分が直角に保持されるように解除可能にロックされる構成であり、前記蓋体は、前記ケーブルの軸方向に見て二つの短辺を有する第三のアングル部材よりなり、前記第三のアングル部材の一方の前記短辺の端縁が前記第二のアングル部材の前記短辺の端縁とヒンジで連結され、前記第三のアングル部材の他方の前記短辺の端縁が前記第一のアングル部材の前記短辺の端縁と解除可能に連結されるよう構成することができる。

上記構成によれば、フレーム本体と蓋体は、内面側を大きく露出するように繋がった状態で展開することができ、展開した状態で、二対の駆動車輪、二つの従動車輪、駆動手段、撮影手段、制御部、バッテリー等を装着できる。このため、装備品の装着や配線がし易く、また、駆動車輪の交換その他のメンテナンスが行い易い。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、蓋体に従動車輪が設けられ、従動車輪は、蓋体が開いた状態では開口を通してケーブルを挿通位置まで通す際にケーブルと干渉しない位置となるように支持され、かつ蓋体が閉じた状態では二対の駆動車輪と接触する挿通位置のケーブルを下から押圧するよう構成することができる。

上記構成によれば、ケーブルを従動車輪と撮影手段に干渉しないように導くことができ、フレーム内の中心位置に位置させることができ、ケーブルに対する装着および脱着に際してケーブルを傷つける恐れがない。

本発明に係る斜張橋のケーブルの検査装置においては、フレームの四方の稜のうち、左右の稜に対応する外面部に、外部カウンターウエイトを取付けるためのブロック取付部を有するよう構成することができる。

上記構成によれば、斜張橋のケーブルの検査装置を多数回使用すると、ケーブルの傾斜方向上方位置Ａおよび傾斜方向下方位置Ｂに跨って走行する二対の駆動車輪のいずれかが大きく摩耗することになり、摩耗した駆動車輪はケーブルに対する接触部の車輪周長が短くなるので、走行方向右側位置の駆動車輪が摩耗したときは右巻きにねじれが生じてケーブルを登っていくことになり、また、走行方向左側位置の駆動車輪が摩耗したときは左巻きにねじれが生じてケーブルを登っていくことになるが、第一義的には、走行方向右側の駆動車輪と左側の駆動車輪との回転数を制御部で調整制御することでねじれを解消することができ、それでもねじれを解消することができないときに、ねじれ方向と反対側の稜に設けられたブロック取付部に外部カウンターウエイトを取付けることで、解消することができ、応急処理が取れる。

本発明によれば、第一義には、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じにくく、ねじれが生じることなくケーブルを登っていくことができる斜張橋のケーブルの検査装置を提供することができる。

斜張橋のケーブルの検査装置による検査作業の途中状態を示す概略図である。 本発明の第一の実施の形態に係る検査作業の途中状態の斜張橋のケーブルの検査装置の正面図である。 図２に示す斜張橋のケーブルの検査装置をケーブルの軸方向上方から見た端面図である。 図３に示す斜張橋のケーブルの検査装置を、端面パネル体を外して見た端面図である。 図２に示す斜張橋のケーブルの検査装置を、パネル体および端面パネル体を外して見た正面図である。 第一の実施の形態の斜張橋のケーブルの検査装置のフレームを構成しているフレーム本体および蓋体について、フレーム本体および蓋体を構成しているパネル体および端面パネル体を外し、フレーム本体と蓋体との概略の骨組構造を示す斜視図である。 図６に示すフレーム本体と蓋体の骨組構造について、蓋体が開いてケーブルに対して脱着する状態を示す端面図である。 図６に示すフレーム本体と蓋体の骨組構造について、蓋体が閉じて車輪でケーブルを抱持した状態を示す端面図である。 図７に示す状態のフレーム本体と蓋体の骨組構造について、パネル体および端面パネル体を取付けた状態を示す端面図である。 第一の実施の形態の斜張橋のケーブルの検査装置がケーブルの上端付近にあるときのケーブルの軸方向上方から見た端面図であって、隣接するケーブルとの位置関係を示すことで、隣接するケーブルと干渉しないフレームの寸法関係を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置を、ケーブルに抱持させ、ケーブルの軸方向上方から見た端面図である。 本発明の第二の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置の展開図である。

