JP2023055454A - Carriage and inspection device equipped with the same - Google Patents

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雄大 森元
Takehiro Morimoto
祐丞 宇川
Yusuke Ukawa
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Abstract

To provide a suitable carriage for inspection device for a magnetic material structure.SOLUTION: A carriage according to an embodiment includes a first magnet wheel including an electric magnet. When the first magnet wheel is used as a rear wheel and the rear wheel is about to get over a protrusion, magnetic force of the first magnet wheel is temporarily reduced, the first magnet wheel is lifted up from the body of a magnetic material structure, and the first magnet wheel gets up the protrusion.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、台車及びそれを備えた検査装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a truck and an inspection apparatus provided with the same.

特許文献1、2には、煙突等の高所配管を検査するため、検査対象である配管の外周面を自走可能な台車が開示されている。なお、本明細書において、配管は、煙突を含む。 Patent Literatures 1 and 2 disclose a carriage capable of self-propelled on the outer peripheral surface of a pipe to be inspected in order to inspect high-place pipes such as chimneys. In addition, in this specification, piping includes a chimney.

特開平10-071976号公報JP-A-10-071976 特開2002-087342号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-087342

発明者は、表面に突起を有する配管等の磁性体構造物の当該表面を自走可能な台車の開発に際し、様々な課題を見出した。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるだろう。
The inventors have found various problems in developing a cart capable of self-propelled on the surface of a magnetic structure such as a pipe having projections on the surface.
Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

一実施形態に係る台車において、第1の磁石車輪は、電磁石を含む。第1の磁石車輪を後輪として当該後輪が突起を乗り越えようとする際、第1の磁石車輪の磁力を一時的に小さくし、第1の磁石車輪を磁性体構造物の表面から浮上させ、第1の磁石車輪が突起に乗り上げる。 In one embodiment, the first magnet wheel includes an electromagnet. When the first magnet wheel is used as the rear wheel and the rear wheel tries to climb over the protrusion, the magnetic force of the first magnet wheel is temporarily reduced to levitate the first magnet wheel from the surface of the magnetic structure. , the first magnet wheel rides on the protrusion.

前記一実施形態によれば、磁性体構造物の検査装置に好適な台車を提供できる。 According to the one embodiment, it is possible to provide a carriage suitable for an inspection apparatus for magnetic structures.

比較例に係る台車の構成を模式的に示す側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of a truck according to a comparative example; 比較例に係る台車の構成を模式的に示す側面図である。FIG. 3 is a side view schematically showing the configuration of a truck according to a comparative example; 第1の実施形態に係る台車の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view showing typically composition of a trolley concerning a 1st embodiment. 第1の実施形態に係る台車の構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the trolley|bogie which concerns on 1st Embodiment. プラットフォームPFに対する磁石車輪MW1、MW2の操舵動作を示す模式平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing the steering operation of magnet wheels MW1 and MW2 with respect to the platform PF; 第1の実施形態に係る台車の動作を説明するためのタイミングチャートである。4 is a timing chart for explaining the operation of the truck according to the first embodiment; 図6の時刻t1における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t1 in FIG. 6; 図6の時刻t2における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t2 in FIG. 6; 図6の時刻t3における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t3 in FIG. 6; 図6の時刻t4における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t4 in FIG. 6; 図6の時刻t5における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t5 in FIG. 6; 図6の時刻t6における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t6 in FIG. 6; 図6の時刻t7における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。FIG. 7 is a side view schematically showing the posture of the truck at time t7 in FIG. 6;

以下、具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。 Specific embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. However, it is not limited to the following embodiments. Also, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

(第1の実施形態)
<発明者による事前検討>
まず、図1、図2を参照して、発明者が事前に検討した比較例に係る台車の構成について説明する。図1、図2は、比較例に係る台車の構成を模式的に示す側面図である。
なお、図1、図2及びその他の図面に示した右手系xyz直交座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものであって、図面間で共通である。
(First embodiment)
<Preliminary consideration by the inventor>
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the configuration of a truck according to a comparative example studied in advance by the inventor will be described. 1 and 2 are side views schematically showing the configuration of a truck according to a comparative example.
The right-handed xyz orthogonal coordinates shown in FIGS. 1, 2, and other drawings are for convenience in explaining the positional relationship of the constituent elements, and are common among the drawings.

図1、図2に示すように、比較例に係る台車は、プラットフォームPF、一対の車輪支持部材WS1、WS2、及び一対の磁石車輪MW1、MW2を備えている。ここで、図1、図2には、検査対象である配管10の断面図が示されている。図1、図2に示すように、配管10は、複数のパイプから構成される。各パイプは、本体部11とフランジ部12とを含み、フランジ部12同士が連結部材13によって連結されている。連結部材13は、ボルト13a及びナット13bを含む。ここで、配管10は、鋼等の磁石が吸着可能な金属から構成される。図1、図2は、台車が、配管10の長手方向(x軸方向)に進行する様子を示している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the truck according to the comparative example includes a platform PF, a pair of wheel support members WS1 and WS2, and a pair of magnet wheels MW1 and MW2. Here, FIGS. 1 and 2 show cross-sectional views of a pipe 10 to be inspected. As shown in FIGS. 1 and 2, piping 10 is composed of a plurality of pipes. Each pipe includes a body portion 11 and a flange portion 12 , and the flange portions 12 are connected to each other by a connecting member 13 . The connecting member 13 includes a bolt 13a and a nut 13b. Here, the pipe 10 is made of a metal such as steel that can be attracted by a magnet. 1 and 2 show how the carriage moves in the longitudinal direction (x-axis direction) of the pipe 10. FIG.

このように、配管10は、表面(外周面)に突起(フランジ部12)を有する磁性体構造物である。配管10が外周面に有する突起は、フランジ部12に限らず、例えばスティフナ等でもよい。
比較例に係る台車は、検査対象である磁性体構造物の表面を自走可能な磁性体構造物検査装置用の台車である。検査対象である磁性体構造物は、表面に突起を有する磁性体からなる構造物であれば、何ら限定されず、例えば、煙突を含む配管、タンク等である。
Thus, the pipe 10 is a magnetic structure having projections (flanges 12) on its surface (outer peripheral surface). The protrusion that the pipe 10 has on the outer peripheral surface is not limited to the flange portion 12, and may be, for example, a stiffener.
A cart according to a comparative example is a cart for a magnetic structure inspection apparatus capable of self-propelled on the surface of a magnetic structure to be inspected. The magnetic structure to be inspected is not limited at all as long as it is a structure made of a magnetic material having protrusions on its surface, and includes, for example, a pipe including a chimney, a tank, and the like.

プラットフォームPFは、台車の本体部であって、配管を外側から検査するプローブが搭載される板状部材である。
ここで、図1には、プラットフォームPFに搭載されたプローブPR及びプローブPRを支持するアームARが図示されている。図1に示す例では、L字形状のアームARの根元部がプラットフォームPFに回動可能に支持されると共に、アームARの先端部にプローブPRが固定されている。プローブPRは、例えば超音波検査プローブである。図1に二点鎖線で示すように、配管10の外周面にプローブPRを近付けて、超音波を照射して配管10の肉厚測定や内部探傷等の検査を行う。なお、図2には台車のみが図示されており、プローブPR及びアームARは図示されていない。
The platform PF is a main body of the truck, and is a plate-like member on which a probe for inspecting the pipe from the outside is mounted.
Here, FIG. 1 shows a probe PR mounted on the platform PF and an arm AR supporting the probe PR. In the example shown in FIG. 1, the base of an L-shaped arm AR is rotatably supported by the platform PF, and the probe PR is fixed to the tip of the arm AR. The probe PR is, for example, an echography probe. As indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, the probe PR is brought close to the outer peripheral surface of the pipe 10, and ultrasonic waves are applied to the pipe 10 for inspection such as wall thickness measurement and internal flaw detection. Note that FIG. 2 shows only the carriage, and the probe PR and the arm AR are not shown.

