TWI577573B - 磁輪 - Google Patents

Description

磁輪

本發明是關於磁輪，且更特定言之，是關於可旋轉地附接至包含船底部的附接物件的磁輪。

大體而言，諸如藤壺、海鞘、龍介蟲、紫貽貝、淡水貝類、污水塘青苔體、可見藍色物、綠色物等等的生活在水下的水生生物黏附至船主體的表面且在船主體的表面上生活，此情況確實對船造成各種損害。

舉例而言，黏附至船主體的水生生物可增加對海水的摩擦阻力，藉此降低船的航行速度並增加燃料消耗，此情況帶來經濟上的缺點。

習知地，已普遍地使用由工作人員將待清洗的船移動至陸地碼頭並藉由用高壓軟管噴射水而將附著物自船壁剝除的清洗工作。由於此方法需要用以將船移動至碼頭的準備程序，因此存在花費較長清洗時間以及動員許多工作人員的缺點。

潛水員可無需移動船而在水下清洗船底部。然而，即使對於熟習水下工作環境的潛水員，清洗廣泛範圍的船主體花費較長時間且歸因於不佳可見度清洗工作的困難程度會增加。

為了避免由工作人員清洗船底部難以有效地移除附著物且需要許多工作人員的問題，已提出塗覆與有毒材料混合的塗料以便防止海洋生物黏附以及寄生於船表面上的方法。

然而，所提出方法帶來海水污染以及不利的影響其他海洋生物以破壞水生生態系統的其他問題且因此被國際組織禁用。另外，當毒性在流逝一定時間之後降低時，應在清洗之後再次塗覆塗料。

為了克服此問題，已提出清洗機器人在水下沿著船壁移動時移除沈積物的技術。

韓國專利註冊號10-0811540中所揭露的「用於清洗以及檢修船底部的水下機器人」為沿著船主體的壁移動並使用固定在水下機器人處的毛刷清洗壁的推進設備。

然而，歸因於螺旋槳此方法導致清洗設備擴大規模，此情況給有效清洗具有較大曲率的船底部帶來困難且需要用於沿著船主體的壁穩定地移動機器人的許多感測器，此情況帶來高成本。

為了清洗船底部，重要的是將清洗設備緊密地附接至船底部。為此目的，已提出使用磁輪的方法。

圖1為繪示習知磁輪的示意圖。

如圖1所繪示，習知磁輪以此方式使用使得鐵磁性圓板與磁體一起旋轉。

此磁輪是常用的，此是由於當磁輪附接至底板時磁力線集中於鐵磁性底板上且其結構簡單。

然而，若任何圓板與底板之間出現空的空間，則吸附力可快速減弱。

圖2(a)、圖2(b)為繪示另一習知磁輪的示意圖。

不同於圖1所繪示的磁輪，圖2(a)、圖2(b)所繪示的磁輪即使在任何圓板與底板之間出現空的空間時亦維持一定程度的吸附力。

然而，此磁輪具有較差的效率，此是由於僅所使用磁體中的一些磁體接觸底板。

另外，磁輪的附近受到影響，此是由於較強磁場放射至並不接觸鐵磁性底板的部分。若工作人員出現於磁輪附近，工作人員可能會因為磁體而受傷。

另外，當磁輪旋轉時，由於磁體以恆定間隔配置，因此對底板的吸附力並不均勻。

上文描述僅提供為背景以幫助理解本發明而不意欲闡明本發明屬於的此項技術中已知的技術。

[相關技術文件]

[專利文件]

(專利文件1)韓國專利註冊號10-0599402(由大宇(Daewoo)造船海洋工程有限公司擁有且在2006年7月4日發佈)

因此，本發明的目標為提供如下磁輪：即使在所述磁輪自鐵磁性底板分離時磁性吸附力並不快速地減弱且可藉由磁性屏蔽區塊最小化磁場對所述磁輪附近的影響。

根據本發明的態樣，提供一種磁輪，其包括：平衡區塊；磁性主體，其設置於所述平衡區塊中且藉由磁力將所述平衡區塊 附接至附接物件；以及磁性屏蔽區塊，其設置於所述平衡區塊中且導引所述磁性主體的磁場朝向所述附接物件。

較佳地，所述磁性屏蔽區塊屏蔽所有區，除了指向所述附接物件的所述磁性主體的底部以外。

較佳地，所述磁性屏蔽區塊包含用於屏蔽所述磁性主體的所述磁場以免朝向所述平衡區塊的中心行進的頂板部分；以及連接至所述頂板部分且阻斷所述磁場在所述磁性主體的橫向方向上的放射的壁部分。

