JPS6353185A - 改良された自己推進型の運搬具 - Google Patents

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］ この発明は、作業者か作業をするのが不便な場所におけ
る作業目的を実行するのに使用可能な自己推進型の運搬
具に関する。この発明は、特に、鋼の表面などの磁性材
料よりなる面の上を走行して、この走行面における作業
目的またはその近くにある装置または部品に関する作業
目的を遂行するための装具を運ぶことができる運搬具に
関する。

［従来の技術とその問題点］ 水平面または若干傾斜した面の上を走行する自己推進型
の運搬具を得ることには格別の問題はない。しかしなが
ら、はぼ垂直な面、または急傾斜した面の上を走行可能
であって、且つ、船底などの構造物の下面に沿って走行
することも可能な運搬具にも需要がある。

日立金属株式会社所有のオーストラリア特許第４１６３
８９号においては、垂直面または下向きの面を含む磁性
材料よりなる面の上を走行することが可能な自己推進型
の運搬具が開示されている。ここで開示された運搬具の
望ましい実施例においては、中央に電磁石が設けられて
おり、これによって、運搬具をその走行面に保持するの
に必要な主たる磁界が作り出される。

運搬具のトラックには、副次的な固定の永久磁石が設け
られている。

電磁石は、この種の運搬具を操作する上で、多くの欠点
を有している。例えば、電磁石は物理的寸法が大きく、
その結果、電磁石を収納するために運搬具の寸法と重量
とが増大し、更にその結果、磁力の大きいものが要求さ
れることになり、ひいては、電磁石の寸法と重量とか更
に大となる。また、この運搬具は、電磁石を作動するた
めに必要な電池を装備しているか、または、離れた電源
から電線を介して電気を運搬具に供給する必要がある。

このようなバッテリーを装備することにより、更に、運
搬具の寸法と大きさと、必要な磁力の強さが大となり、
ひいては、電磁石の寸法と大きさが増大する。離れた電
源から電力が供給される場合には、運搬具の移動範囲が
制約される。

このように中央に位置する単一の７ｕ磁石を主な手段と
して用いて、運搬具をその走行面に対して接着させるこ
とは、運搬具が凹凸があるか湾曲した面の上を走行する
場合には困難がある。

すなわち、このような凹凸などにより、磁界面積の全体
における接着力に種々の差が生じて、その結果、接着力
の全体的な変化量が許容できない程度に達する。

マツシマ・コウイチ所有の日本特許出願５０−１０９３
７２においては、走行面に当接する永久磁石要素を有す
る無端トラック運搬具が開示されている。この磁石要素
の各々はゴムにより包まれている。このゴムはトラック
と走行面との間のスリップを減少させるためであると記
載されている。従って、この運搬具の場合には、磁石要
素が、運搬具がその走行面に対して接着されるために充
分な強さを有する磁界を与えないものであることが明ら
かである。すなわち、このように強い磁界の磁石を用い
ておれば、トラックと走行面との間にスリップか生じな
いからである。また、磁石要素の周囲にあるゴムは、磁
界の有効強さを低減させて、更に、トラックと走行面と
の間の吸着力を低下させるものと、思われる。

従って、この発明の主たる目的は、従前に提案された自
己推進型の運搬具における改良であって、急傾斜するか
またはほぼ垂直な磁性ｔ、を料の面の上で作業すること
が可能であり、従来の構造と比べて構造及び操作の点で
優れているものを提供しようとするところにある。

