JPH0524402A - 磁気付着車輪 - Google Patents
磁気付着車輪Info
- Publication number
- JPH0524402A JPH0524402A JP3153628A JP15362891A JPH0524402A JP H0524402 A JPH0524402 A JP H0524402A JP 3153628 A JP3153628 A JP 3153628A JP 15362891 A JP15362891 A JP 15362891A JP H0524402 A JPH0524402 A JP H0524402A
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- JP
- Japan
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- wheel
- axle
- magnet
- magnetic
- magnetically
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車軸部によって接続された左右一対の輪体部
が、磁石により異なる極性とされる構成の磁気付着車輪
において、この車輪の非付着面側（本体側）への磁束の
漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏り、充分な付着力
を得ることが可能なものとする。 【構成】 車軸部３に永久磁石４を、車軸の軸方向が異
なった極となるように内挿し、左右一対の輪体部２をケ
ーシング２ａとして構成するとともに、これに夫々磁性
流体２ｂを封入し、この磁性流体２ｂの封入量を、輪体
部２内に於ける磁性流体２ｂの液面が車軸部３の上部位
置となるように設定して磁気付着車輪を構成する。
が、磁石により異なる極性とされる構成の磁気付着車輪
において、この車輪の非付着面側（本体側）への磁束の
漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏り、充分な付着力
を得ることが可能なものとする。 【構成】 車軸部３に永久磁石４を、車軸の軸方向が異
なった極となるように内挿し、左右一対の輪体部２をケ
ーシング２ａとして構成するとともに、これに夫々磁性
流体２ｂを封入し、この磁性流体２ｂの封入量を、輪体
部２内に於ける磁性流体２ｂの液面が車軸部３の上部位
置となるように設定して磁気付着車輪を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス配管やタンクなど
の検査・補修用ロボット等の走行装置に採用される磁気
付着車輪に関し、さらに詳細には車軸部によって接続さ
れた左右一対の輪体部が、磁石により異なる極性とされ
る構成の磁気付着車輪に関する。
の検査・補修用ロボット等の走行装置に採用される磁気
付着車輪に関し、さらに詳細には車軸部によって接続さ
れた左右一対の輪体部が、磁石により異なる極性とされ
る構成の磁気付着車輪に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の磁気付着車輪は今日提案されて
いるものであり、この磁気付着車輪の構成が図３に示さ
れている。図示するように、この磁気付着車輪１は左右
一対の輪体部２を車軸部３によって接続して一体として
構成されるものであり、前記車軸部３に、その軸方向を
異なる極とする磁石４を収納して構成される。この構成
を採用することにより、磁気付着車輪１の左右一対の輪
体部２は異なった極性を備えることとなり、磁気付着車
輪１の磁束はその付着状態において、図３に実線で示さ
れる様に被付着面５内を流れ、強い付着力が得られる。
いるものであり、この磁気付着車輪の構成が図３に示さ
れている。図示するように、この磁気付着車輪１は左右
一対の輪体部２を車軸部３によって接続して一体として
構成されるものであり、前記車軸部３に、その軸方向を
異なる極とする磁石４を収納して構成される。この構成
を採用することにより、磁気付着車輪１の左右一対の輪
体部２は異なった極性を備えることとなり、磁気付着車
輪１の磁束はその付着状態において、図３に実線で示さ