車輪支持部材WS1は、磁石車輪MW1を回転可能に支持すると共に、磁石車輪MW1をプラットフォームPFに連結する。同様に、車輪支持部材WS2は、磁石車輪MW2を回転可能に支持すると共に、磁石車輪MW2をプラットフォームPFに連結する。 The wheel support member WS1 rotatably supports the magnet wheel MW1 and connects the magnet wheel MW1 to the platform PF. Similarly, wheel support member WS2 rotatably supports magnet wheel MW2 and connects magnet wheel MW2 to platform PF.

磁石車輪MW1、MW2は、永久磁石から構成される車輪であり、モータ等の駆動源(不図示)によって、回転駆動される。磁石車輪MW1、MW2は、鋼等から構成される配管10に吸着しつつ、配管10の外周面上を進行できる。 The magnet wheels MW1 and MW2 are wheels made of permanent magnets, and are rotationally driven by a drive source (not shown) such as a motor. The magnet wheels MW1 and MW2 can advance on the outer peripheral surface of the pipe 10 while being attracted to the pipe 10 made of steel or the like.

図1、図2に示すように、台車がx軸正方向に進行する場合、磁石車輪MW1が後輪となり、磁石車輪MW2が前輪となる。反対に、台車がx軸負方向に進行する場合、磁石車輪MW1が前輪となり、磁石車輪MW2が後輪となる。すなわち、磁石車輪MW1、MW2は、台車の進行方向に応じて、前輪もしくは後輪となり得る。 As shown in FIGS. 1 and 2, when the truck travels in the positive direction of the x-axis, magnet wheel MW1 is the rear wheel and magnet wheel MW2 is the front wheel. Conversely, when the truck travels in the negative direction of the x-axis, the magnet wheel MW1 becomes the front wheel and the magnet wheel MW2 becomes the rear wheel. That is, the magnet wheels MW1 and MW2 can be front wheels or rear wheels depending on the traveling direction of the bogie.

ここで、図1に示すように、磁石車輪MW1、MW2には、磁力による吸着力がz軸負方向に作用する。また、図1に示すように、台車がx軸正方向に進行する場合、前輪である磁石車輪MW2には、磁石車輪MW1の駆動トルクに応じたモーメント反力がz軸正方向に作用する。そのため、磁石車輪MW2には、吸着力から反力を減じた力がz軸負方向に作用する。従って、図2に示すように、前輪である磁石車輪MW2は、容易にフランジ部12に乗り上げることができる。 Here, as shown in FIG. 1, an attractive force due to magnetic force acts on the magnet wheels MW1 and MW2 in the negative z-axis direction. Further, as shown in FIG. 1, when the bogie travels in the positive direction of the x-axis, a moment reaction force corresponding to the drive torque of the magnet wheel MW1 acts on the magnet wheel MW2, which is the front wheel, in the positive direction of the z-axis. Therefore, a force obtained by subtracting the reaction force from the attraction force acts on the magnet wheel MW2 in the negative z-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 2, the magnet wheel MW2, which is the front wheel, can easily ride on the flange portion 12. As shown in FIG.

他方、後輪である磁石車輪MW1には、磁石車輪MW2の駆動トルクに応じたモーメント反力がz軸負方向に作用する。そのため、磁石車輪MW1には、吸着力に反力を加えた力がz軸負方向に作用する。従って、図2に示すように、後輪である磁石車輪MW1は、配管10の本体部11に吸着したまま浮上できず、フランジ部12に乗り上げることができない。 On the other hand, a moment reaction force corresponding to the drive torque of the magnet wheel MW2 acts on the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, in the negative z-axis direction. Therefore, a force obtained by adding a reaction force to the attraction force acts on the magnet wheel MW1 in the negative z-axis direction. Therefore, as shown in FIG. 2, the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, cannot float while being attracted to the body portion 11 of the pipe 10, and cannot run over the flange portion 12. As shown in FIG.

図2に示す例では、後輪である磁石車輪MW1が、配管10の本体部11に吸着したまま空回りしてしまい、フランジ部12に乗り上げることができない。さらに、磁石車輪MW1、MW2の駆動トルク(図2に示す反力)に対して、磁石車輪MW1、MW2を構成する永久磁石の磁力(図2に示す吸着力)を相対的に小さくすると、二点鎖線で示すように、前輪である磁石車輪MW2がフランジ部12から浮上し、台車が後転してしまう。 In the example shown in FIG. 2, the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, idles while being attached to the main body portion 11 of the pipe 10, and cannot run over the flange portion 12. In the example shown in FIG. Furthermore, if the magnetic force of the permanent magnets forming the magnet wheels MW1 and MW2 (the attraction force shown in FIG. 2) is made relatively small with respect to the driving torque of the magnet wheels MW1 and MW2 (the reaction force shown in FIG. 2), two As indicated by the dashed line, the magnet wheel MW2, which is the front wheel, floats up from the flange portion 12, and the truck rolls backward.

このように、比較例に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2の駆動力を調整したり、磁力を変更したりしても、後輪が配管10のフランジ部12を乗り越えようとする際、後輪が配管10の本体部11に吸着したまま浮上できない。その結果、比較例に係る台車は、フランジ部12を乗り越えられないという問題があった。
なお、当然のことながら、図2において、台車には鉛直下方向に重力が作用する。図2において、例えばz軸負方向が鉛直下方向であるが、これに限定されない。
As described above, in the truck according to the comparative example, even if the driving forces of the magnet wheels MW1 and MW2 are adjusted or the magnetic force is changed, when the rear wheels try to get over the flange portion 12 of the pipe 10, the rear wheels The ring cannot float while being attached to the main body 11 of the pipe 10. - 特許庁As a result, the truck according to the comparative example had a problem that it could not climb over the flange portion 12 .
In addition, as a matter of course, in FIG. 2, gravity acts on the truck in the vertical downward direction. In FIG. 2, for example, the z-axis negative direction is the vertically downward direction, but it is not limited to this.

<第1の実施形態に係る台車の構成>
次に、図3、図4を参照して、第1の実施形態に係る台車の構成について説明する。図3は、第1の実施形態に係る台車の構成を模式的に示す斜視図である。図4は、第1の実施形態に係る台車の構成を模式的に示す正面図である。
<Configuration of Carriage According to First Embodiment>
Next, the configuration of the truck according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. FIG. 3 is a perspective view schematically showing the configuration of the truck according to the first embodiment. FIG. 4 is a front view schematically showing the configuration of the truck according to the first embodiment.