［問題点を解決するための手段と作用コ従って、この発
明の１つの側面においては、次のような運搬具が提供さ
れる。すなわち、磁性材料よりなる面の上を走行する自
己推進型の運搬具であって、装具が取り付けられている
かまたは取り付けが可能であるボディと、前記の運搬具
のボディを支持し且つ各トラックに沿って間隔を配して
設けた複数の永久磁石を何する２または３以上の無端ト
ラックとを何し、それにより、使用に際して、充分な数
の前を己磁石か走行面に関して配されることになり、そ
れにより、運搬具を走行面に接着させる強さの磁界を作
り出し、前記の運搬具は、更に、運搬具を前記磁石によ
って走行面上に保持した状態で走行面上において運搬具
を維持するために前記トラックを駆動する手段をａし、
前記の各永久磁石は、磁化したセラミック磁性材料より
なり且つトランクを横切る方向に延びるバーからなり、
このバーは一対の磁性金属板の間に挾まれ且つ固定され
て、この磁性金属板と前記のセラミックバーとは直接的
に密接しており、前記の金属板は、各々、前記のセラミ
ックバーの一面の両側部においてこのセラミックバーの
前記一面を越えて延び、これにより、２つの互いに反対
の極である磁極をそれぞれ与え、これにより、使用の際
に、前記の磁極のみが走行面に当接し、セラミックバー
は走行面から間隔をおいて配されることを特徴とする自
己推進型の運搬具である。

上記のように二の発明においては、磁石がトラックの走
行方向を横切る方向に配されているので、各磁石の金属
板よりなる前後の磁極片のみが走行面に実際に接触して
、これに対して、磁極片の間に配された磁石のセラミッ
クバ一部分は走行面から若干の間隔をおいた位置に保持
される。磁石のセラミックバ一部分は、このようにして
、走行面に接触するトラックの個所か通常受ける研磨作
用や衝撃荷重及び摩擦荷小゛を受けないように保護され
る。従って、物理的強度か比較的弱いセラミックバーの
磁石か保護されることになり、その結果、磁石トラック
の使用寿命が大いに延びる。

磁石が走行面上を走行するにしたかって、磁石が皮剥ぎ
作用によって解放され、その際に、前後の磁極片は磁石
を走行面から解放するのに役立つ。言い換えれば、トラ
ックの運動経路の末端において、トラックは磁性を有す
る而から分離される必要があるが、このような分離に要
する力は、１つの磁極片が、他の磁極片に関する磁石の
限定されたピボント運動を介してまず分離されるので、
低減される。このビボント運動すなわち皮剥ぎ運動は、
磁石を磁性面から分離するのに必要な力をかなり低減す
る。

通常、この運搬具は無端トラックを２つ、すなわち運搬
具の両側にそれぞれ１つずつ有している。各無端トラッ
クはその長さ方向に間隔を介して配した複数の磁石を有
している。トラックの運動経路の形状は次のように設定
されている。すなわち、使用の際に磁性面と接触するト
ラックの長さが、運搬具のすべての作業姿勢（運搬具の
作業がトラックにより中断されている場合を含む）にお
いても、運搬具を走行面に確実に接着させるのに充分な
磁石を有しているようにである。磁力が比較的弱い磁石
を多数設ける方が、磁力が強い磁石を少数だけ設けるよ
りも好ましい。磁力が弱い磁石を数多く設けることによ
り、トラックの運動経路の端部において各磁石を分離す
るのにより弱い力ですみ、トラックの一端における磁石
が離れて他端において磁石が磁性面と接触するようにも
たらされる際に、磁石による全体的な吸引力の部分的な
変動を小さくすることができる。

また、多数の磁石を狭い間隔で配しているので、磁石の
１つが磁性面の不均一さに沿って、すなわち障害物に沿
って通過して、その磁石と磁性面との間の空隙が大きく
なっても、磁力の全体に対する影響を少なくできる。

上記した自己推進型の運搬具の構造及び操作における他
の改良によれば、運搬具のボディに流体押圧力の発生装
置が設けられている。これは、運搬具の使用の際に、運
搬具に対して力を加えて、運搬具を磁性材料の前に接菅
する磁力を補完する。

この液体押圧力の発生装置は、好ましくは、運搬具の作
業環境の流体の１または複数の流れを、この流れにより
作り出される反力か磁力を補完する方向に働くような方
向に、排出するよう構成されている。