次に、本発明に係る一実施の形態について図面を参照して説明する。

［第一の実施の形態］
図１は、斜張橋の概略図である。斜張橋Ｋは、対岸同士を結ぶ橋桁Ｈと、橋桁Ｈの所要中途位置を支えるように設けられる主塔Ｔと、各上端が主塔Ｔの橋桁方向の左右側面部の高さ方向に異なる複数位置にそれぞれ連結され、斜めの弦のように張られ、各下端が橋桁Ｈの岸と主塔Ｔとの間の複数箇所において橋桁Ｈの側面部に連結された複数本のケーブルＷと、を備えている。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１は、複数の車輪でケーブルＷを抱持した状態に取付けられ遠隔操縦により車輪が走行駆動され複数の撮影手段がケーブルＷの周面を連続して撮影し、撮影した映像を橋桁Ｈ側に設置する遠隔制御部Ｓに無線送信しモニタＭにより観察し、ケーブルＷの表面が傷んでいるか否か検査することに用いられる。

図２〜図５に示すように、本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１は、中央を検査対象物である斜張橋のケーブルＷが挿通されるフレーム１０と、フレーム１０内に設けられる二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４、ケーブルＷに関して各対の駆動車輪の反対側に設けられる二つの従動車輪６１，６２、駆動手段である制御用モータ６３，６４、四つの撮影手段であるビデオカメラ７１，７２，７３，７４、制御部８０、バッテリー８１、および内部カウンターウエイト８２を備えている。以下、詳細に述べる。

図４、図７、図９に示すように、フレーム１０は、四つの稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆのうちの下部位置の稜Ｅに対応する位置にケーブルＷが下方から中央位置まで入り込める開口１３を有するフレーム本体１２と、フレーム本体１２の開口１３を閉じる蓋体１４と、含んで構成されている。

図２〜図８に示すように、フレーム１０を構成しているフレーム本体１２と蓋体１４は、いずれも、以下に述べる枠組体と、枠組体に被されるパネル体とからなる。

図６〜図８に示すように、フレーム本体１２を構成する枠組体２０は、二つの長辺部と２つの短辺部とで家型に一体形成された二つの端枠部２１，２２と、両端を２つの端枠部２１，２２の角部同士および端同士を繋ぐように当接された五つの梁部２３〜２７とを有し、端枠部２１，２２の外方から梁部の軸方向に図示しないボルトで連結されることにより、組み立てられてなる。

図２〜図４に示すように、フレーム本体１２を構成する枠組体２０の次々に直角に連接する四つの外面のそれぞれに、パネル体２８が被され、また枠組体２０の両側の端面に端面パネル体２９が被されている。図３に示すように、端面パネル体２９は、上記の長辺部を一辺とする正方形を四つの升目に区画して一つの升を切除した三升分の形状に対して、さらに四つの升目の中心から、ケーブルＷと干渉しない半径Ｒをもつ円弧を描いて切除した形状である。もって、枠組体２０とパネル体２８と端面パネル体２９とでフレーム本体１２が構成されている。

なお、枠組体２０は、ほかに、上記の装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２を支持する部材を適宜に有する。図４では、例えば、駆動車輪５１，５２，５３，５４、制御用モータ６３，６４を支持するブラケット８３，８４、従動車輪６１，６２を支持するブラケット８５が設けられている。また、従動車輪６１，６２は、図示しないばねで上方へ付勢される状態にブラケット８５に取付けられ、これにより、蓋体１４を閉じたときにケーブルＷの下面を押圧するように構成されている。

また、図６〜図８に示すように、蓋体１４を構成する枠組体３０は、アングル状の二つの短辺部からなる二つの端枠部３１，３２と、両端を二つの端枠部３１，３２の角部同士および端同士を繋ぐように当接された三つの梁部３３〜３５とを有し、端枠部３１，３２の外方から梁部の軸方向に図示しないボルトで連結されることにより、組み立てられてなる。図２〜図４に示すように、蓋体１４を構成する枠組体３０の直角に連接する二つの外面のそれぞれに、二つのパネル体３６が被され、また枠組体３０の両側の端面に端面パネル体３７が被されている。図３に示すように、端面パネル体３７は、上記の長辺部を一辺とする正方形を四つの升目に区画し、その一升分の矩形に対して、さらに四つの升目の中心から、ケーブルＷと干渉しない半径Ｒをもつ円弧を描いて切除した形状である。

