JPH0342384A

JPH0342384A - 永久磁石の取り付け方法

Info

Publication number: JPH0342384A
Application number: JP17392289A
Authority: JP
Inventors: Haruo Kibuse; 木伏　春夫; Shinji Naito; 内藤　紳司; Kenji Tsuchida; 健二土田; Masahiro Kanetani; 昌宏金谷
Original assignee: Babcock Hitachi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-02-22

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、リンクで構成されたＨ帯に装備した永久磁石
によって、壁面、天井に吸着し、その履帯を駆動して移
動する壁面吸着走行機で、履帯に装備した永久磁石が、
吸着面（壁面、天井）に傾くことなく、密着する永久磁
石の取り付け方法に関する。

〔従来の技術〕

壁面に吸着して移動する壁面吸着式走行には、例えば、
特開昭６１−８９１８４号公報に示されるように履帯に
装備した個々の永久磁石がもつ吸着能力をすべて走行機
の支持に利用できるように負荷を各磁石に分散させて、
吸着力を上げていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術は、走行機にかかる負荷を吸着し
ている磁石−個一個に分散させ、吸着面に対する吸着能
力の向上だけにしか着目していなかった。そこで、永久
磁石を装備した履帯を駆動して移動する壁面吸着走行機
では、その履帯を複数のリンクプレートで構成したもの
を用いた場合、リンクプレートに具備した個々の永久磁
石の相互作用により、履帯全体に具備した永久磁石の磁
束が干渉し合い、個々の磁石が引き合い同一方向に傾い
てしまう。そして、そのＨ帯を駆動して移動するため、
そのまま永久磁石は同一方向に傾いたまま壁面、天井に
吸着してしまう。それにより。

永久磁石と吸着面との間に、ギャップが生じ漏れ磁束が
発生する。そのため、吸着力が急激に低下してしまう問
題があった。

本発明の目的は、履帯に具備された隣り合った永久磁石
の相互作用をなくシ、傾くことなく吸着面（壁面・天井
）に完全にすき間なく密着させることにあり、さらに、
個々の永久磁石をもつ吸着能力を損失なく伝達すること
が出来る壁面吸着走行機を提供することにある。

〔課題を解決しようとする手段〕

上記目的を達成するために、複数のリンクで構成されて
いる履帯に永久磁石の取り付ける方法に着１」する。第
一の手段はリンク機構においてリンクプレート−個−個
に永久磁石を取り付ける。その場合、各リンクプレート
はそれぞれ両端を中心に自由に動作可能であるが、個々
のリンクプレートと永久磁石とは、それぞれ、自由度が
なく、隣り合う永久磁石が干渉しないように、また、磁
束が効率よく吸着するため着磁方向が吸着面に対して垂
直でありそれぞれ同極同士が吸着するように取り付ける
必要がある。

第二の手段は、隣り合った永久磁石の磁束が干渉しない
ように、磁石と磁石との間に非磁性体を入れる。第三の
手段も、同しく、非磁性体の代りに、常にばねで押すこ
とによっても、同等の効果が得られる。

さらに第一ないし第三の手段は、傾いて永久磁石が吸着
しないように、すなわち、相互作用をなくす方法であっ
た。第四の手段は、壁面、天井に傾いて吸着した永久磁
石を容易に矯正可能にするため、傾いて吸着した永久磁
石の吸着部の吸着部に対する、摩擦抵抗と接触面積を少
なくする、すなわち、永久磁石の吸着部を一部を削るこ
とにより実現することが出来る。第五の手段は、常に、
各永久磁石に強制的に壁面に磁石を押しつけることによ
っても実現出来る。

〔作用〕

このような構造にすると、履帯に装備された永久磁石は
、吸着面に密着が可能になる。第一の手段の場合、隣り
合いピンで連結している永久磁石付リンクプレートは、
自由度が、それぞれ、一つしかない、すなわち、一つの
リンクプレートの連結ピンを中心に隣りのチェーンリン
クがつくりえる円周上にだけ、可動範囲がなく、また、
隣り合う永久磁石は、反発するように取り付けたため、
複数の永久磁石付リンクプレートは、それぞれ。

反発し、弓なりになり無理なく履体を形成することが出
来るようになる。

第二の手段、第三の手段として、隣り合う永久磁石の磁
束が干渉する場合、ｔｖ束は隣り合う永久磁石の異極ど
うしを通る。磁束が通る、すなわち、引力が働くため、
傾むいてしまう。そこで、隣り合う永久磁石に引力が鋤
かないようにするため、永久磁石と永久磁石の間に非磁
性体を入れることにより、磁束は通らない。また、非磁
性体の代りに、常に、ばねで押すことにより、同等の効
果が得られる。