この運搬具は、通常、空気中または水中にて作業するも
のであり、従って、上記の押圧力発生装置は、必要な押
圧力を発生するファンまたは他の種類のポンプとして形
成することかできる。この場合には、空気または水は、
運搬具が行なう機能または作業に関連する領域から吸引
される。１つの提案においては、この運搬具には、運搬
具の走行面を清掃する装具を取り付けることができて、
この場合には、前記のファンまたはポンプは清掃されて
いる領域に隣接した個所から空気または水を吸引して、
清掃の結果生した小片類を除くことができる。運搬具に
は、以上のものに加えて、またはこれに代えて、テレビ
ジョンカメラなどの観察装置を設けることができる。こ
の場合には、前記のファンまたはポンプによって、観察
装置の視界から物質を取り除いて観察状態を向上させる
ようにすることが可能である。

前記したように、この運搬具には、運搬具の運動方向を
横切る方向に関して間隔を配して設けた２つの無端のト
ラックアセンブリを備えることができる。これらトラッ
クアセンブリの少なくとも１つは、好ましくは、運搬具
の走行方向を横切る方向の軸を中心として、他のトラッ
クアセンブリに関して、限定された揺動運動を行なうよ
うに設けられる。これらのトラックアセンブリの少なく
とも１つは、更に、運搬具の走行方向に平行な軸を中心
として、運搬具のボディに関して限定された揺動運動を
行なうように設けられる。

上記したようにトラックアセンブリはピボット運動を行
なうが、これにより、運搬具が磁性飼料の表面の不均一
さを通過しても、磁界の牽引力すなわち保持力か失われ
ることはない。

磁界の有効磁力が運搬具の隣接の（Ｗ成部分に洩れ出て
低減することを防ぐために、好ましくは、トラックと、
運搬具の非磁性材料からなる他の磁性材料との間に、非
磁性材料の遮蔽物が設けられる。この点に関しては、運
搬具の走行面に接触するトラックの部分を支持する運搬
具の個所は、主として、ステンレス鋼、ナイロンなどの
非磁性材料より、形成されている。

この発明により提案された運搬具は、水中ての使用に、
たとえば、船舶または静的構造物の水中にある表面の上
を走行することに適しており、従って、この運搬具には
、好ましくは、運撤兵を磁性材料の表面に対して接着さ
せるのに必要な磁界の強さを小さくするために適当な浮
力を与える。

運搬具に２つの無端のトラックアセンブリが配されてい
る場合には、各トラックは、個別の電気モーターまたは
油圧モーターにより、適切な伝動手段を介して、好まし
くは、逆転可能に駆動される。各モーターは、離れた場
所から何線または無線により制御される。運搬具の運動
や運搬具の走行路における有り得べき障害物に関する視
覚情報を与えるために、運搬具にテレビカメラを取り付
けることができる。

［実施例コ この発明の自己推進型運搬具の構造は、添付図面に示す
一実施例に関する以下の説明から更によく理解される。

図において、運搬具は中央ボディ１０を有し、この中央
ボディ１０は、その両側に配した一対のトラックアセン
ブリ１１．１２により支持されている。このボディｌＯ
は、運搬具の走行面上において行なわれる作業目的に応
じて、適切な装具を運搬するのに用いられる。台上には
、このような装具を取り付けるための適切な取付ブラケ
ット１３が設けられている。図示の実施例においては、
この取付ブラケット１３に固定されたフレーム１５に、
カメラユニット１４が取り付けられている。

図示の運搬具は、特に水中作業に用いるために設計した
ものであり、ボディ１ｏは密封されて大きな浮力を有し
ており、これにより、運搬具が水中に潜った際にその有
効型口が軽減する。

また、このような運搬具の構造に他の密封された室を付
設することにより、浮力を増すことができる。あるいは
、必要であれば、運搬具にバラストを設けてもよい。前
記のボディの内部は密封されているので、運搬具に取り
付けられる装具のための電池等の電源装置、またはこの
ような装具のための制御装置を収容するのに適切である
。