もって、枠組体３０とパネル体３６と端面パネル体３７とで蓋体１４が構成されている。したがって、検査装置１をケーブルＷに装着するには、図４に示すように、蓋体１４を開いて、フレーム本体１２の開口１３を開放させて、検査装置１をケーブルＷの上位置から下降させて駆動車輪５１，５２，５３，５４をケーブルＷに着座した状態とし、蓋体１４を閉じて従動車輪６１，６２をケーブルＷに当接させる。なお、図４、図９に示すように、蓋体１４を開き、ケーブルＷを開口１３を通してフレーム本体１２の中心に位置させる際には、検査装置１をケーブルＷの上位置から下降させることにより、ケーブルＷを矢印Ｙのように相対的に移動させ、ケーブルＷが途中で従動車輪６１，６２に干渉しないようにする。

図４、図５に示すように、枠組体は、装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２を支持している。パネル体３６と端面パネル体３７は、風の抵抗を少なくして走行時における横風によるねじれを抑制するのに有効である。枠組体２０，３０とパネル体２８，３６と端面パネル体３７は、金属製、プラスチック製、またはセラミック製のいずれであってもよい。なお、フレーム本体１２と蓋体１４は、パネル体２８，３６を有していなくてもよい。

図１０は、検査装置１がケーブルＷの上端付近にあるときのケーブルＷの軸方向上方から見た端面図であって、隣接するケーブルとの位置関係を示すことで、隣接するケーブルＷと干渉しないフレームの寸法関係を示す図である。図１０に示すように、フレーム１０は、ケーブルＷの斜張橋Ｋの近傍位置にて隣接する他のケーブルＷと干渉しない大きさの立方体空間を画成し、立方体空間の中央を検査対象物である斜張橋ＫのケーブルＷが挿通される。隣接するケーブル同士の間の軸心距離をＬ１とすると、検査装置１の四方の稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを通る円筒面の半径Ｌ２は、Ｌ１よりも例えば１０ｍｍ〜３０ｍｍ位小さい寸法に設定されていることにより、フレーム１０が隣接するケーブルＷに干渉しないようになっている。したがって、フレーム１０のケーブルを軸方向に見た一辺の寸法Ｌ３は、およそＬ２の１．４倍に設定されている。

なお、本願において、立方体空間とは、検査装置１をケーブルＷの軸方向から見たときに外形が正方形であり、かつ、検査装置１をケーブルＷの軸線に垂直な方向から見たときの、検査装置１の長さが、前記正方形の一辺と等しいか、または略同等である場合をいう。

図３、図４、図７に示すように、蓋体１４は、一端がフレーム本体１２の開口１３の一側部とヒンジ４１で連結され、他端側が開口１３に対して開閉可能であり、他端がフレーム本体１２の開口１３の他側部に設けられた受け部に当接されかつ連結部４２で連結されるよう構成されている。これにより、蓋体１４を開閉することにより、フレーム本体１２に設けられた開口１３を通してケーブルを相対的に出し入れすることができる。

連結部４２は、ねじ結合やロック機構など、連結および解離可能な公知の構造を採用できる。この実施の形態では、連結部４２は、蓋体１４から延びる外側当接部４２ａとフレーム本体１２から延びる内側当接部４２ｂとが、蓋体１４が閉じるときに重ね合わさり、ボルト４３を外側当接部４２ａのボルト通し孔に通し、さらに内側当接部４２ｂに設けられたねじ孔に螺合する構造を採用している。

なお、蓋体１４は、フレーム本体１２に対し、ヒンジ４１で連結される構成ではなく、分離可能に設けられ、開口を塞いだ状態で、蓋体１４の両側部を、開口の両側の端縁部に連結具で連結される構成としてもよい。このように構成する場合には、蓋体１４を脱着することにより、フレーム本体１２に設けられた開口１３を通してケーブルを相対的に出し入れすることができる。