較佳地，所述磁性屏蔽區塊根據選自由緊配以及焊接組成的群組中的其中一者而耦接至所述平衡區塊。

較佳地，所述磁性屏蔽區塊經設置為垂直於所述平衡區塊的所述中心。

較佳地，所述平衡區塊包含圓形的區塊主體；以及框架部分，其設置於所述區塊主體的邊緣處且具有大於所述區塊主體的直徑。

較佳地，所述磁性主體設置於所述區塊主體中。

較佳地，可旋轉地支撐通過所述區塊主體的旋轉軸的軸承設置於所述區塊主體中。

較佳地，摩擦構件設置於所述區塊主體中。

較佳地，所述平衡區塊可移除地耦接至所述區塊主體或與所述區塊主體整合。

較佳地，所述磁性主體包含永久磁鐵。

根據本發明的實施例，即使在磁輪自鐵磁性底板分離時磁性吸附力亦並不快速減弱且可藉由磁性屏蔽區塊最小化磁場對 磁輪附近的影響。

1、100、200、300、400‧‧‧磁輪

10、10a、10b、10c、10d‧‧‧平衡區塊

11‧‧‧區塊主體

12、12b‧‧‧框架部分

13‧‧‧支撐軸

14‧‧‧軸承

15‧‧‧支撐軸固定構件

16‧‧‧摩擦構件

17‧‧‧殼體

20‧‧‧磁性主體

30‧‧‧磁性屏蔽區塊

31‧‧‧壁部分

32‧‧‧頂板部分

M‧‧‧履帶車

P‧‧‧附接物件

SP‧‧‧磁體止板

自以下結合隨附圖式對實施例的描述，本發明的上文以及/或其他態樣以及優勢將變得顯而易見並較易於瞭解，其中：圖1為繪示習知磁輪的示意圖。

圖2(a)、圖2(b)為繪示另一習知磁輪的示意圖。

圖3為繪示根據本發明的第一實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖4為圖3的分解透視圖。

圖5為圖3的側視截面圖。

圖6為圖5的部分分解透視圖。

圖7為圖3所繪示的磁輪的使用的狀態圖。

圖8(a)、圖8(b)為繪示如何自附接物件分離圖3所繪示的磁輪的示意圖。

圖9為繪示根據本發明的第二實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖10為繪示根據本發明的第三實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖11以及圖12為圖10所繪示的磁輪的使用的狀態圖。

圖13為根據本發明的第四實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖14為圖13所繪示的磁輪的組合截面圖。

圖15為繪示圖13的磁性主體與磁性屏蔽區塊的分解狀態的示意性分解透視圖。

圖16為根據本發明的第五實施例的磁輪的示意性透視圖。

圖17為繪示此等實施例的利用實例的示意圖。

為了充分理解本發明、本發明的操作優勢以及由本發明的實施例達到的目的，應參考說明本發明的較佳實施例的隨附圖式以及隨附圖式中所描述的內容。

在下文中，將參考隨附圖式描述本發明的較佳實施例。貫穿圖式，相同元件由相同參考標號表示。

圖3為根據本發明的第一實施例的磁輪的示意性透視圖。圖4為圖3的分解透視圖。圖5為圖3的側視截面圖。圖6為圖5的部分分解透視圖。

如此等圖中所繪示，根據此實施例的磁輪1包含：平衡區塊10；磁性主體20，其設置於平衡區塊10中且藉由磁力將平衡區塊10附接至附接物件P；以及磁性屏蔽區塊30，其設置於平衡區塊10中且導引磁性主體20的磁場朝向附接物件P。

平衡區塊10是按以下形式提供：根據磁性屏蔽區塊30的重量平衡而能容易地旋轉，且用以維持磁性主體20的底部在所有方向上平行於附接物件P(例如，船底部)。

在此實施例中，如圖4所繪示，平衡區塊10包含：區塊主體11；框架部分12，其設置於區塊主體11的兩側中；支撐軸13,其穿過區塊主體11的中心部分可旋轉地設置於區塊主體11中；軸承14，其設置於區塊主體11的通孔中且支撐支撐軸13的旋轉；支撐軸固定構件15，其用於將支撐軸13固定至框架部分 12；以及摩擦構件16，其設置於框架部分12的外圓周。