図3に示すように、第1の実施形態に係る台車は、図1に示す比較例に係る台車と同様に、プラットフォームPF、一対の車輪支持部材WS1、WS2、及び一対の磁石車輪MW1、MW2を備えている。 As shown in FIG. 3, the truck according to the first embodiment includes a platform PF, a pair of wheel support members WS1 and WS2, and a pair of magnetic wheels MW1 and MW2, similarly to the truck according to the comparative example shown in FIG. It has

ここで、図1に示す比較例に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2が永久磁石から構成されている。これに対し、第1の実施形態に係る台車では、図4に示すように、磁石車輪MW1、MW2が、永久磁石から構成された永久磁石部材PMに加え、電磁石から構成された電磁石部材EM1、EM2を備えている。すなわち、第1の実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2の磁力(配管10に対する吸着力)をダイナミックに変更できる。 Here, in the truck according to the comparative example shown in FIG. 1, the magnet wheels MW1 and MW2 are composed of permanent magnets. On the other hand, in the truck according to the first embodiment, as shown in FIG. 4, the magnet wheels MW1 and MW2 are composed of the permanent magnet members PM made of permanent magnets, and the electromagnet members EM1 and EM1 made of electromagnets. It has EM2. That is, in the truck according to the first embodiment, the magnetic force of the magnet wheels MW1 and MW2 (attractive force to the pipe 10) can be dynamically changed.

プラットフォームPFは、台車の本体部であって、配管を外側から検査するプローブが搭載される板状部材である。図3に示すプラットフォームPFは、xy平面視矩形状の板状部材であるが、プローブを搭載できれば形状は限定されない。
なお、第1の実施形態に係る台車に搭載されるプローブの構成例は、例えば図1に示した比較例の場合と同様である。
The platform PF is a main body of the truck, and is a plate-like member on which a probe for inspecting the pipe from the outside is mounted. The platform PF shown in FIG. 3 is a rectangular plate-like member in an xy plane view, but the shape is not limited as long as the probe can be mounted thereon.
A configuration example of the probe mounted on the cart according to the first embodiment is the same as that of the comparative example shown in FIG. 1, for example.

車輪支持部材WS1は、磁石車輪MW1を回転可能に支持すると共に、磁石車輪MW1をプラットフォームPFに連結する。同様に、車輪支持部材WS2は、磁石車輪MW2を回転可能に支持すると共に、磁石車輪MW2をプラットフォームPFに連結する。 The wheel support member WS1 rotatably supports the magnet wheel MW1 and connects the magnet wheel MW1 to the platform PF. Similarly, wheel support member WS2 rotatably supports magnet wheel MW2 and connects magnet wheel MW2 to platform PF.

より詳細には、図3に示すように、車輪支持部材WS1、WS2のそれぞれは、プラットフォームPFと対向する天板と、天板の長手方向(y軸方向)両端から略垂直に立ち上がった一対の側壁とを備えたyz断面において角U字状の部材である。 More specifically, as shown in FIG. 3, each of the wheel support members WS1 and WS2 includes a top plate that faces the platform PF and a pair of pillars that rise substantially vertically from both ends of the top plate in the longitudinal direction (y-axis direction). a corner U-shaped member in the yz section with sidewalls.

車輪支持部材WS1、WS2は同様の構成を有するため、車輪支持部材WS1のみについて説明する。
車輪支持部材WS1の一対の側壁は、磁石車輪MW1の車軸WSFの両端を回転可能に支持している。
Since the wheel support members WS1 and WS2 have similar configurations, only the wheel support member WS1 will be described.
A pair of side walls of the wheel support member WS1 rotatably supports both ends of an axle WSF of the magnet wheel MW1.

車輪支持部材WS1の天板は、プラットフォームPFに対し、z軸に平行な回転軸を軸として回動可能に連結されている。そのため、図5に示すように、磁石車輪MW1もプラットフォームPFに対し、z軸に平行な回転軸を軸として回動でき、本実施形態に係る台車は操舵可能である。図5は、プラットフォームPFに対する磁石車輪MW1、MW2の操舵動作を示す模式平面図である。 A top plate of the wheel support member WS1 is rotatably connected to the platform PF about a rotation axis parallel to the z-axis. Therefore, as shown in FIG. 5, the magnet wheels MW1 can also rotate with respect to the platform PF about a rotation axis parallel to the z-axis, and the truck according to the present embodiment can be steered. FIG. 5 is a schematic plan view showing the steering operation of the magnet wheels MW1 and MW2 with respect to the platform PF.

このように、本実施形態に係る台車は操舵可能であり、配管の長手方向に沿って前進もしくは後退するだけでなく、配管の周方向にも螺旋状に移動できる。さらに、特に限定されないが、図5に示すように、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2を同位相で操舵できる。 Thus, the truck according to the present embodiment is steerable, and not only can it move forward or backward along the longitudinal direction of the pipe, but it can also spirally move in the circumferential direction of the pipe. Furthermore, although not particularly limited, as shown in FIG. 5, in the bogie according to the present embodiment, the magnet wheels MW1 and MW2 can be steered in the same phase.

磁石車輪MW1、MW2は、磁石から構成される車輪である。図4に示すように、磁石車輪(第1の磁石車輪)MW1は、車軸(ホイールシャフト)WSF、永久磁石部材PM、電磁石部材EM1、EM2、及びヨーク部材Y11、Y12、Y21、Y22を備えている。磁石車輪(第2の磁石車輪)MW2の構成も、磁石車輪MW1の構成と同様である。 The magnet wheels MW1 and MW2 are wheels made of magnets. As shown in FIG. 4, the magnet wheel (first magnet wheel) MW1 includes an axle (wheel shaft) WSF, a permanent magnet member PM, electromagnet members EM1 and EM2, and yoke members Y11, Y12, Y21 and Y22. there is The configuration of the magnet wheel (second magnet wheel) MW2 is also the same as the configuration of the magnet wheel MW1.

すなわち、第1の実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2が電磁石部材EM1、EM2を備え、磁石車輪MW1、MW2の磁力(配管10に対する吸着力)をダイナミックに変更できる。
なお、磁石車輪MW1、MW2の一方のみが磁力をダイナミックに変更できてもよい。
That is, in the truck according to the first embodiment, the magnet wheels MW1 and MW2 are provided with the electromagnet members EM1 and EM2, and the magnetic force (attractive force to the pipe 10) of the magnet wheels MW1 and MW2 can be dynamically changed.
Note that only one of the magnet wheels MW1 and MW2 may dynamically change the magnetic force.

図4に示すように、磁石車輪MW1は、モータ(第1の駆動源)MTによって回転駆動され、磁石車輪MW2も、磁石車輪MW1と同様に、モータ(第2の駆動源)MTによって回転駆動される。
また、図示されていないが、磁石車輪MW1、MW2の外周面は、樹脂材料によって被覆されていてもよい。磁石車輪MW1、MW2と配管10との間の摩擦係数を大きくすることができる。樹脂材料としては、例えばウレタン樹脂が好適である。
As shown in FIG. 4, the magnet wheel MW1 is rotationally driven by a motor (first drive source) MT, and the magnet wheel MW2 is also rotationally driven by the motor (second drive source) MT similarly to the magnet wheel MW1. be done.
Moreover, although not shown, the outer peripheral surfaces of the magnet wheels MW1 and MW2 may be coated with a resin material. The coefficient of friction between the magnet wheels MW1, MW2 and the pipe 10 can be increased. As the resin material, for example, urethane resin is suitable.