第四の手段で、傾いた状態で吸着面に吸着した永久磁石
を正常な状態（すき間なく密着）にするためには、比較
的大きな力が必要となる。特に、履帯であると、それが
連続して、数個の永久磁石が傾く、そこで、傾いた時の
永久磁石の吸着部分（エッチ）と吸着面（壁面・天井）
との間の摩擦抵抗が小さければよい。なぜなら、容易な
外力で。

簡単に正常な状態になる。そこで、吸着部分（エッチ）
と吸着面間の摩擦抵抗を小さくする。摩擦抵抗は吸着力
・接触面積に比例するので、傾いた時の永久磁石の吸着
部（エッチ）の一部分を削る。

それによって、吸着能力が低くなり、また、接触面積も
小さくなる。

第五の手段は、第四の手段と同じく、連続して数個の永
久磁石が吸着面に傾いた場合、強制的に磁石を全部矯正
すると、かなりのエネルギが必要となる。よって、駆動
輪で履帯は動力を伝達され。

吸着面に永久磁石が傾いて連続して吸着する前に、履帯
フレーム前部に取り付けたレールで壁面に密着させるこ
とが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図より説明する。

第工図は、チェーンリンク２ａ〜２ｆは、Ｎ極ボールピ
ール１　ａ　”　１　ｃに自由度がないよう溶接で取り
付けている。また、永久磁石４は、Ｎ極ポールピース１
ｃに接着材、また、自分の磁気吸着力でついてポールピ
ース１ａ〜ｌｂについても同様である。ピン３ａ〜３ｃ
はチェーンリンク２ａ〜２ｆにそれぞれ貫通している。

Ｓ極ポールピース５は、磁石４を破損から守る役目をす
る０次に、動作を説明する。尚、チェーンリンク２ｂ、
２ｅ、Ｎ極ポールピース１ｃ、磁石４Ｓ極ポールピース
５は、すべて一体もので、自由度がない。また。

隣りのポールピースｌｂ、ｌａ、チェーンリンク２ａ、
２ｃ、２ｄ、２ｆについても同様である。

そこで、本発明である連結された複数の磁石の自由度が
一つしかないこと、すなわち、ピン３ｂにより、ポール
ピースｌｂ、ｌｃについている永久磁石は、ピン３ｂの
円周上にしか、動作範囲がなくなる。ここで、Ｎ極ポー
ルピース１ａ〜１ｃについている磁石の取り付け方、着
磁の方向が問題となる。ここで、個々の磁石が反発する
ようにする。なぜならば、これらの構造は、履帯を形成
し。

各磁石は、円周上に反発することにより、無理なく、ス
ムーズに駆動され、壁面にすき間なく密着するからであ
る。ここで磁石の働く力について、第２図を用いて説明
する。磁石６ａ〜６ｃは、紙面に対し、上から下に着磁
している。すなわち、上がＮ極、下がＳ極となる（逆に
なっても差しつかえない）。それを、それぞれ同じ向き
にポールピースに装備することにより、反発し合う。磁
束の特性は、決して磁束は交らず、広がろうとする。

またＮ極から出た磁束は、一番近いＳ極へ連なる。

従って、磁束７８〜７ｆのような分布となる。磁束７ｂ
〜７ｃ、７ｄ〜７ｅの間は、磁束密度が密となり反発力
が生じる。従って、力８ａ〜８ｄが働き、それぞれ磁石
６ａ〜６ｃは反発する。以上、第１図のような構造に、
磁石の性質を考慮して構成することにより達成される。

第３図は、隣り合った磁石が引用しない方法を示した図
である。まず、構成を示す、リンクプレート１０ａ〜１
０ｈは、Ｎ極ポールピースｌｌａ〜１１１１に溶接でな
く、ピン９ａ〜９ｐにより接続されている。磁石１２は
、Ｎ極ポールピース１１ｈ、ｓ極ポールピースに、直接
、ついている。

Ｎ極ポールピースｌｌｈに同様にｌｌａ〜ｌ１ｇも同じ
構造となっている。また、Ｎ極ポールピースに弾性体で
あるばね１３ａ〜１３ｉを装備し、ばね１３ｈ、１３ｉ
のように、両側に装備する。

動作として、Ｎ極ポールピースｌｉｄ、ｌｉｅに着目す
る。リンクプレート１０ｄについているピン９ｉ、９ｈ
により、Ｎ極ポールピースｌｉｅに装備された磁石は、
自由度が二つ出来ることになる。すなわち、その磁石は
、円周上だけでなくどこへでも動かすことが出来るため
、第２図の様な磁石の配列にすると、隣り合った磁石は
、傾いて吸着してしまう、そこで、磁石と磁石の間に弾
性体であるばね１３　ａ　＝　１３　ｉを装備し、常に
、個個のＮ極ポールピースｌｌａ〜ｌ１ｇに装備された
磁石が反発することによって、第１図で説明した構造と
同等の効果が得られる。第４図は、第３図のばね１３ａ
〜１３ｉの代りにスペーサ１４　ａ〜１４ｈを用いたも
のである。リンクプレート１５　ａ　〜１５　ｈ、ピン
１６　ａ　〜１６　ｐ、磁石が装備されているＮ極ポー
ルピース１７ａ〜１７ｈは、第３図と同じ構成なので省
略する。スペーサ１４ａ〜１４　ｂを用いることによっ
て、磁石の可動箱間が制限されるため、第３図のばねで
用いた場合と、同等な効果が得られる。