平衡區塊10的區塊主體11以及框架部分12可按以下形式來提供：根據磁性主體20與磁性屏蔽區塊30之間的重量平衡而能容易地旋轉，例如，按如圖4所繪示的圓柱體形式提供。

平衡區塊10的區塊主體11充當磁性主體20的安裝部位，如圖4所繪示。包含若干永久磁鐵的現存磁輪具有較低的空間效率，此是由於必須維持相鄰近的永久磁鐵之間的一定距離。相反地，此實施例的磁輪可藉由使用較大磁性主體20而表現出較大的吸附力。

平衡區塊10的框架部分12用作轉盤且由包含橡膠的高摩擦材料製成的摩擦構件16設置於框架部分12的外圓周上。

如圖4所繪示，平衡區塊10的軸承14可設置於區塊主體11的兩邊緣處並允許區塊主體11以及框架部分12平滑地旋轉。

設置平衡區塊10的支撐軸固定構件15以將支撐軸13固定至框架部分12。如圖4所繪示，支撐軸固定構件15可藉由嵌入於形成於框架部分12中的孔中而將支撐軸13固定至框架部分12。

在此實施例中，支撐軸固定構件15可為在其圓周上形成有螺紋的螺釘，並旋擰至形成於框架部分12的孔中的螺紋。

如圖4所繪示，磁性主體20設置於平衡區塊10的區塊主體11中且用以將區塊主體11附接至附接物件P。

在此實施例中，如圖5所繪示，磁性主體20可單獨地設置於區塊主體11的邊緣處。在此實施例中，由於藉由稍後將描述的磁性屏蔽區塊30使磁性主體20的磁力朝向附接物件P集中，因此可減少磁體數目，藉此減少生產成本。

另外，在此實施例中，由於磁性主體20設置於區塊主體11中，因此即使在框架部分12旋轉時磁性主體20的位置亦發生極少改變，且因此施加至附接物件P的吸附力發生極少改變，藉此維持均勻吸附力。

在此實施例中，磁性主體20包含永久磁鐵。

另外，在此實施例中，為了最小化磁性主體20與附接物件P之間的距離，磁性主體20的底部可接觸區塊主體11的內圓周(參見圖7)。

如圖5所繪示，磁性屏蔽區塊30設置於區塊主體11的邊緣處且用以使磁性主體20的磁場朝向附接物件P集中，藉此防止歸因於磁場的損害。

另外，由於可藉由磁性屏蔽區塊30增加磁場的集中程度，因此可減少磁性主體20的數目。

在此實施例中，如圖6所繪示，磁性屏蔽區塊30包含用於屏蔽磁性主體20的磁場以免朝向平衡區塊10的中心行進的頂板部分32，以及連接至頂板部分32且用於阻斷磁性主體20在垂直以及水平方向的磁場的放射的壁部分31。

在此實施例中，磁性屏蔽區塊30可緊配於或焊接至形成於區塊主體11中的凹槽。

圖7為根據此實施例的磁輪的使用的狀態圖。

在此實施例中，如圖7所繪示，當磁輪用於附接物件P時，由於磁性主體20的位置即使在平衡區塊10旋轉時亦極少改變，且因此磁性主體20的吸附力也極少改變。因此，吸附力可保持均勻。

另外，在此實施例中，即使在平衡區塊10旋轉時，由於磁性主體20垂直於附接物件P，因此磁輪亦可穩定地附接至附接物件P。

圖8(a)、圖8(b)為繪示如何自附接物件分離此實施例的磁輪的示意圖。

當圖8(a)中的平衡區塊10逆時針旋轉90度以導致磁性主體20面向磁體止板SP時，磁力線施加於磁體止板SP(鐵磁性材料)上而不影響附接物件P，如圖8(b)所繪示，藉此允許磁輪自附接物件P容易地分離。