以下では、磁石車輪MW1の構成の詳細について説明するが、磁石車輪MW2の構成も同様である。
永久磁石部材PMは、永久磁石から構成された円板状又はリング状の部材である。永久磁石部材PMは、複数に分割されていてもよい。すなわち、永久磁石部材PMは、円板状又はリング状に配置された複数の永久磁石から構成されていてもよい。図4に示すように、永久磁石部材PMは、磁石車輪MW1の車軸WSFの中央部に設けられている。永久磁石部材PMのy軸方向両側には、円板状のヨーク部材Y11、Y21が設けられている。このように、永久磁石部材PMは、ヨーク部材Y11、Y21によって、挟持されると共に、磁力が高められている。
Although the details of the configuration of the magnet wheel MW1 will be described below, the configuration of the magnet wheel MW2 is the same.
The permanent magnet member PM is a disc-shaped or ring-shaped member made of a permanent magnet. The permanent magnet member PM may be divided into a plurality of pieces. That is, the permanent magnet member PM may be composed of a plurality of permanent magnets arranged in a disk shape or a ring shape. As shown in FIG. 4, the permanent magnet member PM is provided at the center of the axle WSF of the magnet wheel MW1. Disc-shaped yoke members Y11 and Y21 are provided on both sides of the permanent magnet member PM in the y-axis direction. In this manner, the permanent magnet member PM is held between the yoke members Y11 and Y21, and its magnetic force is enhanced.

電磁石部材EM1は、環状コイルを備えた電磁石から構成されている。図4に示すように、電磁石部材EM1は、ヨーク部材Y11を介して、永久磁石部材PMのy軸負方向側に設けられている。ここで、電磁石部材EM1のy軸負方向側には、円板状のヨーク部材Y12がさらに設けられている。このように、電磁石部材EM1は、ヨーク部材Y11、Y12によって、挟持されると共に、磁力が高められている。 The electromagnet member EM1 is composed of an electromagnet with an annular coil. As shown in FIG. 4, the electromagnet member EM1 is provided on the y-axis negative direction side of the permanent magnet member PM via the yoke member Y11. Here, a disk-shaped yoke member Y12 is further provided on the y-axis negative direction side of the electromagnet member EM1. In this manner, the electromagnet member EM1 is held between the yoke members Y11 and Y12, and its magnetic force is enhanced.

電磁石部材EM2は、環状コイルを備えた電磁石から構成されている。図4に示すように、電磁石部材EM2は、ヨーク部材Y21を介して、永久磁石部材PMのy軸正方向側に設けられている。ここで、電磁石部材EM2のy軸正方向側には、円板状のヨーク部材Y22がさらに設けられている。このように、電磁石部材EM2は、ヨーク部材Y21、Y22によって、挟持されると共に、磁力が高められている。 The electromagnet member EM2 is composed of an electromagnet with an annular coil. As shown in FIG. 4, the electromagnet member EM2 is provided on the y-axis positive direction side of the permanent magnet member PM via the yoke member Y21. Here, a disc-shaped yoke member Y22 is further provided on the positive y-axis side of the electromagnet member EM2. In this manner, the electromagnet member EM2 is held between the yoke members Y21 and Y22, and its magnetic force is enhanced.

磁石車輪MW1を構成する永久磁石部材PM、電磁石部材EM1、EM2、及びヨーク部材Y11、Y12、Y21、Y22は、車軸WSFに固定されており、車軸WSFと共に回転する。図4に示すように、磁石車輪MW1は、モータ軸ギアMG及び車軸ギアWGを介して、モータMTによって回転駆動される。特に限定されないが、図4に示す例では、モータMTは、車輪支持部材WS1の側壁に固定されている。 The permanent magnet member PM, the electromagnet members EM1 and EM2, and the yoke members Y11, Y12, Y21, and Y22, which constitute the magnet wheel MW1, are fixed to the axle WSF and rotate together with the axle WSF. As shown in FIG. 4, magnet wheel MW1 is rotationally driven by motor MT via motor shaft gear MG and axle gear WG. Although not particularly limited, in the example shown in FIG. 4, the motor MT is fixed to the side wall of the wheel support member WS1.

詳細には、図4に示すように、モータ軸ギアMGは、車輪支持部材WS1の側壁を貫通するモータMTの回転軸の先端部に固定されており、モータMTの回転軸の回転に伴って回転する。車軸ギアWGは、車輪支持部材WS1のy軸正方向側の側壁と磁石車輪MW1(すなわちヨーク部材Y22)との間に設けられており、車軸WSFに固定されている。モータ軸ギアMGと車軸ギアWGとは噛合しており、モータMTの回転がモータ軸ギアMG及び車軸ギアWGを介して車軸WSFに伝達される。このような構成によって、磁石車輪MW1は、モータMTによって回転駆動される。 Specifically, as shown in FIG. 4, the motor shaft gear MG is fixed to the tip of the rotating shaft of the motor MT penetrating the side wall of the wheel support member WS1, and rotates as the rotating shaft of the motor MT rotates. Rotate. The axle gear WG is provided between the side wall of the wheel support member WS1 on the y-axis positive direction side and the magnet wheel MW1 (that is, the yoke member Y22), and is fixed to the axle WSF. The motor shaft gear MG and the axle gear WG are in mesh with each other, and the rotation of the motor MT is transmitted to the axle WSF via the motor shaft gear MG and the axle gear WG. With such a configuration, the magnet wheel MW1 is rotationally driven by the motor MT.

他方、図4に示すように、車輪支持部材WS1のy軸負方向側の側壁と磁石車輪MW1(すなわちヨーク部材Y12)との間には、スリップリングSRが設けられている。スリップリングSRは、回転する電磁石部材EM1、EM2に電流を供給するための電極部材であって、リング電極R1、R2及びブラシ電極B1、B2を備える。 On the other hand, as shown in FIG. 4, a slip ring SR is provided between the side wall of the wheel support member WS1 on the negative side of the y-axis and the magnet wheel MW1 (that is, the yoke member Y12). The slip ring SR is an electrode member for supplying current to the rotating electromagnet members EM1 and EM2, and includes ring electrodes R1 and R2 and brush electrodes B1 and B2.

図4に示すように、電気的には、リング電極R1は電磁石部材EM1、EM2の一端に共通に接続され、リング電極R2は電磁石部材EM1、EM2の他端に共通に接続されている。すなわち、リング電極R1、R2の間において、電磁石部材EM1、EM2が並列接続されている。リング電極R1は、機械的には、電磁石部材EM1、EM2と共に回転する。 As shown in FIG. 4, electrically, the ring electrode R1 is commonly connected to one end of the electromagnet members EM1 and EM2, and the ring electrode R2 is commonly connected to the other ends of the electromagnet members EM1 and EM2. That is, the electromagnet members EM1 and EM2 are connected in parallel between the ring electrodes R1 and R2. The ring electrode R1 mechanically rotates with the electromagnet members EM1, EM2.

ブラシ電極B1、B2は、例えば車輪支持部材WS1に固定されている(図4では図示せず)。回転するリング電極R1の外周面にブラシ電極B1が当接することによって、両者が電気的に接続される。同様に、回転するリング電極R2の外周面にブラシ電極B2が当接することによって、両者が電気的に接続される。 The brush electrodes B1 and B2 are fixed, for example, to the wheel support member WS1 (not shown in FIG. 4). When the brush electrode B1 comes into contact with the outer peripheral surface of the rotating ring electrode R1, both are electrically connected. Similarly, when the brush electrode B2 comes into contact with the outer peripheral surface of the rotating ring electrode R2, both are electrically connected.