第５図は、傾いて吸着した場合、容易な力で磁石を矯正
可能とするような構成である。Ｎ極ポールピース１８ａ
〜１８ｃ、リンクプレート１９ａ〜１９ｆ、ピン２０　
ａ　〜２０　ｃ　、磁石２１，５ＩＪｉＡポールピース
２２の構成は、第１図とほとんど同じなので省略する。

異なるのは、Ｎ極ポールピースの一部分２３ａ〜２３ｄ
のように削ったことである。Ｎ極ポールピース１８ｃに
着目する。例えば、傾いて吸着した場合、ポールピース
の端部のエッチ部が吸着面に接する。すなわち、エッチ
部の接触面積を小さくする、つまり、吸着力を少なくし
、容易な力で、壁面にすき間なく密着することが出来る
。吸着力を少なくするには、ポールピース１８ａ〜１８
ｃの両端部の一部分を２３ａ〜２３ｄのように削ること
により実現可能となる。

第６図は、各磁石の相互作用が働くにもかかわらず、強
制的にガイドレールで壁面に矯正させながら密着させる
方法を示す図である。Ｎ極ポールピース２９ａ〜２９ｑ
、リンクプレート３１ａ〜３０　ｊｔ　ピン３１ａ〜３
１ｔの構成、また、Ｎ極ポールピースへの磁石の取り付
け方は、第１図。

第３図、第４図は同じであるため省略する。それらの連
結された磁石は、騙動輸２６で動力を伝達し、車輪軸２
７は、ベアリング２８により支持され、車輪２６を効率
よく回転可能とする。フレーム２５は、車輪２６の固定
、磁石のはみ出し防止の役目をする。ガイドレール２４
は、ナツト２４ａ〜２４ｃにより、フレーム２５に固定
されている。

動作として、連続的に磁石が駆動ｌ！２６により、移動
する。連続して移動する磁石は、必ず、ガイドレール２
４を通過する。すなわち、吸着面に吸着する前にガイド
レール２４で、強制的にポールピースを押してやること
によって、壁面に傾くことなく吸着することが出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、履帯に装備した複数の永久磁石の磁束
は、それぞれ干渉しない。また、傾いた永久磁石を容易
に吸着面に密着可能にした。それらにより履帯に装備し
た個々の永久磁石がもつ吸着能力を効率よく吸着面に伝
達することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の隣り合う磁石と磁石の自
由度が一つしかない場合の斜視図、第２図は、磁石の磁
束の状態説明図、第３図は、磁石と磁石との間にばねを
入れた側面図、第４図は、第３図で使用したばねの代り
に、スペーサを入れた説明図、第５図は、磁石付ポール
ピースの一部を削り、傾いて吸着した場合、容易に矯正
可能とした斜視図、第６図は、フレームに磁石矯正用ガ
イドレールで、磁石を強制的に押しつける機構を示す側
面図である。１．１１，１７，１８，２９・・・ポールピース、２゜
１０．１５，１９，３０・・・リンクプレート、３゜９
．１６，２０，３１・・・ピン、５，１２，２２・・・
磁石、７・・・磁束、１３・・・ばね、↓４・・・スペ
ーサ、囁 ■ 卒の猶Ｃ口第の

Claims

【特許請求の範囲】１、複数のリンクプレートと、永久磁石と、前記永久磁
石の保護、吸着力向上のために用いるポールピースと、
前記複数のリンクプレートを連結するためのピンとから
成る履帯を装備した壁面吸着走行機において、隣り合う前記永久磁石どうしが、それぞれの回転角範囲
が一自由度しかないように取り付けることを特徴とする
永久磁石の取り付け方法。２、請求項１において、隣り合つて連結された前記永久磁石の間に、自由度を制
限するためにスペーサを入れることを特徴とする永久磁
石の取り付け方法。３、請求項１において、前記永久磁石を装備したポールピースの一部を削り、吸
着面との摩擦抵抗を少なくすることを特徴とする永久磁
石の取り付け方法。４、請求項１において、履帯に装備された前記永久磁石が壁面に一つ一つ密着さ
せるための機構を装備することを特徴とする永久磁石の
取り付け方法。