トラックアセンブリ１１及び１２の各々は、ボディ１０
から横方向に突出したそねぞれ１対のアーム１７及び１
８に取り付けられている。長手方向に間隔をおいて配し
た２つのアーム１７は、ボディ１０に固着されている。

これに対して、同じく間隔をおいて配した２つのアーム
１８はフレーム１Ｇから延びており、このフレーム１６
は１９及び２ｏにおいてボディによりピボット式に支持
されて、運搬具の走行方向を構断する方向の軸２１の周
りを相対的な角運動をするように形成されている。

この構成により、トランクアセンブリ１１がボディ１０
に関して前後方向に揺動することが可能となり、従って
また、池のトラックアでンブリ１２に関しても揺動が可
能であり、この結果、運搬具が凹凸のある面の上を移動
することが可能となる。

トラックアセンブリ１１は、３０において、それぞれの
アーム１８の端部にピボット式に連結され、これにより
、トラックアセンブリ１１は、運搬具の移動方向に延び
る軸２２の周りを、ボディ１０に関して、ピボット運動
することが可能である。

トラックアセンブリ１２も、同ｔ、′ｌに、３１におい
てアーム１７の端部にビボント式に連結されて、輔２２
と平行な軸２３の周りをピボット式に回転できる。トラ
ックアセンブリ１１及び１２が、このように横方向に個
々的に揺動運動が可能であるので、凹凸のある湾曲した
面の上を運搬具が移動する際に、吸引力を維持すること
ができる。

トラックアセンブリ１１及び１２の各々には、不図示の
モーターかそれぞれ配されている。このモーターは、好
ましくは、油圧モーターである。

このモーターは、不図示のそれぞれの駆動手段を介して
、各トラックアセンブリのトラック駆動用スプロケット
アセンブリ２５のそれぞれに連結されている。トラック
アセンブリの各々が個別的に駆動されるので、それぞれ
のトラックアセンブリのモーターの速度及び／または方
向を適切に制御して、運搬具を操縦することか可能であ
る。

トラックアセンブリの各々には、更に、記１節可能であ
る後方のチェーンガイドスプロケットアセンブリ２Ｂが
設けられている。前記の駆動用スプロケットアセンブリ
とこのガイドスプロケットアセンブリとのそれぞれは、
横方向に間隔をおいて配した２つの無端チェーン２８杢
装備するように構成されており、これら２つのチェーン
２８の間には、複数のトラック磁石アセンブリ２９が固
定されている。このトラック磁石アセンブリ２９は、２
つのチェーン２８の各リンクに連結されているが、これ
は、チェーンとトラック磁石とからなるアセンブリが、
駆動用スプロケットアセンブリ及びガイドスプロケット
アセンブリの配列により規定される無端の運動経路に沿
って走行可能となるように必要な可撓性をもたせるため
である。

各チェーン２８の１つおきのリンクには、それぞれ、マ
グネットアセンブリ２９が取り付けられている。第３図
に示すように、マグネットアセンブリの各々は取付バー
５１を有しており、この取付バー５１の両端は、それぞ
れのチェーン２８のそれぞれのリンク５２に取り付けら
れている。この取付バー５１は、下向きに開口した溝形
の型材よりなり、各バー５１の内部には、永久磁石ユニ
ット５３が中央ピン５４によりピボット式に取り付けら
れている。

この永久磁石ユニット５３は、軟鋼よりなる２枚の板５
７の間において、セラミック磁化材料からなる矩形のバ
ー５５を有している。第５図に示すように、この磁極板
５７は、バー５５の下面の下まで延びており、従って、
磁極板５７の下端部５９は、運搬具の走行面に接触する
が、磁化バー５５と運搬具の走行面との間にはわずがな
空隙がある。しかしながら、これは、実際、馬蹄形の磁
石と同一の構造であり、強い磁界を資し、トラックアセ
ンブリを走行面上にしっかりと保持する。板５７は、磁
化バー５５の磁極板としての機能を果たすために、軟鋼
から形成されており、ピン５４と取付バー５１とはステ
ンレス鋼等の非磁性材料から形成されている。ピン５４
の周りに配したスペーサ５０は、ナイロンまたは他の非
磁性材料から形成されており、板５７と取付バー５１と
を分離する。