図4に示す例では、ブラシ電極B2及びリング電極R2を介して、電磁石部材EM1、EM2に電流が供給され、リング電極R1及びブラシ電極B1を介して、電磁石部材EM1、EM2から電流が排出される。当然のことながら、電流が流れる方向は適宜決定される。電磁石部材EM1、EM2に供給する電流量を変化させることによって、電磁石部材EM1、EM2の磁力(すなわち磁石車輪MW1の磁力)を変化させることができる。 In the example shown in FIG. 4, current is supplied to the electromagnet members EM1 and EM2 via the brush electrode B2 and the ring electrode R2, and current is discharged from the electromagnet members EM1 and EM2 via the ring electrode R1 and the brush electrode B1. be. Naturally, the direction in which the current flows is appropriately determined. By changing the amount of current supplied to the electromagnet members EM1 and EM2, the magnetic force of the electromagnet members EM1 and EM2 (that is, the magnetic force of the magnet wheel MW1) can be changed.

ここで、磁石車輪MW1、MW2を駆動するモータMTの動作及び電磁石部材EM1、EM2の磁力は、例えば図示しない制御部によって制御される。当該制御部は、コンピュータとしての機能を有し、例えばCPU(Central Processing Unit)等の演算部と、各種制御プログラムやデータ等が格納されたRAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等の記憶部と、を備えている。 Here, the operation of the motor MT that drives the magnet wheels MW1 and MW2 and the magnetic force of the electromagnet members EM1 and EM2 are controlled by, for example, a control unit (not shown). The control unit has a function as a computer, for example, a calculation unit such as a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) storing various control programs and data, a ROM (Read Only Memory), etc. and a storage unit for

図4に示すように、磁石車輪MW1は、鋼等から構成される配管10に吸着しつつ、配管10の外周面上を進行できる。図3、図4において、台車がx軸正方向に進行する場合、磁石車輪MW1が後輪となり、磁石車輪MW2が前輪となる。他方、図3、図4において、台車がx軸負方向に進行する場合、磁石車輪MW1が前輪となり、磁石車輪MW2が後輪となる。すなわち、磁石車輪MW1、MW2は、台車の進行方向に応じて、前輪もしくは後輪となり得る。 As shown in FIG. 4, the magnet wheel MW1 can advance on the outer peripheral surface of the pipe 10 while adhering to the pipe 10 made of steel or the like. In FIGS. 3 and 4, when the truck travels in the positive direction of the x-axis, magnet wheel MW1 is the rear wheel and magnet wheel MW2 is the front wheel. On the other hand, in FIGS. 3 and 4, when the truck travels in the negative direction of the x-axis, the magnet wheel MW1 becomes the front wheel and the magnet wheel MW2 becomes the rear wheel. That is, the magnet wheels MW1 and MW2 can be front wheels or rear wheels depending on the traveling direction of the bogie.

なお、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1、MW2において、一対の電磁石部材EM1、EM2が、永久磁石部材PMを介して対向配置されているが、これに限定されない。例えば、図4において、永久磁石部材PMを電磁石部材に置換すると共に、一対の電磁石部材EM1、EM2を永久磁石部材に置換した構成でもよい。あるいは、電磁石部材EM1、EM2のいずれか一方のみが設けられていてもよい。また、磁石車輪MW1、MW2が、永久磁石部材PMを備えず、電磁石部材のみから構成されていてもよい。 In the truck according to the present embodiment, the magnet wheels MW1 and MW2 have the pair of electromagnet members EM1 and EM2 facing each other with the permanent magnet member PM interposed therebetween, but the present invention is not limited to this. For example, in FIG. 4, the permanent magnet member PM may be replaced with an electromagnet member, and the pair of electromagnet members EM1 and EM2 may be replaced with permanent magnet members. Alternatively, only one of the electromagnet members EM1 and EM2 may be provided. Alternatively, the magnet wheels MW1 and MW2 may be composed of only the electromagnet members without the permanent magnet members PM.

さらに、図4に示すように、本実施形態に係る台車は、速度センサRE及び傾斜センサTSを備えている。
速度センサREは、特に限定されないが、例えばロータリエンコーダである。図4に示す例では、速度センサREは、車輪支持部材WS1に回転可能に支持されている。速度センサREが、配管10に接触しながら回転することによって、台車の速度を検出できる。
図4に示すように、傾斜センサTSは、例えばプラットフォームPFに搭載されており、台車の傾斜角を検出できる。
なお、速度センサRE及び傾斜センサTSは、必須ではない。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the bogie according to this embodiment includes a speed sensor RE and a tilt sensor TS.
The speed sensor RE is, but not limited to, a rotary encoder, for example. In the example shown in FIG. 4, the speed sensor RE is rotatably supported by the wheel support member WS1. The speed sensor RE can detect the speed of the trolley by rotating while contacting the pipe 10 .
As shown in FIG. 4, the tilt sensor TS is mounted, for example, on the platform PF, and can detect the tilt angle of the truck.
Note that the speed sensor RE and the tilt sensor TS are not essential.

以上に説明したように、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1が、電磁石部材EM1、EM2を含み、磁石車輪MW1の磁力(配管10に対する吸着力)をダイナミックに変更できる。後述する図9に示すように、磁石車輪MW1を後輪として当該後輪が配管10のフランジ部12を乗り越えようとする際、磁石車輪MW1の磁力を一時的に小さくし、磁石車輪MW1を配管10の本体部11から浮上させ、磁石車輪MW1がフランジ部12に乗り上げる。そのため、本実施形態に係る台車は、磁石車輪MW1を後輪として走行する場合、フランジ部12を乗り越えられる。 As described above, in the truck according to the present embodiment, the magnet wheel MW1 includes the electromagnet members EM1 and EM2, and the magnetic force of the magnet wheel MW1 (attractive force to the pipe 10) can be dynamically changed. As shown in FIG. 9, which will be described later, when the magnet wheel MW1 is used as a rear wheel and the rear wheel is about to climb over the flange portion 12 of the pipe 10, the magnetic force of the magnet wheel MW1 is temporarily reduced, and the magnet wheel MW1 is moved to the pipe. 10 is floated from the body portion 11, and the magnet wheel MW1 rides on the flange portion 12. - 特許庁Therefore, the truck according to the present embodiment can climb over the flange portion 12 when traveling with the magnet wheels MW1 as the rear wheels.

同様に、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW2も、電磁石部材EM1、EM2を含み、磁石車輪MW2の磁力(配管10に対する吸着力)をダイナミックに変更できる。磁石車輪MW2を後輪として当該後輪が配管10のフランジ部12を乗り越えようとする際、磁石車輪MW2の磁力を一時的に小さくし、磁石車輪MW2を配管10の本体部11から浮上させ、磁石車輪MW2がフランジ部12に乗り上げる。そのため、本実施形態に係る台車は、磁石車輪MW2を後輪として走行する場合も、フランジ部12を乗り越えられる。 Similarly, in the truck according to the present embodiment, the magnet wheel MW2 also includes the electromagnet members EM1 and EM2, and the magnetic force of the magnet wheel MW2 (attractive force to the pipe 10) can be dynamically changed. When the magnet wheel MW2 is used as a rear wheel and the rear wheel is about to get over the flange portion 12 of the pipe 10, the magnetic force of the magnet wheel MW2 is temporarily reduced to float the magnet wheel MW2 from the main body portion 11 of the pipe 10, Magnet wheel MW2 rides on flange portion 12 . Therefore, the truck according to the present embodiment can climb over the flange portion 12 even when traveling with the magnet wheels MW2 as the rear wheels.