図３、図４、図９に示すように、フレーム１０の四つの稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆのうち、左右の稜Ｄ，Ｆに対応する外面部に、外部カウンターウエイト４５を取付けるためのブロック取付部４４を有するよう構成することができる。ブロック取付部４４と外部カウンターウエイト４５とは、解離可能に堅く固定される構成であればよい。

図９では、ブロック取付部４４を構成する上下二枚の板部間に、外部カウンターウエイト４５に付設された板状係止部が挿し込まれ、ボルト４６が、ブロック取付部４４を構成する上側の板部に設けられたボルト通し孔、および外部カウンターウエイト４５の板状係止部に設けられたボルト通し孔に通されてから、ブロック取付部４４を構成する下側の板部に設けられたねじ孔にねじ込まれる構造が採用されている。外部カウンターウエイト４５については、最初から取り付けられるのではなく、ねじれが生じて走行する状況になった場合にねじれを解消できる側のブロック取付部４４に取り付けられる。外部カウンターウエイト４５の大きさ、重量については、検査装置１の上昇移動時のねじれを解消できるように設定される。

次に、フレーム１０内に収容される装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２について説明する。

図４、図５に示すように、立方体空間を画成しかつ両端にケーブル貫通孔が開設されたフレーム１０に対し、立方体空間の中央位置をケーブルＷが挿通され、ケーブルＷと干渉しないように、フレーム１０内に装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２が収容されている。

図２〜図５に示すように、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４は、フレーム１０に内部側で枠組体２０より設けられたブラケット（符号なし）に軸支されている。ケーブルＷの傾斜方向上方位置ＡでかつケーブルＷの傾斜方向上方に見てケーブルＷの上面側の左右位置に設けられた駆動車輪５１，５２、およびケーブルＷの傾斜方向下方位置ＢでかつケーブルＷの傾斜方向上方に見てケーブルＷの上面側の左右位置に設けられた駆動車輪５３，５４は、それぞれの位置でケーブルＷの上面部に当接していて、ケーブルＷの軸方向に転動可能に設けられている。

また、図２〜図５に示すように、蓋体１４には、ケーブルＷの傾斜方向上方側の駆動車輪５１，５２に対してケーブルＷと反対側で、ケーブルＷを上方へ押圧する従動車輪６１が設けられていると共に、ケーブルＷの傾斜方向下方側の駆動車輪５３，５４に対してケーブルＷと反対側で、ケーブルＷを上方へ押圧する従動車輪６２が設けられている。従動車輪６１，６２は、フレーム１０に内部側で支持され、各対の駆動車輪５１，５２，５３，５４のケーブルＷを挟んだ位置に、ケーブルＷを押圧してケーブルＷの軸方向に転動可能に当接している。従動車輪６１，６２は、蓋体１４が開いた状態では開口１３を通してケーブルＷを挿通位置まで通す際にケーブルＷと干渉しない位置となるように支持され、かつ蓋体１４が閉じた状態では二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４と接触する挿通位置のケーブルＷを下から押圧するよう構成することができる。

図２〜図５に示すように、制御用モータ６３，６４は、フレーム１０に内部側で枠組体２０に支持されている。ケーブルＷの上方においてケーブルＷの傾斜方向上方に見て右側の二つの駆動車輪５１，５３は、同じ方向に回転するように図示しない回転伝達機構により連結されており、同じ右側の制御用モータ６３によって駆動されるようになっている。同様に、左側の二つの駆動車輪５２，５４は、同じ方向に回転するように、かつ図示しない回転伝達機構により連結されており、同じ左側の制御用モータ６３によって、駆動車輪５１，５３と共に同じ方向に駆動されるようになっている。

四つのビデオカメラ７１，７２，７３，７４は、ケーブルＷからの距離を最大に取れてケーブルＷの周面方向の四分の一以上の周面部分を撮影できるように、フレーム１０の四方の稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆの内側に対応するように配設され、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４が走行する際に、ケーブルＷの周面を連続的に撮影し、撮影した画像データを制御部８０に送るようになっている。