磁化バー５５は、好ましくは、公知のネオジム寸 酸化第二鉄、ネマリウム酸化第二鉄、またはバリウム酸
化第二鉄の１つを基本とするセラミック磁性材料よりな
る。このような材料は、鉄または鋼などの通常の酸化第
一鉄系の金属と比べて強い強磁界を与える。このような
セラミック磁石を保護するために、ステンレス鋼等の非
磁性材料からなる細片６１か、板５７の上端部同士の間
に設けられている。この細片６１は、磁化バー５５の下
面に接着してもよい。

ステンレス鋼よりなる細板バネ６２が、磁石ユニット５
３と取付バー５１の下面との間に設けられており、これ
によって、通常、板５７の下端部５９を取付バー５１と
平行に保つことができる。もっとも、ピン５４の周りの
若干のピボット運動は可能である。このバネ６２に代え
て、１または複数のゴムパッドを用いてもよい。

トラックを走行面と接触した状態に保つために、ボディ
ｌＯの空洞部７１にはポンプ７０か設けられている。こ
のポンプ７０は、水または空気を運搬具の下方から吸引
する。水または空気は空洞部７１からこのポンプによっ
て上方に送られるので、その下向きの反力が運搬具に対
して働いて、トランクを走行面と接触するように押し付
ける。

ここにおいては、「上方」及び「下向き」と記載したが
、これは第１図に示す運搬具に関して述べたものであり
、走行面の方向によってはどのような方向であってもよ
い。すなわち、反力は、常に走行面に向けて加えられる
。また、この運搬具が水量外の媒体の中で作業する場合
にも、ポンプは同様に機能する。

このポンプは、電気モーター、油圧モーター、空気モー
ターのいずれかの適当なモーターにより駆動される。水
中または空中で作業する場合には、このモーターとして
は、ファンタイプのものまたはプロペラタイプのものを
用いるのが便利であり、これにより必要な反力を得るこ
とかできる。

上記した自己推進型の運搬具は、はぼ垂直な面、または
船等の構造物の下面における作業に特に適している。す
なわち、運搬具が逆転状態にある場合でも、運搬具を支
持するに充分な強さの磁界を磁石トラックが作り出すか
らである。