<第1の実施形態に係る台車の動作>
次に、図6~図13を参照して、第1の実施形態に係る台車の動作について説明する。図6は、第1の実施形態に係る台車の動作を説明するためのタイミングチャートである。図7~図13は、それぞれ図6に示された時刻t1~t7における台車の姿勢を模式的に示す側面図である。
<Operation of the cart according to the first embodiment>
Next, operation of the carriage according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 13. FIG. FIG. 6 is a timing chart for explaining the operation of the truck according to the first embodiment. 7 to 13 are side views schematically showing the attitude of the truck at times t1 to t7 shown in FIG. 6, respectively.

なお、図7~図13では、理解を容易にするため、台車のプラットフォームPF、車輪支持部材WS1、WS2、及び磁石車輪MW1、MW2のみが模式的に示されている。図7~図9には、図1、図2と同様に、磁石車輪MW1、MW2に作用する吸着力及びモーメント反力が示されている。他方、図10~図13では、磁石車輪MW1、MW2に作用する吸着力及びモーメント反力は省略されている。 7 to 13 schematically show only the platform PF of the truck, the wheel support members WS1 and WS2, and the magnet wheels MW1 and MW2 for easy understanding. Similar to FIGS. 1 and 2, FIGS. 7 to 9 show the attraction forces and moment reaction forces acting on the magnet wheels MW1 and MW2. On the other hand, in FIGS. 10 to 13, the attraction force and moment reaction force acting on the magnet wheels MW1 and MW2 are omitted.

図6は、図7~図13に示すように、磁石車輪MW1を後輪、磁石車輪MW2を前輪として、台車が一定速度でx軸正方向に走行し、フランジ部12を乗り越える場合のタイミングチャートである。
図6には、上から順番に、磁石車輪MW1の電磁石のON/OFF、磁石車輪MW2の電磁石のON/OFF、台車の傾斜角θ(-90°<θ<90°)、及び台車の速度が、示されている。
FIG. 6 is a timing chart in the case where the truck runs at a constant speed in the positive direction of the x-axis with the magnet wheel MW1 as the rear wheel and the magnet wheel MW2 as the front wheel, as shown in FIGS. is.
In FIG. 6, in order from the top, ON/OFF of the electromagnet of the magnet wheel MW1, ON/OFF of the electromagnet of the magnet wheel MW2, the tilt angle θ of the truck (−90°<θ<90°), and the speed of the truck It is shown.

図6に示すように、磁石車輪MW1、MW2の電磁石(図4に示す電磁石部材EM1、EM2)は、いずれも通常はON状態である。磁石車輪MW1、MW2の電磁石がON状態とは、図4に示す電磁石部材EM1、EM2に電流が供給されている状態である。他方、磁石車輪MW1、MW2の電磁石がOFF状態とは、図4に示す電磁石部材EM1、EM2への電流の供給が遮断された状態である。 As shown in FIG. 6, the electromagnets of magnet wheels MW1 and MW2 (electromagnet members EM1 and EM2 shown in FIG. 4) are both normally in an ON state. The ON state of the electromagnets of the magnet wheels MW1 and MW2 is a state in which current is supplied to the electromagnet members EM1 and EM2 shown in FIG. On the other hand, the state in which the electromagnets of the magnet wheels MW1 and MW2 are OFF is a state in which the current supply to the electromagnet members EM1 and EM2 shown in FIG. 4 is interrupted.

図6に示す傾斜角θは、水平面に対するプラットフォームPFの主面の角度である。図7に示すように、プラットフォームPFの主面が水平面と平行であれば、傾斜角θ=0°である。例えば図8に示すように、磁石車輪MW1の位置よりも磁石車輪MW2の位置が高い場合、傾斜角θは正の値となる。反対に、例えば図11に示すように、磁石車輪MW1の位置よりも磁石車輪MW2の位置が低い場合、傾斜角θは負の値となる。 The inclination angle θ shown in FIG. 6 is the angle of the main surface of the platform PF with respect to the horizontal plane. As shown in FIG. 7, if the main surface of the platform PF is parallel to the horizontal plane, the inclination angle θ=0°. For example, as shown in FIG. 8, when the position of the magnet wheel MW2 is higher than the position of the magnet wheel MW1, the tilt angle θ takes a positive value. Conversely, as shown in FIG. 11, for example, when the position of the magnet wheel MW2 is lower than the position of the magnet wheel MW1, the tilt angle .theta. becomes a negative value.

図6に示すタイミングチャートに沿って、詳細に説明する。
まず、図7に示す時刻t1までは、傾斜角θ=0°のまま、台車が一定速度でx軸正方向に走行する。図7に示す時刻t1では、前輪である磁石車輪MW2がフランジ部12に当接する。
A detailed description will be given along the timing chart shown in FIG.
First, until time t1 shown in FIG. 7, the truck travels in the positive direction of the x-axis at a constant speed with the inclination angle θ=0°. At time t<b>1 shown in FIG. 7 , the magnet wheel MW<b>2 that is the front wheel comes into contact with the flange portion 12 .

図7に示す時刻t1から図8に示す時刻t2までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1は本体部11上をx軸正方向に進みつつ、磁石車輪MW2はフランジ部12を上方向(z軸正方向)に進むため、徐々に傾斜角θが大きくなる。図8に示す時刻t2では、磁石車輪MW2がフランジ部12に乗り上げ、傾斜角θが最大になる。 From time t1 shown in FIG. 7 to time t2 shown in FIG. Since it advances in the direction (positive direction of the z-axis), the tilt angle θ gradually increases. At time t2 shown in FIG. 8, the magnet wheel MW2 rides on the flange portion 12 and the inclination angle θ becomes maximum.

図8に示す時刻t2から図9に示す時刻t3までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1は本体部11上をx軸正方向に進みつつ、磁石車輪MW2はフランジ部12上をx軸正方向に進むため、傾斜角θは維持される。図9に示す時刻t3では、後輪である磁石車輪MW1がフランジ部12に当接する。
図2を参照して説明したように、そのままの状態では、磁石車輪MW1を配管10の本体部11から浮上させることができない。すなわち、モータMTが駆動したまま、台車は停止する。そのため、時刻t3において、台車の速度が0になる。
From time t2 shown in FIG. 8 to time t3 shown in FIG. The tilt angle θ is maintained because the movement proceeds in the positive direction of the x-axis. At time t3 shown in FIG. 9, the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, comes into contact with the flange portion 12. As shown in FIG.
As described with reference to FIG. 2, the magnet wheel MW1 cannot be floated from the main body 11 of the pipe 10 in this state. That is, the carriage stops while the motor MT is driven. Therefore, at time t3, the speed of the truck becomes zero.