れる様に被付着面５内を流れ、強い付着力が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術においては、輪体部等がスチールなどの強磁性体で
できているため、輪体部の被付着面と接する部分に対し
て反対側の部位（一般にこの部位が、磁気付着車輪が備
えられる走行装置の本体に近接する部位となる。）から
の磁束の漏洩が避けられない（この上部側漏洩磁束が図
３に破線で示されている。）。結果、走行装置本体に備
えられた電子部品への磁気的影響が無視できないととも
に、磁気付着車輪自体においても、漏洩磁束の分だけ付
着力の低下を起こす。従って、本発明の目的は上記の様
な磁気付着車輪において、この車輪の非付着側（本体
側）への磁束の漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏
り、充分な付着力を得ることが可能な磁気付着車輪を得
ることである。
技術においては、輪体部等がスチールなどの強磁性体で
できているため、輪体部の被付着面と接する部分に対し
て反対側の部位（一般にこの部位が、磁気付着車輪が備
えられる走行装置の本体に近接する部位となる。）から
の磁束の漏洩が避けられない（この上部側漏洩磁束が図
３に破線で示されている。）。結果、走行装置本体に備
えられた電子部品への磁気的影響が無視できないととも
に、磁気付着車輪自体においても、漏洩磁束の分だけ付
着力の低下を起こす。従って、本発明の目的は上記の様
な磁気付着車輪において、この車輪の非付着側（本体
側）への磁束の漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏
り、充分な付着力を得ることが可能な磁気付着車輪を得
ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明による磁気付着車輪の特徴構成は、磁石によっ
て磁化される部位が、前記磁石に対して磁気付着車輪の
被付着面側ほど多く偏在して設けられていることにあ
り、その作用・効果は次の通りである。
の本発明による磁気付着車輪の特徴構成は、磁石によっ
て磁化される部位が、前記磁石に対して磁気付着車輪の
被付着面側ほど多く偏在して設けられていることにあ
り、その作用・効果は次の通りである。
【０００５】
【作用】つまりこの構成において、磁気付着車輪の輪体
部あるいは車軸部の特定部位が磁石により磁化されて、
輪体部の被付着面に接する部位が異なった極性を備える
構成とされるのであるが、この磁化される部位が被付着
面側に多く偏在していることにより、左右一対の輪体部
の被磁化部位と磁石とによってあたかも、図１に示す様
な馬蹄形磁石を構成したような構成となる。結果、磁気
付着車輪の被付着面との付着状態において、磁束は上部
側（走行本体側）に漏洩することなく被付着面側に流
れ、強い付着力を発揮する。
部あるいは車軸部の特定部位が磁石により磁化されて、
輪体部の被付着面に接する部位が異なった極性を備える
構成とされるのであるが、この磁化される部位が被付着
面側に多く偏在していることにより、左右一対の輪体部
の被磁化部位と磁石とによってあたかも、図１に示す様
な馬蹄形磁石を構成したような構成となる。結果、磁気
付着車輪の被付着面との付着状態において、磁束は上部
側（走行本体側）に漏洩することなく被付着面側に流
れ、強い付着力を発揮する。
【０００６】
【発明の効果】従って、この車輪の非付着面側（走行本
体側）への磁束の漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏
り、充分な付着力を得ることが可能な磁気付着車輪を得
ることができた。
体側）への磁束の漏れが少なく、磁束が被付着面側に偏
り、充分な付着力を得ることが可能な磁気付着車輪を得
ることができた。
【０００７】
【実施例】本願の磁気付着車輪１の構成を図面に基づい
て説明する。図１に車輪の輪体部２を断面とした本願の
磁気付着車輪１が示されている。この車輪の輪体部２
は、ステンレス製のケーシング２ａとこのケーシング２
ａに収納される磁性流体２ｂを備えて構成される。そし
て、これらの輪体部２が車軸部３により接続され車輪全
