JPH0578466B2 - - Google Patents

Description

【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
て救急ローブ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つて
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運転にて実行させるため
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使用される。特に
原子力発電所の設備におけるタンクや壁に沿つて
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、非磁性体を問
わず、あらゆる壁面に吸着できる。

〔従来技術とこの問題点〕

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、スリツプが生じて走行
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つてすき間が微少である必要
があるが、走行面の曲率変化や走行中の方向変換
に対してシール材当接面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を面で信頼性を
欠く欠点があつた。

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、従来例の真空吸着走
行装置の説明図である。ブラシ状の環状シール体
１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（ブラケツト）７と該（ブラケツ
ト）７の案内穴にガイドされる（ガイドピン）８
を設け、圧縮ばね９によつて常に走行面４に当接
するようにしてあり、ベロフラム１１を介して気
密を保つて真空容器３に取付けてシール体を構成
している。

真空容器３は図示していない駆動装置によつて
駆動する車輪６によつて矢印２１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
内の真空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
性の軟質シール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、該開口の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への当接部は軟質シ
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、多少の凹凸や曲率の変化には対応
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１は圧縮ばね９に
よつて走行面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にならつた変形をし
ない剛な構造であるため、すき間２２を生じ気密
が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つた。

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
率ぎ変つ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つ
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つても、環状シール体が曲面
にならつ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
有する箱状体としてなる真空容器と、該真空器に
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
に沿つ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空間への
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つて走
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ツトとガイドピンあるいは
溝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定寸法以上突出
するのを防止するストツパ手段をそなえている。

そして、環状シール体を構成する固定具の走行
面と直角方向の剛性を低減することにより環状シ
ール体に可撓性をもたせ、装置が曲面の走行面を
移動するに際して、シール材が走行面と直角な方
向に変形しうるようにしたので、走行中曲面の曲
率が変つ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AA
部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つてもシ
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。

第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別置のブロワ
により脱気可能な半密閉箱となつている。図では
円筒形と示して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つて駆動され、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の開口の周縁に沿つて環状シール体
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
（ブラケツト）７を複数個取り付け、該（ブラケ
ツト）７の案内穴にガイドされる（ガイドピン）
８を環状シール体１上に設け、環状シール体１を
真空容器３の周縁部に沿つて走行面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（ガイドピン）８の端
部に（ストツパ）１０を設けてストツパ手段１０
としている。

第１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）に変形しうるようにしてあるため、走
行中走行面の曲率が変化したり、走行中方向変換
があつ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１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つた環状シール体
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
への取り付け構造の第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１
６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１１を設ける。

第４図は第３図に示した環状シール体１の真空
容器３への取り付け構造を示すもので、切れ目１
６、（ガイドピン）８と同数個の（ブラケツト）
７を真空容器３に設け、（圧縮ばね）９を挿入し
た（ガイドピン）８を（ブラケツト）７の案内穴
に挿入して滑合させストツパ１０を設け、環状シ
ール体を真空容器３の周縁部に沿つて走行面と平
行な方向には規制し直角な方向には移動自在な案
内するシール体案内機構７，８となし、ペロフラ
ム１１を真空容器３に取り付けシールとする。

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１は（圧縮ばね）９の付勢力で（ス
トツパ）１０が（ブラケツト）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ツパ手段１０と
をなしている。前記の構成により装置が走行面を
移動するの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ものである。

着接設けたブロワ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の弾性力に抗して、装置を走
行面４に接近させ、車輪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つ
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への取り付け構造の第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。
該切れ目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の残つた
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への取り付け構造の第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を真空容器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
１を挿入し、（ストツパ）１０ａを設け、環状シ
ール体を真空容器３の周縁部に沿つて走行面と平
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、ベロフラム１
１を真空容器３に取り付けシールとする。

該第２の実施例による真空吸着走行装置の運転
方向は前記第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つ
た環状シール体１の構造を示すもので、ａは部分
斜視図、ｂはａのAA部断面図、第８図は真空容
器３への取り付け構造の第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１２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が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２０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
２０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への取り付け構造の第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３壁面内部に接して設
け、該環状溝に複数個の圧縮ばね９を配した環状
シート体１を挿入し、（ストツパ）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の周縁部に沿つて走
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。

環状シール体１と真空容器３への取り付け構造
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
取り付け構造とすることが可能にように、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、シール材の周縁部を支
持、固定する固定具の走行面と直角方向の剛性を
低減することで、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
に沿つ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、圧縮ばねとストツパ
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ツ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うる。

このため、円筒状タンク類の円筒曲面を装置が
走行するとき、交換することなく１個の環状シー
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つても、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
持つ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
図は環状シール体の真空容器への取り付け構造を
示す第１、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１
１図、第１２図は断面側面図で示した説明図であ
る。 １……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
ケツト）、８……（ガイドピン）〕、９……シール
体付勢手段（圧縮ばね）、１０，１０ａ……スト
ツパ手段（ストツパ）、１１……ベロフラム、１
５，１５ａ……固定具、１６，１６ａ……切れ
目、１８，１８ａ……環状シール体１を案内する
環状溝を有する部材、１９……金具、２０……充
てん材、２１……走行方向、２２……すき間。

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に走行面に
   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
   縁に沿つて配される可撓性の環状体としてなり、
   走行側に先端が接触して外気の真空容器の内部空
   間への進入を防ぐシール材とこのシール材の走行
   面と反対側の周縁部を支持、固定する固定具とを
   備えた環状シール体と、該環状シール体と真空容
   器との間に設けられた環状シール体を真空容器の
   周縁部に沿つ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突出するのを防
   止するストツパ手段とを備えた走行装置におい
   て、前記環状シール体を構成する固定具の走行面
   と直角方向の剛性を低減することにより環状シー
   ル体に可撓性をもたせ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ツト
   と、該ブラケツ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られ環状シール体を走
   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ツパと、
   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ツパと、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
   ツパとを備えたことを特徴とする真空吸着走行装
   置。