本実施形態に係る台車では、モータMTが駆動したまま台車が停止した場合、後輪である磁石車輪MW1がフランジ部12に当接したと判定する。そして、図6に示すように、後輪である磁石車輪MW1の電磁石を時刻t3から一時的にOFF状態にする。OFF状態の期間は、例えば1秒以内である。図9に示すように、磁石車輪MW1の電磁石を一時的にOFF状態にすると、磁石車輪MW1の吸着力が小さくなり、磁石車輪MW1を配管10の本体部11から浮上させることができる。 In the truck according to the present embodiment, when the truck stops while the motor MT is being driven, it is determined that the magnet wheel MW1 as the rear wheel has come into contact with the flange portion 12 . Then, as shown in FIG. 6, the electromagnet of the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, is temporarily turned off from time t3. The OFF state period is, for example, within 1 second. As shown in FIG. 9, when the electromagnet of the magnet wheel MW1 is temporarily turned off, the attracting force of the magnet wheel MW1 is reduced and the magnet wheel MW1 can be floated from the main body 11 of the pipe 10.

図9に示す時刻t3から図10に示す時刻t4までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1はフランジ部12を上方向(z軸正方向)に進みつつ、磁石車輪MW2はフランジ部12上をx軸正方向に進むため、徐々に傾斜角θが小さくなる。図10に示す時刻t4では、傾斜角θ=0°になっている。 From time t3 shown in FIG. 9 to time t4 shown in FIG. 10, the magnet wheel MW1 moves upward (positive direction of the z-axis) on the flange portion 12 while the truck maintains its speed, and the magnet wheel MW2 moves toward the flange portion. 12 in the positive direction of the x-axis, the inclination angle θ gradually decreases. At time t4 shown in FIG. 10, the tilt angle θ=0°.

図10に示す時刻t4から図11に示す時刻t5までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1はフランジ部12上をx軸正方向に進みつつ、磁石車輪MW2はフランジ部12を下方向(z軸負方向)に進むため、傾斜角θが0°から徐々に小さくなる。図11に示す時刻t5では、磁石車輪MW2が本体部11に当接し、傾斜角θが最小になる。 From time t4 shown in FIG. 10 to time t5 shown in FIG. 11, the magnet wheel MW1 moves on the flange portion 12 in the positive direction of the x-axis while the magnet wheel MW2 moves downward on the flange portion 12 while the truck maintains its speed. direction (negative z-axis direction), the tilt angle θ gradually decreases from 0°. At time t5 shown in FIG. 11, the magnet wheel MW2 comes into contact with the main body 11, and the inclination angle .theta. becomes minimum.

図11に示す時刻t5から図12に示す時刻t6までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1はフランジ部12上をx軸正方向に進みつつ、磁石車輪MW2は本体部11上をx軸正方向に進むため、傾斜角θは最小のまま維持される。 From time t5 shown in FIG. 11 to time t6 shown in FIG. Since it proceeds in the positive direction of the x-axis, the tilt angle θ is kept at a minimum.

図12に示す時刻t6から図13に示す時刻t7までは、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1はフランジ部12を下方向(z軸負方向)に進みつつ、磁石車輪MW2は本体部11上をx軸正方向に進むため、徐々に傾斜角θが大きくなり、図13に示す時刻t7において、磁石車輪MW1が本体部11に当接し、傾斜角θ=0°になる。
そして、図13に示す時刻t7以降は、台車が速度を維持したまま、磁石車輪MW1、MW2が本体部11上をx軸正方向に進み、傾斜角θは0°に維持される。
From the time t6 shown in FIG. 12 to the time t7 shown in FIG. 13, the magnet wheel MW1 moves downward (z-axis negative direction) on the flange portion 12 while the truck maintains its speed, and the magnet wheel MW2 moves toward the body portion. 11 in the positive direction of the x-axis, the inclination angle .theta. gradually increases, and at time t7 shown in FIG.
After time t7 shown in FIG. 13, the magnet wheels MW1 and MW2 advance on the main body 11 in the positive direction of the x-axis while the truck maintains its speed, and the inclination angle θ is maintained at 0°.

以上に説明したように、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW1を後輪として走行する場合、磁石車輪MW1がフランジ部12に当接し、台車が停止すると、図6に示すように、磁石車輪MW1の電磁石を一時的にOFF状態にする。図9に示すように、磁石車輪MW1の電磁石を一時的にOFF状態にすると、磁石車輪MW1の吸着力が小さくなり、後輪である磁石車輪MW1を配管10の本体部11から浮上させることができる。そのため、本実施形態に係る台車は、磁石車輪MW1を後輪として走行する場合、フランジ部12を乗り越えられる。 As described above, in the truck according to the present embodiment, when the magnet wheels MW1 are used as the rear wheels to travel, the magnet wheels MW1 come into contact with the flange portion 12, and when the truck stops, the magnets move as shown in FIG. The electromagnet of wheel MW1 is temporarily turned off. As shown in FIG. 9, when the electromagnet of the magnet wheel MW1 is temporarily turned off, the attracting force of the magnet wheel MW1 is reduced, and the magnet wheel MW1, which is the rear wheel, can be floated from the main body 11 of the pipe 10. can. Therefore, the truck according to the present embodiment can climb over the flange portion 12 when traveling with the magnet wheels MW1 as the rear wheels.

同様に、本実施形態に係る台車では、磁石車輪MW2を後輪として走行する場合、磁石車輪MW2がフランジ部12に当接し、台車が停止すると、磁石車輪MW2の電磁石を一時的にOFF状態にする。磁石車輪MW2の電磁石を一時的にOFF状態にすると、磁石車輪MW2の吸着力が小さくなり、後輪である磁石車輪MW2を配管10の本体部11から浮上させることができる。そのため、本実施形態に係る台車は、磁石車輪MW2を後輪として走行する場合も、フランジ部12を乗り越えられる。 Similarly, when the truck according to the present embodiment runs with the magnet wheels MW2 as the rear wheels, the magnet wheels MW2 come into contact with the flange portion 12, and when the truck stops, the electromagnets of the magnet wheels MW2 are temporarily turned off. do. When the electromagnet of the magnet wheel MW2 is temporarily turned off, the attracting force of the magnet wheel MW2 is reduced, and the magnet wheel MW2, which is the rear wheel, can be floated from the main body 11 of the pipe 10. Therefore, the truck according to the present embodiment can climb over the flange portion 12 even when traveling with the magnet wheels MW2 as the rear wheels.

なお、磁石車輪MW1、MW2の吸着力が小さくできれば、磁石車輪MW1、MW2の電磁石(図4に示す電磁石部材EM1、EM2)をOFF状態にする必要はない。例えば、図4に示す電磁石部材EM1、EM2に供給する電流を遮断する代わりに、電流を小さくしてもよい。 If the attracting force of the magnet wheels MW1 and MW2 can be reduced, the electromagnets of the magnet wheels MW1 and MW2 (the electromagnet members EM1 and EM2 shown in FIG. 4) need not be turned off. For example, instead of cutting off the current supplied to the electromagnet members EM1 and EM2 shown in FIG. 4, the current may be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. It goes without saying that there is.