制御部８０は、フレーム１０の内部に配置され、図１に示す遠隔制御部Ｓの遠隔操作信号に基づいて、制御用モータ６３，６４およびビデオカメラ７１，７２，７３，７４を制御する。

制御部８０は、制御用モータ６３，６４に対しては、各制御用モータに設けられる図示しないモータドライバーを介して個別に制御信号を送ることを介して制御用モータ６３，６４を駆動制御する。制御部８０は、フレーム１０の内部に配置された図示しないねじれ検出センサからの信号を入力し、制御用モータ６３，６４に送る制御信号を修正し、ねじれ走行が生じないようにしている。

制御部８０は、ビデオカメラ７１，７２，７３，７４に対しては、制御用モータ６３，６４の走行開始と走行停止に連動して、撮影開始信号と撮影停止信号を送るようになっていて、かつ撮影中に送られてくる画像信号を無線で遠隔制御部Ｓに送信するようになっている。遠隔制御部Ｓは、四つのビデオカメラ７１，７２，７３，７４の画像をケーブルＷの周面を展開した状態に重ね合わせる修正を行い、モニタＭに画像信号に基づいてケーブルＷの周面の画像を表示するようになっている。

なお、制御部８０は、検査装置１に装備される走行距離を計測するセンサからの信号を受けて遠隔制御部Ｓに送信するようになっている。これにより、遠隔制御部Ｓは、検査装置１の走行距離位置を確認できるようになっている。

バッテリー８１は、制御用モータ６３，６４と、図示しないモータドライバーと、ビデオカメラ７１，７２，７３，７４と、制御部８０等に対し、必要な給電を行うように配線接続されている。

フレーム１０内の装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２は、ケーブルＷに平行な四つの稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆが、ケーブルＷに上下左右の位置に存するときに、装置全体の重心がケーブルＷより垂直下方に所要寸法離れた位置にあるように配設されているものとする。内部カウンターウエイト８２は、上記のように、装置全体の重心がケーブルＷより垂直下方に位置するように、必要な重量を有しかつ適宜の位置に設けられる。

次に、上記のように構成された本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１の作用について説明する。

フレーム１０内の二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４がケーブルＷの軸方向の二位置の左右位置に跨ると共に、各対の駆動車輪５１，５２，５３，５４の下側の従動車輪６１，６２がケーブルＷを押圧することにより、ケーブルＷに跨った状態の各対の駆動車輪５１，５２，５３，５４が脱輪しないようにケーブルＷに係合し、立方体空間を画成し、重力作用によりケーブルＷに平行な四つの稜Ｃ，Ｄ，Ｅ，ＦがケーブルＷに上下左右の位置に存するように姿勢を自立維持する構成であり、従動車輪６１，６２により接触圧を担保される二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４が駆動手段６３，６４により駆動されてケーブルＷの軸方向上方に走行することができる。

特に、フレーム１０が、ケーブルＷの斜張橋Ｋの近傍位置にて隣接する他のケーブルＷと干渉しない大きさの立方体空間を画成するので、フレーム１０のケーブルＷの軸方向の長さが従来の物に比べて頗る短いので、段落番号００１１で述べた特許文献１のような問題点は生じない。すなわち、ケーブルＷ方向に短尺なフレーム１０内を、斜めに張られたケーブルＷが実質的に直線状に通っており、ケーブルＷを抱持する二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４のケーブルＷの傾斜方向上方位置および下側位置の離間距離が短くかつケーブルＷに対する接触方向が同一であり、横風に呷られても両端で駆動車輪５１，５２，５３，５４のケーブルＷに対する接触圧が相違してくることがないので、ケーブルＷの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じにくく、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４間に不均一な接触圧を生じないから、ねじれが生じることなくケーブルＷを登っていくことができる。

フレーム１０内の中心位置を通るケーブルＷをフレーム１０に対して下方からフレーム１０内の中心位置まで導けるように、フレーム１０について、開口１３を有するフレーム本体１２と、開口１３を開閉する蓋体１４と、に二分割した構成を提供することができる。