用於參考，磁體止板SP可設置於設備主體中。

圖9為繪示根據本發明的第二實施例的磁輪的示意性透視圖。

第二實施例不同於第一實施例之處在於根據第二實施例的磁輪100的平衡區塊10a進一步包含容納區塊主體11的殼體17且框架部分12可移除地旋擰至殼體17。

如圖9所繪示，殼體17可按對應於區塊主體的形狀來提供且其內部可為空的以允許在其中容納區塊主體。

另外，待與框架部分的公螺紋旋擰的母螺紋可形成於殼體17的兩側中。

另外，在第二實施例中，為了防止支撐軸偏離，鎖定螺釘為可移除地接合至支撐軸的一側或兩側。

圖10為繪示根據本發明的第三實施例的磁輪的示意性透視圖。圖11以及圖12為圖10所繪示的磁輪的使用的狀態圖。

第三實施例不同於上文所描述實施例之處在於第三實施 例的磁輪200包含呈鏈輪形式而非轉盤形式且與鏈互鎖的平衡區塊10b的框架部分12b。

在第三實施例中，如圖10所繪示，框架部分12b可按鏈輪形式來提供且可連接至可藉由鏈輪旋轉的鏈。

另外，如圖12所繪示，第三實施例的磁輪200可連接至用於頂板以及底板以及壁的設備主體且可應用於船清洗設備以及焊接設備。此情況可等效地應用於以下實施例以及上文所描述實施例。

圖13為根據本發明的第四實施例的磁輪的示意性透視圖。圖14為圖13所繪示的磁輪的組合截面圖。圖15為繪示圖13的磁性主體與磁性屏蔽區塊的分解狀態的示意性分解透視圖。

第四實施例不同於上文所描述實施例之處在於第四實施例的磁輪300的平衡區塊10c具有與區塊主體11整合的支撐軸13以及設置於框架部分12中而非區塊主體11中的軸承14。

在此狀況下，由於支撐軸13無需耦接至區塊主體11，因此可減少工作工時。

圖16為根據本發明的第五實施例的磁輪的示意性透視圖。

第五實施例不同於上文所描述的第四實施例之處在於第五實施例的磁輪400包含具有呈鏈輪形式的框架部分12的平衡區塊10d。

圖17為繪示上文所描述實施例的利用實例的示意圖。此等實施例可具有履帶車M的應用。

如上文所描述，根據上文所描述實施例，即使在磁輪自 鐵磁性底板分離時磁性吸附力亦並不快速減弱且可藉由磁性屏蔽區塊最小化磁場對磁輪附近的影響。

雖然已參考本發明的例示性實施例特定繪示並描述本發明，但熟習此項技術者將理解可在不脫離本發明的精神以及範疇的情況下作出形式以及細節的各種改變。例示性實施例是出於說明本發明的目的而提供而非限制性意義。因此，希望本發明涵蓋本發明的修改以及變化，假設其在所附申請專利範圍以及其等效物的範疇內出現。

10‧‧‧平衡區塊

11‧‧‧區塊主體

12‧‧‧框架部分

13‧‧‧支撐軸

14‧‧‧軸承

15‧‧‧支撐軸固定構件

16‧‧‧摩擦構件

30‧‧‧磁性屏蔽區塊

Claims (11)

1. 一種磁輪，包括：平衡區塊；磁性主體，設置於所述平衡區塊中且藉由磁力將所述平衡區塊附接至附接物件；以及磁性屏蔽區塊，設置於所述平衡區塊中且導引所述磁性主體的磁場朝向所述附接物件。
2. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述磁性屏蔽區塊屏蔽所有區，除了指向所述附接物件的所述磁性主體的底部以外。
3. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述磁性屏蔽區塊包括：頂板部分，用於屏蔽所述磁性主體的所述磁場以免朝向所述平衡區塊的中心行進；以及壁部分，連接至所述頂板部分且阻斷所述磁場在所述磁性主體的橫向方向上的放射。
4. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述磁性屏蔽區塊根據選自由緊配以及焊接組成的群組中的其中一者而耦接至所述平衡區塊。
5. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述磁性屏蔽區塊經設置為垂直於所述平衡區塊的中心。
6. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述平衡區塊包括：圓形的區塊主體；以及 框架部分，設置於所述區塊主體的邊緣處且具有大於所述區塊主體的直徑。
7. 如申請專利範圍第6項所述的磁輪，其中所述磁性主體設置於所述區塊主體中。
8. 如申請專利範圍第6項所述的磁輪，其中可旋轉地支撐通過所述區塊主體的旋轉軸的軸承設置於所述區塊主體中。
9. 如申請專利範圍第6項所述的磁輪，其中摩擦構件設置於所述區塊主體中。
10. 如申請專利範圍第6項所述的磁輪，其中所述平衡區塊可移除地耦接至所述區塊主體或與所述區塊主體整合。
11. 如申請專利範圍第1項所述的磁輪，其中所述磁性主體包含永久磁鐵。