［効　果］ この発明は上記のように構成したので、運搬具は、磁性
材料の面であって急傾斜したものまたはほぼ垂直なもの
の上を走行することができて、その構造及び操作の上で
従来のものと比べて優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、特に水中での使用のための自己推進型の運搬
具の斜視図であり、 第２図は、第１図の２−２線断面図、 第３図は、第１図に示す運搬具の無端トラックの一部を
示す拡大側面図、 第４図は、第３図の４−４線断面図、 第５図は、第４図の５−５線断面図である。 ［符号の説明］ １０・・・・・・中央ボディ １１・・・・・・トラックアセンブリ １２・・・・・・トラックアセンブリ １３・・・・・・取付ブラケット １４・・・・・・カメラユニット １５・・・・・・フレーム １６・・・・・・フレーム １７・・・・・・アーム １８・・・・・・アーム １９・・・・・・フレーム１６の支持点２０・・・・・
・フレーム１６の支持点２１・・・・・・運搬具の走行
方向を 横断する方向の軸 ２２・・・・・・運搬具の走行方向の輔２３・・・・・
・運搬具の走行方向の軸２５・・・・・・トラックの駆
動用の スプロケットアセンブリ ２６・・・・・・後方のチェーンガイドスプロケットア
センブリ ２８・・・・・・無端チェーン ２９・・・・・・トラック磁石アセンブリ３０・・・・
・・トラックアセンブリ１１とアーム１８との接続個所 ３１・・・・・・トラックアセンブリ１２とアーム１７
との接続個所 ５０・・・・・・スペーサ ５１・・・・・・取付バー ５２・・・・・・リンク ５３・・・・・・永久磁石ニット ５４・・・・・・中央ピン ５５・・・・・・磁化したバー ５７・・・・・・磁極板 ５９・・・・・・磁極板の下端部 ６１・・・・・・細片 ６２・・・・・・細板バネ ７０・・・・・・ポンプ ７１・・・・・空洞部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁性材料よりなる面の上を、走行する自己推進型の
   運搬具であって、装具が取り付けられているかまたは取
   り付けが可能であるボディと、前記の運搬具のボディを
   支持し且つ各トラックに沿って間隔を配して設けた複数
   の永久磁石を有する２または３以上の無端トラックとを
   有し、それにより、使用に際して、充分な数の前記磁石
   が走行面に関して配されることになり、それにより、運
   搬具を走行面に接着させる強さの磁界を作り出し、前記
   の運搬具は、更に、運搬具を前記磁石によって走行面上
   に保持した状態で走行面上において運搬具を推進するた
   めに前記トラックを駆動する手段を有し、前記の各永久
   磁石は、磁化したセラミック磁性材料よりなり且つトラ
   ックを横切る方向に延びるバーからなり、このバーは一
   対の磁性金属板の間に挾まれ且つ固定されて、この磁性
   金属板と前記のセラミックバーとは直接的に密接してお
   り、前記の金属板は、各々、前記のセラミックバーの一
   面の両側部においてこのセラミックバーの前記一面を越
   えて延び、これにより、２つの互いに反対の極である磁
   極をそれぞれ与え、これにより、使用の際に、前記の磁
   極のみが走行面に当接し、セラミックバーは走行面から
   間隔をおいて配されることを特徴とする自己推進型の運
   搬具。 ２、各磁石が、運搬具の走行方向とほぼ平行な軸を中心
   として、前記の無端トラックに関して、限定されたピボ
   ット運動を行なうように設けられたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の自己推進型の運搬具。 ３、少なくとも１つの無端のトラックアセンブリが、運
   搬具の走行方向を横断する方向の軸を中心として、ボデ
   ィに関して、ピボット運動をするよう設けられたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   自己推進型の運搬具。 ４、少なくとも１つの無端のトラックアセンブリが、運
   搬具の走行方向と平行な軸を中心として、ボディに関し
   て、ピボット運動をするように設けられたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項に記載の自己推
   進型の運搬具。 ５、無端のトラックアセンブリの各々が、横方向に間隔
   をおいて位置する同一の運動経路のそれぞれに沿って、
   一致して、走行するように、横方向に間隔をおいて支持
   された一対の駆動チェーンと、このチェーンに沿って間
   隔を有するとともにチェーンを横切る方向に延びる複数
   の担持バーとを有し、この担持バーの各々は、各チェー
   ンのそれぞれのリンクに固定されており、前記の永久磁
   石の１つがこの担持バーにより保持されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の自己推進型の運
   搬具。 ６、前記の永久磁石が、前記の担持バーにピボット式に
   連結されて、運搬具の走行方向にほぼ平行な軸を中心と
   して、この担持バーに関して運動することを特徴とする
   特許請求の範囲第５項に記載の自己推進型の運搬具。 ７、１つの無端のトラックアセンブリが、運搬具の走行
   方向を横切る軸を中心として、ボディに関して、ピボッ
   ト運動をするように設けられたことを特徴とする特許請
   求の範囲第５項に記載の自己推進型の運搬具。 ８、少なくとも１つの無端のトラックアセンブリが、運
   搬具の走行方向と平行な軸を中心として、ボディに関し
   て、ピボット運動をするように設けられたことを特徴と
   する特許請求の範囲第５項に記載の自己推進型の運搬具
   。