蓋体１４を開いて開口１３を開放し、開口１３をケーブルＷに対向させてフレーム本体１２をケーブルＷの真上に位置させかつケーブルＷの傾斜に合わせて傾斜させ、ケーブルＷを開口１３内に入り込むようにフレーム本体１２をケーブルＷに対して下降させる。これにより、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４がケーブルＷの傾斜方向上方位置Ａおよび傾斜方向下方位置Ｂに跨るように接触する。その後、蓋体１４で開口１３を閉じると、蓋体１４に設けられた従動車輪６１，６２がケーブルＷを押圧する状態になり、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４がケーブルＷに跨った状態から脱輪する恐れがなく、自律走行可能な状態になる。

フレーム１０内の中心位置を通るケーブルＷをフレーム１０に対して下方からフレーム１０内の中心位置までフレーム１０内部の装備品５１〜５４，６１〜６４，７１〜７４，８０〜８２、特に、従動車輪６１，６２とビデオカメラ７１，７２，７３，７４に干渉しないように導くことができ、ケーブルＷに対する装着および脱着に際してケーブルＷを傷つける恐れがない。

蓋体１４を開閉することにより、フレーム本体１２に設けられた開口１３を通してケーブルＷを相対的に出し入れすることができる。

斜張橋のケーブルの検査装置１を多数回使用すると、ケーブルＷの傾斜方向上方位置Ａおよび傾斜方向下方位置Ｂに跨って走行する二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４のいずれかが大きく摩耗することになり、摩耗した駆動車輪５１，５２，５３，５４はケーブルＷに対する接触部の車輪周長が短くなるので、走行方向右側位置の駆動車輪５１，５２，５３，５４が摩耗したときは右巻きにねじれが生じてケーブルＷを登っていくことになり、また、走行方向左側位置の駆動車輪５１，５２，５３，５４が摩耗したときは左巻きにねじれが生じてケーブルＷを登っていくことになるが、第一義的には、走行方向右側の駆動車輪５１，５２，５３，５４と左側の駆動車輪５１，５２，５３，５４との回転数を制御部８０で調整制御することでねじれを解消することができ、それでもねじれを解消することができないときに、ねじれ方向と反対側の稜ＤまたはＦに設けられたブロック取付部４４に外部カウンターウエイト４５を取付けることで、解消することができ、応急処理が取れる。

［第二の実施の形態］
図１１、図１２に示すように、本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａは、第一の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１と同一の構成要素を有している。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａは、中央を検査対象物である斜張橋のケーブルＷが挿通されるフレーム１０Ａと、装備品として、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４、二つの従動車輪６１，６２、二つの制御用モータ６３，６４、四つのビデオカメラ７１，７２，７３，７４、制御部８０、バッテリー８１、および内部カウンターウエイト８２を備えている。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａは、フレーム１０Ａの構成が、第一の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１のフレーム１０の構成と相違している。

フレーム１０Ａは、フレーム本体１２Ａと蓋体１４Ａがいずれも枠組体が不要な肉厚なアングル部材から形成されかつヒンジ４１で連結されており、さらに、フレーム本体１２Ａが、パネル体より成る２つのアングル部材１２ａ，１２ｂをヒンジ４７で連結された構造である。

フレーム本体１２Ａと蓋体１４Ａは、枠組体を含んでおらず、パネル体より成り、ケーブルＷの斜張橋の近傍位置にて隣接する他のケーブルと干渉しない大きさの立方体空間を画成し、立方体空間の中央を検査対象物である斜張橋のケーブルＷが挿通されるように構成されている。

フレーム本体１２Ａは、ケーブルＷの軸方向に見て、長辺と該長辺の二分の一の短辺を有する第一のアングル部材１２ａと、第一のアングル部材１２ａと対称形の第二のアングル部材１２ｂとを有し、第一のアングル部材１２ａの長辺側の側縁部と第二のアングル部材１２ｂの長辺側の側縁部とがケーブルＷの上方位置の稜Ｃとなるようにヒンジ４７で連結され、かつ、第一および第二のアングル部材１２ａ，１２ｂの長辺側部分が直角に保持されるように解除可能にロックされるよう構成されている。なお、図示しないが、第一の実施の形態に斜張橋のケーブルの検査装置１のブロック取付部４４、外部カウンターウエイト４５も同様に設けられる。