AR アーム
B1、B2 ブラシ電極
EM1、EM2 電磁石部材
MG モータ軸ギア
MT モータ
MW1、MW2 磁石車輪
PF プラットフォーム
PM 永久磁石部材
PR プローブ
R1、R2 リング電極
RE 速度センサ
SR スリップリング
TS 傾斜センサ
WG 車軸ギア
WS1、WS2 車輪支持部材
WSF 車軸(ホイールシャフト)
Y11、Y12、Y21、Y22 ヨーク部材
10 配管
11 本体部
12 フランジ部
13 連結部材
13a ボルト
13b ナット
AR Arms B1, B2 Brush electrodes EM1, EM2 Electromagnet member MG Motor shaft gear MT Motor MW1, MW2 Magnet wheel PF Platform PM Permanent magnet member PR Probes R1, R2 Ring electrode RE Speed sensor SR Slip ring TS Tilt sensor WG Axle gear WS1, WS2 wheel support member WSF axle (wheel shaft)
Y11, Y12, Y21, Y22 Yoke member 10 Piping 11 Main body 12 Flange 13 Connecting member 13a Bolt 13b Nut

Claims (14)

表面に突起を有する磁性体構造物の前記表面を自走可能な台車であって、
前記磁性体構造物に吸着可能な第1及び第2の磁石車輪と、
前記第1及び第2の磁石車輪のそれぞれを回転駆動する第1及び第2の駆動源と、を備え、
前記第1の磁石車輪は、電磁石を含み、
前記第1の磁石車輪を後輪として当該後輪が前記突起を乗り越えようとする際、前記第1の磁石車輪の磁力を一時的に小さくし、前記第1の磁石車輪を前記磁性体構造物の前記表面から浮上させ、前記第1の磁石車輪が前記突起に乗り上げる、
台車。
A carriage capable of self-propelled on the surface of a magnetic structure having projections on the surface,
first and second magnet wheels that can be attracted to the magnetic structure;
and first and second drive sources that rotationally drive the first and second magnet wheels, respectively,
The first magnet wheel includes an electromagnet,
When the first magnet wheel is used as a rear wheel and the rear wheel tries to climb over the protrusion, the magnetic force of the first magnet wheel is temporarily reduced, and the first magnet wheel is moved to the magnetic structure. and the first magnet wheel rides on the protrusion,
trolley.
前記第2の磁石車輪は、電磁石を含み、
前記第2の磁石車輪を後輪として当該後輪が前記突起を乗り越えようとする際、前記第2の磁石車輪の磁力を一時的に小さくし、前記第2の磁石車輪を前記磁性体構造物の前記表面から浮上させ、前記第2の磁石車輪が前記突起に乗り上げる、
請求項1に記載の台車。
the second magnet wheel includes an electromagnet;
When the second magnet wheel is used as the rear wheel and the rear wheel tries to get over the protrusion, the magnetic force of the second magnet wheel is temporarily reduced, and the second magnet wheel is moved to the magnetic structure. and the second magnet wheel rides on the protrusion,
A trolley according to claim 1.
前記第1及び第2の磁石車輪は、永久磁石をさらに含む、
請求項2に記載の台車。
The first and second magnet wheels further comprise permanent magnets,
A truck according to claim 2.
前記第1及び第2の磁石車輪において、
前記永久磁石は、車軸方向中央部に設けられており、
前記電磁石は、前記永久磁石を介して対向するように一対設けられている、
請求項3に記載の台車。
In the first and second magnet wheels,
The permanent magnet is provided centrally in the axle direction,
A pair of the electromagnets are provided so as to face each other with the permanent magnet interposed therebetween,
A truck according to claim 3.
前記第1及び第2の磁石車輪において、
前記電磁石は、車軸方向中央部に設けられており、
前記永久磁石は、前記電磁石を介して対向するように一対設けられている、
請求項3に記載の台車。
In the first and second magnet wheels,
The electromagnet is provided centrally in the axle direction,
A pair of the permanent magnets are provided so as to face each other across the electromagnet,
A truck according to claim 3.
前記第1及び第2の磁石車輪が、樹脂材料によって被覆されている、
請求項1に記載の台車。
The first and second magnet wheels are coated with a resin material,
A trolley according to claim 1.
前記樹脂材料が、ウレタン樹脂である、
請求項6に記載の台車。
wherein the resin material is a urethane resin;
A trolley according to claim 6.
表面に突起を有する磁性体構造物を前記表面から検査するプローブと、
前記プローブが搭載されると共に、前記磁性体構造物の前記表面を自走可能な台車と、を備えた検査装置であって、
前記台車は、
前記磁性体構造物に吸着可能な第1及び第2の磁石車輪と、
前記第1及び第2の磁石車輪のそれぞれを回転駆動する第1及び第2の駆動源と、を備え、
前記第1の磁石車輪は、電磁石を含み、
前記第1の磁石車輪を後輪として当該後輪が前記突起を乗り越えようとする際、前記第1の磁石車輪の磁力を一時的に小さくし、前記第1の磁石車輪を前記磁性体構造物の前記表面から浮上させ、前記第1の磁石車輪が前記突起に乗り上げる、
検査装置。
a probe for inspecting a magnetic structure having projections on its surface from the surface;
An inspection apparatus comprising a carriage on which the probe is mounted and capable of self-propelled on the surface of the magnetic structure,
The truck is
first and second magnet wheels that can be attracted to the magnetic structure;
and first and second drive sources that rotationally drive the first and second magnet wheels, respectively,
The first magnet wheel includes an electromagnet,
When the first magnet wheel is used as a rear wheel and the rear wheel tries to climb over the protrusion, the magnetic force of the first magnet wheel is temporarily reduced, and the first magnet wheel is moved to the magnetic structure. and the first magnet wheel rides on the protrusion,
inspection equipment.
前記第2の磁石車輪は、電磁石を含み、
前記第2の磁石車輪を後輪として当該後輪が前記突起を乗り越えようとする際、前記第2の磁石車輪の磁力を一時的に小さくし、前記第2の磁石車輪を前記磁性体構造物の前記表面から浮上させ、前記第2の磁石車輪が前記突起に乗り上げる、
請求項8に記載の検査装置。
the second magnet wheel includes an electromagnet;
When the second magnet wheel is used as the rear wheel and the rear wheel tries to get over the protrusion, the magnetic force of the second magnet wheel is temporarily reduced, and the second magnet wheel is moved to the magnetic structure. and the second magnet wheel rides on the protrusion,
The inspection device according to claim 8.
前記第1及び第2の磁石車輪は、永久磁石をさらに含む、
請求項9に記載の検査装置。
The first and second magnet wheels further comprise permanent magnets,
The inspection device according to claim 9 .
前記第1及び第2の磁石車輪において、
前記永久磁石は、車軸方向中央部に設けられており、
前記電磁石は、前記永久磁石を介して対向するように一対設けられている、
請求項10に記載の検査装置。
In the first and second magnet wheels,
The permanent magnet is provided centrally in the axle direction,
A pair of the electromagnets are provided so as to face each other with the permanent magnet interposed therebetween,
The inspection device according to claim 10.
前記第1及び第2の磁石車輪において、
前記電磁石は、車軸方向中央部に設けられており、
前記永久磁石は、前記電磁石を介して対向するように一対設けられている、
請求項10に記載の検査装置。
In the first and second magnet wheels,
The electromagnet is provided centrally in the axle direction,
A pair of the permanent magnets are provided so as to face each other across the electromagnet,
The inspection device according to claim 10.
前記第1及び第2の磁石車輪が、樹脂材料によって被覆されている、
請求項8に記載の検査装置。
The first and second magnet wheels are coated with a resin material,
The inspection device according to claim 8.
前記樹脂材料が、ウレタン樹脂である、
請求項13に記載の検査装置。
wherein the resin material is a urethane resin;
The inspection device according to claim 13.
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