体が一体構成とされている。ここで、この車軸部３には
永久磁石４が内挿されており、図に示すように車軸の軸
方向の両端部４ａ、４ｂが夫々異なった極性とされる。
さて、輪体部２に於ける磁性流体２ｂの封入量である
が、これは図示するように、輪体部２が鉛直配置された
場合に、この磁性流体の液面高さが、輪体部２に接続さ
れる車軸部３の接続位置の最も高い位置に合致するよう
に調節されている。
て説明する。図１に車輪の輪体部２を断面とした本願の
磁気付着車輪１が示されている。この車輪の輪体部２
は、ステンレス製のケーシング２ａとこのケーシング２
ａに収納される磁性流体２ｂを備えて構成される。そし
て、これらの輪体部２が車軸部３により接続され車輪全
体が一体構成とされている。ここで、この車軸部３には
永久磁石４が内挿されており、図に示すように車軸の軸
方向の両端部４ａ、４ｂが夫々異なった極性とされる。
さて、輪体部２に於ける磁性流体２ｂの封入量である
が、これは図示するように、輪体部２が鉛直配置された
場合に、この磁性流体の液面高さが、輪体部２に接続さ
れる車軸部３の接続位置の最も高い位置に合致するよう
に調節されている。
【０００８】以下に本願の磁気付着車輪１の働きについ
て説明する。上記の構成により本願の磁気付着車輪１
は、輪体部２の下端部が夫々異なった極となり、この部
位で被付着面５に付着する（この状態は、図１右に示す
馬蹄形磁石が被付着面５に吸着している状態と相似す
る。）。結果、車軸部３に内挿されている永久磁石４と
磁性流体２ｂの構成により、磁束は被付着面５である走
行面側に偏って偏在する。そして、図示するような磁気
ループＧが形成される。ここで、輪体部２のケーシング
上部側には磁性流体２ｂがないため、この部位２ｃは、
常に中空に保たれ、磁気抵抗が非常に大きく、永久磁石
４から出た磁束は全て輪体部下部を介して被付着面５で
ある走行面を流れる。そして、車輪上部側への漏洩磁束
が減少し、付着力が増加する。さて走行装置の移動に伴
って磁気付着車輪１は転動するが、ケーシング内部の磁
性流体２ｂは転動に係わらず、輪体部２の鉛直方向の下
部側に溜まる。従って、上記の状態は常に維持され、強
い付着力を備えたままで良好な走行が行われる。
て説明する。上記の構成により本願の磁気付着車輪１
は、輪体部２の下端部が夫々異なった極となり、この部
位で被付着面５に付着する（この状態は、図１右に示す
馬蹄形磁石が被付着面５に吸着している状態と相似す
る。）。結果、車軸部３に内挿されている永久磁石４と
磁性流体２ｂの構成により、磁束は被付着面５である走
行面側に偏って偏在する。そして、図示するような磁気
ループＧが形成される。ここで、輪体部２のケーシング
上部側には磁性流体２ｂがないため、この部位２ｃは、
常に中空に保たれ、磁気抵抗が非常に大きく、永久磁石
４から出た磁束は全て輪体部下部を介して被付着面５で
ある走行面を流れる。そして、車輪上部側への漏洩磁束
が減少し、付着力が増加する。さて走行装置の移動に伴
って磁気付着車輪１は転動するが、ケーシング内部の磁
性流体２ｂは転動に係わらず、輪体部２の鉛直方向の下
部側に溜まる。従って、上記の状態は常に維持され、強
い付着力を備えたままで良好な走行が行われる。
【０００９】上記の構成の磁気付着車輪１に関連して、
発明者らがおこなった実験の結果を以下に説明する。 実験条件 車軸部２に内挿される永久磁石４； Ｎｄ−Ｆｅ系 最大エネルギー積 ３２ＭＧＯｅ 被付着面５を構成する管材； ＳＧＰ φ１５０の管材 磁気付着車輪１ 輪体部 ２ 径 φ４．５ｍｍ 幅 １３ｍｍ 車軸部 ３ 径 ３．２ｍｍ 軸長 ４．０ｍｍ 磁気付着車輪１と管内面のギャップが２ｍｍの時の付着
力 従来の車輪 付着力 ６．５ｋｇ 本願の車輪 付着力 ８ ｋｇ 上記の結果より２３％の付着力の改善が認められた。
発明者らがおこなった実験の結果を以下に説明する。 実験条件 車軸部２に内挿される永久磁石４； Ｎｄ−Ｆｅ系 最大エネルギー積 ３２ＭＧＯｅ 被付着面５を構成する管材； ＳＧＰ φ１５０の管材 磁気付着車輪１ 輪体部 ２ 径 φ４．５ｍｍ 幅 １３ｍｍ 車軸部 ３ 径 ３．２ｍｍ 軸長 ４．０ｍｍ 磁気付着車輪１と管内面のギャップが２ｍｍの時の付着