蓋体１４Ａは、ケーブルＷの軸方向に見て、前記第一のアングル部材１２ａの短辺と略同一幅の二つの短辺を有するパネル体より成る第三のアングル部材よりなり、一方の短辺の端縁部が第二のアングル部材１２ｂの短辺の端縁部とヒンジ４１で連結され、他方の短辺の端縁部が第一のアングル部材１２ａの短辺の端縁部と解除可能に連結されている。

要するに、本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａのフレーム１０Ａは、フレーム本体１２Ａと蓋体１４Ａがいずれも枠組体が不要な肉厚なアングル部材から形成されかつヒンジ４１で連結されており、さらに、フレーム本体１２Ａが、２つのアングル部材１２ａ，１２ｂをヒンジ４７で連結された構造である。

なお、アングル部材１２ａ，１２ｂは、ケーブル方向の両端にケーブルＷと干渉しない両側に端面パネル体２９Ａを有する。また、蓋体１４Ａは、ケーブル方向の両端にケーブルＷと干渉しない端面パネル体３７Ａを有する。

上記の装備品は、立方体空間の四方の稜が、ケーブルに上下左右の位置に存するときに、装置全体の重心がケーブルより垂直下方に所要寸法離れた位置にあるように配設されている。なお、図１１、図１２中に付けた符号で、説明がないものについては、第一の実施の形態の場合と同一である。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａの作用、効果について説明する。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａは、フレーム１０Ａが、ケーブルＷの斜張橋の近傍位置にて隣接する他のケーブルと干渉しない大きさの立方体空間を画成し、立方体空間の中央を検査対象物である斜張橋のケーブルＷが挿通されるように構成されているので、第一の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１について段落番号００５９、００６０で述べたことと同一の作用、効果を有する。

本実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１Ａに特有の作用、効果として、図１２に示すように、フレーム本体１２Ａと蓋体１４Ａが、内面側を大きく露出するように繋がった状態で展開することができ、展開した状態のフレーム本体１２Ａと蓋体１４Ａに対して、第一の実施の形態に係る斜張橋のケーブルの検査装置１と同一の、装備品を装着できることが挙げられる。このため、検査装置１Ａは、装備品の装着や配線がし易く、また、駆動車輪５１，５２，５３，５４の交換その他のメンテナンスが行い易い。

フレーム本体１２Ａを蓋体１４Ａとは、組み立てると、装備品は、第一の実施の形態の場合と同様の配置にフレーム本体１２Ａ内に収容される。蓋体１４Ａを開いて、ケーブルＷをフレーム本体１２Ａの中心位置に挿通させ、蓋体１４Ａを閉じると、二対の駆動車輪５１，５２，５３，５４、二つの従動車輪６１，６２とがケーブルＷを抱持する構造は、第一の実施の形態の場合と同様である。また、ブロック取付部４４が設けられている。

以上説明したように、本発明によれば、第一義には、検査装置が、ケーブルの湾曲面を含む平面内に湾曲面の湾曲方向と同方向のモーメントが生じにくく、ねじれが生じることなくケーブルを登っていくことができるという効果を有し、斜張橋のケーブルの検査装置に有用である。

１，１Ａ 斜張橋のケーブルの検査装置
１０，１０Ａ フレーム
１２，１２Ａ フレーム本体
１２ａ，１２ｂ アングル部材（パネル体）
１３ 開口
１４，１４Ａ 蓋体
２０，３０ 枠組体
２８，３６ パネル体
４１，４７ ヒンジ
４２ 連結部
４４ ブロック取付部
４５ 内部カウンターウエイト
５１，５２，５３，５４ 駆動車輪（装備品）
６１，６２ 従動車輪（装備品）
６３，６４ 制御用モータ（駆動手段；装備品）
７１，７２，７３，７４ 撮影手段（装備品）
８０ 制御部（装備品）
８１ バッテリー（装備品）
８２ 内部カウンターウエイト
Ａ 傾斜方向上方位置
Ｂ 傾斜方向下方位置
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ 稜
Ｋ 斜張橋
Ｗ ケーブル