力 従来の車輪 付着力 ６．５ｋｇ 本願の車輪 付着力 ８ ｋｇ 上記の結果より２３％の付着力の改善が認められた。
【００１０】〔別実施例〕
１．上記の実施例においては、輪体部２を中空構成とす
るとともに、このケーシング内に磁性流体２ｂを収納
し、磁束が車軸内の永久磁石４から一方の輪体部（図１
に示す場合は左側の輪体部）、被付着面、他方の輪体部
（右側の輪体部）を介して永久磁石に戻るように流れる
構成としたが、この構成は以下のように構成した場合も
可能である。 （イ）図２（ａ）に示すように、輪体部２を磁性体で、
車軸部３を非磁性体で、夫々構成するとともに、車輪の
上部側に上部配設磁石４０を設け、この上部配設磁石４
０と左右一対の輪体部２を磁性的に接続し、磁束の流れ
が被付着面５側の一方の輪体部端部から他方の輪体部端
部に流れるようにする。 （ロ）以上の説明においては、輪体部２を車軸部３と一
体で回転する構成を示したが、図２（ｂ）に示すように
輪体部２を車軸部３に対して回動自在に構成するととも
に、この車軸部３を上部側へ偏った肉部４ａを備えた永
久磁石で構成するとともに、この偏肉部４ａに加えて、
前述の（イ）で説明した上部配設磁石４０を設け、車軸
部３及び上部配設磁石４０と左右一対の輪体部２を磁気
的に接続して構成してもよい。
るとともに、このケーシング内に磁性流体２ｂを収納
し、磁束が車軸内の永久磁石４から一方の輪体部（図１
に示す場合は左側の輪体部）、被付着面、他方の輪体部
（右側の輪体部）を介して永久磁石に戻るように流れる
構成としたが、この構成は以下のように構成した場合も
可能である。 （イ）図２（ａ）に示すように、輪体部２を磁性体で、
車軸部３を非磁性体で、夫々構成するとともに、車輪の
上部側に上部配設磁石４０を設け、この上部配設磁石４
０と左右一対の輪体部２を磁性的に接続し、磁束の流れ
が被付着面５側の一方の輪体部端部から他方の輪体部端
部に流れるようにする。 （ロ）以上の説明においては、輪体部２を車軸部３と一
体で回転する構成を示したが、図２（ｂ）に示すように
輪体部２を車軸部３に対して回動自在に構成するととも
に、この車軸部３を上部側へ偏った肉部４ａを備えた永
久磁石で構成するとともに、この偏肉部４ａに加えて、
前述の（イ）で説明した上部配設磁石４０を設け、車軸
部３及び上部配設磁石４０と左右一対の輪体部２を磁気
的に接続して構成してもよい。
【００１１】以上の説明において理解できるように、本
願の発明の基本概念は、被付着面に接する輪体部と、こ
の輪体部もしくは車軸部等を磁化する磁石を備えた磁気
付着車輪において、前記被付着面に対して逆Ｕ字型とな
る磁化構成を車輪に持たせようとするものである。ここ
で、本実施例においては磁性流体２ｂの採用が、別実施
例における永久磁石４０及び車軸部３の配置構成が、主
な役割を担っている。そして、常に磁石によって磁化さ
れる部位（本実施例においては磁性流体４ｂ、別実施例
においては両輪体部２）が、磁石に対して被付着面側に
偏在する配置構成となっている。
願の発明の基本概念は、被付着面に接する輪体部と、こ
の輪体部もしくは車軸部等を磁化する磁石を備えた磁気
付着車輪において、前記被付着面に対して逆Ｕ字型とな
る磁化構成を車輪に持たせようとするものである。ここ
で、本実施例においては磁性流体２ｂの採用が、別実施
例における永久磁石４０及び車軸部３の配置構成が、主
な役割を担っている。そして、常に磁石によって磁化さ
れる部位（本実施例においては磁性流体４ｂ、別実施例
においては両輪体部２）が、磁石に対して被付着面側に
偏在する配置構成となっている。
【００１２】２．上記の実施例においては、輪体部２の
ケーシング２ａをステンレスで形成したが、このケーシ
ングは薄肉のもので構成可能であるため、これはスチー
ル等で形成してもよい。この場合、上部側への磁束の漏
洩が少々生じる。
ケーシング２ａをステンレスで形成したが、このケーシ
ングは薄肉のもので構成可能であるため、これはスチー
ル等で形成してもよい。この場合、上部側への磁束の漏
洩が少々生じる。
【００１３】３．さらに上記の実施例においては、車軸
部に永久磁石４を収納して磁気付着車輪１の磁化構成を
達成したが、これは車軸部にコイルを巻き車軸部３を電
磁石として構成してもよい。
部に永久磁石４を収納して磁気付着車輪１の磁化構成を
達成したが、これは車軸部にコイルを巻き車軸部３を電
磁石として構成してもよい。
【００１４】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】本願の磁気付着車輪の構成を示す図
【図２】本願の磁気付着車輪の別実施例を示す図
【図３】従来の磁気付着車輪の構成を示す図
１ 磁気付着車輪
２ 輪体部
２ａケーシング
２ｂ磁性流体
３ 車軸部
４ 磁石
５ 被付着面
Claims (2)
- 【請求項１】 車軸部（３）によって接続された左右一
対の輪体部（２）が、磁石（４）により異なる極性とさ
れる構成の磁気付着車輪において、 前記磁石（４）によって磁化される部位が、前記磁石
（４）に対して前記磁気付着車輪（１）の被付着面
（５）側ほど多く偏在して設けられている磁気付着車
輪。 - 【請求項２】 前記磁石（４）が、前記車軸部（３）に
収納され、且つこの車軸部（３）の軸方向両端部を異な
った極性とする永久磁石であるとともに、 前記一対の輪体部（２）が夫々磁性流体（２ｂ）を封入
するケーシング（２ａ）として構成され、 さらに前記輪体部（２）を鉛直配置した場合、前記輪体
部（２）内に於ける前記磁性流体（２ｂ）の液面が前記
車軸部（３）上端位置となるように、前記磁性流体（２
ｂ）の封入量が設定されている請求項１記載の磁気付着
車輪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153628A JPH0524402A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 磁気付着車輪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3153628A JPH0524402A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 磁気付着車輪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0524402A true JPH0524402A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=15566663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3153628A Pending JPH0524402A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 磁気付着車輪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0524402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101314450B1 (ko) * | 2011-11-29 | 2013-10-07 | 한국가스공사 | 배관 비파괴 검사로봇용 앵커장치 |
| CN105711673A (zh) * | 2016-02-06 | 2016-06-29 | 浙江大学 | 曲面自适应磁吸附装置 |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3153628A patent/JPH0524402A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101314450B1 (ko) * | 2011-11-29 | 2013-10-07 | 한국가스공사 | 배관 비파괴 검사로봇용 앵커장치 |
| CN105711673A (zh) * | 2016-02-06 | 2016-06-29 | 浙江大学 | 曲面自适应磁吸附装置 |
| CN105711673B (zh) * | 2016-02-06 | 2017-12-29 | 浙江大学 | 曲面自适应磁吸附装置 |
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