Claims (7)

1. 中央を検査対象物である斜張橋のケーブルが挿通されるフレームと、
   前記フレームに内部側で支持され、前記ケーブルの傾斜方向上方位置の上面側の左右位置および傾斜方向下方位置の上面側の左右位置に、前記ケーブルの軸方向に転動可能に載置される二対の駆動車輪と、
   前記フレームに内部側で支持され、各対の前記駆動車輪の前記ケーブルを挟んだ位置に、前記ケーブルを押圧して前記ケーブルの軸方向に転動可能に載置される従動車輪と、
   前記フレームに内部側で支持され、前記二対の駆動車輪を前記ケーブルの軸方向に走行するように駆動する駆動手段と、
   前記フレームの内部に配置され、前記二対の駆動車輪が走行する際に、前記ケーブルの表面を撮影する複数の撮影手段と、
   前記フレームの内部に配置され、前記駆動手段および前記撮影手段を遠隔操作信号に基づいて制御する制御部と、
   バッテリーと、を備えた斜張橋のケーブルの検査装置において、
   前記フレームは、
   枠組体およびパネル体の少なくともいずれか一方より成り、前記ケーブルの前記斜張橋の近傍位置にて隣接する他のケーブルと干渉しない大きさの立方体空間を画成し、前記立方体空間の中央を検査対象物である斜張橋のケーブルが挿通されるように構成され、
   前記フレーム内の装備品は、前記立方体空間の四方の稜が、前記ケーブルに上下左右の位置に存するときに、装置全体の重心が前記ケーブルより垂直下方に所要寸法離れた位置にあるように配設されていることを特徴とする斜張橋のケーブルの検査装置。
2. 前記フレームは、前記四方の稜のうちの下部位置の稜に対応する位置に前記検査対象物である斜張橋のケーブルが下方から前記立方体空間の中央の位置まで入り込める開口を有するフレーム本体と、前記フレーム本体の前記開口を閉じる蓋体と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。
3. 前記蓋体は、一端が前記フレーム本体の前記開口の一側部とヒンジで連結され、他端側が前記開口に対して開閉可能であり、他端が前記フレーム本体の前記開口の他側部とが連結具で連結されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。
4. 前記蓋体は、前記フレーム本体に対して分離可能に設けられ、前記開口を塞いだ状態で前記開口の両側の端縁部に連結具で連結されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。
5. 前記フレーム本体は、前記ケーブルの軸方向に見て長辺と短辺を有する第一のアングル部材と、前記第一のアングル部材と対称形の第二のアングル部材とを有し、前記第一のアングル部材の前記長辺側の側縁部と前記第二のアングル部材の前記長辺側の側縁部とが前記ケーブルの上方位置の稜となるようにヒンジで連結され、かつ、前記第一および第二のアングル部材の長辺側部分が直角に保持されるように解除可能にロックされる構成であり、
   前記蓋体は、前記ケーブルの軸方向に見て二つの短辺を有する第三のアングル部材よりなり、前記第三のアングル部材の一方の前記短辺の端縁が前記第二のアングル部材の前記短辺の端縁とヒンジで連結され、前記第三のアングル部材の他方の前記短辺の端縁が前記第一のアングル部材の前記短辺の端縁と解除可能に連結される構成であることを特徴とする請求項２に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。
6. 前記蓋体に前記従動車輪が設けられ、
   前記従動車輪は、前記蓋体が開いた状態では前記開口を通して前記ケーブルを挿通位置まで通す際に前記ケーブルと干渉しない位置となるように支持され、かつ前記蓋体が閉じた状態では前記二対の駆動車輪と接触する前記挿通位置のケーブルを下から押圧するように構成されていることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つの請求項に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。
7. 前記フレームの前記四方の稜のうち、左右の稜に対応する外面部に、外部カウンターウエイトを取付けるためのブロック取付部を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つの請求項に記載の斜張橋のケーブルの検査装置。

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